[发明专利]控制光刻设备的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及控制光刻设备、以用于校正可用于例如通过光刻技术制造器件的光刻过程中的误差，诸如重叠误差。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

为了监测光刻过程，测量图案化的衬底的参数。参数可以包括例如形成在图案化衬底内或图案化衬底上的连续的层之间的重叠误差和显影的光致抗蚀剂的临界线宽。这种测量可以在产品衬底和/或在专用的量测目标上执行。存在多种工艺测量在光刻过程中形成的微结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。快速且非侵入式的专用检验工具是散射仪，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上，测量散射或反射束的性质。通过对比在其被衬底反射或散射之前和之后的束，可以确定衬底的性质。这可以例如通过将反射束与存储在已知的测量值的库中的与已知衬底性质相关的数据进行对比来完成。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪引导宽带辐射束到衬底上，并且测量散射到特定的窄的角度范围的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角度分辨散射仪使用单色辐射束，并且测量散射辐射的强度作为角度的函数。

通常，跨经曝光场和跨经晶片衬底测量衬底的性质，例如晶片上的重叠误差。在每个测量点处重叠误差不被控制。相反，参数化被用于表征跨经场和晶片的重叠。

这种参数化描述重叠误差作为晶片和场位置的函数。这种参数化可以是简单的，例如10个参数模型，或较复杂的，例如一个基组的高次多项式。使用这种参数化，可以计算校正，其应该在光刻设备应用，目标为驱使跨经晶片(场)的重叠误差为零。

目前，离线参数化模型以一般的方法考虑重叠误差。由于在光刻设备应用非优化的校正，这会导致不有效的维护保养。这种维护的不精确导致需要执行较频繁的光刻设备的在线重新校准，或导致对于其他场位置和尺寸是不通用的用于校准的场位置和尺寸的具体校正(校准vs生产布局)。

发明内容

因此，需要的是一种改善离线参数化建模的有效系统和方法。

在本发明的一个实施例中，提供一种控制光刻设备的方法，包括：测量在所述光刻过程中产生的衬底性质以获得衬底性质测量值；和通过所述衬底性质测量值单独地确定所述光刻设备的估计的模型参数的多个子集。此外，每个子集与所述衬底性质中由所述光刻设备的相应的具体子系统中引起的误差相关。进一步，光刻设备的控制包括控制光刻设备的具体子系统，其中使用估计的模型参数的所述被控制的具体子系统的相应子集控制所述光刻设备的所述具体子系统。

在本发明的另一实施例中，提供一种用于利用用以在衬底上执行光刻过程的光刻设备控制光刻工艺的设备，其中所述设备包括：检验设备，用于测量所述光刻过程中产生的衬底性质以获得衬底性质测量值；和处理器，用于通过所述衬底性质测量值单独地确定所述光刻设备的估计的模型参数的多个子集。此外，每个子集与所述衬底性质中由所述光刻设备的相应的具体子系统中引起的误差相关。进一步，光刻设备的控制包括控制所述光刻设备的具体子系统，其中使用估计的模型参数的所述被控制的具体子系统的相应子集控制所述光刻设备的具体子系统。

在本发明的还一实施例中，提供一种计算机程序产品，包含一个或多个机器可读指令序列，用于利用用以在衬底上执行光刻过程的光刻设备来控制光刻工艺，所述指令适于引起一个或多个处理器接收所述光刻过程中产生的衬底性质测量值，和通过所述衬底性质测量值单独地确定所述光刻设备的估计的模型参数的多个子集。此外，每个子集与所述衬底性质中由所述光刻设备的相应的具体子系统中引起的误差相关。进一步，光刻设备的控制包括控制所述光刻设备的具体子系统，其中使用估计的模型参数的所述被控制的具体子系统的相应子集控制所述光刻设备的具体子系统。