TW202242564A - 操作度量衡系統、微影設備及其方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種方法，其包括：偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料；基於該資料執行一評估測試；基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板；當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及對該圖案化裝置及/或一微影設備執行該動作。

Description

操作度量衡系統、微影設備及其方法
本發明係關於一種操作圖案化裝置，例如倍縮光罩之方法。
微影設備係將所要圖案塗佈至基板上(通常塗佈至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地稱作遮罩或倍縮光罩)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，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)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。大體而言，單一基板將含有連續地經圖案化之鄰近目標部分之網路。已知之微影設備包括：所謂的步進器，其中藉由將整個圖案一次性曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束來掃描圖案同時平行或反平行於此掃描方向而同步地掃描目標部分來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化裝置轉印至基板。
在微影操作期間，不同處理步驟可能要求不同層待依序地形成於基板上。針對每一圖案轉印程序，層之定序通常藉由根據每一層之所要圖案更換不同倍縮光罩來實現。典型微影系統在關於倍縮光罩上之圖案及自倍縮光罩轉印至晶圓上之圖案的亞奈米容差內工作。倍縮光罩上之污染物粒子可將誤差引入至經轉印圖案。因此，需要維持能夠以亞奈米準確度準確地將圖案轉印至晶圓上的無污染倍縮光罩。
需要在曝光基板之前提供用於微影設備之圖案化裝置之改良檢測技術。
在一些實施例中，一種方法包括：偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料；基於該資料執行一評估測試；基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板；回應於不繼續進行之一判定而使用一處理器自複數個動作選擇一動作；及對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作。
在一些實施例中，一種微影設備包含一照明系統、一投影系統及一度量衡系統。該照明系統經組態以照明一圖案化裝置之一圖案。該投影系統經組態以將該圖案之一影像投射至一基板上。該度量衡系統包含一處理器。該處理器經組態以：接收與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料；基於該資料執行一評估測試；基於該評估測試判定是否繼續進行曝光該基板；當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及發送用以對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作之一信號。
在一些實施例中，一種電腦可讀儲存媒體在其上儲存有指令，一或多個處理器執行該等指令使得該一或多個處理器執行操作。該等操作包含：接收與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料；基於該資料執行一評估測試；基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板；當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及發送用以對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作之一信號。
下文參考隨附圖式詳細地描述本發明之另外特徵以及各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的呈現此等實施例。基於本文中所含之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將為顯而易見的。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。提供所揭示實施例作為實例。本發明之範疇不限於所揭示實施例。所主張之特徵由此處隨附之申請專利範圍限定。
所描述實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等之參考指示所描述實施例可包括特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。 此外，此等片語未必係指相同實施例。此外，當結合一實施例描述特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。
為易於描述，本文中可使用諸如「在…之下」、「在…下方」、「下部」、「在…上方」、「在…上」、「上部」及其類似者之空間相對術語來描述如圖式中所說明之一個元件或特徵與另一元件或特徵之關係。除圖式中所描繪之定向以外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且本文中所使用之空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。
如本文中所使用之術語「約」指示可基於特定技術而變化之給定數量之值。基於特定技術，術語「約」可指示例如在值之10%至30%內(例如，值之±10%、±20%或±30%)變化之給定數量之值。
