光刻设备和装置制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光刻设备和装置制造方法。在使衬底曝光之前，利用基于先前批中的衬底上的对准标记的对准偏移测量和重叠目标的重叠测量而计算的偏移校正和工艺校正实施对衬底的未对准的校正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光刻设备以及用于制造装置的方法。具体地，本专利技术涉及被光刻设备曝光的成批衬底的工艺校正和对准校正。
技术介绍
光刻设备是一种将想要的图案施加到衬底上、通常施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造。在那种情况下，可利用另外被称为掩模或掩模原版的图案形成装置生成将在IC的单个层上形成的电路图案。该图案可被转移到衬底(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。图案的转移通常借助于在提供在衬底上的辐射敏感材料(光刻胶)层上的成像。一般地，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步进型和扫描型，在步进型中，通过一次使整个图案曝光到目标部分上而使各目标部分被照射；在扫描型中，通过辐射射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案并同时与这个方向平行或反平行地同步扫描衬底而使各目标部分被照射。还可能的是，通过在衬底上压印图案将图案从图案形成装置转移至衬底。光刻设备的一个特征是精确，据此光刻设备使同一衬底的各光刻胶层曝光以使同一衬底上的所有层对准。为了使衬底的层对准，必须控制支撑衬底的台以使衬底本身针对每一次曝光在同一位置对准。相同的结构被用于几批衬底，因此一批衬底的对准对于各衬底以及各衬底的各层来说还必须是相同的以便于特定的曝光结构使所有衬底的所有层精确地以相同的方式曝光。实施对准的方式是衬底上的各层包括若干组定义衬底的位置和形状的对准标记。这个位置和形状通过数学模型来描述。一般地，所使用的对准标记比描述模型所需要的对准标记更多，因此存在剩余的标记数据。当用于曝光的层(“曝光层”)被准确定位在先前层之上时，衬底层的对准成功。当对准策略不成功时，重叠误差出现并且在衬底上形成不太令人满意的曝光图案，这还可使由此得到的IC等不能工作，或者如果重叠误差足够严重的话，可能不得不重新制作衬底及其所有层。这减少了令人满意曝光的衬底的生产量。在衬底对准期间，存在从不同标记类型、不同射束颜色(或波长)以及将自对准标记衍射的不同衍射级挑选的可能性。所有这些不同的可能性给出了不同的未对准结果。在标记测量期间，进行关于要使用哪种标记类型、多少标记、哪种射束颜色以及哪个衍射级的决策。重叠测量或计量发生在光刻设备外部的专用重叠计量工具中。在使衬底曝光并且使衬底上的各光刻胶层、预定数量的光刻胶层或所有光刻胶层显影之后，将一批衬底送至重叠计量工具并且其中若干衬底使它们的重叠得以测量。存在几种测量重叠误差的方法。大多数方法涉及使用一组出现在光刻胶层中以及前一层中的重叠目标或标记并且这两者的相对定位通过自叠加的标记反射/衍射辐射射束进行测量。这些重叠标记可以与对准标记不同，或者相同的标记可用于两种用途。如果使包含标记的两层完全对准，当重叠计量射束投射到标记上时，衍射射束将表示没有未对准或标记的重叠。标记可包括格栅或周期性结构阵列。叠加的标记的未对准导致衍射射束的变化。标记(例如格栅)的未对准程度导致衍射射束的等同的变化程度。计算的未对准值可以存储在库中并且将未来的未对准值与这些库值进行比较以确定重叠误差的范围。当库包含有足够的数据时，未对准值可与重叠误差一致而不必重新计算由衍射射束形成的图像，因为库将包含所有需要的数据。在现有技术中，相同数目的对准标记(例如16对)被用于各批衬底。为了补偿对准波动，存在在衬底上进行的临时对准调整以使对准标记与先前层的对准标记对准。定制针对各批的对准模型的“工艺校正”(对准校正构成其中的一部分)。例如，如果特定的光刻设备在衬底曝光期间具有导致轻微的顺时针旋转的倾向，则用于该设备的对准模型可结合逆时针的旋转。工艺校正是以已经被该光刻设备曝光的先前批为基础的。当一些衬底具有不同数目的对准标记或者在不同于其他衬底的位置上具有对准标记时，或者如果未对准极其严重以致由对准标记得到的对准信息不足以确定所需要的工艺校正或对准校正的话，现有技术出现问题。工艺校正取决于相同标记的对准，因此如果对准标记遗失或位于不同位置上，调整控制器不具有正确的输入信息并且可能因此根据错误的标记来进行。例如，如果所有先前批的衬底都具有16对标记并且现在只具有14对标记的衬底被包括在内，则控制器试图使它的计算调整衬底的位置，其中的算法是针对16对制定的，但是只有14对的输入。工艺校正因此不仅难以计算，而且可进行的校正实际上使对准变得更糟，因为输入信息是错误的。
技术实现思路
本专利技术的特征包括确定将对各衬底的对准以及各衬底各层的对准实施的工艺校正。在一个实施例中，提供了一种使衬底对准和曝光的方法，该方法包括测量至少先前一批的衬底上对准标记的重叠变化；通过对至少先前一批的衬底的对准标记的加权的重叠变化求和，计算对衬底的工艺校正；将工艺校正用于衬底的对准；以及使衬底曝光。在另一实施例中，提供了一种使衬底对准和曝光的方法，该方法包括基于包括具有缺省位置的对准标记的理想衬底，提供模型；针对先前若干批的衬底的对准标记，测量偏离缺省位置的偏移；通过对先前批的衬底的加权的测得偏移求和，计算衬底的对准标记偏移；将计算的偏移用于衬底的对准；以及使衬底曝光。附图说明图1示出按照本专利技术的一个实施例的光刻设备；图2示出按照本专利技术的另一实施例的光刻设备；以及图3示出利用如图2所示的本专利技术的实施例将图案转移至衬底的模式。具体实施例方式图1示意性示出按照本专利技术的一个实施例的光刻设备。该设备包括照明系统(照明器)IL，其被配置为调节辐射射束B(例如UV辐射或EUV辐射)。支持体(例如掩模台)MT被配置为支持图案形成装置(例如掩模)MA，并且与被配置为依照某些参数准确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被配置为支撑衬底(例如光刻胶涂敷的晶片)W，并且与被配置为依照某些参数准确定位衬底的第二定位装置PW相连。投射系统(例如折射式投射透镜系统)PL被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射射束B的图案投射到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。照明系统可包括对辐射进行导向、成形和/或控制的各种类型的光学部件，例如折射光学部件、反射光学部件、磁光学部件、电磁光学部件、静电光学部件或其他类型的光学部件或者其任何组合。支持体支持着图案形成装置，例如承载其重量。支持体以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及其他条件(例如，是否在真空环境中支撑图案形成装置)的方式支撑着图案形成装置。支持体可使用机械的、真空的、静电的或其他的夹紧技术来支撑图案形成装置。支持体可以是例如可根据需要而被固定或可移动的框架或者台。支持体可确保图案形成装置位于例如相对投射系统来说所期望的位置。在本文，术语“掩模原版”或“掩模”的任何用法可被认为与更通用的术语“图案形成装置”是同义的。本文所使用的术语“图案形成装置”应当被广义地解释为指可用于将图案赋予辐射射束的截面以便在衬底的目标部分形成图案的任何装置。应当注意的是，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，则赋予辐射射束的图案可能不是恰好对应于衬底的目标部分中想要的图案。一般地，赋予辐射射束的图案将对应于正在目标部分中形成的装置中的某功能层，例如集成电路。图案形成装置可以是透射式或反射式。图案形成装置的实例包括掩模、可编程镜面阵列和可编程LCD面板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使衬底对准和曝光的方法，所述衬底包含对准标记，所述对准标记配置为用于使所述衬底的后续曝光层对准，所述方法包括：计算实际的对准标记数据和缺省的对准标记数据之间的差异；基于所计算的差异，计算对准校正；将所述对准校正用于所述衬底；以及使所述衬底曝光。

【技术特征摘要】
US 2006-4-4 11/396,9121.一种使衬底对准和曝光的方法，所述衬底包含对准标记，所述对准标记配置为用于使所述衬底的后续曝光层对准，所述方法包括计算实际的对准标记数据和缺省的对准标记数据之间的差异；基于所计算的差异，计算对准校正；将所述对准校正用于所述衬底；以及使所述衬底曝光。2.如权利要求1所述的方法，其中所述缺省的对准标记数据包括期望的衬底形状和位置的数学模型。3.如权利要求1所述的方法，其中所述实际的对准标记数据包括基于所述对准标记相对于缺省位置以及相对于其他对准标记的相对位置的、关于实际的衬底形状和位置的数据。4.一种使衬底对准和曝光的方法，包括测量至少先前一批的衬底上重叠目标的重叠变化；基于缺省的衬底位置和形状值，计算对准模型；通过对相对于所述对准模型的至少先前一批的衬底的加权的重叠变化求和，计算对所述衬底位置和形状的校正；将所述校正用于所述衬底的对准模型；以及使所述衬底曝光。5.如权利要求4所述的方法，其中使用先前多批的衬底并且将更大的权重赋予更近批的衬底。6.如权利要求4所述的方法，其中如果测得的重叠变化大于预定的阈值，则拒绝正被测量的重叠目标并且使用备选的重叠目标。7.一种使衬底对准和曝光的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：R沃克曼，EC莫斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]