验证计量目标及其设计制造技术

本申请实施例是关于验证计量目标及其设计。示例性的方法包括：使用与经设计计量目标有关的OCD数据作为目标模型与晶片上的对应实际目标之间的差异的估计；及调整计量目标设计模型以补偿所述经估计差异。专属验证目标可包括叠加目标特征且对尺寸进行优化以可由OCD传感器测量，以实现对于由生产工艺变化所引起的不准确度的补偿。方法还包括提供经启用的较高保真度计量目标设计模型及计量测量的最终较高准确度的对制造商与计量商家之间的工作流程的修改。程的修改。程的修改。

【技术实现步骤摘要】
Sr)的亮度。计量系统还可包含用于使光源的功率及波长稳定的对所述光源的快速反馈。可经由自由空间传播递送光源的输出或在一些情况中可经由任何类型的光纤或光引导件递送光源的输出。
[0008]计量目标可拥有各种空间特性且通常由可包含一或多个层中的特征的一或多个单元构成，所述特征可已在一或多个在光刻上相异的曝光中印刷。所述目标或所述单元可拥有(例如)如第6,985,618号美国专利中所描述的各种对称(例如双重旋转对称或四重旋转对称、反射对称)，所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。不同单元或单元的组合可属于相异层或曝光步骤。个别单元可包括经隔离非周期特征或替代地其可由一维、二维或三维周期结构或非周期结构及周期结构的组合构成，例如，如在第2013/042089号美国专利公开案中，所述美国专利公开案以全文引用的方式并入本文中。周期结构可未分段或其可由精细分段特征构成，所述精细分段特征可依据或接近用于印刷其的光刻工艺的最小设计规则。计量目标也可与在相同层或在所述计量结构的层上方、下方或之间的层中的实体建模结构同址或紧邻所述实体建模结构。目标可包含可通过计量工具测量厚度的多个层(或膜)。目标可包含(例如)使用对准及/或叠加配准操作放置(或已存在)于半导体晶片上供使用的目标设计。特定目标可定位于半导体晶片上的各种位置处。举例而言，目标可定位于(例如，裸片之间的)划线道内及/或定位于所述裸片自身中。可由同一或多个计量工具(在相同时间或不同时间)测量多个目标，(例如)如第7,478,019号美国专利中所描述，所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。可组合来自此类测量的数据。来自计量工具的数据在半导体制造工艺中用以(例如)向前馈送、向后馈送及/或侧向馈送校正到工艺(例如，光刻、蚀刻)，例如，参见以全文引用的方式并入本文中的第8,930,156号美国专利，所述美国专利揭示用于重新使用计量目标单元的向前馈送方法；且因此可产生完整的工艺控制解决方案。计量工具经设计以进行与半导体制造有关的许多不同类型的测量，例如，测量一或多个目标的特性(例如临界尺寸、叠加、侧壁角、膜厚度、工艺相关参数(例如，焦点及/或剂量))。目标可包含本质上周期性的所关注的特定区域(举例来说，例如存储器裸片中的光栅)。
[0009]随着半导体装置图案尺寸继续缩小，常常需要较小的计量目标。此外，测量准确度及匹配到实际装置特性增加了对于类装置目标以及裸片中及甚至装置上测量的需要。已提出各种计量实施方案以实现那个目标。举例来说，主要基于反射光学器件的聚焦光束椭圆偏光测量描述于(例如)第5,608,526号美国专利中，所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。切趾器可用于减轻引起照明光点散布超过由几何结构光学器件定义的尺寸的光学衍射效应，举例来说，如第5,859,424号美国专利中所描述，所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。一起使用高数值孔径工具与同时多个入射角照明是实现小目标能力的另一方式，例如，如第6,429,943号美国专利中所描述，所述美国专利以全文引用的方式并入本文中。其它测量实例可包含测量半导体堆叠的一或多个层的组合物、测量晶片上(或内)的特定缺陷及测量曝露到晶片的光刻辐射量。在一些情况中，计量工具及算法可经配置以用于测量非周期目标，例如，如第14/294540号美国专利申请案及第2014/0222380号美国专利公开案中所描述，所述美国专利公开案以全文引用的方式并入本文中。
[0010]所关注参数的测量通常涉及由相应计量工具中的对应分析单元实施的许多算法。举例来说，入射光束与样本的光学相互作用是使用EM(电磁)解算器来建模及使用例如RCWA
(严格耦合波分析法)、FEM(有限元素法)、动差法、面积分法、体积分法、FDTD(有限差分时域法)及其它的算法。通常使用几何结构引擎或在一些情况中使用过程建模引擎或两者的组合来建模(以参数表示)所关注目标。过程建模的使用描述于(例如)第2014/0172394号美国专利公开案中，所述美国专利公开案以全文引用的方式并入本文中。几何结构引擎实施于(例如)科磊公司(KLA-Tencor)的AcuShape软件产品中。
[0011]可通过许多数据拟合及优化技术及科技来分析收集到的数据，所述技术及科技包含库、快速降级模型；回归；机器学习算法(例如神经网络、支持向量机(SVM))；降维算法(举例来说，例如PCA(主分量分析)、ICA(独立分量分析)、LLE(局部线性嵌入))；稀疏表示(例如傅立叶变换或小波变换)；卡尔曼(Kalman)滤波器；促进来自相同或不同工具类型的匹配的算法及其它。还可由(例如)如第2014/0257734号美国专利公开案中所描述的并不包含建模、优化及/或拟合建模的算法分析收集到的数据，所述美国专利公开案以全文引用的方式并入本文中。计算算法通常针对其中使用一或多个方法的计量应用(例如计算硬件、平行化、计算分布、负载平衡、多服务支持、动态负载优化等等的设计及实施方案)而优化。可在固件、软件、FPGA(现场可编程门阵列)、可编程光学组件等等中进行算法的不同实施方案。数据分析及拟合步骤通常追求以下目标中的一或多者：CD、SWA、形状、应力、组合物、膜、带隙、电性质、焦点/剂量、叠加、产生工艺参数(例如，抗蚀剂状态、分压、温度、聚焦模型)及/或其任何组合的测量；计量系统的建模及/或设计；及计量目标的建模、设计及/或优化。

技术实现思路

[0012]下文是提供本专利技术的初步理解的简化概述。此概述不一定识别关键要素或限制本专利技术的范围，而仅作为以下描述的介绍。
[0013]本专利技术一方面提供一种计量目标设计方法，所述方法包括使用与至少一个经设计计量目标有关的OCD数据作为目标模型与晶片上的对应实际目标之间的差异的估计，及调整计量目标设计模型以补偿所述经估计差异。
[0014]本专利技术的这些、额外及/或其它方面及/或优点在以下详细描述中进行陈述；可能可从详细描述推论；及/或可通过本专利技术的实践学习。
附图说明
[0015]为本专利技术的实施例的更好理解及为展示可如何实施所述实施例，现将纯粹通过实例参考附图，其中相同数字始终指定对应元件或部分。
[0016]在附图中：
[0017]图1及2是说明根据本专利技术的一些实施例的计量工作流程的高级流程图。
[0018]图3A是现有技术叠加计量目标的高级示意性说明。
[0019]图3B及3C是根据本专利技术的一些实施例的验证目标的高级示意性说明。
[0020]图4是说明根据本专利技术的一些实施例的目标设计方法的高级示意性流程图。
具体实施方式
[0021]现通过对图式的详细特定参考，应强调所展示的特定例仅作为实例且仅用于说明性论述本专利技术的优选实施例的目的，且为了提供据信作为本专利技术的原理及概念方面的最有
用及易于理解的描述的内容而呈现。就此点来说，未尝试比基本理解本专利技术所需要更详细地展示本专利技术的结构细节，结合图式进行的描述使所属领域的技术人员明白可如何在实践中体现本专利技术的若干形式。
[0022]在详细解释本专利技术的至少一个实施例之前，应理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量目标设计方法，其包括：使用与至少一个经设计叠加计量目标有关的光学临界尺寸数据作为目标模型与晶片上的对应实际目标之间的差异的估计，及调整计量目标设计模型以补偿所述差异，其中相对于以下至少一者实施所述调整：临界尺寸、光学材料特性、膜厚度、表面构形及工艺变化的存在，其中所述工艺变化涉及以下至少一者：引发的表面构形、经沉积表面构形、经蚀刻表面构形及化学机械平面化凹陷。2.一种验证计量目标，其包括：单个单元，其具有拥有叠加目标特征的至少一个层，所述单个单元具有至少10μm的单元侧尺寸。3.根据权利要求2所述的验证计量目标，其中所述单个单元包括：单个周期结构，其在节距及CD上与对应计量目标的先前层周期结构相同。4.根据权利要求2所述的验证计量目标，其中所述单个单元包括：至少两个周期结构，其在节距及CD上与对应计量目标的所述单元中的一者中的周期结构相同。5.根据权利要求2所述的验证计量目标，其中所述验证计量目标经设计以及经产生为接近于所述对应计量目标。6.一种计量目标设计方法，其包括：使用与至少一个经设计叠加计量目标有关的膜数据作为目标模型与晶片上的对应实际目标之间的差异的估计，及调整计量目标设计模型以补偿所述差异。7.根据权利要求6所述的方法，其中相对于以下至少一者实施所述调整：临界尺寸、光学材料特性、膜厚度、表面构形及工艺变化的存在。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述工艺变化涉及以下至少一者：引发的表面构形、经沉积表面构形、经蚀刻表面构形及化学机械平面化凹陷。9.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：