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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 Anlagen 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 Musters der aktuellen Materialschicht zu dem 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 Muster 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 entsprechender 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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Die
US 2008/0057418 A1 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Ausrichtungsgenauigkeit einer Lithografieanlage, in dem Überlagerungskorrekturdaten Verwendung finden.
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Die
US 2006/0139596 A1 offenbart ein Verfahren zur Ausrichtung eines Substrats in einer Lithografieanlage mithilfe von Ausrichtungsmarkierungen, die in Form eines Substratgitters angeordnet sind.
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Die
US 2006/0210893 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Überlagerung verschiedener in einer Lithografieanlage verarbeiteter Schichten auf einem Substrat mithilfe einer Überlagerungsmarkierung.
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Die
US 2002/0111038 A1 offenbart ebenso ein Verfahren zur Verbesserung der Überlagerungsgenauigkeit eines Halbleiterbauteils unter Verwendung von Überlagerungsmarkierungen.
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Angesichts der zuvor beschriebenen Situation betrifft die vorliegende Offenbarung Techniken und Systeme, um die Auswirkungen eines oder mehrerer 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 Bearbeitung 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 Prozessablaf-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 Überlagerungskorrekturdatensätze 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 Versionen 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 diverse 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 Überlagerungskorrekturdaten, 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 „gerade-ungerade” 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 Substrathalter 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 160 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, die von einem APC-Steuerungssystem (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, das so betrieben wird, dass eine minimale Diskrepanz zwischen den tatsächlichen Prozessresultaten 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 Lithographieanla` gen 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, die keine 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 Prozesse 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 eine 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 jeder 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 diversen 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 eine 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 Substraten 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 zusätzlicher 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 Korrekturdatensatz 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 diesen 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 jedem 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 diesem 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 entsprechenden 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 der Zeit, 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.
