[发明专利]测量方法和设备

说明书

一种方法，其涉及：获得使用图案化工艺在衬底上待形成的图案的轮廓的模拟(710)；确定评估点(740)在图案的所模拟的轮廓(710)上的位置，该位置与对应评估点(730)在图案的设计布局(700)上的位置在空间上相关联；以及产生与在评估点(740)在所模拟的轮廓(710)上的位置与对应评估点(730)在设计布局(700)上的位置之间的空间方位对应的电子信息，其中，与空间方位对应的信息被配置为确定评估点(760)在图案中的至少一部分的测量图像(720)上的位置，测量图像(720)上的评估点(760)与设计布局(700)上的对应评估点(730)在空间上相关联。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月06日提交的美国申请第62/515,921号的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本说明书涉及用于测量的方法和设备。

背景技术

光刻设备是将期望的图案应用到衬底上(通常应用到衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻设备可用于集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，可以使用图案化装置(备选地称为掩模或掩模版)来生成在IC的个体层上待形成的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的一部分)上。图案的转印通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中通过将整个图案一次性曝光到目标部分上来辐照每个目标部分，在扫描器中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时平行或反平行于该方向同步扫描衬底来辐照每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化装置转印到衬底上。

发明内容

制造装置(诸如，半导体装置)通常涉及使用大量制造工艺来处理衬底(例如，半导体晶片)以形成装置的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、刻蚀、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这种层和特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个装置，并且然后将其分离成个体装置。该装置制造工艺可以视为图案化工艺。图案化工艺涉及用于在衬底上提供图案的图案化步骤(诸如使用光刻设备的光学和/或纳米压印光刻术)，并且通常但可选地涉及一个或多个相关的图案处理步骤，诸如通过显影设备的抗蚀剂显影、使用烘烤工具烘烤衬底、使用刻蚀设备使用图案进行刻蚀等。此外，图案化工艺中通常涉及一个或多个量测工艺。

在图案化工艺期间在各种步骤处使用量测工艺来监控和控制该工艺。例如，量测工艺用于测量衬底的一个或多个特性，诸如在图案化工艺期间在衬底上形成的特征的相对位置(例如，配准、重叠、对准等)或尺寸(例如，线宽、临界尺寸(CD)、厚度等)，使得例如可以根据一个或多个特性来确定图案化工艺的性能。如果一个或多个特性是不可接受的(例如，超出(多个)特性的预定范围)，则可以使用一个或多个特性的测量来更改图案化工艺的一个或多个参数，使得通过图案化工艺制造的另外的衬底具有(多个)可接受的特性。

随着光刻术和其他图案化工艺技术的发展，功能元件的尺寸不断减小，而每个装置的功能元件(诸如晶体管)的数目在数十年中稳定增加。同时，在重叠、临界尺寸(CD)等方面对精度的要求变得越来越严格。在图案化工艺中将不可避免地产生误差，诸如重叠误差、CD误差等。例如，成像误差可能由光学像差、图案化装置加热、图案化装置误差和/或衬底加热产生，并且可以在例如重叠误差、CD误差等方面进行表征。另外地或备选地，可以在图案化工艺的其他部分中引入误差，诸如在刻蚀、显影、烘烤等中引入误差，并且类似地可以在例如重叠误差、CD误差等方面表征误差。这些误差可能直接在装置的功能方面导致问题，包括装置无法工作或功能装置的一个或多个电气问题。