專利名稱：計算的過程控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域整體上涉及光刻過程和光刻設(shè)備，尤其涉及光刻設(shè)備和過程的性能穩(wěn)定性控制。
背景技術(shù)：
可以將光刻設(shè)備用在例如集成電路(IC)的制造中。在這種情形中，掩?？梢园瑢?yīng)于IC的單個層的電路圖案，這一圖案可以被成像到已經(jīng)涂覆了輻射敏感材料(抗蝕齊IJ)層的襯底(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，單個晶片將包含被經(jīng)由投影系統(tǒng)連續(xù)地(一次一個地)輻射的相鄰目標(biāo)部分的整個網(wǎng)絡(luò)。在一種類型的光刻投影設(shè)備中，每一目標(biāo)部分通過一次將整個掩模圖案曝光到目標(biāo)部分上而被輻射；這樣的設(shè)備通常稱作為晶片步進(jìn)機(jī)。在一種可替代的設(shè)備(通常稱為步進(jìn)掃描設(shè)備)中，通過投影束沿給定的參考方向(“掃描”方向)漸進(jìn)地掃描掩模圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描襯底臺，來輻射每一目標(biāo)部分。因為通常投影系統(tǒng)的放大率因子為M(通常< I)，襯底臺被掃描的速度V將是掩模臺被掃描的速度的M倍。在使用光刻投影設(shè)備的制造過程中，掩模圖案被成像到至少部分地被輻射敏感材料(抗蝕劑)層覆蓋的襯底上。在這一成像步驟之前，襯底可能經(jīng)歷各種工序，諸如涂底、抗蝕劑涂敷以及軟焙烤。在曝光后，襯底可以經(jīng)歷其它的工序，例如曝光后焙烤(PEB)、顯影、硬焙烤以及對所成像的特征的測量/檢驗。這一系列的工序被用作為使器件(例如IC)的單個層形成圖案的基礎(chǔ)。這樣的圖案化的層之后可能經(jīng)歷各種過程，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單個層。如果需要多個層，那么整個工序或其變形將不得不對于每一新層重復(fù)采用。最終，一系列器件將設(shè)置在襯底(晶片)上。之后通過諸如切片或切分等技術(shù)，將這些器件彼此分開，據(jù)此獨立的器件可以安裝在載體上，連接至引腳等。為了簡便起見，投影系統(tǒng)在本申請中可以被稱為“透鏡”，然而這一術(shù)語應(yīng)當(dāng)廣義地解釋成包括各種類型的投影系統(tǒng)，例如包括折射式光學(xué)裝置、反射式光學(xué)裝置以及折射反射式系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)用于引導(dǎo)、成形或控制投影輻射束的這些設(shè)計類型中的任一種進(jìn)行操作的部件，這樣的部件還可以在下文中被統(tǒng)稱或單獨稱為“透鏡”。另外，光刻設(shè)備可以是具有兩個或更多的襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺)的類型。在這樣的“多臺”裝置中，可以并行地使用額外的臺，或可以在一個或更多的臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多的其它臺用于曝光。參考上文的光刻掩模包括對應(yīng)于將被集成到硅晶片上的電路部件的幾何圖案。用于產(chǎn)生這樣的掩模的圖案通過使用CAD (計算機(jī)輔助設(shè)計)程序來形成，這一過程通常被稱為EDA(電子設(shè)計自動化)。大多數(shù)CAD程序遵循一組預(yù)定的設(shè)計規(guī)則，以便形成功能化掩模。這些規(guī)則通過處理和設(shè)計限制來設(shè)定。例如，設(shè)計規(guī)則限定了電路器件(諸如柵極、電容器等)之間或互連線之間的間隔公差，以便確保電路器件或線不會以不期望的方式相互作用。設(shè)計規(guī)則限制典型地被稱為“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兩個線或兩個孔之間的最小間隔。因此，CD確定了設(shè)計電路的整體尺寸和密度。當(dāng)然，集成電路制造中的一個目標(biāo)是在晶片上(經(jīng)由掩模)忠實地復(fù)現(xiàn)原始電路設(shè)計。注意到，微光刻術(shù)是半導(dǎo)體集成電路的制造中的核心步驟，其中在半導(dǎo)體晶片襯底上形成的圖案限定了半導(dǎo)體器件(諸如微處理器、儲存芯片等)的功能元件。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。隨著半導(dǎo)體制造工藝不斷發(fā)展，電路元件的尺寸被不斷地降低，同時每一器件的功能元件(諸如晶體管)的數(shù)量在數(shù)十年來一直遵循通常稱為“摩爾定律”的趨勢而穩(wěn)步地增長。在現(xiàn)在的技術(shù)條件下，通過使用被稱為掃描器的光學(xué)光刻投影系統(tǒng)來制造前沿器件的關(guān)鍵層，該掃描器使用來自深紫外激光光源的照射將掩模圖像投影到襯底上，從而產(chǎn)生具有充分地低于IOOnm的尺寸的獨立的電路特征，即該電路特征的尺寸小于投影光波長的一半。
印刷具有小于光學(xué)投影系統(tǒng)的經(jīng)典分辨率限制的尺寸的特征的過程，通常被稱為低h光刻術(shù)，其基于分辨率公式CD = Ic1X X /NA，其中\(zhòng)是采用的輻射波長(當(dāng)前在大多數(shù)情形中是248nm或193nm) ,NA是投影光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑，⑶是“臨界尺寸”(通常是印刷的最小特征尺寸)，以及h是經(jīng)驗分辨率因子。通常，k:越小，在晶片上復(fù)現(xiàn)如同由電路設(shè)計者為獲得特定的電功能和性能而設(shè)計的形狀和尺寸的圖案，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)用于投影系統(tǒng)以及掩模設(shè)計。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、相移掩模的使用、在掩模布局上的光刻鄰近效應(yīng)校正或通常被定義成“分辨率增強(qiáng)技術(shù)(RET) ”的其它方法。作為RET的一個重要的例子，光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(OPC)解決了晶片上所印刷的特征的最終尺寸和定位不僅僅是掩模上的對應(yīng)特征的尺寸和定位的函數(shù)的問題。注意到，術(shù)語“掩?！焙汀把谀０妗痹诖颂幨强梢韵嗷ネㄓ玫?。對于在典型的電路設(shè)計上出現(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鄰近特征的存在或不存在的影響。這些鄰近效應(yīng)由于光從一個特征耦合至另一特征的微小量的光而產(chǎn)生。類似地，鄰近效應(yīng)可以由在通常在光刻曝光之后的曝光后焙烤(PEB)、抗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。為了確保特征根據(jù)給定的目標(biāo)電路設(shè)計的需要在半導(dǎo)體襯底上產(chǎn)生，可能需要使用復(fù)雜的數(shù)值模型來預(yù)測鄰近效應(yīng)，和需要在成功地制造高端器件之前將校正或預(yù)變形施加至掩模設(shè)計。在典型的高端設(shè)計中，幾乎每一特征邊緣都需要一些修改，用以實現(xiàn)足夠接近目標(biāo)設(shè)計的所印刷的圖案。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”特征不是要印刷它們自己，但是將影響相關(guān)的主要特征的性質(zhì)。雖然OPC已經(jīng)集成到計算的光刻術(shù)領(lǐng)域中，但是基于晶片量測的過程控制已經(jīng)用于車間產(chǎn)品領(lǐng)域中。為了優(yōu)化整個顯影循環(huán)次數(shù)和制造方案，計算的光刻工作者和車間產(chǎn)品制造者已經(jīng)協(xié)作工作以優(yōu)化目標(biāo)設(shè)計、光刻過程和光刻設(shè)備參數(shù)。從歷史上來看，芯片制造者已經(jīng)相互獨立地優(yōu)化了多個制造步驟。