一种工艺检测方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种工艺检测方法及装置，可以利用测试掩模进行第一光刻得到待测结构，对待测结构进行扫描得到测试图像，利用测试图像和第一光刻的光刻参数建立图像与光刻参数的关联关系，这样，在实际工艺中，可以利用实际掩模进行第二光刻得到实际结构，而后对实际结构进行扫描得到实际图像，基于前述建立的图像与光刻参数的关联关系，可以确定实际图像对应的预测光刻参数，这里的预测光刻参数是计算得到的理论上能够得到实际图像所利用的光刻参数，基于预测光刻参数与第二光刻的光刻参数可以确定工艺偏差值，作为工艺检测结果，在提高预测准确性的同时，还减少了实际工艺中的计算量，能够高效的实现工艺的准确检测。

【技术实现步骤摘要】
一种工艺检测方法及装置
本申请涉及集成电路领域，特别是涉及一种工艺检测方法及装置。
技术介绍
在集成电路工艺制造过程中，工艺质量的稳定性极其重要，工艺质量的稳定性可以包括工艺质量随着时间的推移是否能够保持稳定，例如利用同一工艺对器件的不同位置进行处理，是否具有大概一致的处理效果，或者利用同一工艺在不同时间对不同器件进行处理，是否具有大概一致的处理效果。在量产制造过程中，工艺质量的稳定性是对设备、工艺过程的一项重要评估指标，决定着一些设备或者工艺是否能够进入量产制造。举例来说，对于光刻工艺而言，对光刻机的工艺稳定性具有较高的要求，这样才能保证光刻后的器件具有一致的尺寸。如何对工艺质量进行评估，是本领域一项重要的问题。随着核心器件的尺寸不断缩小，核心结构尺寸进入到几十纳米或几个纳米尺寸，对制造工艺的稳定性要求越来越高，这种情况下，对工艺质量进行评估具有更高的需求。然而，传统的评估方式不够准确，影响对设备的选用以及工艺质量的针对性提升。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种工艺检测方法及装置，提高了评估准确性。本申请实施例提供了一种工艺检测方法，所述方法包括：获取实际图像；所述实际图像为对实际结构进行扫描得到的，所述实际结构利用实际掩模进行第二光刻得到；基于图像与光刻参数的关联关系，确定所述实际图像对应的预测光刻参数；所述图像与光刻参数的关联关系利用测试图像和第一光刻的光刻参数建立，所述测试图像为对待测结构进行扫描得到的，所述待测结构利用测试掩模进行第一光刻得到；基于所述预测光刻参数和所述第二光刻的光刻参数的比较结果，确定工艺偏差值。可选的，所述第一光刻的光刻参数、所述第二光刻的光刻参数和预测光刻参数包括：曝光聚焦参数和/或曝光能量参数。可选的，所述实际图像具有第一特征，所述测试图像具有第二特征，所述图像与光刻参数的关联关系利用所述第二特征和第一光刻的光刻参数建立，所述基于图像与光刻参数的关联关系，确定所述实际图像对应的预测光刻参数，包括：基于图像与光刻参数的关联关系，利用所述第一特征确定所述实际图像对应的预测光刻参数。可选的，所述第一特征和所述第二特征包括以下信息的至少一个：线宽、线宽粗糙度、轮廓粗糙度、灰度分布信息、灰度斜率信息。可选的，所述图像与光刻参数的关联关系通过建立得到的机器学习模型体现。可选的，所述测试图像和所述实际图像为通过电子束扫描设备扫描得到的电子束图像。可选的，所述测试掩模包括多个具有不同工艺结构的掩模。可选的，所述方法还包括：基于所述工艺偏差值，对所述第二光刻的光刻参数进行调整，或对光刻机进行校准。本申请实施例还提供了一种工艺检测装置，所述装置包括：图像获取单元，用于获取实际图像；所述实际图像为对实际结构进行扫描得到的，所述实际结构利用实际掩模进行第二光刻得到；预测光刻参数确定单元，用于基于图像与光刻参数的关联关系，确定所述实际图像对应的预测光刻参数；所述图像与光刻参数的关联关系利用测试图像和第一光刻的光刻参数建立，所述测试图像为对待测结构进行扫描得到的，所述待测结构利用测试掩模进行第一光刻得到；工艺偏差值确定单元，用于基于所述预测光刻参数和所述第二光刻的光刻参数的比较结果，确定工艺偏差值。可选的，所述实际图像具有第一特征，所述测试图像具有第二特征，所述图像与光刻参数的关联关系利用所述第二特征和第一光刻的光刻参数建立，所述预测光刻参数确定单元具体用于：基于图像与光刻参数的关联关系，利用所述第一特征确定所述实际图像对应的预测光刻参数。可选的，所述第一光刻的光刻参数、所述第二光刻的光刻参数和预测光刻参数包括：曝光聚焦参数和/或曝光能量参数。可选的，所述第一特征和所述第二特征包括以下信息的至少一个：线宽、线宽粗糙度、轮廓粗糙度、灰度分布信息、灰度斜率信息。可选的，所述图像与光刻参数的关联关系通过建立得到的机器学习模型体现。可选的，所述测试图像和所述实际图像为通过电子束扫描设备扫描得到的电子束图像。可选的，所述测试掩模包括多个具有不同工艺结构的掩模。可选的，所述装置还包括：调整单元，用于基于所述工艺偏差值，对所述第二光刻的光刻参数进行调整，或对光刻机进行校准。本申请实施例提供了一种工艺检测方法及装置，可以利用测试掩模进行第一光刻得到待测结构，对待测结构进行扫描得到测试图像，利用测试图像和第一光刻的光刻参数建立图像与光刻参数的关联关系，这样，在实际工艺中，可以利用实际掩模进行第二光刻得到实际结构，而后对实际结构进行扫描得到实际图像，基于前述建立的图像与光刻参数的关联关系，可以确定实际图像对应的预测光刻参数，这里的预测光刻参数是计算得到的理论上能够得到实际图像所利用的光刻参数，基于预测光刻参数与第二光刻的光刻参数可以确定工艺偏差值，作为工艺检测结果。这里利用了预先建立的图像与光刻参数的关联关系去对实际图像对应的光刻参数进行预测，在提高预测准确性的同时，还减少了实际工艺中的计算量，能够高效的实现工艺的准确检测。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种工艺检测方法的流程图；图2为本申请实施例提供的示例性的测试掩模图形的示意图；图3为本申请实施例提供的中测试图像与光刻参数的对应关系示意图；图4为本申请实施例提供的一种测试图像的示意图；图5为图4中的测试图像在水平方向的一条线条上的灰度分布信息示意图；图6为图5中的灰度分布的斜率分布；图7为本申请实施例中不同曝光能量参数下的多个测试图像的灰度分布信息；图8为本申请实施例提供的一种工艺检测装置的结构框图。具体实施方式在集成电路工艺制造过程中，工艺质量的稳定性极其重要，工艺质量的稳定性可以包括工艺质量随着时间的推移是否能够保持稳定，例如利用同一工艺对器件的不同位置进行处理时，是否具有大概一致的处理效果，或者利用同一工艺在不同时间对不同器件进行处理，是否具有大致一致的处理效果。在量产制造过程中，工艺质量的稳定性是对设备、工艺过程的一项重要评估指标，决定着一些设备或者工艺是否能够进入量产制造。举例来说，在光刻过程中，曝光能量是否稳定影响着同一晶圆的不同位置的光刻效果，以及不同晶圆的光刻效果，因此对光刻机的工艺稳定性具有较高的要求，这样才能保证同一晶圆的不同位置具有可控的尺寸，保证利用同一光刻参数得到的不同晶圆具有一致的尺寸。如何对工艺质量进行评估，是本领域一项重要的问题。随着核心器件的尺寸不断缩小，核心结构尺寸进入到几十纳米或几个纳米尺寸，对制造工艺的稳定性要求越来越高，这种情况下，对工艺质量进行评估也具有了更高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工艺检测方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取实际图像；所述实际图像为对实际结构进行扫描得到的，所述实际结构利用实际掩模进行第二光刻得到；/n基于图像与光刻参数的关联关系，确定所述实际图像对应的预测光刻参数；所述图像与光刻参数的关联关系利用测试图像和第一光刻的光刻参数建立，所述测试图像为对待测结构进行扫描得到的，所述待测结构利用测试掩模进行第一光刻得到；/n基于所述预测光刻参数和所述第二光刻的光刻参数的比较结果，确定工艺偏差值。/n

【技术特征摘要】
1.一种工艺检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取实际图像；所述实际图像为对实际结构进行扫描得到的，所述实际结构利用实际掩模进行第二光刻得到；
基于图像与光刻参数的关联关系，确定所述实际图像对应的预测光刻参数；所述图像与光刻参数的关联关系利用测试图像和第一光刻的光刻参数建立，所述测试图像为对待测结构进行扫描得到的，所述待测结构利用测试掩模进行第一光刻得到；
基于所述预测光刻参数和所述第二光刻的光刻参数的比较结果，确定工艺偏差值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光刻的光刻参数、所述第二光刻的光刻参数和预测光刻参数包括：曝光聚焦参数和/或曝光能量参数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际图像具有第一特征，所述测试图像具有第二特征，所述图像与光刻参数的关联关系利用所述第二特征和第一光刻的光刻参数建立，所述基于图像与光刻参数的关联关系，确定所述实际图像对应的预测光刻参数，包括：
基于图像与光刻参数的关联关系，利用所述第一特征确定所述实际图像对应的预测光刻参数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一特征和所述第二特征包括以下信息的至少一个：线宽、线宽粗糙度、轮廓粗糙度、灰度分布信息、灰度斜率信息。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述图像与光刻参数的关联关系通过建立得到的机器学习模型体现。

【专利技术属性】
技术研发人员：张利斌，韦亚一，马乐，高澎铮，刘伟晨，张双，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11