TWI673770B - 用於蝕刻偏差特徵化之方法及電腦程式產品 - Google Patents

用於蝕刻偏差特徵化之方法及電腦程式產品 Download PDF

Info

Publication number
TWI673770B
TWI673770B TW107106072A TW107106072A TWI673770B TW I673770 B TWI673770 B TW I673770B TW 107106072 A TW107106072 A TW 107106072A TW 107106072 A TW107106072 A TW 107106072A TW I673770 B TWI673770 B TW I673770B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
etching
pattern
deviation
plasma species
patterned
Prior art date
Application number
TW107106072A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201842544A (zh
Inventor
范永發
鄭雷武
馮牧
趙謙
王禎祥
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW201842544A publication Critical patent/TW201842544A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI673770B publication Critical patent/TWI673770B/zh

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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/705—Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
    • 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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80—Etching
    • 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
    • G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34—Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Abstract

本發明提供一種方法，其涉及：基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包括一公式，該公式具有與該圖案之一空間性質相關聯或與該蝕刻步驟之一蝕刻電漿物種濃度相關聯的一變數且包括一數學項，該數學項包括一參數之冪擬合至的或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。

Description

用於蝕刻偏差特徵化之方法及電腦程式產品
本發明大體上係關於器件製造及組態以及評估器件製造程序之方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板之目標部分上的機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)製造。在彼情況中，圖案化器件(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用於產生對應於IC之個別層之圖案，且此圖案可成像至基板(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，該基板具有輻射敏感材料(抗蝕劑，諸如光阻劑)層。一般而言，單一基板將含有經順次曝光之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：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。
在將圖案自圖案化器件轉印至基板之前，基板可經歷各種工序，諸如，上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經受其他工序，諸如，曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤，及經轉印圖案之量測/檢測。此 工序陣列係用作製作一器件(例如，IC)之個別層的基礎。基板可接著經歷各種程序，諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等等，該等程序皆意欲精整器件之個別層。若在器件中需要若干層，則針對每一層來重複整個工序或其變體。最終，在基板上之每一目標部分中將存在一器件。接著藉由諸如切割或鋸切之技術來使此等器件彼此分離，由此，可將個別器件安裝於載體上，連接至銷釘，等等。雖然術語基板涵蓋底層基底(例如矽)，但在適用時其亦可涵蓋上覆該基底之一或多個層。因此，將圖案轉印至基板中或基板上可包括將圖案轉印至基板上之一或多個層上。
因此，製造器件(諸如半導體器件)通常涉及使用數個製造程序來處理基板(例如，半導體晶圓)以形成該等器件之各種特徵及多個層。通常使用(例如)沈積、微影、蝕刻、化學機械拋光及離子植入來製造及處理此等層及特徵。可在一基板上之複數個晶粒上製作多個器件，且接著將該等器件分離成個別器件。此器件製造程序可被認為係圖案化程序。圖案化程序涉及使用圖案化裝置中之圖案化器件進行圖案化步驟(諸如光學及/或奈米壓印微影)以將圖案化器件上之圖案轉印至基板，且圖案化程序通常但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟，諸如藉由顯影裝置進行抗蝕劑顯影、使用烘烤工具來烘烤基板、使用蝕刻裝置而使用圖案進行蝕刻等等。
圖案化程序之蝕刻偏差可引起器件圖案與器件圖案之一組目標尺寸之偏離。判定蝕刻偏差可由於以下各者而在運算上係複雜的：例如，器件圖案之複雜度、器件圖案之尺度、可在將器件圖案自圖案化材料層轉印至基板之蝕刻程序中進行之化學程序，及/或可在器件圖案經蝕刻至器件圖 案中時形成在基板之側壁上之瞬態或另外塗層。
因此，提供在將基板上之層中之器件圖案轉印至基板之蝕刻程序期間判定器件圖案尺寸之改變的一或多種方法。
本發明之態樣係關於：在藉由蝕刻形成之一器件之複數個位點處收集一器件圖案之一或多個空間性質，諸如一或多個尺寸、一器件圖案之一部分(例如，一邊緣)之一或多個位置等，的值之一集合；使用一運算器件將具有一組一或多個擬合參數之一數學模型擬合至空間性質之集合；針對一蝕刻程序，基於參數化模型來計算該器件圖案之至少一個部位處的該器件圖案之一蝕刻偏差，其中該模型包含一公式，該公式包括與該部位處的該器件圖案之一空間性質及/或一電漿物種濃度相關聯的一變數，及一數學項，該數學項與基於該蝕刻程序之蝕刻時間之(例如，一函數)的一參數之冪的一自然指數函數相關聯；及基於計算出的蝕刻偏差來調整一圖案化程序(例如，調整用於形成作為該圖案化程序之部分的該器件圖案之一圖案化器件之一區的一邊界)。
在一實施例中，提供一種方法，其包含：藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一公式，該公式包括與該圖案之一空間性質相關聯或與該蝕刻步驟之一蝕刻電漿物種濃度相關聯的一變數且包括一數學項，該數學項包含一參數之冪擬合至的或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。
在一實施例中，提供一種方法，其包含：藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一 圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一蝕刻電漿物種濃度及一圖案化材料濃度之一函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。
在一實施例中，提供一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在藉由一電腦執行時實施如本文中所描述之一方法。
在參考附圖考慮以下描述及所附申請專利範圍之後，本發明的此等及其他特徵，以及結構之相關元件的操作方法及功能以及製造之部分與經濟的組合將即刻變得更顯而易見，以下描述、所附申請專利範圍及附圖皆形成本說明書之一部分，其中相同參考數字在各圖中指代對應部分。然而，應明確地理解，圖式係僅出於說明及描述的目的，且並不意欲作為本發明之限制的一定義。除非上下文另外明確指示，否則如本說明書及申請專利範圍中所使用，單數形式「一(a/an)」及「該(the)」包括複數個參照物。另外，除非上下文另外明確指示，否則如本說明書及申請專利範圍中所使用，術語「或」意謂「及/或」。
100‧‧‧模型化區域
102‧‧‧圖案元件
103‧‧‧中心線
104‧‧‧第一側
104A‧‧‧第一位置
104B‧‧‧第二位置
106‧‧‧第二側
106A‧‧‧第一位置
106B‧‧‧第二位置
108‧‧‧第一尺寸
110‧‧‧第二尺寸
112A‧‧‧第一蝕刻偏差
112B‧‧‧第二蝕刻偏差
114A‧‧‧初始區域
114B‧‧‧最終區域
115‧‧‧長度
116‧‧‧評估點
118‧‧‧尺寸
120‧‧‧評估點
122‧‧‧第二圖案元件
124‧‧‧評估點
200‧‧‧方法
202‧‧‧操作
204‧‧‧操作
206‧‧‧操作
208‧‧‧操作
210‧‧‧操作
212‧‧‧操作
214‧‧‧操作
300‧‧‧器件特徵及相關聯器件圖案元件
302‧‧‧電漿
304‧‧‧基板
306‧‧‧基板材料
308‧‧‧圖案化材料
310‧‧‧開口
312‧‧‧表面
314‧‧‧第一方向
316‧‧‧側
318‧‧‧第二方向
320‧‧‧側
322‧‧‧第三方向
324‧‧‧第一寬度
326‧‧‧第二寬度
328‧‧‧體積
400‧‧‧模型化區域
402‧‧‧圖案元件
404‧‧‧區域
405‧‧‧初始區域周邊
406‧‧‧界線
408‧‧‧界線
410‧‧‧評估點
416‧‧‧第二圖案元件
500‧‧‧模型化區域
502‧‧‧圖案元件
504‧‧‧經蝕刻區域
506A‧‧‧側
506B‧‧‧側
508‧‧‧界線
508A‧‧‧區段
508B‧‧‧區段
510‧‧‧評估點
512‧‧‧半徑
514A‧‧‧周邊區段
514B‧‧‧周邊區段
516‧‧‧圖案化材料區域
520‧‧‧開放區域
522‧‧‧邊界
524‧‧‧相鄰圖案元件
600‧‧‧模型化區域
602‧‧‧第一圖案元件
604‧‧‧第一側壁
606‧‧‧第二圖案元件
608‧‧‧第二側壁
610‧‧‧評估點
614‧‧‧圖案化材料界線
616‧‧‧圖案化材料區域
618‧‧‧重疊區域
620‧‧‧第一距離
622‧‧‧第二距離
1700‧‧‧電腦系統
1702‧‧‧匯流排
1704‧‧‧處理器
1705‧‧‧處理器
1706‧‧‧主記憶體
1708‧‧‧唯讀記憶體ROM
1710‧‧‧儲存器件
1712‧‧‧顯示器
1714‧‧‧輸入器件
1716‧‧‧游標控制件
1718‧‧‧通信介面
1720‧‧‧網路鏈路
1722‧‧‧區域網路
1724‧‧‧主機電腦
1726‧‧‧網際網路服務提供者ISP
1728‧‧‧網際網路
1730‧‧‧伺服器
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明光學系統/照明器
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
LS‧‧‧位準感測器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影光學系統
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器或機器人
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
