CN108885414A - 光刻装置、器件制造方法以及相关的数据处理装置和计算机程序产品 - Google Patents

光刻装置、器件制造方法以及相关的数据处理装置和计算机程序产品 Download PDF

Info

Publication number
CN108885414A
CN108885414A CN201780022917.3A CN201780022917A CN108885414A CN 108885414 A CN108885414 A CN 108885414A CN 201780022917 A CN201780022917 A CN 201780022917A CN 108885414 A CN108885414 A CN 108885414A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
pattern
characteristic
correction
clamping
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201780022917.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108885414B (zh
Inventor
H·E·切克利
M·伊什巴士
L·P·范迪克
R·J·F·范哈伦
柳星兰
R·M·琼格布拉特
C·M·阿芬陶诗艾格
R·H·J·奥腾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN108885414A publication Critical patent/CN108885414A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108885414B publication Critical patent/CN108885414B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70783—Handling stress or warp of chucks, masks or workpieces, e.g. to compensate for imaging errors or considerations related to warpage of masks or workpieces due to their own weight
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7034—Leveling

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一种光刻处理，包括：将衬底(W)夹持(CL)到衬底支持件(WT)上；跨被夹持衬底测量(AS)标记的位置；以及使用测量的位置向被夹持衬底施加图案。基于跨衬底测量的位置中的弯曲诱发特性(402、404、406)的识别，在衬底的局部区域中向所施加图案的定位应用校正(WCOR)。在一个实施例中，通过首先使用测量的位置和其他信息(CDAT)推断弯曲衬底(FFW)的一个或多个形状特性来生成校正。然后，基于推断的形状特性，响应于夹持向弯曲衬底的仿真变形应用夹持模型。第三，基于仿真的变形计算所述校正(LCOR)。一些或所有这些步骤可以集成和/或通过查找表来实施。

Description

光刻装置、器件制造方法以及相关的数据处理装置和计算机 程序产品
相关申请的交叉参考
本申请要求2016年2月18日提交的EP申请16156361.4和2017年1月25日提交的EP申请17152954.8的优先权，其全部内容通过引证引入本文。
技术领域
本发明涉及一种光刻装置。本发明还涉及一种使用这种光刻装置制造器件的方法，并且涉及用于实施这种方法的部分的数据处理装置和计算机程序产品。
背景技术
光刻装置是在衬底上(通常在衬底的目标部分上)施加期望图案的机器。例如，光刻装置可用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，图案化器件(备选地，称为掩模或中间掩模)可用于生成将要形成在IC的各个层上的电路图案。该图案被转印到衬底(例如，硅晶圆)上的目标部分(例如，包括一个或多个裸片的一部分)。图案的转印通常经由设置在衬底上的辐射敏感材料(光刻胶)的层上的成像。通常，单个衬底将包含被相继图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进机(其中，通过立即曝光目标部分上的整个图案来照射每个目标部分)以及所谓的扫描机(其中，通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来照射每个目标部分，同时与该方向平行或反平行地扫描衬底)。
光刻处理的关键性能参数是覆盖误差。该误差(通常被称为“覆盖”)是相对于先前层中形成的特征将产品特征置于正确位置的误差。随着器件结构变得越来越小，覆盖规则变得愈加严格。
当前，通过诸如在US2012008127A1中描述的先进工艺控制(APC)的方法和例如在US2013230797A1中描述的晶圆对准模型来控制和校正覆盖误差。这些年已经引入了先进的工艺控制技术，并且使用沿着所应用器件图案施加于衬底的计量目标的测量。检查装置可以与光刻装置分离。在光刻装置内，晶圆对准模型传统地基于衬底上设置的对准标记的对准来应用，测量作为每次图案化操作的准备步骤。当前，对准模型包括更高阶的模型，以校正晶圆的非线性变形。对准模型还可以扩展为考虑其他测量和/或计算效果，诸如图案化操作期间的热变形。
虽然对准模型和先进工艺控制已经大大减少了覆盖，但不是所有的误差都被校正。例如，这些误差中的一些可以是不可校正的噪声，但是其他是理论上使用可用技术可校正的，但实际上从经济角度考虑是不可校正的。此外，可以设想更高阶的模型，但是这会要求更高空间密度的位置测量。对准标记和计量目标占用衬底上的空间并且被置于特定位置，主要在产品区域之间的划线中。非采样区域(例如，印刷IC的区域)中的晶圆栅格的变形可不同于采样区域。为了增加对准标记和覆盖目标的空间密度和/或测量频率，会不利地影响光刻处理的产品(晶圆/小时)和每个衬底上可用的功能器件区域。
在一些处理步骤中，在衬底(例如，晶圆)中引入应力，使得衬底拓扑改变并且导致弯曲(非平坦)形状。弯曲的晶圆例如会采用碗状、穹顶状或鞍状。当非平坦晶圆被加载到光刻装置中的衬底支持件上时，在应用器件图案之前，夹持力使其(相对)平坦。由于晶圆中潜在的应力，引入了平面内变形。大多数这种变形被上文提到的对准模型校正一直到第二阶。然而，这种校正假设被夹持的晶圆是完全平坦的。实际上，晶圆夹持中的缺陷会导致晶圆“残留不平坦”(来自标称平面形状的局部偏差)。不完美夹持的常见原因是为衬底提供接触表面的衬底支持件上的支持结构的有限扩展。具体地，晶圆的边缘区域不被支持结构所支持，导致边缘区域处晶圆的次佳夹持(或者无夹持)。然后，与衬底的平坦中心区域(被夹持至衬底支持件)相比，衬底的边缘区域会显示出显著的不平坦。因此，与衬底的被支持区域相比，衬底的边缘区域显示出显著不同的拓扑(例如，形状)。
当参考层和当前层之间的不平坦不同时，在受影响的位置处期望覆盖误差，其没有被现有的对准模型校正。
公开的国际专利申请WO2015104074A1进一步解释了晶圆不平坦如何在衬底的平面中引入变形(位置偏差)，潜在地导致覆盖误差。当光刻装置是通过成像施加图案的装置时，局部高度变化也导致聚焦误差。通过由SPIE出版的Brunner等人在“Characterizationof wafer geometry and overlay error on silicon wafers with non-uniformstress”(J.Micro/Nanolith,MEMS MOEMS 12(4),043002,2013年10月-12月)中描述了由于夹持不平坦衬底所引入的平面内变形的研究。这两篇的内容通过引用引入本文。
发明内容
本发明的目的在于缓解衬底的区域的残留不平坦(例如，残留弯曲)对光刻处理的覆盖和/或聚焦性能的影响。
计量工具可用于测量衬底的形状(例如，弯曲)，这原则上会被用作用于这些残留弯曲引入的误差的校正系统的基础。然而，这些附加的测量不能总是被应用于大容量制造设施中的所有衬底。光刻装置内的测量系统(例如，对准和水平传感器)是可用的，但是不明白如何使用对准和水平数据来校正残留弯曲引入的误差。本发明具有使用由光刻装置内的计量工具和/或测量系统提供的测量数据改进光刻处理的性能的目的。测量数据被处理，以能够确定残留的不平坦，并且随后可以确定光刻装置的校正以缓解与该残留不平坦相关联的效应。
根据本发明的一个方面，提供了一种光刻装置，用于在衬底上施加图案，该装置包括：衬底支持件，用于夹持衬底；对准传感器，用于测量跨被夹持衬底分布的特征的位置；以及图案化系统，被配置为在至少部分地基于由所述对准传感器测量的位置定位所施加的图案的同时，将所述图案施加于被夹持衬底，其中所述图案化系统被配置为基于通过对准传感器跨衬底测量的位置中的弯曲诱发对准的识别而在衬底的一个或多个区域中向所施加的图案的定位应用校正。
本发明开发了光刻装置内的平面内位置偏差的测量的可用性，以推断夹持之前衬底的弯曲形状的存在或不存在。夹持之前衬底形状的知识与夹持处理对弯曲衬底的效果的知识进行组合，以预测残留不平坦。这种预测又使得定位图案的误差源被校正。可以在与衬底的平面平行的方向(以减少覆盖误差)和/或在垂直于衬底的方向上(以减少聚焦误差)上进行校正。
应注意，在测量位置中不直接观察到局部偏差。相反，衬底之上弯曲诱发特性或“指印”的观察整体上允许特定区域中的局部不平坦的存在被预测并被校正。在已知示例中，局部不平坦趋向于尤其影响衬底的边缘区域。原则上，根据弯曲的衬底形状和所施加的夹持力，局部不平坦会在一些其他区域中产生。
根据实施方式，可以明确在先前段落中提到的推断和知识以及在位置测量中识别的特性，或者它们仅是暗示的。例如，可以计算弯曲衬底形状和夹持效应的明确数学模型。备选地，机器学习可用于构造查找表(数据库)，其基于位置测量输出残留不平坦的预测。查找表可以直接输出将被施加于图案的平面内定位的校正和/或图像的聚焦的校正。特定弯曲诱发特性的识别可以被明确表达，或者其可以在残留不平坦的适当预测或校正的识别中被暗示。应该相应地解释对“识别”的参考。
原则上，用于识别弯曲诱发特性的识别的位置测量可以是被图案化系统用于更一般地定位所施加图案的位置测量的超集或子集。原则上，可以使用对准传感器来使位置测量的完全独立的设置用于这些不同的目的。这种实施方式可以在本发明的范围内，虽然实际上本发明的特定优势是其可以使用相同的数据并且避免附加的测量开销。
本发明进一步提供了一种器件制造方法，包括：在衬底上的一层或多层中施加图案；以及处理衬底以制造功能器件特征，其中在所述层的至少一个层施加图案的步骤包括：(a)将衬底夹持在衬底支持件上，(b)测量跨被夹持衬底分布的特征的位置，以及(c)向被夹持衬底施加所述图案，同时至少部分地基于在步骤(b)中测量的一些位置或所有位置定位所施加的图案，其中所述图案化步骤(c)包括基于在步骤(b)中跨衬底测量的一些位置或所有位置中的弯曲诱发特性的识别来在衬底的一个或多个区域中对所施加图案的定位应用校正。
通过修改现有装置的控制软件，可以在一些实施例中实施本发明的装置和方法。
本发明还提供了一种计算机程序产品，其包括用于使一个或多个处理器根据上文阐述的发明实施光刻装置的控制的机器可读指令。
本发明还提供了一种数据处理系统，包括被编程以根据上文阐述的发明实施光刻装置的控制的一个或多个处理器。
