本公開涉及一種半導(dǎo)體測量設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體測量設(shè)備可以是被配置為測量經(jīng)受半導(dǎo)體工藝的樣品中的圖案的臨界尺寸的設(shè)備，并且最近，已經(jīng)提出了不僅能夠測量臨界尺寸而且能夠捕獲在樣品中形成的圖案的實際形狀的圖像的測量設(shè)備。

2、以這種方式，被配置為捕獲圖案的實際形狀的圖像的測量設(shè)備可以以非破壞性的方式檢查圖案的結(jié)構(gòu)和形狀，但是可能存在視角和分辨率可能受限的問題，并且在權(quán)衡關(guān)系中，可能難以改善檢查操作的效率和精度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開涉及一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，該半導(dǎo)體測量設(shè)備包括使用通過用包括散斑圖案的光照射樣品而獲得的圖像來恢復(fù)表示來自樣品的用光照射的測量區(qū)域的圖像來改善視角和分辨率兩者的半導(dǎo)體測量設(shè)備。

2、通常，根據(jù)一些方面，本公開的主題涉及一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，包括：光源，其被配置為輸出預(yù)定波段中的光；圖案生成器，其被配置為通過散射從光源輸出的光來生成包括散斑圖案的光；臺，其設(shè)置在包括散斑圖案的光的移動路徑上，并且反射包括散斑圖案的光的樣品安置在臺中；圖像傳感器，其被配置為接收從樣品反射的光并且生成表示從樣品反射的光的衍射圖案的原始圖像；以及控制器，其被配置為使用第一光學(xué)模型和第二光學(xué)模型來生成用于估計入射在圖像傳感器上的光的衍射特性的預(yù)測圖像，第一光學(xué)模型表示包括散斑圖案的光的光學(xué)特性，第二光學(xué)模型表示用于反射包括散斑圖案的光的樣品的測量區(qū)域的光學(xué)特性，其中，控制器將預(yù)測圖像與原始圖像進(jìn)行比較并且生成表示測量區(qū)域的結(jié)果圖像。

3、通常，根據(jù)一些其它方面，本公開的主題涉及一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，包括：光源，其被配置為輸出相干光；圖案生成器，其被配置為通過散射相干光將包括在不同的方向上移動的多個平面波的光發(fā)射到樣品；臺，其被配置為調(diào)整樣品的位置，使得光在作為樣品的部分區(qū)域的選擇區(qū)域中反射；以及圖像傳感器，其被配置為響應(yīng)于從選擇區(qū)域反射的光來生成原始圖像。

4、通常，根據(jù)一些其它方面，本公開的主題涉及一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，包括：散斑照明，其被配置為輸出包括在不同的方向上移動的多個平面波的光；臺，用于反射從散斑照明輸出的光的樣品設(shè)置在臺中；圖像傳感器，其被配置為響應(yīng)于從樣品的部分區(qū)域反射的光來生成原始圖像；以及控制器，其被配置為通過使用第一光學(xué)模型和第二光學(xué)模型執(zhí)行前向傳播運算來生成用于估計入射在圖像傳感器上的光的衍射圖案的預(yù)測圖像，第一光學(xué)模型表示由散斑照明輸出的光的光學(xué)特性，第二光學(xué)模型表示從樣品反射的光的光學(xué)特性，其中，控制器被配置為基于預(yù)測圖像與原始圖像之間的差異來執(zhí)行用于調(diào)整第一光學(xué)模型和第二光學(xué)模型的后向傳播運算，并且通過重復(fù)地執(zhí)行前向傳播運算和后向傳播運算來獲得表示樣品的部分區(qū)域的結(jié)果圖像。

5、在一些實施方式中，相干光被照射到圖案生成器以生成包括散斑圖案的光，并且包括散斑圖案的光被照射到樣品并且隨后入射在圖像傳感器上。由于從圖案生成器反射和散射的光被照射到樣品并且隨后入射在圖像傳感器上，因此在單個捕獲操作中光照射的區(qū)域的面積增大以提高檢查操作的效率。此外，由圖像傳感器生成的原始圖像與用于估計入射在圖像傳感器上的光的衍射圖案的預(yù)測圖像進(jìn)行比較以生成用于顯示光照射的區(qū)域的結(jié)果圖像，從而通過改善結(jié)果圖像的分辨率來改善檢查操作的精度。

6、本申請的優(yōu)點和效果不限于前述內(nèi)容，并且可以在描述本公開的一些實施方式的過程中將更容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述波段包括紫外波段、極紫外波段和可見光波段中的至少一個。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述散斑光圖案包括在不同的方向上取向的多個平面波。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為通過使用所述預(yù)測圖像與所述原始圖像之間的差異執(zhí)行后向傳播運算來優(yōu)化所述第一光學(xué)模型和所述第二光學(xué)模型中的每一個。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為優(yōu)化所述第一光學(xué)模型和所述第二光學(xué)模型中的每一個以將所述預(yù)測圖像與所述原始圖像之間的差異最小化，并且

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述結(jié)果圖像是表示在所述樣品的測量區(qū)域中形成的圖案的形狀的圖像。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為移動所述臺，使得所述散斑光圖案從所述樣品的測量區(qū)域中的多個單位區(qū)域反射，并且

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述多個單位區(qū)域中的至少兩個單位區(qū)域重疊。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為：

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為將不同的第二光學(xué)模型應(yīng)用于所述多個單位區(qū)域中的至少兩個單位區(qū)域。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，還包括：

14.一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述圖案生成器包括衍射光學(xué)元件、光學(xué)晶格結(jié)構(gòu)、散射元件和波前調(diào)制器中的至少一個。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述原始圖像是表示光的衍射圖案的圖像。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，還包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為確定所述第一光學(xué)模型和所述第二光學(xué)模型中的每個光學(xué)模型的初始值。

19.一種半導(dǎo)體測量設(shè)備，包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體測量設(shè)備，其中，所述控制器被配置為：

技術(shù)總結(jié)
一種示例半導(dǎo)體測量設(shè)備包括光源、圖案生成器、臺、圖像傳感器和控制器。光源被配置為輸出預(yù)定波段中的光。圖案生成器被配置為通過散射從光源輸出的光來生成包括散斑圖案的光。臺設(shè)置在包括散斑圖案的光的移動路徑上，并且反射包括散斑圖案的光的樣品安置在臺上。圖像傳感器被配置為接收從樣品反射的光并且生成表示從樣品反射的光的衍射圖案的原始圖像?？刂破鞅慌渲脼樯捎糜诠烙嬋肷湓趫D像傳感器上的光的衍射特性的預(yù)測圖像。

技術(shù)研發(fā)人員：李虎準(zhǔn),成長云,金郁來,金亨珍,樸升凡,申俊呼,李明俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三星電子株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23