專利名稱：選擇柵格模型以修正工藝配方的方法及其光刻組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方(process recipe)的方法，并且涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)由處理器運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品時(shí)執(zhí)行該方法。本發(fā)明還涉及一種使用該方法的光刻組件和使用該光刻組件的器件制造方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是將期望的圖案涂敷到襯底上、通常是涂敷到襯底的目標(biāo)部位上的機(jī)器。例如，光刻設(shè)備可被用于制造集成電路(IC)。在那種情況下，構(gòu)圖裝置(其可替換地被稱為掩膜或中間掩膜(reticle))可被用來產(chǎn)生要被形成在IC的各個(gè)層上的電路圖案。該圖案能夠被轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部位(例如包括一個(gè)或多個(gè)小片(die)的部分)上。圖案轉(zhuǎn)移一般是經(jīng)由成像到被設(shè)置在襯底上的輻射敏感的材料(抗蝕劑)層上。通常，單個(gè)襯底含有被連續(xù)構(gòu)圖的相鄰目標(biāo)部位的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂的步進(jìn)型光刻機(jī)(stepper)以及所謂的掃描型光刻機(jī)(scanner)，在步進(jìn)型光刻機(jī)中通過一次將整個(gè)圖案曝光到目標(biāo)部位上來輻射每個(gè)目標(biāo)部位，在掃描型光刻機(jī)中通過輻射束在給定方向(“掃描”方向)上掃描圖案來輻射每個(gè)目標(biāo)部位，同時(shí)同步地平行于這個(gè)方向或反向平行于這個(gè)方向來掃描襯底。還可能通過將圖案壓印到襯底上來將圖案從構(gòu)圖裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。
在掃描型光刻機(jī)中，依照某一柵格(即，掃描型光刻機(jī)柵格)來輻射目標(biāo)部位。通常，這樣的掃描型光刻機(jī)柵格是絕對(duì)柵格，即，通過絕對(duì)坐標(biāo)來定義柵格點(diǎn)，并且例如不是通過相對(duì)距離來定義柵格點(diǎn)。在處理襯底期間，在曝光期間或在曝光之后，如被轉(zhuǎn)移到襯底上的圖案變形，并且從而柵格變形。因此，如果第一圖案依照掃描型光刻機(jī)柵格被轉(zhuǎn)移到第一層n，并且由于層n的處理，在轉(zhuǎn)移之后該柵格變形，通過利用與被用于轉(zhuǎn)移第一圖案相同的柵格朝下一層轉(zhuǎn)移第二圖案(即，在第一層上的第二層n+1)會(huì)導(dǎo)致分別在層n和n+1中的第一和第二圖案的不對(duì)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
理想的是，提供一種在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形修正工藝配方的方法，該方法相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有改進(jìn)的性能。
為此，在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法，該方法包括—提供一組柵格模型；—通過對(duì)多個(gè)第一襯底上的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量來獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；—針對(duì)所述柵格模型組的每個(gè)柵格模型，檢查所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解該柵格模型，并且如果是這種情況，則將該柵格模型添加到柵格模型的子組；—從具有最低余量(residual)的柵格模型的子組中選擇該柵格模型。
本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)由處理器來運(yùn)行時(shí)執(zhí)行前述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
本發(fā)明還涉及光刻組件，該光刻組件包括—光刻系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)包括被配置來將被構(gòu)圖的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部位上的光刻設(shè)備，被設(shè)置來控制所述光刻設(shè)備的設(shè)置的控制單元，和被設(shè)置來在由所述光刻設(shè)備進(jìn)行投影之前和/或之后對(duì)所述襯底執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量并被設(shè)置來產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；—計(jì)量系統(tǒng)，該計(jì)量系統(tǒng)包括計(jì)量設(shè)備和計(jì)量控制單元，所述計(jì)量系統(tǒng)被設(shè)置來對(duì)所述襯底執(zhí)行至少一次套刻(overlay)測(cè)量，并且被設(shè)置來產(chǎn)生計(jì)量數(shù)據(jù)作為所述至少一次套刻測(cè)量的結(jié)果；和—控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被連接到所述光刻系統(tǒng)和所述計(jì)量系統(tǒng)，并且被設(shè)置來從所述光刻系統(tǒng)接收所述對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和從所述計(jì)量系統(tǒng)接收所述計(jì)量數(shù)據(jù)；其中，所述控制系統(tǒng)包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器被連接到所述處理器并被設(shè)置用于存儲(chǔ)工藝配方和一組模型，以及其中，所述光刻組件被設(shè)置來執(zhí)行前述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
本發(fā)明還涉及器件制造方法，該器件制造方法包括利用上述光刻組件將圖案從構(gòu)圖裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。
本發(fā)明還涉及一種選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法，該方法包括—提供一組柵格模型；—通過對(duì)多個(gè)第一襯底上的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量來獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；—通過對(duì)多個(gè)第一襯底上的多個(gè)第一套刻標(biāo)記執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量來獲得計(jì)量數(shù)據(jù)；—針對(duì)所述柵格模型組的每個(gè)柵格模型，檢查所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解柵格模型，并且如果是這種情況，則將該柵格模型添加到柵格模型的子組中；—針對(duì)所述柵格模型子組的每個(gè)柵格模型，確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)；—針對(duì)所述柵格模型子組的每個(gè)柵格模型，確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)的套刻性能指標(biāo)；—利用所確定的套刻性能指標(biāo)來選擇柵格模型。
本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)由處理器來運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
本發(fā)明還涉及光刻組件，該光刻組件包括—光刻系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)包括被配置來將被構(gòu)圖的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部位上的光刻設(shè)備，被設(shè)置來控制所述光刻設(shè)備的設(shè)置的控制單元，和被設(shè)置來在由所述光刻設(shè)備進(jìn)行投影之前和/或之后對(duì)所述襯底執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量并且被設(shè)置來產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；—計(jì)量系統(tǒng)，該計(jì)量系統(tǒng)包括計(jì)量設(shè)備和計(jì)量控制單元，所述計(jì)量系統(tǒng)被設(shè)置來對(duì)所述襯底執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量并且被設(shè)置來產(chǎn)生計(jì)量數(shù)據(jù)作為所述至少一次套刻測(cè)量的結(jié)果；和—控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被連接到所述光刻系統(tǒng)和所述計(jì)量系統(tǒng)，并被設(shè)置來從所述光刻系統(tǒng)中接收所述對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和從所述計(jì)量系統(tǒng)中接收所述計(jì)量數(shù)據(jù)；其中，所述控制系統(tǒng)包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器被連接到所述處理器，并被設(shè)置用于存儲(chǔ)工藝配方和一組模型，以及其中，所述光刻組件被設(shè)置來執(zhí)行前述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
最后，本發(fā)明涉及器件制造方法，該器件制造方法包括利用上述光刻組件將圖案從構(gòu)圖裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。


