[发明专利]用于重复结构的光测量优化

说明书

技术领域

本发明涉及光测量，更具体而言涉及用于重复结构的光测量模型优化。

背景技术

光测量包括向某个结构投射入射光束，测量得到的衍射束，并分析衍射束以便确定各种特性，例如结构的轮廓。在半导体制造中，光测量一般用于质量保证。例如，当在半导体晶片上的半导体芯片附近制作周期性光栅(grating)结构之后，使用光测量系统来确定周期性光栅的轮廓。通过确定周期性光栅结构的轮廓，用于形成周期性光栅结构的制作工艺的质量以及最接近周期性光栅结构的半导体晶片的扩展可被评估。

在光测量中，光测量模型一般被开发来测量结构。可使用测量模型变量来表达光测量模型。一般地，在开发光测量模型时允许浮动的测量模型变量数量越多，使用光测量模型获得的测量准确度越高。但是，增加允许浮动的测量模型变量的数量也增加了开发光测量模型所需的时间量。此外，在某些情形下，允许太多的测量模型变量可能产生错误的测量结果。

发明内容

晶片中重复结构的顶视图被表征，并且用于代表重复结构的顶视图轮廓的变化的参数被选择。开发包括重复结构的选定顶视图轮廓参数的光测量模型。优化的光测量模型被用来生成被与测得衍射信号相比较的仿真衍射信号。

附图说明

参考下面的描述和附图可最好地理解本发明，在附图中，相似的标号指示相似的部分：

图1是示例性光测量系统的框图；

图2A-2E是表征半导体晶片上形成的结构的示例性横截面视图轮廓；

图3A-3D描述示例性重复结构；

图4A和4B描述单位单元的示例性正交和非正交栅格(grid)的顶视图；

图5描述在重复结构中包括多于一个特征的示例性单位单元；

图6描述一般用于表征示例性重复结构的角度；

图7A描述重复结构的顶视图轮廓；

图7B描述重复结构的横截面视图；

图8描述示例性非正交重复结构的单位单元的多个特征；

图9描述来自示例性重复结构的正交单位单元的理论中心的单位单元的特征的偏移；

图10A描述单位单元中的特征的宽度比；

图10B描述单位单元中特征的矩形标准；

图11是收集重复结构的轮廓形状变化数据的示例性过程的流程图；

图12是优化重复结构的光测量模型的示例性过程的流程图；

图13是用于表征重复结构的单位单元的顶视图的示例性技术；

图14是用于表征具有多个特征的重复结构的顶视图的示例性技术；并且

图15是用于优化重复结构的光测量模型的示例性系统。

具体实施方式

下面的描述列举了各种特定配置、参数等。但是应当注意，这些描述并不意在限制本发明的范围，而是提供对示例性实施例的描述。

1.光测量

参考图1，光测量系统100可被用来检查和分析结构。例如，光测量系统100可被用来确定晶片104上形成的周期性光栅102的轮廓。如前所述，周期性光栅102可形成在晶片104上的测试区域中，例如邻近晶片104上形成的器件。或者，周期性光栅102可形成在不干扰器件操作的设备区域中或延晶片104上的划线形成。

如图1所示，光测量系统100可包括具有源106和检测器112的光度计器件。周期性光栅102被来自源106的入射光束108照亮。在本示例性实施例中，入射光束108被以相对于周期性光栅102的法线的入射角θ_i和方位角Φ(即入射光束108的平面和周期性光栅102的周期的方向之间的角度)投射到周期性光栅102上。衍射光束110以相对于法线的角度θ_d离开，并被检测器112接收。检测器112将衍射光束110转换为测得衍射信号。

为了确定周期性光栅102的轮廓，光测量系统100包括配置为接收测得衍射信号和分析测得衍射信号的处理模块114。如下所述，然后可以使用基于库的过程或基于回归的过程来确定周期性光栅102的轮廓。此外，也可以设想其他线性或非线性轮廓提取技术。

2.确定结构轮廓的基于库的过程