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Gebiet der vorliegenden Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Herstellung
von Mikrostrukturen, etwa von integrierten Schaltungen, und betrifft insbesondere
eine Technik zum Steuern der Justiergenauigkeit und der Strukturanordnungsgenauigkeit während Lithographieprozesse
bei der Herstellung und Strukturierung gestapelter Materialschichten.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Bei
der Herstellung von Mikrostrukturen, etwa von integrierten Schaltungen,
ist es erforderlich kleinste Gebiete mit präzise gesteuerter Größe in einer
Materialschicht eines geeigneten Substrats herzustellen, etwa in
einem Siliziumsubstrat, einem SOI-(Silizium-auf-Isolator-)Substrat oder auf anderen geeigneten
Trägermaterialien.
Diese kleinsten Gebiete mit genau gesteuerter Größe werden hergestellt, indem
die Materialschicht durch Ausführen
von Lithographie-, Ätz-,
Implantations-, Abscheide-, Oxidationsprozessen und dergleichen
strukturiert wird, wobei typischerweise zumindest in einer gewissen Phase
des Strukturierungsprozesses eine Maskenschicht über der zu behandelnden Materialschicht hergestellt
wird, um diese kleinsten Gebiete zu definieren. Im Allgemeinen besteht
eine Maskenschicht aus einer Schicht aus Photolack oder wird aus
dieser hergestellt, die mittels eines lithographischen Prozesses,
etwa einem photolithographischen Prozess, strukturiert wird. Während des
photolithographischen Prozesses wird der Lack auf die Substratoberfläche aufgeschleudert
und anschließend
selektiv mit Ultraviolettstrahlung durch eine entsprechende Lithographiemaske,
etwa ein Retikel, hindurch belichtet, wodurch das Retikelmuster
in die Lackschicht übertragen
wird, um darin ein latentes Bild zu erzeugen. Nach dem Entwickeln
des Photolacks werden, abhängig
von der Art des verwendeten Lacks, d. h. Positivlack oder Negativlack,
die belichteten Bereiche oder die nicht-belichteten Bereiche entfernt,
um das erforderliche Muster in der Photolackschicht zu bilden. Auf
der Grundlage dieses Lackmusters werden dann die eigentlichen Bauteilmuster
durch weitere Bearbeitung, etwa durch Ätzen, Implantation, Ausheizprozesse
und dergleichen, hergestellt. Da die Abmessungen der Muster in anspruchsvollen
integrierten Mikrostrukturbauelementen ständig kleiner werden, müssen die
zum Strukturieren der Bauteilstrukturelemente verwendeten Anla gen
sehr strenge Erfordernisse im Hinblick auf die Auflösung und
die Überlagerungsgenauigkeit
der beteiligten Herstellungsprozesse erfüllen. In dieser Hinsicht wird
die Auflösung
als ein Maß betrachtet,
um die konsistente Fähigkeit
zu spezifizieren, minimale abgebildete Abmessungen unter Bedingungen
von vordefinierten Fertigungsschwankungen zu erzeugen. Ein wichtiger Faktor
bei der Verbesserung der Auflösung
ist der lithographische Prozess, in welchem Muster, die in der Photomaske
oder dem Retikel enthalten sind, optisch auf das Substrat mittels
eines optischen Abbildungssystems übertragen werden. Es werden
daher große Anstrengungen
unternommen, um die optischen Eigenschaften des lithographischen
Systems kontinuierlich zu verbessern, etwa die numerische Apertur, die
Fokustiefe und die Wellenlänge
der verwendeten Lichtquelle.
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Die
Qualität
der Lithographieabbildung ist äußerst wichtig
bei der Erzeugung sehr kleiner Strukturgrößen. Von mindestens vergleichbarer
Wichtigkeit ist jedoch auch die Genauigkeit, mit der eine Abbildung
auf der Oberfläche
des Substrats angeordnet werden kann. Typischerweise werden Mikrostrukturen,
etwa integrierte Schaltungen, durch aufeinanderfolgendes Strukturieren
von Materialschichten hergestellt, wobei Strukturelemente auf aufeinanderfolgende
Materialschichten eine räumliche
Abhängigkeit
zueinander besitzen. Jedes Muster, das in einer nachfolgenden Materialschicht
hergestellt wird, muss zu einem entsprechenden Muster ausgerichtet
sein, das in der zuvor strukturierten Materialschicht ausgebildet
ist, wobei spezielle Justiertoleranzen zu beachten sind. Diese Justiertoleranzen
werden beispielsweise durch eine Schwankung in einem Photolackbild
auf dem Substrat auf Grund von Ungleichmäßigkeiten von Parametern, etwa
der Lackdicke, der Ausbacktemperatur, der Belichtungsdosis und der
Zeit und den Entwicklungsbedingungen, hervorgerufen. Ferner können ebenfalls
Ungleichmäßigkeiten
der Ätzprozesse
zu Schwankungen der geätzten
Strukturelemente führen.
Des weiteren gibt es eine gewisse Ungenauigkeit beim Überlagern
des Bilden des Musters der aktuellen Materialschicht zu den geätzten oder
anderweitig definierten Muster der zuvor hergestellten Materialschicht,
wenn die Abbildung der Photomaske photolithographisch auf das Substrat übertragen
wird. Es tragen diverse Faktoren zu einem nicht Erhalten des Abbildungssystems
bei Überlagerung
zweier Schichten bei, etwa Ungenauigkeiten innerhalb eines Maskensatzes,
Temperaturunterschiede während
der Belichtungszeiten, einer begrenzten Justierfähigkeit der Justieranlage und
als einen wesentlichen Beitrag zu Justierfehlern, die Ungenauigkeiten
der Belichtungsanlage selbst, etwa Linsenverzerrungen und Verzerrungen,
die durch Justiergeräte
hervorgerufen werden, etwa die Substrathalterung und dergleichen.
Diese Situation wird noch weiter verschärft, wenn unterschiedliche
Belichtungsanlagen zum Definieren nachfolgender Bauteilschichten
verwendet werden, da dann die inhärenten Fehler in der Belichtungsanlage
und den zugehörigen
Komponenten zwischen den einzelnen Anlagen auch variieren können.
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Obwohl
die gleiche Belichtungsanlage für das
Abbilden kritischer Bauteilschichten verwendet werden könnte, werden
in der Praxis derartige Einschränkungen
hinderlich für
einen effizienten Gesamtprozessablauf in einer komplexen Fertigungsumgebung,
die typischerweise eine Vielzahl von Lithographieanlagen für die gleiche
Bauteilschicht aufweist. Folglich sind die wichtigen Kriterien zum
Bestimmen der minimalen Strukturgröße, die schließlich erreichbar
ist, die Auflösung
zum Erzeugen der Strukturelemente in den einzelnen Substratschichten und
der Gesamtüberlagerungsfehler,
zu welchem die oben genannten Faktoren insbesondere der Lithographieprozess
beitragen.
