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TW201935138A - 用於控制製造設備的方法及相關設備 - Google Patents

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TW201935138A
TW201935138A TW107143184A TW107143184A TW201935138A TW 201935138 A TW201935138 A TW 201935138A TW 107143184 A TW107143184 A TW 107143184A TW 107143184 A TW107143184 A TW 107143184A TW 201935138 A TW201935138 A TW 201935138A
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羅伊 渥克曼
比喬伊 拉傑什卡蘭
輝澤 莉迪亞 瑪麗安娜 維蓋茲
裘簡 賽巴斯汀 威爾登伯格
埃特森 羅納德 凡
彼得 吉拉德斯 雅各 絲莫恩伯格
德 海登 羅伯特斯 威海摩司 凡
秀虹 魏
哈帝 亞古比薩德
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荷蘭商Asml荷蘭公司
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Abstract

本發明揭示一種用於判定用於控制在一製造程序中使用以將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的複數個校正之方法,該方法包含:基於用於形成每一層之該適用製造設備之一致動電位判定包含用於每一層之一校正之該複數個校正,其中該判定步驟包含就一匹配參數而言同時判定用於每一層之校正。

Description

用於控制製造設備的方法及相關設備
本發明係關於用於在微影程序中將圖案施加至基板之方法及設備。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(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)之製造中。在彼情況下,圖案化器件(其替代地被稱為光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如包含晶粒之部分、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。已知的微影設備包括: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器件轉印至基板。
為了監視微影程序,量測經圖案化基板之參數。舉例而言,參數可包括形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的疊對誤差,及經顯影感光性抗蝕劑之臨界線寬(CD)。可對產品基板及/或對專用度量衡目標執行此量測。存在用於對在微影程序中形成之微觀結構進行量測之各種技術,包括使用掃描電子顯微鏡及各種特殊化工具。特殊化檢測工具之快速且非侵入性形式為散射計,其中輻射光束經導向至基板之表面上之目標上,且量測經散射或經反射光束之屬性。兩種主要類型之散射計為已知的。光譜散射計將寬頻帶輻射光束導向至基板上且量測散射至特定窄角程中之輻射之光譜(隨波長而變之強度)。角解析散射計使用單色輻射光束且量測隨角度而變化的散射輻射之強度。
已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1所描述之類型之角解析散射計。由此等散射計使用之目標為相對大(例如,40微米乘40微米)光柵,且量測光束產生小於光柵之光點(亦即,光柵填充不足)。除了藉由重新建構進行特徵形狀之量測以外,亦可使用此設備來量測以繞射為基礎之疊對,如公開專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像的基於繞射之疊對度量衡實現對較小目標之疊對量測。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場度量衡之實例,該等文件之全文特此以引用方式併入。已公開之專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。所有此等申請案之內容亦以引用之方式併入本文中。
在執行諸如將圖案施加於基板上或量測此圖案之微影程序時,使用程序控制方法以監視及控制該程序。通常執行此類程序控制技術以獲得對該微影程序之控制之校正。將需要改良此類程序控制方法。
在本發明之一第一態樣中,提供一種用於判定用於控制在一製造程序中使用以用於將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的複數個校正之方法,該方法包含:基於用於形成每一層之適用製造設備之一致動電位判定包含用於每一層之一校正之該複數個校正,其中該判定步驟包含就一匹配參數而言同時判定用於每一層之校正。
在本發明之一第二態樣中,提供一種處理器件,其用於判定用於控制經組態以在一製造程序中將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的校正,該處理器件經組態以執行該第一態樣之該方法。
在本發明之一第三態樣中,提供一種包含程式指令之電腦程式,該等程式指令可操作以在運行於一合適設備上時執行該第一態樣之該方法。
在本發明之一第四態樣中,提供一種經組態以在一製造程序中將產品結構提供至一基板之製造設備,該製造設備包含該第二態樣之該處理器件。
在本發明之一第五態樣中,提供一種用於匹配微影設備之方法,該方法包含:獲得與一第一微影設備相關聯之一第一不可校正分量;獲得與一第二微影設備相關聯之一第二不可校正分量;及基於該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定一匹配指示符,該匹配指示符使用該第一微影設備及該第二微影設備特性化一處理品質。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之其他態樣、特徵及優點,以及本發明之各種實施例的結構及操作。應注意,本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示,額外實施例對於熟習相關技術者將顯而易見。
在詳細地描述本發明之實施例之前,有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。
圖1在200處將微影設備LA展示為實施大容量微影製造程序之工業生產設施之部分。在本實例中,製造程序經調適用於在基板(諸如,半導體晶圓)上之半導體產品(積體電路)之製造。熟習此項技術者將瞭解,可藉由以此程序之變化形式處理不同類型之基板來製造廣泛多種產品。半導體產品之生產純粹用作現今具有大商業意義之實例。
在微影設備(或簡稱為「微影工具(litho tool)」200)內,在202處展示量測站MEA且在204處展示曝光站EXP。控制單元LACU展示於206處。在此實例中,每一基板造訪量測站及曝光站以被施加圖案。舉例而言,在光學微影設備中,投影系統用以使用經調節輻射及投影系統將產品圖案自圖案化器件MA轉印至基板上。此係藉由在輻射敏感抗蝕劑材料層中形成圖案之影像而進行。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋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。圖案化MA器件可為將圖案賦予至藉由圖案化器件透射或反射之輻射光束的光罩或倍縮光罩。熟知操作模式包括步進模式及掃描模式。眾所周知,投影系統可以多種方式與用於基板及圖案化器件之支撐件及定位系統合作,以將所要圖案施加至橫越基板之許多目標部分。可使用可程式化圖案化器件來代替具有固定圖案之倍縮光罩。輻射例如可包括在深紫外線(DUV)波帶或極紫外線(EUV)波帶中之電磁輻射。本發明亦適用於其他類型之微影程序,例如(例如)藉由電子束之壓印微影及直寫微影。
微影設備控制單元LACU控制各種致動器及感測器之所有移動及量測以收納基板W及倍縮光罩MA且實施圖案化操作。LACU亦包括用以實施與設備之操作相關之所要計算的信號處理及資料處理能力。實務上,控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統,該等子單元各自處置設備內之子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。
在曝光站EXP處將圖案施加至基板之前,在量測站MEA處處理基板,使得可進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器來映射基板之表面高度,及使用對準感測器來量測基板上之對準標記的位置。對準標記係以規則柵格圖案標稱地配置。然而,歸因於產生標記之不準確度且亦歸因於基板之貫穿其處理而發生的變形,標記偏離理想柵格。因此,除了量測基板之位置及定向以外,對準感測器實務上亦必須詳細地量測橫越基板區域之許多標記之位置(在設備將以極高準確度在正確部位處印刷產品特徵的情況下)。該設備可屬於具有兩個基板台之所謂的雙載物台類型,該等基板台各自具有藉由控制單元LACU控制之定位系統。當在曝光站EXP處曝光一個基板台上之一個基板時,可在量測站MEA處將另一基板裝載至另一基板台上,使得可實行各種預備步驟。因此,對準標記之量測極耗時,且提供兩個基板台會實現設備之產出率的相當大的增加。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測基板台之位置,則可提供第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。微影設備LA可(例如)屬於所謂的雙載物台類型,其具有兩個基板台及兩個站-曝光站及量測站-在該等站之間可交換該等基板台。
在生產設施內,設備200形成「微影製造單元(litho cell)」或「微影叢集(litho cluster)」之部分,該「微影製造單元」或「微影叢集」亦含有塗佈設備208以用於將感光抗蝕劑及其他塗層施加至基板W以供設備200圖案化。在設備200之輸出側處,提供烘烤設備210及顯影設備212以用於將經曝光圖案顯影至實體抗蝕劑圖案中。在所有此等設備之間,基板處置系統負責支撐基板且將基板自一台設備轉移至下一台設備。通常被集體地稱作自動化光阻塗佈及顯影系統(track)之此等設備係在自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元之控制下,該自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元自身受監督控制系統SCS控制,該監督控制系統SCS亦經由微影設備控制單元LACU控制微影設備。因此,不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。監督控制系統SCS接收配方資訊R,該配方資訊R極詳細地提供待執行以產生每一經圖案化基板之步驟的定義。
一旦已在微影製造單元中施加及顯影圖案,即將經圖案化基板220轉移至其他處理設備(諸如在222、224、226處所說明之處理設備)。廣泛範圍之處理步驟係由典型製造設施中之各種設備實施。為實例起見,此實施例中之設備222為蝕刻站,且設備224執行蝕刻後退火步驟。將另外物理及/或化學處理步驟應用於另外設備226等等。可需要眾多類型之操作以製造真實器件,諸如材料之沈積、表面材料特性之改質(氧化、摻雜、離子植入等等)、化學機械拋光(CMP)等等。實務上,設備226可表示在一或多個設備中執行之一系列不同處理步驟。作為另一實例,可提供用於實施自對準多重圖案化之設備及處理步驟,以基於藉由微影設備敷設之前驅圖案而產生多個較小特徵。
如所熟知,半導體器件之製造涉及此處理之許多重複,以在基板上逐層地建置具有適當材料及圖案之器件結構。因此,到達微影叢集之基板230可為新近製備之基板,或其可為先前已在此叢集中或在另一設備中完全地被處理之基板。相似地,取決於所需處理,離開設備226之基板232可返回以用於同一微影叢集中之後續圖案化操作,其可被預定用於不同叢集中之圖案化操作,或其可為待發送用於切割及封裝之成品。
產品結構之每一層需要一組不同程序步驟,且用於每一層處之設備226可在類型方面完全地不同。此外,即使在待由設備226應用之處理步驟在大型設施中標稱地相同的情況下,亦可存在並行地起作用以對不同基板執行步驟226之若干假設相同的機器。此等機器之間的設定或故障之小差異可意謂其以不同方式影響不同基板。即使對於每一層相對共同之步驟,諸如蝕刻(設備222),亦可藉由標稱地相同但並行地工作以最大化產出率之若干蝕刻設備實施。此外,實務上,不同層根據待蝕刻之材料之細節需要不同蝕刻程序,例如,化學蝕刻、電漿蝕刻,且需要特殊要求,諸如,各向異性蝕刻。
可在其他微影設備中執行先前及/或後續程序,如剛才所提及,且可甚至在不同類型之微影設備中執行先前及/或後續程序。舉例而言,器件製造製程中之在諸如解析度及疊對之參數上要求極高的一些層相比於要求較不高之其他層可在更進階微影工具中來執行。因此,一些層可曝光於浸潤類型微影工具中,而其他層曝光於「乾式」工具中。一些層可曝光於在DUV波長下工作之工具中,而其他層係使用EUV波長輻射來曝光。
為了正確地且一致地曝光由微影設備曝光之基板,需要檢測經曝光基板以量測屬性,諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等。因此,經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包括度量衡系統,該度量衡系統收納已在微影製造單元中被處理之基板W中之的一些或全部。將度量衡結果直接地或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差,則可對後續基板之曝光進行調整,尤其是在可足夠迅速地且快速地完成度量衡以使得同一批次之其他基板仍待曝光的情況下。又,已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率,或被捨棄,藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下,可僅對良好的彼等目標部分執行另外曝光。
圖1中亦展示度量衡設備240,度量衡設備240經提供以用於在製造程序中之所要階段處進行產品之參數的量測。現代微影生產設施中之度量衡站的常見實例為散射計,例如,暗場散射計、角解析散射計或光譜散射計,且其可通常應用於在設備222中之蝕刻之前量測220處之經顯影基板之屬性。在使用度量衡設備240的情況下,可判定出(例如)諸如疊對或臨界尺寸(CD)之重要效能參數並不符合經顯影抗蝕劑中之指定準確度要求。在蝕刻步驟之前,存在經由微影叢集剝離經顯影抗蝕劑且重新處理基板220的機會。藉由監督控制系統SCS及/或控制單元LACU 206隨著時間推移進行小調整,可使用來自設備240之度量衡結果242在微影叢集中維持圖案化操作之準確效能,藉此最小化製得不合格產品且要求重工之風險。
另外,度量衡設備240及/或其他度量衡設備(未展示)可經應用以量測經處理基板232、234及傳入基板230之屬性。可在經處理基板上使用度量衡設備以判定諸如疊對或CD之重要參數。
圖2之(a)中展示適合用於本發明之實施例中的度量衡設備。圖2之(b)中更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射的繞射射線。所說明之度量衡設備屬於被稱為暗場度量衡設備之類型。度量衡設備可為單機器件,或併入於(例如)量測站處之微影設備LA中抑或微影單元LC中。貫穿設備具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此設備中,由源11 (例如氙氣燈)發射之光經由光束分光器15藉由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列而進行配置。可使用不同透鏡配置,其限制條件為:該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上,且同時允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此,可藉由在呈現基板平面之空間光譜之平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中界定空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之,可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影影像之平面中在透鏡12與14之間插入適合形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明之實例中,孔徑板13具有不同形式(被標註為13N及13S),從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中,孔徑板13N自僅為描述起見而被指定為「北」之方向提供離軸。在第二照明模式中,孔徑板13S係用以提供相似照明,但提供來自被標註為「南」之相對方向之照明。藉由使用不同孔徑,其他照明模式係可能的。光瞳平面之其餘部分理想地暗,此係因為所要照明模式外部之任何不必要光將干涉所要量測信號。
如圖2之(b)中所展示,目標T係在基板W垂直於物鏡16之光軸O的情況下被置放。基板W可由支撐件(未展示)來支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I產生一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈點線-1)。應記住,在運用填充過度之小目標的情況下,此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要),故入射射線I事實上將佔據一角度範圍,且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function),每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈,而非如所展示之單一理想射線。應注意,目標之光柵間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖2之(a)及圖2之(b)中所說明之射線被展示為稍微離軸,以純粹地使得其能夠在圖中較容易地被區分。
由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集,且被返回導向通過光束分光器15。返回至圖2之(a),藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑而說明第一及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I來自光軸之北側時(亦即,當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時),被標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。相比而言,當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時,-1繞射射線(被標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分光器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中,光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束在第一感測器19 (例如CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點,使得影像處理可比較及對比若干階。可將由感測器19捕捉之光瞳平面影像用於許多量測目的,諸如在本文中所描述之方法中使用的重新建構。光瞳平面影像亦可用於聚焦度量衡設備及/或正規化一階光束之強度量測。
在第二量測分支中,光學系統20、22在感測器23 (例如CCD或CMOS感測器)上形成目標T之影像。在第二量測分支中,在與光瞳平面共軛之平面中提供第二孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束,使得形成於感測器23上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕捉之影像經輸出至處理影像之處理器PU,處理器PU之功能將取決於所執行之量測的特定類型。應注意,此處在廣泛意義上使用術語「影像」。由此,若僅存在-1階及+1階中之一者,則將不形成光柵線之影像。
圖2中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式純粹為實例。在本發明之另一實施例中,使用目標之同軸照明,且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在又其他實施例中,代替一階光束或除了一階光束以外,在量測中亦可使用二階光束、三階光束及高階光束(圖2中未展示)。
目標T可包含數個光柵,該等光柵可具有以不同方式偏置之疊對偏移以便促進對供形成複合光柵之不同部分的層之間的疊對的量測。該等光柵亦可在其定向方面不同,以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一個實例中,目標可包含具有偏置疊對偏移+d及-d之兩個X方向光柵,以及具有偏置疊對偏移+d及-d之Y方向光柵。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等光柵之分離影像。一旦已識別光柵之單獨影像,就可(例如)藉由平均化或求和經識別區域內之經選擇像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測該微影程序之不同參數。
各種技術可用以改良圖案再現至基板上之準確度。圖案至基板上之準確再現並非IC之產生中的唯一關注點。另一關注點為良率,其大體上量測器件製造商或器件製造程序每基板可產生多少功能器件。各種方法可用於增強良率。一個此類方法嘗試使器件之產生(例如,使用諸如掃描器之微影設備將設計佈局之一部分成像至基板上)在處理基板期間(例如,在使用微影設備將設計佈局之一部分成像至基板上期間)對處理參數中之至少一者的擾動更具容許性。諸如程序窗之臨界性度量之概念對於此方法為適用工具。器件(例如,IC)之產生可包括其他步驟,諸如在成像之前、之後或期間的基板量測;裝載或卸載基板;裝載或卸載圖案化器件;在曝光之前將晶粒定位於投影光學件之下方;自一個晶粒步進至另一晶粒等。此外,圖案化器件上之各種圖案可具有程序窗(亦即,將根據其在規格內產生圖案之處理參數的空間)。關於潛在系統性缺陷之圖案規格之實例包括檢查頸縮、線拉回、線薄化、CD、邊緣置放、重疊、抗蝕劑頂部損耗、抗蝕劑底切及/或橋接。另外,圖案化器件上之圖案中之所有或一些(通常為特定區域內之圖案)的程序窗可藉由使每一個別圖案之程序窗合併(例如重疊)以判定重疊程序窗(OPW)來獲得。此等圖案之程序窗因此被稱為重疊程序窗。 OPW之邊界可含有個別圖案中之一些之程序窗的邊界。換言之,此等個別圖案限制OPW。此等個別圖案可被稱作「熱點」或「程序窗限制圖案(PWLP)」,「熱點」與「程序窗限制圖案」在本文中可互換地使用。當控制微影程序時,聚焦於熱點上為可能的,且通常為低成本的。當熱點並未有缺陷時,很可能的是,所有圖案未有缺陷。當在處理參數之值在OPW外部的情況下處理參數之值較接近於OPW時,或當在處理參數之值在OPW內部的情況下處理參數之值較遠離OPW之邊界時,成像變得對擾動更具容許性。
圖3展示處理參數350之例示性源。一個源可為處理設備之資料310,諸如微影設備、自動化光阻塗佈及顯影系統等之源、投影光學件、基板載物台等之參數。另一源可為來自各種基板度量衡工具之資料320,諸如基板高度圖、焦點圖、臨界尺寸均一性(CDU)圖等。可在可應用基板經歷防止基板之重工的步驟(例如,顯影)之前獲得資料320。另一源可為來自一或多個圖案化器件度量衡工具之資料330:圖案化器件CDU圖、圖案化器件(例如光罩)膜堆疊參數另一源可為來自處理設備之操作者的資料340。
圖4示意性地說明OPW之概念。為了說明該概念,假設圖案化器件上之區域或柵格元件/像素500僅具有兩個個別圖案510及520。區域可包括更多圖案。個別圖案510及520之程序窗分別為511及512。為說明該概念,處理參數經假定為僅包括焦點(水平軸)及劑量(豎直軸)。然而,處理參數可包括任何合適的參數。可藉由發現程序窗511與512之間的重疊而獲得區域之OPW 550。 OPW 550被表示為圖4中之影線區域。該OPW 550可具有不規則形狀。然而,為了容易表示OPW且容易判定處理參數值之集合是否在該OPW內,可替代地使用「經擬合OPW」(例如橢圓形560)。舉例而言,「經擬合OPW」可為在OPW內部擬合之最大超橢圓體(例如,如此實例中之二維處理參數空間中之橢圓形、橢球三維處理參數空間等)。使用「經擬合OPW」傾向於縮減運算成本,但並不利用OPW之全部大小。
可選擇處理參數之值使得其保持遠離OPW或經擬合OPW之邊界,以便減少處理參數移位於OPW外部且藉此導致缺陷且降低良率之機率。選擇處理參數之值之一種方法包括:在實際成像之前,(1)最佳化微影設備(例如,最佳化源及投影光學件)且最佳化設計佈局,(2) (例如藉由模擬)判定OPW或經擬合OPW,及(3)判定處理參數之空間中的點(亦即判定處理參數之值),該點儘可能遠離OPW或經擬合OPW之邊界(此點可被稱為OPW或經擬合OPW之「中心」)。在圖4之實例中,點555為處理參數空間中儘可能遠離OPW 550之邊界的點,且點565為處理參數空間中儘可能遠離經擬合OPW 560之邊界的點。點555及點565可被稱作標稱條件。在成像期間或之前,若處理參數遠離點555或點565朝向OPW之邊界移位或甚至移位至該OPW之邊界的外部,則將有益的是,具有實現此移位之能力且進行適當校正以將處理參數放回至OPW中且遠離其邊界而理想地不中斷成像或其他處理。
在實際成像期間或之前,處理參數可具有致使其偏離儘可能遠離OPW或經擬合OPW之邊界之點的擾動。舉例而言,焦點可歸因於待曝光基板之構形、基板載物台之漂移、投影光學件之變形等而改變;劑量可歸因於源強度之漂移、停留時間等而改變。擾動可足夠大,以致使處理參數在OPW外部,且因此可導致缺陷。各種技術可用於識別經擾動之處理參數且用於校正彼處理參數。舉例而言,若焦點被擾動(例如因為自基板之其餘部分稍微升高的基板之區域被曝光),則基板載物台可經移動或傾斜以補償擾動。
微影程序之控制通常係基於回饋或前饋之量測且接著使用例如場間(橫越基板指紋)或場內(橫越場指紋)模型而模型化。在一晶粒內,可存在諸如記憶體區域、邏輯區域、接觸區域等之單獨功能區域。每一不同功能區域或不同功能區域類型可具有不同程序窗,每一程序窗具有不同程序窗中心。舉例而言,不同功能區域類型可具有不同高度,且因此具有不同最佳焦點設定。又,不同功能區域類型可具有不同結構複雜度且因此具有圍繞每一最佳焦點之不同焦點容許度(焦點程序窗)。然而,此等不同功能區域中之每一者將通常歸因於控制柵格解析度限制使用相同焦點(或劑量或位置等)設定而形成。
通常,當執行(例如匹配參數,諸如疊對、CD匹配品質或邊緣置放誤差(EPE)之)層間匹配時,基於先前層之量測在每層基礎上判定校正。 CD匹配品質在此內容背景中描述形成於基板上之不同層中之類似結構的臨界尺寸(CD)之匹配程度。 EPE在此內容背景中描述自疊對及CD匹配品質所得之經組合誤差(且有可能其他誤差,諸如局域及/或全域CD均一性)。舉例而言,量測第一(亦即,先前施加)層中之第一結構之位置或大小,且藉由微影設備(掃描器)針對實施判定校正,該校正在隨後施加之層中相對於第一結構改良第二(例如類似)第二結構之相對置放及/或大小。
此方法之一個問題為可限制掃描器之致動電位且因此有可能實施經判定校正。作為實例,聚焦校正橫越狹縫之致動經限制為「狹縫無法彎曲」,亦即,該焦點無法藉由倍縮光罩與基板載物台之間的距離之非線性變化而橫越該狹縫非線性地直接變化。此僅為一個簡單實例,存在掃描器無法以物理方式實施所要校正之許多原因,如熟習此項技術者將辨識。針對每一層判定之校正將通常不同且因此掃描器可致動用於每一層之每一校正之程度亦將相應地不同。除此之外,不同掃描器亦可用於同一堆疊之不同層,且有可能不同掃描器相較於用於其他層之掃描器具有不同致動能力。
因此提議藉由判定考慮每一層處之適用微影設備(例如掃描器)之校正電位之校正以便最大化最終器件將起作用之機率來控制微影程序。如前所述,此類校正可基於先前完成的堆疊之度量衡(例如使用通過堆疊度量衡技術)。此建議可針對堆疊中之所有層或層之子集同時最佳化層對準(例如CD匹配品質、疊對或EPE),而非根據緊接在前之層之置放個別地最佳化每一層之置放。舉例而言,在層之子集包含兩個層的情況下,代替就根據下部層置放校正上部層置放而言一直判定校正,該最佳化可包括在考慮微影設備(或在不同設備用於曝光不同層之情況下之各別微影設備)之校正電位的情況下最佳化兩個層之置放以用於最佳層對準。代替或除了用於上部層之置放校正之外,此最佳化亦可導致用於下部層之置放校正,以便最大化最終器件將起作用之機率。此方法可應用於多於兩個層之堆疊,從而最佳化此等層內之結構之置放。
在一實施例中,該最佳化可考慮用於每一層及/或用於特定層對之一或多個臨界性度量(例如所允許變化範圍或程序窗)。舉例而言,至關重要的可為,包含接觸孔之通孔層與包含線及空間之金屬層適當地對準(亦即,用於通孔層相對於金屬層之置放之程序窗較小)。此類層可被稱作臨界層。因而,該最佳化可經加權,以有助於確保此等兩個層之良好對準,可能以一或多個其他、臨界性較低層具有較大程序窗為代價,無論其在該堆疊中定位得較低或較高。
該校正可藉由微影設備或使用分離(例如離線)處理器件基於經處理基板之離線及/或線上量測來判定。校正電位限制將自機器致動及/或觀測之先驗知識來知曉。經判定校正可包含關於兩個或多於兩個層中之結構之形成且可受到層中之一或多者之校正電位限制的任何類型的位置校正。此類校正可係關於以下各者中之一或多者:機器匹配、倍縮光罩誤差(例如倍縮光罩加熱、倍縮光罩繪寫誤差、倍縮光罩形狀誤差)、透鏡加熱、程序校正、焦點及/或劑量控制以及倍縮光罩及/或基板載物台之位置校正。該等校正接著可經回饋至相關微影設備(或其他設備)以用於在處理其他基板時實施。
圖5展示貫穿藉由一或多個微影設備形成之三個層n-2、n-1、n匹配之CD的說明性實例,且其中每一層中之結構S經設計以具有匹配的CD (亦即,稍後層之良好CD匹配品質)。圖5之(a)展示其中不在層之間進行CD匹配品質校正之標稱實例,其中CD匹配品質校正旨在匹配不同層中之對應結構的CD。因此,層中之每一者中之結構S的CD並非均一的,其中結構S之CD在層與層之間顯著地不同。圖5之(b)展示其中相對於下部層在其形成時針對頂部層之置放進行CD匹配品質校正之較典型的配置。在此實例中,在層n-1曝光至層n-2上時針對層n-1所判定之CD匹配品質校正充分藉由掃描器致動。因而,層n-2及n-1中之結構S之間的CD匹配品質為良好的(亦即,此等結構之CD很好地匹配)。然而,在此實例中,掃描器尚未能夠針對層n令人滿意地致動經判定CD匹配品質校正。因此,層n中之結構S之CD並不相對於先前層n-2、n-1中之結構S很好地匹配。值得注意的是,在此實例中,CD匹配品質之缺乏並非經判定校正為不正確的結果,而實際上掃描器致動能力使得掃描器不能充分實施經請求校正。
圖5之(c)展示如本文中所提議之實施一校正策略之結果。除了先前製造/曝光之結構之量測之外,亦基於所使用一或多個掃描器之致動能力計算每一層n-2、n-1、n之CD匹配品質校正。在此實例中,至關重要的為CD匹配品質而非CD本身。因此,判定最佳化CD匹配品質但能夠藉由(各別)掃描器針對每一層致動之校正。此產生層間具有(較)均一CD之結構S,但此CD可不同於經設計CD (例如圖5之(a)及圖5之(b)之實例中的層n-2之結構S之CD)。因而,該校正已產生在所有三個層中應用之CD匹配品質校正,其中下部(先前施加)層相對於稍後(未來施加)層校正,且反之亦然。
圖6展示第二實例,其中相關匹配參數為疊對,且每一層中之結構S經設計以對準且無任何位置偏移。圖6之(a)展示其中在形成層n中之結構S時未應用疊對校正之標稱實例。藉由比較,圖6之(b)展示其中在形成層n中之結構S時應用習知疊對校正之實例。習知疊對校正嘗試對準層n中之結構S與已經形成於層n-1 (且因此亦為層n-2)中之結構S。然而,歸因於掃描器之致動限制,經判定校正尚未以充分準確度來實施,且結構未很好地對準。此外,此對準偏移(亦即,疊對)足夠大而不在規格內(例如在用於彼層之對應程序窗之外)。因而,可假設所得器件將有缺陷。如同圖5實例,針對層n-1判定之校正經充分致動,且層n-2與n-1之間的疊對係在規格內。
然而,在此特定實例中,層n的臨界性高於層n-1之臨界性。因而,層n與層n-1之對準之臨界性較高,亦即,相比於層n-2與層n-1之對準具有較小程序窗。當層n之疊對在用於彼層之程序窗之外時,圖6之(b)中所展示之實例為不可接受的,因為可假設,圖6之(b)中之層n與n-1之間的位置偏移(疊對誤差)將導致器件有缺陷。
圖6之(c)展示如本文中所提議之實施一校正策略之結果。此處,每一層n-2、n-1、n中之校正係基於所使用之一或多個掃描器之致動能力(如在圖5實例中)且另外基於用於每一層之相關臨界性度量(程序窗)來計算。如前所述,該校正亦將基於先前製造/曝光之結構之量測以判定待校正之誤差。
在圖6之(c)中,掃描器可致動校正已產生貫穿堆疊之折中對準,其中最佳化有助於校正用於層n及n-1之疊對。如可看出,相較於使用圖6之(b)中所說明之習知校正策略,此實際上已產生用於層n-2及n-1之較差疊對校正。然而,此等層之對準之臨界性較低,因為相對於層n-1,用於此層對之程序窗大於用於層n之等效程序窗。在假設疊對現在係在用於所有層對之規格內之情況下,可假設,相對於層n-1,層n-2中之此額外對準偏移將不會產生有缺陷器件。
將容易瞭解,以上概念可組合,使得當判定該校正(視情況亦應用加權以對應於用於每一層(或特定層)之相關聯臨界性度量)時最佳化邊緣置放(亦即,最小化邊緣置放誤差)。
