TW201945853A - 用於判定關於由微影製程形成之特徵之經校正尺寸參數值的方法及相關設備 - Google Patents

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Abstract

一種判定關於由一微影製程形成之一特徵之一經校正尺寸參數值的方法，該經校正尺寸參數值經校正以用於對該尺寸參數之一量測效應，該方法包括：執行一量測以獲得該尺寸參數之至少兩個量測值；自該至少兩個量測值判定該量測效應；及自該經判定量測效應判定該經校正尺寸參數值。

Description

用於判定關於由微影製程形成之特徵之經校正尺寸參數值的方法及相關設備
本發明之描述係關於用於在微影製程中將圖案施加至基板之方法及設備。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於例如IC之個別層上之圖案。可將此圖案轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知的微影設備包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監視微影製程，量測經圖案化基板之參數。舉例而言，參數可包括形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的疊對誤差，及/或基板上之結構(諸如經顯影抗蝕劑)之臨界線寬或臨界尺寸(CD)。可對產品基板及/或對專用度量衡目標執行此量測。存在用於對在微影製程中形成之顯微結構進行量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡及各種特殊化工具。
在執行諸如將圖案施加於基板上或量測此圖案之微影製程時，使用製程控制方法以監視及控制該製程。通常執行此類製程控制技術以獲得對微影製程之控制之校正。將需要改良例如此類製程控制方法。
在一態樣中，提供一種判定關於由一微影製程形成之一特徵之一經校正尺寸參數值的方法，該經校正尺寸參數值經校正以用於對該尺寸參數之一量測效應，該方法包含：執行一量測以獲得該尺寸參數之至少兩個量測值；自該至少兩個量測值判定該量測效應；及自該經判定量測效應判定該經校正尺寸參數值。
在一態樣中，提供一種運算設備，其包含一處理器且經組態以執行如本文所描述之一方法。
在一態樣中，提供一種掃描電子顯微法檢測設備，其可操作以使一基板上之複數個特徵成像，且包含如本文所描述之一運算設備。
在一態樣中，提供一種電腦程式，其包含可操作以在經執行於一合適設備上時執行如本文所描述之一方法的程式指令。
下文參看隨附圖式來詳細地描述另外態樣、特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此類實施例。基於本文中含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
在詳細地描述本發明之實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。
圖1在200處將微影設備LA展示為實施大容量微影製造製程之工業生產設施之部件。在本實例中，製造製程適用於在諸如半導體晶圓之基板W上製造半導體產品(例如積體電路)。熟習此項技術者將瞭解，可藉由以此製程之變體處理不同類型之基板來製造廣泛多種產品。半導體產品之生產純粹用作現今具有大商業意義之實例。
在微影設備(或簡言之，「微影工具(litho tool) 200)內，在202處展示量測站MEA且在204處展示曝光站EXP。在206處展示控制單元LACU。在此實例中，每一基板造訪量測站及曝光站以被施加圖案。舉例而言，在光學微影設備中，投影系統用以使用經調節輻射及投影系統而將產品圖案自圖案化器件MA轉印至基板上。此轉印係藉由在輻射敏感抗蝕劑材料層中形成圖案之影像來完成。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。圖案化器件MA可為將圖案賦予至由圖案化器件透射或反射之輻射光束的光罩或倍縮光罩。熟知操作模式包括步進模式及掃描模式。眾所周知，投影系統可以多種方式與用於基板及圖案化器件之支撐件及定位系統合作，以將所要圖案施加至橫越基板之許多目標部分。可使用可程式化圖案化器件來替代具有固定圖案之倍縮光罩。輻射(例如)可包括在深紫外線(DUV)波帶或極紫外線(EUV)波帶中之電磁輻射。本發明亦適用於其他類型之微影製程，例如(例如)藉由電子束之壓印微影及直寫微影。