現(xiàn)在僅僅通過實(shí)例，參照隨附的示意圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中相對(duì)應(yīng)的參考符號(hào)表示相對(duì)應(yīng)的部件，并且其中—圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；—圖2示出包括光刻設(shè)備、對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和控制單元的光刻組件；—圖3示出經(jīng)由軌道連接的光刻設(shè)備和計(jì)量系統(tǒng)；—圖4a示出套刻標(biāo)記的典型實(shí)例；—圖4b示出套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的典型實(shí)例；—圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的修正工藝引起的柵格變形的方法的流程圖；—圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的修正工藝引起的柵格變形的方法的流程圖；—圖7a-c示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過柵格模型來確定柵格的第一實(shí)例；—圖8a-c示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過柵格模型來確定柵格的第二實(shí)例；—圖9a-c示意性地示出針對(duì)場(chǎng)內(nèi)的變形來實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的實(shí)例；—圖10示出可被用于本發(fā)明實(shí)施例的控制單元的更詳細(xì)的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。該設(shè)備包括—照明系統(tǒng)(照明裝置)IL，其被配置來調(diào)節(jié)輻射束B(例如，UV輻射或EUV輻射)。
—支承結(jié)構(gòu)(例如，掩膜臺(tái))MT，其被構(gòu)造來支承構(gòu)圖裝置(例如，掩膜)MA并且被連接到第一定位器PM，該第一定位器PM被配置來根據(jù)某些參數(shù)精確地定位構(gòu)圖裝置；—襯底臺(tái)(例如，晶片臺(tái))WT，其被構(gòu)造來支撐襯底(例如，涂敷有抗蝕劑的晶片)W并且被連接到第二定位器PW，該第二定位器PW被配置來根據(jù)某些參數(shù)精確地定位襯底；和—投影系統(tǒng)(例如，折射投影透鏡系統(tǒng))PS，其被配置來將由構(gòu)圖裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部位C(例如包括一個(gè)或多個(gè)小片)上。
照明系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，諸如包括折射、反射、磁性、電磁、靜電或其它類型的光學(xué)部件或其任意組合，用于引導(dǎo)、成形或控制輻射。
支承結(jié)構(gòu)支承構(gòu)圖裝置，即承受構(gòu)圖裝置的重量。該支承結(jié)構(gòu)以取決于構(gòu)圖裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)和其他條件的方式來支撐構(gòu)圖裝置，這些其他條件諸如構(gòu)圖裝置是否被支撐在真空環(huán)境中。該支承結(jié)構(gòu)可以使用機(jī)械、真空、靜電或其他鉗位技術(shù)來支撐構(gòu)圖裝置。該支承結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如按照要求可以是固定的或可移動(dòng)的。支承結(jié)構(gòu)可以保證構(gòu)圖裝置位于例如相對(duì)于投影系統(tǒng)的期望的位置。在此，術(shù)語“中間掩膜”或“掩膜”的任意使用可被認(rèn)為是與更常用的術(shù)語“構(gòu)圖裝置”同義的。
在此所使用的術(shù)語“構(gòu)圖裝置”應(yīng)該廣義地被解釋為涉及任何器件，這些器件能夠被用來在輻射束的橫截面中將圖案賦予輻射束，以便在襯底的目標(biāo)部位中產(chǎn)生圖案。應(yīng)該注意，例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征，那么被賦予輻射束的圖案不可精確地對(duì)應(yīng)于襯底目標(biāo)部位中的期望的圖案。通常，被賦予輻射束的圖案將對(duì)應(yīng)于在目標(biāo)部位中所形成的器件中的特定功能層，該器件諸如集成電路。
構(gòu)圖裝置可以是透射的或是反射的。構(gòu)圖裝置的實(shí)例包括掩膜、可編程鏡面陣列以及可編程液晶顯示面板。掩膜在光刻中是眾所周知的，并且包括的掩膜類型諸如有二進(jìn)制、交替相移和衰減相移、以及各種混合掩膜類型。可編程鏡面陣列的實(shí)例采用小鏡面的矩陣排列，每個(gè)鏡面可以單獨(dú)傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。傾斜的鏡面將圖案賦予由鏡面矩陣所反射的輻射束中。
在此所使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)廣義地被解釋為包括任何類型的投影系統(tǒng)，即包括折射的、反射的、折反射的、磁的、電磁的、和靜電的光學(xué)系統(tǒng)或其任何組合，如適于正被使用的曝光輻射或適于諸如使用浸液或者使用真空的其他因素那樣。在此的術(shù)語“投影透鏡”的任意使用被認(rèn)為與更常用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。
如此處所示出的那樣，設(shè)備是透射型的(例如，采用透射掩膜)?？商鎿Q地，該設(shè)備可以是反射型的(例如，采用上述類型的可編程鏡面陣列、或采用反射掩膜)。
光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái)座)或多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩膜臺(tái))的類型。在這種“多臺(tái)座”機(jī)器中，附加的臺(tái)可并行使用，或準(zhǔn)備步驟可在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行，而一個(gè)或多個(gè)其他的臺(tái)被用于曝光。
光刻設(shè)備還可以是這樣的類型，其中，至少一部分襯底通過具有相對(duì)高的折射率的液體(例如水)來覆蓋，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。也可將浸液用于光刻設(shè)備中的其它空間，例如用在掩膜和投影系統(tǒng)之間。浸沒技術(shù)在本領(lǐng)域是眾所周知的，用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。在此所使用的術(shù)語“浸沒”不是指結(jié)構(gòu)(諸如襯底)必須被浸沒在液體中，而是說，在曝光期間，液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。
參見圖1，照明裝置IL從輻射源SO接收輻射束。例如，當(dāng)輻射源是準(zhǔn)分子激光器時(shí)，輻射源和光刻設(shè)備可以是獨(dú)立的實(shí)體。在這些情況下，輻射源并不形成光刻設(shè)備的部分，并且輻射束借助于射束傳送系統(tǒng)BD從輻射源SO被傳遞到照明裝置IL，射束傳送系統(tǒng)BD例如包括適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)鏡面和/或擴(kuò)束器。在其它情況下，例如當(dāng)輻射源是汞燈時(shí)，輻射源可以是光刻設(shè)備的組成部分。輻射源SO和照明裝置IL(如果需要的話則與射束傳送系統(tǒng)BD一起)可被稱為輻射系統(tǒng)。
照明裝置IL可以包括調(diào)節(jié)器AD，用于調(diào)節(jié)輻射束的角強(qiáng)度分布。通常能夠調(diào)節(jié)至少在照明裝置的光瞳面上的強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向延伸(通常分別被稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)。此外，照明裝置IL可以包括各種其它的部件，諸如包括積分器IN和聚光器CO。照明裝置可被用來調(diào)節(jié)輻射束，以使之在其橫截面上具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
輻射束B入射到被支撐在支承結(jié)構(gòu)(例如，掩膜臺(tái)MT)上的構(gòu)圖裝置(例如，掩膜MA)上，并由該構(gòu)圖裝置來構(gòu)圖。輻射束B在穿過掩膜MA后通過投影系統(tǒng)PS，該投影系統(tǒng)PS將射束聚焦到襯底W的目標(biāo)部位C上。借助于第二定位器PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀裝置、線性編碼器或電容傳感器)，襯底臺(tái)WT能夠精確移動(dòng)，例如，以便將不同的目標(biāo)部位C定位在輻射束B的路徑中。同樣，第一定位器PM和另一位置傳感器(其在圖1中沒有明確地示出)能夠被用來例如在從掩膜庫中進(jìn)行機(jī)械檢索之后或在掃描期間相對(duì)于輻射束B的路徑精確定位掩膜MA。一般來說，掩膜臺(tái)MT的移動(dòng)可以借助于長行程膜塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)來實(shí)現(xiàn)，這些模塊形成第一定位器PM的部分。同樣，襯底臺(tái)WT的移動(dòng)可以利用長行程模塊和短行程模塊來實(shí)現(xiàn)，這些模塊形成第二定位器PW的部分。在步進(jìn)型光刻機(jī)(與掃描型光刻機(jī)相反)的情況下，掩膜臺(tái)MT可以僅被連接到短行程執(zhí)行器或可以是固定的。掩膜MA和襯底W可以利用掩膜對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來對(duì)準(zhǔn)。雖然如圖所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)專用的目標(biāo)部位，但這些標(biāo)記可以位于這些目標(biāo)部位之間的間隙中(這些標(biāo)記公知為劃線(scribe-lane)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)。同樣，在其中在掩膜MA上設(shè)置有不止一個(gè)小片的情況下，掩膜對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可位于這些小片之間。
所示出的設(shè)備可被用于以下模式中的至少一種1.在步進(jìn)模式中，掩膜臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT基本上保持固定，同時(shí)將被賦予輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部位C上(即，單次靜態(tài)曝光)。然后將襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得不同的目標(biāo)部位C被曝光。在步進(jìn)模式中，輻照?qǐng)龅淖畲蟪叽缦拗茊未戊o態(tài)曝光中所成像的目標(biāo)部位C的大小。
2.在掃描模式中，同步地對(duì)掩膜臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT進(jìn)行掃描，同時(shí)將被賦予輻射束的圖案投射到目標(biāo)部位C上(即，單次動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩膜臺(tái)MT的速度和方向可以由投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大和圖像翻轉(zhuǎn)特性來確定。在掃描模式中，輻照?qǐng)龅淖畲蟪叽缦拗茊未蝿?dòng)態(tài)曝光中的目標(biāo)部位的(沿非掃描方向的)寬度，而掃描移動(dòng)的長度確定目標(biāo)部位的(沿掃描方向的)高度。
3.在另一種模式中，掩膜臺(tái)MT基本上保持固定，從而支撐可編程構(gòu)圖裝置，移動(dòng)或掃描襯底臺(tái)WT，同時(shí)將被賦予輻射束的圖案投影到目標(biāo)部位C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在每次移動(dòng)襯底臺(tái)WT之后或在掃描期間連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新可編程構(gòu)圖裝置。這種工作模式可以容易地用于利用可編程構(gòu)圖裝置(諸如上述類型的可編程鏡面陣列)的無掩膜光刻技術(shù)中。
也可以采用上述使用模式的組合和/或變型或完全不同的使用模式。
圖2示出包括對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11、光刻設(shè)備12和控制單元13的光刻組件10。多個(gè)襯底W(示意性地示為一批襯底15)能夠進(jìn)入該組件10中。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11測(cè)量該批襯底15，從而得到對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。將對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)朝控制單元13發(fā)送，該動(dòng)作用箭頭16示意性地示出。然后，控制單元13基于所接收到的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)修改曝光數(shù)據(jù)。將曝光數(shù)據(jù)朝光刻設(shè)備12發(fā)送，這用箭頭17示意性地示出。現(xiàn)在，將該批襯底15朝光刻設(shè)備12傳輸，并且該批襯底15中的每個(gè)襯底W根據(jù)控制單元13所發(fā)送的曝光數(shù)據(jù)進(jìn)行曝光。在曝光之后，該批襯底15從組件10移開。已經(jīng)被曝光的該批襯底15中的襯底W的事實(shí)用點(diǎn)充滿來示意性地示出。
圖3示出光刻系統(tǒng)20、計(jì)量系統(tǒng)30和控制系統(tǒng)40。襯底或襯底批傳輸系統(tǒng)可以提供兩個(gè)系統(tǒng)20和30之間的連接?？商鎿Q地，兩個(gè)系統(tǒng)20和30可以通過軌道來連接。光刻系統(tǒng)20包括光刻設(shè)備21，并且可以包括對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)22。光刻設(shè)備21和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)22之間的關(guān)系已參考圖2中進(jìn)行了解釋。光刻系統(tǒng)20還包括控制單元23，該控制單元23被連接到光刻設(shè)備21并且具有與圖2中的控制單元13類似的功能。一批襯底25可以進(jìn)入光刻系統(tǒng)20，用于根據(jù)從控制單元23接收到的曝光數(shù)據(jù)來由光刻設(shè)備21進(jìn)行曝光。(例如，曝光配方格式的)曝光數(shù)據(jù)的傳輸用箭頭27示意性地示出。曝光數(shù)據(jù)可以根據(jù)利用對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)22所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來修改。將對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)朝控制單元23發(fā)送，用箭頭26示意性地示出，以用作修改曝光數(shù)據(jù)的可能的基礎(chǔ)。必須理解，盡管圖示的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)22是與光刻設(shè)備21分離的獨(dú)立單元，但是對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)22仍可由光刻設(shè)備21所容納，如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣。
成批的被曝光的襯底25離開光刻系統(tǒng)20，并且通過批傳輸系統(tǒng)或本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它方式向計(jì)量系統(tǒng)30傳輸。在包括計(jì)量設(shè)備31和計(jì)量控制單元33的計(jì)量系統(tǒng)30中，測(cè)量指定特征的位置，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣。將所測(cè)量的數(shù)據(jù)(稱為計(jì)量數(shù)據(jù))朝計(jì)量控制單元33發(fā)送。計(jì)量數(shù)據(jù)從計(jì)量設(shè)備31向計(jì)量控制單元33的傳輸用箭頭35示意性地示出。然后，計(jì)量控制單元33將計(jì)量數(shù)據(jù)修改成適于控制系統(tǒng)40的格式。計(jì)量數(shù)據(jù)從計(jì)量控制單元33向控制系統(tǒng)40的隨后的傳輸用箭頭37示意性地示出。計(jì)量數(shù)據(jù)由控制系統(tǒng)40利用，以修改曝光配方中的曝光數(shù)據(jù)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣。
通常，光刻系統(tǒng)20例如經(jīng)過軌道被連接到其它處理設(shè)備。這種處理設(shè)備的實(shí)例包括用于后曝光烘焙的烘箱、用于進(jìn)行蝕刻的蝕刻機(jī)和用于化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的拋光裝置。為了維持某一吞吐量，成批的襯底25必需在處理設(shè)備中的每個(gè)機(jī)器中在相同的時(shí)間周期內(nèi)被處理。因此，在計(jì)量系統(tǒng)30位于軌道內(nèi)的情況下，計(jì)量系統(tǒng)30的吞吐量由軌道的性能來限定，反之亦然。
控制系統(tǒng)40可以是高級(jí)過程控制(APC)系統(tǒng)。APC系統(tǒng)通常被用于保證良好的套刻。在一批襯底曝光后，例如通過利用計(jì)量系統(tǒng)30來對(duì)該批中的幾個(gè)襯底測(cè)量套刻。然后，所測(cè)量的套刻數(shù)據(jù)直接地或在經(jīng)過計(jì)量控制單元33的某種預(yù)處理后發(fā)送到APC系統(tǒng)。隨后，APC系統(tǒng)基于曝光和處理歷史來計(jì)算套刻的修正值，并且這些修正值可被用于調(diào)整光刻設(shè)備(例如，光刻設(shè)備21)，以最小化套刻誤差。這也被稱為套刻計(jì)量反饋環(huán)。在APC系統(tǒng)的實(shí)施例中，通過控制系統(tǒng)40所計(jì)算的調(diào)整利用光刻系統(tǒng)20的控制單元23來傳送，并且用箭頭29示意性地示出。在一實(shí)施例中，出于稍后在說明書中會(huì)解釋的目的，APC系統(tǒng)的實(shí)施例中的控制系統(tǒng)40也可以考慮利用對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)22所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。出于這些原因，對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)從光刻系統(tǒng)20的控制單元23向控制系統(tǒng)40的傳輸用箭頭28示意性地示出。
控制系統(tǒng)40一般位于光刻系統(tǒng)20和計(jì)量系統(tǒng)30的外面。在一實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)40可同時(shí)被連接到多個(gè)光刻系統(tǒng)20和計(jì)量系統(tǒng)30?？刂葡到y(tǒng)40(尤其是在涉及APC系統(tǒng)的實(shí)施例中)還可由操作員獨(dú)立于光刻系統(tǒng)20和計(jì)量系統(tǒng)30地來操作。
通過利用對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(例如，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)11)對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的測(cè)量，可以獲得在本說明書前面涉及的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。同樣，通過利用計(jì)量設(shè)備(例如，計(jì)量設(shè)備31)對(duì)套刻標(biāo)記的測(cè)量來獲得計(jì)量數(shù)據(jù)。在圖4a中示出套刻標(biāo)記的典型實(shí)例。套刻標(biāo)記50包括外部結(jié)構(gòu)51和內(nèi)部結(jié)構(gòu)52。外部結(jié)構(gòu)51在層n中被處理，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)52在層n+1中被處理。完全的套刻意味著，內(nèi)部結(jié)構(gòu)52和外部結(jié)構(gòu)51之間的距離在相同方向上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)52兩側(cè)相等，即，D1＝D3和D2＝D4。通過測(cè)量外部結(jié)構(gòu)51和內(nèi)部結(jié)構(gòu)52之間的距離D1、D2、D3、D4和將這些差D1、D2、D3、D4與兩個(gè)結(jié)構(gòu)51、52相對(duì)彼此的理想位置相比較(圖4a中所示的情形)，可以確定層n和層n+1之間的套刻。
可替換地，通過利用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來確定套刻，如圖4b所示。在圖4b中，示意性地示出兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記55、56。兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記55、56包括多個(gè)衍射結(jié)構(gòu)。左邊的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記55在層n中被處理。右邊的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記56在層n+1中被處理。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記55、56在相應(yīng)層中相對(duì)彼此有意地設(shè)置某一預(yù)定偏移量Sn。通過測(cè)量兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記55、56的衍射級(jí)和將這些衍射級(jí)的位置差與作為上述預(yù)定偏移量Sn的結(jié)果的期望的位置差比較，能夠確定層n和層n+1之間的套刻。
已知，在曝光之前計(jì)算襯底模型(即，如襯底的平移T、旋轉(zhuǎn)R和/或膨脹E的數(shù)值)能夠被用于基于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的衍射級(jí)的所測(cè)量的位置來計(jì)算襯底的位置、膨脹和/或方向。
通常，襯底的位置(或其部分)根據(jù)從多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中導(dǎo)出的定位信息來確定，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以遍布在襯底的表面上。一般說來，測(cè)量的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記越多，確定的襯底位置越精確。
當(dāng)確定在襯底表面上的多個(gè)標(biāo)記(例如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)的位置時(shí)，相關(guān)信息可被供給變形模型。例如，變形模型被設(shè)置來確定襯底的每個(gè)目標(biāo)部位上的位置和方向。變形模型也可被設(shè)置來確定目標(biāo)部位內(nèi)的變形。這種變形模型的結(jié)果可被用來確保每個(gè)目標(biāo)部位在曝光期間正確地被對(duì)準(zhǔn)。
某些點(diǎn)在襯底上的位置可被表達(dá)為平移T、旋轉(zhuǎn)R和膨脹E。在所謂的6參數(shù)模型中，分別是，沿x方向的平移被表示為Tx，沿垂直于所述x方向的y方向的平移被表示為Ty，x方向的軸繞z軸的旋轉(zhuǎn)被表示為Rzx，y軸繞z軸的旋轉(zhuǎn)被表示為Rzy，沿x方向的膨脹被表示為Ex，并且最后，沿y方向的膨脹被表示為Ey。
利用該測(cè)量結(jié)果可以確定包括平移Tx、Ty、旋轉(zhuǎn)Rzx、Rzy和膨脹Ex、Ey的襯底模型。這樣的模型例如利用最小二乘法來求解，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的那樣。計(jì)算襯底模型參數(shù)包括最小化標(biāo)記(例如，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)的所計(jì)算的位置與這些標(biāo)記的所測(cè)量的位置之間的差。該差可修正的結(jié)果(即，修正所識(shí)別的差的指令)通過該模型來識(shí)別。
代替上述6參數(shù)模型，可以采用工藝引起的柵格變形的更詳細(xì)特征來確定性能上超過6參數(shù)模型的柵格模型。當(dāng)下面的柵格不再正交時(shí)，尤其需要這樣。在這種情況下，6參數(shù)模型不再滿足，并且需要更復(fù)雜、更高級(jí)的模型。
為了修正柵格變形，需要工藝和設(shè)備的第一特征。如果某一模型在指定的工序證明相對(duì)修正柵格變形提供最佳性能，則這不一定意味著，該模型在其它工序是修正柵格變形的最佳模型。同樣，每個(gè)設(shè)備可以有其自己的柵格變形特征，針對(duì)這些特征，不同的模型給出最佳性能。在確定最佳性能時(shí)，不一定選擇提供最佳修正的模型。要考慮其它要求，例如考慮涉及計(jì)算修正所需的時(shí)間。選擇最佳執(zhí)行模型。
例如，考慮其中模型組包括兩個(gè)模型的情形，第一模型利用具有四個(gè)系數(shù)的第七級(jí)多項(xiàng)式函數(shù)，也就是，每個(gè)奇數(shù)級(jí)一個(gè)系數(shù)，而第二模型利用指數(shù)函數(shù)。一旦提供多個(gè)所測(cè)量的位置，這兩個(gè)模型就被擬合到這些所測(cè)量的位置。利用如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的最小二乘法準(zhǔn)則可完成這種擬合。在完成擬合之后，通過比較最小二乘法總和，具有最低的最小二乘法總和的模型被選擇為最佳模型。
可替換地，可以選擇沒有給出最佳修正的模型。例如，考慮其中模型組包括四個(gè)模型的情形，即，第一級(jí)模型、第三級(jí)模型、第五級(jí)模型和第七級(jí)模型。每個(gè)模型僅包括奇數(shù)級(jí)，并且這些級(jí)的系數(shù)必需例如通過利用最小二乘法準(zhǔn)則來擬合。在擬合之后比較這些模型。作為要被對(duì)準(zhǔn)來針對(duì)較高級(jí)模型獲得合理擬合的標(biāo)記數(shù)，強(qiáng)加以下邊界條件當(dāng)較高級(jí)擬合和較低級(jí)擬合之間的差足夠大時(shí)，即，當(dāng)表明較高級(jí)的系數(shù)產(chǎn)生明顯提高時(shí)，僅選擇較高級(jí)模型。所以，在這個(gè)實(shí)例中，如果第七級(jí)擬合和第五級(jí)擬合的最小二乘法總和之間的差不明顯，而相同的比較顯示第五級(jí)擬合和第三級(jí)擬合的最小二乘法總和之間的差提供明顯提高，則選擇第五級(jí)模型。
工藝會(huì)引起柵格變形，然而，指定設(shè)備中的缺陷也會(huì)引起柵格變形。因此，對(duì)于不同情形選擇不同模型。為了針對(duì)由工序所引起的柵格變形選擇修正模型，需要測(cè)量數(shù)據(jù)。出于這個(gè)原因，根據(jù)模型需要被擬合到其上的工序，一批產(chǎn)品襯底可被曝光和處理。生產(chǎn)襯底(production substrate)被定義為作為常規(guī)生產(chǎn)過程的部分而產(chǎn)生的襯底，而不必應(yīng)用特殊的屬性或程序。曝光可以在曝光配方中制定(lay down)。成批的生產(chǎn)襯底曝光得到一組對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，每個(gè)襯底的具有四個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的一批襯底25將產(chǎn)生100個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記記錄。在本文件中，這些記錄將被稱為對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在曝光之后，襯底例如在軌道上被顯影，并且通過用計(jì)量設(shè)備執(zhí)行套刻測(cè)量來離線驗(yàn)證套刻。一般，僅驗(yàn)證該批中的幾個(gè)襯底，從而得到被稱為這個(gè)特定批的計(jì)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
同樣，由于所使用的設(shè)備中的人工因素會(huì)造成柵格變形。為了修正這種柵格變形，可以根據(jù)要在其上執(zhí)行工藝的設(shè)備來選擇模型。在這種情況下，必須執(zhí)行同樣的測(cè)量(即，對(duì)準(zhǔn)和套刻)。然而，在研究中必須對(duì)該設(shè)備執(zhí)行該工藝，并且所使用的襯底是參考襯底。參考襯底是在已知柵格的系統(tǒng)(即，具有(所驗(yàn)證的)理想柵格的系統(tǒng))上產(chǎn)生的襯底。如APC系統(tǒng)那樣的控制系統(tǒng)可以使用關(guān)于由設(shè)備缺陷所引起的柵格變形的信息，以用相同的方式針對(duì)要在該設(shè)備上所執(zhí)行的所有曝光修正曝光配方。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的修正在指定工序中工藝引起的柵格變形的方法的流程圖。首先，在動(dòng)作61中，提供一組柵格模型。在動(dòng)作63中，從該組柵格模型中可以選擇一個(gè)或多個(gè)柵格模型。如果這種選擇發(fā)生，則根據(jù)所執(zhí)行的至少一個(gè)指定工序和設(shè)備來選擇柵格模型，在該設(shè)備上以本說明書中前面所說明的方式來執(zhí)行該指定工序?？商鎿Q地，在一實(shí)施例中，在動(dòng)作61之后，該方法立即進(jìn)行到動(dòng)作64。在動(dòng)作64中，在一批襯底上獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。必須理解，盡管圖5中所示的動(dòng)作64比動(dòng)作61和63晚出現(xiàn)，但是可替換地，動(dòng)作64也可以更早地被執(zhí)行，即，在動(dòng)作61和63之前被執(zhí)行，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的那樣。
隨后，在動(dòng)作67中，檢查如在動(dòng)作64中所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解在動(dòng)作63中所選擇的一個(gè)和多個(gè)柵格模型。
如果動(dòng)作67中的檢查失敗，即，如在動(dòng)作64中所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)不適于求解在動(dòng)作63中所選擇的柵格模型，則在動(dòng)作69中，相應(yīng)柵格模型也不被進(jìn)一步用于即將到來的工藝和/或設(shè)備。另一方面，如果動(dòng)作67中的檢查成功，即，如在動(dòng)作64中所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)適于求解正被檢查的柵格模型，則在動(dòng)作71中將合適的柵格模型添加到柵格模型的子集中。