圖7展示其中每一層中之結構經設計以具有均一CD且經對準(具有零位置偏移/疊對)之另一實例。又,在此實例中,層n及n-1中之結構S之間的邊緣置放之匹配相比於層n-1及n-2臨界性較高。圖7之(a)展示習知EPE校正策略之結果,其中掃描器能夠有效地致動用於層n-1之校正,但不能夠有效地致動用於後續層n之校正。因而,層n中之結構S相對於層n-1、n-2中之結構S展示顯著邊緣置放誤差(疊對偏移及CD失配)。由於相關臨界性度量(程序窗),可假設此器件有缺陷。在圖7之(b)中,已經實施如本文中所提議之校正策略。此在考慮掃描器之致動電位及相關程序窗之情況下已最佳化貫穿堆疊之邊緣置放。因而,相比於層n-1相對於層n-2之置放,最佳化有助於層n相對於n-1之最佳化置放。因此,貫穿堆疊之邊緣置放誤差現在係在用於每一層之規格內且可假設器件起作用。應注意,相對於疊對及CD (例如在透鏡)中,可存在致動限制之串擾。在此狀況下,此等致動限制可在最佳化中之疊對與CD匹配品質之間平衡。
應瞭解,至少一個層可由不同於用於形成其他層之掃描器之掃描器施加,例如,因為彼層比其他層需要較大分辨率及/或需要在器件製造中提供冗餘/靈活性。在如此做的情況下,機器應匹配,亦即,應針對兩個機器判定校正,使得其模仿彼此之指紋,藉此使得任一機器能夠用於連續臨界層而不引入匹配誤差(產生自機器之指紋之差異的誤差)。此類機器匹配校正為本文中所描述之針對其之概念為適用的校正中之一者。
一般而言,機器匹配可包含匹配兩個(或多於兩個)機器之不可校正指紋以判定哪些機器彼此最匹配(在製造基板上之一或多個層時)。出於各種原因,機器可能需要在處理一組基板期間與另一機器調換(例如機器故障或維護要求)。舉例而言,具有使用第一機器形成之一或多個層之基板可能需要在第一機器需要替換之情況下由第二機器形成一或多個後續層。由第一機器帶來的不可校正指紋誤差將由第二機器帶來的不同的不可校正指紋誤差複雜化。因此,就不可校正指紋貢獻而言,第二機器應與第一機器儘可能密切地匹配,否則兩個機器之指紋之經組合效應可能導致良率之損失且需要對基板進行重工。相比之下,可校正指紋之性質可藉由實施合適控制校正在機器之間加以校正。
目前,機器匹配使用匹配表或圖來執行,該等匹配表或圖描述每一機器之僅單個資料域中之不可校正指紋,亦即,關於單個效能參數之資料域(例如僅疊對域,或僅焦點域等)。又,本匹配表係基於監視器晶圓曝光之相對稀疏度量衡。另外,目前不有可能將每一域貢獻分成關於每一工具之特定組件之貢獻。
為解決此,描述用於匹配微影設備之方法。該方法包含:獲得例如包含在與第一微影設備相關聯之在運算上導出之高密度第一量測資料內的第一不可校正分量;獲得例如包含在與第二微影設備相關聯之在運算上導出之高密度第二量測資料內的第二不可校正分量;及基於該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定使用第一微影設備及第二微影設備特性化處理品質的匹配指示符。在特定實施例中,第一量測資料及第二量測資料各自包含關於複數個不同資料域之資料,使得該匹配指示符特性化關於該複數個資料域中之每一者之處理品質。
本文中之運算度量衡技術可使用來自圖案化程序之微影設備之資料與來自度量衡設備之資料的組合以產生用於基板之圖案化程序之特定所關注參數(例如疊對、邊緣置放誤差等)之經導出貢獻或指紋。因此,在此運算度量衡應用中,特定所關注參數之混合緻密指紋基於度量衡及圖案化程序設備(例如微影設備)輸入產生。舉例而言,對於疊對指紋,輸入可為例如使用一個或監視器基板、來自圖案化程序製造設備(例如微影設備)之資料或量測、及/或來自度量衡設備之量測(諸如在蝕刻檢測(AEI)之後或在顯影檢測(ADI)之後的量測結果)進行之量測。運算度量衡實現指紋(例如透鏡像差指紋)之特性化,該等指紋不可使用習知(稀疏)度量衡來適當地特性化。
經提議方法包含例如基於特定資料域中之所有貢獻之輸入在匹配表中建立匹配的KPI,其中可包括一些或所有相關域。所有基板可用作用於匹配表之輸入。機器匹配可跨越平台執行(例如針對不同機器類型及模型)。匹配的KPI可以所有可能方式表達,例如表達為圖、數字、時間序列等。任何圖可以高密度柵格表達。此外,經提議方法能夠隨時間推移監視機器且監視基板。
為了提供特定實例,對於匹配之第一機器i 及第二機器j 之每一組合i j ,匹配的KPI可藉由組合用於每一機器之關於數個資料域的不可校正機器指紋來建構。 在一實施例中,匹配的KPI可包含:

其中OV為疊對匹配的KPI,F為焦點匹配的KPI,E為劑量匹配的KPI,且CD為CD匹配的KPI;亦即,資料域在此實例中為疊對、焦點、劑量及CD。此等資料域純粹為例示性的,且可包括較多、較少資料域及/或資料域之不同組合以判定匹配的KPI。另外,特定組合方法(平方和之根)僅為例示性的且可使用其他組合方法。
在一實施例中,可每層地判定匹配的KPI。此可為適當的,其中一或多個層具有不同的對應臨界性或程序窗(例如如判定複數個校正之第一實施例中所描述)。舉例而言,匹配的KPI可特定針對層組合,例如針對層N及N+1來判定,該匹配可包含:
在每一狀況下,判定匹配的KPI (例如疊對KPI)所依據之貢獻KPI可進一步分解成特定機器分量成分(或自其建構)。舉例而言,用於工具i 之疊對KPI可包含:

其中在此實例中,為度量衡指紋,為透鏡殘餘指紋且為拓樸誘發之疊對指紋。此純粹為實例,其原理可應用於其他資料域(就用於每一域之相關分量而言)。
因而,經提議方法使用每工具之在運算上導出之資料(緻密資料,包括來自多個域之資料;疊對/焦點/CD等)之綜合集合以便判定(自良率視角)掃描器(例如掃描器匹配表)之最佳組合。高密度資料很大程度上係關於所關注掃描器貢獻之不可校正分量(例如資料域)。較佳地,該資料包括任何度量衡至器件(MTD)偏移,使得資料較佳表示關於器件特徵之效能。
作為替代方案,可針對橫越全部堆疊之所有層每資料域且每機器地判定不可校正誤差指紋。接著可針對橫越所有層之機器之所有可能(切實可行的)組合判定橫越堆疊良率指示符。舉例而言,可判定良率指示符良率 ( S0 , S1 , S2 , ) ,其中(純粹舉例而言)S0 描述機器3至7 (層0)之任何組合,S1 描述機器3至5 (層1)之任何組合,S2 描述機器7至12 (層2)之任何組合。以此方式,就良率而言,用於堆疊中之每一層之機器的最佳組合變得容易獲得。
在一實施例中,可實施(預)補償校正策略。舉例而言,在校正能力在第一機器中可用但在第二機器中不可用的情況下,當判定用於此機器組合之匹配的KPI時,用於判定匹配的KPI之第二機器之不可校正的指紋可考慮在第一機器中執行補償性的校正之可能性。
此匹配的KPI策略可藉由較佳匹配的機器及較準確基板描述引起掃描器控制之改良,從而產生增加的良率。有可能降低度量衡成本,從而較依賴於在運算上導出之度量衡資料。另外,可在不影響額外機器時間之情況下執行晶圓台合格性測試。歸因於可用的高解析度資料,基板之背側/出於匹配目的監視之隨時間推移之衰退亦為可能的。
因而,揭示控制微影設備之方法,其包含針對每一層基於微影設備之致動電位判定校正。此意謂,特定層之校正經校正不僅僅為了實現與先前層之最佳對準(如通常一樣),且亦實現與未來(上部)層之最佳對準,從而產生器件之所有特徵之總的較佳對準。此方法可包含判定適用製造設備能夠令人滿意地致動之校正。判定製造設備是否能夠令人滿意地致動校正可以數個不同方式且根據數個不同度量來判定。該判定可考慮置放、疊對或CD匹配品質之結果(例如藉由模型化考慮致動電位之結果,或以其他方式)且判定該結果是否將在規格內。替代地或另外,該判定可有助於適用製造設備能夠較佳致動之校正。
雖然以上描述描述用於微影設備/掃描器之校正,但經判定校正亦可用於任何程序且供IC製造程序中之任何積體電路(IC)製造設備(例如,蝕刻設備,其對形成於層內之結構之位置及/或尺寸具有影響)使用。
下文之經編號實施例清單中揭示本發明之其他實施例:
1. 一種用於判定用於控制在一製造程序中使用以用於將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的複數個校正之方法,其中該複數個層通常包含至少三個層,該方法包含:
基於用於形成每一層之適用製造設備之一致動電位判定包含用於每一層之一校正之該複數個校正。
2. 如實施例1之方法,其中基於適用製造設備之一致動電位判定複數個校正包含判定適用製造設備能夠令人滿意地致動之校正。
3. 如實施例1或2之方法,其中該判定步驟包含一最佳化使得該複數個校正最佳化器件將起作用的機率。
4. 如任何先前實施例之方法,其中該判定步驟包含就一匹配參數而言同時判定用於每一層之校正。
5. 如實施例4之方法,其中該匹配參數為該等產品結構之疊對、臨界尺寸均一性或邊緣置放誤差。
6. 如實施例4或5之方法,其中該判定複數個校正係進一步基於用於該等層中之一或多者之一臨界性度量,該臨界性度量關於用於該匹配參數之規格界限。
7. 如實施例6之方法,其中該臨界性度量包含一程序窗。
8. 如實施例6或7之方法,其中該判定步驟包含基於該(等)臨界性度量將施加一相對重要性之一加權應用於該等校正中之一或多者。
9. 如任何先前實施例之方法,其中該等校正係關於以下各者中之一或多者:倍縮光罩加熱、倍縮光罩繪寫、倍縮光罩形狀、透鏡加熱、程序控制、焦點及/或劑量控制以及適用製造設備之一倍縮光罩載物台及/或基板載物台之位置控制。
10. 如任何先前實施例之方法,其中複數個製造器件係用於該製造程序中,使得該等層中之至少一者使用與其他層不同之一製造器件來施加,且該等校正係關於機器匹配。
11. 如實施例10之方法,其中該複數個製造器件包含用於製造一第一層之一第一製造器件及用於製造一第二層之一第二製造器件,該方法進一步包含
獲得例如包含在與該第一製造器件相關聯之在運算上導出之高密度第一量測資料內之一第一不可校正分量;
獲得例如包含在與該第二製造器件相關聯之在運算上導出之高密度第二量測資料內之一第二不可校正分量;及
基於該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定一匹配指示符,該匹配指示符使用該第一製造器件及該第二製造器件特性化一處理品質。
12. 如實施例11之方法,其中該第一量測資料及第二量測資料各自包含關於複數個不同資料域之資料,使得該匹配指示符特性化關於該複數個資料域中之每一者之一處理品質。
13. 如實施例12之方法,其中該複數個資料域包含疊對、焦點、臨界尺寸、任何其他尺寸、劑量中之兩者或多於兩者。
14. 如實施例12或13之方法,其中該匹配指示符包含自該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定之貢獻指示符之一組合,該組合包含用於每一資料域之一貢獻指示符。
15. 如實施例14之方法,其中該等貢獻指示符中之一或多者包含分別判定之微影設備分量貢獻,其各自關於該微影設備之一特定分量。
16. 如實施例11至15中任一項之方法,其包含針對來自大於兩個之複數個微影設備之第一微影設備及第二微影設備的不同組合判定一匹配指示符。
17. 如實施例16之方法,其包含基於用於不同組合之該等匹配指示符決定哪一微影設備應替換另一微影設備。
18. 如實施例16或17之方法,其中該等獲得及判定一匹配指示符步驟每層地經執行以判定一或多個針對層之匹配指示符。
19. 如實施例11至16中任一項之方法,其中該匹配指示符包含用於微影設備之不同組合之所有層的一橫越堆疊良率指示符。
20 如任何先前實施例之方法,其中該判定複數個校正係進一步基於對形成於一先前製造程序中之類似產品結構執行以判定待由該等校正來校正之誤差之量測。
21. 如任何先前實施例之方法,其中基於適用製造設備之一致動電位判定複數個校正包含有助於適用製造設備能夠較佳致動之校正。
22. 如任何先前實施例之方法,其包含使用該等校正控制該製造程序。
23. 一種用於判定用於控制經組態以在一製造程序中將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的校正之處理器件,該處理器件經組態以執行如實施例1至21中任一項之方法。
24. 一種製造設備,其經組態以在一製造程序中將產品結構提供至一基板,該製造設備包含如實施例23之處理器件。
25. 如實施例24之製造設備,其中該製造設備包含一微影設備,其具有:
一基板載物台,其用於固持一基板;
一倍縮光罩載物台,其用於固持一圖案化器件;
一處理器,其可操作以使用該複數個校正控制一製造程序。
26. 一種用於匹配微影設備之方法,其包含:
獲得包含在與一第一微影設備相關聯之在運算上導出之高密度第一量測資料內的一第一不可校正分量;
獲得包含在與一第二微影設備相關聯之在運算上導出之高密度第二量測資料內之一第二不可校正分量;及
基於該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定一匹配指示符,該匹配指示符使用該第一微影設備及該第二微影設備特性化一處理品質。
27. 如實施例26之方法,其中該第一量測資料及第二量測資料各自包含關於複數個不同資料域之資料,使得該匹配指示符特性化關於該複數個資料域中之每一者之一處理品質。
28. 如實施例27之方法,其中該複數個資料域包含疊對、焦點、臨界尺寸、任何其他尺寸、劑量中之兩者或多於兩者。
29. 如實施例28或29之方法,其中該匹配指示符包含自該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定之貢獻指示符之一組合,該組合包含用於每一資料域之一貢獻指示符。
30. 如實施例29之方法,其中該等貢獻指示符經組合為平方和之一根。
31. 如實施例29或30之方法,其中該等貢獻指示符中之一或多者包含分別判定之微影設備分量貢獻,其各自關於該微影設備之一特定分量。
32. 如實施例27至31中任一項之方法,其包含針對來自大於兩個之複數個微影設備之第一微影設備及第二微影設備的不同組合判定一匹配指示符。
33. 如實施例32之方法,其包含基於用於不同組合之該等匹配指示符決定哪一微影設備應替換另一微影設備。
34. 如實施例32或33之方法,其中該等獲得及判定一匹配指示符步驟每層地經執行以判定一或多個針對層之匹配指示符。
35. 如實施例27至33中任一項之方法,其中該匹配指示符包含用於微影設備之不同組合之所有層的一橫越堆疊良率指示符。
36. 如實施例27至35中任一項之方法,其中該第一微影設備包含不包含於該第二微影設備中之一校正能力,且該方法包含考慮當判定該匹配指示符時使用該第一微影設備之該校正能力執行一補償性校正的可能性。
37. 一種包含程式指令之電腦程式,該等程式指令可操作以在運行於一合適設備上時執行如實施例1至22及27至36中任一項之方法。
38. 一種非暫時性電腦程式載體,其包含如實施例37之電腦程式。
39. 如實施例10之方法,其中該複數個製造器件包含用於製造一第一層之一第一製造器件及用於製造一第二層之一第二製造器件,該方法進一步包含
獲得與該第一製造器件相關聯之一第一不可校正分量;
獲得與該第二製造器件相關聯之一第二不可校正分量;及
基於該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定一匹配指示符,該匹配指示符使用該第一製造器件及該第二製造器件特性化一處理品質。
40. 如實施例39之方法,其中該第一不可校正分量包含在與該第一製造器件相關聯之在運算上導出之高密度第一量測資料內,且該第二不可校正分量包含在與該第二製造器件相關聯之在運算上導出之高密度第二量測資料內。
關於微影設備使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型的電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如具有為或約為365、355、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」在內容背景允許的情況下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。
對特定實施例之前述描述將因此完全地揭露本發明之一般性質:在不脫離本發明之一般概念的情況下,其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例,而無需進行不當實驗。因此,基於本文中所呈現之教示及導引,此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解,本文中之措辭或術語係出於藉由實例進行描述而非限制之目的,以使得本說明書之術語或措辭應由熟習此項技術者鑒於該等教示及該導引進行解譯。
本發明之廣度及範疇不應由上文所描述之例示性實施例中之任一者限制,而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
0‧‧‧零階射線/繞射射線
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
+1‧‧‧一階射線/繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
11‧‧‧源
12‧‧‧透鏡
13‧‧‧孔徑板
13N‧‧‧孔徑板
13S‧‧‧孔徑板
14‧‧‧透鏡
15‧‧‧光束分光器
16‧‧‧物鏡
17‧‧‧第二光束分光器
18‧‧‧光學系統
19‧‧‧第一感測器
20‧‧‧光學系統
21‧‧‧孔徑光闌/場光闌
22‧‧‧光學系統
23‧‧‧感測器
200‧‧‧微影設備/微影工具
202‧‧‧量測站
204‧‧‧曝光站
206‧‧‧控制單元
208‧‧‧塗佈設備
210‧‧‧烘烤設備
212‧‧‧顯影設備
220‧‧‧基板
222‧‧‧設備
224‧‧‧設備
226‧‧‧設備/步驟
230‧‧‧基板
232‧‧‧基板
234‧‧‧基板
240‧‧‧度量衡設備
242‧‧‧度量衡結果
310‧‧‧資料
320‧‧‧資料
330‧‧‧資料
340‧‧‧資料
350‧‧‧處理參數
500‧‧‧區域或柵格元件/像素
510‧‧‧個別圖案
511‧‧‧程序窗
512‧‧‧程序窗
520‧‧‧個別圖案
550‧‧‧重疊程序窗(OPW)
555‧‧‧點
560‧‧‧經擬合重疊程序窗(OPW)
565‧‧‧點
I‧‧‧量測輻射射線/入射射線
MA‧‧‧圖案化器件/倍縮光罩
n‧‧‧層
n-1‧‧‧層
n-2‧‧‧層
O‧‧‧光軸
PU‧‧‧處理器
R‧‧‧配方資訊
S‧‧‧結構
SCS‧‧‧監督控制系統
W‧‧‧基板
現將參考隨附圖式而作為實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中:
圖1描繪形成用於半導體器件之生產設施的微影設備連同其他設備;
圖2之(a)包含用於量測根據本發明之實施例的目標之散射計之示意圖;
圖2之(b)說明用於照明該目標之量測輻射之目標及繞射射線。
圖3展示處理參數之例示性源;
圖4示意性說明重疊程序窗(OPW)之概念;
圖5之(a)示意性地展示藉由微影程序在未經校正之情況下形成的包含三層結構之堆疊;
圖5之(b)示意性地展示藉由微影程序使用習知CD校正策略形成之包含三層結構的堆疊;
圖5之(c)示意性地展示根據本發明之第一實施例之藉由微影程序使用CD校正策略形成的包含三層結構之堆疊;
圖6之(a)示意性地展示藉由微影程序在未經校正之情況下形成的包含三層結構之堆疊;
圖6之(b)示意性地展示藉由微影程序使用習知疊對校正策略形成之包含三層結構的堆疊;
圖6之(c)示意性地展示根據本發明之第二實施例之藉由微影程序使用校正疊對策略形成的包含三層結構之堆疊;
圖7之(a)示意性地展示藉由微影程序使用習知EPE校正策略形成之包含三層結構的堆疊;且
圖7之(b)示意性地展示根據本發明之第三實施例之藉由微影程序使用EPE校正策略形成的包含三層結構之堆疊。

Claims (15)

  1. 一種用於判定用於控制在一製造程序中使用以用於將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的複數個校正之方法,該方法包含: 基於用於形成每一層之適用製造設備之一致動電位判定包含用於每一層之一校正之該複數個校正,其中該判定步驟包含就一匹配參數而言同時判定用於每一層之校正。
  2. 如請求項1之方法,其中該匹配參數為以下各者中之一或多者:該等產品結構之疊對、臨界尺寸均一性或邊緣置放誤差。
  3. 如請求項1之方法,其中該判定複數個校正係進一步基於用於該等層中之一或多者之一臨界性度量,該臨界性度量關於用於該匹配參數之規格界限。
  4. 如請求項1之方法,其中該等校正係關於以下各者中之一或多者:倍縮光罩加熱、倍縮光罩繪寫、倍縮光罩形狀、透鏡加熱、程序控制、焦點及/或劑量控制以及適用製造設備之一倍縮光罩載物台及/或基板載物台之位置控制。
  5. 如請求項1之方法,其中複數個製造器件係用於該製造程序中,使得該等層中之至少一者使用與其他層不同之一製造器件來施加,且該等校正係關於機器匹配。
  6. 如請求項5之方法,其中該複數個製造器件包含用於製造一第一層之一第一製造器件及用於製造一第二層之一第二製造器件,該方法進一步包含: 獲得與該第一製造器件相關聯之一第一不可校正分量; 獲得與該第二製造器件相關聯之一第二不可校正分量;及 基於該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定一匹配指示符,該匹配指示符使用該第一製造器件及該第二製造器件特性化一處理品質。
  7. 如請求項6之方法,其中該第一不可校正分量包含在與該第一製造器件相關聯之在運算上導出之高密度第一量測資料內,且該第二不可校正分量包含在與該第二製造器件相關聯之在運算上導出之高密度第二量測資料內。
  8. 如請求項7之方法,其中該第一量測資料及第二量測資料各自包含關於複數個不同資料域之資料,使得該匹配指示符特性化關於該複數個資料域中之每一者之一處理品質。
  9. 如請求項8之方法,其中該複數個資料域包含疊對、焦點、臨界尺寸、任何其他尺寸、劑量中之兩者或多於兩者。
  10. 如請求項8之方法,其中該匹配指示符包含自該第一不可校正分量及第二不可校正分量判定之貢獻指示符之一組合,該組合包含用於每一資料域之一貢獻指示符。
  11. 如請求項6之方法,其包含針對來自大於兩個之複數個微影設備之第一微影設備及第二微影設備的不同組合判定一匹配指示符。
  12. 如請求項11之方法,其包含基於用於不同組合之該等匹配指示符決定哪一微影設備應替換另一微影設備。
  13. 如請求項6之方法,其中該等獲得及判定一匹配指示符步驟經每層地執行以判定一或多個針對層之匹配指示符。
  14. 如請求項6之方法,其中該匹配指示符包含用於微影設備之不同組合之所有層的一橫越堆疊良率指示符。
  15. 一種用於判定用於控制經組態以在一製造程序中將產品結構提供至複數個層中之一基板之至少一個製造設備的校正之處理器件,該處理器件經組態以執行如請求項1之方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI752612B (zh) * 2019-09-12 2022-01-11 荷蘭商Asml荷蘭公司 決定微影匹配性能
TWI809696B (zh) * 2021-02-09 2023-07-21 普思半導體股份有限公司 微影圖案疊對校正方法、光罩圖案產生方法,及系統

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3495888A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-12 ASML Netherlands B.V. Method for controlling a lithographic apparatus and associated apparatuses
US12276919B2 (en) 2019-08-20 2025-04-15 Asml Netherlands B.V. Method for controlling a semiconductor manufacturing process
EP3796087A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-24 ASML Netherlands B.V. Determining lithographic matching performance
CN115066657B (zh) * 2020-02-12 2025-05-23 Asml荷兰有限公司 用于控制制造过程的方法和关联设备
CN115104067B (zh) * 2020-02-14 2025-07-29 Asml荷兰有限公司 确定光刻匹配性能
US11137673B1 (en) * 2020-04-24 2021-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. EUV exposure apparatus, and overlay correction method and semiconductor device fabricating method using the same
CN116157744A (zh) * 2020-07-22 2023-05-23 Asml荷兰有限公司 用于控制制造工艺的方法和相关联的装置
EP4632488A1 (en) 2024-04-09 2025-10-15 ASML Netherlands B.V. A method of lithography and associated apparatuses

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4022374B2 (ja) * 2001-01-26 2007-12-19 株式会社ルネサステクノロジ 半導体デバイスの製造方法およびそのシステム
JP2006011177A (ja) 2004-06-28 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd 反射表皮材
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
KR101274828B1 (ko) * 2006-01-30 2013-06-13 가부시키가이샤 니콘 처리 조건 결정 방법 및 장치, 표시 방법 및 장치, 처리 장치, 측정 장치 및 노광 장치, 기판 처리 시스템 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 정보 기록 매체
GB0612805D0 (en) * 2006-06-28 2006-08-09 Xact Pcb Ltd Registration system and method
