用于测量对准的系统和方法技术方案

一种系统，包括：形貌测量系统，配置成确定衬底上的多个部位中的每一个部位的各自的高度；和处理器，配置成：基于确定的多个部位的高度确定所述衬底的高度图；和通过对比所述高度图和参考高度图确定所述衬底的至少一个对准参数，其中所述参考高度图包括或表示在参考衬底部分上的多个部位的高度。

Systems and methods for measuring alignment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量对准的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月8日提交的欧洲申请17174982.3的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。
本专利技术涉及一种测量对准的系统和方法。所述系统可以构成光刻设备的一部分。
技术介绍
光刻设备是一种构造成将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分)上的机器。光刻设备可以例如用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在IC的单层上形成的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或几个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐照每个目标部分。也有可能通过图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。在将图案从图案形成装置投影到设置在衬底上的辐射敏感材料层上之前，测量衬底的形貌。为了实现这一点，光刻设备设置有形貌测量系统，该形貌测量系统也可以被称为水平传感器、调平系统或形貌测量系统。形貌测量系统测量横跨衬底表面的衬底表面的高度。高度测量用于形成高度图，该高度图有助于将图案准确地投影到衬底上。为了控制光刻过程以将期望的图案准确地施加到衬底上，在衬底上设置对准标记，并且光刻设备设置有对准系统。对准系统被配置为执行测量并由此确定在衬底上设置的对准标记的位置。在一些已知的系统中，衬底的每个场可能有例如1或2个对准标记。例如，在具有大约80个场的衬底中，可能存在80到160个对准标记。对准系统可以被配置为测量衬底上的32至40之间的对准标记。可能期望提供一种对准方法，该对准方法在晶片上测量比当前的32至40个对准标记更多数目的点处的位置。通过使用更多数目的点，除了全晶片对准之外，还可以确定场间和/或场内对准。还可能期望减少执行形貌测量和对准所花费的时间。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面中，提供了一种系统，包括：形貌测量系统，配置成确定衬底上的多个部位中的每一个部位的各自的高度；和处理器，配置成：基于确定的多个部位的高度确定用于所述衬底的高度图；和通过对比所述高度图和参考高度图确定所述衬底的至少一个对准参数，其中所述参考高度图包括或表示在参考衬底部分上的多个部位的高度。通过使用衬底上的高度确定至少一个对准参数，可以替代或补充依赖于测量对准标记的常规的对准测量方法。可以测量数量远大于通常放置对准标记的位置的数量的位置处的高度，这可以允许更准确的对准参数和/或确定更多数目的对准参数。在某些情况下，可以省略对准步骤。可以使用形貌测量系统而不使用另外的对准系统获得对准。在某些情况下，可以去除对准标记，这可能导致增加实际情形中衬底空间的可用性。在某些情况下，可以提高生产率。例如，可以增加生产量或可以减少生产周期。通过对比高度图和参考高度图确定衬底的至少一个对准参数可以包括：基于高度图和参考高度图确定对应于参考衬底部分的衬底的至少一部分的位置；和使用确定的衬底的所述部分或每个部分的位置来确定至少一个对准参数。参考衬底部分可以是衬底的参考部分。参考衬底部分可以包括多个特征，例如多个电路。衬底的该部分或每个部分可包括与参考衬底部分基本相同的特征(例如，电路)。衬底的该部分或每个部分可以包括衬底的表面的一部分，例如衬底的顶表面。使用确定的位置来确定至少一个对准参数可包括针对该部分或每个部分，将确定的衬底部分的位置与衬底部分的预期位置进行对比。将确定的衬底的该部分的位置与该衬底的该部分的预期位置对比可以包括确定至少一个相对位置或移位。至少一个对准参数的确定可以依赖于衬底的每个部分的至少一个相对位置或移位。对比高度图和参考高度图可以包括使参考高度图拟合至高度图。对比高度图和参考高度图可包括重复地将参考高度图拟合至高度图，例如对于表面上的多个部分中的每个部分拟合一次，每个部分对应于参考衬底部分。在实施例中，可以将参考高度图与其它与晶片有关的数据或测量结果(例如诸如在对准标记上的对准测量结果，或其它测量结果)组合用作深度学习网络的输入，以改善高度图与参考高度图的对比。对比高度图和参考高度图可包括将参考高度图的图像和确定的高度图的图像对准。对比高度图和参考高度图可包括重复地将参考高度图与高度图对准，例如对于表面上的多个部分中的每个部分拟合一次，每个部分对应于参考衬底部分。对于衬底上的该部分或每个部分，确定的位置可以包括衬底的该部分的重心。多个部分的重心可以形成栅格。可以根据所述栅格确定至少一个被确定的对准参数。参考衬底部分可以包括衬底的表面的一部分或另一表面的一部分。参考衬底部分可以从衬底的表面的多个部分和/或另一表面的多个部分导出。例如，参考衬底部分可以通过平均该衬底或另一衬底的多个部分而获得。