具有正交底层虚拟填充的叠盖目标的制作方法
【专利摘要】本发明针对于设计及使用具有正交底层虚拟填充的叠盖目标。根据各种实施例，叠盖目标可包含形成至少一个叠盖目标结构的一个或一个以上经分段叠盖图案元素。所述叠盖目标可进一步包含形成至少一个虚拟填充目标结构的一个或一个以上非作用图案元素。所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者可包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充。在一些实施例中，所述目标结构或层中的每一者可由连续安置于例如硅晶片的衬底上的单独工艺层形成。在一些实施例中，所述叠盖及虚拟填充目标结构可为两重或四重旋转对称的以允许特定制造或计量优点。
【专利说明】具有正交底层虚拟填充的叠盖目标
【技术领域】
[0001]本发明一般来说涉及用于叠盖计量的叠盖目标的领域且更特定来说，涉及设计及使用具有正交底层虚拟填充的叠盖目标。
【背景技术】
[0002]通常通过产生安置于衬底(例如硅晶片)上的多个层来制造半导体装置。各种工艺层之间的对准通常经控制以确保所得装置的适当功能性及性能。形成于两个或两个以上连续层内的装置特征或结构之间的不对准通常称为叠盖误差。检测及校正晶片上的经图案化层之间的叠盖误差的能力对于制造集成电路及其它半导体装置是关键的。
[0003]叠盖计量是用于通常通过分析接近于所关注的一个或一个以上装置层安置的叠盖“目标”或“标记”来确定经图案化装置层之间的不对准或叠盖误差的已知技术。举例来说，可经由与各种经图案化装置层一起印刷于晶片上的测试图案(即，一个或一个以上叠盖目标结构)来执行叠盖测量。叠盖计量系统可包含成像工具，所述成像工具经配置以收集图像帧，所述图像帧由处理单元分析以确定构成装置及目标层的图案元素的相对位移或不对准。
[0004]当前应用数项技术来维持或改善支撑叠盖目标的衬底的工艺兼容性。举例来说，可在衬底上安置一个或一个以上经图案化虚拟填充层(即，非功能性结构或特征)以实现在设计规则下特定半导体制造或测试设备所需的空间属性或物理特性。此外，形成计量目标的目标结构或层的图案元素可由标称地小于选定分段或子图案的特征构造以改善工艺
兼容性。
[0005]尽管存在现有解决方案，但此项技术内的缺点继续导致对叠盖计量目标的工艺损坏或与半导体制造设计规则的目标兼容性的不足。当前技术水平中的一些缺陷包含:由于化学机械抛光所致的目标内或附近的凹陷；由于不兼容图案密度所致的目标附近的蚀刻偏差；由于目标中的设计规则违反所致的所制造装置中的后续寄生电容；导致叠盖测量中的计量偏差的目标的光刻不兼容性；以及光罩及晶片上的计量占用面积增加到过大目标大小。
【发明内容】
[0006]本发明针对于用以纠正当前技术水平中的一个或一个以上缺陷的包含正交底层虚拟填充的叠盖目标设计。在一个方面中，本发明针对于包含形成至少一个叠盖目标结构的一个或一个以上经分段叠盖图案元素的叠盖目标。所述叠盖目标进一步包含形成至少一个虚拟填充目标结构的一个或一个以上非作用图案元素。所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者可包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充。根据各种实施例，所述目标结构或层中的每一者可由连续安置于例如硅晶片的衬底上的单独工艺层形成。
[0007]在另一方面中，本发明针对于用于对衬底执行叠盖测量的叠盖计量系统。所述系统可包含样本载台，所述样本载台经配置以支撑衬底，其中叠盖目标安置于所述衬底上，所述叠盖目标包含形成至少一个叠盖目标结构的一个或一个以上经分段叠盖图案元素，所述叠盖目标进一步包含形成至少一个虚拟填充目标结构的一个或一个以上非作用图案元素，所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充。所述系统可进一步包含:至少一个照明源，其经配置以照明所述叠盖目标；及至少一个检测器，其经配置以接收从所述叠盖目标反射、散射或辐射的照明。通信地耦合到所述检测器的至少一个计算系统可经配置以利用与从所述叠盖目标反射、散射或辐射的照明相关联的信息(例如，一个或一个以上图像帧或对比数据)来确定安置于所述衬底上的至少两个层之间的不对准。在一些实施例中，所述叠盖及虚拟填充目标结构为两重或四重旋转对称的以允许特定制造或计量优点。然而，并非所有应用均需要两重或四重旋转对称，例如采用散射测量叠盖(SCOL)或基于衍射的叠盖(DBO)计量目标的应用。
