[发明专利]具有投影系统的位置控制的量测工具

说明书

本文中描述一种量测工具。所述量测工具包括：衬底台(ST)，所述衬底台用于保持衬底(S)；投影系统(PS)，所述投影系统被配置成将束投影在所述衬底的目标部分(TP)上；致动器(PEA)，所述致动器被配置成调整所述投影系统相对于所述衬底台上的所述衬底的位置；传感器，所述传感器被配置成确定所述衬底台的位置；以及一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被配置成：基于所述衬底台的所述位置，确定所述衬底台相对于参考物的位置误差；和经由所述致动器，控制所述投影系统的位置以补偿所述衬底台的所述位置误差，使得所述束投影在所述衬底的所述目标部分上。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月28日递交的美国临时专利申请号63/084,052的优先权，并且所述美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本文中的描述总体涉及一种用于在包括光刻设备的半导体制造设置中使用的量测工具。更具体地，与量测工具的定位相关的改善。

背景技术

光刻投影设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，替代地被称为掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生待形成在IC的单独的层上的电路图案。可以将这种图案转印至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个管芯或若干管芯)上。施加多个层(每个层都具有特定图案和材料组成)以限定成品的功能器件和互连件。

当前和下一代过程常常依赖于所谓的多图案化技术以产生尺寸远小于可以通过光刻设备直接印制的器件特征的尺寸的器件特征。多图案化步骤(每个图案化步骤都具有其自身的掩模或掩模版)被执行以限定衬底上的单个层中的期望的器件图案。多图案化的许多不同示例是已知的。在一些过程中，规则的栅格结构形成用于期望的器件图案的基础。接着在使用特定于电路的掩模图案的情况下，在特定部位处切割形成栅格结构的线以使所述线分离成单独的区段。栅格结构在尺寸方面可以格外精细，栅格结构具有在数十纳米或甚至十几纳米内的节距。

在光刻过程中，期望频繁地进行所产生的结构的测量，例如以用于过程控制和验证。用于进行这样的测量的各种工具是已知的，包括常常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，和用于测量重叠(衬底的两个层的对准的准确度)或焦点的专用工具。所制造的器件的最终性能可以决定性地依赖于所切割的掩模相对于栅格结构的定位和尺寸设计的准确度。(这种情境下的所切割的掩模为限定栅格结构被修改以形成功能电路的所在的特定于电路的位置的掩模)。重叠误差可能造成在错误的地点发生切割或其它修改。尺寸(CD)误差可能造成切口过大或过小(在极端情况下，错误地切割相邻的栅格线，或未能完全地切割预期的栅格线)。

光刻过程的其它性能参数也可以是所关注的，例如，在光学光刻术中，焦距和曝光剂量的参数也可能需要测量。

提议光刻设备包括能够对性能参数进行这样的测量的集成式量测系统。然而，这样的量测系统的集成可能对光刻设备整体或对量测系统的生产量产生影响。所述集成也可能对光刻设备的取样性能(即，经成功取样的衬底的量)产生影响。这样的影响可能难以预测。

发明内容