TWI375009B - Method , system , and computer - readable storage containing computer executable instructions for determining features of structure on a wafer using a polarized reflectometer - Google Patents

Description

1375009 九、發明說明： 【發明所属之技術領域】 本發明通㈣關於卿成於半導體晶圓上之 S連於利用極化反射儀對形成於半導體晶圓上之結釔 【先前技術】 在半導體製造中，周期性光柵係典型地用於品質保證 ， 3性光柵之典魏—讀造祕於半導體晶#讀作結構的 &性光栅。接㈣電磁鋪照射周期性光柵。將偏斜離開周期

收集成為—繞射信號。接著分析該繞射信號以 决疋周期性光栅是否已依規格加以製造，及延伸到半導體日曰 操作結構是否已依規格加以製造。 SB

—習知光學制彡財，由隨職性光靖收集之繞射 信，(量測繞射信號)係與模擬繞射信號之資料庫相比較—資料庫中 每一模擬繞射信號係與一假想輪廓相關聯。當量測繞射信號與 =料庫中之其中一個模擬繞射信號之間完成匹配時，與模 信號相關聯的假想輪廓係假定為代表周期性光柵之實際輪廓二 >。利，如嚴密耦合波分析(RCWA)之嚴密方法可產生模擬繞射 信號之資料庫《更具體地，在繞射模型化技術中，部分基於解開 Maxwell方程式來計算出模擬繞射信號。計算模擬繞射信號涉及進 行许少複雜计鼻，其係耗費時間及代價高的。典型上，對於晶圓 中的一些位置施行數個光學量測量測。在一時段中可以處理:晶 圓數量係與從量測繞射信號來決定結構輪廓之速度成比例。BS 【發明内容】 在—示範實施例ΐ，藉由獲得第一結構及第二結構之第一及 ，二量測繞射信號’可連續量測形成於半導體晶圓上的結構，該 第二結構鄰接於該第一結構而形成。利用極化反射儀可連續量測

Claims (1)

