本申请案根据35u.s.c.§119(e)主张2016年2月2日提出申请的美国临时申请案第62/290,185号的权益，所述美国临时申请案第62/290,185号据此以其全文引用的方式并入。
本发明一般来说涉及校正方法及系统的领域，且特定来说涉及叠加校正方法及系统。
背景技术
薄的经抛光板(例如硅晶片等等)是现代技术的极重要部分。举例来说，晶片可指集成电路及其它装置的制作中所使用的半导体材料的薄切片。薄的经抛光板的其它实例可包含磁盘衬底、规块等等。虽然所描述技术在此处主要指晶片，但应理解，所述技术还适用于其它类型的经抛光板。在本发明中，术语晶片及术语薄的经抛光板可互换地使用。
制作半导体装置通常包含：使用若干个半导体制作过程来处理例如半导体晶片等衬底。在半导体制造过程期间的各种步骤处使用度量过程来监测并控制一或多个半导体层过程。被监测及被控制的特性中的一者是叠加误差。叠加测量通常规定第一经图案化层相对于安置于其上方或下方的第二经图案化层进行对准的准确程度或者第一图案相对于安置于同一层上的第二图案进行对准的准确程度。可关于具有形成于工作件(例如，半导体晶片)的一或多个层上的结构的叠加目标而确定叠加误差。如果两个层或图案恰当地形成，那么一个层或图案上的结构倾向于相对于另一层或图案上的结构对准。如果两个层或图案未恰当地形成，那么一个层或图案上的结构趋向于相对于另一层或图案上的结构偏移或不对准。叠加误差是半导体制作过程的不同阶段处使用的图案中的任何者之间的不对准。
当观察到叠加误差时，可使用叠加测量来施加校正以将叠加误差保持在所要限制内。举例来说，可将叠加测量馈入到可计算可适用扫描器校正的分析例程中以优选地对准制作过程中所使用的处理工具(例如，光刻工具)。
通常使用固定模型(例如线性模型、高阶校正(hopc)模型、场内高阶校正(i-hopc)模型、级联模型、泽尼克(zernike)模型、勒让德(legendre)模型等等)来校正叠加误差。应注意，线性及级联模型并非充分有效的。另一方面，hopc及ihopc模型并非充分稳健的。其中存在对于提供有效且稳健叠加校正方法及系统的需要。
技术实现要素：
本发明针对于一种方法。所述方法可包含：选择经配置以执行晶片的叠加建模的叠加模型；从所述叠加模型获得第一组经建模结果，所述第一组经建模结果指示适用于所述叠加模型的多个项系数的调整；计算指示所述多个项系数的有效性的有效性矩阵；基于所述经计算有效性矩阵而识别所述多个项系数当中的至少一个较低有效项系数；从所述叠加模型获得第二组经建模结果，所述第二组经建模结果指示适用于除所述经识别至少一个较低有效项系数之外的所述多个项系数的调整；及提供所述第二组经建模结果以促进叠加校正。
本发明的另一实施例针对于一种系统。所述系统可包含经配置以从一组晶片获得度量数据的叠加度量工具。所述系统还可包含与所述叠加度量工具進行通信的分析器。所述分析器可经配置以：选择经配置以执行所述组晶片的叠加建模的叠加模型；从所述叠加模型获得第一组经建模结果，所述第一组经建模结果指示适用于所述叠加模型的多个项系数的调整；计算指示所述多个项系数的有效性的有效性矩阵；基于所述经计算有效性矩阵而识别所述多个项系数当中的至少一个较低有效项系数；从所述叠加模型获得第二组经建模结果，所述第二组经建模结果指示适用于除所述经识别至少一个较低有效项系数之外的所述多个项系数的调整；及提供所述第二组经建模结果以促进叠加校正。
本发明的额外实施例针对于一种系统。所述系统可包含经配置以从一组晶片获得度量数据的叠加度量工具。所述系统还可包含与所述叠加度量工具進行通信的分析器。所述分析器可经配置以：从所述组晶片选择多个取样点且基于所述多个取样点而选择经配置以执行叠加建模的叠加模型；从所述叠加模型获得第一组经建模结果，所述第一组经建模结果指示适用于所述叠加模型的多个项系数的调整；计算指示所述多个项系数的有效性的有效性矩阵；及基于所述有效性矩阵而修改经选择用于叠加建模的所述多个取样点。
应理解，前述一般描述及以下详细描述两者均仅为示范性及解释性的，且未必限制本发明。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图图解说明本发明的标的物。所述描述与图式一起用于解释本发明的原理。
附图说明
所属领域的技术人员可通过参考附图较好地理解本发明的众多优点，在附图中：
图1是描绘根据本发明的实施例配置的叠加建模方法的流程图；
图2是描绘根据本发明的实施例配置的另一叠加建模方法的流程图；
图3是描绘根据本发明的实施例配置的另一叠加建模方法的流程图；
图4是描绘根据本发明的实施例配置的另一叠加建模方法的流程图；
