[发明专利]用于焦点敏感式计量目标的系统及方法

说明书

本发明揭示一种光刻系统，其包含照明源、一或多个投影光学元件及图案掩模。所述照明源包含一或多个照明极。所述图案掩模包含以一节距周期性分布的一组焦点敏感式掩模元件，其中所述组焦点敏感式掩模元件经配置以衍射来自所述一或多个照明极的照明。所述节距经选择使得与所述一或多个照明极中的每一者相关联的照明的两个衍射级在所述一或多个投影光学元件的光瞳平面中不对称地分布。此外，所述一或多个投影光学元件经配置以使用基于与所述一或多个照明极中的每一者相关联的照明的所述两个衍射级的所述组焦点敏感式图案掩模元件的图像来曝光样品。另外，所述样品上的所述组焦点敏感式图案掩模元件的所述图像的一或多个印刷特性指示所述样品在所述一或多个投影光学元件的聚焦体积内的位置。

技术领域

本发明大体上涉及计量，且更特定来说，本发明涉及用于制造焦点敏感式计量目标的照明源及图案掩模的协同优化。

背景技术

半导体晶片须在严格容限内精确放置于光刻工具的聚焦区域内以适当写入具有窄线宽及高密度的特征。焦点敏感式计量目标是在光刻步骤期间图案化到晶片上的特殊化特征，其中标记的一或多个特性(例如两个特征的对准、侧壁角、特征尺寸或其类似物)指示光刻步骤期间的晶片的焦点位置。焦点敏感式计量目标通常产生为由光刻工具产生的图案掩模的图像。以此方式，焦点敏感式图案掩模含有一或多个图案元件，其在成像于晶片上时展现基于晶片的焦点位置来变化的曝光特性。

此外，期望用于产生用于半导体生产线中的焦点敏感式计量目标的图案掩模具有成本效益且在生产中与用于写入半导体装置的图案掩模集成。因此，期望提供一种用于消除例如上文所识别的缺陷的缺陷的系统及方法。

发明内容

揭示根据本发明的一或多个说明性实施例的一种光刻系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含照明源。在另一说明性实施例中，所述照明源包含一或多个照明极。在另一说明性实施例中，所述系统包含一或多个投影光学元件。在另一说明性实施例中，所述系统包含图案掩模。在另一说明性实施例中，所述图案掩模包含以一节距周期性分布的一组焦点敏感式掩模元件。在另一说明性实施例中，所述组焦点敏感式掩模元件经配置以衍射来自所述一或多个照明极的照明。在另一说明性实施例中，所述节距经选择使得与所述一或多个照明极中的每一者相关联的照明的两个衍射级不对称分布于所述一或多个投影光学元件的光瞳平面中。在另一说明性实施例中，所述一或多个投影光学元件经配置以使用基于与所述一或多个照明极中的每一者相关联的照明的两个衍射级的所述组焦点敏感式图案掩模元件的图像来曝光样品。在另一说明性实施例中，所述样品上的所述组焦点敏感式图案掩模元件的所述图像的一或多个印刷特性指示所述样品在所述一或多个投影光学元件的聚焦体积内的位置。

揭示根据本发明的一或多个说明性实施例的一种用于光刻系统的焦点敏感式图案掩模。在一个说明性实施例中，所述图案掩模包含以一节距周期性分布的一组焦点敏感式掩模元件。在另一说明性实施例中，所述组焦点敏感式掩模元件经配置以衍射来自所述一或多个照明极的照明。在另一说明性实施例中，所述节距经配置使得与所述一或多个照明极中的每一者相关联的照明的两个衍射级不对称分布于一或多个投影光学元件的光瞳平面中。在另一说明性实施例中，所述一或多个投影光学元件经配置以使用基于与所述一或多个照明极中的每一者相关联的照明的所述两个衍射级的所述组焦点敏感式图案掩模元件的图像来曝光样品。在另一说明性实施例中，所述样品上的所述组焦点敏感式图案掩模元件的所述图像的一或多个印刷特性指示所述样品在所述一或多个投影光学元件的聚焦体积内的位置。