TWI890318B - 用於識別半導體廠中之污染之方法、電腦程式及電腦可讀儲存媒體 - Google Patents

用於識別半導體廠中之污染之方法、電腦程式及電腦可讀儲存媒體

Info

Publication number
TWI890318B
TWI890318B TW113105426A TW113105426A TWI890318B TW I890318 B TWI890318 B TW I890318B TW 113105426 A TW113105426 A TW 113105426A TW 113105426 A TW113105426 A TW 113105426A TW I890318 B TWI890318 B TW I890318B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
contamination
semiconductor
fab
map
wafer
Prior art date
Application number
TW113105426A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202422243A (zh
Inventor
蒂杰門 比特 科利尼翁
帕維爾 斯莫
希拉 艾米爾 塔伯里
桑托斯 古澤拉 蒂亞戈 多斯
瓦希德 巴斯塔尼
Original Assignee
荷蘭商Asml荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP20193101.1A external-priority patent/EP3961303A1/en
Application filed by 荷蘭商Asml荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Asml荷蘭公司
Publication of TW202422243A publication Critical patent/TW202422243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI890318B publication Critical patent/TWI890318B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70508Data handling in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. handling pattern data for addressable masks or data transfer to or from different components within the exposure apparatus
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/706835Metrology information management or control
    • G03F7/706837Data analysis, e.g. filtering, weighting, flyer removal, fingerprints or root cause analysis
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026Focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7034Leveling

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本發明揭示用於識別一半導體廠中之污染之方法及相關聯裝置。該等方法包含判定夾持至一晶圓台之複數個半導體晶圓在該半導體廠中處理之後的污染圖資料。至少部分地基於該複數個半導體晶圓之該污染圖資料之一組合判定經組合之污染圖資料。將該經組合之污染圖資料與參考資料組合。該參考資料包含指示該半導體廠中之一或多個工具中之污染的該經組合之污染圖資料之一或多個值。

