TWI752612B - 決定微影匹配性能 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於決定微影匹配性能之方法,該方法包括自用於可用EUV掃描器EUV1、EUV3及EUV4之穩定性控制之循環監視獲得第一監視資料E1M、E3M、E4M。對於一DUV掃描器,第二監視資料D2M以類似方式自用於穩定性控制之循環監視(DMW、MT、OV、SM)獲得。該EUV監視資料E1M、E3M、E4M位於一第一佈局中。該DUV監視資料D2M位於一第二佈局中。該第一微影設備與該第二微影設備之間的一跨平台疊對匹配性能係基於該第一監視資料及該第二監視資料而決定。此係藉由將該第一監視資料及該第二監視資料中之至少一者重建構900、1000成一通用佈局E1S、E3S、E4S、D2S以允許比較802該第一監視資料與該第二監視資料。
Description
本發明係關於決定用於半導體製造之微影設備之間的微影匹配性能的方法、一種半導體製造製程、一種微影設備、一種微影單元及相關聯電腦程式產品。
微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如遮罩)處之圖案(通常亦被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至設置於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影至基板上,微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長決定可在基板上形成之特徵之最小大小。當前在使用之典型波長為365nm(i線)、248nm深紫外線(DUV)、193nm深紫外線(DUV)及13.5nm。相較於使用例如具有193nm之波長之輻射的DUV微影設備,使用具有介於4nm至20nm之範圍內之波長(例如6.7nm或13.5nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成較小特徵。
低k1微影可用於處理尺寸小於微影設備之經典解析度極限的特徵。在此類製程中,可將解析度公式表達為CD=k1×λ/NA,其中λ為所採用輻射之波長,NA為微影設備中之投影光學器件之數值孔徑,CD為
「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小,但在此狀況下為半間距)且k1為經驗解析度因數。一般而言,k1愈小,則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性能的圖案。為克服此等困難,可將複雜微調步驟施加至微影投影設備及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於NA之最佳化、定製照明方案、使用相移圖案化裝置、諸如設計佈局中之光學近接校正(optical proximity correction;OPC,有時亦被稱作「光學及製程校正」)之設計佈局的各種最佳化,或通常被界定為「解析度增強技術」(resolution enhancement technique;RET)之其他方法。替代地,用於控制微影設備之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1下之圖案之再產生。
微影設備之間的跨平台(例如DUV至EUV)匹配性能對於產品上疊對性能係至關重要的。習知地,此使用專用驗證測試來實現。此測試需要某一機器設置程序作為先決條件,該先決條件需花費數小時時間。預設置、曝光及疊對量測需要額外的掃描器及度量衡時間。該測試僅在極必要時執行,且因此其無法用於日常監視目的,日常監視對於大批量製造係必要的。
需要提供一種決定微影設備之間的微影匹配性能之方法,該方法解決上文論述之問題。
本發明之實施例揭示於申請專利範圍中及實施方式中。
在本發明之第一態樣中,提供一種決定用於半導體製造之微影設備之間的微影匹配性能的方法,該方法包含:- 自用於一第一微影設備之穩定性控制之循環監視獲得一第一佈局
中的第一監視資料;- 自用於一第二微影設備之穩定性控制之循環監視獲得一第二佈局中的第二監視資料;及- 基於該第一監視資料及該第二監視資料決定該第一微影設備與該第二微影設備之間的一微影匹配性能,其中決定包含將該第一監視資料及該第二監視資料中之至少一者重建構成一通用佈局以允許比較該第一監視資料與該第二監視資料。
在本發明之第二態樣中,提供一種半導體製造製程,其包含根據第一態樣之用於決定微影匹配性能之方法。
在本發明之第三態樣中,提供一種微影設備,其包含:- 一照明系統,其經組態以提供一投影輻射光束;- 一支撐結構,其經組態以支撐一圖案化裝置,該圖案化裝置經組態以根據一所要圖案來圖案化該投影光束;- 一基板台,其經組態以固持一基板;- 一投影系統,其經組態以將經圖案化光束投影至該基板之一目標部分上;及- 一處理單元,其經組態以根據該第一態樣之方法來決定微影匹配性能。
在本發明之第四態樣中,提供一種包含第三態樣之微影設備的微影單元。
在本發明之第五態樣中,提供一種電腦程式產品,其包含用於促使通用資料處理設備執行根據第一態樣之方法之步驟的機器可讀指令。
1:主製程控制迴路
2:主製程控制迴路
3:主製程控制迴路
500:穩定性模組
505:監視晶圓
510:微影單元
515:度量衡工具
520:產品晶圓
525:進階製程控制模組
530:經蝕刻後晶圓
535:製造實行系統
540:製程校正
550:掃描器回饋
802:步驟
804:步驟
900:步驟
902:步驟
904:步驟
906:步驟
908:平均指紋特徵
910:步驟
912:步驟
914:步驟
916:殘差
918:內插
920:模型參數
924:步驟
926:步驟
928:比較
930:比較
1000:步驟
1002:步驟
1004:步驟
1006:步驟
1008:平均指紋特徵
1010:步驟
1012:步驟
1014:步驟
1110:輸入佈局
1112:步驟
1114:步驟
1116:非可校正元素/誤差
1118:內插
1120:可校正誤差/模型參數
1124:步驟
1132:步驟
1133:內插
1134:中間佈局
1135:目標佈局
1137:步驟
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
CL:電腦系統
D2M:第二監視資料/晶圓映圖
D2S:通用佈局
DE:顯影器
DMW:監視晶圓
DUV1:掃描器
DUV2:掃描器
DUV3:掃描器
DUV4:掃描器
E1M:第一監視資料/晶圓映圖
E1S:通用佈局
E2M:第一監視資料/晶圓映圖
E3M:第一監視資料/晶圓映圖
E3S:通用佈局
E4M:第一監視資料/晶圓映圖
E4S:通用佈局
EMW:監視晶圓
EUV1:掃描器
EUV2:掃描器
EUV3:掃描器
EUV4:掃描器
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
IF:位置量測系統
IL:照明系統
LA:微影設備
LACU:微影控制單元
LB:裝載匣
LC:微影單元
M1:遮罩對準標記
M2:遮罩對準標記
MA:圖案化裝置
MT:度量衡工具/遮罩支撐件
MW:度量衡工具
n:步驟
n-1:步驟
OV:疊對量測
OV1:疊對
OV2:疊對
OV3:疊對
OV4:疊對
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PEB:曝光後烘烤步驟
PM:第一定位器
PS:投影系統
PW:第二定位器
RO:基板處置器/機器人
RW1:重工
RW2:重工
RW3:重工
SC:旋塗器
SC1:第一標度
SC2:第二標度
SC3:第三標度
SCS:監督控制系統
SM:穩定性模組
SO:輻射源
TCU:塗佈顯影系統控制單元
W:基板
WL1:晶圓批
WL2:晶圓批
WL3:晶圓批
WL4:晶圓批
WT:基板支撐件
XW:測試晶圓
現在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:- 圖1描繪微影設備之示意性概述;- 圖2描繪微影單元之示意性概述;- 圖3描繪整體微影之示意性圖示,其表示最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的協作;- 圖4為利用掃描器穩定性模組之微影製程中之控制機構的示意性概述;- 圖5描繪具有用於穩定性控制之循環監視的一組DUV及EUV微影設備之正常操作的示意性概述;- 圖6描繪需要跨平台微影匹配之微影設備之不可用性的問題;- 圖7描繪使用習知方法決定跨平台微影匹配性能之測試;- 圖8描繪根據本發明之一實施例之決定微影設備之間的微影匹配性能之方法的概述;- 圖9描繪根據本發明之一實施例之用於藉由監視資料的重建構來決定微影匹配性能之EUV監視資料之處理;且- 圖10描繪根據本發明之一實施例之用於決定微影匹配性能的DUV監視資料之處理。
- 圖11(a)及圖11(b)描繪用於映射場對場變化項之方法。
在本文件中,術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外輻射(例如具有為365、248、193、157或126nm之
波長)及極紫外輻射(EUV,例如具有在約5至100nm範圍內之波長)。
如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解釋為指代可用於向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置,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。在此上下文中亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射、二元、相移、混合式等)以外,其他此類圖案化裝置之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影設備LA。微影設備LA包括:照明系統(亦被稱作照明器)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);遮罩支撐件(例如遮罩台)MT,其經建構以支撐圖案化裝置(例如遮罩)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裝置MA之第一定位器PM;基板支撐件(例如晶圓台)WT,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裝置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。
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,以在圖案化裝置MA之平面處在其橫截面中具有所要之空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應被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之使用或真空之使用之其
他因素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。
微影設備LA可屬於一種類型,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PS與基板W之間的空間-此亦稱為浸潤微影。在以引用之方式併入本文中的US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影設備LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT(亦稱為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中,可並行地使用基板支撐件WT,且/或可在位於基板支撐件WT中之一者上的基板W上進行製備基板W之後續曝光的步驟,同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在另一基板W上曝光圖案。
除基板支撐件WT以外,微影設備LA亦可包含量測載物台。該量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性及/或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分,例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。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。
在操作中,輻射光束B入射至固持在遮罩支撐件MT上的圖案化裝置MA(例如,遮罩)上,且藉由呈現於圖案化裝置MA上的圖案(設計佈局)而圖案化。在已橫穿遮罩MA的情況下,輻射光束B穿過投影系統PS,該投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統IF,可準確地移動基板支撐件WT,例如以便在聚
