專利名稱：光刻裝置、器件制造方法和由此制造得到器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
如在獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分提出的，本發(fā)明涉及一種光刻投射裝置以及器件制造方法。該光刻投射裝置包括-用于提供輻射投射光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于根據(jù)需要的圖案對(duì)投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；-用于保持基底的基底臺(tái)，所述基底包括對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；-用于將帶圖案的光束投射到基底的靶部上的投射系統(tǒng)；以及-對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
這里使用的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖部件”應(yīng)廣義地解釋為能夠給入射的輻射光束賦予帶圖案的截面的部件，其中所述圖案與要在基底的靶部上形成的圖案一致；本文中也使用術(shù)語(yǔ)“光閥”。一般地，所述圖案與在靶部中形成的器件的特殊功能層相應(yīng)，如集成電路或者其它器件(如下文)。這種構(gòu)圖部件的示例包括掩模。掩模的概念在光刻中是公知的，它包括如二進(jìn)制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型。這種掩模在輻射光束中的布置使入射到掩模上的輻射能夠根據(jù)掩模上的圖案而選擇性的被透射(在透射掩模的情況下)或者被反射(在反射掩模的情況下)。在使用掩模的情況下，支撐結(jié)構(gòu)一般是一個(gè)掩模臺(tái)，它能夠保證掩模被保持在入射光束中的理想位置，并且如果需要該臺(tái)會(huì)相對(duì)光束移動(dòng)。
程控反射鏡陣列。這種設(shè)備的一個(gè)例子是具有一粘彈性控制層和一反射表面的矩陣可尋址表面。這種裝置的理論基礎(chǔ)是(例如)反射表面的尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔猓强蓪ぶ穮^(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔?。用一個(gè)適當(dāng)?shù)臑V光器，從反射的光束中過濾所述非衍射光，只保留衍射光；按照這種方式，光束根據(jù)矩陣可尋址表面的尋址圖案而產(chǎn)生圖案。程控反射鏡陣列的另一實(shí)施例利用微小反射鏡的矩陣排列，通過施加適當(dāng)?shù)木植侩妶?chǎng)，或者通過使用壓電致動(dòng)器裝置，使得每個(gè)反射鏡能夠獨(dú)立地關(guān)于一軸傾斜。再者，反射鏡是矩陣可尋址的，由此可尋址的反射鏡以不同的方向?qū)⑷肷涞妮椛涔馐瓷涞椒强蓪ぶ返姆瓷溏R上；按照這種方式，根據(jù)矩陣可尋址反射鏡的可尋址圖案對(duì)反射光束進(jìn)行構(gòu)圖。可以用適當(dāng)?shù)碾娮友b置進(jìn)行該所需的矩陣尋址。在上述兩種情況中，構(gòu)圖部件可包括一個(gè)或者多個(gè)程控反射鏡陣列。反射鏡陣列的更多信息可以從例如美國(guó)專利US5,296,891、美國(guó)專利US5,523,193、PCT專利申請(qǐng)WO98/38597和WO 98/33096中獲得，這些文獻(xiàn)在這里引入作為參照。在程控反射鏡陣列的情況中，所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺(tái)，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以是固定的或者是可移動(dòng)的；程控LCD陣列，例如由美國(guó)專利US 5,229,872給出的這種結(jié)構(gòu)，它在這里引入作為參照。如上所述，在這種情況下支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺(tái)，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以是固定的或者是可移動(dòng)的。
為簡(jiǎn)單起見，本文的其余部分在一定的情況下具體以掩模和掩模臺(tái)為例；可是，在這樣的例子中所討論的一般原理應(yīng)適用于上述更寬范圍的構(gòu)圖部件。
光刻投影裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，構(gòu)圖部件可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC每一層的電路圖案，該圖案可以成像在已涂敷輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(硅片)的靶部上(例如包括一個(gè)或者多個(gè)電路小片(die))。一般的，單一的晶片將包含相鄰靶部的整個(gè)網(wǎng)格，該相鄰靶部由投影系統(tǒng)逐個(gè)相繼輻射。在目前采用掩模臺(tái)上的掩模進(jìn)行構(gòu)圖的裝置中，區(qū)分兩種不同類型的機(jī)器。在一類光刻投影裝置中，通過一次曝光靶部上的全部掩模圖案而輻射每一靶部；這種裝置通常稱作晶片分檔器或者分步重復(fù)裝置。另一種裝置(通常稱作分步掃描裝置)通過在投射光束下沿給定的參考方向(“掃描”方向)依次掃描掩模圖案、并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底臺(tái)來(lái)輻射每一靶部；因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，投影系統(tǒng)有一個(gè)放大系數(shù)M(通常＜1)，因此對(duì)基底臺(tái)的掃描速度V是對(duì)掩模臺(tái)掃描速度的M倍。如這里描述的關(guān)于光刻設(shè)備的更多信息可以從例如美國(guó)專利US6,046,792中獲得，該文獻(xiàn)這里作為參考引入。
在使用光刻投影裝置的制造方法中，(例如在掩模中的)圖案成像在至少部分由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的基底上。在這種成像步驟之前，可以對(duì)基底進(jìn)行各種處理，如涂底漆，涂敷抗蝕劑和軟烘烤。在曝光后，可以對(duì)基底進(jìn)行其它的處理，如曝光后烘烤(PEB)，顯影，硬烘烤和測(cè)量/檢查成像特征。以這一系列工藝為基礎(chǔ)，對(duì)例如IC的器件的單層形成圖案。這種圖案層然后可進(jìn)行任何不同的處理，如蝕刻、離子注入(摻雜)、鍍金屬、氧化、化學(xué)—機(jī)械拋光等完成一單層所需的所有處理。如果需要多層，那么對(duì)每一新層重復(fù)全部步驟或者其變化。最終，在基底(晶片)上出現(xiàn)器件陣列。然后采用例如切割或者鋸斷的技術(shù)將這些器件彼此分開，單個(gè)器件可以安裝在載體上，與管腳等連接。關(guān)于這些步驟的進(jìn)一步信息可從例如Peter van Zant的“微型集成電路片制造半導(dǎo)體加工實(shí)踐入門(Microchip FabricationA Practical Guideto Semiconductor Processing)”一書(第三版，McGraw Hill PublishingCo.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中獲得，這里作為參考引入。
為了簡(jiǎn)單起見，投影系統(tǒng)在下文稱為“鏡頭”；可是，該術(shù)語(yǔ)應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射光學(xué)裝置，反射光學(xué)裝置，和反折射系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)這些設(shè)計(jì)類型中任一設(shè)計(jì)的操作部件，該操作部件用于操縱、整形或者控制輻射的投射光束，這種部件在下文還可共同地或者單獨(dú)地稱作“鏡頭”。另外，光刻裝置可以具有兩個(gè)或者多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或者多個(gè)掩模臺(tái))。在這種“多級(jí)式”器件中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。例如在美國(guó)專利US5,969,441和WO98/40791中描述的兩級(jí)光刻裝置，這里作為參考引入。
將帶圖案的光束投射到基底W上之前，基底W和構(gòu)圖部件必須相對(duì)于彼此定位，以使投射光束照在基底上所需的靶位置處。為此目的，需要這樣一種光刻裝置，其能夠高精度地測(cè)量基底相對(duì)于構(gòu)圖部件或相對(duì)于用于構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)的位置。
一種對(duì)準(zhǔn)光刻裝置中的基底的方法記載在A.A Ghazanfarian等人撰寫的題為“非對(duì)稱信號(hào)定位的開發(fā)結(jié)構(gòu)(Exploiting structure in positioning of non-symmetric signals)”的論文中(出版在1998年ICCASP的學(xué)報(bào)中)。Ghazanfarian等人利用了一種掃描/成像技術(shù)。在基底上設(shè)置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，當(dāng)掃描該標(biāo)記時(shí)，檢測(cè)從對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記散射的光。沒有公開檢測(cè)技術(shù)的細(xì)節(jié)，但結(jié)果是檢測(cè)信號(hào)作為掃描位置的函數(shù)并具有帶峰值的譜線形狀。峰值的位置名義上對(duì)應(yīng)于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。
Ghazanfarian等人認(rèn)識(shí)到這種測(cè)量的精度受光學(xué)系統(tǒng)和基底所經(jīng)歷的處理步驟影響的這一事實(shí)。特別是，由于光學(xué)系統(tǒng)的不對(duì)稱和影響基底上結(jié)構(gòu)對(duì)稱的處理步驟導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)誤差。由于晶片處理?xiàng)l件變化的影響，這些誤差在批和批(batch)之間、晶片和晶片之間或者甚至是晶片上不同位置之間發(fā)生變化。
Ghazanfarian等人通過引入模擬步驟克服了這些誤差。使用檢測(cè)信號(hào)的模擬譜線形狀作為多個(gè)“隱藏”參數(shù)的函數(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)過程中，Ghazanfarian等人使隱藏參數(shù)值符合最接近測(cè)量的譜線形狀。通過確定需要其偏移必須施加于所需的模擬譜線形狀以使模擬譜線形狀符合測(cè)得的譜線形狀來(lái)確定對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記偏移的位置。
