TWI722596B - 用以根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料的方法 - Google Patents

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TWI722596B
TWI722596B TW108136521A TW108136521A TWI722596B TW I722596 B TWI722596 B TW I722596B TW 108136521 A TW108136521 A TW 108136521A TW 108136521 A TW108136521 A TW 108136521A TW I722596 B TWI722596 B TW I722596B
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溫 提波 泰爾
艾卡特莉娜 米卡羅孚納 維亞特琴納
赫默特 湯姆 凡
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明提供一種用於根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料之方法，該後處理資料係關於用於針對複數個程序步驟中的每一者使用一對應處理裝置來在複數個基板上製造積體電路之一製造程序，該等處理裝置中之至少一些各自包含複數個該等處理站，且其中用以處理每一基板之該等處理站的組合定義該基板之一程序執行緒；該方法包含：獲得與程序執行緒之一循環序列中的該複數個基板之處理相關聯的後處理資料；且藉由比較對應於具有共用程序子執行緒之基板的該後處理資料之一子集來判定一特定處理站的一個別貢獻，其中一程序子執行緒描述除該特定處理站所對應之該程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟。

Description

用以根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料的方法
本發明係關於對用於生產例如半導體器件之基板之處理。
微影裝置為經建構以將所欲圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如光罩)處之圖案(通常亦稱為「設計佈局」或「設計」)投影於設置在基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用輻射。此輻射之波長決定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為約365nm(i線)、約248nm、約193nm及約13nm。與使用例如具有約193nm之波長之輻射的微影裝置相比，使用具有在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)的波長之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
低k1微影可用以處理尺寸小於微影裝置之典型解析限度的特徵。在此程序中，可將解析度公式表示成CD=k1×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長、NA為微影裝置中之投影光學件之數值孔徑、CD為「臨界 尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半間距)且k1為經驗解析度因數。一般而言，k1愈小，愈難以在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於數值孔徑(NA)之最佳化、自訂照明方案、使用一或多個相移圖案化器件、設計佈局之最佳化(諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC))或一般定義為解析度增強技術(RET)之其他方法。另外或可替代地，用於控制微影裝置之穩定性的一或多個緊密控制環路(tight control loop)可用以改良在低k1下之圖案的再生。
微影裝置之控制的有效性可取決於個別基板之特性。舉例而言，在藉由該微影裝置(或製造程序之任何其他程序步驟，在本文中一般稱為製造程序步驟)進行處理之前由第一處理工具處理的第一基板可受益於與在藉由該微影裝置進行處理之前由第二處理工具處理之第二基板(略微)不同的控制參數。
通常對於基板，預處理資料(與在感興趣之某一製造程序步驟之前執行之製造程序步驟相關聯的資料)及後處理資料(與在已經受感興趣之製造程序步驟之後對基板執行之量測相關聯的資料)係可用的。舉例而言，需要基於對預處理資料之瞭解來控制感興趣之製造程序，此係由於此允許控制環路預測預期後處理結果。然而，此控制通常涉及對預處理資訊與後處理資訊之間的關係及感興趣程序之控制參數如何影響後處理資料的瞭解。可能不會始終知曉感興趣程序之控制設定如何影響後處理資料。舉例而言，微影程序內之所施加劑量設定可能對與在執行微影程序之後所獲得之特徵相關聯的某一臨界尺寸具有可預測的影響，或其可能不對該臨界 尺寸具有可預測的影響。用以基於通常極大量預處理資料來預測後處理資料之方法的不良執行可能更有問題。通常，預處理資料包含過多參數，以致於不能允許建構將預處理資料連結至後處理資料之可靠模型。
可利用機器學習技術來識別對經受程序之基板的一或多個特性(諸如疊對、CD、邊緣置放誤差(EPE)等)產生之處理內容脈絡觀測到的影響之間的因果模式。此等模式可接著用以預測及校正處理後續基板時之誤差。PCT專利申請公開案第WO 2017/060080號中描述此等系統之一些實例。在少數情況下，預處理資料具有有限的相關聯參數集合。舉例而言，當僅將蝕刻腔室之標識(ID)用作與待處理基板相關聯的預處理資料時，可直接在後處理資料(例如疊對指紋(fingerprint))與包含於預處理或內容脈絡資料內的參數值之間建立關係；例如藉由分解疊對指紋以判定所使用之特定蝕刻腔室的貢獻。然而，在更複雜的製造程序(例如多個圖案化程序)中，用以產生單層之總程序可包含多個曝光及蝕刻步驟，其中可能對多個裝置中之一者上的多個處理站(載物台或腔室)中之一者執行每一步驟。因而，每一基板所經受之處理工具與處理站之潛在組合的數目可增加至使此指紋分解歸因於所需之度量衡工作而不可行之程度。
在本發明之第一態樣中，提供一種用於根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料的方法，該後處理資料係關於用於針對複數個程序步驟中之每一者使用一對應處理裝置來在複數個基板上製造積體電路之一製造程序，該等處理裝置中之至少一些各自包含複數個處理站，且其中用以處理每一基板之該等處理站之組合定義該基板之一程序執行緒(process thread)；該方法包含：獲得與程序執行緒之一循環序列中的該複 數個基板之處理相關聯的後處理資料；且藉由比較對應於具有共用程序子執行緒之基板的該後處理資料之一子集來判定一特定處理站之一個別貢獻，其中一程序子執行緒描述除該特定處理站所對應之該程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟。
在本發明之第二態樣中，提供一種用於根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料的方法，該後處理資料係關於使用一或多個處理裝置以複數個程序步驟在複數個基板上製造積體電路的一製造程序，該等處理裝置中之至少一些各自包含複數個處理站，該方法包含：在一第一階段中，根據來自包含於處理裝置之一適當子集內的處理站之個別貢獻，僅特徵化該後處理資料之一子集，其中該後處理資料之該子集係關於使用該一或多個處理裝置之該適當子集對該複數個基板之一適當子集執行的該製造程序。
在本發明之另一態樣中，提供一種包含程式指令之電腦程式，該等程式指令可操作以在運行於一合適裝置上時執行該第一態樣及/或第二態樣之該方法。
200:微影工具
202:量測站
204:曝光站
206:控制單元LACU
208:塗佈裝置
210:烘烤裝置
212:顯影裝置
220:經圖案化基板
222:裝置
224:裝置
226:裝置
230:基板
232:叢集
234:基板
240:度量衡裝置
250:電腦系統
252:儲存器
254:箭頭/內容脈絡資料
256:儲存器
260:儲存器
700:步驟
710:步驟
720:基板指紋
730:步驟
740:步驟
av△C1:△指紋
av△C2:△指紋
av△C3:△指紋
av△C4:△指紋
a):步驟
A:程序子執行緒/類別
AS:對準感測器
AvA:程序子執行緒指紋
AvB:程序子執行緒指紋
AvC:程序子執行緒指紋
