專利名稱：光刻設備、校準方法、器件制造方法和計算機程序產品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光刻設備、用于光刻設備的校準方法、利用光刻設備的器件制造方法以及計算機程序產品。
背景技術：
光刻設備是將所希望的圖形應用到襯底上，通常應用到襯底的目標部分上的機器。光刻設備可以用在例如集成電路(IC)的制造中。在那種情況下，可使用可選地稱為掩?；驑司€的構圖裝置來產生將要形成在IC的單獨層上的電路圖形?？梢詫⒃搱D形轉印到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括部分、一個或若干管芯)上。轉印圖形一般是通過在提供于襯底上的一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上成像。通常，單一襯底將包含被連續(xù)構圖的相鄰目標部分的網絡。已知的光刻設備包括所謂的步進機和所謂的掃描儀，在步進機中每個目標部分都通過將整個圖形一次曝光到目標部分上來照射，在掃描儀中每個目標部分都通過在給定方向(“掃描”-方向)上通過輻射束掃描該圖形來照射，同時平行或反平行于該方向同步地掃描襯底。還能夠通過將圖形壓印到襯底上來將圖形從構圖裝置轉印到襯底。
在幾乎所有的光刻設備中，提供了水平或高度傳感器。這測量了襯底的頂表面相對于固定基準的位置以在曝光期間使襯底以正確的垂直位置(高度或Z)和以正確的傾角(Rx & Ry)位于投影系統(tǒng)下面，以便掩模圖像正確地聚焦在跨像場的襯底上。這種處理通常稱作調平(leveling)并可“在線(on-the-fly)”或“離軸”地執(zhí)行。在在線調平中，水平傳感器在曝光期間或緊接著曝光之前測量襯底的頂表面直接在投影系統(tǒng)下面的位置，并且如果需要的話反饋環(huán)路可調節(jié)襯底的高度和傾斜。在離軸調平中，預先繪制將被曝光的襯底的表面輪廓(通常通過掃描遠離投影系統(tǒng)的光軸定位的水平傳感器下面的襯底，但原則上可以用裝配在軸上的水平傳感器執(zhí)行)，并預先計算對于一次曝光或一系列曝光用于襯底臺高度和傾斜和/或投影系統(tǒng)的可調節(jié)元件的選定點。
有各種類型的水平傳感器，包括光學傳感器和電容傳感器。在光學傳感器中，光束被引向襯底上并且反射光被檢測。然后以各種方式，例如通過確定反射束在傳感器上的位置，得到襯底表面的垂直位置。在電容傳感器中，利用兩個表面之間的電容取決于它們之間的距離的事實檢測襯底表面的高度。在EP-A-1037117中給出了離軸調平方案和光學水平傳感器的進一步的細節(jié)，文獻通過參考將其全部結合到這里。
通常，在利用多個分離的檢測器件的多數(shù)情況下，不管使用在線或離軸調平還是使用光學或電容傳感器，配置水平檢測系統(tǒng)來同時測量襯底表面上的多個點的高度和/或傾斜。在在線調平中，必須得到傾斜信息并且在離軸調平中，其減少了產生高度圖的時間。因此必須校準彼此相對不同的檢測器件。按照慣例，這是利用假設是平的或其表面輪廓精確地已知的基準晶片進行的。

發(fā)明內容
希望提供一種用于校準光刻設備中的水平或高度傳感器的改進方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種利用具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備的器件制造方法，該水平傳感器系統(tǒng)包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，該方法包括獲得用于水平傳感器的至少一個校準值，該校準值補償所述多個水平傳感器器件中的器件之間的差異并對應于該襯底的屬性；利用水平傳感器器件并參考校準值測量襯底表面的位置，該襯底具有該屬性；并參考襯底表面的測量位置曝光該襯底。