参考高度图可以包括衬底上或另一衬底上的多个部分的平均高度图。参考衬底部分可以是被预测的或模型化的衬底部分。参考高度图可以包括场到场识别标记高度图，其是从高度图或滤波后的高度图中减去平均场高图而得到的，在该滤波后的高度图中，诸如晶片的整体形状、污染、突节指纹(fingerprint)等特征已被从高度图滤除。衬底的该部分或每个部分可以包括衬底的各个目标部分的至少一部分(例如衬底的顶各个场)。该部分或每个部分可以包括管芯的至少一部分。该部分或每个部分可以包括一个或更多个管芯。该部分或每个部分可以包括至少一个场的至少一部分。衬底的该部分或每个部分可以包括至少一个电路或电路的一部分。衬底的该部分或每个部分可以包括至少一个形貌测量标记。至少一个形貌测量标记可以包括至少一个标记，该至少一个标记被配置成当用该形貌测量系统测量时提供已知的信号，例如，被配置成当使用形貌测量系统进行测量时提供强信号的信号。至少一个形貌测量标记可以包括至少一个光栅。该系统可以进一步包括位置调整器，该位置调整器被配置为根据至少一个对准参数来调整衬底的位置和/或方向。至少一个对准参数可以包括衬底的至少一个整体对准参数。位置调整器可以被配置为依赖于至少一个整体对准参数来调整衬底的位置和/或方向。至少一个对准参数可以包括衬底的一个或更多个目标部分(例如衬底的一个或更多个场)的至少一个对准参数。处理器可以被配置为基于多个目标部分的对准参数来确定至少一个衬底对准参数。处理器可以被配置为确定两个或更多个目标部分之间的对准的测量或量度。至少一个对准参数可以包括衬底的单个目标部分内的多个特征的对准参数。处理器可以被配置为确定单个目标部分内的两个或更多个特征之间的对准的量度。高度图可以包括以z方向上的高度。所述至少一个对准位置可以包括x方向上的的相对位置、y方向上的相对位置、x-y平面中的旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n形貌测量系统，配置成确定衬底上的多个部位中的每一个的各自的高度；和/n处理器，配置成：/n基于确定的多个部位的高度确定所述衬底的高度图；和/n通过对比所述高度图和参考高度图确定用于所述衬底的至少一个对准参数，其中所述参考高度图包括或表示在参考衬底部分上的多个部位的高度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170608 EP 17174982.31.一种系统，包括：
形貌测量系统，配置成确定衬底上的多个部位中的每一个的各自的高度；和
处理器，配置成：
基于确定的多个部位的高度确定所述衬底的高度图；和
通过对比所述高度图和参考高度图确定用于所述衬底的至少一个对准参数，其中所述参考高度图包括或表示在参考衬底部分上的多个部位的高度。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，通过对比所述高度图和所述参考高度图确定所述衬底的至少一个对准参数包括：
基于所述高度图和所述参考高度图确定所述衬底的对应于所述参考衬底部分的至少一个部分的位置；和
使用所述衬底的所述部分或每个部分的确定的位置确定所述至少一个对准参数。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述衬底的所述部分或每个部分包括至少一个电路或电路的部分、至少一个目标部分、至少一个形貌测量标记中的至少一个。


4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，确定的对准参数包括所述衬底的所述部分或每个部分的重心的部位。


5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述高度图包括z方向上的高度，所述至少一个对准参数包括x方向上的相对位置、y方向上的相对位置、x-y平面中的旋转中的至少一个。


6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述处理器还配置成通过去除晶片的整体形状和其它非场内性质处理所述高度图。


7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述参考高度图包括表示目标部分的重心的对准的识别标记。


8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述处理器或另一处理器配置成基于所确定的高度确定光刻设备的聚焦调整。


9.根据权利要求10所述的系统，其中，所述形貌测量系统包括第一传感器和第二传感器；
所述第一传感器配置成确定所述衬底上的多个部位中的每一个的各自的高度，根据确定的所述衬底上的多个部位中的每一个部位的各自的高度确定所述高度图；
所述第二传感器配置成确定所述衬底的另外的高度；和
所述处理器或另一处理器配置成基于所确定的另外的高度确定光刻设备的聚焦调整。


10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统还包括对准系统，所述对准系统配置成确定所述衬底上的多个对准标记中的每一个的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃米尔·皮特·斯克米特威沃，K·巴塔查里亚，R·M·G·J·昆斯，W·H·亨克夫，W·T·特尔，T·F·A·M·林斯霍滕，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL