厚光致抗蚀剂层计量目标的制作方法

厚光致抗蚀剂层计量目标
1.相关申请案的交叉参考
2.本技术案根据35 u.s.c.
§
119(e)主张名叫郭令仪(guo lingyi)及裴金成(pei jincheng)的发明者在2019年12月30日申请的“tpribo(厚光致抗蚀剂ibo)用于厚光致抗蚀剂层过程的新基于图像的重叠计量(tpribo(thick photo resist ibo)a new image-based overlay metrology for thick photo resist layer process)”的序列号为62/955,243的美国临时申请案的权利，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本公开大体上涉及重叠计量且更特定来说，涉及使用形成于厚光致抗蚀剂层上的计量目标的重叠计量。


背景技术：

4.重叠计量目标通常经设计以通过特性化具有定位于所关注样本层上的目标特征的重叠目标而提供关于样本的多个层的对准的诊断信息。此外，通常通过汇总在跨样本的各个位置处的多个重叠目标的重叠测量而确定多个层的重叠对准。然而，重叠目标的重叠测量的准确度及/或可重复性可对样本上的特定位置或待测量的目标特征的特定特性敏感。例如，在使用厚光致抗蚀剂层的基于图像的重叠目标的情况中，归因于厚光致抗蚀剂材料的特定临界尺寸限制，通常仅相对大目标图案是可能的。另外，厚光致抗蚀剂层的此限制可导致目标图案经形成使得目标图案含有降低计量测量的准确度的不对称特征(例如，目标图案的不对称特征可引入降低样本的两个层之间的重叠测量的准确度的一或多个重叠测量误差)。具有小的大小的计量目标特征可需要使用能够实现样本目标的更大解析度的计量系统及目标。在此方面，随着芯片大小持续缩小，许多样本含有可在不同分辨率下解析的小目标特征。在样本上包含计量目标的大图案可导致非所要效应，或可使重叠测量不可能。因此，可期望提供一种由经配置以在具有小目标特征的样本(例如在3d nand计量过程中使用的样本)的重叠计量中使用的厚光致抗蚀剂材料形成的计量目标。


技术实现要素：

5.根据本公开的一或多个实施例，公开一种计量目标。在一个实施例中，所述计量目标包含由光致抗蚀剂材料形成的第一目标结构，其中所述第一目标结构形成于样本的第一层的第一区域及第三区域中的至少一者内，所述第一目标结构包括含有一或多个第一单元图案元件的多个第一单元。在另一实施例中，所述计量目标包含由光致抗蚀剂材料形成的第二目标结构，其中所述第一目标结构形成于所述样本的第二层的第二区域及第四区域中的至少一者内，所述第二目标结构包括含有一或多个第二单元图案元件的多个第二单元。
6.根据本公开的一或多个实施例，公开一种计量系统。在一个实施例中，所述计量系统包含：控制器，其可通信地耦合到一或多个计量子系统，其中所述控制器包含一或多个处理器，其中所述一或多个处理器经配置以执行维持于存储器中的一组程序指令，其中所述
一组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器：从所述一或多个计量子系统接收指示从样本的一或多个计量目标发出的照明的一或多个信号，其中所述样本的所述一或多个计量目标包括：由光致抗蚀剂材料形成的第一目标结构，其中所述第一目标结构形成于样本的第一层的第一区域及第三区域中的至少一者内，所述第一目标结构包括含有一或多个第一单元图案元件的多个第一单元；及由光致抗蚀剂材料形成的第二目标结构，其中所述第二目标结构形成于所述样本的第二层的第二区域及第四区域中的至少一者内，所述第二目标结构包括含有一或多个第二单元图案元件的多个第二单元；基于指示从所述第一目标结构的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生一或多个第一重叠测量；基于指示从所述第二目标结构的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生一或多个第二重叠测量；及基于所述一或多个第一重叠测量及所述一或多个第二重叠测量确定所述样本的重叠值。
7.根据本公开的一或多个实施例，公开一种测量样本的重叠的方法。在一个实施例中，所述方法包含照明包含一或多个计量目标的样本，所述一或多个计量目标包括：由光致抗蚀剂材料形成的第一目标结构，其中所述第一目标结构形成于样本的第一层的第一区域及第三区域中的至少一者内，所述第一目标结构包括含有一或多个第一单元图案元件的多个第一单元；及由光致抗蚀剂材料形成的第二目标结构，其中所述第二目标结构形成于所述样本的第二层的第二区域及第四区域中的至少一者内，所述第二目标结构包括含有一或多个第二单元图案元件的多个第二单元。在另一实施例中，所述方法包含检测从所述样本的所述一或多个计量目标发出的照明。在另一实施例中，所述方法包含基于指示从所述第一目标结构的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生一或多个第一重叠测量。在另一实施例中，所述方法包含基于指示从所述第二目标结构的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生一或多个第二重叠测量。在另一实施例中，所述方法包含基于所述一或多个第一重叠测量及所述一或多个第二重叠测量确定所述样本的重叠值。
8.根据本公开的一或多个实施例，公开一种形成重叠目标的方法。在一个实施例中，所述方法包含由光致抗蚀剂材料形成第一目标结构，其中所述第一目标结构形成于样本的第一层的第一区域及第三区域中的至少一者内，所述第一目标结构包括含有一或多个第一单元图案元件的多个第一单元。在另一实施例中，所述方法包含由光致抗蚀剂材料形成第二目标结构，其中所述第二目标结构形成于所述样本的第二层的第二区域及第四区域中的至少一者内，所述第二目标结构包括含有一或多个第二单元图案元件的多个第二单元。
附图说明
9.所属领域的技术人员通过参考附图可更好理解本公开的许多优点。
10.图1a是根据本公开的一或多个实施例的计量目标的俯视图。
11.图1b是根据本公开的一或多个实施例的计量目标的俯视图。
12.图1c是根据本公开的一或多个实施例的计量目标的俯视图。
13.图1d是根据本公开的一或多个实施例的计量目标的俯视图。
14.图1e是根据本公开的一或多个实施例的计量目标的俯视图。
