CN114664682A - 提高分析晶圆步进效率的方法 - Google Patents
提高分析晶圆步进效率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114664682A CN114664682A CN202210185267.7A CN202210185267A CN114664682A CN 114664682 A CN114664682 A CN 114664682A CN 202210185267 A CN202210185267 A CN 202210185267A CN 114664682 A CN114664682 A CN 114664682A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- efficiency
- increased
- image
- analysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000012552 review Methods 0.000 claims description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 12
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 27
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
本发明提供一种提高分析晶圆步进效率的方法，提供待测试晶圆，获取待测试晶圆上不同die的多张图像；对每张图像进行图像处理，用以提取多个投影曝光区的数据；根据全部投影曝光区的数据得到不同die的关键尺寸；根据关键尺寸得到步进。本发明由于不需要精准找到版图，只需要重复拍照，因此图片收集速度会比传统方法快；对于同一个视域的图像内，可量测重复图形数目，因此，最终同样的时间内，本发明的量测速度要更快，并且可以监控到die投影曝光区里的多个位置；可以在die旁设置投影量测曝光，更远的监控面内均匀性，查看晶圆边缘的表现。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种提高分析晶圆步进效率的方法。
背景技术
在14纳米及以下节点的集成电路制造中，SADP(自对准双重成像技术)或者SAQP(自对准四重成像技术)的制程应用非常普遍，步进(Pitch Walking)是图形制作过程中非常重要的参数，步进基于关键尺寸SEM(扫描电子显微镜)量测计算给出，关键尺寸量测也是FAB里非常普遍的一步监控。常见的关键尺寸量测是在一片晶圆内选取部分投影曝光(shot)区(13点)进行量测，但是在先进技术工艺的研发中，我们需要量测晶圆面内更多的点来监控面内均匀性以及不同图形的步进差别，这样需要大量的量测数据，耗费大量的量测机时。
目前FAB里，最普遍的关键尺寸量测机台就是基于SEM机台的量测，这种方式可以比较准确的选择相应图形并进行量测，但是量测速度较慢，大约为4sites/min，这样单纯量测一片晶圆的全部投影曝光(1site/shot,total～70shot)就要20分钟左右。这还没有包括较远边缘的监视以及芯片内其他图形的值。
所以，当我们需求收集更多线宽的关键尺寸值时，例如，需要收集SRAM这种重复结构里的大量数据以评估步进时，再使用传统方法将会耗费大量的关键尺寸量测机时。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高分析晶圆步进效率的方法，用于解决现有技术中当我们需求收集更多线宽的关键尺寸值时，使用传统方法将会耗费大量的关键尺寸量测机时的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高分析晶圆步进效率的方法,包括：
步骤一、提供待测试晶圆，获取所述待测试晶圆上不同die的多张图像；
步骤二、对每张所述图像进行图像处理，用以提取多个投影曝光区的数据；
步骤三、根据全部所述投影曝光区的数据得到不同所述die的关键尺寸；
步骤四、根据所述关键尺寸得到步进。
优选地，步骤一中利用电子束缺陷复查设备得到所述图像。
步骤一中所述多张图像的数目为至少10000张。
优选地，步骤一中的所述待测试晶圆为硅晶圆。
优选地，步骤二中每张所述图像至少提取50个所述投影曝光区的数据。
优选地，步骤三中同时对每张所述图像中的多个所述投影曝光区的数据进行数据分析，从而得到不同所述die的关键尺寸。
优选地，所述方法还包括步骤五、根据所述步进优化光学临近效应校正或光罩。
优选地，所述方法用于自对准成像工艺。
优选地，所述方法用于小于16纳米节点的工艺。
如上所述，本发明的提高分析晶圆步进效率的方法，具有以下有益效果：
本发明由于不需要精准找到版图，只需要重复拍照，因此图片收集速度会比传统方法快；对于同一个视域的图像内，可量测重复图形数目，因此，最终同样的时间内，本发明的量测速度要更快，并且可以监控到die投影曝光区里的多个位置；可以在die旁设置投影量测曝光，更远的监控面内均匀性，查看晶圆边缘的表现。
附图说明
图1显示为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1，本发明提供一种提高分析晶圆步进效率的方法,包括：
步骤一，提供待测试晶圆，待测试获取待测试晶圆上不同die的多张图像；由于不需要精准找到版图，只需要重复拍照，因此图片收集速度会比传统方法快25倍。
在一种可选的实施方式中，步骤一中利用电子束缺陷复查设备(SEM review)得到图像。电子束缺陷复查设备是先进的全自动晶圆在线电子束缺陷复查和分类设备，对光学缺陷检测设备的结果进行高辨率复查、分析和分类。
在一种可选的实施方式中，步骤一中获取die至少10000张图像，其优选为10000张图像，可通过SEM review机台收集10000张图像，总计花费时间1.5小时，比现行的CDSEM用时40小时节省时间96％。
在一种可选的实施方式中，步骤一中的待测试晶圆为硅晶圆。
应当理解的是，此处也可采用其它类型材料的晶圆，对晶圆的材料并不作具体限定。
步骤二，对每张图像进行图像处理，用以提取多个投影曝光区的数据；
在stepper(步进式)光刻机中，reticle(光罩)的图形被缩小投影到晶圆表面，曝光晶圆上的光刻胶。reticle一般尺寸是5寸或者6寸，而缩小的倍率一般是4倍或者5倍，最后得到的曝光范围是小于50mm的，一般是30mm左右见方。而对于晶圆，从2寸到12寸，一次投影是不能完成整个面积的，必须要多次投影曝光才能覆盖整个晶圆。shot，指的就是一次投影曝光。
在一种可选的实施方式中，步骤二中每张图像至少提取50个投影曝光区的数据，总计数据点500K，数据总量比inline量测增加1000倍以上。
步骤三，根据全部投影曝光区的数据得到不同die的关键尺寸；对于同一个视域的图像内，可量测重复图形数目往大于50e.a.；因此，最终同样的时间内，本实施例的量测速度要扩大100倍以上，并且可以监控到shot/die里的多个位置。也可以在die旁设置投影量测曝光，更远的监控面内均匀性，查看晶圆边缘的表现。
在一种可选的实施方式中，步骤三中同时对每张图像中的多个投影曝光区的数据进行数据分析，从而得到不同die的关键尺寸。
步骤四，根据关键尺寸得到步进。
在一种可选的实施方式中，方法还包括步骤五、根据步进优化光学临近效应校正的方法或校正后的软件、光罩上的图形排布或版图。
在一种可选的实施方式中，方法用于自对准成像工艺。
在一种可选的实施方式中，方法用于小于16纳米节点的工艺。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
综上所述，本发明由于不需要精准找到版图，只需要重复拍照，因此图片收集速度会比传统方法快；对于同一个视域的图像内，可量测重复图形数目，因此，最终同样的时间内，本发明的量测速度要更快，并且可以监控到die投影曝光区里的多个位置；可以在die旁设置投影量测曝光，更远的监控面内均匀性，查看晶圆边缘的表现。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于，至少包括：
步骤一、提供待测试晶圆，获取所述待测试晶圆上不同die的多张图像；
步骤二、对每张所述图像进行图像处理，用以提取多个投影曝光区的数据；
步骤三、根据全部所述投影曝光区的数据得到不同所述die的关键尺寸；
步骤四、根据所述关键尺寸得到步进。
2.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：步骤一中利用电子束缺陷复查设备得到所述图像。
3.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：步骤一中所述多张图像的数目为至少10000张。
4.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：步骤一中的所述待测试晶圆为硅晶圆。
5.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：步骤二中每张所述图像至少提取50个所述投影曝光区的数据。
6.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：步骤三中同时对每张所述图像中的多个所述投影曝光区的数据进行数据分析，从而得到不同所述die的关键尺寸。
7.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：所述方法还包括步骤五、根据所述步进优化光学临近效应校正或光罩。
8.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：所述方法用于自对准成像工艺。
9.根据权利要求1所述的提高分析晶圆步进效率的方法，其特征在于：所述方法用于小于16纳米节点的工艺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210185267.7A CN114664682A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 提高分析晶圆步进效率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210185267.7A CN114664682A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 提高分析晶圆步进效率的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114664682A true CN114664682A (zh) | 2022-06-24 |
Family
ID=82028249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210185267.7A Pending CN114664682A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 提高分析晶圆步进效率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114664682A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897706A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 旺宏电子股份有限公司 | 一种测量芯片或晶片表面结构的方法 |
| CN111158210A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-05-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 光掩模的光学邻近校正方法及光掩模、半导体的制造方法 |
| CN112612184A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-06 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 图形关键尺寸的量测方法 |
| CN113643237A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-12 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种利用SEM review图像分析晶圆面内CD均一性的方法 |
-
2022
- 2022-02-28 CN CN202210185267.7A patent/CN114664682A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897706A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 旺宏电子股份有限公司 | 一种测量芯片或晶片表面结构的方法 |
| CN111158210A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-05-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 光掩模的光学邻近校正方法及光掩模、半导体的制造方法 |
| CN112612184A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-06 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 图形关键尺寸的量测方法 |
| CN113643237A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-12 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种利用SEM review图像分析晶圆面内CD均一性的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5087537A (en) | Lithography imaging tool and related photolithographic processes | |
| US7904845B2 (en) | Determining locations on a wafer to be reviewed during defect review | |
| US9594309B2 (en) | Method and apparatus to characterize photolithography lens quality | |
| US6063531A (en) | Focus monitor structure and method for lithography process | |
| IL290018B2 (en) | Monitoring the production of integrated circuits on a semiconductor board | |
| US7135344B2 (en) | Design-based monitoring | |
| US7876438B2 (en) | Apparatus and methods for determining overlay and uses of same | |
| JP5604067B2 (ja) | マッチング用テンプレートの作成方法、及びテンプレート作成装置 | |
| US6392229B1 (en) | AFM-based lithography metrology tool | |
| US8513625B2 (en) | Track-based metrology method and apparatus | |
| US20040009416A1 (en) | Qualifying patterns, patterning processes, or patterning apparatus in the fabrication of microlithographic patterns | |
| US7897297B2 (en) | Method and system for optimizing intra-field critical dimension uniformity using a sacrificial twin mask | |
| US7234128B2 (en) | Method for improving the critical dimension uniformity of patterned features on wafers | |
| US6562639B1 (en) | Utilizing electrical performance data to predict CD variations across stepper field | |
| JP4860294B2 (ja) | 電子顕微鏡 | |
| US6546125B1 (en) | Photolithography monitoring using a golden image | |
| US6972576B1 (en) | Electrical critical dimension measurement and defect detection for reticle fabrication | |
| CN114664682A (zh) | 提高分析晶圆步进效率的方法 | |
| CN113643237A (zh) | 一种利用SEM review图像分析晶圆面内CD均一性的方法 | |
| TWI764562B (zh) | 多步驟製程檢測方法 | |
| US7127359B2 (en) | Real-time mathematical model for wafer spin defect detection and for misalignment analyses | |
| Warrick et al. | Application of intentional defect arrays for assessing wafer inspection tool capabilities | |
| KR100611398B1 (ko) | 웨이퍼 패턴의 균일도 검사 방법 | |
| CN115797249A (zh) | 用于半导体样本制造的掩模检查 | |
| Engbrecht et al. | An approach for improving yield with intentional defects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |