形成方法和基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及形成方法和基板。本發(fā)明提供了一種從在基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法，包括：第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域；以及第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到基板上，該圖案包括用于部分地切割第一區(qū)域中的線圖案以形成多個標記元素的第一切割圖案以及用于去除第二區(qū)域中的線圖案的去除圖案，并且形成包括所述多個標記元素的檢測標記。
【專利說明】形成方法和基板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在基板上形成檢測標記的形成方法以及基板。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著器件的微圖案化，被轉(zhuǎn)印到基板上的圖案(設(shè)計圖案)的保真度(圖案精度)趨于降低。這一點在具有二維形狀的圖案被轉(zhuǎn)印到基板上時變得突出。為了解決此問題，"M.Smayling, ’ 32nm and below Logic Patterning using Optimized Illuminat1n andDouble Patterning’Proc.SPIE7244, (2009)〃中已經(jīng)提出了僅通過一維形狀的圖案來構(gòu)成要被轉(zhuǎn)印到基板上的圖案的技術(shù)(即，所謂的ID布局)。
[0003]在ID布局中，在整個基板上形成圖10A中所示的線和空隙(line and spaces) (L/S)?；趫D10B中所示的切割圖案部分地切割L/S，由此形成圖10C中所示的電路元件(晶體管)。此過程(process)主要應(yīng)用于柵極過程和金屬過程，并且應(yīng)用于柵極過程的過程將被作為示例說明。
[0004]圖1lA至IlG是用于解釋柵極過程的示圖。假定柵極氧化物膜G0、柵極材料GM和硬掩模HM在硅基板ST上從基板側(cè)起依次形成。如圖1lA中所示，曝光設(shè)備將掩模圖案(L/S)光學轉(zhuǎn)印到硅基板ST上，形成掩模圖案的抗蝕劑圖案RP。由于當前曝光設(shè)備的最大數(shù)值孔徑(NA)為1.35，因此L/S分辨率限值為0.25 X (193/1.35) = 36nm。但是，前沿器件需要30nm或更小的L/S，并且實際上需要形成比36nm更精細的L/S。將舉例說明形成20nm/20nm的L/S的情況。更具體而言，首先，以大于曝光設(shè)備的分辨率限值的20nm/60nm=L/S來形成抗蝕劑圖案RP。這樣的L/S的光刻比線和空隙節(jié)距相等的40nm/40nm = L/S的光刻更困難。因此,在形成40nm/40nm = L/S之后,抗蝕劑圖案可通過氧等離子體等被各向同性地蝕刻，以形成20nm/60nm = L/S。
[0005]然后，如圖1lB所示，通過旋轉(zhuǎn)涂布、CVD、噴濺等在其上已經(jīng)形成抗蝕劑圖案RP的基板上形成氧化物膜0C。氧化物膜OC的厚度(膜厚度)被設(shè)定為等于要在硅基板ST上形成的L/S的線寬度(20nm)。在抗蝕劑圖案RP的各側(cè)表面上形成的氧化物膜OC被稱為側(cè)壁。由于氧化物膜OC被各向同性地形成(沉積)，因此側(cè)壁的寬度等于在抗蝕劑圖案RP的上表面上形成的氧化物膜OC的厚度。換句話說，側(cè)壁的寬度變?yōu)?0nm，其是要在硅基板ST上形成的L/S的線寬度。盡管已經(jīng)舉例說明了氧化物膜，但是此過程的目的在于蝕刻下層膜，并且目標膜可以是諸如碳膜的另一膜。
[0006]此后，如圖1lC中所示，氧化物膜OC被各向異性地蝕刻，直至抗蝕劑圖案RP的表面出現(xiàn)。如圖1lD中所示，抗蝕劑圖案RP通過氧等離子體被去除。作為結(jié)果，通過側(cè)壁形成 20nm 的 L/S。
[0007]此后，如圖1lE中所示，使用該側(cè)壁作為掩模來蝕刻硬掩模HM。如圖1lF中所示，使用硬掩模HM的圖案蝕刻柵極材料GM，并且如圖1lG所示，硬掩模HM被去除。因此，形成20nm/20nm 的 L/S。
[0008]曝光設(shè)備還將用于對齊的標記或者用于轉(zhuǎn)印圖案之后的重疊檢查(overlayinspect1n)的標記轉(zhuǎn)印到基板上。為了對齊在基板上形成的圖案與掩模的圖案，曝光設(shè)備檢測在基板上形成的對齊標記，并且獲取在基板上形成的圖案的位置(位置信息)。作為檢測對齊標記的檢測系統(tǒng)，在曝光設(shè)備的布置中采用光學檢測對齊標記的光學檢測系統(tǒng)。盡管基于曝光設(shè)備的規(guī)格來決定對齊標記的形狀，但是其遠大于器件圖案，從而對齊標記可被光學檢測到。在許多情況中，在檢測系統(tǒng)中，使用明視場(bright field)。
