CN118159912A - 用于校准掩模版热效应的方法和*** - Google Patents
用于校准掩模版热效应的方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
一种减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版的影响的方法,包括调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度、减小掩模版中的应力以减少寄生热效应、通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型,以及通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。该方法可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度,减少掩模版的调节时间,减少掩模版中的应力,避免生产衬底的返工,并提高生产量、产率和准确度。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月27日提交的美国临时申请号63/272,472的优先权,并且该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及掩模版校准装置、***和方法,例如用于减少光刻工艺中的热效应的掩模版校准装置、***和方法。
背景技术
光刻设备是被构造为将所需图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如,掩模、掩模版)的图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
为了将图案投影到衬底上,光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。相比于使用例如,波长为157nm或193nm或248nm的深紫外(DUV)辐射的光刻设备,使用波长在4-20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。
光刻设备可以包括掩模版载物台以保持图案形成装置(例如,掩模版)以将图案转印到衬底。掩模版加热和/或冷却可引起掩模版特性的变化,这可影响辐射束路径(例如,聚焦)并引起图案化衬底中的畸变(例如,重叠误差)。可以使用掩模版加热模型对掩模版特性的变化进行建模和校正。当前的掩模版加热模型依赖于基于传感器的方法,以通过掩模版温度传感器(RTS)来校准掩模版加热模型,并且需要校准批次的生产晶片。在一些示例中,这种方法可能不准确且效率低下,因为RTS可能会出现错误,引入不必要的延迟,并且需要对生产晶片进行返工。
发明内容
因此,需要例如提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、减少掩模版的调节时间、减小掩模版中的应力、避免生产衬底的返工和/或提高光刻工艺的制造生产量和产率。
在一些方面,一种减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版的影响的方法包括调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面,该方法还包括减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面,该方法还包括通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,该方法还包括通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来使掩模版适应。在一些方面,该方法还包括通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面,可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度,可以减少掩模版中的应力,可以避免生产衬底的返工,并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。
在一些方面,调节包括测量掩模版和非生产衬底之间的掩模版对准以确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面,可以增加掩模版的调节速度,可以使用模态变形方法而不是RTS来测量掩模版对准,并且可以使用非生产(例如,校准)衬底而不是生产衬底,这增加生生产量。在一些方面,基于模态变形的方法可以用于控制掩模版的加热并且可以省略RTS。
在一些方面,测量掩模版对准基于掩模版上的一个或多个对准标记。在一些方面,针对每个生产衬底测量用于掩模版对准的对准标记,并且该对准标记还可用于确定掩模版温度并提高校准效率。
在一些方面,调节包括测量掩模版的掩模版形状变形以确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面,可以增加掩模版的调节速度,可以使用模态变形方法而不是RTS来测量掩模版形状变形,并且可以使用非生产(例如,校准)衬底而不是生产衬底从而增加了生产量。在一些方面,非生产(例如,校准)衬底可用于增加生产量、产率、可重复性和准确性。
在一些方面,测量掩模版形状变形基于掩模版上的一个或多个边缘对准标记。在一些方面,可以在整个校准过程中(例如,在每个阶段)使用用于掩模版形状变形的边缘对准标记,以快速确定掩模版温度并提高校准效率。
在一些方面,调节还包括使用有限元模型(FEM)来将测量的掩模版形状变形转换为掩模版温度。在一些方面,FEM可用于基于掩模版形状变形而不是RTS来测量掩模版温度。
在一些方面,调节包括使用固定量的生产衬底来确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面,取决于掩模版的初始温度,可以使用固定量的生产衬底(例如,最少两个或多个晶片,最多四十个或更少的晶片),以减少生产衬底的返工并增加生产量。
在一些方面,调节包括使用基于决策的学习和/或机器学习来确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面,可以提高掩模版的调节速度并且可以避免生产衬底的返工。
在一些方面,使用基于决策的学***滑样条、最近邻、神经网络、自适应窗口、卡尔曼滤波、线性二次估计或其组合。在一些方面,基于决策的学习和/或机器学习可以通过决定何时停止调节来增加掩模版的调节速度,并且可以避免生产衬底的返工。在一些方面,基于决策的学习和/或机器学习可以完全避免生产衬底的返工,从而提高产率和生产量。
在一些方面,调节包括使用基于掩模版对准和/或掩模版形状变形的关键性能指标(KPI)来确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面,KPI可以通过决定何时停止调节来提高掩模版的调节速度,并且可以避免生产衬底的返工。在一些方面,KPI可以完全避免生产衬底的返工,从而提高产率和生产量。
在一些方面,调节包括在调节槽中加热和/或冷却掩模版以使气体流过掩模版。在一些方面,调节槽可以增加掩模版的调节速度并且增加生产量。
在一些方面,预定温度是22℃±0.2℃。在一些方面,预定温度可以增加掩模版加热模型的校准准确度和速度,并且可以增加光刻工艺的制造生产量和产率。
在一些方面,减少应力包括将掩模版从掩模版载物台移动到转台。在一些方面,将掩模版从掩模版载物台移动到至转台可以减少掩模版中的寄生热效应。在一些方面,减少应力包括用短促的气体(例如,惰性气体、稀有气体、空气)吹胀掩模版。在一些方面,吹胀掩模版可以减少掩模版中的寄生热效应。
在一些方面,减少应力包括将掩模版和非生产衬底曝光于零剂量的辐射。在一些方面,将掩模版曝光于零剂量的辐射可以减少掩模版中的寄生热效应。
在一些方面,曝光还包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。在一些方面,可以在应力释放阶段期间测量掩模版温度,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。
在一些方面,校准包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。在一些方面,可以在校准阶段期间测量掩模版温度,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。
在一些方面,校准包括基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次对掩模版加热模型进行在线实时校准。在一些方面,可以在校准阶段期间利用非生产衬底实时测量掩模版温度,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、避免生产衬底的返工、并且提高制造生产量和产率。
在一些方面,校准包括针对掩模版和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个掩模版对准(RA)评估掩模版加热模型。在一些方面,掩模版温度可以基于RA测量而不是RTS测量,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。
在一些方面,评估包括通过以下来更新光刻工艺的参数x:
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并配置为滤除噪声。例如,γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如,-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。在一些方面,可以基于RA测量来更新光刻工艺的一个或多个参数(例如,辐射剂量、k参数、重叠等),这可以增加掩模版加热模型的校准准确度和光刻工艺的精确度。
在一些方面,评估包括评估多个非生产衬底中的每一个非生产衬底的掩模版对准(RA),直到达到至少90%的收敛。在一些方面,RA测量可以基于例如不同生产衬底的一个或多个k参数(例如,k4、k18)的收敛(例如,至少90%),这可以确保掩模版温度的准确测量。
在一些方面,处理包括基于一个或多个生产衬底和/或一个或多个生产批次对掩模版加热模型进行在线实时校准。在一些方面,可以在处理阶段期间利用生产衬底来实时测量掩模版温度,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、避免生产衬底的返工、并且提高制造生产量和产率。
在一些方面,该处理包括针对掩模版和生产批次中的多个生产衬底之间的每个掩模版对准(RA)评估掩模版加热模型。在一些方面,掩模版温度可以基于RA测量而不是RTS测量,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。
在一些方面,评估包括通过以下更新光刻工艺的参数x:
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声。例如,γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如,-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。在一些方面,可以基于RA测量来更新光刻工艺的一个或多个参数(例如,辐射剂量、k参数、重叠等),这可以增加掩模版加热模型的校准准确度和光刻工艺的精确度。
在一些方面,评估包括评估多个生产衬底中的每一个生产衬底的掩模版对准(RA),直到达到至少90%的收敛。在一些方面,RA测量可以基于例如不同生产衬底的一个或多个k参数(例如,k4、k18)的收敛(例如,至少90%),这可以确保掩模版温度的准确测量。
