包含可重復(fù)使用的子結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出用于基于可重復(fù)使用的參數(shù)模型產(chǎn)生復(fù)雜裝置結(jié)構(gòu)的測(cè)量模型的方法及工具。采用這些模型的計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)配置以測(cè)量與不同半導(dǎo)體制造工藝相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)及材料特性。所述可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型由模型構(gòu)建工具的用戶輸入的一組獨(dú)立參數(shù)來(lái)完全定義。與模型形狀及組成的幾何結(jié)構(gòu)元件之間的內(nèi)部約束條件相關(guān)聯(lián)的全部其它變量在所述模型內(nèi)予以預(yù)定義。在一些實(shí)施例中，一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)模型被集成到復(fù)雜半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型中。另一方面，模型構(gòu)建工具基于來(lái)自用戶的輸入產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。所得模型可被導(dǎo)出到可由其它用戶使用的文件，且可包括安全特征以控制與特定用戶共享敏感知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
【專利說(shuō)明】包含可重復(fù)使用的子結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置模型
[0001 ] 相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考
[0002]本專利申請(qǐng)案依據(jù)35U.S.C.§119規(guī)定主張2014年I月15日申請(qǐng)的標(biāo)題為“基于結(jié)構(gòu)及應(yīng)用描繪的特性構(gòu)建光學(xué)計(jì)量模型(Building Optical Metrology Models Based onStructure and Applicat1n Delineated Characteristics)，，的第61/927，832號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，所述美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的標(biāo)的物以全文引用方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]所描述實(shí)施例涉及計(jì)量系統(tǒng)及方法，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及用于改進(jìn)的測(cè)量精確度的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]通常由施加到樣品的一系列處理步驟來(lái)制造半導(dǎo)體裝置(例如邏輯及存儲(chǔ)器裝置)。通過(guò)這些處理步驟形成半導(dǎo)體裝置的各種特征及多個(gè)結(jié)構(gòu)級(jí)。舉例來(lái)說(shuō)，光刻尤其是涉及在半導(dǎo)體晶片上產(chǎn)生圖案的半導(dǎo)體制造工藝。半導(dǎo)體制造工藝的額外實(shí)例包含(但不限于):化學(xué)機(jī)械拋光、蝕刻、沉積及離子植入?？稍趩蝹€(gè)半導(dǎo)體晶片上制造多個(gè)半導(dǎo)體裝置且接著將其分離成個(gè)別半導(dǎo)體裝置。
[0005]在半導(dǎo)體制造工藝期間在各種步驟處使用光學(xué)計(jì)量過(guò)程檢測(cè)晶片上的缺陷以促進(jìn)較高良率。光學(xué)計(jì)量技術(shù)在無(wú)樣本破壞的危險(xiǎn)的情況下提供高處理量的可能性。通常使用許多以光學(xué)計(jì)量為基礎(chǔ)的技術(shù)(包含散射測(cè)量及反射測(cè)量實(shí)施方案以及相關(guān)聯(lián)分析算法)特征化納米級(jí)結(jié)構(gòu)的臨界尺寸、膜厚度、組合物及其它參數(shù)。
[0006]當(dāng)裝置(例如，邏輯及存儲(chǔ)器裝置)朝向較小納米級(jí)尺寸移動(dòng)時(shí)，特征化變得更困難。并入有復(fù)雜三維幾何結(jié)構(gòu)及具有不同物理性質(zhì)的材料的裝置造成特征化困難。
[0007]響應(yīng)于這些挑戰(zhàn)，已開發(fā)更復(fù)雜光學(xué)工具。遍及大范圍的若干機(jī)器參數(shù)(例如，波長(zhǎng)、方位角及入射角等等)執(zhí)行測(cè)量且常常同時(shí)執(zhí)行測(cè)量。因此，測(cè)量時(shí)間、計(jì)算時(shí)間及產(chǎn)生包含測(cè)量方法的可靠結(jié)果的總體時(shí)間顯著增加。
[0008]此外，以現(xiàn)有模型為基礎(chǔ)的計(jì)量方法通常包含模型化且接著測(cè)量結(jié)構(gòu)參數(shù)的一系列步驟。通常，從特定計(jì)量目標(biāo)收集測(cè)量數(shù)據(jù)(例如，DOE光譜)。光學(xué)系統(tǒng)、色散參數(shù)及幾何結(jié)構(gòu)特征的精確模型被公式化。此外，執(zhí)行模擬近似法(例如，分片、嚴(yán)格耦合波分析(RCWA)等等)以避免引入過(guò)度大誤差。定義離散化及RCWA參數(shù)。執(zhí)行一系列模擬、分析及回歸以精細(xì)化幾何結(jié)構(gòu)模型且確定哪些模型參數(shù)浮動(dòng)。產(chǎn)生合成光譜庫(kù)。最后，使用所述庫(kù)或關(guān)于幾何結(jié)構(gòu)模型的實(shí)時(shí)回歸執(zhí)行測(cè)量。
[0009]當(dāng)前，由測(cè)量模型化工具的用戶從原始結(jié)構(gòu)建置塊來(lái)組裝經(jīng)測(cè)量的裝置結(jié)構(gòu)的模型。這些原始結(jié)構(gòu)建置塊是簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)形狀(例如，方形墩)，所述幾何結(jié)構(gòu)形狀被組裝在一起以近似更復(fù)雜結(jié)構(gòu)。所述原始結(jié)構(gòu)建置塊由用戶基于用戶輸入來(lái)設(shè)置尺寸，所述用戶輸入指定每一原始結(jié)構(gòu)建置塊的形狀細(xì)節(jié)。在一個(gè)實(shí)例中，每一原始結(jié)構(gòu)建置塊包含集成定制控制面板，在所述控制面板處用戶輸入確定所述形狀細(xì)節(jié)的特定參數(shù)。類似地，由也由用戶手動(dòng)輸入的約束條件將原始結(jié)構(gòu)建置塊接合在一起。舉例來(lái)說(shuō)，用戶輸入約束條件，所述約束條件將一個(gè)原始建置塊的頂點(diǎn)連結(jié)到另一建置塊的頂點(diǎn)。這允許用戶構(gòu)建模型，在一個(gè)建置塊的大小改變時(shí)所述模型表示一系列實(shí)際裝置幾何結(jié)構(gòu)。原始結(jié)構(gòu)建置塊之間的用戶定義的約束條件實(shí)現(xiàn)廣泛模型化靈活性。舉例來(lái)說(shuō)，在多目標(biāo)測(cè)量應(yīng)用中不同原始結(jié)構(gòu)建置塊的厚度或高度可被約束到單個(gè)參數(shù)。此外，原始結(jié)構(gòu)建置塊具有簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)化，用戶可將其約束到應(yīng)用特定參數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，可將抗蝕劑線的側(cè)壁角手動(dòng)約束到表示光刻工藝的焦點(diǎn)及劑量的參數(shù)。
[0010]盡管從原始結(jié)構(gòu)建置塊構(gòu)造的模型提供廣泛范圍的模型化靈活性及用戶控制，但在模型化復(fù)雜裝置結(jié)構(gòu)時(shí)模型構(gòu)建過(guò)程變得非常復(fù)雜且易于產(chǎn)生誤差。用戶需要將原始結(jié)構(gòu)建置塊精確地組裝在一起，確保其受到正確約束且以幾何結(jié)構(gòu)一致方式參數(shù)化模型。實(shí)現(xiàn)此目的并非是簡(jiǎn)單任務(wù)，且用戶花費(fèi)大量時(shí)間以確保其模型是正確的。在許多情況中，用戶并未意識(shí)到其模型是不一致及不正確的，這是因?yàn)殡y以理解全部原始結(jié)構(gòu)建置塊如何改變形狀及在參數(shù)空間中的位置。明確來(lái)說(shuō)，很難確定針對(duì)一組給定參數(shù)值在結(jié)構(gòu)上一致的模型針對(duì)另一組參數(shù)值是否仍在結(jié)構(gòu)上一致。
[0011]圖1A描繪十二個(gè)不同的原始結(jié)構(gòu)建置塊11到22，其被組裝在一起以形成圖1B中所描繪的光學(xué)臨界尺寸(OCD)模型10。每一原始結(jié)構(gòu)建置塊的形狀是矩形的。為構(gòu)造OCD模型10，用戶必須手動(dòng)定義所述模型的所要尺寸、約束條件及獨(dú)立參數(shù)(例如，經(jīng)受變化的參數(shù))?；谠冀Y(jié)構(gòu)建置塊(即，基本形狀，例如矩形)構(gòu)造的模型通常需要較大數(shù)目個(gè)基元、約束條件及獨(dú)立參數(shù)，對(duì)于所述基元、約束條件及獨(dú)立參數(shù)，用戶必須定義變化范圍。這使得模型構(gòu)建變得非常復(fù)雜且易于產(chǎn)生用戶誤差。
[0012]此外，模型復(fù)雜性使一個(gè)用戶難以理解由另一用戶構(gòu)建的模型。所述用戶需要能夠理解原始模型擁有者的意圖，且隨著原始結(jié)構(gòu)建置塊、約束條件及獨(dú)立參數(shù)的數(shù)目增加，這變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。因此，轉(zhuǎn)讓模型的所有權(quán)(例如，從應(yīng)用工程師轉(zhuǎn)讓到工藝工程師)是一個(gè)耗時(shí)、艱難的過(guò)程。在許多情況中，模型的復(fù)雜性導(dǎo)致在同行中受挫，且在一些情況中，阻止所述轉(zhuǎn)讓過(guò)程全部完成。在一些實(shí)例中，用戶從原始結(jié)構(gòu)建置塊產(chǎn)生新的模型，以模仿由同行產(chǎn)生的模型。在許多情況中，所得模型略微不同，且因此歸因于計(jì)算機(jī)上的浮點(diǎn)運(yùn)算的非交換性質(zhì)而提供略微不同的結(jié)果。在一些其它實(shí)例中，用戶因使另一公司開發(fā)所述模型而讓出知識(shí)產(chǎn)權(quán)或冒知識(shí)產(chǎn)權(quán)被侵犯的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013]光學(xué)計(jì)量結(jié)構(gòu)在過(guò)去一直保持足夠簡(jiǎn)單，使得通常針對(duì)每一項(xiàng)目設(shè)計(jì)新模型。然而，由于每項(xiàng)目的模型日益復(fù)雜且時(shí)間日益減少，期望改進(jìn)的模型化方法及工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明提出用于基于可重復(fù)使用的參數(shù)模型產(chǎn)生復(fù)雜裝置結(jié)構(gòu)的測(cè)量模型的方法及工具。采用這些模型的計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)配置以測(cè)量與不同半導(dǎo)體制造工藝相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)及材料特性(例如，結(jié)構(gòu)及膜的材料組合物、尺寸特性等等)。
[0015]—方面，模型構(gòu)建工具包含復(fù)雜裝置子結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)模型，所述可重復(fù)使用的數(shù)模型可用作復(fù)雜半導(dǎo)體裝置的模型中的建置塊。這使得模型構(gòu)建過(guò)程更直觀且更不容易產(chǎn)生誤差。此外，因?yàn)獒槍?duì)特定結(jié)構(gòu)及測(cè)量應(yīng)用優(yōu)化所述可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型，所以所得離散化的測(cè)量模型與傳統(tǒng)模型相比計(jì)算效率更高。此外，可在不同項(xiàng)目及不同用戶之間保存及共享所述參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0016]又一方面，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型由由模型構(gòu)建工具的用戶輸入的獨(dú)立參數(shù)的值完全定義。與模型形狀及組成的幾何結(jié)構(gòu)元件中的內(nèi)部約束條件相關(guān)聯(lián)的全部其它變量在所述模型內(nèi)予以預(yù)定義。因此，在獨(dú)立參數(shù)的所述值以外，不需要其它用戶輸入來(lái)完全定義可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。這極大地簡(jiǎn)化了模型構(gòu)建過(guò)程。
[0017]又另一方面，模型構(gòu)建工具將一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)模型集成到復(fù)雜半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型中。在一些實(shí)施例中，由一個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)模型來(lái)充分描述半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型。在一些其它實(shí)施例中，由兩個(gè)或兩個(gè)以上可重復(fù)使用的參數(shù)模型的組合來(lái)充分描述半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型。
[0018]另一方面，模型構(gòu)建工具基于來(lái)自用戶的輸入產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。在一些實(shí)施例中，模型構(gòu)建工具基于由用戶指示的若干較簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)基元或較簡(jiǎn)單的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的組合物產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。所述組合物將個(gè)別模型的集合改變成單個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型，所述單個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型可用作測(cè)量模型的元件，如同其作為原始建置塊。
[0019]可以不同方式產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。在一個(gè)實(shí)例中，用戶引導(dǎo)模型構(gòu)建工具由用戶產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)代碼組合及約束一或多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元、一或多個(gè)現(xiàn)有子結(jié)構(gòu)模型或任何組合。在另一實(shí)例中，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型是基于更復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，且因此是較少的更復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)基元的合并。在又另一實(shí)例中，用戶可與圖形用戶接口(GUI)交互，所述GUI允許用戶選擇一或多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元、一或多個(gè)現(xiàn)有子結(jié)構(gòu)模型或任何組合，且接著指示將這些元件聚合在一起且選擇所要獨(dú)立參數(shù)的用戶期望。作為響應(yīng)，所述模型構(gòu)建工具自動(dòng)產(chǎn)生適當(dāng)約束條件以實(shí)現(xiàn)完全集成的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0020]又另一方面，用戶可將最新產(chǎn)生的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)出到可由其它用戶使用的文件中。在另一實(shí)例中，最新產(chǎn)生的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型可在模型構(gòu)建工具中作為可用建置塊而列出，所述可用建置塊可由用戶選擇以構(gòu)造測(cè)量模型或又另一更復(fù)雜的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0021]又另一方面，模型構(gòu)建工具產(chǎn)生復(fù)雜裝置子結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)模型且使其可用，所述可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含嵌入于其設(shè)計(jì)中的特定半導(dǎo)體工藝的關(guān)鍵特性。更明確來(lái)說(shuō)，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型包含控件，所述控件允許用戶指定由一或多個(gè)工藝步驟產(chǎn)生的晶片制品。
[0022]又另一方面，模型構(gòu)建工具產(chǎn)生復(fù)雜裝置子結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)模型且使其可用，所述可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含測(cè)量應(yīng)用特定細(xì)節(jié)(例如，源于特定應(yīng)用的約束條件、尺寸等等)。
[0023]又另一方面，模型構(gòu)建工具包含安全特征以控制與特定用戶共享敏感知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
[0024]前述內(nèi)容為概述且因此必然含有細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化、一般化及省略；因此，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將明白所述概述僅具說(shuō)明性且非以任何方式限制。在本文中所陳述的非限制性詳細(xì)描述中將明白本文中所描述的裝置及/或過(guò)程的其它方面、發(fā)明特征及優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1A是說(shuō)明被組裝在一起以形成圖1B中描繪的光學(xué)臨界尺寸(O⑶)模型10的十二個(gè)不同的原始結(jié)構(gòu)建置塊11到22的圖。
[0026]圖1B是說(shuō)明光學(xué)臨界尺寸(O⑶)模型10的圖。
[0027]圖2是說(shuō)明用于測(cè)量半導(dǎo)體晶片的特性的系統(tǒng)100的圖。
[0028]圖3是說(shuō)明表示溝槽結(jié)構(gòu)的三個(gè)保形層的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型200的圖。
[0029]圖4是說(shuō)明用以形成圖5中描繪的測(cè)量模型的幾何結(jié)構(gòu)基元與可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的組合的圖。
[0030]圖5是說(shuō)明由圖4中所描繪的幾何結(jié)構(gòu)基元與可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的組合形成的測(cè)量模型的圖。
[0031]圖6是說(shuō)明在另一實(shí)施例中的表示溝槽結(jié)構(gòu)的三個(gè)保形層的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型210的圖。
[0032]圖7A到7D描繪用于產(chǎn)生半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的四個(gè)基本制造工藝步驟。
[0033]圖8描繪堆疊裝置結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型230。
[0034]圖9描繪兩個(gè)不同的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型231及232，其由如本文中所描述的模型構(gòu)建工具組合成完全集成參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型233。
【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)將詳細(xì)參考背景實(shí)例及本發(fā)明的一些實(shí)施例，在附圖中說(shuō)明其實(shí)例。
[0036]提出用于基于可重復(fù)使用的參數(shù)模型產(chǎn)生復(fù)雜裝置結(jié)構(gòu)的測(cè)量模型的方法及工具。采用這些模型的計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)配置以測(cè)量與不同半導(dǎo)體制造工藝相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)及材料特性(例如，結(jié)構(gòu)及膜的材料組合物、尺寸特性等等)。
[0037]圖2說(shuō)明用于測(cè)量半導(dǎo)體晶片的特性的系統(tǒng)100。如圖2中所展示，可使用系統(tǒng)100執(zhí)行安置于晶片定位系統(tǒng)110上的半導(dǎo)體晶片112的一或多個(gè)結(jié)構(gòu)114的光譜橢圓偏振測(cè)量。在此方面中，系統(tǒng)100可包含配備有照明器102及光譜儀104的光譜橢圓偏振計(jì)。系統(tǒng)100的照明器102經(jīng)配置以產(chǎn)生所選擇的波長(zhǎng)范圍(例如，150到1700nm)的照明并將其引導(dǎo)到安置于半導(dǎo)體晶片112的表面上的結(jié)構(gòu)114。光譜儀104又經(jīng)配置以從半導(dǎo)體晶片112的表面接收光。應(yīng)進(jìn)一步注意，使用偏振狀態(tài)產(chǎn)生器107使從照明器102射出的光偏振以產(chǎn)生經(jīng)偏振照明光束106。由安置于晶片112上的結(jié)構(gòu)114反射的輻射穿過(guò)偏振狀態(tài)檢偏器109且到光譜儀104。關(guān)于偏振狀態(tài)分析由光譜儀104接收到的在集光光束108中的輻射，從而允許經(jīng)過(guò)檢偏器的輻射的光譜分析。這些光譜111被傳遞到計(jì)算系統(tǒng)116以用于分析結(jié)構(gòu)114。
[0038]在又一實(shí)施例中，計(jì)量系統(tǒng)100是測(cè)量系統(tǒng)100，測(cè)量系統(tǒng)100包含經(jīng)配置以根據(jù)本文中所提供的描述執(zhí)行模型構(gòu)建工具130的一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116。在優(yōu)選實(shí)施例中，模型構(gòu)建工具130是存儲(chǔ)于載體媒體118上的一組程序指令120。由計(jì)算系統(tǒng)116讀取及執(zhí)行存儲(chǔ)于載體媒體118上的程序指令120以實(shí)現(xiàn)如本文中所描述的模型構(gòu)建功能性。一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116可以通信方式耦合到光譜儀104。一方面，一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116經(jīng)配置以接收與樣品112的結(jié)構(gòu)114的測(cè)量(例如，臨界尺寸、膜厚度、組合物、工藝等等)相關(guān)聯(lián)的測(cè)量數(shù)據(jù)
111。在一個(gè)實(shí)例中，測(cè)量數(shù)據(jù)111包含由測(cè)量系統(tǒng)100基于來(lái)自光譜儀104的一或多個(gè)取樣過(guò)程對(duì)于樣品的經(jīng)測(cè)量光譜響應(yīng)的指示。在一些實(shí)施例中，一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116進(jìn)一步經(jīng)配置以從測(cè)量數(shù)據(jù)111確定結(jié)構(gòu)114的樣品參數(shù)值。在一個(gè)實(shí)例中，一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116經(jīng)配置以采用實(shí)時(shí)臨界尺寸標(biāo)注(RTCD)實(shí)時(shí)存取模型參數(shù)，或可存取預(yù)計(jì)算的模型庫(kù)以用于確定與目標(biāo)結(jié)構(gòu)114相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)樣品參數(shù)值的值。
[0039]此外，在一些實(shí)施例中，一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116進(jìn)一步經(jīng)配置以從用戶輸入源103(例如圖形用戶接口、鍵盤等等)接收用戶輸入113。所述一或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置以如本文中所描述那樣配置可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0040]在一些實(shí)施例中，測(cè)量系統(tǒng)100進(jìn)一步經(jīng)配置以將一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型115存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器(例如，載體媒體118)中。
[0041 ]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可由單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)116或(替代性地)多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)116實(shí)施貫穿本發(fā)明所描述的各種步驟。此外，系統(tǒng)100的不同子系統(tǒng)(例如光譜橢圓偏振計(jì)101)可包含適用于實(shí)施本文中所描述的所述步驟的至少一部分的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，前面描述不應(yīng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制但僅為說(shuō)明。此外，一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)116可經(jīng)配置以執(zhí)行本文中所描述的方法實(shí)施例的任何其它步驟。
[0042]計(jì)算系統(tǒng)116可包含(但不限于):個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工作站、圖像計(jì)算機(jī)、并行處理器或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它裝置。一般來(lái)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算系統(tǒng)”可被廣泛定義為涵蓋具有一或多個(gè)處理器的任何裝置，所述處理器執(zhí)行來(lái)自存儲(chǔ)器媒體的指令。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算系統(tǒng)116可與測(cè)量系統(tǒng)(例如測(cè)量系統(tǒng)100)集成，或(替代性地)可與任何測(cè)量系統(tǒng)分離。在此意義上，計(jì)算系統(tǒng)116可被遠(yuǎn)程定位且分別從任何測(cè)量源及用戶輸入源接收測(cè)量數(shù)據(jù)及用戶輸入113。
[0043]實(shí)施方法的程序指令120(例如本文中所描述的程序指令)可經(jīng)由載體媒體118傳輸或被存儲(chǔ)于載體媒體118上。所述載體媒體可為傳輸媒體，例如導(dǎo)線、纜線或無(wú)線傳輸鏈路。所述載體媒體還可包含計(jì)算機(jī)可讀媒體，例如只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、磁盤或光學(xué)磁盤或磁帶。
[0044]此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)116可以所屬領(lǐng)域中已知的任何方式以通信方式耦合到橢圓偏振計(jì)101的光譜儀104或照明器子系統(tǒng)102，或用戶輸入源103。
[0045]計(jì)算系統(tǒng)116可經(jīng)配置以通過(guò)可包含有線或無(wú)線部分的傳輸媒體從用戶輸入源103及所述系統(tǒng)的子系統(tǒng)(例如，光譜儀104、照明器102及類似物)接收及/或獲取數(shù)據(jù)或信息。以此方式，所述傳輸媒體可用作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)116、用戶輸入源103與系統(tǒng)100的其它子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路。此外，計(jì)算系統(tǒng)116可經(jīng)配置以經(jīng)由存儲(chǔ)媒體(S卩，存儲(chǔ)器)接收測(cè)量數(shù)據(jù)。例如，使用橢圓偏振計(jì)101的光譜儀獲得的光譜結(jié)果可被存儲(chǔ)于永久或半永久存儲(chǔ)器裝置(未展示)中。就這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，所述光譜結(jié)果可從外部系統(tǒng)匯入。此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)116可經(jīng)由傳輸媒體將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部系統(tǒng)。
[0046]可如本文中所描述那樣進(jìn)一步配置圖2中所說(shuō)明的系統(tǒng)100的實(shí)施例。此外，系統(tǒng)100可經(jīng)配置以執(zhí)行本文中所描述的方法實(shí)施例的任一者的任何其它塊。
[0047]用于臨界尺寸(CD)、薄膜厚度、光學(xué)性質(zhì)及組合物、疊加、光刻焦點(diǎn)/劑量等等的光學(xué)計(jì)量通常需要待測(cè)量的下伏結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)模型。此測(cè)量模型包含所述結(jié)構(gòu)的物理尺寸、材料性質(zhì)及參數(shù)化。
[0048]—方面，模型構(gòu)建工具包含復(fù)雜裝置子結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)模型，所述可重復(fù)使用的參數(shù)模型可用作復(fù)雜半導(dǎo)體裝置的模型中的建置塊。這使得模型構(gòu)建過(guò)程更直觀且更不容易產(chǎn)生誤差。此外，因?yàn)獒槍?duì)特定結(jié)構(gòu)及測(cè)量應(yīng)用優(yōu)化所述可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型，所以所得離散化的測(cè)量模型與傳統(tǒng)模型相比計(jì)算效率更高。此外，可保存所述參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型并在不同項(xiàng)目及不同用戶之間共享所述參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0049]又一方面，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型由由模型構(gòu)建工具的用戶輸入的獨(dú)立參數(shù)的值完全定義。與模型形狀及構(gòu)成的幾何結(jié)構(gòu)元件中的內(nèi)部約束條件相關(guān)聯(lián)的全部其它變量在所述模型內(nèi)予以預(yù)定義。因此，在獨(dú)立參數(shù)的所述值以外，不需要其它用戶輸入來(lái)完全定義可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。這極大地簡(jiǎn)化了模型構(gòu)建過(guò)程。
[0050]在一些實(shí)施例中，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型是結(jié)構(gòu)特定的。圖3描繪可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型200，其表示溝槽結(jié)構(gòu)的三個(gè)保形層。如圖3中所描繪，定義所述模型的形狀的獨(dú)立參數(shù)是每一層的厚度!^、!^及!^、所述溝槽的寬度W及所述溝槽的深度H。任選地，與所述層中的每一者相關(guān)聯(lián)的材料參數(shù)可被定義為可由用戶定義的獨(dú)立變量。
[0051]模型構(gòu)建工具的用戶僅需要輸入這五個(gè)參數(shù)的值以完全定義此可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型200的幾何結(jié)構(gòu)。與模型形狀及內(nèi)部約束條件相關(guān)聯(lián)的全部其它變量在所述模型內(nèi)予以預(yù)定義，且不需要進(jìn)一步輸入來(lái)完全定義模型210的形狀。
[0052]相比之下，圖1A中所描繪的結(jié)構(gòu)模型要求九個(gè)不同原始元件(元件12到20)及其相互關(guān)系(例如，所述元件中的每一者之間的約束條件)的定義以模型化具有三個(gè)保形層的類似溝槽結(jié)構(gòu)。用戶需要手動(dòng)定義、組合、約束及參數(shù)化這九個(gè)元件。舉例來(lái)說(shuō)，用戶將必須約束元件12、13及14中的每一者的右側(cè)以分別與元件20、19及18的左側(cè)對(duì)準(zhǔn)。類似地，用戶將必須約束元件15、16及17中的每一者的左側(cè)以分別與元件18、19及20的右側(cè)對(duì)準(zhǔn)。此外，用戶將必須約束元件18、19及20中的每一者的高度以分別等于側(cè)件14及15、13及16以及12及17的寬度。這些約束實(shí)例僅為必須由用戶建立以完全定義具有三個(gè)保形層的簡(jiǎn)單溝槽結(jié)構(gòu)的甚至更大約束條件集合的子集。因此，不難想象與僅使用簡(jiǎn)單幾何結(jié)構(gòu)基元定義復(fù)雜裝置結(jié)構(gòu)的模型相關(guān)聯(lián)的難度。如圖3中所描繪，僅由五個(gè)獨(dú)立參數(shù)完全定義的單個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型200取代包含九個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元及幾十個(gè)約束條件以及形狀參數(shù)值的模型。
[0053]又另一方面，模型構(gòu)建工具將一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)模型集成到復(fù)雜半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型中。如圖4中所描繪，模型構(gòu)建工具從用戶接收輸入以將幾何結(jié)構(gòu)基元11、21及22與可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型200組合以形成在圖5中描繪的測(cè)量模型205。在一些其它實(shí)施例中，由一個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)模型來(lái)充分描述半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型。在一些其它實(shí)施例中，由兩個(gè)或兩個(gè)以上可重復(fù)使用的參數(shù)模型的組合來(lái)充分描述半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型。
[0054]另一方面，模型構(gòu)建工具基于來(lái)自用戶的輸入產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0055]在一些實(shí)施例中，模型構(gòu)建工具基于由用戶指示的許多較簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)基元或較簡(jiǎn)單的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的組合物產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。所述組合物將個(gè)別模型的集合改變成單個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型，所述單個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型可用作測(cè)量模型的元件，如同其作為原始建置塊。
[0056]如圖3中所描繪，將九個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元(例如，矩形形狀)完全集成到子結(jié)構(gòu)模型中，所述子結(jié)構(gòu)模型由五個(gè)獨(dú)立參數(shù)完全定義。模型構(gòu)建工具保存所述子結(jié)構(gòu)模型以供稍后使用。在內(nèi)部，所述子結(jié)構(gòu)模型包含完全集成所述九個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元所需的約束條件。這些約束條件被保存為所述子結(jié)構(gòu)模型的部分且在所述子結(jié)構(gòu)模型的每個(gè)實(shí)例處予以實(shí)施。以此方式，用戶可產(chǎn)生通常使用的復(fù)雜形狀與預(yù)定義約束條件的集合。可將所述子結(jié)構(gòu)模型卸載及保存到文件中，重新加載到項(xiàng)目中并使用，且在用戶之間共享。
[0057]由模型構(gòu)建工具產(chǎn)生的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型使用戶或用戶群組能夠產(chǎn)生可重復(fù)使用的子結(jié)構(gòu)庫(kù)。使用相同子結(jié)構(gòu)模型的不同實(shí)例的不同用戶可期望實(shí)現(xiàn)相同數(shù)值結(jié)果。
[0058]可以不同方式產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。在一個(gè)實(shí)例中，用戶引導(dǎo)模型構(gòu)建工具由用戶產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)代碼組合及約束一或多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元、一或多個(gè)現(xiàn)有子結(jié)構(gòu)模型或任何組合。圖6描繪基于用戶產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)代碼組裝的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型210，所述可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型210由其獨(dú)立參數(shù)及H以類似于圖3中所描繪的模型200的方式予以定義。然而，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型210是基于更復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)(U形)，且因此是較少的更復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)基元的合并。因此，模型210包含少于模型200的頂點(diǎn)。這導(dǎo)致較平滑模型離散化，其歸因于降低數(shù)目的離散化點(diǎn)而產(chǎn)生計(jì)算效率更高的測(cè)量模型。一般來(lái)說(shuō)，含有較少幾何結(jié)構(gòu)建置塊及較少約束條件的模型導(dǎo)致更快離散化，這是因?yàn)殡x散化引擎不再需要剖析如此多的幾何結(jié)構(gòu)建置塊及約束條件。在一些實(shí)施例中，第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的離散化點(diǎn)在下伏計(jì)算系統(tǒng)的浮點(diǎn)精度內(nèi)與第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的離散化點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，以確保來(lái)自經(jīng)組合模型的可重復(fù)的計(jì)算結(jié)果。
[0059]在一些其它實(shí)例中，用戶可與圖形用戶接口(GUI)交互，所述GUI允許用戶選擇一或多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)基元、一或多個(gè)現(xiàn)有子結(jié)構(gòu)模型或任何組合，且接著指示將這些元件聚合在一起且選擇所要獨(dú)立參數(shù)的用戶期望。作為響應(yīng)，模型構(gòu)建工具自動(dòng)產(chǎn)生適當(dāng)約束條件以實(shí)現(xiàn)完全集成的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。接著，用戶可將最新產(chǎn)生的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)出到可由其它用戶使用的文件中。在另一實(shí)例中，所述最新產(chǎn)生的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型可在模型構(gòu)建工具中作為可用建置塊而列出，所述可用建置塊可由用戶選擇以構(gòu)造測(cè)量模型或又另一更復(fù)雜的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型?？芍貜?fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型允許多個(gè)用戶以協(xié)作方式作用于復(fù)雜模型的不同部分且在最后階段將其組裝在一起。
[0060]圖9描繪兩個(gè)不同的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型231及232。在一個(gè)實(shí)例中，用戶可與圖形用戶接口(GUI)交互，所述GUI允許所述用戶選擇模型231及232，且指定將這些元件聚合在一起的期望，其中模型231位于模型232的頂部上。作為響應(yīng)，所述模型構(gòu)建工具自動(dòng)產(chǎn)生適當(dāng)約束條件以實(shí)現(xiàn)完全集成的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型233。接著，用戶可將最新產(chǎn)生的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)出到可由其它用戶使用的文件中。
[0061]通過(guò)組合兩個(gè)或兩個(gè)以上可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型而非幾何結(jié)構(gòu)基元來(lái)顯著減少用于組裝復(fù)雜裝置模型所需的組件數(shù)目。此外，也顯著減少必須由用戶指定的所述組件之間的關(guān)系數(shù)目。這簡(jiǎn)化了初始模型構(gòu)建過(guò)程，使得更不容易產(chǎn)生誤差，且使得更容易在不同用戶之間傳遞模型。
[0062]又另一方面，模型構(gòu)建工具產(chǎn)生復(fù)雜裝置子結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)模型且使其可用，所述可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含嵌入于其設(shè)計(jì)中的特定半導(dǎo)體工藝的關(guān)鍵特性。更明確來(lái)說(shuō)，可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型包含控件，所述控件允許用戶指定由一或多個(gè)工藝步驟產(chǎn)生的晶片制品。
[0063]圖7A到7D描繪用以產(chǎn)生圖7D中描繪的結(jié)構(gòu)的四個(gè)基本制造工藝步驟。首先，如圖7A中所描繪，在襯底221上沉積具有厚度T的膜22。接著，如圖7B中所描繪，將具有寬度W的溝槽蝕刻到所述膜層222中。接著，如圖7C中所描繪，將材料223、224及225保形沉積于所述膜及所述溝槽上方。最后，如圖7D中所描繪，使所述結(jié)構(gòu)平坦化到高度TP。
[0064]在一個(gè)實(shí)施例中，可重復(fù)使用的參數(shù)模型表示全部四個(gè)這些步驟。此外，用戶能夠選擇采用哪一工藝步驟來(lái)進(jìn)行模型化。舉例來(lái)說(shuō)，如果用戶希望首先模型化溝槽蝕刻工藝步驟，那么所述用戶控制可重復(fù)使用的參數(shù)模型以包含產(chǎn)生所述溝槽蝕刻所需要的工藝(即，膜沉積及溝槽蝕刻步驟)。用戶將定義膜沉積步驟中所使用的材料、定義所沉積膜的厚度及定義溝槽的尺寸。如果用戶希望模型化平坦化步驟，那么所述用戶以先前定義的溝槽蝕刻模型開始，且接著控制可重復(fù)使用的參數(shù)模型以包含產(chǎn)生經(jīng)平坦化結(jié)構(gòu)所需要的工藝(即，保形沉積及平坦化步驟)。用戶將定義保形沉積的次數(shù)，且針對(duì)每一沉積的材料/厚度定義平坦化的深度。以此方式，用戶能夠個(gè)別控制由可重復(fù)使用的參數(shù)模型表示的工藝步驟中的每一者。因此，可利用單個(gè)模型以測(cè)量多個(gè)工藝步驟。
[0065]在一些光刻焦點(diǎn)/劑量應(yīng)用中，將堆疊裝置結(jié)構(gòu)的抗蝕劑線模型化為以以下方式約束的堆疊梯形:I)將相鄰梯形的頂部臨界尺寸(TCD)及底部臨界尺寸(BCD)約束為相等；2)將個(gè)別梯形的高度約束為相等;3)將個(gè)別臨界尺寸約束為依據(jù)用戶定義的焦點(diǎn)及劑量參數(shù)而變化;及4)將個(gè)別梯形的高度約束為依據(jù)前述焦點(diǎn)及劑量參數(shù)而變化。傳統(tǒng)上，全部這些約束條件需要由用戶設(shè)置。
[0066]又另一方面，模型構(gòu)建工具產(chǎn)生復(fù)雜裝置子結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)模型且使其可用，所述可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含測(cè)量應(yīng)用特定細(xì)節(jié)(例如，源于特定應(yīng)用的約束條件、尺寸等等)。
[0067]圖8描繪堆疊裝置結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型230。在此實(shí)例中，模型構(gòu)建工具讀取文件，所述文件含有個(gè)別CD及高度的方程式。此文件通常由光刻模擬器(例如可從(美國(guó))加利福尼亞州苗必達(dá)市(Milpitas ,Ca Iifornia)科嘉公司(KLA-TencorCorporat1n)購(gòu)得的PR0LITH軟件)產(chǎn)生?；诖藨?yīng)用信息，模型構(gòu)建工具自動(dòng)設(shè)置可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型230的參數(shù)化及約束條件。
[0068]在另一實(shí)例中，也可采用模型構(gòu)建工具產(chǎn)生描述在一些光學(xué)計(jì)量應(yīng)用中所使用的場(chǎng)增強(qiáng)元件的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。在轉(zhuǎn)讓給科磊公司的第8，879，073號(hào)美國(guó)專利案中進(jìn)一步詳細(xì)描述場(chǎng)增強(qiáng)元件，所述專利案標(biāo)的物以全文引用方式并入本文中。可采用模型構(gòu)建工具以針對(duì)每一類型的場(chǎng)增強(qiáng)元件及不同應(yīng)用產(chǎn)生可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0069]在又另一實(shí)例中，也可采用模型構(gòu)建工具以產(chǎn)生描述計(jì)量目標(biāo)的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型，所述計(jì)量目標(biāo)由計(jì)量目標(biāo)設(shè)計(jì)或疊加設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)例中，模型構(gòu)建工具接收由軟件模擬器產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(GDS)數(shù)據(jù)，且自動(dòng)產(chǎn)生預(yù)測(cè)間隔件間距劃分形態(tài)的可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型。
[0070]又另一方面，模型構(gòu)建工具包含安全特征以控制與特定用戶共享敏感知識(shí)產(chǎn)權(quán)。舉例來(lái)說(shuō)，可期望實(shí)體與另一實(shí)體共享測(cè)量模型，但并不共享所述測(cè)量模型的包含敏感知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特定方面。在一些實(shí)例中，模型構(gòu)建工具允許用戶隱藏一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的全部或部分使其不被顯示以允許與其它實(shí)體共享所述模型。在一些實(shí)例中，模型構(gòu)建工具允許用戶省略一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的全部或部分以防止與另一實(shí)體共享這些敏感元件。在一些其它實(shí)例中，模型構(gòu)建工具允許用戶包含密碼保護(hù)以控制對(duì)一或多個(gè)可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的全部或部分的存取，以將敏感元件的共享限于經(jīng)授權(quán)實(shí)體。以此方式，可由用戶保密體現(xiàn)于所述可重復(fù)使用的參數(shù)子結(jié)構(gòu)模型的特定特征中的敏感知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
[0071]盡管參考系統(tǒng)100說(shuō)明本文中所論述的方法，但可采用經(jīng)配置以照明及檢測(cè)從樣品反射、透射或衍射的光的任何光學(xué)計(jì)量系統(tǒng)，以實(shí)施本文中所描述的示范性方法。示范性系統(tǒng)包含角分辨反射計(jì)、散射計(jì)、反射計(jì)、橢圓偏振計(jì)、光譜反射計(jì)或橢圓偏振計(jì)、光束輪廓反射計(jì)、多波長(zhǎng)二維光束輪廓反射計(jì)、多波長(zhǎng)二維光束輪廓橢圓偏振計(jì)、旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器光譜橢圓偏振計(jì)等等。通過(guò)非限制性實(shí)例，橢圓偏振計(jì)可包含單個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器、多個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器、旋轉(zhuǎn)偏振器、旋轉(zhuǎn)檢偏器、調(diào)制元件、多個(gè)調(diào)制元件或無(wú)調(diào)制元件。
[0072]應(yīng)注意，可以使得源及/或目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)使用一種以上技術(shù)的方式配置來(lái)自所述測(cè)量系統(tǒng)的輸出。實(shí)際上，應(yīng)用程序可經(jīng)配置以采用在單個(gè)工具內(nèi)或跨許多不同工具的可用計(jì)量子系統(tǒng)的任何組合。
[0073]還可以許多不同方式配置實(shí)施本文中所描述的方法的系統(tǒng)。舉例來(lái)說(shuō)，可期望廣泛范圍的波長(zhǎng)(包含可見光、紫外線、紅外線及X射線)、入射角、偏振狀態(tài)及相干性狀態(tài)。在另一實(shí)例中，所述系統(tǒng)可包括許多不同光源(例如，直接耦合的光源、激光維持等離子光源等等)中的任一者。在另一實(shí)例中，所述系統(tǒng)可包含用以調(diào)節(jié)被引導(dǎo)到樣品或從樣品收集的光的元件(例如，切趾器、濾光器等等)。
[0074]如本文中所描述，術(shù)語(yǔ)“臨界尺寸”包含結(jié)構(gòu)的任何臨界尺寸(例如，底部臨界尺寸、中間臨界尺寸、頂部臨界尺寸、側(cè)壁角、光柵高度等等)、兩個(gè)或兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)的臨界尺寸(例如，兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間的距離)、兩個(gè)或兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)之間的位移(例如，疊加光柵結(jié)構(gòu)之間的疊加位移等等)及用于結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)中的材料的色散性質(zhì)值。結(jié)構(gòu)可包含三維結(jié)構(gòu)、圖案化結(jié)構(gòu)、疊加結(jié)構(gòu)等等。
[0075]如本文中所描述，術(shù)語(yǔ)“臨界尺寸應(yīng)用”或“臨界尺寸測(cè)量應(yīng)用”包含任何臨界尺寸測(cè)量。
[0076]如本文中所描述，術(shù)語(yǔ)“計(jì)量系統(tǒng)”包含經(jīng)采用以至少部分特征化任何方面中的樣品的任何系統(tǒng)。然而，此類技術(shù)術(shù)語(yǔ)并不限制如本文中所描述的術(shù)語(yǔ)“計(jì)量系統(tǒng)”的范圍。此夕卜，計(jì)量系統(tǒng)100可經(jīng)配置以用于測(cè)量圖案化晶片及/或未圖案化晶片。所述計(jì)量系統(tǒng)可被配置為L(zhǎng)ED檢驗(yàn)工具、邊緣檢驗(yàn)工具、背側(cè)檢驗(yàn)工具、巨觀檢驗(yàn)工具或多模式檢驗(yàn)工具(同時(shí)涉及來(lái)自一或多個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù))及從基于臨界尺寸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)參數(shù)的校準(zhǔn)獲益的任何其它計(jì)量或檢驗(yàn)工具。
[0077]本文中描述可用于處理樣品的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)(例如，檢驗(yàn)系統(tǒng)或光刻系統(tǒng))的各種實(shí)施例。本文中使用術(shù)語(yǔ)“樣品”以指代在可通過(guò)所屬領(lǐng)域中已知的方法處理(例如，針對(duì)缺陷而經(jīng)印刷或檢驗(yàn))的晶片、光罩或任何其它樣本上的位點(diǎn)。在一些實(shí)例中，所述樣品包含具有一或多個(gè)測(cè)量目標(biāo)的單個(gè)位點(diǎn)，所述一或多個(gè)測(cè)量目標(biāo)的同時(shí)、組合測(cè)量被視為單個(gè)樣品測(cè)量或參考測(cè)量。在一些其它實(shí)例中，所述樣品是位點(diǎn)匯總，其中與所述經(jīng)匯總測(cè)量位點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的測(cè)量數(shù)據(jù)是與所述多個(gè)位點(diǎn)中的每一者相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)匯總。此外，這些多個(gè)位點(diǎn)中的每一者可包含與樣品或參考測(cè)量相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)測(cè)量目標(biāo)。
[0078]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“晶片”大體上是指由半導(dǎo)體或非半導(dǎo)體材料形成的襯底。實(shí)例包含(但不限于):單晶硅、砷化鎵及磷化銦。此類襯底可通常在半導(dǎo)體制造設(shè)施中找到及/或處理。在一些情況中，晶片可僅包含襯底(即，裸晶片)。替代性地，晶片可包含形成于襯底上的不同材料的一或多個(gè)層。形成于晶片上的一或多個(gè)層可為經(jīng)“圖案化”或“非圖案化”的。舉例來(lái)說(shuō)，晶片可包括具有可重復(fù)圖案特征的多個(gè)裸片。
[0079]“光罩”可為在光罩制造工藝的任何階段的光罩或可或不可經(jīng)釋放以用在半導(dǎo)體制造設(shè)施中的經(jīng)完成的光罩。光罩或“掩?！蓖ǔ６x為具有形成于其上且被配置成圖案的基本上不透明的區(qū)域的基本上透明襯底。所述襯底可包含(例如)玻璃材料(例如非晶Si02)。光罩可在光刻工藝的曝光步驟期間被安置于抗蝕劑覆蓋的晶片上方，使得可將所述光罩上的圖案轉(zhuǎn)印到所述抗蝕劑。
[0080]形成于晶片上的一或多個(gè)層可為經(jīng)圖案化或非圖案化的。舉例來(lái)說(shuō)，晶片可包含各自具有可重復(fù)圖案特征的多個(gè)裸片。此類材料層的形成及處理可最終導(dǎo)致經(jīng)完成裝置。許多不同類型的裝置可形成于晶片上，且如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)晶片希望涵蓋其上制造有所屬領(lǐng)域中已知的任何類型的裝置的晶片。
[0081 ]在一或多個(gè)示范性實(shí)施例中，可在硬件、軟件、固件或其任何組合中實(shí)施所描述的功能。如果實(shí)施于軟件中，那么所述功能可作為一或多個(gè)指令或代碼被存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體傳輸。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體及通信媒體(其包含促進(jìn)計(jì)算機(jī)程序從一個(gè)地方傳遞到另一地方的任何媒體)兩者。存儲(chǔ)媒體可為可由通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。通過(guò)實(shí)例且以非限制方式，此類計(jì)算機(jī)可讀媒體可包括RAM、R0M、EEPR0M、CD_R0M或其它光學(xué)磁盤存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器或其它磁性存儲(chǔ)裝置或可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式載送或存儲(chǔ)所要代碼構(gòu)件且可由通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)或通用或?qū)Ｓ锰幚砥鞔嫒〉娜魏纹渌襟w。此外，將任何連接適當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀媒體。舉例來(lái)說(shuō)，如果使用同軸纜線、光纖纜線、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或無(wú)線技術(shù)(例如紅外線、無(wú)線電及微波)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳輸所述軟件，那么所述同軸纜線、光纖纜線、雙絞線、DSL或無(wú)線技術(shù)(例如紅外線、無(wú)線電及微波)包含在媒體的定義中。如本文中所使用的磁盤及光盤包含光盤(CD)、激光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟磁盤及藍(lán)光光盤(其中磁盤通常以磁性方式重現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤使用激光以光學(xué)方式重現(xiàn)數(shù)據(jù))。以上組合也應(yīng)包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。
[0082]盡管上文出于指示目的而描述某些特定實(shí)施例，但本專利文件的教示具有一般適用性且并不限于上文所描述的所述特定實(shí)施例。因此，可在不背離如權(quán)利要求書中所陳述的本發(fā)明的范圍的情況下實(shí)踐所描述的實(shí)施例的各種特征的各種修改、調(diào)適及組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令包括: 用于使第一計(jì)算機(jī)接收第一用戶對(duì)于第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示以描述第一半導(dǎo)體裝置的至少一部分的代碼，其中所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型包括多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)元件且由第一組獨(dú)立參數(shù)值完全定義;及 用于使所述第一計(jì)算機(jī)接收對(duì)于所述第一組獨(dú)立參數(shù)值的選擇的指示的代碼。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，其中所述第一半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型由所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型完全定義。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述第一計(jì)算機(jī)接收所述第一用戶對(duì)于第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示以描述所述第一半導(dǎo)體裝置的子結(jié)構(gòu)的代碼，其中所述第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)元件且由第二組獨(dú)立參數(shù)值完全定義； 用于使所述第一計(jì)算機(jī)接收對(duì)于所述第二組獨(dú)立參數(shù)值的選擇的指示的代碼； 用于使所述第一計(jì)算機(jī)至少部分基于所述第一及第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的組合來(lái)確定所述第一半導(dǎo)體裝置的第一測(cè)量模型的代碼;及 用于使所述計(jì)算機(jī)將所述第一測(cè)量模型存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的代碼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，其中由所述第一用戶完成對(duì)于定義所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的所述第一組獨(dú)立參數(shù)值的所述選擇。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述第一計(jì)算機(jī)接收由過(guò)程模擬工具產(chǎn)生的輸出文件的代碼;及 用于使所述第一計(jì)算機(jī)從所述輸出文件確定所述第一組獨(dú)立參數(shù)值的代碼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量構(gòu)建工具，其中所述第一子結(jié)構(gòu)的所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的多個(gè)離散化點(diǎn)在所述第一計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)精度內(nèi)與所述第二子結(jié)構(gòu)的所述第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的多個(gè)離散化點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使第二計(jì)算機(jī)接收第二用戶對(duì)于所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示以描述第二半導(dǎo)體裝置的第一子結(jié)構(gòu)的代碼； 用于使所述第二計(jì)算機(jī)接收所述第二用戶對(duì)于第三可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示以描述所述第二半導(dǎo)體裝置的第二子結(jié)構(gòu)的代碼，其中所述第三可重復(fù)使用的參數(shù)模型由第三組獨(dú)立參數(shù)值完全定義； 用于使所述第二計(jì)算機(jī)至少部分基于所述第一及第三可重復(fù)使用的參數(shù)模型的組合來(lái)確定第二測(cè)量模型的代碼;及 用于使所述計(jì)算機(jī)將所述第二測(cè)量模型存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的代碼。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述計(jì)算機(jī)接收對(duì)于所述第一半導(dǎo)體裝置的所述第一測(cè)量模型的選擇的指示的代碼； 用于使所述計(jì)算機(jī)接收對(duì)于第三可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示的代碼，其中所述第三可重復(fù)使用的參數(shù)模型由第三組獨(dú)立參數(shù)值完全定義； 用于使所述計(jì)算機(jī)至少部分基于所述第一測(cè)量模型及所述第三可重復(fù)使用的參數(shù)模型的組合來(lái)確定第二測(cè)量模型的代碼;及 用于使所述計(jì)算機(jī)將所述第二測(cè)量模型存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的代碼。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述計(jì)算機(jī)隱藏第一半導(dǎo)體裝置的所述第一子結(jié)構(gòu)的一部分使所述部分不向所述第一用戶顯示的代碼。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，其中所述第一半導(dǎo)體裝置的至少一部分的所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含特定于特定測(cè)量應(yīng)用的幾何結(jié)構(gòu)特征及幾何結(jié)構(gòu)特征之間的相互關(guān)系。11.一種包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令包括: 用于使計(jì)算機(jī)接收用戶對(duì)于多個(gè)原始幾何結(jié)構(gòu)模型化元件的選擇的指示的代碼； 用于使所述計(jì)算機(jī)從所述用戶接收指示的代碼，所述指示指出所述多個(gè)原始幾何結(jié)構(gòu)模型化元件中的每一者相對(duì)于所述其它原始幾何結(jié)構(gòu)模型化元件的所要位置； 用于使所述計(jì)算機(jī)從所述用戶接收指示的代碼，所述指示指出所述多個(gè)原始幾何結(jié)構(gòu)模型化元件的所要參數(shù)化； 用于使所述計(jì)算機(jī)基于所述多個(gè)原始幾何結(jié)構(gòu)元件的組合來(lái)確定第一半導(dǎo)體裝置的至少一部分的第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的代碼，其中所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型由與所述所要參數(shù)化相關(guān)聯(lián)的一組獨(dú)立參數(shù)完全定義;及 用于使所述計(jì)算機(jī)將所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的代碼。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，其中所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的所述確定涉及產(chǎn)生一組約束關(guān)系，所述組約束關(guān)系將所述多個(gè)原始幾何結(jié)構(gòu)模型化元件完全集成到由所述組獨(dú)立參數(shù)完全定義的所述可重復(fù)使用的參數(shù)模型中。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述計(jì)算機(jī)接收所述用戶對(duì)于所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示的代碼； 用于使所述計(jì)算機(jī)接收所述用戶對(duì)于所述第一半導(dǎo)體裝置的子結(jié)構(gòu)的第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的選擇的指示的代碼，其中所述第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)元件且由第二組獨(dú)立參數(shù)值完全定義； 用于使所述計(jì)算機(jī)至少部分基于所述第一及第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的組合來(lái)確定半導(dǎo)體裝置的測(cè)量模型的代碼;及 用于使所述計(jì)算機(jī)將所述第一測(cè)量模型存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的代碼。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述計(jì)算機(jī)從所述第一用戶接收所述第一組獨(dú)立參數(shù)值的指示的代碼;及 用于使所述第一計(jì)算機(jī)從所述第一用戶接收所述第二組獨(dú)立參數(shù)值的指示的代碼。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述計(jì)算機(jī)接收由過(guò)程模擬工具產(chǎn)生的輸出文件的代碼;及 用于使所述計(jì)算機(jī)從所述輸出文件確定所述第一組獨(dú)立參數(shù)值的代碼。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量構(gòu)建工具，其中所述測(cè)量模型由第三組獨(dú)立參數(shù)值完全定義，所述第三組獨(dú)立參數(shù)值包含所述第一組獨(dú)立參數(shù)值及所述第二組獨(dú)立參數(shù)值中的至少一部分。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的包括存儲(chǔ)于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體上的計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)量模型構(gòu)建工具，所述計(jì)算機(jī)可讀指令進(jìn)一步包括: 用于使所述計(jì)算機(jī)隱藏所述第一半導(dǎo)體裝置子結(jié)構(gòu)的一部分使所述部分不向所述用戶顯示的代碼。18.—種計(jì)量系統(tǒng)，其包括: 照明源，其經(jīng)配置以將一些照明光提供到一或多個(gè)計(jì)量目標(biāo)； 檢測(cè)器，其經(jīng)配置以響應(yīng)于所述一些照明光從所述一或多個(gè)計(jì)量目標(biāo)接收一些經(jīng)收集光;及 一或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其經(jīng)配置以: 接收與所述檢測(cè)到的光相關(guān)聯(lián)的一些測(cè)量數(shù)據(jù);及 基于所述測(cè)量模型與所述一些測(cè)量數(shù)據(jù)的擬合確定所述一或多個(gè)計(jì)量目標(biāo)的測(cè)量模型的一或多個(gè)參數(shù)，其中所述測(cè)量模型包含所述一或多個(gè)計(jì)量目標(biāo)的第一子結(jié)構(gòu)的第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型，且其中所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)元件且由第一組獨(dú)立參數(shù)值完全定義。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)量系統(tǒng)，其中所述測(cè)量模型還包含所述一或多個(gè)計(jì)量目標(biāo)的第二子結(jié)構(gòu)的第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型，且其中所述第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型包含多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)元件且由第二組獨(dú)立參數(shù)值來(lái)完全定義。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)量系統(tǒng)，其中所述第一子結(jié)構(gòu)的所述第一可重復(fù)使用的參數(shù)模型的多個(gè)離散化點(diǎn)在所述一或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)的浮點(diǎn)精度內(nèi)與所述第二子結(jié)構(gòu)的所述第二可重復(fù)使用的參數(shù)模型的多個(gè)離散化點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK105917454SQ201580004435
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日
【發(fā)明人】J·伊洛雷塔, M·A·拉芬, L·波斯拉夫斯基, T·卡阿卡, 趙強(qiáng), 李列泉
【申請(qǐng)人】科磊股份有限公司