Description

用於識別半導體廠中之污染之方法、電腦程式及電腦可讀儲存媒體
本發明係關於用於識別半導體廠中之污染之方法及裝置。在例示性配置中,本發明可基於諸如層級感測器之感測器獲得之量測來偵測半導體廠之一或多個工具中之污染影響。在一些特定例示性配置中,污染影響可與關於工廠之資訊組合,從而影響工具維護。
微影裝置為經建構以將所要之圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如光罩)之圖案(常常亦被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如晶圓)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上,微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵的最小大小。當前在使用中之典型波長為365nm(i線)、248nm、193nm及13.5nm。相比於使用例如具有193nm之波長之輻射的微影裝置,使用具有介於4nm至20nm之範圍內之波長,例如6.7nm或13.5nm之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用於在基板上形成較小特徵。
低k1微影可用於處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此製程中,可將解析度公式表達為CD=k1×λ/NA,其中λ為所採用輻射之波長,NA為微影裝置中之投影光學件之數值孔徑,CD為「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小,但在此狀況下為半間距)且k1為經驗解析度因數。大體而言,k1愈小,則在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難,可將複雜微調步驟應用於微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於NA之最佳化、定製照明方案、使用相移圖案化器件、例如設計佈局中之光學近接校正(OPC,有時亦被稱作「光學及製程校正」)之設計佈局的各種最佳化,或通常經定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地,用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1下之圖案之再生。
在微影製程中,需要頻繁地對所產生之結構進行量測,例如以用於製程控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知,包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡,及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近年來,已開發用於微影領域中之各種形式之散射計。
為了達成良好效能,基板在圖案化步驟期間應為穩定且平坦的。通常,基板係藉由夾持力而固持於基板支撐件上。習知地,夾持係藉由吸入來達成。在使用極紫外線(EUV)輻射之一些微影工具中,在真空環境中進行圖案化操作。在彼狀況下,夾持力係藉由靜電吸引力來達成。
當基板移動穿過微影裝置時,基板將藉由基板對準及調平度量衡量測其位置。此發生在將基板夾持至基板支撐件上之後及曝光之 前。意圖為表徵任何獨特基板間偏差。偏差可來自若干來源;基板置放至基板支撐件上之誤差、半導體廠中之先前製程已對基板表面進行塑形之方式、或基板之背面上是否存在污染。因為將基板夾持至基板支撐件上,所以基板背面與基板固持器之表面之間的任何污染或任何非均一支撐特性可影響基板表面構形。當在操作中時,控制微影裝置之基板間調整的實體模型使用對準及調平度量衡以一致地正確定位各基板,以便達成對基板之準確圖案化。
缺陷,諸如夾持期間對基板支撐件之損壞,可使得基板變形。特定言之,應理解,基板支撐件將歸因於其支撐表面與基板的背面之間的摩擦力及/或化學物質(在一或多個處理步驟期間用於處理基板)之影響而隨時間推移劣化。此支撐表面可通常包含多個突出部或凸起,其主要目的係緩解基板與支撐件之間的介入污染粒子之影響。此等凸起中之一或多者或基板支撐件(特定言之,邊緣處)的其他態樣可受此劣化影響,從而引起其形狀隨時間推移發生改變,該等改變將影響夾持於基板支撐件上之基板的形狀。基板支撐件之此劣化的影響不可藉由現存控制系統得以校正。
半導體廠可含有用於CMP、擴散、蝕刻、植入、微影(掃描器、塗佈顯影系統)、薄膜(CVD)及清潔之數千個不同工具。通過工廠之每一個別晶圓可經歷數百個處理步驟且每一步驟以某種形式或另一形式影響最終器件良率。污染相關問題為通過工廠之晶圓上之晶粒之良率損失之較大因素。然而,即使最終探針測試揭示污染係良率損失之原因,但識別工廠中之所有所含不同工具中之污染之準確來源常常極困難。
本發明人已瞭解,將需要識別由於基板支撐件中之污染或 缺陷而引入至微影製程之污染或其他誤差。另外,本發明人已瞭解,將需要判定半導體廠內已引入此污染及/或缺陷之位置。本文中所揭示之例示性配置可旨在解決或緩解此等問題及/或與本領域相關聯之其他問題。
根據本發明,在一態樣中,提供一種用於識別半導體廠中之污染之方法,該方法包含:判定夾持至晶圓台之複數個半導體晶圓在半導體廠中處理之後的污染圖資料;至少部分地基於複數個半導體晶圓之污染圖資料之組合判定經組合之污染圖資料;及比較經組合之污染圖資料與參考資料,其中參考資料包含指示半導體廠中之一或多個工具中之污染的經組合之污染圖資料之一或多個值。
視情況,基於由調平感測器獲得之資料而判定污染圖資料。
視情況,污染圖資料包含聚焦光點資料。
視情況,基於將光點偵測演算法施加於晶圓高度資料而判定污染圖資料。
視情況,晶圓高度資料包含連續表面擬合晶圓高度資料。
視情況,判定經組合之污染圖資料包含判定複數個半導體晶圓之污染圖資料的聯集。
視情況,參考資料包含指示在半導體廠中處理之一或多個後續半導體晶圓中之一或多個晶粒的失效之資料。
視情況,參考資料包含聚焦誤差臨限值,且其中高於該聚焦誤差臨限值之經組合之污染圖資料指示一或多個後續半導體晶圓中之一或多個晶粒的失效。
視情況,參考資料包含至少部分基於經組合之污染圖資料 之晶粒失效機率。
視情況,該方法進一步包含基於經組合之污染圖資料及聚焦誤差臨限值而判定識別具有失效風險之後續半導體晶圓之一或多個晶粒的晶粒損失圖。
視情況,參考資料包含關於半導體廠中之一或多個工具之幾何形狀資料。
視情況,幾何形狀資料包含一或多個工具之一或多個晶圓支撐特徵之位置。
視情況,一或多個晶圓支撐特徵之位置包含複數個半導體晶圓之表面之區域上的多邊形。
視情況,該方法進一步包含基於經組合之污染圖資料與幾何形狀資料之比較而判定半導體廠中為污染之潛在原因的一或多個工具類型。
視情況,該方法進一步包含基於經組合之污染圖資料與幾何形狀資料之比較而判定半導體廠中為污染之潛在原因的一或多個工具。
視情況,該方法進一步包含基於經組合之污染圖資料與幾何形狀資料之比較而判定半導體廠中為污染之潛在原因的一或多個工具之一或多個部分。
視情況,複數個晶圓包含至少部分具有共同工廠環境之晶圓。
視情況,工廠環境包含以下各者中之一或多者:製造於半導體晶圓上之產品、製造於半導體晶圓上之器件結構的層、已在半導體晶圓上製造器件結構的掃描器、期間已至少部分在半導體廠中處理半導體晶 圓之時段及/或半導體晶圓通過半導體廠所採取之路徑。
視情況,參考資料包含與先前處理階段及/或與不同晶圓廠相關聯之資料。
根據本發明,在一態樣中,提供一種電腦程式,其包含當在至少一個處理器上執行時使得該至少一個處理器控制裝置以進行根據上文及/或本文中所揭示之任何內容之方法的指令。
根據本發明,在一態樣中,提供一種載體,其含有電腦程式,其中該載體為電子信號、光學信號、無線電信號或非暫時性電腦可讀儲存媒體中之一者。
根據本發明,在一態樣中,提供一種用於識別半導體廠中之污染之裝置,該裝置包含電腦處理器,該電腦處理器經組態以執行電腦程式碼以進行以下方法:判定夾持至晶圓台之複數個半導體晶圓在半導體廠中處理之後的污染圖資料;至少部分地基於複數個半導體晶圓之污染圖資料之組合判定經組合之污染圖資料;及比較經組合之污染圖資料與參考資料,其中參考資料包含指示半導體廠中之一或多個工具中之污染的經組合之污染圖資料之一或多個值。
該裝置可包含對應於如本文所闡述之一或多個方法步驟的其他特徵。
根據本發明,在一態樣中,提供一種微影裝置,其包含上文及/或本文中所揭示之裝置。
根據本發明,在一態樣中,提供一種微影單元,其包含上文及/或本文中所揭示之微影裝置。
400:晶圓台/晶圓支撐件
402:微影裝置/工具
404:晶圓支撐特徵/凸起
500:污染
502:半導體晶圓
504:局部高度變化
600:步驟
602:步驟
604:步驟
606:步驟
608:步驟
610:步驟
701:第一階段
702:第二階段
703:第三階段
704:光點污染偵測器
705:光點污染偵測器
706:光點污染偵測器
707:光點圖
708:光點圖
709:光點圖
710:光點動態追蹤器
711:經更新污染圖/污染光點圖
712:經更新污染圖/污染光點圖
713:經更新污染圖/污染光點圖
714:線
715:線
716:線
717:步驟
718:步驟
719:步驟
720:資料
A:步驟
B:輻射光束/步驟
BD:光束遞送系統
BK:烘烤板
C:目標部分/步驟
CH:冷卻板
CL:電腦系統
D:步驟
DE:顯影器
E:步驟
F:步驟
G:步驟
IF:位置量測系統
IL:照明系統
I/O1:輸入/輸出埠
I/O2:輸入/輸出埠
L1:第一層級感測器掃描
L2:第二層級感測器掃描
L3:第三層級感測器掃描
LA:微影裝置
LACU:微影控制單元
LB:裝載匣
LC:微影單元
M1:光罩對準標記
M2:光罩對準標記
MA:圖案化器件
MT:光譜散射計/度量衡工具
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PM:第一定位器
PS:投影系統
PW:第二定位器
RO:機器人
SC1:第一標度
SC2:第二標度
SC3:第三標度
SC:旋塗器
SCS:監督控制系統
SO:輻射源
T:光罩支撐件
TCU:塗佈顯影系統控制單元
W:基板
WT:基板支撐件
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中:圖1描繪微影裝置之示意性概述;圖2描繪微影單元之示意性概述;圖3描繪整體微影之示意性表示,其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作;圖4展示微影裝置或工具之例示性晶圓台,其可形成半導體廠之一部分;圖5a及圖5b示意性地展示在半導體晶圓通過微影裝置時污染對半導體晶圓之影響;圖6展示識別半導體廠中之污染的例示性方法;及圖7為說明用於識別半導體晶圓廠中之污染之另一例示性方法的方塊圖。
大體而言,本文揭示用於識別半導體廠中之污染及/或基板支撐件缺陷之方法及裝置。例示性配置判定污染或缺陷圖,其在一些實例中包含聚焦光點圖。污染圖可識別展示聚焦誤差之晶圓表面區域,亦即,與晶圓之其他區域相比該表面區域具有局部高度差,其可為污染或缺陷之指示。可組合複數個晶圓之污染圖,以便識別橫越複數個晶圓之可能污染之共同區域。此等共同區域可與參考資料相比以判定污染是否存在於工廠中及/或一或多個晶圓支撐件是否包括缺陷。
在描述本文中所揭示之方法及裝置的實施例之前,以下為 可實施彼等實施例中之一或多者的實例環境之一般描述。
在本發明文件中,術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射及粒子輻射,包括紫外線輻射(例如,波長為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm)、EUV(極紫外線輻射,例如具有在約5nm至100nm的範圍內之波長)、X射線輻射、電子束輻射及其他粒子輻射。
如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化器件」可廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予圖案化橫截面之通用圖案化器件,該圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此上下文中,亦可使用術語「光閥」。除經典光罩(透射或反射、二元、相移、混合等)以外,其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括:照明系統(亦被稱作照明器)IL,其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射、EUV輻射或X射線輻射);光罩支撐件(例如光罩台)T,其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件MA之第一定位器PM;基板支撐件(例如晶圓台)WT,其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板支撐件之第二定位器PW;及投影系統(例如折射投影透鏡系統)PS,其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中,照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的各 種類型之光學組件,諸如折射、反射、繞射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件,或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B,以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統,包括折射、反射、繞射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統,或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般之術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於一種類型,其中基板的至少一部分可由具有相對高折射率之例如水之液體覆蓋,以便填充投影系統PS與基板W之間的空間──此亦稱作浸潤微影。全文係以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT(又名「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中,可並行地使用基板支撐件WT,及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟,同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在另一基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外,微影裝置LA可包含一量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之特性或輻射光束B之特性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分,例如,投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS之下移動。
在操作中,輻射光束B入射於固持在光罩支撐件T上的圖案化器件MA,例如光罩上,且藉由存在於圖案化器件MA上的圖案(設計佈局)經圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下,輻射光束B通過投影系統PS,該投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置量測系統IF,可準確地移動基板支撐件WT,例如以便使不同目標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。類似地,第一定位器PM及可能的另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA與基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分,但其可位於目標部分之間的空間中。在基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時,此等基板對準標記稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示,微影裝置LA可形成微影單元LC(有時亦稱作微影製造單元(lithocell)或(微影)叢集)之部分,該微影單元LC常常亦包括用以對基板W執行曝光前製程及曝光後製程之裝置。習知地,此等裝置包括沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、顯影經曝光之抗蝕劑的顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK,該等板例如用於調節基板W之溫度,例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W、在不同處理裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影製造單元中常常亦統稱作塗佈顯影系統之器件可處於塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下,該塗佈顯影系統控制單元自身可藉由監督控制系統SCS控制,該監督控制系統亦可例如經由微影控制單元LACU控制微影裝置LA。
在微影製程中,需要頻繁地對所產生之結構進行量測,例如,用於製程控制及驗證。用以進行此量測之工具可稱作度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型的度量衡工具MT為吾人所知,包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為多功能器具,其允許藉由在光瞳或與散射計之接物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影製程之參數(量測通常被稱作以光瞳為基礎之量測),或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影製程之參數,在此狀況下量測通常被稱作以影像或場為基礎之量測。以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1628164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線、極紫外線及可見光至近IR波長範圍之光來量測光柵。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W,需要檢測基板以量測經圖案化結構之特性,諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。出於此目的,可在微影製造單元LC中包括檢測工具及/或度量衡工具(圖中未示)。若偵測到誤差,則可對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行例如調整,在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下尤其如此。
亦可被稱作度量衡裝置之檢測裝置用以判定基板W之特性,且詳言之,判定不同基板W之特性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之特性在層與層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷,且可例如為微影製造單元LC之一部分,或可整合至微影裝置LA中,或可甚至為單機器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕 劑層中之影像)上之特性,或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之特性,或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已被移除)上之特性,或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之特性。
在第一實施例中,散射計MT係角度解析散射計。在此散射計中,重新建構方法可應用於經量測信號以重新建構或計算光柵之特性。此重新建構可例如由模擬散射輻射與目標結構之數學模型之相互作用且比較模擬結果與量測之結果引起。調整數學模型之參數直至經模擬相互作用產生類似於自真實目標觀測到之繞射圖案的繞射圖案為止。
在第二實施例中,散射計MT係光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中,由輻射源發射之輻射經引導至目標上且來自目標之反射或散射輻射經引導至光譜儀偵測器上,該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即隨波長而變之強度之量測)。自此資料,可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重新建構產生偵測到之光譜的目標之結構或剖面。
在第三實施例中,散射計MT為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測針對每一偏振狀態之散射輻射來判定微影製程之參數。此度量衡裝置藉由在度量衡裝置之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如線性、環狀或橢圓)。適合於度量衡裝置之源亦可提供偏振輻射。以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110及13/891,410中描述現有橢圓量測散射計之各種實施例。
在散射計MT之一個實施例中,散射計MT適用於藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性(該不對稱性係與疊對之範圍有關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。可將兩個(可重疊)光柵結構施加於兩個不同層(未必為連續層)中,且該兩個光柵結構可形成為處於晶圓上實質上相同的位置。散射計可具有如例如在共同擁有之專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態,以使得任何不對稱性可清楚地辨識。此提供用以量測光柵中之未對準之直接方式。可在全文係以引用方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案第US 20160161863號中找到在經由週期性結構之不對稱性量測目標時量測含有週期性結構之兩個層之間的疊對誤差的另外實例。
其他所關注參數可為焦點及用量。可藉由如全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時判定焦點及用量。可使用具有針對焦點能量矩陣(Focus Energy Matrix,FEM──亦被稱作焦點曝光矩陣)中之每一點之臨界尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。若可得到臨界尺寸及側壁角之此等獨特組合,則可根據此等量測獨特地判定焦點及用量值。
度量衡目標可為藉由微影製程主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻製程之後形成的複合光柵之總體。光柵中之結構之間距及線寬可在很大程度上取決於量測光學件(尤其光學件之NA)以能夠捕獲來自度量衡目標之繞射階。如較早所指示,繞射信號可用以判定兩個層之間的移位(亦被稱作「疊對」)或可用以重新建構如藉由微影製程所產生的原始光柵之至少一部分。此重新建構可用於提供微影製程之品質指導,且可用於控 制微影製程之至少部分。目標可具有經組態以模仿目標中之設計佈局的功能性部分之尺寸的較小子分段。歸因於此子分段,目標將表現得更類似於設計佈局之功能性部分,使得總體處理參數量測較佳類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式下或在填充過度模式下量測目標。在填充不足模式下,量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式下,量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中,亦有可能同時量測不同目標,因此同時判定不同處理參數。
使用特定目標進行之微影參數之總體量測品質至少部分藉由用以量測此微影參數之量測配方予以判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案的一或多個參數,或兩者。例如,若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測,則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案之定向,等。用以選擇量測配方之準則中之一者可例如為量測參數中之一者對於處理變化之敏感度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及公開之美國專利申請案US 2016/0370717A1中。
微影裝置LA中之圖案化製程可為在處理中之最具決定性步驟中的一者,其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。為了確保此高準確度,可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中,如圖3示意性地所描繪。此等系統中之一者為微影裝置LA,其(實際上)連接至度量衡工具MT(第二系統)且連接至電腦系統CL(第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路,從而確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在製程窗內。 製程窗定義製程參數(例如用量、焦點、疊對)之範圍,在該處理參數範圍內特定製造製程得到所定義結果(例如功能半導體器件)-可能在該處理參數範圍內,微影製程或圖案化製程中之處理參數被允許變化。
電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)以預測使用哪種解析度增強技術,且執行計算微影模擬及計算以判定哪種光罩佈局及微影裝置設定達成圖案化製程之最大總體製程窗(在圖3中藉由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。解析度增強技術可經配置以匹配微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用於偵測製程窗內何處之微影裝置LA當前正在操作(例如,使用來自度量衡工具MET之輸入)以預測缺陷是否歸因於例如次佳處理而可存在(在圖3中藉由第二標度SC2中的指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MET可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測,且可將回饋提供至微影裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態中的可能漂移(在圖3中藉由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
現在詳細描述本文中所揭示之方法及裝置之例示性配置。
圖4展示微影裝置(或工具)402之例示性晶圓台(或晶圓支撐件)400,其可形成半導體廠之部分。晶圓台400包含複數個晶圓支撐特徵404。晶圓支撐特徵404包含複數個銷釘(或凸起)。如下文所解釋,複數個銷釘404在晶圓經歷微影裝置402內之一或多個處理步驟時支撐晶圓。複數個晶圓支撐特徵404可以特定幾何形狀定位於晶圓台400上。晶圓支撐特徵404中之一或多者之相對幾何形狀可形成用於微影裝置402之至少部分幾何形狀資料。晶圓支撐特徵之相對幾何形狀可特定用於特定微影裝置及/或特定類型之微影裝置。
如上文所提及,隨時間推移,污染可沈積於微影裝置402內且可在晶圓被夾持或固持於晶圓台400時與晶圓之背面接觸。
圖5a及圖5b示意性地展示在半導體晶圓通過微影裝置時污染對半導體晶圓之影響。
在圖5a中,晶圓台400包含複數個晶圓支撐特徵404。污染500展示於晶圓支撐特徵404中之一者之上表面上。替代地或除支撐特徵404上之污染500之外,常常為污染500可存在於晶圓502之下表面上的狀況。半導體晶圓502經降低至晶圓台400上,且更具體言之,降低至晶圓支撐特徵404上。