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Daher
ist es wichtig, die Auflösung,
d. h. die Fähigkeit,
zuverlässig
und reproduzierbar die minimale Strukturgröße zu erzeugen, die auch als
kritische Abmessungen (CD) innerhalb einer speziellen Materialschicht
bezeichnet wird, zu überwachen
und kontinuierlich die Überlagerungsgenauigkeit
von Mustern von Materialschichten zu bestimmen, die aufeinanderfolgend
hergestellt werden und die zueinander justiert sein müssen. Wenn
beispielsweise eine Verdrahtungsstruktur für eine integrierte Schaltung
hergestellt wird, müssen
Metallleitungen und Kontaktdurchführungen, die zwei gestapelte
Metallgebiete miteinander verbinden, zueinander entsprechend strenger
Prozessgrenzen ausgerichtet sein, da eine deutliche Fehljustierung
einen Kurzschluss zwischen eigentlich nicht verbundenen Leitungen hervorrufen
kann, wodurch möglicherweise
ein schwerwiegender Bauteildefekt erzeugt wird.
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Daher
versuchen moderne APC(fortschrittliche Prozesssteuerungs-)Strategien,
entsprechende Fehler auf der Grundlage von Messergebnissen zu verringern,
die von zuvor gemessenen Substraten erhalten werden, um damit die
Fehlanpassung zurückzukoppeln,
die durch die Messdaten angegeben werden, um damit den Justierfehler
in dem zu prozessierenden Substrat zu verringern. APC-Steuerungen besitzen
ein vorausschauendes Verhalten, das typischerweise als modellvoraussagende
Steuerung (MPC) bezeichnet wird, was günstig ist, wenn die Menge der
verfügbaren
Messdaten auf Grund von Prozesserfordernissen beschränkt ist.
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Zum
Erzeugen geeigneter Steuerwerte, wird die gemessene „Überlagerung” in einzelne
Justierparameter unterteilt, etwa die Vergrößerung, die Translation, die
Substratdrehung, die Retikeldrehung, die Orthogonalität und dergleichen.
Daher enthält
ein entsprechendes Rezept für
eine Belichtungsanlage zum Justieren des Bildes eines Retikels in
Bezug auf eine spezifizierte Position des Substrats jeweilige manipulierte
bzw. Steuervariablen, die den oben spezifizierten Überlagerungsparametern
entsprechen. Die Steuervariablen repräsentieren sogenannte Steuerungseingangsparameter,
d. h., Prozessparameter der Lithographieanlage, die von der Steuerung eingestellt
werden, um damit spezifizierte Werte für die oben genannten Überlagerungsparameter
oder Steuervariablen, etwa die Vergrößerung, die x-Translation,
die Orthogonalität
und dergleichen zu erhalten.
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Beim
Steuern der genauen Musteranordnung zweier entsprechenden Bauteilschichten
werden beispielsweise Messergebnisse einer speziellen Anzahl an
Substratlosen gewonnen, um die Justierparameter zu berechnen, beispielsweise
10 Justierparameter eines linearen Justiermodells, die dann der
Lithographieanlage zurückgespeist
werden, um das nächste
Substratlos zu belichten. Auf diese Weise können Abweichungen der Lithographieanlage oder Änderungen
in der Technologie korrigiert werden. Wie zuvor erläutert ist,
müssen
in Fertigungsstätten
für die
Massenproduktion von Halbleiterbauelementen strenge Überlagerungsspezifikationen
erfüllt
werden, wobei gleichzeitig die gesamte Durchlaufzeit pro Maskenschicht
klein sein soll. Aus diesem Grunde besitzen moderne Lithographieanlagen, etwa
Einzelbildbelichter mit Abtastbewegung, zwei Substrathalterungen
oder Substrataufnahmen, um eine abwechselnde Bearbeitung zu ermöglichen,
d. h. während
ein Substrat belichtet wird, wird ein weiteres Substrat justiert
und in dem anderen Substrathalter positioniert. Da die Eigenschaften
der Subtrathalter ebenfalls einen wesentlichen Einfluss auf die schließlich erreichte
Justiergenauigkeit ausüben
können
und somit auch auf die Belichtung der Substrate, werden entsprechende Überlagerungskorrekturdaten,
d. h. entsprechenden linearen Justierparameter separat für jeden
Substrathalter gewonnen, um damit unterschiedliche Korrekturen für den jeweiligen
Substrathalter zu ermöglichen.
Obwohl deutliche Verbesserungen im Hinblick auf die gesamte Prozessgenauigkeit
erreicht werden, insbesondere in aufwendigen Produktionslinien,
in denen mehrere Lithographieanlagen eingesetzt werden, ist der
Grad an Justiergenauigkeit trotzdem ggf. mit der Qualitätsspezifikation
nicht vereinbar. Daher werden sehr einschränkende Auflagen im Hinblick
auf die Lithographieprozesse erforderlich, beispielsweise durch
Zuordnen von Anlagen derart, dass zwei aufeinanderfolgende kritische
Maskenschichten von der gleichen Lithographieanlage abzubilden sind.
Folglich kann es zu einer geringeren Flexibilität bei der Disponierung der
Substrate kommen, wodurch zu einer deutlichen Zunahme der Gesamtdurchlaufzeit
insbesondere bei Prozesslinien mit hohem Produktdurchsatz beigetragen
wird.
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Angesichts
der zuvor beschriebenen Situation betrifft die vorliegende Offenbarung
Techniken und Systeme, um die Auswirkungen eines oder mehrere der
oben erkannten Probleme zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
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Überblick über die Offenbarung
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Im
Allgemeinen betrifft die vorliegende Offenbarung Techniken und Systeme,
in denen die Justiergenauigkeit kritischer Lithographieprozesse
verbessert wird, während
gleichzeitig eine größere Flexibilität bei der
Disponierung des Substratstromes mit hohem Durchsatz erreicht wird,
wenn mehrere Lithographieanlagen für die kritischen Lithographieprozesse
eingesetzt werden. Zu diesem Zweck wird gemäß den hierin offenbarten Prinzipien
der Status der Lithographieanlage und der entsprechenden Substrathalter,
die während
der Beareitung eines Substrats zur Abbildung einer ersten kritischen
Prozessschicht verwendet werden, berücksichtigt, wenn geeignete Justierkorrekturdaten
zum Abbilden einer nachfolgenden Maskenschicht auf dem gleichen
Substrat ausgewählt
werden. D. h., beim Auswählen
geeigneter Justierkorrekturdaten wird die Geschichte des zu bearbeitenden
Substrats berücksichtigt,
was bewerkstelligt werden kann, indem mehrere Überlagerungskorrekturdaten
vorgesehen werden, die mögliche Prozessabläufe abdecken,
die ein Substrat durchlaufen kann, wenn die beiden aufeinanderfolgenden
kritischen Bauteilschichten gebildet werden. Somit kann durch Verfolgen
der Herstellungsgeschichte des Substrats ein geeigneter Prozessablauf
spezifischer Satz an Korrekturdaten verwendet werden, der dann Information über die
gegenseitige Wechselwirkung der diversen Faktoren des Prozessablaufs
beinhaltet, etwa die unterschiedlichen Substrathalter, die während der
nachfolgenden kritischen Lithographieprozesse verwendet werden.
