用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪。用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的方法的實施例包含：確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型；設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集；將所述數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中；用處理器執(zhí)行對用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含：對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)及識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度；且如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。
【專利說明】用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪
[0001 ] 相關(guān)申請案的交叉參考
[0002]本申請案主張2013年6月3日申請的美國臨時申請案第61/830,543號的權(quán)利，所述美國臨時申請案的全部內(nèi)容在此以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文中所描述的實施例大體而言是有關(guān)于度量衡的領(lǐng)域，且更特定言之，用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪。
【背景技術(shù)】
[0004]嚴(yán)格親合波分析(rigorous coupled wave analysis，RCWA)及類似算法已被廣泛用于衍射結(jié)構(gòu)的研究及設(shè)計。在RCWA方法中，周期性結(jié)構(gòu)的剖面是通過給定數(shù)目個足夠薄的平坦光柵厚片來近似。具體而言，RCWA涉及三個主要操作，S卩，光柵內(nèi)部的場的傅立葉展開、表征衍射信號的常數(shù)系數(shù)矩陣的本征值及本征向量的計算及從邊界匹配條件推斷的線性系統(tǒng)的解。RCWA將問題分成三個不同空間區(qū)域:(I)支持入射平面波場及所有反射衍射階數(shù)上的總和的周圍區(qū)域；(2)光柵結(jié)構(gòu)及下伏非圖案化層，波場在其中被視為與每一衍射階數(shù)相關(guān)聯(lián)的模式的迭加;及(3)含有透射波場的襯底。
[0005]RCWA計算的輸入為周期性結(jié)構(gòu)的剖面或模型。在一些情況下，可得到橫截面電子顯微照片(例如，從掃描電子顯微鏡或穿透式電子顯微鏡)。當(dāng)可得到時，這些影像可用以導(dǎo)引模型的建構(gòu)。然而，在所有所要處理操作已完成之前，晶片不能被橫向分段，視后續(xù)處理操作的數(shù)目而定，操作完成需要耗費數(shù)天或數(shù)周。即使在所有所要處理操作完成之后，用以產(chǎn)生橫截面影像的過程可由于樣本準(zhǔn)備及尋找適當(dāng)位置以成像所涉及的許多操作而耗時數(shù)小時到幾天。此外，橫向分段過程由于所需的時間、熟練技工及復(fù)雜設(shè)備而費用高，且所述過程損壞晶片。
[0006]在利用使用分光橢圓偏光計或反射計的光學(xué)度量衡來測量光柵結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸(CD)中使用多個波長。處于或接近伍德異常(Wood Anomaly)(指穿過光柵的與其它波長相比產(chǎn)生強度的顯著變化的電磁輻射的波長)或其它共振現(xiàn)象的波長可展示大于離共振現(xiàn)象較遠的波長多個數(shù)量級的參數(shù)敏感性。事實上，歸因于制造的不完美性及其它因素，這些過度敏感的波長是無用的且引入巨大測量誤差。在使用角分辨橢圓偏光計或反射計的情況下，某些角度也可引起伍德異?；蚱渌舱瘳F(xiàn)象。
[0007]然而，確定將從光學(xué)度量衡過程排除的波長及角度可需要很大計算成本，因此使光學(xué)度量衡的過程變復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]實施例包含用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪。
[0009]在第一實施例中，一種方法包含:確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型;設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集;將所述數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中；用處理器執(zhí)行對用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含:對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)及識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度;且如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。
[0010]在第二實施例中，一種機器可存取存儲媒體具有存儲在其上的使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的方法的指令，所述方法包含:確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型；設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集;將所述數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中；用處理器執(zhí)行對用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含:對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)及識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度;且如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。
[0011]在第三實施例中，一種系統(tǒng)包含經(jīng)配置以確定目標(biāo)結(jié)構(gòu)的或多個過程參數(shù)的光學(xué)度量衡系統(tǒng)，所述光學(xué)度量衡系統(tǒng)包含:光束源及檢測器，其經(jīng)配置以測量所述結(jié)構(gòu)的衍射信號;處理器，其經(jīng)配置以處理測量數(shù)據(jù);及計算機存儲器，其用以存儲數(shù)據(jù)。所述光學(xué)度量衡系統(tǒng)經(jīng)配置以提供用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪，包含:確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型；設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集;將所述數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中；用所述處理器執(zhí)行用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)及識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度;且如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。
【附圖說明】
[0012]通過實例而非限制方式說明本文所描述的實施例，在隨附圖式的諸圖中，相似參考數(shù)字指類似元件。
[0013]圖1為用于消除用于光學(xué)度量衡的波長或角度離群值的過程的實施例的說明；
[0014]圖2為根據(jù)一實施例的過程中的模型的說明；
[0015]圖3為根據(jù)一實施例的經(jīng)受針對用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的分析的模型的說明；
[0016]圖4說明根據(jù)一實施例的用于待自動修剪的波長或角度的光譜值的實例；
[0017]圖5描繪表示根據(jù)一實施例的用于確定及利用用于自動化過程及裝備控制的結(jié)構(gòu)參數(shù)的一系列例示性操作的流程圖；
[0018]圖6為根據(jù)一實施例的用于確定及利用用于自動化過程及裝備控制的結(jié)構(gòu)參數(shù)的系統(tǒng)的例示性框圖；
[0019]圖7A描繪根據(jù)一實施例的用于模型化的具有在x-y平面中變化的剖面的周期性光柵；
[0020]圖7B描繪根據(jù)一實施例的用于模型化的具有在X方向上變化但在y方向上不變化的剖面的周期性光柵；
[0021]圖8表示根據(jù)一實施例的用于模型化的具有二維組件及三維組件兩者的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；
[0022]圖9為說明根據(jù)一實施例將光學(xué)度量衡用于確定半導(dǎo)體晶片上的結(jié)構(gòu)的參數(shù)的架構(gòu)圖；
[0023]圖10為說明根據(jù)一實施例將角分辨或光譜分辨光束剖面反射測量法、光束剖面橢圓對稱法或兩者用于確定半導(dǎo)體晶片上的結(jié)構(gòu)的參數(shù)的架構(gòu)圖；
[0024]圖11說明根據(jù)一實施例的呈計算機系統(tǒng)的例示性形式的機器的框圖；及
[0025]圖12為表示根據(jù)一實施例的用于以樣本光譜開始建立參數(shù)化模型及光譜庫的方法中的操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]本文中所描述的實施例大體而言針對用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪。
[0027]在以下描述中，闡述眾多特定細節(jié)，例如用以動態(tài)移除參數(shù)的相關(guān)性的特定方法，以便提供對本發(fā)明的實施例的透徹理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見，可在無這些特定細節(jié)的情況下實踐實施例。在其它例子中，未詳細描述熟知處理操作(例如，制造圖案化材料層的堆疊)，以便不必要地混淆本發(fā)明的實施例。此外，應(yīng)理解，諸圖中所展示的各種實施例是說明性表示且未必按比例繪制。
[0028]在利用使用分光橢圓偏光計或反射計的光學(xué)度量衡測量光柵結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸(CD)中使用多個波長。處于或接近伍德異常(指穿過光柵的與其它波長相比產(chǎn)生強度的顯著變化的電磁輻射的波長)或其它共振現(xiàn)象的波長可展示可大于離共振現(xiàn)象較遠的波長多個數(shù)量級的參數(shù)敏感性。事實上，歸因于不完美性及其它因素，那些過度敏感的波長是無用的且引入巨大測量誤差。因此，這些波長通常應(yīng)從⑶測量的過程排除。
[0029]在使用角分辨橢圓偏光計或反射計的情況下，某些角度可引起伍德異?；蚱渌舱瘳F(xiàn)象。類似于分光橢圓偏光計或反射計中的過度敏感波長，這些角度通常也應(yīng)從CD測量的過程排除。
[0030]本文中所描述的一或多個實施例針對用于測量的自動波長或角度修剪。這些方法的使用可包含(例如)例如光學(xué)度量衡的度量衡實施的應(yīng)用。
[0031]用以解決共振問題的常規(guī)方法可利用伍德異常的電磁計算(包含電磁求解器的應(yīng)用)來識別干擾波長。理論上可能評估具有不同參數(shù)及不同波長或角度的一系列結(jié)構(gòu)的電磁波解以便識別共振。事實上，此過程需要高得驚人的計算成本，且因此大體上是不實際的。
[0032]隨著光柵結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜，確定伍德異常點的波長的常規(guī)方法受限制。此外，不存在用以評估共振的實際方法，這是因為評估共振可需要高得驚人的計算成本來針對具有不同波長、不同角度或兩者的參數(shù)結(jié)構(gòu)執(zhí)行電磁波解的完全掃描及充分評估。
[0033]方法、設(shè)備或系統(tǒng)的實施例在數(shù)據(jù)挖掘中應(yīng)用先進技術(shù)，所述技術(shù)為多變量離群值檢測。多變量離群值檢測基于正常數(shù)據(jù)遵循相同一般模式而異常數(shù)據(jù)(離群值)偏離此一般模式且展示不同模式的想法。
[0034]根據(jù)一個實施例，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供:
[0035](I)設(shè)計并計算關(guān)于給定參數(shù)幾何模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的集合。
[0036](2)應(yīng)用離群值檢測技術(shù)以分析所述數(shù)據(jù)集，及識別每個波長或每個角度的數(shù)據(jù)咼群值。
[0037](3)移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的波長或角度。如有必要，重復(fù)過程(2)以識別數(shù)據(jù)庫中的所有或大部分離群值。
[0038]在一實例中，在上文所描述的過程(I)中，可能計算相對于處于較高維度空間中的等間隔位置處的幾何參數(shù)的光譜的導(dǎo)數(shù)(或其近似導(dǎo)數(shù))。
[0039]在一些實施例中，一旦設(shè)計并計算出數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)點，即將多變量離群值檢測技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)集。舉例來說，在一實施例中，可應(yīng)用基于距離的算法(例如，馬哈朗諾比斯距離(Mahalanobis distance)及其變體)、基于深度的算法、基于偏差的算法及基于模式的算法。
[0040]在一些實施例中，在設(shè)備、系統(tǒng)或方法中利用閾值以確定哪些數(shù)據(jù)點經(jīng)確定為離群值。在一些實施例中，試探法可用以確定閾值的近似值。在一些實施例中，當(dāng)數(shù)據(jù)點超出所述閾值時，將所述數(shù)據(jù)點識別為離群值。多變量離群值檢測算法可執(zhí)行多次，這是因為離群值可被其它離群值隱藏。在一些實施例中，一旦發(fā)現(xiàn)全部(或大部分)離群值，即移除對應(yīng)波長或角度。
[0041]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或過程利用外圍波長、角度或兩者的自動修剪中的經(jīng)設(shè)計數(shù)據(jù)模式的分析，且不需要伍德異常或結(jié)構(gòu)共振的物理模型化。結(jié)構(gòu)的物理模型化通常可需要高得驚人的計算成本來識別真實、復(fù)雜參數(shù)結(jié)構(gòu)的共振。與之相比，設(shè)備、系統(tǒng)或過程的實施例需要相對較少計算資源，且能夠發(fā)現(xiàn)并修剪數(shù)據(jù)集中的全部或大部分異常波長或角度。
[0042]根據(jù)一實施例，在操作中，因為全部或?qū)嵸|(zhì)上全部異常波長及角度被移除，所以回歸結(jié)果將不朝著那些過度敏感(假)波長離群值偏置。庫(即，關(guān)于幾何參數(shù)的光譜的近似函數(shù))較容易經(jīng)由數(shù)據(jù)擬合來獲得。具有那些經(jīng)排除波長的測量結(jié)果將更準(zhǔn)確且穩(wěn)定。
[0043]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供修剪具有伍德異常的波長、修剪具有伍德異常的角度或兩者。
