CN110100207B - 确定特征的位置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于确定涉及衬底的特征的位置的方法、系统和程序。所述方法包括：测量所述特征的位置；接收所述特征的预期方位；和基于对涉及衬底上的第一层的第一参考特征相对于涉及衬底上的第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计。可使用更新位置来定位包括所述特征的所述衬底的所述层，或所述衬底的另一层，或另一衬底的另一层。本发明也提供一种用于控制衬底的定位的方法、系统和程序。

Description

确定特征的位置的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月23日提交的欧洲/美国申请16206732.6的优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本发明中。
技术领域
本发明涉及一种用于确定以衬底为涉及的特征的位置的方法、系统和用于控制衬底的定位的程序。
背景技术
光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底上的机器，通常施加到衬底的目标部分上。光刻设备能够用在例如集成电路(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于所述IC的单层上的电路图案。可以将这种图案转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或若干个管芯)上。所述图案的转印通常经由将图案成像到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层来进行。通常，单个衬底将包括被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。这些目标部分通常被称作“场”。
在光刻过程中，例如为了过程控制和验证，需要经常测量形成电路图案所产生的结构。用于进行这些测量的各种工具是公知的，包括经常用来测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，和用来测量重叠的专用工具，重叠是至少部分图案化的衬底中的两个层的对准的准确度。
能够使用各种技术来测量光刻过程的性能。这进而允许在由光刻设备执行的操作的控制中包括复杂的过程校正。例如，如下文所描述的反馈系统通常是公知的以用于通过测量系统中的衬底的两个不同层之间的定位误差来对衬底的定位进行校正。衬底的两个不同层之间的定位误差被称为重叠误差。
在曝光衬底之前对准所述衬底。对准的目标是针对每个衬底确定场中心和局部失真，以限制所述衬底的层之间的重叠误差。这是通过测量印制于所述衬底的至少一个层上的对准标记而实现。将对准标记的预期位置与测量位置之间的差用作用于所述对准模型的输入。所述对准模型(可以基于线性对准或高阶对准)给出包括用于在所述衬底的后续曝光期间对所述衬底的位置进行优化的参数的输出。
为了进一步控制定位中的误差，所使用的反馈系统经常被称为自动化过程控制(APC)系统。所述APC系统针对多个衬底来测量所述重叠误差，并且确定了用以减少重叠误差所需的校正。随后将这些校正用作用于未来曝光的输入。所述APC系统通常包括每次曝光的高阶校正。因为仅在每批次基础上进行重叠误差的测量，所以APC系统预期校正缓慢改变的重叠误差。所述APC系统预期校正层与层之间和批次与批次之间变化的效应。
这些校正通常对由于例如过程变化、夹持变化和/或温度变化所引起的衬底的变形进行校正。这些效应可每衬底显著地变化，且针对重叠误差使用基于批次的APC控制的过程仍引起所述衬底的定位中的不希望的误差。
此外，由于光刻设备的投影系统中的温度变化，可能引入变化。所述温度变化可能影响照射条件，所述照射条件以不同方式影响不同掩模。尽管所述APC控制试图考虑这些变化，仍存在由于跨越整个投影系统的温度改变而引起的不希望的误差。
发明内容
本发明的目的在于改进确定涉及衬底的特征的位置，和改进对于衬底的定位的控制。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定涉及衬底的特征的位置的方法，所述方法包括：获取设施特征的测量位置，其中所述特征配置为能够定位所述衬底；接收所述特征的预期方位；基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位与实际方位之间的差，其中所述第一层和所述第二层位于衬底上；并且使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括处理器的系统，所述处理器被配置为确定涉及衬底的特征的位置，所述处理器被配置为：测量所述特征的位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；接收所述特征的预期方位；基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际放置之间的差，其中，所述第一层和所述第二层位于衬底上；和使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制确定涉及衬底的特征的位置的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：测量所述特征的位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；接收所述特征的预期方位；基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际放置之间的差，其中，所述第一层和所述第二层位于衬底上；和使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置。
根据本发明的另一方面，提供一种用于控制衬底的定位的方法，包括：提供衬底，衬底具有在所述衬底的一层上的第一标记和第二标记，其中所述第一标记不同于所述第二标记；确定所述第一标记相对于所述第二标记的相对移位；和基于所确定的相对移位来控制衬底上的一层、所述衬底上的另一层或另一衬底的层的定位。
根据本发明的另一方面，提供一种用于控制衬底的定位的方法，包括：提供衬底，所述衬底具有在衬底的第一层上的第一标记和第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；确定所述第一标记的位置；确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和基于所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述衬底的所述第一层、或所述衬底上的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。根据本发明的另一方面，提供一种包括处理器的系统，所述处理器被配置成控制衬底的定位，所述处理器被配置成：确定所述第一标记相对于所述第二标记的相对移位，其中所述第一标记和所述第二标记位于衬底的一层上，其中所述第一标记不同于所述第二标记；和使用所确定的相对移位来控制所述衬底的另一层或另一衬底的层的定位。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制衬底的定位的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：确定第一标记相对于第二标记的相对移位，其中所述第一标记和所述第二标记位于衬底的一层上，其中所述第一标记不同于所述第二标记；和使用所确定的相对移位来控制所述衬底的另一层或另一衬底的层的定位。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括处理器的系统，所述处理器被配置成控制衬底的定位，所述处理器被配置成：提供衬底，所述衬底具有所述衬底的第一层上的第一标记和第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；确定所述第一标记的位置；确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和使用确定的位置和确定的相对移位来控制所述衬底的所述第一层、或所述衬底的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制衬底的定位的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：提供衬底，所述衬底具有在所述衬底的第一层上的第一标记和第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；确定所述第一标记的位置；确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和使用所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。
附图说明
现在将涉及附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：
图1与形成用于半导体器件的生产设施的其他装置一起描绘光刻设备，作为可使用本发明的实施例的系统的示例；
图2是确定和使用衬底的特征的更新位置的方法的流程图；
图3是确定和使用衬底的特征的更新位置的方法的流程图；
图4A示出当不存在投影系统引发的误差时第一标记和第二标记的位置，并且图4B示出当投影系统引发的误差已导致所述第二标记的移位时所述第一标记和所述第二标记的位置；
图5示出所述第一和第二标记的示例；和
图6是控制衬底的定位的方法的流程图。
具体实施方式
在详细地描述本发明的实施例之前，提出可以实施本发明的实施例的示例性环境是有指导意义的。例如，本发明可应用于控制光刻制造过程中的过程步骤。例如，本发明可被应用以当跨越一个或更多个衬底的各部位处施加图案时控制光刻设备。将描述用于制造半导体器件的光刻过程以提供可供使用所述方法的示例性情境。本发明的原理可无限制地应用于其他过程。
