概率性工艺窗口的检测制造技术

用于配置光刻工具来制造半导体装置的方法、系统和计算机可读介质。所述方法包含：选择第一变量；选择第二变量；选择作为所述第一变量和第二变量的函数的至少一个响应变量；确定每一响应变量的测量不确定性；基于所述响应变量的测量值和所述响应变量的所述测量不确定性确定表示与光刻工艺相关联的多个点是否满足每一响应变量的规范要求的多个指示的多个概率，其中所述多个概率表示工艺窗口；以及基于所述工艺窗口配置光刻工具来制造半导体装置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】概率性工艺窗口的检测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年9月10日提交的且标题为“概率性工艺窗口的检测(Detection of Probabilistic Process Windows)”的第17/472,335号美国申请的优先权和权益，该美国申请的全部公开内容如同在下文完全再现一般以引用的方式并入本文中。
[0003]本申请还与2021年5月10日提交的且标题为“用于生成和分析粗糙度测量值的系统和方法(System and Method for Generating and Analyzing Roughness Measurements)”的第17/316,154号美国申请的部分接续案相关，该第17/316,154号美国申请是2019年12月30日提交的且标题为“用于生成和分析粗糙度测量值的系统和方法(System and Method for Generating and Analyzing Roughness Measurements)”的第16/730,393号美国申请的接续案，该第16/730,393号美国申请是2018年12月12日提交的且标题为“用于生成和分析粗糙度测量值的系统和方法(System and Method for Generating and Analyzing Roughness Measurements)”的第16/218,346号美国申请(现第10,522,322号美国专利)的接续案，该第16/218,346号美国申请是2018年2月8日提交的标题为“边缘检测系统(Edge Detection System)”的第15/892,080号美国申请(现第10,176,966号美国专利)的部分接续案并主张其优先权。本申请进一步主张2018年10月1日提交的标题为“用于生成和分析粗糙度测量值的系统和方法(System and Method for Generating and Analyzing Roughness Measurements)”的第62/739,721号美国临时专利申请以及2018年5月31日提交的标题为“用于从粗糙度测量值移除噪声的系统和方法(System and Method for Removing Noise From Roughness Measurements)”的第62/678,866号美国临时专利申请的优先权。此外，作为第16/218,346号美国申请的接续案，本专利申请主张2017年4月13日提交的且标题为“边缘检测系统(Edge Detection System)”的第62/602,152号美国临时专利申请的优先权。所有这些申请如同在下文完全再现一般以引用的方式并入本文中。

技术介绍

[0004]本公开大体上涉及图案结构的边缘检测，且更具体地说涉及容易产生噪声的图像中，例如使用扫描电子显微镜(SEM)或产生包含不合需要的噪声的图像的其它成像设备形成的图像中的图案结构的边缘检测，且更加更具体地说涉及依据工艺变化分析此些粗糙度测量值并使用此分析来优化工艺和控制工艺工具。

技术实现思路

[0005]本公开大体提供用于生成考虑测量不确定性的概率性工艺窗口的方法、系统和计算机可读介质。
[0006]本公开的一方面包含一种计算机实施的方法。所述方法可包含选择图形的第一轴线上表示的第一工艺变量。所述方法还可包含选择图形的第二轴线上表示的第二工艺变量。所述方法还可包含选择作为第一变量和第二变量的函数的至少一个响应变量。所述方
法还可确定每一响应变量的测量不确定性。所述方法还可包含基于响应变量的测量值和响应变量的测量不确定性确定表示与光刻工艺相关联的多个点是否满足每一响应变量的规范要求的多个指示的多个概率，其中所述多个概率表示工艺窗口。所述方法进一步包含基于工艺窗口配置光刻工具以制造半导体装置。
[0007]本公开的另一方面包含一种系统，在一个实施方案中，所述系统包括光刻工具、存储指令的存储器装置，和处理装置。处理装置联接到存储器装置和光刻工具。处理装置可执行指令以选择可在图形的第一轴线上表示的第一变量。处理装置还可执行指令以选择可在图形的第二轴线上表示的第二变量。处理装置还可执行指令以选择作为第一变量和第二变量的函数的响应变量。处理装置还可执行指令以确定响应变量的测量不确定性。处理装置还可执行指令以基于响应变量的测量值和响应变量的测量不确定性确定表示与光刻工艺相关联的多个点是否满足规范要求的多个指示的多个概率。所述多个概率可表示工艺窗口。处理装置还可执行指令以基于工艺窗口配置光刻工具来制造半导体装置。
[0008]本公开的另一方面包含一种有形的非暂时性计算机可读介质，其存储指令，所述指令在执行时致使处理装置选择图形的第一轴线上表示的第一变量。所述指令还可致使处理装置选择图形的第二轴线上表示的第二变量。所述指令还可致使处理装置选择作为第一变量和第二变量的函数的响应变量。所述指令还可致使处理装置确定输出的响应变量的测量不确定性。所述指令还可致使处理装置基于响应变量的测量值和响应变量的测量不确定性确定表示与光刻工艺相关联的多个点是否满足规范要求的多个指示的多个概率。所述多个概率表示工艺窗口。所述指令进一步致使处理装置基于工艺窗口配置光刻工具来制造半导体装置。
附图说明
[0009]附图仅示出本公开的示例性实施方案，且因此不限制其范围，因为本专利技术概念容许其它同等有效的实施方案。
[0010]图1A是展现在线之间具有空间的平行线特征的图案结构的表示。
[0011]图1B是包含接触孔特征的图案结构的表示。
[0012]图2展示四个不同的粗糙边缘，其全部具有相同的标准偏差。
[0013]图3是复对数尺度上的功率谱密度(PSD)相比于频率的表示。
[0014]图4是所标绘的功率谱密度(PSD)相比于频率的图形表示，且其描绘粗糙度参数PSD(0)、相关长度和粗糙度指数。
[0015]图5展示对应于图案结构上的特征的相应边缘的两个功率谱密度(PSD)。
[0016]图6是作为线长的函数的特征内变化与特征间变化的折衷的图形表示。
[0017]图7是扫描电子显微镜(SEM)联接到信息处理系统(IHS)的框图，所述扫描电子显微镜和信息处理系统一起形成所公开的边缘检测设备的一个实施方案。
[0018]图8A是安置在衬底上的特征的表示，其描绘电子束撞击在特征的中心上。
[0019]图8B是安置在衬底上的特征的表示，其描绘电子束在特征的边缘附近撞击在所述特征上。
[0020]图9在顶部展示灰阶图像表示，紧接在下方以图形方式标绘沿着一个水平切割的相应灰阶线扫描。
[0021]图10展示包含位于衬底的顶部上的特征的图案结构的实例，其中取决于电子束撞击在图案结构上何处，不同数目的电子从图案结构逸出。
[0022]图11展示例如硅晶片等图案结构上的抗蚀剂阶梯的经预测线扫描。
[0023]图12展示硅晶片上的抗蚀剂线和空间的图案的另一代表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实施的方法，其包括：选择第一变量；选择第二变量；选择作为所述第一变量和第二变量的函数的至少一个响应变量；确定每一响应变量的测量不确定性；基于所述响应变量的测量值和所述响应变量的所述测量不确定性确定表示与光刻工艺相关联的多个点是否满足每一响应变量的规范要求的多个指示的多个概率，其中所述多个概率表示工艺窗口；以及基于所述工艺窗口配置光刻工具来制造半导体装置。2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中配置包括将控制信号传输到所述光刻工具以基于所述第一变量设定第一操作参数且基于所述第二变量设定第二操作参数。3.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其进一步包括在计算装置的用户界面上将所述多个概率呈现为所述图形的图形元素。4.根据权利要求3所述的计算机实施的方法，其中所述多个概率的所述呈现为所述用户界面上的热图、三维曲线图或等高线图。5.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述响应变量的所述测量不确定性由高斯正态概率分布表示。6.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述第一变量在图形的第一轴线上表示，且所述第二变量在所述图形的第二轴线上表示。7.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述第一变量包括扫描光刻工艺的曝光剂量，且所述第二变量包括扫描光刻工艺的焦距。8.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其进一步包括呈现一个或多个图形元素，所述一个或多个图形元素被配置成使用户能够改变所述第一变量、所述第二变量或这两者的性质以实时或近实时地修改所述多个概率。9.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其进一步包括呈现一个或多个图形元素，所述一个或多个图形元素被配置成使用户能够改变所述第一变量、所述第二变量或这两者的性质以实时或近实时地修改所述多个概率，其中修改所述多个概率与制造所述半导体装置的所要成本优化相关联。10.一种系统，其包括：光刻工具；存储器装置，其存储指令；以及处理装置，其联接到所述存储器装置和所述光刻工具，所述处理装置执行所述指令以：选择第一变量；选择第二变量；选择取决于所述第一和第二变量的响应变量；确定所述响应变量的测量不确定性；基于所述响应变量的测量值和所述响应变量的所述测量不确定性确定表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯，
申请(专利权)人：弗拉蒂利亚有限责任公司，
类型：发明
国别省市：