用于工艺感知维度目标的先进工艺控制的制作方法

本发明是有关于先进工艺控制(apc)，特别是有关于用于特定工艺的先进工艺控制(apc)方法，以便将维度变异(dimensionvariation)最小化。

背景技术：

在半导体晶圆加工中，先进工艺控制(apc)是指基于回馈来选择性调整特定工艺的一或更多工艺规格，以便在相同半导体晶圆上或在不同半导体晶圆上重复该特定工艺时，对于一图案中的相同特征实现其多个实例中的每一者的目标参数值。例如，用来在半导体晶圆上形成有由数个特征(例如，200个以上的特征)组成的图案的一图案化区域的特定工艺(例如，光刻工艺或蚀刻工艺)可进行apc。具体言之，当企图在该等特征中的每一者中实现目标参数值时可进行apc。例如，该目标参数值可为关键维度。就本揭示内容而言，用语“关键维度”是指特征的最小尺寸(例如，特征的最小宽度)。

一般而言，apc涉及进行根据由工艺规格组成的初始集合的特定工艺。如果确定目标特征(亦即，图案的特征中的一选定者)不具有目标参数值，则调整该等工艺规格中的至少一者，以供后续在相同半导体晶圆上或在另一半导体晶圆上重复该特定工艺以在别处形成相同图案化区域时使用。不过，从图案化区域中的所有多个特征(例如，200个以上的特征)选出的单一目标特征的实际参数值可能无法代表大多数的特征。例如，相比于图案化区域中其他特征的参数值，单一目标特征的实际参数值可能相对小或大。结果，基于目标特征的实际参数值来调整工艺规格可能导致过度矫正。例如，如果目标特征相对小，则工艺规格基于该目标特征所做的调整可能导致后续图案化特征太大，然而如果目标特征相对大，则同一工艺规格基于该目标特征所做的调整可能导致后续图案化特征会太小。

其中一种已被用来企图避免此一过度矫正的技术是基于从选自图案的目标特征(例如，2至5个目标特征)的样本所取得的测量值的平均值来调整该(等)工艺规格。可惜，在特征总数很高(例如，数百个)时，如此小的样本平均值也可能无法代表大多数的特征，使得基于该平均值所做的工艺规格调整不是最佳。

技术实现要素：

鉴于上述，揭示于本文的是用于特定工艺的先进工艺控制(apc)的方法。在这些方法中，可根据由数个工艺规格组成的初始集合，在半导体晶圆上进行特定工艺(例如，光刻工艺、蚀刻工艺、等等)以便建立由数个特征组成的图案。可测量目标特征的感兴趣参数，该目标特征从该图案的特征中选出以及该参数的数值可使用于apc(亦即，用于调整线上工艺控制)。不过，可使用调整参数值来进行apc，而不是进行直接基于实际参数值的apc。具体言之，可应用偏移量于目标特征的实际参数值以便获取调整参数值。此偏移量可为先前基于图案中所有特征的已知参数值分布的平均值所确定的数量使得调整参数值更适于代表图案中的大多数特征。使用此一调整参数值进行apc有效地最小化图案之间(亦即，每次使用该特定工艺在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上产生相同图案时每一个图案)的维度变异。

一般而言，揭示于本文的是用于任何特定工艺的先进工艺控制(apc)的方法，该特定工艺可用来建立由数个特征组成的图案。在该等方法中，可在半导体晶圆上进行该特定工艺。根据由数个工艺规格组成的初始集合可进行该特定工艺以便形成有由数个特征组成的图案的图案化区域。单一特征(被称为目标特征)可从该图案的所有特征选出并且可测量该目标特征的参数以获取实际参数值。一旦发现该目标特征的实际参数值，可访问偏移数据库以获取该偏移数据库中与该目标特征关联的偏移量。可应用与该目标特征关联的该偏移量于该实际参数值以便获取调整参数值。此调整参数值随后可比较该等特征的目标参数值。就本揭示内容而言，用语“目标参数值”是指图案中的特征的设计目的，且更特别的是，为感兴趣参数在图案中相同特征的所有多个实例中的所欲数值。该目标参数值例如可为该等特征在该图案中的关键维度的设计规定值(例如，设计规定的最小宽度)。取决于这两个数值之间的差额，可进行apc。亦即，取决于调整参数值与目标参数值之间的差额，可调整工艺规格的初始集合的工艺规格中的至少一者以便产生一工艺规格的调整集合。随后当在半导体晶圆的另一区域上或在另一半导体晶圆上重复相同特定工艺时，可使用此工艺规格的调整集合。

如上述，apc可使用于各种不同工艺，包括但不限于：光刻及蚀刻工艺。例如，揭示于此的是用于特定光刻工艺的apc的方法。在此方法中，特定光刻工艺可形成于半导体晶圆上。使用特定标线片且根据由数个光刻规格组成的初始集合，可进行此光刻工艺以便从光阻层形成有由数个特征组成的图案的掩模。单一特征(被称为目标特征)可从该图案的所有特征选出并且可测量该目标特征的参数以获取实际参数值。一旦发现该目标特征的实际参数值，可访问光刻工艺偏移数据库以获取光刻工艺偏移数据库中与目标特征关联的偏移量。可应用此偏移量于实际参数值以获取调整参数值。此调整参数值随后可比较该等特征的目标参数值。就本揭示内容而言，用语“目标参数值”是指图案中的特征的设计目的，且更特别的是，为感兴趣参数在图案中相同特征的所有多个实例中的所欲数值。该目标参数值例如可为该等特征在该图案中的关键维度的设计规定值(例如，设计规定的最小宽度)。取决于这两个数值之间的差额，可进行apc。亦即，取决于调整参数值与目标参数值之间的差额，可调整光刻规格的初始集合的光刻规格中的至少一者以便产生一光刻规格的调整集合。随后当在半导体晶圆的另一区域上或在另一半导体晶圆上使用相同特定标线片重复相同光刻工艺时，可使用此光刻规格的调整集合。

