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CN115803685A - 量测方法及相关联的量测和光刻设备 - Google Patents

量测方法及相关联的量测和光刻设备 Download PDF

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CN115803685A CN202180044794.XA CN202180044794A CN115803685A CN 115803685 A CN115803685 A CN 115803685A CN 202180044794 A CN202180044794 A CN 202180044794A CN 115803685 A CN115803685 A CN 115803685A
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ASML Holding NV
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Abstract

公开了一种用于确定指示被处理的衬底的对准性能的性能指标的方法。所述方法包括：获得包括位于所述衬底上的对准标记的多个被测量的位置值的测量数据；和计算每个被测量的位置值与对应的期望的位置值之间的位置偏差。这些位置偏差被用于确定所述对准标记之间的方向导数，并且所述方向导数被用于确定至少一个方向导数性能指标。

Description

量测方法及相关联的量测和光刻设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年6月24日递交的欧洲申请20181954.7的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及能够在例如由光刻技术进行的器件制造中使用的方法和设备，并且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。本发明更具体地涉及量测传感器和具有这样的量测传感器的光刻设备。
背景技术
光刻设备是一种将期望的图案施加至衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生要在IC的单层上形成的电路图案。可以将这种图案转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个或若干管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网格。这些目标部分通常被称为“场”。
在复杂的器件的制造中，典型地执行许多光刻图案化步骤，从而在所述衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备的性能的重要方面是将被施加的图案相对于在先前的层中(通过相同的设备或不同的光刻设备)设置的特征正确地且准确地放置的能力。为此目的，所述衬底被设置有一组或更多组对准标记。每个标记是这样的结构：所述结构的位置可以稍后利用位置传感器(典型地，光学位置传感器)来测量。所述光刻设备包括一个或更多个对准传感器，通过所述对准传感器可以准确地测量衬底上的标记的位置。不同类型的标记和不同类型的对准传感器已知来自不同的制造商和相同的制造商的不同的产品。
在其它应用中，量测传感器被用于测量衬底上的被曝光的结构(抗蚀剂中和/或蚀刻之后)。快速且非侵入形式的专用检查工具是这样的散射仪：在所述散射仪中辐射束被引导到所述衬底的表面上的目标上，并且测量散射束或反射束的性质。已知散射仪的示例包括US2006033921A1和US2010201963A1中描述的类型的角分辨散射仪。除了通过重构进行特征形状的测量以外，也可以使用这种设备测量基于衍射的重叠，如已公开的专利申请US2006066855A1中所描述的。使用衍射阶的暗场成像的基于衍射的重叠量测实现了对较小目标的重叠测量。可以在国际专利申请WO 2009/078708和WO 2009/106279中找到暗场成像量测的示例，这些文献的全部内容由此以引用方式并入。在已公开的专利公开US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A和WO2013178422A1中已经描述了技术的进一步发展。这些目标可以小于照射斑并且可以被晶片上的产品结构包围。使用复合光栅目标可以在一幅图像中测量多个光栅。所有这些申请的内容同样通过引用并入本文中。
常规的对准标记由衍射入射辐射的二元相位光栅组成。它们依赖于在最优光栅深度下由光栅的顶部和光栅的底部衍射的辐射的有益干涉。这种光随后由对准传感器捕获并被用于限定晶片上的标记位置。在对准标记是完美对称的理想情形下，假定没有晶片变形，则对准位置偏差(APD)为零，从而导致最佳重叠。然而，作为处理(诸如蚀刻、化学机械抛光(CMP)、退火、沉积、氧化等)的结果，实际对准标记以各种方式变形，通常导致不对称性，这是事先不知道的。观察到的典型不对称性包括地板倾斜(FT)、顶部倾斜(TT)和侧壁角(SWA)。此外，由于处理中的波动，对准标记的深度也可能围绕名义值变化。
其结果可能是来自该标记的测量值的依赖于波长/偏振的变化。因此，有时通过使用多个不同的波长和/或偏振(或更一般地，多种不同的照射条件)执行相同的测量来实现对该变化的校正和/或减轻。将期望改善使用多个照射条件进行的测量的一个或更多个方面。
发明内容
本发明在第一方面中提供一种用于确定指示被处理的衬底的对准性能的性能指标的方法，包括：获得包括位于所述衬底上的对准标记的多个被测量的位置值的测量数据；计算每个被测量的位置值与对应的期望的位置值之间的位置偏差；使用所述位置偏差来确定所述对准标记之间的方向导数；以及使用所述方向导数来确定至少一个方向导数性能指标。
还公开了一种量测设备和光刻设备，所述量测设备和光刻设备包括可操作以执行第一方面的方法的量测装置。
将根据下文描述的示例的考虑因素来理解本发明的以上方面和其它方面。
附图说明
现在将仅通过举例的方式、参考随附附图来描述本发明的实施例，在附图中：
图1描绘了光刻设备；
图2示意性地图示出图1的设备中的测量和曝光过程；
图3是根据本发明的实施例的可适用的对准传感器的示意图。
具体实施方式
在详细地描述本发明的实施例之前，提出可以实施本发明的实施例的示例性环境是有益的。
图1示意性地描绘了光刻设备LA。所述光刻设备包括：照射系统(照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如，掩模台)MT，所述图案形成装置支撑件或支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA，并与配置用于根据特定的参数准确地定位图案形成装置的第一定位器PM相连；两个衬底台(例如，晶片台)WTa和WTb，两个衬底台中的每个被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且两个衬底台中的每个与配置成根据特定参数准确地定位衬底的第二定位器PW相连；以及投影系统(例如，折射型投影透镜系统)PS，所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。参考框架RF连接多个部件，并且用作用于设定和测量图案形成装置、衬底以及在图案形成装置、衬底上的特征的位置的参照物。
所述照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件，或其任何组合。
所述图案形成装置MT以依赖于所述图案形成装置的定向、所述光刻设备的设计和诸如所述图案形成装置是否保持在真空环境中之类的其它条件的方式保持所述图案形成装置。所述图案形成装置支撑件可以采用机械、真空、静电、或其它夹持技术来保持所述图案形成装置。所述图案形成装置支撑件MT可以是框架或台，例如，它可以根据需要而是固定的或者可移动的。所述图案形成装置支撑件可以确保所述图案形成装置(例如，相对于所述投影系统)位于期望的位置。
本文中使用的术语“图案形成装置”应被广义地解释为表示可以被用于在辐射束的截面中赋予所述辐射束图案以便在所述衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应注意，被赋予至所述辐射束的图案可以不与所述衬底的目标部分中的期望的图案精确地对应(例如，如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予至所述辐射束的图案将与在所述目标部分中产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层相对应。
如这里描绘的，所述设备可以是透射类型的(例如，使用透射型图案形成装置)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上文所提及类型的可编程反射镜阵列，或采用反射型掩模)。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。本文中使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。术语“图案形成装置”还可以被解释为表示以数字形式存储图案信息以用于控制这种可编程图案形成装置的装置。
在本文中所使用的术语“投影系统”应被广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如使用浸没液体或使用真空之类的其它因素所适合的。本文中使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。
所述光刻设备还可以是如下类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投影系统与衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至所述光刻设备中的其它空间，例如所述掩模与所述投影系统之间的空间。已知浸没技术在本领域中用于增加投影系统的数值孔径。
在操作中，所述照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如当所述源是准分子激光器时，所述源和所述光刻设备可以是分立的实体。在这样的情况下，所述源并不被认为构成所述光刻设备的一部分，并且所述辐射束借助于包括例如适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD而被从所述源SO传递至所述照射器IL。在其它情况下，例如，当所述源是汞灯时，所述源可以是所述光刻设备的组成部分。可以将所述源SO和所述照射器IL以及需要时的所述束传递系统BD一起称为辐射系统。
所述照射器IL可以例如包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD、积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调整所述辐射束，以便在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
所述辐射束B被入射到保持于所述图案形成装置支撑件MT上的所述图案形成装置MA上，并且由所述图案形成装置来图案化。在已横穿所述图案形成装置(例如，掩模)MA的情况下，所述辐射束B穿过所述投影系统PS，所述投影系统将所述束聚焦至所述衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉量测装置、线性编码器、2D编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WTa或WTb，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间，可以将第一定位器PM和另一位置传感器(图1中未明确示出另一位置传感器)用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。
图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。虽然图示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分(这些目标部分被称为划线对准标记)之间的空间中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置(例如，掩模)MA上的情形下，图案形成装置对准标识可以位于所述管芯之间。小的对准标记也可以被包括在管芯内、在器件特征之间，在这种情况下，期望所述标识尽可能小且不需要任何与相邻的特征不同的成像或过程条件。下面进一步描述检测对准标识的对准系统。
所描绘的设备可以以各种模式来使用。在扫描模式中，在将被赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时，同步地扫描图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT和衬底台WT(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT的速度和方向。在扫描模式中，所述曝光场的最大尺寸限制了单次动态曝光中的所述目标部分(沿非扫描方向)的宽度，而所述扫描运动的长度决定了所述目标部分(沿扫描方向)的高度。如本领域中公知的，其它类型的光刻设备和操作模式是可能的。例如，步进模式是已知的。在所谓“无掩模”光刻术中，使可编程图案形成装置保持固定，但具有改变的图案，并且移动或扫描所述衬底台WT。
也可以采用上述使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变型。
光刻设备LA属于所谓的双平台类型，所述双平台类型具有两个衬底台WTa、WTb、两个站——曝光站EXP、测量站MEA———衬底台可以在这两个站之间进行交换。当一个衬底台上的一个衬底在所述曝光站处被进行曝光时，另一衬底可以被加载到所述测量站处的另一衬底台上，并且执行各种预备步骤。这能够实现所述设备的生产量的显著增加。所述预备步骤可以包括使用水平传感器LS对所述衬底的表面高度廓进行映射和使用对准传感器AS测量所述衬底上的对准标识的位置。如果所述位置传感器IF不能够在所述衬底台处于所述测量站以及处于所述曝光站的同时测量所述衬底台的位置，则可以提供第二位置传感器以使得能够在两个站处追踪所述衬底台相对于参考框架RF的位置。代替示出的双平台布置，其它布置是已知的且可用的。例如，在其中设置有衬底台和测量台的其它光刻设备是已知的。这些衬底台和测量台在执行预备测量时对接在一起，并且接着在衬底台经历曝光时脱离对接。
图2图示出用于在图1的双平台设备中曝光衬底W上的目标部分(例如，管芯)的步骤。在虚线框内的左手侧是在测量站MEA处执行的的步骤，而右手侧示出所述曝光站EXP处执行的步骤。经常，所述衬底台WTa、WTb中的一个衬底台将位于所述曝光站处，而另一衬底台位于所述测量站处，如上文描述的。出于本说明书的目的，假定衬底W已经被加载至所述曝光站中。在步骤200处，通过未示出的机构将新衬底W’加载至所述设备。并行地处理这两个衬底以增加所述光刻设备的生产量。
首先参考新加载的衬底W’，这个衬底可以是先前未处理的衬底，是用新的光致抗蚀剂制备以供在所述设备中的第一次曝光使用。然而，通常，所描述的光刻过程将仅仅是一系列曝光和处理步骤中的一个步骤，使得衬底W’已经穿过这个设备和/或其它光刻设备若干次，并且也可以经历后续过程。特别地，针对改善重叠性能的问题，任务将是确保新图案被正确地施加于已经经受图案化和处理的一个或更多个周期的衬底上的正确位置中。这些处理步骤逐渐在所述衬底中引入变形，这些变形必须被测量和校正，以实现令人满意的重叠性能。
可以在其它光刻设备中执行先前和/或后续的图案化步骤(如刚刚提到的)，并且甚至可以在不同类型的光刻设备中执行先前和/或后续图案化步骤。例如，在器件制造过程中，在诸如分辨率和重叠之类的参数上要求非常高的一些层相比于其它要求较不高的层可以在更先进的光刻工具中执行。因此，一些层可以在浸没式光刻工具中曝光，而其它层在“干式”工具中曝光。一些层可以在DUV波长下工作的工具中曝光，而其它层使用EUV波长辐射曝光。
在202处，将使用所述衬底标记P1等和图像传感器(未示出)的对准测量用于测量和记录所述衬底相对于衬底台WTa/WTb的对准。此外，将使用对准传感器AS来测量遍及所述衬底W’的若干对准标记。在一个实施例中这些测量结果被用于建立“晶片栅格”，所述晶片栅格非常准确地映射标记在整个所述衬底上的分布，包括相对于名义矩形栅格的任何变形。
在步骤204处，还使用所述水平传感器LS来测量相对于X-Y位置的晶片高度(Z)图。常规地，高度映射仅用于实现被曝光的图案的准确聚焦。此外，可以出于其它目的使用高度映射。
当加载衬底W’时，接收选配方案数据206，所述选配方案数据定义待执行的曝光，并且还定义所述晶片、先前制作的图案和待制作于晶片上的图案的性质。将在202、204处进行的晶片位置、晶片栅格和高度映射的测量结果添加至这些选配方案数据，使得可以将完整的一组选配方案和测量数据208传递至所述曝光站EXP。对准数据的测量结果例如包括以与所述产品图案(其是所述光刻过程的产品)呈固定或名义上固定的关系而形成的对准目标的X位置和Y位置。在曝光之前刚刚获得的这些对准数据用于产生对准模型，所述对准模型具有将所述模型与数据进行拟合的参数。这些参数和对准模型将在曝光操作期间使用，以校正当前光刻步骤中所施加的图案的位置。模型在使用时在所测量的位置之间对位置偏差进行内插。常规的对准模型可以包括四个、五个或六个参数，这些参数一起以不同维度来限定“理想”栅格的平移、转动和缩放。已知使用更多参数的高级模型。
在210处，调换晶片W’和W，使得所测量的衬底W’变成进入所述曝光站EX的所述衬底W。在图1的示例性设备中，通过交换所述设备内的所述支撑件WTa和WTb来执行这种调换，使得所述衬底W、W’保持准确地被夹持且定位于那些支撑件上，以保持所述衬底台与衬底自身之间的相对对准。因此，一旦已调换所述台，确定投影系统PS与衬底台WTb(以前为WTa)之间的相对位置对于控制曝光步骤时利用所述衬底W(以前为W’)的测量信息202、204是必要的。在步骤212处，使用所述掩模对准标记M1、M2来执行掩模版对准。在步骤214、216、218中，将扫描运动和辐射脉冲施加于在整个所述衬底W上的连续目标位置处，以完成多个图案的曝光。