15.图2是根据本公开的一或多个实施例的计量系统的概念图。
16.图3a说明根据本公开的一或多个实施例的计量目标100的重叠值的确定的概念图。
17.图3b说明根据本公开的一或多个实施例的计量目标100的重叠值的确定的概念图。
18.图4是描绘根据本公开的一或多个实施例的测量样本的重叠的方法的步骤的过程流程图。
19.图5是描绘根据本公开的一或多个实施例的形成计量目标的方法的步骤的过程流程图。
具体实施方式
20.已关于某些实施例及其特定特征特别展示且描述本公开。将本文中阐述的实施例视为阐释性而非限制性。所属领域的一般技术人员将容易了解，可做出形式及细节上的各种改变及修改而不脱离本公开的精神及范围。现将详细参考在附图中说明的所公开标的物。
21.本公开的实施例涉及形成于厚光致抗蚀剂层上的重叠计量目标。
22.半导体装置可形成为衬底上的图案化材料的多个经印刷层。每一经印刷层可通过一系列过程步骤(例如(但不限于)一或多个材料沉积步骤、一或多个光刻步骤或一或多个蚀刻步骤)制造。在一些制造过程中，可使用一或多个光致抗蚀剂材料形成经印刷层。例如，可将光致抗蚀剂材料沉积到衬底上。接着，可将光致抗蚀剂材料暴露到照明，其中照明在光致抗蚀剂材料上产生潜在目标图案。接着，可将潜在目标图案(或由潜在目标图案形成的经显影目标图案)用作用于经配置以在衬底上形成用于在重叠及/或计量应用中使用的最终目标图案的一或多个光刻及/或一或多个蚀刻步骤的图案。在其它制造过程中，将光致抗蚀剂材料暴露到照明以在光致抗蚀剂材料上产生潜在目标图案，且在重叠及/或计量应用中使用潜在目标图案(或由潜在目标图案形成的经显影目标图案)。
23.在制造期间，每一经印刷层通常必须在选定容限内制造以适当地建构最终装置。例如，必须相对于先前制造层良好地特性化且控制每一层中的经印刷元件的相对放置(例如，重叠或重叠参数)。因此，可在一或多个经印刷层上制造计量目标以实现层的重叠的有效特性化。因此，经印刷层上的重叠目标特征的偏差可表示所述层上的经印刷装置特征的经印刷特性的偏差。此外，在一个制造步骤(例如，在一或多个样本层的制造之后)测量的重叠可用于产生用于精确地对准用于在后续制造步骤中制造额外样本层的过程工具(例如，光刻工具或类似者)的可校正量。
24.计量目标可通常包含经设计以提供一或多个印刷特性的准确表示的良好定义经印刷元件。在此方面，计量目标(例如，通过计量工具)的经印刷元件的经测量特性可表示与经制造装置相关联的经印刷装置元件。此外，计量目标通常特性化为具有一或多个测量单元，其中每一单元包含在样本上的一或多个层中的经印刷元件。计量测量可接着基于单一单元中或多个单元之间的经印刷元件的大小、定向或位置(例如，图案放置)的任何测量组合。例如，重叠计量目标的一或多个单元可包含两个或更多个样本层上的经印刷元件，其经布置使得每一层的元件的相对位置可指示特定层中的偏移误差(例如，图案放置误差(ppe))或与样本层之间的配准误差相关联的重叠误差。通过另一实例，过程敏感计量目标可包含在单一样本层上的经印刷元件，其中经印刷元件的一或多个特性(例如，宽度或临界尺寸(cd)、侧壁角、位置或类似者)指示包含(但不限于)以下一或多个过程度量：在光刻步
骤期间的照明的剂量或在光刻步骤期间的光刻工具中的样本的焦点位置。
25.通常通过跨样本制造一或多个重叠目标而执行重叠计量，其中每一重叠目标包含与相关联于所制造的装置或组件的特征同时制造的所关注样本层中的特征。在此方面，在重叠目标的位置处测量的重叠误差可表示装置特征的重叠误差。因此，重叠测量可用于监测及/或控制任何数目个制造工具以根据指定容限维持装置的生产。例如，当前层相对于一个样本上的先前层的重叠测量可用作用于监测及/或缓解一批次内的额外样本上的当前层的制造的偏差的反馈数据。通过另一实例，当前层相对于一个样本上的先前层的重叠测量可用作前馈数据以按考量现有层对准的方式在相同样本上制造后续层。
26.重叠目标通常包含具体设计为对所关注样本层之间的重叠误差敏感的特征。接着，可通过使用重叠计量工具特性化重叠目标且应用算法以基于计量工具的输出确定样本上的重叠误差而实行重叠测量。
27.无关于重叠测量技术，重叠计量工具通常可根据包含用于产生重叠信号的一组测量参数的配方配置。例如，重叠计量工具的配方可包含(但不限于)照明波长、从样本发出的辐射的经检测波长、样本上的照明的光点大小、入射照明的角度、入射照明的偏光、入射照明光束在重叠目标上的位置、重叠目标在重叠计量工具的焦体积(focal volume)中的位置或类似者。因此，重叠配方可包含用于产生适合于确定两个或更多个样本层的重叠的重叠信号的一组测量参数。
28.重叠计量工具可利用各种技术来确定样本层的重叠。例如，基于图像的重叠计量工具可照明重叠目标(例如，先进成像计量(aim)目标、框中框(box-in-box)计量目标或类似者)且捕获包含定位于不同样本层上的重叠目标特征的图像的重叠信号。因此，可通过测量重叠目标特征的相对位置而确定重叠。通过另一实例，基于散射测量的重叠计量工具可照明重叠目标(例如，栅格上栅格计量目标或类似者)且捕获包含从与照明光束的衍射、散射及/或反射相关联的重叠目标发出的辐射的角分布的重叠信号。因此，可基于照明光束与重叠目标的相互作用的模型确定重叠。
29.本文中应认识到，各种重叠计量工具可用于测量重叠。例如，光学计量工具(例如，使用电磁辐射以进行照明及/或检测的基于光的计量工具)可使用众多技术提供高处理能力重叠测量，例如(但不限于)确定图像中的多个层上的空间上分离特征的相对位置，直接测量多个层上的ppe或其中基于从多个层上的衍射栅格散射及/或衍射的光确定重叠的散射测量。为了本公开的目的，术语“光学计量工具”、“光学计量技术”及类似者指示使用具有任何波长(例如(但不限于)x射线波长、极紫外线(euv)波长、真空紫外线(vuv)波长、深紫外线(duv)波长、紫外线(uv)波长、可见光波长或红外线(ir)波长)的电磁辐射的计量工具及技术。与重叠测量相关的系统、方法及设备大体上描述于以下者中：标题为“重叠标记、重叠标记设计方法及重叠测量方法(overlay marks,methods of overlay mark design and methods of overlay measurements)”且在2012年12月11日发布的第8,330,281号美国专利；标题为“控制两个层之间的未对准的周期性图案及技术(periodic patterns and technique to control misalignment between two layers)”且在2016年10月25日发布的第9,476,698号美国专利；标题为“用于确定具有旋转或镜面对称的结构的重叠的设备及方法(apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry)”且在2009年6月2日发布的第7,541,201号美国专利；标
题为“用于提供用于改进过程控制的质量度量的方法及系统(method and system for providing a quality metric for improved process control)”且在2013年2月7日发表的第2013/0035888号美国专利公开案；2015年12月15日发布的标题为“sem重叠计量的系统及方法(system and method of sem overlay metrology)”的第9,214,317号美国专利；2020年1月7日发布的标题为“复合成像计量目标(compound imaging metrology targets)”的第10,527,951b2号美国专利；2019年1月29日发布的标题为“具有反射-不对称结构的反射-对称对的计量成像目标(metrology imaging targets having reflection-symmetric pairs of reflection-asymmetric structures)”的第10,190,979b2号美国专利；及标题为“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(apparatus and method for the measurement of pattern placement and size of pattern and computer program therefor)”且在2016年6月27日申请的第pct/us2016/039531号pct申请案，全部所述案的全文以引用的方式并入本文中。
30.如贯穿本公开使用，术语“样本”大体上是指由半导体或非半导体材料形成的衬底(例如，晶片或类似者)。例如，半导体或非半导体材料可包含(但不限于)单晶硅、砷化镓及磷化铟。样本可包含一或多个层。例如，此类层可包含(但不限于)抗蚀剂(包含光致抗蚀剂)、电介质材料、导电材料及半导电材料。许多不同类型的此类层在所属领域中已知，且本文中使用的术语样本希望涵盖其上可形成全部类型的此类层的样本。形成于样本上的一或多个层可经图案化或未经图案化。例如，样本可包含各自具有可重复图案化特征的多个裸片。此类材料层的形成及处理最终可导致成品装置。许多不同类型的装置可形成于样本上，且本文中使用的术语样本希望涵盖在其上制造所属领域中已知的任何类型的装置的样本。此外，为了本公开的目的，术语样本及晶片应被解释为可互换的。另外，为了本公开的目的，术语图案化装置、掩模及光罩应被解释为可互换的。
31.图1a是根据本公开的一或多个实施例的计量目标100的俯视图。计量目标100可包含形成于样本的第一层的第一区域120及第三区域122中的至少一者内的第一目标结构102，及形成于样本的第二层的第二区域121及第四区域123中的至少一者内的第二目标结构104。第一目标结构102可与第二目标结构104关于共同旋转对称中心双重旋转对称。
32.在一些实施例中，第一目标结构102可包含形成于样本的第一层(如可由图1a中的浅图案特征指示)上的多个第一单元106。多个第一单元106可经配置为一或多个第一周期性图案化栅格(例如，多个第一单元的第一单元可形成为立方体栅格)。多个第一单元106可包含一或多个第一单元图案元件108。例如，一或多个第一单元图案元件108可包含与所属领域中已知的适合于由本公开考量的目的的任何光学计量模式(包含(但不限于)先进成像计量(aim)、先进裸片中成像计量(aimid)及三重先进成像计量(三重aim))兼容的任何图案元件。一或多个第一单元图案元件108可包含一或多个分段部分(例如，参考特征的重复周期性组)。
33.一或多个第一周期性图案化栅格可经配置使得第一周期性图案化栅格的多个第一单元106中的每一者具有等效临界尺寸。例如，特定第一周期性图案化栅格的第一单元106中的每一者可具有等效立方体形状，其中第一单元106中的每一者的长度及宽度是等效的。通过另一实例，特定第一周期性图案化栅格的第一单元106中的每一者可具有距特定第一周期性图案化栅格的每一一或多个其它第一单元106的相等距离(例如，多个第一单元
106可经配置使得第一周期性图案化栅格中的每一者具有相对于多个第一单元106的等效周期性间距)。在一些实施例中，一或多个第一周期性图案化栅格中的每一者的第一单元106中的每一者的临界尺寸可为等效的，且一或多个第一周期性图案化栅格中的每一者的周期性间距可为等效的。
34.在一些实施例中，第二目标结构104可包含形成于样本的第二层(如可由图1a中的暗图案特征指示)上的多个第二单元110。多个第二单元110可经配置为一或多个第二周期性图案化栅格(例如，多个第二单元的第二单元可形成为立方体栅格)。多个第二单元110可包含一或多个第二单元图案元件112。例如，一或多个第二单元图案元件112可包含与所属领域中已知的适合于由本公开考量的目的的任何光学计量模式(包含(但不限于)先进成像计量(aim)、先进成像计量裸片中(aimid)及三重先进成像计量(三重aim))兼容的任何图案元件。一或多个第二单元图案元件112的部分可形成于计量目标100的多个层处。一或多个第二单元图案元件112可包含一或多个分段部分(例如，参考特征的重复周期性组)。
35.一或多个第二周期性图案化栅格可经配置使得第二周期性图案化栅格的多个第二单元110中的每一者具有等效临界尺寸。例如，特定第二周期性图案化栅格的第二单元110中的每一者可具有等效立方体形状，其中第二单元110中的每一者的长度及宽度是等效的。通过另一实例，特定第一周期性图案化栅格的第二单元110中的每一者可具有距特定第二周期性图案化栅格的一或多个其它第二单元110中的每一者的相等距离(例如，多个第二单元110可经配置使得第二周期性图案化栅格中的每一者具有相对于多个第二单元110的等效周期性间距)。在一些实施例中，一或多个第二周期性图案化栅格中的每一者的第二单元110中的每一者的临界尺寸可为等效的，且一或多个第二周期性图案化栅格中的每一者的周期性间距可为等效的。
36.在一个实施例中，如图1a中展示，计量目标100可包含具有包括两个第一周期性图案化栅格的多个第一单元106的第一目标结构102。计量目标100可包含具有包括两个第二周期性图案化栅格的多个第二单元110的第二目标结构104。第一周期性图案化栅格中的每一者及第二周期性图案化栅格中的每一者可经配置为三乘三(“3
×
3”)周期性栅格。在此方面，第一周期性图案化栅格中的每一者及第二周期性图案化栅格中的每一者可分别包含九个第一单元及九个第二单元。
37.两个第一周期性图案化栅格可形成于样本的第一层的区域的第一象限及第三象限内。例如，第一周期性图案化栅格可形成于样本的第一层的区域的第一象限内，且另一第一周期性图案化栅格可形成于样本的第一层的区域的第三象限内。
38.两个第二周期性图案化栅格可形成于样本的第二层的区域的第二象限及第四象限内。例如，第二周期性图案化栅格可形成于样本的第二层的区域的第二象限内，且另一第二周期性图案化栅格可形成于样本的第二层的区域的第四象限内。
39.如本文中使用，术语“象限”可是指样本层的区域的一部分，其包括所述样本层的所述区域的四分之一(例如，以表面积计)。象限(例如，第一、第二及类似者)的主要描述仅用于阐释性目标，且希望识别样本的特定层的离散部分。例如，包括样本层的区域的四分之一且包括样本层的区域的右上部分的样本层的区域的一部分可称为“第一”象限。通过另一实例，包括样本层的区域的四分之一且包括样本层的区域的左上部分的样本层的区域的一部分可称为“第二”象限。通过另一实例，包括样本层的区域的四分之一且包括样本层的区
域的左下部分的样本层的区域的一部分可称为“第三”象限。通过另一实例，包括样本层的区域的四分之一且包括样本层的区域的右下部分的样本层的区域的一部分可称为“第四”象限。
40.如图1a中展示，第一单元图案元件108可包含形成于各第一单元106内的一或多个图案元件线。第二单元图案元件112可包含一或多个图案元件线，其中第二单元图案元件112的一或多个图案元件线具有相对于第一单元图案元件108的一或多个图案元件线的相对角度(例如，旋转90度的全等角)。
41.在另一实施例中，如图1b中展示，第一单元图案元件108可包含形成于各第一单元106内的多个图案元件线。例如，第一单元图案元件108可包含形成于各第一单元106内的多个平行图案元件线。第二单元图案元件112可包含形成于各第二单元110内的多个图案元件线，其中形成于各第二单元110内的多个图案元件线具有相对于第一单元图案元件108的一或多个图案元件线的相对角度(例如，旋转90度的全等角)。
42.在另一实施例中，如图1c中展示，计量目标100可包含具有包括两个第一周期性图案化栅格的多个第一单元106的第一目标结构102。计量目标100可包含具有包括两个第二周期性图案化栅格的多个第二单元110的第二目标结构104。第一周期性图案化栅格中的每一者及第二周期性图案化栅格中的每一者可经配置为二乘二(“2
×
2”)周期性栅格。在此方面，第一周期性图案化栅格中的每一者及第二周期性图案化栅格中的每一者可分别包含四个第一单元及四个第二单元。
43.在一些实施例中，计量目标100可经配置以占用衬底上的更小量的表面积。例如，如图1d中展示，计量目标100可经配置以包含单一第一周期性图案化栅格及单一第二周期性图案化栅格。在此方面，计量目标100可包含具有包括第一周期性图案化栅格的多个第一单元106的第一目标结构102。计量目标100可包含具有包括第二周期性图案化栅格的多个第二单元110的第二目标结构104。第一周期性图案化栅格及第二周期性图案化栅格可各经配置为三乘三(“3
×
3”)周期性栅格。通过另一实例，如图1e中展示，第一周期性图案化栅格及第二周期性图案化栅格可各经配置为二乘二(“2
×
2”)周期性栅格。应注意，计量目标100可具有经配置以紧密接近样本特征使用的各种大小。例如，计量目标100可产生为裸片中(例如，沿着刻划道)计量目标。通过另一实例，计量目标100可基于样本的设计限制、间隔、周围特征及类似者在裸片中形成。在此方面，计量目标100可经配置以与任何裸片中计量模式(包含(但不限于)aimid)一起使用。
44.计量目标100(及/或其任何部分)可由所属领域中已知的适合于通过本公开考量的目的的任何材料(包含(但不限于)光致抗蚀剂或厚光致抗蚀剂材料)形成。应注意，计量目标100及/或其组件(例如，第一单元106、第二单元110、第一周期性图案化栅格及/或第二周期性图案化栅格)的尺寸可随着计量目标100的一或多个部分的厚度(例如，第一层、第二层、用于形成第一目标结构及/或一或多个第一单元图案元件的光致抗蚀剂材料、用于形成第二目标结构及/或一或多个第二单元图案元件的光致抗蚀剂材料的厚度)变化。例如，随着计量目标100的一或多个部分的厚度增加，计量目标100的一或多个分量的一或多个其它尺寸可增加。相反地，随着计量目标100的一或多个部分的厚度减小，计量目标100的一或多个分量的一或多个其它尺寸可减小。作为阐释性实例且不限制本公开的一般性，在一或多个实施例中，计量目标100的长度及/或宽度可在从近似30μm到近似34μm的范围内，其中术
语“近似”希望包含在前述值的6μm内的所述值。第一单元106及第二单元110中的每一者可具有等于或大于3μm的长度及等于或大于3μm的宽度。计量目标100可具有近似10μm的厚度，其中术语“近似”希望包含在前述值的20μm内的所述值。应具体注意，与计量目标100及/或其组件相关的前述尺寸(或尺寸的范围)不希望为限制性。例如，计量目标100的长度及/或宽度可具有小于或大于落在前述实例的范围内的所述值的值。通过另一实例，第一单元106中的每一者及第二单元110中的每一者可具有小于或大于落在前述实例的范围内的所述值的长度及/或宽度。
45.应注意，计量目标110的图案元件(例如，第一单元图案元件108及第二单元图案元件112)可经配置使得经引导到第一单元图案元件108及/或第二单元图案元件112的一或多个部分的入射辐射可由第一单元图案元件108及/或第二单元图案元件112的一或多个部分衍射，且经衍射辐射可经检测且经分析(例如，通过一或多个计量系统)以基于经衍射辐射及/或指示经衍射辐射的一或多个信号确定一或多个重叠测量。
