CN116635991A - 监测光刻过程的方法和相关设备 - Google Patents

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Abstract

披露了一种监测半导体制造过程的方法。所述方法包括获得能够进行操作以从高分辨率量测数据导出局部性能参数数据的至少一个第一经训练的模型,其中,所述局部性能参数数据描述一性能指标的局部分量或对所述局部分量的一个或更多个局部促成因素以及与已经受所述半导体制造过程的至少一部分的至少一个衬底相关的高分辨率量测数据。使用所述第一经训练的模型,根据所述高分辨率量测数据来确定局部性能参数数据。所述第一经训练的模型能够进行操作以基于仅包括在任何这种蚀刻步骤之前所执行的量测数据的所述高分辨率量测数据来确定所述局部性能参数数据,就如同所述局部性能参数数据已在至少紧接地先前暴露的层上经受蚀刻步骤那样。

Description

监测光刻过程的方法和相关设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年12月21日递交的欧洲申请20216174.1和于2021年1月18日递交的欧洲申请21152071.3的优先权,并且这些申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。
技术领域
本发明涉及可以用于例如在通过光刻技术进行的器件制造中执行量测的量测设备和方法。本发明还涉及用于在光刻过程中监测边缘放置误差或相关指标的这些方法。
背景技术
光刻设备是将期望的图案涂覆至衬底上(通常涂覆至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于(例如)集成电路(IC)的制造中。在那种情况下,图案形成装置(其替代地称作掩模或掩模版)可以用于生成待形成在IC的单层上的电路图案。可以将这种图案转印至衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括管芯的部分、一个或若干管芯)上。通常经由成像至设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转印。通常,单个衬底将包括被连续地图案化的相邻目标部分的网络。
在光刻过程中,期望频繁地对所产生的结构进行测量,例如用于过程控制和验证。用于进行这些测量的各种工具是众所周知的,包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜,和用于测量重叠(器件中两个层的对准准确度)的专用工具。近来,已开发用于光刻领域中的各种形式的散射仪。这些装置将辐射束引导至目标上且测量散射辐射的一个或更多个性质—例如,作为波长的函数的在单个反射角下的强度;作为反射角的函数的在一个或更多个波长下的强度;或作为反射角的函数的偏振-以获得可以用于确定目标的所关注的性质的衍射“光谱”。
已知散射仪的示例包括US2006033921A1和US2010201963A1中所描述的类型的角分辨散射仪。由这样的散射仪使用的目标是相对大(例如,40μm乘40μm)光栅,并且测量束产生小于光栅的斑(即,光栅欠填充)。可以在国际专利申请US20100328655A1和US2011069292A1中找到暗场成像量测的示例,所述国际专利申请的文件由此以全文引用的方式并入。公开的专利公开US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A和WO2013178422A1中已描述所述技术的进一步发展。这些目标可以小于照射斑且可以由晶片上的产品结构环绕。可以使用复合光栅目标来在一个图像中测量多个光栅。所有这些申请的内容也以引用的方式并入本文中。
如今的图案化性能由边缘放置误差(EPE)驱动。特征的边缘的位置由特征侧向位置(重叠)和特征的大小(CD)确定。其中的部分在本质上是非常局部的和随机的;例如取决于局部重叠(LOVL)和局部CD均一性(LCDU)。此外,线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)可能引起非常局部的CD变化。所有这些都可以是对于EPE性能的重要促成因素。
目前,可以使用CD-SEM检查来测量对于EPE的这些局部促成因素。然而,这对于许多应用而言是太慢的。对于一些指标值,在SEM测量之前需要去封端即开封或去除覆盖(decapping),这是破坏性的且浪费的,且因此成本较高。
将会期望提供一种用于监测EPE和对其贡献的参数的经改善的方法。
发明内容
在第一方面中,本发明提供一种监测半导体制造过程的方法,所述方法包括:获得能够进行操作以从高分辨率量测数据导出局部性能参数数据的至少一个第一经训练的模型,其中,所述局部性能参数数据描述一性能指标的局部分量或对所述局部分量的一个或更多个局部促成因素,所述性能指标与使用所述半导体制造过程的蚀刻步骤而蚀刻在衬底上的一层中的图案相关联;在所述蚀刻步骤之前获得与所述图案相关的高分辨率量测数据;以及使用所述第一经训练的模型,根据所述高分辨率量测数据来确定局部性能参数数据;其中,所述局部性能参数和所述高分辨率量测数据具有高于也用于监测所述半导体制造过程的全局性能参数数据的空间分辨率;其中已针对训练数据训练所述第一经训练的模型,所述训练数据包括在所述蚀刻步骤之前从一个或更多个训练衬底获得的第一训练高分辨率量测数据以及在所述蚀刻步骤之后从所述一个或更多个训练衬底获得的第二训练高分辨率量测数据。
本发明又进一步提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括用于使得处理器执行所述第一方面的所述方法的机器可读指令,和相关联的量测设备和光刻系统。
下文参考随附附图来详细描述本发明的另外的特征和优点,以及本发明的各个实施例的结构和操作。应注意,本发明不限于本文中所描述的特定实施例。本文中仅出于说明性目的来呈现这些实施例。基于本文中所含的教导,相关领域技术人员将明白额外的实施例。
附图说明
现在将参考随附示意性附图而仅作为示例来描述本发明的实施例,在所述附图中,相对应的附图标记指示相应的部分,并且在所述附图中:
图1描绘光刻设备;
图2描绘其中可以使用根据本发明的检查设备的光刻单元或簇;
图3示意性地图示被调适以执行角分辨散射测量和暗场成像检查方法的检查设备;
图4是对于如下项的图示:(a)两个层中接触孔的理想形成;和(b)至(h)两个层中由相应的不同问题产生的接触孔的各种非理想形成;以及
图5是描述根据本发明的实施例的监测方法的流程图。
具体实施方式
在详细地描述本发明的实施例之前,呈现其中可以实施本发明的实施例的示例环境是有指导性的。
图1示意性地描绘光刻设备LA。所述设备包括:照射系统(照射器)IL,所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如,UV辐射或DUV辐射);图案形成装置支撑件或支撑结构(例如,掩模台)MT,其被构造成支撑图案形成装置(例如,掩模)MA,并且连接至配置成根据某些参数精确地定位所述图案形成装置的第一定位器PM;两个衬底台(例如,晶片台)WTa和WTb,其各自构造成保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)W,并且各自连接至配置成根据某些参数准确地定位所述衬底的第二定位器PW;以及投影系统(例如,折射型投影透镜系统)PS,所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如,包括一个或更多个管芯)上。参考框架或参考系RF连接各种部件,并且用作用于设置和测量图案形成装置和衬底的位置以及图案形成装置和衬底上的特征的位置的参考。
照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件,诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件,或其任何组合。
图案形成装置支撑件以依赖于图案形成装置的定向、光刻设备的设计和其它条件(诸如,图案形成装置是否保持在真空环境中)的方式来保持图案形成装置。图案形成装置支撑件可以采取许多形式;图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置(例如)相对于投影系统处于期望的位置。
本文中所使用的术语“图案形成装置”应广义地解释为是指可以用于在辐射束的横截面中向辐射束赋予图案以便在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应注意,例如,如果赋予至辐射束的图案包括相移特征或所谓的辅助特征,则所述图案可以不确切地对应于衬底的目标部分中的期望的图案。通常,赋予至辐射束的图案将对应于目标部分中所产生的器件(诸如,集成电路)中的特定功能层。
如在该所描绘的,所述设备属于透射类型(例如,采用透射型图案形成装置)。替代地,所述设备可以属于反射类型(例如,使用如上文提及的类型的可编程反射镜阵列,或使用反射型掩模)。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。可以认为本文中对术语“掩模版”或“掩模”的任何使用都与更上位的术语“图案形成装置”同义。术语“图案形成装置”也可以解释为是指以数字形式储存用于控制这可编程图案形成装置的图案信息的器件。
本文中所使用的术语“投影系统”应广义地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素的任何类型的投影系统,包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统,或其任何组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用均与更通用的术语“投影系统”同义。
光刻设备也可以属于以下类型:其中衬底的至少一部分可以由具有相对较高的折射率的液体(例如,水)覆盖,以便填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加至光刻设备中的其它空间,例如掩模与投影系统之间的空间。浸没技术在本领域中被众所周知的用于增大投影系统的数值孔径。
在操作中,照射器IL从辐射源SO接收辐射束。例如,当辐射源是准分子激光器时,辐射源与光刻设备可以是分立的实体。在这些情况下,不认为辐射源形成光刻设备的构件,并且辐射束借助于包括(例如)合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD而从辐射源SO传递至照射器IL。在其它情况下,例如,当光源是汞灯时,光源可以是光刻设备的组成部分。辐射源SO和照射器IL连同束传递系统BD在需要时可以被称为辐射系统。
照射器IL可以(例如)包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD、积分器IN和聚光器CO。照射器可以用于调节辐射束,以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑件MT上的图案形成装置MA上,并且由所述图案形成装置图案化。在已横穿图案形成装置(例如,掩模)MA的情况下,辐射束B穿过投影系统PS,投影系统PS将所述束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如,干涉装置、线性编码器、2D编码器或电容式传感器),可以准确地移动衬底台WTa或WTb,例如以便使不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器(其未在图1中被明确地描绘的)可以用于(例如)在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间相对于辐射束B的路径来准确地定位图案形成装置(例如,掩模版/掩模)MA。
可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如,掩模版/掩模)MA和衬底W。虽然如所图示的衬底对准标记占据专用目标部分,但所述衬底对准标记可以位于目标部分之间的空间中(这些标记称为划线对准标记)。类似地,在构图器件(例如,掩模)MA上提供多于一个管芯的情况下,掩模对准标记可以位于管芯之间。小对准标记也可以在器件特征当中被包括在管芯内,在这种情况下,需要使所述标记尽可能地小且相比于邻近特征无需任何不同成像或过程条件。下文进一步描述检测对准标记的对准系统。
可以在多种模式下使用所描绘的设备。在扫描模式中,在将赋予至辐射束的图案投影至目标部分C上时,同步地扫描图案形成装置支撑件(例如,掩模台)MT和衬底台WT(即,单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的(缩小率)放大率和图像反转特性来确定衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如,掩模台)MT的速度和方向。在扫描模式下,曝光场的最大大小限制单次动态曝光中的目标部分的宽度(在非扫描方向上),而扫描运动的长度确定目标部分的长度(在扫描方向上)。如在本领域中是众所周知的,其它类型的光刻设备和操作模式是可能的。例如,步进模式是已知的。在所谓的“无掩模”光刻中,可编程图案形成装置保持静止,但具有改变的图案,并且移动或扫描衬底台WT。
也可以使用对上文所描述的使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式。
