量测方法和设备与流程

本发明涉及例如可用于通过光刻技术制造器件的方法和设备，并且涉及使用光刻技术制造器件的方法。更具体地，本发明涉及量测传感器，诸如位置传感器。

背景技术：

1、光刻设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(ic)的制造中。在该情况下，图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)可以用以产生待形成在ic的单层上的电路图案。这种图案可以转印至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯)上。图案的转印通常经由成像至被设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。这些目标部分通常被称为“场”。

2、在复杂器件的制造中，通常执行许多光刻图案化步骤，从而在衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备性能的关键方面在于，相对于被铺设(由相同设备或不同光刻设备)在先前层中的特征正确地且准确地放置所施加图案的能力。为此目的，衬底设置有一组或多组对准标记。每个标记是其位置可以在之后使用位置传感器(通常是光学位置传感器)进行测量的结构。光刻设备包括一个或多个对准传感器，通过所述对准传感器可以准确地测量衬底上的标记的位置。从不同的制造商和相同制造商的不同产品中已知不同类型的标记和不同类型的对准传感器。

3、在其他应用中，量测传感器用于测量衬底上的曝光结构(在抗蚀剂中的曝光结构和/或蚀刻后的曝光结构)。一种快速且非侵入式的专用检查工具是散射测量仪，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上，并测量散射束或反射束的性质。已知的散射测量仪的示例包括us2006033921a1和us2010201963a1中描述的类型的角度分辨散射测量仪。除了通过重构测量特征形状之外，也可以使用这样的设备测量基于衍射的重叠，如在已公开的专利申请us2006066855a1中描述的。使用衍射阶的暗场成像的基于衍射的重叠量测使得能够对较小的目标进行重叠测量。暗场成像量测的示例可以在国际专利申请wo 2009/078708和wo2009/106279中找到，这些文献通过引用整体并入本文。该技术的进一步发展已经在已公开的专利出版物us20110027704a、us20110043791a、us2011102753a1、us20120044470a、us20120123581a、us20130258310a、us20130271740a和wo2013178422a1中进行了描述。这些目标可以小于照射斑点，并且可以被晶片上的产品结构包围。使用复合光栅目标可以在一个图像中测量多个光栅。所有这些申请的内容也通过引用并入本文。

4、越来越期望能够测量比目前可能的对准标记更小的对准标记。较小的对准标记的一个主要优点在于，所述对准标记在掩模版和/或衬底上占据较小的空间，因此可以被容纳在器件结构内而不是划线道内。这意味着所述对准标记更接近被测量的实际结构，并且也更接近与器件结构相同的尺寸，这两种情况都可以提高对准测量的准确度。

技术实现思路

1、在第一方面中，本发明提供了一种用于测量关于对准标记的对准的方法，所述方法包括：用包括至少一个波长的照射光照射所述对准标记；捕获作为所述照射步骤的结果的从所述对准标记散射的经散射的辐射；以及根据所述经散射的辐射的角度分辨表示来确定所述对准标记的至少一个位置值；其中所述对准标记或所述对准标记的特征在衬底平面的至少一个维度上小于所述至少一个波长。

2、在第二方面中，本发明提供了一种衬底，所述衬底包括对准标记布置，其中所述对准标记布置包括在衬底平面的至少一个维度上小于500nm的对准标记。

3、在第三方面中，本发明提供了一种掩模版，所述掩模版用于产生根据第二方面的衬底，所述掩模版包括产品形成特征，所述产品形成特征被布置为在所述衬底上产生所述对准标记布置。

4、在第四方面中，本发明提供了一种相干傅立叶散射测量仪，所述相干傅立叶散射测量仪能够操作为执行根据第一方面的方法。

5、通过考虑下面描述的示例，将理解本发明的上述和其他方面。

技术特征：

1.一种用于测量关于对准标记的对准的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述照射光包括相干照射光。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述确定至少一个位置值包括：根据所述角度分辨表示中的平衡测量结果或对称测量结果确定所述至少一个位置值。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括：

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述确定至少一个位置值包括：确定对于所述衬底平面的第一维度的第一位置值以及对于所述衬底平面的第二维度的第二位置值。

6.根据权利要求5所述的方法，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其中根据所述角度分辨表示的象限的第一组合确定所述第一对准信号，以及根据所述角度分辨表示的象限的第二组合确定所述第二对准信号。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述对准标记是功能性产品结构。

9.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中所述对准标记被对比区域包围，所述对比区域以光学方式与所述对准标记形成对比。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述对准标记包括结构。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述对比区域是空区域。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述对准标记是空区域。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述对比区域包括被曝光的虚设结构。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述对准标记被辅助特征部分地或完全地包围。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述目标在所述衬底平面的两个维度上都小于所述波长。

16.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法，其中所述对准标记包括线或一对正交线。

17.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法，其中所述对准标记包括周期性对准标记，所述周期性对准标记包括特征的重复，其中每个特征在所述衬底平面的至少一个维度上小于所述波长。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述对准标记的一个或多个特征包括断裂的特征，所述断裂的特征具有一个或多个间隙。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述对准标记模仿实际产品结构。

20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述对准标记在所述衬底平面的至少一个维度上是对称的。

21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述对准标记位于管芯内。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述对准标记的所述至少一个维度的尺寸与在与所述对准标记位于同一衬底上的产品结构的临界尺寸相差至多两个数量级。

23.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述对准标记的所述至少一个维度的尺寸具有与在与所述对准标记位于同一衬底上的产品结构的临界尺寸相同的数量级。

24.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括同时测量多个所述对准标记。

25.根据权利要求24所述的方法，包括：用所述测量照射光的相应束照射每个所述对准标记；以及

26.一种相干傅立叶散射测量仪，所述相干傅立叶散射测量仪能够操作以执行根据权利要求1至25中的任一项所述的方法。

27.一种对准传感器，所述对准传感器被配置为执行根据权利要求1-25中的任一项所述的方法。

28.一种光刻设备，所述光刻设备包括根据权利要求27所述的对准传感器。

技术总结
公开了一种测量关于对准标记的对准的方法以及相关联的设备。该方法包括：用包括至少一个波长的照射光照射对准标记；捕获作为所述照射步骤的结果的从对准标记散射的经散射的辐射；以及根据所述经散射的辐射的角度分辨表示来确定所述对准标记的至少一个位置值；其中所述对准标记或所述对准标记的特征在衬底平面的至少一个维度上小于所述至少一个波长。

技术研发人员：A·J·A·贝克曼,伊尔塞·范韦佩伦,奥玛尔·埃尔高哈利,P·J·M·瓦伦斯
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4