TW201618209A - 驗證度量目標及其設計 - Google Patents

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    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Abstract

本發明提供度量目標設計方法及驗證目標。方法包括使用與(若干)經設計度量目標有關之OCD資料作為一目標模型與一晶圓上之一對應實際目標之間的一差異之一估計，及調整一度量目標設計模型以補償該經估計差異。專屬驗證目標可包括疊對目標特徵且對尺寸進行最佳化以可藉由一OCD感測器量測，以實現對於由生產程序變動所引起之不準確度之補償。方法亦包括提供經啟用之較高保真度度量目標設計模型及度量量測之最終較高準確度之對製造者與度量商家之間的工作流程之修改。

Description

驗證度量目標及其設計 相關申請案之交叉參考
本申請案主張於2014年10月3日申請之美國臨時專利申請案第62/059,640號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明係關於半導體度量之領域且更特定言之係關於度量目標設計。
在半導體度量之領域中，一度量工具可包括：一照明系統，其照明一目標；一收集系統，其擷取藉由該照明系統與一目標、器件或特徵之相互作用(或缺少其)提供之相關資訊；及一處理系統，其使用一或多種演算法分析所收集之資訊。度量工具可用於量測與各種半導體製程相關聯之結構及材料特性(例如，結構及膜之材料組合物、尺寸特性(諸如結構之膜厚度及/或臨界尺寸、疊對等))。此等量測係用於在半導體晶粒之製造中促進程序控制及/或良率效率。度量工具可包含可結合本發明之某些實施例使用以(例如)量測各種前述半導體結構及材料特性之一或多個硬體組態。此等硬體組態之實例包含以下各者：一光譜橢圓偏光計(SE)、具有多個照明角之一SE、量測穆勒矩陣元素之一SE(例如，使用(若干)旋轉補償器)、一單波長橢圓偏光計、一射束輪廓橢圓偏光計(角解析橢圓偏光計)、一射束輪廓反射計(角解析反射計)、一寬頻反射光譜儀(光譜反射計)、一單波長反射計、一角 解析反射計、任何成像系統、一光瞳成像系統、一光譜成像系統、一散射計(例如，散斑分析器)等。
該等硬體組態可分離成離散操作系統。另一方面，一或多個硬體組態可組合成一單一工具。此多個硬體組態組合成一單一工具之一實例係由美國專利第7,933,026號(其例如，包含一寬頻SE、具有旋轉補償器之一SE、一射束輪廓橢圓偏光計、一射束輪廓反射計、一寬頻反射光譜儀及一深紫外線反射光譜儀)提供，該案之全文以引用的方式併入本文中。此外，在此等系統中通常存在許多光學元件，其包含特定透鏡、準直器、鏡、四分之一波片、偏光器、偵測器、攝影機、光圈及/或光源。用於光學系統之波長可自約120nm變化至3微米。對於非橢圓偏光計系統，所收集之信號可經偏光解析或未偏光。多個度量頭可整合至同一工具上，然而，在許多情況中，多個度量工具係用於對一單一或多個度量目標之量測，如(例如)美國專利第7,478,019號中所描述，該案之全文以引用的方式併入本文中。
特定硬體組態之照明系統包含一或多個光源。該光源可產生僅具有一個波長之光(即，單色光)、具有許多離散波長之光(即，多色光)、具有多個波長之光(即，寬頻光)及/或掃掠波長(連續掃掠或在波長之間跳躍掃掠)之光(即，可調諧光源或掃頻光源)。合適光源之實例係：一白光源、一紫外線(UV)雷射、一弧光燈或一無電極燈、一雷射維持電漿(LSP)源、一中超源(諸如一寬頻雷射源)或較短波長源(諸如X射線源)、極UV源或其等之一些組合。該光源亦可經組態以提供具有足夠亮度之光，該足夠亮度在一些情況中可為大於約1W/(nm cm2 Sr)之一亮度。度量系統亦可包含用於穩定光源之功率及波長之對該光源之一快速回饋。可經由自由空間傳播遞送光源之輸出或在一些情況中可經由任何類型之光纖或光導遞送光源之輸出。
度量目標可擁有各種空間特性且通常由可包含一或多個層中之 特徵之一或多個胞構成，該等特徵可已在一或多個在微影上相異的曝光中印刷。該等目標或該等胞可擁有(例如)如美國專利第6,985,618號中所描述之各種對稱(諸如雙重旋轉對稱或四重旋轉對稱、反射對稱)，該案之全文以引用的方式併入本文中。不同胞或胞之組合可屬於相異層或曝光步驟。個別胞可包括經隔離非週期特徵或替代地其等可由一維、二維或三維週期結構或非週期結構及週期結構之組合構成，例如，如美國專利公開案第2013/042089號中，該案之全文以引用的方式併入本文中。週期結構可未分段或其等可由精細分段特徵構成，該等精細分段特徵可依據或接近用於印刷其等之微影程序之最小設計規則。度量目標亦可與在相同層或在該等度量結構之層上方、下方或之間的一層中之實體模型化結構同址或緊鄰該等實體模型化結構。目標可包含可藉由度量工具量測厚度之多個層(或膜)。目標可包含(例如)使用對準及/或疊對配准操作放置(或已存在)於半導體晶圓上供使用之目標設計。特定目標可定位於半導體晶圓上之各種位置處。例如，目標可定位於(例如，晶粒之間之)劃線道內及/或定位於該晶粒自身中。可藉由同一或多個度量工具(在相同時間或不同時間)量測多個目標，(例如)如美國專利第7,478,019號中所描述，該案之全文以引用的方式併入本文中。可組合來自此等量測之資料。來自度量工具之資料在半導體製程中用以(例如)向前饋送、向後饋送及/或側向饋送校正至程序(例如，微影、蝕刻)，例如，參見全文以引用的方式併入本文中之美國專利第8,930,156號，該案揭示用於重新使用度量目標胞之向前饋送方法；且因此可產生一完整的程序控制解決方案。度量工具經設計以進行與半導體製造有關之許多不同類型之量測，例如，量測一或多個目標之特性(諸如臨界尺寸、疊對、側壁角、膜厚度、程序相關參數(例如，焦點及/或劑量))。目標可包含本質上週期性之所關注之特定區域(舉例而言，諸如一記憶體晶粒中之光柵)。
隨著半導體器件圖案尺寸繼續縮小，常常需要較小之度量目標。此外，量測準確度及匹配至實際器件特性增加了對於類器件目標以及晶粒中及甚至器件上量測之需要。已提出各種度量實施方案以達成該目標。例如，主要基於反射光學器件之聚焦射束橢圓偏光量測係描述於(例如)美國專利第5,608,526號中，該案之全文以引用的方式併入本文中。切趾器可用於減輕引起照明光點散佈超過藉由幾何結構光學器件定義之尺寸之光學繞射效應，例如，如美國專利第5,859,424號中所描述，該案之全文以引用的方式併入本文中。一起使用高數值孔徑工具與同時多個入射角照明係達成小目標能力之另一方式，例如，如美國專利第6,429,943號中所描述，該案之全文以引用的方式併入本文中。其他量測實例可包含量測半導體堆疊之一或多個層之組合物、量測晶圓上(或內)之特定缺陷及量測曝露至晶圓之光微影輻射量。在一些情況中，度量工具及演算法可經組態以用於量測非週期目標，例如，如美國專利申請案第14/294540號及美國專利公開案第2014/0222380號中所描述，該等案之全文以引用的方式併入本文中。
所關注參數之量測通常涉及藉由各自度量工具中之對應分析單元進行之許多演算法。例如，入射射束與樣本之光學相互作用係使用EM(電磁)解算器來模型化及使用諸如RCWA(嚴格耦合波分析法)、FEM(有限元素法)、動差法、面積分法、體積分法、FDTD(有限差分時域法)及其他之演算法。通常使用一幾何結構引擎或在一些情況中使用程序模型化引擎或兩者之一組合來模型化(以參數表示)所關注目標。程序模型化之使用係描述於(例如)美國專利公開案第2014/0172394號中，該案之全文以引用的方式併入本文中。一幾何結構引擎係實施於(例如)KLA-Tencor之AcuShape軟體產品中。