[0008]在又一方面中，本发明针对于一种对衬底执行叠盖计量的方法，所述方法包含至少以下步骤:照明安置于所述衬底上的叠盖目标，所述叠盖目标包含形成至少一个叠盖目标结构的一个或一个以上经分段叠盖图案元素，所述叠盖目标进一步包含形成至少一个虚拟填充目标结构的一个或一个以上非作用图案元素，所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充；检测从所述叠盖目标反射、散射或辐射的照明；及利用与所述所检测照明相关联的信息来确定安置于所述衬底上的至少两个层之间的不对准。
[0009]应理解，前述大体描述及以下详细描述两者均仅为示范性及阐释性且未必限制本发明。并入说明书中且构成说明书的一部分的附图图解说明本发明的标的物。所述描述及图式一起用于阐释本发明的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]所属领域的技术人员可通过参考附图来更好地理解本发明的众多优点，在附图中:
[0011]图1A图解说明根据本发明的实施例的叠盖目标；
[0012]图1B图解说明根据本发明的实施例的叠盖目标的一部分，其中虚拟填充图案元素的分段轴正交于叠盖图案元素的分段轴；
[0013]图2A图解说明根据本发明的实施例的两重/四重对称叠盖目标；
[0014]图2B图解说明根据本发明的实施例的两重/四重对称叠盖目标的虚拟填充目标结构及叠盖目标结构；
[0015]图3A图解说明根据本发明的实施例的两重/四重对称叠盖目标；
[0016]图3B图解说明根据本发明的实施例的两重/四重对称叠盖目标的虚拟填充目标结构及叠盖目标结构；
[0017]图4A图解说明根据本发明的实施例的两重/四重对称叠盖目标；
[0018]图4B图解说明根据本发明的实施例的两重/四重对称叠盖目标的虚拟填充目标结构及叠盖目标结构，其中所述目标结构中的每一者均包含多个图案元素；
[0019]图5A图解说明根据本发明的实施例的两重对称叠盖目标，其中叠盖图案元素的第一部分根据第一暴露而印刷于虚拟填充上方；
[0020]图5B图解说明根据本发明的实施例的两重对称叠盖目标，其中叠盖图案元素的第二部分根据第二暴露而印刷于虚拟填充上方；
[0021]图6图解说明根据本发明的实施例的叠盖目标；
[0022]图7是图解说明根据本发明的实施例的叠盖计量系统的框图；且
[0023]图8是图解说明根据本发明的实施例的执行叠盖计量的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]现在将详细参考附图中所图解说明的所揭示的标的物。
[0025]图1A到8大体图解说明根据本发明的各种实施例的具有正交底层虚拟填充的叠盖的设计及使用。第13 / 186，144号美国专利申请案至少部分地描述虚拟填充的正交对准，其中叠盖目标结构安置于所述虚拟填充下方或上方。另外，第12 / 455，640号美国专利申请案描述至少部分地包含虚拟填充(其中称为“冗余场”)的计量目标。第13 / 186，144号及第12 / 455，640号美国专利申请案以引用的方式并入，犹如完全陈述于本文中一般。出于说明性目的而提供以下实施例，且应理解，下文所描述的特征及布置可经组合以产生额外实施例。举例来说，所属领域的技术人员将了解，以下实施例的部分可经组合以实现符合一组制造设计规则或满足选定水平的工艺兼容性的叠盖目标或叠盖计量系统。
[0026]图1A图解说明根据本发明的实施例的叠盖计量目标100。叠盖目标100可包含多个目标结构。在一些实施例中，所述目标结构由单独工艺层制造且连续安置于衬底(例如硅晶片)上。目标100可包含基本上由经分段虚拟填充组成的非作用图案元素102a到102d中的一者或一者以上。非作用图案元素102a到102d可形成至少第一 “虚拟填充”目标结构。目标100可进一步包含由此项技术已知的叠盖特征(例如第13 / 186，144号及/或第12 / 455，640号美国专利申请案中所描述或所提及的那些叠盖特征)形成的一个或一个以上叠盖图案元素104a到104d。
[0027]叠盖图案元素104a到104d可形成接近于虚拟填充目标结构安置的至少第二“叠盖”目标结构。举例来说，所述叠盖目标结构可随后安置于衬底上在虚拟填充目标结构上方。因此，虚拟填充目标结构可称为“虚拟填充底层”。可根据制造/测试设计规则或根据来自设计规则的选定范围或选定偏差而对虚拟填充102a到102d及/或叠盖图案元素104a到104d进行分段。如由图1B所图解说明，每一虚拟填充图案元素102可沿第一“虚拟填充”分段轴106而分段，所述第一“虚拟填充”分段轴正交于对应于安置于虚拟填充图案元素102上方或下方的至少一个经分段叠盖图案元素104的第二“叠盖”分段轴108。此外，在一些实施例中，至少第一组的一个或一个以上虚拟填充图案元素102a、102c沿正交于第二组的一个或一个以上虚拟填充图案元素102b、102d的分段方向的方向而分段。
[0028]经分段虚拟填充图案元素102可包含安置于经保留用于随后根据衬底的一个或一个以上连续工艺层而安置的图案元素(例如装置或叠盖图案元素)的空区域上的虚拟填充。虚拟填充图案元素102可进一步包含实现对构成叠盖目标100的一部分的至少一个叠盖或虚拟填充图案元素的位置估计的内边缘(例如，一个或一个以上矩形孔口)。图2A及2B图解说明两重/四重对称叠盖目标200，所述两重/四重对称叠盖目标包含由多个虚拟填充图案元素202a到202d形成的虚拟填充目标结构201，虚拟填充目标结构201接近于由多个叠盖图案元素204a到204d形成的叠盖目标结构203安置。在一些实施例中，每一目标结构201及203为两重或四重旋转对称的以使得由将叠盖目标结构203安置于虚拟填充目标结构201上方形成的所得目标结构200为对应地两重或四重旋转对称的。在一些实施例中，举例来说，目标200为四重旋转对称的。此外，虚拟填充图案元素202a到202d中的每一者可包含形成两重旋转对称子图案的单轴分段虚拟填充。
[0029]在一些实施例中，虚拟填充子图案202a到202d沿选定轴分段，其中根据印刷于虚拟填充图案元素202a到202d上方的叠盖图案元素204a到204d的空间或物理特性而选择沿分段轴的虚拟填充分段的大小及间隔。举例来说，可根据随后印刷的叠盖图案元素204a到204d的特征大小、间隔及/或分段而选择虚拟填充分段以避免与安置于衬底上的正交于虚拟填充分段的叠盖特征相关联的计量信号的污染。在一些实施例中，虚拟填充分段的间距及/或特征大小实质上大于将在其上暴露(即，印刷或安置于衬底的表面上)虚拟填充子图案的暴露工具(例如光刻暴露工具)的最小设计规则。超大分段可有利地减小线端的回拉(例如，非对称回拉)。
[0030]如图3A中所图解说明，叠盖计量目标300可包含具有接近安置的叠盖图案元素304a到304d的单轴经分段虚拟填充图案元素302a到302d，借此随后所叠盖子图案的边界完全在由虚拟填充子图案形成的边界内。图3B进一步图解说明由虚拟填充图案元素302a到302d形成的虚拟填充目标结构301及由叠盖图案元素304a到304d形成的叠盖目标结构303。在一些实施例中，虚拟填充子图案与所叠盖子图案的边界之间的选定距离大于预定光学禁区。边界之间的距离可大于仅沿平行于虚拟填充分段轴的轴或垂直于虚拟填充分段轴的轴或者沿平行方向及垂直方向两者的预定光学禁区。
[0031]如图4A及4B中所展示，两重/四重旋转对称叠盖目标400可在每一象限中包含多个叠盖及虚拟填充子图案。举例来说，叠盖目标400的每一象限可包含形成虚拟填充目标结构401的六个虚拟填充图案元素402a到402d。每一象限可进一步包含形成安置于虚拟填充目标结构401的顶部上的叠盖目标结构403的五个叠盖图案元素404a到404d。可类似地设计在顶部及底部或左半部及右半部中的每一者中具有多个叠盖及虚拟填充子图案的两重旋转对称叠盖目标。
[0032]在一些实施例中，在两个或两个以上并排暴露中将虚拟填充或叠盖子图案的部分单独地印刷于衬底上。举例来说，在图5A及5B中所图解说明的叠盖目标500的实施例中，叠盖图案元素504a及504b根据第一暴露(见图5A)及第二暴露(见图5B)而印刷于虚拟填充底层502a及502b上方。可在单独暴露中印刷经分段虚拟填充子图案，其中在叠盖子图案之间不存在禁区。此外，虚拟填充分段对于虚拟填充子图案中的每一者可为相同的且根据光刻叠盖公差而对准。在一些实施例中，叠盖目标可进一步包含具有相同分段且在光刻叠盖公差内对准的随后所叠盖经分段虚拟填充子图案。
[0033]在一些实施例(例如在图2A及2B中所图解说明的示范性实施例)中，叠盖目标200可进一步包含具有内部边缘(即，包含矩形开口或“窗”)的叠盖子图案204a到204d及/或虚拟填充子图案202a到202d，所述内部边缘可经测量以估计界定叠盖或虚拟填充子图案的至少一个图案元素的位置。因此，叠盖目标200可包含实现沿平行及/或垂直于每一叠盖或虚拟填充图案元素的分段轴的方向的子图案位置估计的布置。在一些实施例中，可仅沿垂直于虚拟填充分段线的方向执行子图案位置估计以避免在边缘位置处特别随扫描仪焦点而变的增强的扫描仪像差敏感度。或者，可仅沿平行于虚拟填充分段线的方向执行子图案位置估计以避免设计规则违反。
[0034]叠盖目标的特定实施例对于特定计量或工艺兼容性要求可为有利的。在一个实施例中，举例来说，四重旋转对称叠盖目标可包含多个层(例如，四个层)。叠盖目标的每一象限可包含实现沿正交于虚拟填充分段的第一轴对叠盖的测量的两个经分段虚拟填充子图案。每一象限可进一步包含随后安置于虚拟填充图案元素上方的两个经分段叠盖子图案。所叠盖子图案可经布置以实现沿正交于第一轴(即，用于虚拟填充子图案的测量轴)的第二轴对叠盖的测量。或者，所叠盖子图案可经布置以实现沿平行于第一轴的第二轴的叠盖测量。
[0035]在另一示范性实施例中，(两层)四重旋转对称叠盖目标的每一象限可包含实质上填充相应象限(具有内部边缘的开口(或窗)除外)的单轴经分段虚拟填充子图案。可测量开口的内边缘以用于沿平行于虚拟填充分段的方向的子图案位置估计。所述目标可进一步包含随后安置于虚拟填充子图案上方的经分段叠盖子图案。可根据制造设计规则而对所述叠盖子图案进行分段。另外，可测量叠盖子图案的边缘以用于沿平行于虚拟填充分段轴的方向的子图案位置估计。
[0036]在另一示范性实施例中，两重旋转对称(四层)叠盖目标可包含四个经分段虚拟填充子图案(两个子图案沿X方向及两个子图案沿Y方向)。虚拟填充子图案中的每一者可经布置以实现沿相应测量轴对叠盖的测量。叠盖目标可进一步包含十二个经分段叠盖子图案(六个子图案沿X方向及六个子图案沿Y方向)。随后印刷于虚拟填充子图案上方的叠盖子图案中的每一者可经布置以进一步实现沿相应测量轴对叠盖的测量。
[0037]所属领域的技术人员将了解前述实施例的示范性性质，且如此，本文中所描述的实施例应理解为说明性且决不打算限制本发明。在一些实施例中，分段是基于超过最小设计规则的装置或叠盖层的特征大小，借此将子图案的工艺窗增加到大于所得装置的工艺窗。此外，与子图案本身的几何形状相比，分段可相对小。根据各种实施例，经分段单轴虚拟填充底层可覆盖工艺层的至少50%以改善计量性能及工艺兼容性。
[0038]预期对分段间隔/间距、工艺层的数目、对称性及计量目标的其它属性的各种修改。上文所描述的实施例图解说明各种特征但决不打算限制本发明。举例来说，本文中的各种实施例描述两重或四重旋转对称叠盖计量目标，但并非在所有应用中均需要两重/四重对称性。在图6所图解说明的一些实施例中，叠盖计量目标600整体来说既非两重旋转对称也非四重旋转对称。然而，叠盖目标600的各种部分(例如个别子图案或两个或两个以上子图案的群组)可为至少两重对称的。
[0039]例如SCOL或DBO计量的一些应用并不需要两重/四重对称目标。举例来说，叠盖目标600可包含形成第一叠盖目标结构的第一多个叠盖图案元素602a到602d及形成第二叠盖目标结构的第二多个叠盖图案元素604a到604d，两个目标结构连续形成于包含正交地对准的非作用图案元素606a到606d的虚拟填充底层上方。如图6中进一步所展示，沿第一(X)方向的虚拟填充分段(即，间隔及间距)可不同于沿第二(Y)方向的虚拟填充分段。