AvD:程序子執行緒指紋
AvE:程序子執行緒指紋
AvF:程序子執行緒指紋
b):步驟
B:輻射光束/程序子執行緒/類別
BD:光束遞送系統
BK:烘烤板
c):步驟
C:目標部分/程序子執行緒/類別
C1:腔室
C2:腔室
C3:腔室
C4:腔室
CDAT:內容脈絡資料
CH:冷卻板
d):步驟
D:程序子執行緒/類別
DE:顯影器
e):程序步驟
e)T3:處理裝置
E:程序子執行緒/類別
EXP:曝光站
F:程序子執行緒/類別
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
IF:位置感測器
IL:照明系統
L1:批次
L2:批次
L3:批次
L4:批次
L5:批次
L6:批次
L7:批次
L8:批次
L9:批次
L10:批次
L11:批次
L12:批次
L13:批次
L14:批次
L15:批次
L16:批次
L17:批次
L18:批次
L19:批次
L20:批次
LA:微影裝置
LACU:微影裝置控制單元
LB:裝載匣
LC:微影製造單元
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
MEA:量測站
MET:檢測裝置
MT:支撐結構
ODAT:物件資料
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PDAT:效能資料
PM:第一定位器
PS:投影系統
PW:第二定位器
RO:機器人
S1:載物台
S2:載物台
SC:旋塗器
SC1:第一標度盤
SC2:第二標度盤
SC3:第三標度盤
SC:塗佈裝置
SCS:監督控制系統
SO:輻射源
TCU:塗佈顯影系統控制單元
W:基板
W1:基板
W2:基板
W3:基板
W4:基板
W5:基板
W6:基板
W7:基板
W8:基板
W9:基板
W10:基板
W11:基板
W12:基板
W13:基板
W14:基板
W15:基板
W16:基板
W17:基板
W18:基板
W19:基板
W20:基板
W21:基板
W25:基板
WT:基板支撐件
WTa:基板支撐件
WTb:基板支撐件
△C1(A):△指紋
△C1(C):△指紋
△C1(E):△指紋
△C2(B):△指紋
△C2(D):△指紋
△C2(F):△指紋
△C3(A):△指紋
△C3(C):△指紋
△C3(E):△指紋
△C4(B):△指紋
△C4(D):△指紋
△C4(F):△指紋
現將參看隨附示意性圖式僅藉助於實例來描述本發明之實施例，在隨附示意性圖式中：圖1描繪微影裝置之示意圖綜述；圖2描繪微影製造單元之示意圖綜述；圖3示意性地展示圖1及2之微影裝置及微影製造單元連同形成用於例如半導體器件的製造設施之一或多個其他裝置的使用，該設施包括實施製造最佳化技術之控制裝置； 圖4描繪用以通過多個處理步驟處理一組晶圓中之每一晶圓(例如形成單個批次之部分)之處理站的表格；圖5描繪突出顯示了將個別指紋貢獻與個別處理站分離之第一方法之圖4的表格；圖6描繪突出顯示了將個別指紋貢獻與個別處理站分離之第二方法之圖4的表格；圖7為根據本發明之實施例的用於針對處理步驟之每一個別處理站判定△指紋之方法的流程圖；及圖8描繪用以通過多個處理步驟處理複數個晶圓批次中之每一晶圓批次之處理裝置的表格。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦稱為照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；支撐件(例如光罩台)T，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MA之第一定位器PM；一或多個基板支撐件(例如晶圓台)WTa及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支撐件之第二定位器PW；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向輻射光束B賦予之圖案投影至基板W之目標部分C(例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導向、塑形及/或控制輻射之各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型 之光學組件或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在其位於圖案化器件MA之平面處的橫截面中具有所欲空間及角強度分佈。
本文中所使用之術語「投影系統」PS應廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體的使用或真空之使用之其他因數的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可將本文中對術語「投影透鏡」之任何使用視為與更一般術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於如下類型：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，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間--此亦稱為浸潤微影。以引用之方式併入本文中的美國專利第6,952,253號中給出關於浸潤技術之更多資訊。
在此實例中之微影裝置LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa及WTb以及兩個站--曝光站及量測站--基板台可在該兩個站之間移動。雖然一個基板台上之一個基板在曝光站EXP處經曝光，但另一基板可在例如量測站MEA處或另一部位(未展示)處經裝載於其他基板台上，或可在量測站MEA處加以處理。具有基板之基板台可位於量測站MEA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來映射基板之表面高度及/或使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記的位置。對準標記以規則柵格圖案標稱地配置。然而，歸因於產生標記之不準確度且亦歸因於基板在其之整個處理中發生之變形，因此對準標記可偏離理想柵格。因此，若裝置LA將以較高準確度在正確部位處印刷產品特徵，則除了量測基板之位置及定向以外，對準感測器實務上亦可詳細地量測橫跨基板區域之許多標記的位置。因此，對準標記之量測可為耗時的， 且兩個基板台之設置使得裝置之產出率能夠相當大地增加。若在基板台處於量測站處以及處於曝光站處時位置感測器IF不能夠量測該基板台之位置，則可設置第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。本發明之實施例可應用於僅具有一個基板台或具有多於兩個基板台之裝置中。
除了具有一或多個基板支撐件以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台(未展示)。該量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之性質或輻射光束B之性質。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之一部分，例如投影系統PS之一部分或提供浸潤液體的系統之一部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
輻射光束B入射於固持在支撐結構(例如光罩台)MT上之圖案化器件(例如光罩)MA上，且由圖案化器件進行圖案化。在橫穿圖案化器件MA之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統將光束聚焦於基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF(例如干涉器件、線性編碼器或電容式感測器)，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。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)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的路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可藉助於形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部分的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(與掃描器相對)之情況下，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(將此等標記稱為切割道對準標記)。類似地，在將多於一個晶粒設置於圖案化器件MA上之情形中，圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。
裝置進一步包括控制微影裝置之各種致動器及感測器(諸如所描述之彼等致動器及感測器)的所有移動及量測之微影裝置控制單元LACU。控制單元LACU亦包括用以實施與裝置之操作相關的所欲計算之信號處理及資料處理能力。實務上，控制單元LACU將作為許多子單元之系統來實現，每一子單元處置裝置內的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基板定位器PW之伺服控制。單獨單元甚至可處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。另一單元可專用於位置感測器IF之讀出。裝置之總體控制可受到中央處理單元控制，該中央處理單元與此等子系統處理單元通信、與操作者通信，且與微影製造程序中所涉及之其他裝置通信。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影製造單元LC(有時亦稱為微影單元或(微影)叢集((litho)cluster))之部分，該微影製造單元通常亦包括用以對基板W執行曝光前程序及曝光後程序的裝置。通常，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之一或多個旋塗器SC、用以使經曝光之抗蝕劑顯影的一或多個顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中的溶劑)之一或多個冷卻板CH及/或一或多個烘烤板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W，在不同處理裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影單元中通常 亦統稱為塗佈顯影系統之器件通常處於塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該塗佈顯影系統控制單元自身可受到監督控制系統SCS控制，該監督控制系統亦可例如經由微影控制單元LACU來控制微影裝置LA。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W，需要檢驗基板以量測經圖案化結構之性質，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。出於此目的，一或多個檢測工具(未展示)可包括於微影單元LC中。若偵測到誤差，則可例如對後續基板之曝光或對將要對基板W執行的其他處理步驟進行調整，尤其係在相同批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前完成檢測的情況下。
亦可稱為度量衡裝置或度量衡工具之檢測裝置MET用以判定基板W的一或多個性質，且特定而言，判定不同基板W之一或多個性質如何變化或與相同基板W之不同層相關聯的一或多個性質如何在層與層之間變化。檢測裝置可經建構以識別基板W上之缺陷，且可為例如微影單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或甚至可為獨立式器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中的影像)上之一或多個性質，或半潛影(在曝光後烘烤步驟之後在抗蝕劑層中的影像)上之一或多個性質，或(其中抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已移除的)經顯影抗蝕劑影像上之一或多個性質，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻的圖案轉印步驟之後)上之一或多個性質。
圖3展示用於例如半導體產品之工業製造設施之內容脈絡中的微影裝置LA及微影單元LC。在微影裝置(或簡言之「微影工具」200)內，在202處展示量測站MEA，且在204處展示曝光站EXP。在206處展示控制單元LACU。如已描述的，微影工具200形成「微影製造單元」或「微 影叢集」之部分，該微影製造單元或微影叢集亦包括塗佈裝置SC 208以用於將感光性抗蝕劑及/或一或多個其他塗層施加至基板W以供裝置200進行圖案化。在裝置200之輸出側處，烘烤裝置BK 210及顯影裝置DE 212經設置以用於使經曝光圖案顯影於實體抗蝕劑圖案中。出於清楚起見，省略圖3中所展示之其他組件。
一旦已施加圖案並使圖案顯影，即將經圖案化基板220轉印至諸如在222、224、226處所說明之其他處理裝置。各種處理步驟藉由典型製造設施中之各種裝置予以實施。出於實例起見，此實施例中之裝置222為蝕刻站，且裝置224執行蝕刻後退火步驟。其他物理及/或化學處理步驟應用於其他裝置226等中。可能需要眾多類型之操作來製作實際器件，諸如材料之沈積、表面材料特性之改質(氧化、摻雜、離子植入等)、化學機械拋光(CMP)等等。實務上，裝置226可表示在一或多個裝置中執行的一系列不同處理步驟。
包含圖案化程序步驟的序列之所描述的半導體製造程序僅為其中可應用本文中所揭示之技術的工業程序之一個實例。半導體製造程序包括一系列圖案化步驟。每一圖案化程序步驟包括圖案化操作(例如微影圖案化操作)，及多個其他化學及/或物理操作。
半導體器件之製造涉及此處理之多次重複，以在基板上逐層地建置具有適合的材料及圖案之器件結構。舉例而言，現代器件製造程序可包含40或50個個別圖案化步驟。因此，到達微影叢集之基板230可為新製備之基板，或其可為先前已在此叢集232中或在另一裝置中完全地處理的基板。類似地，取決於所需處理，離開裝置226之基板可經返回以用於相同微影叢集(諸如基板232)中之後續圖案化操作，該等基板可經預定以用於 不同叢集(諸如基板234)中之圖案化操作，或該等基板可為待發送以供切割及封裝的產品(諸如基板234)。
產品結構之每一層通常涉及程序步驟的不同集合，且在每一層處所使用之裝置可在類型方面為完全不同的。另外，即使在待由裝置應用之處理步驟在大型設施中標稱地相同的情況下，亦可存在並行地工作以對不同基板執行處理之若干假設相同的機器。此等機器之間的較小設置差異或缺陷可意謂其以不同方式影響不同基板。甚至對於每一層而言相對常見的步驟(諸如蝕刻(裝置222))可由標稱地相同但並行地工作以使產出率最大化之若干蝕刻裝置來實施。亦可在較大裝置內之不同腔室中執行並行處理。此外，實務上，不同層根據待蝕刻之材料的細節通常涉及不同蝕刻程序(例如化學蝕刻、電漿蝕刻等)，且涉及特殊要求，諸如例如，各向異性蝕刻。
可在如剛才所提及之其他微影裝置中執行先前程序及/或後續程序，且甚至可在不同類型之微影裝置中執行先前程序及/或後續程序。舉例而言，相比於不太苛刻之一或多個其他層，可在更高階微影工具中執行器件製造程序中的就例如解析度及/或疊對而言極為苛刻的一或多個層。因此，一或多個層可曝光於浸潤型微影工具中，而一或多個其他層曝光於「乾式」工具中。一或多個層可曝光於在DUV波長下工作之工具中，而一或多個其他層係使用EUV波長輻射來曝光。
圖3中亦展示度量衡裝置(MET)240，其經設置以用於在製造程序中之所欲階段處對產品的參數進行量測。現代微影製造設施中之度量衡站的常見實例為散射計(例如角解析散射計或光譜散射計)，且其可經應用以在裝置222中進行蝕刻之前量測在220處之經顯影基板的一或多個 性質。使用度量衡裝置240，可例如判定諸如疊對或臨界尺寸(CD)之效能參數不滿足經顯影抗蝕劑中的指定準確度要求。在蝕刻步驟之前，存在用以經由微影叢集剝離經顯影抗蝕劑及重新處理基板220中的一或多者的機會。此外，藉由隨著時間推移來進行較小調整，來自裝置240之度量衡結果可用以維持微影叢集中之圖案化操作的準確效能，由此降低或最小化產品不合規格及需要重工之風險。當然，可應用度量衡裝置240及/或一或多個其他度量衡裝置(未展示)來量測經處理基板232、234及/或入射基板230之一或多個性質。
通常，微影裝置LA中之圖案化程序為處理中之最重要之步驟中的一者，其涉及對基板W上之結構的較高準確度尺寸標註(dimensioning)及置放。為了幫助確保此較高準確度，可在如在圖3中示意性地描繪之控制環境中組合三個系統。此等系統中之一者為(虛擬地)連接至度量衡裝置240(第二系統)及連接至電腦系統CL 250(第三系統)之微影工具200。此環境之要求係最佳化或改良此等三個系統之間的協作以增強總體所謂的「程序窗」，且設置一或多個緊密控制環路以幫助確保由微影裝置LA執行之圖案化保留在程序窗內。程序窗定義複數個程序參數(例如選自劑量、焦點、疊對等中之兩者或更多者)的值範圍，在該值範圍內，具體製造程序得到定義結果(例如功能半導體器件)--該值範圍通常為如下範圍：在範圍內，在得到(例如根據可接受CD範圍(諸如標稱CD之+-10%)指定之)適當結構的同時允許微影程序或圖案化程序中之程序參數的值變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(的部分)以預測要使用哪一或多種解析度增強技術，且執行運算微影模擬及計算以判定哪些圖案化器件佈局及微影裝置設定達到圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3 中用第一標度盤SC1中之雙箭頭描繪)。通常，解析度增強技術經配置以匹配微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影裝置LA當前在程序窗內之何處操作(例如使用來自度量衡工具MET的輸入)，以預測是否會歸因於例如次最佳化處理而存在缺陷(在圖3中用指向第二標度盤SC2中之「0」的箭頭描繪)。
度量衡工具MET可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態下的可能漂移(在圖3中用第三標度盤SC3中之多個箭頭描繪)。
電腦系統250基於以下各者之組合來實施回饋控制之形式：(i)在給定處理步驟(例如微影步驟)中處理基板之前與該等基板相關聯的第一資料或「預處理資料」及(ii)在已處理基板之後與該等基板相關聯的第二資料或「後處理資料」。作為預處理資料之實例，電腦系統250可存取內容脈絡資料CDAT。此內容脈絡資料可為並非自產品本身獲得而係表示個別產品單元(晶圓或其他基板)或產品單元批量之處理歷史的所有或部分之資料。作為預處理資料之實例，在圖3中說明歷史效能資料PDAT，其可包括例如由度量衡裝置240進行的疊對及/或CD之量測，以及與個別基板相關聯的內容脈絡資料CDAT。因此，電腦系統250可存取歷史效能資料PDAT，且歷史效能資料PDAT儲存於儲存器252中。貫穿圖解之箭頭254說明內容脈絡資料可如何來自裝置中之任一者。運用新基板230，亦可得到內容脈絡資料。舉例而言，內容脈絡資料可記錄已應用哪些類型之程序步驟、在彼等步驟的執行中已使用哪些個別裝置，及哪些參數由彼等裝置應用(例如在處於蝕刻裝置222中時之溫度或壓力的設定，或微影工具200中之諸如照明模式、對準配方等之參數)。將內容脈絡資料儲存於儲存器256中 以供由電腦系統250使用。
可將效能資料PDAT視為用於本文中所揭示之技術之一些實施例中的物件資料之實例。預處理資料之其他實例可包括自在執行處理之前或期間在產品單元上(直接地或間接地)進行的量測導出之物件資料ODAT。圖3展示視情況經收集且儲存於資料庫260中之此物件資料。此物件資料可為在產品單元本身上量測之資料，或在工業程序中涉及之其他部分上量測之資料。作為一個實例，儲存於資料庫260中之物件資料可包含習知地由微影裝置200使用量測站202中之對準感測器AS獲得的對準資料。由於固有地獲得表示在基板之X-Y平面中之標記的位置之詳細量測的此資料作為正常圖案化操作之部分，因此藉由指示控制單元LACU 206將該資料儲存於物件資料儲存器260中幾乎不招致損失或不招致損失。可替代地或除了對準資料以外，物件資料亦可包括使用位階感測器LS獲得之高度資料，及/或來自對準感測器AS之「晶圓品質」信號，或類似者。在其他實施例中，物件資料可包括在系統中之其他位置處且並非在產品單元本身上量測的資料。此物件資料之實例可為使用圖案化器件對準標記M1、M2及/或圖1的微影裝置之一或多個基板支撐件中的一或多個感測器獲得之圖案化器件(光罩或倍縮光罩)對準資料。
如此描述中所使用之術語「物件資料」可涵蓋可在製造設施中針對歷史產品單元或針對待處理之新產品單元中任一者搜集的各種資料如本文中所使用之「物件資料」可涵蓋效能資料PDAT(在處理之後自經處理產品單元量測且儲存於儲存器252中)與其他類型之物件資料ODAT(在處理之前及/或期間自產品單元或其他系統量測且儲存於儲存器260中)兩者。取決於內容脈絡，此物件資料可為「預處理資料」或「後處理資料」。 可將在特定處理步驟之前收集之物件資料(包括例如緊接在曝光基板之前量測的對準資料或高度資料)視為如本文中所描述之預處理資料的形式。相對於先前處理步驟，可將相同物件資料視為效能資料，亦即，後處理資料。舉例而言，對準標記可含有先前蝕刻或拋光步驟之指紋。因此，在一些實施例中，一段物件資料可在一個處理步驟之控制環路中充當後處理資料(歷史效能資料)，且可在稍後處理步驟之控制環路中充當預處理資料(類似於內容脈絡資料)。
雖然圖3展示用於內容脈絡資料、效能資料及其他物件資料中之每一者的單獨儲存器252、256、260，但應瞭解，此等不同類型之資料可儲存於一個共同儲存單元中，或可分佈於較大數目個儲存單元上，在需要時可自其擷取特定資料項。另外，雖然將內容脈絡資料254展示為源自個別裝置222、224等，但該資料可經由整體上控制微影單元及/或製造工場之操作的中央控制系統來收集。
物件資料、內容脈絡資料及效能資料儲存器中之每一條記錄標示有唯一標識符。應注意，個別基板可能在製造程序期間重複地穿過相同微影工具，或可能穿過皆量測相同標記之不同工具，有可能在製造程序的不同階段處收集用於相同產品單元之資料。可在分析中將量測之此等例項中之每一者視為獨立產品單元。然而，在複雜製造程序中之不同階段處量測相同基板之多個例項的情況下，物件資料將包括不僅唯一地識別個別基板，而且亦唯一地識別已量測個別基板之處理階段的識別符。通常，在微影程序中，相同基板之不同例項將與器件結構之圖案化順次層相關聯。
相對較新的技術領域為機器學習之域。如今，使用與此技術相關之方法來基於在所獲取資料(量測及內容脈絡資料)內存在的圖案之 識別改良程序參數之預測。另外，機器學習技術可用以指導使用者選擇最適用於程序控制目的之資料。
由於(半導體)製造程序涉及多個處理裝置(微影裝置、一或多個蝕刻站等)，因此整體上最佳化程序(例如考慮到與個別處理裝置相關聯的具體校正能力)可為有益的。此產生如下觀點：第一處理裝置之控制可(部分地)基於第二處理裝置之一或多個已知控制性質。此策略通常稱為共同最佳化。此策略之實例為微影裝置之聯合最佳化及圖案化器件及/或微影裝置及蝕刻站之密度剖面。可在以全文引用之方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2017/067748號及第2017/144343號中找到關於共同最佳化之更多資訊。
在一些程序控制情形下，控制目標可係例如「光譜中晶粒數目」--其通常係良率驅動之程序控制參數以按經處理基板之批量獲得最大數目個功能產品(通常產品與基板上之晶粒相關聯，因此基於良率之程序控制常常稱為基於「光譜中晶粒」準則)。為了獲得良好的基於良率之程序控制，用於度量衡量測之取樣方案可受益於在預期對良率最具決定性的及/或可對於判定良率是否受影響在統計上最相關的部位處、部位上或附近執行之量測。除量測產品特徵之一或多個性質之外，亦可量測缺陷之發生以進一步輔助出於最佳良率而最佳化程序(參考缺陷檢測)。可在以全文引用之方式併入本文中的歐洲專利申請案第EP16195819.4號中找到關於基於良率之控制的更多資訊。
如所論述，內容脈絡資料可用於程序控制之目的。可利用機器學習技術來識別內容脈絡資料中之圖案，且隨後使該等圖案與對經受程序之基板的一或多個特性(諸如疊對、CD、邊緣置放誤差(EPE)等)產生 的預期影響相關。已知方法取決於如在經處理基板之較大集合上量測之歷史後處理資料(諸如疊對資料、CD資料或良率資料)之可用性，對於該等經處理基板，亦可得到預處理(內容脈絡)資料(與經歷某一感興趣程序之前的基板相關聯之資料)。為了使此兩種類別之資料相關，通常基於諸如k均值及/或PCA分析之熟知方法來聚集後處理資料。隨後，建立後處理資料叢集與預處理資料之間的關係，以便僅地基於其相關聯預處理資料來制定能夠將待處理基板指派給後處理資料之某一預期特性的模型。以全文引用之方式併入本文中的PCT專利申請公開案第WO 2017/060080號中描述此等系統之實例。
在少數情況下，預處理資料具有有限的相關聯參數集合。舉例而言，只有在記錄蝕刻腔室之ID以特徵化與待處理基板相關聯的預處理資料時。在此情況下，通常直接建立關於後處理資料之某一叢集之基板的叢集與包含於預處理資料內之參數的值之間的關係。在實例中，可將與某一類別之疊對資料(指紋)相關聯的基板之某一叢集指派給蝕刻腔室ID之值，例如，與腔室2之先前處理相關聯的基板可例如連接至徑向疊對指紋，而與腔室5之先前處理相關聯的基板可例如連接至鞍形疊對指紋。因此，當已知待處理基板已經由蝕刻腔室5穿過時，可調整程序(控制)以藉由將充分的疊對校正應用於程序(例如應用於微影程序)來補償鞍形疊對指紋。
一般而言，然而，預處理資料通常包含與許多程序步驟相關的內容脈絡資料。在現代半導體製造設施(通常簡稱為「加工廠」或「晶圓加工廠」)中，可在許多處理裝置/工具上執行許多處理步驟，且該等處理步驟可潛在地用於基於內容脈絡之控制目的。即使對於單個層，該等步驟亦可包含微影曝光(掃描器)步驟，隨後為多個不同的蝕刻步驟(例如在雙 重或多重圖案化程序中，例如，自對準多重圖案化SAMP，可存在四個或更多個單獨蝕刻步驟)。此等步驟中之每一者具有相關聯的內容脈絡值，例如用於掃描器步驟之特定台/夾盤及/或用於蝕刻步驟中之每一者的不同腔室，該等蝕刻步驟通常使用不同蝕刻工具來執行。加工廠通常將利用複數個掃描器及蝕刻器件來進行特定製造程序。
處理控制方法將旨在校正此等多個處理裝置在蝕刻後對效能之影響。為此，後處理資料內之最終效能參數指紋(例如在基板/晶粒/場上的效能參數之值或其殘差的空間分佈)經分解成對此指紋的個別工具貢獻。此效能參數指紋之實例為：疊對指紋、CD指紋、良率指紋、焦點指紋及/或EPE指紋。以CD為例，最終CD指紋可分解成由沈積產生之指紋、由微影產生之指紋及由每一蝕刻步驟產生的指紋。
指紋分解之目標為判定指紋庫。此庫又用以基於預處理資料(且更具體而言，內容脈絡資料或內容脈絡標籤)來運算(估計)每一新晶圓之最終效能指紋(及其校正)，該預處理資料與用以處理特定基板的每一裝置站相關。
因此，為了使用本發明技術來實施將最終效能指紋分解成貢獻指紋之個別工具的方法，必須存在與每一預處理資料組合相關之大量後處理資料，在下文中稱為程序執行緒。在此內容脈絡中之程序執行緒為處理裝置內之處理站之特定組合，用以在製造程序中處理特定基板(例如形成層)。因此，處理裝置可包含微影裝置(掃描器)、蝕刻裝置、沈積裝置或半導體製造程序中使用之任何其他處理裝置，且處理站可包含處理裝置之子站(例如雙載物台或多載物台掃描器之夾盤/載物台、蝕刻裝置之蝕刻腔室等等)。因此，用於在特定基板上包含5個步驟a)至e)之製造程序的程序 執行緒可包含(僅例如)：a)掃描器3之載物台1、b)分區蝕刻工具2之腔室1、c)間隔件蝕刻工具1之腔室2、d)清潔蝕刻工具4之腔室2及e)最終蝕刻工具3之腔室1。
因此，可瞭解，每一程序執行緒之處理站的可能組合之數目較大。因而，需要量測以建構指紋庫之基板的量將隨著處理步驟之量、每處理步驟之個別處理裝置的數目及每處理裝置之個別處理站的數目而非常快速地增長。對於許多多步驟程序，此將增加至現有指紋分解技術在實務上不再可行的級別。
因此，提出基於批次或其他基板分組來執行階層式指紋分解。特定而言，對基板進行分組，使得每一組基板(通常為批次)包含將皆在加工廠內的處理裝置之相同組合上經處理的基板，儘管不一定為相同處理站。雖然批次通常包含25個基板，但所提出的階層分解可基於任何數目之組或批次(大於一個，儘管大於10個或大於20個會更合理)。
隨後，階層指紋分解方法可包含兩個階段或階層。在第一階段或批次內資料階段中，執行批次內(或組內)指紋分解，以分解由每一處理裝置之不同處理站所得的批次內資料的差異(每一批次經定義為一組基板，對於該組基板，僅使用針對製造程序之每一處理步驟的一個特定處理裝置；亦即，使用處理裝置之單個組合來處理該特定處理裝置)。第一階段可首先藉由按批次量測所有基板開始；然而，隨著時間的推移，按批次量測之基板的數目可能會減少，如稍後將描述。
然後可對批次間資料(例如按批次平均之資料)執行第二階段或批次間階段，以分解由用於不同批次之不同處理裝置所得的差異。此步驟可包含對每一處理裝置內之所有處理站的指紋進行平均。批次分解現 在集中於工具對工具(tool-to-tool)之△指紋上，亦即，在判定要量測之基板的數目時，不再需要考慮每一處理裝置的處理站之數目。此實質上減少需要所量測之基板之數目。
所提出之方法之另一相當大的優點為對於每一批次中之基板序列，典型批次內處理流程將遵循重複及/或可預測的程序執行緒之序列。通常，取決於其功能及特定設計，每一處理裝置可僅具有在兩個至四個之間的處理站。在每一處理步驟中，將每一順次基板裝載至第一可用處理站上；亦即，以交錯方式使用該站。此將產生批次內之程序執行緒之重複且可預測的序列。與當前分解演算法中假定之腔室的隨機分配相比，此可用以減少需要執行之量測的數目，此係由於在無所提出之階層流程之情況下，不知道或不可預測要將基板分配至哪個裝置。
此可預測的程序執行緒之序列可以多種方式加以利用；例如：
●度量衡取樣可分佈在某一程序執行緒多次出現之基板之間(內容脈絡驅動之分佈取樣)；例如，若批次包含已經受相同程序執行緒之兩個或更多個基板，則可在兩個基板中之每一者上使用不同取樣方案；亦即，每一程序執行緒。此將產生每一程序執行緒之較佳取樣密度(例如將取樣密度加倍)。
●可跳過一些基板之量測。舉例而言，有可能每一程序執行緒僅量測一個基板，其中多於一個基板已經受相同程序執行緒。
●內容脈絡標籤與程序執行緒之非隨機序列組合可用以分離每一處理步驟的站-站△指紋。
圖4為說明根據實例製造程序之批次內資料階段中之處理 站分配的表格。每一行W1至W16表示單個批次之基板，而每一列表示特定處理步驟a)至e)。每一條目描述在每一處理步驟中用以處理每一基板的處理站。第一處理步驟a)為對具有兩個載物台S1、S2之掃描裝置執行的微影步驟。處理步驟b)至d)各自表示不同蝕刻步驟。用以執行步驟b)之處理(蝕刻)裝置具有三個腔室C1、C2、C3。用以執行步驟c)之處理裝置及用以執行步驟d)之處理裝置各自具有兩個腔室C1、C2。用以執行步驟e)之處理裝置具有四個腔室C1、C2、C3、C4。應注意，實際上，可對相同處理裝置執行一些(類似)步驟。舉例而言，可對相同蝕刻裝置執行蝕刻步驟b)至d)中之任何兩者或更多者，使得(例如)步驟b)中之蝕刻腔室C2可與步驟e)中之蝕刻腔室C2相同。在對不同處理裝置執行不同處理步驟的情況下，當然，處理腔室將不相同；例如，步驟c)中之蝕刻腔室C1將為與步驟d)中之蝕刻腔室C1不同的蝕刻裝置中之不同物理蝕刻腔室。
此表格僅僅為例示性的。程序步驟之數目、其類型、每一處理裝置之處理站的數目、程序執行緒及其序列等中之任一者可不同於說明。在所展示之實例中，「交錯」處理基板(可用之每一站用於下一個基板)。因而，如所說明，對於每一程序步驟，每一基板按順序循環通過處理站。
每一行中之條目描述程序執行緒(例如對於步驟a)，在第一掃描器載物台上處理基板W1，對於步驟b)至e)中之每一者，在每一各別裝置的第一腔室C1上處理基板W1)。可見，程序執行緒之序列在基板W12之後重複。因此，若針對為25個之典型批次量測所有25個基板(在表格中，僅明確展示基板W1至W20，可歸因於重複序列而推斷出其他基板之剩餘程序執行緒)，每一程序執行緒將在資料集中呈現兩次(使一個程序執行緒呈現三次)；例如，基板W1經受與基板W13(及基板W25)相同的程序執行緒， 基板W2經受與基板W14相同的程序執行緒等。當然，實際序列及其重複率將取決於適用於特定程序之處理步驟及處理站的數目。另外，批次可包含多於或少於25個基板。
由於此序列重複，每一程序執行緒有可能應用兩種不同取樣方案(例如用不同取樣方案量測基板W1及W13)。可替代地，在實施例中，每一批次總共僅需要量測12個基板(每一程序執行緒一個基板)；例如，僅量測基板W1至W12(儘管出於實務原因，在整個批次中之較佳量測分佈可為較佳的)。
圖5展示與圖4相同之表格，標記該表格以說明可如何分離適用於個別處理站的組件(貢獻)指紋。此方法可包含識別批次內之基板集合，對於此等基板，程序的除步驟中之一者之外的所有步驟皆包含相同處理站；亦即，在程序包含n個步驟的情況下，彼等步驟中之n-1個步驟的(部分)程序執行緒為相同的。術語「程序子執行緒」將通篇用以指代兩個或更多個程序執行緒之相同(共用)部分，該兩個或更多個程序執行緒僅在一個處理步驟中不同。在所展示之具體實例中，基板W1及其後每隔三個基板(亦即，基板W1、W5、W9、W13、W17、W21、W25)具有用於處理步驟a)、c)、d)及e)的相同程序子執行緒。僅對於處理步驟b)，處理站在此組基板之間確實不同，該基板按順序循環通過每一處理站因此，可將用於步驟b)之裝置的站C1、C2及C3中之每一者的組件指紋與其他裝置之影響分離。亦顯而易見，可判定此等站中之每一者的△指紋(亦即，C1相較於C2相較於C3)。
圖6說明略微不同之實例，其亦說明用以分離適用於個別處理站之組件指紋的能力。所說明之序列與圖4及圖5之序列相同。此處，經 分離之處理站係關於處理步驟e)之處理裝置。在此實例中，需要兩種不同子執行緒來分離此步驟e)之四個腔室C1、C2、C3、C4。第一程序子執行緒係關於基板W1、W7、W13、W19之步驟a)至d)(對該第一程序子執行緒，步驟e)在站C1與站C3之間交替)，且第二程序子執行緒係關於基板W2、W8、W14、W20之步驟a)至d)(對該第二程序子執行緒，步驟e)在站C2與站C4之間交替)。因而，可藉由比較基板W1、W7、W13、W19之指紋資料將在步驟e)中與處理站C1及C3相關的指紋組件與第一程序子執行緒指紋之影響分離。類似地，可藉由比較基板W2、W8、W14、W20之指紋資料將在步驟e)中與處理站C2及C4相關的指紋組件與第二程序子執行緒指紋之影響分離。
圖7藉由描述用於標示程序執行緒以分離個別處理站指紋的方法概括了上述內容。在此具體實例中，其為步驟e)之各自經分離的處理站C1、C2、C3、C4之指紋組件。在步驟700中，根據程序子執行緒(亦即，與步驟a)至d)相關的程序子執行緒)來對基板進行分類。存在六個此等類別A至F，其在批次之基板上按順序循環。舉例而言，類別A包含基板W1、W7、W13、W19及W25(對於25個基板批次)，類別B包含基板W2、W8、W14、W20等。亦沿著圖6之底部展示此分類。
在步驟710中，判定每一不同程序子執行緒/類別A至F之指紋平均，以獲得各別平均程序子執行緒指紋AvA至AvF。
在步驟730中，對於經分離之每一處理站C1至C4 720及每一程序子執行緒或類別A至F(亦即，對於每一程序執行緒)，相對於彼基板之對應平均程序子執行緒指紋AvA至AvF，判定△指紋(差異指紋)△C1(A)、△C3(A)、△C2(B)、△C4(B)、△C1(C)、△C3(C)、△C2(D)、△C4(D)、 △C1(E)、△C3(E)、△C2(F)、△C4(F)。此步驟可包含判定基板指紋(或所有共用相同完整程序執行緒之複數個基板的平均指紋)720及對應於彼基板或複數個基板的平均AvA至AvF 710之間的差異。
在步驟740中，按處理站對在步驟730中判定之△指紋進行平均，以獲得每一處理站之特定於站的△指紋av△C1、av△C2、av△C3、av△C4。此批次內資料階段亦可包含使用現有指紋分解技術來判定該批次之無法分解的平均總體處理指紋。
隨後，可以基本上相同的方式執行上文及圖7中所描述之基本方法，以將包含於對應裝置中之每一處理站的指紋與每一各別程序步驟a)至e)分離。以此方式，根據對應於批次的處理之單個工具集(處理裝置之集合)流中之所有處理站(例如腔室及載物台/夾具來獲得指紋分解。為了做到這一點，應存在對所有基板的足夠密集之量測。
因此，此批次內資料階段包含單個批次指紋分解，以判定每一處理站之△指紋及該程序之平均指紋。多個批次將經受處理裝置之不同組合。每一處理站之△指紋可用以為每一個別基板判定一或多個後續層之基板級前饋校正(晶片級控制WLC)(校正將針對批次/每一基板)。
第二階段或批次間資料階段可包含基於對多個批次執行之度量衡，執行每一處理裝置之指紋分解(工具對工具指紋分解)，該指紋分解在包含於每一處理裝置內的處理站上進行平均。此包含與針對批次內資料階段所描述之類似的方法，但此方法相對於每一批次之平均指紋，且因此相對於每一處理裝置的平均指紋。
圖8展示說明僅僅為例示性之批次間資料階段的表格。該表格類似於圖4至圖6中所展示之表格，但在批次級(批次L1至L20)下，使得 每一條目表示處理裝置的指紋(在其處理站上進行平均)。可見，對於程序步驟a)至e)中之每一者，在裝置分配之序列中不存在明顯的序列圖案或可預測性。此係因為，通常可假定每一批次之處理裝置分配基本上為隨機的。此批次間資料階段之結果可包含完整指紋集合(例如用於批次間工具匹配及穩定性控制)，該指紋集合對用於每一程序步驟a)至e)的處理裝置之數目的乘積進行編號。此明顯小於用於每一程序步驟a)至e)之處理站之數目的乘積。
現將描述此工具匹配/穩定性控制動作之實例。假設用於程序步驟e)之處理裝置e)T3之處理裝置指紋需要更新，此係因為例如其已經新安裝或進行重大維護。一種方法可包含安排針對在處理裝置e)T3上處理之度量衡的批次(例如批次L3、L6、L15、L17及L20)。為了使此方法有效，應量測足夠的批次，以對剩餘批次級程序執行緒或裝置程序執行緒(用於處理批次之其他工具中之每一者的差異)(亦即，批次級程序子執行緒或裝置程序子執行緒)進行平均。可替代地，可識別具有相同批次級程序子執行緒(亦即，就處理裝置而言)之兩個或更多個批次，且該等批次可用以分離裝置e)T3的指紋。在此處之具體實例中，批次L3及L14可用以分離處理裝置e)T3的指紋。然而，工具分配之隨機性意謂其不可能始終這樣做。
可視情況執行預備步驟之耦合以提高效率。可做出關於哪些程序步驟實際上對最終指紋有貢獻之判定，且此判定用以減少指紋分解中所考慮的程序步驟之數目(例如以不包括未對最終指紋產生顯著貢獻的程序步驟)。另外，若已知經分離指紋，則可預先針對此經分離指紋校正效能資料，且在指紋分解中不考慮其對應程序步驟。舉例而言，若在APEI(分區蝕刻後檢測)步驟中判定傾斜指紋，且可運算其對AFEI(最終蝕刻後檢 測)指紋之疊對影響，則可自資料中移除APEI指紋，且可自分解中移除對應處理。
本文中所描述之階層指紋分解方法能夠基於根據批次內的每一基板之內容脈絡歷史判定的前一層之每一基板最終效能指紋估計，對下一層進行內容脈絡驅動之基板級前饋校正。與現有指紋分解方法相比，就所量測之基板而言，可減少度量衡及/或可增加取樣部位(分佈式取樣)，以獲得指紋庫。可逐漸地建構指紋庫；例如，根據彼一個批次中使用之工具/程序執行緒，在僅量測第一批次之後獲得初始指紋庫。
後處理資料可包含與在程序步驟期間及/或在程序步驟之後提供至基板之一或多個特徵相關聯的效能資料。舉例而言，此效能資料可係關於選自以下各項中之一或多者：層之間的疊對、藉由多重圖案化步驟在單層中施加之圖案之間的疊對、焦點品質、一或多個特徵之CD、一或多個特徵之邊緣置放誤差、一或多個特徵的一或多個電特性及/或與包含一或多個特徵之功能器件之相對量相關的基板之良率。
儘管在本文中可具體地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能的其他應用包括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、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。在彼方面，根據所製造產品之類型，經處理「基板」可為半導體晶圓，或其可為其他基板。
儘管可在本文中具體地參考在微影裝置之內容脈絡中的本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成圖案化器件檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)的物件之任何裝置的部分。通常可將此等裝 置稱為微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之輻射，包括紫外線輻射(例如具有為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線(EUV輻射，例如具有在約5nm至100nm之範圍內的波長)。
本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化器件」可廣泛地解釋為係指可用以向經圖案化橫截面賦予入射輻射光束之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容脈絡中亦可使用術語「光閥」。除經典光罩(透射性或反射性、二元、相移、混合式等)以外，其他此等圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
儘管上文可具體地參考在光學微影之內容脈絡中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明在內容脈絡允許之情況下不限於光學微影且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
如本文中所使用之術語「最佳化(optimizing/optimization)」係指或意謂調整裝置(例如微影裝置)、程序等，使得結果及/或程序具有較合乎需要的特性，諸如設計圖案投影於基板上之較高準確度、較大程序窗等。因此，如本文中所使用之術語「最佳化(optimizing/optimization)」係指或意謂識別一或多個參數之一或多個值的程序，與彼等一或多個參數的一或多個值之初始集合相比，該一或多個值提供在至少一個相關度量方面的改良，例如局部最佳。「最佳」及其他相關術語應相應地予以解釋。在實施例中，可反覆地應用最佳化步驟，以提供一或多個度量之進一步改良。
本發明之態樣可以任何便利形式予以實施。舉例而言，可藉由一或多個適合的電腦程式來實施實施例，該一或多個適合的電腦程式可在可為有形載體媒體(例如磁碟)或無形載體媒體(例如通信信號)之適合的載體媒體上進行。可使用合適裝置來實施本發明之實施例，該合適裝置可具體地採取可程式化電腦之形式，該可程式化電腦運行經配置以實施如本文所描述的方法之電腦程式。
在方塊圖中，將所說明之組件描繪為離散功能區塊，但實施例不限於本文中所描述之功能性如所說明一般來組織的系統。由組件中之每一者提供之功能性可由軟體或硬體模組提供，該等模組以與目前所描繪之方式不同的方式來組織，例如可摻和、結合、複寫、解散、分佈(例如在資料中心內或按地區)，或另外以不同方式組織此軟體或硬體。本文中所描述之功能性可由執行儲存於有形的、非暫時性機器可讀媒體上之程式碼之一或多個電腦的一或多個處理器提供。在一些情況下，第三方內容遞送網路可主控經由網路傳達之資訊中的一些或全部，在此情況下，在據稱供應或以另外方式提供資訊(例如內容)之情況下，資訊可藉由發送指令以自內容遞送網路擷取彼資訊來提供。
除非另外具體說明，否則如自論述顯而易見，應瞭解，貫穿本說明書，利用諸如「處理」、「運算」、「計算」、「判定」或類似者之術語的論述係指諸如專用電腦或類似專用電子處理/運算器件之具體裝置的動作或程序。
讀者應瞭解，本申請案描述若干發明。此等發明已組合成單一文件，而非將彼等發明分離成多個獨立的專利申請案，此係因為該等發明之相關主題使其在應用程序中有助於經濟發展。但不應合併此等發明 之相異優點及態樣。在一些情況下，實施例解決本文中所提及之所有不足，但應理解，該等發明係獨立地有用，且一些實施例僅解決此等問題之子集或提供其他未提及之益處，該等益處對於檢閱本發明之熟習此項技術者將顯而易見。歸因於成本約束，目前可能不主張本文中所揭示之一些發明，且可在稍後申請案(諸如接續申請案或藉由修正本發明技術方案)中主張該等發明。類似地，歸因於空間約束，本發明文件之發明摘要及發明內容章節皆不應視為含有所有此等發明之全面清單或此等發明之所有態樣。
應理解，描述及圖式不意欲將本發明限制於所揭示之特定形式，而正相反，本發明意欲涵蓋屬於如由所附申請專利範圍所定義的本發明之精神及範疇內之所有修改、等效者及替代方案。
鑒於此描述，本發明之各個態樣的修改及替代實施例對於熟習此項技術者而言將顯而易見。因此，此描述及圖式應理解為僅為說明性的且係出於教示熟習此項技術者執行本發明之一般方式之目的。應理解，本文中所展示且描述之本發明之形式應視為實施例的實例。元件及材料可替代本文中所說明及描述之元件及材料，可反轉或省略部分及程序，可獨立地利用某些特徵，且可合併實施例或實施例之特徵，此皆如熟習此項技術者在獲得此描述的益處之後將顯而易見。可在不脫離如在以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇的情況下對本文中所描述之元件作出改變。本文中所使用之標題僅出於組織性目的，且不意欲用以限制此描述之範疇。
如貫穿本申請案所使用，詞「可」係在許可之意義(亦即，意謂有可能)而非強制性之意義(亦即，意謂必須)下予以使用。詞「包括(include/including/includes)」及類似者意謂包括但不限於。如貫穿本申請 案所使用，除非內容另有明確地指示，否則單數形式「一(a/an)」及「該(the)」包括複數個參照物。因此，例如，對「一(an)」元件或「一(a)」元件之參考包括兩個或更多個元件之組合，儘管會針對一或多個元件使用其他術語及片語，諸如「一或多個」。除非另有指示，否則術語「或」係非排他性的，亦即，涵蓋「及」與「或」兩者。描述條件關係之術語，例如，「回應於X，而Y」、「在X後，即Y」、「若X，則Y」、「當X時，Y」及類似者涵蓋因果關係，其中前提為必要的因果條件，前提為充分之因果條件，或前提為結果的貢獻因果條件，例如，「在條件Y獲得後，即出現狀態X」對於「僅在Y後，才出現X」及「在Y及Z後，即出現X」為通用的。此等條件關係不限於即刻遵循獲得的前提之結果，此係由於可延遲一些結果，且在條件陳述中，前提連接至其結果，例如，前提與出現結果之可能性相關。除非另有指示，否則複數個屬性或功能經映射至複數個物件(例如執行步驟A、B、C及D之一或多個處理器)之陳述涵蓋經映射至所有此等物件的所有此等屬性或功能及經映射至屬性或功能之子集的屬性或功能之子集兩者(例如所有處理器各自執行步驟A至D，及其中處理器1執行步驟A，處理器2執行步驟B及步驟C之一部分，且處理器3執行步驟C的一部分及步驟D之情況兩者)。另外，除非另外指示，否則一個值或動作係「基於」另一條件或值之陳述涵蓋條件或值為單獨因數之例項與條件或值為複數個因數當中的一個因數之例項兩者。除非另有指示，否則某一集合之「每一」例項具有某一性質的陳述不應解讀為排除較大集合之一些以其他方式相同或類似的部件不具有該性質(亦即，每一者未必意謂每個都)之情況。對自範圍選擇之參考包括範圍之端點。
在以上描述中，流程圖中之任何程序、描述或區塊應理解 為表示程式碼之模組、程式段或部分，其包括用於實施該程序中的具體邏輯功能或步驟之一或多個可執行指令，且替代實施方式包括於本發明進展之例示性實施例的範疇內，其中功能可取決於所涉及之功能性而不按照所展示或論述之次序執行，包括實質上同時或以相反次序執行，如熟習此項技術者將理解。
在下文之經編號實施例的清單中描述本發明之其他實施例。
1.一種用於根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料之方法，該後處理資料係關於使用一或多個處理裝置以複數個程序步驟在複數個基板上製造積體電路的一製造程序，該等處理裝置中之至少一些各自包含複數個該等處理站，該方法包含：在一第一階段中，根據來自包含於處理裝置之一適當子集內的處理站之個別貢獻，僅特徵化該後處理資料之一子集，其中該後處理資料之該子集係關於使用該一或多個處理裝置之該適當子集對該複數個基板之一適當子集執行的該製造程序。
2.如實施例1之方法，其中處理裝置之該適當子集針對該等處理步驟中之每一者僅包含一單個各別處理裝置。
3.如實施例2之方法，其中該複數個基板之該適當子集包含該複數個基板之一單個批次。
4.如實施例3之方法，其包含針對多個批次重複該方法以產生該等個別貢獻之一庫。
5.如實施例4之方法，其包含用以獲得該等多個批次上之該後處理資料的不同度量衡工作。
6.如實施例2至5中任一者之方法，其中在該複數個程序步驟之每一程序步驟中：該複數個基板之該適當子集中的每一基板由對應於該程序步驟之一處理裝置的一個處理站處理，在對應於該程序步驟之該處理裝置之該等處理站的一循環序列中指派每一基板給一處理站。
7.如實施例6之方法，其中用以處理一基板之處理站的組合定義該基板之一程序執行緒，且基於該複數個基板的該適當子集之該程序執行緒的一序列之一週期性來做出對一特定基板執行一度量衡動作的一決策。
8.如實施例7之方法，其中未安排針對一基板的度量衡動作，該基板經受與安排有一度量衡動作的該複數個基板之該適當子集中的另一基板相同的程序執行緒。
9.如實施例7或8之方法，其中針對該複數個基板之該適當子集中經受該相同程序執行緒的兩個或更多個基板中之每一者上的一度量衡動作指派一不同取樣方案。
10.如實施例2至9中任一者之方法，其中藉由比較該複數個基板的該適當子集中之基板的該後處理資料來分離歸功於至少一個特定處理站之一貢獻，該複數個基板具有一程序執行緒，該程序執行緒僅在對應於待分離的該至少一個處理站之至少一個處理裝置的至少一個程序步驟中不同。
11.如實施例10之方法，其包含藉由以下步驟分離一特定處理步驟之每一處理站之該個別貢獻：根據程序子執行緒來對該等基板進行分類，其中程序子執行緒係關於除該特定程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟；判定每一程序子執行緒類別之該基板之該後處理資料的一程序子執 行緒平均；判定與至少一個基板相關的該後處理資料與該特定處理步驟之每一程序子執行緒及每一處理站之該至少一個基板的該對應程序子執行緒平均之間的一差異；且對該特定處理步驟之每一處理站的該等差異進行平均。
12.如實施例11之方法，其包含執行該等步驟以分離用於每一處理步驟之每一處理站的該個別貢獻。
13.如前述實施例中任一者之方法，其包含執行一第二階段以特徵化該等處理裝置之貢獻，其中該等處理裝置之每一貢獻經判定為其組成處理站的一平均貢獻。
14.如實施例13之方法，其中將該等處理裝置之每一經判定貢獻判定為該複數個基板之複數個不同適當子集上的一平均貢獻。
15.如實施例13或14之方法，其中用以處理該複數個基板之一適當子集之該等處理裝置的組合定義一裝置程序執行緒，且藉由比較該複數個基板之不同適當子集之該後處理資料來分離一特定處理裝置之一貢獻，該複數個基板具有僅在一個程序步驟中不同的一裝置程序執行緒。
16.如實施例13、14或15之方法，其中藉由量測該複數個基板之複數個該等適當子集來分離一特定處理裝置之該貢獻，該複數個基板中之每一者經受該特定處理裝置的處理，且將在其他處理步驟中所使用之該等其他處理裝置的影響平均化。
17.如前述實施例中任一者之方法，其中該等處理裝置包含至少一個微影曝光裝置及/或至少一個微影蝕刻裝置，且其中每一微影曝光裝置之該等處理站包含不同載物台，且每一蝕刻裝置之該等處理站包含不同蝕刻 腔室。
18.如前述實施例中任一者之方法，其中該後處理資料包含描述該基板上方的該製造程序之至少一個效能參數之一空間分佈的效能資料。
19.如實施例18之方法，其中至少一個效能參數之一空間分佈包含以下各者中之一或多者：一疊對指紋、一臨界尺寸(CD)指紋、一良率指紋、一焦點指紋及/或一邊緣置放誤差(EPE)指紋。
20.一種用於根據來自處理站之個別貢獻來特徵化後處理資料之方法，該後處理資料係關於用於針對複數個程序步驟中的每一者使用一對應處理裝置來在複數個基板上製造積體電路之一製造程序，該等處理裝置中之至少一些各自包含複數個該等處理站，且其中用以處理每一基板的該等處理站之組合定義該基板之一程序執行緒；該方法包含：獲得與程序執行緒之一循環序列中的該複數個基板之處理相關聯的後處理資料；且藉由比較對應於具有共用程序子執行緒之基板的該後處理資料之一子集來判定一特定處理站的一個別貢獻，其中一程序子執行緒描述除該特定處理站所對應之該程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟。
21.如實施例20之方法，其包含對一特定處理站在每一程序子執行緒上之個別貢獻進行平均。
22.如實施例21之方法，其中該平均步驟包含：判定與至少一個基板相關的後處理資料與該特定處理步驟之每一程序子執行緒及每一處理站之該至少一個基板的一對應程序子執行緒平均之間的一差異；且對該特定處理步驟之每一處理站的該等差異進行平均。
23.如實施例22之方法，其中判定一差異之該步驟包含：根據程序子執行緒來對該等基板進行分類，其中程序子執行緒係關於除該特定程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟；判定每一程序子執行緒類別之該等基板之該後處理資料的一程序子執行緒平均。
24.如實施例20至23中任一者之方法，其中該複數個基板包含該複數個基板之一單個批次。
25.如實施例24之方法，其包含針對多個批次重複該方法以產生該等個別貢獻之一庫。
26.如實施例24或25之方法，其中藉由對包含於該單個或多個批次內之一或多個基板執行度量衡動作來獲得該後處理資料。
27.如實施例20至26中任一者之方法，其中，在該複數個程序步驟之每一程序步驟中：該複數個基板中之每一基板由對應於該程序步驟之一處理裝置的一個處理站處理，在對應於該程序步驟之該處理裝置之該等處理站的一循環序列中指派每一基板給一處理站。
28.如實施例20至27中任一者之方法，其中基於該複數個基板之該等程序執行緒的一序列之一週期性來做出對一特定基板執行一度量衡動作的一決策。
29.如實施例28之方法，其中未安排針對一基板的度量衡動作，該基板經受與安排有一度量衡動作的該複數個基板中之另一基板相同的程序執行緒。
30.如實施例28或29之方法，其中針對該複數個基板中經受該相同 程序執行緒之兩個或更多個基板中之每一者上的一度量衡動作指派一不同取樣方案。
31.如實施例20至30中任一者之方法，其包含執行一又一階段以特徵化該等處理裝置之貢獻，其中該等處理裝置之每一貢獻經判定為其組成處理站的一平均貢獻。
32.如實施例20至31中任一者之方法，其中該等處理裝置包含至少一個微影曝光裝置及/或至少一個微影蝕刻裝置，且其中每一微影曝光裝置之該等處理站包含不同載物台，且每一蝕刻裝置之該等處理站包含不同蝕刻腔室。
33.如實施例20至32中任一者之方法，其中該後處理資料包含描述該基板上方的該製造程序之至少一個效能參數之一空間分佈的效能資料。
34.如實施例33之方法，其中至少一個效能參數之一空間分佈包含以下各者中之一或多者：一疊對指紋、一CD指紋、一良率指紋、一焦點指紋及/或一EPE指紋。
35.一種包含程式指令之電腦程式，該等程式指令可操作以在運行於一合適裝置上時執行如實施例1至34中任一者之方法。
36.一種非瞬態電腦程式載體，其包含如實施例35之電腦程式。
37.一種處理器件，其可經操作以運行如實施例36之電腦程式。
雖然上文已描述本發明之具體實施例，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。以上描述意欲為說明性的，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
a):步驟
A:程序子執行緒/類別
b):步驟
B:程序子執行緒/類別
c):步驟
C:程序子執行緒/類別
C1:腔室
C2:腔室
C3:腔室
C4:腔室
d):步驟
D:程序子執行緒/類別
e):程序步驟
E:程序子執行緒/類別
F:程序子執行緒/類別
S1:載物台
S2:載物台
W1:基板
W2:基板
W3:基板
W4:基板
W5:基板
W6:基板
W7:基板
W8:基板
W9:基板
W10:基板
W11:基板
W12:基板
W13:基板
W14:基板
W15:基板
W16:基板
W17:基板
W18:基板
W19:基板
W20:基板

Claims (15)

  1. 一種用於根據來自多個處理站(processing stations)之個別貢獻來特徵化後處理(post-processing)資料之方法，該後處理資料係關於用於針對複數個程序步驟中的每一者使用一對應處理裝置來在複數個基板上製造積體電路之一製造程序，該等處理裝置中之至少一些各自包含複數個該等處理站，且其中用以處理每一基板之該等處理站的組合定義該基板之一程序執行緒(process thread)；該方法包含：獲得與程序執行緒之一循環序列中的該複數個基板之處理相關聯的該後處理資料；且藉由比較對應於具有共用程序子執行緒(shared process sub-threads)之基板的該後處理資料之一子集來判定一特定處理站的一個別貢獻，其中一程序子執行緒描述除該特定處理站所對應之該程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟。
  2. 如請求項1之方法，其包含對該特定處理站在每一程序子執行緒上之個別貢獻進行平均之一步驟。
  3. 如請求項2之方法，其中進行平均之該步驟包含：針對該特定處理步驟之每一程序子執行緒及每一處理站，判定與至少一個基板相關的該後處理資料與該至少一個基板的一對應程序子執行緒平均之間的一差異；且對該特定處理步驟之每一處理站的該等差異進行平均。
  4. 如請求項3之方法，其中判定一差異之該步驟包含：根據程序子執行緒來對該等基板進行分類，其中程序子執行緒係關於除該特定程序步驟之外的每一程序執行緒之該等程序步驟；判定每一程序子執行緒類別之該等基板之該後處理資料的一程序子執行緒平均。
  5. 如請求項之1至4中任一項之方法，其中該複數個基板包含該複數個基板之一單個批次。
  6. 如請求項5之方法，其包含針對多個批次重複該方法以產生該等個別貢獻之一庫。
  7. 如請求項5之方法，其中藉由對包含於該單個或多個批次內之一或多個基板執行度量衡動作來獲得該後處理資料。
  8. 如請求項1之方法，其中，在該複數個程序步驟中之每一程序步驟中：該複數個基板中的每一基板由對應於該程序步驟之該對應處理裝置的該等處理站之一者處理，在對應於該程序步驟之該對應處理裝置之該等處理站的一循環序列中指派每一基板給該等處理站之一者。
  9. 如請求項7之方法，其中基於該複數個基板之該等程序執行緒的一序列之一週期性來做出對一特定基板執行一度量衡動作的一決策。
  10. 如請求項9之方法，其中未安排針對一基板的度量衡動作，該基板經受與安排有一度量衡動作的該複數個基板中之另一基板相同的程序執行緒。
  11. 如請求項9之方法，其中針對該複數個基板中經受該相同程序執行緒之兩個或更多個基板中之每一者上的一度量衡動作指派一不同取樣方案。
  12. 如請求項1之方法，其包含執行一又一階段以特徵化該等處理裝置之貢獻，其中該等處理裝置的每一貢獻經判定為其組成處理站的一平均貢獻。
  13. 如請求項1之方法，其中該等處理裝置包含至少一個微影曝光裝置及/或至少一個微影蝕刻裝置，且其中每一微影曝光裝置之該等處理站包含不同載物台，且每一蝕刻裝置之該等處理站包含不同蝕刻腔室。
  14. 如請求項1之方法，其中該後處理資料包含描述該基板上方的該製造程序之至少一個效能參數之一空間分佈的效能資料。
  15. 如請求項14之方法，其中至少一個效能參數之一空間分佈包含以下各者中之一或多者：一疊對指紋、一臨界尺寸(CD)指紋、一良率指紋、一焦點指紋及/或一邊緣置放誤差(EPE)指紋。
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