[发明专利]用于使用经校准的修整剂量校正关键尺寸的方法

说明书

本文中的技术包括处理和系统，通过所述处理和系统可以减轻或校正可再现的CD变化图案，以经由分辨率增强从微加工的图案化工艺中产生期望的CD。识别跨一组晶片的CD变化的可重复部分，然后生成校正曝光图案。直写式投射系统使这种校正图案作为分量曝光、增强曝光或部分曝光而曝光在基板上。常规的基于掩模的光刻系统执行作为第二分量曝光或主要分量曝光的初级图案化曝光。两个分量曝光在组合时增强图案化曝光的分辨率以在无需对每个晶片进行测量的情况下改善正在被处理的基板上的CD。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月19日提交的题为“Method for Correcting CriticalDimensions using Calibrated Trim Dosing”的美国临时专利申请第62/645,124号的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开内容总体上涉及包括半导体基板例如硅晶片的基板的图案化。本公开内容还涉及与包括作为半导体器件制造的一部分的在基板上涂覆膜和对膜进行显影的光刻有关的工艺。本公开内容特别地涉及作为光刻和图案化工艺的一部分的对图案化特征的尺寸和精度的控制。

光刻包括：使用对电磁(EM)辐射敏感的膜涂覆基板；将这些膜相对于EM辐射的图案进行曝光以在膜内限定潜在图案；然后对潜在图案进行显影以在基板上呈现物理图案或凹凸图案。这样的膜的制备和显影可以包括热处理或烘烤。例如，新施加的膜可能需要施加后烘烤(PAB)以蒸发溶剂以及/或者增加结构刚度或抗蚀刻性。此外，可以执行曝光后烘烤(PEB)来设置给定的图案，以防止膜的进一步溶解。用于涂覆基板和对膜进行显影的制造工具通常包括可以用于添加膜、烘烤膜以及对膜进行显影的许多模块。

发明内容

在常规的图案化工艺中，光刻扫描仪将光(例如，使用193nm波长的光)曝光于掩模或掩模板上，使得使用光致抗蚀剂涂覆的基板曝光于光图案。光致抗蚀剂可以包括添加剂以实现溶解性转变。这些添加剂可以包括均匀分布在抗蚀剂内的光致抗蚀剂酸生成剂(PAG)。光致抗蚀剂中的PAG与193nm光(或其他选定的光波长)反应并且产生酸，该酸以化学方式改变要显影或去除的基板的反应区域，从而创建具有例如纳米级结构的凹凸图案，该纳米级结构由保留在基板上的光致抗蚀剂制成。注意，取决于选择使用的抗蚀剂的色调和显影剂，反应区域可变得可溶于或不可溶于给定的显影剂。

然而，常规的光刻曝光技术并不完美。例如，所创建的特征和结构可能具有不期望的关键尺寸(CD)或CD的变化，所述不期望的关键尺寸(CD)或CD的变化是不期望的或不在指定的公差范围内。这样的不期望的CD可能会导致器件缺陷或以其他方式降低性能。跨晶片的CD变化可以由多种来源引起，多种来源包括温度变化、工艺化学品的化学成分的变化、光学缺陷和工艺变化等。这些缺陷可能在包括膜应用、涂覆、掩模、曝光和蚀刻的多个步骤处引入。

对于给定的工具集、晶片图案和工艺配方，可再现产生的CD变化图案。本文中的技术包括处理和系统，通过所述处理和系统可以减轻或校正可再现的CD变化图案，以从微加工图案化工艺中产生期望的CD。本文中的技术包括提供分辨率增强技术的处理。这样的技术包括识别跨一组晶片的CD变化的可重复部分，并且生成校正曝光图案。直写式投射系统使这种校正图案作为分量曝光或增强曝光而曝光在基板上。常规的基于掩模的光刻系统执行图案化曝光，该图案化曝光可以被视为初级曝光或分量曝光。两次曝光一起增强图案化曝光的分辨率以改善经过相应处理的基板上的CD。