46.另外，应注意，本公开的实施例不限于具有相等间距的一或多个第一周期性图案化栅格及一或多个第二周期性图案化栅格。例如，经清楚考量，一或多个第一周期性图案化栅格可具有不等于一或多个第二周期性图案化栅格的间距的间距。在此方面，一或多个第一周期性图案化栅格中的每一者可具有相对于一或多个第二周期性图案化栅格中的每一者不同的周期。此外，应注意，本公开的实施例不限于具有等于多个第二单元110的临界尺寸的临界尺寸的多个第一单元106。例如，第一单元106中的每一者可具有相对于第二单元110不同的长度及/或宽度。
47.应理解，虽然在示范性目标及显示双重对称性的目标结构的背景内容中描述计量目标100，但此特征不应解释为对本公开的范围的限制。而是，本文中应注意，计量目标100及/或第一目标结构102及第二目标结构104可显示四重旋转对称性。
48.应注意，本公开的实施例(包含(但不限于)计量目标100的组件(例如，第一周期性图案化栅格、第二周期性图案化栅格、一或多个第一单元106、一或多个第二单元110、一或多个第一单元图案元件108及/或一或多个第二单元图案元件112))可经配置以克服及/或缓解可起因于使用厚光致抗蚀剂层以形成基于图像的重叠目标的一或多个限制的一或多个非所要效应。例如，计量目标100的组件可经配置以减小形成于计量目标100上的目标图案的整体大小。通过另一实例，第一目标结构102及/或第二目标结构104可经配置以降低经形成目标特征(例如，通过经形成目标特征占用的样本的区域)的整体大小，使得可减少一或多个非所要效应(例如，厚光致抗蚀剂目标特征形成的不对称性)。以此方式，计量目标100的组件可经配置以提供缓解起因于基于图像的重叠计量目标中的厚光致抗蚀剂材料的使用的不对称性及其它非所要效应的计量目标，且增加对具有计量目标100的样本执行的重叠测量的准确度。
49.图2是说明根据本公开的一或多个实施例的计量系统200的概念图。在一个实施例中，计量系统200包含可经配置以基于任何数目个重叠配方从重叠目标获取重叠信号的计量子系统201。计量子系统201可在成像模式中操作。例如，在成像模式中，个别重叠目标元件可在样本上的经照明光点内解析(例如，作为明场图像、暗场图像、相位对比度图像或类似者的部分)。
50.在一个实施例中，计量子系统201可将照明引导到样本且可进一步收集从样本发
出的辐射以产生适合于确定两个或更多个样本层的重叠的重叠信号。计量子系统201可配置以基于定义用于获取适合于确定重叠目标的重叠的重叠信号的测量参数的任何数目个配方产生重叠信号。例如，计量子系统201的配方可包含(但不限于)照明波长、从样本发出的辐射的经检测波长、样本上的照明的光点大小、入射照明的角度、入射照明的偏光、入射照明光束在重叠目标上的位置、重叠目标在重叠计量工具的焦体积中的位置或类似者。
51.例如，计量子系统201可包含所属领域中已知的适合于产生样本的计量数据的任何类型的光学计量工具，包含(但不限于)经配置以产生及/或检测具有x射线、紫外线(uv)、红外线(ir)或可见光波长的光学照明光束的光学计量工具。通过另一实例，计量子系统201可包含先进成像计量(aim)工具、先进裸片中成像计量(aimid)工具或三重先进成像计量(三重aim)工具。
52.在另一实施例中，计量子系统201包含经配置以产生光学照明光束206的光学照明源204。光学照明光束206可包含一或多个选定波长的辐射，包含(但不限于)x射线、紫外(uv)光、可见光或红外(ir)光。光学照明源204可为所属领域中已知的适合于产生光学照明光束206的任何类型的照明源。在一个实施例中，光学照明源204是激光源。例如，光学照明源204可包含(但不限于)一或多个窄带激光源、宽带激光源、超连续激光源、白光激光源或类似者。在此方面，光学照明源204可提供具有高相干性(例如，高空间相干性及/或时间相干性)的光学照明光束206。在另一实施例中，光学照明源204包含激光持续等离子体(lsp)源。例如，光学照明源204可包含(但不限于)适合于装纳在通过激光源激发成等离子体状态时可发射宽带照明的一或多个元件的lsp灯、lsp灯泡或lsp腔室。在另一实施例中，光学照明源204包含灯源。例如，光学照明源204可包含(但不限于)弧光灯、放电灯、无电极灯或类似者。在此方面，光学照明源204可提供具有低相干性(例如，低空间相干性及/或时间相干性)的光学照明光束206。
53.光学照明源204可经配置以经由照明路径208将光学照明光束206引导到样本202。照明路径208可包含适合于修改及/或调节光学照明光束206的一或多个照明路径透镜222或额外光学组件224。例如，一或多个光学组件224可包含(但不限于)一或多个偏光器、一或多个滤光片、一或多个光束分离器、一或多个漫射体、一或多个均质器、一或多个变迹器或一或多个光束塑形器。照明路径208可进一步包含经配置以将光学照明光束206引导到样本202的物镜232。
54.在另一实施例中，样本202安置于样本载物台234上。样本载物台234可包含适合于在计量子系统201内定位及/或扫描样本202的任何装置。例如，样本载物台234可包含线性平移载物台、旋转载物台、翻转/倾斜载物台或类似者的任何组合。
55.在另一实施例中，第二计量子系统201包含经配置以通过集光路径210捕获从样本202发出的光的检测器214。集光路径210可包含(但不限于)用于从样本202收集光的一或多个集光路径透镜228。例如，检测器214可经由一或多个集光路径透镜228接收(例如，经由镜面反射、漫反射及类似者)从样品202反射或散射的光。通过另一实例，检测器214可接收由样本202产生的光(例如，与光学照明光束818的吸收相关联的发光或类似者)。通过另一实例，检测器214可从样本202接收光的一或多个衍射级(例如，0级衍射、
±
1级衍射、
±
2级衍射及类似者)。
56.检测器214可包含所属领域中已知的适合于测量从样本202接收的照明的任何类
型的检测器。例如，检测器214可包含(但不限于)ccd检测器、tdi检测器、光电倍增管(pmt)、雪崩光电二极管(apd)、互补金属氧化物半导体(cmos)传感器或类似者。在另一实施例中，检测器214可包含适合于识别从样本202发出的光的波长的光谱检测器。
