專利名稱：使用空氣影像仿真器來(lái)評(píng)估掩模影像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓制造的領(lǐng)域，尤其涉及半導(dǎo)體晶圓制造方法的評(píng)估與仿真的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
首先參考圖1a，集成電路是形成于一般由硅制成的半導(dǎo)體晶圓10上。晶圓10大體上是圓形，并且其直徑典型地大致從15到20公分。將每一個(gè)晶圓10劃分成各自的電路晶粒15，該晶粒15包含集成電路。因?yàn)橐粋€(gè)單獨(dú)的集成電路晶粒15常常不超過(guò)1平方公分，所以就可以在一個(gè)單獨(dú)晶圓10上形成許多的集成電路晶粒15。在已經(jīng)將晶圓10加工，在其表面上形成許多集成電路晶粒后，把晶圓10沿著劃線20切割，以分開(kāi)集成電路晶粒，用于后續(xù)的封裝與使用。
該晶粒的架構(gòu)(晶圓架構(gòu))是由晶圓制造過(guò)程21所形成，這一般地概示于圖1b里。在步驟22，是以獲得希望的晶圓架構(gòu)的根本目標(biāo)而來(lái)制造一種掩?；蚬庋谀ＴO(shè)計(jì)(mask or reticle design)。將該設(shè)計(jì)使用于步驟23里一個(gè)掩?；蚬庋谀５闹圃?。最后，在步驟24，使用一種光刻制程(lithographic process)來(lái)制造晶圓，譬如使用一種光光刻制程來(lái)把掩?；蚬庋谀５膱D案轉(zhuǎn)印到晶圓上。一般而言，光刻適用于種種媒介之間圖案轉(zhuǎn)印的方法。該基本光刻系統(tǒng)由光源、包含轉(zhuǎn)印到晶圓之圖案的掩模、一個(gè)透鏡的組合、以及用于把晶圓上存在的圖案與掩模上圖案相調(diào)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)所組成。(使用于此的術(shù)語(yǔ)“掩?！迸c“光掩模”是意欲包含了掩模與光網(wǎng)(reticles)這兩者。)參考圖1c，在制造過(guò)程的一個(gè)中間階段期間內(nèi)，晶圓10顯示出包括一層覆蓋于晶圓10的薄膜25，以及淀積于薄膜25上的光阻30。把光阻30曝露于光或來(lái)自適當(dāng)波長(zhǎng)的光源32的幅射，經(jīng)過(guò)掩模34，而造成光阻聚合物的分子結(jié)構(gòu)里的變更，以使得圖案由掩模轉(zhuǎn)印到光阻30。對(duì)分子結(jié)構(gòu)的變更容許一個(gè)光阻顯像劑溶解并移除于曝露面積里的光阻，系假定使用了一種正光阻。
參考圖1d，一旦在晶圓上的光阻30顯像了，就會(huì)發(fā)生一個(gè)或更多個(gè)蝕刻步驟，這些步驟主要是把希望的圖案轉(zhuǎn)印到晶圓10上。例如，為了蝕刻淀積于光阻30與晶圓10之間的薄膜25，就把一種濕的或干的蝕刻劑施加于繪有圖案的光阻30上。藉由通過(guò)形成于光阻曝露與顯像的步驟里的光阻的開(kāi)口35，蝕刻劑與在底部的薄膜層相接觸。于是，蝕刻劑有助于蝕刻掉相對(duì)于光阻上開(kāi)口薄膜層的區(qū)域，藉此有效地把光阻上的圖案轉(zhuǎn)印至圖1e所示的薄膜層。在接續(xù)的步驟里，移除光阻，并施加其它的蝕刻劑于繪有圖案的薄膜層上，以類似的方法把圖案轉(zhuǎn)印至晶圓或其它的涂層上。
如同半導(dǎo)體工業(yè)里的功能需求持續(xù)地增加，形成于晶圓上的圖案的組件密度也持續(xù)地增加。相應(yīng)地，直線寬度、線空間、與接觸孔洞(例如介層(vias))的尺寸均已經(jīng)明顯地減少，以致于形成于半導(dǎo)體晶圓上的特征的臨界尺寸(臨界尺寸)的控制已經(jīng)變得越來(lái)越困難。為了維持制造過(guò)程的完整性，在一種可容忍范圍內(nèi)的維持臨界尺寸的變化是非常重要的。為了這個(gè)原因，已經(jīng)發(fā)展出種種的方法以根據(jù)一種選出的品質(zhì)因子(FOM)而來(lái)測(cè)量臨界尺寸的變化。
品質(zhì)因子相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，藉由該標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分析形成于晶圓上的架構(gòu)，以決定如此的架構(gòu)是如何地類似于所希望的架構(gòu)。以這種分析的結(jié)果為基礎(chǔ)，可以做出在掩模設(shè)計(jì)、掩模制造方法、與/或光刻制程的變更，以補(bǔ)償所測(cè)出的臨界尺寸變化，藉此提供更多的最佳芯片設(shè)計(jì)。例如，可以在透鏡與/或掩模圖案產(chǎn)生變化，以證明所測(cè)量的臨界尺寸變化。
今日所利用的最普遍品質(zhì)因子的其中之一是一種架構(gòu)的線寬度的測(cè)量。例如，參考圖2，顯示出了一種架構(gòu)50的影像。使用一種裝置，譬如掃描式電子顯微鏡(SEM)，而獲得架構(gòu)50的影像，該掃描式電子顯微鏡已知提供形成于晶圓上架構(gòu)的高分辨率影像。架構(gòu)50的端點(diǎn)之間大約一半的選定的位置來(lái)測(cè)量出架構(gòu)50的一種線性寬度LW1，其做為一種評(píng)估架構(gòu)50的臨界尺寸變化的基礎(chǔ)。然后把測(cè)量出的直線寬度LW1與存儲(chǔ)于內(nèi)存的一種理想直線寬度相比較，以決定出臨界尺寸變化。不幸地，然而，如圖2里所看見(jiàn)的，架構(gòu)50的直線寬度可以從一個(gè)位置變化到另外一個(gè)位置。例如，于某些位置上，架構(gòu)50的直線寬度較窄，而在其它的位置則較寬。相應(yīng)地，藉由測(cè)量在一個(gè)選定的，使用掃描式電子顯微鏡影像位置的一種架構(gòu)的直線寬度而只獲得一限定量，有關(guān)臨界尺寸變化的全部范圍的信息，而這種臨界尺寸變化可以于光刻制程里發(fā)生。
用于決定一種架構(gòu)的線性寬度的另外一種方法是以電線寬度測(cè)量(ELM)技術(shù)而出名。根據(jù)電線寬度測(cè)量，在一已知量的電流的施加期間，測(cè)出了形成于晶圓的架構(gòu)的電阻。藉由比較使用電線寬度測(cè)量而測(cè)量出的一種架構(gòu)的電阻與最佳形成架構(gòu)的一種令人希望的電阻，來(lái)制造出直線寬度變化的一種估計(jì)。不幸地，當(dāng)由電線寬度測(cè)量技術(shù)的執(zhí)行程序所提供的信息，在監(jiān)視臨界尺寸變化上為有用的時(shí)候，這樣的信息同樣地?zé)o法提供發(fā)生于每一個(gè)架構(gòu)臨界尺寸變化的準(zhǔn)確特性的完整且正確的理解。種種其它臨界尺寸的變化計(jì)算技術(shù)也同樣地出名。然而，將令人認(rèn)知到的是，根據(jù)以用做臨界尺寸分析而選出的品質(zhì)因子，該分析的一種結(jié)果可能提供不完全且/或變化的過(guò)程。
相應(yīng)地，對(duì)本技術(shù)里，用于快速且輕易地分析發(fā)生于半導(dǎo)體晶圓上所形成的架構(gòu)的臨界尺寸變化的全部范圍的一個(gè)方法與裝置產(chǎn)生了強(qiáng)大的需求。
再者，眾所皆知地，在掩?；蚬庋谀Ｉ系膱D案，相較于由設(shè)計(jì)者所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)，總是有些降低品質(zhì)。例如，某種掩模產(chǎn)生方法，譬如雷射圖案產(chǎn)生器的使用，傾向于以圓形的角落來(lái)制造掩模。于是，由設(shè)計(jì)者所制造的復(fù)雜的，鮮明地界定出的掩模形狀，例如，具有包含光學(xué)接近校正(OPC)的特征，可以不用在掩模設(shè)計(jì)里正確地再制造。這建議出，具有光學(xué)接近校正的掩模設(shè)計(jì)需要專業(yè)化的掩模生產(chǎn)方法，譬如高電壓電子束圖案的產(chǎn)生。然而，這種專業(yè)化方法的使用可能使成本增加，因此于評(píng)估一種掩模產(chǎn)生方法上，評(píng)估因?yàn)檠谀Ｐ纬啥a(chǎn)生的設(shè)計(jì)的降低品質(zhì)的合成晶圓架構(gòu)上的影響則是令人所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
一種評(píng)估晶圓架構(gòu)形成過(guò)程的方法，包括真實(shí)掩模圖案輪廓的提取，與使用真實(shí)掩模圖案的光刻制程的仿真，以獲得一種仿真的晶圓架構(gòu)。真實(shí)掩模圖案輪廓的提取可能包括，例如，讓使用一種掃描式電子顯微鏡(SEM)的真實(shí)掩模成像。藉由仿真使用用來(lái)制造真實(shí)掩模圖案的理想掩模圖案設(shè)計(jì)的光刻制程，而可以同樣地獲得一個(gè)第二仿真晶圓架構(gòu)。于是，可以藉由讓兩個(gè)仿真晶圓架構(gòu)彼此比較，或相關(guān)于譬如晶圓上涂層令人希望的、理想的目標(biāo)涂層架構(gòu)的水準(zhǔn)來(lái)比較，而評(píng)估掩模圖案效應(yīng)對(duì)總晶圓接近效應(yīng)的相對(duì)貢獻(xiàn)?？梢允褂眠@種信息，以產(chǎn)生光學(xué)接近修正(OPC)掩模設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)補(bǔ)償了掩模圖案誤差以及給予了較佳的晶圓功能。可以讓仿真晶圓架構(gòu)彼此覆蓋，以供臨界尺寸變化的一種直接比較與完全分析用。來(lái)自不同晶圓涂層的仿真架構(gòu)可以同樣地彼此覆蓋。
為了從真實(shí)掩模圖案的輪廓得到一種仿真晶圓架構(gòu)，可以把真實(shí)掩模圖案的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合用于執(zhí)行光刻制程的仿真的一種計(jì)算機(jī)程序或其它規(guī)則系統(tǒng)的一種格式。例如，可以把一種影像分析程序施加到影像數(shù)據(jù)，以檢測(cè)出影像數(shù)據(jù)里架構(gòu)的邊緣，并且把影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合仿真程序的數(shù)據(jù)。同樣地，可以把掩模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合用于執(zhí)行光刻制程的仿真的一種計(jì)算機(jī)程序或其它規(guī)則系統(tǒng)的一種格式。
用于仿真光刻制程的一種典型計(jì)算機(jī)程序，是用于執(zhí)行一種空間影像仿真(aerial image simulation)或轉(zhuǎn)換的一種程序。例如，可以在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)上形成一種空間轉(zhuǎn)換，以考量預(yù)期的臨界尺寸變化，該變化是由透鏡像差所引起。可以根據(jù)已知的，在光刻轉(zhuǎn)換過(guò)程里，用于預(yù)期透鏡像差效應(yīng)的仿真包裝來(lái)執(zhí)行空間轉(zhuǎn)換。
可以把仿真晶圓架構(gòu)成數(shù)據(jù)負(fù)載于使用來(lái)觀察數(shù)據(jù)的一個(gè)設(shè)計(jì)觀察者里。該仿真晶圓架構(gòu)可以自動(dòng)地調(diào)準(zhǔn)及彼此覆蓋，以藉此提供仿真晶圓架構(gòu)之間的一種直接比較。相應(yīng)地，以一種有效率的方式，操縱員可以視覺(jué)上地比較準(zhǔn)確的臨界尺寸變化，這變化已經(jīng)發(fā)生于形成在晶圓上的架構(gòu)的所有點(diǎn)。
除了視覺(jué)上的比較，將種種的選單選擇提供給操縱員，而根據(jù)該選單選擇來(lái)評(píng)估仿真晶圓架構(gòu)。例如，該選單選擇可以為品質(zhì)因子的間的選擇而準(zhǔn)備，根據(jù)該品質(zhì)因子，可以自動(dòng)地分析與計(jì)算臨界尺寸變化。再者，選單選擇可以準(zhǔn)備最大臨界尺寸變化的位置的決定，覆蓋影像的人工再調(diào)準(zhǔn)一種或兩種影像的放大等等。藉此提供操縱員一種方便且易于了解的工具，以這種工具來(lái)完全地分析形成于晶圓上架構(gòu)的臨界尺寸變化。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)論點(diǎn)，一種分析晶圓制造過(guò)程的方法包括以下步驟，使用于晶圓架構(gòu)形成過(guò)程的至少一部份掩模的成影，使用由部份掩模的成影所接收或獲得的數(shù)據(jù)的光刻制程的仿真，藉此獲得一種仿真晶圓架構(gòu)。
為了以上與相關(guān)目的的完成，本發(fā)明包括下文里所完全描述及于申請(qǐng)專利范圍里所特別指出的特征。以下說(shuō)明及附圖詳細(xì)陳述了本發(fā)明的特定說(shuō)明的實(shí)施例。這些實(shí)施例表示出，然而，但是一些種種不同的方法，本發(fā)明的準(zhǔn)則可以這些方法來(lái)使用。當(dāng)連同附圖來(lái)考慮的時(shí)候，從以下對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目的，優(yōu)點(diǎn)與新特征將變得顯而易見(jiàn)。


于附圖里圖1a是具有電路晶粒形成于其上的已有技術(shù)半導(dǎo)體晶圓的等視軸圖；圖1b是一個(gè)晶圓結(jié)構(gòu)形成方法的流程圖；圖1c是一個(gè)部份截面圖，顯示一層薄膜覆蓋于其上的已有技術(shù)半導(dǎo)體晶圓，該晶圓依次地由一層光阻所覆蓋；圖1d是顯示圖1b的光阻涂層顯影之后的部份截面；圖1e是顯示蝕刻著圖1c的薄膜涂層之后的部份截面；圖2是計(jì)算著形成于半導(dǎo)體晶圓上一種結(jié)構(gòu)的臨界尺寸的已有技術(shù)方法的例子；圖3是根據(jù)本發(fā)明的圖案分析與仿真系統(tǒng)的整體視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明，與一種成像裝置有關(guān)的硬件組件的方塊圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明，與一種仿真器有關(guān)的硬件組件的方塊圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明，與一種視察站有關(guān)的硬件組件的方塊圖；圖7是顯示由成像裝置所獲得的影像數(shù)據(jù)，從適合成像裝置的第一格式轉(zhuǎn)換成適合仿真器的第二格式的圖形；
圖8描畫出借著仿真器而產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)的一種變換，以仿真晶圓配置，并藉此制造第一仿真晶圓結(jié)構(gòu)；圖9描畫出視察站的監(jiān)視器，其中，第一與第二仿真晶圓結(jié)構(gòu)以一種交疊方式而顯示；圖10描畫出一種參照系統(tǒng)，而當(dāng)?shù)谝慌c第二仿真晶圓結(jié)構(gòu)顯示于監(jiān)視器時(shí)，它們可以藉由該參照系統(tǒng)而彼此對(duì)齊；圖11描畫出可用于分析有關(guān)仿真晶圓結(jié)構(gòu)的臨界尺寸變化的種種選單選擇；以及圖12是根據(jù)本發(fā)明而描畫完成臨界尺寸分析的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D3，描畫出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的仿真系統(tǒng)100與圖案分析的整體視圖。系統(tǒng)100包括用于使許多架構(gòu)或特征109(一種“圖案”)形成于其上的掩模107成像的成像裝置105、視察站110、光刻制程仿真器115，以及服務(wù)器120。一個(gè)譬如局域網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連接125與成像裝置105、視察站110、以及/或者仿真器115相耦接，以使得數(shù)據(jù)于其間通信。服務(wù)器120以一種傳統(tǒng)的方式使橫越于網(wǎng)絡(luò)連接125的數(shù)據(jù)通信變得容易。然而，可認(rèn)知到成像裝置105、視察站110，以及/或者仿真器115可不經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接125而連接。在如此的例子里，資料可以經(jīng)由磁盤130，無(wú)線界面等，而于成像裝置105、視察站110、以及/或者仿真器115之間傳送。
以下，將更詳細(xì)地來(lái)說(shuō)明，本發(fā)明的設(shè)置是為了覆蓋1)第一仿真晶圓結(jié)構(gòu)，仿真由利用掩模107的光刻制程，利用成像數(shù)據(jù)的仿真，或者由形成于掩模107上的圖案109而獲得的信息，如同用于仿真器115的一種輸入而引起的晶圓架構(gòu)，以及2)第二仿真晶圓結(jié)構(gòu)，仿真由光刻制程所引起的晶圓架構(gòu)，其中仿真利用掩模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)做為用于仿真器115的輸入。為了利用影像數(shù)據(jù)或信息作為用于仿真器115的輸入，而可將影像數(shù)據(jù)或信息轉(zhuǎn)換成適合于一種用來(lái)觀察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)觀察器上觀看的一種格式。例如，應(yīng)用一種圖案認(rèn)知程序而可將影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，該程序用于檢測(cè)出影像數(shù)據(jù)里架構(gòu)的邊緣，并且制造出適合由仿真器115使用的一種圖形或其它數(shù)據(jù)文件。藉由覆蓋兩個(gè)仿真晶圓結(jié)構(gòu)，可以由一個(gè)操縱員來(lái)觀察并分析仿真晶圓架構(gòu)的臨界尺寸(CD)變化的一種完全比較。再者，可以將選單驅(qū)動(dòng)選擇提供給該操縱員，以根據(jù)一個(gè)選出的品質(zhì)因子(FOM)來(lái)訴諸自動(dòng)臨界尺寸變化計(jì)算。以這種方式，該操縱員有一個(gè)方便、且簡(jiǎn)易使用系統(tǒng)的設(shè)備，以用于分析發(fā)生于半導(dǎo)體晶圓上的臨界尺寸變化的全部范圍。
可以將理想晶圓架構(gòu)的進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)覆蓋于仿真晶圓架構(gòu)的其中一個(gè)或兩個(gè)之上，并且促使在理想晶圓架構(gòu)與一個(gè)或二個(gè)仿真晶圓架構(gòu)之間的臨界尺寸變化的完全比較。
現(xiàn)在，參考圖4，顯示出成像裝置105的方塊圖。成像裝置105可以是一種掃描式電子顯微鏡(SEM)，譬如由舊金山，加州KLA-Tencor所制，做為商業(yè)用途的掃描式電子顯微鏡。成像裝置105包括處理器200，用于實(shí)行于此所描述的操作。例如，處理器可以是一個(gè)先進(jìn)微裝置公司(AMD)的Athlon處理器，一個(gè)英特爾Pentium III處理器，或其它合適的處理器。將內(nèi)存205耦接到處理器200。如以下更詳盡地描述，除了標(biāo)準(zhǔn)操作碼與其它數(shù)據(jù)之外，內(nèi)存205可以存儲(chǔ)于一個(gè)影像分析程序，該程序用來(lái)把由成像裝置105獲得的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合由仿真器115使用的一種格式。同樣地，顯示出一種磁盤驅(qū)動(dòng)器208，以將其耦接到處理器200，并且以一種傳統(tǒng)的方式，用于取回與儲(chǔ)存來(lái)自/前往磁盤130的信息(圖3)。將令人認(rèn)知到的，可以替代地使用其它適合的成像裝置，例如原子力顯微鏡(AFM)或光學(xué)顯微鏡。
一個(gè)光學(xué)顯微鏡210與一個(gè)電子顯微鏡215同樣地耦接到處理器200。光學(xué)顯微鏡210供給使用者觀察光學(xué)顯微鏡210視野內(nèi)的一部份掩模107的放大影像的一種選擇。電子顯微鏡215則供給使用者使用傳統(tǒng)掃描式電子顯微鏡成像技術(shù)而制造的掩模107的一種影像。
將使用者輸入220與監(jiān)視器225各自耦接到處理器200，并且供給一個(gè)使用者存取與控制，用于觀察由成像裝置105獲得的影像數(shù)據(jù)。于本實(shí)施例里，使用者輸入220是一個(gè)鍵盤，然而，顯示裝置225是一個(gè)SVGA彩色監(jiān)視器。當(dāng)然，可以使用種種其它的使用者輸入220與監(jiān)視器225，包括例如一種接觸式銀幕顯示。網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出230同樣地顯示出與處理器200相連接，并且提供成像裝置105到網(wǎng)絡(luò)連接125的一種傳統(tǒng)方式的雙向耦接。
現(xiàn)在參考圖5，方塊圖描繪出與仿真器115有關(guān)的硬件組件。該仿真器115包含用于完成與執(zhí)行種種在此描述的功能的處理器235。該處理器235可以是，例如一個(gè)先進(jìn)微裝置(AMD)公司的Athlon處理器，一個(gè)英特爾Pentium III處理器，或其它合適的處理器。將內(nèi)存238耦接到處理器235。該內(nèi)存238用為存儲(chǔ)設(shè)計(jì)文件、來(lái)自成像裝置105的數(shù)據(jù)、用于執(zhí)行功能的軟件，譬如在此描述的晶圓制造仿真、與其它操作軟件與數(shù)據(jù)。同樣地將一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器240顯示出耦接到處理器235，并且用作以傳統(tǒng)方式，來(lái)取出與儲(chǔ)存于磁盤130的信息(圖3)。
同樣地將使用者輸入242與監(jiān)視器244耦接到處理器235。使用者輸入242與監(jiān)視器244可以相似于那些在別處所描述，于此有關(guān)于系統(tǒng)100的其它組件。耦接到處理器235的網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出(I/O)連接器246具有仿真器115與網(wǎng)絡(luò)連接125之間的界面。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，說(shuō)明與視察站110有關(guān)的硬件組件的方塊圖。視察站110包括完成與執(zhí)行種種在此描述的功能的處理器250。處理器250可以是，例如一個(gè)先進(jìn)微裝置公司(AMD)的Athlon處理器，一個(gè)英特爾Pentium III處理器，或者是其它合適的處理器。將內(nèi)存255耦接到處理器250。內(nèi)存255用作存儲(chǔ)CAD繪圖文件257、設(shè)計(jì)觀察者軟件259與其它操作軟件與數(shù)據(jù)。一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器260同樣地顯示為耦接到處理器250，并且用作以傳統(tǒng)方法來(lái)取出與儲(chǔ)存于磁盤130的信息(圖3)。
繼續(xù)參照?qǐng)D6，同樣地將一個(gè)使用者輸入265與監(jiān)視器270耦接到視察站110的處理器250。于本實(shí)施例里，使用者輸入265包括鍵盤與計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的結(jié)合。然而，應(yīng)了解到亦可使用其它傳統(tǒng)的使用者輸入裝置。監(jiān)視器270較佳地是一種SVGA監(jiān)視器，其顯示銀幕尺寸為480×640像素，雖然可以同樣地使用其它的監(jiān)視器。耦接到處理器250的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出(I/O)連結(jié)器275設(shè)有視察站110與網(wǎng)絡(luò)連結(jié)125之間的界面。
如以上簡(jiǎn)述，以及以下更詳盡地描述，成像裝置105產(chǎn)生功用，以獲得影像或有關(guān)掩模圖案的其它數(shù)據(jù)。仿真器115使用影像或其它數(shù)據(jù)作為輸入，以建立第一仿真晶圓架構(gòu)。仿真器115亦可以使用設(shè)計(jì)資料作為輸入以建立仿真的晶圓架構(gòu)，例如本質(zhì)地以一種理想的掩模圖案來(lái)仿真晶圓制造。監(jiān)視站110允許一種或更多種仿真，理想的、以及/或者真實(shí)晶圓架構(gòu)的顯示，以及與其它或與某些參考，譬如一個(gè)理想晶圓架構(gòu)的比較。例如，可以比較晶圓架構(gòu)的臨界尺寸或其它度量(例如，公共的重疊區(qū)域)。
將令人認(rèn)知地是，以上所描述的成像裝置105、視察站110與仿真器115的配置僅是做為范例，而各種的改變將是可能的。例如，可以把成像裝置105與仿真器115的一些或所有功能結(jié)合于一個(gè)單一裝置里。如此的單一裝置，例如，可以獲得成像與仿真晶圓裝配的方法，藉由一個(gè)處理器或其它工具的使用。同樣地，可以把仿真器115與視察站110的一些或全部操作結(jié)合于單一裝置里。例如，可以把視察站110的處理器250程序化，不然將其架構(gòu)成施行晶圓制造方法的仿真。
將進(jìn)一步令人認(rèn)知地為，可以替代地使用多重裝置，以取代任何單一成像裝置105、視察站110、與仿真器115。例如，可以藉由與使用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為一種輸入的晶圓制造仿真所不同的一種裝置與/或方法來(lái)完成把影像數(shù)據(jù)用為輸入的晶圓制造仿真。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7來(lái)描述一種方法，可以將由掩模107所獲得的影像數(shù)據(jù)300轉(zhuǎn)換成適合由仿真器115使用的格式。由成像裝置105所獲得的影像數(shù)據(jù)300包括了種種形成于掩模107上的架構(gòu)的一種表示法。在圖7里，影像數(shù)據(jù)300顯示出僅僅包括作為說(shuō)明用途的兩種架構(gòu)305、310。因?yàn)槠鋫鹘y(tǒng)性，于成像裝置105的監(jiān)視器225上的架構(gòu)305、310的顯示，供給使用者架構(gòu)305、310的視覺(jué)表現(xiàn)，其以灰階對(duì)比的變化程度來(lái)表示。有關(guān)影像數(shù)據(jù)300每一部份的真實(shí)灰階顏色則取決于電子數(shù)，而于掃描式電子顯微鏡掃描期間，該電子數(shù)由架構(gòu)來(lái)反射。因此，如圖7所顯示的，每一種架構(gòu)305、310顯示出包括種種的區(qū)域，這些區(qū)域則由于對(duì)掃描式電子顯微鏡掃描變改的響應(yīng)，而彼此有所區(qū)別。特別地，架構(gòu)305、310包括頂部表面320、頂部表面邊緣325、向下斜坡區(qū)域330、外在邊緣335、與底部表面340。將由成像裝置105所獲得的影像數(shù)據(jù)300儲(chǔ)存于成像裝置的內(nèi)存205里，并且可將其以一種傳統(tǒng)的式樣顯示于監(jiān)視器225之上(圖4)。然而，為了把影像數(shù)據(jù)300用作用于晶圓制造方法的仿真的輸入，則該影像數(shù)據(jù)會(huì)轉(zhuǎn)換成適合在仿真器115使用的格式。
更特別地，為了把影像數(shù)據(jù)300轉(zhuǎn)換成適合仿真器115的格式，則可以把影像分析規(guī)則系統(tǒng)施加于影像數(shù)據(jù)300?？梢詫⒂跋穹治鲆?guī)則系統(tǒng)存儲(chǔ)于成像器件105的內(nèi)存205里；然而，將令人認(rèn)知地是，可以替代地將影像分析規(guī)則系統(tǒng)存儲(chǔ)并施加到在其它位置的影像數(shù)據(jù)300。如圖7所顯示，影像分析規(guī)則系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)出種種影像數(shù)據(jù)300的邊緣，并且把影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成變換的影像數(shù)據(jù)350(于下文，稱之為變換數(shù)據(jù)350)。例如，于本實(shí)施例里，把影像分析規(guī)則系統(tǒng)架構(gòu)成可檢測(cè)出每一個(gè)架構(gòu)305、310之外部邊緣，以獲得變換架構(gòu)352與354。然而，應(yīng)了解到，可以更替地架構(gòu)影像分析規(guī)則系統(tǒng)，以根據(jù)手邊的應(yīng)用而檢測(cè)出頂部表面邊緣325與/或者其它特征。該影像分析規(guī)則系統(tǒng)可以同樣地使該影像成為二進(jìn)制，該影像包含變換架構(gòu)，并設(shè)有一種表示，該表示是，于輪廓里的區(qū)域應(yīng)該是清楚，不透光，或相位漂移的。再者，將令人認(rèn)知地為，當(dāng)一種掩模的成像具有鉻黃與石英這兩種區(qū)域的時(shí)候，則可以把影像分析規(guī)則系統(tǒng)架構(gòu)成把石英區(qū)域顯示為一種半透明顏色的覆蓋(例如一種紅色覆蓋)，以致于在這些區(qū)域之間，使用者可以輕易地區(qū)別。可以合適地排列該二進(jìn)制影像。適合用于本發(fā)明的影像分析規(guī)則系統(tǒng)包括了以前從Massachusetts，Amherst的Amerinex可得到的Aphelion影像分析軟。