[0009]在重疊檢查中，在重疊過程中在前一過程中形成的第一重疊標記上形成第二重疊標記(抗蝕劑圖案)，并且檢查重疊狀態(tài)。即使在重疊檢查中，在處理能力方面光學檢測系統(tǒng)也是適用的，并且在許多情況下使用明視場。作為重疊標記，常規(guī)地使用如圖12A中所示的在方形的第一重疊標記OMl上重疊方形的第二重疊標記0M2的類型。最近，〃A.Ueno, ’Novel at Design Rule Via to Metal Overlay metrology forl93nmlithography’IEEE Transact1ns on semiconductor manufacturing, Vol.17, N0.3, August2004〃已經(jīng)提出了如圖12B中所示的、第一重疊標記OMl和第二重疊標記0M2由小矩形的集合構(gòu)成的類型。
[0010]為了形成比36nm更精細的L/S，如上所述，形成側(cè)壁的側(cè)壁過程是必要的。圖13A是示出在器件圖案區(qū)域PP和對齊標記或重疊標記的標記區(qū)域MP中形成的抗蝕劑圖案RP和側(cè)壁SW的平面圖。圖13B是示出器件圖案區(qū)域PP的截面圖。如上所述，如果去除了抗蝕劑圖案RP，則如圖14所示，在器件圖案區(qū)域PP和標記區(qū)域MP中僅剩余側(cè)壁SW。參照圖14,在標記區(qū)域MP中形成的諸如對齊標記或重疊標記的標記具有大的形狀,但是僅其周邊由側(cè)壁SW構(gòu)成，從而寬度變得小于36nm。在此狀態(tài)中，不能光學地檢測該標記。
[0011]為了解決此問題，提出了如下技術(shù)，該技術(shù)在形成器件之前通過蝕刻在硅基板上形成標記，并且在后續(xù)過程中使用此標記作為對齊標記或重疊標記，如圖15所示。
[0012]但是，當在硅基板上形成的標記被使用時，在硅基板上形成的標記參與兩個過程的重疊檢查(即，在各過程中形成的標記與在硅基板上形成的標記進行比較)。這被稱為間接對齊。隨著近年來的器件的微圖案化，標記需要在重要的過程中被直接對齊，而在間接對齊中精度差。另外，器件由多個層構(gòu)成，并且變得難以在稍后過程中檢測在硅基板上形成的
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提供了一種對于形成能夠通過檢測系統(tǒng)被高精度地檢測的檢測標記有利的技術(shù)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種從在基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法，包括第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域，和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域，以及第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到基板上，該圖案包括用于部分地切割第一區(qū)域中的線圖案以形成多個標記元素的第一切割圖案以及用于去除第二區(qū)域中的線圖案的去除圖案，并且形成包括所述多個標記元素的檢測標記。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種在其上形成有線圖案的基板上形成檢測標記的方法，該方法包括第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域，和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域；第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到第一區(qū)域和第二區(qū)域上，該圖案包括在線圖案延伸的方向上排列的多個標記元素，并且在第一區(qū)域中形成對應(yīng)于各個標記元素的多個抗蝕劑圖案；以及第三步驟，在第二步驟中形成的各個抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁，并且去除多個抗蝕劑圖案以形成包括側(cè)壁的檢測標記。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種基板，該基板包括檢測標記，其中該檢測標記包括在第一方向上排列的多個標記元素，在第一方向上的多個標記元素之間的節(jié)距大于通過檢測標記被衍射的光中的不小于一階的衍射光入射到被配置為將圖案投影到基板的投影光學系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距，并且小于不小于一階的衍射光入射到被配置為光學檢測該檢測標記的檢測系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種包括檢測標記的基板，該檢測標記是通過從基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法而形成的，該形成方法包括第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域，以及第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到基板上，該圖案包括用于部分地切割第一區(qū)域中的線圖案以形成多個標記元素的第一切割圖案以及用于去除第二區(qū)域中的線圖案的去除圖案，并且形成包括所述多個標記元素的檢測標記。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種包括檢測標記的基板，該檢測標記是通過從基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法而形成的，該形成方法包括第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域，和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域；第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到第一區(qū)域和第二區(qū)域，該圖案包括在線圖案延伸的方向上排列的多個標記元素，并且在第一區(qū)域中形成對應(yīng)于各個標記元素的多個抗蝕劑圖案；以及第三步驟，在第二步驟中形成的各個抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁，并且去除多個抗蝕劑圖案以形成包括該側(cè)壁的檢測標記。
[0019]從以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的其它方面將變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是說明本發(fā)明的第一實施例中的形成方法的流程圖。
[0021]圖2A和2B是示出包括器件圖案區(qū)域和分割線(dicing line)的基板的示圖。
[0022]圖3是不出圖2A和2B中所不的基板上形成的器件圖案和檢測標記的不圖。
[0023]圖4是示出通過圖3中所示的檢測標記衍射的光的示圖。
[0024]圖5A和5B是示出用于形成檢測標記的切割圖案以及要在基板上形成的檢測標記的示例的示圖。
[0025]圖6A和6B是示出均由小矩形的集合構(gòu)成的重疊標記(檢測標記)的示例的示圖。
[0026]圖7是用于說明本發(fā)明的第二實施例中的形成方法的流程圖。
[0027]圖8是示出在基板上形成的檢測標記和一維L/S的示圖。
[0028]圖9是示出在基板上形成的檢測標記的示圖。
[0029]圖1OA至1C是用于說明ID布局的示圖。
[0030]圖1lA至IlG是用于說明柵極過程的示圖。
[0031]圖12A和12B是示出重疊標記的示例的示圖。
[0032]圖13A和13B是示出在器件圖案區(qū)域以及標記區(qū)域中形成的抗蝕劑圖案和側(cè)壁的示圖。
[0033]圖14是示出在器件圖案區(qū)域和標記區(qū)域中剩余的側(cè)壁的平面圖。
[0034]圖15是用于說明間接對齊的示圖。

【具體實施方式】
[0035]下文將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應(yīng)指出，在所有附圖中，相同的附圖標記指示相同部件，并且其重復(fù)描述將不被給出。
[0036]<第一實施例>
[0037]第一實施例將說明一種形成方法，在該形成方法中，使用形成器件圖案的一維L/S來形成檢測標記，諸如要用于對齊的對齊標記或者用于轉(zhuǎn)印圖案之后的重疊檢查的重疊標記。一維L/S是線和空隙圖案，其包括在基板上形成的線圖案和空隙圖案。當通過明視場檢測系統(tǒng)檢測此檢測標記時，通過一維L/S衍射的一階或高階衍射光沒有入射到檢測系統(tǒng)的光瞳，這是因為一維L/S是精細圖案。一維L/S被部分切割(劃分)，從而在垂直于一維L/S( —維L/S的線圖案延伸的方向)的方向上的衍射光沒有入射到檢測系統(tǒng)的光瞳。
