[发明专利]使用不对称嵌入式成像目标的聚焦监测方法

说明书

优先权

本发明根据35U.S.C.§119(e)主张2012年6月6日申请的第61/656,330号美国临申请案的权益，所述申请案以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明一般来说涉及半导体晶片制造且更特定来说，涉及在光刻工艺期间维持聚焦。

背景技术

制造半导体装置(例如，逻辑及存储器装置)通常包含使用大量半导体制造工艺处理衬底(例如，半导体晶片)以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻为涉及将图案从比例掩模转印到布置在半导体晶片上的抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)光学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可按某一布置在单个半导体晶片上制造多个半导体装置且接着将所述多个半导体装置分成个别半导体装置。

在半导体制造工艺期间的各种步骤下使用度量横工艺来监测及控制一或多个半导体层工艺。举例来说，在光刻期间，维持比例掩模与抗蚀剂之间的锐聚焦是至关重要的。在光刻目标对聚焦特别敏感的情况下，亚分辨率辅助特征(SRAF)尤其有用。亚分辨率辅助特征(SRAF)为经设计以通过额外相长干涉或相消干涉改善工艺容限并增强隔离特征的分辨率的非常小的掩模特征，但不希望印制在所得晶片上。现有光刻技术需要使用某种形式的CD度量横数据及数据分离进行的剂量及聚焦的反卷积来确定聚焦响应。

虽然亚分辨率辅助特征可用于在光刻期间辅助聚焦，但现有亚分辨率辅助特征并不提供用于维持聚焦的可靠机制。因此，将为有利的是，存在一种适于在光刻工艺中监测掩模的聚焦的设备。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于在光刻工艺中监测掩模的聚焦的新颖方法及设备。

在至少一个实施例中，一种光刻掩模包含亚分辨率辅助特征以产生轮廓或图像布局或两者的不对称性。不对称性增强或恶化图像对数斜率。可经由聚焦改变更改轮廓不对称性，且可在处理期间测量此类改变。

在另一实施例中，一种计算机系统在光刻工艺中监测一或多个目标特征的轮廓不对称性。使用轮廓不对称性的改变来导出聚焦的改变且借此在处理期间不断监测聚焦。

在另一实施例中，一种用于监测掩模聚焦的方法包含测量目标特征中的轮廓不对称性及基于轮廓与对应掩模的聚焦之间的已知相关导出聚焦。可基于此类所导出的信息调整掩模聚焦以符合所要的制造工艺。

应理解，前述一般描述及以下详细描述两者仅为示范性及解释性的且并不限制所主张的发明。并入说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例且连同一般描述一起用于解释原理。

附图说明

所属领域的技术人员可通过参看附图更好地理解本发明的众多优点，其中：

图1展示可用于实施本发明的至少一个实施例的计算机系统的框图；

图2展示根据本发明的至少一个实施例的包含用于产生不对称轮廓的亚分辨率辅助特征的掩模元件的表示；

图3展示通过光刻掩模中的亚分辨率辅助特征产生的不对称轮廓的表示；

图4展示根据本发明的另一实施例的包含用于按双重对应设计产生不对称轮廓的亚分辨率辅助特征的掩模元件的表示；以及

图5展示用于利用亚分辨率辅助特征来在光刻工艺期间监测及维持聚焦的方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参考在附图中说明的所揭示的标的物。本发明的范围仅通过权利要求书来限制；涵盖众多替代物、修改及等效物。出于清晰的目的，未详细描述技术领域中已知的与所述实施例相关的技术性材料以避免不必要地混淆所述描述。

参看图1，展示可用于实施本发明的至少一个实施例的计算机系统的框图。所述计算机系统可包含：处理器100；存储器102，其连接到处理器100；及测量装置106，其经配置以测量轮廓不对称性且连接到处理器100。在光刻工艺中，使用具有多个主要特征及至少一个亚分辨率辅助特征的光刻掩模108来在半导体晶片110上生成元件。

在光刻工艺期间，处理器100通过测量装置106接收第一投影轮廓并通过测量装置106接收第二投影轮廓。第一投影轮廓与第二投影轮廓是不对称的，使得可测量轮廓不对称性以指示用于光刻工艺中的扫描仪的聚焦。

此外，测量装置106可测量参考叠对标记使得处理器100可确定叠对误差。基于所述叠对误差，处理器100可确定图像布局误差。不同于叠对误差，图像布局误差是聚焦的函数。一旦计算出图像布局误差，处理器100便可使用所述图像布局误差确定聚焦误差。