图1在100处将光刻设备LA示出是实施大容量光刻制造过程的工业设施的部分。在本示例中，制造过程被调适用于在诸如半导体晶片的衬底上制造半导体产品(集成电路)。本领域技术人员将会知晓到，可通过在这种过程的变型中处理不同类型的衬底来制造各种各样的产品。半导体产品的生产纯粹地用作现今具有巨大商业意义的示例。
在所述光刻设备(或简言之，“光刻工具)”100)内，在102处示出测量站MEA并且在104处示出曝光站EXP。在106处示出控制单元LACU。在这种示例中，每个衬底访问所述测量站和所述曝光站以被施加图案。例如，在光学光刻设备中，投影系统被用来使用经调节的辐射和投影系统而将产品图案从图案形成装置MA转印至所述衬底上。这种转印是通过将辐射敏感抗蚀剂材料的层中的图案的图像形成于衬底上而完成。
这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型、和静电型光学系统、或其任意组合，视情况用于所使用的曝光辐射、和/或用于诸如诸如浸润液体的使用或真空的使用的其他因素。一般而言，所述投影系统贯穿本文件被称作“透镜”，并且这些术语是能够互换的。所述图案形成装置MA可以是掩模或掩模版，其将图案赋予至由所述图案形成装置MA透射或反射的辐射束。公知的操作模式包括步进模式和扫描模式。众所周知，所述投影系统可以用多种方式而与用于所述衬底和所述图案形成装置的支撑件和定位系统协同工作以将所需图案施加至跨越整个衬底的许多目标部分。可使用可编程图案形成装置来代替具有固定图案的掩模版。例如，所述辐射可包括在深紫外线(DUV)波段或极紫外线(EUV)波段中的电磁辐射。本发明也适用于例如由电子束进行的其他类型的光刻过程，例如压印光刻和直写光刻。
光刻设备控制单元LACU控制各种致动器和传感器的所有移动和测量，导致所述设备接收衬底W和掩模版MA并且实施图案形成操作。控制单元LACU也包括用以实施与所述设备的操作相关的所需计算的信号处理和数据处理能力。实际上，控制单元LACU将被实现为许多子单元的系统，每个子单元处理所述光刻设备LA内的子系统或部件的实时数据采集、处理和控制。
在将所述图案在曝光站EXP处施加至衬底之前，在测量站MEA处对所述衬底进行处理，使得可执行各种预备步骤。所述预备步骤可包括使用水平传感器来映射所述衬底的表面高度，和使用对准传感器来测量所述衬底上的对准标记的位置。所述对准标记标称地布置呈规则栅格图案。然而，由于在产生标记时的不准确度并且也由于贯穿所述衬底的处理的过程而发生的所述衬底的变形，则所述对准标记可偏离理想栅格。因而，如果所述设备将要以非常高准确度在正确部位处印制产品特征，则除了测量所述衬底的位置和定向以外，所述对准传感器实际上必须详细地测量跨越整个衬底区域的许多标记的位置。
光刻设备LA可以是具有两个衬底台的所谓的双台类型，每个衬底台具有由控制单元LACU控制的定位系统。在曝光站EXP处曝光一个衬底台上的一个衬底的同时，可在测量站MEA处将另一衬底加载至其它衬底台上，使得可执行各种预备步骤。因而，对准标记的测量非常耗时，且设置两个衬底台会实现所述设备的生产量的大幅度的增加。如果在衬底台处于测量站处以及处于曝光站处时所述位置传感器不能够测量衬底台的位置，则可提供第二位置传感器以能够实现在两个站处追踪所述衬底台的位置。替代地，可组合所述测量站和所述曝光站。例如，已知的是具有单一衬底台，在曝光前的测量阶段期间所述测量台暂时被联接至所述单一衬底台。本发明并不限于任一类型的系统。
在生产设施内，设备100形成“光刻胞或光刻单元”或“光刻簇”的部分，所述“光刻单元”或“光刻簇”也包含涂覆设备108以用于将感光抗蚀剂和其他涂层施加至衬底W以用于由所述设备100进行图案化。在设备100的输出侧处，设置所述烘烤设备110和所述显影设备112以用于将经曝光的图案显影成实体抗蚀剂图案。在所有这些设备之间，衬底输送系统负责支撑所述衬底并且将所述衬底从一件设备转移至下一件设备。经常统称为“轨道”的这些设备处在轨道控制单元的控制之下，所述轨道控制单元自身由管理控制系统SCS控制，所述管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU来控制所述光刻设备。因而，不同的设备可以被操作以最大化生产量和处理效率。所述管理控制系统SCS接收配置方案(recipe)信息R，配置方案信息R非常详细地提供待执行以产生每个经图案化衬底的步骤的定义。
一旦已在所述光刻单元中施加和显影所述图案，则将经图案化的衬底120转移至诸如在122、124、126处所图示的其他处理设备。广泛范围的处理步骤由典型制造设施中的各种设备实施。出于示例起见，在这种实施例中，设备122是蚀刻站，且设备124执行蚀刻后的退火步骤。在另外的设备126等等中应用另外物理和/或化学处理步骤。可能需要众多类型的操作以制成真实器件，诸如材料的淀积、表面材料特性的修改(氧化、掺杂、离子注入等等)、化学机械抛光(CMP)等等。实际上，所述设备126可表示在一个或更多个设备中执行的一系列不同处理步骤。
众所周知，半导体器件的制造涉及这种处理的许多重复，以在衬底上逐层地构建具有适当材料和图案的器件结构。因而，到达所述光刻簇的衬底130可以是新近制备的衬底，或它们可以是先前已在这个簇中或完全地在另一设备中被处理的衬底。相似地，取决于所需处理，衬底132在离开设备126时可被返回以用于同一光刻簇中进行后续图案化操作，它们可被预定用于不同簇中的图案化操作，或所述衬底134可以是待发送以用于切块和封装的成品。
产品结构的每个层需要一组不同过程步骤，且用于每个层处的设备126可在类型方面完全地不同。此外，即使在待由设备126应用的处理步骤标称地相同的情况下，在大型设施中也可存在并行地工作以对不同衬底执行步骤126的若干假设相同机器。这些机器之间的在设置方面的小差异或缺陷可能意味着它们以不同方式影响不同衬底。甚至对于每个层而言相对共同的步骤(诸如蚀刻(设备122))仍可由标称地相同但并行地工作以最大化生产量的若干蚀刻设备来实施。此外，实际上，不同层根据待蚀刻的材料的细节需要不同蚀刻过程，例如化学蚀刻、等离子体蚀刻，并且需要特殊要求，诸如各向异性蚀刻。
可在其他光刻设备中执行先前的和/或后续的过程(如刚才所提及)，且可甚至在不同类型的光刻设备中执行先前的和/或后续的过程。例如，器件制造过程中的在诸如分辨率和重叠的参数方面要求非常高的一些层与要求不太高的其他层相比可在更先进光刻工具中执行。因而，一些层可被曝光于浸润型光刻工具中，而其他层曝光于“干式”工具中。一些层可被曝光于在DUV波长工作的工具中，而其他层使用EUV波长辐射曝光。
为了正确地且一致地曝光由所述光刻设备曝光的衬底，可需要检测经曝光衬底以测量诸如介于后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等等的属性。因而，光刻单元所定位于的制造设施也包括量测系统MET，量测系统MET接收已在光刻单元中已处理的衬底W中的一些或全部。将量测结果直接或间接提供至管理控制系统(SCS)138。如果检测到误差，则可对后续衬底的曝光进行调整，特别是在能够足够迅速地且快速地完成量测以使得同一批次的其他衬底仍待曝光的情况下。而且，已经曝光的衬底可被剥离和返工以改善产率或被丢弃，由此避免对已知有缺陷的衬底执行进一步处理。在衬底的仅一些目标部分有缺陷的情况下，可仅对良好的那些目标部分执行另外曝光。
图1中也示出量测设备140，所述量测设备140被设置用于在制造过程中的所学阶段对产品的参数进行测量。现代光刻生产设施中的量测设备的常见示例是散射计(例如，角解析散射计或光谱散射计)，且其可被应用于在设备122中的蚀刻之前测量在120处的经显影衬底的属性。在使用量测设备140的情况下，例如可确定诸如重叠或临界尺寸(CD)的重要性能参数不满足在经显影抗蚀剂中的指定准确度要求。在蚀刻步骤之前，存在经由所述光刻簇来剥离经显影抗蚀剂且重新处理所述衬底120的机会。也众所周知的是，通过管理控制系统SCS和/或控制单元LACU 106随着时间推移进行小调整，则能够使用来自量测设备140的量测结果142维持在光刻簇中的图案化操作的准确性能，由此最小化制得不合规格的产品且需要返工的风险。当然，量测设备140和/或其他量测设备(未示出)可被应用以测量经处理衬底132、134和传入衬底130的属性。
0034在光刻制造过程的示例中，所述衬底是半导体晶片或其他在图案化步骤中施加图案的衬底，以及由物理及化学处理步骤形成的结构。
在第一实施例中，可将至少一个特征160设置于衬底120、132、132、134的表面上以能实现所述衬底的定位。所述特征160可以是预期用于对准的特定特征，或是可被测量以允许例如在曝光之前对准所述衬底的任何其他特征。可使用特征160来执行所述衬底的定位。所述定位包括以多种方式移动所述衬底，包括将衬底移动较大距离，和/或对所述衬底的位置进行非常小的调整。特征160示出于图1的衬底130上，但可同样在图1所描绘的其他衬底上被找到。可使用所述特征160以将衬底的层与已经曝光的衬底的先前层(或多个先前层)对准。所述特征160被示出为所述衬底的表面上的单个特征，但应理解，所述特征160可以是栅格图案的部分，和/或任何单一衬底层上可存在多个特征160。量测所述特征160的部位以确保当执行所述衬底130的曝光时将所述衬底定位于正确部位。如已经描述，对所述衬底130进行定位的任何误差可导致重叠误差，这可能造成所述光刻过程的产出损失。如上文所描述，用于减少重叠误差的已知方法是公知的，诸如量测系统140和管理控制系统SCS的系统可能已经就位以最小化重叠误差。
尽管所述特征160被尽可能准确地放置于衬底上，但在所述特征160的曝光期间通常将会存在所述特征160的置放的误差。这种误差可被称作置放误差。所述置放误差是所述特征160的预期方位与所述特征160的实际方位之间的差。这意味着没有在所需部位处确切地印制所述特征160。因而，当使用所述特征160以定位衬底130并且对准所述衬底的后续层(或另外衬底的层)时，所述层将不会处于所预期的确切位置处。因而，基于对准测量的任何所得位置校正将包含所述置放误差。
可以用不同方式确定所述置放误差。例如，透镜(即，投影系统)和/或图案形成装置MA失真可造成具有跨越整个场的某一指纹(场内指纹(intrafield fingerprint))的重叠误差。重叠指纹是跨越整个所述衬底的场的重叠误差。所述重叠指纹可跨过整个所述场和/或衬底而变化，这是因为重叠指纹取决于所述衬底130、投影系统和/或图案形成装置MA的状态，所述状态通常将在衬底130的曝光期间改变。所述重叠指纹可在曝光期间由于衬底130、图案形成装置MA和/或投影系统的(非均一)温度增加而改变。所述场内的这些失真通常是高阶的，这意味着没有必要使所述场的中心移位，但所述场的形状可能失真。取决于所述特征160预期方位于衬底130上何处，这将意味着存在着每个批次的衬底、每个衬底、每层以及甚至所述衬底的每个场的变化的置放误差。
用以对准衬底的多个层的特征的置放过程中的误差可导致重叠误差。置放过程中的误差意味着用以定位所述多个层的特征的预期部位与用以定位所述多个层的特征的实际部位之间存在差异或差值。这些特征的置放过程中的误差可导致所述层中的每个层被定位于略微不正确部位中以供曝光，因而导致重叠误差。因为自动化过程控制(APC)系统将控制所述重叠误差的静态和漂移部分的部分，所以所述APC系统将设法考虑这种误差。然而，所述APC系统可能不能够控制衬底之间的重叠误差变化。当重叠在衬底的两个层之间具决定性且那些层对准至不同层中的对准标记物或使用不同对准模型时，这可引起增加的重叠变化，即重叠误差。这将减少由所述光刻设备100生产的衬底的产率。在如果使用相同的对准模型和对于所述对准标记物的位置进行测量的系统的设定(例如，用于测量的辐射的波长、以及所述标记物被测量的次序)而将所述多个层与位于相同层中的对准标记物对准的情况下，有可能抵消所述置放误差的效应而不影响重叠。然而，这种抵消并不总是可能的或期望的，并且强加了不真实的实体约束。实施例中所描述的方法具有较少约束且因此增加设计自由度。
在所述特征160的置放期间所述场的场内失真和/或平移和/或旋转的变化会在与所述特征160对准的衬底的所述多个层的曝光期间引起变化。当测量所述特征160的位置时，可将所述特征的所述位移解释为重叠误差，且因而，将基于平移误差而错误地“校正”场中心。因而，所述置放误差可造成不正确的“校正”，这会影响促成重叠误差的所述衬底的对准。目前已知的系统不会充分考虑所述置放误差。
在一实施例中，提供一种用于涉及衬底确定特征的位置的方法。所述方法包括测量所述特征的位置，其中特征被配置成实现所述衬底的定位。所述方法还包括接收所述特征的预期方位，和确定置放误差的估计。所述置放误差是所述特征的预期方位与所述特征的实际方位之间的差。可基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓而确定所述置放误差，其中所述第一层和所述第二层在衬底上。所述方法还包括使用所述置放误差的所述估计以及所述特征的测量位置确定所述特征的更新位置。所述特征160涉及衬底130可意味着所述特征在衬底130上，例如位于衬底130的层上。第一参考特征和第二参考特征分别涉及第一层和第二层可意味着所述第一参考特征在所述第一层上且所述第二参考特征在所述第二层上。
通过既使用所述特征的测量位置又确定所述置放误差的估计，则能够确定所述特征的更准确位置(即，更新位置)。如所描述，尽管上文描述用于校正和减少定位误差的已知系统，都存在当所述特征形成于衬底上时可能引入误差的另外问题。使用上文所描述的方法会允许所述系统考虑在将稍后用以定位所述衬底的所述特征形成于衬底上时的误差(置放误差)。这在误差可用作前馈和/或反馈系统的部分以分别更准确地定位衬底的另外层和/或另外衬底的另外层时是特别有益的。更新位置可用于控制衬底的位置。这可特别有用于例如图案化所述衬底的步骤。例如，这可用于图1所描述的类型的制造过程，诸如光刻制造过程。
所述方法允许考虑在将所述特征160置放于所述衬底130上时的误差。可将所述特征设置于图1所示衬底120、130、132、134中的任一个的层上。所述方法允许将误差确定为反馈回路或前馈回路的部分以用于定位所述衬底130的包括所述特征160的层，和/或同一衬底130的另外层，和/或另外衬底130的层。所述反馈回路可使用更新位置来确定用于另外衬底的更新位置。所述前馈回路可使用更新位置来曝光同一衬底(即，包括第一参考特征和第二参考特征的衬底)上的另外层。因而，可将更新位置用作反馈回路和/或前馈回路的部分。所述方法甚至有益于所述衬底130的包括特征160的单一层，这是因为所述衬底130被较准确地定位以用于曝光包括特征160的所述层。对于每个特征160，可能针对所述特征160的置放误差进行对应校正。
能够将更新位置用作用于上文所描述的所述对准模型的输入。换言之，当对特征160的位置进行测量时，能够将更新位置(而非所述特征160的测量位置)用作用于所述对准模型的输入。以此方式考虑所述置放误差。使用所述更新位置意味着，在所述衬底130的层的曝光期间以及也在衬底130的另外层和/或另外衬底的曝光期间，所述置放误差不会影响对准模型化和对准校正。因而，所述方法可以是使用更新位置来确定另外层和/或衬底的置放的前馈方法。
所述方法对于确定所述特征的更新位置是有用的，能够以本文中所描述的各种方式来使用所述更新位置。最简单地，可使用特征160的所述更新位置以基于所述特征160的所述更新位置来定位衬底130。所述衬底130可以是包括所述第一层和所述第二层的衬底130。可将特征160定位于所述第一层或所述第二层上。因而，例如，可将包括位于所述第一层或所述第二层上的特征160的衬底130定位成视需要分别对准所述衬底130的所述第一层或所述第二层。所述方法还可包括将所述衬底130的所述第一层曝光于经调节的辐射。这意味着能够较准确地定位所述第一层以考虑用以对准所述衬底130的特征160的所述置放误差。
替代地，所述特征160可位于包括所述第一层和/或所述第二层的所述衬底130的另一层上，即，所述特征160可与第一参考特征和第二参考特征在同一衬底130上，但在不同层上。因而，可使用所述方法以基于针对先前层上的特征160所计算的所述置放误差来对位于同一衬底上的另外层进行定位。替代地，所述特征160可位于不同衬底的层上，即，所述特征160可位于另外衬底上，不针对所述另外衬底执行第一参考特征和第二参考特征的测量。因而，可使用所述方法以基于对先前衬底所计算的置放误差来定位另外衬底。换言之，可在不同于与所述置放误差的已确定估计相关联的衬底的衬底上测量所述特征的位置。因而，可使用针对一个衬底所估计的误差来更新另一衬底上的特征160的位置。
所述特征160可位于所述另外衬底的所述第一层或所述第二层上。因而，可将所述特征160置放于与所述第一层或所述第二层等效/或等同的层上，但在不同衬底上。例如，所述第一层实际上可以是衬底上待曝光的第四层，因而，可将所述第一参考特征置于衬底的第四层上，且可将所述特征置于另一衬底的第四层上。替代地，这可适用于所述第二层而非所述第一层。应理解，可运用任何层(包括第一层、第二层、第三层等)来替换所述第四层的示例。
可将所述置放误差的估计应用于所选择层和/或衬底上的所选择特征。因而，有可能预选择所述置放误差所应用于的特征。例如，在一个批次或甚至若干批次中的所有衬底的所有层的曝光期间，可应用所述置放误差的估计和/或所述更新位置。
如上文所描述，用于确定所述特征160的所述更新位置的方法可以是特别有益的，这是因为可将所述方法用于前馈系统或反馈系统中以确定另外层和/或另外衬底的定位。这意味着可使用一个特征160(或衬底130的一个层上的若干特征)的置放误差来较准确地定位一个或更多个衬底上的另外层。这是有益的，这是因为没有必要针对每个层或甚至针对每个衬底确定置放误差。此外，一旦已确定所述置放误差，甚至在已曝光包括所述特征160的层之后，可使用所述置放误差进行进一步对准。有利地，这意味着可能不需要对另外层和/或衬底进行用以确定所述置放误差的测量。减少测量的数目会减少用以生产半导体器件(即，经充分处理的衬底)所花费的时间，这是优选的。一般而言，即使使用其它的测量或模型，也可使用所述置放误差来确定另外特征的置放误差，且所述置放误差仍可有益于减少测量的数目和/或用以确定另外置放误差/更新位置所需的模型化的量。
可以用各种不同方式确定所述置放误差的估计。如已经描述，所述估计基于对涉及衬底上的第一层的第一参考特征相对于涉及衬底的第二层的第二参考特征的相对位置的知晓。换言之，使用来自衬底的两个不同层的特征来计算所述置放误差。如上文所指示，所述第一层和所述第二层可不同于所述特征160所位于的层。所述第一层是不同于所述第二层的层，使得能够确定介于所述第一层与所述第二层之间的重叠。所述第一层与所述第二层可彼此邻近，或可具有位于它们之间的一个或更多个层。
所述第一参考特征、所述第二参考特征和/或所述特征160可以是光栅。在其他情形下，所述特征可称作标记。所述第一参考特征和所述第二参考特征可以是彼此相同类型的特征。所述第一参考特征和所述第二参考特征可能不是与估计置放误差所针对于的特征160相同的类型。例如，可能不使用或不能够使用所述第一参考特征和所述第二参考特征来对准所述衬底130。所述第一参考特征和/或所述第二参考特征可以是用以测量重叠的特征，例如，所述第一参考特征和所述第二参考特征可以是能够用以确定重叠误差的光栅，可选地是重叠标记，或可选地是产品特征。所述第一参考特征和/或所述第二参考特征可以是被配置成将重叠反馈提供至所述APC系统的重叠标记。另外或替代地，所述特征160可以是光栅，例如对准标记。
所述方法可包括测量所述第一参考特征和所述第二参考特征以确定所述第一层与所述第二层之间的重叠误差。因而，所述方法可包括直接测量所述第一参考特征和所述第二参考特征以确定所述置放误差。可使用所述第一参考特征和所述第二参考特征以确定第一层与第二层之间的重叠误差。因而，可在所述第一参考特征和所述第二参考特征的部位处有效地测量所述重叠误差。这可例如由上文所描述的所述APC系统进行。例如，可将与所述第一参考特征和所述第二参考特征的测量相关的结果146从所述量测设备140发送至所述APC系统。所述方法可使用所测量的重叠误差来确定所述置放误差的估计。例如，所述置放误差的估计可与所测量的重叠误差相同，即，位置误差和重叠误差的估计可以是一对一的。替代地，所述置放误差的估计可随所测量的重叠误差而变或可以是测量的重叠误差的函数，或可包括所测量的重叠误差。可需要处理步骤以基于所述重叠误差来确定所述置放误差。所述重叠误差可能不等于所述置放误差，例如，这是由于特征160和所述涉及特征关于过程条件和投影系统像差中的变化的不同灵敏度。
图2中描绘根据实施例的方法的示例性实施方案。在S10中，测量所述特征160的位置。这个步骤可在步骤S11之前、之后或与其同时执行。在S11中，如上文所描述而测量所述第一参考特征和所述第二参考特征。在S12中，可使用所测量的所述第一参考特征和所述第二参考特征来确定所述置放误差的估计。在S13中，可使用来自S10的特征的测量位置和来自S12的所述置放误差的所述估计以计算所述特征的更新位置。如先前所描述，所述特征可在第一层或第二层中的一个上，所述特征可在包括所述第一层和所述第二层的所述衬底的另一层(即，同一衬底的另外层)上，或所述特征可在不包括第一层和第二层的衬底的层(即，另外衬底的层)上。因而，在S14中，能够使用特征160的更新位置来定位包括所述特征160的层中的任一个。
替代地，所述方法还可包括模型化所述第一层与所述第二层之间的重叠误差，和使用经模型化的重叠误差来确定所述第一参考特征和所述第二参考特征。所述方法可包括使用重叠模型来确定跨越所述衬底130的至少一部分的重叠误差。可使用跨越整个衬底130的模型化的重叠误差以提取所述第一参考特征和所述第二参考特征的经模型化的位置。可以用各种不同方式来模型化所述重叠误差。例如，所述方法可包括接收情境信息和/或光刻设备信息，以及使用所述情境信息和/或所述光刻设备信息来模型化所述重叠误差。所述情境信息和/或所述光刻设备信息与所述衬底、掩模和/或所述投影系统中的至少一个的所测量的和/或经模型化的变形相关。所述情境信息和/或所述光刻设备信息可包括来自量测系统140和/或来自光刻设备LA 100的测量的结果146。模型化所述重叠误差可包括使用预定值。例如，这可基于先前重叠数据、多个衬底或多个衬底批次的平均重叠误差，或衬底的多个特定层之间的平均重叠误差。
所述方法可使用经模型化的重叠误差来确定所述置放误差的所述估计。测量可取自所述衬底120上的便利测量部位。模型化所述重叠以确定所述第一参考特征和所述第二参考特征的位置具有如下另外优点：所述第一参考特征和所述第二参考特征的部位并不限于所述特征160附近，且所述第一参考特征和所述第二参考特征可位于远离特征160的其他位置。所述方法可使用经模型化的重叠误差来确定所述置放误差的所述估计。例如，所述置放误差的所述估计可与经模型化的重叠误差相同，即，所述位置误差和所述重叠误差的估计可以是一对一的。替代地，所述置放误差的所述估计可随经模型化的重叠误差而变，或可包括经模型化的重叠误差。可需要处理步骤以基于所述重叠误差来确定所述置放误差。
图3中描绘根据实施例的方法的示例性实施方案。在S20中，测量所述特征160的位置。这个步骤可在S21或S22中的步骤中的任一个之前、之后或与其同时执行。在S21中，可如上文所描述而接收情境信息和/或光刻设备信息，且在S22中，可使用情境信息和/或光刻设备信息来确定重叠误差。确定所述重叠误差可包括计算所述第一层与所述第二层之间的重叠误差的模型，以计算第一参考特征的经模型化的位置和第二参考特征的位置。随后，在S23中，可基于所述第一参考特征和所述第二参考特征的经模型化的位置而确定所述置放误差的所述估计。在S24中，可使用来自S20的所述特征的测量位置和来自S23的所述置放误差的所述估计以计算所述特征的更新位置。如先前所描述，所述特征160可在第一层或第二层中之一上，所述特征160可在包括第一层和第二层的衬底的另一层(即，同一衬底的另外层)上，或所述特征160可在不包括第一层和第二层的衬底的层(即，另外衬底的层)上。因而，在S25中，可使用所述特征160的所述更新位置来定位包括所述特征的多个层中的任一个层。应注意，可分别以与图2的对应步骤(例如，S10、S13和S14)相同的方式来执行图3的某些步骤(例如，S20、S24、S25)。
进一步详细地，针对每个经曝光批次，可在量测设备140上选择和测量仅若干个衬底以确定所述衬底上的重叠目标的误差。所述重叠目标可以是与所述第一参考特征和所述第二参考特征相似的标记或特征。可将这些测量输入至所述APC系统以确定用于未来曝光的反馈重叠校正。因为每批次可测量仅若干重叠目标(例如，数百个)，则可使用外推和/或内插以估计用于每个衬底的每个场的重叠指纹以作为用于所述APC系统的输入。可通过遍及所测量点拟合数学模型来进行从每衬底数百个点的所述外推和/或所述内插。可使用所得的重叠指纹来确定经模型化的第一参考特征位置和经模型化的第二参考特征位置以用于确定所述特征160。
所述重叠指纹可以是现有APC系统的产物。可针对每个特征160估计所述置放误差的所述估计以作为局部重叠误差的函数，即f1(OverlayFingerprint(x，y))(f1(重叠指纹(x，y)))。这可针对每个唯一的重叠指纹提供所述置放误差的唯一估计。取决于用以确定所述重叠指纹的重叠控制方法，每衬底台(例如，因为所述APC系统针对特定衬底台具有特定校正回路)、每批次或每衬底可存在唯一的重叠指纹。如所描述，最简单的函数将会是乘以1，其中所述置放误差的所述估计被估计为与所述重叠误差相同。可通过在实验或模拟中使重叠误差与置放误差相关联确定f1的较准确估计。能够可选地通过使用情境信息和/或光刻设备信息来求精或精化所述重叠指纹，例如，可使用情境信息和/或来自所述光刻设备LA100的信息f2(情境信息和/或光刻设备信息)来求精或精化来自的f1(OverlayFingerprint(x，y))的结果。例如，所述求精或精化可引起对于每衬底的置放误差校正，其中每衬底台和/或批次仅可使用重叠指纹信息。求精或精化也可引起对于每特征160的所述置放误差的较准确估计。
为了减少所需的测量的量，通常可每批次或衬底台而非每衬底对所述重叠校正求平均。已知所述图案形成装置MA和/或投影系统的发热会增加误差。如所描述，当形成特征160时，这些误差可引起置放误差。可对每批次一个或更多个衬底执行重叠量测，例如，每批次4个衬底。为了求精或精化结果，可使用函数f2(情境信息和/或光刻设备信息)来外推重叠指纹，以确定何种指纹被预期是用于未经量测的其他层或衬底。这种计算的部分可使用上文所提及的情境信息和/或光刻设备信息，包括与图案形成装置MA和/或投影系统发热相关的参数。这允许针对每衬底每个特征确定所述置放误差的唯一估计，而仅测量4个衬底。
替代地，可每衬底确定校正，如本发明中所描述。置放误差与重叠指纹之间的相关性可取决于所述情境信息和/或所述光刻设备信息中所包括的参数。所述情境信息和/或所述光刻设备信息可包括但不限于衬底台和/或投影系统动力学，和图案形成装置MA和/或投影系统和/或衬底的发热效应。能够测量(即，记录)或能够模型化所述情境信息和/或所述光刻设备信息。例如，仅所述特征160很可能具有不同于所述第一参考特征和所述第二参考特征的设计。这意味着用以使所述特征成像的光与用以使所述第一参考特征和所述第二参考特征成像的光相比，可采取穿过所述投影系统的不同路径。因而，投影系统像差可对所述特征160以及所述第一参考特征和所述第二参考特征具有不同影响。可针对若干像差和设计来测量或模拟(即，模型化)不同影响。在曝光期间，可测量所述投影系统像差，并且可将此信息与所测量的/经模型化的情境信息和/或光刻设备信息相组合以求精或精化每特征160的所述置放误差的估计。
所述投影系统的温度可能发生变化，同时多个衬底在一批次(即一个分批)中曝光。更具体地说，从所述第一衬底到所述最后的衬底，所述投影系统的温度通常在一个批次内增加。尽管存在用以维持恒定的投影系统温度的布置，但可能会发生较小的温度变化(例如，取决于照射条件)，这对于形成具有非常小特征的图案仍然很重要。例如，已知的是，相对强烈的照射能够产生显著的加热效应，特别是当存在可能会引发投影系统发热的极偶极照射设置时。所述投影透镜的加热可能导致透镜像差，通常称为Zernike像差，这与特征成像效应相关联。例如，Zernike Z7像差被称为彗差，通常与成像移位效应有关；例如，特征被印制在相对于所需(标称)位置而移位的位置。
当结构(诸如重叠标记、对准标记和/或产品特征)对Zernike像差具有高的敏感性或灵敏度时，所述结构将以非预期的移位而印制在衬底上。随着投影系统温度的变化，非预期的移位将贯穿整个批次而变化，例如漂移。所述移位可以是非常动态的，且可取决于许多参数，这意味着不可能对整个批次应用过程校正(例如，使用APC)来充分考虑移位的影响。
基于对透镜发热演化的预测的各种校正方法可用于减少或最小化所述投影系统中温度变化的影响。然而，即便使用这些方法，与整个所述投影系统的温度变化相关的误差(可能称为投影系统引起的误差)仍然可能存在(例如，由于这种透镜加热预测方法的有限精确度)。当曝光的(即印制的)的结构对(至少一个)Zernike像差敏感时，所述投影系统引起的误差可能会引起图像移位。此外，不同尺寸的不同结构具有不同的灵敏度。换言之，不同的结构可能以不同的方式响应于所述投影系统中的温度变化，这使得补偿温度变化甚至更加困难。例如，不同类型的结构，例如产品特征、对准标记和/或重叠标记，可能具有不同的灵敏度。即使是相同类型的不同标记(即可能用于类似目的的标记)，例如，两个对准标记可能具有不同的Zernike灵敏度值。在这种情况下，Zernike灵敏度值表示所述标记对所述投影系统中像差/温度变化的灵敏度。
当所述投影系统中的温度发生变化，并且使用具有对像差的高灵敏度的对准标记时，可能会出现所述投影系统引起的误差，例如平移漂移。当某些类型的特征正在被曝光时，例如当创建存储器(DRAM)时，这个问题可能是一个特别的问题，因为可以使用极偶极照射条件来曝光多个层。通常需要减少在各层之间的整体成像移位误差，例如所述重叠误差。例如，即使是例如由于投影系统引起的误差而导致的1.5纳米的相对较小的潜在重叠漂移也是不需要的，并且在某些情况下是不可接受的。
在一个实施例中，用于单层标记的第一标记和第二标记被设计成使得，在曝光具有所述第一标记和/或所述第二标记的这种单层标记期间由于投影系统发热而在所述第一标记和/或所述第二标记中发生的移位指示着与所述投影系统相关联的成像移位。如下文所述，可确定衬底的一层的所述第一标记与所述第二标记和/或任一标记的一部分之间的相对移位，并且该相对移位可被用于控制所述衬底的另一层(例如第二层)的定位。因而，所述投影系统引起的误差可在其他层/衬底中被校正。这将有益于减少印刷在所述衬底上的标记中的误差。例如，这样可以减少置放所述标记的置放误差，从而使得将所述对准标记更准确地放置到参考结构(如器件图案)上，从而能够减少重叠并且改善产出。所述相对移位是在一个单层标记中第一标记和第二标记之间的绝对距离之间的差，主要由所述第一标记和所述第二标记之间的像差灵敏度差造成。
