用于预测蚀刻后随机变化的系统和方法与流程

本文中的说明书涉及光刻设备和过程，并且更特定来说，涉及优化光刻过程以用于改进的过程良率和生产量。

背景技术：

1、光刻设备是将所期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。可以举例来说在集成电路（ic）的制造中使用光刻设备。举例来说，智能电话中的ic芯片可以像人的拇指指甲一样小，并且可以包括超过20亿个晶体管。制造ic是复杂并且耗时的过程，其中电路部件在不同层中并且包括数百个单独的步骤。甚至在一个步骤中的误差也具有导致最终ic的问题的可能性，并且可能引起器件失效。缺陷的存在可能影响高过程良率和高晶片生产量。

2、在图案化过程期间的各个步骤处使用量测过程来监测和/或控制过程。举例来说，使用量测过程来测量衬底的一个或更多个特性，例如，在图案化过程或随机变化期间形成在衬底上的特征的相对位置（例如，配准、重叠、对准等）或尺寸（例如，线宽度、临界尺寸（cd）、厚度等），使得举例来说可以从一个或更多个特性确定图案化过程的性能。如果一个或更多个特性是不可接受的（例如，在（多个）特性的预定范围之外），则可以例如基于一个或更多个特性的测量值而设计或更改图案化过程的一个或更多个变量，使得通过图案化过程制造的衬底具有（多个）可接受特性。

3、缺陷中的一些是由光刻和蚀刻步骤两者处的随机变化引起的，例如，局部cd均匀性（lcdu）、线边缘粗糙度（ler）或局部边缘放置误差（lepe）。在一些实施例中，随机性是具有随机变量的事件。被称为随机效应的这些变化有时会在芯片中引起不想要的缺陷和图案粗糙度。两者都可能影响芯片的性能或甚至引起器件失效。随机变化通常支配先进技术节点处的边缘放置误差（epe）预算。随机诱导的缺陷已经变成良率帕累托的很大一部分。为了最小化随机变化的影响并且实现高过程良率，在全芯片级来测量随机变化、对随机变化建模并且预测随机诱导的缺陷的集成解决方案可能是优选的。

4、在各种随机诱导的缺陷中，层间随机缺陷已经引起业界的关注，因为它们可能是两个后续层（例如，金属和接触层）之间或两个过程步骤（例如，光刻和蚀刻）之间的epe的最终和复合效应。在极紫外（euv）时代，这样的缺陷可能已经成为芯片失效的主要来源。行业正在努力找到一种检测、表征和防止这样的缺陷的方法，并且需要一种在切割掩模、曝光晶片或蚀刻晶片之前在全芯片级预测这样的缺陷的解决方案。为了提供这样的解决方案，不仅需要光刻后随机建模解决方案，而且需要蚀刻后随机建模解决方案。

技术实现思路

1、在一些实施例中，提供一种具有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时促使所述计算机执行用于预测在使用光刻设备将目标布局转移到衬底上时的蚀刻后随机变化的方法。该方法包括：通过执行随机模型来预测在将目标布局转移到衬底上时的随机变化，所述随机模型被配置成预测蚀刻过程中的所述随机变化，其中，所述随机模型被配置成基于随机蚀刻偏差和光刻过程后随机变化而预测所述随机变化；和基于所述随机变化而确定将所述目标布局转移到所述衬底时的性能。

2、在一些实施例中，提供一种具有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时促使所述计算机执行用于预测在使用光刻设备将目标布局转移到衬底时的蚀刻后随机变化的方法。该方法包括：获得与使用光刻过程在衬底上印刷目标布局相关联的光刻过程后随机变化；预测随机蚀刻偏差，所述随机蚀刻偏差指示在所述衬底上蚀刻与所述目标布局对应的图案的蚀刻过程中的随机变化，其中，所述随机蚀刻偏差确定为浓度蚀刻方法、密度图或平滑因子中的至少一个的函数；和基于所述随机蚀刻偏差和所述光刻过程后随机变化而获得所述随机变化。

3、在一些实施例中，提供一种用于预测在使用光刻设备将目标布局转移到衬底上时的蚀刻后随机变化的方法。该方法包括：通过执行随机模型来预测在将目标布局转移到衬底上时的随机变化，所述随机模型被配置成预测蚀刻过程中的所述随机变化，其中，所述随机模型被配置成基于随机蚀刻偏差和光刻过程后随机变化而预测所述随机变化；和基于所述随机变化而确定将所述目标布局转移到所述衬底时的性能。

4、在一些实施例中，提供一种用于预测在使用光刻设备将目标布局转移到衬底上时的蚀刻后随机变化的设备。所述设备包括存储器和处理器，所述存储器存储一组指令，所述处理器被配置成执行所述一组指令以促使所述设备执行一种方法，该方法通过执行随机模型来预测在将目标布局转移到衬底上时的随机变化，所述随机模型被配置成预测蚀刻过程中的所述随机变化，其中，所述随机模型被配置成基于随机蚀刻偏差和光刻过程后随机变化而预测所述随机变化；和基于所述随机变化而确定将所述目标布局转移到所述衬底时的性能。

技术特征：

1.一种具有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时促使所述计算机执行用于预测在使用光刻设备将目标布局转移到衬底上时的蚀刻后随机变化的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，所述随机变化指示蚀刻后型廓的变化概率。

3.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，所述光刻过程后随机变化指示在光刻过程之后与所述衬底上的抗蚀剂中的所述目标布局相关联的型廓的变化。

4.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，预测所述随机变化包括：

5.根据权利要求1所述的计算机可读介质，进一步包括：

6.根据权利要求5所述的计算机可读介质，其中，所述参数包括与基于等离子体浓度的方法的项、子层的图案密度图或平滑因子中的至少一个相关联的系数。

7.根据权利要求5所述的计算机可读介质，其中，获得所述衬底级随机蚀刻偏差包括：

8.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，通过执行第二随机模型来确定所述光刻过程后随机变化，所述第二随机模型被配置成预测与所述衬底上的抗蚀剂中的所述目标布局相关联的型廓的所述光刻过程后随机变化。

9.根据权利要求8所述的计算机可读介质，其中，所述第二随机模型被配置成基于与所述光刻设备相关联的光学灵敏度、所述衬底上的光子二维分布、所述衬底上的光子三维分布或与在所述衬底上印刷所述目标布局时使用的抗蚀剂相关联的抗蚀剂化学性质中的至少一个而预测所述光刻过程后随机变化。

10.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，所述随机模型被配置成将所述随机变化预测为所述随机蚀刻偏差和所述光刻过程后随机变化的组合。

11.根据权利要求1所述的计算机可读介质，进一步包括：

12.根据权利要求1所述的计算机可读介质，其中，确定转移所述目标布局时的性能包括：

13.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其中，确定所述层内缺陷包括：

14.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其中，确定所述层间缺陷包括：

15.根据权利要求1所述的计算机可读介质，进一步包括：

技术总结本文中描述的是一种用于预测在使用光刻设备将目标布局转移到衬底上时的蚀刻后随机变化的方法。所述方法包括：通过预测随机蚀刻偏差来预测将目标布局转移到衬底上时的随机变化；和将所述随机蚀刻偏差与光刻过程后随机变化组合以预测蚀刻过程中的所述随机变化。所述方法包括：基于所述随机变化而确定将所述目标布局转移到所述衬底时的性能。技术研发人员：王长安,范永发,冯牧,彭意行,曹佩根,M·库伊曼受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6