圖5b展示夾持至晶圓台400且因此夾持至晶圓支撐特徵404上之晶圓502。可以看出,污染500造成晶圓502之表面上之局部高度變化504。局部高度變化504可造成聚焦誤差且導致微影製程中之誤差,該等誤差可影響來自晶圓之良率。為了對抗此類污染之影響,微影裝置可經排程以用於週期性地進行維護或清潔。然而,此成本相當大,且需要在必要時進行此類維護或清潔。另外,知曉微影裝置內之污染及/或晶圓台缺陷之程度可允許在最小化工廠之停工時間之方便時間排程維護或清潔。
本文中所揭示之方法及裝置可使用污染圖以識別經受局部高度變化之晶圓表面之區,諸如圖5b中所展示之局部高度變化。因此,污染圖可包含在晶圓表面之影像上的一或多個多邊形,該等多邊形識別污染可產生局部高度變化之區域。污染圖可以數個不同方式判定,且在一個例示性配置中,可基於關於晶圓表面之高度的高度資料,諸如自調平感測器獲得之資料而判定。
圖6展示識別半導體廠中之污染的例示性方法。圖6中所展 示之方法包括判定污染圖,在此狀況下為判定光點圖之例示性方法。
將晶圓夾持600至微影裝置之晶圓台。判定晶圓圖602,可使用例如自用於特定晶圓之調平感測器獲得之晶圓高度資料來進行判定。晶圓高度資料可包含用於特定晶圓之連續表面擬合晶圓高度資料。在晶圓圖上運行光點偵測演算法604。光點偵測演算法將為熟習此項技術者已知且不在本文中詳細論述。輸出為污染圖,其在此狀況下包含晶圓之表面上之經偵測光點的清單(或其他表示)606,該等經偵測光點表示晶圓表面之包括局部高度變化之區。經偵測光點之清單可包括關於一或多個光點之資料,其包括光點在晶圓表面上之x-y位置、光點之高度及光點之直徑中之一或多者。在圖6之例示性方法中,多次進行經偵測光點之清單之判定以判定複數個晶圓之污染圖資料。
組合複數個晶圓之複數個污染圖608。該組合產生經組合之污染圖資料(其可為經組合之聚焦光點資料),其識別複數個晶圓表面之展示可能污染之影響之共同區。亦即,在圖6中所展示之實例中,經組合之污染圖資料識別複數個晶圓表面上含有聚焦光點誤差之共同區域。在一個例示性配置中,經組合之污染圖資料包含複數個晶圓之污染圖資料之聯集。
將經組合之污染圖資料與參考資料進行比較610以用於判定污染是否存在於半導體廠中。在一個實例中,參考資料可包含用於經組合之污染圖資料中之聚焦光點之高度臨限值資料。展示大於臨限值之聚焦光點誤差之污染圖資料可判定為污染之結果。
替代地或另外,參考資料可包含至少部分基於經組合之污染圖資料之晶粒失效機率。亦即,參考資料可包含晶圓表面之其中經組合 之污染圖資料之聚焦光點展示某一高度的區中之晶粒失效機率。基於經組合之污染圖資料及參考資料,因此可判定晶粒損失圖。晶粒損失圖可識別製造於具有較高失效機率之後續晶圓上的一或多個晶粒。
在其他例示性配置中,參考資料可與複數個半導體晶圓的環境──工廠環境有關。如本文所用,術語「工廠環境」涵蓋關於一或多個製造於半導體晶圓上之產品、製造於半導體晶圓上之器件結構的層、已在半導體晶圓上製造器件結構的掃描器、期間已至少部分在半導體廠中處理半導體晶圓之時段及/或半導體晶圓通過半導體廠已採取之路徑的資料。在特定配置中,晶圓路徑可包含複數個製程,其可各自由Pij表示,其中I為製程之類型,且j為進行製程之工廠之腔室或所使用之工具。
在例示性配置中,參考資料可包含關於工廠中之工具或工具類型之幾何形狀的資料。工具或工具類型之幾何形狀可與工具之任何特徵相關,該特徵可在晶圓被污染時在晶圓之污染圖資料中產生誤差。例如,工具或工具類型之幾何形狀可包含工具或工具類型之一或多個晶圓支撐特徵,或工具或工具類型之一部分的位置。此等位置可包含晶圓之表面上的區或區域,其中若出現聚焦光點誤差,則其可係歸因於關於晶圓支撐特徵,例如彼等晶圓支撐特徵上之污染的影響。
經組合之污染圖資料可識別複數個晶圓表面之展示聚焦光點誤差之共同區。若共同區對應於工具或工具類型之幾何形狀資料,例如,若共同區之位置或相對位置對應於一或多個晶圓支撐特徵之位置或相對位置,則該工具或工具類型可被識別為污染之原因。在一些配置中,幾何形狀資料可對應於工具或工具類型之特定部分,且彼特定部分可被識別為污染之原因。對污染原因之識別可包含工具或工具類型、工具部分及污 染嚴重程度中之一或多者。污染嚴重程度可包含晶粒損失資料,如上文所提及。
在一些例示性方法及裝置中,判定污染圖資料之複數個半導體晶圓可經選擇為至少部分具有共同工廠環境。此增加經組合之污染圖資料將使得複數個晶圓表面之共同區展示聚焦光點誤差的可能性,且藉此增加判定可被識別為在晶圓上製造之晶粒中引起基於污染之誤差的工具、工具類型或工具或工具類型之一部分的準確度。
例示性方法及裝置可因此識別歸因於晶圓上製造之晶粒污染的晶粒損失資料,且可識別半導體廠內很可能為由污染引起之晶粒損失之原因的工具、工具類型及/或腔室。此可用以基於對良率之影響而排程工廠內之特定工具的維護及/或清潔。
圖7為說明用於識別半導體晶圓廠中之污染之另一例示性方法的方塊圖。該圖為生產序列之部分的簡化表示,此係因為實際生產序列相比於所展示之生產序列具有更多步驟。該方法組合以下特徵:(i)使用自晶圓廠製程期間在不同層處進行之層級感測器掃描獲得之晶圓高度圖進行污染偵測(光點偵測);(ii)進行污染光點追蹤以識別新出現之光點及自前一層經掃描以來保留之光點;及(iii)進行環境結合以識別所進行之製程步驟之特性且使此等製程步驟與光點之動態變化(亦即,光點之出現及消失)相關聯。環境結合之目標為尋找可解釋光點之出現(例如,可能給定蝕刻步驟中之腔室充當污染之來源,從而使得各別晶圓更髒),亦或光點之消失的步驟特性。就此而言,應注意,污染光點可出於多種原因而出現。例如,一些光點可為「夾盤光點」──在先前曝光於彼同一掃描器及夾盤中的晶圓中亦觀測到之光點,且該等光點可係歸因於黏附至晶圓台之污染, 使得當新晶圓被夾持時,光點在調平資料中顯現。其他光點可為特定針對彼晶圓之「舊光點」,此係因為其在彼晶圓之先前調平量測中被觀測到。另外其他光點可為特定針對彼晶圓之「新光點」──亦即,未在使用同一掃描器及夾盤曝光之先前晶圓中,亦未在彼晶圓之先前調平量測中觀測到之光點。光點之此特定類別係關鍵的,此係因為根據因果關係,該等光點將係由在針對彼晶圓之先前調平量測之後發生的步驟所引入。類似地,光點可出於多種原因而消失。例如,若污染附著(黏附)至晶圓支撐結構(晶圓台),則其可由於在裝置上觸發之清潔操作經移除,且因此消失,該清潔操作經設計以移除可能累積之任何此類污染。另一實例為在污染附著至正經處理之晶圓之背側時,且污染藉由在微影製程中之下一階段之前對晶圓執行之清潔步驟而經移除時:當使用此類「背面清潔」操作時,此等操作無法保證移除所有污染。
如圖7中所展示,步驟A至G為半導體晶圓廠之處理中的步驟。所展示步驟依序作為生產序列之部分而發生,生產序列可包括步驟G之後或步驟A之前的更多步驟。步驟A、B及C可被視為構成晶圓處理之第一階段701,隨後執行第一層級感測器掃描L1。步驟D及E構成晶圓處理之第二階段702,隨後執行第二層級感測器掃描L2。步驟D及E可將一或多個層添加至晶圓廠。步驟F及G構成晶圓處理之第三階段703,隨後執行第三層級感測器掃描L3。步驟F及G可將一或多個其他層添加至晶圓廠。層級感測器掃描L1、L2及L3中之每一者之資料係由各別光點污染偵測器704、705、706分析以判定各別污染圖或光點圖707、708、709。因此,在步驟A至C中之處理之後,針對層(第一層)判定第一光點圖707。在步驟D及E中之額外處理之後,針對第二層判定第二光點圖708,且在步驟F及 G中之另外更多處理之後,針對第三層判定第三光點圖709。應注意,對於大多數半導體晶圓廠製程,第一及第二層以及第二及第三層為鄰近層。然而,在某些情況下,步驟D、E、F及G處之處理可涉及形成並未由層級感測器掃描之額外介入層。
將自層級感測器掃描L1、L2、L3判定之污染圖資料提供至光點動態追蹤器710,該追蹤器分析資料以識別哪些光點係第一次在每次掃描中出現,及哪些光點係自先前掃描保留下來。當分析第二層級掃描L2之光點圖708資料時,光點動態追蹤器710比較光點圖708資料與來自前一層層級掃描L1之光點圖707資料以識別已出現但不存在於前一層中之任何光點,及識別自前一層保留之任何光點。亦可具有存在於前一層中但在最新掃描中不再存在之光點。與自第二層級掃描L2獲得之光點圖707相比,光點動態追蹤器對自第三層級掃描L3獲得之第三光點圖708中之光點執行類似分析。
應注意,若第一層級掃描L1為待掃描之第一層,則將不存在前一層之掃描以與之進行比較。然而,對於自第一層級掃描L1獲得之第一光點圖707,以及對於掃描L2及L3以及任何其他掃描,光點動態追蹤器可使用自使用相同工具(例如同一掃描器、夾盤等)以相同方式處理之先前晶圓之同一層之掃描獲得的資料720。又,光點動態追蹤器可指派關於污染光點是否很可能由於在晶圓廠處理期間引入之污染而出現在某一位置的機率。此可包括指派屬於某一類別之光點(例如,如上文所描述之「夾盤光點」、「舊光點」、「新光點」)之機率,此係因為對屬於一類別之光點之任何推斷具有一定程度之不確定性。例如,給定晶圓之連續層級掃描中之兩個看起來相同之光點實際上可為碰巧在相同位置出現之兩個不同光點 (亦即,來自兩個不同污染源)。
根據光點動態追蹤器710之分析,對於自層級掃描L1、L2、L3獲得之光點圖707、708、709中之每一者,可產生經更新污染圖711、712、713,其僅展示新出現或自前一經掃描層保留之光點。
接著分別針對每一經更新污染圖711、712、713執行環境結合,如圖7中在717、718及719處所展示。將經識別污染光點與關於污染圖資料所基於之最後一個掃描之前在處理步驟中使用之製程及工具之環境資訊進行比較。因此,例如,由光點動態追蹤器710產生之經更新污染圖712係基於由光點污染偵測器705自高度圖資料產生之污染圖708,該高度圖資料係藉由來自層級感測器掃描L2之經掃描資料提供。L2層級感測器掃描發生在處理階段702中之晶圓廠處理步驟D及E之後。提供關於處理步驟D及E之環境資料(如由圖7中之線715所展示)以用於污染光點圖712之環境結合分析。類似地,提供來自階段701中之步驟A、B及C之環境資料(如由線714所展示)以用於污染光點圖711之環境結合分析,且提供來自階段703中之步驟F及G之環境資料(如由線716所展示)以用於污染光點圖713之環境結合分析。
環境結合識別可與污染光點之動態(出現及消失)相關聯的處理步驟(圖7中之A至G)之特性,且可係基於隨時間推移所獲取之晶圓廠製程之知識。環境結合可旨在簡單地偵測生產步驟之哪些特性(例如,用於蝕刻步驟之腔室ID)與各別晶圓中之新引入光點之數目變化在統計上相關聯。其亦可解釋特定特性是否與更髒晶圓相關:例如,具有最強統計信號之腔室ID是否與具有比平均值更多的新光點之晶圓相關聯,從而指示此等腔室ID在某種程度上將使得晶圓「更髒」。例如,此可用以觸發用於清 潔經識別腔室之操作。環境結合可輸出最相關之生產步驟之排序,以便區分相關聯裝置之清潔優先級。環境結合亦可用於更一般的生產/品質目的:例如,以識別相較於平均值與「更乾淨」晶圓具有最強統計連結的腔室,此係因為此等腔室可充當用於追蹤彼生產步驟之參考腔室。環境結合可涉及指派在污染圖上之任何給定位置出現的光點為在工廠製程中之特定步驟處及/或自特定處理工具引入的污染之結果的機率。環境結合可分析整個晶圓表面之資料,或可僅考慮晶圓表面之一或多個特定子區的資料(例如,晶圓支撐於諸如銷釘或凸起404之特徵上之區,如圖5a及圖5b中所展示)。
由環境結合分析產生之資訊接著可用以觸發操作,諸如對藉由環境結合識別之工具進行調整或清潔。因此,代替依賴於經完全處理晶圓之最終掃描資料,上文參看圖7所描述之方法可用以識別工廠之中間步驟中的污染源,藉此較快速地識別源且實現更快校正。
在以下經編號條項之清單中揭示另外實施例:
1.一種用於識別半導體廠中之污染之方法,該方法包含:判定夾持至晶圓台之複數個半導體晶圓在半導體廠中處理之後的污染圖資料;至少部分地基於複數個半導體晶圓之污染圖資料之一組合判定經組合之污染圖資料;及比較經組合之污染圖資料與參考資料,其中參考資料包含指示半導體廠中之一或多個工具中之污染的經組合之污染圖資料之一或多個值。
2.如條項1之方法,其中污染圖資料係基於由調平感測器獲得之資 料而判定。
3.如條項1或2之方法,其中污染圖資料包含聚焦光點資料。
4.如條項1至3中任一項之方法,其中污染圖資料係基於將一光點偵測演算法施加於晶圓高度資料而判定。
5.如條項4之方法,其中晶圓高度資料包含連續表面擬合晶圓高度資料。
6.如任一前述條項之方法,其中判定經組合之污染圖資料包含判定複數個半導體晶圓之污染圖資料的聯集。
7.如任一前述條項之方法,其中參考資料包含指示在半導體廠中處理之一或多個後續半導體晶圓中之一或多個晶粒的失效之資料。
8.如條項7之方法,其中參考資料包含聚焦誤差臨限值,且其中高於該聚焦誤差臨限值之經組合之污染圖資料指示一或多個後續半導體晶圓中之一或多個晶粒的失效。
9.如任一前述條項之方法,其中參考資料包含至少部分基於經組合之污染圖資料之晶粒失效機率。
10.如條項7至9中任一項之方法,其進一步包含基於經組合之污染圖資料及聚焦誤差臨限值而判定識別具有失效風險之後續半導體晶圓之一或多個晶粒的晶粒損失圖。
11.如任一前述條項之方法,其中參考資料包含關於半導體廠中之一或多個工具之幾何形狀資料。
12.如條項11之方法,其中幾何形狀資料包含一或多個工具之一或多個晶圓支撐特徵之位置。
13.如條項12之方法,其中一或多個晶圓支撐特徵之位置包含複數 個半導體晶圓之表面區域上的多邊形。
14.如條項11至13中任一項之方法,其進一步包含基於經組合之污染圖資料與幾何形狀資料之比較而判定半導體廠中為污染之潛在原因的一或多個工具類型。
15.如條項11至14中任一項之方法,其進一步包含基於經組合之污染圖資料與幾何形狀資料之比較而判定半導體廠中為污染之潛在原因的一或多個工具。
16.如條項11至15中任一項之方法,其進一步包含基於經組合之污染圖資料與幾何形狀資料之比較而判定半導體廠中為污染之潛在原因的一或多個工具之一或多個部分。
17.如任一前述條項之方法,其中複數個晶圓包含至少部分具有共同工廠環境之晶圓。
18.如條項17之方法,其中工廠環境包含以下各者中之一或多者:製造於半導體晶圓上之產品、製造於半導體晶圓上之器件結構的層、已在半導體晶圓上製造器件結構的掃描器、期間已至少部分在半導體廠中處理半導體晶圓之時段及/或半導體晶圓通過半導體廠所採取之路徑。
19.一種電腦程式,其包含在至少一個處理器上執行時使得該至少一個處理器控制裝置以進行如條項1至18中任一項之方法的指令。
20.一種含有如條項19之電腦程式的載體,其中該載體為電子信號、光學信號、無線電信號,或非暫時性電腦可讀儲存媒體中之一者。
21.一種用於識別半導體廠中之污染之裝置,該裝置包含電腦處理器,該電腦處理器經組態以執行電腦程式碼以進行以下方法:判定夾持至晶圓台之複數個半導體晶圓在半導體廠中處理之後的污 染圖資料;至少部分地基於複數個半導體晶圓之污染圖資料之一組合判定經組合之污染圖資料;及比較經組合之污染圖資料與參考資料,其中參考資料包含指示半導體廠中之一或多個工具中之污染的經組合之污染圖資料之一或多個值。
22.一種微影裝置,其包含如條項21之裝置。
23.一種微影製造單元,其包含如條項22之微影裝置。
24.如條項1至17中任一項之方法,其中參考資料包含與先前處理階段及/或與不同晶圓廠相關聯之資料。
25.一種用於識別半導體晶圓廠中之污染之方法,該方法包含:判定在處理半導體晶圓之層之後獲得之污染圖資料;比較經判定污染圖資料與關於晶圓廠之先前獲得之污染圖,以識別自先前圖以來出現、與先前圖保持相同或自先前圖以來消失之污染光點;及將污染光點之識別與晶圓廠之處理中之步驟結合。
26.如條項25之方法,其中污染圖資料係基於由層級感測器獲得之資料而判定。
27.如條項25或條項26之方法,其中該先前獲得之污染圖為在處理同一晶圓廠之前一層之後獲得的圖。
28.如條項25或條項26之方法,其中該先前獲得之污染圖為在處理另一晶圓廠之同一層之後獲得的圖。
29.如條項25至28中任一項之方法,其中該比較步驟包含指派關於 經識別污染光點是否為在晶圓廠處理期間引入之污染之結果的機率。
30.如條項29之方法,指派機率係基於光點屬於某一類別之機率。
31.如條項29之方法,其中光點可屬於之類別包括夾盤光點、舊光點及新光點中之一或多者。
32.如條項29之方法,其中基於關於經識別光點為新光點還是先前存在光點之不確定性程度而指派該機率。
33.如條項25至32中任一項之方法,其中針對晶圓之預定義子區執行污染光點之識別及結合。
34.如條項25至33中任一項之方法,其中與晶圓廠相關之先前獲得之污染圖係關於共同工廠環境,其中工廠環境包含以下各者中之一或多者:製造於半導體晶圓上之產品、製造於半導體晶圓上之器件結構的層、已在半導體晶圓上製造器件結構的掃描器、期間已至少部分在半導體廠中處理半導體晶圓之時段及/或半導體晶圓通過半導體廠所採取之路徑。
電腦程式可經組態以提供上述方法中之任一者。可將電腦程式設置於電腦可讀媒體上。電腦程式可係電腦程式產品。產品可包含非暫時性電腦可用儲存媒體。該電腦程式產品可具有體現於媒體中的經組態以執行方法之電腦可讀程式碼。該電腦程式產品可經組態以使至少一個處理器執行方法中之一些或全部。
本文中參考電腦實施方法、裝置(系統及/或器件)及/或電腦程式產品之方塊圖或流程圖說明來描述各種方法及裝置。應理解,方塊圖及/或流程圖說明之區塊,及方塊圖及/或流程圖說明中之區塊之組合可藉由電腦程式指令來實施,該等電腦程式指令由一或多個電腦電路執行。可將此等電腦程式指令提供至通用電腦電路、專用電腦電路及/或用以產生 機器之其他可程式化資料處理電路之處理器電路,使得該等指令經由電腦之處理器及/或其他可程式化資料處理裝置、變換及控制電晶體執行儲存於記憶體位置及此電路內之其他硬體組件中之值,以實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之功能/動作,且藉此產生用於實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之該等功能/動作的構件(功能性)及/或結構。
亦可將電腦程式指令儲存於電腦可讀媒體中,該電腦可讀媒體可引導電腦或其他可程式化資料處理裝置以特定方式起作用,使得儲存於電腦可讀媒體中之指令產生包括實施方塊圖及/或流程圖區塊中指定之功能/動作之指令的製品。
有形的非暫時性電腦可讀媒體可包括電子、磁性、光學、電磁或半導體資料儲存系統、裝置或器件。電腦可讀媒體之更具體實例將包括以下各者:攜帶型電腦磁片、隨機存取記憶體(RAM)電路、唯讀記憶體(ROM)電路、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)電路、攜帶型緊密光碟唯讀記憶體(CD-ROM)及攜帶型數位視訊光碟唯讀記憶體(DVD/藍光(Blu-ray))。
電腦程式指令亦可被載入至電腦及/或其他可程式化資料處理裝置上,以致使對該電腦及/或其他可程式化裝置執行一系列操作步驟以產生電腦實施之處理程序,使得在該電腦或其他可程式化裝置上執行之指令提供用於實施方塊圖及/或流程圖區塊中所指定之功能/動作之步驟。
因此,本發明可以運行於處理器上之硬體及/或軟體(包括韌體、常駐軟體、微碼等)體現,該處理器可統稱作「電路」、「模組」或其變體。
亦應注意,在一些替代實施中,區塊中所提到之功能/動作 可不按流程圖中所提到之次序發生。例如,取決於所涉及的功能性/動作,連續展示的兩個區塊實際上可基本上同時執行,或該等區塊有時可以相反次序執行。此外,可將流程圖及/或方塊圖的給定區塊之功能性分成多個區塊,及/或可至少部分整合流程圖及/或方塊圖之兩個或多於兩個區塊的功能性。最後,可在所說明之區塊之間添加/插入其他區塊。
裝置可經組態以進行本文所揭示之方法中之任一者。特定言之,微影裝置可經組態以進行本文中所揭示之方法中的任一者。另外,微影製造單元可包含此微影裝置。
熟習此項技術者將能夠在不脫離所附申請專利範圍之範疇的情況下設想其他實施例。
600:步驟602:步驟604:步驟606:步驟608:步驟610:步驟

Claims (12)

  1. 一種用於識別一半導體晶圓廠(semiconductor wafer fab)中之污染之方法,該方法包含: 判定在處理一半導體晶圓之一層之後獲得之污染圖資料(contamination map data); 比較經判定之該污染圖資料與相關於該半導體晶圓廠之一先前獲得之污染圖,以識別自先前圖以來出現、與先前圖保持相同或自先前圖以來消失之污染點(contamination spots);及 將一污染點之識別與該半導體晶圓廠之處理中之一步驟結合(link)。
  2. 如請求項1之方法,其中該污染圖資料係基於由一層級感測器(level sensor)獲得之資料而判定。
  3. 如請求項1之方法,其中該先前獲得之污染圖為在處理相同半導體晶圓廠的一先前層之後獲得之一圖。
  4. 如請求項1之方法,其中該先前獲得之污染圖為在處理另一半導體晶圓廠之相同層之後獲得之一圖。
  5. 如請求項1之方法,其中該比較之步驟包含指派(assign)關於一經識別污染點是否為在該半導體晶圓廠處理期間引入之污染的結果之一機率。
  6. 如請求項5之方法,進一步包括指派該機率係基於一點(spot)屬於一某類別之一機率。
  7. 如請求項5之方法,其中一點可屬於之類別包括一夾盤點、一舊點及一新點中之一或多者。
  8. 如請求項5之方法,其中基於關於一經識別點為新的或是先前存在的之一不確定性程度而指派該機率。
  9. 如請求項1之方法,其中針對該半導體晶圓之一預定義子區執行一污染點之識別及結合。
  10. 如請求項1之方法,其中與該半導體晶圓廠相關之該先前獲得之污染圖係關於一共同工廠環境,其中該工廠環境包含以下各者中之一或多者:製造於該等半導體晶圓上之一產品、製造於該等半導體晶圓上之一器件結構的一層、已在該等半導體晶圓上製造器件結構的一掃描器、期間已至少部分在該半導體廠中處理該等半導體晶圓之一時段及/或該等半導體晶圓通過該半導體廠所採取之一路徑。
  11. 一種電腦程式,其包含在至少一個處理器上執行時使該至少一個處理器控制一裝置以進行如請求項1至10中任一者之方法的指令。
  12. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體,其含有如請求項11之電腦程式,其中該非暫時性電腦可讀儲存媒體為一電子、磁性、光學、電磁或半導體資料儲存系統中之一者。
TW113105426A 2020-08-11 2021-07-28 用於識別半導體廠中之污染之方法、電腦程式及電腦可讀儲存媒體 TWI890318B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063064014P 2020-08-11 2020-08-11
US63/064,014 2020-08-11
EP20193101.1A EP3961303A1 (en) 2020-08-27 2020-08-27 Method and apparatus for identifying contamination in a semiconductor fab
EP20193101.1 2020-08-27
EP21162726.0 2021-03-16
EP21162726 2021-03-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202422243A TW202422243A (zh) 2024-06-01
TWI890318B true TWI890318B (zh) 2025-07-11

Family

ID=80247738

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110127660A TWI841860B (zh) 2020-08-11 2021-07-28 用於識別半導體廠中之污染之方法及裝置
TW113105426A TWI890318B (zh) 2020-08-11 2021-07-28 用於識別半導體廠中之污染之方法、電腦程式及電腦可讀儲存媒體

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110127660A TWI841860B (zh) 2020-08-11 2021-07-28 用於識別半導體廠中之污染之方法及裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230341784A1 (zh)
EP (1) EP4196851A1 (zh)
KR (1) KR102894691B1 (zh)
CN (1) CN116113887A (zh)
DE (1) DE112021004238T5 (zh)
TW (2) TWI841860B (zh)
WO (1) WO2022033793A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12525475B2 (en) * 2022-06-29 2026-01-13 Nanya Technology Corporation Method of manufacturing semiconductor device using underlayer for reducing defect in array region
US20240006185A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Nanya Technology Corporation Method of manufacturing semiconductor device for reducing defect in array region

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW439165B (en) * 1998-07-07 2001-06-07 Applied Materials Inc A pixel based machine for patterned wafers
US20020063865A1 (en) * 1998-10-19 2002-05-30 Hiroaki Takeishi Exposure apparatus and a device manufacturing method using the same
TW200426533A (en) * 2003-03-10 2004-12-01 Asml Netherlands Bv Focus spot monitoring in a lithographic projection apparatus
US20080163140A1 (en) * 2006-12-06 2008-07-03 Christophe Fouquet Methods, designs, defect review tools, and systems for determining locations on a wafer to be reviewed during defect review
TW201710999A (zh) * 2015-06-19 2017-03-16 克萊譚克公司 使用設計之預層缺陷現場審查

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6965895B2 (en) * 2001-07-16 2005-11-15 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for analyzing manufacturing data
KR100585476B1 (ko) 2002-11-12 2006-06-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법
US7187186B2 (en) 2004-03-22 2007-03-06 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining one or more properties of a specimen
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
US7555395B2 (en) * 2006-09-26 2009-06-30 Tokyo Electron Limited Methods and apparatus for using an optically tunable soft mask to create a profile library
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036734A1 (nl) 2008-04-09 2009-10-12 Asml Netherlands Bv A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
JP5584689B2 (ja) 2008-10-06 2014-09-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 2次元ターゲットを用いたリソグラフィの焦点及びドーズ測定
JP5545782B2 (ja) 2009-07-31 2014-07-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置の焦点測定方法、散乱計、リソグラフィシステム、およびリソグラフィセル
WO2012022584A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Asml Netherlands B.V. Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method
US9326038B2 (en) 2011-12-15 2016-04-26 Google Technology Holdings LLC Method and device with intelligent media management
EP2959504B1 (en) * 2013-02-25 2018-07-04 Kla-Tencor Corporation Method and system for gas flow mitigation of molecular contamination of optics
WO2015104074A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and associated data processing apparatus and computer program product
WO2016083076A1 (en) 2014-11-26 2016-06-02 Asml Netherlands B.V. Metrology method, computer product and system
KR101996492B1 (ko) * 2014-12-01 2019-07-04 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 제조 프로세스에 관련된 진단 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치, 진단 장치를 포함하는 리소그래피 처리 시스템
IL256196B (en) 2015-06-17 2022-07-01 Asml Netherlands Bv Recipe selection based on inter-recipe consistency
DE102016206088A1 (de) * 2016-04-12 2017-05-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer kontaminierenden Schicht und/oder der Art eines kontaminierenden Materials, optisches Element und EUV-Lithographiesystem
WO2020016262A1 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Asml Netherlands B.V. System and method for bare wafer inspection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW439165B (en) * 1998-07-07 2001-06-07 Applied Materials Inc A pixel based machine for patterned wafers
US20020063865A1 (en) * 1998-10-19 2002-05-30 Hiroaki Takeishi Exposure apparatus and a device manufacturing method using the same
TW200426533A (en) * 2003-03-10 2004-12-01 Asml Netherlands Bv Focus spot monitoring in a lithographic projection apparatus
US20080163140A1 (en) * 2006-12-06 2008-07-03 Christophe Fouquet Methods, designs, defect review tools, and systems for determining locations on a wafer to be reviewed during defect review
TW201710999A (zh) * 2015-06-19 2017-03-16 克萊譚克公司 使用設計之預層缺陷現場審查

Also Published As

Publication number Publication date
TW202223546A (zh) 2022-06-16
EP4196851A1 (en) 2023-06-21
KR102894691B1 (ko) 2025-12-02
DE112021004238T5 (de) 2023-06-01
TW202422243A (zh) 2024-06-01
KR20230038264A (ko) 2023-03-17
WO2022033793A1 (en) 2022-02-17
CN116113887A (zh) 2023-05-12
US20230341784A1 (en) 2023-10-26
TWI841860B (zh) 2024-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11966166B2 (en) Measurement apparatus and a method for determining a substrate grid
TWI726483B (zh) 用於判定一半導體製造程序事件之根本原因之方法、電腦程式、及非暫時性電腦程式載體
TWI646410B (zh) 度量衡方法及裝置、電腦程式及微影系統
TW202101633A (zh) 判定程序之校正
CN113227907A (zh) 基于来自经印刷的衬底的测量反馈确定图案分级
JP2022537741A (ja) 半導体製造プロセスにおいて堆積モデルを適用する方法
KR102827037B1 (ko) 반도체 웨이퍼 분류 방법 및 장치
WO2020064544A1 (en) Determining hot spot ranking based on wafer measurement
TWI890318B (zh) 用於識別半導體廠中之污染之方法、電腦程式及電腦可讀儲存媒體
TWI778304B (zh) 用於監測微影裝置之方法
CN113168106B (zh) 确定处理装置对衬底参数的贡献的方法
TW202209018A (zh) 使用產品特徵上之在解析度度量衡之晶圓對準方法
TW202107217A (zh) 度量衡中不可校正之誤差
US12117734B2 (en) Metrology method and device for determining a complex-valued field
KR20230156063A (ko) 반도체 제조 프로세스를 특성화하기 위한 방법 및 장치
EP3961303A1 (en) Method and apparatus for identifying contamination in a semiconductor fab
NL2023745A (en) Metrology method and device for determining a complex-valued field