本公開(kāi)總體上涉及半導(dǎo)體制造中的關(guān)注的參數(shù)的測(cè)量,并且更特別地,涉及基于摩爾紋(moiré)干涉圖案分量的測(cè)量。
背景技術(shù):
1、制造諸如半導(dǎo)體器件之類的器件通常涉及使用多個(gè)制作過(guò)程來(lái)處理襯底(例如半導(dǎo)體晶片)以形成所述器件的各種特征和多個(gè)層。通常使用(例如)沉積、光刻、蝕刻、化學(xué)機(jī)械研磨和離子注入來(lái)制造和處理這些層和特征。可以在襯底上的多個(gè)管芯上制作多個(gè)器件,并且接著將所述器件分離成單獨(dú)的器件。這種器件制造過(guò)程可以被視為圖案化過(guò)程。圖案化過(guò)程涉及圖案化步驟,諸如使用光刻設(shè)備中的圖案形成裝置來(lái)將圖案形成裝置上的圖案轉(zhuǎn)印至襯底的光學(xué)和/或納米壓印光刻術(shù),并且圖案化過(guò)程通常但可選地涉及一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)圖案處理步驟,諸如通過(guò)顯影設(shè)備進(jìn)行抗蝕劑顯影、使用焙烤工具來(lái)焙烤襯底、使用蝕刻設(shè)備使用圖案進(jìn)行蝕刻等。圖案化可能發(fā)生于多個(gè)層中,使得多層疊層或器件可以由一組圖案化層構(gòu)造,所述圖案化層在圖案化和其它步驟期間彼此對(duì)準(zhǔn)。
2、光刻是在制造諸如ic之類的器件中的中心步驟,其中,形成在襯底上的圖案限定器件的功能元件,諸如微處理器、存儲(chǔ)器芯片等。類似的光刻技術(shù)也用于形成平板顯示器、微機(jī)電系統(tǒng)(mems)和其它器件。
3、隨著半導(dǎo)體制造過(guò)程繼續(xù)前進(jìn),功能元件的尺寸已不斷地減小。同時(shí),每器件功能元件(諸如晶體管)的數(shù)目已穩(wěn)定地增加,這遵循通常稱為“摩爾定律”的趨勢(shì)。在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)下,使用光刻投影設(shè)備來(lái)制造器件的層,所述光刻投影設(shè)備使用來(lái)自深紫外照射源的照射將設(shè)計(jì)布局投影至襯底上,從而產(chǎn)生尺寸遠(yuǎn)低于100?nm(即,小于來(lái)自照射源(例如,193?nm照射源)的輻射的波長(zhǎng)的一半)的單獨(dú)的功能元件。
4、用于印制尺寸小于光刻投影設(shè)備的經(jīng)典分辨率限制的特征的這種過(guò)程根據(jù)分辨率公式cd=k1×λ/na而通常被稱為低k1光刻,其中,λ是所使用的輻射的波長(zhǎng)(當(dāng)前在大多數(shù)情況下是248nm或193nm),na是光刻投影設(shè)備中的投影光學(xué)器件的數(shù)值孔徑,cd是“臨界尺寸”(通常是所印制的最小特征尺寸),并且k1是經(jīng)驗(yàn)分辨率因子。通常,k1越小,則在襯底上再現(xiàn)類似于由設(shè)計(jì)者規(guī)劃的形狀和尺寸以便實(shí)現(xiàn)特定電功能性和性能的圖案變得越困難。為了克服這些困難,將復(fù)雜的微調(diào)步驟應(yīng)用在光刻投影設(shè)備,所述光刻投影設(shè)備可以包括對(duì)準(zhǔn)工具、設(shè)計(jì)布局或圖案形成裝置。
5、監(jiān)視器件和材料特征(包括cd)和制造過(guò)程中的關(guān)注的參數(shù)(例如,諸如重疊偏移、劑量、對(duì)稱性等的制造參數(shù))允許過(guò)程監(jiān)測(cè)、控制和校正,包括對(duì)光刻和其它制造步驟的控制。量測(cè)設(shè)備可以用于確定器件的性質(zhì)和不同器件的性質(zhì)如何變化或與同一器件的不同層相關(guān)聯(lián)的性質(zhì)如何在層與層之間變化??梢允腔谘苌涞难b置、光學(xué)裝置、電子顯微法裝置等的量測(cè)設(shè)備替代地被構(gòu)造成識(shí)別器件上的缺陷或?qū)?zhǔn)器件,并且可以例如為光刻設(shè)備的部分或可以是單獨(dú)的裝置。量測(cè)設(shè)備可測(cè)量潛像(在曝光之后的抗蝕劑層中的圖像)上的性質(zhì),或半潛像(在曝光之后焙烤步驟peb之后的抗蝕劑層中的圖像)上的性質(zhì),或經(jīng)顯影的抗蝕劑圖像(其中抗蝕劑的曝光部分或未曝光部分已移除)上的性質(zhì),或甚至經(jīng)蝕刻的圖像(在諸如蝕刻的圖案轉(zhuǎn)印步驟之后)上的性質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包括:針對(duì)于包括具有第一節(jié)距的第一光柵和具有第二節(jié)距的第二光柵的測(cè)量結(jié)構(gòu),確定摩爾紋干涉圖案分量相對(duì)于制造過(guò)程中的關(guān)注的參數(shù)的靈敏度;以及基于所述靈敏度來(lái)評(píng)估用于在測(cè)量所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)時(shí)使用的所述測(cè)量結(jié)構(gòu)。
2、在另一實(shí)施例中,其中,確定所述靈敏度包括:確定隨所述第一節(jié)距、所述第二節(jié)距或其組合中的至少一個(gè)而變化的靈敏度。
3、在另一實(shí)施例中,其中,評(píng)估所述測(cè)量結(jié)構(gòu)包括:確定所述摩爾紋干涉圖案分量的相位相對(duì)于所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)是否是基本上線性的。
4、在另一實(shí)施例中,其中,評(píng)估所述測(cè)量結(jié)構(gòu)包括:確定所述摩爾紋干涉圖案分量的相位在波長(zhǎng)范圍內(nèi)相對(duì)于所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)是否是基本上恒定的。
5、在另一實(shí)施例中,其中,所述摩爾紋干涉圖案分量包括處于摩爾紋節(jié)距的摩爾紋干涉圖案分量。
6、在另一實(shí)施例中,其中,所述摩爾紋干涉圖案分量包括處于小于摩爾紋節(jié)距的節(jié)距的摩爾紋干涉圖案分量。
7、在另一實(shí)施例中,其中,所述摩爾紋干涉圖案分量包括處于大于摩爾紋節(jié)距的節(jié)距的摩爾紋干涉圖案分量。
8、在一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包括:獲得測(cè)量結(jié)構(gòu)的摩爾紋干涉圖案,其中,所述測(cè)量結(jié)構(gòu)包括在第一層中處于第一節(jié)距的第一光柵和在第二層中處于第二節(jié)距的第二光柵;識(shí)別所測(cè)量的摩爾紋干涉圖案中的摩爾紋干涉圖案分量;以及基于所述摩爾紋干涉圖案分量來(lái)確定制造過(guò)程中的關(guān)注的參數(shù)的測(cè)量結(jié)果。
9、在另一實(shí)施例中,還包括:識(shí)別所述摩爾紋干涉圖案中的第二摩爾紋干涉圖案分量;以及基于所述摩爾紋干涉圖案分量和所述第二摩爾紋干涉圖案分量來(lái)確定所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)的測(cè)量結(jié)果。
10、在另一實(shí)施例中,其中,所述摩爾紋干涉圖案分量包括所述摩爾紋干涉圖案的具有第一頻率的分量,并且其中所述第二摩爾紋干涉圖案分量包括所述摩爾紋干涉圖案的具有第二頻率的分量。
11、在一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包括:確定測(cè)量結(jié)構(gòu)的摩爾紋干涉圖案分量,其中,所述測(cè)量結(jié)構(gòu)包括在第一層中處于第一節(jié)距的第一光柵和在第二層中處于第二節(jié)距的第二光柵;獲得所述測(cè)量結(jié)構(gòu)的摩爾紋圖案;從摩爾紋干涉圖案移除所確定的摩爾紋干涉圖案分量;以及基于移除了所述摩爾紋干涉圖案分量的所述摩爾紋圖案來(lái)確定制造過(guò)程中的關(guān)注的參數(shù)的量度。
12、在一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包括:生成用于至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的參數(shù),其中,所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)包括在多層疊層結(jié)構(gòu)的第一層中處于第一節(jié)距的第一光柵和在所述多層疊層結(jié)構(gòu)的第二層中處于第二節(jié)距的第二光柵,其中,所述第一節(jié)距和所述第二節(jié)距是基于對(duì)用于測(cè)量制造過(guò)程中的關(guān)注的參數(shù)的所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的評(píng)估而被確定的,其中,生成用于所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的所述參數(shù)包括:針對(duì)于所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu),確定摩爾紋干涉圖案分量相對(duì)于對(duì)所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)的測(cè)量的靈敏度;以及基于所述靈敏度來(lái)評(píng)估用于在測(cè)量所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)時(shí)使用的所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)。
13、在另一實(shí)施例中,其中,生成用于所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的所述參數(shù)還包括:確定對(duì)用于在測(cè)量所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)時(shí)使用的至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的所述評(píng)估是否是不利的;以及基于確定所述評(píng)估是不利的,調(diào)整所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)參數(shù)以生成至少一個(gè)調(diào)整后的測(cè)量結(jié)構(gòu)。
14、在另一實(shí)施例中,還包括:獲得所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)的摩爾紋干涉圖案;識(shí)別所述摩爾紋干涉圖案中的摩爾紋干涉圖案分量;識(shí)別所述摩爾紋干涉圖案中的第二摩爾紋干涉圖案分量;以及基于所述摩爾紋干涉圖案分量與所述第二摩爾紋干涉圖案分量之間的關(guān)系來(lái)確定所述制造過(guò)程中的所述關(guān)注的參數(shù)的與所述至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)相關(guān)的量度。
15、在一個(gè)實(shí)施例中,一種機(jī)器可讀介質(zhì)在其上具有指令,所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)被配置成執(zhí)行另一實(shí)施例的方法。
16、在另一實(shí)施例中,包括如另一實(shí)施例中所描述的機(jī)器可讀介質(zhì)和處理器。