[发明专利]对光学计量系统的选定变量进行优化

权利要求书

1.一种使用光学计量模型对半导体晶片上形成的带图案结构进行检查 的系统，所述系统包括：

第一制造集群，设置成对晶片进行处理，所述晶片具有第一带图案结 构和第一不带图案结构，所述第一带图案结构具有下覆膜厚度、临界尺 寸、和轮廓；

计量集群，包括连接到所述第一制造集群的一个或多个光学计量设 备，所述计量集群设置成对离开所述第一带图案结构和所述第一不带图案 结构的衍射信号进行测量；

光学计量模型优化器，连接到所述计量集群，所述光学计量模型优化 器设置成使用离开所述第一带图案结构的一个或多个测量衍射信号并采用 浮动的轮廓参数、材料折射参数以及计量设备参数来对所述第一带图案结 构的光学计量模型进行优化；以及

实时轮廓评估器，连接到所述光学模型优化器和所述计量集群，并被 设置成使用来自光学计量模型优化器的经优化光学计量模型、离开所述第 一带图案结构的测量衍射信号、和来自所述材料折射参数和所述计量设备 参数中至少一个参数的值域内的固定值，其中，所述实时轮廓评估器被设 置以创建输出，所述输出包括所述第一带图案结构的下覆膜厚度、临界尺 寸和轮廓。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一制造集群包括光刻、 刻蚀、沉积、化学机械抛光、或者热制造集群。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一带图案结构是由单位 元限定的重复的带图案结构。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述单位元包括一个或多个子 结构，所述子结构包括岛、柱或孔。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计量集群包括反射计、椭 偏仪、混合散射计、和/或扫描电子显微镜。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一制造集群和所述计量 集群形成集成设备。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计量集群还设置成对所述 第一带图案结构层的材料折射参数进行测量，所述材料折射参数包括折射 率参数和消光系数参数。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述光学计量模型优化器设置 成使所述折射率参数、所述消光系数参数、和/或计量设备参数进行浮动。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述实时轮廓评估器设置成使 用获得的轮廓参数、材料折射率参数和计量设备参数的值来确定所述第一 带图案结构的轮廓和临界尺寸。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述光学计量模型优化器设 置成使所述折射率参数的表达式N(λ，a)中的向量a以及所述消光系数参数 的表达式K(λ，b)中的向量b浮动，其中所述λ为波长。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述实时轮廓评估器设置成 对用所述计量集群获得的所述折射率参数的向量a和所述消光系数参数的 向量b的值进行使用。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述实时轮廓评估器设置成 使用所述折射率参数的向量a、所述消光系数参数的向量b、入射角和/或 方位角的获得值。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一带图案结构的至少 一个轮廓参数值被传送到所述第一制造集群，并且其中，使用所述至少一 个轮廓参数值来对所述第一制造集群的至少一个处理步骤的处理进行变 更。

14.根据权利要求1所述的系统，还包括：

第二制造集群，连接到所述实时轮廓评估器，并被设置成对晶片进行 处理，所述晶片具有第二带图案结构和第二不带图案结构，所述第二带图 案结构具有下覆膜厚度、临界尺寸和轮廓。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述实时轮廓评估器设置成 确定所述第二带图案结构的至少一个轮廓参数，其中，所述实时轮廓评估 器设置成将所述至少一个轮廓参数传送到所述第二制造集群，其中，用所 述至少一个轮廓参数来对所述第二制造集群的至少一个处理步骤的处理进 行变更。