用于预测器件制造工艺的良率的方法技术

一种用于预测经受工艺的衬底的电特性的方法和相关联的计算机程序。该方法包括：基于电计量数据和包括至少一个参数的测量的工艺计量数据的分析，确定电特性对工艺特性的灵敏度，电计量数据包括从先前处理的衬底测量的电特性，至少一个参数与从先前处理的衬底测量的工艺特性相关；获取与衬底相关的描述至少一个参数的工艺计量数据；以及基于灵敏度和工艺计量数据，预测衬底的电特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预测器件制造工艺的良率的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年5月05日提交的美国申请62/502,281和于2018年3月20日提交的美国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及器件(例如，半导体)制造工艺、特别是一种用于预测经受该工艺的衬底的电特性和良率的方法。
技术介绍
光刻设备是一种被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造。光刻设备可以例如将图案化装置(例如，掩模)处的图案(也通常称为“设计布局”或“设计”)投射到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。为了在衬底上投射图案，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是约365nm(i线)、约248nm、约193nm和约13.5nm。使用具有波长在约4-20nm的范围内(例如，约6.7nm或约13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成比使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备更小的特征。低k1光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这种过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k1×λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长，NA是光刻设备中的投射光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是打印的最小特征尺寸，但在这种情况下为半间距)，k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，越难以在衬底上再现与由电路设计者计划的形状和尺寸类似的图案，以实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投射设备和/或设计布局。这些包括例如但不限于NA的优化、定制的照射方案、相移图案化装置的使用、设计布局的各种优化(诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC))、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。备选地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的紧密控制环来改善低k1下的图案的再现。这些紧密控制环通常基于使用计量工具测量所施加的图案或表示所施加的图案的计量目标的一个或多个特性而获取的计量数据。通常，计量工具基于图案和/或目标的位置和/或尺寸的光学测量。本质上假定这些光学测量表示器件制造工艺的质量。除了或备选地基于光学测量的控制，可以执行基于电子束的测量；其中可以利用使用电子束工具(由HMI提供)的所谓的低电压测量。这样的低电压对比测量可以指示施加到衬底的层之间的电接触的质量。
技术实现思路
通常，在所有工艺步骤完成之后，衬底上的每个管芯应当适合于生产功能器件(例如，IC)。原则上，在追求进一步封装电器件(例如，电气器件、电子设备等)之前，使用各种技术(诸如电探测)对每个管芯进行电气测试。电探测通常在跨管芯的多个位置处进行，以测量多个电特性(例如，电压、电阻、频率等，其中每个参数称为特定的bin码)。Bin码的值是电子设备的质量的很好的指示符；例如，当测得的电阻非常高时，可以表明未实现组件之间的电接触，并且因此电子设备正常工作的机会很小。如果对多个衬底的电特性的测试传达了大量的非功能性电子器件，则可以认为制造工艺的良率很低。在设备生产的最后阶段进行测试的一个缺点是，只有在执行所有工艺步骤之后，才能确定有关传输功能器件与非功能器件的最小期望比率的过程的良率是否满足某些标准。此外，难以确定应当在哪些位置进行电探针测试；由于探针测试非常耗时，因此有一种方法可以限制测量的数量，同时保持非良率器件的足够可检测性。此外，器件制造工艺的控制动作通常基于计量数据。尚不清楚这是否是为了配置过程以优化功能器件的良率的正确策略。一个目的是解决现有技术的该状态的当前或将来的一个或多个缺点。在一个方面，提供了一种用于预测经受工艺的衬底的电特性的方法，该方法包括：基于对包括从先前处理的衬底测量的电特性的电计量数据、和包括与从先前处理的衬底测量的工艺特性相关的至少一个参数的测量的工艺计量数据的分析，确定电特性对工艺特性的灵敏度；获取与衬底相关的、描述至少一个参数的工艺计量数据；以及基于灵敏度和工艺计量数据，预测衬底的电特性。通过将工艺特性与电特性相关联，与正在经受该工艺的衬底相关联的工艺特性的知识可以用于预测与衬底相关联的电特性。由于工艺特性数据通常在整个过程中基于每个衬底(对准、平整数据、聚焦数据等)并且基于每个层可用，因此可以对每个衬底和/或每个层进行电特性预测。