本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合予以實施。本發明之實施例亦可經實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可藉由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於以可由機器(例如，計算裝置)讀取之形式儲存或傳輸資訊之任何機制。舉例而言，機器可讀媒體可包括唯讀記憶體(read only memory；ROM)；隨機存取記憶體(random access memory；RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電學、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位信號等)；及其他者。此外，韌體、軟體、常式及/或指令可在本文中描述為執行特定動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅出於方便起見，且此等動作事實上係由計算裝置、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等之其他裝置引起。術語「非暫時性」可在本文中用於表徵用於儲存資料、資訊、指令及其類似者之電腦可讀媒體，唯一例外為暫時性傳播信號。
然而，在更詳細地描述此等實施例之前，具指導性的係呈現其中可實施本發明之實施例之實例環境。
實例微影系統
圖1A及圖1B分別展示微影設備100及微影設備100'之示意性說明，其中可實施本發明之實施例。微影設備100及微影設備100'各自包括以下：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，深紫外線或極紫外線輻射)；支撐結構(例如，遮罩台) MT，其經組態以支撐圖案化裝置(例如，遮罩、倍縮光罩或動態圖案化裝置) MA且連接至經組態以準確地定位圖案化裝置MA之第一定位器PM；及基板台(例如，晶圓台) WT，其經組態以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以準確地定位基板W之第二定位器PW。微影設備100及100'亦具有投影系統PS，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投射至基板W之目標部分(例如，包含一或多個晶粒) C上。在微影設備100中，圖案化裝置MA及投影系統PS為反射性的。在微影設備100'中，圖案化裝置MA及投影系統PS為透射性的。
照明系統IL可包括用於引導、塑形或控制輻射光束B之各種類型之光學組件，諸如折射、反射、反射折射、磁性、電磁、靜電或其它類型之光學組件或其任何組合。
支撐結構MT以取決於圖案化裝置MA相對於參考框架之定向、微影設備100及100'中之至少一者之設計及其他條件(諸如圖案化裝置MA是否固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可為例如框架或台，其可視需要而固定或可移動。藉由使用感測器，支撐結構MT可確保圖案化裝置MA例如相對於投影系統PS處於所要位置。
應將術語「圖案化裝置」MA廣泛地解釋為指代可用以在其橫截面中向輻射光束B賦予圖案以便在基板W之目標部分C中產生圖案的任何裝置。賦予至輻射光束B之圖案可對應於裝置中產生於目標部分C中以形成積體電路的特定功能層。
圖案化裝置MA可為透射性的(如在圖1B之微影設備100'中)或反射性的(如在圖1A之微影設備100中)。圖案化裝置MA之實例包括倍縮光罩、遮罩、可程式規劃鏡面陣列或可程式化LCD面板。遮罩在微影中已為所熟知，且包括諸如二元、交替相移或衰減相移之遮罩類型，以及各種混合遮罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例採用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由小鏡面矩陣反射之輻射光束B中賦予圖案。
術語「投影系統」PS可涵蓋如適於所使用之曝光輻射或適於諸如基板W上之浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型的投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合。真空環境可用於EUV或電子射束輻射，此係由於其他氣體可吸收過多輻射或電子。因此，可藉助於真空壁及真空泵將真空環境提供至整個光束路徑。
微影設備100及/或微影設備100'可屬於具有兩個(雙載物台)或更多個基板台WT(及/或兩個或更多個遮罩台)。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外基板台WT，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他基板台WT用於曝光。在一些情形下，額外台可不為基板台WT。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如遮罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中已熟知用於增大投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參考圖1A及圖1B，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源SO為準分子雷射時，源SO及微影設備100、100'可為單獨的物理實體。在此等情況下，不認為源SO形成微影設備100或100'之部分，且輻射光束B藉助於包括(例如)合適之導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD (在圖1B中)而自源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當源SO為汞燈時，源SO可為微影設備100、100'之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (若需要)可稱為輻射系統。
照明器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD (在圖1B中)。大體而言，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別稱作「σ外部」及「σ內部」)。另外，照明器IL可包含各種其他組件(在圖1B中)，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用於調節輻射光束B以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
