[发明专利]用于减小模型预测不确定性的模型校准的预测数据选择

说明书

描述了用于减小与图案化过程相关联的预测模型中的预测不确定性的系统及方法。这些系统及方法可以用于例如校准与图案化过程相关联的过程模型。减小预测模型中的不确定性可以包括基于预测数据确定预测不确定性参数。可以使用预测模型确定预测数据。可以已经利用校准数据来校准预测模型。预测不确定性参数可以与预测数据的变化相关联。减小预测模型中的不确定性可以包括：基于预测不确定性参数来选择过程数据的子集；以及使用校准数据以及过程数据的被选择的子集再校准预测模型。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月10日提交的美国申请62/872,521的优先权，该美国申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本文中的描述总体上涉及半导体制造及图案化过程。更具体地，本说明书涉及与图案化过程相关联的建模。

背景技术

光刻投影设备可以用于例如制造集成电路(IC)。图案形成装置(例如，掩模)可以包括或提供对应于IC的单层的图案(“设计布局”)，并且可以利用诸如通过图案形成装置上的图案来照射已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)的方法而将此图案转移至该目标部分上。通常，单一衬底包括多个相邻目标部分，图案以一次一个目标部分的方式被光刻投影设备连续转移至该多个相邻的目标部分上。在一种类型的光刻投影设备中，在一个操作中将整个图案形成装置上的图案转移至一个目标部分上。此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，投影束在给定参考方向(“扫描”方向)上在整个图案形成装置上进行扫描，同时平行或反向平行于该参考方向同步地移动衬底。图案形成装置上的图案的不同部分逐步转移至一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有缩减比率M(例如，M＝4)，所以衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的1/M倍。可以例如从以引用的方式并入本文中的US 6,046,792中找到关于光刻器件的更多信息。

在将图案从图案形成装置转移至衬底之前，衬底可能经历多种工序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆及软烘烤。在曝光之后，衬底可能经受其他工序(“曝光后工序”)，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤及所转移的图案的测量/检测。此工序阵列是用作制造器件(例如，IC)的单层的基础。然后，衬底可能经历多种工序，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械研磨等，这些工序都意图修整器件的单层。如果在器件中需要若干层，则针对每一层来重复整个工序或其变型。最终，在衬底上的每一个目标部分中将存在器件。然后，利用诸如切块或锯切的技术使这些器件彼此分离，使得可以将单独的器件安装于载体上、连接至引脚等。

因此，制造器件(诸如，半导体器件)通常涉及使用多个制造过程处理衬底(例如，半导体晶片)以形成器件的各种特征及多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械研磨及离子注入来制造及处理这些层及特征。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，然后将该多个器件分离成单独的器件。此器件制造过程可以被认为是图案化过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置的图案化步骤，诸如光学和/或纳米压印光刻，以将图案形成装置上的图案转移至衬底，并且图案化过程通常但可选地涉及一个或多个相关联的图案处理步骤，诸如由显影设备进行抗蚀剂显影、使用烘烤工具来烘烤衬底、使用蚀刻设备来蚀刻图案等。

如所提及的，光刻是在诸如IC的器件的制造时的中心步骤，其中，形成于衬底上的图案限定器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)及其他器件。

随着半导体制造过程继续进步，功能元件的尺寸已经不断地缩减。同时，每器件的诸如晶体管的功能元件的数目已经在稳固地增加，这遵循通常被称作“摩尔定律”的趋势。在目前的技术下，使用光刻投影设备来制造器件的层，所述光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影至衬底上，从而产生尺寸远低于100nm(即小于来自照射源(例如，193nm照射源)的辐射的波长的一半)的单独或分立的功能元件。