KR20050027953A - 광 계측학에 이용되는 가설 프로파일 선택 - Google Patents

광 계측학에 이용되는 가설 프로파일 선택 Download PDF

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Abstract

광 계측학을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일을 결정하는데 사용하도록 가설 프로파일이 사용되어 구조의 프로파일을 모델링한다. 가설 프로파일을 선택하기 위해, 웨이퍼 상에 형성된 구조들의 측정된 회절 신호들로부터 상기 측정된 회절 신호들의 대표적 샘플링인 샘플 회절 신호들이 얻어진다. 가설 프로파일이 정의되고 상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터의 샘플 회절 신호를 이용하여 평가된다.

Description

광 계측학에 이용되는 가설 프로파일 선택{SELECTING A HYPOTHETICAL PROFILE TO USE IN OPTICAL METROLOGY}
본 출원은 집적 회로(IC) 계측학에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광 계측학용 가설 프로파일의 선택에 관한 것이다.
기하학적으로 소형화되고 있는 IC 피쳐(feature)의 전류 구동에 의해, 피쳐의 크기가 소형화됨에 따라 피쳐 측정이 더욱 더 어려워진다. 그러나, 피쳐의 치수가 허용할 수 있는 범위 이내인지 여부와, 예를 들어 특정 제조 프로세스가 피쳐의 측벽을 끝이 점점 가늘어지게 하는지, 수직이 되게 하는지, 상부를 T자형으로 하는지, 언더컷 되게 하는지 또는 발판을 갖게 하는지를 결정하기 위해 회절 격자 또는 주기적 구조의 치수 지식이 필수적이다.
통상적으로, 샘플은 주사 전자 현미경(SEM) 또는 비슷한 디바이스에 의해 쪼개져 검사되었다. 임계 치수(CD) SEM 방법이 피쳐 상부로부터 보는 단 한 번의 측정 회수를 제공하는 반면, 단면 SEM법은 통상적으로 느리고, 고가이며 파괴적이다. 분광 반사 측정 및 타원 편광 분석이 상기 구조에 빛을 비추고 반사 빔을 측정하는데 사용된다. 하나의 응용은 구조에서 알고 있는 피쳐 폭에 대해 반사광의 스펙트럼이 측정되는 경험적인 접근법을 이용한다. 이 프로세스는 구조 치수 프로파일의 한정된 라이브러리 및 반사/회절광의 관련 스펙트럼 데이터에 대해서도 시간이 소비되며 고가이다. 더욱이, 인라인 집적 계측 응용에 대해 보다 고속의 CD 결정을 필요로 한다. 부가적으로, 라이브러리의 분해능이 증가함에 따라 라이브러리의 크기가 증가하는 동시에 라이브러리의 생성 및 사용에 걸리는 시간도 지수적으로 증가한다.
집적 회로 구조의 회절 신호 및 관련 프로파일의 라이브러리 생성을 위한 하나의 방법은 구조의 가설 프로파일을 사용하여 시뮬레이션된 회절 신호를 계산하는 것을 포함한다. 이 방법을 이용하여 라이브러리를 생성하는데 필요한 시간의 길이는 사용되는 가설 프로파일 및 가설 프로파일을 나타내는데 사용되는 파라미터 수에 따라 달라진다. 통상적으로, 가설 프로파일이 점점 복잡해지고 사용되는 파라미터가 점점 많아짐에 따라 보다 많은 시간 및/또는 연산 리소스가 필요하다.
전형적인 일 실시예에서, 광 계측학을 이용한 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일 결정에 사용하도록 가설 프로파일이 사용되어 구조 프로파일을 모델링한다. 가설 프로파일을 선택하기 위해, 웨이퍼 상에 형성된 구조의 측정된 회절 신호로부터 샘플 회절 신호가 얻어지며, 샘플 회절 신호는 측정된 회절 신호의 대표적인 샘플링이다. 가설 프로파일이 정의되고, 얻어진 샘플 회절 신호로부터의 샘플 회절 신호를 이용하여 평가된다.
본 발명은 첨부 도면과 함께 다음의 설명을 참조로 가장 잘 이해될 수 있으며, 도면에서 동일 부분들은 동일 부호로 나타낸다.
다음 설명은 다수의 특정 구조, 파라미터 등을 개시한다. 그러나, 이러한 설명은 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니라 전형적인 실시예의 설명으로서 제공되는 것으로 인식되어야 한다.
1. 광 계측학
도 1을 참조하면, 광 계측 시스템(100)을 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조를 검사 및 분석할 수 있다. 예를 들어, 광 계측 시스템(100)은 웨이퍼(104) 상에 형성된 주기적 회절 격자(102)의 프로파일 결정에 사용될 수 있다. 주기적 회절 격자(102)는 웨이퍼(104) 상의 검사 영역에, 예를 들어 웨이퍼(104) 상에 형성된 디바이스에 인접하게 형성될 수 있다. 혹은, 주기적 회절 격자(102)는 디바이스의 동작을 간섭하지 않는 디바이스 영역에 또는 웨이퍼(104) 상의 인쇄 라인을 따라 형성될 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 광 계측 시스템(100)은 소스(106) 및 검출기(112)를 구비한 광도 측정 디바이스를 포함할 수 있다. 주기적 회절 격자(102)에는 소스(106)로부터의 입사 빔(108)이 조사된다. 본 전형적인 실시예에서, 주기적 회절 격자(102)의 법선( )에 대한 입사각(0i) 및 방위각(Φ)(즉, 입사 빔(108)의 평면과 주기적 회절 격자(102)의 주기성 방향 사이의 각)으로 주기적 회절 격자(102)에 입사 빔(108)이 가해진다. 회절 빔(110)은 법선()에 대한 각(0d)으로 떠나 검출기(112)에 수신된다. 검출기(112)는 회절 빔(110)을 측정된 회절 신호로 변환한다.
주기적 회절 격자(102)의 프로파일을 결정하기 위해, 광 계측 시스템(100)은 측정된 회절 신호를 수신하고 측정된 회절 신호를 분석하는 처리 모듈(114)을 포함한다. 하기에 설명하는 바와 같이, 라이브러리 기반 프로세스 및 회귀 기반 프로세스를 이용하여 주기적 회절 격자(102)의 프로파일이 결정될 수 있다. 부가적으로, 다른 선형 또는 비선형 프로파일 추출 방법이 고려된다.
2. 구조의 프로파일 결정에 관한 라이브러리 기반 프로세스
구조의 프로파일 결정에 관한 라이브러리 기반 프로세스에서, 측정된 회절 신호가 시뮬레이션된 회절 신호의 라이브러리와 비교된다. 보다 구체적으로, 라이브러리에서 각각의 시뮬레이션된 회절 신호는 구조의 가설 프로파일과 관련된다. 측정된 회절 신호와 라이브러리 내 시뮬레이션된 회절 신호들 중 하나가 매치되거나 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호들 중 하나와의 차가 미리 조절된 또는 매칭 기준 내에 있으면, 매칭 시뮬레이션된 회절 신호와 관련된 가설 프로파일이 구조의 실제 프로파일을 나타내는 것으로 추정된다. 그리고 구조가 사양에 따라 제조되었는지 여부를 결정하는데 매칭 시뮬레이션된 회절 신호 및/또는 가설 프로파일이 이용될 수 있다.
이와 같이, 다시 도 1을 참조하면, 전형적인 일 실시예에서, 측정된 회절 신호를 얻은 뒤, 처리 모듈(114)은 측정된 회절 신호와 라이브러리(116)에 저장된 시뮬레이션된 회절 신호를 비교한다. 라이브러리(116) 내 각각의 시뮬레이션된 회절 신호는 가설 프로파일과 연관될 수 있다. 따라서, 측정된 회절 신호와 라이브러리(116) 내 시뮬레이션된 회절 신호들 중 하나가 매치되면, 매칭 시뮬레이션된 회절 신호와 관련된 가설 프로파일이 주기적 회절 격자(102)의 실제 프로파일을 나타내는 것으로 추정된다.
라이브러리(116)에 저장된 가설 프로파일 세트는 파라미터 세트를 이용하여 가설 프로파일을 특성화한 다음 파라미터 세트를 변화시켜 형상 및 치수가 변경된 가설 프로파일을 생성함으로써 생성될 수 있다. 파라미터 세트를 이용한 프로파일의 특성화 프로세스는 파라미터화라고 할 수 있다.
예를 들어, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 가설 프로파일(200)은 높이와 폭을 각각 정의하는 파라미터(h1, w1)에 의해 특성화될 수 있다. 도 2b 내지 도 2e에 나타낸 바와 같이, 파라미터 수를 증가시킴으로써 가설 프로파일(200)의 추가적인 형상 및 피쳐들이 특성화될 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 가설 프로파일(200)은 높이, 밑변 폭과 윗변 폭을 각각 정의하는 파라미터(h1, w1, w2)에 의해 특성화될 수 있다. 여기서, 가설 프로파일(200)의 폭은 임계 치수(CD)라 할 수 있다. 예를 들어, 도 2b에서 파라미터(w1, w2)는 가설 프로파일(200)의 밑면 CD 및 윗면 CD를 각각 정의하는 것으로 설명될 수 있다.
상술한 바와 같이, 라이브러리(116)(도 1)에 저장된 가설 프로파일 세트는 가설 프로파일을 특성화시키는 파라미터를 변화시킴으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 도 2b를 참조하면, 파라미터(h1, w1, w2)를 변화시킴으로써 형상 및 치수가 변경된 가설 프로파일이 생성될 수 있다. 여기서, 파라미터 1개, 2개 또는 3개 전부가 서로에 대해 변화할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 라이브러리(116)에 저장된 가설 프로파일 및 시뮬레이션된 회절 신호 세트 내의 가설 프로파일 및 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호 개수(즉, 라이브러리(116)의 분해능 및/또는 범위)는 파라미터 세트가 변화하는 범위 및 파라미터 세트가 변화하는 증분에 일부 좌우된다. 전형적인 일 실시예에서, 라이브러리(116)에 저장된 가설 프로파일 및 시뮬레이션된 회절 신호는 실제 구조로부터 측정된 회절 신호를 얻기 전에 생성된다. 따라서, 라이브러리(116) 생성에 사용되는 범위 및 증분(즉, 범위 및 분해능)은 구조의 제조 프로세스와의 정통함 및 적당한 변량 범위를 기초로 선택될 수 있다. 라이브러리(116)의 범위 및/또는 분해능은 또한 원자력 현미경(AFM), X-SEM 등을 이용한 측정과 같이 경험적인 측정을 기초로 선택될 수 있다.
라이브러리 기반 프로세스의 보다 상세한 설명에 대해서는 2001년 7월 16일자 제출된 GENERATION OF A LIBRARY OF PERIODIC GRATING DIFFRACTION SIGNALS라는 명칭의 미국 특허 출원 제 09/907,488 호를 참조하며, 이는 본 출원의 참조 문헌이 된다.
3. 구조의 프로파일 결정에 관한 회귀 기반 프로세스
구조의 프로파일 결정에 관한 회귀 기반 프로세스에서, 측정된 회절신호는 시뮬레이션된 회절 신호(즉, 시험용 회절 신호)와 비교된다. 가설 프로파일용 파라미터 세트(즉, 시험용 파라미터)를 이용한 비교 이전에 시뮬레이션된 회절 신호가 생성된다(즉, 가설 프로파일). 측정된 회절 신호 및 시뮬레이션된 회절 신호가 매치되지 않거나 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호들 중 하나와의 차가 미리 조절된 또는 매칭 기준 내에 있지 않으면, 다른 가설 프로파일에 대한 다른 파라미터 세트를 이용하여 다른 시뮬레이션된 회절 신호가 발생되고, 측정된 회절 신호 및 새로 발생된 시뮬레이션된 회절 신호가 비교된다. 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호가 매치하거나 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호들 중 하나가 미리 조절된 또는 매칭 기준 내에 있으면, 매칭 시뮬레이션된 회절 신호와 관련된 가설 프로파일이 구조의 실제 프로파일을 나타내는 것으로 추정된다. 그리고 구조가 사양에 따라 제조되었는지 여부를 결정하는데 매칭 시뮬레이션된 회절 신호 및/또는 가설 프로파일이 이용될 수 있다.
이와 같이, 다시 도 1을 참조하면, 전형적인 일 실시예에서, 처리 모듈(114)은 가설 프로파일의 시뮬레이션된 회절 신호를 생성할 수 있고, 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호를 비교할 수 있다. 상술한 바와 같이, 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호가 매치하지 않거나 측정된 회절 신호와 시뮬레이션된 회절 신호들 중 하나와의 차가 미리 조절된 또는 매칭 기준 내에 있지 않으면, 처리 모듈(114)이 다른 가설 프로파일에 대한 다른 시뮬레이션된 회절 신호를 반복적으로 생성할 수 있다. 전형적인 일 실시예에서, 이어서 생성된 시뮬레이션된 회절 신호는 시뮬레이션 어닐링을 포함하는 전역적 최적화 방법, 최급 강하 알고리즘을 포함하는 국소적 최적화 방법 등의 최적화 알고리즘을 이용하여 생성될 수 있다.
전형적인 일 실시예에서, 시뮬레이션된 회절 신호 및 가설 프로파일이 라이브러리(116)(즉, 동적 라이브러리)에 저장될 수 있다. 그 후에 라이브러리(116)에 저장된 시뮬레이션된 회절 신호 및 가설 프로파일은 측정된 회절 신호의 매칭에 이용될 수 있다.
회귀 기반 프로세스의 보다 상세한 설명에 대해서는 2001년 8월 6일자 제출된 METHOD AND SYSTEM OF DYNAMIC LEARNING THROUGH A REGRESSION-BASED LIBRARY GENERATION PROGRESS라는 명칭의 미국 특허 출원 제 09/923,578 호를 참조하며, 이는 본 출원의 참조 문헌이 된다.
4. 가설 프로파일 생성
상술한 바와 같이, 라이브러리 기반 프로세스 및 회귀 기반 프로세스에서 검사되고 있는 구조의 실제 프로파일은 가설 프로파일을 이용하여 모델링된다. 또한 상술한 바와 같이, 가설 프로파일은 임의 개수의 파라미터를 이용하여 특성화될 수 있다. 가설 프로파일의 정확도는 파라미터의 개수를 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 그러나, 파라미터 개수의 증가는 라이브러리를 대형화하고 그리고/또는 처리 시간을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 3개의 파라미터(예를 들어, 도 2b의 h1, w1, w2)를 갖는 가설 프로파일은 2개의 파라미터(예를 들어, 도 2a의 h1, w1)를 갖는 가설 프로파일보다 정확할 수 있다. 그러나, 라이브러리 기반 프로세스에서 3개의 파라미터를 갖는 가설 프로파일은 2개의 파라미터를 갖는 가설 프로파일과 비교하여 추가 면적을 갖는 라이브러리를 필요로 한다. 보다 구체적으로, 2개의 파라미터(이 예에서는, h1 및 w1)를 갖는 가설 프로파일의 라이브러리는 범위에 대해 변화하는 h1 파라미터에 대응하는 h1 치수, 및 범위에 대해 변화하는 w1 파라미터에 대응하는 w1 치수를 포함한다. 이와 달리, 3개의 파라미터(이 예에서는 h1, w1, w2)를 갖는 가설 프로파일의 라이브러리는 또한 범위에 대해 변화하는 w2 파라미터에 대응하는 w2 치수를 포함한다.
이와 같이, 검사되고 있는 구조의 실제 프로파일이 2개의 파라미터를 이용하여 모델링될 수 있다면, 3개의 파라미터 사용은 라이브러리를 불필요하게 크게 한다. 그러나, 검사되고 있는 구조의 실제 프로파일이 2개의 파라미터를 이용하여 모델링될 수 없다면, 2개의 파라미터만 이용하는 것은 라이브러리가 충분한 정확도를 제공할 수 없게 한다.
마찬가지로, 회귀 기반 프로세스에서 검사되고 있는 구조의 실제 프로파일이 2개의 파라미터를 이용하여 모델링될 수 있다면, 3개의 파라미터 사용은 충분한 매칭을 결정하도록 조정될 필요가 없는 파라미터 조정과 같은 불필요한 처리를 만든다. 그러나, 검사되고 있는 구조의 실제 프로파일이 2개의 파라미터를 이용하여 모델링될 수 없는 경우에, 2개의 파라미터만 이용하면 매칭이 불충분해진다.
이와 같이, 도 3을 참조하면, 검사될 구조의 특성화에 사용되는 가설 프로파일을 선택하는 전형적인 프로세스(300)가 서술된다. 전형적인 일 실시예에서, 전형적인 프로세스(300)는 사용자에게 검사될 구조의 특성화에 사용되는 가설 프로파일 선택을 따르도록 지시하는 워크플로(workflow)이다. 전형적인 프로세스(300)는 처리 모듈 상에서 작동하는 컴퓨터 프로그램으로서 실시될 수 있으며, 처리 모듈은 처리 모듈(114)(도 1) 또는 개별 처리 모듈이 될 수 있는 것으로 인식되어야 한다.
302에서 샘플 회절 신호가 얻어진다. 전형적인 일 실시예에서, 프로세스(300)를 행하기 전에 제조 환경으로부터 측정된 회절 신호가 얻어진다. 측정된 회절 신호는 제조 환경에서 제조된, 웨이퍼 상에 형성된 구조의 회절 신호를 측정하는 광도 측정 디바이스(도 1)를 사용하여 얻어질 수 있다. 본 전형적인 실시예에서, 구조의 프로파일 또한 얻어진다. 프로파일은 AFM, X-SEM 등의 각종 계측법을 이용하여 얻어질 수 있다. 측정된 회절 신호 및 대응하는 프로파일은 웨이퍼 상에 구조 제조시 변화를 특성화한다. 측정된 회절 신호 및 프로파일 수는 비교적 클 수 있다. 예를 들어, 표준 300 밀리미터 웨이퍼는 수백 개의 다이를 가질 수 있어, 수천 개의 위치 조합으로부터 측정된 회절 신호 및 프로파일이 얻어질 수 있다. 이와 같이, 샘플 회절 신호는 측정된 회절 신호의 대표적인 샘플링이다.
도 4를 참조하면, 샘플 회절 신호를 얻기 위한 전형적인 프로세스(400)가 서술된다. 상술한 바와 같이, 샘플 회절 신호는 제조 환경으로부터의 측정된 회절 신호의 대표적인 샘플링이다. 측정된 회절 신호를 정확하게 나타내기 위해, 전형적인 프로세스(400)는 거의 동일한 간격의 최고점을 갖는 최소 개수의 샘플 회절 신호를 검색한다. 측정된 회절 신호의 수가 2나 단지 1과 같이 비교적 작다면 프로세스(400)는 생략될 수 있다.
402에서 측정된 회절 신호가 얻어진다. 404에서 샘플 인덱스가 결정된다. 샘플 인덱스는 샘플 회절 신호간 간격에 대응한다. 406에서는 샘플 인덱스에 대응하는 샘플 회절 신호를 기초로 샘플 인덱스와 관련된 비용 분배가 결정된다. 408에서는 결정된 비용 분배를 비용 기준과 비교하여 비용 기준을 만족하는지 여부를 결정한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 비용 기준을 만족하지 않으면 다른 샘플 인덱스가 결정된다. 보다 구체적으로, 본 전형적인 실시예에서는 샘플 인덱스가 증가되고, 이는 샘플 회절 신호 수 증가 및 샘플 회절 신호간 간격 감소에 대응한다.
비용 기준을 만족하면, 410에서 샘플 회절 신호가 결정된다. 보다 구체적으로, 404에서 결정된 샘플 인덱스는 샘플 회절 신호로서 선택된 측정된 회절 신호에 대응한다.
전형적인 일 실시예에서, 408에 사용된 비용 기준은 상대적 기준이 될 수 있다. 예를 들어, 404 및 406이 반복될 때의 비용 분배의 퍼센트 변화가 비용 기준으로 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 404 및 406이 반복될 때 최대 비용 분배가 기록되고 유지된다. 비용 분배는 최대 비용 분배의 0.5%와 같은 퍼센트가 될 수 있다. 이와 같이, 비용 분배의 변화가 최대 비용 분배의 0.5% 미만이 될 때까지 404 및 406이 반복된다.
혹은, 408에 사용되는 비용 기준은 고정된 기준이 될 수 있다. 예를 들어, 비용 기준은 고정된 양이 될 수 있으며, 이는 측정된 회절 신호를 얻는데 사용되는 광도 측정 디바이스(도 1)의 종류에 좌우될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 304에서 검사된 구조의 프로파일을 특성화하기 위해 가설 프로파일이 정의된다. 상술한 바와 같이, 가설 프로파일은 검사될 구조의 프로파일 형상을 특성화시키는 파라미터를 포함한다. 306에서는 302에서 얻어진 샘플 회절 신호를 기초로 304에서 정의된 가설 프로파일이 평가된다.
도 5를 참조하면, 304(도 3)에서 정의된 가설 프로파일을 평가하기 위한 전형적인 프로세스(500)가 서술된다. 502에서는 302(도 3)에서 얻어진 샘플 회절 신호로부터 샘플 회절 신호가 얻어진다. 전형적인 일 실시예에서, 502에서 얻어진 샘플 회절 신호는 302(도 3)에서 얻어진 샘플 회절 신호 범위의 중심에 가장 가까운 회절 신호이다. 504에서는 회귀를 이용하여 502에서 얻어진 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호가 결정될 수 있다. 정의된 가설 프로파일의 최적화에 관한 보다 상세한 설명에 대해서는 2001년 7월 16일자 제출된 GENERATION OF A LIBRARY OF PERIODIC GRATING DIFFRACTION SIGNALS라는 명칭의 미국 특허 출원 제 09/907,448 호를 참조하며, 이는 본 출원의 참조 문헌이 된다.
504의 시뮬레이션된 회절 신호는 정확한 커플링 파형 분석(RCWA), 적분법, 프레넬법(Fresnel method), 유한 분석, 모드 해석 등의 모델링 방법을 이용하여 생성될 수 있다. RCWA의 상세한 설명에 대해서는 2001년 1월 25일자 제출된 CACHING OF INTRA-LAYER CALCULATIONS FOR RAPID RIGOROUS COUPLED-WAVE ANALYSES라는 명칭의 미국 특허 출원 제 09/923,578 호를 참조하며, 이는 본 출원의 참조 문헌이 된다. 또한 시뮬레이션된 회절 신호는 기계 학습 시스템을 이용하여 발생될 수 있다. 기계 학습 시스템의 보다 상세한 설명에 대해서는 2003년 6월 27일자 제출된 OPTICAL METROLOGY OF STRUCTURES FORMED ON SEMICONDUCTOR WAFERS USING MACHINE LEARNING SYSTEMS라는 명칭의 미국 특허 출원 제 10/608,300 호를 참조하며, 이는 본 출원의 참조 문헌이 된다.
