[发明专利]测量基材特性的方法及其系统及测量基材的表面的方法

说明书

本揭露的一实施例一般是关于一种测量基材特性的方法及其系统及测量基材的表面的方法。测量基材特性的方法包含以扫描式探针显微镜扫描基材，基材上具有鳍，扫描获取的第一图像显示鳍个别的鳍顶区域，在扫描的期间，通过振荡的扫描探针，扫描式探针显微镜与鳍的侧壁的个别的部分相互作用。选择第二图像，以获取鳍的线边缘轮廓，其中第二图像是由鳍顶区域的下方的预定深度所获取。通过处理器架构系统，使用功率频谱密度(power spectral density，PSD)方法分析鳍的线边缘轮廓，以获取鳍的线边缘轮廓的空间频率数据。通过处理器架构系统，基于空间频率数据，计算鳍的线边缘粗糙度。

技术领域

本揭露是有关于一种测量基材特性的方法及其系统及测量基材的表面的方法，特别是有关于一种使用原子力显微镜的测量基材特性的方法及其系统及测量基材的表面的方法。

背景技术

随着半导体工业已进展至纳米技术制程节点，为追求更高的装置密度、更高的性能及较低的成本，来自于制造及设计两者的议题的挑战已导致三维设计的发展，如鳍式场效晶体管(Fin-Like Field-Effect Transistor，FinFET)。FinFET装置典型包含具有高深宽比且通道区域、源极区域及漏极区域是形成于其中的半导体鳍。栅极是沿着鳍结构的侧边形成于其上(例如包绕)，而可利用增加通道表面积的益处，以制成更快、更可靠且更好控制的半导体晶体管装置。

鳍结构的线边缘粗糙度可影响晶体管的性能。为确保线边缘粗糙度是维持于下游制程所要求的范围内，可进行表面测量技术，以获取鳍结构的粗糙度信息。然而，随着尺寸的缩减，出现新的挑战。

发明内容

因此，本揭露的一态样是提供一种测量基材特性的方法。方法包含以扫描式探针显微镜扫描基材，基材上具有鳍，扫描获取的第一图像显示鳍个别的鳍顶区域，在扫描的期间，通过振荡的扫描探针，扫描式探针显微镜与鳍的侧壁的个别的部分相互作用。选择第二图像，以获取鳍的线边缘轮廓，其中第二图像是由鳍顶区域的下方的预定深度所获取。通过处理器架构系统，使用功率频谱密度(power spectral density，PSD)方法分析鳍的线边缘轮廓，以获取鳍的线边缘轮廓的空间频率数据。通过处理器架构系统，基于空间频率数据，计算鳍的线边缘粗糙度。

本揭露的另一态样是提供一种测量基材的表面的方法。方法包含以扫描探针扫描基材的表面，基材具有向上延伸的鳍，扫描获取的图像显示鳍的线边缘轮廓，在一系列相互作用的期间，扫描探针是使用球型探针尖端，以契合鳍的侧壁的至少一部分，其中球型探针尖端是驱动为垂直振荡。通过处理器架构系统，使用功率频谱密度(power spectraldensity，PSD)方法分析鳍的线边缘轮廓，以获取鳍的线边缘轮廓的空间频率数据。通过处理器架构系统，基于空间频率数据，计算鳍的线边缘粗糙度。

本揭露的又一态样是提供一种系统，包含处理器。非暂态计算机可读取媒体，连接至处理器，其中非暂态计算机可读取媒体包含计算机可执行指令，且当计算机可执行指令是被处理器执行时，非暂态计算机可读取媒体是可操作为：使扫描式探针显微镜以扫描探针扫描基材的表面，基材具有向上延伸的鳍，扫描获取的第一图像显示鳍的个别的鳍顶区域，在一系列相互作用的期间，通过振荡的球型探针尖端，扫描式探针显微镜与鳍的侧壁的个别的部分相互作用。选择第二图像，以绘制鳍的线边缘轮廓，其中第二图像是由鳍顶区域的下方的预定深度所获取。使用功率频谱密度方法分析鳍的线边缘轮廓，以获取鳍的线边缘轮廓的空间频率数据。基于空间频率数据，计算鳍的线边缘粗糙度。

附图说明

当结合随附附图阅读时，自以下详细描述将最佳地理解本揭露的一态样。应注意，根据工业中的标准实务，附图中的各特征并非按比例绘制。实际上，可出于论述清晰的目的任意增减所说明的特征的尺寸。

图1是绘示根据本揭露的一些实施例的测量及分析基材的表面特性的系统；

图2A至图2C是绘示根据本揭露的一些实施例的不同扫描探针的局部剖视图；