计量学目标的极化测量及对应的目标设计的制作方法
【专利说明】计量学目标的极化测量及对应的目标设计
[0001]相关串请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2013年6月27日申请的第61/840，339号及2013年12月13日申请的第61/916，018号美国临时专利申请案的权益，其全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明涉及计量学的领域，且更特定地说涉及计量学目标。
【背景技术】
[0004]计量学目标经设计以实现参数的测量，所述参数指示晶片制作步骤的质量且量化晶片上的结构的设计与实施之间的对应性。作为特定结构的计量学目标优化针对装置类似性及光学可测量性的要求。目标与半导体制造设计规则的相符促进目标的准确制作但可减小目标的光学可测量性。
【发明内容】
[0005]本发明的一方面提供一种方法，其包括将目标结构设计为具有相对于其在极化光中的背景的高于特定对比度阈值的高对比度，同时具有相对于其在非极化光中的背景的低于特定对比度阈值的低对比度。
[0006]本发明的此类、额外及/或其它方面及/或优点阐述在下文详细描述中；可能可从详细描述中推断；及/或可通过本发明的实践学习。
【附图说明】
[0007]为了更好地了解本发明的实施例及为了展示其可如何实施，现将单纯举例来参考附图，其中全文中相同数字指示相应元件或区段。
[0008]在附图中:
[0009]图1A及IB是根据现有技术的目标元件的高级示意图。
[0010]图2是根据本发明的一些实施例的目标结构及其背景(作为计量学目标元件的部分)的尚级不意图。
[0011]图3A到3C是根据本发明的一些实施例的经设计以在极化照明中具有对比度的目标的尚级不意图。
[0012]图4A及4B是根据本发明的一些实施例的目标中的分段修改的高级示意图。
[0013]图4C是根据本发明的一些实施例的在极化光及非极化光中的连续及分段背景上的分段目标结构的测量的模拟结果的示意图，其说明前者的好得多的对比度。
[0014]图5A到5F是根据本发明的一些实施例的通过利用由极化光的测量而维持对比度的工艺兼容目标设计的高级示意图。
[0015]图6A到6M是根据本发明的一些实施例的光学照明及测量系统的高级示意图。
[0016]图7是根据本发明的一些实施例的说明一种方法的高级流程图。
【具体实施方式】
[0017]在阐述详细描述之前，阐述将在下文中使用的特定术语的定义可能有帮助。
[0018]如在本申请案中使用的术语“计量学目标”或“目标”被定义为设计或制作在晶片上用于计量学目的的结构。计量学目标的非限制性实例是成像目标，例如AIM(高级成像计量学)、BiB(框中框)、A頂id及BLOSSOM及其对应变型及替代；及散射测量目标，例如SC0L(散射测量覆盖)及其对应变型及替代。术语“目标元件”在本申请案中用于指完整目标的部分，其根据所揭示的原理设计。因此，任意目标元件可即刻用于设计完整目标；因此，目标在本申请案中相对于其目标元件设计引用且可与其互换。
[0019]如本申请案中使用的术语“目标结构”被定义为计量学目标中的特征，例如个别目标区域或框、栅条等。目标结构可为满或空的(间隙)且还可分段，即可包括多个较小特征，其累积地构成目标结构。目标及/或周期性结构被称作包括目标结构，每一“目标结构”作为将与其背景区分的目标的特征，“背景”是邻近相同层或不同层上的目标结构的晶片区域(高于或低于目标结构)。如在本申请案中使用的术语“层”被定义为在光刻工艺中在其任意步骤中使用的任意层。如在本申请案中使用的术语“连续结构”、“空区域”或“满条”被定义为连续目标结构，例如具有相对于典型装置特征较大的尺寸的空区域或满条。虽然绝大多数描述涉及空背景区域而非满背景区域，但是应明确注意，类似设计原理适用于满背景且分别设计的目标同样是所揭示发明的部分。
[0020]如在本申请案中使用的术语“计量学测量”或“测量”被定义为用于从计量学目标提取信息的任意计量学测量程序。例如，计量学测量可为目标的成像或目标的散射测量。计量学测量的非限制性实例包含覆盖测量(成像或散射测量)、临界尺寸(CD)测量、聚焦及剂量测量等。如在本申请案中使用的术语“覆盖”被定义为层之间的移位，其包含不当分量(例如，归因于工艺不准确性)，所述不当分量可能导致制作不准确性且因此是计量学测量的目标。如本申请案中使用的术语“测量方向”是指沿着其测量目标结构的方向，例如，沿着其周期性结构是周期性的方向。例如，作为周期性结构的格栅的测量方向垂直于构成格栅的目标元件(例如，条或分段条)。
[0021]现详细地具体参考图式，应强调的是所示的细节是举例而言且只为了说明性讨论本发明的优选实施例的目的且是为了据信是本发明的原理及概念方面的最有用及最易理解描述的描述的缘由而提出。在此方面，不试图展示比本发明的基本了解所需更详细的本发明的结构细节，其中结合图式进行的描述使所属领域技术人员了解可如何在实践中体现本发明的数种形式。
[0022]在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应了解本发明的应用不限于下文描述中阐述或图式中说明的构造细节及组件布置。本发明适用于其它实施例或可以各种方式实践或执行。此外，应了解本文中采用的措辞及术语是用于描述的目的且不得被视为限制。
[0023]提供目标、目标元件及目标设计方法，其包括将目标结构设计为具有相对于其在极化光中的背景的高于特定对比度阈值的高对比度，同时具有相对于其在非极化光中的背景在的低于特定对比度阈值的低对比度。目标可具有装置特征级的细节且可与装置设计规则兼容，仍在结合极化照明测量时维持光学对比度且因此被有效用作计量学目标。同样提供设计变型及相应测量光学系统。虽然当前光学覆盖目标含有比装置大得多且因此遭受更多工艺损坏的特征，但是所揭示的目标从极化性质提供对比度，更工艺兼容且因此更准确地展示装置覆盖。下文还描述用于改进对比度的额外技术。
[0024]图1A及1B是根据现有技术的目标元件90的高级示意图。当前使用的目标结构92是连续的(满(图1A)或空(图1B))且在相干(或不相干)照明中相对于其背景91展现光学对比度以实现成像计量(例如，覆盖测量)。例如，图1A示意地说明前一层中的背景91上方的当前层中的目标结构92，其中目标元件92及背景91两者均是连续的。目标结构92可为主要由一种材料制成的区域，而背景91可为主要由不同材料制成的区域。在另一实例中，图1B将目标结构92示意说明为与背景91相同的层中的间隙，所述背景91是分段的。背景分段(被称作“虚设化”)经应用以使目标元件90更工艺兼容且分段通常以非解析方式执行，即，使用小间距(例如，50nm的量值)。由于当前使用的连续目标结构92的典型尺寸是1 ym，工艺(例如蚀刻及抛光)易于引入工艺相关制作不准确，其使得对工艺非常敏感。此外，成像目标可能未正确表示装置(例如，所测量覆盖可能与实际覆盖不同)且甚至散射测量目标可能具有相对于实际装置特征太大的目标结构(例如，分别数百nm对数十nm)。在成像时，所需对比度由不同区域的“填充因子”的差所致，所述差是目标结构92与其背景91之间的反射差。因此，如果目标结构92经分段以克服工艺相关不准确，那么其相对于其背景91的对比度淡化且其无法用作目标。
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