图5是描绘利用项系数的所确定有效性将历史数据加权的流程图；
图6是描绘利用项系数的所确定有效性来确定是否修改取样点的流程图；且
图7是描绘根据本发明的实施例配置的叠加校正系统的框图。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中图解说明的所揭示标的物。
根据本发明的实施例针对于用于提供叠加校正的方法及系统。根据本发明的实施例配置的叠加建模方法可利用有效性矩阵来帮助识别及移除/移动建模步骤或将叠加模型的项加权来使叠加模型较稳健以用于校正叠加误差。举例来说，有效性矩阵可经配置以使用输入信息(例如项系数、叠加测量图(例如，点/场、点/晶片、场/晶片及点/批)、所估计σ、最大或最小值、项的概率等等)来预测模型项系数的有效性。有效性矩阵还可经配置以将特定模型项加权及/或促进从基础(第一)模型自动移除特定模型项以帮助建立较稳健(第二)模型。由于有效性矩阵不需要打破叠加模型中的任何项相关性，因此以此方式建立的第二模型可既稳健又稳定。接着可使用第二模型来计算可用于扫描器叠加校正的第二系数组。
现在参考图1，展示描绘根据本发明的实施例配置的叠加建模方法100的流程图。叠加建模方法100可通过在初始化步骤102中选择一或多个取样点而开始。替代地，可在初始化步骤102中选择全晶片图。初始化步骤102还可选择充当基础(第一)模型的叠加模型。可从各种类型的叠加模型(举例来说，包含线性模型、高阶校正(hopc)模型、场内高阶校正(i-hopc)模型、级联模型、泽尼克模型、勒让德模型等等)选择基础模型。在已选择取样点及基础叠加模型的情况下，可实施第一叠加建模步骤104且因此可获得第一组经建模结果。第一组经建模结果可指示哪些项系数应被调整(及应如何调整所述项系数)以帮助校正叠加误差。
应注意，初始化步骤102中还提供阈值。可利用此阈值来帮助确定基础模型中所使用的一或多个项系数的有效性。因此，此阈值可称作有效性阈值。
在一些实施例中，基于基础模型中所使用的项系数对经建模结果的影响而确定所述项系数的有效性。更具体来说，如图1中所展示，可在步骤106中计算基础模型中所使用的各种项系数的影响。可以统计项(例如绝对最大值、标准偏差等等)来表达所述影响。
接着可基于步骤108中的影响而计算项系数的有效性。项系数的有效性可共同地称作有效性矩阵，所述有效性矩阵被理解为示范性项且并非意在为限制性的。预期可在不背离本发明的精神及范围的情况下将有效性矩阵称作有效性表或有效记录(以及各种其它术语)。
在一些实施例中，如果确定特定项系数对经建模结果具有低影响，那么所述特定项系数可被视为较低有效的且可在步骤110中从基础模型移除。预期从基础模型移除较低有效项系数(例如，低于特定阈值或与其它项系数相比排名较低)可帮助稳定化叠加方差，这是因为具有较少项系数的模型可为较稳定的。具有以此方式被移除的一或多个项系数的基础模型可称作第二模型，接着可在步骤112中利用所述第二模型再次将叠加建模且在步骤114中提供第二组经建模结果。类似于第一组经建模结果，第二组经建模结果也可指示哪些项系数应被调整(及应如何调整所述项系数)以帮助校正叠加误差。然而，应注意，与使用基础模型获得的第一组经建模结果相比，在步骤114中提供的第二组经建模结果可为较稳健且较稳定的。
还应注意，虽然可基于项系数对经建模结果的影响来确定所述项系数的有效性，但此确定技术仅为示范性的且并非意在为限制性的。预期可在不背离本发明的精神及范围的情况下利用其它确定技术来确定项系数的有效性。
举例来说，在一些实施例中，可基于t统计、项系数方差及/或协方差来确定项系数的有效性，如图2中所展示。更具体来说，叠加建模方法200可通过在初始化步骤202中选择基础模型及一或多个取样点且以类似于上文所描述的方式的方式实施第一叠加建模步骤204而开始。接着，可在步骤206中基于t统计、项系数的方差及/或协方差值计算项系数的有效性。应注意，特定项系数的协方差值可指示所述特定项系数对数据变化的敏感度且提供项系数中的置信水平。举例来说，高协方差值可指示低敏感度。另一方面，低协方差值可指示高敏感度。如果项系数随多个批运行而变化且其协方差值为高的，那么此项系数可被视为较低有效的且基于此项系数做出校正可能并不产生叠加误差的有效改进。因此，可在步骤208中将如此识别的项系数从基础模型移除以建立第二模型，接着可在步骤210中利用所述第二模型再次将叠加建模且在步骤214中提供第二组经建模结果。
替代地，在一些实施例中，代替移除被视为较低有效的项系数，可在步骤214中将这些项系数自动级联，如图3中所展示。以此方式建立的第二模型可经配置以将其余项系数单独地建模且使经级联项系数保持未被建模。在其它实施例中，如图4中所展示，可在步骤208中将经移除项系数加权(例如，基于其对应有效性)且可利用所述加权帮助校正所述经移除项系数。
此外，在一些实施例中，可利用根据本发明的实施例确定的项系数的有效性来促进反馈自动化过程控制或前馈自动化过程控制。举例来说，如图5中所展示，可使用项系数的有效性来将历史数据(例如，从先前批所收集)加权，使得可修改过程校正值。预期，以此方式利用项系数的有效性可有效地实现统计过程控制机制，所述统计过程控制机制在制作过程的各种阶段(举例来说，包含曝光校正建模及/或扫描器的对准控制等等)中可为有用的。
预期还可利用根据本发明的实施例确定的项系数的有效性来帮助修改最初在初始化步骤(上文描绘为步骤102/202)中选择的取样点。举例来说，如图6中所展示，可利用项系数的有效性来确定最初在初始化步骤中选择的取样点是否满足特定要求。假设(举例来说)如果项系数展示较大变化(例如，超过特定阈值)，那么通过选择不同组取样点而减小方差可为有益的。应理解，可自动实施此选择过程以帮助稳定化叠加模型。还应理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下，此选择过程可被配置为任选的。
如依据上文将明了，根据本发明的实施例配置的叠加建模方法可利用项系数的有效性来帮助识别及移除/移动建模步骤或将叠加模型的项加权以使叠加模型较稳健且较稳定。还可利用项系数的有效性(根据本发明还称作有效性矩阵)来测试取样点作为用以进一步改进叠加模型的稳健性且用以进一步减小叠加变化的方式。
预期根据本发明的实施例配置的叠加建模方法可利用正交模型(例如泽尼克模型及勒让德模型)尤其良好地工作，这是因为虽然针对规则非正交模型(例如，线性、hopc或i-hopc模型)移除所述项中的一些项可影响其它项的值，但针对正交模型此影响可最小化。应注意，根据本发明的实施例配置的叠加建模方法不需要打破基本基础模型中的任何项相关性(仅修改项系数)，从而使叠加建模方法易于实施且缩短建立稳健模型所需要的循环时间。还应注意，由于根据本发明的实施例配置的叠加建模方法可支持通常用于半导体装置制造中的自动化过程控制技术，因此可有效地控制/减小机器变化(例如，扫描器、度量、晶片变形、化学机械抛光量变曲线等等)以改进半导体装置制造中产生的装置。
现在参考图7，展示描绘根据本发明的实施例配置的叠加校正系统700的框图。系统700可包含经配置以收集原始叠加特征的叠加度量工具702。系统700还可包含经配置以从一组晶片708收集晶片几何数据的几何度量工具704。几何度量工具704可包含晶片几何工具或能够收集晶片几何数据的任何成像装置，例如来自科磊半导体公司(kla-tencor)的wafersight度量系统。应理解，可将叠加度量工具702及几何度量工具704实施为单独装置。替代地，可将能够测量经图案化晶片的集成度量系统用于叠加度量及晶片几何测量两者。
系统700还可包含与叠加度量工具702及几何度量工具704两者进行通信的分析器706。可在能够实施先前所描述的基于各种有效性矩阵的建模过程的计算机处理器、电路等等上实施分析器706。在一些实施例中，分析器706还可经配置以促进对上文所描述的一或多个处理工具710(例如，扫描器、度量工具、化学机械抛光工具等等)的反馈控制或前馈控制。
预期虽然上文的实例中的一些实例是指某些特定处理工具，但根据本发明的系统及方法适用于也可获益于经改进重叠控制的其它类型的处理工具而不背离本发明的精神及范围。另外，预期虽然上文的实例是指晶片，但根据本发明的系统及方法也适用于其它类型的经抛光板而不背离本发明的精神及范围。本发明中所使用的术语晶片可包含用于集成电路及其它装置的制作中的半导体材料的薄切片，以及例如磁盘衬底、规块等等其它薄的经抛光板。
预期本发明中所描述的方法可通过单个生产装置及/或通过多个生产装置而在各种晶片几何测量工具中实施为由一或多个处理器执行的指令集。此外，应理解，所揭示的方法中的步骤的特定次序或层次为示范性方法的实例。基于设计偏好，应理解，可在保持于本发明的范围及精神内的情况下重新布置所述方法中的步骤的特定次序或层次。所附方法权利要求书以样本次序呈现各种步骤的元素，且未必意在限制于所呈现的特定次序或层次。
据信，通过前述描述将理解本发明的系统及设备以及其许多随附优点，且将明了，可在不背离所揭示的标的物或不牺牲所有其材料优点的情况下在组件的形式、构造及布置上做出各种改变。所描述的形式仅为阐释性的。