TW201706559A - 使用自動過渡於利用程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之度量系統、方法及電腦程式產品 - Google Patents

使用自動過渡於利用程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之度量系統、方法及電腦程式產品 Download PDF

Info

Publication number
TW201706559A
TW201706559A TW105113564A TW105113564A TW201706559A TW 201706559 A TW201706559 A TW 201706559A TW 105113564 A TW105113564 A TW 105113564A TW 105113564 A TW105113564 A TW 105113564A TW 201706559 A TW201706559 A TW 201706559A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
measurement
library
regression
measurement process
utilizing
Prior art date
Application number
TW105113564A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI701422B (zh
Inventor
萊寬 李
瑞費歐 尚 蜜雪兒 瑪利 傑登
曹蒙
李奧尼多 波斯拉夫斯基
托斯頓 魯道夫 凱克
宏 邱
Original Assignee
克萊譚克公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 克萊譚克公司 filed Critical 克萊譚克公司
Publication of TW201706559A publication Critical patent/TW201706559A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI701422B publication Critical patent/TWI701422B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N5/00Computing arrangements using knowledge-based models
    • G06N5/02Knowledge representation; Symbolic representation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)

Abstract

本發明提供一種使用自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之度量系統、方法及電腦程式產品。在使用中,藉由該度量系統來判定已滿足一預定條件。回應於判定已滿足該預定條件,該度量系統自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理。

Description

使用自動過渡於利用程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之度量系統、方法及電腦程式產品 (若干)相關申請案
本申請案主張於2015年4月30日申請之美國臨時專利申請案第62/155,339號之權利,該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明係關於度量系統,且更特定言之係關於度量系統中使用之測量程序。
度量一般涉及測量一目標組件之各種實體特徵。例如,可使用度量系統來測量目標組件之結構及材料特性(例如,材料組成、結構之尺寸特性及/或結構之臨界尺寸等)。在半導體度量之實例中,可使用一度量系統來測量一經製造半導體組件之各種實體特徵。
目前,度量系統使用程式庫或迴歸來執行測量。然而,此等測量程序之各者原本展現其等自身之各自限制,使得需要解決與先前技術相關聯之此等及/或其他問題。
例如,當進行一測量時,通常使用非線性最小平方用來自含有一浮動參數集(包含待測量之該等特性)的一非線性模型之經計算信號 來擬合自一組或一組合組之度量工具收集之一經觀察信號集。若即時大力求解馬克士威方程式(Maxwell’s equation)以獲得一對應浮動參數集之經計算信號,則此指代運用即時迴歸(或RTR)之測量。另一方面,可離線建立一參數非線性模型以近似計算馬克士威方程式之解。在測量期間,參數模型可用於快速且準確地近似計算經計算信號。參數模型稱為一程式庫,且其對應測量表示為一程式庫測量。
RTR測量一般使用一大型計算場來藉由即時大力求解馬克士威方程式而評估給定參數集之理論信號。RTR測量可快速適於程序變化而無需冗長的程式庫變化。因此,進行程序改變且保持測量之時間係短的。然而,不幸的是,此需要一更昂貴的計算平台以支援即時計算。此外,連結至即時求解馬克士威方程式之計算使度量系統之總體處理量減緩。從計算及所需之若干度量工具兩者之角度來看,此導致使用RTR之度量之一高成本。
程式庫測量一般非常快速且僅需要一工作站或一伺服器以提供充足計算能力。然而,在超出程式庫中之預定義參數範圍之大的程序變化之事件中,其將花費大量時間來改變且再次限定(re-qualify)一新的程式庫以恢復測量可信性。在測量可信性恢復之前,測量程序具有由於無可用度量(即,一般略過測量)而無法偵測到一變異之風險,而可能影響受測量之大量組件之良率。