[0040]在一些实施例中，目标600允许根据由第一多个叠盖图案元素602a到602d界定的第一目标结构或层沿第一方向的叠盖测量。此外，可根据由第二多个叠盖图案元素604a到604d界定的第二目标结构或层沿至少第二方向测量叠盖。所属领域的技术人员将了解，层的数目及类型(例如，装置、虚拟填充或叠盖层)可在不背离本发明的范围的情况下变化。
[0041]图7是图解说明根据本发明的实施例的叠盖计量系统700的框图。叠盖计量系统700可包含光学计量系统，例如第13 / 186，144号美国专利申请案中所描述或所提及的系统。系统700可包含经配置以照明安置于衬底706上的叠盖计量目标704的至少一个照明源702，其中叠盖目标704包含根据前述实施例的目标。衬底706可由样本载台708支撑，所述样本载台可包含用于将衬底平移或旋转到选定位置的至少一个线性或旋转致动器。
[0042]所述系统可包含至少一个分束器712，所述至少一个分束器经配置以沿到叠盖目标704的至少第一(物体)路径及由参考光学器件716 (例如参考镜)描画的第二(参考)路径来引导从照明源702发出的照明。从衬底706的包含叠盖目标704的表面反射、散射或辐射的照明可经由物镜714收集且沿收集路径引导到至少一个检测器710。与检测器710通信的至少一个计算系统718可经配置以收集与从衬底706的表面接收的照明相关联的成像数据。计算系统710可经配置以利用与针对叠盖目标704而收集的成像数据相关联的信息(例如，图像帧或对比数据)来确定形成于衬底706上的至少两个层之间的叠盖误差或空间不对准。
[0043]应认识到，可通过单个计算系统或通过多个计算系统来执行本发明通篇中所描述的各种步骤及功能。举例来说，计算系统718可包含但不限于个人计算系统、大型计算系统、工作站、图像计算机、并行处理器或此项技术中已知的任何其它装置。一般来说，计算系统718可包含经配置以执行来自至少一个载体媒体720的程序指令722的至少一个单核心或多核心处理器。
[0044]图8大体图解说明根据叠盖计量系统700执行叠盖计量的方法800。然而，认识至IJ，可在不背离本发明的本质的情况下经由从系统700的前述实施例变化的系统或装置来执行方法800的一个或一个以上步骤。在实施例中，方法800可包含至少以下步骤。在步骤802处，照明安置于衬底706上的叠盖计量目标704。在步骤804处，经由收集光学器件(例如物镜714)来收集由目标反射、散射或辐射的照明并将所述照明引导到至少一个成像检测器710 (例如TDI相机)。在步骤806处，处理成像数据以确定安置于衬底上的至少两个层之间的不对准。本文中注意到，可根据此项技术已知的任何叠盖计量算法来处理所述成像数据。举例来说，可执行形成目标结构的图案元素及/或由装置特征形成的图案之间的空间比较以确定相对位移(即，叠盖误差)。
[0045]在一些实施例中，仅测量虚拟填充图案元素的内边缘以避免抛光损坏。在一些实施例中，经由沿第一方向的测量来确定至少一个虚拟填充图案元素的位置且经由沿第二方向(例如，沿正交于所述第一方向的轴)的测量来确定随后安置于衬底706上的至少一个叠盖图案元素的位置。此外，可测量平行及垂直于测量的方向而分段的叠盖或虚拟填充子图案的边缘位置以确定由分段的方向而产生的测量偏差。
[0046]所属领域的技术人员将了解，存在通过其可实现本文中所描述的工艺及/或系统及/或其它技术的各种媒介(例如，硬件、软件及/或固件)，且优选媒介将随其中部署工艺及/或系统及/或其它技术的情景而变化。实施例如本文中所描述的那些方法的方法的程序指令可在载体媒体上传输或存储于载体媒体上。载体媒体可包含传输媒体，例如导线、电缆或无线传输链路。所述载体媒体还可包含存储媒体，例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘或者磁带。
[0047]本文中所描述的所有方法可包含将方法实施例的一个或一个以上步骤的结果存储于存储媒体中。所述结果可包含本文中所描述的结果中的任一者且可以此项技术中已知的任何方式存储。所述存储媒体可包含本文中所描述的任何存储媒体或此项技术中已知的任何其它适合存储媒体。在已存储所述结果之后，所述结果可在所述存储媒体中存取且由本文中所描述的方法或系统实施例中的任一者使用，经格式化以用于显示给用户，由另一软件模块、方法或系统等使用。此外，可将所述结果“永久地”、“半永久地”、临时地存储或存储达某一时间段。举例来说，所述存储媒体可为随机存取存储器(RAM)，且所述结果可未必无限期地存留于所述存储媒体中。
