[发明专利]用于确定与期望图案相关联的随机变化的方法

说明书

本文中描述了一种用于确定与待印制于衬底上的图案相关联的随机边缘放置误差的方法。所述方法包括：经由量测工具采集所述图案的在所述衬底上的限定部位处的多个图像，而不在所述多个图像之间执行衬底对准；生成至少两个数据：(i)使用所述多个图像的第一图像集合产生与所述图案相关联的第一数据，和(ii)使用多个图像的第二图像集合产生与所述图案相关联的第二数据。所述第一图像集合和所述第二图像集合包括至少一个不同图像。还在所述限定部位处使用与所述图案相关联的所述第一数据和所述第二数据来确定(例如经由分解算法)与所述图案相关联的所述随机边缘放置误差。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月21日递交的美国申请62/850,838的优先权，所述美国申请的全部内容通过应用并入本文中。

技术领域

本文中的描述涉及光刻设备和过程，并且更特别地，涉及用以确定例如晶片上的抗蚀剂层中的印制图案的随机变化的工具，所述工具可以用以对随机变化进行建模、检测晶片上的缺陷以及优化图案化过程，诸如掩模优化和源优化。

背景技术

可以将光刻投影设备用在例如集成电路(IC)的制造中。在这种情形中，图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供对应于IC的单个层的的电路图案(“设计布局”)，并且这一电路图案可以通过例如穿过图案形成装置上的电路图案辐射目标部分的方法，被转移到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或更多的管芯)上。通常，单个衬底包含被经由光刻投影设备连续地、一次一个目标部分地将电路图案转移到其上的多个相邻目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，整个图案形成装置上的电路图案一下子被转移到一个目标部分上，这样的设备通常称作为晶片步进机。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中，投影束沿给定的参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置上扫描，同时沿与该参考方向平行或反向平行的方向同步移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分渐进地转移到一个目标部分上。因为通常光刻投影设备将具有放大率因子M(通常＜1)，所以衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的M倍。可以例如从以引用方式并入本文中的US 6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻装置的更多信息。

在将电路图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如涂底漆、抗蚀剂涂覆和软焙烤。在曝光之后，衬底可能经受其它过程，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤，和转印后的电路图案的测量/检查。工序的这种阵列被用作制造例如IC的装置的单个层的基础。衬底随后可以经历各种过程，诸如蚀刻、离子植入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有过程都预期最终完成所述器件的单个层。如果在器件中需要若干层，则针对每个层重复整个工序或其变型。最终，在衬底上的每个目标部分中将存在器件。随后通过诸如切块或锯切之类的技术使这些器件彼此分离，由此可以将单独的器件安装在载体上、连接至引脚，等等。

如注意到的，微光刻术是集成电路的制造中的核心步骤，其中在衬底上形成的图案限定了IC的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)以及其它器件。

随着半导体制造工艺持续进展，在数十年来，功能元件的尺寸被不断地降低，同时每一器件的功能元件(诸如晶体管)的数量一直遵循通常称为“摩尔定律”的趋势而稳步地增长。在现有技术的情形下，通过使用光刻投影设备来制造器件的层，该光刻投影设备使用来自深紫外(DUV)照射源或极紫外(EUV)照射源的照射将设计布局投影到衬底上，从而产生具有充分地低于100nm的尺寸的独立的功能元件，即该功能元件的尺寸小于照射源(例如，193nm DUV和13.5nm EUV照射源)的辐射的波长的一半。