用于校准掩模版热效应的方法和系统与流程

本公开涉及掩模版校准装置、系统和方法，例如用于减少光刻工艺中的热效应的掩模版校准装置、系统和方法。

背景技术：

1、光刻设备是被构造为将所需图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(ic)的制造。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模、掩模版)的图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

2、为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。相比于使用例如，波长为157nm或193nm或248nm的深紫外(duv)辐射的光刻设备，使用波长在4-20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(euv)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。

3、光刻设备可以包括掩模版载物台以保持图案形成装置(例如，掩模版)以将图案转印到衬底。掩模版加热和/或冷却可引起掩模版特性的变化，这可影响辐射束路径(例如，聚焦)并引起图案化衬底中的畸变(例如，重叠误差)。可以使用掩模版加热模型对掩模版特性的变化进行建模和校正。当前的掩模版加热模型依赖于基于传感器的方法，以通过掩模版温度传感器(rts)来校准掩模版加热模型，并且需要校准批次的生产晶片。在一些示例中，这种方法可能不准确且效率低下，因为rts可能会出现错误，引入不必要的延迟，并且需要对生产晶片进行返工。

技术实现思路

1、因此，需要例如提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、减少掩模版的调节时间、减小掩模版中的应力、避免生产衬底的返工和/或提高光刻工艺的制造生产量和产率。

2、在一些方面，一种减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版的影响的方法包括调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面，该方法还包括减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面，该方法还包括通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面，该方法还包括通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来使掩模版适应。在一些方面，该方法还包括通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面，可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度，可以减少掩模版中的应力，可以避免生产衬底的返工，并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。

3、在一些方面，调节包括测量掩模版和非生产衬底之间的掩模版对准以确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面，可以增加掩模版的调节速度，可以使用模态变形方法而不是rts来测量掩模版对准，并且可以使用非生产(例如，校准)衬底而不是生产衬底，这增加生生产量。在一些方面，基于模态变形的方法可以用于控制掩模版的加热并且可以省略rts。

4、在一些方面，测量掩模版对准基于掩模版上的一个或多个对准标记。在一些方面，针对每个生产衬底测量用于掩模版对准的对准标记，并且该对准标记还可用于确定掩模版温度并提高校准效率。

5、在一些方面，调节包括测量掩模版的掩模版形状变形以确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面，可以增加掩模版的调节速度，可以使用模态变形方法而不是rts来测量掩模版形状变形，并且可以使用非生产(例如，校准)衬底而不是生产衬底从而增加了生产量。在一些方面，非生产(例如，校准)衬底可用于增加生产量、产率、可重复性和准确性。

6、在一些方面，测量掩模版形状变形基于掩模版上的一个或多个边缘对准标记。在一些方面，可以在整个校准过程中(例如，在每个阶段)使用用于掩模版形状变形的边缘对准标记，以快速确定掩模版温度并提高校准效率。

7、在一些方面，调节还包括使用有限元模型(fem)来将测量的掩模版形状变形转换为掩模版温度。在一些方面，fem可用于基于掩模版形状变形而不是rts来测量掩模版温度。

8、在一些方面，调节包括使用固定量的生产衬底来确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面，取决于掩模版的初始温度，可以使用固定量的生产衬底(例如，最少两个或多个晶片，最多四十个或更少的晶片)，以减少生产衬底的返工并增加生产量。

9、在一些方面，调节包括使用基于决策的学习和/或机器学习来确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面，可以提高掩模版的调节速度并且可以避免生产衬底的返工。

10、在一些方面，使用基于决策的学习和/或机器学习可以包括使用回归、局部回归、非参数局部回归、核回归、多元自适应回归、回归树、高斯过程回归、支持向量回归、样条、平滑样条、最近邻、神经网络、自适应窗口、卡尔曼滤波、线性二次估计或其组合。在一些方面，基于决策的学习和/或机器学习可以通过决定何时停止调节来增加掩模版的调节速度，并且可以避免生产衬底的返工。在一些方面，基于决策的学习和/或机器学习可以完全避免生产衬底的返工，从而提高产率和生产量。

