TW200919113A - A method of performing model-based scanner tuning - Google Patents

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200919113 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之技術領域大體係關於一種用於執行以模型為基 礎之掃描器調諧及最佳化以便允許多個微影系統之效能最 佳化的方法及程式產品。 【先前技術】 微影裝置可用於（例如）積體電路（ic)之製造中。在該情 況下’光罩可含有對應於1C之個別層的電路圖案，且可將 此圖案成像至已塗覆有輻射敏感材料（抗蝕劑）層之基板（石夕 晶圓）上的目標部分（例如’包含一或多個晶粒）上。一般而 s ’早曰曰圓將含有經由投影糸統而一次一個地經順次照 射之鄰近目標部分的整個網路。在一類型之微影投影裝置 中，藉由一次性將整個光罩圖案曝光至目標部分上來照射 每一目標部分；該裝置通常被稱作晶圓步進器。在替代裝 置（通常被稱作步進及掃描裝置）中，藉由在給定參考方向 ("掃描"方向）上漸進地掃描在投影光束下之光罩圖案同時 平行或反平行於此方向而同步地掃描基板台來照射每一目 標部分。一般而言，因為投影系統將具有放大因數M(通常 <1) ’所以掃描基板台時之速度V將為掃描光罩台時之速度 的因數Μ倍。可（例如）自以引用之方式併入本文中的uS 6,046,792搜集到關於如本文所描述之微影器件的更多資 訊。 在使用微影投影裝置之製造過程中，將光罩圖案成像至 由輕射敏感材料（抗姓劑）層至少部分地覆蓋之基板上。在 133812.doc 200919113 此成像步驟之前，基板可經歷各種程序，諸如，上底漆、 抗蝕劑塗覆及軟烘培。在曝光之後，基板可經受其他程 序，諸如，後曝光烘培（PEB)、顯影、硬供培，及經成像 特徵之量測/檢測。將此程序陣列用作用以圖案化器件（例 如，ic)之個別層的基礎。該經圖案化層可接著經歷各種 過程，諸如，蝕刻、離子植入（摻雜）、金屬化、氧化、化 學機械研磨，等等’其皆意欲完成個別層。若需要若干 層，則將必須針對每一新層來重複整個程序或其變型。最 益件陣列將存在於基板（晶圓）上。政匕等器件接著藉由 諸如分割或鋸切之技術而彼此分離，據此，可將個別器件 女裝於載體上、連接至鎖，等等。 為了簡單起見，可在下文中將投影系統稱作”透鏡”；然 而’此術語應被廣泛地解釋為涵蓋各種類型之投影系統， 包括（例如）折射光學器件、反射光學器件，及反射折射系 統。輻射系統亦可包括用於引導、成形或控制投影輻射光 束之根據此等設計類型中之任一者而操作的組件，且以下 亦可將該等組件共同地或單獨地稱作,,透鏡"。另夕卜微影 裝置可為具有兩個或兩個以上基板台（及/或兩個或兩個以 上光罩台）之類型。在該等”多平台”器件中，可並行地使用 額外口’或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或 多個其他台用於曝光。舉例而言，以W用之方式併入本文 中的US 5,969,441中描述雙平台微影裝置。 以上所提及之光微影光罩包含對應於待整合至石夕晶圓上 之電路、’且件的幾何圖案。利用Cad(電腦輔助設計）程式來 133812.doc 200919113 產生用以建立該等光罩之圖案，此過程通常被稱作 EDA(電子設計自動化）^大多數cad程式遵循預定設計規 則集合’以便建立功能光罩^藉由處理及設計限制來設定 此等規則。舉例而言，設計規則界定電路器件（諸如，閘 極、電容器，等等）或互連線路之間的空間容許度，以便 確保電路器件或線路不會以不良方式而彼此相互作用。設 計規則限制通常被稱作”臨界尺寸”（CD)。可將電路之臨界 尺寸界定為線路或孔之最小寬度或兩個線路或兩個孔之間 的最小空間。因此，CD判定經設計電路之總尺寸及密 度。當然，積體電路製造中之目標中之一者為在晶圓上如 實地再生原始電路設計（經由光罩）。 另目‘為鲍夠藉由不同微影系統（例如，掃描器）而將 相同，:過程"用於成像給定圖案，而不必花費大量時間 源來判疋每一微影系統之必要設定以達成最佳/可接受成 像效能。如所知’當初始地設定給定過程以與特定掃描器 合作:使得所得影像滿足設計需求時，設計師/工程師花 、寺門及金錢來判定微影系統（例如，掃描器）之最佳 設定’其包括數值孔徑_、〜、σ_，f等。實際上， 此通常為試誤過程，其中 疋選擇且所要圖案經 成像且接者經量測以判定所得影像是否在指定容許度内。 ==許度内，則掃描器設定經調整且圖案經再- 内為止。…重複此過程’直到所得影像在指定容許度 然而，因為當成像圖案時每一 ^ 田器（甚至相同模型類 133812.doc 200919113 型）展現不同光學近接效應（0PE)，所以成像於基板上之實 際圖案歸因於不同ΟΡΕ而在掃描器之間不同。舉例而言， 與給定掃描器相關聯之不同0ΡΕ可經由間距而引入顯著cd 變化。如此，僅在標稱設定下利用新掃描器來成像給定圖 案為不可行的，因為所得影像可與所要目標顯著地不同。 因此’若需要利用不同掃描器來列印給定圖案，則工程師 必須最佳化或調諧新掃描器，使得所得影像滿足設計需 求。當前，此通常藉由試誤過程而加以完成，試誤過程如 以上所述為昂貴且費時的。 如此，需要一種用於最佳化用於成像給定圖案之過程的 方法，其允許藉由不同微影系統來利用過程，其不需要執 行試誤過程來最佳化用於每一個別掃描器之過程及掃描器 設定。換言之，需要一種用於最佳化多個掃描器相對於給 定目標光罩之成像效能的方法，其不需要試誤最佳化過 程。 【發明内容】 因此，本發明係關於一種用於調諧微影系統以便允許不 同微影系統利用已知過程來成像給定目標圖案之方法，其 不需要執行試誤過程來最佳化用於每一個別微影系統之過 私及微影系統設定。 更具體而言，本發明係關於一種用於利用參考微影系統 來調諧第一微影系統之以模型為基礎之調諧方法，兩個微 影系統中之每一者具有用於控制成像效能之可調諸炎數。 方法包括以下步驟.界定測試圖案及成像模型；利用參考 133812.doc -10- 200919113 ;利用第一微影 應於參考微影系 微影系統來成像測試圖案且量測成像結果 系統來成像測試圖案且量測成像結果；對 ’其中經校準成像模型 微影系統而利用成像結 統而利用成像結果來校準成像模型 具有第一參數值集合；對應於第一 其中經調譜之經校準模型具有 果來調諧經校準成像模型 第二參數值集合；及基於第—參數值集合與第二參數值集 合之間的差來調整第一微影系統之參數。 本發明亦係關於一種利用成像模型來調諧微影系統之方 法，其中微影系統及成像模型兩者各自具有用於控制成像 效能之可調諧參數 方法包括以下步驟：界定測試圖案； 利用微影系統來成像測試圖案且量測成像結果其中微影 系統具有第—參數值集合；對應於微影系統而利用成像結 果來調it成像模型’經調譜成像模型具有第二參數值集 合；基於第一參數值集合與第二參數值集合之間的差來調 整微影系統之第一參數集合。 在另實施例中，本發明係關於一種利用目標圖案來調 詣微〜系統之方法，其中微影系統具有用於控制成像效能 之可調。6參數。方法包括以下步驟：界定測試圖案及成像 模型’利用第一微影系統來成像目標圖案且量測成像結 果，利用成像模型來模擬目標圖案之成像且判定經模擬成 像…果，成像模型具有第一參數值集合；基於經模擬成像 =果及成像結果與目標圖案之間的差來判定目標晶圓資 料，及利用目標晶圓資料來調諧成像模型，其中經調諧成 像模型具有第二參數值集合；基於第一參數值集合與第二 1338l2.doc 200919113 參數值集合之間的差來調整微影系 成〜糸統之可調諧參數。 本發明提供優於先前技術方法題 π顯者優點。最重要地， 本發明提供一種用於最佳化用以成 取1豕相同目標圖案之不同 微影系統（包括掃描器）之間的Λ待 间的成像政能及ΟΡΕ匹配之系統 性且具成本效益之以模型為某摊 主钧丞礎之调諧方法。結果，方法 易於允許相同模型之不同掃摇薄夕h J何掏器之間的效能匹配以及不同 模型掃描器之間的效能匹配。 對於熟習此項技術者而古，自太

。 自本發明之例示性實施例之 以下詳細描述，本發明之額外優點將變得顯而易見。 儘管在此本文中可特定地參考本發明在ic製造中之使 用’但應明確地理解，本發明且古 +赞明具有許多其他可能應用。舉 例而s ’其可用於製造藉艘本與金从 ^積體光予系統、用於磁域記憶體之

導引及偵測圖案、液晶A 狀日日顯不面板、溥膜磁頭，等等。熟習 此項技術者應瞭解，在該等替代應用之情境中，應將在此 本文中之術語”主光罩”、"晶圓”或，，晶粒”之任何使用認為

係为別由更通用之输夺五"出罢"，1 y L π < ^浯光罩、”基板"及"目標部分，，替 換。 在本文件中，術語"輻射"及”光束”用以涵蓋所有類型之 電磁輕射包括紫外線轄射（例如，具有為365 nm、248 nm、 193 nm、157 1^或126 nm之波長）及EUV(遠紫外線輻射， 例如，具有在為511〇1至2〇11111之範圍内的波長）。 如在此本文中所使用之術語光罩可被廣泛地解釋為指代 二用=對應於待建立於基板之目標部分中之圖案而向入射 3射光束賦予經圖案化橫截面的通用圖案化構件；術語 J338I2.doc 12 200919113 "光閥”亦可在此情境中使用。除了傳統光罩（透射或反射； 二元、相移、混合，等等）以外，其他該等圖案化構件之 實例包括： 可程式化鏡面陣列》該器件之實例為具有黏彈性控制層 及反射表面之矩陣可定址表面。該裝置所隱含之基本原理 為（例如）：反射表面之經定址區域反射入射光作為繞射 光，而未經定址區域反射入射光作為非繞射光。藉由使用 適當濾波器，可將該非繞射光濾出經反射光束，從而僅留 下繞射光；以此方式，光束根據矩陣可定址表面之定址圖 案而變得圖案化。可使用適當電子構件來執行所需矩陣定 址。可（例如）自以引用之方式併入本文中的美國專利us 5,296,891及US 5,523，193搜㈣關於料鏡面陣列之更多 資訊。 可程式化LCD陣列。以引用之方式併人本文中的美國專 利US 5,229,872中給出該構造之實例。 可藉由參考以下詳細描述及隨附示意性圖式來更好地理 解本發明自身連同另外目的及優點。 【實施方式】 圖1為說明本發明之以模型為基礎之掃描H調譜方法的 例示性流程圖。如以下詳細所解釋，本發明之方法允許同 時：佳化用以成像相同目標圖案之不同微影系統(包括掃 描器）之間的成像效能及ΟΡΕ匹配。 ;參看圖1 ’過程中之第一步驟（步驟10)為界定待用以校 準參考~描器之模型的測試圖案。可利用適當測試圖案 133812.doc 13 200919113 (亦被稱作模型校準規測圖案）。所利用之測試圖案應充分 表丁待成像之特徵’使得可產生能夠精確地預測微影系 統之成像效能的穩固模型。一旦判定目標圖案或應用，則 熟習此項技術者可易於產生/選擇該等測試圖案。注意， 亦有可能利用待成像之目標圖案作為校準過程中之測試圖 案。 一旦界定測試圖案，則在下-步驟(步驟20)中，待調諧 ;每一掃描器(包括參考掃描器)成像測試圖案且量測成像 、:果。當成像測試圖案時’以在過程設計期間所選擇之預 值來設定每—掃描器之參數p。較佳地，在成像測 二間’將每一參數之相同標稱值用於每-掃描器。 測經成像晶圓中之每—者中之所得特徵，以便 獲付才曰示給定掃描器之成像效能的晶圓資料。為了有助於 二下解釋之目的’將經量測晶圓資料(wd)表示為卿卜 :~2、......、，，其中WDJ對應於第 ― 圓資料/成像結果，WD_2對應於第二 °曰曰 像結果，等等，直到第„掃描器。注咅，田。明圓資料/成 夂插w 可（例如）藉由執行 ==或量測經成像特徵之整個輪廓(其可利_ =幻來進行晶圓資料之量測。通f，將藉㈣ 成像過程之模型加上界定相關圖案空間之 二、 晶圓資料之必要量測。 、來界定 :旦量測晶圓資料，則下—步驟(步驟3〇)為利用 知描器相關聯之晶圓資料來校準模 …考 聯之模型參數被表示為罐』且包括可二*描器相關 括了 5周谐及非可調譜參 133812.doc 200919113

