良品率估計(jì)和控制的制作方法
【專利摘要】一種計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、用于器件制造過程的缺陷預(yù)測方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括:使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括與由所述器件制造過程所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與在所述處理參數(shù)的值下在所述器件制造過程中所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指示;和從分類模型產(chǎn)生輸出,其指示對于襯底的缺陷的預(yù)測。
【專利說明】良品率估計(jì)和控制
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月17日遞交的美國臨時(shí)申請61/917,305的權(quán)益,其在此通過參考全文并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請涉及光刻設(shè)備和過程,更具體地,涉及一種用于預(yù)測和校正缺陷以提高良品率的工具。
【背景技術(shù)】
[0004]可以將光刻設(shè)備用在例如集成電路(IC)或其他器件的制造中。在這種情形中,圖案形成裝置(例如掩模)可以包含或提供對應(yīng)于器件的單個層的電路圖案(“設(shè)計(jì)布局”),并且這一電路圖案可以通過諸如穿過圖案形成裝置上的電路圖案輻射目標(biāo)部分等方法,被轉(zhuǎn)移到已經(jīng)涂覆有輻射敏感材料(“抗蝕劑”)層的襯底(例如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括一個或更多的管芯)上。通常,單個襯底包含被光刻設(shè)備連續(xù)地、一次一個目標(biāo)部分地將電路圖案轉(zhuǎn)移到其上的多個相鄰目標(biāo)部分。在一種類型的光刻設(shè)備中,整個圖案形成裝置上的電路圖案經(jīng)一次被轉(zhuǎn)移到一個目標(biāo)部分上,這樣的設(shè)備通常稱作為晶片步進(jìn)機(jī)。在一種替代的設(shè)備(通常稱為步進(jìn)-掃描設(shè)備)中,投影束沿給定的參考方向(“掃描”方向)在圖案形成裝置上掃描,同時(shí)沿與該參考方向平行或反向平行的方向同步移動襯底。圖案形成裝置上的電路圖案的不同部分漸進(jìn)地轉(zhuǎn)移到一個目標(biāo)部分上。
[0005]在器件制造過程中將電路圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底的器件制作工序之前,襯底可能經(jīng)歷器件制造過程的各種器件制作工序,諸如涂底、抗蝕劑涂覆以及軟焙烤。在曝光之后,襯底可能經(jīng)歷器件制造過程的其它器件制作工序,例如曝光后焙烤(PEB)、顯影、硬焙烤。這一系列的器件制作工序被用作為制造器件(例如IC)的單個層的基礎(chǔ)。之后襯底可能經(jīng)歷器件制造過程的各種器件制作工序,諸如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學(xué)機(jī)械拋光等,所有的這些工序都是用于最終完成器件的單個層。如果器件中需要多個層,那么將對于每一層重復(fù)整個過程或其變形。最終,器件將設(shè)置在襯底上的每一目標(biāo)部分中。如果存在多個器件,則這些器件會通過諸如劃片或切割等技術(shù)而被彼此分開,據(jù)此獨(dú)立的器件可以安裝在載體上,連接至引腳等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本申請公開了一種計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、用于器件制造過程的缺陷預(yù)測方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括:
[0007]使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括與由所述器件制造過程所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與在所述處理參數(shù)的值下在所述器件制造過程中所處理的生廣襯底相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指不;和
[0008]從分類模型產(chǎn)生輸出,其指示對于襯底的缺陷的預(yù)測。
[0009]本申請公開了一種訓(xùn)練分類模型的方法,所述方法包括:
[0010]使用分類模型預(yù)測在襯底中或襯底上的缺陷,所述分類模型具有作為獨(dú)立變量的用于光刻曝光襯底的器件制造過程的過程參數(shù)和/或?qū)⑹褂霉饪淘O(shè)備被提供到襯底上的圖案的布局參數(shù);
[0011]接收關(guān)于針對于過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的測量值或確定值的缺陷的存在的信息;和
[0012]基于所預(yù)測的缺陷和關(guān)于針對于過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的測量值或確定值的缺陷的存在的信息來訓(xùn)練分類模型。
[0013]本申請公開了一種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、產(chǎn)生分類模型以促進(jìn)在器件制造過程中的缺陷預(yù)測的方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備所處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括由所述器件制造過程所處理的多個襯底的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與所述處理參數(shù)的值相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指示。
[0014]本申請還公開了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有記錄于其上的指令,所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的方法。
【附圖說明】
[0015]圖1是光刻系統(tǒng)的各子系統(tǒng)的方塊圖。
[0016]圖2示意性地示出預(yù)測器件制造過程中缺陷的方法。
[0017]圖3是模擬模型的方塊圖。
[0018]圖4示意性地示出了布局的過程窗口的預(yù)測。
[0019]圖5示意性地示出根據(jù)一實(shí)施例的預(yù)測器件制造過程中缺陷的方法。
[0020]圖6示意性地示出了重新訓(xùn)練分類模型的方法。
[0021 ]圖7示出了由訓(xùn)練組所訓(xùn)練的示例性的分類模型。
[0022]圖8是示例性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖。
[0023]圖9是模型預(yù)測控制系統(tǒng)的方塊圖。
[0024]圖10是光刻投影設(shè)備的示意圖。
[0025]圖11是另一個光刻投影設(shè)備的示意圖。
[0026]圖12是如圖11所示的設(shè)備的更詳細(xì)的視圖。
[0027]圖13示意性地示出了光刻單元或集群的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0028]盡管在本文中具體的參考被用于IC的制造,但應(yīng)當(dāng)清楚地理解本文的說明可以有許多其它可能的應(yīng)用。例如,可用于集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等的制造。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在這種替代應(yīng)用的情況中,可以將本文中使用的任意術(shù)語“掩模版”、“晶片”或“管芯”分別認(rèn)為與更上位的術(shù)語“掩模”、“襯底”或“目標(biāo)部分”相互通用。
[0029]在本文中,術(shù)語“輻射”和“束”用于包括各種類型的電磁輻射,包括紫外輻射(例如具有365、248、193、157或126醒的波長”陽1^(極紫外輻射,例如具有在5-20醒范圍內(nèi)的波長)O
[0030]如此處使用的術(shù)語“進(jìn)行優(yōu)化”和“優(yōu)化”的意思是調(diào)節(jié)設(shè)備,例如光刻投影設(shè)備,使得器件制作的結(jié)果和/或過程(例如光刻的結(jié)果和/或過程)具有一個或更多個更加理想的特性,諸如襯底上的設(shè)計(jì)布局的更高的投影精度、更大的過程窗口等。
[0031]作為簡短介紹,圖1示出了示例性的光刻投影設(shè)備10A。主要部件包括照射光學(xué)裝置,其限定了部分相干性(標(biāo)記為σ)且可以包括光學(xué)裝置14A、16Aa和16Ab,其對來自輻射源12A的輻射成形,輻射源12A可以是深紫外準(zhǔn)分子激光源或包括極紫外(EUV)源在內(nèi)的其它類型的源(如上所述,光刻投影設(shè)備本身不需要具有輻射源);以及光學(xué)裝置16Ac,其將圖案形成裝置18A的圖案形成裝置圖案的圖像投影到襯底平面22A上。在投影光學(xué)裝置的光瞳面處的可調(diào)整的濾光片或孔闌20A可以限制射到襯底平面22A上的束角的范圍,其中最大的可能的角度限定了投影光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑NA = sin(?max)。
[0032]在光刻投影設(shè)備中,投影光學(xué)裝置將來自源的照射通過圖案形成裝置引導(dǎo)和成形到襯底上。術(shù)語“投影光學(xué)裝置”在此處被廣義地限定為包括可以改變輻射束的波前的任何光學(xué)部件。例如,投影光學(xué)裝置可以包括部件14A,16Aa,16Ab和16Ac中的至少一些部件??臻g圖像(Al)是襯底水平位置處的輻射強(qiáng)度分布。襯底上的抗蝕劑層被曝光,并且空間圖像被轉(zhuǎn)移至抗蝕劑層,作為其中的潛在的“抗蝕劑圖像”(RI)。抗蝕劑圖像(RI)可以被定義為抗蝕劑層中的抗蝕劑的溶解度的空間分布??刮g劑模型可以用于從空間圖像計(jì)算抗蝕劑圖像,其示例可以在公開號為US2009-0157630的美國專利申請中找到,該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中??刮g劑模型僅與抗蝕劑層的性質(zhì)(例如在曝光、曝光后焙烤(PEB)和顯影期間發(fā)生的化學(xué)過程的效應(yīng))相關(guān)。光刻投影設(shè)備的光學(xué)性質(zhì)(例如源、圖案形成裝置和投影光學(xué)裝置的性質(zhì))規(guī)定了空間圖像并可以在光學(xué)模型中被限定。因?yàn)榭梢愿淖冊诠饪掏队霸O(shè)備中使用的圖案形成裝置,所以期望將圖案形成裝置的光學(xué)性質(zhì)與包括至少源和投影光學(xué)裝置的光刻投影設(shè)備的其余部分的光學(xué)性質(zhì)分離開。
[0033]如圖13所示,光刻設(shè)備LA可以形成光刻單元LC(有時(shí)也稱為光刻元或者光刻集群)的一部分,光刻單元LC還包括用以在襯底上執(zhí)行一個或多個曝光前和曝光后處理的設(shè)備。通常情況下,這些包括用以沉積抗蝕劑層的一個或更多個旋涂器SC、用以對曝光后的抗蝕劑顯影的一個或更多個顯影器DE、一個或更多個激冷板CH和一個或更多個焙烤板BK。襯底操縱裝置或機(jī)械人RO從輸入/輸出口 1/01、1/02拾取襯底,然后將它在不同的處理設(shè)備之間移動,并將它傳遞到光刻設(shè)備的進(jìn)料臺LB。經(jīng)常統(tǒng)稱為軌道的這些裝置處在軌道控制單元TCU的控制之下,所述軌道控制單元TCU自身由管理控制系統(tǒng)SCS控制,所述管理控制系統(tǒng)SCS也經(jīng)由光刻控制單元LACU控制光刻設(shè)備。因此,不同的設(shè)備可以被操作用于將生產(chǎn)率和處理效率最大化。光刻單元LC還可以包括用于蝕刻襯底的一個或更多個蝕刻器和配置成測量襯底的參數(shù)的一個或更多個測量裝置。該測量裝置可以包括配置成測量襯底的物理參數(shù)的光學(xué)測量裝置,例如散射儀、掃描電子顯微鏡等等。測量裝置可以包含在光刻設(shè)備LA中。本發(fā)明的實(shí)施例可以在管理控制系統(tǒng)SCS和/或光刻控制單元LACU中實(shí)現(xiàn)或通過管理控制系統(tǒng)SCS和/或光刻控制單元LACU實(shí)現(xiàn)。例如,來自管理控制系統(tǒng)SCS和/或光刻控制單元LACU的數(shù)據(jù)可以通過本發(fā)明的實(shí)施例使用,來自本發(fā)明的實(shí)施例的一個或更多個信號可以被提供至管理控制系統(tǒng)SCS和/或光刻控制單元LA⑶。
