藉由采用模拟绕射信号输入之支援向量机施行的光学量测

摘要

本发明能利用支援向量机以检验形成于半导体晶圆上之结构。获得结构之轮廓模型，轮廓模型系由具结构之几何形状特性的轮廓参数所定义；获得轮廓参数用之数值组，模拟绕射信号组系利用轮廓参数用之数值组加以产生，每一模拟绕射信号系将来自结构之绕射光线的行为特征化；训练支援向量机，系利用模拟绕射信号组作为至支援向量机之输入，并利用轮廓参数用之数值组作为支援向量机之期望输出；获得离开结构之量测绕射信号；输入该量测绕射信号至受训练的支援向量机，结构之轮廓参数值系由受训练的支援向量机之输出而获得。

主权项

一种结构之一个以上特征部之判定方法，该结构系形成于半导体晶圆上，该方法包括：a)获得该结构之轮廓模型，该轮廓模型系由将该结构之几何形状特征化的轮廓参数所定义；b)获得该轮廓参数用之数值组；c)利用该轮廓参数用之该数值组以产生模拟绕射信号组，每一模拟绕射信号系将来自该结构之绕射光线的行为特征化；d)训练一支援向量机，其系利用该模拟绕射信号组作为至该支援向量机之输入，以及利用该轮廓参数用之该数值组作为该支援向量机之期望输出；e)获得离开该结构之量测绕射信号；f)输入该量测绕射信号至该受训练支援向量机；以及g)在步骤f)之后，由该受训练支援向量机以获得作为输出的该结构之轮廓参数值。如申请专利范围第1项之结构之一个以上特征部之判定方法，其中该模拟绕射信号组系利用包含反射率参数及偏振参数的信号参数之标准组所产生，该反射率参数系将光线在该结构上反射时之强度变化加以特征化，而该偏振参数系将光线在该结构上反射时之偏振状态变化加以特征化，其中，该偏振参数系包含：第一偏振参数，其特征为复反射系数之绝对值的平方之间之差值的一半并以该反射率参数正规化；第二偏振参数，其特征为复反射系数之干涉之虚部并以该反射率参数正规化；以及第三偏振参数，其特征为复反射系数之干涉之实部并以该反射率参数正规化。如申请专利范围第1项之结构之一个以上特征部之判定方法，更包含：将该结构之该轮廓参数值正规化，其中该模拟绕射信号组系利用该正规化之轮廓参数值加以产生；以及将在步骤g)中所获得之该轮廓参数之数值去正规化。如申请专利范围第1项之结构之一个以上特征部之判定方法，其中该模拟绕射信号组系利用一模型化技术加以产生。如申请专利范围第4项之结构之一个以上特征部之判定方法，其中该模型化技术包括严格耦合波分析(RCWA)。如申请专利范围第1项之结构之一个以上特征部之判定方法，更包含：判定该轮廓参数之相关性；以及基于该判定之相关性，选择用以定义步骤a)中的该轮廓模型之该轮廓参数。如申请专利范围第1项之结构之一个以上特征部之判定方法，其中于步骤d)中，该支援向量机系利用序列最小最佳化(sequential minimal optimization)加以训练。如申请专利范围第1项之结构之一个以上特征部之判定方法，在步骤d)之后且在步骤e)之前：获得模拟绕射信号之测试组与轮廓参数用之数值之测试组；测试该支援向量机，其系利用该模拟绕射信号之测试组作为至该支援向量机之输入，且利用该轮廓参数用之数值之测试组作为该支援向量机之期望输出；以及假若未能符合一个以上准确度标准，则利用于该模拟绕射信号之测试组中之一个以上该模拟绕射信号以及于该轮廓参数用之数值之测试组中之一个以上该轮廓参数用之数值，以重新训练该支援向量机。如申请专利范围第8项之结构之一个以上特征部之判定方法，更包含：于测试该支援向量机之前，插入一杂讯信号至该测试组中之该模拟绕射信号。一种电脑可读取储存媒体，其含有用以使电脑判定形成于半导体晶圆上之结构之一个以上特征部的电脑可执行指令，该电脑可读取储存媒体包含用以执行下列步骤之指令：a)获得该结构之轮廓模型，该轮廓模型系由将该结构之几何形状特征化的轮廓参数所定义；b)获得该轮廓参数用之数值组；c)利用该轮廓参数用之该数值组，以产生模拟绕射信号组，每一模拟绕射信号系将来自该结构之绕射光线的行为特征化；d)训练一支援向量机，其系利用该模拟绕射信号组作为至该支援向量机之输入，以及利用该轮廓参数用之该数值组作为该支援向量机之期望输出；e)获得离开该结构之量测绕射信号；f)输入该量测绕射信号至该受训练的支援向量机；以及g)在步骤f)之后，由该受训练的支援向量机以获得作为输出的该结构之轮廓参数值。