[0048]尽管已图解说明本发明的特定实施例，但应明了，所属领域的技术人员可在不背离前述揭示内容的范围及精神的情况下做出本发明的各种修改及实施例。因此，本发明的范围应仅受所附权利要求书限制。
【权利要求】
1.一种叠盖目标，其包括: 一个或一个以上经分段叠盖图案元素，其形成至少一个叠盖目标结构；及 一个或一个以上非作用图案元素，其形成至少一个虚拟填充目标结构，所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充。
2.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素形成至少一个两重或四重旋转对称叠盖目标结构，且其中所述一个或一个以上叠盖图案元素形成至少一个两重或四重对称虚拟填充目标结构。
3.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含安置于经保留用于至少一个后续工艺层的叠盖图案元素的一个或一个以上区域上的虚拟填充分段。
4.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含接近于所述一个或一个以上非作用图案元素的边缘区域安置以实现对至少一个图案元素的位置估计的虚拟填充分段。
5.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者为两重旋转对称的。
6.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上叠盖图案元素形成于所述一个或一个以上非作用图案元素上方。
7.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素是根据选定间距或特征大小而分段，所述选定间距或特征大小实质上大于针对经配置以暴露所述一个或一个以上非作用图案元素的暴露工具规定的最小设计规则。
8.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上叠盖图案元素形成于所述一个或一个以上非作用图案元素上方的后续工艺层上在由所述一个或一个以上非作用图案元素界定的边界内。
9.根据权利要求8所述的叠盖目标，其中所述边界与所述一个或一个以上叠盖图案元素之间的距离大于沿平行于虚拟填充分段轴的轴的预定光学禁区。
10.根据权利要求8所述的叠盖目标，其中所述边界与所述一个或一个以上叠盖图案元素之间的距离大于沿垂直于虚拟填充分段轴的轴的预定光学禁区。
11.根据权利要求8所述的叠盖目标，其中所述边界与所述一个或一个以上叠盖图案元素之间的选定距离大于沿平行于虚拟填充分段轴的轴及沿垂直于所述虚拟填充分段轴的轴的预定光学禁区。
12.根据权利要求8所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素是经由两个或两个以上并排暴露而印刷。
13.根据权利要求8所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上叠盖图案元素包含具有实现对至少一个图案元素的位置估计的内部边缘的孔口。
14.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含经由单独暴露而印刷且根据光刻叠盖公差而对准的均匀间隔开的虚拟填充分段。
15.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含形成于后续工艺层上的均匀间隔开的虚拟填充分段，其中所述虚拟填充分段经由单独暴露而印刷且根据光刻叠盖公差而对准。
16.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述图案元素中的一者或一者以上是根据特征大小而分段。
17.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述经分段虚拟填充覆盖安置于衬底上的至少一个层的大部分。
18.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上叠盖图案元素及所述一个或一个以上非作用图案元素形成叠盖于第二目标结构上的至少第一目标结构，所述所叠盖目标结构的每一象限包含: 两个非作用图案元素，其由经布置以实现沿正交于虚拟填充分段轴的第一轴的叠盖测量的经分段虚拟填充形成；及 两个经分段叠盖图案元素，其随后接近于所述至少两个非作用图案元素而安置。
19.根据权利要求18所述的叠盖目标，其中所述第一目标结构及所述第二目标结构为四重旋转对称的。
20.根据权利要求18所述的叠盖目标，其中所述两个叠盖图案元素经布置以实现沿正交于所述第一轴的第二轴的叠盖测量。
21.根据权利要求18所述的叠盖目标，其中所述两个叠盖图案元素经布置以实现沿平行于所述第一轴的第二轴的叠盖测量。
22.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上叠盖图案元素及所述一个或一个以上非作用图案元素形成叠盖于第二四重旋转对称目标结构上的至少第一四重旋转对称目标结构，所述所叠盖目标结构的每一象限包含: 非作用图案元素，其由经分段虚拟填充形成，所述非作用图案元素实质上填充所述相应象限，所述相应象限的包含具有实现沿平行于虚拟填充分段轴的至少一个方向对至少一个图案元素的位置估计的内部边缘的孔口的一部分除外；及 经分段叠盖图案元素，其随后接近于所述非作用图案元素而安置，所述叠盖图案元素包含实现沿平行于所述虚拟填充分段轴的所述至少一个方向对至少一个图案元素的位置估计的一个或一个以上边缘。
23.根据权利要求1所述的叠盖目标，其中所述一个或一个以上叠盖图案元素及所述一个或一个以上非作用图案元素形成叠盖于第二两重旋转对称目标结构上的至少第一两重旋转对称目标结构，所述叠盖目标包含: 四个非作用图案元素，其由经分段虚拟填充形成，所述四个非作用图案元素中的每一者经布置以实现沿相应轴的叠盖测量；及 十二个经分段叠盖图案元素，其随后接近于所述四个非作用图案元素而安置，所述十二个叠盖图案元素中的每一者经布置以实现沿相应轴的叠盖测量。
24.一种用于执行叠盖测量的系统，其包括: 样本载台，其经配置以支撑衬底，其中叠盖目标安置于所述衬底上，所述叠盖目标包含形成至少一个叠盖目标结构的一个或一个以上经分段叠盖图案元素，所述叠盖目标进一步包含形成至少一个虚拟填充目标结构的一个或一个以上非作用图案元素，所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充；至少一个照明源，其经配置以照明所述叠盖目标； 至少一个检测器，其经配置以接收从所述叠盖目标反射、散射或辐射的照明 '及 至少一个计算系统，其通信地耦合到所述检测器且经配置以利用与从所述叠盖目标反射、散射或辐射的所述照明相关联的信息来确定安置于所述衬底上的至少两个层之间的不对准。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述一个或一个以上非作用图案元素形成至少一个两重或四重旋转对称叠盖目标结构，且其中所述一个或一个以上叠盖图案元素形成至少一个两重或四重对称虚拟填充目标结构。
26.根据权利要求24所述的系统，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含安置于经保留用于至少一个后续工艺层的叠盖图案元素的一个或一个以上区域上的虚拟填充分段。
27.根据权利要求24所述的系统，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含接近于所述一个或一个以上非作用图案元素的边缘区域安置以实现对至少一个图案元素的位置估计的虚拟填充分段。
28.根据权利要求24所述的系统，其中所述计算系统进一步经配置以基于沿垂直或平行于所述虚拟填充分段的方向收集的信息来确定至少一个图案元素的位置。
29.根据权利要求24所述的系统，其中所述计算系统进一步经配置以基于沿垂直于所述虚拟填充分段的方向收集的信息及沿平行于所述虚拟填充分段的方向收集的信息来确定至少一个图案元素的位置。
