TWI764562B - 多步驟製程檢測方法 - Google Patents

多步驟製程檢測方法

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Abstract

本發明提供一種影像分析方法，其用於識別由一多步驟製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像中的特徵，該方法包含： 分析在該影像中可見之特徵的變化；及 至少部分地基於該分析之結果而使該影像之特徵與該多步驟製程之步驟相關聯。

Description

多步驟製程檢測方法
本發明係關於檢測方法，特定言之，針對使用微影裝置之器件製造。
微影裝置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。微影裝置可用於例如積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其可替代地稱為遮罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。典型地經由成像至設置於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案的轉印。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰接目標部分的網路。
為滿足在微影技術中對減小(收縮)可形成之特徵大小的持續需要，已提出涉及用以形成單層之各種製程，該單層處於比可在單一光學圖案化步驟中所形成更小的大小或間距。此製程之實例包括微影-蝕刻-微影-蝕刻(LELE)、自對準雙重圖案化(SADP)及自對準四重圖案化(SAQP)。此等製程產生檢測及度量衡製程之難度。
本發明旨在提供例如用於微影器件製造製程中之經改良度量衡方法。
根據一實施例，提供一種影像分析方法，其用於識別由一多步驟製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像中的特徵，該方法包含： 分析在該影像中可見之特徵的變化；及 至少部分地基於該分析之結果而使該影像之特徵與該多步驟製程之步驟相關聯。
根據一實施例，提供一種器件製造方法，其包含： 使用一多步驟製程在一基板上形成一特徵陣列； 獲得該陣列之一部分的一影像； 分析如上文所描述之該影像以使特徵與該多步驟製程之步驟相關聯； 偵測該陣列之一特徵中的一缺陷；及 基於特徵與步驟之關聯及所偵測缺陷來執行一補救動作。
根據一實施例，提供一種影像分析裝置，其用於識別由一多步驟製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像中的特徵，該裝置包含： 一影像分析模組，其經組態以分析在該影像中可見之特徵的變化；及 一關聯模組，其經組態以至少部分地基於該分析之結果而使該影像之特徵與該多步驟製程之步驟相關聯。
根據一實施例，提供一種分析藉由一自對準四重圖案化製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像的方法，該方法包含： 在該影像中識別複數個該等特徵； 向每一所識別特徵指派一特性值，該特性值表示該特徵之一位置或形狀變化； 將該等特徵分組為第一組、第二組、第三組及第四組，每一組包含一對準特徵集合，該第一組、該第二組、該第三組及該第四組按彼次序彼此鄰接； 判定該第一組之該等特性值的變化與該第二組之該等特性值的變化之間的一第一相關值； 判定該第二組之該等特性值的變化與該第三組之該等特性值的變化之間的一第二相關值； 若該第一相關值高於該第二相關值，則使該第一組及該第二組與該自對準四重圖案化製程之一第一間隔物相關聯，否則使該第二組及該第三組與該自對準四重圖案化製程之該第一間隔物相關聯。
電子器件由形成於被稱為基板之矽片上的電路構成。許多電路可一起形成於相同矽片上，且稱為積體電路或IC。此等電路之大小已顯著減小，以使得更多該等電路可安裝於基板上。舉例而言，智慧型電話中之IC晶片可與拇指甲一樣小，且又可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人類毛髮之大小的1/1000。
製造此等極小IC為通常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴的製程。即使一個步驟中之誤差亦有可能產生成品IC之缺陷，從而致使成品IC無用。因此，製造製程之一個目標為避免此類缺陷以最大化製程中所製造之功能性IC的數目，亦即改良製程之總良率。
改良良率之一個組成部分為監測晶片製造製程，以確保該晶片製造製程正生產足夠數目個功能性積體電路。監測製程之一種方式為在晶片電路結構形成之各個階段處檢測晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)、光學檢測系統等來進行檢測。此類系統可用以對此等結構成像，實際上，用能夠對此等結構中之最小者成像的SEM來拍攝晶圓之結構的「圖像」。影像可用以判定結構是否恰當地形成於恰當位置中。若結構有缺陷，則可調整製程，因此缺陷較不可能再現。
用於晶片之微影製造製程中的關鍵步驟為光學步驟，其中特徵之影像經投影至基板(晶圓)上，但存在關於可以此方式形成如何小的特徵之限值。為形成甚至更小的特徵，存在使用化學步驟以基於藉由光學步驟形成之一個較大特徵來構築若干(例如四)個較小特徵的製程。在一個實例中，一個步驟形成每一其他特徵，且第二步驟形成其間之特徵。一實例為用於高容量記憶體晶片中之線路。此類IC通常具有經規則線陣列填充之較大面積，且若在特徵中之一者中存在缺陷，則可能難以算出製程之哪一步驟形成有缺陷特徵。因特徵均應為相同的，故可能有必要對來自陣列之邊緣的特徵進行計數以便判定特定特徵係在哪一步驟中形成。
本發明提出一種藉由檢查陣列之特徵的形狀及/或位置之較小變化來識別給定特徵係在多步驟製程之哪一步驟中形成的技術。本發明人已判定，此類變化具有視其所形成之製程步驟而定的特性，該等變化並不足夠大以影響器件之功能或被視為缺陷。在一個實例中，一個製程步驟在形成於彼步驟中之所有特徵中產生類似變化，以使得藉由檢查特徵的變化之間的相關性，有可能識別出形成於彼步驟中之特徵。
在詳細地描述實施例之前，呈現可實施本文中所揭示之技術的實例環境為具指導性的。
圖1說明半導體生產設施之典型佈局。微影裝置100將所要圖案施加至基板上。微影裝置用於例如積體電路(IC)製造中。在彼情況下，可替代地稱為遮罩或倍縮光罩之圖案化器件MA包含待形成於IC之個別層上之特徵(通常稱為「產品特徵」)的電路圖案。經由將圖案化器件曝光104至設置於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而將此圖案轉印至基板『W』(例如矽晶圓)上的目標部分(例如包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰接目標部分的網路。
已知微影裝置藉由照明圖案化器件，同時將基板之目標部分同步定位於圖案化器件之影像位置處來輻照每一目標部分。基板之經輻照目標部分稱為「曝光場」或簡稱「場」。基板上之場的佈局典型地為根據笛卡爾(Cartesian)二維座標系對準(例如沿X軸及Y軸對準，兩條軸彼此正交)之鄰接矩形或其他形狀的網路。
對微影裝置之要求為將所要圖案準確再現至基板上。所施加之產品特徵的位置及尺寸需要在一定容差內。位置誤差可引起疊對誤差(通常稱為「疊對」)。疊對為在相對於第二層內之第二產品特徵將第一產品特徵置放於第一層內時的誤差。微影裝置藉由在圖案化之前將每一晶圓與參考物準確地對準來減小疊對誤差。此操作係藉由量測施加至基板之對準標記的位置來進行。基於對準量測，在圖案化製程期間控制基板位置，以便防止出現超出容差之疊對誤差。對準標記典型地形成為產品影像之部分，該產品影像形成量測疊對之參考物。可替代地，可使用先前所形成之層的對準標記。
產品特徵之臨界尺寸(CD)的誤差可在與曝光104相關聯之所施加劑量不在規格內時出現。出於此原因，微影裝置100必須能夠準確地控制施加至基板之輻射的劑量。CD誤差亦可在基板未相對於與圖案影像相關聯之焦點平面正確定位時出現。焦點位置誤差通常與基板表面之非平面度相關聯。微影裝置藉由在圖案化之前使用位準感測器量測基板表面形貌來減小此等焦點位置誤差。在後續圖案化期間施加基板高度校正以確保圖案化器件正確成像(聚焦)至基板上。
為驗證與微影製程相關聯之疊對及CD誤差，藉由度量衡裝置140來檢測圖案化基板。度量衡裝置之常見實例為散射計及掃描電子顯微鏡。散射計習知地量測專用度量衡目標之特性。除度量衡目標之尺寸典型地較大以便允許準確量測之外，此等度量衡目標表示產品特徵。散射計藉由偵測與疊對度量衡目標相關聯之繞射圖案的不對稱性來量測疊對。藉由對與CD度量衡目標相關聯之繞射圖案的分析來量測臨界尺寸。CD度量衡目標用於量測最近曝光之層的結果。疊對目標用於量測先前層與最近層之位置之間的差。基於電子束(e-beam)之檢測工具(諸如掃描電子顯微鏡(SEM))通常可在量測較小疊對及CD值時提供優良結果。
在半導體生產設施內，微影裝置100及度量衡裝置140形成「微影單元」或「微影叢集」之部分。微影叢集亦包含用於將感光抗蝕劑施加至基板W之塗佈裝置108、烘烤裝置110、用於將曝光圖案顯影為實體抗蝕劑圖案之顯影裝置112、蝕刻站122、執行蝕刻後退火步驟之裝置124及可能存在之其他處理裝置126等。度量衡裝置經組態以在顯影112之後或在進一步處理(例如蝕刻)之後檢測基板。微影單元內之各種裝置受監督控制系統SCS控制，該監督控制系統SCS發佈控制信號166以經由微影裝置控制單元LACU 106控制微影裝置執行配方R。SCS允許操作不同裝置，從而得到最大產出量及產品良率。重要控制機制為度量衡裝置140對各種裝置，尤其對微影裝置100之回饋146 (經由SCS)。基於度量衡回饋之特性，判定校正動作以改良後續基板之處理品質。SCS可為可通信或可不通信之一個電腦或多個電腦。配方R可實施為一個配方或實施為多個獨立配方。舉例而言，用於諸如蝕刻之製程步驟的配方可完全獨立於用以檢測彼製程步驟(例如蝕刻)之結果的配方。舉例而言，用於個別步驟之兩個或更多個配方可為相關的，以使得調整一個配方以考慮相同或不同基板上之另一配方的效能結果。
習知地藉由諸如描述於例如US2012008127A1中之進階製程控制(APC)的方法來控制及校正微影裝置之效能。進階製程控制技術使用施加至基板之度量衡目標的量測。製造執行系統(MES)排程APC量測，且將量測結果傳送至資料處理單元。資料處理單元將量測資料之特性轉譯至包含用於微影裝置之指令的配方。此方法在抑制與微影裝置相關聯之漂移現象方面極有效。
由處理裝置執行的對校正動作之度量衡資料的處理對於半導體製造而言至關重要。除度量衡資料以外，亦可能需要個別圖案化器件、基板、處理裝置之特性及其他背景資料以進一步最佳化製造製程。其中可用度量衡及背景資料整體用以最佳化微影製程之構架通常稱為整體微影之部分。舉例而言，與倍縮光罩上之CD誤差相關的背景資料可用以控制各種裝置(微影裝置、蝕刻站)，以使得該等CD誤差將不影響製造製程之良率。後續度量衡資料可隨後用以驗證控制策略之有效性，且可判定其他校正動作。
亦可稱為側壁輔助四重圖案化之自對準四重圖案化(SAQP)為用以在藉由光學曝光(微影)步驟形成的特徵之間距的四分之一處形成特徵的技術。已研發SAQP以按較緻密間距印刷線路或規則孔穴而不使用減小曝光波長。此製程將參考圖2A至圖2F進行解釋。
在圖2A至圖2F中之每一者中，左側部分為製程步驟之結果的平面視圖，且右側部分為橫截面視圖。在第一步驟中，在晶圓上形成抗蝕劑特徵200 (例如線路)。線路具有等於3P之寬度，且為具有間距8P之類似線路的陣列之部分。在第二步驟中，執行保形塗佈製程以對抗蝕劑特徵200之側壁中之每一者施加第一間隔物201，如圖2B中所展示。謹慎地控制塗佈製程以使得第一間隔物201各自具有寬度P。
移除原始抗蝕劑特徵200以便留下現以寬度3P之間隙分離的兩個第一間隔物201，如圖2C中所展示。隨後執行第二保形塗佈製程以在第一間隔物201中之每一者的各側上形成第二間隔物層202，如圖2D中所展示。再次謹慎地控制塗佈製程以使得第二間隔物202各自具有寬度P。此操作在具有寬度P之兩個間隔物從集之間留下間隙。
隨後以化學方式移除第一間隔物201以便僅留下第二間隔物202，如圖2E中所展示。第二間隔物202中之每一者具有寬度P，且第二間隔物202之間的間隙亦具有寬度P。因此，新的圖案之間距為2P，而原始圖案之間距為8P。最後，執行諸如蝕刻步驟之圖案轉印步驟，且移除間隔物(在於蝕刻製程期間未移除間隔物的情況下)以產生溝槽集合203，如圖2F中所說明。
將瞭解，上述製程表示SAQP製程之理想化型式。在實際中，將在特徵位置(例如歸因於疊對)及/或寬度(CD誤差)方面與理想(或標稱)圖案存在一些變化。因此，疊對、CD及CD均一性(CDu)誤差以及隨機波動及缺陷可導致微影界定特徵200具有非直線邊緣。此非直線邊緣之效果在圖3A至圖3D中予以說明，其中放大與標稱特徵大小之變化。
圖3A展示在此實例線路中的在其邊緣方面具有變化之兩個鄰接微影界定特徵300a、300b。如圖3B中所展示，當執行保形塗佈製程以形成第一間隔物301a至301d時，第一間隔物佔據微影界定特徵300a、300b之各別邊緣的形狀，且因此不為直線。第一間隔物之寬度的變化有可能亦可出現於此階段處。如圖3C中所展示，在第二保形塗佈製程中形成第二間隔物302a至302g，且隨後移除第一間隔物301a至301d以到達圖3D中所展示之最終階段。在圖3中，等效線路經標註為0、1、2及3。
當變化出現時，使微影機知曉最終圖案中之哪一線路對應於中間製程步驟中之哪一線路為有價值的，此係因為此允許微影機發現哪一製程步驟最易出錯且因而應予以最佳化。在最終圖案中找出某物為何物之一種方法為拍攝圖案中之已知位置的尋址SEM影像，亦即SEM影像。然而，在許多情況下，對SEM尋址之準確度不足以提供哪一線路為基於影像中之位置的線路之置信度。圖4為指示此影像看似為何物之草圖。因線寬可為約20 nm至30 nm，故將發現，具有彼次序之SEM影像的定位誤差將導致影像中之線路的錯誤歸屬。圖5為與圖4類似但展示其中一些特徵已合併以形成缺陷之情況的草圖。
應注意，圖4及圖5描繪在已執行切割製程步驟以使得原始線路特徵各自劃分為複數個較短但仍細長的線段之後的特徵陣列。本發明技術可在切割步驟之前應用於線路陣列之影像或在切割步驟之後應用於特徵陣列之影像。在後一情況下，自相同線路特徵導出之行或區中的線段可分組在一起且被視為一個特徵。應注意，細長特徵之圖案可具有與微影裝置之x軸或y軸對準或處於中間角度的特徵。SEM之座標系理想地與微影裝置之座標系對準，但無需如此。
提供關於哪一線路為哪一者之較大確定度的可能性係為了對陣列之邊界進行成像，且對來自邊界之線路進行計數以判定哪一線路為哪一者。然而，此方法具有以下缺點：僅可對陣列之一小部分進行成像，且陣列之邊界自身可能更易出錯。另外，僅對陣列之側部或拐角進行成像可能不具代表性。
因此，本發明提供一種方法，其用以藉由使相鄰線路之位置的波動相關聯來判定陣列中之哪些線路與多步驟製程中的哪些製程步驟相關聯，例如哪些間隙對應於SAQP製程中之第一間隔物。
特此揭示之技術可適用於多種多步驟製程，亦即其中單一微影界定特徵經由額外製程步驟轉換為最終器件中之多個特徵的製程。本發明技術尤其在多步驟製程包括保形塗佈製程(亦即形成具有恆定寬度或厚度之層的製程)之情況下可適用。
自圖3D可見，由0及1指示之線路具有類似輪廓且具有相同波動。此情形之原因為沈積步驟通常極為保形的，正如使用原子層沈積(ALD)那般。因此，所出現之位置的變化與在第一微影步驟(圖3A)中之左側印刷線路之左側上的原始線路邊緣粗糙度(LER)相同，且此等線路之間的間隙對應於第一間隔物301a。因此，預期線路0與線路1之間的位置之波動的相關性較高。
出於相同原因，預期線路2與線路3之間的位置之相關性較高，而預期線路1與線路2之間或線路3與線路0之間的位置之相關性將較低或不顯著。因此，藉由判定相鄰線路之間的位置之相關性，預期四個相鄰線路對(0-1、1-2、2-3、3-4)中之兩者之間的相關性較大，而對於另外兩者，相關性較小。較大相關性隨後對應於因第一間隔物所致之間隙。
現將參考圖8描述更詳細的實例程序。
在基板上形成包含單層中之特徵陣列之圖案S1，且使用掃描電子顯微鏡或類似工具進行成像S2。圖案在諸如SAQP之多步驟製程中形成，其中不同特徵或特徵之部分可由多步驟製程之不同步驟界定。可在例如藉由蝕刻特徵將圖案轉印至基板中之後或在圖案仍由犧牲特徵(諸如間隔物)界定時執行成像步驟。
