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用于半導(dǎo)體目標(biāo)的度量的差分方法及設(shè)備的制造方法_6

文檔序號:9916711閱讀:來源:國知局
來自相同或不同工具類型的匹配的算法及其它。
[0120]也可由不包含建模、優(yōu)化及/或擬合的算法(例如,第61/745981號臨時專利申請案,所述申請案以引用的方式并入本文中)來分析經(jīng)收集的數(shù)據(jù)。
[0121]計算算法通常針對其中使用一或多個方法的度量應(yīng)用(例如計算硬件、并行化、運算分布、負載平衡、多服務(wù)支持、動態(tài)負載優(yōu)化等的設(shè)計及實施方案)而優(yōu)化??稍诠碳?、軟件、FPGA、可編程光學(xué)組件等中進行算法的不同實施方案。
[0122]數(shù)據(jù)分析及擬合步驟可用以追求以下目標(biāo)中的一者:⑶、SWA、形狀、應(yīng)力、組合物、膜、帶隙、電性質(zhì)、焦點/劑量、重疊、產(chǎn)生工藝參數(shù)(例如,抗蝕劑狀態(tài)、分壓、溫度、聚焦模型)及/或其任何組合的測量;度量系統(tǒng)的建模及/或設(shè)計;以及度量目標(biāo)的建模、設(shè)計及/或優(yōu)化。
[0123]本文提出的本發(fā)明的某些實施例大體上解決半導(dǎo)體度量及工藝控制的領(lǐng)域,且不限于硬件、算法/軟件實施方案及架構(gòu)且使用上文概述的情況。
[0124]盡管已出于清晰理解的目的而在一些細節(jié)上描述前述發(fā)明,但應(yīng)了解,可在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)實踐某些改變及修改。應(yīng)注意,存在實施本發(fā)明的過程、系統(tǒng)及設(shè)備的許多替代方式。因此,本實施例將被視為說明性的而非限制性的,且本發(fā)明不限于本文中所給出的細節(jié)。
【主權(quán)項】
1.一種確定用于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工藝參數(shù)或結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法,所述方法包括: 從定位于半導(dǎo)體晶片上的多個區(qū)段中的一或多個目標(biāo)獲取多個光學(xué)信號,其中所述區(qū)段與用于制造所述一或多個目標(biāo)的不同工藝參數(shù)相關(guān)聯(lián),其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號含有關(guān)于頂部結(jié)構(gòu)的所關(guān)注參數(shù)POI的信息及關(guān)于形成于此頂部結(jié)構(gòu)下方的一或多個底層的一或多個底層參數(shù)的信息; 產(chǎn)生特征提取模型以從此類經(jīng)獲取的光學(xué)信號提取多個特征信號使得所述特征信號含有用于所述POI的信息且排除用于所述底層參數(shù)的信息;以及 基于通過所述特征提取模型提取的所述特征信號來確定每一區(qū)段的每一頂部結(jié)構(gòu)的POI 值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中產(chǎn)生所述特征提取模型包含對所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號執(zhí)行數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)以產(chǎn)生經(jīng)變換的光學(xué)信號數(shù)據(jù),及產(chǎn)生所述特征提取模型以從所述經(jīng)變換的光學(xué)信號數(shù)據(jù)提取所述特征信號。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述經(jīng)變換的光學(xué)信號數(shù)據(jù)為經(jīng)獲取的光學(xué)信號的線性組合。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中使用主分量分析PCA、核PCAkPCA、非線性PCANLPCA、獨立分量分析ICA或局部線性嵌入LLE算法來完成所述數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中使用主分量分析PCA技術(shù)來完成所述數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)且所述經(jīng)變換的光學(xué)信號表示相對于由所述PCA技術(shù)所引起的第一主分量的所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中通過訓(xùn)練參數(shù)模型以基于所述特征信號確定每一頂部結(jié)構(gòu)的所述POI值來完成確定所述Ρ0Ι,所述方法進一步包括: 從一或多個后續(xù)晶片上的多個未知結(jié)構(gòu)獲取多個光學(xué)信號;以及 使用所述特征提取模型及所述參數(shù)模型以確定所述未知結(jié)構(gòu)的多個POI值。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的一或多個第一目標(biāo)的第一組經(jīng)獲取信號及來自每一區(qū)段中的一或多個第二目標(biāo)的第二組經(jīng)獲取信號,其中所述一或多個第一目標(biāo)具有頂層結(jié)構(gòu)及底層結(jié)構(gòu)且所述一或多個第二目標(biāo)具有與所述一或多個第一目標(biāo)相同的底層結(jié)構(gòu)但排除所述一或多個第一目標(biāo)的所述頂層結(jié)構(gòu),其中所述特征提取模型使用殘余信號依據(jù)所述第二經(jīng)獲取信號而預(yù)測所述第一經(jīng)獲取信號中的每一者,針對所述第一經(jīng)獲取信號確定的所述殘余信號經(jīng)定義為所述特征信號。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的一或多個第一目標(biāo)的第一組經(jīng)獲取信號及來自每一區(qū)段中的一或多個第二目標(biāo)的第二組經(jīng)獲取信號,其中所述一或多個第一目標(biāo)具有頂層結(jié)構(gòu)及底層結(jié)構(gòu)且所述一或多個第二目標(biāo)具有與所述一或多個第一目標(biāo)相同的頂層結(jié)構(gòu)但具有與所述一或多個第一目標(biāo)不同的底層,所述特征提取模型使用殘余信號依據(jù)所述第二經(jīng)獲取信號而預(yù)測所述第一經(jīng)獲取信號中的每一者,針對所述第一經(jīng)獲取信號確定的所述第二經(jīng)獲取信號的函數(shù)經(jīng)定義為所述特征信號。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的特定目標(biāo)的處于第一方位角的第一組經(jīng)獲取信號及來自每一區(qū)段中的所述特定目標(biāo)的處于第二方位角的第二組經(jīng)獲取信號,其中所述特定目標(biāo)具有其上方形成有所述頂部結(jié)構(gòu)的未經(jīng)圖案化底層部分,其中所述第一方位角不同于所述第二方位角,其中所述特征提取模型使用殘余信號依據(jù)所述第二經(jīng)獲取信號而預(yù)測所述第一經(jīng)獲取信號中的每一者,針對所述第一經(jīng)獲取信號確定的所述殘余信號經(jīng)定義為所述特征信號。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第一方位角為零且所述第二方位角為90°。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的特定目標(biāo)的多個二維射束輪廓反射測量2DBPR圖像,其中所述特定目標(biāo)具有其上方形成有所述頂部結(jié)構(gòu)的未經(jīng)圖案化的底層,其中所述特征提取模型是使每一 2DBPR圖像與殘余信號擬合的徑向?qū)ΨQ函數(shù),針對所述圖像確定的所述殘余信號經(jīng)定義為所述特征信號。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中使用以下中的一或多者獲取所述光學(xué)信號:光譜橢圓偏光測量、穆勒矩陣光譜橢圓偏光測量、光譜反射測量、光譜散射測量、射束輪廓反射測量、射束輪廓橢圓偏光測量、單一波長、單一離散波長范圍或多個離散波長范圍。13.—種用于檢驗或測量樣本的系統(tǒng),其包括: 照明器,其用于產(chǎn)生照明; 照明光學(xué)器件,其用于引導(dǎo)所述照明朝向定位于半導(dǎo)體晶片上的多個區(qū)段中的一或多個目標(biāo),其中所述區(qū)段與用于制造所述一或多個目標(biāo)的不同工藝參數(shù)相關(guān)聯(lián),其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號含有關(guān)于頂部結(jié)構(gòu)的所關(guān)注參數(shù)POI的信息及關(guān)于形成于此頂部結(jié)構(gòu)下方的一或多個底層的一或多個底層參數(shù)的信息; 收集光學(xué)裝置,其用于響應(yīng)于所述照明而將來自定位于所述多個區(qū)段中的所述一或多個目標(biāo)的多個光學(xué)信號引導(dǎo)到檢測器系統(tǒng); 所述檢測器系統(tǒng),其用于響應(yīng)于所述照明而獲取來自所述多個區(qū)段中的所述一或多個目標(biāo)的所述多個光學(xué)信號;及 處理器及存儲器,其經(jīng)配置以執(zhí)行以下操作: 產(chǎn)生特征提取模型以從此類經(jīng)獲取的光學(xué)信號提取多個特征信號使得所述特征信號含有用于所述POI的信息且排除用于所述底層參數(shù)的信息;以及 基于通過所述特征提取模型提取的所述特征信號而確定每一區(qū)段的每一頂部結(jié)構(gòu)的POI 值。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中產(chǎn)生所述特征提取模型包含對所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號執(zhí)行數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)以產(chǎn)生經(jīng)變換的光學(xué)信號數(shù)據(jù)及產(chǎn)生所述特征提取模型以從所述經(jīng)變換的光學(xué)信號數(shù)據(jù)提取所述特征信號。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中所述經(jīng)變換的光學(xué)信號數(shù)據(jù)為所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號的線性組合。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中使用主分量分析PCAjSPCAkPCA、非線性PCANLPCA、獨立分量分析ICA或局部線性嵌入LLE算法來完成所述數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中使用主分量分析PCA技術(shù)來完成所述數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)且所述經(jīng)變換的光學(xué)信號表示相對于由所述PCA技術(shù)所引起的第一主分量的所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中通過訓(xùn)練參數(shù)模型以基于所述特征信號確定每一頂部結(jié)構(gòu)的所述POI值來完成確定所述POI,其中處理器及存儲器進一步經(jīng)配置以: 從一或多個后續(xù)晶片上的多個未知結(jié)構(gòu)獲取多個光學(xué)信號;以及 使用所述特征提取模型及所述參數(shù)模型以確定所述未知結(jié)構(gòu)的多個POI值。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的一或多個第一目標(biāo)的第一組經(jīng)獲取信號及來自每一區(qū)段中的一或多個第二目標(biāo)的第二組經(jīng)獲取信號,其中所述一或多個第一目標(biāo)具有頂層結(jié)構(gòu)及底層結(jié)構(gòu)且所述一或多個第二目標(biāo)具有與所述一或多個第一目標(biāo)相同的底層結(jié)構(gòu)但排除所述一或多個第一目標(biāo)的所述頂層結(jié)構(gòu),其中所述特征提取模型使用殘余信號依據(jù)所述第二經(jīng)獲取信號而預(yù)測所述第一經(jīng)獲取信號中的每一者,針對所述第一經(jīng)獲取信號確定的所述殘余信號經(jīng)定義為所述特征信號。20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的一或多個第一目標(biāo)的第一組經(jīng)獲取信號及來自每一區(qū)段中的一或多個第二目標(biāo)的第二組經(jīng)獲取信號,其中所述一或多個第一目標(biāo)具有頂層結(jié)構(gòu)及底層結(jié)構(gòu)且所述一或多個第二目標(biāo)具有與所述一或多個第一目標(biāo)相同的頂層結(jié)構(gòu)但具有與所述一或多個第一目標(biāo)不同的底層,所述特征提取模型使用殘余信號依據(jù)所述第二經(jīng)獲取信號而預(yù)測所述第一經(jīng)獲取信號中的每一者,針對所述第一經(jīng)獲取信號確定的所述第二經(jīng)獲取信號的函數(shù)經(jīng)定義為所述特征信號。21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的特定目標(biāo)的處于第一方位角的第一組經(jīng)獲取信號及來自每一區(qū)段中的所述特定目標(biāo)的處于第二方位角的第二組經(jīng)獲取信號,其中所述特定目標(biāo)具有其上方形成有所述頂部結(jié)構(gòu)的未經(jīng)圖案化底層部分,其中所述第一方位角不同于所述第二方位角,其中所述特征提取模型使用殘余信號依據(jù)所述第二經(jīng)獲取信號而預(yù)測所述第一經(jīng)獲取信號中的每一者,針對所述第一經(jīng)獲取信號確定的所述殘余信號經(jīng)定義為所述特征信號。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng),其中所述第一方位角為零且所述第二方位角為90°。23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號包含來自每一區(qū)段中的特定目標(biāo)的多個二維射束輪廓反射測量2DBPR圖像,其中所述特定目標(biāo)具有其上方形成有所述頂部結(jié)構(gòu)的未經(jīng)圖案化的底層,其中所述特征提取模型是使每一 2DBPR圖像與殘余信號擬合的徑向?qū)ΨQ函數(shù),針對所述圖像確定的所述殘余信號經(jīng)定義為所述特征信號。24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),其中使用以下中的一或多者獲取所述光學(xué)信號:光譜橢圓偏光測量、穆勒矩陣光譜橢圓偏光測量、光譜反射測量、光譜散射測量、射束輪廓反射測量、射束輪廓橢圓偏光測量、單一波長、單一離散波長范圍或多個離散波長范圍。
【專利摘要】本發(fā)明揭示用于確定半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工藝參數(shù)或結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)備及方法。從定位于半導(dǎo)體晶片上的多個區(qū)段中的一或多個目標(biāo)獲取多個光學(xué)信號。所述區(qū)段與用于制造所述一或多個目標(biāo)的不同工藝參數(shù)相關(guān)聯(lián),且所述經(jīng)獲取的光學(xué)信號含有關(guān)于頂部結(jié)構(gòu)的所關(guān)注參數(shù)POI的信息及關(guān)于形成于此頂部結(jié)構(gòu)下方的一或多個底層的一或多個底層參數(shù)的信息。產(chǎn)生特征提取模型以從此類經(jīng)獲取的光學(xué)信號提取多個特征信號使得所述特征信號含有用于所述POI的信息且排除用于所述底層參數(shù)的信息。基于通過所述特征提取模型提取的所述特征信號來確定每一區(qū)段的每一頂部結(jié)構(gòu)的POI值。
【IPC分類】H01L21/027
【公開號】CN105684127
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】史帝藍·伊凡渥夫·潘戴夫, 安德烈·V·舒杰葛洛夫
【申請人】科磊股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年8月11日
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