本發明提供一種使用自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之度量系統、方法及電腦程式產品。在使用中,藉由該度量系統判定已滿足一預定條件。回應於判定已滿足該預定條件,該度量系統自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理。
2‧‧‧光譜橢圓偏光儀(SE)
10‧‧‧束廓橢圓偏光儀
12‧‧‧束廓反射計
14‧‧‧寬頻反射光譜儀
16‧‧‧深紫外光反射光譜儀
18‧‧‧寬頻光譜橢圓偏光儀(SE)
98‧‧‧旋轉補償器
200‧‧‧方法
202‧‧‧操作
204‧‧‧操作
300‧‧‧方法
302‧‧‧操作
304‧‧‧決策
306‧‧‧操作
308‧‧‧操作
310‧‧‧決策
312‧‧‧決策
313‧‧‧操作
314‧‧‧操作
316‧‧‧決策
318‧‧‧操作
400‧‧‧方法
500‧‧‧方法
502‧‧‧操作
504‧‧‧決策
505‧‧‧操作
506‧‧‧操作
508‧‧‧操作
圖1展示根據先前技術之一例示性度量工具之一示意圖。
圖2繪示根據一實施例之使用自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之一方法。
圖3繪示根據另一實施例之經組態以依實現自動過渡於利用一程式庫之測量處理及利用迴歸之測量處理之間之一靈活模式操作之一度量系統之一操作方法。
圖4繪示根據另一實施例之用於藉由識別待加入作為浮動參數以用於利用迴歸之測量處理的固定參數而自利用一程式庫之測量處理過渡至利用迴歸之測量處理之一方法。
圖5繪示根據另一實施例之用於藉由將源自利用一程式庫之測量處理之一測量作為輸入提供至利用迴歸之測量處理而自利用程式庫之測量處理過渡至利用迴歸之測量處理之一方法。
圖6繪示根據又一實施例之源自程式庫測量處理及迴歸測量處理之測量之品質之圖表。
在半導體度量之領域中,一度量工具可包括:一照明系統,其照明一目標;一收集系統,其擷取由照明系統與一目標、裝置或特徵之互動(或無互動)所提供的相關資訊;及一處理系統,其使用一或多個演算法來分析所收集的資訊。可使用度量工具來測量與各種半導體製造程序相關聯的結構及材料特性(例如,材料組成、結構及薄膜之尺寸特性(諸如薄膜厚度)及/或結構之臨界尺寸、疊對等)。使用此等測量以有利於半導體晶粒製造中之程序控制及/或良率效率。
度量工具可包括一或多個硬體組態,其可結合本發明之特定實施例一起使用,以(例如)測量各種前述半導體結構及材料特性。此等硬體組態之實例包含但不限於以下。
光譜橢圓偏光儀(SE)
具有多角度照明之SE
測量穆勒(Mueller)矩陣元(例如,使用(若干)旋轉補償器)之SE
單波長橢圓偏光儀
束廓橢圓偏光儀(角解析橢圓偏光儀)
束廓反射計(角解析反射計)
寬頻反射光譜儀(光譜反射計)
單波長反射計
角解析反射計
成像系統
散射儀(例如,斑點分析器)
硬體組態可被分成離散操作系統。另一方面,可將一或多個硬體組態組合至一單一工具中。圖1中展示多個硬體組態至一單一工具中之此一組合之一項實例,該實例自美國專利第7,933,026號併入本文中,該案之全文特此為全部目的而以引用的方式併入。圖1展示例如一例示性度量工具之一示意圖,該度量工具包括:a)一寬頻SE(即,18);b)具有旋轉補償器(即,98)之一SE(即,2);c)一束廓橢圓偏光儀(即,10);d)一束廓反射計(即,12);e)一寬頻反射光譜儀(即,14);及f)一深紫外光反射光譜儀(即,16)。另外,此等系統中通常存在許多光學元件,包含特定透鏡、準直器、鏡、四分之一波片、偏光器、偵測器、相機、光圈及/或光源。光學系統之波長可自約120nm變化至3微米。對於非橢圓偏光儀系統,所收集之信號可經偏光解析或未偏光。圖1提供對經整合於相同工具上之多個度量頭之一繪示。然而,在許多情況中,多個度量工具係用於對一單一或多個度量目標之測量。此描述於(例如)美國專利第7,478,019號「Multiple tool and structure analysis」中,該案之全文特此亦為全部目的而以引用的方式併入。
特定硬體組態之照明系統包含一或多個光源。光源可產生僅具有一波長之光(即,單色光)、具有若干離散波長之光(即,多色光)、具有多個波長之光(即,寬頻光)及/或(連續地或在波長之間跳躍)掃過波長之光(即,可調諧源或掃描式源)。適合光源之實例係:一白光源、一紫外光(UV)雷射、一弧光燈或一無電極燈、一雷射持續之電漿(LSP)源(例如,在商業上可購自Energetiq Technology,Inc.(Woburn,Massachusetts)之源)、一超連續源(諸如一寬頻雷射源)(諸如在商業上可購自NKT Photonics Inc.(Morganville,New Jersey)之源)或較短波長源(諸如x射線源、極UV源)或其等之某一組合。光源亦可經組態以提供具有足夠亮度之光,該亮度在一些情況中可為大於約1W/(nm cm2 Sr)之一亮度。度量系統亦可被包含至光源之一快速回饋,以用於穩定其功率及波長。光源之輸出可經由自由空間傳播傳遞,或在一些情況中經由任何類型之光纖或光導傳遞。