然而，在朝向32nm技術(shù)節(jié)點和更小的技術(shù)節(jié)點進(jìn)發(fā)時，獨立的優(yōu)化不再是足夠的。所需要的是全盤的光刻術(shù)方法，其智能地集成了計算光刻術(shù)、基于晶片量測的光刻術(shù)以及過程控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了在計算的過程控制(CPC)領(lǐng)域中的多個創(chuàng)新。CPC通過分析光刻設(shè)備/過程的時間漂移在芯片制造循環(huán)期間提供了獨特的診斷能力，和提供了有助于實現(xiàn)光刻設(shè)備/光刻過程的性能穩(wěn)定性的方法。本發(fā)明的實施例通過保持光刻設(shè)備的性能和/或光刻過程的參數(shù)實質(zhì)上接近于預(yù)先定義的基準(zhǔn)線條件而能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的過程窗口和更高的產(chǎn)率。這通過比較所測量的時間漂移與基準(zhǔn)線性能模型來完成。如果在制造中，CPC通過平衡晶片量測技術(shù)和反饋回路優(yōu)化了特定圖案或掩模版的掃描器，和監(jiān)控和控制此外在時間上的重疊和/或⑶均勻性(⑶U)性能，以連續(xù)地保持系統(tǒng)接近基準(zhǔn)線條件。CPC可以被針對于特定的客戶要求、特定的技術(shù)節(jié)點和/或特定應(yīng)用修改。本發(fā)明的額外的方面用于補(bǔ)償非掃描器的效應(yīng)，諸如抗蝕劑過程漂移表征。本發(fā)明的還一方面能夠使用從過程識別標(biāo)志(signature)圖案(PSP)收集的晶片量測數(shù)據(jù)實現(xiàn)掃描器的匹配。
在參考附圖和具體實施方式
時本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本發(fā)明的這些和其它的方面，包括對應(yīng)于上述的方法的系統(tǒng)和計算機(jī)程序產(chǎn)品。


在接合附圖閱讀本發(fā)明的特定實施例的下述描述時，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白本發(fā)明的上文的和其它的方面和特征，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光刻系統(tǒng)的各子系統(tǒng)的方塊圖；圖2是對應(yīng)于圖I中的子系統(tǒng)的模擬模型的方塊圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設(shè)備/過程穩(wěn)定性控制方法的一些關(guān)鍵特征的流程圖；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的初始設(shè)置流程的例子；圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的性能監(jiān)控流程的例子；圖6是示例性的計算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖，其中可以實施本發(fā)明的實施例；和圖7是可以應(yīng)用本發(fā)明的實施例的光刻投影設(shè)備的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖被提供用作本發(fā)明的說明性示例，以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。注意到，下文的圖和示例不是要將本發(fā)明的范圍限制于單個實施例，而是可以通過相互交換描述的或示出的元件中的一些或全部的方式來實現(xiàn)其它的實施例。此外，在本發(fā)明的特定元件可以通過使用已知的部件部分地或完全地實現(xiàn)時，僅在對于理解本發(fā)明來說所必要的這些已知部件中的這些部分才會被描述，這樣的已知部件中的其它部分的詳細(xì)描述將被省略，以便不混淆本發(fā)明。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚的，除非在此處有另外的說明，如描述的在軟件中執(zhí)行的實施例應(yīng)當(dāng)不限于此，而是可以包括在硬件中實現(xiàn)的實施例、或軟件和硬件的組合中實現(xiàn)的實施例，反之亦然。在本發(fā)明的說明書中，除非另有具體說明，顯示單個部件的實施例不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是限制性的，相反，本發(fā)明是要包括包含多個相同部件的其它實施例，反之亦然。另外，同樣地，除非被明確地闡述之外，申請人不意圖使說明書或權(quán)利要求中的任何術(shù)語被指定成罕見的或特定的意思。另外，本發(fā)明包括示出的參考此處的已知部件的現(xiàn)在的和未來的已知等同物。整體上，半導(dǎo)體工業(yè)受“縮小制造更小的芯片特征的能力驅(qū)使，其通常導(dǎo)致器件性能增加和制造成本減小。然而，隨著芯片特征的變小，制造者必須工作所處的公差或“過程窗口”也變小。過程窗口越小，制造適合地工作的芯片越難。越小的過程窗口通常對諸如重疊和臨界尺寸均勻性(CDU)的參數(shù)施加極其嚴(yán)厲的要求。為了解決通過光刻術(shù)的芯片制造性需要，對控制光刻設(shè)備的增加的能力是關(guān)鍵的。注意到，盡管存在不同類型的光刻設(shè)備，包括但不限于掃描光刻設(shè)備，但是，術(shù)語“掃描器”已經(jīng)在本申請中被頻繁使用以表示用于執(zhí)行光刻過程的任何光刻設(shè)備。此外，光刻設(shè)備可以不是物理設(shè)備，而是物理設(shè)備的模擬模型。掃描器穩(wěn)定性控制系統(tǒng)和方法給制造者提供了對它們的掃描器的聚焦和重疊(即層至層對準(zhǔn))的均勻性更大的控制。這導(dǎo)致了對于給定的特征尺寸和芯片應(yīng)用的優(yōu)化的和穩(wěn)定的過程窗口，從而使得不斷縮小和產(chǎn)生更加先進(jìn)的芯片。注意到，掃描器穩(wěn)定性控制方法與其他控制因素(諸如可編程照射光瞳控制、投影光學(xué)裝置(透鏡)控制等)一起 工作。在首次安裝/使用光刻系統(tǒng)時，其被校準(zhǔn)以確保優(yōu)化的操作。然而，系統(tǒng)性能參數(shù)將隨時間漂移。小量的漂移是可以容忍的，但是超過一定閾值的漂移可能存在光刻過程和/或設(shè)備超出規(guī)范的風(fēng)險。因此制造者可能需要周期性地停止生產(chǎn)，用于重新校準(zhǔn)。更頻繁地校準(zhǔn)系統(tǒng)給出更大的過程窗口，但是通常意味著更多的被計劃的停機(jī)時間。掃描器穩(wěn)定性控制選擇極大地減小了這些生產(chǎn)中斷。除中斷之外，掃描器穩(wěn)定性控制系統(tǒng)自動地周期性地重設(shè)光刻設(shè)備/過程至預(yù)定的參考性能(通常稱為“基準(zhǔn)線”)。重設(shè)的周期可以由使用者控制。示例是每一天重設(shè)、在操作的任意小時之后重設(shè)、在一定數(shù)量的過程運(yùn)行次數(shù)之后重設(shè)等。為了進(jìn)行重設(shè)，掃描器穩(wěn)定性控制系統(tǒng)使用量測工具重新獲取在晶片上進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)測量。晶片可以是測試晶片或監(jiān)控晶片。使用包括特定散射儀標(biāo)記的特定測試掩模版來曝光監(jiān)控晶片。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，散射儀標(biāo)記也可以容納在實際目標(biāo)晶片中，諸如沿著劃線、在兩個芯片之間、在晶片的周邊區(qū)域中等。另外地，晶片測量技術(shù)不限于散射術(shù)。其可能涉及具有掃描電子顯微鏡(SEM)的傳統(tǒng)測量。本申請的掃描器穩(wěn)定性控制方法不受晶片量測的特定方法的限制。根據(jù)晶片量測，掃描器穩(wěn)定性控制系統(tǒng)確定系統(tǒng)已經(jīng)從其基準(zhǔn)線漂移多遠(yuǎn)。其之后計算例如晶片級重疊和聚焦校正數(shù)據(jù)。光刻設(shè)備之后將這些校正數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換成對于在隨后的晶片上的每一曝光的特定的校正，包括廣品晶片。掃描器穩(wěn)定控制的關(guān)鍵特征和優(yōu)點中的一些包括但不限于 在各種過程條件下長期的聚焦穩(wěn)定性，而不犧牲掃描器的生產(chǎn)率 在各種過程條件下長期的匹配的機(jī)器重疊穩(wěn)定性，而不犧牲掃描器的生產(chǎn)率 監(jiān)控掃描器重疊和聚焦的能力 有效地集成到全自動/半自動步驟中A.用于實施本發(fā)明的示例性實施例的光刻系統(tǒng)中的一般環(huán)境在討論本發(fā)明之前，先提供關(guān)于整個模擬和成像過程的簡短討論。圖I示出了示例性的光刻投影系統(tǒng)10。主要部件是光源12，其可以例如是深紫外準(zhǔn)分子激光源或其它波長(包括EUV波長)的源；照射光學(xué)裝置，其限定了部分相干性且可以包括特定的源成形光學(xué)裝置14、16a和16b ;掩?；蜓谀０?8 ;以及投影光學(xué)裝置16c，其在晶片平面22上產(chǎn)生掩模版圖案的圖像。光瞳面處的可調(diào)整的濾光片或孔闌20可以限制射到晶片平面22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)。在光刻模擬系統(tǒng)中，這些主要系統(tǒng)部件可以由分立的功能模塊進(jìn)行描述，例如如圖2所示。參考圖2，所述功能模塊包括設(shè)計布局模塊26，其限定了目標(biāo)設(shè)計布局；掩模布局模塊28，其限定了在成像過程中使用的掩模；掩模模型模塊30，其限定了在模擬過程期間使用的掩模布局的模型；光學(xué)模型模塊32，其限定了光刻系統(tǒng)的光學(xué)部件的性能；和抗蝕劑模型模塊34，其限定了在給定過程中使用的抗蝕劑的性能。已知，模擬過程的結(jié)果在結(jié)果模塊36中產(chǎn)生例如預(yù)測的輪廓和CD。更具體地，注意到在光學(xué)模型32中捕獲了照射和投影光學(xué)裝置的性質(zhì)，所述光學(xué)模型32包括但不限于NA-西格瑪(O)設(shè)定以及任何特定的照射源形狀，其中O (或西格瑪)是照射器的外部徑向范圍。涂覆到襯底上的光致抗蝕劑層的光學(xué)性質(zhì)(如折射率、膜厚、傳播和偏振效應(yīng))也可以被捕捉作為光學(xué)模型32的一部分。掩模模型30捕捉了掩模版的設(shè)計特征且還可以包括掩模的詳細(xì)物理性質(zhì)的表征。最終，抗蝕劑模型34描述了在抗 蝕劑曝光、PEB和顯影期間發(fā)生的化學(xué)過程的效應(yīng)，用于預(yù)測例如在襯底晶片上形成的抗蝕劑特征的輪廓。模擬的目標(biāo)是精確地預(yù)測例如邊緣的定位和CD，其之后可以與目標(biāo)設(shè)計進(jìn)行比較。目標(biāo)設(shè)計通常被定義為預(yù)OPC掩模布局，且將被設(shè)置成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字文件格式(諸如GDSII或OASIS)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解輸入文件格式是不相關(guān)的。B.本發(fā)明的示例性方法圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性的光刻性能穩(wěn)定性控制方法的一些關(guān)鍵步驟。在步驟S302中，基準(zhǔn)線性能模型被針對于光刻設(shè)備或光刻過程定義。這一模型被基于經(jīng)驗或基于初始設(shè)置/校準(zhǔn)開發(fā)。關(guān)于圖4討論了光刻設(shè)備的初始設(shè)置的例子?；鶞?zhǔn)線性能模型也可以被稱作為“試驗?zāi)Ｐ?Pilot model) ”、“參考模型”、“基準(zhǔn)線模型”或“基準(zhǔn)線參考模型”。在特定實施例中，基準(zhǔn)線性能模型被用作“靈敏度模型”，其中隨機(jī)測試圖案對一個或更多的過程參數(shù)的變化的CD (或其它度量)靈敏度可以根據(jù)該模型進(jìn)行計算。這將參考圖4進(jìn)行進(jìn)一步的討論。在步驟S304中，光刻設(shè)備或光刻過程的性能的穩(wěn)定性被監(jiān)控。這通過分析特定性能度量在特定預(yù)定的周期上和/或在相對于基準(zhǔn)線性能的預(yù)設(shè)間隔處的時間漂移來完成。或者說，基準(zhǔn)線性能用作用于測量性能隨著時間偏離多少的指導(dǎo)。參考圖5討論這一步驟的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。在步驟S302和S304中的一者或兩者中，可以使用晶片量測數(shù)據(jù)。在步驟S306中，使用在步驟S302中定義的模型來調(diào)整光刻設(shè)備中的一個或更多的設(shè)定，以補(bǔ)償時間漂移，使得性能被返回至實質(zhì)上接近期望的基準(zhǔn)線性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可能存在光刻設(shè)備或過程(或其的模擬模型)的參數(shù)，其不能被物理地調(diào)節(jié)成“設(shè)定”(即可以通過可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器設(shè)定的條件)。光刻設(shè)備的“設(shè)定”可以是更大一組光刻參數(shù)的子集。在物理掃描器中，可控制的或可調(diào)節(jié)的設(shè)定的一些例子是照射源的強(qiáng)度分配調(diào)節(jié)器(通過可編程反射鏡或其它裝置)、照射源的偏振控制調(diào)節(jié)器、在沿著投影光學(xué)裝置系統(tǒng)的透鏡光瞳平面或其它平面中的像差控制調(diào)節(jié)器、數(shù)值孔徑控制調(diào)節(jié)器等?？烧{(diào)節(jié)設(shè)定的其它例子可以包括照射源的波長光譜、掩模版的傾斜、晶片的傾斜等。注意到，本發(fā)明不限于通過調(diào)節(jié)設(shè)備的設(shè)定來補(bǔ)償物理掃描器的效應(yīng)的漂移。一些示例性的非掃描器的效應(yīng)(諸如抗蝕劑過程漂移)也可以通過調(diào)節(jié)設(shè)備的設(shè)定來補(bǔ)償。與抗蝕劑的過程漂移監(jiān)控相關(guān)的示例性參數(shù)可以是抗蝕劑圖像參數(shù)、抗蝕劑擴(kuò)散度、急冷劑濃度(quencherconcentration)等。例如,抗蝕劑擴(kuò)散效應(yīng)導(dǎo)致圖像對比度和劑量寬容度的退化,和被使得用平臺振動大程度地劣化?？芍?，特定光學(xué)設(shè)定可以被調(diào)節(jié)以部分地補(bǔ)償圖像對比度損失，例如NA或平臺振動?？刮g劑圖像參數(shù)可以包括臨界尺寸均勻性(⑶U)、邊緣定位誤差(EPE)、重疊誤差、側(cè)壁角(SWA)以及最佳聚焦偏移。圖4顯示用于光刻設(shè)備的最初設(shè)置的流程圖，以產(chǎn)生和/或校準(zhǔn)基準(zhǔn)線性能模型。在步驟S402中，一組測試圖案可以被設(shè)計和/或從已有的圖案池來獲得。注意到，測試圖案可以包括專門的測試圖案，其不是芯片布局的一部分?？商娲兀酒季值囊徊糠?即一些目標(biāo)圖案)可以用作測試圖案。在步驟S404中，掩模版被生成有測試圖案。掩模版可以是具有專門的測試圖案的專門的測試掩模版，或具有目標(biāo)圖案和/或測試圖案的目標(biāo)掩模版。目標(biāo)掩模版具有對應(yīng)于在晶片上復(fù)制的實際電路的布局。目標(biāo)掩模版還可以具有測試圖案。在目標(biāo)掩模版中，測試圖案可以被沿著劃線、在掩模版的邊緣處容納或點綴·有處于任何可利用的未被使用的實際區(qū)間(real estate)中的掩模版中的目標(biāo)圖案。通常，對于過程監(jiān)控和控制，使用有限數(shù)量的圖案。例如，可以使用20-50個圖案，但是說明性的例子不限制本發(fā)明的范圍。測試圖案可以被稱作為“過程識別標(biāo)志參數(shù)(PSP) ”。有限數(shù)量的PSP不足以充分地代表補(bǔ)償精確地測量和補(bǔ)償掃描器性能的時間漂移所需要的大量的過程參數(shù)的變化。通過大量的PSP的適合的設(shè)計和使各個PSP的集合相關(guān)聯(lián)以對對應(yīng)的過程參數(shù)變化是優(yōu)化地敏感的，可以生成“靈敏度模型”或“基準(zhǔn)線模型”?