[发明专利]半导体制造厂中的污染的标识方法和装置

说明书

公开了标识半导体制造厂中的污染的方法和相关装置。该方法包括：确定被夹紧到晶片台上的多个半导体晶片在半导体制造厂中被处理之后的污染图数据。至少部分基于多个半导体晶片的污染图数据的组合来确定经组合的污染图数据。经组合的污染图数据与参考数据组合。参考数据包括针对经组合的污染图数据的、指示半导体制造厂中的一个或多个工具中的污染的一个或多个值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月11日提交的美国申请63/064,014、于2020年8月27日提交的欧洲申请20193101.1和于2021年3月16日提交的欧洲申请21162726.0的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体制造厂中的污染的标识方法和装置。在示例性布置中，本发明可以基于由诸如液位传感器之类的传感器获得的测量值来检测半导体制造厂的一个或多个工具中的污染的影响。在一些特定示例性配置中，污染的影响可能和与制造厂有关的信息结合以影响工具维护。

背景技术

光刻装置是将期望图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻装置可以例如将图案形成设备(例如，掩模)处的图案(通常也被称为“设计布局”或“设计”)投射到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投射在衬底上，光刻装置可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以在衬底上形成图案的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻装置相比，使用波长在范围4nm至20nm内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可以用于在衬底上形成更小特征。

低k1光刻可以用于处理尺寸小于光刻装置的经典分辨率极限的特征。在这种过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是采用的辐射的波长，NA是光刻装置中投射光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常为所印刷的最小特征尺寸，但在这种情况下为半节距)，并且k1是经验分辨率因数。一般而言，k1越小，为了实现特定电气功能和性能，在衬底上再现与电路设计者所计划的形状和尺寸类似的图案就越困难。为了克服这些难题，复杂的微调步骤可以应用于光刻投射装置和/或设计布局。这些包括例如但不限于优化NA、定制照射方案、使用相移图案化设备、诸如设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也被称为“光学和过程校正”)之类的设计布局的各种优化、或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。可替代地，用于控制光刻装置的稳定性的紧密控制环路可以用于改善图案在低k1下的再现。

在光刻过程中，经常期望对所产生的结构进行测量，例如，用于过程控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量套刻、设备中两个层的对齐精度的专用工具。最近，已经开发出了各种形式的散射计用于光刻领域。

为了获得良好的性能，在图案化步骤期间，衬底应当是稳定和平坦的。通常，衬底通过夹紧力保持在衬底支撑件上。按照惯例，夹紧通过吸力实现。在使用极紫外(EUV)辐射的一些光刻工具中，在真空环境中进行图案化操作。在这种情况下，夹紧力通过静电吸引实现。

随着衬底移动通过光刻装置，它们将具有使用衬底对齐和调平量测法测量的位置。这出现在衬底被夹紧到衬底支撑件上之后和曝光之前。意图是表征任何独特的衬底间偏差。偏差可能来自如下的几个源：衬底放置到衬底支撑件上的误差、半导体制造厂中的先前制程对衬底表面进行塑形的方式、或衬底的背侧上是否存在污染。因为衬底被夹紧到衬底支撑件上，所以衬底的背侧与衬底支撑件的表面之间的任何污染或任何非均匀的支撑件特点可能会影响衬底表面形貌。在操作的同时，控制光刻装置的衬底间调整的物理模型使用对齐和调平量测法来一致地正确定位每个衬底，以便实现衬底的精确图案化。