[发明专利]用于大量生产过程监视的宽松耦合检验及计量系统

说明书

揭示一种计量系统。在一个实施例中，所述计量系统包含通信地耦合到参考计量工具及光学计量工具的控制器，所述控制器包含经配置以进行以下操作的一或多个处理器：产生用于从来自参考计量工具的计量数据确定测试HAR结构的轮廓的几何模型；产生用于从来自所述光学计量工具的计量数据确定测试HAR结构的一或多个材料参数的材料模型；从所述几何模型及所述材料模型形成复合模型；使用所述光学计量工具测量至少一个额外测试HAR结构；及基于所述复合模型及来自所述光学计量工具的与所述至少一个HAR测试结构相关联的计量数据确定所述至少一个额外测试HAR结构的轮廓。

相关申请案的交叉参考

本申请案根据35 U.S.C.§119(e)规定主张2018年12月6日申请的标题为用于大量生产过程监视的宽松耦合检验及计量系统(LOOSELY COUPLED INSPECTION AND METROLOGYSYSTEM FOR HIGH-VOLUME PRODUCTION PROCESS MONITORING)的命名吴松(Song Wu)、许寅(Yin Xu)、安德烈·舍格罗夫(Andrei Shchegrov)、李烈权(Lie-Quan Lee)、巴勃罗·罗维拉(Pablo Rovira)及乔纳森·麦森(Jonathan Madsen)为发明者的第62/776,292号美国临时申请案的权利，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及检验及计量的领域且更特定来说，涉及一种用于大量生产过程监视的系统及方法。

背景技术

对于具有越来越小的占据面积及特征的电子逻辑及存储器装置的需求呈现超出所要尺度的制造的广范围的制造挑战。日益复杂的结构导致必须经监视及控制增加数目个参数以维持装置完整性。半导体制造领域中的一个重要特性是装置特征的临界尺寸(CD)，包含高纵横比(HAR)结构的临界尺寸。

传统上，已使用光学临界尺寸(OCD)计量工具以测量HAR结构的临界尺寸。然而，归因于穿透样品的光随着经测量的样品的深度衰减的事实，HAR结构的OCD建模的准确度受限制。因此，详细HAR结构轮廓信息难以获得。另外，较深HAR结构可极其难以使用传统OCD建模测量。无法测量较深HAR结构因样品的深度日益增加而恶化。随着样品中的层的数目增加，HAR结构的深度增加，这可引起HAR结构变得更弯曲及/或扭曲。因而，随着样品变得更深，准确地测量HAR结构的整个轮廓的需要继续增加，而OCD建模技术的有效性继续降低。

用于测量HAR结构的CD的另一方法是使用透射小角度X射线散射(T-SAXS)技术。在测量HAR结构的CD及轮廓方面，T-SAXS技术更准确。然而，归因于T-SAXS利用经透射穿过样品的X射线的事实，由检测器收集的信号非常弱。在此方面，T-SAXS技术经受极低处理量，此抑制了其在高取样及/或大量生产制造中的采用。

先前混合方法涉及组合OCD建模技术与T-SAXS技术。然而，在此混合方法下，每一单个样品必须由OCD工具及X射线工具测量，从而引起混合方法经受T-SAXS技术的低处理量。此外，组合来自OCD工具及X射线工具的计量信息的模型的分析、计算及优化已难以实现，从而导致不准确的结果。

因此，将可期望提供一种克服上文识别的先前方法的一或多个缺点的系统及方法。

发明内容