本发明还提供了一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器根据上文阐述的发明执行方法的步骤(a)-(c)的机器可读指令。
本发明还提供了一种数据处理系统，包括被编程以根据上文阐述的发明执行方法的步骤(a)-(c)的一个或多个处理器。
进一步提出使用衬底高度地图数据，其代表衬底的残留不平坦，具体是衬底的边缘处。重要的是具有衬底支持件的知识，以利用校正数学运算来基于高度地图数据预测平面内变形和/或平面外变形。例如，得到与被夹持(不平坦)衬底相关联的平面内变形的校正方法对于衬底上的最佳夹持区域和衬底的边缘区域是不同的，其中边缘区域没有(或者很弱地)夹持至衬底支持件。然后，衬底支持特性的知识将能够识别衬底上的次佳夹持区域，并且进一步能够使用校正数学方法来预测该次佳夹持区域的平面内变形和平面外变形。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在衬底上施加图案的光刻装置，该装置包括：衬底支持件，用于夹持衬底；高度传感器，用于测量被夹持衬底的高度地图；以及图案化系统，被配置为在定位所施加的图案的同时向被夹持衬底施加图案，其中图案化系统被配置为基于高度地图和衬底支持件的特性向施加图案的定位应用校正。
本发明还提供了一种器件制造方法，用于在夹置至衬底支持件的衬底上的一层或多层中施加图案，该器件制造方法包括：(a)确定衬底的区域的高度地图，基于衬底支持件的特性来确定该区域；以及(b)基于高度地图和衬底支持件的特性确定对器件制造方法的校正。
本发明还提供了一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器根据上文阐述的发明实施光刻装置的控制或器件制造方法的机器可读指令。
本发明还提供了一种数据处理系统，包括被编程以根据上文阐述的发明实施光刻装置的控制或器件制造方法的一个或多个处理器。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例描述本发明的实施例，其中：
图1示出了被配置为根据本发明的一个实施例进行操作的光刻装置；
图2示意性示出了图1的光刻装置以及用于形成半导体器件的制造设施的其他装置的使用；
图3示出了理想的平坦衬底以及具有三种常见形状的弯曲衬底；
图4示出了图1的光刻装置中的衬底台的夹持动作，具有由具有碗状的弯曲衬底的夹持所引起的衬底的边缘区域中的局部不平坦的详细细节；
图5示出了与图3所示三种弯曲形状相关联的在对准传感器数据中可识别的三种特性；
图6是示出本发明实施例的器件制造中的光刻装置的操作的流程图；
图7示出了被夹持到设置有衬底支持结构的衬底支持件的衬底；
图8示出了根据本发明实施例的从水平传感器测量结果中得到衬底高度地图的方法；以及
图9示出了根据本发明实施例的器件制造处理的操作的流程。
具体实施方式
在详细描述本发明的实施例之前，有利地呈现可实施本发明实施例的示例性环境。图1示意性示出了光刻装置LA。该装置包括：照射系统(照射器)IL，其被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射或EUV辐射)；中间掩模支持件(例如，掩模台)MT，被构造为支持图案化设备(例如，掩模或中间掩模)MA，并且连接至第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据特定参数来精确地定位图案化设备；衬底支持件(例如，晶圆台)WTa或WTb，被构造为保持衬底(例如，光刻胶涂覆晶圆)W，并且连接至第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据特定参数精确地定位衬底W；以及投射系统(例如，照射投射透镜系统)PS，被配置为通过图案化设备MA将赋予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分(例如，包括一个或多个裸片的部分)C上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件、或者任何它们的组合，用于引导、成形或控制辐射。
中间掩模支持件支持(即，承载)图案化设备的重量。其以根据图案化设备的定向、光刻装置的设计以及其他条件(诸如是否在真空环境中保持图案化设备)来保持图案化设备。中间掩模支持件可以确保图案化设备例如相对于投射系统处于期望位置。本文对术语“中间掩模”或“掩模”的任何使用可以认为与更一般的术语“图案化设备”同义。
本文使用的术语“图案化设备”应该广义地解释为表示可用于为辐射束在其截面中赋予图案的任何设备，诸如在衬底的目标部分中创建图案。应该注意，例如如果图案包括相移特征或者所谓的辅助特征，则赋予辐射束的图案可以不精确地对应于衬底的目标部分中的期望图案。一般地，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分(诸如，集成电路)中创建的器件(或多个器件)中的特定功能层。图案化设备可以是透射型或反射型的。图案化设备的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。
本文使用的术语“投射系统”应该广义地解释为包括任何类型的投射系统，包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学系统或者任何它们的组合，这根据使用的曝光辐射或者其他因素(诸如浸液的使用或者真空的使用)来决定。本文对术语“投射透镜”的任何使用可以认为与更一般的术语“投射系统”同义。
如本文所示，该装置是透射型的(例如，采用透射掩模)。备选地，该装置可以是反射型的(例如，采用上文提到的类型的可编程反射镜阵列或者采用反射掩模)。
光刻装置可以是具有两个(双级)或多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多级”机器中，可以并行地使用附加台，或者可以在一个或多个台被用于曝光的同时对一个或多个台执行准备步骤。
光刻装置还可以是衬底的至少一部分被具有相对较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充透射系统与衬底之间的空间的类型。浸液还可以被应用于光刻装置中的其他空间，例如掩模和透射系统之间。浸入技术在本领域已知用于增加透射系统的数值孔径。本文使用的术语“浸入”不表示结构(诸如衬底)必须浸没在液体中，而是仅表示在曝光期间液体位于透射系统和衬底之间。
照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。源和光刻装置可以是独立的实体，例如当源是准分子激光器时。在这种情况下，源不被认为形成光刻装置的一部分，并且辐射束在束传送系统BD(其例如包括适当的引导反射镜和/或束扩展器)的帮助下从源SO传送到照射器IL。在其他情况下，源可以是光刻装置的集成部分，例如当源是汞灯时。源SO和照射器IL与束传送系统BD(如果需要的话)一起可以被称为辐射系统。
照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD。一般地，可以调整照射器的光瞳面中的强度分布的至少外和/或内径向伸长(通常分别称为“σ-外”和“σ-内”)。此外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如整合器IN和聚光器CO。照射器IL可用于调节辐射束，以在其截面中具有期望的均匀性和强度分布。
辐射束B入射到图案化设备(例如，掩模MA)上，其被保持在支持结构(例如，掩模台MT)上并且通过图案化设备进行图案化。横穿掩模MA，辐射束B穿过投射系统PS，其将辐射束聚集在衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉设备、线性编码器或电容传感器)的帮助下，衬底台WTa/WTb被精确地移动，以便例如在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(在图1中未明确示出)用于相对于辐射束B的路径精确地定位掩模MA，例如在从掩模库机械取回之后或者在扫描期间。一般地，可以在形成第一定位器PM的部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位)的帮助下实现掩模台MT的移动。类似地，可以使用形成第二定位器PW的部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台WTa/WTb的移动。在步进机(与扫描器相对)的情况下，掩模台MT可以仅连接至短行程致动器或者可以固定。掩模MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管衬底对准标记被示为占用了专用目标部分，但它们可以定位在目标部分(场)之间的空间中和/或目标部分内的器件区域(裸片)之间的空间中。这些已知为划线对准标记，因为最终将沿着这些线划线来切割各个产品裸片。类似地，在掩模MA上设置多于一个的裸片的情况下，掩模对准标记可以定位在裸片之间。
光刻装置可在以下至少一种模式中使用：
1.在步进模式中，在赋予辐射束的整个图案被一次(即，单个静态曝光)投射到目标部分C上的同时，掩模台MT和衬底台WTa/WTb被保持基本静止。在X和/或Y方向上偏移衬底台WTa/WTb，使得可以曝光不同的目标部分C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单个静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在赋予辐射束的图案被投射到目标部分C上(即，单个动态曝光)的同时，掩模台MT和衬底台WTa/WTb被同时扫描。衬底台WTa/WTb相对于掩模台MT的速率和方向可以通过投射系统PS的(缩小)放大以及图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制单个动态曝光中的目标部分的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度确定目标部分的高度(在扫描方向上)。
3.在另一模式中，在赋予辐射束的图案被投射到目标部分C上的同时，掩模台MT被保持基本静止地保持可编程图案化设备，并且衬底台WTa/WTb被移动或扫描。在该模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WTa/WTb的每次移动之后或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新可编程图案化设备。该操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化设备(诸如上面参照的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
还可以使用上文所述使用模式或者完全不同的使用模式的组合和/或变形。
在该示例中，光刻装置LA是所谓的双级型，其具有两个衬底台WTa和WTb以及两个站(曝光站和测量站，衬底台可以在它们之间交换)。在曝光站EXP处曝光一个衬底台上的一个衬底的同时，另一衬底被加载到测量站MEA处的另一衬底台上，使得可以执行各种准备步骤。准备步骤可以包括使用高度传感器LS映射衬底的表面高度以及使用对准传感器AS测量衬底上的对准标记的位置。测量是消耗时间的，并且两个衬底台的设置能够显著增加装置的产量。如果位置传感器IF不能够在衬底台处于测量站和曝光站处的同时测量其位置，则可以设置第二位置传感器以能够在两个站处跟踪衬底台的位置。
该装置还包括光刻装置控制单元LACU，其控制所述各种制动器和传感器的移动和测量。LACU还包括信号处理和数据处理能力，以实施与装置操作相关的期望计算。实际上，控制单元LACU将被实现为许多子单元的系统，每个子单元均操作装置内的子系统或部件的实时数据获取、处理和控制。例如，一个处理子系统可专用于衬底定位器PW的伺服控制。独立的单元可处理粗略和精细制动器或者不同的轴。另一单元可以专用于位置传感器IF的读出。装置的总体控制可以通过与这些子系统处理单元、光刻制造处理中涉及的操作器和其他装置通信的中央处理单元来控制。
图2以200在用于半导体产品的工业制造设施的条件下示出了光刻装置LA。在光刻装置(或者“光刻工具”200)内，在202处示出了测量站MEA，以及在204处示出了曝光站EXP。在206处示出了控制单元LACU。在制造设施内，装置200形成“光刻单元”或“光刻簇”的一部分，“光刻单元”或“光刻簇”还包含涂覆装置208，用于向衬底W施加光敏光刻胶和其他涂层，用于被装置200图案化。在装置200的输出侧，设置烘烤装置210和显影装置212，用于将曝光的图案显影为物理光刻胶图案。
一旦图案被施加和显影，图案化的衬底220就被传送至诸如222、224、226所示的其他处理装置。在具体的制造设施中通过各种装置实施大范围的处理步骤。为了举例，本实施例中的装置222是蚀刻站，并且装置224执行蚀刻后退火步骤。在又一些装置226等中施加进一步的物理和/或化学处理步骤。可以要求多种类型的操作来制造实际器件，诸如材料的沉积、表面材料特性的修改(氧化、掺杂、离子注入等)、化学机械抛光(CMP)等。实际上，装置226可以表示在一个或多个装置中执行的一系列不同的处理步骤。
如已知的，半导体器件的制造涉及这种处理的许多重复，以在衬底上一层接一层地构建具有适当材料和图案的器件。因此，达到光刻簇的衬底230可以是新准备的衬底，或者它们可以是先前已经在该簇中或另一装置中被完整处理的衬底。类似地，根据所要求的处理，离开装置226的衬底232可以被返回进行相同光刻簇中的后续图案化操作，它们可以进行不同簇中的图案化操作，或者它们可以是被发送用于切割包装的最终产品。
产品结构的每一层都要求不同集合的处理步骤，并且每一层处使用的装置226的类型可以完全不同。此外，根据将被蚀刻的材料的细节以及诸如各向异性蚀刻的特殊要求，不同层要求不同的蚀刻处理(例如化学蚀刻、等离子体蚀刻)。
如刚才所提到的，可以在其他光刻装置中执行先前和/或后续的处理，并且可以在不同类型的光刻装置中执行。例如，器件制造处理中非常要求参数(诸如分辨率和覆盖)的一些层可以比不太要求的其他层以更加先进的光刻工具来执行。因此，可以在浸入型光刻工具中曝光一些层，而其他层在“干式”工具中曝光。一些层可以在DUV波长下工作的工具中曝光，而其他层使用EUV波长辐射来曝光。
可以在管理控制系统238的控制下操作整个设施，管理控制系统238接收计量数据、设计数据、处理配方等。管理控制系统238向每个装置发布命令以对一个或多个批次的衬底实施制造处理。
图2还示出了计量装置240，其被设置用于在制造处理的期望阶段进行产品的参数的测量。现代光刻制造设施中的计量装置的一般示例是散射仪(例如，角度解析散射仪或光谱散射仪)，其可以在装置222中的蚀刻之前应用以在220处测量显影衬底的特性。使用计量装置240，其可以确定例如重要的性能参数(诸如覆盖或临界尺寸(CD))不满足显影光刻胶中的特定精度要求。在蚀刻步骤之前，存在通过光刻簇剥离显影光刻胶并且重新处理衬底220的机会。还已知，来自装置240的计量结果242可用于先进的工艺控制(APC)系统250，以通过随时间进行小调整的控制单元LACU 206维持光刻簇中的图案化操作的精确性能，从而使得规则外制造产品且要求返修的风险最小化。计量装置240和/或其他计量装置(未示出)可应用于测量被处理衬底232、234和即将进入的衬底230的特性。
先进的工艺控制(APC)系统250例如可以被配置为校准各个光刻装置，并且允许更加可交换地使用不同的装置。近来已经通过稳定性模块的实施而实现了装置的聚焦和覆盖(层与层对准)的改进，对于给定的特征尺寸和芯片应用实现了优化的工艺窗，能够继续创建更小、更先进的芯片。在一个实施例中，稳定性模块自动地以规则的间隔(例如，每一天)将系统复位为预定基线。可以在US2012008127A1中找到结合稳定性模块的光刻和计量方法的更多细节。已知的示例性APC系统实施三个主要工艺控制循环。第一个循环使用稳定性模块和监控晶圆提供光刻装置的局部控制。第二个APC循环用于对产品的局部扫描器控制(确定产品晶圆上的聚焦、剂量和覆盖)。
第三个控制循环为允许计量集成到第二APC循环中(例如，用于双重图案化)。除了在实际的图案化操作期间进行的测量之外，所有这些循环使用由检查装置240进行的测量。APC系统还可以利用描述每个衬底以及将应用于其的处理的上下文信息。
在图3中，半导体晶圆W0形式的衬底具有平坦形状，也就是说不受弯曲的影响。根据处理的类型、层材料和施加的图案，实际晶圆可以在图2所示的器件制造处理期间获取不平坦形状。参照晶圆在其“自由受力”状态下的形状，当其不经受夹持力时，图3还示出了具有典型弯曲形状的三个晶圆。
晶圆W1具有“碗”状，表示其上表面是凹陷的。(根据处理的类型，晶圆的上表面和下表面可以在操作之间交换角色。在这种情况下，“上表面”不通过重力限定，而是在图案化或测量操作期间不抵靠光刻装置中的衬底台WTa/WTb的表面。)晶圆W2具有“穹顶”或“雨伞”形状，上表面是凸出的。晶圆W3具有“鞍”状。这些弯曲的晶圆形状中的每一种都是衬底中的不同层之间的不同应力的症状。应理解，上层的收缩会导致晶圆W1的碗状，上层的扩展会导致晶圆W2的穹顶状。更加复杂的应力会导致鞍状。
图4示出了通过衬底支持件WT上的夹持力F保持的衬底W。光刻胶层312已经被涂覆在衬底上，准备接收承载将要通过光刻装置LA的图案化系统施加于衬底的图案的图像。例如，可以通过穿过衬底台中的通道的空气的吸力来施加夹持力(所谓的真空卡盘)。对于在接近真空环境中操作的系统来说(诸如EUV光刻装置)，夹持力可以通过静电吸引来施加。可以根据从管理控制系统SCS接收的夹持状况(recipe)来改变夹持力。在一些实施方式中，可以独立地控制衬底台上不同区域中的夹持力。在一些实施方式中，例如可以控制衬底上的不同区域中的夹持力，使得从中心区域向外逐渐地施加夹持力。
如图4下部的插入细节所示，当通过夹持力将弯曲晶圆W保持至衬底台WT时，晶圆变得平坦。然而，晶圆夹持中的缺陷会留下残留的不平坦，尤其在接近晶圆边缘318的区域316中。在所示示例中，假设晶圆W具有晶圆W1的碗状。从而，残留的不平坦表现为边缘区域316中的晶圆表面轻微上升的形式。在穹顶状衬底W2的情况下，残留的不平坦可表现为朝向晶圆边缘的下沉的形式。在鞍状衬底W3的情况下，残留的不平坦可表现为在晶圆外围的一些区域周围下沉且在其他区域上升的形式。
在图5中，具有三个矢量图402、404、406，示出了使用图1的光刻装置的对准传感器AS在跨三个不同衬底的位置阵列处测量的位置偏差。在每个位置处，提供一个或多个对准标记，由图1中的标记P1和P2示意性地表示。传统地使用这种类型的图，并且本领域技术人员理解表示位置偏差的矢量的长度被过分夸大。实际上，偏差可以为纳米或者几纳米的级别。如果这些位置偏差在当前层中与参考层不同，并且如果在图案化操作期间没有通过所施加图案的适当定位校正它们，则将会发生覆盖误差。
从这三个图中可以看出，可以在位置偏差中识别出三种不同的特性。在图402中，存在均匀的缩小效应，意味着对准标记的测量位置相对于标称位置朝向晶圆的中心偏移。相反，在图404的情况下，观察到均匀的放大效应，意味着对准标记的测量位置相对于它们的标称位置朝向晶圆的边缘向外偏移。在第三图406的情况下，观察到不对称特性，其中在X方向上存在缩小且在Y方向上放大。应理解，这种不对称的形状可以相对于光刻装置的X和Y轴及其参考框的任何定向产生。
现在，图5所示的晶圆级放大和缩小特性一般不在施加图案中导致覆盖误差，因为所施加图案的定位所基于的对准模型可容易地校正这种变形。然而，残留的不平坦(尤其在衬底的边缘区域中)会引起不太容易被对准模型校正的平面内位置偏差。例如，其原因包括受影响边缘区域中缺乏对准标记的充分采样密度和/或对准模型中缺乏充分的参数以允许高度本地化的偏差的校正。类似地，残留的不平坦会引起局部聚焦误差。使用高度传感器LS得到的高度地图数据可以不具有空间分辨率来表示这些局部偏差。原理上，通过预先测量每个晶圆的弯曲形状，夹持行为的模型可用于预测晶圆边缘附近的残留偏差。然后，它们可以通过适当的算法来校正。然而，尽管用于测量晶圆形状的工具是现有的，但是提供并操作这种工具来测量高真空制造设施中的每个晶圆是非常耗时的，并且会不利地影响生产率。
发明人应理解，通过在通过夹持力平坦化晶圆之后识别由对准传感器进行的位置测量的总体特性，装置能够推断弯曲晶圆在其自由受力状态下的形状，而不要求在夹持之前进行晶圆形状的任何直接测量。对碗状晶圆中的应力进行建模，随着其通过夹持力被平坦化，可以示出衬底的上层将在径向向内的方向上受到应力，导致图402中看到的缩小特性。从而，通过识别由图402示出的缩小特性，光刻装置可以在不需要任何特殊测量的情况下推断晶圆的自由受力形状为碗状，与晶圆W1的情况一样。类似地，对弯曲晶圆的夹持中的应力进行建模表明，由图404示出的放大特性指示自由受力形状为穹顶状，类似于晶圆W2。类似地，可以表明由图406示出的不对称放大效应可以指示鞍状的弯曲晶圆，类似于晶圆W3。
赋予衬底的上表面的精确平面内变形特性将取决于已经应用于其的层结构、材料和图案化操作以及被施加用于辐射、蚀刻、退火等的各种物理和化学处理。在Brunner等人的论文“Characterization of wafer geometry and overlay error on silicon waferswith nonuniform stress”(J.Micro/Nanolith.MEMS MOEMS 12(4),043002，2013年10-12月，SPIE出版)中讨论了在夹持力下对衬底行为进行建模。类似地建模和预测技术可以应用于本装置。Brunner等人的论文的内容通过引证引入本文。公开的国际专利申请进一步解释了局部高度变化(不平坦)如何在施加图案中引入平面内定位误差以及可被预期的聚焦误差。
图6是总结了光刻装置的操作的简化流程图，根据本公开的原理在边缘区域中实施校正。用于此目的的光刻装置包括衬底支持件，用于夹持衬底准备向衬底施加器件图案。在图1的示例性装置中，用于每个衬底的衬底支持件是衬底台WTa/WTb中的一个。该装置还包括对准传感器，用于在施加所述图案之前测量跨被夹持衬底分布的特征的位置。由对准传感器测量的位置是衬底的平面中的位置，也就是说，X和Y方向上的位置或位置偏差。在所示示例中，一个或多个高度传感器LS被设置用于测量Z方向上的衬底表面的位置和/或位置偏差。对准传感器AS的示例在图1中示出在测量站MEA中，测量站MEA与对衬底执行图案化操作的曝光站EXP分离。在其他实施方式中，可以提供多个对准传感器，和/或它们可以被配置为与图案化系统更加紧密。
光刻装置的图案化系统包括(在图1的示例中)投射系统PS以及用于图案化设备MA和衬底W的各种定位子系统。图案化系统包括光刻装置控制单元LACU，其被连接并编程以控制光刻装置向被夹持衬底施加图案，同时至少部分地基于由所述对准传感器测量的位置定位所施加的图案。
在操作中，衬底(例如，半导体晶圆)在步骤LD中被加载到装置中，并且在步骤CL中被夹持到衬底台上。使用对准传感器AS和高度传感器LS来测量衬底。基于对准的对准模型ALM用于控制在曝光站EXP处执行的图案化步骤PAT中的施加图案的定位。来自高度传感器的高度地图数据在聚焦控制模块FOC中用于控制图案化步骤中的聚焦。在图案化步骤PAT中将图案施加于每个目标部分之后，衬底被处理以根据图案创建器件特征，如图2所示。以上述方式，衬底返回进行进一步的图案化和处理步骤，直到所有的产品层完成为止。
使用对准传感器测量和对准模型ALM，大量地收集由夹持在衬底台上时的弯曲晶圆中的应力产生的放大或其他效应。然而，如所提到的，对准模型可以不检测和/或不能够校正衬底的边缘区域中的局部位置偏差，其中弯曲晶圆的不平坦不完全通过夹持力实现。根据本公开的原理，图6的方法示出了图1的光刻装置的图案化系统如何被配置为在衬底的边缘区域中向施加图案的定位应用校正。这种校正是除任何对准校正和可由APC系统250应用的校正之外的校正。如上面参照图5所解释的，这种附加的校正不要求自由受力晶圆形状被绝对地测量或已知。相反，其基于由对准传感器跨衬底测量的位置(也就是说，对准数据)中的弯曲诱发特性的识别。
在图6的流程图中，基于从对准传感器接收的对准数据，执行步骤FFW。原则上，该对准数据是通常可作为用于向任何衬底施加图案的准备的一部分而测量的数据。不需要附加的测量开销，尽管如果期望的话可以进行附加测量。在步骤FFW中，基于图5所示的一个或其他特性的识别，估计或推断被加载和夹持衬底的自由受力形状。实际上，这些特性中的一个或多个可能用随晶圆变化的幅度来呈现。可以响应于此改变在步骤FFW中推断的自由受力形状的高度变化的幅度。
确定了晶圆的自由受力形状的估计，执行夹持模型步骤WCM，以估计衬底的一个或多个区域中的局部位置偏差。这些位置偏差具体地是不在晶圆级特性本身中表示的。也就是说，已经识别出夹持之前的晶圆具有特定幅度的碗状、穹顶状或鞍状，夹持模型预测可能存在高度和/或平面内位置的特定局部偏差。可以分析地和/或通过数字仿真和/或通过先前处理衬底的机器学习来限定夹持模型。进一步的步骤WCOR使用夹持模型的输出来限定在图案化步骤PAT中使用的校正，以减小弯曲诱发效应对施加图案的定位的影响。例如当晶圆以碗状或雨伞状弯曲时(图3中的W1和W2)，校正可以具有径向对称图案，或者当弯曲晶圆更类似鞍状形状时(图3中的W3)，可以具有更加复杂的图案。在后一种情况下，校正图案具有与鞍状的(旋转)定向相关联的定向(在衬底的平面内)。
除了建模和校正由弯曲晶圆的夹持所引起的平面内变形或者代替建模和校正由弯曲晶圆的夹持所引起的平面内变形，局部高度偏差也可以被建模和校正，如通向聚焦控制模块FOC的虚线所示。
如先前提到的，衬底台可以提供可变的夹持特性，并且可以针对每个衬底或者衬底类限定夹持状况，这用于提供具有期望形状的晶圆的最佳夹持。在各个晶圆实际上具有不同形状的情况下，无论在形状的程度(幅度)或者形状本身的类型中，可以在步骤FFW或WCM中确定施加于当前衬底的夹持状况不是理想的。如果期望，可以发布重新夹持命令RC，使得利用新的夹持特性来重复夹持步骤CL，更加适合于当前晶圆的实际形状。是否发布重新夹持命令的确定可以简单地基于观察到的弯曲诱发特性与所使用的夹持特性的比较。备选地，可以通过参考观察到的特性的幅度和/或通过参考由夹持模型WCM预测的局部不平坦的幅度和/或程度来限制(qualify)判定。
这种重新夹持操作增加了用于处理衬底的循环时间，尤其是使用对准传感器的测量将不得不在衬底被重新加持之后重复。循环时间的这种增加可以通过在已经使用对准传感器进行位置测量的粗略设置之后执行步骤FFW和/或WCM来最小化。对准测量的完整设置可以在其已经确认施加适当的夹持特性之后进行。循环时间的增加还可以通过预测在每个衬底中存在哪种形状和幅度的弯曲来最小化。例如，在许多经受相同处理的非常类似的衬底中，应该想到大多数或者所有的晶圆将具有类似的形状。只有在例外情况下将要求重新夹持。在这种多个或类似多个衬底正在进行的处理期间，可以输出更新的夹持配方CR，用于基于推断的自由受力晶圆形状用于未来的衬底。
在一些实施例中，另一特征是如果检测到过量的弯曲则发布“弯曲警告”标签WA(图6)。该标签与受影响的衬底相关联，它们被如此严重地影响以至于它们应该从进一步的处理中省去或者经受进一步的分析。例如，当识别的弯曲诱发特性超过建立的警告标准时，可以生成弯曲警告标签WA。例如，一个或多个警告标准可以表示观察到的特性的幅度。备选地或者附加地，它们可以表示由夹持模型WCM预测的局部不平坦的幅度和/或程度。如果期望，则在极端情况下，衬底可以标记为“坏的”，并且自动从光刻装置中排除而不完整图案化操作。
现在，本领域技术人员应理解，可以在许多衬底中找到诸如放大的特性，其中原因与弯曲衬底的平坦化完全无关。例如，衬底和/或衬底台的加热通常将引起衬底材料的扩展，从而引起类似于图5中的矢量图404的放大特性。如果加热的这种症状被简单地假设为夹持弯曲晶圆的症状，则夹持模型步骤WCM可预测边缘区域中的局部偏差，其实际上是不存在的。代替通过应用校正改进光刻处理的性能，实际上性能可能会恶化。
因此，在实际的实施例中，除了对准传感器位置测量之外，步骤FFW接收大量的附加信息。该附加信息的示例由图6的流程图上的点线来表示。与衬底相关的上下文数据CDAT包括指定衬底的例示的特性的数据和/或光刻装置内存在的条件。一个这样的条件是温度。另一条件可以是衬底台的设计细节和/或衬底台的磨损状态。还可以提供来自高度传感器LS的高度数据，其可用于支持或破坏特定弯曲形状的推断。在一些实施例中，对准传感器AS本身可以利用测量传送质量评价或可靠性评价。例如，先前已经公开了使用多个辐射波长的对准传感器，利用通过比较信号的想法，可以检测诸如对准标记变形的问题。
如由点线数据路径所示，APC系统250使用来自检查装置MET的计量数据，以更新处理的控制。基于许多先前被处理的衬底，来自APC系统250的数据还可以用于确认或者减小在对准数据中观察到的特性真实地指示特定弯曲形状的可能性。由于APC系统提供其自身校正给图案化系统，所以应理解，计算附加的校正WCOR，以便不复制在别处生成的校正。同时，虽然APC系统可以测量、预测和校正影响类似类型的衬底的数量和处理例示的偏差，但主要基于在图案化时由对准传感器对各个衬底进行的位置测量，附加校正WCOR允许逐晶圆校正而不要求任何附加的测量开销。
可用于改善特定自由受力形状的推断的信息的又一些示例包括施加于衬底本身的处理的细节，例如衬底的前(正)和/或背侧上的堆叠(沉积材料)、在先前步骤中施加的图案。例如，已经被重度图案化和处理的层可以比下面的衬底更加横向地扩展。
总之，在上述示例中，计算附加校正并且在22或三个不同步骤中应用于衬底的边缘区域。通过步骤FFW，至少部分地基于跨衬底测量的位置，推断弯曲衬底的一个或多个形状特性。然后，在步骤WCM中，至少部分地基于推断的形状特性，计算夹持模型以响应于衬底支持件的夹持来仿真弯曲衬底的变形。然后，在步骤WCOR中，至少部分地基于仿真的变形，计算一个或多个校正。可以通过在图案化系统内的一个或多个处理器上运行的相应软件模块来实施这些不同的步骤。这些处理器可以是现有光刻装置控制单元的一部分，或者为了该目的添加附加的处理器。另一方面，如果期望的话，可以在单个模块或程序中组合步骤的功能，或者它们可以在不同的子步骤或子模块中被再分或组合。例如，如图6所示，可以计算位置偏差，然后作为独立的步骤将其转换为校正。备选地，可以通过仿真和/或查找直接计算校正，使得步骤WCM和WCOR被有效地组合成一个步骤。
在一个特定实施方式中，步骤FFW和WCM没有被明确执行为独立的步骤。相反，图案化系统被配置为通过使用对准传感器数据和其他相关信息循环查找表并且检索至少部分地限定附加校正的数据来生成校正。这种查找表例如可以执行虚线框602内的功能，和/或其可以包括步骤WCOR的功能。基于类似于步骤FFW和WCM的步骤，查找表可以通过预编程来建立。备选地，查找表可以完全基于多个衬底的处理的经验观察来建立，可选地利用使用晶圆形状测量工具对晶圆形状的直接测量。
可以应用将查找表与模型组合的混合方法。例如，查找表可用于识别指示一个晶圆形状或其他的特性的一般形式，而幅度值被用于设置所应用校正的幅度。
如图4所示，尤其衬底W的边缘区域316示出了由于衬底W朝向衬底支持件WT的夹持中的缺陷所导致的残留不平坦。缺陷夹持的重要原因涉及衬底支持件WT的特性。图7示出了被夹持至衬底支持件WT的衬底W。衬底支持件WT通常设置有提供与衬底W的接触表面的支持结构701(例如，柱、节)。备选地，代替多个支持结构，还可以设置单个较大(通常为圆形的大节，其具有与衬底相当的尺寸)支持结构作为与衬底的接触表面。具体地，支持结构不完全延伸到衬底W的边缘718；最外边的支持结构702被定位在半径Ro＜衬底W的半径R的位置处。支持结构跨衬底支持件WT的延伸和/或覆盖是衬底支持件WT的重要特性。衬底的没有被支持结构支持的部分716通常基本不受夹持力，例如没有在衬底的边缘附近提供真空吸力或者真空吸力在把边缘区域716处显著不同地起作用(不太有效)。在衬底夹持到衬底支持件期间，衬底的被支持结构701支持的区域710与不被支持且不被夹持的区域716不同地作用。例如，当碗状衬底(图3中的W1)被置于衬底支持件上时，衬底的边缘区域716部分地保持其原始(不被夹持；“自由受力”)碗状，而被支持的区域710变得基本平坦。
当衬底处于不被夹持状态时，晶圆表面位置沿着参考平坦面(图7中的水平点线)的法线的偏差由w(x，y)表示，而在衬底被夹持到衬底保持件的情况下由w”(x，y)表示。一般地，w(或w”)是与衬底W上的位置相关联的x和y坐标的函数。函数w(x，y)被定义为衬底的高度地图。高度地图可以是旋转对称的，在这种情况下，高度地图可以表示为衬底半径的函数：被支持区域710由r＝<Ro描述，并且边缘区域716由r>Ro描述。对于处于自由受力状态下的衬底W(例如，没有显著的夹持力被施加于衬底W)来说，确定(例如，预测、仿真或测量)高度地图w(x，y)。衬底W的高度地图w(x，y)通常使用专用的晶圆形状计量工具(如KLA Tencor PWG或者Ultratech Superfast系统)来测量，(参考：i)Brunner T.A.、Zhou Y.、Wong C.W.、Morgenfeld B.、Leino G.和Mahajan S.的“Patterned wafer geometry(PWG)metrology for improving process-induced overlayand focus problems”(Proc.SPIE 9780,97800W，2016)和ii)Anberg D.、Owen D.M.、LeeB.H.、Shetty S.和Bouche E.的“A study of feed-forward strategies for overlaycontrol in lithograohy processes using CGS technology”(ASMC 2015,395(2015))。这些工具利用干涉方法来得到处于自由受力状态的衬底的形状。
如图5所示，不平坦衬底的夹持可以导致衬底的平面内变形(统称为“IPD”)，其在随后的图案化步骤期间产生覆盖误差。衬底的边缘区域716将还展示显著的残留不平坦w(r>Ro)或者所谓的平面外变形(统称为“OPD”)。
IPD表示由于衬底的弯曲和应力分量的存在导致衬底上的位置的横向位移u(x，y)。根据以下等式，晶圆表面处的横向位移u(x，y)(参考T.A.Brunner e.a.、J.Micro/Nanolith.MMES MOEMS 2014,043002)取决于衬底的厚度“T”和衬底形状的局部偏差w(x，y)：
等式I的右手边的第一项是施加于衬底的薄膜应力的平面内分量，通常通过涂覆于衬底的层(未示出)引入。例如由于层的热膨胀系数与衬底的热膨胀系数之间的差异，诱发薄膜应力。等式I的右手边的第二项表示源于由衬底的弯曲诱发的应力的横向位移。
