发明名称 光学测量中之重复结构内的单位晶胞构型之选取
摘要 为了选择光学量测中之重复结构的单位晶胞构型,系就重复结构而定义复数个单位晶胞构型。每一单位晶胞构型系藉由一或更多单位晶胞参数加以定义。该复数个单位晶胞构型之每一单位晶胞彼此至少有一单位晶胞参数不同。利用一或更多选择准则来选择复数个单位晶胞构型其中一者。然后利用所选择单位晶胞构型来特征化重复结构之上视图轮廓。
申请公布号 TWI290616 申请公布日期 2007.12.01
申请号 TW095132330 申请日期 2006.09.01
申请人 迪伯技术股份有限公司 发明人 李世芳;萨奎 可马洛夫;宫城 真;席维欧 勒贝罗;鲍君威;乔尔格 比思契夫
分类号 G01B11/24(2006.01);G01B11/14(2006.01);H01L21/66(2006.01) 主分类号 G01B11/24(2006.01)
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 1.一种重复结构之光学量测用的模型化方法,该重 复结构系形成于一晶圆上,该方法包含以下步骤: a)定义该重复结构之复数个单位晶胞构型,每一单 位晶胞构型系藉由一或更多单位晶胞参数加以定 义,其中该单位晶胞构型之每一者彼此至少有一单 位晶胞参数不同; b)基于一或更多选择准则、自该复数个单位晶胞 构型选择一单位晶胞构型;及 c)利用该所选择单位晶胞构型来特征化该重复结 构之上视图轮廓。 2.如申请专利范围第1项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,其中该一或更多单位晶胞参数包含 间距、面积、及间距角。 3.如申请专利范围第2项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,其中该一或更多选择准则包含最小 间距、最小面积、及/或与90度差异最小的间距角 。 4.如申请专利范围第3项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,更包含以下步骤: 自该复数个单位晶胞构型选择具有该最小间距之 单位晶胞构型; 假如多个单位晶胞构型具有相同最小间距,就选择 具有最小面积之单位晶胞构型;及 假如多个单位晶胞构型具有相同最小面积,就选择 具有与90度差异最小之间距角的单位晶胞构型。 5.如申请专利范围第1项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,其中特征化上视图轮廓包含以下步 骤: 将一或更多基本形状拟合至该选择之单位晶胞构 型中所包含的一或更多特征部之一或更多部分的 该上视图轮廓。 6.如申请专利范围第1项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,更包含以下步骤: 基于绕射信号敏感度而最佳化量测装置变数。 7.如申请专利范围第6项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,其中最佳化量测装置变数包含以下 步骤: 选择一或更多该量测装置变数;及 在对应范围中改变该选择之一或更多量测装置变 数的数値,但仍将任意未选择之量测装置变数保持 为常数。 8.如申请专利范围第7项之重复结构之光学量测用 的模型化方法,其中该一或更多量测装置变数包含 方位角、入射角、波长范围、及/或量测硬体设定 变数。 9.一种重复结构之轮廓参数的决定方法,该方法系 利用一光学量测模型,且该重复结构系形成于晶圆 上,该光学量测模型具有与该结构之上视图相关联 之轮廓参数以及与该结构之横剖面视图相关联之 轮廓参数,该方法包含以下步骤: a)定义该重复结构之复数个单位晶胞构型,每一单 位晶胞构型系藉由一或更多单位晶胞参数加以定 义,其中该单位晶胞构型之每一者彼此至少有一单 位晶胞参数不同; b)基于一或更多选择准则、自该复数个单位晶胞 构型选择一单位晶胞构型; c)利用该所选择单位晶胞构型来特征化该重复结 构之上视图轮廓; d)就该所选择单位晶胞构型而言,最佳化绕射信号 敏感度用之量测装置变数; e)选择轮廓参数来表示对应于该所选择单位晶胞 构型之该结构之该上视图轮廓中的变化; f)选择与该结构之一横剖面视图轮廓相关联的轮 廓参数; g)将代表该结构之该上视图轮廓及该横剖面视图 轮廓之该所选择轮廓参数整合至一光学量测模型; h)将该光学量测模型最佳化; i)最佳化光学量测模型建立一组轮廓参数及模拟 绕射信号; j)组建立之模拟绕射信号与一或更多量测绕射信 号来取出一最匹配之模拟绕射信号; k)当该最匹配之模拟绕射信号与该量测绕射信号 在一或更多匹配准则内不相匹配时,则修正该轮廓 参数之特征化及/或选择; l)重复e)、f)、g)、h)、i)、j)及k),直到该最匹配之 模拟绕射信号与该量测绕射信号在该一或更多匹 配准则内相匹配为止。 10.如申请专利范围第9项之重复结构之轮廓参数的 决定方法,其中选择一单位晶胞构型之步骤包含: 自该复数个单位晶胞构型选择具有最小间距之单 位晶胞构型; 假如多个单位晶胞构型具有相同最小间距,就选择 具有最小面积之单位晶胞构型;及 假如多个单位晶胞构型具有相同最小面积,就选择 具有与90度差异最小之间距角的单位晶胞构型。 11.如申请专利范围第9项之重复结构之轮廓参数的 决定方法,其中最佳化量测装置变数包含以下步骤 : 选择一或更多该量测装置变数;及 对应范围中改变该选择之一或更多量测装置变数 的数値,但仍将任意未选择之量测装置变数保持为 常数。 12.如申请专利范围第11项之重复结构之轮廓参数 的决定方法,其中该一或更多量测装置变数包含方 位角、入射角、波长范围、及/或量测硬体设定变 数。 13.如申请专利范围第11项之重复结构之轮廓参数 的决定方法,其中该绕射信号敏感度系表示为:相 对于量测装置变数之每单位变化,该模拟绕射信号 中之变化。 14.如申请专利范围第11项之重复结构之轮廓参数 的决定方法,其中该绕射信号敏感度系以总合平方 误差制量加以表示。 15.如申请专利范围第9项之重复结构之轮廓参数的 决定方法,其中利用该最佳化光学量测模型建立一 训练资料组,该训练资料组包含机械语言系统用之 轮廓参数与对应的模拟绕射信号。 16.如申请专利范围第9项之重复结构之轮廓参数的 决定方法,其中利用该最佳化光学量测模型以回归 技术来决定对应于量测绕射信号的轮廓参数。 17.如申请专利范围第9项之重复结构之轮廓参数的 决定方法,其中利用该最佳化光学量测模型建立轮 廓参数与对应之绕射信号的程式库。 18.如申请专利范围第17项之重复结构之轮廓参数 的决定方法,其中利用该轮廓参数与对应之绕射信 号的程式库决定来自量测绕射信号的轮廓参数,该 量测绕射信号系自连接于制造单位的量测系统加 以获得。 19.一种模型化形成于晶圆上之重复结构的系统,该 系统包含: 一单位晶胞构型选择器,用以定义重复结构之复数 个单位晶胞构型,并基于一或更多选择准则来选择 该复数个单位晶胞构型之其中一者,其中每一单位 晶胞构型系藉由一或更多单位晶胞参数加以定义, 且其中该单位晶胞构型之每一者彼此至少有一单 位晶胞参数不同;及 一预处理器,系连接于该单位晶胞构型选择器,其 中该预处理器系利用该所选择单位晶胞构型而用 以特征化该重复结构之上视图轮廓。 20.如申请专利范围第19项之模型化形成于晶圆上 之重复结构的系统,其中该单位晶胞构型选择器系 用以进行以下步骤: 自该复数个单位晶胞构型选择具有最小间距之单 位晶胞构型; 假如多个单位晶胞构型具有相同最小间距,就选择 具有最小面积之单位晶胞构型;及 假如多个单位晶胞构型具有相同最小面积,就选择 具有与90度差异最小之间距角的单位晶胞构型。 21.如申请专利范围第19项之模型化形成于晶圆上 之重复结构的系统,更包含: 一信号敏感度最佳化器,系连接于该单位晶胞构型 选择器,其中该信号敏感度最佳化器用以最佳化绕 射信号敏感度用之量测装置变数;及 一模型最佳化器,系连接于该预处理器,其中该模 型最佳化器系用以最佳化一光学量测模型,该光学 量测模型系基于该重复结构之该上视图轮廓的该 特征而加以定义者。 22.如申请专利范围第19项之模型化形成于晶圆上 之重复结构的系统,更包含: 一光学量测装置,用以自该重复结构获得一量测绕 射信号;及 一比较器,用以将该量测绕射信号与利用该光学量 测模型所产生的模拟绕射信号相比较。 23.一种电脑可读之储存媒体,其包含使电脑模型化 形成于晶圆上之重复结构以进行光学量测的电脑 可执行之指令,其包含以下指令: a)重复结构之复数个单位晶胞构型,每一单位晶胞 构型系藉由一或更多单位晶胞参数加以定义,其中 该单位晶胞构型之每一者彼此至少有一单位晶胞 参数不同; b)准则、自该复数个单位晶胞构型选择一单位晶 胞构型;及 c)利用该所选择单位晶胞构型来特征化该重复结 构之上视图轮廓。 24.如申请专利范围第23项之电脑可读之储存媒体, 其中选择一单位晶胞构型之指令包含以下指令: 自该复数个单位晶胞构型选择具有最小间距之单 位晶胞构型; 假如多个单位晶胞构型具有相同最小间距,就选择 具有最小面积之单位晶胞构型;及 假如多个单位晶胞构型具有相同最小面积,就选择 具有与90度差异最小之间距角的单位晶胞构型。 25.如申请专利范围第23项之电脑可读之储存媒体, 其中特征化上视图轮廓之指令包含以下指令: 将一或更多基本形状拟合至该所选择单位晶胞构 型中所包含的一或更多特征部之一或更多部分的 该上视图轮廓。 26.如申请专利范围第23项之电脑可读之储存媒体, 更包含以下指令: 基于绕射信号敏感度而最佳化量测装置变数。 27.如申请专利范围第23项之电脑可读之储存媒体, 其中最佳化量测装置变数之指令包含以下指令: 选择一或更多该量测装置变数;及 在对应范围中改变该选择之一或更多量测装置变 数的数値,但仍将任意未选择之量测装置变数保持 为常数。 28.如申请专利范围第27项之电脑可读之储存媒体, 其中该一或更多量测装置变数包含方位角、入射 角、波长范围、及/或量测硬体设定变数。 图式简单说明: 图1系一示范性光学量测系统之方块图。 图2A至2E系一示范性横剖面视图轮廓,其用于表示 形成于半导体晶圆上之结构的特征。 图3A至3D描绘一示范性重复结构。 图4A与4B描绘示范性单位晶胞之正交晶胞与非正交 晶胞的上视图。 图5描绘示范性单位晶胞,其包含在重复结构中一 者以上之特征部。 图6描绘典型地用于特征化示范性重复结构的角度 。 图7A描绘一重复结构之上视图轮廓。 图7B描绘该重复结构之横剖面视图。 图8描绘一示范性非正交重复结构之单位晶胞中的 多重特征部。 图9描绘在单位晶胞中之特征部之偏差,该偏差系 自示范性重复结构之正交单位晶胞的理论中心起 算。 图10A描绘在单位晶胞中之特征部的宽度比例。 图10B描绘在单位晶胞中之特征部的矩形性特征。 图11系重复结构用之轮廓形状变化性资料的示范 性收集处理之流程图。 图12系重复结构之光学量测模型的示范性最佳化 处理之流程图。 图13系一示范性技术用以特征化重复结构之单位 晶胞的上视图。 图14系一示范性技术用以特征化具有多重特征部 之重复结构的上视图。 图15系一示范性系统,用以使重复结构之光学量测 模型最佳化。 图16A与16B描绘示范性单位晶胞构型。 图17A与17B描绘示范性单位晶胞构型。 图18系重复结构之光学量测模型的示范性最佳化 方法的方块图。 图19系重复结构之光学量测模型的示范性最佳化 的系统。
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