11、在一些方面，调节包括使用基于掩模版对准和/或掩模版形状变形的关键性能指标(kpi)来确定掩模版何时达到预定温度。在一些方面，kpi可以通过决定何时停止调节来提高掩模版的调节速度，并且可以避免生产衬底的返工。在一些方面，kpi可以完全避免生产衬底的返工，从而提高产率和生产量。

12、在一些方面，调节包括在调节槽中加热和/或冷却掩模版以使气体流过掩模版。在一些方面，调节槽可以增加掩模版的调节速度并且增加生产量。

13、在一些方面，预定温度是22℃±0.2℃。在一些方面，预定温度可以增加掩模版加热模型的校准准确度和速度，并且可以增加光刻工艺的制造生产量和产率。

14、在一些方面，减少应力包括将掩模版从掩模版载物台移动到转台。在一些方面，将掩模版从掩模版载物台移动到至转台可以减少掩模版中的寄生热效应。在一些方面，减少应力包括用短促的气体(例如，惰性气体、稀有气体、空气)吹胀掩模版。在一些方面，吹胀掩模版可以减少掩模版中的寄生热效应。

15、在一些方面，减少应力包括将掩模版和非生产衬底曝光于零剂量的辐射。在一些方面，将掩模版曝光于零剂量的辐射可以减少掩模版中的寄生热效应。

16、在一些方面，曝光还包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。在一些方面，可以在应力释放阶段期间测量掩模版温度，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。

17、在一些方面，校准包括测量掩模版形状变形并计算掩模版温度。在一些方面，可以在校准阶段期间测量掩模版温度，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。

18、在一些方面，校准包括基于一个或多个非生产衬底和/或一个或多个非生产批次对掩模版加热模型进行在线实时校准。在一些方面，可以在校准阶段期间利用非生产衬底实时测量掩模版温度，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、避免生产衬底的返工、并且提高制造生产量和产率。

19、在一些方面，校准包括针对掩模版和非生产批次中的多个非生产衬底之间的每个掩模版对准(ra)评估掩模版加热模型。在一些方面，掩模版温度可以基于ra测量而不是rts测量，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。

20、在一些方面，评估包括通过以下来更新光刻工艺的参数x：

21、xnew＝xold+γ·(xold-raresults)

22、其中γ是增益值并配置为滤除噪声。例如，γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如，-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。在一些方面，可以基于ra测量来更新光刻工艺的一个或多个参数(例如，辐射剂量、k参数、重叠等)，这可以增加掩模版加热模型的校准准确度和光刻工艺的精确度。

23、在一些方面，评估包括评估多个非生产衬底中的每一个非生产衬底的掩模版对准(ra)，直到达到至少90％的收敛。在一些方面，ra测量可以基于例如不同生产衬底的一个或多个k参数(例如，k4、k18)的收敛(例如，至少90％)，这可以确保掩模版温度的准确测量。

24、在一些方面，处理包括基于一个或多个生产衬底和/或一个或多个生产批次对掩模版加热模型进行在线实时校准。在一些方面，可以在处理阶段期间利用生产衬底来实时测量掩模版温度，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度、避免生产衬底的返工、并且提高制造生产量和产率。

25、在一些方面，该处理包括针对掩模版和生产批次中的多个生产衬底之间的每个掩模版对准(ra)评估掩模版加热模型。在一些方面，掩模版温度可以基于ra测量而不是rts测量，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。

26、在一些方面，评估包括通过以下更新光刻工艺的参数x：

27、xnew＝xold+γ·(xold-raresults)

28、其中γ是增益值并被配置为滤除噪声。例如，γ可以等于区间[-1,1]内的任何数字(例如，-1、-0.5、-0.1、0.1、0.5、1)。在一些方面，可以基于ra测量来更新光刻工艺的一个或多个参数(例如，辐射剂量、k参数、重叠等)，这可以增加掩模版加热模型的校准准确度和光刻工艺的精确度。

29、在一些方面，评估包括评估多个生产衬底中的每一个生产衬底的掩模版对准(ra)，直到达到至少90％的收敛。在一些方面，ra测量可以基于例如不同生产衬底的一个或多个k参数(例如，k4、k18)的收敛(例如，至少90％)，这可以确保掩模版温度的准确测量。

30、在一些方面，掩模版加热模型包括描述输入和由输入产生的畸变之间的关系的一个或多个模态变形，以减少掩模版加热模型中的噪声。在一些方面，可以对模态变形而不是基于信号的方法(例如，rts测量)进行建模，这可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度。

31、在一些方面，该方法还包括基于掩模版加热模型和光刻工艺中的输入来预测光刻设备中掩模版的畸变。在一些方面，掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的，以预测未来的畸变，并且可以校正畸变以及可以提高光刻工艺的准确度(例如，减少重叠失配)。

32、在一些方面，光刻工艺中的输入包括来自辐射源的辐射剂量、掩模版温度、生产批次中的生产衬底的数目或其组合。在一些方面，可以基于掩模版加热模型来调整输入以增加光刻工艺的准确度(例如，减少重叠失配)。

33、在一些方面，该方法还包括基于预测的掩模版的畸变来确定光刻工艺中的校正。在一些方面，掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的，以预测未来的畸变，并且可以校正畸变并且可以提高光刻工艺的准确性(例如，减少重叠失配)。

34、在一些方面，校正是非生产衬底相对于掩模版的对准的校正。在一些方面，可以基于掩模版加热模型来调整掩模版对准以增加光刻工艺的准确度(例如，减少重叠失配)。

35、在一些方面，校正是生产衬底相对于掩模版的对准的校正。在一些方面，可以基于掩模版加热模型来调整掩模版对准以增加光刻工艺的准确度(例如，减少重叠失配)。

36、在一些方面，使用光刻工艺的器件制造方法包括在光刻工艺中调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面，器件制造方法还包括减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面，器件制造方法还包括通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面，器件制造方法还包括利用照射系统将一定剂量的辐射图案化为掩模版的图像。在一些方面，装置制造方法还包括利用投影系统将图案化的一定剂量的辐射投影到生产衬底的目标部分上。在一些方面，器件制造方法还包括通过将掩模版和生产衬底曝光于图案化的一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面，可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度，可以减少掩模版中的应力，可以避免生产衬底的返工，并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。

37、在一些方面，器件制造方法还包括基于掩模版加热模型和光刻工艺中的输入来预测光刻设备中掩模版的畸变。在一些方面，掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的，以预测未来的畸变，并且可以校正畸变并且可以提高光刻工艺的准确度(例如，减少重叠失配)。

38、在一些方面，器件制造方法还包括基于预测的掩模版的畸变来确定光刻工艺中的校正。在一些方面，掩模版加热模型可以是确定性的或非确定性的，以预测未来的畸变，并且可以校正畸变以及可以提高光刻工艺的准确度(例如，减少重叠失配)。

39、在一些方面，光刻设备包括被配置为照射掩模版的照射系统、被配置为将掩模版的图像投影到图案化衬底上的投影系统、以及被配置为减少光刻工艺中加热和/或冷却掩模版的影响的控制器。在一些方面，控制器被配置为在光刻工艺中调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面，控制器还被配置为减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面，控制器还被配置为通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面，控制器还被配置为通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面，可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度，可以减少掩模版中的应力，可以避免生产衬底的返工，并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。

40、在一些方面，一种非暂态计算机可读介质程序包括计算机可读指令，该计算机可读指令被配置为使得处理器在光刻工艺中调节掩模版以将掩模版的初始温度调节至预定温度。在一些方面，非暂态计算机可读介质还被配置为使处理器减少掩模版中的应力以减少寄生热效应。在一些方面，非暂态计算机可读介质还被配置为使处理器通过将掩模版和非生产衬底曝光于一定剂量的辐射来校准掩模版加热模型。在一些方面，非暂态计算机可读介质还被配置为使得处理器通过将掩模版和生产衬底曝光于一定剂量的辐射来基于掩模版加热模型处理生产衬底。在一些方面，可以提高掩模版加热模型的校准准确度和速度，可以减少掩模版中的应力，可以避免生产衬底的返工，并且可以提高光刻工艺的制造生产量和产率。

41、上述任何技术的实现方式可以包括euv光源、duv光源、系统、方法、过程、设备和/或装置。一种或多种实现方式的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征将从描述和附图以及权利要求中变得显而易见。

42、下面参考附图详细描述这些方面的其他特征和示例性方面以及各个方面的结构和操作。注意，这些方面不限于本文描述的具体方面。本文中提出的这些方面仅用于说明性目的。基于本文所包含的教导，附加方面对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的。