Ferner können
in einigen anschaulich hierin offenbarten Aspekten die Überlagerungskorrekturdatensätzen beim
Erkennen einer signifikanten Änderung
oder Abweichung in einem der Prozessabläufe so aktualisiert werden,
dass beispielsweise eine zeitliche Änderung des Substrathalters
spezifischer Einflüsse
berücksichtigt
werden, wenn ein geeigneter Überlagerungskorrekturdatensatz
ausgewählt
wird. D. h., auf der Grundlage der aktualisierten Versionen und
der vorhergehenden Versi onen kann ein geeigneter Satz an Überlagerungskorrekturdaten
ausgewählt
werden, der den Status der Lithographieanlage und des Substrathalters,
wie sie zum Zeitpunkt der Abbildung der ersten kritischen Bauteilschicht
auf das Substrat verwendet wurden, repräsentiert, und der auch den
Status der Lithographieanlage repräsentiert, wie sie zum Bearbeiten
des Substrats verwendet werden soll, um damit die nachfolgende kritische
Bauteilschicht zu bilden. Ferner werden in anderen anschaulichen
hierin offenbarten Aspekten nicht-lineare Korrekturen auf der Grundlage
entsprechender Messungen gewonnen, die diversen Prozessabläufe mit
den unterschiedlichen Kombinationen aus Substrathaltern, die in
den diversen Lithographieanlagen verwendet werden, betreffen, wodurch
die Justiergenauigkeit weiter verbessert wird. Des weiteren kann
die Definition geeigneter Überlagerungskorrekturdatensätze auf
andere nicht-Lithographieanlagen erweitert werden, um ebenfalls
die Auswirkungen dieser Anlagen auf die gesamte Positioniergenauigkeit
zu berücksichtigen.
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Ein
anschauliches hierin offenbartes Verfahren umfasst das Erzeugen
mehrerer Sätze
aus Überlagerungskorrekturdaten
für ein
Paar aus einer ersten Lithographieanlage und einer zweiten Lithographieanlage,
wobei die erste Lithographieanlage zum Abbilden einer ersten Bauteilschicht
auf ein Substrat und die zweite Lithographieanlage zum Abbilden
einer zweiten Bauteilschicht auf das Substrat verwendet wird. Des
weiteren ist die zweite Bauteilschicht räumlich mit der ersten Bauteilschicht
verknüpft
und jeder der mehreren Sätze
aus Überlagerungskorrekturdaten
entspricht einem unterschiedlichen Status der ersten und/oder der
zweiten Lithographieanlage. Ferner umfasst das Verfahren das Gewinnen
von Prozessinformationen, die mit einem in der zweiten Lithographieanlage
zu bearbeitenden Produktsubstrat verknüpft sind, wobei das Produktsubstrat
darauf ausgebildet die erste Bauteilschicht aufweist. Die Prozessinformation
gibt einen Status der ersten Lithographieanlage an, wenn diese das
Produktsubstrat bearbeitet. Des weiteren umfasst das Verfahren das
Auswählen
eines der mehreren Sätze
aus Überlagerungskorrekturdaten,
der den Status der ersten Lithographieanlage repräsentiert,
wenn diese das Produktsubstrat bearbeitet, und der einen aktuellen Status
der zweiten Lithographieanlage repräsentiert. Schließlich umfasst
das Verfahren das Bearbeiten des Produktsubstrats in der zweiten
Lithographieanlage auf der Grundlage des ausgewählten Satzes der mehreren Sätze aus Überlagerungskorrekturdaten.
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Ein
weiteres anschauliches hierin offenbartes Verfahren umfasst das
in Beziehung setzen jedes von mehreren Prozessabläufen mit
mindestens einem von mehreren Sätzen
aus Ü berlagerungskorrekturdaten,
wobei jeder Prozessablauf durch Bearbeiten eines Substrats zunächst in
einer ersten Lithographieanlage und anschließend in einer zweiten Lithographieanlage
definiert ist. Des weiteren unterscheiden sich die Prozessabläufe zumindest
in einer Kombination aus Substrathaltern, die zum Bearbeiten des
Substrats in der ersten und der zweiten Lithographieanlage verwendet
werden. Das Verfahren umfasst ferner das Bearbeiten mindestens eines
weiteren Substrats gemäß einem
der mehreren Prozessabläufe
unter Anwendung eines verknüpften
Satzes der mehreren Sätze
aus Überlagerungskorrekturdaten,
wenn das mindestens eine weitere Substrat in der zweiten Lithographieanlage
bearbeitet wird.
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Ein
anschauliches Justiersteuersystem, das hierin offenbart ist, umfasst
eine Datenbank mit mindestens einem Satz aus prozessablaufspezifischen Überlagerungskorrekturdaten
für jeden
von mehreren Prozessabläufen.
Jeder Prozessablauf ist durch das Bearbeiten eines Substrats zuerst
in einer ersten Lithographieanlage und anschließend in einer zweiten Lithographieanlage
definiert, wobei die Prozessabläufe
sich voneinander zumindest in der Kombination der Substrathalter
unterscheiden, die zum Bearbeiten des Substrats in der ersten und
der zweiten Lithographieanlage verwendet werden. Das Justiersteuersystem
umfasst ferner eine Steuerung, die funktionsmäßig mit der Datenbank verbunden
und ausgebildet ist, einen Satz aus Überlagerungskorrekturdaten
entsprechend einem Prozessablauf eines in der zweiten Lithographieanlage
zu bearbeitenden Substrats abzurufen. Ferner ist die Steuerung ausgebildet,
das Substrat in der zweiten Lithographieanlage auf der Grundlage
des abgerufenen Satzes aus Überlagerungskorrekturdaten
zu justieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Ausführungsformen
der vorliegenden Offenbarung sind in den angefügten Patentansprüchen und
in der folgenden Beschreibung definiert und gehen deutlicher aus
dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen hervor, in denen:
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1a schematisch
einen Prozessablauf zur Herstellung einer ersten Bauteilschicht,
die auch als eine Referenzschicht bezeichnet wird, in mehreren Substraten
speziell der mehreren Lithographieanlagen und zum Bilden einer nachfolgenden
Schicht auf den Substraten unter Anwendung der mehreren Lithographieanlagen
gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
zeigt;
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1b schematisch
eine Tabelle von Prozessabläufen
der Fertigungsumgebung aus 1a gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
zeigt;
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1c ein
Prozessschema zum Verringern der Anzahl möglicher Prozessabläufe gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
darstellt;
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1d schematisch
ein Steuerungssystem zum Bearbeiten von Substraten zeigt, um eine
nachfolgende kritische Bauteilschicht auf der Grundlage einer Prozessgeschichtsinformation
und entsprechender Korrekturdatensätze, die mit Prozessabläufen verknüpft sind,
gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
zu bilden;
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1e schematisch
ein Steuerungssystem auf der Grundlage von Korrekturdatensätzen und Prozessabläufen, wie
sie zuvor spezifiziert sind, darstellt, wobei zusätzlich ein
nicht-linearer Teil
von Korrekturdaten gemäß weiterer
anschaulicher Ausführungsformen
verwendet wird;
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1f schematisch
einen Prozessablauf und entsprechende Lithographieanlagen zeigt,
wobei prozessablaufspezifische Korrekturdatensätze beim Erkennen einer Abweichung
oder einer anderen signifikanten Änderung in einem der Prozessabläufe gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
aktualisiert werden.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Obwohl
die vorliegende Offenbarung mit Bezug zu den Ausführungsformen
beschrieben ist, wie sie in der folgenden detaillierten Beschreibung
sowie in den Zeichnungen dargestellt sind, sollte beachtet werden,
dass die folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen
nicht beabsichtigen, die vorliegende Offenbarung auf die speziellen
anschaulichen offenbarten Ausführungsformen
einzuschränken,
sondern die beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen stellen lediglich
beispielhaft die diversen Aspekte der vorliegenden Offenbarung dar, deren
Schutzbereich durch angefügten
Patentansprüche
definiert ist.
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Im
Allgemeinen betrifft die vorliegende Offenbarung Techniken und Systeme,
in denen die Justiergenauigkeit verbessert wird, während gleichzeitig weniger
einschränkende
Rahmenbedingungen im Hinblick auf die Zuordnung von Anlagen für modernste
Lithographieanlagen erreicht werden. Zu diesem Zweck werden Messdaten,
die während
der APC-Steuerungsstrategien
verwendet werden, mehreren unterschiedlichen Prozessabläufen zugeordnet,
die von einem Produkt durchlaufen werden können, wenn es zwei aufeinanderfolgende
kritische Lithographieprozesse durchläuft. Die Prozessabläufe, die
durch die beiden aufeinanderfolgenden kritischen Lithographieprozesse
definiert werden, besitzen eine „Auflösung”, die zumindest zwischen den
diversen Substrathaltern oder Substrataufnehmer in den Lithographieanlagen
unterscheidet. D. h., Substrate, die in der gleichen Lithographieanlage
in beiden Lithographieschritten bearbeitet werden, jedoch unter Verwendung
unterschiedlicher Substrathalter, werden als Substrate betrachtet,
die gemäß unterschiedlichen
Prozessabläufen
bearbeitet wurden. Folglich kann der Einfluss der Substrathalter
auf die gesamte Justiergenauigkeit in den entsprechenden Messdaten
und damit den erhaltenen Korrekturdaten repräsentiert werden, wodurch sich
eine bessere Genauigkeit ergibt, wenn die entsprechenden Korrekturdaten auf
die Substrate angewendet werden, die auf der Grundlage des entsprechenden
Prozessablaufes zu bearbeiten sind. Folglich kann durch diese Art
der „Kategorisierung” der Prozessabläufe eine
erhöhte Flexibilität beim Disponieren
des gesamten Produktablaufes in kritischen Lithographieschritten
erreicht werden, wobei gleichzeitig die gesamte Justiergenauigkeit
erhöht
wird, da lediglich Messdaten des gleichen Prozessablaufs zum Ermitteln
des zugeordneten Satzes aus Überlagerungskorrekturdaten
verwendet werden. In einigen anschaulichen Ausführungsformen wird eine deutliche
Verringerung der Prozessabläufe
erreicht, indem spezielle Regeln für das Betreiben der Lithographieanlagen
eingerichtet werden, beispielsweise indem zunächst der Beginn der Bearbeitung
einer zugehörigen
Gruppe aus Substraten mit dem gleichen vordefinierten Substrathalter
ausgeführt
wird. Ausführen
eines geeigneten Dotierungsprozesses vor dem eigentlichen Bearbeiten der
zugehörigen
Gruppe aus Substraten in den zweiten Lithographieprozess sowie die
Herstellung einer gewissen Reihenfolge, etwa einer „geradeungerade” Reihenfolge,
wenn die Lithographieanlagen mit zwei Substrathaltern betrachtet
werden, kann in Verbindung mit der oben genannten Strategie die
Anzahl der möglichen
Prozessabläufe
verringert werden. Auf diese Weise kann die Menge der Messdaten
und der Überlagerungskorrekturdaten
verringert werden, ohne dass im Wesentlichen die gesamte Durchlaufzeit
beeinflusst wird, da lediglich eine kurze Zeit „geopfert” werden muss, erfordert wird,
dass jede Lithographieanlage ihren Betrieb mit einem vorgegebenen Sub strathalter
beginnt. Ferner kann eine weitere Verbesserung der Justiergenauigkeit
erreicht werden, indem nicht-lineare Korrekturen zusätzlich zu
dem linearen Justierparameter berücksichtigt werden, das auf der
Grundlage geeigneter Messprozeduren und einer Berechnung des restlichen
Teils der linearen Modelle erreicht werden kann, die zum Erhalten
der linearen Justierparameter verwendet werden. Des weiteren kann
die Änderung
im zeitlichen Verhalten des Status der Lithographieanlagen und somit
der diversen Prozessabläufe
in einigen anschaulichen Ausführungsformen
integriert werden, um ebenfalls die zeitliche Änderung der Einflüsse der
diversen Substrathalter auf die Gesamtjustiergenauigkeit zu überwachen.
Zu diesem Zweck können
entsprechende Versionen der Überlagerungskorrekturdatensätze für jeden
der Prozessabläufe
bewahrt werden, so dass für
jedes Substrat die Justierung auf der Grundlage von Korrekturdaten
gesteuert werden kann, die dem Status des Prozessablaufs zum Zeitpunkt
entsprechen, an welchem das Substrat in dem ersten Lithographieprozess
bearbeitet wurde und den Status der Lithographieanlage entsprechen,
die für
den nachfolgenden Lithographieprozess verwendet wird.
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Mit
Bezug zu den begleitenden Zeichnungen werden nunmehr weitere anschauliche
Ausführungsformen
detaillierter beschrieben.
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1a zeigt
schematisch eine Fertigungsumgebung 150, die eine komplexe
Fertigungsumgebung zum Ausführen
zumindest mehrerer Fertigungsprozesse repräsentiert, um damit eine erste Bauteilschicht 161,
die auch als Schicht A oder als Referenzschicht bezeichnet wird,
auf einem Substrat 160 zu bilden, das ein beliebiges geeignetes
Trägermaterial
repräsentiert,
um darauf Halbleiterbauelemente, Mikrostrukturbauelemente und dergleichen herzustellen.
Zu diesem Zweck umfasst die Fertigungsumgebung 150 mehrere
Prozessanlagen 170, 180, die ausgebildet sind,
die entsprechenden Fertigungsprozesse auszuführen. Beispielsweise repräsentieren
die mehreren Prozessanlagen 170 Lithographieanlagen, wobei
einzelne Lithographieanlagen auch als Lithographieanlage L1, L2,
... bezeichnet werden können,
die eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen, um kritische
Lithographieprozesse auszuführen.