如前所述，将对准标记更准确地定位在用于定位所述衬底的衬底的层上是有益的。众所周知，不同的结构，例如对准标记和产品特征，可能会受到所述投影系统中不同方式变化的影响。本方法利用了不同类型的结构的影响的差异。因而，在第二实施例中，提供了一种用于控制衬底的定位的方法。所述方法包括在衬底的一层上设置具有第一标记和第二标记的衬底。所述第一标记不同于所述第二标记。所述方法还包括确定第一标记相对于第二标记的相对移位。第一标记和第二标记可以在同一层上，且因而可以统称为单层曝光标记。所述方法包括基于所确定的相对移位来控制所述衬底的一层、所述衬底的另一层或另外衬底的一层的定位。可选地，所述方法还包括使用所确定的相对移位来确定投影系统引起的误差[例如，Zernike像差与所确定的相对移位之间通常存在线性关系]。因而，控制衬底位置的步骤可以使用相对移位和/或投影系统引起的误差来执行。知晓这一关系允许基于所确定的相对移位来确定投影系统引起的误差(像差)。例如，更详细地，所述相对移位可以由透镜像差(Zernikes)和像差灵敏度来确定。例如，对于与像差成线性关系的光刻效果，n阶Zernike的灵敏度可以是：
Figure BDA0002103187360000201
在其他情形中所述第一标记可以称为第一图案或第一标记图案。所述第二标记可以另外被称为第二图案或第二标记图案。
图4A和4B描述了所述衬底的一层上的所述第一标记和所述第二标记的示例横截面。图4A和4B中的描述将在下文中进一步详细描述，但需要注意的是，所示的具体细节和相对尺寸仅为示例性的。
所述第一标记不同于所述第二标记。这可能意味着所述第一标记和所述第二标记对所述投影系统中的像差具有不同的灵敏度，其中所述投影系统用于同时曝光所述第一标记和所述第二标记。所述第一标记和所述第二标记可以用不同的方式提供不同的灵敏度。
在图4A和4B所示的示例中，所述第一标记可以具有多个第一部分，且所述第二标记可以具有多个第二部分。换言之，每个标记可包含若干部分，即若干特征。不需要所述第一标记和所述第二标记分别包含若干部分。然而，这可以是有益的，因为能够更容易地检测所述第二标记图案相对于所述第一标记的移位。换言之，可以使用可基于多个对应部分的相对移位的平均相对移位来更准确地确定所述移位。这对于下面描述的基于衍射的测量特别有用。构成每个标记的部分可以基本上均匀。因而，用于所述第一标记的部分可能都以同样的方式受到投影系统像差的影响，和/或用于所述第二标记的部分可能都以同样的方式受到投影系统像差的影响。这意味着预测所述投影系统像差将如何影响所述第一标记和/或所述第二标记是较为简单的。
在图4A和4B所示的示例中，较宽的部分是所述第一标记的一部分，较窄的部分是所述第二标记的一部分。所述部分的宽度可以影响所述投影系统中对像差的灵敏度，从而使所述第一标记的部分具有与所述第二标记的部分而言不同的灵敏度。另外或替代地，由于不同的图案(分割/细分)，所述部分的灵敏度可能会受到所衍射图案曝光差(深紫外曝光光)和测量值(SMASH WA传感器)的影响。
所述部分可形成光栅。所述第一标记和所述第二标记将要被一起在衬底的一层中被曝光。所述投影系统发热的影响可能存在于一层的至少一部分上。
图4A和4B显示了不同的图案，以区分所述第一标记和所述第二标记。这些图中所示的图案仅用于区分这两种标记。
但是，如上所述，所述第一标记和所述第二标记可能具有不同的灵敏度，这可能是由于多种原因造成的。图5显示了用于所述第一标记和所述第二标记的不同类型部分的示例。如图所示，所述第一标记可包括多个第一部分，所述第二标记可具有多个第二部分。如图所示，所述第二部分中的至少一个可包括多个元件。换言之，所述第二部分可以被分割成多个元件。所述第二部分之间的节距可以大于所述多个元件之间的节距。换言之，每个所述第二部分之间的距离可以大于所述第二部分的元件之间的距离。所述第二部分的所述多个元件之间的节距可以与产品特征的节距大致相同。因而，所述第二标记可以是产品特征、或对投影系统引起的误差具有与产品特征相似响应的特征。
第一部分可包括少于第二部分的元件。此外，所述第一部分可能根本不用被分割。因而，所述第一部分中的至少一个可以仅包括单个元件。这由图5所示的所述第一部分的形状表示。因而，所述第一标记可以是对准标记或重叠标记。所述第一部分之间的节距远大于所述第二部分的各个元件之间的节距。
第一部分的单个元件可以大于第二部分的单个元件。这意味着，例如，当在x-y平面上观察时，如图5所示，所述第一部分的元件可能比所述第二部分的元件具有更大的横截面积。因而，所述第一部分和所述第二部分的元件的不同尺寸可能具有不同的灵敏度。所述第一部分的单个元件的尺寸可与构成第二部分的所述多个元件对应。这意味着，当在x-y平面中查看时，关于所述第一部分元件的参数的大小可能与关于第二部分的元件的参数的大小实质上相似。这在图5中描述，因为尽管可以使用多个元件来构成所述第一和/或所述第二标记的部分，但所述第一标记和所述第二标记的多个部分的每个的整体长度和宽度都相似。
此外，所述第一部分在形状和节距上基本一致，所述第二部分在形状和节距上基本一致。这意味着所述第一部分通常彼此相同，并且在各部分之间具有一致的距离，且所述第二部分通常彼此相同，并且在各部分之间具有一致的距离。所述标记物可被视为具有光栅状构造，换言之，所述标记物通常具有图4A、4B和5所示的部分的周期性重复。当在所述标记上使用基于衍射的测量来确定所述第一标记物与所述第二标记物之间的相对移位时，所述部分的周期性方面可能特别有用。
尽管图5描述了所述第一标记具有多个第一部分，且所述第二标记具有多个第二部分，但这仅是示例。所述第一标记与图5所示相比可能具有更多的部分，或者可能具有更少的部分，或甚至一个部分。所述第二标记与比图5所示相比，可能具有更多的部分，或者可能具有更少的部分，即一个。
图4A和4B中描述的所述第一标记和所述第二标记仅为示例，但可用于图示与所述第一标记和所述第二标记相关的各种特征。例如，所述第一标记和所述第二标记可能重叠。这意味着，当垂直于所述衬底的表面观察所述衬底时，所述第一标记和所述第二标记似乎至少部分重叠。如将要描述的，这可能意味着所述第一部分和所述第二部分是交错的，至少对于所述标记的重叠部分是如此。但是，即使重叠/交错，每个标记的各个部分也不会重叠。因而，所述第一部分均不与第二部分中的任何部分相接触。
所述第一标记和所述第二标记不必重叠，例如，所述第一标记和所述第二标记可以彼此靠近或彼此相邻，或沿一条边对齐。所述第一标记和所述第二标记之间的相对移位仍可以在没有重叠的情况下被确定，但所述标记重叠，即通过所述第一标记延伸跨越所述第二标记的至少一部分而实现，可能意味着能够更准确地确定所述移位。一般地，所述标记物的扩展，例如光栅状标记物，能够使用基于衍射的量测，根据定义，所述量测按定义平均分布在跨越所述标记物的整个(至少被照射的)部分。因而，重叠可以改善精度，因为测量误差也可以缩小。
所述第一标记和所述第二标记优选地位于同一水平，即同时被曝光。理想情况下，所述第一标记和所述第二标记在抗蚀剂中(曝光后立即)，并且可以在抗蚀剂中被测量。
如图4A和4B所示，所述第一标记和所述第二标记可以交错，或者更具体地说，所述第一部分和所述第二部分可以交错。换言之，如图4a和4b所示，所述第一部分和所述第二部分可以是交替的。这可能是由于所述第一标记和所述第二标记的重叠性质造成的。所述第一部分和所述第二部分可以交错，其中所述第一部分和所述第二部分不重叠，即所述第一部分不触及所述第二部分。换言之，所述第一标记和所述第二标记可以重叠，但所述第一部分不能与所述第二部分接触或重叠。这是优选的，因为如果所述第一部分的一部分与所述第二部分有效地相互接触，则可能无法检测所述第二部分中的任何一个相对于对应地所述第一部分的相对移位。
图4A和4B描述了所述第一标记和所述第二标记之间的相对移位。图4A描述了当不存在投影系统像差时，如果所述第一标记和所述第二标记被曝光在衬底的一层上，将如何设置所述第一标记和所述第二标记的示例。如图4A所示，第一标记的一部分的中心点与第二标记对应部分的中心点之间存在距离d。在本示例中，对应的第一部分和第二部分彼此相邻。所述距离d是在保持着投影系统像差时，所述第一标记与所述第二标记的对应部分之间的距离。
当存在投影系统像差时，所述第一标记和所述第二标记会受到影响(即移位)。由于所述第一标记与所述第二标记不同，所述投影系统像差以不同方式影响所述第一标记和所述第二标记。因而，所述第一标记与所述第二标记两者的对应部分之间的距离与图4A中的距离不同。如图4B所示，当在曝光期间存在投影系统像差时，所述第一标记与所述第二标记两者的对应部分之间的距离为s。如图4A和4B所示，距离s与距离d不同。在本示例中，由于投影系统像差，所述第一部分与对应第二部分之间的距离s大于没有投影系统像差时所述第一部分与所述第二部分之间的距离d。应注意到，对于不同标记的其他组合，距离s可能小于距离d。因而，由于投影系统像差，所述第一标记和所述第二标记之间存在相对移位。
所述相对移位取决于所述投影系统的状态，使得在投影系统发热的情况下，将贯穿多个衬底的批次中发生漂移(即批次内漂移)。此外，所述投影系统的启动状态将取决于该批次之前所述投影系统的使用情况。因而，实际移位可能在不同批次之间或在不同衬底之间动态地变化。如下文所描述，使用本发明的所述第一标记和所述第二标记，可以确定每个批次和批次中每个衬底的相对移位。所确定的相对移位可以被前馈到下一层以用于衬底特定的校正。
所述第一标记和所述第二标记之间的相对移位可以通过多种不同的方式而被确定。例如，所述方法可以通过测量所述第一标记和所述第二标记已经被曝光后各自的位置并将测量位置与介于所述第一标记和所述第二标记之间的预期距离进行比较来确定所述相对移位。因而，所述方法可以包括测量所述第一标记和所述第二标记的位置，并且计算介于所述第一标记和所述第二标记之间的距离。然后，可以使用所述第一标记和所述第二标记之间的计算距离以及所述第一标记和所述第二标记之间的预期距离来确定所述相对移动。应注意到，所述第一标记和所述第二标记之间的距离可以是第一部分和对应第二部分之间的距离，也可以是第一部分和对应第二部分之间的平均(例如平均)距离。
所述第一标记和所述第二标记可被设计为，使得允许所述标记被曝光之后使用已知的测量系统来测量在所述第一标记和所述第二标记之间的投影系统发热相关的图像移位。例如，可以使用集成量测(IM)或独立量测(SA)进行测量，通常基于衍射测量。有利的是，所述测量可以在所述第一标记和所述第二标记上在抗蚀剂中进行(即，在进一步处理所述衬底之前，例如，经受蚀刻和/或淀积过程)，这意味着预期很少或没有显著的标记降解。这意味着准确度和精密度可能比使用蚀刻标记测量时要高得多。
可以使用其他方法用于确定所述相对移位。在另一个示例中，使用基于衍射的测量来确定相对移位。一种包括多个部分的标记(其可形成光栅)允许使用光刻行业中常见的基于衍射的测量。已知基于衍射的测量方法和系统，并且通过引用将其全部并入US9134256B2中。基于衍射的测量可以集成跨越所有部分(例如整个光栅)的移位误差，并且因此确定和使用平均相对移位。此外，标记测量的概念是从WO2014146906A2已知的，其以引用方式并入本文中。WO2014146906A2披露了抗蚀剂中的测量标记，并且将所测量信息作为特定于衬底的校正提供给下一次曝光。
可选地，可以设置与所述第一标记和所述第二标记在不同层上的第三标记。可以确定所述第三标记的位置，并且该位置可以与所确定的相对移位一起使用，以控制所述衬底的不同层和/或所述衬底的任何其他层的定位。所述第三标记可以是已知的标准标记，诸如对准标记。
用于上述方法的示例实施方式在图6的流程图中示出。在步骤S30中，设置具有第一标记和第二标记的衬底。应注意到，这可能包括曝光所述第一标记和/或所述第二标记的额外步骤，如将进一步描述的。此外，这个步骤可能包括选择/设计用于所述第一标记和/或所述第二标记的结构。因而，可能选择具有所需相对移位的第一标记和/或第二标记。这可能是有益的，因为可以选择特定的第一标记和/或第二标记以允许更容易地和/或更准确地确定所述相对移位，从而能够确定对于所述相对移位和/或投影系统引起的误差的更准确估计。
在进一步的步骤S31中，确定了所述相对移位。这可以使用任何适当的方法来完成。示例包括上面描述的那些，即，使用所述第一和所述第二标记的位置的测量，或使用基于衍射的测量。可选地，能够使用相对偏移来确定投影系统引起的误差，如步骤S32所示。例如，如上文所述，在Zernike像差和所确定的相对偏移之间通常存在线性关系。知晓所述关系允许基于所确定的相对移位来确定投影系统引起的误差(像差)。应注意到，可以确定和使用更复杂的关系。
然后，可以使用所确定的相对偏移和/或投影系统引起的误差来控制所述衬底的一层、所述衬底的另一层、或另一衬底的层的定位，如步骤S33所示。所确定的相对移位和/或投影系统引起的误差能够可选地用作反馈或前馈系统的一部分。所确定的相对移位和/或所确定的投影系统引发的误差能够用于反馈回路以控制另一衬底的层的定位，和/或用于前馈回路以控制相同衬底的另一层的定位。这意味着所确定的相对移位和/或所确定的投影系统引发的误差能够用于控制所述衬底的其他层或其他衬底的层的定位；并且考虑到投影系统引发的误差，则能够曝光其他层/其他衬底。步骤33包括使用前馈和/或反馈方法来控制衬底的定位。在已经根据上述方法定位所述层之后，它可以被曝光在辐射下，并且上述方法应减少或防止由于投影系统像差所导致的误差。
有利的是，反馈和前馈回路意味着，仅需针对单层和/或衬底来确定所确定的投影系统引发的误差和/或所确定的相对移位，然后就可以使用所确定的投影系统引发的误差和/或相对移位来校正/求精或精化另一层和/或衬底的定位。
所述投影系统引起的误差可以指代由于投影系统像差引起的任何误差。这可能包括投影系统漂移和/或投影系统发热。例如，投影系统漂移可能包括衬底内漂移粒度(即，从第一个曝光场到最后一个曝光场)。这可能需要比本来将会需要的情况更密集的测量每个衬底。在理想情况下，除了良好的估计模型以外，还可以通过仔细分配每个衬底设置的许多第一标记和第二标记以及每批次许多衬底，来改善所述投影系统引起的误差的衬底内校正。例如，考虑到使用衬底对准标记的示例，对衬底对准标记的像差影响可以被视为平移-X和平移-Y。不需要大量点来计算每个衬底的平移。取决于批次内漂移，测量方案可能会发生变化，如下所指出。使用这种方法能够避免测量时间的不希望的增加。
可以针对多个层和/或衬底确定所述相对移位和/或投影系统引起的误差。例如，可以测量批次中的所有衬底，或者仅测量少数衬底，这些衬底可以可选地均匀分布在整个批次中。
可以使用不同结构的任何组合之间的差异，诸如重叠标记、对准标记和产品特征等来应用第二实施例。在上面的示例中，所述第一标记可以是对准标记。但是，所述第一标记也替代地是重叠标记。所述第二标记可以是产品特征或对投影系统引起的误差具有与产品特征相似响应的特征。换言之，所述第二标记可以是受投影系统中的像差影响的任何结构，其影响方式与产品特征将会实现的影响方式相同或类似。用于所述第二标记的所述结构不必是实际的产品特征。将理解到，与标记相关地使用的第一和第二术语仅用于区分不同标记的目的。因而，所述第一标记可以替换为所述第二标记，反之亦然。所述第一标记和/或所述第二标记和/或与所述第二标记重叠的所述第一标记可以具有与已知重叠标记相同的总体尺寸。所述第一标记和/或所述第二标记可以具有已知标记的节距，诸如已知的对准标记，并且可以是能够使用已知的测量系统进行测量的。
使用不同类型的标记意味着与像差相关的漂移和介于这些标记之间的偏移可以被校正。如果存在静态投影系统像差，则本实施例的方法可以使用对准标记、所述第一标记和另一结构(诸如重叠标记或产品标记)作为所述第二标记来测量这种静态偏移。静态非零偏移可以使用上述方法来最小化，这样将不需要校准非零偏移。不同类型的标记，诸如对准标记、重叠标记和产品特征等，可能有不同的节距。因而，很难匹配不同类型的标记，使它们重叠但不接触。在本实施例中，上述方法应允许针对节距差异使用测量和校正。
本实施例的一个优点是，不需要密集取样来获得上述必要的相对移位。因而，可以使用如上所述已经就位的系统(即，已经集成在光刻工具100中的量测系统)执行测量。此外，这意味着不需要有大量的标记。包括所述第一标记的层可以包括任意数量的合适的所述第一标记。包括所述第二标记的层可以包括任意数量的适当所述第二标记。优选地，存在着相同数量的所述第一标记和所述第二标记。例如，包括所述第一标记的层可以包括至少五到十个所述第一标记，并且包括所述第二标记的层可以包括对应数量的所述第二标记，即相同数量的所述第二标记。换言之，相关层上的所述第一标记和所述第二标记的数量可能相同。投影系统引起的误差通常是在标准场间晶片对准的情况下的平移误差，其布局为每个场一个标记，具有多个场，这意味着少量标记(例如五个到十个)可能是足够的。此外，在一个场中使用额外的标记可以考虑线性的和高阶的参数误差。因而，在相关层上可以有多于十个的所述第一标记和多于十个的所述第二标记。
第二实施例中所描述的方法可用来确定如上所述的相对移位和/或投影系统引起的误差。如前所述，当在衬底的层上产生任何标记时，投影系统引起的误差可能是一个问题。因而，当使用第一实施例的方法来确定特征的更新位置时，则确定所述特征的更新位置可以使用在与第二实施例的所述方法中所确定的相对偏移和/或投影系统引发的误差。
在规则的第二至第一层重叠测量中，在第一层曝光期间印制了底部光栅，在第二层曝光期间印制了顶部光栅。在上述第二实施例中，所述第一标记和所述第二标记设置在一层上。所述一层可以是第一层。这意味着，不同图案结构由于投影系统发热而产生的相对响应可以在印制(即曝光)后加以测量。
在第二实施例中，提供了用于控制衬底的定位的另一方法。所述另一方法可具有第二实施例中所述的所有相同特征，并包括设置衬底，在所述衬底的第一层上具有第一标记且在所述衬底的第二层上具有第二标记。在所述另一方法中，所述第二标记与上述所述第一标记和所述第二标记等效。因而，在所述另一方法中，所述第二标记包括至少两种类型的特征。因而，如上文所述，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分。在所述另一方法中，所述至少一个第一部分对应于上述所述第一标记，所述至少一个第二部分对应于上述所述第二标记，且所述另一方法的所述第一标记对应于额外的标记(即如前所述方法的情境中的第三标记)。所述另一方法还可包括确定所述第一标记的位置和确定所述至少一个第一部分相对于所述至少一个第二部分的相对移位。所述方法包括基于所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。由于包括所述第一标记(与上述方法中的第三标记相对应)，因此所述另一方法不同于先前描述的方法。此外，在所述另一方法中，可能存在不同数量的所述第一标记和所述第二标记。
使用这种另一方法，可以基于所述第一标记的位置和至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位来控制第一层、或所述衬底的另一层、或另一衬底上的任何层的定位。至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位可以被描述为所述第二标记的特征。与上述方法类似，可以使用至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位来确定投影系统引发的误差，并且可以使用投影系统引发的误差来控制第一层、或所述衬底的另一层、或另一衬底上的任何层的定位。所述至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位可以与上述所述第一标记和所述第二标记的如上所述的相同方式来确定，即，使用位置测量和/或基于衍射的测量。
在第二实施例中，衬底的相关层上具有所述第一标记和所述第二标记。例如，所述第一标记设置于所述衬底上的第一层，所述第二标记设置于所述衬底上的第二层。然而，所述方法还可包括在衬底的各层上曝光所述第一标记和/或所述第二标记的步骤。在本发明的情境中不需要这个步骤，因为可以提供已经包括这些标记的衬底，但可以使用上述光刻工具100在所述衬底的相关层上制作所述第一标记和/或所述第二标记。
上述方法和另外方法中描述的本实施例提供许多优点。例如，使用上述投影系统引起的误差可以减少重叠误差，并且因而改进光刻过程的产率。如前所述，可以减少或去除在衬底对准标记和产品单元之间的静态或动态偏移。如前所述，使用第二实施例的方法，可通过所确定的相对移位(仅基于抗蚀剂中的测量，例如在进行处理之前)校正所确定的标记物位置。如前所述，蚀刻和其他处理可能会降低印制的标记物的性能。因而，预期不会出现标记不对称，并且在此类处理步骤之前的测量可能是更准确的。因而，所述方法的准确度和精密度可能比对于具有标记不对称性的经蚀刻标记进行测量更高。所述第二实施例的方法将改进能够应用于每个衬底的校正，所述校正可用于使用衬底水平控制的已知漂移。这意味着所述校正(对于投影系统引起的误差)可能是特定于衬底的；例如，可以测量衬底A的相对移位，并且可以确定校正并且将校正专门应用于同一衬底A上的下一层；因此校正比通常适用于一次25个衬底的基于批次的校正更精细。
本实施例放松了所述衬底对准标记设计规则，以优化像差灵敏度。因而，不必使用昂贵的实验确定针对标记设计的灵敏度，因为这是可以避免的。此外，因为可以考虑投影系统引起的误差，因此可以更自由地选择主动对准标记，因而当选择对准标记时不需要考虑像差灵敏度，或考虑像差灵敏度的需要有所减少。此外，不需要额外的(如对准)标记物测量来校正投影系统引起的误差。所述第一标记和所述第二标记可以在顶层曝光之前被测量，例如在抗蚀剂显影之后(这是底层曝光)，且因而可以确定相对移位。在顶层曝光期间，可能会有额外的衬底对准测量(仅标准的衬底对准)。因而，所存储的相对移位可以对于每个晶片被反馈给顶层曝光。因而，在曝光期间没有生产量影响，并且在顶层曝光时收集所述相对偏移。
在一个实施例中，提供了一种包括处理器的系统，所述处理器配置为确定涉及衬底的特征的位置和/或控制衬底的定位。所述处理器被配置为根据上述实施例中的任何一个实施例来执行所述方法。所述处理器可以是自动过程控制(APC)系统和/或管理控制系统的一部分，或者可以连接到自动过程控制(APC)系统和/或管理控制系统。
处理器可以配置为：测量特征的位置，其中所述特征被配置为能够定位所述衬底；接收所述特征的预期方位；基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际方位之间的差异，其中所述第一层和所述第二层位于衬底上；并且使用对于置放误差和特征的测量位置的估计来确定特征的更新位置。
所述处理器可以配置为确定所述第一标记相对于所述第二标记的相对移位，其中所述第一标记和所述第二标记位于衬底的一层上，其中所述第一标记不同于所述第二标记；并且基于所述相对移位来控制所述衬底的另一侧或另一衬底的层的定位。
所述处理器可以配置为设置一种衬底，所述衬底具有位于第一层上的第一标记和位于所述衬底的第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；确定所述第一标记的位置；确定至少一个第一部分相对于所述至少一个第二部分的相对移位；以及使用所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或所述另一衬底上的任何层的定位。
可使用包含机器可读指令的一个或更多个序列的计算机程序来实施上述方法，所述机器可读指令描述了如上文所述将过程模型值和测量值相组合的方法。还可以提供储存有这种计算机程序的数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
在一个实施例中，提供用于控制确定涉及衬底的特征的位置和/或控制衬底的定位的程序。所述程序可包括用于执行上述任何方法的步骤的指令。
所述程序可包括用于执行以下步骤的指令：测量所述特征的位置，其中所述特征被配置为能够定位所述衬底；接收所述特征的预期方位；基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定定位误差的估计，其中所述定位误差是在特征的预期方位与实际方位之间的差，其中所述第一层和所述第二层位于衬底上；并且使用置放误差的估计和特征的测量位置来确定特征的更新位置。
所述程序可包括用于执行以下步骤的指令：确定所述第一标记相对于所述第二标记的相对移位，其中所述第一标记和所述第二标记位于衬底的一层上，其中所述第一标记不同于所述第二标记；以及基于所述相对移位来控制所述衬底的另一层或另一衬底的层的定位。
所述程序可包括用于执行以下步骤的指令：设置一种衬底，所述衬底具有位于第一层上的第一标记和位于所述衬底的第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；确定所述第一标记的位置；确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和使用所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或另一衬底上的任何层的定位。例如，计算机程序可在图1的控制单元LACU内执行，或在例如包括量测设备140的量测系统内的一些其它控制器内执行，或在高级过程控制系统或单独的咨询工具中执行。所述程序可以可选地储存在存储器中，所述存储器是自动过程控制(APC)系统和/或管理控制系统的一部分，或可被自动过程控制(APC)系统和/或管理控制系统访问。
本发明的其他实施例被披露于以下的编号实施例的列表中：
1.一种用于确定涉及衬底的特征的位置的方法，所述方法包括：
测量所述特征的位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；
接收所述特征的预期方位；
基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位与实际方位之间的差，其中所述第一层和所述第二层位于衬底上；和
使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置。
2.实施例1的方法，还包括基于所述特征的更新位置来定位衬底。
3.实施例2的方法，还包括将所述衬底曝光于辐射束的步骤。
4.实施例2或3的方法，其中使用光刻设备执行所述方法。
5.前述任一实施例的方法，其中所述特征位于所述第一层或所述第二层上。
6.前述任一实施例的方法，其中所述特征位于具有所述第一层和所述第二层的衬底的层上，并且所述特征位于与所述第一层和所述第二层不同的层上。
7.前述任一实施例的方法，其中在不同于与所述置放误差的已确定估计相关联的衬底的衬底上测量所述特征的位置。
8.前述任一实施例的方法，其中所述方法还包括测量相对于第二参考特征的位置的第一参考特征的位置以确定重叠误差，并且使用所述重叠误差来确定所述置放误差的所述估计。
9.前述任一实施例的方法，其中所述方法还包括对在所述第一层和所述第二层之间的重叠误差进行模型化，以确定相对于所述第二参考特征的位置的所述第一参考特征的位置。
10.实施例9的方法，还包括接收情境信息和/或光刻设备信息，并且使用所述情境信息和/或所述光刻设备信息来对所述重叠误差模型化，其中所述情境信息和/或所述光刻设备涉及衬底、图形形成装置和/或投影系统中的至少一个的所测量的和/或经模型化的变形。
11.实施例9或10的方法，其中对重叠误差进行模型化包括使用基于重叠数据的预定值。
12.实施例8至11中任一实施例的方法，其中确定所述置放误差的估计为与所述重叠误差相同。
13.上述实施例中任一实施例的方法，其中所述特征是光栅和/或对准标记。
14.一种包括处理器的系统，所述处理器被配置为确定涉及衬底的特征的位置，所述处理器被配置为：
测量所述特征的位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；
接收所述特征的预期方位；
基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际放置之间的差，其中，所述第一层和所述第二层位于衬底上；和
使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置。
15.一种用于控制确定涉及衬底的特征的位置的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：
测量所述特征的位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；
接收所述特征的预期方位；
基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际放置之间的差，其中，所述第一层和所述第二层位于衬底上；和
使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置。
16.一种用于控制衬底的定位的方法，包括：
设置衬底，所述衬底具有位于所述衬底的一层上的第一标记和第二标记，其中所述第一标记不同于所述第二标记；
确定所述第一标记相对于所述第二标记的相对移位；和
基于所确定的相对移位来控制衬底的一层、所述衬底的另一层或另一衬底的层的定位。
17.实施例16的方法，其中所述第一标记和所述第二标记对投影系统中的像差具有不同的灵敏度，其中所述投影系统用于将所述第一标记和所述第二标记曝光于衬底上。
18.实施例16或17的方法，还包括使用所确定的相对移位来确定投影系统引发的误差和控制所述衬底的一层、所述衬底的另一层、或另一衬底的一层的定位。
19.实施例16-18中任一实施例的方法，还包括测量所述第一标记和所述第二标记的位置，并且计算所述第一标记和所述第二标记之间的距离，其中所述相对移位是使用所述第一标记和所述第二标记之间的计算距离和所述第一标记和所述第二标记之间的预期距离来确定的。
20.实施例16-18中任一实施例的方法，其中使用基于衍射的测量来确定所述相对移位。
21.实施例16-20中任一实施例的方法，其中所确定的相对移位用于反馈回路中以控制另一衬底的层的定位和/或用于前馈回路中以控制相同衬底的另一层的定位。
22.实施例16-21中任一实施例的方法，其中所述第一标记是对准标记或重叠标记，并且其中所述第二标记是产品特征或对于投影系统引起的误差具有与产品特征相似响应的特征。
23.实施例16-22中任一实施例的方法，其中包括所述第一标记的层包括至少五到十个第一标记，并且包括所述第二标记的层包括相同数目的第二标记。
24.实施例16-23中任一实施例的方法，其中所述第一标记和所述第二标记重叠。
25.实施例16-24中任一实施例的方法，其中所述第一标记具有多个第一部分，且所述第二标记具有多个第二部分。
26.一种用于控制衬底的定位的方法，包括：
设置衬底，所述衬底具有第一层上的第一标记和第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；
确定所述第一标记的位置；
