[发明专利]晶片配准及重叠测量系统以及有关方法

说明书

本申请案涉及晶片配准及重叠测量系统以及有关方法。一种方法包含向晶片施加磁场，检测从所述晶片内的第一组配准标记中的至少一个配准标记发射的至少一个残余磁场，响应于所述所检测到的残余磁场，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的位置，确定第二组配准标记中的至少一个配准标记的位置，及响应于所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记及所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述相应确定位置，计算所述晶片的所关注层级与所述晶片的参考层级之间的位置偏移。还揭示有关方法及系统。

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2019年09月05日、申请号为201910837865.6、发明名称为“晶片配准及重叠测量系统以及有关方法”的发明专利申请案。

技术领域

本发明大体来说涉及晶片配准及重叠测量系统以及实现重叠测量的方法。更具体来说，可使用可见配准标记结合铁磁或反铁磁配准标记来进行重叠测量。也可採用表现出对外部磁刺激的主动响应的配准标记。

背景技术

光刻设备是一种将所要图案施加到衬底上(通常施加到例如半导体晶片的块状半导体衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻设备可用于制造半导体装置。在所述情况下，图案化装置(在本领域中称为掩模或掩模版)可用于产生电路图案，所述电路图案将形成在晶片的有源表面上的单个材料层上的裸片位置上。此图案可转移到晶片(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包含部分、一个或几个裸片位置)上。通常经由在晶片上提供的辐射敏感材料(即，光致抗蚀剂)层上成像来实现图案的转移。通常，晶片将包含对应于连续图案化的裸片位置的相邻目标部分的格栅。在光刻过程中，通常希望频繁地对晶片上形成的特征(即，结构)及其位置进行测量，例如，用于过程控制及验证。用于进行此类测量的各种工具是已知的，包含通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及测量重叠(半导体装置中两层对准精度的量度)的工具。可根据两层之间的未对准程度来描述重叠，例如，参考1nm的测量重叠可以描述两层侧向未对准1nm的情况。测量重叠的常规光学方法通常包括使用光学显微镜并测量光谱及/或衍射图案。测量重叠的额外常规光学方法通常包括用来自光学显微镜的捕获图像测量重叠。

已经开发了各种形式的散射仪用于光刻领域。这些装置经配置以将辐射束引导到目标上并测量散射辐射的一或多个性质(例如，随波长而变的单个反射角处的强度；随反射角而变的一或多个波长处的强度；或随反射角而变的偏振)，以获得“光谱”，由此可以确定目标的所关注性质。可通过各种技术来执行所关注性质的确定。一些常规技术包含通过例如严格耦合波分析或有限元方法的迭代方法重建目标；库搜索；及主成分分析。

发明内容

本发明的一或多个实施例包含确定晶片的所关注层级与晶片的参考层级之间的重叠测量(例如，位置偏移)的方法。所述方法可包含向晶片施加磁场，检测从所述晶片内的第一组配准标记中的至少一个配准标记发射的至少一个残余磁场，响应于所检测到的至少一个残余磁场，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的位置，确定第二组配准标记中的至少一个配准标记的位置，及响应于所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记及所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述已确定位置，计算所述晶片的所关注层级与所述晶片的参考层级之间的位置偏移。

本发明的一些实施例包含一种确定晶片的所关注层级与晶片的参考层级之间的重叠测量(例如，位置偏移)的方法。所述方法可包含在晶片的参考层级内驱动第一组配准标记中的至少一个配准标记的磁化强度，测量第一组配准标记中的至少一个配准标记的磁化强度，响应于第一组配准标记中的至少一个配准标记的所测量磁化，确定第一组配准标记中的至少一个配准标记的位置，确定第二组配准标记中的至少一个配准标记在晶片的所关注层级上的位置，及响应于第一组配准标记中的至少一个配准标记及第二组配准标记中的至少一个配准标记的已确定位置，计算晶片的所关注层级与晶片的参考层级之间的位置偏移。