[发明专利]用于控制光刻工艺的方法及设备

说明书

披露了一种确定用于光刻工艺的控制参数的方法，该方法包括：限定用于表示在衬底上各处的工艺参数特征标识的衬底模型，该衬底模型被限定为基函数的组合，该基函数包括适合于表示多个衬底之间和/或多批衬底之间的工艺参数特征标识变化的至少一个基函数；接收在至少一个衬底上各处的工艺参数的测量结果；使用测量结果及基函数计算衬底模型参数；以及基于衬底模型参数及至少一个基函数与多个衬底之间和/或多批衬底之间的工艺参数特征标识变化的相似度确定控制参数。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年1月19日递交的欧洲申请19154087.1、2019年7月31日递交的欧洲申请19189258.7和2019年8月21日递交的欧洲申请19192740.9的优先权，这些欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

技术领域

本发明涉及用于控制光刻工艺的方法及设备，并且涉及用于实施此方法及设备的计算机程序产品。

相关技术

光刻工艺是光刻设备将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)，在此之后各种化学处理步骤和/或物理处理步骤经由图案起作用以产生复杂产品的功能特征的工艺。图案在衬底上的准确放置是用于减小电路部件及可以通过光刻产生的其他产品的尺寸的主要挑战。具体地，准确地测量已经被放下到衬底上的特征的挑战是能够足够准确地定位处于叠加状态的特征的连续层而以高良率产生工作器件时的关键步骤。通常，应该在当今的亚微米半导体器件中在数十纳米内，直到最关键的层中的数纳米内实现所谓的套刻。

因此，现代光刻设备涉及实际上在目标部位处曝光或以其他方式图案化衬底的步骤之前的广泛测量或“映射”操作。在以下论述中，为了方便起见将衬底称作“晶片”，而不意味着对可以使用本发明行进处理的衬底的类型的任何限制。高级衬底模型(例如对准模型)已经且继续发展为模型，并且更准确地校正由处理步骤和/或光刻设备自身引起的晶片栅格的非线性失真。词语“晶片栅格”用于指代由晶片处的(所测量的)对准标记所形成的坐标系。例如，由晶片的划线中的对准标记形成晶片栅格，所述对准标记在理想情况下形成正交栅格。

计算对准、套刻或聚焦模型参数以便使衬底模型拟合衬底上的结构的测量结果。可以借助于这些衬底模型来描述依据晶片上的位置而变化的生产晶片上的套刻、聚焦及对准误差。这些衬底模型在批次间(前馈)基础上用于自动工艺控制(APC)系统中以控制光刻工艺(批次是一批的一个或多个衬底或晶片)。然而，用于建立衬底模型的测量数据经常包含展现出批次间波动的空间内容。因此，经常观测到基于测量数据的衬底模型参数也展现出批次间的变化。然后，在控制光刻工艺中使用衬底模型参数可能导致光刻工艺的不稳定性，这是由于对光刻工艺的校正随后基于过时的衬底模型参数数据(例如基于与先前批次相关联的测量结果，所述先前批次不代表后续批次，例如后续批次是待校正的批次)而确定。因此，需要一种用于确定被配置为通过稳健且稳定的方式控制光刻工艺的衬底模型参数的方法。

发明内容

发明人已经认识到，可以在没有不恰当地增加计算或测量开销的情况下，通过减小批次间的变化或衬底间的变化的影响来改善对光刻工艺的控制，所述变化被包括于用于确定衬底模型参数的测量数据内。

本发明提供一种确定用于光刻工艺的控制参数的方法，该方法包括：限定用于表示在衬底上各处的工艺参数特征标识的衬底模型，该衬底模型被限定为基函数的组合，所述基函数包括适合于表示多个衬底之间和/或多批衬底之间的工艺参数特征标识变化的至少一个基函数；接收在至少一个衬底上各处的工艺参数的测量结果；使用所述测量结果及所述基函数计算衬底模型参数；以及基于所述衬底模型参数以及所述至少一个基函数与多个衬底之间和/或多批衬底之间的工艺参数特征标识变化的相似度来确定控制参数。