在實(shí)際對(duì)準(zhǔn)之前，確定隱藏參數(shù)和模擬譜線形狀之間的關(guān)系，并選擇隱藏參數(shù)的數(shù)量。這涉及學(xué)習(xí)階段(learning phase)，在學(xué)習(xí)階段中使用多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的樣本，以某種可靠的方式測(cè)量學(xué)習(xí)階段的位置并測(cè)量學(xué)習(xí)階段的檢測(cè)信號(hào)的譜線形狀。樣本表示在一般的對(duì)準(zhǔn)過程中可能出現(xiàn)的不同譜線形狀和典型偏移的展開(spread)。Ghazanfarian等人利用奇異值分解方法產(chǎn)生能夠根據(jù)最少的隱藏參數(shù)來(lái)表示這種展開和相應(yīng)位置誤差的模型。
Ghazanfarian等人使用的方法存在許多缺點(diǎn)。首先，在模型形成步驟中，需要準(zhǔn)確地測(cè)量對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的實(shí)際位置。這種測(cè)量很難實(shí)現(xiàn)而在模型形成步驟中需要相當(dāng)數(shù)量的這種測(cè)量。在基底的制作過程中每一個(gè)光刻步驟都必須獲得不同的測(cè)量組。這就使該方法花費(fèi)非常大。
其次，Ghazanfarian等人的方法需要這樣一種形式的測(cè)量，即產(chǎn)生一個(gè)包含作為掃描位置函數(shù)的足夠多信息的譜線形狀，以允許確定足夠多的隱藏函數(shù)來(lái)校正譜線形狀的峰值位置誤差。這不包括校正含有不充分信息的譜線形狀。
一種實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)的方法使用了相位光柵對(duì)準(zhǔn)測(cè)量。這樣就在基底上包含了周期性改變光學(xué)特性的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。測(cè)量由對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記散射的光的強(qiáng)度，并且確定對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相對(duì)于光刻裝置中某個(gè)確定位置的觀測(cè)周期的相位，從而測(cè)量對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。
為了消除誤差，使用一種衍射方法。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的空間周期性光學(xué)特性引起了不同衍射級(jí)的光的衍射，和通過衍射光柵引起的差不多。在相位光柵對(duì)準(zhǔn)測(cè)量過程中，使用單色光照明對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記并且從對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記衍射不同級(jí)的光。級(jí)對(duì)中的光被分開并且用作檢測(cè)信號(hào)，由于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的周期性，光的強(qiáng)度作為對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位移的函數(shù)發(fā)生周期性變化。該強(qiáng)度用來(lái)產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)確定對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置(等于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記周期的整數(shù)值)。根據(jù)不同衍射級(jí)對(duì)的位置測(cè)量的組合可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)更可靠的位置測(cè)量。
這種方法也被發(fā)現(xiàn)存在由于基底處理作用引起不對(duì)稱而造成的未對(duì)準(zhǔn)誤差。Ghazanfarian等人并沒有記述對(duì)這種測(cè)量的校正。然而，當(dāng)不充分的信息應(yīng)用到一個(gè)衍射級(jí)對(duì)的檢測(cè)信號(hào)中時(shí)，其在這個(gè)檢測(cè)信號(hào)中通常是可利用的，從而使足夠數(shù)量的隱藏參數(shù)適合未對(duì)準(zhǔn)誤差的校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)基底經(jīng)過處理之后將其對(duì)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)的未對(duì)準(zhǔn)誤差提供精確的校正，而不需要大量的校準(zhǔn)測(cè)量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是對(duì)使用相位光柵對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)時(shí)的未對(duì)準(zhǔn)誤差提供精確的校正。
本發(fā)明提供如在權(quán)利要求1中提出的光刻裝置。
至少在使用均勻照明的情況下，受到基底影響的光包含位置信息，也就是受基底位移影響的信息，還包括不隨位移而改變的位置不變信息。位置信息的例子為由光柵衍射的光的相位，或者基底上特定點(diǎn)(feature)的像的位置。不變信息的例子包括作為位置的函數(shù)的衍射光或反射光的最大強(qiáng)度。通常，只有位置信息用于對(duì)準(zhǔn)。所要求保護(hù)的裝置是基于以下理解受到基底影響的光的位置不變信息具有在處理步驟中發(fā)生變化的特征，并且因此可以用來(lái)確定這種變化以及必須應(yīng)用到位置信息的合成校正的大小。
特別地，由對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記衍射的光的多個(gè)不同級(jí)對(duì)中，每一對(duì)的振幅的組合能夠用來(lái)校正根據(jù)任何單個(gè)或多個(gè)級(jí)對(duì)的位置測(cè)量。僅僅基于對(duì)任意對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的光學(xué)理論考慮，很少或沒有理由期望相位校正能由振幅確定，但已經(jīng)認(rèn)識(shí)到任何給定的處理步驟僅能引起對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記光學(xué)特性在預(yù)定范圍的變化，對(duì)于不同的對(duì)，每一對(duì)都具有其自身對(duì)振幅和位置測(cè)量的復(fù)合影響。因此出現(xiàn)了能夠用來(lái)改進(jìn)位置測(cè)量精度的振幅和位置誤差之間的相互關(guān)系。
由于通過確定變形的類型而間接地使用強(qiáng)度確定位置校正，因此校正一種波長(zhǎng)的光的位置測(cè)量不需要根據(jù)或僅僅根據(jù)用該波長(zhǎng)的光測(cè)得的強(qiáng)度。不需要測(cè)量在與位置相同的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)上或者甚至相同基底上的強(qiáng)度，已經(jīng)進(jìn)行了相同處理的另一基底也可以用來(lái)確定所需的校正。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以利用多個(gè)不同波長(zhǎng)光的衍射級(jí)的振幅測(cè)量。因此，能夠更精確地確定位置校正的類型。
除了強(qiáng)度之外，可以利用對(duì)不同衍射級(jí)對(duì)的相位測(cè)量來(lái)確定校正的大小。在這種情況下，確實(shí)沒有必要分開根據(jù)振幅的校正計(jì)算和根據(jù)相位的位置測(cè)量的校正。權(quán)利要求中論及為了確定位置校正的大小而確定校正“以用于”，這包括直接校正以及在根據(jù)振幅和相位確定位置測(cè)量過程中隱含地確定的校正。在這兩種情況中，即使位置相關(guān)相位信息沒有改變，位置獨(dú)立信息也會(huì)影響校正的大小。
為了確定校正，優(yōu)選地利用一種模型，其表征對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)物理特性，作為用參數(shù)表示的模型在對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中位置的函數(shù)。參數(shù)例如可以是對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中棱的周期的占空因數(shù)(duty cycle)、棱的深度、棱兩側(cè)的邊緣斜度、棱的突起和兩棱之間突起(plateau)的不平整度的高度，棱頂部的抗蝕劑層中不平整度的位置和幅度等等。優(yōu)選地，利用這種描述參數(shù)的結(jié)構(gòu)使模型對(duì)于不是光學(xué)專家的人也容易理解，但也可以使用其他類型的參數(shù)，比如作為位置函數(shù)的基底反射系數(shù)的用參數(shù)表示的近似。
通過與Maxwell方程一致的計(jì)算，能夠?yàn)閰?shù)值的每種組合預(yù)測(cè)不同衍射級(jí)的振幅和對(duì)確定的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)位置的校正。優(yōu)選地，通過搜尋產(chǎn)生最適合測(cè)得振幅的預(yù)測(cè)強(qiáng)度的參數(shù)值，隨后選擇對(duì)應(yīng)于所選參數(shù)的校正來(lái)確定校正。
這種基于模型的方法也可以應(yīng)用于不使用周期性對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和/或衍射振幅來(lái)獲得位置測(cè)量的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中。任何類型的光學(xué)特性可以用來(lái)確定基底上對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的參數(shù)表示模型中各參數(shù)的參數(shù)值，以用于校正位置測(cè)量。然而，應(yīng)用到使用周期性對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的測(cè)量中具有僅用相對(duì)有限個(gè)參數(shù)就足以表征結(jié)構(gòu)物理特性的優(yōu)點(diǎn)，但仍然記述了一種具有相對(duì)較大面積的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
在光刻裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，該裝置設(shè)置為計(jì)算模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)之間的關(guān)系，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)與適用于對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的物理定則(用數(shù)學(xué)式表示，比如Maxwell方程)相一致，并且設(shè)置為確定一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值，使這些值對(duì)應(yīng)于根據(jù)該關(guān)系測(cè)得的檢測(cè)信號(hào)，依據(jù)這些值進(jìn)行位置測(cè)量的校正。通過實(shí)現(xiàn)基底參數(shù)之間的關(guān)系與光刻裝置中光學(xué)系統(tǒng)的物理法則相一致，不需要對(duì)不同光刻處理步驟的關(guān)系進(jìn)行大量的校準(zhǔn)。
