[發明專利]熱點及工藝窗監測

有效

• 申請號: 202110404661.0
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN112925177B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: B·戈洛瓦尼夫斯基
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F1/44;G06F30/39
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

本申請實施例涉及熱點及工藝窗監測。本申請提供計量疊加目標以及監測工藝缺點的方法。目標包括周期性結構，所述周期性結構中的至少一者包括沿著所述周期性結構的對應分段方向的重復不對稱元件。舉例來說，可以不同方式將所述元件的不對稱性設計為沿著垂直于所述元件的所述分段方向的方向重復的不對稱子元件?？筛鶕O測工藝缺點的類型(例如各種類型的熱點、線邊緣縮短、工藝窗參數等等)來以不同方式設計所述子元件的不對稱性。測量的結果可用于改進工藝及/或提高計量測量的精度。

本申請是申請日為2017年1月6日，申請號為“201780005930.8”，而發明名稱為“熱點及工藝窗監測”的發明專利申請的分案申請。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2016年1月11日申請的第62/277,274號美國臨時專利申請案的權益，所述美國臨時專利申請案以全文引用方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及成像及散射測量疊加計量的領域，且更特定來說，本發明涉及目標設計及生產的各種工藝缺點的監測。

背景技術

次波長間隙隨著技術節點縮小且光刻波長保持于193nm而增大。隨著此間隙增大，印刷晶片形狀顯得越來越不像設計布局形狀，即使使用光學近接校正(OPC)及其它分辨率增強技術(RET)也是這樣。盡管RET工具能夠很好理解此形狀失真，但其無法改變所繪制的布局。盡管設計工具具有更多余地來修改所繪制的布局，但其對光刻效應的理解是有限的，表現為試圖防止“熱點”的設計規則形式。熱點是可說明一些光刻印刷問題(例如捏縮、橋接或線端縮短)的位置，這些問題導致裝置故障或工藝窗的不可接受縮小，如下文圖1B中所示范。

同時，設計規則變得越來越復雜且最終無法用于解決光刻挑戰。此外，設計規則復雜性導致熱點問題變成限制當代多重圖案化工藝的良率的重要因素。

典型掩模制造及熱點管理流程從設計規則清潔布局開始，接著進行OPC及基于模型的驗證(MBV)。盡管在OPC及MBV的若干迭代之后，后OPC布局可通過MBV，但其無法保證晶片上不存在缺陷，這是因為模型并非完美的，尤其當圖案復雜性增加時。因此，在晶片處理之后，晶片檢驗變成用于找到缺陷位置的必要步驟。

在20nm節點及之外的節點(即，更小節點)中，歸因于系統缺陷的良率損失部分已增加且多樣化。設計復雜性及復雜高階OPC會引起系統缺陷，且來自蝕刻、化學拋光(CMP)等等的物理故障也會引起系統缺陷。當邊沿結構遇到工藝變化時，所得圖案會最終成為以捏縮、橋接及線端縮短為特征的變形結構。

此類現象引起熱點的數目增加，且需要付出大量努力來識別及減輕熱點。為減少熱點發生且在大量生產時獲得具有較高良率的生產率，需要投入大量努力來預測及消除薄弱設計，例如，使用模擬。然而，即使模擬經校準以達到設計者的目標，但20nm節點及之外的節點(更小節點)中的高階工藝導致模擬的結果與晶片上的實際印刷圖案之間的巨大差異。這意味著：模擬器由于較小制程裕度而無法預測發生于實際晶片處理中的實際缺陷。

此外，2D(二維)設計圖案提供比1D定向圖案寬得多的臨界特征組合范圍。獲得依據工藝而變化的兩個對置線端(末端到末端)之間或線端垂線到溝槽(末端到溝槽)之間的距離測量。

圖1A示意性地說明根據現有技術的使用單獨掩模78A、78B來將2D圖案75A分裂成較簡單圖案75B且進一步分裂成經處理元件75C。多重圖案化方案將2D區域(多邊形)分裂(71)成具有拼接段73的兩個或更多個多邊形(稱為層分解)且將結構進一步分裂(72)成用于處理的單獨掩模(例如，通過雙重圖案化，例如LELE(光刻蝕刻-光刻蝕刻))。此類方案對OVL誤差及工藝變化非常敏感，且大幅增加熱點的重要性。

圖1B示意性地說明根據現有技術的與工藝窗結合的熱點行為。說明80A、80B分別示意性地展示分別具有頸縮熱點82及橋接熱點84的工藝拐點及工藝間隙中的兩個非限制性熱點實例作為現有技術的非限制性實例。