專(zhuān)利名稱(chēng)：測(cè)量耀斑對(duì)線(xiàn)寬的影響的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝。更具體地，本發(fā)明涉及測(cè)量印制特征的耀斑畸變程度。
電子工業(yè)繼續(xù)依賴(lài)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，以在更緊湊的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)更高功能的器件。對(duì)于許多應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更高功能的器件要求將很多個(gè)電子器件集成到單個(gè)硅晶片內(nèi)。隨著硅晶片的每一給定面積的電子器件數(shù)目的增加，制造工藝變得更加困難。
已經(jīng)制造出在諸多學(xué)科中有著各種應(yīng)用的許多種半導(dǎo)體器件。這種硅基半導(dǎo)體器件通常包括金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，例如p溝道MOS(PMOS)、n溝道MOS(NMOS)以及互補(bǔ)MOS(CMOS)晶體管，雙極晶體管，BiCMOS晶體管。
這些半導(dǎo)體器件中的每一個(gè)通常包括半導(dǎo)體襯底，在該襯底上形成了多個(gè)有源器件。給定有源器件的特定結(jié)構(gòu)可在器件類(lèi)型之間變化。例如，在MOS晶體管中，有源器件通常包括源區(qū)和漏區(qū)以及調(diào)制源區(qū)和漏區(qū)之間電流的柵電極。
制造這種器件的一個(gè)重要步驟是使用光刻和刻蝕工藝形成這些器件或其部分。在光刻中，晶片襯底涂敷了稱(chēng)為光致抗蝕劑的感光材料。接著，晶片被曝光；照射晶片的光穿過(guò)掩模板。該掩模板限定了將要印制在襯底上的預(yù)期特征。曝光之后，顯影被涂敷了抗蝕劑的晶片襯底。在掩模上定義的預(yù)期特征保留在涂有光致抗蝕劑的襯底上。抗蝕劑的未曝光區(qū)域被顯影劑洗掉。具有所定義的預(yù)期特征的晶片被刻蝕。取決于生產(chǎn)工藝，該刻蝕可以是使用液體化學(xué)試劑除去晶片材料的濕法腐蝕，或者是晶片材料受到射頻(RF)感應(yīng)等離子體處理的干法刻蝕。
通常預(yù)期特征具有特定區(qū)域，其中最后印制和刻蝕的區(qū)域必須隨時(shí)間被精確復(fù)制。這些稱(chēng)為臨界尺寸(CD)。當(dāng)器件幾何尺寸接近亞微米范圍時(shí)，晶片制作變得對(duì)在正常工藝變化范圍內(nèi)保持一致的CD更為依賴(lài)。在光掩模上設(shè)計(jì)和復(fù)制的有源器件尺寸以及在晶片襯底上實(shí)際再現(xiàn)的那些必須是可重復(fù)且可控制的。在許多情況下，工藝試圖保持最終CD等于掩模CD。然而，工藝不完善或技術(shù)變化(其可在給定制作工藝中實(shí)現(xiàn)，如果該工藝是“受調(diào)節(jié)的”)通常會(huì)不可避免地再現(xiàn)偏離掩模CD的最終CD。
Ausschnitt等人的美國(guó)專(zhuān)利5,757,507通常涉及需要光刻的制造工藝，更具體地涉及監(jiān)控在微電子制造中使用的光刻和刻蝕工藝中的偏移誤差和交疊誤差，這對(duì)于具有小于0.5微米數(shù)量級(jí)的尺寸的更多監(jiān)控圖形特征尤為有用。
Leroux等人的美國(guó)專(zhuān)利5,962,731通常涉及制作集成電路的領(lǐng)域，更具體地涉及在制作具有極窄的線(xiàn)元件(諸如柵極線(xiàn))的電路的過(guò)程中保持精確度。
Leroux等人的美國(guó)專(zhuān)利5,902,703通常涉及制作集成電路的領(lǐng)域，更具體地涉及在制作具有相對(duì)窄的線(xiàn)元件(諸如柵極線(xiàn))的電路的過(guò)程中保持精確度。該發(fā)明還涉及檢驗(yàn)步進(jìn)機(jī)(stepper)透鏡制作質(zhì)量Ziger等人的美國(guó)專(zhuān)利5,976,741通常涉及集成電路制作領(lǐng)域中確定照明曝光劑量和其它工藝參數(shù)的方法。更具體地，該發(fā)明涉及在分步重復(fù)系統(tǒng)(step and repeat system)中加工半導(dǎo)體晶片的方法。
Ziger等人的美國(guó)專(zhuān)利6,301,008 B1涉及半導(dǎo)體器件及其制造，更具體地，涉及在保持制造精度的條件下用于顯影具有相對(duì)窄線(xiàn)寬的元件(諸如柵線(xiàn))的裝置和工藝。
Bowes的美國(guó)專(zhuān)利US 2002/0182516 A1通常涉及半導(dǎo)體制造工藝的測(cè)量學(xué)。更具體地，該發(fā)明是用于在加工半導(dǎo)體晶片的過(guò)程中同時(shí)對(duì)器件特征進(jìn)行臨界尺寸(CD)測(cè)量和對(duì)相對(duì)于半導(dǎo)體晶片的掩模交疊進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量的針梳標(biāo)線(xiàn)(needle comb reticle)圖形。該參考文獻(xiàn)以及前面引用的那些參考文獻(xiàn)的全文在此被引入作為參考。
透鏡像差限制了將掩模圖形復(fù)制到光掩模內(nèi)的質(zhì)量。一種重要類(lèi)型的透鏡像差為耀斑(flare)，其中雜散光會(huì)使印制特征畸變。各個(gè)步進(jìn)機(jī)的耀斑會(huì)差別很大，即使同一步進(jìn)機(jī)家族中的透鏡之間也會(huì)差別很大。在半導(dǎo)體制造中，重要的是能夠確定由于各種曝光工具產(chǎn)生的耀斑的影響。通常，耀斑通過(guò)曝光應(yīng)保持曝光不足的區(qū)域而使抗蝕劑輪廓劣化。需要量化耀斑的影響，以使用戶(hù)可以采取措施來(lái)最小化這些影響，從而提高產(chǎn)品良品率并可降低成本。
在示例性實(shí)施例中，存在在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響的方法。該方法包括在第一次曝光中，在襯底上的第一個(gè)管芯位置處印制暗場(chǎng)掩模。該暗場(chǎng)掩模在襯底上包括與暗場(chǎng)掩模的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形、校正框開(kāi)口、以及聚焦框圖形。在第二次曝光中，該方法印制亮場(chǎng)掩模，該掩模包括與亮場(chǎng)掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形。在襯底上的第二個(gè)管芯位置處，印制基于暗場(chǎng)掩模和亮場(chǎng)掩模的特征的復(fù)合掩模圖形。顯影所印制的圖形，并從印制的圖形得到測(cè)量結(jié)果。作為這些測(cè)量的函數(shù)，獲得耀斑的影響。本實(shí)施例的特征進(jìn)一步包括，測(cè)量用暗場(chǎng)掩模印制的特征和用亮場(chǎng)掩模印制的特征的耀斑框圖形的尺寸，測(cè)量在第一次曝光期間印制的校正框特征和在第二次曝光期間印制的特征的尺寸，并測(cè)量在第二個(gè)管芯位置處印制的聚焦框圖形的尺寸。
在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，存在在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響的方法。該方法包括在第一次曝光中，在襯底上的第一個(gè)管芯位置處印制第一掩模，該第一掩模包括與第一掩模的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形；在第二次曝光中，印制第二掩模，該第二掩模包括與該第二掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形。在襯底上的第二個(gè)管芯位置處，印制基于第一掩模和第二掩模的特征的復(fù)合掩模圖形。顯影所印制的圖形，并從印制的圖形得到測(cè)量結(jié)果。作為這些測(cè)量的函數(shù)，確定耀斑的影響。
在又一個(gè)實(shí)施例中，在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，存在步進(jìn)機(jī)設(shè)備內(nèi)用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于在第一次曝光中，在襯底上的第一個(gè)管芯位置處印制第一掩模的裝置，該第一掩模包括與第一掩模的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形，以及在第二次曝光中，用于印制第二掩模的裝置，該第二掩模包括與第二掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形。在襯底上的第二個(gè)管芯位置處，存在用于印制基于第一掩模和第二掩模的特征的復(fù)合掩模圖形的裝置。存在用于顯影所印制的圖形并從印制的圖形得到測(cè)量結(jié)果的裝置。作為這些測(cè)量的函數(shù)，存在用于確定耀斑的影響的裝置。
