CN103782238B - 确定聚焦位置修正的方法、光刻处理元和器件制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于确定光刻投影设备的聚焦位置校正量的方法和相关设备。所述方法包括：在测试衬底上曝光多个全局校正场，每个全局校正场包括多个全局校正标记，且每个校正标记被用在其上的倾斜的聚焦位置偏置曝光；测量多个全局校正标记中的每个全局校正标记的依赖于聚焦位置的特性，以确定场间聚焦位置变化信息；和根据所述的场间聚焦位置变化信息来计算场间聚焦位置校正量。

Description

确定聚焦位置修正的方法、光刻处理元和器件制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年8月31日申请的美国临时申请61/529,586的权益，并且通过引用将其全部内容并入到本文中。

技术领域

本发明涉及能够用于例如通过光刻技术制造器件中的检查方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上（通常应用到所述衬底的目标部分上）的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路（IC）的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯）上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料（抗蚀剂）层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向（“扫描”方向）扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

为了监控光刻过程，图案化的衬底的参数被测量。参数可以包括例如在图案化的衬底中或图案化的衬底上的连续的层之间的重叠误差和已显影的光致抗蚀剂的临界线宽。这种测量可以在产品衬底和/或专门的量测目标上被执行。具有多种用于进行对在光刻过程中所形成的微观结构的测量的技术，包括扫描电子显微镜和各种专门工具的使用。一种快速且非侵入形式的专门的检查工具是散射仪，在该散射仪中辐射束被引导到衬底表面上的目标上，散射或反射束的性质被测量。通过比较在已经被衬底反射或散射之前和之后的束的性质，可以确定衬底的性质。这例如可以通过比较反射束和与已知的衬底性质相关的已知测量结果库中所存储的数据来完成。两种主要类型的散射仪是已知的。分光镜散射仪将宽带辐射束引导到衬底上并测量散射到特定的窄角度范围中的辐射的光谱（作为波长的函数的强度）。角度分辨的散射仪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。

在使用光刻过程的器件制造中，每一掩模图案典型地被正焦地投影到目标部分上。在实践中，这意味着衬底的目标部分被定位在被投影系统投影的空间图像的最佳焦平面中。随着光刻术中的临界尺寸（CD）（即变化将导致特征的物理性质的不期望的变化的特征的尺寸，诸如晶体管的栅极宽度）减小，在衬底上以及衬底之间的聚焦位置的一致性变得越来越重要。

使用对准系统监控聚焦已经被提出且涉及在各个不同的聚焦设置下相对于正常的对准标记在已知的位置（即，衬底相对于投影系统的位置）印刷聚焦位置敏感的对准标记。这些聚焦位置敏感的标记相对于正常的对准标记的位置被测量，表示聚焦误差的对准偏置（AO）可以被确定。

一种验证光刻工具的聚焦控制的品质的方式是通过使用调平验证测试（LVT）。LVT测试使用专门的掩模版，该专门的掩模版在顶部具有胶粘的玻璃楔，以在双远心透镜上局部地产生非远心的照射。这种非远心的照射用于导致在x、y上的横向偏移，作为定位在玻璃楔下方的XPA对准标记的空间图像的离焦z的函数。通过测量该离焦标记相对于XPA参考标记（在顶部没有楔的情况下被成像）的对准偏移，在曝光时刻的离焦可以被确定。

LVT测试的主要缺点是晶片的读出是通过光刻工具自身上所设置的对准系统来完成的，由此减小了制造所利用的时间。

通过引用包含在本文中的US2009/013539提出了另一种测量聚焦位置的方法，所述方法包括具有多个验证场的测试衬底的曝光。每个验证场包括多个验证标记，验证场被使用预定的聚焦位置偏置FO曝光。在显影之后，每一个验证标记的对准偏置被测量且使用转置的聚焦曲线转换成离焦数据。这种方法可能导致聚焦位置对对准偏移的灵敏度比LVT高达50倍（通常dX,Y/dZ=20）。

将期望确定更好的聚焦位置校正量，其解决了现有技术中的一个或更多的问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种确定用于光刻投影设备的聚焦位置校正量的方法，所述方法包括：测量测试衬底上的多个全局校正标记中的每一个的依赖于聚焦位置的特性，以确定场间聚焦位置变化信息；和根据所述场间聚焦位置变化信息计算场间聚焦位置校正量；其中所述全局校正标记布置在多个全局校正场中，每个全局校正场被用在其上的倾斜的聚焦位置偏置曝光。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于确定用在光刻投影过程中的聚焦位置校正量的光刻单元，所述设备包括：光刻设备，能够操作以每一个上的倾斜的聚焦位置偏置曝光多个全局校正场，每个全局校正场包括在测试衬底上的多个全局校正标记；检查设备，能够操作以测量用于所述多个全局校正标记中的每一个全局校正标记的依赖于聚焦位置的特性；和处理器，能够操作以根据所述被测量的依赖于聚焦位置的特性确定场间聚焦位置变化信息和根据所述场间聚焦位置变化信息计算场间聚焦位置校正量。

根据本发明的另一方面，提供了一种确定用于光刻投影设备的聚焦位置校正量的方法，所述方法包括：测量测试衬底上的多个场内校正标记中的每一个场内校正标记的依赖于聚焦位置的特性，其中所述场内校正标记布置在多个场内校正场中，所述场内校正标记已经使用变化的聚焦位置曝光；根据所述被测量的依赖于聚焦位置的特性来确定用于每一场内的校正标记位置的场内聚焦位置变化信息；和根据所述场内聚焦位置变化信息计算所述场内聚焦位置校正量；其中所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括考虑向上扫描向下扫描作用，由此被测量的参数显示了在光刻过程期间依赖于扫描方向的变化。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

图1示出了一种光刻设备；

图2示出了光刻单元或簇；

图3示出第一散射仪；

图4示出第二散射仪；

图5示出能够用在本发明的实施例中的掩模版；

图6示出了已经用倾斜的场曝光的衬底；

图7显示了Ry倾斜如何引入作为所述场内的X位置的函数的场的两个特定行的标记的Z高度位置的示例；

图8显示测量的中间CD对一个场的两行标记的聚焦位置偏置的图表；

图9示出用于确定多个场的平均跨场的印迹的步骤；

图10示出了根据本发明的一个实施例的可以如何将已计算的跨晶片的印迹或场内的印迹用于补偿在侧壁角（SWA）测量中的过程或掩模版相关的影响；和

图11a、11b和11c是根据本发明的实施例的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出一种光刻设备。所述设备包括：

-照射系统（照射器）IL，配置用于调节辐射束B（例如，紫外（UV）辐射或深紫外（DUV）辐射）；

-支撑结构（例如掩模台）MT，构造用于支撑图案形成装置（例如掩模）MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；

-衬底台（例如晶片台）WT，构造用于保持衬底（例如涂覆有抗蚀剂的晶片）W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和

-投影系统（例如折射式投影透镜系统）PL，所述投影系统PL配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C（例如包括一根或多根管芯）上。

所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。

所述支撑结构支撑图案形成装置，即承载所述图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上（例如相对于投影系统）。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符（例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征）。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示（LCD）面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，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、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所示的，所述设备是透射型的（例如，采用透射式掩模）。替代地，所述设备可以是反射型的（例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模）。

所述光刻设备可以是具有两个（双台）或更多衬底台（和/或两个或更多的掩模台）的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。

光刻设备还可以是至少一部分衬底可以被相对高折射率的液体（例如水）覆盖、以便填充投影系统和衬底之间的空间的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如在掩模和投影系统之间。在本领域中公知，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。如在此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体（例如当该源为准分子激光器时）。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分（例如当所述源是汞灯时）。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围（一般分别称为σ-外部和σ-内部）进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在支撑结构（例如，掩模台MT）上的所述图案形成装置（例如，掩模MA）上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。在已经穿过掩模MA之后，所述辐射束B通过投影系统PL，所述投影系统PL将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF（例如，干涉仪器件、线性编码器、2D编码器或电容传感器）的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器（图1中未明确示出）用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块（粗定位）和短行程模块（精定位）的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下（与扫描器相反），所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间（这些公知为划线对齐标记）中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

可以将所述设备用于以下模式中的至少一种中：

1．在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上（即，单一的静态曝光）。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2．在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上（即，单一的动态曝光）。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PL的（缩小）放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度（沿非扫描方向），而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度（沿所述扫描方向）。

3．在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置（例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列）的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

如图2所示，光刻设备LA形成了光刻单元LC的一部分，有时也称为光刻单元或簇，其还包括用于在衬底上执行曝光前和曝光后的过程的设备。传统地，这些包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影已曝光的抗蚀剂的显影器DE、激冷板CH和焙烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1,I/O2拾取衬底，在不同的处理设备之间移动它们，且将它们传输至光刻设备的进料台LB。这些装置经常统称为轨道，处在轨道控制单元TCU的控制下，该轨道控制单元自身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统还经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。因此，不同的设备可以被操作以最大化生产率和处理效率。

为了使光刻设备所曝光的衬底被正确地且一致地曝光，期望检查已曝光的衬底，以测量诸如随后的层之间的重叠误差、线宽、临界尺寸（CD）等性能。如果检测到误差，则可以对随后的衬底的曝光进行调整，尤其是如果能够足够快且足够早进行检查以至于同一批次的其他衬底仍然将被曝光。另外，已经曝光的衬底可以被剥离和重新加工（提高产率）或丢弃，由此避免在已知有缺陷的衬底上执行曝光。在仅衬底的一些目标部分是有缺陷的情形中，可以仅在是良好的那些目标部分上执行另外的曝光。

检查设备用于确定衬底的性质，尤其是，确定不同的衬底的性质或同一衬底的不同层的性质从层至层如何变化。检查设备可以集成到光刻设备LA或光刻单元LC中，或可以是独立的装置。为了实现最快速的测量，期望检查设备测量紧接在曝光之后的已曝光的抗蚀剂层的性质。然而，抗蚀剂中的潜像具有非常低的对比度（抗蚀剂的已经被辐射曝光的部分和没有被辐射曝光的部分之间的折射率仅具有非常小的差别），不是所有的检查设备都具有充足的灵敏度以对潜像进行有用的测量。因此，可以在曝光后焙烤步骤（PEB）之后进行测量，曝光后焙烤步骤通常是在已曝光的衬底上执行的第一步骤且增加了抗蚀剂的已曝光的和未曝光的部分之间的对比度。在这一阶段，抗蚀剂中的图像可以被称为半潜在的。还可以对已显影的抗蚀剂图像进行测量（在此时抗蚀剂的已曝光的或未曝光的部分已经被移除）或在诸如蚀刻等图案转移步骤之后。后者的可能性限制了带缺陷的衬底的重新加工的可能性，但是可以仍然提供有用的信息。

图3显示了可以用在本发明中的散射仪。其包括宽带（白光）辐射投影器2，该辐射投影器2将辐射投影到衬底W上。被反射的辐射被通至分光计检测器4，其测量光谱反射辐射的光谱10（作为波长的函数的强度）。根据该数据，形成检测到的光谱的结构或轮廓可以通过处理单元PU重建，例如通过严格耦合波分析和非线性回归，或通过与在图3的底部所显示的模拟光谱的库进行比较。通常，为了重建，所述结构的一般形式是已知的，一些参数被依据制造所述结构的过程的知识假定，仅使得所述结构的几个参数根据散射测量数据确定。这样的散射仪可以配置成正入射的散射仪或斜入射散射仪。

可以与本发明一起使用的另一散射仪在图4中显示。在该装置中，由辐射源2发射的辐射被使用透镜系统12准直，且透射穿过干涉滤光片13和偏振片17，被部分反射的表面16反射，且经由显微物镜15聚焦到衬底W上，该显微物镜15具有高的数值孔径（NA），优选地至少0.9，更加优选地是至少0.95。浸没式散射仪可以甚至具有超过1的数值孔径的透镜。被反射的辐射之后透射通过部分反射表面16进入到检测器18中，用于使散射光谱被检测。检测器可以定位在后投影光瞳平面11中，其处于透镜系统15的焦距处，然而，光瞳平面可以替代地用辅助的光学装置（未显示）再次成像到检测器上。光瞳平面是辐射的径向位置限定入射角且角位置限定了辐射的方位角的平面。检测器优选地是两维检测器，使得衬底目标30的两维角散射光谱可以被测量。检测器18可以例如是CCD或CMOS传感器的阵列，且可以使用例如每帧40毫秒的积分时间。

参考束通常被用于例如测量入射辐射的强度。为此，在辐射束入射到分束器16上时，辐射束的一部分被透射朝向参考反射镜14通过分束器，作为参考束。参考束之后被投影到同一检测器18的不同部分上或可替代地投影到不同的检测器（未显示）上。

一组干涉滤光片13是可利用的，以选择在例如405-790nm或甚至更低的范围内的感兴趣的波长，诸如200-300nm。干涉滤光片可以是可调谐的，而不是包括一组不同的滤光片。可以使用光栅替代干涉滤光片。

检测器18可以测量在单一波长（或窄波长范围）的散射光的强度，在多个波长处的独立的强度或在波长范围上积分的强度。另外，检测器可以独立地测量横向磁偏振光和横向电偏振光的强度和/或横向磁和横向电偏振光之间的相差。

使用宽带光源（即具有宽范围的光频率或波长并因此具有宽范围的颜色的宽带光源）是可行的，其提供大的集光率，从而允许混合多个波长。在宽带中的多个波长优选地每个具有Δλ的带宽和至少Δλ的间距（即两倍带宽）。多个辐射源可以是扩展的辐射源的不同部分，其被使用光纤束分割。以这种方式，角度分辨的散射光谱可以并行地在多个波长处被测量。3-D光谱（波长和两个不同的角度）可以被测量，其包括比2-D光谱更多的信息。这允许测量更多的信息，其增加了量测过程的鲁棒性。这在EP1,628,164A中被更加详细地描述。

衬底W上的目标30可以是1-D光栅，其被印刷成使得在显影之后条纹被由固体抗蚀剂线形成。目标30可以是2-D光栅，其被印刷成使得在显影之后，光栅由实体抗蚀剂柱或抗蚀剂中的过孔形成。条纹、柱或过孔可以可替代地被蚀刻到衬底中。该图案对光刻投影设备（尤其是投影系统PL）中的色差敏感，照射对称度和这样的像差的出现将证明它们自身在所印刷的光栅中的变化。因此，所印刷的光栅的散射测量数据被用于重建光栅。1-D光栅的参数（诸如线宽和形状）或2-D光栅的参数（诸如柱或过孔的宽度或长度或形状）可以被输入到重建过程，该重建过程由处理单元PU依据印刷步骤和/或散射测量过程的知识执行。

已经研发出多种用于根据由角度分辨的散射仪得到的中间CD（Mid-CD）和侧壁角（SWA）的测量结果来确定光刻设备的聚焦位置校正量的方法。这些方法可以显示出对于光刻过程中的过程变化是敏感的。结果，Mid-CD、SWA、抗蚀剂高度和底部抗反射涂层厚度参数中的遗留的印迹可以被高度相关联，使得这些参数中的一个的变化在与这些参数中的另一参数的变化相比较时可以在所形成的光谱中产生非常相似的变化。当监控和控制光刻过程时，这可以导致明显的跨晶片的聚焦位置印迹（小于10nm），其导致了不正确的聚焦位置校正。另外，这些方法不可能用于EUV系统。由于用于EUV分辨的薄抗蚀剂，SWA不能用当前一代的散射仪精确地测量。

本文所公开的方法基于波桑（Bossung）顶点（Bossung-top）的局部确定。这是通过已知的聚焦位置偏置的Mid-CD曲线的响应的顶点。典型地，这是对称的抛物线曲线。在Bossung顶点周围，聚焦位置灵敏度是最小的。因此，这一点通常被认为是最佳聚焦位置。提出将聚焦位置校正分割为全局的跨晶片的聚焦位置校正和平均的跨场的聚焦位置校正。

图5显示掩模版100的示例，其可以用于在执行此处公开的方法时曝光在测试晶片上的场。掩模版包括多个聚焦位置敏感标记（Mk1至Mk247；通过示例的方式标记了Mkl,Mkl3,Mk66,Mk78,Mk235和Mk247）。每一标识典型地包括水平和垂直的条纹。结构中的条纹可以具有一范围的线宽和节距尺寸。由于结构的特定尺寸，条纹的线宽（和因此Mid-CD）根据熟知的Bossung原理将是聚焦位置敏感的。

图6显示根据本发明的实施例的测试晶片200，其多个场210（被称为全局的校正场）被曝光。为了执行全局的跨晶片的聚焦位置校正，这些全局的校正场被使用具有每一场的预定的Ry倾斜（也就是场围绕Y轴线的旋转）的偏置的掩模版100来曝光。大多数或全部晶片被用这种方式曝光。所述倾斜导致全局的校正场内的成行的标记在不同的聚焦高度处被曝光。所述倾斜由图6中的每一场的阴影示出。

