[发明专利]光学计量中的形状粗糙度测量

权利要求书

1.一种用于产生模拟衍射信号的方法，所述模拟衍射信号用于使用光学计量对晶片上形成的结构的形状粗糙度进行测量，所述方法包括下列步骤：

a)定义所述结构的初始模型；

b)定义形状粗糙度的统计函数；

c)根据所述统计函数导出统计微扰；

d)将所述统计微扰叠加在所述初始模型上定义所述结构的修改模型；以及

e)根据所述结构的修改模型产生模拟衍射信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述结构的初始模型由光滑线条定义，且在所述结构是线条/间隔图案时具有矩形形状，在所述结构是接触孔时具有椭圆形状。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述结构的初始模型由光滑线条定义，且在所述结构是过孔时具有T形岛或L形岛。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述结构的初始模型由光滑线条定义，且在所述结构是线条/间隔图案时具有梯形形状。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述结构的初始模型由光滑线条定义，其中在横向上、垂直方向上、或者既在横向上又在垂直方向上定义所述形状粗糙度的统计函数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述统计函数包括均方根粗糙度、自相关函数或功率谱密度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述产生模拟衍射信号的步骤包括下列步骤：

将所述修改模型离散化；

将麦克斯韦方程应用于所述离散化的模型；以及

用数值分析技术求解麦克斯韦方程以产生所述模拟衍射信号。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

定义包含所述修改模型的基本单元，其中，对所述基本单元中的修改模型离散化。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，对所述模型进行离散化包括：

将所述基本单元划分为多个象素元；以及

对每个象素元赋予折射率和消光系数(n和k)值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，数值分析技术是严格耦合波分析。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基本单元包括所述结构的多个周期。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据步骤b)中定义的所述形状粗糙度的统计函数，导出至少另一个统计微扰；

将所述至少另一个统计微扰叠加在步骤a)中定义的所述初始模型上，以定义所述结构的至少另一个修改模型；

根据所述结构的至少另一个修改模型，产生至少另一个模拟衍射信号；以及

将步骤e)中产生的模拟衍射信号与所述至少另一个模拟衍射信号进行平均。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

重复步骤a)到步骤e)以产生多个修改模型和相应的模拟衍射信号对，其中，改变步骤b)中的统计函数以在步骤d)中定义所述结构的不同修改模型并在步骤e)中产生不同的模拟衍射信号；

将所述多个修改模型和相应的模拟衍射信号对储存在库中；

获取通过将入射光束导向待检查结构而测得的衍射信号(测得衍射信号)；以及

将所述测得衍射信号与储存在库中的一个或多个所述模拟衍射信号进行比较以确定所述待检查结构的形状。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：

获取通过将入射光束导向待检查结构而测得的衍射信号(测得衍射信号)；以及

将所述测得衍射信号与步骤e)中产生的模拟衍射信号进行比较；以及

当所述测得衍射信号与步骤e)中产生的模拟衍射信号在预设判据范围内不匹配时：

重复进行步骤a)到步骤e)以产生不同的模拟衍射信号，其中，改变步骤b)中的统计函数以在步骤d)中定义所述结构的不同修改模型并在步骤e)中产生不同的模拟衍射信号；并

使用所述不同的模拟衍射信号重复进行所述比较步骤。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，使用机器学习系统产生所述模拟衍射信号。