在一些方面,掩模版加热模型包括描述输入和由输入产生的畸变之间的关系的一个或多个模态变形,以减少掩模版加热模型中的噪声。在一些方面,可以对模态变形而不是基于信号的方法(例如,RTS测量)进行建模,这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。
在一些方面,该方法还包括基于掩模版加热模型和光刻工艺中的输入来预测光刻设备中掩模版的畸变。在一些方面,掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的,以预测未来的畸变,并且可以校正畸变以及可以提高光刻工艺的准确度(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,光刻工艺中的输入包括来自辐射源的辐射剂量、掩模版温度、生产批次中的生产衬底的数目或其组合。在一些方面,可以基于掩模版加热模型来调整输入以增加光刻工艺的准确度(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,该方法还包括基于预测的掩模版的畸变来确定光刻工艺中的校正。在一些方面,掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的,以预测未来的畸变,并且可以校正畸变并且可以提高光刻工艺的准确性(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,校正是非生产衬底相对于掩模版的对准的校正。在一些方面,可以基于掩模版加热模型来调整掩模版对准以增加光刻工艺的准确度(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,校正是生产衬底相对于掩模版的对准的校正。在一些方面,可以基于掩模版加热模型来调整掩模版对准以增加光刻工艺的准确度(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,使用光刻工艺的器件制造方法包括在光刻工艺中调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面,器件制造方法还包括减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面,器件制造方法还包括通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,器件制造方法还包括利用照射***将一定剂量的辐射图案化为掩模版的图像。在一些方面,装置制造方法还包括利用投影***将图案化的一定剂量的辐射投影到生产衬底的目标部分上。在一些方面,器件制造方法还包括通过将掩模版和生产衬底曝光于图案化的一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面,可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度,可以减少掩模版中的应力,可以避免生产衬底的返工,并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。
在一些方面,器件制造方法还包括基于掩模版加热模型和光刻工艺中的输入来预测光刻设备中掩模版的畸变。在一些方面,掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的,以预测未来的畸变,并且可以校正畸变并且可以提高光刻工艺的准确度(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,器件制造方法还包括基于预测的掩模版的畸变来确定光刻工艺中的校正。在一些方面,掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的,以预测未来的畸变,并且可以校正畸变以及可以提高光刻工艺的准确度(例如,减少重叠失配)。
在一些方面,光刻设备包括被配置为照射掩模版的照射***、被配置为将掩模版的图像投影到图案化衬底上的投影***、以及被配置为减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版的影响的控制器。在一些方面,控制器被配置为在光刻工艺中调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面,控制器还被配置为减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面,控制器还被配置为通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,控制器还被配置为通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面,可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度,可以减少掩模版中的应力,可以避免生产衬底的返工,并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。
在一些方面,一种非暂态计算机可读介质程序包括计算机可读指令,该计算机可读指令被配置为使得处理器在光刻工艺中调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面,非暂态计算机可读介质还被配置为使处理器减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面,非暂态计算机可读介质还被配置为使处理器通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,非暂态计算机可读介质还被配置为使得处理器通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面,可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度,可以减少掩模版中的应力,可以避免生产衬底的返工,并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。
上述任何技术的实现方式可以包括EUV光源、DUV光源、***、方法、过程、设备和/或装置。一种或多种实现方式的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征将从描述和附图以及权利要求中变得显而易见。
下面参考附图详细描述这些方面的其他特征和示例性方面以及各个方面的结构和操作。注意,这些方面不限于本文描述的具体方面。本文中提出的这些方面仅用于说明性目的。基于本文所包含的教导,附加方面对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了各方面,并且与描述一起进一步用于解释各方面的原理并使相关领域的技术人员能够做出和使用各方面。
图1是根据一个示例性方面的光刻设备的示意图。
图2A是根据一个示例性方面的光刻单元的示意图。
图2B是根据一个示例性方面的包括用于优化光刻工艺的计算机***的整体光刻的示意图。
图3A是根据一个示例性方面的掩模版载物台和掩模版的示意性底部透视图。
图3B是图3A中所示的掩模版载物台的示意性底部平面图。
图4A是根据一个示例性方面的掩模版交换装置的示意性顶部透视图。
图4B是图4A所示的掩模版交换装置的示意性局部横截面图。
图5和图6是根据示例性方面的掩模版校准方法的示意图。
图7和图8是根据示例性方面的在图5和图6中所示的掩模版校准方法的k参数的示意图6。
图9和图10示出了根据示例性方面的掩模版校准图。
当结合附图时,根据下面阐述的详细描述,各方面的特征和示例性方面将变得更加明显,在附图中,相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中,相似的附图标记通常指示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。附加地,通常,附图标记的最左边的数字标识附图标记首次出现的附图。除非另有说明,整个公开中提供的附图不应被解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
本说明书公开了并入本发明的特征的一个或多个方面。所公开的(多个)方面仅举例说明本发明。本发明的范围不限于所公开的(多个)方面。本发明由所附权利要求书限定。
所描述的方面以及说明书中对“一个方面”、“一方面”、“一示例方面”、“一示例性方面”等的引用表明所描述的(多个)方面可以包括特定的特征、结构或特性,但每个方面不一定包括特定的特征、结构或特性。此外,这些短语不一定指同一方面。此外,当结合一个方面描述特定的特征、结构或特性时,应当理解,无论是否明确描述,结合其他方面来实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。
为了便于描述,本文可以使用诸如“之下”、“下方”、“下部”、“之上”、“上方”、“上部”等空间相对术语来描述如图所示的一个元件或特征与另一(多个)元件或(多个)特征的关系。除了图中描绘的定向之外,空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的不同定向。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)并且本文中使用的空间相对描述符可以同样被相应地解释。
本文使用的术语“大约”或“基本上”或“近似地”表示可以基于特定技术而变化的给定量的值。基于特定技术,术语“大约”或“基本上”或近似地”可以表示给定量的值在例如该值的1-15%(例如,该值的±1%、±2%、±5%、±10%或±15%)内变化。
本文使用的术语“寄生热效应”表示例如由于加热和/或冷却掩模版(例如,通过电阻加热、气流冷却、将掩模版曝光于一定剂量的辐射等)引起的掩膜版的所诱导的或内部的应力和/或变形,或由于将掩模版夹紧和/或保持在掩模版载物台上而产生的机械压力和/或变形。
如本文所使用的术语“非生产衬底”表示不是生产批次的一部分并且没有通过光刻工艺制造成器件(例如,IC芯片)的衬底(例如,晶片)。例如,非生产衬底可以是用于掩模版校准方法的卡盘温度调节(CTC)晶片或校准晶片,例如,以校准掩模版加热模型并通过将掩模版和CTC晶片曝光于一定剂量的辐射并测量掩模版对准和/或掩模版温度来使掩模版适应。
如本文所使用的术语“生产衬底”表示作为生产批次的一部分并且通过光刻工艺制造成器件(例如,IC芯片)的衬底(例如,晶片)。例如,生产衬底可以是用于例如通过将掩模版和晶片曝光于一定剂量的辐射并测量掩模版对准和/或掩模版温度来制造和在线实时校准掩模版加热模型的晶片(例如,硅)。
本文使用的术语“掩模版加热模型”表示模态变形方法(例如,不同掩模版模态形状的分析),以基于掩模版对准和/或掩模版形状变形和有限元模型(FEM)(例如,COMSOL)来确定掩模版加热效应。例如,掩模版加热模型可以是确定性的(例如,没有随机的未来状态)或非确定性的(例如,包括随机的未来状态)掩模版加热效应。此外,掩模版加热模型可以被视为掩模版加热执行算法(RHEA),其使用在线模态校准来确定基线掩模版加热动力学。可以通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型,以用于掩模版加热模型的在线实时校准。在一些方面,例如,可以通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型,以用于掩模版加热模型的在线实时校准。其他掩模版加热模型利用基于传感器的方法(例如,使用RTS测量)来校准掩模版加热模型。这在美国专利号10,429,749、美国专利号10,281,825和美国公开号2020/0166854中进行了进一步详细描述,这些专利的全部内容通过引用并入本文。