101年5月9曰修正替換頁 96140954(無劃線） 十、申請專利範圍： 1· 一種半導體晶圓上結構之檢杳方 一半^趙晶《)上之結構進行檢查，<4=下m彳對形成於 在一半導體晶圓上形成一第一結構； ， 郴接於戎第一結構形成一第二結構； 極化反射儀量麟第i構之w 利用該極化反射儀量測該第二結構 其中該第-及第二量測繞射信號係連二測弟-里測繞跡 結構之幾何形狀的輪雜數；a輪麵型具有特徵化該第一 定該射信號與該第—模擬繞射信號之比較， 弟、、，吉構之一或多個特徵部； 測繞射信號轉變成—轉化繞射信號； 信號相=2，模擬繞射信號或-第二模擬繞射 相同的輪•模：茲擬4信號係糊與該第—模擬繞射信號 決 決定該第 〜丁两/祁俱尘所屋生；及 =該轉化繞射錄與該第—或第二模擬繞射信 -結構之一或多個特徵部， 號之比較 =中，比較該轉化繞射信號之步驟包含： 化繞射錢與該第—模擬繞射信號相比較； 匹配的^:化、％射域與料—模擬繞射錢在-匹配準則内不 想輪摩；$藉㈣整該輪_型之-或多個輪廓參數來產生-假 利用該假想鱗來纽該第二觀繞射信號。 其 24 1375009 值 101年5月9曰修正替換頁 96M0954(無劃線） 3. 中該第二結構導體晶圓上結構之檢查方法，其 徵部。 仙具有與該第一結構相同但旋轉約90度的特 4.如申請專利範圍第3項 中該第-及第二結構係重®上結構之檢查方法，其 構之該等直線定位在相；2線=隔結構’其中將該第一結 位。 ，第一，，、口構之該等直線約90度的方 中該專mi3項之半導體晶圓上結構之檢查方法，其 一处爐、。第π構之5亥單位格子定位在相對於該第 一、、，°構之该早位格子約90度的方位。 6曰如巾請專觀圍第〗項之半導體晶圓上 飢ΐ射錢讀’在沒奸奴重新4該 牛寺體曰a囫的情況下，量測該第二量測繞射信號。 7曰如申請專利範圍第6項之半導體晶圓上結構之檢查方法，豆 中在篁測完該H雜射信號之後，在沒有量測另—結構之另、 一繞射信號的情況下，量測該第二量測繞射信號。 。 包含 8·如申請專利範圍第1項之半導體晶圓上結構之檢查方法， 更 將該第一或第二結構之該一或多個經決定之特徵部 送到一量測處理器。 、’ 25 1375009 年5月9曰修正替換頁 96140954(無劃線） •如申請專利範圍第8項之半導體晶圓上结構檢 中該經傳送之細用以改變製造裝置中的至少構其 10.—種半導體晶圓上結構之檢查， ”====方法包=對軸 鄰接於該第一結構形成一第二結構； 測該第—結構之—第—量測繞射信號； 利用該極化反射儀調該第二結構之—第二 其中該第一及第二量測繞射信號係連續量測；、几、=儿 將該第-量測繞射信號與該第_結構之 生的-第-模織射信號相比較，該輪軸 化 結構之驗形㈣鱗她； 化該第 定ιί於射信號與該第一模擬繞射信號之比較，決 疋忒第一結構之一或多個特徵部； 將該第二量測繞射信號轉變成一轉化繞射信號； 將該轉化繞射信號與該第一模擬繞射信號^二货— ==模=擬，號係利用與該第；繞射:號 決定或第二模擬繞射錄之比較， 其中’在縣m繞射錢與該第—模 ϋ從模擬繞射信號之-資料庫中，獲得該第二 在將_錄射㈣與_二模擬繞射信餘比較之前，從 杈擬，射信，之該資料庫中，獲得該第二模擬繞射信號，其中利 用該第-及第二結構用之-輪廓模型，產生模 .料庫中的該模擬繞射信號。 胃 26 1375009 i〇l年5月9曰修正替換頁 ^_^14〇954(無劃線）、 &，1G 項之半 _aS1 上結 ' 以吝:中Γγϊ 弟二結構用之該一輪廓模型的輪靡來數， 其中利用該組假想輪庵以產生模擬繞射 琥之該貝斜庫中的該模擬繞射信號。 於- 2·導2 體晶圓上結構之檢查方法；利用連續量觸形成 、上之結構進行檢查，該方法包含下列步驟·· 信號圓上之—第—結構的—第—量測繞射 娜里”、凡射^虎係利用—極化反射儀加以量測； 繞射於?第:結構而形成之-第二結構的-第二量測 立中=ΐί"繞射錢係_雜化反職加以量測， 八τ孩弟—及弟二量測繞射信號係連續量測； 生的射信號與利用該第一結構之一輪扉模型所產 結構之幾味，雜㈣徵化該第一 定該該第一模擬繞射信號之比較，決 測繞射信號轉變成―轉化繞射信號； 信號相比較，^擬繞射信號或一第二模擬繞射 相同的輪廓模I 利用與該第-模擬繞射信號 決定ί第4繞射信號與該第—或第二模擬繞射信號之比較， 3弟一結構之一或多個特徵部， ς中比較該轉化繞射信號之步驟包含： 若it ί射if與該第—模擬繞射信號相比較； 匹配的^ :、凡射域與該第一模擬繞射信號在-匹配準則内不 或多個輪廟參數來產生一假 想輪磨；Γ由調整該輪廓模型之— 27 101年5月9曰修正替換頁 96140954(無劃線） Μ該假想輪輕產生該第二機繞射信號。 法’其中！^第12項之半導體晶®上結構之檢查方 射信號的ϋ 了 —里測繞射信號之步驟包含計算該第二量測繞 法請相軸第12奴半導體晶圓上結構之檢查方 將該第_或莖一 送到一量測處理哭了、，吉構之該一或多個經決定之特徵部的資料傳 法，其二利範-第14項之半導體晶圓上結構之檢查方 變數。