确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和
基于所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。
27.实施例26的方法，其中所述至少一个第一部分和所述至少一个第二部分对投影系统中的像差具有不同的灵敏度，其中所述投影系统用于曝光所述第二标记。
28.实施例26或27的方法，其中通过测量至少一个第一部分的位置和至少一个第二部分的位置和/或使用基于衍射的测量来确定所述相对移位。
29.实施例26-28中任一实施例的方法，其中所述第一标记具有多个第一部分，所述第二标记具有多个第二部分。
30.实施例26-29中任一实施例的方法，其中所述第一部分和所述第二部分交错。
31.实施例25至30中任一实施例的方法，其中所述第一部分包括比第二部分更少的元件。
32.实施例25-31中任一实施例的方法，其中所述第一部分仅包括单个元件。
33.实施例25-32中任一实施例的方法，其中第一部分的单个元件大于第二部分的单个元件。
34.实施例25-33中任一实施例的方法，其中所述第二部分中的至少一个包括多个元件。
35.实施例34的方法，其中所述第二部分之间的节距大于所述第二部分的多个元件之间的节距。
36.实施例34或35的方法，其中第一部分的单个元件的大小对应于构成第二部分的多个元件的大小。
37.实施例25和29-36中任一实施例的方法，其中所述第一部分在形状和节距上实质上一致，所述第二部分在形状和节距上实质上一致。
38.实施例26-36中任一实施例的方法，其中所确定的位置和所述相对移位用于确定投影系统引发的误差，所述投影系统引发的误差用于控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或另一衬底上的任何层的定位。
39.实施例16-25或37中任一实施例的方法，其中所确定的投影系统引发的误差是由投影系统漂移和/或投影系统发热引起的。
40.实施例16-25、38或39中任一实施例的方法，其中所确定的投影系统引发的误差用于反馈回路中以控制另一衬底的层的定位、和/或用于前馈回路中以控制相同衬底的另一层的定位。
41.实施例16-40中任一实施例的方法，还包括在所述衬底的相应层上曝光所述第一标记和所述第二标记。
42.实施例1至13中任一实施例的方法，其中确定所述特征的更新位置使用在实施例16至41中任一实施例中所确定的相对偏移和/或投影系统引发的误差。
43.一种包括处理器的系统，所述处理器被配置成控制衬底的定位，所述处理器被配置成：
确定所述第一标记相对于所述第二标记的相对移位，其中所述第一标记和所述第二标记位于衬底的一层上，其中所述第一标记不同于所述第二标记；和
使用所确定的相对移位来控制所述衬底的另一层或另一衬底的层的定位。
44.一种用于控制衬底的定位的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：
确定第一标记相对于第二标记的相对移位，其中所述第一标记和所述第二标记位于衬底的一层上，其中所述第一标记不同于所述第二标记；和
使用所确定的相对移位来控制所述衬底的另一层或另一衬底的层的定位。
45.一种包括处理器的系统，所述处理器被配置成控制衬底的定位，所述处理器被配置成：
提供衬底，所述衬底具有第一层上的第一标记和第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；
确定所述第一标记的位置；
确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和
使用所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。
46.一种用于控制衬底的定位的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：
提供衬底，所述衬底具有第一层上的第一标记和第二层上的第二标记，所述第二标记包括至少一个第一部分和至少一个第二部分；
确定所述第一标记的位置；
确定至少一个第一部分相对于至少一个第二部分的相对移位；和
使用所确定的位置和所确定的相对移位来控制所述第一层、或所述衬底的另一层、或在另一衬底上的任何层的定位。
结论
综上所述，本发明提供了一种为涉及衬底的特征生成更新位置的方法，所述方法可以用各种不同的方式使用。这允许由处理步骤减少或消除形成所述特征时引入的误差。本发明还提供了一种用于控制衬底的定位的方法。这允许减少或防止投影系统引起的误差的影响。
所披露的方法允许提供光刻设备和操作光刻设备的方法，其中能够改进性能参数，诸如重叠，而无需额外测量，或甚至会减少测量次数。可以在使用或不使用额外的情境信息和/或光刻设备信息来执行所述第一参考特征和所述第二参考特征的确定。由于提高了可对衬底(包括没有与所述第一参考特征和所述第二参考特征相关联的测量数据可用的那些衬底)进行定位的精度，则能够维持和/或增加生产量，而不会导致原本将会引起的性能损失。
将确定所述置放误差的估计和确定更新位置相结合的步骤可以在任何合适的处理设备中执行，所述处理设备可以位于图1的设施中的任何位置，或可以在物理上远离所述设施。所述方法的步骤可在所述设备的单独部分中执行。
可在图1的管理控制系统中或在光刻工具控制单元LACU中计算所述更新位置和/或估计的位置误差。它们可以在远程系统中进行计算，并且随后与所述设施通信。任何模型和测量数据都可以单独地发送到处理设备，然后将它们作为计算设施位置误差的估计和/或更新位置的一部分进行组合。
上述方法和变化被描述为使用光刻设备而执行。但是，也可以使用其他设备。光刻制造过程的图案形成步骤仅是一个可应用本发公开的原则的示例。光刻过程的其他部分和其他类型的制造过程也可以受益于以本文公开的方式生成经修改的估计和校正。
本领域技术人员读者能够根据对本公开的考虑而设想到这些和其它修改和变型。本发明的广度和范围不应受上述示例性实施例中的任一个实施例的限制，而应仅根据下列权利要求和其等效物进行限定。

Claims (12)

1.一种用于确定涉及衬底的特征的位置的方法，所述方法包括：
获得所述特征的测量位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；
接收所述特征的预期方位；
基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位与实际方位之间的差，其中所述第一层和所述第二层位于衬底上；和
使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置，
其中在不同于与所述置放误差的已确定估计相关联的衬底的衬底上测量所述特征的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述特征的更新位置来控制对衬底的定位。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括由辐射束对所述衬底曝光的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法是使用光刻设备执行的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括对在所述第一层和所述第二层之间的重叠误差进行模型化，以确定相对于所述第二参考特征的位置的所述第一参考特征的位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过使用由遍及每个衬底的所测量点拟合数学模型来进行的、针对每衬底的外推和内插中的至少一种，作为跨越整个所述衬底的场的重叠误差的重叠指纹被估计用于每个衬底的每个场来作为用于自动化过程控制系统的输入以确定用于未来曝光的反馈重叠校正。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括接收情境信息和/或光刻设备信息，并且使用所述情境信息和/或所述光刻设备信息来对所述重叠误差进行模型化，其中所述情境信息和/或所述光刻设备涉及衬底、图形形成装置和/或投影系统中的至少一个的测量的和/或经模型化的变形。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述特征具有不同于所述第一参考特征和所述第二参考特征的设计，且用以使所述特征成像的光与用以使所述第一参考特征和所述第二参考特征成像的光相比采取穿过所述投影系统的不同路径。
9.根据权利要求5所述的方法，其中对重叠误差进行模型化包括使用基于重叠数据的预定值。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征是光栅和/或对准标记。
11.一种包括处理器的系统，所述处理器被配置为确定涉及衬底的特征的位置，所述处理器被配置为：
获得所述特征的测量位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；
接收所述特征的预期方位；
基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际放置之间的差，其中，所述第一层和所述第二层位于衬底上；和
使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置，
其中在不同于与所述置放误差的已确定估计相关联的衬底的衬底上测量所述特征的位置。
12.一种用于控制确定涉及衬底的特征的位置的程序，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：
获得所述特征的测量位置，其中所述特征被配置成能够定位所述衬底；
接收所述特征的预期方位；
基于对涉及第一层的第一参考特征相对于涉及第二层的第二参考特征的相对位置的知晓来确定置放误差的估计，其中置放误差是所述特征的预期方位和实际放置之间的差，其中，所述第一层和所述第二层位于衬底上；和
使用所述置放误差的估计和所述特征的测量位置来确定所述特征的更新位置，
其中在不同于与所述置放误差的已确定估计相关联的衬底的衬底上测量所述特征的位置。
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