[0034]圖2示意性地示出預(yù)測器件制造過程中的缺陷的方法。缺陷可以是系統(tǒng)性的缺陷,例如頸縮(necking)、線回退(line pull back)、線窄化、CD、搭接和橋接;缺陷也可以是隨機(jī)缺陷,例如由顆粒(例如灰塵顆粒)沉積所造成的缺陷。系統(tǒng)性的缺陷可以被預(yù)測和控制。缺陷可以在抗蝕劑圖像、光學(xué)圖像或蝕刻圖像(即通過利用襯底層上的抗蝕劑作為掩模來進(jìn)行蝕刻而被轉(zhuǎn)移到襯底層上的圖案)中。計(jì)算模型或經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?13可以用于預(yù)測缺陷214(例如預(yù)測缺陷的存在、缺陷的位置、缺陷的類型、缺陷的形狀等)。模型213可以考慮器件制造過程的參數(shù)211 (也被稱為過程參數(shù))和/或布局參數(shù)212。過程參數(shù)211是與器件制造過程相關(guān)聯(lián)而與布局不相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。例如,過程參數(shù)211可以包括源的特性(例如強(qiáng)度、光瞳輪廓等等)、投影光學(xué)裝置的特性、劑量、聚焦、抗蝕劑的特性、抗蝕劑顯影的特性、抗蝕劑曝光后焙烤的特性和/或蝕刻特性。布局參數(shù)212可以包括布局上的各種特征的形狀、尺寸、相對位置和絕對位置,以及不同布局上的特征的重疊。模型213可以是固定的模型,即模型本身不隨其輸入(例如過程參數(shù)211和布局參數(shù)212)而變化。也就是說,在同樣的輸入下,固定的模型的結(jié)果總是相同的。在經(jīng)驗(yàn)?zāi)P椭?,圖像(例如抗蝕劑圖像、光學(xué)圖像、蝕刻圖像)是不被模擬的;而經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突谳斎牒腿毕葜g的相關(guān)性來預(yù)測缺陷。在計(jì)算模型中,圖像的一部分或特性被進(jìn)行計(jì)算,且缺陷基于該部分或特性來進(jìn)行辨別。例如,線回退缺陷可以通過發(fā)現(xiàn)線端部離開其期望的位置太遠(yuǎn)而被辨別;橋接缺陷可以通過發(fā)現(xiàn)兩條線不期望地連接所處的位置而被辨別。
[0035]圖3示出了示例性的計(jì)算模型。源模型31表示源的光學(xué)特性(包括輻射強(qiáng)度分布和/或相位分布)。投影光學(xué)裝置模型32表示投影光學(xué)裝置的光學(xué)特性(包括由投影光學(xué)裝置所引起的輻射強(qiáng)度分布和/或相位分布的變化)。設(shè)計(jì)布局模型35表示設(shè)計(jì)布局的光學(xué)特性(包括由給定的設(shè)計(jì)布局所引起的輻射強(qiáng)度分布和/或相位分布的變化),其是圖案形成裝置上或由圖案形成裝置形成的特征的布置的表示??臻g圖像36可以由源模型31、投影光學(xué)裝置模型32和設(shè)計(jì)布局模型35模擬。抗蝕劑和/或蝕刻圖像38可以使用抗蝕劑和/或蝕刻模型37由空間圖像36來模擬。對光刻的模擬可以例如預(yù)測在圖像中的輪廓和CD。
[0036]更具體地,注意到,源模型31可以表示源的光學(xué)特性,包括但不限于西格瑪(σ)設(shè)定以及任何特定的照射源形狀(例如諸如環(huán)形的、四極和雙極等的離軸輻射源等)。投影光學(xué)裝置模型32可以表示投影光學(xué)裝置的光學(xué)特性,其包括像差、變形、折射率、物理大小、物理尺寸等。設(shè)計(jì)布局模型35還可以表示物理圖案形成裝置的物理性質(zhì),如所描述的,例如在美國專利N0.7,587,704中所描述的,通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中。模擬的目標(biāo)是精確地預(yù)測例如邊緣的定位、空間圖像強(qiáng)度斜率和CD,其之后可以與期望的設(shè)計(jì)相比較。所述期望的設(shè)計(jì)通常定義為預(yù)先OPC設(shè)計(jì)布局,其可以被提供成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字文件格式(諸如GDSII或OASIS)或其它文件格式。
[0037]圖4示意性地示出布局的過程窗口(即基本上沒有系統(tǒng)性誤差的布局所處于的過程參數(shù)的空間)的預(yù)測。子過程窗口 421-423(由未打陰影線的區(qū)域所示)可以針對于布局中的特征使用模型(經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突蛴?jì)算模型)相對于布局411-413的不同類型的缺陷(例如,線回退、CD、頸縮等)來進(jìn)行預(yù)測。例如,在子過程窗口421中的過程在這些特征中不產(chǎn)生線回退缺陷。所有特征的以及對于所有類型的缺陷的子過程窗口可以被合并以形成布局的過程窗P 430 ο
[0038]圖5示意性地示出根據(jù)一實(shí)施例的預(yù)測器件制造過程中缺陷的方法。分類模型(也被稱為分類器)513可以被用于預(yù)測缺陷514(例如預(yù)測缺陷的存在、缺陷的位置、缺陷的類型、缺陷的形狀等)。模型513可以考慮過程參數(shù)511和/或布局參數(shù)512。過程參數(shù)511是與器件制造過程相關(guān)聯(lián)而與布局不相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。例如,過程參數(shù)511可以包括源的特性(例如強(qiáng)度、光瞳輪廓等等)、投影光學(xué)裝置的特性、劑量、聚焦、抗蝕劑的特性、抗蝕劑顯影的特性、抗蝕劑曝光后焙烤的特性和/或蝕刻特性。布局參數(shù)512可以包括布局上的各種特征的形狀、尺寸、相對位置和絕對位置,以及不同布局上的特征的重疊。
[0039]術(shù)語“分類器”或“分類模型”有時(shí)表示數(shù)學(xué)函數(shù),該數(shù)學(xué)函數(shù)由分類算法實(shí)現(xiàn),對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。在機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)中,分類是基于包括類別成員資格已知的觀測(observat1n^或?qū)嵗?的數(shù)據(jù)的訓(xùn)練組來辨別新的觀測屬于哪些類別組(子群)的問題。各個觀測被解析成一組可以計(jì)量的性質(zhì),該性質(zhì)已知為各種解釋性的變量、特征等等。這些性質(zhì)可以進(jìn)行各種分類(例如,“好”一一不產(chǎn)生缺陷的過程或者“差” 一一產(chǎn)生缺陷的過程)。分類被考慮成監(jiān)督學(xué)習(xí)的實(shí)例,即,學(xué)習(xí)經(jīng)過正確地辨別的觀測的訓(xùn)練組在什么情況下是可實(shí)現(xiàn)的。
[0040]跨領(lǐng)域的術(shù)語變化很多。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中,在分類可以通過羅吉斯回歸(logisticregress1n)或類似過程來實(shí)現(xiàn)的情況下,觀測的性質(zhì)被稱為解釋性的變量(或獨(dú)立變量、回歸變量(regressor)等),將被預(yù)測的類別已知為結(jié)果,其被考慮成非獨(dú)立變量的可能的值。在機(jī)器學(xué)習(xí)中,該觀測經(jīng)常被稱為實(shí)例,解釋性變量被稱為特征(被分組成特征矢量),將被預(yù)測的可能的類別是類。
[0041]分類模型可以由線性函數(shù)來表達(dá),該線性函數(shù)通過使用點(diǎn)乘將實(shí)例的特征矢量與加權(quán)矢量組合以將得分分派給每個可能的類別k。所預(yù)測的類別是具有最高得分的類別。該類型的得分函數(shù)被稱為線性預(yù)測器函數(shù)并具有以下一般形式:ScoreU1,k)=&.X1。其中X1是實(shí)例i的特征矢量,&是對應(yīng)于類別k的加權(quán)矢量,Score(Xnk)是與將實(shí)例i分派給類別k相關(guān)聯(lián)的得分。具有該基本構(gòu)架的模型被稱為線性分類器。這種算法的示例是羅吉斯回歸、多項(xiàng)羅基(multinomial logit)、概率單位回歸、感知器算法、支持矢量機(jī)(supportvector machine)、輸入矢量機(jī)(import vector machine)和/或線性判別式分析(lineardiscrminant analysis)ο
[0042]在一實(shí)施例中,分類模型513涉及羅吉斯回歸。在該實(shí)施例的情況下,非獨(dú)立變量是二進(jìn)制的,即,可用的類別的數(shù)量是二,例如“好”或“差”。然而,可用的類別的數(shù)量當(dāng)然不限于二。
[0043]羅吉斯回歸通過使用概率作為非獨(dú)立變量的預(yù)測值來測量在分類的非獨(dú)立變量與一個或更多個獨(dú)立變量之間的關(guān)系,其中一個或多個獨(dú)立變量通常(但不是必須的)可以是連續(xù)的。該分類模型513可以使用包括一種或更多種過程和/或布局參數(shù)的數(shù)據(jù)訓(xùn)練組以及該過程和/或布局參數(shù)是產(chǎn)生缺陷(即“差”)還是不產(chǎn)生缺陷(“好”)來進(jìn)行訓(xùn)練。初始的訓(xùn)練組可以從布局在一定范圍的參數(shù)值下的一個或更多個測試運(yùn)行來獲得。
[0044]在一實(shí)施例中,分類模型513涉及內(nèi)核羅吉斯回歸,尤其是當(dāng)?shù)梅趾瘮?shù)不能以線性BSscore(Xhk)=Pk.Xi來表示時(shí),其中Xi是實(shí)例i的特征矢量,&是對應(yīng)于類別k的加權(quán)矢量,Score(Xnk)是與將實(shí)例i分派給類別k相關(guān)聯(lián)的得分。內(nèi)核可以首先用于將獨(dú)立變量(例如過程參數(shù))投影到另一個參數(shù)空間中:Φ:X—Y,以使得score(Xi,k) =?.Yi,其中Yi=Φ (Xi) O
[0045]圖5所示的方法還可以包括校正步驟515,其中可以調(diào)整一個或更多個過程參數(shù)511、一個或更多個布局參數(shù)512或這兩者以減少或消除缺陷。
[0046]在一實(shí)施例中,模型513不是固定的模型。替代地,模型513可以根據(jù)來自量測的數(shù)據(jù)516、良品率數(shù)據(jù)(例如通過如電子顯微鏡等測量工具、通過電子測試等對缺陷的辨別)或來自光刻設(shè)備的用戶或來自另一模型(例如另一經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突蛴?jì)算模型)的其他數(shù)據(jù)來進(jìn)行完善。模型512可以在一個或更多個管芯和/或一個或更多個襯底曝光之后使用另外的數(shù)據(jù)進(jìn)行完善。
[0047]數(shù)據(jù)516可以包括與由器件制造過程處理的多個生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的測量值或確定值。生產(chǎn)襯底是在一個或更多個生產(chǎn)階段中具有一個或更多個器件的襯底。例如,生產(chǎn)襯底可以是具有針對于一個或更多個器件的抗蝕劑圖像的襯底。對于這些襯底的過程參數(shù)的值可以包括來自光刻設(shè)備的數(shù)據(jù)(例如設(shè)備設(shè)定和/或光刻設(shè)備傳感器數(shù)據(jù))和/或量測數(shù)據(jù)(例如由專用的光學(xué)測量裝置提供以測量抗蝕劑圖像的物理參數(shù))。作為另一示例,生產(chǎn)襯底可以是具有經(jīng)過蝕刻的特征的襯底和/或具有帶功能器件的特征的襯底。對于這些襯底的過程參數(shù)的值可以包括來自于蝕刻工具的數(shù)據(jù)(例如蝕刻工具設(shè)定和/或蝕刻工具傳感器數(shù)據(jù))和/或量測數(shù)據(jù)(例如由掃描電子顯微鏡提供)和/或良品率數(shù)據(jù)(例如從測量工具的缺陷分析,其將生產(chǎn)出的器件與期望的器件、器件的電子測試等進(jìn)行對比)。另外,該器件制造過程可以涉及從襯底到器件或其一部分的整個過程。例如,該器件制造過程可以僅僅是光刻圖案化過程或與另一器件制造工序組合。在一實(shí)施例中,器件制造過程可以僅僅是蝕刻過程或與另一器件制造工序組合。在蝕刻情況下,該器件制造過程涉及光刻設(shè)備,因?yàn)橛晌g刻設(shè)備處理的襯底通過涉及光刻設(shè)備的光刻圖案化工序進(jìn)行圖案化。
[0048]在一實(shí)施例中,提供了一種關(guān)于缺陷存在的指示,所述缺陷與在過程參數(shù)值下在器件制造過程中被處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)。因此,在一實(shí)施例中,過程參數(shù)的測量值或確定值中的每一個與關(guān)于缺陷存在的指不相關(guān)聯(lián)。例如,關(guān)于缺陷的存在的指不可以是用于表示缺陷的存在或不存在的任何標(biāo)識。例如,該標(biāo)識可以是“好”和/或“差” O該標(biāo)識可以由使用者應(yīng)用或使用可應(yīng)用工具進(jìn)行自動確定。例如,襯底的電子測試可以識別器件中的缺陷和標(biāo)示器件“好”或“差”。所測試的襯底與過程參數(shù)的值相關(guān)聯(lián)。在一示例中,如果該良品率在某個閾值之下,所關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)511和/或布局參數(shù)512的值可以被標(biāo)示/分類成“差”。過程參數(shù)(例如劑量和聚焦)的值和標(biāo)識的組合用于訓(xùn)練模型513。
[0049]來自量測的數(shù)據(jù)可以從光學(xué)測量工具(例如用于測量來自量測目標(biāo)和/或來自經(jīng)過曝光的區(qū)域的衍射輻射的工具)、電子顯微鏡或其他合適的檢查工具來獲得,且可以是由光刻設(shè)備中的傳感器(例如水平傳感器)所測量的數(shù)據(jù)或?qū)?zhǔn)數(shù)據(jù)。
[0050]在一實(shí)施例中,模型513的完善可以包括利用包括一個或更多個過程參數(shù)或過程參數(shù)和布局參數(shù)兩者的新的觀測以及來自量測的數(shù)據(jù)、良品率數(shù)據(jù)或者來自光刻設(shè)備的用戶或來自另一模型的其他數(shù)據(jù)的訓(xùn)練組來進(jìn)行訓(xùn)練,其中該過程參數(shù)和布局參數(shù)用在一個或更多個管芯和/或一個或更多個襯底的曝光。用于完善模型513的訓(xùn)練組可能不一定包括之前用于訓(xùn)練模型513的所有數(shù)據(jù)。例如,如果模型513以包括100個觀測的數(shù)據(jù)組進(jìn)行最初訓(xùn)練,則該訓(xùn)練組可以包括這100個觀測中的99個和該新的觀測。該方法可能限制訓(xùn)練組的大小以便限制訓(xùn)練的計(jì)算成本。一個或更多個算法可以用于管理或連續(xù)地管理數(shù)據(jù)組的尺寸。例如,輸入矢量機(jī)或支持矢量機(jī)可以用于管理數(shù)據(jù)組的大小。
[0051]圖6示意性地示出一種訓(xùn)練分類模型(例如模型513)的方法。在步驟611中,器件的缺陷,例如在抗蝕劑中或器件的光學(xué)圖像中的缺陷,使用分類模型進(jìn)行預(yù)測,其中用于形成器件的一個或更多個過程和/或布局參數(shù)作為分類模型的獨(dú)立變量。在步驟612中,該器件,例如抗蝕劑或光學(xué)圖像使用另一模型(例如經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突蛴?jì)算模型)被模擬或使用合適的檢查工具來測量,例如抗蝕劑圖像或被蝕刻的圖案,且缺陷的存在、形狀、類型和/或位置被確定。在步驟613中,該模型基于由模擬或測量所確定的缺陷的預(yù)測和存在來訓(xùn)練。
[0052]圖7示出由訓(xùn)練組所訓(xùn)練的分類模型的示例性輸出,所述訓(xùn)練組包括187個觀測,其包含作為過程參數(shù)的聚焦(豎直軸線)和劑量(水平軸線)對和是否所述聚焦或劑量對產(chǎn)生缺陷(“O”表示沒有缺陷,例如“好” ;“X”表示缺陷,例如“差”)。缺陷的概率在訓(xùn)練之后通過該模型確定且在圖7的輸出中示出為等值線圖,其中概率與等值線相關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)理解,該模型的輸出可以是其他形式的,例如彩色的或灰度等級或結(jié)果的列表。該模型的輸出與該訓(xùn)練組以合理的方式匹配得很好。
[0053]因此,在一實(shí)施例中,提供涉及光刻設(shè)備的器件制造過程的在線學(xué)習(xí)。也就是說,制作分類模型,該分類模型基于與生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的一個或更多個過程參數(shù)(例如劑量和/或聚焦)的新的測量值或確定值以及與這一個或更多個過程參數(shù)相關(guān)聯(lián)的缺陷的指示繼續(xù)地或有規(guī)律地被訓(xùn)練。因此,在一實(shí)施例中,專用于光刻設(shè)備和/或器件制造過程的模型被制作,其隨著時(shí)間與光刻設(shè)備的使用和/或使用器件制造過程的襯底的加工一起發(fā)展。因此,在一實(shí)施例中,經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于生成表示器件制造過程(例如,使用特定的圖案形成裝置布局的特定的器件制造過程)的模型并隨后對該模型進(jìn)行整形。
[0054]由于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),可能幾乎不需要數(shù)據(jù)解釋。例如,這種過程在訓(xùn)練該分類模型中可以直接使用量測工具的光瞳強(qiáng)度分布圖,而不是將這種強(qiáng)度分布圖解釋成恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和邊緣斜率后使用該數(shù)據(jù)改進(jìn)模型。例如,學(xué)習(xí)技術(shù)可以基于已經(jīng)經(jīng)過學(xué)習(xí)的模型將缺陷存在的概率與該光瞳強(qiáng)度分布圖相關(guān),因此,來自光瞳強(qiáng)度分布圖的數(shù)據(jù)可以幫助確認(rèn)缺陷存在(或不存在)。因此,在一實(shí)施例中,這種數(shù)據(jù)不需要自身具有相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識,而是可以用于增加該模型預(yù)測是否缺陷將出現(xiàn)的能力。例如,該光瞳強(qiáng)度分布圖可以指示具有在帶有相鄰的參數(shù)值的線之外的參數(shù)值的特征。盡管不一定能確認(rèn)缺陷,但是這種信息可以用于訓(xùn)練該模型以幫助確認(rèn)或否認(rèn)關(guān)于該特征和缺陷概率在模型中的已有的相關(guān)性。在一實(shí)施例中,測量的是使用例如光學(xué)測量工具的測量光瞳的器件布局。因此,特定的結(jié)構(gòu)(例如量測目標(biāo))可能不是必需的;任何結(jié)構(gòu)都是可以的,例如器件布局結(jié)構(gòu)(例如在邏輯/MPU器件中的SRAM單元塊)。
[0055]在一實(shí)施例中,操作者的知識/經(jīng)驗(yàn)可以用作對分類器模型的結(jié)構(gòu)的輸入。操作者反饋可以操控該模型的預(yù)測能力。例如,該用戶可以添加更多的預(yù)測性特征到分類算法中。
[0056]在一實(shí)施例中,該分類器模型可以生成給定缺陷的特定的測量或確定特征的概率。而且,該預(yù)測的精度隨著時(shí)間和更多的測量而增加,因?yàn)榉诸惼髂P蜁兊酶坝薪?jīng)驗(yàn)”。該在線學(xué)習(xí)與所謂的數(shù)據(jù)挖掘是不同的,其通常用于復(fù)查為什么事情會出錯。在一實(shí)施例中,在線數(shù)據(jù)用于生成并隨后更新可以預(yù)測在處理正在進(jìn)行時(shí)出現(xiàn)缺陷的概率。因此,該模型的輸出可以提供什么能夠檢查的指示器和哪些襯底管芯要測量以看看是否所有的關(guān)系都是好的,從而提尚整體的良品率。
[0057]在一實(shí)施例中,該器件制造過程可以使用分類器模型來控制。該在線學(xué)習(xí)允許對該過程進(jìn)行循跡(例如漂移)并允許該過程的調(diào)整/微調(diào)(控制)。例如,光刻設(shè)備的一個或更多個參數(shù)可以基于分類器模型的輸出而被控制,而不論是自動的還是在用戶估計(jì)之后的。例如,光刻投影設(shè)備的聚焦和/或劑量可以基于輸出進(jìn)行控制。
[0058]在一實(shí)施例中,分類器模型包括跨襯底的測量(例如不僅僅是場內(nèi)數(shù)據(jù)的測量)。因此,該測量可以是通過聚焦的數(shù)據(jù),因?yàn)榫植恳r底差異可能相對較大。因此,通過依賴于來自多個不同的襯底的測量,可以以具體的劑量測量完全通過的聚焦而不需要生成獨(dú)立的曝光。
[0059]在一實(shí)施例中,盡管該討論已經(jīng)聚焦到光刻參數(shù)(例如聚焦和劑量)上,但是學(xué)習(xí)范例可以容易地?cái)U(kuò)展到其他過程,例如蝕刻。例如,在蝕刻特征和良品率之間的關(guān)系可以被學(xué)習(xí),其也可以以在線量測數(shù)據(jù)來進(jìn)行觀測。
[0060]因此,在一實(shí)施例中,提供了一種可以預(yù)測缺陷和估計(jì)其概率的學(xué)習(xí)分類器模型。另外,在一實(shí)施例中,該學(xué)習(xí)分類器不是靜態(tài)的且在器件制造過程期間由測量的或確定的數(shù)據(jù)連續(xù)地更新和改進(jìn)。另外,該分類器模型可以通過將與光刻術(shù)不相關(guān)的數(shù)據(jù)(例如層厚變化、蝕刻后數(shù)據(jù)、操作者缺陷判定等)饋送至該模型以在其覆蓋度上被延伸,這進(jìn)一步增強(qiáng)了該模型的“經(jīng)驗(yàn)”。
[0061]在一實(shí)施例中,該分類器模型能夠針對于未測量的數(shù)據(jù)點(diǎn)來改進(jìn)缺陷概率的估計(jì)。例如,可以對襯底上或圖案布局上的部位A和B處的缺陷的預(yù)測感興趣。該分類器模型能夠預(yù)測缺陷在部位A和B處的出現(xiàn)。然后,增加與部位A相關(guān)聯(lián)的信息(例如量測數(shù)據(jù)(具有標(biāo)識數(shù)據(jù)或不具有標(biāo)識數(shù)據(jù))、良品率數(shù)據(jù)等等)的測量可以用于進(jìn)一步訓(xùn)練該分類器模型。在此,缺陷在部位A和B處的概率的估計(jì)可以被確定,而不必在部位B處進(jìn)行測量。
[0062]在一實(shí)施例中,該分類器模型矢量可以包括各種類型的信息。因此,例如,該分類器模型可以包括關(guān)于針對于特定的劑量和聚焦組合的缺陷概率的數(shù)據(jù),還包括關(guān)于哪一個或更多個設(shè)備與該數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)、哪個圖案布局與該數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)、哪些蝕刻類型被使用等等的數(shù)據(jù)。因此,在一實(shí)施例中,分類器模型可以對于有限的和具體的數(shù)據(jù)(例如僅僅劑量和聚焦信息和相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識)來訓(xùn)練或?qū)τ谌娴臄?shù)據(jù)或其間的一些變體進(jìn)行訓(xùn)練。所以,從更全面的模型,可以從聚焦于特定設(shè)備(例如光刻設(shè)備)、特定布局等的模型來定義“子模型”。因此,用戶可以采用特定的模型或“子模型”,不論例如對于分析還是對于過程控制都是如此,這根據(jù)聚焦到用戶的需要或要求來確定。
[0063]在一實(shí)施例中,分類器模型的訓(xùn)練決定是否新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)(例如測量的數(shù)據(jù)點(diǎn))添加足夠的信息以被包括到模型中。添加該新信息被增加該模型的大小所平衡,以使得該模型不會無邊界地生長。
[0064]在一實(shí)施例中,分類器模型可以提供對產(chǎn)品上的可印刷性的預(yù)測。例如,分類器模型可以量化缺陷的概率。分類器模型可以提供全襯底預(yù)測。分類器模型可以預(yù)測缺陷的數(shù)量。分類器模型可以預(yù)測良好的管芯的良品率。分類器模型可以提供缺陷的位置。
[0065]在一實(shí)施例中,針對于分類器模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以針對于由器件制造過程所生產(chǎn)的批次中的每個襯底進(jìn)行采樣。該訓(xùn)練器件數(shù)據(jù)可以針對于襯底(例如一批襯底中的襯底)上的每個器件進(jìn)行采樣。該訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以針對于襯底上的每個層進(jìn)行采樣。在一實(shí)施例中,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括測量數(shù)據(jù),且測量位置可以在管芯中、從管芯外部(例如劃線量測目標(biāo))和/或跨經(jīng)襯底。在管芯中的測量可以基于熱點(diǎn)的模擬結(jié)果、特定的器件結(jié)構(gòu)的位置(例如SRAM和其他位置)來采樣和/或是依賴于器件(例如IC)的。