在又一個(gè)實(shí)例實(shí)施例中，存在用于晶片步進(jìn)機(jī)中的掩模組。該掩模組包括設(shè)計(jì)成暗場(chǎng)、具有預(yù)定尺寸的特征的第一掩模，和設(shè)計(jì)成亮場(chǎng)、具有預(yù)定尺寸的特征的第二掩模。包括在第一掩模中的特征包含耀斑圖形的第一部分、框中框校正圖形的第一部分、以及聚焦框圖形的第一部分。包括在第二掩模中的特征包含耀斑圖形的第二部分、框中框校正圖形的第二部分以及聚焦框圖形的第二部分，該框中框校正圖形的第二部分可與框中框校正圖形的第一部分對(duì)準(zhǔn)，該聚焦框圖形的第二部分可與聚焦框圖形的第一部分對(duì)準(zhǔn)。本實(shí)施例的另外特征為，該掩模組進(jìn)一步包括具有預(yù)定尺寸的特征的第三掩模，其中這些特征由第一掩模的特征和第二掩模的特征的組合限定。
本發(fā)明的上述概述的目的不是代表本發(fā)明的每個(gè)公開(kāi)的實(shí)施例或每個(gè)方面。在下述附圖和詳細(xì)描述中提供了其它方面和實(shí)例實(shí)施例。
根據(jù)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更完整地理解本發(fā)明。


圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于計(jì)算耀斑的復(fù)合柵框；圖2A為用于印制圖1的復(fù)合柵框的暗場(chǎng)掩模；圖2B示出了和圖2A的暗場(chǎng)掩模結(jié)合使用以印制圖1的復(fù)合柵框的亮場(chǎng)掩模；圖2C描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2A和2B的掩模的組合；圖3描述了穿過(guò)掩模特征和步進(jìn)機(jī)透鏡的光的散射；圖4描述了暗場(chǎng)聚焦框圖形；圖5A描述了包含圖4的聚焦框圖形的暗場(chǎng)掩模；圖5B描述了和圖5A中描述的掩模結(jié)合使用的亮場(chǎng)掩模；圖5C示出了圖5A和5B示出的掩模的組合；圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性工藝的流程圖；以及圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例工藝的流程圖。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明對(duì)于量化在將掩模圖形復(fù)制到涂有光致抗蝕劑的襯底上的過(guò)程中的耀斑的影響是有用的。
參考圖1，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，使用兩個(gè)掩模構(gòu)建修改的框中框結(jié)構(gòu)100，即為對(duì)耀斑敏感的稀疏(亮場(chǎng))掩模和對(duì)耀斑很不敏感的密集(暗場(chǎng))掩模。為了增強(qiáng)耀斑的影響，框中框的各側(cè)包含柵結(jié)構(gòu)。使用暗場(chǎng)掩模曝光左邊和底部元件110。用亮場(chǎng)掩模曝光頂部和右邊元件120。
在示例性實(shí)施例中，用戶(hù)假設(shè)可以這樣進(jìn)行掩蔽，即對(duì)于曝光兩個(gè)掩模來(lái)獲得元件110和120幾乎沒(méi)有交疊誤差。明顯的未對(duì)準(zhǔn)是耀斑線(xiàn)長(zhǎng)度縮短的影響的相對(duì)測(cè)量。使用亮場(chǎng)掩模曝光的元件120預(yù)計(jì)要稍微短于使用暗場(chǎng)掩模曝光的那些元件110。在執(zhí)行光學(xué)長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)，dfx為使用暗場(chǎng)掩模曝光的框結(jié)構(gòu)部分的場(chǎng)光學(xué)長(zhǎng)度度量，1fx為使用亮場(chǎng)掩模曝光的框部分的相應(yīng)光學(xué)長(zhǎng)度度量。類(lèi)似地，沿y方向的相應(yīng)光學(xué)長(zhǎng)度度量為dfy和1fy。
使用圖1的結(jié)構(gòu)計(jì)算耀斑時(shí)存在兩種誤差。首先，當(dāng)交換兩個(gè)不同掩模以獲得元件110和120時(shí)，總會(huì)存在一些未對(duì)準(zhǔn)。這可通過(guò)用這兩個(gè)掩模構(gòu)建校正框，即框中框圖形而被校正。參考圖2A-2B，暗場(chǎng)掩模200包含柵結(jié)構(gòu)210和對(duì)準(zhǔn)框230。亮場(chǎng)掩模205包含柵結(jié)構(gòu)220和另一個(gè)對(duì)準(zhǔn)框240。在涂有光致抗蝕劑的襯底上使用這些掩模的過(guò)程中，用戶(hù)可以印制圖2A的暗場(chǎng)圖形。使用該兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)框230及240，將圖2B的亮場(chǎng)圖形與圖2A的印記對(duì)準(zhǔn)。圖2C的所得到的圖形215產(chǎn)生柵結(jié)構(gòu)210及220的耀斑圖形，和框中框?qū)?zhǔn)圖形250(框230和240)。感興趣的測(cè)量為各側(cè)的寬度。左邊和右邊或頂部和底部的差為該兩個(gè)掩模之間的偏移以及任何耀斑差的總和。我們可以使用標(biāo)準(zhǔn)的框中框減去掩模交疊的影響。