一旦經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，變換數(shù)據(jù)350會(huì)儲(chǔ)存于一種文件格式里，該格式兼容仿真器115。例如，儲(chǔ)存變換影像數(shù)據(jù)的文件格式包括＂.tif＂，＂.jpg＂，＂.bmp＂，＂.bit＂，＂.gif＂，GDS，Mebes，等等的型態(tài)文件。儲(chǔ)存變換數(shù)據(jù)350的格式可能，或不可能與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所使用的格式相同，只要兩種格式適合偕同仿真器115的使用。隨著這樣的轉(zhuǎn)換，將變換數(shù)據(jù)350傳送到仿真器115。如以上所討論地，可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接125，經(jīng)由磁盤130或借著其它傳統(tǒng)工具而傳送該變換數(shù)據(jù)350。將令人認(rèn)知到地為，當(dāng)本實(shí)施例描畫出于成像裝置105的影像數(shù)據(jù)300的變換時(shí)，于種種其它位置上，包括在仿真器115上，將影像數(shù)據(jù)305轉(zhuǎn)換則是可能的。
將令人認(rèn)知地為，可以將影像數(shù)據(jù)300轉(zhuǎn)換成適合由設(shè)計(jì)觀察者顯示的一種格式，例如可以將來(lái)自畫圖文件257的影像數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)覆蓋于監(jiān)視器270之上，并且同時(shí)于其上來(lái)觀察。這提供一種方便且簡(jiǎn)單的方式，用于分析發(fā)生于沿著每一個(gè)架構(gòu)的任何點(diǎn)上的臨界尺寸變化。
仿真器115進(jìn)一步地轉(zhuǎn)換著變換數(shù)據(jù)350，以仿真由晶圓制造方法，譬如一種光刻制程所制造的晶圓架構(gòu)。例如，可以于變換數(shù)據(jù)350上完成空間轉(zhuǎn)換，以考量所預(yù)期的變化，該變化是由透鏡像差所引起。事先地，將有關(guān)利用變換數(shù)據(jù)350的方法的空間轉(zhuǎn)換變更，以說(shuō)明所預(yù)期的臨界尺寸變化，該變化是由已知的透鏡像差或其它因素所引起。該預(yù)期的臨界尺寸變化可經(jīng)由已知的仿真程序譬如固態(tài)-C而獲得的，并由德國(guó)，慕尼黑的西格瑪-C所制造，并且因此為了簡(jiǎn)潔，省略了有關(guān)該方式的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，而這樣的臨界尺寸變化是以該方式而獲得的。將令人認(rèn)知地為，由于光刻制程所產(chǎn)生的預(yù)期臨界尺寸變化是取決于該方法的細(xì)節(jié)，例如光阻的型態(tài)，用以曝露光阻的光的波長(zhǎng)，光強(qiáng)度與曝露時(shí)間，與所利用光學(xué)的數(shù)值孔徑。
如圖8里所示，在變換的掩模數(shù)據(jù)350上執(zhí)行一種空間變換的時(shí)候，會(huì)獲得一種第一的仿真晶圓架構(gòu)350′，其中由于透鏡像差所預(yù)期產(chǎn)生的臨界尺寸變化，例如，會(huì)如所示來(lái)說(shuō)明。例如，仿真的架構(gòu)組件352′與354′已經(jīng)如由仿真程序所決定地來(lái)預(yù)期臨界尺寸變化。
使用空間影像仿真結(jié)果，可以將光刻制程的進(jìn)一步仿真完成。例如，使用著各種的仿真模型，可以仿真在光阻涂層里的制程。
將令人認(rèn)知地為，光阻107影像到仿真晶圓架構(gòu)的轉(zhuǎn)換可以由其它機(jī)構(gòu)來(lái)獲得，而該架構(gòu)則由更替地利用掩模的晶圓制造(光刻)制程所預(yù)期。如此其它機(jī)構(gòu)的例子是Virtual Stepper System公司軟件，其可從加州，圣荷西的數(shù)值技術(shù)公司而得到，以及空間影像測(cè)量系統(tǒng)(AIMS)，其可由Carl Zeiss公司而得到。
Virtual Stepper System以一種光學(xué)顯微鏡或類似物來(lái)接收掩模的影像，以直接地用作一種用于仿真程序的輸入，而該程序仿真用來(lái)把掩模圖案轉(zhuǎn)換成晶圓影像的光學(xué)系統(tǒng)。于模型產(chǎn)生所使用的投射系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)可能包括波長(zhǎng)、數(shù)值孔徑、相干因子(西格瑪)、使晶圓減少的掩模因子、照明模式、與散焦值。
藉由把令人希望的數(shù)值與西格瑪(sigma)孔徑插入顯微鏡的光學(xué)欄，并設(shè)立相同波長(zhǎng)，由晶圓制造(光刻)制程的步進(jìn)機(jī)(stepper)所使用的照明器，AIMS則仿真出一個(gè)步進(jìn)機(jī)的狀況。然后在預(yù)定的情況下，捕捉掩模影像。然后，藉由仿真光阻輪廓轉(zhuǎn)印，AIMS軟件分析決定了仿真晶圓架構(gòu)。
同樣地，可以藉由仿真器115轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，而獲得第二仿真晶圓架構(gòu)350″(圖9)，以仿真晶圓制造方法。如此的一種仿真可以藉由相似于以上所描述的空間仿真的一種空間仿真而完成。假如令人希望地，應(yīng)了解的是，在仿真晶圓制造方法之前，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換，以仿真臨界尺寸里的差異，該臨界尺寸可以發(fā)生于掩模制造方法里。用于仿真掩模制造過(guò)程的技術(shù)可以相似于或不同于用于仿真晶圓制造過(guò)程的技術(shù)。
可以一種合適的數(shù)據(jù)格式，將仿真晶圓架構(gòu)350′與350″傳送，或者不然的話，提供到觀察站110，于此，可以將它們彼此交疊。更特別地，可以經(jīng)由相同的設(shè)計(jì)觀察者259而觀察出兩套的數(shù)據(jù)。因此，如圖9所示，在一個(gè)操作員選擇出顯示的理想文件時(shí)，處理器250以一種交疊式樣(亦稱之為交疊影像)顯示代表著第一晶圓架構(gòu)350′與第二晶圓架構(gòu)350″這兩者的數(shù)據(jù)。
將令人認(rèn)知地為，有關(guān)仿真晶圓架構(gòu)350′與350″的輪廓取決于強(qiáng)度門限，此強(qiáng)度門限使用于決定曝光量是否足以造成晶圓上的架構(gòu)。用于顯示仿真晶圓架構(gòu)350′與350″的輪廓的強(qiáng)度門限對(duì)每一個(gè)架構(gòu)而言，可以是相同的，或?qū)煞N架構(gòu)而言可以是不同的?？梢杂刹僮鲉T來(lái)選擇強(qiáng)度門限，或者經(jīng)由仿真器115里的軟件或觀察站來(lái)自動(dòng)地選擇強(qiáng)度門限。例如，假如當(dāng)仿真晶圓架構(gòu)的其中的一個(gè)與其它個(gè)相比較，其平均尺寸是太大或太小的時(shí)候，當(dāng)兩者的強(qiáng)度門限相同時(shí)，則藉由改變一個(gè)或兩個(gè)強(qiáng)度門限而使這兩種影像“規(guī)格化”則可以是令人希望的。這可由選擇與晶圓制造過(guò)程相應(yīng)之下不敏感的一個(gè)特征，例如一條長(zhǎng)線，以及可由選擇有關(guān)仿真晶圓架構(gòu)的門限強(qiáng)度而將這種情形執(zhí)行，以致于相符合這樣一個(gè)特征的目標(biāo)臨界尺寸。
為了定位與調(diào)準(zhǔn)仿真晶圓架構(gòu)350′與350″，可以最初地將該仿真晶圓架構(gòu)調(diào)節(jié)到相同的水準(zhǔn)，以致于可以直接地比較這些架構(gòu)。特別地，可以把仿真晶圓架構(gòu)350′與350″調(diào)節(jié)到儲(chǔ)存于觀察站110的內(nèi)存255里的一個(gè)預(yù)先規(guī)定系統(tǒng)設(shè)定值調(diào)節(jié)因子，或稍后由一個(gè)使用者，經(jīng)由使用者輸入265所輸入的一個(gè)一般調(diào)節(jié)因子。例如，可以把每一個(gè)影像設(shè)定到30,000x到80,000x范圍里的一種放大。一旦被調(diào)節(jié)，觀察站110的處理器250調(diào)準(zhǔn)了仿真晶圓架構(gòu)350′與350″。例如，如圖10所示，藉由調(diào)準(zhǔn)一個(gè)預(yù)先規(guī)定架構(gòu)354′的中心點(diǎn)C1與相應(yīng)的架構(gòu)354″的中心點(diǎn)C2，而把第一仿真晶圓架構(gòu)350′與第二仿真晶圓架構(gòu)350″調(diào)準(zhǔn)。當(dāng)然，可以交替地使用種種其它的調(diào)準(zhǔn)方法，譬如加固兩個(gè)角落，手工調(diào)整等等。
一旦調(diào)準(zhǔn)，可能直接地彼此互相比較仿真晶圓架構(gòu)350′與350″。例如，如圖9所示，可能會(huì)快速與正確地決定環(huán)形的數(shù)量，直線寬度變化，與其它的臨界尺寸變化，藉由把這些影像分別直接與交疊的架構(gòu)組件352″、354″比較，而使這些變化發(fā)生于架構(gòu)組件305′，310′。再者，本實(shí)施例允許操作員經(jīng)由選出的選單驅(qū)動(dòng)選擇來(lái)激活臨界尺寸變化的自動(dòng)計(jì)算。
更特別地，如圖11所示，本發(fā)明的實(shí)施例允許操作員根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)種種品質(zhì)因子(FOM)來(lái)分析臨界尺寸變化。例如，顯示出一條線寬度選單選擇400，一個(gè)百分比區(qū)域選單選擇402與一個(gè)周長(zhǎng)測(cè)量選單選擇404。
在選擇線寬度選單選擇400上，觀察站110的處理器250供給操作員一個(gè)機(jī)會(huì)，以使用一個(gè)鼠標(biāo)指示器415來(lái)定位一條直線寬度參考條。因?yàn)楸緦?shí)施例的特征，線寬度參考條LWref較佳地由處理器250所控制，以致于在定位期間依然實(shí)質(zhì)地垂直至少使用著鼠標(biāo)指示器的仿真晶圓架構(gòu)的其中一個(gè)邊緣，藉此由操作員設(shè)置線寬度參考條LWref的簡(jiǎn)易操作與定位。可以隨意地控制線寬度參考條LWref以令其以中心點(diǎn)C為中心來(lái)完全轉(zhuǎn)動(dòng)，藉此同樣地容許不同斜角的線寬度測(cè)量。于線寬度參考條LWref的再定位期間，將如由處理器250所測(cè)量的合成線寬度變化連續(xù)地輸出到操作員于合成欄420，藉此提供臨界尺寸變化的立即反饋。不然，可以將合成直線寬度變化輸出到譬如一片磁盤的存儲(chǔ)媒介，將其傳送于全部的網(wǎng)絡(luò)而到達(dá)一個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)距計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以及/或者將其控制或存儲(chǔ)。因此，本發(fā)明提供一種計(jì)算在成像欄里任何位置的臨界尺寸線寬度變化的簡(jiǎn)易與有效的方式。
在選擇百分比區(qū)域選單選擇402上，觀察站110的處理器250供給操作員一個(gè)機(jī)會(huì)以選擇監(jiān)視器270上令人希望的架構(gòu)，其中分析是令人希望的。例如，操作員可以選定選擇出的架構(gòu)組件352′。操縱員可以藉由把鼠標(biāo)指示器415放置于架構(gòu)組件352′與/或者交疊架構(gòu)組件352″上以及于鼠標(biāo)上卡塔地響而來(lái)選擇架構(gòu)組件352′?；蛘撸景l(fā)明的實(shí)施例藉由按下鍵盤上的一個(gè)卷標(biāo)鍵或箭頭鍵來(lái)允許一個(gè)操作員選擇不同的架構(gòu)。當(dāng)然，同樣亦可使用種種用來(lái)選擇理想架構(gòu)的其它機(jī)構(gòu)。一旦經(jīng)過(guò)選定，處理器250把轉(zhuǎn)換架構(gòu)352′與相對(duì)應(yīng)的架構(gòu)352″相比較，以計(jì)算由架構(gòu)組件352′所占據(jù)的全部區(qū)域里的一個(gè)百分比差值。將該合成的百分比差值計(jì)算輸出到操作員于合成欄420。
在選擇周長(zhǎng)測(cè)量選擇404上，觀察站110的處理器250供給操作員一個(gè)機(jī)會(huì)以選擇分析的理想的轉(zhuǎn)換架構(gòu)。選擇理想轉(zhuǎn)換架構(gòu)的方式相同于以上所描述有關(guān)選擇用于百分比面積計(jì)算的一種架構(gòu)。一旦選定，則將處理器250程序化，以計(jì)算把架構(gòu)組件350′的周長(zhǎng)與相應(yīng)架構(gòu)352″的周長(zhǎng)相比較的一種線積分，以根據(jù)眾所皆知的傳統(tǒng)的技術(shù)來(lái)計(jì)算一種臨界尺寸變化。該計(jì)算的結(jié)果會(huì)輸出到操作員于合成場(chǎng)420。
將令人認(rèn)知地為，以上的比較提供評(píng)估合成晶圓架構(gòu)上的掩模制造效果的一種直接的方法。而許多替代性的評(píng)估/分析則是有可能的。例如，可以將仿真晶圓架構(gòu)的其中之一個(gè)或兩個(gè)比喻為某種水準(zhǔn)點(diǎn)，譬如一種令人希望或理想的晶圓架構(gòu)設(shè)計(jì)。可以使不同掩模圖案的仿真晶圓架構(gòu)彼此互相比較，藉此而檢查出不同掩模設(shè)計(jì)與/或者掩模制造方法的影響。再者，可以使晶圓裝配仿真里的參數(shù)改變，而藉此容許檢查有關(guān)種種型態(tài)的晶圓制造過(guò)程的掩模設(shè)計(jì)的影響。
