[发明专利]处理参数的间接确定

说明书

本发明中公开了一种方法。所述方法包括：从由图案化过程所产生的衬底的一部分测量所述图案化过程的能够直接测量的处理参数的值；获得所述能够直接测量的处理参数与不能够直接测量的处理参数之间的关系；和根据所述能够直接测量的处理参数的所述值和所述关系确定所述不能够直接测量的处理参数的值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月12日提交的美国申请62/240,355和于2016年5月31申请的美国申请62/343,589的优先权，这些申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种改善图案化过程(诸如半导体制造过程)的性能的方法。所述方法可以与光刻设备结合使用。

背景技术

光刻设备是将所期望的图案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。在所述情况下，可替代地称作掩模或掩模版的图案形成装置可用于产生对应于(例如)IC的单个层的图案，且该图案可被成像至具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如，硅晶片)的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或几个管芯)上。一般而言，单个衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中通过一次曝光将整个图案曝光至目标部分上来辐照每一目标部分；在扫描器中在给定方向(“扫描”方向)上通过束扫描图案同时同步地沿平行或反向平行于所述方向的方向扫描衬底来辐照每一目标部分。

在将图案从图案形成装置转移至衬底之前，衬底可能经历各种程序，诸如上底漆、抗蚀剂涂覆以及软烘烤。在曝光之后，衬底可能经受其他程序，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤，和转移后的电路图案的测量/检查。所述一连串的程序用作制造器件(例如，IC)的单个层的基础。衬底之后可以经历各种过程，诸如蚀刻、离子植入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等等，所述过程都意图是完成所述器件的单个层。如果在器件中需要几个层，则针对每一层重复整个程序或其变形。最终，器件将存在于衬底上的每一目标部分中。之后，通过诸如切割或锯切的技术来使这些器件彼此分离，由此，可将单独的器件安装于载体上、连接至引线等。

因此，制造诸如半导体器件的器件通常涉及使用多个制造过程来加工衬底(例如，半导体晶片)以形成所述器件的各种特征和多个层。通常使用(例如)沉积、光刻术、蚀刻、化学机械抛光和离子植入来制造和加工这些层和特征。可在衬底上的多个管芯上制造多个器件，且之后将其分离成单独的器件。所述器件制造过程可被认为是图案化过程。图案化过程涉及用以将图案形成装置上的图案转移至衬底的图案化步骤，诸如使用光刻设备中的图案形成装置的光学和/或纳米压印光刻术，，但是该图案化过程通常可选地涉及一个或更多个相关的图案加工步骤，诸如由显影设备进行的抗蚀剂显影、使用烘烤工具来烘烤衬底、使用蚀刻设备蚀刻图案等。

为了监测图案化过程的一个或更多个步骤，检查图案化后的衬底测量图案化后的衬底的一个或更多个参数。一个或更多个参数可包括(例如)形成于图案化后的衬底中或上的连续层之间的重叠误差、用以将图案曝光至衬底上的聚焦量、用以将图案曝光至衬底上的剂量，和/或形成于衬底上的图案的临界尺寸(例如，线宽)。可对衬底自身的器件产品部分的目标和/或对设置于衬底上的专用量测目标执行所述测量。存在用于对在光刻过程中形成的微观结构进行测量的各种技术，包括使用扫描电子显微镜和/或各种专门的测量工具。

发明内容

本发明公开了一种方法，包括：从由图案化过程所产生的衬底的一部分测量所述图案化过程的一个或更多个能够直接测量的处理参数的值，所述一个或更多个能够直接测量的处理参数包括被设计成功能性的器件的部分的特征的特性；获得所述一个或更多个能够直接测量的处理参数与不能够直接测量的处理参数之间的关系；和由计算机系统根据所述一个或更多个能够直接测量的处理参数的所述值和所述关系确定所述不能够直接测量的处理参数的值。

根据一实施例，所述一个或更多个能够直接测量的处理参数包括所述衬底上的特征的临界尺寸(CD)。