具有正交底層虛擬填充的疊蓋目標的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明針對于設計及使用具有正交底層虛擬填充的疊蓋目標。根據(jù)各種實施例，疊蓋目標可包含形成至少一個疊蓋目標結構的一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素。所述疊蓋目標可進一步包含形成至少一個虛擬填充目標結構的一個或一個以上非作用圖案元素。所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者可包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充。在一些實施例中，所述目標結構或層中的每一者可由連續(xù)安置于例如硅晶片的襯底上的單獨工藝層形成。在一些實施例中，所述疊蓋及虛擬填充目標結構可為兩重或四重旋轉對稱的以允許特定制造或計量優(yōu)點。
【專利說明】具有正交底層虛擬填充的疊蓋目標
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般來說涉及用于疊蓋計量的疊蓋目標的領域且更特定來說，涉及設計及使用具有正交底層虛擬填充的疊蓋目標。
【背景技術】
[0002]通常通過產(chǎn)生安置于襯底(例如硅晶片)上的多個層來制造半導體裝置。各種工藝層之間的對準通常經(jīng)控制以確保所得裝置的適當功能性及性能。形成于兩個或兩個以上連續(xù)層內的裝置特征或結構之間的不對準通常稱為疊蓋誤差。檢測及校正晶片上的經(jīng)圖案化層之間的疊蓋誤差的能力對于制造集成電路及其它半導體裝置是關鍵的。
[0003]疊蓋計量是用于通常通過分析接近于所關注的一個或一個以上裝置層安置的疊蓋“目標”或“標記”來確定經(jīng)圖案化裝置層之間的不對準或疊蓋誤差的已知技術。舉例來說，可經(jīng)由與各種經(jīng)圖案化裝置層一起印刷于晶片上的測試圖案(即，一個或一個以上疊蓋目標結構)來執(zhí)行疊蓋測量。疊蓋計量系統(tǒng)可包含成像工具，所述成像工具經(jīng)配置以收集圖像幀，所述圖像幀由處理單元分析以確定構成裝置及目標層的圖案元素的相對位移或不對準。
[0004]當前應用數(shù)項技術來維持或改善支撐疊蓋目標的襯底的工藝兼容性。舉例來說，可在襯底上安置一個或一個以上經(jīng)圖案化虛擬填充層(即，非功能性結構或特征)以實現(xiàn)在設計規(guī)則下特定半導體制造或測試設備所需的空間屬性或物理特性。此外，形成計量目標的目標結構或層的圖案元素可由標稱地小于選定分段或子圖案的特征構造以改善工藝
兼容性。
[0005]盡管存在現(xiàn)有解決方案，但此項技術內的缺點繼續(xù)導致對疊蓋計量目標的工藝損壞或與半導體制造設計規(guī)則的目標兼容性的不足。當前技術水平中的一些缺陷包含:由于化學機械拋光所致的目標內或附近的凹陷；由于不兼容圖案密度所致的目標附近的蝕刻偏差；由于目標中的設計規(guī)則違反所致的所制造裝置中的后續(xù)寄生電容；導致疊蓋測量中的計量偏差的目標的光刻不兼容性；以及光罩及晶片上的計量占用面積增加到過大目標大小。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明針對于用以糾正當前技術水平中的一個或一個以上缺陷的包含正交底層虛擬填充的疊蓋目標設計。在一個方面中，本發(fā)明針對于包含形成至少一個疊蓋目標結構的一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素的疊蓋目標。所述疊蓋目標進一步包含形成至少一個虛擬填充目標結構的一個或一個以上非作用圖案元素。所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者可包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充。根據(jù)各種實施例，所述目標結構或層中的每一者可由連續(xù)安置于例如硅晶片的襯底上的單獨工藝層形成。
[0007]在另一方面中，本發(fā)明針對于用于對襯底執(zhí)行疊蓋測量的疊蓋計量系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包含樣本載臺，所述樣本載臺經(jīng)配置以支撐襯底，其中疊蓋目標安置于所述襯底上，所述疊蓋目標包含形成至少一個疊蓋目標結構的一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素，所述疊蓋目標進一步包含形成至少一個虛擬填充目標結構的一個或一個以上非作用圖案元素，所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充。所述系統(tǒng)可進一步包含:至少一個照明源，其經(jīng)配置以照明所述疊蓋目標；及至少一個檢測器，其經(jīng)配置以接收從所述疊蓋目標反射、散射或輻射的照明。通信地耦合到所述檢測器的至少一個計算系統(tǒng)可經(jīng)配置以利用與從所述疊蓋目標反射、散射或輻射的照明相關聯(lián)的信息(例如，一個或一個以上圖像幀或對比數(shù)據(jù))來確定安置于所述襯底上的至少兩個層之間的不對準。在一些實施例中，所述疊蓋及虛擬填充目標結構為兩重或四重旋轉對稱的以允許特定制造或計量優(yōu)點。然而，并非所有應用均需要兩重或四重旋轉對稱，例如采用散射測量疊蓋(SCOL)或基于衍射的疊蓋(DBO)計量目標的應用。
