用于控制半导体制造过程的方法技术

一种控制半导体制造过程的方法，该方法包括：基于在第一过程步骤之后执行的测量结果获得第一量测数据；基于在第一过程步骤和至少一个另外过程步骤之后执行的测量结果获得第二量测数据；估计对以下过程的贡献：a)至少部分地基于第二量测数据的控制动作，和/或b)至少部分地使用第二量测数据的至少一个另外过程步骤；并且使用第一量测数据和所估计贡献来确定第一过程步骤的关键性能指标(KPI)或者校正。正。正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制半导体制造过程的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月20日提交的EP申请19192577.5的优先权，该申请通过引用整体并且入本文。


[0003]本专利技术涉及一种用于控制半导体制造过程的方法。

技术介绍

[0004]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)的制造中。光刻设备可以例如在图案形成装置(例如，掩模)处将图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。
[0005]为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了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365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4
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20nm范围内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。
[0006]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。在这样的过程中，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是光刻设备中投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常打印的最小特征尺寸，但在这种情况下为半节距)，k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，就越难以在衬底上复制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，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/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、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化(诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学过程校正”))、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。替代地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路来改善低k1下的图案的再现。
[0007]通常需要将综合量测测量基础结构进行排列以连续地测量进行过程的衬底和施加到所述衬底的特征的特性。量测数据通常被馈送到被配置为稳定光刻设备的过程监测设备和过程控制设备。
[0008]当前使用光刻设备来控制和/或监测半导体制造过程的方法是基于以下：通过分析来确定关键性能指标(KPI)或过程校正，并且对在测量过程的各个阶段处获得的量测数据进行建模。通常，与各个阶段相关联的量测数据的采样方案和密度是不相同的；例如，在抗蚀剂显影步骤之后测量的重叠数据被频繁地测量，但具有稀疏的采用布局，而在蚀刻步骤之后测量的重叠数据被不频繁地测量，但通常具有非常密集的采样布局。显影后量测数据(显影后检查量测数据，所谓的ADI量测数据)通常用于在基于批次的控制(批次间控制)或基于批次的KPI确定期间监测和/或校正跨整个衬底上的重叠(全局校正)，而高密度的蚀
刻后量测数据(蚀刻后检查量测数据，所谓的AEI量测数据)用于例如在提供到衬底的单个曝光场内以更局部衬底水平来校正重叠(所谓的每曝光校正，CPE)。
[0009]当使用这种一组不同种类的重叠数据以用于过程控制和/或过程监测时，优点在于将控制和/或监测架构配置为使得不同组的重叠之间的内容共性不会导致任何过程性能(重叠)不稳定性和/或错误的(重叠)KPI确定。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于，在控制器被配置为接收与至少两个处理阶段相关联的量测数据输入的情况下，防止发生非最佳的过程控制和/或非最佳的KPI确定。
[0011]在本专利技术的方面中，提供了一种控制半导体制造过程的方法，该方法包括：基于在第一过程步骤之后执行的测量结果获得第一量测数据；基于在第一过程步骤和至少一个另外过程步骤之后执行的测量结果获得第二量测数据；估计对以下过程的贡献：至少部分地基于第二量测数据的控制动作，和/或b)至少部分地使用第二量测数据的至少一个另外过程步骤；并且使用第一量测数据和所估计贡献来确定第一过程步骤的关键性能指标(KPI)或者校正。
[0012]通过估计控制动作和/或不同于第一过程步骤的过程步骤对过程的贡献，并且当确定第一过程步骤的KPI或校正时考虑该贡献，防止了控制第一过程步骤可能变得不稳定，而实质上与第一过程步骤相关联的KPI可更好地免受另外过程步骤的影响。
附图说明
[0013]现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本专利技术的实施例，在附图中：
[0014]图1示出了光刻设备的示意概述图；
[0015]图2示出了光刻单元的示意概述图；
[0016]图3示出了整体光刻的示意代表图，以表示用于优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；
[0017]图4a示出了根据本专利技术实施例的第一过程流程；
[0018]图4b示出了根据本专利技术实施例的第二过程流程；
[0019]图5示出了根据本专利技术实施例的第三过程流程。
具体实施方式
[0020]在本文档中，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
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100nm的范围内)。
[0021]本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指通用图案形成装置，该通用图案形成装置可用于向入射的辐射束赋予与将在衬底的目标部分中产生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(透射或反射掩模、二元掩模、相移掩模、混合式掩模等)，其它这种图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
[0022]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，
其被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)MT，其被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据特定参数准确地定位图案形成装置MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，其被构造为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据特定参数准确地定位衬底支撑件；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，其被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。
[0023]在操作中，照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束，例如经由束传输系统BD。照射系统IL可以包括用于引导、整形和/或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其它类型的光学部件、或其任何结合。照射器IL可以用于调节辐射束B以使其在图案形成装置MA的平面处在其横截面中具有期望的空间和角度强度轮廓。
[0024]本文中使用的术语“投影系统”PS应当被广义地解释为涵盖包括以下的各种类型的投影系统：折射、反射、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制半导体制造过程的方法，所述方法包括：基于在第一过程步骤之后执行的测量结果获得第一量测数据；基于在所述第一过程步骤和至少一个另外过程步骤之后执行的测量结果获得第二量测数据；估计对以下过程的贡献：a)至少部分地基于所述第二量测数据的控制动作，和/或b)至少部分地使用所述第二量测数据的至少一个另外过程步骤；并且使用所述第一量测数据和所估计贡献来确定所述第一过程步骤的关键性能指标(KPI)或者校正。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一量测数据和所述第二量测数据包括对正在进行所述过程的一个或多个衬底测量的重叠数据。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一量测数据包括与当前衬底上的第一层相关联的对准数据，并且所述第二量测数据包括与一个或多个先前衬底上的在所述第一层之后施加的至少一个第二层相关联的重叠数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一过程步骤是对施加至所述一个或多个衬底的光致抗蚀剂进行显影，并且所述至少一个另外过程步骤至少包括对所述一个或多个衬底执行的蚀刻、抛光或清洁步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中，相比较于包括在所述第二量测数据内的重叠数据，包括在所述第一量测数据内的重叠数据跨所述一个或多个衬底稀疏地分布。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所估计贡献与所述控制动作相关联，其中所述估计包括将所述控制动作的预期效果映射到与所述第一量测数据相关联的网格布局，以及确定所述KPI包括从包括在所述第一量测数据内的重叠数据减去所映射的控制动作的效果。7.根据权利要求6所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：