[0038]圖1是說明本發(fā)明的第一實施例中的形成方法的流程圖。此形成方法從在基板上形成的線圖案和空隙圖案形成檢測標記。如上所述，該檢測標記包括對齊標記和重疊標記。
[0039]在步驟S102中，根據(jù)光學地檢測檢測標記的檢測系統(tǒng)來決定標記區(qū)域，該標記區(qū)域包括形成基板上的檢測標記的標記形成區(qū)域(第一區(qū)域)，和圍繞標記形成區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的標記禁止區(qū)域(第二區(qū)域)。換句話說，通過檢測檢測標記的檢測系統(tǒng)(諸如對齊檢測系統(tǒng)或重疊檢測系統(tǒng))來檢測標記所需的檢測標記大小(標記形成區(qū)域)以及周邊區(qū)域(標記禁止區(qū)域)被決定。
[0040]在步驟S104中，在步驟S102中決定的標記區(qū)域中形成檢測標記。更具體而言，曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)將圖案(包括切割圖案(第一切割圖案)和去除圖案)投影到基板上的在步驟S102中決定的標記區(qū)域?；迳系木€圖案被切割，形成檢測標記。切割圖案是用于部分切割基板上的標記形成區(qū)域中的線圖案以形成多個標記元素的圖案。去除圖案是用于去除基板上的標記禁止區(qū)域中的線圖案的圖案(圖片)。因此，多個標記元素在基板上的標記區(qū)域中形成，并且形成檢測標記。
[0041]應(yīng)指出，線圖案延伸的方向上的多個標記元素之間的節(jié)距被設(shè)計為大于曝光設(shè)備可解析圖案的節(jié)距，并且小于檢測系統(tǒng)可檢測標記的節(jié)距。換句話說，多個標記元素之間的節(jié)距大于通過檢測標記衍射的光中的一階或高階衍射光入射到曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距，并且小于一階或高階衍射光入射到檢測系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。
[0042]步驟S104與在器件圖案區(qū)域中形成器件圖案的步驟并行地(即，同時地)執(zhí)行。器件圖案區(qū)域例如是基板上的除標記區(qū)域之外的區(qū)域。器件圖案是通過曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)將切割圖案(第二切割圖案)投影到基板上以用于部分切割該基板上的圖案區(qū)域中的線圖案而形成的。
[0043]下文將詳細說明上述的形成方法。將說明給定的過程被重疊在另一過程上的情況，例如接觸過程被重疊在柵極過程上的情況。在柵極過程中形成檢測標記，并且通過ID布局構(gòu)成用作器件圖案的柵極。
[0044]圖2A是示出包括器件圖案區(qū)域10和分割線20的基板I的示圖。圖2A示出一個芯片。圖2B是示出圖2A中的虛線指示的矩形區(qū)域的放大示圖。如圖2B中所示，包括線圖案11和空隙圖案12的線和空隙圖案在芯片的整個表面上形成。線和空隙圖案通過使用由抗蝕劑圖案構(gòu)成的一維L/S作為芯部(即，通過側(cè)壁過程)來形成。在芯片的端部，側(cè)壁被連接。如果不需要在分割線20上形成圖案，則分割線20不需要由側(cè)壁構(gòu)成的一維L/S。但是，在該實施例中，通過使用由側(cè)壁構(gòu)成的一維L/S在分割線20上形成檢測標記。出于此目的，也在分割線20上形成由側(cè)壁構(gòu)成的一維L/S。
[0045]在圖2A和2B中所示的基板I上執(zhí)行切割過程。更具體而言，曝光設(shè)備(投影光學系統(tǒng))將切割圖案CPl投影到圖2B中所示的圖案區(qū)域10，由此形成器件圖案。與此并行地，曝光設(shè)備(投影光學系統(tǒng))將均包含切割圖案CP2和去除圖案RMP的圖案投影到圖2B中所示的分割線20上，由此形成檢測標記。
[0046]圖3是示出在切割過程完成時在圖案區(qū)域10中形成的器件圖案13、以及分割線20 (具體而言，均在標記區(qū)域21中形成的檢測標記22)的示圖。如上所述，根據(jù)檢測檢測標記22的檢測系統(tǒng)來決定包括標記形成區(qū)域21a和標記禁止區(qū)域21b的每個標記區(qū)域21。基于標記區(qū)域21，形成檢測標記22。檢測標記22是通過根據(jù)切割圖案CP2部分地切割標記形成區(qū)域21a中的線圖案11、并且根據(jù)去除圖案RMP去除標記禁止區(qū)域21b中的線圖案11而形成的。因此，檢測標記22由多個標記元素22a構(gòu)成。
