器件的制造过程中的方法、非暂态计算机可读介质和被配置为执行该方法的系统技术方案

本文中公开了一种用于确定衬底上的特征的图像指标的方法，该方法包括：获取衬底上的多个特征的第一图像；获取衬底上的多个对应特征的一个或多个另外的图像，其中一个或多个另外的图像中的至少一个另外的图像与第一图像属于衬底的不同层；通过对第一图像和一个或多个另外的图像执行对准过程来生成第一图像和一个或多个另外的图像的对准版本；以及根据第一图像的对准版本中的特征与一个或多个另外的图像的对准版本中的对应特征的比较来计算图像指标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】器件的制造过程中的方法、非暂态计算机可读介质和被配置为执行该方法的系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月9日提交的EP申请18205329.8以及于2019年5月23日提交的美国申请62/851,727的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本文中的描述涉及可以对在衬底上制造的半导体结构执行的制造、测试、测量和其他过程，并且更具体地涉及用于根据结构的特征的图像来改善这些过程中的任何过程的方法、非暂态计算机可读介质和系统。
技术介绍
光刻投射设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，图案化装置(例如，掩模)可以包含或提供与IC的个体层相对应的电路图案(“设计布局”)，并且该电路图案可以被转印到通过诸如通过图案化装置上的电路图案照射目标部分等方法已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)上。通常，单个衬底包含多个相邻的目标部分，电路图案通过光刻投射设备被依次转印到该多个相邻的目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻投射设备中，整个图案化装置上的电路图案被一次转印到一个目标部分上；这样的设备通常被称为步进器。在通常称为步进扫描设备的替代设备中，投射束沿给定参考方向(“扫描”方向)在图案化装置上进行扫描，同时使衬底平行于或反平行于该参考方向偏移。图案化装置上的电路图案的不同部分被逐渐转印到一个目标部分。通常，由于光刻投射设备将具有放大倍数M(通常<1)，因此衬底偏移的速度F将是投射束扫描图案化装置的速度的M倍。关于本文中描述的光刻设备的更多信息可以例如从US6,046,792中收集，该文献通过引用并入本文。在将电路图案从图案化装置转印到衬底之前，可以对衬底进行各种处理，诸如底涂、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，可以对衬底进行其他处理，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及转印电路图案的测量/检查。该一系列处理被用作制造诸如IC等器件的单个层的基础。然后，衬底可以经历各种工艺，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些工艺都旨在完成器件的个体层。如果器件中需要几层，则对每一层重复整个处理或其变体。最终，器件将出现在衬底上的每个目标部分中。然后，通过切割或锯切等技术将这些器件彼此分离，从而可以将个体器件安装在载体上，连接到引脚，等等。如所指出的，光刻是IC制造中的中心步骤，其中形成在衬底上的图案限定IC的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其他器件。随着半导体制造工艺的不断发展，功能性元件的尺寸不断减小，同时每个器件的功能性元件(诸如晶体管)的数量在过去几十年中一直按照通常被称为“摩尔定律”的趋势稳定地增长。在当前的技术水平下，使用光刻投射设备制造器件的层，该光刻投射设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投射到衬底上，从而产生尺寸远低于100nm的个体功能元件，即，小于来自照射源(例如，193nm照射源)的辐射的波长的一半。根据分辨率公式CD＝k1×λ/NA，其中打印尺寸小于光刻投射设备的经典分辨率极限的特征的该工艺通常被称为低k1光刻，其中λ是所采用的辐射的波长(当前大多数情况下为248nm或193nm)，NA是光刻投射设备中投射光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”，通常是最小打印特征尺寸，k1是经验分辨率。通常，k1越小，越难以在衬底上再现与电路设计者为实现特定电气功能和性能而计划的形状和尺寸类似的图案。为了克服这些困难，需要准确地确定器件制造中所有工艺的控制参数。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于确定衬底上的特征的图像指标的方法，该方法包括：获取衬底上的多个特征的第一图像；获取衬底上的多个对应特征的一个或多个另外的图像，其中一个或多个另外的图像中的至少一个另外的图像与第一图像属于衬底的不同层；通过对第一图像和一个或多个另外的图像执行对准过程来生成第一图像和一个或多个另外的图像的对准版本，其中对准过程基本消除在第一图像中的特征与一个或多个另外的图像中的每个另外的图像中的对应特征之间的任何套刻误差的影响；以及根据在第一图像的对准版本中的特征与一个或多个另外的图像的对准版本中的对应特征的比较来计算图像指标。优选地，根据特征的目标结构来创建多个特征中的每个特征；以及图像的对准过程包括根据特征的目标结构来基本对准图像。优选地，图像的对准过程包括根据在图像中的每个图像中或叠加到图像中的每个图像上的一个或多个参考位置来基本对准图像。优选地，每个图像与其他图像属于衬底的不同层。优选地，存在多个另外的图像，并且另外的图像中的至少一个另外的图像与第一图像属于衬底的同一层。优选地，每个图像是衬底的仅一部分的图像。优选地，该方法还包括：对于衬底的多个层中的每个层，获取衬底的层的多个不同部分的多个图像；以及根据衬底的多个层中的衬底的多个不同部分中的每个不同部分的图像来计算图像指标。优选地，该方法包括根据衬底的相同部分的多个图像来计算局部图像指标，其中图像指标包括局部图像指标。优选地，该方法包括计算多个局部图像指标；其中局部图像指标中的每个局部图像指标是根据与其他局部图像指标不同的衬底的不同部分的图像来计算的；并且其中图像指标包括多个局部图像指标。优选地，该方法包括根据多个局部图像指标来计算全局图像指标；其中图像指标包括全局图像指标。优选地，衬底的部分的每个图像在衬底上的面积为10μm×10μm。优选地，图像指标是根据第一图像的对准版本中的特征的轮廓以及一个或多个另外的图像的对准版本中的对应特征的轮廓来确定的；和/或对于图像中的一个或多个图像，图像指标是根据在图像中的特征与特征的目标之间的比较来确定的。优选地，图像指标是根据在第一图像的对准版本中的特征以及一个或多个另外的图像的对准版本中的对应特征的临界尺寸均匀性、线宽粗糙度、临界尺寸幅度和放置误差中的中的一项或多项来确定的。优选地，该方法还包括：对于一个或多个参数的多个值中的每个值计算图像指标；以及根据所计算的图像指标来确定图像指标对一个或多个参数的依赖性。优选地，一个或多个参数包括：焦点、剂量、照射光瞳形状、像差、蚀刻速率、套刻、对比度、临界尺寸、卡盘温度、气体流量和RF功率分布。优选地，图像相关指标是套刻裕量、交叠套刻裕量、套刻裕量图或交叠套刻裕量图。根据本专利技术的第二方面，提供了一种在衬底上的器件的制造、检查和/或测试过程的方法，该方法包括：根据第一方面获取图像指标；以及根据图像指标确定衬底上的器件的制造、检查和/或测试过程的一个或多个控制参数。优选地，一个或多个控制参数是根据图像指标对一个或多个控制参数的依赖性来确定的。优选地，该方法还包括根据所确定的一个或多个控制参数来控制设备。优选地，一个或多个控制参数用于以下一项或多项：光刻工艺、涂底料工艺、抗蚀剂涂覆工艺、软烘烤工艺、曝光后烘烤工艺、显影工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定衬底上的特征的图像指标的方法，所述方法包括：/n获取衬底上的多个特征的第一图像；/n获取所述衬底上的多个对应特征的一个或多个另外的图像，其中所述一个或多个另外的图像中的至少一个另外的图像与所述第一图像属于所述衬底的不同层；/n通过对所述第一图像和所述一个或多个另外的图像执行对准过程，来生成所述第一图像和所述一个或多个另外的图像的对准版本，其中所述对准过程基本消除在所述第一图像中的所述特征与所述一个或多个另外的图像中的每个另外的图像中的所述对应特征之间的任何套刻误差的影响；以及/n根据在所述第一图像的对准版本中的所述特征与所述一个或多个另外的图像的对准版本中的所述对应特征的比较来计算图像指标。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181109 EP 18205329.8;20190523 US 62/851,7271.一种用于确定衬底上的特征的图像指标的方法，所述方法包括：
获取衬底上的多个特征的第一图像；
获取所述衬底上的多个对应特征的一个或多个另外的图像，其中所述一个或多个另外的图像中的至少一个另外的图像与所述第一图像属于所述衬底的不同层；
通过对所述第一图像和所述一个或多个另外的图像执行对准过程，来生成所述第一图像和所述一个或多个另外的图像的对准版本，其中所述对准过程基本消除在所述第一图像中的所述特征与所述一个或多个另外的图像中的每个另外的图像中的所述对应特征之间的任何套刻误差的影响；以及
根据在所述第一图像的对准版本中的所述特征与所述一个或多个另外的图像的对准版本中的所述对应特征的比较来计算图像指标。


2.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述特征的目标结构来创建所述多个特征中的每个特征；以及
所述图像的所述对准过程包括根据所述特征的所述目标结构来基本对准所述图像。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述图像的所述对准过程包括根据在所述图像中的每个图像中的、或叠加到所述图像中的每个图像上的一个或多个参考位置来基本对准所述图像。


4.根据权利要求1所述的方法，其中每个图像与其他图像属于所述衬底的不同层。


5.根据权利要求1所述的方法，其中每个图像是所述衬底的仅一部分的图像，所述方法还包括：
对于衬底的多个层中的每个层，获取所述衬底的所述层的多个不同部分的多个图像；以及
根据所述衬底的多个层中的所述衬底的所述多个不同部分中的每个不同部分的图像来计算所述图像指标。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括：根据所述衬底的相同部分的多个图像来计算局部图像指标，其中所述图像指标包括所述局部图像指标。


7.根据权利要求6所述的方法，还包括：计算多个局部图像指标，
其中所述局部图像指标中的每个局部图像指标是根据与其他局部图像指标不同的所述衬底的部分的图像来计算的；以及
其中所述图像指标包括所述多个局部图像指标。


8.根据权利要求7所述的方法，还包括根据所述多个局部图像指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·T·特尔，A·G·M·吉尔斯，V·Y·蒂莫什科夫，H·A·迪伦，张祎晨，王德胜，陈子超，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL