JP2022125282A - デバイス製造方法の制御パラメータを決定する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リソグラフィプロセスと1つ又は複数の更なるプロセスとを備える製造プロセスの1つ又は複数の制御パラメータを決定するための方法であって、基板の少なくとも一部の像であって製造プロセスによって基板に製造される少なくとも1つのフィーチャを備える像を取得することと、像から決定されるコンターに基づいて1つ又は複数の像関連メトリックを計算することと、を備え、像関連メトリックの1つは、少なくとも1つのフィーチャのエッジ配置誤差(EPE)であり、さらに、リソグラフィプロセス及び/または1つ又は複数の更なるプロセスの1つ又は複数の制御パラメータをエッジ配置誤差に基づいて決定することを備え、少なくとも1つの制御パラメータが、少なくとも1つのフィーチャのエッジ配置誤差を最小化するように決定される、方法が開示される。
【選択図】図29
Description
本出願は、2017年9月27日に出願された欧州出願第17193430.0号、2017年11月7日に出願された欧州出願第17200255.2号および2018年2月5日に出願された欧州出願第18155070.8号の優先権を主張し、それらの全体が本明細書に援用される。
- プログラマブルミラーアレイ。こうしたデバイスの例は、粘弾性制御層と反射層をもつマトリックス状のアドレス指定可能な表面である。この装置の背後にある基本原理は(例えば)、反射表面のアドレス指定された領域が入射放射を回折放射として反射し、アドレス指定されていない領域が入射放射を非回折放射として反射するというものである。適当なフィルタを使用することにより、反射ビームから前記の非回折放射が除去され、回折放射のみが残される。このようにして、マトリックス状のアドレス指定可能な表面のアドレス指定によるパターンに従って、ビームにパターンが形成される。必要とされるマトリックス状のアドレス指定は、適当な電子的手段を使用して実行されることができる。こうしたミラーアレイの更なる情報は、本書に援用される例えば米国特許5,296,891号および5,523,193号から得られる。
- プログラマブルLCDアレイ。こうした構成の例は、本書に援用される米国特許5,229,872号に与えられる。
LER=a×bl_ILSb×(ドーズ×像強度)c (式30)
であってもよい。パラメータa、b、cは、フィッティングによって決定されうる。ぼやけた像のILS(bl_ILS)は、空間的なぼけを適用したイメージログスロープILSである。空間的なぼけは、放射での露光によってレジスト層に生成される化学種の拡散に起因するレジスト像のぼけを表しうる。
- 放射ビームBを調整する照明システムIL。この具体例では、照明システムは、放射ソースSOも備える。
- パターニングデバイスMA(例えばレチクル)を保持するパターニングデバイスホルダが設けられ、要素PSに対してパターニングデバイスを正確に位置決めする第1位置決め部に接続されている第1物体テーブル(例えばパターニングデバイステーブル)MT。
- 基板W(例えば、レジストで被覆されたシリコンウェーハ)を保持する基板ホルダが設けられ、要素PSに対して基板を正確に位置決めする第2位置決め部に接続されている第2物体テーブル(基板テーブル)WT。
- パターニングデバイスMAの被照射部分を基板Wの目標部分C(例えば1つ以上のダイを含む)に結像する投影システム(「レンズ」)PS(例えば、屈折、反射、または反射屈折光学系)。
- ステップモードでは、パターニングデバイステーブルMTは、実質的に静止状態に保たれ、パターニングデバイス全体の像が1回で(すなわち、1回の「フラッシュ」で)目標部分Cに投影される。次に、異なる目標部分CをビームPBで照射することができるように、基板テーブルWTがx及び/又はy方向に移動される。
- スキャンモードでは、所与の目標部分Cが1回の「フラッシュ」で露光されないことを除いて、基本的には同じシナリオが適用される。代わりに、パターニングデバイステーブルMTは、投影ビームBがパターニングデバイス像を走査するように、速度vで所与の方向(いわゆる「スキャン方向」であり、例えばy方向)に移動可能である。このとき基板テーブルWTは、速度V=Mvで同じ方向又は反対方向に同時に移動する。MはレンズPLの倍率(通例、M=1/4又は1/5である)である。このようにして、解像度を妥協することなく比較的広い目標部分Cを露光することができる。
- GCDUと、ライン幅ラフネス(LWR)及び/または局所クリティカルディメンション均一性(LCDU)の両方の関数。
- クリティカルすなわち重要なフィーチャのためのLWR及び/またはLCDUの関数。
- リソグラフィおよび非リソグラフィのCDの外乱源についてのクリティカルディメンション(CD)の大きさ。
CD=a*ドーズ+b*フォーカス2
- 測定した像を参照像にマッピングすること。スケーリング、スキュー、回転、シフト、ディストーションなどのマッピング特性をパラメータ化することができる。リソグラフィプロセス、エッチングプロセスなど、プロセスの制御パラメータは、パラメータ化されたマッピングの性質に基づいて決定されることができる。