[0047]多個標記元素22a之間的在線圖案11延伸的方向上的節(jié)距Po由Pexp〈Po〈Pdet限定。Pexp是通過檢測標記22衍射的光中的一階或高階衍射光入射到曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。Pdet是通過檢測標記22衍射的光中的一階或高階衍射光入射到檢測該檢測標記22的檢測系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。
[0048]由于PeXP〈Po，因此除了 O階衍射光之外，一階或高階衍射光也可入射到曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)的光瞳。曝光設(shè)備因此可將切割圖案CP2轉(zhuǎn)印到分割線20上。關(guān)于在平行于一維L/S的線圖案11延伸的方向的方向上衍射的光，由于Po〈Pdet，因此僅O階衍射光入射到檢測系統(tǒng)的光瞳。在垂直于一維L/S的線圖案11延伸的方向的方向上衍射的光由側(cè)壁所構(gòu)成的一維L/S之間的節(jié)距決定。此節(jié)距是甚至不能通過曝光設(shè)備形成的節(jié)距。因此，一階或高階衍射光沒有入射到小于曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)的光瞳的檢測系統(tǒng)的光
ρμ?ι瞪。
[0049]由于這些現(xiàn)象，在從檢測標記22在分別垂直于和平行于一維L/S的線圖案11延伸的方向的兩個方向上行進的衍射光DL中，僅O階光入射到檢測系統(tǒng)的光瞳，如圖4所示。由于在用作檢測標記22的周邊區(qū)域的標記禁止區(qū)域21b中沒有形成標記，因此所有衍射光入射到檢測系統(tǒng)的光瞳。當檢測標記22被明視場檢測系統(tǒng)檢測到時，其被檢測為在兩個垂直方向上為暗的并且具有亮度對比度的標記。應(yīng)指出，η階衍射光的衍射角Θ是從關(guān)系式P.NA = η.λ (P =節(jié)距，NA = sin θ , λ =波長)決定的。
[0050]已經(jīng)舉例說明了柵極過程。但是，在使用ID布局的過程中，可應(yīng)用上述形成方法。高對比度檢測標記可在必要的過程中形成。
[0051]部分地切割一維L/S的線圖案11的切割圖案CP2已經(jīng)作為如下這樣的矩形圖案被描述，該矩形圖案在垂直于線圖案11延伸的方向的方向上延伸并且與所有線圖案11交叉，以便增加切割圖案CP2的尺寸(形狀)，使得切割圖案CP2可被容易地解析。
[0052]切割圖案CP2可與切割圖案CPl相同。換句話說，切割圖案CP2可以是在垂直于線圖案11延伸的方向的方向上與一些線圖案11交叉的矩形圖案組，如圖5A中所示。在此情況中，由于分辨率的限制，切割圖案CP2不能針對每一線圖案被布置。因而，切割圖案CP2在跳過一個或多個線圖案11的情況下被布置。圖5B是示出在切割過程完成時(即，通過將圖5A中所示的切割圖案CP2投影到基板上)在標記區(qū)域21中形成的檢測標記22的示圖。由于圖5A中示出的切割圖案CP2與用于形成器件圖案13的切割圖案CPl具有相同形狀，因此加工尺寸性能被提高。這是因為曝光設(shè)備中的曝光條件等對于用于形成器件圖案13的切割圖案CPl被優(yōu)化。如果曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)具有像差，則在要被轉(zhuǎn)印到基板上的圖案中生成未對準。如果用于形成器件圖案13的切割圖案CPl和用于形成檢測標記22的切割圖案CP2不同，則相對未對準被生成并且用作誤差。相反，如果切割圖案CPl和CP2相同，則此問題不發(fā)生。在圖5B中所示的檢測標記22中，在線圖案11延伸的方向上生成衍射光的標記元素的數(shù)量被減半，并且衍射光的強度也減半。但是，O階光的對比度是足夠的，并且衍射光可用作檢測標記22。
[0053]該實施例還可應(yīng)用于其中用作檢測標記22的重疊標記由小矩形的集合構(gòu)成的情況。在此情況中，作為重疊標記，決定y位置并且在水平方向上具有縱向方向的水平延長標記組以及決定X位置并且在垂直方向上具有縱向方向的垂直延長標記組被形成。這里，一維L/S的線圖案11延伸的方向?qū)⒆鳛閄方向被說明。決定y位置的水平延長標記組25是圖6A中所示的標記。在形成水平延長標記組25之前,如虛線所指示地,在標記區(qū)域21的整個表面上形成由側(cè)壁構(gòu)成的一維L/S。因此，僅留下了對應(yīng)于水平延長標記組25的線圖案11的切割圖案CP2被投影，形成水平延長標記組25。由于水平延長標記組25被從側(cè)壁形成，因此y方向上的I階或高階衍射光沒有入射到檢測系統(tǒng)的光瞳。因此，檢測系統(tǒng)將水平延長標記組25檢測為三個水平延長標記。然而，水平延長標記組25可被配置為使得檢測系統(tǒng)將其檢測為三個或更多個水平延長標記。
