CN118401897A - 热控制系统、模型、和光刻中的制造过程 - Google Patents
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Abstract
描述在半导体制造过程中的动态像差控制。在一些实施例中,可以接收表示由半导体处理设备的光学投影系统提供的波前的波前数据。可以基于所述波前数据与目标波前数据的比较来确定波前漂移。基于所述波前漂移,可以确定一个或更多个过程参数。所述一个或更多个过程参数包括与热装置相关联的参数,其中,所述热装置被配置成在操作期间将热能提供至所述光学投影系统。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月14日递交的美国申请63/289,591的优先权,并且该美国申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。
技术领域
本文中的描述总体上涉及半导体制造中的光刻,并且更特别地涉及计算光刻。
背景技术
光刻投影设备可以用于例如集成电路(IC)制造中。图案形成装置(例如,掩模)可以包括或提供对应于IC(“设计布局”)的单层的图案,并且可以通过诸如通过图案形成装置上的图案照射目标部分的方法将这种图案转印至已涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一个或更多个管芯)上。通常,单个衬底包括由光刻投影设备连续地将图案转印至其上的多个相邻目标部分,一次一个目标部分。在一种光刻投影设备中,在一个操作中将整个图案形成装置上的图案转印至一个目标部分上。这样的装置通常称为步进器。在通常称为步进扫描设备的替代装置中,投影束在给定参考定向(“扫描”定向)上遍及图案形成装置进行扫描,同时平行或反向平行于这种参考定向而同步地移动衬底。图案形成装置上的图案的不同部分逐渐地转印至一个目标部分。通常,由于光刻投影设备将具有减小比率M(例如,4),因此衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的1/M倍。关于光刻设备的更多信息可以在例如以全文引用的方式并入本文中的US 6,046,792中找到。
在将图案从图案形成装置转印至衬底之前,衬底可以经受各种工序,诸如上底漆、涂覆抗蚀剂和软焙烤。在曝光之后,衬底可以经受其它工序(“曝光后工序”),诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤,和所转印的图案的测量/检测。这种工序阵列用作制成器件(例如,IC)的单层的基础。衬底可以随后经受各种过程,诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械研磨等,所述过程都旨在精整器件的单层。如果在器件中需要若干层,则针对每个层来重复整个工序或其变体。最终,在衬底上的每个目标部分中将存在器件。随后通过诸如切割或锯割的技术来使这些器件彼此分隔开,使得可以将单独的器件被安装在承载件上、连接至引脚等。
制造诸如半导体器件之类的器件通常涉及使用一定数目个制造过程来处理衬底(例如,半导体晶片)以形成所述器件的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械研磨和离子注入来制造和处理这些层和特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个器件,并且随后将所述器件分成单独的器件。这种器件制造过程可以被视为图案化过程。图案化过程涉及图案化步骤,诸如使用光刻设备中的图案形成装置来将图案形成装置上的图案转印至衬底的光学和/或纳米压印光刻术,并且图案化过程通常但可选地涉及一个或更多个相关图案处理步骤,诸如由显影设备进行抗蚀剂显影、使用焙烤工具来焙烤衬底、使用蚀刻设备使用图案进行蚀刻等。
光刻是在诸如IC之类的器件的制造时的中心步骤,其中,形成在衬底上的图案定义器件的功能元件,诸如微处理器、存储器芯片等。类似光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它装置。
随着半导体制造过程继续前进,功能元件的尺寸已不断地减小。同时,每器件功能元件(诸如,晶体管)的数目已稳定地增加,这遵循通常称为“莫耳定律”的趋势。在当前技术状态下,使用光刻投影设备来制造器件的层,所述光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影至衬底上,从而产生尺寸远低于100nm(即,小于来自照射源(例如,193nm照射源)的辐射的波长的一半)的单独的功能元件。
用于印制尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的这种过程根据分辨率公式CD=k1×λ/NA而通常称为低k1光刻,其中,λ是所使用的辐射的波长(当前在大多数情况下是248nm或193nm),NA是光刻投影设备中的投影光学器件的数值孔径,CD是“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征大小),并且k1是经验分辨率因子。通常,k1越小,则在衬底上再现类似于由设计者规划的形状和尺寸以便实现特定电功能性和性能的图案变得越困难。为了克服这些困难,将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备、设计布局或图案形成装置。这些步骤包括例如但不限于NA和光学相干设置的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC,有时也称为“光学和过程校正”),或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。
OPC和其它RET利用描述所述光刻过程的鲁棒电子模型即稳健电子模型。因而期望用于这样的光刻模型的校准工序,其跨越整个过程窗口提供有效的、鲁棒的即稳健的并且准确的模型。当前,使用利用晶片测量的某一数目个1维和/或2维量规图案进行校准。更特别地,1维量规图案包括具有变化间距和临界尺寸(CD)的线空间图案、隔离线、多条线等。2维量规图案通常包括线端、接触部和随机选择的静态随机存取存储器(SRAM)图案。
发明内容
期望减少或以其它方式控制像差漂移以便在使用光刻过程来制造器件(诸如,半导体器件)时减少缺陷。像差漂移的一个原因为:光学投影系统的一个或更多个部件的不期望的或非预期热变化。例如,当光(例如,EUV光、DUV光)入射到所述光学投影系统的各种光学元件上时,那些光学元件可能“变热”。所述光学元件的“加热”可以使所述光学元件变形,这导致用于图案形成装置由所述光学投影系统所提供的波前的变化。
根据一些实施例,存在一种用于确定一个或更多个过程参数的方法。所述方法包括获得由半导体处理设备的光学投影系统提供的波前的波前漂移。可以基于表示所述波前的波前数据与目标波前数据的比较来确定所述波前漂移。所述方法还可以包括基于所述波前漂移来确定所述一个或更多个过程参数。所述一个或更多个过程参数可以包括与热装置相关联的参数,其中,所述热装置可以被配置成在操作期间将热能提供(例如,将外部加热或外部冷却提供)至所述光学投影系统。
根据一些实施例,存在一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质储存计算机程序指令,所述计算机程序指令在由一个或更多个处理器执行时实施包括上文所描述的所述方法中的任一方法的操作。
根据一些实施例,存在一种包括所述光学投影系统和所述一个或更多个热装置的半导体处理设备,并且其中可以使用所述半导体处理设备执行上文所描述的方法中的任一方法。
附图说明
并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的随附附图说明一个或更多个实施例且连同本说明书解释这些实施例。现在将参考随附示意性附图而仅借助于示例来描述本公开的实施例,在所述附图中,相应的参考符号指示相应的部分,并且在所述附图中:
图1图示根据本公开的实施例的光刻投影设备的各个子系统的框图。
图2图示根据本公开的实施例的用于完全模拟光刻投影设备中的光刻的示例性流程图。
图3图示根据本公开的实施例的每衬底(例如,每晶片或甚至每层)基于半导体处理指标的动态像差校正。
图4A图示根据本公开的实施例的用于确定与热装置相关联的过程参数的示例性流程图。
图4B图示根据本公开的实施例的用于确定与热装置相关联的过程参数的另一示例性流程图。
图5图示根据本公开的实施例的包括光学元件的示例光学投影系统。
图6A和图6B分别图示根据本公开的实施例的光学投影系统的示例光学元件的示例加热状态,以及光学元件变形图。
图7图示根据本公开的实施例的示例光学元件和能够对所述光学元件的配置进行的调整。
图8图示根据本公开的实施例的光学元件和将热能提供至所述光学元件的热装置集合。
图9图示根据本公开的实施例的示例光学投影系统,其包括光学元件、用于将热能提供至所述光学元件中的一些或所有的热装置和用于控制所述光学元件中的一些或所有光学元件的定向的控制装置。
图10A和图10B图示根据本公开的实施例的用于针对光学投影系统的一个或更多个光学元件执行离线和在线热校正的示例方法。
图11是根据本公开的实施例的光刻投影设备的示意图。
图12是根据本公开的实施例的另一光刻投影设备的示意图。
图13是根据本公开的实施例的光刻投影设备的详细视图。
图14是根据本公开的实施例的光刻投影设备的源收集器模块的详细视图。
图15是根据本公开的实施例的示例计算机系统的框图。
具体实施方式
能够控制或校正由半导体制造过程中的光学加热所引发的波前漂移是有利的。例如,通过校正在光刻系统中的波前漂移(其中所述波前漂移通过加热所述光刻系统的光学元件(例如,反射镜、透镜等)而被引发),可以显著地减少经由所述半导体制造过程中的一个或更多个过程而制造的器件中的缺陷。
在光刻系统中,反射镜加热、透镜加热、和/或产生经图案化的器件(诸如,半导体器件)的其它动态改变因素可能导致缺陷(例如,边缘放置误差、重叠误差,等等)。这要求快速且精确的原位校正能力以在生产制造环境中实现稳定的成像性能。例如,在由所述光刻系统的光学投影系统所提供的波前不同于待由所述光学投影系统提供的目标波前时,反射镜加热可能导致波前漂移。
这种快速原位控制的一个先前尝试包括基于扫描器的光瞳水平性质来定义评价函数即优值函数(例如,相对于参考状态的差量波前的RMS),但没有感知到衬底(例如,晶片)水平上的成像性能性质。因此,虽然使光瞳水平上的像差被最小化,但不优化(衬底或晶片水平上的)成像性能。
基于替代成像性能的方法包括计算大量临界尺寸的泽尼克灵敏度。在使用这种方法的情况下,光刻性能指标受限于临界尺寸。这种方法不够灵活,无法涵盖其它类型的定制指标,包括离散指标(例如,缺陷计数,等等)。不同方法涉及用于通过使用源掩模优化引擎执行像差(波前)优化而匹配不同扫描器的性能的方法。然而,这种方法被设计成用于冷透镜设置而不考虑反射镜加热,并且其执行迭代优化,这需要用于每次迭代的全成像模拟。这在计算上是繁重的且不适合用于动态原位扫描器控制。又一不同方法使用被配置成接收图案化系统像差数据且确定用于所接收的图案化系统像差数据的新图案化过程影响数据的经校准的像差影响模型。然而,由于驱动器透镜模型(DLM)的投影光学器件盒(POB)中的刚体反射镜的有限移动量,这种方法不再足以应用波前校正以减轻EUV扫描器(其在高的源功率下操作)的反射镜加热影响。
参考附图详细描述本申请的实施例,所述附图提供为本公开的说明性示例以便使本领域技术人员能够实践本公开。值得注意地,以下附图和示例不旨在将本公开的范围限于单个实施例,但借助于所描述的或所图示的部件中的一些或所有的互换而使其它实施例是可能的。此外,在可以部分地或完全地使用已知部件来实施本公开的某些部件的情况下,将仅描述理解本公开所必需的这样的已知部件的那些部分,并且将省略这样的已知部件的其它部分的详细描述以免混淆本公开。除非本文中另外规定,否则如本领域技术人员将明白,描述为以软件实施的实施例不应限于此,但可以包括以硬件或软件与硬件的组合实施的实施例,并且反之亦然。在本说明书中,示出单数部件的实施例不应被认是限制性的;而是,除非本文中另有明确陈述,否则本公开旨在涵盖包括多个相同部件的其它实施例,并且反之亦然。此外,除非如此明确阐述,否则申请者不旨在使本说明书或权利要求中的任何术语归结于不常见或特殊涵义。此外,本公开涵盖本文中借助于图示而提及的已知部件的目前和未来已知等效物。
虽然在本文中可以具体地参考IC制造,但应明确地理解,本文中的描述具有许多其它可能应用。例如,其可以用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。本领域技术人员将了解,在这样的替代应用的情境下,本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应视是可以分别与更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”互换。
在本文件中,术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外辐射(例如,具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外辐射(EUV,例如具有在约5nm至100nm的范围内的波长)。
如本文中所使用的术语“投影光学器件”应广义地解释为涵盖各种类型的光学系统和子系统,包括例如折射型光学器件、反射型光学器件、孔和折反射型光学器件。术语“投影光学器件”也可以包括根据这些设计类型中任一个操作以用于共同地或单个地引导、成形或控制投影辐射束的部件。术语“投影光学器件”可以包括光刻投影设备中的任何光学部件,无论光学部件定位在光刻投影设备的光学路径上的何处。投影光学器件可以包括用于在来自源的辐射穿过(例如,半导体)图案形成装置之前成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件,和/或用于在辐射穿过图案形成装置之后成形、调整和/或投影所述辐射的光学部件。投影光学器件通常不包括源和图案形成装置。
(例如,半导体)图案形成装置可以包括或可以形成一个或更多个设计布局。可以利用计算机辅助设计(CAD)过程来产生设计布局,这种过程通常称为电子设计自动化(EDA)。大部分CAD过程遵循预定设计规则集合,以便产生功能设计布局/图案形成装置。由处理和设计限制而设置这些规则。例如,设计规则限定器件(诸如,栅极、电容器等)或互联机之间的空间容许度,以便确保器件或线不会以不期望的方式彼此相互作用。设计规则可以包括和/或指定特定参数、关于参数的限制和/或参数范围,和/或其它信息。设计规则限制和/或参数中的一个或更多个可以被称为“临界尺寸”(CD)。器件的临界尺寸可以定义为线或孔的最小宽度或两条线或两个孔之间的最小空间,或其它特征。因此,CD确定所设计器件的总体大小和密度。器件制造中的目标中的一个是在衬底上如实地再现原始设计旨在(经由图案形成装置)。
如在本文中所使用的术语“掩模”或“图案形成装置”可以广义地解释为是指可以用于向入射辐射束赋予经图案化的横截面的通用半导体图案形成装置,所述经图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案;术语“光阀”也可以用于这种情境下。除经典掩模(透射或反射;二元、相移、混合式等)以外,其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
可编程反射镜阵列的示例可以是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置所隐含的基本原理为(例如):反射表面的寻址区域使入射辐射反射为衍射辐射,而没有寻址区域使入射辐射反射为非衍射辐射。在使用适当滤波器的情况下,可以从反射束滤出所述非衍射辐射,从而仅留下衍射辐射;以这种方式,束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而变得图案化。可以使用合适的电子装置可以执行所需的矩阵寻址。可编程LCD阵列的示例在以引用的方式并入本文中的美国专利号5,229,872中给出。
如本文中所使用的,术语“图案化过程”通常意味着作为光刻过程的部分的通过施加光的指定图案来产生经蚀刻的衬底的过程。然而,“图案化过程”也可以包括等离子体蚀刻,因为本文中所描述的许多特征可以是使用等离子体处理形成印制图案提供益处。
如本文中所使用的,术语“目标图案”意味着待蚀刻于衬底上的理想化图案。
如本文中所使用的,术语“印制图案”意味着衬底上的基于目标图案蚀刻的实体图案。印制图案可以包括例如凹槽、沟道、凹陷、边缘或由光刻过程产生的其它二维和三维特征。
如本文中所使用的,术语“预测模型”、“过程模型”和/或模型(其可互换使用)意味着包括模拟图案化过程的一个或更多个模型的模型。例如,预测和/或过程模型可以包括光学模型(例如,建模用于在光刻过程中传递光的透镜系统/投影系统且可以包括对进入抗蚀剂上的光的最终光学图像的光学模型建模)、抗蚀剂模型(例如,对抗蚀剂的物理效应建模,诸如由于光的化学效应的抗蚀剂模型),和/或OPC模型(例如,可以用于制成目标图案且可以包括亚分辨率抗蚀剂特征(SRAF)等的OPC模型)和/或其它模型。
如本文中所使用的,术语“校准”意味着修改(例如,改善或调节)和/或验证某物,诸如过程模型。
图案化系统可以是包括上文所描述的部件中的任一个或所有加上被配置成执行与这些部件相关联的操作中的任一个或所有的其它部件的系统。例如,图案化系统可以包括光刻投影设备、扫描器和/或其它系统。
光刻投影设备可以是包括上文所描述的部件中的任一个或所有的装置。在一些实施例中,光刻投影设备可以在本文中可以被互换地称为半导体处理设备。
如本文中所描述的,热装置是指将热能提供至或促进将热能提供至物体的器件。热能可能引起“加热”(例如,温度升高)、“冷却”((例如,温度降低),或可能不引起温度变化。在不背离本公开的范围的情况下,热装置可以以任何合适的配置实施,可以是加热或冷却机构、控制机构。
作为引言,图1图示示例光刻投影设备10A的各个子系统的图。光刻投影设备10A包括各种部件,诸如辐射源12A,所述辐射源可以是深紫外准分子激光器源或包括极紫外(EUV)源的其它类型的源(如上文所论述的,光刻投影设备自身无需具有辐射源);照射光学器件,所述照射光学器件例如限定部分相干性(表示为均方偏差)且可以包括成形来自源12A的辐射的光学器件14A、16Aa和16Ab;图案形成装置18A;以及透射型光学器件16Ac,所述透射型光学器件将图案形成装置图案的图像投影至衬底平面22A上。在投影光学器件的光瞳平面处的可调滤波器或孔20A可以限定照射到衬底平面22A上的束角度的范围,其中,最大可能角度限定投影光学器件的数值孔径NA=n sin(Θmax),其中,n为衬底与投影光学器件的最后元件之间的介质的折射率,并且Θmax为从投影光学器件射出的仍可以照射到衬底平面22A上的束的最大角度。
在光刻投影设备中,源将照射(即,辐射)提供至图案形成装置,并且投影光学器件经由图案形成装置将照射引导至衬底上且成形所述照射。投影光学器件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些。空间图像(AI)是在衬底水平处的辐射强度分布。可以使用抗蚀剂模型以从空间图像计算抗蚀剂图像,可以在美国专利申请公开号US2009-0157630中找到这种的示例,所述公开的公开内容由此以全文引用的方式并入。抗蚀剂模型是与抗蚀剂层的性质(例如,在曝光、曝光后焙烤(PEB)和显影期间发生的化学过程的效应)相关。光刻投影设备的光学性质(例如,照射、图案形成装置和投影光学器件的性质)指示空间图像且可以限定于光学模型中。由于可以改变光刻投影设备中所使用的图案形成装置,因此期望将图案形成装置的光学性质与包括至少源和投影光学器件的光刻投影设备的其余部分的光学性质分离。用于将设计布局变换至各种光刻图像(例如,空间图像、抗蚀剂图像等)、使用那些技术和模型应用OPC且评估性能(例如,依据过程窗口)的技术和模型的细节描述于美国专利申请公开号US2008-0301620、2007-0050749、2007-0031745、2008-0309897、2010-0162197和2010-0180251中,每个的公开内容由此以全文引用的方式并入。
可能期望使用一个或更多个工具来产生例如可以被用于进行对所述图案化过程的设计、控制、监测等的结果。可以提供用于对所述图案化过程的一个或更多个方面进行进行计算方面控制、设计等的一个或更多个工具,诸如用于图案形成装置的图案设计(包括例如添加亚分辨率辅助特征或光学邻近效应校正)、用于所述图案形成装置的照射,等等。因此,在用于计算方面控制、设计等涉及图案化的制造过程的系统中,制造系统部件和/或过程可以由各种功能模块和/或模型来进行描述。在一些实施例中,可以提供描述所述图案化过程的一个或更多个步骤和/或设备的一个或更多个电子(例如,数学的、参数化的,等等)模型。在一些实施例中,可以使用一个或更多个电子模型来执行对所述图案化过程的模拟以模拟所述图案化过程使用由图案形成装置所提供的设计图案如何形成经图案化的衬底的方式。
图2中图示用于模拟光刻投影设备中的光刻的示例性流程图。这可以是示例性全光刻模拟。照射模型31表示照射的光学特性(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影光学器件模型32表示投影光学器件的光学特性(包括由投影光学器件引起的辐射强度分布和/或相位分布的变化)。设计布局模型35表示设计布局的光学特性(包括由给定设计布局引起的辐射强度分布和/或相位分布的变化),所述设计布局是在图案形成装置上或由图案形成装置形成的特征的布置的表示。可以使用照射模型31、投影光学器件模型32和设计布局模型35来模拟空间图像36。可以使用抗蚀剂模型37从空间图像36模拟抗蚀剂图像38。光刻的模拟可以例如预测抗蚀剂图像中的轮廓和/或CD。
更特别地,照射模型31可以表示照射的光学特性,所述光学特性包括但不限于NA-均方偏差(σ)设置,以及任何特定照射形状(例如,离轴照射,诸如,环形、四极、偶极等)。投影光学器件模型32可以表示投影光学器件的光学特性,包括例如像差、变形、折射率、物理大小或尺寸等。设计布局模型35也可以表示实体图案形成装置的一个或更多个物理性质,如例如以全文引用的方式并入的美国专利号7,587,704中所描述的。与光刻投影设备相关联的光学性质(例如,照射、图案形成装置和投影光学器件的性质)指示空间图像。由于光刻投影设备中使用的图案形成装置可以改变,因此期望将图案形成装置的光学性质与包括至少照射和投影光学器件的光刻投影设备的其余部分的光学性质分离(因此设计布局模型35)。
可以使用抗蚀剂模型37以从空间图像计算抗蚀剂图像,其示例可以在美国专利号8,200,468中找到,所述美国专利由此以全文引用的方式并入。抗蚀剂模型通常与抗蚀剂层的性质(例如,在曝光、曝光后焙烤和/或显影期间发生的化学过程的效应)相关。
全模拟的目标中的一个为准确地预测(例如)边缘放置、空间图像强度斜率和/或CD,可以随后将所述边缘放置、空间图像强度斜率和/或CD与预期设计进行比较。预期设计通常定义为预先OPC设计布局,其可以诸如GDS、GDSII、OASIS或其它文件格式的标准化数字文件格式来提供。
从设计布局,可以识别称为“片段”的一个或更多个部分。在实施例中,提取一组片段,其表示设计布局中的复杂图案(通常是约50个至1000个片段,但可以使用任何数目个片段)。如本领域技术人员应了解的,这些图案或片段表示设计的小部分(例如,电路、单元等),并且所述片段尤其表示需要特定关注和/或验证的小部分。换句话说,片段可以是设计布局的部分,或可以是类似的,或具有临界特征是通过体验而识别(包括由客户提供的片段)、通过反复试验而识别或通过运行全芯片模拟而识别的设计布局的部分的类似行为。片段通常包括一个或更多个测试图案或量规图案。可以由客户基于设计布局中要求特定图像优化的已知临界特征区域而先验地提供初始较大一组片段。替代地,在另一实施例中,可以通过使用识别关键特征区域的自动化(诸如,机器视觉)或手工的算法而从整个设计布局提取初始较大一组片段。
例如,模拟和建模可以用于配置图案形成装置图案的一个或更多个特征(例如,执行光学邻近效应校正)、照射的一个或更多个特征(例如,改变照射的空间/角强度分布的一个或更多个特性,诸如改变形状),和/或投影光学器件的一个或更多个特征(例如,数值孔径等)。这种配置通常可以分别称为掩模优化、源优化和投影优化。可以独立地执行这种优化或以不同组合形式组合这种优化。一个这种示例是源-掩模优化(SMO),其涉及配置图案形成装置图案的一个或更多个特征以及照射的一个或更多个特征。优化技术可以聚焦于片段中的一个或更多个。优化可以使用本文中所描述的机器学习模型以预测各种参数(包括图像等)的值。
在一些实施例中,可以将系统的优化过程表示为成本函数。优化过程可以包括确定系统的最小化成本函数的过程参数(例如,热装置的操作设置)。成本函数可以依赖于优化的目的而具有任何合适的形式。例如,成本函数可以是系统的某些特性(评估点)相对于这些特性的预期值(例如,理想值)的偏差的加权均方根(RMS)。成本函数也可以是这些偏差的最大值(即,最差偏差)。术语“评估点”应广义地解释为包括系统或制造方法的任何特性。由于系统和/或方法的实施的适用性,系统的设计和/或过程变量可能受限于有限范围和/或可以是相互依赖的。在光刻投影设备的情况下,约束通常与硬件的物理性质和特性(诸如,可调谐范围和/或图案形成装置可制造性设计规则)相关联。评估点可以包括衬底上的抗蚀剂图像上的实体点,以及非物理特性,诸如(例如)剂量和焦距。
在光刻投影设备中,作为示例,可以将成本函数表达为
其中(z1,z2,…,zN)为N个设计变量或其值,并且fp(z1,z2,…,zN)可以是设计变量(z1,z2,…,zN)的函数,诸如,针对(z1,z2,…,zN)的设计变量的值集合的特性的实际值与预期值之间的差。在一些实施例中,wp为与fp(z1,z2,…,zN)相关联的权重常数。例如,特性可以是在边缘上的给定点处测量的图案的边缘的位置。不同fp(z1,z2,…,zN)可以具有不同权重wp。例如,如果特定边缘具有窄允许位置范围,则用于表示边缘的实际位置与预期位置之间的差的fp(z1,z2,…,zN)的权重wp可以被给出较高值。fp(z1,z2,…,zN)也可以是层间特性的函数,层间特性又为设计变量(z1,z2,…,zN)的函数。当然,CF(z1,z2,…,zN)不限于以上等式中的形式,并且CF(z1,z2,…,zN)可以是任何其它合适的形式。
成本函数可以表示光刻投影设备、光刻过程或衬底的任一个或更多个合适的特性,例如,焦距、CD、图像移位、图像变形、图像旋转、随机变化、生产量、局部CD变化、过程窗口、层间特性或其组合。在一些实施例中,成本函数可以包括表示抗蚀剂图像的一个或更多个特性的函数。例如,fp(z1,z2,…,zN)可以仅是抗蚀剂图像中的点与所述点的预期位置之间的距离(即,边缘放置误差EPEp(z1,z2,…,zN))。参数(例如,设计变量)可以包括任何可调参数,诸如源、图案形成装置、投影光学器件、剂量、焦距等的可调参数。
参数(例如,设计变量)可以具有约束,所述约束可以表达为(z1,z2,…,zN)∈Z,其中,Z为设计变量的可能值集合。可以通过光刻投影设备的期望的生产量强加对设计变量的一个可能约束。在无通过期望的生产量强加这种约束的情况下,优化可能得到不切实际的设计变量的值集合。约束不应解释为必要性。例如,生产量可能受光瞳填充比影响。对于一些照射设计,低光瞳填充比可能舍弃辐射,从而导致较低生产量。生产量也可以受到抗蚀剂化学反应影响。较慢抗蚀剂(例如,要求适当地曝光较高量的辐射的抗蚀剂)导致较低生产量。
在一些实施例中,照射模型31、投影光学器件模型32、设计布局模型35、抗蚀剂模型37和/或与集成电路制造过程相关联和/或包括在集成电路制造过程中的其它模型可以是执行本文中所描述的方法的操作的经验模型。所述经验模型可以基于各种输入(例如,掩模或晶片图像的一个或更多个特性、设计布局的一个或更多个特性、图案形成装置的一个或更多个特性、光刻过程中所使用的照射的一个或更多个特性,诸如波长等)之间的相关性预测输出。
作为示例,经验模型可以包括一个或更多个算法。作为另一示例,经验模型可以是机器学习模型和/或任何其它参数化模型。在一些实施例中,机器学习模型(例如)可以是和/或包括数学等式、算法、绘制图、图表、网络(例如,神经网络),和/或其它工具和机器学习模型部件。例如,机器学习模型可以是和/或包括具有输入层、输出层和一个或更多个中间或隐藏层的一个或更多个神经网络。在一些实施例中,一个或更多个神经网络可以是和/或包括深度神经网络(例如,在输入层与输出层之间具有一个或更多个中间或隐藏层的神经网络)。
作为示例,一个或更多个神经网络可以基于大的神经单元(或人工神经元)集合。一个或更多个神经网络可以不严格地模仿生物大脑工作的方式(例如,经由由轴突连接的大的生物神经元簇)。神经网络的每个神经单元可以与神经网络的许多其它神经单元连接。这样的连接可加强或抑制其对所连接的神经单元的激活状态的影响。在一些实施例中,每个单独的神经单元可以具有将所有其输入的值组合在一起的求和函数。在一些实施例中,每个连接(或神经单元自身)可以具有阈值函数,使得信号在其被允许传播至其它神经单元之前必须超出阈值。这些神经网络系统可以是从学习和经训练的,而不是经明确过程化,并且与传统计算机程序相比,可以在某些问题解决领域中显著更优选地执行。在一些实施例中,一个或更多个神经网络可以包括多个层(例如,其中,信号路径从前端层横穿至后端层)。在一些实施例中,可以由神经网络利用反向传播技术,其中,使用前向刺激以对“前端”神经单元重设权重。在一些实施例中,对一个或更多个神经网络的刺激和抑制可能更自由流动,其中,连接以较混乱且复杂的方式相互作用。在一些实施例中,一个或更多个神经网络的中间层包括一个或更多个卷积层、一个或更多个重现层和/或其它层。
可以使用训练信息集合来训练一个或更多个神经网络(即,确定其参数)。训练信息可以包括训练样本的集合。每个样本可以是包括输入对象(通常是向量,其可以被称为特征向量)和期望的输出值(也称为管理信号)的对。训练算法分析训练信息且通过基于训练信息调整神经网络的参数(例如,一个或更多个层的权重)来调整神经网络的行为。例如,给定形式是{(x1,y1),(x2,y2),…,(xN,yN)}的N个训练样本的集合使得xi为第i示例的特征向量且yi为其管理信号,训练算法寻找神经网络g:X→Y,其中,X为输入空间,并且Y为输出空间。特征向量为表示一些对象(例如,模拟空间图像、晶片设计、片段等)的数值特征的n维向量。与这些向量相关联的向量空间通常称为特征空间。在训练之后,神经网络可以用于使用新样本来进行预测。
期望减少具有缺陷的经图案化的器件的数量以及缺陷的量值(例如,大小)。这样的缺陷的一个原因为光刻系统的光学投影系统的一个或更多个部件的不期望的或非预期热变化。例如,当光(例如,EUV光、DUV光)入射到光学投影系统的各种光学元件上时,那些光学元件可能“变热”。光学元件的“加热”可能导致光学元件变形,这导致用于图案形成装置由光学投影系统提供的波前的非预期变化,其称为波前漂移。一些先前解决方案针对波前漂移通过调整光学投影系统的配置进行校正。然而,每个光学元件可以调整的量受到限制,并且随着能阶(例如,EUV光)增加,对光学元件的定向的调整可能不足以减轻波前漂移。
在一些实施例中,提供一种用于确定一个或更多个过程参数以减轻来自光刻过程中的光学元件的加热效应的方法。根据本公开的实施例,本公开的系统和方法确定待提供至光学投影系统的一个或更多个光学元件的一个或更多个区段的热能的量,以及基于成像性能特性对一个或更多个光学元件的配置的调整。在一些实施例中,优化包括响应于波前漂移而调整热装置配置,可选地以及光刻系统中的其它可调谐参数(例如,光学元件)。在一些实施例中,优化可以旨在减小在波前像差方面的成本,例如最小化或以其它方式减少波前像差或收敛至目标波前。在一些实施例中,优化旨在最小化或以其它方式减少边缘放置误差(EPE)成本或其它半导体图案化过程指标。虽然通过提及“最小化”成本函数而详细地描述本公开的实施例,但应了解,可以在不背离本公开的范围的情况下使用相对于成本函数的任何其它优化机制。可以在建模或模拟过程中执行优化。在一些实施例中,优化包括最小化EPE成本可以包括最小化成本函数。可以例如将成本函数表示为
其中L表示一个或更多个半导体处理指标(例如,光刻指标,在本文中也可以互换地称为“光刻指标(lithometric)”),并且可以基于由照射源(例如,EUV光源)输出的光和图案形成装置、投影光学器件(例如,投影光学系统的光学元件)和或光刻设备的其它部件的布局来确定。半导体处理指标L可以充当括号中的项的权重。在下文中关于等式6和7提供关于半导体处理指标L的额外的细节。项WFM表示波前模型,所述波前模型被配置成产生对由所述光学投影系统所提供的波前的模拟。在一些实施例中,波前传感器可以被用于检测由所述光学投影系统所提供的所述波前。在一些实施例中,多个波前传感器可以被用于在沿光路径的各个点处检测所述波前。所述波前模型WFM可以基于被包括在所述光学投影系统中的光学元件中的一些或所有光学元件的加热状态来计算所述波前。在一些其它实施例中,所述成本函数可以不被配置成计算半导体处理指标,但包括表示波前像差的项。通过使用这种成本函数,所述优化迭代可旨在减小波前像差的RMS,或收敛至目标波前。
在一些实施例中,诸如EUV光源之类的照射源可以入射被包括在所述光学投影系统中的光学元件中的一些或所有。可以使用输出具有任何其它波长或波长集合的光(诸如,例如DUV光)的光源来代替EUV光源。所述照射可以使得所述光学元件变热。因此,入射到所述晶片(例如,在入射到所述掩模上且随后所述光学投影系统的所述光学元件上之后)以形成特定图案的光可以与预期的不同,从而导致最终产品产生缺陷。根据本公开的实施例,可以使用热模型考虑和模拟或建模所述光学元件的加热状态(包括来自被配置成补偿所述加热影响的热装置的热影响),所述热模型将由所述照射源输出的光的性质、所述光学投影系统的配置、或所述半导体处理设备的其它设置用作输入,并且产生作为时间的函数的或随时间变化的所模拟的波前。这种所模拟的波前基于所述光学元件的加热。
本文中所描述的技术的技术效果可以是改善的成像性能。例如,在所述图案化过程期间减小像差可以改善所述成像性能。为了以更确定性方式减小像差或控制像差,可以减轻热能对晶片图案化过程的影响(例如,光学元件的由于热变化的变形)。用于减轻热能的影响的一种技术例如是通过调整所述光学投影系统的配置。在一些实施例中,调整所述光学投影系统的所述配置可以包括调整所述光学投影系统的一个或更多个光学元件的定向。光学元件的定向可能影响所述光学元件的加热状态。例如,调整所述光学元件的定向可以使得由光学元件产生的加热状态改变以便减轻像差。可以沿一个或更多个自由度调整光学元件的每个定向。例如,每个光学元件(例如,反射型光学元件、透射型光学元件等)可以具有六个(6)自由度,利用这六个(6)自由度则可以调整它们的定向。例如,在笛卡尔坐标中,可以沿x轴、y轴和/或z轴(例如,+/-Δx、Δy、Δz)调整每个光学元件,沿x轴、y轴和/或z轴旋转每个光学元件,或者既沿x轴、y轴和/或z轴(例如,+/-Δx、Δy、Δz)调整每个光学元件又沿x轴、y轴和/或z轴旋转每个光学元件这两者。因此,通过沿一个或更多个自由度调整定向,则由所述照射源输出的光所引发的波前与由光学元件的定向所引发的波前相组合,可以最小化波前漂移的量(例如,由所述光学投影系统提供的波前与预期由所述光学投影系统输出的目标或理想波前之间的差的量值)。
然而,如上文提及的,随着所述半导体处理设备(诸如EUV扫描器中的光源)的功率水平增加,对光学元件的定向的调整不足以减轻由所述照射源输出的光所引发的热。随着所述光学元件加热,物理特性(例如,形状、反射率等)可以改变,从而导致波前漂移且所述图案化过程产生具有缺陷的产品。特别地,缺陷可以随着晶片的数目增加而变得更糟。例如,如参考图3所见,每衬底(例如,每晶片或每层)动态像差校正可以被用于减少缺陷计数和大小。图3的图表300使用反射镜加热作为示例。图表300描绘由反射镜加热所造成的像差(例如,Zernikei)随着时间推移(在给定生产批次中)的改变。图表300中示出了用于生产批次的晶片1至8(例如,w1、w2、……w8)。此外,图表300绘制在无校正的情况下将会发生的原始像差漂移302(例如,由反射镜加热所引起的泽尼克随着时间推移的改变)。相比之下,图3也针对每个晶片示出反射镜加热残差308、投影光学器件校正模型残差304、用于反射镜加热残差308的最末场306(其等于最差反射镜加热残差),和校正310。可以基于如上文所描述的所述投影光学器件校正模型来确定所述校正。由于所述像差影响模型的动态性质,相比于提供可以仅被离线执行(例如,不在生产制造设置中)的静态校正的现有技术系统,可以在每晶片基础上应用校正。在每个晶片处,所述半导体处理指标(例如,光刻指标)在一定程度上减少了像差影响。
根据本公开的实施例,被配置成向一个或更多个光学元件的一个或更多个区段施加热能的一个或更多个热装置受控制以减轻加热引发的成像影响。例如,所述热装置可以是被配置成输出在给定光学元件的一个或更多个特定区段处受引导的照射的加热器。在一些实施例中,所述热装置可以被用于调整光学元件的特定部分对光学元件的总体加热状态的贡献,以便减少波前漂移(例如,由所述光学投影系统所提供的波前与目标波前之间的差异)。待由所述热装置输出的热能的量、和光学元件上的待施加所述热能的部位可以根据成像性能特性进行调整。例如,进行所述调整以便最小化前述EPE成本函数或波前成本函数。例如,相对于方程式2,可以确定待提供至特定光学元件的特定部位的热能的量。可以选择所述调整使得由所述波前模型产生的波前与基于所述光学元件的所述配置而产生的波前相组合,与目标波前接近,所述波前模型将光学元件的由所述热装置所输出的热能引发的加热状态和由所述照射源所输出的光引发的加热状态作为输入。例如,可以对所述热装置的功率水平进行调整和对所述光学投影系统的配置进行调整以最小化以下项:WFM(HSillumination+HSSH)+WVFDδ-WVFTarget。参考确定所述热装置的功率或能级即能量水平而详细地论述本公开的实施例。然而,应了解,这种论述仅是示例性的。可以在不背离本公开的范围的情况下确定对与热装置相关联的一个或更多个其它不同变量或参数(例如,电流、电压、部位、定向,等等)的调整或进行对所述一个或更多个其它不同变量或参数的调整,这可以取决于所述热装置的机械、电和逻辑配置以及控制或用户界面。
如上文所描述的,全模拟可以包括源、掩模、剂量、焦距和/或光刻过程的其它方面的模拟(例如,参见图2)。
有利地,前述优化过程促成快速和动态扫描器像差(和波前)控制,这种控制是对EUV扫描器、DUV扫描器、或使用其它光波长操作的扫描器有效的成像性能感知(例如,诸如用于控制由反射镜加热和/或图案形成装备和/或图案化过程的其它动态方面所引起的像差),并且合并有对所述光学元件的热状态有贡献的辅助热装置,其中,功率水平可以是高的。
图4A图示根据实施例的用于确定与热装置相关联的过程参数的示例性流程图。在一些实施例中,所述方法400包括操作402,所述操作包括接收表示由半导体处理设备的光学投影系统所提供的波前的波前数据。所述方法400还包括操作404,所述操作包括基于波前数据与目标波前数据的比较来确定波前漂移。所述方法400又还包括操作406,所述操作包括基于所述波前漂移来确定与所述热装置相关联的一个或更多个变量(例如,所述热装置的过程参数)。
在一些实施例中,所确定的所述变量可以被用于图案化系统(例如,半导体处理设备)的动态原位像差控制和/或其它操作。下文呈现的方法400的操作旨在是说明性的。在一些实施例中,所述方法400可以通过未描述的一个或更多个额外的操作和/或在不具有所论述操作中的一个或更多个操作的情况下实现。另外,在图4A中图示和在下文描述方法400的操作的次序并非旨在是限制性的。
在操作402中,可以接收表示由所述光学投影系统所提供的波前数据的波前数据。所述光学投影系统可以是用于产生经图案化的器件的半导体处理设备(例如,光刻设备)的部分。在一些实施例中,所述波前数据可以由波前传感器输出,所述波前传感器可以是在沿半导体处理设备的光程的各个部位处测量波前的物理传感器。在一些实施例中,从所模拟的传感器产生所述波前数据,所述所模拟的传感器在沿经建模的半导体处理设备的光程的一个或更多个部位处模拟波前,或这两者。在一些实施例中,可以基于波前模型产生所述波前。所述波前模型可以将由从所述半导体处理设备的照射源所输出的光引发的加热状态和由在所述半导体处理设备的所述光学投影系统的光学元件上的热装置所输出的热能引发的加热状态作为输入。所述输出可以是来自一个或更多个热源的感应波前或引发性波前(例如,其中,所述照射源和所述热装置两者将热能提供至所述光学元件以加热所述光学元件)。可以利用由所述光学投影系统的配置引发的波前来计算这种感应波前。例如,所述光学投影系统的所述配置可以包括所述光学投影系统的一个或更多个光学元件的定向。所述光学元件的不同定向可能导致引发不同波前。
在操作404中,可以基于所述波前数据与所述目标波前数据的比较来确定波前漂移。所述波前漂移是所测量的波前(例如,由所述光学投影系统提供的波前)与由所述目标波前数据表示的目标波前之间的差的量值的测量。所述目标波前描绘在若没有出现像差相关效应的情况下将要由所述光学投影系统提供的理想波前。在一些实施例中,可以补偿所述波前漂移以便减少所述波前与所述目标波前之间的差。例如,可以通过调整所述光学投影系统的配置、调整经由热装置提供至所述光学投影系统的热能的量、调整沿所述光学投影系统施加经由热装置提供的热能的部位,或经由其它技术,来补偿波前漂移。
在操作406中,可以基于波前漂移来确定一个或更多个过程参数。所述一个或更多个过程参数可以包括与被配置成将热能提供至所述光学投影系统的热装置相关联的参数。提供至所述光学投影系统的所述热能可以补偿来自所述波前漂移的影响,由此减少缺陷计数和大小。在一些实施例中,可以通过最小化成本函数(诸如,由等式2表示的所述成本函数)来确定所述过程参数。例如,所述成本函数可以被用于确定与不同过程参数相关联的EPE成本或波前成本。另外或替代地,所确定的EPE成本可以基于所述光学投影系统的不同配置。
图4B图示根据实施例的用于确定与热装置相关联的过程参数的另一示例性流程图。在一些实施例中,所述方法450包括操作452,所述操作包括获得由半导体处理设备的光学投影系统所提供的波前的波前漂移。可以基于表示所述波前的波前数据与表示目标波前的目标波前数据的比较来确定所述波前漂移。所述方法450还包括操作454,所述操作包括基于所述波前漂移来确定一个或更多个过程参数,其中,所述过程参数包括与被配置成在操作期间将热能提供至所述光学投影系统的热装置相关联的参数。
在一些实施例中,所确定的一个或更多个过程参数可以被用于图案化系统(例如,半导体处理设备)的动态原位像差控制、和/或其它操作。下文呈现的方法450的操作旨在是说明性的。在一些实施例中,所述方法450可以利用没有描述的一个或更多个额外的操作和/或在不具有所论述操作中的一个或更多个操作的情况下实现。另外,在图4B中图示和在下文描述该方法450的操作的次序并非旨在是限制性的。
在操作452中,可以获得所述波前数据漂移。在一些实施例中,所述波前漂移可以由所述半导体处理设备的一个或更多个部件(例如,波前传感器、控制逻辑、联接至所述波前传感器的计算机系统,等等)来计算。在一些实施例中,所述波前漂移可以由通信地联接至所述半导体处理设备的一部分的波前传感器来计算。所述波前漂移是所测量的波前(例如,由所述光学投影系统所提供的波前)与由目标波前数据所表示的目标波前之间的差的量值的测量。所述目标波前描绘在若没有出现像差相关效应的情况下将要由所述光学投影系统提供的理想波前。在一些实施例中,可以例如通过减小EPE成本或由本领域技术人员已知的任何其它形式的成本函数来补偿所述波前漂移以便减小所述波前与所述目标波前之间的差,或优化所述成像性能。
在一些实施例中,所述波前数据可以由波前传感器检测,所述波前传感器可以是在沿所述半导体处理设备的光程即光学路径的一个或更多个部位处测量波前的物理传感器。在一些实施例中,所模拟的传感器在沿经建模的半导体处理设备的所述光程的一个或更多个部位处模拟波前。在一些实施例中,可以基于波前模型而产生所述波前。在一些实施例中,可以离线执行与所述波前模拟和/或波前检测相关联的步骤中的一些或所有步骤,而同时可以在所述光刻设备的操作期间在线执行其它步骤。所述波前模型可以将由从所述半导体处理设备的照射源输出的光所引发的加热和由在所述半导体处理设备的所述光学投影系统的光学元件上的热装置输出的热能所引发的加热作为输入。输出可以是所预测的波前(例如,其中,所述照射源和所述热装置两者将热能提供至所述光学元件以加热所述光学元件)。这种波前可以利用由所述光学投影系统的配置所引发的波前来计算。例如,实施光学投影系统的配置可以包括实施光学投影系统的一个或更多个光学元件的取向即定向。实施光学元件的不同定向可能导致引发不同波前。
在操作454中,可以基于波前漂移来确定一个或更多个过程参数。所述一个或更多个过程参数可以包括与被配置成将热能提供至所述光学投影系统的热装置相关联的参数。提供至所述光学投影系统的所述热能可以补偿波前漂移,由此减少缺陷计数和大小。在一些实施例中,可以通过最小化成本函数(诸如,由等式2所表示的成本函数)来确定过程参数。例如,所述成本函数可以被用于确定与不同过程参数相关联的EPE成本。另外或替代地,所确定的EPE成本可以基于所述光学投影系统的不同配置。
如通过图5所见的,所述光学投影系统可以包括光学元件集合。在图5的示例中,光学投影系统500可以包括六个光学元件M1至M6。束B(其可以是使用图案形成装置而被图案化的、由从照射源输出的光产生的经图案化的照射束)可以入射光学元件M1至M6。虽然所述光学投影系统500包括六个光学元件,但在不偏离本申请的范围的情况下可以使用更多或更少光学元件。另外,虽然光学元件M1至M6被描绘为反射型光学元件(例如,每个光学元件反射入射光束B而不是允许所述束传递穿过),但光学元件M1至M6中的一个或更多个光学元件,或光学投影系统500的其它光学元件可以是透射型光学元件或为部分反射的和部分透射的。
光学元件M1至M6可以调节束B以形成束B*,所述束B*被配置成入射掩模以基于所述光学元件的配置而将图案赋予至特定层或晶片。例如,所述光学元件的配置可以指示光学元件的形状、沿光学元件的一个或更多个自由度对光学元件所作出的调整(例如,沿一个或更多个轴线的旋转、平移运动)、光学元件的材料成份,或光学元件的其它特性,或其组合。光学元件的单独的或彼此组合的不同配置可能影响到将如何向所得到的经图案化的器件(或经图案化的器件的多个层)引发后续像差。
入射到光学元件上的光可以引起所述光学元件的温度改变。由所述入射光引起的温度变化可以跨越整个所述光学元件上而变化。例如,所述光学元件的一个区段可以经历温度变化ΔT1,而所述光学元件的另一区段可以经历不同温度变化ΔT2。温度变化差可以使得所述光学元件发生不同量的变形。例如,经历较大热变化的区段(例如,变得“较热”的区段)可以比经历较小热变化的区段变形更多。所述光学元件的区段的变形可能影响由所述光学元件提供的光(例如,被透射通过所述光学元件的光、被反射离开所述光学元件的光)如何被配置,这可能影响所述图案化过程的准确度。因而,识别一个或更多个光学元件的哪些区段由于由所述入射光引起的热变化而发生变形和所引起的变形的程度可以使得能够对上述光学元件执行某些补偿性动作。
作为示例,参考图6A和图6B,光学元件M可以接收从照射源(例如,EUV源)输出的光。所述光可以入射到由图案形成装置图案化的一个或更多个其它光学元件上,或在从光学元件M反射(或透射)之前和/或之后以其它方式调节。为简单起见,所述光学投影系统被展现为包括单个光学元件M。热图600描绘光学元件M由于入射光的热响应。在示例中,所述光可以是连续的且光学元件M可以接收持续预定时间量的连续光以到达由热图600所描绘的特定热等级或热水平。由于光学元件M的配置(其可以自然地被引起或可以被专门地设计),则跨越整个所述光学元件M的热等级即热水平可以不同。例如,区602可以具有与区604不同的热等级(例如,区602可以比区604“更热”)。跨越整个所述光学元件M的不同热等级可以使得光学元件M变形。光学元件M的给定区的变形的程度可以与所述区的热等级相关。例如,如通过图6B的变形图650所见,区652相比于光学元件M的区654可以不同地变形,其中,变形图650的区652和654分别对应于热图600的区602和604。光学元件M的变形越大,则得到的经图案化的器件的像差(例如,缺陷计数、缺陷大小,等等)可越大。
在一些实施例中,调整光学元件(例如,由半导体处理设备的光学投影系统所包括的光学元件)的取向即定向可以补偿由热变化引起的光学元件的变形。作为示例,参考图7,可以沿光学元件M的一个或更多个自由度调整光学元件M的取向。如图7中所图示的,可以沿x轴、y轴或z轴中的每个调整光学元件M的取向。可以侧向地(例如,±Δx、±Δy、±Δz)、旋转地(例如,θx、θy、θz),或侧向地并且旋转地进行所述调整。此外,虽然光学元件M被描绘为使其几何中心居中于坐标系(例如,笛卡尔坐标系)的原点处,但光学元件M相对于坐标系的原点的对准可以沿一个或更多个轴线移位。
在一些实施例中,一个或更多个控制装置可以控制对光学元件M沿一个或更多个自由度的取向作出的调整。例如,控制装置710、720、730可以被配置成分别调整光学元件M沿x轴、y轴和z轴的取向。然而,在一些实施例中,可以包括额外的控制装置或较少控制装置以控制光学元件M的移动。控制装置710、720、730可以包括一个或更多个致动器或被配置成控制光学元件M的运动的其它机器。例如,控制装置710、720、730可以包括一个或更多个扫描器控制旋钮。光学元件M的被调整的量可以由δ表示(例如,δ表示可变扫描器控制旋钮设置)。
在一些实施例中,可以通过使用使扫描器性能特征标识与扫描器旋钮调谐相关的依赖性矩阵D来确定由所述光学投影系统的所述配置引发的所述波前。在等式2中被定义为WVFDδ的扫描器性能特征标识可以被表示为D*δ,其中,δ表示可变扫描器控制旋钮设置。所述扫描器性能特征标识可以指示待对所述光学元件的定向作出的校正。确定所述校正可以包括对成本函数进行优化(例如,实现最小EPE或波前像差成本)。参考EPE成本函数详细地论述本公开的实施例。然而,这种论述仅是示例性的。可以在不背离本公开的范围的情况下使用包括任何其它合适的性能特性或指标的任何其它形式的成本函数。在一些实施例中,可以对像差影响进行建模以确定等式2的项的优化值。在一些实施例中,可以在离线或研究和开发阶段期间产生所述像差影响模型,并且随后在操作期间将所述像差影响模型用于光刻设备上。可以基于经模拟的图案化系统像差校准数据和/或相对应的图案化过程影响校准数据来校准所述像差影响模型。可以利用模拟引擎基于不同掩模设计、光瞳形状、和/或其它信息来执行模拟。在一些实施例中,可以对全芯片布局执行所述模拟且由此考虑全芯片布局的所得到的成本函数(例如,等式2)、依赖性矩阵(例如,光学元件定向依赖性矩阵D)或Hessian矩阵。如本文中所描述的,来自所述像差影响模型的成本函数被配置成用于供投影光学器件校正模型(结合来自扫描器(图案化系统)的所测量的像差数据)使用以确定图案化过程控制指标集合,且促成动态原位像差控制。图案化过程控制指标集合可以包括一个或更多个过程参数,所述一个或更多个过程参数可以包括与被配置成将热能提供至光学投影系统(例如,所述光学投影系统的光学元件)的一个或更多个热装置相关联的参数。所述像差影响模型可以采取例如ADELasla文件、和/或任何其它扫描器友好的轻量数据格式的形式。在一些实施例中,单个经校准的像差影响模型可以由若干不同投影光学器件校正模型(与若干不同扫描器相关联)使用。
在一些实施例中,动态原位像差控制可以包括在制造阶段中时调整半导体器件制造过程的一个或更多个方面。可以基于来自投影光学器件校正模型的输出和/或其它信息来作出调整。例如,可以确定制造过程参数调整(例如,应改变给定参数的量),并且可以将所述制造过程参数从先前参数设置点调整至新的参数设置点。根据本公开的实施例,可以对于待提供至热装置以使得热能被施加至光学元件的功率水平、热能将被施加至所述光学元件上的部位、和/或与所述热装置相关联的其它过程参数作出调整。此外,也可以由于所述模型而调整光瞳形状、剂量、聚焦、功率设置、材料成份。
再进一步地,所述过程参数可以是所述光学投影系统的配置,并且扫描器可以调整所述光学投影系统的一个或更多个方面的配置。例如,扫描器可以调整一个或更多个光学元件沿光学元件的一个或更多个自由度的取向。可以作出对取向的调整以引发被用于最小化EPE成本的波前。在一些实施例中,可以原位作出调整以动态地控制像差影响。
所述过程参数可以与待由热装置在操作(例如,所述扫描器的操作)期间提供至所述光学投影系统的热能的量相关。在一些实施例中,所述热装置中的一个或更多个热装置可以被用于向所述光学投影系统提供热能以补偿由所述光学投影系统的热加热婆所引起的波前漂移。由所述热装置所提供的热能可以减少或重新分配所述光学投影系统周围的所述热能以实现较均匀和/或期望的热分布。例如,对于EUV照射源,EUV光的额外的能量可能导致所述光学投影系统的部件的变形(例如,由所述光学投影系统所包括的光学元件(例如,反射镜)可以由于由入射EUV光产生的加热来在形状上变形)。得到的变形可能导致由所述光学投影系统提供至目标的所述波前相对于目标波前移位,其被称为波前漂移。虽然调整所述光学投影系统的所述配置可以帮助减少所述波前漂移,但可以用于所述光学投影系统的有限调整可能无法足以补偿所述波前漂移以最小化缺陷计数和大小。例如,如上文提及的,虽然可以沿一个或更多个自由度调整所述光学投影系统中的光学元件,但那些调整的范围受到所述半导体处理设备的所述光学元件和其它部件的大小和形状的限制。所述热装置可以充当用于引发特定波前、或对波前有贡献以补偿波前漂移的辅助热能源。例如,如由等式2所见的,由所述波前模型WFM所产生的波前可以基于两个分量:(1)由从所述照射源输出的光引发的对于所述光学投影系统的加热状态HSillumination,和(2)由将热能提供至光学投影的特定区段(例如,光学元件的区段)的热装置所引发的加热状态HSSH。来自所述热装置的加热状态的净效应可以有效地减少EUV应用中的所述波前漂移,使得EPE成本函数被最小化。
在一些实施例中,所述光学投影系统的所述配置可以包括所述光学投影系统的一个或更多个光学元件中的一些或所有的材料成份。例如,所述光学元件的不同材料性质可能导致更多或更少缺陷和/或减小的缺陷大小。例如,所述光学元件的不同材料成份可以基于零交叉温度(ZCT)而产生不同性能。例如,随着ZCT增加,缺陷计数和最大缺陷大小两者都可以减小。
图8图示根据实施例的光学元件800和将热能804提供至光学元件800的热装置802的集合。如上文提及的,光学元件800可以是被包括在半导体处理设备的光学投影系统内的光学元件集合中的一个。为简单起见,描绘单个光学元件。
诸如EUV光或其它辐射之类的光可以入射光学元件800的一个或更多个区段。可以基于所述光学投影系统的配置、所述光、或其它光学部件来预定光学元件800的其中应用光的区段。例如,基于光瞳、掩模版、或半导体处理设备的其它部件,EUV光可以被应用于位于光学元件800的第一表面上的斑808。替代地或另外,EUV光可以被应用于光学元件的另一表面。在一些实施例中,入射EUV光的量值(例如,强度)可以取决于特定处理设计而不同。EUV光可以增加(或降低)光学元件800中的一些或所有光学元件的温度。跨越整个所述光学元件的温度分布表示光学元件的“加热状态”。所述加热状态可以是一个或更多个特定光学元件的“总”或“整体”加热状态,并且可以具有来自所述照射源的输出光和从热装置802提供至光学元件的任何额外的热能的贡献。如先前提及的,热装置802可以提供在光学元件800的一个或更多个区段处引导的热能以便修改光学元件800的温度分布,由此减少由波前传感器所检测的瞬态波前(例如,表示由所述光学投影系统所提供的波前)与目标波前之间的不同。例如,通过将特定量的热能添加至光学元件的一个或更多个特定部位可以通过修改跨越整个所述光学元件的温度分布以便使所述温度分布更接近于将会产生所述目标波前的温度分布来减少所述波前漂移。
在一些实施例中,光学元件800可以包括一个或更多个热装置802。热装置802(其也可以称为“区段加热器”)可以被配置成输出在光学元件800的一个或更多个特定部位处引导的热能804。在一些实施例中,输出热能可以呈照射形式。热能804可以被施加至某些部位806。可以基于校准数据来确定部位806。可以通过模拟由光学元件的各种温度分布所引发的加热状态产生的波前而产生了所述校准数据。将特定量的热能添加至光学元件上的特定部位可以使得温度分布以特定方式修改。可以随后确定热能和由热装置802输出照射的部位,以便使所述光学元件的温度分布更接近于引发产生所述目标波前的加热状态的温度分布。因此,可以作出对由给定热装置所输出的热能的量、以及所述光学元件上将被施加热能的部位(例如,区段)的动态调整以补偿波前漂移,由此减少由所述光学投影系统所述提供的波前与所述目标波前之间的差。减少所述波前漂移可以通过最小化成本函数(诸如,等式2的成本函数)来建模,所述成本函数计算所述波前漂移且通过一个或更多个半导体处理指标(例如,光刻指标)对所述波前漂移加权。在另一示例中,所述成本函数计算波前漂移的成本而无需计算所述处理指标。
虽然在图8中图示热装置802的多个实例,但光学投影系统的每个光学元件可以包括热装置802的一个或更多个实例。每个热装置802可以被配置成将相同或不同量的热能输出至光学元件的一个或更多个不同区段。例如,光学元件800的第一区段可以从热装置802的实例接收第一量的热能,而光学元件800的第二区段可以从热装置802的另一例接收第二量的热能。在一些实施例中,单个热装置可以被用于将热能施加至一个或更多个光学元件。
除了由所述热装置(例如,热装置802)所提供的热能以外,一个或更多个控制装置(诸如,控制装置810)也可以被配置成调整所述光学投影系统的配置。例如,控制装置810可以调整光学元件800沿一个或更多个自由度的取向,以使得通过光学元件800的配置产生特定波前。
图9图示根据实施例的示例光学投影系统,其包括光学元件、用于将热能提供至所述光学元件中的一些或所有光学元件的热装置、和用于控制所述光学元件中的一些或所有光学元件的取向的控制装置。在一些实施例中,光学投影系统900可以类似于图5的光学投影系统,其中,添加用于照射各种光学元件的区段的热装置和用于调整光学元件中的一个或更多个光学元件的取向的控制装置。作为示例,光学投影系统900可以包括控制装置810,所述控制装置可以包括和/或通信地联接至控制光学元件M1至M6中的一些或所有光学元件的取向的一个或更多个致动器。在一些实施例中,光学投影系统900可以包括被配置成控制光学元件M1至M6中的一个或更多个光学元件的多个控制装置810。
光学投影系统900也可以包括热装置H1至H4。热装置H1至H4可以被配置成将热能输出(例如,辐射)至光学元件M1至M6中的一个或更多个光学元件的一个或更多个区段。在图9的示例中,光学元件M1和M4可能无法从热装置H1至H4接收热能,然而,光学投影系统900可以使一个或更多个额外的热装置或热装置H1至H4中的一个或更多个动态地调整它们输出热能的定向性,以便使得光学元件M1和M4能够接收热能。然而,本领域普通技术人员将认识到,可以包括额外的或更少热装置。
图10A图示根据实施例的用于使用离线热装置优化过程来执行像差校正的示例方法。离线建模可以被用于确定用于给定曝光或一曝光序列的热装置的过程参数(例如,操作设置)。在一些实施例中,所述离线建模可以使用稳态波前。在一些实施例中,所述建模可以使用先前在曝光操作期间所检测的当前瞬态波前。在一些实施例中,所述稳态波前可以表示从已知曝光信息导出或模拟的预期波前。例如,所述稳态波前可以表示基于特定输出光、掩模版、或所述半导体处理设备的其它特征而预测的波前。此外,所述稳态波前处理被视为在特定时间段期间(例如,在单独的晶片或晶片集合的处理期间)不变化,并且因而对于所述热装置和光学元件的所得到的校正可以保持相同。在一些实施例中,图10A的方法1000可以包括光学衍射图案的模拟。在一些实施例中,所述方法1000可以包括可以基于所产生的光学衍射图案的模拟或根据经验确定的事件。所述事件可以指在所述半导体处理步骤期间发生的事件。例如,光刻曝光、在所述图案化过程期间的延迟和残差可以是可能发生的事件的形式。在一些实施例中,稳定stet波前可以是经验数据(例如,从对设备上的序列晶片的先前处理而测量到的)。在一些实施例中,方法1000可以包括执行离线热模型。所述离线热模型可以与一个或更多个光刻指标组合以确定待被用于补偿任何波前漂移的过程参数。所述模型可以产生处理选配方案或与所述热装置相关的选配方案的序列。例如,所述模型可以产生可以在所述光刻过程的操作期间被使用的所述热装置的处理参数的值的序列,以便根据晶片处理的给定事件来控制像差影响,所述给定事件例如包括按时间次序的晶片装载、曝光、延迟、暂停等的序列。在一些实施例中,方法1000可以被用于在将衬底曝光至辐射之前计算所述热装置的所述过程参数和所述光学投影系统的配置。
方法1000可以在操作1010处开始。在操作1010中,可以使用波前产生模型来生成波前。所生成的波前可以是所模拟的或经测量的结果。在一些实施例中,对于特定配置,所述波前产生模型可以将由所述光学投影系统提供的稳态波前所引发的加热状态1002作为输入。由所述稳态波前引发的加热状态可以由稳态波前数据表示。在一些实施例中,所述波前产生模型可以另外或替代地将由一个或更多个热装置引发的加热状态1004用作输入,所述一个或更多个热装置将热能输出至所述光学投影系统的一个或更多个光学元件的一个或更多个区段。所述波前产生模型可以基于由稳态波前引发的加热状态和由热装置输出至光学元件的热能引发的加热状态而产生所模拟的波前1012。
在操作1020中,执行优化过程以用于动态原位像差校正。所述优化过程可以接收所模拟的波前1012,其也可以被称为“稳态”波前,并且也可以接收半导体处理指标1014。操作1020的所述优化过程可以被配置成确定可以被用于执行对半导体处理设备(例如,扫描器和/或其它图案化系统)的动态原位像差控制的像差控制数据1022。在一些实施例中,对所述扫描器或其它部件的动态原位控制包括产生用于给定扫描器像差的经校正的扫描器控制参数选配方案以优化光刻性能指标集合。在一些实施例中,像差控制数据1022可以被用于产生所述扫描器控制参数选配方案。例如,所述扫描器控制参数选配方案可以包括与一个或更多个热装置相关联的所确定的过程参数和/或用于所述光学投影系统的所确定的配置。例如,所述扫描器控制参数选配方案可以包括指示对与所述热装置相关联的过程参数的调整的第一指令,和指示对所述光学投影系统的配置的调整的第二指令。对所述过程参数的调整可以包括对由所述热装置所输出的热能的功率水平的调整、对热能待施加至实施光学投影系统的光学元件的部位的调整,或可以被调整的其它操作设置,或其组合。对所述光学投影系统的所述配置的调整可以包括对所述光学投影系统的光学元件的定向的调整(例如,平移调整、旋转调整)。
在一些实施例中,可以通过最小化成本函数(例如,EPE成本)来执行所述优化。例如,可以针对某些过程参数和配置来最小化等式2的所述成本函数。像差控制数据1022可以指示最小化由所述成本函数所产生的成本的过程参数和配置。
在一些实施例中,可以针对每个曝光重复方法1000。在一些实施例中,例如,对于给定曝光,可能更新由所述热装置提供至所述光学投影系统的所述光学元件的所述热能而引发的加热状态1004。可以基于待对由所述热装置提供的热能作出的调整(例如,量和/或部位)来确定加热状态1004的更新版本,所述热能由像差控制数据1022指示。
图10B图示根据本公开的实施例的用于使用在线热装置优化过程来执行像差校正的示例方法。在线建模可以被用于确定用于给定曝光(例如,逐晶片曝光)的热装置的过程参数(例如,操作设置)。所述在线建模可以使用在给定曝光之后所检测的当前波前(其可以是瞬态或稳态波前)或从其导出的波前。在一些实施例中,图10B的方法1050可以包括光学衍射图案的模拟。在一些实施例中,所述方法1050可以包括可以基于所产生的光学衍射图案的事件的模拟。所述事件可以指在所述半导体处理步骤期间发生的事件。例如,在所述图案化过程期间的延迟和残差可以是可能发生的事件的形式。在一些实施例中,所述方法1050可以包括执行离线热模型。所述离线热模型可以与一个或更多个光刻指标组合以确定待用于补偿任何波前漂移的过程参数。在一些实施例中,所述方法1050可以被用于在将衬底曝光至辐射之前计算所述热装置的所述过程参数和所述光学投影系统的配置。
方法1050可以在操作1010处开始。所述方法1050的操作1010可以基本上类似于方法1000的操作,除了当前波前的加热状态1052和由当前曝光(例如,晶片1、晶片2、……晶片n)的当前过程参数所引发的加热状态1054而不是稳态波前的加热状态可以输入至波前产生模型。所述波前产生模型可以被配置成基于加热状态1052和1054产生所模拟的波前1056。
在操作1020中,所模拟的波前1056和半导体处理指标1014可以被用于执行优化过程以用于动态原位像差校正。所述优化过程可以接收所模拟的波前1056(其也可以称为“瞬态”波前或“热”波前),并且也可以接收半导体处理指标1014。操作1020的优化过程可以被配置成确定可以被用于执行半导体处理设备(例如,扫描器和/或其它图案化系统)的动态原位像差控制的像差控制数据1022。在一些实施例中,所述扫描器或其它部件的动态原位控制包括产生用于给定扫描器像差的经校正的扫描器控制参数选配方案以优化光刻性能指标集合。在一些实施例中,像差控制数据1022可以被用于产生所述扫描器控制参数选配方案。例如,所述扫描器控制参数选配方案可以包括与一个或更多个热装置相关联的所确定的过程参数和/或用于所述光学投影系统的所确定的配置。例如,所述扫描器控制参数选配方案可以包括指示对与所述热装置相关联的过程参数的调整的第一指令,和指示对所述光学投影系统的配置的调整的第二指令。对所述过程参数的调整可以包括对由所述热装置输出的热能的功率水平的调整、对热能待施加至光学投影系统的光学元件的部位的调整,或可以调整的其它操作设置,或其组合。对所述光学投影系统的所述配置的调整可以包括对所述光学投影系统的所述光学元件的定向的调整(例如,平移调整、旋转调整)。
在一些实施例中,可以通过最小化成本函数(例如,EPE成本)来执行所述优化。例如,可以针对某些过程参数和配置最小化等式2的所述成本函数。像差控制数据1022可以指示最小化由所述成本函数所产生的成本的过程参数和配置。
在一些实施例中,可以针对每次曝光重复进行方法1050。例如,在操作1060中,可以作出关于当前批次是否具有任何更多曝光的确定。如果否,则方法1050可以在1070处结束。然而,如果将要执行额外的曝光(例如,晶片2、3等),则方法1050可以包括产生经更新的瞬态波前的加热状态1082和经更新的过程参数的加热状态1084,其在操作1010中可以被输入至所述波前产生模型。经更新的瞬态波前可以表示在给定曝光终止之后由所述光学投影系统提供的波前,其包括关于来自热装置的入射照射和由于入射光(例如,EUV光)而发生的光学投影系统的光学元件的变形程度的信息,以执行针对先前曝光的原位像差控制。经更新的过程参数的加热状态1084可以表示将要由热装置引发至光学元件以补偿当前波前漂移的加热状态。
在一些实施例中,动态原位控制包括大批量制造期间控制像差。例如,在一些实施例中,可以执行图10B的方法1000和/或方法1050使得新图案化过程影响数据(例如,由像差影响模型所输出的成本函数)被配置成在制造期间实时或接近实时促成对所述图案化系统的一个或更多个反射镜、透镜和/或其它元件的(例如,EUV)加热的强化补偿和/或控制(例如,以减少和/或消除扫描器像差)。EUV反射镜加热控制是有用的,这是因为扫描器通常需要使用有限数目个旋钮来动态校正由反射镜加热引发的像差。作为另一示例,可以执行图10B的方法1000和/或方法1050使得新图案化过程影响数据(例如,由所述像差影响模型所输出的成本函数)被配置成在制造期间实时或接近实时促成与所述图案化系统(例如,扫描器)相关联的焦距、剂量和/或阶段变化(MSD)的强化控制。设想了其它示例。
应注意,可以将一个像差影响模型提供至不同投影光学器件盒以用于控制CD、EPE和/或其它参数。因为所述像差影响模型可以被配置成使得从模拟结果构造成本(优值)函数,则可以限定(例如,用于校准)任何期望的指标,诸如CD、图案放置误差(PPE)、EPE、CD不对称性、最佳焦点移位、缺陷计数,等等。以这种方式,本公开的像差影响模型可以被配置成自动地反映期望的指标。
在一些实施例中,像差影响模型可以确定成本函数s(Z)。所述投影光学器件校正模型定义(扫描器)透镜(元件——例如透镜、反射镜等)依赖性矩阵D使得扫描器性能特征标识=D*δ,其中,δ表示可变扫描器控制旋钮设置。在一些实施例中,可以经由等式3将来自所述像差影响模型的所述成本函数定义为:
s(Z(δ)) = s(ΔZ +Dδ) 等式3,
其中ΔZ表示来自所述扫描器的像差漂移,D是依赖性矩阵,δ表示可变扫描器控制旋钮设置,并且Dδ表示性能特征标识(或换句话说,所需的校正的指示)。非线性优化器可以被用于最小化s(δ)使得δ*=argmin s(δ),其中,δ*表示所需的动态扫描器旋钮校正。所述成本函数s(Z(δ))处于其最小值,s=0。所述投影光学器件校正模型可以调整旋钮(δ)以致力于最小化成本s(δ)。
如上文所描述的,在一些实施例中,来自所述像差影响模型的新图案化过程影响数据(例如,所述成本函数)可以被配置成(例如,由投影光学器件校正模型)用以确定图案化过程控制指标的集合。在一些实施例中,所述图案化过程控制指标包括光刻性能指标(或“光刻指标”),和/或其它信息。在一些实施例中,图案化过程控制指标的集合被配置成由线性求解器和/或由其它操作确定。在一些实施例中,所述成本函数s可以被表示为s=ΔTΔ,其中,H是成本函数Hessian。例如,假定(对于这种示例)所述像差影响模型(和/或由所述像差影响模型所输出的成本函数)的形式是正定二次型,诸如:
其中总像差Z=ΔZ+D,ΔZ是像差漂移(例如,由反射镜加热所引发的像差),并且表示扫描器旋钮且D表示校正。随后,等
式4可被重写为等式5:
以上成本函数可被转换成光刻指标的集合。在一些实施例中,来自所述模型的新图案化过程影响数据包括成本函数Hessian(例如,以上等式中的H)。确定所述图案化过程控制指标的集合包括对Hessian执行奇异值分解(SVD)。Hessian(H)是正定矩阵。对Hessian执行SVD会将所述成本函数转换成“光刻指标”即光刻量度的形式。
在一些实施例中,可以根据等式6对Hessian执行奇异值分解(SVD):
(其中特征值被吸收至特征向量中)使得:
其中SVD经由高维旋转基本上消除交叉项。
在一些实施例中,可以基于上文相对于由所述热装置输出的热能所描述的额外的特征(这可以产生等式2)修改以上等式7。例如,所述波前产生模型可以将与由所述光学投影系统的所述光学元件上的所述热装置引发的加热状态相关的项用作输入。
在一些实施例中,所述像差影响模型可以是预测模型。校准可以包括模型产生、训练、调谐和/或其它操作。所述模型可以利用图案化系统像差校准数据和相对应的图案化过程影响校准数据来校准。所述图案化系统可以是和/或包括扫描器(诸如,在图1中和在稍后图中示出的所述光刻投影设备)。在扫描器中,像差可以在半导体处理设备(例如,扫描器)的光学投影系统的光学元件(例如,透镜、反射镜和/或其它元件)的表面不处于预期位置时出现。所述透镜元件的表面可能由于例如透镜元件加热而不处于预期位置中,但可以具有许多不同的原因。图案化系统像差数据包括描述特定像差的特性、像差的原因的数据,和/或其它数据。图案化系统像差数据可以包括经测量和/或所模拟的像差、与像差相关联的系统和/或过程参数,和/或其它波前信息。波前像差(或如本文中所使用的“像差”)可以指理想波前与实际波前之间的偏差(不一致程度)。如本文中所描述的,波前像差在本文中可互换地称为“波前漂移”。
例如,当透镜元件变热时,形状变化(其造成像差)可以由激光功率水平、光瞳形状、目标设计、曝光剂量和/或其它因素造成。这些和其它因素中的任一个和/或所有可以被包括在图案化系统像差数据集中。图案化过程影响数据包括描述像差对于相对应的图案化过程的影响的数据。例如,图案化过程影响数据可以指示由相对应的图案化系统像差对衬底上的成像性能的影响,衬底上的成像性能例如与图案化过程相关联的临界尺寸、图案放置误差、边缘放置误差、临界尺寸不对称性、最佳焦点移位、缺陷计数,和/或其它参数。图案化过程影响数据可以包括各种参数、成本和/或优值函数即评价函数(例如,如下文所描述的)的值,和/或其它信息。
图案化系统像差校准数据和相对应的图案化过程影响校准数据包括已知的和/或另外先前所确定的数据。可以用其它方式测量、模拟和/或确定所述图案化系统像差和/或过程影响校准数据。在一些实施例中,通过基于相关联光瞳形状、图案形成装置设计和各种像差输入来执行全模拟模型而获得了所述校准数据(例如,其中,所述全模拟模型可以包括照射模型31、投影光学器件模型32、设计布局模型35、抗蚀剂模型37、和/或其它模型中的一个或更多个模型)。
在一些实施例中,通过以下操作校准所述像差影响模型:将所述图案化系统像差校准数据提供至基础(预测)模型以获得所述图案化过程影响校准数据的预测;和将所述图案化过程影响校准数据用作反馈以更新所述基础模型的一个或更多个配置。例如,基于所述图案化过程影响校准数据与所述图案化过程影响校准数据的预测之间的比较来更新所述像差影响的所述一个或更多个配置。被用于校准所述像差影响模型的所述校准数据可以包括若干对或集合的输入(例如,已知图案化系统像差数据)和相对应的已知输出(例如,已知图案化过程影响校准数据)。在一些实施例中,所述像差影响模型可以使用所提供的成对的训练信息而自学习。经校准的像差影响模型可以随后被用于基于诸如如上文所描述的不同图案化系统像差数据之类的各种输入信息来进行预测(例如,对图案化过程影响进行预测)。
在一些实施例中,所述像差影响模型包括被配置成使所接收的图案化系统像差数据与图案化过程影响数据相关的超维函数。在一些实施例中,校准所述模型包括通过调谐和/或以其它方式调整所述函数的一个或更多个参数来更新基础模型的一个或更多个配置。在一些实施例中,调谐包括调整一个或更多个模型参数使得所预测的图案化过程影响数据优选地匹配于、或优选地对应于已知图案化过程影响校准数据。在一些实施例中,调谐包括使用包括新的和/或额外的输入/输出校准数据的额外校准信息来训练或重新训练所述模型。
在一些实施例中,所述像差影响模型(例如,超维函数)包括非线性算法、线性算法、二次算法或其组合中的一个或更多个算法,但可以和/或包括任何合适的任意数学函数。例如,所述超维函数可以具有任何任意的幂多项式形式、分段多项式形式、指数形式、高斯形式、S型形式、决策树类型的形式、卷积神经网络类型的形式,等等。这些算法可以包括呈任何组合的任何数目个参数、权重、和/或其它特征,使得所述超维函数被配置成以简化形式代替全模拟来使图案化系统像差与图案化过程影响在数学上相关。在不将本公开的范围限于以下示例的情况下,示例线性算法可以包括泽尼克项的线性形式,其中,经由CD、PPE、EPE、不对称性、缺陷和/或其它参数对单独泽尼克项的依赖性的线性回归来计算线性系数。示例二次算法可以包括泽尼克项的线性和二次形式,其中,线性和二次系数是经由CD、EPE、PPE和/或其它参数对单独泽尼克项的依赖性的非线性回归来计算的。
在一些实施例中,函数的形式(例如,非线性、线性、二次等)、函数的参数、算法中的权重、和/或函数的其它特性可以基于以上所描述的校准、基于由使用者提供的准确度和运行时间性能规格、基于由用户经由本系统中所包括的用户界面而人工录入和/或选择信息、和/或通过其它方法来自动确定。在一些实施例中,函数的形式(例如,非线性、线性、二次等)、函数的参数、和/或函数的其它特性可以随着衬底的多个单层而改变(例如,作为可能造成和/或影响像差变化的处理参数和/或其它条件),和/或基于其它信息而改变。例如,可以针对在半导体器件制造图案化操作期间所生产的衬底的不同层来校准不同模型。
动态原位像差控制包括当在制造阶段中时调整所述半导体器件制造过程。可以基于来自投影光学器件校正模型的输出和/或其它信息来作出调整。例如,可以确定制造过程参数调整(例如,应改变给定参数的量),并且可以将所述制造过程参数从先前参数设置点调整至新的参数设置点。在一些实施例中,所确定的和/或经调整的半导体器件制造过程参数包括光瞳形状、剂量、焦距、功率设置和/或其它半导体器件制造过程参数中的一个或更多个。作为示例,如果所述过程参数是(例如,新)光瞳形状、或新剂量,则可以将扫描器从旧的或先前光瞳形状、或剂量调整为所确定的(例如,新的)光瞳形状或剂量。设想了若干其它类似示例。
如上文所描述的,本文中所描述的模型可以具有广泛的应用范围。另一示例应用(例如,除以上所描述的反射镜加热和其它示例以外)是使用像差影响建模对多个图案化系统的共同优化。图案化系统可以包括扫描器和/或其它图案化系统。例如,经校准的像差影响模型可以被用于波前调谐(例如,代替现有技术系统中的全成像模拟)以确保相同设计布局在不同扫描器上或在不同隙缝部位处印制相同图像。
作为提醒,如本文中所描述的像差影响模型包括相对简单的超维函数,所述超维函数被配置成使所接收的图案化系统像差数据与新的图案化过程影响数据相关。所述超维函数被配置成以近似形式代替全模拟(在不计算空间图像的情况下)使所接收的图案化系统像差数据与新图案化过程影响数据相关。多个模型可以被用于描述多个扫描器的成像性能。
本(像差影响)模型是相对于先前模型具有减小的范围和改善的运行时间性能的紧凑模型。本模型适用于共同优化应用,这是至少因为所预测的影响(仅)基于像差数据,并且所预测的影响可以专门地被应用于预先选择的指标(诸如,临界尺寸、缺陷计数,等等),这使得模型准确、快速和/或具有其它有利特征。本模型可以专用于调谐仅基于相关像差数据的使用情况。由于本模型的轻量性质和/或它们的其它有利特征,多个图案化系统的共同优化是可能的。
例如,在一些实施例中,一个或更多个处理器(例如,一个或更多个计算机)可以执行一个或更多个电子模型(例如,像差影响模型)以用于在不对图案化过程空间图像表示进行计算的情况下确定图案化过程影响数据。所述图案化过程影响数据可以被配置成促成在图案化过程中所使用的多个图案化系统的共同优化。从所述模型输出的新图案化过程影响数据可以被配置成促成对在图案化过程中所使用的多个扫描器的共同优化。共同优化可以包括使用透镜致动器作为变量,以及使用基于梯度的非线性优化器以共同确定用于多个扫描器的致动器位置。在一些实施例中,来自所述模型的所述新图案化过程影响数据被配置成用于确定图案化过程控制指标的集合,其中,图案化过程控制指标的集合被配置成由线性求解器(例如,如下文所描述的)来确定的。
可以将图案化系统像差数据提供至模型(或多个模型)使得所述模型(例如,超维函数)使所接收的图案化系统像差数据与图案化过程影响数据相关。不同(像差影响)模型可以对应于不同图案化系统(扫描器)。可以针对所接收的图案化系统像差数据确定新图案化过程影响数据。作为非限制性示例,所接收的图案化系统像差数据可以包括所接收的波前数据,并且新图案化过程影响数据可以包括一个或更多个图案化过程指标。波前数据可以包括呈例如泽尼克列表或经像素化的位图的形式的所测量或所模拟的波前数据,和/或其它波前数据。在这个示例中,所述一个或更多个图案化过程指标可以包括与图案化过程相关联的临界尺寸、图案放置误差、边缘放置误差、临界尺寸不对称性、最佳焦点移位、缺陷计数,和/或其它指标。在一些实施例中,所述新图案化过程影响数据指示由相对应的图案化系统像差对与图案化过程相关联的临界尺寸、图案放置误差、边缘放置误差、临界尺寸不对称性、最佳焦点移位、缺陷计数,和/或其它指标中的一个或更多个项的影响。
在一些实施例中,给定模型包括:一个或更多个关键特征分量(例如,超维函数的一个或更多个尺寸),所述一个或更多个关键特征分量被配置成针对图案化过程的关键特征建模扫描器间变化;一个或更多个调节分量(例如,所述超维函数的一个或更多个其它尺寸),所述一个或更多个调节分量被配置成针对所述图案化过程的非关键特征建模跨多个扫描器的通用性能;和/或其它分量。针对正在被共同优化的图案化系统组中的(所有)图案化系统(例如,扫描器)来定义给定模型的关键特征分量。所述关键特征分量被配置成表示针对图案中的关键特征(例如,作为一个示例的临界尺寸)的图案化系统(例如,扫描器)间变化。模型的调节分量可以被配置成表示图案的非关键特征。模型的调节分量可以表示给定扫描器(或其它图案化系统)相对于图案的非关键特征的通用性能。这种单独的关键特征分量/调节分量布置可以允许用户基于例如给定制造部位处的图案化系统性能、或影响图案化过程的关键特征的其它独特因素来定制模型的所述关键特征分量,而同时保持非变化的或非关键的因素相同(或类似)。例如,用户可以针对图案的关键特征提供可以由所述模型的一个或更多个关键特征分量所表示的特定CD灵敏度,但随后允许所述模型的调节分量生成图案的非关键特征的输出,其中,在建模和/或优化上耗费大量资源是没有意义的。
换句话说,关键特征可以由用户根据任何合适的准则指定,例如可以是用户特别关心的特征和/或具有需要解决的一个或更多个问题的特征。其它特征可以被视为调节特征。给定模型的关键特征分量和调节分量可以是与这些不同类型的特征相关联的两个不同函数。在一些实施例中,用户可以定义调节特征/函数(例如,除了关键特征分量/函数以外,和/或代替关键特征分量/函数),但如果用户定义调节特征/函数,则本系统可以被配置成使得用户定义的特征/函数(根据定义)变成关键性的。有利地,没有由用户指定的任何特征/函数由模型以被称为调节特征/函数的统一方式来处理。
在一些实施例中,来自模型的新图案化过程影响数据被配置成被提供至成本函数,以促进对与单独的图案化过程指标相关联的成本和/或与单独的图案化过程变量相关联的成本的确定。与单独的图案化过程指标相关联的成本和/或与单独的图案化过程变量相关联的成本被配置成用于促成对多个扫描器的共同优化和/或用于其它目的。
图11是根据实施例的光刻投影设备的示意图。光刻投影设备可以包括照射系统IL、第一载物台MT、第二载物台WT和投影系统PS。照射系统IL可以调节辐射束B。在这个示例中,照射系统也包括辐射源SO。第一载物台(例如,图案形成装置台)MT可以设置有用于保持图案形成装置MA(例如,掩模版)的图案形成装置保持器,并且连接至用于相对于物品PS来准确地定位图案形成装置的第一定位器。第二载物台(例如,衬底台)WT可以设置有用于保持衬底W(例如,涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器,并且连接至用于相对于物品PS准确地定位衬底的第二定位器。投影系统(例如,其包括透镜)PS(例如,折射、反射或反射折射型光学系统)可以将图案形成装置MA的受照射部分成像至衬底W的目标部分C(例如,包括一个或更多个管芯)上。可以例如使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。
如所描绘的,器件可以属于透射类型(即,具有透射型图案形成装置)。然而,通常,其也可以属于例如反射类型(具有反射型图案形成装置)。设备可以采用与经典掩模不同种类的图案形成装置;示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。
源SO(例如,汞灯或准分子激光器、激光产生等离子体(LPP)EUV源)产生辐射束。这种束是直接地或在已横穿诸如扩束器或束传递系统BD(包括定向反射镜、扩束器等)的调节装置之后馈入至照射系统(照射器)IL中。例如,照射器IL可以包括调整装置AD以用于设置束中的强度分布的外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。此外,照射器IL通常将包括各种其它部件,诸如积分器IN和聚光器CO。以这种方式,照射到图案形成装置MA上的束B在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
在一些实施例中,源SO可以在光刻投影设备的外壳内(这种常常是在源SO为例如汞灯时的情况),但其也可以远离光刻投影设备。例如,源产生的辐射束可以(例如,借助于合适的定向反射镜)引导至器件中。这种后一情形可以是例如在源SO为准分子激光器(例如,基于KrF、ArF或F2激光作用)时的情况。
束B可以随后截取保持在图案形成装置台MT上的图案形成装置MA。横穿图案形成装置MA后,束B穿过透镜PL,透镜PL将束B聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置(和干涉测量装置IF),可以准确地移动衬底台WT(例如)以便使不同的目标部分C定位在束B的路径中。类似地,第一定位装置可以用于例如在从图案形成装置库机械地获取图案形成装置MA之后或在扫描期间相对于束B的路径准确地定位图案形成装置MA。通常,可以借助于长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现载物台MT、WT的移动。然而,在步进器(相对于步进扫描工具)的情况下,图案形成装置台MT可以连接至短行程致动器,或可以是固定的。
可以在两种不同模式-步进模式和扫描模式中使用所描绘工具。在步进模式中,图案形成装置台MT保持基本上静止,并且在一个操作(即,单次“闪光”)中将整个图案形成装置图像投影至目标部分C上。可以使衬底台WT在x和/或y定向上移位,使得不同的目标部分C可以由束B照射。在扫描模式中,除了单次“闪光”中不曝光给定目标部分C之外,基本上相同的情形适用。替代地,图案形成装置台MT可以速度v在给定定向(例如“扫描定向”,或“y”定向)上移动,使得使投影束B遍及图案形成装置图像进行扫描。同时,衬底台WT以速度V=Mv在相同定向或相反定向上同时移动,其中,M为透镜的放大率(通常M=1/4或1/5)。以这种方式,可以在不必损害分辨率的情况下曝光相对较大的目标部分C。
图12是可以用于和/或促进本文中所描述的操作中的一个或更多个另一光刻投影设备(LPA)的示意图。LPA可以包括源收集器模块SO、配置成调节辐射束B(例如,EUV辐射)的照射系统(照射器)IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影系统PS。支撑结构(例如,图案形成装置台)MT可以构造成支撑图案形成装置(例如,掩模或掩模版)MA且连接至被配置成准确地定位图案形成装置的第一定位器PM。衬底台(例如,晶片台)WT可构造成保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)W并连接至被配置成准确地定位衬底的第二定位器PW。投影系统(例如,反射投影系统)PS可以被配置成将通过图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如,包括一个或更多个管芯)上。
如该示例中示出的,LPA可以属于反射类型(例如,采用反射型图案形成装置)。应注意,由于大多数材料在EUV波长范围内具吸收性,因此图案形成装置可以具有包括例如钼与硅的多重叠层的多层反射器。在一个示例中,多重叠层反射仪器有钼与硅的40个层对,其中,每个层的厚度为四分之一波长。可以利用X射线光刻来产生甚至更小的波长。由于大多数材料在EUV和x射线波长下具吸收性,因此图案形成装置形貌上的经图案化的吸收材料的薄件(例如,在多层反射器的顶部上的TaN吸收体)限定特征将印制(正性抗蚀剂)或不印制(负性抗蚀剂)在何处。
照射器IL可以从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不必限于通过在EUV范围内的一种或多种发射谱线将具有至少一个元素(例如,氙、锂或锡)的材料转换成等离子体状态。在一种这样的方法(通常称为激光产生等离子体(“LPP”))中,可以通过利用激光束来照射燃料(诸如,具有谱线发射元素的材料液滴、串流或群集)而产生等离子体。源收集器模块SO可以是包括激光器(图12中未示出)的EUV辐射系统的部分,所述激光器用于提供激发燃料的激光束。得到的等离子体发射输出辐射(例如,EUV辐射),所述输出辐射是使用设置在源收集器模块中的辐射收集器来收集。例如当,CO2激光器用于为燃料激发提供激光束时,激光和源收集器模块可以是分立的实体。在这个示例中,可以不认为激光器形成光刻设备的部分,并且辐射束可以借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统而从激光器传递至源收集器模块。在其它示例中,例如,当源是放电产生等离子体EUV产生器(通常称为DPP源)时,源可以是源收集器模块的组成部分。
照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常,可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。另外,照射器IL可以包括各种其它部件,诸如琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束,以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
辐射束B入射到保持在支撑结构(例如,图案形成装置台)MT上的图案形成装置(例如,掩模)MA上,并且通过所述图案形成装置而图案化。在从图案形成装置(例如,掩模)MA反射后,辐射束B穿过投影系统PS,所述投影系统将束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如,干涉测量器件、线性编码器或电容式传感器),衬底台WT可以准确地移动(例如,以在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C)。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径来准确定位图案形成装置(例如,掩模)MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如,掩模)MA和衬底W。
所描绘的装置LPA可以用于以下模式中的至少一种模式:步进模式、扫描模式和静止模式。在步进模式中,在将被赋予至辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上时,使支撑结构(例如,图案形成装置台)MT和衬底台WT保持基本上静止(即,单次静态曝光)。随后,使衬底台WT在X和/或Y定向上移位,从而使得可以曝光不同的目标部分C。在扫描模式中,在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时,同步地扫描支撑结构(例如,图案形成装置台)MT和衬底台WT(即,单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如,图案形成装置台)MT的速度和定向可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定的。在静止模式中,在将被赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时,使支撑结构(例如,图案形成装置台)MT保持基本上静止,从而保持可编程图案形成装置,并且移动或扫描衬底台WT。在这种模式中,通常采用脉冲辐射源,并且在衬底台WT的每个次移动之后或在扫描期间的逐次辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如,上文提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术。
图13为图12中示出的光刻投影设备的详细视图。如图13中示出的,LPA可以包括源收集器模块SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO被配置成使得可以将真空环境维持于源收集器模块SO的围封结构220中。可以通过放电产生等离子体源而形成EUV辐射发射等离子体210。可以通过气体或蒸汽(例如,Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)产生EUV辐射,其中,产生热等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。例如,通过引起至少部分离子化等离子体的放电而产生热等离子体210。为了辐射的高效产生,可能需要为例如10Pa的分压的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它合适的气体或蒸汽。在一些实施例中,提供经激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由热等离子体210发射的辐射经由可选的气体屏障或污染物陷阱230而从源腔室211传递至收集器腔室212中。在一些实施例中,也称为污染物屏障或翼片阱),其定位在源腔室211中的开口中或后方。污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230也可以包括气体屏障或气体屏障与通道结构的组合。污染物陷阱或污染物屏障陷阱230(下文所描述的)也包括通道结构。收集器腔室211可以包括可以是掠入射收集器的辐射收集器CO。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器CO的辐射可以从光栅滤波器240反射以沿由线“O”指示的光轴聚焦于虚拟源点IF中。虚拟源点IF通常称为中间焦点,并且源收集器模块被布置成使得中间焦点IF位于围封结构220中的开口221处或附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。
随后,辐射横穿照射系统IL,所述照射系统可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24,所述器件被布置成提供在图案形成装置MA处的辐射束21的期望的角分布,以及在图案形成装置MA处的辐射强度的期望的均匀性。在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射辐射束21后,随即形成经图案化的束26,并且由投影系统PS将经图案化的束26经由反射元件28、30而成像至由衬底台WT保持的衬底W上。比所示出的元件更多的元件通常可以存在于照射光学器件单元IL和投影系统PS中。依赖于例如光刻设备的类型,可以可选地存在光栅滤波器240。另外,可以存在比各图所示出的反射镜更多的反射镜,例如在投影系统PS中可以存在比图15所示出的反射元件多1至6个的额外的反射元件。
如图13中所图示的收集器光学器件CO描绘是具有掠入射反射器253、254和255的巢状式收集器,仅仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255设置为围绕光轴O轴向对称,并且这种类型的收集器光学器件CO可以与通常称为DPP源的放电产生等离子体源组合使用。
图14为(先前附图中所图示的)光刻投影设备LPA的源收集器模块SO的详细视图。源收集器模块SO可以是LPA辐射系统的部分。激光器LA被布置成将激光能量沉积至诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料中,从而产生具有数十eV的电子温度的高度离子化等离子体210。在这些离子的去激发和再结合期间所产生的高能辐射从等离子体发射,由近正入射收集器光学器件CO收集,并且聚焦至围封结构220中的开口221上。
参考图15,示出计算机系统1500。计算机系统1500包括总线1502或用于通信信息的其它通信机构,和与总线1502联接以用于处理信息的处理器1504(或多个处理器,诸如处理器1504和另一处理器1505)。计算机系统1500也包括联接至总线1502以用于储存将要由处理器1504执行的信息和指令的主存储器1506,诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态储存装置。主存储器1506也可以用于在将要由处理器1504执行的指令的执行期间储存暂时性变量或其它中间信息。计算机系统1500还包括联接至总线1502以用于储存用于处理器1504的静态信息和指令的只读存储器(ROM)1508或其它静态储存装置。提供诸如磁盘或光盘的储存装置1510,并且将所述储存装置联接至总线1502以用于储存信息和指令。
计算机系统1500可以由总线1502联接至用于向计算机用户显示信息的显示器1512,诸如阴极射线管(CRT)或平板显示器或触控面板显示器。包括字母数字按键和其它按键的输入装置1514联接至总线1502以用于将信息和命令选择通信至处理器1504。另一类型的用户输入装置是用于将定向信息和命令选择通信至处理器1504且用于控制显示器1512上的光标移动的光标控制件1516,诸如,鼠标、轨迹球或光标定向按键。这种输入装置通常具有在两个轴线(第一轴(例如,x)和第二轴(例如,y))上的两个自由度,从而允许所述装置指定平面中的位置。触控面板(屏幕)显示器也可以用作输入装置。
计算机系统1500可以适于响应于处理器1504执行主存储器1506中包括的一个或更多个指令的一个或更多个序列而用作本文中的处理单元。可以将这些指令从另一计算机可读介质(诸如,储存装置1510)读取至主存储器1506中。主存储器1506中包括的指令序列的执行使得处理器1504执行本文中所描述的过程。呈多处理布置的一个或更多个处理器也可以用于执行主存储器1506中包括的指令序列。在替代实施例中,可以代替或结合软件指令来使用硬联机电路。因此,实施例不限于硬件电路与软件的任何特定组合。
如本文中所使用的术语“计算机可读介质”指代参与将指令提供至处理器1504以供执行的任何介质。这种介质可以呈许多形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘,诸如储存装置1510。易失性介质包括易失存储器,诸如主存储器1506。传输介质包括同轴缆线、铜线和光纤,包括包含总线1502的电线。传输介质也可以采取声波或光波的形式,诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的声波或光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软性磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它实体介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或卡匣、如下文中所描述的载波,或可以供计算机读取的任何其它介质。
可以在将一个或更多个指令的一个或更多个序列承载至处理器1504以供执行时涉及各种形式的计算机可读介质。例如,可以初始地将指令承载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载至其易失存储器内,并且使用调制解调器经由电话线来发送指令。在计算机系统1500本地的调制解调器可以接收电话线上的数据,并且使用红外传输器将数据转换成红外信号。联接至总线1502的红外检测器可以接收红外信号中所承载的数据且将数据放置于总线1502上。总线1502将数据承载至主存储器1506,处理器1504从所述主存储器获取并执行指令。由主存储器1506接收的指令可以可选地在供处理器1504执行之前或之后储存在储存装置1510上。
计算机系统1500也可以包括联接至总线1502的通信接口1518。通信接口1518提供对网络链路1520的双向数据通信联接,所述网络链路连接至局域网1522。例如,通信接口1518可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器以提供对相应的类型的电话线的数据通信连接。作为另一示例,通信接口1518可以是局域网(LAN)卡以提供对兼容LAN的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何这种实施中,通信接口1518发送且接收承载表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。
网络链路1520通常经由一个或更多个网络而向其它数据装置提供数据通信。例如,网络链路1520可以由局域网1522向主计算机1524或向由因特网服务业者(ISP)1526操作的数据设备提供连接。ISP 1526又经由全球封包数据通信网络(现在通常称为“因特网”1528)来提供数据通信服务。局域网1522和因特网1528两者都使用承载数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。经由各种网络的信号和在网络链路1520上且经由通信接口1518的信号(所述信号将数字数据承载至计算机系统1500和从计算机系统1500承载数字数据)是输送信息的载波的示例性形式。
计算机系统1500可以由网络、网络链路1520和通信接口1518来发送消息和接收数据,包括程序代码。在因特网示例中,服务器1530可以由因特网1528、ISP 1526、局域网1522和通信接口1518传输用于应用程序的所请求的代码。根据一个或更多个实施例,一个这样的经下载的应用程序提供如(例如)本文中所公开的方法。所接收的代码可以在其被接收时由处理器1504执行,和/或储存在储存装置1510或其它非易失性储存器中以供稍后执行。以这种方式,计算机系统1500可以获得呈载波的形式的应用代码。
本公开的实施例可以采取以下形式:计算机程序,所述计算机程序包括描述如本文中所公开的方法的机器可读指令的一个或更多个序列;或数据储存介质(例如,半导体存储器、磁盘或光盘),其中,储存有这种计算机程序。另外,可以两个或更多个计算机程序来体现机器可读指令。两个或更多个计算机程序可以储存在一个或更多个不同存储器和/或数据储存介质上。
本文中所描述的任何控制器可以在一个或更多个计算机程序由位于光刻设备的至少一个部件内的一个或更多个计算机处理器读取时各自或组合地可操作。控制器每个都可以或组合地具有用于接收、处理和发送信号的任何合适的配置。一个或更多个处理器被配置成与控制器中的至少一个通信。例如,每个控制器可以包括用于执行包括用于上文所描述的方法的机器可读指令的计算机程序的一个或更多个处理器。控制器可以包括用于储存这样的计算机程序的数据储存介质,和/或用于接收这种介质的硬件。因此,控制器可以根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令来操作。
虽然在本文中可以具体地参考量测设备在IC制造中的使用,但应理解,本文中所描述的量测设备和过程可以具有其它应用,诸如制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应了解,在这样的替代应用的情境下,可以认为本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。可以在曝光之前或之后在(例如)轨道(通常将抗蚀剂层施加至衬底且显影经曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或一个或更多个各种其它工具中处理本文中提及的衬底。在适用情况下,可以将本文中的公开内容应用于这样的和其它衬底处理工具。另外,可以将衬底处理多于一次,(例如)以便产生多层IC,以使得本文中所使用的术语衬底也可以指已包括多个经处理的层的衬底。
虽然上文可以具体地参考在光学光刻术的情境下对本公开的实施例的使用,但将了解,本公开可以用于其它应用(例如,纳米压印光刻术)中,并且在情境允许的情况下不限于光学光刻术。在纳米压印光刻术的情况下,图案形成装置为压印模板或模具。
本文中所公开的概念可以对用于使子波长特征成像的任何通用成像系统进行模拟或数学建模,并且尤其可以用于能够产生越来越短波长的新兴成像技术。已经在使用中的新兴技术包括能够通过使用ArF激光器来产生193nm波长且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm波长的极紫外(EUV)、DUV光刻。此外,EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过用高能电子射到材料(固体或等离子体中任一个)来产生在20nm至5nm范围内的波长,以便产生在该范围内的光子。
虽然本文中所公开的概念可以用于在诸如硅晶片之类的衬底上的成像,但应理解,所公开的概念可以与任何类型的光刻成像系统一起使用,例如用于在除硅晶片之外的衬底上的成像的光刻成像系统。此外,所公开的元件的组合和子组合可以包括单独的实施例。例如,确定增强MRC准则可以包括其自身的单独的实施例,或其可以包括也包括执行实际检查的一个或更多个其它实施例,如本文中所描述的。
本文中所公开的概念可以对用于使子波长特征成像的任何通用成像系统进行模拟或数学建模,并且可以供能够产生越来越短波长的新兴成像技术使用。新兴技术包括能够通过使用ArF激光器来产生193nm波长且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm波长的极紫外(EUV)、DUV光刻。此外,EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过用高能电子射到材料(固体或等离子体中任一个)来产生在20nm至50nm范围内的波长,以便产生在该范围内的光子。
此外,所公开的元件的组合和子组合可以包括单独的实施例。例如,像差影响模型和投影光学器件模型可以被包括在单独的实施例中,或其可以一起被包括在同实施例中。
以上描述旨在是说明性的,而不是限制性的。因此,本领域技术人员将明白,可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下如所描述的那样进行修改。
在以下列举方面中描述根据本申请的其它实施例:
1.一种方法,包括:接收表示由半导体处理设备的光学投影系统提供的波前的波前数据;基于所述波前数据与目标波前数据的比较来确定波前漂移;以及基于所述波前漂移来确定一个或更多个过程参数,其中,所述一个或更多个过程参数包括与热装置相关联的参数,其中,所述热装置被配置成在操作期间将热能提供至所述光学投影系统。
2.根据方面1所述的方法,其中,基于以下各项来确定所述波前数据:(i)由照射源输出的入射到所述光学投影系统的光学元件上的辐射,和(ii)所述光学投影系统的配置。
3.根据方面2所述的方法,其中,所述光学投影系统包括包含所述光学元件的一个或更多个光学元件,并且所述光学投影系统的所述配置包括所述一个或更多个光学元件的定向。
4.根据方面3所述的方法,其中,所述一个或更多个光学元件中的每个具有一个或更多个自由度,并且一个或更多个控制装置被配置成沿所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件的一个或更多个自由度中的至少一个自由度来调整所述一个或更多个光学元件的所述定向。
5.根据方面4所述的方法,其中,所述一个或更多个自由度包括六个自由度。
6.根据方面3至5中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个光学元件包括六个光学元件。
7.根据方面6所述的方法,其中,所述六个光学元件中的每个光学元件是反射型光学元件。
8.根据方面3至7中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个光学元件中的每个光学元件是透射型光学元件。
9.根据方面3至8中任一项所述的方法,其中,所述光学投影系统的所述配置包括所述一个或更多个光学元件中的每个光学元件的材料成份。
10.根据方面1至9中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个过程参数包括所述热装置的一组操作设置。
11.根据方面10所述的方法,其中,所述热装置的所述一组操作设置包括从所述热装置输出的照射的量。
12.根据方面10至11中任一项所述的方法,其中,所述热装置的所述一组操作设置包括所述光学投影系统的待应用由所述热装置输出的照射的一个或更多个区段。
13.根据方面12所述的方法,其中,所述光学投影系统包括光学元件,所述一个或更多个过程参数包括所述光学元件上的待应用由所述热装置输出的所述照射的部位。
14.根据方面10至13中任一项所述的方法,其中,确定所述一个或更多个过程参数包括:基于所述波前数据、所述目标波前数据、和一个或更多个半导体处理指标来确定对所述热装置的所述一组操作设置的一个或更多个操作设置的调整。
15.根据方面14所述的方法,其中,所述操作还包括:基于所述波前漂移,确定对所述光学投影系统的配置的调整。
16.根据方面15所述的方法,其中,基于从照射源输出的辐射和所述光学投影系统的所述配置来计算所述一个或更多个半导体处理指标。
17.根据方面15至16中任一项所述的方法,其中,所述操作还包括:获得指示待对所述热装置的所述一个或更多个操作设置作出的调整的第一指令和指示待对所述光学投影系统的所述配置作出的调整的第二指令。
18.根据方面17所述的方法,其中,所述操作还包括:将所述第一指令提供至所述热装置;和将所述第二指令提供至一个或更多个控制装置,所述一个或更多个控制装置被配置成调整所述光学投影系统的所述配置。
19.根据方面18所述的方法,其中,同时提供所述第一指令和所述第二指令。
20.根据方面1至19中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个过程参数被确定以补偿所述波前漂移的影响。
21.根据方面20所述的方法,其中,补偿所述波前漂移的影响包括:确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整;和确定对所述光学投影系统的配置的调整,其中:通过最小化所述波前漂移的量值来确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整。
22.根据方面21所述的方法,其中,最小化所述波前漂移的所述量值包括:修改对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整,直到所述波前漂移满足条件为止。
23.根据方面22所述的方法,其中,响应于基于所述波前数据和所述目标波前数据确定所述波前与目标波前之间的差小于阈值波前漂移值而满足所述条件,其中,所述目标波前数据包括所述目标波前。
24.根据方面20至23中任一项所述的方法,其中,补偿所述波前漂移的影响包括最小化边缘放置误差(EPE)成本或优化波前RMS。
25.根据方面24所述的方法,其中,最小化所述EPE成本包括:确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的配置的调整从而得到最小EPE成本。
26.根据方面25所述的方法,其中,所述操作还包括:确定所述最小EPE成本,其中确定所述最小EPE成本包括修改对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整直到所述EPE成本满足条件为止。
27.根据方面26所述的方法,其中,响应于确定所述EPE成本小于阈值EPE成本而满足所述条件。
28.根据方面24至27中任一项所述的方法,其中,最小化所述EPE成本包括:确定变量集合的成本函数的EPE成本,其中,所述变量集合包括与所述热装置相关联的多个过程参数和所述光学投影系统的多个配置;从所述EPE成本选择最小EPE成本;以及基于所述最小EPE成本,提取所述光学投影系统的一个或更多个配置和来自与所述热装置相关联的所述多个过程参数的一个或更多个过程参数从而产生所述最小EPE成本。
29.根据方面28所述的方法,其中,所述成本函数计算边缘放置误差(EPE)成本。
30.根据方面1至29中任一项所述的方法,其中,基于由所述半导体处理设备的照射源输出的光对所述光学投影系统的一个或更多个光学元件引发的加热状态和由所述热装置引发的加热状态来确定所述波前数据。
31.根据方面30所述的方法,其中,基于与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数来确定由所述热装置引发的所述加热状态,所述一个或更多个过程参数包括所述热装置的操作设置。
32.根据方面31所述的方法,其中,所述热装置的所述操作设置包括功率水平,所述功率水平被提供至所述热装置的以促使所述热装置将由热装置提供的规定量的照射输出至所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件、以及待应用所述照射的所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件的一个或更多个区段。
33.根据方面32所述的方法,其中,在已执行由所述半导体处理设备执行的半导体制造过程的一部分之后,基于经由波前传感器所检测的波前来确定由所述半导体处理设备的所述照射源输出的光对所述一个或更多个光学元件引发的加热状态。
34.根据方面1至33中任一项所述的方法,其中,所述光学投影系统包括一个或更多个光学元件,所述热装置被配置成基于所确定的所述一个或更多个过程参数来输出照射,并且由所述热装置输出的所述照射被应用至所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件。
35.根据方面34所述的方法,其中,所述操作还包括:确定与额外的热装置相关联的一个或更多个额外的过程参数,其中,所述额外的热装置被配置成基于所确定的所述一个或更多个额外的过程参数来输出照射,由所述额外的热装置输出的照射被应用于以下各项中的至少一个:所述一个或更多个光学元件中的所述至少一个光学元件,或所述一个或更多个光学元件中的至少另一个光学元件。
36.根据方面1至35中任一项所述的方法,其中,所述热装置被配置成改善所述半导体处理设备或所述光学投影系统的校正能力。
37.根据方面1至36中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个过程参数是特定于应用层的。
38.根据方面1至37中任一项所述的方法,其中,提供所述热能的所述热装置包括将加热或冷却提供至所述光学投影系统的热装置。
39.根据方面1至38中任一项所述的方法,其中,所述热装置是加热装置或冷却装置。
40.根据方面1至39中任一项所述的方法,其中,所述热能包括照射。
41.一种方法,包括:获得由半导体处理设备的光学投影系统提供的波前的波前漂移,其中,基于表示所述波前的波前数据与目标波前数据的比较来确定所述波前漂移;和基于所述波前漂移来确定一个或更多个过程参数,其中,所述一个或更多个过程参数包括与热装置相关联的参数,其中,所述热装置被配置成在操作期间将所述热能提供至所述光学投影系统。
41.根据方面40所述的方法,其中,所述热能包括照射。
42.根据方面40所述的方法,其中,所述波前为包括稳态波前。
43.根据方面42所述的方法,其中,基于以下各项来确定所述稳态波前:(i)由所述半导体处理设备的照射源输出的光对所述光学投影系统的一个或更多个光学元件引发的加热状态;和(ii)用于使所述热装置将所述热能提供至所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的一个或更多个操作设置。
44.根据方面43所述的方法,其中,所述一个或更多个操作设置包括:用于所述热装置的功率设置,所述功率设置指示经由所述热装置将照射提供至所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的照射量;和待应用所述照射的所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件的一个或更多个区段。
45.根据方面43至44中任一项所述的方法,其中,通过以下来确定所述稳态波前:计算由于所述波前的所模拟的波前漂移,其中,所述波前漂移基于所述波前与目标波前之间的差,所述目标波前数据包括所述目标波前;调整以下各项中的至少一个:所述热装置的所述一个或更多个操作设置或所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的配置以最小化成本函数,所述成本函数估计用于所述热装置的给定一组操作设置和所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的给定配置的边缘放置误差(EPE)成本。
46.根据方面45所述的方法,其中,最小化所述成本函数包括确定所述热装置的第一一组操作设置和所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的第一配置以基于所述成本函数产生最小EPE成本。
47.根据方面46所述的方法,其中,所述操作还包括调整所述热装置的所述一个或更多个操作设置以获得用于所述热装置的所述第一一组操作设置和调整所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的所述配置以获得所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的所述第一配置。
48.根据方面41至47中任一项所述的方法,其中,基于波前产生模型来产生所述波前,所述波前产生模型将由所述半导体处理设备的照射源引发的加热状态和由所述热装置输出至所述光学投影系统的所述热能引发的加热状态用作输入,其中,所述波前产生模型基于由所述照射源引发的输入加热状态和由所述热装置输出的所述热能引发的加热状态而输出所模拟的波前。
49.根据方面48所述的方法,其中,基于由所述光学投影系统的一个或更多个光学元件的配置引发的加热状态来产生基于配置的波前,其中,使用一个或更多个半导体处理指标来对于通过对所模拟的波前和基于配置的波前求和而计算的总波前进行加权以获得加权波前。
50.根据方面49所述的方法,其中,用于对所述总波前进行加权的所述一个或更多个半导体处理指标是光刻指标。
51.根据方面50所述的方法,其中,基于所述加权波前与目标波前之间的差来确定所述波前漂移,所述目标波前数据包括所述目标波前。
52.根据方面51所述的方法,其中,确定所述一个或更多个过程参数包括:确定所述热装置的第一操作设置和所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的第一配置以减小所述波前漂移的量值。
53.根据方面52所述的方法,其中,减小所述波前漂移的所述量值包括减少由所述波前漂移引发的误差。
54.根据方面41至53中任一项所述的方法,其中,所述光学投影系统包括一个或更多个光学元件,基于所述一个或更多个光学元件的配置来进一步确定所述波前数据。
55.根据方面54所述的方法,其中,所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的所述配置包括所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件的定向。
56.根据方面54至55中任一项所述的方法,其中,所述光学投影系统的所述配置包括所述一个或更多个光学元件中的每个光学元件的材料成份。
57.根据方面41至56中任一项所述的方法,其中,所述光学投影系统包括一个或更多个光学元件,所述一个或更多个光学元件中的每个光学元件具有一个或更多个自由度。
58.根据方面57所述的方法,其中,经由一个或更多个控制装置沿所述一个或更多个自由度中的至少一个自由度调整所述一个或更多个光学元件的定向。
59.根据方面57至58中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个自由度包括六个自由度。
60.根据方面54至59中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个光学元件包括六个光学元件。
61.根据方面60所述的方法,其中,所述六个光学元件中的每个光学元件是反射型光学元件。
62.根据方面54至61中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个光学元件中的每个光学元件是透射型光学元件。
63.根据方面41至62中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个过程参数包括所述热装置的一组操作设置。
64.根据方面63所述的方法,其中,所述一组操作设置包括从所述热装置输出的照射的量。
65.根据方面63至64中任一项所述的方法,其中,所述热装置的所述一组操作设置包括所述光学投影系统的待应用由所述热装置输出的所述照射的一个或更多个区段。
66.根据方面63至65中任一项所述的方法,其中,确定所述一个或更多个过程参数包括:基于所述波前数据、所述目标波前数据、和一个或更多个半导体处理指标来确定对所述热装置的所述一组操作设置的一个或更多个操作设置的调整。
67.根据方面66所述的方法,其中,所述操作还包括:基于所述波前漂移,确定对所述光学投影系统的配置的调整。
68.根据方面67所述的方法,其中,基于从照射源输出的辐射和所述光学投影系统的所述配置来计算所述一个或更多个半导体处理指标。
69.根据方面67至68中任一项所述的方法,其中,所述操作还包括:获得指示待对所述热装置的所述一个或更多个操作设置作出的调整的第一指令和指示待对所述光学投影系统的所述配置作出的调整的第二指令。
70.根据方面69所述的方法,其中,所述操作还包括:将所述第一指令提供至所述热装置;和将所述第二指令提供至一个或更多个控制装置,所述一个或更多个控制装置被配置成调整所述光学投影系统的所述配置。
71.根据方面70所述的方法,其中,同时提供所述第一指令和所述第二指令。
72.根据方面41至71中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个过程参数被确定以补偿所述波前漂移的影响。
73.根据方面72所述的方法,其中,补偿所述波前漂移包括:确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整;和确定对所述光学投影系统的配置的调整,其中:通过最小化所述波前漂移的量值来确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整。
74.根据方面73所述的方法,其中,最小化所述波前漂移的所述量值包括:修改对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整,直到所述波前漂移满足条件为止。
75.根据方面74所述的方法,其中,响应于基于所述波前数据和所述目标波前数据确定所述波前与目标波前之间的差小于阈值波前漂移值而满足所述条件,其中,所述目标波前数据包括所述目标波前。
76.根据方面72至75中任一项所述的方法,其中,补偿所述波前漂移包括最小化边缘放置误差(EPE)成本。
77.根据方面76所述的方法,其中,最小化所述EPE成本包括:确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的配置的调整从而得到最小EPE成本。
78.根据方面70所述的方法,其中,所述操作还包括:确定所述最小EPE成本,其中确定所述最小EPE成本包括修改对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整直到所述EPE成本满足条件为止。
79.根据方面78所述的方法,其中,响应于确定所述EPE成本小于阈值EPE成本而满足所述条件。
80.根据方面76至79中任一项所述的方法,其中,最小化所述EPE成本包括:确定变量集合的成本函数的EPE成本,其中,所述变量集合包括与所述热装置相关联的多个过程参数和所述光学投影系统的多个配置;从所述EPE成本选择最小EPE成本;以及基于所述最小EPE成本,提取所述光学投影系统的一个或更多个配置和来自与所述热装置相关联的所述多个过程参数的一个或更多个过程参数从而产生所述最小EPE成本。
81.根据方面80所述的方法,其中,所述成本函数计算边缘放置误差(EPE)成本。
82.根据方面41至81中任一项所述的方法,其中,所述光学投影系统包括一个或更多个光学元件,所述热装置被配置成基于所确定的所述一个或更多个过程参数来输出照射,并且由所述热装置输出的所述照射被应用至所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件。
83.根据方面41至82中任一项所述的方法,其中,所述操作还包括:确定与额外的热装置相关联的一个或更多个额外的过程参数,其中,所述额外的热装置被配置成基于所确定的所述一个或更多个额外的过程参数来输出照射,由所述额外的热装置输出的照射被应用于所述光学投影系统的一个或更多个光学元件。
84.根据方面41至83中任一项所述的方法,其中,所述热装置被配置成改善所述半导体处理设备或所述光学投影系统的校正能力。
85.根据方面41至84中任一项所述的方法,其中,所述一个或更多个过程参数是特定于应用层的。
86.根据方面41至85中任一项所述的方法,其中,提供所述热能的所述热装置包括将加热或冷却提供至所述光学投影系统的热装置。
87.根据方面41至86中任一项所述的方法,其中,所述热装置是加热装置或冷却装置。
88.根据方面41至87中任一项所述的方法,其中,所述热能包括照射。
89.一种半导体处理设备,包括:光学投影系统,所述光学投影系统被配置成提供由波前数据表示的波前;和一个或更多个热装置,所述一个或更多个热装置被配置成在操作期间将热能提供至所述光学投影系统,其中,基于一个或更多个过程参数来确定所述热能,所述一个或更多个过程参数包括与所述一个或更多个热装置相关联的参数,其中,基于波前漂移来确定所述一个或更多个过程参数,基于所述波前数据与目标波前数据的比较来确定所述波前漂移,其中,所述半导体处理设备被配置成执行根据方面1至88中任一项所述的方法。
90.一种系统,包括:存储器,所述存储器储存计算机程序指令;和一个或更多个计算机处理器,所述一个或更多个计算机处理器被配置成执行所述计算机程序指令以执行根据方面1至88中任一项所述的方法。
91.一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质储存计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时实现包括根据方面1至88中任一项所述的方法的操作。
Claims (17)
1.一种储存计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序指令在由一个或更多个处理器执行时实施包括以下的操作:
接收表示由半导体处理设备的光学投影系统提供的波前的波前数据;
基于所述波前数据与目标波前数据的比较来确定波前漂移;以及
基于所述波前漂移来确定一个或更多个过程参数,其中,所述一个或更多个过程参数包括与热装置相关联的参数,其中,所述热装置被配置成在操作期间将热能提供至所述光学投影系统。
2.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述光学投影系统包括包含所述光学元件的一个或更多个光学元件,并且所述光学投影系统的配置包括所述一个或更多个光学元件的定向,其中,所述一个或更多个光学元件中的每个光学元件具有一个或更多个自由度,并且一个或更多个控制装置被配置成沿所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件的一个或更多个自由度中的至少一个自由度来调整所述一个或更多个光学元件的所述定向,并且其中所述光学元件中的每个光学元件是反射型或透射型光学元件。
3.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述一个或更多个过程参数包括所述热装置的一组操作设置,其中,所述热装置的所述一组操作设置包括从所述热装置输出的照射的量,和/或所述光学元件上的待应用由所述热装置输出的所述照射的部位。
4.根据权利要求3所述的非暂时性计算机可读介质,其中,确定所述一个或更多个过程参数包括:
基于所述波前数据、所述目标波前数据、和一个或更多个半导体处理指标来确定对所述热装置的所述一组操作设置的一个或更多个操作设置的调整。
5.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
基于所述波前漂移,确定对所述光学投影系统的配置的调整。
6.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读介质,其中,基于从照射源输出的辐射和所述光学投影系统的所述配置来计算所述一个或更多个半导体处理指标。
7.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
获得指示待对所述热装置的所述一个或更多个操作设置作出的调整的第一指令和指示待对所述光学投影系统的所述配置作出的调整的第二指令。
8.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
将所述第一指令提供至所述热装置;和
将所述第二指令提供至一个或更多个控制装置,所述一个或更多个控制装置被配置成调整所述光学投影系统的所述配置。
9.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述一个或更多个过程参数被确定以补偿所述波前漂移的影响。
10.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质,其中,补偿所述波前漂移包括:
确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整;和
确定对所述光学投影系统的配置的调整,其中:
基于所述波前漂移的量值来确定对与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数的调整和对所述光学投影系统的所述配置的调整。
11.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质,其中,基于边缘放置误差(EPE)或波前漂移成本函数补偿所述波前漂移。
12.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质,其中,基于由所述半导体处理设备的照射源输出的光对所述光学投影系统的一个或更多个光学元件引发的加热状态和由所述热装置引发的加热状态来确定所述波前数据。
13.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质,其中,基于与所述热装置相关联的所述一个或更多个过程参数来确定由所述热装置引发的所述加热状态,所述一个或更多个过程参数包括所述热装置的操作设置。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述热装置的所述操作设置包括功率水平,所述功率水平被提供至所述热装置的以促使所述热装置将由热装置提供的规定量的照射输出至所述光学投影系统的所述一个或更多个光学元件、以及待应用所述照射的所述一个或更多个光学元件中的至少一个光学元件的一个或更多个区段。
15.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质,其中,在已执行由所述半导体处理设备执行的半导体制造过程的一部分之后,基于经由波前传感器所检测的波前来确定由所述半导体处理设备的所述照射源输出的光对所述一个或更多个光学元件引发的加热状态。
16.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述操作还包括:
确定与额外的热装置相关联的一个或更多个额外的过程参数,其中,所述额外的热装置被配置成基于所确定的所述一个或更多个额外的过程参数来输出照射,由所述额外的热装置输出的照射被应用于以下各项中的至少一个:
所述一个或更多个光学元件中的所述至少一个光学元件,或
所述一个或更多个光学元件中的至少另一个光学元件。
17.根据权利要求1所述的非暂时性计算机可读介质,其中,所述一个或更多个过程参数是特定于应用层的。
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