[0066]在一實(shí)施例中,新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)被連續(xù)地提供(例如,在器件制造過程中、在多個批次的襯底的過程中等等)并因此預(yù)測品質(zhì)被持續(xù)地更新。
[0067]在一實(shí)施例中,分類器模型的輸出可以被提供給制造廠的良品率管理系統(tǒng)以提高器件良品率。
[0068]因此,在一實(shí)施例中,一個或更多個過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的值通過機(jī)器學(xué)習(xí)與整個襯底的產(chǎn)品上良品率靈敏度統(tǒng)計(jì)相關(guān)。因此,例如,缺陷可以針對于襯底的特定部分和/或管芯的特定部分來預(yù)測。進(jìn)一步,該缺陷可以基于實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)針對于實(shí)際生產(chǎn)來預(yù)測。于是,機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以針對于實(shí)際過程條件(包括例如它們的漂移)并能夠?qū)崿F(xiàn)比使用圖案布局?jǐn)?shù)據(jù)僅僅基于理論模型的預(yù)測更強(qiáng)的預(yù)測。
[0069]因此,在一實(shí)施例中,提供了一種全面的缺陷檢查和良品率預(yù)測系統(tǒng),其中在線的和對于產(chǎn)品的參數(shù)值(例如來自用于測量產(chǎn)品襯底的量測工具)用于推斷可印刷性缺陷。該系統(tǒng)利用人工智能技術(shù)來預(yù)測系統(tǒng)性的針對于布局的缺陷的可印刷性。這將熱點(diǎn)預(yù)測從單個管芯擴(kuò)展到整個襯底,包括襯底邊緣區(qū)域。在一實(shí)施例中,該系統(tǒng)可以使用量測工具測量一批次中的每個襯底。該系統(tǒng)可以增強(qiáng)或替代當(dāng)前的缺陷檢查方法(例如掃描電子顯微鏡)。該系統(tǒng)的輸出可以包括在制造廠的良品率管理系統(tǒng)內(nèi)的性能指示器以預(yù)測和/或提高最終器件的良品率。該系統(tǒng)可以生成定制的光刻設(shè)備或其他設(shè)備的選配方案和文件以(自動地)提高例如同一器件和/或?qū)拥暮罄m(xù)批次(或襯底)的良品率。該系統(tǒng)可以能夠?qū)崿F(xiàn)對于缺陷的連續(xù)估計(jì)和循跡并能夠連續(xù)地提高模型預(yù)測精度。缺陷的出現(xiàn)可以通過調(diào)整(例如閉環(huán)控制)而被減小或最小化。
[0070]在此所述的實(shí)施例的優(yōu)勢可以包括更快的產(chǎn)品率斜率、更有效的SEM復(fù)查、歷史分析和/或控制。
[0071]圖8是根據(jù)一實(shí)施例的模型預(yù)測控制系統(tǒng)的方塊圖。如圖所示,一個或更多個輸入800被提供至器件制造過程810,該器件制造過程810涉及使用光刻設(shè)備進(jìn)行圖案化的生產(chǎn)襯底。輸入800可以包括如上所述的一個或更多個布局參數(shù)和/或一個或更多個過程參數(shù)。該器件制造過程810涉及至少一個器件生產(chǎn)步驟,例如光刻圖案化、顯影、蝕刻等等或從中選擇的步驟的任意組合。
[0072]在該過程810之后或期間,可以產(chǎn)生一個或更多個輸出820。該輸出820可以包括使用該器件制造過程所制作的生產(chǎn)襯底的一個或更多個過程和/或布局參數(shù)的值。例如,該值可以是由量測工具所測量的生產(chǎn)襯底的數(shù)據(jù),可以是來自光刻設(shè)備或在生產(chǎn)襯底的加工之后的蝕刻工具的數(shù)據(jù)等等。在一實(shí)施例中,該數(shù)據(jù)中的至少一些可以被如上所述標(biāo)記。這種輸出820被提供至狀態(tài)估計(jì)器830以訓(xùn)練所述的模型。在一實(shí)施例中,該模型用于預(yù)測缺陷,盡管模型可以被訓(xùn)練以預(yù)測其他方面。如圖所示,該狀態(tài)估計(jì)器830可以接收對于過程810的一個或更多個輸入820 ο例如,該一個或更多個輸入820可以是布局?jǐn)?shù)據(jù)或由布局?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。例如,由布局?jǐn)?shù)據(jù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以是圖案布局的模擬以辨別熱點(diǎn)(例如,圖案布局的區(qū)域趨于不正確地圖案化)。這種被模擬的數(shù)據(jù)可以使用本領(lǐng)域中的模擬軟件來制作,例如ASML,的Tachyon LMC產(chǎn)品。
[0073]狀態(tài)估計(jì)器830的模型然后可以用于提供至調(diào)節(jié)器840的輸出。調(diào)節(jié)器840可以提供一個或更多個輸入800至過程810和/或修改將被提供至過程810的一個或更多個輸入800。例如,該調(diào)節(jié)器840可以生成用于光刻設(shè)備、蝕刻工具等的一個或更多個設(shè)定,以幫助緩解在襯底的未來生產(chǎn)中的缺陷。在一實(shí)施例中,調(diào)節(jié)器840可以接收一個或更多個目標(biāo)850,所述目標(biāo)850辨別什么調(diào)節(jié)器840應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生或修改對于過程810的一個或更多個輸入800或調(diào)節(jié)器840應(yīng)當(dāng)以什么標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生或修改對于過程810的一個或更多個輸入80。
[0074]圖9為圖示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的示例性的方塊圖,其可以輔助實(shí)現(xiàn)和/或執(zhí)行本文公開的優(yōu)化方法和流程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括:總線102或用于信息通信的其它通信機(jī)制;和與總線102耦接的用于處理信息的處理器104(或多個處理器104和105)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100還包括主存儲器106(諸如隨機(jī)存取存儲器(RAM)或其它動態(tài)儲存裝置),所述主存儲器106耦接至總線102用于儲存和/或提供被處理器104執(zhí)行的信息和指令。主存儲器106還可以用于在由處理器104執(zhí)行的指令的執(zhí)行期間儲存和/或提供臨時(shí)變量或其它中間信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100還可以包括被耦接至總線102的只讀存儲器(ROM) 108或其它靜態(tài)儲存裝置,其用于存儲和/或提供用于處理器104的靜態(tài)信息和指令。存儲裝置110(諸如磁盤或光盤)被提供并耦接至總線102,用于存儲和/或提供信息和指令。
[0075]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以經(jīng)由總線102耦接至顯示器112(諸如陰極射線管(CRT)或平板或觸摸面板顯示器),用于給計(jì)算機(jī)使用者顯示信息。輸入裝置114(包括字母數(shù)字鍵和其它鍵)可以耦接至總線102,用于將信息和命令選擇與處理器104通信。另一類型的使用者輸入裝置是光標(biāo)控制器116 (諸如鼠標(biāo)、軌跡球、或光標(biāo)方向鍵),用于將方向信息和命令選擇與處理器104通信和用于控制顯示器112上的光標(biāo)移動。這一輸入裝置典型地在兩個軸線(第一軸線(例如X)和第二軸線(例如y))上具有兩個自由度,這允許所述裝置指定平面中的位置。觸摸面板(屏)顯示器也可以用作輸入裝置。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例,優(yōu)化過程的一部分可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100響應(yīng)于用于執(zhí)行包含在主儲存器106中的一個或更多的指令的一個或更多的序列的處理器104而被執(zhí)行。這樣的指令可以被從另一計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如儲存裝置110)讀取到主儲存器106中。包含在主存儲器106中的指令的序列的執(zhí)行使得處理器104執(zhí)行此處描述的方法步驟。在多處理布置中的一個或更多的處理器也可以被用于執(zhí)行包含在主存儲器106中的指令的序列。在可替代的實(shí)施例中,硬接線電路可以用于替代軟件指令或與軟件指令結(jié)合。因此,在此所進(jìn)行的描述不限于硬件電路和軟件的任何特定的組合。
[0077]如此處使用的術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”表示參與為了執(zhí)行而提供指令至處理器104的任何介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可以采用許多形式,包括但不限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如光盤或磁盤,諸如儲存裝置110。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器,諸如主存儲器106。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅導(dǎo)線和光纖,包含包括總線102的導(dǎo)線。傳輸介質(zhì)還可以采用聲波或光波的形式,諸如在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信期間產(chǎn)生的這些聲波或光波。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的通常形式包括例如軟盤、軟碟(flexible disk)、硬盤、磁帶、任何其它磁介質(zhì)、CD-R0M、DVD、任何其它光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡、紙帶、任何具有孔圖案的其它物理介質(zhì)、RAM、PR0M和EPR0M、FLASH-EPR0M、任何其它存儲器芯片或卡帶、如下文描述的載波或計(jì)算機(jī)可以讀取的任何其它介質(zhì)。
[0078]各種形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可能涉及將一個或更多的指令的一個或更多的序列傳送至處理器104,用于執(zhí)行。例如,指令可以最初出現(xiàn)在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的磁盤或存儲器上。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以將指令加載到其動態(tài)存儲器中且在通信路徑上發(fā)送所述指令。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以接收來自通信路徑的數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)置于總線102上??偩€102將數(shù)據(jù)裝載至主存儲器106,處理器104從主存儲器106獲取和執(zhí)行指令。由主存儲器106接收的指令可以可選擇地在處理器104的執(zhí)行之前或之后被儲存在儲存裝置110上。
[0079]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以包括耦接至總線102的通信接口118。通信接口 118提供耦接至網(wǎng)絡(luò)鏈路120的雙向數(shù)據(jù)通信,該網(wǎng)絡(luò)鏈路120連接至網(wǎng)絡(luò)122。例如,通信接口 118可以提供有線或無線數(shù)據(jù)通信連接。在任何這樣的實(shí)施方式中,通信接口 118發(fā)送和接收電、電磁或光信號,其攜帶表示各種類型的信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
[0080]典型地,網(wǎng)絡(luò)鏈路120通過一個或更多的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)通信提供至其它數(shù)據(jù)裝置。例如,網(wǎng)絡(luò)鏈路120可以通過網(wǎng)絡(luò)122提供連接至主機(jī)124或由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商(ISP)126操作的數(shù)據(jù)設(shè)備。ISP126又通過全球分組數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)在被通常稱為“互聯(lián)網(wǎng)”)128提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)122和互聯(lián)網(wǎng)128都使用攜帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電、電磁或光信號。通過各種網(wǎng)絡(luò)的信號以及網(wǎng)絡(luò)鏈路120上和通過通信接口 118的信號將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100和從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100傳送回,這些信號是用于傳遞信息的載波的示例性形式。
[0081]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以通過網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路120和通信接口118發(fā)送消息和接收數(shù)據(jù),包括程序代碼。在互聯(lián)網(wǎng)的例子中,服務(wù)器130可以通過互聯(lián)網(wǎng)128、ISP126、網(wǎng)絡(luò)122和通信接口 118為應(yīng)用程序發(fā)送請求碼。例如,一個這樣的被下載的應(yīng)用程序可以提供用于實(shí)施本文所述方法的代碼。在它被接收和/或在儲存裝置110或用于之后的執(zhí)行的其它非易失性儲存器中被儲存時(shí),接收的代碼可以被處理器104執(zhí)行。以這種方式,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以獲得成載波形式的應(yīng)用程序代碼。
[0082]圖10示意性地顯示示例性的光刻投影設(shè)備。所述設(shè)備包括:
[0083]照射系統(tǒng)IL,用于調(diào)整輻射束B。在這一特定的情形中,照射系統(tǒng)還包括輻射源SO;
[0084]第一載物臺(例如掩模臺)MT,設(shè)置有用于保持圖案形成裝置MA(例如掩模版)的圖案形成裝置保持器并連接至第一定位裝置PM,以精確地相對于部件PS定位圖案形成裝置;
[0085]第二載物臺(襯底臺)WT,設(shè)置有用于保持襯底W(例如涂覆抗蝕劑的硅晶片)的襯底保持器并連接至第二定位裝置PW,以相對于部件PS精確地定位襯底;
[0086]投影系統(tǒng)PS(例如折射式、反射式或折射反射式的光學(xué)系統(tǒng)),將圖案形成裝置MA的受照射部分成像到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個或更多的管芯)上。
[0087]如此處顯示的,所述設(shè)備是透射式的(即具有透射式掩模)。然而,例如,通常它還可以是反射式的(具有反射式掩模)??商娲兀鲈O(shè)備可以采用另一類型的圖案形成裝置來替代經(jīng)典掩模的使用;例子包括可編程反射鏡陣列或LCD矩陣。
[0088]源SO(例如汞燈或準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。這一束被直接地供給到照射系統(tǒng)(照射器)IL中,或在穿過調(diào)節(jié)裝置(諸如擴(kuò)束器)之后供給到照射系統(tǒng)(照射器)IL中。照射器IL可以包括調(diào)整裝置AD,所述調(diào)整裝置AD用于設(shè)定在束中的強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)。另外,它通常包括各種其它部件,諸如聚合器IN和聚光器CO。這樣,照射到圖案形成裝置MA上的束B在其橫截面中具有期望的均勻性和強(qiáng)度分布O
[0089]關(guān)于圖10應(yīng)當(dāng)注意的是,源SO可以位于光刻投影設(shè)備的殼體內(nèi)(當(dāng)源SO是例如汞燈時(shí)經(jīng)常是這樣的情形),但是它還可以遠(yuǎn)離光刻投影設(shè)備,其產(chǎn)生的輻射束被引導(dǎo)到所述設(shè)備中(例如在適合的定向反射鏡的幫助下);所述后一種情況通常是當(dāng)源SO是準(zhǔn)分子激光器(例如是基于KrF,Arf^gF2激光的準(zhǔn)分子激光器)的情形。
[0090]束B隨后被保持在圖案形成裝置臺MT上的圖案形成裝置MA所攔截。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后,所述束B穿過投影系統(tǒng)PS,其將束B聚焦到襯底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置PW (和干涉儀測量裝置IF)的輔助下,襯底臺WT可以精確地移動,例如以便在束B的路徑上定位不同的目標(biāo)部分C。類似地,例如在從圖案形成裝置庫中機(jī)械獲取圖案形成裝置MA之后或在掃描期間,第一定位裝置PM可以用于相對于束B的路徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常,在長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)(未在圖10中明確地示出)的幫助下,實(shí)現(xiàn)載物臺MT、WT的移動。
[0091]可以使用掩模對準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記Pl、P2來對準(zhǔn)圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W。盡管所示的襯底對準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分,但是它們可以位于目標(biāo)部分(這些公知為劃線對齊標(biāo)記)之間的空間中。類似地,在將多于一個的管芯設(shè)置在圖案形成裝置(例如掩模)MA上的情況下,所述圖案形成裝置對準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。小的對準(zhǔn)標(biāo)記也可以被包括在管芯內(nèi)、在器件特征之間,在這種情況下,期望所述標(biāo)記盡可能小且不需要任何與相鄰的特征不同的成像或處理?xiàng)l件。
[0092]圖11示意性地顯示另一個示例性的光刻投影設(shè)備1000。所述光刻投影設(shè)備1000包括:
[0093]源收集器模塊S0;
[0094]照射系統(tǒng)(照射器)IL,配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(例如,EUV輻射);
[0095]支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT,構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩?;蜓谀0?MA并與配置用于精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連;
[0096]襯底臺(例如晶片臺)WT,構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W,并與配置用于精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連;和
[0097]投影系統(tǒng)(例如反射式投影系統(tǒng))PS,所述投影系統(tǒng)PS配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。
[0098]如這里所示的,所述設(shè)備1000是反射型的(例如,采用反射式掩模)。應(yīng)當(dāng)注意,由于大多數(shù)材料在EUV波長范圍內(nèi)是吸收性的,因此圖案形成裝置可以具有多層反射器,包括例如鉬和硅的多疊層。在一個示例中,多疊層反射器具有40層成對的鉬和硅。用X射線光刻術(shù)可以產(chǎn)生甚至更小的波長。由于大多數(shù)材料在EUV和X射線波長中是吸收性的,所以在圖案形成裝置形貌上(例如,在多層反射器的頂部上的TaN吸收器)圖案化的吸收材料的薄片限定了特征將印刷(正性抗蝕劑)或不印刷(負(fù)性抗蝕劑)的區(qū)域。
[0099]參照圖11,照射器IL接收來自源收集器模塊SO的極紫外(EUV)輻射束。用以產(chǎn)生EUV輻射的方法包括但不必限于將材料轉(zhuǎn)換為等離子體狀態(tài),該材料具有在EUV范圍內(nèi)具有一個或更多個發(fā)射線的至少一種元素,例如氙、鋰或錫。在通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(“LPP”)的一種這樣的方法中,該等離子體可以通過使用激光束照射燃料來產(chǎn)生,燃料例如是具有發(fā)射線元素的材料的液滴、束流或簇團(tuán)。源收集器模塊SO可以是包括用于提供用于激發(fā)燃料的激光束的激光器(在圖11中未示出)的EUV輻射系統(tǒng)的一部分。所形成的等離子體發(fā)射輸出輻射,例如EUV輻射,其通過使用設(shè)置在源收集器模塊中的輻射收集器收集。激光器和源收集器模塊可以是分立的實(shí)體,例如當(dāng)使用CO2激光器提供激光束用于燃料激發(fā)時(shí)即是如此。
[0100]在這種情況下,激光器不看作是形成光刻設(shè)備的一部分,并且,借助于包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng),輻射束被從激光器傳遞至源收集器模塊。在其他情況下,所述源可以是源收集器模塊的組成部分,例如當(dāng)源是放電產(chǎn)生等離子體EUV產(chǎn)生器(通常稱為DPP源)時(shí)即是如此。
[0101]照射器IL可以包括調(diào)整器,被配置用于調(diào)整輻射束的角度強(qiáng)度分布。通常,可以對所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ_外部和σ-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外,所述照射器IL可以包括各種其它部件,例如琢面場反射鏡裝置和琢面光瞳反射鏡裝置??梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束,以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
[0102]所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如,掩模臺)MT上的所述圖案形成裝置(例如,掩模)ΜΑ上,并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。在已經(jīng)由圖案形成裝置(例如,掩模)MA反射之后,所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS,所述投影系統(tǒng)PS將束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器系統(tǒng)PS2(例如,干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助,可以精確地移動所述襯底臺WT,例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地,可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器系統(tǒng)PSl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如,掩模)MA??梢允褂脠D案形狀裝置對準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記Pl、P2來對準(zhǔn)圖案形成裝置(例如,掩模)MA和襯底W。
[0103]可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中:
[0104]1.在步進(jìn)模式中,在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時(shí),將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(S卩,單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動,使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。
[0105]2.在掃描模式中,在對支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT沿給定方向(所謂的“掃描方向”)同步地進(jìn)行掃描的同時(shí),將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(S卩,單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。
[0106]3.在另一種模式中,將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT保持為基本靜止,并且在對所述襯底臺WT進(jìn)行移動或掃描的同時(shí),將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中,通常采用脈沖輻射源,并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間,根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如,如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。
[0107]此外,光刻設(shè)備可以是具有兩個或更多的臺(例如兩個或更多的襯底臺、兩個或更多的圖案形成裝置臺和/或襯底臺和無襯底的臺)的類型。在這樣的“多平臺”裝置中,可以并行地使用附加的臺,或可以在一個或更多的臺上進(jìn)行預(yù)備步驟的同時(shí),將一個或更多的其它臺用于曝光。例如,在美國專利US5,969,441中描述了雙平臺光刻設(shè)備,通過引用將其并入本文中。
[0108]圖12更詳細(xì)地示出設(shè)備1000,包括源收集器模塊S0、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS。源收集器模塊SO構(gòu)造并布置成使得在源收集器模塊SO的包圍結(jié)構(gòu)220內(nèi)保持真空環(huán)境。用于發(fā)射EUV輻射的等離子體210可以通過放電產(chǎn)生等離子體源形成。EUV輻射可以通過氣體或蒸汽產(chǎn)生,例如氙氣、鋰蒸汽或錫蒸汽,其中形成極高溫等離子體210以發(fā)射在電磁輻射光譜的EUV范圍內(nèi)的輻射。通過例如引起至少部分離子化的等離子體的放電來形成極高溫等離子體210。例如,為了有效生成輻射可能要求Xe、L1、Sn蒸汽或任何其他合適的氣體或蒸汽的1Pa的分壓。在一個實(shí)施例中,被激發(fā)的錫(Sn)的等離子體被提供以產(chǎn)生EUV輻射。
[0109]由高溫等離子體210發(fā)射的輻射從源腔211經(jīng)由可選的定位在源腔211內(nèi)的開口內(nèi)或其后面的氣體阻擋件或污染物阱230(在某些情況下被稱為污染物阻擋件或翼片阱)被傳遞到收集器腔212中。污染物阱230可以包括通道結(jié)構(gòu)。污染物阱230還可以包括氣體阻擋件或氣體阻擋件和通道結(jié)構(gòu)的組合。此處進(jìn)一步示出的污染物阱或污染物阻擋件230至少包括通道結(jié)構(gòu),如現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
[0110]收集器腔211可以包括輻射收集器CO,其可以是所謂的掠入射收集器。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側(cè)251和下游輻射收集器側(cè)252。穿過收集器CO的輻射可以被反射離開光柵光譜濾光片240以沿著由虛線‘0’標(biāo)示的光軸被聚焦在虛源點(diǎn)IF。虛源點(diǎn)IF通常稱為中間焦點(diǎn),并且該源收集器模塊布置成使得中間焦點(diǎn)IF位于包圍結(jié)構(gòu)220的開口處或其附近。虛源點(diǎn)IF是用于發(fā)射輻射的等離子體210的像。
[0111]隨后輻射穿過照射系統(tǒng)IL,照射系統(tǒng)IL可以包括布置成在圖案形成裝置MA處提供輻射束21的期望的角分布以及在圖案形成裝置MA處提供期望的輻射強(qiáng)度均勻性的琢面場反射鏡裝置22和琢面光瞳反射鏡裝置24。在輻射束21在由支撐結(jié)構(gòu)MT保持的圖案形成裝置MA處反射時(shí),圖案化的束26被形成,并且圖案化的束26通過投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件28、30成像到由襯底臺WT保持的襯底W上。
[0112]在照射光學(xué)裝置單元IL和投影系統(tǒng)PS中通??梢源嬖诒葓D示的元件更多的元件。光柵光譜濾光片240可以可選地設(shè)置,這依賴于光刻設(shè)備的類型。此外,可以存在比圖中示出的反射鏡更多的反射鏡,例如在投影系統(tǒng)PS中可以存在除在圖12中示出的元件以外的1-6個附加的反射元件。
[0113]收集器光學(xué)裝置CO,如圖12所示,在圖中被示出是具有掠入射反射器253、254以及255的巢狀收集器,僅作為收集器(或收集器反射鏡)的一個不例。掠入射反射器253、254以及255圍繞光軸O軸向?qū)ΨQ地設(shè)置,該類型的收集器光學(xué)裝置CO優(yōu)選期望與放電產(chǎn)生等離子體源結(jié)合使用,放電產(chǎn)生等離子體源通常稱為DPP源。替代地,該源收集器模塊SO可以是LPP福射系統(tǒng)的一部分。
[0114]這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”可以廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng),包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合,如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。
[0115]所述光刻設(shè)備還可以是這種類型:其中襯底的至少一部分可以由具有相對高的折射率的液體(例如水)覆蓋,以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以施加到光刻設(shè)備中的其他空間,例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術(shù)用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域是熟知的。這里使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著必須將結(jié)構(gòu)(例如襯底)浸入到液體中,而僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。
[0116]此處公開的構(gòu)思可以用于模擬任何涉及光刻設(shè)備的器件制造過程或在數(shù)學(xué)上對任何涉及光刻設(shè)備的器件制造過程進(jìn)行建模,且可能隨著能夠產(chǎn)生尺寸不斷變小的波長的成像技術(shù)的出現(xiàn)是特別有用的。已經(jīng)使用的現(xiàn)有的技術(shù)包括DUV(深紫外線)光刻術(shù),其能夠用ArF激光器產(chǎn)生193nm波長,甚至可以用氟激光器產(chǎn)生157nm的波長。此外,EUV光刻術(shù)能夠產(chǎn)生在5-20nm范圍內(nèi)的波長。
[0117]盡管在此所公開的構(gòu)思可以用于在襯底(例如硅晶片)上制造器件,但是應(yīng)當(dāng)理解,所公開的構(gòu)思可以與任何其他類型的光刻成像系統(tǒng)一起使用,例如用于在除去硅晶片之外的襯底上成像的光刻成像系統(tǒng)。
[0118]上文提及的圖案形成裝置包括或可以形成設(shè)計(jì)布局。可以利用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))程序來產(chǎn)生設(shè)計(jì)布局。該過程通常被稱作為EDA(電子設(shè)計(jì)自動化)。大多數(shù)CAD程序遵循一組預(yù)定的設(shè)計(jì)規(guī)則,用于產(chǎn)生功能設(shè)計(jì)布局/圖案形成裝置。這些規(guī)則由處理和設(shè)計(jì)限制來設(shè)定。例如,設(shè)計(jì)規(guī)則限定了電路器件(諸如柵極、電容器等)或互連線之間的間隔容許度,以便于確保電路器件或線不會以不被期望的方式相互作用。設(shè)計(jì)規(guī)則限制典型地稱作為“臨界尺寸”(CD)。電路的臨界尺寸可以被定義為線或孔的最小寬度或者兩條線或兩個孔之間的最小間隔。因此,CD確定了所設(shè)計(jì)的電路的整體尺寸和密度。當(dāng)然,集成電路制造中的目標(biāo)之一是如實(shí)地在襯底上(經(jīng)由圖案形成裝置)復(fù)現(xiàn)原始的電路設(shè)計(jì)。
[0119]在這種情形中采用的術(shù)語“掩?!被颉皥D案形成裝置”可以廣義地解釋成表示可以用于為入射的輻射束賦以對應(yīng)于將要在襯底的目標(biāo)部分中產(chǎn)生的圖案的圖案化橫截面的一般性的圖案形成裝置;術(shù)語“光閥”也可以用于這種情形。除了傳統(tǒng)的掩模(透射式或反射式掩模;二元掩模、相移掩模、混合型掩模等)之外,其它的圖案形成裝置的例子包括:
[0120]-可編程反射鏡陣列。這樣的器件的一個例子是具有粘彈性控制層和反射表面的矩陣可尋址表面。這樣的設(shè)備所依據(jù)的基本原理是(例如)反射表面的已尋址區(qū)域?qū)⑷肷漭椛浞瓷涑裳苌漭椛?,而未尋址區(qū)域?qū)⑷肷漭椛浞瓷涑煞茄苌漭椛洹J褂眠m合的濾光片,可以從反射束中過濾掉所述非衍射輻射,從而之后僅留下衍射輻射;這樣,所述束根據(jù)矩陣可尋址表面的尋址圖案而被圖案化。所需要的矩陣尋址可以通過使用適合的電子裝置進(jìn)行。關(guān)于這樣的反射鏡陣列的更多的信息可以參見例如美國專利%.5,296,891和%.5,523,193,通過引用將它們并入本文中。
[0121]-可編程LCD陣列。在美國專利N0.5,229,872中給出了這樣的構(gòu)造的一個例子,通過引用將其并入本文中。
[0122]如注意到的,微光刻術(shù)是器件(例如集成電路)的制造中的重要步驟,其中在襯底上形成的圖案限定了 IC的功能元件,諸如微處理器、存儲器芯片等。類似的光刻技術(shù)也用于形成平板顯示器、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)以及其它器件。
[0123]印刷具有小于光刻投影設(shè)備的經(jīng)典的分辨率極限的尺寸的特征的過程通常被稱為低Iu光刻術(shù),其基于分辨率公式CD = luXA/NA,其中λ是所采用的輻射波長(當(dāng)前在大多數(shù)情形中是248nm或193nm),NA是光刻投影設(shè)備中的投影光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑,CD是“臨界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸),以及Iu是經(jīng)驗(yàn)分辨率因子。通常,1^越小,在襯底上復(fù)現(xiàn)圖案(類似由電路設(shè)計(jì)者為獲得特定的電功能和性能而設(shè)計(jì)的形狀和尺寸)變得越困難。為了克服這些困難,復(fù)雜的精細(xì)調(diào)節(jié)步驟被應(yīng)用于光刻投影設(shè)備和/或設(shè)計(jì)布局。這些例如包括但不限于NA和光學(xué)相干性設(shè)定的優(yōu)化、定制的照射方案、相移圖案形成裝置的使用、在設(shè)計(jì)布局中的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(0PC,有時(shí)稱為“光學(xué)和過程校正”)或通常被定義成“分辨率增強(qiáng)技術(shù)(RET)”的其它方法等。