[0044]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供修剪處于或接近結(jié)構(gòu)共振的波長、修剪處于或接近結(jié)構(gòu)共振的角度或兩者。
[0045]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供修剪引起異常光譜數(shù)據(jù)及其導(dǎo)數(shù)的波長、角度或兩者。
[0046]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供在不應(yīng)用電磁求解器的情況下修剪波長、角度或兩者。
[0047]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供修剪用于分光橢圓偏光計、角分辨橢圓偏光計、分光反射計及角分辨反射計的波長或角度。
[0048]圖1為用于消除用于光學(xué)度量衡的波長離群值、角度離群值或兩者的過程的實施例的說明。在一些實施例中，產(chǎn)生用于某一參數(shù)幾何模型的波長或角度相依數(shù)據(jù)的集合102，例如微電子結(jié)構(gòu)的模型，并且將所述數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中104。用于產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)集的計算方法可為任何電磁求解器，例如嚴(yán)格耦合波分析(RCWA)、有限元素分析或其它變體。在一些實施例中，所產(chǎn)生數(shù)據(jù)集可為(例如)具有兩個浮動參數(shù)的二維網(wǎng)格。
[0049]在一些實施例中，使用離群值檢測技術(shù)來分析所述數(shù)據(jù)集106。在一些實施例中，使用計算機處理器來分析所述數(shù)據(jù)集，所述計算機處理器為通用處理器、專用處理器或其它處理單元。此技術(shù)中所應(yīng)用的離群值檢測算法可為(例如)基于距離、基于密度、基于深度、基于偏差或基于模式的算法。
[0050]在一些實施例中，使用離群值檢測技術(shù)來識別每個波長或每個角度的任何數(shù)據(jù)離群值108。如果在當(dāng)前分析及識別反復(fù)中未發(fā)現(xiàn)離群值110，那么過程進行到使用所存儲數(shù)據(jù)集的光學(xué)度量衡操作118。如果在當(dāng)前分析及識別反復(fù)中發(fā)現(xiàn)任何離群值110，那么將與經(jīng)識別數(shù)據(jù)離群值對應(yīng)的波長或角度從數(shù)據(jù)集移除112，并且將經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中114。在另一實施例中，當(dāng)已識別所有離群值時，可移除所述波長或角度。
[0051]在一些實施例中，若過程包含用以進一步搜尋離群值的反復(fù)過程的選項116，那么過程接著返回使用離群值檢測技術(shù)來分析數(shù)據(jù)集106的另一反復(fù)。在一些實施例中，因為某些數(shù)據(jù)離群值可被其它離群值隱藏，所以所述過程的反復(fù)可繼續(xù)，直到不識別額外離群值。如果所述過程不包含用以進一步搜尋離群值的反復(fù)過程的選項，那么所述過程進行到使用所存儲數(shù)據(jù)集的光學(xué)度量衡操作118。
[0052]圖2為根據(jù)一實施例的過程中的模型的說明。在一些實施例中，測試項目具有圖2所示的模型。在這個特定實例中，最初在所述項目中使用從240nm到900nm范圍的200個波長。為了這個實例，50k訓(xùn)練數(shù)據(jù)集將建立近似函數(shù)，但使用回歸的所得驗證誤差將非常大。在大部分情況下，誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍大于參數(shù)精度的100倍。
[0053]在一些實施例中，數(shù)據(jù)集設(shè)計如下:
[0054]I)對于每一浮動參數(shù)，L2_HT(HT =高度)、L3_HT、G 1_HT及GITCD(最關(guān)鍵尺寸)，選擇一個參數(shù)且以(例如)從最小值到最大值的規(guī)則間隔對所述值取樣而將其它參數(shù)固定到其標(biāo)稱值。
[0055]2)相對于所選浮動參數(shù)計算用于每一波長的繆勒(Mueller)矩陣元素m00的導(dǎo)數(shù)，其中計算機使用任何可應(yīng)用求解器。(繆勒微積分為用于操縱表示光的偏光的史托克斯向量(Stokes vector)的矩陣方法?？娎站仃嚍槭吠锌怂勾鷶?shù)中描述光的偏光的轉(zhuǎn)移矩陣。)將導(dǎo)數(shù)表示為D(\，Pl)，其中λ」及仍分別表示波長及參數(shù)。
[0056]對于給定波長(表示為及每一浮動參數(shù)(表示為仍)，可存在等間隔位置處的導(dǎo)數(shù)數(shù)據(jù)的集合。在一些實施例中，使用基于模式的離群值檢測算法來確定數(shù)據(jù)集D(\，Pl)是否為離群值。如果所述數(shù)據(jù)集為離群值，那么標(biāo)記h以供修剪。
[0057]針對圖2中所提供的實例識別出六個波長。在將所述六個經(jīng)檢測波長從計算機存儲器中的數(shù)據(jù)集移除之后，可獲得具有改良準(zhǔn)確度的對光譜的近似。在這個實例中，使用相同的50k訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來建立近似函數(shù)，且誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍小于參數(shù)精度。對于這個實例中的所得數(shù)據(jù)集，近似準(zhǔn)確度的增強為50到100倍。
[0058]圖3為根據(jù)一實施例的經(jīng)受針對用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的分析的目標(biāo)模型的說明。如所說明，結(jié)構(gòu)300包含第一層L1310、第二層L2320及具有側(cè)壁330及通道335的結(jié)構(gòu)G4。在一些實施例中，模型包含第一層高度參數(shù)(L1_HT)、第二層高度參數(shù)(L2_HT)，及G4的參數(shù)，所述參數(shù)為中間關(guān)鍵尺寸參數(shù)(G4_MCD)、側(cè)壁角度參數(shù)(G4_SWA)及高度參數(shù)(G4_HT)。
[0059]圖4說明根據(jù)一實施例的用于待自動修剪的波長或角度的光譜值的實例。在這個實例中，自動波長或角度修剪可應(yīng)用于圖3中所說明的結(jié)構(gòu)300。在此說明中，在具有約711.765nm的波長的參數(shù)L2_HT的范圍內(nèi)說明第一繆勒元素。在圖4中，具有標(biāo)記的線表示真實光譜值，而不具標(biāo)記的線表示擬合光譜值。尖頭圖案表明此波長偏離正常平滑回應(yīng)且為離群值。在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法操作以自動地識別此波長且從測量過程排除所述波長。
[0060]在一些實施例中，提供自動波長或角度修剪的設(shè)備、系統(tǒng)或方法可幫助解決由于使用在或接近共振中的波長而引起的OCD(光學(xué)關(guān)鍵尺寸，optical critical dimens1n)散射測量結(jié)果與TEM(透射微米顯微法，transmiss1n micron microscopy)結(jié)果的不匹配的其它神秘問題中的應(yīng)用，共振提供假敏感度資訊。
[0061 ]本申請案為了所有目的而以全文引用的方式并有2008年12月9日申請的題為“Rat1nal approximat1n and continued-fract1n approximat1n approaches forcomputat1n efficiency of diffract1n signals” 的美國專利申請案第12/331，192號。
[0062]一般而言，可將衍射信號的級數(shù)模擬為從周期性結(jié)構(gòu)導(dǎo)出。零級表示相對于周期性結(jié)構(gòu)的法線N成等于假想入射光束的入射角的角的衍射信號。將較高衍射級指定為+1、+2、+3、-1、-2、-3等。也可考慮被稱作消散級數(shù)(evanescent order)的其它級數(shù)。根據(jù)一實施例，產(chǎn)生模擬衍射信號以供光學(xué)度量衡使用。舉例來說，可模型化例如結(jié)構(gòu)形狀及膜厚度的剖面參數(shù)以供光學(xué)度量衡使用。也可模型化結(jié)構(gòu)中的材料的光學(xué)性質(zhì)(例如，折射率及消光系數(shù)(η及k))以供光學(xué)度量衡使用。
