[发明专利]确定图案化工艺的感兴趣参数的值的方法、器件制造方法

说明书

本公开涉及确定图案化工艺的感兴趣参数的值。在计量过程中从目标获取多个校准数据单元。至少两个校准数据单元中的每个校准数据单元表示在计量过程中使用不同相应偏振设置而获取的检测辐射，每个偏振设置限定计量过程的入射辐射的偏振属性和计量过程的检测辐射的偏振属性。使用校准数据单元获取关于计量过程的校准信息。获取表示从另外的目标散射的检测辐射的测量数据单元，该另外的目标包括使用图案化工艺在衬底上或在另外的衬底上形成的结构。使用测量数据单元和所获取的校准信息确定感兴趣参数的值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月31日提交的欧洲专利申请18203837.2的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及获取图案化工艺(诸如使用光刻装置作为器件制造工艺的一部分的图案化工艺)的感兴趣参数的值。

背景技术

光刻装置是一种将所需的图案施加到衬底上、通常施加到衬底的目标部分上的机器。光刻装置例如可以用于集成电路(IC)或其他被设计为起作用的器件的制造中。在这种情况下，可以将图案形成装置(备选地称为掩模或掩模版)用于生成电路图案，该电路图案要在被设计为起作用的器件的单个层上形成。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或几个管芯的一部分)上。图案的转印通常是经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括：所谓的步进器，其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射每个目标部分；以及所谓的扫描仪，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时平行或反平行于该方向同步扫描衬底来照射每个目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转印到衬底上。

可以使用不同制造工艺(例如，沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入)来制造和处理多个层和/或特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个器件，并且然后将其分离成单个器件。该器件制造工艺可以被认为是图案化工艺。图案化工艺涉及图案转印步骤，诸如使用光刻装置进行光学和/或纳米压印光刻，以在衬底上提供图案，并且通常但可选地涉及一个或多个相关的图案处理步骤，诸如通过显影装置进行抗蚀剂显影，使用烘烤工具进行衬底的烘烤，通过蚀刻装置对图案进行蚀刻等。此外，图案化工艺涉及一个或多个计量过程。

在图案化工艺期间的各个步骤使用计量过程以监测和/或控制该工艺。例如，计量过程用于测量衬底的一个或多个特性，诸如在图案化工艺期间在衬底上形成的特征的相对位置(例如，配准、套刻、对准等)或尺寸(例如，线宽、临界尺寸(CD)、厚度等)，使得例如，可以根据一个或多个特性来确定图案化工艺的性能。如果一个或多个特性是不可接受的(例如，超出特性的预定范围)，则可以例如基于对一个或多个特性的测量来设计或更改图案化工艺的一个或多个变量，使得通过图案化工艺制造的衬底具有可接受的特性。

随着光刻技术和其他图案化工艺技术的发展，功能元件的尺寸不断减小，同时每个器件的功能元件(诸如晶体管)的数量在数十年中稳定增加。同时，在套刻、临界尺寸(CD)等方面对精度的要求变得越来越严格。图案化工艺中不可避免地会产生误差(诸如套刻误差、CD误差等)。例如，成像误差可能是由光学像差、图案形成装置加热、图案形成装置误差和/或衬底加热产生的，并且可以通过例如套刻、CD等来表征。附加地或备选地，误差可能被引入到图案化工艺的其他部分(诸如蚀刻、显影、烘烤等)中，并且类似地可以通过例如套刻、CD等来表征。误差可能会导致器件功能出现问题，包括器件无法运行或功能器件发生一个或多个电气问题。因此，需要能够表征这些误差中的一个或多个误差并且采取步骤来设计、修改、控制等图案化工艺以减少或最小化这些误差中的一个或多个误差。

发明内容