[发明专利]用于预测器件制造工艺的良率的方法

说明书

一种用于预测经受工艺的衬底的电特性的方法和相关联的计算机程序。该方法包括：基于电计量数据和包括至少一个参数的测量的工艺计量数据的分析，确定电特性对工艺特性的灵敏度，电计量数据包括从先前处理的衬底测量的电特性，至少一个参数与从先前处理的衬底测量的工艺特性相关；获取与衬底相关的描述至少一个参数的工艺计量数据；以及基于灵敏度和工艺计量数据，预测衬底的电特性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月05日提交的美国申请62/502,281和于2018年3月20日提交的美国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及器件(例如，半导体)制造工艺、特别是一种用于预测经受该工艺的衬底的电特性和良率的方法。

背景技术

光刻设备是一种被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造。光刻设备可以例如将图案化装置(例如，掩模)处的图案(也通常称为“设计布局”或“设计”)投射到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了在衬底上投射图案，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是约365nm(i线)、约248nm、约193nm和约13.5nm。使用具有波长在约4-20nm的范围内(例如，约6.7nm或约13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成比使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备更小的特征。

低k₁光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这种过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长，NA是光刻设备中的投射光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是打印的最小特征尺寸，但在这种情况下为半间距)，k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，越难以在衬底上再现与由电路设计者计划的形状和尺寸类似的图案，以实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投射设备和/或设计布局。这些包括例如但不限于NA的优化、定制的照射方案、相移图案化装置的使用、设计布局的各种优化(诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC))、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。备选地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的紧密控制环来改善低k1下的图案的再现。

这些紧密控制环通常基于使用计量工具测量所施加的图案或表示所施加的图案的计量目标的一个或多个特性而获取的计量数据。通常，计量工具基于图案和/或目标的位置和/或尺寸的光学测量。本质上假定这些光学测量表示器件制造工艺的质量。

除了或备选地基于光学测量的控制，可以执行基于电子束的测量；其中可以利用使用电子束工具(由HMI提供)的所谓的低电压测量。这样的低电压对比测量可以指示施加到衬底的层之间的电接触的质量。

发明内容

通常，在所有工艺步骤完成之后，衬底上的每个管芯应当适合于生产功能器件(例如，IC)。原则上，在追求进一步封装电器件(例如，电气器件、电子设备等)之前，使用各种技术(诸如电探测)对每个管芯进行电气测试。电探测通常在跨管芯的多个位置处进行，以测量多个电特性(例如，电压、电阻、频率等，其中每个参数称为特定的bin码)。Bin码的值是电子设备的质量的很好的指示符；例如，当测得的电阻非常高时，可以表明未实现组件之间的电接触，并且因此电子设备正常工作的机会很小。如果对多个衬底的电特性的测试传达了大量的非功能性电子器件，则可以认为制造工艺的良率很低。

在设备生产的最后阶段进行测试的一个缺点是，只有在执行所有工艺步骤之后，才能确定有关传输功能器件与非功能器件的最小期望比率的过程的良率是否满足某些标准。