在优选(平坦)夹持衬底W的情况下，由于衬底弯曲而引起的横向位移变得基本为零。因此，跨衬底(接近)最佳夹持至衬底支持件的区域710没有留下弯曲相关的IPD(等式I的第二项)。这对于衬底没有最佳夹持至衬底支持件的区域716来说是不同的。薄膜应力诱发的横向位移(公式I的第一项)对区域710和716来说都共享IPD。然而，薄膜应力诱发的横向偏移通常使用施加于衬底的对准特征的位置测量来注册。正常地实施基于对准测量的光刻处理或光刻装置的设置的后续校正(例如，投射透镜放大和/或衬底支持定位)。具体地，在光刻装置(或处理)的校正之后，由薄膜应力分量引起的IPD基本将不保留。仅保留的IPD项是衬底的区域716处的弯曲相关横向位移。该项(等式I的第二项)根据以下等式来计算：
高度地图w”(x，y)与被夹持衬底的表面相关联。
可以发现，对于不被夹持的区域716，被夹持衬底的高度地图w”(x，y)可以偏离不被夹持衬底的高度地图w(x，y)的梯度和校正项。校正项基本上建模针对未夹持区域716的高度地图的梯度夹持衬底的区域710的效应。校正项得自于跨衬底的高度地图梯度的连续性的原理。然后得出，校正项等于衬底的夹持和未夹持区域之间的边界r＝Ro处的未夹持衬底的高度地图梯度。校正项“Cor”为：因此IPD可以表示为未夹持高度地图w(x，y)的函数：
基于衬底支持件的特性，半径Ro可以被确定，并且随后可以在R＝Ro下针对衬底确定高度地图w(x，y)的梯度。等式III允许由衬底W的区域716的残留不平坦(例如，残留弯曲)引起的IPD的精确预测。
根据衬底支持件WT的特定配置、确定区域710和716的延伸并由此确定等式III可应用于预测IPD的衬底上的区域来布置支持结构701。一般地，IPD与光刻处理的覆盖误差密切相关，因此其对于校正IPD来说是重要的，或者至少缓解IPD对光刻处理的覆盖性能的影响。然后，预测的IPD可随后用于确定缓解所述IPD的(覆盖)效应的对光刻装置或光刻处理的校正。例如，这可以是尤其目标在于衬底的(边缘)区域716的校正(例如，没有在衬底的(中心)区域710中施加的校正)。校正可以与投射透镜调整或者光刻处理期间施加的衬底支持位置的调整相关联。
在一个实施例中，确定衬底的区域的高度地图，其中基于衬底支持件的特性来确定该区域，并且基于高度地图和衬底支持件的特性来确定校正。
在一个实施例中，校正基于衬底的该区域的平面内变形的计算。
在一个实施例中，校正基于衬底的该区域的平面内变形对光刻处理的覆盖的影响的缓解。
在一个实施例中，校正与光刻装置的投射透镜调整相关联。
在一个实施例中，校正与光刻处理期间的衬底支持件的位置的调整相关联。
在一个实施例中，根据衬底的自由受力形状的干涉测量来确定衬底的高度地图。
在一个实施例中，衬底支持件的特性是衬底支持结构的分布。
在一个实施例中，衬底的区域716不被设置在衬底支持件WT上的支持结构701所支持。
在一个实施例中，区域716是衬底的边缘区域。
如所描述的，在衬底的未夹持区域保留的IPD可以通过光刻装置来校正。对于区域716来说，OPD也是重要的，因此所谓的聚焦校正(通过改变投射透镜的焦点位置或者衬底支持件沿着光轴的偏移来实施)对于光刻处理的性能来说是有利的。
与使用用于预测施加于衬底的调整的横向位移的测量高度地图w(x，y)类比，还可以预测在衬底的未夹持区域处发生的平面外位移(聚焦误差)。这些平面外位移可以直接得自于高度地图w”(x，y)；OPD(r>Ro)＝W”(r>Ro)。使用w(r)的值对于r＝Ro来说基本为零(w”(r)的连续性)并且其导数跨衬底连续的事实，夹持高度地图W”(x，y)可以得自于未夹持高度地图w(x，y)。以下等式表示作为被夹持区域外的半径r的函数的平面外位移OPD：
等式IV可以用于预测作为半径r的函数的OPD，给定r>Ro。
在一个实施例中，对光刻装置的校正基于衬底被次佳地夹持至衬底支持件的区域的平面外变形的计算。使用高度地图数据以及衬底支持件的特性的知识来计算校正。
在一个实施例中，校正是投射透镜的调整和/或衬底的定位的调整，其中，校正基于衬底的次佳夹持区域716的平面外变形的缓解。
还可以根据图案化工具(光刻装置)内的高度测量来确定高度地图w(x，y)。如图1所示，传感器LS(通常被称为“水平传感器”或“高度传感器”)提供衬底W的曝光之前的衬底W的高度地图的测量。可以在美国专利申请公开第US20070085991中找到关于水平传感器的更多信息，其通过引证引入本文。在高度测量期间，衬底被夹持至还在随后的图案化步骤期间使用的衬底支持件WTb。图8a公开了衬底的高度地图测量的结果；灰度级指示衬底上的特定位置处的高度值。在高度测量期间，衬底的区域810最佳地被支持结构701支持，并且衬底的区域820不被支持或者次佳地被支持结构支持。实际上，区域810不是总是延伸到最外放置的支持结构702，因为残留的不平坦会影响衬底高度地图直到小于Ro的半径。然后，衬底的区域820可以不完全与图7所示的区域716一致，而是更向内地径向延伸。因此，图8a中的圆形点线通常不位于r＝Ro处，而是位于r＝R1<Ro。
衬底区域820基本上根据a)衬底处于其自由受力状态和b)夹持的效应来成形。与区域820相关联的高度测量代表高度地图w”(x，y)。可以使用应用于测量的高度地图w”(x，y)的等式II来确定横向位移，而平面外位移可以直接根据高度地图w”(x，y)来确定。
根据一个实施例，从水平传感器测量得到的高度地图w”(x，y)可以被转换为图8b所示的径向高度地图830。将二维高度地图w”(x，y)转换为一维径向高度地图w”(r)的方法可以基于衬底分割为三角成形的区域(片段)840(如图8a所示，位于两个径向定向的点线与衬底的外边缘之间的区域)。可以每个片段地确定函数w”(r)。这种确定可以涉及使每个片段的第四阶径向多项式w”(r)＝a*r4+b*r3+c*r2+d*r+e适合于高度地图w”(x，y)。然而，还可以利用至少第二阶的其他多项式。使径向轮廓适合于多项式函数允许根据等式II使用每个片段的IPD的分析确定。OPD可以直接从高度轮廓的径向适应中得到：OPD＝w”(r)。
除了确定IPD和OPD之外，确定的径向函数w”(r)可用于得到衬底的最佳夹持区域810以及衬底的次佳夹持区域820的延伸。如图8b所示(垂直点线)，在衬底上存在最大径向位置，此处衬底仍然基本平坦。可以针对衬底的每个方位片段确定该位置，以得到与区域810的最大径向延伸相关联的(x，y)位置(或者备选地，区域820的最小径向位置)的一般地图。
OPD代表特定位置(x，y)处的衬底的聚焦效应，并且可被光刻装置的聚焦控制器用于优化衬底相对于光刻装置的投射光学器件的焦面的位置。
在一个实施例中，根据对衬底执行的高度传感器测量来确定衬底的高度地图。
在一个实施例中，高度地图被转换为径向轮廓。
在一个实施例中，针对跨衬底分布的多个方位片段确定径向轮廓。
在一个实施例中，径向轮廓被适应于多项式函数。
在一个实施例中，多项式函数是第四阶多项式。
在一个实施例中，从径向轮廓或者多项式函数中得到IPD。
在一个实施例中，从径向轮廓或者多项式函数中得到OPD。
在一个实施例中，径向函数用于确定衬底的最佳夹持区域810的延伸。
在一个实施例中，径向函数用于确定衬底的次佳夹持区域820的延伸。
图9示出了使用测量的高度地图控制光刻装置或器件制造处理的一般可应用流程(使用水平传感器LS、衬底几何形状的离线测量或者通过基于对准数据的重构)。在步骤900中，生成高度地图数据。随后，在步骤901中，确定与衬底的次佳夹持区域相关联的高度地图数据。在步骤902中，在步骤901中得到的高度地图数据与衬底支持件的知识组合，以得到与次佳夹持衬底相关联的平面内变形(IPD)和/或平面外变形(OPD)数据。在步骤903中，光刻装置的控制器使用得到的IPD和/或OPD数据来在衬底的图案化期间定位衬底和/或调整投射透镜。
在以下编号的条款中提供根据本发明的又一些实施例：
1.一种光刻装置，用于在衬底上施加图案，该装置包括：衬底支持件，用于夹持衬底；对准传感器，用于测量跨被夹持衬底分布的特征的位置；以及图案化系统，被配置为在至少部分地基于由所述对准传感器测量的位置定位所施加的图案的同时将所述图案施加于被夹持衬底，其中所述图案化系统被配置为基于通过对准传感器跨衬底测量的位置中的弯曲诱发特性的识别而在衬底的一个或多个区域中向所施加的图案的定位应用校正。
2.根据条款1的装置，其中所述弯曲诱发特性是指示通过所述夹持引起的弯曲衬底的变形的特性。
3.根据条款2的装置，其中所述图案化系统被配置为识别弯曲诱发特性，弯曲诱发特性指示具有碗状、穹顶状和鞍状中的至少一种的弯曲衬底的平坦化。
4.根据条款3的装置，其中所述图案化系统被配置为区分指示不同形状的弯曲衬底的平坦化的弯曲诱发特性，并且根据由识别的特性所指示的弯曲衬底的形状来应用不同的校正。
5.根据条款1至4中任一项的装置，其中所述图案化系统被配置为基于观察到的弯曲诱发特性的幅度来利用幅度应用所述校正。
6.根据条款1至5中任一项的装置，其中所述图案化系统被配置为在所识别的特性指示鞍状衬底的平坦化的情况下调整所述校正的定向。
7.根据前述条款中任一项的装置，其中所述图案化系统被配置为通过以下方式生成所述校正：(i)至少部分地基于跨衬底测量的位置，推断弯曲衬底的一个或多个形状特性；(ii)至少部分地基于推断的形状特性，响应于所述夹持向弯曲衬底的仿真变形应用夹持模型；以及(iii)至少部分地基于仿真的变形计算所述校正。
8.根据条款1至7中任一项的装置，其中所述图案化系统被配置为通过以下方式生成所述校正：至少部分地基于跨衬底测量的位置，询问查找表并且检索至少部分地限定所述校正的数据。
9.根据前述条款中任一项的装置，其中所述图案化系统被配置为在生成所述校正之前，考虑附加信息来降低除弯曲衬底的平坦化之外的因素的影响。
10.根据条款9的装置，其中该装置还包括用于测量被夹持衬底之上的拓扑变化的高度传感器，并且其中所述附加信息包括表示所述拓扑变化的数据。
11.根据条款9至10中任一项的装置，其中所述附加信息表示以下一个或多个：对相同衬底上的先前层进行的位置测量；衬底的处理历史；所述衬底支持件的耗损状态；衬底和/或衬底支持件的温度；由对准传感器进行的测量的可靠性；施加的夹持动作；处理校正。
12.根据前述条款中任一项的装置，其中所应用的校正主要影响衬底的边缘区域中的图案的定位。
13.根据前述条款中任一项的装置，其中所应用的校正影响与衬底的平面平行的一个或多个方向中的图案的定位。
14.根据前述条款中任一项的装置，其中所述校正影响与衬底的平面垂直的方向上的图案的定位。
15.根据前述条款中任一项的装置，其中所述图案化系统被进一步配置为在施加图案之前，响应于识别的特性改变所述衬底台的夹持特性。
16.根据条款15的装置，其中所述图案化系统被配置为：通过将使用的夹持特征与所识别特性相关联的夹持特性进行比较来确定是否改变夹持特性。
17.根据条款15或16的装置，其中夹持特性是可根据在衬底的不同区域处施加的夹持力的相对强度和/或在衬底的不同区域处施加夹持力的相对定时变化的。
18.根据前述条款中任一项的装置，还包括：警告发生器，用于当所识别的弯曲诱发特性满足一个或多个警告标准时，警告操作者。
19.一种器件制造方法，包括在衬底的一个或多个层中施加图案以及处理衬底以制造功能器件特征，其中，在至少一个所述层中施加图案的步骤包括：(a)将衬底夹持到衬底支持件上；(b)测量跨被夹持衬底分布的特征的位置；以及(c)向被夹持衬底施加所述图案，同时至少部分地基于在步骤(b)中测量的一些位置或所有位置定位所施加的图案，其中所述图案化步骤(c)包括：基于在步骤(b)中跨衬底测量的一些位置或所有位置中的弯曲诱发特性的识别，在衬底的一个或多个区域中向施加的图案的定位应用校正。
20.根据条款19的方法，其中所述弯曲诱发特性是指示通过所述夹持引起的弯曲衬底的变形的特性。
21.根据条款20的方法，其中步骤(c)包括：识别弯曲诱发特性，弯曲诱发特性指示具有碗状、穹顶状和鞍状中的至少一种的弯曲衬底的平坦化。
22.根据条款21的方法，其中步骤(c)包括：区分指示不同形状的弯曲衬底的平坦化的弯曲诱发特性，并且根据由识别的特性所指示的弯曲衬底的形状来应用不同的校正。
23.根据条款19至22中任一项的方法，其中步骤(c)包括：基于观察到的弯曲诱发特性的幅度来利用幅度应用所述校正。
24.根据条款19至23中任一项的方法，其中步骤(c)包括：在所识别的特性指示鞍状衬底的平坦化的情况下调整所述校正的定向。
25.根据条款19至24中任一项的方法，其中步骤(c)包括通过以下方式生成所述校正：(i)至少部分地基于跨衬底测量的位置，推断弯曲衬底的一个或多个形状特性；(ii)至少部分地基于推断的形状特性，响应于所述夹持向弯曲衬底的仿真变形应用夹持模型；以及(iii)至少部分地基于仿真的变形计算所述校正。
26.根据条款19至25中任一项的方法，其中步骤(c)包括以下方式生成所述校正：至少部分地基于跨衬底测量的位置，询问查找表并且检索至少部分地限定所述校正的数据。
27.根据条款19至26中任一项的方法，其中在步骤(c)中，在生成所述校正之前，考虑附加信息来降低除弯曲衬底的平坦化之外的因素的影响。
28.根据条款27的方法，其中步骤(b)还包括：测量被夹持衬底之上的拓扑变化，并且其中所述附加信息包括表示所述拓扑变化的数据。
29.根据条款27至28中任一项的方法，其中所述附加信息表示以下一个或多个：对相同衬底上的先前层进行的位置测量；衬底的处理历史；所述衬底支持件的耗损状态；衬底和/或衬底支持件的温度；由对准传感器进行的测量的可靠性；施加的夹持动作；处理校正。
30.根据条款19至29中任一项的方法，其中所应用的校正主要影响衬底的边缘区域中的图案的定位。
31.根据条款19至30中任一项的方法，其中所应用的校正影响与衬底的平面平行的一个或多个方向中的图案的定位。
32.根据条款19至31中任一项的方法，其中所述校正影响与衬底的平面垂直的方向上的图案的定位。
33.根据条款19至32中任一项的方法，其中步骤(c)还包括：在施加图案之前，响应于识别的特性改变所述衬底台的夹持特性。
34.根据条款33的方法，其中步骤(c)包括：通过将使用的夹持特征与所识别特性相关联的夹持特性进行比较来确定是否改变夹持特性。
35.根据条款33或34的方法，其中夹持特性是可根据在衬底的不同区域处施加的夹持力的相对强度和/或在衬底的不同区域处施加夹持力的相对定时变化的。
36.根据前述条款中任一项的方法，还包括：警告发生器，用于当所识别的弯曲诱发特性满足一个或多个警告标准时，警告操作者。
37.一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器根据条款1至18中任一项控制光刻装置的图案化系统以识别特性并应用校正的机器可读指令。
38.一种数据处理系统，包括一个或多个处理器，一个或多个处理器被编程以根据条款1至18中的任一项识别弯曲诱发特性并应用校正来控制光刻装置的图案化系统。
39.一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器执行根据条款19至36中任一项的方法的步骤(c)的机器可读指令。
40.一种数据处理系统，包括被编程以执行根据条款19至36中任一项的方法的步骤(c)的一个或多个处理器。
41.一种器件制造方法，用于在夹持至衬底支持件的衬底上的一个或多个层中施加图案，器件制造方法包括：确定衬底的区域的高度地图，该区域是基于衬底支持件的特性来确定的；以及基于高度地图和衬底支持件的特性确定对器件制造方法的校正。
42.根据条款41的方法，其中根据衬底的自由受力形状的干涉测量来确定高度地图。
43.根据条款42的方法，其中根据衬底上的高度传感器的测量来确定高度地图。
44.根据条款43的方法，其中在测量期间，衬底被夹持至衬底支持件。
45.根据条款41至44中任一项的方法，其中校正基于衬底的区域的平面内变形的计算。
46.根据条款41至45中任一项的方法，其中校正基于衬底的区域的平面外变形的计算。
47.根据条款45的方法，其中校正基于衬底的区域的平面内变形的缓解。
48.根据条款46的方法，其中校正基于衬底的区域的平面外变形的缓解。
49.根据条款41至48中任一项的方法，还包括在使用用于衬底的定位的校正的同时向衬底施加图案的步骤。
50.根据条款41至49中任一项的方法，还包括在使用校正以调整投射透镜设置的同时向衬底施加图案的步骤。
51.根据条款41至50中任一项的方法，其中特性与提供给衬底支持件的支持结构的延伸相关联。
52.根据条款41至51中任一项的方法，其中特性与提供给衬底支持件的支持结构的分布相关联。
53.根据条款41至52中任一项的方法，其中衬底的区域与衬底针对衬底支持件的次佳夹持相关联。
54.根据条款41至53中任一项的方法，其中衬底的区域与通过提供给衬底支持件的支持结构对衬底的次佳支持相关联。
55.根据条款41至54中任一项的方法，其中衬底的区域包括衬底的边缘区域。
56.根据条款44的方法，还包括确定与高度地图相关联的径向轮廓的步骤。
57.根据条款44或56的方法，还包括将高度地图划分为片段并且针对每个片段确定对应径向轮廓的步骤。
58.根据条款56或57的方法，还包括使径向轮廓适合于多项式函数，尤其是第四阶的步骤。
59.根据条款56至58中任一项的方法，其中根据径向轮廓或多项式函数计算衬底的区域的平面内变形。
60.根据条款56至58中任一项的方法，其中根据径向轮廓或多项式函数计算衬底的区域的平面外变形。
61.根据条款56至60中任一项的方法，其中根据径向轮廓和适合于径向轮廓的多项式函数来确定衬底支持件的特性。
62.一种光刻装置，用于在衬底上施加图案，该装置包括：衬底支持件，用于夹持衬底；高度传感器，用于测量被夹持衬底的高度地图；以及图案化系统，被配置为在定位所施加的图案的同时向被夹持衬底施加图案，其中图案化系统被配置为基于高度地图和衬底支持件的特性向所施加图案的定位应用校正。
63.根据条款62的光刻装置，其中使用根据条件41至61中任一项的方法来确定校正。
64.一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器使用条款41至61中任一项的方法来确定校正的机器可读指令。
65.一种数据处理系统，包括被编程以通过使用条款41至61中任一项的方法确定校正来控制光刻装置的图案化系统的一个或多个处理器。
总结
总之，本公开提供了一种光刻装置和操作光刻装置的方法，其中可以使用高度地图或者对准测量来校正通过夹持弯曲晶圆所引起的局部平面内变形和/或高度变化，可以在光刻装置内或者光刻装置外执行高度地图测量。
本发明的一个实施例可以使用计算机程序来实施，该计算机程序包含机器可读指令的一个或多个序列，描述识别通过对准传感器得到的位置数据中的特性并且如上所述应用校正的方法。例如，可以在图1的控制单元LACU或者一些其他控制器内执行该计算机程序。还提供了一种数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)，其中存储有这种计算机程序。
本文使用的术语“辐射”和“束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有365、355、248、193、157或126nm的波长)、极紫外(EUV)辐射(例如，具有5-20nm范围内的波长)以及粒子束(诸如离子束或电子束)。
术语“透镜”在上下文允许的情况下可以表示各种类型的光学部件的任何一种或者组合，包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学部件。
本发明的幅度和范围不应该通过任何双数示例性实施例来限制，而是应该仅根据以下权利要求及其等效物来限定。

Claims (31)

1.一种光刻装置，用于在衬底上施加图案，所述装置包括：
衬底支持件，用于夹持所述衬底；
对准传感器，用于测量跨被夹持衬底分布的特征的位置；以及
图案化系统，被配置为在至少部分地基于由所述对准传感器测量的位置定位所施加的图案的同时将所述图案施加于所述被夹持衬底，其中所述图案化系统被配置为基于通过所述对准传感器跨所述衬底测量的位置中的弯曲诱发特性的识别，在所述衬底的一个或多个区域中向所施加的图案的定位应用校正。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述弯曲诱发特性是指示通过所述夹持引起的弯曲衬底的变形的特性。
3.一种器件制造方法，包括在衬底上的一个或多个层中施加图案以及处理所述衬底以制造功能器件特征，其中在至少一个所述层中施加图案的步骤包括：
(a)将所述衬底夹持在衬底支持件上；
(b)测量跨被夹持衬底分布的特征的位置；以及
(c)在至少部分地基于在步骤(b)中测量的一些位置或所有位置定位所施加的图案的同时向所述被夹持衬底施加所述图案，其中所述图案化步骤(c)包括：基于在步骤(b)中跨所述衬底测量的一些位置或所有位置中的弯曲诱发特性的识别，在所述衬底的一个或多个区域中向所施加的图案的定位应用校正。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述弯曲诱发特性是指示通过所述夹持引起的弯曲衬底的变形的特性。
5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(c)包括：识别弯曲诱发特性，所述弯曲诱发特性指示具有碗状、穹顶状和鞍状中的至少一种的弯曲衬底的平坦化。
6.根据权利要求3所述的方法，其中步骤(c)包括通过以下方式生成所述校正：(i)至少部分地基于跨所述衬底测量的位置，推断所述弯曲衬底的一个或多个形状特性；(ii)至少部分地基于推断的形状特性，响应于所述夹持而应用夹持模型以仿真所述弯曲衬底的变形；以及(iii)至少部分地基于所仿真的变形计算所述校正。
7.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤(c)中，在生成所述校正之前，考虑附加信息来降低除弯曲衬底的平坦化之外的因素的影响。
8.根据权利要求7所述的方法，其中步骤(b)还包括：测量所述被夹持衬底之上的拓扑变化，并且其中所述附加信息包括表示所述拓扑变化的数据。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述附加信息表示以下中的一个或多个：对相同衬底上的先前层进行的位置测量；所述衬底的处理历史；所述衬底支持件的耗损状态；所述衬底和/或所述衬底支持件的温度；由所述对准传感器进行的测量的可靠性；施加的夹持动作；处理校正。
10.根据权利要求3所述的方法，其中所应用的校正影响与所述衬底的平面平行的一个或多个方向和/或与所述衬底的平面垂直的方向中的图案的定位。
11.根据权利要求3所述的方法，其中步骤(c)还包括：在施加所述图案之前，响应于识别的特性改变所述衬底台的夹持特性。
12.一种器件制造方法，用于在夹持至衬底支持件的衬底上的一个或多个层中施加图案，所述器件制造方法包括：
确定所述衬底的区域的高度地图，其中所述区域是基于所述衬底支持件的特性来确定的；以及
基于所述高度地图和所述衬底支持件的特性确定对所述器件制造方法的校正。
13.根据权利要求12所述的方法，其中根据所述衬底的自由受力形状的干涉测量来确定所述高度地图。
14.根据权利要求12所述的方法，其中根据所述衬底上的高度传感器的测量来确定所述高度地图。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述校正基于所述衬底的所述区域的平面内变形的计算。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述校正基于所述衬底的所述区域的平面外变形的计算。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括在使用用于所述衬底的定位的所述校正和/或调整投射透镜设置的同时向所述衬底施加图案的步骤。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述特性与提供给所述衬底支持件的一个或多个支持结构的延伸相关联。
19.根据权利要求12所述的方法，其中所述特性与提供给所述衬底支持件的支持结构的分布相关联。
20.根据权利要求12所述的方法，其中所述衬底的所述区域与由所述衬底支持件向所述衬底提供的次佳夹持或次佳支持相关联。
21.根据权利要求12所述的方法，其中所述衬底的所述区域包括所述衬底的边缘区域。
22.根据权利要求14所述的方法，还包括确定与所述高度地图相关联的径向轮廓的步骤。
23.根据权利要求22所述的方法，其中根据所述径向轮廓计算所述衬底的所述区域的所述平面内变形。
24.根据权利要求22所述的方法，其中根据所述径向轮廓计算所述衬底的所述区域的所述平面外变形。
25.根据权利要求22所述的方法，其中根据所述径向轮廓确定所述衬底支持件的所述特性。
26.一种用于在衬底上施加图案的光刻装置，所述装置包括：
衬底支持件，用于夹持所述衬底；
高度传感器，用于测量被夹持衬底的高度地图；以及
图案化系统，被配置为在定位所施加的图案的同时向所述被夹持衬底施加所述图案，其中所述图案化系统被配置为基于所述高度地图和所述衬底支持件的特性向所施加图案的定位应用校正。
27.根据权利要求26所述的光刻装置，其中使用权利要求12所述的方法来确定所述校正。
28.一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器使用权利要求12所述的方法来确定所述校正的机器可读指令。
29.一种数据处理系统，包括被编程以通过使用权利要求12所述的方法确定所述校正来控制光刻装置的图案化系统的一个或多个处理器。
30.一种计算机程序产品，包括用于使一个或多个处理器根据权利要求3控制光刻装置的图案化系统以识别特性并应用校正的机器可读指令。
31.一种数据处理系统，包括被编程以根据权利要求3通过识别弯曲诱发特性并应用校正来控制光刻装置的图案化系统的一个或多个处理器。
CN201780022917.3A 2016-02-18 2017-02-07 光刻装置、器件制造方法以及相关的数据处理装置和计算机程序产品 Active CN108885414B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16156361.4 2016-02-18
EP16156361 2016-02-18
EP17152954 2017-01-25
EP17152954.8 2017-01-25
PCT/EP2017/052639 WO2017140532A1 (en) 2016-02-18 2017-02-07 Lithographic apparatus, device manufacturing method and associated data processing apparatus and computer program product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108885414A true CN108885414A (zh) 2018-11-23
CN108885414B CN108885414B (zh) 2021-07-06

Family

ID=57984948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780022917.3A Active CN108885414B (zh) 2016-02-18 2017-02-07 光刻装置、器件制造方法以及相关的数据处理装置和计算机程序产品

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10545410B2 (zh)
JP (1) JP6630839B2 (zh)
KR (1) KR102148280B1 (zh)
CN (1) CN108885414B (zh)
TW (1) TWI616730B (zh)
WO (1) WO2017140532A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113192860A (zh) * 2020-01-29 2021-07-30 细美事有限公司 工艺控制装置及方法
TWI749657B (zh) * 2019-08-13 2021-12-11 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 用於判定模型以預測與經圖案化之當前基板相關聯的疊對資料之方法及電腦程式產品
CN114467007A (zh) * 2019-10-11 2022-05-10 信越半导体株式会社 晶圆形状的测量方法
CN114467007B (zh) * 2019-10-11 2024-06-21 信越半导体株式会社 晶圆形状的测量方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3364247A1 (en) 2017-02-17 2018-08-22 ASML Netherlands B.V. Methods & apparatus for monitoring a lithographic manufacturing process
CN110622069B (zh) 2017-05-05 2022-08-09 Asml荷兰有限公司 用于预测器件制造工艺的良率的方法
EP3457213A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-20 ASML Netherlands B.V. Methods and apparatus for use in a device manufacturing method
EP3518040A1 (en) 2018-01-30 2019-07-31 ASML Netherlands B.V. A measurement apparatus and a method for determining a substrate grid
EP3531207A1 (en) 2018-02-27 2019-08-28 ASML Netherlands B.V. Alignment mark positioning in a lithographic process
US10553501B2 (en) * 2018-03-28 2020-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for use in forming an adaptive layer and a method of using the same
US10719018B2 (en) * 2018-07-10 2020-07-21 Applied Materials, Inc. Dynamic imaging system
US11300889B2 (en) 2018-08-22 2022-04-12 Asml Netherlands B.V. Metrology apparatus
EP3705959A1 (en) 2019-03-04 2020-09-09 ASML Netherlands B.V. Method for determining root causes of events of a semiconductor manufacturing process and for monitoring a semiconductor manufacturing process
KR102563127B1 (ko) 2018-11-26 2023-08-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 반도체 제조 프로세스의 이벤트의 근본 원인을 결정하고 반도체 제조 프로세스를 모니터링하기 위한 방법
KR102649158B1 (ko) 2018-12-03 2024-03-20 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 반도체 제조 공정의 수율을 예측하는 방법
US11803127B2 (en) 2018-12-07 2023-10-31 Asml Netherlands B.V. Method for determining root cause affecting yield in a semiconductor manufacturing process
EP3764165A1 (en) * 2019-07-12 2021-01-13 ASML Netherlands B.V. Substrate shape measuring device
WO2021032398A1 (en) 2019-08-22 2021-02-25 Asml Netherlands B.V. Method for controlling a lithographic apparatus
JP7373340B2 (ja) * 2019-09-25 2023-11-02 キヤノン株式会社 判断装置
US11854854B2 (en) * 2021-07-23 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for calibrating alignment of wafer and lithography system
US20230125695A1 (en) * 2021-10-26 2023-04-27 Nanya Technology Corporation Manufacturing method for semiconductor structures
CN116288226B (zh) * 2023-05-23 2023-08-18 江西兆驰半导体有限公司 一种电子束蒸镀金属膜层应力监控方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077012A (ja) * 1999-09-09 2001-03-23 Canon Inc 投影露光装置およびデバイス製造方法
JP2002343853A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Nikon Corp 基板保持装置、露光装置及びデバイス製造方法
US20060216025A1 (en) * 2005-03-25 2006-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US20120208301A1 (en) * 2007-04-23 2012-08-16 Kla-Tencor Corporation Methods and Systems for Creating or Performing a Dynamic Sampling Scheme for a Process During Which Measurements Are Performed on Wafers
US20140107998A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Kla-Tencor Corporation System and Method to Emulate Finite Element Model Based Prediction of In-Plane Distortions Due to Semiconductor Wafer Chucking
US20150205213A1 (en) * 2012-08-29 2015-07-23 Asml Netherlands B.V. Deformation pattern recognition method, pattern transferring method, processing device monitoring method, and lithographic apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6753948B2 (en) 1993-04-27 2004-06-22 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus
EP1477851A1 (en) 2003-05-13 2004-11-17 ASML Netherlands B.V. Device manufacturing method and lithographic apparatus
US20050134865A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-23 Asml Netherlands B.V. Method for determining a map, device manufacturing method, and lithographic apparatus
US20050134816A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, method of exposing a substrate, method of measurement, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US7239371B2 (en) 2005-10-18 2007-07-03 International Business Machines Corporation Density-aware dynamic leveling in scanning exposure systems
US20090042115A1 (en) 2007-04-10 2009-02-12 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and electronic device manufacturing method
US20090042139A1 (en) 2007-04-10 2009-02-12 Nikon Corporation Exposure method and electronic device manufacturing method
US8440375B2 (en) 2007-05-29 2013-05-14 Nikon Corporation Exposure method and electronic device manufacturing method
NL1036307A1 (nl) * 2007-12-21 2009-06-23 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, method for levelling an object, and lithographic projection method.
US9177219B2 (en) 2010-07-09 2015-11-03 Asml Netherlands B.V. Method of calibrating a lithographic apparatus, device manufacturing method and associated data processing apparatus and computer program product
NL2009345A (en) 2011-09-28 2013-04-02 Asml Netherlands Bv Method of applying a pattern to a substrate, device manufacturing method and lithographic apparatus for use in such methods.
NL2013668A (en) 2014-01-10 2015-07-13 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method and associated data processing apparatus and computer program product.
JP6191534B2 (ja) * 2014-05-01 2017-09-06 信越半導体株式会社 ウエハのそりの評価方法及びウエハの選別方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077012A (ja) * 1999-09-09 2001-03-23 Canon Inc 投影露光装置およびデバイス製造方法
JP2002343853A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Nikon Corp 基板保持装置、露光装置及びデバイス製造方法
US20060216025A1 (en) * 2005-03-25 2006-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US20120208301A1 (en) * 2007-04-23 2012-08-16 Kla-Tencor Corporation Methods and Systems for Creating or Performing a Dynamic Sampling Scheme for a Process During Which Measurements Are Performed on Wafers
US20150205213A1 (en) * 2012-08-29 2015-07-23 Asml Netherlands B.V. Deformation pattern recognition method, pattern transferring method, processing device monitoring method, and lithographic apparatus
US20140107998A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Kla-Tencor Corporation System and Method to Emulate Finite Element Model Based Prediction of In-Plane Distortions Due to Semiconductor Wafer Chucking

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI749657B (zh) * 2019-08-13 2021-12-11 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 用於判定模型以預測與經圖案化之當前基板相關聯的疊對資料之方法及電腦程式產品
CN114467007A (zh) * 2019-10-11 2022-05-10 信越半导体株式会社 晶圆形状的测量方法
CN114467007B (zh) * 2019-10-11 2024-06-21 信越半导体株式会社 晶圆形状的测量方法
CN113192860A (zh) * 2020-01-29 2021-07-30 细美事有限公司 工艺控制装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180110024A (ko) 2018-10-08
TWI616730B (zh) 2018-03-01
CN108885414B (zh) 2021-07-06
US20190079411A1 (en) 2019-03-14
JP6630839B2 (ja) 2020-01-15
JP2019508738A (ja) 2019-03-28
US10545410B2 (en) 2020-01-28
TW201740211A (zh) 2017-11-16
KR102148280B1 (ko) 2020-08-27
WO2017140532A1 (en) 2017-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108885414A (zh) 光刻装置、器件制造方法以及相关的数据处理装置和计算机程序产品
US20220011681A1 (en) Lithographic method and lithographic apparatus
TWI646400B (zh) 微影裝置、元件製造方法及相關資料處理裝置與電腦程式產品
US10444632B2 (en) Apparatus operable to perform a measurement operation on a substrate, lithographic apparatus, and method of performing a measurement operation on a substrate
TWI616716B (zh) 用於調適圖案化器件之設計的方法
TWI623826B (zh) 微影設備及器件製造方法
TWI691813B (zh) 一種用於測量經導出資料之方法與電腦程式產品
US11194258B2 (en) Method and apparatus for determining a fingerprint of a performance parameter
TWI625610B (zh) 控制微影設備之方法、微影設備及器件製造方法
US11150565B2 (en) Methods for controlling lithographic apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN109983405A (zh) 确定量测系统的优化操作参数设定
US11300889B2 (en) Metrology apparatus
US20200159128A1 (en) A device manufacturing method and a computer program product

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant