用于預(yù)測(cè)蝕刻后隨機(jī)變化的系統(tǒng)和方法與流程

本文中的說(shuō)明書(shū)涉及光刻設(shè)備和過(guò)程，并且更特定來(lái)說(shuō)，涉及優(yōu)化光刻過(guò)程以用于改進(jìn)的過(guò)程良率和生產(chǎn)量。

背景技術(shù)：

1、光刻設(shè)備是將所期望的圖案施加到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器?？梢耘e例來(lái)說(shuō)在集成電路（ic）的制造中使用光刻設(shè)備。舉例來(lái)說(shuō)，智能電話中的ic芯片可以像人的拇指指甲一樣小，并且可以包括超過(guò)20億個(gè)晶體管。制造ic是復(fù)雜并且耗時(shí)的過(guò)程，其中電路部件在不同層中并且包括數(shù)百個(gè)單獨(dú)的步驟。甚至在一個(gè)步驟中的誤差也具有導(dǎo)致最終ic的問(wèn)題的可能性，并且可能引起器件失效。缺陷的存在可能影響高過(guò)程良率和高晶片生產(chǎn)量。

2、在圖案化過(guò)程期間的各個(gè)步驟處使用量測(cè)過(guò)程來(lái)監(jiān)測(cè)和/或控制過(guò)程。舉例來(lái)說(shuō)，使用量測(cè)過(guò)程來(lái)測(cè)量襯底的一個(gè)或更多個(gè)特性，例如，在圖案化過(guò)程或隨機(jī)變化期間形成在襯底上的特征的相對(duì)位置（例如，配準(zhǔn)、重疊、對(duì)準(zhǔn)等）或尺寸（例如，線寬度、臨界尺寸（cd）、厚度等），使得舉例來(lái)說(shuō)可以從一個(gè)或更多個(gè)特性確定圖案化過(guò)程的性能。如果一個(gè)或更多個(gè)特性是不可接受的（例如，在（多個(gè)）特性的預(yù)定范圍之外），則可以例如基于一個(gè)或更多個(gè)特性的測(cè)量值而設(shè)計(jì)或更改圖案化過(guò)程的一個(gè)或更多個(gè)變量，使得通過(guò)圖案化過(guò)程制造的襯底具有（多個(gè)）可接受特性。

3、缺陷中的一些是由光刻和蝕刻步驟兩者處的隨機(jī)變化引起的，例如，局部cd均勻性（lcdu）、線邊緣粗糙度（ler）或局部邊緣放置誤差（lepe）。在一些實(shí)施例中，隨機(jī)性是具有隨機(jī)變量的事件。被稱為隨機(jī)效應(yīng)的這些變化有時(shí)會(huì)在芯片中引起不想要的缺陷和圖案粗糙度。兩者都可能影響芯片的性能或甚至引起器件失效。隨機(jī)變化通常支配先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)處的邊緣放置誤差（epe）預(yù)算。隨機(jī)誘導(dǎo)的缺陷已經(jīng)變成良率帕累托的很大一部分。為了最小化隨機(jī)變化的影響并且實(shí)現(xiàn)高過(guò)程良率，在全芯片級(jí)來(lái)測(cè)量隨機(jī)變化、對(duì)隨機(jī)變化建模并且預(yù)測(cè)隨機(jī)誘導(dǎo)的缺陷的集成解決方案可能是優(yōu)選的。

4、在各種隨機(jī)誘導(dǎo)的缺陷中，層間隨機(jī)缺陷已經(jīng)引起業(yè)界的關(guān)注，因?yàn)樗鼈兛赡苁莾蓚€(gè)后續(xù)層（例如，金屬和接觸層）之間或兩個(gè)過(guò)程步驟（例如，光刻和蝕刻）之間的epe的最終和復(fù)合效應(yīng)。在極紫外（euv）時(shí)代，這樣的缺陷可能已經(jīng)成為芯片失效的主要來(lái)源。行業(yè)正在努力找到一種檢測(cè)、表征和防止這樣的缺陷的方法，并且需要一種在切割掩模、曝光晶片或蝕刻晶片之前在全芯片級(jí)預(yù)測(cè)這樣的缺陷的解決方案。為了提供這樣的解決方案，不僅需要光刻后隨機(jī)建模解決方案，而且需要蝕刻后隨機(jī)建模解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在一些實(shí)施例中，提供一種具有指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于預(yù)測(cè)在使用光刻設(shè)備將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的蝕刻后隨機(jī)變化的方法。該方法包括：通過(guò)執(zhí)行隨機(jī)模型來(lái)預(yù)測(cè)在將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的隨機(jī)變化，所述隨機(jī)模型被配置成預(yù)測(cè)蝕刻過(guò)程中的所述隨機(jī)變化，其中，所述隨機(jī)模型被配置成基于隨機(jī)蝕刻偏差和光刻過(guò)程后隨機(jī)變化而預(yù)測(cè)所述隨機(jī)變化；和基于所述隨機(jī)變化而確定將所述目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到所述襯底時(shí)的性能。

2、在一些實(shí)施例中，提供一種具有指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于預(yù)測(cè)在使用光刻設(shè)備將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底時(shí)的蝕刻后隨機(jī)變化的方法。該方法包括：獲得與使用光刻過(guò)程在襯底上印刷目標(biāo)布局相關(guān)聯(lián)的光刻過(guò)程后隨機(jī)變化；預(yù)測(cè)隨機(jī)蝕刻偏差，所述隨機(jī)蝕刻偏差指示在所述襯底上蝕刻與所述目標(biāo)布局對(duì)應(yīng)的圖案的蝕刻過(guò)程中的隨機(jī)變化，其中，所述隨機(jī)蝕刻偏差確定為濃度蝕刻方法、密度圖或平滑因子中的至少一個(gè)的函數(shù)；和基于所述隨機(jī)蝕刻偏差和所述光刻過(guò)程后隨機(jī)變化而獲得所述隨機(jī)變化。

3、在一些實(shí)施例中，提供一種用于預(yù)測(cè)在使用光刻設(shè)備將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的蝕刻后隨機(jī)變化的方法。該方法包括：通過(guò)執(zhí)行隨機(jī)模型來(lái)預(yù)測(cè)在將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的隨機(jī)變化，所述隨機(jī)模型被配置成預(yù)測(cè)蝕刻過(guò)程中的所述隨機(jī)變化，其中，所述隨機(jī)模型被配置成基于隨機(jī)蝕刻偏差和光刻過(guò)程后隨機(jī)變化而預(yù)測(cè)所述隨機(jī)變化；和基于所述隨機(jī)變化而確定將所述目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到所述襯底時(shí)的性能。

4、在一些實(shí)施例中，提供一種用于預(yù)測(cè)在使用光刻設(shè)備將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的蝕刻后隨機(jī)變化的設(shè)備。所述設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)一組指令，所述處理器被配置成執(zhí)行所述一組指令以促使所述設(shè)備執(zhí)行一種方法，該方法通過(guò)執(zhí)行隨機(jī)模型來(lái)預(yù)測(cè)在將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的隨機(jī)變化，所述隨機(jī)模型被配置成預(yù)測(cè)蝕刻過(guò)程中的所述隨機(jī)變化，其中，所述隨機(jī)模型被配置成基于隨機(jī)蝕刻偏差和光刻過(guò)程后隨機(jī)變化而預(yù)測(cè)所述隨機(jī)變化；和基于所述隨機(jī)變化而確定將所述目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到所述襯底時(shí)的性能。

技術(shù)特征：

1.一種具有指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)促使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于預(yù)測(cè)在使用光刻設(shè)備將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的蝕刻后隨機(jī)變化的方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述隨機(jī)變化指示蝕刻后型廓的變化概率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述光刻過(guò)程后隨機(jī)變化指示在光刻過(guò)程之后與所述襯底上的抗蝕劑中的所述目標(biāo)布局相關(guān)聯(lián)的型廓的變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，預(yù)測(cè)所述隨機(jī)變化包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，進(jìn)一步包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述參數(shù)包括與基于等離子體濃度的方法的項(xiàng)、子層的圖案密度圖或平滑因子中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，獲得所述襯底級(jí)隨機(jī)蝕刻偏差包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，通過(guò)執(zhí)行第二隨機(jī)模型來(lái)確定所述光刻過(guò)程后隨機(jī)變化，所述第二隨機(jī)模型被配置成預(yù)測(cè)與所述襯底上的抗蝕劑中的所述目標(biāo)布局相關(guān)聯(lián)的型廓的所述光刻過(guò)程后隨機(jī)變化。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述第二隨機(jī)模型被配置成基于與所述光刻設(shè)備相關(guān)聯(lián)的光學(xué)靈敏度、所述襯底上的光子二維分布、所述襯底上的光子三維分布或與在所述襯底上印刷所述目標(biāo)布局時(shí)使用的抗蝕劑相關(guān)聯(lián)的抗蝕劑化學(xué)性質(zhì)中的至少一個(gè)而預(yù)測(cè)所述光刻過(guò)程后隨機(jī)變化。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述隨機(jī)模型被配置成將所述隨機(jī)變化預(yù)測(cè)為所述隨機(jī)蝕刻偏差和所述光刻過(guò)程后隨機(jī)變化的組合。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，進(jìn)一步包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，確定轉(zhuǎn)移所述目標(biāo)布局時(shí)的性能包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，確定所述層內(nèi)缺陷包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，確定所述層間缺陷包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，進(jìn)一步包括：

技術(shù)總結(jié)
本文中描述的是一種用于預(yù)測(cè)在使用光刻設(shè)備將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的蝕刻后隨機(jī)變化的方法。所述方法包括：通過(guò)預(yù)測(cè)隨機(jī)蝕刻偏差來(lái)預(yù)測(cè)將目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的隨機(jī)變化；和將所述隨機(jī)蝕刻偏差與光刻過(guò)程后隨機(jī)變化組合以預(yù)測(cè)蝕刻過(guò)程中的所述隨機(jī)變化。所述方法包括：基于所述隨機(jī)變化而確定將所述目標(biāo)布局轉(zhuǎn)移到所述襯底時(shí)的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王長(zhǎng)安,范永發(fā),馮牧,彭意行,曹佩根,M·庫(kù)伊曼
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技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6