焦及對準之位置處在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地,第一定位器PM及可能的另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置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MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分,但其可位於目標部分之間的空間中。在基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時,將此等基板對準標記P1、P2稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示,微影設備LA可形成微影單元LC(有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或(微影製造單元(litho)叢集)之部分,該微影單元LC通常亦包括用以對基板W執行曝光前製程及曝光後製程之設備。習知地,此等包括沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)的冷卻板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W、在不同製程設備之間移動基板W,且將基板W傳遞至微影設備LA之裝載匣LB。微影單元中通常亦統稱為塗佈顯影系統之裝置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TCU自身可藉由監督控制系統SCS控制,該監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU控制微影設備LA。
為了正確且一致地曝光由微影設備LA曝光之基板W,需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性,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,檢測工具(未展示)可包括於微影單元LC中。若偵測到誤差,則可對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟例如進行調整,尤其在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光
或處理之前進行檢測的情況下。
亦可稱為度量衡設備之檢測設備用於決定基板W之屬性,且尤其決定不同基板W之屬性何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在層與層之間如何變化。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷,且可例如為微影製造單元LC之部分,或可整合至微影設備LA中,或可甚至為獨立裝置。檢測設備可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性,或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性,或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已經移除)上之屬性,或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。
通常,微影設備LA中之圖案化製程為處理中之最關鍵步驟中之一者,其要求基板W上之結構之尺寸及置放之高準確度。為保證此高準確度,可將三個系統組合於圖3中示意性地描繪之所謂「整體」控制環境中。此等系統中之一者為微影設備LA,其(實際上)連接至度量衡工具MT(第二系統)且連接至電腦系統CL(第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的協作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路,以確保由微影設備LA執行之圖案化保持在製程窗內。製程窗界定製程參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍,在該範圍內,特定製造製程產生經界定結果(例如功能性半導體裝置),通常在該經界定結果內,允許微影製程或圖案化製程中之製程參數變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)來預測使用哪些解析度增強技術,且執行運算微影模擬及計算以決定哪些遮罩佈局及微影設備設定實現圖案化製程之最大總體製程窗(藉由第一標度SC1中
之雙箭頭描繪於圖3中)。通常,解析度增強技術經配置以匹配微影設備LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影設備LA當前正在製程窗內之何處操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)以預測是否可能存在歸因於例如次佳處理之缺陷(藉由第二標度SC2中指向「0」之箭頭描繪於圖3中)。
度量衡工具MT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設備LA以識別例如在微影設備LA之校準狀態下的可能漂移(藉由第三標度SC3中之多個箭頭描繪於圖3中)。
圖4描繪併入有穩定性模組500(在此實例中,基本上為在伺服器上執行之應用程式)之總體微影及度量衡方法。展示被標記為1、2、3之三個主製程控制迴路。第一迴路使用穩定性模組500及監視晶圓來提供用於微影設備之穩定性控制的循環監視。監視晶圓(MW)505經展示為自微影單元510傳遞,已經曝光以設定焦點及疊對之基線參數。稍後,度量衡工具(MT)515讀取此等基線參數,接著藉由穩定性模組(SM)500解釋該等基線參數以便計算校正常式以提供掃描器回饋550,該掃描器回饋550經傳遞至主要微影設備510且在執行進一步曝光時使用。監視晶圓之曝光可涉及在參考標記之頂部上印刷標記之圖案。藉由量測頂部標記與底部標記之間的疊對誤差,可量測微影設備之性能中之偏差,甚至在已自設備移除晶圓且將晶圓置放於度量衡工具中時亦如此。
第二(APC)迴路係用於對產品之本端掃描器控制(決定關於產品晶圓之聚焦、劑量及疊對)。經曝光產品晶圓520經傳遞至度量衡單元515,其中例如與諸如臨界尺寸、側壁角及疊對之參數相關之資訊經決定且傳遞至進階製程控制(Advanced Process Control;APC)模組525上。此
資料亦經傳遞至穩定性模組500。在與掃描器穩定性模組500通信之情況下,在製造實行系統(Manufacturing Execution System;MES)535接管之前進行製程校正540,從而提供對主要微影設備510之控制。