通过在执行曝光步骤中使用在测量站处获得的对准数据和高度映射，使这些图案相对于所期望的位置准确地对准，并且具体地说，相对于先前放置于同一衬底上的特征准确地对准。在步骤220处，从所述设备卸载的现在被标注为W”的被曝光的衬底根据所曝光的图案而经历蚀刻或其它过程。
技术人员将认识到，上文的描述是在真实制造情形的一个示例中涉及的许多非常详细的步骤的简化概述。例如，不是在单个行程或通过过程中测量对准，而是经常将存在使用相同或不同的标记进行的粗略测量和精细测量的分立的阶段。可以在所述高度测量之前或之后、或与所述高度测量交错地执行粗略对准测量步骤和/或精细对准测量步骤。
在复杂的器件的制造中，典型地执行许多光刻图案化步骤，从而在所述衬底上的连续层中形成功能特征。因此，所述光刻设备的性能的重要方面是将所施加的图案相对于在先前的层中(通过相同的设备或不同的光刻设备)设置的特征正确地且准确地放置的能力。为此目的，所述衬底被设置有一组或更多组标记。每个标记是这样的结构：其位置可以稍后利用位置传感器(典型地，光学位置传感器)来测量。所述位置传感器可以被称为“对准传感器”并且标记可以被称为“对准标记”。
光刻设备可以包括一个或更多个(例如，多个)对准传感器，可以通过所述对准传感器来准确地测量被设置于衬底上的对准标记的位置。对准传感器(或位置传感器)可以使用光学现象(诸如衍射和干涉)来获得来自形成在所述衬底上的对准标记的位置信息。在当前光刻设备中使用的对准传感器的示例基于如在US6961116中描述的自参考干涉仪。已经开发了所述位置传感器的各种改进和修改，例如如在US2015261097A1中公开的改进和修改。所有这些公开的内容通过引用并入本文中。
标记或对准标记可以包括一系列栅条，所述栅条被形成在设置在所述衬底上的层上或所述层中，或被(直接地)形成在所述衬底中。这些栅条被规律地间隔开并用作光栅线，使得所述标记可以被视为具有众所周知的空间周期(节距)的衍射光栅。依赖于这些光栅线的定向，标记可以被设计用于允许沿x轴或沿y轴(y轴大致垂直于x轴定向)的位置的测量。包括相对于x轴和y轴两者呈+45度和/或-45度而布置的栅条的标记允许使用如在US2009/195768A(其通过引用被并入)中描述的技术进行的组合式x测量和y测量。
所述对准传感器用辐射斑光学地扫描每个标记以获得周期性变化的信号，诸如正弦波。这种信号的相位被分析以确定所述标记的位置，并因此确定所述衬底相对于所述对准传感器的位置，这进而相对于光刻设备的参考框架被固定。可以提供涉及不同的(粗略的和精细的)标记尺寸的所谓的粗略标记和精细标记，使得所述对准传感器可以区分周期性信号的不同周期，而且可以区分一周期内的确切位置(相位)。也可以出于此目的而使用不同节距的标记。
测量所述标记的位置还可以提供与所述衬底的变形有关的信息，所述标记例如以晶片栅格的形式被设置在所述衬底上。通过例如将所述衬底静电夹持至所述衬底台和/或当所述衬底遭受辐射时加热所述衬底，可能发生所述衬底的变形。
图3是已知的对准传感器AS的实施例的示意性框图。辐射源RSO提供具有一个或更多个波长的辐射的束RB，所述束RB作为照射斑SP被转向光学器件转向到一标记(诸如位于衬底W上的标记AM)上。在这个示例中，所述转向光学器件包括斑反射镜SM和物镜OL。所述照射斑SP(所述标记AM被所述照射斑SP照射)的直径可以稍微小于所述标记自身的宽度。
由所述标记AM衍射的辐射(在这个示例中，通过所述物镜OL)被准直到信息承载束IB中。术语“衍射”旨在包括来自所述标记的零阶衍射(来自所述标记的零阶衍射可以被称为反射)。自参考干涉仪SRI(例如，属于上文提到的US6961116中公开的类型)使所述束IB与自身干涉，此后所述束被光电探测器PD接收。在所述辐射源RSO产生了多于一个波长的情况下，可以包括额外的光学器件(未示出)以提供分立的束。所述光电探测器可以是单个元件，或所述光电探测器可以包括多个像素(如果期望的话)。所述光电探测器可以包括传感器阵列。
所述转向光学器件(所述转向光学器件在这个示例中包括所述斑反射镜SM)还可以用于阻挡从所述标记反射的零阶辐射，使得所述信息承载束IB仅包括来自所述标记AM的较高阶衍射辐射(这对测量来说不是必要的，但是改善信噪比)。
强度信号SI被供给至处理单元PU。通过所述框SRI中的光学处理和所述单元PU中的计算处理的组合，输出了在所述衬底上的相对于参考框架的X位置和Y位置的值。
属于图示的类型的单次测量仅将所述标记的位置固定在与所述标记的一个节距相对应的某一范围内。较粗略的测量技术可以与所述单次测量结合使用，以识别正弦波的哪个周期是包含所标记的位置的周期。为了增加准确度和/或稳健地检测所述标记，而不管制成所述标记的材料以及所述标记被设置在哪些材料上方和/或下方，可以在不同波长下以较粗略水平和/或较精细水平重复同一过程。下面公开了在执行和处理这种多波长测量方面的改善。
本文中的方法可适用的另一种特定类型的量测传感器具有对准和产品/过程监测量测应用，并且在通过引用并入本文的WO2020057900中描述。这描述了一种具有经优化的相干性的量测装置。更具体地，所述量测装置被配置成产生测量照射的多个空间不相干束，所述束(或所述束的测量对的两个束，每个测量对对应于一测量方向)中的每个束在其横截面内具有相应的区，在这些区处这些束之间的相位关系是已知的；即，相应的区存在相互空间相干性。
当由对准传感器发射的辐射与对准标记相互作用并且衍射时，这种衍射辐射包括关于标记几何形状的信息。因此，对于不对称(变形)对准标记，所述传感器检测与晶片上的实际位置不同的位置。这可以被称为对准位置偏差(APD)，所述对准位置偏差是标记的所测量的对准位置与标记的真实对准位置的差的量度。这种位置差异会导致重叠误差，所述重叠误差在很大程度上依赖于标记中引发的不对称性的类型和幅度，并且还依赖于标记深度。APD的贡献因素包括例如：
·光栅不对称性-不想要的光栅不对称性，例如呈底部光栅中的地板倾斜或不相等的侧壁角的形式，导致依赖于波长的APD。由于长度尺度相似，APD缓慢地随波长变化。
·厚度变化和传感器像差-叠层内的层厚度变化和干涉可能使光在光瞳内重新分布，这与传感器像差相结合会导致APD。例如，如果叠层内的光学厚度约为1μm，则APD随波长变化的典型长度尺度约为150nm。
·残余形貌和表面粗糙度-当晶片质量低时，形貌和表面粗糙度可能导致APD，由于干涉，APD依赖于波长。APD变化的典型长度尺度与层厚度大致相同(例如，对于1μm厚的叠层为150nm)。
为了减轻这种情况，一些对准传感器使用多个不同波长(例如，在各自的测量通道中)进行测量。在理想情形下，多波长测量中使用的所有波长都将对几何上完美的衬底上的标记产生相同的对准位置指示。但是，由于不对称性和不想要的标记贡献，通常情况并非如此，并且观察到依赖于波长的或颜色到颜色的位置变化。已知能够基于多个波长测量来校正或减轻APD的方法。一些解决方案通常试图确定特定标记/叠层的最准确的波长并使用它。在美国公开US2019/0094721A1(其通过引用并入本文中)中更详细地描述的经改善的解决方案包括被称为最优颜色加权(OCW)的技术。应理解，APD对于不同颜色(例如，波长或偏振)以及依赖于层厚度变化和正被测量的标记的类型而被不同地缩放。基于OCW的方法旨在确定用于最小化标记变形对测量值的影响的所有颜色的最优(例如，加权)组合。
期望导出性能量度或性能指标，以验证实际重叠如何随对准颜色而变化。许多晶片对准相关的性能指标依赖于所测量的曝光后测量数据(例如，重叠数据或其它参考)来实现这一点，这是因为晶片对准性能指标本身不能总是预测真实的重叠性能。导出性能指标将是有用的，从所述性能指标可以做出关于重叠将如何针对不同的对准颜色而变化的良好预测，而不需要重叠数据或其它曝光后测量数据(例如，仅使用曝光前测量数据或对准数据)。
目前使用的性能指标被称为剩余重叠性能指标(ROPI)。ROPI是用于测量过程层与绝对栅格之间的剩余晶片栅格差异的指示器，如由曝光工具阶段所定义的。更具体地，ROPI可以被定义为所测量的位置与所建模的位置的晶片残差(差)的3σ。虽然ROPI可以被用于预测重叠颜色到颜色的行为，但ROPI不是非常准确的量度，并且也不总是非常有用的。
因此，提出了一种改善的性能指标，所述改善的性能指标可以单独从对准数据中确定，因此不需要曝光后量测数据。
所提出的方法可以基于从对准测量中确定APD。这样的性能指标可以包括依赖于局部变化的方向导数性能指标。
可以通过取相邻标记位置之间的APD值(APD值是矢量，因为位置偏差是方向性的)的差并除以它们之间的距离(即，取APD关于距离的方向导数)来计算方向导数性能指标。例如，这可以针对晶片上的每对相邻标记(即，针对具有其每个相邻标记(例如，每方向)的每个标记)来进行。这有效地抵消了相邻物之间的类似的晶片变形。
例如，对于在晶片上的位置(x，y)处的特定标记，x(或y)方向导数可以通过取该标记与其在x(或y)方向上的直接相邻物之间的差除以这些标记之间的距离来计算。这可以对每个标记进行，以在每个标记位置产生矢量方向导数。也可以计算该矢量的幅度和相位(例如，对于每个标记)。然而，应当理解，除了直接相邻物(在两个方向上或单个方向上)之外的相邻物的定义是可能的。其它示例可以包括向方向导数的每个计算添加更多相邻物。这样的示例可以包括取(例如，在任一侧的相邻标记的)正和负x(或y)方向导数测量结果和对这些测量结果取平均值。因此，术语“相邻物”可以包括每个方向的直接相邻物(即，最接近的标记)；或者每个方向的最接近的两个、三个、四个、五个(或更多个)标记。
当APD随照射条件(即，颜色、光谱、带宽、偏振或其任意组合)而变化时，可以根据不同的照射条件单独地确定方向导数性能指标。APD随颜色的变化是由于标记变形引起的；因此，所提出的方向导数性能指标也是颜色的函数，并且因此指示标记变形。
方向导数性能指标可以针对X和Y方向被单独地确定，或者可以从X和Y分量组合。根据标记类型和其它测量参数，一个方向可能比另一个方向更占优势。
一旦针对多个晶片位置(例如，针对晶片内的所有位置)确定了方向导数，则可以使用来自这些位置的平均值或其它统计量度(例如，平均值、中值或m+3σ)来确定(例如，单个每个照射条件)表示整个晶片的衬底方向导数性能指标值。该方向导数性能指标指示对准质量，并且因此指示预期的重叠质量。每个照射条件的方向导数性能指标可以被彼此比较，以确定特定目标或叠层的优选照射条件。例如，使用与最佳方向导数性能指标值相对应的照射条件而获得的对准值可以被用于曝光，和/或与方向导数性能指标特别差的照射条件相对应的对准值可以被丢弃。可以根据每个条件/颜色方向导数性能指标来确定针对不同照射条件的对准值的加权。例如，可以类似于前述US2019/0094721中描述的OCW来确定这种权重。而且，例如，如果方向导数性能指标值高于阈值，则可以使用所述方向导数性能指标值来触发警告。
·作为替代方法，方向导数性能指标可以被用于(例如，针对每个照射条件)预测重叠。例如，可以训练方向导数性能指标与重叠之间的关系。基于具有相应的重叠测量数据和方向导数性能指标的已知晶片集合，可以使用诸如最小二乘优化或其它回归模型之类的训练方法或机器学习(例如，训练神经网络或其它机器学习模型)来确定缩放因子。更具体地，在训练阶段中，可以基于对准测量结果和由此计算的方向导数性能指标以及来自一个或更多个训练晶片的后续测量的重叠数据来训练这种关系。
随后，经学习的关系或经训练的模型可以被用于从根据后续晶片(即，具有相同堆叠或标记的后续晶片)上的对准测量结果而确定的方向导数性能指标(而不需要重叠数据)来推断重叠。一旦确定(每个照射条件)，与预测最佳重叠的照射条件相对应的对准值就可以被用于在曝光期间的对准测量。此外，通过对准颜色得到的重叠变化(以nm为单位)的所导出的估计可以被用于消除或减轻重叠对对准照射条件的依赖性。这可以通过从每个颜色/照射条件的APD减去缩放因子(例如，如在训练期间确定的)和方向导数性能指标的乘积来实现。
为了确定APD，可以使用如上文描述的对准系统来确定处理之后的每个对准标记的对准位置。可以将该对准位置与预期对准位置(即，对准标记的预定部位)进行比较，以确定(例如，与各自的测量颜色/照射条件相关联的)对准位置偏差。可以在两个正交方向(X和Y)上确定对准位置偏差。因此，结果是(每个颜色)每个对准标记的对准位置偏差集合。
可以示出，与现有的基于ROPI的方向导数性能指标相比(例如，使用相同的训练技术)，使用所提出的方向导数性能指标预测针对不同对准颜色的重叠变化，可以看到大约两倍的改善。这种改善可以由通过各颜色的3σ重叠变化的减少(更稳定且标记变形自由对准导致重叠中的3σ变化更少)来表示。
应理解，术语“颜色”在本文中与波长同义地使用，并且颜色可以包括可见频带之外的那些颜色(例如，红外或紫外波长)。
在整个说明书和权利要求书中，对标记和对准标记的任何提及应被理解为涵盖出于对准的特定目的而印刷的对准结构、适用于对准量测的其它目标和/或适用于对准量测的形式的产品结构(或任何其它结构)两者。
虽然本发明的具体实施例已经在上文中描述过，但是应当理解，本发明可以用并非所描述的方式实践。
虽然上文已经在光学光刻术的情境下使用本发明的实施例进行具体参考，但是将理解，本发明可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在情境允许的情况下，本发明不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了产生在衬底上的图案。图案形成装置的形貌可以被压印到供给至所述衬底的抗蚀剂层中，由此所述抗蚀剂通过应用电磁辐射、热、压力或其组合而被固化。在抗蚀剂被固化之后所述图案形成装置被移出所述抗蚀剂，从而在其中留下图案。
在本文中所使用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如，具有或约为365nm、355nm、248nm、193nm、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，具有在1nm至100nm的范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
在情境允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射型、反射型、磁性型、电磁型和静电型光学部件。反射型部件可以用于在UV和/或EUV范围内操作的设备中。
本发明的广度和范围不应受到上文描述的任何的示例性实施例的限制，而应仅由随附的权利要求及其等同物来限定。
在以下被编号的方面中描述根据本公开的另外的实施例：
1.一种用于确定指示被处理的衬底的对准性能的性能指标的方法，包括：
获得包括位于所述衬底上的对准标记的多个被测量的位置值的测量数据；
计算每个被测量的位置值与对应的期望的位置值之间的位置偏差；
使用所述位置偏差来确定所述对准标记之间的方向导数；以及
使用所述方向导数来确定至少一个方向导数性能指标。
2.根据方面1所述的方法，包括：在所述确定至少一个方向导数性能指标时，仅使用从所述对准标记测量的曝光前量测数据。
3.根据方面1或2所述的方法，其中，所述确定方向导数包括确定相邻对准标记之间的所述位置偏差值的差，并使所述差除以这些相邻对准标记之间的距离。
4.根据方面3所述的方法，其中，对于每个对准标记，所述相邻对准标记包括一个或更多个紧邻的标记。
5.根据方面3或4所述的方法，其中，对于每个所述标记，确定相对于所述一个或更多个紧邻的标记的对准标记的方向导数。
6.根据任一前述方面所述的方法，其中，针对所述衬底平面的两个垂直方向中的每个方向，单独地确定所述方向导数和/或至少一个方向导数性能指标。
7.根据方面1至5中任一项所述的方法，其中，针对所述衬底平面的两个垂直方向中的每个方向，将所述方向导数和/或至少一个方向导数性能指标组合。
8.根据任一前述方面所述的方法，其中，所述至少一个方向导数性能指标包括至少一个衬底方向导数性能指标，其中，至少一个衬底方向导数性能指标中的每个包括针对特定照射条件的所述方向导数的平均值或其它统计量度。
9.根据任一前述方面所述的方法，其中，所述测量数据包括针对多个照射条件的被测量的位置值，并且所述至少一个方向导数性能指标包括针对所述照射条件中的每个照射条件的不同方向导数性能指标。
10.根据方面9所述的方法，包括：比较所述方向导数性能指标中的每个方向导数性能指标以确定特定目标或叠层的优选照射条件。
11.根据方面9或10所述的方法，包括：选择与所述方向导数性能指标指示最佳对准性能和/或高于阈值的能够接受的对准性能的一个或更多个照射条件相对应的被测量的位置值，以用于在曝光时定位所述衬底。
12.根据方面9、10或11所述的方法，包括：丢弃与所述方向导数性能指标指示低于阈值的不良对准性能的一个或更多个照射条件相对应的被测量的位置值，以用于在曝光时定位所述衬底。
13.根据方面9至12中任一项所述的方法，包括：针对所述照射条件中的每个照射条件，根据所述不同方向导数性能指标来确定针对所述不同照射条件的被测量的位置值的加权。
14.根据方面9至13中任一项所述的方法，包括：根据所述至少一个方向导数性能指标预测重叠指标的步骤。
15.根据方面14所述的方法，其中，预测重叠指标的步骤包括使用能够根据所述至少一个方向导数性能指标来预测重叠的经训练的模型或关系。
16.根据方面15所述的方法，包括：使用该关系或训练模型和用于每个测量条件的方向导数性能指标来确定对每个被测量的位置值的校正，以消除或减轻重叠对测量条件的依赖性。
17.根据方面16所述的方法，其中，所述关系包括缩放因子，并且所述方法包括：针对每个照射条件，从所述位置偏差中减去缩放因子和方向导数性能指标的乘积。
18.根据方面15至17中任一项所述的方法，包括：选择与预测到最佳重叠性能的照射条件相对应的被测量的位置值，以用于在曝光时定位所述衬底。
19.根据方面15至18中任一项所述的方法，包括初始训练步骤，所述初始训练步骤用于基于针对一个或更多个训练衬底确定的所述方向导数性能指标和随后测量的重叠数据来训练模型或关系。
20.一种计算机程序，包括程序指令，所述程序指令能够操作以在合适的设备上运行时执行根据任一前述方面中任一项所述的方法。
21.一种非暂时性计算机程序载体，所述载体包括根据方面20所述的计算机程序。
22.一种处理装置，包括：
根据方面21所述的非暂时性计算机程序载体；和
处理器，所述处理器能够操作以运行被包括在所述非暂时性计算机程序载体上的计算机程序。
23.一种光刻设备，包括：
对准传感器；
图案形成装置支撑件，所述图案形成装置支撑件用于支撑图案形成装置；
衬底支撑件，所述衬底支撑件用于支撑衬底；以及
根据方面22所述的处理装置。
24.根据方面23所述的光刻设备，其中，所述对准传感器能够操作以使用多个不同的照射条件来测量所述衬底以获得所述测量数据。
25.根据方面23或24所述的光刻设备，其中，所述处理装置还能够操作以选择与所述照射条件的子集相对应的被测量的位置值，以用于控制所述图案形成装置和/或衬底支撑件至少一个方向导数性能指标。
26.一种对准设备，包括根据方面22所述的处理装置。

Claims (16)

1.一种用于确定指示被处理的衬底的对准性能的性能指标的方法，包括：
获得包括位于所述衬底上的对准标记的多个被测量的位置值的测量数据；
计算每个被测量的位置值与对应的期望的位置值之间的位置偏差；
使用所述位置偏差来确定所述对准标记之间的方向导数；以及
使用所述方向导数来确定至少一个方向导数性能指标。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：在所述确定至少一个方向导数性能指标时，仅使用从所述对准标记测量的曝光前量测数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述确定方向导数包括确定相邻对准标记之间的所述位置偏差值的差，并使所述差除以这些相邻对准标记之间的距离。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，针对衬底平面的两个垂直方向中的每个方向，单独地确定所述方向导数和/或至少一个方向导数性能指标。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述至少一个方向导数性能指标包括至少一个衬底方向导数性能指标，其中，至少一个衬底方向导数性能指标中的每个包括针对特定照射条件的所述方向导数的平均值或其它统计量度。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述测量数据包括针对多个照射条件的被测量的位置值，并且所述至少一个方向导数性能指标包括针对所述照射条件中的每个照射条件的不同方向导数性能指标。
7.根据权利要求6所述的方法，包括：比较所述方向导数性能指标中的每个方向导数性能指标以确定用于特定目标或叠层的优选照射条件。
8.根据权利要求6或7所述的方法，包括：选择与所述方向导数性能指标指示最佳对准性能和/或高于阈值的能够接受的对准性能的一个或更多个照射条件相对应的被测量的位置值，以用于在曝光时定位所述衬底。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，包括：针对所述照射条件中的每个照射条件，根据所述不同方向导数性能指标来确定针对所述不同照射条件的被测量的位置值的加权。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，包括：根据所述至少一个方向导数性能指标预测重叠指标的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，预测重叠指标的所述步骤包括使用能够根据所述至少一个方向导数性能指标预测重叠的经训练的模型或关系。
12.一种计算机程序，包括程序指令，所述程序指令能够操作以当在合适的设备上运行时执行根据任一前述权利要求中任一项所述的方法。
13.一种非暂时性计算机程序载体，包括根据权利要求12所述的计算机程序。
14.一种处理装置，包括：
根据权利要求13所述的非暂时性计算机程序载体；和
处理器，所述处理器能够操作以运行被包括在所述非暂时性计算机程序载体上的计算机程序。
15.一种光刻设备，包括：
对准传感器；
图案形成装置支撑件，所述图案形成装置支撑件用于支撑图案形成装置；
衬底支撑件，所述衬底支撑件用于支撑衬底；和
根据权利要求14所述的处理装置。
16.一种对准设备，包括根据权利要求14所述的处理装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11854854B2 (en) * 2021-07-23 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for calibrating alignment of wafer and lithography system

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60319462T2 (de) 2002-06-11 2009-03-12 Asml Netherlands B.V. Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels
JP4222926B2 (ja) 2002-09-20 2009-02-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． デバイス検査
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
EP1744217B1 (en) * 2005-07-12 2012-03-14 ASML Netherlands B.V. Method of selecting a grid model for correcting grid deformations in a lithographic apparatus and lithographic assembly using the same
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036476A1 (nl) 2008-02-01 2009-08-04 Asml Netherlands Bv Alignment mark and a method of aligning a substrate comprising such an alignment mark.
NL1036597A1 (nl) 2008-02-29 2009-09-01 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
NL2004094A (en) 2009-02-11 2010-08-12 Asml Netherlands Bv Inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and inspection method.
NL2005162A (en) 2009-07-31 2011-02-02 Asml Netherlands Bv Methods and scatterometers, lithographic systems, and lithographic processing cells.
SG178368A1 (en) 2009-08-24 2012-04-27 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and substrate comprising metrology targets
KR20120000846A (ko) * 2010-06-28 2012-01-04 삼성전자주식회사 웨이퍼의 정렬 방법 및 공정 모니터링 방법
NL2007176A (en) 2010-08-18 2012-02-21 Asml Netherlands Bv Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method.
JP5661194B2 (ja) 2010-11-12 2015-01-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． メトロロジ方法及び装置、リソグラフィシステム並びにデバイス製造方法
NL2009719A (en) 2011-12-02 2013-06-05 Asml Netherlands Bv Alignment mark deformation estimating method, substrate position predicting method, alignment system and lithographic apparatus.
NL2010401A (en) 2012-03-27 2013-09-30 Asml Netherlands Bv Metrology method and apparatus, lithographic system and device manufacturing method.
NL2010458A (en) 2012-04-16 2013-10-17 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, substrate and device manufacturing method background.
WO2013178422A1 (en) 2012-05-29 2013-12-05 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, substrate, lithographic system and device manufacturing method
WO2014019846A2 (en) 2012-07-30 2014-02-06 Asml Netherlands B.V. Position measuring apparatus, position measuring method, lithographic apparatus and device manufacturing method
US9733572B2 (en) 2013-03-20 2017-08-15 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for measuring asymmetry of a microstructure, position measuring method, position measuring apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101855243B1 (ko) 2013-08-07 2018-05-04 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 메트롤로지 방법 및 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법
US9405204B2 (en) 2013-09-18 2016-08-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of overlay in extreme ultra-violet (EUV) lithography
US9946165B2 (en) 2013-10-02 2018-04-17 Asml Netherlands B.V. Methods and apparatus for obtaining diagnostic information relating to an industrial process
US9927726B2 (en) 2013-10-09 2018-03-27 Asml Netherlands B.V. Polarization independent interferometer
JP6864096B2 (ja) 2016-12-19 2021-04-21 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 計測センサ、リソグラフィ装置および内でのデバイス製造方法
EP3627228A1 (en) 2017-09-28 2020-03-25 ASML Netherlands B.V. Lithographic method
EP3477389A1 (en) 2017-10-24 2019-05-01 ASML Netherlands B.V. Mark, overlay target, and methods of alignment and overlay
US11360399B2 (en) 2018-09-19 2022-06-14 Asml Netherlands B.V. Metrology sensor for position metrology
CN114008534A (zh) 2019-07-02 2022-02-01 Asml荷兰有限公司 量测方法和相关联的量测术以及光刻设备

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