[發(fā)明專利]用于重復(fù)結(jié)構(gòu)的光測量優(yōu)化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680005427.4
• 申請日: 2006-02-06
• 公開（公告）號: CN101133297A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 威·翁格;鮑君威;喬格·比斯徹夫
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: G01B3/22
• 分類號: G01B3/22
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王怡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光測量，更具體而言涉及用于重復(fù)結(jié)構(gòu)的光測量模型優(yōu)化。

背景技術(shù)

光測量包括向某個結(jié)構(gòu)投射入射光束，測量得到的衍射束，并分析衍射束以便確定各種特性，例如結(jié)構(gòu)的輪廓。在半導(dǎo)體制造中，光測量一般用于質(zhì)量保證。例如，當(dāng)在半導(dǎo)體晶片上的半導(dǎo)體芯片附近制作周期性光柵(grating)結(jié)構(gòu)之后，使用光測量系統(tǒng)來確定周期性光柵的輪廓。通過確定周期性光柵結(jié)構(gòu)的輪廓，用于形成周期性光柵結(jié)構(gòu)的制作工藝的質(zhì)量以及最接近周期性光柵結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體晶片的擴展可被評估。

在光測量中，光測量模型一般被開發(fā)來測量結(jié)構(gòu)。可使用測量模型變量來表達(dá)光測量模型。一般地，在開發(fā)光測量模型時允許浮動的測量模型變量數(shù)量越多，使用光測量模型獲得的測量準(zhǔn)確度越高。但是，增加允許浮動的測量模型變量的數(shù)量也增加了開發(fā)光測量模型所需的時間量。此外，在某些情形下，允許太多的測量模型變量可能產(chǎn)生錯誤的測量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

晶片中重復(fù)結(jié)構(gòu)的頂視圖被表征，并且用于代表重復(fù)結(jié)構(gòu)的頂視圖輪廓的變化的參數(shù)被選擇。開發(fā)包括重復(fù)結(jié)構(gòu)的選定頂視圖輪廓參數(shù)的光測量模型。優(yōu)化的光測量模型被用來生成被與測得衍射信號相比較的仿真衍射信號。

附圖說明

參考下面的描述和附圖可最好地理解本發(fā)明，在附圖中，相似的標(biāo)號指示相似的部分：

圖1是示例性光測量系統(tǒng)的框圖；

圖2A-2E是表征半導(dǎo)體晶片上形成的結(jié)構(gòu)的示例性橫截面視圖輪廓；

圖3A-3D描述示例性重復(fù)結(jié)構(gòu)；

圖4A和4B描述單位單元的示例性正交和非正交柵格(grid)的頂視圖；

圖5描述在重復(fù)結(jié)構(gòu)中包括多于一個特征的示例性單位單元；

圖6描述一般用于表征示例性重復(fù)結(jié)構(gòu)的角度；

圖7A描述重復(fù)結(jié)構(gòu)的頂視圖輪廓；

圖7B描述重復(fù)結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；

圖8描述示例性非正交重復(fù)結(jié)構(gòu)的單位單元的多個特征；

圖9描述來自示例性重復(fù)結(jié)構(gòu)的正交單位單元的理論中心的單位單元的特征的偏移；

圖10A描述單位單元中的特征的寬度比；

圖10B描述單位單元中特征的矩形標(biāo)準(zhǔn)；

圖11是收集重復(fù)結(jié)構(gòu)的輪廓形狀變化數(shù)據(jù)的示例性過程的流程圖；

圖12是優(yōu)化重復(fù)結(jié)構(gòu)的光測量模型的示例性過程的流程圖；

圖13是用于表征重復(fù)結(jié)構(gòu)的單位單元的頂視圖的示例性技術(shù)；

圖14是用于表征具有多個特征的重復(fù)結(jié)構(gòu)的頂視圖的示例性技術(shù)；并且

圖15是用于優(yōu)化重復(fù)結(jié)構(gòu)的光測量模型的示例性系統(tǒng)。

具體實施方式

下面的描述列舉了各種特定配置、參數(shù)等。但是應(yīng)當(dāng)注意，這些描述并不意在限制本發(fā)明的范圍，而是提供對示例性實施例的描述。

1.光測量

參考圖1，光測量系統(tǒng)100可被用來檢查和分析結(jié)構(gòu)。例如，光測量系統(tǒng)100可被用來確定晶片104上形成的周期性光柵102的輪廓。如前所述，周期性光柵102可形成在晶片104上的測試區(qū)域中，例如鄰近晶片104上形成的器件。或者，周期性光柵102可形成在不干擾器件操作的設(shè)備區(qū)域中或延晶片104上的劃線形成。

如圖1所示，光測量系統(tǒng)100可包括具有源106和檢測器112的光度計器件。周期性光柵102被來自源106的入射光束108照亮。在本示例性實施例中，入射光束108被以相對于周期性光柵102的法線的入射角θ_i和方位角Φ(即入射光束108的平面和周期性光柵102的周期的方向之間的角度)投射到周期性光柵102上。衍射光束110以相對于法線的角度θ_d離開，并被檢測器112接收。檢測器112將衍射光束110轉(zhuǎn)換為測得衍射信號。

為了確定周期性光柵102的輪廓，光測量系統(tǒng)100包括配置為接收測得衍射信號和分析測得衍射信號的處理模塊114。如下所述，然后可以使用基于庫的過程或基于回歸的過程來確定周期性光柵102的輪廓。此外，也可以設(shè)想其他線性或非線性輪廓提取技術(shù)。

2.確定結(jié)構(gòu)輪廓的基于庫的過程