表征方法、表征处理操作的方法、以及装置制造方法制造方法及图纸

一种表征衬底的方法，所述方法包含：　　　　测量所述衬底上的位置，所述衬底上具有许多测量场并且每个场具有许多测量位置；　　　　至少基于测量场的数目、每个场的测量位置数目以及许多模型参数，计算估计方差；以及　　　　比较计算的估计方差和阈值量以此确定所述衬底的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表征方法、表征处理操作的方法、以及利用光刻设备制造装置的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将想要的图案施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于比如集成电路(IC)的制造。在那种情况下，可利用比如掩模的图案形成结构生成与IC的单个层对应的电路图案，并且这个图案可在具有辐射敏感材料层(光刻胶)的衬底(如硅片)上的目标部分(如包含一个或若干管芯的部分)之上成像。一般地，单个衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的分档器和扫描器，在分档器中，通过一次使整个图案曝光到目标部分上而使每个目标部分被照射；在扫描器中，通过投影束沿给定方向(“扫描方向”)扫描图案并同时沿着与这个方向平行或反平行的方向扫描衬底而使每个目标部分被照射。通过光刻处理制造典型的装置通常包括各种步骤的多个循环。这些步骤可包括利用光敏材料涂敷衬底(或以其它的方式将光敏材料施加于衬底的一个或多个表面)、将图像投影到光敏材料上、使光敏材料显影以及处理衬底，其可包括用新的材料层覆盖衬底。光刻处理中可能会遇到的其中一个问题是连续的层未在彼此的顶部上精确成像以使存在有所谓的重叠误差。在重叠误差已经存在时，为了避免进行到后来的、对部件的性能将是有害的步骤，在每个循环之后，将测量重叠误差。如果重叠误差太大，则可除去最新的层并且在进行到下一步骤之前重复该步骤。为了将重叠误差减至最小，衬底通常配有多个参考标记以使在曝光操作之前可以精确测量投影设备中衬底工作台上的衬底位置。这样，能够使曝光操作的精度最大化，因为衬底、光刻设备中的掩模和以前施加的图案化层的相对位置是已知的。与多循环光刻处理有关的另一个问题是衬底的变形，其可能会伴随特定层和/或特定图案的应用一起发生。变形包括比如地形3维变形、参考标记的变形(形状或深度)或者沉积在晶片上的层特性或厚度的变化。化学机械研磨(CMP)以导致衬底变形而出名。利用直径在300mm或以上的衬底晶片，可预计晶片变形将变成甚至更重要的因素。为了将变形降至最小，可期望在整个衬底面积上尽可能使处理保持一致。衬底晶片的变形可导致晶片的成像中的误差，从而导致需要重复特定操作。同样地，在由光刻术制造的特定部件的工艺处理的发展期间，处理可被优化以此使衬底变形的量最小或者至少保持在限度内。减少作为衬底变形结果的重叠误差或者至少早期检测这样的误差将导致提高产量。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，表征在其上具有多个参考标记的衬底上实施的处理操作的一种方法包含测量衬底上的位置，在衬底上有许多测量场并且每个场有许多的测量位置；至少基于测量场的数目、每个场测量位置的数目以及许多模型参数来计算估计的方差；以及将计算的估计方差与阈值量比较以此确定衬底的状态。其它的实施例包括装置制造方法和数据存储介质，数据存储介质包括描述这样的方法的多组机器可执行指令。附图说明现在仅通过举例的方式并参考所附示意图对本专利技术的实施例进行说明，其中图1描述了根据本专利技术实施例的光刻投影设备；图2描述了具有参考标记的典型图案的衬底晶片；图3示出根据本专利技术实施例的方法的各种操作的示意性说明； 图4示出了指纹数据和衬底数据的循环使用以此进行预测；图5a和5b是根据本专利技术实施例的模拟实验的测量噪声的分布；图6a和6b是根据本专利技术实施例的实验的测量噪声的标准偏差图；图7a和7b是来自图6a和6b的组的晶片的残差图；图8a和8b是依照本专利技术实施例的、被测量并被分析的成批晶片的测量噪声图；图9是依照本专利技术实施例的、被测量并被分析的许多场的均方根误差图；图10是依照本专利技术的扩展模型实施例的、被测量并被分析的许多场的均方根误差图；图11是依照本专利技术实施例的、被测量并被分析的许多场的均方根误差图；图12是在图9-11中测量的晶片的晶片图；以及图13说明了在图9-12中测量的晶片的测量噪声。