[0008]在又一方面中，本發(fā)明針對于一種對襯底執(zhí)行疊蓋計量的方法，所述方法包含至少以下步驟:照明安置于所述襯底上的疊蓋目標，所述疊蓋目標包含形成至少一個疊蓋目標結構的一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素，所述疊蓋目標進一步包含形成至少一個虛擬填充目標結構的一個或一個以上非作用圖案元素，所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充；檢測從所述疊蓋目標反射、散射或輻射的照明；及利用與所述所檢測照明相關聯(lián)的信息來確定安置于所述襯底上的至少兩個層之間的不對準。
[0009]應理解，前述大體描述及以下詳細描述兩者均僅為示范性及闡釋性且未必限制本發(fā)明。并入說明書中且構成說明書的一部分的附圖圖解說明本發(fā)明的標的物。所述描述及圖式一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]所屬領域的技術人員可通過參考附圖來更好地理解本發(fā)明的眾多優(yōu)點，在附圖中:
[0011]圖1A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的疊蓋目標；
[0012]圖1B圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的疊蓋目標的一部分，其中虛擬填充圖案元素的分段軸正交于疊蓋圖案元素的分段軸；
[0013]圖2A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重/四重對稱疊蓋目標；
[0014]圖2B圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重/四重對稱疊蓋目標的虛擬填充目標結構及疊蓋目標結構；
[0015]圖3A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重/四重對稱疊蓋目標；
[0016]圖3B圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重/四重對稱疊蓋目標的虛擬填充目標結構及疊蓋目標結構；
[0017]圖4A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重/四重對稱疊蓋目標；
[0018]圖4B圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重/四重對稱疊蓋目標的虛擬填充目標結構及疊蓋目標結構，其中所述目標結構中的每一者均包含多個圖案元素；
[0019]圖5A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重對稱疊蓋目標，其中疊蓋圖案元素的第一部分根據(jù)第一暴露而印刷于虛擬填充上方；
[0020]圖5B圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩重對稱疊蓋目標，其中疊蓋圖案元素的第二部分根據(jù)第二暴露而印刷于虛擬填充上方；
[0021]圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的疊蓋目標；
[0022]圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的疊蓋計量系統(tǒng)的框圖；且
[0023]圖8是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的執(zhí)行疊蓋計量的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在將詳細參考附圖中所圖解說明的所揭示的標的物。
[0025]圖1A到8大體圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的具有正交底層虛擬填充的疊蓋的設計及使用。第13 / 186，144號美國專利申請案至少部分地描述虛擬填充的正交對準，其中疊蓋目標結構安置于所述虛擬填充下方或上方。另外，第12 / 455，640號美國專利申請案描述至少部分地包含虛擬填充(其中稱為“冗余場”)的計量目標。第13 / 186，144號及第12 / 455，640號美國專利申請案以引用的方式并入，猶如完全陳述于本文中一般。出于說明性目的而提供以下實施例，且應理解，下文所描述的特征及布置可經(jīng)組合以產(chǎn)生額外實施例。舉例來說，所屬領域的技術人員將了解，以下實施例的部分可經(jīng)組合以實現(xiàn)符合一組制造設計規(guī)則或滿足選定水平的工藝兼容性的疊蓋目標或疊蓋計量系統(tǒng)。
[0026]圖1A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的疊蓋計量目標100。疊蓋目標100可包含多個目標結構。在一些實施例中，所述目標結構由單獨工藝層制造且連續(xù)安置于襯底(例如硅晶片)上。目標100可包含基本上由經(jīng)分段虛擬填充組成的非作用圖案元素102a到102d中的一者或一者以上。非作用圖案元素102a到102d可形成至少第一 “虛擬填充”目標結構。目標100可進一步包含由此項技術已知的疊蓋特征(例如第13 / 186，144號及/或第12 / 455，640號美國專利申請案中所描述或所提及的那些疊蓋特征)形成的一個或一個以上疊蓋圖案元素104a到104d。
[0027]疊蓋圖案元素104a到104d可形成接近于虛擬填充目標結構安置的至少第二“疊蓋”目標結構。舉例來說，所述疊蓋目標結構可隨后安置于襯底上在虛擬填充目標結構上方。因此，虛擬填充目標結構可稱為“虛擬填充底層”?？筛鶕?jù)制造/測試設計規(guī)則或根據(jù)來自設計規(guī)則的選定范圍或選定偏差而對虛擬填充102a到102d及/或疊蓋圖案元素104a到104d進行分段。如由圖1B所圖解說明，每一虛擬填充圖案元素102可沿第一“虛擬填充”分段軸106而分段，所述第一“虛擬填充”分段軸正交于對應于安置于虛擬填充圖案元素102上方或下方的至少一個經(jīng)分段疊蓋圖案元素104的第二“疊蓋”分段軸108。此外，在一些實施例中，至少第一組的一個或一個以上虛擬填充圖案元素102a、102c沿正交于第二組的一個或一個以上虛擬填充圖案元素102b、102d的分段方向的方向而分段。
[0028]經(jīng)分段虛擬填充圖案元素102可包含安置于經(jīng)保留用于隨后根據(jù)襯底的一個或一個以上連續(xù)工藝層而安置的圖案元素(例如裝置或疊蓋圖案元素)的空區(qū)域上的虛擬填充。虛擬填充圖案元素102可進一步包含實現(xiàn)對構成疊蓋目標100的一部分的至少一個疊蓋或虛擬填充圖案元素的位置估計的內邊緣(例如，一個或一個以上矩形孔口)。圖2A及2B圖解說明兩重/四重對稱疊蓋目標200，所述兩重/四重對稱疊蓋目標包含由多個虛擬填充圖案元素202a到202d形成的虛擬填充目標結構201，虛擬填充目標結構201接近于由多個疊蓋圖案元素204a到204d形成的疊蓋目標結構203安置。在一些實施例中，每一目標結構201及203為兩重或四重旋轉對稱的以使得由將疊蓋目標結構203安置于虛擬填充目標結構201上方形成的所得目標結構200為對應地兩重或四重旋轉對稱的。在一些實施例中，舉例來說，目標200為四重旋轉對稱的。此外，虛擬填充圖案元素202a到202d中的每一者可包含形成兩重旋轉對稱子圖案的單軸分段虛擬填充。
[0029]在一些實施例中，虛擬填充子圖案202a到202d沿選定軸分段，其中根據(jù)印刷于虛擬填充圖案元素202a到202d上方的疊蓋圖案元素204a到204d的空間或物理特性而選擇沿分段軸的虛擬填充分段的大小及間隔。舉例來說，可根據(jù)隨后印刷的疊蓋圖案元素204a到204d的特征大小、間隔及/或分段而選擇虛擬填充分段以避免與安置于襯底上的正交于虛擬填充分段的疊蓋特征相關聯(lián)的計量信號的污染。在一些實施例中，虛擬填充分段的間距及/或特征大小實質上大于將在其上暴露(即，印刷或安置于襯底的表面上)虛擬填充子圖案的暴露工具(例如光刻暴露工具)的最小設計規(guī)則。超大分段可有利地減小線端的回拉(例如，非對稱回拉)。
[0030]如圖3A中所圖解說明，疊蓋計量目標300可包含具有接近安置的疊蓋圖案元素304a到304d的單軸經(jīng)分段虛擬填充圖案元素302a到302d，借此隨后所疊蓋子圖案的邊界完全在由虛擬填充子圖案形成的邊界內。圖3B進一步圖解說明由虛擬填充圖案元素302a到302d形成的虛擬填充目標結構301及由疊蓋圖案元素304a到304d形成的疊蓋目標結構303。在一些實施例中，虛擬填充子圖案與所疊蓋子圖案的邊界之間的選定距離大于預定光學禁區(qū)。邊界之間的距離可大于僅沿平行于虛擬填充分段軸的軸或垂直于虛擬填充分段軸的軸或者沿平行方向及垂直方向兩者的預定光學禁區(qū)。
