TW201907234A

TW201907234A - 器件製造方法

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Publication number: TW201907234A
Application number: TW107112851A
Authority: TW
Inventors: 赫伯特喬漢那葛特斯賽門; 艾佛哈德斯柯奈利斯摩斯; 秀虹魏; 巴蘭雷薩穆罕默德; 哈帝亞古比薩德; 張禕晨
Original assignee: 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2019-02-16
Also published as: KR20190130020A; CN110546575A; KR102326191B1; CN110546575B; WO2018197146A1; US20200081353A1; US11061336B2

Abstract

本發明提供一種器件製造方法，其包含：使用一微影裝置來曝光一第一基板以形成包含第一特徵之一圖案化層；處理該第一基板以將該等第一特徵轉印至該第一基板中；判定該等第一特徵自其在該第一基板中之標稱位置的位移；判定一校正以至少部分地補償該等位移；及使用一微影裝置來曝光一第二基板以形成包含該等第一特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第二基板期間應用該校正。

Description

器件製造方法

本發明係關於使用微影裝置之器件製造。

微影裝置為將所要之圖案塗覆至基板上(通常塗覆至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於例如積體電路(integrated circuit，IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包括晶粒之部分、一個晶粒或晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單個基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。大部分半導體器件需要複數個圖案層形成且轉印至基板中。為了器件恰當地起作用，對於連續層之間的可容許定位誤差(在此項技術中稱為疊對)通常存在限度。隨著在光刻技術中持續不斷地需要減小可形成(縮小)之特徵的大小，對疊對之限度正變成愈來愈嚴格。疊對可起因於微影程序中之多種起因，例如基板在所投影影像中之曝光及像差期間之定位的誤差。亦會在諸如蝕刻之程序步驟期間引起疊對，蝕刻用以將圖案轉印至基板中。一些此類程序步驟在基板內產生引起基板之局域或全域變形的應力。三維結構在基板上之形成，諸如對於最近開發之記憶體類型及MEMS所需，亦會引起基板之顯著變形。

本發明旨在提供可解決程序引發之變形的改良型微影器件製造程序。本發明在一第一態樣中提供一種器件製造方法，其包含：使用一微影裝置來曝光一第一基板以形成包含第一特徵之一圖案化層；處理該第一基板以將該等第一特徵轉印至該第一基板中；判定該等第一特徵自其在該第一基板中之標稱位置的位移；判定一校正以至少部分地補償該等位移；及使用一微影裝置來曝光一第二基板以形成包含該等第一特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第二基板期間應用該校正。