n得运之育料係用以改變製造裝置中的至少-個處理 16, 於' i ΐ體晶圓上之結構進%檢查%對形成 巧半^體3¾¾上結構之檢查方法， 獲得形成於該丰導邮日—η·；：= 信號，該第—旦.目丨ίϊ粗日日0上之一弟一結構的一第一量測繞射 獲得鄰接極化反射儀加以量測； 繞射信號，今笛=弟、，·°構而形成之一第二結構的一第二量測 其中嗲筮^ 一里測繞射#號係利用該極化反射儀加以量測， ίί:ϊ量測繞射信號係連續量測； 生的號與利用該第-結構之-輪廓模型所產 定該射信號與該第-模擬繞射信號之比較，決 疋亥弟了構之—或多個特徵部； 里測繞射信號轉變成—轉化繞射信號·， 將棘倾聽雜顯繞雜誠-第二模擬繞射 28 U/^009 101年5月9曰修正替換頁 信號相比較，該第二贿繞射錢 線） 相同的輪靡模型所產生；及係利用與該第一模擬繞射信號 基於該轉化繞射信號與該第—或 決定該第二結構之-❹個特徵部4弟-域％射域之比較， ，之前，從模擬繞射信號之一資料庫中，y ί中ϋί測繞射信號與該苐-模擬繞射信號觀 號；且 獲得該第一模擬繞射信 前，從 在將該轉化繞射信號與該第二模 模擬繞射信號之該資料庫中，獲得較之 模擬繞射信號之該資料庫中的拉擬、，凡射㈣，其中， 生一組假想輪廟；且其中 法，ίίΐίίΐίΓί H之铸㈣®上結構之檢查方 生-組假想輪廟;且靡模型的輪廓參數以產 繞射信號，係利雌组假想輪廓戶H叙該#料庫中的該模擬 指令其=_狀指令’該 查’該電腦可讀式鱗媒體包===晶圓上之結構進行檢 仲獲成晶圓上之-第-結構的-第-量測繞射 揮測，射信號係利用-極化反射儀加以量測； 射作第於構而形成之—第二結構的—第二量測繞 d，—機射信號係利用該極化反射儀加以量測，其 宁該第一，弟t量測繞射信號係連續量測； 生的f i-::繞射信號與利用該第-結構之-輪廓模型所產 結構比較，該輪廓翻具有特徵化該第一 基於該第-1峨射信號與該第—槪繞射信號之比較，決 29 1375009 101年5月9曰修正替換頁 96140954(無劃線） 定該第一結構之一或多個特徵部； 將該第二量測繞射信號轉變成 將該轉化繞射信號與該第一模擬 虎二- 信號相比較’該第二模擬繞射信號係用二二板擬巧 相同的輪廓模型所產生；及 ’、/、〇弟一模擬繞射信號 基於該轉化繞射信號與該第—尤笛— 決定該第二結構之—或多個特徵部之比較， 其中比較該轉化繞射信號之步驟包含. 號與該第一模擬繞射信號相比較； 匹配=轉化繞射信號與該第—模擬繞射信號在—匹配準則内不 想輪廓;=藉由調整該輪廓模型之-或多個輪廓參數來產生-假 利用該假想輪縣產生該第二模擬繞射信號。 該第1圍第18項之電腦可讀式儲存媒體，其中轉變 值第-里峨號之步驟包含計算該第二制繞射信號的負： 於-ΐ 體晶圓上結構之檢查_，_連續量測對形成 ' +涂體曰曰0上之結構進行檢查，該系統包含： —極化反射儀，用以： 信號；及里獅成於該半導體晶圓上之—第—結構的—第一繞射 射作，J於該第-結構而形成之-第二結構的-第二繞 。唬，/、中該苐—及第二量測繞射信號係連續量測；及 —量測處理器，用以： 獲得該第-量測繞射信號； 將該第一量測繞射信號與利用該第一結構之一輪廓模型 30 1375009 101年5月9曰修正替換頁 96140954(無劃線） =產生的一第一模擬繞射信號相比較，該輪廓模型具有特徵化該 第一結構之幾何形狀的輪廓.參數； ^ 二 基於該第一量測繞射信號與該第一模擬繞射信號之比 較，決定該第一結構之一或多個特徵部； 獲得該第二量測繞射信號； 將該第二量測繞射信镜轉變成一轉化繞射信號； 將該轉化繞射信號與該第一模擬繞射信號或一第二模擬 ，射信號相比較，該第二模擬繞射信號係利用與該第一模擬繞射 信號相同的輪廓模型所產生；及 基於該轉化繞射信號與該第一或第二模擬繞射信號之比 較，決定該第二結構之一或多個特徵部， 其中比較該轉化繞射信號之步驟包含： ，該轉化繞射信號與該第一模擬繞射信號相比較； 若該轉化繞射佗號與該第一模擬繞射信號在一 匹配的話： 干⑴門个 想輪廓；ΐ藉由調整該輪廓模型之—或多個輪廓參數來產生一假 利用該假想輪廓來產生該第二模擬繞射信號。 統，更包含： 一製造群集，用以在該半導 請翻範㈣2G項之半導體晶圓上結構之檢查系 體晶圓上形成該第一及第二結構 統，諸邮上結構之檢查系 送到=第:多個經決定之特徵部的資料傳 Μ.如申請專利範圍第22項之半導體晶圓上結構之檢查系 31 1375009 101年5月9曰修正替換頁 96140954(無劃線） 統，其中該經傳送之資料係用以改變在該當前、先前或之後的製 造群集中之一處理變數。 24.如申請專利範圍第20項之半導體晶圓上結構之檢查系 統，其中轉變該第二量測繞射信號之步驟包含計算該第二量測繞 射信號的負值。

Η—、圖式：

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