處理來自SEM之影像開始於用以對結構取輪廓S3且隨後判定每一結構之中心的製程。可使用用於判定影像中之目標的輪廓之任何合適的演算法。特定言之，需要選擇特別適用於對結構之形狀取輪廓的演算法。特徵之中心可定義為其質量中心，但對特徵之中心的其他定義為可能的。實例包括面積中心、幾何中點(亦即輪廓在兩個正交方向(例如x及y)上之端點之間的中間點)、中心線。本發明亦可利用特徵之其他特性，諸如邊緣之位置或尺寸之量值，諸如線寬。中心點或中心線可相對於特徵之一部分來定義。可將權重應用於點(例如邊界點)以計算平均位置。
在一些情況下，可能需要自SEM影像移除失真S4，特定言之，藉由將所判定質量中心之柵格失真分解為靜態及時變SEM比重以及晶圓上的實際失真來進行。用於此操作之合適的方法描述於歐洲專利申請案18210026.3中，該文獻特此以引用之方式併入。失真移除亦可在取輪廓及對質量中心的判定之前執行，但若對質量中心執行，則減少所需處理量。不移除失真可減小但並不消除稍後在製程中獲得且使用之相關值的差。
下一步驟為標記S5 (例如編號)結構之所有線路。合適的標記方案包括0、1、2、3、0、1、2等。將哪一線路稱作0為任意的。
隨後，判定給定線路中之結構與緊接於彼線路之線路中的多個相鄰結構之間的複相關係數S6。此展示於圖7中，該圖7展示所標記行(或組)之特徵，其中該等特徵之中心由十字叉指示。為判定複相關係數，對於給定線路中之結構的位置之變化的部分，藉由相鄰線路中之孔穴的位置波動加以解釋，吾人定義相關向量：
Figure 02_image001
(1) 其中P_left為左側孔穴之位置，P_(right,i)為第i個與右者相鄰之位置，且r為相關係數。
此外，吾人定義右側線路Q中之相鄰結構的相關矩陣，其中
Figure 02_image003
(2) 隨後，可藉由下式計算複相關係數：
Figure 02_image005
(3)
在用使用SAQP形成之圖案的個例之15個不同影像所進行的實驗中，在兩對相鄰線路之間觀測到較大R2 ，但對其他兩對觀測到較小相關性。使具有較大相關性之線路對與第一間隔物相關聯S7，且使具有較小相關性之線路對與第二間隔物相關聯。
偵測藉由SEM成像之圖案中的缺陷S8。缺陷偵測可在上述步驟之前、之後或與上述步驟並行地進行以使線路與特定製程步驟相關聯。藉由將對哪一特徵與哪一製程步驟相關聯之知曉情況與缺陷位置進行組合，有可能判定待採取的補救動作S9。補救動作之可能形式可在調整待應用於後續基板之製程以重工已處理基板的範圍內。在一些情況下，可藉由調整對相同基板執行之後續步驟來解決缺陷。在一些情況下，補救動作可包含在對不合規格基板執行進一步操作之前廢棄不合規格基板。意欲改良良率或產出量或另外解決所偵測缺陷之任何動作可被視為補救動作。
可與本文中所揭示之技術一起使用的其他特徵包括用於SADP及SAQP製程之切割。有可能使用本文中所描述之技術來分析此類切割特徵之位置的相關性。
另一可能性為在進行切割之前量測線路，且判定相關性之功率譜密度(PSD)。此可提供較強信號以識別不同特徵，且因此可更與具有較小LER之『較佳印刷』情況相關。
另外，可針對所有邊緣研究LER之PSD的高頻含量。具體言之，預期在一些情況下，在原始微影界定線路之內部及外部將存在高頻內容之差，以使得亦可判定原始微影界定線路(間隙1-2或間隙3-0)之位置。
本文中所描述之技術因此能夠在無SEM之良好尋址的情況下區分間隙與原始微影界定圖案之第一間隔物及線路以及空間。
儘管上文已描述特定技術，但將瞭解，可以與所描述不同的其他方式來實踐本發明。
一實施例可包括一種電腦程式，其含有機器可讀指令之一或多個序列，該等機器可讀指令經組態以指示如圖1中所描繪之各種裝置執行量測及最佳化步驟，且控制如上文所描述的後續曝光製程。舉例而言，可在圖1之控制單元LACU或監督控制系統SCS或兩者之組合內執行此電腦程式。亦可提供一種其中儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)。
儘管上文已對光學微影進行特定參考，但將瞭解，本文中所揭示之技術可用於其他應用(例如壓印微影)中。在壓印微影中，圖案化器件中之形貌界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之形貌壓入經供應至基板的抗蝕劑層中，隨即藉由施加電磁輻射、熱量、壓力或其組合來固化抗蝕劑。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文中所使用之術語「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 nm、355 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如具有在1 nm至100 nm之範圍內的波長)以及粒子束，諸如離子束或電子束。可使用合適的源在UV及EUV波長內進行散射計及其他檢測裝置之實施，且本發明決不限於使用IR及可見光輻射的系統。
在內容背景允許之情況下，術語「透鏡」可指各種類型的光學組件中之任一種或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。反射組件有可能用於在UV及/或EUV範圍內操作之裝置中。
如本文中所使用，除非另外特定陳述，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若陳述組件可包括A或B，則除非另外特別陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或A及B。作為第二實例，若陳述組件可包括A、B或C，則除非另外特定陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。
在以下編號條項中闡述本發明之態樣： 1.  一種影像分析方法，其用於識別由多步驟製程形成之特徵陣列之一部分之影像中的特徵，該方法包含： 分析在影像中可見之特徵的變化；及 至少部分地基於分析之結果而使影像之特徵與多步驟製程之步驟相關聯。 2.  如條項1之方法，其中該等變化為特徵之位置或形狀的變化。 3.  如條項2之方法，其中該等變化為以下各者中之一或多者之位置的變化： •    特徵之質量中心 •    特徵之幾何中點 •    特徵之中心線 •    特徵之邊緣 •    特徵之尺寸 •    特徵之部分的中心。 4.  如條項1至3中任一項之方法，其中該分析包含分析不同特徵的變化之間的相關。 5.  如條項4之方法，其中該分析包含判定第一特徵之變化與n個鄰接特徵中之每一者的變化之間的相關性，其中n小於4。 6.  如條項4之方法，其中該分析包含判定鄰接特徵的變化之間的相關性。 7.  如條項4、5或6之方法，其中該關聯使具有相關變化之特徵與相同製程步驟相關聯。 8.  如條項4、5、6或7之方法，其中該關聯將特徵劃分為具有類似相關位準之複數個集合，且使每一集合與製程步驟中之各別者相關聯。 9.  如前述條項中任一項之方法，其中該分析包含選擇影像之複數個區，每一區包括複數個特徵；且判定不同區之特徵之間的相關性。 10. 如條項9之方法，其中每一區包括複數個對準特徵。 11. 如前述條項中任一項之方法，其中多步驟製程包括保形沈積之步驟。 12. 如前述條項中任一項之方法，其中該分析包含判定特徵中之每一者的輪廓。 13. 如前述條項中任一項之方法，其中該影像為藉由掃描電子顯微鏡獲得之影像。 14. 一種器件製造方法，其包含： 使用多步驟製程在基板上形成特徵陣列； 獲得陣列之一部分的影像； 根據如條項1至13中任一項之方法來分析影像以使特徵與多步驟製程之步驟相關聯； 偵測陣列之特徵中的缺陷；及 基於特徵與步驟之關聯及所偵測缺陷來執行補救動作。 15. 一種影像分析裝置，其用於識別由多步驟製程形成之特徵陣列之一部分之影像中的特徵，該裝置包含： 影像分析模組，其經組態以分析在影像中可見之特徵的變化；及 關聯模組，其經組態以至少部分地基於分析之結果而使影像之特徵與多步驟製程之步驟相關聯。 16. 如條項15之裝置，其中該等變化為特徵之位置或形狀的變化。 17. 如條項16之裝置，其中該等變化為以下各者中之一或多者之位置的變化： •    特徵之質量中心 •    特徵之幾何中點 •    特徵之中心線 •    特徵之邊緣 •    特徵之尺寸 •    特徵之部分的中心。 18. 如條項15至17中任一項之裝置，其中該影像分析模組經組態以分析不同特徵的變化之間的相關性。 19. 如條項15至17中任一項之裝置，其中該影像分析模組經組態以判定第一特徵之變化與n個鄰接特徵中之每一者的變化之間的相關性，其中n小於4。 20. 如條項18之裝置，其中該影像分析模組經組態以判定鄰接特徵的變化之間的相關性。 21. 如條項18、19或20之裝置，其中該關聯模組經組態以使具有相關變化之特徵與相同製程步驟相關聯。 22. 如條項18至21中任一項之裝置，其中該關聯模組經組態以將特徵劃分為具有類似相關位準之複數個集合，且使每一集合與製程步驟中之各別者相關聯。 23. 如條項15至22中任一項之裝置，其中影像分析模組經組態以選擇影像之複數個區，每一區包括複數個特徵；且判定不同區的特徵之間的相關性。 24. 如條項22之裝置，其中每一區包括複數個對準特徵。 25. 如條項15至24中任一項之裝置，其中該多步驟製程包括保形沈積之步驟。 26. 如條項15至25中任一項之裝置，其中該分析包含判定特徵中之每一者的輪廓。 27. 一種檢測裝置，其包含掃描電子顯微鏡及如條項15至26中任一項之影像分析裝置，該影像分析裝置經組態以分析由掃描電子顯微鏡產生的影像。 28. 一種分析藉由自對準四重圖案化製程形成之特徵陣列之一部分之影像的方法，該方法包含： 在影像中識別複數個特徵； 向每一所識別特徵指派特性值，該特性值表示特徵之位置或形狀變化； 將特徵分組為第一組、第二組、第三組及第四組，每一組包含對準特徵集合，第一組、第二組、第三組及第四組按彼次序彼此鄰接； 判定第一組之特性值的變化與第二組之特性值的變化之間的第一相關值； 判定第二組之特性值的變化與第三組之特性值的變化之間的第二相關值； 若第一相關值高於第二相關值，則使第一組及第二組與自對準四重圖案化製程之第一間隔物相關聯，否則使第二組及第三組與自對準四重圖案化製程之第一間隔物相關聯。 29. 如條項17之方法，其中該特性值為以下各者中之一者： •    特徵之質量中心的位置 •    特徵之幾何中點的位置 •    特徵之中心線的位置 •    特徵之邊緣的位置 •    特徵之尺寸 •    特徵之一部分之中心的位置。 30. 如條項28或29之方法，其中該等特徵為具有或不具有切口之線路特徵。 31. 一種識別特徵對之方法，該等特徵對自印刷特徵之一個邊緣藉由使用包括保形塗佈之步驟的製造製程而產生，該方法包含： 分析複數個特徵以判定鄰接特徵對之間的相關；及 基於該等相關性，判定特徵對皆係基於施加有保形塗佈之印刷特徵的一個邊緣而產生。 32. 如條項31之方法，其進一步包含： 基於該等相關性，判定製造製程中涉及缺陷形成之步驟。 33. 如條項32或33之方法，其中該分析包含分析特徵之位置。 34. 一種電腦程式，其包含電腦可讀程式碼構件，該電腦可讀程式碼構件在由電腦系統執行時，指示電腦系統執行如條項1至13或條項28至33中任一項之方法。
本文中所揭示之本發明技術的廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而是應僅根據以下申請專利範圍及其等效物來定義。
0:等效線路 1:等效線路 2:等效線路 3:等效線路 100:微影裝置 104:曝光 106:微影裝置控制單元 108:塗佈裝置 110:烘烤裝置 112:顯影裝置 122:蝕刻站 124:裝置 126:其他處理裝置 140:度量衡裝置 146:回饋 166:控制信號 200:抗蝕劑特徵 201:第一間隔物 202:第二間隔物層 203:溝槽集合 300a:微影界定特徵 300b:微影界定特徵 301a:第一間隔物 301b:第一間隔物 301c:第一間隔物 301d:第一間隔物 302a:第二間隔物 302b:第二間隔物 302c:第二間隔物 302d:第二間隔物 302e:第二間隔物 302f:第二間隔物 302g:第二間隔物 MA:圖案化器件 P:寬度 R:配方 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 S5:步驟 S6:步驟 S7:步驟 S8:步驟 S9:步驟 SCS:監督控制系統 W:基板
現將參考隨附圖式藉助於實例來描述實施例，在該等隨附圖式中： 圖1描繪微影裝置以及形成用於半導體器件之生產設施的其他裝置； 圖2A至圖2F描繪自對準四重圖案化製程中之步驟； 圖3A至圖3D描繪自對準四重圖案化製程中之誤差的效果； 圖4描繪特徵陣列之一部分之影像的一實例； 圖5描繪包括缺陷之特徵陣列之一部分之影像的一實例； 圖6描繪用於對特徵之質量中心取輪廓及判定該質量中心的製程之結果的一實例； 圖7描繪將特徵分組為行；以及 圖8為器件製造之方法的流程圖。
0:等效線路
1:等效線路
2:等效線路
3:等效線路

Claims (15)

  1. 一種影像分析裝置，其用於識別由一多步驟製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像中的特徵，該裝置包含： 一影像分析模組，其經組態以分析在該影像中可見之特徵的變化；及 一關聯模組，其經組態以至少部分地基於該分析之結果而使該影像之特徵與該多步驟製程之步驟相關聯。
  2. 如請求項1之裝置，其中該等變化為該等特徵之位置或形狀的變化。
  3. 如請求項2之裝置，其中該等變化為以下各者中之一或多者之位置的變化： 該等特徵之質量中心 該等特徵之幾何中點 該等特徵之中心線 該等特徵之邊緣 該等特徵之尺寸 該等特徵之部分的中心。
  4. 如請求項1之裝置，其中該影像分析模組經組態以分析不同特徵之該等變化之間的相關性。
  5. 如請求項1之裝置，其中該影像分析模組經組態以判定一第一特徵之變化與n個鄰接特徵中之每一者的變化之間的相關性，其中n小於4。
  6. 如請求項5之裝置，其中該影像分析模組經組態以判定鄰接特徵的變化之間的相關性。
  7. 如請求項4之裝置，其中該關聯模組經組態以使具有相關變化之特徵與一相同製程步驟相關聯。
  8. 如請求項1之裝置，其中該關聯模組經組態以將該等特徵劃分為具有類似相關位準之複數個集合，且使每一集合與該等製程步驟中之一各別者相關聯。
  9. 如請求項1之裝置，其中該影像分析模組經組態以選擇該影像之複數個區，每一區包括複數個特徵；且判定不同區之該等特徵之間的相關性。
  10. 如請求項9之裝置，其中每一區包括複數個對準特徵。
  11. 如請求項1之裝置，其中該分析包含判定該等特徵中之每一者的一輪廓。
  12. 一種檢測裝置，其包含一掃描電子顯微鏡及如請求項1之影像分析裝置，該影像分析裝置經組態以分析由該掃描電子顯微鏡產生的影像。
  13. 一種分析藉由一自對準四重圖案化製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像的方法，該方法包含： 在該影像中識別複數個該等特徵； 向每一所識別特徵指派一特性值，該特性值表示該特徵之一位置或形狀變化； 將該等特徵分組為第一組、第二組、第三組及第四組，每一組包含一對準特徵集合，該第一組、該第二組、該第三組及該第四組按彼次序彼此鄰接； 判定該第一組之該等特性值的變化與該第二組之該等特性值的變化之間的一第一相關值； 判定該第二組之該等特性值的變化與該第三組之該等特性值的變化之間的一第二相關值； 若該第一相關值高於該第二相關值，則使該第一組及該第二組與該自對準四重圖案化製程之一第一間隔物相關聯，否則使該第二組及該第三組與該自對準四重圖案化製程之該第一間隔物相關聯。
  14. 一種影像分析方法，其用於識別由一多步驟製程形成之一特徵陣列之一部分之一影像中的特徵，該方法包含： 分析在該影像中可見之特徵的變化；及 至少部分地基於該分析之結果而使該影像之特徵與該多步驟製程之步驟相關聯。
  15. 一種器件製造方法，其包含： 使用一多步驟製程在一基板上形成一特徵陣列； 獲得該陣列之一部分的一影像； 根據如請求項14之方法來分析該影像以使特徵與該多步驟製程之步驟相關聯； 偵測該陣列之一特徵中的一缺陷；及 基於特徵與步驟之關聯及所偵測缺陷來執行一補救動作。
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