TWI600976B - 微影系統與用於此微影系統之機器學習控制器 - Google Patents

微影系統與用於此微影系統之機器學習控制器 Download PDF

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Description

微影系統與用於此微影系統之機器學習控制器
本描述係關於一種經組態以將一圖案施加至一基板之微影系統，該系統包含(例如)：一塗佈顯影系統單元，其經組態以將一層施加於該基板上以用於微影曝光；一微影裝置，其經組態以根據該圖案而曝光該層；一度量衡單元，其經組態以量測該層中之該經曝光圖案之一屬性；一控制單元，其經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的一自動基板流動；及一機器學習控制器，其經組態以控制該系統以最佳化該圖案之該屬性。
此微影系統之一實例係自美國專利第US 6,979,522號所知。在美國專利第US 6,979,522號之系統中，基板之批次(lot)(亦被稱為「批量(batch)」)在對準之後曝光於微影裝置中，其中判定對準參數。在使用具有工具特定係數之公式的情況下，可提前自此等對準參數演算(預測)疊對準確度。接下來，可逐基板地調整曝光工具偏移以校正所導出之疊對不準確度。此外，可使用用於特定基板之對準參數以在曝光之前改變用於該同一基板之工具偏移。
前述微影系統之一潛在缺點為：機器學習控制器可能不有效於校正系統漂移(system drift)。已知系統具有在使系統漂移免於干涉用 以演算準確度之資料方面非最佳之控制器。具有工具特定係數之線性公式可能不具足夠多樣性以適當地特性化影響準確度之所有外部及內部元件(例如，用於曝光之基板夾盤、系統隨著時間之動態行為，等等)。該線性公式基於對準參數(曝光前對準資料)而預測用於個別基板之疊對，且基於彼預測而應用疊對偏移校正。該預測可能不可靠，此係因為存在即時(隨機，基板至基板變化)參數與系統漂移參數之混合。
舉例而言，一目標係減輕一已知微影系統之一缺點之至少部分。
根據一實施例，提供一種經組態以將一圖案施加至一基板之微影系統，其包含：一塗佈顯影系統單元，其經組態以將一層施加於該基板上以用於微影曝光；一微影裝置，其經組態以根據該圖案而曝光該層；一度量衡單元，其經組態以量測該層中之該經曝光圖案之一屬性；一控制單元，其經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的一自動基板流動；及一機器學習控制器，其經組態以控制該微影系統以最佳化該圖案之一屬性，該機器學習控制器經組態以基於該經量測屬性予以訓練，且藉由調整選自如下各者之一或多者來校正微影系統漂移：該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元。
根據一實施例，提供一種具有一機器學習控制器之微影系統，該機器學習控制器經組態以基於一經量測屬性予以訓練，且藉由調整選自如下各者之一或多者來校正微影系統漂移：微影裝置、塗佈顯影系統單元及/或控制單元。以此方式，該系統之該校正係基於為所要輸出之圖案之一準確量測。機器學習係基於該所要輸出(該圖案，例如，疊對，諸如臨界尺寸之成像參數)之準確曝光後量測資料，其為用於校正系統漂移之良好基礎。
在一實施例中，該機器學習控制器經組態以基於至少兩個基板批次(或更多批次)之基板之經量測屬性來校正微影系統漂移。一批次包含至少兩個基板，但通常包含十個或十個以上基板。此序列可允許系統漂移之準確監視。
根據一實施例，該機器學習控制器包含經組態以產生一疊對控制信號以控制圖案層之間的疊對之一第一控制器。該機器學習控制器可藉由基於該疊對控制信號而調整該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元來校正疊對系統漂移。此情形可得到具有最佳疊對控制之微影系統。
根據一實施例，該機器學習控制器包含經組態以產生一臨界尺寸控制信號以控制該圖案之一臨界尺寸之一第二控制器。該機器學習控制器可藉由基於該臨界尺寸控制信號而調整該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元來校正臨界尺寸系統漂移。此情形可得到具有最佳臨界尺寸控制之微影系統。
根據一實施例，該機器學習控制器包含該第一控制器及該第二控制器兩者。該機器學習控制器可產生為該疊對控制信號與該臨界尺寸控制信號之一組合的一邊緣至邊緣控制信號。準確邊緣至邊緣控制在互補微影中係理想的，在該互補微影中，運用浸潤微影來曝光一維光柵線，且藉由將所謂「切口(cut)」放於此等線上以界定線端來產生二維形狀。可使用極紫外線(EUV)輻射微影或運用使用浸潤微影(通常使用深紫外線輻射)之多次曝光來曝光此等「切口」。應注意，邊緣至邊緣變化未直接地受到控制。邊緣至邊緣誤差為一疊對誤差及一臨界尺寸誤差之結果。因此，邊緣至邊緣誤差控制涉及所提及之疊對控制信號與臨界尺寸(或另一成像參數，例如，一聚焦參數)控制信號之組合。
根據一實施例，該第一控制器及/或該第二控制器包含經組態以 產生(一或若干)漂移控制信號之(一或若干)子控制器，及/或經組態以產生(一或若干)即時(與一隨機或基板至基板變化參數相關)控制信號之(一或若干)子控制器。在一實施例中，用於該即時控制信號之該子控制器之訓練信號可在訓練該即時控制器之前使系統漂移之理論計算影響自該訓練信號移除。
該(該等)漂移控制信號可基於一經量測屬性(曝光後資訊)。在一實施例中，該(該等)漂移控制信號亦可基於曝光前資訊，諸如，微影裝置資訊、基板程序資訊及/或工廠資訊。相似地，該(該等)即時控制信號可基於曝光前資訊。
該微影裝置資訊可包括選自如下各者之至少一者：關於用於曝光之該微影裝置之一基板夾盤的資訊、關於該微影裝置之一圖案化器件支撐件之動力學的資訊、關於該微影裝置之一基板載物台之動力學的資訊、關於基板對準之資訊、關於基板位階量測之資訊、關於該微影裝置之一投影系統之一光學屬性的資訊，及/或關於與將圖案化器件之該圖案曝光至一基板上相關聯之一參數或屬性的資訊。
該基板程序資訊可包括選自如下各者之至少一者：旋塗資訊、烘烤資訊、蝕刻資訊，及/或該基板批次中之該基板之序列。
該工廠資訊可包括環境資料，該環境資料包含選自如下各者之至少一者：工廠中之溫度，及/或工廠中之濕度。
根據一實施例，該機器學習控制器產生為(一或若干)疊對控制信號[理想地包括一漂移疊對控制信號及一即時疊對控制信號兩者]與(一或若干)臨界尺寸控制信號[理想地包括一漂移臨界尺寸控制信號及一即時臨界尺寸控制信號兩者]之一組合的一邊緣至邊緣控制信號。該機器學習控制器可藉由基於該邊緣至邊緣控制信號而調整選自如下各者之至少一者來校正系統漂移：該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元。
根據一實施例，提供一種經組態以控制微影系統之機器學習控制器及機器學習電腦演算法。
根據一實施例，提供一種機器學習控制器，其經組態以控制一微影系統以最佳化待施加至一基板之一圖案之一屬性，該機器學習控制器經組態以基於由一度量衡單元量測之該屬性予以訓練，該度量衡單元經組態以量測該層中之該經曝光圖案之該屬性，且該機器學習控制器經組態以藉由調整選自如下各者之一或多者來校正微影系統漂移：一微影裝置，其經組態以根據該圖案而曝光該基板之一層；一塗佈顯影系統單元，其經組態以將該層施加於該基板上以用於微影曝光；及/或一控制單元，其經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的一自動基板流動。
根據一實施例，提供一種方法，其包含：使用一微影系統之一微影裝置而根據一圖案來曝光一基板之一層；使用該微影系統之一度量衡單元來量測該層中之該經曝光圖案之一屬性；基於該經量測屬性而訓練一機器學習控制器；及使用該機器學習控制器藉由調整選自如下各者之一或多者而校正微影系統漂移來控制該微影系統以最佳化該圖案之一屬性：該微影裝置；一塗佈顯影系統單元，其經組態以將該層施加於該基板上以用於微影曝光；及/或一控制單元，其經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的一自動基板流動。
該機器學習控制器可具備已知人工智慧。
2‧‧‧微影裝置
4‧‧‧微影系統
6‧‧‧塗佈顯影系統單元
7‧‧‧自動基板流動
8‧‧‧度量衡單元
10‧‧‧控制單元
12‧‧‧機器學習控制器
14‧‧‧量測信號/量測控制信號
16.1‧‧‧漂移控制信號/機器學習漂移控制信號
16.2‧‧‧漂移控制信號
18‧‧‧微影裝置資訊
20‧‧‧基板程序資訊
22‧‧‧工廠資訊
24.1‧‧‧即時控制信號
24.2‧‧‧即時控制信號
26.1‧‧‧第一控制器
26.2‧‧‧第二控制器
26.3‧‧‧邊緣至邊緣控制器
28.1‧‧‧第一子控制器
28.2‧‧‧第二子控制器
28.3‧‧‧估計單元
30.1‧‧‧第三子控制器
30.2‧‧‧第四子控制器
30.3‧‧‧估計單元
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影裝置控制單元
LS‧‧‧位階感測器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PWa‧‧‧第二定位器
PWb‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台/量測台
WTb‧‧‧基板台/量測台
現在將參看圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：圖1描繪根據本發明之一實施例的可為微影系統之部件之微影裝置； 圖2為根據本發明之一實施例的包含機器學習控制器之微影系統之示意圖；圖3A為根據本發明之一實施例的包含機器學習控制器之微影系統之示意圖；及圖3B為根據本發明之一實施例的用於微影系統之機器學習控制器之示意圖。