- 像を横切るカットラインなどの像関連メトリックから導出されるパラメータを平均化すること。
1.基板へのデバイスの製造プロセスにおける方法であって、前記製造プロセスは、リソグラフィ装置を使用して基板に設計レイアウトの一部を結像するリソグラフィプロセスと前記デバイスの前記製造プロセスの1つ又は複数の更なるプロセスとを備えており、前記方法は、前記基板の少なくとも一部の像であって前記基板に製造される前記デバイスが備える少なくとも1つのフィーチャを備える像を取得することと、前記少なくとも1つのフィーチャを備える前記像から決定されるコンターに基づいて1つ又は複数の像関連メトリックを計算することと、前記リソグラフィプロセス及び/または前記デバイスの前記製造プロセスの前記1つ又は複数の更なるプロセスの1つ又は複数の制御パラメータを前記1つ又は複数の像関連メトリックに基づいて決定することと、を備える方法。
2.前記方法は、決定された1つ又は複数の制御パラメータに基づいて、前記デバイスの前記製造プロセスにおいて前記リソグラフィ装置および前記1つ又は複数の更なるプロセスのうち少なくとも1つを制御することをさらに備える、実施形態1に記載の方法。
3.前記デバイスの前記製造プロセスにおける前記更なるプロセスは、リソグラフィプロセス、プライミングプロセス、レジストコーティングプロセス、ソフトベーキングプロセス、露光後ベーキングプロセス、現像プロセス、ハードベーキングプロセス、測定・検査プロセス、エッチングプロセス、イオン注入プロセス、メタライゼーションプロセス、酸化プロセス、および化学機械研磨プロセスのうち1つ又は複数を含む、実施形態1または2に記載の方法。
4.前記像関連メトリックは、前記フィーチャのエッジ配置誤差(EPE)である、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
5.前記像関連メトリックは、前記コンターと目標コンターの比較に基づいて計算される、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
6.前記像関連メトリックは、前記フィーチャの複数の像に基づいて生成される、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
7.前記フィーチャの前記複数の像は、前記基板の複数の層それぞれにある、実施形態6に記載の方法。
8.前記方法は、
前記フィーチャの前記コンターの複数のセグメントを決定することと、
前記複数のセグメントの各々について重みを決定することと、
前記セグメントの各々について、当該セグメントの像関連メトリックを計算することと、
前記セグメントの各々の重みおよび像関連メトリックに基づいて前記フィーチャの像関連メトリックを計算することと、をさらに備える、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
9.各セグメントの重みは、当該セグメントの像関連メトリックの公差値に基づく、実施形態8に記載の方法。
10.前記1つ又は複数の制御パラメータは、前記セグメントの各々の感度に基づいて決定される、実施形態8または9に記載の方法。
11.前記1つ又は複数の制御パラメータは、前記フィーチャのEPEを最小化するように決定される、実施形態4またはこれを引用するいずれかの実施形態に記載の方法。
12.前記方法は、前記像における複数のフィーチャの各々について像関連メトリックを生成することを備え、フィーチャの像関連メトリックの各々が実施形態8またはこれを引用するいずれかの請求項に記載の方法を実行することによって生成される、実施形態8またはこれを引用するいずれかの実施形態に記載の方法。
13.前記像における前記複数のフィーチャの各々について重みを決定することと、
各フィーチャの像関連メトリックおよび各フィーチャの重みに基づいて前記像の像関連メトリックを計算することと、をさらに備える、実施形態12に記載の方法。
14.前記像の前記像関連メトリックは、前記像のEPEであり、前記1つ又は複数の制御パラメータは、前記像のEPEを最小化するように決定される、実施形態13に記載の方法。
15.前記基板の同じ層の異なる複数の部分について像を取得することと、
実施形態13または14の方法に従って各像の像関連メトリックを計算することと、をさらに備え、
前記1つ又は複数の制御パラメータは、各像の像関連メトリックに基づいて決定される、実施形態13または14に記載の方法。
16.各像は、10μm四方の視野である、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
17.前記基板の層の1つ又は複数の像における複数のフィーチャの各々の像関連メトリックを計算することをさらに備え、
前記1つ又は複数の制御パラメータは、前記複数の像関連メトリックの各々に基づいて決定される、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
18.前記1つ又は複数の制御パラメータは、前記デバイスの製造プロセスに適用されるドーズプロファイルを定める、実施形態17に記載の方法。
19.前記方法は、グローバルな像関連メトリックを計算することをさらに備え、
前記1つ又は複数の制御パラメータは、前記グローバルな像関連メトリックに基づいて追加的に決定される、実施形態17または18に記載の方法。
20.前記方法は、EPEを計算することをさらに備え、前記1つ又は複数の制御パラメータは、EPEを最小化するように決定される、実施形態17から19のいずれかに記載の方法。
21.EPEは、グローバルなクリティカルディメンションの均一性、ライン幅ラフネス、局所的なクリティカルディメンションの均一性、およびクリティカルディメンションの大きさのうち1つ又は複数に基づいて決定される、実施形態20に記載の方法。
22.EPEは、グローバルなクリティカルディメンションの均一性と局所的なクリティカルディメンションの均一性の重み付け結合として計算される、実施形態20に記載の方法。
23.複数の制御パラメータが決定され、前記制御パラメータの少なくとも2つが共決定される、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
24.前記制御パラメータの少なくとも2つの共決定は、一つの制御パラメータの適用される値を、他の一つの制御パラメータの適用される値に基づいて決定することを備える、実施形態23に記載の方法。
25.前記制御パラメータの少なくとも2つの共決定は、
前記少なくとも2つの制御パラメータの複合効果、及び/または、
前記少なくとも2つの制御パラメータの相互依存、
に基づく、実施形態23または24に記載の方法。
26.共決定される制御パラメータは、フォーカスとドーズである、実施形態23から25のいずれかに記載の方法。
27.共決定される制御パラメータは、オーバレイ及び/またはコントラストをさらに含む、実施形態26に記載の方法。
28.共決定される制御パラメータは、空間的に小さいスケールでのCD変動に基づいて、または、空間的に小さいスケールでのCD変動と空間的に大きいスケールでのCD変動の両方に基づいて決定される、実施形態23から27のいずれかに記載の方法。
29.共決定される制御パラメータは、グローバルなEPE、局所的なEPE、CD、CDU、空間的に小さいスケールでのCD変動、および空間的に大きいスケールでのCD変動のうち1つ又は複数に基づいて決定される、実施形態23から27のいずれかに記載の方法。
30.前記方法は、
基板の複数の像を取得することと、
各像における複数のフィーチャの像関連メトリックを決定することと、を備える、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
31.前記1つ又は複数の制御パラメータは、各像の像関連メトリックに基づいて、および、決定された像関連メトリックの、1つ又は複数の制御パラメータの変化による依存性から決定される、実施形態30に記載の方法。
32.前記像関連メトリックは、前記複数の像におけるブロックパターンのサイズ、前記複数の像におけるブロックパターンのサイズの差異、前記複数の像における格子のピッチの差異、格子層に対するブロック層の全体的シフト、および2つのLELE層間のシフトのうち1つ又は複数を含む、実施形態30または31に記載の方法。
33.前記複数の像は、前記基板の同じ層の異なる複数の部分のものである、実施形態30から32のいずれかに記載の方法。
34.前記複数の像は、前記基板の同じ部分のものであり、
前記複数の像は、前記基板の層の異なる複数の製造プロセスで取得される、実施形態30から33のいずれかに記載の方法。
35.前記複数の像の差異に基づいて近接効果を制御することをさらに備える、実施形態34に記載の方法。
36.前記像関連メトリックは、測定された像を参照像にマッピングすることによって、及び/または、像を横切るラインから導出されるパラメータを平均化することによって取得される、実施形態30から35のいずれかに記載の方法。
37.前記像関連メトリックを取得することは、
前記像における前記フィーチャが備える構造のコンター形状を決定することと、
決定されたコンター形状を1つ又は複数の参照コンター形状と比較することと、
比較結果のモデルを生成することと、を備える、上記実施形態のいずれかに記載の方法。
38.前記参照コンター形状は、意図されるコンター形状または実際のコンター形状である、実施形態37に記載の方法。
39.前記参照コンター形状は、前記構造の他の像における同じ構造の実際のコンター形状である、実施形態37または38に記載の方法。
40.前記モデルは、前記決定されたコンター形状と前記1つ又は複数の参照コンター形状との間の平行移動、倍率、および回転の差異のうち1つ又は複数を示すパラメータを備える、実施形態37から39のいずれかに記載の方法。
41.複数の像関連メトリックがそれぞれ、1つ又は複数の像におけるフィーチャが備える複数の構造の各々について取得され、
像関連メトリックの各々について、前記決定されたコンター形状と前記1つ又は複数の参照コンター形状との間の比較結果についてモデルが生成される、実施形態37から40のいずれかに記載の方法。
42.複数の前記モデルを、1つ又は複数の一般的なモデルを生成するよう使用することをさらに備える、実施形態41に記載の方法。
43.1つ又は複数の像関連メトリックが、複数の前記モデルに基づいて生成される、実施形態41または42に記載の方法。
44.実行されるとき実施形態1から43のいずれかに記載の方法に従って基板上のデバイスの製造プロセスを制御する命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。
45.基板にデバイスを製造するためのシステムであって、実施形態1から43のいずれかに記載の方法を実行するように構成されているシステム。
Claims (15)
- 基板上のデバイスの製造プロセスにおける方法であって、前記製造プロセスは、リソグラフィ装置を用いて前記基板上に設計レイアウトの一部を結像するリソグラフィプロセスと、前記デバイスの前記製造プロセスにおける1つ又は複数の更なるプロセスとを備え、前記方法は、
前記基板の少なくとも一部の像であって前記基板上に製造される前記デバイスが備える少なくとも1つのフィーチャを備える像を取得することと、
前記少なくとも1つのフィーチャを備える前記像から決定されるコンターに基づいて1つ又は複数の像関連メトリックを計算することと、
前記リソグラフィ装置及び/または前記製造プロセスにおける前記1つ又は複数の更なるプロセスの1つ又は複数の制御パラメータを前記1つ又は複数の像関連メトリックに基づいて決定することと、を備え、複数の制御パラメータが決定され、前記制御パラメータの少なくとも2つが共決定される、方法。 - 前記制御パラメータの少なくとも2つの共決定は、一つの制御パラメータの適用される値を、他の一つの制御パラメータの適用される値に基づいて決定することを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記制御パラメータの少なくとも2つの共決定は、
前記少なくとも2つの制御パラメータの複合効果、及び/または、
前記少なくとも2つの制御パラメータの相互依存、
に基づく、請求項1または2に記載の方法。 - 共決定される制御パラメータは、フォーカスとドーズである、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 共決定される制御パラメータは、オーバレイ及び/またはコントラストをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 共決定される制御パラメータは、空間的に小さいスケールでのCD変動に基づいて、または、空間的に小さいスケールでのCD変動と空間的に大きいスケールでのCD変動の両方に基づいて決定される、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 共決定される制御パラメータは、グローバルなEPE、局所的なEPE、CD、CDU、空間的に小さいスケールでのCD変動、および空間的に大きいスケールでのCD変動のうち1つ又は複数に基づいて決定される、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記方法は、
前記基板の複数の像を取得することと、
各像における複数のフィーチャの像関連メトリックを決定することと、を備える、請求項1から7のいずれかに記載の方法。 - 前記1つ又は複数の制御パラメータは、各像の像関連メトリックに基づいて、および、決定された像関連メトリックの、1つ又は複数の制御パラメータの変化による依存性から決定される、請求項8に記載の方法。
- 前記像関連メトリックは、前記複数の像におけるブロックパターンのサイズ、前記複数の像におけるブロックパターンのサイズの差異、前記複数の像における格子のピッチの差異、格子層に対するブロック層の全体的シフト、および2つのLELE層間のシフトのうち1つ又は複数を含む、請求項8または9に記載の方法。
- 前記複数の像は、前記基板の同じ層の異なる複数の部分のものである、請求項8から10のいずれかに記載の方法。
- 前記複数の像は、前記基板の同じ部分のものであり、
前記複数の像は、前記基板の層の異なる複数の製造プロセスで取得される、請求項8から11のいずれかに記載の方法。 - 前記複数の像の差異に基づいて近接効果を制御することをさらに備える、請求項12に記載の方法。
- 前記像関連メトリックは、測定された像を参照像にマッピングすることによって、及び/または、像を横切るラインから導出されるパラメータを平均化することによって取得される、請求項8から13のいずれかに記載の方法。
- 請求項1から14のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータ可読命令を備えるコンピュータプログラム。
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