度量工具經設計以進行與半導體製造相關之許多不同類型的測量。某些實施例可適用於此等測量。例如,在某些實施例中,工具可測量一或多個目標之特性,諸如臨界尺寸、疊對、側壁角度、薄膜厚度、程序相關參數(例如,焦點及/或劑量)。該等目標可包含本質上為週期性的某些所關注區,諸如(舉例而言)一記憶體晶粒中之光柵。目標可包含多個層(或薄膜),其等之厚度可由度量工具測量。目標可包含放置(或已存在)於半導體晶圓上以用於例如對準及/或疊對配準操作之目標設計。某些目標可定位於半導體晶圓上之各處。例如,目標可定位於(例如,晶粒之間的)劃線道內及/或定位於晶粒本身中。在某些實施例中,藉由相同或多個度量工具(同時或在不同時間)測量多個目標,如美國專利第7,478,019號中所描述。可組合來自此等測量之資料。在半導體製造程序中使用來自度量工具之資料以例如對程序(例如,微影、蝕刻)進行前向饋送、反向饋送及/或橫向饋送校正,且因 此可產生一完整程序控制解決方案。
隨著半導體裝置圖案尺寸之持續縮小,通常需要更小之度量目標。此外,對實際裝置特性之測量準確度及匹配增加對似裝置目標以及晶粒內及甚至裝置上測量之需要。已提出各種度量實施方案以達成該目標。例如,主要基於反射光學器件之聚焦束橢圓偏光術係該等度量實施方案之一者且描述於Piwonka-Corle等人之專利(US 5,608,526,「Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system」)中。可使用變跡器來減輕引起照明點展開超出由幾何光學器件界定之大小的光學繞射效應。變跡器之使用描述於Norton之專利(美國專利第5,859,424號,「Apodizing filter system useful for reducing spot size in optical measurements and other applications」)中。使用運用同時多入射角照明之高數值光圈工具係達成小目標能力之另一方式。此技術描述於例如Opsal等人之專利(美國專利第6,429,943號,「Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements」)中。
其他測量實例可包含測量半導體堆疊之一或多個層之組成、測量晶圓上(或內)之特定缺陷及測量晶圓所曝露之光微影輻射量。在一些情況中,度量工具及演算法可經組態以用於測量非週期性目標,參見例如P.Jiang等人之「The Finite Element Method for Full Wave Electromagnetic Simulations in CD Metrology Using Scatterometry」(2014年6月3日申請之待審美國專利申請案第14/294,540號,代理人檔案第P0463號)或A.Kuznetsov等人之「Method of electromagnetic modeling of finite structures and finite illumination for metrology and inspection」(待審美國專利申請案第14/170,150號,代理人檔案第P0482號)。
對所關注參數之測量通常涉及若干演算法。例如,使用EM(電 磁)解算器模型化入射束與樣本之光學互動且將此等演算法用作RCWA、FEM、動差法、面積分法、體積分法、FDTD等。通常使用一幾何引擎或在一些情況中程序模型化引擎或兩者之一組合來模型化(參數化)所關注目標。程序模型化之使用描述於A.Kuznetsov等人之「Method for integrated use of model-based metrology and a process model」(待審美國專利申請案第14/107,850號,代理人檔案第P4025號)中。例如,在KLA-Tencor之AcuShape軟體產品中實施一幾何引擎。
所收集之資料可藉由若干資料擬合及最佳化技術與科技分析,包含:程式庫、快速降階模型;迴歸;機器學習演算法,諸如類神經網路、支援向量機(SVM);降維演算法,諸如(舉例而言)PCA(主分量分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(局部線性嵌入);稀疏表示,諸如傅立葉(Fourier)或小波變換;卡爾曼(Kalman)濾波;提升自相同或不同工具類型之匹配之演算法等。
所收集之資料亦可藉由不包含模型化、最佳化及/或擬合之演算法來分析,例如,美國專利申請案第14/057,827號。
通常運用所使用之一或多個方法(諸如計算硬體之設計及實施、平行化、計算分佈、負載平衡、多服務支援、動態負載最佳化等)來針對度量應用最佳化計算演算法。演算法之不同實施方案可係在韌體、軟體、FPGA、可程式化光學組件等中完成。
資料分析及擬合步驟通常追求以下目標之一或多者:對CD、SWA、形狀、應力、組成、薄膜、帶隙、電性質、焦點/劑量、疊對、產生程序參數(例如,光阻狀態、分壓、溫度、聚焦模型),及/或其等之任何組合之測量;對度量系統之模型化及/或設計;對度量目標之模型化、設計,及/或最佳化。
以下描述揭示一種可在上文描述之半導體度量工具之內容背景中實施或可在其他度量工具之內容背景中實施的度量系統、方法及電腦程式產品(在一非暫時性電腦可讀媒體上具體實施)的實施例。
圖2繪示根據一實施例之使用自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理之一方法200。視情況,方法200可係由一度量系統在該度量系統經組態(例如藉由一使用者)以依實現自動過渡之一靈活模式操作時執行。當然,在其他實施例中,方法200可係由度量系統在依一預設模式操作時執行,或被執行為針對度量系統組態之唯一操作模式。此外,可關於與一特定目標組件相關之測量處理來執行方法200。
如操作202中所示,藉由度量系統來判定已滿足一預定條件。以此方式,度量系統可針對預定條件來監測。在度量系統可自利用一程式庫之測量處理自動過渡至利用迴歸之測量處理(且反之亦然)之一實施例中,預定條件可專用於剛剛執行之一類型的測量處理。
例如,在剛剛執行的測量處理利用一程式庫的情況下,預定條件可為獲得在程式庫內預定義之一範圍之外之一測量。作為另一實例,在剛剛執行的測量處理利用一程式庫的情況下,預定條件可為獲得具有低於一預定義臨限值之一品質之一測量。在此等情況中,度量系統可自利用程式庫自動過渡至利用迴歸以用於測量處理,如下文更詳細描述。
作為另一實例,在剛剛執行的測量處理利用迴歸的情況下,預定條件可為已開發一新的程式庫。在此情況中,度量系統可自利用迴歸自動過渡至利用新開發之程式庫。當然,應注意,可預期可由度量系統識別的其他條件作為自動過渡於基於程式庫之測量處理及基於迴歸之測量處理之間的準則。
為此,回應於判定已滿足預定條件,度量系統自動過渡於利用 一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理,如操作204中所示。如上文提及,於恰在之前執行的測量處理利用程式庫的情況下,度量系統可自動過渡至利用迴歸之測量處理。另一方面,於恰在之前執行的測量處理利用迴歸的情況下,度量系統可自動過渡至利用程式庫之測量處理。以此方式,根據藉由度量系統判定已滿足各自條件,度量系統可能夠自利用程式庫之測量處理過渡至利用迴歸之測量處理,且反之亦然。
在本描述之內容背景中,程式庫可為目標組件之一預定義參數模型,在給定目標組件之一參數值集之情況下,在測量處理期間利用該參數模型時其近似計算馬克士威方程式之一解。特定言之,參數模型(即,程式庫)可用於快速且準確地近似計算經計算信號。一程式庫亦可為將信號直接映射至待測量之臨界尺寸參數之一預定義模型。亦在本描述之內容背景中,迴歸指代在測量處理期間即時求解馬克士威方程式以獲得一對應浮動參數集之經計算信號。此迴歸亦可稱為即時迴歸(RTR)。以此方式,測量處理一般指代用來分析由一度量工具獲得之測量之操作,其中根據所執行之測量處理之類型而利用程式庫或迴歸執行此分析。
如上文關於操作202及監測條件之各種實例描述,在恰在之前執行之測量處理利用程式庫之情況下,度量系統可在獲得在程式庫內預定義之一範圍之外及/或具有低於一預定義臨限值之一品質的一測量時自動過渡至利用迴歸之測量處理。在另一實例中,在恰在之前執行之測量處理利用迴歸之情況下,度量系統可在程式庫已新開發時自動過渡至利用此程式庫之測量處理。
在一項實施例中,利用程式庫之測量處理可由一通用電腦(例如,桌上型電腦、伺服器等)執行。在此實施例中,程式庫可儲存於通用電腦之記憶體中。當然,此通用電腦視情況可專用於執行基於程 式庫之測量處理。在進一步實施例中,利用迴歸之測量處理可由相同通用電腦、一不同通用電腦或甚至一專用迴歸處理(例如,電腦)叢集執行。在任何情況中,執行基於程式庫之測量處理及基於迴歸之測量處理的一或多個子系統可為前述度量系統之組件。
針對各測量,通用電腦可判定是否已滿足預定條件(參見操作202),且可執行自動過渡(參見操作204)。例如,在判定已滿足預定條件之後,通用電腦可指示待執行之測量處理,而不管該測量處理是應由通用電腦本身(例如,在使用程式庫之情況中)還是一遠端子系統(例如,在使用迴歸之情況中)執行。當然,亦可預期其中方法200或其之任何操作由執行恰在之前的測量處理之子系統具體執行之一實施例。
為此,度量系統可經組態以執行方法200以用於提供測量處理之靈活性(即,透過基於條件自動過渡於較快速而準確的基於程式庫之測量處理及較昂貴而通用的基於迴歸之測量處理之間)。此方法200可容許度量系統之一使用者在一快速變化的程序發展中以快速的參數調適及演進測量一目標組件之特性。此外,當程序穩定且其變動小時,方法200容許自一較昂貴迴歸(即,即時)平穩過渡至快速而準確的程式庫測量而具有一大量生產。
圖3繪示根據另一實施例之經組態以依實現自動過渡於利用一程式庫之測量處理及利用迴歸之測量處理之間之一靈活模式操作之一度量系統之一操作方法300。應注意,可在圖2之方法200之內容背景中實行方法300。因此,上文闡述之定義及描述可同樣適用於圖3之方法300。然而,方法200當然可在任何所要內容背景中實施。此外,方法300可由度量系統在測量時間執行。
如操作302中所示,一度量系統經組態以依一靈活模式操作。在一項實施例中,度量系統之一使用者可提供輸入以組態度量系統使其依靈活模式操作。在另一實施例中,度量系統可依預設組態以依靈活 模式操作。如上文提及,靈活模式使度量系統能夠自動過渡於利用一程式庫之測量處理與利用迴歸之測量處理之間。下文關於本方法300之後續操作闡述關於此自動過渡之進一步細節。應注意,當度量系統未經組態以依靈活模式操作時,度量系統可僅執行利用程式庫之測量處理或可僅執行利用迴歸之測量處理(即,無兩者之間的自動過渡)。
當度量系統經組態以依靈活模式操作時,度量系統判定是否存在一程式庫,如決策304中所示。例如,度量系統可判定一程式庫是否儲存於記憶體中以由度量系統在執行測量處理時使用。當度量系統判定不存在一程式庫時,度量系統自動執行使用迴歸之測量處理(操作306)。當度量系統判定存在一程式庫時,度量系統自動執行使用程式庫之測量處理(操作308)。
在使用程式庫之測量處理期間,度量系統在決策310中判定所處理之測量是否在程式庫之一邊界之外。特定言之,在程式庫針對一特定參數具有一預定義值範圍之情況下,當該參數之測量在程式庫內預定義之值範圍之外時,該測量可在程式庫之邊界之外。
當度量系統在決策310中判定測量在程式庫之邊界之外時,度量系統自動執行使用迴歸之測量處理(操作306)。即,當測量在程式庫內預定義之一對應值範圍之外時,可無法使用程式庫來處理該測量,使得度量系統可自動執行使用迴歸之測量處理(操作306)。
當測量在程式庫之邊界內時,度量系統進一步在決策312中判定測量之一品質是否低於一預定義臨限品質。例如,可參考程式庫(例如,在0至1之一範圍內)針對該測量判定一擬合度(NGOF),且比較該擬合度(NGOF)與指示一臨限品質之一預定義臨限NGOF。
當度量系統在決策312中判定測量之一品質低於預定義臨限品質時,度量系統自動執行使用迴歸之測量處理(操作306)。否則,當度量系統在決策312中判定測量之一品質不低於預定義臨限品質時,則 不執行使用迴歸之測量處理。
因此,如上文描述,度量系統僅在一程式庫不可用時或在無法使用一現有程式庫來處理一測量或測量之一品質低於預定義臨限品質時執行使用迴歸之測量處理,此需要額外資源。以此方式,可在有限情況中使用在執行利用迴歸之測量處理時所需之額外資源,否則可使用利用程式庫之測量處理。
經由程式庫或迴歸執行之測量處理一經完成,便報告此測量處理之一結果,如操作314中所示。可透過度量系統之一使用者介面報告此結果。例如,一使用者可組態哪些參數將經受測量處理及因此將經由度量系統報告哪些測量處理結果。
度量系統進一步在決策316中判定透過迴歸判定之測量處理結果之一數量是否已超過一預定義臨限值。如所示,此預定義臨限值可為一百分比數量(即,透過迴歸判定之測量處理結果對使用一程式庫判定之測量處理結果)。當度量系統判定透過迴歸判定之測量處理結果之數量尚未超過預定義臨限值時,度量系統返回至決策304以進行下一測量。然而,當度量系統判定透過迴歸判定之測量處理結果之數量已超過預定義臨限值時,度量系統起始一新的程式庫之開發以於後續測量處理中使用(參見操作318)。例如,在操作318中,度量系統可自動給予一使用者以應開發一新的程式庫以用於未來測量處理(例如,以減少否則在執行使用迴歸之測量處理時所需利用之資源)之一通知。當一新的程式庫可用時,度量系統在決策304中識別此程式庫且因此以使用新開發的程式庫之測量處理繼續。
圖4繪示根據另一實施例之用於藉由識別待加入作為浮動參數以用於利用迴歸之測量處理的固定參數而自利用一程式庫之測量處理過渡至利用迴歸之測量處理之一方法400。如所示,在圖3之方法300之內容背景中實施方法400。例如,方法400可為圖3之方法300之一選用 擴展。然而,當然可在其他所要內容背景中實施方法400。此外,應再次注意,上文之定義可同樣適用於以下描述。
如所示,在利用一程式庫之測量處理期間,度量系統可判定所處理之一測量之一品質低於一預定義臨限品質(例如,圖3之操作312)。當度量系統判定所處理之一測量之一品質低於預定義臨限品質時,度量系統識別待加入作為浮動參數以用於待利用迴歸執行之後續測量處理的固定參數,且因此加入該等固定參數(參見操作313)。
在一項實施例中,度量系統之一使用者可(例如,事先)選擇待處理為浮動參數之固定參數。使用者可基於模型參數之一敏感度排名或程序變異之一預先存在的統計知識進行選擇。
在另一實施例中,可藉由度量系統自動選擇固定參數。例如,可基於與一或多個浮動參數之一預定義相關性(即,固定參數影響一或多個浮動參數達一高程度之一預判定)自動選擇固定參數。作為另一實例,度量系統可預先計算信號相對於一或多個固定參數之一變化率,且比較一固定參數之變化率與導致低品質之錯合以選擇一最佳擬合之固定參數或待處理為浮動參數之固定參數集。
固定參數一經加入作為浮動參數,度量系統便利用浮動參數執行基於迴歸之測量處理(例如,圖3之操作306)。以此方式,針對使用迴歸處理之各測量,可客製化(即,針對該測量具體組態)應用迴歸之浮動參數集。
圖5繪示根據另一實施例之用於藉由將源自利用一程式庫之測量處理之一測量作為輸入提供至利用迴歸之測量處理而自利用程式庫之測量處理過渡至利用迴歸之測量處理之一方法500。應注意,方法500可在圖2之方法200之內容背景中實行且視情況作為圖3之方法300之一替代。此外,上文闡述之定義及描述可同樣適用於圖5之方法500。然而,當然可在任何所要內容背景中實施方法500。
如操作502中所示,一度量系統經組態以依一靈活模式操作。當度量系統經組態以依靈活模式操作時,度量系統判定是否存在一程式庫,如決策504中所示。例如,度量系統可判定一程式庫是否儲存於記憶體中以由度量系統在執行測量處理時使用。當度量系統判定不存在一程式庫時,度量系統自動執行使用迴歸之測量處理(操作506)。
當度量系統判定存在一程式庫時,度量系統自動執行使用程式庫之測量處理(操作505)。在操作505中執行使用程式庫之測量處理之後,度量系統自動過渡至執行使用迴歸之測量處理(操作506)。可回應於度量系統識別已滿足一預定條件(例如,度量系統內組態之一設定)而進行此過渡。特定言之,可藉由將基於程式庫之測量處理之一結果作為輸入提供至基於迴歸之測量處理而進行此過渡。
操作506中展示之基於迴歸之測量處理接著可使用基於程式庫之測量處理之結果作為一開始點。為此,度量系統可針對一單一測量執行基於程式庫之測量處理及進一步基於迴歸之測量處理兩者。基於程式庫之測量處理及基於迴歸之測量處理一經完成,便報告測量處理結果,如操作508中所示。接著,方法500返回至決策504以用於待處理之下一測量。
圖6繪示根據又一實施例之源自程式庫測量處理及迴歸測量處理之測量之品質之圖表。該等圖表證實當度量系統依靈活模式操作時,測量可信性在大型程序參數變動期間不受損。
第一行中之圖表展示程式庫測量在程序範圍不變時可提供準確結果。在程序偏移之事件中,中間行中之圖表展示基於程式庫之測量處理與基於迴歸之測量處理之間的大參數偏差,使得基於迴歸之測量處理給出比基於程式庫之測量處理更佳之一結果。右行中之圖表展示操作之靈活模式可涵蓋兩種情況(即,當基於程式庫之測量處理否則將給出一非所要結果時容許所要之基於迴歸之測量處理)。
雖然上文已描述各種實施例,但應瞭解,該等實施例僅以實例之方式呈現且非限制。因此,一較佳實施例之廣度及範疇不應受限於上述例示性實施例之任一者,而是應僅根據以下申請專利範圍及其等之等效物定義。
300‧‧‧方法
302‧‧‧操作
304‧‧‧決策
306‧‧‧操作
308‧‧‧操作
310‧‧‧決策
312‧‧‧決策
314‧‧‧操作
316‧‧‧決策
318‧‧‧操作

Claims (20)

  1. 一種方法,其包括:藉由一度量系統來判定已滿足一預定條件;及回應於判定已滿足該預定條件而藉由該度量系統自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理。
  2. 如請求項1之方法,其中該判定及該自動過渡係由該度量系統在該度量系統由一使用者組態以依實現該自動過渡之一靈活模式操作時執行。
  3. 如請求項1之方法,其中該度量系統自利用該程式庫之測量處理自動過渡至利用迴歸之測量處理。
  4. 如請求項3之方法,其中該預定義條件係獲得在該程式庫內預定義之一範圍之外之一測量,使得該度量系統在利用該程式庫之該測量處理導致在該程式庫內預定義之該範圍之外之一測量時,自利用該程式庫之測量處理自動過渡至利用迴歸之測量處理。
  5. 如請求項3之方法,其中該預定義條件係獲得具有低於一預定義臨限值之一品質之一測量,使得該度量系統在利用該程式庫之該測量處理導致具有低於該預定義臨限值之一品質之一測量時,自利用該程式庫之測量處理自動過渡至利用迴歸之測量處理。
  6. 如請求項5之方法,進一步包括:識別一或多個固定參數;加入該經識別之一或多個固定參數作為浮動參數,以用於利用迴歸之該測量處理。
  7. 如請求項6之方法,其中由一使用者來選擇該等固定參數。
  8. 如請求項6之方法,其中基於與一或多個浮動參數之一預定義相關性來自動選擇該等固定參數。
  9. 如請求項1之方法,其中該度量系統自利用迴歸之測量處理自動過渡至利用該程式庫之測量處理。
  10. 如請求項9之方法,其中該預定義條件係該程式庫已新開發的,使得該度量系統在該程式庫已新開發時,自利用迴歸之測量處理自動過渡至利用該程式庫之測量處理。
  11. 如請求項10之方法,其中在來自利用迴歸之測量處理之測量結果之一百分比超過一預定義百分比之後,開發該新的程式庫。
  12. 如請求項1之方法,其中藉由一通用電腦來執行利用該程式庫之測量處理。
  13. 如請求項12之方法,其中該通用電腦自動過渡於利用該程式庫及利用迴歸之間以用於該測量處理。
  14. 如請求項12之方法,其中藉由該通用電腦來執行利用迴歸之測量處理。
  15. 如請求項12之方法,其中藉由一專用迴歸處理叢集來執行利用迴歸之測量處理。
  16. 一種非暫時性電腦可讀媒體儲存包含電腦代碼之一電腦程式產品,該電腦代碼經調適以由一處理器執行而引起該處理器執行一方法,該方法包括:藉由一度量系統來判定已滿足一預定條件;及回應於判定已滿足該預定條件而藉由該度量系統自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理。
  17. 一種度量系統,其包括:一通用電腦,用於:判定已滿足一預定條件;及 回應於判定已滿足該預定條件而藉由該度量系統自動過渡於利用一程式庫及利用迴歸之間以用於測量處理。
  18. 如請求項17之度量系統,其中該通用電腦自利用該程式庫之測量處理自動過渡至利用迴歸之測量處理,且其中藉由該通用電腦來指示利用迴歸之該測量處理,以由與該通用電腦分離之一專用迴歸處理叢集執行。
  19. 如請求項17之度量系統,其中該通用電腦自利用該程式庫之測量處理自動過渡至利用迴歸之測量處理,且其中藉由該通用電腦來執行利用迴歸之該測量處理。
  20. 如請求項17之度量系統,其中該通用電腦藉由在利用迴歸執行之測量處理之後執行利用該程式庫之該測量處理,而自利用迴歸之測量處理自動過渡至利用該程式庫之測量處理。
TW105113564A 2015-04-30 2016-04-29 度量系統、用於度量之方法及用於度量之非暫時性電腦可讀媒體 TWI701422B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562155339P 2015-04-30 2015-04-30
US62/155,339 2015-04-30
US14/826,079 US10190868B2 (en) 2015-04-30 2015-08-13 Metrology system, method, and computer program product employing automatic transitioning between utilizing a library and utilizing regression for measurement processing
US14/826,079 2015-08-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201706559A true TW201706559A (zh) 2017-02-16
TWI701422B TWI701422B (zh) 2020-08-11

Family

ID=57199537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105113564A TWI701422B (zh) 2015-04-30 2016-04-29 度量系統、用於度量之方法及用於度量之非暫時性電腦可讀媒體

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10190868B2 (zh)
TW (1) TWI701422B (zh)
WO (1) WO2016176647A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10732516B2 (en) * 2017-03-01 2020-08-04 Kla Tencor Corporation Process robust overlay metrology based on optical scatterometry

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608526A (en) 1995-01-19 1997-03-04 Tencor Instruments Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system
US5859424A (en) 1997-04-08 1999-01-12 Kla-Tencor Corporation Apodizing filter system useful for reducing spot size in optical measurements and other applications
US6188078B1 (en) 1999-05-04 2001-02-13 Lockheed Martin Missiles & Space Company Optical metrology device for precision angular measurement of a pointing mirror
US6721045B1 (en) 1999-09-07 2004-04-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus to provide embedded substrate process monitoring through consolidation of multiple process inspection techniques
US6429943B1 (en) 2000-03-29 2002-08-06 Therma-Wave, Inc. Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements
US6768983B1 (en) 2000-11-28 2004-07-27 Timbre Technologies, Inc. System and method for real-time library generation of grating profiles
US6704661B1 (en) 2001-07-16 2004-03-09 Therma-Wave, Inc. Real time analysis of periodic structures on semiconductors
US6785638B2 (en) 2001-08-06 2004-08-31 Timbre Technologies, Inc. Method and system of dynamic learning through a regression-based library generation process
US7092110B2 (en) 2002-07-25 2006-08-15 Timbre Technologies, Inc. Optimized model and parameter selection for optical metrology
US7478019B2 (en) 2005-01-26 2009-01-13 Kla-Tencor Corporation Multiple tool and structure analysis
US7567351B2 (en) 2006-02-02 2009-07-28 Kla-Tencor Corporation High resolution monitoring of CD variations
US8798966B1 (en) 2007-01-03 2014-08-05 Kla-Tencor Corporation Measuring critical dimensions of a semiconductor structure
US8904560B2 (en) 2007-05-07 2014-12-02 Bruker Nano, Inc. Closed loop controller and method for fast scanning probe microscopy
US20090240537A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Tokyo Electron Limited Apparatus for designing an optical metrology system optimized for operating time budget
US7742889B2 (en) 2008-03-27 2010-06-22 Tokyo Electron Limited Designing an optical metrology system optimized with signal criteria
US20110246141A1 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Tokyo Electron Limited Method of optical metrology optimization using ray tracing
US8381140B2 (en) * 2011-02-11 2013-02-19 Tokyo Electron Limited Wide process range library for metrology
US8577820B2 (en) 2011-03-04 2013-11-05 Tokyo Electron Limited Accurate and fast neural network training for library-based critical dimension (CD) metrology
US9310296B2 (en) 2011-06-20 2016-04-12 Kla-Tencor Corporation Optimizing an optical parametric model for structural analysis using optical critical dimension (OCD) metrology
US20130110477A1 (en) 2011-10-31 2013-05-02 Stilian Pandev Process variation-based model optimization for metrology
US8812277B2 (en) 2011-12-09 2014-08-19 Tokyo Electron Limited Method of enhancing an optical metrology system using ray tracing and flexible ray libraries
US8762100B1 (en) 2012-02-10 2014-06-24 Tokyo Electron Limited Numerical aperture integration for optical critical dimension (OCD) metrology
WO2014062972A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Symmetric target design in scatterometry overlay metrology
US9581430B2 (en) 2012-10-19 2017-02-28 Kla-Tencor Corporation Phase characterization of targets
US10769320B2 (en) 2012-12-18 2020-09-08 Kla-Tencor Corporation Integrated use of model-based metrology and a process model
US9291554B2 (en) 2013-02-05 2016-03-22 Kla-Tencor Corporation Method of electromagnetic modeling of finite structures and finite illumination for metrology and inspection

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016176647A1 (en) 2016-11-03
US10190868B2 (en) 2019-01-29
US20160320315A1 (en) 2016-11-03
TWI701422B (zh) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10152678B2 (en) System, method and computer program product for combining raw data from multiple metrology tools
TWI649628B (zh) 用於半導體目標之量測的微分方法及裝置
US10101674B2 (en) Methods and apparatus for determining focus
KR102322724B1 (ko) 계측 시스템에서의 계측 데이터의 피드 포워드
TWI760309B (zh) 用於校正計量工具之系統、方法及計算機程式產品
US10502694B2 (en) Methods and apparatus for patterned wafer characterization
CN106796900B (zh) 验证计量目标及其设计
US10048595B2 (en) Process control using non-zero order diffraction
JP2018534758A (ja) 画像を用いたモデル依拠計量
TWI703305B (zh) 用於度量之程式庫擴展系統,方法及電腦程式產品
TW201629465A (zh) 使用離軸之未遮蔽物鏡之檢測系統及方法
CN106030282B (zh) 用于光学度量衡的自动波长或角度修剪的方法及光学系统
KR102618395B1 (ko) 분광 계측을 사용한 패터닝된 필름 스택의 밴드 갭 측정
WO2021016144A1 (en) Automatic recipe optimization for overlay metrology system
TWI701422B (zh) 度量系統、用於度量之方法及用於度量之非暫時性電腦可讀媒體