CN111480117A

CN111480117A - 用于控制光刻设备的方法和相关设备

Info

Publication number: CN111480117A
Application number: CN201880079283.XA
Authority: CN
Inventors: 弗兰克·斯塔尔斯
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-07-31
Also published as: US20230021079A1; TW201928527A; US20200348603A1; US12050406B2; JP7304349B2; EP3495888A1; TWI709827B; US11487209B2; KR102448797B1; KR20200071142A; WO2019110261A1; JP2021505957A; CN121325521A

Abstract

公开了一种用于控制光刻设备的方法以及相关设备。该方法被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，并且包括确定优化数据。优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，该至少一个性能参数与将要在光刻过程中施加到衬底上的产品结构和/或其布置相关联。在向所述衬底提供产品结构之前确定被测量的和/或被模型化的特定于衬底的量测数据，所述特定于衬底的量测数据包括与正被施加结构的所述衬底的特性和/或在所述结构被施加到所述衬底上时所述光刻设备的状态有关的量测数据。该方法还包括基于所述优化数据和所述特定于衬底的量测数据，在所述光刻过程期间优化对所述光刻设备的控制。

Description

用于控制光刻设备的方法和相关设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月6日提交的欧洲申请17205643.4的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及在光刻过程中将图案施加到衬底上的方法和设备。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底上(通常在衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以例如用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于集成电路的单层上的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性地曝光到目标部分上来辐照每个目标部分，以及包括所谓的扫描器，其中通过利用在给定方向(“扫描”方向)上的辐射束扫描图案来辐照每个目标部分的同时，同步地扫描与该方向平行或反平行的衬底。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。

为了监测光刻过程，测量了图案化衬底的参数。参数可以包括，例如，在图案化的衬底之中或之上形成的连续层之间的重叠误差和显影的光致抗蚀剂的临界线宽(CD)。可以在产品衬底和/或专用量测目标上执行该测量。存在对在光刻过程中形成的微观结构进行测量的各种技术，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。专用检查工具的一种快速且无创的形式是散射计，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上，并测量散射束或反射束的属性。散射计的两种主要类型是已知的。光谱散射计将宽带辐射束引导到衬底上，并测量散射到特定窄的角度范围内的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。角分辨散射计使用单色辐射束，并测量作为角度的函数的散射辐射的强度。

已知散射计的示例包括US2006033921A1和US2010201963A1中所述类型的角度分辨散射计。这种散射计所使用的目标相对大，例如40μm×40μm，光栅和测量束产生比光栅小的斑(即，光栅未被填充满)。除了通过重构来测量特征形状之外，可以使用这种设备测量基于衍射的重叠，如公开的专利申请US2006066855A1中所述。使用衍射阶的暗场成像的基于衍射的重叠量测使得能够在较小的目标上进行重叠测量。暗场成像量测的示例可以在国际专利申请WO2009/078708和WO2009/106279中找到，其全部内容通过引用并入本文。已经在专利公开出版物US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A和WO2013178422A1中描述了上述技术的进一步发展。这些目标可以小于照射斑并且可以被晶片上的产品结构包围。通过使用复合光栅目标可以在一幅图像中测量多个光栅。所有这些申请的内容也通过引用并入本文。

在执行光刻过程中，诸如在衬底上施加图案或测量这种图案，使用过程控制方法来监测和控制过程。典型地执行这种过程控制技术以获得用于控制光刻过程的校正。期望改良这种过程控制方法。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种用于控制光刻设备的方法，所述光刻设备被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，所述方法包括：确定优化数据，所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构相关；在向所述衬底提供产品结构之前确定被测量的和/或被模型化的特定于衬底的量测数据，所述特定于衬底的量测数据包括与正被施加结构的所述衬底的特性和/或在所述结构被施加到所述衬底上时所述光刻设备的状态有关的量测数据；和基于所述优化数据和所述特定于衬底的量测数据，在所述光刻过程期间优化所述光刻设备的控制。

在本发明的第二方面，提供了一种用于确定用于控制光刻设备的优化数据的处理装置，所述光刻设备被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，所述处理装置被配置为：确定优化数据，所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构和/或其布置相关；在所述光刻过程期间，在优化光刻设备的控制中，所述优化数据可以由光刻设备与特定于衬底的量测数据结合使用；其中所述至少一个性能参数包括聚焦、剂量、重叠、对比辐射系统输出带宽和所述光刻设备的衬底平台和/或掩模版平台定位中的误差的对比移动标准偏差；和将优化数据发送给所述光刻设备。

在本发明的第三方面，提供了一种光刻设备，该光刻设备被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，所述光刻设备包括：衬底平台，用于保持所述衬底；掩模版平台，用于保持图案形成装置；量测系统，能够操作为在向所述衬底提供产品结构之前测量特定于衬底的量测数据；和处理器，能够操作为基于优化数据和所述特定于衬底的量测数据，在所述光刻过程期间优化所述光刻设备的控制；其中所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构和/或其布置相关。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，包括程序指令，该程序指令能够操作为当在适当的设备上运行时执行第一方面所述的方法。

本发明的另外的方面、特征和优点以及本发明的各实施例的结构和操作被参考附图在下文更详细地描述。注意到，本发明不限于本文描述的具体实施例。这样的实施例被在本文显示，仅用于说明性的目的。基于本文包含的教导，相关领域的技术人员将明白另外的实施例。

附图说明

现在将参考附图、以示例的方式来描述本发明的实施例，其中：

图1描绘了光刻设备以及形成用于半导体器件的生产设施的其它设备；

图2包括根据本发明实施例的用于测量目标的散射计的示意图；

图3示出了处理参数的示例性源；

图4示意性地图示了重叠过程窗口(OPW)的构思；

图5示意性地图示了确定用于控制光刻设备的校正的当前方法；和

图6示意性地图示了根据本发明实施例的确定用于控制光刻设备的校正的方法。

具体实施方式

在详细地描述本发明的实施例之前，有益的是提出一个可以实施本发明的实施例的示例性环境。

图1中的200示出了光刻设备LA，其作为实施大容量光刻制造过程的工业生产设施的一部分。在本示例中，制造过程适用于在诸如半导体晶片的衬底上制造半导体产品(集成电路)。技术人员将了解，可以通过在该过程的变型中处理不同类型的衬底来制造多种产品。半导体产品的生产仅作为在今天具有重大的商业意义的一个示例。

在光刻设备(或简称“光刻工具”200)内，测量站MEA在202处示出，曝光站EXP在204处示出。控制单元LACU在206处示出。在该示例中，每个衬底访问测量站和曝光站以被施加图案。在光学光刻设备中，例如，投影系统用于使用经过调节的辐射和投影系统将产品图案从图案形成装置MA转印到衬底上。这是通过在辐射敏感抗蚀剂材料的层中形成图案的图像来完成的。

本文使用的术语“投影系统”应该被广义地理解为包括适合于所使用的曝光辐射或者其他因素(诸如使用浸没液体或使用真空)的任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统，或它们的任何组合。图案形成装置MA可以是掩模或掩模版，其将图案赋予由图案形成装置透射或反射的辐射束。众所周知的操作模式包括步进模式和扫描模式。众所周知，投影系统可以用各种方式与用于衬底和图案形成装置的支撑和定位系统协作，以将所期望的图案施加到横跨衬底的许多目标部分。可以使用可编程图案形成装置代替具有固定图案的掩模版。例如，辐射可以包括深紫外(DUV)或极紫外(EUV)波段中的电磁辐射。本公开还适用于其它类型的光刻过程，例如压印光刻术和例如通过电子束的直写光刻术。

光刻设备控制单元LACU控制各种致动器和传感器的移动和测量，以接收衬底W和掩模版MA并实施图案形成操作。LACU还包括信号处理和数据处理能力，以实施与设备的操作有关的所期望的计算。在实践中，控制单元LACU将被实现为许多子单元的系统，每个子单元处理所述设备内的子系统或部件的实时数据采集、处理和控制。

在将图案施加到曝光站EXP处的衬底之前，在测量站MEA处处理衬底，使得可以执行各种预备步骤。预备步骤可包括使用水平传感器来映射衬底的表面高度，和使用对准传感器来测量衬底上的对准标记的位置。对准标记名义上布置成规则的栅格图案。然而，由于产生标记的不准确性以及由于在整其个处理过程中发生的衬底变形，所述标记偏离理想栅格。因此，除了测量所述衬底的位置和方向之外，如果设备要以非常高的准确度在正确的部位处打印产品特征，则实际上所述对准传感器必须详细测量横跨整个衬底区域上的许多标记的位置。该设备可以是所谓的双平台型，其具有两个衬底台，每个衬底台具有由控制单元LACU控制的定位系统。在曝光站EXP处曝光一个衬底台上的一个衬底的同时，可在测量站MEA处将另一衬底装载至另一衬底台上以进行各种预备步骤。因此，对准标记的测量非常耗时，提供两个衬底台能够显著提高设备的生产量。如果位置传感器IF在测量站和曝光站处时不能测量衬底台的位置，则可以提供第二位置传感器以能够在两个站处使衬底台的位置能够被追踪。光刻设备LA可例如是所谓的双台型，其具有两个衬底台以及两个站-(曝光站和测量站)，且在所述两个站之间衬底台可被交换。

在生产设施内，设备200构成“光刻单元”或“光刻簇”的一部分，其还包含涂覆设备208，用于将光敏抗蚀剂和其它涂层施加到衬底W上，以用于由设备200进行图案形成。在设备200的输出侧处，设置焙烤设备210和显影设备212，用于将曝光的图案显影成实体抗蚀剂图案。在所有这些设备之间，衬底处理系统负责支撑所述衬底并将它们从一件设备转移到下一件设备。这些设备通常统称为轨道或涂覆显影系统，并由涂覆显影系统控制单元控制，涂覆显影系统控制单元本身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS也经由光刻设备控制单元LACU控制光刻设备。因此，可以操作不同的设备以最大化生产量和处理效率。管理控制系统SCS接收选配方案信息R，选配方案信息R非常详细地提供了待执行以创建每个已形成图案的衬底的步骤的定义。

一旦在光刻单元中施加并显影图案，就将已形成图案的衬底220转移到其他处理设备，例如222、224、226所示。在典型的制造设施中的各种设备实施各种处理步骤。为了举例，该实施例中的设备222是蚀刻站，设备224执行蚀刻后退火步骤。进一步的物理和/或化学处理步骤在进一步的设备226等中被施加。制造真实的器件可需要许多类型的操作，诸如材料的沉积、表面材料特性的改性(氧化、掺杂、离子注入等)、化学机械抛光(CMP)等。实际上，设备226可表示在一个或更多个设备中执行的一系列不同的处理步骤。作为另一个示例，可以提供设备和处理步骤以用于实施自对准的多个图案化，以基于由光刻设备所放置的前驱图案来产生多个较小的特征。

众所周知，半导体器件的制造涉及这种处理的多次重复，以在衬底上逐层地构建具有适当材料和图案的器件结构。因此，到达光刻簇的衬底230可以是新制备的衬底，或者它们可以是之前已完全在该簇中或在另一设备中被处理过的衬底。类似地，依赖于所需的处理，离开设备226的衬底232可以被返回以用于在同一光刻簇中的后续图案形成操作，它们可以在不同的簇中进行图案形成操作，或者它们可以是待被送去用于切割和封装的成品。

产品结构的每一层需要不同的一组处理步骤，在每一层处所使用的设备226的类型可以完全不同。此外，即使在由设备226将要施加的处理步骤名义上相同的情况下，在大型设施中，也可能存在若干假设相同的机器并行工作以在不同的衬底上执行步骤226。这些机器之间的设定或故障的微小差异可能意味着它们以不同的方式影响不同的衬底。甚至对于每层相对共用的步骤，诸如蚀刻(设备222)，也可以通过几个名义上相同但并行工作以最大化生产量的蚀刻设备来实施。此外，在实践中，根据待蚀刻材料的细节和诸如例如各向异性蚀刻之类的特殊要求，不同的层需要不同的蚀刻过程，例如化学蚀刻、等离子蚀刻。

如前所述，可以在其他光刻设备中执行先前和/或后续处理，并且甚至可以在不同类型的光刻设备中执行先前和/或后续处理。例如，器件制造过程中对诸如分辨率和重叠的参数要求非常高的一些层可以在比其他要求较低的层更先进的光刻工具中执行。因此，一些层可以在浸没型光刻工具中曝光，而其他层则在“干”工具中曝光。一些层可以在工作在DUV波长的工具中曝光，而其他层则使用EUV波长辐射曝光。

为了正确且一致地曝光由光刻设备所曝光的衬底，期望检查经曝光的衬底、以测量诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等属性。由此，其中定位光刻单元LC的制造设施也包括量测系统，量测系统接收已在光刻单元中处理的衬底W中的一些或全部。将量测结果直接或间接地提供至管理控制系统SCS。如果检测到误差，则可对后续衬底的曝光进行调整，尤其在量测可足够迅速地且快速地进行使得同一批次的其他衬底仍处于待曝光的情况下。此外，已经曝光的衬底可被剥离及返工以改善良率，或被废弃，由此避免对已知有缺陷的衬底执行进一步处理。在衬底的仅一些目标部分有缺陷的情况下，可仅对良好的那些目标部分执行进一步曝光。

图1中还示出了量测设备240，其被提供用于在制造过程中的期望阶段测量产品的参数。现代光刻生产设施中的量测站的常见示例是散射计，例如暗场散射计、角度分辨散射计或光谱散射计，并且其可以被应用于在设备222中蚀刻之前在220处测量已显影的衬底的属性。通过使用量测设备240，例如，可以确定诸如重叠或临界尺寸(CD)的重要性能参数不满足在已显影的抗蚀剂中的指定的准确度要求。在蚀刻步骤之前，存在剥离已显影的抗蚀剂并通过光刻簇再处理衬底220的机会。来自设备240的量测结果242可用于通过随时间进行小的调整的管理控制系统SCS和/或控制单元LACU 206来维持光刻簇中的图案形成操作的准确性能，由此最小化产品超出规格、需要返工的风险。

此外，可以应用量测设备240和/或其他量测设备(未示出)来测量经过处理的衬底232、234和进入的衬底230的属性。量测设备可用于处理后的衬底上，以确定重要的参数，诸如重叠或CD。

图2的(a)示出了适用于本发明实施例的量测设备。在图2的(b)中更详细地图示了目标T和用于照射目标的测量辐射的衍射线。所图示的量测设备是被称为暗场量测设备的类型。该量测设备可以是独立的装置，也可以被包括在光刻设备LA中，例如处于测量站，或光刻单元LC中。在整个设备中具有多个分支的光轴由虚线O表示。在该设备中，由源11(例如氙气灯)发出的光通过包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由分束器15被引导到衬底W上。这些透镜被布置为4F的二重序列。可以使用不同的透镜布置，只要它仍将衬底图像提供到检测器上，并同时允许访问中间光瞳平面以进行空间频率滤波。因此，可以通过在呈现衬底平面的空间光谱的平面(这里称为(共轭)光瞳平面)中定义空间强度分布，来选择辐射入射到衬底上的角度范围。特别地，这可以通过在透镜12和14之间的一平面中插入合适形式的孔径板13来完成，该平面是物镜光瞳平面的背投影图像。在所图示的示例中，孔径板13具有标注为13N和13S的不同形式，从而允许选择不同的照射模式。本示例中的照射系统形成离轴照射模式。在第一照射模式下，孔径板13N提供从(仅出于描述目的)被指定为“北”的方向的离轴。在第二照射模式中，孔径板13S用于提供类似的照射，但是来自相反的方向，标注为“南”。通过使用不同的孔径，其他照射模式也是可能的。光瞳平面的其余部分期望是暗的，因为在所期望的照射模式之外的任何不必要的光都会干扰所期望的测量信号。

如图2的(b)所示，将目标T放置成衬底W垂直于物镜16的光轴O。衬底W可以由支撑件(未示出)支撑。从偏离轴O的角度入射到目标T的测量辐射射线I产生零阶射线(实线0)和两个一阶射线(点划线表示+1阶，双点划线表示-1阶)。应注意，对于过填充的小目标而言，这些射线只是对包括量测目标T和其它特征的衬底区域加以覆盖的许多平行射线之一。由于板13中的孔径具有有限的宽度(对于允许有用数目的光而言是必需的)，因而入射射线I实际上将会占据一角度范围，并且衍射射线0和+1/-1将会稍微展开。根据小目标的点扩散函数，每个阶+1和-1都将进一步遍及一个角度范围而展开，而不是如图示的单条理想的射线。注意，可以设计或调整目标的光栅节距和照射角度，以使进入物镜的一阶射线与中心光轴几乎对准。图2的(a)和图2的(b)中所图示的射线有些离轴，纯粹是为了使它们在图中更容易被区分。

