用于数字光刻工具的基于模型的动态位置校正的制作方法

本公开内容的实施例一般涉及光刻系统(photolithography systems)，且涉及用于校正光刻系统中的位置误差(positional errors)的方法。

背景技术：

1、光刻技术(photolithography)广泛用于制造半导体装置和显示设备，例如液晶显示器(lcd)。大面积基板通常用于制造lcd。lcd或平板通常用于有源矩阵显示器(activematrix displays)，例如计算机、触摸面板装置、个人数字助理(pda)、手机，电视监视器等。一般而言，平板可包括形成夹在两个板之间的像素的液晶材料层。当将来自电源的电力施加至液晶材料上时，可在像素位置处控制通过液晶材料的光的量，以使得能够生成图像。

2、微光刻技术(microlithography techniques)一般用以产生电学特征，其中此电学特征被并入作为形成像素的液晶材料层的一部分。根据此技术，光敏光刻胶(light-sensitive photoresist)典型地被施加至基板的至少一个表面上。然后，图案产生器使用光以曝光作为图案的一部分的光敏光刻胶的选定区域(selected areas)，以导致选择性区域(selective areas)中的光刻胶(photoresist)的化学变化，以制备用于后续材料去除和/或材料添加工艺的这些选择性区域，以产生电气功能。

3、然而，用于这种微光刻技术的工具可能需要8个小时或更长时间才能完全地稳定印刷和图案化行为(printing and patterning behavior)，在此期间，光刻胶的图案可能因为各种影响(例如热变化)而变得不均匀。此工具包括具有不同传导系数和热电容的许多热源和部件，每一者都可能导致变化而产生不均匀的图案化，从而对总间距和叠加校正重复性(total pitch and overlay correction repeatability)有负面影响。

4、为了继续以消费者所要求的价格向消费者提供显示设备和其他装置，需要新的设备、方法及系统，以在基板(例如大面积基板)上精确地(precisely)且经济地(cost-effectively)产生图案。

技术实现思路

1、本公开内容一般涉及光刻系统以及用于校正光刻系统中的位置误差的方法。首次启动光刻系统时，系统进入稳定期。在稳定期期间系统印刷或曝光基板时，收集位置读数和数据，例如温度、压力和湿度数据。基于所收集的数据和位置读数来产生模型。在后续稳定期中此模型则用以估计误差，并在后续稳定期中估计的误差被动态校正。

2、在一个实施例中，一种方法包括：启动光刻系统并进入稳定期；在稳定期期间光刻系统印刷时收集数据和位置读数；基于数据和位置读数产生模型；以及在后续稳定期使用此模型动态地校正估计的误差。

3、在另一实施例中，一种方法包括：启动光刻系统并进入稳定期，并在稳定期期间光刻系统印刷时收集温度数据和位置读数。在加热期和冷却期期间收集温度数据。此模型还包括基于温度数据和位置读数来产生模型；校准模型；在后续稳定期使用经校准的模型来估计误差；以及在后续稳定期中动态地校正估计的误差。

4、在又一实施例中，一种方法包括：启动光刻系统并进入稳定期；在稳定期期间光刻系统印刷时收集温度数据和位置读数；基于温度数据和位置读数产生模型；形成用于确定光刻系统的热电容和传递系数的优化问题；在后续稳定期使用此模型和此优化问题来估计误差；以及在后续稳定期期间动态地校正估计的误差。

技术特征：

1.一种光刻系统，包括：

2.如权利要求1所述的光刻系统，其中在所述一个或多个先前的稳定期期间，所述光刻系统进一步被配置为：在所述投影设备印刷一个或多个第二基板或一个或多个校准板时收集数据和位置读数，以基于所述数据和所述位置读数产生所述模型。

3.如权利要求2所述的光刻系统，其中所述模型使用选自以下组的一个或多个参数来形成：在所述一个或多个先前的稳定期期间在没有热效应的情况下所述位置读数应当所处的位置、所述位置读数因热效应而实际上所在的位置、所述位置读数的干扰的近似值、所述光刻系统的初始温度、以及于预定时间之后相对于所述初始温度的测量温度变化。

4.如权利要求2所述的光刻系统，其中所收集的数据包括使用所述多个温度传感器收集的所述温度数据，并且其中所述温度数据是在所述一个或多个先前的稳定期的加热期和冷却期期间收集的。

5.如权利要求2所述的光刻系统，进一步包括：

6.如权利要求1所述的光刻系统，其中所述模型为一组级联瞬态模型。

7.如权利要求1所述的光刻系统，其中所述动态地校正是在所述稳定期期间印刷所述一个或多个第一基板时增强精确度和准确度中的至少一个。

8.一种光刻系统，包括：

9.如权利要求8所述的光刻系统，其中在所述一个或多个先前的稳定期期间，所述光刻系统进一步被配置为：

10.如权利要求9所述的光刻系统，其中所述模型使用选自以下组的一个或多个参数来形成：在所述一个或多个先前的稳定期期间在没有热效应的情况下所述位置读数应当所处的位置、所述位置读数因热效应而实际上所在的位置、所述位置读数的干扰的近似值、所述光刻系统的初始温度、以及于预定时间之后相对于所述初始温度的测量温度变化。

11.如权利要求9所述的光刻系统，进一步包括：

12.如权利要求9所述的光刻系统，其中所收集的数据包括使用所述多个温度传感器收集的所述温度数据，并且其中所述温度数据是在所述一个或多个先前的稳定期的加热期和冷却期期间收集的。

13.如权利要求8所述的光刻系统，其中所述动态地校正是在所述稳定期期间印刷所述一个或多个第一基板时增强精确度和准确度中的至少一个。

14.如权利要求8所述的光刻系统，其中所述模型为一组级联瞬态模型。

15.一种光刻系统，包括：

16.如权利要求15所述的光刻系统，其中在所述一个或多个先前的稳定期间，所述光刻系统进一步被配置为：

17.如权利要求16所述的光刻系统，其中所述模型使用选自以下组的一个或多个参数来形成：在所述一个或多个先前的稳定期期间在没有热效应的情况下所述位置读数应当所处的位置、所述位置读数因热效应而实际上所在的位置、所述位置读数的干扰的近似值、所述光刻系统的初始温度、以及于预定时间之后相对于所述初始温度的测量温度变化。

18.如权利要求16所述的光刻系统，进一步包括：

19.如权利要求16所述的光刻系统，其中所收集的数据包括使用所述多个温度传感器收集的所述温度数据，并且其中所述温度数据是在所述稳定期的加热期和冷却期期间收集的。

20.如权利要求15所述的光刻系统，其中所述动态地校正是在所述稳定期期间印刷所述一个或多个第一基板时增强精确度和准确度中的至少一个。

技术总结本公开内容一般涉及光刻系统以及用于校正光刻系统中的位置误差的方法。在第一次启动光刻系统时，所述系统进入稳定期。在所述稳定期期间，在所述系统印刷或曝光基板时，收集位置读数和数据，诸如温度、压力和湿度数据。基于所收集的数据和位置读数来产生模型。在后续稳定期中，使用所述模型来估计误差，并且在所述后续稳定期期间动态地校正所估计的误差。技术研发人员：塔纳·科斯坤,穆罕默德·波伊拉兹,钟钦,帕查·蒙哥尔旺格罗恩受保护的技术使用者：应用材料公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29