參考圖1A，輻射光束B入射於經固持於支撐結構(例如，遮罩台) MT上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上，且由圖案化裝置MA圖案化。在微影設備100中，自圖案化裝置(例如遮罩) MA反射輻射光束B。在自圖案化裝置(例如，遮罩) MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF2 (例如，干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT (例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中)。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用於相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化裝置(例如，遮罩) MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置(例如，遮罩) MA及基板W。
參考圖1B，輻射光束B入射於經固持於支撐結構(例如，遮罩台MT)上之圖案化裝置(例如，遮罩MA)上，且由圖案化裝置圖案化。在已橫穿遮罩MA之情況下，輻射光束穿過投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。投影系統具有至照明系統光瞳IPU之光瞳共軛PPU。輻射之部分自照明系統光瞳IPU處之強度分佈發散且橫穿遮罩圖案而不受到遮罩圖案處之繞射影響，且產生照明系統光瞳IPU處之強度分佈影像。
投影系統PS將遮罩圖案MP之影像MP'投射至塗佈於基板W上之光阻層上，其中影像MP'由繞射光束形成，該等繞射光束自標記圖案MP由來自強度分佈之輻射產生。舉例而言，遮罩圖案MP可包括線及空間陣列。在陣列處且不同於零階繞射之輻射之繞射產生轉向繞射光束，其在垂直於線之方向上改變方向。非繞射光束(亦即，所謂的零階繞射光束)橫穿圖案，而傳播方向沒有任何變化。零階繞射光束橫穿投影系統PS之在投影系統PS之光瞳共軛PPU上游的上部透鏡或上部透鏡群組，以到達光瞳共軛PPU。在光瞳共軛PPU之平面中且與零階繞射光束相關聯的強度分佈之部分裂成照明系統IL之照明系統光瞳IPU中之強度分佈之影像。孔徑裝置PD，例如安置於包括投影系統PS之光瞳共軛PPU之平面處或實質上安置於該平面處。
投影系統PS經配置以藉助於透鏡或透鏡群組L不僅捕獲零階繞射光束，而且亦捕獲第一階或第一階及較高階繞射光束(未展示)。在一些實施例中，可使用用於使在垂直於線之方向上延伸之線圖案成像的偶極照明以利用偶極照明之解析度增強效應。舉例而言，第一階繞射光束在晶圓W級下干涉對應的零階繞射光束，而以最高可能解析度及程序窗(亦即，與容許曝光劑量偏差組合之可用聚焦深度)產生線圖案MP之影像。在一些實施例中，可藉由在照明系統光瞳IPU之相對象限中提供輻射極(圖中未展示)來減小散光像差。此外，在一些實施例中，可藉由阻擋投影系統之光瞳共軛PPU中之與相對四分體中之輻射極相關聯的零階光束來減小散光像差。此情形更詳細地描述於2009年3月31日發佈之US 7,511,799 B2中，該專利以全文引用之方式併入本文中。
藉助於第二定位器PW及位置感測器IF (例如，干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)可準確地移動基板台WT (例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中)。 類似地，可使用第一定位器PM及另一位置感測器(圖1B中未展示)以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位遮罩MA (例如，在以機械方式自遮罩庫擷取之後或在掃描期間)。
大體而言，可藉助於形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現遮罩台MT之移動。類似地，可使用形式第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之情況下，遮罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準遮罩MA及基板W。儘管基板對準標記(如所說明)佔據專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(稱為切割道對準標記)。類似地，在超過一個晶粒設置於遮罩MA上之情形中，遮罩對準標記可位於該等晶粒之間。
遮罩台MT及圖案化裝置MA可處於真空腔室V中，其中真空內機器人IVR可用於將諸如遮罩之圖案化裝置移入及移出真空腔室。可替代地，當遮罩台MT及圖案化裝置MA處於真空腔室外部時，類似於真空內機器人IVR，真空外機器人可用於各種輸送操作。需要校準真空內機器人及真空外機器人兩者以用於將任何酬載裝載(例如，遮罩)平滑轉移至轉移站之固定運動學座架。
微影設備100及100'可在以下模式中之至少一者下使用:
1. 在步進模式下，在將賦予至輻射光束B之整個圖案一次性地投射至目標部分C上時，支撐結構(例如，遮罩台) MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
2. 在掃描模式下，在將賦予至輻射光束B之圖案投射至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，遮罩台) MT及基板台WT (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之(縮小率)放大率及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，遮罩台) MT之速度及方向。
3. 在另一模式下，在將賦予至輻射光束B之圖案投射至目標部分C上時，使支撐結構(例如，遮罩台)MT實質上保持靜止，從而固持可程式化圖案化裝置，且移動或掃描基板台WT。可使用脈衝式輻射源SO，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化裝置。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化裝置(諸如可程式化鏡面陣列)之無遮罩微影。
亦可使用對所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
在一些實施例中，微影設備可產生DUV及/或EUV輻射。舉例而言，微影設備100'可經組態以使用DUV源進行操作。在另一實例中，微影設備100包括極紫外線(EUV)源，該極紫外線(EUV)源經組態以產生用於EUV微影之EUV輻射光束。大體而言，EUV源經組態以處於輻射系統中，且對應的照明系統經組態以調節EUV源之EUV輻射光束。