微影設備控制單元LACU控制各種致動器及感測器之所有移動及量測以收納基板W及倍縮光罩MA且實施圖案化操作。LACU亦包括用以實施與設備之操作相關之所要計算的信號處理及資料處理能力。實務上，控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統，每一子單元處置設備內之一子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。
在曝光站EXP處將圖案施加至基板之前，在量測站MEA處處理基板使得可進行各種預備步驟。預備步驟可包括使用位階感測器來映射基板之表面高度，及/或使用對準感測器來量測基板上之對準標記之位置。對準標記係以規則柵格圖案標稱地配置。然而，歸因於產生標記時之不準確度且亦歸因於基板之貫穿其處理而發生的變形，標記偏離理想柵格。因此，在設備應以極高準確度在正確部位處印刷產品特徵的情況下，除了量測基板之位置及定向以外，對準感測器實務上亦詳細地量測橫越基板區域之許多標記之位置。設備可屬於具有兩個基板台之所謂的雙載物台類型，每一基板台具有受到控制單元LACU控制之一定位系統。在曝光站EXP處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站MEA處將另一基板裝載至另一基板台上，使得可進行各種預備步驟。可在站EXP與MEA之間交換該等基板台。因此，對準標記之量測極耗時，且提供兩個基板台會實現之產出率之相當大增加。若在基板台處於量測站處以及處於曝光站處時位置感測器不能夠量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使得能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。
在生產設施內，設備200形成「微影製造單元」或「微影叢集」之部分，該部分亦含有經組態以將感光抗蝕劑及/或一或多個其他塗層施加至基板W以供設備200圖案化之塗佈設備208。在設備200之輸出側處，提供烘烤設備210及顯影設備212以將經曝光圖案顯影成實體抗蝕劑圖案。在所有此等設備之間，基板處置系統負責支撐基板且將基板自一台設備轉移至下一台設備。常常被集體地稱作「塗佈顯影系統」之此等設備係在塗佈顯影系統控制單元之控制下，塗佈顯影系統控制單元自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影設備控制單元LACU而控制微影設備。因此，不同設備可經操作以例如最大化產出率及/或處理效率。監督控制系統SCS接收極詳細地提供待執行以產生每一經圖案化基板之步驟之定義的配方資訊R，且可自控制單元LACU接收資訊252。
一旦已在微影製造單元中施加並顯影圖案，就將經圖案化基板220轉移至諸如在222、224、226處說明之其他處理設備。廣泛範圍之處理步驟係由典型製造設施中之各種設備來實施。出於實例起見，此實施例中之設備222為蝕刻站，且設備224執行蝕刻後退火步驟。在一或多個另外設備226等中應用另外物理及/或化學處理步驟。可需要眾多類型之操作以製造實際器件，諸如材料沈積、表面材料特性改質(氧化、摻雜、離子植入等)、化學機械拋光(CMP)等等。實務上，設備226可表示在一或多個設備中執行之一系列不同處理步驟。作為另一實例，可提供用於實施自對準多重圖案化之設備及處理步驟，以基於藉由微影設備敷設之前驅圖案而產生多個較小特徵。
眾所周知，半導體器件之製造涉及此處理之許多重複，以在基板上逐層地建置具有適當材料及圖案之器件結構。因此，到達微影叢集之基板230可為新近製備之基板，或其可為先前已在此叢集中或在另一設備中完全地被處理之基板。相似地，取決於所需處理，離開設備226之基板232可經返回以用於同一微影叢集中之後續圖案化操作，其可經指定以用於不同叢集中之圖案化操作，或其可為待發送以供切塊及封裝之成品。
