[發明專利]經反射光匹配和表面動力模型優化蝕刻輪廓的方法和裝置

有效

• 申請號: 201710068974.7
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN107330132B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 穆罕默德·德里亞·特泰克;薩拉瓦納普里亞·西里拉曼;安德魯·D·貝利三世;亞歷克斯·帕特森;理查德·A·戈奇奧
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: G03F1/70
• 分類號: G03F1/70;G03F1/80;G03F1/84;G06F30/398
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張華

1.一種通過使用多個模型參數將半導體襯底上的特征的蝕刻輪廓與成組的獨立輸入參數相關聯的優化計算機模型的方法，所述方法包括：

(a)接收所選定的待優化的成組的所述模型參數的成組的值以便改善所述計算機模型的精確度；

(b)接收所選定的成組的獨立輸入參數的多組成組的值以進行優化，其中所述獨立輸入參數包括表征蝕刻工藝條件的參數；

(c)對于在(b)中所指定的每組成組的值，接收從使用在(b)中所指定的所述成組的值執行的實驗蝕刻工藝的光學測量產生的實驗反射光譜；

(d)對于在(b)中所指定的每組成組的值，由所述模型使用在(a)和(b)中所指定的所述成組的值生成計算反射光譜；以及

(e)修改在(a)中為所選定的成組的所述模型參數所指定的一個或多個值，并且用經修改的所述成組的值重復(d)，以便相對于用于在(b)中所指定的所選定的所述成組的獨立輸入參數的一組或者多組成組的值，減少指示在(c)中所接收的所述反射光譜和在(d)中生成的對應的計算反射光譜之間的差的尺度；

其中在(e)中計算所述尺度包括：

(1)計算所述計算反射光譜和對應的實驗反射光譜之間的差并將所述差投射到經降維的子空間上，所述經降維的子空間具有比所述測量的或者計算的反射光譜更少的維度；并且/或者

(2)將所述計算反射光譜和對應的實驗反射光譜投射到經降維的子空間上，并且計算投射到所述經降維的子空間上的所述反射光譜之間的差，所述經降維的子空間具有比所述測量的或者計算的反射光譜更少的維度。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述計算反射光譜中的至少一些通過包括以下操作的工藝產生：

(i)使用所述模型產生由一系列蝕刻輪廓坐標表示的計算蝕刻輪廓；

(ii)從在(i)中產生的所述計算蝕刻輪廓，通過模擬電磁輻射從所述計算蝕刻輪廓反射來產生計算反射光譜。

3.根據權利要求1所述的方法，其中：

在(c)中產生的所述實驗反射光譜包括與代表蝕刻工藝的不同持續時間的蝕刻時間序列對應的反射光譜；以及

在(d)中產生的所述計算反射光譜包括從所述模型計算得到的反射光譜，以便對應于(c)中的所述蝕刻時間序列。

4.根據權利要求3所述的方法，其中在(c)中從在所述蝕刻時間序列下在正在進行的蝕刻工藝期間進行的光學測量中產生所述實驗反射光譜。

5.根據權利要求4所述的方法，其中在所述蝕刻時間序列的至少一部分中的連續蝕刻時間被隔開0.01-1秒。

6.根據權利要求4所述的方法，其中在所述蝕刻時間序列的至少一部分中的連續蝕刻時間被隔開0.05-0.5秒。

7.根據權利要求4所述的方法，其中在(c)中產生的所述實驗反射光譜中的至少一些已經基于相對于在各種持續時間的襯底蝕刻工藝進行的光學測量以及與在各種持續時間的襯底蝕刻工藝結束后進行的光學測量進行比較來調整。

8.根據權利要求7所述的方法，其中與各種持續時間的結束的蝕刻工藝對應的所述光學測量在已從處理室中移除對應的經蝕刻的襯底之后進行，其中所述襯底在所述處理室內被蝕刻。

9.根據權利要求1所述的方法，其中在(1)中確定所述經降維的子空間包括實驗反射光譜和計算反射光譜之間的差的主成分分析(PCA)。

10.根據權利要求1所述的方法，其中在(2)中確定所述經降維的子空間包括所述實驗反射光譜的PCA、所述計算反射光譜的PCA或者實驗反射光譜和計算反射光譜兩者的組合的PCA。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述經降維的子空間對應于在特定蝕刻時間下對特定光譜波長的選擇，并且所述尺度在對應的實驗反射光譜和計算與投射到所述子空間上的所述對應的實驗反射光譜和計算反射光譜之間的差的幅值單調相關的量的加權和。