TCU‧‧‧自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
作為實例而非作為限制，在附圖之諸圖中說明本發明，且其中相同參考數字指代相同元件。
圖1描繪微影裝置之實施例的示意圖；圖2描繪微影製造單元之實施例的示意圖；圖3描繪器件之模型化區域之實施例的示意圖；圖4描繪用於判定蝕刻偏差之方法之實施例的流程圖；圖5為蝕刻程序期間之器件特徵及相關聯圖案元件之實施例的橫截面圖； 圖6描繪器件之實施例之模型化區域的示意圖；圖7描繪器件之實施例之模型化區域的示意圖；且圖8描繪器件之實施例之模型化區域的示意圖。
圖9描繪說明電腦系統之實施例之方塊圖。
圖1示意性地描繪可與其相關聯地利用本文中所描述之技術的微影裝置LA。該裝置包括：照明光學系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如紫外線(UV)、深紫外線(DUV)或極紫外線(EUV)輻射)；圖案化器件支撐件或支撐結構(例如光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數而準確地定位圖案化器件的第一定位器PM；一或多個基板台(例如晶圓台)WTa、WTb，其經建構固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數而準確地定位基板之第二定位器PW；及投影光學系統(例如折射、反射、或反射折射光學系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如包括一或多個晶粒)上。
照明光學系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。在此特定狀況下，照明系統亦包含輻射源SO。
圖案化器件支撐件以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。圖案化器件支撐件可為例如框架或台，其可視需要而固定或可移動。圖案化器件支撐件可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於 所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用與更一般術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為係指可用於在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交替相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。作為另一實例，圖案化器件包含LCD矩陣。
如此處所描繪，該裝置屬於透射類型(例如，使用透射圖案化器件)。然而，裝置可屬於反射類型(例如使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩(例如用於EUV系統))。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如水)覆蓋以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而 是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參考圖1，照明器IL自輻射源SO(例如水銀燈或準分子雷射、雷射產生電漿(LPP)EUV源)接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影裝置可為分離的實體。在此等狀況下，不認為源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之空間及/或角度強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於圖案化器件(例如光罩)MA上且由圖案化器件圖案化，該圖案化器件固持在圖案化器件支撐件(例如光罩台)MT上。在已橫穿圖案化器件(例如光罩)MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影光學系統PS，該投影光學系統將光束聚焦至基板W之目標部分C上，藉此將圖案之影像投射在目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如干涉量測器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，基板台WT可準確地移動，例如以便將不同目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中明確描繪)可用於例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化器件(例如光罩)MA。
可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如光罩)MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。類似地，在多於一個晶粒被提供於圖案化器件(例如光罩)MA上之情形中，圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。小的對準標記亦可包括於器件特徵當中之晶粒內，在此狀況下，需要使標記儘可能地小且無需與鄰近特徵不同的任何成像或程序條件。下文進一步描述偵測對準標記之對準系統。
此實例中之微影裝置LA屬於所謂的雙載物台類型，其具有兩個基板台WTa、WTb及兩個站-曝光站及量測站-在該兩個站之間可交換基板台。在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板的同時，可在量測站處將另一基板裝載至另一基板台上且進行各種預備步驟。預備步驟可包括使用位準感測器LS來映射基板之表面控制，使用對準感測器AS來量測基板上之對準標記物之位置，執行任何其他類型之度量衡或檢測等。此實現裝置之產出率之巨大增加。更一般而言，微影裝置可屬於具有兩個或多於兩個台(例如兩個或多於兩個基板台、基板台及量測台、兩個或多於兩個圖案化器件台)之類型。在此等「多載物台」器件中，可並行地使用複數個多個台，或可在一或多個台上實行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
雖然位準感測器LS及對準感測器AS展示為鄰近基板台WTb，但應瞭解，另外或替代地，位準感測器LS及對準感測器AS可設置為鄰近投影系統PS以相對於基板台WTa進行量測。
所描繪裝置可用於多種模式中，包括(例如)步進模式或掃描模式。微影裝置之建構及操作係為熟習此項技術者所熟知，且無需對其進一步描述 以供理解本發明之實施例。
如圖2中所展示，微影裝置LA形成微影系統之部分，其被稱作微影製造單元(lithographic cell/lithocell)LC或叢集。微影製造單元LC亦可包括用以對基板執行曝光前及曝光後製程之裝置。習知地，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH，及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板，在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱為自動化光阻塗佈及顯影系統(track)之此等器件係在自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU之控制下，自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
在圖案化程序之實施例中，器件圖案可自圖案化器件轉印至基板(例如半導體基板)上之圖案化材料(例如抗蝕劑)層中。圖案化材料層中之器件圖案可藉由圖案轉印程序轉印至圖案化材料下方之材料。在一實施例中，器件圖案可藉由諸如蝕刻之基板材料移除程序轉印至基板。在一實施例中，蝕刻包含電漿蝕刻。在一實施例中，電漿蝕刻涉及在鄰近於基板表面之低壓環境中產生離子化及非離子化化學物種。電漿蝕刻可涉及將一些化學物種加速至基板之表面上以便促進移除基板材料。原子中之一些與源自電漿中之化學物種之化學反應可能會減弱基板之原子之間的化學鍵。基板材料原子在蝕刻程序期間之移除可藉由電漿物種將動能轉移至基板材料而增強，從而促進基板原子相對於相鄰基板材料原子且相對於源自電漿之原子及/或分子之振動運動，該等電漿物種加速朝向基板材料且撞擊基板 材料。在轉移至基板材料之振動能量使基板材料原子之間的一或多個鍵斷裂而電漿物種與經釋放基板材料原子之間的鍵保留之後，基板材料之原子可化學地鍵結至源於蝕刻電漿之原子/分子。在一實施例中，蝕刻速率可取決於用作光罩模板之圖案元件上方的電漿之密度。在一實施例中，蝕刻速率亦可取決於基板材料之溫度及電漿物種之動能，該等電漿物種可加速撞擊基板。出於清楚起見，本申請案論述涉及電漿蝕刻(或反應性離子蝕刻)程序之實施例，但亦設想產生器件特徵之其他方式。
器件圖案之圖案元件(對應於經蝕刻器件特徵)的尺寸或圖案元件之間的尺寸可在此圖案轉印程序期間改變且因此引起一或多個相關聯器件特徵之尺寸之改變。詳言之，尺寸之此改變可在基本上平行於基板之主平面之方向上發生。在涉及移除材料之蝕刻程序之內容背景中，此可被稱作2維(2D)蝕刻偏差。在基板材料移除期間，器件特徵之豎直尺寸被建立時，係器件特徵之橫向蝕刻。
但，非預期或不當蝕刻偏差可產生具有規格外之效能參數之器件。舉例而言，器件尺寸可與器件功能相關。器件特徵尺寸之變化可修改器件之電學參數。電子器件之一些參數可根據器件中之電晶體之閘極長度而對器件尺寸敏感，該等器件尺寸包括導線之電阻及/或寄生電容及/或閘極切換之定時。積體電路中之絕緣材料之介質擊穿亦可為絕緣材料之尺寸之函數。因此，保持器件之器件特徵之尺寸或器件特徵之間的尺寸可幫助確保或保持預定規格內之器件的功能性。
現在，蝕刻偏差在藉由圖案化程序產生之基板上可不同。舉例而言，蝕刻偏差可根據形成於基板上之器件圖案之密度而變化。亦即，抗蝕劑圖案之密集區中之蝕刻偏差可不同於經隔離區中之蝕刻偏差。另外或替 代地，不管密度如何，蝕刻偏差在基板之不同部位處可不同。舉例而言，基板之中心部分處之蝕刻偏差可不同於基板之邊緣處或附近之蝕刻偏差。
在數學上模型化蝕刻偏差可改良最終器件特徵尺寸之產生。此模型化之結果可用於各種目的。舉例而言，該等結果可用於就改變設計、控制參數等而言調整圖案化程序。舉例而言，該等結果可用於調整由圖案化器件提供之圖案中之一或多個元件的一或多個空間性質，其中圖案化器件圖案用於產生將用於在基板上進行蝕刻之器件圖案。因此，一旦經調整圖案化器件圖案轉印至基板，則在蝕刻之前有效地調整基板上之器件圖案，以便補償預期在蝕刻期間出現之蝕刻偏差。作為另一實例，可在劑量、焦點等之調整方面對微影裝置進行一或多個調整。如將瞭解，可存在更多應用。因此，補償蝕刻偏差可產生具有更多一或多個均勻特徵大小、一或多個均勻電性質及/或一或多個改良的(例如更接近於所要結果)效能特性之器件。
此外，雖然蝕刻偏差有時對在基板上製造器件不利，但可使用該蝕刻偏差以便在基板上產生所要結構。藉由考慮製作圖案化器件時的蝕刻偏差程度，有可能在基板上之器件中製造器件特徵，且其尺寸小於自圖案化器件至基板之圖案轉印程序之光學解析度限制。因此，在此方面，蝕刻偏差之此經模型化結果可用於就改變設計、控制參數等而言調整圖案化程序。
因此，在蝕刻程序中模型化蝕刻偏差可幫助產生較準確器件特徵，例如藉由補償蝕刻偏差，諸如藉由調適圖案化器件以(正確地)預期蝕刻程序之可能的蝕刻偏差(例如依據圖案密度變化)，使得在(經調整)微影之後藉由蝕刻程序產生的實際特徵可較接近於所要產品規格。
但，模型化蝕刻偏差可為耗時的經驗任務。其亦可為不準確的。舉例而言，由於大量的經模型化特徵，因此當在全器件圖案級(例如全晶片級)模型化蝕刻偏差時可為複雜的。因此，此處提供快速地且準確地模型化蝕刻偏差以實現例如圖案化器件圖案之全晶片分析之技術。
本發明包含用於執行2D蝕刻偏差之模型化之理論框架的描述，該2D蝕刻偏差可用於製作圖案化器件以用於製造器件之程序中。雖然本文中之論述關注蝕刻及蝕刻偏差，但該等技術之原理可應用於將層中之圖案轉印至基板中之其他圖案轉印程序。
可在執行蝕刻程序之後在基板上量測蝕刻偏差。蝕刻偏差可為蝕刻之前的圖案化層之圖案元件(圖案元件對應於器件特徵)之側的一部分之位置與蝕刻之後的圖案元件之側之對應部分的位置之間的差。類似地，蝕刻偏差可為蝕刻之前的器件特徵(該器件特徵對應於圖案元件)之側之一部分的位置與蝕刻之後的器件特徵之側之對應部分的位置之間的差。蝕刻偏差可在基板之蝕刻區與基板之未經蝕刻區之間的界面處出現。在蝕刻偏差中，器件特徵或對應於器件特徵之器件圖案元件之實際尺寸或臨界尺寸(CD)可不同於蝕刻之後的器件特徵或圖案元件(CD0)之預期的或臨界尺寸。在實施例中，蝕刻偏差可界定在器件特徵上之多個部位處。溝槽可在溝槽之兩側處具有蝕刻偏差，且通孔可在通孔之兩側處具有蝕刻偏差。諸如用於finFET之線可兩側具有蝕刻偏差，從而使得最終線尺寸小於在蝕刻程序期間遮罩線之圖案特徵。
蝕刻偏差可對各種條件敏感。舉例而言，如上文所論述，蝕刻偏差可對器件圖案中之局部圖案密度敏感。另外或替代地，蝕刻偏差可對蝕刻電漿中之化學條件及/或基板之溫度及/或蝕刻程序期間之電漿敏感。
圖3描繪器件圖案之模型化區域100之實施例的示意圖。模型化區域100可包括對應於經蝕刻器件特徵之器件圖案元件，該等經蝕刻器件特徵在基板之主表面上方延伸及/或凹陷至基板中。凹陷器件特徵之實例可包括溝槽、通孔及/或墊開口。突起的器件特徵之實例可包括用於閘極及/或finFET之線或與雙重圖案化微影情境相容之掩蔽線。
在一實施例中，圖案元件102可為圖案化層(例如抗蝕劑層)中之溝槽，或可為在基板之頂部表面上方延伸之圖案化層之線。雖然本文中之論述將關注圖案化層中之一或多個圖案元件，但亦可根據形成時及形成後之一或多個經蝕刻器件特徵來檢視本文中之論述。
圖案元件102可具有位於圖案元件之第一側104與第二側106之間的中心線103。在圖案元件102為溝槽之一實施例中，圖案元件102可具有第一側104與第二側106之間的第一尺寸108，尺寸108對應於用以藉由使用圖案元件102在基板中進行蝕刻來形成一或多個器件特徵之蝕刻程序的開始時之圖案元件之尺寸。圖案元件102可具有第一側104與第二側106之間的第二尺寸110，尺寸110對應於在已藉由使用圖案元件102進行蝕刻來形成一或多個器件特徵之後的圖案元件之尺寸。若圖案元件102為溝槽，則第一尺寸108可小於第二尺寸110。
根據一實施例，第一側104可在蝕刻程序開始時具有第一位置104A且在蝕刻程序結束時具有第二位置104B，其中第一位置104A與第二位置104B為不同位置。上文所描述之關於溝槽之圖案元件102的一些特性可類似地歸因於上升至基板之頂部表面上方之線的特性。
圖案元件102可在第一側104具有第一蝕刻偏差112A且在第二側106具有第二蝕刻偏差112B。第一蝕刻偏差112A與第二蝕刻偏差112B之總和 可為在形成一或多個相關聯器件特徵期間出現之圖案元件的尺寸偏差(或臨界尺寸(CD)偏差)。第一蝕刻偏差112A及第二蝕刻偏差112B可具有不同量值或可實質上相同。第一蝕刻偏差112A與第二蝕刻偏差112B之間的差可係關於第一側104及/或第二側106附近之圖案元件的密度。
蝕刻偏差可為正的，其中圖案元件之尺寸在蝕刻後比在蝕刻前大，或蝕刻偏差可為負的，其中尺寸在蝕刻後比在蝕刻前小。在一實施例中，當形成線之蝕刻程序在蝕刻程序期間使線之側壁側向地朝向其中心部分凹陷時，藉由蝕刻程序形成之線可在蝕刻之後具有負蝕刻偏差。在一實施例中，當蝕刻程序使線之側壁側向遠離溝槽之中心部分凹陷時，藉由蝕刻程序形成之溝槽可在蝕刻之後具有正蝕刻偏差。
在一實施例中，圖案元件102可具有分別在第一位置104A及106A處之第一側104與第二側106之間量測之初始區域114A，且該初始區域在圖案元件之長度115內。在一實施例中，可分別在第二位置104B與106B之間量測最終區域114B。根據一實施例，初始區域114A可小於及/或大於最終區域114B。初始區域114A及最終區域114B可為器件特徵之經蝕刻區域，其描述凹陷至基板材料中或自基板材料突起之區域。
圖案元件102可在圖案元件之一側具有評估點116。圖3展示在第一位置106A處在第二側106之評估點116。在一定量之蝕刻時間及相關聯蝕刻偏差之後，第二側106可位於評估點124處。因此，可相對於評估點116/124使用一或多個空間性質之量測來量測蝕刻偏差。作為簡單實例，量測位點處之量測可涉及量測可在蝕刻之前量測的評估點116之位置及可在蝕刻之後量測的評估點124之位置。作為另一實例，可在蝕刻之前及在蝕刻之後量測圖案元件102之橫向尺寸。作為另一實例，可在圖案元件之 間諸如在圖案元件102與第二圖案元件122上之評估點120之間量測器件圖案之尺寸118。因此，器件圖案中之實例量測位點可在評估點之間延伸，諸如評估點116及評估點120。可在蝕刻之前且接著在蝕刻之後量測此尺寸。基板上之器件圖案可在器件圖案中具有用於量測一或多個空間性質之值之複數個量測位點(或部位)，該一或多個空間性質包括在蝕刻於其上具有器件圖案之基板之後的蝕刻偏差。量測位點處之經量測器件圖案空間性質可添加至用於計算蝕刻偏差之器件圖案之一或多個空間性質的值之集合。蝕刻偏差計算可在作為製造程序或產品開發程序之部分之自動化程序中在運算器件中執行。
圖4描繪用於判定蝕刻偏差之方法200之實施例的實例流程圖。在操作202中，可選擇器件圖案中之複數個位點以便量測器件圖案中之蝕刻偏差。複數個位點中之位點可包括對應於溝槽、通孔、墊等之圖案元件。在一實施例中，複數個位點中之量測位點可橫穿諸如溝槽開口之圖案元件。在一實施例中，量測位點可橫穿位於諸如兩個溝槽之兩個圖案元件之間的材料。
在操作204中，可在器件圖案中之複數個量測位點處量測器件圖案之第一空間性質之值。可在器件圖案自圖案化器件轉印至基板上之圖案化材料層之後執行器件圖案之第一量測。諸如抗蝕劑之圖案化材料可藉由將圖案化材料曝光至自圖案化器件入射於其上之輻射能量而加以圖案化。可調整輻射劑量及/或焦點以便調適形成於圖案化材料中之器件圖案之尺寸。可藉由適於探測基板上之一或多個器件圖案空間性質之光學、電學或其他手段根據熟習此項技術者所熟悉之程序及方法記錄量測。在一實施例中，量測位點處之第一空間性質之值的集合輸入至運算器件之儲存媒體或記憶 體中。
在操作206中，基板材料(例如基板底座及/或上覆於基板底座之層的基板材料)可例如藉由蝕刻程序自使用圖案化層中之器件圖案作為光罩模板之基板移除。基板材料移除可為電漿蝕刻程序、化學蝕刻程序或將器件圖案自基板上之圖案化材料層轉印至基板材料中之某一其他材料移除程序。
在操作208中，可在基板材料移除程序之後量測器件圖案之第二空間性質之值。第二空間性質之量測可在量測第一空間性質之複數個量測位點處或附近之複數個量測位點處。在一實施例中，量測位點處之第二空間性質之值的集合輸入至運算器件之儲存媒體或記憶體中。
在操作210中，可針對分別在操作204及208中記錄第一及第二量測所在之複數個位點中之量測位點計算蝕刻偏差。舉例而言，可計算第一及第二性質之適用值之間的差。用於複數個位點中之量測位點之蝕刻偏差值可記錄在資料集中且視情況儲存在電腦器件記憶體中以用於後續分析及處理。基板上之器件圖案之其他資訊可記錄在資料集中，以便有助於蝕刻偏差模型化，該其他資訊包括量測位點之部位、量測位點附近之一或多個圖案元件之形狀及/或與可用於蝕刻偏差計算之適用圖案元件分離之一或多個圖案元件的尺寸。
在操作212中，使具有一公式之一數學模型擬合至蝕刻偏差及/或資料集中之其他資料，該公式具有具一或多個變數及一或多個參數之一或多個數學項。在一實施例中，運用公式擬合資料集產生一或多個公式擬合參數之計算值。下文將進一步論述一或多個變數及一或多個參數之進一步描述。
在操作214中，操作212之參數化模型用於針對蝕刻程序產生用於器件圖案中之至少一個部位之一或多個蝕刻偏差值。此模型化之結果可用於各種目的。舉例而言，該等結果可用於就改變設計、控制參數等而言調整圖案化程序。
作為經判定蝕刻偏差之應用之實例，該等結果可用於調整由圖案化器件提供之圖案中之一或多個元件的一或多個尺寸，其中圖案化器件圖案用於產生將用於在基板上進行蝕刻之器件圖案。因此，一旦經調整圖案化器件圖案轉印至基板，則在蝕刻之前有效地調整基板上之器件圖案，以便補償預期在蝕刻期間出現之蝕刻偏差。亦即，在一實施例中，基於經判定蝕刻偏差計算用於圖案化器件圖案特徵之尺寸之偏移以補償蝕刻程序中之蝕刻偏差。在一實施例中，基於經判定蝕刻偏差計算用於圖案化器件圖案特徵之尺寸之偏移，以便調整器件圖案之尺寸，從而匹配小於用於在基板上產生器件圖案之圖案化器件之光學解析度的特徵尺寸。
作為經判定蝕刻偏差之應用之另一實例，可就調整劑量、焦點等而言對微影裝置進行一或多次調整。如將瞭解，可存在更多應用。因此，補償蝕刻偏差可產生具有更多一或多個均勻特徵大小、一或多個均勻電性質及/或一或多個改良的(例如更接近於所要結果)效能特性之器件。
用於對蝕刻偏差進行預測之公式可呈現各種複雜形式。在一實施例中，蝕刻偏差模型可包括具有與蝕刻之前的器件圖案之空間性質相關之項的公式。在一實施例中，蝕刻偏差模型可包括具有與執行蝕刻程序之後的器件圖案之空間性質相關之項的公式。在一實施例中，蝕刻偏差模型可包括具有與環繞圖案化器件中之量測位點之圖案化材料的區域相關之項的公式。
圖5描繪蝕刻程序期間之器件特徵及相關聯器件圖案元件300之實施例的橫截面圖。電漿302提供在包含由圖案化材料308之層覆蓋之基板材料306的基板304上方。圖案化材料具有例如藉由抗蝕劑顯影形成之開口310。電漿302移動至開口310中且與基板材料306及圖案化材料308相互作用。開口310藉由自表面312移除材料而在第一方向314上向下放大，且藉由自側316移除材料而在第二方向318上側向膨脹，且藉由自側320移除材料而在第三方向322上側向膨脹。在第一方向314上之材料移除之速率可超過在第二方向318及第三方向322上之蝕刻速率。開口310可在蝕刻程序開始時具有第一寬度324，且在蝕刻程序結束之後具有第二寬度326。開口310上方之電漿302之體積328可於其中具有電漿密度，該電漿密度可用於模型化蝕刻程序或由蝕刻程序引起之蝕刻偏差。
在蝕刻程序期間應用於圖案元件(溝槽)之電漿表面濃度可由D表示且具有諸如莫耳/μm2之單位。出於本文中所描述之蝕刻偏差模型化之實施例之目的，電漿表面濃度可近似恆定值以簡化模型化計算。諸如開口310之圖案元件可具有區域A，其具有基於圖案元件之初始空間性質(諸如初始臨界尺寸CD 0 )之單位，諸如(μm2)，該初始空間性質具有諸如(μm)之單位。在一實施例中，第一寬度324為圖案元件之初始空間性質之實例。初始區域A上方之電漿之反應性物種的原子或分子之數目Q(莫耳)可如下加以判定：Q=D×A [1]
用於模型化程序之另外近似可包括諸如在反應性物種處於平衡狀態時將溝槽中之反應性物種之數目處理為常數，其中傳入的反應性物種之數目等於射出的反應性物種之數目及藉由蝕刻消耗及/或結合至經蝕刻表面 之反應性物種的數目。換言之，反應性物種之數目之改變速率經設定為零：。
可改良執行蝕刻偏差模型化之能力之另一近似可涉及將溝槽中之反應性物種之效應處理為在圖案元件之側上之所有點處的側向材料移除方面類似地有效。因此，對於圍繞區域A延伸之圖案元件周長L，電漿物種線性濃度(CT)可表達為：
且側向蝕刻速率可表達為：
其中k為反應常數，n為反應次序，且CD為圖案元件(在此實例中為溝槽)之空間性質(例如尺寸)。在圖案元件為凹槽的情況下，空間性質可為橫穿溝槽之開口之尺寸。在圖案元件並非凹槽的情況下，空間性質可為橫穿圖案元件之材料之尺寸，該圖案元件之材料在自基板移除材料時或之後殘留下來。
對於諸如圓圈、橢圓形及線性溝槽之簡單幾何形狀，電漿物種線性濃度C T 可如下界定為CD之函數：
CD t -CD 0=CD 0 e kt -CD 0 [5]
蚀刻偏差=CD 0(e kt -1) [6]
其中CD 0 表示初始空間性質值(例如初始尺寸)，CD t 表示稍後蝕刻時間t處之空間性質(且因此蝕刻偏差可為CD t -CD 0)，且k為用於蝕刻程序之反應常數。
在使用諸如方程式[6]之方程式的情況下，參數kt可藉由將蝕刻偏差 方程式擬合至一組量測資料而加以判定。詳言之，參數kt可藉由相對於一組蝕刻偏差值進行擬合來判定，該組蝕刻偏差值針對CD 0 之各種值基於如上文所描述之基板上之器件圖案中的一組量測位點(例如不同評估點116/124)收集之資料來判定。因此，當藉由擬合參數化時，指定用於特定蝕刻程序(包括其蝕刻時間)之此蝕刻偏差模型，該蝕刻偏差模型相對於該特定蝕刻程序擬合。
因此，在一實施例中，根據方程式[6]之模型，使用蝕刻程序加以蝕刻之器件圖案之蝕刻偏差可藉由僅僅輸入CD0之特定值來判定，方程式[6]之模型已針對蝕刻偏差參數化。蝕刻偏差模型可用於不同器件圖案(使用相同圖案化程序)及/或用於器件圖案之各種不同圖案元件之不同部位。
為了適應CD 0 不易於界定之不簡單幾何佈局(例如隨機佈局)，方程式[6]可重新變為：蝕刻偏差=k 1 C T0(e kt -1) [7]
其中t為蝕刻時間，k為用於蝕刻程序之反應常數，CT0為初始電漿物種線性濃度，且k 1 為待擬合之一校準參數。此藉由認識到CD 0 大約與圖案元件邊緣上之初始電漿物種線性濃度C T0 成比例而完成(上文應注意到，CT實際為)。因此，在圖案元件之CD0未知或未明確界定之實施例中，CD0與CT0之近似可有助於蝕刻偏差計算。
因此，為判定CT0以用於擬合方程式[7]且用於後續判定蝕刻偏差(由於CT0將為模型中之有效地代替方程式[6]之模型中的CD0之變數)，可界定環繞評估點之界線，該評估點對應於(出於模型之參數化的目的)量測了蝕刻偏差或對應於(出於之使用參數化模型進行蝕刻偏差計算的目的)需要蝕刻偏差所針對之所關注部位。該界線有效地限定初始電漿物種線性濃度。
圖6描繪器件之實施例之模型化區域400的示意圖。模型化區域400包括具有位於初始區域周邊405內之區域404的圖案元件402(溝槽)。圖案元件402具有評估點410。評估點410對應於針對模型之參數化判定蝕刻偏差之部位及/或對應於使用參數化模式判定蝕刻偏差之部位。因此，為界定初始電漿物種線性濃度，界定界線406。在一實施例中，界線406為半徑。在一實施例中，相對於評估點410界定界線406，例如，評估點410處於界線406之中心部分處。界線406幫助界定區域之界限及圖案元件402之周長(由於評估點410位於圖案元件402上)，其將認為計算C T0 ，C T0 實際為。亦即，其幫助界定鄰接評估點410之區域。因此，如圖6中所見，適用區域為陰影區域404，其如所見係由界線406在其相對端處定界且由圖案元件402之相對側定界。如圖6中所見，界線408延伸以與第二圖案元件416重疊，但不包括彼區域，因為其不連接至圖案元件(溝槽)402。因此，可使用陰影區域404之面積及周長結合公式中之電漿物種表面濃度來計算初始電漿物種線性濃度C T0 。出於模型之參數化的目的，將針對用於擬合而評估之每一蝕刻偏差計算初始電漿物種線性濃度C T0 。出於使用參數化模型進行蝕刻偏差計算的目的，將針對所關注評估點410計算初始電漿物種線性濃度C T0 。
因此，在使用諸如方程式[7]之方程式的情況下，可藉由將蝕刻偏差方程式擬合至一組量測資料來判定kt及k 1 。詳言之，可藉由相對於一組蝕刻偏差值進行擬合來判定參數kt及k 1 ，該組蝕刻偏差值針對自如上文所描述之基板上之器件圖案中的一組量測位點(例如不同評估點410)收集之如上文所描述進行計算的各種初始電漿物種線性濃度C T0 來判定。因此，當藉由擬合參數化時，指定用於包括蝕刻時間及界線之特定蝕刻程序之此蝕 刻偏差模型，該蝕刻偏差模型相對於該特定蝕刻程序擬合。界線大小描述蝕刻鄰近效應有多久且因此可基於基板資料來決定(例如，可嘗試不同界線大小以取得與較高或最高判定係數之較佳擬合)。
因此，在一實施例中，根據方程式[7]之模型，使用蝕刻程序加以蝕刻之器件圖案之蝕刻偏差可藉由僅僅輸入特定初始電漿物種線性濃度C T0 來判定(C T0 可使用模型之界線大小如所描述地加以計算)，方程式[7]之模型已針對蝕刻偏差參數化。
雖然以上蝕刻偏差計算專注於來自電漿物種自身之蝕刻偏差貢獻，但圖案化材料(例如抗蝕劑或其他光罩材料)自身可影響蝕刻偏差之性質。因此，蝕刻偏差計算可把影響基板之蝕刻偏差之圖案化材料中的一或多種材料計算在內。因此，可藉由將反應常數k與一或多個圖案化材料特性(其與側向方向上之蝕刻速率相關)相關而將圖案化材料自身之蝕刻偏差貢獻計算在內。因此，在一實施例中，方程式[7]之速率常數k可用阿瑞尼斯方程式(Arrhenius equation)之經修改形式更換。藉由用圖案化材料之線性濃度C R 代替阿瑞尼斯方程式之活化能Ea且將指數之其他因子組合成項s，阿瑞尼斯方程式之經修改形式可表達為：
且蝕刻偏差方程式[7]接著可如下表達：
其中t為蝕刻時間，CT0為初始電漿物種線性濃度(其可如上文所描述地來計算)，k 1 為待擬合之一校準參數，且A為用於反應之頻率因數。
CT0係關於經蝕刻之圖案元件之經曝光初始蝕刻區域，而圖案化材料線性濃度CR係關於毗鄰器件圖案之特定評估點之圖案化材料的周邊區 域。亦即，可指定圖案化材料之區域以判定對應於經蝕刻之圖案元件之周邊上的點之圖案化材料線性濃度CR。以下圖展現用以向方程式[9]中之以上所展示蝕刻偏差公式提供圖案化材料之線性濃度的不同實例技術。
圖7描繪器件之實施例之模型化區域500的示意圖。模型化區域500包括圖案元件502。在此狀況下，圖案元件502為溝槽。在其他實施例中，圖案元件502可為不同類型的特徵。模型化區域500包括在圖案元件502之側506A及506B內且在位於模型化區域500之評估點510周圍之界線508的區段508A及508B內之經蝕刻區域504。界線508可為圓形形狀，如圖7中所展示，或可為另一閉合形狀，諸如橢圓形、卵形、直線形狀或圍封圖案元件之一部分及毗鄰圖案元件502之經蝕刻區域504之圖案化材料的區之某一其他形狀。在圖7中，界線508在界線508之中心部分處具有評估點510，其中半徑512自評估點510向外延伸以描述界線周邊。
圖7展示在界線508內之圖案化材料(例如，抗蝕劑)區域516，其可由圖案元件502之側506B及界線508之周邊區段514A及514B限定。圖案化材料區域516可排除在相鄰圖案元件524之邊界522內之開放區域520，該邊界至少部分地屬於界線508之周邊內。在一些實施例中，界線508可包括完全或部分地位於界線508之周邊內且縮減圖案化材料區域516之大小的複數個開放區域，諸如開放區域520，該圖案化材料區域516之大小可用於針對毗鄰評估點且因此影響評估點處之蝕刻偏差之圖案化材料計算圖案化材料線性濃度。
圖8描繪器件之實施例之模型化區域600的示意圖。模型化區域600可包括具有第一側壁604之第一圖案元件602及具有第二側壁608之第二圖案元件606。評估點610係在第一圖案元件602之一端處。評估點610處於朝 向第二圖案元件606延伸之圖案化材料界線614之一側。界線614自第一圖案元件602向外延伸第一距離620且延伸垂直於第一距離620之第二距離622。在一實施例中，第一距離820垂直於側壁604之側或切線。界線614可涵蓋圖案化材料區域616及重疊區域618。重疊區域618對應於橫跨另一圖案元件(諸如圖案元件606)之至少部分延伸之界線614的部分。因此，圖案化材料區域616可經界定為減去重疊區域618之界線。界線614可為直線界線，但可為圓形、卵形、橢圓形或涵蓋或毗鄰至少評估點諸如圖案元件602之評估點610的某一其他閉合形狀。在一些實施例中，若界線614將延伸且不包括諸如重疊區域618之重疊區域(例如若界線614自側壁604上之適當不同評估點延伸)，則界線614可完全填充有圖案化材料。
因此，可針對區域516或616計算圖案化材料線性濃度CR。除使用圖案材料表面濃度而非電漿物種表面濃度之外，可使用與上文所描述之C T 類似之公式計算圖案化材料線性濃度CR。
接著，在使用方程式[9]的情況下，可藉由將蝕刻偏差方程式擬合至一組量測資料來判定參數At及k 1 。詳言之，可藉由相對於一組蝕刻偏差值進行擬合來判定參數At及k 1 ，該組蝕刻偏差值針對自如上文所描述之基板上之器件圖案中的一組量測位點(例如不同評估點410、510、610)收集之如上文所描述加以計算之各種初始電漿物種線性濃度C T0 及如上文所描述加以計算之相關聯圖案化材料線性濃度CR來判定。因此，當藉由擬合參數化時，指定用於包括蝕刻時間及相關聯界線之特定蝕刻程序之此蝕刻偏差模型，該蝕刻偏差模型相對於該特定蝕刻程序擬合。該等界線可基於基板資料來決定(例如可嘗試不同界線大小及/或形狀以取得與較高或最高判定係數之較佳擬合)。
因此，在一實施例中，根據方程式[9]之模型，使用蝕刻程序加以蝕刻之器件圖案之蝕刻偏差可藉由僅僅輸入特定初始電漿物種線性濃度CT 0 (其可使用模型之界線大小如所描述來計算)及圖案化材料線性濃度CR(其可使用模型之界線大小如所描述來計算)來判定，方程式[9]之模型已針對蝕刻偏差參數化。
在以上公式中，圖案化材料層材料性質係與反應常數相關。但，蝕刻偏差可能為化學反應，其在電漿物種及圖案化材料作為反應物參與之情況下進行。接著，在側向方向上之蝕刻偏差可視為二階反應，其中側向蝕刻速率與CT及CR成比例。
其中k為反應常數。
可大致假設CT之減小等於CR之增大，或反之亦然。因此，在時間t處，CT之減小(及CR之增大)可指定為x，接著其可公式化為：
其中CT0為時間0處之CT且CR0為時間0處之CR。因此，在t=0使用x=0之初始條件及對以上微分方程式進行積分產生：
其中CT(t)為時間t處之CT且CR(t)為時間t處之CR。由於，在以上兩個方程式中，CT及CR表達為蝕刻時間之函數，因此最終蝕刻偏差可表達 為：
其中在蝕刻時間中之n個時間間隔處評估CT及CR，且tn及cn為蝕刻速率係數。運用量測資料，蝕刻速率係數cn連同用於評估CT及CR之其他參數可經校準以具有蝕刻偏差模型。
因此，提供基於簡化化學動力學之蝕刻偏差模型，其旨在預測/模擬歸因於圖案鄰近效應之側向CD演進。蝕刻偏差歸因於溝槽中之電漿物種且視情況歸因於鄰域中之經蝕刻圖案化材料。
該模型中之概念為電漿物種均勻地作用於邊緣以誘發蝕刻偏差。歸因於用於初始化電漿之較強射頻(RF)電磁場之振盪性質，電漿物種維持平衡狀態之假設可能並不成立。此無效假設可導致不準確的蝕刻時間估計。但，在關注側向空間性質(例如CD)改變且該模型中之時間因子為擬合參數之情況下，此假設之失效不會顯著影響該模型之有效性。
關於來自經蝕刻圖案化材料之蝕刻偏差貢獻，上文已論述若干途徑。圖案化材料對蝕刻偏差之貢獻可視為如同控管反應之經典的阿瑞尼斯方程式之反應常數中之指數因子。另外或替代地，圖案化材料可視為二階反應方案中之一個反應物。
因此，本文中已經描述用以針對蝕刻程序模型化蝕刻偏差之物理途徑。該途徑能夠模擬具有潛在全晶片應用之各種佈局之蝕刻偏差。在一實施例中，假設溝槽中之電漿化學物種維持在平衡狀態且電漿物種均勻地作用於邊緣以誘發蝕刻偏差。對於複雜的佈局，提供用以評估電漿物種之邊緣負荷之方法。此評估係基於局部相鄰溝槽區域及邊緣長度。另外，圖案化材料對蝕刻偏差之影響可以若干方式併入於蝕刻偏差模型中。為此之一 種方式為將影響處理為反應常數中之指數因子。另外的方式將圖案化材料處理為二階反應方案中之反應物(連同電漿物種)，其中導出依據時間變化之C T 及C R 之演進且蝕刻偏差為C T 及C R 隨時間推移之時間積分。一組校準資料係用於運用此物理途徑校準蝕刻偏差模型。
在一實施例中，提供一種方法，其包含：藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一公式，該公式包括與該圖案之一空間性質相關聯或與該蝕刻步驟之一蝕刻電漿物種濃度相關聯的一變數且包括一數學項，該數學項包含一參數之冪擬合至的或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。在一實施例中，該指數函數之參數經擬合或基於該蝕刻時間及用於該蝕刻步驟之一反應常數。在一實施例中，該變數包含該圖案之該空間性質且該圖案之該空間性質為一初始圖案元件尺寸。在一實施例中，該變數包含該圖案之該空間性質且該公式包含該變數乘以該數學項。在一實施例中，該變數包含該圖案之該空間性質且該公式包含CD 0(e kt -1)之一形式，其中CD0為該變數且對應於該圖案之一尺寸且kt為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之一反應常數k擬合的參數。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式進一步包含一校準參數。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式包含該變數乘以該數學項。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿物種濃度，其中該公式包含k 1 C T0(e kt -1)之一形式，其中k1為一校準參數，CT0為該變數且對應於該蝕刻電漿物種濃度，且kt為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之一反應常數k擬合的參數。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿 物種濃度且該蝕刻電漿物種濃度係針對在環繞該圖案上之一評估點之一經蝕刻材料界線內的該圖案之一經蝕刻區域而定義，其中該蝕刻電漿物種濃度與該經蝕刻區域成比例。在一實施例中，該經蝕刻材料界線係以該評估點為中心之一圓形界線，該評估點位於該經蝕刻區域與該基板之一圖案化材料區域之間的一界面處。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式含有併入於該指數函數之冪中的阿瑞尼斯方程式之一經修改形式。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式將一圖案化材料濃度併入該指數函數之冪中。在一實施例中，該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且其中該公式具有包含之一形式，其中k1為一校準參數，CT0為該變數且對應於該蝕刻電漿物種濃度，CR為一圖案化材料濃度，At為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之反應的一頻率因數A擬合的參數，且s為用於該蝕刻步驟之一常數。在一實施例中，該圖案化材料濃度係針對鄰近該圖案上之一評估點的該圖案之一圖案化材料區域而定義。在一實施例中，該圖案化材料界線為直線的且該圖案化材料界線毗鄰或上覆於該評估點或為環形的且環繞該評估點。在一實施例中，該蝕刻電漿物種濃度係針對在環繞該圖案上之一評估點之一經蝕刻材料界線內的該圖案之一經蝕刻區域而定義，其中該蝕刻電漿物種濃度與該經蝕刻區域成比例。在一實施例中，該方法進一步包含：在一圖案中之複數個位點中的每一者處收集該圖案之一空間性質之一值；及藉由一硬體運算器件且使用該空間性質之該等值，對該公式進行擬合以產生該參數。在一實施例中，調整該圖案化程序包含根據計算出的蝕刻偏差來調整圖案化器件之一區之一邊界。在一實施例中，該圖案化器件之該區修改照射該圖案化器件之輻射。在一實施例中，該圖案為一器件圖案。
在一實施例中，提供一種方法，其包含：藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一蝕刻電漿物種濃度及一圖案化材料濃度之一函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。
在一實施例中，該函數包含蝕刻電漿物種濃度乘以圖案化材料濃度。在一實施例中，該函數包含在蝕刻時間之某一數目個時間間隔內之蝕刻電漿物種濃度與圖案化材料濃度之總和。在一實施例中，該蝕刻模型包含一數學項，該數學項包含一參數之冪擬合至的或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數。在一實施例中，蝕刻偏差模型具有包含之形式，其中CT對應於蝕刻電漿物種濃度且在蝕刻時間中之n數目個時間間隔處加以評估，CR對應於圖案化材料濃度且在蝕刻時間中之n數目個時間間隔處加以評估，且tn及cn為蝕刻速率係數。
如一般熟習此項技術者應瞭解，本發明技術可體現為系統、方法或電腦程式產品。因此，本申請案之態樣可採取完全硬體實施例、完全軟體實施例(包括韌體、常駐軟體、微碼等)或組合軟體與硬體態樣之實施例的形式，該等實施例在本文中一般皆可被稱作「電路」、「模組」或「系統」。此外，本申請案之態樣可採取電腦程式產品的形式，該電腦程式產品體現在任一或多個電腦可讀媒體中，該任一或多個電腦可讀媒體具有體現於其上之電腦可用程式碼。
可利用一或多個電腦可讀媒體之任何組合。電腦可讀媒體可為電腦可讀信號媒體或電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體可為例如但不限於：電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統，裝置、器件，或前述各者之任何合適組合。電腦可讀媒體之更特定實例(非詳盡清單)將包括 以下各者：具有一或多個電線之電連接件、攜帶型電腦軟碟、硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可抹除可程式化唯讀記憶體(例如EPROM或快閃記憶體)、光纖、攜帶型緊密光碟唯讀記憶體CDROM、光學儲存器件、磁性儲存器件，或前述各者之任何合適組合。在此文件之內容背景中，電腦可讀儲存媒體可為可含有或儲存用於由指令執行系統、裝置或器件使用或結合指令執行系統、裝置或器件使用的程式之任何有形媒體。
電腦可讀信號媒體可包括其中體現有電腦可讀程式碼的傳播資料信號，例如，在基頻中或作為載波的部分。此類傳播信號可採取多種形式中之任一者，包含但不限於電磁性、光學或其任何合適組合。電腦可讀信號媒體可為並非電腦可讀儲存媒體並且可傳達、傳播或輸送用於由指令執行系統、裝置或器件使用或者結合指令執行系統、裝置或器件使用的程式的任何電腦可讀媒體。
體現於電腦可讀媒體上之電腦程式碼可使用任何適當媒體來傳輸，該媒體包括但不限於無線、有線、光纖電纜、射頻RF等或其任何合適組合。
用於進行本申請案之態樣之操作的電腦程式碼可以一或多個程式設計語言之任何組合而寫入，該一或多個程式設計語言包括諸如JavaTM、SmalltalkTM、C++或其類似者之物件導向式程式設計語言，及諸如「C」程式設計語言或相似程式設計語言之習知程序性程式設計語言。程式碼可完全在使用者之電腦上執行、部分在使用者之電腦上執行、作為單機套裝軟體執行、部分在使用者之電腦上且部分在遠端電腦上執行，或完全在遠端電腦或伺服器上執行。在後一情境中，遠端電腦可經由任何類型之網路 (包括區域網路(LAN)或廣域網路(WAN))連接至使用者之電腦，或可(例如經由使用網際網路服務提供者之網際網路)連接至外部電腦。
電腦程式指令亦可載入至電腦、其他可程式化資料處理裝置或其他器件上，以使一系列操作步驟在該電腦、其他可程式化裝置或其他器件上執行以產生電腦實施之處理程序，使得在該電腦或其他可程式化裝置上執行之指令提供用於實施本文中所指定之功能/動作中之一或多者的程序。
如上文所提及，應瞭解，說明性實施例可採取完全硬體實施例、完全軟體實施例或含有硬體元件及軟體元件兩者之實施例的形式。在一個實例實施例中，說明性實施例之機構可以軟體或程式碼來實施，軟體或程式碼包括但不限於韌體、常駐軟體、微碼等等。
適合於儲存及/或執行程式碼之資料處理系統將包括經由系統匯流排直接或間接地耦接至記憶體元件之至少一個處理器。記憶體元件可包括在實際執行程式碼期間使用之本端記憶體、大容量儲存器，及提供至少某一程式碼之暫時儲存以便減少在執行期間必須自大容量儲存器擷取程式碼之次數的快取記憶體。
輸入/輸出或I/O器件(包括但不限於鍵盤、顯示器、指標器件等)可直接地或經由介入之I/O控制器耦接至系統。網路配接器亦可耦接至系統以使得資料處理系統能夠變成經由介入之私人網路或公用網路耦接至其他資料處理系統或遠端印表機或儲存器件。數據機、電纜數據機及乙太網路卡僅為少數當前可用類型之網路配接器。
圖9展示說明可輔助實施本文中所揭示之方法及流程中之任一者的電腦系統1700之實施例的方塊圖。電腦系統1700包括用於傳達資訊之匯流排1702或其他通信機構，及與匯流排1702耦接以用於處理資訊之處理器 1704(或多個處理器1704及1705)。電腦系統1700亦包括耦接至匯流排1702以用於儲存待由處理器1704執行之資訊及指令的主記憶體1706，諸如隨機存取記憶體RAM或其他動態儲存器件。主記憶體1806亦可用於在待由處理器1704執行之指令之執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統1700進一步包括耦接至匯流排1702以用於儲存用於處理器1704之靜態資訊及指令的唯讀記憶體ROM 1708或其他靜態儲存器件。提供諸如磁碟或光碟之儲存器件1710，且儲存器件1710耦接至匯流排1702以用於儲存資訊及指令。
電腦系統1700可經由匯流排1702耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器1712，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入器件1714耦接至匯流排1702以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器1704。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器1704且用於控制顯示器1712上之游標移動的游標控制件1716，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸線一第一軸線(例如，x)及第二軸線(例如，y)一上之兩個自由度，該第一軸線及第二軸線允許器件指定平面中之位置。亦可將觸控面板(螢幕)顯示器用作輸入器件。
根據一個實施例，可由電腦系統1700回應於處理器1704執行主記憶體1706中所含有的一或多個指令之一或多個序列而執行本文中所描述之程序之部分。可將此等指令自諸如儲存器件1710之另一電腦可讀媒體讀取至主記憶體1706中。主記憶體1706中所含有之指令序列之執行致使處理器1704執行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用以執行主記憶體1706中含有之指令序列。在替代性實施例中， 可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路。因此，本文中之描述不限於硬體電路及軟體之任何特定組合。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令提供至處理器1704以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。舉例而言，非揮發性媒體包括光碟或磁碟，諸如儲存器件1710。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體1706。傳輸媒體包括同軸電纜、銅線及光纖，包括包含匯流排1702之電線。傳輸媒體亦可採用聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。
可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器1704以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，初始地可將該等指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體中，且使用數據機經由電話線而發送指令。在電腦系統1700本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器將資料轉換成紅外線信號。耦接至匯流排1702之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排1702上。匯流排1702將資料攜載至主記憶體1706，處理器1704自主記憶體1706擷取且執行指令。由主記憶體1706接收之指令可視情況在供處理器1704執行之前或之後儲存於儲存器件1710上。
電腦系統1700亦可包括耦接至匯流排1702之通信介面1718。通信介 面1718提供對網路鏈路1720之雙向資料通信耦合，網路鏈路1720連接至區域網路1722。舉例而言，通信介面1718可為整合式服務數位網路ISDN卡或數據機以提供對對應類型之電話線的資料通信連接。作為另一實例，通信介面1718可為區域網路LAN卡以提供對相容LAN之資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此實施方案中，通信介面1718發送且接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、電磁信號或光學信號。
網路鏈路1720通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料器件。舉例而言，網路鏈路1720可經由區域網路1722向主機電腦1724或向由網際網路服務提供者ISP 1726操作之資料裝置提供連接。ISP 1726又經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱作「網際網路」1728)而提供資料通信服務。區域網路1722及網際網路1728兩者皆使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路1720上且經由通信介面1718之信號為輸送資訊的例示性形式之載波，該等信號將數位資料攜載至電腦系統1700且自電腦系統1700攜載數位資料。
電腦系統1700可經由網路、網路鏈路1720及通信介面1718發送消息且接收資料，包括程式碼。在網際網路實例中，伺服器1730可經由網際網路1728、ISP 1726、區域網路1722及通信介面1718傳輸應用程式之所請求程式碼。舉例而言，一個此類經下載應用程式可提供如本文中所描述之方法或其部分。所接收程式碼可在其被接收時由處理器1704執行，及/或儲存於儲存器件1710或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統1700可獲得呈載波之形式之應用程式碼。
可使用以下條項進一步描述實施例：
1.一種方法，其包含： 藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一公式，該公式包括與該圖案之一空間性質相關聯或與該蝕刻步驟之一蝕刻電漿物種濃度相關聯的一變數且包括一數學項，該數學項包含一參數之冪擬合至的或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。
2.如條項1之方法，其中該指數函數之參數經擬合或基於該蝕刻時間及用於該蝕刻步驟之一反應常數。
3.如條項1或條項2之方法，其中該變數包含該圖案之該空間性質且該圖案之該空間性質為一初始圖案元件尺寸。
4.如條項1至3中任一項之方法，其中該變數包含該圖案之該空間性質且該公式包含該變數乘以該數學項。
5.如條項1至4中任一項之方法，其中該變數包含該圖案之該空間性質且該公式包含CD 0(e kt -1)之一形式，其中CD0為該變數且對應於該圖案之一尺寸且kt為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之一反應常數k擬合的參數。
6.如條項1至5中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式進一步包含一校準參數。
7.如條項1至6中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式包含該變數乘以該數學項。
8.如條項1至7中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度，其中該公式包含k 1 C T0(e kt -1)之一形式，其中k1為一校準參數，CT0為該變數且對應於該蝕刻電漿物種濃度，且kt為針對該蝕刻步驟之該蝕刻 時間t及用於該蝕刻步驟之一反應常數k擬合的參數。
9.如條項1至8中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該蝕刻電漿物種濃度係針對在環繞該圖案上之一評估點之一經蝕刻材料界線內的該圖案之一經蝕刻區域而定義，其中該蝕刻電漿物種濃度與該經蝕刻區域成比例。
10.如條項9之方法，其中該經蝕刻材料界線係以該評估點為中心之一圓形界線，該評估點位於該經蝕刻區域與該基板之一圖案化材料區域之間的一界面處。
11.如條項1至10中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式含有併入於該指數函數之冪中的阿瑞尼斯方程式之一經修改形式。
12.如條項1至11中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式將一圖案化材料濃度併入該指數函數之冪中。
13.如條項1至12中任一項之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且其中該公式具有包含之一形式，其中k1為一校準參數，CT0為該變數且對應於該蝕刻電漿物種濃度，CR為一圖案化材料濃度，At為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之反應的一頻率因數A擬合的參數，且s為用於該蝕刻步驟之一常數。
14.如條項12或條項13之方法，其中該圖案化材料濃度係針對鄰近該圖案上之一評估點的該圖案之一圖案化材料區域而定義。
15.如條項14之方法，其中該圖案化材料界線為直線的且該圖案化材料界線毗鄰或上覆於該評估點或為圓形的且環繞該評估點。
16.如條項12至15中任一項之方法，其中該蝕刻電漿物種濃度係針 對在環繞該圖案上之一評估點之一經蝕刻材料界線內的該圖案之一經蝕刻區域而定義，其中該蝕刻電漿物種濃度與該經蝕刻區域成比例。
17.如條項1至16中任一項之方法，其進一步包含：在一圖案中之複數個位點中的每一者處收集該圖案之一空間性質之一值；及藉由一硬體運算器件且使用該空間性質之該等值，對該公式進行擬合以產生該參數。
18.如條項1至17中任一項之方法，其中調整該圖案化程序包含根據計算出的蝕刻偏差來調整圖案化器件之一區之一邊界。
19.如條項18之方法，其中該圖案化器件之該區修改照射該圖案化器件之輻射。
20.如條項1至19中任一項之方法，其中該圖案為一器件圖案。
21.一種方法，其包含：藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一蝕刻電漿物種濃度及一圖案化材料濃度之一函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。
22.如條項21之方法，其中該函數包含該蝕刻電漿物種濃度乘以該圖案化材料濃度。
23.如條項21或條項22之方法，其中該函數包含在一蝕刻時間之某一數目個時間間隔內的該蝕刻電漿物種濃度與該圖案化材料濃度之一求和。
24.如條項21至23中任一項之方法，其中該蝕刻模型包含一數學 項，該數學項包含一參數之冪擬合至的或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數。
25.如條項21至24中任一項之方法，其中該蝕刻偏差模型具有包含之一形式，其中CT對應於該蝕刻電漿物種濃度且在該蝕刻時間中之n數目個時間間隔處加以評估，CR對應於該圖案化材料濃度且在該蝕刻時間中之n數目個時間間隔處加以評估，且tn及cn為蝕刻速率係數。
26.一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如條項1至25中任一項之方法。
儘管在本文中可特定地參考IC製造，但應明確地理解，本文中之描述具有許多其他可能應用。舉例而言，其可被用來製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯示面板、薄膜磁頭等等。熟習此項技術者應瞭解，在此類替代性應用之內容背景中，在本文中對術語「倍縮光罩」/「光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應視為可分別與更一般術語「圖案化器件」、「基板」及「目標部分」互換。
在本文件中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有365、248、193、157或126奈米之波長)及EUV(極紫外線輻射，例如具有在約5至100奈米範圍內之波長)。
雖然本文中所揭示之概念可與用於在諸如矽晶圓之基板上之成像的系統及方法一起使用，但應理解，所揭示概念可與任何類型之微影系統一起使用，例如，用於在除了矽晶圓以外之基板上之成像之微影系統。
在方塊圖中，所說明之組件被描繪為離散功能區塊，但實施例不限於本文中所描述之功能性如所說明來組織之系統。由組件中之每一者提供 之功能性可由軟體或硬體模組提供，該等模組以與目前所描繪之方式不同之方式組織，例如，可摻和、結合、複寫、解散、分配(例如，在資料中心內或按地區)，或另外以不同方式組織此軟體或硬體。本文中所描述之功能性可由執行儲存於有形的、非暫時性機器可讀媒體上之程式碼之一或多個電腦的一或多個處理器提供。在一些狀況下，第三方內容遞送網路可主控經由網路傳達之資訊中的一些或全部，在此狀況下，在據稱供應或以其他方式提供資訊(例如，內容)之情況下，可藉由發送指令以自內容遞送網路擷取彼資訊提供該資訊。
除非另外具體地陳述，否則如自論述顯而易見，應瞭解，貫穿本說明書，利用諸如「處理」、「運算」、「演算」、「判定」或其類似者之術語的論述係指諸如專用電腦或相似專用電子處理/運算器件之特定裝置的動作或程序。
讀者應瞭解，本申請案描述若干發明。申請人已將此等發明分組成單一文件，而非將彼等發明分離成多個單獨的專利申請案，此係因為該等發明之相關主題可在應用程序中有助於經濟發展。但不應合併此等發明之相異優點及態樣。在一些狀況下，實施例解決本文中所提及之所有不足，但應理解，該等發明係獨立地有用，且一些實施例僅解決此等問題之子集或提供其他未經提及之益處，該等益處對於檢閱本發明之熟習此項技術者將顯而易見。歸因於成本約束，目前可不主張本文中所揭示之一些發明，且可在稍後申請(諸如繼續申請或藉由修正本技術方案)中主張該等發明。類似地，歸因於空間約束，本文件之[發明摘要]及[發明內容]章節皆不應被視為含有所有此等發明之全面清單或此等發明之所有態樣。
應理解，本說明書及圖式並不意欲將本發明限於所揭示之特定形 式，而正相反，本發明意欲涵蓋屬於如由所附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇的所有修改、等效物及替代方案。
鑒於本說明書，本發明之各種態樣之修改及替代實施例將對於熟習此項技術者而言顯而易見。因此，本說明書及圖式應被理解為僅為說明性的且係出於教示熟習此項技術者執行本發明之一般方式之目的。應理解，本文中所展示及描述之本發明之形式應被視為實施例之實例。元件及材料可替代本文中所說明及描述之元件及材料，部分及程序可被反轉或被省略，可獨立利用某些特徵，且可組合實施例或實施例之特徵，此皆如對熟習此項技術者在獲得本發明之本說明書之益處之後將顯而易見的。在不背離如在以下申請專利範圍中所描述之本發明之精神及範疇的情況下，可對本文中所描述之元件作出改變。本文中所使用之標題僅為達成組織性目的，且不意欲用以限制本說明書之範疇。
如貫穿本申請案所使用，詞「可」係在許可之意義(亦即，意謂有可能)而非強制性之意義(亦即，意謂必須)下予以使用。詞語「包括(include/including/includes)」及其類似者意謂包括但不限於。如貫穿本申請案所使用，單數形式「一(a/an)」及「該(the)」包括複數個參照物，除非內容明確地另外指示。因此，舉例而言，對「元件(an element/a element)」之參考包括兩個或多於兩個元件之組合，儘管會針對一或多個元件使用其他術語及短語，諸如「一或多個」。術語「或」除非另外指明，否則係非排他性的，亦即，包含「及」與「或」兩者。描述條件關係之術語，例如，「回應於X，而Y」、「在X後，即Y」、「若X，則Y」、「當X時，Y」及其類似者涵蓋因果關係，其中前提為必要的因果條件，前提為充分的因果條件，或前提為結果的貢獻因果條件，例如，「在條件Y獲得 後，即出現狀態X」對於「僅在Y後，才出現X」及「在Y及Z後，即出現X」為通用的。此等條件關係不限於即刻遵循前提而獲得之結果，此係因為可延遲一些結果，且在條件陳述中，前提連接至其結果，例如，前提係與出現結果之可能性相關。除非另外指示，否則複數個特質或功能經映射至複數個物件(例如，執行步驟A、B、C及D之一或多個處理器)之陳述涵蓋所有此等特質或功能經映射至所有此等物件及特質或功能之子集經映射至特質或功能之子集兩者(例如，所有處理器各自執行步驟A至D，及其中處理器1執行步驟A，處理器2執行步驟B及步驟C之一部分，且處理器3執行步驟C之一部分及步驟D之狀況)。此外，除非另外指示，否則一個值或動作係「基於」另一條件或值之陳述涵蓋條件或值為單獨因數之情況與條件或值為複數個因素當中之一個因數之情況兩者。除非另外指示，否則某一集合之「每一」例項具有某一性質之陳述不應理解為排除較大集合之一些另外相同或類似成分不具有該性質之狀況，亦即每個未必意謂每一個。
在某些美國專利、美國專利申請案或其他材料(例如論文)已以引用方式併入之情況下，此等美國專利、美國專利申請案及其他材料之文本僅在此材料與本文中所闡述之陳述及圖式之間不存在衝突之情況下以引用的方式併入。在此類衝突之情況下，在此類以引用方式併入的美國專利、美國專利申請案及其他材料中之任何此類衝突文本並不具體地以引用方式併入本文中。
已出於說明及描述之目的呈現本申請案之描述，且該描述並不意欲為詳盡的或將本發明限於所揭示之形式。對於一般熟習此項技術者而言，許多修改及變化將為顯而易見的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行 修改。

Claims (15)

  1. 一種用於蝕刻偏差特徵化(etch bias characterization)之方法，其包含：藉由一硬體電腦，基於一蝕刻偏差模型來判定用於待使用一圖案化程序之一蝕刻步驟加以蝕刻之一圖案的一蝕刻偏差，該蝕刻偏差模型包含一公式，該公式包括與該圖案之一空間性質相關聯或與該蝕刻步驟之一蝕刻電漿物種濃度相關聯的一變數(variable)且包括一數學項(mathematical term)，該數學項包含一擬合的(fitted)參數之冪(power)或基於該蝕刻步驟之一蝕刻時間的一自然指數函數；及基於該經判定蝕刻偏差來調整該圖案化程序。
  2. 如請求項1之方法，其中該指數函數之參數經擬合或基於該蝕刻時間及用於該蝕刻步驟之一反應常數。
  3. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該圖案之該空間性質且該圖案之該空間性質為一初始圖案元件尺寸。
  4. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該圖案之該空間性質且該公式包含該變數乘以該數學項。
  5. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該圖案之該空間性質且該公式包含CD 0(e kt -1)之一形式，其中CD0為該變數且對應於該圖案之一 尺寸且kt為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之一反應常數k擬合的參數。
  6. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式進一步包含一校準參數。
  7. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式包含該變數乘以該數學項。
  8. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度，其中該公式包含k 1 C T0(e kt -1)之一形式，其中k1為一校準參數，CT0為該變數且對應於該蝕刻電漿物種濃度，且kt為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之一反應常數k擬合的參數。
  9. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該蝕刻電漿物種濃度係針對在環繞該圖案上之一評估點之一經蝕刻材料界線內的該圖案之一經蝕刻區域而定義，其中該蝕刻電漿物種濃度與該經蝕刻區域成比例，及/或其中該經蝕刻材料界線係以該評估點為中心之一圓形界線，該評估點位於該經蝕刻區域與該基板之一圖案化材料區域之間的一界面處。
  10. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式含有併入於該指數函數之冪中的阿瑞尼斯方程式之一經修改形 式。
  11. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且該公式將一圖案化材料濃度併入該指數函數之冪中，及/或其中該圖案化材料濃度係針對鄰近該圖案上之一評估點的該圖案之一圖案化材料區域而定義，及/或其中該蝕刻電漿物種濃度係針對在環繞該圖案上之一評估點之一經蝕刻材料界線內的該圖案之一經蝕刻區域而定義，其中該蝕刻電漿物種濃度與該經蝕刻區域成比例。
  12. 如請求項1或請求項2之方法，其中該變數包含該蝕刻電漿物種濃度且其中該公式具有包含之一形式，其中k1為一校準參數，CT0為該變數且對應於該蝕刻電漿物種濃度，CR為一圖案化材料濃度，At為針對該蝕刻步驟之該蝕刻時間t及用於該蝕刻步驟之反應的一頻率因數A擬合的參數，且s為用於該蝕刻步驟之一常數，及/或其中該圖案化材料界線為直線的且該圖案化材料界線毗連或上覆於該評估點或為環形的且環繞該評估點。
  13. 如請求項1或請求項2之方法，其進一步包含：在一圖案中之複數個位點中的每一者處收集該圖案之一空間性質之一值；及藉由一硬體運算器件且使用該空間性質之該等值，對該公式進行擬合以產生該參數。
  14. 如請求項1或請求項2之方法，其中調整該圖案化程序包含根據計算出的蝕刻偏差來調整圖案化器件之一區之一邊界，及/或其中該圖案化器件之該區修改照射該圖案化器件之輻射。
  15. 一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如請求項1之方法。
TW107106072A 2017-02-24 2018-02-23 用於蝕刻偏差特徵化之方法及電腦程式產品 TWI673770B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762463556P 2017-02-24 2017-02-24
US62/463,556 2017-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201842544A TW201842544A (zh) 2018-12-01
TWI673770B true TWI673770B (zh) 2019-10-01

Family

ID=61581243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107106072A TWI673770B (zh) 2017-02-24 2018-02-23 用於蝕刻偏差特徵化之方法及電腦程式產品

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11675274B2 (zh)
KR (2) KR102376256B1 (zh)
CN (2) CN113759671A (zh)
TW (1) TWI673770B (zh)
WO (1) WO2018153884A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102025496B1 (ko) 2017-09-05 2019-09-25 이준석 원심분리용 피스톤 및 이를 포함하는 원심분리 장치
CN115274488B (zh) * 2022-09-27 2023-02-10 浙江大学杭州国际科创中心 碳化硅裸片与碳化硅掩膜层刻蚀深度选择比预测方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5926690A (en) * 1997-05-28 1999-07-20 Advanced Micro Devices, Inc. Run-to-run control process for controlling critical dimensions
US20070143733A1 (en) * 2005-10-03 2007-06-21 Invarium, Inc. Method of compensating photomask data for the effects of etch and lithography processes

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893975B1 (en) * 2004-03-31 2005-05-17 Tokyo Electron Limited System and method for etching a mask
US7849423B1 (en) * 2006-07-21 2010-12-07 Cadence Design Systems, Inc. Method of verifying photomask data based on models of etch and lithography processes
KR20090069093A (ko) * 2007-12-24 2009-06-29 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 형성 방법
KR20090071736A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 주식회사 하이닉스반도체 식각 바이어스 모델링을 이용한 광학적 근접 효과 보정방법
US20100269084A1 (en) * 2008-11-24 2010-10-21 Yuri Granik Visibility and Transport Kernels for Variable Etch Bias Modeling of Optical Lithography
KR101659838B1 (ko) * 2010-06-18 2016-09-26 삼성전자주식회사 식각 근접 보정방법 및 그를 이용한 포토마스크 레이아웃의 생성방법
KR101855803B1 (ko) * 2012-02-22 2018-05-10 삼성전자주식회사 식각 근접 보정방법
US9153478B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Spacer etching process for integrated circuit design
US9733576B2 (en) * 2014-03-17 2017-08-15 Kla-Tencor Corporation Model for accurate photoresist profile prediction
KR101991498B1 (ko) * 2014-12-12 2019-06-20 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 기판 모델 파라미터를 계산하고 리소그래피 처리를 제어하기 위한 방법 및 장치
US9646127B2 (en) * 2015-05-14 2017-05-09 Synopsys, Inc. 3D resist profile aware etch-bias model

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5926690A (en) * 1997-05-28 1999-07-20 Advanced Micro Devices, Inc. Run-to-run control process for controlling critical dimensions
US20070143733A1 (en) * 2005-10-03 2007-06-21 Invarium, Inc. Method of compensating photomask data for the effects of etch and lithography processes

Also Published As

Publication number Publication date
US11675274B2 (en) 2023-06-13
CN110325924A (zh) 2019-10-11
KR102257919B1 (ko) 2021-05-31
CN113759671A (zh) 2021-12-07
US20230314958A1 (en) 2023-10-05
US20190354020A1 (en) 2019-11-21
KR102376256B1 (ko) 2022-03-18
CN110325924B (zh) 2021-09-07
KR20190117710A (ko) 2019-10-16
TW201842544A (zh) 2018-12-01
WO2018153884A1 (en) 2018-08-30
KR20210062741A (ko) 2021-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10795267B2 (en) Model for estimating stochastic variation
TW201530333A (zh) 良率評估及控制
TWI694301B (zh) 圖案化裝置
US20230314958A1 (en) Etch bias characterization and method of using the same
TWI660235B (zh) 判定一經圖案化基板之一參數的方法及非暫時性電腦程式產品
TWI824809B (zh) 用於校準模擬製程之方法及其相關非暫時性電腦可讀媒體
US11669020B2 (en) Method and apparatus for pattern fidelity control
TWI811952B (zh) 度量衡方法及設備
TW201942689A (zh) 在一微影製程之對準標記定位
KR20190097232A (ko) 계측 툴 및 계측 툴 사용 방법
TWI841450B (zh) 度量衡方法及設備
TWI821797B (zh) 執行判定度量衡標記結構之方法的非暫時性電腦可讀媒體
TWI709829B (zh) 用於在掃描期間組態光束的空間維度的方法及裝置