获得具有对准标记的衬底的高度图的方法、衬底对准测量设备和光刻设备技术

本发明专利技术提供了一种用于获得具有对准标记的衬底的高度图的方法，所述方法包括以下步骤：确定所述衬底的一个或更多个部位或区域的高度，和基于所述衬底的所述一个或更多个部位或区域的所确定的高度和所述衬底的形状模型来确定所述衬底的高度图。

Methods for obtaining height map of substrate with alignment marks, substrate alignment measuring equipment and photolithography equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获得具有对准标记的衬底的高度图的方法、衬底对准测量设备和光刻设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月14日提交的欧洲申请17181378.5和2017年11月29日提交的欧洲申请17204344.0的优先权，这些申请通过引用全文并入本文。
本专利技术涉及一种获得具有对准标记的衬底的高度图的方法、一种衬底对准测量设备和一种光刻设备。
技术介绍
光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分)上的机器。光刻设备可以例如用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在IC的单层上形成的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐射每个目标部分。也有可能通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。在光刻设备的实施例中，针对每个目标部分调适衬底的位置(特别地，竖直位置和/或高度)，以改良光刻处理中的聚焦性能。衬底的这种定位是基于通过用水平传感器多次扫描衬底获得的衬底的高度图而进行。在光刻设备的已知实施例中，使用光刻设备内设置有两个站的结构。在衬底的处理期间，在第一站和第二站中连续处理衬底。在第一站中，通过水平传感器对衬底执行多次扫描。多次扫描提供表示衬底的高度和/或高度轮廓的高度图。该高度图可以是衬底的上表面的高度和/或高度轮廓的任何表示。另外，在第一站中，通过对准传感器测量设置在衬底上的对准标记，以确定衬底在衬底支撑件上的位置(通常是在衬底支撑件的平面中的位置)。在第二站中，进行实际的光刻过程。由于在第一站中的对准标记的测量结果，所以能够通过第一对准传感器控制衬底相对于图案形成装置的对准，并且由此能够控制光刻设备的重叠性能。此外，为了改良聚焦性能，针对图案化的辐射束所投影至的衬底的每个目标部分调适衬底的位置(特别是竖直和/或倾斜位置)。已经证明，在两个连续的站中对衬底的这种连续的处理在关于光刻设备的聚焦和重叠性能方面提供了非常好的结果。为了优化光刻设备的生产，所述光刻设备可以包括两个衬底支撑件，使得可以在第一站和第二站中同时执行衬底的处理。这种已知方法的缺点在于，通过水平传感器对衬底的高度图进行的测量需要对完整的衬底表面进行多次扫描，这可能需要相对较长的时间。这些耗时的扫描可能会对光刻设备的生产性能产生限制影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耗时较少地获得衬底的高度图的方法。本专利技术的另一目的是提供方法和能够有利地使用所述方法的设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于获得具有对准标记的衬底的高度图的方法，所述方法包括以下步骤：确定所述衬底的一个或更多个部位或区域的高度；以及基于所述衬底的所述一个或更多个部位或区域的所确定的高度和所述衬底的形状模型来确定所述衬底的高度图。在实施例中，确定所述衬底的所述一个或更多个部位或区域的高度包括：在所述衬底的不同倾斜和/或偏移位置处测量一个或更多个对准标记的位置；和基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置来确定所述一个或更多个对准标记的高度。在另一实施例中，确定一个或更多个对准标记的高度包括：确定衬底的不同的倾斜和/或偏移位置之间的一个或更多个对准标记的所测量的位置的差；和基于一个或更多个对准标记的所测量的位置的差来计算一个或更多个对准标记的高度。在实施例中，基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差计算所述一个或更多个对准标记的高度是基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差与所述一个或更多个对准标记的所述高度之间的校准。在实施例中，所述方法还包括校准所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差与所述一个或更多个对准标记的相关联的高度之间的关系的步骤。在实施例中，基于由水平传感器获得的所述衬底的单次扫描高度图和/或基于所述衬底的低分辨率高度图来确定所述衬底的形状模型。在实施例中，基于由衬底平台位置测量系统获得的高度测量结果来确定所述衬底的形状模型。在实施例中，衬底的形状模型包括N个变量，一个或更多个对准标记是N个或更多个对准标记，并且其中，N＞1。在实施例中，确定所述衬底的一个或更多个部位或区域的高度包括利用水平传感器测量所述衬底的一部分的一个或更多个部位或区域的高度。在实施例中，所述衬底的所述形状模型包括所述衬底的一部分的所述一个或更多个区域的所测量的高度的高阶拟合外推。在另一实施例中，所述衬底的所述形状模型包括结合边缘滚降轮廓/或平均场内图案的所述衬底的一部分的所述一个或更多个区域的所测量的高度的高阶拟合外推。在实施例中，提供了一种用于测量衬底上的多个对准标记的位置的方法，包括以下步骤：在第一站中，使用根据本专利技术的第一方面所述的方法获得具有对准标记的衬底的高度图；和包括在第二站中基于所述高度图调适所述衬底的高度和/或倾斜位置。在实施例中，执行基于所述高度图调适所述衬底的高度和/或倾斜位置，以改良测量各个对准标记的位置的聚焦平面。在实施例中，所述方法还包括在所述第二站中确定多个对准标记的位置和针对每个对准标记调适所述衬底的高度和/或倾斜位置的步骤。在实施例中，所述一个或更多个对准标记是X对准标记，其中，所述多个对准标记是Y对准标记，并且其中，Y＞X。在另外的实施例中，提供了一种用于将图案化的辐射束投影在衬底的多个目标部分上的方法，包括以下步骤：在第一站中，根据本专利技术的第一方面所述的方法获得具有对准标记的衬底的高度图；和在第二站中，连续地将图案化的辐射束投影到所述衬底的多个目标部分上，包括基于所述高度图针对每个目标部分调适所述衬底的高度和/或倾斜位置。在实施例中，执行基于所述高度图调适所述衬底的高度和/或倾斜位置，以改良各个目标部分上的图案化的辐射束的聚焦平面。根据本专利技术的第二方面，提供了一种对准测量设备，用于测量衬底上的多个对准标记的位置，包括：第一站，包括第一对准传感器系统，所述第一对准传感器系统用于在所述衬底的不同倾斜和/或偏移位置测量一个或更多个对准标记的位置；以及处理单元，用于基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置来确定所述一个或更多个对准标记的高度，和基于所述一个或更多个对准标记的所确定的高度和所述衬底的形状模型来确定所述衬底的高度图。在实施例中，所述对准测量设备还包括第二站，所述第二站包括第二对准传感器系统，所述第二对准传感器系统用于测量所述多个对准标记中的至少一个对准标记的位置。在实施例中，执行基于所述高度图调适所述衬底的高度和/或倾斜位置，以改良由第二对准传感器系统测量各个对准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获得具有对准标记的衬底的高度图的方法，所述方法包括以下步骤：/n确定所述衬底的一个或更多个部位或区域的高度；/n基于所述衬底的所述一个或更多个部位或区域的所确定的高度和所述衬底的形状模型来确定所述衬底的所述高度图。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 EP 17181378.5;20171129 EP 17204344.01.一种用于获得具有对准标记的衬底的高度图的方法，所述方法包括以下步骤：
确定所述衬底的一个或更多个部位或区域的高度；
基于所述衬底的所述一个或更多个部位或区域的所确定的高度和所述衬底的形状模型来确定所述衬底的所述高度图。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述衬底的所述一个或更多个部位或区域的高度包括：
在所述衬底的不同倾斜和/或偏移位置处测量一个或更多个对准标记的位置；
基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置来确定所述一个或更多个对准标记的高度。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述一个或更多个对准标记的高度包括：确定所述衬底的不同倾斜和/或偏移位置之间的所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差，和基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差来计算所述一个或更多个对准标记的高度。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差计算所述一个或更多个对准标记的高度是基于所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差与所述一个或更多个对准标记的所述高度之间的校准。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括校准所述一个或更多个对准标记的所测量的位置的差与所述一个或更多个对准标记的相关联的高度之间的关系的步骤。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于由水平传感器获得的所述衬底的单次扫描高度图和/或基于所述衬底的低分辨率高度图来确定所述衬底的形状模型。


7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，基于由衬底平台位置测量系统获得的高度测量结果来确定所述衬底的形状模型。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述衬底的所述形状模型包括所述衬底的一部分的所述一个或更多个区域的所测量的高度的高阶拟合外推，优选地结合边缘滚降轮廓/或平均场内图案。


9.一种用于测量衬底上的多个对准标记的位置的方法，包括：
在第一站中，使用权利要求1-8中任一项所述的方法获得具有对准标记的衬底的高度图；
在第二站中，包括基于所述高度图调适所述衬底的高度和/或倾斜位置。


10.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述第二站中...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·范霍夫，A·霍尔谢尔，A·P·滕布林克，P·F·范吉尔斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL