Path: EDNTaiwan電子技術設計 >> 設計中心 >> 測試與量測 >> 支援鄰近校正的新一代精確光罩對位量測方法
測試與量測 Share print

支援鄰近校正的新一代精確光罩對位量測方法

2016年03月04日  | M. Daneshpanah、F. Laske、M. Wagner、 K.-D. Roeth、 S. Czerkas/KLA Tencor;H. Yamaguchi、N. Fujii、S. Yoshikawa、K. Kanno、H. Takamizawa/Dai Nippon Printing

Share this page with your friends

193奈米浸潤式微影是20奈米和14奈米邏輯製程節點的主流生產技術;越來越多的關鍵層形成的多重圖形對晶圓曝光區域間(wafer intra-field)之疊對(overlay)造成極大壓力,其中光罩對位誤差(mask registration error)是一個主要因素。


國際半導體技術藍圖(ITRS)對用於形成晶圓各層之多圖形組的每一光罩之對位誤差的要求為低於4奈米;對20奈米和14奈米邏輯節點的光罩量測而言,將精密度與允差比值(P/T)維持在0.25以下將會非常具有挑戰性。


在晶粒主動區的光罩對位誤差之完整描述將成為必要的。眾所周知,圖形密度的差異和某一特徵圖形之直接鄰域中的不對稱,在以光學量測系統測量時,會引起位置的明顯偏移,即所謂的光學鄰近效應。這些效應在幅度上相當接近真正的光罩置放誤差,未校正可能導致不當的光罩驗證。


KLA-Tencor新一代光罩量測系統的測量結果已經出爐,應用了以模型為基礎的演算法,包括對於鄰近誤差的校正。鄰近效應獲得校正,以模型為基礎的測量結果與標準測量進行比較,以提出一種驗證此新演算法修正性能的方法論。


降低晶圓疊對誤差的重要性

由於半導體設計線寬不斷微縮,降低整體晶圓疊對誤差是獲得並維持晶圓生產高產量的關鍵因素之一。除了晶圓掃描機產生的各種誤差,用於微影過程的光罩也會引起誤差。在光罩上以低於4奈米的對位誤差準確地置放特色圖案,對將光罩對小於20奈米邏輯疊對造成的總誤差保持在允許的誤差範圍內是必要的。


當EUV微影進一步發展的同時,半導體製造商必須透過應用多重圖形技術來擴展光學微影,導向由數個光罩和微影步驟在晶圓上製作出一功能層。不難看出,這進一步增加對嚴格疊對控制的要求。傳統光罩對位量測忽略了光罩品質兩個重要的層面:


1.中空間頻率(mid-spatial frequencies)的光罩對位

由於缺乏空間,只有有限數量的對位目標可被放置在光罩上且主要在切割線或晶粒間的區域;這忽略了涵蓋曝光區域間對位誤差的中空間頻率。


2.與圖形有關的對位誤差

在先進製程設計中,光罩寫入、發展和蝕刻,均有與圖形相關的對位誤差標記,是目前無法用傳統的光罩對位工具測量的。


KLA-Tencor的新一代LMSIPRO5+工具被設計為可進行快速、準確、晶粒內的測量,以顯示與圖形有關的對位誤差。此外,該平台將該區域對位誤差的測量加快了兩個數量級,使每個產品光罩都可被這樣測量。


經由對光罩組的全面描述,便可個別預測既定光罩組對成像區域內各類特徵圖形(feature)造成的誤差分佈。這類分析可以透過已用於晶圓流程控制中的前饋控制機制,此機制可校正顯影後到蝕刻後的差異,來進一步改善晶圓產量;如之前的調查所示,光罩的圖形放置精確度表現取決於數個參數,特別是與特徵圖形有關、會因為放置精確度表現而顯露之系統性影響。因此,為了進行完整特徵描述,必須要在光罩主動式陣列內的各種特徵圖形上量測圖形置放(圖1)。


圖1 我們發現一個系統性的與圖形有關的偏移,以及光罩對位量測必須在分佈於主動式陣列上之實際的特徵圖形上進行的結論。
圖1 我們發現一個系統性的與圖形有關的偏移,以及光罩對位量測必須在分佈於主動式陣列上之實際的特徵圖形上進行的結論。

(未完,請參閱下頁更多內文及附圖)

1 • 2 • 3 Next Page Last Page


想要免費接收更多的技術設計資訊嗎?

馬上訂閱《電子技術設計》郵件速遞,透過郵箱輕鬆接收最新的設計理念和產品新聞。

為確保您的資訊安全,請輸入右方顯示的代碼.

啟動您的訂閱申請

我們已給您的註冊郵箱發送了確認信,請點擊信中的連結啟動您的訂閱申請。

這將有助於我們很好地保護您的個人隱私同時確保您能成功接收郵件。


添加新評論
遊客 (您目前以遊客身份發表,請 登入 | 註冊)
*驗證碼:

新聞 | 產品 | 設計實例