如申请专利范围第10项之电脑可读取储存媒体，其中该模拟绕射信号组系利用包含反射率参数及偏振参数之信号参数标准组所产生，该反射率参数系将光线在该结构上反射时之强度变化加以特征化，而该偏振参数系将光线在该结构上反射时之偏振状态变化加以特征化，其中，该偏振参数系包含：第一偏振参数，其特征为复反射系数之绝对值的平方之间之差值的一半并以该反射率参数正规化；第二偏振参数，其特征为复反射系数之干涉之虚部并以该反射率参数正规化；以及第三偏振参数，其特征为复反射系数之干涉之实部并以该反射率参数正规化。如申请专利范围第10项之电脑可读取储存媒体，更包含用以执行下列步骤之指令：将该轮廓参数用之该数值组正规化，其中该模拟绕射信号组系利用该轮廓参数用之该正规化数值组加以产生；以及将在步骤g)中所获得之该轮廓参数值去正规化。如申请专利范围第10项之电脑可读取储存媒体，更包含用以执行下列步骤之指令：判定该轮廓参数之相关性；以及基于该判定之相关性，选择用以定义步骤a)中的该轮廓模型之该轮廓参数。如申请专利范围第10项之电脑可读取储存媒体，其中于步骤d)中，该支援向量机系利用序列最小最佳化(sequential minimal optimization)加以训练。如申请专利范围第10项之电脑可读取储存媒体，在步骤d)之后与在步骤e)之前：获得模拟绕射信号之测试组及轮廓参数用之数值之测试组；测试该支援向量机，其系利用该模拟绕射信号之测试组作为至该支援向量机之输入，以及利用该轮廓参数用之数值之测试组作为该支援向量机之期望输出；以及假若未能符合一个以上之准确度标准，则利用于该模拟绕射信号之测试组中之一个以上该模拟绕射信号以及于该轮廓参数用之数值之测试组中之一个以上该轮廓参数用之数值，以重新训练该支援向量机。如申请专利范围第15项之电脑可读取储存媒体，更包含用以执行下列步骤之指令：于测试该支援向量机之前，插入一杂讯信号至该测试组中之该模拟绕射信号。一种结构之一个以上特征部之判定系统，该结构系形成于半导体晶圆上，该系统包含：光学量测元件，系设置以量测绕射信号；支援向量机，其中系利用一模拟绕射信号组作为至该支援向量机之输入以及轮廓参数用之数值组作为该支援向量机之期望输出以训练该支援向量机，其中该模拟绕射信号组系利用该轮廓参数用之数值组加以产生，且其中该轮廓参数系将该结构之几何形状特征化；以及处理器，系设置以输入该量测绕射信号至该受训练支援向量机，并由该受训练支援向量机获得作为输出之该结构之轮廓参数值。如申请专利范围第17项之结构之一个以上特征之判定系统，其中该模拟绕射信号组系利用包含反射率参数及偏振参数之信号参数标准组加以产生，该反射率参数系将光线在该结构上反射时之强度变化加以特征化，而该偏振参数将光线在该结构上反射时之偏振状态变化加以特征化，其中，该偏振参数包含：第一偏振参数，其特征为复反射系数之绝对值的平方之间之差值的一半并以该反射率参数正规化；第二偏振参数，其特征为复反射系数之干涉之虚部并以该反射率参数正规化；以及第三偏振参数，其特征为复反射系数之干涉之实部并以该反射率参数正规化。如申请专利范围第17项之结构之一个以上特征之判定系统，其中该模拟绕射信号组系利用正规化之轮廓参数值加以产生，且其中该处理器系用以将由该支援向量机作为输出所获得之该轮廓参数值去正规化。如申请专利范围第17项之结构之一个以上特征之判定系统，其中该轮廓参数系基于该轮廓参数之相关性加以选择。如申请专利范围第17项之结构之一个以上特征之判定系统，其中该支援向量机系利用序列最小最佳化加以训练。如申请专利范围第17项之结构之一个以上特征之判定系统，其中该支援向量机之测试，系利用模拟绕射信号之测试组与轮廓参数用之数值之测试组，且其中，假若该支援向量机在进行测试时未能符合一个以上之准确度标准，则利用于该模拟绕射信号之测试组中之一个以上该模拟绕射信号以及于该轮廓参数用之数值之测试组中之一个以上该轮廓参数用之数值，以重新训练该支援向量机。