會(huì)碰到的第二個(gè)可能的誤差是由于長(zhǎng)程耀斑效應(yīng)產(chǎn)生的，其中散射光曝光被掩蔽的那些區(qū)域。參考圖3。在裝置300中，光310穿過(guò)具有限定的設(shè)計(jì)特征330的掩模320投射。透鏡340中的像差散射該光310b。該散射會(huì)導(dǎo)致印制的特征大于設(shè)計(jì)的那些。在極端實(shí)例中，該散射光將均勻地曝光掩蔽區(qū)域下方的區(qū)域。一個(gè)所作的假設(shè)為鉻下方的區(qū)域沒(méi)有被曝光。在亮場(chǎng)掩模的情況下，長(zhǎng)程耀斑的影響更糟糕。參考圖5。例如，該過(guò)程將要曝光圖5A并隨后曝光圖5B。我們假設(shè)作為被掩蔽區(qū)域的左邊和底部區(qū)域(515結(jié)構(gòu)的粗“L”)保持完全未被曝光。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的校正方案可以用于量化該誤差。參考圖4。1)、采用暗場(chǎng)掩模，使用聚焦框圖形400曝光一個(gè)或多個(gè)步進(jìn)場(chǎng)。聚焦框圖形400包含沿x和y方向的實(shí)心區(qū)域410、420以及線(xiàn)和間隔430、440。2)、在先前的亮場(chǎng)曝光中被掩蔽的區(qū)域內(nèi)曝光相同的圖形。3)、由于耀斑所致的對(duì)先前曝光的校正為單次曝光的場(chǎng)和兩次曝光的場(chǎng)中的聚焦框結(jié)構(gòu)之間的線(xiàn)縮短的差異。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，圖4的聚焦框圖形可被并入到圖2A-2C的耀斑測(cè)量結(jié)構(gòu)中。參考圖5A-5C。暗場(chǎng)掩模500包含部分耀斑圖形510、對(duì)準(zhǔn)框520以及聚焦框圖形530。相應(yīng)的亮場(chǎng)掩模505包含另一個(gè)對(duì)準(zhǔn)框525(其與對(duì)準(zhǔn)框520對(duì)準(zhǔn))，由聚焦框圖形530限定的區(qū)域被區(qū)域535封閉。印制的復(fù)合結(jié)構(gòu)，即圖5C，為暗場(chǎng)掩模500和亮場(chǎng)掩模505的組合。圖形510和515形成耀斑圖形(“A”)。校正框(“B”)535，和聚焦框(“C”)圖形530為暗場(chǎng)掩模500和亮場(chǎng)掩模505的組合。
參考圖6。在示例性實(shí)施例中，在晶片步進(jìn)機(jī)設(shè)備中，在涂有抗蝕劑的襯底上，用戶(hù)可以印制圖5A的暗場(chǎng)掩模圖形，610。在曝光的圖5A圖形上交疊后，用戶(hù)可以印制圖5B的亮場(chǎng)掩模圖形，620。涂有涂有抗蝕劑的襯底經(jīng)歷了對(duì)圖5A和圖5B掩模的雙重曝光。在按照雙重曝光印制了圖5A和圖5B掩模圖形之后，用戶(hù)步進(jìn)到襯底上的另一個(gè)位置并印制圖5C的復(fù)合掩模圖形，630。顯影印制的圖形，640。用戶(hù)從印制的圖形獲得測(cè)量，650。獲得測(cè)量之后，用戶(hù)可確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響，660。
參考圖7。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，在襯底上，用戶(hù)可在單次曝光中印制如圖5C所描述的圖5A和5B的組合掩模圖形。用戶(hù)印制組合圖形，710，其包括耀斑圖形(510、515)、校正框(535)、和聚焦框(530)。顯影印制的圖形，720。確定長(zhǎng)程耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響，730。
關(guān)于工藝引起的線(xiàn)縮短的測(cè)量的更多信息，請(qǐng)參考Yuji Yamaguchi和Pierre Leroux的臨時(shí)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/468,892，其標(biāo)題為“Overlay Box Structure for Measuring Process-Induced LineShortening Effect”，該申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給荷蘭的Koninklijke PhilipsElectronics N.V.，在此引入該申請(qǐng)的全文作為參考。
在Yuji Yamaguchi的臨時(shí)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/468,893中可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于測(cè)量線(xiàn)和間隔的更多信息，其標(biāo)題為“A Method and LithographicStructure for Measuring Lengths of Lines and Spaces”，該申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給荷蘭的Koninklijke Philips Electronics N.V.，在此引入該申請(qǐng)的全文作為參考。
在對(duì)印制在晶片襯底上的圖5C的復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，耀斑對(duì)水平特征的線(xiàn)縮短的影響的一般計(jì)算用圖5C所示的對(duì)準(zhǔn)測(cè)量圖形報(bào)告的測(cè)量記錄“R”表示。例如，在結(jié)構(gòu)A、B、C中，偏移的通式表示為Rx＝(右腿-左腿)/2 (1)
Ry＝(上腿-下腿)/2(2)在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，用戶(hù)可確定交疊圖5A和圖5B之間“B”結(jié)構(gòu)535沿x方向的偏移程度，其中該偏移為該結(jié)構(gòu)的左腿(cb1x)和右腿(cb2x)之間的寬度差，和沿y方向的偏移程度，其中該偏移為下腿(cb1y)和上腿(cb2y)之間的差。
類(lèi)似地，用戶(hù)可確定亮場(chǎng)特征515和暗場(chǎng)特征510之間的“A”結(jié)構(gòu)的偏移程度。亮場(chǎng)/暗場(chǎng)特征之間沿x方向的明顯偏移為該結(jié)構(gòu)的左腿(dfx)和右腿(1fx)之間的寬度差，以及亮場(chǎng)/暗場(chǎng)特征之間沿y方向的明顯偏移為該結(jié)構(gòu)的上腿(1fy)和下腿(dfy)之間的寬度差。
用戶(hù)可以比較在單次曝光的場(chǎng)和兩次曝光的場(chǎng)中的“C”結(jié)構(gòu)530之間的線(xiàn)縮短，其中沿x方向的線(xiàn)縮短為左腿(fb1x)和右腿(fb2x)之間的寬度差，或沿y方向的線(xiàn)縮短為上腿(fb2y)和下腿(fb1y)之間的寬度差。由這三個(gè)結(jié)構(gòu)確定的計(jì)算的中間結(jié)果用于計(jì)算耀斑。
1sxFlare＝rx1f-df-rx1st-2nd mask-rxMultiple-Single Exposure(3)1syFlare＝ry1f-df-ry1st-2nd mask-ryMultiple-Single Exposure(4)其中rx1f-df、rx1st-2nd mask和rxMultiple-Single Exposure為亮場(chǎng)/暗場(chǎng)結(jié)構(gòu)(A)、測(cè)量?jī)纱纹毓庵g的對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)框中框(B)沿x方向的測(cè)得的偏移，以及兩次和一次曝光的聚焦框結(jié)構(gòu)(C)之間的測(cè)得的差。
其中rx1f-df，rx1st-2nd mask和rxMultiple-Single Exposure為亮場(chǎng)/暗場(chǎng)結(jié)構(gòu)(A)、測(cè)量?jī)纱纹毓庵g的對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)框中框(B)沿x方向的測(cè)得的偏移，以及兩次和一次曝光的聚焦框結(jié)構(gòu)(C)之間的測(cè)得的差。
在特定的示例性工藝中，可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)。對(duì)準(zhǔn)工具報(bào)告rx和ry，其是左腿和右腿或上腿和下腿光學(xué)寬度測(cè)量的差。通過(guò)交疊圖5A和圖5B，可以得到圖5C的圖像。同樣，可以假設(shè)在另一個(gè)步進(jìn)機(jī)場(chǎng)上曝光圖5C所示的圖形。表1概述了獲得的示例值。
表1確定耀斑的示例數(shù)據(jù)
盡管已經(jīng)參考幾個(gè)具體實(shí)例實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行許多改變，其在下述權(quán)利要求中列出。
權(quán)利要求
1.在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響的方法(600)，該方法包括在第一次曝光中，在襯底上的第一管芯位置處印制暗場(chǎng)掩模(610)，該暗場(chǎng)掩模(610)在襯底上包括與該暗場(chǎng)掩模的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形、校正框開(kāi)口、以及聚焦框圖形，以及在第二次曝光中，印制亮場(chǎng)掩模(620)，其包括與該亮場(chǎng)掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形；在襯底上的第二管芯位置處，印制基于暗場(chǎng)掩模的特征和亮場(chǎng)掩模的特征的復(fù)合掩模圖形(630)；顯影所印制的圖形(640)并從其中得到測(cè)量結(jié)果(650)；并且作為這些測(cè)量結(jié)果的函數(shù)，確定耀斑的影響(660)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中獲得所述測(cè)量結(jié)果進(jìn)一步包括，測(cè)量使用暗場(chǎng)掩模印制的特征和使用亮場(chǎng)掩模印制的特征的耀斑框(510、515)圖形的尺寸；測(cè)量在第一次曝光期間印制的校正框(535)特征和在第二次曝光期間印制的特征的尺寸；以及測(cè)量在步進(jìn)到第一管芯位置期間印制的聚焦框圖形(530)的尺寸，并測(cè)量在第二管芯位置處印制的聚焦框圖形的尺寸。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中獲得所述測(cè)量結(jié)果包括從印制特征的左腿和右腿進(jìn)行測(cè)量，和從印制特征的上腿和下腿進(jìn)行測(cè)量。
4.如權(quán)利要求2的方法，其中對(duì)于X方向，耀斑的影響為給定的印制特征的左腿和右腿之間的差的函數(shù)；對(duì)于Y方向，耀斑的影響為給定的印制特征的上腿和下腿之間的差的函數(shù)。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中耀斑的影響由下述等式定義1snFlare＝rn1f-df-rn1st-2nd mask-rnMultiple-Singte Exposure，其中rn1f-df、rn1st-2nd mask和rnMultiple-Single Exposure為沿給定方向n的測(cè)得的亮場(chǎng)/暗場(chǎng)結(jié)構(gòu)(A)、測(cè)量?jī)纱纹毓庵g的對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)框中框(B)的偏移、以及兩次對(duì)一次曝光的聚焦框結(jié)構(gòu)(C)之間的測(cè)得的差。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中n包括X方向和Y方向。
7.在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝(600)中，用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響的方法，該方法包括在第一次曝光中，在襯底上的第一管芯位置處印制第一掩模(610)，第一掩模(610)包括與該第一掩模的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形，以及在第二次曝光中，印制第二掩模(620)，其包括與該第二掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形；在襯底上的第二管芯位置處，印制基于第一掩模的特征和第二掩模的特征的復(fù)合掩模圖形(630)；顯影所印制的圖形(640)并從其中得到測(cè)量結(jié)果(650)；并且作為這些測(cè)量結(jié)果的函數(shù)，確定耀斑的影響(660)。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中獲得測(cè)量結(jié)果進(jìn)一步包括，測(cè)量與第一掩模的該一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形；和測(cè)量與第二掩模的該對(duì)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中獲得測(cè)量結(jié)果進(jìn)一步包括，測(cè)量在由第一掩模的特征和第二掩模的特征所定義的位置處的復(fù)合掩模圖形。
