CN110609450A - 信息处理装置、判断方法、程序、光刻系统和制造方法 - Google Patents

信息处理装置、判断方法、程序、光刻系统和制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供信息处理装置、判断方法、程序、光刻系统和制造方法。该信息处理装置包括：获取单元，其被构造为，获取在由用于通过应用多个处理条件来形成图案的光刻装置执行光刻处理的状态下收集的多条收集数据；分类单元，其被构造为，基于处理条件对获取的数据进行分类；判断单元，其被构造为，通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常。

Description

信息处理装置、判断方法、程序、光刻系统和制造方法
技术领域
本发明涉及信息处理装置、判断方法、程序、光刻系统和物品的制造方法。
背景技术
在诸如半导体器件、微机电系统(MEMS)或平板显示器的物品的制造中，由于要在基板上形成的图案的小型化的进步，对提高光刻装置的性能(即，分辨率、套刻精度(overlay accuracy)和生产率)的需求逐渐增大。
为了满足对提高光刻装置的性能的需求，需要解决可能引起光刻装置的性能降低的异常。
日本特开第2011-54804号公报讨论了一种半导体制造装置的管理方法，该方法使得可以在不需要工程师的手动操作的情况下自动解决半导体制造装置中的异常。在该方法中，从多个半导体制造装置中指定引起半导体集成电路中的缺陷的半导体制造装置，并且判断该半导体制造装置的内部状态是否处于正常状态。然后，如果内部状态不是正常状态，则执行用于控制输入以使其内部状态返回到正常状态的处理。
在日本特开第2011-54804号公报中描述的方法中，通过采用主成分分析，根据作为描述半导体制造装置的内部状态的装置参数的设备工程系统(equipment engineeringsystem，EES)数据，来计算主成分向量。然后，在主成分向量所属的主成分空间中，执行用于判断主成分向量是否属于表示正常状态的区域的处理。然而，存在如下情况：表示正常状态的区域根据应用于半导体制造装置的处理条件而有所不同。换句话说，用于判断内部状态是否处于正常状态的、表示正常状态的区域的范围，会根据当获取EES数据时应用于半导体制造装置的处理条件而改变。因此，如果考虑到处理条件而无法确定表示正常状态的区域，则将难以精确地判断半导体制造装置的内部状态是否处于正常状态。
发明内容
本发明涉及一种能够精确地判断在光刻装置中发生的异常的信息处理装置、判断方法、程序、光刻系统和物品的制造方法。
根据本发明的一方面，提供了一种信息处理装置，其包括：获取单元，其被构造为，获取在如下状态下收集的多条收集数据，在该状态下，由用于通过应用多个处理条件来形成图案的光刻装置执行光刻处理；分类单元，其被构造为，基于处理条件对获取的数据进行分类；判断单元，其被构造为，通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示光刻系统的框图。
图2是例示曝光装置的示意图。
图3是例示信息处理装置的硬件构造的框图。
图4是例示诊断装置的中央处理单元(CPU)的构造的框图。
图5是例示确定曝光装置中的异常的方法的流程图。
图6是例示批次数据(lot data)的框图。
图7是例示累积了批次数据的累积数据的框图。
图8是例示在累积数据中累积的基准数据的框图。
图9是例示同步精度数据和容许范围的图。
图10是例示同步精度数据和多个容许范围的图。
图11是例示检测到的异常与维护方法之间的关系的示例的表。
图12是例示确定维护方法的方法的流程图。
图13是例示历史信息的表。
图14是例示同步精度中的异常的因素的框图。
图15是例示通过采用因素分析来确定维护方法的方法的流程图。
图16A、图16B、图16C和图16D是例示在晶片台中出现的偏差的波形的波形图。
图17是例示异常的因素与维护方法之间的关系的表。
图18是例示由多个诊断装置和集中管理装置构成的光刻系统的框图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。在各附图中，相同的附图标记被应用于相同的构件，并将省略重复描述。
在第一示例性实施例中，将描述包括多个光刻装置和诊断装置的光刻系统。图1是例示光刻系统的框图。根据本示例性实施例的光刻系统100包括光刻装置200至203以及诊断装置300，各个光刻装置在晶片(基板)上形成图案，诊断装置判断光刻装置中的异常以确定用于执行光刻装置的维护的维护方法。用于执行光刻装置的维护的维护方法是为解决光刻装置中的异常而执行的方法。例如，在判断由与下述晶片台的位置有关的误差引起的异常的情况下，可以执行用于减小晶片台的振动的维护方法，以便维护光刻装置。此外，光刻装置可以包括曝光装置，该曝光装置用光照射形成有图案的掩模版(reticle)(即，掩模或原版)，并且通过来自掩模版的光将图案投影在晶片的投射区域上。此外，例如，光刻装置可以包括压印装置，该压印装置使供应在晶片上的压印材料与模具(即，原版)接触，并且通过向压印材料应用固化能量，来形成转印有模具的形状的合成物。此外，光刻装置可以包括描绘装置(drawing apparatus)，该描绘装置经由带电粒子光学系统利用带电粒子束(例如，电子束或离子束)在基板上描绘图案，以在基板上形成图案。此外，例如，光刻装置还可以包括制造装置(诸如用于在基板上涂布感光介质的涂布装置、或用于在基板上显影转印图案的显影装置)，该制造装置在诸如器件的物品的制造中，执行除了由上述装置(诸如曝光装置)执行的处理之外的处理。此外，在图1中，尽管布置了光刻装置200至203，但是光刻装置的数量不限于4。
接下来，将曝光装置描述为光刻装置200至203的示例。曝光装置将晶片曝光于从形成有图案的掩模版辐射的光。图2是例示作为光刻装置的示例的曝光装置的示意图。根据本示例性实施例的曝光装置204将被描述为在同步驱动掩模版台和晶片台的同时执行曝光处理的步进扫描型曝光装置(扫描器)。然而，曝光装置204不限于扫描器，而可以是在晶片台处于静止状态的同时对晶片执行曝光处理的步进重复型曝光装置(步进器)。在图2的示例中，曝光装置204包括光源7、照明光学系统8、掩模版台2、投影光学系统3、晶片台6、晶片卡盘5和控制单元16。曝光装置204还包括激光干涉仪9和10、聚焦传感器11、晶片输送单元12、掩模版输送单元14和对准观察仪15。另外，在图2中，与投影光学系统3的光轴平行的方向被定义为Z轴方向，并且在垂直于Z轴方向的平面中彼此正交的两个方向分别被定义为X轴方向和Y轴方向。
例如，高压汞灯、氟化氩(ArF)准分子激光设备(argon-fluoride excimer laserdevice)或氪化氟(KrF)准分子激光设备可用作光源7。此外，光源7不必总是布置在曝光装置204的腔室内，而是可以布置在外部。从光源7发出的光经由照明光学系统8照明掩模版1(即，原版或掩模)(未示出)。在掩模版1上描绘将要转印到涂布有感光材料的晶片4(即，基板)上的图案，并将掩模版1安装在掩模版台2上。掩模版台2经由掩模版卡盘(未示出)吸取并保持掩模版1。例如，掩模版台2被构造为可通过线性马达(未示出)移动。
投影光学系统3将在掩模版1上描绘的图案的图像投影到放置在晶片卡盘5上的晶片4上(即，曝光处理)。当图案的图像投影在晶片4上时，通过投影倍率(例如，1/4倍率)反转和缩小的图像经由投影光学系统3投影在晶片4上。投影有图案的图像的区域被称为投射区域。在晶片4上设置多个投射区域，并且在投射区域上依次反复地执行投影。
晶片台6由线性马达(未示出)驱动，并在X方向和Y方向上移动。晶片卡盘5安装在晶片台6上以保持晶片4。晶片台6固定晶片卡盘5在Z方向、θ方向、ωX方向和ωY方向上的位置，其中θ是晶片在XY平面上的角度，ωX是晶片在YZ平面上的角度，ωY是晶片在XZ平面上的角度。如上所述，通过驱动晶片台6和晶片卡盘5来移动由晶片卡盘5保持的晶片4。
激光干涉仪9测量掩模版台2在Y方向上的位置和掩模版台2的朝向。激光干涉仪9包括用于以类似的方式测量掩模版台2在X方向上的位置的激光干涉仪(未示出)。此外，激光干涉仪10测量安装有晶片4的晶片台6在Y方向上的位置、以及晶片台6的朝向。此外，激光干涉仪10包括用于以类似的方式测量晶片台6在X方向上的位置的激光干涉仪(未示出)。基于由激光干涉仪9和10测量的位置，掩模版台2和晶片台6的位置由下面描述的控制单元16控制。
聚焦传感器11包括用于将光(多个光束)投影到晶片4上的光投影系统11a、用于接收在晶片4上反射的光的光接收系统11b、以及用于检测来自光接收系统11b的光并将检测信号输出到控制单元16的检测单元(未示出)。光投影系统11a和光接收系统11b以插置于二者之间的投影光学系统3的发光部分的附近的方式布置。光投影系统11a倾斜地向晶片4发光，并且光接收系统11b在其相对侧吸收反射光。基于由聚焦传感器11检测的检测信号，下述控制单元16测量晶片4在Z方向上的位置，并控制由晶片台6移动的晶片4的移动。
晶片输送单元12输送晶片4。晶片输送单元12将晶片4从用于存储晶片4的晶片存储容器(未示出)输送到晶片台6。此外，晶片输送单元12将晶片4从晶片台6输送到晶片存储容器。
掩模版输送单元14输送掩模版1。掩模版输送单元14将掩模版1从用于存储掩模版1的掩模版存储容器(未示出)输送到掩模版台2。此外，掩模版输送单元14将掩模版1从掩模版台2输送到掩模版存储容器。
对准观察仪15捕获在晶片4上形成的标记的图像以获取数字图像信号，以便执行由晶片卡盘5保持的晶片4的定位(对准)。对准观察仪15包括用于输出与来自晶片4的反射光的亮度(对比度)相对应的对比度图像信号(即，对比度)的图像传感器(未示出)、以及用于将从图像传感器获取的对比度图像信号转换为数字图像信号的模拟-数字(A/D)转换单元(未示出)。下述控制单元16通过使用所获取的数字图像信号来检测在晶片4上形成的标记的位置，并通过基于检测到的标记的位置控制晶片台6来执行晶片4的定位。
控制单元16通过执行曝光装置204的各个单元的操作控制和调整控制，来控制用于将晶片4进行曝光的处理。控制单元16是由可编程逻辑器件(PLD)(例如现场可编程门阵列(FPGA))、专用集成电路(ASIC)以及内置程序的计算机的全部或部分的组合而构成的信息处理装置。此外，控制单元16可以由多个信息处理装置构成。此外，控制单元16可以与曝光装置204的其他部分一体地布置在共同的壳体中，或者可以与曝光装置204的其他部分分开地布置在单独的壳体中。此外，控制单元16执行控制，以通过应用从存储设备获取的下述处理条件来执行晶片4的曝光处理(光刻处理)。例如，应用于曝光处理的处理条件可以包括指定通过晶片输送单元12将晶片4输送到晶片台6的速度或路径的输送条件。此外，例如，应用于曝光处理的处理条件可以包括指定当晶片4被晶片台6定位时容许的误差的定位条件。此外，例如，应用于曝光处理的处理条件可以包括指定当通过聚焦传感器11执行测量时光的照射时段和照射定时的测量条件。此外，例如，应用于曝光处理的处理条件可以包括指定当晶片4曝光时掩模版1的标识符、晶片4上的投射区域的布局以及照明模式的曝光条件。此外，例如，应用于曝光处理的处理条件可以包括设定条件，该设定条件包括诸如用于指定曝光装置204内部的温度和大气压的环境条件、曝光装置204的型号和软件版本的信息。
