[发明专利]光刻设备和器件制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年2月19日递交的美国临时申请61/306，065的权益，在此通过引用将该美国临时申请的全文并于本文中。

技术领域

本发明的实施例涉及例如能够用于通过光刻术进行器件制造的过程中的方法和设备。

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（IC）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同步地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的衬底上或图案化的衬底内的连续的层之间的重叠误差以及被显影的光致抗蚀剂的临界线宽。这样的测量可以在产品衬底上和/或专门的量测目标上进行。已有多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和多种专用工具。一种快速和非侵入形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并且测量散射束或反射束的属性。通过比较束在被衬底反射或散射前后的属性，可以确定衬底的属性。通过将反射束同与已知衬底属性相关的已知测量值的库中存储的数据比较，可以确定衬底的属性。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中的辐射的光谱（强度作为波长的函数）。角分辨散射仪使用单色辐射束并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。

为了更好地控制扫描器的功能性，近来已经设计出模块，该模块大约每天朝向预定的基准线自动地驱动系统。该扫描器稳定性模块使用量测工具、从监控晶片重新获取标准测量值。在先已经使用包含特殊散射仪标记的特殊掩模版对监控晶片进行了曝光。使用监控晶片以及那一天的测量结果（以及，如果可能的话，来自之前那些天的历史测量数据），扫描器稳定性模块确定所述系统漂移偏离其基准线有多远，然后计算晶片水平位置（level）重叠和聚焦校正组。基准线可以直接通过监控晶片上的参考层来定义（在这种情况下，扫描器稳定性模块将驱动系统朝向基准线监控晶片上的最小重叠），或者间接通过晶片上的参考层与目标重叠印迹的组合来定义（在这种情况下，扫描器稳定性模块将朝向监控晶片上的所限定的目标重叠印迹驱动系统）。然后，光刻系统将这些校正组转换成用于后续产品晶片上每次曝光的特定校正。

通过使用控制线程（control thread）的扫描器稳定性模块控制每个扫描器，所述控制线程的内容依赖于曝光晶片过程中所使用的对准策略。在相同的对准策略被用于曝光监控晶片和产品晶片的情况下，扫描器稳定性模块的动作将意味着抵消掉对准策略作用。然而，如果对于一个扫描器上的不同的产品需要不同的对准策略，则单个控制线程不能正常地被用于控制该扫描器。

发明内容

期望提供一种系统，由此每一扫描器的单个扫描器稳定性模块线程能够被运行，而不管曝光产品晶片所需的对准策略的数量。