CN117055304B - 用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质 - Google Patents

用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质 Download PDF

Info

Publication number
CN117055304B
CN117055304B CN202311286969.5A CN202311286969A CN117055304B CN 117055304 B CN117055304 B CN 117055304B CN 202311286969 A CN202311286969 A CN 202311286969A CN 117055304 B CN117055304 B CN 117055304B
Authority
CN
China
Prior art keywords
overlay mark
process simulation
mark pattern
overlay
pattern
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.)
Active
Application number
CN202311286969.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117055304A (zh
Inventor
请求不公布姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced Manufacturing EDA Co Ltd
Original Assignee
Advanced Manufacturing EDA Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Manufacturing EDA Co Ltd filed Critical Advanced Manufacturing EDA Co Ltd
Publication of CN117055304A publication Critical patent/CN117055304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117055304B publication Critical patent/CN117055304B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

根据本公开的实施例提供了用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质。在该方法中，确定针对套刻标记的制程仿真模型，制程仿真模型由一组仿真参数限定；生成多个套刻标记图案；根据制程仿真模型来仿真多个套刻标记图案，以生成分别对应于多个套刻标记图案的多个制程仿真结果；通过对多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算多个光学仿真结果的相应关键性能指标；基于多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子；以及基于套刻标记图案质量因子对多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案。以此方式，能够提高版图中套刻标记图案的测试灵敏性。

Description

用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质
技术领域
本公开的实施例主要涉及集成电路领域，并且更具体地，涉及用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质。
背景技术
随着集成电路制造技术的飞速发展，传统集成电路的工艺节点逐渐减小，集成电路器件的尺寸不断缩小。在集成电路制造过程中，对不同堆叠（stack）层（也称为不同膜层）之间套刻（overlay）精度的要求也越来越高。具体地，芯片的器件和结构可以通过生成工艺逐层形成。晶圆制造工艺是将各层图案通过光刻（photo）工艺将不同层的版图或掩模版上的图案以一定的缩小比例精准地转移到晶圆上。
不同掩膜版之间的套刻结果可以用于衡量本层图案与前层图案的偏离程度。因此，套刻标记能够影响产品良率的高低。目前，基于衍射的套刻（DBO）或者基于散射的套刻被广泛地应用于套刻量测（也称为套刻测量）。较好的套刻标记图案具有较好的测试灵敏性。即，较好的套刻标记图案能够有利于得到套刻误差的准确测量结果。如何确定版图中的套刻标记图案是值得关注的问题。
发明内容
在本公开的第一方面中，提供了一种用于生成套刻标记图案的方法。在该方法中，确定针对套刻标记的制程仿真模型，制程仿真模型由一组仿真参数限定；生成多个套刻标记图案；根据制程仿真模型来仿真多个套刻标记图案，以生成分别对应于多个套刻标记图案的多个制程仿真结果；通过对多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算多个光学仿真结果的相应关键性能指标；基于多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子；以及基于套刻标记图案质量因子对多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案。以此方式，能够提高版图中的套刻标记图案的质量。
在本公开的第二方面中，提供了一种电子设备。该电子设备包括处理器、以及与处理器耦合的存储器。该存储器具有存储于其中的指令，指令在被处理器执行时使电子设备执行根据本公开的第一方面的用于生成套刻标记图案的方法。
在本公开的第三方面中，提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序。计算机程序在被处理器执行时实现根据本公开的第一方面的用于生成套刻标记图案的方法。
根据本公开的一些实施例，确定针对套刻标记的制程仿真模型。例如，确定限定制程仿真模型的一组仿真参数。根据制程仿真模型来仿真多个套刻标记图案，以生成分别对应于多个套刻标记图案的多个制程仿真结果。通过对多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算多个光学仿真结果的相应关键性能指标。例如，光学仿真结果可以指示相应的DBO测量结果。可以基于DBO测量结果来计算关键性能指标。基于多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子。基于套刻标记图案质量因子对多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案。例如，可以将排序靠前的一个或多个套刻标记图案确定为目标套刻标记图案。以此方式，能够提高版图中的套刻标记图案的测试灵敏性。
应当理解，本发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其他特征将通过以下的描述而变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了本公开的各实施例能够在其中实现的示例环境的示意图；
图2示出了根据本公开的一些实施例的用于生成套刻标记图案的方法的流程图；
图3示出了根据本公开的一些实施例的用于确定针对套刻标记的制程仿真模型的方法的流程图；
图4A示出了根据本公开的一些实施例的晶圆的测量结果的示意图；
图4B示出了根据本公开的一些实施例的晶圆的结构的示意图；
图4C示出了根据本公开的一些实施例的晶圆的结构的另一示意图；
图4D示出了根据本公开的一些实施例的晶圆的结构的另一示意图；
图4E示出了根据本公开的一些实施例确定的对应于下层堆叠和上层堆叠的版图的示意图；
图4F示出了根据本公开的一些实施例确定的对应于上层堆叠的套刻标记图案的示意图；
图5示出了根据本公开的一些实施例的用于确定针对套刻标记的制程仿真模型的另一方法的流程图；
图6示出了根据本公开的一些实施例的用于确定套刻标记图案的方法的流程图；
图7示出了根据本公开的一些实施例的用于更新针对套刻标记的制程仿真模型的方法的流程图；
图8示出了根据本公开的一些实施例的套刻标记偏移的示意图；
图9根据本公开的一些实施例的用于版图标记的系统架构图；以及
图10示出了其中可以实施本公开的一个或多个实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
随着集成电路制造技术的飞速发展，传统集成电路的工艺节点逐渐减小，集成电路器件的尺寸不断缩小。在集成电路制造过程中，对不同堆叠层（也称为不同膜层）之间套刻精度的要求也越来越高。具体地，芯片的器件和结构可以通过生成工艺逐层形成。晶圆制造工艺是将各层图案通过光刻工艺将不同层的版图或掩模版上的图案以一定的缩小比例精准地转移到晶圆上。随着半导体制程的微缩，对于上下层可容许的套刻误差亦日趋严苛。然而，有效降低套刻误差的先决条件，是具备精准的套刻量测。
目前，基于衍射的套刻或者基于散射的套刻被广泛地应用于套刻量测（也称为套刻测量）。在诸如DBO的量测中，需要上下两层周期性的套刻标记（overlay mark）。如果上下两层套刻标记产生位移，则入射光经过套刻标记后，所产生的各阶的绕射光强度亦会随之发生变化。利用此变化，可以确定出上下两层的套刻误差。此方法的精确度，取决于套刻标记设计的良莠。良好的套刻标记，具有较好的量测灵敏性及较佳的制程鲁棒性。因此，如何确定版图中的套刻标记图案是值得关注的问题。
根据一些机制，采用人工的方式来选取每个套刻标记的几何参数及仿真参数（也称为制程模拟参数或制程仿真参数）。通过比较仿真后的套刻标记结构及形状是否与量测（例如，套刻标记的扫描电子显微镜（SEM）图）的一致来确定是否需要重新选取套刻标记的几何参数及仿真参数。这样的过程不仅耗费人力，而且缺乏客观统一的标准。
具体地，根据这些机制，在套刻标记设计的选择上，需要人为地预先给出一系列可能的设计图案。利用软件对这些设计图案进行模拟，计算出每一设计图案的性能指标，最后再由使用者选出适当的设计。由此方法确定出的套刻标记的质量取决于最初人为给定的那一系列设计。这些最初的人为设计很可能因人而异，并且无法进行更进一步的优化。这种套刻标记图案设计方式不仅相当倚重用户对此流程的熟悉度，并且费时并容易出错。
为此，本公开的实施例提出了一种用于版图标记的方法。根据本公开的实施例，确定针对套刻标记的制程仿真模型。例如，确定限定制程仿真模型的一组仿真参数。生成多个套刻标记图案。根据制程仿真模型来仿真生成的多个套刻标记图案，以生成分别对应于多个套刻标记图案的多个制程仿真结果。通过对多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算多个光学仿真结果的相应关键性能指标。例如，光学仿真结果可以指示相应的DBO测量结果。可以基于DBO测量结果来计算关键性能指标。基于多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子。基于套刻标记图案质量因子对多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案。例如，可以将排序靠前的一个或多个套刻标记图案确定为目标套刻标记图案。以此方式，能够提高版图中的套刻标记图案的测试灵敏性。
以下将参考附图来详细描述该方案的各种示例实现。
首先参见图1，其示出了本公开的各实施例能够在其中实现的示例环境100的示意图。示例环境100总体上可以包括版图处理设备110。在一些实施例中，版图处理设备110可以是诸如个人计算机、工作站、服务器等具有计算功能的设备。本公开的范围在此方面不受限制。
版图处理设备110获取关于晶圆的测量结果作为输入。作为示例，版图处理设备110可以获取第一晶圆的第一测量结果120作为输入。第一测量结果120可以是对第一晶圆的第一堆叠或下层堆叠的剖面测量图。第一堆叠是光刻后的半导体材料层。对应于第一堆叠或下层堆叠的版图也被称为第一版图。第一版图中包括套刻标记图案。在第一版图是对应于下层堆叠的版图的示例中，第一版图中的套刻标记图案也被称为“下层套刻标记图案”。第一测量结果120可以包括关于第一版图中的套刻标记图案的测量结果。第一测量结果120可以指示对应于第一晶圆的第一堆叠的第一版图中的一个或多个几何参数。将在下文结合图4B至图4D描述这些几何参数。
备选地，第一测量结果120也可以包括关于第一晶圆的第二堆叠或上层堆叠的测量结果。第一测量结果120备选地还可以包括上层光刻胶（photo resist，PR）的测量结果。第一晶圆中的第一堆叠和第二堆叠分别是半导体层。
作为示例，第一测量结果120可以是由诸如SEM、投射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等设备采集的测量结果。对晶圆上的套刻标记进行测量的方式可以是任意现有的或者未来可能的测量方式。本公开的实施例在此方面不做限制。
版图处理设备110将第一测量结果120进行处理，以得到用于与第一晶圆的第二堆叠或者上层堆叠相对应的第二版图130。第二版图130中包括套刻标记图案。在本文中，对应于第二堆叠或者上层堆叠的版图也被称为第二版图。在第二版图是对应于上层堆叠的版图的示例中，第二版图中的套刻标记图案也被称为“上层套刻标记图案”。将在下文结合图4E和图4F描述晶圆的版图的若干示例。备选地，在一些实施例中，版图处理设备110还可以基于第一测量结果120，确定出针对第一版图的套刻标记图案，例如下层套刻标记图案。
应理解，图1以及下文中所列举的各个附图中示出的各个叠层、版图、掩模、套刻标记图案的形状、大小和数目仅仅是示例性的，而不是限制性的。本公开的范围在此方面不受限制。
将在下文中结合图2至图10进一步详细描述生成版图中的套刻标记图案的若干示例。
图2示出了根据本公开的一些实施例的用于生成套刻标记图案的方法200的流程图。在一些实施例中，方法200可以由如图1所示的版图处理设备110执行。应当理解的是，方法200还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的某个（或者某些）框，本公开的范围在此方面不受限制。
在框210，版图处理设备110确定针对套刻标记的制程仿真模型。该制程仿真模型由一组仿真参数限定。版图处理设备110可以确定制程仿真模型的一组仿真参数的相应值。将在下文结合图3、图5和图7来详细描述制程仿真模型的确定和更新过程。
在框220，版图处理设备110生成多个套刻标记图案。多个套刻标记图案中的每个套刻标记图案可以是例如针对上层堆叠的版图中的上层套刻标记图案。例如，这些套刻标记图案可以是随机生成的或者根据任意适当的规则生成。又如，这些套刻标记图案也可以从预设的图案集中随机选取。在本文中，术语“套刻标记图案”也被称为“套刻标记设计图案”或者“套刻标记设计”。
在框230，版图处理设备110根据制程仿真模型，仿真多个套刻标记图案，以生成分别对应于多个套刻标记图案的多个制程仿真结果。在本文中，套刻标记图案的制程仿真结果表示套刻标记图案的结构仿真结果。例如，在套刻标记图案是上层套刻标记图案的示例中，制程仿真模型可以用于基于多个套刻标记图案对上层套刻标记图案的结构进行仿真。
在框240，版图处理设备110通过对多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算多个光学仿真结果的相应关键性能指标。关键性能指标的示例包括但不限于套刻标记灵敏度、堆叠灵敏度、或套刻标记目标系数，等等。
在框250，版图处理设备110基于多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子。例如，可以采用预设的计算方法来根据关键性能指标计算套刻标记图案质量因子。将在下文结合图6描述计算套刻标记图案质量因子的更详细示例。
在框260，版图处理设备110基于套刻标记图案质量因子对多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案。作为示例，版图处理设备110可以将排序靠前的一个或多个的套刻标记图案确定为目标套刻标记图案（也被称为套刻标记最佳图案或者套刻标记最佳设计）。将在下文结合图6描述关于确定目标套刻标记图案的若干示例。
通过以上方式，能够自动优化、迭代地计算套刻标记图案和制程仿真模型的参数。由此方式，能够得到套刻误差敏感度高的套刻标记图案。以这样，能够实现在晶圆制造中的较小误差及较高良率。此外，通过采用本公开的生成套刻标记图案的方法来确定套刻标记图案，能够减少套刻标记图案生成过程中的人为干预，从而提高设计效率。另一方面，这种套刻标记图案生成方式能够避免因人而异而造成的质量不稳定。
如前所述，版图处理设备110可以确定针对套刻标记的制程仿真模型。图3示出了根据本公开的一些实施例的用于确定针对套刻标记的制程仿真模型的方法300的流程图。方法300可以作为框210的具体实现。在一些实施例中，方法300可以由如图1所示的版图处理设备110执行。应当理解的是，方法300还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的某个（或者某些）框，本公开的范围在此方面不受限制。
在框S111，版图处理设备110获得套刻标记的几何量测值（也称为几何测量值）。例如，版图处理设备110可以获得SEM图、或者TEM图、AFM图等等。利用这些测量图，版图处理设备110可以确定出套刻标记的几何量测值。例如，版图处理设备110可以采用影像识别技术来自动分析诸如SEM图，从而确定出一组几何参数的测量值。备选地，可以采用套刻标记的光学关键尺寸（OCD）信息来确定一组几何参数的测量值。图4A示出了根据本公开的一些实施例的晶圆的测量结果的示意图400。
继续参考图3，在框S112，版图处理设备110可以定义套刻标记的一组几何参数、一组仿真参数（也称为制程仿真参数）及总损失函数。作为示例，制程仿真模型要仿真的套刻标记的几何参数包括以下至少一项：叠层厚度、图案高度、套刻标记上表面处的线宽、套刻标记下表面处的线宽、套刻标记上表面处的间距、套刻标记下表面处的间距、套刻标记的侧壁角、端至端间距、或端至线间距。
图4B示出了根据本公开的一些实施例的晶圆的结构的示意图410。如图所示，晶圆可以包括下层堆叠415，中间的第一堆叠层430和第二堆叠层435，以及上层的多个光刻胶，例如光刻胶440。下层堆叠中可以包括对应于下层套刻图案的一个或多个结构，例如结构420。应理解，虽然图中示出了中间的两个堆叠层，但在一些实施例中，下层堆叠415之上可以包括一个或多个中间堆叠层。本公开的实施例在此方面不做限制。
在一些实施例中，对应于下层堆叠415的第一版图中的下层套刻标记可以是周期性的。换句话说，下层堆叠415中对应于下层套刻标记图案的结构可以具有相同的形状。针对这些结构，可以设置用于测量的一个或多个几何参数。例如，这些几何参数可以包括第一堆叠的厚度，例如下层堆叠415的厚度。这些几何参数还可以包括对应于下层套刻标记图案的一组结构的相应上表面处的线宽，例如上线宽，或者一组结构的相应下表面处的线宽，例如下线宽。这些几何参数还可以包括对应于下层套刻标记图案的一组结构中相邻结构的上表面之间的距离，例如相邻的两个结构之间的上间距，或者一组结构中相邻结构的下表面之间的距离，例如相邻的两个结构之间的下间距（也称为端至端间距）。此外，这些几何参数还可以包括一组结构例如下层套刻标记的结构的侧壁角。这些几何参数还可以包括一组结构的相应图案高度，等等。
此外，位于中间的两个堆叠层的厚度，即叠层厚度也可以被设置。上层的光刻胶具有光刻胶厚度即图案高度。各个光刻胶具有线宽。相邻光刻胶之间具有间距（也被称为端至端间距）。一组几何参数还可以包括在不同的光刻胶高度处的线宽测量值（也被称为epe），等等。以上列举了一些示例几何参数。应理解，这些几何参数仅仅是示例性的，本公开的实施例可以采用任意适当的几何参数。
在一些实施例中，如果入射光朝向晶圆投射，则将会产生反射光（及，0阶绕射光或0阶衍射光）、-1阶绕射光、1阶绕射光，等等。这些光的强度能够被用于确定晶圆的不同堆叠层之间的偏移。例如，这些光的强度能够用于确定上下堆叠层的套刻标记之间的偏移。
为了精准仿真套刻标记，需要正确地描述出套刻标记在经历过各个制程后留在晶圆上的结构及形状。例如，需要正确限定诸如上述各堆叠层的厚度、套刻标记两侧的侧壁角等几何参数。在一些实施例中，获取用于仿真套刻标记图案的结构的准确的仿真参数（也称为制程模拟参数、制程仿真参数或者仿真工艺参数），对于套刻标记的设计例如套刻标记图案的获取至关重要。这些仿真参数被用来仿真套刻标记的结构及形状。
以上结合图4B列举了晶圆的结构以及与晶圆的测量有关的多种几何参数。接下来将结合图4C和图4D示出更多的晶圆的结构的示意图。图4C示出了根据本公开的一些实施例的晶圆结构的俯视图460和对应的剖面图465。俯视图460与剖面图465对应的示出了端至端间距。图中示出的其他几何参数与图4B中的类似，在此不再重复描述。
图4D示出了根据本公开的一些实施例的另一晶圆结构的俯视图470和对应的剖面图475。与图4C不同的是，俯视图470与剖面图475相应地示出了端至线间距。端至线间距指的是沿垂直方向放置的两个相邻结构的不同侧面之间的距离。
继续参考图3，在S112处定义的几何参数可以包括上述描述的几何参数中的一项或多项。备选地，在S112处定义的几何参数还可以包括其他任意的几何参数。
在S112处定义的制程仿真参数还可以包括与晶圆的制造工艺有关的工艺参数。工艺参数可以用于模拟或描述光刻（lithography）、沉积（deposition）、刻蚀（etch）、化学机械抛光（CMP）等过程。在一些实施例中，工艺参数可以是任意选取的。工艺参数的示例包括但不限于，焦深、曝光量、套刻标记图案（例如，下层套刻标记图案）的形状、套刻标记图案（例如，下层套刻标记图案）的侧壁角、对应于套刻标记图案的结构的厚度，等等。制程仿真参数要仿真的套刻标记的几何参数与制程仿真参数的集合可以被表示为X = {x 1 , … x p }，其中x 1 , … x p是各个参数。在一些实施例中，这些参数可以被用于模拟仿真套刻标记的形状和结构。该组参数将被输入到用于模拟仿真半导体结构形状的应用或者模块。
在一些实施例中，一组几何参数的相应仿真值（也称为预测值）的集合可以被表示为，/>表示集合/>中包括的某个几何参数的仿真值，即/> ∈{/> , …/> }。制程仿真模型的一组仿真参数的相应值与一组几何参数的相应仿真值之间具有关联关系。由一组仿真参数的相应值，能够得到相应的仿真结果，从而确定出一组几何参数的相应仿真值。这种关联关系可以被表示为/>。换句话说，在由一组仿真参数X的相应值进行套刻标记图案的结构的仿真之后，所得到的套刻标记图案的结构可以具有一组几何参数的仿真值/>。在一些实施例中，一组几何参数可以包括一组仿真参数中的几何参数，也可以包括其他可变的几何参数。
在一些实施例中，在S112定义的总损失函数可以为：（1），其中，/>为套刻标记的第i个几何参数的预测值，yi为套刻标记的第i个几何参数的几何量测值，/>为第i个几何参数的损失函数，wi为第i个几何参数的权重，n为几何参数的总数目。
备选地，在一些实施例中，在S112定义的总损失函数可以为：（2），其中，/>为套刻标记的第i个几何参数的预测值，yi为套刻标记的第i个几何参数的所述几何量测值，/>为第i个几何参数的损失函数，n为几何参数的总数。
应理解，以上所列举的各个总损失函数的计算方式仅仅是示例性的，而不是限制性的。这些示例中所采取的各个几何参数的损失函数可以是任意设置的。损失函数的示例包括但不限于均方差，等等。本公开的实施例在此方面不做限制。
在S113，版图处理设备110可以对制程仿真参数的值进行初始化。各个参数的初始化的值可以是预先设置的、随机生成的、或者采取任意适当方式生成的。在S114，版图处理设备110可以基于几何参数和制程仿真参数的相应值进行套刻标记结构形状的半导体制程仿真，以产生套刻标记制程仿真结果。
在S114，版图处理设备110可以基于套刻标记制程仿真结果，计算总损失函数。在S115，版图处理设备110可以确定套刻标记制程仿真结果是否符合要求。例如，如果在S115处确定的总损失函数的值不超过预设损失值，则套刻标记制程仿真结果符合要求。否则，则确定套刻标记制程仿真结果不符合要求。
如果套刻标记制程仿真结果符合要求，在S117，版图处理设备110可以将制程仿真模型确定为套刻标记的目标制程仿真模型（也被称为最佳制程仿真模型）。例如，版图处理设备110可以将当前采用的一组仿真参数的值确定为目标制程仿真模型。
如果在框S115处确定的总损失函数的值超过预设损失值，则在S116，版图处理设备110确定套刻标记制程仿真结果不符合要求。如果套刻标记制程仿真结果不符合要求，在S118，版图处理设备110可以更新制程仿真参数的值并且回到S114。作为示例，版图处理设备110可以利用诸如基因算法、退火算法、非线性迭代、或牛顿下山法中的至少一项来更新制程仿真参数的值。版图处理设备110可以迭代进行S114至S118的过程，直到确定出适当的制程仿真模型。
备选地，版图处理设备110可以设置迭代次数阈值，如果迭代超过阈值次数，则版图处理设备110不再更新制程仿真参数的值。版图处理设备110可以将最后一次迭代采用的制程仿真参数的值确定为目标制程仿真模型。例如，如果制程仿真参数的值的更新次数超过阈值次数，则确定套刻标记制程仿真结果符合要求。否则，确定套刻标记制程仿真结果不符合要求。