在光刻裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，該裝置提供了一組可利用的參數(shù)，它們的值能夠用來(lái)確定所需的校正，該裝置還具有用于從可利用的參數(shù)中選擇一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的接口(interface)，該裝置設(shè)置為通過確定僅僅與測(cè)得的檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的選出的一個(gè)或多個(gè)形狀參數(shù)的值來(lái)響應(yīng)子集的選擇。這使得光刻裝置的使用者根據(jù)不需要對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的光學(xué)特性知識(shí)的物理參數(shù)，就能夠確認(rèn)處理步驟之后必須對(duì)其進(jìn)行校正的誤差的類型。另外，使用者可以為其他在處理步驟之后不希望改變的形狀參數(shù)指定數(shù)值。
優(yōu)選地，根據(jù)基底在對(duì)準(zhǔn)之前所經(jīng)歷的一個(gè)或多個(gè)處理，以及根據(jù)由這個(gè)或這些處理所引起的變化范圍的性質(zhì)，對(duì)出于這個(gè)目的使用的參數(shù)的組合進(jìn)行選擇。
當(dāng)所使用的模型將光學(xué)特性表示為參數(shù)的函數(shù)時(shí)，可以用任何已知的方法完成最佳參數(shù)值的搜尋。比如，使用模擬退火技術(shù)(simulated annealingtechnique)，因?yàn)檫@種技術(shù)克服了已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在模型中出現(xiàn)的局部最小值，并使對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的參數(shù)表示的相關(guān)光學(xué)特性和衍射級(jí)的強(qiáng)度互相關(guān)聯(lián)。
然而，只要確定了相位測(cè)量的校正，就不需要根據(jù)物理參數(shù)直接確定對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的變形的性質(zhì)。比如，可以利用函數(shù)的計(jì)算將相位校正分配給不同的強(qiáng)度組合。可以為對(duì)準(zhǔn)之前已經(jīng)完成的一個(gè)或多個(gè)處理步驟特別地定義這樣的函數(shù)。如果已經(jīng)根據(jù)理論或通過對(duì)一個(gè)或幾個(gè)處理步驟的測(cè)量確定了參數(shù)值，就可以使用比如參數(shù)表示的函數(shù)了。這種函數(shù)的一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是強(qiáng)度比校正和相位校正之間的線性關(guān)系，該參數(shù)為該線性關(guān)系的系數(shù)。但是當(dāng)然也可以使用其他類型的函數(shù)，比如對(duì)于一個(gè)或多個(gè)處理步驟已經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化(train)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，或者甚至是具有適合不同強(qiáng)度組合的入口的查找表格，該入口包含相應(yīng)的相位校正。這樣的函數(shù)，特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，具有對(duì)于單個(gè)基底需要很少的附加計(jì)算時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種根據(jù)權(quán)利要求13的器件制造方法。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，利用以下事實(shí)在兩個(gè)或更多階段(stage)中確認(rèn)位置校正，即校正或者至少是確定校正的參數(shù)對(duì)于比如在同一批基底中或在相同基底上已經(jīng)共同經(jīng)過處理的結(jié)構(gòu)是相似的，。在這個(gè)實(shí)施方式中，為對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)計(jì)算的參數(shù)或者校正用作為后面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記搜尋參數(shù)的初始值。更一般的是，對(duì)于一個(gè)基底或作為整體的一批基底而平均估計(jì)得到的估計(jì)參數(shù)或校正可以用來(lái)使對(duì)單一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記或?qū)?zhǔn)標(biāo)記組的估計(jì)產(chǎn)生偏差(bias)。一個(gè)實(shí)施方式包括一個(gè)預(yù)選階段，在其中為了一批多個(gè)基底(已經(jīng)共同經(jīng)過了處理步驟的)，根據(jù)對(duì)衍射級(jí)強(qiáng)度的第一測(cè)量和/或其他參數(shù)，選出可利用的校正的一個(gè)子集，后面的階段用于根據(jù)對(duì)該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記或在所述單獨(dú)基底上的一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記或所述區(qū)域中的衍射級(jí)強(qiáng)度的第二測(cè)量，為單獨(dú)的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)或單獨(dú)的基底或在該基底上的單獨(dú)區(qū)域選擇特定的校正。類似地，取代或除了批級(jí)別的預(yù)選，基底級(jí)別或區(qū)域級(jí)別的預(yù)選可以在最終選擇之前用于基底上的單獨(dú)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)或區(qū)域。這樣，僅需要很少的計(jì)算就能得到對(duì)單獨(dú)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的校正并且改進(jìn)了校正的一致性。
在本申請(qǐng)中，本發(fā)明的裝置具體用于制造IC，但是應(yīng)該明確這種裝置可以具有許多其它的應(yīng)用。例如，它可用于集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示板、薄膜磁頭等的制造中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，在這些其他應(yīng)用的情況下，文中所用的任一術(shù)語(yǔ)“劃線板”，“晶片”或者“電路小片(die)”應(yīng)認(rèn)為分別由更普通的術(shù)語(yǔ)“掩模”，“基底”和“靶部”代替。
在本文中，使用術(shù)語(yǔ)“輻射”和“光束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波長(zhǎng))和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的波長(zhǎng)范圍)，和粒子束，如離子束或者電子束。


現(xiàn)在僅通過舉例的方式，參照隨附的示意圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，在圖中相應(yīng)的參考標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光刻投射裝置；圖2示出對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；圖3示出高度輪廓的橫截面的例子；圖4示出用于對(duì)準(zhǔn)基底的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施方式
的光刻投影裝置1。該裝置包括
輻射系統(tǒng)Ex，IL，用于提供輻射(例如激光輻射)的投射光束PB，在該具體的情況下，該輻射系統(tǒng)還包括輻射源LA；第一目標(biāo)臺(tái)(掩模臺(tái))MT，設(shè)有用于保持掩模MA(例如劃線板)的掩模保持器，并與用于將該掩模相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置PM連接；第二目標(biāo)臺(tái)(基底臺(tái))WT，設(shè)有用于保持基底W(例如涂敷抗蝕劑的硅晶片)的基底保持器，并與用于將基底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW連接；投射系統(tǒng)(“鏡頭”)PL，用于將掩模MA的輻射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一個(gè)或多個(gè)電路小片(die))上。
如這里指出的，該裝置是透射型的(即具有透射掩模)。但是該裝置通常也可以例如是反射型的(具有反射掩模)。另外，該裝置可以采用其他類型的構(gòu)圖部件，例如上述提到的程控反射鏡陣列型。
輻射源LA(例如激光)產(chǎn)生輻射束。該光束例如直接或經(jīng)過如擴(kuò)束器Ex的調(diào)節(jié)裝置后，再照射到照射系統(tǒng)(照射器)IL上。照射器IL包括調(diào)節(jié)裝置AM，用于設(shè)定光束強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向量(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。另外，它一般包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器CO。按照這種方式，照射到掩模MA上的光束PB在其橫截面具有理想的均勻性和強(qiáng)度分布。
應(yīng)該注意，圖1中的輻射源LA可以置于光刻投射裝置的殼體中(例如當(dāng)源是汞燈時(shí)經(jīng)常是這種情況)，但也可以遠(yuǎn)離光刻投射裝置，其產(chǎn)生的輻射光束被(例如通過適當(dāng)?shù)亩ㄏ蚍瓷溏R的幫助)引導(dǎo)至該裝置中；當(dāng)光源LA是準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常是后面的那種情況。本發(fā)明和權(quán)利要求包含這兩種方案。
光束PB然后與保持在掩膜臺(tái)MT上的掩膜MA相交。光束PB橫貫掩模MA，并通過鏡頭PL，該鏡頭將光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位裝置PW(和干涉測(cè)量裝置IF)的輔助下，基底臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。類似地，例如在從掩模庫(kù)中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM將掩模MA相對(duì)光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，用圖1中未明確顯示的長(zhǎng)沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT、WT的移動(dòng)。可是，在晶片分檔器(與分步掃描裝置相對(duì))的情況下，掩膜臺(tái)MT可僅與短沖程執(zhí)行裝置連接，或者固定。掩膜MA和基底W可以使用掩膜對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2及基底對(duì)準(zhǔn)記號(hào)P1、P2對(duì)準(zhǔn)。
所示的裝置可以按照兩種不同模式使用1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，整個(gè)掩模圖像被一次投射(即單“閃”)到靶部C上。然后基底臺(tái)WT沿x和/或y方向移動(dòng)，以使不同的靶部C能夠由光束PB照射。
2.在掃描模式中，基本為相同的情況，但是所給的靶部C沒有暴露在單“閃”中。取而代之的是，掩模臺(tái)MT沿給定的方向(所謂的“掃描方向，例如y方向”)以速度v移動(dòng)，以使投射光束PB掃描整個(gè)掩模圖像；同時(shí)，基底臺(tái)WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同時(shí)移動(dòng)，其中M是鏡頭PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在這種方式中，可以曝光相對(duì)大的靶部C，而不必犧牲分辨率。
該裝置中包括對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)(未在圖1中示出)，用于精確地測(cè)量基底W的位置，從而保證在投射期間使基底W適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)。比如由于基底W在基底臺(tái)WT上的位置不能足夠精確地控制，所以需要對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)。在處理步驟中的波動(dòng)可能會(huì)不同程度地影響不同基底的相移。比如在半導(dǎo)體制造過程中，基底W(晶片)要經(jīng)過許多處理步驟，在兩組處理步驟之間，將晶片置于基底臺(tái)上并通過掩膜照射，以確保由處理過程而定的位置。在照射之前，為了確保將掩膜投射到晶片上的位置與在先掩膜已經(jīng)投射的位置和/或后面的掩膜將要投射的位置一致，必須將掩膜和基底對(duì)準(zhǔn)。
圖2示意性地示出了對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式，包括具有輻射源20的光學(xué)子系統(tǒng)、成像結(jié)構(gòu)24、參考結(jié)構(gòu)26、26a、檢測(cè)器28、28a和處理單元29。雖然處理單元29表示為一個(gè)元件，但是可以理解處理單元29可以由多個(gè)互聯(lián)的處理器組成。
設(shè)置輻射源20，比如激光器，在基底W的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22上產(chǎn)生一個(gè)光點(diǎn)。為了精確對(duì)準(zhǔn)，基底W包括一個(gè)在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22中具有空間周期性反射特性的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。成像結(jié)構(gòu)24包括將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22成像在參考結(jié)構(gòu)26上的透鏡排列240、242。參考結(jié)構(gòu)26具有空間周期性透射特性。設(shè)置檢測(cè)器28來(lái)檢測(cè)由參考結(jié)構(gòu)26透射的輻射的空間平均強(qiáng)度。檢測(cè)器28的輸出端與處理單元29的輸入端相連，處理單元29的控制輸出端依次連接到與基底W相連的第二定位裝置PW。干涉測(cè)量裝置IF具有與處理單元29相連的輸出端。
能夠理解，在不影響對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)的功能的情況下可以對(duì)它進(jìn)行各種變化。比如，可以添加反射鏡從而能夠?qū)?duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)的元件移動(dòng)到更方便的位置。在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)直接位于投射透鏡旁，但應(yīng)該知道可以在投射透鏡中取消對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)。對(duì)準(zhǔn)過程中基底不必位于投射光束的光路中。實(shí)際上，在對(duì)準(zhǔn)過程中，甚至可以是分開的基底臺(tái)上的另一個(gè)基底位于投射光束的光路中。
在操作中，來(lái)自輻射源20的輻射被對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22反射，成像結(jié)構(gòu)24利用反射的輻射將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22成像到參考結(jié)構(gòu)26上。參考結(jié)構(gòu)26將成像輻射部分透射到檢測(cè)器28上，檢測(cè)器28產(chǎn)生表示透射輻射的空間平均強(qiáng)度的電信號(hào)。
在對(duì)準(zhǔn)過程中，將這個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)成像到參考結(jié)構(gòu)26上。由參考結(jié)構(gòu)26透射的光的空間平均量周期性地取決于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的像和參考結(jié)構(gòu)26的相對(duì)相位。成像結(jié)構(gòu)24僅僅將選定的衍射級(jí)對(duì)傳遞到參考結(jié)構(gòu)26上。如圖所示，將成像結(jié)構(gòu)24設(shè)計(jì)為濾掉來(lái)自對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22的選定的衍射級(jí)。為了這個(gè)目的，成像元件包括透鏡240、242，在其之間具有衍射級(jí)濾光器244。第一透鏡240將在各個(gè)方向上衍射的光映射到衍射級(jí)濾光器244上的各個(gè)位置，衍射級(jí)濾光器僅僅透射來(lái)自選定位置的光。第二透鏡根據(jù)透射光形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22的像。因此只有選定衍射級(jí)對(duì)用于在參考結(jié)構(gòu)26上成像。不具備這樣的選擇性透射位置測(cè)量在原理上也是可以的，但會(huì)有較差的信噪比。
如圖所示，來(lái)自對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22的光的多個(gè)衍射級(jí)對(duì)被分開處理。為了分開處理提供楔246來(lái)確保將不同的級(jí)對(duì)成像在不同的參考結(jié)構(gòu)26、26a上，每一個(gè)參考結(jié)構(gòu)都配有其特有的檢測(cè)器28、28a。通過舉例的方式，示出了用于測(cè)量?jī)H有兩個(gè)級(jí)對(duì)的光的強(qiáng)度的元件，但是適合于更多數(shù)量級(jí)對(duì)的元件也能夠類似地實(shí)現(xiàn)。盡管只示出了分別適合于衍射級(jí)對(duì)±1和±2的兩個(gè)參考結(jié)構(gòu)26、26a和對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器28、28a，但是應(yīng)該知道，在實(shí)際中更多數(shù)量的衍射級(jí)，比如7對(duì)衍射級(jí)±n(n＝1，2，3，4，5，6，7...)也可以分開處理，每一對(duì)都有其特有的參考結(jié)構(gòu)和檢測(cè)器。
處理單元29利用來(lái)自檢測(cè)器28的電信號(hào)來(lái)產(chǎn)生用于定位裝置PW的控制信號(hào)。處理單元29測(cè)量基底W和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)相對(duì)于彼此的位置，即基底和對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)相對(duì)彼此處于特定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，為此確定相干測(cè)量裝置IF的輸出值。隨后，處理單元29利用該測(cè)量來(lái)控制相對(duì)于基底W和對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)處于對(duì)準(zhǔn)位置的具有預(yù)定偏移量的一個(gè)或多個(gè)位置，移動(dòng)基底到對(duì)準(zhǔn)位置從而利用投射光束PB進(jìn)行照射。
盡管為了簡(jiǎn)單起見示出了單一的元件240、242，但應(yīng)該理解實(shí)際的成像結(jié)構(gòu)24可以包括透鏡或成像反射鏡的組合。
此外，盡管示出的結(jié)構(gòu)中輻射首先從基底W反射，然后在檢測(cè)之前透射通過參考結(jié)構(gòu)26，但是應(yīng)該理解也可以使用其他的結(jié)構(gòu)。比如，可以檢測(cè)從參考結(jié)構(gòu)26反射的輻射和/或如果基底W允許的話可以利用透射通過基底W的輻射。類似地，在檢測(cè)之前，可以在入射到基底W前，首先將輻射入射到參考結(jié)構(gòu)26(反射或透射)。同樣，本發(fā)明當(dāng)然不僅僅限于圖2所示的垂直入射的情況。
當(dāng)基底沿著對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的光學(xué)特性周期性改變的方向相對(duì)于對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)移動(dòng)時(shí)，參考結(jié)構(gòu)26、26a的相對(duì)相位和對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的像的周期與位移成比例地變化。所以經(jīng)過參考結(jié)構(gòu)26、26a的光的空間平均強(qiáng)度也會(huì)周期性地變化，這取決于參考結(jié)構(gòu)26、26a的周期的遮擋部分對(duì)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的像的高強(qiáng)度周期部分的遮擋程度。
處理單元29確定這些周期性變化的振幅和相位。相位是位移的周期函數(shù)每次當(dāng)基底W移動(dòng)了對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的完整周期，測(cè)得的相位值重復(fù)。這就意味著除周期整數(shù)的不確定外，位置原則上能夠由相位確定。
遺憾的是，位移和測(cè)得的相位之間的關(guān)系可以取決于基底W經(jīng)過處理步驟的方式。當(dāng)處理步驟影響了相位測(cè)量就會(huì)危害到精確對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于相同對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的不同情況也會(huì)有所不同，這取決于級(jí)(order)也取決于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。這是基底所經(jīng)歷的處理的結(jié)果。
圖3示出對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的高度輪廓的橫截面的例子。所示的在下面的輪廓層(profiled layer)40具有旋壓(spun)在輪廓層上的抗蝕劑層42?？刮g劑層42對(duì)于對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)是有效透明的，所以它只影響衍射光的相位。輪廓包含棱(ridge)46，這些棱以基本周期L重復(fù)多次。理論上抗蝕劑層42各處應(yīng)具有相同的高度，其結(jié)果是圍繞線44的輪廓層40的鏡面對(duì)稱使整個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)稱。
如果在基底上具有對(duì)稱對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22，那么不需要光學(xué)特性的詳盡知識(shí)就能確定對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的位置。在這種對(duì)稱的情況下，當(dāng)基底W相對(duì)于對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)移動(dòng)時(shí)，對(duì)稱線44引起周期性變化中的對(duì)稱性。這個(gè)位置對(duì)應(yīng)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的對(duì)稱線44與參考結(jié)構(gòu)26、26a確定的位置之間的對(duì)準(zhǔn)。因此，如果是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，那么不需要關(guān)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的光學(xué)特性的更多詳盡知識(shí)就能實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)。
然而，由于旋壓或者拋光作用，線44不同側(cè)的抗蝕劑層42的厚度不同。例如，示出了在棱46一側(cè)上的不平整度48(夸張的振幅)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)拋光基底在某些情況下會(huì)引起棱46一側(cè)上的厚度變化。這就導(dǎo)致破壞了對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22圍繞對(duì)稱線44的對(duì)稱性。非對(duì)稱性導(dǎo)致處理單元20所確定的強(qiáng)度信息相位方面的移位。在這種情況下，需要關(guān)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)數(shù)據(jù)的了解來(lái)實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)詳細(xì)數(shù)據(jù)，應(yīng)該對(duì)相位測(cè)量確定的對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行不同的校正?？梢岳斫猓@種控制不僅用于旋壓或者拋光作用，還用于其他任何影響對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22對(duì)稱性的處理作用。
處理單元29利用對(duì)衍射光多個(gè)衍射級(jí)對(duì)進(jìn)行強(qiáng)度變化的振幅的一組測(cè)量，來(lái)確定對(duì)于由衍射光任一級(jí)對(duì)或級(jí)對(duì)組合的相位所確定的位置進(jìn)行所需的校正。這種方法的基本理由是，由于作為基底處理的結(jié)果只有特定的校正能夠與給定的振幅組結(jié)合出現(xiàn)，所以在校正和振幅之間存在相互關(guān)聯(lián)。校正對(duì)強(qiáng)度的相關(guān)性可理論上確定，利用由基底處理產(chǎn)生的各種可能的具體對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的模型，接著進(jìn)行和Maxwell等式(或者這些等式的任何適合的光學(xué)近似)相一致的相位校正和振幅的計(jì)算以確定相位校正與給定的強(qiáng)度組合結(jié)合出現(xiàn)。另外，可以通過觀察對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化集的強(qiáng)度和相位校正的各個(gè)可能組合，用實(shí)驗(yàn)方法確定校正，其中對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的位置已經(jīng)分別確定。
圖4示出用于對(duì)準(zhǔn)基底W的流程圖。在第一步51中，根據(jù)穿過適合于各個(gè)衍射級(jí)對(duì)之一的參考結(jié)構(gòu)26、26a的光的強(qiáng)度的周期性變化，處理單元29確定衍射級(jí)為±n的各個(gè)衍射級(jí)對(duì)的相位值fn。如從現(xiàn)有技術(shù)所知，根據(jù)fn＝2pnxn/d(d是對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的周期大小)相位值與對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的偏移值xn有關(guān)。在第二步52中，當(dāng)基底W相對(duì)于對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)移動(dòng)時(shí)，處理單元29根據(jù)檢測(cè)器28a-g的輸出變化的振幅來(lái)確定不同衍射級(jí)的振幅In。
在第三步53中，處理單元29利用第二步52中振幅In的集合確定一組校正Δxn，其應(yīng)該應(yīng)用到由第一步51中的相位值fn確定的位置xn。第三步53能夠由許多方法實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22光學(xué)特性的參數(shù)表示模型和可變參數(shù)P，以及第一算法一起使用，第一算法用于計(jì)算作為參數(shù)P的函數(shù)的強(qiáng)度預(yù)測(cè)In(P)。在這個(gè)實(shí)施例中，處理單元29搜尋模型的一組參數(shù)值P，這組參數(shù)值P使測(cè)得強(qiáng)度In和預(yù)測(cè)In(P)之差最小?？梢岳帽热缒M退火算法實(shí)施搜尋。隨后處理單元29利用第二算法對(duì)根據(jù)第二參數(shù)表示模型得到的參數(shù)計(jì)算校正Δxn(P)。
在第四步54中，已經(jīng)于第三步53中確定的校正Δxn應(yīng)用到第一步51中確定的位置xn。因此，獲得了前后一致的一組位置測(cè)量，根據(jù)這組位置測(cè)量可以通過比如對(duì)不同衍射級(jí)上的位置xn進(jìn)行平均來(lái)確定總的對(duì)準(zhǔn)位置X。在第五步55中，基底臺(tái)WT和構(gòu)圖部件M相對(duì)于彼此定位之后，在一個(gè)或多個(gè)位置用光束PB照射基底W，以使圖案投射在相對(duì)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22的位置的特定位置，如根據(jù)計(jì)算得到的總的對(duì)準(zhǔn)位置X所確定的。
應(yīng)該理解，可以對(duì)通過圖4描述的對(duì)準(zhǔn)處理進(jìn)行各種改進(jìn)。比如，代替對(duì)單獨(dú)的級(jí)計(jì)算和應(yīng)用校正，也可以根據(jù)不同級(jí)的非校正測(cè)量的組合來(lái)計(jì)算位置，然后校正組合結(jié)果。如另一個(gè)例子，除振幅測(cè)量之外，基底的其他測(cè)得的特性，如不同級(jí)上相位值的變化可以用來(lái)確定所需的校正。因此，比如，模型參數(shù)可以恰當(dāng)?shù)厥瓜辔恢岛驼穹档念A(yù)測(cè)和測(cè)量之間的差別最小化。使用與相位測(cè)量相同或不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行的強(qiáng)度測(cè)量可以用來(lái)獨(dú)自或與在其他和相同波長(zhǎng)處進(jìn)行的強(qiáng)度測(cè)量相結(jié)合確定校正。通常，利用多個(gè)衍射級(jí)對(duì)的振幅可以提高精度。
同樣，可以利用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)參考結(jié)構(gòu)衍射級(jí)的衍射光的強(qiáng)度測(cè)量來(lái)確定校正，所述一個(gè)或多個(gè)參考結(jié)構(gòu)不同于對(duì)其確定校正的參考結(jié)構(gòu)。這些其他的參考結(jié)構(gòu)可以在相同的基底上或者甚至是在不同的基底上，所述不同的基底與包含確定校正的參考結(jié)構(gòu)的基底作為一批一起經(jīng)過處理。然而優(yōu)選地，處理單元29至少利用與相位值的確定同時(shí)進(jìn)行的振幅測(cè)量，即利用相同波長(zhǎng)處的相同的光。因此幾乎不需要任何對(duì)于校正的輔助操作。
此外，代替第三步53中的擬合參數(shù)值P，振幅值和用于確定校正的任何其他測(cè)量可以用作重新得到關(guān)于校正值的儲(chǔ)存信息的索引。這可以通過比如產(chǎn)生作為振幅的參數(shù)表示函數(shù)的校正實(shí)現(xiàn)，函數(shù)的參數(shù)是通過前述的相關(guān)強(qiáng)度和校正的計(jì)算優(yōu)化的(train)。在近似的優(yōu)化了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之后，可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)作為一種特別典型的函數(shù)。
可以通過比如測(cè)量測(cè)試基底的振幅，在相對(duì)于掩模M的某個(gè)位置定位并且照射測(cè)試基底W，然后處理測(cè)試基底來(lái)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，或者估計(jì)參數(shù)表示的函數(shù)的各參數(shù)，以使得由掩模確定的第一特征和底層基底的第二特征的相對(duì)位置變?yōu)榭蓹z測(cè)的?？梢允褂玫谝痪匦巫鳛榈谝惶卣?，第一矩形包含用作第二特征的第二矩形。通過測(cè)量第一和第二特征的相對(duì)位置，獲得一組記述了對(duì)該組測(cè)得振幅校正的優(yōu)化數(shù)據(jù)?？蛇x擇地或除此之外，還可以使用理論模型，就可以產(chǎn)生與該模型相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化數(shù)據(jù)。該組優(yōu)化數(shù)據(jù)可以用來(lái)以已知的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法優(yōu)化該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
比如，已經(jīng)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得了好的結(jié)果，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用輸入信號(hào)，該輸入信號(hào)對(duì)兩種顏色的七個(gè)衍射級(jí)對(duì)的振幅(14個(gè)信號(hào))和這些衍射級(jí)對(duì)的相位(另外14個(gè)信號(hào))編碼。在這個(gè)例子中，將這些輸入信號(hào)的加權(quán)和應(yīng)用到具有比如S型響應(yīng)函數(shù)的六個(gè)神經(jīng)元上。這些神經(jīng)原輸出的加權(quán)和輸入到具有線性響應(yīng)函數(shù)的一個(gè)輸出神經(jīng)原上，該輸出神經(jīng)元表示估計(jì)的位置。用在加權(quán)和中的加權(quán)值是由依據(jù)實(shí)例的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化確定的。因此獲得了明顯改進(jìn)的定位。除了對(duì)應(yīng)位置的單一輸出神經(jīng)元，可以使用更多的輸出神經(jīng)元來(lái)估計(jì)其他參數(shù)，比如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的形狀參數(shù)。
另外，可以估計(jì)參數(shù)表示函數(shù)的各參數(shù)(比如線性或多項(xiàng)式函數(shù)的系數(shù))，比如利用對(duì)多個(gè)優(yōu)化組預(yù)測(cè)的和測(cè)得的校正之間的最小二乘方差最小的估計(jì)。
類似地，可以根據(jù)實(shí)際校正的其他測(cè)量獲得優(yōu)化數(shù)據(jù)，比如通過移除部分感光層并且測(cè)量該層存在時(shí)和已經(jīng)移除后所進(jìn)行的測(cè)量之間的校正來(lái)實(shí)現(xiàn)。
類似地，如果使用除振幅外的其他測(cè)量方法，則可以獲得這種優(yōu)化數(shù)據(jù)以優(yōu)化偏移的計(jì)算。
原則上，可以為每一個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)22重新計(jì)算校正。由于校正是由整個(gè)基底W或者甚至是一批這樣的基底所經(jīng)過的處理步驟所確定的，所以也可以使相同或不同基底上的不同對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)所需的校正相互聯(lián)系起來(lái)。因此，可以使用基底上或同一批中其他基底上的一個(gè)或多個(gè)不同參考結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度測(cè)量來(lái)初始化或限制搜尋最適合強(qiáng)度測(cè)量的參數(shù)值P。因此需要較少的搜尋。
有利的是，利用物理模型對(duì)處理單元29進(jìn)行編程，將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22的形狀參數(shù)和測(cè)得的參數(shù)聯(lián)系起來(lái)，測(cè)得的參數(shù)比如檢測(cè)器28、28a上和Maxwell方程一致的強(qiáng)度周期性變化的相位和振幅。這種物理模型本身是公知的。比如，這種物理模型可以使用復(fù)合反射系數(shù)函數(shù)Гk(r)作為基底W的任意虛擬平面中位置坐標(biāo)r＝(x，y)的函數(shù)(k為入射光的波矢量)。Гk(x，y)響應(yīng)入射場(chǎng)exp(jk.r)，確定在所述平面中位置x，y處光的折射振幅和相位exp(jk.r)*Гk(x，y)。當(dāng)已知Гk(x，y)，公知的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)關(guān)系為了根據(jù)Гk(x，y)計(jì)算檢測(cè)器28、28a測(cè)得的參數(shù)而存在。如果依次給定了對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記22的形狀參數(shù)及其材料的光學(xué)特性，就能夠容易地計(jì)算出Гk(x，y)。
例如在圖3所示的例子中，需要表征棱46的大小和高度、輪廓層40材料的反射率、抗蝕劑42的透射系數(shù)的參數(shù)以及表征由于旋壓和拋光引起的不平整度48的幅度和/或比例參數(shù)。給定了光源20的特性，對(duì)處理單元29編程以根據(jù)這些參數(shù)值計(jì)算Гk(x，y)并且根據(jù)Гk(x，y)計(jì)算檢測(cè)器28、28a強(qiáng)度變化的振幅和相位。為了計(jì)算Гk(x，y)，可以使用公知的方法比如RCWA方法，但是通常簡(jiǎn)單的模型就可以滿足，比如具有相位校正的垂直傳播模型，其根據(jù)在該層上的給定點(diǎn)上以及在給定的入射角度上輪廓層40的反射系數(shù)來(lái)計(jì)算Гk(x，y)，從而解釋了通過上面的層傳播的原因，所述給定點(diǎn)和反射系數(shù)依據(jù)那一層材料的特性及其位置取向。借助于逆模擬，可以估計(jì)使測(cè)得振幅與計(jì)算的振幅相符合的參數(shù)值。處理單元29計(jì)算由相位值獲得的位置測(cè)量的計(jì)算的參數(shù)校正。
可以理解，這種方法不局限于圖2所示的相位光柵對(duì)準(zhǔn)傳感器。也可以用于其他傳感器，比如相關(guān)傳感器，該傳感器形成非周期性對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的圖像并計(jì)算這幅圖像和參考圖像之間的相關(guān)系數(shù)，根據(jù)相關(guān)系數(shù)最大值的位置估計(jì)基底的位置，或者用于這樣一種傳感器，該傳感器檢測(cè)(不一定是周期性的)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的圖像中兩特征之間的邊緣，并測(cè)量這些邊緣的位置以估計(jì)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的位置，或用于任何其他的光學(xué)傳感器。在每種情況中，能夠?qū)δＰ途幊?，將?duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的形狀參數(shù)與測(cè)得的量聯(lián)系起來(lái)，比如作為位置的函數(shù)的相關(guān)性，圖像邊緣輪廓等，據(jù)此能夠估計(jì)各參數(shù)并且將參數(shù)用于校正測(cè)得的位置。
通過提供一個(gè)根據(jù)在對(duì)準(zhǔn)過程中可以校準(zhǔn)的基底的參數(shù)所表示的模型(對(duì)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性而言是相關(guān)的)并且計(jì)算那些參數(shù)和對(duì)準(zhǔn)過程中由對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)測(cè)得的量之間的光學(xué)關(guān)系，可以不需要提供大量的位置測(cè)量來(lái)校準(zhǔn)位置校正量。模型可以用任何條件表示出來(lái)。優(yōu)選使用形狀參數(shù)，其用參數(shù)表示基底上的結(jié)構(gòu)比如棱的幾何形式。這種參數(shù)的例子是表示在棱的某一側(cè)上的棱的邊緣斜度、棱頂部的平臺(tái)的斜度以及棱之間的谷部、邊緣高度或深度、棱上面的層的層厚度等參數(shù)。另外，可以給出其他參數(shù)，在對(duì)準(zhǔn)之前已經(jīng)預(yù)先為這些參數(shù)設(shè)定了固定值。
可以供選擇或另外可以使用非幾何參數(shù)，比如基底上的層的材料折射率，或者結(jié)構(gòu)所用材料的反射系數(shù)。這些參數(shù)通常能夠預(yù)先設(shè)定。到目前為止，可以使用其他可選的光學(xué)參數(shù)，比如表示沿著對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)周期性變化的方向，在對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的表面或其附近的Гk(x，y)逐段逼近的系數(shù)(比如根據(jù)多項(xiàng)式近似法)。在這種情況下，逐段逼近的段近似對(duì)應(yīng)于對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中基底上的連續(xù)結(jié)構(gòu)。就所關(guān)心的光學(xué)效應(yīng)而言，這些參數(shù)相當(dāng)于多個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)。當(dāng)然，在使用這些參數(shù)時(shí)，也可以預(yù)先固定其中的一些，而其他值在對(duì)準(zhǔn)過程中確定。
優(yōu)選地，對(duì)處理單元29編程以能夠利用程序參數(shù)組的任何組合進(jìn)行這種計(jì)算。在另一個(gè)實(shí)施方式中，處理單元29配有一個(gè)接口，這一接口命令處理單元29選擇應(yīng)使用的可利用參數(shù)組的參數(shù)。該接口比如是用于輸入?yún)?shù)選擇的鍵盤或者網(wǎng)絡(luò)連接(未示出)，通過該網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)向處理單元29發(fā)出這些參數(shù)的選擇信號(hào)。這些知曉用于處理基底的處理過程以及可能由這些處理產(chǎn)生并且可能是可變的參數(shù)值的技術(shù)人員，能夠適應(yīng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的操作，而無(wú)需具備對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)的光學(xué)特性的知識(shí)。
可以在對(duì)準(zhǔn)過程中為其選擇數(shù)值的參數(shù)不需要每次明確選出。相反，處理單元29可以包含存儲(chǔ)子集的多個(gè)選擇(stored subset selection)，使接口只需要指定存儲(chǔ)子集之一。另外，接口可以用來(lái)為沒有被選擇的參數(shù)和范圍指定數(shù)值或者為選擇的參數(shù)指定平均值。
處理單元29使用來(lái)自接口的信息，適應(yīng)所選參數(shù)的計(jì)算，并且根據(jù)由此計(jì)算的參數(shù)校正位置測(cè)量。這樣，使用者能夠根據(jù)對(duì)準(zhǔn)之前基底W所經(jīng)過的處理的類型來(lái)改變處理單元的操作。
雖然本發(fā)明的各具體實(shí)施例已經(jīng)在上面進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可以采用不同于上述的其他方式進(jìn)行實(shí)施。說(shuō)明書不作為本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種光刻投射裝置，包括-用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于根據(jù)理想的圖案對(duì)投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；-用于保持基底的基底臺(tái)，所述基底包括具有空間周期性變化光學(xué)特性的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；-光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置為-利用位置信息確定所述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對(duì)于構(gòu)圖部件的位置，所述位置信息來(lái)自受基底影響的光；以及-根據(jù)上述位置控制構(gòu)圖部件相對(duì)于基底的定位，其特征在于將該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為-測(cè)量受到該基底影響或受到另一基底影響的光的位置不變信息，所述另一基底與所述基底一樣已經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)處理步驟，或者其具有用于處理所述基底的相同的處理參數(shù)值；以及-至少在位置不變信息的控制下，根據(jù)相位值確定用來(lái)確定所述位置的校正的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光刻投射裝置，其中光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)是相位光柵對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，設(shè)置為-測(cè)量光的級(jí)對(duì)的強(qiáng)度變化的相位值，所述光通過對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)衍射，相位值作為基底相對(duì)位置的函數(shù)；-根據(jù)該相位值確定所述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對(duì)于構(gòu)圖部件的位置；以及-根據(jù)該位置控制構(gòu)圖部件相對(duì)于基底的定位，其特征在于該相位光柵對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為-測(cè)量由多個(gè)不同衍射光級(jí)對(duì)中單獨(dú)級(jí)對(duì)的強(qiáng)度變化決定的相對(duì)位置的振幅，衍射光來(lái)自所述基底上或者另一個(gè)基底上具有空間周期性光學(xué)特性的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)或另一個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，所述另一個(gè)基底與所述基底一樣已經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)處理步驟，或具有用于處理所述基底的相同的處理參數(shù)值；-至少在測(cè)得強(qiáng)度值的控制下，根據(jù)相位值確定用來(lái)確定所述位置的校正的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的光刻投射裝置，其中該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光測(cè)量各自的位置不變信息，并且利用對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)所測(cè)得的各個(gè)位置不變信息的組合確定所述校正。
4.根據(jù)在前的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的光刻投射裝置，包括一種所講授的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用以至少在位置不變信息的控制下確定校正。
5.根據(jù)在前的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括表示一種參數(shù)表示模型的信息，參數(shù)表示模型說(shuō)明由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的反射或透射決定的位置，該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為-根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的物理法則，估計(jì)該模型的對(duì)應(yīng)于振幅的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；-根據(jù)一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值確定校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為計(jì)算關(guān)于測(cè)得的振幅值和基于模型的振幅值之差的信息，并且確定一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值使該差值最小，所述基于模型的振幅值依據(jù)參數(shù)表示的模型和光學(xué)系統(tǒng)的物理法則。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為測(cè)量多個(gè)不同衍射級(jí)對(duì)的相位值，根據(jù)多個(gè)不同衍射級(jí)對(duì)的相位值和振幅值的組合確定校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括表示一種參數(shù)表示模型的信息，參數(shù)表示模型說(shuō)明由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的反射或透射決定的位置，該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為-計(jì)算關(guān)于測(cè)得的振幅值和基于模型的振幅值之差的信息，所述基于模型的振幅值依據(jù)參數(shù)表示的模型和光學(xué)系統(tǒng)的物理法則-與模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)相結(jié)合估計(jì)一個(gè)或多個(gè)使該差別最小的位置的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5、6或8的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為提供一組可利用的模型參數(shù)，并且包括用于選擇一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的接口，為所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)估計(jì)數(shù)值，從而根據(jù)可利用的模型參數(shù)的集合確定校正，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)僅估計(jì)為確定校正所選擇的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求5、6、8或9的光刻投射裝置，其中模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)描述了對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的幾何特性。
11.一種光刻投射裝置，包括-用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于根據(jù)理想的圖案對(duì)投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；-用于保持基底的基底臺(tái)，所述基底具有對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；-對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為-測(cè)量由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)反射或透射的光的特性；-根據(jù)光學(xué)特性確定所述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對(duì)于構(gòu)圖部件的位置；以及-根據(jù)該位置控制構(gòu)圖部件相對(duì)于基底的定位，其特征在于對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包含代表一種參數(shù)表示模型的信息，參數(shù)表示模型說(shuō)明對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的物理特性，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為-估計(jì)模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的物理法則基本上導(dǎo)致由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)測(cè)量的測(cè)得特性；-確定位置，所述位置對(duì)應(yīng)于以一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值為條件的測(cè)得特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置為計(jì)算關(guān)于測(cè)得的特性值和模擬的特性值之差的信息，并且確定一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值使該差值最小，所述模擬的特性值對(duì)應(yīng)于參數(shù)表示的模型和光學(xué)系統(tǒng)的物理法則。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的光刻投射裝置，其中對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)具有用于選擇一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的接口，為所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)估計(jì)數(shù)值，從而根據(jù)可利用的模型參數(shù)的集合確定校正，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)僅為選擇的參數(shù)估計(jì)一個(gè)或多個(gè)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中的任一光刻投射裝置，其中模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)描述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的幾何特性。
15.一種器件制造方法，包括以下步驟-提供構(gòu)圖部件使該投射光束在其橫截面上具有圖案；-提供至少部分被一層輻射敏感材料覆蓋的基底，該基底包括具有可空間周期性變化的光學(xué)特性的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；-利用受到基底影響的光的位置信息來(lái)確定所述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對(duì)于構(gòu)圖部件的位置；以及-根據(jù)該位置控制構(gòu)圖部件相對(duì)于基底的定位；其特征在于所述位置的確定包括-測(cè)量受到基底影響或受到另一基底影響的光的位置不變信息，所述另一基底與所述基底一樣已經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)處理步驟，或其具有用于處理所述基底的相同的處理參數(shù)值；以及-至少在位置不變信息的控制下，根據(jù)相位值確定用來(lái)確定所述位置的校正的大小。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的器件制造方法，其中對(duì)位置信息的利用包括-測(cè)量光的級(jí)對(duì)的強(qiáng)度變化的相位值，所述光通過相位光柵對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)衍射，相位值作為基底相對(duì)位置的函數(shù)；-根據(jù)該相位值確定所述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相對(duì)于構(gòu)圖部件的位置；其特征在于，對(duì)位置不變信息的測(cè)量包括-測(cè)量由多個(gè)不同衍射光級(jí)對(duì)中單獨(dú)級(jí)對(duì)的強(qiáng)度變化決定的相對(duì)位置的振幅，衍射光來(lái)自所述基底上或者另一個(gè)基底上具有空間周期性光學(xué)特性的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)或另一個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，所述另一個(gè)基底與所述基底一樣已經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)處理步驟，或具有用于處理所述基底的相同的處理參數(shù)值；-至少在測(cè)得強(qiáng)度值的控制下，根據(jù)相位值確定用來(lái)確定所述位置的校正。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的器件制造方法，其中對(duì)位置不變信息的測(cè)量包括對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光測(cè)量各自的位置不變信息，并且利用對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)所測(cè)得的各個(gè)位置不變信息的組合確定所述校正。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16的器件制造方法，包括利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備確定至少在位置不變信息的控制下的校正，教導(dǎo)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以借助于優(yōu)化實(shí)例和/或校正和位置不變信息結(jié)合的理論預(yù)測(cè)實(shí)例來(lái)確定校正，所述優(yōu)化實(shí)例包含所需校正的測(cè)量和位置不變信息的相應(yīng)測(cè)量。
19.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任何一項(xiàng)的器件制造方法，包括-提供一種參數(shù)表示模型，該模型說(shuō)明由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的反射或透射決定的位置；-根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的物理法則，估計(jì)該模型的對(duì)應(yīng)于振幅的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值；-根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值確定校正。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的器件制造方法，包括計(jì)算關(guān)于測(cè)得的振幅值和基于模型的振幅值之差別的信息，并且確定一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值使該差別最小，所述基于模型的振幅值依據(jù)參數(shù)表示的模型和光學(xué)系統(tǒng)的物理法則。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的器件制造方法，包括測(cè)量多個(gè)不同衍射級(jí)對(duì)的相位值，根據(jù)多個(gè)不同衍射級(jí)對(duì)的相位值和振幅值的組合確定校正。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的器件制造方法，包括-提供一種參數(shù)表示模型，該模型說(shuō)明由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的反射或透射決定的位置；-計(jì)算關(guān)于一方面測(cè)得振幅值和測(cè)得相位值與另一方面基于模型的振幅值和相位值之間的組合差值的信息，所述基于模型的振幅值和相位值依據(jù)參數(shù)表示的模型和光學(xué)系統(tǒng)的物理法則；-與一個(gè)或多個(gè)模型的參數(shù)結(jié)合估計(jì)一個(gè)或多個(gè)位置的值，使差別最小。
23.根據(jù)權(quán)利要求19、20或22的器件制造方法，包括選擇一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，為所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)估計(jì)數(shù)值，從而根據(jù)可利用的模型參數(shù)的集合確定校正，所述選擇取決于基底所經(jīng)歷的處理步驟的性質(zhì)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15-23的任何一項(xiàng)的器件制造方法，其中模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)描述了對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的幾何特性。
25.一種器件制造方法包括以下步驟-利用構(gòu)圖部件使該投射光束在其橫截面上具有圖案；-提供至少部分被一層輻射敏感材料覆蓋的基底，該基底包括對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；-測(cè)量由對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)反射或透射的光的特性；-根據(jù)測(cè)得的特性計(jì)算該對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的位置；-根據(jù)該位置控制構(gòu)圖部件相對(duì)于基底的定位；其特征在于所述計(jì)算該位置包括-提供一種參數(shù)表示模型，說(shuō)明對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的物理特性；-估計(jì)該模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的物理法則基本上導(dǎo)致測(cè)得的特性；-確定位置，所述位置對(duì)應(yīng)于以一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值為條件的測(cè)得特性。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的器件制造方法，包括計(jì)算關(guān)于測(cè)得的特性值和模擬的特性值之差的信息，并且確定一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值使該差值最小，所述模擬的特性值對(duì)應(yīng)于參數(shù)表示的模型和光學(xué)系統(tǒng)的物理法則。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26的器件制造方法，包括選擇一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，為所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)估計(jì)數(shù)值，從而根據(jù)可利用的模型參數(shù)的集合確定校正，所述選擇取決于基底所經(jīng)歷的處理步驟的性質(zhì)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25-27任何一項(xiàng)的器件制造方法，其中模型的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)描述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的幾何特性。
29.根據(jù)權(quán)利要求25、26、27或28的器件制造方法，包括利用一個(gè)或多個(gè)估計(jì)的參數(shù)來(lái)選擇在對(duì)另外的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的搜尋中的初始值，基本上產(chǎn)生在所述基底上或另一個(gè)基底上的另一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的測(cè)得特性，所述另一個(gè)基底和所述基底一樣已經(jīng)歷一個(gè)處理步驟。
全文摘要
在器件制造過程中，投射光束通過掩模投射到基底上。利用基底上的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)將基底與掩模對(duì)準(zhǔn)。利用對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)反射光的特性來(lái)確定基底的相對(duì)位置。先前對(duì)基底的處理可能引起根據(jù)反射光確定的位置中的誤差。對(duì)反射光特性的測(cè)量用于確定對(duì)加工基底引起的誤差進(jìn)行校正所需的校正量。對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的物理模型的參數(shù)優(yōu)選根據(jù)反射光進(jìn)行估計(jì)并用于確定校正。優(yōu)選地，測(cè)量多個(gè)不同衍射峰值的振幅來(lái)確定校正。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1514306SQ20031012169
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者A·J·登博夫, E·C·莫斯, P·梅杰斯, A J 登博夫, 芩, 莫斯 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司