至少由衬底W上的目标T衍射的第0阶和第+1阶被物镜16收集并且被引导回通过分束器15。返回图2的(a)，通过指定分别标注为北(N)和南(S)的完全相反的孔径，图示出了第一照射模式和第二照射模式两者。当测量辐射的入射射线I来自光轴的北侧时，即使用孔径板13N施加第一照射模式时，被标注为+1(N)的+1衍射射线进入物镜16。相反，当使用孔径板13S施加第二照射模式时，-1衍射射线(标注为-1(S))是进入透镜16的射线。

第二分束器17将衍射的束分割成两个测量分支。在第一测量分支中，光学系统18使用第零阶和第一阶衍射束在第一传感器19(例如，CCD或CMOS传感器)上形成目标的衍射光谱(光瞳平面图像)。每个衍射阶到达传感器上的不同点，以便图像处理可以比较和对比阶。由传感器19捕获的光瞳平面图像可以用于许多测量目的，诸如在本文描述的方法中使用的重构。光瞳平面图像还可用于聚焦量测设备和/或对第一阶束的强度测量结果进行归一化。

在第二测量分支中，光学系统20、22在传感器23(例如CCD或CMOS传感器)上形成目标T的图像。在第二测量分支中，在与光瞳平面共轭的平面中设置孔径光阑21。孔径光阑21起到阻挡零阶衍射束的作用，使得形成在传感器23上的目标的图像仅由-1或+1阶束形成。由传感器19和23捕获的图像被输出到处理图像的处理器PU，其功能将依赖于正在执行的特定类型的测量。请注意，此处所用的术语“图像”取其广泛的含义。如果仅存在-1和+1阶中的一个，则不会形成这样的光栅线的图像。

图2所示的孔径板13和场光阑21的特定形式仅是示例。在本发明的另一个实施例中，使用目标的同轴照射，并且使用具有离轴孔径的孔径光阑将基本上仅一个第一阶的衍射光传递至传感器。在又一实施例中，代替一阶束或者除了一阶束之外，可以在测量中使用二阶、三阶和更高阶的束(图2中未示出)。

目标T可以包括多个光栅，其可以具有不同偏置的重叠偏移，以便于测量其中形成有复合光栅的不同部分的层之间的重叠。光栅的方向也可以不同，以便在X和Y方向上衍射入射辐射。在一个示例中，目标可以包括两个具有偏置的重叠偏移+d和-d的X方向光栅，以及具有偏置的重叠偏移+d和-d的Y方向光栅。可以在由传感器23采集的图像中识别这些光栅的单独图像。一旦已经识别出光栅的单独图像，就可以测量那些单独图像的强度，例如，通过对所识别区域内的所选像素强度值求平均或求和。图像的强度和/或其他属性可以相互比较。这些结果可以组合起来以测量光刻过程的不同参数

可以使用各种技术来改良图案在衬底上的再现准确度。将图案准确地再现于衬底上并不是IC生产中的唯一问题。另一个问题是良率，良率通常衡量一个器件制造商或器件制造过程在每个衬底上可以生产多少个功能性器件。可以采用各种方法来提高良率。一种这样的方法试图使器件的生产(例如，使用诸如扫描器之类的光刻设备将设计布局的一部分成像到衬底上)对于在处理衬底期间的至少一个处理参数的扰动更宽容，例如在使用光刻设备将设计布局的一部分成像到衬底上的过程中。重叠过程窗口(OPW)的构思是此方法的有用工具。器件(例如IC)的生产可能包括其他步骤，诸如在成像之前、之后或期间进行衬底测量、装载或卸载衬底、装载或卸载图案形成装置、在曝光之前将管芯定位在投影光学器件下方、从一个管芯步进到另一个管芯等等。此外，图案形成装置上的各种图案可以具有不同的过程窗口(即，在规格内将在其下产生图案的处理参数的空间)。与潜在的系统缺陷有关的图案规格示例包括颈缩、线拉回、线细化、CD、边缘放置、重叠、抗蚀剂顶部损失、抗蚀剂底切和/或桥接的检查。可以通过合并(例如，重叠)每个单独的图案的过程窗口来获得图案形成装置上的图案的全部或一些(通常是特定区域内的图案)的过程窗口。这些图案的过程窗口因此称为重叠过程窗口。OPW的边界可能包含某些单独图案的过程窗口的边界。换句话说，这些单独的图案限制了OPW。这些单独的图案可以称为“热斑”或“过程窗口限制图案(PWLP)”，在本文中可以互换使用。当控制光刻过程时，可能的而且典型地是经济的是，聚焦于热斑上。当热斑没有缺陷时，很可能所有图案都没有缺陷。如果处理参数的值在OPW之外则当处理参数的值更接近OPW时，或者如果处理参数的值位于OPW内则当处理参数的值距离OPW的边界更远时，成像变得对扰动的容忍度更高。

图3示出了处理参数350的示例性源。一个源可以是处理设备的数据310，诸如光刻设备、涂覆显影系统的源、投影光学器件、衬底平台等的参数。另一源可以是来自各种衬底量测工具的数据320，例如衬底高度图、聚焦图、临界尺寸均匀性(CDU)图等。可以在使适用的衬底经受防止衬底再加工的步骤(例如显影)之前获得数据320。另一源可以是来自一个或更多个图案形成装置量测工具、图案形成装置CDU图、图案形成装置(例如，掩模)膜堆叠参数变化等的数据330。又另一来源可以是来自处理设备的操作者的数据340。

图4示意性地图示了OPW的构思。为了图示该构思，假设图案形成装置上的区域或栅格元素/像素500仅具有两个单独的图案510和520。该区域可能包含许多更多的图案。单独的图案510和520的过程窗口分别是511和512。为了图示这一构思，假定处理参数仅包括聚焦(水平轴)和剂量(垂直轴)。然而，处理参数可以包括任何合适的参数。可以通过找到过程窗口511和512之间的重叠来获得该区域的OPW 550。OPW 550在图4中以阴影线区域表示。OPW 550可以具有不规则的形状。然而，为了容易地表示OPW并且容易地确定一组处理参数值是否在OPW之内，可以替代地使用“被拟合的OPW”(例如，椭圆560)。“被拟合的OPW”可以是例如适合于OPW内部的最大的超椭圆体(例如，在该示例中的二维处理参数空间中的椭圆、三维处理参数空间中的椭球体等)。使用“被拟合的OPW”往往会降低计算成本，但不会利用OPW的全部大小。

可以选择处理参数的值，使得它们远离OPW或被拟合的OPW的边界，以便减少处理参数移出OPW外并因此导致缺陷并降低良率的机会。选择处理参数值的一种方法包括，在实际成像之前，(1)优化光刻设备(例如，优化源和投影光学器件)和优化设计布局，(2)确定OPW或被拟合的OPW(例如，通过模拟)，以及(3)确定处理参数的空间中的一点(即确定处理参数的值)，该点尽可能远离OPW或被拟合的OPW的边界(该点可以被称为OPW或被拟合的OPW的“中心”。在图4的示例中，点555是处理参数空间中距OPW 550的边界尽可能远的点，而点565是处理参数空间中距被拟合的OPW 560的边界尽可能远的点。点555和点565可以被称为名义条件。在成像期间或成像之前，如果处理参数从点555或点565移位向OPW的边界，甚至移位至OPW的边界之外，则有利于具有实现这种位移的能力并进行适当的校正，以将处理参数放回OPW并远离其边界，期望地不会中断成像或其他处理。

在实际成像期间或实际成像之前，处理参数可能会具有扰动，从而使它们偏离尽可能远离OPW或被拟合的OPW边界的点。例如，聚焦或焦点可能由于要曝光的衬底的形貌、衬底平台中的漂移、投影光学器件的变形等等而改变；剂量可能会因源强度、停留时间等的漂移而发生变化。扰动可能足够大到导致处理参数在OPW范围外，因此可能导致缺陷。可以使用各种技术来识别被扰动的处理参数并校正该处理参数。例如，如果聚焦被扰动，例如，因为相对于衬底的其余部分稍微升高的衬底区域被曝光，则衬底台可以移动或倾斜以补偿扰动。

