[发明专利]用于图案保真度控制的方法与设备

说明书

一种确定形貌的方法，该方法包括：获得第一聚焦值，所述第一聚焦值从对未经图案化的衬底的图案化建模的计算光刻模型导出或从未经图案化的衬底上的图案化层的测量导出；获得第二聚焦值，所述第二聚焦值从具有形貌的衬底的测量导出；和根据第一聚焦值和第二聚焦值确定所述形貌的值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月23日递交的美国申请62/438,665的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于本文中。

技术领域

本发明中的描述涉及一种通过组合计算光刻建模与产品上的测量来确定产品诱发的形貌的方法及一种应用该方法的设备。本发明中的描述也涉及一种识别热点且对热点进行分级的方法和设备。

背景技术

光刻设备可以用于(例如)集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，图案形成装置(例如掩模)可以包括或提供对应于IC的单层的器件图案(“设计布局”)，且这一图案可转印至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或更多个管芯)上，该衬底已通过诸如经由图案形成装置的图案辐照目标部分的方法来涂覆辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层。一般而言，单一衬底包括多个相邻目标部分，图案是由光刻设备依次转印至该多个相邻目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻设备中，将整个图案形成装置的图案一次转印至一个目标部分上；这样的设备通常被称作步进器。在通常被称作步进扫描设备的替代设备中，投影束在给定的参考方向(“扫描”方向)上横过图案形成装置进行扫描，同时平行或反向平行于所述参考方向而同步地移动衬底。图案形成装置的图案的不同部分渐进地转印至一个目标部分。一般而言，由于光刻设备将具有放大因数M(通常＜1)，故衬底被移动的速度F将为投影束扫描图案形成装置的速度的因数M倍。

在将图案从图案形成装置转印至衬底之前，衬底可经历各种工序，诸如上底漆、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后，衬底可经受其它工序，诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及转印的图案的测量/检查。这一系列工序用作制造器件(例如，IC)的单层的基础。衬底之后可经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等等，所述过程都意图完成器件的单层。如果在器件中需要几个层，则针对每一层重复整个工序或其的变形例。最终，在衬底上的每一目标部分中将存在器件。之后，通过诸如切片或锯割的技术使这些器件彼此分离，据此，可以将单个器件安装于载体上、连接至引脚等等。

因此，制造诸如半导体器件的器件典型地涉及使用多个制作过程来处理衬底(例如半导体晶片)以形成所述器件的各种特征和多个层。典型地使用(例如)沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光以及离子注入来制造和处理这些层和特征。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，且之后将所述器件分离成单个器件。这种器件制造过程可被视为图案化过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置进行图案化步骤(诸如光学和/或纳米压印光刻术)以将图案形成装置的图案转印至衬底，且图案化过程典型地但可选地涉及一个或更多个相关的图案处理步骤，诸如通过显影设备进行抗蚀剂显影、使用焙烤工具来焙烤衬底、使用蚀刻设备而使用图案进行蚀刻等等。

发明内容

产品衬底通常包括在极小(亚毫米)分辨率的图案密度诱发的形貌；这种形貌的量级通常以纳米为单位。然而，相比于过程聚焦余量，该量级可以是相当大的。装备于光刻设备内的传统的水平传感器无法以亚毫米侧向分辨率测量衬底的这种产品形貌。另外，曝光狭缝大小及形状的物理极限使得这种形貌极难以由光刻设备聚焦控制系统使用水平传感器数据加以校正。

因此，期望(例如)能够有效地测量这种形貌且识别哪些图案特征至少部分地归因于形貌而倾向于有缺陷。

在一个实施例中，提供一种确定形貌的方法，该方法包括：获得第一聚焦值，所述第一聚焦值从对未经图案化的衬底的图案化建模的计算光刻模型导出或从未经图案化的衬底上的图案化层的测量导出；获得第二聚焦值，所述第二聚焦值从具有形貌的衬底的测量导出；和根据第一聚焦值和第二聚焦值确定形貌的值。