光刻设备LA属于所谓的双平台类型,其具有两个衬底台WTa、WTb和两个站-曝光站EXP和测量站MEA-在所述两个站之间可交换所述衬底台。在曝光站处曝光一个台上的衬底的同时,可以在测量站处将另一衬底装载至另一衬底台上且进行各种预备步骤。这种情形实现设备的生产率的相当大的增加。预备步骤可以包括使用水平传感器LS来映射衬底的表面高度轮廓,和使用对准传感器AS来测量衬底上的对准标记的位置。如果位置传感器IF不能够在衬底台处于测量站以及处于曝光站时不能够测量所述衬底台的位置,则可以提供第二位置传感器以使得能够在两个站处追踪衬底台相对于参考系RF的位置。代替所示出的双平台布置,其它布置是已知且可用的。例如,提供衬底台和测量台的其它光刻设备是众所周知的。这些衬底台和测量台在执行预备测量时对接在一起,并且接着在衬底台经历曝光时不对接。
如图2中示出的,光刻设备LA形成光刻单元LC(有时也称作簇)的部件或部分,光刻单元LC也包括用于对衬底执行曝光前过程和曝光后过程的设备。常规地,这些设备包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用于显影经曝光的抗蚀剂的显影器DE、激冷板CH,和焙烤板BK。衬底输送装置或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底,在不同过程设备之间移动衬底,并且随后将衬底传递至光刻设备的装载底架LB。通常统称为轨道或涂覆显影系统的这些装置是在自身受到管理控制系统SCS控制的轨道或涂覆显影系统控制单元TCU的控制下,所述管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。因此,不同设备可以被操作以最大化生产率和处理效率。
为了正确且一致地曝光由光刻设备曝光的衬底,期望检查经曝光的衬底以测量诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等的性质。因此,经定位有光刻单元LC的制造设施也包括量测系统MET,所述量测系统MET接收已在光刻单元中处理的衬底W中的一些或全部。将量测结果直接地或间接地提供至管理控制系统SCS。如果检测到误差,则可以对后续衬底的曝光进行调整,尤其是在可以足够迅速地且快速地进行检查而使得同一批量的其它衬底仍待曝光的情况下。此外,已经曝光的衬底可以被剥离和返工以改善产率或舍弃,由此避免对已知有缺陷的衬底执行进一步处理。在衬底的仅一些目标部分有缺陷的情况下,可以仅对良好的那些目标部分执行其它曝光。
在量测系统MET内,使用检查设备来确定衬底的性质,并且尤其是确定不同衬底或同一衬底的不同层的性质如何在不同层间变化。检查设备可以集成至光刻设备LA或光刻单元LC中,或可以是单独的装置。为了实现最快速测量,需要使检查设备紧接在曝光之后测量经曝光的抗蚀剂层中的性质。然而,抗蚀剂中的潜像具有非常低的对比度——在已曝光至辐射的抗蚀剂的部分与还未曝光至辐射的抗蚀剂的部分之间仅存在非常小的折射率差——且不是所有检查设备都具有足够的灵敏度来进行潜像的有用测量。因此,可以在曝光后焙烤步骤(PEB)之后进行测量,所述曝光后焙烤步骤(PEB)通常是对经曝光的衬底执行的第一步骤且增加抗蚀剂的曝光部分与未曝光部分之间的对比度。在这样的阶段,抗蚀剂中的图像可以被称为半潜像。也可能对经显影的抗蚀剂图像进行测量——这时已移除抗蚀剂的曝光部分或未曝光部分——或在诸如蚀刻的图案转印步骤之后对经显影的抗蚀剂图像进行测量。后一可能性限制返工有缺陷衬底的可能性,但仍可以提供有用信息。
图3(a)中示出适合的用于本发明的实施例的量测设备。应注意,这是合适的量测设备的仅一个示例。替代的适合的量测设备可以使用诸如(例如)WO2017/186483A1中所公开的EUV辐射。图3(b)中较详细地图示目标结构T和用于照射目标结构的测量辐射的衍射线。所图示的量测设备属于称为暗场量测设备的类型。量测设备可以是单独的装置,或并入(例如)测量站处的光刻设备LA中或光刻单元LC中。贯穿设备具有若干分支的光轴由点线O表示。在这样的设备中,由源11(例如,氙气灯)发射的光由包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由分束器15而引导至衬底W上。这些透镜以4F布置的双重序列布置。可以使用不同透镜布置,只要所述透镜布置仍将衬底图像提供至检测器上,并且同时地允许存访问即通往中间光瞳平面以用于空间频率滤光。因此,可以通过在呈现衬底平面的空间光谱的平面(在该称作(共轭)光瞳平面)中限定空间强度分布来选择辐射入射到衬底上的角度范围。具体地,可以通过在作为物镜光瞳平面的背向投影图像的平面中在透镜12与14之间插入适合的形式的孔板13来进行这种选择。在所图示的示例中,孔板13具有不同的形式(标注为13N和13S),从而允许选择不同的照射模式。本示例中的照射系统形成离轴照射模式。在第一照射模式下,孔板13N提供来自仅出于描述起见而指定为“北”的方向的离轴。在第二照射模式下,孔板13S用于提供类似照射,但提供来自标注为“南”的相反方向的照射。通过使用不同的孔,其它照射模式是可能的。光瞳平面的其余部分期望地是暗的,这是因为在期望的照射模式之外的任何不必要的光将干涉期望的测量信号。
如图3(b)中示出的,在衬底W垂直于物镜16的光轴O的情况下放置目标结构T。衬底W可以由支撑件(图中未示出)支撑。从偏离轴O的角度照射到目标结构T上的测量辐射射线I产生零阶射线(实线0)和下文称作对互补衍射阶的两个一阶射线(点划线+1和双点划线-1)。应注意,所述一对互补衍射阶可以是任何更高阶对;例如,+2、-2对等,并且不限于一阶互补对。应记住,在过填充的小目标结构的情况下,这些射线仅是覆盖包括量测目标结构T和其它特征的衬底区域的许多平行射线中的一条射线。因为板13中的孔具有有限的宽度(接收有用量的光所必要的),所以入射射线I实际上将占据一角度范围,并且衍射射线0和+1/-1将稍微散开。根据小目标的点扩散函数,每个阶+1和-1将进一步横跨角度范围扩散,而不是如所示出的单条理想射线。应注意,可以设计或调整目标结构的光栅间距和照射角度,以使得进入物镜的一阶射线与中心光轴紧密对准。图3(a)和图3(b)中所图示的射线示出为稍微离轴,以仅地使其能够在图中被更容易地区分。
由衬底W上的目标结构T衍射的至少0阶和+1阶由物镜16收集,并且引导返回穿过分束器15。返回至图3(a),通过指定标注为北(N)和南(S)的完全相反的孔来图示第一照射模式和第二照射模式两者。当测量辐射的入射射线I来自光轴的北侧时,即,当使用孔板13N来应用第一照射模式时,标注为+1(N)的+1衍射射线进入物镜16。相反,当使用孔板13S来应用第二照射模式时,-1衍射射线(标记为1(S))是进入透镜16的衍射射线。
第二分束器17将衍射束划分成两个测量分支。在第一测量分支中,光学系统18使用零阶衍射束和一阶衍射束来在第一传感器19(例如,CCD或CMOS传感器)上形成目标结构的衍射光谱(光瞳平面图像)。每个衍射阶射中传感器上的不同点,使得图像处理可以比较和对比若干阶。由传感器19捕获的光瞳平面图像可以用于聚焦量测设备和/或归一化一阶束的强度测量结果。光瞳平面图像也可以用于诸如重构等许多测量目的。
在第二测量分支中,光学系统20、22在传感器23(例如,CCD或CMOS传感器)上形成目标结构T的图像。在第二测量分支中,在与光瞳平面共轭的平面中设置第二孔径光阑21。孔径光阑21用于阻挡零阶衍射束,使得目标的形成在传感器23上的图像是仅由-1或+1一阶束形成。由传感器19和23捕获的图像被输出至处理图像的处理器PU,所述处理器PU的功能将依赖于正执行的测量的特定类型。应注意,在广义上使用术语“图像”。由此,如果仅存在-1阶和+1阶中的一个,则将不形成光栅线的图像。
位置误差可以归因于重叠即套刻误差(通常称作“重叠即套刻”)而出现。重叠即套刻是在第二曝光期间放置第二特征相对于在第一曝光期间放置第一特征的误差。光刻设备通过在图案化之前将每个衬底与参考件准确地对准来最小化套刻误差。这通过使用对准传感器测量衬底上的对准标记的位置来完成。可以在美国专利申请公开号US 2010-0214550中找到关于对准过程的更多信息,所述公开以全文引用的方式并入本文中。图案尺寸设计(例如,CD)误差可以例如在衬底相对于光刻设备的焦平面并未正确地定位时出现。这些聚焦位置误差可以与衬底表面的非平整度相关联。光刻设备旨在通过在图案化之前使用水平传感器测量衬底表面形貌而最小化这些聚焦位置误差。在后续图案化期间应用衬底高度校正以有助于确保图案形成装置至衬底上的正确成像(聚焦)。可以在美国专利申请公开号US2007-0085991中找到关于水平传感器系统的更多信息,所述公开出版物是以全文引用的方式并入本文中。
除光刻设备LA和量测设备MT以外,也可以在器件生产期间使用一个或更多个其它处理设备。蚀刻站(图中未示出)在图案曝光至抗蚀剂中的后处理衬底。蚀刻站将图案从抗蚀剂转印至抗蚀剂层下方的一个或更多个层中。通常,蚀刻基于施加等离子体介质。可以例如使用衬底的温度控制或使用电压控制环来引导等离子体介质从来控制一个或更多个局部蚀刻特性。可以在PCT专利申请公开号WO 2011-081645和美国专利申请公开号US 2006-016561中找到关于蚀刻控制的更多信息,这些公开以全文引用的方式并入本文中。
在器件的制造期间,需要使供使用诸如光刻设备或蚀刻站之类的一个或更多个处理设备处理衬底的过程条件保持稳定,使得特征的性质保持在某些控制极限内。过程的稳定性对于诸如IC之类的电器件的功能部分的特征(也称作产品特征)特别重要。为了有助于确保稳定处理,过程控制能力应就位。过程控制涉及监测处理数据和用于过程校正的装置的实施,例如基于处理数据的一个或更多个特性来控制处理设备。过程控制可以基于通过量测设备MT进行的周期性测量,通常称为“进阶过程控制”(也进一步称为APC)。可以在美国专利申请公开出版物第US 2012-008127号中找到关于APC的更多信息,所述公开出版物是以全文引用的方式并入本文中。典型APC实施涉及对衬底上的量测特征的周期性测量,从而监测和校正与一个或更多个处理设备相关联的漂移。量测特征反映了对产品特征的过程变化的响应。与对产品特征的灵敏度相比,量测特征对过程变化的灵敏度可以不同。在那种情况下,可以确定所谓的“量测对器件”偏移(也称为MTD)。这种MTD偏移的一个原因在于实际产品结构比散射测量或成像测量所需的目标结构的大小小得多(数量级),并且这种大小差可以产生不同参数行为(例如,量测目标的图案放置和得到的重叠可以不同于实际结构的图案放置和得到的重叠)。为了模仿产品特征的行为,可以使量测目标内的特征较小(例如,具有与产品结构相当的大小,其可以被称为分辨率下重叠ARO),并入分段特征、辅助特征或具有特定几何形状和/或尺寸的特征。谨慎设计的量测目标应以与对产品特征作出响应类似的方式对过程变化作出响应。可以在PCT专利申请公开号WO 2015-101458中找到关于量测目标设计的更多信息,所述公开以全文引用的方式并入本文中。
在另一方法中,可以直接对产品结构执行量测。这可以使用例如扫描电子显微镜(SEM)或电子束量测设备来完成。然而,这些装置通常对于商业(大批量制造HVM)环境中的过程控制太慢。被称为器件内量测IDM的另一替代方案可以包括使用基于散射仪的量测设备来直接测量产品结构(例如,其具有足够正则化)。这种产品结构可以具有足够正则化以使得其可以用作有效衍射光栅。诸如图3中所图示的现代散射量测工具具有测量(至少)这些小结构上基于不对称性的指标(例如,重叠)的能力。
全局参数和局部参数两者都促成边缘放置误差(EPE)预算。全局参数可以包括例如以下各项中的一个或更多个:全局重叠、全局临界尺寸(CD)、全局倾角和全局接触面积(CA)/连续层中的结构之间的全局EPE、临界尺寸均一性(CDU)、线宽粗糙度(LWR)、或线边缘粗糙度(LER)。局部参数可以包括以下各项中的一个或更多个:局部CD、局部重叠(LOVL)、局部CA/局部EPE、局部倾角、局部侧壁角(SWA)、局部线布置。特别地,所述局部参数以空间尺度显现,所述空间尺度过小而不能使用诸如散射仪之类的一些相对较快速量测工具(例如,通常跨越大于变化的所述空间尺度的区域(斑大小)而集成信号且因此当前使用SEM(例如,电子束工具)而被监测的那些量测工具)或类似工具进行测量。区域参数数据可以涉及发生临界尺寸或重叠变化的空间尺度。这种空间尺度可以小于例如150μm、小于100μm、小于70μm或小于50μm。所述空间尺度可以小至高分辨率量测数据(用于导出所述局部参数数据)所涉及的所述衬底上的产品结构的间距的尺寸的15分之一、10分之一、8分之一或5分之一。
独立地测量/估计引起EPE的多个不同全局和局部参数,并且将它们朝向EPE指标组合。由于独立地测量所述分量中的每个分量,则对应于每个参数的灵敏度、缩放和其它量测问题被合计为总EPE估计中的较大误差。将各项组合至EPE指标中是层特定并且非常重要的。必须独立地测量每个分量需要单独的量测方案。
本文中披露了,提出将EPE预算划分为全局项和局部项,而不是测量促成所述EPE预算的多个单独的参数。可以直接地测量所述全局项,而同时可以使用先验地训练的模型来估计所述局部项。一旦被测量/估计,则所述项可以被组合以计算EPE。在实施例中,可以使用光学量测器件(例如,散射仪)而不是使用SEM来测量所述全局项。
图4图示了相关较高阶指标是介于两个相邻层CH1、CH2中的特征(或接触孔)之间的接触面积CA的特定示例案例。可以考虑包括局部和全局贡献值两者的任何较高阶指标(例如,EPE相关指标)。这种CA指标可以被视为(例如,2D)EPE或EPE相关指标。局部和全局效应/参数两者影响CA;例如:局部重叠和全局重叠X/Y、局部CD和全局CD X/Y、局部和全局倾角。
对于许多过程,诸如所图示的过程(接触孔层的对准),当前可以仅在去封端即开封或去除覆盖(decapping)之后使用SEM来测量CA或EPE(其可以被视为产率的代理)。去封端即去除覆盖的缺点在于这通常是破坏性过程;例如,为了执行所述SEM测量,则受检查的器件将变得浪费(昂贵)。即使可以在不进行去封端的情况下测量CA/EPE,SEM测量也对于频繁测量来说太慢。
图4(a)示出使介于所述下部层CH1的接触孔结构与所述上部层CH2的接触孔结构之间的接触面积CA最大化的理想ID案例。这是经优化的局部和全局性能参数的结果,局部和全局性能参数诸如局部重叠和全局重叠、局部CD和全局CD、局部倾角Tlt和全局倾角Tlt以及局部侧壁角SWA和全局侧壁角SWA。图4(b)示出其中所述CA受与下部层CH1相关的重叠OV影响的示例。图4(c)示出其中所述CA受与下部层CH1相关的CD影响的示例。图4(d)示出其中所述CA受与上部层CH2相关的重叠OV影响的示例。图4(e)示出其中所述CA受与上部层CH2相关的CD影响的示例。图4(f)示出其中所述CA受与上部层CH2相关的倾角影响的示例。图4(g)示出其中所述CA受与上部层CH2相关的过大SWA影响的示例。图4(h)图示了两个层中的效应的组合的结果;其示出所述CA受与上部层CH2相关的CD和倾角以及与下部层CH1相关的重叠OV影响的示例。当这些性能参数中的一个或更多个的影响不合规格引起了为零(无接触)的接触面积或过小而不能良好连接的接触面积时,则所述器件将是有缺陷的且将无产率。
提出开发一种方法,其中,可以仅在生产期间根据非破坏性测量来推断指示产率的性能指标或高阶指标(诸如EPE)和/或相关指标(诸如CA)。这种方法可以使用在校准阶段中受训练的一个或更多个模型(例如,机器学习模型,诸如经训练神经网络)。提出来自破坏性(去封端)量测的数据仅用于对所述模型的训练。所述方法包括将全局性能参数(例如,所述高阶指标的全局分量或其全局促成因素)与局部性能参数(例如,所述高阶指标的局部分量或所述高阶指标的促成因素局部性能参数)分开考虑。可以经由常规光学量测(例如,散射测量量测)来监测所述全局分量。可以经由非破坏性电子束或SEM测量来监测(例如,以更低频率)所述局部分量。相应的模型可以用于根据所述量测数据来确定所述全局分量和所述局部分量。可以接着组合所述模型的输出以确定所述高阶指标。
所述方法可以包括训练第一模型或局部模型以根据非破坏性量测(例如,电子束量测)来推断局部(例如,EPE)性能参数数据,例如所述局部性能参数数据涉及仅可以根据破坏性量测来测量的一个或更多个性能参数。可以训练这种模型以在根据显影后检查(ADI)量测数据和(可选地)仅与一个或更多个下部层相关的AEI量测数据来蚀刻所述顶部层之后,预测与结构相关的局部蚀刻后检查(AEI)数据。换句话说,可以训练所述局部模型以基于非破坏性(例如,电子束ADI)量测来预测局部量测数据,诸如可能由去封端SEM量测引起的局部量测数据。替代地或另外,也可以训练所述第一模型以根据诸如散射量测数据之类的光学量测数据来推断局部性能参数数据(例如,其中,散射仪具有足够小以在分辨局部参数所需的空间尺度的情况下进行测量的测量点)。此外,所述散射量测数据可以包括“光瞳”,即,从所测量的结构散射的辐射的光瞳平面的表示(例如,如由相机捕获),即,角分辨光谱。
可选地,所述方法可以包括获得或训练第二模型或全局模型以根据诸如散射量测数据之类的光学量测数据来推断与一个或更多个全局参数相关的全局性能参数数据。例如,散射量测数据可以包括“光瞳”,即,从所测量的结构散射的辐射的光瞳平面的表示(例如,如由相机捕获),即,角分辨光谱。所述第二模型可以是例如基于物理的模型或机器学习(经训练的)模型。
在生产期间,所述第一经训练的模型可以用于根据第一(高分辨率)量测(例如,基于电子束的量测,诸如SEM量测)数据来推断局部性能参数数据,而所述第二模型可以用于根据第二量测数据(例如,诸如散射仪量测光瞳之类的光学量测数据)来推断全局性能参数数据。可以接着组合所述第一模型和所述第二模型的输出以推断高阶指标(例如,EPE、CA)和/或所预测的产率。应注意,将通常比局部量测更频繁地执行散射测量量测,并且散射测量量测可以与最新近的局部量测数据或根据其推断的局部性能参数数据相组合。
所述第一量测数据和/或高分辨率量测数据包括高于也被用于监测所述半导体制造过程的全局性能参数数据的空间分辨率。如此,所述高分辨率量测数据可以包括与所述局部参数的空间分辨率相同或类似的空间分辨率。例如,所述高分辨率量测数据可以涉及出现临界尺寸或重叠变化的空间尺度。这种空间尺度可以是例如小于150μm、小于100μm、小于70μm或小于50μm。所述空间尺度可以小于所述衬底上的产品结构的间距的尺寸的15分之一、10分之一、8分之一或5分之一,所述高分辨率量测数据涉及所述产品结构。
图5是示出被划分为校准阶段CA、监测阶段MO以及引导式检查阶段INS的示例性方法的流程图。将所述流程分成局部流程LO(上半部)和全局流程GB(下半部)。所描述的特定过程涉及诸如图4中所图示的双层过程,但构思可以被扩展至更复杂的或不同的过程。
参考所述校准阶段,这可以包括训练第一(局部)模型的步骤TN MOD 1以及训练第二(全局)模型的步骤TN MOD2。训练晶片TW被去封端即去除覆盖DC且被测量以获得经去封端的训练数据TDDC,其可以被划分为局部去封端训练数据TDDCLO和全局去封端训练数据TDDCGB
为了训练所述第一模型,也可以测量所述训练晶片TW以获得局部训练数据TDLO,诸如分别蚀刻/处理层1和2之后的蚀刻后检查AEI数据AEI1、AEI2。所述局部训练数据TDLO也可以包括来自层2的显影后(即,蚀刻前或在抗蚀剂中)检查量测数据ADI2。这种ADI2量测数据使得可能在第二蚀刻之后预测诸如CD和SWA之类的参数,并且因此预测接口即交界部处的结构;这仅根据AEI2测量是不可能的,其中,例如,相应的层是若干μm厚(通常是这种情况)。可以从所述训练晶片上的(例如,非破坏性)电子束(SEM)量测获得所述局部训练数据TDLO。在实施例中,所述局部训练数据TDLO可以包括轮廓数据DATCO或相关局部性能参数(例如,CD、CDU、线边缘粗糙度、线宽粗糙度等中的一个或更多个)。
所述训练数据也可以包括从所述训练晶片所测量的全局训练数据TDGB。这种全局训练数据TDGB可以包括光瞳数据DATPU,例如如使用散射仪(例如,使用器件内量测IDM技术(对产品上IDM目标的测量,例如,在划线中))所测量。所述全局训练数据TDGB也可以包括其它散射仪导出数据(例如,AEI或更具体地,AEI2散射仪数据或IDM数据),诸如AEI重叠数据、AEI CD数据、AEI倾角数据或AEI CA数据中的一个或更多个。可选地,全局训练数据TDGB可以包括散射测量(例如,IDM)ADI重叠数据。
训练所述第一模型的步骤TN MOD1可以包括:使用所述局部去封端训练数据TDDCLO和/或根据其确定的局部性能参数数据LPP以及局部训练数据TDLO或轮廓数据DATCO来训练所述模型,使得所述模型MOD1在被训练时可以根据局部训练或量测数据TDLO/轮廓数据DATCO来推断所述局部性能参数数据LPP,例如如使用电子束工具(诸如SEM)或能够测量局部参数的任何其它适合的量测工具来非破坏性地测量的。所述局部性能参数数据LPP和/或局部去封端训练数据TDDCLO可以包括以下各项中的一个或更多个:轮廓数据、局部CD、局部CDU、线放置误差(LPE)、局部倾角、局部重叠和局部接触面积叠置(局部CA)。
在实施例中,所述经训练的第一模型可以被训练以直接地预测局部CA(或其它高阶或EPE指标),否则,所述经训练的第一模型可以被训练以预测促成CA(或其它EPE指标)的其它局部性能参数中的至少一些,使得可以接着在后续步骤中预测CA/EPE/产率。
训练所述第二模型的步骤TN MOD2可以包括:使用所述全局去封端训练数据TDDCGB和/或根据其确定的全局性能参数数据GPP以及所述全局训练数据TDGB或光瞳数据DATPU来训练所述模型,使得所述模型在被训练时可以根据全局训练或量测数据TDGB/光瞳数据DATPU来推断所述全局性能参数数据GPP。所述全局性能参数数据GPP/全局去封端训练数据TD DCGB可以包括以下各项中的一个或更多个:全局重叠数据、全局EPE数据、全局CA数据、全局倾角和全局CD和/或CDU数据。这种第二模型MOD2在被训练时可以包括光瞳映射模型或量测选配方案轮廓,其可以将所测量的光瞳映射至全局性能参数数据GPP;例如EPE(或CA)的全局分量。例如,所述训练可以输出直接CA或EPE轮廓,其基于所测量的光瞳数据而直接地提供CA或EPE值。替代地或另外,这种训练可以输出用于全局重叠、倾角和CD中的一个或更多个量测选配方案轮廓中的一个或更多个。
第一模型和第二模型的输出可以用于产生和验证对于产生过程的EPE预算的步骤EPE C&V中。
在监测阶段MO中,可以测量一个或更多个监测晶片。监测晶片MW可以包括如在生产装置(例如,高量即大批量制造HVM装置)中所制造的实际产品晶片。在这样的监测阶段期间,将诸如AEI1和ADI2(和/或AEI2)量测之类的定期量测eB MET(例如,非破坏性电子束(SEM)量测)馈送至所述第一经训练的模型MOD1以推断所述局部性能参数数据LPP且因此推断所述局部EPE/CA分量。局部项将不会如全局项那样频繁地被测量,因此对于总EPE(CA)重构,暂时储存的局部性能参数数据可以被检索或获取以与较新的全局性能参数数据相组合。可以依据高阶参数(即,局部EPE或CA分量)和/或其促成因素(例如,局部CD、局部重叠、局部倾角、局部SWA等中的一个或更多)来描述所述局部性能参数数据。
在监测阶段期间,可以对所述监测晶片执行频繁的散射测量(例如,IDM测量),以获得第二量测数据SPU MET(例如,来自从所述晶片上的结构所散射的辐射的散射仪光瞳数据/角分辨光谱,和可选地额外的散射仪数据)。可以接着将这种第二量测数据馈入至一个或更多个第二经训练的模型MOD2中,以输出全局性能参数数据GPP且因此输出全局EPE/CA分量。可以依据高阶参数(即,全局EPE或CA分量)和/或其促成因素(例如,全局CD、全局CDU、全局重叠、全局倾角、全局SWA等中的一个或更多个项)来描述全局性能参数数据GPP。
可以接着在预测步骤EPE PRED中将所述局部性能参数数据LPP和全局性能参数数据GPP组合以预测EPE或CA或指示产率的其它高阶指标。基于这种预测,产率可以是所预测的EST YD和所执行的动作ACT。在此最终阶段是引导式检查阶段INS的情况下,所述动作可以包括执行引导式检查。例如,被预测为具有低产率的区域可以经受包括破坏性去封端SEM或电子束量测的引导式检查。基于引导式检查结果,所述第一模型(局部预测模型)和所述第二模型(IDM选配方案廓形即曲线)中的一个或两者可以是经调整、更新或进一步训练的UD MOD。替代地或另外,可以使用引导式检查结果来更新EPE预算UD BUD,和/或更新局部和全局项被组合以实现总EPE/CA的方式。
基于所预测的EPE/CA来估计产率的步骤EST YD可以基于例如去封端电子束/SEM数据与实际上所测量的产率之间的先前建立关系。这种关系可以被建立为产率校准步骤YDCAL的部分,其中,基于来自训练晶片的所测量的产率YD和去封端训练数据TDDC来确定(或经训练的额外的模型)所述关系。
总之,所提出的方法提供对于EPE或相关指标的较简单估计,所述EPE或相关指标(在一些实施例中)不需要分解成促成因素参数(例如,重叠/CD等)而是需要分解成局部和全局分量。所提出的分解可以是层不可知的(layer agnostic)。所述方法使得能够(很可能)在不需要破坏性量测(例如,除验证所述预测和/或在初始校准中以外)的情况下识别问题区域(例如,全局项与局部项的组合引起高的失败概率即故障概率的部位)。这些问题区域在被识别时可以使用缓慢但非常高分辨率的电子束来被进行检查,由此实现对可用电子束容量的最优使用。
本文中所使用的术语“辐射”和“束”涵盖全部类型的电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如,具有为或为约365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如,具有在5nm至20nm的范围内的波长),以及粒子束,诸如离子束或电子束。
术语“透镜”在情境允许的情况下可以指各种类型的光学部件中的任一个或其组合,包括折射、反射、磁性、电磁和静电型光学部件。
术语目标不应视为意味着仅出于量测的特定目的而形成的专用目标。术语目标应被理解为涵盖具有适于量测应用的性质的其它结构,包括产品结构。
对特定实施例的前述描述将因此充分地揭示本发明的一般性质:在不背离本发明的一般概念的情况下,其他人可以通过应用本领域技术人员所了解的知识针对各种应用而容易地修改和/或调适这些特定实施例,而无需过度实验。因此,基于本发明所呈现的教导内容和指导,希望这些调适和润饰属于所公开的实施例的等效物的含义和范围内。应理解,本文中的措辞或术语是出于通过示例进行描述而不是限制的目的,以使得本说明书的术语或措辞应由本领域技术人员鉴于所述教导和所述指导来解释。
在以下编号的方面的列表中披露了另外的实施例:
1.一种监测半导体制造过程的方法,所述方法包括:
获得能够进行操作以从高分辨率量测数据导出局部性能参数数据的至少一个第一经训练的模型,其中,所述局部性能参数数据描述一性能指标的局部分量或对所述局部分量的一个或更多个局部促成因素,所述性能指标与使用所述半导体制造过程的蚀刻步骤而蚀刻在衬底上的一层中的图案相关联;
在所述蚀刻步骤之前获得与所述图案相关的高分辨率量测数据;以及
使用所述第一经训练的模型,根据所述高分辨率量测数据来确定局部性能参数数据;其中,所述局部性能参数和所述高分辨率量测数据具有高于也用于监测所述半导体制造过程的全局性能参数数据的空间分辨率;并且其中已针对训练数据训练所述第一经训练的模型,所述训练数据包括在所述蚀刻步骤之前从一个或更多个训练衬底获得的第一训练高分辨率量测数据以及在所述蚀刻步骤之后从所述一个或更多个训练衬底获得的第二训练高分辨率量测数据。
2.根据方面1所述的方法,其中,所述局部性能参数数据和/或所述高分辨率量测数据涉及小于100μm的空间尺度。
3.根据方面1所述的方法,其中,所述局部性能参数数据和/或所述高分辨率量测数据涉及小于50μm的空间尺度。
4.根据方面1、2或3所述的方法,其中,所述局部性能参数数据和/或所述高分辨率量测数据涉及小至所述衬底上产品结构的间距的尺寸的十分之一的空间尺度,所述高分辨率量测数据涉及所述产品结构。
5.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述性能指标是指示所述光刻过程的产率的指标。
6.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述高分辨率量测数据包括已使用非破坏性量测获得的数据。
7.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述高分辨率量测数据包括与由通过所述光刻过程形成在一个或更多个衬底上的结构散射的辐射相关的散射仪数据。
8.根据方面7所述的方法,其中,所述散射仪数据包括来自由所述结构散射的辐射的角分辨光谱。
9.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述高分辨率量测数据包括电子束量测数据,所述电子束量测数据诸如扫描电子显微镜量测数据。
10.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述高分辨率量测数据包括与通过所述光刻过程形成的一个或更多个特征或结构的轮廓相关的轮廓数据。
11.根据任一前述方面所述的方法,其中,训练所述至少一个第一经训练的模型以使得所述局部性能参数数据包括直接描述所述性能指标的所述局部分量的数据。
12.根据方面1至10中任一项所述的方法,其中,训练所述至少一个第一经训练的模型以使得所述局部性能参数数据包括局部促成因素性能参数数据。
13.根据方面12所述的方法,其中,依据以下各项中的一个或更多来描述所述局部促成因素性能参数数据:局部临界尺寸、局部重叠、通过所述光刻过程形成的任何结构或特征的局部倾角、通过所述光刻过程形成的任何结构或特征的局部侧壁角、局部线布置。
14.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述性能指标包括通过所述光刻过程形成的两个结构之间的边缘放置误差和/或接触面积。
15.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述局部性能参数数据包括只能通过破坏性量测技术直接测量的至少一些量测数据。
16.根据任一前述方面所述的方法,包括根据所述局部性能参数数据与所述全局性能参数数据的组合来确定所述性能指标。
17.根据方面16所述的方法,包括:获得第二量测数据;获得能够进行操作以从所述第二量测数据导出所述全局性能参数数据的至少一个第二模型,其中,所述全局性能参数数据描述指示产率的所述性能指标的全局分量或对所述全局分量的一个或更多个全局促成因素;和使用所述至少一个第二模型以根据所述第二量测数据来确定所述全局性能参数数据。
18.根据方面17所述的方法,其中,所述至少一个第二模型被训练以使得所述全局性能参数数据包括直接描述所述性能指标的所述全局分量的数据。
19.根据方面17所述的方法,其中,所述至少一个第二经训练的模型被训练以使得所述全局性能参数数据包括全局促成因素性能参数数据。
20.根据方面19所述的方法,其中,所述全局促成因素性能参数数据依据以下各项中的一个或更多而被描述:全局临界尺寸、全局重叠、通过所述光刻过程形成的任何结构或特征的全局倾角、通过所述光刻过程形成的任何结构或特征的全局侧壁角、临界尺寸均一性、线边缘粗糙度。
21.根据方面17至20中任一项所述的方法,其中,已使用非破坏性量测获得所述第二量测数据。
22.根据方面17至21中任一项所述的方法,其中,所述第二量测数据包括使用光学量测工具测量的量测数据。
23.根据方面17至22中任一项所述的方法,其中,所述第二量测数据包括与由通过所述光刻过程形成在一个或更多个衬底上的结构散射的辐射相关的散射仪数据。
24.根据方面23所述的方法,其中,所述第二量测数据包括来自由所述结构散射的辐射的角分辨光谱。
25.根据方面17至24中任一项所述的方法,包括使用训练数据来训练所述第二模型的步骤,所述训练数据包括从与所述全局分量相关的破坏性量测获得的破坏性量测数据和对应的第二训练数据。
26.根据方面25所述的方法,其中,所述第二训练数据包括与所述破坏性量测数据所涉及相同的训练衬底相关的训练散射仪数据。
27.根据方面26所述的方法,其中,所述训练散射仪数据包括来自由所述训练衬底上的结构散射的辐射的角分辨光谱。
28.根据方面16至27中任一项所述的方法,包括:获得所述性能指标与产率之间的关系;和基于所确定的性能指标和所述关系来确定所述光刻过程的产率。
29.根据方面28所述的方法,包括基于训练产率数据和与所述所确定的性能指标相关的对应的训练数据来确定校准中的所述关系。
30.根据方面16至29中任一项所述的方法,包括基于所述所确定的性能指标执行动作。
31.根据方面30所述的方法,其中,所述动作包括对被识别为具有指示不良性能和/或缺陷的所确定的性能指标的区域执行引导式检查。
32.根据方面31所述的方法,其中,在更新步骤中使用所述引导式检查的结果来更新至少所述第一经训练的模型。
33.根据方面32所述的方法,其中,使用所述引导式检查的所述结果来更新边缘放置误差预算和/或更新如何组合所述局部分量和全局分量以确定所述性能指标。
34.根据任一前述方面所述的方法,其中,所述第二训练高分辨率量测数据包括从破坏性量测获得的破坏性量测数据。
35.根据方面34所述的方法,包括使用与所述局部分量相关的所述第二训练高分辨率数据和对应的所述第一训练高分辨率数据来训练所述第一经训练的模型。
36.根据方面35所述的方法,其中,所述第一高分辨率训练数据包括训练电子束量测数据或训练扫描电子显微镜数据,其与所述第二训练高分辨率量测数据所涉及相同的训练衬底相关。
37.根据方面36所述的方法,其中,所述第一训练高分辨率量测数据包括与形成在所述训练衬底上的一个或更多个特征或结构的轮廓相关的轮廓数据。
38.一种包括处理器可读指令的计算机程序,所述处理器可读指令在合适的处理器控制的设备上运行时使得所述处理器控制的设备执行根据方面1至37中任一项所述的方法。
39.一种计算机程序载体,包括根据方面38所述的计算机程序。
40.一种处理设备,包括:处理器;和计算机程序载体,所述计算机程序载体包括根据方面38所述的计算机程序。
41.一种量测设备,包括根据方面40所述的处理设备。
42.一种光刻曝光设备,包括根据方面38所述的处理设备。
本发明的范围和范围不应由上述示例性实施例中的任一个限制,而应仅根据以下权利要求及其等效物来限定。

Claims (20)

1.一种监测半导体制造过程的方法,所述方法包括:
获得能够进行操作以从高分辨率量测数据导出局部性能参数数据的至少一个第一经训练的模型,其中,所述局部性能参数数据描述一性能指标的局部分量或对所述局部分量的一个或更多个局部促成因素,所述性能指标与使用所述半导体制造过程的蚀刻步骤而蚀刻在衬底上的一层中的图案相关联;
在所述蚀刻步骤之前获得与所述图案相关的高分辨率量测数据;
使用所述第一经训练的模型,根据所述高分辨率量测数据来确定局部性能参数数据,其中,所述局部性能参数和所述高分辨率量测数据具有高于用于监测所述半导体制造过程的全局性能参数数据的空间分辨率;并且其中已针对训练数据训练所述第一经训练的模型,所述训练数据包括在所述蚀刻步骤之前从一个或更多个训练衬底获得的第一训练高分辨率量测数据以及在所述蚀刻步骤之后从所述一个或更多个训练衬底获得的第二训练高分辨率量测数据;以及
根据所述局部性能参数数据与所述全局性能参数数据的组合来确定所述性能指标。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述局部性能参数数据和/或所述高分辨率量测数据涉及在小于100μm的空间尺度的情况下的过程变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述局部性能参数数据和/或所述高分辨率量测数据涉及在小至所述衬底上产品结构的间距的尺寸的十分之一的空间尺度的情况下的过程变化,所述高分辨率量测数据涉及所述产品结构。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述性能指标是指示所述光刻过程的产率的指标。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述高分辨率量测数据包括已使用非破坏性量测获得的数据。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述高分辨率量测数据包括电子束量测数据,所述电子束量测数据例如是扫描电子显微镜量测数据。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,训练所述至少一个第一经训练的模型以使得所述局部性能参数数据包括局部促成因素性能参数数据。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,依据以下各项中的一个或更多来描述所述局部促成因素性能参数数据:局部临界尺寸、局部重叠、通过所述光刻过程形成的任何结构或特征的局部倾角、通过所述光刻过程形成的任何结构或特征的局部侧壁角、局部线布置。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述性能指标包括通过所述光刻过程形成的两个结构之间的边缘放置误差和/或接触面积。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述局部性能参数数据包括只能通过破坏性量测技术直接测量的至少一些量测数据。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括:
获得第二量测数据;
获得能够进行操作以从所述第二量测数据导出所述全局性能参数数据的至少一个第二模型,其中,所述全局性能参数数据描述指示产率的所述性能指标的全局分量或对所述全局分量的一个或更多个全局促成因素;以及
使用所述至少一个第二模型以根据所述第二量测数据来确定所述全局性能参数数据。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第二量测数据包括使用光学量测工具测量的量测数据。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括对所述衬底的被识别为具有指示不良性能和/或缺陷的被确定的性能指标的区域执行检查。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述检查的结果用于更新至少所述第一经训练的模型。
15.根据权利要求11所述的方法,其中,所述至少一个第二模型被训练以使得所述全局性能参数数据包括直接描述所述性能指标的所述全局分量的数据。
16.根据权利要求1所述的方法,还包括:获得所述性能指标与产率之间的关系;和基于所确定的性能指标和所述关系来确定所述光刻过程的产率。
17.一种包括处理器可读指令的计算机程序产品,所述处理器可读指令当在合适的处理器控制的设备上运行时使得所述处理器控制的设备执行以下操作:
获得能够进行操作以从高分辨率量测数据导出局部性能参数数据的至少一个第一经训练的模型,其中,所述局部性能参数数据描述一性能指标的局部分量或对所述局部分量的一个或更多个局部促成因素,所述性能指标与使用所述半导体制造过程的蚀刻步骤而蚀刻在衬底上的一层中的图案相关联;
在所述蚀刻步骤之前获得与所述图案相关的高分辨率量测数据;
使用所述第一经训练的模型,根据所述高分辨率量测数据来确定局部性能参数数据,其中,所述局部性能参数和所述高分辨率量测数据具有高于用于监测所述半导体制造过程的全局性能参数数据的空间分辨率,并且其中已针对训练数据训练所述第一经训练的模型,所述训练数据包括在所述蚀刻步骤之前从一个或更多个训练衬底获得的第一训练高分辨率量测数据以及在所述蚀刻步骤之后从所述一个或更多个训练衬底获得的第二训练高分辨率量测数据;以及
根据所述局部性能参数数据与所述全局性能参数数据的组合来确定所述性能指标。
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品,还包括被配置成执行以下操作的指令:
获得第二量测数据;
获得能够进行操作以从所述第二量测数据导出所述全局性能参数数据的至少一个第二模型,其中,所述全局性能参数数据描述指示产率的所述性能指标的全局分量或对所述全局分量的一个或更多个全局促成因素;以及
使用所述至少一个第二模型以根据所述第二量测数据来确定所述全局性能参数数据。
19.根据权利要求17所述的计算机程序产品,还包括用于识别所述衬底上具有指示不良性能和/或缺陷的被确定的性能指标的区域的指令。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品,还包括用以基于检查所述衬底上的所识别的区域的结果来更新至少所述第一经训练的模型的指令。
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