优化方法和光刻单元技术

本发明专利技术公开了一种优化方法和一种光刻单元。在所述优化方法中，记录了两次图案化光刻过程中的每一步骤中的变量，测量了两次图案化过程中的中间特征的特性。之后对最终特征进行模型化，和优化变量的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种优化方法和一种光刻单元。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例 如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模 或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案 转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。 通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行 的。通常，单个衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括 所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一 个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向("扫描"方向)扫 描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目 标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转 移到衬底上。 集成电路(IC)芯片的制造涉及许多层的制造。为了产生更细节的图案，多个光刻 或蚀刻处理步骤可用于制造每个层这被称为两次图案化。其中的第一种方式为光刻-蚀 刻-光刻-蚀刻，其中第一图案被曝光和蚀刻。之后，特征位于第一图案的特征之间的空间 中的第二图案被曝光和蚀刻。因而可以产生更大频率的图案。另一类似的两次图案化技术 为光刻-冷冻-光刻-蚀刻。在抗蚀剂中曝光图案，其之后被冷冻。之后也可将第二图案 蚀刻在抗蚀剂中，之后将上述两个图案蚀刻到衬底上。另一两次图案化方法为间隔物方法。 在所述间隔物方法中，将抗蚀剂放到衬底上，之后将间隔物放置到衬底的顶部上。所获得的 图案被蚀刻到衬底中。 例如曝光剂量等不同的变量影响曝光步骤中获得的特征。然而，在例如两次图案 化等多步骤过程中，来自每个过程步骤的变量也影响随后步骤中的特征的特性。因此，用于 控制每一过程步骤的变量彼此相互影响并且影响最终特征的特性。
技术实现思路
期望提供一种用于优化两次图案化方法的方法。 根据本专利技术的第一实施例，提供了一种优化光刻过程的方法，其包括以下步骤。执 行具有至少第一变量的第一制造步骤，所述第一制造步骤导致了第一中间特征。测量所述 第一中间特征的第一特性。执行具有至少一个第二变量的第二制造步骤，所述第二制造步 骤导致第二中间特征。测量所述第二中间特征的第二特性。基于所述第一和第二变量以及 所述第一和第二特性中的至少一个特性对最终特征的最终特性进行模型化。测量所述最终 特性。比较所模型化的最终特性和所测量的最终特性并且更新所述模型。修改所述第一变 量和所述第二变量中的至少一个变量来优化所述最终特性。使用所修改的第一和第二变量中的至少一个变量来执行所述第一和第二制造步骤。 根据本专利技术的另一实施例，提供了一种处理器，其被配置以基于所述第一特性 或一第二特性对特征的最终特性进行模型化，比较所测量的最终特性和所模型化的最终特 性，更新所述模型以及基于所更新的模型确定所述第一和第二制造步骤中的至少一个制造 步骤的优化变量。可替代地，第一和第二特性可以用于确定优化变量。 根据本专利技术的一个方面，提供了包括以下特征的光刻设备。照射系统被配置以调 节辐射束。支撑件被构造以支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在其横截面上将图 案赋予辐射束，以形成图案化的辐射束。衬底台被构造以保持衬底。投影系统被配置以将 图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。处理器被配置以基于所述第一特性或所述第 二特性来对特征的最终特性进行模型化，比较所测量的最终特性和所模型化的最终特性， 更新所述模型以及基于所更新的模型确定对于第一和第二制造步骤中的至少一个制造步 骤的优化变量。再次，第一和第二特性还可以用于确定优化变量。 本专利技术的另外的特征和优点以及本专利技术的各个实施例的结构和操作在下文参考 附图进行了详细描述。注意到，本专利技术不限于此处描述的特定实施例。此处显示出的这些 实施例仅用于说明性的目的。基于包含在此处的教导，附加实施例对于相关领域的技术人 员来说是显然的。附图说明 此处所包含的且形成说明书的一部分的附图与文字描述一起阐明本专利技术，还用于说明本专利技术的原理和使得相关领域的技术人员能够制造和使用本专利技术。图1示出根据本专利技术实施例的光刻设备。 图2示出多步骤光刻过程中所涉及的步骤和变量。 图3示出多步骤光刻过程中的可测量的特性。 图4示出在所述过程的不同阶段中在衬底上的扰动的变化。 图5A和5B示出所述装置的最终特征的临界尺寸的变化。 当结合附图时，从下文阐述的详细描述中，本专利技术的特征和优点将变得更加清楚， 其中在附图中相类似的参考标记自始至终表示对应的元件。在附图中，通常，类似的参考标 记表示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的元件。第一次出现元件的附图由对应的 参考标记中的最左侧的数字来显示。具体实施例方式本说明书公开了包含本专利技术的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例仅示 例性地说明本专利技术。本专利技术的范围不受限于所公开的实施例。本专利技术由此处所附的权利要 求来限定。 所描述的实施例和在说明书中对"一个实施例"、"实施例"、"示例性实施例"等的 参考表明所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但每一实施例可以不必包括 特定的特征、结构或特性。此外，这样的措词不必涉及同一实施例。另外，在相关于实施例 对特定的特征、结构或特性进行描述时，应当理解不管是否明确地进行描述，结合其它的实 施例来实施这样的特征、结构或特性是在本
的技术人员的知识范围内的。 可以在硬件、固件、软件或它们的任意组合中实施本专利技术的实施例。本专利技术的实施 例还可以作为储存在机器可读介质上的指令来实施，其可以通过一个或更多个处理器来读 取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器可读的形式存储或传送信息的任何机构(例 如，计算装置)。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质；光学存储介质；闪速存储器(flash memory)装置；电学、光学、声学或其它 形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)以及其它的介质。另外，在执行特定的 动作时，在此处可以对固件、软件、例行程序(routine)、指令进行描述。然而，应当理解，这 样的描述仅是为了简便，实际上，这样的动作由计算装置、处理器、控制器或用于执行固件、 软件、例行程序、指令等的其它装置来产生。 然而，在更加详细地描述这样的实施例之前，说明性地显示出本专利技术的实施例可 以执行的示例性环境。 图1示意地示出了根据本专利技术的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括照 射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐 射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置 用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片 台)WT，其构造成用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参 数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS， 其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化光刻过程的方法，其包括步骤：执行具有至少一个第一变量的第一制造步骤，所述第一过程步骤导致第一中间特征；测量所述第一中间特征的第一特性；执行具有至少一个第二变量的第二制造步骤，所述第二过程步骤导致第二中间特征；测量所述第二中间特征的第二特性；基于所述第一和第二变量以及所述第一和第二特性中的至少一个对最终特征的最终特性进行模型化；测量所述最终特性；比较所模型化的最终特性和所测量的最终特性，以及更新所述模型；修改所述第一变量和所述第二变量中的至少一个来优化所述最终特性；和使用所述第一和第二变量中的所修改的至少一个来执行所述第一和第二制造步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：EC摩斯，JM芬德尔，SA米德莱布鲁克斯，王李冬梓，CGM德莫尔，M杜萨，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]