本文也揭示用于特定蚀刻工艺的apc的方法。此一用于特定蚀刻工艺的apc的方法可为用于特定光刻工艺的apc的上述方法的后续方法或独立方法。在任何情形下，在此方法中，在半导体晶圆上可进行特定蚀刻工艺。根据由数个蚀刻规格组成的初始集合以及使用具有由特征组成的图案且先前用特定标线片形成的特定掩模，可进行此特定蚀刻工艺。具体言之，可进行此特定蚀刻工艺以便将由数个特征组成的图案从特定掩模转印到在特定掩模下面的半导体晶圆的区域中以便形成有由数个第二特征组成的第二图案的图案化区域。单一第二特征(被称为目标第二特征)可从第二图案的所有第二特征选出以及可测量该目标第二特征的参数以获取实际参数值。一旦发现目标第二特征的实际参数值，可访问蚀刻工艺偏移数据库以获取蚀刻工艺偏移数据库中与目标第二特征关联的偏移量。可应用此偏移量于实际参数值以获取调整参数值。此调整参数值随后可比较该等特征的目标参数值。就本揭示内容而言，用语“目标参数值”是指图案中的特征的设计目的，且更特别的是，为感兴趣参数在图案中相同特征的所有多个实例中的所欲数值。该目标参数值例如可为该等特征在该图案中的关键维度的设计规定值(例如，设计规定的最小宽度)。取决于这两个数值之间的差额，可进行apc。亦即，取决于调整参数值与目标参数值之间的差额，可调整蚀刻规格初始集合的蚀刻规格中的至少一者以便产生蚀刻规格的调整集合。随后当在半导体晶圆的另一区域上或在另一半导体晶圆上重复相同蚀刻工艺时，可使用此蚀刻规格的调整集合。

附图说明

由以下参考未必按比例绘制的附图的详细说明可更加明白本发明。

图1的流程图图示用于特定工艺的先进工艺控制(apc)的揭示方法；

图2图示一示范标线片，其经定位成在光刻工艺期间可图案化在半导体晶圆上的光阻层；

图3图示在光刻工艺期间光线从光源透射穿过图2的示范标线片到光阻层；

图4a至图4b图示光阻层的图案化，以及曝光区的选择性移除；

图5图示使用图4a至图4b的图案化光阻层进行的蚀刻工艺；

图6的流程图图示用于特定光刻工艺的先进工艺控制(apc)的揭示方法；

图7的曲线图图示特定光刻工艺的参数值分布以及该分布的平均参数值；

图8为图示光刻工艺偏移数据库的表格；

图9的流程图图示用于特定蚀刻工艺的先进工艺控制(apc)的揭示方法；

图10的曲线图图示特定光刻工艺的参数值分布以及该分布的平均参数值；

图11图为图示光刻工艺偏移数据库的表格；以及

图12图示实施揭示方法的态样的示范硬件组态。

具体实施方式

如上述，在半导体晶圆加工中，先进工艺控制(apc)是指基于回馈来选择性调整特定工艺的一或更多工艺规格，以便在相同半导体晶圆上或在不同半导体晶圆上重复该特定工艺时，对于图案中的相同特征实现其多个实例中的每一者的目标参数值。例如，用来在半导体晶圆上形成有由数个特征(例如，200个以上的特征)组成的图案的一图案化区域的特定工艺(例如，光刻工艺或蚀刻工艺)可进行apc。具体言之，当企图在该等特征中的每一者中实现目标参数值时可进行apc。例如，该目标参数值可为关键维度。就本揭示内容而言，用语“关键维度”是指特征的最小尺寸(例如，特征的最小宽度)。

一般而言，apc涉及进行根据由数个工艺规格组成的初始集合的特定工艺。如果确定目标特征(亦即，图案的特征中的一选定者)不具有目标参数值，则调整该等工艺规格中的至少一者，以供后续在相同半导体晶圆上或在另一半导体晶圆上重复该特定工艺以在别处形成相同图案化区域时使用。不过，从图案化区域中的所有多个特征(例如，200个以上的特征)选出的单一目标特征的实际参数值可能无法代表大多数的特征。例如，相比于图案化区域中其他特征的参数值，单一目标特征的实际参数值可能相对小或大。结果，基于目标特征的实际参数值来调整工艺规格可能导致过度矫正。例如，如果目标特征相对小，则工艺规格基于该目标特征所做的调整可能导致后续图案化特征太大，然而如果目标特征相对大，则同一工艺规格基于该目标特征所做的调整可能导致后续图案化特征会太小。

已被用来企图避免此一过度矫正的技术之一是基于从选自图案的目标特征样本(例如，2至5个目标特征)取得的测量值的平均值来调整该(等)工艺规格。可惜，在特征总数很高(例如，数百个)时，如此小的样本平均值也可能无法代表大多数的特征，使得基于该平均值所做的工艺规格调整可能不是最佳。

