[发明专利]一种形貌参数测量方法、装置及测量设备

说明书

本发明公开了一种形貌参数测量方法、装置及测量设备。该方法包括：根据光栅模型的理论光谱建立理论光谱数据库，其中，所述光栅模型包括非重复结构层和连续重复结构层，所述理论光谱根据所述光栅模型上方的入射层的反射特性矩阵计算得到，且所述入射层的反射特性矩阵根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算得到；在所述理论光谱数据库中查找与待测量样品的测量光谱匹配的理论光谱；根据所述理论光谱确定所述待测量样品的形貌参数。通过上述技术方案，提高理论光谱的计算效率，进而提高形貌参数的测量效率。

技术领域

本发明实施例涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种形貌参数测量方法、装置及测量设备。

背景技术

随着半导体制造向精细快速的方向发展，芯片代工厂和器件制造厂面临测量技术的挑战。光学线宽测量(Optical Critical Dimension，OCD)技术通过获取特定被测区域周期性结构的散射信号以及结构的模型从而估计出结构的具体形貌参数，可以满足在新制程和新技术中实现快速精确测量微细结构的需求，并且具有非接触性和非破坏性，能够同时测量多个工艺的形貌参数、实现在线测量等，具有诸多优势，广泛应用于半导体制造工业和光学测量中。在OCD测量过程中，首先要建立与样品的形貌模型相对应的理论光谱数据库。

图1为现有技术中计算光栅模型的理论光谱的原理示意图。如图1所示，区域1代表入射层，区域2代表透射层，将区域1和区域2之间总共分为L层，从透射层开始，计算每一层的反射特性矩阵并向上逐层迭代计算，最终得到从透射层传播到入射层的反射特性矩阵，然后用入射层的反射特性矩阵计算得到反射系数矩阵以及光栅模型的理论光谱。由此可见，当光栅结构中存在连续重复结构时，重复的这些层的反射特性相同，但针对重复的每一层，都需要进行迭代计算分别得到反射特性矩阵，这使得计算过程变得复杂，理论光谱数据的建立费时费力，效率低下。

发明内容

本发明提供了一种形貌参数测量方法、装置及测量设备，以提高理论光谱的计算效率，进而提高形貌参数的测量效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种形貌参数测量方法，包括：

根据光栅模型的理论光谱建立理论光谱数据库，其中，所述光栅模型包括非重复结构层和连续重复结构层，所述理论光谱根据所述光栅模型上方的入射层的反射特性矩阵计算得到，且所述入射层的反射特性矩阵根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算得到；

在所述理论光谱数据库中查找与待测量样品的测量光谱匹配的理论光谱；

根据所述理论光谱确定所述待测量样品的形貌参数。

第二方面，本发明实施例提供了一种形貌参数测量装置，包括：

数据库建立模块，用于根据光栅模型的理论光谱建立理论光谱数据库，其中，所述光栅模型包括非重复结构层和连续重复结构层，所述理论光谱根据所述光栅模型上方的入射层的反射特性矩阵计算得到，且所述入射层的反射特性矩阵根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算得到；

匹配模块，用于在所述理论光谱数据库中查找与待测量样品的测量光谱匹配的理论光谱；

特征确定模块，用于根据所述理论光谱确定所述待测量样品的形貌参数。

第三方面，本发明实施例提供了一种测量设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的形貌参数测量方法。