CN1508730A - 度量配方的自动产生 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种用于制造过程的自动化度量配方的建立过程，其中通过使用设计数据库来定义将要在器件上形成的模式。处理该设计数据库，以产生用于特征(feature)的测量的度量工具中使用的特征的模拟图像。将该模拟图像提供给度量工具，此处该模拟图像被用作测量工具的校准的基础。将其它的配方数据和模拟图像相组合，以提供全自动化度量建立过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种在制造集成电路、集成电路设计中使用平版掩模和具有小的特征(feature)的其它复杂器件的领域中的度量。更特别地，本发明涉及一种为如此产品的度量开发配方的过程。
背景技术
通过使用平版处理来制造具有小的特征的集成电路和其它复杂器件。随着使用如此处理制造的集成电路和其它器件中的特征的尺寸减小，对小的特征上的尺寸进行控制变得更加关键。因为所使用的射线的相干性、强度和聚焦的变化，使用的材料中模式清晰度的变化，如光阻材料(photoresist)，和为器件结构所使用的材料的成分的变化(举例来说，多晶硅、电介质和金属)，该平版处理需要连续的监视和测量，以确保将要形成的模式的尺寸落在可接收的范围内。
在平版技术中将如此特征的大小的测量通常称为度量。典型地，半导体工业中的度量依靠用于亚微米特征的关键尺寸的度量的自顶而下的扫描式电子显微镜SEM。以及使用光学显微镜。各种工具可用来进行度量。在Ausschnit等人的美国专利申请号No.6,130,750中提供了对集成电路技术中度量的背景技术的讨论。同样可参见，Toprac等人的美国专利申请号No.6,346,426。
对于有效的、自动化的度量来说，重要的是开发用于识别要测量的特征的度量配方，并且向必要的度量工具提供参数以找到该特征，设置工具，并测量该特征。要测量的特征集合必须在数目上是足够的，并且分布在器件上，以便提供关于制造处理的可靠信息。但是，在现有技术实现中，通过使用令人艰辛的布局的研究，由有技能的工程师选择将要测量的特征(feature)的集合，和由有经验的工程师来手工设置度量工具。因此，必须有效地确定要测量的特征集合，并且将该特征集合的数目限制到在没有不适当的成本情况下能有效地获得的数目上。
为很多晶片度量工具设置配方，人工第一关是需要精选用户想要测量的特征，并且设置关于测量的特征的位置。对于高精密度工具来说，诸如SEM，也需要在器件内的每个测量位置来捕捉要测量的特征的图像。由工具使用该配方，以对要制造的器件上的每个测量位置进行扫描，并且基于该配方图像使用图像识别处理，以校准用来适当测量实时图像的工具。找到位置并且摄取图像的手工处理可能是非常耗时间的，需要有经验的工程师，并且限制了能够实际设置的测量位置的数目。
对于具有由平版工艺定义的几百万特征的器件来说，在器件上选择哪个特征来检查的问题进一步使度量设置过程复杂化了。正如在Glasser等人的国际专利申请号WO 00/36525所提出的，已经建议为十字线(reticle)提供设计数据库，其中将十字线的关键特征作标记，以用于十字线和使用该十字线所形成的集成电路层的加强检查，并且用于制造期间的加强关注点。同样，描述了用于所标记特征的集成电路上要形成的目标模式的模拟，以在增强的缺陷分析中用作基线图像。
因此，期望对使用平版技术的生产线提供用来建立度量配方的技术，并且实现度量的技术，该技术与现有技术相比是更加有效的和更经济的。
发明内容
本发明提供了一种克服了现有技术的限制的自动化的度量配方设置过程。根据本发明，配方设置不依靠工程师处理实际的产品，例如，晶片或掩模，为可能的测量位置而扫描该产品，并且拍摄用来输入到度量工具中此位置的图像。更适当地说，通过使用模拟来实现度量设置，并且调节数据处理源的能力。
对于制造过程来说，例如集成电路制造和平版掩模制造，其中通过使用设计数据库来定义要形成的模式，在一些实施例中，通过处理该设计数据库，查看设计中的特征的模拟图像来确定度量的特征。模拟用于测量工具校准的图像，设置关于所选择的特征的测量的位置，并且为所选择的位置提供其它工具特定配方数据。一种图形用户界面使特征的选择、关于特征度量位置的设置、和捕捉特征的模拟图像变得更为方便。本发明使用了各种度量工具，其包括下列工具，但不局限于此：
光学显微镜
扫描式电子显微镜(SEM)
透射电子显微镜(TEM)
原子力显微镜(AFM)
聚焦离子束显微镜(FIB)
扫描隧道式显微镜(STM)
近场光学显微镜(NFM)
通过一种用来设置用于测量器件的特征的度量工具的方法使本发明具体化，例如集成电路的层或平版掩模，该度量工具由诸如用来定义层的模式或掩模的模式的十字线(reticle)的布局文件的设计数据库所特征化。该方法包括处理设计数据库以产生用来测量器件上的所选择的特征集合中的特征的配方数据。该配方数据包括用来测量所选择的特征中对应特征的位置，和设置度量工具的数据。在实现本发明的一个方法中，产生包括模拟图像的配方数据，并且将其存储在服务器上，以及按请求，将结果配方下载/接入在客户机上(例如，设备)。由客户的度量工具使用该配方数据，以便使用该度量工具来测量。
配方数据包括所选择的特征集合中至少一个特征的图像。在一个实施例中，由模拟工具来生成图像，并且将该图像和配方数据一起存储在度量工具的控制器可访问的机器可读存储器中。由度量工具中的图像识别软件来使用该图像，以用于测量设置期间的度量工具的校准。图像识别软件允许对配方数据中所指定的特征进行位置上的精确校准。
本方法的实施例包括，应用根据特征的特性，例如与其它特征相接近及尺寸，来对设计数据库中的特征进行过滤，以便产生所选择的特征集合的规则。例如，所选择特征集合可以包括作为具有设计数据库中的临界尺寸而已经被作标记的特征。另外，所选择特征集合可以包括已经在设计数据库中被标识为临界的，和与定位在所需要度量的器件上的区域中特征相组合在一起的特征。为了测量厚度的均匀性或穿过阵列的线宽度的目的，所选择特征集合可以包括，阵列布局中的特征，该特征定位在阵列分布上，甚至以一些实施例中的定位在随机分布上。
在另一个实施例中，由规则来识别所选择的特征，该规则指定对应于特定特征的环，该特定特征使围绕特定特征的区域特性化。以及该规则在设计数据库中识别另一个特征重叠于特定特征的环的特征。
还在另一个实施例中，使用了可以将器件的模拟图像显示给用户的图形用户界面，并且为选择用来测量的特征而使用了输入工具。模拟图像也能识别在布局中哪儿可能导致晶片上的器件的问题的处理敏感位置。错误标志，例如加利福尼亚(California)，San Jose的数字技术公司(NumericalTechnologies，Inc)的商业可用SiVL软件中所提供的那些，能被用来识别如此的位置。然后以一定方式来表示所选择的特征，以便于识别在用来测量的所选择的特征上的位置，并且便于捕捉特征的模拟图像，该图像用于在现实器件中关于特征的已识别的位置上对度量工具进行校准。
在本发明的实施例中，提供了图形用户界面，其适合于以一定次序向用户显示候选特征。通过对设计数据库进行过滤、通过使用设计数据库中的已标记的临界(critical)特征、或通过其它方法来确定候选特征。用户通过选择用于度量的特定特征、识别特定特征上的测量位置、和捕捉配方数据中所使用的特征的模拟图像，来仔细研究候选特征。
本发明的实施例也包括，基于如上述所搜集的配方数据的度量步骤。因此，度量过程包括读取与所选择特征集合中的特征相对应的用于测量的配方数据。使用配方数据，控制器将度量工具驱动到所示的测量位置。在优选实施例中，由图像识别软件使用模拟图像，以便在测量的设置期间对工具的校准。在所述位置上捕捉测量，并且重复读取、驱动和捕捉的过程，直到对所选择的特征集合中的特征做出测量。
本发明特别适合于使用平版技术来制造集成电路。在本实施例中，对在晶片上的第一电路小片(die)上的所选择特征集合中的特征重复使用配方数据的处理，然后将该度量工具驱动到晶片上的下一个电路小片，以用于下一个电路小片上的所选择特征集合的测量。
还在另一个实施例中，设计数据库包括分层的数据库，且层中的节点对应于器件上的特征。本实施例中的配方数据与层中对应的节点相连接，允许重新使用和改善了度量设置处理的效率。
通过度量系统，和通过配置来执行上述方法的数据处理系统使本发明更具体化。在其它实施例中，本发明包括存储在机器可读介质中的并包含执行上述处理的指令的计算机程序。
本发明的其它实施例，包括制造生产线，其中基于上述所提供的配方数据，在制造的实时控制中使用度量法，改善了制造过程的精确度和生产能力。
通过研究附图、详细说明和权利要求能了解本发明的其它方面和优点。
附图说明
图1是包括实施本发明的度量系统和数据处理系统的制造线的简化图；
图2示出作为本发明的一个实施例的合适输入的布局数据库图像的简化图，并且显示所选择特征用于测量的位置；
图3显示图6中所示的布局的模拟简化图，和用作配方数据的所捕捉到的校准图像；
图4是说明本发明的各个方面的基本流程图；
图5是为解释设计数据库的过滤处理而使用的启发式图；
图6是根据本发明来设置度量工具的第一处理的流程图；
图7是用于根据本发明来设置度量工具的第二处理的流程图；
图8是用于根据本发明来设置度量工具的第三处理的流程图；
图9是通过使用模拟的校准图像，根据本发明的度量和制造处理的流程图。
具体实施方式
参照图1-9提供了本发明的实施例的详细的描述。图1示意性地说明了生产线20，其包括连接到度量系统和数据处理系统的处理器件21，其中度量系统包括度量工具22、度量工具23，数据处理系统包括用于执行由本发明的特征所实现的指令程序的工作站10和15，以及数据库存储系统14。度量工具22、23包括连接到网络13的控制器，该控制器执行支持测量处理的指令程序。在优选系统中，生产线20包括集成电路制造线，该生产线应用了用于材料层中特征的分辨力的平版技术，所述材料用于实现半导体晶片上的集成电路。在其它实施例中，生产线包括平版掩模制造线。
图1中所示的系统的部件通过通信网络13相互连接在一起。本实施例中的工作站10执行用于设置度量工具22和23的代码。工作站10包括显示器上显示图形用户界面11、诸如键盘(未示出)和鼠标12的输入器件，通过该输入器件用户可以和图形用户界面11显示从数据14检索的和使用布局数据进行交互。在本实施例中，该图形用户界面11通过使用器件的布局数据和模拟代码来显示从数据库14检索的或在数据处理系统中模拟的结果，在所述器件中选择用于度量的特征。用户操纵鼠标12的指针或其它东西，以选择所显示结果中的特征。或者，响应于设计数据库中的标记，或其它，通过对设计数据库进行过滤来完全自动地选择用于度量工具设置的特征。
同样，数据库存储系统14连接到网络13，并且存储由网络13上包括工作站10的数据处理设备所使用的布局设计数据库19。附加的工作站15连接到网络13，并且用于与制造线20相关联的其它处理，所述处理包括，例如，控制集成电路晶片的流程，控制处理器件21，和其它的处理。在本实施例中度量工具22、23的控制器也连接到网络13。度量工具22、23接收配方数据，作为要测量的特征的输入，该配方数据包括布局(layout)中特征的位置、关于特征的测量位置和布局(arrangement)、用来进行工具校准的度量工具22、23中的图像识别软件所使用的图像、和诸如特征的一致性测量所需要的照度(illumination)、对比度(contrast)等的其它工具特定参数。
在一个代表性系统中，根据被international Sematech(TechnologyTransfer #99053735A-TR，June 30，1999)发行的the Advanced ProcessControl Framework，通过诸如计算机集成制造算法的协议来将数据处理系统、度量工具、和处理器件相互连接。为了相互连接系统的各个部件可以使用诸如现有技术中所众所周知的各种计算机通信协议。
在本实施例中，通过使用工作站10来实现度量工具22和23的配方数据的设置。该工作站10连接到存储器系统，示意性存储器18、数据存储系统14、和在工作站10中的数据处理器可访问的其它存储器，其存储数据和指令程序。数据和程序指令包括关于特征集合、关于如此特征测量的位置(x，y)、如此特征的模拟图像、模拟码、布局(layout)过滤码、数据通信格式码、和其它支持数据和程序的信息。以一个优选方法中的客户机/服务器范例(paradigm)来设置数据处理系统的结构，以便产生包括模拟图像的配方，并将其存储在诸如工作站10的服务器中，并响应来自度量工具的控制程序的请求，将结果配方下载到客户机上/或在客户机(例如，度量工具22、23)上可访问结果配方。在商用的掩模检查工具中使用了相似的客户机/服务器方法，该商用工具为加利福尼亚，San Jose的数字技术公司(Numerical Technologies，Inc)的商用的iVSS和iVirtual Stepper。
图2和3分别显示布局数据库图像和模拟图像，其使用产生测量的配方数据的处理。在本发明的一个实施例中，图形用户界面显示是由布局数据库组成的候选特征的布局图像。布局数据库可以是用来输入到掩模制造处理的目标设计数据库，例如在图1的GUI 11n中所显示的那个例子。运算器选择候选特征，并且指示需要对其测量的布局数据库图像上的定位30。执行模拟码，以产生图3中所示的模拟图像。在模拟图像上显示关于特征用于测量的位置30，并且在一些实施例中由用户进行精确调谐是有效的。同样，从模拟图像中产生配方的校准图像31。根据将要产生配方的特定工具，自动产生校准图像31的边界32。或者，通过手工使用图形用户界面来产生校准图像31的边界32。通过使用优选实施例中的模拟来产生校准使用的代表性图像。但是，可以用其它方法来捕捉校准使用的代表性图像并且将其存储。例如，可以从先前模拟的校准图像的数据库中来捕捉图像。而且，可以进一步地处理该模拟图像，以解决度量工具特定需要，或者可以变更模拟码，以考虑度量工具特定需要，用于要校准的图像的使用。取决于度量工具使用的图像识别软件和硬件，如果由器件特定处理来产生该校准图像，则配方数据中的校准图像可以较好地进行。
如上所述，布局数据库可以是分层的数据库，其中节点与布局中的特征相对应。通过包含指向配方数据文件的存储器位置的节点数据中的指针，或其它方法，本实施例中的配方数据与所选择特征所使用的节点相关联。
同样，该分层的数据库可以将某些特征标志为临界特征。在本实施例中，图形用户界面按次序将作为候选特征的已标志特征显示给用户。用户通过选择用于测量的特定特征，和产生所选择特征的配方数据来研究由图形用户界面所显示的候选特征。
除了位置30，以及至少一个存储的模拟图像和指向存储的模拟图像的校准图像31的指针之外，可以提供附加的配方数据。可以由用户输入附加的配方数据，或可以基于使用询问(in question)中的度量工具的参数、要测量的材料的参数的专家系统数据库、或者用户输入和自动产生的数据的组合来自动产生附加的配方数据。例如，可以包括询问中的电气电路的全部级别的本地化捕获。同样，在度量配方数据中可以包括与电路相关联的参数，该参数包括优先权、重要等级、期待的和目标临界尺寸、容错等。
为集成电路器件的各层上进行测量所选择的特征包括线部分、沟道(trench)、接触通道(contact vias)、接触垫(contact pad)、边角(corner)、边缘、区域、和很多其它特征，其中所述区域中多于一层叠盖(overlap)了诸如扩散层(diffusion layer)中的晶体管的通道和多晶硅层中晶体管的门极。通过使用带有取决于测量的类型的方法中特征的模拟图像来对使用度量工具制造的测量进行校准。测量的类型包括线的宽度、沟道的深度、带有其它的特征的接触通道(contact vias)的边缘的校准、边缘和其它特征之间的距离、各层的厚度等。
做出如此测量的度量工具包括光学显微镜、扫描式电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM、原子力显微镜AFM、和各种其它工具。每一种工具可以要求用于配方数据的工具的特定格式、和配方数据中的工具的特定参数。因此，该优选系统包括用于为使用中的特定工具而格式化配方数据的软件。
对于除了用于校准的位置(location)和代表性图像的光学显微镜来说配方数据可以包括照明(illumination)参数，以建立足够的对比度，像波长λ、部分相干因子σ、图像聚集、数值孔径N.A.设置、过滤选择和照明等级(level)。对于扫描式电子显微镜、透射电子显微镜和原子力显微镜来说，配方数据可以包括对于该工具为唯一的相似参数。
图4说明了根据本发明来设置度量工具的基本流程图。将设计数据和特征集合提供给设计浏览程序201，例如运行在参考图1所说明的工作站10中的图形用户界面。该设计浏览程序连接到模拟引擎202，传递包括相关特征和用于测量特征的位置的设计数据的参数，该参数控制模拟引擎202，以便产生在校准中由度量工具所使用的代表性的图像。在本例子中，模拟引擎202将包括所模拟的、代表性的图像的配方数据传送到配方和图像文件产生器203，该配方和图像文件产生器203以度量工具所期待的格式给度量工具提供配方数据。在本发明的实施例中，整个地自动化执行图4的处理。
图5说明了用于通过过滤设计数据库来识别候选特征集合的一个自动化的技术，如输入到诸如上面参照图1所描述的工作站10的工作站。在图5中，显示了来自布局数据库的第一线310和第二线312。该第一线310是直的。第二线312包括第一边角313和第二边角314，其中在第一边角313处，线312远离了线310，在第二边角314处，线312呈90度反转后再与线310相平行。因此，在线310和312之间的距离以图5中所示的布局的部分而变化。用于对设计数据库进行过滤的计算机程序基于直径D1来为布局的特征指定环(halo)。线310具有通过围绕特征的边缘移动虚圆来定义的环，例如线310，所述虚圆具有直径D1。正如所看见的，由直径D1定义的环(halo)沿线312的顶端部分与线312的边缘相接触，并且沿底部部分不与线312相接触。因此，过滤软件可以识别出在边角313上的布局的部分，和在线310和312之间的作为候选特征的布局(layout)的部分，作为将用来为其设置测量位置的候选特征。过滤器将识别布局的所有部分，其中特征叠盖住本例子中的另一个特征的环。或者，可以识别候选特征，正如参照上面的Glasser等人的国际专利申请出版号No.WO00/36525中所描述的。用来识别候选特征的其它技术包括随机选择、通过使用图形用户界面将特征显示给用户的布局的系统扫描、和其它处理。例如，在一些实施例中，通过使用在题目为“Systemand Method for Identifying Dummy Features on a Mask Layer”的Chang等人的国际专利申请号No.PCT/GB2002/003812中所描述的方法，对虚(dummy)特征进行自动滤除，其中所述专利已经转让给了本申请的受让人。通过过滤虚特征，关于选择度量位置的处理可以集中在布局的主要特征上。
图6说明了根据本发明的一个实施例的基本处理。首先，选择布局中度量的位置(块320)。其次，获得来自所选择位置的设计布局或别的地方的图像，该图像包括可以与测量和校准相关的周围结构(geometries)(块321)。全自动化系统中的处理模拟所选择特征的图像(块322)。可选地，该系统通过对已模拟的图像的进一步处理，或通过改变模拟机制来对工具特定图像再现(render)，以便可以产生工具特定图像(块323)。在本方法中，提供了工具特定图像，它们可以由测量校准的度量工具中的图像识别软件来较好地利用。其次，产生度量工具配方数据，该数据包括特征的工具特定或非工具特定图像，和用于由度量工具的设置所需要的其它参数(块324)，最后，将该配方数据供给到度量工具(块325)。在本方法中，通过使用用于在要测量的器件上的位置集合的全自动控制处理来设置该度量工具。捕捉由度量工具所使用的模拟图像的自动化通过消除由有经验的工程师通常所做的步骤来减少设置度量处理的成本。由图6中的块320到325所表示的每个自动步骤，进一步提供了收益以增加效率和减少成本。
图7显示本发明的一个实施例的处理流程。在本实施例中，提供了所选择的度量特征集合，作为输入到工作站的输入(块350)。在本实施例中已经选择了用于度量的度量特征集合。通过使用工作站上的数据处理系统和图形用户界面，来模拟特征的图像，并且屏幕聚集在模拟的特征上。用户设置用于特征i测量的测量位置(x，y)i(块351)。该位置设置包括在由度量工具使用的坐标所指定的模拟图像上的一个或多个点，所述点用于对在要测量的器件上对应特征上的特定位置进行定位。接着，捕捉特征的模拟图像，并且可选地提供或计算用于位置(x，y)i的其它配方数据。将用于特征i的配方数据存储在机器可读的介质中(块352)。为每一个所选择特征集合中的特征而重复聚焦在特征上(块351)并且模拟配方数据中所使用的图像(块352)，其中所述所选择特征被提供来作为输入(块353)。如果需要的话，在下一步骤，为配方工具而将所述配方数据格式化(块354)。最后，在本实施例中，通过网络通信链路或其它方式将配方数据供给到度量工具的控制器(块355)。
图8说明了本发明的另一个实施例的处理流程，其中使用图形用户界面来从候选特征集合中选择测量点(site)。根据该处理，通过使用模拟工具来产生候选特征集合的图像(块360)。在本发明的一些实施例中，通过基于对临界尺寸、临界位置、临界处理窗口、目标测试模式(pattern)、和由从SanJose，CA的数字技术公司(Numerical Technologies，Inc)提供的SiVL软件所提供的那些错误标志等来对设计布局(layout)进行过滤，在没有用户输入的情况下自动地选择和模拟所选择的图像。使用该图形用户界面，该处理通过在界面窗口中显示特征的图像而聚焦在候选特征的集合中的特征i上(块361)。在一些实施例中，用模拟图像来显示关于特征或与选择处理相关的器件的数据，该模拟图像包括例如处理窗口计算、临界尺寸、错误标志等。对于未选择的特征，图形用户界面基于本例子中的索引i依此移动到候选特征集合中的下一个特征中，并且返回到块360。对于已选择的特征，用户对图形用户界面进行操作，以便设置特征i的测量位置(x，y)i(块363)。接着，工作站捕捉特征i的模拟图像，并且提供其它设置信息，该设置信息用作在位置(x，y)i处测量的配方数据(块364)。所述算法确定是否已经检查所有候选特征或者已经为度量处理选择了最大数量的点(site)(块365)。该最大数量可以是简单地由用户定义他们愿意测量的数量点，而不是硬限制。如果没有检查到所有的候选特征，那么增加索引i(块366)，并且处理返回到块360。如果已经检查了所有的候选点，或已经选择了最大数量，那么为度量工具而将数据格式化(块367)。当然，在这个和其它的实施例中，例如，在为给定的工具而选择每一个位置之后，或为给定的工具已经选择所有位置之后，在任何沿数据收集路径的点上可以执行该格式化。最后，将配方数据存储在由度量工具可访问的机器可读介质中(块368)。本发明的实施例也可以给用户显示用来测量这里所描述的已检查的特定特征的度量工具的选择。在本例子中，配方数据的生成包括识别将要用于所选择特征的度量工具。
图9显示通过使用本发明的度量法来制造集成电路或其它器件的基本处理流程。制造线中的晶片从处理设备中送出，并将其装进度量工具中(块380)。度量工具的控制器读取所选择特征集合中的特征的配方数据(块381)。控制器将度量工具的平台(stage)驱动到由配方数据所指示的特征上(块382)。接着，控制器通过使用基于配方数据中的模拟图像的图像识别，来用测量位置校准工具(块383)。控制器根据配方数据，和/或记录的其它数据来设置其它的测量参数，该参数是为执行测量的度量工具所需要的(块384)。控制器在下一步骤中捕捉和存储测量(块385)。为所选择特征集合和为晶片上其它小片而重复进行该处理(块386)。从度量工具中卸载该晶片，并将其传送到处理器件或存储盒，然后该处理继续处理下一个晶片(块387)。在本实施例中，编译测量数据，以便反馈到实时处理控制的生产线(块388)。在一些实施例中使用度量的结果，作为要测量的晶片上合格不合格(go or no-go)决定标志。在其它实施例中，可以将该结果用作控制信号，该控制信号使制造线停止操作，直到在生产线上采取了矫正措施为止。
在现代制造业中，度量法能对复杂器件的成功制造起关键作用。本发明起到了在数据结构的设中和在模拟技术中优点的作用，该模拟技术在集成电路的复杂器件的设计中使用，以通过将度量法设置过程自动化来改善如此器件的设计和制造处理。根据本发明的自动化度量处理基于设计布局数据库对数据处理技术进行了调节，以减少工程师为度量设置所需要的时间，并且改善了度量设置处理的灵活性。本发明给度量配方数据、使用新的度量工具设置过程的数据处理系统和度量系统、和生产线提供了新的数据结构，该生产线对度量设置的效率进行调节，为设置测量位置和度量工具的校准而使用了模拟图像。因此，在度量的效率和制造的质量方面有了重大进步。
本发明通过参照上述的优选实施例和例子被公开，将可以理解这些例子打算用作说明性的而不是限制性的。可以设想，对于本领域的技术人员来说可以很容易地做出各种变化和组合，其中这些变化和组合将是在本发明的精神和前面所述的权利要求范围之内。
Claims (66)
1.一种用于建立测量器件的特征的度量工具的方法，包括：
对表征关于器件的特征的设计数据库进行处理，以便产生用于特征的测量的度量工具中使用的特征的模拟图像；和
将该模拟图像提供给度量工具。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
使用所述模拟图像作为度量工具的校准的图像识别的基础。
3.根据权利要求1所述的方法，包括：
使用所述模拟图像作为度量工具的校准的图像识别的基础；和
通过使用度量工具来捕捉测量。
4.根据权利要求1所述的方法，包括：
产生所述特征的模拟；和
根据度量工具的参数来处理所述特征的所述模拟，以再现所模拟的图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其中对设计数据库进行所述处理以生成模拟图像，包括将设计数据库和度量工具的参数组合在一起应用来再现模拟图像。
6.根据权利要求1所述的方法，包括：
提供了除了由度量工具使用的模拟图像之外的配方数据。
7.一种用于建立测量器件的特征的度量工具的方法，包括：
对表征关于器件的特征的设计数据库进行处理，以产生对器件上的所选择的特征集合进行测量的度量工具的配方数据，所选择的特征的所述配方数据包括在进行所述测量的所选择的特征的位置，以及至少所选择的特征的模拟图像和指向所述模拟图像的指针中的一个；和
将所述配方数据存储在度量工具可访问的机器可读介质中，以便使用度量工具进行测量。
8.根据权利要求7所述的方法，包括响应请求，且通过数据通讯媒介将配方数据发送到度量工具。
9.根据权利要求7所述的方法，包括根据特征的特性来应用对设计数据库中的特征进行过滤的规则，以识别在所选择的特征集合中的特征。
10.根据权利要求7所述的方法，包括：
存储所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，以及其中所述配方数据包括至少所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针中的一个。
11.根据权利要求7所述的方法，包括使用根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤的规则，以生成所选择的特征集合的候选特征集合，其中所述规则包括为设计数据库中对应的特征指定环的规则，所述环与表征围绕特定特征的区域的特定特征相对应，以及包括在另一个特征重叠了特定特征的环的设计数据库中识别特征。
12.根据权利要求7所述的方法，包括：
模拟在所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，存储该模拟图像。
13.根据权利要求7所述的方法，其中所述度量工具包括扫描式电子显微镜，以及包括在特征测量的建立期间，使用来自所述扫描式电子显微镜校准的配方数据的模拟图像。
14.根据权利要求7所述的方法，包括提供器件的代表性图像，并且用图形用户界面将该器件的代表性图像显示给用户，通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
15.根据权利要求7所述的方法，包括根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤的规则，以生成候选特征集合，用图形用户界面将候选特征集合的代表性图像显示给用户，通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
16.根据权利要求7所述的方法，其中使用位置集合包括：
读取在所述所选择的特征集合中的特征的配方数据；
使用该配方数据，将度量工具驱动到在配方数据中指示的位置上；
在所述位置上捕捉测量；和
重复所述读取、驱动和捕捉，直到在所述器件上完成所选择的特征的集合的测量。
17.根据权利要求7所述的方法，其中所述器件包括含有多个器件的部分晶片，和使用位置集合包括：
读取在所述所选择的特征集合中的特征的配方数据；
使用该配方数据，将度量工具驱动到在配方数据中指示的位置上；
在所述位置上捕捉测量；
重复所述读取、驱动和捕捉，直到在所述器件上完成所选择的特征的集合的测量；和
将度量工具驱动到晶片上的另一个器件上。
18.根据权利要求7所述的方法，其中使用位置集合包括：
读取在所述所选择的特征集合中的特征的配方数据；
使用该配方数据，将度量工具驱动到在配方数据中指示的位置上；
将模拟图像用作度量工具校准的图像识别的基础；和
在所述位置上捕捉测量。
19.根据权利要求7所述的方法，其中所述设计数据库包括分层的设计数据库，且该层中的节点与所述器件的特征对应，以及包括将所选择的特征集合的所述配方数据和该层中相对应的节点连接起来。
20.一种用于建立用来测量由设计数据库表征的器件的特征的度量工具的配方的方法，包括：
识别关于所述器件的所选择的特征集合；
通过使用所述设计数据库模拟在所述所选择的特征集合中至少一个特征的图像；
提供所述所选择的特征集合的配方数据，所述至少一个特征的配方数据包含位置数据，以及所述图像和指向所述图像的指针中的一个；和
将该配方数据存储在由度量工具使用的机器可读介质中。
21.一种用于建立测量器件的特征的度量工具的方法，包括：
对表征关于器件的特征的设计数据库进行处理，以识别用于度量的候选特征集合；
用图形用户界面将候选特征集合显示给用户，通过所述图形用户界面选择来自候选特征集合的特征；
对于从候选特征集合中选择的特征，通过图形用户界面将所选择的特征的图像显示给用户，通过该图形用户界面设置对所选择的特征进行测量的位置，并且提供用于所选择的特征的测量的配方数据，所述配方数据包括测量的位置，以及特征的图像和指向特征的图像的指针中的一个；和
将所选择的特征的配方数据存储在度量工具可访问的存储器中。
22.根据权利要求21所述的方法，该方法包括响应请求，通过数据通信媒介将配方数据发送到度量工具。
23.根据权利要求21所述的方法，其中对设计数据库进行处理包括应用根据特征的特性对设计数据库中的特征进行过滤的规则，以识别在特征的候选集合中的特征。
24.根据权利要求21所述的方法，其中对设计数据库进行处理包括应用根据特征的特性对设计数据库中的特征进行过滤的规则，以产生候选特征集合，其中所述规则包括指定用于设计数据库中的对应特征的环的规则，与特定特征相对应的所述环表征围绕特定特征的区域，以及该规则包括在设计数据库中识别另一个特征重叠于特定特征的环的特征。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述度量工具包括扫描式电子显微镜，和包括在特征的测量的建立期间使用来自配方数据的所存储的图像对扫描式电子显微镜进行校准。
26.根据权利要求21所述的方法，包括：
读取在所述选择的特征中的特征的配方数据；
使用该配方数据，将度量工具驱动到在配方数据中所指示的位置；
在该位置捕捉测量；和
重复所述读取、驱动和捕捉，直到在该器件上完成所述所选择特征的测量。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述器件包括含有多个器件的部分晶片，包括：
将度量工具驱动到该晶片上的另一个器件上。
28.根据权利要求21所述的方法，其中所述设计数据库包括分层的设计数据库，且该层中的节点与所述器件的特征对应，以及包括将所选择的特征集合的所述配方数据和该层中相对应的节点连接起来。
29.一种数据处理系统，包括：
数据处理器；和
存储器系统，在和数据处理器通信中，该存储器系统存储表征器件特征的设计数据库和由数据处理器可执行的指令程序，所述指令程序包括用于模拟特征的图像的模拟代码，和用于处理所述设计数据库以产生用来测量器件上的所选择特征集合的配方数据的代码，其中用于所选择集合中的特定特征的所述配方数据包括关于所述测量的器件的测量位置，以及所述特定特征的模拟图像和指向该模拟图像的指针中的一个；和为了通过利用度量工具进行测量而将所述配方数据存储在存储器系统中。
30.根据权利要求29所述的系统，包括度量工具，以及连接到度量工具和存储器系统的数据通信媒介，所述度量工具包括用于从存储器系统请求配方数据的客户机逻辑。
31.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括应用规则的逻辑，该规则根据特征的特点来对设计数据库中的特征进行过滤，以识别在所选择的特征集合中的特征。
32.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括用于存储所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，并且其中所述配方数据包括至少所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针中的一个。
33.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括应用规则的逻辑，该规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以生成所选择的特征集合的候选特征集合，其中所述规则包括指定用于设计数据库中的对应特征的环的规则，与特定特征相对应的所述环表征围绕特定特征的区域，以及该规则包括在设计数据库中识别另一个特征重叠于特定特征的环的特征。
34.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括模拟在所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，存储该模拟的图像的逻辑，并且其中所述配方数据包括至少所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针中的一个。
35.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括逻辑：
捕捉来自器件的所选择特征集合中的至少一个特征的图像，存储该捕捉的图像，并且其中所述配方数据包括至少一个所述存储的已捕捉的图像和指向所述存储的已捕捉的图像的指针。
36.根据权利要求29所述的系统，其中所述度量工具包括扫描式电子显微镜，和所述指令程序包括逻辑：
存储所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，并且其中所述配方数据包括至少一个所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针，以及
在特征的测量的建立期间，使用来自配方数据的所存储的图像对扫描式电子显微镜进行校准。
37.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括逻辑：
提供器件的代表性图像，并且用图形用户界面将该器件的代表性图像显示给用户，通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
38.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括应用规则，该规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以生成候选特征集合，用图形用户界面将候选特征集合的代表性图像显示给用户，其中通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
39.根据权利要求29所述的系统，所述指令程序包括逻辑：
读取在所述所选择特征集合中的特征的配方数据；
使用该配方数据，将度量工具驱动到在配方数据中所指示的位置；
在该位置捕捉测量；和
重复所述读取、驱动和捕捉，直到在该器件上完成所述所选择特征集合的测量为止。
40.根据权利要求39所述的系统，其中所述器件包括含有多个器件的部分晶片，和所述指令程序包括逻辑：
将度量工具驱动到晶片上的另一个器件上。
41.根据权利要求29所述的系统，其中所述配方数据包括所述特征的已存储的图像，以及所述指令程序包括将该存储的图像用作对度量工具进行校准的图像识别的基础的逻辑。
42.根据权利要求29所述的系统，其中所述设计数据库包括分层的设计数据库，且该层中的节点和所述器件的特征对应，以及所述指令程序包括将所选择的特征集合的所述配方数据和该层中相对应的节点连接起来的逻辑。
43.一种度量系统，包括：
通信网络；
度量工具，包括连接到通信网络的控制器；
数据处理器，连接到所述通信网络；和
存储器系统，在和数据处理器及度量工具的通信中，该存储器系统存储表征器件特征的设计数据库和由数据处理器及度量工具的控制器可执行的指令程序，所述指令程序包括用于模拟特征的图像的模拟代码，和用于处理所述设计数据库以产生用来测量器件上的所选择特征集合的配方数据的代码，其中所选择集合中的特定特征的所述配方数据包括在器件上进行所述测量的测量位置，以及所述特定特征的模拟图像和指向该模拟图像的指针中的一个；和为了通过利用度量工具进行测量而将所述配方数据存储在度量工具可访问的存储器中的代码。
44.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括应用规则的逻辑，所述规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以识别所选择特征集合中的特征。
45.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括用于存储所选择的特征集合中的至少一个特征的图像的逻辑，并且其中所述配方数据包括至少一个所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针。
46.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括应用规则的逻辑，所述规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以生成所选择的特征集合的候选特征集合，其中所述规则包括指定用于设计数据库中的对应特征的环的规则，与特定特征相对应的所述环表征围绕特定特征的区域，以及该规则包括在设计数据库中识别另一个特征重叠于特定特征的环的特征。
47.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括模拟在所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，存储该模拟的图像的逻辑，并且其中所述配方数据包括至少一个所述存储的模拟图像和指向所述存储的模拟图像的指针。
48.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括逻辑：
捕捉来自器件的所选择特征集合中的至少一个特征的图像，存储所捕捉的图像，并且其中所述配方数据包括至少一个所述存储的已捕捉图像和指向所述存储的已捕捉图像的指针。
49.根据权利要求43所述的系统，其中所述度量工具包括扫描式电子显微镜，并且所述指令程序包括逻辑：
存储所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，并且其中所述配方数据包括至少一个所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针，以及
在特征的测量的建立期间，使用来自配方数据的所存储的图像对扫描式电子显微镜进行校准。
50.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括逻辑：
提供器件的代表性图像，并且用图形用户界面将该器件的代表性图像显示给用户，通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
51.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括应用规则，所述规则根据特征的特点来对设计数据库中的特征进行过滤，以生成候选特征集合，所述指令程序包括用图形用户界面将候选特征集合的代表性图像显示给用户，其中通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
52.根据权利要求43所述的系统，所述指令程序包括逻辑：
读取在所述所选择特征集合中的特征的配方数据；
使用该配方数据，将度量工具驱动到在配方数据中所指示的位置；
在该位置捕捉测量；和
重复所述读取、驱动和捕捉，直到在该器件上完成所述所选择特征集合的测量。
53.根据权利要求52所述的系统，其中所述器件包括含有多个器件的部分晶片，和所述指令程序包括逻辑：
将度量工具驱动到晶片上的另一个器件上。
54.根据权利要求43所述的系统，其中所述配方数据包括所述特征的已存储的图像，和所述指令程序包括将该存储的图像用作对度量工具进行校准的图像识别的基础的逻辑。
55.根据权利要求43所述的系统，其中所述设计数据库包括分层的设计数据库，用该层中的节点和所述器件的特征对应，并且所述指令程序包括将所选择的特征集合的所述配方数据和该层中相对应的节点连接起来。
56.一种提供计算机程序的制造产品，所述计算机程序用于设置对在器件上特征的测量的度量工具，所述器件由表征器件的特征的设计数据库来使器件特征化，包括：
机器可读数据存储介质，用于存储能在工作站和度量工具的控制器中的一个的数据处理器可执行的指令程序，所述指令程序包括用于模拟特征的图像的模拟代码，和用于处理所述设计数据库以产生用来测量器件上的所选择特征集合的配方数据的代码，其中所选择集合中的特定特征的所述配方数据包括在器件上进行所述测量的测量位置，以及所述特定特征的模拟图像和指向该模拟图像的指针中的一个；和为了通过利用度量工具进行测量而将所述配方数据存储在度量工具可访问的存储器。
57.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括应用规则的逻辑，该规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以识别在所选择的特征集合中的特征的逻辑。
58.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括用于存储所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，并且其中所述配方数据包括至少所述存储的图像和指向所述存储的图像的指针中的一个。
59.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括应用规则的逻辑，所述规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以生成所选择的特征集合的候选特征集合，其中所述规则包括指定用于设计数据库中的对应特征的环的规则，与特定特征相对应的所述环表征围绕特定特征的区域，以及该规则包括在设计数据库中识别另一个特征重叠于特定特征的环的特征。
60.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括模拟在所选择的特征集合中的至少一个特征的图像，以及存储该模拟的图像的逻辑，并且其中所述配方数据包括至少所述存储的模拟图像和指向所述存储的模拟图像的指针中的一个。
61.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括逻辑：
捕捉来自器件的所选择特征集合中的至少一个特征的图像，存储所捕捉的图像，并且其中所述配方数据包括至少所述存储的已捕捉图像和指向所述存储的已捕捉图像的指针中的一个。
62.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括逻辑：
提供器件的代表性图像，并且用图形用户界面将该器件的代表性图像显示给用户，通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
63.根据权利要求56所述的产品，所述指令程序包括应用规则，所述规则根据特征的特性来对设计数据库中的特征进行过滤，以生成候选特征集合，所述指令程序包括用图形用户界面将候选特征集合的代表性图像显示给用户，其中通过所述图形用户界面可以选择所选择的特征集合中的特征。
64.根据权利要求56所述的产品，其中所述设计数据库包括分层的设计数据库，且该层中的节点和所述器件的特征对应，以及所述指令程序包括将所选择的特征集合的所述配方数据和该层中相对应的节点连接起来。
65.一种半导体制造方法，包括：
通过使用平板印刷处理的处理设备在晶片上形成具有多个特征的结构；
将该晶片装载进度量工具中；
在所选择的特征集合中读取用于所述结构的特征的配方数据；
通过使用该配方数据来对用于对特征进行测量的度量工具进行校准，所述配方数据包括支持所述校准的特征的模拟图像；
捕捉测量结果；
对所选择的特征集合重复进行读取、校准和捕捉；
为在处理器件中的处理控制处理捕捉的结果。
66.根据权利要求65所述的制造方法，包括：
处理表征器件的特征的设计数据库，以产生用于测量所述所选择的特征集合的配方数据，所选择特征的所述配方数据包括用于所述测量的所选择的特征的位置和所述模拟图像。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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