用于确保跨量测工具的参数测量匹配的系统和方法与流程

该描述涉及制造系统之间的映射度量。

背景技术：

1、光刻设备是被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以被用于例如制造集成电路(ic)。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(也被称为“设计布局”或“设计”)投影到衬底(例如，晶片)上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

2、为了将图案投影在衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。目前使用的典型波长为365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与例如使用波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4nm-20nm的范围内，例如6.7nm或13.5nm的极紫外(euv)辐射的光刻设备可以被用于在衬底上形成更小的特征。

3、低k1光刻可以被用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这样的过程中，分辨率公式可以被表示为cd＝k1×λ/na，其中λ是所采用的辐射的波长，na是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，cd是“关键尺寸”(通常是印刷的的最小特征尺寸，但在该情况下是半节距)并且k1是经验分辨率因子。一般而言，k1越小，就越难在衬底上重现与电路设计人员规划的形状和尺寸类似的图案来实现特定的电气功能和性能。

4、为了克服这些困难，复杂的微调步骤可以被应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些包括例如但不限于na的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化，(诸如设计布局中的光学接近校正(opc，有时也称为“光学和过程校正”))或者通常被定义为“分辨率增强技术”(ret)的其他方法。备选地，用于控制光刻设备的稳定性的紧密控制回路可以被用于改进图案在低k1处的再现。

技术实现思路

1、各种量测操作可以被用于测量设计的特征。如果在不同的量测系统上测量，则来自一个系统上的量测操作的数据可能与来自另一系统上的相同量测操作的数据不匹配。有利地，将本(多个)方法和(多个)系统被配置为提供通过充分利用可用的系统校准数据来改进系统之间的匹配的框架。

2、根据一个实施例，提供了模型确定方法，模型被配置为预测与使用不同测量工具测量的图案化衬底相关联的物理特性的值。方法涉及获取：(i)包括第一测量数据集(例如，强度图像集)的训练数据，第一测量数据集与使用第一测量工具(例如，t1)的第一图案化衬底集相关联，以及与第一图案化衬底集相关联的物理特性(例如，套刻、cd)的参考测量值；(ii)与使用第二测量工具集测量的第二图案化衬底集相关联的第二测量数据集(例如，另一强度图像集)，第二测量工具集不同于第一测量工具，以及(iii)基于第二测量数据集来获取虚拟数据，虚拟数据与虚拟工具相关联。方法在第二测量数据集和虚拟数据之间生成映射函数集，其中每个映射函数将第二测量数据集的每个测量数据映射到虚拟数据。方法基于映射函数集来转换训练数据的第一测量数据集。方法基于参考测量值和经转换的第一测量数据集来确定模型，使得模型预测在参考测量值的可接受阈值内的物理特性的值。

3、在一些实施例中，模型可以是机器学习模型、经验模型或由根据上述方法训练的参数表征的其他数学模型。

4、在一些实施例中，第一测量数据和第二测量数据中的每一者包括由传感器检测的信号，传感器被配置为测量第二图案化衬底的部分。在一些实施例中，第一测量数据和第二测量数据中的每一者包括与从第二图案化衬底的部分反射的光相对应的强度。

5、在一些实施例中，物理特性的参考测量值通过使用sem或原子力显微镜(afm)测量第一图案化衬底集来获取。

6、在一些实施例中，方法还可以涉及基于映射函数集来创建虚拟工具的方案，方案包括配置在测量期间使用的一个或多个工具特性。在一些实施例中，一个或多个工具特性包括但不限于用于测量的光的波长；用于测量的光瞳形状；用于测量的光强度；和/或图案化衬底的光栅-传感器定向。

7、根据一个实施例，提供了确定模型的另一方法，模型被配置为预测与使用不同的测量工具测量的图案化衬底相关联的物理特性的一致值。方法涉及获取：(i)与第一图案化衬底集相关联的物理特性(例如，套刻、cd)的参考测量值，(ii)与使用第一测量工具的第二图案化衬底的一部分相关联的第一测量数据，以及(iii)与使用第二测量工具的第二图案化衬底的一部分相关联的第二测量数据。方法通过基于第一测量数据、第二测量数据和参考测量值来调整模型参数，从而确定模型，以使得模型预测在参考测量值的可接受阈值内的物理特性的值。

8、在一些实施例中，物理特性包括一下中的至少一项：图案化衬底的第一层特征和第二层特征之间的套刻、图案化衬底的特征的关键尺寸、图案化衬底的倾斜、或者与图案化衬底相关联的边缘放置误差。

9、在一些实施例中，确定模型包括：计算第一测量数据和第二测量数据之间的差；确定表征差数据的基函数集；将基函数集应用于第一测量数据和第二测量数据以生成投影数据；以及通过基于投影数据和参考测量值来调整模型参数，从而确定模型，以使得模型预测在参考测量值的可接受阈值内的物理特性的值。在一个实施例中，基函数集由差数据的奇异值分解或差数据的主成分分析来确定。

10、在一些实施例中，确定模型涉及通过满足差约束来确定模型参数，差约束包括第一预测物理特性值和第二预测物理特性值之间的差，第一预测物理特性值使用第一测量数据作为模型的输入来预测，并且第二预测物理特性值使用第二测量数据作为模型的输入来预测。

11、在一些实施例中，模型可以是机器学习模型、经验模型或其由根据上述方法训练的参数表征的其他数学模型。

12、在一些实施例中，第一测量数据和第二测量数据中的每一者包括由传感器检测的信号，传感器被配置为测量第二图案化衬底的部分。在一些实施例中，第一测量数据和第二测量数据中的每一者包括与从第二图案化衬底的部分反射的光相对应的强度。

13、根据一个实施例，提供了量测工具。量测工具包括：传感器，被配置为检测与被测量的图案化衬底的一部分相关联的信号；一个或多个处理器，被配置为执行根据本文中所讨论的方法训练的模型。一个或多个处理器被配置为接收来自传感器的信号；以及经由使用信号作为输入的模型，确定与图案化衬底相关联的物理特性的值，模型基于与使用不同量测工具测量的一个或多个图案化衬底相关联的测量数据以及与参考图案化衬底相关联的物理特性的参考测量值来配置。

14、在一些实施例中，物理特性包括以下中的至少一项：图案化衬底的第一层特征和第二层特征之间的套刻、图案化衬底的特征的关键尺寸、图案化衬底的倾斜、或者与图案化衬底相关联的边缘放置误差。

15、在一些实施例中，物理特性包括以下中的至少一项：图案化衬底的第一层特征和第二层特征之间的套刻、图案化衬底的特征的关键尺寸、图案化衬底的倾斜、或者与图案化衬底相关联的边缘放置误差。

16、在一些实施例中，量测工具的检测信号包括与从被测量的图案化衬底的部分反射的光相对应的强度。在一些实施例中，检测信号中的每一个信号被表示为像素化图像，一个或多个像素具有指示图案化衬底的特征的强度。在一个实施例中，量测工具是被配置为测量图案化衬底的一部分的光学工具。

17、根据一个实施例，提供了非暂态计算机可读介质，非暂态计算机可读介质被配置用于确定模型，模型被配置为预测与使用不同测量工具测量的图案化衬底相关联的物理特性的值，介质包括存储于其中的指令，指令在由一个或多个处理器执行时，引起本文所讨论的方法的操作或过程。