계속해서 도 5를 참조하면, 506에서 샘플 회절 신호 및 시뮬레이션된 회절 신호를 기초로 적합도(GOF)가 결정된다. 여기서 GOF는 미터 비교 신호의 예로서 참조되는 것으로 인식되어야 한다. 그 밖에 이러한 미터법은 비용, 총계 제곱 오차 등을 포함하며, GOF 대신 또는 추가로 사용될 있다. 508에서는 506에서 결정된 GOF를 GOF 기준과 비교하여 GOF 기준을 만족하는지 여부를 결정한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, GOF 기준을 만족하지 않으면, 510에서 가설 프로파일이 변경된다. 보다 구체적으로, 도 5의 510은 도 3에 나타낸 바와 같이 306으로부터 304로의 반복에 대응할 수 있다. 따라서, GOF 기준을 만족할 때까지 새로운 가설 프로파일이 정의될 수 있다.
또한 도 5에 나타낸 바와 같이, GOF 기준을 만족하면, 가설 프로파일을 사용하여 일관된 결과가 얻어지는 것을 의미하는 가설 프로파일의 안정성을 확립하기 위해 다른 샘플 회절 신호에 대해 프로세스(500)가 반복될 수 있다. 이런 방식으로, 302(도 3)에서 얻어진 샘플 회절 신호의 모든 회절 신호들이 프로세스(500)를 이용하여 평가될 수 있다. 그러나, 프로세스(500)가 반복될 필요는 없는 것으로 인식되어야 한다. 대신, GOF 기준을 만족할 경우에는, 도 3을 참조하여 프로세스(300)는 306에서 308로 진행한다.
도 6을 참조하면, 304(도 3)에서 정의된 가설 프로파일을 평가하기 위한 다른 전형적인 프로세스(600)가 서술된다. 602에서는 302(도 3)에서 얻어진 샘플 회절 신호로부터 샘플 회절 신호가 얻어진다. 604에서는 샘플 회절 신호를 기초로 시뮬레이션된 회절 신호가 결정된다. 상술한 바와 같이, 정확한 커플링 파형 분석(RCWA), 적분법, 프레넬법, 유한 분석, 모드 해석 등의 모델링 방법을 이용하여 시뮬레이션된 회절 신호가 생성될 수 있다.
606에서는 샘플 회절 신호 및 시뮬레이션된 회절 신호를 기초로 전역적 최소 오차(GME)가 결정된다. 전형적인 일 실시예에서, 샘플 회절 신호에 대응하는 프로파일의 치수 및/또는 피쳐와 시뮬레이션된 회절 신호에 대응하는 가설 프로파일의 비교를 기초로 GME가 결정된다. 608에서는 606에서 결정된 GME를 GME 기준과 비교하여 GME 기준을 만족하는지 여부를 결정한다. 전형적인 일 실시예에서 GME 기준은 30 나노미터와 같이 고정된 양이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, GME 기준이 초과되면, 610에서 가설 프로파일이 변경된다. 보다 구체적으로, 도 6의 610은 도 3에 나타낸 바와 같이 306으로부터 304로의 반복에 대응할 수 있다. 따라서, GME 기준을 만족할 때까지 새로운 가설 프로파일이 정의될 수 있다.
또한 도 6에 나타낸 바와 같이, GME 기준이 초과되지 않으면, 가설 프로파일의 안정성을 확립하기 위해 다른 샘플 회절 신호에 대해 프로세스(600)가 반복될 수 있다. 보다 구체적으로, 612에서 현재 샘플 회절 신호가 302(도 3)에서 얻어진 샘플 회절 신호 중 최종 샘플 회절 신호인지에 관해 결정된다. 현재 샘플 회절 신호가 최종 샘플 회절 신호가 아니면, 다른 샘플 회절 신호에 대해 프로세스(600)가 반복된다. 현재 샘플 회절 신호가 최종 샘플 회절 신호이면, 614에서 프로세스(600)가 종료된다. 보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 프로세스(300)가 306으로부터 308로 진행할 수 있다.
프로세스(600)에서 가설 프로파일의 안정성을 확립하기 위해 GME가 사용된다. 그러나, 그러나, 가설 프로파일이 안정한 것으로 알려져 있다면 GME는 하나 이상의 전역적 검색 알고리즘의 성능을 평가하는데 사용될 수 있는 것으로 인식되어야 한다.
프로세스(500)(도 5) 및 프로세스(600)(도 6)는 독립적으로 또는 결합하여 행해질 수 있는 것으로 인식되어야 한다. 예를 들어, 사용자에게 프로세스(500) 또는 프로세스(600)를 행할 선택권이 제공된다. 혹은, 프로세스(600)를 행한 후 프로세스(600)가 행해지거나 그 반대로 행해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 308에서는 정의된 가설 프로파일을 기초로 감도 분석이 행해져 정의된 가설 프로파일을 특성화시키는 파라미터 감도를 결정한다. 보다 구체적으로, 전형적인 일 실시예에서는 정의된 가설 프로파일을 특성화시키는 파라미터 값의 세트를 이용하여 정의된 가설 프로파일에 대한 시뮬레이션된 회절 신호가 생성된다. 다음에, 정의된 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터 값이 다른 파라미터 정수를 유지하면서 변경된다. 변경된 값들을 기초로 다른 시뮬레이션된 회절 신호가 생성된다. 변경된 하나 이상의 파라미터의 감도는 2개의 시뮬레이션된 회절 신호를 비교함으로써 결정된다. 예를 들어, 하나 이상의 파라미터의 감도는 시뮬레이션된 회절 신호의 변경의 총계 제곱 오차(SSE)를 계산함으로써 표현될 수 있다. 가설 프로파일을 특성화시키는 파라미터의 감도 결정에 관한 보다 상세한 설명에 대해서는 본 출원의 참조 문헌이 되는 2002년 7월 25일자 제출된 MODEL AND PARAMETER SELECTION FOR OPTICAL METROLOGY라는 명칭의 미국 특허 출원 제 10/206,491 호, 및 본 출원의 참조 문헌이 되는 2003년 3월 25일자 제출된 OPTIMIZED MODEL AND PARAMETER SELECTION FOR OPTICAL METROLOGY라는 명칭의 미국 특허 출원 제 10/397,631 호를 참조한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 결정된 감도가 허용될 수 없다면, 다른 가설 프로파일이 정의될 수 있고, 새로운 가설 프로파일에 대해 306 및 308이 반복될 수 있다. 결정된 감도가 허용 가능한지 여부를 사용자가 결정하도록 결정된 감도가 사용자에게 제공될 수 있다. 혹은, 결정된 감도가 허용 가능한지 여부를 자동으로 결정하도록 감도 기준이 정의될 수 있다.
5. 라이브러리 최적화
프로세스(300)(도 3)를 이용하여 정의된 가설 프로파일이 구조의 알려지지 않은 프로파일을 결정하기 위한 라이브러리 기판 프로세스에서 라이브러리를 생성하는데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 정의된 가설 프로파일을 특성화시키는 각각의 파라미터가 범위에 대해 변경될 수 있고, 정의된 가설 프로파일의 파라미터 각각의 변화에 대해 시뮬레이션된 회절 신호가 생성되어 가설 프로파일 및 시뮬레이션된 회절 신호의 라이브러리를 생성할 수 있다. 프로세스(300)(도 3)에서는 샘플 회절 신호가 사용되어 정의된 가설 프로파일을 사용하여 풀(full) 라이브러리를 생성하기 전에 정의된 가설 프로파일의 안정성 및 견고성을 평가한다. 또한 302에서 얻어진 샘플 회절 신호가 라이브러리의 최적화에 사용될 수 있다.
전형적인 일 실시예에서, 도 7을 참조하면, 풀 라이브러리를 생성하기 전에 전형적인 프로세스(700)가 이용되어 라이브러리에 대한 오차 및 정확도 견적을 얻을 수 있다. 702에서는 302(도 3)에서 얻어진 샘플 회절 신호에 대응하는 샘플 프로파일이 얻어진다. 704에서는 702에서 얻어진 샘플 회절 신호를 기초로 미니 라이브러리가 생성된다. 보다 구체적으로, 각각의 샘플 회절 신호는 프로파일 파라미터 값의 세트에 대응한다. 각각의 프로파일 파라미터는 샘플 회절 신호에 대응하는 파라미터 값을 중심으로 작은 범위에 대해 변경된다. 풀 라이브러리 생성 프로세스와 비슷하게, 프로파일 파라미터는 풀 라이브러리에 사용되는 각각의 파라미터에 대해 대응하는 결과를 이용하여 대응하는 범위에 대해 변경된다. 그러나, 미니 라이브러리는 생성될 풀 라이브러리보다 크기가 작다. 전형적인 일 실시예에서, 각각의 미니 라이브러리는 면적당 2 포인트를 포함하며, 이는 정의된 가설 프로파일의 파라미터에 대응한다. 그리고 706에서 미니 라이브러리가 사용되어 검사 회절 신호를 처리한다.
708에서는 미니 라이브러리를 이용한 검사 회절 신호의 처리 결과를 기초로, 추정된 오차 및 정확도가 결정된다. 보다 구체적으로, 공지된 샘플 회절 신호 및 프로파일로부터의 프로파일 편차가 STEYX 함수 등의 표준 오차 함수를 이용한 라이브러리 표준 오차 추정에 사용될 수 있다. 전형적인 일 실시예에서 샘플 회절 신호 세트가 얻어지며, 이는 동일한 광도 측정 디바이스를 이용하여 웨이퍼 상에서 동일한 위치로부터 얻어진다. 이 전형적인 실시예에서, 라이브러리의 정확도는 샘플 회절 신호 세트의 표준 편차의 3배로 정의된다.
710에서는 오차 및 정확도가 허용 가능한지 여부에 대해 결정된다. 예를 들어, 결정된 오차 및 정확도가 허용 가능한지 여부를 사용자가 결정하도록 사용자에게 결정된 오차 및 정확도가 제공될 수 있다. 혹은, 결정된 오차 및 정확도가 허용 가능한지 여부를 자동으로 결정하도록 오차 및 정확도 기준이 정의될 수 있다. 전형적인 일 실시예에서, 오차 및 정확도 기준은 풀 라이브러리에 사용되는 광도 측정 디바이스와 관련된 오차보다 약 1차수(order) 작은 크기이다. 예를 들어, 광도 측정 디바이스와 관련된 오차가 약 5 나노미터일 때 오차 및 정확도 기준은 약 1 나노미터이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 결정된 오차 및 정확도가 허용 가능하다면, 712에서 풀 라이브러리가 생성된다. 결정된 오차 및 정확도가 허용 가능하지 않다면 714에서 라이브러리의 범위 및/또는 분해능이 변경될 수 있으며, 704에서 시작하여 프로세스(700)가 반복될 수 있다.
6. 측정 다이 패턴 결정
상술한 바와 같이, 웨이퍼는 수백 개의 다이를 가질 수 있으므로, 수천 개의 위치 조합으로부터 측정된 회절 신호 및 프로파일이 얻어질 수 있다. 302에서 얻어진 샘플 회절 신호는 웨이퍼로부터 얻어진 측정된 회절 신호의 대표적인 샘플링이다.
전형적인 일 실시예에서, 샘플 회절 신호가 얻어지는 웨이퍼 상의 위치가 측정 다이 패턴으로서 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 제조된 웨이퍼들이 검사될 때, 측정 다이 패턴이 사용되어 강화된 프로세스 제어 및 프로세스 특성화에서 검사될 웨이퍼 상의 위치를 결정할 수 있다.
예를 들어, 라이브러리 기반 프로세스에서는 측정 다이 패턴에 대응하는 웨이퍼 상에 위치하는 구조로부터 측정된 회절 신호가 얻어진다. 매칭 가설 프로파일을 결정하여 구조의 프로파일을 결정하기 위해 측정된 회절 신호가 시뮬레이션된 회절 신호의 라이브러리와 비교된다.
전형적인 실시예가 설명되었지만, 본 발명의 의도 및/또는 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명은 도면 및 상기 설명에 나타낸 특정 형태에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 의하면, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일을 모델링하기 위한 가설 프로파일을 선택하여, 광 계측학을 이용한 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일 결정에 사용할 수 있다.
도 1은 전형적인 광 계측 디바이스를 나타낸다.
도 2는 검사되고 있는 구조의 프로파일을 모델링하는데 사용되는 전형적인 가설 프로파일을 나타낸다.
도 3은 구조 검사에 사용되는 가설 프로파일을 선택하기 위한 전형적인 프로세스를 나타낸다.
도 4는 샘플 회절 신호를 얻기 위한 전형적인 프로세스를 나타낸다.
도 5는 가설 프로파일을 최적화하기 위한 전형적인 프로세스를 나타낸다.
도 6은 가설 프로파일을 최적화하기 위한 다른 전형적인 프로세스를 나타낸다.
도 7은 시뮬레이션된 회절 신호 및 가설 프로파일의 라이브러리를 최적화하기 위한 전형적인 프로세스를 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광 계측 시스템 102 : 주기적 회절 격자
104 : 웨이퍼 106 : 소스
108 : 입사 빔 110 : 회절 빔
112 : 검출기 114 : 처리 모듈
116 : 라이브러리 200 : 가설 프로파일

Claims (35)

  1. 광 계측학을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일을 결정하는데 사용되는 상기 구조의 프로파일을 모델링하기 위한 가설 프로파일 선택 방법으로서,
    상기 웨이퍼 상에 형성된 구조들의 측정된 회절 신호들로부터 상기 측정된 회절 신호들의 대표적 샘플링인 샘플 회절 신호들을 얻는 단계;
    상기 웨이퍼 상에 형성된 구조들의 프로파일을 모델링하기 위한 가설 프로파일을 정의하는 단계; 및
    상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터의 샘플 회절 신호를 이용하여 상기 가설 프로파일을 평가하는 단계를 포함하는 가설 프로파일 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 샘플 회절 신호들을 얻는 단계는,
    상기 웨이퍼 상의 다수의 위치로부터 측정된 회절 신호들을 얻는 단계;
    상기 샘플 회절 신호의 개수 및 간격에 대응하는 샘플 인덱스를 결정하는 단계;
    상기 결정된 샘플 인덱스와 관련된 비용 분배를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 비용 분배가 비용 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 샘플 인덱스를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 비용 기준은 상기 비용 분배의 퍼센트 변화 및 고정된 양인 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가설 프로파일 정의 단계는,
    2개 이상의 파라미터를 이용하여 상기 가설 프로파일을 특성화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가설 프로파일 평가 단계는,
    (a) 상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터 샘플 회절 신호를 액세스하는 단계;
    (b) 상기 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호를 결정하는 단계;
    (c) 상기 샘플 회절 신호와 상기 시뮬레이션된 회절 신호간의 적합도를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 적합도가 적합도 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (a), (b), (c) 및 (d)는 상기 샘플 회절 신호 각각에 대해 반복되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (a)에서 액세스된 샘플 회절 신호는 샘플 회절 신호 범위의 중심에 가장 가까운 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가설 프로파일 평가 단계는,
    (a) 샘플 회절 신호를 얻는 단계;
    (b) 상기 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호를 결정하는 단계;
    (c) 전역적 최소 오차를 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 전역적 최소 오차가 전역적 최소 오차 기준을 초과하는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 단계 (a), (b), (c) 및 (d)는 상기 샘플 회절 신호 각각에 대해 반복되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 전역적 최소 오차는 하나 이상의 전역적 검색 알고리즘의 성능 평가에 사용되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터에 대한 감도를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 감도가 허용 불가능하거나 감도 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호를 기초로, 생성될 풀 라이브러리보다 크기가 작은 하나 이상의 미니 라이브러리를 생성하는 단계;
    상기 하나 이상의 미니 라이브러리를 이용하여 검사 회절 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 검사 회절 신호의 처리 결과를 기초로 평균 오차 및 정확도를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 가능한지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 가능한 것으로 결정된 경우에 상기 풀 라이브러리를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 가능한지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도를 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 가능한지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 오차 및 정확도 기준을 만족하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 정확도 기준은 상기 풀 라이브러리에 사용되는 광도 측정 디바이스와 관련된 오차보다 약 1차수(order) 작은 크기인 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 생성된 풀 라이브러리를 이용하여 검사 회절 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 검사 회절 신호의 처리 결과를 기초로 상기 풀 라이브러리에 대한 평균 오차 및 정확도를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 불가능한 경우에 상기 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터의 범위 및/또는 분해능을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플 회절 신호를 기초로 측정 다이 패턴을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 측정 다이 패턴 내 각각의 위치는 상기 샘플 회절 신호가 얻어진 상기 웨이퍼 상의 각각의 위치에 대응하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 측정 다이 패턴은 강화된 프로세스 제어 및 프로세스 특성화에 사용되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 방법.
  20. 광 계측학을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일을 결정하는데 사용되는 상기 구조의 프로파일을 모델링하는 가설 프로파일을 선택하기 위한 컴퓨터 실행 가능 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체로서,
    상기 웨이퍼 상에 형성된 구조들의 측정된 회절 신호들로부터 상기 측정된 회절 신호들의 대표적 샘플링인 샘플 회절 신호들을 얻는 단계;
    상기 웨이퍼 상에 형성된 구조들의 프로파일을 모델링하기 위한 가설 프로파일을 정의하는 단계; 및
    상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터의 샘플 회절 신호를 이용하여 상기 가설 프로파일을 평가하는 단계를 실행할 것을 컴퓨터에 지시하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 샘플 회절 신호들을 얻는 단계는,
    상기 웨이퍼 상의 다수의 위치로부터 측정된 회절 신호들을 얻는 단계;
    상기 샘플 회절 신호의 개수 및 간격에 대응하는 샘플 인덱스를 결정하는 단계;
    상기 결정된 샘플 인덱스와 관련된 비용 분배를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 비용 분배가 비용 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 샘플 인덱스를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 가설 프로파일 평가 단계는,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터 샘플 회절 신호를 액세스하는 단계;
    상기 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호를 결정하는 단계;
    상기 샘플 회절 신호와 상기 시뮬레이션된 회절 신호간의 적합도를 결정하는 단계; 및
    상기 적합도가 적합도 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 가설 프로파일 평가 단계는,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터 샘플 회절 신호를 액세스하는 단계;
    상기 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호를 결정하는 단계;
    전역적 최소 오차를 결정하는 단계; 및
    상기 전역적 최소 오차가 전역적 최소 오차 기준을 초과하는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터에 대한 감도를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 감도가 허용 불가능하거나 감도 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호를 기초로, 생성될 풀 라이브러리보다 크기가 작은 하나 이상의 미니 라이브러리를 생성하는 단계;
    상기 하나 이상의 미니 라이브러리를 이용하여 검사 회절 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 검사 회절 신호의 처리 결과를 기초로 평균 오차 및 정확도를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 가능한 경우에 상기 풀 라이브러리를 생성하는 단계; 및
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 불가능한 경우에 상기 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터의 범위 및/또는 분해능을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 샘플 회절 신호를 기초로 측정 다이 패턴을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 측정 다이 패턴 내 각각의 위치는 상기 샘플 회절 신호가 얻어진 상기 웨이퍼 상의 각각의 위치에 대응하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.
  28. 광 계측학을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 구조의 프로파일을 결정하는데 사용되는 상기 구조의 프로파일을 모델링하기 위한 가설 프로파일을 선택하는 시스템으로서,
    상기 웨이퍼 상에 형성된 구조들로부터 측정된 회절 신호들을 얻도록 구성된 광도 측정 디바이스; 및
    상기 측정된 회절 신호들로부터 상기 측정된 회절 신호들의 대표적 샘플링인 샘플 회절 신호들을 얻고, 상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터의 샘플 회절 신호를 이용하여 가설 프로파일을 평가하도록 구성된 처리 모듈을 포함하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 처리 모듈은,
    샘플 회절 신호의 개수 및 간격에 대응하는 샘플 인덱스를 결정하고;
    상기 결정된 샘플 인덱스와 관련된 비용 분배를 결정하고;
    상기 결정된 비용 분배가 비용 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 샘플 인덱스를 조정함으로써, 상기 샘플 회절 신호를 얻도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 처리 모듈은,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터 샘플 회절 신호를 액세스하고;
    상기 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호를 결정하고;
    상기 샘플 회절 신호와 상기 시뮬레이션된 회절 신호간의 적합도를 결정하고;
    상기 적합도가 적합도 기준을 만족하지 않는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경함으로써, 상기 가설 프로파일을 평가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  31. 제 28 항에 있어서, 상기 처리 모듈은,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호들로부터 샘플 회절 신호를 액세스하고;
    상기 샘플 회절 신호에 대응하는 시뮬레이션된 회절 신호를 결정하고;
    전역적 최소 오차를 결정하고; 및
    상기 전역적 최소 오차가 전역적 최소 오차 기준을 초과하는 경우에 상기 가설 프로파일을 변경함으로써, 상기 가설 프로파일을 평가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  32. 제 28 항에 있어서, 상기 처리 모듈은 상기 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터에 대한 감도를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  33. 제 28 항에 있어서, 상기 처리 모듈은,
    상기 얻어진 샘플 회절 신호를 기초로, 생성될 풀 라이브러리보다 크기가 작은 하나 이상의 미니 라이브러리를 생성하고;
    상기 하나 이상의 미니 라이브러리를 이용하여 검사 회절 신호를 처리하고;
    상기 검사 회절 신호의 처리 결과를 기초로 평균 오차 및 정확도를 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 처리 모듈은,
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 가능한 경우에 상기 풀 라이브러리를 생성하고;
    상기 추정된 평균 오차 및 정확도가 허용 불가능한 경우에 상기 가설 프로파일을 특성화시키는 하나 이상의 파라미터의 범위 및/또는 분해능을 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
  35. 제 28 항에 있어서, 상기 처리 모듈은,
    상기 샘플 회절 신호를 기초로 측정 다이 패턴을 결정하도록 구성되며, 상기 측정 다이 패턴 내 각각의 위치는 상기 샘플 회절 신호가 얻어진 상기 웨이퍼 상의 각각의 위치에 대응하는 것을 특징으로 하는 가설 프로파일 선택 시스템.
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