[发明专利]用于光刻过程性能确定的方法以及设备

说明书

用于确定光刻图案化过程的性能的方法以及设备，该设备或方法被配置为或包括：接收衬底的一部分的图像，该衬底的该部分包括第一区以及第二区，第一区包括与在第一时间对衬底进行的第一光刻曝光相关联的第一特征，并且第二区包括与在第二时间对衬底进行的第二光刻曝光相关联的第二特征，其中，第一区和第二区不重叠，并且其中，第一特征和第二特征形成沿着第一区的至少一部分以及第二区的至少一部分延伸的单个特征；以及基于与第一区和第二区之间的边界相关联的已曝光的第一特征和/或已曝光的第二特征的特征特性确定光刻图案化过程的性能。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年9月4日递交的欧洲申请19195265.4、2019年9月23日递交的欧洲申请19198917.7、2019年12月19日递交的欧洲申请19217902.6、2020年2月14日递交的欧洲申请20157333.4和2020年4月14日递交的欧洲申请20169297.7的优先权，上述欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于确定光刻图案化过程的性能的设备以及方法。具体地，本发明涉及基于第一区和第二区之间的边界的特性确定光刻图案化过程的性能。

背景技术

光刻设备是构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案化装置(例如，掩模)处的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影至设置于衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影至衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。此辐射的波长确定可以形成于衬底上的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长为365nm(i线)、248nm、193nm以及13.5nm。相较于使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻设备，使用具有在4nm至20nm(例如，6.7nm或13.5nm)的范围内的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。

低k₁光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的典型分辨率极限的特征。在此过程中，可以将分辨率公式表达为CD＝k₁×λ/NA，其中，λ是所使用的辐射的波长，NA是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸，但在这种情况下是半间距)并且k₁是经验分辨率因子。一般而言，k₁越小，则越难以在衬底上再生类似于由电路设计者规划的形状以及尺寸以便实现特定的电功能性以及性能的图案。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括例如但不限于NA的优化、自定义照射方案、使用相移图案化装置、设计布局的各种优化(诸如设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也称为“光学以及过程校正”))、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。可替代地，用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路可以用于改善图案的在低k₁下的再生。

图案化衬底上的层可以包括多个步骤。例如，诸如掩模的图案化装置可能没有大至足以在一个位置处图案化衬底。在一些情况下，待曝光的图案可能适合于单个掩模。然后，单个掩模可以在衬底上移动，以在同一衬底上多次曝光同一图案。在其他情况下，待曝光至衬底上的图案(例如，形成装置的图案)可能太大而不适合于单个掩模。各自包括待曝光的图案的不同部分的若干掩模可以在多个独立步骤中在衬底上移动。多个掩模在衬底的区上移动以依次图案化图案的不同部分。图案在衬底上的不同区上或之间的这种分解可能导致衬底上的图案的被曝光部分相对于彼此的定位误差。被曝光图案可以包括例如对准和/或放大误差。由于图案化特征的较小尺寸，在不同的被图案化区相对于彼此定位时可能需要较高的精确度以及准确度。相对位置的误差可以称为拼接误差。拼接误差可能影响衬底上的被曝光图案的品质以及图案化过程的最终良率。因此，理想的是提供用于减少拼接误差以及其对光刻图案化过程的消极影响的方法以及设备。

发明内容