发明名称 用于藉由微影曝光工具形成之图案之尺寸测量的方法与装置
摘要 一临界尺寸变化之测量之增进准确性系由一测试标记的区域测量而实现,其测量藉由辐射之强度检测如:宽频光而完成,且其中至少一测试标记之一部分系利用该宽频光而成像。该测试标记较佳系藉由重叠图形之部分微影曝光而形成,又,该重叠图形较佳系为重叠线条,该线条具有近似重要性的一临界尺寸之一宽度,而且于其相互间存在一微小角度,使得该测试标记具有一平行四边形或菱形之形状。
申请公布号 TW578247 申请公布日期 2004.03.01
申请号 TW091110976 申请日期 2002.05.22
申请人 尼康精密公司 发明人 易尔雅 高登斯基;艾瑞克 强森;史蒂夫 斯洛内克
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人 花瑞铭 高雄市前镇区中山二路七号十四楼之一
主权项 1.一种将一微影曝光特性化之方法,其包含:形成一测试标记;成像该测试标记之一部分,以决定该测试标记之一区域;以及估算该测试标记之一尺寸。2.依申请专利范围第1项之方法,其中该成像步骤系以宽频光实行。3.依申请专利范围第1项之方法,其中该测试标记系为一藉由线条之重叠影像而形成的单一标记。4.依申请专利范围第3项之方法,其中该线条具有一近似一重要性临界尺寸之宽度。5.依申请专利范围第3项之方法,其中该线条系于其相互间移开一角度。6.依申请专利范围第5项之方法,其中该角度系等于或大于1.0。7.依申请专利范围第5项之方法,其中该角度系等于或大于0.5。8.依申请专利范围第4项之方法,其中该线条系于其相互间移开一角度。9.依申请专利范围第8项之方法,其中该角度系等于或大于1.0。10.依申请专利范围第8项之方法,其中该角度系等于或大于0.5。11.依申请专利范围第1项之方法,其中该测试标记系藉由完成已知尺寸图形之重叠曝光而形成。12.依申请专利范围第1项之方法,其包含从该测试标记之估算尺寸而将微影曝光特性化。13.依申请专利范围第5项之方法,其中该角度系小于或等于1.0。14.依申请专利范围第5项之方法,其中该角度系小于或等于0.5。15.依申请专利范围第1项之方法,其中该测试标记系藉由一单一曝光而形成。16.依申请专利范围第1项之方法,其中该测试标记之尺寸估算系藉由计算临界尺寸CD所完成,而不论该测试标记之形状,其中CD=f(signal)1/2 ,其中"f"系为下列变数中之一个或多个变数之一函数:使用于形成该测试标记之抗蚀剂的特性、用于该区域测定之仪器与测量条件,以及"signal"系与该所量测之测试标记区域成比例。17.依申请专利范围第1项之方法,其中该测试标记系为下列其中之一形状:圆形、方形、三角形、长方形、线形以及曲线形。18.一种将一微影曝光特性化之方法,其包含:形成一测试标记于一半导体元件上;测量该测试标记之一部分之一区域;以及以该区域之测量为基础,估算于该半导体元件上之一临界尺寸。19.依申请专利范围第18项之方法,其中该测量步骤系以宽频光实行。20.依申请专利范围第18项之方法,其中该测量步骤包含将该测试标记以一光学显微镜成像于一电荷耦合元件上。21.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记系藉由单一线条之重叠影像而形成。22.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记具有一近似一重要性临界尺寸之宽度。23.依申请专利范围第21项之方法,其中该线条系于其相互间移开一角度。24.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记系藉由完成已知尺寸图形之重叠曝光而形成。25.依申请专利范围第18项之方法,其另包含从该测试标记之估算尺寸而将一微影曝光特性化。26.依申请专利范围第23项之方法,其中该角度系小于或等于1.0。27.依申请专利范围第23项之方法,其中该角度系小于或等于0.5。28.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记系藉由一单一曝光而形成。29.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记之尺寸估算系藉由计算临界尺寸CD所完成,而不论该测试标记之形状,其中CD=f(signal)1/2 ,其中"f"系为下列变数中之一个或更多个变数之一函数:使用于形成该测试标记之抗蚀剂的特性、用于该区域测定之仪器与测量条件,以及"signal"系与该所量测之测试标记区域成比例。30.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记系为下列其中之一形状:圆形、方形、三角形、长方形、线形以及曲线形。31.依申请专利范围第18项之方法,其中该测试标记系藉由双重曝光而形成。32.依申请专利范围第18项之方法,其包含显影与剥离一抗蚀剂。33.依申请专利范围第18项之方法,其中一影像标记系藉由一感测器所感测。34.依申请专利范围第33项之方法,其中该感测器系为一电荷耦合元件。35.依申请专利范围第18项之方法,其中该所估算的临界尺寸系为表示该半导体元件之交换特性之一参数。36.依申请专利范围第35项之方法,其中该所估算的临界尺寸系为表示该半导体元件之良率之一参数。37.一种将一微影曝光特性化之装置,其包含:一成像元件,被装配用以测量形成于一半导体元件上之一测试标记之一部分之一区域;以及一估算元件,被装配用以从该区域之量测去估算于该半导体元件上之一临界尺寸。38.依申请专利范围第37项之装置,其中该成像元件系被整合至一投影曝光系统中。39.依申请专利范围第37项之装置,其中该估算元件系被整合至一投影曝光系统中。40.一种将一微影曝光特性化之装置,其包含:一半导体元件;一测试标记,形成于该半导体元件上,该测试标记之一部份具有一区域,该区域系表示于该半导体元件上一所选定的临界尺寸之一测量。41.依申请专利范围第40项之装置,其中该半导体元件系为一半导体晶粒。42.依申请专利范围第40项之装置,其中该半导体元件系为一半导体晶圆。43.依申请专利范围第40项之装置,其中该测试标记已藉由实行宽频光之成像而形成。44.依申请专利范围第40项之装置,其中该测试标记系为一藉由单一线条之重叠影像而形成的单一标记。45.依申请专利范围第44项之装置,其中该线条具有一近似一重要性临界尺寸之宽度。46.依申请专利范围第44项之装置,其中该线条系于其相互间移开一角度。47.依申请专利范围第46项之装置,其中该角度系等于或大于1.0。48.依申请专利范围第46项之装置,其中该角度系等于或大于0.5。49.依申请专利范围第45项之装置,其中该线条系于其相互间移开一角度。50.依申请专利范围第49项之装置,其中该角度系等于或大于1.0。51.依申请专利范围第49项之装置,其中该角度系等于或大于0.5。52.依申请专利范围第40项之装置,其中该测试标记系藉由完成已知尺寸图形之重叠曝光而形成。53.依申请专利范围第40项之装置,其中用以形成该测试标记之该微影曝光,可从该测试标记而被特性化。54.依申请专利范围第44项之装置,其中该角度系小于或等于1.0。55.依申请专利范围第44项之装置,其中该角度系小于或等于0.5。56.依申请专利范围第40项之装置,其中该测试标记系藉由一单一曝光而形成。57.依申请专利范围第40项之装置,其中该测试标记具有一可计算的临界尺寸CD,而不论CD=f(signal)1/2之测试标记形状,其中"f"系为下列变数中之一个或更多个变数之一函数:使用于形成该测试标记之抗蚀剂的特性、用于该区域测定之仪器与测量条件,以及"signal"系与该所量测之测试标记区域成比例。58.依申请专利范围第40项之装置,其中该测试标记系为下列其中之一形状:圆形、方形、三角形、长方形、线形以及曲线形。59.依申请专利范围第40项之装置,其中该所估算的临界尺寸系为表示该半导体元件之交换特性之一参数。60.依申请专利范围第40项之装置,其中该所估算的临界尺寸系为表示该半导体元件之良率之一参数。图式简单说明:第1图系为一有助于本发明实施之一标线片之平视图。第2图系利用第1图标线片,说明根据本发明之一测试标记之构成。第3图系为根据本发明一测试标记之一平视图,图中并说明了该测试标记上之变化。第4图系以一示范的电荷耦合元件阵列,说明该测试标记之测量。第5图系为说明本发明方法之一流程图。第6A图与第6B图说明具有稍微不同尺寸之测试标记之强度轮廓线。第7A、7B、7C、与7D图显示测试结果,该结果显示出介于所测量测试标记的影像区域讯号与临界尺寸间之一高度相关性。第7E图系显示根据本发明临界尺寸测量之区域讯号的校准测试结果。第8图系为根据本发明之一块状图,其显示了包含本发明装置之一投影曝光系统。第9A、9B及9C图描述根据本发明一半导体晶圆之一连续生产阶段之上视图。
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