圖1示意性地描繪微影裝置(2)(其可為微影系統(4)之部件)，其包含：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，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準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WTa或WTb，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PWa或PWb；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板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、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，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。
可為光罩台或光罩夾盤之支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否被固持於真空環境中)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以固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。
可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指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產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。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。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。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，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上圖案化器件台)之類型。在此等「多載物台」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。圖1之實例中之兩個基板台WTa及WTb為此情形之說明。本文所揭示的本發明之一實施例可以單機方式使用，但詳言之，其可在單載物台裝置抑或多載物台裝置之曝光前量測階段中提供額外功能。
微影裝置亦可屬於如下類型：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裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語「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時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統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佈之調整器AD。通常，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(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，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佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PWa/Pwb及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WTa/WTb，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，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之路徑而準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PWa/PWb之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WTa/WTb之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中，圖案化器件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影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WTa/WTb保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WTa/WTb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，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部 分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WTa/WTb(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WTa/WTb相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(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影至目標部分C上時，使支撐結構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WTa/WTb。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WTa/WTb之每一移動之後或在一掃描期間之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，上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
微影裝置LA屬於所謂雙載物台類型，其具有兩個台WTa及WTb以及兩個站--曝光站及量測站--在該兩個站之間可交換該等台。在一實施例中，兩個台WTa及WTb中之每一者為基板台。在一實施例中，台WTa、WTb中之一者為基板台，且另一台WTa、WTb為未固持基板之量測台。在基板台WTa、WTb上之基板曝光於曝光站處的同時，量測台WTa、WTb或另一基板台WTa、WTb上之另一基板處於量測站處，使得可進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面、使用對準感測器AS來量測基板上之一或多個對準標記之位置，及/或量測投影系統或投影輻射之屬性。此情形實現裝置之產出率之實質增加。若位置感測器IF不能夠在其處於量測站處以及處於曝光站處時量測一台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤該台之位置。
該裝置可進一步包括微影裝置控制單元LACU，微影裝置控制單 元LACU控制所描述之各種致動器及感測器之移動及量測。控制單元LACU可包括用以實施與裝置之操作相關之所要演算的信號處理及資料處理能力。實務上，控制單元LACU可被實現為許多子單元之系統，每一子單元處置裝置內之子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。舉例而言，一個處理子系統可專用於定位器PWa/PWb之伺服控制。分離單元可處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。一單元可能專用於位置感測器IF之讀出。裝置之總控制可由一中央處理單元控制，該中央處理單元與此等子系統處理單元通信、與操作員通信，且與微影製造程序中涉及之其他裝置通信。
在圖2中，展示用於將圖案施加至基板之微影系統4。
系統4包含經組態以將層施加於基板上以用於微影曝光之塗佈顯影系統單元6。系統4亦包含經組態以根據圖案而曝光層之微影裝置2。在使用中，存在經由塗佈顯影系統單元6而至微影裝置2且接著返回至塗佈顯影系統單元6之基板流動7(以在退出之前施加下一層或應用最終處理)。
微影裝置2在上文中被描述，且在此實例中屬於雙載物台類型。系統4亦包含經組態以量測層中之經曝光圖案之屬性的度量衡單元8，及經組態以控制塗佈顯影系統單元、微影裝置與度量衡單元之間的自動基板流動7的控制單元10。舉例而言，度量衡單元8經組態以量測某一基板上之順次層中之經曝光圖案之間的疊對及/或某一基板之某一層中之經曝光圖案的成像參數。成像參數之實例包括圖案之臨界尺寸(圖案之所謂「CDU」)、放大率(誤差)及/或失真。
微影系統4包含經組態以控制系統4之至少部分的機器學習控制器12。在此特定實例中，機器學習控制器12經組態以控制塗佈顯影系統單元6、微影裝置2及/或控制單元10，以便最佳化圖案之屬性。為此，基於曝光於至少兩個所謂基板批次之基板上之圖案的測定屬性來 訓練機器學習控制器12。一「基板批次」包含至少兩個基板，且常常包含介於十個至三十個之間的基板。由此基板序列之圖案之度量衡單元8執行的量測係經由量測信號14而饋送至機器學習控制器。此量測信號14允許機器學習控制器12監視系統漂移且校正此系統漂移。此等量測係與「曝光後」資料相關，該資料可直接地與所要輸出結果進行比較且允許以準確方式來監視漂移。此資訊可用於系統4的有效且準確之控制。
在圖2之實例中，機器學習控制器12經組態以基於量測信號14而產生漂移控制信號(16.1及/或16.2)。經由漂移控制信號16.1，可校正微影裝置2中之系統漂移，且經由漂移控制信號16.2，可校正塗佈顯影系統單元6中之系統漂移。以相似方式，可將漂移控制信號16.3饋送至控制單元10。