在詳細地描述本發明之實施例之前，呈現可供實施本發明之實施例的實例環境係具指導性的。圖1說明半導體生產設施之典型佈局。微影裝置100將所要圖案施加至基板上。微影裝置用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，被替代地稱作光罩或倍縮光罩之一圖案化器件MA包含待形成於IC之個別層上之特徵(常常被稱作「產品特徵」)的電路圖案。經由使圖案化器件曝光104至設置於基板上之一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上，此圖案轉印至基板‘W’ (例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。一般而言，單個基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置藉由照明圖案化器件，同時同步地將基板之目標部分定位在圖案化器件之影像位置處而輻照每一目標部分。基板之經輻照目標部分被稱作「曝光場」或僅被稱作「場」。基板上之場之佈局通常為根據笛卡爾(Cartesian)二維座標系統對準(例如沿著X軸及Y軸對準，兩條軸線彼此正交)之鄰近矩形之網路。對微影裝置之要求為所要圖案至基板上之準確再現。所施加產品特徵之位置及尺寸需要在一定容限內。位置誤差可歸因於疊對誤差(常常被稱作「疊對」)而出現。疊對為相對於第二層內之第二產品特徵而置放第一層內之第一產品特徵時的誤差。微影裝置藉由在圖案化之前將各晶圓與參考準確地對準而使疊對誤差最小化。藉由量測施加至基板之對準標記之位置而進行此操作。基於對準量測，在圖案化程序期間控制基板位置以便防止疊對誤差之出現。對準標記通常作為形成對其量測疊對之參照物之產品影像的部分產生。替代地，可使用先前形成之層的對準標記。產品特徵之臨界尺寸(critical dimension，CD)之誤差可在與曝光104相關聯之施加劑量並不在規格內時出現。出於此原因，微影裝置100必須能夠準確地控制施加至基板之輻射之劑量。CD誤差亦可在基板並未相對於與圖案影像相關聯之焦平面正確地定位時出現。焦點位置誤差通常與基板表面之非平面度相關聯。微影裝置藉由在圖案化之前使用位準感測器量測基板表面構形而使此等焦點位置誤差最小化。在後續圖案化期間施加基板高度校正以確保圖案化器件至基板上之正確成像(聚焦)。為了驗證與微影程序相關聯之疊對及CD誤差，藉由度量衡裝置140檢查經圖案化基板。度量衡裝置之常見實例為散射計。散射計習知地量測專用度量衡目標之特性。此等度量衡目標表示產品特徵，惟其尺寸通常較大以便允許準確量測除外。散射計藉由偵測與疊對度量衡目標相關聯的繞射圖案之不對稱性而量測疊對。藉由對與CD度量衡目標相關聯之繞射圖案之分析而量測臨界尺寸。CD度量衡目標用於量測最近曝光之層的結果。疊對目標用於量測先前層之位置與最近層之位置之間的差異。度量衡工具之另一實例基於係電子束(e-beam)之偵測工具，諸如掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)。在半導體生產設施內，微影裝置100及度量衡裝置140形成「微影製造單元」或「微影叢集」之部分。微影叢集亦包含用於將感光抗蝕劑施加至基板W之塗佈裝置108、烘烤裝置110、用於將曝光圖案顯影成實體抗蝕劑圖案之顯影裝置112、蝕刻站122、執行蝕刻後退火步驟之裝置124以及可能另外的處理裝置126等等。度量衡裝置經組態以在顯影(112)之後或在進一步處理(例如蝕刻)之後偵測基板。微影製造單元內之各裝置受監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS發佈控制信號166以經由微影裝置控制單元LACU 106控制微影裝置來執行配方R。該SCS允許操作不同裝置，從而得到最大產出率及產品良率。重要的控制機制係度量衡裝置140對各種裝置(經由SCS)、尤其對微影裝置100之回饋146。基於度量衡回饋之特性，判定校正性動作以改良後續基板之處理品質。習知地藉由諸如描述於例如US2012008127A1中之進階程序控制(advanced process control，APC)之方法而控制及校正微影裝置之執行。進階程序控制技術使用施加至基板之度量衡目標之量測結果。製造執行系統(Manufacturing Execution System，MES)排程APC量測且將量測結果傳達至資料處理單元。資料處理單元將量測資料之特性轉化為包含用於微影裝置之指令之配方。此方法對於抑制與微影裝置相關聯之漂移現象極有效。藉由處理裝置執行之度量衡資料至校正性動作之處理對於半導體製造至關重要。除了度量衡資料以外，亦可需要個別圖案化器件、基板、處理裝置之特性及其他背景資料以進一步最佳化製造程序。其中可用度量衡及背景資料整體上用於使微影程序最佳化之框架通常被稱作整體微影之部分。舉例而言，與倍縮光罩上之CD誤差相關之背景資料可用於控制各種裝置(微影裝置、蝕刻站)使得該等CD誤差將並不影響製造程序之良率。後續度量衡資料可接著用於驗證控制策略之有效性且可進一步判定校正性動作。在半導體器件之製造中，層間定位之準確性係重要的，且對可容許疊對之限制正隨著行業中之形成更小特徵之持續不斷的需要而變成愈來愈嚴格。存在用以最小化疊對，尤其最小化由於微影裝置內部之起因之疊對的多種控制及補償系統。另外，疊對可由諸如蝕刻、沈積、拋光(CMP)及退火之程序步驟引起。該等程序步驟及潛在地其他程序步驟可引起基板之全域及局域變形，在基板在執行程序步驟時受應力的情況下尤其如此。難以控制且減少該等變形。已知在程序步驟之後例如藉由量測對準標記之相對位置來量測基板之變形及在圖案化彼基板上之後續層的過程中應用校正。實際上，後續層有意地移位及/或變形以匹配由程序步驟在先前層上引起之變形。已加工裝置中之所得變形通常不會以層之未對準將起關鍵作用之方式對已加工器件之機能起關鍵作用。儘管此已知形式之回饋控制可在許多情形下有效，但在許多層及對應地許多程序步驟之情況下，變形累積且變得更複雜。因此，必需校正可超出微影裝置之能力。在許多狀況下，器件之並非所有層同等地關鍵，且因此器件之不同層可使用不同類型之微影裝置來成像。不同微影裝置可不全部具有應用圖案校正以補償疊對之相同能力。因此，已知回饋控制機制可能不能夠在所有情形下針對程序引發之變形提供充分之補償。在附圖之圖2中描繪根據本發明之一實施例的程序。曝光S1第一基板W_n 以形成第一層L1，且處理S2第一基板W_n 以將層1轉印至基板中。舉例而言，程序步驟S2可係蝕刻、沈積、拋光或退火步驟。如上文所論述，程序步驟S2使基板W_n 變形，且因此使形成於基板上之特徵的位置自其標稱位置移位。基於使用對準標記來量測第一層L1中之變形，曝光S3第二層L2。以已知方式量測S4 L1與L2之間的疊對，例如使用具有包括於第一層L1及第二層L2內之各別部分的疊對標記來進行量測。接著由程序步驟S5將第二層L2轉印至基板中。可使用諸如散射計之單獨量測工具來執行量測步驟S4。藉由在獨立量測工具中量測疊對，有可能獲得極精確之量測結果，可自該等量測結果導出第一特徵之位移，而不對產出率具有不利影響。視需要執行其他曝光及程序步驟以完成器件。在一替代性或額外實施例中，應用諸如圖3中所描繪之程序。圖3之程序與圖2之程序相同，惟如下文所描述除外。圖2程序之曝光步驟S1係圖3程序中之兩步驟曝光。在圖3程序中，曝光步驟S1包含步驟S1a及S1b。步驟S3中之第二層的曝光僅在量測步驟S4之後發生。圖3程序之量測步驟S4判定在步驟S1a中在第一層L1中曝光之特徵相對於在步驟S1b中在第一層L1中曝光之特徵的位移。在一實施例中，在步驟S1a中，以避免或最小化任何變形之方式在第一層L1中形成參考圖案。在一實施例中，曝光參考圖案，其方式為使得參考圖案不含例如由投影透鏡像差引起之成像變形。在一實施例中，藉由不相對於投影透鏡移動圖案化器件而反覆地將圖案化器件之相同參考標記曝光至第一基板上，將複數個參考圖案圖案化至第一層中。在曝光之間，使第一基板相對於微影裝置(詳言之投影透鏡)位移。結果，參考圖案曝光至基板上之複數個位置上且不含變形，此係因為僅圖案化器件之小區域被曝光(亦即曝光係微型場曝光)。在一替代性實施例中，包括產品特徵或產品特徵之部分的圖案化器件之小區域可利用圖案曝光，從而使得第一層L1用作參考圖案。在一替代性實施例中，不同圖案化器件中之圖案或係用於支撐圖案化器件之台之部分的圖案可經曝光以形成參考圖案。在第二曝光步驟S1b中，以正常方式，例如使用步進掃描曝光程序在第一層L1中形成其他圖案(例如產品圖案或度量衡圖案)，在步進掃描曝光程序中，將圖案化器件中之特徵(例如產品或度量衡特徵)轉印至第一層L1。其他圖案經受透鏡變形，例如由透鏡像差引起之場內變形。此可被視作全場曝光。在一實施例中，在程序步驟S1b中形成之複數個其他圖案在複數個參考圖案之間的交纏。在一實施例中，使用曝光步驟來執行第一曝光步驟S1a及第二曝光步驟S1b兩者。在第一曝光步驟S1a中，第一基板定位於第一聚焦位準處，且第一複數個參考圖案在步進掃描曝光期間形成(基板維持在第一聚焦位準處)。在第二曝光步驟S1b中，第一基板定位於第二聚焦位準處，且第二複數個參考圖案在步進掃描曝光期間形成(基板維持在第二聚焦位準處)。在由透鏡像差引發之顯著變形分量的狀況下，第一複數個參考圖案與第二複數個參考圖案之間的(所量測)位置偏差的指紋可係可見的。所量測位置偏差可接著用以導出微影裝置之變形特性；例如，可判定由步進掃描曝光引起之變形的指紋。步驟S1a與S1b可以相反方式執行。在一實施例中，不執行步驟S1a。在彼狀況下，在量測步驟S4中，量測其他圖案自其所要位置之位置。藉由在量測步驟S4中量測其他圖案相對於一或多個參考圖案之位移，在程序步驟S2之後，可判定由步進掃描曝光引起之變形的指紋。根據本發明之一實施例，在步驟S6中使用來自量測步驟S4之量測結果以計算待在一或多個後續基板W_n+1 之第一層L1之曝光(圖2程序中之步驟S1及圖3程序中之步驟S1a)中應用的校正。在後續基板之第一層L1之曝光中應用的校正之效果係：第一層L1之特徵中的至少一些在自其標稱位置位移之經調適位置處成像至後續基板W_n+1 上。基於來自先前基板W_n 的量測步驟S4之結果而判定經調適位置，以使得在程序步驟S2中引起之變形之後，特徵將在其標稱位置處或更接近其標稱位置而結束。參考圖4至圖6來進一步解釋此情況。對於後續基板W_n+1 ，若在圖3之程序之後，若未設想量測步驟S4，則可省略曝光步驟S1a。在一實施例中，包括圖2中所描繪之程序以及圖3中所描繪之程序的程序係可能的。在此組合式程序中，第一曝光步驟可如圖3中所描繪而發生，其中執行直接在第二程序步驟S2之後之量測步驟且將該量測步驟回饋至後續基板W_n+1 。對於後續基板W_n+1 ，可遵循根據圖2之程序，其中在在步驟S2中處理第一層L1且在步驟S3中曝光第二層之前，藉由在圖3程序之步驟S6中計算的校正曝光第一層L1。接著，將在圖2之步驟S4中量測第一層L1與後續層L2之間的疊對誤差。另一後續基板W_n+2 將應用其第一層L1，包括來自圖2程序之步驟S6的校正，繼之以第二層L2及在步驟S5中處理第二層L2。圖4描繪上面形成複數個特徵F之基板W。一旦曝光，旋即特徵F在虛擬柵格G上對準，僅出於說明性目的而展示虛擬柵格G。柵格G可被視為表示微影裝置之座標系統。程序步驟S2使基板變形，從而引起如由箭頭δ指示之特徵F之實際位置的移位。因此，在程序步驟S2之後，基板W_n 看起來如圖5中所展示，其中特徵F相對於柵格G自其標稱位置位移。在量測步驟S4中(例如自W_n 上之L1與L2之間的疊對的量測)判定位移δ，以使得特徵F在成像至基板W_n+1 上時可置放於經調適位置處，同時如圖6中所展示而自柵格G位移。此意謂在對基板W_n+1 執行程序步驟S2之後，特徵F將位移回至或至少更接近其在柵格G上之標稱位置。藉由針對預期由程序步驟S2引起之變形而將預補償應用於後續基板W_n+1 之第一層L1，減小或消除在曝光後續基板W_n+1 中之後續層L2的過程中應用補償的需要。此意謂必需補償不會累積，此係因為建構器件所需之各種層已形成，且因此避免必需補償超出用於後續層之微影裝置之能力的問題。另外，其意謂第二層L2應當藉由不能對後續層L2施加校正以考慮第一層L1中之變形的微影裝置曝光，疊對誤差將不會產生，此係因為第一層L1中之變形不存在於後續基板W_n+1 中。因此，舉例而言，若在DUV微影裝置中執行程序步驟S1以形成第一層L1，則可在諸如EUV微影裝置之不同類型之裝置中在曝光步驟S3中形成後續層L2，且即使EUV裝置不能考慮第一層L1中之變形，此係因為對於後續基板W_n+1 最小化變形，亦最小化由變形引起之疊對誤差。可使用迄今為止已用以計算待在後續基板上之後續層中應用之校正的相同方法來執行對待應用於同一基板中之第一層L1之預補償的計算。應注意，圖4至圖6所說明之變形出於說明性目的而粗略地放大，實際發生之變形係大約數奈米。另外，所展示變形係基板之相當簡單的縮小，而在使用中發生之實際變形可複雜得多。變形可按場間尺度以及場內尺度發生且可係極複雜的。變形亦可涉及基板之平面外變形以及共平面變形。為了進一步最小化第一層L1中之變形，可在第一基板W_n 之曝光步驟S1之前應用已知技術。舉例而言，可計算一補償以考慮該微影裝置之一投影系統的像差。接著在程序步驟S1期間應用該補償。在EP-A1-1,251,402中揭示此補償之實例，EP-A1-1,251,402由此以全文引用之方式併入。減少第一層L1中之變形的另一已知方式係計算取決於所選特徵(例如第一層之關鍵產品特徵)的因數及基於彼所選特徵來校正投影系統之像差。接著在第一層之曝光步驟S1期間應用該因數。在US 2014/0047397中揭示計算及應用取決於所選特徵之因數的實例，US 2014/0047397之內容由此以全文引用之方式併入。不會常常有可能直接放置最關鍵之量測產品特徵F的位移，此係因為用以量測基板之變形的標記無法放置於與產品特徵F完全相同之位置處。仍然，充足之標記可包括於圖案層內以使得能夠跨越基板之面積模型化產品特徵F之位移。可提供經設計以便經歷與產品特徵F類似之變形的標記。第一層L1不必係在器件製造程序中形成於基板上之第一層。仍然，在許多產品設計中，所形成之前幾層係最關鍵的，以使得在前幾層內使用本發明提供最大優點。減少源自最早層之校正對防止此類校正在更多層形成時累積具有最大效果。本發明可應用於器件之多個層。舉例而言，將預補償應用於層L1以解決程序步驟S2中預期之變形。儘管此意謂層L2之曝光需要不包括或包括對程序步驟S2之變形的減小之校正，但接著有可能將預補償引入至第二層L2之曝光中，以解決來自將層L2轉印至基板中之程序步驟S5的預期變形。上述情況適用於稍後層。在上文所描述之實施例中，基於先前基板之量測而計算校正。在程序步驟之效果隨時間推移而穩定之情況下，有可能需要僅對批次中之第一基板之執行量測，且相同計算校正可應用於彼或後續批次中之所有後續基板。然而，若由程序步驟引起之變形具有隨機分量，則可能需要量測多個基板，且使校正基於平均值或量測結果之其他統計處理。若程序步驟之效果具有隨時間推移位移之分量，則可能需要使待應用於給定基板之校正基於自正之前之基板導出的量測。由於處理層L1、曝光第二層L2及L1:L2疊對量測耗費之時間，在許多狀況下，應用於給定基板之校正將自基板之先前分批或批次導出。在一些狀況下，預補償可能不極佳地校正由程序步驟引入之變形，在此狀況下可量測殘餘變形且可針對後續基板改良預補償。此等方法之組合係可能的，且可針對給定程序步驟及考慮其特性之程序裝置而判定適當之採樣方案。作為使預補償基於不同圖案之間的所量測位置移位之補充或替代，亦可使用與微影裝置相關聯之像差資料。像差資料允許預測如由微影裝置之透鏡組件引發的變形指紋，且因此可用以預測可在第一層之圖案化之後至少部分地移除某些變形組件的預補償(指紋)。替代地，當對準資料在第一層上之足夠密集的柵格上可用時，預補償可基於對準資料。大體而言，對準資料可被視為表示用以將對準標記應用於基板之微影裝置的變形特性。倘若對準標記由所關注之微影裝置應用，則對準量測資料可用作輸入來計算預補償。通常在基板之曝光之前執行對準量測，但亦可在基板之曝光之後執行對準量測。使預補償判定基於像差及/或對準資料之優點係不需要完成具體額外曝光以便判定特徵之間的位置移位。本發明之實施例可用以降低需要在形成於基板上之後續層中使用之校正的量值及/或複雜度。此改良避免或減少複雜校正之累積，此具有若干優點。舉例而言，因為後續層之變形量值及/或複雜度降低，所以可藉由更少量測量測彼等變形，或可使用相同數目個量測來以更大準確性量測彼等變形。更少量測可提高產出率及/或可減少基板上之讓給標記而非產品特徵之空間。若僅需要應用簡單校正，則可有可能使用較不進階之微影裝置來使後續層成像，而在無本發明之預補償的情況下，可需要進階微影裝置來應用校正，即使後續層之關鍵性確實不需要使用進階微影裝置時亦如此。儘管上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。下文之經編號實施例清單中揭示本發明之其他實施例： 1. 一種器件製造方法，其包含：使用一微影裝置來曝光一第一基板以形成包含第一特徵之一圖案化層；處理該第一基板以將該等第一特徵轉印至該第一基板中；判定該等第一特徵自其在該第一基板中之標稱位置的位移；判定一校正以至少部分地補償該等位移；及使用一微影裝置來曝光一第二基板以形成包含該等第一特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第二基板期間應用該校正。 2. 如實施例1之方法，其中該曝光該第一基板包含：一第一曝光步驟，其使用該微影裝置以藉由使該第一基板相對於該微影裝置反覆地位移且將一參考圖案曝光至該第一基板上來在該圖案化層中在不同位置中形成複數個參考圖案，該位移判定該所形成參考圖案在該圖案化層中的位置；及一第二曝光步驟，其使用該微影裝置以藉由使用一步進掃描曝光及圖案化器件中之一特徵來形成複數個其他圖案作為該圖案化層中之該等第一特徵的部分；且該判定位移包含：判定該複數個其他圖案相對於該複數個參考圖案中之一或多者的位移。 3. 如實施例1之方法，其中該判定該等第一特徵之位移係自與該微影裝置相關聯之透鏡像差資料導出。 4. 如實施例1之方法，其中該判定該等第一特徵之位移係自在使用該微影裝置來曝光該第一基板之該步驟之前或之後所獲得的對準資料導出。 5. 如實施例1之方法，其中該曝光該第一基板包含：一第一曝光步驟，其在一第一聚焦位準處定位該第一基板且使用該微影裝置以在該圖案化層中形成第一複數個參考圖案；一第二曝光步驟，其在一第二聚焦位準處定位該第一基板且使用該微影裝置以在該圖案化層中形成第二複數個參考圖案；及基於該第一複數個參考圖案與該第二複數個圖案之間的量測到的位置移位而判定該等第一特徵自其在該第一基板中之標稱位置的該等位移。 6. 如實施例1或實施例2之方法，其中判定該等第一特徵之位移包含：使用該或一微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層；及量測該第一基板上的該等第一特徵與該等第二特徵之間的疊對。 7. 如實施例6之方法，其中在一第一類型之微影裝置中執行該使用一微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第一特徵之一圖案化層；且在不同於該第一類型之微影裝置的一第二類型之微影裝置中執行該使用該或一微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層。 8. 如先前實施例中任一項之方法，其進一步包含：處理該第二基板以將該等第一特徵轉印至該第二基板中；量測該等第一特徵自其在該第二基板中之標稱位置的位移；判定一殘餘校正以補償該等第一特徵在該第二基板中之任何殘餘位移；使用一微影裝置來曝光該第二基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層，同時應用該殘餘校正。 9. 如實施例8之方法，其中使用一第一微影裝置來執行曝光該第二基板以形成一第一圖案化層，且使用一第二微影裝置來執行曝光該第二基板以形成一第二圖案化層，該第二微影裝置屬於與該第一微影裝置不同之一類型。 10. 如先前實施例中任一項之方法，其進一步包含：處理該第二基板以將該等第一特徵轉印至該第二基板中；判定該等第一特徵自其在該第二基板中之標稱位置的位移；判定一殘餘校正以補償該等第一特徵在該第二基板中之任何殘餘位移；使用該殘餘校正以改良該校正；使用一微影裝置來曝光一第三基板以形成包含該等第一特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第三基板期間應用該經改良校正。 11. 如先前實施例中任一項之方法，其進一步包含：處理該第二基板以將該等第一特徵轉印至該第二基板中；使用一微影裝置來曝光該第二基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層；處理該第二基板以將該等第二特徵轉印至該第二基板中；判定該等第二特徵自其在該第二基板中之標稱位置的第二位移；判定一第二校正以至少部分地補償該等第二位移；及使用一微影裝置來曝光一第三基板以形成包含該等第二特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第三基板期間應用該第二校正。 12. 如先前實施例中任一項之方法，其進一步包含：計算一補償以考慮該微影裝置之一投影系統的像差，且在使用該微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第一特徵之該圖案化層期間應用該補償。 13. 如先前實施例中任一項之方法，其進一步包含：計算取決於該等第一特徵之一所選特徵的一因數以參考該所選特徵來校正該微影裝置之一投影系統的像差，且在使用該微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第一特徵之該圖案化層期間應用該因數。 14. 如先前實施例中任一項之方法，其中該處理包含蝕刻、沈積、拋光(CMP)及退火中之一者。一實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式，該等機器可讀指令經組態以指示如圖1中所描繪之各種裝置執行量測及最佳化步驟且控制如上文所描述之後續曝光程序。舉例而言，可在圖1之控制單元LACU或監督控制系統SCS或兩者之組合內執行此電腦程式。亦可提供有在其中儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)。儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但將瞭解，本發明可用於其他應用，例如壓印微影中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入至被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外光(ultraviolet，UV)輻射(例如具有係或約365、355、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外光(extreme ultra-violet，EUV)輻射(例如具有介於1至100 nm之範圍內之波長)、以及粒子束，諸如離子束或電子束。可使用適合之源來在UV及EUV波長內進行散射計及其他檢查裝置之實施，且本發明決不限於使用IR及可見光輻射之系統。當上下文允許時，術語「透鏡」可指代各種類型之光學組件中的任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。反射組件很可能用於在UV及/或EUV範圍內操作之裝置中。本發明之廣度及範疇不應由上文所描述之例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。

100‧‧‧微影裝置

104‧‧‧曝光

106‧‧‧微影裝置控制單元

108‧‧‧塗佈裝置

110‧‧‧烘烤裝置

112‧‧‧顯影裝置

122‧‧‧蝕刻站

124‧‧‧裝置

126‧‧‧處理裝置

140‧‧‧度量衡裝置

146‧‧‧回饋

166‧‧‧控制信號

F‧‧‧特徵

G‧‧‧柵格

MA‧‧‧圖案化器件

R‧‧‧配方

S1‧‧‧步驟

S1a‧‧‧步驟

S1b‧‧‧步驟

S2‧‧‧步驟

S3‧‧‧步驟

S4‧‧‧步驟

S5‧‧‧步驟

S6‧‧‧步驟

W‧‧‧基板

W_n‧‧‧第一基板

W_n+1‧‧‧後續基板

δ‧‧‧位移

現在將參考隨附圖式藉助於實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：圖1描繪微影裝置連同形成用於半導體器件之生產設施的其他裝置；圖2描繪根據本發明之一實施例之方法的流程圖；圖3描繪根據本發明之一實施例之方法的流程圖；圖4描繪具有上面列印特徵之柵格的基板；圖5描繪在程序引發之變形之後在上面描繪特徵之柵格的基板；且圖6描繪在經調適位置處在上面列印特徵之柵格的基板。

Claims

一種器件製造方法，其包含：使用一微影裝置來曝光一第一基板以形成包含第一特徵之一圖案化層；處理該第一基板以將該等第一特徵轉印至該第一基板中；判定該等第一特徵自其在該第一基板中之標稱位置的位移；判定一校正以至少部分地補償該等位移；及使用一微影裝置來曝光一第二基板以形成包含該等第一特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第二基板期間應用該校正。
如請求項1之方法，其中該曝光該第一基板包含：一第一曝光步驟，其使用該微影裝置以藉由使該第一基板相對於該微影裝置反覆地位移且將一參考圖案曝光至該第一基板上來在該圖案化層中在不同位置中形成複數個參考圖案，該位移判定該所形成參考圖案在該圖案化層中的位置；及一第二曝光步驟，其使用該微影裝置以藉由使用一步進掃描曝光及圖案化器件中之一特徵來形成複數個其他圖案作為該圖案化層中之該等第一特徵的部分；且該判定位移包含：判定該複數個其他圖案相對於該複數個參考圖案中之一或多者的位移。
如請求項1之方法，其中該判定該等第一特徵之位移係自與該微影裝置相關聯之透鏡像差資料導出。
如請求項1之方法，其中該判定該等第一特徵之位移係自在使用該微影裝置來曝光該第一基板之該步驟之前或之後所獲得的對準資料導出。
如請求項1之方法，其中該曝光該第一基板包含：一第一曝光步驟，其在一第一聚焦位準處定位該第一基板且使用該微影裝置以在該圖案化層中形成第一複數個參考圖案；一第二曝光步驟，其在一第二聚焦位準處定位該第一基板且使用該微影裝置以在該圖案化層中形成第二複數個參考圖案；及基於該第一複數個參考圖案與該第二複數個圖案之間的量測到的位置移位而判定該等第一特徵自其在該第一基板中之標稱位置的該等位移。
如請求項1或2之方法，其中判定該等第一特徵之位移包含：使用該或一微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層；及量測該第一基板上的該等第一特徵與該等第二特徵之間的疊對。
如請求項6之方法，其中在一第一類型之微影裝置中執行該使用一微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第一特徵之一圖案化層；且在不同於該第一類型之微影裝置的一第二類型之微影裝置中執行該使用該或一微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層。
如請求項1之方法，其進一步包含：處理該第二基板以將該等第一特徵轉印至該第二基板中；量測該等第一特徵自其在該第二基板中之標稱位置的位移；判定一殘餘校正以補償該等第一特徵在該第二基板中之任何殘餘位移；使用一微影裝置來曝光該第二基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層，同時應用該殘餘校正。
如請求項8之方法，其中使用一第一微影裝置來執行曝光該第二基板以形成一第一圖案化層，且使用一第二微影裝置來執行曝光該第二基板以形成一第二圖案化層，該第二微影裝置屬於與該第一微影裝置不同之一類型。
如請求項1之方法，其進一步包含：處理該第二基板以將該等第一特徵轉印至該第二基板中；判定該等第一特徵自其在該第二基板中之標稱位置的位移；判定一殘餘校正以補償該等第一特徵在該第二基板中之任何殘餘位移；使用該殘餘校正以改良該校正；使用一微影裝置來曝光一第三基板以形成包含該等第一特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第三基板期間應用該經改良校正。
如請求項1之方法，其進一步包含：處理該第二基板以將該等第一特徵轉印至該第二基板中；使用一微影裝置來曝光該第二基板以形成包含第二特徵之一第二圖案化層；處理該第二基板以將該等第二特徵轉印至該第二基板中；判定該等第二特徵自其在該第二基板中之標稱位置的第二位移；判定一第二校正以至少部分地補償該等第二位移；及使用一微影裝置來曝光一第三基板以形成包含該等第二特徵之一圖案化層；其中在該曝光該第三基板期間應用該第二校正。
如請求項1之方法，其進一步包含：計算一補償以考慮該微影裝置之一投影系統的像差，且在使用該微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第一特徵之該圖案化層期間應用該補償。
如請求項1之方法，其進一步包含：計算取決於該等第一特徵之一所選特徵的一因數以參考該所選特徵來校正該微影裝置之一投影系統的像差，且在使用該微影裝置來曝光該第一基板以形成包含第一特徵之該圖案化層期間應用該因數。
如請求項1之方法，其中該處理包含蝕刻、沈積、拋光(CMP)及退火中之一者。