监测光刻过程的方法以及相关设备与流程

本发明涉及一种例如可用于在通过光刻技术进行器件的制造中执行量测的量测设备和方法。本发明还涉及用于在光刻过程中监测边缘放置误差或相关度量的这种方法。

背景技术：

1、光刻设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(ic)的制造中。在该情况下，图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)可以用以产生待形成在ic的单层上的电路图案。这种图案可以转印至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯)上。图案的转印通常经由成像至被设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。

2、在光刻过程中，通常需要频繁地对所创建的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。己知用于进行这种测量的各种工具以及用于测量重叠、器件中的两层的对准准确性的专用工具，所述工具包括扫描电子显微镜，所述扫描电子显微镜通常用于测量临界尺寸(cd)。最近，已经开发了用于光刻领域的各种形式的散射仪。这些装置将辐射束引导到目标上，并测量散射辐射的一个或更多个性质一例如，在单个反射角的情况下的作为波长的函数的强度；在一个或更多个波长的情况下的作为反射角的函数的强度；或作为反射角的函数的偏振-以获取从中可以确定目标的感兴趣性质的衍射“光谱”。

3、已知的散射计的示例包括us2006033921a1和us2010201963a1中描述的类型的角度分辨散射计。这种散射计所使用的目标相对较大(例如40μm×40μm的光栅)，测量束产生小于光栅的斑点(即光栅被欠填充)。暗场成像量测的示例可以在国际专利申请us20100328655a1和us2011069292a1中找到，这些文献通过引用整体并入本文。该技术的进一步发展已经在公开的专利出版物us20110027704a、us20110043791a、us2011102753a1、us20120044470a、us20120123581a、us20130258310a、us20130271740a和wo2013178422a1中进行了描述。这些目标可以小于照射斑点，并且可以被晶片上的产品结构包围。使用复合光栅目标可以在一个图像中测量多个光栅。所有这些申请的内容也通过引用并入本文。

4、对图案化性能的监测一直基于对过程度量(诸如，尤其是，重叠和cd等)的单独的监测。然而，最近，一种优选的图案化性能度量是边缘放置误差(epe)。特征的边缘的位置是由特征的横向位置(重叠)和特征的尺寸(cd)确定的。所述特征的边缘的位置的部分是非常局部的并且本质上是随机的；例如，所述部分取决于局部重叠(lovl)和局部cd均匀性(lcdu)。此外，线边缘粗糙度(ler)和线宽粗糙度(lwr)可能会导致非常局部的cd变化。所有这些都可能是epe性能的重要贡献项。

5、epe可以通过扫描电子显微镜(sem)检查而被直接测量，所述扫描电子显微镜(sem)检查的示例包括电子束量测或电子束检查。然而，这仅可以在完成管芯之后进行。此外，在sem测量之前可能需要进行拆卸，这是具有破坏性的且是浪费的，并因此成本很高。因此，可以根据其他度量重建epe。

6、期望提供一种用于重建epe的改进的方法。

技术实现思路

1、在第一方面中，本发明提供了一种计算机程序，所述计算机程序用于确定与一个或更多个特征在光刻过程中在衬底上的放置相关的放置度量，所述计算机程序包括计算机可读指令，所述计算机可读指令被配置为：获得设置数据，所述设置数据包括与多个放置误差贡献项参数相关的放置误差贡献项数据和表示良率的良率数据；限定用于预测良率度量的统计模型，所述统计模型基于放置度量，所述放置度量是所述放置误差贡献项参数和相关联的模型系数的函数；基于所述设置数据拟合所述模型系数；以及根据经拟合的所述模型系数确定所述放置度量。

2、下面参照附图详细描述本发明的其他特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意的是，本发明不限于本文中描述的具体实施例。仅出于说明目的而在本文中呈现这样的实施例。基于本文所包含的教导，其他实施例对于(多个)相关领域的技术人员也将是显而易见的。

技术特征：

1.一种包括处理器可读指令的计算机程序，所述处理器可读指令当在合适的处理器控制的设备上运行时使所述处理器控制的设备确定与一个或更多个特征在光刻过程中在衬底上的放置相关的放置度量，所述处理器可读指令被配置为：

2.根据权利要求1所述的计算机程序，其中，所述放置度量与两个或更多个特征的相对放置相关。

3.根据权利要求2所述的计算机程序，其中，所述两个或更多个特征被分布在两个或更多个层上。

4.根据权利要求3所述的计算机程序，其中，所述放置误差贡献项参数至少包括至少一个重叠度量和至少一个临界尺寸度量。

5.根据权利要求4所述的计算机程序，其中，所述至少一个重叠度量与一对或更多对相关层之间的全局重叠相关，并且所述临界尺寸度量与所述相关层的每个层中的局部临界尺寸的统计测度相关。

6.根据权利要求4或5所述的计算机程序，其中，所述至少一个临界尺寸度量包括以下各项中的一项或两项：蚀刻前临界尺寸度量和蚀刻后临界尺寸度量。

7.根据权利要求2所述的计算机程序，其中，所述两个或更多个特征位于单个层中，所述单个层是在至少第一图案化步骤和第二图案化步骤中形成的。

8.根据权利要求7所述的计算机程序，其中，所述放置误差贡献项参数包括：所述两个或更多个特征中的在所述第一图案化步骤中形成的第一特征与所述两个或更多个特征中的在所述第二图案化步骤中形成的第二特征之间的至少一个全局相对位置度量；并且所述临界尺寸度量与所述第一特征和所述第二特征中的每个特征的局部临界尺寸的统计测度相关。

9.根据权利要求1所述的计算机程序，其中，所述放置度量与一个或更多个特征相对于预期位置的放置相关；并且

10.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机程序，其中，所述放置误差贡献项参数包括：用于形成所述一个或更多个特征的光刻设备或蚀刻设备的一个或更多个设置。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机程序，其中，所述放置误差贡献项参数包括：线宽粗糙度度量或线边缘粗糙度度量中的一个或更多个。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机程序，其中，所述良率数据包括电压对比度数据或是从所述电压对比度数据导出的。

13.根据权利要求12所述的计算机程序，其中，所述良率数据包括每采样区域的良好的比特的数目。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机程序，其中：

15.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机程序，其中，所述拟合步骤使用基于最大似然估计的设置数据。

技术总结
公开了一种计算机实现方法，该计算机实现方法确定与一个或更多个特征在光刻过程中在衬底上的放置相关的放置度量。该方法包括：获得设置数据，该设置数据包括放置误差贡献项数据和良率数据，该放置误差贡献项数据与多个放置误差贡献项参数相关，该良率数据表示良率；以及限定用于预测良率度量的统计模型，该统计模型基于放置度量，该放置度量是所述放置误差贡献项参数和相关联的模型系数的函数。基于所述设置数据拟合模型系数；以及根据经拟合的所述模型系数确定放置度量。

技术研发人员：V·巴斯塔尼,张祎晨,M·德阿赛德科斯塔易席尔瓦,H·A·迪伦,R·J·范维克
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17