用于临界尺寸测量的所关注区域及所关注图案产生制造技术

本发明专利技术揭示产生用于临界尺寸均匀性测量的所关注区域的过程。可使用基于历史数据或坐标的图案描述作为输入。可确定所关注图案，且接着可确定所关注区域。可将指令发送到晶片检验工具以使半导体晶片上的所述所关注区域成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于临界尺寸测量的所关注区域及所关注图案产生相关申请案的交叉参考本申请案主张在2018年3月9日申请且转让的第201841008799号印度申请案的专利申请案、在2018年4月24日申请且转让的第62/662,150号美国申请案的临时专利申请案及在2018年5月31日申请且转让的第62/678,666号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述申请案的揭示内容特此以引用的方式并入。
本专利技术涉及半导体晶片的检验。
技术介绍
半导体制造产业的演进对良率管理及特定来说对计量及检验系统提出越来越高的要求。临界尺寸不断缩小。经济学驱动产业减少用于实现高良率高价值生产的时间。最小化从检测良率问题到解决所述问题的总时间决定了半导体制造商的投资回报。制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量半导体制造工艺来处理例如半导体晶片的衬底以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可在单个半导体晶片上的布置中制造多个半导体装置，且接着将其分离成个别半导体装置。在半导体制造工艺期间的各个步骤使用检验过程以检测晶片上的缺陷以促进制造工艺中的较高良率及因此较高利润。检验始终是制造例如集成电路(IC)的半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对于可接受半导体装置的成功制造来说变得更为重要，这是因为较小缺陷可导致装置故障。例如，随着半导体装置的尺寸减小，减小大小的缺陷的检测变得必要，这是因为即使相对较小缺陷也可引起半导体装置中的非所要像差。然而，随着设计规则缩小，半导体制造工艺可更接近对过程的执行能力的限制进行操作。另外，随着设计规则缩小，较小缺陷可对装置的电气参数具有影响，此驱动更灵敏检验。随着设计规则减小，通过检验检测到的潜在良率相关缺陷的群体急剧增长，且通过检验检测到的妨害缺陷的群体还急剧增加。因此，可能在晶片上检测到越来越多的缺陷，且校正工艺以消除全部缺陷可能是困难且昂贵的。确定哪一缺陷实际上对装置的电气参数及良率具有影响可允许工艺控制方法集中于所述缺陷同时在很大程度上忽略其它缺陷。此外，按较小设计规则，工艺引发的故障在一些情况中可能趋向于系统性的。即，工艺引发的故障趋向于按设计内往往重复多次的预定设计图案发生故障。空间系统性的电相关缺陷的消除可为重要的，这是因为消除此类缺陷可对良率具有影响。随着半导体装置的特征大小不断缩小，可制造的最小特征大小往往可受半导体制造工艺的性能特性限制。半导体制造工艺的性能特性的实例包含(但不限于)分辨率能力、跨芯片变化及跨晶片变化。举例来说，在光学光刻中，例如光刻工艺的分辨率能力的性能特性可受光致抗蚀剂应用的质量、光致抗蚀剂材料的性能、曝光工具的性能、及用于曝光光致抗蚀剂的光的波长限制。然而，分辨最小特征大小的能力还可强烈取决于光刻工艺的其它临界参数，例如曝光后烘烤工艺的温度及曝光工艺的曝光剂量。因而，控制对于例如光刻工艺的半导体制造工艺的分辨率能力可为关键的工艺的参数变得对于半导体装置的成功制造来说越来越重要。临界尺寸(CD)是在检验期间测量的特征中的一者。CD可包含在大体上平行于半导体晶片的上表面的方向上定义的特征的横向尺寸，例如半导体晶片上的特征的宽度。因此，当在横截面中观看时，CD可大体上定义为特征的横向尺寸，例如门或互连件的宽度或例如孔或通孔的直径。特征的CD还可包含在大体上垂直于半导体晶片的上表面的方向上定义的特征的横向尺寸，例如半导体晶片上的特征的高度。CD还可包含特征的侧壁角度。侧壁角度可大体上定义为特征的侧(或横向)表面相对于半导体晶片的上表面的角度。以此方式，具有跨特征的高度的大体上均匀宽度的特征可具有约90°的侧壁角度。具有跨特征的高度的大体上均匀宽度的半导体装置的特征可相对紧密地形成在一起，借此增加半导体装置的装置密度。另外，此装置可具有相对可预测且大体上均匀电气性质。具有跨特征的高度的锥形轮廓或非均匀宽度的特征可具有小于约90°的侧壁角度。如果可在特征上形成层，那么锥形轮廓可为所要的。举例来说，锥形轮廓可减少在形成于特征上的层内形成空隙。CD还可包含线边缘粗糙度(LER)测量。多个测量可经进行及平均化以确定LER。晶片上的物理设计实体的临界尺寸均匀性(CDU)有助于确定超大规模集成(VLSI)芯片的最优性能。跨芯片及晶片的CD变化是宏观现象的微观指示符，如电阻、门电流或寄生效应。CD还有助于半导体制造商理解如光刻、蚀刻或光罩增强技术(RET)的各个工艺参数对晶片上的不同设计密度的影响。然而，基于由半导体制造商与可包含装置工程师、光刻/光学近接校正(OPC)团队及其它模块团队的内部团队协商所提供的(x,y)坐标位置而进行CD测量。因此，进行CD测量的当前技术是基于过程或装置拐折的先前经验或知识。半导体制造商通常提供一组坐标且测量对应于所述位置的结构多边形的CD。过程是手动的，此意味着其可能出错或可基于主观评估。除手动以外，测量过程还严重依赖于半导体制造商输入，其可影响处理能力。支持针对测量位点的选择过程的准则在很大程度上依赖于过程或装置拐折的先前知识，此意味着往往不会预先捕获新的故障模式。因此，需要CD测量的改进。
技术实现思路
在第一实施例中提供一种方法。使用处理器，基于历史数据来定义图案描述。历史数据包含故障情况。在向量化图像操纵脚本文件(vectorizedimagemanipulationscripting)中定义图案。使用处理器，确定基于历史数据中的多边形的半导体晶片上的所关注图案。使用处理器，确定安置于半导体晶片上的所关注图案中的满足图案描述的所关注区域。使用晶片检验工具(例如扫描电子显微镜)来使半导体晶片上的所关注区域成像。可以标准验证规则格式定义所关注图案。方法可进一步包含搜索半导体晶片上的所关注图案的例子。还揭示一种计算机程序产品，其包括具有与其一起体现的计算机可读程序的非暂时性计算机可读存储媒体。计算机可读程序可经配置以实行第一实施例的方法。在第二实施例中提供一种方法。在处理器处接收包含缺陷的设计图像上的坐标。使用处理器，确定放置于坐标周围的窗的边界。窗包含所关注图案。在向量化图像操纵脚本文件中定义所关注图案。使用处理器，基于位点信息来确定窗中的所关注区域。所关注区域使用设计脚本文件语言。使用晶片检验工具(例如扫描电子显微镜)来使半导体晶片上的所关注区域成像。所关注区域可安置于所关注图案中。可使用处理器将设计图像中的坐标转换成晶片坐标系统中的坐标。可通过窗的边界定义所关注图案。所述方法可包含搜索半导体晶片上的所关注图案的例子。还揭示一种计算机程序产品，其包括具有与其一起体现的计算机可读程序的非暂时性计算机可读存储媒体。计算机可读程序可经配置以实行第二实施例的方法。在第三实施例中提供一种系统。所述系统包含经配置以产生晶片的图像的晶片检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n使用处理器基于历史数据来定义图案描述，其中所述历史数据包含故障情况，且其中在向量化图像操纵脚本文件中定义所述图案；/n使用所述处理器基于所述历史数据中的多边形来确定半导体晶片上的所关注图案；/n使用所述处理器来确定安置于所述半导体晶片上的所述所关注图案中的满足所述图案描述的所关注区域；及/n使用晶片检验工具来使所述半导体晶片上的所述所关注区域成像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180309 IN 201841008799;20180424 US 62/662,150;201.一种方法，其包括：
使用处理器基于历史数据来定义图案描述，其中所述历史数据包含故障情况，且其中在向量化图像操纵脚本文件中定义所述图案；
使用所述处理器基于所述历史数据中的多边形来确定半导体晶片上的所关注图案；
使用所述处理器来确定安置于所述半导体晶片上的所述所关注图案中的满足所述图案描述的所关注区域；及
使用晶片检验工具来使所述半导体晶片上的所述所关注区域成像。


2.根据权利要求1所述的方法，其中以标准验证规则格式定义所述所关注图案。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶片检验工具是扫描电子显微镜。


4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括搜索所述半导体晶片上的所述所关注图案的例子。


5.一种计算机程序产品，其包括具有与其一起体现的计算机可读程序的非暂时性计算机可读储存媒体，所述计算机可读程序经配置以实行根据权利要求1所述的方法。


6.一种方法，其包括：
在处理器处接收包含缺陷的设计图像上的坐标；
使用所述处理器来确定放置于所述坐标周围的窗的边界，其中所述窗包含所关注图案，其中在向量化图像操纵脚本文件中定义所述所关注图案；
使用所述处理器基于位点信息来确定所述窗中的所关注区域，其中所述所关注区域使用设计脚本文件语言，且其中将所述所关注区域安置于所述所关注图案中；及
使用晶片检验工具来使所述半导体晶片上的所述所关注区域成像。


7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括将所述设计图像中的所述坐标转换成晶片坐标系统中的坐标。


8.根据权利要求6所述的方法，其中通过所述窗的所述边界定义所述所关注图案。


9.根据权利要求6所述的方法，其中所述晶片检验工具是扫描电子显微镜。...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·萨拉斯瓦图拉，H·S·帕特汉吉，A·亚提，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US