偏移测量的动态改善的制作方法

偏移测量的动态改善
1.相关申请案的交叉参考
2.参考2019年3月8日提出申请且标题为“通过动态测量改进叠对结果(improve overlay results by dynamic measurements)”的第62/815,990号美国临时专利申请案，所述专利申请案的揭示内容特此以引用方式并入且特此主张所述专利申请案的优先权。
技术领域
3.本发明涉及计量的领域，且更特定来说涉及计量处方设置及测量程序。


背景技术：

4.已知用于计量及计量处方设置的各种类型的装置及程序。


技术实现要素：

5.本发明寻求提供用于计量的经改进方法及系统。
6.因此，根据本发明的优选实施例提供一种动态偏移测量改善方法，所述方法包含：在第一半导体装置晶片上的多个位点处进行至少一次偏移测量，所述第一半导体装置晶片选自旨在为相同的一批次半导体装置晶片；分析所述偏移测量中的每一者；使用来自所述偏移测量中的每一者的所述分析的数据来确定所述多个位点中的每一者处的经改善偏移测量参数；其后改善用于所述多个位点中的所述每一者处的经改善偏移测量的偏移计量工具设置，借此产生经改善偏移计量工具设置；及其后在第二半导体装置晶片上的多个位点处使用所述经改善偏移计量工具设置来测量偏移，所述第二半导体装置晶片选自旨在为相同的所述批次半导体装置晶片。
7.根据本发明的优选实施例，用成像偏移计量工具进行所述偏移测量。另外，所述偏移计量工具设置包含以下各项中的至少一者：所关注区，其在计量目标中；光的波长，其用于偏移测量中；光的偏光，其用于偏移测量中；及数值孔径。
8.根据本发明的优选实施例，用散射测量偏移计量工具进行所述偏移测量。另外，所述偏移计量工具设置包含以下各项中的至少一者：光的偏光，其用于偏移测量中；衍射掩模，其用于偏移测量中；及衍射孔径，其用于偏移测量中。
9.优选地，所述方法不减少处理吞吐量。
10.根据本发明的优选实施例，所述动态偏移测量改善方法还包含使用多个位点中的所述每一者处的所述经改善偏移测量参数来重新计算所述至少一次偏移测量的结果。
11.根据本发明的优选实施例，所述第一半导体装置晶片与所述第二半导体装置晶片是相同的半导体装置晶片。
12.优选地，所述偏移计量工具设置是基于以下各项中的至少一者而选择：所述偏移测量的结果的经增加对比精确度、所述偏移测量的结果的经改进残差值，所述偏移测量的结果与电子束测量的结果之间的较佳相关、经改进装置合格率、所述偏移测量的结果的经改进精确度、所述偏移测量的结果的经减小工具诱发移位、所述偏移测量的结果的经改进
敏感度、所述偏移测量的经改进吞吐量、所述偏移测量的结果与由其它偏移计量工具进行的偏移测量的结果的经改进匹配，及随着过程变化所述偏移测量的结果的经减少波动。
13.根据本发明的优选实施例，还提供一种包含操作以执行动态优化偏移方法的偏移计量工具的动态偏移测量改善系统。
14.根据本发明的另一优选实施例，进一步提供一种动态偏移测量改善方法，所述方法包含：在半导体装置晶片上的多个位点处进行至少一次偏移测量，所述半导体装置晶片选自旨在为相同的一批次半导体装置晶片；分析所述偏移测量中的每一者；使用来自所述偏移测量中的每一者的所述分析的数据来确定多个位点中的每一者的经改善位点特定偏移参数；其后改善用于多个位点中的所述每一者处的偏移测量的设置，借此产生经改善偏移计量工具设置；及其后使用所述经改善偏移计量工具设置来重新测量所述半导体装置晶片的偏移，所述半导体装置晶片选自旨在为相同的一批次半导体装置晶片。
15.根据本发明的优选实施例，用成像偏移计量工具进行所述偏移测量。另外，所述偏移计量工具设置包含以下各项中的至少一者：所关注区，其在计量目标中；光的波长，其用于偏移测量中；光的偏光，其用于偏移测量中；及数值孔径。
16.根据本发明的优选实施例，用散射测量偏移计量工具进行所述偏移测量。另外，所述偏移计量工具设置包含以下各项中的至少一者：光的偏光，其用于偏移测量中；衍射掩模，其用于偏移测量中；及衍射孔径，其用于偏移测量中。
17.优选地，所述方法不减少处理吞吐量。
18.根据本发明的优选实施例，所述动态偏移测量改善方法还包含使用多个位点中的所述每一者处的所述经改善偏移测量参数来重新计算所述至少一次偏移测量的结果。
19.根据本发明的优选实施例，所述动态偏移测量改善方法还包含在第二半导体装置晶片上的多个位点处使用所述经改善偏移计量工具设置来测量偏移，所述第二半导体装置晶片选自旨在为相同的所述批次半导体装置晶片。
20.优选地，所述偏移计量工具设置是基于以下各项中的至少一者而选择：所述偏移测量的结果的经增加对比精确度、所述偏移测量的结果的经改进残差值，所述偏移测量的结果与电子束测量的结果之间的较佳相关、经改进装置合格率、所述偏移测量的结果的经改进精确度、所述偏移测量的结果的经减小工具诱发移位、所述偏移测量的结果的经改进敏感度、所述偏移测量的经改进吞吐量、所述偏移测量的结果与由其它偏移计量工具进行的偏移测量的结果的经改进匹配，及随着过程变化所述偏移测量的结果的经减少波动。
21.根据本发明的优选实施例，还提供一种包含操作以执行动态优化偏移方法的偏移计量工具的动态偏移测量改善系统。
附图说明
22.结合图式依据以下详细说明将对本发明进行更全面地理解及了解，在图式中：
23.图1是图解说明动态偏移测量改善方法的简化流程图；及
24.图2是用于执行图1的方法中的动态偏移测量改善系统的简化示意性立体图解说明。
具体实施方式
25.现在参考图1，其是图解说明动态偏移测量改善方法的简化流程图。如在第一步骤102处所见，在选自旨在为相同的一批次半导体装置晶片的半导体装置晶片上的多个位点处测量偏移。在半导体装置晶片上测量的位点的数目可介于从2个位点到4000个位点的范围内。
26.应了解，在步骤102处进行的多个位点中的每一者处的偏移测量可由单个抓取或多个抓取组成。应进一步了解，在步骤102处在多个位点中的每一者处进行的偏移测量可使用单个偏移计量工具设置或多个替代偏移计量工具设置来测量。
27.在步骤102处，可使用尤其包含成像偏移计量工具或散射测量偏移计量工具的任何适合偏移计量工具来测量偏移。用于步骤102中的典型成像偏移计量工具是可商购自美国加利福尼亚州苗必达(milpitas)的kla
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tencor公司的archer
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600。用于步骤102中的典型散射测量计量工具是可商购自美国加利福尼亚州苗必达的kla
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100。
28.在下一步骤104处，分析在步骤102处测量的每一位点的偏移数据。步骤104的分析可包含基于用于在步骤102处进行的测量中的偏移测量参数且基于经调整偏移测量参数两者的分析。
29.经调整偏移测量参数包含与用于在步骤102处进行的测量中的偏移测量参数不同的至少一个测量参数。举例来说，测量可基于用于在步骤102处进行的测量中的整个所关注区(roi)且基于用于在步骤102处进行的测量中的roi的子区段两者来分析。
30.基于步骤104处的分析，在下一步骤106处，针对在步骤102处测量的多个位点中的每一者选择经改善偏移测量参数，且针对每一测量位点选择经改善偏移计量工具设置。应了解，经改善偏移计量工具设置可经选择以满足各种准则，尤其包含：偏移测量的结果的经增加对比精确度、偏移测量的结果的经改进残差值、偏移测量的结果与电子束测量的结果之间的较佳相关；经改进装置合格率、偏移测量的结果的经改进精确度、偏移测量的结果的经减小工具诱发移位、偏移测量的结果的经改进敏感度、偏移测量的经改进吞吐量、偏移测量的结果与由其它偏移计量工具进行的偏移测量的结果的经改进匹配，及随着过程变化偏移测量的结果的经减少波动。
31.在本发明的优选实施例中，经改善偏移测量参数包含比用于在步骤102处进行的测量中的偏移测量参数少的变化。举例来说，可在步骤102处用多个波长的光进行测量，所述多个波长中的仅一者是包含于经调整偏移测量参数中。类似地，可在步骤102处用多个偏光的光进行测量，所述多个偏光中的仅一者是包含于经调整偏移测量参数中。类似地，可在步骤102处用多个数值孔径进行测量，所述多个数值孔径中的仅一者是包含于经调整偏移测量参数中。
32.另外，经改善偏移测量参数可与用于在步骤102处进行的测量中的偏移测量参数不同。举例来说，可在步骤102处使用相对大roi来进行测量，且经改善偏移测量参数可包含用于在步骤102处进行的测量中的roi的仅某些子区段。
33.如果采用成像偏移计量工具，那么在步骤102与步骤106之间调整的偏移测量参数可尤其包含：所关注区，其在计量目标中；光的波长，其用于偏移测量中；光的偏光，其用于偏移测量中；及数值孔径。
34.如果采用散射测量偏移计量工具，那么在步骤102与步骤106之间调整的偏移测量
参数可尤其包含：光的偏光，其用于偏移测量中；衍射掩模，其用于偏移测量中；及衍射孔径，其用于偏移测量中。
35.如在下一步骤108处所见，针对在步骤102处测量的每一位点获得偏移值。在本发明的优选实施例中，步骤108使用在步骤106处选择的针对每一位点的经改善偏移测量参数来计算在步骤102处测量的每一位点的偏移值。举例来说，可使用在步骤106处选择的经改善roi来重新计算在步骤102处使用相对大roi进行的偏移测量。
36.如在下一步骤110处所见，确认是否应使用在步骤106处选择的经改善偏移计量工具设置来重新测量在步骤102处测量其偏移的半导体装置晶片。如果应重新测量先前经测量半导体装置晶片，举例来说，如果在步骤102处在相对少位点处测量先前经测量半导体装置晶片，那么在下一步骤112中，使用在步骤106处选择的经改善偏移计量工具设置来重新测量在步骤102处测量其偏移的同一半导体装置晶片。
37.在步骤112之后或直接在步骤110之后，如果在步骤102处测量其偏移的半导体装置晶片不需要重新测量，那么在另一步骤114中，在至少一个其它半导体装置晶片上的多个位点处测量偏移，所述至少一个其它半导体装置晶片选自从中选择在步骤102处测量其偏移的半导体装置晶片的同一批次半导体装置晶片。本发明的实施例的特定特征是使用在步骤106处选择的经改善偏移计量工具设置来测量在步骤114处测量的偏移。
38.本发明的实施例的特定特征是在步骤104处分析且用于偏移计量工具设置的改善的测量是通常将在确认各种半导体装置晶片的偏移的过程中进行的测量，所述各种半导体装置晶片是在经设计为相同的一批次半导体装置晶片中。因此，本发明的方法不减少处理吞吐量。
39.现在参考图2，其是用于执行在上文参考图1所描述的方法的动态偏移测量改善系统200的简化示意性立体图解说明。如在图2中所见，动态偏移测量改善系统200包含操作以测量半导体装置晶片上的多个位点处的偏移的多位点偏移测量级210。
40.多位点偏移测量级210可包含尤其包含成像偏移计量工具或散射测量偏移计量工具的任何适合偏移计量工具。用于多位点偏移测量级210中的典型成像偏移计量工具是可商购自美国加利福尼亚州苗必达的kla
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600。用于多位点偏移测量级210中的典型散射测量计量工具是可商购自美国加利福尼亚州苗必达的kla
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100。
41.多位点偏移测量级210操作以将偏移测量的结果传达到多位点偏移测量分析器220。多位点偏移测量分析器220操作以基于用于由多位点偏移测量级210进行的测量中的偏移测量参数且基于经调整偏移测量参数两者来分析由多位点偏移测量级210提供的偏移数据。
42.经调整偏移测量参数包含至少一个测量参数，所述至少一个测量参数与用于由多位点偏移测量级210进行的测量中的偏移测量参数不同。举例来说，可基于用于由多位点偏移测量级210进行的测量中的整个roi且基于用于由多位点偏移测量级210进行的测量中的roi的子区段两者来分析测量。
43.多位点偏移测量分析器220进一步操作以将其分析的结果传达到多位点偏移测量参数设置引擎230。多位点偏移测量参数设置引擎230操作以针对由多位点偏移测量级210测量的多个位点中的每一者选择经改善偏移测量参数，且针对每一测量位点选择经改善偏
移计量工具设置。多位点偏移测量参数设置引擎230进一步操作以将经改善偏移计量工具设置传达到多位点偏移测量级210。
44.由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经改善偏移计量工具设置可满足各种准则，尤其包含：偏移测量的结果的经增加对比精确度、偏移测量的结果的经改进残差值、偏移测量的结果与电子束测量的结果之间的较佳相关；经改进装置合格率、偏移测量的结果的经改进精确度、偏移测量的结果的经减小工具诱发移位、偏移测量的结果的经改进敏感度、偏移测量的经改进吞吐量、偏移测量的结果与由其它偏移计量工具进行的偏移测量的结果的经改进匹配，及随着过程变化偏移测量的结果的经减少波动。
45.在本发明的优选实施例中，经改善偏移测量参数包含比最初用于由多位点偏移测量级210进行的测量中的偏移测量参数少的变化。举例来说，最初可通过多位点偏移测量级210用多个波长的光进行测量，所述多个波长中的仅一者是包含于由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经调整偏移测量参数中。
46.类似地，最初可通过多位点偏移测量级210用多个偏光的光进行测量，所述多个偏光中的仅一者是包含于由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经调整偏移测量参数中。类似地，最初可通过多位点偏移测量级210用多个数值孔径进行测量，所述多个数值孔径中的仅一者是包含于由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经调整偏移测量参数中。
47.另外，由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经改善偏移测量参数可与用于由多位点偏移测量级210进行的初始测量中的偏移测量参数不同。举例来说，最初可通过多位点偏移测量级210使用相对大roi来进行测量，且由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经改善偏移测量参数可包含用于最初由多位点偏移测量级210进行的测量中的roi的仅某些子区段。
48.如果多位点偏移测量级210包含成像偏移计量工具，那么由多位点偏移测量参数设置引擎230调整的偏移测量参数可尤其包含：所关注区，其在计量目标中；光的波长，其用于偏移测量中；光的偏光，其用于偏移测量中；及数值孔径。
49.如果多位点偏移测量级210包含散射测量偏移计量工具，那么由多位点偏移测量参数设置引擎230调整的偏移测量参数可尤其包含：光的偏光，其用于偏移测量中；衍射掩模，其用于偏移测量中；及衍射孔径，其用于偏移测量中。
50.多位点偏移测量分析器220进一步操作以将其分析的结果传达到多位点偏移测量报告器240。多位点偏移测量报告器240操作以输出由多位点偏移测量级210测量的每一位点的偏移值。
51.在本发明的优选实施例中，多位点偏移测量报告器240使用由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的针对每一位点的经改善偏移测量参数来计算由多位点偏移测量级210测量的每一位点的偏移值。举例来说，可使用由多位点偏移测量参数设置引擎230选择的经改善roi来重新计算通过多位点偏移测量级210使用相对大roi进行的偏移测量。
52.所属领域的技术人员将了解，本发明不限于在上文中已特定地展示及描述的内容。本发明的范围包含在上文中所描述的各种特征组合及子组合两者以及其修改，其全部不在现有技术中。