图7显示了一特定行（线300a）中的标记Mkl-Mkl3的Z位置和另一特定行（线300b）中的标记Mk66-Mk78的Z位置的示例，显示为X-位置的函数。每一绘出的点表示标识。Ry倾斜导致了该场的晶片表面（对应于线300a和300b）相对于像平面310的有效倾斜。透镜320的一部分被显示，限定了像平面310的位置。晶片W围绕Y轴线的Ry倾斜将在不同的X位置处引入每一行全局的校正场中的标记(即Mkl-Mkl3,Mkl4-Mk26....Mk234-Mk247)的Z离焦。

图8显示对于图7的两个单行的标记的被测量的Mid-CD的图表。在所述倾斜的场内，每一标记的行的最佳聚焦位置被通过拟合穿过被测量的Mid-CD值的平滑的抛物（Bossung）曲线400a、400b以及确定所述曲线相对于曝光的行的中心轴线的顶点的位置来确定。Bossung的顶点的位置是所述行的最佳聚焦位置偏置。每一行的最佳聚焦位置偏置值都被模型化（例如通过使用多项式）来确定平滑的跨晶片的印迹。该印迹的所述可校正的部分可以用于控制光刻设备的跨晶片的聚焦位置行为。

当然，Rx倾斜可以被应用至全局校正场，而不是所示出的Ry倾斜，导致了标记的列在不同的高度处被曝光，且被绘成Bossung曲线。

图9示出了现在可以如何确定平均的跨场的印迹。多个场内的校正场500（此处示出了13个校正场，纯粹是通过举例的方式）被曝光到与之前用全局校正场曝光的晶片相同的晶片上，每个场内的校正场具有不同的聚焦位置偏置（聚焦位置蜿蜒（focus meander））。优选地，场内校正场被用相对于全局校正场的小的偏移曝光。所述偏移防止了各自类型的场中的标记重叠。

被测量的Mid-CD对聚焦位置偏移响应曲线510a、510b可以针对于 每一标记位置被确定，即一个曲线可以描绘来自所有场的每一标记Mkl3 的所有测量。在所示的示例中，曲线510a显示出标记Mk52的曲线，曲 线510b显示标记Mkl3的曲线。每一曲线之后对于根据上文所述的方法 确定的跨晶片的印迹的效应被校正。这一被校正的曲线的顶点的位置反 映了标记的离焦。所有所得到的场内的聚焦位置值可以之后被用光刻设 备的场内校正表（correctables）模型化，以便于获得所需要的校正。

重要的是注意到，图8的场间和图9的场内校正可以以与上文所述的恰好相反的方式被同样地执行。在这样的情形中，场内印迹可以首先被确定，之后用于校正使用倾斜的场所获得的场间印迹。

图10示出了在另一实施例中如何将上述的所计算的跨晶片的印迹或场内印迹用于补偿与侧壁角（SWA）测量中与过程或掩模版相关的影响。在上图表中，其可以与图8或图9的图表相同，图线600a、600b的Bossung顶点被针对于每一行/列/标记等来确定，由此显示了最佳聚焦位置。下图表显示SWA是在曝光期间所使用的聚焦位置的函数，因此SWA测量可以用于推导出聚焦位置。显示出的两个图线610a、610b分别对应于图线600a、600b。图表610a上的点620a是使用图线600a确定的最佳聚焦位置处。应当理解，在每一Bossung顶点（最佳聚焦位置）处的SWA应当是相同的，因此SWA图线610b应当穿过点620b。在这一示例中，其不是这样，差别标记为630。这些差别表示过程或掩模版误差，图表620b可以因此被校正。

可以在跨晶片的印迹正在被确定的同时从倾斜的场进行SWA测量。这具有节省测量时间的优点。然而，更好的精度（以时间为代价）可以在对于SWA测量来说没有倾斜的情况下通过使用偏移的场来获得。

这一实施例实现了跨晶片和包括边缘场的场的密集的聚焦位置表征。SWA测量响应曲线可以被更加精确地固定在最佳聚焦位置周围。

可得出，相比于当前的Mid-CD和SWA聚焦位置确定技术，Bossung顶点确定对于处理光刻过程的过程变化和指示散射仪传感器之间的微小差别的灵敏度是低得多的。因此，可以建立使光刻设备的聚焦位置印迹合格的更加鲁棒性的方式。与已有的方法（诸如LVT和FOCAL）的相关性可以显示在纳米水平上。所述的Mid-CD实施例还具有朝向EUV光刻过程的延伸性。

在特定的系统上具有硬件问题（由栅格板形成），其导致了四个能够识别的象限，在其中对于每一象限导致了特定的聚焦位置误差。该误差被称为栅格板聚焦位置偏置，导致了存在对于每一象限不同的聚焦位置偏置。因为这在模型化期间未被考虑，所以所述拟合将尝试将这些聚焦位置偏置部分地归因于场间模型和部分地归因于正在被模型化的Bossung曲线，剩余的被转存为（dump into）拟合残差。

另外，当前的场间模型可能不容易考虑向上扫描向下扫描（scan-up-scan-down）效应（或称为向前向后扫描效应）。如之前描述的扫描器倾向于在相反的方向上扫描每一随后的场，以便降低整个扫描时间和增加生产率。然而，硬件和控制回路的滞后可能导致了已知为向上扫描向下扫描效应（′scan-up-scan-down(SUSD)effect′），由此被向上扫描（或称为向前扫描）的场的一些参数可能能够被测量成不同于向下扫描（或称为向后扫描）的场的那些参数。这一SUSD效应可以被认为场内效应。为了考虑SUSD效应，数据需要被分割成两个单独的部分，所述模型化在半个数据组上执行两次。这一策略导致了极大地降低了扫描效应的精度（因为在所述模型中的数据点的数量和自由度的比被急剧地减小）。

另一实施例的目的是解决上文的问题。这一实施例使用全场的随机聚焦位置曝光矩阵（FEM）。在这样的实施例中，场被用每一场的（伪）随机的（不是真正随机的，而是根据旨在实现将被获取的所有参数之间的最佳的可能的解耦的规则）聚焦位置和剂量设置在单个层上曝光。这与使用倾斜的场（图6和7）或蜿蜒的场（图9-系统的FEM）的上文描述的实施例形成对照。倾斜的场在这一实施例中未被使用，这是因为需要在所有的场内点上对mid-CD进行插值。在晶片上的邻近场表示Bossung上的邻近点的情况下的系统的FEM未被使用，这是因为任何跨晶片的CD变化（例如径向印迹）将立即与Bossung交叉关联，并导致了“最佳聚焦位置”的误差。

全场随机的FEM通过以下因素被干扰/变形：

-跨晶片的CD变化

-场内聚焦位置变化（一种类型的晶片均值）

-栅格板聚焦位置偏置

-上下扫描效应（在所有场上的平均值）

为了清理Bossungs（和减少拟合残差）并通知客户过程品质，这些效应被模型化和报告。

场间Bossung拟合可以具有线性模型，诸如：

${\mathrm{CD}}_{(i,j)}=\underset{\mathrm{nx}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{ny}=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{nx},\mathrm{ny}}\·x^{\mathrm{nx}}\·y^{\mathrm{ny}}+\underset{f=0}{\overset{F_{\max }}{\mathrm{\Σ}}}\underset{d=0}{\overset{D_{\max }}{\mathrm{\Σ}}}{c}_{f,d}{F}^f\·{\left(\frac{1}{D}\right)}^d$ （等式1）

第一项是场间分量，其描述了跨晶片的CD变化（对于所有Bossung曲线，系数是相同的）。将非常简单的多项式用于所述第一项。替代者包括泽尼克多项式（或其他径向多项式）或径向基础函数。第二项描述了Bossung曲线（每一场内位置不同的系数）。注意到，对于每一场内位置模型化单独的Bossung，x和y表示晶片的坐标，F和D表示在晶片上的给定的x和y坐标处的聚焦位置和剂量。

为了更好地说明向上扫描向下扫描效应和栅格板聚焦位置偏置，提出将聚焦位置项F扩展成：

$F={\stackrel{\‾}{F}}_{i,j}-F_{i,j}\↑\↓-G(x,y)$ （等式2）

其中：是在场内位置（i，j）处的平均的场内聚焦位置偏置，F_i，j↑↓是在场内位置（i，j）处的向上扫描向下扫描的差别，G(x,y)是栅格板偏置模型。

以简单的形式，栅格板偏置模型可以是：

$G(x,y)=\underset{q=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{\α}=0}{\overset{A}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{\β}=0}{\overset{B}{\mathrm{\Σ}}}{H}^q(x,y)\·g_{\mathrm{\α},\mathrm{\β}}^q\·x^{\mathrm{\α}}\·y^{\mathrm{\β}}$ （等式3）

在这一示例中，滤光片H用于过滤一象限（因此依赖于x和y），表示依赖于在象限q中的x和y的模型的系数。这仅是一种实施方式选择，其他的模型可能是更加适合的。

在上述的方法中（例如关于图5-9所述的那些方法中），方法流程是相对简单的，如图11a所示。所述模型被应用于数据，并返回了结果。通过对比，本实施例的方法流程采用两步骤的方法。这是需要的，因为非线性的方案是更加复杂的，且可能不能容易地处理大量的自由度。

图11b和11c分别是本实施例的第一步骤和第二步骤的流程图。在第一步骤中，采用了该数据的一子集，依据其下述同时是拟合对象：场间CD变化、栅格板聚焦位置偏置以及在有限数量的场内位置上的有限数量的（例如16个的）Bossungs。一旦确定了通用的参数（场间CD、栅格版偏置），则这些结果可以用于获得更加精确的Bossungs（典型地不同的目标CD/节距），其在更加稠密的栅格（例如13X7=91个场内点）上被测量。第二步骤的问题在复杂性上已经被降低，且能够直接地解决，同时还考虑了向上扫描向下扫描效应。

根据本发明的另外的实施例设置在下方的编号的方面中：

1.一种确定用于光刻投影设备的聚焦位置校正量的方法，所述方法包括：

测量在测试衬底上的多个全局校正标记中的每一个全局校正标记的依赖于聚焦位置的特性，以确定场间聚焦位置变化信息；和

根据所述场间聚焦位置变化信息计算场间聚焦位置校正量；

其中所述全局校正标记布置在多个全局校正场中，每个全局校正场已被以在其上的倾斜的聚焦位置偏置曝光。

2.根据方面1所述的方法，其中所述全局校正场已经在基本上整个测试衬底表面上被曝光。

3.根据方面1或2所述的方法，其中所述倾斜的聚焦位置偏置都围绕位于同一轴向方向上的轴线倾斜。

4.根据方面3所述的方法，其中所述倾斜的聚焦位置偏置在围绕所述轴线的不同的方向上倾斜。

5.根据前述方面中任一方面所述的方法，其中所述全局校正标记布置在每一全局校正场中的子集中，且所述倾斜的聚焦位置偏置使得对于每一子集，每一全局校正标记已经被以不同的聚焦位置偏置曝光，所述聚焦位置偏置沿着所述子集大致线性地变化；和

针对于所述子集中的每一个子集确定优化的聚焦位置。

6.根据方面5所述的方法，其中对于每一子集的优选的聚焦位置通过以下步骤来确定：针对所述全局校正标记的曝光聚焦位置偏置绘制被包括在所述子集中的每一全局校正标记的每一被测量的依赖于聚焦位置的特性，并且确定在什么位置处对所述依赖于聚焦位置的特性的聚焦位置灵敏度是最小的。

7.根据方面5或6所述的方法，其中所述子集包括全局校正标记的行或列。

8.根据方面5、6或7所述的方法，其中所述被确定的优选的聚焦位置值被一起模型化，以找出所述场间聚焦位置校正量。

9.根据方面5-8中任一方面所述的方法，其中所述方法包括根据所述测试衬底测量侧壁角数据，和

根据所述侧壁角测量结果确定聚焦位置测量结果，其中所述聚焦位置测量结果使用所述场间聚焦位置校正量来校正。

10.根据方面9所述的方法，包括以下步骤：

假定在每一被确定的优化的聚焦位置值处的所述侧壁角值在校正所述聚焦位置测量结果时都大致相等。

11.根据前述任一方面所述的方法，包括：以在每一测试衬底上的倾斜的聚焦位置偏置来曝光在测试衬底上的所述多个全局校正场的初始步骤。

12.根据前述任一方面所述的方法，还包括确定场内聚焦位置校正量。

13.根据方面12所述的方法，其中所述场内聚焦位置校正量通过以下步骤确定：

测量在所述测试衬底上的多个场内校正标记中的每一个场内校正标记的依赖于聚焦位置的特性，以确定场内聚焦位置变化信息；和

根据所述场内聚焦位置变化信息计算所述场内聚焦位置校正量；

其中所述场内校正标记布置在多个场内校正场内，每个场内校正场已经被使用聚焦位置偏置曝光。

14.根据方面12或13所述的方法，其中所述场间聚焦位置变化信息在确定所述场内聚焦位置校正量时被使用，以便于获得场间和场内效应两者的校正量。

15.根据方面12或13所述的方法，其中所述场内聚焦位置变化信息在确定所述场间聚焦位置校正量时被使用，以便获得场间和场内效应两者的校正量。

16.根据方面13-15中任一方面所述的方法，其中每一场内校正场已经以不同的聚焦位置偏置被曝光。

17.根据方面13-16中任一方面所述的方法，其中所述场内聚焦位置变化信息通过以下步骤确定：

针对于用于所述场内校正标记的曝光聚焦位置偏置来绘制在每一场内校正场中的对应的位置上的每一场内校正标记的每一被测量的依赖于聚焦位置的特性，和

确定在什么位置处对于所述依赖于聚焦位置的特性的聚焦位置灵敏度是最小的。

18.根据方面13-17中任一方面所述的方法，其中每一场内校正场已经以从所述全局校正场的位置偏置被曝光，使得所述全局校正标记和所述场内校正标记不重叠。

19.根据方面13-18中任一方面所述的方法，其中所述方法包括：

从所述测试衬底测量侧壁角数据；和

根据所述侧壁角测量结果确定聚焦位置测量结果；

其中所述聚焦位置测量结果被使用所述场内聚焦位置校正量来校正。

20.根据方面19所述的方法，包括：

确定对于场内校正标记的多个子集中的每一个子集的优化的聚焦位置；和

假定在每一优化的聚焦位置值处的侧壁角值在校正所述聚焦位置测量结果时都基本上相等。

21.根据方面13-20中任一方面所述的方法，包括：曝光在测试衬底上的所述多个场内校正场。

22.根据前述任一方面所述的方法，其中所述依赖于聚焦位置的特性与临界尺寸相关。

23.根据前述任一方面所述的方法，包括：在随后的光刻过程中使用所述被确定的聚焦位置校正量。

24.根据方面23所述的方法，其中确定过程校正量的所有的步骤在独立于光刻工具的检查工具上执行，使得所述过程校正量能够在光刻过程期间被确定。

25.一种用于确定用在光刻投影过程中的聚焦位置校正量的光刻单元，所述光刻单元包括：

光刻设备，能够操作以每一个全局校正场上的倾斜的聚焦位置偏置来曝光多个全局校正场，每个全局校正场包括在测试衬底上的多个全局校正标记；

检查设备，能够操作以测量用于所述多个全局校正标记中的每一个全局校正标记的依赖于聚焦位置的特性；和

处理器，能够操作以根据所述被测量的依赖于聚焦位置的特性确定场间聚焦位置变化信息和根据所述场间聚焦位置变化信息计算场间聚焦位置校正量。

26.根据方面25所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以在基本上整个测试衬底表面上曝光所述全局校正场。

27.根据方面25或26所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以曝光所述全局校正场，使得所述倾斜的聚焦位置偏置都围绕位于同一轴向方向上的轴线倾斜。

28.根据方面27所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以曝光所述全局校正场，使得所述倾斜的聚焦位置偏置围绕所述轴线在不同方向上被倾斜。

29.根据方面25-28中任一方面所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以曝光所述全局校正场，使得所述全局校正标记布置在每一全局校正场中的子集中，所述被倾斜的聚焦位置偏置被使得对于每一子集，每一全局校正标记被用不同的聚焦位置偏置曝光，所述聚焦位置偏置沿着所述子集大致线性地变化；和

所述处理器能够操作以确定所述子集中每一个子集的优化的聚焦位置。

30.根据方面29所述的光刻单元，其中，所述处理器能够操作以通过以下步骤来确定对于每一子集的最优的聚焦位置：针对于所述全局校正标记的曝光聚焦位置偏置来绘制被包括在所述子集中的每一全局校正标记的每一被测量的依赖于聚焦位置的特性，并且确定在什么位置处对所述依赖于聚焦位置的特性的聚焦位置灵敏度是最小的。

31.根据方面29或30所述的光刻单元，其中所述子集包括全局校正标记的行或列。

32.根据方面29、30或31所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以一起模型化所述优化的聚焦位置值，以找出所述场间聚焦位置校正量。

33.根据方面29-32中任一方面所述的光刻单元，其中所述检查设备能够操作以根据所述测试衬底测量侧壁角数据，和

所述处理器能够操作以根据所述侧壁角测量结果确定聚焦位置测量结果，和使用所述场间聚焦位置校正来校正所述聚焦位置测量结果。

34.根据方面33所述的光刻单元，所述处理器能够操作以假定：在每一被确定的优化的聚焦位置值处的所述侧壁角值都大致相等。

35.根据方面25-34中任一方面所述的光刻单元，能够进一步操作以确定场内聚焦位置校正量。

36.根据方面35所述的光刻单元，其中：

所述光刻设备能够操作以在测试衬底上曝光多个场内校正场，每一所述场内校正场包括多个场内校正标记，其中所述场内校正场每个被使用聚焦位置偏置曝光；

所述检查设备能够操作以测量用于所述多个场内校正标记中的每个场内校正标记的依赖于聚焦位置的特性；和

所述处理器能够操作以根据用于所述多个场内校正标记中的每个场内校正标记的所述被测量的依赖于聚焦位置的特性来确定场内聚焦位置变化信息和根据所述场内聚焦位置变化信息来计算所述场内聚焦位置校正量。

37.根据方面35或36所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以使用场间聚焦位置变化信息来确定所述场内聚焦位置校正，以便于获得场间和场内效应两者的校正量。

38.根据方面35或36所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以使用所述场内聚焦位置变化信息确定所述场间聚焦位置校正，以便获得场间和场内效应两者的校正量。

39.根据方面36-38中任一方面所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以用不同的聚焦位置偏置来曝光每一场内校正场。

40.根据方面36-39中任一方面所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以通过以下步骤来确定场内聚焦位置变化信息：

针对于用于所述场内校正标记的曝光聚焦位置偏置来绘制在每一场内校正场中的对应的位置上的每一场内校正标记的每一被测量的依赖于聚焦位置的特性，和

确定在什么位置处对于所述依赖于聚焦位置的特性的聚焦位置灵敏度是最小的。

41.根据方面36-40中任一方面所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以用从所述全局校正场的位置偏置曝光每一场内校正场，使得所述全局校正标记和所述场内校正标记不重叠。

42.根据方面36-41中任一方面所述的方法，其中所述检查设备能够操作以从所述测试衬底测量侧壁角数据；和

所述处理器能够操作以根据所述侧壁角测量结果确定聚焦位置测量结果和使用所述场内聚焦位置校正量校正所述聚焦位置测量结果。

43.根据方面42所述的光刻单元，其中，所述处理器能够操作以：

确定对于场内校正标记的多个子集中的每一个子集的优化的聚焦位置；和

假定在每一优化聚焦位置值处的侧壁角值都基本上相等。

44.根据方面25-43中任一方面所述的光刻单元，其中所述依赖于聚焦位置的特性与临界尺寸相关。

45.一种确定用于光刻投影设备的聚焦位置校正量的方法，所述方法包括：

测量在测试衬底上的多个场内校正标记中的每一个场内校正标记的依赖于聚焦位置的特性，其中所述场内校正标记布置在多个场内校正场中，所述场内校正标记已经使用变化的聚焦位置被曝光；

根据所述被测量的依赖于聚焦位置的特性来确定用于每一场内的校正标记位置的场内聚焦位置变化信息；

根据所述场内聚焦位置变化信息来计算所述场内聚焦位置校正量；其中所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括：考虑向上扫描向下扫描效应，由此被测量的参数显示了光刻过程期间依赖于扫描方向的变化。

46.根据方面45所述的方法，其中所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括：针对于在每一场内位置的平均的场内聚焦位置偏置和在每一场内位置处的向上扫描向下扫描效应所导致的差别来对场内聚焦位置变化信息进行模型化。

47.根据方面45或46所述的方法，其中使用变化的聚焦位置曝光所述场内校正标记包括：以每一场的伪随机的聚焦位置和剂量设置在单个层上曝光所述校正标记。

48.根据方面45-47中任一方面所述的方法，其中所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括：单独考虑由于形成所述光刻设备的一部分的栅格板所引起的栅格板聚焦位置误差。

49.根据方面48所述的方法，其中所述栅格板聚焦位置误差被依据晶片象限引发，所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括：使用滤光片对不同的场内聚焦位置变化信息进行模型化以过滤掉测试衬底的特定的象限。

50.根据方面45-49中任一方面所述的方法，其中所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括以下步骤：

同时将仅用于所述被测量的依赖于聚焦位置的特性的子集的所述聚焦位置校正量的场间分量和仅从所述场内校正场的子集所获得的场内分量进行模型化，以获得通用的场间分量；和

使用所述通用的场间分量和被测量的依赖于聚焦位置的特性的全集，来确定在每一位置处的向上扫描向下扫描效应。

51.根据方面50所述的方法，其中所述被计算的场间分量和所述被测量的依赖于聚焦位置的特性的全集当将在每一场内位置处的平均的场内聚焦位置偏置模型化为Bossung曲线时被使用。

52.根据方面50或51所述的方法，其中所述场间分量包括跨晶片的临界尺寸标志和栅格板聚焦位置误差。

53.根据方面45-49中任一方面所述的方法，其中所述场内聚焦位置变化信息被模型化为Bossung曲线，其中，对于每一场内位置，单独的Bossung曲线被模型化。

54.一种用于确定用于光刻投影过程中的聚焦位置校正量的光刻单元，所述光刻单元包括：

光刻设备，能够操作以在测试衬底上曝光多个场内校正标记，其中所述场内校正标记布置在多个场内校正场中，所述场内校正标记已经被用每个场的剂量设置和伪随机聚焦位置进行曝光；