圖2更詳細地展示微影設備100，其包括源收集器設備SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器設備SO經建構且經配置以使得可將真空環境維持於源收集器設備SO之圍封結構220中。可藉由放電產生電漿源形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)來產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜的EUV範圍內之輻射。藉由例如造成至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。可需要例如分壓為10 Pa之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適之氣體或蒸汽以用於輻射之有效產生。在一些實施例中，提供受激發錫(Sn)之電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射經由定位於源腔室211中之開口中或後方之任選氣體障壁或污染物阱230 (在一些情況下亦稱作污染物障壁或箔阱)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物阱230可包括通道結構。污染物阱230亦可包括氣體障壁或氣體障壁與通道結構之組合。本文進一步所指示之污染物阱或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室212可包括可為所謂掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵濾光片240反射以聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常稱為中間焦點，且源收集器設備經配置以使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口219處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。光柵濾光片240尤其用於抑制紅外(IR)輻射。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，該照明系統IL可包括琢面化場鏡裝置222及琢面化瞳鏡裝置224，其經配置以在圖案化裝置MA處提供輻射光束221之所要角度分佈以及在圖案化裝置MA處提供輻射強度的所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化裝置MA處反射輻射光束221後，形成圖案化光束226，且由投影系統PS經由反射元件228、229將圖案化光束226成像至藉由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。
比所展示之元件更多的元件通常可存在於照明光學器件單元IL及投影系統PS中。取決於微影設備之類型，可視情況存在光柵濾光片240。此外，可存在比圖2所展示之鏡面多的鏡面，例如，除圖2中所示的以外，在投影系統PS中可存在一個至六個額外反射元件。
如圖2中所說明，收集器光學器件CO經描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，僅作為採集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255圍繞光軸O軸向對稱地安置以，且此類型之收集器光學器件CO較佳地結合放電產生電漿源(常常稱為DPP源)使用。
例示性微影單元
圖3展示根據一些實施例之微影單元300，有時亦稱為微影單元(lithocell)或叢集。微影設備100或100'可形成微影單元300之部分。微影單元300亦可包括一或多個設備以對基板執行曝光前程序及曝光後程序。習知地，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以使經曝光抗蝕劑顯影之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板，在不同程序設備之間移動基板，且將基板遞送至微影設備100或100'之裝載區LB。常常統稱為塗佈顯影系統之此等裝置係在自身由監督控制系統SCS控制之塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出量及處理效率。
圖4A說明根據一些實施例之抗蝕劑401之一部分中由不良倍縮光罩裝載引起之問題。不良倍縮光罩裝載可由有缺陷倍縮光罩、由有缺陷夾具或其類似者引起。示意圖400展示歸因於倍縮光罩載物台(RS)夾盤夾持失真之抗蝕劑內影響。1.7 nm之失真408展示於圖4A中。誤差向量由箭頭410展示。在一些態樣中，諸如失真408之失真影響微影設備之良率(例如，層之1.7%)。
在一些態樣中，倍縮光罩之曝光側可相對於晶圓載物台夾盤對準。在一些實施例中，對曝光側之量測可藉由倍縮光罩上之TIS標記經量測之透射影像感測器(TIS)來執行。可使用其他影像感測器來代替TIS。在一些實施例中，可偵測到某一局部倍縮光罩夾持影響。微影系統或設備可包括倍縮光罩形狀校正(RSC)功能以校正倍縮光罩失真(例如，非平坦度)。然而，歸因於頻率或局部化，一些失真可不藉由RSC功能校正。
圖4B說明根據一些實施例之來自TIS的量測值。示意圖402展示藉由用於與示意圖400中所展示之抗蝕劑401相關聯的倍縮光罩之TIS執行的量測。
在一些實施例中，在執行量測之後，可基於來自對準感測器之經篩選測量值來判定關鍵效能指示符(KPI)。在一些態樣中，可經由該等量測之離線處理或在線處理來判定KPI。該處理篩選TIS量測值以判定KPI。在一些態樣中，藉由TIS量測值之加權總和來判定KPI。可界定KPI以識別RS夾盤夾持失真或任何其他倍縮光罩缺陷之指示符。經篩選測量值展示於示意圖404中。誤差由分佈於倍縮光罩406上之箭頭表示。
在一些實施例中，可經由諸如TIS-RSC之度量衡量測中之形狀來捕捉與其他局部倍縮光罩夾持影響相關聯的KPI。
在一些實施例中，當觸發KPI (即，偵測到倍縮光罩失真之指示符)時，隨後返工基板的受不良倍縮光罩裝載影響之經曝光層(即，其觸發KPI) (例如，進一步處理經曝光層)。在一些態樣中，此增加返工循環時間、良率及相關聯成本。此外，可能難以將KPI與不良曝光之層聯繫起來。另外，該經返工層亦可具有誤差。
在一些實施例中，倍縮光罩裝載評估可在曝光基板之前由處理器執行。舉例而言，可在曝光基板之前判定KPI。在一些態樣中，當未偵測到倍縮光罩缺陷之指示符時，可曝光基板。在一些態樣中，當KPI超過臨限值時，接著在曝光基板及/或重複倍縮光罩裝載評估之前執行一或多個動作。舉例而言，可在曝光基板之前執行倍縮光罩重新裝載或倍縮光罩鬆弛(例如，噴氣)。因此，無需返工，且不會歸因於有缺陷倍縮光罩或不良倍縮光罩裝載而產生廢料。在一些態樣中，此等程序可防止良率受影響且將返工速率降至最低。此外，此等程序可改良可能不由微影系統校正之間歇型誤差。
圖5為說明根據一些實施例之在曝光之前的倍縮光罩裝載評估之方塊圖。在倍縮光罩裝載502中，倍縮光罩(例如，圖案化裝置MA)可裝載至支撐結構MT上。度量衡量測504可經執行以量測倍縮光罩上之各種標記之位置，從而判定一或多個KPI。在一些實施例中，對曝光側之量測可藉由透射影像感測器(TIS)來執行。
藉由處理器520對倍縮光罩執行倍縮光罩裝載評估506。處理器520可為一或多個處理器或如本文中先前所描述之其他計算裝置。在一些實施例中，可基於度量衡量測504而執行倍縮光罩裝載評估506。可判定一或多個關鍵效能指示符(KPI)。KPI可由使用者定義。舉例而言，KPI可與所要疊對相關聯。每一缺陷指示符及/或KPI可與抗蝕劑及/或倍縮光罩中之已知缺陷或問題相關聯。
在一些實施例中，當倍縮光罩裝載評估506為可接受的時，發生基板曝光508。在一些實施例中，當倍縮光罩裝載評估506產生不可接受的結果時，可基於倍縮光罩裝載評估506自複數個動作選擇一或多個動作。一或多個動作可包括倍縮光罩噴吹510、倍縮光罩重新裝載512、倍縮光罩拒絕514及其他動作516。其他動作516可包括熱調節、清潔程序及其類似者。在完成倍縮光罩噴吹510或其他動作之後，可重複度量衡量測504。
在一些實施例中，選擇倍縮光罩重新裝載512，且執行倍縮光罩裝載502。在一些實施例中，可回應於由處理器520作出之以下判定來選擇倍縮光罩拒絕514：倍縮光罩裝載評估506產生不可接受的結果(例如，倍縮光罩裝載評估506不滿足臨限值倍縮光罩裝載)。當倍縮光罩之污染程度高於臨限值(例如，經高度污染)時，可拒絕倍縮光罩。在一些態樣中，若指示符經偵測且與用於一或多個微影設備中之倍縮光罩相關聯，則可拒絕倍縮光罩。指示符可為與圖案化裝置及/或微影設備相關聯之缺陷(例如，倍縮光罩污染或倍縮光罩失真)。若在至少兩個微影設備中使用同一倍縮光罩時偵測到同一指示符，則可拒絕倍縮光罩。
在一些實施例中，倍縮光罩裝載評估506可包括判定一或多個參數且將該一或多個參數與臨限值進行比較。在一些態樣中，當參數滿足臨限值時，倍縮光罩裝載評估506產生可接受的結果，且曝光晶圓508。倍縮光罩裝載評估506可包括將一或多個參數與每基板層之一或多個臨限值進行比較。在一些實施例中，由處理器520回應於倍縮光罩裝載評估506而選擇的動作(例如，510至516之任何動作)可基於所要KPI及/或配方。
在一些實施例中，由處理器520選擇的動作510至516可基於一或多個所偵測指示符。舉例而言，預定義倍縮光罩指示符，諸如指示倍縮光罩污染或失真之所偵測倍縮光罩輪廓，可與動作相關聯。舉例而言，第一指示符可與第一動作相關聯。第一動作可包括鬆弛倍縮光罩應力之操作(例如，倍縮光罩噴吹510)。第二指示符可與第二動作相關聯。舉例而言，第二動作可包括倍縮光罩重新裝載512。指示符與動作之間的關聯可基於可解析指示符之操作。
在一些實施例中，倍縮光罩裝載評估506可使用自TIS及/或微影設備及/或外部感測器中之一或多個其他感測器獲取之資料518。在一些態樣中，可獲取且使用溫度、力、夾持時間、動力學、缺陷性量測及/或其他資料。在一些實施例中，資料518可用於判定一或多個KPI。在一些態樣中，可自與微影設備之倍縮光罩處置器子系統及/或倍縮光罩載物台子系統相關聯之感測器獲取資料518。
在一些態樣中，可偵測與倍縮光罩相關聯之溫度。舉例而言，可偵測裝載之後及/或期間的溫度。可將溫度與預設溫度臨限值進行比較。在一些態樣中，可將溫度與先前曝光之溫度進行比較。回應於偵測到溫度之變化(例如，溫度之變化大於溫度之可接受預定變化)，處理器520可自複數個動作510至516選擇熱調節。熱調節可包括加熱或冷卻倍縮光罩。溫度可自熱感測器獲取。熱感測器可監視倍縮光罩之複數個點之溫度。例示性熱感測器更詳細地描述於2017年11月7日發行之US 9,811,007 B2中，該申請案以全文引用之方式併入本文中。
在一些實施例中，可偵測與裝載倍縮光罩相關聯的力。舉例而言，可自感測器偵測與倍縮光罩之鬆弛相關聯的力且將其與臨限力進行比較。例示性感測器更詳細地描述於2016年5月24日發行之US 9,348,236 B2中，該申請案以全文引用之方式併入本文中。可由處理器520回應於感測器(例如，力感測器)偵測到與倍縮光罩相關聯的力超過臨限力來選擇複數個動作510至516中之一或多者。由處理器520自複數個動作510至516選擇的動作可基於判定偵測到超過臨限力之力與載物台內所使用之多個倍縮光罩相關聯。在一些實施例中，由處理器520自複數個動作510至516選擇的動作可回應於判定偵測到超過臨限力之力與載物台內所使用之多個倍縮光罩相關聯而不同。舉例而言，可對微影設備執行由處理器520選擇之動作。在一些態樣中，若偵測到之力高於/低於臨限值，則執行倍縮光罩噴吹510。
在一些實施例中，倍縮光罩夾持時間可基於所偵測壓力而判定。可使用感測器來量測壓力。例示性感測器更詳細地描述於2016年3月1日發行之US 9,274,439 B2中，該申請案以全文引用之方式併入本文中。若判定經量測之夾持時間長於臨限夾持時間，則可判定夾持管線洩漏及/或堵塞。回應於判定(例如，由處理器520)夾持時間在臨限夾持時間範圍之外，處理器520可選擇倍縮光罩重新裝載512。在一些態樣中，若在倍縮光罩重新裝載512之後未解決缺陷(例如，倍縮光罩缺陷及/或基板缺陷)，則處理器520可選擇倍縮光罩拒絕514。
倍縮光罩裝載評估506可包括比較資料518與度量衡量測504以判定缺陷係與倍縮光罩抑或係微影系統相關聯。舉例而言，可回應於偵測到與同多個微影系統一起使用之倍縮光罩相關聯的同一缺陷而判定倍縮光罩缺陷。資料518可包括與倍縮光罩及/或微影設備相關聯之先前評估測試結果。可基於先前評估測試結果及度量衡量測504來識別趨勢。在一些態樣中，當趨勢指示倍縮光罩中之缺陷時，由處理器520選擇倍縮光罩拒絕514。在一些態樣中，可回應於連續偵測到相同錯誤而判定趨勢。在一些態樣中，當在同一倍縮光罩中連續偵測到相同錯誤時，由處理器520選擇倍縮光罩拒絕514。在一些態樣中，當針對同一微影設備中之不同倍縮光罩連續偵測到相同缺陷時，可選擇與微影設備相關聯之動作。
圖6展示根據一些實施例之用於執行包括本文中所描述之功能之方法600的方法步驟(例如，使用一或多個處理器)。圖6之方法600可以任何可設想次序執行且不需要執行所有步驟。此外，上文所描述之圖6的方法步驟僅反映步驟之實例且不為限制性的。
方法600包括偵測與圖案化裝置及/或微影設備相關聯之資料，如步驟602中所說明。偵測與圖案化裝置及/或微影設備相關聯之資料可包括量測圖案化裝置之形狀資料、倍縮光罩裝載資料、對準資料、壓力資料、溫度資料、夾持時間資料、動力學資料及/或污染資料。方法600亦包括基於來自步驟602之所偵測資料而執行評估測試(例如，使用圖5之處理器520)，如步驟604中所說明。在一些實施例中，執行評估測試可包括判定如關於圖5所描述之一或多個KPI。在一些實施例中，執行評估測試可包括比較所偵測資料與如關於圖5所描述之一或多個臨限值或臨限值範圍。方法600亦包括基於評估測試判定是否繼續進行曝光基板，如步驟606中所說明。舉例而言，回應於判定與圖案化裝置相關聯之所偵測資料不在如關於圖5所描述之臨限值或臨限值範圍內，處理器可判定不繼續進行曝光基板。
方法600亦包括回應於不繼續進行之判定而自複數個動作(諸如上文所描述之動作510至516中之一或多者)選擇動作，如步驟608中所說明。在一些態樣中，選擇多個動作或動作之序列。方法600亦包括對圖案化裝置及/或微影設備執行動作，如步驟610中所說明。在一些實施例中，可在步驟610完成後再次執行步驟602。換言之，可在執行所選動作之後重複偵測與圖案化裝置及/或微影設備相關聯之資料。
在一些實施例中，方法600可包括判定與圖案化裝置及/或微影設備相關聯之先前評估測試結果。方法600可包括基於先前評估測試結果及評估測試來識別如關於圖5所論述之趨勢。方法600可包括基於趨勢選擇動作。
可使用以下條項進一步描述實施例： 1. 一種方法，其包含： 偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料； 基於該資料執行一評估測試； 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板； 回應於不繼續進行之一判定而使用一處理器自複數個動作選擇一動作；及 對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作。 2. 如條項1之方法，其中偵測與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之該資料包含偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備缺陷相關聯之一或多個指示符。 3. 如條項2之方法，其中自該複數個動作選擇該動作係基於該所偵測一或多個指示符。 4. 如條項2之方法，其中該圖案化裝置及/或微影設備缺陷為一倍縮光罩裝載條件。 5. 如條項1之方法，其中： 偵測與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之該資料包含量測對準資料； 執行該評估測試包含比較該經量測對準資料與一對準臨限值；且 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光該基板包含判定該經量測對準資料是否超過該對準臨限值。 6. 如條項1之方法，其進一步包含： 在執行該所選動作之後重複與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料的該偵測。 7. 如條項1之方法，其中該複數個動作包括一圖案化裝置噴吹、一圖案化裝置重新裝載及一圖案化裝置拒絕中之至少一者。 8. 如條項1之方法，其中基於該資料執行該評估測試包含比較該所偵測資料與一臨限值。 9. 如條項1之方法，其中偵測與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之該資料包含自一感測器偵測資料。 10.      如條項9之方法，其中自該感測器偵測到之該資料包括與該圖案化裝置相關聯之溫度資料、一夾持時間資料及/或壓力資料中之至少一者。 11.      如條項1之方法，其進一步包含： 判定與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之先前評估測試結果； 基於該等先前評估測試結果及該評估測試而識別一趨勢；及 基於該趨勢選擇該動作。 12.      如條項11之方法，當該趨勢指示該圖案化裝置中之一缺陷時，該所選動作為之一圖案化裝置拒絕。 13.      一種微影設備，其包含： 一照明系統，其經組態以照明一圖案化裝置之一圖案； 一投影系統，其經組態以將該圖案之一影像投射至一基板上；及 一度量衡系統，其包括 一處理器，其經組態以： 接收與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料； 基於該資料執行一評估測試； 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光該基板； 當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及 發送用以對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作之一信號。 14.      如條項13之微影設備，其中接收與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料包含偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備缺陷相關聯之一或多個指示符。 15.      如條項14之微影設備，其中自該複數個動作選擇該動作係基於該所偵測一或多個指示符。 16.      如條項14之微影設備，其中該圖案化裝置及/或微影設備缺陷為一倍縮光罩裝載條件。 17.      如條項13之微影設備，其中該複數個動作包括一圖案化裝置噴吹、一圖案化裝置重新裝載及一圖案化裝置拒絕中之至少一者。 18.      如條項13之微影設備，其中該處理器進一步經組態以自一感測器接收資料，其中自該感測器接收到之該資料包括與該圖案化裝置相關聯之溫度資料、夾持時間資料及/或壓力資料中之至少一者。 19.      如條項13之微影設備，其中該處理器進一步經組態以： 判定與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之先前評估測試結果； 基於該等先前評估測試結果及該評估測試而識別一趨勢；及 基於該趨勢選擇該動作。 20.      一種電腦可讀儲存媒體，其上儲存有指令，一或多個處理器執行該等指令使得該一或多個處理器執行操作，該等操作包含： 接收與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料； 基於該資料執行一評估測試； 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板； 當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及 發送用以對該圖案化裝置及/或一微影設備執行該動作之一信號。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影設備可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、LCD、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統單元(通常將抗蝕劑層施加至基板且使經曝光抗蝕劑顯影之工具)、度量衡單元及/或檢驗單元中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。此外，可將基板處理超過一次(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可已特定地參考在光學微影之內容背景中之本發明的實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如壓印微影)中，且在內容背景允許的情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化裝置中之構形(topography)界定基板上產生之圖案。可將圖案化裝置之形貌壓入經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，將圖案化裝置移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
應理解，本文中之措詞或術語係出於描述而非限制之目的，使得本發明之術語或措詞待由熟習相關技術者按照本文中之教示予以解譯。
如本文中所使用之術語「基板」描述添加有材料層之材料。在一些實施例中，基板自身可經圖案化，且添加於基板之頂部上之材料亦可經圖案化，或可保持而不進行圖案化。
儘管可在本文中特定地參考根據本發明之設備及/或系統在IC製造中之使用，但應明確理解，此設備及/或系統具有許多其他可能的應用。舉例而言，其可用於製造積體光學系統、用於磁疇記憶體之引導及偵測圖案、LCD面板、薄膜磁頭等中。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容背景中，本文中之術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應被視為分別由更一般術語「遮罩」、「基板」及「目標部分」替代。
儘管上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。該描述不意欲限制本發明。
應瞭解，[實施方式]章節而非[發明內容]及[發明摘要]章節意欲用以解譯申請專利範圍。[發明內容]及[發明摘要]章節可闡述如由本發明人所考慮的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及所附申請專利範圍。
上文已藉助於說明特定功能及其關係之實施方式的功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文已任意地定義此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及該等功能之關係，便可界定替代邊界。
對特定實施例之前述描述將如此充分地揭露本發明之一般性質而使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內的知識，針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示及導引，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。 受保護主題之廣度及範疇不應受到上述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予以界定。
100:微影設備 100':微影設備 210:電漿 211:源腔室 212:收集器腔室 219:開口 220:圍封結構 221:輻射光束 222:琢面化場鏡裝置 224:琢面化瞳鏡裝置 226:圖案化光束 228:反射元件 229:反射元件 230:污染物阱 240:光柵濾光片 251:上游輻射收集器側部 252:下游輻射收集器側部 253:掠入射反射器 254:掠入射反射器 255:掠入射反射器 300:微影單元 400:示意圖 401:抗蝕劑 402:示意圖 404:示意圖 406:倍縮光罩 408:失真 410:箭頭 502:倍縮光罩裝載 504:度量衡量測 506:倍縮光罩裝載評估 508:曝光晶圓 510:倍縮光罩噴吹 512:倍縮光罩重新裝載 514:倍縮光罩拒絕 516:其他動作 518:資料 520:處理器 600:方法 602:步驟 604:步驟 606:步驟 608:步驟 610:步驟 AD:調整器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 C:目標部分 CH:冷卻板 CO:聚光器/輻射收集器 DE:顯影器 IF:虛擬源點/位置感測器 IF1:位置感測器 IF2:位置感測器 IL:照明系統 IN:積光器 IPU:照明系統光瞳 IVR:真空內機器人 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 L:透鏡或透鏡群組 LACU:微影控制單元 LB:裝載區 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置/遮罩 MP:遮罩圖案 MP':影像 MT:支撐結構/遮罩台 O:光軸 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:孔徑裝置 PM:第一定位器 PPU:光瞳共軛 PS:投影系統 PW:第二定位器 RO:機器人 SC:旋塗器 SCS:監督控制系統 SO:輻射源/源收集器設備 TCU:塗佈顯影系統控制單元 V:真空腔室 W:基板 WT:基板台 X:方向 Y:方向 Z:方向
併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式說明本發明，且連同描述進一步用於解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠製造及使用本文中所描述之實施例。
圖1A展示根據一些實施例之反射微影設備之示意圖。
圖1B展示根據一些實施例之透射微影設備之示意圖。
圖2展示根據一些實施例之反射微影設備之更詳細示意圖。
圖3展示根據一些實施例之微影單元之示意圖。
圖4A為說明根據一些實施例之抗蝕劑之一部分中由有缺陷倍縮光罩引起之問題的示意圖。
圖4B為說明根據一些實施例之由透射影像感測器執行之倍縮光罩之量測的示意圖。
圖5為說明根據一些實施例的在曝光之前的倍縮光罩裝載評估之方塊圖。
圖6展示根據一些實施例之用於執行包括本文中所描述之功能的方法的方法步驟。
本發明之特徵將根據下文結合圖式所闡述之詳細描述變得顯而易見，在圖式中，相同參考標號貫穿全文標識對應元件。在該等圖式中，相同參考標號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。此外，通常，參考標號之最左側數字標識首次出現該參考標號之圖式。除非另外指示，否則貫穿本發明提供之圖式不應解譯為按比例繪製。
502:倍縮光罩裝載
504:度量衡量測
506:倍縮光罩裝載評估
508:基板曝光
508:曝光晶圓
510:倍縮光罩噴吹
512:倍縮光罩重新裝載
514:倍縮光罩拒絕
516:其他動作
518:資料
520:處理器

Claims (15)

  1. 一種方法，其包含： 偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料； 基於該資料執行一評估測試； 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板； 回應於不繼續進行之一判定而使用一處理器自複數個動作選擇一動作；及 對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作。
  2. 如請求項1之方法，其中偵測與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之該資料包含：偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備缺陷相關聯之一或多個指示符。
  3. 如請求項2之方法，其中： 自該複數個動作選擇該動作係基於該所偵測一或多個指示符；及/或 該圖案化裝置及/或微影設備缺陷為一倍縮光罩裝載條件。
  4. 如請求項1之方法，其中： 偵測與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之該資料包含量測對準資料； 執行該評估測試包含比較該經量測對準資料與一對準臨限值；且 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光該基板包含判定該經量測對準資料是否超過該對準臨限值。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含： 在執行該所選動作之後重複與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料的該偵測。
  6. 如請求項1之方法，其中該複數個動作包括一圖案化裝置噴吹、一圖案化裝置重新裝載及一圖案化裝置拒絕中之至少一者。
  7. 如請求項1之方法，其中： 基於該資料執行該評估測試包含比較該所偵測資料與一臨限值； 偵測與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之該資料包含自一感測器偵測資料；且 自該感測器偵測到之該資料包括與該圖案化裝置相關聯之溫度資料、一夾持時間資料及/或壓力資料中之至少一者。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含： 判定與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之先前評估測試結果； 基於該等先前評估測試結果及該評估測試而識別一趨勢；及 基於該趨勢選擇該動作，其中當該趨勢指示該圖案化裝置中之一缺陷時，該所選動作為一圖案化裝置拒絕。
  9. 一種微影設備，其包含： 一照明系統，其經組態以照明一圖案化裝置之一圖案； 一投影系統，其經組態以將該圖案之一影像投射至一基板上；及 一度量衡系統，其包括 一處理器，其經組態以： 接收與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料； 基於該資料執行一評估測試； 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光該基板； 當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及 發送用以對該圖案化裝置及/或該微影設備執行該動作之一信號。
  10. 如請求項9之微影設備，其中接收與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之資料包含：偵測與一圖案化裝置及/或一微影設備缺陷相關聯之一或多個指示符。
  11. 如請求項10之微影設備，其中： 自該複數個動作選擇該動作係基於該所偵測一或多個指示符；及/或 該圖案化裝置及/或微影設備缺陷為一倍縮光罩裝載條件。
  12. 如請求項9之微影設備，其中該複數個動作包括一圖案化裝置噴吹、一圖案化裝置重新裝載及一圖案化裝置拒絕中之至少一者。
  13. 如請求項9之微影設備，其中該處理器進一步經組態以自一感測器接收資料，其中自該感測器接收到之該資料包括與該圖案化裝置相關聯之溫度資料、夾持時間資料及/或壓力資料中之至少一者。
  14. 如請求項9之微影設備，其中該處理器進一步經組態以： 判定與該圖案化裝置及/或該微影設備相關聯之先前評估測試結果； 基於該等先前評估測試結果及該評估測試而識別一趨勢；及 基於該趨勢選擇該動作。
  15. 一種電腦可讀儲存媒體，其上儲存有指令，一或多個處理器執行該等指令使得該一或多個處理器執行操作，該等操作包含： 接收與一圖案化裝置及/或一微影設備相關聯之資料； 基於該資料執行一評估測試； 基於該評估測試判定是否繼續進行曝光一基板； 當作出不繼續進行之一判定時，自複數個動作選擇一動作；及 發送用以對該圖案化裝置及/或一微影設備執行該動作之一信號。
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