以式（1）为例，版图处理设备110可以通过调整X的值来得到更小的L(Y)，直到L(Y)不超过阈值L0或者直到超过迭代次数阈值。所确定出的一组仿真参数的值X opt可以被表示为，其中/>表示使得目标函数L(Y)达到最小值时的变量X的取值。
图5示出了根据本公开的一些实施例的用于确定用于套刻标记的仿真模型的另一方法500的流程图。方法500可以作为框210的具体实现。在一些实施例中，方法500可以由如图1所示的版图处理设备110执行。应当理解的是，方法500还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的某个（或者某些）框，本公开的范围在此方面不受限制。
在S111，版图处理设备110获得套刻标记的几何量测值（也称为几何测量值）。例如，版图处理设备110可以获得诸如图4A所示出的SEM图、或者TEM图、AFM图等等。利用这些测量图，版图处理设备110可以确定出套刻标记的几何量测值。
在S112’，版图处理设备110可以定义制程仿真模型要仿真的套刻标记的几何参数、制程仿真参数，并且定义针对制程仿真模型的质量因子。例如，几何参数可以是从图4B、图4C和图4D中示出的各个几何参数或者其他适当的几何参数中选取的几何参数。针对制程仿真模型的质量因子可以用于评价套刻标记图案的结构仿真质量。作为示例，针对制程仿真模型的质量因子可以根据以下式（3）和式（4）得出，或者其他适当的方法得出。例如，式（3）可以被表示为（3），其中FOM 1表示针对制程仿真模型的质量因子，/>表示预先选择的几何参数的仿真值（也称为模型预测值），y k表示预先选择的几何参数的量测值，f表示各个几何参数的质量因子函数。k可以是1，2，……，M，其中M是预先选择的几何参数的数目。例如，预先选择的几何参数可以包括诸如侧壁角、端至端间距、上表面间距，等等。可以根据不同的几何参数的重要程度或者根据其他因素来预先选择这些几何参数。
以侧壁角为例，针对侧壁角的质量因子函数可以如式（4）所示：（4），其中/>表示侧壁角的仿真值（也称为模型预测值），ys表示侧壁角的量测值，ws表示针对侧壁角的权重。
在采用式（3）和式（4）确定针对制程仿真模型的质量因子的示例中，如果质量因子的值越大，则表示仿真质量越好。反之，如果质量因子越小，则表示仿真质量越不好。应理解，以上所列举的质量因子的计算方式仅仅是示例性的，而不是限制性的。这些示例中所采取的针对几何参数的质量因子函数可以是任意设置的。本公开的实施例在此方面不做限制。
在S113，版图处理设备110可以对制程仿真参数的值进行初始化。在S114，版图处理设备110可以基于几何参数和制程仿真参数的相应值进行套刻标记结构形状的半导体制程仿真，以产生套刻标记制程仿真结果。
在S115’，版图处理设备110可以基于套刻标记制程仿真结果，计算针对制程仿真模型的质量因子。在S116’，版图处理设备110可以基于质量因子，确定套刻标记制程仿真结果是否符合要求。例如，如果在S115’确定的质量因子的值超过预定阈值，则套刻标记制程仿真结果符合要求。反之，则不符合要求。如果套刻标记制程仿真结果符合要求，S117，版图处理设备110可以将制程仿真模型确定为套刻标记的目标制程仿真模型。例如，版图处理设备110可以将当前采用的一组仿真参数的值确定为目标制程仿真模型。
如果在S115’处确定的质量因子的值不超过预定阈值，则在S116’，版图处理设备110确定套刻标记制程仿真结果不符合要求。如果套刻标记制程仿真结果不符合要求，在S118，版图处理设备110可以更新制程仿真参数的值并且回到步骤S114。
版图处理设备110可以迭代的执行S114至S118过程，直到确定出适当的制程仿真模型。备选地，版图处理设备110可以设置迭代次数阈值或者参数更新次数阈值，如果迭代超过阈值次数，则版图处理设备110不再更新制程仿真参数的值。版图处理设备110可以将最后一次迭代采用的制程仿真参数的值确定为制程仿真模型的参数值。
以上结合图3至图5描述了用于获得针对套刻标记的制程仿真模型的若干示例。通过这些方式，能够确定出可以准确仿真版图制造的套刻标记的制程仿真模型。应理解，这些方式仅仅是示例性的，而不是限制性的。可以采用任意适当的方式来确定出套刻标记仿真模型。
如前所述，版图处理设备110可以通过对多个套刻标记图案的多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算多个光学仿真结果的相应关键性能指标。版图处理设备110基于多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子。作为示例，套刻标记图案质量因子的值可以采用式（5）来得出：FOM 2 =h(KPI 1 , KPI 2 , …KPI n )（5），其中h为质量因子函数、KPI n为第n个关键性能指标，FOM 2表示套刻标记图案质量因子。关键性能指标KPI的示例包括但不限于套刻灵敏度、堆叠（或堆栈）灵敏度、套刻标记目标系数等。这些关键性能指标可以根据对制程仿真结果的光学仿真来确定出。例如，可以通过光学仿真得到的各个光强度的大小来确定出这些关键性能指标。
在一些实施例中，套刻灵敏度可以采用式（6）来得出：Overlay Sensitivity = （6），其中，Overlay Sensitivity表示套刻灵敏度，Overlay Bias表示上下两层堆叠中的两个套刻标记图案之间的偏移量，I -1表示-1阶绕射光的强度，I +1表示1阶绕射光的强度。作为示例，Overlay Bias可以是诸如20纳米或者其他数值。
堆叠灵敏度也可以采用式（7）来得出：Stack Sensitivity = （7），其中，Stack Sensitivity表示堆叠灵敏度，I -1表示-1阶绕射光的强度，I +1表示1阶绕射光的强度。
套刻标记目标系数可以采用式（8）来得出：Target Coefficient=（8），其中，Target Coefficient表示套刻标记目标系数，Overlay Sensitivity表示套刻灵敏度，I -1表示-1阶绕射光的强度，I +1表示1阶绕射光的强度。
此外，诸如绕射效率Diffraction Efficiency等参数也可以被用于确定套刻标记图案质量因子，绕射效率可以由Diffraction Efficiency=得出。
版图处理设备110可以将套刻标记图案质量因子排序靠前的一个或多个套刻标记图案确定为目标套刻标记图案。例如，版图处理设备110可以将套刻标记图案质量因子的值最大的套刻标记图案确定为目标套刻标记图案。以此方式，版图处理设备110可以确定出针对上层堆叠的版图的上层套刻标记图案。
在一些实施例中，版图处理设备110还可以对排序靠前的一个或多个套刻标记图案进行微调。例如，版图处理设备110可以调整套刻标记图案的第一几何参数的值以获得更新的套刻标记图案。
在一些实施例中，在利用式（5）确定套刻标记图案质量因子的示例中，版图处理设备110可以采用诸如梯度上升法来确定出套刻标记图案的一组可变动的几何参数的相应值。在一些实施例中，一组可变动的几何参数可选自用于仿真模型的一组仿真参数中采用的几何参数。如果确定出的套刻标记图案质量因子低于预定的质量因子阈值，则版图处理设备110将会调整一组几何参数的相应值，直到套刻标记图案质量因子超过预定的质量因子阈值，或者直到迭代次数超过预定的阈值数目为止。
以此方式，能够将套刻标记图案质量因子的区域极大值所对应的一组可变动的几何参数的相应值确定为最终的一组可变动的几何参数的值。通过上面的方式，能够确定出对应套刻标记图案质量因子区域极大值的一组几何参数的相应值。
在一些实施例中，版图处理设备110还可以确定出用于对应于晶圆中的下层堆叠的下层套刻标记图案。下层套刻标记通常保留完整标记结构。例如，版图处理设备110可以根据对下层套刻标记图案的结构的测量结果，来确定出下层套刻标记的图案。图4E示出了根据本公开的一些实施例确定的对应于下层堆叠的第一版图482和对应于上层堆叠的第二版图484的示意图。第一版图482中的阴影部分标识出了下层套刻标记图案。第二版图484的阴影部分标识出了上层套刻标记图案。这一些实施例中，第一版图482的关键尺寸（CD）值可以被调整，以最大化非零阶绕射光的强度。
图4F示出了根据本公开的一些实施例确定的对应于上层堆叠的第一候选版图492、第二候选版图494、第三候选版图496和第四候选版图498的示意图。这些候选版图中的阴影部分标识出了上层套刻标记图案。这些候选版图中的上层套刻标记图案各自不同。这些上层套刻标记图案分别与下层堆叠的下层套刻标记图案上下对应。可以根据这些候选版图各自的仿真结果的套刻标记图案质量因子的值，来从这些候选版图中选择具有较好质量的上层套刻标记图案的版图作为上层堆叠的版图以降低上层堆栈的非零阶绕射光强度。即，从这些上层套刻标记图案中选择出目标套刻标记图案。所选择的目标套刻标记图案能够使上下两层堆叠的绕射光强度相当，从而得到较好的信号质量。
通过以上方式，能够自动优化、迭代地计算套刻标记图案和制程仿真模型参数。由此方式，能够得到套刻误差敏感度高的套刻标记图案。以这样，能够实现在晶圆制造中的较小误差及较高良率。此外，通过采用本公开的套刻标记图案生成方法来确定套刻标记图案，能够减少套刻标记图案生成过程中的人为干预，从而提高设计效率。另一方面，这种套刻标记图案生成方式能够避免因人而异而造成的质量不稳定。
如前所述，版图处理设备110可以从多个套刻标记图案中选择出目标套刻标记图案。图6示出了根据本公开的一些实施例的用于确定目标套刻标记图案的方法600的流程图。方法600可以作为框260的具体实现。在一些实施例中，方法600可以由如图1所示的版图处理设备110执行。应当理解的是，方法600还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的某个（或者某些）框，本公开的范围在此方面不受限制。
在S161，版图处理设备110可以针对排序靠前的套刻标记图案产生新的套刻标记几何参数值，以更新排序靠前的套刻标记图案。例如，版图处理设备110可以对套刻标记图案的一个或多个几何参数的值进行微调。
在S162，版图处理设备110可以基于制程仿真模型及新的套刻标记几何参数值，仿真更新后的套刻标记图案以产生更新的套刻标记图案仿真结果。作为示例，版图处理设备110可以针对排序靠前的套刻标记图案，采用梯度上升法产生新的套刻标记几何参数值。在S163，版图处理设备110可以基于更新的套刻标记图案仿真结果进行光学仿真，并且计算关键性能指标。关键性能指标可以是上文结合式（5）所描述的KPI或者其他适当的指标。
在S164，版图处理设备110可以基于更新的关键性能指标，计算更新的套刻标记图案质量因子。例如，版图处理设备110可以采用式（5）来计算更新的套刻标记图案质量因子。
在S165，版图处理设备110可以确定更新的套刻标记图案质量因子是否符合要求。例如，版图处理设备110可以确定更新的套刻标记图案质量因子是否达到预定的质量因子阈值。如果更新的套刻标记图案质量因子超过预定的质量因子阈值，则符合要求。反之，则不符合要求。
如果套刻标记图案质量因子符合要求，在S166，版图处理设备110可以获得套刻标记最佳设计图案。即，版图处理设备110可以将更新的套刻标记图案确定为至少一个目标套刻标记图案或套刻标记最佳图案。应当理解的是，本公开中所述最佳图案并非绝对性的，而是在符合若干条件下的相对性较佳图案。如果套刻标记图案质量因子不符合要求，版图处理设备110可以回到S161。上述过程可以迭代进行，直到找到符合要求的目标套刻标记图案，或者直到迭代次数超过次数阈值。
在一些实施例中，版图处理设备110可以确定出多个符合要求的套刻标记图案。版图处理设备110可以从中选择出套刻标记图案质量因子最高值对应的那个套刻标记图案作为最佳设计图案。
通过以上方式，能够自动优化、迭代地选择出最佳套刻标记设计图案。所得到的套刻标记设计图案具有较高的套刻误差敏感度。以这样，能够实现在晶圆制造中的较小误差及较高良率。此外，通过采用本公开的版图标记方法来确定套刻标记图案，能够减少套刻标记图案生成过程中的人为干预，从而提高设计效率。另一方面，这种套刻标记图案生成方式能够避免因人而异而造成的质量不稳定。
在一些实施例中，确定出的制程仿真模型还可以被更新。图7示出了根据本公开的一些实施例的用于更新制程仿真模型的方法700的流程图。在一些实施例中，方法700可以由如图1所示的版图处理设备110执行。应当理解的是，方法700还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的某个（或者某些）框，本公开的范围在此方面不受限制。为了便于描述，下文将以排序靠前的一个或多个套刻标记图案中的第一套刻标记图案为例进行描述。
在框710，版图处理设备110可以确定第一套刻标记图案的试验结果是否与第一套刻标记图案的仿真计算结果相符。仿真计算结果包括第一套刻标记图案的第一制程仿真结果和第一光学仿真结果中的至少一项。例如，用户可以利用光刻技术将第一套刻标记图案应用在晶圆上（该晶圆可以被称为第二晶圆）。版图处理设备110可以获得该晶圆的测量结果。例如，版图处理设备110可以通过利用该晶圆的SEM图或者其他适当的方式来获得其测量结果。
在一些实施例中，如果在框710处确定出第一套刻标记图案的试验结果与第一套刻标记图案的仿真计算结果相符，则在框720，版图处理设备110可以将第一套刻标记图案确定为目标套刻标记图案。反之，如果试验结果与仿真计算结果不相符，则在框720，版图处理设备110可以基于误差分析更新制程仿真模型的一组仿真参数。
作为示例，如果试验结果中的套刻标记的几何量测值与第一制程仿真结果所指示的结构形状之间的差异超过阈值，则在框730，版图处理设备110可以调整套刻标记的几何参数的定义，或几何参数在总损失函数中的权重中的至少一项。例如，版图处理设备110可以调整式（1）或式（2）中的一个或多个权重。
备选地或附加地，在一些实施例中，如果试验结果中的光学测量结果与第一光学仿真结果之间的差异超过阈值，则在框730，版图处理设备110可以调整套刻标记图案质量因子中的关键性能指标的定义，或关键性能指标的权重中的至少一项。例如，版图处理设备110可以调整式（5）中的一个或多个权重。
以此方式，在某些特定的套刻标记设计有较大的误差的情况下，可以重新定义套刻标记几何参数，或者重新调整损失函数的权重。以此方式，能够确定出质量较好的套刻标记图案。
通过以上方式，能够自动优化、迭代地计算套刻标记图案和模型参数。由此方式，能够得到套刻误差敏感度高的套刻标记设计图案。以这样，能够实现在晶圆制造中的较小误差及较高良率。此外，通过采用本公开的版图标记方法来确定套刻标记图案，能够减少套刻标记图案生成过程中的人为干预，从而提高设计效率。另一方面，这种套刻标记图案生成方式能够避免因人而异而造成的质量不稳定。
图8示出了根据本公开的一些实施例的套刻标记偏移的示意图800。如图所示，上方套刻图案（例如，上层版图的上层套刻标记图案）与下方套刻图案（例如，下层版图的下层套刻标记图案）之间可以存在偏移d。版图因制程关系或工艺原因可能会导致尺寸缩小，该缩小值被表示为OV。这些偏移量或误差量可以根据如图4B所示的各个不同阶的绕射光的强度来确定。通过设计出较好的灵敏度高的套刻标记图案，这些偏移量或误差量能够更加准确的被确定。
图9根据本公开的一些实施例的用于版图标记的系统架构900。架构900包括对应于用户的客户端的子过程910以及对应于软件端或处理器的子过程920。子过程920可以采用上文结合图2至图7所描述的各个方法或过程来实现。
在一些实施例中，在子过程910中，用户可以采用实际机台参数（即，实际生成晶圆的与制造相关的参数）和对应于下层堆叠的光罩（也被称为掩模）图案来制造出半导体材料上的实际下层套刻标记图样（简称为标记图样）。类似地，用户可以采用实际机台参数和对应于上层堆叠的光罩图案来制造出光阻上的（上层）实际标记图样。用户进而可以测量实际标记图样的尺寸参数。这些尺寸参数（也称为几何参数）的测量结果可以被传输给软件端或处理器。备选地，用户可以将实际标记图样的SEM图或者其他影像传输给软件端或处理器。
在一些实施例中，在子过程910中，可以利用仿真软件中的机台参数以及预设的标记图案的参数来确定仿真的标记尺寸参数。这些标记尺寸参数可以包括半导体参数，也可以包括备选地光刻胶的参数。
基于这些标记尺寸参数可以对套刻标记的结构进行仿真。通过比较实际标记尺寸与仿真结果，可以确定出损失函数的值。根据损失函数的值可以确定出仿真软件中可以产生仿真标记图案1（即，下层堆叠的下层套刻标记图案）的最佳参数（也称为最佳套刻标记仿真模型或目标制程仿真模型）。仿真标记图案1可以很接近实际标记图样，并且可以固定不变。
在确定出仿真标记图案1的最佳参数的情况下，可以设计对应于上层堆叠的仿真标记图案2（即，上层套刻标记图案）。给定仿真标记图案2及仿真标记图案1，可以计算标记图案2与标记图案1所能达到的灵敏度与质量因子（例如，可以由式（5）确定）。可以微调标记图案2的参数，以使使灵敏度与质量因子进一步优化。以此方式，能够确定出最佳的标记图案2，即最佳的上层套刻标记图案。
以上结合图2至图9描述了生成版图中的套刻标记图案的若干示例。应理解，上述各个方法或过程中的一些步骤可以省略。这些方法或过程可以包括更多附加步骤。某些步骤可以互交调换顺序。这些方法或过程可以部分地结合使用。本公开的范围在此方面不做限制。
应当理解，虽然本文中以包括上下两个堆叠层的晶圆为例进行描述，但本公开的方法可以用于包括更多堆叠层的晶圆中。例如，可以由下至上逐层地生成各个堆叠层的版图上的套刻标记图案。本公开的范围在此方面不做限制。
图10示出了其中可以实施本公开的一个或多个实施例的电子设备1000的框图。该电子设备1000例如可以用于实现如图1所示的版图处理设备110。应当理解，图10所示出的电子设备1000仅仅是示例性的，而不应当构成对本文所描述的实施例的功能和范围的任何限制。
如图10所示，电子设备1000是通用电子设备的形式。电子设备1000的组件可以包括但不限于一个或多个处理器1010或处理单元、存储器1020、存储设备1030、一个或多个通信单元1040、一个或多个输入设备1050以及一个或多个输出设备1060。处理单元可以是实际或虚拟处理器并且能够根据存储器1020中存储的程序来执行各种处理。在多处理器系统中，多个处理单元并行执行计算机可执行指令，以提高电子设备1000的并行处理能力。
电子设备1000通常包括多个计算机存储介质。这样的介质可以是电子设备1000可访问的任何可以获得的介质，包括但不限于易失性和非易失性介质、可拆卸和不可拆卸介质。存储器1020可以是易失性存储器（例如寄存器、高速缓存、随机访问存储器（RAM））、非易失性存储器（例如，只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪存）或它们的某种组合。存储设备1030可以是可拆卸或不可拆卸的介质，并且可以包括机器可读介质，诸如闪存驱动、磁盘或者任何其他介质，其可以能够用于存储信息和/或数据（例如用于训练的训练数据）并且可以在电子设备1000内被访问。
电子设备1000可以进一步包括另外的可拆卸/不可拆卸、易失性/非易失性存储介质。尽管未在图10中示出，可以提供用于从可拆卸、非易失性磁盘（例如“软盘”）进行读取或写入的磁盘驱动和用于从可拆卸、非易失性光盘进行读取或写入的光盘驱动。在这些情况中，每个驱动可以由一个或多个数据介质接口被连接至总线（未示出）。存储器1020可以包括计算机程序产品1025，其具有一个或多个程序模块，这些程序模块被配置为执行本公开的各种实施例的各种方法或动作。
通信单元1040实现通过通信介质与其他电子设备进行通信。附加地，电子设备1000的组件的功能可以以单个计算集群或多个计算机器来实现，这些计算机器能够通过通信连接进行通信。因此，电子设备1000可以使用与一个或多个其他服务器、网络个人计算机（PC）或者另一个网络节点的逻辑连接来在联网环境中进行操作。
输入设备1050可以是一个或多个输入设备，例如鼠标、键盘、追踪球等。输出设备1060可以是一个或多个输出设备，例如显示器、扬声器、打印机等。电子设备1000还可以根据需要通过通信单元1040与一个或多个外部设备（未示出）进行通信，外部设备诸如存储设备、显示设备等，与一个或多个使得用户与电子设备1000交互的设备进行通信，或者与使得电子设备1000与一个或多个其他电子设备通信的任何设备（例如，网卡、调制解调器等）进行通信。这样的通信可以经由输入/输出（I/O）接口（未示出）来执行。
根据本公开的示例性实现方式，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有一条或多条计算机指令，其中一条或多条计算机指令被处理器执行以实现上文描述的方法。
这里参照根据本公开实现的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实现的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各实现。

Claims (16)

1.一种生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定针对套刻标记的制程仿真模型，所述制程仿真模型由一组仿真参数限定；
生成多个套刻标记图案；
根据所述制程仿真模型来仿真所述多个套刻标记图案，以生成分别对应于所述多个套刻标记图案的多个制程仿真结果；
通过对所述多个制程仿真结果进行光学仿真以得到多个光学仿真结果，并且计算所述多个光学仿真结果的相应关键性能指标；
基于所述多个光学仿真结果的相应关键性能指标，计算所述多个光学仿真结果的相应套刻标记图案质量因子；以及
基于所述套刻标记图案质量因子对所述多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案。
2.根据权利要求1所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，确定针对套刻标记的所述制程仿真模型包括如下步骤：
S111，获得套刻标记的几何量测值；
S112，定义所述制程仿真模型要仿真的套刻标记的几何参数、制程仿真参数，并且定义总损失函数；
S113，对所述制程仿真参数的值进行初始化；
S114，基于所述几何参数和所述制程仿真参数的相应值进行套刻标记结构形状的半导体制程仿真，以产生套刻标记制程仿真结果；
S115，基于所述套刻标记制程仿真结果，计算所述总损失函数；
S116，确定所述套刻标记制程仿真结果是否符合要求；
如果所述套刻标记制程仿真结果符合要求则执行S117，将所述制程仿真模型确定为套刻标记的目标制程仿真模型；
如果所述套刻标记制程仿真结果不符合要求则执行S118，更新所述制程仿真参数的值并且回到S114。
3.根据权利要求2所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述总损失函数为：
其中，为所述套刻标记的第i个几何参数的预测值，yi为所述套刻标记的所述第i个几何参数的几何量测值，/>为所述第i个几何参数的损失函数，wi为所述第i个几何参数的权重，n为几何参数的总数目。
4.根据权利要求2所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述S118中更新所述制程仿真参数的值包括：利用以下至少一项更新所述制程仿真参数的值：
基因算法、退火算法、非线性迭代、或牛顿下山法。
5.根据权利要求2所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述制程仿真模型要仿真的套刻标记的几何参数包括以下至少一项：
叠层厚度、图案高度、套刻标记上表面处的线宽、套刻标记下表面处的线宽、套刻标记上表面处的间距、套刻标记下表面处的间距、套刻标记的侧壁角、端至端间距、或端至线间距。
6.根据权利要求2所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述总损失函数为：
其中，为所述套刻标记的第i个几何参数的预测值，yi为所述套刻标记的所述第i个几何参数的所述几何量测值，/>为所述第i个几何参数的损失函数，n为几何参数的总数目。
7. 根据权利要求6所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述S116包括：
如果所述总损失函数小于预设损失值，则确定所述套刻标记制程仿真结果符合要求；以及
否则，确定所述套刻标记制程仿真结果不符合要求。
8. 根据权利要求2所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述S116包括：
如果所述制程仿真参数的值的更新次数超过预设次数，则确定所述套刻标记制程仿真结果符合要求；以及
否则，确定所述套刻标记制程仿真结果不符合要求。
9.根据权利要求1所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，确定针对套刻标记的制程仿真模型包括如下步骤：
S111，获得套刻标记的几何量测值；
S112，定义所述制程仿真模型要仿真的套刻标记的几何参数、制程仿真参数，并且定义针对所述制程仿真模型的质量因子；
S113，对所述制程仿真参数的值进行初始化；
S114，基于所述几何参数和所述制程仿真参数的相应值进行套刻标记结构形状的半导体制程仿真，以产生套刻标记制程仿真结果；
S115，基于所述套刻标记制程仿真结果，计算针对所述制程仿真模型的质量因子；
