[发明专利]使用关键尺寸扫描型电子显微镜的工艺仿真模型校正

说明书

公开了将工艺仿真模型优化至使半导体设备制造操作特性化的工艺参数值的计算机实施方法，该工艺仿真模型预测半导体设备制造操作的结果。所述方法涉及使用半导体设备制造操作的运算性预测结果及至少部分通过在反应室中执行半导体设备制造操作所产生的计量结果来产生成本价值，该反应室是在成组的固定工艺参数值下操作。工艺仿真模型的参数的判定可采用工艺前轮廓、经由相对轮廓计量结果的参数的结果性工艺后轮廓的优化。例如光学散射测量、扫描型电子显微术及透射电子显微术的成本价值可用于引导优化。

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背景技术

例如等离子体辅助蚀刻工艺的半导体设备制造操作的效能对于半导体设备处理工作流程的成功而言通常是必要的。然而，蚀刻工艺和/或与其关联的工具(例如蚀刻反应器、光刻掩模等)的优化或调谐在技术上可能困难且耗时，通常涉及技术人员手动调整蚀刻工艺参数或工具部件设计以产生所期望的目标特征轮廓。目前，不存在可赖以决定导致所期望的蚀刻轮廓的工艺参数值的具有足够精度的自动化程序。

某些模型模拟在蚀刻工艺期间发生在半导体衬底表面上的物理和/或化学工艺。这样的模型的示例包括作为行为模型(例如，可从北卡罗来纳州卡里市的Coventor(一家Lam研究公司)获得的SEMulator3D)实现或作为表面反应模型实现的蚀刻轮廓模型(EPM)；参见例如M.Kushner和同事的模型以及Cooperberg和同事的那些。前面的表面反应模型在Y.Zhang,“Low Temperature Plasma Etching Control through Ion Energy AngularDistribution and 3-Dimensional Profile Simulation,”Chapter 3,dissertation,University of Michigan(2015)中描述，后者在Cooperberg,Vahedi,and Gottscho,“Semiempirical profile simulation of aluminum etching in a Cl₂/BCl₃ plasma,”J.Vac.Sci.Technol.A 20(5),1536(2002)中描述，两者通过引用整体并入本文。M.Kushner和同事的蚀刻轮廓模型的另外的描述可以在J.Vac.Sci.Technol.A 15(4),1913(1997),J.Vac.Sci.Technol.B 16(4),2102(1998),J.Vac.Sci.Technol.A 16(6),3274(1998),J.Vac.Sci.Technol.A 19(2),524(2001),J.Vac.Sci.Technol.A 22(4),1242(2004),J.Appl.Phys.97,023307(2005)中找到，其各自也通过引用整体并入本文。Coventor的蚀刻轮廓模型的其他描述可以在2008年11月25日提交的Lorenz等人的美国专利9,015,016和Greiner等人的2015年1月26日提交的美国专利9,659,126中找到。其全部内容也通过引用整体并入本文。所公开的这样的模型可得益于进一步发展以接近由半导体处理产业所期望的精度及可靠度。

在此包含的背景及上下文的描述仅针对整体呈现公开内容的上下文的目的而提供。本公开内容的许多呈现发明人的成果，且单纯由于如此成果在背景技术部分中描述或在本文其他位置呈现为上下文并不表示将认为是现有技术。

发明内容