[发明专利]确定随机行为对叠加计量数据的影响

说明书

本发明提供用于设计计量目标及相对于例如线性质(例如，线边缘粗糙度LER)的随机噪声来估计计量度量值的不确定性误差的方法。可通过具有对应目标的CDSEM(临界尺寸扫描电子显微镜)或光学系统，从所述线性质的分析及计量测量的不确定性误差导出目标元件的最小所需尺寸。鉴于发现在使用例如CPE(每曝光的可校正项)的更局域化模型时，随机噪声可能具有增大的重要性而强调此分析的重要性。所述不确定性误差估计可用于多种上下文中的目标设计、叠加估计增强及测量可靠性评估。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张于2017年2月28日申请的第62/464,382号美国临时专利申请案的权益，其以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及计量领域，且更特定来说，涉及测量算法。

背景技术

在半导体计量的领域中，计量工具包括：照明系统，其照明计量目标；收集系统，其捕获通过所述照明系统与目标、装置或特征的相互作用(或无相互作用)而提供的相关信息；及处理系统，其使用一或多种算法分析所收集的信息。计量工具可用于测量与各种半导体制造工艺相关联的结构及材料特性(例如，结构及膜的材料组成物、尺寸特性(例如结构的膜厚度及/或临界尺寸、叠加等))。这些测量用于在半导体裸片的制造中促进工艺控制及/或良率效率。

计量工具经设计以进行与半导体制造有关的许多不同类型的测量，例如一或多个目标的特性(例如，临界尺寸、叠加、侧壁角、膜厚度、线边缘粗糙度、线宽粗糙度图案置放误差或工艺相关参数(例如，焦点及/或剂量))。目标可包含本质上周期性的特定所关注区域(举例来说，例如存储器裸片中的光栅)。计量目标可拥有各种空间特性且通常由一或多个单元构成，所述一或多个单元可包含已在一或多个光刻相异曝光中印刷的一或多个层中的特征。所述目标或所述单元可拥有各种对称，例如双重旋转对称或四重旋转对称及/或反射对称。此类计量结构的实例在第6,985,618号美国专利中描述，其以全文引用的方式包含于本文中。不同单元或单元的组合可属于相异层或曝光步骤。个别单元可包括经隔离非周期性特征或替代地其可由一维、二维或三维周期性结构或非周期性结构及周期性结构的组合构成，如第2013/042,089号美国专利申请公开案中所描述，其以全文引用的方式包含于本文中。周期性结构可未分段或其可由细分段特征构成，所述细分段特征可依据或接近用于印刷其的光刻工艺的最小设计规则。计量目标也可与相同层或上方一层、下方一层或在所述计量结构的层间的虚设结构(dummification structure)并置或紧邻所述虚设结构。目标可包含多个层(或膜)，其厚度可通过计量工具测量。目标可包含置放(或已存在)于半导体晶片上供使用(例如，对准及/或重叠配准操作)的目标设计。特定目标可定位于半导体晶片上的各种位置处。例如，目标可定位于(例如，裸片之间的)刻划线内及/或定位于所述裸片自身中。在某些实施例中，可通过相同或多个计量工具(在相同时间或不同时间)测量多个目标，如第7,478,019号美国专利中所描述，其以全文引用的方式包含于本文中。可组合来自此类测量的数据。来自计量工具的数据在半导体制造工艺中用以(例如)向前馈送、反向馈送及/或侧向馈送校正到工艺(例如，光刻、蚀刻)且因此可产生完整工艺控制解决方案。

发明内容

下文是提供本发明的初步理解的简化概述。此概述不一定识别关键要素或限制本发明的范围，而仅作为以下描述的介绍。

本发明的一个方面提供一种方法，所述方法包括：从工艺相关线边缘粗糙度(LER)的参数导出遵守给定测量不确定性规范所需的目标元件的最小尺寸的估计；及设计计量目标以具有符合所述经估计的最小尺寸的目标设计参数；其中所述导出及所述设计中的至少一者是由至少一个计算机处理器执行。