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
US20090168034A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Jens Staecker Methods and Apparatus of Manufacturing a Semiconductor Device
NL1036597A1 (nl) 2008-02-29 2009-09-01 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
JP2010103476A (ja) * 2008-09-25 2010-05-06 Canon Inc 位置合わせ装置及び露光装置
US8867018B2 (en) * 2009-02-10 2014-10-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and system for improved overlay correction
NL2004094A (en) 2009-02-11 2010-08-12 Asml Netherlands Bv Inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and inspection method.
NL2004234A (en) * 2009-02-26 2010-08-30 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
JP5545782B2 (ja) 2009-07-31 2014-07-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置の焦点測定方法、散乱計、リソグラフィシステム、およびリソグラフィセル
NL2005192A (en) 2009-08-24 2011-02-28 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, device manufacturing method and substrate.
NL2005997A (en) * 2010-02-19 2011-08-22 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
NL2007176A (en) 2010-08-18 2012-02-21 Asml Netherlands Bv Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method.
KR101492205B1 (ko) 2010-11-12 2015-02-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 디바이스 제조 방법
US20120244461A1 (en) 2011-03-25 2012-09-27 Toshiba America Electronic Components, Inc. Overlay control method and a semiconductor manufacturing method and apparatus employing the same
WO2013143814A1 (en) 2012-03-27 2013-10-03 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method
NL2010458A (en) 2012-04-16 2013-10-17 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, substrate and device manufacturing method background.
NL2010734A (en) 2012-05-29 2013-12-02 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, substrate, lithographic system and device manufacturing method.
US9123583B2 (en) * 2013-07-12 2015-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Overlay abnormality gating by Z data
CN105900016B (zh) * 2013-12-05 2018-02-13 Asml荷兰有限公司 用于测量衬底上的结构的方法和设备、用于误差校正的模型、用于实施这样的方法和设备的计算机程序产品
JP6521223B2 (ja) * 2015-02-25 2019-05-29 株式会社ニコン リソグラフィ装置の管理方法及び装置、並びに露光方法及びシステム
KR20170120153A (ko) * 2015-03-13 2017-10-30 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 방법 및 리소그래피 장치
EP3343294A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-04 ASML Netherlands B.V. Lithographic process & apparatus and inspection process and apparatus
US10520829B2 (en) * 2017-09-26 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Optical proximity correction methodology using underlying layer information
US11860549B2 (en) * 2018-06-19 2024-01-02 Asml Netherlands B.V. Method for controlling a manufacturing apparatus and associated apparatuses
EP3637186A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-15 ASML Netherlands B.V. Method of calibrating a plurality of metrology apparatuses, method of determining a parameter of interest, and metrology apparatus
US11137673B1 (en) * 2020-04-24 2021-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. EUV exposure apparatus, and overlay correction method and semiconductor device fabricating method using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI752612B (zh) * 2019-09-12 2022-01-11 荷蘭商Asml荷蘭公司 決定微影匹配性能
US12306545B2 (en) 2019-09-12 2025-05-20 Asml Netherlands B.V. Determining lithographic matching performance
TWI809696B (zh) * 2021-02-09 2023-07-21 普思半導體股份有限公司 微影圖案疊對校正方法、光罩圖案產生方法,及系統

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Publication number Publication date
EP3495889A1 (en) 2019-06-12
US20200278614A1 (en) 2020-09-03
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KR102492186B1 (ko) 2023-01-27
KR20200077592A (ko) 2020-06-30
WO2019110238A1 (en) 2019-06-13

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