TWI383273B - 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法 - Google Patents

微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI383273B
TWI383273B TW097143544A TW97143544A TWI383273B TW I383273 B TWI383273 B TW I383273B TW 097143544 A TW097143544 A TW 097143544A TW 97143544 A TW97143544 A TW 97143544A TW I383273 B TWI383273 B TW I383273B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
calibration
focus
curve
verification
offset
Prior art date
Application number
TW097143544A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200933314A (en
Inventor
Gerardus Carolus Johannus Hofmans
Hubertus Antonius Geraets
Mark Zellenrath
Sven Gunnar Krister Magnusson
Original Assignee
Asml Netherlands Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asml Netherlands Bv filed Critical Asml Netherlands Bv
Publication of TW200933314A publication Critical patent/TW200933314A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI383273B publication Critical patent/TWI383273B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70641—Focus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70681—Metrology strategies
    • G03F7/70683—Mark designs

Description

微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法
本發明係關於一種用於微影投射裝置之焦點測量方法。本發明亦係關於一種使用焦點測量方法來校準該裝置之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向("掃描"方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
在使用微影過程之器件製造中，通常在焦點上將每一光罩圖案投射至目標部分上。實務上，此意謂基板之目標部分定位於由投射系統所投射之空中影像的最佳焦點平面中。隨著微影術中之臨界尺寸(CD)(亦即，變化將導致特徵之實體性質(諸如，電晶體之閘極寬度)之不良變化之特徵的尺寸)縮小，跨越基板及在基板之間的焦點一致性變得愈加重要。
已提議使用對準系統以監控焦點且其涉及在相對於處於各種不同焦點設定之正常對準標記的已知位置(亦即，基板相對於投射系統之位置)處列印焦點敏感對準標記。測量此等焦點敏感標記相對於正常對準標記之位置，且可判定表示焦點誤差之對準偏移(AO)。
現今，藉由使用調平驗證測試(LVT)來驗證微影工具中之焦點控制品質。此方法之潛在益處為：可藉由存在於微影工具自身上之對準系統來進行晶圓之讀出。因此，可能不需要離線讀出工具。LVT測試使用在頂部上具有膠接玻璃楔狀物之特殊主光罩，以在雙焦闌透鏡上區域地形成非焦闌照明。使用此非焦闌照明以導致作為位於玻璃楔狀物下方之XPA對準標記之空中影像之散焦z的函數的在x、y上之橫向移位。藉由測量此散焦標記相對於XPA參考標記(在頂部上無楔狀物之情況下經成像)之對準移位，可判定在曝光瞬時之散焦。
直至目前為止，當前LVT測試工作得相當好。然而，對於未來微影投射工具設計，LVT方法之三個潛在缺點可能變得有關。對於新系統之更嚴格焦點控制對散焦測量技術之信號與雜訊比提出更高需求。對準系統之讀出雜訊及參考標記之定位精確度歸因於相當低的焦點相對於對準移位敏感度(通常為d(X,Y)/dZ=0.4)而為LVT之測量雜訊的重要促因。歸因於楔狀物之高度及角度的限制，不能進一步增加此低焦點相對於移位敏感度。其次，歸因於每一散焦測量標記在頂部上需要相對較大楔狀物之事實，LVT測試具有受限制的空間取樣密度。最後，且更重要地，當前LVT測試方法要求光透過楔狀物。當前LVT測試方法因此不能應用於未來無光罩或遠紫外線(EUV)系統。
需要提供一種用於進行調平驗證測試之新方法，其具有更高焦點相對於對準移位敏感度及更高空間取樣密度。
根據本發明之一態樣，提供一種用於微影投射裝置之焦點測量方法，方法包含：以光阻來覆蓋測試基板；將測試基板置放於微影裝置之基板台上；將複數個驗證場曝光於測試基板上，驗證場中之每一者包含複數個驗證標記，其中使用預定焦點偏移FO來曝光驗證場；顯影光阻；測量驗證標記中之每一者的對準偏移；使用轉置焦點曲線而將驗證標記中之每一者的經測量對準偏移轉譯成散焦資料。
根據另一態樣，提供一種校準微影投射裝置之方法，其包含以上所描述之焦點測量方法，其中使用散焦資料來調整微影投射裝置之設定。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪可結合本發明而使用之微影投射裝置的實例。裝置包含：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，紫外線(UV)輻射或EUV輻射)；支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位圖案化器件之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位基板之第二定位器PW；及投射系統(例如，折射投射透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投射至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以視圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否固持於真空環境中)而定的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投射系統而處於所要位置。可認為本文對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用之術語"圖案化器件"同義。
本文所使用之術語"圖案化器件"應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中為熟知的，且包括諸如二元交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使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，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語"投射系統"應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投射系統，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，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語"投射透鏡"之任何使用均與更通用之術語"投射系統"同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在該等"多平台"機器中，可並行地使用額外台，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。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投射系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投射系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投射系統之數值孔徑。如本文所使用之術語"浸沒"不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投射系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射器時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束借助於包含(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分布的調整器AD。通常，可調整照明器之瞳孔平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且由圖案化器件圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射光束B穿過投射系統PS，投射系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。借助於第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉測量器件、線性編碼器，或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來精確地定位光罩MA。一般而言，可借助於形成第一定位器PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之一部分的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(與掃描器相對)之情況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投射至目標部分C上時，使光罩台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。在步進模式中，曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投射至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投射系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投射至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在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器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
根據一實施例，提供一種用於微影投射裝置之焦點測量方法，其可被解釋為用以使用熟知焦點主光罩來執行焦點/調平測試之方式。首先，在預定最佳焦點偏移FO下以全晶圓覆蓋(驗證)場來曝光晶圓。如以下將更詳細所解釋，焦點偏移FO之目的為處於所謂的焦點曲線之最焦點敏感部分中。
圖2展示用以將複數個驗證場曝光於測試基板上之該焦點主光罩的實例。焦點主光罩包含名為焦點標記之複數個標記Mk1…Mk247。圖3展示包含水平及垂直短切條桿之該焦點標記Mk1的可能結構。結構中之條桿可具有一線寬及間距尺寸範圍。歸因於結構之特定尺寸，短切物之線寬將根據熟知柏桑(Bossung)原理而為焦點敏感的。因此，未在焦點上曝光之焦點標記將具有對準偏移。可使用此偏移來判定亦被稱作散焦之焦點誤差。
使用預定焦點偏移FO來曝光驗證場。藉由查看已經曝光於微影裝置上之焦點曲線C(dZ)來判定特定焦點偏移FO。圖4中展示該焦點曲線之實例，見曲線40。焦點曲線(參考數字40)為指示經測量焦點標記作為散焦dZ之函數之對準偏移(ao)的圖解。在圖4中，以參考數字41來展示有用焦點偏移。圍繞焦點偏移而指示焦點範圍42，其中在對準偏移與散焦dZ之間存在獨特關係。判定焦點偏移FO，使得所有經曝光焦點標記將在整個曝光中停留於可用焦點範圍42內，見圖4。此意謂(例如)預定焦點偏移FO不能太接近於dZ=0軸，因為作為dZ之函數的對準偏移為零，其不可用於該方法。在一實施例中，選擇焦點偏移FO，以便處於工作範圍42之中間，其中焦點曲線C(dZ)為大體上線性的，因為此為最大焦點相對於對準敏感度之區域。
具有NA=1.2之投射裝置之最佳焦點偏移FO的典型值為約-120nm，其將具有約-120nm之可用範圍。
在曝光驗證場之後，顯影測試基板，且接著使用(例如)存在於系統中之標準對準感測器來測量驗證標記中之每一者的對準偏移。緊接著，使用被稱作轉置焦點曲線之曲線而將驗證標記中之每一者的經測量對準偏移轉譯成散焦資料。在一實施例中，藉由對應於工作範圍42而轉置微影裝置之焦點曲線的截面來判定此轉置焦點曲線，見圖4。轉置焦點曲線事實上為裝置之焦點敏感度。
在一實施例中，在已曝光驗證場之後，曝光額外校準場。在一實施例中，以相對於驗證場之小移位來曝光校準場。移位防止標記重疊。在一實施例中，校準場為每一場以預界定Rx、Ry傾斜偏移而曝光之場。傾斜將在待於不同焦點高度下曝光之校準場內形成校準標記之列/行。在圖5中，一特定列之校準標記Mk1…Mk13之Z位置的實例被展示為X位置之函數。在圖5中，基板表面50相對於影像平面51之Ry傾斜(亦即，場圍繞Y軸之旋轉)藉由基板W之傾斜而被引入。在圖5中，展示界定影像平面51之位置之透鏡52的一部分。基板W圍繞Y軸之Ry傾斜將在不同X位置處將焦點標記之Z散焦引入校準場之列中的每一者(亦即，Mk1…Mk13、Mk14…Mk26、…、Mk234…Mk247)中。圖6展示一校準場之校準標記之場X位置中的一單一列之經測量對準偏移的圖解。可在基板70之中心位置處曝光校準場71，見圖7。以同一基板之位置之中心處的移位進行曝光(以避免經曝光標記之重疊)需要得到最可靠資料。
藉由以在Rx、Ry上之傾斜及小偏移來曝光複數個校準場，可以焦點資料點之平穩分布來導出精確焦點校準曲線。圖8中展示該校準曲線80之實例。可使用校準曲線80以將全晶圓驗證場資訊轉換成散焦映像。為了進行此過程，選擇及轉置校準曲線之一部分。此將導致敏感度曲線dZ=S(dX,dY)，其可用於在給定dX及dY之(經測量)值的情況下計算測試基板中之每一標記的dZ。
應注意，代替將Rx、Ry傾斜用於曝光校準標記，亦可以每一場之焦點偏移來曝光校準標記。
藉由使用根據本發明之方法來測量散焦，獲得比目前LVT高約50倍之焦點相對於對準移位敏感度(通常為d(X,Y)/dZ=20)。此敏感度良好地符合關於信號與(對準)雜訊比之未來系統需要。又，所呈現之方法使用成像標準焦點標記之標準二元標記。因此，此方法將與未來照明方式(如在無光罩及EUV中)完全相容。標準二元標記極易於以相對較低成本來製造。所呈現之方法具有比目前技術水平方法高之標記空間分布：與LVT之55個驗證標記相比，每一場存在247個驗證標記，此將導致散焦映像之更高解析度。
注意，除了提供調平焦點資訊以外，根據本發明之方法可用於：
夾盤變形映像(CDM)校準(具有更高空間密度)
2D柵格板校準(NXT)(需要高空間密度)
夾盤至夾盤焦點平面偏移ATP測試
影像平面偏差(IPD)ATP測試
Rx校準(需要比由LVT所支援之密度高的空間密度)
該方法亦適用於研究對焦點之流體透鏡溫度影響。藉由在不同數值孔徑處進行曝光，可獲得不同溫度敏感度。
儘管在此本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造積體光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在該等替代應用之情境中，可認為本文對術語"晶圓"或"晶粒"之任何使用分別與更通用之術語"基板"或"目標部分"同義。可在曝光之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑藉由施加電磁輻射、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，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5nm至20nm之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語"透鏡"在情境允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上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。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之該電腦程式。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見的為，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
40．．．焦點曲線
41．．．焦點偏移
42．．．焦點範圍/工作範圍
50．．．基板表面
51．．．影像平面
52．．．透鏡
70．．．基板
71．．．校準場
80．．．校準曲線
AD．．．調整器
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
C．．．目標部分
CO．．．聚光器
IF．．．位置感測器
IL．．．照明器
IN．．．積光器
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
MA．．．光罩
Mk1．．．標記
Mk2．．．標記
Mk13．．．標記
Mk247．．．標記
MT．．．光罩台
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PM．．．第一定位器
PS．．．投射系統
PW．．．第二定位器
SO．．．輻射源
W．．．基板
WT．．．基板台
X．．．方向
Y．．．方向
Z．．．方向
圖1描繪可結合本發明而使用之微影裝置。
圖2展示用以將複數個驗證場曝光於測試基板上之焦點主光罩的實例；
圖3展示包含水平及垂直短切條桿之該焦點標記Mk1的可能結構；
圖4展示焦點曲線之實例；
圖5展示關於Ry傾斜如何引入校準場之一特定列之校準標記作為場內之X位置之函數的Z高度位置的實例；
圖6展示一校準場之校準標記之一單一列之經測量對準偏移的圖解；
圖7展示校準場在測試基板上之可能位置；
圖8展示校準曲線之實例。
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束傳送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧光罩
MT‧‧‧光罩台
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投射系統
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
X‧‧‧方向

Claims (12)

  1. 一種用於一微影投射裝置之焦點測量方法，該方法包含：以光阻來覆蓋一測試基板；將該測試基板置放於該微影投射裝置之一基板台上；將複數個驗證場曝光於該測試基板上，該等驗證場中之每一者包含複數個驗證標記，其中使用一預定焦點曲線上之一預定焦點偏移(FO)來曝光該等驗證場；顯影該光阻；測量該等驗證標記中之每一者的一對準偏移；使用一轉置焦點曲線而將該等驗證標記中之每一者的該等經測量對準偏移轉譯成散焦資料。
  2. 如請求項1之方法，其中選擇該預定焦點偏移FO，使得該微影裝置之該預定焦點曲線之一區域值(C(FO))小於該焦點曲線之一最大值(C(0))。
  3. 如請求項2之方法，其中選擇該預定焦點偏移FO，使得該微影裝置之該預定焦點曲線在一圍繞該焦點偏移FO之工作範圍內為實質上線性的。
  4. 如請求項1之方法，其中藉由轉置該預定焦點曲線來判定該轉置焦點曲線。
  5. 如請求項1之方法，其中該方法亦包含：將複數個校準場曝光於該測試基板上，該等校準場中之每一者包含複數個校準標記，該等校準場係藉由每一校準場之預界定傾斜偏移而被曝光； 測量該複數個校準標記中之每一者的一對準偏移以再現校準資料；使用該校準資料來判定一校準曲線；轉置該校準曲線以再現該轉置焦點曲線。
  6. 如請求項5之方法，其中以一相對於該等驗證場之小移位來曝光該等校準場。
  7. 一種校準一微影投射裝置之方法，該方法包含：以光阻來覆蓋一測試基板；將該測試基板置放於該微影投射裝置之一基板台上；將複數個驗證場曝光於該測試基板上，該等驗證場中之每一者包含複數個驗證標記，其中使用一預定焦點曲線上之一預定焦點偏移(FO)來曝光該等驗證場；顯影該光阻；測量該等驗證標記中之每一者的一對準偏移；使用一轉置焦點曲線而將該等驗證標記中之每一者的該等經測量對準偏移轉譯成散焦資料；及使用該散焦資料來調整該微影投射裝置之設定。
  8. 如請求項7之方法，其中選擇該預定焦點偏移FO，使得該微影裝置之該預定焦點曲線之一區域值小於該焦點曲線之一最大值。
  9. 如請求項8之方法，其中選擇該預定焦點偏移FO，使得該微影裝置之該預定焦點曲線在一圍繞該焦點偏移FO之工作範圍內為實質上為線性的。
  10. 如請求項7之方法，其中藉由轉置該預定焦點曲線來判 定該轉置焦點曲線。
  11. 如請求項7之方法，其中該方法亦包含：將複數個校準場曝光於該測試基板上，該等校準場中之每一者包含複數個校準標記，該等校準場係藉由每一校準場之預界定傾斜偏移而被曝光；測量該複數個校準標記中之每一者的一對準偏移以再現校準資料；使用該校準資料來判定一校準曲線；及轉置該校準曲線以再現該轉置焦點曲線。
  12. 如請求項11之方法，其中以一相對於該等驗證場之小移位來曝光該等校準場。
TW097143544A 2007-11-20 2008-11-11 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法 TWI383273B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US99650607P 2007-11-20 2007-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200933314A TW200933314A (en) 2009-08-01
TWI383273B true TWI383273B (zh) 2013-01-21

Family

ID=40297849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097143544A TWI383273B (zh) 2007-11-20 2008-11-11 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8289516B2 (zh)
EP (1) EP2063321A3 (zh)
JP (1) JP2009152563A (zh)
KR (1) KR100985834B1 (zh)
CN (1) CN101446772B (zh)
SG (1) SG153023A1 (zh)
TW (1) TWI383273B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI383273B (zh) * 2007-11-20 2013-01-21 Asml Netherlands Bv 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法
JP5094517B2 (ja) * 2008-04-11 2012-12-12 キヤノン株式会社 露光装置、測定方法、安定化方法及びデバイスの製造方法
US9046788B2 (en) * 2008-05-19 2015-06-02 International Business Machines Corporation Method for monitoring focus on an integrated wafer
NL2005719A (en) * 2009-12-18 2011-06-21 Asml Netherlands Bv Method of measuring properties of dynamic positioning errors in a lithographic apparatus, data processing apparatus, and computer program product.
EP2458441B1 (en) 2010-11-30 2022-01-19 ASML Netherlands BV Measuring method, apparatus and substrate
NL2009305A (en) 2011-08-31 2013-03-04 Asml Netherlands Bv A method of determining focus corrections, lithographic processing cell and device manufacturing method.
WO2015090839A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Asml Netherlands B.V. Inspection method, lithographic apparatus, mask and substrate
CN105334703B (zh) * 2014-08-07 2017-05-24 无锡华润上华科技有限公司 一种曝光单元的排布方法
US10923442B2 (en) * 2017-03-10 2021-02-16 Drexel University Protecting analog circuits with parameter biasing obfuscation
EP3447580A1 (en) 2017-08-21 2019-02-27 ASML Netherlands B.V. Method of calibrating focus measurements, measurement method and metrology apparatus, lithographic system and device manufacturing method
WO2019048147A1 (en) 2017-09-11 2019-03-14 Asml Netherlands B.V. METHODS AND DEVICES FOR FORMING PATTERNS AND APPARATUSES FOR MEASURING THE PERFORMANCE OF DEVELOPING A LITHOGRAPHIC APPARATUS, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD
US10451564B2 (en) * 2017-10-27 2019-10-22 Applied Materials, Inc. Empirical detection of lens aberration for diffraction-limited optical system
CN108827188B (zh) * 2018-09-07 2020-04-14 苏州瑞霏光电科技有限公司 一种基于无掩模光刻机的三维轮廓显微测量方法
JP7309639B2 (ja) * 2020-03-13 2023-07-18 キオクシア株式会社 半導体装置製造システム、半導体装置製造プログラム、及び半導体装置の製造方法
WO2021239448A1 (en) 2020-05-29 2021-12-02 Asml Netherlands B.V. Substrate, patterning device and metrology apparatuses

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW500987B (en) * 2000-06-14 2002-09-01 Asm Lithography Bv Method of operating an optical imaging system, lithographic projection apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
TW200415451A (en) * 2002-08-30 2004-08-16 Koninkl Philips Electronics Nv Lithographic method for small line printing
US20050094132A1 (en) * 2003-01-07 2005-05-05 Intel Corporation Process compensation for step and scan lithography
TWI256484B (en) * 2000-02-23 2006-07-01 Asml Netherlands Bv Method of measuring aberration in an optical imaging system

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4645338A (en) * 1985-04-26 1987-02-24 International Business Machines Corporation Optical system for focus correction for a lithographic tool
JPH0478126A (ja) * 1990-07-20 1992-03-12 Canon Inc 自動焦点検出装置
US5789118A (en) * 1992-08-21 1998-08-04 Intel Corporation Method and apparatus for precision determination of phase-shift in a phase-shifted reticle
WO1996004592A1 (en) * 1994-08-02 1996-02-15 Philips Electronics N.V. Method of repetitively imaging a mask pattern on a substrate
JPH1055946A (ja) * 1996-08-08 1998-02-24 Nikon Corp 露光条件測定方法
JP2002050562A (ja) 2000-08-03 2002-02-15 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置、半導体装置の製造方法、及び半導体装置
EP1256849A1 (en) * 2001-05-08 2002-11-13 ASML Netherlands B.V. Method of calibrating a lithographic apparatus
EP1256843A1 (en) * 2001-05-08 2002-11-13 ASML Netherlands B.V. Method of calibrating a lithographic apparatus
TW594431B (en) * 2002-03-01 2004-06-21 Asml Netherlands Bv Calibration methods, calibration substrates, lithographic apparatus and device manufacturing methods
US6885429B2 (en) * 2002-06-28 2005-04-26 Asml Holding N.V. System and method for automated focus measuring of a lithography tool
JP3550394B2 (ja) * 2002-07-16 2004-08-04 沖電気工業株式会社 焦点ずれ測定方法及び焦点位置合わせ方法
JP2004170947A (ja) 2002-11-06 2004-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光マスク、フォーカス測定方法、露光装置管理方法及び電子デバイスの製造方法
JP3854234B2 (ja) 2003-02-24 2006-12-06 株式会社東芝 フォーカスモニタ方法及びマスク
EP1457828A3 (en) 2003-03-10 2009-04-22 ASML Netherlands B.V. Focus spot monitoring in a lithographic projection apparatus
JP4749332B2 (ja) 2003-05-30 2011-08-17 オムニビジョン テクノロジーズ， インコーポレイテッド 拡大された焦点深度を有するリソグラフィックシステムおよび方法
JP4208686B2 (ja) 2003-09-29 2009-01-14 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
US7113256B2 (en) 2004-02-18 2006-09-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method with feed-forward focus control
WO2006000020A1 (en) 2004-06-29 2006-01-05 European Nickel Plc Improved leaching of base metals
US7420676B2 (en) * 2004-07-28 2008-09-02 Asml Netherlands B.V. Alignment method, method of measuring front to backside alignment error, method of detecting non-orthogonality, method of calibration, and lithographic apparatus
US7564556B2 (en) * 2007-04-02 2009-07-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method and apparatus for lens contamination control
TWI383273B (zh) * 2007-11-20 2013-01-21 Asml Netherlands Bv 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI256484B (en) * 2000-02-23 2006-07-01 Asml Netherlands Bv Method of measuring aberration in an optical imaging system
TW500987B (en) * 2000-06-14 2002-09-01 Asm Lithography Bv Method of operating an optical imaging system, lithographic projection apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
TW200415451A (en) * 2002-08-30 2004-08-16 Koninkl Philips Electronics Nv Lithographic method for small line printing
US20050094132A1 (en) * 2003-01-07 2005-05-05 Intel Corporation Process compensation for step and scan lithography

Also Published As

Publication number Publication date
CN101446772A (zh) 2009-06-03
US8289516B2 (en) 2012-10-16
EP2063321A3 (en) 2017-07-12
SG153023A1 (en) 2009-06-29
KR100985834B1 (ko) 2010-10-08
TW200933314A (en) 2009-08-01
EP2063321A2 (en) 2009-05-27
US8436998B2 (en) 2013-05-07
CN101446772B (zh) 2011-02-16
US20090135389A1 (en) 2009-05-28
KR20090052284A (ko) 2009-05-25
US20130003031A1 (en) 2013-01-03
JP2009152563A (ja) 2009-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI383273B (zh) 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法
TWI431440B (zh) 提供對準標記之方法、器件製造方法和微影裝置
TWI420263B (zh) 用於形成重疊圖案之方法及用於判定方法參數之值且形成重疊圖案的裝置
US7879682B2 (en) Marker structure and method for controlling alignment of layers of a multi-layered substrate
TWI403856B (zh) 微影裝置及器件製造方法
TWI476538B (zh) 定位測量系統及微影裝置
TWI390366B (zh) 平台系統，包含該平台系統的微影裝置及修正方法
TWI426354B (zh) 微影裝置及元件製造方法
JP2006054460A (ja) 位置合せマークを提供する方法、基板を位置合せする方法、デバイス製造方法、コンピュータ・プログラム及びデバイス
JP4405462B2 (ja) 較正用基板およびリソグラフィ装置の較正方法
JP4408876B2 (ja) 焦点決定方法、デバイス製造方法、及びマスク
KR20060059834A (ko) 기판 테이블, 기판의 위치를 측정하는 방법, 및 리소그래피장치
JP2012104853A (ja) リソグラフィ装置および二重露光オーバレイ制御を用いたデバイス製造方法
JP4940219B2 (ja) オーバレイを測定する方法
TWI394015B (zh) 用於粗晶圓校準之標記結構及製造此標記結構之方法
KR100832078B1 (ko) 디바이스 제조방법 및 컴퓨터 프로그램 제품
JP2006186368A (ja) 露光装置、傾斜機器、傾斜集束試験を実行するための方法及びそれによって製造されたデバイス
US20060035159A1 (en) Method of providing alignment marks, method of aligning a substrate, device manufacturing method, computer program, and device
CN108292111B (zh) 用于在光刻设备中处理衬底的方法和设备
US11307507B2 (en) Method to obtain a height map of a substrate having alignment marks, substrate alignment measuring apparatus and lithographic apparatus
NL1036635A1 (nl) Method of providing alignment marks, device manufacturing method and lithographic apparatus.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees