KR20230154068A - 인-라인 막 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들 - Google Patents

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에릭 친 홍 응
에드워드 부디아르토
세르게이 스타릭
토드 제이. 에간
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어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드
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Abstract

기판 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델은, 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하고 증착 후에 사후 측정들을 수행함으로써 생성된다. 사전 및 사후 측정들은 기판의 다수의 편광 각도들 또는 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 수행된다. 사전 측정들과 사후 측정들 사이의 반사율의 차이들은 다수의 편광 각도들 및 다수의 배향들에서 결정된다. 반사율의 차이들이, 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향을 나타내는, 다수의 편광 각도들 또는 다수의 배향들 중 적어도 하나가 식별된다. 식별된 편광 각도들 및 식별된 배향들을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력들로서 사용하여 광학 계측 모델이 생성된다.

Description

인-라인 막 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들
본 출원은 2021년 3월 11일자로 출원된 미국 출원 번호 17/198,913에 대해 우선권을 주장한다. 상기 출원의 개시내용은 모든 목적들을 위해 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
본원에 설명된 실시예들은 일반적으로, 인-라인 막 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들에 관한 것으로, 더 구체적으로, 비이상적인 구조들 위에 놓인 막들의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들에 관한 것이다. 일부 실시예들은 또한, 막 증착 프로세스의 두께를 모니터링하기 위해 광학 계측 모델들을 사용하는 것에 관한 것이다.
일부 반도체 제조 프로세스들의 제어는 정밀한 막 두께 측정들을 요구한다. 광학 계측 툴들, 예컨대, 분광 반사계 및 타원계가, 프로세스 진단 및 제어를 위해 막 두께를 측정하는 데 사용될 수 있다. 막 두께 측정들은 종종, 시험 기판들에 대해 또는 디바이스 기판들의 계측 패드들에 대해 수행된다. 계측 패드들은 전형적으로, 스크라이브 라인 상에 위치되고, 일반적으로, 간략화된 막 스택들을 가지며 하부 구조들(또는 최소한의 변동을 갖는 알려진 하부 구조들)을 갖지 않는다. 막 두께는 전형적으로, 인-라인으로(예를 들어, 제품 기판의 디바이스 영역 내에서) 측정되지 않는데, 이는, 막 스택들이 더 복잡하고 종종, 가변 형상들, 크기들, 및 간격을 갖는 하부 구조들을 포함하기 때문이다. 이러한 변동성은 막 두께 측정들의 상관 오차를 증가시킬 수 있다.
제품 기판들의 디바이스 영역들 내에서 막 두께가 정확하게 측정되는 것을 허용하는 강건한 모델들 및 계측 툴들이 바람직하다.
본원에 설명된 실시예들은, 인-라인 막 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들을 생성하고 사용하기 위한 방법들 및 시스템들(예를 들어, 계측 툴들)을 제공한다. 광학 계측 모델들은, 비이상적인 구조들 및/또는 복잡한 막 스택들 위에 놓인 막들의 두께 측정들을 가능하게 할 수 있다. 비이상적인 구조들은, 알려지지 않은 형상들, 다양한 폭들 및 높이들, 알려지지 않은 배향들뿐만 아니라 임의의 다른 비이상적인 또는 알려지지 않은 특징을 갖는, 주기적 또는 비주기적 구조들을 포함할 수 있다. 비이상적인 구조들은 기판들, 예컨대, 반도체 웨이퍼들, 마이크로-전자기계 시스템(MEMS) 기판들, 또는 마이크로 구조들이 상부에 형성된 임의의 다른 기판 상에 형성된다. 광학 계측 모델들은, 예를 들어, (예를 들어, 제품 기판의 디바이스 영역 내의) 증착된 막들의 인-라인 두께 측정들을 위해 사용될 수 있다. 광학 계측 모델들은, 막 두께 측정들에 대한 하부의 비이상적인 구조들의 영향을 억제하는, 편광 각도들, 기판 배향들, 및/또는 파장들을 사용하여 생성될 수 있다. 광학 계측 모델들은 또한, 막 두께 측정 시에, 증착된 막(예를 들어, 측정된 막)으로부터의 신호들을 증대시키는, 편광 각도들, 기판 배향들, 및/또는 파장들을 사용하여 생성될 수 있다.
실시예에 따르면, 예를 들어, 반도체 기판 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 방법은 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 포함하고, 사전 측정들은 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함한다. 다수의 관심 영역들은 각각, 비이상적인 구조들을 포함하고, 사전 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 전자기 방사선에 노출된다. 방법은 또한, 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 포함하고, 사후 측정들은 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함한다. 사후 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 사전 측정들 동안 사용된 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 사전 측정들 동안 사용된 반도체 기판의 동일한 다수의 배향들에서 전자기 방사선에 노출된다. 방법은 또한, 사전 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들과, 사후 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계를 포함한다. 반사율의 차이들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 반도체 기판의 다수의 배향들 각각에서 결정된다. 방법은 또한, 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 및/또는 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계를 포함하고, 반사율의 차이들은 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향을 나타낸다. 방법은 또한, 식별된 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 식별된 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 광학 계측 모델을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 방법은 또한, 복수의 파장들 각각에서, 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 각각에서의 그리고 반도체 기판의 다수의 배향들 각각에서의 반사율의 차이들을 결정하는 단계; 비이상적인 구조들로부터의 반사율의 차이들은 비교적 낮고, 증착된 막으로부터의 반사율의 차이들은 비교적 높은, 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향, 및/또는 복수의 파장들 중 적어도 하나의 파장을 식별하는 단계; 및 식별된 적어도 하나의 편광 각도, 식별된 적어도 하나의 배향, 및/또는 식별된 적어도 하나의 파장을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력들로서 사용하여 광학 계측 모델을 생성하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 방법은 또한, 반도체 기판들에 대한 막 증착 프로세스의 두께를 모니터링하기 위해 광학 계측 모델과 함께 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 반도체 기판 상의 비이상적인 구조들은 알려지지 않은 형상, 가변 폭, 가변 높이, 또는 알려지지 않은 배향 중 적어도 하나를 갖는다.
다른 실시예에서, 광학 계측 툴은 타원편광 측정 또는 반사 측정을 위해 구성된다.
다른 실시예에서, 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들은 적어도 횡전기(TE) 편광 상태 및 횡자기(TM) 편광 상태를 포함한다.
다른 실시예에서, 반사율의 차이들은 다중 파라미터 역 모델 피팅 방법의 예측된 측정 불확실성에 기초하여 식별된다.
또 다른 실시예에서, 반사율의 차이들은 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향 및 증착된 막으로부터의 증대된 영향을 나타낸다.
다른 실시예에 따르면, 반도체 기판들 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막들의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 방법은 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 포함하고, 사전 측정들은 반도체 기판들 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함한다. 다수의 관심 영역들은 각각, 비이상적인 구조들을 포함하고, 사전 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 반도체 기판들의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 전자기 방사선에 노출된다. 방법은 또한, 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 포함하고, 사후 측정들은 반도체 기판들 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함한다. 사후 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 사전 측정들 동안 사용된 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 사전 측정들 동안 사용된 반도체 기판들의 동일한 다수의 배향들에서 전자기 방사선에 노출된다. 방법은 또한, 사전 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들과, 사후 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계를 포함한다. 반사율의 차이들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 반도체 기판들의 다수의 배향들 각각에서 결정된다. 방법은 또한, 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 및/또는 반도체 기판들의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계를 포함하고, 반사율의 차이들은 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향 및 증착된 막으로부터의 증대된 영향을 나타낸다. 방법은 또한, 식별된 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 식별된 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 광학 계측 모델을 생성하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 광학 계측 툴은 반도체 기판 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하도록 구성된다. 광학 계측 툴은, 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하는 단계 - 사전 측정들은 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 다수의 관심 영역들 각각은 비이상적인 구조들을 포함하고, 사전 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 전자기 방사선에 노출됨 -; 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하는 단계 - 사후 측정들은 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 사후 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 사전 측정들 동안 사용된 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 사전 측정들 동안 사용된 반도체 기판의 동일한 다수의 배향들에서 전자기 방사선에 노출됨 -; 사전 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들과 사후 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계 - 반사율의 차이들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 반도체 기판의 다수의 배향들 각각에서 결정됨 -; 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 및/또는 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계 - 반사율의 차이들은 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향을 나타냄 -; 및 식별된 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 식별된 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 광학 계측 모델을 생성하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하도록 구성된다.
종래의 기법들에 비해 본원에 설명된 실시예들을 사용하여 다수의 이점들이 달성된다. 예를 들어, 일부 실시예들은, 비이상적인 구조들 위에 놓인 막들의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들을 제공한다. 광학 계측 모델들은, 하부 막 스택들 및 비이상적인 구조들로부터의 신호들을 억제하는 측정 조건들을 사용하여 생성될 수 있다. 광학 계측 모델들은 또한, 측정된 막으로부터의 신호들을 증대시키는 측정 조건들을 사용하여 생성될 수 있다. 이는, 예를 들어, 패터닝된 반도체 웨이퍼들의 디바이스 영역들(또는 활성 영역들) 상에서 막 두께 측정들이 이루어지는 것을 허용한다. 이는, 개선된 프로세스 모니터링 및 막 증착 프로세스들의 제어를 가능하게 한다.
추가의 양상들, 장점들, 및 특징들은 청구항들, 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 명백할 것이다.
본원에 설명된 다양한 실시예들은, 그의 특징들 및 장점들과 함께, 작동의 방법 및 구성 양쪽 모두에 관하여, 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있으며, 첨부 도면들에서:
도 1a-1b는 디바이스 기판 상의 인-라인 막 두께 측정 위치들의 간략화된 도면들이고;
도 2-3은 하부의 비이상적인 구조들을 갖는 막 스택들의 간략화된 단면도들이고;
도 4는 기판 상의 구조들의 간략화된 사시도이고;
도 5는 상이한 조명 입사각들에서의 측정된 반사율을 편광 각도의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯이고;
도 6은 실시예에 따른, 증착 전 두께 측정들과 증착 후 두께 측정들 간의 측정된 반사율의 변화를 조명 파장의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯이고;
도 7은 실시예에 따른, 상이한 조명 편광들을 이용한 측정된 반사율의 변화를 조명 파장의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯이고;
도 8a-8c는 일부 실시예들에 따른, 상이한 편광 각도들에서의 막 증착 전 측정들과 막 증착 후 측정들 사이의 반사율의 변화들을 파장의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯들이고;
도 9는 실시예에 따른, 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이고;
도 10은 실시예에 따른, 사전 및 사후 측정들을 사용하여 기계 학습 알고리즘을 훈련시키고 검증하는 단계들을 예시하는 산점도들을 제공하고;
도 11은 일부 실시예들에 따라 생성된 광학 계측 모델을 사용한 상이한 편광 각도들에서의 최대 예측된 측정 오차의 간략화된 플롯이고;
도 12-13은 일부 실시예들에 따른, 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들을 생성하기 위한 일부 단계들을 예시하는 흐름도들이고;
도 14는 일 실시예에 따른, 예시적인 컴퓨터 시스템의 간략화된 블록도이다.
예시의 간결성 및 명확성을 위해, 도면들에 도시된 요소들이 반드시 축척에 따라 도시된 것은 아님이 이해될 것이다. 예를 들어, 요소들 중 일부의 치수들은 명확성을 위해 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다. 추가로, 적절하다고 간주되는 경우에, 참조 번호들은 대응하는 또는 유사한 요소들을 나타내기 위해 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
이하의 상세한 설명에서, 본원에 설명된 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정한 세부 사항들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들은 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 방법들, 절차들, 및 구성요소들은, 설명된 특징들을 모호하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지 않았다.
다양한 실시예에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이고, 그의 하나 이상의 예가 도면들에 예시된다. 각각의 예는 설명으로서 제공되며, 제한을 의미하지 않는다. 또한, 일 실시예의 일부로서 예시 또는 설명된 특징들은, 더 추가의 실시예들을 생성하기 위해, 다른 실시예들에 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 설명은 이러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.
본원에 언급되는 바와 같은 "기판", "디바이스 기판", "반도체 기판", 또는 "샘플"은 반도체 웨이퍼, 반도체 작업물, 포토리소그래피 마스크, 평판 디스플레이 기판, 및 다른 작업물들, 예컨대, 메모리 디스크 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 본원에 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 시스템들 및 방법들은, 타원편광측정 기반, 반사 측정 기반, 또는 순차적 이미징 기반 계측 응용들을 포함하는 광학 계측 응용들을 위해 구성되거나 그에 적용된다.
본원에 설명된 실시예들은 일반적으로, 인-라인 막 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델들의 생성에 관한 것이다. 실시예에 따르면, 예를 들어, 광학 계측 모델은, 막 두께 측정들에 대한 하부의 비이상적인 구조들의 영향을 억제하는, 편광 각도들, 기판 배향들, 및/또는 파장들을 사용하여 생성될 수 있다. 광학 계측 모델들은 또한, 막 두께 측정 시에, 증착된 막(예를 들어, 측정된 막)으로부터의 신호들을 증대시키는, 편광 각도들, 기판 배향들, 및/또는 파장들을 사용하여 생성될 수 있다.
도 1a-1b는 디바이스 기판 상의 인-라인 막 두께 측정 위치들의 간략화된 도면들이다. 도 1a는 수평 및 수직 스크라이브 라인들(106)을 갖는 예시적인 디바이스 기판(102)을 도시한다. 수평 및 수직 스크라이브 라인들(106)은 디바이스 기판(102) 상의 다이(108) 사이의 공간들이다. 수평 및 수직 스크라이브 라인들(106)은 절단 또는 소잉에 의한 처리 후에 다이(108)의 분리를 허용한다. 예를 들어, 디바이스 기판(102)이 반도체 제품 웨이퍼인 실시예들에서, 다이(108) 각각은 집적 회로일 수 있다. 디바이스 기판(102) 상에 형성된 다수의 다이(108)가 존재한다. 점선(104)에 의해 둘러싸인 디바이스 기판(102)의 부분은 도 1b에서 확대된다.
도 1b는 수평 및 수직 스크라이브 라인들(106)에 의해 경계지어지는 다이(108)를 도시한다. 디바이스 기판(102)의 이러한 확대된 부분은 측정 위치들(110 및 112)을 보여준다. 측정 위치(110)는 수평 스크라이브 라인 내에 위치된 종래의 계측 패드일 수 있다. 측정 위치(110)는, 어떠한 하부 구조들도 없는 간략화된 막 스택을 갖도록 처리 동안 제어될 수 있다. 측정 위치들(112)은, 다이(108)의 전자 구성요소들이 형성되는 다이(108)의 부분, 또는 다이(108)의 디바이스 영역 내의 위치들을 나타낸다. 측정 위치들(112)은 전형적으로, 더 복잡한 막 스택들을 갖고, 포토리소그래피 및 식각 프로세스들에 의해 형성된 하부 구조들을 포함한다. 하부 구조들은, 알려지지 않고/거나 다양한 형상들, 폭들, 높이들, 간격들, 배향들뿐만 아니라 임의의 다른 알려지지 않거나 다양한 특징을 갖는, 주기적 또는 비주기적 구조들을 포함할 수 있다는 점에서 비이상적 구조들일 수 있다. 본원에 설명된 실시예들은 측정 위치들(112) 중 하나 이상에서 막 두께 측정들을 가능하게 하는 강건한 광학 계측 모델들을 제공한다.
도 2-3은 하부의 비이상적인 구조들을 갖는 막 스택들의 간략화된 단면도들이다. 도 2는, 기판(202) 상의 비이상적인 구조들(206) 위에 놓인 막(204)을 도시한다. 도 3은 기판(302) 상의 비이상적인 구조들(310) 위에 각각 놓인 막들(304, 306, 308)을 도시한다. 막들(204, 304, 306, 308)은, 예를 들어, 반도체 기판 제조 프로세스 동안 증착되거나 성장된 임의의 유전체 또는 전도성 막일 수 있다. 비이상적인 구조들(206, 310)은 기판들(202, 302)의 표면 상에 형성된 라인들, 기판들(202, 302)의 트렌치들 사이에 형성된 메사들, 또는 제조 프로세스 동안 형성된 임의의 다른 구조일 수 있다. 이 예에서, 비이상적인 구조들(206, 310)은 높이가 변한다. 비이상적인 구조들(206 및 310)이 라인들 또는 메사들인 경우, 라인들 또는 메사들의 배향이 또한 알려지지 않을 수 있다.
막들(204, 304, 306, 308) 중 임의의 막의 두께가 처리의 임의의 스테이지에서 측정될 수 있지만, 막 두께 측정들은 전형적으로, 막 스택의 최상위 막에 대해(예를 들어, 막이 형성된 직후 또는 다른 막의 제거 후에 막이 노출된 직후) 수행된다. 이는 전형적으로, 가장 정확한 막 두께 측정들을 허용한다. 따라서, 도 2에 도시된 막 스택의 두께 측정은 전형적으로, 막(204)의 두께를 측정하는 것일 것이고, 도 3에 도시된 막 스택의 두께 측정은 전형적으로, 막(308)의 두께를 측정하는 것일 것이다. 하부 막들(예컨대, 도 3의 막들(304, 306))의 비이상적인 구조들, 두께들 및 특징들에서의 변동들은 막 두께 측정들에서의 오차로 이어질 수 있다.
도 4는 기판 상의 구조들의 간략화된 사시도이다. 이 예는 기판(402) 상의 구조들(404)을 보여주고, 조명 편광 각도(θ), 입사각(α), 및 기판 배향(또는 방위각)(β)의 예시를 제공한다. 예시를 돕기 위해 입사 평면(406)이 포함된다.
구조들(404) 각각은, 길이, 폭, 및 높이를 갖는다. 이 예에서, 격자 방향은 구조들(404)의 길이에 수직인 것으로 식별된다. 전자기 방사선의 조명 빔(408)은 구조들(404) 상에 입사되고 조명 빔(408)의 적어도 일부는 반사된 빔(410)으로서 반사된다. 조명 빔(408) 및 반사된 빔(410)은 입사 평면(406)에 평행하다.
조명 빔(408)과 구조들(404) 사이의 공간적 관계는 기판 배향(β) 및 입사각(α)에 의해 정의된다. 조명 빔(408)은 편광 각도(θ)(또는 편광된 전기장의 방향)에 의해 특징지어진다.
조명 빔(408)의 반사율은 격자 방향에 대한 편광 각도(θ)의 배향에 적어도 부분적으로 의존한다. 편광 각도(θ)가 약 90 °일 때(또는 편광된 전기장이 격자 방향에 수직일 때) 반사율은 최소(또는 상이한 파장들에서 최대) 또는 그 근처이다. 기판 배향(β)을 조정하는 것은 대칭 구조들에 대해 유사한 방식으로 조명 빔(408)의 반사율을 변경할 수 있다.
도 5는 상이한 조명 입사각들에서의 측정된 반사율을 편광 각도의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯이다. 이 플롯은 특정 조명 빔에 대한, 반사율, 입사각(α), 및 편광 각도(θ) 사이의 관계를 예시하는 데 사용된다. 입사각(α) 및 편광 각도(θ)는 도 4에 도시된 관례를 사용하여 측정되고, 여기서, 0의 입사각(α)은 기판의 표면에 수직이고, 90 °의 편광 각도(θ)는 격자 방향에 수직이다.
이 예에 도시된 바와 같이, 반사율은 입사각(α)이 증가함에 따라 증가한다. 0-90 ° 사이의 편광 각도들에서, 반사율은 편광 각도(θ)가 증가함에 따라 감소하고, 90-180 ° 사이의 편광 각도들에서, 반사율은 편광 각도(θ)가 증가함에 따라 증가한다(실질적으로 대칭인 구조들을 가정한다). 기판 배향(β)을 조정하는 것은 유사한 방식으로 반사율을 변경할 수 있다. 다른 파장들에서는, 층들 또는 매질들 간의 상대적인 유효 굴절률들이 다르게 변할 수 있으므로, 90 °만큼의 위상 시프트가 관찰될 수 있다.
도 6은 실시예에 따른, 증착 전 측정들과 증착 후 측정들 간의 측정된 반사율의 변화를 조명 파장의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯이다. 이 예에서, y 축은 측정된 반사율(별도로 도시되지 않음)이고, x 축은 파장이다. 광대역 광원이 사용된다. 제1 라인(502)은 증착 전 반사율을 나타내고, 제2 라인(504)은 증착 후 반사율을 나타낸다. 측정된 반사율의 변화가, 증착된 막에 기인한다고 가정하면, 파장(5)이, 사전 측정들과 사후 측정들 사이에서 가장 큰 크기 변화를 보여준다. 파장(5)을 사용하는 것은, 막 두께 측정 시에, 증착된 막으로부터의 신호들을 증대시킬 수 있다.
도 7은 실시예에 따른, 상이한 조명 편광들을 이용한 측정된 반사율의 변화를 조명 파장의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯이다. 이 예는, y 축은 측정된 반사율(별도로 도시되지 않음)이고, x 축은 파장이라는 점에서 도 6과 유사하다. 이 예는, 제1 라인(602)이 제1 편광 각도(θ1)에서의 측정들을 나타내고, 제2 라인(604)이 제2 편광 각도(θ2)에서의 측정들을 나타낸다는 점에서 상이하다. 파장(2)이, 사전 측정들과 사후 측정들 사이에서 가장 큰 크기 변화를 보여준다. 신호 응답은 파장 벡터에 걸쳐 시프트된다는 점을 주목한다.
도 8a-8c는 일부 실시예들에 따른, 상이한 편광 각도들에서의 막 증착 전 측정들과 막 증착 후 측정들 사이의 반사율의 변화들을 파장의 함수로서 도시하는 간략화된 플롯들이다. 이 예에서의 데이터는 도 4에 도시된 구조들(404)과 유사한 라인 구조 위에 대략 1 Å 티타늄 알루미나이드(TiAl) 막을 증착시킴으로써 획득되었다. 이 예에서의 라인 구조는 규소(Si) 기판 상에 형성되고, 각각의 라인은 최상부에서 질화규소 막이 산화규소 막 위에 놓인다. 다음의 파라미터들의 사전 및 사후 측정들이 획득되었고 파장의 함수로서 플롯에 포함되었다:
● 티타늄 알루미나이드 두께 (TiAl-Thk)
● 라인의 최상부에서의 CD (TCD)
● 라인의 바닥에서의 CD (BCD)
● 트렌치 깊이 (트렌치)
● 산화규소 두께 (SiO2-Thk)
● 질화규소 두께 (SiN-Thk)
이 예에서 1 Å TiAl 막 증착 전후에 사전 및 사후 측정들이 수행되었다는 점을 주목한다. 심지어, 더 두꺼운 막을 모니터링하기 위한 광학 계측 모델을 생성할 때에도, 박막을 증착시키는 것은, 광학 계측 모델을 생성하기 위해 기계 학습 알고리즘에서 사용될 수 있는 측정 감도들을 결정하기에 충분할 수 있다.
도 8a는 비편광 조명을 사용한 측정들을 도시하고, 도 8b는 횡전기(TE) 편광을 사용한 측정들을 도시하고, 도 8c는 횡자기(TM) 편광을 사용한 측정들을 도시한다. 일반적으로, 더 짧은 파장들(약 450 미만)에서의 측정들이 더 민감하다. 도 8b에서, 약 550의 파장에서, TiAl 두께를 제외하고 측정된 파라미터들 중 임의의 것에 대한 감도가 거의 없다는 점을 주목한다. 도 8b의 조건들(TE 편광 및 550 파장)을 사용하여, 하부 구조 파라미터들의 측정 감도는 억제되는 반면 TiAl 두께의 측정 감도는 증대된다.
도 9는 실시예에 따른, 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다. 방법은 사전 측정들 단계(902), 막 형성 단계(904), 및 사후 측정들 단계(906)를 수행하는 것을 포함한다. 사전 및 사후 측정들은 상이한 편광 각도들, 기판 배향들 및/또는 파장들에서 수행된다. 사전 및 사후 측정들은, 예를 들어, 반도체 기판의 다이 내의 상이한 위치들에서, 반도체 기판의 상이한 다이 내에서, 그리고/또는 다수의 반도체 기판들 내에서 반복될 수 있다. 이는, 하부의 비이상적인 구조들의 변동을 포착한다.
방법은 또한, 편광 각도(들), 기판 배향(들), 및/또는 파장(들)을 선택하는 단계(908)를 포함한다. 편광 각도(들), 기판 배향(들), 및/또는 파장(들)은, 하부의 비이상적인 구조들로부터의 신호들을 억제하고/거나 측정된 막으로부터의 신호들을 증대시키도록 선택될 수 있다.
방법은 또한, 광학 계측 모델을 생성하는 단계(910)를 포함한다. 광학 계측 모델은, 알려진 기계 학습 알고리즘을 훈련하고 광학 계측 모델을 생성하기 위해, 선택된 편광 각도(들), 기판 배향(들), 및/또는 파장(들)을 다른 정보, 예컨대, 다른 계측 툴들(예를 들어, TEM)을 사용하는 측정들과 함께 사용하여 생성될 수 있다. 비이상적인 구조들에 관한 정보는 종래의 모델링 기법들과 같은 광학 계측 모델을 생성하는 데에 요구되지 않는다는 점을 주목한다.
도 10은 실시예에 따른, 사전 및 사후 측정들을 사용하여 기계 학습 알고리즘을 훈련시키고 검증하는 단계들을 예시하는 산점도들을 제공한다. 산점도들은 도 8a-8c의 예에서 측정된 동일한 파라미터들 중 일부에 대한 훈련 및 검증 데이터를 도시한다(최상부 CD, 트렌치 깊이, 바닥 CD). 이는 단지 예이며, 기계 학습 알고리즘을 훈련시키는 데 다른 파라미터들이 사용될 수 있다. 이 예에서의 산점도들은 훈련 데이터와 검증 데이터 사이의 양호한 상관을 보여준다.
도 11은 일부 실시예들에 따라 생성된 광학 계측 모델을 사용한 상이한 편광 각도들에서의 최대 예측된 측정 오차의 간략화된 플롯이다. 이 예에서의 최대 예측된 측정 오차는 도 8a-8c에서의 측정된 막의 것이다(TiAl 두께). 도 8b와 관련하여 논의된 바와 같이, TE 편광은 TiAl 두께에 대한 양호한 감도 및 다른 측정된 파라미터들에 대한 감소된 감도를 제공한다. 이 예에서, 특정 파장은 선택되지 않지만, 이산 파장들의 개수 및 최대 예측된 측정 오차에 대한 영향의 추정이 제공된다. TE 편광은 최저의 최대 예측된 측정 오차를 제공한다.
도 12는 실시예에 따른, 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 일부 단계들을 예시하는 흐름도이다. 광학 계측 모델은, 반도체 기판 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 두께 측정들을 위해 사용될 수 있다. 광학 계측 모델은 타원편광 측정 또는 반사 측정을 위해 구성된 광학 계측 툴에 의해 사용될 수 있다. 광학 계측 모델은 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들을 실행하는 컴퓨팅 디바이스에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨팅 디바이스는 광학 계측 툴일 수 있다.
방법은, 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계(1202)를 포함한다. 사전 측정들은 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함할 수 있다. 다수의 관심 영역들은 각각, 비이상적인 구조들을 포함할 수 있고, 사전 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 전자기 방사선에 노출될 수 있다. 비이상적인 구조들은, 알려지지 않은 형상, 가변 폭, 가변 높이, 또는 알려지지 않은 배향 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들은 적어도 TE 편광 상태 및 TM 편광 상태를 포함한다.
방법은 또한, 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계(1204)를 포함한다. 사후 측정들은 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함한다. 사후 측정들 동안, 다수의 관심 영역들은 사전 측정들 동안 사용된 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 사전 측정들 동안 사용된 반도체 기판의 동일한 다수의 배향들에서 전자기 방사선에 노출될 수 있다.
방법은 또한, 사전 측정들과 사후 측정들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계(1206)를 포함한다. 사전 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들과, 사후 측정들 동안 다수의 관심 영역들로부터 반사된 전자기 방사선의 수집된 부분들 간에 반사율의 차이들이 있을 수 있다. 반사율의 차이들은 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 반도체 기판의 다수의 배향들 각각에서 결정될 수 있다. 반사율의 차이들은, 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향 및 증착된 막으로부터의 증대된 영향을 나타낼 수 있다.
