[发明专利]基于性能匹配的调谐扫描器的波前优化

说明书

本文描述一种用于确定图案化过程的图案形成设备的波前的方法。所述方法包括：获得参考设备(例如扫描器)的参考性能(例如轮廓、EPE、CD)、被配置成将波前的波前参数转换为致动器移动的图案形成设备的透镜模型、和调谐扫描器(例如待匹配的扫描器)的透镜指纹。此外，所述方法涉及基于所述调谐扫描器的所述透镜指纹、所述透镜模型和成本函数，确定所述波前参数(例如，诸如倾斜、偏移等波前参数)，其中所述成本函数是所述参考性能与调谐扫描器性能之间的差。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月25日递交的美国申请62/689,482和2019年6月14日递交的美国申请62/861,673的优先权，这些美国申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本文中的描述总体上涉及优化过程和确定对应于参考性能的调谐扫描器的最佳波前的设备和方法。

背景技术

光刻投影设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这样的情况下，图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供对应于IC的单层的图案(“设计布局”)，并且这种图案可以通过诸如经由图案形成装置上的图案来辐照目标部分的方法而被转印至已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或更多个管芯)上。通常，单个衬底包含多个相邻的目标部分，图案通过光刻投影设备被连续地转印至所述多个相邻的目标部分，一次一个目标部分。在这种类型的光刻投影设备中，将整个图案形成装置上的图案一次性转印至一个目标部分上；这种设备通常称作步进器。在通常称作步进扫描设备的替代设备中，投影束在给定参考方向(“扫描”方向)上在图案形成装置上进行扫描，同时平行或反向平行于这种参考方向而同步地移动衬底。图案形成装置上的图案的不同部分逐步地转印至一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有缩小率M(例如4)，因此移动衬底的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的1/M倍。可以例如从以引用的方式并入本文中的US 6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻器件的更多信息。

在将图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可以经历各种过程，诸如上底漆、抗蚀剂涂覆和软焙烤。在曝光之后，衬底可以经历其它过程(“曝光后过程”)，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤和对转印后的图案的测量/检查。这种过程阵列用作制作器件(例如IC)的单层的基础。衬底随后可以经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所述过程都意图精整器件的单层。如果在器件中需要若干层，则针对每个层来重复整个过程或其变体。最终，器件将存在于衬底上的每个目标部分中。随后通过诸如切块或锯切之类的技术来使这些器件彼此分离，据此，可以将单独的器件安装在载体上、连接至引脚等。

因此，制造诸如半导体器件之类的器件通常涉及使用一定数目的制作过程来处理衬底(例如半导体晶片)以形成器件的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这样的层和特征。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，并且随后将所述器件分离为单独的器件。这种器件制造过程可以被视为图案化过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置的图案化步骤，诸如光学和/或纳米压印光刻术，以将图案形成装置上的图案转印至衬底，并且图案化过程通常但可选地涉及一个或更多个相关的图案处理步骤，诸如通过显影设备进行抗蚀剂显影、使用焙烤工具来焙烤衬底、使用蚀刻设备用图案进行蚀刻等。

如所指出的，光刻是在制造诸如IC之类的器件时的关键步骤，其中形成在衬底上的图案限定器件(诸如微处理器、存储器芯片等)的功能元件。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它器件。

随着半导体制造过程继续发展，几十年来，功能元件的尺寸已不断减小，而每器件的诸如晶体管之类的功能元件的量已在稳定增加，这遵循通常称作“摩尔定律”的趋势。在当前技术状态下，使用光刻投影设备来制造器件的层，所述光刻投影设备使用来自深紫外线照射源的照射将设计布局投影至衬底上，从而产生尺寸远低于100nm(即小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半)的单独的功能元件。