在附图中，相应的标记符号表示各自对应的部分。具体实施例方式本专利技术实施例包括提高产量的装置制造方法。尽管在本文中具体参考了光刻设备在制造IC中的使用，但是应当理解，这里所描述的光刻设备可具有其他的应用，例如集成光学系统、用于磁畴存储器的制导和检测图案、液晶显示器(LCD)和薄膜磁头等的制造。熟练的技术人员将意识到在这种可选用的应用范围中，这里的术语“晶片”或“管芯”的任何用法可被认为分别与更通用的术语“衬底”或“目标部分”是同义的。这里提到的衬底可在曝光之前或之后通过比如导向装置(一种通常将光刻胶层施加于衬底并显影已曝光的光刻胶的工具)、测量工具或检视工具而被处理。在可适用的地方，这里所公开的内容可适用于这种和其它的衬底处理工具。另外，例如为了制造多层IC，衬底可经过不止一次的处理，以致这里所使用的术语衬底还可指已经包含有多个已处理层的衬底。在这里使用的术语“辐射”和“光束”包含了所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如，其波长约为365、248、193、157或126nm)和极远紫外(EUV)辐射(例如，其波长在5-20nm的范围内)、以及粒子束(如离子束或电子束)。这里所使用的术语“图案形成结构”应当被广义地解释为，指可用来将带图案的投影束在其横截面上传递，以致在衬底的目标部分产生图案的结构。应当注意的是传递给投影束的图案可以不是与衬底的目标部分中想要的图案精确对应的。一般地，被传递给投影束的图案将与正在目标部分中被生成的、装置中的特定功能层(如集成电路)相对应。图案形成结构可以是透射式的或反射式的。图案形成机构的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻术领域中是众所周知的并包括如二进制、交替的相移和被衰减的相移这样的掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例使用小反射镜的矩阵布置，其中的每个反射镜可以是独立倾斜的，以便以不同的方向反射入射辐射束；如此，反射束被图案化。在每个图案形成结构的实例中，支持结构可以是比如根据需要而被固定或可移动的框架或者工作台，并且其可确保图案形成机构位于比如相对投影系统来说所期望的位置。在这里，术语“分划板”或“掩模”的任何用法可被认为与更通用的术语“图案形成结构”是同义的。这里所使用的术语“投影系统”应当被广义地解释为包含任何类型的投影系统，包括折射光学系统、反射光学系统、反射折射光学系统，适于正被使用的曝光辐射或者适于其它因素(如浸液的使用或真空的使用)。在这里，术语“透镜”的任何用法可被认为与更通用的术语“投影系统”是同义的。照明系统还可包含各种类型的光学元件，包括对投影辐射束进行定向、成形或控制的折射、反射和折射反射光学元件，并且这样的元件在下面共同地或单独地还可被称为“透镜”。光刻设备可以是带有两个(双台)或多个衬底工作台(和/或者两个或多个掩模工作台)的类型的。在这种“多个台”的机器中，附加的工作台可被并行使用，或者可以在一个或多个工作台上实施预备操作而一个或多个另外的工作台被用于曝光。光刻设备还可以是下列类型的其中衬底被折射指数相对较高的液体(如水)所浸没，以便填充投影系统的最后一个元件和衬底之间的空间。浸液还可以用于光刻设备的其它空间，例如掩模和投影系统第一个元件之间的空间。浸没技术在增加投影系统的数值孔径的领域中是众所周知的。在欧洲专利公开出版物No.EP 0 794 465 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：C·G·M·德莫尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：