检查设备，能够操作以测量用于所述多个场内校正标记中每一个的依赖于聚焦位置的特性；和

处理器，能够操作以根据所述被测量的依赖于聚焦位置的特性确定用于每一场内校正标记位置的场内聚焦位置变化信息，和根据所述场内聚焦位置变化信息计算场内聚焦位置校正量；其中所述计算场内聚焦位置校正量的步骤包括考虑向上扫描向下扫描效应，由此被测量的参数显示出在光刻过程期间依赖于扫描方向的变化。

55.根据方面54所述的光刻单元，其中所述处理器还能够操作以针对于在每一场内位置处的平均场内聚焦位置偏置和在每一场内位置处的向上扫描向下扫描效应所造成的差别将场内聚焦位置变化信息进行模型化。

56.根据方面54或55所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以单独考虑由于形成所述光刻设备的一部分的栅格板所引起的栅格板聚焦位置误差。

57.根据方面56所述的光刻单元，其中，所述栅格板聚焦位置误差被依据晶片象限引发，所述处理器能够操作以通过以下步骤来计算所述场内聚焦位置校正量：使用滤光片将不同的场内聚焦位置变化信息模型化以过滤掉测试衬底的特定的象限。

58.根据方面54-57中任一方面所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以：

计算仅用于所述被测量的依赖于聚焦位置的特性的子集的所述聚焦位置校正量的场间分量；和

使用所述被计算的场间分量和被测量的依赖于聚焦位置的特性的全集，来确定在每一位置处的向上扫描向下扫描效应。

59.根据方面58所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以当将在每一场内位置处的平均的场内聚焦位置偏置模型化为Bossung曲线时使用所述被计算的场间分量和被测量的依赖于聚焦位置的特性的全集。

60.根据方面58或59所述的光刻单元，其中所述场间分量包括跨晶片的临界尺寸标志和栅格板聚焦位置误差。

61.根据方面54-57中任一方面所述的光刻单元，其中所述处理器能够操作以将所述场内聚焦位置变化信息模型化为Bossung曲线，其中，对于每一场内位置，单独的Bossung曲线被模型化。

62.一种计算机程序产品，包括在合适的设备上运行时能够操作以执行根据方面1-24中任一方面所述的方法的程序指令。

63.一种计算机程序产品，包括在合适的设备上运行时能够操作以执行根据方面45-53中任一方面所述的方法的程序指令。

尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器（LCDs）、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道（一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具）、量测工具和／或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明的实施例可以用于其他应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外（UV）辐射（例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长）和极紫外（EUV）辐射（例如具有5-20nm的范围内的波长）以及粒子束，诸如离子束或电子束。

在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。

尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式（例如，半导体存储器、磁盘或光盘）。

以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。

Claims (6)

1.一种确定用于光刻投影设备的聚焦位置校正量的方法，所述方法包括：

测量在测试衬底上的多个全局校正标记中的每一个全局校正标记的依赖于聚焦位置的特性，以确定场间聚焦位置变化信息；和

根据所述场间聚焦位置变化信息计算场间聚焦位置校正量；

其中所述全局校正标记布置在多个全局校正场中，每个全局校正场已经被用在其上的倾斜的聚焦位置偏置曝光，

其中，所述依赖于聚焦位置的特性是中间临界尺寸且所述场间聚焦位置变化信息由通过拟合穿过被测量的中间临界尺寸值的平滑的抛物曲线来表示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述全局校正标记布置在每一全局校正场中的子集中，且所述倾斜的聚焦位置偏置使得对于每一子集，每一全局校正标记已经被用不同的聚焦位置偏置曝光，所述聚焦位置偏置沿着所述子集线性地变化；和

针对于每一个所述子集确定优化的聚焦位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中对于每一子集的优化的聚焦位置通过以下步骤来确定：针对于所述全局校正标记的曝光聚焦位置偏置来绘制被包括在所述子集中的每一全局校正标记的每一被测量的依赖于聚焦位置的特性，并且确定在什么位置处对所述依赖于聚焦位置的特性的聚焦位置灵敏度是最小的。

4.一种用于确定用在光刻投影过程中的聚焦位置校正量的光刻单元，所述光刻单元包括：

光刻设备，能够操作以在每一个全局校正场上的倾斜的聚焦位置偏置来曝光多个全局校正场，每个全局校正场包括在测试衬底上的多个全局校正标记；

检查设备，能够操作以测量用于所述多个全局校正标记中的每一个全局校正标记的依赖于聚焦位置的特性；和

处理器，能够操作以根据所述被测量的依赖于聚焦位置的特性来确定场间聚焦位置变化信息和根据所述场间聚焦位置变化信息计算场间聚焦位置校正量，

其中，所述依赖于聚焦位置的特性是中间临界尺寸且所述场间聚焦位置变化信息由通过拟合穿过被测量的中间临界尺寸值的平滑的抛物曲线来表示。

5.根据权利要求4所述的光刻单元，其中所述光刻设备能够操作以曝光所述全局校正场，使得所述全局校正标记被布置在每一全局校正场中的子集中，所述被倾斜的聚焦位置偏置被使得对于每一子集，每一全局校正标记被用不同的聚焦位置偏置曝光，所述聚焦位置偏置沿着所述子集线性地变化；和

所述处理器能够操作以确定所述子集中每一个子集的优化的聚焦位置。

6.根据权利要求5所述的光刻单元，其中，所述处理器能够操作以通过以下步骤来确定对于每一子集的优化的聚焦位置：针对于所述全局校正标记的曝光聚焦位置偏置来绘制被包括在所述子集中的每一全局校正标记的每一被测量的依赖于聚焦位置的特性，并且确定在什么位置处对所述依赖于聚焦位置的特性的聚焦位置灵敏度是最小的。