TWI703305B - 用於度量之程式庫擴展系統，方法及電腦程式產品 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於度量之程式庫擴展系統、方法及電腦程式產品。在使用中，由一度量系統執行一第一多維程式庫內之處理。在該第一多維程式庫內之該處理期間，識別一第二多維程式庫。接著，將該處理轉變至該第二多維程式庫。此外，由該度量系統執行該第二多維程式庫內之處理。

Description

用於度量之程式庫擴展系統，方法及電腦程式產品 相關申請案
本申請案主張2014年5月15日申請之美國臨時專利申請案第61/993,571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用於度量系統中之程式庫(library)。
度量通常涉及量測一目標組件之各種實體特徵。例如，可使用度量系統量測該目標組件之結構特性及材料特性(例如，材料組合物、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，可使用一度量系統量測一成品半導體組件之各種實體特徵。
一旦獲得一度量量測，則可分析該量測。此分析通常涉及該目標組件特有之參數具有預定義值之一程式庫(例如，該目標組件之一參數模型)。特定言之，該程式庫可包含一定值範圍內之浮動參數。鑑於該參數模型之值集，該程式庫可接著用於提供一快速數學近似法，該快速數學近似法可依一合理精度使具有該目標組件之一系統迅速地再生解決方案。
不幸地，度量系統中之當前程式庫實施方案展現各種限制。例如，在多個參數(即，浮動參數)之值範圍為大時，一般言之，產生之 傳統程式庫通常具有不良品質及不良效能。
因此，需要在透過一度量系統判定目標組件量測中處理多個參數之大值範圍以及解決與用於度量系統之程式庫中之先前技術實施方案相關聯之任何其他問題。
本發明提供一種用於度量之程式庫擴展系統、方法及電腦程式產品。在使用中，由一度量系統執行一第一多維程式庫內之處理。在該第一多維程式庫內之處理期間，識別一第二多維程式庫。接著，將該處理轉變至該第二多維程式庫。此外，由該度量系統執行該第二多維程式庫內之處理。
2:具有旋轉補償器之光譜橢圓偏光計(SE)
10:光束輪廓橢圓偏光計
12:光束輪廓反射計
14:寬頻反射分光計
16:深紫外光反射分光計
18:寬頻光譜橢圓偏光計(SE)
20:雷射
22:光源
48:處理器
90:光源
104:顯示器
200:方法
202:操作
204:操作
206:操作
208:操作
302:外部多維程式庫
304:內部多維程式庫
306:內部多維程式庫
308:內部多維程式庫
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用於一度量系統之一程式庫擴展方法。
圖3A至圖3B繪示根據另一實施例之第一多維程式庫及第二多維程式庫之組態。
圖4繪示在一第一多維程式庫與一第二多維程式庫之間實施之一轉變函數。
圖5繪示根據又一實施例之一任意目標組件。
圖6繪示根據又一實施例之使用一經擴展程式庫及該經擴展程式庫之一內部程式庫部分之各者所得的圖5之一第一任意參數之結果。
圖7繪示根據另一實施例之使用一經擴展程式庫及該經擴展程式庫之一內部程式庫部分之各者所得的圖5之一第二任意參數之結果。
圖8繪示根據另一實施例之使用一經擴展程式庫及該經擴展程式庫之一內部程式庫部分之各者所得的圖5之一第三任意參數之結果。
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，其擷取藉由該照明系統與一目標、裝置或特徵相互作用(或不具有相互作用)提供之相關資訊；及一處理系統，其分析使用一或多種演算法收集之資訊。度量工具可用於量測與各種半導體製程相關聯之結構特性及材料特性(例如材料組合物、結構及膜之尺寸特性(諸如膜厚度)及/或結構之臨界尺寸、疊加率等)。此等量測用於在半導體晶粒之製造中促進程序控制及/或產率。
該度量工具可包括一或多個硬體組態，該一或多個硬體組態可結合本發明之某些實施例用於例如量測各種上述半導體結構特性及材料特性。此等硬體組態之實例包含但不限於以下項。