產品結構之每一層通常涉及一組不同的製程步驟，且用於每一層處之設備可在類型方面完全不同。另外，即使在待應用之處理步驟標稱地相同的情況下，在大型設施中，亦可存在並行地工作以對不同基板執行該等步驟之若干假設相同的機器。此等機器之間的小設置差異或疵點可意謂其以不同方式影響不同基板。即使對於每一層相對而言為共同的步驟，諸如蝕刻(設備222)亦可由標稱地相同但並行地工作以最大化產出率之若干蝕刻設備來實施。此外，實務上，不同層根據待蝕刻之材料的細節需要不同蝕刻製程，例如化學蝕刻、電漿蝕刻，且需要特定要求，諸如(例如)各向異性蝕刻。
可在如剛才所提及之其他微影設備中執行先前及/或後續製程，且可甚至在不同類型之微影設備中執行先前及/或後續製程。舉例而言，相比於要求較不高之一或多個其他層，可在更高階微影工具中執行器件製造製程中之在諸如解析度及/或疊對之一或多個參數方面要求極高的一或多個層。因此，一或多個層可曝光於浸潤型微影工具中，而一或多個其他層曝光於「乾式」工具中。一或多個層可曝光於在DUV波長下工作之工具中，而一或多個其他層係使用EUV波長輻射來曝光。
為了正確地且一致地曝光由微影設備曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測一或多個屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。因此，定位有微影製造單元之製造設施通常亦包括度量衡系統，該度量衡系統收納已在微影製造單元中處理的基板W中之一或多者或全部。將度量衡結果直接或間接地提供(242)至監督控制系統SCS。若偵測到誤差，則可對例如後續基板之曝光進行調整266，尤其是在可足夠迅速地且快速地完成度量衡以使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率，或被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。
因此，圖1展示度量衡設備240，其經提供以用於對在製造製程中之所要階段之產品中的一或多者之參數進行量測。現代微影生產設施中之度量衡站之常見實例為散射計，例如暗場散射計、角度解析散射計或光譜散射計，且其可經應用以在設備222中之蝕刻之前量測在220處之經顯影基板之屬性。使用度量衡設備240，可例如判定諸如疊對或臨界尺寸(CD)之效能參數不滿足經顯影抗蝕劑中之指定準確性要求。在蝕刻步驟之前，存在經由微影叢集剝離經顯影抗蝕劑且重新處理基板220之機會。藉由監督控制系統SCS及/或控制單元LACU隨著時間推移進行小幅度調整，可使用來自設備240之度量衡結果242以維持微影叢集中之圖案化操作之準確效能，藉此降低或最小化製得不合格產品且需要重工之風險。
度量衡站之另一實例為掃描電子顯微鏡(SEM)，其另外被稱作電子束(electron beam/e-beam)度量衡器件，除了散射計以外或作為散射計之替代例，亦可包括該掃描電子顯微鏡(SEM)。因而，度量衡設備240可單獨包含電子束或SEM度量衡器件，或除了散射計以外，度量衡設備240亦可包含電子束或SEM度量衡器件。電子束及SEM度量衡器件具有直接量測特徵(亦即，其直接使特徵成像)之優點，而非用於散射量測中之間接量測技術(其中自正被量測之結構之重建構判定參數值及/或自由正被量測之結構繞射之輻射之繞射階的不對稱性來判定參數值)。電子束或SEM度量衡器件之缺點係其比散射量測慢得多的量測速度限制了其至特定離線監視製程之潛在應用。
另外，度量衡設備240及/或其他度量衡設備(圖中未繪示)可經應用以量測經處理基板232、234及傳入基板230之屬性。度量衡設備可用於經處理基板上以判定諸如疊對或CD之參數之值。
微影投影設備通常將經圖案化(亦即，藉由圖案化器件)影像投影於緊接在基板上方之點處，且接著最終投影至抗蝕劑中。經投影影像被稱為空中影像，其包含依據影像平面中之空間位置而變化的輻射強度之分佈。空中影像為曝光至抗蝕劑中之資訊源，從而形成溶解速率之梯度，其使得三維抗蝕劑影像能夠在顯影期間呈現。
通常基於如下的尺寸參數之變化之量測進行隨機誘發之故障預測：諸如CD (所謂的局部CD均一性(LCDU))、線邊緣位置(所謂的線邊緣粗糙度(LER))或線寬(所謂的線寬粗糙度(LWR))。準確量測故障之數目係繁瑣的，此係由於可在最佳化製程中預期低故障率(例如，大約百萬分之一至十億分之一)。因此，故障預測係基於隨機LCDU、LER或LWR預測，該等預測依賴於相對較少量測。詳言之，隨機學趨向於由光學對比度驅動，且更特定言之由影像對數斜率(ILS)驅動。ILS為空中影像強度I 之對數之梯度：
由於通常將抗蝕劑邊緣位置(線寬)之變化表達為標稱線寬之百分比，故位置座標可藉由將ILS乘以標稱線寬w而正規化以獲得所謂的正規化ILS (NILS)：
例如在PCT專利公開案WO2015/121127及WO2016/128392中描述了使用ILS以用於隨機誘發之故障預測之概念，該等公開案之內容全文係以引用方式併入本文中。
隨機性對於極紫外線(EUV)微影可為重要的，此係由於相對於使用較低能量曝光輻射之微影技術，特徵較小，曝光輻射中之光子數目(由於其較高能量)亦如此。EUV輻射為具有在5奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長之電磁輻射。可使用具有小於10奈米之波長之EUV輻射，例如在5奈米至10奈米之範圍內(例如6.7奈米或6.8奈米)之EUV輻射。此輻射被稱為極紫外線輻射或軟x射線輻射。可能之EUV輻射源包括例如雷射產生之電漿源、放電電漿源，或基於由電子儲存環提供的同步加速器輻射之源。
使用微影投影設備之成像將引起一或多個參數之隨機變化，諸如明顯的線寬粗糙度(LWR)，及/或諸如孔之小二維特徵之局部CD變化。隨機變異可歸因於諸如抗蝕劑中之光子散粒雜訊、光子產生二次電子、光子吸收變化及/或光子產生酸的因素。在EUV微影之狀況下，需要EUV之小的特徵大小進一步增加了此隨機變化。較小特徵之隨機變化為產品產率之重要因素且證明包括於微影製造單元之多種最佳化製程中係合理的。
在相同輻射強度下，每一基板之較低曝光時間導致微影投影設備之較高產出率，但導致較強隨機效應。在給定輻射強度下的給定特徵中之光子散粒雜訊係與曝光時間之平方根成比例。在使用EUV及其他輻射波長之微影中，存在出於增加產出率之目的而降低曝光時間的期望。因此，考慮最佳化製程中之隨機效應的本文所描述之方法及設備不限於EUV微影。
產出率亦可受到經導向至基板之輻射之總量影響。在一些微影投影設備中，為了達成源之所要形狀而犧牲來自源之輻射之一部分(例如光瞳填充比)。通常，若光瞳填充比較低，則獲得較高(N)ILS，且因而存在取捨。
圖2A示意性地描繪呈線邊緣粗糙度(LER)之形式的實例隨機效應。假定所有條件在設計佈局上之特徵之邊緣903之三次曝光或曝光模擬中皆相同，則邊緣903之抗蝕劑影像903A、903B及903C可具有稍微不同之形狀及部位。抗蝕劑影像903A、903B及903C之部位904A、904B及904C可藉由分別平均化抗蝕劑影像903A、903B及903C來量測，如分別由平均值902A、902B及902C表示。邊緣903之LER可為部位904A、904B及904C之空間分佈之量度。舉例而言，LER可為該空間分佈(假定該分佈為常態分佈)之3σ。可自邊緣903之多次曝光或模擬導出LER。
圖2B示意性地描繪線寬粗糙度(LWR)。假定所有條件在設計佈局上具有寬度911之長矩形特徵910之三次曝光或曝光模擬中皆相同，則矩形特徵910之抗蝕劑影像910A、910B及910C可分別具有稍微不同之寬度911A、911B及911C。矩形特徵910之LWR可為寬度911A、911B及911C之分佈之量度。舉例而言，LWR可為該分佈(假定該分佈為常態分佈)之3σ。可自矩形特徵910之多次曝光或模擬導出LWR。在短特徵(例如，接觸孔)之內容背景中，因為長邊緣不可用於平均化該特徵之影像之部位，所以並未良好地界定該特徵之影像之寬度。相似量LCDU可用以特性化隨機變化。LCDU為短特徵之影像之經量測CD之分佈(假定該分佈為常態分佈)的3σ。
隨機學之本質係與吸收劑量相關，吸收劑量歸因於(吸收)光子之有限數目而波動。此實際上反映於不同特徵之間及/或遍及一特徵之長度的CD變化中。因而，如本文所描述之隨機變化可包含任何尺寸參數之變化之量度，且因而可包含線邊緣粗糙度(LER)、線寬粗糙度(LWR)、LCDU、孔LCDU、圓邊緣粗糙度(CER)、邊緣置放誤差(EPE)，或選自其之組合。
在一實施例中，最佳化製程之設計變數可包含ILS (例如更特定言之，模糊ILS (ILSB ))、劑量及/或影像強度(例如空中影像強度)。模糊ILS (ILSB )為應用了空間模糊(例如藉由與高斯分佈之卷積)的影像對數斜率ILS(或正規化ILS)，使得模糊ILS相比於不模糊空中影像具有較小的對比度/斜率。空間模糊可表示抗蝕劑影像歸因於抗蝕劑層中藉由曝光至輻射而產生之化學物質之擴散造成的模糊。
圖3說明模糊ILS ILSB 可如何用以將局部劑量變化轉譯成局部CD (或另一隨機參數)變化。其展示劑量E相對於位置x之標繪圖，該曲線表示抗蝕劑內之吸收劑量。歸因於光子數目有限，吸收劑量遵循泊松(Poissonian)統計，從而引起固有局部劑量變化σdose ，其繼而引起由抗蝕劑吸收之光子之數目＜Nph ＞變化。模糊ILS ILSB 包含由空中影像定義之ILS及此局部劑量變化σdose 之組合。模糊ILS ILSB 將局部劑量變化σdose 轉譯成所得的局部CD變化LCDU，此處被展示為描述圓形特徵CF之CD變化範圍，但此同樣適用於任何特徵。根據以下方程式，LCDU(以奈米為單位)將取決於模糊ILS ILSB 及由抗蝕劑吸收之光子之數目＜Nph ＞：

其中隨著局部劑量變化σdose 按比例調整。
關於所描述途徑之問題為：通常自使用掃描電子顯微法(SEM)技術執行之CD量測判定模糊ILS。關於此之問題為：例如在顯影之後量測抗蝕劑中之CD (顯影後檢測ADI)之動作會引起量測效應，更特定言之，經量測CD之改變。此係因為用以在SEM中量測之電子束之電子被吸收且與抗蝕劑相互作用(除氣反應)，從而引起抗蝕劑收縮。詳言之，使用SEM技術來量測之線特徵之CD由於SEM量測而趨向於減小(窄)，且相反地，孔或溝槽特徵之CD由於SEM量測而趨向於增大(加寬)。結果，在空中影像穿過基板(且判定CD)之位置與由SEM量測之CD之間存在基本差異。
圖4中說明此效應。圖4A展示關於在曝光期間之抗蝕劑層R之空中影像AI的位置，其定義(正規化) ILS。圖4B展示在顯影步驟之後在抗蝕劑R'中之經顯影特徵。此特徵R'之臨界尺寸CDADI 為真正ADI臨界尺寸。僅為了參考而展示空中影像AI且在此處理階段將不存在空中影像AI。圖4C展示在用以量測CD之SEM度量衡步驟之後在抗蝕劑R''中的經顯影特徵。此特徵R''之臨界尺寸CDSEM 不為真正ADI CD，而是在CDADI 與CDSEM 之間存在CD差ΔCD (亦即，量測效應)。CD差ΔCD僅僅為SEM檢測之結果。
隨著SEM劑量增加，抗蝕劑CD將減小。此對劑量之依賴性係累積的，且因此最終CD將取決於所執行之SEM量測之數目及所獲得之所得影像圖框，此係由於獲得每一圖框使抗蝕劑經受另外SEM劑量。CD之改變將例如取決於抗蝕劑之特性、SEM劑量及SEM電壓。圖5為經量測CD(y軸)相對於SEM劑量ESEM (x軸)之曲線圖，其展示針對給定特徵(例如溝槽或孔特徵)之實例收縮曲線SC。
因此，經量測CD不表示在顯影之後之CD。因為CD與ILS基本上耦合，所以此意謂自經量測CD判定之ILS不表示真正的顯影後ILS。此使得基於此經量測ILS之隨機故障預測不準確。由於歸因於量測之CD差(其可為15奈米以內之任何值)及CD-ILS相依性兩者因每個特徵而不同，故幾乎總是獲得不正確的ILS。
因此，提議判定歸因於SEM量測而對CD (或其他尺寸參數)之效應(ΔCD)且校正CD量測中之此CD量測效應。經校正CD量測(亦即，在顯影之後所獲得之CD之估計)可接著用以判定ILS (例如正規化或模糊ILS)，該ILS繼而可用以以改良之準確度進行隨機故障預測。
可以不同方式判定CD量測效應。最簡單方式為獲得同一特徵之複數個SEM圖框(影像)。通常運用SEM工具，分別儲存每一圖框，且因此可每圖框判定特徵之CD值。在一實施例中，在僅獲得兩個圖框的情況下，可假定CD量測效應係大體上線性的(亦即，關於圖5之收縮曲線SC之線性部分)。因而，可假定自兩個(順次)圖框判定之CD差與第一圖框中之CD與正被估計之未知的顯影後(檢測前)CD之間的CD差相同。藉由量測更多圖框，可使估計更準確，此係由於收縮曲線實際上通常相較於線性更為指數型。舉例而言，若存在足夠數目個圖框，則可模型化CD對SEM劑量之相依性(亦即，諸如圖5之曲線的曲線)。模型可接著用以較準確地估計CD量測效應，且因此估計相似特徵之顯影後CD (例如，假定例如抗蝕劑類型、SEM電壓等之其他相關變數維持相同)。
圖6為描述使用此概念之例示性方法的流程圖。在步驟1700中，在基板上形成特徵，且在步驟1705處，使用SEM在至少兩個圖框上量測特徵之CD或其他相關尺寸參數。在步驟1710處，基於先前步驟之經量測CD值而判定經校正CD值。經校正CD值包含在量測之前的顯影後CD之估計值。此步驟可使用先前段落中所提議之方法中的任一者。在步驟1715中，自經校正CD值判定影像強度度量。舉例而言，影像強度度量可包含ILS、正規化ILS、模糊ILS或模糊正規化ILS。在步驟1720處，自ILS判定隨機變化(例如LER或LCDU)之值，可自該ILS進行隨機誘發之故障預測。
可使用以下條項進一步描述實施例：
1. 一種判定關於由一微影製程形成之一特徵之一經校正尺寸參數值的方法，該經校正尺寸參數值經校正以用於對該尺寸參數之一量測效應，該方法包含：
執行一量測以獲得該尺寸參數之至少兩個量測值；
自該至少兩個量測值判定該量測效應；及
自該經判定量測效應判定該經校正尺寸參數值。
2. 如條項1之方法，其中該至少兩個量測值中之每一者係關於該同一特徵。
3. 如條項1或條項2之方法，其中執行該量測係使用掃描電子顯微法度量衡來執行。
4. 如任一前述條項之方法，其中自該特徵之一影像之一不同圖框判定該至少兩個量測值中之每一者。
5. 如任一前述條項之方法，其中該量測效應為藉由執行該量測引起的該尺寸參數之一改變。
6. 如任一前述條項之方法，其中該尺寸參數為臨界尺寸、線邊緣位置或線寬。
7. 如任一前述條項之方法，其中判定該量測效應包含自該至少兩個量測值中之兩者判定差，且將此差歸因於該量測效應。
8. 如條項1至6中任一項之方法，其中判定該量測效應包含運用一量測參數模型化該尺寸參數之變化。
9. 如條項8之方法，其中該量測參數包含量測劑量。
10. 如任一前述條項之方法，其包含使用該經校正尺寸參數值以判定關於用於形成該特徵之一空中影像之一影像強度度量。
11. 如條項10之方法，其中該影像強度度量包含一影像對數斜率。
12. 如條項11之方法，其中該影像對數斜率經正規化及/或模糊使得其包含一正規化影像對數斜率、一模糊影像對數斜率或一模糊正規化影像對數斜率。
13. 如條項10至12中任一項之方法，其包含使用該影像強度度量以判定一隨機變化。
14. 如條項13之方法，其中該隨機變化包含一線邊緣粗糙度(LER)、一線寬粗糙度(LWR)、一LCDU、一孔LCDU、一圓邊緣粗糙度(CER)及/或一邊緣置放誤差(EPE)。
15. 如條項13或條項14之方法，其包含使用該隨機變化以預測一隨機變化誘發之故障率。
16. 一種運算設備，其包含一處理器且經組態以執行如任一前述條項之方法。
17. 一種掃描電子顯微法檢測設備，其可操作以使一基板上之一或多個特徵成像，且包含如條項16之運算設備。
18. 一種電腦程式，其包含可操作以在經執行於一合適設備上時執行如條項1至15中任一項之方法的程式指令。
19. 一種非暫時性電腦程式載體，其包含如條項18之電腦程式。
關於微影設備所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約為365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)；以及粒子束(諸如離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
對特定實施例之前述描述揭露本發明之一般性質使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此等實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文中所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於例如描述而非限制之目的，以使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解譯。
電腦程式可經組態以提供以上所描述方法中之任一者。可將電腦程式提供於電腦可讀媒體上。電腦程式可為電腦程式產品。該產品可包含非暫時性電腦可用儲存媒體。該電腦程式產品可具有體現於經組態以執行方法之媒體中的電腦可讀程式碼。該電腦程式產品可經組態以致使至少一個處理器執行本文中所描述之方法中之一些或全部。
本文中參考電腦實施方法、設備(系統及/或器件)及/或電腦程式產品之方塊圖或流程圖說明來描述各種方法及設備。應理解，方塊圖及/或流程圖說明之區塊及方塊圖及/或流程圖說明中之區塊之組合可藉由由一或多個電腦電路執行的電腦程式指令來實施。可將此等電腦程式指令提供至通用電腦電路、專用電腦電路及/或用以產生機器之其他可程式化資料處理電路之處理器電路，使得該等指令經由電腦之處理器及/或其他可程式化資料處理設備、變換及控制電晶體執行儲存於記憶體部位及此電路系統內之其他硬體組件中之值，以實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之功能/動作且藉此產生用於實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之該等功能/動作的構件(功能性)及/或結構。
亦可將電腦程式指令儲存於電腦可讀媒體中，該電腦可讀媒體可導引電腦或其他可程式化資料處理設備以特定方式起作用，使得儲存於電腦可讀媒體中之指令產生包括實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之功能/動作之指令的製品。
有形的非暫時性電腦可讀媒體可包括電子、磁性、光學、電磁或半導體資料儲存系統、設備或器件。電腦可讀媒體之更特定實例將包括以下各者：攜帶型電腦磁片、隨機存取記憶體(RAM)電路、唯讀記憶體(ROM)電路、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)電路、攜帶型緊密光碟唯讀記憶體(CD-ROM)，及攜帶型數位視訊光碟唯讀記憶體(DVD/藍光(Blu-ray))。
電腦程式指令亦可被載入至電腦及/或其他可程式化資料處理設備上，以致使對該電腦及/或其他可程式化設備執行一系列操作步驟以產生電腦實施之處理序，使得在該電腦或其他可程式化設備上執行之指令提供用於實施方塊圖及/或流程圖區塊中所指定之功能/動作之步驟。
因此，本發明可以執行於處理器上之硬體及/或軟體(包括韌體、常駐軟體、微碼等)體現，該處理器可被集體地稱作「電路系統」、「模組」或其變體。
亦應注意，在一些替代實施中，區塊中所提及之功能/動作可按不同於流程圖中所提及之次序出現。舉例而言，取決於所涉及之功能性/動作，連續展示的兩個區塊事實上可大體上並行地執行，或該等區塊有時可以反向次序執行。此外，可將流程圖及/或方塊圖的給定區塊之功能性分成多個區塊，及/或可至少部分整合流程圖及/或方塊圖之兩個或多於兩個區塊的功能性。最後，可在所說明之區塊之間添加/插入其他區塊。
本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
200‧‧‧微影設備LA/微影工具
202‧‧‧量測站MEA
204‧‧‧曝光站EXP
206‧‧‧微影設備控制單元LACU
208‧‧‧塗佈設備
210‧‧‧烘烤設備
212‧‧‧顯影設備
220‧‧‧經圖案化基板
222‧‧‧處理設備/設備
224‧‧‧處理設備/設備
226‧‧‧處理設備/設備
230‧‧‧傳入基板
232‧‧‧經處理基板
234‧‧‧經處理基板
240‧‧‧度量衡設備
242‧‧‧度量衡結果
252‧‧‧資訊
266‧‧‧調整
902A‧‧‧平均值
902B‧‧‧平均值
902C‧‧‧平均值
903‧‧‧邊緣
903A‧‧‧抗蝕劑影像
903B‧‧‧抗蝕劑影像
903C‧‧‧抗蝕劑影像
904A‧‧‧部位
904B‧‧‧部位
904C‧‧‧部位
910‧‧‧矩形特徵
910A‧‧‧抗蝕劑影像
910B‧‧‧抗蝕劑影像
910C‧‧‧抗蝕劑影像
911‧‧‧寬度
911A‧‧‧寬度
911B‧‧‧寬度
911C‧‧‧寬度
1700‧‧‧步驟
1705‧‧‧步驟
1710‧‧‧步驟
1715‧‧‧步驟
1720‧‧‧步驟
AI‧‧‧空中影像
CD‧‧‧臨界尺寸
CDADI‧‧‧臨界尺寸
CDSEM‧‧‧臨界尺寸
CF‧‧‧圓形特徵
E‧‧‧劑量
ESEM‧‧‧SEM劑量
ILSB‧‧‧模糊影像對數斜率(ILS)
LCDU‧‧‧局部CD變化
MA‧‧‧圖案化器件/倍縮光罩
R‧‧‧配方資訊/抗蝕劑層
R'‧‧‧抗蝕劑/特徵
R''‧‧‧抗蝕劑/特徵
SC‧‧‧收縮曲線
SCS‧‧‧監督控制系統
W‧‧‧基板
x‧‧‧位置
ΔCD‧‧‧臨界尺寸(CD)差
σdose‧‧‧局部劑量變化
現在將參看隨附圖式作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：
圖1描繪微影設備連同形成用於半導體器件之生產設施的其他設備；
圖2示意性地描繪隨機變化之兩個實例，其中圖2A示意性地描繪線邊緣粗糙度(LER)且圖2B示意性地描繪線寬粗糙度(LWR)；
圖3展示劑量E相對於位置x之曲線圖，其說明模糊ILS之概念；
圖4說明歸因於SEM度量衡之抗蝕劑收縮及CD改變之效應，圖4A中展示與抗蝕劑層相互作用之空中影像，圖4B中展示抗蝕劑中之顯影後成像結構，且圖4C中展示在使用SEM度量衡之量測之後與圖4B中所展示相同的結構；
圖5為針對特定特徵之CD相對於SEM劑量之標繪圖；及
圖6為根據本發明之一實施例之方法的流程圖。

Claims (15)

  1. 一種判定關於由一微影製程形成之一特徵之一經校正尺寸參數值的方法，該經校正尺寸參數值經校正以用於對該尺寸參數之一量測效應，該方法包含： 執行一量測以獲得該尺寸參數之至少兩個量測值； 自該至少兩個量測值判定該量測效應；及 自該經判定量測效應判定該經校正尺寸參數值。
  2. 如請求項1之方法，其中該至少兩個量測值中之每一者係關於該同一特徵。
  3. 如請求項1之方法，其中執行該量測係使用掃描電子顯微法度量衡來執行。
  4. 如請求項1之方法，其中自該特徵之一影像之一不同圖框判定該至少兩個量測值中之每一者。
  5. 如請求項1之方法，其中該量測效應為藉由執行該量測引起的該尺寸參數之一改變。
  6. 如請求項1之方法，其中該尺寸參數為臨界尺寸、線邊緣位置或線寬。
  7. 如請求項1之方法，其中判定該量測效應包含自該至少兩個量測值中之兩者判定差，且將此差歸因於該量測效應。
  8. 如請求項1之方法，其中判定該量測效應包含運用一量測參數模型化該尺寸參數之變化。
  9. 如請求項8之方法，其中該量測參數包含量測劑量。
  10. 如請求項1之方法，其包含使用該經校正尺寸參數值以判定關於用於形成該特徵之一空中影像之一影像強度度量。
  11. 如請求項10之方法，其中該影像強度度量包含一影像對數斜率，及/或其中該影像對數斜率經正規化及/或模糊使得其包含一正規化影像對數斜率、一模糊影像對數斜率或一模糊正規化影像對數斜率。
  12. 如請求項10之方法，其包含使用該影像強度度量以判定一隨機變化，及/或其中該隨機變化包含一線邊緣粗糙度(LER)、一線寬粗糙度(LWR)、一LCDU、一孔LCDU、一圓邊緣粗糙度(CER)及/或一邊緣置放誤差(EPE)。
  13. 如請求項12之方法，其包含使用該隨機變化以預測一隨機變化誘發之故障率。
  14. 一種運算設備，其包含一處理器且經組態以執行如請求項1之方法。
  15. 一種電腦程式，其包含可操作以在經執行於一合適設備上時執行如請求項1之方法的程式指令。
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