图3是例示信息处理装置的硬件构造的框图。信息处理装置的各个硬件组成元件基于程序进行作用。在图3的示例中，中央处理单元(CPU)301是用于执行用于基于程序执行控制的计算并且控制连接到总线308的各个组成元件的处理设备。只读存储器(ROM)302是专用于读出数据的存储器，程序和数据存储在ROM 302中。随机存取存储器(RAM)303是用于读取和写入数据的存储器，并且用于存储程序和数据。RAM 303用于临时存储由诸如CPU301获取的计算结果的数据。存储设备304还用于存储程序和数据。存储设备304还用作临时存储用于信息处理装置的操作系统(OS)的程序和数据的区域。尽管存储设备304的数据输入/输出速度慢于RAM 303的数据输入/输出速度，但是可以在存储设备304中存储大量数据。期望存储设备304是能够将数据存储为持久性数据的非易失性存储设备，使得可以长时间参照所存储的数据。尽管存储设备304主要由诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储设备构成，但是存储设备304可以是读取和写入数据的设备，在该设备上安装有诸如光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或存储卡的外部介质。输入设备305是用于向信息处理装置输入文本和数据的设备，并且键盘或鼠标与输入设备305对应。显示设备306是用于显示操作信息处理装置所需的信息或处理结果的设备，并且阴极射线管监视器或液晶监视器与显示设备306对应。当信息处理装置连接到网络以使用诸如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)的通信协议执行数据通信、并且与其他信息处理装置相互通信时，使用通信设备307。此外，信息处理装置可以包括图形处理器单元(GPU)(未示出)，使得可以高速执行计算处理。
接下来，将描述诊断装置300。诊断装置300是例如包括如图3中的示例所示的构造的信息处理装置。诊断装置300经由通信设备307连接到多个曝光装置204以执行数据通信。图4是例示诊断装置300的CPU的构造的框图。诊断装置300的CPU包括获取单元401、累积单元402、异常判断单元403、维护单元404和输出单元405。
接下来，将描述用于通过诊断装置300判断曝光装置204中的异常的方法。图5是例示用于判断曝光装置204中的异常的方法的流程图。首先，在步骤S501中，获取单元401从曝光装置204获取批次数据。此外，获取单元401与批次数据一起获取用于指定曝光装置204的信息(例如，指示曝光装置204的标识(ID))和用于指定当获取了批次数据时应用的处理条件的信息(例如，指示处理条件的ID)。
这里，将描述批次数据。图6是例示批次数据的示例的图。当曝光装置204执行晶片4的曝光处理时，以包括多个晶片4(例如，25个晶片4)的“批次”为单位执行曝光处理。此外，当对属于同一批次的多个晶片4执行曝光处理时，应用相同的处理条件。此外，预先将多个投射区域(例如，一百个投射区域)的布局确定为晶片4上的曝光区域，并且曝光装置204对晶片4上的多个投射区域反复执行曝光处理。在图6中的示例中，一个批次包括25个晶片4，并且相对于各个晶片4设置100个投射区域。然而，晶片4或投射区域的数量不限于此。
批次数据是当通过将相同的处理条件应用于属于上述一个批次的多个晶片4来执行曝光处理时收集的数据的集合。批次数据具有层级结构，并且针对各个晶片4或各个投射区域，分类并存储在对晶片4的多个投射区域执行曝光处理时收集的多条收集数据。此外，在图6的示例中，针对各个投射区域分类并存储同步精度数据和照度数据，并且针对各个晶片4分类并存储载台偏差数据和对准测量数据。这里，例如，同步精度数据是指示掩模版台2和晶片台6的相对位置的误差的数据，该误差发生在为了使目标投射区域曝光而在Y轴方向上同步驱动掩模版台2和晶片台6期间。此外，控制单元16基于在同步驱动掩模版台2和晶片台6期间收集的掩模版台2和晶片台6的下述载台偏差数据，来获取同步精度数据。因为同步精度数据的增大对套刻性能或成像性能产生影响，所以可以通过监视同步精度数据来判断曝光装置204中的异常。此外，照度数据是表示在投射区域曝光期间入射在投射区域上的光的强度的值。例如，在投射区域曝光期间，控制单元16基于由布置在照明光学系统8中的用于测量光强度的光量传感器(未示出)获取的测量结果，来获取照度数据。此外，载台偏差数据是表示当在晶片4的曝光时段中控制掩模版台2和晶片台6中的至少任一者时发生的目标位置和测量位置之间的偏差的值。控制单元16基于激光干涉仪9和10获取的测量结果来获取载台偏差数据。此外，对准测量数据可以包括通过捕获在目标晶片4上形成的标记的图像而获取的数字图像信号的波形数据、或表示该数字图像信号的评估(即，波形数据的对称性或数字图像信号的对比度)的数据。控制单元16基于由对准观察仪15获取的测量结果来获取对准测量数据。此外，收集的数据不限于同步精度数据、照度数据、载台偏差数据和对准测量数据。例如，收集的数据可以是时间序列数据，或者可以包括从时间序列数据获取的最大值、最小值、平均值、中值和标准偏差中的至少任意一者。此外，收集的数据可以包括指示通过主成分分析获取的主成分向量的信息。此外，通过曝光装置204的控制单元16，从曝光装置204的各个单元或设备收集批次数据，并经由通信设备307将批次数据输出到诊断装置300。这里，控制单元16可以将一条批次数据输出到诊断装置300，或者可以将多条批次数据一起输出到诊断装置300。此外，控制单元16可以将批次数据存储在存储设备304中并输出存储在存储设备304中的批次数据。此外，与批次数据一起，控制单元16可以在收集批次数据时输出用于指定曝光装置204的信息或用于指定应用于曝光装置204的处理条件的信息。