[0031]如圖4A及4B中所展示，兩重/四重旋轉對稱疊蓋目標400可在每一象限中包含多個疊蓋及虛擬填充子圖案。舉例來說，疊蓋目標400的每一象限可包含形成虛擬填充目標結構401的六個虛擬填充圖案元素402a到402d。每一象限可進一步包含形成安置于虛擬填充目標結構401的頂部上的疊蓋目標結構403的五個疊蓋圖案元素404a到404d?？深愃频卦O計在頂部及底部或左半部及右半部中的每一者中具有多個疊蓋及虛擬填充子圖案的兩重旋轉對稱疊蓋目標。
[0032]在一些實施例中，在兩個或兩個以上并排暴露中將虛擬填充或疊蓋子圖案的部分單獨地印刷于襯底上。舉例來說，在圖5A及5B中所圖解說明的疊蓋目標500的實施例中，疊蓋圖案元素504a及504b根據(jù)第一暴露(見圖5A)及第二暴露(見圖5B)而印刷于虛擬填充底層502a及502b上方?？稍趩为毐┞吨杏∷⒔?jīng)分段虛擬填充子圖案，其中在疊蓋子圖案之間不存在禁區(qū)。此外，虛擬填充分段對于虛擬填充子圖案中的每一者可為相同的且根據(jù)光刻疊蓋公差而對準。在一些實施例中，疊蓋目標可進一步包含具有相同分段且在光刻疊蓋公差內對準的隨后所疊蓋經(jīng)分段虛擬填充子圖案。
[0033]在一些實施例(例如在圖2A及2B中所圖解說明的示范性實施例)中，疊蓋目標200可進一步包含具有內部邊緣(即，包含矩形開口或“窗”)的疊蓋子圖案204a到204d及/或虛擬填充子圖案202a到202d，所述內部邊緣可經(jīng)測量以估計界定疊蓋或虛擬填充子圖案的至少一個圖案元素的位置。因此，疊蓋目標200可包含實現(xiàn)沿平行及/或垂直于每一疊蓋或虛擬填充圖案元素的分段軸的方向的子圖案位置估計的布置。在一些實施例中，可僅沿垂直于虛擬填充分段線的方向執(zhí)行子圖案位置估計以避免在邊緣位置處特別隨掃描儀焦點而變的增強的掃描儀像差敏感度?；蛘?，可僅沿平行于虛擬填充分段線的方向執(zhí)行子圖案位置估計以避免設計規(guī)則違反。
[0034]疊蓋目標的特定實施例對于特定計量或工藝兼容性要求可為有利的。在一個實施例中，舉例來說，四重旋轉對稱疊蓋目標可包含多個層(例如，四個層)。疊蓋目標的每一象限可包含實現(xiàn)沿正交于虛擬填充分段的第一軸對疊蓋的測量的兩個經(jīng)分段虛擬填充子圖案。每一象限可進一步包含隨后安置于虛擬填充圖案元素上方的兩個經(jīng)分段疊蓋子圖案。所疊蓋子圖案可經(jīng)布置以實現(xiàn)沿正交于第一軸(即，用于虛擬填充子圖案的測量軸)的第二軸對疊蓋的測量?；蛘撸B蓋子圖案可經(jīng)布置以實現(xiàn)沿平行于第一軸的第二軸的疊蓋測量。
[0035]在另一示范性實施例中，(兩層)四重旋轉對稱疊蓋目標的每一象限可包含實質上填充相應象限(具有內部邊緣的開口(或窗)除外)的單軸經(jīng)分段虛擬填充子圖案?？蓽y量開口的內邊緣以用于沿平行于虛擬填充分段的方向的子圖案位置估計。所述目標可進一步包含隨后安置于虛擬填充子圖案上方的經(jīng)分段疊蓋子圖案?？筛鶕?jù)制造設計規(guī)則而對所述疊蓋子圖案進行分段。另外，可測量疊蓋子圖案的邊緣以用于沿平行于虛擬填充分段軸的方向的子圖案位置估計。
[0036]在另一示范性實施例中，兩重旋轉對稱(四層)疊蓋目標可包含四個經(jīng)分段虛擬填充子圖案(兩個子圖案沿X方向及兩個子圖案沿Y方向)。虛擬填充子圖案中的每一者可經(jīng)布置以實現(xiàn)沿相應測量軸對疊蓋的測量。疊蓋目標可進一步包含十二個經(jīng)分段疊蓋子圖案(六個子圖案沿X方向及六個子圖案沿Y方向)。隨后印刷于虛擬填充子圖案上方的疊蓋子圖案中的每一者可經(jīng)布置以進一步實現(xiàn)沿相應測量軸對疊蓋的測量。
[0037]所屬領域的技術人員將了解前述實施例的示范性性質，且如此，本文中所描述的實施例應理解為說明性且決不打算限制本發(fā)明。在一些實施例中，分段是基于超過最小設計規(guī)則的裝置或疊蓋層的特征大小，借此將子圖案的工藝窗增加到大于所得裝置的工藝窗。此外，與子圖案本身的幾何形狀相比，分段可相對小。根據(jù)各種實施例，經(jīng)分段單軸虛擬填充底層可覆蓋工藝層的至少50%以改善計量性能及工藝兼容性。
[0038]預期對分段間隔/間距、工藝層的數(shù)目、對稱性及計量目標的其它屬性的各種修改。上文所描述的實施例圖解說明各種特征但決不打算限制本發(fā)明。舉例來說，本文中的各種實施例描述兩重或四重旋轉對稱疊蓋計量目標，但并非在所有應用中均需要兩重/四重對稱性。在圖6所圖解說明的一些實施例中，疊蓋計量目標600整體來說既非兩重旋轉對稱也非四重旋轉對稱。然而，疊蓋目標600的各種部分(例如個別子圖案或兩個或兩個以上子圖案的群組)可為至少兩重對稱的。
[0039]例如SCOL或DBO計量的一些應用并不需要兩重/四重對稱目標。舉例來說，疊蓋目標600可包含形成第一疊蓋目標結構的第一多個疊蓋圖案元素602a到602d及形成第二疊蓋目標結構的第二多個疊蓋圖案元素604a到604d，兩個目標結構連續(xù)形成于包含正交地對準的非作用圖案元素606a到606d的虛擬填充底層上方。如圖6中進一步所展示，沿第一(X)方向的虛擬填充分段(即，間隔及間距)可不同于沿第二(Y)方向的虛擬填充分段。
[0040]在一些實施例中，目標600允許根據(jù)由第一多個疊蓋圖案元素602a到602d界定的第一目標結構或層沿第一方向的疊蓋測量。此外，可根據(jù)由第二多個疊蓋圖案元素604a到604d界定的第二目標結構或層沿至少第二方向測量疊蓋。所屬領域的技術人員將了解，層的數(shù)目及類型(例如，裝置、虛擬填充或疊蓋層)可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下變化。
[0041]圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的疊蓋計量系統(tǒng)700的框圖。疊蓋計量系統(tǒng)700可包含光學計量系統(tǒng)，例如第13 / 186，144號美國專利申請案中所描述或所提及的系統(tǒng)。系統(tǒng)700可包含經(jīng)配置以照明安置于襯底706上的疊蓋計量目標704的至少一個照明源702，其中疊蓋目標704包含根據(jù)前述實施例的目標。襯底706可由樣本載臺708支撐，所述樣本載臺可包含用于將襯底平移或旋轉到選定位置的至少一個線性或旋轉致動器。
[0042]所述系統(tǒng)可包含至少一個分束器712，所述至少一個分束器經(jīng)配置以沿到疊蓋目標704的至少第一(物體)路徑及由參考光學器件716 (例如參考鏡)描畫的第二(參考)路徑來引導從照明源702發(fā)出的照明。從襯底706的包含疊蓋目標704的表面反射、散射或輻射的照明可經(jīng)由物鏡714收集且沿收集路徑引導到至少一個檢測器710。與檢測器710通信的至少一個計算系統(tǒng)718可經(jīng)配置以收集與從襯底706的表面接收的照明相關聯(lián)的成像數(shù)據(jù)。計算系統(tǒng)710可經(jīng)配置以利用與針對疊蓋目標704而收集的成像數(shù)據(jù)相關聯(lián)的信息(例如，圖像幀或對比數(shù)據(jù))來確定形成于襯底706上的至少兩個層之間的疊蓋誤差或空間不對準。
[0043]應認識到，可通過單個計算系統(tǒng)或通過多個計算系統(tǒng)來執(zhí)行本發(fā)明通篇中所描述的各種步驟及功能。舉例來說，計算系統(tǒng)718可包含但不限于個人計算系統(tǒng)、大型計算系統(tǒng)、工作站、圖像計算機、并行處理器或此項技術中已知的任何其它裝置。一般來說，計算系統(tǒng)718可包含經(jīng)配置以執(zhí)行來自至少一個載體媒體720的程序指令722的至少一個單核心或多核心處理器。
[0044]圖8大體圖解說明根據(jù)疊蓋計量系統(tǒng)700執(zhí)行疊蓋計量的方法800。然而，認識至IJ，可在不背離本發(fā)明的本質的情況下經(jīng)由從系統(tǒng)700的前述實施例變化的系統(tǒng)或裝置來執(zhí)行方法800的一個或一個以上步驟。在實施例中，方法800可包含至少以下步驟。在步驟802處，照明安置于襯底706上的疊蓋計量目標704。在步驟804處，經(jīng)由收集光學器件(例如物鏡714)來收集由目標反射、散射或輻射的照明并將所述照明引導到至少一個成像檢測器710 (例如TDI相機)。在步驟806處，處理成像數(shù)據(jù)以確定安置于襯底上的至少兩個層之間的不對準。本文中注意到，可根據(jù)此項技術已知的任何疊蓋計量算法來處理所述成像數(shù)據(jù)。舉例來說，可執(zhí)行形成目標結構的圖案元素及/或由裝置特征形成的圖案之間的空間比較以確定相對位移(即，疊蓋誤差)。
[0045]在一些實施例中，僅測量虛擬填充圖案元素的內邊緣以避免拋光損壞。在一些實施例中，經(jīng)由沿第一方向的測量來確定至少一個虛擬填充圖案元素的位置且經(jīng)由沿第二方向(例如，沿正交于所述第一方向的軸)的測量來確定隨后安置于襯底706上的至少一個疊蓋圖案元素的位置。此外，可測量平行及垂直于測量的方向而分段的疊蓋或虛擬填充子圖案的邊緣位置以確定由分段的方向而產(chǎn)生的測量偏差。
[0046]所屬領域的技術人員將了解，存在通過其可實現(xiàn)本文中所描述的工藝及/或系統(tǒng)及/或其它技術的各種媒介(例如，硬件、軟件及/或固件)，且優(yōu)選媒介將隨其中部署工藝及/或系統(tǒng)及/或其它技術的情景而變化。實施例如本文中所描述的那些方法的方法的程序指令可在載體媒體上傳輸或存儲于載體媒體上。載體媒體可包含傳輸媒體，例如導線、電纜或無線傳輸鏈路。所述載體媒體還可包含存儲媒體，例如只讀存儲器、隨機存取存儲器、磁盤或光盤或者磁帶。
[0047]本文中所描述的所有方法可包含將方法實施例的一個或一個以上步驟的結果存儲于存儲媒體中。所述結果可包含本文中所描述的結果中的任一者且可以此項技術中已知的任何方式存儲。所述存儲媒體可包含本文中所描述的任何存儲媒體或此項技術中已知的任何其它適合存儲媒體。在已存儲所述結果之后，所述結果可在所述存儲媒體中存取且由本文中所描述的方法或系統(tǒng)實施例中的任一者使用，經(jīng)格式化以用于顯示給用戶，由另一軟件模塊、方法或系統(tǒng)等使用。此外，可將所述結果“永久地”、“半永久地”、臨時地存儲或存儲達某一時間段。舉例來說，所述存儲媒體可為隨機存取存儲器(RAM)，且所述結果可未必無限期地存留于所述存儲媒體中。
[0048]盡管已圖解說明本發(fā)明的特定實施例，但應明了，所屬領域的技術人員可在不背離前述揭示內容的范圍及精神的情況下做出本發(fā)明的各種修改及實施例。因此，本發(fā)明的范圍應僅受所附權利要求書限制。
【權利要求】
1.一種疊蓋目標，其包括: 一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素，其形成至少一個疊蓋目標結構；及 一個或一個以上非作用圖案元素，其形成至少一個虛擬填充目標結構，所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充。
2.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素形成至少一個兩重或四重旋轉對稱疊蓋目標結構，且其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素形成至少一個兩重或四重對稱虛擬填充目標結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含安置于經(jīng)保留用于至少一個后續(xù)工藝層的疊蓋圖案元素的一個或一個以上區(qū)域上的虛擬填充分段。
4.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含接近于所述一個或一個以上非作用圖案元素的邊緣區(qū)域安置以實現(xiàn)對至少一個圖案元素的位置估計的虛擬填充分段。
5.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者為兩重旋轉對稱的。
6.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素形成于所述一個或一個以上非作用圖案元素上方。
7.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素是根據(jù)選定間距或特征大小而分段，所述選定間距或特征大小實質上大于針對經(jīng)配置以暴露所述一個或一個以上非作用圖案元素的暴露工具規(guī)定的最小設計規(guī)則。
8.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素形成于所述一個或一個以上非作用圖案元素上方的后續(xù)工藝層上在由所述一個或一個以上非作用圖案元素界定的邊界內。
9.根據(jù)權利要求8所述的疊蓋目標，其中所述邊界與所述一個或一個以上疊蓋圖案元素之間的距離大于沿平行于虛擬填充分段軸的軸的預定光學禁區(qū)。
10.根據(jù)權利要求8所述的疊蓋目標，其中所述邊界與所述一個或一個以上疊蓋圖案元素之間的距離大于沿垂直于虛擬填充分段軸的軸的預定光學禁區(qū)。
11.根據(jù)權利要求8所述的疊蓋目標，其中所述邊界與所述一個或一個以上疊蓋圖案元素之間的選定距離大于沿平行于虛擬填充分段軸的軸及沿垂直于所述虛擬填充分段軸的軸的預定光學禁區(qū)。
12.根據(jù)權利要求8所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素是經(jīng)由兩個或兩個以上并排暴露而印刷。
13.根據(jù)權利要求8所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素包含具有實現(xiàn)對至少一個圖案元素的位置估計的內部邊緣的孔口。
14.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含經(jīng)由單獨暴露而印刷且根據(jù)光刻疊蓋公差而對準的均勻間隔開的虛擬填充分段。
15.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含形成于后續(xù)工藝層上的均勻間隔開的虛擬填充分段，其中所述虛擬填充分段經(jīng)由單獨暴露而印刷且根據(jù)光刻疊蓋公差而對準。
16.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述圖案元素中的一者或一者以上是根據(jù)特征大小而分段。
17.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述經(jīng)分段虛擬填充覆蓋安置于襯底上的至少一個層的大部分。
18.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素及所述一個或一個以上非作用圖案元素形成疊蓋于第二目標結構上的至少第一目標結構，所述所疊蓋目標結構的每一象限包含: 兩個非作用圖案元素，其由經(jīng)布置以實現(xiàn)沿正交于虛擬填充分段軸的第一軸的疊蓋測量的經(jīng)分段虛擬填充形成；及 兩個經(jīng)分段疊蓋圖案元素，其隨后接近于所述至少兩個非作用圖案元素而安置。
19.根據(jù)權利要求18所述的疊蓋目標，其中所述第一目標結構及所述第二目標結構為四重旋轉對稱的。
20.根據(jù)權利要求18所述的疊蓋目標，其中所述兩個疊蓋圖案元素經(jīng)布置以實現(xiàn)沿正交于所述第一軸的第二軸的疊蓋測量。
21.根據(jù)權利要求18所述的疊蓋目標，其中所述兩個疊蓋圖案元素經(jīng)布置以實現(xiàn)沿平行于所述第一軸的第二軸的疊蓋測量。
22.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素及所述一個或一個以上非作用圖案元素形成疊蓋于第二四重旋轉對稱目標結構上的至少第一四重旋轉對稱目標結構，所述所疊蓋目標結構的每一象限包含: 非作用圖案元素，其由經(jīng)分段虛擬填充形成，所述非作用圖案元素實質上填充所述相應象限，所述相應象限的包含具有實現(xiàn)沿平行于虛擬填充分段軸的至少一個方向對至少一個圖案元素的位置估計的內部邊緣的孔口的一部分除外；及 經(jīng)分段疊蓋圖案元素，其隨后接近于所述非作用圖案元素而安置，所述疊蓋圖案元素包含實現(xiàn)沿平行于所述虛擬填充分段軸的所述至少一個方向對至少一個圖案元素的位置估計的一個或一個以上邊緣。
23.根據(jù)權利要求1所述的疊蓋目標，其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素及所述一個或一個以上非作用圖案元素形成疊蓋于第二兩重旋轉對稱目標結構上的至少第一兩重旋轉對稱目標結構，所述疊蓋目標包含: 四個非作用圖案元素，其由經(jīng)分段虛擬填充形成，所述四個非作用圖案元素中的每一者經(jīng)布置以實現(xiàn)沿相應軸的疊蓋測量；及 十二個經(jīng)分段疊蓋圖案元素，其隨后接近于所述四個非作用圖案元素而安置，所述十二個疊蓋圖案元素中的每一者經(jīng)布置以實現(xiàn)沿相應軸的疊蓋測量。
24.一種用于執(zhí)行疊蓋測量的系統(tǒng)，其包括: 樣本載臺，其經(jīng)配置以支撐襯底，其中疊蓋目標安置于所述襯底上，所述疊蓋目標包含形成至少一個疊蓋目標結構的一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素，所述疊蓋目標進一步包含形成至少一個虛擬填充目標結構的一個或一個以上非作用圖案元素，所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充；至少一個照明源，其經(jīng)配置以照明所述疊蓋目標； 至少一個檢測器，其經(jīng)配置以接收從所述疊蓋目標反射、散射或輻射的照明 '及 至少一個計算系統(tǒng)，其通信地耦合到所述檢測器且經(jīng)配置以利用與從所述疊蓋目標反射、散射或輻射的所述照明相關聯(lián)的信息來確定安置于所述襯底上的至少兩個層之間的不對準。
25.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素形成至少一個兩重或四重旋轉對稱疊蓋目標結構，且其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素形成至少一個兩重或四重對稱虛擬填充目標結構。
26.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含安置于經(jīng)保留用于至少一個后續(xù)工藝層的疊蓋圖案元素的一個或一個以上區(qū)域上的虛擬填充分段。
27.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含接近于所述一個或一個以上非作用圖案元素的邊緣區(qū)域安置以實現(xiàn)對至少一個圖案元素的位置估計的虛擬填充分段。
28.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以基于沿垂直或平行于所述虛擬填充分段的方向收集的信息來確定至少一個圖案元素的位置。
29.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以基于沿垂直于所述虛擬填充分段的方向收集的信息及沿平行于所述虛擬填充分段的方向收集的信息來確定至少一個圖案元素的位置。
30.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以基于沿第一方向收集的信息來確定至少一個非作用圖案元素的位置且進一步經(jīng)配置以基于沿第二方向收集的信息來確定至少一個疊蓋圖案元素的位置。
31.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以基于至少一個圖案元素的沿平行于測量軸的第一方向定位的邊緣及所述至少一個圖案元素的沿垂直于所述測量軸的第二方向定位的邊緣來確定由于分段的方向所致的測量偏差。
32.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)經(jīng)配置以沿第一方向測量疊蓋對準。
33.根據(jù)權利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以沿第二方向測量疊蓋對準，其中所述第一方向與安置于所述襯底上的第一疊蓋目標結構相關聯(lián)，且其中所述第二方向與隨后安置于所述襯底上的第二疊蓋目標結構相關聯(lián)。
34.根據(jù)權利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述計算系統(tǒng)進一步經(jīng)配置以沿第二方向測量疊蓋對準，其中所述第一方向與安置于所述襯底上在虛擬填充目標結構上方的疊蓋目標結構相關聯(lián)，且其中所述第二方向與所述虛擬填充目標結構相關聯(lián)。
35.一種執(zhí)行疊蓋測量的方法，其包括: 照明安置于襯底上的疊蓋目標，所述疊蓋目標包含形成至少一個疊蓋目標結構的一個或一個以上經(jīng)分段疊蓋圖案元素，所述疊蓋目標進一步包含形成至少一個虛擬填充目標結構的一個或一個以上非作用圖案元素，所述一個或一個以上非作用圖案元素中的每一者包含沿正交于至少一個接近安置的疊蓋圖案元素的分段軸的軸而分段的虛擬填充； 檢測從所述疊蓋目標反射、散射或輻射的照明 '及利用與所述所檢測照明相關聯(lián)的信息來確定安置于所述襯底上的至少兩個層之間的不對準。
36.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素形成至少一個兩重或四重旋轉對稱疊蓋目標結構，且其中所述一個或一個以上疊蓋圖案元素形成至少一個兩重或四重對稱虛擬填充目標結構。
37.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含安置于經(jīng)保留用于至少一個后續(xù)工藝層的疊蓋圖案元素的一個或一個以上區(qū)域上的虛擬填充分段。
38.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述一個或一個以上非作用圖案元素包含接近于所述一個或一個以上非作用圖案元素的邊緣區(qū)域安置以實現(xiàn)對至少一個圖案元素的位置估計的虛擬填充分段。
39.根據(jù)權利要求35所述的方法，其進一步包括: 基于與沿垂直或平行于所述虛擬填充分段的方向所檢測的照明相關聯(lián)的信息來確定至少一個圖案元素的位置。
40.根據(jù)權利要求35所述的方法，其進一步包括: 基于與沿垂直于所述虛擬填充分段的方向所檢測的照明相關聯(lián)的信息及與沿平行于所述虛擬填充分段的方向所檢測的照明相關聯(lián)的信息來確定至少一個圖案元素的位置。
41.根據(jù)權利要求35所述的方法，其進一步包括: 基于與沿第一測量軸所檢測的照明相關聯(lián)的信息來確定至少一個非作用圖案元素的位置；及 基于與沿第二測量軸所檢測的照明相關聯(lián)的信息來確定至少一個疊蓋圖案元素的位置。
42.根據(jù)權利要求35所述的方法，其進一步包括: 基于至少一個圖案元素的沿平行于測量軸的第一方向定位的邊緣及所述至少一個圖案元素的沿垂直于所述測量軸的第二方向定位的邊緣來確定由于分段的方向所致的測量偏差。
43.根據(jù)權利要求35所述的系統(tǒng)，其進一步包括: 沿第一方向測量疊蓋對準。
44.根據(jù)權利要求43所述的系統(tǒng)，其進一步包括: 沿第二方向測量疊蓋對準，其中所述第一方向與安置于所述襯底上的第一疊蓋目標結構相關聯(lián)，且其中所述第二方向與隨后安置于所述襯底上的第二疊蓋目標結構相關聯(lián)。
45.根據(jù)權利要求43所述的系統(tǒng)，其進一步包括: 沿第二方向測量疊蓋對準，其中所述第一方向與安置于所述襯底上在虛擬填充目標結構上方的疊蓋目標結構相關聯(lián)，且其中所述第二方向與所述虛擬填充目標結構相關聯(lián)。
【文檔編號】G03F1/42GK103814429SQ201380003145
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年5月21日 優(yōu)先權日:2012年5月22日
【發(fā)明者】努里爾·阿米爾, 蓋伊·科恩, 弗拉基米爾·萊溫斯基, 邁克爾·阿德爾 申請人:科磊股份有限公司