57.在一个实施例中，检测器214大致法向于样本202的表面定位。在另一实施例中，计量子系统201包含经定向使得物镜232可同时将光学照明光束206引导到样本202且收集从样本202发出的光的光束分离器。此外，照明路径208及集光路径210可共享一或多个额外元件(例如，物镜232、光圈、滤光片或类似者)。
58.在另一实施例中，计量系统200包含通信地耦合到计量子系统201的控制器216。控制器216可经配置以引导计量子系统201基于一或多个选定配方产生重叠信号。控制器216可进一步经配置以从计量子系统201接收数据(包含(但不限于)重叠信号)。另外，控制器216可经配置以基于经获取重叠信号确定与重叠目标相关联的重叠。
59.控制器216可经配置以基于样本的一或多个重叠测量确定样本202的重叠值。例如，控制器216可经配置以基于指示从第一目标结构102的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生样本202的一或多个第一重叠测量。样本202的一或多个第一重叠测量可对应于样本202的第一层的重叠位置。通过另一实例，控制器216可经配置以基于指示从第二目标结构104的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生样本202的一或多个第二重叠测量。样本202的一或多个第二重叠测量可对应于样本202的第二层的重叠位置。
60.样本202的一或多个第一重叠测量可包含指示一或多个第一层重心的一或多个测量。例如，样本202的一或多个第一重叠测量可包含样本202的第一层上的两个点之间的一或多个位置测量。在此方面，计量系统200可经配置以测量样本202的第一层上的两个或更多个点的相对位置。控制器216可经配置以基于指示一或多个第一层重心的一或多个测量确定一或多个第一层重心。例如，控制器216可经配置以确定样本202的第一层上的点，样本202的第一层的质量可围绕所述点均匀地分布。在此方面，控制器216可经配置以使第一层202的一或多个质量(例如，一或多个经印刷部分的一或多个质量)与一或多个第一重叠测量相关以便确定一或多个第一层重心。
61.样本202的一或多个第二重叠测量可包含指示一或多个第二层重心的一或多个测量。例如，样本202的一或多个第二重叠测量可包含样本202的第二层上的两个点之间的一或多个相对位置测量。在此方面，计量系统200可经配置以测量样本202的第二层上的两个点的相对位置。控制器216可经配置以基于指示一或多个第二层重心的一或多个测量确定一或多个第二层重心。例如，控制器216可经配置以基于样本202的两个点的相对位置确定样本202的第二层上的点，样本202的第二层的质量可围绕所述点均匀分布。在此方面，控制器216可经配置以使第二层202的一或多个质量(例如，一或多个经印刷部分的一或多个质量)与一或多个第一重叠测量相关以便确定一或多个第二层重心。
62.样本202的重叠值可包含一或多个第一层重心与一或多个第二层重心之间的差异。例如，控制器216可经配置以计算一或多个第一层重心与一或多个第二层重心之间的差异。换句话说，控制器216可经配置以确定样本202的第一层及样本202的第二层的相对重心。在此方面，样本202的重叠值可指示样本202的第一层及样本202的第二层的相对位置。在此意义上，控制器216可经配置以确定样本202的第一层与第二层之间的偏移(例如，ppe)。本文中应注意，在计算一或多个第一层重心与一或多个第二层重心之间的差异时，控
制器216可经配置以基于多个经确定第一层重心(例如，基于样本202的第一层上的多对点确定的多个第一层重心)的平均值与多个经确定第二层重心(例如，基于样本202的第二层上的多对点确定的多个第二层重心)的平均值而进行此计算。
63.图3a说明根据本公开的一或多个实施例的计量目标100的重叠值的确定的概念图。如本文中先前描述，控制器216可经配置以基于指示一或多个第二层重心的一或多个测量确定一或多个第二层重心。例如，控制器216可经配置以基于指示第二单元110a的位置305a的一或多个测量及指示第二单元110b的位置305b的一或多个测量确定第二层重心307。
64.应注意，虽然图3a中展示的实施例说明第二层重心的确定，但此图解不希望是阐释性的。例如，如先前描述，经具体考量，控制器216可经配置以按控制器216可确定第二层重心的相同方式基于一或多个第一重叠测量确定第一层重心。在此方面，控制器216可经配置以基于指示一或多个第一层重心的一或多个测量(例如，对应于第一层的两个点的一或多个相对位置测量)确定一或多个第一层重心。
65.图3b说明根据本公开的一或多个实施例的计量目标100的重叠值的确定的概念图。控制器216可经配置以通过参考一或多个设计文件确定样本202的重叠值。例如，控制器216可经配置以整体上产生计量目标100的重心。在此方面，控制器216可基于对应于计量目标100的任何点的一或多个重叠测量计算计量目标100的重心。例如，控制器216可产生对应于样本202的第一层(例如，第一单元106)的一或多个点的一或多个重叠测量及对应于样本202的第二层(例如，第二单元110)的一或多个点的一或多个重叠测量，且控制器216可基于此类重叠测量确定计量目标100的一或多个重心。控制器216可基于对应于计量目标100的一或多个设计文件计算计量目标100的一或多个重心与预期重心之间的差异。在此意义上，控制器216可经配置以基于设计文件确定计量目标100的一部分的偏移(例如，ppe)及计量目标100的此部分的预期放置。本文中应注意，在计算计量目标100的一或多个重心与预期重心之间的差异时，控制器216可经配置以基于计量目标的多个经确定重心的平均值进行此计算。
66.一或多个处理器218可经配置以执行维持于存储器装置220或存储器中的一组程序指令。一或多个处理器218可包含所属领域中已知的任何处理元件。在此意义上，一或多个处理器218可包含经配置以执行算法及/或指令的任何微处理器类型装置。此外，存储器装置220可包含所属领域中已知的适合于存储可由相关联的一或多个处理器218执行的程序指令的任何存储媒体。例如，存储器装置220可包含非暂时性存储器媒体。作为额外实例，存储器装置220可包含(但不限于)只读存储器、随机存取存储器、磁性或光学存储器装置(例如，磁盘)、磁带、固态硬盘及类似者。应进一步注意，存储器装置220可与一或多个处理器218一起容置于共同控制器外壳中。
67.控制器216的一或多个处理器218可包含所属领域中已知的任何处理器或处理元件。为了本公开的目的，术语“处理器”或“处理元件”可经广泛定义以涵盖具有一或多个处理或逻辑元件的任何装置(例如，一或多个微处理器装置、一或多个专用集成电路(asic)装置、一或多个现场可编程门阵列(fpga)或一或多个数字信号处理器(dsp))。在此意义上，一或多个处理器218可包含经配置以执行算法及/或指令(例如，存储于存储器中的程序指令)的任何装置。在一个实施例中，一或多个处理器218可体现为桌上型计算机、主机计算机系
统、工作站、图像计算机、并行处理器、网络连结计算机或经配置以执行程序(其经配置以操作计量系统200或结合计量系统200操作)的任何其它计算机系统，如贯穿本公开所描述。此外，贯穿本公开描述的步骤可通过单一控制器216或替代地多个控制器实行。另外，控制器216可包含容置于共同外壳中或多个外壳内的一或多个控制器。以此方式，任何控制器或控制器的组合可单独封装为适合于集成到计量系统200中的模块。此外，控制器216可分析从检测器214接收的数据且将数据馈送到计量系统200内或计量系统200外部的额外组件。
68.存储器媒体220可包含所属领域中已知的适合于存储可由相关联的一或多个处理器218执行的程序指令的任何存储媒体。例如，存储器媒体220可包含非暂时性存储器媒体。通过另一实例，存储器媒体220可包含(但不限于)只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁性或光学存储器装置(例如，磁盘)、磁带、固态硬盘及类似者。应进一步注意，存储器媒体220可与一或多个处理器218一起容置于共同控制器外壳中。在一个实施例中，存储器媒体220可相对于一或多个处理器218及控制器216的物理位置远程定位。例如，控制器216的一或多个处理器218可存取可通过网络(例如，因特网、内部网络及类似者)存取的远程存储器(例如，服务器)。
69.在一个实施例中，用户接口(未展示)通信地耦合到控制器216。用户接口可包含(但不限于)一或多个桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机及类似者。在另一实施例中，用户接口包含用于将计量系统200的数据显示给用户的显示器。用户接口的显示器可包含所属领域中已知的任何显示器。例如，显示器可包含(但不限于)液晶显示器(lcd)、基于有机发光二极管(oled)的显示器或crt显示器。所属领域的技术人员应认识到，能够与用户接口集成的任何显示装置适合于本公开中的实施方案。在另一实施例中，用户可响应于经由用户接口的用户输入装置显示给用户的数据而输入选择及/或指令。
70.在另一实施例中，控制器216通信地耦合到计量系统200的一或多个元件。在此方面，控制器216可传输数据及/或从计量系统200的任何组件接收数据。例如，控制器216可通信地耦合到检测器214以从检测器214接收一或多个图像。此外，控制器216可通过产生相关联组件的一或多个控制信号而引导或以其它方式控制计量系统200的任何组件。
71.图4说明描绘根据本公开的一或多个实施例的测量样本的重叠的方法400的步骤的过程流程图。
72.在步骤402中，照明包含一或多个计量目标100的样本。例如，计量系统200可将照明光束引导到样本202上。如本文中使用，术语“照明光束”可是指任何辐射光束，包含(但不限于)光学照明光束206。
73.在步骤404中，检测从计量目标100的第一目标结构102及第二目标结构104发出的照明。例如，光学照明光束206可通过检测器214检测。
74.在步骤406中，产生一或多个第一重叠测量。例如，控制器216可经配置以基于指示从第一目标结构102的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生样本202的一或多个第一重叠测量。样本202的一或多个第一重叠测量可包含指示一或多个第一层重心的一或多个测量。例如，样本202的一或多个第一重叠测量可包含样本202的第一层上的两个点之间的一或多个位置测量。
75.在步骤408中，产生一或多个第二重叠测量。例如，控制器216可经配置以基于指示从第二目标结构104的一或多个部分发出的照明的一或多个信号产生样本202的一或多个
第二重叠测量。样本202的一或多个第二重叠测量可包含指示一或多个第二层重心的一或多个测量。例如，样本202的一或多个第二重叠测量可包含样本202的第二层上的两个点之间的一或多个位置测量。
76.在步骤410中，基于一或多个第一重叠测量及一或多个第二重叠测量确定重叠值。例如，样本202的重叠值可包含一或多个第一层重心与一或多个第二层重心之间的差异。通过另一实例，控制器216可经配置以计算一或多个第一层重心与一或多个第二层重心之间的差异。
77.在一些实施例中，方法400可包含一或多个额外步骤，其中基于在至少步骤410中确定的一或多个重叠值提供一或多个重叠可校正量。例如，一或多个额外步骤可包含控制器216产生用于调整一或多个过程工具(例如，光刻工具)的一或多个参数(例如，制造设定、配置及类似者)的一或多个控制信号(或对控制信号的校正)。控制信号(或对控制信号的校正)可由控制器216提供作为反馈及/或前馈控制回路的部分。控制器216可引起一或多个过程工具基于一或多个控制信号(或对控制信号的校正)执行对一或多个过程工具的一或多个参数的一或多个调整。在一些实施例中，控制器216可警告用户作出一或多个调整。在此意义上，一或多个控制信号可补偿一或多个过程工具的一或多个制造过程的误差，且因此可使一或多个过程工具能够跨相同或不同批次中的后续样本上的多个曝光维持选定容限内的重叠。
78.图5说明说明根据本公开的一或多个实施例的形成计量目标100的方法500的步骤的过程流程图。
79.在步骤502中，在样本202的第一层的第一区域120及第三区域122中的至少一者内形成第一目标结构102。例如，可通过一或多个过程步骤(例如(但不限于)一或多个沉积、光刻或蚀刻步骤)制造第一目标结构102的多个第一单元106(包含第一单元图案元件108)，其中多个第一单元106(包含第一单元图案元件108)可形成于计量目标100的第一层上。可使用一或多个过程工具(例如，光刻工具)形成第一目标结构102。
80.在步骤504中，在样本202的第二层的第二区域121及第四区域123中的至少一者内形成第二目标结构104。例如，可通过一或多个过程步骤(例如(但不限于)一或多个沉积、光刻或蚀刻步骤)制造第二目标结构104的多个第二单元110(包含第二单元图案元件112)，其中多个第二单元110(包含第二单元图案元件112)可形成于计量目标100的第二层上。可使用一或多个过程工具(例如，光刻工具)形成第二目标结构104。
81.本文中描述的全部方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储于存储器中。结果可包含本文中描述的任何结果且可以所属领域中已知的任何方式存储。存储器可包含本文中描述的任何存储器或所属领域中已知的任何其它合适存储媒体。在已存储结果之后，结果可在存储器中存取且通过本文中描述的任何方法或系统实施例使用、经格式化以显示给用户、通过另一软件模块、方法或系统使用及类似者。此外，结果可“永久地”、“半永久地”、“暂时地”存储或存储达某一时段。例如，存储器可为随机存取存储器(ram)，且结果可能不一定无限期地保存于存储器中。
82.进一步经考量，上文描述的方法的实施例中的每一者可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。另外，上文描述的方法的实施例中的每一者可通过本文中描述的任何系统执行。
83.所属领域的技术人员将认识到，为概念清楚起见，将本文中描述的组件、操作、装置、物件及伴随其论述用作实例，且预期各种配置修改。因此，如本文中所使用，所阐述的特定范例及所附论述希望表示其更一般类别。一般来说，使用任何特定范例希望表示其类别，且未包含特定组件、操作、装置及物件不应被视为限制性的。
84.如本文中所使用，例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“下面”及“向下”的方向性术语希望为描述的目的而提供相对位置，且并不希望指定绝对参考系。所属领域的技术人员将明白对所描述实施例的各种修改，且本文中定义的一般原理可应用于其它实施例。
85.关于本文中所使用的大体上任何复数及/或单数术语，所属领域的技术人员可根据背景内容及/或应用来将复数转化成单数及/或将单数转化成复数。为清楚起见，本文中未明确阐述各种单数/复数排列。
86.本文中描述的标的物有时说明其它组件内含有或与其它组件连接的不同组件。应理解，此类所描绘的架构仅仅是示范性，且事实上可实施实现相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，用以实现相同功能性的组件的任何布置有效“相关联”使得实现所要功能性。因此，在本文中组合以实现特定功能性的任何两个组件可被视为彼此“相关联”使得实现所要功能性而不考虑架构或中间组件。同样地，如此相关联的任何两个组件还可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任何两个组件还可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。可耦合的特定实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理互动组件及/或可无线互动及/或无线互动组件及/或逻辑互动及/或可逻辑互动组件。
87.此外，应理解，本发明由所附权利要求书定义。所属领域的技术人员将理解，一般来说，本文中所使用的术语且尤其所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般希望为“开放式”术语(例如，术语“包含(including)”应解释为“包含但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含(includes)”应解释为“包括但不限于”，等等)。所属领域的技术人员应进一步了解，如果想要引入权利要求叙述的特定数目，那么此意图将被明确叙述于权利要求中，且如果缺乏此叙述，那么不存在此意图。例如，作为理解的辅助，以下所附权利要求书可含有使用引导性短语“至少一个”及“一或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应被解释为隐含：由不定冠词“一(a/an)”引入的权利要求叙述将含有此引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅含有此叙述的发明，即使相同权利要求包含引导性短语“一或多个”或“至少一个”及例如“一”的不定冠词(例如，“一”通常应被解释为意指“至少一个”或“一或多个”)；上述内容对用于引入权利要求叙述的定冠词的使用同样适用。另外，即使明确叙述引入权利要求叙述的特定数目，但所述领域的技术人员还应认识到，此叙述通常应被解释为意指至少所述叙述数目(例如，“两条叙述”的基本叙述(无其它修饰语)通常意指至少两条叙述或两条或两条以上叙述)。此外，在其中使用类似于“a、b及c中的至少一者及类似者”的惯用表述的所述例子中，此构造一般意指所述领域的技术人员将理解的惯用表述意义(例如，“具有a、b及c中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有a、仅具有b、仅具有c、同时具有a及b、同时具有a及c、同时具有b及c及/或同时具有a、b及c的系统，等等)。在其中使用类似于“a、b或c中的至少一者及类似者”的惯用表述的所述例子中，此构造一般意指所述领域的技术人员将理解的惯用表述意义(例如，“具有a、b或c中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有a、仅具有b、仅具有c、同时具
有a及b、同时具有a及c、同时具有b及c及/或同时具有a、b及c的系统，等等)。所述领域的技术人员应进一步了解，无论在实施方式、权利要求书或图式中，呈现两个或更多个替代项的实际上任何转折连词及/或短语通常应被理解为涵盖以下可能性：包含所述项中的一者、所述项中的任一者或两项。例如，短语“a或b”通常将被理解为包含“a”或“b”或“a及b”的可能性。
88.据信本公开及许多其伴随优点将通过前述描述理解，且将明白，可对组件的形式、构造及布置做出各种改变而不脱离所公开的标的物或不牺牲全部其材料优点。所描述的形式仅仅是解释性，且所附权利要求书希望涵盖且包含此类改变。此外，应理解，本发明由所附权利要求书定义。