掩模版加热会导致掩模版特性发生变化,从而影响辐射路径并导致制造误差(例如,重叠)。可以计算掩模版机械变形(例如,基于掩模版温度)并将其分解为k参数。每个热机械模式(例如,特征向量)可以使用模态参与因子μ和时间常数τ来在时间上建模。测量的重叠和/或对准可用于对相关的k参数漂移进行建模,这可用于计算对前馈参数μ和τ的调节。掩模版加热模型还可以包括调节前馈参数μ和τ。这在美国专利号10,429,749、美国公开号2020/0166854和WIPO公开号2021/043519中进行了更详细的描述,这些专利的全部内容通过引用并入本文。
如本文所使用的术语“有限元模型”或“FEM”表示用于对掩模版加热模型中出现的微分方程(例如,传热方程、结构分析方程、流体流动方程等)进行数值求解的方法。例如,可以使用FEM通过有限元分析来分析基线掩模版加热动力学。这在美国专利号10,429,749、美国专利号10,281,825和美国公开号2020/0166854中进行了进一步详细描述,这些专利的全部内容通过引用并入本文。
如本文所使用的术语“关键性能指标”或“KPI”或“k参数”指示适合掩模版对准标记和/或边缘对准标记的变形的多项式的系数。k参数参数化跨每个衬底的场的成像畸变。例如,每个k参数可以描述某个图像畸变成分(例如,缩放误差、桶形畸变、枕形畸变等)。例如,两个重要的k参数是表示Y轴放大率畸变的k4(例如,图7中所示的k4/my)和表示Y轴桶形畸变的k18(例如,图8中所示的k18/cshpy)。。k参数可以用作光刻工艺(例如,光刻设备LA、光刻单元LC、控制***CL)的输入以校正畸变。这在美国专利号10,429,749、美国公开号2020/0166854和WIPO公开号2021/043519中进行了更详细的描述,这些专利的全部内容通过引用并入本文。
本文所使用的术语“在线实时校准”表示在生产衬底的实际制造期间对掩模版加热模型的校准。例如,可以避免生产衬底的校准批次,并且可以减少或避免出于校准目的而对生产衬底进行的返工。可以通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来在线完成校准。此外,校准可以实时完成(例如,以实时帧速率或2.56秒或更短的计算速率)。
本公开的各方面可以以硬件、固件、软件或其任意组合来实现。本公开的各方面还可被实现为存储在机器可读介质上的指令,其可由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如,计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。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;光存储介质;闪存设备;电、光、声或其他形式的传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)等等。此外,固件、软件、例程和/或指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而,应当理解,这样的描述仅仅是为了方便,并且这样的动作实际上是由计算设备、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其他设备产生的。
然而,在更详细地描述这些方面之前,呈现可以在其中实现本公开的各方面的示例环境是有启发性的。
示例性光刻***
图1示出了包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻***。辐射源SO被配置为生成EUV和/或DUV辐射束B并且将EUV和/或DUV辐射束B供应到光刻设备LA。光刻设备LA包括照射***IL、被配置为支撑图案形成装置MA(例如,掩模、掩模版)的支撑结构MT(例如,掩模台、掩模版台、掩模版载物台)、投影***PS,以及被配置为支撑衬底W的衬底台WT。
照射***IL被配置为在EUV和/或DUV辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节EUV和/或DUV辐射束B。此外,照射***IL可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11,琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起向EUV和/或DUV辐射束B提供期望的横截面形状和所需的强度分布。除了或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11,照射***IL可以包括其他反射镜或装置。
在如此调节之后,EUV和/或DUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。这种相互作用可以是反射性的(如图所示),这对于EUV辐射来说可能是优选的。这种相互作用可以是透射的,这对于DUV辐射来说可能是优选的。作为这种相互作用的结果,生成图案化的EUV和/或DUV辐射束B'。投影***PS被配置为将图案化的EUV和/或DUV辐射束B'投影到衬底W上。为此目的,投影***PS可以包括多个反射镜13、14,多个反射镜13、14被配置为将图案化的EUV和/或DUV辐射束B'投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影***PS可以对图案化的EUV和/或DUV辐射束B'应用缩小因子,从而形成具有比图案形成装置MA上的对应特征更小的特征的图像。例如,可以应用4或8的缩小因子。尽管在图1中投影***PS被示出为仅具有两个反射镜13、14,但是投影***PS也可以包括不同数目的反射镜(例如,六个或八个反射镜)。
衬底W可以包括预先形成的图案。在这种情况下,光刻设备LA将由图案化的EUV和/或DUV辐射束B'形成的图像与先前形成在衬底W上的图案对准。
示例性光刻单元
图2A示出了光刻单元LC,有时也称为光刻单元或簇。光刻设备LA可以形成光刻单元LC的一部分。光刻单元LC还可以包括一个或多个装置以在衬底上执行曝光前和曝光后工艺。传统上这些包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影曝光的抗蚀剂的显影剂DE、冷却板CH和烘烤板BK。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底,在不同的工艺设备之间移动它们,并将它们递送到光刻设备LA的装载区LB。通常统称为轨道的这些设备处于轨道控制单元TCU的控制之下,轨道控制单元TCU本身由监控***SCS控制,监控***SCS还经由光刻控制单元LACU控制光刻设备LA。因此,可以操作不同的装置以使生产量和处理效率最大化。
为了使由光刻设备LA曝光的衬底W正确且一致地曝光,需要检查衬底以测量图案化衬底的特性,例如后续层之间的重叠误差、线厚度、关键尺寸(CD)、为此目的,检查工具(例如,计量工具MT)可以被包括在光刻单元LC和/或光刻设备LA中。如果检测到误差,则例如可以对后续衬底的曝光或对将在衬底W上执行的其他处理步骤进行调整,特别是如果在相同批量或批次的其他衬底W仍有待曝光或处理之前进行检查的话。。
也可以称为计量装置或计量工具MT的检查装置用于确定衬底W的特性,并且具体地,不同衬底W的特性如何变化或者与同一衬底W的不同层相关联的特性如何逐层变化。检查装置可以备选地被构造为标识衬底W上的缺陷,并且可以例如是光刻单元LC的一部分、集成到光刻设备LA中、和/或可以是独立的装置。检查装置可以测量潜像(例如,曝光后抗蚀剂层中的图像)、半潜像(例如,曝光后烘烤步骤后抗蚀剂层中的图像)、经显影的抗蚀剂图像(例如,其中抗蚀剂的曝光或未曝光部分已被去除的图像)、或经蚀刻的图像(例如,图案转印步骤(诸如蚀刻)之后的图像)上的特性。
示例性计算机***
图2B示出了计算机***CL,也称为控制器或处理器。计算机***CL可以是光刻单元LC的一部分、集成到光刻设备LA中、和/或可以是独立的设备。计算机***CL被配置为优化光刻工艺,例如校准掩模版加热模型。通常,光刻设备LA中的图案化工艺是处理中最关键的步骤之一,这需要在衬底W上对结构进行高准确度的尺寸标注和放置。为了确保这种高准确度,可以将三个***组合在所谓的如图2B中所示意性描绘的“整体”控制环境。如图2B所示,“整体”环境可以包括光刻设备LA、计算机***CL和计量工具MT。例如,光刻设备LA(第一***)可以连接到计算机***CL(第二***)和计量工具MT(第三***)。
这种整体光刻的关键是优化这三个***之间的协作以优化光刻工艺,例如,增强总体工艺窗口并提供严格的控制回路以确保由光刻设备LA执行的图案化保持在工艺窗口内。工艺窗口定义了一系列工艺参数,例如剂量、焦点、重叠等,在该范围内特定的制造工艺产生定义的结果,例如,功能性半导体器件——通常在该范围内光刻工艺或图案化工艺中的工艺参数被允许变化。
计算机***CL可以例如使用待图案化的设计布局(例如,其一部分)来预测要使用哪些分辨率增强技术并执行计算光刻模拟和计算,例如以确定哪些掩模布局和光刻设备设置实现图案化工艺的最大总体工艺窗口(如图2B中第一刻度盘SC1中的双箭头所示)。通常,分辨率增强技术被布置为匹配光刻设备LA的图案化可能性。计算机***CL还可用于检测光刻设备LA当前在工艺窗口内的哪里操作(例如,使用来自计量工具MT的输入)以预测是否可能存在缺陷,例如,由于次优处理(如图2B中由第二刻度盘SC2中指向“0”的箭头所示)。
计量工具MT可以向计算机***CL提供输入,例如以实现准确的模拟和预测。例如,计量工具MT可以提供对准信息。计量工具MT可以向光刻设备LA提供反馈(例如,经由计算机***CL)以标识例如在光刻设备LA的校准状态中的可能的漂移(在图2B中由第三刻度盘SC3中的多个箭头示出)。在光刻工艺中,需要对所创建的结构进行频繁的测量,例如用于工艺控制和验证。例如,可以使用不同类型的计量工具MT来测量与光刻设备LA、待图案化的衬底W和/或掩模版对准相关的一个或多个特性。这在美国专利号11,099,319和WIPO公开号2021/043519中有更详细的描述,这些专利的全部内容通过引用并入本文。
示例性掩模版载物台和掩模版
图3A和图3B示出了根据示例性方面的掩模版载物台200的示意图。图3A是根据一个示例方面的掩模版载物台200和掩模版300的示意性底部透视图。图3B是图3A中所示的掩模版载物台200和掩模版300的示意性底部平面图。
掩模版载物台200(例如,支撑结构MT)可以用在光刻设备(例如,光刻设备LA)中以保持图案形成装置(例如,图案形成装置MA)。掩模版载物台200可以包括底部载物台表面202、顶部载物台表面204、侧面载物台表面206、夹具250、掩模版固定件224和/或掩模版300。在一些方面,具有掩模版300的掩模版载物台200可以在光刻设备LA中实现。例如,掩模版载物台200可以是光刻设备LA中的支撑结构MT。在一些方面,掩模版300可以被设置在底部载物台表面202上并且由夹具250保持。如图3A和图3B所示,掩模版300可以设置在底部载物台表面202的中心处的夹具250(例如,静电夹具)上,其中掩模版前侧302垂直地背离底部载物台表面202。在一些方面,掩模版固定件224可以设置在底部载物台表面202处。如图3A和图3B所示,掩模版300可以设置在底部载物台表面202的中心处并由邻近掩模版300的每个角的掩模版固定件224固定。
在一些光刻设备中,例如光刻设备LA、具有夹具250的掩模版载物台200可以用于保持和定位掩模版300以用于扫描或图案化操作。在一些方面,如图3A和图3B所示,掩模版载物台200可以包括用于定位操作的第一编码器212和第二编码器214。例如,第一编码器212和第二编码器214可以是干涉仪。第一编码器212可以沿着第一方向,例如,掩模版载物台200的横向方向(即,X方向)附接。并且第二编码器214可以沿着第二方向,例如,掩模版载物台200的纵向方向(即,Y方向)附接。