[0054]決定X位置的垂直延長標記組26是圖6B中所示的標記。在形成垂直延長標記組26之前，如虛線所指示地，在標記區(qū)域21的整個表面上形成由側(cè)壁構(gòu)成的一維L/S。僅留下了對應(yīng)于垂直延長標記組26的線圖案11的切割圖案CP2被投影，由此形成垂直延長標記組26。關(guān)于水平延長標記組25，僅需要簡單地形成小的水平延長標記，如圖6A中所示。相反，關(guān)于垂直延長標記組26，需要從多個標記元素26a形成垂直延長標記，如圖6B中所示，并且多個標記元素26a之間的在線圖案11延伸的方向上的節(jié)距需要滿足節(jié)距Po。通過此設(shè)定，X方向上的一階或高階衍射光沒有入射到檢測系統(tǒng)的光瞳。檢測系統(tǒng)將垂直延長標記組26檢測為三個垂直延長標記。在圖6B中，垂直延長標記被劃分成四列。但是，考慮通常標記的大小，垂直延長標記被劃分成更大數(shù)量的列。垂直延長標記組26可被配置為使得檢測系統(tǒng)將其檢測為三個或更多個垂直延長標記。
[0055]<第二實施例>
[0056]圖7是用于說明本發(fā)明的第二實施例中的形成方法的流程圖。此形成方法在其上形成有線圖案和空隙圖案的基板上形成檢測標記。
[0057]在步驟S202中，如同步驟S102中那樣，根據(jù)光學地檢測檢測標記的檢測系統(tǒng)來決定標記區(qū)域，該標記區(qū)域包括形成基板上的檢測標記的標記形成區(qū)域(第一區(qū)域)，和圍繞標記形成區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的標記禁止區(qū)域(第二區(qū)域)。
[0058]在步驟S204中，在步驟S202中決定的標記區(qū)域中形成抗蝕劑圖案。更具體而言，曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)將如下圖案投影到基板上的在步驟S202中決定的標記區(qū)域，該圖案包括在要在基板上形成的線圖案延伸的方向上排列的多個標記元素。結(jié)果，對應(yīng)于各個標記元素的多個抗蝕劑圖案在標記形成區(qū)域中形成。但是，多個標記元素還可在垂直于要在基板上形成的線圖案延伸的方向的方向上排列。
[0059]應(yīng)指出，多個標記元素之間的在線圖案延伸的方向上的節(jié)距被設(shè)計為大于曝光設(shè)備可解析圖案的節(jié)距，并且小于檢測系統(tǒng)可檢測到標記的節(jié)距。換句話說，多個標記元素之間的節(jié)距大于通過檢測標記衍射的光中的一階或高階衍射光入射到曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距，并且小于一階或高階衍射光入射到檢測系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。
[0060]步驟S204與如下步驟并行地(即，同時地)執(zhí)行，該步驟通過曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)投影與線圖案和空隙圖案對應(yīng)的一維L/S，并且形成一維L/S的抗蝕劑圖案。
[0061]在步驟S206中，在步驟S204中形成的各個抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁。然后，去除多個抗蝕劑圖案，從側(cè)壁形成檢測標記。
[0062]下文將詳細說明上述的形成方法。將說明在基于ID布局形成一維L/S的過程中切割圖案被重疊在一維L/S上的情況。
[0063]圖8是示出在抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁的側(cè)壁過程之后在圖案區(qū)域10中形成的一維L/S33以及分割線(具體地，在標記區(qū)域21中形成的檢測標記34)的示圖。由側(cè)壁構(gòu)成的一維L/S33之間的區(qū)域(空白區(qū)域)以及由側(cè)壁構(gòu)成的檢測標記34的標記元素34a內(nèi)部的區(qū)域(空白區(qū)域)是使用抗蝕劑圖案作為芯部形成的區(qū)域。曝光設(shè)備的投影光學系統(tǒng)在基板上投影形成這樣的抗蝕劑圖案的圖案，并且在抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁。通過去除抗蝕劑圖案，從側(cè)壁形成一維L/S33以及檢測標記34。多個標記元素34a之間的在一維L/S33的線圖案延伸的方向上的節(jié)距滿足第一實施例中定義的節(jié)距Po。另夕卜，多個標記元素34之間的在垂直于一維L/S33的線圖案延伸的方向的方向上的節(jié)距也滿足節(jié)距Po。因此，通過檢測標記34在X和y方向上衍射的光分量變得與在第一實施例中通過檢測標記22衍射的那些光分量相同(S卩，衍射狀態(tài)變得相同)，并且用作檢測標記。第二實施例與第一實施例的不同之處在于檢測標記34是通過在部分切割抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁而形成的，而不是通過基于切割圖案部分切割一維L/S來形成檢測標記22而形成的。
[0064]標記元素34a之間的在垂直于一維L/S33的線圖案延伸的方向的方向上的節(jié)距不是由一維L/S33之間的節(jié)距決定的，并且不需要總是與一維L/S33之間的節(jié)距一致。但是，使得標記元素34a之間的在垂直于一維L/S33的線圖案延伸的方向的方向上的節(jié)距與一維L/S33之間的節(jié)距一致在曝光設(shè)備中的分辨率和像差的影響方面是有利的。
[0065]在圖8中，構(gòu)成檢測標記34的多個標記元素34a以矩陣形式在一維L/S33的線圖案延伸的方向上以及垂直于該線圖案延伸的方向的方向上排列。但是，多個標記元素34a不限于此。例如，如圖9中所示，構(gòu)成檢測標記34的多個標記元素34a可在一維L/S33的線圖案延伸的方向上以及垂直于該線圖案延伸的方向的方向上以交錯的形狀被排列。圖9中所示的檢測標記34對衍射光進行傾斜地衍射。當此衍射光被分離成正交分量時，生成衍射光DL的節(jié)距在X方向上為Po/2且在y方向上為Po。這滿足了一階或高階衍射光不入射到檢測系統(tǒng)的光瞳的條件。
[0066]這樣，根據(jù)各實施例的形成方法，可形成諸如能夠通過對齊檢測系統(tǒng)或重疊檢測系統(tǒng)以聞精度檢測的對齊標記或重置標記的檢測標記。
[0067]具有根據(jù)各實施例的形成方法形成的檢測標記的基板或者具有包括在一維L/S的線圖案延伸的方向(第一方向)上排列的多個標記元素的檢測標記的基板也構(gòu)成本發(fā)明的一個方面。在此情況下，多個標記元素之間的在第一方向上的節(jié)距需要如上所述滿足節(jié)距Po。
[0068]盡管已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是要理解本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。要給予權(quán)利要求的范圍最廣泛的解釋，以便包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種從在基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法，包括: 第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域，和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域；以及 第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到基板上，該圖案包括用于部分地切割第一區(qū)域中的線圖案以形成多個標記元素的第一切割圖案以及用于去除第二區(qū)域中的線圖案的去除圖案，并且形成包括所述多個標記元素的檢測標記。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 所述多個標記元素之間的在線圖案延伸的方向上的節(jié)距大于通過檢測標記被衍射的光中的不小于一階的衍射光入射到所述投影光學系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距，并且小于所述不小于一階的衍射光入射到被配置為光學檢測所述檢測標記的檢測系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 在基板上在垂直于線圖案延伸的方向的方向上重復(fù)地形成多個線，并且 第一切割圖案包括矩形圖案，所述矩形圖案在垂直于線圖案延伸的方向的方向上延伸并且與第一區(qū)域中的線圖案的所有線交叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 在基板上在垂直于線圖案延伸的方向的方向上重復(fù)地形成多個線，并且 第一切割圖案包括矩形圖案組，所述矩形圖案組在垂直于線圖案延伸的方向的方向上延伸并且與第一區(qū)域中的線圖案的一部分線交叉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 第二步驟與通過投影光學系統(tǒng)將第二切割圖案投影到基板上而形成圖案的步驟并行地執(zhí)行，該第二切割圖案用于部分地切割基板上的除第一區(qū)域和第二區(qū)域之外的圖案區(qū)域中的線圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測標記包括對齊標記和重疊標記之一。
7.一種在基板上形成檢測標記的方法，在所述基板上形成有線圖案，包括: 第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域，和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域； 第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到第一區(qū)域和第二區(qū)域，該圖案包括在線圖案延伸的方向上排列的多個標記元素，并且在第一區(qū)域中形成對應(yīng)于各個標記元素的多個抗蝕劑圖案；以及 第三步驟，在第二步驟中形成的各個抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁，并且去除所述多個抗蝕劑圖案以形成包括所述側(cè)壁的檢測標記。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中， 第二步驟與通過投影光學系統(tǒng)將線和空隙圖案投影到基板上的除第一區(qū)域和第二區(qū)域之外的圖案區(qū)域并且形成所述線和空隙圖案的抗蝕劑圖案的步驟并行地執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述多個標記元素還在垂直于所述線圖案延伸的方向的方向上排列，并且 所述多個標記元素以矩陣形式在所述線圖案延伸的方向上以及垂直于所述線圖案延伸的方向的方向上排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述多個標記元素還在垂直于所述線圖案延伸的方向的方向上排列，并且 所述多個標記元素以交錯形狀在所述線圖案延伸的方向上以及垂直于所述線圖案延伸的方向的方向上排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，檢測標記包括對齊標記或重疊標記。
12.—種基板，該基板包括檢測標記，其中所述檢測標記包括在第一方向上排列的多個標記元素，并且 所述多個標記元素之間的在第一方向上的節(jié)距大于通過檢測標記被衍射的光中的不小于一階的衍射光入射到被配置為將圖案投影到基板的投影光學系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距，并且小于所述不小于一階的衍射光入射到被配置為光學檢測所述檢測標記的檢測系統(tǒng)的光瞳所需的最小節(jié)距。
13.—種基板，該基板包括通過從基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法而形成的檢測標記，該形成方法包括: 第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域，以及 第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到基板上，該圖案包括用于部分地切割第一區(qū)域中的線圖案以形成多個標記元素的第一切割圖案以及用于去除第二區(qū)域中的線圖案的去除圖案，并且形成包括所述多個標記元素的檢測標記。
14.一種基板，該基板包括通過從基板上形成的線圖案形成檢測標記的方法而形成的檢測標記，該形成方法包括: 第一步驟，決定基板上用于形成檢測標記的第一區(qū)域，和圍繞第一區(qū)域的并且在其中禁止形成檢測標記的第二區(qū)域； 第二步驟，通過投影光學系統(tǒng)將圖案投影到第一區(qū)域和第二區(qū)域，該圖案包括在線圖案延伸的方向上排列的多個標記元素，并且在第一區(qū)域中形成對應(yīng)于各個標記元素的多個抗蝕劑圖案；以及 第三步驟，在第二步驟中形成的各個抗蝕劑圖案的側(cè)表面上形成側(cè)壁，并且去除所述多個抗蝕劑圖案以形成包括所述側(cè)壁的檢測標記。
【文檔編號】H01L21/02GK104281010SQ201410323975
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】辻田好一郎 申請人:佳能株式會社