光刻过程的控制典型地基于反馈或前馈的测量结果，然后使用例如场间(横跨衬底的指纹)或场内(横跨场的指纹)模型进行建模或模型化。在管芯内，可能有单独的功能区域，例如存储区域、逻辑区域、接触区域等。每个不同的功能区域或不同的功能区域类型可能具有不同的过程窗口，每个过程窗口具有不同的过程窗口中心。例如，不同的功能区域类型可能具有不同的高度，因此会有不同的最佳聚焦设定。同样，不同的功能区域类型可能具有不同的结构复杂性，因此每个最佳聚焦周围的聚焦公差(聚焦过程窗口)也不同。但是，由于控制栅格分辨率的限制，典型地将使用相同的聚焦(或剂量或位置等)设定来形成这些不同功能区域中的每一个。

典型地基于(例如)先前形成的结构的测量结果，使用针对一个或更多个特定控制自由度的一个或更多个设定点校正的离线计算来执行光刻控制。设定点校正可以包括对特定过程参数的校正，并且可以包括对特定自由度的设定的校正以补偿任何漂移或误差，使得测量的过程参数保持在规格内(例如，在从最佳设定值或最佳值的允许变化内；例如，OPW或过程窗口)。例如，重要的过程参数是聚焦，并且聚焦误差可能会在衬底上形成的缺陷结构中表现出来。在典型的聚焦控制回路中，可以使用聚焦反馈方法。这样的方法可以包括量测步骤，该量测步骤可以测量在形成的结构上使用的聚焦设定；例如，通过使用基于衍射的聚焦(DBF)技术，在基于衍射的聚焦技术中，形成具有依赖于聚焦的不对称性的目标，从而可以随后通过测量目标的不对称性来确定聚焦设定。然后，所测量的聚焦设定可以用于离线确定光刻过程的校正；例如，对掩模版平台或衬底平台之一或两者进行位置校正，其校正聚焦偏移(散焦)。然后可以将这种离线位置校正作为设定点最佳聚焦校正传送到扫描器，以由扫描器直接致动。可以在许多批次中获得测量结果，并且将平均(遍及所述批次)最佳聚焦校正施加于一个或更多个后续批次的每个衬底。

图5图示了这种方法。其显示了产品信息605(诸如产品布局、照射模式、产品微观形貌等)以及量测数据610(例如，从先前生产的衬底测量的散焦数据或重叠数据)被馈送到离线处理装置615，该装置执行优化算法620。优化算法620的输出包括一个或更多个设定点校正625，例如，用于控制在扫描器635中掩模版平台和/或衬底平台定位的致动器。设定点校正625典型地包括简单的校正偏移，该简单的校正偏移被计算为补偿包括在量测数据610内的任何偏移误差(例如，散焦、剂量或重叠偏移误差)。用于控制掩模版平台和/或衬底平台定位的校正可以是，例如，在任何方向上，即在x、y和/或z方向上的控制校正，其中x和y定义衬底平面并且z垂直于这该衬底平面。更具体地，它们可以包括校正重叠/对准误差的x/y方向校正和/或校正聚焦误差的z方向校正。控制算法640(例如，调平算法)使用特定于衬底的量测数据650计算控制设定点645。例如，可以使用调平数据(例如，晶片高度图)来计算调平曝光轨迹(例如，确定用于在光刻过程期间相对于掩模版平台定位衬底平台的相对运动或加速度曲线)，并输出用于扫描器致动器的位置设定点645。扫描器635对每个衬底均等地直接将设定点校正(偏移)625应用于所计算的设定点645。

这种方法的缺点在于，不可能确定针对每个衬底优化的校正。众所周知，在其上形成结构之前，每个衬底将经历一个或更多个特定于衬底的量测步骤(例如，每个衬底和/或每层)(即，以获得图5的特定于衬底的量测数据650)。这些量测步骤可以包括例如调平测量，以确定衬底上的高度变化(例如，晶片高度图)。由于聚焦本质上依赖于掩模版相对于衬底表面的高度，因此这种高度变化，如果不进行校正，将导致衬底上的局部聚焦变化。因此，典型地在衬底表面上形成结构期间动态地控制衬底和/或掩模版的位置(使用可用的自由度)，以便试图补偿所测量的高度变化。然而，由于所确定的最佳聚焦设定点校正是作为平均校正(例如，每批或每几批)离线计算的，因此它只能同等地应用于每个衬底，而无需考虑测量的高度图，即每个衬底的特定于衬底的高度变化。这导致非最佳校正。

类似地，目前，离线重叠和/或边缘放置优化计算仅基于遍及一批的平均化的对准数据计算设定点位置校正，因此无法使用每个衬底被装载到扫描器上时所测得的对准数据或晶片高度图(因为高度变化也可能影响重叠和边缘放置)来计算每个衬底或每个层的优化。

因此，如图6所图示，建议对这种过程参数进行实时优化。图6再次示出了离线处理装置615，其接收诸如产品布局、照射模式、产品微观形貌等的产品信息605以及量测数据610(例如，来自先前曝光的衬底的至少一个性能参数的测量结果)。但是，算法720现在计算包括优化子选配方案的优化数据755。优化数据755可以包括例如以下中的一项或更多项：管芯布局信息、死管芯数据(例如，死管芯图，这将在下面更详细地描述)、最佳设定数据(包括估计的或已知的最佳性能参数的设定(例如，以最佳设置图的形式))、临界数据(例如，允许的过程参数变化空间，诸如可能与最佳设定图关联或不与最佳设定图关联的过程窗口)、已模型化(被估计的)性能参数的值(例如，估计图)、或所期望的移动平均值(MA)与时间移动标准偏差(MSD)平衡比(MA：MSD)，其将在下文描述。应当指出的是，该清单并非详尽无遗。

该优化子选配方案755被传送到扫描器635，并且由扫描器算法740与特定于衬底的量测数据650一起用于例如以每个衬底和/或每层为基础确定校正(例如，校正的设定点)645。因此，代替基于(例如离线量测)离线计算设定点校正并将该设定点校正前馈给扫描器635，而是基于离线量测610来计算优化子选配方案(例如合适的优化功能)755，使用每个衬底量测650的结果，执行实际的优化并在扫描器中计算出设定点(可以可选地离线计算额外的设定点校正625)。

如上所述，使用聚焦的特定示例，而不是对聚焦设定点校正(例如，掩模版/衬底平台设定点位置校正和透镜像差校正)进行离线计算，并通过扫描器控制转发给这些计算结果以直接实施，现在提出将离线算法720用于确定聚焦优化子选配方案755。然后，扫描器635使用优化子选配方案755来使用例如衬底高度变化数据(晶片高度图)和透镜像差状态数据实时地优化聚焦。这样，算法740可以包括控制衬底和/或掩模版平台的调平算法以及用于透镜控制的透镜像差算法；衬底特定量测数据650包括晶片高度图和测量的透镜像差数据。结果，使用每个衬底的调平数据以及(例如)每个层的管芯布局和微形貌，与任何离线量测数据结合，可以基于每个衬底或每个层计算致动设定点645、并优化致动设定点645。这样的提议将需要修改离线处理装置615和扫描器635之间的接口以及扫描器635的控制。

例如，可能通过使用其他特定于衬底的量测数据，也可以对每个衬底进行剂量或重叠优化。例如，可以通过使用特定于衬底的对准量测，并可能结合透镜像差数据和连续晶片高度图(如下所述)，改良重叠和/或边缘放置控制的优化。在剂量示例中，典型地唯一可利用的量测是斑传感器的平均斑强度。通过使用本文所述的技术，每个衬底的剂量优化(例如，除了平均斑强度以外)可以使用特定于衬底的量测，其包括每个衬底的狭缝轮廓，使得可以对每个衬底进行剂量优化(例如，在狭缝轮廓和扫描轮廓之间)。如将在说明书中稍后描述的那样，每个衬底的优化可以包括共同优化，该共同优化共同优化这些(或其他)过程参数中的两个或更多个。

