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光刻測(cè)量裝置和光刻測(cè)量方法_2

文檔序號(hào):9563886閱讀:來源:國(guó)知局
據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的用于光刻測(cè)量的基板對(duì)象的平面圖;
[0054]圖9Β是沿圖9Α的線Β-Β’截取的截面圖;
[0055]圖10是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一些實(shí)施例的用于光刻測(cè)量的基板對(duì)象的平面圖;
[0056]圖11-15示出各種焦距測(cè)量標(biāo)記,每個(gè)包括多個(gè)測(cè)量圖案,該多個(gè)測(cè)量圖案具有根據(jù)當(dāng)基板對(duì)象通過利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光掩模形成時(shí)在曝光工藝期間用于光刻測(cè)量的基板對(duì)象已經(jīng)經(jīng)受的散焦而不同的偏移量;
[0057]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的光刻測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖;
[0058]圖17是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的光刻測(cè)量方法的流程圖;
[0059]圖18是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一些實(shí)施例的光刻測(cè)量方法的流程圖;
[0060]圖19A-19F是示出當(dāng)散焦通過利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的光刻測(cè)量方法確定時(shí)在曝光工藝期間的衍射效率的圖形,該衍射效率根據(jù)從構(gòu)成或限定焦距測(cè)量標(biāo)記的多個(gè)測(cè)量圖案當(dāng)中的參考圖案和偏移圖案之間的相對(duì)距離來評(píng)估;
[0061]圖20-24是每個(gè)不出根據(jù)偏移圖案的偏移距尚的衍射光束之間的功率偏差的圖形,當(dāng)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的用于光刻測(cè)量的基板對(duì)象的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域具有各種圖案節(jié)距、其參考光透射區(qū)域具有各種寬度并且其偏移光透射區(qū)域具有各種寬度時(shí);
[0062]圖25是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的制造集成電路(1C)器件的方法的流程圖;
[0063]圖26是在曝光期間推斷由特征圖案經(jīng)歷的散焦的示例操作的流程圖,其被包括在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的制造1C器件的方法中;
[0064]圖27是確定第一焦距設(shè)定值是否將被校正的示例操作的流程圖,其被包括在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的制造1C器件的方法中;
[0065]圖28是包括利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的1C器件制造方法制造的1C器件的存儲(chǔ)卡的方框圖;以及
[0066]圖29是采用存儲(chǔ)卡的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的方框圖,該存儲(chǔ)卡包括利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的1C器件制造方法制造的1C器件。
【具體實(shí)施方式】
[0067]在下文,將參照附圖更全面地描述本發(fā)明構(gòu)思構(gòu)思,附圖中示出本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例。附圖中的同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元件,因此將省略它們的描述。
[0068]然而本發(fā)明構(gòu)思可以以多種不同的形式實(shí)施,而不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實(shí)施例;而是,提供這些實(shí)施例使得此公開將透徹和完整,并將本發(fā)明構(gòu)思充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
[0069]將理解,盡管這里可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受到這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分或與另一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)別開。因此,以下論述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分,而沒有背離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)。例如,以下討論的第一部件可以被稱為第二部件,類似地,第二部件可以被稱為第一部件,而沒有背離本公開的教導(dǎo)。
[0070]除非另外地限定,否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))都具有本發(fā)明構(gòu)思所屬的領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所通常理解的相同的含義。還將理解的是,術(shù)語(yǔ)諸如通用詞典中限定的那些應(yīng)當(dāng)被解釋為與現(xiàn)有技術(shù)的背景中的含義相一致的含義,而不會(huì)被解釋為理想化或過度形式化的含義,除了這里明確如此限定。
[0071]這里描述的所有方法的操作能夠以任何適合的次序進(jìn)行,除非這里另外地指示或另外地與上下文明顯地抵觸。本發(fā)明構(gòu)思不限于描述的操作的次序。例如,這里接連地描述的操作可以實(shí)際上同時(shí)進(jìn)行,或可以以與所描述的次序相反的次序執(zhí)行。
[0072]由例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的偏差將是可能發(fā)生的。因此,本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于這里示出的區(qū)域的特定形狀而是將包括由例如制造引起的形狀偏差。
[0073]當(dāng)在這里使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)所列相關(guān)項(xiàng)目的任意和所有組合。諸如中的至少一個(gè)”的表述,當(dāng)在一列元件之后時(shí),修飾整列元件,而不修飾該列表的單個(gè)元件。
[0074]在整個(gè)說明書中,術(shù)語(yǔ)〃輻射〃可以指的是具有各種波長(zhǎng)的任何電磁輻射,諸如但是不限于紫外(UV)輻射和/或超紫外(EUV)輻射,并且術(shù)語(yǔ)“束”可以指的是粒子束,諸如離子束和/或電子束。此外,術(shù)語(yǔ)“透鏡”可以指的是各種類型的光學(xué)器件的任一個(gè),諸如折射光學(xué)器件、反射光學(xué)器件、磁性光學(xué)器件、電磁光學(xué)器件和/或靜電光學(xué)器件。在整個(gè)說明書中,測(cè)量曝光裝置的焦距變化可以包括測(cè)量焦點(diǎn)的位置和/或測(cè)量焦距變化的影響。在某些情形下,術(shù)語(yǔ)“測(cè)量”和“檢查”可以被理解為具有彼此相同的含義。在某些情形下,術(shù)語(yǔ)“確定”和“推斷”可以被理解為具有彼此相同的含義。
[0075]附圖中的同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元件,因此將省略其重復(fù)描述。
[0076]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光掩模10的示意平面圖。
[0077]參照?qǐng)D1,光掩模10可以包括芯片區(qū)域26,芯片區(qū)域26包括單元陣列區(qū)域22和周邊電路區(qū)域24。
[0078]在單元陣列區(qū)域22和周邊電路區(qū)域24的每個(gè)中,形成主圖案22P。主圖案22P用于形成特征圖案,該特征圖案可以用于在晶片上的芯片區(qū)域上形成集成電路(1C)。主圖案22P可以由光屏蔽圖案諸如鉻(Cr)、相位反轉(zhuǎn)圖案或其組合形成,或可以由光屏蔽圖案、相位反轉(zhuǎn)圖案或其組合限定的區(qū)域形成。
[0079]光掩模10包括至少一個(gè)焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30。焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30可以形成在芯片區(qū)域26內(nèi)和/或芯片區(qū)域26外面(也就是說,在芯片區(qū)域26外面的區(qū)域28內(nèi))。焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30可以形成為與主圖案22P間隔開。
[0080]焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30包括與主圖案22P同時(shí)形成的多個(gè)焦距監(jiān)控圖案32。多個(gè)焦距監(jiān)控圖案32可以是由光屏蔽圖案諸如Cr、相位反轉(zhuǎn)圖案或其組合限定的區(qū)域。
[0081]光掩模10還可以包括至少一個(gè)套刻標(biāo)記圖案(overlay key pattern) 40。至少一個(gè)套刻標(biāo)記圖案40可以形成在芯片區(qū)域26內(nèi)和/或在芯片區(qū)域26外面的區(qū)域28內(nèi)。在一些實(shí)施例中,至少一個(gè)套刻標(biāo)記圖案40可以設(shè)置得鄰近于焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30。
[0082]盡管在圖1中焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30在單元陣列區(qū)域22外面,但是這是為了說明和圖示的方便,本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不限于此。在一些實(shí)施例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30可以形成在單元陣列區(qū)域22內(nèi)使得它與主圖案22P間隔開。
[0083]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光掩模的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30A的截面圖。在一些實(shí)施例中,圖2的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30A可以構(gòu)成或限定圖1的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30。
[0084]參照?qǐng)D2,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30A包括透明基板20A、形成在透明基板20A上的多個(gè)參考部分RS以及形成在透明基板20A上的多個(gè)相位偏移部分PSS。
[0085]多個(gè)參考部分RS的每個(gè)包括不改變穿過透明基板20A的光的相位的參考光透射區(qū)域R20A以及覆蓋透明基板20A以便限定參考光透射區(qū)域R20A的參考光屏蔽圖案R32A。
[0086]多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)包括引起穿過透明基板20A的光中發(fā)生非180°的相位偏移的偏移光透射區(qū)域S20A以及覆蓋透明基板20A以便限定偏移光透射區(qū)域S20A的偏移光屏蔽圖案S32A。
[0087]在透明基板20A中,偏移光透射區(qū)域S20A包括形成在其中的凹槽G1。因此,偏移光透射區(qū)域S20A的厚度TH2小于參考光透射區(qū)域R20A的厚度TH1。凹槽G1具有一深度,該深度能夠使穿過參考光透射區(qū)域R20A的光的相位和穿過偏移光透射區(qū)域S20A的光的相位之間的差異為除了 180°之外的值。
[0088]例如,參考光透射區(qū)域R20A在第一方向(8卩,圖2的父方向)上的寬度WR可以設(shè)定為等于偏移光透射區(qū)域S20A在第一方向上的寬度WS。在另一個(gè)示例中,參考光透射區(qū)域R20A的寬度WR可以設(shè)定為大于偏移光透射區(qū)域S20A的寬度WS。
[0089]參考光屏蔽圖案R32A在第一方向上的寬度與參考光透射區(qū)域R20A的寬度WR的比例可以為1:1。偏移光屏蔽圖案S32A在第一方向上的寬度和偏移光透射區(qū)域S20A的寬度WS的比例可以為1:1。
[0090]多個(gè)參考部分RS和多個(gè)相位偏移部分PSS可以沿第一方向布置在一行上。多個(gè)參考部分RS和多個(gè)相位偏移部分PSS也可以在第一方向上彼此交替。
[0091]焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30A的圖案節(jié)距Λ可以根據(jù)在多個(gè)參考部分RS當(dāng)中的一個(gè)循環(huán)或周期的參考部分RS的寬度WA1以及多個(gè)相位偏移部分PSS當(dāng)中的一個(gè)循環(huán)或周期的相位偏移部分PSS的寬度WB1來確定。在圖2的示例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30A的圖案節(jié)距Λ是一個(gè)周期的參考部分RS的寬度WA1和一個(gè)周期的相位偏移部分PSS的寬度WB1之和。
[0092]在圖2的示例中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)是在第一方向(S卩,圖2的X方向)上包括一個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和一個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的一個(gè)循環(huán)或周期的參考部分,多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)是在第一方向(即,圖2的X方向)上包括一個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和一個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的一個(gè)循環(huán)或周期的相位偏移部分。
[0093]然而,本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不限于圖2的示例。
[0094]在一些實(shí)施例中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)可以由在第一方向上包括多個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和多個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的多個(gè)周期的參考部分形成,多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)可以是在第一方向上包括一個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和一個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的一個(gè)循環(huán)或周期的相位偏移部分。
[0095]在另一些實(shí)施例中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)可以是在第一方向上包括一個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和一個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的一個(gè)循環(huán)或周期的參考部分,多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)可以由在第一方向上包括多個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和多個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的多個(gè)循環(huán)或周期的相位偏移部分形成。
[0096]在另一些實(shí)施例中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)可以由在第一方向上包括多個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和多個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的多個(gè)循環(huán)或周期的參考部分形成,多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)可以由在第一方向上包括多個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和多個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的多個(gè)循環(huán)或周期的相位偏移部分形成。
[0097]圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光掩模的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30Β的截面圖。圖3的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30Β可以構(gòu)成或限定圖1的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30。圖3中的與圖2中的那些相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的元件,因此將省略其詳細(xì)說明。
[0098]參照?qǐng)D3,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30B包括透明基板20B、形成在透明基板20B上的多個(gè)參考部分RS以及形成在透明基板20B上的多個(gè)相位偏移部分PSS。
[0099]多個(gè)參考部分RS的每個(gè)包括參考光透射區(qū)域R20A和參考光屏蔽圖案R32A。
[0100]多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)包括在穿過透明基板20B的光中引起非180°的相位偏移發(fā)生的偏移光透射區(qū)域S20B以及覆蓋透明基板20B以便限定偏移光透射區(qū)域S20B的偏移光屏蔽圖案S32A。
[0101]偏移光透射區(qū)域S20B包括具有等于參考光透射區(qū)域R20A的厚度的厚度TH1的第一光透射部分T1以及具有凹槽G2從而具有比參考光透射區(qū)域R20A的厚度小的厚度TH3的第二光透射部分T2。第一光透射部分T1可以具有與參考光透射區(qū)域R20A相同的相位。第一和第二光透射部分T1和T2的相位之間的差異是除了 180°之外的值。
[0102]焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30B的圖案節(jié)距Λ可以根據(jù)多個(gè)參考部分RS當(dāng)中的一個(gè)周期的參考部分RS的寬度WA1和一個(gè)周期的相位偏移部分PSS的寬度WC1來確定。在圖3的示例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30B的圖案節(jié)距Λ是一個(gè)周期的參考部分RS的寬度WA1和一個(gè)周期的相位偏移部分PSS的寬度WC1之和。
[0103]在相位偏移部分PSS中,在第一方向(8卩,圖3的乂方向)上偏移光屏蔽圖案S32A的寬度、第一光透射部分T1的寬度和第二光透射部分T2的寬度的比例可以為2:1:1。
[0104]在圖3的不例中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)是在第一方向上包括一個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和一個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的一個(gè)周期的參考部分,多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)是在第一方向上包括一個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和一個(gè)偏移光透射區(qū)域S20B的一個(gè)周期的相位偏移部分。
[0105]然而,本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不限于圖3的示例。類似于以上參照?qǐng)D2的描述,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)可以由包括至少一個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和至少一個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的至少一個(gè)周期的參考部分形成。多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)可以是包括至少一個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和至少一個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的至少一個(gè)周期的相位偏移部分。
[0106]圖4A-4D分別是可被包括在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光掩模中的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30C、30D、30E和30F的截面圖。圖4A-4D的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30C、30D、30E和30F的每個(gè)可以構(gòu)成或限定圖1的光掩模10的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30。圖4A-4D中的與圖2中的那些相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的元件,因此將省略其詳細(xì)說明。
[0107]在圖4A的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30C中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)由包括兩個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和兩個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的兩個(gè)周期形成。類似于圖2的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30A,多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)是包括一個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和一個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的一個(gè)周期的相位偏移部分。
[0108]在圖4A的示例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30C的圖案節(jié)距Λ是兩個(gè)周期的參考部分RS的寬度WA2和一個(gè)周期的相位偏移部分PSS的寬度WB1之和。
[0109]在圖4Β的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30D中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)由包括一個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和一個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的一個(gè)周期形成。多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)可以由包括兩個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和兩個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的兩個(gè)周期形成。
[0110]在圖4Β的示例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30D的圖案節(jié)距Λ是一個(gè)周期的參考部分RS的寬度WA1和兩個(gè)周期的相位偏移部分PSS的寬度WB2之和。
[0111]在圖4C的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30E中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)由包括兩個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和兩個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的兩個(gè)周期形成。多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)可以由包括兩個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和兩個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的兩個(gè)周期形成。
[0112]在圖4C的示例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30E的圖案節(jié)距Λ是兩個(gè)周期的參考部分RS的寬度WA2和兩個(gè)周期的相位偏移部分PSS的寬度WB2之和。
[0113]在圖4D的焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30F中,多個(gè)參考部分RS的每個(gè)是包括一個(gè)參考光屏蔽圖案R32A和一個(gè)參考光透射區(qū)域R20A的一個(gè)周期的參考部分。多個(gè)相位偏移部分PSS的每個(gè)由包括三個(gè)偏移光屏蔽圖案S32A和三個(gè)偏移光透射區(qū)域S20A的三個(gè)周期形成。
[0114]在圖4D的示例中,焦距測(cè)量標(biāo)記區(qū)域30F的圖案節(jié)距Λ是一個(gè)
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