30.根据权利要求24所述的系统，其中所述计算系统进一步经配置以基于沿第一方向收集的信息来确定至少一个非作用图案元素的位置且进一步经配置以基于沿第二方向收集的信息来确定至少一个叠盖图案元素的位置。
31.根据权利要求24所述的系统，其中所述计算系统进一步经配置以基于至少一个图案元素的沿平行于测量轴的第一方向定位的边缘及所述至少一个图案元素的沿垂直于所述测量轴的第二方向定位的边缘来确定由于分段的方向所致的测量偏差。
32.根据权利要求24所述的系统，其中所述计算系统经配置以沿第一方向测量叠盖对准。
33.根据权利要求32所述的系统，其中所述计算系统进一步经配置以沿第二方向测量叠盖对准，其中所述第一方向与安置于所述衬底上的第一叠盖目标结构相关联，且其中所述第二方向与随后安置于所述衬底上的第二叠盖目标结构相关联。
34.根据权利要求32所述的系统，其中所述计算系统进一步经配置以沿第二方向测量叠盖对准，其中所述第一方向与安置于所述衬底上在虚拟填充目标结构上方的叠盖目标结构相关联，且其中所述第二方向与所述虚拟填充目标结构相关联。
35.一种执行叠盖测量的方法，其包括: 照明安置于衬底上的叠盖目标，所述叠盖目标包含形成至少一个叠盖目标结构的一个或一个以上经分段叠盖图案元素，所述叠盖目标进一步包含形成至少一个虚拟填充目标结构的一个或一个以上非作用图案元素，所述一个或一个以上非作用图案元素中的每一者包含沿正交于至少一个接近安置的叠盖图案元素的分段轴的轴而分段的虚拟填充； 检测从所述叠盖目标反射、散射或辐射的照明 '及利用与所述所检测照明相关联的信息来确定安置于所述衬底上的至少两个层之间的不对准。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述一个或一个以上非作用图案元素形成至少一个两重或四重旋转对称叠盖目标结构，且其中所述一个或一个以上叠盖图案元素形成至少一个两重或四重对称虚拟填充目标结构。
37.根据权利要求35所述的方法，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含安置于经保留用于至少一个后续工艺层的叠盖图案元素的一个或一个以上区域上的虚拟填充分段。
38.根据权利要求35所述的方法，其中所述一个或一个以上非作用图案元素包含接近于所述一个或一个以上非作用图案元素的边缘区域安置以实现对至少一个图案元素的位置估计的虚拟填充分段。
39.根据权利要求35所述的方法，其进一步包括: 基于与沿垂直或平行于所述虚拟填充分段的方向所检测的照明相关联的信息来确定至少一个图案元素的位置。
40.根据权利要求35所述的方法，其进一步包括: 基于与沿垂直于所述虚拟填充分段的方向所检测的照明相关联的信息及与沿平行于所述虚拟填充分段的方向所检测的照明相关联的信息来确定至少一个图案元素的位置。
41.根据权利要求35所述的方法，其进一步包括: 基于与沿第一测量轴所检测的照明相关联的信息来确定至少一个非作用图案元素的位置；及 基于与沿第二测量轴所检测的照明相关联的信息来确定至少一个叠盖图案元素的位置。
42.根据权利要求35所述的方法，其进一步包括: 基于至少一个图案元素的沿平行于测量轴的第一方向定位的边缘及所述至少一个图案元素的沿垂直于所述测量轴的第二方向定位的边缘来确定由于分段的方向所致的测量偏差。
43.根据权利要求35所述的系统，其进一步包括: 沿第一方向测量叠盖对准。
44.根据权利要求43所述的系统，其进一步包括: 沿第二方向测量叠盖对准，其中所述第一方向与安置于所述衬底上的第一叠盖目标结构相关联，且其中所述第二方向与随后安置于所述衬底上的第二叠盖目标结构相关联。
45.根据权利要求43所述的系统，其进一步包括: 沿第二方向测量叠盖对准，其中所述第一方向与安置于所述衬底上在虚拟填充目标结构上方的叠盖目标结构相关联，且其中所述第二方向与所述虚拟填充目标结构相关联。
【文档编号】G03F1/42GK103814429SQ201380003145
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】努里尔·阿米尔, 盖伊·科恩, 弗拉基米尔·莱温斯基, 迈克尔·阿德尔 申请人:科磊股份有限公司