[发明专利]用于工艺感知维度目标的先进工艺控制

说明书

本发明涉及用于工艺感知维度目标的先进工艺控制，揭示数种用于特定工艺的先进工艺控制(APC)的方法。在晶圆上进行特定工艺(例如，光刻或蚀刻工艺)以建立由特征组成的图案。测量目标特征的参数并且将该参数的数值使用于APC。不过，APC的进行是基于调整参数值，而不是直接基于实际参数值。具体言之，应用一偏移量(其是先前基于所有特征的参数值分布的平均值而确定者)于实际参数值以获取一调整参数值，这更适于代表图案中的大多数特征。进行此APC方法可最小化每次在相同晶圆的另一区域上或在不同晶圆上使用该特定工艺产生相同图案时每一个图案的维度变异。

技术领域

本发明是有关于先进工艺控制(APC)，特别是有关于用于特定工艺的先进工艺控制(APC)方法，以便将维度变异(dimension variation)最小化。

背景技术

在半导体晶圆加工中，先进工艺控制(APC)是指基于回馈来选择性调整特定工艺的一或更多工艺规格，以便在相同半导体晶圆上或在不同半导体晶圆上重复该特定工艺时，对于一图案中的相同特征实现其多个实例中的每一者的目标参数值。例如，用来在半导体晶圆上形成有由数个特征(例如，200个以上的特征)组成的图案的一图案化区域的特定工艺(例如，光刻工艺或蚀刻工艺)可进行APC。具体言之，当企图在该等特征中的每一者中实现目标参数值时可进行APC。例如，该目标参数值可为关键维度。就本揭示内容而言，用语“关键维度”是指特征的最小尺寸(例如，特征的最小宽度)。

一般而言，APC涉及进行根据由工艺规格组成的初始集合的特定工艺。如果确定目标特征(亦即，图案的特征中的一选定者)不具有目标参数值，则调整该等工艺规格中的至少一者，以供后续在相同半导体晶圆上或在另一半导体晶圆上重复该特定工艺以在别处形成相同图案化区域时使用。不过，从图案化区域中的所有多个特征(例如，200个以上的特征)选出的单一目标特征的实际参数值可能无法代表大多数的特征。例如，相比于图案化区域中其他特征的参数值，单一目标特征的实际参数值可能相对小或大。结果，基于目标特征的实际参数值来调整工艺规格可能导致过度矫正。例如，如果目标特征相对小，则工艺规格基于该目标特征所做的调整可能导致后续图案化特征太大，然而如果目标特征相对大，则同一工艺规格基于该目标特征所做的调整可能导致后续图案化特征会太小。

其中一种已被用来企图避免此一过度矫正的技术是基于从选自图案的目标特征(例如，2至5个目标特征)的样本所取得的测量值的平均值来调整该(等)工艺规格。可惜，在特征总数很高(例如，数百个)时，如此小的样本平均值也可能无法代表大多数的特征，使得基于该平均值所做的工艺规格调整不是最佳。

发明内容

鉴于上述，揭示于本文的是用于特定工艺的先进工艺控制(APC)的方法。在这些方法中，可根据由数个工艺规格组成的初始集合，在半导体晶圆上进行特定工艺(例如，光刻工艺、蚀刻工艺、等等)以便建立由数个特征组成的图案。可测量目标特征的感兴趣参数，该目标特征从该图案的特征中选出以及该参数的数值可使用于APC(亦即，用于调整线上工艺控制)。不过，可使用调整参数值来进行APC，而不是进行直接基于实际参数值的APC。具体言之，可应用偏移量于目标特征的实际参数值以便获取调整参数值。此偏移量可为先前基于图案中所有特征的已知参数值分布的平均值所确定的数量使得调整参数值更适于代表图案中的大多数特征。使用此一调整参数值进行APC有效地最小化图案之间(亦即，每次使用该特定工艺在相同半导体晶圆的另一区域上或在不同半导体晶圆上产生相同图案时每一个图案)的维度变异。