檢查一個(gè)或多個(gè)所選擇的柵格模型的所有柵格模式。得到的柵格模型子集提供用戶能夠采用的柵格模型子集。如在動(dòng)作64中所獲得的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置與在研究中的柵格模型的所預(yù)測(cè)的位置比較，因此形成所謂的余量。如果在研究中的柵格模型的余量與首先選擇的柵格模型(即，在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的曝光期間所使用的柵格模型)的余量相比小，則在研究中的柵格模型被認(rèn)為是更好地執(zhí)行的柵格模型。通常，較高級(jí)模型的余量小于較低級(jí)模型的余量。因此，因?yàn)闁鸥衲Ｐ偷挠嗔拷?jīng)常是模型根據(jù)所獲得的所有數(shù)據(jù)來示出柵格的能力的量度，所以用戶通常從柵格模型的子集中選擇最高級(jí)的柵格模型。然而，較好的余量不一定導(dǎo)致套刻的改善。為了確定套刻性能，計(jì)量數(shù)據(jù)是必需的。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的修正工藝所引起的柵格變形的方法的流程圖。在該實(shí)施例中，不是單獨(dú)地利用對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而是也使用計(jì)量數(shù)據(jù)。因此，在該實(shí)施例中，能夠估算柵格模型的套刻性能。此外，如在圖5中所示的實(shí)施例中那樣，在動(dòng)作61中，提供一組柵格模型。隨后，在動(dòng)作64中，在一批襯底上獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。此外，除了獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之外，在動(dòng)作65中，在該批襯底上獲得計(jì)量數(shù)據(jù)。隨后，又在動(dòng)作67中，檢查如在動(dòng)作64中所獲得的可得到的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解該組柵格模型的每個(gè)柵格模型。如果在研究中的柵格模型證明不合適，則該柵格模型將不會(huì)進(jìn)一步被用于該工藝和/或設(shè)備，如用動(dòng)作69示意性地示出那樣。然而，如果能夠求解該柵格模型，則在動(dòng)作71中將該柵格模型作為合適的柵格模型添加到柵格模型的子集中。
由于所應(yīng)用的處理會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)結(jié)果，所以存在以下風(fēng)險(xiǎn)，即，用更好執(zhí)行的柵格模型所獲得的改善與襯底的實(shí)際柵格(即，在曝光后由對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記所形成的柵格)不是足夠好地相關(guān)。為了避免額外的誤差，通過使用所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證更好執(zhí)行的柵格模型的改善是否與襯底柵格相關(guān)。在動(dòng)作72中，通過將利用更好執(zhí)行的柵格模型所獲得的對(duì)準(zhǔn)參數(shù)計(jì)算的每次曝光的位置與根據(jù)曝光期間所使用的柵格模型所顯示的每次曝光的位置之間的差增加到基于曝光期間所使用的柵格模型所獲得的計(jì)量數(shù)據(jù)中，確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)。
隨后，在動(dòng)作73中，針對(duì)每個(gè)合適的柵格模型，確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)的套刻性能指標(biāo)。套刻性能指標(biāo)的實(shí)例包括平均值和3西格瑪、最大值。計(jì)算該指標(biāo)的方法在本領(lǐng)域是公知的，并且此處將不討論。
隨后，在動(dòng)作75中，所有合適的柵格模型通過比較如在動(dòng)作73中所確定的每個(gè)合適柵格模型的套刻性能指標(biāo)來比較。選擇具有最佳套刻性能指標(biāo)的合適柵格模型、即具有最小的襯底與襯底變化的柵格模型。
柵格模型能夠產(chǎn)生待曝光區(qū)(例如，小片)的靜態(tài)偏移量。這些靜態(tài)偏移量包括平移、(不對(duì)稱)旋轉(zhuǎn)和(不對(duì)稱)放大。在一實(shí)施例中，在動(dòng)作73和75之間，可以確定，例如由于整個(gè)襯底膨脹等而在所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)中是否存在這些偏移量中的任何一個(gè)，。如果存在，則通過利用(高級(jí))工藝修正來修正這種偏移量。
一旦選擇，就可執(zhí)行幾個(gè)相繼的動(dòng)作。首先，在動(dòng)作76中，在動(dòng)作75中所選擇的合適柵格模型的柵格模型參數(shù)可被用于工藝修正、即可被用來修改曝光工藝的工藝配方的修正。隨后，在動(dòng)作77中，可以計(jì)算套刻性能，即，當(dāng)使用所選擇的柵格模型時(shí)所期望的套刻被用來應(yīng)用上述修改。這個(gè)計(jì)算的結(jié)果可由操作員來檢查。
第二，在動(dòng)作78中，可能使用在動(dòng)作76中所選擇的合適柵格模型的所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)中的每個(gè)計(jì)量標(biāo)記位置的平均余量，以計(jì)算每次曝光的偏移量。在其上獲得數(shù)據(jù)的該批襯底內(nèi)的所有襯底上取平均值。所計(jì)算的偏移量可被用來修改所謂的XY子配方、即提供在其上投影曝光配方的柵格的配方。另外，隨后，在動(dòng)作79中可以計(jì)算套刻性能。
在修正偏移量之后，執(zhí)行動(dòng)作77和79。
如在圖5和6的流程圖中示意性示出的方法中計(jì)算的柵格變形可以用下列方式來計(jì)算。首先，所測(cè)量的標(biāo)記位置與從曝光配方所期望的這些標(biāo)記的位置(即，理論位置)比較。隨后，確定余量，即，從上述理論位置中減去所測(cè)量的標(biāo)記位置。該減法的結(jié)果被稱為“余量”。余量可以對(duì)模型內(nèi)的所有參數(shù)有影響。在柵格內(nèi)使用相似類型(例如，對(duì)某一方向的平移敏感型)的多個(gè)標(biāo)記的情況下，可以對(duì)每個(gè)標(biāo)記的余量求平均，以形成所謂的平均柵格指紋(fingerprint)。然后，從每個(gè)標(biāo)記的余量中減去平均柵格指紋。最后，在多個(gè)襯底被用于測(cè)量的情況下，以本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方式來確定所有所測(cè)量的襯底上的每個(gè)標(biāo)記位置的平均余量。
應(yīng)該理解，當(dāng)使用多個(gè)襯底時(shí)，增加如參照?qǐng)D5和6中的流程圖所解釋的方法的精度，因?yàn)槊總€(gè)標(biāo)記位置的平均柵格指紋變得更精確。為了確定最后修正的相關(guān)性，即確定在使用所平方的余量總和的最小值的情況下的平移和能夠在上述最大矢量長度的最小值的情況下的附加放大和旋轉(zhuǎn)修正，可以確定隨機(jī)過程噪聲(RPN)。平均指紋上的余量噪聲RNaf由下列式子給出RNaf=RPNNs...(1)]]>其中Ns是襯底數(shù)量。當(dāng)如在所有柵格的平均余量上所確定的平均余量指紋的“3σ”(即，至少99.7％的值)大于 時(shí)，可以假定修正相關(guān)。
圖7a-c示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過柵格模型來確定柵格的第一實(shí)例。在該實(shí)例中，在場(chǎng)之間沒有發(fā)生變形，即，沒有場(chǎng)間變形。在圖7a中，在襯底W的左側(cè)示出在層n(例如，層0)中設(shè)有兩個(gè)套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記81?；趯?duì)這些標(biāo)記81所執(zhí)行的對(duì)準(zhǔn)測(cè)量，通過利用從如前面參考圖5和6所解釋的一組柵格模型所選擇的第一柵格模型，確定第一柵格(在圖7a的右側(cè))。利用在圖7a中用箭頭線83和84所表示的坐標(biāo)線來構(gòu)成柵格。
所確定的第一柵格被用來對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)曝光步驟的襯底W，在該下一個(gè)曝光步驟中如在圖7b中所示出的第一重復(fù)圖案85被形成在層n+1(例如，層1)中的襯底W上。圖案85包括多個(gè)標(biāo)記87，這些標(biāo)記87被用來確定如在圖7b的右邊示意性示出的第二柵格92。該第二柵格由選自該組柵格模型的第二柵格模型來確定。在一實(shí)施例中，第二柵格模型可以是與被用來確定第一柵格的第一柵格模型相同的柵格模型。在另一實(shí)施例中，第二柵格模型不同于第一柵格模型。
現(xiàn)在將第二柵格92用于對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)曝光步驟的襯底W，在該下一個(gè)曝光步驟中，如圖7c中所示的第二重復(fù)圖案88被形成于層n+2(例如，層2)中的襯底W上。圖案88包括多個(gè)標(biāo)記90，這些標(biāo)記90被用來確定如圖7c右邊示意性示出的第三柵格94。同樣，第三柵格用該組柵格模型的柵格模型之一來確定。同樣，該第三柵格模型可以與第一和/或第二柵格模型相同或不同。
然后，第三柵格94被用來對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)曝光步驟(即層n+3等中)的襯底W。因?yàn)樵谶@種情況下沒有變形，所以第一柵格、第二柵格和第三柵格相同，并且不需要應(yīng)用由柵格之間的不同所引起的調(diào)整。
圖8a-c示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過柵格模型來確定柵格的第二實(shí)例。在這種情況下，存在場(chǎng)間變形。對(duì)于每一層，以本說明書中前面所解釋的方式從一組柵格模型中選擇柵格模式。
在圖8a中，在襯底W的左側(cè)示出在層n(例如，層0)中設(shè)有多個(gè)套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記101?；趯?duì)這些標(biāo)記101所執(zhí)行的對(duì)準(zhǔn)測(cè)量，(在圖8a的右邊)確定第一柵格103。第一柵格103用點(diǎn)線表示。
所確定的第一柵格103被用來對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)曝光步驟的襯底W，在該下一個(gè)曝光步驟中，如在圖8b中所示的第一重復(fù)圖案105被形成于層n+1(例如，層1)中的襯底W上。圖案105包括多個(gè)標(biāo)記107，這些標(biāo)記107被用來確定如圖8b右邊示意性示出的第二柵格109。第二柵格109用虛線表示。為了比較，第一柵格103同樣用點(diǎn)線表示。可以看出，第一柵格和第二柵格彼此不同。在這種情況下，通過膨脹修正能夠修正柵格變形，即，通過改變?cè)趚方向和y方向的膨脹Ex和Ey能夠修正柵格變形。
現(xiàn)在，第二柵格109被用來對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)曝光步驟的襯底W，在該下一個(gè)曝光步驟中，第二重復(fù)圖案111被形成于層n+2(例如，層2)中的襯底W上。所以，通過改變襯底W相對(duì)于中間掩膜的位置或修改該層相對(duì)于這種情況的工藝配方，在曝光前修正放大。圖案111包括多個(gè)標(biāo)記113，這些標(biāo)記113被用來確定如在圖8c的右邊部分用點(diǎn)劃線所表示的第三柵格114。很容易看出，第二和第三柵格彼此不同。在這種情況下，通過平移修正可以執(zhí)行柵格修正。
隨后，第三柵格114可被用來對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)曝光步驟(即層n+3等中)的襯底W。在曝光前，通過利用層n中的第一柵格來對(duì)準(zhǔn)襯底W，在層n+1中所形成的膨脹變形利用第二柵格來修改，并且在層n+2中所形成的平移變形利用第三柵格來修正。因此，在對(duì)準(zhǔn)期間，要考慮所有前面的柵格變形。
控制單元(例如，控制單元13)可以修改襯底W相對(duì)于中間掩膜的位置，即，首先，襯底W朝修正位置相對(duì)于第一柵格移動(dòng)，此后，修正這個(gè)位置，以解決第一柵格和第二柵格之間的差(即上述的膨脹差)?？商鎿Q地，控制單元(例如，控制單元13)可以修改工藝配方，即以解決不同于所編程的膨脹。
在單個(gè)襯底上可以執(zhí)行套刻測(cè)量，但是可替換地，可能在若干個(gè)襯底上執(zhí)行一系列套刻測(cè)量，特別是在單批內(nèi)的若干個(gè)襯底中。然后，利用該系列套刻測(cè)量結(jié)果來建立修正。
根據(jù)對(duì)單個(gè)襯底進(jìn)行套刻測(cè)量或?qū)Χ鄠€(gè)襯底進(jìn)行一系列套刻測(cè)量所獲得的結(jié)果，利用如最小二乘法技術(shù)的最小化方法，確定修正，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的那樣。
在如最小二乘法算法的最小化方法中，所平方的余量的總和被最小化，一般是每輻照?qǐng)龅乃椒降挠嗔康目偤捅蛔钚』Ｓ嗔勘欢x為從在曝光配方中所設(shè)置的初始位置(例如，一組電路圖案內(nèi)的位置)減去如通過針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的上述方法的實(shí)施例所建立的修正的結(jié)果。
通常，將存在余量尺寸和方向的空間變化，即，存在每個(gè)場(chǎng)的余量變化。為了優(yōu)化場(chǎng)中的最大套刻值，可以使用如圖5或6的流程圖中示意性示出的方法。
實(shí)例圖9a-c示意性地示出針對(duì)場(chǎng)內(nèi)變形來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的實(shí)例，即，應(yīng)用針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法來在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行修正(即場(chǎng)間修正)。在本實(shí)例中，為了清楚起見，僅僅示出每個(gè)襯底一個(gè)場(chǎng)。
對(duì)于在研究中的某種工藝和層，首先，例如，在脫機(jī)計(jì)量設(shè)備中測(cè)量配置有合適標(biāo)記的多個(gè)襯底。如在本說明書中前面所述，模型可被顯影，這確定用作修正參數(shù)的多個(gè)參數(shù)。所確定的參數(shù)包括場(chǎng)間參數(shù)和場(chǎng)內(nèi)參數(shù)。場(chǎng)間參數(shù)(即，在場(chǎng)之間具有影響的參數(shù))包括沿第一方向(被表示為x方向)的平移Tx；沿第二方向(被表示為y方向)的平移Ty，該第二方向垂直于上述第一方向；沿x方向的膨脹Ex；沿y方向的膨脹Ey；旋轉(zhuǎn)R和槽口取向NO。場(chǎng)內(nèi)參數(shù)(即，在場(chǎng)內(nèi)具有影響的參數(shù))包括沿x方向的放大Mx、沿y方向的放大My、對(duì)稱旋轉(zhuǎn)Rs(即 )和對(duì)稱旋轉(zhuǎn)Ra(即 )。
上述模型是場(chǎng)內(nèi)模型并且被確定用于某個(gè)襯底上的所有場(chǎng)。從如在曝光配方中最初設(shè)置的其位置中減去在場(chǎng)內(nèi)利用模型所計(jì)算的位置，并且因此剩下余量。這些余量對(duì)每個(gè)襯底形成所謂的指紋。
隨后，在所有襯底上和因此在所有指紋上取平均來獲得每個(gè)場(chǎng)的平均指紋(即平均場(chǎng)指紋)。應(yīng)該注意，為了獲得場(chǎng)指紋，每個(gè)場(chǎng)需要測(cè)量至少4個(gè)計(jì)量標(biāo)記。
在圖9a中，給出平均場(chǎng)指紋的實(shí)例。點(diǎn)線表示初始位置A、B、C、D、E和根據(jù)所選擇的模型的最優(yōu)位置A′、B′、C′、D′、E′之間的差，該模型考慮整個(gè)襯底，例如分別是10參數(shù)的場(chǎng)間模型和場(chǎng)內(nèi)模型。
隨后，從初始位置中減去利用場(chǎng)內(nèi)襯底模型所獲得的最優(yōu)位置，根據(jù)例如為圖5和6中所示實(shí)施例的方法以與場(chǎng)間和場(chǎng)內(nèi)模型相同的形式選擇該場(chǎng)內(nèi)襯底模型。這個(gè)進(jìn)一步減法導(dǎo)致在圖9b中所示出的余量指紋。可以看出，該指紋對(duì)于最大套刻沒有優(yōu)化。因?yàn)槊總€(gè)場(chǎng)的最大套刻值確定其質(zhì)量，所以應(yīng)用附加的變化。
通過沿X方向和Y方向均應(yīng)用合適的平移，如可從圖9c看到的那樣，最大套刻值被減小。在這個(gè)實(shí)例中，最大套刻值的平均值改善0.8nm，即，從4.2nm減小到3.4nm。
更高級(jí)的修正機(jī)制給出甚至更好的結(jié)果。例如，被用于確定指紋修正的模型可以最小化最大矢量長度，以代替所平方的余量的總和。這樣，除了改變平移之外，針對(duì)最大場(chǎng)套刻值也可以優(yōu)化放大和旋轉(zhuǎn)參數(shù)。另外，很容易理解，RPN對(duì)測(cè)量結(jié)果具有影響。每個(gè)柵格位置的測(cè)量誤差與 成比例。此外，存在場(chǎng)與場(chǎng)之間的噪聲，即，場(chǎng)與場(chǎng)的場(chǎng)內(nèi)參數(shù)的變化。這種場(chǎng)與場(chǎng)的噪聲例如由曝光誤差或透鏡加熱所導(dǎo)致。另外，上述場(chǎng)與場(chǎng)之間的噪聲對(duì)所測(cè)量的柵格的影響與 成比例。
應(yīng)該理解，如在本文全文中使用的術(shù)語“控制單元”(例如，控制單元13、23)和術(shù)語“控制系統(tǒng)40”可以如圖10中所示的計(jì)算機(jī)組件140的形式來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)組件140包括處理器130和被連接到處理器130的存儲(chǔ)器131。存儲(chǔ)器131包括多個(gè)存儲(chǔ)元部，這些存儲(chǔ)部件如硬盤141、只讀存儲(chǔ)器(ROM)142、電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)143、和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)144。并非需要所有上述存儲(chǔ)部件存在。而且，實(shí)際上不需要上述存儲(chǔ)部件物理地靠近處理器130或相互靠近。這些存儲(chǔ)部件可以一距離遠(yuǎn)離。
處理器130也可被連接到某種用戶接口、例如鍵盤145或鼠標(biāo)146。也可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的觸摸屏、跟蹤球、語音轉(zhuǎn)換器或其它接口。
處理器130可被連接到讀取單元147，該讀取單元147被設(shè)置來從數(shù)據(jù)載體讀取數(shù)據(jù)和在某些情況下在數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)載體諸如軟盤148或CDROM 149。同樣，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的DVD或其它數(shù)據(jù)載體。
處理器130還可被連接到打印機(jī)150，以在紙上打印輸出數(shù)據(jù)，以及被連接到連接本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何其它類型的顯示器151、例如監(jiān)控器或LCD(液晶顯示器)。
處理器130通過負(fù)責(zé)輸入/輸出(I/O)的發(fā)射器/接收器153可被連接到通信網(wǎng)絡(luò)152，例如被連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)等。處理器130被設(shè)置來經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)152與其它通信系統(tǒng)進(jìn)行通信。在本發(fā)明的實(shí)施例中，外部計(jì)算機(jī)(未示出)(例如操作員的個(gè)人計(jì)算機(jī))經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)152能夠登錄處理器130。
處理器130可被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的系統(tǒng)或被實(shí)現(xiàn)為并行工作的多個(gè)處理單元，其中每個(gè)處理單元被設(shè)置來執(zhí)行較大程序的子任務(wù)。處理單元也可被分成具有幾個(gè)子處理單元的一個(gè)或多個(gè)主處理單元。處理器130的一些處理單元甚至遠(yuǎn)離其它處理單元，并且經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)152進(jìn)行通信。
盡管在本文中具體參考在制造IC中使用光刻設(shè)備，但是應(yīng)該理解，在此所述的光刻設(shè)備可以有其它應(yīng)用，諸如集成光學(xué)系統(tǒng)的制造、磁疇存儲(chǔ)器、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在這種可替換應(yīng)用的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為在此任何使用的術(shù)語“晶片”或“小片”分別與更常用的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部位”同義。在曝光之前或之后，在此涉及的襯底在例如軌道(一般將抗蝕劑層涂敷到襯底并顯影所曝光的抗蝕劑的工具)、計(jì)量工具和/或檢查工具中被處理。在可應(yīng)用之處，在此的公開內(nèi)容可用于這種和其它襯底處理工具。另外，例如，為了制作多層IC，襯底還可以被處理多于一次，因此，在此使用的術(shù)語“襯底”還指已經(jīng)含有多個(gè)處理過的層的襯底。
盡管上面已經(jīng)具體參考本發(fā)明的實(shí)施例在光學(xué)光刻范圍中的使用，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明可被用于其它應(yīng)用，例如，壓印光刻，并且在允許的范圍內(nèi)不限于光學(xué)光刻。在壓印光刻中，構(gòu)圖裝置中的構(gòu)形限定在襯底上所產(chǎn)生的圖案。構(gòu)圖裝置的構(gòu)形可以被壓入提供給襯底的抗蝕劑層，在該襯底上通過應(yīng)用電磁輻射、熱、壓力或其組合來固化抗蝕劑。在抗蝕劑被固化后，構(gòu)圖裝置被移出抗蝕劑，從而在抗蝕劑中留下圖案。
在此使用的術(shù)語“輻射”和“射束”包括所有類型的電磁輻射，即包括紫外線(UV)輻射(例如，波長為或大約為365、355、248、193、157、或126nm)和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如，波長范圍在5-20nm)以及粒子束，諸如離子束或電子束。
在上下文中允許的術(shù)語“透鏡”是指各種類型的光學(xué)部件中的任何一種或組合，即包括折射、反射、磁性、電磁和靜電光學(xué)部件。
盡管上面已經(jīng)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明除了所描述的之外還可以其它方式來實(shí)施。例如，本發(fā)明可采取計(jì)算機(jī)程序或其中存儲(chǔ)這種計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤或光盤)的形式，該計(jì)算機(jī)程序包含描述上面所公開的方法的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀指令序列。
上述描述是解釋性的，而不是限制性的。因此，應(yīng)該理解，在不偏離下面所闡述的權(quán)利要求的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法，該方法包括—提供一組柵格模型；—通過對(duì)多個(gè)第一襯底上的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量來獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；—針對(duì)所述柵格模型組中的每個(gè)柵格模型，檢查所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解該柵格模型，并且如果是這種情況，則將該柵格模型添加到柵格模型的子組中；—從具有最低余量的柵格模型子組中選擇該柵格模型。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括—確定所選擇的柵格模型的平均柵格模型參數(shù)；—將所確定的平均柵格模型參數(shù)用于工藝修正。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括—對(duì)每個(gè)位置確定所述多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的平均余量；—計(jì)算每次曝光的偏移量；—將所計(jì)算的每次曝光的偏移量用于工藝修正。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述提供一組柵格模型之后，該方法包括根據(jù)至少一個(gè)工藝配方和在其上運(yùn)行所述工藝配方的光刻設(shè)備從所述柵格模型組中選擇一個(gè)或多個(gè)柵格模型。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述根據(jù)工藝配方來選擇柵格模型涉及一種方法，該方法包括—對(duì)至少一個(gè)第二襯底上的多個(gè)第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量；—對(duì)至少一個(gè)第二襯底上的多個(gè)第一套刻標(biāo)記執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量；—從相對(duì)于工藝修正而具有最優(yōu)性能的所述柵格模型組中選擇柵格模型，根據(jù)至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量和至少一次套刻測(cè)量來計(jì)算該工藝修正。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述至少一個(gè)第二襯底是生產(chǎn)襯底。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述基于所述工藝配方來選擇柵格模型涉及一種方法，該方法包括—對(duì)至少一個(gè)第三襯底上的多個(gè)第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量；—對(duì)至少一個(gè)第三襯底上的多個(gè)第二套刻標(biāo)記執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量；—從相對(duì)于工藝修正具有最優(yōu)性能的所述柵格模型組中選擇柵格模型，根據(jù)至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量和至少一次套刻測(cè)量來計(jì)算該工藝修正。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述至少一個(gè)第三襯底是參考襯底。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述利用平均柵格模型參數(shù)包括—利用所確定的所述平均柵格模型參數(shù)計(jì)算柵格變形，所述柵格變形是如被用于所述工藝配方中的工藝柵格的變形；—通過應(yīng)用所計(jì)算的所述柵格變形來修正所述工藝配方。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述應(yīng)用所述柵格變形包括修正包括平移、旋轉(zhuǎn)和膨脹的一組中的至少一個(gè)定位參數(shù)。
11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)由處理器來運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
12.一種光刻組件，其包括—光刻系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)包括被配置來將所構(gòu)圖的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部位上的光刻設(shè)備，被設(shè)置來控制所述光刻設(shè)備的設(shè)置的控制單元，和被設(shè)置來在由所述光刻設(shè)備進(jìn)行投影之前和/或之后對(duì)所述襯底執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量并且被設(shè)置來產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；—計(jì)量系統(tǒng)，該計(jì)量系統(tǒng)包括計(jì)量設(shè)備和計(jì)量控制單元，所述計(jì)量系統(tǒng)被設(shè)置來對(duì)所述襯底執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量，并且被設(shè)置來產(chǎn)生計(jì)量數(shù)據(jù)作為所述至少一次套刻測(cè)量的結(jié)果；和—控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被連接到所述光刻系統(tǒng)和所述計(jì)量系統(tǒng)，并且被設(shè)置來從所述光刻系統(tǒng)中接收所述對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和從所述計(jì)量系統(tǒng)中接收所述計(jì)量數(shù)據(jù)；其中，所述控制系統(tǒng)包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器被連接到所述處理器并且被設(shè)置來存儲(chǔ)工藝配方和一組模型，以及其中，所述光刻組件被設(shè)置來執(zhí)行權(quán)利要求1所述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
13.如權(quán)利要求12所述的光刻組件，其中，所述工藝配方包括機(jī)器指令，而所述光刻控制單元被設(shè)置來將所述機(jī)器指令用于所述光刻設(shè)備。
14.如權(quán)利要求13所述的光刻組件，其中所述光刻設(shè)備包括—照明系統(tǒng)，被配置來調(diào)節(jié)輻射束；—支承結(jié)構(gòu)，被構(gòu)造來支承構(gòu)圖裝置，該構(gòu)圖裝置能夠在輻射束的橫截面上賦予該輻射束圖案，以形成所構(gòu)圖的輻射束；—襯底臺(tái)，被構(gòu)造來支撐襯底；和—投影系統(tǒng)，被構(gòu)造來將所構(gòu)圖的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部位上；其中，所述工藝配方中的所述機(jī)器指令中的至少一個(gè)機(jī)器指令涉及所述支承結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述襯底臺(tái)的相對(duì)位置。
15.如權(quán)利要求12所述的光刻組件，其中，所述控制系統(tǒng)是高級(jí)過程控制系統(tǒng)。
16.一種器件制造方法，其包括利用如權(quán)利要求12所述的光刻組件來將圖案從構(gòu)圖裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。
17.一種選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法，該方法包括—提供一組柵格模型；—通過對(duì)多個(gè)第一襯底上的多個(gè)第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量來獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；—通過對(duì)多個(gè)第一襯底上的多個(gè)第一套刻標(biāo)記執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量來獲得計(jì)量數(shù)據(jù)；—針對(duì)所述柵格模型組中的每個(gè)柵格模型，檢查所獲得的對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解該柵格模型，并且如果是這種情況，則將該柵格模型添加到柵格模型的子組中；—針對(duì)所述柵格模式子組中的每個(gè)柵格模式，確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)；—針對(duì)所述柵格模型子組中的每個(gè)模型，確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)的套刻性能指標(biāo)；—利用所確定的套刻性能指標(biāo)來選擇柵格模型。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該方法還包括—確定所選擇的柵格模型的柵格模型參數(shù)；—將所確定的柵格模型參數(shù)用于工藝修正。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，該方法還包括如果所確定的所述柵格模型參數(shù)被用于工藝修正，則計(jì)算所期望的套刻性能。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，該方法還包括—確定每個(gè)套刻標(biāo)記位置的所述計(jì)量數(shù)據(jù)的平均余量；—計(jì)算每次曝光的偏移量；—將所計(jì)算的每次曝光的偏移量用于工藝修正。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，該方法還包括如果計(jì)算所確定的所述每次曝光的偏移量以用于工藝修正，則計(jì)算所期望的套刻性能。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在所述提供一組柵格模型之后，該方法包括根據(jù)所述工藝配方中的至少一個(gè)和在其上運(yùn)行所述工藝配方的光刻設(shè)備而從該組柵格模型中選擇一個(gè)或多個(gè)柵格模型。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述根據(jù)所述工藝配方選擇柵格模型涉及一種方法，該方法包括—對(duì)至少一個(gè)第二襯底上的多個(gè)第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量；—對(duì)至少一個(gè)第二襯底上的多個(gè)第一套刻標(biāo)記執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量；—從相對(duì)于工藝修正具有最優(yōu)性能的該組柵格模型中選擇柵格模型，根據(jù)至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量和至少一次套刻測(cè)量來計(jì)算工藝修正。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述至少一個(gè)第二襯底是生產(chǎn)襯底。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述根據(jù)所述工藝配方來選擇柵格模型涉及一種方法，該方法包括—對(duì)至少一個(gè)第三襯底上的多個(gè)第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量；—對(duì)至少一個(gè)第三襯底上的多個(gè)第二套刻標(biāo)記執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量；—從相對(duì)于工藝修正具有最優(yōu)性能的該組柵格模型中選擇柵格模型，根據(jù)至少一次對(duì)準(zhǔn)測(cè)量和至少一次套刻測(cè)量計(jì)算工藝修正。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述至少一個(gè)第三襯底是參考襯底。
27.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述利用柵格模型參數(shù)包括—利用所確定的所述柵格模型參數(shù)計(jì)算柵格變形，所述柵格變形是如被用于所述工藝配方的工藝柵格的變形；—通過應(yīng)用所計(jì)算的所述柵格變形來修正所述工藝配方。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述應(yīng)用所述柵格變形包括修正包括平移、旋轉(zhuǎn)和膨脹的一組中的至少一個(gè)定位參數(shù)。
29.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于當(dāng)由處理器來運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求17所述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
30.一種光刻組件，其包括—光刻系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)包括被配置來把所構(gòu)圖的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部位上的光刻設(shè)備，被設(shè)置來控制所述光刻設(shè)備的設(shè)置的控制單元，和被設(shè)置來在由所述光刻設(shè)備進(jìn)行投影之前和/或之后來對(duì)所述襯底執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量并且被設(shè)置來產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；—計(jì)量系統(tǒng)，該計(jì)量系統(tǒng)包括計(jì)量設(shè)備和計(jì)量控制單元，所述計(jì)量系統(tǒng)被設(shè)置來對(duì)所述襯底執(zhí)行至少一次套刻測(cè)量，并且被設(shè)置來產(chǎn)生計(jì)量數(shù)據(jù)作為所述至少一次套刻測(cè)量的結(jié)果；和—控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被連接到所述光刻系統(tǒng)和所述計(jì)量系統(tǒng)，并且被設(shè)置來從所述光刻系統(tǒng)中接收所述對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和從所述計(jì)量系統(tǒng)中接收所述計(jì)量數(shù)據(jù)；其中，所述控制系統(tǒng)包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器被連接到所述處理器并被設(shè)置來存儲(chǔ)工藝配方和一組模型，以及其中，所述光刻組件被設(shè)置來執(zhí)行如權(quán)利要求17所述的選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。
31.如權(quán)利要求30所述的光刻組件，其中，所述工藝配方包括機(jī)器指令，并且所述光刻控制單元被設(shè)置來將所述機(jī)器指令用于所述光刻設(shè)備。
32.如權(quán)利要求31所述的光刻組件，其中，所述光刻設(shè)備包括—照明系統(tǒng)，被配置來調(diào)節(jié)輻射束；—支承結(jié)構(gòu)，被構(gòu)造來支承構(gòu)圖裝置，該構(gòu)圖裝置能夠在輻射束的橫截面上賦予該輻射束圖案，以形成所構(gòu)圖的輻射束；—襯底臺(tái)，被構(gòu)造來支撐襯底；和—投影系統(tǒng)，被配置來將所構(gòu)圖的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部位上；其中，所述工藝配方中的所述機(jī)器指令中的至少一個(gè)機(jī)器指令涉及所述支承結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述襯底臺(tái)的相對(duì)位置。
33.如權(quán)利要求30所述的光刻組件，其中，所述控制系統(tǒng)是高級(jí)過程控制系統(tǒng)。
34.一種器件制造方法，其包括利用如權(quán)利要求30所述的光刻組件將圖案從構(gòu)圖裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種選擇柵格模型以在光刻設(shè)備中針對(duì)柵格變形來修正工藝配方的方法。首先，提供一組柵格模型。隨后，通過對(duì)多個(gè)襯底上的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量來獲得對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。對(duì)于每個(gè)柵格模型，檢查對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是否適于求解該柵格模型。如果是的話，則柵格模型被添加到柵格模型的子組中。選擇具有最低余量的柵格模型。除了對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之外，通過對(duì)多個(gè)襯底上的多個(gè)套刻標(biāo)記執(zhí)行套刻測(cè)量來獲得計(jì)量數(shù)據(jù)。然后，針對(duì)該子組中的每個(gè)柵格模型可以確定所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)，該所模擬的計(jì)量數(shù)據(jù)被用于確定套刻性能指標(biāo)。然后，利用套刻性能指標(biāo)來選擇柵格模型。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1916770SQ200610135759
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者H·J·G·西蒙斯, H·J·L·默根斯, E·C·莫斯, L·H·M·弗斯塔彭, R·沃克曼, H·J·M·弗霍份 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司