返回参照图5，在步骤S502中，累积单元402将由获取单元401获取的批次数据累积在累积数据(即，第一信息)中，并将批次数据存储在诊断装置300的存储设备304中。此外，累积单元402从获取单元401获取用于指定曝光装置204的信息和用于指定处理条件的信息，并且针对各个曝光装置204或各个处理条件分类和累积批次数据。换句话说，累积单元402将所获取的批次数据累积在与所获取的批次数据相关联的曝光装置相同的曝光装置的数据、以及与所获取的数据相关联的处理条件相同的处理条件的数据中。
这里，将描述累积了从多个曝光装置204获取的批次数据的累积数据。图7是例示累积了批次数据的累积数据的示例的图。累积的数据具有层级结构，并且针对各曝光装置或各处理条件对从多个曝光装置204获取的批次数据进行分类和累积。在相同处理条件下由一个曝光装置204对多个批次执行曝光处理的情况下，可以在相同处理条件下累积多条批次数据。此外，在累积数据中累积包括在相同处理条件下累积的多条批次数据的统计值的基准数据(第二信息)。另外，尽管图7所示的示例包括四个曝光装置204和十个处理条件，但是曝光装置或处理条件的数量不限于此。
将描述基准数据的一个示例。图8是例示累积数据中累积的基准数据的示例的图。针对批次数据中包括的各收集数据，基准数据包括收集数据的最大值、最小值、平均值、中值、标准偏差和容许范围。在本示例性实施例中，容许范围用于判断收集数据中的异常，并且如果收集数据落在容许范围之外，则判断异常。此外，基准数据可以包括其他统计值，例如模式值、变化系数或方差。此外，基准数据中包括的数据可以是时间序列数据。另外，与批次数据的情况一样，数据可以包括在各晶片或各投射区域的基准数据中。
返回参照图5，在步骤S503中，异常判断单元403通过使用由累积单元402累积的批次数据和基准数据来判断异常。将描述使用批次数据中包括的多条数据当中的同步精度数据的异常判断方法作为示例。图9是例示同步精度数据和容许范围的示例的图。在图9中，处理条件1下的同步精度数据E1由黑点表示，处理条件2下的同步精度数据E2由黑三角表示。此外，值m1和m2分别表示同步精度数据E1和E2的中值。例如，在处理条件1和2下，包括在曝光条件中的晶片4上的投射区域的布局彼此不同，从而在同步精度数据E1和同步精度数据E2之间产生差异。例如，假设处理条件1下的布局中的投射区域的数量是100，并且处理条件2下的布局中的投射区域的数量是50。在这种情况下，因为投射区域的大小彼此不同，所以为了执行曝光处理而驱动的掩模版台2和晶片台6路径、速度和加速率是不同的。当通过应用处理条件1执行曝光处理时，反复加速和减速掩模版台2或晶片台6的频率增大，使得反复加速和减速掩模版台2或晶片台6的间隔变短。因此，当通过应用处理条件1执行曝光处理时，掩模版台2和晶片台6的偏差增大。如上所述，因为从载台偏差数据获得同步精度数据，所以同步精度数据E1的中值m1倾向于大于同步精度数据E2的中值m2。因此，如图9所示，在处理条件1和2下同步精度数据彼此不同。此外，在相同的处理条件下，中值m1和m2中的各个是包括在相同曝光装置的基准数据中的值。此外，当更新累积数据中累积的多条批次数据时，可以更新中值m1和m2。在图9所示的同步精度数据中，如果同步精度数据的容许范围被设置为值r1以上与值r4以下之间的范围，则虽然同步精度数据E1-1和E2-1被判断为异常，而同步精度数据E1-2和E2-2被判断为正常。然而，当针对各处理条件观察同步精度数据时，同步精度数据E1-2和E2-2分别明显偏离中值m1和m2，使得同步精度数据E1-2和E2-2应该被判断为异常同步精度数据。因此，异常判断单元403可以通过将同步精度数据E1的容许范围设置为值r1以上与值r2以下之间的范围并且将同步精度数据E2的容许范围设置为值r3以上与值r4以下之间的范围，来将同步精度数据E1-2和E2-2判断为异常。换句话说，异常判断单元403可以通过针对各处理条件设置容许范围来适当地判断异常。此外，可以预先设置用于设置容许范围的值r1、r2、r3和r4。此外，可以基于相对于中值m1和m2的差来设置用于设置容许范围的值r1、r2、r3和r4。更具体地，各个值r1、r2、r3和r4可以被设置为r1＝m1-a，r2＝m1+b，r3＝m2-c，并且r4＝m2+d(值a、b、c和d是预定的正值)。此外，可以基于相对于中值m1和m2的比率来设置用于设置容许范围的值r1、r2、r3和r4。更具体地，各个值r1、r2、r3和r4可以被设置为r1＝em1，r2＝fm1，r3＝gm2，并且r4＝hm2(值e、f、g和h是分别满足条件1<e<0、f>1、1<g<0和h>1的预定的正值)。此外，可以通过基于累积数据的计算来获取用于设置容许范围的值r1、r2、r3和r4。例如，可以基于根据累积数据的批次数据当中的被判断为正常的数据而计算的标准偏差，来设置用于设置容许范围的值r1、r2、r3和r4。更具体地，各个值r1、r2、r3和r4可以被设置为r1＝m1-σ1，r2＝m1+σ1，r3＝m2-σ2，并且r4＝m2+σ2(值σ1和σ2是标准偏差)。此外，尽管通过使中值m1或m2作为基准来设置容许范围，但是可以使用诸如最大值、最小值或平均值的其他统计值作为基准。此外，尽管基准数据被描述为在相同处理条件下从与从中获取批次数据的曝光装置相同的曝光装置获得的基准数据，但是作为基准的曝光装置可以是与在相同处理条件下从中获取批次数据的曝光装置不同的曝光装置。此外，尽管已经描述了本示例性实施例的同步精度数据，但是如果批次数据中包括多条收集数据，则针对各收集数据判断异常。