當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例描述出三種不同的品質(zhì)因素(FOM)，而由此一個(gè)操作員可以選擇以分析仿真的晶圓架構(gòu)，則可令人了解的是，可以替代地使用種種其它的品質(zhì)因子且將不把本發(fā)明局限于以上所供給的例子。其它的評(píng)估技術(shù)包括，例如那些描述于光學(xué)光刻IX(1996)，SPIE第2726冊(cè)，第634-39頁(yè)，克里斯A麥克的“使用三度光學(xué)光刻仿真的近似效應(yīng)的評(píng)估”，其合并于此者，全部?jī)H供參考。除此，本實(shí)施例允許增加的特征，譬如最小直線寬度變化的自動(dòng)檢測(cè)。例如，在選擇最大直線寬度變化選擇406上，處理器250自動(dòng)地回顧監(jiān)視器270上選出的轉(zhuǎn)換架構(gòu)，以決定最大直線寬度變化的位置。特別地，在橫越選出的架構(gòu)的每一種位置，處理器250完成一種直線寬度變化以決定出提供最大改變的位置。藉由自動(dòng)定位直線寬度參考條LWref于計(jì)算的位置上，則圖標(biāo)將由處理器250所決定的位置對(duì)使用者說(shuō)明。一旦將直線寬度參考條LWref定位于計(jì)算的位置上，則同樣地，合成直線寬度變化會(huì)提供給使用者于合成欄420。因此，本實(shí)施例供給許多的選擇，用于快速并完全地分析形成于一片半導(dǎo)體晶圓上架構(gòu)的臨界尺寸變化。
除了臨界尺寸分析選單選擇上，本實(shí)施例同樣地提供種種額外的特征，用于控制與操縱覆蓋的影像。例如，繼續(xù)參考圖9，提供給操作員的額外的選單選擇包括，例如，覆蓋肘節(jié)鍵430，手動(dòng)排列鍵432，躍升鍵434，滾動(dòng)條銀幕鍵，以及回復(fù)鍵438。
覆蓋肘節(jié)鍵430由處理器250所架構(gòu)，以容許一個(gè)使用者于監(jiān)視器270上第一個(gè)仿真晶圓架構(gòu)350′與第二晶圓架構(gòu)350″的選擇之間肘折。如以下所描述的，當(dāng)于特定時(shí)間上，兩涂層里僅僅一涂層的操縱是令人希望的時(shí)候，這樣的一個(gè)特征是有益的。處理器250配置著手動(dòng)排列鍵432，以供移動(dòng)由肘節(jié)鍵430所選的涂層用，以致于將覆蓋涂層排列到一種令人希望的程度。例如，一旦選出了手動(dòng)排列鍵432，操作員就可以一個(gè)令人希望的支距來(lái)打字，藉此以移動(dòng)選出涂層以及/或者可以使用鼠標(biāo)來(lái)拖曳選出涂層到監(jiān)視器270上的一種理想位置。
處理器250配置著躍升鍵434，以供顯示于監(jiān)視器270上的影像的躍升入或躍升出。較佳地，當(dāng)躍升入或躍升出的時(shí)候，兩種涂層的尺寸大小則同時(shí)地變更。然而，將令人認(rèn)知到的是，本實(shí)施例選擇性地提供予一涂層一次的躍升入或躍升出。處理器250配置著滾動(dòng)條銀幕鍵436，以為移動(dòng)到覆蓋涂層里的種種位置而準(zhǔn)備，以致于在監(jiān)視器270上顯示不同的部份。處理器250配置回復(fù)鍵438，以供自動(dòng)地回復(fù)操作員到系統(tǒng)設(shè)定覆蓋裝置，以致于操作員不需要手動(dòng)地嘗試著恢復(fù)所執(zhí)行的變更。將令人認(rèn)知到的是本實(shí)施例供這些與其它的功能，以連同由設(shè)計(jì)觀察者所顯示的覆蓋影像來(lái)操作。
除了覆蓋以上所討論的兩個(gè)影像，將令人認(rèn)知到的是，可以在相同的設(shè)計(jì)觀察者259上同時(shí)地顯示與比較三個(gè)或更多個(gè)影像。例如，在一個(gè)實(shí)施例里，覆蓋形成于種種平臺(tái)與晶圓上涂層的架構(gòu)的影像可以是令人希望的。如此的平臺(tái)與涂層可能包括覆蓋以形成于掩模上的一種相應(yīng)架構(gòu)的影像的一個(gè)架構(gòu)的CAD影像，這進(jìn)一步地覆蓋以形成于光阻上的架構(gòu)的相應(yīng)影像，這仍進(jìn)一步地覆蓋以形成于緊接蝕刻等晶圓上的架構(gòu)的相應(yīng)影像。將令人認(rèn)知地為，這些與其它實(shí)施例是位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖12，顯示一個(gè)流程圖，以說(shuō)明與譬如以上所描述的分析方法500有關(guān)的種種步驟。開(kāi)始于第510步驟，影像數(shù)據(jù)最初是由成像裝置110獲得，以致于獲得表現(xiàn)形成于掩模107上的架構(gòu)的影像數(shù)據(jù)300。如以上所討論，可以使用一個(gè)掃描式電子顯微鏡，AFM或其它成像器件來(lái)獲得影像數(shù)據(jù)300。影像數(shù)據(jù)300可以是，例如，形成于一片掩模/光掩模(mask/reticle)上的架構(gòu)的影像或一個(gè)掩模上的影像。接著，于步驟520里，藉由影像分析規(guī)則系統(tǒng)的應(yīng)用，把由成像裝置110所獲得的影像數(shù)據(jù)300轉(zhuǎn)換到變換數(shù)據(jù)350。于是，在步驟530里，仿真器115進(jìn)一步地轉(zhuǎn)換著變換數(shù)據(jù)350，以仿真由晶圓制造過(guò)程，譬如一個(gè)光刻過(guò)程，所制造的晶圓架構(gòu)，藉此獲得用于第一仿真晶圓架構(gòu)350′的數(shù)據(jù)。在步驟540里，仿真器115仿真由晶圓制造方法所制造的晶圓架構(gòu)，該方法把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)用作一種輸入，藉此獲得用于第二仿真晶圓架構(gòu)350″的數(shù)據(jù)。在步驟550里，仿真晶圓過(guò)程350′與350″彼此互相覆蓋地顯示。如這個(gè)步驟的一部份，可以裝配處理器250，以自動(dòng)地調(diào)準(zhǔn)仿真晶圓架構(gòu)，以及/或者自動(dòng)地調(diào)整用以決定仿真晶圓架構(gòu)的輪廓的門限強(qiáng)度。在步驟560里，操作員根據(jù)現(xiàn)有的選單選擇而可以由選擇令人希望的FOM與操縱監(jiān)視器270上的影像來(lái)完成臨界尺寸變化分析。以這種方式，設(shè)置了一個(gè)方便且輕易來(lái)使用臨界尺寸變化的工具，具考量到了發(fā)生于仿真晶圓架構(gòu)的變化的一種完全分析。以臨界尺寸變化分析的結(jié)果為基礎(chǔ)，操作員于是可以修改一個(gè)或更多個(gè)步驟或裝置，以說(shuō)明檢測(cè)出的臨界尺寸變化。
將令人認(rèn)知到的是，可以用替代的方法來(lái)把較早揭露的許多的變化與替代方法步驟使用到那些于先前段落所提及者。再者，將令人認(rèn)知到的是，假如希望的話，可以將一些這種方法步驟省略以及/或者使其自動(dòng)化。例如，不需要顯示仿真晶圓架構(gòu)，而可以藉由一種規(guī)則系統(tǒng)來(lái)完成，在種種仿真晶圓架構(gòu)之間，或在架構(gòu)與令人希望(理想)設(shè)計(jì)之間的臨界尺寸變化分析的獲得。
本發(fā)明，于是，提供了一種增強(qiáng)的分析工具，用于檢查在最終晶圓架構(gòu)設(shè)計(jì)上，一種晶圓制造方法的種種步驟(例如，掩模制造)的預(yù)期影響。藉由檢查仿真晶圓架構(gòu)上的影響，則在評(píng)估掩模制造方法與評(píng)估所提議的光學(xué)接近更正的影響上，可以把光學(xué)光刻的空間過(guò)濾方面列入考慮。而且，可以藉由改變晶圓制造仿真的參數(shù)，而來(lái)便宜地與簡(jiǎn)單地檢查出用于種種所提議光刻制程的掩模制造方法的影響。
雖然以一個(gè)特定的實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例來(lái)顯示并描述本發(fā)明，但是明顯地，在研讀并了解說(shuō)明書與附圖的時(shí)候，同樣地改變與修正將發(fā)生于其它熟悉本技術(shù)的人身上。例如，當(dāng)上述的討論包含選單選擇的使用，以選擇用來(lái)執(zhí)行臨界尺寸分析的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將令人認(rèn)知的是該操作員可以經(jīng)由替代的方法來(lái)輸入指令。特別地，關(guān)于由以上所描述組件(組件、裝配、儀器、構(gòu)成等等)而完成的種種功能而言，使用以描述這些組件的用語(yǔ)(包含對(duì)“機(jī)構(gòu)”的參考)則是打算相應(yīng)于任何組件，除非有另外的指示，該組件達(dá)成所描述組件的規(guī)定功能(亦即是，功能上的均等)，縱使無(wú)結(jié)構(gòu)上均等于所揭露的架構(gòu)，該架構(gòu)達(dá)成在此作為說(shuō)明的示范性實(shí)施例或本發(fā)明的實(shí)施例的功能。此外，關(guān)于由上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例說(shuō)明的本發(fā)明的特征而言，此特征可與其它實(shí)施例的一個(gè)或更多其它的特征相結(jié)合，如同對(duì)任何給予或特別的應(yīng)用而言，是可以令人希望且有利的。
權(quán)利要求
1.一種分析晶圓制造過(guò)程的方法，該方法包括將至少一部份的掩模(107)成像，該掩模(107)將使用于晶圓架構(gòu)形成制程；以及仿真使用數(shù)據(jù)的光刻制程，該數(shù)據(jù)由部份掩模的成像而接收或得到，藉此獲得仿真的晶圓架構(gòu)(350′)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含把仿真晶圓架構(gòu)(350′)與第二仿真晶圓架構(gòu)(350″)相比較。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中借著仿真使用于晶圓架構(gòu)形成過(guò)程里的光刻制程，把掩模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)用作輸入，而獲得第二仿真晶圓架構(gòu)(350″)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，提供一種使用者選擇品質(zhì)因子(FOM)的方法，藉此，計(jì)算出仿真晶圓架構(gòu)(350′，350″)之間的臨界尺寸變化。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中品質(zhì)因素是線寬度。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中品質(zhì)因素是顯示于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的相對(duì)應(yīng)架構(gòu)內(nèi)的變換影像數(shù)據(jù)的一種架構(gòu)的百分比面積。
7.如權(quán)利要求3項(xiàng)至6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，第一與第二仿真晶圓架構(gòu)(350′，350″)是由空間影像仿真所獲得。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將仿真晶圓架構(gòu)(350′)顯示于顯示屏上(259，270)；將一個(gè)第二仿真晶圓架構(gòu)(350″)顯示于顯示屏上，其中仿真晶圓架構(gòu)至少部份地彼此相互覆蓋；并且提供使用者選擇品質(zhì)因子(FOM)的選擇，藉此計(jì)算仿真晶圓架構(gòu)之間的臨界尺寸變化。
9.如權(quán)利要求1到8中的任一項(xiàng)所述的方法，其中成像包括使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(105)以獲得掃描式電子顯微鏡影像，并且進(jìn)一步包括把掃描式電子顯微鏡影像轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)，其中該轉(zhuǎn)換包括施加影像分析規(guī)則系統(tǒng)于影像數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1到8中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中成像包括使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(105)，以獲得掃描式電子顯微鏡影像，并且進(jìn)一步包括把掃描式電子顯微鏡影像轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)，以及定標(biāo)(scaling)該數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種評(píng)估晶圓架構(gòu)制成過(guò)程的方法，此方法包括真實(shí)掩模圖案輪廓的提取，以及使用真實(shí)掩模圖案以獲得一種仿真晶圓架構(gòu)(350′)的光刻制程的仿真。該真實(shí)掩模圖案輪廓的提取可以包括，例如，將使用一種掃描式電子顯微鏡(SEM)(105)的真實(shí)掩模(107)成像。藉由仿真光刻制程，使用過(guò)去用于制造真實(shí)掩模圖案的理想掩模圖案設(shè)計(jì)，而可以同樣地獲得第二仿真晶圓架構(gòu)(350″)。因此，可以藉由比較這兩種仿真晶圓架構(gòu)，而來(lái)評(píng)估掩模圖案效應(yīng)對(duì)所有晶圓鄰近效應(yīng)的相對(duì)貢獻(xiàn)。于是可以使用這種信息，以產(chǎn)生光學(xué)鄰近更正(OPC)掩模設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)補(bǔ)償了掩模圖案誤差，并且給予良好的晶圓性能。
文檔編號(hào)G03F1/00GK1406347SQ01805731
公開(kāi)日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2001年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者克里斯多氟·A·史賓斯 申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司