Es sollte beachtet werden, dass obwohl lediglich zwei Lithographieanlagen
L1, L2 in 1a gezeigt sind, mehr als zwei
Lithographieanlagen in sehr komplexen Fertigungsumgebungen eingesetzt
werden. Jede der Lithographieanlagen 170 umfasst ein geeignetes
optisches System (nicht gezeigt), um Bereiche des Substrats 106 auf
der Grundlage einer entsprechenden Lithographiemaske gemäß der betrachteten
Bauteilschicht, d. h. der Schicht 161 oder Schicht A, zu
belichten. Beispielsweise repräsentiert
die Schicht 161 eine Schicht zur Herstellung von Schaltungselementen,
etwa Metallgebieten, Gateelektroden und dergleichen, auf der andere
Schaltungselemente, etwa Kontaktdurchführungen, Kontaktelemente und
dergleichen, in einer späteren
Fertigungsphase auf der Grundlage eines nachfolgenden Lithographieprozesses
herzustellen sind, wobei eine räumliche
Beziehung zwischen der Schicht 161 und der nachfolgenden
Schicht einen wesentlichen Einfluss auf das gesamte Bauteilleistungsverhalten
ausübt.
Die Lithographieanlagen 170 umfassen geeignete mechanische
und elektronische Komponenten, um die diversen Prozessschritte auszuführen, wobei
beispielsweise ein wichtiger Schritt ein automatischer Justierprozess
ist. In einer entsprechenden Justierprozedur werden Gerätekomponenten
auf der Grundlage geeignet ausgewählter Sollwerte gesteuert,
von einem APC-Steuerungssystem
(nicht gezeigt) bereitgestellt werden, das so betrieben wird, dass
eine minimale Diskrepanz zwischen den tatsächlichen Prozessresultat der
Justierprozedur und den eingespeisten Sollwerten der diversen Justierparameter
auftritt, etwa der Translation, der Vergrößerung, der Rotation und dergleichen, wie
dies auch zuvor erläutert
ist. Wie zuvor angegeben ist, werden in modernen Lithographieanlagen
typischerweise zwei Gerätekomponenten
für das
Aufnehmen und das in Position halten eines Substrats während des
Justierens und der Belichtung vorgesehen. Beispielsweise umfassen
die Lithographieanlagen 170 Substrathalter oder Substrataufnehmer 171, die
auch als C1 und C2 bezeichnet sind.
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Des
weiteren umfasst die Fertigungsumgebung 150 Prozessanlagen 180,
k die eine Lithographieanlagen repräsentieren, etwa Ätzanlagen, CMP(chemisch-mechanische
Polier-)Anlagen, Ausheizanlagen und dergleichen, wie sie für das tatsächliche
Herstellen der Schicht 161 auf der Grundlage einer Maske
erforderlich sind, die mittels des durch die Anlagen 170 ausgeführten Lithographieprozesses erzeugt
wird.
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Wenn
das Substrat 160 in der Umgebung 150 bearbeitet
wird, um die Schicht 161 herzustellen, wird das Substrat 160 einer
der Lithographieanlagen 170 abhängig von der Gesamtdisponierung
in der Umgebung 150 zugeführt. Es sollte beachtet werden, dass
typischerweise Substrate in der Umgebung 150 in zugehörigen Gruppen
gehandhabt werden, wobei jedes Element der Gruppe die gleiche Sequenz
aus Prozessschritten erfährt,
die auf der Grundlage der gleichen Prozessrezepte ausgeführt werden.
Somit wird das Substrat 160 und zugehörige Substrate einer der Lithographieanlagen 170 zugeführt, wobei, wie
zuvor erläutert
ist, ein entsprechendes Substrat auf einem der Substrathalter 171 abhängig von
der gesamten Betriebsstrategie für
die Lithographieanlagen 170 zugeführt wird. Im Gegensatz zu konventionellen
Strategien wird in einigen anschaulichen hierin offenbarten Ausführungsformen
eine Vielzahl möglicher
Prozessabläufe
definiert, die mögliche
Kombinationen der Lithographieanlagen und Substrathalter repräsentieren,
die von dem Substrat 160 verwendet werden können, wenn
die Schicht 161 und eine nachfolgende Schicht gebildet
werden. Während
der Bearbeitung des Substrats 160 wird dieses somit von der
Lithographieanlage L1 und in der Anlage L1 von einem der Substrathalter
C1, C2 aufgenommen. Ferner kann das Substrat 160 von der
Lithographieanlage L2 und darin von einem der Substrathalter C1 oder
C2 aufgenommen werden. Folglich gibt es vier unterschiedliche Möglichkeiten
zum Bearbeiten des Substrats 160 mit einer Anordnung ,
in der zwei Lithographieanlagen L1 und L2 verwendet werden, wovon jede
die zwei Substrathalter C1 und C2 besitzt. Es sollte beachtet werden,
dass während
der tatsächlichen
Bearbeitung des Substrats 160 in einer der Anlagen L1,
L2 unter Anwendung eines der entsprechenden Substrathalter 171 ein
unterschiedliches Prozessergebnis auf Grund spezieller Unterschiede erhalten
werden kann, beispielsweise im Hinblick auf die Substrathalter 171.
Nach dem Durchlaufen der weiteren Prozessanlagen 180 besitzt
die Schicht 161 darin „kodiert” das spezielle Muster der
Bauteilschicht und entsprechende Eigenschaften der Lithographieanlage
und der verwendeten Substrathalter.
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In ähnlicher
Weise kann ein weiterer Abschnitt des Gesamtprozessablaufs in der
Umgebung 150 vorgesehen werden, um eine nachfolgende Schicht 162,
die auch als Schicht B bezeichnet wird, über dem Substrat 160 zu
bilden, die darauf ausgebildet die Referenzschicht A oder die Schicht 161 aufweist.
In ähnlicher
Weise wird das Substrat 160 durch einen entsprechenden
Lithographieprozess geführt, der
von einer der Lithographieanlagen 170 auszuführen ist.
Anschließend
werden weitere Prozess ausgeführt
von einer oder mehreren der Anlagen 180, woraus sich die
Schicht 162 ergibt, die eine spezielle räumliche
Beziehung zu der Schicht 161 aufweist, wobei die Überlagerungsgenauigkeit
durch den speziellen Prozessablauf, der für das Substrat 160 während der
Bearbeitung in einer Lithographieanlagen 170 zur Herstellung
der Schicht 161 und der Schicht 162 verwendet
wurde, bestimmt ist.
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1b zeigt
schematisch eine Tabelle möglicher
Prozessabläufe
zur Herstellung der Schichten 162 und 161 gemäß einer
in 1a gezeigten Anordnung. D. h., es wird angenommen,
dass zwei Lithographieanlagen, etwa die Anlagen L1 und L2, verwendet
werden, wobei jede zwei Substrathalter C1 und C2 aufweist. Es sollte
jedoch beachtet werden, dass die hierin offenbarten Prinzipien auch
effizient auf einen beliebige Anzahl an Lithographieanlagen angewendet
werden können.
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Wie
in 1b gezeigt ist, sind die Prozessabläufe durch
den Namen der verwendeten Lithographieanlage und durch den entsprechenden
Substrathalter für
jede Schichten A und B bezeichnet. Somit wird beispielsweise ein
Prozessablauf P1 durch eine Kombination aus L1, C1 für die Schicht
A und eine Kombination aus L1, C1 für die Schicht B definiert.