如图所示。如图3A和图3B所示,掩模版300可以包括掩模版前侧302、对准标记310和/或边缘对准标记320。对准标记310被配置为测量掩模版300和衬底(例如,衬底W、非生产衬底、生产衬底)之间的掩模版对准。在一些方面,如图3A和图3B所示,一个或多个对准标记310可以被设置在掩模版300的角和/或中心以用于RA测量。边缘对准标记320被配置为测量当掩模版300不在预定温度(例如,在22℃±0.2℃)内时由于热膨胀而导致的掩模版300的掩模版形状变形。在一些方面,如图3A和图3B所示,一个或多个边缘对准标记320可以沿着掩模版300的周边边缘(例如,水平和竖直边缘)设置,以用于掩模版形状变形(RSD)测量。在一些方面,RA测量和/或RSD测量的结果可以例如通过基于掩模版对准和/或掩模版变形求解温度的FEM转换成掩模版温度。
示例性掩模版交换装置
图4A和图4B示出了根据示例性方面的掩模版交换装置100的示意图。图4A是根据一个示例性方面的掩模版交换装置100的示意性顶部透视图。图4B是图4A所示的掩模版交换装置100的示意性局部横截面图。
掩模版交换装置100可以被配置为减少掩模版交换时间和掩模版300中的热应力,以增加例如光刻设备LA中的总生产量。在一些方面,掩模版交换装置100可通过将掩模版300从掩模版载物台200移动到真空机器人(IVR)400来减小掩模版300中的应力。例如,掩模版交换装置100可快速地将掩模版300从掩模版固定件224和夹具250松开并将掩模版300传送到IVR 400以释放掩模版300中的热应力。在一些方面,掩模版交换装置100可以通过松开掩模版300并将掩模版300从掩模版载物台200传送到IVR 400并快速返回和将掩模版300夹紧回到掩模版载物台200来减少掩模版300中的应力并增加生产量。如图4A和图4B所示,掩模版交换装置100可以包括掩模版载物台200、夹具250和IVR 400。
IVR 400可包括具有一个或多个掩模版处理臂404的掩模版处理机402。在一些方面,掩模版处理机402可以是快速交换装置(RED),其被配置为有效地旋转且最小化掩模版交换时间。掩模版处理臂404可以包括掩模版底板406,其被配置为保持物体,例如掩模版300。在一些方面,掩模版底板406可以是用于掩模版300的极紫外内舱(EIP)。掩模版底板406包括掩模版底板前侧407,并且掩模版300包括掩模版后侧304。
如图所示。如图4A和图4B所示,掩模版底板406可以保持掩模版300,使得掩模版底板前侧407和掩模版后侧304各自面向底部载物台表面202和夹具前侧252。例如,掩模版底板前侧407和掩模版后侧304可以垂直地背离底部载物台表面202和夹具前侧252。如图4B所示,掩模版交换装置100可以包括掩模版交换区域410,其是掩模版交换过程期间夹具250、掩模版300、掩模版底板406和掩模版处理臂404之间的横截面区域。
在一个示例中,在掩模版交换过程期间,掩模版处理机402的掩模版处理臂404将掩模版底板406上的掩模版300朝向掩模版交换区域410中的夹具250定位。如上所述,掩模版从掩模版处理机402切换到夹具250,反之亦然,可以释放掩模版300中的热应力并减少掩模版300中的寄生热效应。
示例性掩模版校准方法
如上所述,光刻设备(例如,光刻设备LA)可以包括掩模版载物台(例如,支撑结构MT、掩模版载物台200)以保持图案形成装置(例如,图案形成装置MA、掩模版300)以将图案转印到衬底(例如,衬底W)。掩模版加热和/或冷却可引起掩模版特性的变化,其可影响辐射束路径(例如,聚焦)并引起图案化衬底中的畸变(例如,重叠误差)。可以使用掩模版加热模型对掩模版特性的变化进行建模和校正。当前的掩模版加热模型依赖于基于传感器的应用特定方法来使用RTS来校准掩模版加热模型,并且需要校准大量的生产晶片。
在一些示例中,这种方法可能不准确且效率低下,因为RTS可能会出现错误,可能会引入不必要的延迟,并且可能需要对生产晶片进行返工。在一些方面,RTS具有约±0.6℃的温度梯度变化,这可导致约1nm/℃的重叠失配。此外,在某些方面,使用RTS测量每个晶片的每个掩模版温度大约需要五秒,这可能会带来附加的延迟。另外,在一些方面,内部掩模版库(IRL)中的掩模版的预调节可能需要附加的时间来将掩模版调节(例如,冷却)至期望的温度(例如,22℃±0.2℃)并且一些掩模版可以在IRL中保留比需要的时间更长的时间。例如,由于预调节延迟,每次可能会出现长达七分钟的延迟,这可能会转换为每次出现多达35个生产晶片的生产损失。此外,校准之前掩模版的热机械特性的变化会放大和加剧覆盖重叠失配(例如,从1nm/℃增加到超过2.1nm/℃)。此外,随着时间的推移,用于校准的生产晶片可能会被返工,这可能会带来附加的延迟并降低总体生产量。
如下讨论的掩模版校准装置、***和方法的各方面可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、减少掩模版的调节时间、减小掩模版中的应力、避免生产衬底的返工和/或提高制造生产量和光刻工艺的产率。
图5至图8示出了根据各个示例性方面的掩模版校准方法500、600。图5是根据一个示例性方面的掩模版校准方法500的示意图。
图6是根据一个示例性方面的掩模版校准方法600的示意图。图7是根据一个示例性方面的如图6所示的掩模版校准方法600的k4参数700的示意图。图8是根据一个示例性方面的图6所示的掩模版校准方法600的k18参数800的示意图。
图5示出了根据一个示例性方面的掩模版校准方法500。掩模版校准方法500可以被配置为减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版300的影响。掩模版校准方法500还可以被配置为提高掩模版加热模型的校准准确度和速度,并且提高光刻工艺的制造生产量和产率。尽管图5中示出了作为独立的方法和/或***的掩模版校准方法500,但是本公开的各方面可以与其他装置、***和/或方法一起使用,诸如但不限于光刻设备LA、光刻单元LC、计算机***CL、计量工具MT、支撑结构MT、图案形成装置MA、掩模版交换装置100、掩模版载物台200、掩模版300、IVR 400和/或掩模版校准方法600。
如图5所示,掩模版校准方法500可以包括掩模版温度502、工艺流程504、调节阶段510、校准阶段520和/或处理阶段530。调节阶段510可以被配置为将掩模版300的初始温度调节至预定温度。在一个方面,掩模版300的初始温度可以在约20℃至约24℃的范围内,这取决于掩模版300来自光刻***中的位置(例如,IRL、外部计量工具MT、掩模版载物台200、集成掩模版检查***(IRIS)等)。例如,掩模版300最初可以处于“热”状态(例如,掩模版温度大于22℃±0.2℃)、“冷”状态(例如,掩模版温度小于22℃±0.2℃),以及“完美调节的”状态(例如,掩模版温度为22℃±0.2℃)。在一个方面,调节阶段510将掩模版300冷却和/或加热至预定温度(例如,22℃±0.2℃),如调节掩模版温度512所示。
在一些方面,掩模版300可以由IRL调节(例如,加热和/或冷却)。例如,掩模版300可以被放置在IRL中大约四十分钟以达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,掩模版300可以通过调节槽来调节(例如,加热和/或冷却),该调节槽将掩模版300快速加热和/或冷却至预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,调节槽可以包括电阻加热器和/或喷嘴,以使气体(例如,空气、氮气、氩气、氦气等)流过掩模版300,以将掩模版300快速加热和/或冷却到预定温度(例如,22℃±0.2℃),例如,对于约22℃±2℃的初始温度,持续约五分钟。
在一些方面,调节阶段510可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300何时已经达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,可以测量掩模版300上的一个或多个对准标记310和/或一个或多个边缘对准标记320以确定调节掩模版温度512。在一些方面,RSD测量可以通过FEM转换为调节掩模版温度512。在一些方面,调节阶段510可以包括掩模版300和非生产衬底之间的RA测量。例如,非生产衬底可以包括用于对准和/或掩模版温度校准的一个或多个CTC晶片。
在一些方面,调节阶段510可以包括通过使用固定量的生产衬底来调节掩模版载物台200中的掩模版300以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,如果掩模版300处于“热”状态(例如,掩模版温度大于22℃±0.2℃),则需要最多约四十个或更少的生产衬底(例如,约二十二至约二十六个晶片)来调节生产批次,而如果掩模版300接近“完美调节的”状态(例如,22℃±0.2℃),则需要最少约两个或更多生产衬底(例如,约两个至约六个晶片)来调节生产批次。
在一些方面,调节阶段510可以包括通过使用基于决策的学***滑样条、最近邻、神经网络、自适应窗口、卡尔曼滤波、线性二次估计或其组合。
在一些方面,调节阶段510可以包括通过使用基于RA和/或RSD测量的KPI以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)来调节掩模版载物台中的掩模版300。例如,如图7和图8所示,可以测量k4参数700和/或k18参数800,并且可以使用平均k4参数710和/或平均k18参数810的收敛(例如,收敛≥90%)来确定掩模版300的温度和/或掩模版加热模型的校准。
校准阶段520可以被配置为通过将掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一个方面,掩模版300在校准阶段520开始时的初始温度是“完美调节的”状态中的预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一个方面,校准阶段520还将掩模版300加热到处于“热”状态的剂量产生温度(例如,大于22℃±0.2℃),如校准掩模版温度522中所示。在一个方面,在校准阶段期间520,非生产衬底曝光于一定剂量的辐射,以允许在生产环境本身中在线校准掩模版加热模型。在一个方面,基于掩模版加热模型(例如,FEM)和掩模版温度(例如,校准掩模版温度522)来进行需要被校准的参数(例如,x)的初始估计。
在一些方面,掩模版加热模型的参数的初始估计可以基于一个或多个非生产衬底(例如,CTC晶片)的校准(例如,RA测量)。例如,可以针对一个或多个非生产衬底评估掩模版加热模型,例如,直到达到掩模版加热模型中的参数收敛(例如,收敛大于等于90%)。在一些方面,一旦由一个或多个非生产衬底完成掩模版加热模型的校准,就开始生产批次中的生产衬底,并且在整个处理阶段530中继续基于RA测量的校准。
在一些方面,校准阶段520可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,校准阶段520可以包括基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次来对掩模版加热模型进行在线实时校准。例如,可以在两个不同的非生产衬底和/或非生产批次之间比较特定阶段(例如,调节阶段510)中的掩模版温度并且差异(例如,差异掩模版温度ΔT)或趋势(例如,ΔT=0.5℃)可以在掩模版加热模型中被调整。
在一些方面,校准阶段520可以包括针对掩模版与非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个RA测量评估掩模版加热模型。例如,评估可以包括通过以下更新光刻工艺的参数x(例如,辐射剂量、焦点、对准等):
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声。例如,γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如,-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。例如,评估可以包括多个非生产衬底中的每个非生产衬底的RA测量,直到达到收敛(例如,≥90%)。
在一些方面,校准阶段520还可以被配置为通过将掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来使掩模版300适应(例如,加热)剂量温度。在一个方面,掩模版300在校准阶段520开始时的初始温度是“完美调节的”状态中的预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一个方面,校准阶段520将掩模版300加热至剂量温度(例如,约24℃),如校准掩模版温度522中所示。在一些方面,校准阶段520可包括RA测量和/或RSD测量,以确定掩模版300的温度。在一些方面,非生产衬底可以包括用于剂量校准的一个或多个CTC晶片。
处理阶段530可以被配置为通过将掩模版300和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理(例如,制造)生产衬底。在一方面,在处理阶段530开始时掩模版300的初始温度是剂量温度(例如,约24℃)。在一方面,处理阶段530还将掩模版300加热至处于“热”状态的剂量生产温度(例如,≥24℃),如处理掩模版温度532中所示。在一方面,在处理阶段530期间,生产衬底被曝光于一定剂量的辐射,以允许在生产环境本身中在线校准掩模版加热模型。在一方面,基于掩模版加热模型(例如,FEM)和掩模版温度(例如,处理掩模版温度532)执行需要被校准的参数(例如,x)的初始估计。
在一些方面,处理阶段530还可以被配置为通过将掩模版300和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,一旦通过一个或多个非生产衬底完成了掩模版加热模型的校准(例如,在校准阶段520期间),开始生产批次中的生产衬底,并且在整个处理阶段530中继续基于RA测量的校准。
在一些方面,处理阶段530可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,处理阶段530可以包括基于一个或多个生产衬底和/或一个或多个生产批次对掩模版加热模型进行的在线实时校准。例如,可以在两个不同的生产衬底和/或生产批次之间比较特定阶段(例如,调节阶段510)中的掩模版温度并且差异(例如,差异掩模版温度ΔT)或趋势(例如,ΔT=0.5℃))可以在掩模版加热模型中被调整。
在一些方面,处理阶段530可以包括针对掩模版和生产批次中的多个生产衬底之间的每个RA测量来评估掩模版加热模型。例如,评估可以包括通过以下更新光刻工艺的参数x(例如,辐射剂量、焦点、对准等):
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声。例如,γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如,-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。例如,评估可以包括多个生产衬底中的每个生产衬底的RA测量,直到达到收敛(例如,≥90%)。
在一些方面,掩模版校准方法500可以包括对每个阶段(例如,在调节阶段510、校准阶段520和处理阶段530中)执行单独的RA和RSD测量。例如,RA测量可以在每个阶段中被执行,并且RSD测量可以在每个阶段仅被执行一次。在一些方面,在调节阶段510中使用的用于确定掩模版300的温度的基于决策的学习和/或机器学习也可以在校准阶段520和/或处理阶段530中使用。
在一些方面,掩模版校准方法500可以由计算机***CL来实现,计算机***CL可以充当控制器和/或处理器以控制掩模版校准方法500的各个阶段和测量。在一些方面,掩模版校准方法500可以由光刻设备LA来实现,光刻设备LA可以包括控制器和/或处理器以控制掩模版校准方法500的各个阶段和测量。在一些方面,掩模版校准方法500可以通过例如在计算机***CL上的非暂态计算机可读介质程序来实现,计算机***CL可以充当控制器和/或处理器以控制掩模版校准方法500的各个阶段和测量。
图5所示的掩模版校准方法500的各方面例如和图6所示的掩模版校准方法600的各方面可以是类似的。类似的附图标记用于指示图5所示的掩模版校准方法500的各方面的特征和图6所示的掩模版校准方法600的类似特征。
图6示出了根据一个示例性方面的掩模版校准方法600。掩模版校准方法600可以被配置为减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版300的影响。掩模版校准方法600还可以被配置为提高掩模版加热模型的校准准确度和速度并且提高光刻工艺的制造生产量和产率。尽管掩模版校准方法600作为独立的方法和/或***在图6示出,但是本公开的各方面可以与其他装置、***和/或方法一起使用,例如但不限于光刻设备LA、光刻单元LC、计算机***CL,计量工具MT、支撑结构MT、图案形成装置MA、掩模版交换装置100、掩模版载物台200、掩模版300、IVR 400和/或掩模版校准方法500。
如图6所示,掩模版校准方法600可以包括掩模版温度602、工艺流程604、调节阶段610、应力减少阶段620、校准阶段630和/或处理阶段640。调节阶段610可以被配置为调节掩模版300的初始温度至预定温度。在一方面,掩模版300的初始温度可以在约20℃至约24℃的范围内,这取决于掩模版300来自光刻***中的位置(例如,IRL、外部计量工具MT、掩模版载物台200、IRIS等)。例如,掩模版300最初可以处于“热”状态(例如,掩模版温度大于22℃±0.2℃)、“冷”状态(例如,掩模版温度小于22℃±0.2℃)以及“完美调节的”状态(例如,掩模版温度为22℃±0.2℃)。在一方面,调节阶段610可以包括调节RA和RSD测量611以确定掩模版300的初始温度。在一方面,调节阶段610通过调节掩模版温度612而将掩模版300冷却和/或加热至预定温度(例如,22℃±0.2℃),如图6所示。
在一些方面,掩模版300可以由IRL调节(例如,加热和/或冷却)。例如,掩模版300可以被放置在IRL中大约四十分钟以达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,掩模版300可以通过调节槽来被调节(例如,加热和/或冷却),该调节槽将掩模版300快速加热和/或冷却至预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,调节槽可以包括电阻加热器和/或喷嘴,以使气体(例如,空气、氮气、氩气、氦气等)流过掩模版300,以将掩模版300快速加热和/或冷却至预定温度(例如,22℃±0.2℃),例如,对于约22℃±2℃的初始温度,持续约五分钟。
在一些方面,调节阶段610可以包括一个或多个RA测量和RSD测量以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,如图6所示,可以执行调节RA和RSD测量611以确定调节阶段610中掩模版300的初始温度。例如,掩模版300上的一个或多个对准标记310(图3A和图3B中示出)和一个或多个边缘对准标记320(如图3A和3B所示)可以被测量以确定调节掩模版温度612。在一些方面,RSD测量可以通过FEM转换为调节掩模版温度612。在一些方面,调节阶段610可以包括掩模版300和非生产衬底之间的一个或多个RA测量。例如,如图6所示,调节阶段610可以包括调节RA和RSD测量611、第二调节RA测量614(如果需要)、第三调节RA测量616(如果需要)和/或第四调节RA测量618(如果需要)以周期性地测量工艺流程604期间的掩模版温度602并确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,非生产衬底可以包括用于对准和/或掩模版温度校准的一个或多个CTC晶片。
在一些方面,调节阶段610可包括通过使用固定量的生产衬底来调节掩模版载物台200中的掩模版300以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,如果掩模版300处于“热”状态(例如,掩模版温度大于22℃±0.2℃),则最多约四十个或更少的生产衬底(例如,约二十二至约二十六个晶片)需要调节生产批次,而如果掩模版300接近“完美调节的”状态(例如,22℃±0.2℃),则最少约两个或更多个生产衬底(例如,约两个至约六个晶片)需要调节生产批次。
在一些方面,调节阶段610可以包括通过使用基于决策的学***滑样条、最近邻、神经网络、自适应窗口、卡尔曼滤波、线性二次估计或其组合。在一些方面,时序规范(例如,应用的卡尔曼滤波)以类似的高准确度与光刻工艺的时序规范(例如,工艺窗口)对准。在一些方面,自适应窗口可以用于确定是否存在KPI(例如,k4参数、k18参数)的任何衰减和/或漂移。例如,可以进行四次RA测量(例如,过去的三次测量和当前测量)并且可以执行检查以验证RA测量之间是否已经发生任何变化。如果检测到变化,则调节阶段610继续,而如果没有检测到变化,则调节阶段610被完成(例如,被停止)。在一些方面,调节阶段610的最短时间为约一分钟,并且调节阶段610的最大时间约为五分钟。
在一些方面,调节阶段610可以包括通过使用基于RA和/或RSD测量的KPI来调节掩模版载物台中的掩模版300,以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。例如,如图7和图8所示,可以测量k4参数700和/或k18参数800,并且可以使用平均k4参数710和/或平均k18参数810的收敛(例如,收敛≥90%)来确定掩模版300的温度和/或掩模版加热模型的校准参数。例如,如图6所示,调节阶段610可以包括调节RA和RSD测量611、第二调节RA测量614、第三调节RA测量616和/或第四调节RA测量618以测量KPI(例如,k4参数700、k18参数800)以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。
应力减少阶段620可以被配置为减少掩模版300中的寄生热效应。在一个方面,如图6所示,应力减少阶段620可以包括去除步骤621和零剂量步骤622。去除步骤621可以被配置为通过将掩模版300从掩模版载物台200移除到IVR 400来从掩模版300释放应力,从而减少寄生热效应。零剂量步骤622可以被配置为通过将掩模版300和非生产衬底曝光于零剂量的辐射来释放来自掩模版300的应力,从而减少寄生热效应。在一个方面,在应力减少阶段620开始时掩模版300的初始温度是“完美调节的”状态中的预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一个方面,应力减少阶段620通过在去除步骤621中释放掩模版300中的应力然后在零剂量步骤622中曝光掩模版300以进一步减少寄生热效应来减小掩模版300中的寄生热效应,如应力减少掩模版温度624所示出的。在一个方面,应力减少阶段620将掩模版300维持在“完美调节的”状态中的预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一个方面,零剂量步骤622可以包括零剂量RA和RSD测量623以验证掩模版300的温度。