數女所矣口在校準過程（其為迭代過程）期間，固定非可 調諧參數且調整可㈣參數’直到由模型所產生之影像 (亦即’經模擬結果）匹配由參考掃描器所產生之實際成像 結果為止。因此’調整（亦即，校準）模型參數mpr，使得 :模型所產生之成像結果等於在某些預定誤差準則或可能 取=匹配内與參考掃描器WD_R相關聯之實際晶圓資料。 注意’用於模擬掃描器之成像效能的任何適當模型可用於 此過程中’例如，由ASML所提供之超光速粒子PE%(聚隹 曝：模型)或LUW。進一步注意，可利用待調譜 之掃私器中之任—者及關聯晶圓資料WD—1、、WD_n 來k準模型。作為另—替代例，有可能針對待輸入至模型 中之每y必要量測來平均化掃描器中之每—者的晶圓資料 ^ — …WD_n)，且利用此等平均值作為用以校準 模型參數MP—R之參考晶圓資料。 :下-步驟(步驟40)中，對於待調諧之每一掃描器，根 定掃描器（亦即，掃描器丨）相關聯之晶圓資料WD」 來調咕具有參數MP—R之在先前步驟中所校準的模型。更 具體而言’藉由將模型參數Mp—R用作起始點，Μ :調數保持固定且Mp—R中之可變或可調諧參數經調 -，使付給定掃描器之模型―產生與在某此預 準則或可能最佳匹配内盥妗定搂 、 内與給疋知描器⑴相關聯之實際晶圓 、,〗相同的成像結果。此步驟為標準校準步驟，其 ::迭代過程’其令Mp_Ri中之可變模型參數經調整，直到 成像模型之輸出對應於所要影像(WD」)為止。針對待調諧 1338I2.doc -15- 200919113 之每一掃描器來執行步驟40。 -旦針對掃描器中之每一者來調譜模型Mp 經調整模wj_^Mp-R之參數值及 _參數MP-Ri來產生初始晶圓資料WD卜、 Γ_Γ據t:參數值調譜掃描器中之每-者。更具體而 方釭式來調諧每一掃描器之參數Pi :

Pi=Pi(標稱）+MP R_Mp—Ri， 對應於用以產生初始晶圓資料WD」之標稱 』對應於參考掃描器之經校準模型的參數，且 :::對應於掃描器⑴之經校準模型的參數。所得參數Η 接者用以調諧對應掃描器（i)。 注恩’在前述過程中，杏舳 乂 中減去相同參數。二： 程式時，僅自彼此 錢舉例而舌，假定可調諧參數為⑺、 、，，·.··、Tm)且其參考模型之值為（Tlr、T2r、.、 Tmr)且對於掃描器⑴為、 二·… 於(mi、T2r_T2i、 ····.·，，則藉由等 堦此等灸赵 、Tmr_Tmi)之差值（delta)而調 數之標稱值Pi。藉由執行前述操作，有 型之間的差，使得兩個掃描器以大體上相同方式 卞類此，前述過程提供系統性過程，系統性過程允 許=描器(相同類型及模型之機器)的匹配以及不同掃 亦即，不同模型及/或製造商）之成像效能的匹配。注 :了調堦參數通常包括(但不限於)焦點、劑量照明標準 ose Uluminati〇n sigma)、平台傾斜度，等等。固定參 133812.doc -16- 200919113 數匕括（例如）（但不限於）抗餘劑參數及独刻參數。 ，兑月引述過程之圖形表示。如圖2所示，過程有效地 片算兩個虛擬掃描器（Mp—r與Mp—叫之間的差，且接 用此絰°十算差來調諧實際掃描器。圖3及圖4為由可調諧 t數所橫跨之空間的圖形表示。圖3說明可調諧 多數對非可調雜| ϋ s 用#參數具有正交效應之實例，且 ㈣參數對非可調諧參數不具有正交效應之實例。如^ 4何殘餘誤差均正交於由可調諧參數所橫跨之空間。 在來自可調譜· t # _女 〃數與非可調諧參數之效應不正交的情 *非可調諧參數所導it:數之值而在某種程度上補償 圖5為以圖形# 過程中所涉及㈣型為基礎之掃描器調諧 S標及待調譜之掃二方如所展示，組件包括調諧 待調错之至少4:;。；：文清楚可見’儘管始終存在 描器。待調抵夕接 能將存在待調譜之多個掃 件)'然而，：以#器一始終為實體掃描器(亦即，實際器 實掃描器或虛擬掃描ζ或輪n解釋，調諧目標可為真 待調諧之掃描 。…上所詳述，調譜量為 虛擬掃插器（亦即，模^描器（亦即’模型）與調諸目標之 型為基礎之調諧過程中二間的差。在本文所揭示之以模 諧目標與待調借 ’核型（亦即，虛擬掃描器）提供調 如所述，二:1?器之間的鏈路。 J此在刖述過程中系丨S , 標。三個可能性 y三個不同調諧目 抑W、虛擬掃描器及所要晶圓輪 I338l2.doc 200919113 廊。以下描述：r你|1 —個不冋調諧目標之使用的實 為將實體掃描器用作4 t 第一選項 .. °周s自目彳示。以上所詳述之眚々丨士 實體掃描器。將實體掃描器用作調譜目掉會^:中利用 間的ΟΡΕ匹配。此夕標會如供掃描器之 SN1、、防、，其允許相同掃描器單元(例如， ··.··· SNn)之間的匹配，里中SN* - 士 型。其亦允W u -中州表不相同掃描器模 、5來自相同製造商之不同掃描器類型之 配：及來自不同製造商之掃描器之間的匹配。0的匹 :在不同掃描器器件之間執行以模型 谐時，利用如以上在圖:中所闡明之相同過程。：Π ::待：:之掃描器為掃描器Α且調错目標為掃描器 參數來一:⑽^

:數:來列印測試圖案，以便產生晶圓資料WDA及 ::R。接著’針對掃描器R來校準所利用之成像模型， 仔模型之結果在某些預定準則内精確地對應於H 緊接著，將模型MP R Φ > dfc -r —R中之非可調諧參數固定且用於模型 ，且調整可調諧參數，使得與婦描器八相關聯之模型（現 被稱作MP RA)的社要为甘& —)的…果在某些預定誤差準則内對應於 D-A°接著’在最後步驟中，將被稱作pA之掃描器八的 /數自用以產生WD—A之標稱參數p調稭至 RA"。圖6提供此過程之圖形表示。 π作為别文之替代例’亦有可能校準掃描器A之模型，使 仔拉型之結果在某些預定誤差準則内精確地對應於 • —A且接著在模型MP_a中固定非可調諧參數且在模 型MP_AR中利用此等參數。接著，調整Mp 可調猎 133812.doc 200919113 模型MP_AR的結果在某些 接著，在最後步驟中，將 以產生WD_ A之標稱參數p —變化中，亦有可能在判 前述過程之平均值。當調 亦可利用此等過程。 參數’使得與掃描器R相關聯之 預定誤差準則内對應於WD_R。 被稱作PA之掃描器A的參數自用 調諧至"P+MP_AR-MP_A”。在又 定調諧掃描器A之量時利用兩個 諧來自不同製造商之掃描器時，

緊接著，提供將虛擬掃描器（亦即，模型）用作調譜目標 之實例。過程中之第-步驟為獲得被稱作Μρ—κ之已知模 型。較㈣，模型爾』針對所利用之給定過程而被校準 =生在某些預定誤差準則内之結果。下_步驟為藉由當 前掃描器C(亦即，待調譜之掃描器）來列印測試圖案且量 測所得晶圓資料，藉此產生資料㈣』。緊接著，固定模 型MP—K中之所有非可職參數且調整模魏ρ—κ之可調譜 參數，使得現被稱作MP_KC之模型的結果在某此 準則内對應於WD_C。接著，在過程之最後步驟== 描器C之設定自用以初始產生WD_C之當前設定”pc”調諧 至"PC+MP—K-MP_KC"。此過程可有用於校正掃描器内之 漂移(例如，雷射漂移)以及校正其他微影過程(例如，扩蝕 劑過程、触刻過程，等等)中之漂移，亦有用於最佳 化用於給定OPC過程之給定掃Μ，其巾Qpc過程有效地 併入至掃描器將被調諸至之模型中。注意，有可能將前述 過程中之FEM模型用作參考_。另夕卜模型可在聚焦及 政焦條件下考慮。圖7中說明此過程之圖形表示。 如上文所述，亦有可能將晶圓輪廓用作調請目標。此過 133812.doc 19 200919113 :::於最佳化特定器件光罩之掃描器以最佳化⑽(臨 ，尚=均一性）以及針對已知光罩誤差來最佳化掃描器。 二:第:步驟為成像/列印特定器件光罩且量測被稱 ~《貝料。利用待調諧之掃描器來成像光罩，其中 =器之參數初始地設定至標稱值"pc，、注意，獲得最 u之目標或所要晶圓資料被稱作w d—了。在下一步驟 ’猎由利用被稱作MP_C之給定模型(如同以上實例一 1利用任何適當模擬模型)，目標圖案由模型Mp C處 且產生經模擬晶圓資料WD—Ce緊接著 之所要經模擬成像結果所必要之模型Mpc的調譜 藉由下列方程式來判定： WD_CT= WD_C+(WD_T-WD_M) ▲二1 Q定极型Mp—c中之所有非可調譜參數且調整可 调谐參數，使得現被稱作Mp_CT之模型產生對應於 之經模擬成像結果。在最後步驟中將待調譜之 "描器自PC之標稱設定調諧至"PC+MP_CT-MP C”。圖8 說明前述過程之圖形表示。 — —β 注意，前述過程可有用於在針對許多臨界圖案來製造光 罩之後跨越晶片而最佳化⑽。亦注意，在前述過程中， ^調譜之限制可能為防止用於cmj中所考慮之有限器件圖 ”的過度調諧所必要。舉例而言’可混合測試圖案，以 錨定調諧過程。 ' 此第一種類之掃描器調諧亦允許針對給定光罩誤差之掃 ° ^更具體而言，過程需要獲得被稱作MP Μ之 133812.doc -20· 200919113 具有已知光罩誤差的當前模型。注意，在給定實例中， 本上為具有以已知量而改變之已知非可調譜參數 (光罩誤差）的刪。接著，藉由利用無光罩誤差之模型 ΜΡ_Μ’模擬測試圖案（亦即，晶圓輪廓），以便獲得且有 光罩誤差之經模擬晶圓資料WD—丁。緊接著，固定模型 mp_m中之所有非可調諧參數，且調譜可調諧參數，使得 現被稱作MP—MT之模型基於對應於WD_T之測試圖案而產 生經模擬成像結果。在最後步驟中’將待調諧之掃描器自 ’’pc”之標稱設定調諸至"PC+Mp—Μτ·Μρ—m”。此過程允許 待調諧之掃描器成像具有已知系統性誤差之光罩。° 如上文所述’以模型為基礎之掃描器職提供優於先前 技術方法之眾多優點。最重要地，本發明提供一種用於最 佳化用以成像相同目標圖案之不同微影系統(包括掃描器) 之間的成像效能及ΟΡΕ匹配之系統性且具成本效益之方 法。結果，本發明易於允許相同模型之不同掃描器之間的 效能匹配以及不同模型掃描器之間的效能匹配。 本發明之方法亦允許將掃描器調諧至已知模型或已知晶 圓輪廓（亦即，目標圖案）。此等過程允許微影過程漂移校 正針對給足〇pc過程之掃描器最佳化、為了最佳化cdu 之針對特疋器件光罩之掃描器最佳化，及針對已知光罩誤 差之掃描器最佳化。 進一步注意，模型可分離性為本發明之以模型為基礎之 調諧/匹配/最佳化過程的重要態樣。換言之，可藉由僅調 整可調譜參數而精確地描述總微影行為。布利昂（Brion)之 133812.doc -21 - 200919113 聚焦曝光模型"FEM”跨越聚焦曝光過程視窗變化而達成可 分離性。另外，FEM亦可在合理之參數改變範圍内相對於 諸如（但不限於）NA、照明等等之許多其他可調諧參數而達 成模型可分離性。若調諧量過大而使得其超出模型可分離 性範圍，則可經由兩個或兩個以上步驟而達成調諧。 亦注意，必要時，可使用〇PC核對工具（諸如，超光速 粒子之LMC(微影可製造性檢查））來分析調諧對圖案之效 f

應，因為模型可定量地分析模型之改變（亦即，調諧）對完 整晶片圖案的影響。用於執行此檢查之程序如下。首先， 使用L M C以在調譜之前及之後使用模型來模擬完整晶圓上 晶片輪廓。緊接著’比較兩個輪廓之間的差以分析兩個輪 廓之間的差。 在允許非可㈣參數變化之情況下，亦有可能定量地分 析殘餘誤差對完整晶片圖案之效應。殘餘誤差為調諧後目 k與調省目標之間的差。此可藉由擬合用於晶圓資料之模 型且允許可㈣及非可㈣參數變化（亦即，基於晶圓資 料=擬口兀整模型’且接著使ffiLMc以使用下列模型來模 擬完整晶圓上晶 齡齡./，、讲， 、 圓曰日片輪廓.⑴僅允許可調諧參數變化(亦 即b出自調⑪程序之模型），及（2)允許可㈣參數及非可 調諧參數變化（亦即，屮&、，L β ρ出自以上額外步驟之模型））而加以完 成。一旦此被進行，目,丨 _ 、j進仃比較以識別兩個輪廓之間的 差。輪㈣的差為在調譜之後的殘餘誤差。若存在過大 而不可接X之輪廟差’則基於現有可調错 器調諧不能達成調諧曰挪 常抑描 才示。可採取額外行動以使更多參數 133812.doc •22- 200919113 能夠為可調諧的，或可能需要掃描器改變。 <前述過程之替代例亦為可能的。作為-實例，當晶圓資 料可用於當前掃描器條件及調譜目標條件時（例如，在兩 個實體掃描器之間匹配而無先前模型的情況下），替 施例為利用當前掃描器條件及目標掃描器條件而對晶圓資 料執仃接口权準。此需要執行接合模型校準過程，其允許 非可調言皆參數在校準過程中變化，但強制非可調譜參數在 當别掃描器條件及目標掃描器條件中為相同的，且其允許 可調諧參數在兩種條件下獨立地變化。在接合校準之後， 兩種條件之可調諧參數之間的差為最佳調諧量。 圖9為說明可輔助本文所揭示之以模型為基礎之掃描器 調咕方法之電腦系統100的方塊圖。電腦系統_包括匯流 排⑽或用於傳達資訊之其他通信機構，及與匯流排ι〇2輕 接以用於處理資訊之處理器1〇4。電腦系統1〇〇亦包括主纪 憶體⑽’諸如’隨機存取記憶體（RAM)或其他動態儲存 器件，主記憶體1〇6麵接至匯流排1〇2以用於儲存待由處理 器刚執行之資訊及指令。主記憶體_亦可心在待由處 理器104執行之指令之執行期間儲存暫時變數或其他中間 資訊。電腦系統100進一步包括唯讀記憶體(r〇m)i〇8或耦 接至匯流排H)2以用於儲存用於處理器咖之靜態資訊及指 令的其他靜態储存器件。儲存器件m(諸如，磁碟或光碟） 經提供且耦接至匯流排102以用於儲存資訊及指令。 電腦系統⑽可經由匯流排1〇2而耗接至用於向7電腦使用 者顯示資訊之顯示器112，諸如，陰極射線管（crt)或平板 133812.doc -23· 200919113 或觸控面板顯示器。輸入器件Π4(包括文數字及其他鍵）耦 接至匯流排102以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器 1〇4。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命 令選擇傳達至處理器104且用於控制顯示器u 動的游標控制請，諸如，滑鼠、軌跡球或游標= 鍵此輪入器件通常在兩個軸線（第一軸線（例如，χ)及第 二軸，:(例如，y))中具有兩個自由度，其允許器件在平面

C 中指定位置。亦可將觸控面板(螢幕)顯示器用作輸入器 件。 根據本發明之一實施例’可回應於處理器104執行主記 憶體106中所含有之一或多個指令之一或多個序列而藉由 電腦系統_來執行掃描器調譜過程之部分（例如，模擬操 作）±可自另一電腦可讀媒體（諸如’儲存器件110)將該等 指令讀取至主記憶體1G6中。主記憶體⑽中所含有之Η 序列的執行導致處理器1G4執行本文所描述之過程步^ 多處理配置中之一或多個處理器亦可用以執行主記憶體 1 06中所含有之指令序列。 " 〜人 在替代實施例中，硬連線電路 可代替或組合軟體指令而用以建構本發明。本發明 之實施例不限於硬體電路與軟體之任何特定組合。 如本文較用之術語，，電腦可讀媒體”指代參=將指 供至處理裔1 〇4以用於執行之任 多形式，包括(但不限於)非揮…，3媒體可採取許 π)非揮發性媒體、揮發性 輸媒體。非揮發性媒體包括(例如)光碟或磁碟，諸= 存1^件110。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如 碏如，主記憶 133812，doc -24· 200919113 f 106。傳輸媒體包括同軸電鐵、銅導線及光纖，包括包 3匯^排1G2之導線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波之形 式諸如’在射頻（RF)及紅外（IR)資料通信期間所產生之 聲波及光波。普通形式之電腦可讀媒體包括（例如）軟碟、 可挽f生碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM、 DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之 4何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或晶匿、如在下文令所描 述之载波，或電腦可自其中讀取之任何其他媒體。" 可在將或多個指令之一或多個序列載運至處理器⑽ =於執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言， _ '初始地承載於运端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指 7載入至其動態記憶體中’且使用數據機經由電話線路而 發送才曰令。對於電腦系統1〇〇而言為區域之數據機可接收 電=線路上之資料，且使用紅外傳輸器以將資料轉換成紅 外仏號。耦接至匯流排1〇2之紅外偵測器可接收紅外信號 中所载運之資料且將資料置放於匯流排1〇2上。匯流排1〇2 將資料載運至主記憶體1〇6,自主記憶體⑽，處理器1〇4 榻取及執行指令。由主記憶體106所接收之指令可在由處 理104執行之前或之後視情況儲存於儲存器件1丨〇上。 電腦系統100亦較佳地包括耦接至匯流排丨〇2之通信介面 118通彳5介面118提供至連接至區域網路122之網路鏈路 120的雙向資料通信耦接。舉例而言通信介面^ 1 8可為整 合服務數位網路（ISDN)卡或數據機以提供至對應類型之電 133812.doc •25· 200919113 話線路的資料通信連接。作為另一實例，通信介面u 8可 為區域網路（LAN)卡以提供至相容lan之資料通信連接。 亦可建構無線鏈路。在任何該建構中，通信介面丨丨8發送 及接收载運表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、 電磁信號或光學信號。 網路鏈路1 20通常提供經由一或多個網路而至其他資料 器件之資料通信《舉例而言，網路鏈路丨2〇可提供經由區 域網路1 22而至主機電腦1 24或至由網際網路服務提供者 (ISP)126所操作之資料設備的連接。lsp 126又提供經由全 球封包資料通信網路（現通常被稱作，，網際網路”128)之資料 通信服務。區域網路122及網際網路128均使用載運數位資 料流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信 號與在網路鏈路120上及經由通信介面118之信號（其將數 位資料載運至電腦系統1〇〇且自電腦系統⑽載運數位資 料）為傳送資訊之例示性形式的載波。 電腦系、统100可經由網路、網路鏈路120及通信介面118 Mitmu接收資料（包括程式碼）。在網際網路實例 中，词服器130可能經由網際網路128、Isp 126、區域網路 122及通信介面118而傳輸應錄式之經請求程式碼。根據 本發明’-種該經下載應用程式提供（例如）本實施例之昭 明最佳化。所接收程式碼可在其經接收時由處理器1〇4執 :於存於儲存器件U〇或其他非揮發性儲存器中以 二：執行。以此方式’電腦系統1〇。可以載 來獲得應用程式碼。 Λ 133812.doc -26- 200919113 圖10示意性地描繪可利用本發明之過程而加以調諧之例 示性微影投影裝置。裝置包含： -輻射系統Ex、IL，其用於供應投影輻射光束PB。在此 特定情況下’輻射系統亦包含輻射源LA ; -第一载物台（光罩台）MT，其具備用於固持光罩MA(例 如，主光罩）之光罩固持器，且連接至用於相對於項目pL 而精確地定位光罩之第一定位構件； -第二載物台（基板台）WT’其具備用於固持基板w(例 如，塗覆抗蝕劑之矽晶圓）之基板固持器，且連接至用於 相對於項目PL而精確地定位基板之第二定位構件； 投影系統(”透鏡”)PL(例如，折射、反射或反射折射光 學系統）’其用於將光罩MA之經照射部分成像至基板1之 目標部分C(例如，包含一或多個晶粒）上。 如本文所描繪，裝置為透射類型（亦即，具有透射光 罩）'，、：而，一般而言，其亦可為（例如）反射類型（具有反 (J 射光罩）。或者，裝置可將另一類別之圖案化構件用作光 罩之使用的替代例；實例包括可程式化鏡面陣列或lcd矩 陣。 源LA(例如，汞燈或準分子雷射）產生輻射光束。此光束 直接或在已橫穿諸如（例如）光束放大器以之調節構件之後 饋入至照明系統（例如，照明器）江中。照明器几可包含調 整構件AM，其用於設定光束中之強度分布的外部徑向範 圍及/或内部徑向範圍（通常被分別稱作σ外徑及〇内徑）。此 外’其將通常包含各種其他組件，諸如，積光器ιν及聚光 133812.doc -27- 200919113 器c〇。卩此方式，撞擊於光罩MA上之光束四在其橫截面 中具有所要均一性及強度分布。 關於圖10應注意，源LA可在微影投影裝置之外殼内（如 通#為當源LA為（例如）汞燈時之情況），但源LA亦可遠離 於微影投影裝置，其所產生之輻射光束經引導至裝置中 (例如，借助於適當引導鏡面）；此後者情景通常為當#la 為準分子雷射（例如，基於KrF、ArF或Fz雷射）時之情況。 本發明涵蓋此等情景中之至少兩者。 光束PB隨後截取光罩MA，光罩MA固持於光罩台MT 上。在橫穿光罩MA後，光束PB穿過透鏡!^，透鏡pL將光 束PB聚焦至基板w之目標部分c上。借助於第二^位構件 (及干涉量測構件IF)，基板台WT可精確地移動，例如，以 便在光束PB之路徑中定位不同目標部分c。類似地，第一 定位構件可用以（例如）在光罩MA自光罩庫之機械擷取之後 或在掃描期間相對於光束PB之路徑來精確地定位光罩 MA。一般而言，載物台MT、WT之移動將借助於未在圖 月確地爲續' 之長衝程模組（粗略定位）及短衝程模組（精 細定位）而加以實現。然而，在晶圓步進器（與步進及掃描 工具相對）之情況下，光罩台河丁可僅連接至短衝程致動 器’或可為固定的。 所描繪工具可用於兩種不同模式中： _在步進模式中，光罩台MT保持基本上靜止，且整個 光罩影像一次性地投影（亦即，單次”閃光"）至目標部分C 上接著，基板台WT在X及/或y方向上移位，使得可藉由 133812.doc -28- 200919113 光束PB來照射不同目標部分c。 _在掃描模式中，除了在單次"閃光"中不曝光給定目標 部分C以外，基本上應用相同情景。實情為，光罩台術; 以速度v而在給定方向（所謂的"掃描方向"，例如，y方向） 上移動，使得導致投影光束PB在光罩影像上掃描；同時\ 基板台WT以速度而在相同或相反方向上同時移動， 其中Μ為透鏡PL之放大率（通常，从=1/4或1/5)。以此方 式’可在不必損害解析度之情況下曝光相對較大目標部分 C。 本文所揭示之概念可模擬或數學地模型化用於成像次波 長特徵之任何通用成像系統，且可特別有用於能夠產生具 有愈來愈小之尺寸之波長的新興成像技術。已經在使用中 之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生丨93 nm波長 且藉由使用氟雷射來產生甚至157 nm波長之Euv(遠紫外 線）微影術。此外，EUV微影術能夠藉由使用同步加速器 或藉由以高能電子來撞擊材料（固體或電漿）而產生在為 20 nm至5 nm之範圍内的波長，以便產生在此範圍内之光 子。因為大多數材料在此範圍内為吸收性的，所以可藉由 具有多堆疊之鉬與矽的反射鏡面而產生照明。多堆疊鏡面 具有40層對之鉬與矽，其中每一層之厚度為四分之一波 長。可藉由X射線微影術而產生甚至更小的波長。通常， 同步加速益用以產生X射線波長。因為大多數材料在χ射線 波長下為吸收性的，所以薄吸收材料片界定特徵將列印 (正抗蝕劑）或不列印（負抗蝕劑）於何處。 133812.doc -29- 200919113 儘官本文所揭示之㈣可用於成像於諸如梦晶圓之基板 :，但應理解，所揭示之概念可用於任何類型之微影成像 系統，例如，用於成像於除了石夕晶圓以外之基板上的微影 成像系統。 儘管已詳細地描述及說明本發明，但應清楚地理解，本 發明僅作為說明及實例且不將作為限制來採取，本發明之 範疇僅受隨附申請專利範圍之諸項限制。 【圖式簡單說明】 圖1為說明本發明之方法的例示性流程圖。 圖2說明圖i所闡明之過程的圖形表示。 圖L為由成像模型之可調譜及非可調諸參數所橫跨之空 圖形表心其說明可調諧參數對非可調諧參數具 有正交影響之實例。 、 ^為由成像模型之可調諧及非可調稭參數所橫跨之空 間的第二圖形表干，甘μ nn 且有正浦參數對非可_參數不 具有正父影響之實例。 圖5為以圖形說明本 過程« 赞月之以板型為基礎之掃描器調諧 過程中所涉及之組件的方塊圖。 圖6說明本發明之第— 圖7說明本發明之方、J ^的圖形表示。 圖8說明本發明之 表不。 JI弟二實施例的圖形表示。 圖9為§兒明可輔助途> 4致μ 補助建構本發明之以模型為 程之電腦系統的方塊圖。 楚之調5白過 圖10示意性地描繪適合以 不U之万去使用的微影投影 133812.doc •30· 200919113 裝置。 【主要元件符號說明】

L 100 電腦系統 102 匯流排 104 處理器 106 主記憶體 108 唯讀記憶體 110 儲存器件 112 顯示器 114 輸入器件 116 游標控制器 118 通信介面 120 網路鏈路 122 區域網路 124 主機電腦 126 網際網路服務提供者 128 網際網路 130 伺服器 AM 調整構件 C 目標部分 CO 聚光器 Ex 輻射系統 IF 干涉量測構件 IL 輻射系統 133812.doc •31 - 200919113 IN 積光器 LA 轄射源 MA 光罩 ΜΤ 第一載物台 ΡΒ 投影輻射光束 PL 項目/投影系統/透鏡 W 基板 X 方向 Y 方向

133812.doc -32-

Claims (1)

1. 200919113 十、申請專利範圍： 種利用參考微影系統來調諧一第一微影系統之方 乂第试影系統及該參考微影系統各自具有用於控 制成像效能之可調諧參數，該方法包含以下步驟： 界定一測試圖案及一成像模型； J用°亥參考微影系統來成像該測試圖案且量測成像結 果； 利用該第一微影系統來成像該測試圖案且量測成像結 μ於该參考微影系統而利用該等成像結果來校準該 成：模型’該經校準成像模型具有一第一參數值集合； ::於該第—微影系統而利用該等成像結果來調諧該 數：成像模型，該經調譜之經校準模型具 二參 数值集合； 差一參數值集合與該第二參數值集合之間的-調整該第一微影系統之該等參數。 2. 第一微影系統之方法，❹該第-微〜糸統包含一掃描器。 3. 如明求項1之調諧_第一微影系統之方 模型包含固定參數。 纟中該成像 4·如印求们之調諧—第一微影系統之 微影系統之該等可調譜參數對應於該4微=第一 等可調諧參數。 考锨衫系統之該 5·如請求項1之調譜—第一微影系統之方法甘 万去，其中當成像 133812.doc 200919113 該測試圖案時，以一標稱值來設定該第一微影系統及該 參考微影系統之該等可調諧參數。 6· 一種利用一成像模型來調諧一微影系統之方法，該微影 系統及該成像模型各自具有用於控制成像效能之可調譜 參數’該方法包含以下步驟： 界定一測試圖案； 利用該微影系統來成像一測試圖案且量測成像結果， 该微影系統具有一第一參數值集合； 對應於該微影系統而利用該等成像結果來調諧該成像 杈型，該經調諧成像模型具有一第二參數值集合； 基於該第一參數值集合與該第二參數值集合之間的一 差來調整該微影系統之該第一參數集合。 如請求項6之調諧-微影系統之方法，其中該微影系統 包含—掃描器。

   :請求項6之調譜-微影系統之方法，其中該成像模型 進一步包含固定參數。 之該等T:之調譜一微影系統之方法，其中該微影系統 數。° “ &參數對應於該成像模型之該等可調諧參 1〇·如請求項6之镧吩极…< 試圖案時，满"一微影系統之方法，其中當成像該測 失叙 u 一標稱值來設定該微影系統之該等可調諧 11. 一種利用— 系統具有用 目榡圖案來調諧-微影系統之方法，該微影 ;控制成像效能之可調諧參數，該方法包含 133812.doc 200919113 以下步驟： 界定一成像模型； 利用該微影系統來成像該目標圖案且量測成像結果； 利用該成像模型來模擬該目標圖案之該成像且判定經 模擬成像結果，該成像模型具有一第一參數值集合； 基於該等經模擬成像結果及該等成像結果與該目標圖 案之間的一差來判定目標晶圓資料；及

   利用該目標晶圓資料來調諧該成像模型，該經調諧成 像模型具有一第二參數值集合； 基於該第-參數值集合與該第二參數值集合之間的一 差來調整該微影系統之該等可調諧參數。 1 2.如請求項丨丨之調諧一 佩〜糸統之方法，其中該微影系統 包含一掃描器。 1 3.如請求項1 i之調言皆一 包含固定參數。…系，.充之方法’其中該成像模型 調譜一微影系統之方法’其中該微影系統 "可調為參數對應於該成像模 15·如請求項U之調譜 了調-參數。 統及該成像模型之之方法1中將該微影系 值。 以荨可調諧參數初始地設定至標稱 i 〇 一種電腦可讀媒體，其 參考微影系統來調諧：第；:二一電腦執行-利用- 列，該第一微与么 锨影系統之方法的指令序 ,衫系統及該參考微旦会 制成像效能之可”來赵心“糸統各自具有用於控 調-參數’該方法包含以下步驟： 133812.doc 200919113 界定一測試圖案及一成像模型； 利用該參考微影系統來成像該測試圖案且量測成像妗 果； 、’、。 利用該第一微影系統來成像該測試圖案且量測成像6士 果； 、、。 對應於該參考微影系統而利用該等成像結果來校準該 成像模型，該經校準成像模型具有一第一參數值集合； 對應於該第一微影系統而利用該等成像結果來調諧該 經校準成像模型，該經調諧之經校準模型具有一第二夾 數值集合； > 基於該第一參數值集合與該第二參數值集合之間的一 差來調整該第一微影系統之該等參數。 17·如請求項16之電腦可讀媒體，其中該第一微影系統包含 一掃描器。 18.如請求項16之電腦可讀媒體，其中該成像模型包含固定 參數。 19_如請求項16之電腦可讀媒體，其中該第一微影系統之嗜 等可調諧參數對應於該參考微影系統之該等可調譜象 數。 > 2〇·如請求項16之電腦可讀媒體，其申當成像該測試圖案 時’以一標稱值來設定該第一微影系統及該參考微影系 統之該等可調諧參數。 21. —種具有一經組態以執行一利用—參考微影系統來調嘈 第一微影系統之方法之處理器的襄置，該第—微景 133812.doc 200919113 =及該參考微影系統各自具有用於控制成像效能之可調 §皆參數，該方法包含以下步驟： 界定—測試圖案及一成像模型； 利用該參考微影系統來成像該測試圖案且量測成像結 果； 利用該第-微影系統來成像該測試圖案且量測成像結 果；

   、對應於該參考微料、統而利賴等成像結果來校準該 成像模型，1玄'經校準成像模型具有-第-參數值集合； _對應於該第-微影系統而利用該等成像結果來調譜該 經校準成像模型，該經調諧之經校準模型具有一第二來 數值集合； 土於該第一參數值集合與該第二參數值集合之間的— 差來調整該第一微影系統之該等參數。 22.如睛求項21之裝置，直中兮笛 m, S，^ 衣1具中3第一微影系統包含一掃摇 器。 田 23.如請求項21之裝置’其中該成像模型包含固定參數。 胃求項21之裝置，其中該第一微影系統之該等可調諧 參數對應於該參考微影系統之該等可調諧參數。° 25.如請求項21之裝置，其中當成像該測試圖案時以一枳 稱值來設定該第—微影系統及該參考微影系統之; 調諧參數。 133812.doc