[0063]基于模擬衍射級數(shù)的計算可指示用于圖案化膜(例如，基于膜的堆疊的圖案化半導(dǎo)體膜或結(jié)構(gòu))的剖面參數(shù)，且可用于校準(zhǔn)自動化過程或裝備控制。圖5描繪表示根據(jù)一實施例的用于確定及利用用于自動化過程及裝備控制的結(jié)構(gòu)參數(shù)的一系列例示性操作的流程圖500。
[0064]參考流程圖500的操作502，開發(fā)一庫或經(jīng)訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)(MLS)以從一組測量衍射信號提取參數(shù)。在操作504中，使用所述庫或所述經(jīng)訓(xùn)練MLS來確定結(jié)構(gòu)的至少一個參數(shù)。在操作506中，將所述至少一個參數(shù)傳輸?shù)浇?jīng)配置以執(zhí)行處理操作的制造群集，其中處理操作可在進行制造操作504之前或之后在半導(dǎo)體制造過程流程中執(zhí)行。在操作508中，使用所述至少一個所傳輸參數(shù)來修改用于由制造群集執(zhí)行的處理操作的過程變量或裝備設(shè)定。
[0065]關(guān)于機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)及算法的較詳細描述，請參見2003年6月27日申請的題為“OPTICAL METROLOGY OF STRUCTURES FORMED ON SEMICONDUCTOR WAFERS USING MACHINELEARNING SYSTEMS”的美國專利第7 ,831,528號，其以全文引用的方式并入本文中。關(guān)于用于二維重復(fù)結(jié)構(gòu)的衍射級最佳化的描述，請參見2006年3月24日申請的題為“OPTIMIZAT1NOF DIFFRACT1N ORDER SELECT1N FOR TWO-DIMENS1NAL STRUCTURES” 的美國專利第7，428,060號，其以全文引用的方式并入本文中。
[0066]圖6為根據(jù)一實施例的用于確定及利用用于自動化過程及裝備控制的結(jié)構(gòu)參數(shù)(例如剖面或膜厚度參數(shù))的系統(tǒng)600的例示性框圖。系統(tǒng)600包含第一制造群集602及光學(xué)度量衡系統(tǒng)604。系統(tǒng)600還包含第二制造群集606。雖然第二制造群集606在圖6中被描繪為跟在第一制造群集602之后，但應(yīng)認(rèn)識到，第二制造群集606在系統(tǒng)600中(且例如在制造過程流程中)可位于第一制造群集602之前。
[0067]在一個例示性實施例中，光學(xué)度量衡系統(tǒng)604包含光學(xué)度量衡工具608及處理器610。光學(xué)度量衡工具608經(jīng)配置以測量從所述結(jié)構(gòu)獲得的衍射信號。如果所測量衍射信號與模擬衍射信號匹配，那么確定剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值為與模擬衍射信號相關(guān)聯(lián)的剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值。
[0068]在一個例示性實施例中，光學(xué)度量衡系統(tǒng)604還可包含庫612，其具有多個模擬衍射信號及(例如)與所述多個模擬衍射信號相關(guān)聯(lián)的一或多個剖面或膜厚度參數(shù)的多個值。如上所述，可預(yù)先產(chǎn)生庫。處理器610可用以比較從結(jié)構(gòu)獲得的測量衍射信號與所述庫中的所述多個模擬衍射信號。當(dāng)發(fā)現(xiàn)匹配的模擬衍射信號時，假定與所述庫中的匹配的模擬衍射信號相關(guān)聯(lián)的剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值為用以制造所述結(jié)構(gòu)的晶片應(yīng)用中所使用的剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值。在一些實施例中，處理器610提供針對用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的處理的一些或全部。
[0069]系統(tǒng)600還包含度量衡處理器616。在一個例示性實施例中，處理器610可將(例如)一或多個剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值傳輸?shù)蕉攘亢馓幚砥?16。度量衡處理器616可接著基于使用光學(xué)度量衡系統(tǒng)604確定的一或多個剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值來調(diào)整第一制造群集602的一或多個過程參數(shù)或裝備設(shè)定。度量衡處理器616還可基于使用光學(xué)度量衡系統(tǒng)604確定的一或多個剖面或膜厚度參數(shù)的一或多個值來調(diào)整第二制造叢集606的一或多個過程參數(shù)或裝備設(shè)定。如上所述，制造群集606可在制造群集602之前或之后處理晶片。在另一例示性實施例中，處理器610經(jīng)配置以使用作為到機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)614的輸入的測量衍射信號的集合及作為機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)614的預(yù)期輸出的剖面或膜厚度參數(shù)來訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)614。
[0070]在一實施例中，最佳化結(jié)構(gòu)的模型包含使用三維光柵結(jié)構(gòu)。術(shù)語“三維光柵結(jié)構(gòu)”在本文中用以指具有在除z方向上的深度外的兩個水平尺寸上變化的χ-y剖面的結(jié)構(gòu)。舉例來說，圖7A描繪根據(jù)一實施例的用于模型化的具有在x-y平面中變化的剖面的周期性光柵700。所述周期性光柵的剖面以x-y剖面為函數(shù)而在z方向上變化。
[0071]在一實施例中，最佳化結(jié)構(gòu)的模型包含使用二維光柵結(jié)構(gòu)。術(shù)語“二維光柵結(jié)構(gòu)”在本文中用以指具有在除z方向上的深度外的僅一個水平尺寸上變化的x-y剖面的結(jié)構(gòu)。舉例來說，圖7B描繪根據(jù)一實施例的用于模型化的具有在X方向上變化但在y方向上不變化的剖面的周期性光柵702。所述周期性光柵的剖面以X剖面為函數(shù)而在z方向上變化。將理解，二維結(jié)構(gòu)的y方向上的無變化不必為無窮的，但圖案中的任何斷裂被視為長距離的，例如，y方向上的圖案中的任何斷裂比X方向上的圖案中的斷裂實質(zhì)上更遠地隔開。
[0072]實施例可適合于多種膜堆疊。舉例來說，在一實施例中，對于包含形成于襯底上的絕緣膜、半導(dǎo)體膜及金屬膜的膜堆疊而執(zhí)行用于最佳化關(guān)鍵尺寸(CD)剖面或結(jié)構(gòu)的參數(shù)的方法。在一實施例中，所述膜堆疊包含單一層或多個層。又，在一實施例中，經(jīng)分析或經(jīng)測量的光柵結(jié)構(gòu)包含三維組件及二維組件兩者。舉例來說，可通過利用二維組件對總結(jié)構(gòu)及其衍射數(shù)據(jù)的較簡單貢獻來最佳化基于模擬衍射數(shù)據(jù)的計算的效率。
[0073]圖8表示根據(jù)一實施例的用于模型化的具有二維組件及三維組件兩者的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看圖8，結(jié)構(gòu)800具有在襯底806上方的二維組件802及三維組件804。二維組件的光柵沿著方向2伸展，而三維組件的光柵沿著方向I及2兩者伸展。在一個實施例中，方向I正交于方向2，如圖8中所描繪。在另一實施例中，方向I不正交于方向2。
[0074]在一些實施例中，設(shè)備、系統(tǒng)或方法提供用于光學(xué)度量衡測量的自動波長或角度修剪。在一些實施例中，測量可包含來自由橢圓度量光學(xué)度量衡系統(tǒng)(例如下文分別關(guān)于圖9及10所描述的光學(xué)度量衡系統(tǒng)900或1050)產(chǎn)生的二維或三維光柵結(jié)構(gòu)的衍射信號。然而，將理解，相同概念及原理同樣適用于其它光學(xué)度量衡系統(tǒng)，例如反射度量系統(tǒng)。所表示的衍射信號可說明二維及三維光柵結(jié)構(gòu)的特征，例如(但不限于)剖面、尺寸、材料組成或膜厚度。
[0075]圖9為說明根據(jù)一實施例將光學(xué)度量衡用于確定半導(dǎo)體晶片上的結(jié)構(gòu)的參數(shù)的架構(gòu)圖。光學(xué)度量衡系統(tǒng)900包含將入射度量衡光束904投射于晶片908的目標(biāo)結(jié)構(gòu)906的度量衡光束源902。入射度量衡光束904以入射角Θ朝著目標(biāo)結(jié)構(gòu)906投射(Θ為入射度量衡光束904與目標(biāo)結(jié)構(gòu)906的法線之間的角)。在一個實施例中，橢圓偏光計可使用近似60°到70°的入射角，或可使用較低角(可能接近0°或近法線入射)或大于70°的角(掠入射)。衍射光束910由度量衡光束接收器912測量。衍射光束數(shù)據(jù)914經(jīng)傳輸?shù)狡拭鎽?yīng)用程序服務(wù)器916。剖面應(yīng)用程序服務(wù)器916可比較測量衍射光束數(shù)據(jù)914與表示目標(biāo)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸與解析度的變化組合的模擬衍射光束數(shù)據(jù)的庫918。
[0076]在一個例示性實施例中，選擇最佳匹配測量衍射光束數(shù)據(jù)914的庫918例項。將理解，雖然頻繁地使用衍射光譜或信號及相關(guān)聯(lián)假想剖面或其它參數(shù)的庫來說明概念及原理，但實施例可同樣適用于包含模擬衍射信號及剖面參數(shù)的相關(guān)聯(lián)集合的數(shù)據(jù)空間，例如在回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及用于剖面提取的類似方法中。假設(shè)所選庫918例項的假想剖面及相關(guān)聯(lián)關(guān)鍵尺寸對應(yīng)于目標(biāo)結(jié)構(gòu)906的特征的實際橫截面剖面及關(guān)鍵尺寸。光學(xué)度量衡系統(tǒng)900可利用反射計、橢圓偏光計或其它光學(xué)度量衡裝置來測量衍射光束或信號。
[0077]為了有助于實施例的描述，使用橢圓度量光學(xué)度量衡系統(tǒng)來說明以上概念及原理。將理解，相同概念及原理同樣適用于其它光學(xué)度量衡系統(tǒng)，例如反射度量系統(tǒng)。在一實施例中，光學(xué)散射測量為一技術(shù)，例如(但不限于)光學(xué)分光橢圓對稱法(SE)、光束剖面反射測量法(BPR)、光束剖面橢圓對稱法(BPE)及紫外線反射測量法(UVR)。以類似方式，可用半導(dǎo)體晶片來說明概念的應(yīng)用。再次，所述方法及過程可同樣適用于具有重復(fù)結(jié)構(gòu)的其它工件。
[0078]圖10為說明根據(jù)一實施例將光束剖面反射測量法、光束剖面橢圓對稱法或兩者用于確定半導(dǎo)體晶片上的結(jié)構(gòu)的參數(shù)的架構(gòu)圖。光學(xué)度量衡系統(tǒng)1050包含產(chǎn)生偏光度量衡光束1054的度量衡光束源1052。較佳地，此度量衡光束具有10納米或以下的窄頻寬。在一些實施例中，度量衡光束源1052能夠通過切換濾光片或通過在不同雷射器或超亮發(fā)光二極管之間切換而輸出不同波長的光束。此光束的部分被光束分光器1055反射且由物鏡1058聚焦到晶片1008的目標(biāo)結(jié)構(gòu)1006上，所述物鏡具有高數(shù)值孔徑(NA)、較佳近似0.9或0.95的NA。偏光度量衡光束1054的未被光束分光器反射的部分被引導(dǎo)到光束強度監(jiān)視器1057。度量衡光束可任選地穿過在物鏡1058前面的四分之一波板1056。
[0079]在從目標(biāo)反射之后，反射光束1060返回穿過物鏡且被引導(dǎo)到一或多個檢測器。如果存在任選四分之一波板1056，那么光束在透射穿過光束分光器1055之前將返回穿過所述四分之一波板。在光束分光器之后，反射光束1060可任選地穿過處于作為位置1056的替代的位置1059處的四分之一波板。如果四分之一波板存在于位置1056處，那么所述波板將修改入射光束及反射光束兩者。如果四分之一波板存在于位置1059處，那么所述波板將僅修改反射光束。在一些實施例中，無波板可存在于任一位置處，或波板可視待進行的測量而接入及斷開。將理解，在一些實施例匯總，可能需要波板具有實質(zhì)上不同于四分之一波板的阻滯性(retardance)，亦即，阻滯值可實質(zhì)上大于或?qū)嵸|(zhì)上小于90°。
[0080]偏光器或偏光光束分光器1062將反射光束1060的一個偏光狀態(tài)引導(dǎo)到檢測器1064，且任選地將不同偏光狀態(tài)引導(dǎo)到任選第二檢測器1066。檢測器1064及1066可為一維(線)或二維(陣列)檢測器。檢測器的每一元件對應(yīng)于AOI與用于反射自目標(biāo)的對應(yīng)射線的方位角的不同組合。來自檢測器的衍射光束數(shù)據(jù)1014與光束強度數(shù)據(jù)1070—起傳輸?shù)狡拭鎽?yīng)用程序服務(wù)器1016。剖面應(yīng)用程序服務(wù)器1016可比較由光束強度數(shù)據(jù)1070正規(guī)化或校正之后的測量衍射光束數(shù)據(jù)1014與表示目標(biāo)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸與解析度的變化組合的模擬衍射光束數(shù)據(jù)的庫1018。
[0081]關(guān)于供實施例使用的可用以測量衍射光束數(shù)據(jù)或信號的系統(tǒng)的較詳細描述，請參見 1999年2月 11 日申請的題為“FOCUSED BEAM SPECTROSCOPIC ELLIPSOMETRY METHOD ANDSYSTEM”的美國專利第6，734 ,967號及1998年I月29日申請的題為“APPARATUS FORANALYZING MULT1-LAYER THIN FILM STACKS ON SEMICONDUCTORS” 的美國專利第6，278，519號，所述兩個美國專利以全文引用的方式并入本文中。這兩個專利描述可用多個測量子系統(tǒng)來配置的度量衡系統(tǒng)，測量子系統(tǒng)包含分光橢圓偏光計、單波長橢圓偏光計、寬頻帶反射計、DUV反射計、光束剖面反射計及光束剖面橢圓偏光計中的一或多者。這些測量子系統(tǒng)可個別地或組合地使用，以測量來自膜及圖案化結(jié)構(gòu)的反射或衍射光束。在這些測量子系統(tǒng)中收集的信號可經(jīng)分析以根據(jù)實施例確定半導(dǎo)體晶片上的結(jié)構(gòu)的參數(shù)。
[0082]實施例可經(jīng)提供為計算機程序產(chǎn)品或軟件，其可包含上面存儲有指令的機器可讀媒體，所述指令可用以編程計算機系統(tǒng)(或其它電子裝置)以執(zhí)行根據(jù)一實施例的過程。機器可讀媒體包含用于存儲或傳輸可由機器(例如，計算機)讀取的形式的資訊的任何機構(gòu)。舉例來說，機器可讀(例如，計算機可讀)媒體包含機器(例如，計算機)可讀存儲媒體(例如，只讀存儲器(“ROM”)、隨機存取存儲器(“RAM” )、磁碟存儲媒體、光學(xué)存儲媒體、快閃存儲器裝置等)、機器(例如，計算機)可讀傳輸媒體(電氣、光學(xué)、聲學(xué)或其它形式的傳播信號(例如，紅外線信號、數(shù)字信號等))等。
[0083]圖11說明根據(jù)一實施例的呈計算機系統(tǒng)的例示性形式的機器的框圖，在計算機系統(tǒng)內(nèi)，可執(zhí)行用于使所述計算機執(zhí)行本文中所討論的方法中的一或多者的指令集。在替代實施例中，所述機器可連接(例如，網(wǎng)絡(luò)連接)到局域網(wǎng)(LAN)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、外部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)中的其它機器。所述機器可以客戶端-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的服務(wù)器或客戶端機器的能力操作，或作為對等式(或分散式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的對等機器而操作。所述機器可為個人計算機(PC)、平板PC、機頂盒(STB)、個人數(shù)字助理(PDA)、蜂窩電話、上網(wǎng)器具、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機或橋接器，或能夠執(zhí)行規(guī)定將由所述機器進行的動作的指令集(順序地或其它)的任何機器。此外，雖然僅說明單一機器，但術(shù)語“機器”也應(yīng)被視為包含個別地或聯(lián)合地執(zhí)行一(多個)指令集以執(zhí)行本文中所討論的方法中的一或多者的機器(例如，計算機)的任何
口 O
[0084]例示性計算機系統(tǒng)1100包含處理器1102、主要存儲器1104(例如，只讀存儲器(ROM),快閃存儲器、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)(例如同步DRAM( SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等))、靜態(tài)存儲器1106(例如，快閃存儲器、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)等)及次要存儲器1118(例如，數(shù)據(jù)存儲裝置)，以上各者經(jīng)由總線1130相互通信。在一些實施例中，用于光學(xué)度量衡的數(shù)據(jù)集可存儲在靜態(tài)存儲器1106及次要存儲器1118的一者或兩者中，其中所述數(shù)據(jù)集可通過用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪來修改。
[0085]處理器1102表示一或多個通用處理裝置，例如微處理器、中央處理單元或其類似者。更特定言之，處理器1102可為復(fù)雜指令集計算(CISC)微處理器、精簡指令集計算(RISC)微處理器、超長指令字(VLIW)微處理器、實施其它指令集的處理器或?qū)嵤┲噶罴慕M合的處理器。處理器1102也可為一或多個專用處理裝置，例如特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)、網(wǎng)絡(luò)處理器或其類似者。處理器1102經(jīng)配置以執(zhí)行用于執(zhí)行本文中所討論的操作的處理邏輯1126。在一些實施例中，處理器1102提供針對用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的處理的一些或全部。
[0086]計算機系統(tǒng)1100可進一步包含網(wǎng)絡(luò)接口裝置1108。計算機系統(tǒng)1100還可包含視頻顯示單元1110(例如，液晶顯示器(IXD)或陰極射線管(CRT))、字母數(shù)字輸入裝置1112(例如，鍵盤)、光標(biāo)控制裝置1114(例如，鼠標(biāo))及信號產(chǎn)生裝置1116(例如，揚聲器)。
[0087]次要存儲器1118可包含機器可存取存儲媒體(或更具體而言，計算機可讀存儲媒體)1131，其上存儲有體現(xiàn)本文中所描述的方法或功能中的任何一或多者的一或多個指令集(例如，軟件1122)。軟件1122在其由計算機系統(tǒng)1100執(zhí)行期間還可完全或至少部分地駐留于主要存儲器1104內(nèi)及/或處理器1102內(nèi)，主要存儲器1104及處理器1102也構(gòu)成機器可讀存儲媒體。軟件1122可進一步經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口裝置1108而在網(wǎng)絡(luò)1120上傳輸或接收。
[0088]雖然在例示性實施例中將機器可存取存儲媒體1131展示為單一媒體，但術(shù)語“機器可讀存儲媒體”應(yīng)被視為包含單一媒體或多個媒體(例如，集中式或分散式數(shù)據(jù)庫及/或相關(guān)聯(lián)高速緩沖存儲器及服務(wù)器)，其存儲指令的一或多個集合。術(shù)語“機器可讀存儲媒體”也應(yīng)被視為包含能夠存儲或編碼指令集以供機器執(zhí)行且使機器執(zhí)行本發(fā)明的方法中的任何一或多者的任何媒體。術(shù)語“機器可讀存儲媒體”應(yīng)相應(yīng)地視為包含(但不限于)固態(tài)存儲器，及光學(xué)及磁性媒體。
[0089]在一些實施例中，機器可存取存儲媒體包含存儲在其上的使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的指令。
[0090]將理解，以上方法可在實施例的精神及范疇內(nèi)在多種情形下應(yīng)用。舉例來說，在一實施例中，在存在或不存在背景光的情況下執(zhí)行上述測量。在一實施例中，在半導(dǎo)體、太陽能、發(fā)光二極管(LED)或相關(guān)制造過程中執(zhí)行上述方法。在一實施例中，在單獨或整合式度量衡工具中使用上述方法。
[0091]對測量光譜的分析通常涉及比較測量樣本光譜與模擬光譜以推斷模型的最佳描述測量樣本的參數(shù)值。圖12為表示根據(jù)一實施例的用于以樣本光譜開始(例如，發(fā)源于一或多個工件)建立參數(shù)化模型及光譜庫的方法中的操作的流程圖1200。
[0092]在操作1202，由用戶定義一組材料文件以規(guī)定形成測量樣本特征的所述材料的特性(例如，折射率或η、Mt)。
[0093]在操作1204，散射測量用戶通過選擇所述材料文件中的一或多者來組配對應(yīng)于存在于待測量的周期性光柵特征中的材料的材料堆疊而定義預(yù)期樣本結(jié)構(gòu)的標(biāo)稱模型。經(jīng)由定義模型參數(shù)的標(biāo)稱值(例如，厚度、關(guān)鍵尺寸(CD )、側(cè)壁角(SWA )、高度(HT )、邊緣粗糙度、圓角半徑等)來進一步參數(shù)化這個用戶定義模型，所述標(biāo)稱值表征將測量的特征的形狀。視界定二維模型(亦即，剖面)抑或三維模型而定，具有30到50個或更多的這些模型參數(shù)是罕見的。
[0094]根據(jù)參數(shù)化模型，可使用嚴(yán)格衍射模型化算法(例如，嚴(yán)格耦合波分析(RCWA))來計算光柵參數(shù)值的給定集合的模擬光譜。接著在操作1206執(zhí)行回歸分析，直到參數(shù)化模型收斂于表征對應(yīng)于使測量衍射光譜匹配預(yù)定義匹配準(zhǔn)則的模擬光譜的最終剖面模型(二維的)的參數(shù)值集合。假定與匹配的模擬衍射信號相關(guān)聯(lián)的最終剖面模型表示產(chǎn)生模型所根據(jù)的結(jié)構(gòu)的實際剖面。
[0095]可接著在操作1208利用匹配的模擬光譜及/或相關(guān)聯(lián)最佳化剖面模型，以通過擾動參數(shù)化最終剖面模型的值來建立模擬衍射光譜的庫。模擬衍射光譜的所得庫可接著由在生產(chǎn)環(huán)境中操作的散射測量測量系統(tǒng)使用，以確定隨后測量的光柵結(jié)構(gòu)是否已根據(jù)規(guī)格制造。庫產(chǎn)生1708可包含機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)(例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))針對數(shù)個剖面中的每一者產(chǎn)生模擬光譜資訊，每一剖面包含一或多個模型化剖面參數(shù)的集合。為了產(chǎn)生庫，機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)本身可已經(jīng)歷基于光譜資訊的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合的某一訓(xùn)練。此訓(xùn)練可為計算密集的及/或可必須針對不同模型及/或剖面參數(shù)域重復(fù)?？赏ㄟ^用戶的關(guān)于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合的大小的決策來引入產(chǎn)生庫的計算負(fù)載中的相當(dāng)大的低效率。舉例來說，選擇過大的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集可導(dǎo)致訓(xùn)練的不必要計算，而用大小不足的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練可需要重新訓(xùn)練以產(chǎn)生庫。
[0096]對于一些應(yīng)用，可能不必建立庫。在已建立且最佳化結(jié)構(gòu)的參數(shù)模型之后，可即時地使用類似于上述的回歸分析的回歸分析以在收集衍射光束數(shù)據(jù)時確定用于每一目標(biāo)的最佳配合參數(shù)值。如果結(jié)構(gòu)相對簡單(例如，2D結(jié)構(gòu))，或如果僅少量參數(shù)需要測量，那么回歸可足夠快速，即使回歸可能比使用庫慢。在其它情況下，使用回歸的額外靈活性可證明相對于使用庫的測量時間的某一增加。關(guān)于能夠?qū)┮粚嵤├褂玫腛CD數(shù)據(jù)進行即時回歸的方法及系統(tǒng)的較詳細描述，請參見2005年7月8日申請的題為“REAL TIME ANALYSIS OFPER1DIC STRUCTURES ON SEMICONDUCTORS” 的美國專利第7 ,031,848號，其以全文引用的方式并入本文中。
[0097]各種實施例可包含各種過程。這些過程可由硬件組件來執(zhí)行或可以計算機程序或機器可執(zhí)行指令來體現(xiàn)，此可用以使經(jīng)所述指令編程的通用或?qū)Ｓ锰幚砥骰蜻壿嬰娐穲?zhí)行所述過程?；蛘撸鲞^程可由硬件與軟件的組合來執(zhí)行。
[0098]各種實施例的部分可作為計算機程序產(chǎn)品而提供，計算機程序產(chǎn)品可包含上面存儲有計算機程序指令的計算機可讀媒體，所述指令可用以編程計算機(或其它電子裝置)以由一或多個處理器執(zhí)行以執(zhí)行根據(jù)特定實施例的過程。計算機可讀媒體可包含(但不限于)磁性碟片、光學(xué)碟片、光盤-只讀存儲器(CD-R0M)，及磁光碟片、只讀存儲器(R0M)、隨機存取存儲器(RAM)、可抹除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可抹除可編程只讀存儲器(EEPROM)、磁卡或光卡、快閃存儲器，或適合于存儲電子指令的其它類型的計算機可讀媒體。此外，實施例也可作為計算機程序產(chǎn)品來下載，其中程序可自遠端計算機轉(zhuǎn)移到請求計算機。
[0099]許多方法系是其最基本形式來描述，但在不脫離本發(fā)明實施例的基本范疇的情況下，可將過程添加到方法中的任一者或從方法中的任一者刪除，且可將資訊添加到所描述訊息中的任一者或從所描述訊息中的任一者減去。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見，可做出許多其它修改及調(diào)適。提供特定實施例并非限制概念，而是說明概念。實施例的范疇并非由上文所提供的特定實例來確定，而僅由下文的權(quán)利要求書來確定。
[0100]如果稱元件“A”耦接到元件“B”或與元件“B”耦接，那么元件A可直接耦接到元件B或經(jīng)由(例如)元件C來間接耦接。當(dāng)說明書或權(quán)利要求書說明組件、特征、結(jié)構(gòu)、過程或特性A“導(dǎo)致”組件、特征、結(jié)構(gòu)、過程或特性B時，其意謂“A”至少為“B”的部分原因，但也可存在參與導(dǎo)致“B”的至少一個其它組件、特征、結(jié)構(gòu)、過程或特性。如果說明書指示“可能”、“可”或“可以”包含組件、特征、結(jié)構(gòu)、過程或特性，那么不要求包含特定組件、特征、結(jié)構(gòu)、過程或特性。如果說明書或權(quán)利要求書提及“一”元件，那么此并不意謂僅存在所述元件中的一者。[0101 ] 一實施例為一實施或?qū)嵗Ｕf明書中對“一實施例”、“一個實施例”、“一些實施例”或“其它實施例”的引用意謂結(jié)合所述實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含于至少一些實施例中，但未必包含于所有實施例中?！耙粚嵤├?、“一個實施例”或“一些實施例”的各種出現(xiàn)未必全部指相同實施例。應(yīng)了解，在例示性實施例的先前描述中，有時將各種特征集中在單一實施例、圖式或其描述中，以用于使本發(fā)明連貫并且?guī)椭斫飧鞣N新穎方面中的一或多者。然而，本發(fā)明的此方法不應(yīng)解譯為反映所主張實施例需要比每一權(quán)利要求中所明確敘述的特征多的特征的意圖。更確切而言，如以下權(quán)利要求書反映，新穎方面在于比單個先前所揭示實施例的所有特征少。因此，所述權(quán)利要求藉此明確地并入此描述中，其中每一權(quán)利要求獨立地作為一單獨實施例。
【主權(quán)項】
1.一種用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的方法，所述方法包括: 確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型； 設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集； 將所述數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中； 用處理器執(zhí)行對用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含: 對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)，及 識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度;且 如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進一步包括: 如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么執(zhí)行所述數(shù)據(jù)集的所述分析的另一反復(fù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在第一反復(fù)之后對所述數(shù)據(jù)集的所述分析的另一反復(fù)的所述執(zhí)行是任選的，且所述方法進一步包括使用來自所述第一反復(fù)的所述經(jīng)存儲數(shù)據(jù)集執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)度量衡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進一步包括: 如果在對所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析的反復(fù)中未識別到數(shù)據(jù)離群值，那么使用所述經(jīng)存儲數(shù)據(jù)集執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)度量衡。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中數(shù)據(jù)離群值為處于或接近伍德異常的波長或角度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中數(shù)據(jù)離群值為處于或接近結(jié)構(gòu)共振的波長或角度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述離群值檢測技術(shù)包含下列各者中的一者: 基于距離的算法； 基于深度的算法； 基于偏差的算法;或 基于模式的算法。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在未應(yīng)用電磁求解器的情況下移除一或多個波長或角度。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在未物理模型化伍德異?；蚪Y(jié)構(gòu)共振的情況下移除一或多個波長或角度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光學(xué)度量衡包含分光橢圓偏光計、角分辨橢圓偏光計、分光反射計及角分辨反射計中的一或多者。11.一種機器可存取存儲媒體，其上存儲有使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪的方法的指令，所述方法包括: 確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型； 設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集； 將所述數(shù)據(jù)集存儲在計算機存儲器中； 用處理器執(zhí)行對用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含: 對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)，及 識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度;且 如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，所述方法進一步包括: 如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么執(zhí)行所述數(shù)據(jù)集的所述分析的另一反復(fù)。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中在第一反復(fù)之后對所述數(shù)據(jù)集的所述分析的另一反復(fù)的所述執(zhí)行是任選的，且所述方法進一步包括使用來自所述第一反復(fù)的所述經(jīng)存儲數(shù)據(jù)集執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)度量衡。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，所述方法進一步包括: 如果在對所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析的反復(fù)中未識別到數(shù)據(jù)離群值，那么使用所述經(jīng)存儲數(shù)據(jù)集執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)度量衡。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中數(shù)據(jù)離群值為處于或接近伍德異常的波長或角度。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中數(shù)據(jù)離群值為處于或接近結(jié)構(gòu)共振的波長或角度。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中所述離群值檢測技術(shù)包含下列各者中的一者: 基于距離的算法； 基于深度的算法； 基于偏差的算法;或 基于模式的算法。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中一或多個波長或角度是在未應(yīng)用電磁求解器的情況下移除。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中一或多個波長或角度是在未物理模型化伍德異?；蚪Y(jié)構(gòu)共振的情況下移除。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲媒體，其中所述光學(xué)度量衡包含分光橢圓偏光計、角分辨橢圓偏光計、分光反射計及角分辨反射計中的一或多者。21.—種系統(tǒng)，其包括: 光學(xué)度量衡系統(tǒng)，其經(jīng)配置以確定目標(biāo)結(jié)構(gòu)的一或多個過程參數(shù)，所述光學(xué)度量衡系統(tǒng)包括: 光束源及檢測器，其經(jīng)配置以測量所述結(jié)構(gòu)的衍射信號； 處理器，其經(jīng)配置以處理測量數(shù)據(jù);及 計算機存儲器，其用以存儲數(shù)據(jù)； 其中所述光學(xué)度量衡系統(tǒng)經(jīng)配置以提供用于光學(xué)度量衡的自動波長或角度修剪，包含: 確定包含多個參數(shù)的結(jié)構(gòu)的模型； 設(shè)計并計算用于所述模型的波長相依或角度相依數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集； 將所述數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中； 用所述處理器執(zhí)行對用于所述模型的所述數(shù)據(jù)集的分析，包含: 對所述數(shù)據(jù)集應(yīng)用離群值檢測技術(shù)，及 識別任何數(shù)據(jù)離群值，每一數(shù)據(jù)離群值為波長或角度;且 如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么從所述數(shù)據(jù)集移除對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)離群值的所述波長或角度以產(chǎn)生經(jīng)修改數(shù)據(jù)集，并且將所述經(jīng)修改數(shù)據(jù)集存儲在所述計算機存儲器中。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，用于光學(xué)度量衡的所述自動波長或角度修剪進一步包含: 如果在所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析中識別到任何數(shù)據(jù)離群值，那么執(zhí)行所述數(shù)據(jù)集的所述分析的另一反復(fù)。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中在第一反復(fù)之后對所述數(shù)據(jù)集的所述分析的另一反復(fù)的所述執(zhí)行是任選的，且用于光學(xué)度量衡的所述自動波長或角度修剪進一步包含使用來自所述第一反復(fù)的所述經(jīng)存儲數(shù)據(jù)集執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)度量衡。24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，用于光學(xué)度量衡的所述自動波長或角度修剪進一步包含: 如果在對所述模型的所述數(shù)據(jù)集的所述分析的反復(fù)中未識別到數(shù)據(jù)離群值，那么使用所述經(jīng)存儲數(shù)據(jù)集執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)度量衡。25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)離群值為處于或接近伍德異常的波長或角度。26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)離群值為處于或接近結(jié)構(gòu)共振的波長或角度。27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述離群值檢測技術(shù)包含下列各者中的一者: 基于距離的算法； 基于深度的算法； 基于偏差的算法;或 基于模式的算法。28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)度量衡系統(tǒng)包含分光或角分辨橢圓偏光計或分光或角分辨反射計中的一者。
【文檔編號】G01N21/47GK106030282SQ201480039781
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年6月3日
【發(fā)明人】李列泉, 利奧尼德·波斯拉夫斯基
【申請人】科磊股份有限公司