可藉由許多資料擬合及最佳化技術及科技來分析經收集之資料，該等技術及科技包含程式庫、快速降階模型；迴歸；機器學習演 算法(諸如神經網路、支持向量機(SVM))；降維演算法(舉例而言，諸如PCA(主分量分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(局部線性嵌入))；稀疏表示(諸如傅立葉變換或小波變換)；卡爾曼(Kalman)濾波器；促進來自相同或不同工具類型之匹配之演算法及其他。亦可藉由(例如)如美國專利公開案第2014/0257734號中所描述之並不包含模型化、最佳化及/或擬合模型化之演算法分析所收集資料，該案之全文以引用的方式併入本文中。運算演算法係通常針對其中使用一或多個方法之度量應用(諸如運算硬體、平行化、運算分佈、負載平衡、多服務支援、動態負載最佳化等之設計及實施方案)而最佳化。可在韌體、軟體、FPGA(場可程式化閘極陣列)、可程式化光學組件等中進行演算法之不同實施方案。資料分析及擬合步驟通常追求以下目標之一或多者：CD、SWA、形狀、應力、組合物、膜、帶隙、電性質、焦點/劑量、疊對、產生程序參數(例如，光阻劑狀態、分壓、溫度、聚焦模型)及/或其等之任何組合之量測；度量系統之模型化及/或設計；及度量目標之模型化、設計及/或最佳化。
下文係提供本發明之初步瞭解之一簡化概述。此概述不一定識別關鍵要素或限制本發明之範疇，而僅作為以下描述之一介紹。
本發明之一態樣提供一種度量目標設計方法，該方法包括使用與至少一經設計度量目標有關之OCD資料作為一目標模型與一晶圓上之一對應實際目標之間的一差異之一估計，及調整一度量目標設計模型以補償該經估計差異。
本發明之此等、額外及/或其他態樣及/或優點係在以下詳細描述中進行闡述；可能可自詳細描述推論；及/或可藉由本發明之實踐學習。
60‧‧‧半導體製造者/製造者
61‧‧‧客戶問卷調查
62‧‧‧度量目標橫截面影像/度量目標橫截面
63‧‧‧程序變動估計
64‧‧‧目標座標
65‧‧‧度量工具時間
70‧‧‧度量商家
71‧‧‧初步堆疊檢視/步驟
72‧‧‧驗證/橫截面檢查/步驟
73‧‧‧更新堆疊描述/步驟
74‧‧‧目標設計工作簿
75‧‧‧目標設計模擬
76‧‧‧光瞳影像、繞射效率(DE)及精確度資料/經估計及量測結果
81‧‧‧準備度量驗證方法/步驟
82‧‧‧量測度量驗證方法/步驟
83‧‧‧光瞳影像、繞射效率(DE)及精確度資料/經估計及量測結果
84‧‧‧比較/步驟
85‧‧‧模擬
86‧‧‧經驗證目標設計
90‧‧‧先前技術疊對度量目標/疊對目標/目標
91‧‧‧胞
92‧‧‧週期結構
93‧‧‧週期結構
100‧‧‧步驟/驗證
110‧‧‧用於先前層之光學臨界尺寸(OCD)工作簿及結果
112‧‧‧用於微影層之膜工作簿及結果
116‧‧‧經更新堆疊描述/更新
120‧‧‧準備專屬光學臨界尺寸(OCD)或膜驗證方法
122‧‧‧量測驗證方法
126‧‧‧驗證步驟
130A‧‧‧驗證目標
130B‧‧‧驗證目標
131‧‧‧胞
132‧‧‧週期結構
133‧‧‧週期結構
164‧‧‧目標座標
200‧‧‧度量目標設計方法/方法
210‧‧‧階段
212‧‧‧階段
214‧‧‧階段
216‧‧‧階段
220‧‧‧階段
230‧‧‧階段
232‧‧‧階段
234‧‧‧階段
236‧‧‧階段
240‧‧‧階段
250‧‧‧階段
260‧‧‧階段
262‧‧‧階段
270‧‧‧階段
272‧‧‧階段
為本發明之實施例之一較佳理解及為展示可如何實行該等實施例，現將純粹藉由實例參考隨附圖式，其中相同數字始終指定對應元件或部分。
在隨附圖式中：圖1及圖2係繪示根據本發明之一些實施例之度量工作流程之高層級流程圖。
圖3A係一先前技術疊對度量目標之一高層級示意性圖解說明。
圖3B及圖3C係根據本發明之一些實施例之驗證目標之高層級示意性圖解說明。
圖4係繪示根據本發明之一些實施例之一目標設計方法之一高層級示意性流程圖。
現藉由對圖式的詳細特定參考，應強調所展示之特定例係藉由實例且僅用於闡釋性論述本發明之較佳實施例之目的，且為了提供據信作為本發明之原理及概念態樣之最有用及易於理解之描述之內容而呈現。在此意義上，未嘗試比基本瞭解本發明所需要更詳細地展示本發明之結構細節，結合圖式進行之描述使熟習此項技術者明白可如何在實踐中體現本發明之若干形式。
在詳細闡釋本發明之至少一實施例之前，應理解本發明並不使其應用限於以下描述中所闡述或圖式中所繪示之組件之構造及配置之細節。本發明可應用於可以各種方式實踐或執行之其他實施例。又，應理解本文中所採用之語法及術語係出於描述之目的且不應視為限制性。
本發明提供度量目標設計方法及驗證目標。方法包括使用與(若干)經設計度量目標有關之OCD資料作為一目標模型與一晶圓上之一對應實際目標之間的一差異之一估計，及調整一度量目標設計模型以 補償該經估計差異。專屬驗證目標可包括疊對目標特徵且對尺寸進行最佳化以可藉由一OCD感測器量測，以實現對於由生產程序變動所引起之不準確度之補償。方法亦包括提供經啟用之較高保真度度量目標設計模型及度量量測之最終較高準確度之對製造者與度量商家之間的工作流程之修改。
圖1及圖2係繪示根據本發明之一些實施例之度量工作流程之高層級流程圖。
需要根據特定度量效能要求(諸如準確度、精確度及穩健性)來設計度量目標。為實現此等要求，通常使用模擬以判定目標設計之幾何結構特性與所得度量效能之間的關係，例如，如美國專利第8,214,771號中所描述，該案之全文以引用的方式併入本文中。通常，模擬程序一般而言以半導體晶圓之一標稱堆疊及表面構形描述之插入開始且特定言之以度量目標之插入開始。
模擬在預測一給定度量設計之度量效能方面之可靠性係受該標稱堆疊及表面構形描述之準確度強烈影響。在下文中，提出藉由驗證該堆疊及表面構形描述實現度量效能之預測中之改良之準確度的方法及目標設計。可使用該等方法之實施例驗證之參數(諸如目標設計特性)包含(但不限於)：膜堆疊厚度之存在或不存在或膜堆疊厚度之值、膜堆疊序列、光學指數(例如，折射率(n)及消光係數(k))、週期、色散、工作循環、臨界尺寸、臨界尺寸蝕刻偏差、引發之表面構形、歸因於過度(或不足)拋光之凹陷、側壁角、側壁角之不對稱、層平面性或缺少層平面性、LER(線邊緣粗糙度)或可影響度量效能之任何其他表面構形或光學特性。
圖1中展示堆疊及表面構形驗證序列之某些實施例。先前技術工作流程表示特性地以來自關於(例如)堆疊之n、k及t(表面構形)參數且自一半導體製造者60接收之客戶問卷調查61之標稱堆疊輸入開始。一 度量商家70進行一初步堆疊檢視71，該初步堆疊檢視71接著藉由與由製造者60提供之(若干)度量目標橫截面影像62比較來進行驗證72。堆疊描述可在接收程序變動估計63之後更新73，且準備目標設計(實驗tDOE之目標設計)工作簿74，運行目標設計模擬75且獲取光瞳影像、繞射效率(DE)及精確度資料76。自製造者60接收目標座標64及度量工具時間65，準備81、量測82度量驗證方法及將其等用於導出光瞳影像、DE及精確度資料83。分別比較84經估計及量測之結果76、83以評估目標至規格之匹配。在失配的情況中，再次更新73堆疊描述，準備(若干)新工作簿、模擬及資料且進行模擬85，從而導致經驗證目標設計86。
在某些實施例中，增加一額外初期驗證步驟，即與(例如)自用於(若干)先前層之OCD工作簿及結果110、用於(若干)微影層之膜工作簿及結果112及/或用於(若干)先前層之膜工作簿及結果114接收之OCD(光學臨界尺寸)及膜工作簿比較100，接著為甚至可能在驗證步驟72(關於度量目標橫截面62)之前進行一經更新堆疊描述116。所使用之OCD資料係關於(若干)經設計度量目標且提供器件參數與目標參數之間的一差異之一估計及/或經設計目標參數與(如印刷於晶圓上之目標之)實際目標參數之間的一差異之一估計。更新116可調整(若干)各自度量目標設計以補償該經估計差異。
驗證資訊(針對步驟100)可來自許多差異源，包含(但不限於)：度量目標橫截面，諸如分裂或聚焦離子束橫截面；自此等橫截面產生之SEM(掃描電子顯微術)及HR(高解析度)-SEM影像；對度量目標自身或對一額外替代物執行之光學CD(臨界尺寸)度量。可在晶圓製程之各階段進行此等量測。例如，可緊接在微影處理一第一處理層之後或在額外處理步驟(諸如蝕刻、沈積或拋光)之後進行此等量測。在一項實施例中，緊接在第二微影步驟之前執行量測使得先前層被充分處理 且代表先前層度量結構，但當前層尚未被印刷。
藉由OCD度量之堆疊及表面構形驗證可藉由若干方法完成且可歸因於針對各量測類型之不同要求而在膜與OCD之間劃分。基礎態樣可為歸因於器件與通常被放置於劃線道區域中且依據不同於該器件之特徵尺寸及節距(該等特徵尺寸及節距顯著影響製程對於目標表面構形之影響)之目標之間的堆疊變動差異而量測用於OVL目標之相關堆疊。可在接近目標(例如，一OVL、疊對、目標)之一敞開區域/區帶處及/或明確言之在一膜墊處(若此膜墊存在)進行膜量測。可首先在可含有相同節距及幾何設計之(若干)特殊目標(諸如(OVL)目標自身)處進行OCD或模量測，可應用依據擬合OCD或膜工具要求(例如，若干設計)之一特定尺寸之目標，僅膜、覆膜光柵、覆光柵之光柵及下一設計可為可消除歸因於不同量測位置之誤差源之OVL目標自身。OCD或膜目標可具有不同空間尺寸且可具有各種經設計周圍結構。膜或OCD度量之取樣可在圖場上之一單一位點處，在晶圓上之一單一位點上或可為全圖場及晶圓層級取樣。較強烈空間取樣晶圓上之位置或一批中之晶圓亦可用於量化跨該晶圓或跨該批之該等表面構形參數之程序變動。可藉由各種模型化方法執行OCD度量，該等方法包含迴歸及各種演算法(例如，Levenberg-Marquet(L-M)及N2X解算器)。在某些實施例中，僅可實施圖1中所繪示之步驟之一子集，例如，驗證100可實現諸如橫截面檢查72之步驟之省略，此係因為已存在OCD可代替CD-SEM且甚至依較佳精確度實現此之有力證據，且因為OCD具有非破壞性之優點。
圖2中展示堆疊及表面構形驗證序列之某些實施例，包含明確言之關於出於堆疊及表面構形驗證之目的使用一驗證目標之額外步驟。(若干)驗證目標可經組態以包括疊對目標特徵且對尺寸進行最佳化以可藉由一OCD感測器量測且經量測以導出所使用之OCD資料。該(等) 驗證目標之(若干)位置、(若干)尺寸及與周圍結構之一(若干)接近度可經最佳化以提高藉由其等量測提供之校正之準確度。
在自製造者60接收目標座標164之後，度量商家70可準備專屬OCD或膜驗證方法120，量測驗證方法122及在一額外驗證步驟126中使用經量測參數(諸如n、k、t等)以進一步改良上文達成之經更新堆疊描述116。此處又，僅可實施步驟之一子集，例如，驗證100可實現諸如橫截面檢查72之步驟之省略，如上文所闡釋。
有利的是，雖然在無堆疊及表面構形驗證的情況下執行當前基於模擬之度量目標設計以導致潛在錯誤目標幾何結構選擇，但所提出之模型驗證方法論實現待達成之經模擬度量效能與經量測度量效能之間的匹配，從而導致對隨後設計定案(tape out)達成更準確目標設計。此方法論可為作為對於當前產生度量、明確言之疊對度量之一關鍵要求之準確度量目標設計之實現者。
應注意，方法論可應用於任何度量技術、任何度量工具及組態、任何光源及照明組態、任何目標類型及目標位置、任何量測組態及此項技術中已知之方法論(其等中有些已在上文先前技術章節中描述)；且並不限於上文概述之硬體、演算法/軟體實施方案及架構及使用情況。目標特性可包括以下各項之任一者：臨界尺寸、疊對、側壁角、形狀、應力、組合物、膜、膜厚度、帶隙、電性質、程序相關參數(例如，焦點及/或劑量)、產生程序參數(例如，光阻劑狀態、分壓、溫度、聚焦模型以及位置、尺寸及周圍結構)。
圖3A係一先前技術疊對度量目標90之一高層級示意性圖解說明。疊對目標90包括四個胞91，各對角對經設計以提供在一不同量測方向(垂直x及y方向)上之疊對量測。各胞91包括在一先前(下部)層處之一週期結構92及在一當前(上部)層處之一週期結構93，其中週期結構92、93在各對角對之胞處沿著相對方向偏移(例如，上部結構相對 於下部結構依+f0及-f0移位)。應注意，先前技術疊對目標取決於其特定設計可包括不同數目個胞及層。此係藉由實例展示且應理解度量目標亦可為一成像疊對或一所謂之並排光柵目標(如與圖3A中所繪示之一覆光柵之光柵度量目標相對)。
圖3B及圖3C係根據本發明之一些實施例之驗證目標130A、130B之高層級示意性圖解說明。驗證目標130A、130B包括具有擁有疊對目標特徵(諸如週期結構132、133)之至少一層之一單一胞131。在膜量測驗證之情況中，胞可僅含有膜堆疊。胞131具有至少10μm(例如，10μm、15μm、30μm等)之一胞側尺寸且對尺寸進行最佳化使得其可藉由一OCD感測器量測。驗證目標130A可包括在節距及CD上相同於一對應度量目標之胞之一者中之週期結構(諸如疊對目標90之胞91中之週期結構92、93)之至少兩個週期結構132、133。在某些實施例中，目標90中之偏移+f0或-f0之一者可經設計成介於對應驗證目標中之週期結構132、133之間。例如，目標90中之胞91之一者可經放大至可藉由一OCD感測器量測之尺寸以形成驗證目標(諸如驗證目標130A、130B)。驗證目標可經設計及產生為接近於對應疊對目標。驗證目標130B可由在節距及CD上相同於一對應度量目標之一先前層週期結構(諸如疊對目標90之週期結構132)之一單一週期結構132組成。例如，單一週期結構132可為一對應疊對目標之一先前層，如上文所闡述。
應注意，在某些實施例中，(若干)驗證目標可包括僅具有膜堆疊之(若干)對應驗證胞以用於執行膜量測驗證。
驗證目標之任一者可經設計及產生為接近於對應度量目標且目標設計檔案可包括接近於對應度量目標之一設計之驗證目標之任一者之一設計。驗證目標之任一者之OCD量測可用於所揭示方法中且被視為本發明之部分。
驗證目標可包括標稱上相同於疊對目標中之一單一胞之特徵、節距及分段及/或表面構形之特徵、節距及分段及/或表面構形。疊對目標之尺寸及/或布局可經選擇以在一疊對度量感測器上進行量測且驗證目標之尺寸及/或布局可經選擇以在一CD度量感測器上進行量測。驗證目標可視需要設定為接近於對應疊對目標且用於(例如)批處置及/或程序控制回饋。
圖4係繪示根據本發明之一些實施例之一度量目標設計方法200之一高層級流程圖。方法200可至少部分藉由(例如)一度量目標設計模組中之至少一電腦處理器實施。某些實施例包括電腦程序產品，該等電腦程式產品包括具有與其一起體現且經組態以執行方法200之相關階段之電腦可讀程式之一電腦可讀儲存媒體。某些實施例包括藉由方法200之實施例設計之各自目標之目標設計檔案。
度量目標設計方法200可包括使用與至少一經設計度量目標有關之OCD資料作為一目標模型與一晶圓上之一對應實際目標之間的一差異之一估計(階段210)及調整一度量目標設計模型以補償該經估計差異(階段220)。在某些實施例中，該所使用之OCD資料可係關於至少一經設計度量目標之一先前層(階段212)及/或該所使用之OCD資料可包括工作簿資料及/或模擬結果(階段214)。方法200可包括相對於幾何參數及/或光學參數及/或程序變動參數估計差異(階段216)。例如，可藉由方法200驗證可能差異源之以下態樣之任一者：一或多個臨界尺寸、一或多個光學材料特性(諸如折射率(n)及消光係數(k))、一或多個膜厚度、表面構形及程序變動之存在，程序變動與以下各項之任一者有關：引發之表面構形、經沈積表面構形、經蝕刻表面構形及CMP(化學機械平坦化)凹陷；且可包括對稱及/或不對稱程序變動。
在某些實施例中，方法200可進一步包括設計經組態以包括疊對目標特徵且對尺寸進行最佳化以可藉由一OCD感測器量測(例如，具 有至少10μm、15μm、30μm等之一胞側尺寸)之至少一驗證目標(階段230)。例如，方法200可包括設計(若干)驗證目標為(若干)疊對目標之經放大胞(階段232)及視需要設計(若干)驗證目標為接近於(若干)對應疊對目標(階段234)。該至少一驗證目標可經設計以接近於至少一疊對度量目標。在某些實施例中，方法200可包括使用僅具有膜堆疊之一驗證胞以用於膜量測驗證(階段236)。
方法200可進一步包括藉由一OCD感測器(例如，藉由光學或SEM CD度量)量測至少一驗證目標以導出所使用之OCD資料(階段240)。在某些實施例中，該(等)驗證目標之經設計特徵可包括以下各項之至少一者：一或多個節距、一或多個分段及一或多個表面構形，其等標稱上相同於作為(若干)經設計度量目標之至少一疊對度量目標之(若干)對應特徵。
在某些實施例中，方法200可進一步包括最佳化以下各項之至少一者：至少一驗證目標之一位置、一尺寸及與周圍結構之接近度(階段250)。
在某些實施例中，方法200可進一步包括藉由使用使用用於執行疊對度量之(若干)疊對目標之元素設計之(若干)驗證目標之量測來改良該(等)疊對目標之量測與模擬之間的一匹配(階段260)。方法200可進一步包括使用該經改良匹配來改良隨後印刷之度量目標之一設計(階段262)。
在某些實施例中，方法200可進一步包括藉由使用使用該(等)疊對目標之元素設計之該(等)驗證目標之量測(例如，藉由向前饋送資訊至一模擬系統及/或至一各自度量系統或工具)來最佳化該(等)疊對目標之疊對量測之一度量方法設置(階段270)。例如，最佳化該度量方法設置可相對於以下各項之任一者來執行：度量準確度、精確度及/或穩健性及/或其等之組合(階段272)。在某些實施例中，模擬系統可 用於根據美國專利第8,214,771號中所描述之方法來設計度量目標，該案之全文以引用的方式併入本文中。
在以上描述中，一實施例係本發明之一實例或實施方案。「一項實施例」、「一實施例」、「某些實施例」或「一些實施例」之各種表示並不一定全部指代相同實施例。
儘管本發明之各種特徵可以一單一實施例為背景內容而描述，然該等特徵亦可單獨提供或以任何合適組合提供。相反地，儘管為清楚起見本發明可在本文中以單獨實施例為背景內容而描述，然本發明亦可實施於一單一實施例中。
本發明之某些實施例可包含來自上文揭示之不同實施例之特徵，且某些實施例可併入有來自上文揭示之其他實施例之要素。在一特定實施例之背景內容中之本發明之元件之揭示內容不應被視為將其等使用僅限於特定實施例中。
此外，應理解，本發明可以各種方式執行或實踐且本發明可在除上文描述中概述之實施例以外之某些實施例中實施。
本發明並不限於該等圖式或對應描述。例如，流程不需要移動通過各所繪示方框或狀態或依與所繪示及描述完全一樣之順序移動通過。
除非另有定義，否則應通常由本發明所屬於之技術之一般技術者理解本文中所使用之技術及科學術語之意義。
雖然已參考有限數目個實施例描述本發明，但此等實施例不應解釋為限制本發明之範疇而是解釋為一些較佳實施例之例證。其他可能變動、修改及應用亦在本發明之範疇內。因此，本發明之範疇不應藉由目前為止已描述之內容限制，而由隨附申請專利範圍及其等合法等效物限制。
60‧‧‧半導體製造者/製造者
61‧‧‧客戶問卷調查
62‧‧‧度量目標橫截面影像/度量目標橫截面
63‧‧‧程序變動估計
64‧‧‧目標座標
65‧‧‧度量工具時間
70‧‧‧度量商家
71‧‧‧初步堆疊檢視/步驟
72‧‧‧驗證/橫截面檢查/步驟
73‧‧‧更新堆疊描述/步驟
74‧‧‧目標設計工作簿
75‧‧‧目標設計模擬
76‧‧‧光瞳影像、繞射效率(DE)及精確度資料/經估計及量測結果
81‧‧‧準備度量驗證方法/步驟
82‧‧‧量測度量驗證方法/步驟
83‧‧‧光瞳影像、繞射效率(DE)及精確度資料/經估計及量測結果
84‧‧‧比較/步驟
85‧‧‧模擬
86‧‧‧經驗證目標設計
100‧‧‧步驟/驗證
110‧‧‧用於先前層之光學臨界尺寸(OCD)工作簿及結果
112‧‧‧用於微影層之膜工作簿及結果
116‧‧‧經更新堆疊描述/更新

Claims (24)

  1. 一種度量目標設計方法，其包括使用與至少一經設計疊對度量目標有關之OCD資料作為一目標模型與一晶圓上之一對應實際目標之間的一差異之一估計，及調整一度量目標設計模型以補償該經估計差異。
  2. 如請求項1之方法，其中相對於以下各項之至少一者執行該調整：一臨界尺寸、一光學材料特性、一膜厚度、表面構形及程序變動之存在。
  3. 如請求項2之方法，其中該程序變動係關於以下各項之至少一者：引發之表面構形、經沈積表面構形、經蝕刻表面構形及CMP(化學機械平坦化)凹陷。
  4. 如請求項2之方法，其中該程序變動包括對稱及/或不對稱程序變動。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該OCD資料係關於該至少一經設計度量目標之一先前層。
  6. 如請求項1或2之方法，其中該OCD資料包括工作簿資料及模擬結果之至少一者。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包括：設計作為包括疊對目標特徵且具有至少10μm之一胞側尺寸的一胞之至少一驗證目標，及使用一OCD感測器量測該至少一驗證目標以導出該所使用之OCD資料。
  8. 如請求項7之方法，其進一步包括最佳化以下各項之至少一者：該至少一驗證目標之一位置、一尺寸及與周圍結構之一接近度。
  9. 如請求項7之方法，其中該量測係藉由光學或SEM CD度量執行。
  10. 如請求項7之方法，其中該至少一驗證目標之經設計特徵包括以下各項之至少一者：一節距、一分段及一表面構形，其相同於作為該至少一經設計度量目標之至少一疊對度量目標之一對應特徵。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括設計該至少一驗證目標為接近於該至少一疊對度量目標。
  12. 如請求項10之方法，其進一步包括藉由使用該至少一驗證目標之該量測來改良該至少一疊對目標之量測與模擬之間的一匹配。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包括使用該經改良匹配來改良隨後印刷之度量目標之一設計。
  14. 如請求項10之方法，其進一步包括藉由使用該至少一驗證目標之該量測來最佳化該至少一疊對度量目標之疊對量測之一度量方法設置。
  15. 如請求項14之方法，其中該最佳化係相對於以下各項之至少一者來執行：度量準確度、度量精確度、度量穩健性及其等之一組合。
  16. 一種電腦程式產品，其包括具有與其一起體現之電腦可讀程式之一非暫時性電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀程式經組態以執行如請求項1至15中任一項之方法。
  17. 一種度量目標設計模組，其包括如請求項16之電腦程式產品。
  18. 如請求項1至14中任一項之方法，其至少部分藉由至少一電腦處理器執行。
  19. 一種驗證度量目標，其包括具有擁有疊對目標特徵之至少一層 之一單一胞，該胞具有至少10μm之一胞側尺寸。
  20. 如請求項19之目標，其由在節距及CD上相同於一對應度量目標之一先前層週期結構之一單一週期結構組成。
  21. 如請求項19之目標，其由在節距及CD上相同於一對應度量目標之該等胞之一者中之週期結構之至少兩個週期結構組成。
  22. 如請求項20或21之目標，其經設計及產生為接近於該對應度量目標。
  23. 一種目標設計檔案，其包括接近於對應度量目標之一設計之如請求項20或21之驗證目標之一設計。
  24. 一種如請求項19至22中任一項之驗證目標之OCD量測。
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