10.步進(jìn)機(jī)設(shè)備內(nèi)的系統(tǒng)，在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響，該系統(tǒng)包括用于在第一次曝光中，在襯底上的第一管芯位置處印制第一掩模的裝置，該第一掩模包括與該第一掩模的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形，以及在第二次曝光中，用于印制第二掩模的裝置，該第二掩模包括與該第二掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形；用于在襯底上的第二管芯位置處，印制基于第一掩模的特征和第二掩模的特征的復(fù)合掩模圖形的裝置；用于顯影所印制的圖形并從其中得到測(cè)量結(jié)果的裝置；以及用于確定作為這些測(cè)量結(jié)果的函數(shù)的耀斑的影響的裝置。
11.步進(jìn)機(jī)設(shè)備內(nèi)用于確定的系統(tǒng)，在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響，該系統(tǒng)包括用于步進(jìn)到襯底上的第一管芯位置的裝置，其在第一次曝光中，印制暗場(chǎng)掩模，該暗場(chǎng)掩模在襯底上包括左下方耀斑圖形、校正框開(kāi)口、以及聚焦框圖形，在第二次曝光中，印制亮場(chǎng)掩模，該亮場(chǎng)掩模包括右上方耀斑圖形、校正框覆蓋、和聚焦框覆蓋，暗場(chǎng)掩模和亮場(chǎng)掩模的組合印制耀斑圖形、校正框、和聚焦框；用于步進(jìn)到襯底上的第二管芯位置的裝置，其印制包含暗場(chǎng)掩模和亮場(chǎng)掩模的特征的復(fù)合掩模圖形；用于顯影所印制的圖形的裝置；以及用于確定耀斑的影響的裝置，其中耀斑的影響為從襯底上的印制特征獲得的測(cè)量結(jié)果的函數(shù)，包括，用于測(cè)量使用暗場(chǎng)掩模印制的特征和使用亮場(chǎng)掩模印制的特征的耀斑框圖形的尺寸的裝置；用于測(cè)量在第一次曝光期間印制的校正框特征和在第二次曝光期間印制的特征的尺寸的裝置；以及用于測(cè)量在步進(jìn)到第一管芯位置期間印制的聚焦框圖形的尺寸和測(cè)量在步進(jìn)到第二管芯位置期間印制的聚焦框圖形的尺寸的裝置。
12.用于晶片步進(jìn)機(jī)中的掩模組(500、505)，該掩模組包括設(shè)計(jì)成暗場(chǎng)、具有預(yù)定尺寸的特征的第一掩模(500)，這些特征包括，耀斑圖形的第一部分(510)；框中框校正圖形的第一部分(520)；以及聚焦框圖形的第一部分(530)；設(shè)計(jì)成亮場(chǎng)、具有預(yù)定尺寸的特征的第二掩模(505)，這些特征包括，耀斑圖形的第二部分(515)；框中框校正圖形的第二部分(520)；該框中框校正圖形的第二部分可與框中框校正圖形的第一部分對(duì)準(zhǔn)；以及聚焦框圖形的第二部分(535)，該聚焦框圖形的第二部分可與聚焦框圖形的第一部分對(duì)準(zhǔn)。
13.如權(quán)利要求12的掩模組，進(jìn)一步包括，具有預(yù)定尺寸的特征的第三掩模(555)，其中這些特征由第一掩模(500)的特征和第二掩模(505)的特征的組合定義。
全文摘要
在光刻中，可以確定由于各種曝光工具引起的耀斑的影響。在示例性實(shí)施例中，在涂有光致抗蝕劑的襯底上進(jìn)行的光刻工藝中，存在用于確定耀斑對(duì)線(xiàn)縮短的影響的方法(600)。該方法(600)包括，在第一次曝光中，在襯底上的第一個(gè)管芯位置處印制第一掩模(610)，該第一掩模(610)包括與第一掩模(610)的一個(gè)角相對(duì)應(yīng)的耀斑圖形(110)，以及在第二次曝光中，印制第二掩模(620)，其包括與第二掩模的對(duì)角相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)耀斑圖形。在襯底上的第二個(gè)管芯位置處，印制基于第一掩模和第二掩模的特征的復(fù)合掩模圖形(630)。顯影所印制的圖形(640)，并從其中得到測(cè)量結(jié)果(650)。作為這些測(cè)量結(jié)果的函數(shù)，確定耀斑的影響(660)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1833205SQ200480022394
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者D·齊格爾, P·勒魯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司