用于基于显影后图像确定图案缺陷的方法技术

本文中描述了一种训练模型的方法，该模型被配置为预测与成像衬底相关联的特征在成像衬底的蚀刻之后是否将有缺陷，并且基于已训练模型确定蚀刻条件。该方法包括经由量测工具获取(i)在给定位置处的成像衬底的显影后图像，显影后图像包括多个特征，以及(ii)在给定位置处的成像衬底的蚀刻后图像；以及使用显影后图像和蚀刻后图像训练模型，该模型被配置为确定显影后图像中的多个特征中的给定特征的缺陷。在一个实施例中，缺陷的确定基于将显影后图像中的给定特征与蚀刻后图像中的对应蚀刻特征进行比较。进行比较。进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于显影后图像确定图案缺陷的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年9月5日提交的欧洲专利申请19195527.7、于2019年9月10日提交的欧洲专利申请19196323.0、于2019年12月19日提交的欧洲专利申请19218296.2、于2020年4月10日提交的欧洲专利申请20169181.3、于2020年5月25日提交的EP申请20176236.6、于2020年8月6日提交的EP申请20189952.3和于2020年8月21日提交的EP申请20192283.8的优先权，这些申请通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及改进缺陷图案的确定以进一步改进器件制造工艺的技术。该技术可以与光刻设备结合使用。

技术介绍

[0004]制造半导体器件通常涉及使用多个制造工艺处理衬底(例如，半导体晶片)以形成半导体器件的各种特征和多个层。这样的层和特征通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和加工。可以在衬底上的不同位置上制造多个器件，然后将其分成个体器件。该器件制造工艺可以被认为是图案化工艺。图案化工艺可以包括用于将图案从图案化装置转印到衬底的图案化步骤。此外，还可以有一个或多个相关的图案处理步骤，例如通过显影设备进行抗蚀剂显影、使用烘烤工具烘烤衬底、使用蚀刻设备将图案蚀刻到衬底上、测量/检查转印的电路图案等。在曝光后，可以对衬底进行其他过程，例如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和转印的电路图案的测量/检查。这一系列过程被用作制造器件(例如，IC)的个体层的基础。然后，衬底可以经历各种工艺，例如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些都旨在完成器件的个体层。如果器件中需要若干层，则对每一层重复整个过程或其变体。最终，器件将出现在衬底上的每个目标部分中。

技术实现思路

[0005]在一个实施例中，提供了一种训练模型的方法，该模型被配置为预测与成像衬底相关联的特征在成像衬底的蚀刻之后是否将有缺陷。该方法包括经由量测工具获取(i)给定位置处的成像衬底的显影后图像，显影后图像包括多个特征，以及(ii)给定位置处的成像衬底的蚀刻后图像，蚀刻后图像包括与多个特征相对应的蚀刻特征；以及使用显影后图像和蚀刻后图像训练模型，该模型被配置为确定显影后图像中的多个特征中的给定特征的缺陷。在一个实施例中，缺陷的确定基于将显影后图像中的给定特征与蚀刻后图像中的对应蚀刻特征进行比较。
[0006]此外，提供了一种用于确定成像衬底的蚀刻条件的方法。该方法包括获取成像衬底的显影后图像、以及要用于蚀刻成像衬底的初始蚀刻条件；使用显影后图像和初始蚀刻条件经由已训练模型确定与成像衬底相关联的特征的失效率，该失效率指示该特征在成像衬底的蚀刻之后是有缺陷的；以及基于失效率修改初始蚀刻条件，使得特征在蚀刻之后是
有缺陷的机会降低。
[0007]此外，提供了一种确定与蚀刻工艺相关联的蚀刻特性的方法。该方法包括经由量测工具获取(i)在衬底的给定位置处的成像图案的显影后图像(ADI)，该成像图案包括感兴趣特征和与感兴趣特征相邻的相邻特征，以及(ii)在衬底的给定位置处的成像图案的蚀刻后图像(AEI)，AEI包括与ADI中的感兴趣特征相对应的蚀刻特征；以及使用ADI和AEI确定蚀刻特征、与ADI中的与感兴趣特征相关联的相邻特征之间的相关性，该相关性表征与蚀刻工艺相关联的蚀刻特性。
[0008]此外，提供了一种确定与蚀刻工艺相关联的蚀刻条件的方法。该方法包括获取蚀刻后图像(AEI)中的感兴趣蚀刻特征与显影后图像(ADI)中的与感兴趣蚀刻特征相关联的相邻特征之间的相关性；以及基于相关性确定与蚀刻工艺相关联的蚀刻条件，使得相关性保持在目标范围内。
[0009]此外，在一个实施例中，提供了一种开发解释模型的方法，该解释模型被配置为解释由已训练模型所生成的预测。该方法包括经由执行已训练模型获取数据集，该数据集包括与显影后图像(ADI)中的多个特征相关联的多个预测，ADI包括感兴趣特征，多个预测中的每个预测是由已训练模型做出的；确定多个特征的每个位置与感兴趣特征之间的距离；基于该距离向多个预测中的每个预测分配权重；以及基于加权预测确定解释模型的模型参数值，使得解释模型的输出与加权预测之间的差异减小。在一个实施例中，模型参数值指示ADI的每个像素对与感兴趣特征相关的所述预测的贡献。
[0010]此外，在一个实施例中，提供了一种用于标识显影后图像的像素对由已训练模型生成的预测的贡献的方法。该方法包括：使用量测工具获取(i)包括感兴趣特征的显影后图像(ADI)，以及获取(ii)解释模型，该解释模型被配置为解释与感兴趣特征相关的预测，该预测是经由已训练模型生成的；以及将解释模型应用于ADI图像以生成解释图，该解释图包括像素值，该像素值量化ADI图像的每个像素对感兴趣特征的预测的贡献。
[0011]此外，在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括其上记录有指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由计算机系统执行时实现上述方法。
[0012]此外，在一个实施例中，提供了一种开发用于确定显影后图像中的特征的失效率的模型的方法。该方法包括获取衬底的显影后图像(ADI)，该ADI包括多个特征；基于与ADI的特征子集相关的物理特性值，生成模型的第一部分；以及基于模型的第一部分和与ADI的多个特征中的所有特征相关的物理特性值生成模型的第二部分，其中ADI的特征子集与ADI的其他特征相区分。
[0013]此外，在一个实施例中，提供了一种用于确定在蚀刻之后将失效的特征的比例的系统。该系统包括用于捕获在给定位置处的衬底的显影后图像(ADI)的量测工具，显影后图像包括多个特征；以及处理器，该处理器被配置为：执行用于确定在蚀刻之后将失效的ADI的多个特征的失效率的模型。该模型是以下项的组合：(i)被配置为估计非失效孔的物理特性值的分布的第一概率分布函数，以及(ii)被配置为基于ADI的所有多个特征的物理特性值来确定失效率的第二概率分布函数。
[0014]此外，在一个实施例中，提供了一种包括指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由一个或多个处理器执行时引起包括以下各项的操作：获取衬底的显影后图像(ADI)，ADI包括多个特征；基于与ADI的特征子集相关的物理特性值生成模型的第一部分；以及基于模
型的第一部分和与ADI的多个特征中的所有特征相关的物理特性值生成模型的第二部分，其中ADI的特征子集与ADI的其他特征相区分。
[0015]此外，在一个实施例中，提供了一种训练模型的方法，该模型被配置为基于显影后图像(ADI)特征确定蚀刻后图像(AEI)特征，该方法包括：获取(i)成像在衬底上的ADI特征的测量，以及(ii)在经受蚀刻工艺的衬底上的、与所测量的ADI特征相对应的蚀刻后图像(AEI)特征的测量；分配第一组变量以表征所测量的ADI特征并且分配第二组变量以表征所测量的AEI特征；确定所测量的ADI特征的第一组变量的组合与所测量的A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】1.一种训练模型的方法，所述模型被配置为预测与成像衬底相关联的特征在所述成像衬底的蚀刻之后是否将有缺陷，所述方法包括：经由量测工具获取(i)在给定位置处的所述成像衬底的显影后图像，所述显影后图像包括多个特征，以及(ii)在所述给定位置处的所述成像衬底的蚀刻后图像，所述蚀刻后图像包括与所述多个特征相对应的蚀刻特征；以及使用所述显影后图像和所述蚀刻后图像来训练所述模型，所述模型被配置为确定所述显影后图像中的所述多个特征中的给定特征的缺陷，其中所述缺陷的确定基于将所述显影后图像中的所述给定特征与所述蚀刻后图像中的对应蚀刻特征进行比较。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述模型是经验模型或机器学习模型，其中所述经验模型是与所述成像衬底相关联的所述特征的物理特性的函数。3.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述显影后图像包括：经由图案化装置在衬底上成像掩模图案；获取所述成像衬底的显影衬底；将所述量测工具与所述给定位置处的所述显影衬底对准；以及捕获所述显影衬底的图像。4.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述蚀刻后图像包括：经由具有特定蚀刻条件的蚀刻工艺蚀刻所述成像衬底；将所述量测工具与所述给定位置处的所述蚀刻衬底对准；以及捕获所述蚀刻衬底的所述蚀刻后图像。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述蚀刻条件包括蚀刻剂成分、等离子气体参数、蚀刻速率、电磁场、等离子电位、电感或电容类型的蚀刻、所述衬底的温度、离子能量分布、离子角分布、溅射和再沉积速率、或其组合。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述训练包括：基于所述多个特征将所述显影后图像和所述蚀刻后图像对准；将所述显影后图像中的所述多个特征中的每个特征与所述蚀刻后图像中的蚀刻特征的对应特征进行...

【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：