还包括操作110，覆盖(“0VL”)测量以确定形成在晶圆上的图案化的光刻胶层和下面的图案之间的覆盖误差。当在操作110中测量的覆盖误差在可容忍的范围内时，诸如限定在生产规格中的范围，方法120可以进行后续操作，诸如通过图案化的光刻胶层的开口，对下面的材料层进行蚀刻或离子注入。此外，该方法120包括操作112，利用所有的域内对准标记或域间对准标记的全映射的对准标记测量。操作112提供覆盖误差的评估。在一些实施例中，操作112类似于方法10的操作14。特别地，操作112中的全映射对准标记测量以离线模式从单独的覆盖计量工具收集覆盖数据并且也以联机模式从对准晶圆台收集覆盖数据。方法120还包括操作114，在步骤106之前，使用先进的对准模型调整光刻系统。在一些实施例中，操作114类似于操作16和18。因此，方法120提供了包括覆盖校正以有效地降低覆盖误差的光刻工艺。
[0077]图9是根据一些实施例构建的用于实现方法10、方法100或方法120的覆盖控制模块160的框图。参照图9和其他附图来描述覆盖控制模块160。如图4的框89所示，在一些实施例中，覆盖控制模块160嵌入在光刻系统70中。在一些实施例中，覆盖控制模块160可选地分布在制造执行系统中并且通过数据通信网络164(诸如局域网或互联网)与光刻系统70和一个(或多个)覆盖计量工具162连接
[0078]覆盖控制系统160包括覆盖数据收集器166，覆盖数据收集器166设计为从晶圆50的图案化层54收集覆盖数据。在一些实施例中，覆盖数据收集器166以离线模式从一个或多个独立的覆盖计量工具接收覆盖数据或者以联机模式从光刻系统70的内置覆盖模块84接收覆盖数据。覆盖数据收集器166包括软件或存储介质以组织和储存覆盖数据。
[0079]覆盖控制模块160包括设计为存储第二图案的1C图案数据库168，其包括限定在掩模76上并且将形成在光刻胶层62上的掩模图案。可选地，从掩模76直接收集第二图案。在一些实施例中，1C图案数据库168还具有从第二图案提取第二覆盖数据的功能。
[0080]覆盖控制模块160可包括覆盖映射子模块170，覆盖映射子模块170设计为基于来自数据收集器166的第一覆盖数据和来自1C图案数据库168的第二覆盖数据来确定覆盖误差的全映射。在一些实施例中，覆盖映射子模块170提供覆盖误差的全映射的输出，诸如图5中的部分所示。覆盖映射子模块170可以进一步包括从第二图案提取第二覆盖数据的功能。
[0081]覆盖控制模块160还包括对准模型172。对准模型172具有确定与光刻系统70的一个或多个系统参数(补偿系数)相关的覆盖补偿的功能。将覆盖补偿应用于光刻系统70，从而相应地调整其系统参数。对准模型172具有从覆盖映射子模块170的输入，并产生作为至补偿子模块174的输出的覆盖补偿。
[0082]补偿子模块174设计为控制补偿参数的调整，诸如投射模块80中的透镜参数。在一些实施例中，覆盖补偿与光学子系统(诸如投射模块80)相关并且应用为调节光学子系统以消除或减小在后续曝光工艺期间的覆盖误差。例如，将覆盖补偿应用于投射模块80，从而使得各种光学组件(诸如透镜或反射镜)被调整为具有一种配置，该配置使成像至晶圆的掩模图案具有减小的覆盖误差。
[0083]本发明提供了具有每一曝光的覆盖校正的光刻工艺的方法，其中，根据预定的覆盖误差确定覆盖补偿并且应用覆盖补偿来补偿光刻系统从而提高覆盖质量。使用对准模型产生覆盖补偿并且覆盖补偿包括一个或多个系统参数，诸如投射模块的光学参数。该方法以离线模式、以联机模式或它们的组合收集覆盖数据。该方法提供覆盖数据的全映射并且提供域内高阶工艺校正。
[0084]本发明的实施例提供了相比于现有技术的优势，但是，应当理解，其他实施例可以提供不同的优势，并非所有的优势都必须在本文中进行论述，并且没有特定的优势是所有实施例都必须的。通过利用本发明公开的方法，在不降低光刻曝光工艺的生产量的情况下实现了全映射和域内高阶工艺校正。该方法还提供了动态前馈控制来减小覆盖误差，提高了逐个晶圆和逐批晶圆的覆盖质量。
[0085]因此，本发明根据一些实施例提供了一种方法。该方法包括在图案化的衬底上形成光刻胶层；从图案化的衬底收集第一覆盖数据；基于来自集成电路(1C)图案的第二覆盖数据至来自图案化的衬底的第一覆盖数据的映射来确定覆盖补偿；根据覆盖补偿对光刻系统实施补偿工艺；以及之后通过光刻系统对光刻胶层实施光刻曝光工艺，从而将1C图案成像至光刻胶层。
[0086]本发明根据一些其他实施例还提供了一种方法。该方法包括在衬底上形成图案化的材料层；在衬底上的图案化的材料层上涂覆光刻胶层；从图案化的材料层收集第一覆盖数据；使用对准模型，基于来自集成电路(1C)图案的第二覆盖数据和来自图案化的材料层的第一覆盖数据之间的位移差异来确定覆盖补偿；根据覆盖补偿对光刻系统的光学子模块实施补偿工艺；以及之后通过光刻系统对光刻胶层实施光刻曝光工艺，从而在光刻胶层中形成潜在图案，其中，潜在图案包括1C图案。
[0087]本发明根据一些实施例提供了一种光刻系统。该光刻系统包括设计为产生用于光刻曝光工艺的辐射束的辐射源；用于在光刻曝光工艺期间将集成电路(1C)图案成像至半导体晶圆的光学模块；配置为固定用于光刻曝光工艺的半导体晶圆的晶圆台；以及设计为产生覆盖补偿和前馈覆盖补偿以调节光学模块的光学参数的覆盖控制模块。
[0088]上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实现与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种方法，包括: 在图案化的衬底上形成光刻胶层； 从所述图案化的衬底收集第一覆盖数据； 基于来自集成电路(1C)图案的第二覆盖数据至来自所述图案化的衬底的所述第一覆盖数据的映射来确定覆盖补偿； 根据所述覆盖补偿对光刻系统实施补偿工艺；以及 通过所述光刻系统对所述光刻胶层实施光刻曝光工艺，从而将所述1C图案成像至所述光刻胶层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述图案化的衬底收集所述第一覆盖数据包括从至少一个覆盖计量工具来收集所述第一覆盖数据。3.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述图案化的衬底收集所述第一覆盖数据包括当所述图案化的衬底固定在所述光刻系统的对准晶圆台上时，从所述图案化的衬底收集所述第一覆盖数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中，集成在所述光刻系统中的所述对准晶圆台的数量选择为使得所述第一覆盖数据的收集和所述光刻曝光工艺的实施在处理时间方面基本匹配而不会影响通过所述光刻系统执行的所述光刻曝光工艺的生产量。5.根据权利要求1所述的方法，其中， 所述图案化的衬底包括半导体晶圆；以及 从所述图案化的衬底收集所述第一覆盖数据包括收集具有所述半导体晶圆上的对准掩模的全映射的所述第一覆盖数据。6.根据权利要求5所述的方法，其中，从所述图案化的衬底收集所述第一覆盖数据还包括从所述半导体晶圆的域内对准标记和域间对准标记收集所述第一覆盖数据。7.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述光刻系统实施所述补偿工艺包括调节所述光刻系统的投射模块的光学参数。8.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述光刻系统实施所述补偿工艺包括调节所述光刻系统，从而使得覆盖误差最小化。9.一种方法，包括: 在衬底上形成图案化的材料层； 在所述衬底上的所述图案化的材料层上涂覆光刻胶层； 从所述图案化的材料层收集第一覆盖数据； 使用对准模型，基于来自集成电路(1C)图案的第二覆盖数据和来自所述图案化的材料层的所述第一覆盖数据之间的位移差异来确定覆盖补偿； 根据所述覆盖补偿对光刻系统的光学子模块实施补偿工艺；以及之后通过所述光刻系统对所述光刻胶层实施光刻曝光工艺，从而在所述光刻胶层中形成潜在图案，其中，所述潜在图案包括1C图案。10.一种光刻系统，包括: 辐射源，设计为产生用于光刻曝光工艺的辐射束； 光学模块，用于在所述光刻曝光工艺期间将集成电路(1C)图案成像至半导体晶圆； 晶圆台，配置为固定用于所述光刻曝光工艺的所述半导体晶圆；以及 覆盖控制模块，设计为产生覆盖补偿和前馈所述覆盖补偿以调节所述光学模块的光学参数。
【专利摘要】本发明提供了方法。该方法包括：在图案化的衬底上形成光刻胶层；从图案化的衬底收集第一覆盖数据；基于来自集成电路(IC)图案的第二覆盖数据至来自图案化的衬底的第一覆盖数据的映射来确定覆盖补偿；根据覆盖补偿对光刻系统实施补偿工艺；以及之后通过光刻系统对光刻胶层实施光刻曝光工艺，从而将IC图案成像至光刻胶层。本发明涉及具有增强的覆盖质量的光刻工艺和系统。
【IPC分类】G03F7/20, G03F9/00
【公开号】CN105372945
【申请号】CN201510196867
【发明人】洪继正, 林纬良, 严永松, 陈俊光, 刘如淦, 高蔡胜, 傅中其, 董明森, 梁辅杰, 陈立锐, 陈孟伟, 陈桂顺
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年4月23日
【公告号】US20160062250