这揭示了与良率相关的重要信息，这些信息在最终产品(例如，IC)可用于电气测试之前就已经良好可用。附图说明现在将仅通过示例的方式参考所附的示意图来描述实施例，在附图中：图1描绘了光刻设备的示意性概述；图2描绘了光刻单元的示意性概述；图3描绘了整体光刻的示意图，其表示用于优化器件制造的三种关键技术之间的合作；图4描绘了跨衬底的各种bin码的指纹以及预期良率损失(对于bin码)相对于衬底径向位置的关联图；图5是确定所测量的工艺特性与电探针数据之间的关系的示意图；图6是示例性良率模型，其包括y轴上的良率Y与x轴上的工艺特性(例如，聚焦参数)MA的曲线(实线)；图7是根据本专利技术的实施例的方法的流程图；图8是根据本专利技术的实施例的方法的流程图；以及图9是根据本专利技术的实施例的方法的流程图。具体实施方式在本文件中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如，波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极紫外线辐射，例如波长在约5-100nm的范围内)。本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案化装置”可以广义地解释为是指通用图案化装置，该可通用图案化装置以用于向入射辐射束赋予与要在衬底的目标部分中被创建的图案相对应的图案化横截面；在该上下文中也可以使用术语“光阀”。除了经典掩模(透射或反射；二进制、相移、混合等)以外，其他这样的图案化装置的示例包括：-可编程反射镜阵列。关于这种反射镜阵列的更多信息在美国专利No.5,296,891和No.5,523,193中给出，这些专利通过引用并入本文。-可编程LCD阵列。这种结构的一个示例在美国专利No.5,229,872中给出，该专利通过引用并入本文。图1示意性地描绘了光刻设备LA。光刻设备LA包括：照射系统(也称为照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案化装置(例如，掩模)MA，并且连接到被配置为根据某些参数精确地定位图案化装置MA的第一定位器PM；衬底台(例如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如，抗蚀剂涂覆晶片)W，并且连接到被配置为根据某些参数精确地定位衬底的第二定位器PW；以及投射系统(例如，折射投射透镜系统)PS，被配置为通过图案化装置MA将被给予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。在操作中，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于预测经受工艺的衬底的电特性的方法，所述方法包括：/n基于对电计量数据和包括至少一个参数的测量的工艺计量数据的分析，确定所述电特性对工艺特性的灵敏度，所述电计量数据包括从先前处理的衬底测量的电特性，所述至少一个参数与从所述先前处理的衬底测量的所述工艺特性相关；/n获取与所述衬底相关的、描述所述至少一个参数的工艺计量数据；以及/n基于所述灵敏度和所述工艺计量数据，预测所述衬底的所述电特性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170505 US 62/502,281;20180320 US 62/645,3451.一种用于预测经受工艺的衬底的电特性的方法，所述方法包括：
基于对电计量数据和包括至少一个参数的测量的工艺计量数据的分析，确定所述电特性对工艺特性的灵敏度，所述电计量数据包括从先前处理的衬底测量的电特性，所述至少一个参数与从所述先前处理的衬底测量的所述工艺特性相关；
获取与所述衬底相关的、描述所述至少一个参数的工艺计量数据；以及
基于所述灵敏度和所述工艺计量数据，预测所述衬底的所述电特性。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电特性与在所述衬底的处理期间被施加的至少两个层之间的电阻、电感或电容相关联。


3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述电特性对所述工艺特性的所述灵敏度包括：使用将所述工艺计量数据的性质映射到所述电计量数据的性质的函数。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述工艺计量数据的所述性质是跨衬底的所述参数的指纹，所述指纹描述用于跨所述衬底或所述衬底的一部分的所述参数的值。


5.根据权利要求4所述的方法，其中获取所述工艺计量数据包括：基于计量数据确定所述参数的指纹。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述参数包括多个参数，并且所述工艺特性由描述跨所述衬底或所述衬底的一部分的所述多个参数的多个指纹来表示，并且所述参数的多个指纹基于所述计量数据针对所述衬底而被确定。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个参数是选自以下各项中的一项或多项：对准参数、调平参数、套刻参数、显影后的临界尺寸参数、和/或低电压对比测量。
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·雅玛，C·E·塔贝里，S·H·C·范戈尔普，林晨希，D·索恩塔格，H·E·切克利，R·阿尔瓦雷斯·桑切斯，刘士嵚，S·P·S·哈斯廷斯，B·门奇特奇科夫，C·T·德鲁伊特尔，P·滕伯格，M·J·勒塞尔，段薇，PY·J·Y·吉特，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL