JPWO2020038642A5

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Publication number: JPWO2020038642A5
Application number: JP2021509852A
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Publication date: 2022-11-24
Anticipated expiration: 2039-07-03

Description

選択的に、測定された１つ又は複数の幾何学的特性の二次導関数を決定することは、特定の面内方向に沿って測定された１つ又は複数の幾何学的特性の二次導関数を決定すること、及び／又は、２つの非平行な面内方向に沿って測定された１つ又は複数の幾何学的特性に沿った測定された混合二次導関数を決定することを含む。 Optionally, determining the second order derivative of the one or more measured geometric properties is a second order derivative of the one or more measured geometric properties along the particular in-plane direction. determining derivatives and/or determining mixed second order derivatives measured along one or more geometric properties measured along two non-parallel in-plane directions; include.

フィールド内応力パターンが最初に決定され、これは、複数のパターニングされた領域のうちの少なくとも１つ内の局所的な応力パターンを指定する。１つの例示的な構成では、フィールド内応力パターンは、基板のＯＰＤ形状などの幾何学的特性に基づいて決定することができる。すなわち、測定は、基板の高さプロファイルを決定するために行われ得る（６００）。基板の高さプロファイルの二次導関数は、基板上の応力の分布に比例して決定され得る（６０２）。これに続いて、複数のパターニングされた領域のそれぞれにわたる平均二次導関数は、高さプロファイルの二次導関数に基づいて決定され得る（６０４）。平均二次導関数は、パターニングされた各領域のフィールド内応力パターンの推定値である。 An intra-field stress pattern is first determined, which specifies a local stress pattern within at least one of the plurality of patterned regions. In one exemplary configuration, the intra-field stress pattern can be determined based on geometric properties such as the OPD shape of the substrate. That is, measurements can be taken 600 to determine the height profile of the substrate. A second derivative of the height profile of the substrate can be determined 602 proportionally to the distribution of stress on the substrate . Following this, an average second derivative across each of the plurality of patterned regions can be determined 604 based on the second derivative of the height profile . The average second derivative is an estimate of the in-field stress pattern for each patterned region.

高さプロファイルの平均二次導関数は、複数のパターニングされた領域のうちの２つ以上に割り当てられる（６０６）。 An average second derivative of the height profile is assigned 606 to two or more of the plurality of patterned regions.

フィールド内応力を示す、パターニングされた領域に割り当てられた平均二次導関数を使用して、有限要素法を使用して、基板のＩＰＤ及びＯＰＤを決定する（６０８）。決定されたＩＰＤには、フィールド内ＩＰＤと上記の高次フィールド間ＩＰＤの両方が含まれる。 The IPD and OPD of the substrate are determined 608 using the finite element method using the average second derivative assigned to the patterned area, which is indicative of the in-field stress. The determined IPDs include both intra-field IPDs and higher-order inter-field IPDs described above.

１．複数のパターニングされた領域を含む基板全体の面内ディストーション（ＩＰＤ）を決定するための方法であって、
複数のパターニングされた領域のうちの１つにわたる局所的な応力分布を示す領域内データを取得し、
領域内データに基づいて、基板全体の全体的な応力分布を示す領域間データを決定し、
領域間データに基づいて、基板全体のＩＰＤを決定する方法。
２．基板の１つ又は複数の幾何学的特性の測定に基づいて領域内データを取得することをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
３．測定された１つ又は複数の幾何学的特性が、基板の面外形状を含む、実施形態２に記載の方法。
４．領域内データを取得することは、測定された１つ又は複数の幾何学的特性の二次導関数を決定することをさらに含む、実施形態２又は３に記載の方法。
５．測定された１つ又は複数の幾何学的特性の二次導関数を決定することは、特定の面内方向に沿って測定された１つ又は複数の幾何学的特性の二次導関数を決定すること、及び／又は、２つの非平行な面内方向に沿って測定された１つ又は複数の幾何学的特性に沿った、測定された混合二次導関数を決定することを含む、実施形態４に記載の方法。
６．領域内データを取得することは、複数のパターニングされた領域にわたって決定された二次導関数を平均化することをさらに含む、実施形態４又は５に記載の方法。
７．パターニングされた領域内のパターンのレイアウトに基づいて領域内データが取得される、任意の先行する実施形態による方法。
８．パターンのレイアウトが、フィールドレイアウト、ダイレイアウト、チップレイアウト、及びレチクルレイアウトのうちの１つ又は複数に基づいて決定される、実施形態７に記載の方法。
９．領域内データが、基板に関連する材料特性及び／又はパターンのフィーチャに基づいて取得される、実施形態７又は８に記載の方法。
１０．パターンの少なくとも一部を形成するフィーチャのスタックに関連するデータに基づいて領域内データが取得される、実施形態７から９の何れかに記載の方法。
１１．パターンの少なくとも一部を形成する１つ又は複数のフィーチャの面内変位の測定に基づいて領域内データが取得される、実施形態７から１０の何れかに記載の方法。
１２．有限要素法を使用して、領域内データに基づいて領域間データが決定される、先行する実施形態の何れかに記載の方法。
１３．有限要素法を使用して、領域内データに基づいて面外ディストーション（ＯＰＤ）及びＩＰＤを決定することをさらに含む、実施形態１２に記載の方法。
１４．有限要素法の結果に基づいて決定されたＯＰＤ及びＩＰＤを、一組の事前定義されたトップフィルム応力に対するＩＰＤに対する複数のＯＰＤを含むライブラリに追加することをさらに含む、実施形態１３に記載の方法。
１５．さらなる基板の１つ又は複数の幾何学的特性、及びライブラリ内のＯＰＤ及びＩＰＤの測定に基づいて、さらなる基板のＩＰＤを決定することをさらに含む、実施形態１４による方法。
１６．さらなる基板の１つ又は複数の幾何学的特性が、さらなる基板のＯＰＤ形状を含み、
さらなる基板のＩＰＤを決定することは、さらなる基板のＯＰＤ形状をライブラリ内の複数のＯＰＤのうちの１つ以上に適合させること、及び複数のＯＰＤのうちの１つ以上に対応するＩＰＤに基づいてＩＰＤを決定することを含む、実施形態１５に記載の方法。
１７．さらなる基板のＩＰＤを決定することは、さらなる基板のＯＰＤ形状をライブラリ内の複数のＯＰＤに適合させることを含み、複数のＯＰＤのそれぞれは、適合において重み付けされ、
ＩＰＤを決定することは、複数のＯＰＤの重みに基づいて重み付けされた、フィット内の複数のＯＰＤに対応するＩＰＤを合計することを含む、実施形態１６に記載の方法。
１８．決定されたＩＰＤに基づいてリソグラフィ装置に補正を適用することと、及び決定されたＩＰＤに基づいてリソグラフィ装置内の基板のアライメントを制御することの１つ又は両方をさらに含む、任意の先行する実施形態による方法。
１９．領域が、半導体ウェハ上に作製されたフィールド又はダイを含む、先行する実施形態による方法。
２０．少なくとも１つのプロセッサ上で実行されると、少なくとも１つのプロセッサに装置を制御させて、実施形態１から１９の何れかよる方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
２１．実施形態２０のコンピュータプログラムが収容されたキャリアであって、キャリアが電子信号、光信号、無線信号、又は非一時的なコンピュータ可読記憶媒体のうちの１つである、キャリア。
２２．複数のパターニングされた領域を含む基板の面内歪み（ＩＰＤ）を決定するための装置であって、
基板上の複数のパターニングされた領域のうちの１つにわたる局所的な応力分布を示す領域内データを取得し、
領域内データに基づいて、複数の基板にわたる応力分布を示す領域間データを決定し、
領域間データに基づいて、基板全体のＩＰＤを決定する装置。
２３．実施形態２２による装置を含むリソグラフィ装置。
２４．実施形態２３によるリソグラフィ装置を含むリソグラフィセル。 1. A method for determining in-plane distortion (IPD) across a substrate comprising a plurality of patterned regions, comprising:
obtaining in-region data indicative of local stress distribution over one of the plurality of patterned regions;
determining, based on the intra-regional data, inter-regional data indicative of a global stress distribution across the substrate;
A method for determining IPD across a substrate based on region-to-region data.
2. 3. The method of embodiment 1, further comprising obtaining in-region data based on measurements of one or more geometric properties of the substrate.
3. 3. The method of embodiment 2, wherein the one or more geometric properties measured include an out-of-plane shape of the substrate.
4. 4. The method of embodiment 2 or 3, wherein obtaining in-region data further comprises determining a second derivative of the measured one or more geometric properties.
5. Determining a second derivative of the one or more measured geometric properties determines a second derivative of the one or more measured geometric properties along the particular in-plane direction and/or determining the measured mixed second derivative along one or more geometric properties measured along two non-parallel in-plane directions A method according to aspect 4.
6. 6. The method of embodiment 4 or 5, wherein obtaining intra-region data further comprises averaging second derivatives determined over a plurality of patterned regions.
7. A method according to any preceding embodiment, wherein intra-region data is obtained based on the layout of patterns within the patterned region.
8. 8. The method of embodiment 7, wherein the layout of patterns is determined based on one or more of field layout, die layout, chip layout, and reticle layout.
9. 9. The method of embodiment 7 or 8, wherein in-region data is obtained based on material properties and/or features of the pattern associated with the substrate.
10. 10. The method of any of embodiments 7-9, wherein intra-regional data is obtained based on data associated with stacks of features forming at least part of the pattern.
11. 11. The method of any of embodiments 7-10, wherein in-region data is obtained based on measurements of in-plane displacement of one or more features forming at least part of the pattern.
12. 4. A method as in any preceding embodiment, wherein inter-region data is determined based on intra-region data using a finite element method.
13. 13. The method of embodiment 12, further comprising using a finite element method to determine out-of-plane distortion (OPD) and IPD based on in-domain data.
14. 14. The method of embodiment 13, further comprising adding the OPDs and IPDs determined based on the finite element method results to a library containing a plurality of OPDs for IPDs for a set of predefined top film stresses. .
15. 15. The method according to embodiment 14, further comprising determining the IPD of the additional substrate based on one or more geometric properties of the additional substrate and the OPD and IPD measurements in the library.
16. the one or more geometric properties of the further substrate comprise an OPD shape of the further substrate;
determining the IPD of the additional substrate based on matching the OPD shape of the additional substrate to one or more of the plurality of OPDs in the library and the IPD corresponding to the one or more of the plurality of OPDs; 16. The method of embodiment 15, comprising determining an IPD.
17. determining the IPD of the additional substrate includes matching the OPD shape of the additional substrate to a plurality of OPDs in the library, each of the plurality of OPDs being weighted in the match;
17. The method of embodiment 16, wherein determining the IPDs comprises summing the IPDs corresponding to the multiple OPDs in the fit, weighted based on the weights of the multiple OPDs.
18. Any preceding implementation further comprising one or both of applying a correction to the lithographic apparatus based on the determined IPD and controlling alignment of the substrate in the lithographic apparatus based on the determined IPD Morphological method.
19. A method according to the preceding embodiment, wherein the regions comprise fields or dies fabricated on a semiconductor wafer.
20. 20. A computer program product comprising instructions which, when executed on at least one processor, causes the at least one processor to control an apparatus to perform a method according to any of embodiments 1-19.
21. A carrier containing the computer program of embodiment 20, wherein the carrier is one of an electronic signal, an optical signal, a radio signal, or a non-transitory computer-readable storage medium.
22. An apparatus for determining in-plane distortion (IPD) of a substrate comprising a plurality of patterned regions, comprising:
obtaining in-region data indicative of local stress distribution across one of the plurality of patterned regions on the substrate;
determining inter-region data indicative of stress distribution across a plurality of substrates based on the intra-region data;
Apparatus for determining IPD across a substrate based on region-to-region data.
23. A lithographic apparatus comprising an apparatus according to embodiment 22.
24. A lithographic cell comprising a lithographic apparatus according to embodiment 23.

Claims

A method for determining in-plane distortion (IPD) across a substrate comprising a plurality of patterned regions, comprising:
obtaining in-region data indicative of localized stress distribution over at least one of the plurality of patterned regions;
assigning intra-region data to at least two patterned regions of the plurality of patterned regions;
determining inter-region data indicative of a global stress distribution across the substrate based on intra-region data assigned to the at least two patterned regions;
A method for determining IPD across a substrate based on region-to-region data.

2. The method of claim 1, further comprising obtaining in-region data based on measurements of one or more geometric properties of the substrate.

3. The method of claim 2, wherein the one or more geometric properties measured comprise an out-of-plane shape of the substrate.

3. The method of claim 2, wherein obtaining in-region data further comprises determining a second derivative of the measured one or more geometric properties.

Determining a second derivative of the one or more measured geometric properties determines a second derivative of the one or more measured geometric properties along the particular in-plane direction and/or determining mixed second derivatives of one or more geometric properties measured along two non-parallel in-plane directions. .

5. The method of claim 4, wherein obtaining intra-region data further comprises averaging second derivatives determined over a plurality of patterned regions.

2. The method of claim 1, wherein intra-region data is obtained based on a layout of patterns within the patterned region.

8. The method of claim 7, wherein layout of patterns is determined based on one or more of field layout, die layout, chip layout, and reticle layout.

8. The method of claim 7, wherein in-region data is obtained based on material properties associated with features of the substrate and/or pattern .

8. The method of claim 7, wherein region data is obtained based on data associated with stacks of features forming at least part of the pattern.

8. The method of claim 7, wherein in-region data is obtained based on measurements of in-plane displacement of one or more features forming at least part of the pattern.

2. The method of claim 1, wherein inter-region data is determined based on intra-region data assigned to at least two patterned regions using a finite element method.

13. The method of claim 12, further comprising using a finite element method to determine out-of-plane distortion (OPD) and IPD based on in-region data assigned to at least two patterned regions.

1. A computer program for determining in-plane distortion (IPD) across a substrate having a plurality of patterned regions, comprising:
to at least one processor when executed by at least one processor:
obtaining in-region data indicative of localized stress distribution over at least one of the plurality of patterned regions;
assigning intra-region data to at least two patterned regions of the plurality of patterned regions;
causing inter-region data indicative of global stress distribution across the substrate to be determined based on intra-region data assigned to at least two patterned regions ;
A computer program containing instructions to determine the IPD of the entire substrate based on the region-to-region data .

15. The computer program product of claim 14, wherein determining inter-region data based on intra-region data assigned to at least two patterned regions is based on the finite element method.