用于提供经改进过程控制的质量度量的方法及系统技术方案

本发明专利技术可包含：从跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标获取多个重叠度量衡测量信号；使用多个重叠算法确定所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者的多个重叠估计；产生多个重叠估计分布；及利用所述所产生的多个重叠估计分布产生第一多个质量度量，其中每一质量度量与所述所产生的多个重叠估计分布中的一个重叠估计分布对应，每一质量度量为对应的所产生重叠估计分布的宽度的函数，每一质量度量进一步为存在于来自相关联度量衡目标的重叠度量衡测量信号中的不对称性的函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供经改进过程控制的质量度量的方法及系统相关申请案交叉参考本申请案涉及且主张来自以下所列示申请案(“相关申请案”)的最早可用有效 申请日期:的权益(例如，主张除临时专利申请案以外的最早可用 优先权日:期或依据35USC§ 119(e)主张临时专利申请案，相关申请案的任何及所有父代申请案、祖父代申请案、曾祖父代申请案等的权益)。相关申请案:出于USPTO额外法定要求的目的，本申请案构成申请序列号为61/472，545的2011年4月6日提出申请的将丹尼尔坎德尔(Daniel Kandel)、盖伊科恩(Guy Cohen)、弗拉基米尔莱温斯基(Vladimir Levinski)及诺姆沙皮恩(Noam Sapiens)命名为专利技术人的标题为“减小重叠度量衡或光刻过程控制中的系统偏置的方法(METHODS TO REDUCE SYSTEMATICBIAS IN OVERLAY METROLOGY OR LITHOGRAPHY PROCESS CONTROL) ”的美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案。出于USPTO额外法定要求的目的，本申请案构成申请序列号为61/474，167的2011年4月11日提出申请的将丹尼尔坎德尔(Daniel Kandel)、盖伊科恩(Guy Cohen)、弗拉基米尔莱温斯基(Vladimir Levinski)、诺姆沙皮恩(Noam Sapiens)、亚历克斯舒尔曼(AlexShulman)及弗拉基米尔卡曼尼特斯基(Vladimir Kamenetsky)命名为专利技术人的标题为“减小重叠度量衡或光刻过程控制中的系统偏置的方法(METHODS TO REDUCE SYSTEMATIC BIASIN OVERLAY METROLOGY OR LITHOGRAPHY PROCESS CONTROL) ” 的美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案。出于USPTO额外法定要求的目的，本申请案构成申请序列号为61/509，842的2011年7月7日提出申请的将盖伊科恩(Guy Cohen)、依兰阿米特(Eran Amit)及达纳克莱因(Dana Klein)命名为专利技术人的标题为“用`于以更好准确度计算可校正值的方法(METHODSFOR CALCULATING C0RRECTABLES WITH BETTER ACCURACY) ” 的美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案。出于USPTO额外法定要求的目的，本申请案构成申请序列号为61/597，504的2012年2月10日提出申请的将盖伊科恩(Guy Cohen)、达纳克莱因(Dana Klein)及依兰阿米特(Eran Amit)命名为专利技术人的标题为“用于以更好准确度计算可校正值的方法(METHODSFOR CALCULATING C0RRECTABLES WITH BETTER ACCURACY) ” 的美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案。出于USPTO额外法定要求的目的，本申请案构成申请序列号为61/598，140的2012年2月13日提出申请的将丹尼尔坎德尔(Daniel Kandel)、弗拉基米尔莱温斯基(Vladimir Levinski)、诺姆沙皮恩(Noam Sapiens)、盖伊科恩(Guy Cohen)、达纳克莱因(Dana Klein)、依兰阿米特(Eran Amit)及伊莉娜艾克斯坦(Irina Vakshtein)命名为专利技术人的标题为“用于使用质量度量计算可校正值的方法(METHODS FOR CAIXULATINGC0RRECTABLES USING A QUALITY METRIC) ”的美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案。
本专利技术大体来说涉及一种用于提供适合于改进半导体晶片制作中的过程控制的质量度量的方法及系统。
技术介绍
制作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作过程以形成半导体装置的各种特征及多个层级而处理例如半导体晶片的衬底。举例来说，光刻为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作过程。半导体制作过程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。多个半导体装置可在单个半导体晶片上制作成一布置且接着分离成个别半导体装置。在半导体制造过程期间的各种步骤处使用度量衡过程来监视并控制一个或一个以上半导体层过程。举例来说，使用度量衡过程来测量晶片的一个或一个以上特性(例如在过程步骤期间形成于晶片上的特征的尺寸(例如，线宽度、厚度等))，其中可通过测量所述一个或一个以上特性而确定过程步骤的质量。一种此类特性包含重叠误差。重叠测量大体规定第一经图案化层相对于安置于其上方或下方的第二经图案化层对准的准确程度或第一图案相对于安置于同一层上的第二图案对准的准确程度。重叠误差通常是借助具有形成于工件(例如，半导体晶片)的一个或一个以上层上的结构的重叠目标确定的。所述结构可呈光栅的形式，且这些光栅可为周期性的。如果适当地形成两个层或图案，那么一个层或图案上的结构往往相对于另一个层或图案上的结构对准。如果未适当地形成两个层或图案，那么一个层或图案上的结构往往相对于另一个层或图案上的结构偏移或不对准。重叠误差为在半导体集成电路制造的不同阶段处所使用的图案中的任何图案之间的不对准。通常，对跨越裸片及晶片的变化的理解限于固定取样且因此仅针对已知选定地点检测重叠误差。此外，如果晶片的经测量特性(例如，重叠误差)为不可接受的(例如，超出所述特性的预定范围)，那么可使用一个或一个以上特性的测量来更改过程的一个或一个以上参数使得通过所述过程制造的额外晶片具有可接受的特性。在重叠误差的情形中，可使用重叠测量来校正光刻过程以便使重叠误差保持在所要限度内。举例来说，可将重叠测量馈送到计算可由操作者用来更好地对准晶片处理中所使用的光刻工具的“可校正值”及其它统计的分析例程中。因此，至为关键的是，尽可能准确地测量一组度量衡目标的重叠误差。一给定组的重叠度量衡测量中的不准确度可由各种各样的因素引起。一种此类因素为存在于给定重叠目标中的瑕疵。目标结构不对称性代表导致重叠测量不准确度的大多数重要类型的目标瑕疵中的一者。重叠目标不对称性以及目标瑕疵与给定度量衡技术的相互作用可导致重叠测量中的相对大的不准确度。因此，提供一种适合于减轻晶片的一个或一个以上重叠目标中的重叠目标不对称性的影响的系统及方法为合意的。
技术实现思路
揭示一种用于提供适合于改进半导体晶片制作中的过程控制的质量度量的计算机实施的方法。在一个方面中，一种方法可包含但不限于:从跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标获取多个重叠度量衡测量信号，每一重叠度量衡测量信号与所述多个度量衡目标中的一度量衡目标对应，所述多个重叠度量衡测量信号是利用第一测量配方获取的；通过对所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者应用多个重叠算法而确定每一重叠度量衡测量信号的多个重叠估计，每一重叠估计是利用所述重叠算法中的一者确定的；通过利用所述多个重叠估计产生来自所述多个度量衡目标的所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者的重叠估计分布而产生多个重叠估计分布；及利用所述所产生的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供适合于改进半导体晶片制作中的过程控制的质量度量的计算机实施的方法，其包括以下过程：从跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标获取多个重叠度量衡测量信号，每一重叠度量衡测量信号与所述多个度量衡目标中的一度量衡目标对应，所述多个重叠度量衡测量信号是利用第一测量配方获取的；通过对所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者应用多个重叠算法而确定每一重叠度量衡测量信号的多个重叠估计，每一重叠估计是利用所述重叠算法中的一者确定的；通过利用所述多个重叠估计产生来自所述多个度量衡目标的所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者的重叠估计分布而产生多个重叠估计分布；及利用所述所产生的多个重叠估计分布产生第一多个质量度量，其中每一质量度量与所述所产生的多个重叠估计分布中的一个重叠估计分布对应，每一质量度量为对应的所产生重叠估计分布的宽度的函数，每一质量度量进一步为存在于来自相关联度量衡目标的重叠度量衡测量信号中的不对称性的函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.06 US 61/472,545;2011.04.11 US 61/474,1671.一种用于提供适合于改进半导体晶片制作中的过程控制的质量度量的计算机实施的方法，其包括以下过程: 从跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标获取多个重叠度量衡测量信号，每一重叠度量衡测量信号与所述多个度量衡目标中的一度量衡目标对应，所述多个重叠度量衡测量信号是利用第一测量配方获取的； 通过对所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者应用多个重叠算法而确定每一重叠度量衡测量信号的多个重叠估计，每一重叠估计是利用所述重叠算法中的一者确定的； 通过利用所述多个重叠估计产生来自所述多个度量衡目标的所述多个重叠度量衡测量信号中的每一者的重叠估计分布而产生多个重叠估计分布；及 利用所述所产生的多个重叠估计分布产生第一多个质量度量，其中每一质量度量与所述所产生的多个重叠估计分布中的一个重叠估计分布对应，每一质量度量为对应的所产生重叠估计分布的宽度的函数，每一质量度量进一步为存在于来自相关联度量衡目标的重叠度量衡测量信号中的不对称性的函数。2.根据权利要求1所述的方法，其中从跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标获取多个重叠度量衡测量信号包括: 对跨越一批晶片中的一晶片的一 个或一个以上场分布的多个度量衡目标执行重叠度量衡测量。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 对所述所获取的多个重叠度量衡测量信号中的至少一些重叠度量衡测量信号执行工具诱发的移位TIS校正过程。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个所产生的质量度量中的每一者经配置以从具有实质上对称目标结构的度量衡目标识别重叠偏差。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 从针对所述多个度量衡目标所产生的所述多个质量度量的分布沿着至少一个方向识别所述多个度量衡目标中的具有大于选定离群值水平的质量度量的一个或一个以上度量衡目标； 确定多个经校正度量衡目标，其中所述多个经校正度量衡目标从所述多个度量衡目标排除具有偏离超过选定离群值水平的质量度量的所述经识别的一个或一个以上度量衡目标；及 利用所述所确定的多个经校正度量衡目标计算一组可校正值。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 将所述组可校正值传输到一个或一个以上过程工具。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 从跨越所述批晶片中的所述晶片的所述一个或一个以上场分布的所述多个度量衡目标获取至少额外多个重叠度量衡测量信号，所述至少额外多个重叠度量衡测量信号中的每一重叠度量衡测量信号与所述多个度量衡目标中的一度量衡目标对应，所述至少额外多个重叠度量衡测量信号是利用至少额外测量配方获取的； 通过对所述至少额外多个测量信号中的每一重叠测量信号应用所述多个重叠算法而确定所述至少额外多个重叠测量信号中的每一者的至少额外多个重叠估计，所述至少额外多个重叠估计中的每一者是利用所述重叠算法中的一者确定的； 通过利用所述多个重叠估计产生来自所述多个度量衡目标的所述至少额外多个重叠测量信号中的每一者的重叠估计分布而产生至少额外多个重叠估计分布；及 利用所述所产生的至少额外多个重叠估计分布产生至少额外多个质量度量，其中所述至少额外多个质量度量中的每一质量度量与所述所产生的至少额外多个重叠估计分布中的一个重叠估计分布对应，所述至少额外多个质量度量中的每一质量度量为所述至少额外多个重叠估计分布中的对应的所产生重叠估计分布的宽度的函数； 通过将关联于所述第一测量配方的所述第一多个质量度量的分布与关联于所述至少一个额外测量配方的所述至少额外多个质量度量的分布进行比较而确定过程测量配方。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述通过将关联于所述第一测量配方的所述第一多个质量度量的分布与关联于所述至少一个额外测量配方的所述至少额外多个质量度量的分布进行比较而确定过程测量配方包括: 通过将关联于所述第一测量配方的所述第一多个质量度量的分布与关联于所述至少一个额外测量配方的所述至少额外多个质量度量的分布进行比较而确定最优测量配方，所述最优测量配方与所述第一多个度量的多个质量度量相关联且所述至少额外多个度量在至少一个方向上具有实质上最小分布。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一测量配方或所述至少额外测量配方中的至少一者包括: 照明波长、滤波器配置、照明方向、焦点位置或偏振配置中的至少一者。10.一种用于确定适合于改进半导体晶片制作过程中的过程控制的质量度量的计算机实施的方法: 从一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场的一个或一个以上度量衡目标获取度量衡测量信号； 通过对所述所获取的度量衡测量信号应用多个重叠算法而确定多个重叠估计，每一重叠估计是利用所述重叠算法中的一者确定的； 利用所述多个重叠估计产生重叠估计分布；及 利用所述所产生的重叠估计分布产生所述一个或一个以上度量衡目标的质量度量，所述质量度量为所述所产生的重叠估计分布的宽度的函数，所述质量度量针对不对称重叠测量信号被配置为非零，所述质量度量为所述所产生的重叠估计分布的宽度的函数，所述质量度量进一步为存在于从相关联度量衡目标获取的所述度量衡测量信号中的不对称性的函数。11.一种用于提供一组过程工具可校正值的计算机实施的方法，其包括: 获取跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标中的每一度量衡目标的重叠度量衡结果； 获取与每一所获取的重叠度量衡结果相关联的质量度量； 利用每一度量衡目标的所述所获取的重叠度量衡结果及所述相关联质量度量结果来确定所述多个度量衡目标的多个经修改重叠值，其中经修改重叠函数为至少一个材料参数因数的函数； 产生多个材料参数因数的过程工具可校正值函数及与所述过程工具可校正值函数对应的一组残差； 确定所述材料参数因数的适合于使所述组残差至少实质上最小化的值；及 确定与所述组至少实质上最小化的残差相关联的一组过程可校正值。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述获取与每一所获取的重叠度量衡结果相关联的质量度量包括: 利用质量度量产生过程产生每一所获取的重叠度量衡结果的质量度量。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述获取跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标中的每一度量衡目标的重叠度量衡结果包括: 对跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标中的每一度量衡目标执行重叠测量。14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括: 将与所述组至少实质上最小化的残差相关联的所述组过程工具可校正值传输到一个或一个以上过程工具。15.根据权利要 求11所述的方法，其进一步包括: 对所述所获取的多个重叠度量衡测量信号中的至少一些重叠度量衡测量信号执行工具诱发的移位TIS校正过程。16.根据权利要求11所述的方法，其中所述经修改重叠函数为至少一个材料参数因数的线性函数。17.根据权利要求11所述的方法，其中所述经修改重叠函数为照明波长、焦点位置、照明方向、偏振配置或滤波器配置中的至少一者的函数。18.一种用于识别过程工具可校正值的变化的计算机实施的方法，其包括: 获取跨越一批晶片中的一晶片的一个或一个以上场分布的多个度量衡目标中的每一度量衡目标的重叠度量衡结果；获取与每一所获取的重叠度量衡结果相关联的质量度量； 利用每一度量衡目标的所述所获取的重叠度量衡结果及质量函数确定所述多个度量衡目标的多个经修改重叠值，所述质量函数为每一度量衡目标的所述所获取的质量度量的函数； 通过利用所述多个经修改重叠值确定用于对所述多个度量衡目标的所述所获取的重叠度量衡结果及所述相关联质量度量的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·坎德尔，盖伊·科恩，达纳·克莱因，弗拉基米尔·莱温斯基，诺姆·沙皮恩，亚历克斯·舒尔曼，弗拉基米尔·卡曼尼特斯基，依兰·阿米特，伊莉娜·艾克斯坦，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：
国别省市：