방법은 또한, 반사율의 차이들이, 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향을 나타내는, 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계(1208)를 포함한다. 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향은, 사전 측정과 사후 측정 간의 반사율에서 비교적 작은 차이들을 갖는, 반도체 기판의 편광 각도(들) 및/또는 배향(들)으로서 식별될 수 있다. 적어도 하나의 편광 각도는 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들로부터 결정되고, 적어도 하나의 배향은 반도체 기판의 다수의 배향들로부터의 것이다.
방법은 또한, 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 광학 계측 모델을 생성하는 단계(1210)를 포함한다. 방법은 또한, 반도체 기판들에 대한 막 증착 프로세스의 두께를 모니터링하기 위해 광학 계측 모델과 함께 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 12의 방법은 또한, 도 13에 예시된 단계들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자기 방사선이 다수의 파장들로 제공될 수 있고, 방법은 또한, 다수의 파장들 각각에서, 다수의 편광 각도들 및 다수의 배향들에서의 반사율의 차이들을 결정하는 단계(1302)를 포함할 수 있다.
방법은 또한, 비이상적인 구조들로부터의 반사율의 차이들이 비교적 낮고 증착된 막으로부터의 반사율의 차이들이 비교적 높은, 적어도 하나의 편광 각도, 적어도 하나의 배향, 및/또는 적어도 하나의 파장을 식별하는 단계(1304)를 포함할 수 있다.
방법은 또한, 적어도 하나의 편광 각도, 적어도 하나의 배향, 및/또는 적어도 하나의 파장을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력들로서 사용하여 광학 계측 모델을 생성하는 단계(1306)를 포함할 수 있다.
도 9 및 12-13에 예시된 특정 단계들이, 실시예에 따라, 반사 측정 또는 타원편광 측정을 수행하기 위한 특정 방법을 제공한다는 점을 이해해야 한다. 대안적인 실시예들에 따라, 다른 순서들의 단계들이 또한 수행될 수 있다. 예를 들어, 대안적인 실시예들은 위에서 약술된 단계들을 상이한 순서로 수행할 수 있다. 게다가, 도 9 및 12-13에 예시된 개별 단계들은 다양한 순서들로 수행될 수 있는 다수의 하위 단계들을 포함할 수 있다. 또한, 특정 응용에 따라, 추가적인 단계들이 추가되거나 제거될 수 있다.
도 14는 일부 실시예들에 따른, 예시적인 컴퓨터 시스템의 간략화된 블록도이다. 컴퓨터 시스템(1400)은 본원에 설명된 디바이스들 및 시스템들(예를 들어, 광학 계측 툴들)에 포함되거나 통합될 수 있고/거나, 다양한 실시예들에 의해 제공되는 방법들 및 프로세스들의 단계들의 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서, 컴퓨터 시스템(1400)은 도 9, 12, 및/또는 13에 예시된 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 14는 단지, 다양한 구성요소들의 일반화된 예시를 제공하기 위한 것일 뿐이며, 이들 중 임의의 것 또는 전부는 적절하게 활용될 수 있다는 점을 주목해야 한다. 그러므로, 도 14는 어떻게 개별 시스템 요소들이, 비교적 분리된 또는 비교적 더 통합된 방식으로 구현될 수 있는지를 광범위하게 예시한다.
예시된 예에서, 컴퓨터 시스템(1400)은 통신 매체(1402), 하나 이상의 프로세서(들)(1404), 하나 이상의 입력 디바이스(들)(1406), 하나 이상의 출력 디바이스(들)(1408), 통신 하위시스템(1410), 및 하나 이상의 메모리 디바이스(들)(1412)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(1400)은 다양한 하드웨어 구현들 및 임베디드 시스템 기술들을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(1400)의 하나 이상의 요소는, 다른 가능성들 중에서도, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 예컨대, 자일링스®(XILINX®), 인텔®(INTEL®), 또는 래티스 세미컨덕터®(LATTICE SEMICONDUCTOR®)에 의해 상업적으로 입수가능한 것들, 시스템-온-칩(SoC), 주문형 집적 회로(ASIC), 주문형 표준 제품(ASSP), 마이크로제어기, 및/또는 하이브리드 디바이스, 예컨대, SoC FPGA로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1400)의 다양한 하드웨어 요소들은 통신 매체(1402)를 통해 결합될 수 있다. 명확성을 위해 통신 매체(1402)가 단일 연결로서 예시되지만, 통신 매체(1402)는 하드웨어 요소들 사이에서 데이터를 전달하기 위한 다양한 개수들 및 유형들의 통신 매체들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 통신 매체(1402)는, 다른 가능성들 중에서, 하나 이상의 유선(예를 들어, 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 집적 회로(IC) 상의 전도성 트레이스들, 경로들 또는 리드들), 마이크로스트립들, 스트립라인들, 동축 케이블들), 하나 이상의 광학 도파관(예를 들어, 광섬유들, 스트립 도파관들), 및/또는 하나 이상의 무선 연결 또는 링크(예를 들어, 적외선 무선 통신, 무선 통신, 마이크로파 무선 통신)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 통신 매체(1402)는 컴퓨터 시스템(1400)의 하드웨어 요소들의 핀들을 연결하는 하나 이상의 버스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 매체(1402)는, 프로세서(들)(1404)를 주 메모리(1414)와 연결하는, 시스템 버스로 지칭되는 버스, 및 주 메모리(1414)를 입력 디바이스(들)(1406) 또는 출력 디바이스(들)(1408)와 연결하는, 확장 버스로 지칭되는 버스를 포함할 수 있다. 시스템 버스는 어드레스 버스, 데이터 버스 및 제어 버스를 포함하는 여러 요소들로 구성될 수 있다. 어드레스 버스는, 데이터 버스가, 메모리 어드레스에 포함된 데이터에 액세스하고 이를 다시 프로세서(들)(1404)에 전달하기 위해, 메모리 어드레스를 프로세서(들)(1404)로부터, 주 메모리(1414)와 연관된 어드레스 버스 회로에 전달할 수 있다. 제어 버스는 프로세서(들)(1404)로부터의 명령들을 전달하고, 주 메모리(1414)로부터의 상태 신호들을 반환할 수 있다. 각각의 버스는 정보의 다수의 비트들을 전달하기 위한 다수의 와이어들을 포함할 수 있고, 각각의 버스는 데이터의 직렬 또는 병렬 전송을 지원할 수 있다.
프로세서(들)(1404)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU), 신경망 프로세서 또는 가속기, 디지털 신호 프로세서(DSP), 및/또는 기타를 포함할 수 있다. CPU는 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) 구성의 단일 IC 칩 상에 제조되는 마이크로프로세서의 형태를 취할 수 있다. 프로세서(들)(1404)는 각각의 코어가 다른 코어들과 동시에 프로그램 명령어들을 판독 및 실행할 수 있는 하나 이상의 멀티코어 프로세서를 포함할 수 있다.
입력 디바이스(들)(1406)는 다양한 사용자 입력 디바이스들, 예컨대, 마우스, 키보드, 마이크로폰뿐만 아니라, 다양한 센서 입력 디바이스들, 예컨대, 이미지 캡처 디바이스, 다중채널 검출기, 전하 결합 디바이스(CCD) 검출기들, 및/또는 기타 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 입력 디바이스(들)(1406)는 또한, 이동식 저장 디바이스들 또는 다른 이동식 매체를 판독 및/또는 수용하기 위한 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 이동식 매체는 광학 디스크들(예를 들어, 블루레이 디스크들, DVD들, CD들), 메모리 카드들(예를 들어, 콤팩트플래시 카드, 보안 디지털(SD) 카드, 메모리 스틱), 플로피 디스크들, 범용 직렬 버스(USB) 플래시 드라이브들, 외장 하드 디스크 드라이브들(HDD들) 또는 고체 상태 드라이브들(SSD들), 및/또는 기타를 포함할 수 있다.
출력 디바이스(들)(1408)는, 정보를 인간 판독가능한 형태로 변환하는 다양한 디바이스들, 예컨대, 제한 없이, 디스플레이 디바이스, 스피커, 프린터, 및/또는 기타 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 출력 디바이스(들)(1408)는 또한, 이동식 저장 디바이스들 또는 다른 이동식 매체, 예컨대, 입력 디바이스(들)(1406)를 참조하여 설명된 것들에 기입하기 위한 디바이스들을 포함할 수 있다. 출력 디바이스(들)(1408)는 또한, 하나 이상의 구성요소의 물리적 이동을 야기하기 위한 다양한 액추에이터들을 포함할 수 있다. 그러한 액추에이터들은 유압, 공압, 전기 방식일 수 있고, 컴퓨터 시스템(1400)에 의해 제어 신호들을 제공받을 수 있다.
통신 하위시스템(1410)은 컴퓨터 시스템(1400)을, 예컨대, 컴퓨터 네트워크를 통해, 컴퓨터 시스템(1400) 외부에 위치된 시스템들 또는 디바이스들에 연결하기 위한 하드웨어 구성요소들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 통신 하위시스템(1410)은, 다른 가능성들 중에서도, 하나 이상의 입력/출력 포트에 결합된 유선 통신 디바이스(예를 들어, 범용 비동기 송수신 장치(UART)), 광 통신 디바이스(예를 들어, 광학 모뎀), 적외선 통신 디바이스, 무선 통신 디바이스(예를 들어, 무선 네트워크 인터페이스 제어기, 블루투스®(BLUETOOTH®) 디바이스, IEEE 802.11 디바이스, Wi-Fi 디바이스, Wi-Max 디바이스, 셀룰러 디바이스)를 포함할 수 있다.
메모리 디바이스(들)(1412)는 컴퓨터 시스템(1400)의 다양한 데이터 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 디바이스(들)(1412)는, 더 빠른 응답 시간들 및 더 낮은 용량 메모리, 예컨대, 프로세서 레지스터들 및 캐시들(예를 들어, L0, L1, L2)로부터, 중간 응답 시간 및 중간 용량 메모리, 예컨대, 랜덤 액세스 메모리까지, 더 낮은 응답 시간들 및 더 낮은 용량 메모리, 예컨대, 고체 상태 드라이브들 및 하드 드라이브 디스크들까지, 다양한 응답 시간들 및 용량들을 갖는 다양한 유형들의 컴퓨터 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서(들)(1404) 및 메모리 디바이스(들)(1412)가 별개의 요소들인 것으로 예시되지만, 프로세서(들)(1404)는 단일 프로세서에 의해 활용되거나 다수의 프로세서들 간에 공유될 수 있는 다양한 수준들의 온-프로세서 메모리, 예컨대, 프로세서 레지스터들 및 캐시들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
메모리 디바이스(들)(1412)는 통신 매체(1402)의 메모리 버스를 통해 프로세서(들)(1404)에 의해 직접 액세스가능할 수 있는 주 메모리(1414)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(들)(1404)는 주 메모리(1414)에 저장된 명령어들을 연속적으로 판독 및 실행할 수 있다. 이로써, 다양한 소프트웨어 요소들은 도 14에 예시된 바와 같이 프로세서(들)(1404)에 의해 판독되고 실행되도록 주 메모리(1414) 내에 로딩될 수 있다. 전형적으로, 주 메모리(1414)는 휘발성 메모리이고, 이는 전력이 꺼질 때 모든 데이터를 상실하고, 그에 따라, 저장된 데이터를 보존하기 위해 전력을 필요로 한다. 주 메모리(1414)는 메모리 디바이스(들)(1412)에 저장된 다른 소프트웨어를 주 메모리(1414) 내에 판독하기 위해 사용되는 소프트웨어(예를 들어, BIOS와 같은 펌웨어)를 포함하는 비휘발성 메모리의 작은 부분을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 주 메모리(1414)의 휘발성 메모리는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 예컨대, 동적 RAM(DRAM)로서 구현되고, 주 메모리(1414)의 비휘발성 메모리는 판독 전용 메모리(ROM), 예컨대, 플래시 메모리, 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM), 또는 전기적 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(EEPROM)로서 구현된다.
컴퓨터 시스템(1400)은 운영 체제, 디바이스 드라이버(들), 펌웨어, 컴파일러들, 및/또는 다른 코드, 예컨대, 본 개시내용의 다양한 실시예들에 의해 제공되는 컴퓨터 프로그램들을 포함할 수 있는 하나 이상의 애플리케이션 프로그램을 포함할 수 있는, 주 메모리(1414) 내에 현재 위치되는 것으로서 도시된 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 위에서 논의된 임의의 방법들과 관련하여 설명된 하나 이상의 단계는 컴퓨터 시스템(1400)에 의해 실행가능한 명령어들(1416)로서 구현될 수 있다. 일 예에서, 그러한 명령어들(1416)은, 설명된 방법들의 하나 이상의 단계를 수행하기 위해, 통신 하위시스템(1410)을 사용하여(예를 들어, 명령어들(1416)을 전달하는 무선 또는 유선 신호를 통해) 컴퓨터 시스템(1400)에 의해 수신되고, 통신 매체(1402)에 의해 메모리 디바이스(들)(1412)에 전달되고, 메모리 디바이스(들)(1412) 내에 저장되고, 주 메모리(1414) 내로 판독되고, 프로세서(들)(1404)에 의해 실행될 수 있다. 다른 예에서, 명령어들(1416)은, 설명된 방법들의 하나 이상의 단계를 수행하기 위해, 입력 디바이스(들)(1406)을 사용하여(예를 들어, 이동식 매체를 위한 판독기를 통해) 컴퓨터 시스템(1400)에 의해 수신되고, 통신 매체(1402)에 의해 메모리 디바이스(들)(1412)에 전달되고, 메모리 디바이스(들)(1412) 내에 저장되고, 주 메모리(1414) 내로 판독되고, 프로세서(들)(1404)에 의해 실행될 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 명령어들(1416)은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 또는 간단히 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된다. 그러한 컴퓨터 판독가능한 매체는 비일시적일 수 있고, 그러므로, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체로 지칭될 수 있다. 일부 경우들에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 시스템(1400) 내에 통합될 수 있다. 예를 들어, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는, 도 14에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(들)(1412) 중 하나를 포함할 수 있고, 명령어들(1416)은 메모리 디바이스(들)(1412) 내에 저장된다. 일부 경우들에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 시스템(1400)으로부터 분리될 수 있다. 일 예에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는, 도 14에 도시된 바와 같이, 입력 디바이스(들)(1406), 예컨대, 입력 디바이스(들)(1406)를 참조하여 설명된 것들에 제공되는 이동식 매체일 수 있고, 명령어들(1416)은 입력 디바이스(들)(1406)에 제공된다. 다른 예에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는, 도 14에 도시된 바와 같이, 통신 하위시스템(1416)을 사용하여, 명령어들(1416)을 담고 있는 데이터 신호를 컴퓨터 시스템(1400)에 무선으로 송신할 수 있는 원격 전자 디바이스, 예컨대, 휴대폰의 구성요소를 포함할 수 있고, 명령어들(1416)은 통신 하위시스템(1410)에 제공된다.
명령어들(1416)은 컴퓨터 시스템(1400)에 의해 판독되고/거나 실행될 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 명령어들(1416)은 소스 코드(인간 판독가능한 프로그래밍 언어, 예컨대, 자바, C, C++, C#, 파이썬으로 작성됨), 오브젝트 코드, 어셈블리 언어, 기계 코드, 마이크로코드, 실행가능 코드 등일 수 있다. 일 예에서, 명령어들(1416)은 소스 코드의 형태로 컴퓨터 시스템(1400)에 제공되고, 컴파일러는 명령어들(1416)을 소스 코드로부터 기계 코드로 변환하는 데 사용되며, 그 다음, 기계 코드는 프로세서(들)(1404)에 의한 실행을 위해 주 메모리(1414) 내로 판독될 수 있다. 다른 예로서, 명령어들(1416)은 프로세서(들)(1404)에 의한 실행을 위해 주 메모리(1414) 내로 즉시 판독될 수 있는 기계 코드를 갖는 실행가능 파일의 형태로 컴퓨터 시스템(1400)에 제공된다. 다양한 예들에서, 명령어들(1416)은, 다른 가능성들 중에서도, 더 넓은 소프트웨어 배포를 위한 초기화 또는 설치 패키지로서, 암호화되거나 암호화되지 않은 형태, 압축되거나 압축되지 않은 형태로 컴퓨터 시스템(1400)에 제공될 수 있다.
본 개시내용의 일 양상에서, 본 개시내용의 다양한 실시예들에 따른 방법들을 수행하기 위한 시스템(예를 들어, 컴퓨터 시스템(1400))이 제공된다. 예를 들어, 일부 실시예들은 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(예를 들어, 메모리 디바이스(들)(1412) 또는 주 메모리(1414))에 통신가능하게 결합되는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 프로세서(들)(1404))를 포함하는 시스템을 포함할 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 다양한 실시예들에서 설명된 방법들을 수행하게 하는 명령어들(예를 들어, 명령어들(1416))을 저장하고 있을 수 있다.
본 개시내용의 다른 양상에서, 본 개시내용의 다양한 실시예들에 따른 방법들을 수행하기 위해 명령어들(예를 들어, 명령어들(1416))을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(예를 들어, 메모리 디바이스(들)(1412) 또는 주 메모리(1414))에 유형적으로 구현될 수 있다. 명령어들은 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 프로세서(들)(1404))로 하여금 다양한 실시예들에서 설명된 방법들을 수행하게 하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 다른 양상에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(예를 들어, 메모리 디바이스(들)(1412) 또는 주 메모리(1414))가 제공된다. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는, 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 프로세서(들)(1404))에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 다양한 실시예들에서 설명된 방법들을 수행하게 하는 명령어들(예를 들어, 명령어들(1416))을 저장하고 있을 수 있다.
위에서 논의된 방법들, 시스템들, 및 디바이스들은 예들이다. 다양한 구성들은 다양한 절차들 또는 구성요소들을 적절히 생략, 대체 또는 추가할 수 있다. 예를 들어, 대안적인 구성들에서, 방법들은 설명된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있고/거나 다양한 단계들이 추가, 생략 및/또는 조합될 수 있다. 또한, 특정 구성들에 대해 설명된 특징들은 다양한 다른 구성들에 조합될 수 있다. 구성들의 상이한 양상들 및 요소들은 유사한 방식으로 조합될 수 있다. 추가적으로, 기술이 진보하므로, 요소들 중 다수는 예들이고, 본 개시내용 또는 청구항들의 범위를 제한하지 않는다.
구현들을 포함하는 예시적인 구성들의 철저한 이해를 제공하기 위해 설명에서 구체적인 세부사항들이 주어진다. 그러나, 구성들은 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다. 예를 들어, 잘 알려진 회로들, 프로세스들, 알고리즘들, 구조들, 및 기법들은 구성들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 불필요한 세부사항 없이 도시되었다. 본 설명은 단지 예시적인 구성들을 제공하고, 청구항들의 범위, 적용가능성 또는 구성들을 제한하지 않는다. 오히려, 구성들의 앞선 설명은 관련 기술분야의 통상의 기술자들에게, 설명된 기법들을 구현하기 위한 실시가능한 설명을 제공할 것이다. 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고, 요소들의 기능 및 배열에 다양한 변화들이 이루어질 수 있다.
본 발명이 특정 실시예들의 측면에서 설명되었지만, 본 발명의 범위는 본원에 설명된 실시예들로 제한되지 않는다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백해야 한다. 예를 들어, 본 발명의 하나 이상의 실시예의 특징들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시예들의 하나 이상의 특징과 조합될 수 있다. 이에 따라, 본 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명을 참조하여 결정되는 것이 아니라, 등가물들의 전체 범위와 함께, 첨부된 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 반도체 기판 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계 - 상기 사전 측정들은 상기 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 상기 다수의 관심 영역들은 각각, 상기 비이상적인 구조들을 포함하고, 상기 사전 측정들 동안, 상기 다수의 관심 영역들은 상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 상기 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 상기 전자기 방사선에 노출됨 -;
    상기 비이상적인 구조들 위의 상기 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하기 위해 상기 광학 계측 툴을 사용하는 단계 - 상기 사후 측정들은 상기 반도체 기판 상의 상기 다수의 관심 영역들을 상기 전자기 방사선에 노출시키고 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 상기 사후 측정들 동안, 상기 다수의 관심 영역들은 상기 사전 측정들 동안 사용된 상기 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 상기 사전 측정들 동안 사용된 상기 반도체 기판의 동일한 다수의 배향들에서 상기 전자기 방사선에 노출됨 -;
    상기 사전 측정들 동안 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 수집된 부분들과, 상기 사후 측정들 동안 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 수집된 부분들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계 - 상기 반사율의 차이들은 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 상기 반도체 기판의 상기 다수의 배향들 각각에서 결정됨 -;
    상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 및/또는 상기 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계 - 반사율의 상기 차이들은 상기 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향을 나타냄 -; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 상기 식별된 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 상기 광학 계측 모델을 생성하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자기 방사선은 다수의 파장들로 제공되고, 상기 방법은:
    상기 다수의 파장들 각각에서, 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 상기 반도체 기판의 상기 다수의 배향들 각각에서의 반사율의 차이들을 결정하는 단계;
    상기 비이상적인 구조들로부터의 반사율의 차이들은 비교적 낮고, 상기 증착된 막으로부터의 반사율의 차이들은 비교적 높은, 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 상기 반도체 기판의 상기 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향, 및/또는 상기 다수의 파장들 중 적어도 하나의 파장을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 편광 각도, 상기 식별된 적어도 하나의 배향, 및/또는 상기 식별된 적어도 하나의 파장을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력들로서 사용하여 상기 광학 계측 모델을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    반도체 기판들에 대한 막 증착 프로세스의 두께를 모니터링하기 위해 상기 광학 계측 모델과 함께 상기 광학 계측 툴을 사용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 기판 상의 상기 비이상적인 구조들은, 알려지지 않은 형상, 가변 폭, 가변 높이, 또는 알려지지 않은 배향 중 적어도 하나를 갖는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광학 계측 툴은 타원편광 측정 또는 반사 측정을 위해 구성되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들은 적어도 횡전기(TE) 편광 상태 및 횡자기(TM) 편광 상태를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    반사율의 상기 차이들은 다중 파라미터 역 모델 피팅 방법의 예측된 측정 불확실성에 기초하여 식별되는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    반사율의 상기 차이들은, 상기 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향 및 상기 증착된 막으로부터의 증대된 영향을 나타내는, 방법.
  9. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
    실행될 때 컴퓨팅 디바이스로 하여금 제1항에 따른 상기 방법을 수행하게 하는 명령어들을 저장한, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
  10. 광학 계측 툴로서,
    제1항에 따른 상기 방법을 수행하도록 구성되는, 광학 계측 툴.
  11. 반도체 기판들 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막들의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하기 위해 광학 계측 툴을 사용하는 단계 - 상기 사전 측정들은 상기 반도체 기판들 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 상기 다수의 관심 영역들은 각각, 상기 비이상적인 구조들을 포함하고, 상기 사전 측정들 동안, 상기 다수의 관심 영역들은 상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 상기 반도체 기판들의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 상기 전자기 방사선에 노출됨 -;
    상기 비이상적인 구조들 위의 상기 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하기 위해 상기 광학 계측 툴을 사용하는 단계 - 상기 사후 측정들은 상기 반도체 기판들 상의 상기 다수의 관심 영역들을 상기 전자기 방사선에 노출시키고 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 상기 사후 측정들 동안, 상기 다수의 관심 영역들은 상기 사전 측정들 동안 사용된 상기 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 상기 사전 측정들 동안 사용된 상기 반도체 기판들의 동일한 다수의 배향들에서 상기 전자기 방사선에 노출됨 -;
    상기 사전 측정들 동안 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 수집된 부분들과, 상기 사후 측정들 동안 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 수집된 부분들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계 - 상기 반사율의 차이들은 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 상기 반도체 기판들의 상기 다수의 배향들 각각에서 결정됨 -;
    상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 및/또는 상기 반도체 기판들의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계 - 반사율의 상기 차이들은 상기 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향 및 상기 증착된 막으로부터의 증대된 영향을 나타냄 -; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 상기 식별된 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 상기 광학 계측 모델을 생성하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전자기 방사선은 다수의 파장들로 제공되고, 상기 방법은:
    상기 다수의 파장들 각각에서, 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 상기 반도체 기판들의 상기 다수의 배향들 각각에서의 반사율의 차이들을 결정하는 단계;
    상기 비이상적인 구조들로부터의 반사율의 차이들은 비교적 낮고, 상기 증착된 막으로부터의 반사율의 차이들은 비교적 높은, 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 상기 반도체 기판들의 상기 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향, 및/또는 상기 다수의 파장들 중 적어도 하나의 파장을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 하나 이상의 편광 각도, 상기 식별된 하나 이상의 배향, 및/또는 상기 식별된 하나 이상의 파장을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 상기 광학 계측 모델을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 반도체 기판 상의 상기 비이상적인 구조들은, 알려지지 않은 형상, 가변 폭, 가변 높이, 또는 알려지지 않은 배향 중 적어도 하나를 갖는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 광학 계측 툴은 광학 측정 또는 분광 측정을 위해 구성되는, 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들은 적어도 횡전기(TE) 편광 상태 및 횡자기(TM) 편광 상태를 포함하는, 방법.
  16. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
    실행될 때 컴퓨팅 디바이스로 하여금 제11항에 따른 상기 방법을 수행하게 하는 명령어들을 저장한, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
  17. 반도체 기판 상의 비이상적인 구조들 위에 놓인 막의 인-라인 두께 측정들을 위한 광학 계측 모델을 생성하도록 구성된 광학 계측 툴로서, 상기 광학 계측 툴은:
    상기 비이상적인 구조들 위의 막의 증착 전에 사전 측정들을 수행하는 단계 - 상기 사전 측정들은 상기 반도체 기판 상의 다수의 관심 영역들을 전자기 방사선에 노출시키고 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 상기 다수의 관심 영역들은 각각, 상기 비이상적인 구조들을 포함하고, 상기 사전 측정들 동안, 상기 다수의 관심 영역들은 상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 또는 상기 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나에서 상기 전자기 방사선에 노출됨 -;
    상기 비이상적인 구조들 위의 상기 막의 증착 후에 사후 측정들을 수행하는 단계 - 상기 사후 측정들은 상기 반도체 기판 상의 상기 다수의 관심 영역들을 상기 전자기 방사선에 노출시키고 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 부분들을 수집하는 것을 포함하고, 상기 사후 측정들 동안, 상기 다수의 관심 영역들은 상기 사전 측정들 동안 사용된 상기 전자기 방사선의 동일한 다수의 편광 각도들 및 상기 사전 측정들 동안 사용된 상기 반도체 기판의 동일한 다수의 배향들에서 상기 전자기 방사선에 노출됨 -;
    상기 사전 측정들 동안 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 수집된 부분들과, 상기 사후 측정들 동안 상기 다수의 관심 영역들로부터 반사된 상기 전자기 방사선의 수집된 부분들 사이의 반사율의 차이들을 결정하는 단계 - 상기 반사율의 차이들은 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 상기 반도체 기판의 상기 다수의 배향들 각각에서 결정됨 -;
    상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 및/또는 상기 반도체 기판의 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향을 식별하는 단계 - 반사율의 상기 차이들은 상기 비이상적인 구조들로부터의 억제된 영향을 나타냄 -; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 편광 각도 및/또는 상기 식별된 적어도 하나의 배향을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 상기 광학 계측 모델을 생성하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하도록 구성되는, 광학 계측 툴.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전자기 방사선은 다수의 파장들로 제공되고, 상기 광학 계측 툴은:
    상기 다수의 파장들 각각에서, 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 각각에서 그리고 상기 반도체 기판의 상기 다수의 배향들 각각에서의 반사율의 차이들을 결정하는 단계;
    상기 비이상적인 구조들로부터의 반사율의 차이들은 비교적 낮고 상기 증착된 막으로부터의 반사율의 차이들은 비교적 높은, 상기 전자기 방사선의 상기 다수의 편광 각도들 중 적어도 하나의 편광 각도, 상기 반도체 기판의 상기 다수의 배향들 중 적어도 하나의 배향, 및/또는 상기 다수의 파장들 중 적어도 하나의 파장을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 편광 각도, 상기 식별된 적어도 하나의 배향, 및/또는 상기 식별된 적어도 하나의 파장을 기계 학습 알고리즘에 대한 입력으로서 사용하여 상기 광학 계측 모델을 생성하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하도록 더 구성되는, 광학 계측 툴.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 반도체 기판 상의 상기 비이상적인 구조들은, 알려지지 않은 형상, 가변 폭, 가변 높이, 또는 알려지지 않은 배향 중 적어도 하나를 갖는, 광학 계측 툴.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 전자기 방사선의 다수의 편광 각도들은 적어도 횡전기(TE) 편광 상태 및 횡자기(TM) 편광 상태를 포함하는, 광학 계측 툴.
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