D. h., die Schicht A, d. h. die Schicht 161, kann unter
Anwendung der Lithographieanlage L1 und unter Anwendung des Substrathalters
C1 bearbeitet werden, wenn die entsprechende Lithographiemaske auf
das Substrat 160 abgebildet wird. Ferner wird die Schicht
B, d. h. die Schicht 162, auf der Grundlage eines Lithographieprozesses
hergestellt, der ebenfalls in der Lithographieanlage L1 und auch
unter Anwendung des Substrathalters C1 ausgeführt wird. In ähnlicher
Weise wird ein Prozessablauf P2 durch eine Kombination definiert,
in der Schicht A unter Anwendung der Lithographieanlage L1 und dem
Substrathalter C2 hergestellt wird und ebenfalls die Schicht B unter
Anwendung der Lithographieanlage L1 und dem Substrathalter C2. Folglich
werden für
den in 1a gezeigten Aufbau insgesamt
16 unterschiedliche Prozessabläufe
ermittelt, wodurch jede beliebige Kombination aus Lithographieanlagen
und Substrathalter für
das Substrat 160 zum Durchlaufen des Fertigungsprozesses
zur Herstellung der Schichten 161 und 162 abgedeckt
ist. Es sollte beachtet werden, dass jede der Prozessabläufe zu einem
Prozessablauf spezifischen Prozessergebnis im Hinblick auf die Gesamtjustiergenauigkeit
führen
kann. Folglich kann durch die Verwendung der prozessablaufspezifischen
Prozessdaten und somit der Überlagerungskorrekturdatensätze beispielsweise
in Form der entsprechend berechneten Justierparameter eine deutliche
Verbesserung der Gesamtjustiergenauigkeit im Vergleich zu konventionellen
Strategien erreicht werden, in denen lediglich zwei unterschiedliche
Korrekturdatensätze
in den Lithographieanlagen 170 während der Herstellung der Schicht 162 auf
der Grundlage der Schicht 161 verwendet werden, wodurch
die Tatsache „ignoriert” wird,
dass auch die Schicht 161 auf der Grundlage unterschiedlicher
Lithographieanlagen und unterschiedlicher Substrathalter hergestellt
werden kann. Selbst wenn eine sehr restriktive Anlagenzuordnung
in konventionellen Strategien eingesetzt wird, d. h. die Schichten 161 und 162 werden unter
Anwendung der gleichen Lithographieanlage hergestellt, wird der
Einfluss der unterschiedlichen Substrathalter C1, C2 der jeweiligen
zugeordneten Lithographieanlage während der Herstellung der Schicht 161 ignoriert.
Folglich kann auf der Grundlage der diver sen Prozessabläufe, die
gemäß den hierin
offenbarten Prinzipien definiert sind, beispielsweise unter Anwendung
der Prozessabläufe
P1 bis P8 oder aller der in 1b gezeigten
Prozessabläufe, eine
verbesserte Steuerungseffizienz erreicht werden, wobei auch die
Möglichkeit
geschaffen wird, eine beliebige Lithographieanlage ohne spezielle
Anlagenzuweisung zu verwenden.
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In
einer anschaulichen Ausführungsform wird
die Anzahl der möglichen
Prozessabläufe
verringert, um damit auch die Menge der erforderlichen Messdaten
und entsprechender Sätze
aus Überlagerungskorrekturdaten
zu verringern. In einer anschaulichen Ausführungsform wird die Anzahl
möglicher Prozessabläufe auf
die Hälfte
verringert, indem ein geeignete Regel zum Betreiben der Lithographieanlage
eingerichtet und ein zusätzlicher
Prozessschritt vorgesehen wird.
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1c zeigt
schematisch die Umgebung 150, in der die Lithographieanlagen 170 so
betrieben werden, dass die Substrate 160 so empfangen werden,
dass eine entsprechende der Lithographieanlagen 170 den
Betrieb für
eine zusammengehörende Gruppe
aus Subtraten 160 unter Anwendung eines vordefinierten
Substrathalters beginnt. Beispielsweise wird, wie gezeigt ist, die
Gruppe aus Substraten 160 in der Lithographieanlagen L1
so bearbeitet, dass das erste Substrat, das als ein „ungerades” Substrat
angegeben ist, in dem Substrathalter C1 bearbeitet wird. Danach
werden die Substrate 160 in abwechselnder Weise der Lithographieanlage
L1 zugeführt.
Wenn in ähnlicher
Weise entschieden wird, dass die Gruppe aus Substraten 160 in
der Lithographieanlage L2 zu bearbeiten ist, wird ebenfalls ein vordefinierter
Substrathalter, etwa der Substrathalter C1, als Starteinheit ausgewählt und
danach findet ein abwechselndes Zuführen statt. In ähnlicher
Weise wird jede andere Gruppe aus zugehörigen Substraten auf diese
Weise bearbeitet, so dass beispielsweise jedes erste Substrat einer
Gruppe von dem Substrathalter C1 in der Anlage L1 bearbeitet wird,
wenn für
die Lithographieanlage L1 der Substrathalter C1 als die Starteinheit
ausgewählt
ist. In ähnlicher
Weise wird die Bearbeitung von Substraten in der Lithographieanlage
L2 ebenfalls mit einem vordefinierten Substrathalter beginnen. Auf
diese Weise kann eine „ungerade-gerade” Sequenz
während
der Bearbeitung der Substrate 160 und anderer Gruppen aus Substraten
definiert werden, die in einer späteren Fertigungsphase wieder
hergestellt werden kann, wenn die Substrate 160 wiederum
in den Lithographieanlagen 170 zu bearbeiten sind, um damit
die nachfolgende Bauteilschicht 162 (siehe 1a)
herzustellen. Eine entsprechende Situation ist in 1c im
unteren Teil gezeigt, wobei ein zusätzli cher Sortierprozess 175 den
Gesamtfertigungsablauf vor dem Zuführen der Substrate 160 zu
einer der Anlagen L1, L2 eingebunden wird. Wie beispielsweise gezeigt
ist, kann der Bearbeitung durch die Prozessanlagen 180 (siehe 1a)
die Reihenfolge der Substrate 160 geändert worden sein, was auf
der Grundlage einer geeigneten Prozessinformation erkannt werden
kann, die während
des Sortierprozesses 175 verfügbar ist, um damit in geeigneter
Weise die Substrate 160 so umzuordnen, dass zumindest die
Sequenz aus „ungerade-gerade” wieder
hergestellt wird, ohne dass die gleiche Reihenfolge der Substrate 160 erforderlich
ist, wie sie zuvor während
des vorhergehenden Lithographieprozesses angewendet wurde.
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Beispielsweise
wird eine Regel implementiert, so dass jedes erste Substrat einer
zusammengehörenden
Gruppe, etwa der Substrate 160, in einen zugeordneten Substrathalter,
etwa C1 der Lithographieanlagen L1 und L2 bearbeitet wird. Folglich wird
in Verbindung mit dem zusätzlichen
Sortierschritt 175 die Hälfte der in 1b gezeigten
Prozessabläufe
ausgeschlossen. Wie in 1b gezeigt ist, sind entsprechende
Prozessabläufe
in Kästen,
die gestrichelt gezeigt sind, ausgeschlossen. Beispielsweise wird
ein Prozessablauf, der durch (L1, C1, L1, C2) definiert ist, auf
Grund der oben genannten Strategie beim Betreiben der Anlagen L1
und L2 in Verbindung mit dem zusätzlichen
Sortierschritt 175 ausgeschlossen. Folglich kann eine deutliche
Verringerung möglicher
Prozessabläufe
erreicht werden, ohne dass in unerwünschter Weise die Gesamtdurchlaufzeit
für die
Lithographieanlagen 170 beeinflusst wird. D. h., beim Empfangen
einer weiteren zusammengehörenden
Gruppe an einer der Lithographieanlagen L1 und L2 wird der Beginn
der Bearbeitung der neu eintreffenden Gruppe höchstens um eine Durchlaufzeit
der jeweiligen Lithographieanlage verschoben, wenn der zugeordnete „Startsubstrathalter” noch durch
das letzte Substrat der vorhergehenden Gruppe besetzt ist.
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1d zeigt
schematisch die Umgebung 150 in Verbindung mit einem Steuerungssystem 100, in
welchem der oben genannte Steuerungsmechanismus auf der Grundlage
mehrerer Prozessabläufe und
zugeordneter Überlagerungskorrekturdatensätze implementiert
ist. Wie gezeigt, umfasst das System 100 eine Datenbank 101 mit
mehreren Überlagerungskorrekturdatensätzen 103,
wobei mindestens ein Korrekturdatensatz jeden der diversen Prozessabläufe P1,
..., PN zugeordnet ist. Wie zuvor erläutert ist, enthält jeder
der Überlagerungskorrekturdatensätze 103 zumindest
entsprechende Korrekturen für
Justierparameter, die prozessablaufspezifisch in dem Sinne sind,
dass in dem entsprechenden Korrekturdaten satz ebenfalls die gegenseitigen
Einflüsse
der Substrathalter C1 und C2 jeder der Lithographieanlagen 170 (siehe 1a)
enthalten sind. Des weiteren umfasst das System 100 eine
Steuerung 102, die Prozessinformation empfängt, beispielsweise
Prozessgeschichtsinformation der Substrate 160, die in
einer der Anlagen 170 zu bearbeiten sind, um damit die
Bauteilschicht 162 (siehe 1a) zu
bilden. Beispielsweise ermöglich
die Prozessgeschichte das Herauslösen von Information im Hinblick
auf die aktuelle Reihenfolge der Substrate 160 vor dem Zuführen zu
einer der Lithographieanlagen 170, so dass die Steuerung 102 eine
entsprechende Umordnung beispielsweise während des Sortierschrittes 175 (siehe 1c)
anweisen kann, wodurch sichergestellt wird, dass jedes der Substrate 160 entsprechend
einem der Prozessabläufe
P1, ..., PN bearbeitet wird. Des weiteren kann die Prozessinformation auch
Information im Hinblick auf die Bearbeitung des Substrats 160 enthalten,
wenn die Referenzschicht A gebildet wurde, d. h. die Schicht 161 (siehe 1a), wodurch
die Steuerung 102 in die Lage versetzt wird, den geeigneten
Korrekturdatensatz aus der Datenbank 101 abzurufen. Folglich
liefert die Steuerung 102 auf der Grundlage des geeignet
ausgewählten Korrekturdatensatzes
Korrekturen im Hinblick auf die Justierparameter an die Lithographieanlage,
die die Substrate 160 bearbeiten soll.
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1e zeigt
schematisch die Umgebung 150 mit dem System 100 gemäß weiterer
anschaulicher Ausführungsformen.
In diesem Ausführungsformen
werden zusätzliche
Korrekturdaten in der Datenbank 101 in einer prozessablaufspezifischen
Weise bewahrt. In einer anschaulichen Ausführungsform wird der nicht-linerare
Teil des Überlagerungsfehlers für jeden
der möglichen
Prozessabläufe
bestimmt, um damit die gesamte Überlagerungsgenauigkeit weiter
zu erhöhen.
Zu diesem Zweck werden Messdaten von bearbeiteten Substraten gewonnen,
beispielsweise an jeden der entsprechenden Belichtungsfelder und
die entsprechenden Messdaten werden verwendet, um den Restteil auf
der Grundlage des entsprechenden linearen Modells zu berechnen, das
zum Bestimmen der jeweiligen linearen Justierparameter verwendet
wird. Die entsprechende Berechnung kann für jeden Prozessablauf ausgeführt werden,
wodurch eine Zuordnung bzw. Karte von nicht-linearen Resten für jeden
der möglichen
Prozessabläufe
bereitgestellt wird, die somit entsprechende Einflüsse der
diversen Kombinationen von Lithographieanlagen und Substrathalter
repräsentieren,
die ansonsten nicht berücksichtigt
wurden, wenn nur die Korrekturen für die linearen Justierparameter angewendet
werden. Somit können
entsprechende erweiterte Überlagerungskorrekturdatensätze 103a auf
der Grundlage der entsprechenden Prozessinformation für die Substrate 160 abgerufen
werden, wodurch die Gesamtjustiergenauigkeit im Vergleich zu konventionellen
Strategien, in denen nicht-lineare Differenzen zwischen den jeweiligen
Substrathaltern nicht berücksichtigt
werden, weiter verbessert wird.
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1f zeigt
schematisch die Umgebung 150 gemäß weiterer anschaulicher Ausführungsformen, in
denen zusätzlich
ein Mechanismus in das Steuerungssystem 100 eingerichtet
wird, um deutliche Änderungen
im Anlagenstatus und insbesondere im Status der Substrathalter 171 zu überwachen.
Wie in 1f gezeigt ist, kann sich während der
Prozesszeit, wie dies bei 104 angedeutet ist, eine Änderung in
den Lithographieanlagen 170 zu einem gewissen Grade ergeben,
beispielsweise im Hinblick auf eine Gesamtabweichung, Änderung
der Gerätestruktur und
dergleichen. Der Einfachheit halber ist in 1f lediglich
die Lithographieanlage L1 dargestellt. Obwohl kleine Abweichungen
im Anlagenstatus und/oder geringe Änderungen in der Technologie durch
den entsprechenden APC-Mechanismus
kompensiert werden können,
können
dennoch deutliche Änderungen
auftreten, die nicht mehr mit dem entsprechenden Prozessfenster
der APC-Steuerungsmechanismen
verträglich
sind. Beispielswiese sei angenommen, dass die Lithographieanlage
L1 Substrate auf einer mehr oder minder stabilen Konfiguration bis
zum Zeitpunkt T1 bearbeitet, an welchem eine Änderung des Anlagenstatus erkannt
wird. Beispielsweise kann ein entsprechendes Erkennen einer Änderung
der Gerätekonfiguration,
eine merkliche Anlagenabweichung und dergleichen beinhalten. Wie
beispielsweise angezeigt ist, ist eine deutliche Änderung
in der Konfiguration des Substrathalters C1 zum Zeitpunkt T1 aufgetreten.
Folglich ist eine entsprechende Aktualisierung von Rezepten erforderlich,
da die zuvor angewendeten Rezepte, d. h. die Justierparameter und
dergleichen, nicht mehr geeignet sind, um den neuen Status der Anlage
L1 Rechnung zu tragen. Somit werden auch die prozessablaufspezifischen Überlagerungskorrekturdatensätze 103 aktualisiert,
um den neuen Anlagenstatus wiederzugeben. In dem gezeigten Beispiel
und unter Bezugnahme auf die Tabelle aus 1b sind
die Prozessabläufe
P1, P3, P5 und P6 durch den neuen Status der Anlage L1 auf Grund
der deutlichen Änderung
des Substrathalters C1 betroffen. Folglich werden die zugehörigen Überlagerungskorrekturdatensätze 103 aktualisiert,
wie dies durch 103u angegeben ist. Die entsprechenden aktualisierten
Versionen der Korrekturdatensätze 103u werden
mit einer entsprechenden „Versionsnummer” versehen,
so dass eine geschichtliche Entwicklung jedes der Korrekturdatensätze 103 erhalten
wird.
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Beispielsweise
wird eine entsprechende Versionsnummer jedes mal erhöht, wenn
ein entsprechendes Ereignis eine entsprechende Aktualisierung erfordert.
Andererseits werden die „historischen” Korrekturdaten
weiterhin bewahrt, zumindest bis zu einem speziellen Zeithorizont
zurückliegend,
so dass auch diese alten Korrekturdatensätze für die Bearbeitung von Substraten
verfügbar
sind, die einen Lithographieprozess auf der Grundlage eines Anlagenstatus
erhalten haben, der den historischen Satz aus Korrekturdaten entspricht.
D. h., ein Substrat, das in der Lithographieanlage L1 vor der Zeit
T1 zur Herstellung der Referenzschicht A, d. h. der Schicht 161 (siehe 1a)
bearbeitet wurde, kann während
des weiteren Lithographieprozesses zur Herstellung der Schicht 162 (siehe 1a)
auf der Grundlage eines prozessablaufspezifischen Korrekturdatensatzes
bearbeitet werden, der diesen Zustand der Anlage entspricht, und
kann auf der Grundlage des aktuellen Zustands der Lithographieanlage
erarbeitet werden, die in dem nächsten
Lithographieprozess zu verwenden ist. Andererseits kann eine beliebige
Gruppe aus Substraten, die nach dem Zeitpunkt T1 bearbeitet wird,
auf der Grundlage der aktualisierten Version prozessiert werden.
Auf diese Weise wird eine korrekte Zuordnung des Anlagenstatus und
von Substraten erreicht, selbst wenn die diversen Gruppen aus Substraten
während
der dazwischenliegenden Prozesse, die keine Lithographieprozesse
sind, gemischt werden.
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Somit
enthalten in einigen anschaulichen Ausführungsformen die prozessablaufspezifischen Korrekturdatensätze prozessablaufspezifische
und damit Korrekturdaten, die für
die Kombination aus Substrataufnehmern spezifisch sind, für die linearen Justierparameter
und den nicht-linearen Teil und können auch den Verlauf des Anlagenstatus
während der
Prozesszeit wiedergeben. Folglich kann eine entsprechende Strategie
auch Situationen abdecken, in denen eine Anlagenzuordnung angewendet
wird, da auch in diesem Falle diverse Versionen der prozessspezifischen
Korrekturdatensätze
eine Änderung
des Status der Substrathalter in der gleichen Lithographieanlage
wiedergeben.
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In
weiteren anschaulichen Ausführungsformen
wird die Definition der Prozessabläufe 103, 103a, 103u im
Hinblick auf Prozesse verfeinert, die keine Lithographieprozesse
sind. Beispielsweise werden die Prozessabläufe P1, ..., PN (siehe 1b) in
zusätzliche
Zweige im Hinblick auf die eine oder die mehreren zusätzlichen
nicht-Lithographieanlagen „unterteilt”, etwa
die Anlagen 180 (siehe 1a). Wie zuvor
erläutert
ist, sind typischerweise mehrere zusätzliche Prozessschritte auszuführen, etwa Ätzen, Polieren,
Ausheizen und dergleichen, die ebenfalls einen speziellen Einfluss
auf die gesamte Positioniergenauigkeit der entspre chenden Bauteilstrukturelemente
ausüben
können.
Da typischerweise viele dieser Prozesse auch unter Anwendung einer
Vielzahl äquivalenter
Prozessanlagen oder Prozesskammern ausgeführt werden, kann auch die gesamte
Justiergenauigkeit von dem speziellen Pfad abhängen, der von den jeweiligen
Substrat genommen wird. Folglich werden zusätzliche Prozessabläufe eingeführt, indem
auch entsprechende Prozessanlagen für einen oder mehrere zusätzliche
Prozessschritte angegeben werden. Wenn beispielsweise mehrere Ätzanlagen
verwendet werden, kann jede der Prozessabläufe P1, ..., PN in eine entsprechende
Anzahl an Prozessabläufen
unterteilt werden, wovon jeder nunmehr eine spezielle Kombination
aus Lithographieanlage-Substrathalter-Ätzanlage repräsentiert.
Somit können
auch in diesem Falle die gleichen Strategien angewendet werden,
wie sie zuvor beschrieben sind, wodurch eine noch bessere Gesamtjustiergenauigkeit
ermöglicht
wird. Da der entsprechende Prozesspfad effizient auf der Grundlage
entsprechender Prozessinformationen bestimmt werden kann, die mittels eines übergeordneten
Steuerungssystems bereitgestellt werden kann, wie es typischerweise
in komplexen Halbleiterfertigungsstätten vorgesehen ist, kann die
Aktualisierung und das Abrufen der geeigneten Überlagerungskorrekturdatensätze effizient
erreicht werden.
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Es
gilt also: Die vorliegende Offenbarung stellt Techniken und Systeme
bereit, um die Gesamtjustiergenauigkeit zu verbessern, während gleichzeitig
die Flexibilität
bei der Produktdisponierung in komplexen Fertigungsumgebungen erhöht wird,
in denen typischerweise kritische Lithographieschritte von mehreren
Lithographieanlagen ausgeführt
werden. Zu diesem Zweck werden Überlagerungskorrekturdatensätze in einer
prozessablaufspezifischen Weise bereitgestellt, so dass der Anlagenstatus
einschließlich
der entsprechenden Substrathalter zu derzeit, an der ein Substrat
eine Referenzschicht erhalten hat, zusammen mit dem aktuellen Anlagenzustand
der Lithographieanlage, die zur Herstellung der nachfolgenden Bauteilschicht
zu verwenden ist, berücksichtigt
wird. Des weiteren können
nicht-lineare Überlagerungsfehler
für die
diversen Prozessabläufe
berücksichtigt
werden, wodurch die Gesamtprozesseffizienz weiter erhöht wird.
In einigen anschaulichen Ausführungsformen
wird eine Verringerung der Anzahl von Prozessabläufen erreicht, indem eine geeignete
Regel zum Betreiben der Lithographieanlagen eingeführt und
ein zusätzlicher
Sortierschritt vor dem Bearbeiten der Substrate eingefügt wird.
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Weitere
Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Offenbarung werden
für den
Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Daher ist diese
Beschreibung als lediglich anschaulich und für die Zwecke gedacht, dem Fachmann
die allgemeine Art und Weise des Ausführens der vorliegenden Offenbarung
zu vermitteln. Selbstverständlich sind
die hierin gezeigten und beschriebenen Formen als die gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsformen zu
betrachten.