鉴于前述，揭示于本文的是用于特定工艺的先进工艺控制(apc)的方法。在这些方法中，可在半导体晶圆上进行根据工艺规格的初始集合的特定工艺(例如，光刻工艺、蚀刻工艺等等)以便建立由特征组成的图案。可从图案中的特征选出的目标特征中测量感兴趣的参数，而该参数的数值可使用于apc(亦即，用于调整线上(in-line)工艺控制)。不过，可进行使用调整参数值的apc，而不是进行直接基于实际参数值的apc。具体言之，偏移量可应用于目标特征的实际参数值，以便获取调整参数值。此偏移量可为先前基于图案中所有特征的已知参数值分布的平均值所确定的数量，使得该调整参数值更适于代表图案中的大多数特征。进行使用此一调整参数值的apc有效地最小化图案之间的维度变异(亦即，使用特定工艺以每次一个图案的方式在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上产生相同的图案)。

请参考图1的流程图，揭示于本文的是用于特定工艺的先进工艺控制(apc)的方法。如下文所详述的，该等特定工艺可为光刻工艺、蚀刻工艺或任何其他特定工艺，其在半导体晶圆上形成有由数个特征组成的图案(在此也称为由形状组成的图案)的一图案化区域且由于使用特定标线片、掩模、产品、平台等等而具有独特签章(在此也称为指纹)。在任何情形下，可使用此类apc方法，以便最小化特定工艺的图案之间的维度变异(亦即，可将此类apc方法用于工艺感知维度目标)。

在该等方法中，可开发用于该特定工艺的偏移数据库(102)。为了开发此一偏移数据库，根据工艺规格的初始集合可在测试晶圆上进行该特定工艺，藉此形成具有由特征组成的图案的测试区域(103)。然后，可测量测试区域中的图案的每个特征的感兴趣参数(parameteratissue)以便获取所有特征的测试参数值(104)。该感兴趣参数例如可为维度(例如，宽度、深度、高度等等)。该维度例如可为关键维度，例如最小特征尺寸(例如，最小宽度)。该等测试参数值可以是此维度在图案的每个特征的实测值。基于该等测试参数值，可确定图案中所有特征的参数值分布，以及此分布的平均参数值(105)。就本揭示内容而言，用语“平均值”是指任何统计集中趋势值，例如平均数、中央值或众数。可确定图案中各个特征的偏移量为分布的平均参数值各自与该等特征的测试参数值的差额(106)。因此，如果该分布的平均参数值小于给定特征的测试参数值，则该给定特征的偏移量会为负数；然而，如果该分布的平均参数值大于给定特征的测试参数值，该给定特征的偏移量会为正数。替换地，对于多个测试区域(例如，2、3、4个等等)可进行上述工艺。在此情形下，基于在不同测试区域的特征获取的测试参数值可找到每个特征的特征别平均测试参数值(feature-specificaveragetestparametervalue)；基于所有该等特征的特征别平均测试参数值，可确定整体参数值分布，以及该整体分布的平均参数值；以及可确定该等偏移量为该整体分布的平均参数值各自与该等特征的特征别平均测试参数值的差额。各个特征的偏移量可存入与特定工艺关联且留在例如计算机系统的处理器可访问的存储器中的偏移数据库(107)。具体言之，此偏移数据库可按识别符(例如，数字、在区域中的位置座标，或其他合适识别符)表列该等特征且可指示各个特征的对应偏移量。此一偏移数据库可访问供使用于特定工艺的apc控制，如下述。

例如，在该等方法中，可启动半导体晶圆根据给定设计的制造以及可能要求特定工艺的效能。因此，在偏移数据库的开发后，可在半导体晶圆上进行该特定工艺(108)。亦即，可根据与用来开发偏移数据库者相同的工艺规格初始集合来进行该特定工艺以及可导致在半导体晶圆上形成有由特征组成的相同图案的图案化区域。

一旦在半导体晶圆上形成该图案化区域，可从图案的所有特征中选出单一特征(被称为目标特征)(110)以及可从该目标特征量出感兴趣参数以便获取实际参数值(112)。一旦发现该目标特征的实际参数值，可访问该偏移数据库以获取偏移数据库中与目标特征关联的偏移量(114)。该偏移量可应用于(亦即，加到)实际参数值以便获取一调整参数值(116)。因此，对于一给定特征，如果该偏移量为负数，则会减少参数值，以及如果该偏移量为正数，则会增加参数值。

在工艺116获取的调整参数值随后可比较用于该等特征的目标参数值(118)。就本揭示内容而言，用语“目标参数值”是指图案中的特征的设计目的，且更特别的是，为感兴趣参数在图案中相同特征的所有多个实例中的所欲数值。通常，设定此设计目的以确保最佳效能及/或避免正在形成的积体电路结构失效。该目标参数值例如可为该等特征在该图案中的关键维度的设计规定值(例如，设计规定最小宽度)。取决于这两个数值的差额，可进行apc。亦即，取决于该目标特征的调整参数值与所有特征的目标参数值的差额，可调整工艺规格初始集合的工艺规格中的至少一者以便产生一工艺规格调整集合(119)。随后当在半导体晶圆的另一区域上或在另一半导体晶圆上重复相同特定工艺时，可使用此工艺规格调整集合(120)。

应了解，apc的目的，尤其是在工艺119调整工艺规格(或数个)的目的是，当此特定工艺在工艺120重复时，视实际需要增减工艺域(processfield)的感兴趣参数以确保至少图案化于半导体晶圆上的大多数特征的实际参数值接近目标参数值。此外，由于基于图案中所有特征的参数值分布的平均参数值来预定目标特征的偏移量，因此调整参数值更适于代表此大数。结果，揭示于本文的apc方法可最小化过度矫正，且藉此在特定工艺在工艺120重复时有效地最小化维度变异。亦即，每次使用该特定工艺在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上产生相同图案时，此apc方法可用来最小化每一个图案的维度变异。

上述apc方法可使用于各种不同工艺，包括但不限于：光刻及蚀刻工艺。更特别的是，光刻工艺一般以形成光阻层202(在此也称为感光层)于半导体晶圆201上以及形成特定标线片210开始，如图2所示。应了解，光阻层202可为正型光阻(亦即，它可为其中曝光部分变成可溶于光阻显影剂从而可选择性移除的一种光阻)。或者，光阻层202可为负型光阻(亦即，它可为其中曝光部分变成不溶于光阻显影剂从而允许选择性移除未曝光部分的一种光阻)。应了解，取决于被图案化的设计层级，光阻层202可在半导体晶圆加工的各种阶段(例如，在前段加工、中段加工及后段加工期间)形成。因此，可形成为紧邻半导体基板或紧邻在半导体基板上方的多层中的任一者的光阻层202。另外，也应了解，取决于执行中的光刻技术的类型，特定标线片210的组构可有所不同。例如，本领域技术人员会认识到，对于现有光刻技术(例如，其中来自光源的光线是透过特定标线片210的透光区)，特定标线片210可包括透光层211(例如，玻璃层)与在透光层211上的图案化挡光层212(例如，图案化铬层)，如图2所示。不过，对于极紫外线(euv)光刻技术(例如，其中来自光源的光线是反射离开特定标线片上的反光区)而言，特定标线片可包括反光及吸光材料的组合(未图示)。

在任何情形下，特定标线片210可经安置成相对于光源及光阻层202，使得光阻层202的数个部分可暴露于一光图案(patternoflight)，其可在如图3所示的现有光刻技术情形下透过特定标线片210，或是在euv光刻技术(未图示)的情形下反射离开特定标线片。相比于未曝光区204，此光图案在光阻层202的曝光区203可造成化学变化，也如图3所示。如上述，此化学变化会使曝光区可溶(例如，在正型光阻中)或不可溶(例如，在负型光阻中)。

随后，可进行显影工艺。在此显影工艺期间，溶液(例如，氢氧化钠(naoh)、氢氧化四甲铵(tmah)或其他适当溶液)可应用于光阻层202以便选择性移除正型光阻的曝光区203(例如，如图4a所示)或者是负型光阻的未曝光区204(未图示)。结果，在半导体晶圆201上形成掩模220以及此掩模220有由特征225组成的图案221，如图4a至图4b所示。为了图解说明，掩模220中的图案化特征图示成光阻层中的孔(亦即，开口，例如接触开口)，这是起因于曝光区203的移除，此类孔有36个实例在图4b中以特征1至36标示。应了解，图4a至图4b非旨在限制。例如，该等特征可为任何其他类型有其他形状的特征(例如，沟槽、鳍片、柱体等等)。此外，该图案可具有从2至200个或更多的任意多个特征。

本领域技术人员会认识到，常常相同的特定标线片可用来暴露在相同半导体晶圆上的不同工艺域(亦即，多个不同区域)(例如，在相同半导体晶圆上的2、4、6、8个等等工艺域)以及在其他半导体晶圆上的一或更多工艺域。因此，图示于图2至图4a的半导体晶圆201可为整个半导体晶圆，或者，可以只是此一半导体晶圆的一部分。

通常，上述光刻工艺之后是蚀刻工艺。例如，在上述光刻工艺后，执行湿式蚀刻工艺、干式蚀刻工艺或任何其他适当蚀刻工艺，以便将由特征225组成的图案221从掩模220转印到在掩模220下面的半导体晶圆201的区域，藉此在半导体晶圆上形成有由数个第二特征235组成的第二图案231的图案化区域230，如图5所示。

在上述特定光刻工艺中，由设计者建立由数个光刻规格组成的初始集合，其中至少一目标是图案221中的所有特征225要以最小的变异达成目标参数值。同样，在上述特定蚀刻工艺，可由设计者建立由数个蚀刻规格组成的初始集合，其中至少一目标是图案231中的所有特征235要以最小的变异达成目标参数值。在这两个情形下，该目标参数值例如可为该等特征在该图案中的关键维度的设计规定值(例如，设计规定的最小宽度)。应了解，尽管图案化特征225及图案化特征235在图5中图示成有实质相同的宽度，然而由特定光刻工艺建立的图案化特征225的目标参数值可与由蚀刻工艺建立的图案化特征235的目标参数值相同，或者是不同于由蚀刻工艺建立的图案化特征235的目标参数值(例如，较小或较大)。当特定光刻及蚀刻工艺在半导体晶圆201的不同区域上及/或在其他半导体晶圆上重复时，为了确保特征225及/或235的目标参数值满足最小变异，对于根据揭示于本文且详述于下文的方法的每个工艺，可执行apc。

具体言之，请参考图6，揭示于此的是用于特定光刻工艺的apc的方法。在此方法中，可开发光刻工艺偏移数据库(602)。

可在晶圆等级确定此偏移数据库。亦即，为了开发偏移数据库，例如可对测试晶圆进行根据由光刻工艺规格组成的初始集合(包括但不限于：曝光能量、曝光波长及透镜孔径的规格)以及使用特定标线片210的特定光刻工艺，以便从测试光阻层形成有由特征225组成的相同图案221的测试掩模，如图4a至图4b所示(603)。然后，可测量测试掩模中每个特征的感兴趣参数，以便获取所有该等特征(亦即，特征1至36)的测试参数值(604)。该感兴趣参数例如可为维度(例如，宽度、深度、高度等等)。该维度例如可为关键维度，例如最小特征尺寸(例如，最小宽度)。该等测试参数值可为此维度在该图案的每个特征的实测值。基于该等测试参数值，可确定图案中所有特征的参数值分布，以及此分布的平均参数值，如图7所示(605)。如上述，就本揭示内容而言，用语“平均值”是指任何统计集中趋势值，例如平均数、中央值或众数。可确定图案中各个特征的偏移量(该图案由使用特定标线片的特定光刻工艺建立)为分布的平均参数值各自与该等特征的测试参数值之间的差额(606)。因此，在分布的平均参数值小于测试参数值时(例如，参考特征#4的–m偏移)，该偏移量将为负数，以及在分布的平均参数值大于测试参数值时(例如，参考特征#26的+n偏移)，该偏移量将为正数。或者，对于多个测试区域(例如，2、3、4个等等)可进行上述工艺。在此情形下，可找到在不同测试区域的每个特征1至36的特征别(feature-specific)平均测试参数值；基于该等特征的这些特征别平均测试参数值，可确定所有该等特征的参数值的整体分布，以及该整体分布的平均参数值；以及可确定该等偏移量为该整体分布的平均参数值各自与该等特征的特征别平均测试参数值之间的差额。

或者，可在掩模等级确定偏移数据库。具体言之，在写入特定标线片后立即可确定由参数值组成的分布。然后，此掩模等级分布可转化成晶圆等级分布。亦即，该掩模等级分布可用来预测晶圆等级分布。然后，可用与上述相同的方式确定偏移量。

图案中各个特征的偏移量(该图案由使用特定标线片的特定光刻工艺建立)可存入留在例如计算机系统的处理器可访问的存储器中的光刻工艺偏移数据库(607)。如图8所示，此光刻工艺偏移数据库可按识别符(例如，数字、与工艺域关联的位置座标，或其他合适识别符)表列该等特征并且可指示各个特征的对应偏移量。

此一偏移数据库可访问供使用于特定光刻工艺的apc控制，如下述。

亦即，可根据给定设计启动半导体晶圆的制造并且可要求特定光刻工艺的效能(608)。具体言之，进行该特定光刻工艺可使用相同的工艺规格的初始集合(包括但不限于：曝光能量、曝光波长及透镜孔径的相同规格)以及相同的特定标线片210，其先前是用来开发光刻工艺偏移数据库。此特定光刻工艺可导致在半导体晶圆上形成有由特征组成的相同图案的特定掩模。

一旦在半导体晶圆上形成该特定掩模，可从该特定掩模上的图案的所有特征选出单一特征(被称为目标特征)(610)。例如，请参考图4b与图7，该目标特征可为特征#26、特征#24或图案221中的特征的任何其他一者。接下来，可从该目标特征量测出感兴趣参数以便获取实际参数值(612)。如图7所示，特征#26及#4的测试参数值明显与平均参数值不同。因此，如果基于从这些特征中的任一量测出的实际参数值来进行apc，会有可观数量的特征出现过度矫正。具体言之，特征#4相对大而特征#26相对小，因此，这两个特征都不能代表大多数特征。如果在apc期间调整光刻工艺规格(或数个)中的一或更多以基于从特征#4量出的实际参数来减少特征尺寸，则其他特征会出现显著的过度矫正，导致大多数特征会太小。反之，如果在apc期间调整光刻工艺规格(或数个)中的一或更多以基于从特征#26量出的实际参数来增加特征尺寸，则其他特征会出现显著的过度矫正，导致大多数特征太大。因此，在揭示于本文的方法中，一旦发现该目标特征的实际参数值，可访问偏移数据库以获取与偏移数据库中的目标特征关联的偏移量(614)。该偏移量可应用于(亦即，加到)实际参数值以便获取一调整参数值(616)。例如，如果目标特征为特征#4，则偏移量会减少参数值，以及如果目标特征为特征#26，则偏移量会增加参数值。

在工艺616获取的调整参数值随后可比较目标参数值(618)。如上述，用语“目标参数值”是指图案中的特征的设计目的，且更特别的是，为感兴趣参数在该图案中的相同特征的所有多个实例中的所欲数值。通常，设定此设计目的以确保最佳效能及/或避免正在形成的积体电路结构失效。该目标参数值例如可为该等特征在该图案中的关键维度的设计规定值(例如，设计规定的最小宽度)。取决于这两个数值之间的差额，可进行apc。亦即，取决于该目标特征的调整参数值与图案中所有特征的目标参数值之间的差额，可调整光刻工艺规格的初始集合的光刻工艺规格中的至少一者，以便产生一工艺规格的调整集合(619)。

应注意，调整光刻规格(或数个)的目的是，当此特定光刻工艺随后在工艺620使用相同特定标线片在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上进行时，更有可能实现遍及所得图案中的特征的目标参数值。具体言之，该等光刻工艺规格可包括但不限于：曝光能量、曝光波长及透镜孔径，以及视实际需要，基于调整参数值(例如，调整关键维度值)与特征的目标参数值(例如，目标关键维度值)之间的差额，可选择性调整这些规格(亦即，曝光能量、曝光波长及/或透镜孔径)中的任一或更多以增减特征的参数值(例如，关键维度值)。例如，考虑到使用正型光阻建立由接触开口组成的图案(例如，如图4a至图4b所示)、由沟槽组成的图案或其类似者的特定光刻工艺。当调整关键维度值小于目标关键维度值时，可增加曝光能量以增加会被选择性移除的曝光区的大小，从而增加遍及特征的关键维度的大小。不过，当调整关键维度值大于目标关键维度值时，可减少曝光能量以减少会被选择性移除的曝光区的大小，从而减少遍及特征的关键维度的大小。本领域技术人员会认识到，该规格的必要调整会不同，特别是在使用负型光阻的特定光刻工艺的情形下，会相反。在任何情形下，当相同特定光刻工艺在半导体晶圆的另一区域上或在另一半导体晶圆上使用相同特定标线片重复时，随后可使用此光刻工艺规格的调整集合(620)。

如上述，在工艺619处调整光刻工艺规格(或数个)的目的是，当随后在工艺620在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上使用相同特定标线片进行此特定光刻工艺时，更有可能实现遍及所得图案中的特征的目标参数值(例如，目标关键维度)。由于基于图案中所有特征的参数值分布的平均参数值来预定目标特征的偏移量，所以该调整参数值更适于代表大多数特征，结果，基于该调整参数值执行的apc有效地将过度矫正最小化，并从而在工艺620重复特定光刻工艺时，最小化维度变异。亦即，用揭示的apc方法，每次使用此特定光刻工艺在半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上产生相同图案时，将每一个图案的维度变异最小化。

请参考图9，本文也揭示用于特定蚀刻工艺的apc的方法。此一用于特定蚀刻工艺的apc的方法可为用于特定光刻工艺的apc的上述方法的后续方法或独立方法。

在任何情形下，在此方法中，可开发蚀刻工艺偏移数据库(902)。

为了开发蚀刻工艺偏移数据库，可在测试晶圆上使用测试掩模及根据由数个蚀刻工艺规格组成的初始集合(例如，包括用于蚀刻化学作用、蚀刻持续时间、工作压力(必要时)等等的规格)进行特定蚀刻工艺(例如，干式蚀刻工艺、湿式蚀刻工艺等等)(903)。具体言之，先前已在测试晶圆上使用特定标线片形成测试掩模于光阻层中使得它具有由特征组成的图案(例如，如以上在说明光刻工艺时所详述的)。可进行该特定蚀刻工艺以便使由特征组成的图案从测试掩模转印到在测试掩模下面的测试晶圆的测试区域，藉此形成有由数个第二特征组成的第二图案的图案化测试区域。然后，可测量图案化测试区域中每个第二特征的感兴趣参数以便获取所有第二特征的测试参数值(904)。该感兴趣参数例如可为蚀刻特征的维度(例如，宽度、深度、高度等等)。该维度例如可为关键维度，例如最小特征尺寸(例如，最小宽度)。该等测试参数值可为此维度在图案中的每个特征的实测值。应了解，由光刻工艺使用特定标线片在测试掩模中建立的图案化特征的目标参数值可与由蚀刻工艺使用特定掩模建立的图案化第二特征的目标参数值相同或不同。在任何情形下，基于该等第二特征的测试参数值，可确定第二图案中所有第二特征的参数值分布以及此分布的平均参数值，如图10所示(905)。如上述，就本揭示内容而言，用语“平均值”是指任何统计集中趋势值，例如平均数、中央值或众数。可确定第二图案(其是由特定蚀刻工艺用使用特定标线片建立的特定掩模建立)中每个第二特征的偏移量为平均参数值各自与该等第二特征的测试参数值之间的差额(906)。因此，在平均参数值小于测试参数值(例如，参考特征#4的–y偏移)时，该偏移量将为负数，以及，在平均参数值大于测试参数值(例如，参考特征#26的+x偏移)时，该偏移量将为正数。或者，对于多个测试区域(例如，2、3、4个等等)可进行上述工艺。在此情形下，可找到遍及不同测试区域的第二特征1至36的特征别平均测试参数值；基于第二特征的特征别平均测试参数值可确定，所有第二特征的整体参数值分布以及该整体分布的平均参数值；以及可确定该等偏移量为整体分布的平均参数值各自与第二特征的特征别平均测试参数值之间的差额。

第二图案(其是由特定蚀刻工艺用使用特定标线片建立的特定掩模建立)中每个第二特征的偏移量可存入留在例如计算机系统的处理器可访问的存储器中的蚀刻工艺偏移数据库(907)。如图11所示，此蚀刻工艺偏移数据库可按识别符(例如，数字、与工艺域关联的位置座标，或其他合适识别符)表列第二特征以及可指示各个第二特征的对应偏移量。

此一偏移数据库可访问供使用于特定蚀刻工艺的apc控制，如下述。

亦即，可启动半导体晶圆根据给定设计的制造并可要求特定蚀刻工艺的效能(908)。具体言之，进行该特定蚀刻工艺可使用相同的蚀刻工艺规格的初始集合(包括但不限于：用于蚀刻化学作用、蚀刻持续时间、工作压力(必要时)等等的相同规格)以及特定掩模(其是使用用来形成随后用来开发蚀刻工艺偏移数据库的测试掩模的相同特定标线片建立)。此特定蚀刻工艺可导致在半导体晶圆上形成有由数个第二特征组成的相同第二图案的图案化区域。

一旦在半导体晶圆上形成图案化区域，单一第二特征(被称为目标第二特征)可从在图案化区域的第二图案中的所有第二特征选出(910)。接下来，可从该目标第二特征量出感兴趣参数以便获取实际参数值(912)。如图10所示，第二特征#26及#4的测试参数值明显不同于平均参数值。因此，如果是基于该等第二特征中的任一者量出的实际参数值来进行蚀刻工艺的apc，则有可观数量的特征会出现过度矫正。具体言之，第二特征#4相对大而第二特征#26相对小，因此，该等第二特征都不能代表大多数的第二特征。如果在apc期间调整一或多个该(等)蚀刻工艺规格以基于从第二特征#4量出的实际参数来减少特征尺寸，则其他第二特征会出现显著的过度矫正，导致大多数的第二特征太小。反之，如果在apc期间调整一或多个该(等)蚀刻工艺规格以基于从第二特征#26量出的实际参数来增加特征尺寸，则其他第二特征会出现显著的过度矫正，导致大多数的第二特征太大。因此，在揭示于本文的方法中，一旦找到目标第二特征的实际参数值，便可访问蚀刻工艺偏移数据库以获取与蚀刻工艺偏移数据库中的目标第二特征关联的偏移量(914)。该偏移量可应用于(亦即，加到)实际参数值以便获取一调整参数值(916)。例如，如果目标第二特征为第二特征#4，则偏移量会减少参数值，以及如果目标第二特征为第二特征#26，则偏移量会增加参数值。

在工艺916获取的调整参数值随后可比较所有第二特征的目标参数值(例如，目标关键维度，例如目标宽度)，且取决于这两个数值之间的差额，可进行apc(918)。亦即，取决于目标第二特征之调整参数值与第二图案中所有第二特征的目标参数值之间的差额，可调整蚀刻工艺规格的初始集合中的至少其中一个蚀刻工艺规格，以便产生一工艺规格的调整集合(919)。

应注意，调整该(等)蚀刻规格的目的是，当此特定蚀刻工艺随后在工艺920处在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上使用从相同特定标线片建立的掩模进行时，更有可能实现遍及所得图案中的特征的目标参数值。具体言之，该等蚀刻工艺规格可包括但不限于：蚀刻化学作用、蚀刻持续时间、工作压力，以及视实际需要，基于调整参数值(例如，调整关键维度值)与第二特征的目标参数值(例如，目标关键维度值)之间的差额，可选择性调整该等规格中的任一或更多以增减第二特征的参数值(例如，关键维度值)。例如，当调整关键维度值小于目标关键维度值时，可增加蚀刻持续时间以增加该等特征的关键维度；然而，当调整关键维度值大于目标关键维度值时，可减少蚀刻持续时间。随后当在半导体晶圆的另一区域上或在另一半导体晶圆上使用相同特定标线片重复相同特定蚀刻工艺时，可使用蚀刻工艺规格的此一调整集合(920)。

如上述，在工艺919调整该(等)蚀刻工艺规格的目的是，当随后在工艺920处在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上用使用相同特定标线片建立的特定掩模进行此特定蚀刻工艺时，更有可能实现遍及所得第二图案中的第二特征的目标参数值(例如，目标关键维度)。由于基于第二图案中所有第二特征的参数值分布的平均参数值来预定目标第二特征的偏移量，所以该调整参数值更适于代表大多数的第二特征，结果，基于该调整参数值执行的apc有效地最小化过度矫正，从而当在工艺920重复特定蚀刻工艺时，最小化维度变异。亦即，用所揭示的apc方法，每次使用特定蚀刻工艺在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上产生相同图案时，会最小化每一个图案的维度变异。

使用计算机系统及/或计算机程序产品可实现上述方法的态样。该计算机程序产品可包括其上具有用以造成处理器完成本发明态样的计算机可读程序指令的计算机可读储存媒体(或数个)。

该计算机可读储存媒体可为可保留及储存供指令执行装置使用的指令的有形装置。该计算机可读储存媒体例如可为但不限于：电子储存装置、磁性储存装置、光学储存装置、电磁储存装置、半导体储存装置、或上述的任何合适组合。该计算机可读储存媒体的更特定实施例的非穷尽列举包括如下：可携式计算机磁碟、硬碟、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机访问存储器(sram)、可携式光碟只读存储器(cd-rom)、数位光碟(dvd)、记忆条、软碟、机械编码装置，例如打孔卡片或在凹槽中有指令记录于其上的加高结构，以及上述的任何合适组合。如本文所使用的计算机可读储存媒体不应被视作本身为过渡讯号，例如无线电波或其他自由传播的电磁波，通过波导或其他传输媒介(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)传播的电磁波，或通过电线传输的电子讯号。

描述于本文的计算机可读程序指令可从计算机可读储存媒体下载到各个运算/处理装置或经由诸如互联网、区域网络、广域网络及/或无线网络之类的网络下载到外部计算机或外部储存装置。该网络可包括铜传输电缆、光学传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、开关、闸道计算机(gatewaycomputer)及/或边缘伺服器(edgeserver)。在各运算/处理装置中的网络配接卡或网络介面接收来自网络的计算机可读程序指令以及前馈该等计算机可读程序指令供存入在各个运算/处理装置内的计算机可读储存媒体。

用于实行本发明的操作的计算机可读程序指令可为组合程序指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相依指令、微码、固件指令、状态设定数据，或以一或更多程序语言的任何组合写成的原始码或者是目标码，包括目标导向程序语言，例如smalltalk、c++或其类似者，以及现有程序程式语言，例如“c”程序语言或类似程序语言。该等计算机可读程序指令作为独立软件套装可全部在使用者的计算机上执行、部分在使用者的计算机上执行、部分在使用者的计算机上及部分在远端计算机上执行、或全部在远端计算机或伺服器上执行。在后一情景下，远端计算机可通过任何一种网络连接至使用者的计算机，包括区域网络(lan)或广域网络(wan)，或可连接至外部计算机(例如，使用互联网服务提供者通过互联网)。在一些具体实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程闸阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路可执行利用计算机可读程序指令的状态资讯的计算机可读程序指令以个人化该电子电路，以便完成本发明的态样。

以上是参照流程图及/或方块图描述揭示于本文的方法的态样。应了解，流程图及/或方块图的每个区块，以及流程图及/或方块图中的区块组合可用计算机可读程序指令实现。

可提供该等计算机可读程序指令给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生机器，使得经由该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用以实现具体描述于流程图及/或方块图区块(或数个)的功能/动作的手段。该等计算机可读程序指令也可存入计算机可读储存媒体，此计算机可读储存媒体可指引计算机、可编程数据处理设备及/或其他装置以特别方式起作用，使得有指令储存于其中的计算机可读储存媒体为一种产品，其包括指令用以实现具体描述于流程图及/或方块图区块(或数个)的功能/动作的态样。

该等计算机可读程序指令也可加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置上，造成对计算机、其他可编程设备或其他装置执行一系列的操作步骤以产生计算机实作工艺，使得在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的指令实现具体描述于流程图及/或方块图区块(或数个)的功能/动作。

附图中的流程图及方块图根据本发明的各种具体实施例图示系统、方法及计算机程序产品的可能实作的架构、机能及操作。在这点上，流程图或方块图的各个区块可为指令的模块、线段或部分，其包括一或更多可执行指令用于实施特定逻辑功能(或数个)。在一些替代实施中，备注于区块的功能可不按备注于附图的顺序。例如，图中依次显示的两个区块事实上可实质同时地执行，或取决于涉及的机能，该等区块有时可以相反的顺序执行。也应注意，方块图及/或流程图的各个区块，以及方块图及/或流程图的区块组合可用根据硬件的专用系统实施，其执行特定功能或动作或贯彻特定目的硬件与计算机指令的组合。

图12图示用于实施揭示方法的态样的代表性硬件环境(亦即，计算机系统)。此示意图根据本文具体实施例图示资讯处理/计算机系统的硬件组态。该系统包括但不限于至少一处理器或中央处理单元(cpu)10。cpu10经由系统总线12互连至各种装置，例如随机访问存储器(ram)14、只读存储器(rom)16及输入/输出(i/o)配接器18。i/o配接器18可连接至周边装置，例如磁碟机11及磁带驱动器13，或该系统可读取的其他程序储存装置。该系统可读取程序储存装置上的本发明指令以及遵循这些指令以执行本文具体实施例的方法。该系统更包括使用者介面配接器19使键盘15、滑鼠17、扬声器24、麦克风22及/或例如触控萤幕装置(未图示)的其他使用者介面装置连接至总线12以收集使用者输入。另外，通讯配接器20使总线12连接至数据处理网络25，以及显示配接器21使总线12连接至可具体实现为输出装置的显示装置23，例如监视器、打印机、或传送机。

应了解，用于本文的术语是只为了要描述该等揭示方法而非旨在限制。例如，如本文所使用的，英文单数形式“a”、“an”和“the”旨在也包括复数形式，除非上下文中另有明确指示。另外，如本文所使用的，用语“包含(comprises)”及/或“包含(comprising)”、或者“包括(includes)”及/或“包括(including)”是具体描述提及的特征、整数、步骤、操作、元件及/或组件的存在，但不排除存在或加入一或更多其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件及/或彼等的群组的存在或添加。此外，如本文所使用的，诸如“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“底下”、“下面”、“下层”、“上面”，“上覆”、“平行”、“垂直”之类的用语旨在描述相对位置，因为彼等在图纸中定向及图示(除非另有明示)，以及诸如“接触”、“在…上”、“直接接触”、“抵靠”、“邻接”之类的用语旨在表示至少一元件实体接触另一元件(没有其他元件隔开所述元件)。下列权利要求书中所有手段或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作及等效物旨在包括与如权利要求书所主张的其他元件结合用以完成功能的任何结构、材料或动作。

为了图解说明已呈现本发明各种具体实施例的描述，但是并非旨在穷尽或限定于所揭示的具体实施例。本领域技术人员明白仍有许多修改及变体而不脱离所述具体实施例的范畴及精神。使用于本文的术语经选定成可最好地解释具体实施例的原理、实际应用或优于在市上可找到的技术的技术改善，或使得本领域技术人员能够了解揭示于本文的具体实施例。

因此，以上所揭示的是用于特定工艺(例如，光刻及/或蚀刻工艺)的先进工艺控制(apc)的方法。在这些方法中，可在半导体晶圆上进行根据工艺规格的初始集合的特定工艺(例如，光刻工艺、蚀刻工艺等等)以便建立由特征组成的图案。可测量从图案中的特征选出的目标特征的感兴趣参数，该参数的数值可使用于apc(亦即，用于调整线上工艺控制)。不过，可进行使用调整参数值的apc，而不是进行直接基于实际参数值的apc。具体言之，偏移量可应用于目标特征的实际参数值以便获取调整参数值。此偏移量可为先前基于图案中所有特征的已知参数值分布的平均值所确定的数量，使得该调整参数值更适于代表图案中的大多数特征。进行使用此一调整参数值的apc有效地最小化随后在相同半导体晶圆的另一区域或在另一半导体晶圆上进行该特定工艺的维度变异。