[发明专利]在产品制造期间识别过程变异

说明书

本发明展现系统及方法，其用于识别制造例如半导体晶片的产品期间的过程变异。在制造第一产品期间的预定阶段处，使用至少一个成像参数的不同值来获得所述第一产品的区域的图像。接着分析所述图像以产生指示随所述至少一个成像参数而变的对比度变异的所述第一产品的第一对比度签名。在制造第二产品期间的相同预定阶段处，使用所述至少一个成像参数的不同值来获得对应于所述第一产品的所述区域的所述第二产品的区域的图像。分析所述图像以产生指示随所述至少一个成像参数而变的对比度变异的所述第二产品的第二对比度签名。比较所述第一对比度签名与所述第二对比度签名以识别在所述第一产品及所述第二产品的制造之间是否发生过程变异。

相关申请案的交叉参考

本申请案要求2017年2月10日申请的第62/457,781号美国临时专利申请案及2017年11月27日申请的第62/591,088号美国临时专利申请案的权益，所述两个申请案的全文都以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及制造过程中的质量控制领域。

背景技术

在制造过程中，使用质量控制系统及程序来识别制造一个物品与制造另一物品之间的过程变异，以确保一致性。有时此类变异仅在成品中出现，或在已生产许多不合标准产品之后才会显现出来。例如集成电路的半导体组件可以含有许多组件的晶片的形式制造。半导体晶片(例如，硅晶片)可以一系列层制造，每一层由必须相对于邻近层中的图案准确定位的图案组成。对此定位的控制被称为重叠控制。在一些半导体及光刻制造过程中，在晶片上提供度量衡目标以用于确保图案对准。目标可采取一组单元的形式，例如矩形或正方形单元的2×2阵列，两个用于测量X方向上的重叠，且两个用于测量Y方向上的重叠。目标可包含衍射光栅。例如，目标中的每一单元可由衍射光栅组成。目标可由一组图案组成，其中每一图案可印刷在不同层上并且可被定向，例如以提供在不同方向(通常为X及Y)上的测量。

在任何制造过程中，可能出现可能不希望的过程变异。以光刻过程为例，重叠测量(例如，图案对准的测量)可能不揭示已发生的过程变异，例如所施加的材料层的厚度的变异。在某些情况下，过程变异可能导致错误重叠测量。因此，需要更好地理解过程变异及其影响。

发明内容

下文是提供对本发明的初始理解的简要概述。所述概述不一定识别关键要素或限制本发明的范围，而仅仅用作对下文描述的介绍。

本发明的一些实施例提供用于识别制造例如半导体晶片的产品期间的过程变异的方法及系统。根据本发明的一些实施例，可例如在制造期间的预定阶段针对产品(例如晶片或晶片的部分)产生“对比度签名”。当制造过程被认为按照期望操作时，可产生对比度签名，例如用作参考。然后可例如在制造过程的相同阶段针对另一产品产生类似对比度签名，并且可比较所述对比度签名以便识别是否已发生过程变异。

“对比度签名”在本文中被定义为图像中对比度相对于至少一个成像参数的变异的表示。可使用任何已知的图像对比度量度。所述表示可为图形的并且例如显示给用户，或其可以数学方式表示，例如作为向量，或以任何其它方式表示，其中其可例如通过计算系统中的处理器与另一对比度签名进行比较。因此，根据本发明的一些实施例，可自动识别过程变异，并且任选地响应于识别变异而产生警报或可进行一些补救行动。

本发明的实施例不限于半导体晶片生产并且可用于制造许多其它产品。

本发明的这些、额外及/或其它方面及/或优点在下文详细描述中阐述；可从详细描述推断；及/或可通过实践本发明来学习。

附图说明

为更好地理解本发明的实施例并且展示如何实施本发明的实施例，现在将纯粹经由实例参考附图，其中相似元件符号贯穿全文标示对应元件或区段。

在附图中：

图1A及1B是根据本发明的一些实施例的系统的示意图；