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種在具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備中的校準方法，該水平傳感器系統(tǒng)包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，該方法包括使用所述傳感器器件的每一個在預定方向上測量在襯底表面上的多個點的位置，其中該襯底在其上具有擁有預定屬性的改良表面層。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備，該水平傳感器系統(tǒng)包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，該水平傳感器系統(tǒng)包括將水平傳感器器件的實際測量與位置值相關的模型和校準單元，配置該校準單元以將取決于被測量的襯底表面層屬性的校準值應用到數(shù)學模型。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種計算機程序產品，包括控制具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備的程序代碼，該水平傳感器系統(tǒng)包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，以執(zhí)行器件制造方法，包括獲得用于水平傳感器的至少一個校準值，該校準值補償在所述多個水平傳感器器件中的器件之間的差異并對應于該襯底的屬性；利用水平傳感器器件并參考該校準值測量襯底表面的位置，該襯底具有該屬性；和參考襯底表面的測量位置曝光該襯底。


參考示意性附圖，現(xiàn)在將僅借助實例描述本發(fā)明的實施例，在附圖中相應的附圖標記表示相應的部件。
圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明一實施例的光刻設備。
圖2和2A至G描繪了包括在圖1的光刻設備中的水平傳感器。
圖3是示出傳感器到傳感器的高度測量變化與抗蝕劑厚度的關系的圖表。
圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明一實施例的器件制造方法。
圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明一實施例的校準方法。
具體實施例方式
圖1示意性地描繪了可以用在本發(fā)明一個實施例中的光刻設備。該設備包括照明系統(tǒng)(照明器)IL，配置其以調節(jié)輻射束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；支撐結構(例如，掩模臺)MT，構造該支撐結構以支撐構圖裝置(例如，掩模)MA并且該支撐結構連接至第一定位器PM，配置該第一定位器以根據(jù)某些參數(shù)精確地定位構圖裝置；襯底臺(例如，晶片臺)WT，構造該襯底臺以保持襯底(例如，涂布抗蝕劑的晶片)W并且該襯底臺連接至第二定位器PW，配置該第二定位器以根據(jù)某些參數(shù)精確地定位襯底；和投影系統(tǒng)(例如，折射投影透鏡系統(tǒng))PS，配置該投影系統(tǒng)以將通過構圖裝置MA賦予輻射束B的圖形投射到襯底W的目標部分C(例如，包括一個或多個管芯)上。
照明系統(tǒng)可包括各種類型的光學部件，例如折射的、反射的、磁的、電磁的、靜電的或其它類型的光學部件或其任一組合，用于引導、成形或控制輻射。
支撐結構支撐，即承受構圖裝置的重量。其以取決于構圖裝置的定向、光刻設備的設計和其它條件、例如構圖裝置是否保持在真空環(huán)境中的方式來保持構圖裝置。支撐結構可以使用機械的、真空的、靜電的或其它夾緊技術來保持構圖裝置。支撐結構可以是框架或臺，例如，如所需要時其可固定或可移動。支撐結構可確保構圖裝置位于例如相對于投影系統(tǒng)的所希望位置。在此任一使用的術語“標線”或“掩?！笨烧J為是與更通用的術語“構圖裝置”同義。
在此使用的術語“構圖裝置”應當廣義解釋為涉及可以用于在輻射束的截面上賦予輻射束圖形以在襯底的目標部分生成圖形的任一裝置。應當注意，例如如果圖形包括相移特征或所謂的輔助特征，則賦予該輻射束的圖形不確切地對應于襯底目標部分中的所希望圖形。通常，賦予輻射束的圖形將對應于在例如集成電路的目標部分中生成的器件的特定功能層。
構圖裝置可以是透射的或反射的。構圖裝置的實例包括掩模、可編程反射鏡陣列和可編程LCD面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括例如二元的、交變相移和衰減相移的掩模類型以及各種混合掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的實例采用小反射鏡的矩陣布置，其每個都可以單獨地傾斜，以在不同的方向上反射入射的輻射束。傾斜反射鏡在被反射鏡矩陣反射的輻射束上賦予圖形。
在此使用的術語“投影系統(tǒng)”應當廣義解釋為包含任一類型的投影系統(tǒng)，包括折射的、反射的、反射折射的、磁的、電磁的和靜電光學系統(tǒng)或其任一組合，只要其適合于所使用的曝光輻射，或適合于其它因素，例如浸沒液體的使用或真空的使用。在此任一使用的術語“投影透鏡”可以認為是與更通用術語“投影系統(tǒng)”同義。
如在此所描繪的，該設備是透射型的(例如，采用透射掩模)?？蛇x地，該設備可以是反射型的(例如，采用如涉及以上類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射掩模)。
光刻設備可以是具有兩個(雙級)或更多襯底臺(和/或兩個或多個掩模臺)的類型。在這種“多級”機器中，可以并行地使用另外的臺，或預備步驟可在一個或多個臺上執(zhí)行而一個或多個其它臺用于曝光。
光刻設備還可以是其中至少襯底的一部分可以被具有相對高折射率的液體例如水覆蓋的類型，以填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以被應用到光刻設備中的其它空間，例如掩模和投影系統(tǒng)之間。浸沒技術在用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的技術中是公知的。在此所使用的術語“浸沒”并不意味著結構例如襯底必須浸入液體中，而是僅意味著在曝光期間液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。
參考圖1，照明器IL接收來自輻射源SO的輻射束。例如當源是受激準分子激光器時，源和光刻設備可以是分離實體。在這些情況下，源不被認為是形成部分光刻設備，并且借助包括例如適合的引導反射鏡和/或束擴展器的束傳送系統(tǒng)BD，輻射束從源SO傳送到照明器IL。在其它情況下，例如當源是汞燈時，源是光刻設備的集成部分。如果需要，源SO和照明器IL與束傳送系統(tǒng)BD一起可以稱為輻射系統(tǒng)。
照明器IL可以包括用于調節(jié)輻射束的角強度分布的調節(jié)器AD。通常，可以調節(jié)照明器光瞳面內強度分布的至少外和/或內徑向范圍(一般分別稱為σ-外和σ-內)。另外，照明器IL可以包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO。照明器可以用于調節(jié)輻射束，以在其截面具有所希望的均勻性和強度分布。
輻射束B入射到保持于支撐結構(例如，掩模臺MT)上的構圖裝置(例如，掩模MA)上，并由構圖裝置構圖。橫過了掩模MA，輻射束B穿過投影系統(tǒng)PS，其使束聚焦到襯底W的目標部分C上。借助第二定位器PW和位置傳感器IF(例如，干涉測量裝置、線性編碼器或電容傳感器等)，可以精確地移動襯底臺WT，例如以便在輻射束B的路徑中定位不同的目標部分C。類似地，例如在從掩模庫機械檢索之后或在掃描期間，可以使用第一定位器PM和另一位置傳感器(其未明確地描繪于圖1中)來相對于輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。通常，掩模臺MT的移動可借助長沖程模塊(粗糙定位)和短沖程模塊(精細定位)來實現(xiàn)，其形成部分第一定位器PM。類似地，襯底臺WT的移動可利用長沖程模塊和短沖程模塊來實現(xiàn)，其形成部分第二定位器PW。在步進機(如與掃描儀相對的)的情況下，掩模臺MT可僅連接至短沖程激勵器，或被固定。掩模MA和襯底W可利用掩模對準標記M1、M2和襯底對準標記P1、P2來對準。盡管所示例的襯底對準標記占用了專用的目標部分，但它們可位于目標部分(這些公知為劃片線對準標記)之間的空間中。類似地，在掩模MA上提供一個以上管芯的情形中，掩模對準標記可位于管芯之間。
所描繪的設備可以用在以下提出的模式的至少一種中在步進模式，掩模臺MT和襯底臺WT保持基本靜止，而賦予輻射束的整個圖形一次投射到目標部分C上(即，單靜態(tài)曝光)。然后在X和/或Y方向上移位襯底臺WT以便可以曝光不同的目標部分C。在步進模式，曝光場的最大尺寸限制了以單靜態(tài)曝光成像的目標部分C的尺寸。
在掃描模式，掩模臺MT和襯底臺WT被同步掃描，而賦予輻射束的圖形投射到目標部分C上(即，單動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩模臺MT的速度和方向可以由投影系統(tǒng)PS的放大(縮小)率和圖像反轉特性確定。在掃描模式，以單動態(tài)曝光，曝光場的最大尺寸限制了目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描移動的長度決定了目標部分的高度(在掃描方向上)。
在另一種模式，掩模臺MT被保持基本上靜止地保持可編程構圖裝置，并且移動或掃描襯底臺WT，同時將賦予輻射束的圖形投射到目標部分C上。在這種模式下，通常采用脈沖輻射源，并且如果需要在襯底臺WT的每次移動之后或者在掃描期間連續(xù)輻射脈沖之間更新可編程構圖裝置。這種模式的操作可以很容易地應用到利用可編程構圖裝置、例如如涉及以上類型的可編程反射鏡陣列的無掩模光刻上。
還可以采用使用的上述模式或使用的完全不同模式的組合和/或變形。
光刻設備可包括在光刻簇(lithocluster)中，包括執(zhí)行例如蝕刻、沉積、離子注入等步驟的處理設備或包括在設備之間自動傳輸襯底的這種設備和系統(tǒng)的加工廠或加工(fab)。該簇(cluster)或加工可在計算機控制下。
光刻設備還包括水平傳感器10，其示例于圖2中并且將另外參考圖2A至2G在以下說明，其示出了傳感器工作的各方面。
水平傳感器10包括束產生分支11和檢測分支12，束產生分支11將測量束bLS引向晶片W(或當其垂直位置被測量時的物理基準面，或任一反射表面)上，檢測分支12測量反射束的位置，其取決于晶片表面的垂直位置。
在束產生分支中，測量束是通過可以是發(fā)光或激光二極管陣列的光源111產生的，或通過光纖在別處產生并傳送給“照明器”111。由光源111發(fā)出的束優(yōu)選包含寬帶波長，例如從約600到1050nm，以便尤其是在完成了一些處理步驟之后最終平衡來自晶片表面的干涉效應的任何波長相關性。照明光學器件112，可包括透鏡和反射鏡的任意適合的組合，收集由光源111發(fā)出的光并均勻地照明投影光柵113。投影光柵113更詳細地示于圖2A中并由細長光柵113a和另外的孔徑113b組成，細長光柵113a被分開以產生分離/離散光點(spot)的陣列，光柵線平行于它的軸，孔徑113b在晶片上的主檢測光點陣列前面形成俘獲光點。通過以其測量晶片表面位置且可以例如是約30μm的精度來部分確定光柵的周期。以具有關于投影光柵的光軸小的旋轉定位該投影光柵以便投影在晶片上的光柵線不平行于任一晶片坐標軸，由此避免具有在晶片上沿著x或y方向的結構的干涉。
投影透鏡114是將投影光柵113的圖像投影到晶片W上的遠心系統(tǒng)(telecentric system)。投影透鏡114優(yōu)選基本上或僅由反射光學元件組成以最小化或避免投影圖像中的色像差；因為投影束是寬帶的，所以這些在折射光學系統(tǒng)中不容易被消除或補償。折疊式反射鏡115、116用于將投影束bLS引入和引出投影透鏡114并允許束產生分支的部件的常規(guī)布置。
如圖2B所示，投影束bLS以關于法線相當大的角度α例如在60°到80°的范圍入射在晶片上，并被反射到檢測分支12中。如果晶片表面WS在位置上移位距離Dh到位置WS′，則反射束r′相對于束r移位距離2Dh.sin(α)。圖2B還示出了晶片表面上的圖像的外觀；由于大角度的入射，所以圖像垂直于光柵線展開。
反射束被檢測光學器件121收集并聚集在檢測光柵126上，其優(yōu)選與投影光柵13基本相同并且被再分以對應于光點陣列圖形。檢測光學器件121與投影光學器件114直接互補(complementary)并還優(yōu)選基本上或僅由反射元件組成，以最小化色像差。再有折疊式反射鏡122、123可用于實現(xiàn)常規(guī)布置的部件。在檢測光學器件121和檢測光柵126之間定位以45°偏振該光的線性偏振器124和雙折射晶體125，該雙折射晶體125導致垂直于光柵線的剪切(shear)在幅度上等于光的水平和垂直偏振分量之間的光柵周期。圖2C示出了沒有雙折射晶體將在檢測光柵126處出現(xiàn)的束；其是一系列具有表示在45°偏振的光的光帶的交替亮帶和暗帶。雙折射晶體125導致在水平和垂直偏振狀態(tài)移位以便水平偏振分量的亮帶填充垂直偏振分量的暗帶。如圖2D所示，因此在檢測光柵126處的照明在強度上均勻但入射在光柵126上的光實際上由交替的水平和垂直偏振狀態(tài)的條組成。圖2E示出了覆蓋在該圖形上的檢測光柵126，其取決于晶片表面的垂直位置；當晶片處于標稱的零垂直位置時，檢測光柵126覆蓋并阻擋一個偏振狀態(tài)的光帶的一半和另一狀態(tài)的一半。
經過檢測光柵126的光被調制光學器件127收集并被聚集在檢測器128上。調制光學器件包括由例如具有約50kHz頻率的交變信號驅動的偏振調制器件，以交替地通過兩個偏振狀態(tài)。因此由檢測器128看到的圖像在圖2F中所示的兩個狀態(tài)之間交替。將檢測器128分成對應于其高度將被測量的光點陣列的多個區(qū)域。檢測器128的區(qū)域的輸出示于圖2G中。它是具有等于調制光學器件的周期的周期的交變信號并且振蕩幅度表示檢測光柵上的投影光柵的反射圖像的對準度，并因此表示晶片表面的垂直位置。如上所提到的，如果晶片表面處于標稱的零位置，則檢測光柵126阻擋垂直偏振狀態(tài)的一半和水平偏振狀態(tài)的一半。在這種情況下，調制光學器件127對入射在檢測器128上的光的強度沒有影響。因為現(xiàn)有光柵126的垂直和水平偏振分量是相等的。因此，由檢測器區(qū)域輸出的振蕩信號的測量幅度為零。當晶片表面的垂直位置離開零位置時，檢測光柵126通過更多的一種分量，例如，水平偏振帶，并阻擋更多的垂直偏振帶。振蕩的幅度因此增加了。作為晶片表面的垂直位置的量度的振蕩的幅度與以納米計的晶片表面的垂直位置是不直接線性相關的。然而，可以在設備的初始設置時容易地確定修正表或公式以建立測量的幅度和垂直晶片位置之間的關系(如果需要則周期性地重校準)。在過去，利用校準的Z-干涉計和未校準的水平傳感器10，通過在襯底臺的各個不同垂直位置測量裸硅晶片的表面的恒定高度，進行了校準。這種校準還涉及確定不同檢測器區(qū)域之間的差異，其作為相對光點偏移高度是已知的。這些偏移源于水平傳感器的光學器件中未校正的變化、基準和檢測光柵、檢測器區(qū)域的對準等，其具有如果利用兩個不同的檢測器光點測量相同高度則獲得不同的結果的效果。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，除高度測量的已知處理相關性之外，在高度或水平傳感器系統(tǒng)包括多個傳感器器件，甚至標稱上相同的傳感器器件的情況下，水平傳感器器件之間的偏移可以隨著將被測量的表面下面的結構和材料的變化而改變。例如，對于例如以上描述的光學傳感器，除晶片的位置偏移之外，來自頂表面下面的層邊界的反射會導致引起誤差的傳感器輸出的改變，這些誤差根據(jù)下層的厚度和材料而改變。這示于圖3中，其示出了水平傳感器輸出中的平均誤差和極端誤差如何隨著涂布到被測量的晶片的抗蝕劑涂層的厚度而改變。這種類型的現(xiàn)象通常稱為處理相關性，因為高度測量取決于已應用到襯底上的在前處理。
在圖3中，每個窄折曲線代表利用以上描述類型的水平傳感器中的不同光點，每次在單一抗蝕劑厚度取得的一系列約八個標稱高度差異測量。由位于相應折曲線上方或下方的兩個長曲線的四方符號代表對應于每個折曲線的實際高度差異?？梢钥吹?，光點之間的偏移隨著抗蝕劑厚度改變而在符號和幅度方面基本上改變，并且這些改變顯然不是系統(tǒng)的。換句話說，在一個抗蝕劑厚度，第一光點位置會產生比第二光點位置大的高度差異(例如，比較，在～200au抗蝕劑厚度的第五和第八個數(shù)據(jù)點)，而在另一抗蝕劑厚度，第一光點位置產生了比第二光點位置小的高度差異(例如，比較，在～450au抗蝕劑厚度的第五和第八個數(shù)據(jù)點)。發(fā)明人還確定光點偏移可以隨著抗蝕劑類型和位于抗蝕劑下面的層，抗反射涂層(BARC)和處理層中的改變而改變。
盡管圖3中所示的數(shù)據(jù)以光學傳感器測量為基礎，其它傳感器例如電容傳感器也是對襯底的表面區(qū)域敏感的。因此，襯底表面層的改變，例如抗蝕劑厚度的改變或增加金屬層，會導致保持在固定位置的襯底的表觀位置(apparent position)發(fā)生改變，并因此會導致諸如襯底高度的屬性的測量中的實質誤差而不管測量是否由光學或電容方法來執(zhí)行的。
為了解決這個問題，在本發(fā)明的一個實施例中，不是依賴利用裸硅基準晶片執(zhí)行的水平傳感器光點的初始或周期性的重復校準，對于不同類型和/或厚度的抗蝕劑和下面的層確定偏移(校準)值。對于制造時的高度測量，采用了適合被測量襯底上的實際層結構的偏移值。發(fā)明人確定，過去使用的不正確的偏移值產生了大約7到15nm的聚焦誤差，并且在一些情況下高達45nm，在邊緣管芯的情況下，即管芯不完全安裝在襯底上但仍然被成像時，因為部分管芯包含完整器件或為了避免與邊緣管芯相鄰的管芯的處理變化和襯底翹曲(warpage)。利用本發(fā)明可以避免例如上述的聚焦誤差。
根據(jù)本發(fā)明實施例的器件制造方法的流程示于圖4中。在第一步驟S1中，獲得了適于涂布抗蝕劑的襯底的水平傳感器(LS)10的校準值(例如光點偏移)。這可以通過在將要曝光的襯底(例如批量或許多中的第一個)上進行校準過程(下面進一步描述的)，通過在從預先執(zhí)行的多次校準得到的表或數(shù)據(jù)庫中查找值，通過從存儲值內推和/或外推或者通過這些方法的組合，來進行。在前存儲的校準值可通過在將在其中使用的特定設備上進行多次校準來獲得，或者可通過組合在特定設備上的校準和在等效設備上取得的測量來計算。
通常，可以參考襯底中或上的層的任一相關屬性來選擇校準值。例如該屬性可以涉及層的厚度，并且可以基于層的標稱厚度或層的厚度值的范圍選擇校準值。可選地或另外，該屬性可涉及其拓撲的層的材料(三維結構)。該層可以是抗蝕劑、抗反射涂層或產品(product)層。
接下來，在步驟S2中，獲得了涂布有抗蝕劑的制造(production)襯底的高度圖，以及在步驟S3中，例如，利用在以上提到的EP-A-1037117中描述的過程，計算用于襯底臺WT的選定點和/或投影系統(tǒng)PS的任一相關的可調參數(shù)。然后在步驟S4中，繼續(xù)進行制造曝光。在一個襯底上完成曝光之后，在多數(shù)情況下曝光了另外的襯底。在步驟S5中確定是否是該情況，如果是，則在步驟S6中確定下一個襯底是否是不同批的和/或具有不同抗蝕劑類型和/或厚度。如果下一個襯底是同一批，從其通常可以斷定它具有相同的抗蝕劑類型和厚度，或者如果是不同批的但具有同一抗蝕劑類型和厚度，則可以利用水平傳感器的相同校準值繼續(xù)進行高度繪制(mapping)、計算和曝光步驟S2至S5。然而，如果存在批次(batch)、抗蝕劑類型或抗蝕劑厚度的改變，則處理返回到步驟S1，其中在對新襯底進行高度繪制、計算和曝光步驟S2至S5之前，獲得了對于新抗蝕劑和/或厚度的一組新的校準值。注意如果可以不降低生產量進行一組新校準值的確定，或如果生產量的降低對于獲得的產量增益是可接受的，則能夠對每個制造襯底上的水平傳感器重新校準，不管是否存在批次、抗蝕劑類型或厚度的改變。如果由于某原因，抗蝕劑類型或厚度或下層結構跨單一襯底的變化足以影響水平傳感器校準，則當測量襯底的不同部分的高度時可以使用不同的水平傳感器校準值。
在圖5中示出了確定校準值的方法。圖5中描繪的過程與常規(guī)過程的不同之處在于，使用涂布抗蝕劑的襯底而不是裸基準襯底。圖5中示出的方法具有三個步驟第一，在步驟S11中，襯底涂布有相關類型和厚度的抗蝕劑層；第二，在步驟S12中，測量多個點的高度，通過每個傳感器器件測量每個點或校準傳感器系統(tǒng)中的光點；第三，在步驟S13中，由測量數(shù)據(jù)計算校準值。
如果獲得了校準數(shù)據(jù)庫，用于校準的襯底可以是基準襯底，其被剝離了抗蝕劑并重新涂布有新的抗蝕劑類型或厚度?？蛇x地，如果為每個襯底、襯底批次或一系列相同批次確定校準值，則可使用將要被曝光的制造襯底。測量的多個點優(yōu)選足夠大以確保統(tǒng)計有效的結果并且可跨(span)整個管芯。還希望用一些或全部傳感器器件測量每個點多次或在相對于傳感器的不同垂直位置用襯底臺測量光點，以確定每個傳感器器件的測量范圍上的任何變化。如何計算校準值取決于它們如何用于水平傳感器模型中，然而可以通過指定一個傳感器器件為基準和對于每個其它器件計算由那個傳感器器件和基準器件對于每個點測量的高度差異的平均數(shù)來確定相對的光點高度偏移。作為可選方案，另外的傳感器，或許可使用不同的類型例如空氣壓力計，作為基準。
實施本發(fā)明方法的軟件可包括在新構造的光刻設備的控制系統(tǒng)中或者編碼升級以應用到現(xiàn)有的設備，即作翻新改進(retrofitted)。
盡管在光刻技術的上下文中對本發(fā)明實施例的使用以上進行了具體參考，但將意識到，本發(fā)明可以用于其它應用中，例如壓印光刻，并且其中本文允許并不限制于光刻技術。在壓印光刻中，構圖裝置中的外形限定了在襯底上產生的圖形。構圖裝置的外形可以擠壓到提供給襯底的一層抗蝕劑中，在襯底上的抗蝕劑通過施加電磁輻射、加熱、壓力或其組合來固化?？刮g劑固化之后，構圖裝置移出抗蝕劑留下圖形在其中。
在此使用的術語“輻射”和“束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如，具有約365、355、248、193、157或126nm的波長)和遠紫外(EUV)輻射(例如，具有在5-20nm范圍的波長)以及粒子束，例如離子束或電子束。
本文允許的術語“透鏡”可涉及包括折射的、反射的、磁的、電磁的和靜電光學部件的各種類型光學部件的任一種或組合。
雖然以上已描述了本發(fā)明的具體實施例，但將意識到，除了所描述的外可實施本發(fā)明。例如，本發(fā)明可采取包含描述如上所公開方法的一個或多個機器可讀指令序列的計算機程序、或者具有上述計算機程序存儲于其中的數(shù)據(jù)存儲媒質(例如，半導體存儲器、磁盤或光盤)的形式。
以上描述指的是示例性的，不起限制作用。因此，對于本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離以下提出的權利要求范圍的條件下，可對所描述的本發(fā)明進行修改。
權利要求
1.一種利用具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備的器件制造方法，該水平傳感器系統(tǒng)包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，該方法包括獲得用于水平傳感器系統(tǒng)的至少一個校準值，該至少一個校準值補償所述多個水平傳感器器件之間的測量值中的差異，該至少一個校準值對應于襯底的屬性；基于所述至少一個校準值利用多個水平傳感器器件測量襯底表面的位置；和基于襯底表面的測量位置曝光該襯底。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中該屬性涉及設置在表面中或表面上的層的厚度。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中該屬性是該層的標稱厚度值。
4.根據(jù)權利要求2的方法，其中該屬性是該層的厚度值的范圍。
5.根據(jù)權利要求2的方法，其中該層是選自由抗蝕劑、抗反射涂層和產品層組成的組的層。
6.根據(jù)權利要求1的方法，其中該屬性涉及設置在該表面中或表面上的層的材料屬性。
7.根據(jù)權利要求6的方法，其中該層是選自由抗蝕劑、抗反射涂層和產品層組成的組的層。
8.根據(jù)權利要求1的方法，其中該屬性涉及設置在該表面中或表明上的層的拓撲。
9.根據(jù)權利要求1的方法，其中獲得該至少一個校準值包括當具有該屬性的抗蝕劑層設置在襯底上時執(zhí)行校準處理。
1 0.根據(jù)權利要求9的方法，其中該校準處理包括利用所述水平傳感器器件中的每一個在垂直于襯底標稱面的方向上測量在襯底表面上的多個點的位置。
11.根據(jù)權利要求1的方法，其中獲得該至少一個校準值包括在對應于不同屬性的校準值表中查找校準值。
12.根據(jù)權利要求1的方法，其中獲得該至少一個校準值包括利用該屬性是其參數(shù)的數(shù)學模型計算該至少一個校準值。
13.根據(jù)權利要求1的方法，其中該水平傳感器器件是光學傳感器。
14.根據(jù)權利要求1的方法，其中該水平傳感器器件是電容傳感器。
15.根據(jù)權利要求1的方法，其中該水平傳感器是空氣壓力計。
16.一種在具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備中的校準方法，該水平傳感器包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量至少一個襯底的表面在其上的各個點的位置，該方法包括利用所述水平傳感器器件中的每一個在預定方向上測量在該至少一個襯底表面上的多個點的位置，其中該至少一個襯底在其上具有擁有預定屬性的改良表面層。
17.根據(jù)權利要求16的校準方法，其中該改良表面層包括由抗蝕劑層、抗反射涂層和產品層組成的組的至少一個。
18.根據(jù)權利要求16的方法，其中該預定屬性是厚度范圍。
19.根據(jù)權利要求16的方法，其中該預定屬性是標稱厚度值。
20.根據(jù)權利要求16的方法，其中該屬性是抗蝕劑類型。
21.根據(jù)權利要求16的方法，其中該至少一個襯底包括多個襯底，并且其中與多個襯底的第一襯底相關的該預定屬性與和多個襯底的第二襯底相關的預定屬性是不同的。
22.一種具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備，包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，該水平傳感器系統(tǒng)包括將水平傳感器器件的實際測量與位置值相關的模型和校準單元，配置該校準單元以將校準值應用到該模型，該校準值取決于被測量的襯底表面層的屬性。
23.一種計算機程序產品，包括控制具有水平傳感器系統(tǒng)的光刻設備的程序代碼，該水平傳感器系統(tǒng)包括多個水平傳感器器件，配置該水平傳感器器件以測量襯底表面在其上的各個點的位置，以執(zhí)行裝置制造方法，包括獲得用于水平傳感器系統(tǒng)的至少一個校準值，該至少一個校準值補償在所述多個水平傳感器器件之間的測量值中的差異并對應于該襯底的屬性；基于該至少一個校準值利用水平傳感器器件測量襯底表面的位置；和基于襯底表面的測量位置曝光該襯底。
全文摘要
在涂布有抗蝕劑的襯底上執(zhí)行水平傳感器中的光點高度偏移的校準，以消除由水平傳感器獲得的襯底位置測量的處理相關性。
文檔編號G03F7/20GK101071279SQ20071000677
公開日2007年11月14日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權日2006年2月7日
發(fā)明者J·G·C·坦佩拉斯, G·C·J·霍夫曼斯, R·奧斯特霍爾特, J·豪希爾德, H·E·卡圖 申請人:Asml荷蘭有限公司