[0124]作為一個例子,光學(xué)鄰近效應(yīng)校正解決的問題是被投影到襯底上的設(shè)計(jì)布局的圖像的最終尺寸和定位將不與圖案形成裝置上的設(shè)計(jì)布局的尺寸和定位一致或不僅僅只依賴于圖案形成裝置上的設(shè)計(jì)布局的尺寸和定位。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,尤其是在光刻術(shù)模擬/優(yōu)化的情形中,術(shù)語“掩模”/“圖案形成裝置”和“設(shè)計(jì)布局”可以相互通用,這是因?yàn)樵诠饪绦g(shù)模擬/優(yōu)化中,物理的圖案形成裝置不是必須使用的,而是可以用設(shè)計(jì)布局來代表物理的圖案形成裝置。對于在一些設(shè)計(jì)布局上出現(xiàn)的小的特征尺寸和高的特征密度,給定特征的特定邊緣的位置在一定程度上將受其它相鄰特征的存在或不存在的影響。這些鄰近效應(yīng)由于從一個特征耦合至另一特征的微小量的光而產(chǎn)生和/或由非幾何光學(xué)效應(yīng)(諸如衍射和干涉)產(chǎn)生。類似地,鄰近效應(yīng)可能由在通常在光刻術(shù)之后的曝光后焙烤(PEB)JA蝕劑顯影和蝕刻期間的擴(kuò)散和其它化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生。
[0125]為了幫助確保設(shè)計(jì)布局中的投影圖像與給定的目標(biāo)電路設(shè)計(jì)的需求一致,需要使用復(fù)雜的數(shù)值模型、針對于設(shè)計(jì)布局的校正或預(yù)變形來預(yù)測和補(bǔ)償鄰近效應(yīng)。文章“Full-Chip Lithography Simulat1n and Design Analysis-How OPC Is Changing ICDesign” ?C.Spence ?Proc.SPIE ?Vol.5751 ?pp 1-14(2005)提供了當(dāng)前的“基于模型的”光學(xué)鄰近效應(yīng)校正過程的概述。在典型的高端設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)布局的幾乎每個特征都具有一些修改,用以實(shí)現(xiàn)投影圖像對于目標(biāo)設(shè)計(jì)的高保真度。這些修改可以包括邊緣位置或線寬的位移或偏置以及“輔助”特征的應(yīng)用,所述“輔助”特征用來輔助其它特征的投影。
[0126]應(yīng)用OPC通常不是“精確的科學(xué)”,而是經(jīng)驗(yàn)性的迭代過程,其不總是能補(bǔ)償所有可能的鄰近效應(yīng)。因此,OPC效果(例如在應(yīng)用OPC和任何其它的RET之后的設(shè)計(jì)布局)應(yīng)當(dāng)通過設(shè)計(jì)檢查進(jìn)行驗(yàn)證,即,使用經(jīng)過校準(zhǔn)的數(shù)值過程模型的透徹的全芯片模擬,用以最小化設(shè)計(jì)缺陷被引入圖案形成裝置圖案中的概率。
[0127]OPC和全芯片RET驗(yàn)證都可以基于如例如在公開號為US20050076322的美國專利申請和題為 “Optimized Hardware and Software For Fast ,Full Chip Simulat1n”,Y.Caoet al.,Proc.SPIE,Vol.5754,405(2005)的文章中所描述的數(shù)值模型化系統(tǒng)和方法。
[0128]—種RET與設(shè)計(jì)布局的全局偏差的調(diào)整有關(guān)。全局偏差為設(shè)計(jì)布局中的圖案與打算印刷在襯底上的圖案的差異。例如,25nm直徑的圓形圖案可以通過設(shè)計(jì)布局中的50nm直徑的圖案印刷到襯底上,或者通過設(shè)計(jì)布局中20nm直徑的圖案、且用大劑量印刷到襯底上。
[0129]除了對設(shè)計(jì)布局或圖案形成裝置(例如0PC)的優(yōu)化之外,照射源也可以被優(yōu)化,或者與圖案形成裝置優(yōu)化一起進(jìn)行優(yōu)化或單獨(dú)地進(jìn)行優(yōu)化,致力于改善整體的光刻保真度。在本文中術(shù)語“照射源”和“源”可以相互通用。眾所周知,離軸照射,諸如環(huán)形的、四極以及雙極的照射是經(jīng)證實(shí)的用于分辨包含在圖案形成裝置中的精細(xì)結(jié)構(gòu)(例如目標(biāo)特征)的方式。然而,在與傳統(tǒng)的照射源相比較時(shí),離軸照射源通常為空間圖像(Al)提供較低的輻射強(qiáng)度。因此,需要試圖優(yōu)化照射源,以在更精細(xì)的分辨率和降低的輻射強(qiáng)度之間獲得優(yōu)化的平衡。
[0130]例如,在Rosenbluth等題目為“Optimum Mask and Source Patterns to Print AGiven Shape,,,Journal of Microlithography,Microfabricat1n,Microsystems 1(1),PP.13-20,(2002)的文章中,可以發(fā)現(xiàn)諸多的照射源優(yōu)化方法。所述源被細(xì)分成多個區(qū)域,每一區(qū)域?qū)?yīng)于光瞳光譜的特定區(qū)域。之后,假定源分布在每一源區(qū)域中是均勻的,且對于過程窗口優(yōu)化每一區(qū)域的亮度。在Granik的題目為“Source Optimizat1n for ImageFidelity and Throughput”,Journal of Microlithography,Microfabncat1n,Microsystems 3(4),PP.509-522,(2004)的文章中闡述的另一例子中,綜述了幾個現(xiàn)有的源優(yōu)化方法,提出了基于照射器像素的方法,該方法將源優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成一系列非負(fù)的最小二乘優(yōu)化。
[0131]對于低Iu光刻術(shù),對源和圖案形成裝置的優(yōu)化對于確保用于臨界電路圖案的投影的可行的過程窗口是非常有用的。一些算法使得照射離散成獨(dú)立的源點(diǎn)和使圖案形成裝置離散成空間頻率域中的衍射級,和基于過程窗口度量(諸如曝光寬容度)獨(dú)立地用公式表達(dá)成本函數(shù)(其被定義為所選擇的設(shè)計(jì)變量的函數(shù)),所述過程窗口度量可以通過光學(xué)成像模型由源點(diǎn)強(qiáng)度和圖案形成裝置衍射級進(jìn)行預(yù)測。此處使用的術(shù)語“設(shè)計(jì)變量”的意思是設(shè)備或器件制造過程的一組參數(shù),例如光刻設(shè)備的使用者可以調(diào)整的參數(shù)或使用者可以通過調(diào)整這些參數(shù)來調(diào)整的圖像特性。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,器件制造過程的任何特性(包括源、圖案形成裝置、投影光學(xué)裝置和/或抗蝕劑特性中的這些特性)在優(yōu)化中可以在設(shè)計(jì)變量之中。成本函數(shù)通常是設(shè)計(jì)變量的非線性函數(shù)。之后標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化技術(shù)用于最小化成本函數(shù)。
[0132]源和圖案形成裝置(設(shè)計(jì)布局)優(yōu)化方法和系統(tǒng)允許使用成本函數(shù)沒有約束地且在實(shí)際可行的時(shí)間量內(nèi)同時(shí)優(yōu)化源和圖案形成裝置,其在共同轉(zhuǎn)讓的公開號為W02010/059954的PCT專利申請中進(jìn)行了描述,通過弓I用將其全部內(nèi)容并入本文中。
[0133]另一種源和掩模優(yōu)化方法和系統(tǒng)涉及通過調(diào)整源的像素來優(yōu)化所述源,其在公開號為2010/0315614的美國專利申請中進(jìn)行了描述,通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中。
[0134]如此處使用的術(shù)語“投影光學(xué)裝置”應(yīng)當(dāng)被廣義地解釋成包括各種類型的光學(xué)系統(tǒng),例如包括折射式光學(xué)裝置、反射式光學(xué)裝置、孔闌和折射反射式光學(xué)裝置。術(shù)語“投影光學(xué)裝置”還可以統(tǒng)一地或單獨(dú)地包括根據(jù)用于引導(dǎo)、成形或控制輻射投影束的這些設(shè)計(jì)類型中的任一種進(jìn)行操作的部件。術(shù)語“投影光學(xué)裝置”可以包括在光刻投影設(shè)備中的任何光學(xué)部件,而不管光學(xué)部件處于光刻投影設(shè)備的光路上的哪一位置上。投影光學(xué)裝置可以包括用于在輻射穿過圖案形成裝置之前成形、調(diào)整和/或投影來自源的輻射的光學(xué)部件,和/或用于在輻射穿過圖案形成裝置之后成形、調(diào)整和/或投影該輻射的光學(xué)部件。投影光學(xué)裝置通常不包括源和圖案形成裝置。
[0135]雖然上文已經(jīng)做出了具體參考,將本發(fā)明的實(shí)施例用于光學(xué)光刻術(shù)的情況中,但是應(yīng)該注意到,本發(fā)明的實(shí)施例可以用在其它的應(yīng)用中,例如壓印光刻術(shù),并且只要情況允許,不局限于光學(xué)光刻術(shù)。在壓印光刻術(shù)中,圖案形成裝置中的形貌限定了在襯底上產(chǎn)生的圖案??梢詫⑺鰣D案形成裝置的形貌印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中,在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后,所述圖案形成裝置被從所述抗蝕劑上移走,并在抗蝕劑中留下圖案。因此,使用壓印技術(shù)的光刻設(shè)備通常包括用于保持壓印模板的模板保持裝置、用于保持襯底的襯底臺以及一個或更多個致動器,所述致動器用于導(dǎo)致在襯底和壓印模板之間的相對移動以使得壓印模板的圖案可以被壓印到襯底的層上。
[0136]可以使用下述方面進(jìn)一步描述本發(fā)明:
[0137]1.—種計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、用于器件制造過程的缺陷預(yù)測方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括:
[0138]使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括與由所述器件制造過程所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與在所述處理參數(shù)值下在所述器件制造過程中所處理的生廣襯底相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指不;和
[0139]從分類模型產(chǎn)生輸出,其指示對于襯底的缺陷的預(yù)測。
[0140]2.根據(jù)方面I所述的方法,包括使用另一訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述另一訓(xùn)練組包括與由所述器件制造過程所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的另外的測量值或確定值以及關(guān)于與在所述處理參數(shù)的另外的值下在所述器件制造過程中所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指不。
[0141]3.根據(jù)方面2所述的方法,其中所述另外的值中的至少一些在使用測量值或確定值訓(xùn)練分類模型之后被生成。
[0142]4.根據(jù)方面2或3所述的方法,其中所述另一訓(xùn)練組包括除所述另外的值之外的所述測量值或確定值的至少一部分。
[0143]5.根據(jù)方面I至4中任一項(xiàng)所述的方法,還包括基于與由所述器件制造過程所處理的另外的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的另外的測量值或確定值來反復(fù)地進(jìn)行訓(xùn)練。
[0144]6.根據(jù)方面I至5中任一項(xiàng)所述的方法,還包括使用分類模型計(jì)算對于襯底的缺陷的概率。
[0145]7.根據(jù)方面6所述的方法,還包括:使用所述概率來調(diào)整所述器件制造過程的參數(shù)、被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)或者所述器件制造過程的參數(shù)和被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)兩者。
[0146]8.根據(jù)方面I至7中任一項(xiàng)所述的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述指示包括由光學(xué)測量工具、或操作者輸入、或由良品率數(shù)據(jù)或電子測試數(shù)據(jù)所確定的判定。
[0147]9.根據(jù)方面I至8中任一項(xiàng)所述的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述指示包括由經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突蛴?jì)算模型進(jìn)行的判定。
[0148]10.根據(jù)方面I至9中任一項(xiàng)所述的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述指示包括由光刻設(shè)備的使用者進(jìn)行的判定。
[0149]11.根據(jù)方面I至10中任一項(xiàng)所述的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述指示包括在將布局圖案化在襯底的每個管芯或每個襯底上之后的判定。
[0150]12.根據(jù)方面I至11中任一項(xiàng)所述的方法,其中分類模型涉及羅吉斯回歸、內(nèi)核羅吉斯回歸、支持矢量機(jī)或輸入矢量機(jī)。
[0151]13.根據(jù)方面I至12中任一項(xiàng)所述的方法,其中分類模型的類別數(shù)量是2。
[0152]14.根據(jù)方面13所述的方法,其中所述類別包括缺陷的存在和缺陷的不存在。
[0153]15.根據(jù)方面I至14中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述缺陷是選自由頸縮、線回退、線窄化、臨界尺寸、搭接和橋接構(gòu)成的組中的一個或更多種缺陷。
[0154]16.根據(jù)方面I至15中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述器件制造過程的參數(shù)是選自由光刻設(shè)備的輻射源的特性、光刻設(shè)備的投影光學(xué)裝置的特性、劑量、聚焦、抗蝕劑的特性、抗蝕劑顯影的特性、抗蝕劑曝光后焙烤的特性和襯底的蝕刻特性構(gòu)成的組中的一個或更多個參數(shù)。
[0155]17.根據(jù)方面I至16中任一項(xiàng)所述的方法,還包括使用利用將被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)模擬的過程參數(shù)的值以及關(guān)于與過程參數(shù)的模擬的值相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指示來訓(xùn)練分類模型。
[0156]18.根據(jù)方面I至17中任一項(xiàng)所述的方法,還包括使用由量測工具所測量的過程參數(shù)的值來訓(xùn)練分類模型。
[0157]19.根據(jù)方面I至18中任一項(xiàng)所述的方法,還包括確定關(guān)于與過程參數(shù)的值相關(guān)的缺陷的存在的指示。
[0158]20.根據(jù)方面I至19中任一項(xiàng)所述的方法,還包括測量或確定過程參數(shù)的值,所述值是選自來自于量測工具的測量值、良品率數(shù)據(jù)或來自于光刻設(shè)備的值中的一種或更多種值。
[0159]21.根據(jù)方面I至20中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述器件制造過程是蝕刻過程。
[0160]22.根據(jù)方面I至20中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述器件制造過程包括光刻圖案化過程。
[0161]23.一種訓(xùn)練分類模型的方法,所述方法包括:
[0162]使用分類模型預(yù)測在襯底中或襯底上的缺陷,所述分類模型具有作為獨(dú)立變量的用于光刻曝光襯底的器件制造過程的過程參數(shù)和/或?qū)⑹褂霉饪淘O(shè)備被提供到襯底上的圖案的布局參數(shù);
[0163]接收關(guān)于針對于過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的測量值或確定值的缺陷的存在的信息;和
[0164]基于所預(yù)測的缺陷和關(guān)于針對于過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的測量值或確定值的缺陷的存在的信息來訓(xùn)練分類模型。
[0165]24.根據(jù)方面23的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述信息包括由光學(xué)測量工具所測量的器件制造過程的過程參數(shù)的多個值。
[0166]25.根據(jù)方面23或24所述的方法,還包括基于在器件制造過程期間從由器件制造過程所處理的多個襯底所測量的數(shù)據(jù)來反復(fù)執(zhí)行預(yù)測、接收和訓(xùn)練。
[0167]26.根據(jù)方面23至25中任一項(xiàng)所述的方法,還包括:使用分類模型的輸出來調(diào)整所述器件制造過程的參數(shù)、被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)或者所述器件制造過程的參數(shù)和被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)兩者。
[0168]27.根據(jù)方面23至26中任一項(xiàng)所述的方法,其中分類模型涉及羅吉斯回歸、內(nèi)核羅吉斯回歸、支持矢量機(jī)或輸入矢量機(jī)。
[0169]28.—種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、產(chǎn)生分類模型以便于在器件制造過程中的缺陷預(yù)測的方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備所處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括由所述器件制造過程所處理的多個襯底的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與所述處理參數(shù)的值相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指示。
[0170]29.根據(jù)方面28所述的方法,還包括使用分類模型來預(yù)測在襯底中的缺陷。
[0171]30.根據(jù)方面29所述的方法,還包括提供所述缺陷的概率的估計(jì)。
[0172]31.—種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有記錄于其上的指令,所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方面中任一項(xiàng)所述的方法。
[0173]上文描述是說明性的,而不是限制性的。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚可以在不背離所附的權(quán)利要求的范圍的情況下如所述地做出修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、用于器件制造過程的缺陷預(yù)測方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括: 使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括與由所述器件制造過程所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與在所述處理參數(shù)的值下在所述器件制造過程中所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指示;和 從分類模型產(chǎn)生輸出,所述輸出指示對于襯底的缺陷的預(yù)測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,包括使用另一訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述另一訓(xùn)練組包括與由所述器件制造過程所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的另外的測量值或確定值以及關(guān)于與在所述處理參數(shù)的另外的值下在所述器件制造過程中所處理的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指不。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述另外的值中的至少一些在使用所述測量值或確定值訓(xùn)練分類模型之后被生成。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法,其中除所述另外的值之外,所述另一訓(xùn)練組還包括所述測量值或確定值的至少一部分。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括基于與由所述器件制造過程所處理的另外的生產(chǎn)襯底相關(guān)聯(lián)的過程參數(shù)的另外的測量值或確定值來反復(fù)地進(jìn)行所述訓(xùn)練步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括使用分類模型計(jì)算對于襯底的缺陷的概率。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,還包括:使用所述概率來調(diào)整所述器件制造過程的參數(shù)、被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)或者所述器件制造過程的參數(shù)和被圖案化到襯底上的布局的參數(shù)兩者。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述指示包括由光學(xué)測量工具或操作者輸入進(jìn)行的判定、或者由良品率數(shù)據(jù)或電子測試數(shù)據(jù)所確定的判定。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中關(guān)于缺陷的存在的所述指示包括由經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突蛴?jì)算模型進(jìn)行的判定、或由光刻設(shè)備的使用者進(jìn)行的判定、或在將布局圖案化在襯底的每個管芯或每個襯底上之后進(jìn)行的判定。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中分類模型涉及羅吉斯回歸、內(nèi)核羅吉斯回歸、支持矢量機(jī)或輸入矢量機(jī)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中分類模型的類別數(shù)量是2。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述類別包括缺陷的存在和缺陷的不存在。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述缺陷是選自由頸縮、線回退、線窄化、臨界尺寸、搭接和橋接構(gòu)成的組中的一個或更多種缺陷。14.一種訓(xùn)練分類模型的方法,所述方法包括: 使用分類模型預(yù)測在襯底中或襯底上的缺陷,所述分類模型具有作為獨(dú)立變量的用于光刻曝光襯底的器件制造過程的過程參數(shù)和/或使用光刻設(shè)備被提供到襯底上的圖案的布局參數(shù); 接收關(guān)于針對于過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的測量值或確定值的缺陷的存在的信息;和 基于所預(yù)測的缺陷和關(guān)于針對于過程參數(shù)和/或布局參數(shù)的測量值或確定值的缺陷的存在的信息來訓(xùn)練分類模型。15.—種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、產(chǎn)生分類模型以便于在器件制造過程中的缺陷預(yù)測的方法,所述器件制造過程涉及由光刻設(shè)備所處理的生產(chǎn)襯底,所述方法包括使用訓(xùn)練組來訓(xùn)練分類模型,所述訓(xùn)練組包括由所述器件制造過程所處理的多個襯底的過程參數(shù)的測量值或確定值以及關(guān)于與所述處理參數(shù)的值相關(guān)聯(lián)的缺陷的存在的指示。
【文檔編號】G03F7/20GK105849643SQ201480068175
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】S·A·米德萊布魯克斯, W·M·J·M·考恩, F·A·J·M·朱埃森, A·C·M·庫普曼, M·G·M·M·范卡拉埃吉
【申請人】Asml荷蘭有限公司