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TW201923449A - 圖案化裝置、用於圖案化裝置之製造方法、用於圖案化倍縮光罩之系統、檢測工具之校準方法及微影設備 - Google Patents

圖案化裝置、用於圖案化裝置之製造方法、用於圖案化倍縮光罩之系統、檢測工具之校準方法及微影設備 Download PDF

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TW201923449A
TW201923449A TW107131678A TW107131678A TW201923449A TW 201923449 A TW201923449 A TW 201923449A TW 107131678 A TW107131678 A TW 107131678A TW 107131678 A TW107131678 A TW 107131678A TW 201923449 A TW201923449 A TW 201923449A
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TW
Taiwan
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pattern
patterns
variation
patterning
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Prior art date
Application number
TW107131678A
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English (en)
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湯瑪斯 里歐 瑪利亞 何根邦
雨果 奧格斯提納斯 約瑟夫 克瑞馬
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=63311987&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW201923449(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from EP17193045.6A external-priority patent/EP3460572A1/en
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Abstract

一種用於一檢測工具之校準方法，該校準方法包含藉由以下操作來判定該檢測工具之一校準參數： - 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一半導體製造程序形成； - 基於接收到之資料而判定該複數個圖案中之每一者之一特性；及 - 基於經量測特性及已知程序參數變異而判定該檢測工具之該校準參數。

Description

圖案化裝置、用於圖案化裝置之製造方法、用於圖案化倍縮光罩之系統、檢測工具之校準方法及微影設備
本發明係關於一種如可(例如)應用於微影投影設備中之用於圖案化裝置(其亦被稱作倍縮光罩)之製造程序。
微影設備為將所要之圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在此狀況下，圖案化裝置(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案或電路圖案之部分。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。習知微影設備包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化裝置轉印至基板。
通常藉由(例如)使用電子束(e-beam)或雷射將所要圖案寫入於具備光阻劑之基底上來製造圖案化裝置或倍縮光罩。此類程序可能花費大量時間。另外，在已製造圖案化裝置或倍縮光罩後，可能難以對圖案進行調整。
為了檢驗對基板執行之處理步驟(例如，由微影設備執行之處理步驟)的準確度，通常使用檢測工具來檢測已經圖案化之結構或目標。基於此類檢測，可實施回饋迴路以補償任何所應用微影程序參數中發生之漂移。然而，由此類工具執行之檢測方法可能受雜訊或干擾影響，因此不利地影響量測之準確度且影響將量測用作輸入以用於至微影設備之任何回饋的可能性。因此需要增加在半導體裝置之製造程序中使用的檢測工具所執行之量測的準確度。
需要提供一種更靈活的用於圖案化裝置或倍縮光罩之製造方法。根據本發明之一實施例，提供一種用於具有一預定功能性之一倍縮光罩的製造方法，該製造方法包含： - 獲得具有一第一圖案之一倍縮光罩，該第一圖案表示一積體電路之一第一功能性； - 使用一圖案產生工具用一第二圖案來圖案化具有該第一圖案之該倍縮光罩，經組合第一圖案及第二圖案具有該預定功能性。
根據本發明之一實施例，提供一種用於一倍縮光罩之製造方法，該製造方法包含： -將一倍縮光罩提供至一第一圖案產生工具； -用一第一圖案來圖案化該倍縮光罩； -將具有該第一圖案之該倍縮光罩提供至一第二圖案產生工具； -用一第二圖案來圖案化該倍縮光罩，該第二圖案經組態以與該第一圖案一起形成一經組合圖案，其中該經組合圖案具有不同於該第一圖案之一功能性。
根據本發明之一實施例，提供一種用於用一圖案來圖案化一倍縮光罩之系統，該系統包含： - 一第一圖案產生工具，其經組態以用一第一圖案來圖案化該倍縮光罩； - 一第二圖案產生工具，其用於用一第二圖案來圖案化該倍縮光罩，其中經組合第一圖案及第二圖案形成具有一所要功能性之一圖案。
根據本發明之另一實施例，提供一種微影設備，其包含： 一圖案產生工具，其經組態以： - 接收具有一第一圖案之一倍縮光罩，該第一圖案表示一積體電路之一第一功能性； - 用一第二圖案來圖案化該倍縮光罩，該第二圖案經組態以與該第一圖案一起形成一經組合圖案，其中該經組合圖案具有一預定功能性； 一照明系統，其經組態以調節一輻射光束； 一支撐件，其經建構以支撐該倍縮光罩，該倍縮光罩能夠在該輻射光束之橫截面中賦予一圖案給該輻射光束以形成一經圖案化輻射光束； 一基板台，其經建構以固持一基板；及 一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。
需要改良檢測工具可判定微影程序參數之準確度。
根據本發明之另一態樣，提供一種一檢測工具之校準方法，該校準方法包含藉由以下操作來判定該檢測工具之一校準參數： - 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一微影程序形成； - 基於接收到之資料而判定該複數個圖案中之每一者之一特性；及 - 基於經量測特性及已知程序參數變異而判定該檢測工具之該校準參數。
根據本發明之又一態樣，提供一種判定一圖案之一特性的方法，該方法包含： - 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一微影程序形成； - 自彼資料判定一量測集，該量測集包含該各別複數個圖案之複數個經量測特性； - 基於已知程序參數變異而對該量測集進行過濾。
根據本發明之又一態樣，提供一種判定一圖案之一特性的檢測方法，該方法包含： - 接收一或多個基板，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一微影程序形成； - 使用一檢測工具來獲得一量測集，該量測集包含該各別複數個圖案之複數個經量測特性； - 基於已知程序參數變異而對該量測集進行過濾。
圖1示意性地描繪根據本發明之一個實施例之微影設備。該設備包括：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射或任何其他合適輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，光罩) MA且連接至第一定位裝置PM，該第一定位裝置PM經組態以根據某些參數準確地定位圖案化裝置。該設備亦包括基板台(例如，晶圓台) WT或「基板支撐件」，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至第二定位裝置PW，該第二定位裝置PW經組態以根據某些參數準確地定位基板。該設備進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PS，其經組態以藉由圖案化裝置MA將賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包括一或多個晶粒，或一或多個晶粒之一部分)上。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化裝置。在一實施例中，圖案化裝置可為(例如)根據本發明之圖案化裝置。光罩支撐結構以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如圖案化裝置是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化裝置。光罩支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化裝置(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用與更一般術語「圖案化裝置」同義。
本文中所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中賦予圖案給輻射光束以便在基板之目標部分中產生圖案的任何裝置。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之裝置(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化裝置可為透射的或反射的。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減式相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。透射的圖案化裝置可(例如)與施加UV或DUV輻射源(例如，具有為或約為365、248、193、157或126奈米之波長)之照明系統IL組合使用。反射的圖案化裝置可(例如)與施加EUV輻射源(例如，具有約為10至13奈米之波長)之照明系統組合使用。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更一般術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，該設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，該設備可屬於反射類型(例如，使用反射光罩)。
微影設備可屬於具有兩個(雙置物台)或多於兩個基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或多於兩個光罩台或「光罩支撐件」)之類型。在此等「多置物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參考圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源與微影設備可為分離實體。在此等狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或擴束器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。一般而言，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於圖案化裝置(例如，光罩MA)上，圖案化裝置固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上，且由圖案化裝置圖案化。在已橫穿光罩MA之情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位裝置PW及位置感測器IF (例如，干涉裝置、線性編碼器或電容式感測器)，基板台WT可準確地移動(例如)以便將不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，例如在自光罩庫機械擷取之後，或在掃描期間，可使用第一定位裝置PM及另一位置感測器(圖1中未明確描繪)以相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位裝置PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可被固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。雖然如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等基板對準標記(此等基板對準標記被稱為切割道對準標記)可位於目標部分之間的空間中。類似地，在多於一個晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪設備可用於以下模式中之至少一者中：
1. 在步進模式中，光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」保持基本上靜止，而賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT或「基板支撐件」在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像的目標部分C之大小。
2. 在掃描模式中，同步地掃描光罩台MT或「光罩支撐件」及基板台WT或「基板支撐件」，而賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT或「基板支撐件」相對於光罩台MT或「光罩支撐件」之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變異或完全不同之使用模式。
根據本發明之一態樣，提供一種用於微影設備中之倍縮光罩的製造方法。如微影設備中所使用之倍縮光罩或圖案化裝置通常具有矩形形狀，且包含經圖案化(亦即，具備圖案)之區域。
圖2示意性地展示包括經圖案化區域110之倍縮光罩100的俯視圖。在如所展示之配置中，經圖案化區域110包括圖案110.1，該圖案110.1待賦予至所施加之輻射光束以便在曝光程序期間在基板上形成圖案。如形成於基板上之圖案將用以製造基板上之積體電路(IC)之部分。圖案110.1亦更進一步被稱作IC圖案。經圖案化區域110亦包含其中可提供有複數個不同類型之標記的邊界或邊界區域110.2，該等標記例如包括對準標記、疊對標記、度量衡標記；此等標記可(例如)促進評定投影及曝光程序之準確度及/或可促進投影或曝光程序自身。邊界區域中之圖案通常不為在基板上形成積體電路之經曝光圖案之部分。應注意，亦可沿圖案110.1之其他側提供用於促進曝光程序之標記(諸如對準標記)或用於評估曝光程序之準確度的標記(諸如疊對標記)。替代地或另外，亦可在內部切割道中(例如，在110.1圖案內部)提供此類標誌。
例如取決於將圖案寫入至倍縮光罩上之方法，可藉由數種技術來製造此類倍縮光罩100。通常，當前施加電子束或雷射以將圖案寫入至倍縮光罩上。製造包括圖案之倍縮光罩的程序可(例如)包含以下步驟： - 提供玻璃或石英板； - 將Cr層或其類似者沈積於玻璃或石英板上； - 將抗反射塗層(ARC)沈積於Cr層上； - 將光阻層施加於ARC上； - 將所要圖案直寫於光阻層上； - 使圖案在光阻層中顯影； - 將圖案蝕刻至Cr層中；及 - 移除光阻層。
在倍縮光罩將與EUV型輻射光束一起使用之狀況下，製造程序可(例如)包括以下步驟： - 提供低熱膨脹(LTE)基板； - 將多層堆疊沈積於基板上； - 將罩蓋層沈積於多層堆疊上且將緩衝層沈積於罩蓋層上； - 將吸收體層沈積於緩衝層上； - 將光阻層施加於吸收體層上； - 將所要圖案直寫於光阻層上； - 使圖案在光阻層中顯影； - 將圖案蝕刻至吸收體層中；及 - 移除光阻層。
可使用此等程序來產生具有圖案110之圖案化裝置100，如圖2中所示意性地展示。
通常，自此刻起，圖案110之功能性不會更改；具有預定所要功能性之所要圖案將通常在一個程序步驟(例如，直寫步驟)中寫入於光阻劑上。
據信，此方法具有一些缺陷且可被改良。在本發明之一實施例中所提議的製造圖案化裝置之替代方式涉及在兩個不同圖案化步驟中製造諸如倍縮光罩之圖案化裝置以達成所要圖案。
使用兩個不同圖案化步驟顯著增加可產生圖案之靈活性，且提供以高效方式達成所要圖案之可能性。此類靈活性可(例如)實現曝光具有特定圖案之大量基板，或甚至實現曝光具有特定圖案之單一基板。在本發明之一實施例中，倍縮光罩之製造程序因此實現在每批次基礎上，在每基板基礎上，或甚至在每晶粒基礎上修改所要圖案。作為後者之實例，本發明可(例如)用以在所製造之每一IC中寫上唯一數位碼或簽名，(例如)使得能夠追蹤每一IC。此可(例如)可用於追蹤空氣袋點火晶片故障之起源。
本發明之實施例可(例如)包括其中可應用不同工具或不同類型之工具以執行兩個不同圖案化步驟的製造程序。本發明之實施例亦可包括其中在兩個不同圖案化步驟之間執行評估步驟的製造程序。 作為此類評估步驟之實例，可提及微影設備之程序設定，在此期間使用具有第一圖案之圖案化裝置。此類程序設定之目的可理解如下： 倍縮光罩之目標或目的為賦予需要與基板上之目標區域對準的圖案給輻射光束，例如包含一先前經曝光圖案或複數個先前經曝光圖案之區域。為了獲得經圖案化輻射光束之準確轉印，微影設備之各種組件可能需要經組態、校準或調節以達成圖案之最佳可能轉印。調整微影設備之此程序可(例如)被稱作設定設備之程序。 在設備之此類設定期間，假定微影設備之特定設定，則可能偶爾會遇到某些圖案或圖案之部分並非最佳之情形。 詳言之，值得提及的是，恰當設定之微影設備之圖案化可能仍非最佳： - 微影設備可隨時間漂移；以可預測方式或以可在回饋迴路中量測且因此補償之方式。 - 正圖案化之基板可改變形狀；以可預測方式(例如，由於加熱效應)，或以可(例如)恰好在圖案化之前或期間量測之方式。此類預期基板形狀變異可(例如)藉由調適圖案化程序(例如，藉由調適圖案化裝置)來補償。 - 僅由於時間，或因為圖案化裝置或倍縮光罩正用於圖案化(例如，歸因於加熱效應)，其自身可經受其屬性中之任一者的漂移。若此等改變係可預測的，或可基於量測而模型化，則可補償此等改變。 - 微影設備亦用以補償歸因於先前程序步驟而已在基板上顯影或經預測為在後續程序步驟中發生之圖案化缺陷。由於用於基板圖案化之步驟及設備對於每一基板未必相同，即使基板經製造成基本上相同設計亦如此，因此對於正圖案化之每一基板，上文提及之補償亦可為不同的。 因而，在微影設備之設定期間，可變得明晰的是，如施加於倍縮光罩上之標記或標誌(例如，在圖案110之邊界或邊界區域110.2中提供之對準標記或疊對標記)的某些屬性並不理想。
當進行此類評定時，根據本發明之一實施例之製造程序藉助於執行第二圖案化步驟來實現獲得具有所要圖案(例如，包括具有所要尺寸之標記)的圖案化裝置。作為另一實例，藉助於執行第二圖案化步驟，可獲得經改變或經擴充圖案，該圖案之實體尺寸中之一者改變或擴充，該等實體尺寸包括但不限於大小、形狀、折射率、伸長係數、實體組成等，使得達成基板之圖案化的所要改變。
更明確地，根據此實施例之製造程序可因此包含以下步驟： - 獲得具有第一圖案之基板，第一圖案表示第一功能性； - 使用基板來執行微影設備之程序設定； - (例如)基於程序設定或基於先前程序步驟之圖案化缺陷之預期漂移特性或所需校正或補償，判定圖案化裝置之所要特性； - 基於所要特性而判定第二圖案。 - 使用圖案產生工具用第二圖案來圖案化具有第一圖案之基板，經組合第一圖案及第二圖案具有所要功能性。
在此類實施例中，第一圖案可(例如)包含表示待投影至基板之抗蝕劑層中之圖案的第一部分及(例如)包含具有不同尺寸及/或間距之複數個對準標記的第二部分，此圖案具有所製造之積體電路中之特定功能性。此第二部分因此具有關於促進或評定曝光程序之特定功能性。 具有此類第一圖案之倍縮光罩可(例如)用於微影設備之程序設定，在此設定期間，變得顯而易見的是，提供於第二部分上之複數個對準標記中之特定對準標記實現了最準確對準。 在此狀況下，經圖案化至倍縮光罩上之第二圖案可(例如)包含複數個該等特定對準標記以便達成包含具有複數個最佳對準標記之倍縮光罩的倍縮光罩。取決於情況，亦有可能的是，第二圖案導致對準標記中之一些之修改，藉此產生具有最佳屬性之標記。因此，第二圖案之施加亦可描述為重新圖案化步驟。 圖3示意性地說明上文所描述之程序。根據本發明之一實施例之如3圖中所說明的製造程序包含提供第一功能性給具有第一圖案之基板之第一步驟210。 隨後，程序包含評估第一圖案之步驟220。此類評估可(例如)在將使用倍縮光罩之微影設備之程序設定期間進行。基於評估之後果，製造程序接著包含用第二圖案來圖案化或重新圖案化倍縮光罩之至少部分的第三步驟230，第二圖案具有不同於第一功能性之第二功能性。
提供在兩個不同圖案化步驟中製造圖案化裝置以達成所要圖案之方法的根據本發明之製造方法可進一步有利地應用於上文所說明之其他情況中。
作為其中應用兩個不同圖案化步驟之根據本發明之製造方法的下一實例，論述了一種方法，其中倍縮光罩上之所要圖案之IC圖案110.1被視為細分成兩個圖案，其中彼等圖案中之每一者分別在不同圖案化步驟中經圖案化；不同圖案化步驟之依序執行產生所要IC圖案。在此類實施例中，預先進行所要圖案(諸如圖2中所展示之IC圖案110.1)之目的性細分。圖4示意性地說明具有圖案410之圖案化裝置或倍縮光罩400，該圖案410待賦予至所施加之輻射光束以便在曝光程序期間在基板上形成圖案；該圖案隨後用於製造積體電路(IC)之一部分。如所展示，圖案410細分成第一圖案410.1及第二圖案410.2。在如所展示之實施例中，第二圖案410.2僅形成經組合所要圖案410 (亦即，具有所要功能性之經組合圖案)之相對較小部分。在一實施例中，第二圖案可(例如)覆蓋所要圖案410之少於10%，例如，所要圖案410之面積的少於5%或僅數%。根據本發明之一實施例，可藉由執行以下步驟將所要圖案410圖案化至圖案化裝置上： -提供倍縮光罩，其上之圖案410待提供至第一圖案產生工具，且由第一圖案產生工具用第一圖案410.1圖案化倍縮光罩； -將具有第一圖案之倍縮光罩提供至第二圖案產生工具； -用第二圖案410.2圖案化倍縮光罩以便達成包含第一圖案410.1及第二圖案410.2之經組合圖案，該經組合圖案具有所要功能性。
如熟習此項技術者將明晰，藉由將所要圖案410細分成兩個圖案410.1、410.2，此等圖案中之每一者皆不會單獨具有經組合圖案410之所要功能性。僅當兩個圖案皆已施加至倍縮光罩時，將實現所要功能性。
本發明人已設計，可存在將圖案(諸如，IC圖案110.1或410)細分成在經組合時形成所要圖案之兩個圖案410.1、410.2的各種原因。
根據本發明之一實施例，所要圖案或所要IC圖案之細分係基於圖案之圖案密度的分佈。在此類實施例中，所要圖案之具有低圖案密度的部分可經分組以便形成第一圖案，而所要圖案之具有高圖案密度的部分可經分組以便形成第二圖案。 在本發明之含義中，圖案密度可視為指示每單位面積之不同特徵之數目或量的度量。因而，具有相對較大或粗略特徵之區域可視為具有相對較低圖案密度之區域，而具有相對較小、精細特徵之區域可視為具有相對較高圖案密度之區域。在進行此類細分之狀況下，可隨後選擇將最適合於圖案化各別第一圖案410.1及第二圖案410.2之工具。用不適合於圖案化具有高圖案密度之區域的圖案化工具圖案化第一圖案(例如，包含相對較粗略或較大特徵之圖案)可(例如)為可行的。同時，使用適合於圖案化具有高圖案密度之圖案的圖案化工具來圖案化較大或粗略特徵將為低效的。 可注意，細分成具有粗略特徵之第一圖案及具有精細特徵之第二圖案不要求兩個圖案需要佔據如圖4中所指示之不同區域。 兩種圖案可交錯或纏結。實際上，甚至可在逐特徵之基礎上判定特徵係屬於第一圖案(例如)以由第一圖案化工具圖案化抑或屬於第二圖案(例如)以由第二圖案化工具圖案化。作為此類細分之實例，第一圖案可(例如)由將圖案表徵為應圖案化至基板上之主要特徵組成，而第二圖案(例如)由確保主要特徵恰當投影至基板上之輔助特徵組成。 在本發明之另一實施例中，所要IC圖案之細分係基於所需功能性而非基於特徵或圖案密度。詳言之，本發明實現了自訂倍縮光罩圖案之高效方式；在本發明之一實施例中，待提供於倍縮光罩上之圖案細分成第一圖案(被稱作基本或通用IC圖案)及第二圖案(被稱作特定或客戶特定圖案)。可能發生的是，鑄造廠(亦即，晶片或IC製造廠)希望圖案化不同裝置或形成裝置之部分的層，其中不同裝置或層之所施加圖案共用共同設計。甚至可能發生的是，除了一些或若干細節以外，不同裝置或層之所要圖案相同。作為一實例，FPGA陣列之詳述佈線可考慮不同於共同FPGA設計之細節。當進行此類細分時，在根據本發明之一實施例之製造程序之第一圖案化步驟中，可藉由提供第一圖案給複數個倍縮光罩來製備該等倍縮光罩。隨後，當客戶訂下特定倍縮光罩時，可藉由其中施加客戶所指定之第二圖案的第二圖案化步驟來完成倍縮光罩上之圖案。 作為此類特定或客戶特定圖案之一實例，可提及界定接觸孔之位置的圖案。在此類實施例中，第一圖案可包含此類接觸孔之複數個可能位置，其中第二圖案基於客戶規格而以實際接觸孔圖案提供。由於具有第一、基本或通用圖案之倍縮光罩已經可用，因此可縮短自訂貨至遞送自訂倍縮光罩之製造程序。另外，可降低此類自訂倍縮光罩之製造成本。 因而，在本發明之一實施例中，第二圖案化步驟(亦可被稱作重新圖案化步驟)可包括將修改應用於由第一圖案化步驟圖案化之特徵中之任一者。可對在第一圖案化步驟期間經圖案化之任何特徵(粗略或精細)進行此類修改。就此而言，可注意，倍縮光罩位準下之小改變可能產生基板之圖案化的大改變-可用以減少需要經圖案化之圖案化裝置之百分比的效應。因而，在一實施例中，圖案化裝置之重新圖案化可能(例如)受限於僅圖案化裝置上之若干特徵的修改。藉助於第二圖案化步驟僅對有限數目個特徵之修改甚至可能會導致曝光於基板上之圖案的較大規模(但受控)之改變。
在本發明之一實施例中，可組合如下之前述方法： - 將所要圖案細分成具有相對較高圖案密度之圖案及具有相對較低圖案密度之圖案，及 - 將所要圖案細分成基礎或通用圖案及特定或客戶特定圖案。 圖5示意性地展示其中組合兩次細分之倍縮光罩或圖案化裝置500的實施例。 如圖5中所展示之倍縮光罩500包含圖案510，其中圖案510包含三個不同圖案510.1、510.2及510.3。 在一實施例中，經組合圖案510.1及510.2可(例如)形成基本或通用圖案，而圖案510.3可形成特定或客戶特定圖案。 此外，在如所說明之實施例中，圖案510.1可(例如)具有相對較低的圖案密度，而圖案510.2可(例如)具有相對較高的圖案密度。
當進行圖案510之此類細分時，可(例如)以如下方式製造圖案： -將倍縮光罩提供至第一圖案產生工具且由第一圖案產生工具用第一圖案510.1圖案化倍縮光罩，圖案510待提供至該倍縮光罩上； -將具有第一圖案之倍縮光罩提供至第二圖案產生工具； -用第二圖案510.2圖案化倍縮光罩以便達成包含第一圖案510.1及第二圖案510.2之經組合圖案，該經組合圖案形成倍縮光罩510之基礎或通用圖案； -用第三圖案510.3圖案化倍縮光罩，第三圖案510.3 (例如)係基於使用者規範。
在本發明之一實施例中，如在第二圖案化步驟中施加之圖案為揮發性或可移除圖案。在本發明之含義中，揮發性或可移除圖案係指(例如)藉由蒸鍍而逐漸消失或可(例如)用使用自由基之電漿清潔輕鬆移除的圖案。
可(例如)使用電子束誘發之沈積(EBID)工具將擁有此類屬性之圖案(亦即，揮發性或可輕鬆移除之圖案)提供於倍縮光罩上。電子束誘發沈積(EBID)為能夠寫入奈米級圖案之高解析度直寫微影技術。在此類工具中，電子束聚焦至掃描電子顯微鏡(SEM)中之樣本上且與氣體(其被稱作前驅氣體)反應，該氣體經由靠近待圖案化之倍縮光罩定位的噴嘴進入SEM中。歸因於與電子束之相互作用，氣體分子分離成可自SEM移除之揮發性部分及保持在倍縮光罩表面上從而形成沈積物之非揮發性部分。典型前驅體為W(CO)6 及三甲基(甲基環戊二烯基)-鉑(IV) (MeCpPtMe3 )，其分別產生鎢及鉑沈積物。藉由適當選擇前驅氣體，可(例如)藉助於使用自由基之電漿清潔來獲得揮發性或可輕鬆移除之沈積物。
如上文所論述，根據本發明之包括兩個不同圖案化步驟以達成具有所要圖案之圖案化裝置的製造方法可用於各種情況且用於各種目的。
本發明之優點之一在於，其使得能夠將圖案化工具之使用與圖案化裝置之製造程序之受限圖案化速度結合而不實質上影響製造時間。可(例如)應用具有受限圖案化速度之圖案化工具以僅圖案化所要圖案之相對較小部分，(例如)以調整先前施加之第一圖案。此類相對較小部分可(例如)表示圖案之客戶特定部分。
圖6示意性地展示如(例如)使用第一圖案化步驟(a)提供於圖案化裝置上之特徵600的實例。使用第二圖案化步驟，可用包括特徵610之第二圖案補充特徵600，以達成所要之經組合圖案或特徵620。
實例可(例如)包括： - 電路圖案之變異(例如，以寫上唯一碼或誘發裝置功能之變異)； - 劑量、焦點、CD或其他圖案化參數之調整，其與最大化基板上之圖案之某些關鍵圖案參數相關； - 存在於圖案化裝置上之標記之圖案化的調整。
在本發明之一實施例中，應用EBID工具以提供第二圖案化步驟。因為EBID工具包括SEM，因此其亦有可能準確地評定所應用第二圖案化步驟之品質。此外，亦可執行第一圖案化步驟之關鍵特徵的準確評定。
在一實施例中，應用電子束微影工具以提供第一圖案化步驟。替代地，在待圖案化相對粗略特徵之狀況下，可使用光學圖案產生器或繪圖器來進行第一圖案化步驟。
如上所說明，根據本發明之其中在至少兩個不同圖案化步驟中將提供於倍縮光罩上之圖案經圖案化至倍縮光罩上的倍縮光罩製造方法實現了可用圖案化工具之較有效及高效使用。該方法亦使得能夠預料希望自訂倍縮光罩上之圖案。藉由以如所論述之方式細分所要圖案，可相對於自訂光罩圖案及減少之製造時間獲得增加之靈活性。亦可降低產生具有特定圖案之光罩的總成本。
應指出，根據本發明之所要圖案之二步產生與應用對經產生圖案進行以便固定圖案中之缺陷的修正不相關。應承認，可(例如)使用電子束工具來執行倍縮光罩之缺陷之修復。然而，如由此等工具執行之程序並不增強或修改圖案之功能性。
在一實施例中，本發明提供一種用於微影設備中之倍縮光罩，該倍縮光罩係根據根據本發明之製造方法而製造。在一實施例中，倍縮光罩製造為用於EUV微影設備中之倍縮光罩。如所製造之倍縮光罩亦可為用於DUV微影設備中之倍縮光罩。在一實施例中，本發明提供一種用於在倍縮光罩上提供預定圖案之系統。在一實施例中，此類系統包含經組態以用第一圖案來圖案化倍縮光罩(例如，倍縮光罩基底)之第一圖案化工具。該系統可進一步包含用於用第二圖案來圖案化倍縮光罩之第二圖案產生工具，其中經組合第一圖案及第二圖案產生具有所要功能性之圖案。
替代地，系統可包含經組態以依序施加第一圖案及第二圖案之圖案產生工具。在此類實施例中，系統可(例如)經組態以輸出具備第一圖案之倍縮光罩，以用於在程序設定期間在微影設備中進行評估。基於評估之後果，可判定對第二圖案之要求，可判定第二圖案之實際所需佈局，且可將倍縮光罩供應回至系統以用第二圖案來圖案化。
在一實施例中，本發明提供一種微影設備，其包含圖案產生工具。在一實施例中，圖案產生工具經組態以： - 接收具有第一圖案之倍縮光罩，該第一圖案表示積體電路之第一功能性；及 - 用第二圖案來圖案化具有第一圖案之倍縮光罩，經組合第一圖案及第二圖案具有預定功能性。 因而，在本發明之一實施例中，提供微影設備，其能夠接收在其上具有圖案(例如，基本或通用電路設計)且藉由(例如)基於客戶要求在其上圖案化第二圖案而能夠或調整或完成圖案之倍縮光罩。此類微影設備可(例如)進一步包含： 照明系統，其經組態以調節輻射光束； 支撐件，其經建構以支撐倍縮光罩，該倍縮光罩能夠在輻射光束之橫截面中賦予圖案給輻射光束以形成經圖案化輻射光束； 基板台，其經建構以固持基板；及 投影系統，其經組態以將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。
在一實施例中，如在根據本發明之微影設備中提供之圖案產生工具為EBID工具，如上文所論述。
根據本發明之第二態樣，提供實現在半導體裝置之製造期間執行之程序(例如，由微影設備執行之程序)的較準確檢測或評定之方法及設備或工具。
通常，半導體裝置之製造程序涉及大量處理步驟，例如包括圖案化步驟、蝕刻步驟、顯影步驟等。可應用檢測工具以評定此等程序步驟中之每一者的準確度。因而，檢測工具可用以檢測由微影設備圖案化之結構的尺寸，或用以檢測半導體裝置之兩個連續層中之結構的對準。
亦可應用檢測工具以隨時間監測微影設備之效能，以便(例如)偵測如所應用之程序參數之任何漂移。在此類配置中，如所執行之量測可用於回饋迴路中。作為一實例，已知微影設備中之所應用焦點可隨時間變化或偏離所要焦點設定點；亦即，所應用之焦點可隨時間漂移。可使用檢測工具來(例如)判定如所應用之焦點且將此資訊作為回饋提供至微影設備，因此使得微影設備能夠校正焦點及校正焦點漂移。如將理解，為了準確地判定此類焦點漂移，需要焦點隨時間之準確知識。
通常，如由檢測工具執行之量測可能遭受不合需要的雜訊及干擾，此可對所執行量測之可達到的準確度、精確度及敏感度設定限制。雜訊之實例可(例如)為在度量衡或檢測工具或載物台變異中施加之輻射源的所謂散粒雜訊。干擾之實例可(例如)包括除了經量測之彼等參數以外的其他參數之變異，例如層高度、材料屬性；亦即，可能擾亂更全域指紋之量測的局部變異(諸如線邊緣粗糙度)。因而，歸因於此雜訊及干擾，量測之可信度或準確度可能不足以偵測所應用之微影設備及程序中之任何傾向，諸如焦點漂移。因此，增加如由(例如)用以檢測諸如基板之物件之檢測工具執行的量測之準確度或精確度將為有利的。
根據本發明之第二態樣，提議一種使得能夠較準確地判定如(例如)提供於基板上之圖案之特性的方法。
圖7示意性地展示根據本發明之判定圖案之特性之此類方法的流程圖。
如使用根據本發明之方法來判定之圖案特性可(例如)包括在圖案化或曝光基板期間對所應用焦點或所應用劑量之判定。替代地或另外，此類特性可(例如)為圖案之幾何特性。此類特性之實例可(例如)包括邊緣置放誤差(EPE)、臨界尺寸(CD)、疊對誤差(OVL)、側壁角度(SWA)、線邊緣粗糙度(LER)、線寬粗糙度(LWR)。
為了實現圖案之所需或所要特性的較準確判定，根據本發明之方法使用或依賴於在圖案之圖案化程序(其亦被稱作曝光程序)期間發生之程序參數變異的知識。詳言之，根據本發明之判定圖案之特定特性的方法使用與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於標稱值之已知變異的微影程序形成。
因而，根據本發明之方法涉及第一步驟710：接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於標稱值之已知變異的微影程序形成。
在一實施例中，可(例如)藉由使用檢測工具(例如，光學檢測工具或電子束檢測工具)量測複數個圖案之所需特性來獲得此類資料。替代地，資料可對應於複數個圖案之另一或相關聯特性的量測資料或量測結果。
在第二步驟720中，判定圖案之特性的方法包含自資料判定包含各別複數個圖案之複數個量測結果的量測集。在一實施例中，對於複數個圖案中之每一者，如在步驟710中接收到之資料包含所需特性之量測結果另一或相關聯特性之量測結果。取決於希望判定之特性，有可能直接地或不直接地量測此類特性。在步驟720中，複數個量測結果經分組或組合成量測集。
在第三步驟730中，判定圖案之特性的方法包含基於已知程序參數變異而對量測集進行過濾。如上文已指示，如由檢測工具或其類似者執行之量測可能受雜訊或干擾影響，從而關於量測之準確度或可靠性產生不確定性。因而，當複數個量測結果(例如複數個圖案之特定特性的量測結果)分組於量測集中(例如)從而產生量測值之陣列或序列時，可觀測到變異。此類變異可能(例如)由在複數個圖案之圖案化期間已發生之實際非所要程序變異造成，例如焦點漂移或所應用輻射劑量之漂移。在量測集中觀測到之變異之第二來源為前述雜訊或干擾，其可能(例如)致使程序漂移難以偵測。
在如藉由根據本發明之第二態樣之方法獲得的量測集中，亦存在變異之第三來源；根據本發明之第二態樣，藉助於微影程序圖案化待檢查或檢測之複數個圖案，其中在複數個圖案之圖案化期間應用已知程序參數變異。
在一實施例中，此類已知程序參數變異可(例如)為程序參數之故意調變，例如在複數個圖案之圖案化期間應用的焦點設定或輻射劑量。
此類已知程序參數變異之應用程式示意性地說明於圖8中。圖8示意性地展示如在複數個圖案P之圖案化程序期間應用的程序參數PP之設定點。在如所展示之實施例中，相對較小偏移DPP交替地應用於經圖案化之複數個圖案P。詳言之，PP1表示如在複數個圖案P中之圖案1、3、5等之圖案化期間應用的程序參數PP之值，而PP2表示如在複數個圖案P中之圖案2、4、6、8等之圖案化期間應用的程序參數PP之值，等等。在圖8中，點線表示所應用之程序參數的標稱值PPn。在如所展示之實施例中，已知程序參數變異因此對應於程序參數之設定點變異。
應指出，在本發明之含義中，已知程序參數變異無需吾人已知如所應用之程序參數的確切值。知曉在複數個圖案之圖案化期間已應用或實施對程序參數之特定變異係足夠的。根據本發明，程序參數之變異的此類實施可以各種方式實施，如下文將更詳細地論述。
在一實施例中，所應用之程序參數變異亦可為偽隨機變異。因而，在所應用變異中不需要重複圖案。唯一要求為所應用變異係已知的。
在一實施例中，如稍後將更詳細地論述，所應用之程序參數變異(例如，如圖8中所展示之參數偏移DPP)可取決於所施加之實際圖案。
如藉由圖7之方法步驟720獲得的量測集(例如，量測值之陣列)可因此含有干擾或變異之三個來源。此三個來源中之一個來源為已知程序參數變異。已知程序參數變異之存在使得能夠提供對量測集之有效過濾。詳言之，因為眾所周知的是，在複數個圖案之圖案化期間應用特定程序參數變異，因此可預期量測集之量測值的特定變異。換言之，將預計，歸因於已知程序參數變異之應用，量測集含有與所應用之程序參數變異一致的特定變異。
因而，當將可識別量測集中之特定變異或圖案的過濾方法應用於量測集時，可能夠區分由所應用之已知程序參數變異造成之變異及其他變異。如上文所論述，其他變異可(例如)由希望自量測集消除之雜訊造成。
在本發明之一實施例中，量測集之過濾包含將量測集擬合至對應已知程序參數變異。此類擬合可(例如)涉及在量測集與如在複數個圖案之圖案化期間應用之已知程序參數變異之間執行最小平方擬合。在此類實施例中，尋求提供已知程序參數變異與量測集之間的最佳或最佳化匹配之權重或係數。
在本發明之一實施例中量測集之過濾可涉及將量測集正交分解成不同分量。基於此類分解，可移除經分解量測集之不匹配或符合已知程序參數變異的此類分量或對此類分量進行過濾。
在一實施例中，可應用維納過濾器以對量測集進行過濾。
在本發明之一實施例中，希望判定之程序參數並不直接地量測或在資料中可用。實際上，資料可含有不同參數或特性之量測結果，例如與希望判定之程序參數相關聯或相關的特性。 作為一實例，希望監測之程序參數可(例如)為在複數個基板上之圖案之圖案化期間應用之劑量或焦點設定。為了評定如所應用之程序參數，使用(例如)藉助於對圖案執行之量測來判定與程序參數相關聯之特性的檢測工具。在程序參數為(例如)所應用之劑量或焦點設定的狀況下，相關聯參數可(例如)為CD (臨界尺寸)或SWA (側壁角度)。已知此等參數在所應用劑量或所應用焦點設定之相依性方面變異。 因而，當已知特定CD或SWA值與聚焦值之對應劑量之間的關係時，可藉由評定相關聯參數來監測程序參數。 導出此關係可被稱作校準程序，其中，對於給定檢測工具，可導出特定經量測參數如何與另一參數(例如，程序參數)相關。 在一實施例中，本發明提供一種判定檢測工具之校準參數的方法，其中利用了已知程序參數變異。此類方法示意性地說明於圖9中。如所說明，根據本發明之實現檢測工具之校準參數之判定的校準方法包含第一步驟910：接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於標稱值之已知變異的微影程序形成。此步驟910實質上對應於如上所說明之步驟710，其中接收與複數個圖案相關之量測資料，其中圖案係使用已知程序參數變異(例如，劑量焦點變異)來產生。
在第二步驟920中，根據本發明之校準方法提供基於接收到之資料而判定複數個圖案中之每一者之特性。在一實施例中，此類特性可(例如)為在圖案之圖案化期間調變或變異之程序參數的另一參數或特性。此類參數或特性可(例如)為與在圖案化程序期間變異之程序參數相關聯或具相關性的程序參數。作為一實例，所判定之特性可(例如)為臨界尺寸或側壁角度。
在第三步驟930中，校準方法包含基於經量測特性及已知參數變異而判定檢測工具之校準參數的步驟。如上文已論述，藉由利用已藉由應用已知程序參數變異來執行圖案化的知識，可識別且自量測消除雜訊分量，從而使得能夠判定校準參數之較準確值。
在檢測工具之已知校準方法中，可(例如)利用所謂的設定-獲取(set-get)實驗，其中使用已藉由複數個焦點偏移圖案化之特定(例如)校準晶圓或基板。就此而言，可參考US 2012/0013875，其以全文引用之方式併入本文中。
在本發明中，如上文已指示，利用在複數個圖案之圖案化期間已經應用之已知程序參數變異之應用。
根據本發明，存在實施此情形之多種方式。
在一實施例中，程序參數變異應用於一或多個基板或晶圓上之複數個量測目標或度量衡目標。在此類實施例中，所應用之程序參數變異可相對較大。
在本發明之一實施例中，對生產晶圓或基板應用程序參數變異。在此類實施例中，在形成所製造之裝置之部分的圖案或圖案之部分中實施程序參數變異。此方法之重要優點在於，檢測工具之任何校準或程序參數之任何評定實際上基於對實際產品基板或晶圓執行之量測，而非基於量測或校準晶圓。因而，達成(例如)校準參數或校準曲線之條件對應於實際生產條件。
作為可應用於與產品特徵相關聯之圖案或圖案之部分的程序參數調變或變異之一實例，可提及劑量變異或焦點設定變異。在此類實例中，含有產品特徵之複數個圖案(亦被稱作生產圖案)之圖案化因此藉由應用已知程序參數變異來執行。應理解，當此類程序參數變異相對較小時，此不影響圖案化程序之效能，亦不影響所製造之產品(例如，積體電路)之效能。
可實施之可能程序變異之實例為(例如)劑量變異或焦點設定變異。
如熟習此項技術者將理解，基板之曝光程序通常藉由將複數個輻射光束脈衝投影至基板上來實現。通常，基板之需要曝光於輻射光束的一部分可接收數百脈衝。假定(例如)脈衝之標稱數目將為250。為了產生包括已知程序參數變異之複數個圖案，可接著用數目略微變化之脈衝將複數個圖案曝光於一基板或複數個基板上。一連串圖案P1至P10可(例如)曝光於以下數目個脈衝：
以類似方式，可(例如)圖案化一連串圖案，其中應用相對於標稱焦點設定點之故意偏移。通常，如熟習此項技術者將理解，曝光基板之微影設備之定位裝置經組態以按基板之表面與投影系統之焦平面重合或實質上重合的方式相對於經圖案化輻射光束定位基板。藉由有意地將基板定位於不同位置處(例如，在垂直方向上發射經圖案化輻射光束之投影系統的狀況下定位於不同垂直位置處)，可因此產生已藉由已知程序參數變異圖案化之複數個圖案。在下表中，展示了一連串圖案P1至P10之以奈米為單位的焦點偏移。
在上表中，+10之焦點偏移可(例如)指基板定位在標稱位置(亦即，投影系統之焦平面之位置)上方10奈米，而-20之焦點偏移可(例如)指基板定位在標稱位置(亦即，投影系統之焦平面之位置)下方20奈米。
在希望校準用於量測兩個所關注參數(例如，焦點偏移及所應用劑量)之檢測工具的狀況下，有可能在圖案化期間同時應用兩個偏移，亦即兩個程序參數變異。在此類實施例中，有利的是確保兩個程序參數變異之圖案不類似；其應或多或少有所不同。程序參數變異之兩個圖案之間的差異可(例如)經由相關性係數評定。因而，在此類實施例中，相關性係數應等於或接近零。
如將理解，亦可藉由投影系統中之調整而非調整位置(亦即，定位基板之定位裝置的位置設定點)來調整基板與投影系統之焦平面的相對位置。
在上述給定實例中，已應用故意程序參數變異，例如脈衝之數目的變異或基板相對於焦平面之位置的變異。
可指出，在本發明之含義中，無需故意地或有意地應用程序參數變異。在某些情況下可能(例如)不可避免地經歷程序參數變異。在可定量且識別此類程序參數變異以使得對於已經受該變異之複數個圖案已知應用何種程序參數變異的狀況下，可在本發明中應用此已知程序參數變異以提供檢測工具之校準參數之經改良判定或提供如(例如)由微影曝光設備執行之微影程序的較準確程序參數。作為一實例，圖案或圖案之部分在圖案化程序期間經受之脈衝之數目將通常為整數數目。然而，可能無法確保每一圖案或圖案之部分接收相同數目個脈衝。
返回參考需要標稱數目250個脈衝之上述實例，可能極佳的是，圖案P1至P10實際上曝光於以下數目個脈衝：
當可識別如應用於每一圖案之脈衝之實際數目時，程序參數之此類變異(儘管小)可用作如上文所論述之已知程序參數變異，且可因此用以較準確地判定(例如)檢測工具之校準參數或程序參數。
可以類似方式應用焦點變異：微影設備通常具有可量測晶圓高度變異且調適平台移動以儘可能好地遵循彼等變異之位階量測系統。此程序之殘值可被視為焦點變異之來源，該等焦點變異之值可經識別及使用。
可指出，所應用之程序參數變異之幅值愈小，達成經改良程序參數值或經改良校準參數值之圖案之數目愈大。然而，在本發明之一實施例中，由於程序參數變異應用於產品特徵而非專用量測或校準晶圓，因此可能相對較易於獲得大量量測結果或資料點。
通常，可使用的量測需要最小信雜比(S/N)。通常所需之比率為10 (或20dB之S/N)。 在所提議方法中，有意應用之程序參數變異應顯著小於所關注參數之典型程序變異，通常至少小3×。由於預期變異之信號較低，因此亦必須抑制雜訊。雜訊抑制與量測數目之平方根之倒數成比例。因此，量測之典型數目(3x10)^2 = 900將為實施例中所需之量測之典型數目。
在本發明之一實施例中，藉由應用其中不同的複數個圖案或圖案部分具備已知參數變異之圖案化裝置來實現程序參數變異。作為一實例，包含不同圖案部分之圖案，該等不同圖案部分包含具有不同寬度或臨界尺寸之標記或標誌。作為一實例，當應用於基板上之複數個目標部分時，具備由具不同CD之光柵組成之兩個或多於兩個部分的圖案可用作藉由已知程序參數變異圖案化之圖案。此類圖案化裝置可有利地藉由根據本發明之第一態樣之製造程序製造。
自開始標稱圖案化裝置(亦即，具備需要達至基板上之實際電路)，可使用根據本發明之製造方法將小的修改應用於標稱圖案化裝置，(例如)從而對圖案(例如，線厚度)進行小調整，其中，當隨後基板上之對應部分為檢測時，吾人可依賴於變化特定程序參數之知識，例如特定線厚度。
除了依賴於圖案化裝置之製造程序之外，亦有可能使用獨立度量衡裝置來檢驗圖案化裝置上之線寬之預期變異。
在本發明之一實施例中，(例如)藉由根據本發明之方法或經由經改良校準參數獲得的所導出程序參數可應用於微影設備之回饋迴路中，(例如)以補償程序參數漂移。因為本發明使得能夠以較準確方式判定程序參數，因此可在較早階段檢測到該程序參數之可能漂移，使得微影設備可較早地採取任何校正性措施。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，可將基板處理多於一次，(例如)以便產生多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如壓印微影)中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化裝置中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入至被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑被固化之後，將圖案化裝置移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
下文之經編號實施例清單中揭示本發明之另外實施例： 1. 一種用於具有一預定功能性之一倍縮光罩的製造方法，該製造方法包含： - 獲得具有一第一圖案之一倍縮光罩，該第一圖案表示一積體電路之一第一功能性； - 使用一圖案產生工具用一第二圖案來圖案化具有該第一圖案之該倍縮光罩，經組合第一圖案及第二圖案具有該預定功能性。 2. 如實施例1之製造方法，其中用一第二圖案來圖案化具有該第一圖案之該倍縮光罩的步驟之前為： - 使用該倍縮光罩來執行一微影設備之一程序設定； - 基於該程序設定而判定該倍縮光罩之一所要特性； - 基於所要特性而判定該第二圖案。 3. 如實施例2之製造方法，其中該所要特性包含該倍縮光罩上之一標記之一尺寸，且其中該第二圖案包含具有該尺寸之一或多個標記。 4. 一種用於一倍縮光罩之製造方法，該製造方法包含： - 將一倍縮光罩提供至一第一圖案產生工具； - 用一第一圖案來圖案化該倍縮光罩； - 將具有該第一圖案之該倍縮光罩提供至一第二圖案產生工具； - 用一第二圖案來圖案化該倍縮光罩，該第二圖案經組態以與該第一圖案一起形成一經組合圖案，其中該經組合圖案具有不同於該第一圖案之一功能性。 5. 如實施例4之製造方法，其進一步包含： - 將另一倍縮光罩提供至該第一圖案產生工具，一圖案待提供至該倍縮光罩上； - 用該第一圖案來圖案化該另一倍縮光罩； - 將具有該第一圖案之該另一倍縮光罩提供至該第二圖案產生工具； - 用一第三圖案來圖案化該另一倍縮光罩，另一經組合圖案包含該第一圖案及該第三圖案，該第三圖案具有不同於該第一圖案及該經組合圖案之一功能性。 6. 如實施例4之製造方法，其中該第一圖案表示一基本電路圖案。 7. 如實施例4或5之製造方法，其中該第二圖案表示一客戶特定圖案或該第一圖案之一客戶特定修改。 8. 如實施例5之製造方法，其中該第三圖案表示另一客戶特定圖案。 9. 如實施例4之製造方法，其中該第一圖案產生工具包含一電子束曝光系統。 10. 如實施例4之製造方法，其中該第二圖案產生工具包含一電子束誘發沈積工具。 11. 如實施例1之製造方法，其中該第一圖案包含具有不同尺寸之複數個對準標記，且其中該第二圖案包含具有相同尺寸之複數個對準標記。 12. 如實施例4之製造方法，其中該第二圖案為一揮發性圖案。 13. 如實施例4之製造方法，其中該第二圖案係可移除的。 14. 如實施例13之製造方法，其中該第二圖案可藉助於使用自由基之電漿清潔來移除。 15. 一種根據如前述實施例中任一項之製造方法製造的倍縮光罩。 16. 如實施例15之倍縮光罩，其中該倍縮光罩適合於EUV微影。 17. 如實施例15之倍縮光罩，其中該倍縮光罩適合於DUV微影。 18. 一種經組態以執行如實施例1至14中任一項之製造方法的系統。 19. 一種用於用一圖案來圖案化一倍縮光罩之系統，該系統包含： - 一第一圖案產生工具，其經組態以用一第一圖案來圖案化該倍縮光罩； - 一第二圖案產生工具，其用於用一第二圖案來圖案化該倍縮光罩，其中經組合第一圖案及第二圖案形成具有一所要功能性之一圖案。 20. 一種微影設備，其包含： 一圖案產生工具，其經組態以： - 接收具有一第一圖案之一倍縮光罩，該第一圖案表示一積體電路之一第一功能性； - 用一第二圖案來圖案化該倍縮光罩，該第二圖案經組態以與該第一圖案一起形成一經組合圖案，其中該經組合圖案具有一預定功能性； 一照明系統，其經組態以調節一輻射光束； 支撐件，其經建構以支撐倍縮光罩，該倍縮光罩能夠在輻射光束之橫截面中賦予圖案給輻射光束以形成經圖案化輻射光束； 一基板台，其經建構以固持一基板；及 一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。 21. 一種一檢測工具之校準方法，該校準方法包含藉由以下操作來判定該檢測工具之一校準參數： - 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一半導體製造程序形成； - 基於接收到之資料而判定該複數個圖案中之每一者之一特性；及 - 基於經量測特性及已知程序參數變異而判定該檢測工具之該校準參數。 22. 如實施例21之校準方法，其中判定該校準參數之步驟包含基於該已知程序參數變異而對該等經量測特性進行過濾。 23. 如實施例21或22之校準方法，其中該已知程序參數變異包含在包含於該半導體製造程序內之一曝光程序期間一所應用焦點或曝光劑量之一變異。 24. 如前述實施例中任一項之校準方法，其中該複數個圖案包含半導體裝置之各別複數個產品特徵。 25. 如前述實施例中任一項之校準方法，其中該複數個圖案包含各別複數個度量衡目標。 26. 如前述實施例中任一項之校準方法，其中該校準參數包含一校準曲線。 27. 如實施例26之校準方法，其中該校準曲線表示該經量測特性與該程序參數之間的一關係。 28. 如實施例27之校準方法，其中該經量測特性包含一臨界尺寸或一側壁角度。 29. 如實施例21至28中任一項之校準方法，其中該已知程序參數變異包含該程序參數之一設定點變異。 30. 一種判定一圖案之一特性的方法，該方法包含： - 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一變異的一半導體製造程序形成； - 自彼資料判定一量測集，該量測集包含該各別複數個圖案之複數個經量測特性； - 基於程序參數變異而對該量測集進行過濾。 31. 如實施例30之方法，其進一步包含以下步驟： - 輸出經過濾量測集。 32. 如實施例30或31之方法，其中該方法之前為如實施例21至29中任一項之校準方法。 33. 一種經組態以執行如實施例30至32中任一項之方法的檢測工具。 34. 一種判定一圖案之一特性的檢測方法，該方法包含： - 接收一或多個基板，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一變異的一半導體製造程序形成； - 使用一檢測工具來獲得一量測集，該量測集包含該各別複數個圖案之複數個經量測特性； - 基於程序參數變異而對該量測集進行過濾。 35. 如實施例33之檢測工具，其中該檢測工具為一光學檢測工具。 36. 如實施例33之檢測工具，其中該檢測工具為一電子束檢測工具。 37. 一種使用一半導體處理設備來圖案化基板之方法，該方法包含一步驟：使用該半導體處理設備來提供一或多個基板，該一或多個基板包含具有各別複數個圖案之複數個目標部分，該半導體處理設備之特徵在於將相對於一標稱值之一程序參數變異應用於該複數個目標部分。 38. 如實施例37之曝光程序，其中該複數個圖案包含半導體裝置之各別複數個產品特徵。 39. 如實施例38之曝光程序，其中該已知程序參數變異小於一預定變異臨限值。 40. 如實施例39之曝光程序，其中該變異臨限值經選擇為小於圖案化該複數個圖案所需之一可允許程序參數變異。 41. 如實施例39或40之曝光程序，其中該已知程序參數變異為一有意應用之程序參數變異。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約為365、248、193、157或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5至20奈米範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取含有描述如上文所揭示之方法之機器可讀指令之一或多個序列的電腦程式之形式，或其中儲存有此類電腦程式之資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)。
以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
100‧‧‧倍縮光罩
110‧‧‧經圖案化區域
110.1‧‧‧圖案
110.2‧‧‧邊界/邊界區域
210‧‧‧步驟
220‧‧‧步驟
230‧‧‧步驟
400‧‧‧圖案化裝置/倍縮光罩
410‧‧‧圖案
410.1‧‧‧第一圖案
410.2‧‧‧第二圖案
500‧‧‧圖案化裝置/倍縮光罩
510‧‧‧倍縮光罩/圖案
510.1‧‧‧第一圖案
510.2‧‧‧第二圖案
510.3‧‧‧第三圖案
600‧‧‧步驟
610‧‧‧步驟
620‧‧‧步驟
710‧‧‧步驟
720‧‧‧步驟
730‧‧‧步驟
910‧‧‧步驟
920‧‧‧步驟
930‧‧‧步驟
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化裝置/光罩
MT‧‧‧光罩支撐結構/光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位裝置
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位裝置
SO‧‧‧源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
現將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中： - 圖1描繪根據本發明之實施例之微影設備； - 圖2示意性地描繪包括經圖案化區域之圖案化裝置。 - 圖3示意性地描繪根據本發明之製造方法的流程圖； - 圖4及圖5示意性地描繪如可使用根據本發明之方法獲得的根據本發明之圖案化裝置。 - 圖6示意性地描繪在兩個不同圖案化步驟中圖案化特徵。 - 圖7示意性地描繪根據本發明之方法的流程圖。 - 圖8示意性地描繪程序參數變異在複數個圖案上之應用。 - 圖9示意性地描繪根據本發明之校準方法的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種用於一檢測工具之校準方法，該校準方法包含藉由以下操作來判定該檢測工具之一校準參數： 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一半導體製造程序形成； 基於接收到之資料而判定該複數個圖案中之每一者之一特性；及 基於經量測特性及已知程序參數變異而判定該檢測工具之該校準參數。
  2. 如請求項1之校準方法，其中判定該校準參數之步驟包含：基於該已知程序參數變異而對該等經量測特性進行過濾。
  3. 如請求項1或2之校準方法，其中該已知程序參數變異包含在包含於該半導體製造程序內之一曝光程序期間一所應用焦點及/或曝光劑量之一變異。
  4. 如請求項1或2之校準方法，其中該複數個圖案包含半導體裝置之各別複數個產品特徵。
  5. 如請求項1之校準方法，其中該複數個圖案包含各別複數個度量衡目標。
  6. 如請求項1之校準方法，其中該校準參數包含表示該經量測特性與該程序參數之間的一關係之一校準曲線。
  7. 如請求項1之校準方法，其中該經量測特性包含一臨界尺寸或一側壁角度。
  8. 如請求項1之校準方法，其中該已知程序參數變異包含該程序參數之一設定點變異。
  9. 一種用於判定一圖案之一特性的方法，該方法包含： 接收與一或多個基板相關聯之資料，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一半導體製造程序形成； 自彼資料判定一量測集，該量測集包含該各別複數個圖案之複數個經量測特性； 基於已知程序參數變異而對該量測集進行過濾。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含以下步驟： 輸出經過濾量測集。
  11. 如請求項9之方法，其中該方法之前為如請求項1之校準方法。
  12. 一種經組態以執行如請求項9之方法的檢測工具。
  13. 一種用於判定一圖案之一特性的檢測方法，該方法包含： 接收一或多個基板，該一或多個基板包含複數個目標部分，各別複數個圖案被提供至該複數個目標部分上，其中該複數個圖案係藉由特徵在於至少一個程序參數相對於一標稱值之一已知變異的一半導體製造程序形成； 使用一檢測工具來獲得一量測集，該量測集包含該各別複數個圖案之複數個經量測特性； 基於已知程序參數變異而對該量測集進行過濾。
  14. 一種使用一半導體處理設備來圖案化基板之方法，該方法包含一步驟： 使用該半導體處理設備來提供一或多個基板，該一或多個基板包含具有各別複數個圖案之複數個目標部分，該半導體處理設備之特徵在於將相對於一標稱值之一程序參數變異應用於該複數個目標部分。
  15. 如請求項14之方法，其中該程序參數變異小於一預定變異臨限值，該預定變異臨限值經選擇為小於圖案化該複數個圖案所需之一可允許程序參數變異。
TW107131678A 2017-09-26 2018-09-10 圖案化裝置、用於圖案化裝置之製造方法、用於圖案化倍縮光罩之系統、檢測工具之校準方法及微影設備 TW201923449A (zh)

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