减少光刻过程中的透镜加热和/或冷却效应的方法技术

一种光刻设备，包括：投影系统，包括至少一个光学部件，并且被配置为将图案投影到衬底上。所述光刻设备还包括控制系统，所述控制系统被布置为减少光学部件在光刻过程中的加热和/或冷却的所述效应。所述控制系统至少被配置为：选择多个模式形态中的至少一个，以表示所述光刻过程中的至少一个输入与由所述输入产生的像差之间的关系；以及基于所述模式形态，生成并应用对所述光刻设备的校正。生成并应用对所述光刻设备的校正。生成并应用对所述光刻设备的校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少光刻过程中的透镜加热和/或冷却效应的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年2月27日提交的EP申请19159788.9的优先权，其通过引用全部并入本文。
[0003]背景
专利

[0004]本专利技术涉及一种减少光刻过程中的透镜加热和/或冷却效应的方法，尤其是涉及透镜加热和/或冷却对成像性能(例如重叠和/或聚焦)的影响。
[0005]相关领域描述
[0006]光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(IC)的制造中。例如，光刻设备可以将图案形成装置(例如掩模)的图案投影到设置在衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
[0007]在光刻设备中，由投影系统接收的辐射剂量引起投影系统的加热和后续的冷却。因此，投影系统在投影图像中引起一些像差，从而不利地影响光刻过程的成像性能，例如重叠和/或聚焦。
[0008]随着半导体制造过程的不断发展，遵循通常被称为
‘
摩尔定律
’
的趋势，电路元件的尺寸不断减小，但几十年来每个装置的功能元件(诸如晶体管)的数量却稳定增加。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在寻求能够创建越来越小的特征的技术。特征越小，越需要克服投影图像中的像差。
[0009]众所周知，透镜加热效应可以通过使用数学模型预先计算。这些模型有助于确定由透镜加热效应引起的投影图像的(预期)像差。在了解预期像差的情况下，校正可以通过引入补偿像差来应用。这些对策可以由布置在投影系统中的可调整透镜元件提供。因此，透镜加热的效应至少可以被减轻。
[0010]随着光刻设备的成像性能需求的增加，模型的复杂性也随之提高。为了有效地校正透镜加热的效应，模型越来越复杂可能会导致过度拟合、增加的数值工作和/或错误拟合。
[0011]本专利技术的目的是提供一种校正像差的方法，该方法消除或减轻了与现有技术相关联的问题。

技术实现思路

[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了一种光刻设备，包括：投影系统，包括至少一个光学部件(例如透镜或反射镜)，并且被配置为将图案投影到衬底上；以及控制系统，被布置为减少至少一个光学部件在光刻过程中的加热和/或冷却的效应，其中控制系统被配置为选择多个模式形态中的至少一个，以表示光刻过程中的至少一个输入与由输入产生的像差之间的关系，并且基于所选模式形态来生成并应用对光刻设备的校正。单个像差可以被表示，或者多个像差可以由所选模式形态表示。
[0013]一个或多个像差可能会影响光刻投影系统的性能。例如，像差可以包括失真和/或散焦。使用模式形态来表示光刻过程中的至少一个输入与由输入产生的像差之间的关系通过减少描述该关系所需的参数数量来防止过度拟合。使用模式形态可能有利于减少描述由于至少一个光学部件(透镜和/或反射镜)的加热和/或冷却(也称为透镜加热/冷却)引起的像差所需的测量次数。模式形态可以是具有它自己独特的时间和/或动态行为的特定透镜加热图案。例如，模式形态可以根据泽尼克多项式或根据波前来表达。多个模式形态可以是正交的。
[0014]至少一个模式形态可以选自预定的模式形态集合。预定的模式形态集合可以被定义为捕获光学部件的加热效应所需的最小量的模式形态，通常称为透镜加热(包括反射镜加热)。预定模式形态可以在选择之前生成。例如，预定的模式形态集合可以基于处理第一数量的物体标记来获得。选择至少一个模式形态可以基于对那些物体标记的较小子集的处理。从预定模式形态集合中进行选择可以有利地改进处理时间，从而允许光刻设备的实时调整，减少计算负载和/或增加吞吐量。预定模式形态可以通过建模来选择，例如FEM建模、射线追踪建模、热机械建模或建模技术的组合。预定模式形态可以通过使用测量数据来选择。预定模式形态的选择可以在图案化特定批次的衬底之前执行。预定模式形态的选择可以逐个衬底地执行。预定模式形态可以基于输入选择，例如光刻设备类型、掩模版图案和/或光瞳形状。模式形态的选择可以具体地与光刻应用和/或设备相关联，并且可以针对该光刻应用和/或设备的生命周期进行选择。
[0015]控制系统可以选择二十个或更少的模式形态。本专利技术人已经有利地发现，像差可以通过二十个或更少的模式形态来稳健地描述。使用二十个或更少的模式形态减少了过度拟合。备选地，更少的模式形态可以被使用，例如十个模式形态。
[0016]控制系统可以选择六个或更少的模式形态。在许多光刻应用中，使用六个或更少的模式形态可以稳健地描述像差。使用六个或更少的模式形态还可以减少过度拟合。
[0017]光刻设备中的至少一个输入可以包括由辐射源供应的辐射剂量。备选地或附加地，光刻设备中的至少一个输入可以包括在光刻设备中使用的物体的透射率。备选地或附加地，光刻设备中的至少一个输入可以包括光刻系统中的至少一个光学部件的温度。光刻设备中的至少一个输入还可以包括晶片台标识符、透镜标识符(也重叠反射镜)、掩模版标识符和/或由掩模版产生的衍射图案的标识符。另外，光刻设备中的至少一个输入还可以包括关于照射光束的数据，例如偏振态或者内半径和/或外半径。备选地或附加地，光刻设备中的至少一个输入可以包括围绕至少一个光学部件的压力的代表性数据。
[0018]光刻设备还可以包括被配置为测量像差的传感器。所选模式形态可以与测量的像差数据进行比较。所选模式形态和测量的像差数据之间的比较可以被用作控制系统中的输入。
[0019]控制系统还可以被配置为对来自至少一个输入的数据进行滤波。滤波器可以被应用于测量的像差数据。滤波器可以被用于减少测量和/或过程噪声的影响。滤波器可以使用模式形态来表示像差和/或应用滤波器。滤波器可以是卡尔曼滤波器。
[0020]控制系统可以使用测量数据校准。测量数据可以包括诸如像差波前等像差数据，其例如使用布置在光刻设备中的传感器来测量。像差数据可以指示跨越曝光狭缝中的多个位置的像差。像差可以是空间维度的函数，诸如x、y和泽尼克多项式。备选地或附加地，控制
系统可以使用输入数据来校准。输入数据可以包括例如由辐射源供应的辐射剂量、物体的透射率(或反射率)、至少一个光学部件的温度、晶片台标识符、透镜标识符、关于照射光束的数据和/或透镜压力。
[0021]另外，控制系统可以使用从模型获得的数据来校准。为了对透镜(或反射镜)加热效应建模，多个模型可以被使用，包括：有限元模型(FEM)、射线追踪模型、热机械模型或建模技术的组合。使用测量数据、输入数据和/或模型数据的校准允许控制系统针对单个光学部件和/或具有基本对应行为的特定类型或光学部件组来校准。另外，校准可以考虑光刻设备的操作的历史数据，例如借助于反馈回路。备选地或附加地，校准可以考虑光刻设备的未来状态的预测，例如借助于前馈回路。
[0022]对光刻设备的校正可以是对衬底相对于投影系统的对准的校正。校正被提供，以提高光刻设备中的成像性能。例如，校正可以改进重叠和/或聚焦。校正可以包括对衬底相对于投影系统的位置的操纵。附加地或备选地，校正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光刻设备，包括：投影系统，包括至少一个光学部件，并且被配置为将图案投影到衬底上；以及控制系统，被布置为减少至少一个光学部件在光刻过程中的加热和/或冷却的效应，其中所述控制系统被配置为：选择多个模式形态中的至少一个，所述模式形态表示所述光刻过程中的至少一个输入与由所述至少一个输入产生的像差之间的关系；以及基于至少一个所选模式形态，生成并应用对所述光刻设备的校正。2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述至少一个所选模式形态选自预定的模式形态集合。3.根据权利要求1或2所述的光刻设备，其中所述控制系统选择二十个或更少的模式形态，以表示所述至少一个输入与由所述至少一个输入产生的所述像差之间的所述关系。4.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述至少一个输入包括以下至少一项：由辐射源供应的辐射剂量；以及在所述光刻过程中使用的物体的透射率。5.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备还包括：被配置为测量所述像差的传感器。6.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述控制系统还被配置为对来自所述至少一个输入的数据进行过滤。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光刻设备，其中所述校正是对...

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