叠加对准描述不同图形的相对位置;图形边缘误差描述实际边缘相对于目标位置的偏移。叠加误差可以参与边缘放置误差,但线宽变化、局部形状和图形转移也可能让边缘移动。两者有联系,并不是互斥概念。
中心正确,边缘仍可能不正确
设想一条线的中心保持目标位置,但线宽增加,两侧边缘都会移动,中心对准却没有改变。再设想整条线横向平移而宽度不变,此时相对位置改变,线本身的宽度仍正确。
这两个例子说明,只测中心或只测宽度都可能漏掉重要误差。接触与相邻金属线实际面对的是边界,不只是讨论对准时使用的中心标记。
Process map · 流程地图
28nm Planar Flow 内所选的 3 步学习路线
定位后续通孔图形阶段之前的金属线图形定义。
真实步骤命名、逐层截面与原理讲解收录于 28nm Planar Flow 课程内,按账户权限解锁。
图形转移又增加一次交接
光刻胶边缘不自动等于下层材料的最终边缘。刻蚀和中间掩膜可能改变尺寸或局部形状。因此,图形在某个阶段位置正确,也可能在最终材料中形成不同边界。
| 改变 | 中心关系 | 边缘关系 |
|---|---|---|
| 整体平移 | 改变 | 两边同方向移动 |
| 围绕同一中心改变宽度 | 可以不变 | 两边分开或靠近 |
| 局部边缘粗糙 | 平均中心可能正常 | 局部间距变化 |
| 图形转移偏差 | 取决于转移方式 | 最终边缘不同于较早掩膜 |
相邻结构决定功能意义
边缘误差通过它与另一结构之间的间距或重叠,影响功能。相关对象可能是通孔与下层导体、接触与受保护栅边界,也可能是两条相邻金属线。
这项关系两侧的误差可能组合起来。因此,一侧图形单独测量良好,不能直接证明最终余量安全。必须按合适空间尺度,并考虑相关性,评价实际间距或重叠。
自对准改变一种约束,不消除所有误差
自对准结构可以借助已有物理边界定义后续结构的一部分,从而减少对某项叠加关系的依赖。但这不意味着所有边缘都精确,也不意味着刻蚀选择性与边界完整性不再重要。
可以做一个读图练习:先画两条目标边缘,再让一个图形平移,让另一个图形改变宽度,观察间隙怎样变化。随后把其中一条光刻定义边界换成需要保留的物理边界,辨认哪种不确定性减少、哪些仍在。理解这套逻辑不需要具体工艺尺寸。
原始资料链接
参考来源
Silicon VLSI Technology - Full
James D. Plummer, Michael D. Deal, Peter B. Griffin
Silicon VLSI Technology · ISBN 978-0130850379