在一些方面,可以通过从掩模版载物台200移除掩模版300并且将掩模版300快速返回到掩模版载物台200来减少掩模版300中的应力。如图4A和图4B所示,掩模版300可从掩模版载物台200上的掩模版固定件224和夹具250松开,并转移到IVR 400的掩模版底板406,然后立即转移回掩模版载物台200并由掩模版固定件224和夹具250夹紧。在一些方面,可以通过将掩模版300和非生产衬底(例如,CTC晶片)曝光于零剂量的辐射来减小掩模版300中的应力。例如,如图6所示,在去除步骤621之后,可以开始零剂量步骤622并且可以再次验证掩模版温度(例如,经由RA和/或RSD测量)。在一些方面,应力减少阶段620可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。例如,如图6所示,可执行零剂量RA和RSD测量623以验证零剂量步骤622中掩模版300的初始温度。在一些方面,非生产衬底可包括用于零剂量校准的一个或多个CTC晶片。
校准阶段630可以被配置为通过将掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一个方面,掩模版300在校准阶段630开始时的初始温度是“完美调节的”状态中的预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一个方面,校准阶段630可以包括校准RA和RSD测量631以验证掩模版300的温度。在一个方面,校准阶段630将掩模版300加热到剂量温度(例如,大于22℃±0.2℃),如校准掩模版温度632所示。在一个方面,在校准阶段630期间,非生产衬底曝光于一定剂量的辐射,以允许生产环境本身中的掩模版加热模型的在线校准。在一个方面,基于掩模版加热模型(例如,FEM)和掩模版温度(例如,校准掩模版温度632)来执行需要被校准的参数(例如,x)的初始估计。
在一些方面,对掩模版加热模型的参数的初始估计可以基于一个或多个非生产衬底(例如,CTC晶片)的校准(例如,RA测量)。例如,可以针对一个或多个非生产衬底评估掩模版加热模型,例如,直到达到掩模版加热模型中的参数收敛(例如,收敛≥90%)。在一些方面,一旦由一个或多个非生产衬底完成掩模版加热模型的校准,就开始生产批次中的生产衬底,并且在整个处理阶段640中继续基于RA测量的校准。
在一些方面,校准阶段630可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。例如,如图6所示,可以进行校准RA和RSD测量631以在校准阶段630开始时验证掩模版300的初始温度。在一些方面,校准阶段630可以包括基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次来对掩模版加热模型进行在线实时校准。例如,可以在两个不同的非生产衬底和/或非生产批次之间比较特定阶段(例如,调节阶段610)中的掩模版温度以及差异(例如,差异掩模版温度ΔT)或趋势(例如,ΔT=0.5℃)可以在掩模版加热模型中被调整。
在一些方面,校准阶段630可以包括针对掩模版300和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个RA测量评估掩模版加热模型。例如,评估可以包括通过以下来更新光刻工艺的参数x(例如,辐射剂量、聚焦、对准等):
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声。例如,γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如,-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。例如,评估可以包括多个非生产衬底中的每个非生产衬底的RA测量,直到达到收敛(例如,≥90%)。
在一些方面,校准阶段630还可以被配置为通过将掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来使掩模版300适应(例如,加热)至剂量温度。在一个方面,掩模版300在校准阶段630开始时的初始温度是“完美调节”状态中的预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一个方面,校准阶段630将掩模版300加热至剂量温度(例如,约24℃),如校准掩模版温度632中所示。在一些方面,校准阶段630可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。例如,如图6所示,可以执行校准RA和RSD测量631,以验证校准阶段630中掩模版300的初始温度。在一些方面,非生产衬底可以包括用于剂量校准的一个或多个CTC晶片。
处理阶段640可以被配置为通过将掩模版300和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理(例如,制造)生产衬底。在一个方面,掩模版300在处理阶段640开始时的初始温度是剂量温度(例如,约24℃)。在一个方面,处理阶段640可以包括处理RA和RSD测量641以验证掩模版300的温度。在一个方面,处理阶段640还将掩模版300加热到“热”状态中的剂量产生温度(例如,≥24℃),如处理掩模版温度642中所示。在一个方面,在处理阶段640期间,生产衬底被曝光于一定剂量的辐射,以允许在生产环境本身中在线校准掩模版加热模型。在一个方面,基于掩模版加热模型(例如,FEM)和掩模版温度(例如,处理掩模版温度642)执行需要被校准的参数(例如,x)的初始估计。
在一些方面,处理阶段640还可以被配置为通过将掩模版300和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,一旦由一个或多个非生产衬底完成掩模版加热模型的校准(例如,在校准阶段630期间),开始生产批次中的生产衬底,并且在整个处理阶段640中继续基于RA测量的校准。
在一些方面,处理阶段640可以包括RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。例如,如图6所示,可以执行处理RA和RSD测量641以在处理阶段640开始时验证掩模版300的初始温度。在一些方面,处理阶段640可以包括基于一个或多个生产衬底和/或一个或多个生产批次而对掩模版加热模型进行在线实时校准。例如,可以在两个不同的生产衬底和/或生产批次之间比较特定阶段(例如,调节阶段610)中的掩模版温度并且差异(例如,差异掩模版温度ΔT)或趋势(例如,ΔT=0.5℃))可以在掩模版加热模型中被调整。
在一些方面,处理阶段640可以包括针对掩模版300和生产批次中的多个生产衬底之间的每个RA测量来评估掩模版加热模型。例如,评估可以包括通过以下来更新光刻工艺的参数x(例如,辐射剂量、焦点、对准等):
.Xnew=.Xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声。例如,γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如,-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。例如,评估可以包括多个生产衬底中的每个生产衬底的RA测量,直到达到收敛(例如,≥90%)。
在一些方面,掩模版校准方法600可以包括对每个阶段(例如,在调节阶段610、应力减少阶段620、校准阶段630和处理阶段640中)执行单独的RA和RSD测量。例如,RA测量可以在每个阶段进行,并且RSD测量可以在每个阶段仅被执行一次。在一些方面,在调节阶段610中使用以确定掩模版300的温度的基于决策的学习和/或机器学习也可以在应力减少阶段620、校准阶段630和/或处理阶段640中使用。
在一些方面,掩模版校准方法600可以利用综合掩模版加热模型来覆盖所有可能的加热动力学。例如,掩模版校准方法600可以通过在掩模版加热模型中使用一个或多个预先确定的FEM来避免校准阶段630。在一些方面,掩模版校准方法600可以利用中央数据库来校准掩模版加热模型。例如,中央数据库可以包括基于各种内部(例如,内部抗蚀剂)数据的基线和/或统计值(例如,掩模版加热模型的参数)。在一些方面,掩模版校准方法600可以包括正弦扫描曝光以进行掩模版加热模型校准和透镜校准两者。例如,通过使用正弦扫描曝光(例如,固定周期),可以提取不同的时间常数(例如,利用RA和/或RSD测量)用于掩模版加热模型参数和透镜参数以用于校准。
在一些方面,掩模版校准方法600可以由计算机***CL实现,计算机***CL可以充当控制器和/或处理器以控制掩模版校准方法600的各个阶段和测量。在一些方面,掩模版校准方法600可以由光刻设备LA实现,光刻设备LA可以包括控制器和/或处理器以控制掩模版校准方法600的各个阶段和测量。在一些方面,掩模版校准方法600可以通过例如在计算机***CL上的非暂态计算机可读介质程序来实现,计算机***CL可以充当控制器和/或处理器来控制掩模版校准方法600的各个阶段和测量。
图7示出了根据一个示例性方面的K4参数700。K4参数700可以被配置为提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。K4参数700还可以被配置为确定掩模版300的温度。K4参数700表示Y轴放大的畸变。虽然图7中示出了作为独立的方法和/或***的k4参数700,但是本公开的各方面可以与其他装置、***和/或方法一起使用,诸如但不限于光刻设备LA、光刻单元LC、计算机***CL、计量工具MT、掩模版校准方法500和/或掩模版校准方法600。
如图7所示,k4参数700可以包括强度(任意单位)702、晶片数目704和平均k4参数710。在一些方面,可以基于RA和/或RSD测量中的畸变来测量k4参数700以确定掩模版300的温度。例如,如图7所示,可以在若干晶片上测量平均k4参数710,并且平均k4参数710的收敛(例如,≥90%)可以用来确定掩模版300的温度和/或掩模版校准方法500和/或掩模版校准方法600的掩模版加热模型的校准参数。在一些方面,可以测量k4参数700以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。
图8示出了根据一个示例性方面的k18参数800。K18参数800可以被配置为提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。K18参数800表示Y轴桶形形状的畸变。虽然k18参数800作为独立的方法和/或***在图8中示出,但是本公开的各方面可以与其他装置、***和/或方法一起使用,诸如但不限于光刻设备LA、光刻单元LC、计算机***CL、计量工具MT、掩模版校准方法500和/或掩模版校准方法600。
如图8所示,k18参数800可以包括强度(任意单位)802、晶片数目804和平均k18参数810。在一些方面,可以基于RA和/或RSD测量中的畸变来测量k18参数800以确定掩模版300的温度。例如,如图8所示,可以在若干晶片上测量平均k18参数810,并且平均k18参数810的收敛(例如,≥90%)可以用来确定掩模版300的温度和/或掩模版校准方法500和/或掩模版校准方法600的掩模版加热模型的校准参数。在一些方面,可以测量k18参数800以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。
示例性掩模版校准图
图9和图10示出了根据示例性方面的用于减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版300的影响的掩模版校准图900、1000。图9示出了根据一个示例性方面的掩模版校准图900。应当理解,并非图9中的所有步骤都需要执行本文提供的公开内容。此外,一些步骤可以同时、顺序和/或以与图9中所示的顺序不同的顺序执行。掩模版校准图900将参考图3A、图3B、图4A、图4B、图5和图6来描述。然而,掩模版校准图900不限于这些示例方面。
在步骤902中,如图3A、图3B、图5和图6的示例所示,调节(例如,加热和/或冷却)掩模版300以将掩模版300的初始温度调节至预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,掩模版300可以通过调节槽来被调节(例如,加热和/或冷却),该调节槽将掩模版300快速加热和/或冷却至预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,可以执行一个或多个RA测量和RSD测量以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,基于决策的学习和/或机器学习可以用于确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。
在步骤904中,如图3A、图3B、图4A、图4B和图6的示例所示,掩模版300中的应力被减小(例如,释放)并且掩模版300中的寄生热效应被减少。在一些方面,可以通过将掩模版300从掩模版载物台200移除至IVR 400来释放掩模版300中的应力,从而减少寄生热效应。在一些方面,可以通过将掩模版300和非生产衬底曝光于零剂量的辐射来释放掩模版300中的应力,从而减少寄生热效应。
在步骤906中,如图3A、图3B、图5和图6的示例所示,通过将掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面,对掩模版加热模型的参数的初始估计可以基于一个或多个非生产衬底(例如,CTC晶片)的校准(例如,RA测量)。在一些方面,可以执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,掩模版加热模型的在线实时校准可以基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次。在一些方面,可以针对掩模版300和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个RA测量来评估掩模版加热模型。
在一些方面,在步骤906期间,通过将掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来使掩模版300适应(例如,加热)。在一些方面,可以执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,非生产衬底可以包括用于剂量校准的一个或多个CTC晶片。
在步骤908中,如图3A、图3B、图5和图6的示例所示,通过将掩模版300和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理(例如,制造)生产衬底。在一些方面,可以进行执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,掩模版加热模型的在线实时校准可以基于一个或多个生产衬底和/或一个或多个生产批次。在一些方面,可以针对掩模版300和生产批次中的多个生产衬底之间的每个RA测量来评估掩模版加热模型。
图10示出了根据一个示例性方面的掩模版校准图1000。应当理解,并非图110中的所有步骤都需要执行本文提供的公开内容。此外,一些步骤可以同时、顺序和/或以与图10中所示的顺序不同的顺序执行。掩模版校准图1000将参考图3A、图3B、图4A、图4B、图5和图6中来描述。然而,掩模版校准图1000不限于那些示例方面。
在步骤1002中,如图3A、图3B、图5和图6中的示例所示,掩模版300被加热和/或冷却至基于RSD测量的温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,RSD测量可以通过FEM转换成掩模版温度。在一些方面,掩模版300可以通过快速加热和/或冷却掩模版300的调节槽来被加热和/或冷却。在一些方面,可以执行一个或多个RA测量和RSD测量以确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。在一些方面,基于决策的学习和/或机器学习可以用于确定掩模版300何时达到预定温度(例如,22℃±0.2℃)。
在步骤1004中,如图3A、图3B、图4A、图4B和图6中的示例所示,将掩模版300从掩模版载物台200移除,然后返回到掩模版载物台200以释放热应力。在一些方面,可以通过将掩模版300从掩模版载物台200移除至IVR 400并且将掩模版300从IVR 400快速返回至掩模版载物台200来释放掩模版300中的应力(例如,诱发应力、内部应变),从而减少寄生热效应。
在步骤1006中,如图3A、图3B和图6中的示例所示,掩模版300和非生产衬底曝光于零剂量的辐射以减少寄生热效应。在一些方面,可以通过将掩模版300和非生产衬底(例如,CTC晶片)曝光于零剂量的辐射来释放和/或缓和掩模版300中的应力(例如,残余应力),从而减少寄生热效应。
在步骤1008中,如图3A、图3B、图5和图6中的示例所示,基于RSD测量来测量掩模版300的温度。在一些方面,可以执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。
在步骤1010中,如图3A、图3B、图5和图6中的示例所示,掩模版300和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射。在一些方面,可以执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,非生产衬底可以包括用于剂量校准的一个或多个CTC晶片。
在步骤1012中,如图3A、图3B、图5和图6中的示例所示,基于RSD测量来测量掩模版300的温度,并且基于所测量的掩模版300的温度来校准掩模版加热模型。在一些方面,RA测量和/或RSD测量可以被执行以确定掩模版300的温度。在一些方面,对掩模版加热模型的参数的初始估计可以基于一个或多个非生产衬底(例如,CTC晶片)的校准(例如,RA测量)。在一些方面,可以执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,掩模版加热模型的在线实时校准可以基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次。在一些方面,可以针对掩模版300和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个RA测量来评估掩模版加热模型。
在步骤1014中,如图3A、图3B、图5和图6,通过将掩模版300和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理(例如,制造)生产衬底。在一些方面,可以执行RA测量和/或RSD测量以确定掩模版300的温度。在一些方面,掩模版加热模型的在线实时校准可以基于一个或多个生产衬底和/或一个或多个生产批次。在一些方面,可以针对掩模版300和生产批次中的多个生产衬底之间的每个RA测量来评估掩模版加热模型。
可以使用以下条款来进一步描述实施例:
1.一种方法,包括:
调节掩模版以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度;
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应;以及
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型;以及
通过将所述掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于所述掩模版加热模型处理所述生产衬底。
2.根据条款1所述的方法,其中:
所述调节包括测量所述掩模版和所述非生产衬底之间的掩模版对准以确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
3.根据条款2所述的方法,其中所述测量所述掩模版对准基于所述掩模版上的一个或多个对准标记。
4.根据条款1所述的方法,其中所述调节包括测量所述掩模版的掩模版形状变形以确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
5.根据条款4所述的方法,其中所述测量所述掩模版形状变形基于所述掩模版上的一个或多个边缘对准标记。
6.根据条款4所述的方法,其中所述调节还包括使用有限元模型FEM将所测量的所述掩模版形状变形转换成掩模版温度。
7.根据条款1所述的方法,其中所述调节包括使用固定量的生产衬底来确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
8.根据条款1所述的方法,其中所述调节包括使用基于决策的学习和/或机器学习来确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
9.根据条款8所述的方法,其中所述使用基于决策的学***滑样条、最近邻、神经网络、自适应窗口、卡尔曼滤波、线性二次估计或其组合。
10.根据条款1所述的方法,其中所述调节包括使用基于掩模版对准和/或掩模版形状变形的关键性能指标KPI来确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
11.根据条款1所述的方法,其中所述调节包括在调节槽中加热和/或冷却所述掩模版以使气体流过所述掩模版。
12.根据条款1所述的方法,其中所述预定温度为22℃±0.2℃。
13.根据条款1所述的方法,其中所述减少应力包括将所述掩模版从掩模版载物台移动至转台。
14.根据条款1所述的方法,其中所述减少应力包括将所述掩模版和所述非生产衬底曝光于零剂量的辐射。
15.根据条款14所述的方法,其中所述曝光还包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。
16.根据条款1所述的方法,其中所述校准包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。
17.根据条款1所述的方法,其中所述校准包括基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次对所述掩模版加热模型进行在线实时校准。
18.根据条款1所述的方法,其中所述校准包括针对所述掩模版和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个掩模版对准RA评估所述掩模版加热模型。
19.根据条款18所述的方法,其中所述评估包括通过以下更新光刻工艺的参数x:
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声;和/或
20.根据条款18所述的方法,其中所述评估包括评估所述多个非生产衬底中的每个非生产衬底的掩模版对准RA,直到达到至少90%的收敛。
21.根据条款1所述的方法,其中所述掩模版加热模型包括描述输入与由所述输入产生的畸变之间的关系的一个或多个模态变形,以减少所述掩模版加热模型中的噪声。
22.根据条款1所述的方法,还包括基于所述掩模版加热模型和光刻工艺中的输入来预测光刻设备中所述掩模版的畸变。
23.根据条款22所述的方法,其中所述光刻工艺中的所述输入包括来自辐射源的辐射剂量、掩模版温度、生产批次中的生产衬底的数目或其组合。
24.根据条款22所述的方法,还包括基于所预测的所述掩模版的畸变来确定所述光刻工艺中的校正。
25.根据条款24所述的方法,其中所述校正是生产衬底相对于所述掩模版的对准的校正。
26.一种使用光刻工艺的器件制造方法,所述器件制造方法包括:
在所述光刻工艺中调节掩模版,以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度;
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应;
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型;
用照射***将一定剂量的辐射图案化为所述掩模版的图像;
用投影***将经图案化的所述一定剂量的辐射投影到生产衬底的目标部分上;以及
通过将所述掩模版和所述生产衬底曝光于经图案化的所述一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理所述生产衬底。
27.根据条款26所述的方法,还包括基于所述光刻工艺中的所述掩模版加热模型和输入来预测光刻设备中的所述掩模版的畸变。
28.根据条款27所述的方法,还包括基于所预测的所述掩模版的所述畸变来确定所述光刻工艺中的校正。
29.一种光刻设备,包括:
照射***,被配置为照射掩模版;
投影***,被配置为将所述掩模版的图像投影到衬底上;以及
控制器,被配置为减少光刻工艺中加热和/或冷却所述掩模版的影响,所述控制器被配置为:
在所述光刻工艺中调节所述掩模版以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度,
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应,以及
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型;以及
通过将所述掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于所述掩模版加热模型处理所述生产衬底。
30.一种非暂态计算机可读介质程序,包括计算机可读指令,所述计算机可读指令被配置为使处理器执行以下操作:
在光刻工艺中调节掩模版以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度,
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应,以及
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型;以及
通过将所述掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于所述掩模版加热模型处理所述生产衬底。
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC的制造中的使用,但是应当理解,本文描述的光刻设备可以具有其他应用,诸如集成光学***的制造、磁畴存储器的引导和图案检测、平板显示器、LCD、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解,在此类备选应用的上下文中,可以考虑本文中术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别作为更通用的术语“衬底”或“目标部分”的同义词。本文提及的衬底可以在曝光之前或之后在例如轨道单元(通常将抗蚀剂层施加到衬底上并对曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、计量单元和/或检查单元中进行处理。在适用的情况下,本文的公开内容可以应用于这样的和其他的衬底处理工具。此外,衬底可以被处理多次,例如为了创建多层IC,使得本文使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理层的衬底。
尽管上面具体参考了在光学光刻的背景下使用各方面,但是应当理解,各方面可以用在其他应用中,例如压印光刻,并且在上下文允许的情况下,不限于光学光刻。在压印光刻中,图案形成装置中的形貌限定了在衬底上创建的图案。图案形成装置的形貌可被压入供应到衬底的抗蚀剂层中,随后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来固化抗蚀剂。抗蚀剂固化后,将图案形成装置移出抗蚀剂,在抗蚀剂中留下图案。
应当理解,本文中的措辞或术语是为了描述的目的而不是限制,使得相关领域的技术人员根据本文的教导来解释本说明书的术语或措辞。
本文所用的术语“衬底”描述其上添加有材料层的材料。在一些方面,衬底本身可以被图案化,并且添加在其顶部上的材料也可以被图案化,或者可以保持不图案化。
以下实施例是说明性的,但不限制本公开的各方面。本领域中通常遇到的各种条件和参数的其他合适的修改和调整对于相关领域的技术人员来说是显而易见的,并且在本公开的精神和范围内。
尽管在本文中可以具体参考装置和/或***在IC制造中的使用,但是应当明确地理解,这样的装置和/或***具有许多其他可能的应用。例如,它可以用于集成光学***的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、LCD面板、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解,在此类备选应用的背景下,本文中术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用均应被视为分别被更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”替代。
虽然上面已经描述了具体方面,但是应当理解,这些方面可以以不同于所描述的方式来实践。该描述并不旨在限制权利要求的范围。
应当理解,具体实施方式部分而不是发明内容和摘要部分旨在用于解释权利要求。发明内容和摘要部分可以阐述(多个)发明人所设想的一个或多个但不是全部示例性方面,因此不旨在以任何方式限制这些方面和所附权利要求。
上面已经借助于说明特定功能及其关系的实现的功能构建块描述了这些方面。为了描述的方便,这里已经任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当地执行指定的功能及其关系,就可以定义备选边界。
具体方面的前述描述将充分揭示这些方面的一般性质,使得其他人在不背离各方面的总体概念的情况下,可以通过应用本领域技术范围内的知识,容易地修改和/或适应此类具体方面的各种应用,而无需过度实验。因此,基于本文呈现的教导和指导,这样的适应和修改旨在处于所公开的各方面的等同物的含义和范围内。
各方面的广度和范围不应受到任何上述示例性方面的限制,而应仅根据所附权利要求及其等同物来定义。
Claims (15)
1.一种方法,包括:
调节掩模版以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度;
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应;以及
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述调节包括测量所述掩模版和所述非生产衬底之间的掩模版对准以确定所述掩模版何时达到所述预定温度;并且
所述测量所述掩模版对准基于所述掩模版上的一个或多个对准标记。
3.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述调节包括测量所述掩模版的掩模版形状变形以确定所述掩模版何时达到所述预定温度;
所述测量所述掩模版形状变形基于所述掩模版上的一个或多个边缘对准标记;并且
所述调节还包括使用有限元模型FEM将所测量的所述掩模版形状变形转换成掩模版温度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述调节包括使用固定量的生产衬底来确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述调节包括使用基于决策的学习和/或机器学习来确定所述掩模版何时达到所述预定温度;并且
所述使用基于决策的学***滑样条、最近邻、神经网络、自适应窗口、卡尔曼滤波、线性二次估计或其组合。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述调节包括使用基于掩模版对准和/或掩模版形状变形的关键性能指标KPI来确定所述掩模版何时达到所述预定温度。
7.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述调节包括在调节槽中加热和/或冷却所述掩模版以使气体流过所述掩模版;
所述预定温度为22℃±0.2℃;并且
所述减少应力包括将所述掩模版从掩模版载物台移动至转台。
8.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述减少应力包括将所述掩模版和所述非生产衬底曝光于零剂量的辐射;并且
所述曝光还包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述校准包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述校准包括基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次对所述掩模版加热模型进行在线实时校准。
11.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述校准包括针对所述掩模版和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个掩模版对准RA评估所述掩模版加热模型;
所述评估包括通过以下更新光刻工艺的参数x:
xnew=xold+γ·(xold-RAresults)
其中γ是增益值并被配置为滤除噪声;和/或
所述评估包括评估所述多个非生产衬底中的每个非生产衬底的掩模版对准RA,直到达到至少90%的收敛。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述掩模版加热模型包括描述输入与由所述输入产生的畸变之间的关系的一个或多个模态变形,以减少所述掩模版加热模型中的噪声。
13.根据权利要求1所述的方法,还包括:
基于所述掩模版加热模型和光刻工艺中的输入来预测光刻设备中所述掩模版的畸变,
其中所述光刻工艺中的所述输入包括来自辐射源的辐射剂量、掩模版温度、生产批次中的生产衬底的数目或其组合;以及
基于所预测的所述掩模版的畸变来确定所述光刻工艺中的校正,
其中所述校正是生产衬底相对于所述掩模版的对准的校正。
14.一种光刻设备,包括:
照射***,被配置为照射掩模版;
投影***,被配置为将所述掩模版的图像投影到衬底上;以及
控制器,被配置为减少光刻工艺中加热和/或冷却所述掩模版的影响,所述控制器被配置为:
在所述光刻工艺中调节所述掩模版以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度,
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应,以及
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。
15.一种非暂态计算机可读介质程序,包括计算机可读指令,所述计算机可读指令被配置为使处理器执行以下操作:
在光刻工艺中调节掩模版以将所述掩模版的初始温度调节至预定温度,
减小所述掩模版中的应力以减少寄生热效应,以及
通过将所述掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US63/272,472 | 2021-10-27 |
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