第三控制迴路將允許度量衡整合至第二(APC)迴路中(例如,用於雙重圖案化)。蝕刻後晶圓530經傳遞至度量衡單元515,其再次量測諸如臨界尺寸、側壁角及疊對之自晶圓讀取之參數。將此等參數傳遞至進階製程控制(APC)模組525。該迴路以與第二迴路相同之方式繼續。
圖5描繪具有用於穩定性控制之循環監視的一組微影設備之正常操作的示意性概述。在下文給出之實例中,微影設備為掃描器。四個深UV掃描器DUV1至DUV4經展示在微影曝光步驟n-1處已處理四個晶圓批WL1至WL4。接著在下一個微影曝光步驟n中,在四個極UV掃描器EUV1至EUV4中處理此等晶圓批。晶圓批具有專用路線。舉例而言,晶圓批WL1經曝光於深UV掃描器DUV1中且接著經曝光於極UV掃描器EUV1中。
如參看圖4所描述,每一掃描器具有用於穩定性控制之循環監視之製程。監視資料係藉由量測在該各別微影設備上定期處理之一或多個監視基板而獲得。在圖5中,舉例而言,極UV掃描器EUV2處理監視晶圓EMW,該監視晶圓EMW在度量衡工具MW中經量測,該度量衡工具MW將疊對量測OV輸出至穩定性模組SM。疊對量測OV經記錄為包含疊對量測之柵格之晶圓映圖E2M(其可表示為疊對殘差)。因此,第一監視資料E2M係獲自用於第一微影設備EUV2之穩定性控制之循環監視。第一監視資料E2M位於第一佈局中。舉例而言,每一資料具有其在基板上經量測之特定位置。另外,此實例中描繪之深UV掃描器DUV2處理監視晶圓
DMW,該監視晶圓DMW在度量衡工具MW中經量測,該度量衡工具MW將疊對量測OV輸出至穩定性模組SM。疊對量測OV經記錄為包含疊對量測之柵格之晶圓映圖D2M。因此,第二監視資料D2M係獲自用於第二微影設備DUV2之穩定性控制之循環監視。第二監視資料D2M位於與第一佈局不同之第二佈局中。此差異來自監視晶圓EMW及DMW上之特徵之不同佈局及不同密度及用於疊對量測之樣本方案中之差異。此可藉由諸如DUV及EUV之不同平台預期。
圖6描繪需要跨平台微影匹配之微影設備之不可用性的問題。所選掃描器係自圖5展示。EUV掃描器EUV2中之一者不可用於生產,可能因為其會因預防性維護而停機。因此,問題出現:接下來應在何處處理來自第二DUV掃描器DUV2之晶圓批WL2?應使用可用EUV掃描器EUV1、EUV3或EUV4中之哪一者?可藉由決定EUV掃描器中之哪一者與DUV掃描器DUV2具有最佳疊對匹配性能而得出答案。
圖7描繪使用習知方法決定跨平台微影匹配性能。跨平台測試晶圓XW經曝光於第二DUV掃描器DUV2上,且度量衡工具MT量測疊對OV2。測試晶圓XW經重工RW1且曝光於第一EUV工具EUV1中。接著,度量衡工具MT量測疊對OV1。測試晶圓XW經重工RW2且曝光於第三EUV工具EUV3中。度量衡工具MT接著量測疊對OV3。最後,測試晶圓XW經重工RW3且曝光於第四EUV工具EUV4中。度量衡工具MT接著量測疊對OV4。藉由計算各別疊對量測OV2及OV1之間的差值來決定第二DUV掃描器DUV2與第一EUV掃描器EUV1之間的跨平台疊對匹配性能。針對剩餘EUV掃描器(亦即,OV2-OV3及OV2-OV4)中之每一者重複此操作。差異經分級,且具有最小差異之EUV掃描器經決定具有最佳疊對匹配
性能。晶圓批WL2經由掃描器佈線。參看圖7描述之專用驗證測試需要掃描器設置程序作為花費數小時時間之先決條件。該測試僅在極必要時執行,且因此其無法用於日常監視目的,日常監視對於大批量製造環境係必要的。
實施例提供一種方法以使用來自用於穩定性控制(漂移控制,DC)之循環監視之輸出來決定跨平台匹配性能。
圖8描繪決定用於半導體製造之微影設備之間的微影匹配性能的方法的概述。
第一監視資料E1M、E3M、E4M係獲自用於可用EUV掃描器EUV1、EUV3及EUV4之穩定性控制的循環監視(藉由監視晶圓EMW、度量衡工具MT、疊對量測OV及穩定性模組SM)。對於第二DUV掃描器,以類似方式自用於穩定性控制之循環監視(DMW、MT、OV、SM)獲得第二監視資料D2M。EUV監視資料E1M、E3M、E4M位於第一佈局中。DUV監視資料D2M位於第二佈局中。
較佳地選擇DUV監視資料D2M,以使其與所討論之在層n-1處曝光之晶圓批具有相同(或接近相同,諸如同一天)曝光時間。對於晶圓批,其將較佳反射期望匹配之DUV掃描器之疊對性能。因此,舉例而言,參看圖5及圖8,考慮使掃描器DUV2與EUV掃描器EUV1、EUV3、EUV4中之一者相匹配。對於具有在DUV掃描器DUV2上在時間t~T0處曝光之底部層n-1的晶圓批WL2之佈線,基於監視資料D2M選擇EUV掃描器EUV1、EUV3、EUV4中之一者,其中DUV監視晶圓DMW亦在時間t~T0處經曝光。比較該監視資料與當前EUV監視資料,決定匹配,且在所選EUV掃描器性能漂移之前,儘快進行EUV處理步驟。因此,依據微影匹
配性能之決定,第一監視資料D2M係獲自與待於第二微影設備EUV1、EUV3、EUV4中曝光之晶圓批(一或多個基板)WL2之曝光同時(t~T0)進行之一或多個監視基板之曝光。
第一微影設備EUV1、EUV3、EUV4與第二微影設備DUV2之間的跨平台疊對匹配性能係基於第一監視資料及第二監視資料而決定。此可藉由將第一監視資料及第二監視資料中之至少一者重建構900、1000(如參看圖9及圖10所描述)成通用佈局(例如,模擬晶圓映圖)E1S、E3S、E4S、D2S而進行,以允許比較802第一監視資料與第二監視資料。
藉由計算802通用佈局D2S及E2S中之各別監視資料之間的差異來決定第二DUV掃描器DUV2與第一EUV掃描器EUV1之間的跨平台疊對匹配性能。針對剩餘EUV掃描器(亦即,D2S-E3S及D2S-E4S)中之每一者重複此操作。差異經分級804,且具有最小差異之EUV掃描器經決定具有最佳疊對匹配性能。接著經由該EUV掃描器對來自第二DUV掃描器DUV2之晶圓批WL2進行佈線。
圖9描繪用於藉由監視資料之重建構來決定微影匹配性能之EUV監視資料之處理900。
圖10描繪用於決定微影匹配性能之DUV監視資料之處理1000。
參看圖9及圖10,獨立於分別用於EUV及DUV監視資料之場間(全晶圓)資料來處理906、1006稠密取樣之場內資料。在此實例中,此包括分解場間及場內資料,但在其他實例中,原始場間及場內資料可能已經分離所以不需要分解。此等場內資料對應於具有相同取樣相同佈局之
微影曝光場,亦即每一場13×19個點。執行直接減法以計算場內匹配指紋特徵(亦即,跨場圖案)。對於EUV監視資料之場間指紋特徵匹配,將晶圓映圖E1M、E3M及E4M之場間分量重建構(如參看圖9所描述)成通用佈局E1S、E3S及E4S。參看圖8至圖10,習知跨平台測試晶圓佈局用作實例通用佈局。但實務上,可選擇其他通用佈局以達成良好準確度。最後,場內資料經添加回至場間資料,接著完整晶圓映圖準備好用於比較以決定微影匹配性能。
參看圖9,對於EUV,自監視資料E1M E3M E4M(參看圖8描述)起始,施加902濾波及模型化,包括晶圓誤差校正及倍縮光罩誤差校正。接著將資料分裂904成夾盤1及夾盤2資料(因為此等掃描器具有兩個晶圓夾盤以在曝光期間支撐晶圓)。監視資料包含對應於複數個微影曝光場之場間資料(指紋特徵)。監視資料亦包含對應於微影曝光場之場內資料。場內平均指紋特徵908經計算906。對於每一夾盤,自全晶圓場間資料移除910場內平均指紋特徵。在此使用之場平均指紋特徵908可自稠密場(例如,經組態以最小化由透鏡畸變誘發之疊對之二次分量)或自包括稠密場及稀疏取樣場之所有內場之平均值得以計算。接著平均化912來自同一夾盤之所有晶圓。隨後,將高階全域模型及另一額外模型(例如,晶圓邊緣模型)施加914至晶圓映圖。由此,重建構之步驟包含將各別監視資料擬合至各別微影設備之微影製程之(全域)模型以預測通用佈局中之經重建構監視資料。模型在此用於捕捉晶圓映圖上之實體指紋特徵。此等模型之殘差含有除實體指紋特徵以外之主要雜訊誤差。模型參數(可校正誤差)920經映射924至所選通用佈局。由此,重建構之步驟進一步包含將模型之擬合參數映射至通用佈局。對於殘差(非可校正誤差)916,使用內插
918來將其映射至同一通用佈局。可使用線性或其他類型之內插。由此,重建構之步驟進一步包含將來自擬合之殘差內插至通用佈局。將可校正誤差及非可校正誤差(現經映射/內插至通用佈局)一起相加,以在通用佈局E1S、E3S、E4S中提供監視資料926。由此,組合單獨處理之場間及場內資料以允許比較通用佈局中之第一監視資料與第二監視資料。接著完成場間資料之監視資料重建構。最後,執行比較802以決定微影匹配性能(如參看圖8中之步驟802所描述)。
參看圖10,對於DUV,流程在此實例中不同,因為監視資料含有具有不同曝光佈局之多個影像。自監視資料D2M(參看圖8描述)起,施加1002濾波及模型化,且按夾盤分裂1004資料,以與參看圖9描述之用於EUV的相同之方式。對於場內指紋特徵匹配,亦藉由計算1006場內平均指紋特徵1008來使用稠密場。為得到場間指紋特徵,移除1010每一影像及每一晶圓之場內平均指紋特徵(稠密場),執行1012每一影像之所有晶圓之取平均值,且接著平均化1014所有影像。最後,自稠密場計算1006之場內平均指紋特徵可經添加回以用於完整模擬晶圓映圖D2S。最後,執行比較802以決定微影匹配性能。
在所有此等流程之後,來自EUV及DUV之監視資料晶圓映圖現處於同一佈局中,且可使用直接減法來計算802匹配性能以計算差異(如參看圖8中之步驟802所描述)。差異經分級804(如參看圖8中之步驟804所描述),且具有最小差異之EUV掃描器經決定具有最佳疊對匹配性能。接著經由該EUV掃描器對來自第二DUV掃描器DUV2之晶圓批WL2進行佈線。
另外或替代地,可藉由場內平均指紋特徵908及1008之比
較928(亦在圖9中)來執行分級。此可用於掃描器對掃描器透鏡匹配。類似地,另外或替代地,可藉由場間重建構監視資料之比較930(亦在圖9中)來執行分級。
在上述實例中,且尤其在圖9之流程圖中所描述之方法中,僅指紋特徵之全域部分,更具體言之,僅高階全域模型914經映射至通用佈局。在另一實施例中,提出改變此方法以同樣映射場對場變化項。在此上下文中,映射場對場變化項之基本問題在於不同佈局之場中心及尺寸通常不同。分別在圖11(a)及圖11(b)中說明用於解決此問題之兩種可能方法。在兩種情況下,描繪之方法步驟可代替圖9之步驟910至926,其中步驟1110、1112及1114分別主要對應於步驟910、912及914。然而,除全域模型(及視情況晶圓邊緣模型)以外,區塊1114亦可包含每一曝光之校正(Correction Per Exposure;CPE)模型。CPE為(例如,6參數)模型,其決定每一曝光場之校正以減小場對場變化。
在圖11(a)中,正經映射至之目標佈局經轉換為完整目標佈局之子集的中間佈局1134。輸入佈局1110可為第一佈局、第二佈局或任何其他佈局。目標佈局可為通用佈局;或替代地第二佈局(當自第二佈局直接映射至第一佈局時)或第一佈局(當自第一佈局直接映射至第二佈局時)。
更具體言之,在上文之情境中,輸入佈局1110可為第一佈局或第二佈局,且中間佈局1134可為通用佈局。中間佈局1134可包含來自目標佈局1134之量測位置,但具有來自輸入佈局或第一佈局之場尺寸及場中心。在此方法中,將包括場內指紋特徵(與CPE校正相關聯)之模型參數(可校正誤差)1120直接映射1132至中間佈局。對於殘差(非可校正誤差)
1116,使用內插1133來將其映射至同一中間佈局1134。在此中間佈局1134中將映射之結果組合成指紋特徵,來自輸入佈局1110之校正可施加至該指紋特徵。此方法之益處在於空間資訊之損失較小;然而,其缺點為在中間佈局1134中存在量測點之損失。另外,由於每一場之少量點,此方法易於在晶圓邊緣場處過度擬合。
圖11(b)展示使用『反向細化』之場內指紋特徵之映射(與CPE相關聯)。將來自輸入佈局1110之CPE可校正誤差1120自為場中心座標之函數的第一函數轉換成為晶圓中心座標之函數的第二函數。可藉由使用諸如徑向基底函數(radial basis function;RBF)之極高階全域模型來重新模型化1137可校正誤差1120且接著將其映射1124至目標佈局1135來執行此轉換。RBF模型化描述於公開專利申請案US 2012/0218533中,其以引用的方式併入本文中。非可校正元件1116之處理方式與其他實例非常相同:亦即,使用內插1118以將其映射至目標佈局1135。在此方法中,吾人失去一些空間資訊,但不需要建構中間佈局或通用佈局;亦即,在此方法中,輸入佈局1110可為第一佈局,且目標佈局1135可為第二佈局(或反之亦然)。此實施例之方法具有在晶圓邊緣處雜訊之過度擬合減少之固有優勢。
每一曝光之校正(CPE)之相關資料係運算疊對中之錨定指紋特徵決定的重要部分。CPE內容依賴於佈局(柵格)。若將自一個佈局決定之CPE施加至不同佈局,則準確度可能將降低;且運算疊對準確度中之任何最終增益可變為可忽略的。實際上,不可能使用在另一(標準)佈局上讀出之監視晶圓且決定待施加於最佳化模組(例如,半場疊對最佳化器)或產品佈局上之CPE內容。
用於監視晶圓之佈局係特定以控制掃描器工具內之漂移為目標的標準佈局。如已描述,當藉由不同掃描器類型曝光不同層時,可引發隨之而來的(額外)疊對誤差。除此以外,由於監視晶圓經曝光於與產品不同之佈局上,且不經受與產品晶圓相同之製程步驟,所以存在引入之所得疊對誤差,無法使用前述掃描器穩定性模組來捕捉及校正該所得疊對誤差。(例如,疊對)最佳化模組可用以藉由使用蝕刻後檢測(after-etch inspection;AEI)或顯影後檢測(after-develop inspection;ADI)量測來進行進一步校正。然而,穩定性模組及最佳化模組在獨立的不同位準上決定校正。因此,需要分別針對此兩個模組完成單獨疊對度量衡。
疊對最佳化模組可包含軟體模組,該軟體模組基於(例如,稀疏量測)在線ADI度量衡及(例如,稠密量測)離線(例如,靜態)AEI度量衡在回饋迴路中決定靜態及動態疊對最佳化校正,該在線ADI度量衡例如可按批量測。如此,用於最佳化模組(AEI疊對及ADI疊對)之度量衡應識別靜態及按批校正以回饋至掃描器,以便改良產品上之疊對。用於最佳化模組之模型可需要在50ppf(每一場之點)之區域中的最少數目的每一場之點;此係昂貴的量測,尤其在需要對一些或甚至所有晶圓按批執行量測時。
在曝光之後針對掃描器漂移控制頻繁量測監視晶圓,亦即,ADI。在此提出將此等量測,以及包含於最佳化模組可校正模型內容內之掃描器之物理原理的一些指示符用於產品上之疊對AEI改良。以此方式,可顯著地縮減度量衡時間。此外,藉由改良源自曝光序列中之掃描器物理原理之模型參數之信雜比,此方法可幫助改良運算疊對之準確度。此方法提出一種組合的穩定性監視器及疊對最佳化器方案,該方案具有縮減
之度量衡時間,改良的運算疊對準確度,同時使用掃描器資料貢獻值。
提出在運算疊對背景中將監視晶圓資料(穩定性模組資料)加上例如產品上晶圓資料用於每場校正之目的:僅掃描器疊對貢獻值之與場佈局無關之分量用於每場疊對重建構製程。
此方法可包含以下步驟:
1.為掃描器基線常數(Scanner Baseline Constants;SBC)解除校正疊對資料(亦即,自疊對資料移除或消除SBC校正)。傳統地,光學微影系統由許多稱為機器常數(Machine Constants;MC)之數值參數控制。MC通常藉由微影系統在原位或其他基於系統之測試期間產生,該等測試針對極特定之測試條件集合產生及最佳化MC。掃描器穩定性模組使用SBC。SBC之概念引入偏移之「中間層」,此迫使工具在一般微影條件下,而不僅在用於MC產生之特定測試條件下,彼此緊密匹配。
2.針對不同場佈局(監視晶圓及產品晶圓),將疊對模型變數(例如,k參數)決定為施加於經解除校正疊對。
3.選擇對於場佈局最恆定或實質上恆定之疊對模型變數;此等參數反映掃描器貢獻值,且穩定性資料可經模型化為此等參數以用於運算疊對/CPE目的。
4.可將獲得及施加無雜訊可校正內容之方法視為與場之不同類型無關(例如,邊緣、中心、向上掃描、向下掃描、向左掃描、向右掃描)。
以此方式,佈局之內容與用於不同晶圓佈局(例如,穩定性監視標準佈局、穩定性監視標準半場佈局及/或產品佈局)之CPE可校正誤差無關。此程序可幫助識別具有最低佈局相依性之可用於CPE位準之校正的k參數或疊對模型變數。若使用此等疊對模型變數,則可達成~0.1nm至
~0.2nm之運算疊對準確度之改良。
此方法展示有時觀測到僅較高階k參數中之相關性,且因此使用較高階模型可提供最高值。在未提出此方法之情況下,可能尚未得出此結論。此外,此技術指示在所選k參數中存在掃描方向(向上/下/左/右掃描)及徑向相依性(晶圓半徑130mm內之全場及130mm至150mm之所有場)。因此,提出相應地隔離k參數。另外,所提出之方法適用於任何掃描器組合,例如包括當不同工具用於暴露不同層時(例如,機器與機器匹配或跨平台匹配)。
實施例在無額外成本或時間之情況下提供微影性能匹配,而匹配之準確度良好。通常對半導體製造現場之每一掃描器每3天執行一次穩定性控制之循環監視。因此,其可用於監視目的,且將有關最佳掃描器對掃描器配對之資訊提供至半導體製造商。
在另一個實施例中,模型化第一微影設備之第一柵格資料與第二微影設備之第二柵格資料之間的差異。通常,柵格資料與在基板上執行之與監視第一微影設備及第二微影設備之狀態有關的(疊對)柵格量測相關聯(例如,稱為監視數據)。
模型化差異可用以計算該第一微影設備及第二微影設備之柵格之間的偏移(與將特徵提供至基板之位置控制相關聯)。偏移可經表達為分別與第一微影設備及第二微影設備相關聯之標稱柵格之偏差。
另外,可產生柵格偏移配方以用於第一微影設備及/或第二微影設備。柵格偏移配方經組態以控制微影設備,以使得由該第一微影設備圖案化之基板上的層與由該第二微影設備圖案化之基板上的先前或後續層較佳匹配。
在一實例中,匹配係關於基板上之平均曝光場上之畸變分量之指紋特徵(例如,例如與疊對誤差有關)。此一般被稱作場內行為(基板指紋特徵之場內內容)之匹配。在另一實例中,匹配係關於場間指紋特徵內容;例如在個別曝光場之間變化的指紋特徵之部分。因此,柵格偏移可與整個基板上之(疊對/畸變)指紋特徵之場內及/或場間內容相關聯。
柵格之間的計算偏移可進一步用於在由第一微影設備及/或第二微影設備執行之圖案化操作期間控制疊對。在致動器設定點之決定期間,例如,基於可用疊對量測資料(與先前曝光基板相關聯),可將偏移用作進一步輸入。因此,柵格之間的經決定移可用於決定該第一微影設備及/或第二微影設備之疊對校正。優勢在於,所獲得的疊對校正接著將與第一微影設備及第二微影設備之間的柵格之差異相關聯的所需匹配準則考慮在內。
第一微影設備及第二微影設備可屬於不同類型,例如,第一微影設備為DUV掃描器且第二微影設備為EUV掃描器。
第一微影設備可具有比第二微影設備更大之疊對校正潛力,例如,由於較高階疊對校正介面之可用性及/或硬體相關之差異,諸如較高階投影透鏡操縱器允許較佳地控制沿曝光場之長度及/或寬度之畸變分量的可用性。
較佳地在控制/組態具有最大校正潛力之微影設備時使用柵格偏移資料(例如,以配方為例)。因為可得到更大校正潛力,所以匹配潛力亦將更大,且將達成微影設備之間的較佳匹配品質。
通常,藉由對在由所關注的微影設備圖案化之參考基板之曝光及讀出期間產生的監視資料之分析來獲得第一微影設備及第二微影設
備之柵格資料。通常,參考基板包含經預圖案化之特徵(通常在已知位置經蝕刻至基板中之目標特徵)。參考基板具備光阻層,且隨後該光阻層由所關注之微影設備圖案化。經預圖案化特徵與經圖案化光阻層內之特徵之間的定位偏差用於獲得表示所關注之微影設備之柵格的監視資料。
在一實施例中,提供一種用於決定第一微影設備與第二微影設備之間的微影匹配性能之方法,其中該方法包含模型化與該第一微影設備相關聯的第一柵格量測及與該第二微影設備相關聯的第二柵格量測之間的差異。
在一實施例中,該方法進一步包含在組態該第一微影設備及/或該第二微影設備時使用模型化差異。
在一實施例中,組態包含界定相對於與該第一微影設備及/或該第二微影設備相關聯之標稱柵格定義的偏移。
在一實施例中,組態包含用於第一微影設備及/或第二微影設備之配方之產生,其中該配方界定相對於與該第一微影設備及/或該第二微影設備相關聯之標稱柵格定義的偏移。
在一實施例中,模型化經組態以描述包含於模型化差異內之場內及/或場間內容。
在一實施例中,具有最大校正潛力之微影設備經組態及/或控制。
在一實施例中,校正潛力與減少第一柵格量測及第二柵格量測之間的差異相關聯。
在一實施例中,第一微影設備為深UV(DUV)微影設備,且第二微影設備為極UV(EUV)微影設備。
在一實施例中,該方法進一步包含使用偏移來決定第一微影設備及/或第二微影設備之疊對校正。
此方法之範疇不限於EUV至DUV匹配。其亦可用於DUV至DUV及EUV至EUV匹配,例如若不同監視晶圓佈局用於同一平台,則只要使用穩定性控制(漂移控制)之循環監視即可。
實施例可實施於包含參看圖8至圖10所描述之用於決定微影匹配性能之方法的半導體製造製程中。
實施例可實施於諸如參看圖1所描述之微影設備中,該微影設備包含:- 照明系統,其經組態以提供投影輻射光束;- 支撐結構,其經組態以支撐圖案化裝置,該圖案化裝置經組態以根據所要圖案來圖案化該投影光束;- 基板台,其經組態以固持基板;- 投影系統,其經組態以將經圖案化光束投影至該基板之目標部分上;及- 處理單元,其經組態以根據參看圖8至圖10所描述之方法來決定對製程之校正。
實施例可實施於諸如參看圖2所描述之微影設備中。
實施例可實施於電腦程式產品中,該電腦程式產品包含用於促使通用資料處理設備執行參看圖8至圖10所描述之方法之步驟的機器可讀指令。
在以下經編號條項之清單中揭示另外實施例:
1.一種決定用於半導體製造之微影設備之間的微影匹配性能的方
法,該方法包含以下步驟:- 自用於一第一微影設備之穩定性控制之循環監視獲得第一監視資料;- 自用於一第二微影設備之穩定性控制之循環監視獲得第二監視資料;- 基於該第一監視資料及該第二監視資料來決定該第一微影設備與該第二微影設備之間的一微影匹配性能。
2.如條項1之方法,其中:- 該第一監視資料位於一第一佈局中;- 該第二監視資料位於一第二佈局中;且- 決定微影匹配性能之步驟包含將該第一監視資料及該第二監視資料中之至少一者重建構成一通用佈局以允許比較該第一監視資料與該第二監視資料。
3.如條項2之方法,其中重建構之步驟包含將各別監視資料擬合至各別微影設備之一微影製程之至少一個模型,以預測該通用佈局中之經重建構監視資料。
4.如條項3之方法,其中重建構之步驟進一步包含將該模型之擬合參數映射至該通用佈局。
5.如條項3或4之方法,其中重建構之步驟進一步包含將來自擬合之殘差內插至該通用佈局。
6.如條項2至5中任一項之方法,其中該至少一個模型包含:至少一全域模型,其用以決定每一基板之全域校正,及一場內模型,其用以實現每一曝光之校正。
7.如條項6之方法,其包含自該第一佈局或第二佈局中之一者映射至該通用佈局,該通用佈局包含來自該第一佈局或第二佈局中之另一者的場尺寸及場中心。
8.如條項2至5中任一項之方法,其中該至少一個模型包含:至少一全域模型,其用以決定每一基板之全域校正;及一場內模型,其用以實現每一曝光之校正,且該方法進一步包含:在映射至該第一佈局或第二佈局之一者之前,將與該第一佈局或第二佈局中之另一者中之該場內模型有關的一可校正誤差自場中心座標之一函數轉換為晶圓中心座標之一函數;該方法不必包含將該第一監視資料及該第二監視資料中之至少一者重建構成一通用佈局之步驟。
9.如條項8之方法,其包含其中轉換步驟包含藉由使用一極高階全域模型來重新模型化該可校正誤差。
10.如條項9之方法,其中該極高階全域模型包含徑向基底函數。
11.如任一前述條項之方法,其中該監視資料包含對應於複數個微影曝光場之場間資料。
12.如任一前述條項之方法,其中該監視資料包含對應於一微影曝光場之場內資料。
13.如條項12之方法,其進一步包含與該場內資料分開地處理該場間資料。
14.如條項13之方法,其進一步包含組合分開處理之場間及場內資料以允許比較一通用佈局中之該第一監視資料與該第二監視資料。
15.如任一前述條項之方法,其中該微影匹配性能包含疊對匹配性能。
16.如任一前述條項之方法,其中該監視資料包含疊對量測之一柵格。
17.如任一前述條項之方法,其中該監視資料包含一晶圓映圖。
18.如任一前述條項之方法,其中該監視資料係藉由量測在各別微影設備上定期處理之一或多個監視基板而獲得
19.如條項18之方法,其中依據該微影匹配性能之決定,該第一監視資料係獲自與待於該第二微影設備中曝光之一或多個基板同時曝光之該一或多個監視基板之曝光。
20.一種用於模型化經受一微影製程之一基板的性能資料之方法,該方法包含:獲得與該基板相關聯之性能資料;將該性能資料映射至曝光場之一第一佈局從而獲得第一性能資料,且映射至曝光場之一第二佈局從而獲得第二性能資料;將包含複數個參數之一模型施加至該第一性能資料從而獲得一第一組參數值,且施加至該第二性能資料從而獲得一第二組參數值;及基於其對應於該第一組參數值之值與其對應於該第二組參數值之值相比較而自該複數個參數中選出一或多個參數。
21.如條項20之方法,其中該選擇一或多個參數包含基於其對佈局之不變性來選擇該等參數。
22.如條項21之方法,其中該選擇一或多個參數包含選擇對於佈局最恆定或根據一臨限值不變之一或多個參數。
23.如條項20至22中任一項之方法,其中該模型包含一場內模型以實現每一曝光之校正。
24.如條項20至23中任一項之方法,其中該第一佈局係指用於穩定性控制之監視基板且該第二佈局係指該模型。
25.如條項20至24中任一項之方法,其包含與場之不同類型無關地執行該方法,其中場之不同類型在基板位置或掃描方向中之一者或兩者上係有差別的。
26.一種半導體製造製程,其包含用於根據如任一前述條項之方法來決定微影匹配性能之一方法。
27.一種微影設備,其包含:- 一照明系統,其經組態以提供一投影輻射光束;- 一支撐結構,其經組態以支撐一圖案化裝置,該圖案化裝置經組態以根據一所要圖案來圖案化該投影光束;- 一基板台,其經組態以固持一基板;- 一投影系統,其經組態以將經圖案化光束投影至該基板之一目標部分上;及- 一處理單元,其經組態以根據條項1至25中任一項之方法來決定微影匹配性能。
28.一種微影單元,其包含如條項27之微影設備。
29.一種電腦程式產品,其包含用於促使一通用資料處理設備執行如條項1至25中任一項之方法之步驟的機器可讀指令。
30.如條項16之方法,其中該第一微影設備與該第二微影設備之間的該微影匹配性能之決定包含模型化與該第一微影設備相關聯之第一柵格量測及與該第二微影設備相關聯之第二柵格量測之間的差異。
31.如條項30之方法,其進一步包含在組態該第一微影設備及/或該第二微影設備時使用模型化差異。
32.如條項31之方法,其中組態包含界定相對於與該第一微影設備
及/或該第二微影設備相關聯之一標稱柵格定義的一偏移。
33.如條項31之方法,其中組態包含用於該第一微影設備及/或該第二微影設備之一配方之產生,其中該配方界定相對於與該第一微影設備及/或該第二微影設備相關聯之一標稱柵格定義的一偏移。
34.如條項30至33中任一項之方法,其中模型化經組態以描述包含於模型化差異內之場內及/或場間內容。
35.如條項31至34中任一項之方法,其中該第一微影設備經組態,且其中該第一微影設備具有比該第二微影設備更大之校正潛力。
36.如條項35之方法,其中該校正潛力與減少該第一柵格量測及第二柵格量測之間的一差異相關聯。
37.如條項35或36之方法,其中該第一微影設備為一深UV(DUV)微影設備,且該第二微影設備為一極UV(EUV)微影設備。
38.如條項32至37中任一項之方法,其進一步包含使用該偏移來決定該第一微影設備及/或該第二微影設備之一疊對校正。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用,但應理解,本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能其他應用包括製造整合式光學系統、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。
雖然在本文中可對在檢測或度量衡設備之上下文中的本發明之實施例進行特定參考,但本發明之實施例可用於其他設備中。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、微影設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件的任一設備之部分。亦注意到,術語度量衡設備或度量衡系統涵蓋術語檢測設備或檢測系統,或可被術語
檢測設備或檢測系統取代。如本文所揭示之度量衡或檢測設備可用以偵測基板上或內之缺陷及/或基板上之結構的缺陷。在此實施例中,舉例而言,基板上之結構之特徵可係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上之非想要結構之存在。
雖然特別提及「度量衡設備/工具/系統」或「檢測設備/工具/系統」,但此等術語可指相同或類似類型之工具、設備或系統。例如包含本發明之一實施例之檢測或度量衡設備可用以決定實體系統(諸如基板上或晶圓上之結構)之特徵。例如,包含本發明之實施例的檢測設備或度量衡設備可用以偵測基板之缺陷或基板上或晶圓上之結構的缺陷。在此實施例中,實體結構之特徵可關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上或晶圓上之非想要結構之存在。
儘管上文可能已經特定地參考在光學微影之上下文中對本發明之實施例的使用,但應瞭解,在上下文允許之情況下,本發明不限於光學微影,且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
儘管上文已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以與所描述不同之其他方式來實踐本發明。上述描述意欲為說明性的,而非限制性的。因此,熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離下文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。
802:步驟
804:步驟
900:步驟
1000:步驟
D2M:第二監視資料/晶圓映圖
D2S:通用佈局
DMW:監視晶圓
DUV2:掃描器
E1M:第一監視資料
E1S:通用佈局
E3M:第一監視資料
E3S:通用佈局
E4M:第一監視資料
E4S:通用佈局
EMW:監視晶圓
EUV1:掃描器
EUV3:掃描器
EUV4:掃描器
MT:度量衡工具
OV:疊對量測
SM:穩定性模組
Claims (15)
- 一種決定用於半導體製造之微影設備之間的微影匹配性能的方法,該方法包含:自用於一第一微影設備之穩定性控制之循環監視(recurrent monitoring)獲得一第一佈局中的第一監視資料;自用於一第二微影設備之穩定性控制之循環監視獲得一第二佈局中的第二監視資料;及基於該第一監視資料及該第二監視資料決定該第一微影設備與該第二微影設備之間的一微影匹配性能(lithographic matching performance),其中該決定包含將該第一監視資料及該第二監視資料中之至少一者重建構(reconstructing)成一通用佈局(common layout)以允許比較該第一監視資料與該第二監視資料。
- 如請求項1之方法,其中該重建構包含:使各別監視資料擬合(fitting)至各別微影設備之一微影製程之一模型以預測該通用佈局中之經重建構監視資料。
- 如請求項2之方法,其中該重建構進一步包含將該模型之擬合參數(fitted parameters)映射(mapping)至該通用佈局。
- 如請求項2之方法,其中該重建構進一步包含將來自該擬合之殘差(residuals)內插至該通用佈局。
- 如請求項1之方法,其中該監視資料包含對應於複數個微影曝光場(lithographic exposure fields)之場間資料(inter-field data)及對應於一特定微影曝光場之場內資料(intra-field data)。
- 如請求項5之方法,其進一步包含與該場內資料分開地處理該場間資料。
- 如請求項6之方法,其進一步包含組合經分開處理之該場間資料及該場內資料以允許比較一通用佈局中之該第一監視資料與該第二監視資料。
- 如請求項1之方法,其中該微影匹配性能包含疊對匹配性能(overlay matching performance)且該監視資料包含疊對量測之一柵格(grid)。
- 如請求項1之方法,其中該等監視資料係藉由量測在各別微影設備上定期(periodically)處理之一或多個監視基板(monitoring substrates)而獲得。
- 如請求項9之方法,其中依據該微影匹配性能之該決定,該第一監視資料係獲自與待於該第二微影設備中曝光之一或多個基板同時(contemporaneous)曝光之該一或多個監視基板之曝光。
- 如請求項8之方法,其中該第一微影設備與該第二微影設備之間的該 微影匹配性能之該決定包含:模型化(modeling)與該第一微影設備相關聯之疊對量測之一第一柵格及與該第二微影設備相關聯之疊對量測之一第二柵格之間的差異。
- 如請求項11之方法,其進一步包含在組態該第一微影設備及/或該第二微影設備時使用經模型化之該差異。
- 如請求項12之方法,其中該組態包含:界定相對於與該第一微影設備及/或該第二微影設備相關聯之一標稱柵格定義(nominal grid definition)的一偏移(offset)。
- 如請求項12之方法,其中該第一微影設備經組態,且其中該第一微影設備具有比該第二微影設備更大之校正潛力(correction potential)。
- 一種電腦程式產品,其包含用於促使一通用資料處理設備(general-purpose data processing apparatus)執行如請求項1之方法之步驟的機器可讀指令。
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Citations (2)
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