；蛘哒f，設(shè)計多個PSP，其中PSP的第一子集對應(yīng)于第一光刻過程參數(shù)的變化，PSP的第二子集對應(yīng)于第二光刻過程參數(shù)的變化。第一子集和第二子集可以包括單個圖案。優(yōu)化設(shè)計/選擇的PSP可以充分地擴(kuò)展光刻過程變化空間，以建立精確的基準(zhǔn)線性能模型?？梢栽诠餐瑩碛械腨e等人的US專利 7，695，876、題目為 “Method for identifying and using process window signaturepatterns for lithography process control” 中找到 PSP 的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。PSP 可以根據(jù)將被使用的量測工具來布局，即基于SEM的量測工具或基于散射的量測工具。在步驟S406中，使用預(yù)定的曝光條件來曝光掩模版。這被認(rèn)為是在時刻t = 0時的設(shè)置/校準(zhǔn)的目的初始曝光。在步驟S408中，晶片量測數(shù)據(jù)被從量測數(shù)據(jù)輸出收集。量測數(shù)據(jù)可以包括但不限于CDU、邊緣定位誤差(EPE)(或重疊誤差)、側(cè)壁角(SWA)、最佳聚焦偏移等。量測工具要求是可重復(fù)的和魯棒性的。在步驟S410中，使用晶片量測數(shù)據(jù)來生成和/或校準(zhǔn)基準(zhǔn)線模型。基準(zhǔn)線模型描述了在特定量測條件下的掃描器可調(diào)參數(shù)和PSP行為之間的關(guān)系。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以從已有的參考光刻模型獲得基準(zhǔn)線模型，且假定量測工具的不同行為可以通過已有的參考光刻模型來很好地預(yù)測。對于連續(xù)運(yùn)行(run-to-run)控制，僅關(guān)于參考模型的不同行為，而不是絕對的行為，是重要的。如果基準(zhǔn)線性能模型被定義，那么如圖5的流程圖中顯示的監(jiān)控穩(wěn)定性控制操作可以被執(zhí)行。圖5以在初始設(shè)置之后的后續(xù)時刻“t”曝光掩模版(即具有PSP的掩模版)開始。晶片量測數(shù)據(jù)被再次收集。在時刻t = 0和時刻“t”的晶片量測數(shù)據(jù)被比較以量化掃描器性能的時間漂移(步驟S506)。在時間漂移將被測量所針對的時間間隔可以被基于掃描器時間開支、量測開支以及計算開支、來自之前的時間漂移分析的歷史數(shù)據(jù)、用戶偏好或這些與其他因素的組合自動地確定。通過術(shù)語“開支”，所表達(dá)的意思是容納具有一些定制的要求和/或最終目標(biāo)的特定的程序所需要的額外的時間。例如，掃描器時間開支是確保此處討論的時間漂移測量步驟被包含所需要的額外時間。所述時間間隔還可以由用戶預(yù)先定義，即每一天、每“n”次過程運(yùn)轉(zhuǎn)、每幾個小時等。在步驟S508中，可調(diào)調(diào)節(jié)器被調(diào)整，即光刻設(shè)備設(shè)定被基于來自漂移分析的計算的校正項而改變。反饋控制回路可以用于調(diào)整所述設(shè)定。反饋控制回路的輸入可以包括下述中的一個或更多個在初始時刻和后續(xù)時刻的晶片測量數(shù)據(jù)之間的差別(例如ACD)，掩模版上的PSP對光刻過程參數(shù)變化的靈敏度等。對于連續(xù)運(yùn)行控制，為了實現(xiàn)穩(wěn)定的反饋回路控制，可以有目的地引入一些阻尼機(jī)構(gòu)。例如，可以不立即在一個步驟中對可調(diào)節(jié) 的調(diào)節(jié)器應(yīng)用所計算的優(yōu)化量的校正，這是因為其可能導(dǎo)致過補(bǔ)償和不穩(wěn)定。相反，所計算的優(yōu)化量的校正的一部分被在每一步驟中應(yīng)用，從而允許多步驟地調(diào)節(jié)以最終收斂到優(yōu)化值。在所述情形中，基準(zhǔn)線模型僅需要校正性地描述補(bǔ)償?shù)囊话阈缘牟町惙较?，而不是必須預(yù)測精確的差異行為。反饋控制回路注意殘余的誤差。這類似于OPC收斂。步驟S502至S510可以對于每個時間間隔At而被重復(fù)。注意到，通過在步驟S508中更新可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器設(shè)定，補(bǔ)償時間漂移，使得光刻設(shè)備的當(dāng)前的漂移的性能返回至期望的基準(zhǔn)線性能。在一個實施例中，調(diào)節(jié)量被計算，使得光刻過程被保持在過程窗口的中心或接近過程窗口的中心。本發(fā)明的范圍可以被擴(kuò)展至掃描器匹配，即匹配光刻設(shè)備的當(dāng)前的性能與參考掃描器的性能(或其的模擬模型)。PSP和基準(zhǔn)線模型可以用于獨立于應(yīng)用的掃描器匹配。如果所有的掩模版都在其上具有PSP結(jié)構(gòu)，那么可以使用晶片量測數(shù)據(jù)來生成掃描器匹配的方法手段，通過其使特定掃描器的性能與參考掃描器的性能匹配或適應(yīng)。另外地，劑量變化分量(場外或場內(nèi))可以根據(jù)PSP目標(biāo)的CD變化來提取，只要目標(biāo)被重復(fù)地布局到掩膜上(場外)或在多個晶片位置處曝光(場內(nèi))即可，并進(jìn)行晶片測量。這樣的變化之后可以被反饋至模塊，該模塊映射和/或調(diào)整輻射劑量的空間變化，用于補(bǔ)償CD (或其它度量)的空間變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員將在考慮到本發(fā)明的公開內(nèi)容的情況下，理解光刻模型可以用于確定光刻過程相對于光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的變化/調(diào)節(jié)的靈敏度。該靈敏度關(guān)聯(lián)可以用于確保一個或更多的設(shè)定的改變導(dǎo)致穩(wěn)定的光刻過程和/或可以用于防止不期望的過調(diào)量(overshoot)導(dǎo)致在改變一個或更多的設(shè)定之后光刻過程重新遠(yuǎn)離基準(zhǔn)線性能。此外，在本發(fā)明的實施例中，例如在不必進(jìn)行全系統(tǒng)的校準(zhǔn)的情況下，光刻設(shè)備可能具有在預(yù)定范圍內(nèi)變化的一些調(diào)節(jié)器。通過使用光刻模型，可以計算調(diào)節(jié)器的設(shè)定以使得光刻過程返回到預(yù)定的過程窗口內(nèi)，同時防止這些特定的調(diào)節(jié)器需要在這一預(yù)定的范圍之外變化。由于此原因，全系統(tǒng)校準(zhǔn)可能被延后，且這樣的光刻設(shè)備的停機(jī)時間可能被減小?；蛘哒f，光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的子組可能具有一預(yù)定義的范圍，一個或更多個設(shè)定的子集被允許在該預(yù)定義的范圍內(nèi)變化，其中光刻模型用于確定光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定以保持光刻過程處于定義的基準(zhǔn)線性能或?qū)嵸|(zhì)上接近定義的基準(zhǔn)線性能且同時保持一個或更多的設(shè)定的子集在預(yù)定的范圍內(nèi)，或者保持光刻過程在預(yù)定義的過程窗口內(nèi)且同時保持一個或更多的設(shè)定的子集在預(yù)定義的范圍內(nèi)。注意到，光刻設(shè)備的一些調(diào)節(jié)器可以被固定，或者是由于光刻設(shè)備中的約束，或由于光刻設(shè)備的使用者所強(qiáng)加的約束。在這樣的情況下，光刻模型可以用于找到不同的設(shè)定的組，以仍然使得光刻模型至少接近基準(zhǔn)線性能或在預(yù)定義的過程窗口內(nèi)而同時在光刻設(shè)備上使用其它的調(diào)節(jié)器。如之前所述，使用光刻模型來調(diào)整光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的步驟可以被迭代地執(zhí)行，每一迭代步驟包括對一個或更多的設(shè)定的相對小的調(diào)整。這一實施例可以用于通過以相對小的增量迭代地調(diào)整調(diào)節(jié)器的設(shè)定來確定特定調(diào)節(jié)器的靈敏度的種類，和查看在光刻過程上的效應(yīng)如何。用術(shù)語“相對小的增量或相對小的調(diào)整”所表達(dá)的意思是該調(diào) 整實質(zhì)上小于使得光刻設(shè)備在基準(zhǔn)線性能內(nèi)或至少接近基準(zhǔn)線性能或使得光刻設(shè)備在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)所需要的全部調(diào)整。在考慮到本發(fā)明的公開內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，光刻模型可以用于確定光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的(相對的或絕對的)效率度，以保持光刻過程處于或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能或保持光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。例如，本發(fā)明的所述實施例可以用于找到光刻設(shè)備上的哪些調(diào)節(jié)器可能在減小光刻過程的當(dāng)前的漂移是最有效的。同理，最有效的調(diào)節(jié)器可以用于使得光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)?？梢栽谔囟☉?yīng)用的本發(fā)明的范圍內(nèi)和/或依賴于用戶的偏好來修改上述示例性的實施例。C.用于實施本發(fā)明的實施例的計算機(jī)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)圖6是顯示計算機(jī)系統(tǒng)100的示例性方塊圖，該計算機(jī)系統(tǒng)可以輔助實施和/或執(zhí)行此處公開的圖案選擇方法。計算機(jī)系統(tǒng)100包括總線102或其它用于信息通信的通信機(jī)制；和與總線102耦接的用于處理信息的一個或更多的處理器104(和105)。計算機(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)行期間儲存臨時變量或其它中間信息。計算機(jī)系統(tǒng)100還包括被耦接至總線102的只讀存儲器(ROM) 108或其它靜態(tài)儲存裝置，其用于存儲用于處理器104的靜態(tài)信息和指令。設(shè)置存儲裝置110 (諸如磁盤或光盤)，且存儲裝置110耦接至總線102，用于存儲信息和指令。計算機(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)或平板顯示器或觸摸面板顯示器)，用于給計算機(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)耦接至用于將信息和命令選擇與處理器104通信的總線102。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。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，模擬過程的部分可以通過計算機(jī)系統(tǒng)100響應(yīng)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算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如儲存裝置110)讀取到主存儲器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)行此處描述的過程步驟。在多個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。在可替代的實施例中，硬接線電路可以用于替代軟件指令或與軟件指令組合以實施本發(fā)明。因此，本發(fā)明的實施例不限于任何特定的硬件電路和軟件的組合。如此處使用的術(shù)語“計算機(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，諸如主儲存器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-ROM、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、PROM和EPR0M、FLASH-EPR0M、任何其它儲存器芯片或卡盒、如下文描述的載波或計算機(jī)可以讀取的任何其它介質(zhì)。各種形式的計算機(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)程計算機(jī)的磁盤上。遠(yuǎn)程計算機(jī)可以加載指令到其動態(tài)存儲器中且使用調(diào)制解調(diào)器在電話線上發(fā)送所述指令。在計算機(jī)系統(tǒng)100本地的調(diào)制解調(diào)器可以接收電話線上的數(shù)據(jù)，和使用紅外發(fā)送器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成紅外信號。耦接至總線102的紅外探測器可以接收在紅外信號中攜帶的數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)置于總線102上。總線102將數(shù)據(jù)傳送至主存儲器106，處理器104從主存儲器106重新獲得和執(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。計算機(jī)系統(tǒng)100還優(yōu)選地包括耦接至總線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連接至本地網(wǎng)絡(luò)122。例如，通信接口 118可以是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)卡或調(diào)制解調(diào)器，用于提供數(shù)據(jù)通信連接至對應(yīng)類型的電話線。作為另一例子，通信接口 118可以是局域網(wǎng)(LAN)卡，以提供數(shù)據(jù)通信連接至兼容的LAN。無線鏈路也可以被實現(xiàn)。在任何這樣的實施方式中，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。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可以通過本地網(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)。本地網(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)的信號和在網(wǎng)絡(luò)鏈路120上且通過通信接口 118的信號將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送至計算機(jī)系統(tǒng)100和從計算機(jī)系統(tǒng)100傳送回，其是運(yùn)送信息的載波的示例性形式。計算機(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)送信息和接收數(shù)據(jù)，包括程序碼。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、局域網(wǎng)122和通信接口 118為應(yīng)用程序發(fā)送請求碼。根據(jù)本發(fā)明，一個這樣的被下載的應(yīng)用程序提供用于例如實施例的測試圖案選擇。接收碼可以在它被接收和/或儲存在儲存裝置110或其它用于之后的執(zhí)行的非易失性儲存器中時被處理器104執(zhí)行。如此，計算機(jī)系統(tǒng)100可以獲得成載波形式的應(yīng)用碼。D.示例性光刻工具圖I示意性地顯示示例性的光刻投影設(shè)備，其性能可以利用計算的光刻模型來模擬和/或優(yōu)化，該計算的光刻模型被使用本發(fā)明的測試圖案選擇過程來校準(zhǔn)。所述設(shè)備包括福射系統(tǒng)Ex、IL,用于供給投影福射束B。在這一特定的情形中，福射系統(tǒng)還包括福射源SO ；第一載物臺(掩模臺)MT，設(shè)置有用于保持掩模MA(例如掩模版)的掩模保持器并連接至第一定位裝置PM，所述第一定位裝置PM用于精確地相對于投影系統(tǒng)PS定位掩模；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 襯底保持器且連接至第二定位裝置PW，所述第二定位裝置PW用于相對于投影系統(tǒng)PS精確地定位襯底；投影系統(tǒng)(“透鏡”)PS(例如折射式、反射式或反射折射式的光學(xué)系統(tǒng))，用于將掩模MA的受輻射部分成像到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個或更多的管芯)上。如此處顯示的，所述設(shè)備是透射式(即具有透射式掩模)。然而，通常它還可以是反射式的，例如(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作為掩模的替代物使用；例子包括可編程反射鏡陣列或LCD矩陣。源SO(例如汞燈或準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。例如，這一輻射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)束器或束傳遞系統(tǒng)BD)之后供給到照射系統(tǒng)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O-外部和0-內(nèi)部)。另外，它通常包括各種其它部件，諸如積分器IN和聚光器CO。這樣，照射到掩模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。關(guān)于圖7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或F2激光的準(zhǔn)分子激光器)的情形。本發(fā)明包括這些情況中的至少兩個。輻射束B隨后被保持在掩模臺MT上的掩模MA所攔截。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述束B穿過透鏡PS，透鏡PS將束B聚焦到襯底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置(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,例如在從掩模庫機(jī)械獲取掩模MA之后或在掃描期間,第一定位裝置可以用于相對于束B的路徑定位掩模MA。通常，在長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)(未在圖7中明確地示出)的幫助下，實現(xiàn)載物臺MT、WT的移動。然而，在晶片步進(jìn)機(jī)的情形中(與步進(jìn)掃描工具相反)，掩模臺MT可以僅僅連接至短行程致動器或可以是固定的。圖案形成裝置MA和襯底W可以根據(jù)需要使用在圖案形成裝置中的對準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和晶片上的對準(zhǔn)標(biāo)記PU P2來對準(zhǔn)。
所示出的工具可以在兩種不同的模式中使用在步進(jìn)模式中，掩模臺MT可以保持為基本靜止，且一次(即單個“閃光”)將整個掩模圖像投影到目標(biāo)部分C上。襯底臺WT之后在X和/或y方向上被移動，使得可以通過束B來輻射不同的目標(biāo)部分C。在掃描模式中，除了給定的目標(biāo)部分C不在單個“閃光”中曝光之外，實質(zhì)上應(yīng)用了相同的方式。替代地，掩模臺MT可以沿給定方向(所謂“掃描方向”，例如y方向)以速度V移動，使得投影束B在掩模圖像上掃描；同時，襯底臺WT沿相同或相反的方向以速度V=Mv同時地移動，其中M是透鏡PL的放大率(典型地M= 1/4或1/5)。這樣，可以曝光相對大的目標(biāo)部分C，而不必對分辨率進(jìn)行折衷。此處公開的概念可以模擬用于使亞波長特征成像的任何一般性成像系統(tǒng)或在數(shù)學(xué)上對其進(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)能夠通過使用同步加速器 或通過用高能電子撞擊材料(固體或等離子體)來產(chǎn)生在20-5nm范圍內(nèi)的波長，用于產(chǎn)生在這一范圍內(nèi)的光子。因為大多數(shù)材料在這一范圍內(nèi)是吸收性的，所以通過具有鑰和硅的多個疊層的反射鏡來產(chǎn)生照射。該多疊層反射鏡具有40層對(layer paris)的鑰和硅，其中每一層的厚度是1/4波長?？梢杂肵射線光刻術(shù)來產(chǎn)生甚至更小的波長。典型地，同步加速器用于產(chǎn)生X射線波長。因為大多數(shù)材料在X射線波長處是吸收性的，所以吸收材料的薄片限定了特征將在何處印刷(正抗蝕劑)或在何處不印刷(負(fù)抗蝕劑)。雖然此處公開的構(gòu)思可以用于在諸如硅晶片等襯底上成像，但是應(yīng)當(dāng)理解，所公開的構(gòu)思可以與任何類型的光刻成像系統(tǒng)一起使用，例如與用于在除了硅晶片之外的襯底上成像的那些光刻成像系統(tǒng)一起使用。可以通過使用下述的方面來進(jìn)一步描述本發(fā)明I. 一種通過減小用于光刻過程的光刻設(shè)備的性能的時間漂移來控制所述光刻過程的方法，所述方法包括步驟(a)定義所述光刻設(shè)備的基準(zhǔn)線性能，其中用于所述基準(zhǔn)線性能的光刻模型被通過使用從在初始時刻使用所述光刻過程曝光的圖案收集的第一組晶片量測數(shù)據(jù)獲得，其中所述光刻模型配置成模擬一個或更多的光刻過程參數(shù)關(guān)于所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的變化；(b)通過相對于所述基準(zhǔn)線性能來分析與所述光刻設(shè)備的當(dāng)前的性能相關(guān)聯(lián)的時間漂移來監(jiān)控所述光刻設(shè)備的性能穩(wěn)定性，其中所述時間漂移通過比較在所述初始時刻收集的晶片量測數(shù)據(jù)和從在隨后時刻曝光的圖案收集的隨后的晶片量測數(shù)據(jù)來確定；和(C)通過減小所述基準(zhǔn)線性能和所述當(dāng)前的性能之間的差別來調(diào)整所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定，以減小所確定的時間漂移，由此保持所述光刻過程在所定義的基準(zhǔn)線性能內(nèi)或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能。2.根據(jù)方面I所述的方法，其中在步驟(C)中，反饋控制回路被用于調(diào)整所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定，其中對反饋控制回路的輸入包括下述中的一個或更多個在所述初始時刻和后續(xù)時刻的晶片量測數(shù)據(jù)之間的差別；和掩模版上的圖案對所述一個或更多的光刻過程參數(shù)的變化的靈敏度。
3.根據(jù)方面I所述的方法，其中在步驟(b)中，分析所述時間漂移的時間間隔被基于下述各項的一個或更多個來確定光刻設(shè)備時間開支、量測開支、計算開支、之前的時間漂移分析和用戶偏好。4.根據(jù)方面3所述的方法，其中所述時間間隔被自動地確定。5. 一種通過減小光刻過程的一個或更多的參數(shù)的時間漂移來控制所述光刻過程的方法，所述方法包括步驟(a)定義基準(zhǔn)線光刻過程，其中用于所述基準(zhǔn)線光刻過程的模型被通過使用從在初始時刻使用所述光刻過程在襯底上曝光的圖案收集的第一組晶片量測數(shù)據(jù)獲得，其中所述模型配置成模擬一個或更多的光刻過程參數(shù)的變化；(b)通過分析與當(dāng)前的光刻過程相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的時間漂移來監(jiān)控所述光刻過程的穩(wěn)定性，其中所述時間漂移通過比較在所述初始時刻獲得的晶片量測數(shù)據(jù)和從在隨后時刻 曝光的圖案獲得的隨后的晶片量測數(shù)據(jù)來確定；和(C)通過減小所述基準(zhǔn)線光刻過程和所述當(dāng)前的光刻過程之間的差別來調(diào)整用于執(zhí)行所述光刻過程的所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定，以減小所確定的時間漂移，由此保持所述光刻過程在所定義的基準(zhǔn)線光刻過程內(nèi)或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線光刻過程。6.根據(jù)方面5所述的方法，其中所述光刻過程的參數(shù)包括下述中的一個或更多個抗蝕劑圖像參數(shù)、抗蝕劑擴(kuò)散度、急冷劑濃度。7. 一種通過減小用于光刻過程的光刻設(shè)備的性能的時間漂移來控制所述光刻過程的方法，所述方法包括步驟(a)定義所述光刻設(shè)備的基準(zhǔn)線性能，其中用于所述基準(zhǔn)線性能的光刻模型被通過在初始時刻使用第一組量測數(shù)據(jù)獲得，其中所述光刻模型配置成模擬一個或更多的光刻過程參數(shù)關(guān)于所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的變化；(b)通過相對于所述基準(zhǔn)線性能來分析與所述光刻設(shè)備的當(dāng)前的性能相關(guān)聯(lián)的時間漂移來監(jiān)控所述光刻設(shè)備的性能穩(wěn)定性，其中所述時間漂移通過比較在所述初始時刻收集的量測數(shù)據(jù)和在隨后時刻收集的隨后的量測數(shù)據(jù)來確定；和(C)使用所述光刻模型調(diào)整所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定，以通過減小所述基準(zhǔn)線性能和所述當(dāng)前的性能之間的差別來減小所確定的時間漂移。8.根據(jù)方面7所述的方法，其中獲得所述光刻模型的步驟包括下述中的一個使用所述第一組量測數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述光刻模型，和使用所述第一組量測數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)已有的光刻模型。9.根據(jù)方面7所述的方法，其中在所述初始時刻的量測數(shù)據(jù)和在隨后時刻的量測數(shù)據(jù)中的一者或兩者包括從使用所述光刻設(shè)備曝光圖案和使用所述光刻過程處理所曝光的圖案所收集的晶片量測數(shù)據(jù)。10.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述光刻模型用于確定所述光刻過程響應(yīng)于所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的調(diào)整的靈敏度。11.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述光刻模型用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定中的哪一個被調(diào)整用于保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能處或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能，或被調(diào)整用于保持所述光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。
12.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述光刻模型用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的最小變化，以保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能，或者保持光刻過程處于預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。13.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的子集具有一預(yù)先定義的范圍，所述一個或更多的設(shè)定的所述子集被允許在預(yù)先定義的范圍中變化，且其中所述光刻模型被用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定以保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能且同時保持所述一個或更多的設(shè)定的所述子集在所述預(yù)先定義的范圍內(nèi)，或者所述光刻模型被用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定以保持所述光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)且同時保持所述一個或更多的設(shè)定的所述子集在所述預(yù)先定義的范圍內(nèi)。14.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的子集被固定，其中所述光刻模型用于確定所述光刻設(shè)備的其余的一個或更多的設(shè)定中的哪一個 用于調(diào)整，以保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能處或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能，或者保持所述光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。15.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述使用所述光刻模型調(diào)整所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的步驟被迭代地執(zhí)行，每一迭代步驟包括對所述一個或更多的設(shè)定的相對小的調(diào)整。16.根據(jù)方面7所述的方法，其中所述光刻模型用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的效率以保持光刻過程處于所述定義的基準(zhǔn)線性能或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能，或者保持光刻過程處于預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。17.根據(jù)方面7所述的方法，其中在步驟(C)中，所述光刻過程保持在預(yù)先定義的過程窗口中。雖然參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了具體描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易明白在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行變化和修改。意圖是所附的權(quán)利要求包含這樣的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種通過減小用于光刻過程的光刻設(shè)備的性能的時間漂移來控制所述光刻過程的方法，所述方法包括步驟 (a)定義所述光刻設(shè)備的基準(zhǔn)線性能，其中用于所述基準(zhǔn)線性能的光刻模型被通過使用從在初始時刻使用所述光刻過程曝光的圖案收集的第一組晶片量測數(shù)據(jù)獲得，其中所述光刻模型配置成模擬一個 或更多的光刻過程參數(shù)關(guān)于所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的變化； (b)通過相對于所述基準(zhǔn)線性能來分析與所述光刻設(shè)備的當(dāng)前的性能相關(guān)聯(lián)的時間漂移來監(jiān)控所述光刻設(shè)備的性能穩(wěn)定性，其中所述時間漂移通過比較在所述初始時刻收集的晶片量測數(shù)據(jù)和從在隨后時刻曝光的圖案收集的隨后的晶片量測數(shù)據(jù)來確定；和 (C)通過減小所述基準(zhǔn)線性能和所述當(dāng)前的性能之間的差別來調(diào)整所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定，以減小所確定的時間漂移，由此保持所述光刻過程在所定義的基準(zhǔn)線性能內(nèi)或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(b)和(C)被重復(fù)，直到所述光刻過程被使得在所述基準(zhǔn)線性能內(nèi)或?qū)嵸|(zhì)上接近所述基準(zhǔn)線性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在步驟(c)中，所述光刻過程被保持在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在步驟(a)之前，多個圖案被設(shè)計，其中所述多個圖案中的第一子集對應(yīng)于第一光刻過程參數(shù)的變化，所述多個圖案中的第二子集對應(yīng)于第二光刻過程參數(shù)的變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述晶片量測數(shù)據(jù)包括下述各項中的一個或更多個臨界尺寸均勻性(CDU)、邊緣定位誤差(EPE)、重疊誤差、側(cè)壁角(SWA)和最佳聚焦偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述圖案包括在測試掩模版上的測試圖案、在目標(biāo)掩模版上的測試圖案或在目標(biāo)掩模版上的目標(biāo)圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中目標(biāo)掩模版上的測試圖案定位在下述部位中的一個或更多個部位上劃線、設(shè)計布局的一個或更多個邊緣、和靠近或點綴有目標(biāo)圖案的設(shè)計布局上的未被利用的實際區(qū)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中用于所述基準(zhǔn)線性能的所述光刻模型通過與已有的參考模型匹配或適配于已有的參考模型來獲得。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在步驟(c)中，所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定包括照射源的強(qiáng)度分布、照射源的偏振分布圖、投影光學(xué)裝置的設(shè)定、照射源的波長光譜、掩模版的傾斜和晶片的傾斜。
10.一種通過減小光刻過程的一個或更多的參數(shù)的時間漂移來控制所述光刻過程的方法，所述方法包括步驟 (a)定義基準(zhǔn)線光刻過程，其中用于所述基準(zhǔn)線光刻過程的模型被通過使用從在初始時刻使用所述光刻過程在襯底上曝光的圖案收集的第一組晶片量測數(shù)據(jù)獲得，其中所述模型配置成模擬一個或更多的光刻過程參數(shù)的變化； (b)通過分析與當(dāng)前的光刻過程相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的時間漂移來監(jiān)控所述光刻過程的穩(wěn)定性，其中所述時間漂移通過比較在所述初始時刻獲得的晶片量測數(shù)據(jù)和從在隨后時刻曝光的圖案獲得的隨后的晶片量測數(shù)據(jù)來確定；和(c)通過減小所述基準(zhǔn)線光刻過程和所述當(dāng)前的光刻過程之間的差別來調(diào)整用于執(zhí)行所述光刻過程的所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定，以減小所確定的時間漂移，由此保持所述光刻過程在所定義的基準(zhǔn)線光刻過程內(nèi)或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線光刻過程。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述光刻過程的參數(shù)包括下述參數(shù)中的一個或更多個抗蝕劑圖像參數(shù)、抗蝕劑擴(kuò)散度、急冷劑濃度。
12.一種通過減小用于光刻過程的光刻設(shè)備的性能的時間漂移來控制所述光刻過程的方法，所述方法包括步驟 (a)定義所述光刻設(shè)備的基準(zhǔn)線性能，其中用于所述基準(zhǔn)線性能的光刻模型被通過在初始時刻使用第一組量測數(shù)據(jù)獲得，其中所述光刻模型配置成模擬一個或更多的光刻過程參數(shù)關(guān)于所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的變化； (b)通過相對于所述基準(zhǔn)線性能來分析與所述光刻設(shè)備的當(dāng)前的性能相關(guān)聯(lián)的時間漂移來監(jiān)控所述光刻設(shè)備的性能穩(wěn)定性，其中所述時間漂移通過比較在所述初始時刻收集的量測數(shù)據(jù)和在隨后時刻收集的隨后的量測數(shù)據(jù)來確定；和 (C)使用所述光刻模型調(diào)整所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定，以通過減小所述基準(zhǔn)線性能和所述當(dāng)前的性能之間的差別來減小所確定的時間漂移。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述光刻模型用于確定所述光刻過程響應(yīng)于所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定的調(diào)整的靈敏度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述光刻模型用于確定所述光刻設(shè)備的一個或更多的設(shè)定中的哪一個用于調(diào)整以保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能處或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能，或者用于調(diào)整以保持所述光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的子集具有一預(yù)先定義的范圍，所述一個或更多的設(shè)定的所述子集被允許在所述預(yù)先定義的范圍中變化，且其中所述光刻模型被用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定以保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能且同時保持所述一個或更多的設(shè)定的所述子集在預(yù)先定義的范圍內(nèi)，或者所述光刻模型被用于確定所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定以保持所述光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)且同時保持所述一個或更多的設(shè)定的所述子集在所述預(yù)先定義的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述光刻設(shè)備的所述一個或更多的設(shè)定的子集被固定，其中所述光刻模型用于確定所述光刻設(shè)備的其余的一個或更多的設(shè)定中的哪一個用于調(diào)整，以保持所述光刻過程處于所定義的基準(zhǔn)線性能處或?qū)嵸|(zhì)上接近所定義的基準(zhǔn)線性能，或者保持所述光刻過程在預(yù)先定義的過程窗口內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算的過程控制。本發(fā)明還提供了在計算過程控制(CPC)領(lǐng)域中的多個創(chuàng)新。CPC通過分析光刻設(shè)備/過程的時間漂移在芯片制造循環(huán)過程中提供了獨特的診斷能力，和提供了有助于實現(xiàn)光刻設(shè)備/光刻過程的性能穩(wěn)定性的方案。本發(fā)明的實施例通過保持光刻設(shè)備的性能和/或光刻過程的參數(shù)實質(zhì)上接近預(yù)先定義的基準(zhǔn)線條件而能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的過程窗口和更高的產(chǎn)率。這通過使用光刻過程模擬模型比較測量的時間漂移與基準(zhǔn)線性能來完成。如果在制造中，CPC通過平衡晶片量測技術(shù)和反饋回路優(yōu)化了特定圖案或掩模版的掃描器，和除此之外監(jiān)控和控制在時間上的重疊和/或CD均勻性(CDU)性能，以連續(xù)地保持系統(tǒng)接近基準(zhǔn)線條件。
文檔編號G06F17/50GK102799075SQ20121016252
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者葉軍, 曹宇, J·P·庫門 申請人:Asml荷蘭有限公司