返回参照图5，在步骤S504中，如果作为步骤S503中的判断结果判断出异常(步骤S504中的“是”)，则处理进入步骤S505。如果未判断出异常(步骤S504中的“否”)，则处理进入步骤S506。在步骤S505中，异常判断单元403将用于指定从中获取被判断为异常的批次数据的曝光装置204的信息存储在诊断装置300的存储设备304中。此外，与用于指定曝光装置204的信息一起，异常判断单元403将诸如被判断为异常的批次数据的处理条件和被判断为异常的收集数据(例如，同步精度数据)等的相关数据，存储在诊断装置300的存储设备304中。
在步骤S506中，累积单元402基于已经累积的多条批次数据和新累积的批次数据来更新基准数据。例如，如果要更新的数据基于统计值，则累积单元402基于已经累积的多条批次数据和新累积的批次数据来计算统计值并更新基准数据。此外，如果存在要判断异常的多条收集数据，则将步骤S501至S506中的处理反复执行收集数据的数量的次数。
此外，在步骤S503中，异常判断单元403可以通过设置多个容许范围来判断被分类为渐变级别的异常。图10是例示同步精度数据和多个容许范围的示例的图。在图10中，对于处理条件1下的同步精度数据E1，通过使用用于设置容许范围的值r31、r32、r41和r42，来设置多个容许范围。异常判断单元403将落在值r32以上和值r41以下之间的容许范围内的同步精度数据E1n(由黑点表示)判断为正常。此外，异常判断单元403将落在值r31以上和值r32以下之间的容许范围、以及值r41以上和值r42以下之间的容许范围内的同步精度数据E1w(由黑三角表示)判断为轻度异常。此外，异常判断单元403将落在小于值r31的范围、以及大于值r42的范围内的同步精度数据E1e(由叉号标记表示)判断为重度异常。利用该构造，异常判断单元403可以判断分类为逐步级别的异常。例如，与图9所示的用于设置容许范围的各个值的情况一样，可以预先设置用于设置容许范围的值r31、r32、r41和r42，或者可以通过计算来获取这些值。例如，可以基于根据累积数据的批次数据当中的被判断为正常的数据而计算的标准偏差，来设置用于设置容许范围的值r31、r32、r41和r42。例如，各个值r31、r32、r41和r42可以被设置为r31＝m1-iσ1，r32＝m1-jσ1，r41＝m1+jσ1，r42＝m1+iσ1，其中值σ1是标准偏差，值i和j是满足条件i>j的正值。
接下来，将描述确定用于维护曝光装置204的维护方法的方法，从该曝光装置204获取由诊断装置300判断为异常的批次数据。维护单元404确定用于维护曝光装置204的维护方法，从该曝光装置204获取由异常判断单元403判断为异常的批次数据。这里，将描述在收集数据中判断的异常与维护方法之间的关系。图11是例示判断的异常与维护方法之间的关系的表。例如，关于在同步精度数据中判断的同步精度的异常，可以选择滤波器调整或控制参数调整作为维护方法。滤波器调整是用于减小在晶片台6或掩模版台2中产生的振动的维护方法，并且由此调整从用于控制晶片台6或掩模版台2的指令值中去除特定频率成分的振动的滤波器。控制参数调整是用于通过控制单元16调整晶片台6或掩模版台2的驱动特性的控制参数的维护方法。
此外，关于在照度数据中判断的照度异常，可以选择狭缝调整或光轴调整作为维护方法。狭缝调整是用于调整包括在照明光学系统8中的狭缝的维护方法，使得当晶片4上的投射区域要被曝光时均匀地发出曝光的光。光轴调整是用于调整照明光学系统8的光轴内部或外部的远心状态的维护方法。
此外，对于在对准测量数据中判断的对准测量的异常，可以选择样本投射搜索、对准照明系统最优化或模板更新作为维护方法。样本投射搜索是如下维护方法，其中控制单元16驱动晶片台6并在晶片4上的指定替代位置处搜索其他对准标记，以通过对准观察仪15观察晶片4来执行定位。此外，对准照明系统最优化是用于调整对准照明系统以提高对准标记的检测精度的维护方法。模板更新是用于自动更新模板以在通过模板匹配检测到对准标记时由控制单元16改善相关性的维护方法。
图12是例示用于确定维护方法的方法的流程图。在步骤S1201中，维护单元404在历史信息(第三信息)中搜索与被判断为异常的收集数据相对应的维护方法。这里，将描述历史信息。图13是例示历史信息的示例的表。历史信息可包括如下信息，例如基于收集数据判断的异常类型、收集被判断为异常的收集数据的日期和时间、从中收集被判断为异常的收集数据的曝光装置、以及对收集数据进行收集时应用的处理条件1或2。历史信息还可以包括如下信息，例如为解决异常而执行的维护方法和指示所执行的维护方法是否解决了异常的执行结果(即，“成功”或“失败”)。换句话说，关于针对在过去发生在曝光装置中的异常而已经执行的维护方法和该维护方法的执行结果的信息，与关于曝光装置和处理条件的信息一起被记录在历史信息中。此外，与批次数据的情况一样，历史信息由诊断装置300的获取单元401获取并由累积单元402累积。
返回参照图12，在步骤S1201中，维护单元404在历史信息中，使用如下数据作为搜索条件来搜索维护方法，该数据将“成功”描述为针对在相同处理条件下在相同曝光装置中发生的相同异常而执行的维护方法的执行结果。例如，如图13所示，假设当通过应用处理条件1执行曝光处理时在曝光装置1中发生了同步精度的异常。在这种情况下，维护单元404在历史信息中，使用如下数据作为搜索条件来搜索维护方法，该数据将“成功”描述为针对在处理条件1下在曝光装置1中发生的同步精度的异常而执行的维护方法的执行结果。在图13所示的示例中，第一行中列出的数据是与搜索条件匹配的数据，使得选择过滤器调整作为维护方法。这里，如果存在与搜索条件匹配的多条数据，则可以优先选择包括在具有最近日期和时间的数据中的维护方法、或者多条数据中的导致更多次成功的维护方法，作为与搜索条件匹配的维护方法。此外，此时，尽管已经将包括相同异常、相同曝光装置和相同处理条件的数据设置为搜索条件，但是可以将这些项(即，异常、曝光装置和处理条件)中的至少一个相同的数据设置为搜索条件。
在步骤S1202中，维护单元404判断是否存在与搜索条件匹配的维护方法。如果维护单元404判断存在与搜索条件匹配的维护方法(步骤S1202中的“是”)，则处理进入步骤S1203。在步骤S1203中，维护单元404将找到的维护方法确定为从中收集被判断为异常的收集数据的曝光装置的维护方法。此外，在步骤S1202中，如果维护单元404判断不存在与搜索条件匹配的维护方法(步骤S1202中的“否”)，则处理进入步骤S1204。
在步骤S1204中，维护单元404在指示预定异常与维护方法之间的关系的信息中，搜索与判断的异常相对应的维护方法。例如，如果预先确定图11中所示的关系，则发现滤波器调整和控制参数调整作为与同步精度的异常相对应的维护方法。如果找到多种维护方法，则可以选择预设的默认维护方法。例如，如果将控制参数调整设置为默认维护方法，则选择控制参数调整作为维护方法。此外，可以选择存储在历史信息中并且更频繁地执行的维护方法。例如，在图12的示例中，选择作为针对同步精度的异常最频繁地执行的维护方法的过滤器调整作为维护方法。在步骤S1205中，维护单元404判断是否存在与搜索条件匹配的维护方法。如果维护单元404判断存在与搜索条件匹配的维护方法(步骤S1205中的“是”)，则处理进入步骤S1206。在步骤S1206中，维护单元404将找到的维护方法确定为从中收集被判断为异常的收集数据的曝光装置的维护方法。此外，在步骤S1205中，如果维护单元404判断不存在与搜索条件匹配的维护方法(步骤S1205中的“否”)，则结束处理。
输出单元405将用于执行在步骤S1203或S1206中由维护单元404确定的维护方法的指令(命令)输出到从中收集被判断为异常的收集数据的光刻装置(即曝光装置)。接收指令的光刻装置响应于该指令而执行维护方法。此外，在步骤S1205中，如果维护单元404判断不存在维护方法(步骤S1205中的“否”)，则输出单元405可以输出用于使从中收集被判断为异常的收集数据的光刻装置输出错误或警告的指令。此外，如果维护单元404在步骤S1205中判断不存在维护方法，则输出单元405可以输出用于使从中收集被判断为异常的收集数据的光刻装置输出用于手动执行维护的过程的指令。
如上所述，在本示例性实施例中，基于针对应用于光刻装置的各处理条件累积的数据来判断异常，使得可以精确地判断在光刻装置中发生的异常。此外，基于包括关于执行的维护方法及其执行结果的信息的历史信息，针对判断的异常确定维护方法，使得可以执行能够解决异常的维护方法。
在第二示例性实施例中，将描述通过使用异常的因素分析来确定维护方法的处理的示例。另外，下面未描述的构造可以类似于第一示例性实施例的构造。
将描述由异常判断单元403判断的异常的因素分析。在本示例性实施例中，将描述同步精度的异常作为检测到的异常的示例。图14是例示异常与异常的因素之间的关系的图。首先，同步精度的异常的因素被分类为晶片台6的异常的因素和掩模版台2的异常的因素。初始位置的异常、振动的产生和杂质颗粒的附着被认为是晶片台6的异常的因素。初始位置的异常是指，在开始针对各投射区域的曝光处理时晶片台6的初始位置的误差落在容许范围外部的状态。此外，振动的产生是指，在晶片台6中产生振动的状态。此外，杂质颗粒的附着是指，杂质颗粒附着到基板或晶片卡盘5的状态。这同样适用于掩模版台2的异常的因素。
随后，将描述用于针对由因素分析指定的因素执行维护的维护方法。图15是例示通过使用因素分析来确定维护方法的方法的流程图。在步骤S1501中，维护单元404获取被判断为异常的收集数据。此时，假设判断的异常是同步精度的异常，并且所获取的收集数据是载台偏差数据。
现在，将在曝光装置204是扫描器的情况下描述载台偏差数据。图16A至图16D是各自例示晶片台6中的偏差的波形的示例的曲线图。在图16A至图16D中的各曲线图中，纵轴表示偏差，横轴表示时间。图16A至图16D中的各曲线图例示了在晶片4上的多个投射区域上依次执行曝光处理期间的偏差波形。在图16A至图16D中的各个图中，由虚线限定的区间表示在投射区域上执行曝光处理的时段A和不执行曝光处理的时段B。因为在时段A中执行扫描曝光处理，所以以均匀的速度驱动和移动晶片台6。此外，在时段B中，为了将曝光区域移动到下一个投射区域，以加速的速度驱动和移动晶片台6。图16A是例示正常控制晶片台6的状态的曲线图，使得在同步精度中不会发生异常。图16B是例示由于初始位置的异常而在同步精度中发生异常的状态的曲线图。当异常的因素是初始位置的异常时，在时段A的开始处发生大的偏差。图16C是例示由于振动的产生而在同步精度中发生异常的状态的曲线图。当异常的因素是振动的产生时，偏差的波形在整个时段内大幅振荡。此外，图16D是例示杂质颗粒附着到晶片卡盘5的状态的曲线图，使得由于杂质颗粒的附着而在同步精度中发生异常。当异常的因素是基板时，在偏差波形中不规则地发生明显变化。如上所述，晶片台6的偏差波形具有取决于同步精度的异常的因素的特性，使得诊断装置300可以根据晶片台6的偏差波形的特性，来估计同步精度的异常的因素。
返回参照图15，在步骤S1502中，维护单元404分析收集的数据并估计发生异常的因素。诸如使用相关系数的因素估计或使用频率分析的因素估计的已知技术，可以用作用于估计异常的因素的方法。此外，可以通过使用关于收集数据的信息来采用诸如决策树、随机森林、支持向量机或神经网络的方法。在步骤S1503中，维护单元404在关于异常的因素与维护方法之间的关系的信息(第四信息)中搜索与估计因素相对应的维护方法。
接下来，将描述异常的因素与维护方法之间的关系。图17是例示异常的因素与维护方法之间的关系的表。在步骤S1502中，在估计初始位置的异常作为因素的情况下，控制参数调整对应于维护方法。此外，在估计振动的产生作为因素的情况下，滤波器调整对应于维护方法。此外，在估计杂质颗粒的附着作为因素的情况下，卡盘清洁对应于维护方法。图17中的异常的因素与维护方法之间的关系是一个示例，异常的因素与维护方法之间的关系不限于图17所示的示例。
返回参照图15，在步骤S1504中，维护单元404判断是否存在与估计因素对应的维护方法。如果存在维护方法(步骤S1504中的“是”)，则处理进入步骤S1505。如果不存在维护方法(步骤S1504中的“否”)，则结束处理。在步骤S1505中，维护单元404将找到的维护方法确定为从中收集被判断为异常的收集数据的曝光装置的维护方法。
尽管根据本示例性实施例描述了晶片台6，但是针对掩模版台2可以类似地确定维护方法。此外，可以执行在本示例性实施例中描述的维护方法的确定方法，来代替在第一示例性实施例中描述的维护方法的确定方法，或者可以结合第一示例性实施例中描述的维护方法的确定方法来执行本示例性实施例中的维护方法的确定方法。在这种情况下，可以通过为通过两种确定方法确定的维护方法设置优先级来确定维护方法。或者，可以将多种维护方法输出到曝光装置204，使得可以由曝光装置204选择维护方法。
如上所述，通过估计光刻装置中的异常的因素来确定维护方法，使得可以确定能够解决异常的维护方法。
接下来，将描述根据第三示例性实施例的光刻系统。另外，下面未描述的构造类似于第一或第二示例性实施例的构造。
根据本示例性实施例的光刻系统包括多个诊断装置和集中管理装置。图18是例示包括多个诊断装置和集中管理装置的光刻系统的示例的框图。根据本示例性实施例的光刻系统101包括光刻装置210至217、用于判断光刻装置210至217中的异常以确定用于维护光刻装置210至217的维护方法的第一诊断装置310和第二诊断装置311、以及集中管理装置312。光刻装置210至213连接至第一诊断装置310，并且光刻装置214至217连接至第二诊断装置311。第一诊断装置310和第二诊断装置311连接至集中管理装置312。在图18中，尽管布置了光刻装置210至217，但是光刻装置的数量不限于8。此外，在图18中，尽管布置了第一诊断装置310和第二诊断装置310，但是诊断装置的数量不限于2。
第一诊断装置310、第二诊断装置311和集中管理装置312是第一示例性实施例中描述的信息处理装置。集中管理装置312经由第一诊断装置310和第二诊断装置311获取光刻装置210至217的批次数据，并将批次数据作为累积数据存储在存储设备304中。此外，集中管理装置312类似地获取历史信息以将历史信息存储在存储设备304中。基于累积数据和历史信息，集中管理装置312获取基准数据、用于设置收集数据的容许范围的数据、指示异常与维护方法之间的对应关系的数据、以及指示异常的因素与维护方法之间的对应关系的数据。集中管理装置312将所获取的信息(诸如基准数据)输出到第一诊断装置310和第二诊断装置311。基于从集中管理装置312获取的信息(诸如基准数据)，第一诊断装置310和第二诊断装置311判断光刻装置210至217中的异常并确定维护方法。第一诊断装置310和第二诊断装置311中的各个可以使用基于从连接到其他诊断装置的其他光刻装置获取的批次数据或历史信息而获取的信息(诸如基准数据)。
集中管理装置312可以周期性地将诸如基准数据的信息输出到第一诊断装置310和第二诊断装置311，或者可以响应于来自第一诊断装置310或第二诊断装置311的请求输出信息。
如上所述，可以精确地判断光刻装置中发生的异常并执行用于解决异常的维护方法。
<物品的制造方法>
根据本示例性实施例的物品的制造方法优选用于制造如下物品，例如，诸如半导体器件、磁存储介质和液晶显示元件的器件。这种制造方法包括：通过使用曝光装置将涂布有感光剂的基板曝光(即，在基板上形成图案)的步骤、以及使曝光的基板显影(即，处理基板)的步骤。此外，这种制造方法包括：通过使用压印装置使在基板上供应的压印材料与模具接触、并形成转印有模具形状的合成物的步骤。此外，这种制造方法可以包括其他已知的步骤，例如，氧化、成膜、气相沉积、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂去除、模切、粘合和封装。与传统制造方法相比，根据本示例性实施例的物品的制造方法在物品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个方面是有优势的。
尽管上面已经描述了本发明的示例性实施例，但是当然本发明不限于上述示例性实施例，并且可以在本发明的范围内进行各种变化和变型。尽管已经将曝光装置描述为光刻装置的示例，但是本发明不限于此。
作为光刻装置的示例，还可以给出压印装置，该压印装置使在基板上供应的压印材料与模具接触以形成转印有模具形状的合成物。此外，作为光刻装置的示例，可以给出描绘装置，该描绘装置经由带电粒子光学系统，利用带电粒子束(例如，电子束或离子束)在基板上执行描绘以在基板上形成图案。此外，光刻装置还可以包括制造装置(诸如用于在基板的表面上涂布感光介质的涂布装置、或用于对转印有图案的基板进行显影的显影装置)，该制造装置在诸如器件的物品的制造中，执行除了由上述装置(诸如压印装置)执行的处理之外的处理。
此外，除了独立地实现之外，第一至第三示例性实施例可以通过组合第一至第三示例性实施例来实现。
根据本发明，可以提供一种能够精确地判断在光刻装置中发生的异常的信息处理装置、判断方法、程序、光刻装置、光刻系统和物品的制造方法。
其他实施例
还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种信息处理装置，其包括：
获取单元，其被构造为，获取在如下状态下收集的多条收集数据，在该状态下，由用于通过应用多个处理条件来形成图案的光刻装置执行光刻处理；
分类单元，其被构造为，基于处理条件对获取的数据进行分类；
判断单元，其被构造为，通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，所述信息处理装置还包括：
确定单元，其被构造为确定：
基于异常类型的维护方法，
应用于当对收集数据进行收集时执行的光刻处理的处理条件，
为维护光刻装置而执行的维护方法，以及
在判断单元判断出收集数据未落在容许范围内的情况下，与维护方法相对应的执行结果。
3.根据权利要求1所述的信息处理装置，所述信息处理装置还包括：
确定单元，其被构造为确定：
基于在收集数据中发生的异常的因素的维护方法，以及
为维护光刻装置而执行的与异常的因素相对应的维护方法。
4.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，通过使用分类的收集数据来获取容许范围。
5.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，收集数据包括同步精度数据，该同步精度数据指示在光刻装置中包括的多个载台的相对位置的误差。
6.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，收集数据包括照度数据，该照度数据指示从在光刻装置中包括的光学系统发出的光的照度。
7.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，收集数据包括载台偏差数据，该载台偏差数据指示在控制光刻装置中包括的载台时发生的目标位置与测量位置之间的偏差。
8.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，收集数据包括对准测量数据，该对准测量数据与通过捕获在形成有图案的基板上形成的标记的图像而获取的图像信号有关。
9.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，通过使用分类的收集数据的平均值和标准偏差、或收集数据的中值和标准偏差来获取容许范围。
10.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，通过使用以下中的任意一者来获得容许范围：
与分类的收集数据的平均值的差，
与收集数据的中值的差，
相对于平均值的比率，以及
相对于中值的比率。
11.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，容许范围包括多个容许范围，并且判断分类为逐步级别的异常。
12.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，处理条件包括以下中的至少一者：
输送条件，
定位条件，
测量条件，
曝光条件，以及
设定条件。
13.一种判断方法，其包括：
获取在如下状态下收集的多条收集数据，在该状态下，由用于通过应用多个处理条件来形成图案的光刻装置执行光刻处理；
基于处理条件对获取的数据进行分类；
通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常。
14.一种计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行判断方法的程序，所述判断方法包括：
获取在如下状态下收集的多条收集数据，在该状态下，由用于通过应用多个处理条件来形成图案的光刻装置执行光刻处理；
基于处理条件对获取的数据进行分类；
通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常。
15.一种光刻系统，其包括信息处理装置和光刻装置，
所述信息处理装置包括：
获取单元，其被构造为，获取在如下状态下收集的多条收集数据，在该状态下，由用于通过应用多个处理条件来形成图案的光刻装置执行光刻处理；
分类单元，其被构造为，基于处理条件对获取的数据进行分类；以及
判断单元，其被构造为，通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常，和
所述光刻装置被构造为在基板上形成图案，
其中，所述信息处理装置判断在由光刻装置执行光刻处理的状态下收集的收集数据中发生了异常。
16.一种用于根据处理后的基板制造物品的制造方法，所述制造方法包括：
通过使用光刻系统在基板上形成图案；以及
对形成有图案的基板进行处理，
其中，所述光刻系统包括：
光刻装置，其被构造为在基板上形成图案，以及
信息处理装置，其包括：
获取单元，其被构造为获取在通过光刻装置应用多个处理条件来执行光刻处理的状态下收集的多条收集数据，并基于处理条件对获取的数据进行分类；以及
判断单元，其被构造为，通过判断收集数据是否落在基于处理条件指定的容许范围内，来判断在获取的收集数据中发生了异常。
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