在此實例中，機器學習控制器12可包含用於向資料學習之人工智慧。此人工智慧可包含已知機器學習及資料採擷技術。機器學習控制器12可包含選自以下各者之至少一演算法：時間數列、類神經網路、支援向量機器、主成份分析、基因程式設計、關聯規則學習、決策樹學習，及/或歸納邏輯程式設計。
在一實施例中，量測控制信號14可表示除了曝光於基板上之圖案之測定屬性以外的屬性或參數。舉例而言，量測控制信號14可表示與將圖案化器件之圖案曝光至基板上相關聯之參數或屬性。在一實施例中，與將圖案化器件之圖案曝光至基板上相關聯之參數或屬性可為聚焦參數或屬性，或劑量參數或屬性，或此兩者。因此，在一實施例中，機器學習控制器12經組態以基於表示與由微影裝置使用以根據圖案化器件圖案而曝光基板之曝光輻射相關之聚焦及/或劑量參數或屬性的量測信號14來產生漂移控制信號(16.1及/或16.2)。
在一實施例中，度量衡單元8可包含聚焦感測器以量測聚焦屬性 或判定與將圖案化器件之圖案曝光至基板上相關聯之聚焦參數。另外或替代地，度量衡單元8可包含劑量感測器以量測劑量屬性或判定與將圖案化器件之圖案曝光至基板上相關聯之劑量參數。在一實施例中，聚焦感測器及/或劑量感測器為微影裝置2之部件。
圖3A中展示微影系統4之一另外實施例。機器學習控制器12經組態以基於量測信號14而產生漂移控制信號16.1、16.2(且很可能亦產生用於控制該控制單元10之漂移控制信號16.3，該圖中未描繪)。在此實例中，漂移控制信號16.1、16.2(很可能為16.3)亦係基於微影裝置資訊18。該微影裝置資訊包括選自如下各者之至少一者：關於雙載物台微影裝置之哪一基板夾盤用於特定基板的資訊[其中雙載物台微影裝置包含兩個夾盤以用於在量測階段及曝光階段中同時地支撐兩個不同基板]、關於微影裝置之圖案化器件支撐件之動力學的資訊、關於微影裝置之基板載物台之動力學的資訊、關於基板對準之資訊、關於基板位階量測之資訊、關於微影裝置之投影系統之光學屬性的資訊，及/或關於與將圖案化器件之圖案曝光至基板上相關聯之參數或屬性(諸如，聚焦、劑量及/或另一參數)的資訊(在此狀況下，量測信號14可表示曝光於基板上之圖案之測定屬性)。微影之機械部件(載物台動力學)及光學部件(透鏡元件)遭受磨損。通常，此磨損係在時間方面逐漸地發生且可基於機器學習漂移控制信號16.1予以補償。
在一實施例中，機器學習控制器12可經組態以基於基板程序資訊20而產生漂移控制信號(16.1、16.2及/或16.3)。基板程序資訊20可包含包括選自如下各者之至少一者之塗佈顯影系統單元資訊：旋塗資訊、烘烤資訊，及/或基板批次中之基板之序列。在具有一個以上(並聯)塗佈顯影系統單元6之微影系統4中，關於哪一塗佈顯影系統單元6處理具有新層之某一基板的資訊可為塗佈顯影系統單元資訊之部分。
在一實施例中，機器學習控制器12可經組態以基於關於容納微 影系統之工廠的工廠資訊22而產生漂移控制信號(16.1、16.2及/或16.3)。工廠資訊22可包括包含選自如下各者之至少一者的環境資料：工廠中之溫度、工廠中之濕度，及/或諸如蝕刻資訊之外部資訊。
微影裝置資訊18、基板程序資訊20及工廠資訊22在可於實際基板之曝光之前使用此資訊的意義上可被視為「曝光前」資訊。然而，亦可在序列中稍後處將一或多個基板曝光之後使用此資訊(以「曝光後」方式)，此情形亦可有用於漂移控制。
在圖3A之實例中，機器學習控制器12經組態以基於微影裝置資訊而產生即時控制信號(24.1、24.2及/或24.3)。即時控制信號24.1可用以控制微影裝置2，且即時控制信號24.2可用以控制塗佈顯影系統單元6(可產生即時控制信號24.3以控制單元10)。即時控制信號24.1可有效於校正(例如)基板至基板變化：舉例而言，可在微影裝置2中之曝光之前校正用於特定基板之對準誤差。即時控制信號24.2可有效於校正(例如)塗佈顯影系統單元6中之特定特性(作為一實例：當通過一塗佈顯影系統單元或通過若干並聯塗佈顯影系統單元之一個以上基板流動用於微影系統4中時，相關資訊包括關於哪一塗佈顯影系統單元已用於一基板且哪一特性服從層以便校正用於彼特定基板之微影裝置2的資訊)。
即時控制信號(24.1、24.2、24.3)除了基於微影資訊以外亦可基於由度量衡單元8量測之屬性(量測信號14)、基板程序資訊20及/或工廠資訊22。
在圖3B中，展示可用於微影系統4中之機器學習控制器12。在此特定實例中，描述準確邊緣至邊緣控制，該邊緣至邊緣控制在互補微影中係理想的，在該互補微影中，運用浸潤微影來曝光一維光柵線，且藉由將所謂「切口」放於此等線上以界定線端來產生二維形狀。
在圖3B之實例中，機器學習控制器12經組態以產生為分別由第一控制器(26.1)與第二控制器(26.2)產生之疊對控制信號與臨界尺寸控制信號之組合的邊緣至邊緣控制信號(16.1,24.1,16.2,24.2)。微影裝置2係運用邊緣至邊緣控制信號(16.1,24.1)予以控制，且塗佈顯影系統單元6係運用邊緣至邊緣控制信號(16.2,24.2)予以控制。機器學習控制器12亦能夠運用邊緣至邊緣控制信號(16.3,24.3)來控制該控制單元10。
信號16.1、16.2(16.3)為漂移控制信號，且信號24.1、24.2(24.3)為即時控制信號。所產生之控制信號係基於量測信號14、微影資訊18、基板程序資訊20及/或工廠資訊22。
第一控制器26.1包含經組態以產生漂移疊對控制信號之第一子控制器28.1，及經組態以產生即時疊對控制信號之第二子控制器28.2。第二控制器26.2包含經組態以產生漂移臨界尺寸控制信號之第三子控制器30.1，及經組態以產生即時臨界尺寸控制信號之第四子控制器30.2。
此外，機器學習控制器包含經組態以產生疊對預測信號之估計單元28.3，及經組態以產生臨界尺寸預測信號之估計單元30.3。疊對預測信號及臨界尺寸信號經饋送至邊緣至邊緣控制器26.3以用於產生如在上文中所描述之邊緣至邊緣控制信號(16.1,24.1,16.2,24.2)(因此，在此實例中存在漂移邊緣至邊緣控制信號及即時邊緣至邊緣控制信號兩者)。
在一實施例中，邊緣至邊緣控制信號(16.1,24.1,16.2,24.2)可包括表示另一參數之另一信號。舉例而言，該另一參數可為另一成像參數，諸如，聚焦參數。在一實施例中，邊緣至邊緣誤差控制信號可涉及成像參數之不同組合。舉例而言，邊緣至邊緣控制信號可包含所提及之疊對控制信號與諸如聚焦參數之另一成像參數的組合。或，邊緣 至邊緣控制信號可包含所提及之臨界尺寸信號與諸如聚焦參數之另一成像參數的組合。
在一實施例中，本文中對機器學習控制器12經組態以控制塗佈顯影系統單元6、微影裝置2及/或控制單元10之參考可包括塗佈顯影系統單元6、微影裝置2及/或控制單元10內之一或多個特定器件的控制，及/或包括微影系統4中之在塗佈顯影系統6、微影裝置2及/或控制單元10外部但與塗佈顯影系統6、微影裝置2及/或控制單元10相關聯之一或多個特定器件的控制，或此兩者。舉例而言，機器學習控制器12可調整微影裝置2中或與微影裝置2相關聯之輻射源SO。因此，在一實施例中，機器學習控制器12調整用以產生曝光輻射之輻射源SO，此調整可包括調整曝光輻射之聚焦及/或劑量。因此，在一實施例中，輻射源SO(無論包括於微影裝置中抑或與微影裝置相關聯)可具有機器學習控制器12，或具有可運用機器學習控制器12而操作之控制器。
當由位於微影系統之至少一個組件內之一或多個電腦處理器讀取一或多個電腦程式時，本文所描述之控制器可各自或組合地可操作。該等控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中之至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行電腦程式之一或多個處理器，該等電腦程式包括用於上文所描述之方法中之一或多者的機器可讀指令。該等控制器可包括經組態以儲存此等電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此媒體之硬體。因此，該(該等)控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令進行操作。
一實施例可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其儲存有此電腦程式。
2‧‧‧微影裝置
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影裝置控制單元
LS‧‧‧位階感測器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PWa‧‧‧第二定位器
PWb‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台/量測台
WTb‧‧‧基板台/量測台

Claims (15)

  1. 一種經組態以將一圖案施加至一基板之微影系統，其包含：一塗佈顯影系統單元(track unit)，其經組態以將一層施加於該基板上以用於微影曝光；一微影裝置，其經組態以根據該圖案而曝光該層；一度量衡單元(metrology unit)，其經組態以量測該層中之該經曝光圖案之一屬性及/或量測與將該圖案曝光至該基板上相關聯之一屬性；一控制單元，其經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的一自動基板流動；及一機器學習控制器，其經組態以控制該微影系統以最佳化該圖案之一屬性，該機器學習控制器經組態以基於該經量測屬性予以訓練，且藉由調整選自以下各者之一或多者來校正微影系統漂移(lithography system drift)：該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元。
  2. 一種經組態以將一圖案施加至一基板之微影系統，該系統包含：一微影裝置，其經組態以根據該圖案而曝光該基板之一層；及一機器學習控制器，其經組態以控制該微影系統以最佳化該圖案之一屬性，該機器學習控制器經組態以基於由一度量衡單元量測之一屬性予以訓練，該度量衡單元經組態以量測該層中之該經曝光圖案之一屬性及/或與將該圖案曝光至該基板上相關聯之一屬性，且該機器學習控制器藉由調整選自以下各者之一或多者來校正微影系統漂移：該微影裝置；一塗佈顯影系統單元，其經組態以將該層施加於該基板上以用於微影曝光；及/或 一控制單元，其經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的一自動基板流動。
  3. 如請求項2之微影系統，其進一步包含：經組態以將該層施加於該基板上以用於微影曝光之該塗佈顯影系統單元；經組態以量測該層中之該經曝光圖案之該屬性的該度量衡單元；及經組態以控制該塗佈顯影系統單元、該微影裝置與該度量衡單元之間的該自動基板流動的該控制單元。
  4. 如請求項2或3之微影系統，其中該微影系統漂移包含至少微影裝置漂移、塗佈顯影系統單元漂移、控制單元漂移及/或度量衡單元漂移。
  5. 如請求項2或3之微影系統，其中該機器學習控制器經組態以基於至少兩個基板批次(lots)予以訓練。
  6. 如請求項2或3之微影系統，其中該機器學習控制器包含經組態以控制圖案層之間的疊對的一第一控制器，及/或經組態以控制該圖案之一臨界尺寸的一第二控制器。
  7. 如請求項6之微影系統，其中該機器學習控制器包含該第一控制器及該第二控制器兩者，其中該第一控制器包含經組態以產生用於一圖案疊對之一第一漂移控制信號的一第一子控制器，其中該第二控制器包含經組態以產生用於該圖案之一臨界尺寸之一第二漂移控制信號的一第二子控制器，且其中該機器學習控制器經組態以產生係該第一漂移控制信號與該第二漂移控制信號之一組合的一邊緣至邊緣置放信號。
  8. 如請求項7之微影系統，其中該邊緣至邊緣置放信號為一警告信號，且其中該機器學習控制器經組態以在該警告信號超過一臨 限值位準的情況下基於該警告信號而控制該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元。
  9. 如請求項8之微影系統，其中該邊緣至邊緣置放信號為一第三漂移控制信號，其中該機器學習控制器經組態以運用該第三漂移控制信號來控制該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元。
  10. 如請求項7之微影系統，其中該機器學習控制器經組態以自該經量測屬性推算該等漂移控制信號中之至少一者，且藉由運用該經推算漂移控制信號而調整該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元來校正該微影系統之漂移。
  11. 如請求項10之微影系統，其中該機器學習控制器經組態以亦基於微影裝置資訊而推算該至少一漂移控制信號，該微影裝置資訊包括選自以下各者之至少一者：關於用於曝光之該微影裝置之一基板夾盤的資訊、關於該微影裝置之一圖案化器件支撐件之動力學的資訊、關於該微影裝置之一基板載物台之動力學的資訊、關於基板對準之資訊、關於基板位階量測(substrate leveling)之資訊、關於該微影裝置之一投影系統之一光學屬性的資訊，及/或關於與將一圖案化器件之該圖案曝光至一基板上相關聯之一參數或屬性的資訊。
  12. 如請求項10之微影系統，其中該機器學習控制器經組態以亦基於基板程序資訊而推算該至少一漂移控制信號，該基板程序資訊包括選自以下各者之至少一者：旋塗資訊、烘烤資訊、蝕刻資訊，及/或基板批次中該基板之序列。
  13. 如請求項10之微影系統，其中該機器學習控制器經組態以亦基於關於容納該微影系統之工廠的工廠資訊而推算該至少一漂移控制信號，該工廠資訊包括包含選自以下各者之至少一者的環 境資料：該工廠中之溫度，及/或該工廠中之濕度。
  14. 如請求項10之微影系統，其中該第一控制器包含經組態以推算一即時疊對控制信號之一第三子控制器，且該第二控制器包含經組態以推算一即時臨界尺寸控制信號之一第四子控制器，其中該等即時控制信號係基於包括選自以下各者之至少一者的微影裝置資訊：關於用於曝光之該微影裝置之一基板夾盤的資訊、關於該微影裝置之一圖案化器件支撐件之動力學的資訊、關於該微影裝置之一基板載物台之動力學的資訊、關於基板對準之資訊、關於基板位階量測之資訊、關於該微影裝置之一投影系統之一光學屬性的資訊，及/或關於與將一圖案化器件之該圖案曝光至一基板上相關聯之一參數或屬性的資訊，其中該等即時控制信號對應於基板至基板(substrate-to-substrate)微影系統變化，且其中該機器學習控制器經組態以運用該等即時控制信號來校正該微影裝置、該塗佈顯影系統單元及/或該控制單元之該基板至基板微影系統變化，且其中該機器學習控制器經組態以亦基於該經量測屬性而推算該等即時控制信號。
  15. 一種機器學習控制器，其供一如請求項1至14中任一項之微影系統中使用。
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