[发明专利]用于测量图案放置及图案大小的设备及方法及其计算机程序

说明书

本发明揭示一种用于测量半导体产业衬底的表面上的图案放置及/或边缘放置及/或图案大小的设备及方法。使用至少一个检测源及至少一个经指派检测器来测量衬底上的图案的位置。在进行检测时使用可移动载台移动所述衬底。位移测量系统确定所述可移动载台在所述移动期间的位置。使用计算机以使所述至少一个检测器沿导出轨迹线的经检测信号与所述载台在其移动期间的实际位置相关。

技术领域

本发明涉及一种用于测量半导体产业衬底的表面上的图案放置及/或图案大小的设备。

此外，本发明涉及一种用于测量半导体产业衬底的表面上的图案放置及/或图案大小的方法。

另外，本发明涉及一种安置在非暂时性计算机可读媒体上以用于测量半导体产业衬底的表面上的图案放置及/或图案大小的计算机程序产品。

此外，更一般来说，本发明的设备、方法及计算机程序产品经提供以用于测量半导体产业衬底的表面上的边缘放置；测量边缘放置包含测量图案放置及图案大小，这是因为图案的两个边缘之间的距离与图案大小相关，且图案边缘的位置界定图案的位置。

背景技术

存在以个别使用案例为目标的若干现有技术方法(例如，叠加度量衡、图案放置度量衡，及临界尺寸(CD)度量衡)。

叠加度量衡主要基于光学成像或散射测量。KLA-Tencor公司的ARCHER系列可用于光学叠加控制。ARCHER系列的产品的机械、电及光学设置的全文以引用方式并入本文中。

图案放置度量衡通常仅用在光罩上，由此组合准确载台位置度量衡与光学成像。可由KLA-Tencor公司的IPRO系列实行图案放置度量衡。IPRO系列的产品的机械、电及光学设置的全文以引用方式并入本文中。

可例如在目标上及装置上图案扫描电子显微镜(SEM)成像中使用SEM实行CD度量衡。还可例如使用KLA-Tencor的IPRO度量衡工具执行CD度量衡。

KLA-Tencor公司的TERON系列提供193nm波长的光罩检验系统。TERON系列经设计以用于在开发及生产两者期间对光学及EUV光罩实行光掩模缺陷检验。TERON系列的产品的全文以引用方式并入本文中。

国际申请日期为2013年9月24日的国际专利申请案PCT/US13/69138描述一种用于执行基于模型的配准及临界尺寸测量的方法及系统。生成测量位点的至少一个仿真图像。调整计算机模型的至少一个参数以最小化仿真图像与光学图像之间的不相似性。当仿真图像与光学图像之间的不相似性被最小化时，报告计算机模型的图案配准参数或临界尺寸参数。

2012年8月21日发布且以引用方式并入本文中的美国专利US 8,248,618描述图案放置度量衡的一个实例。所述方法仅适合于光罩且组合准确载台位置度量衡与光学成像。在包括可在X坐标方向及Y坐标方向上移动的测量台的度量衡工具中实施所述方法。沿平行于X坐标方向的第一测量方向记录第一强度分布线。沿平行于Y坐标方向的第二测量方向记录第二强度分布线。从第一强度分布线及第二强度分布线确定重心相对于度量衡工具的坐标系的二维位置。

2010年3月9日发布且以引用方式并入本文中的美国专利US 7,675,633描述一种用于CD度量衡的可行方法。所述测量方法用于测量衬底上的至少一个结构，其中所述测量包含所述结构的位置及/或宽度。

另外，比如US 8,582,113、US 8,352,886或US 7,823,295的若干其它美国专利揭示用于确定掩模上的结构的位置的装置或方法。

现有技术方法使用相当静态的做法。光学成像在分辨率方面受限。由于在特定的小特征大小方面缺少对比度，故装置上图案CD及配准度量衡是极大的挑战。CD-SEM度量衡使用被引导在待测量位置处的电子束。可能会发生充电及损坏效应，这可实际上影响图案或导致不准确度量衡。

发明内容