在实施例中，特定于衬底的量测数据可以包括离线的特定于衬底的量测数据。这可以包括以下的一项或更多项：微拓扑数据、水平传感器过程依赖性数据、层厚度分布数据、整体形状和/或弯曲数据。在实施例中，例如，特定于衬底的量测数据可以包括关于曝光时扫描器的状态的量测，例如，投影光学器件的透镜像差。

在实施例中，特定于衬底的量测数据可以包括模型化和/或滤波的量测数据。在一实施例中，特定于衬底的量测数据可以包括连续的衬底图或连续的晶片图(CWM)。连续晶片图可以包括校正以下项中的一项或更多项的模型：传感器噪声、传感器校准漂移、传感器数据滤波伪像、稀疏采样限制和/或采样的衬底图中的有限的传感器斑大小，该衬底图映射了横跨衬底的过程参数的变化。在某些系统中，CWM目前处于离线状态。现在可以将CWM维护在扫描器中并进行实时更新(例如，对每个衬底更新)。

在一实施例中，调整优化选配方案(优化数据)可以包括以下(非穷举的)中的一些或全部：

-每个场(或管芯)的最佳参数值或设定点图。例如，这可以包括最佳聚焦图(其中，过程参数包括聚焦)和/或最佳能量图(其中，过程参数包括剂量)。

-场(或管芯)中每个点的过程参数的允许变化空间(例如，允许的变化范围或过程窗口)。例如，这可以包括聚焦深度图和/或曝光宽容度图。

-一组优化平衡定义/权重，例如，可以包括：用于透镜像差冲击平衡的光刻度量方程，如在WO2009/148976中所述的(本文通过引用并入)；

调平MA：MSD比(z方向)；重叠vs成像MA：MSDxy和/或部分：

完整芯片权重。

-附加地，优化数据可以包括参考数据。参考数据可以更具体地包括所估计/所模型化的数据，诸如来自量测数据的估计图，例如估计聚焦图或估计有效剂量图(CD除以剂量灵敏度)。优化数据还可以包括每层数据(例如，芯片布局数据和/或死管芯数据)。

在焦点优化的具体示例中，焦点调整优化选配方案可以包括(或源于)以下中的一些或全部：

-场内最佳聚焦(BF)图，其包含例如微拓扑数据或模型化的最佳聚焦偏移(例如，使用3维掩膜版模型，例如如在US7703069B1中所述的，其通过引用并入本文)以用于过程窗口优化-例如，更具体地讲，是一种高级的、具有产品意识的、规格内管芯的优化。可以通过成像效应(掩模3D效应、抗蚀剂3D、像差)对最佳聚焦数据的变化进行校正；

-场内聚焦深度(DoF)图，用于过程窗口优化；

-管芯布局，用于规格内管芯的优化；

-死管芯列表，用于高级的规格内管芯优化；

-产品上聚焦估计模型结果，其基于产品上量测。可以使用例如计算量测技术针对从扫描器控制反馈的MA和/或MSD残差(以及可能还有透镜像差残差，例如，Zernikes Z5和Z9(或Z6))校正量测数据。

扫描器控制可以使用优化数据来执行优化，其可以包括：

-规格内管芯优化；每个管芯优化的最大绝对值(max abs)，其使得性能参数与控制目标之间的最大偏差最小化，并可能与牺牲一个管芯以有利于另一个管芯相组合；

-过程窗口优化；这基本上可能类似于“规格内管芯优化”，但进一步使用最佳参数值图和/或允许的变化空间数据(过程窗口图)。这样的过程窗口优化可以包括使性能参数与相应的最佳参数值的最大偏差最小和/

或使性能参数与相应的允许变化空间的边缘的距离最大。更具体地，过程窗口优化可以包括在优化空间上最大化a)所述性能参数相对于对应的最佳参数值(或其他控制目标值)的局部偏移与b)相应的允许变化空间的局部边缘之间的最小距离。如果只有最佳参数值图可利用而没有过程窗口图，则可以使用每个管芯的恒定(假定)过程窗口来执行优化。如果仅过程窗口图可利用而没有最佳参数值图，则可以使用最佳参数值是每个过程窗口的中心、或者零或其他任意值的的假设来执行优化。在前面提到的WO2009/148976中描述了这样的过程窗口优化(特别是在透镜像差的校正方面)。替代的优化策略是可能的，诸如使用基于最佳参数值图的局部权重(例如，基于聚焦深度的倒数进行加权)，或使用图案保真度控制中使用的算法；

-共同优化多于一个过程参数的能力；例如，确定对于扫描器/过程控制中的一个或更多个自由度的单个或组合的校正；由此取代针对聚焦、剂量、重叠和/或透镜像差等的单独优化。该构思将在下面更详细地描述。

如上所述，在一实施例中，过程参数优化(例如，聚焦优化)可以包括“规格内管芯”优化。这旨在最大化规格内管芯的数目，而不是横跨衬底施加平均化的优化(例如，基于与横跨衬底的最佳聚焦之间的聚焦差的最小二乘最小化的最小二乘优化)。这样，在优化过程参数时，“规格内管芯”优化使用产品的先验知识(管芯布局)。最小二乘优化典型地均等地对待每个部位，不考虑管芯布局。这样，最小二乘优化可能更倾向于“仅”导致四个部位不合规格、但每个部位在不同管芯中的校正，而不倾向于这样的校正：该校正具有七个不合规格的部位，但仅影响两个管芯(例如，一个管芯中有四个缺陷，另一个管芯中有三个缺陷)。然而，由于仅单个缺陷将趋于导致管芯缺陷，因此最大化无缺陷管芯(即，规格内管芯)的数目最终比简单地最小化每个衬底的缺陷数目更为重要。应当理解，规格内管芯优化可以包括每个管芯优化的最大绝对值(max abs)。这种max abs优化可以最小化性能参数与控制目标的最大偏差。可以替代地使用max abs函数的可微近似，因此成本函数更易于求解。为使此方法有效，在优化中应使用诸如晶片图之类的细节。

在一实施例中，可以通过使用“死管芯”数据库来进一步改良规格内管芯优化。这样的数据库被动态地维护并且记录所有这样的实例：其中管芯被认为具有或被估计将具有至少一个缺陷(例如，使用先前的良率数据、来自其他光刻过程的数据和/或散焦估计图)，从而被认为是死的(有缺陷的)。然后可以在优化中进一步牺牲这种死管芯。这可以通过将非常大或无限的过程窗口(超过其能够实现功能的实际界限)分配给死管芯来实现。通过增加死管芯中更多缺陷的可能性，可以提供更多的灵活性以用于其他管芯的优化或控制。因此，在针对同一层或连续层的优化中，这可以降低另一个管芯中出现缺陷的可能性，从而进一步最大化规格内管芯的数目。

除了最大化规格内管芯的数目之外，在一实施例中，还可以通过对每个衬底或每层执行使过程窗口容限(聚焦或其他过程参数在规格内的程度)最大化的过程窗口优化来进一步改良规格内管芯优化。这可以包括使用参数值(例如散焦)估计图和产品布局信息(例如BF和DoF图)。可以通过计算量测(例如，光刻过程模型化)来获得散焦估计图。计算量测过程窗口优化可以使用这些图来最大化模型化的参数值(例如聚焦)相对于相应过程窗口(例如聚焦深度)的容限和/或最小化模型化的参数值相对于相应的最佳参数值(例如，最佳聚焦)之间的差。这样，该方法可以包括在优化空间上最大化a)所述性能参数相对于对应的最佳参数值(或其他控制目标值)的局部偏移与b)相应的所允许的变化空间的局部边缘之间的最小距离。

规格内管芯优化可包括迭代过程，由此计算第一估计的残差(可能包括最小二乘拟合)，并基于此，由每个残差导致缺陷的可能性。计算每个管芯的最大缺陷可能性，并确定可能具有缺陷的管芯的数目。然后，在从残差计算开始的多次迭代中，改变相关参数以最小化可能具有缺陷的管芯的数目。

所计算的优化子选配方案755可以能够操作为使用例如以下各项中的一项或更多项来改变适当的控制算法740(例如，调平算法)的评价函数：最佳参数数据(例如，BF图)和临界数据(例如，DoF图)、MA/MSD权重比、管芯布局、完整/部分芯片权重比和死管芯图。

MA/MSD权重比包括给定至光刻平台的误差的时间移动平均(MA)误差和时间移动标准偏差(MSD)的调平算法中的相对重要性。这里的临界时间窗口是管芯上每个点都曝光(换句话说：接收光子)的时间间隔。如果在此时间间隔内管芯上一点的平均位置误差很高(换句话说：高MA误差)，则效应是曝光图像发生移位，从而导致聚焦和/或重叠误差。如果在此时间间隔内位置误差的标准偏差较高(换句话说：高MSD误差)，则图像可能会模糊不清，从而导致衰减误差。在许多情况下，对于聚焦(例如，在z方向上的控制)，将优选1的比率(相等的加权)，而对于重叠对成像(例如，在x/y平面上的控制)，将优选大于1的比率。但是，在其他应用中，可以使用不同的比率。例如，在3D NAND应用中，高层和低层之间可能存在低的重叠DOF。在这种情况下偏离重叠的DOF可能比失去少量的对比度更糟。因此，优化子选配方案可以更改(评价函数)调平算法，以相对于MA给出不太严重的MSD加权。

虽然以上方法是根据聚焦、剂量或重叠优化进行描述的，但可以包括其他扫描器参数，例如超出像差的琼斯光瞳、激光带宽、来自平台和透镜元件运动的对比度MSDxyz。如现在将描述的，优化还可以包括这些或其他过程参数中的两个或更多个的任意组合的共同优化。

可以扩展上述构思以获得共同优化的扫描器控制的非常显著的好处，从而基于与一个以上过程参数有关的优化数据来确定共同优化的校正，从而优化这些过程参数中的每一个(或其子集)和/或相关(例如，依赖的)过程参数。例如，扫描器可以共同优化聚焦和剂量以用于优化的临界尺寸(CD)和/或最小化缺陷。在另一实施例中，扫描器可以使用一个或更多个优化选配方案、调平数据(晶片图)和对准数据来共同优化聚焦、剂量和重叠以用于优化的边缘放置误差(EPE)。EPE是(全局和局部)CD均匀性误差和重叠误差导致的组合误差。因为优化是基于一个或更多个子选配方案在扫描器内执行的，所以任何优化都可以考虑扫描器的所有自由度(致动和控制)，以基于所有可利用的输入数据针对任何误差进行优化。这种共同优化与当前执行的单个(例如，聚焦、剂量、像差、重叠)优化一样是有益的，不是所有的误差都是独立的或可以单独校正的，并且不同的优化可能需要对立的校正。例如，横跨狭缝的聚焦的优化被限制为“狭缝不能弯曲”，即，聚焦不能通过掩模版和衬底平台之间的距离的非线性变化而直接横跨狭缝非线性地变化。然而，在共同优化策略中，例如通过改变横跨狭缝的剂量和/或通过投影透镜光学器件(例如，透镜操纵器)，可能会获得横跨狭缝的直接聚焦控制的一些好处，以优化EPE或CD。

共同优化还可以包括补偿透镜像差的透镜控制。扫描器可以包括与透镜像差的所期望的平衡相关的优化子选配方案。优化子选配方案可以基于关键产品结构及其相对于单个像差分量(Zernikes)的耐受性的知识。扫描器可以测量每个衬底的透镜像差曲线，并将其用作共同优化中的另一个输入，该共同优化还使用透镜控制作为进一步的自由度。在WO2009/148976中描述了基于优化选配方案的透镜控制的扫描器优化，该文献通过引用全文并入本文。

这样，本文公开了使用聚焦、剂量、重叠或其他过程参数或其组合来确定特定于产品的扫描器优化子选配方案(离线)，并使用其来确定基于性能的扫描器优化算法，该算法允许从优化子选配方案中输入，并且可以基于特定于衬底的量测针对每个衬底或每个层被计算。

所提出的方法的另一个优点是，特定于产品的信息不直接输入到扫描器，而仅输入到离线处理装置，该离线处理装置使用该信息来确定优化子选配方案。对于本质上对扫描器而言是隐藏的特定于敏感产品的信息，此优化子选配方案基本上是中性的。这对于可能希望确保此类特定于产品的信息保持机密的各方将是有益的。

在下面的编号实施例列表中公开了本发明的其他实施例：

1.一种用于控制光刻设备的方法，所述光刻设备被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，所述方法包括：

确定优化数据，所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模型化的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构和/或其布置相关联；

确定在向所述衬底提供产品结构之前被测量的和/或被模型化的特定于衬底的量测数据，所述特定于衬底的量测数据包括与正被施加结构的所述衬底的特性和/或在所述结构被施加到所述衬底上时所述光刻设备的状态有关的量测数据；和

基于所述优化数据和所述特定于衬底的量测数据，在所述光刻过程期间优化对所述光刻设备的控制。

2.根据实施例1所述的方法，其中所述特定于衬底的量测数据描述以下项中的一项或更多项：所述衬底的特性；图案形成装置的特性，所述图案形成装置限定要被施加到所述衬底上的器件图案；用于保持所述衬底的衬底平台和用于保持图案形成装置的掩模版平台中的一个或两个的位置；或辐射系统的特性，所述辐射系统提供用于将所述图案形成装置上的图案转印到所述衬底上的辐射束。

3.根据实施例1或2所述的方法，其中，离线执行所述确定优化数据步骤，在确定所述特定于衬底的量测数据和所述向所述衬底提供产品结构之间进行所述优化控制步骤。

4.根据实施例3所述的方法，其中，在所述光刻设备外部执行所述确定优化数据步骤，在光刻设备内部执行所述优化控制步骤。

5.根据任一前述实施例所述的方法，其中，基于与所述衬底相对应的特定于衬底的量测数据，针对在其上提供有所述产品结构的每个衬底单独地执行所述优化控制步骤。

6.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述优化数据包括与所述图案形成装置相关联的器件布局数据。

7.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述优化步骤包括：使所述性能参数与相应的控制目标值的最大偏差最小化；和/或使所述性能参数与所述过程参数的相应的所允许的变化空间的边缘的距离最大化。

8.根据实施例7所述的方法，其中，所述优化步骤包括使提供在所述衬底上的、被估计为在规格内的管芯的数目最大化，所述规格指示所述管芯将是功能性的或起作用的。

9.根据实施例8所述的方法，其中，所述优化步骤包括使不包括缺陷的管芯的数目最大化。

10.根据实施例8或9所述的方法，其中，所述优化数据包括死管芯数据，所述死管芯数据指示哪个管芯由于被估计为在所述管芯的至少一层中存在至少一个缺陷而被认为不是功能性的。

11.根据实施例7至10中任一项所述的方法，其中，所述优化数据包括与所述至少一个过程参数的一个或更多个有关的最佳参数值数据，所述控制目标值由所述最佳参数值数据导出或限定。

12.根据实施例11所述的方法，其中，所述最佳参数值数据包括最佳聚焦图，所述最佳聚焦图描述横跨场和/或横跨管芯的最佳聚焦设定。

13.根据实施例12所述的方法，其中所述最佳聚焦图包括微拓扑数据，所述微拓扑数据描述根据相关联的产品布局数据在管芯中的预期的高度变化。

14.根据实施例11、12或13所述的方法，其中，所述最佳参数值数据包括最佳能量图，所述最佳能量图描述横跨场和/或横跨管芯的最佳能量设定。

15.根据实施例7至14中任一项所述的方法，其中，所述优化数据包括针对所述至少一个过程参数中的一个或更多个的临界数据，所述临界数据针对过程参数限定横跨场和/或横跨管芯的被允许的变化空间。

16.根据实施例15所述的方法，包括在优化空间上最大化a)所述性能参数相对于所述对应的控制目标值的局部偏移与b)对应的被允许的变化空间的局部边缘之间的最小距离。

17.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述优化步骤包括：使用所述优化数据来确定用于优化所述光刻设备的至少一个控制参数的评价函数的加权。

18.根据实施例17所述的方法，其中，所述至少一个控制参数涉及对光刻设备的衬底平台和/或掩模版平台的控制，从而控制所述衬底平台相对于所述掩模版平台的相对位置。

19.根据实施例17所述的方法，其中，所述至少一个控制参数涉及对光刻设备的投影系统的控制。

20.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括衬底高度变化数据。

21.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括被模型化的和/或被滤波的量测数据。

22.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括连续衬底图，所述连续衬底图包括校正以下中的一项或更多项的模型：传感器噪声、传感器校准漂移、传感器数据滤波伪像、稀疏采样限制和/或采样的衬底图中的有限传感器斑大小，其中所述采样的衬底图横跨衬底映射所述过程参数变化。

23.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括图案形成装置高度变化数据。

24.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括离线的衬底量测数据。

25.根据实施例24所述的方法，其中，离线的所述特定于衬底的量测数据包括以下中的一项或更多项：微拓扑数据、水平传感器过程依赖性数据、层厚度分布数据、整体衬底形状和衬底弯曲数据。

26.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述优化数据包括以下的优选比率：

移动平均误差；和

误差的时间移动标准偏差；

衬底平台和/或掩模版平台和/或透镜像差的影响。

27.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述优化数据包括用于所述性能参数的被估计的数据。

28.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述优化数据包括与来自先前已经提供给衬底的产品结构的所述至少一个性能参数的测量结果有关的测量数据。

29.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括与所述衬底平台和掩模版平台中的一个或两个的位置有关的对准数据。

30.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述至少一个性能参数包括以下中的一个：聚焦、剂量、重叠、辐射系统输出带宽和衬底平台和/或掩模版平台的定位中的误差的对比移动标准偏差，并且所述优化步骤包括优化对所述光刻设备的控制，以优化所述性能参数。

31.根据实施例1-29中任一项所述的方法，其中，所述至少一个性能参数包括聚焦、剂量、重叠、辐射系统输出带宽、来自透镜像差的对比度和衬底平台和/或掩模版平台的定位中的误差的对比移动标准偏差中的两个或更多个，所述优化步骤包括共同优化所述光刻设备的控制，以优化所述性能参数和/或所述光刻过程的相关性能参数中的每一个。

32.根据实施例31所述的方法，其中，所述相关性能参数包括边缘放置误差。

33.根据实施例31或32所述的方法，其中，所述过程参数中的每一个都具有多维过程窗口的相关过程窗口轴线，所述方法包括局部限制所述过程窗口轴线中的一个或更多个，从而移动其他过程窗口轴线中的一个或更多个的设定点。

34.根据实施例31、32或33所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据还包括透镜像差曲线，所述共同优化控制步骤包括使用所述透镜像差曲线来优化所述光刻设备和/或所述相关性能参数内的透镜控制。

35.根据任一前述实施例所述的方法，包括根据所述被优化的控制来控制所述光刻过程。

36.根据任一前述实施例所述的方法，其中，所述光刻过程包括在衬底上曝光单层，从而形成用于制造集成电路的制造过程的一部分。

37.一种处理装置，用于确定用于控制光刻设备的优化数据，所述光刻设备被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，所述处理装置被配置为：

确定优化数据，所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构和/或其布置相关；在所述光刻过程期间，在优化光刻设备的控制中，所述优化数据能够由光刻设备与特定于衬底的量测数据结合使用；其中所述至少一个性能参数包括聚焦、剂量、重叠、对比辐射系统输出带宽和所述光刻设备的衬底平台和/或掩模版平台定位中的误差的对比移动标准偏差；和

将优化数据发送给所述光刻设备。

38.根据实施例37所述的处理装置，其中，所述至少一个性能参数还包括透镜像差。

39.根据实施例37或38的处理装置，所述处理装置能够操作为确定离线于所述光刻过程的所述优化数据。

40.根据实施例37至39中任一项所述的处理装置，其中，所述优化数据包括与图案形成装置相关联的器件布局数据，所述器件布局数据限定将要在光刻过程中被施加到所述衬底的器件图案。

41.根据实施例37至40中任一项所述的处理装置，其中，所述优化数据包括死管芯数据，所述死管芯数据指示哪个管芯由于被估计为在所述管芯的至少一层中存在至少一个缺陷而被认为不是功能性的。

42.根据实施例37至41中任一项所述的处理装置，其中，所述优化数据包括与所述至少一个过程参数的一个或更多个有关的最佳参数值数据。

43.根据实施例42所述的处理装置，其中，所述最佳参数值数据包括最佳聚焦图，所述最佳聚焦图描述横跨场和/或横跨管芯的最佳聚焦设定。

44.根据实施例43所述的处理装置，其中，所述最佳聚焦图包括微拓扑数据，所述微拓扑数据描述根据相关产品布局数据在管芯中的预期的高度变化。

45.根据实施例42、43或44所述的处理装置，其中，所述最佳参数值数据包括最佳能量图，所述最佳能量图描述横跨场和/或横跨管芯的最佳能量设定。

46.根据实施例42至45中任一项所述的处理装置，其中，所述优化数据包括针对所述至少一个过程参数中的一个或更多个的临界数据，所述临界数据针对过程参数限定横跨场和/或横跨管芯的被允许的变化空间。

47.根据实施例37至46中任一实施例所述的处理装置，其中，所述优化数据包括以下的优选比率：

移动平均误差；和

误差的时间移动标准偏差；

衬底平台和/或掩模版平台和/或透镜像差的影响。

48.根据实施例37至47中任一项所述的处理装置，其中，所述优化数据包括用于所述性能参数的被估计的数据。

49.根据实施例37至48中任一项所述的处理装置，其中，所述至少一个性能参数包括以下中的一个：聚焦、剂量、重叠或边缘放置误差。

50.一种光刻设备，被配置为在光刻过程中向衬底提供产品结构，所述光刻设备包括：

衬底平台，用于保持所述衬底；

掩模版台，用于保持图案形成装置；

量测系统，能够操作为在向所述衬底提供产品结构之前测量特定于衬底的量测数据；和

处理器，能够操作为基于优化数据和所述特定于衬底的量测数据，在所述光刻过程期间优化对所述光刻设备的控制；其中所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构和/或其布置相关。

51.根据实施例50所述的光刻设备，其中所述特定于衬底的量测数据描述以下中的一个或更多个：所述衬底的特性；所述图案形成装置的特性；所述衬底平台和所述掩模版平台中的一个或两个的位置；或辐射系统的特性，所述辐射系统提供用于将所述图案形成装置上的图案转印到所述衬底上的辐射束。

52.根据实施例50或51所述的光刻设备，其中，所述处理器能够操作为在确定所述特定于衬底的量测数据和所述向所述衬底提供产品结构之间优化所述光刻设备的控制。

53.根据实施例52所述的光刻设备，能够操作为从离线处理装置接收所述优化数据。

54.根据实施例50至53中任一项所述的光刻设备，其中所述量测系统能够操作为针对每个衬底单独地测量所述特定于衬底的量测数据；和

所述处理器能够操作为基于针对每个衬底的相应的特定于衬底的量测数据对每个衬底单独地优化所述光刻设备的控制。

55.根据实施例50至54中任一项所述的光刻设备，其中，所述优化数据包括与图案形成装置相关联的器件布局数据，所述器件布局数据限定将要被施加到所述衬底的器件图案。

56.根据实施例50至55中任一项所述的光刻设备，其中，所述处理器被配置为使得所述优化控制包括：使所述性能参数与相应的控制目标值的最大偏差最小化；和/或使所述性能参数与所述过程参数的相应的被允许的变化空间的边缘的距离最大化。

57.根据实施例56所述的光刻设备，其中，所述处理器被配置为使得所述优化控制包括：使提供在所述衬底上的、被估计为在规格内的管芯的数目最大化，所述规格指示所述管芯将是功能性的。

58.根据实施例57所述的光刻设备，其中，所述处理器被配置为使得所述优化控制包括使不包括缺陷的管芯的数目最大化。

59.根据实施例57或58所述的光刻设备，其中，所述优化数据包括死管芯数据，所述死管芯数据指示哪个管芯由于被估计为在所述管芯的至少一层中存在至少一个缺陷而被认为不是功能性的。

60.根据实施例56至59中的任一项所述的光刻设备，其中，所述优化数据包括与所述至少一个过程参数的一个或更多个有关的最佳参数值数据，所述控制目标值由所述最佳参数值数据导出或限定。

61.根据实施例60所述的光刻设备，其中，所述最佳参数值数据包括最佳聚焦图，所述最佳聚焦图描述横跨场和/或横跨管芯的最佳聚焦设定。

62.根据实施例61所述的光刻设备，其中，所述最佳聚焦图包括微拓扑数据，所述微拓扑数据描述根据相关产品布局数据在管芯中的预期的高度变化。

63.根据实施例60、61或62所述的光刻设备，其中，所述最佳参数值数据包括最佳能量图，所述最佳能量图描述横跨场和/或横跨管芯的最佳能量设定。

64.根据实施例56至63中的任一项所述的光刻设备，其中，所述优化数据包括针对所述至少一个过程参数中的一个或更多个的临界数据，所述临界数据针对过程参数限定横跨场和/或横跨管芯的被允许的变化空间。

65.根据实施例64所述的光刻设备，其中，所述处理器被配置为在优化空间上最大化a)所述性能参数相对于所述对应的控制目标值的局部偏移与b)对应的被允许的变化空间的局部边缘之间的最小距离。

66.根据实施例50至65中的任一项所述的光刻设备，其中，所述处理器被配置为使得所述优化控制包括：使用所述优化数据来确定用于优化所述光刻设备的至少一个控制参数的评价函数的加权。

67.根据实施例66所述的光刻设备，其中所述至少一个控制参数涉及对所述衬底平台和/或掩模版平台的控制，从而控制所述衬底平台相对于所述掩模版平台的相对位置。

68.根据实施例66所述的光刻设备，其中，所述光刻设备还包括：投影系统，用于将由所述图案形成装置图案化的辐射束投影到所述衬底上；和所述至少一个控制参数与对所述投影系统的控制有关。

69.根据实施例50至68中的任一项所述的光刻设备，其中，所述特定于衬底的量测数据包括衬底高度变化数据。

70.根据实施例50至69中的任一项所述的光刻设备，其中，所述特定于衬底的量测数据包括被模型化的量测数据和/或被滤波的量测数据。

71.根据实施例50至70中的任一项所述的光刻设备，其中，所述特定于衬底的量测数据包括离线的衬底量测数据。

72.根据实施例71所述的光刻设备，其中，离线的所述特定于衬底的量测数据包括以下中的一项或更多项：微拓扑数据、水平传感器过程依赖性数据、层厚度分布数据、衬底整体形状和衬底弯曲数据。

73.根据实施例50至72中的任一项所述的光刻设备，其中，所述特定于衬底的量测数据包括连续衬底图，所述连续衬底图包括校正以下中的一项或更多项的模型：传感器噪声、传感器校准漂移、传感器数据滤波伪像、稀疏采样限制和/或采样的衬底图中的有限传感器斑大小，其中所述采样的衬底图横跨衬底映射所述过程参数变化。

74.根据实施例50至73中的任一项所述的光刻设备，其中，所述优化数据包括以下的优选比率：

移动平均误差；和

误差的时间移动标准偏差；

衬底平台和/或掩模版平台和/或透镜像差的影响。

75.根据实施例50至74中的任一项所述的光刻设备，其中，所述优化数据包括用于所述性能参数的被估计的数据。

76.根据实施例50至75中的任一项所述的光刻设备，其中，所述特定于衬底的量测数据包括与衬底平台和掩模版平台中的一个或两个的位置有关的对准数据。

77.根据实施例50至76中的任一项所述的光刻设备，其中，所述至少一个性能参数包括聚焦、剂量、重叠、辐射系统输出带宽和衬底平台和/或掩模版平台定位中的误差的对比移动标准偏差中的一个；和

所述处理器被配置为使得所述优化控制包括优化所述光刻设备的控制以优化所述性能参数。

78.根据实施例50至76中的任一项所述的光刻设备，其中，所述至少一个性能参数包括聚焦、剂量、重叠、辐射系统输出带宽和衬底平台和/或掩模版平台定位中的误差的对比移动标准偏差中的两个或更多个；和

所述处理器被配置为使得所述优化控制包括光刻设备的共同优化控制，以优化所述性能参数和/或所述光刻过程的相关性能参数中的每一个。

79.根据实施例78所述的光刻设备，其中所述相关性能参数包括边缘放置误差。

80.根据实施例78或79所述的光刻设备，其中，所述特定于衬底的量测数据还包括透镜像差曲线；和

所述处理器被配置为使得所述共同优化控制包括使用所述透镜像差曲线来优化所述光刻设备内的透镜控制和/或所述相关性能参数。

81.根据实施例37至49中的任一项所述的处理装置以及实施例50至80中的任一项所述的光刻设备，其中所述处理装置能够操作为确定用于控制所述光刻设备上的所述光刻过程的所述优化数据。

82.一种计算机程序，包括程序指令，所述程序指令能够操作为当在适当的设备上运行时执行实施例1至36中的任一项所述的方法。

83.一种非暂时性计算机程序载体，包括实施例82所述的计算机程序。

在本公开内容内，对被允许的变化空间或过程窗口的任何提及可包括如上所述的重叠过程窗口和/或N维过程窗口(例如，轴线可包括聚焦、剂量、重叠、对比度等中的一个或更多个)。在一实施例中，可以采用过程窗口跟踪。这包括局部限制一个(或更多个)过程窗口轴线，从而移动另一个轴线或多个轴线的设定点。过程窗口跟踪在WO2016202559中进行了描述，所述文献通过引用并入本文。在所有情况下，可以根据产品信息或掩模版设计信息(与所曝光的结构有关)和/或被模拟的设计信息确定过程窗口(或更一般地，确定临界度量)以确定过程窗口信息。

关于光刻设备使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，所述电磁辐射包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约为365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有处于5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。

在内容背景允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的和静电的光学部件。

具体实施例的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般性质，通过应用本领域技术范围内的知识，其他人可以为了各种应用容易地修改和/或调适这样的特定实施方案，而无需过多的实验，而不脱离本发明的一般构思。因此，基于本文给出的教导和指导，这些调适和修改旨在落入所公开实施例的等同物的含义和范围内。应理解，本文中的措辞或术语是出于说明的目的而非限制性的目的，使得本说明书的术语或措辞将由本领域技术人员根据教导和指导来解释。

本发明的广度和范围不应受任一上述的示例性实施例限制，而应仅由下述的权利要求书及其等同方案来限定。

Claims

确定优化数据，所述优化数据包括至少一个性能参数的被测量的数据和/或被模拟的数据，所述至少一个性能参数与待要在所述光刻过程中被施加到所述衬底上的所述产品结构相关；

在向所述衬底提供产品结构之前确定被测量的和/或被模型化的特定于衬底的量测数据，所述特定于衬底的量测数据包括与正被施加结构的所述衬底的特性和/或在所述结构被施加到所述衬底上时所述光刻设备的状态有关的量测数据；和

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据描述以下中的一项或更多项：所述衬底的特性；图案形成装置的特性，所述图案形成装置限定要被施加到所述衬底上的器件图案；用于保持所述衬底的衬底平台和用于保持图案形成装置的掩模版平台中的一个或两个的位置；或辐射系统的特性，所述辐射系统提供用于将所述图案形成装置上的图案转印到所述衬底上的辐射束。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，离线执行所述确定优化数据步骤，在确定所述特定于衬底的量测数据和所述向所述衬底提供产品结构之间进行所述优化控制步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述光刻设备外部执行所述确定优化数据步骤，在光刻设备内部执行所述优化控制步骤。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，基于与所述衬底相对应的特定于衬底的量测数据，针对在其上提供有所述产品结构的每个衬底单独地执行所述优化控制步骤。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述优化数据包括与所述图案形成装置相关联的器件布局数据。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述优化步骤包括：使所述性能参数与相应的控制目标值的最大偏差最小化；和/或使所述性能参数与所述过程参数的相应的被允许的变化空间的边缘的距离最大化。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述优化步骤包括使提供在所述衬底上的、被估计为在规格内的管芯的数目最大化，所述规格指示所述管芯将是功能性的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述优化步骤包括使不包括缺陷的管芯的数目最大化。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述优化数据包括死管芯数据，所述死管芯数据指示哪个管芯由于被估计为在所述管芯的至少一层中存在至少一个缺陷而被认为不是功能性的。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中，所述优化数据包括针对所述至少一个过程参数中的一个或更多个的临界数据，所述临界数据针对所述过程参数限定横跨场和/或横跨管芯的被允许的变化空间。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括衬底高度变化数据。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述特定于衬底的量测数据包括被模型化的量测数据和/或被滤波的量测数据。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述优化数据包括用于所述性能参数的被估计的数据。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述优化数据包括与来自之前已经提供给衬底的产品结构的所述至少一个性能参数的测量结果有关的被测量的数据。