S116，基于所述质量因子，确定所述套刻标记制程仿真结果是否符合要求；
如果确定所述套刻标记制程仿真结果符合要求则执行：S117，将所述制程仿真模型确定为套刻标记的目标制程仿真模型；
如果确定所述套刻标记制程仿真结果不符合要求，则执行：S118，更新所述制程仿真参数的值并且回到步骤S114。
10.根据权利要求1所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，基于所述套刻标记图案质量因子对所述多个套刻标记图案进行排序，并且根据排序的结果确定至少一个目标套刻标记图案包括如下步骤：
S161，针对排序靠前的套刻标记图案产生新的套刻标记几何参数值，以更新排序靠前的套刻标记图案；
S162，基于所述制程仿真模型及所述新的套刻标记几何参数值，仿真更新后的套刻标记图案以产生更新的套刻标记图案仿真结果；
S163，基于所述更新的套刻标记图案仿真结果进行光学仿真并计算更新的关键性能指标；
S164，基于所述更新的关键性能指标，计算更新的套刻标记图案质量因子；
S165，确定所述更新的套刻标记图案质量因子是否符合要求；
如果确定所述更新的套刻标记图案质量因子符合要求则执行：S166，将所述更新的套刻标记图案确定为所述至少一个目标套刻标记图案；
如果确定所述更新的套刻标记图案质量因子不符合要求则回到S161。
11. 根据权利要求10所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，所述套刻标记图案质量因子定义为：
FOM=h(KPI1, KPI2, ……KPIV，…KPIn)
其中，h为质量因子函数，KPIV为第v个关键性能指标。
12.根据权利要求10所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，步骤S161中针对所述排序靠前的套刻标记图案产生新的套刻标记几何参数值包括：
针对所述排序靠前的套刻标记图案，采用梯度上升法产生新的套刻标记几何参数值。
13.根据权利要求1所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，排序靠前的一个或多个套刻标记图案包括第一套刻标记图案，所述生成套刻标记图案的方法还包括：
确定所述第一套刻标记图案的试验结果是否与所述第一套刻标记图案的仿真计算结果相符，所述仿真计算结果包括所述第一套刻标记图案的第一制程仿真结果和第一光学仿真结果中的至少一项；
如果所述试验结果与所述仿真计算结果相符，将所述第一套刻标记图案确定为所述目标套刻标记图案；
如果所述试验结果与所述仿真计算结果不相符，基于误差分析更新所述制程仿真模型的所述一组仿真参数。
14.根据权利要求13所述的生成套刻标记图案的方法，其特征在于，基于误差分析更新所述制程仿真模型的所述一组仿真参数包括：
如果所述试验结果中的套刻标记的几何量测值与所述第一制程仿真结果所指示的结构形状之间的差异超过阈值，则调整以下至少一项：套刻标记的几何参数的定义，或几何参数在总损失函数中的权重；
如果所述试验结果中的光学测量结果与所述第一光学仿真结果之间的差异超过阈值，则调整以下至少一项：套刻标记图案质量因子中的关键性能指标的定义，或关键性能指标的权重。
15. 一种电子设备，包括：
处理器；以及
与所述处理器耦合的存储器，所述存储器具有存储于其中的指令，所述指令在被处理器执行时使所述设备执行如权利要求1-14中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-14中任一项所述的方法。
CN202311286969.5A 2023-06-06 2023-10-07 用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质 Active CN117055304B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310666767.7A CN116449657A (zh) 2023-06-06 2023-06-06 用于版图标记的方法、设备和介质
CN2023106667677 2023-06-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117055304A CN117055304A (zh) 2023-11-14
CN117055304B true CN117055304B (zh) 2024-01-05

Family

ID=87132342

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310666767.7A Pending CN116449657A (zh) 2023-06-06 2023-06-06 用于版图标记的方法、设备和介质
CN202311065131.3A Pending CN117031887A (zh) 2023-06-06 2023-06-06 用于版图标记的方法、设备和介质
CN202311286969.5A Active CN117055304B (zh) 2023-06-06 2023-10-07 用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310666767.7A Pending CN116449657A (zh) 2023-06-06 2023-06-06 用于版图标记的方法、设备和介质
CN202311065131.3A Pending CN117031887A (zh) 2023-06-06 2023-06-06 用于版图标记的方法、设备和介质

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN116449657A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117289562B (zh) * 2023-11-22 2024-02-13 全芯智造技术有限公司 用于仿真套刻标记的方法、设备和介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060085293A (ko) * 2005-01-21 2006-07-26 삼성전자주식회사 오버레이 계측방법
CN102608877A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 上海华力微电子有限公司 光刻套刻方法以及光刻方法
CN108713166A (zh) * 2016-03-11 2018-10-26 Asml荷兰有限公司 计算用于控制制造工艺的校正的方法、计量设备、器件制造方法和建模方法
CN110347017A (zh) * 2019-06-30 2019-10-18 华中科技大学 一种基于光学衍射的套刻误差提取方法
CN112882346A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 套刻补偿的方法及其系统
CN114563928A (zh) * 2022-01-25 2022-05-31 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 一种套刻标记的优化筛选方法、装置、设备、存储介质及程序产品
CN114563927A (zh) * 2022-01-25 2022-05-31 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 一种套刻标记筛选的方法、装置、设备、存储介质及程序产品
CN115453828A (zh) * 2022-08-30 2022-12-09 上海华力集成电路制造有限公司 补偿高阶套刻误差的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11366397B2 (en) * 2013-07-10 2022-06-21 Qoniac Gmbh Method and apparatus for simulation of lithography overlay
US10908512B2 (en) * 2015-12-24 2021-02-02 Asml Netherlands B.V. Methods of controlling a patterning process, device manufacturing method, control system for a lithographic apparatus and lithographic apparatus
CN105574293B (zh) * 2016-02-01 2019-12-03 中国科学院微电子研究所 Euv设计规则、光源和掩模的联合优化和成像建模方法
CN113608410B (zh) * 2021-06-17 2024-02-27 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院 晶圆对准掩膜版生成方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114068379B (zh) * 2022-01-17 2022-03-29 广州粤芯半导体技术有限公司 对准标记形成方法及半导体器件的制造方法
CN115935779B (zh) * 2022-08-01 2023-09-08 先进半导体材料(安徽)有限公司 刻蚀仿真模型的构建方法
CN115826370A (zh) * 2022-09-30 2023-03-21 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 一种套刻标记的筛选方法、可读存储介质及程序产品

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060085293A (ko) * 2005-01-21 2006-07-26 삼성전자주식회사 오버레이 계측방법
CN102608877A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 上海华力微电子有限公司 光刻套刻方法以及光刻方法
CN108713166A (zh) * 2016-03-11 2018-10-26 Asml荷兰有限公司 计算用于控制制造工艺的校正的方法、计量设备、器件制造方法和建模方法
CN110347017A (zh) * 2019-06-30 2019-10-18 华中科技大学 一种基于光学衍射的套刻误差提取方法
CN112882346A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 套刻补偿的方法及其系统
CN114563928A (zh) * 2022-01-25 2022-05-31 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 一种套刻标记的优化筛选方法、装置、设备、存储介质及程序产品
CN114563927A (zh) * 2022-01-25 2022-05-31 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 一种套刻标记筛选的方法、装置、设备、存储介质及程序产品
CN115453828A (zh) * 2022-08-30 2022-12-09 上海华力集成电路制造有限公司 补偿高阶套刻误差的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117055304A (zh) 2023-11-14
CN116449657A (zh) 2023-07-18
CN117031887A (zh) 2023-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8078996B2 (en) Method and system for correcting a mask pattern design
US8279409B1 (en) System and method for calibrating a lithography model
KR101450500B1 (ko) 레티클 레이아웃용 메트롤로지 타깃 구조 디자인을 생성하기 위한 컴퓨터 구현방법, 전송매체, 및 시스템
KR101330344B1 (ko) 포토리소그래피용 시스템, 마스크 및 방법
US7765021B2 (en) Method to check model accuracy during wafer patterning simulation
US8334968B2 (en) Recording medium storing program for determining exposure parameter, exposure method, and method of manufacturing device
US20070186206A1 (en) System, Masks, and Methods for Photomasks Optimized with Approximate and Accurate Merit Functions
CN117055304B (zh) 用于生成套刻标记图案的方法、设备和介质
US11675958B2 (en) Lithography simulation method
US7213226B2 (en) Pattern dimension correction method and verification method using OPC, mask and semiconductor device fabricated by using the correction method, and system and software product for executing the correction method
KR20230036578A (ko) 광 근접 보정 방법. 그것을 이용하는 마스크 제작 방법 및 반도체 칩
US20100166289A1 (en) Feature-quantity extracting method, designed-circuit-pattern verifying method, and computer program product
US20040207856A1 (en) Design system of alignment marks for semiconductor manufacture
US20240045321A1 (en) Optical proximity correction method using neural jacobian matrix and method of manufacturing mask by using the optical proximity correction method
US9798226B2 (en) Pattern optical similarity determination
US9262819B1 (en) System and method for estimating spatial characteristics of integrated circuits
US11023644B1 (en) Optical proximity correction modeling with density-based gauge weighting
EP4016144A1 (en) Metrology target simulation
KR20230099054A (ko) 광 근접 보정 방법, 그것을 이용하는 마스크 제작 방법 및 반도체 칩 제조 방법
CN117289562B (zh) 用于仿真套刻标记的方法、设备和介质
Strojwas et al. Layout manufacturability analysis using rigorous 3-D topography simulation
TWI824461B (zh) 將基板區域之量測資料模型化的方法及其相關設備
SHAMEEM et al. A Fast Look Up Table Based Lithography Simulator with SOCS Model for OPC Algorithm
CN117555201A (zh) 一种实现光学邻近修正的方法及装置
TW202437005A (zh) 模擬用於基於繞射之光學度量衡之半導體結構之電磁響應

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant