JP2005150727A - Icプロセスを監視する方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この方法に、複数のサンプル領域を選択することが含まれる。複数のサンプル領域に、複数の処理されるフィーチャが含まれ、複数のサンプル領域のそれぞれに、複数の処理されたフィーチャの少なくとも1つが含まれる。複数の処理されたフィーチャのそれぞれは、少なくとも1つの製造プロセスから生じる。さらに、この方法に、それぞれ複数のサンプル領域に関連する複数の電子顕微鏡画像を得ることと、複数の電子顕微鏡画像に関連する情報を処理することと、複数のサンプル領域の第1の複数のグレイスケール値を判定することが含まれる。さらに、この方法に、第1の複数のグレイスケール値に関連する情報を処理することと、少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定することが含まれる。
【選択図】図1
Description
本願は、参照によってその全体を本明細書に組み込まれる、2003年11月10日出願の米国特許仮出願第60/518865号に対する優先権を主張するものである。
不適用。
不適用。
Claims (66)
- 複数のサンプル領域が複数の処理されたフィーチャを含み、前記複数のサンプル領域のそれぞれが前記複数の処理されたフィーチャの少なくとも1つを含み、前記複数の処理されたフィーチャのそれぞれが少なくとも1つの製造プロセスから生じる、複数のサンプル領域を選択するステップと、
それぞれ前記複数のサンプル領域に関連する複数の電子顕微鏡画像を得るステップと、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報を処理するステップと、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいてそれぞれ前記複数のサンプル領域の第1複数のグレイスケール値を判定するステップであって、前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの前記少なくとも1つに関連する、判定するステップと、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報を処理するステップと、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定するステップと
を含むプロセス均一性を判定する方法。 - 前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報を処理する前記ステップが、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいて、それぞれ前記複数のサンプル領域の複数の背景グレイスケール値を判定するステップと、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいて、それぞれ前記複数のサンプル領域の第2複数のグレイスケール値を判定するステップであって、前記第2複数のグレイスケール値のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの前記少なくとも1つに関連する、判定するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 第1複数のグレイスケール値を判定する前記ステップが、それぞれ前記第2複数のグレイスケール値と前記複数の背景グレイスケール値との間の複数の差を判定するステップを含む請求項2に記載の方法。
- 前記第2複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて等高線図を生成するステップをさらに含む請求項2に記載の方法。
- 前記複数の背景グレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて等高線図を生成するステップをさらに含む請求項2に記載の方法。
- 前記複数のサンプル領域のそれぞれが複数の別々のサブ領域を含む請求項1に記載の方法。
- 前記複数のサンプル領域が、ウェハ上に配置され、前記ウェハが、複数のダイを含み、前記複数のダイのそれぞれが、前記複数のサンプル領域の少なくとも1つを含む請求項1に記載の方法。
- 前記複数のサンプル領域が、複数のウェハ上に配置され、前記複数のウェハのそれぞれが、前記複数のサンプル領域の少なくとも1つを含む請求項1に記載の方法。
- 前記複数のサンプル領域の少なくともいくつかが1つのダイ上に配置される請求項1に記載の方法。
- 複数の電子顕微鏡画像を得るステップが、副電子顕微鏡を使用するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記副電子顕微鏡が、デフェクト・インスぺクションSEM、デフェクト・レビューSEM、CD−SEMからなる群から選択される請求項10に記載の方法。
- 前記複数の処理されたフィーチャが誘電層の一部のエッチングングから生じる複数のバイアを含み、前記誘電層が第1導電層の第1表面にある請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかの前記判定が、前記複数のバイアの前記エッチングングが均一であるかどうかの判定を含む請求項12に記載の方法。
- 前記複数のバイアが第2導電層によって充てんされない請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかの前記判定が、前記複数のバイアがエッチングングの同一の深さに関連するかどうかを判定するステップを含む請求項14に記載の方法。
- 前記複数のバイアが、第2導電層によって充てんされ、
前記第2導電層が、化学機械研磨プロセスによって平坦化される
請求項12に記載の方法。 - 前記第2導電層が、銅およびタングステンからなる群から選択された少なくとも1つを含む請求項16に記載の方法。
- 前記複数の処理されたフィーチャが、導電層の堆積とエッチングングから生じる複数のトランジスタ・ゲートを含む請求項1に記載の方法。
- 前記導電層がポリシリコンを含む請求項18に記載の方法。
- 前記複数の処理されたフィーチャが複数のトランジスタ接合を含む請求項1に記載の方法。
- 前記複数の処理されたフィーチャが複数のセルフアライン・コンタクトを含む請求項1に記載の方法。
- 前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報の前記処理が、前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて等高線図を生成するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記等高線図が、複数の位置に対応する第3複数のグレイスケール値に関連する情報を含み、
前記第3複数のグレイスケール値が前記第1複数のグレイスケール値を含み、
前記複数の位置が前記複数のサンプル領域を含む
請求項22に記載の方法。 - 等高線図を生成する前記ステップが、前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて前記第3複数のグレイスケール値の少なくともいくつかを判定するステップを含む請求項23に記載の方法。
- 前記第3複数のグレイスケール値の少なくともいくつかの前記判定するステップが、前記第1複数のグレイスケール値の少なくともいくつかを補間するステップを含む請求項24に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかの前記判定するステップが、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて標準偏差と平均値を判定するステップと、
前記平均値に対する前記標準偏差の間の比を判定するステップと
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかの前記判定するステップが、さらに、
前記比と所定の値に関連する情報を処理するステップと、
前記比が前記所定の値以下である場合に、前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であると判定するステップと、
前記比が前記所定の値を超える場合に、前記少なくとも1つの製造プロセスが均一でないと判定するステップと
を含む請求項26に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかに応答して1つまたは複数のプロセス・パラメータを調整するステップをさらに含み、前記1つまたは複数のプロセス・パラメータが、前記少なくとも1つの製造プロセスに関連する請求項1に記載の方法。
- 前記複数の処理されたフィーチャの1つまたは複数の特性に関連する複数の特性値を用いて前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれを較正するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれの前記較正が、前記第1複数のグレイスケール値と前記複数の特性値との間の複数の対応関係を判定するステップを含む請求項29に記載の方法。
- 複数のサンプル領域の前記選択するステップが、ウェハから前記複数のサンプル領域を選択するステップを含み、前記複数のサンプル領域の総面積が、前記ウェハの総面積にある比をかけたものと等しい請求項1に記載の方法。
- 前記比が、0.0001%から100%までの範囲である請求項31に記載の方法。
- プロセスの均一性を判定する処理であって、
複数のサンプル領域が複数の処理されたフィーチャを含み、前記複数のサンプル領域のそれぞれが前記複数の処理されたフィーチャの少なくとも1つを含み、前記複数の処理されたフィーチャのそれぞれが、少なくとも1つの製造プロセスから生じる、複数のサンプル領域を選択するステップと、
それぞれ前記複数のサンプル領域に関連する複数の電子顕微鏡画像を得るステップと、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報を処理するステップと、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいてそれぞれ前記複数のサンプル領域の第1複数のグレイスケール値を判定するステップであって、前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの前記少なくとも1つに関連する、判定するステップと、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて第1等高線図を生成するステップと、
前記第1等高線図に関連する情報を処理するステップと、
前記第1等高線図に関連する情報に少なくとも基づいて前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定するステップと
を含む処理。 - プロセス均一性を判定するシステムであって、
それぞれ複数のサンプル領域に関連する複数の電子顕微鏡画像を得るように構成された電子顕微鏡システムであって、前記複数のサンプル領域が、複数の処理されたフィーチャを含み、前記複数のサンプル領域のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの少なくとも1つを含み、前記複数の処理されたフィーチャのそれぞれが、少なくとも1つの製造プロセスから生じる、電子顕微鏡システムと、
処理システムと
を含み、前記処理システムが、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報を処理し、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいてそれぞれ前記複数のサンプル領域の第1複数のグレイスケール値を判定し、前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの前記少なくとも1つに関連し、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報を処理し、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定する
ように構成される、システム。 - 前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報の前記処理が、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいて、それぞれ前記複数のサンプル領域の複数の背景グレイスケール値を判定し、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいて、それぞれ前記複数のサンプル領域の第2複数のグレイスケール値を判定することであって、前記第2複数のグレイスケール値のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの前記少なくとも1つに関連する、判定すること
を含む請求項34に記載のシステム。 - 第1複数のグレイスケール値を判定することが、それぞれ前記第2複数のグレイスケール値と前記複数の背景グレイスケール値との間の複数の差を判定することを含む請求項35に記載のシステム。
- 前記処理システムが、さらに、前記第2複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて等高線図を生成するように構成される請求項35に記載のシステム。
- 前記処理システムが、さらに、前記複数の背景グレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて等高線図を生成するように構成される請求項35に記載のシステム。
- 前記複数のサンプル領域のそれぞれが複数の別々のサブ領域を含む請求項34に記載のシステム。
- 前記複数のサンプル領域がウェハ上に配置され、前記ウェハが複数のダイを含み、前記複数のダイのそれぞれが、前記複数のサンプル領域の少なくとも1つを含む請求項34に記載のシステム。
- 前記複数のサンプル領域が複数のウェハ上に配置され、前記複数のウェハのそれぞれが前記複数のサンプル領域の少なくとも1つを含む請求項34に記載のシステム。
- 前記複数のサンプル領域の少なくともいくつかが1つのダイ上に配置される請求項34に記載のシステム。
- 前記電子顕微鏡システムが副電子顕微鏡を含む請求項34に記載のシステム。
- 前記副電子顕微鏡が、デフェクト・インスぺクションSEM、デフェクト・レビューSEM、CD−SEMからなる群から選択される請求項43に記載のシステム。
- 前記複数の処理されたフィーチャが誘電層の一部のエッチングングから生じる複数のバイアを含み、前記誘電層が第1導電層の第1表面にある請求項34に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定することが、前記複数のバイアの前記エッチングングが均一であるかどうかの判定を含む請求項45に記載のシステム。
- 前記複数のバイアが第2導電層によって充てんされない請求項45に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定することが、前記複数のバイアが同一の深さに関連するかどうかを判定することを含む請求項47に記載のシステム。
- 前記複数のバイアが第2導電層によって充てんされ、
前記第2導電層が化学機械研磨プロセスによって平坦化される
請求項45に記載のシステム。 - 前記第2導電層が、銅およびタングステンからなる群から選択された少なくとも1つを含む請求項49に記載のシステム。
- 前記複数の処理されたフィーチャが、導電層の堆積とエッチングングから生じる複数のトランジスタ・ゲートを含む請求項34に記載のシステム。
- 前記導電層がポリシリコンを含む請求項51に記載のシステム。
- 前記複数の処理されたフィーチャが複数のトランジスタ接合を含む請求項34に記載のシステム。
- 前記複数の処理されたフィーチャが複数のセルフアライン・コンタクトを含む請求項34に記載のシステム。
- 前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報を処理することが、前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて等高線図を生成することを含む請求項34に記載のシステム。
- 前記等高線図が、複数の位置に対応する第3複数のグレイスケール値に関連する情報を含み、
前記第3複数のグレイスケール値が前記第1複数のグレイスケール値を含み、
前記複数の位置が前記複数のサンプル領域を含む
請求項55に記載のシステム。 - 等高線図を生成することが、前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて前記第3複数のグレイスケール値の少なくともいくつかを判定することを含む請求項56に記載のシステム。
- 前記第3複数のグレイスケール値の少なくともいくつかを記判定することが、前記第1複数のグレイスケール値の少なくともいくつかを補間することを含む請求項57に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定することが、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて標準偏差と平均値を判定し、
前記平均値に対する前記標準偏差の間の比を判定することを含む請求項34に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定することが、さらに、
前記比および所定の値に関連する情報を処理することと、
前記比が前記所定の値以下である場合に、前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であると判定し、
前記比が前記所定の値を超える場合に、前記少なくとも1つの製造プロセスが均一でないと判定することを含む請求項59に記載のシステム。 - 前記処理システムが、さらに、前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかに応答して1つまたは複数のプロセス・パラメータを調整するように構成され、前記1つまたは複数のプロセス・パラメータが、前記少なくとも1つの製造プロセスに関連する請求項34に記載のシステム。
- 前記処理システムが、さらに、前記複数の処理されたフィーチャの1つまたは複数の特性に関連する複数の特性値を用いて前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれを較正するように構成される請求項34に記載のシステム。
- 前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれの前記較正が、前記第1複数のグレイスケール値と前記複数の特性値との間の複数の対応関係を判定することを含む請求項62に記載のシステム。
- 前記複数のサンプル領域がウェハから選択され、前記複数のサンプル領域の総面積が前記ウェハの総面積にある比をかけたものと等しい請求項34に記載のシステム。
- 前記比が0.0001%から100%までの範囲である請求項64に記載のシステム。
- プロセス均一性を判定するシステムであって、
それぞれ複数のサンプル領域に関連する複数の電子顕微鏡画像を得るように構成された電子顕微鏡システムであって、前記複数のサンプル領域が複数の処理されたフィーチャを含み、前記複数のサンプル領域のそれぞれが前記複数の処理されたフィーチャの少なくとも1つを含み、前記複数の処理されたフィーチャのそれぞれが少なくとも1つの製造プロセスから生じる、電子顕微鏡システムと、
処理システムと
を含み、前記処理システムが、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報を処理し、
前記複数の電子顕微鏡画像に関連する情報に少なくとも基づいてそれぞれ前記複数のサンプル領域の第1複数のグレイスケール値を判定し、前記第1複数のグレイスケール値のそれぞれが、前記複数の処理されたフィーチャの前記少なくとも1つに関連し、
前記第1複数のグレイスケール値に関連する情報に少なくとも基づいて第1等高線図を生成し、
前記第1等高線図に関連する情報を処理し、
前記第1等高線図に関連する情報に少なくとも基づいて前記少なくとも1つの製造プロセスが均一であるかどうかを判定する
ように構成される、システム。
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