光譜橢圓偏光計(SE)
具有多個照明角之SE
(例如，使用旋轉補償器)量測繆勒(Mueller)矩陣元素之SE
單波長橢圓偏光計
光束輪廓橢圓偏光計(角解析橢圓偏光計)
光束輪廓反射計(角解析反射計)
寬頻反射分光計(光譜反射計)
單波長反射計
角解析反射計
成像系統
散射計(例如光斑分析儀)
硬體組態可分離成離散操作系統。另一方面，一或多個硬體組態可組合成單一工具。多個硬體組態成為單一工具之此一組合之一項實例在圖1中予以展示，從美國專利第7,933,026號併入本文中，該專利之全文針對所有目的以引用的方式併入本文中。圖1展示例如一例示性度量工具之一示意圖，其包括：a)一寬頻SE(即，18)；b)具有旋轉補償器(即，98)之一SE(即，2)；c)一光束輪廓橢圓偏光計(即， 10)；d)一光束輪廓反射計(即，12)；e)一寬頻反射分光計(即，14)；及f)一深紫外光反射分光計(即，16)。此外，在此等系統中通常存在諸多光學元件，包含某些透鏡、準直儀、反射鏡、四分之一波片、偏振器、偵測器、相機、孔徑及/或光源。光學系統之波長可從約120nm變化至3微米。對於非橢圓偏光計系統，所收集信號可經偏振解析或未經偏振。圖1提供整合於相同工具上之多個度量頭之一繪示。然而，在諸多情況下，多個度量工具用於對單一或多個度量目標進行量測。此例如在標題為「多工具及結構分析(Multiple tool and structure analysis)」的美國專利第7,478,019號中予以描述，該專利之全文針對所有目的以引用的方式併入本文中。
某些硬體組態之照明系統包含一或多個光源。該光源可產生具有僅一個波長之光(即，單色光)、具有數個離散波長之光(即，多色光)、具有多個波長之光(即，寬頻光)及/或對波長掃頻(連續地或在波長之間跳躍)之光(即，可調諧光源或掃頻光源)。合適光源之實例為：一白光光源、一紫外光(UV)雷射、一弧光燈或一無電極燈、例如商業上可購自麻塞諸塞州沃本Energetiq Technology Inc.之一雷射維持電漿(LSP)源、諸如商業上可購自新澤西州，摩根維爾NKT Photonics Inc.之一超連續源(諸如一寬頻雷射源)、或更短波長源(諸如x射線源、極UV光源、或其某個組合)。該光源亦可經組態以提供具有足夠亮度之光，在一些情況下該亮度可為大於約1W/(nm cm2 Sr)之一亮度。該度量系統亦可包含對該光源作出的快速回饋以使其功率及波長穩定。該光源之輸出可經由自由空間傳播予以遞送，或在一些情況下經由任何類型之光纖或光導予以遞送。
該度量工具經設計以進行關於半導體製造之諸多不同類型量測。某些實施例可適用於此等量測。例如，在某些實施例中，該工具可量測一或多個目標之特性，諸如臨界尺寸、疊加率、側壁角、膜厚 度、程序相關參數(例如，焦點及/或劑量)。目標可包含本質上呈週期性之某些受關注區域，舉例而言諸如一記憶體晶粒中之光柵。目標可包含可由該度量工具量測其厚度之多個層(或膜)。目標可包含對半導體晶圓進行(或半導體晶圓上既有)、例如結合對準及/或疊加對齊操作使用之目標設計。某些目標可定位於該半導體晶圓上之不同位置處。例如，目標可定位於刻劃道內(例如，於晶粒之間)及/或定位於該晶粒本身中。在某些實施例中，由與如在美國專利第7,478,019號中所述相同之一或多個度量工具(在相同時間或在不同時間)量測多個目標。可組合來自此等量測之資料。來自該度量工具之資料在半導體製程中例如用於前饋、後饋及/或側饋對該製程之校正(例如，微影術、蝕刻)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繼續縮減，通常需要更小度量目標。此外，實際裝置特性之量測精度及其匹配度增加對裝置狀目標以及晶粒中及甚至裝置上量測之需求。已提議用於實現該目的之各種度量實施方案。例如，基於以反射為主之光學裝置之聚焦光束橢圓偏光術為該等度量實施方案之一者且在Piwonka-Corle等人之專利(US 5,608,526，「Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system」)中予以描述。變跡器可用於減輕致使照明光點擴展超過由幾何光學裝置界定之大小之光繞射效應。變跡器之使用在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」)中予以描述。高數值孔徑工具結合同時多入射角照明之使用為用於實現小目標容量之另一方式。此技術例如在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」)中予以描述。
其他量測實例可包含：量測半導體堆疊之一或多個層之組合 物，量測晶圓上(或晶圓內)之某些缺陷，及量測曝光於晶圓之光微影輻射之量。在一些情況下，度量工具及演算法可經組態以量測非週期性目標，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、代理人檔案號為P0463之申請中美國專利申請案第14/294,540號)或A.Kuznetsov等人之「Method of electromagnetic modeling of finite structures and finite illumination for metrology and inspection」(代理人檔案號為P0482之申請中美國專利申請案第14/170,150號)。
受關注參數之量測通常涉及數種演算法。例如，入射光束與樣本之光學相互作用係使用EM(電磁)求解程式予以模型化且將此等演算法用作RCWA、FEM、矩量法、表面積分法、容積積分法、FDTD及其他方法。受關注目標通常使用一幾何引擎或在一些情況下使用程序模型化引擎或兩者之一組合予以模型化(參數化)。程序模型化之使用在A.Kuznetsov等人之「Method for integrated use of model-based metrology and a process model」(代理人檔案號為P4025之申請中美國專利申請案第14/107,850號)中予以描述。例如，在KLA-Tencor之AcuShape軟體產品中實施一幾何引擎。
可藉由數種資料擬合及最佳化技術及工藝分析所收集資料，包含程式庫、快速降階模型；回歸；機器學習演算法(諸如神經網路、支援向量機(SVM))；降維演算法(舉例而言，諸如PCA(主分量分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(局域線性嵌入))；稀疏表示(諸如傅立葉變換或小波變換)；卡爾曼(Kalman)濾光法；用於提高與相同或不同工具類型之匹配度之演算法等。
亦可藉由不包含模型化、最佳化及/或擬合之演算法分析所收集資料，例如美國專利申請案第14/057,827號。
計算演算法通常經最佳化用於度量應用，其中使用一或多種方法，諸如計算硬體之設計及實施方案、平行化、計算分佈、負載平衡、多服務支援、動態負載最佳化等。可在韌體、軟體、FPGA、可程式化光學組件等中完成演算法之不同實施方案。
資料分析及擬合步驟通常尋求以下目的之一或多者：量測CD、SWA、形狀、應力、組合物、膜、帶隙、電性質、焦點/劑量、疊加率，產生程序參數(例如，光阻狀態、分壓、溫度、聚焦模型)及/或其任何組合。
度量系統之模型化及/或設計；度量目標之模型化、設計及/或最佳化。
下文描述揭示一程式庫擴展系統、方法及電腦程式產品(嵌入於一非暫時性電腦可讀媒體上)之實施例，其等可在上述半導體度量工具之內容脈絡下予以實施或可在其他度量工具之內容脈絡下予以實施。
圖2繪示根據一實施例之用於一度量系統之一程式庫擴展方法200。如操作202中所展示，由一度量系統執行一第一多維程式庫內之處理。在本發明描述之內容脈絡下，該第一多維程式庫可為具有兩個或更多個維度且儲存由該度量系統分析之一目標組件之一或多個參數之一或多個值之任何程式庫。因此，該第一多維程式庫可表示該目標組件之一參數模型之至少一部分。
此外，該第一多維程式庫內之處理可包含利用儲存於該第一多維程式庫中之參數值之任何頻譜評估。例如，針對該第一多維元件庫內之任何給定參數值(例如，使用該度量系統量測)，可使用該第一多維程式庫計算頻譜。因此，可起始方法200以評估該參數模型之一特定參數之經量測值之頻譜。
此外，在操作204中，在該第一多維程式庫內之處理期間，識別 一第二多維程式庫。類似於該第一多維程式庫，該第二多維程式庫可為具有兩個或更多個維度且儲存該目標組件之一或多個參數之一或多個值之任何程式庫。然而，該第二多維程式庫中之參數值至少部分不同於該第一多維程式庫中之值。因此，該第二多維程式庫可表示該目標組件之參數模型之一不同部分。
在一項實施例中，該第二多維程式庫可嵌入於該第一多維程式庫中。在此情況下，該第二多維程式庫可稱為內部程式庫且該第一多維程式庫可稱為外部程式庫。關於此實施例，該第二多維程式庫可包含至少一個參數之一第一值範圍，該第一值範圍作為該至少一個參數在該第一多維程式庫內之一第二值範圍之一子集。
假定參數值範圍內之不同位置處之參數值之精度可不同，則該範圍之中心中之參數值之精度高於該中心外之參數值之精度使得在該範圍之邊緣或角落處精度減小。因此，為了促成其中該第二多維程式庫中之第一值範圍在該第一多維程式庫中之第二範圍之中心附近或之處之上述實施例，該第二多維程式庫(即，內部程式庫)中之第一值範圍可具有高於該第一多維程式庫(即，外部程式庫)中之第二值範圍之一精度。此外，應注意，至少一個參數在該第一多維程式庫內之第二值範圍可包含該至少一個參數之所有預定義值。在又一實施例中，該第二多維程式庫可為外部程式庫(例如，具有較低精度)且該第一多維程式庫可為內部程式庫(例如，具有較高精度)。
在另一實施例中，該第一多維程式庫可不與該第二多維程式庫重疊。特定言之，該第一多維程式庫可包含一或多個參數之一第一值範圍，該第一值範圍不與該或該等參數在該第二多維程式庫內之一第二值範圍重疊。在此情況下，該第一多維程式庫及該第二多維程式庫可各為一高精度程式庫。作為此實施例之一選用實例，可或可不在一較低精度外部程式庫內實施該第一多維程式庫及該第二多維程式庫。 在非重疊的第一及第二程式庫之一進一步實例中，該第一多維程式庫中之第一值範圍可與該第二多維程式庫中之第二值範圍大小相同或不同。
在又一實施例中，該第一多維程式庫及該第二多維程式庫可部分重疊。具體言之，該第一多維程式庫可包含一或多個參數之一第一值範圍，該第一值範圍與該一或多個參數在該第二多維程式庫內之一第二值範圍部分重疊。
在上述實施例之任何一者中，應注意，可使用相同或不同方法(諸如有限元素法(FEM)及嚴格耦合波分析(RCWA))建構該第一多維程式庫及該第二多維程式庫。此外，可運用相同或不同方法參數(諸如RCWA中之一截斷階及FEM中之一多項式階)建構該第一多維程式庫及該第二多維程式庫。
如上文在操作204中所述，在該第一多維程式庫內之處理期間，識別該第二多維程式庫。此可在待經受頻譜評估之一給定參數值(例如，使用該度量系統量測)被識別為在該第二多維程式庫內時發生。
一旦識別該第二多維程式庫，則在操作206中將該處理轉變至該第二多維程式庫。在一項實施例中，該轉變可係非連續的(即，不平滑的)。在此實施例中，該度量系統可即刻將該第一多維程式庫內之處理移動至該第二多維程式庫內之處理。
在另一實施例中，藉由實施一預定義轉變函數，該轉變可係連續的(即，平滑的)。該預定義轉變函數亦可係多維的且包含該第一多維程式庫及該第二多維程式庫兩者中所包含之參數之一值子集，在此情況下可由該度量系統執行該轉變函數內之處理。即，可運用該轉變函數計算該預定義轉變函數內之任何給定經量測值之頻譜。
此外，在操作208中，由該度量系統執行該第二多維程式庫內之處理。如上所述，可緊接該第一多維程式庫內之處理或接著該轉變函 數內之處理執行該第二多維程式庫內之處理。
如上文類似所述，該第二多維程式庫內之此處理可包含利用儲存於該第二多維程式庫中之參數值之一頻譜評估。例如，可使用該第二多維程式庫計算該第二多維程式庫內之任何給定參數值(例如，使用該度量系統量測)之頻譜。
為此，由該度量系統進行之處理可涉及由該第一程式庫及該第二程式庫組成之一經擴展程式庫。應注意，亦可由該度量系統類似地建立並利用除上述兩個程式庫外之一或多個其他多維程式庫。額外程式庫可在該第一多維程式庫及該第二多維程式庫內部、外部、部分與該第一多維程式庫及該第二多維程式庫部分重疊、或不與該第一多維程式庫及該第二多維程式庫重疊，且該等額外程式庫可藉由對於該等程式庫之任何兩者重複圖2之操作予以實施。
此外，額外程式庫內之處理可在該第一多維程式庫內之處理之前或在該第一多維程式庫內之處理之後發生，但該度量系統可視其頻譜被評估之給定參數之情況而在任何情況下將一個程式庫內之處理轉變至下一程式庫。僅舉例而言，在該第二多維程式庫內之處理期間，可識別一第三多維程式庫，由該度量系統進行之處理可轉變(例如，連續地或非連續地)至該第三多維程式庫，並可由該度量系統執行該第三多維程式庫內之處理。此外，由該度量系統進行之處理可取決於其頻譜被評估之給定參數再次循環回至在該等程式庫之任何一者內執行(例如，從該第二多維程式庫循環回至該第一多維程式庫等)。
依此方式，該第一多維程式庫可為一基本程式庫且該第二多維程式庫可經建立作為對該基本程式庫之一擴展或補充，或反之亦然。此外，亦可在任何時間點建立任何數目個額外多維程式庫，以對由該度量系統實施之既有多維程式庫進行補充。此可允許根據需要運用額外多維程式庫更新該度量系統，而無需對已由該度量系統實施之該或 該等多維程式庫作出任何變更。例如，該度量系統在被建立時可經組態以能夠在任何既有多維程式庫與任何隨後實施之多維程式庫之間轉變。
在各項實施例中，上述方法200可允許：可量測臨界尺寸(CD)、具有一寬參數範圍之程式庫；可在該參數範圍之不同位置中依一自適應精度量測CD之程式庫；可量測從具有不同參數範圍之不同程式庫計算之CD之程式庫；此外，可結合諸如橢圓偏光計及反射計之工具使用方法200，該等工具可係光譜的、單波長的、具有多個入射角、經角解析或其任何有意義組合。方法200亦可用於基於CD、膜或模型之疊加率度量。
圖3A至圖3B繪示根據另一實施例之第一多維程式庫及第二多維程式庫之組態。應注意，上述定義可同樣應用於下文描述。在圖3A中，由一度量系統實施之一經擴展程式庫包含一外部多維程式庫302及一內部多維程式庫304。由該度量系統進行之處理可從外部多維程式庫302轉變至內部多維程式庫304，及/或反之亦然。
在圖3B中，由一度量系統實施之一經擴展程式庫包含兩個內部多維程式庫306及308。雖然在一較大框之內展示兩個內部多維程式庫306及308，但應注意，其等可或可不在一較低精度外部程式庫之內容脈絡下予以實施。亦如展示，兩個內部多維程式庫306及308被展示為非重疊，但考量其中兩個內部多維程式庫306及308可部分重疊之其他實施例。當然，亦可提供兩個以上多維程式庫(例如，在一相同外部程式庫內等)，且可實現在內部/外部程式庫之間進行轉變，如上文參考圖2所述。
圖4繪示根據另一實施例之在一第一多維程式庫與一第二多維程式庫之間實施之一轉變函數。如所展示，由該度量系統進行之處理從 區域A中之一函數(即，一第一多維程式庫)轉變至區域B中之一函數(即，一第二多維程式庫)。此轉變函數在處理從區域A內轉變至區域B內時實現一平滑轉變。在不具有該轉變函數之情況下，處理從區域A內轉變至區域B內係非連續的。
概念驗證
圖5繪示根據又一實施例之一任意目標組件500。該任意目標組件可為由該度量系統進行量測之一組件。
下表1展示圖5之任意目標組件500之各參數在內部程式庫區及經擴展區中之邊界值。
Figure 104115634-A0305-02-0014-1
一內部程式庫及一外部程式庫經單獨建構，且接著與高維轉變函數合成在一起以產生一「經擴展程式庫」。接著評估該經擴展程式庫之品質。
首先，運用固定於中心處之SWA及HT建構一合成頻譜集，同時將MCD從其最小值變更至最大值(所謂穿透鑽取測試)。接著，分別運用該內部程式庫及該經擴展程式庫運行程式庫驗證。接著比較參數誤差之差異。圖6展示使用該經擴展程式庫及該經擴展程式庫之一內部程式庫部分之各者所得的圖5之第一任意參數之結果(MCD)。其展示在內部程式庫區之區域內，使用該經擴展程式庫所得的程式庫驗證參數結果相同於使用該內部程式庫所得的參數結果。
亦對參數SWA及HT執行一類似穿透鑽取測試。在圖7及圖8中分 別展示結果。該等結果得出相同結論，即，在內部程式庫區之區域內，使用該經擴展程式庫所得的程式庫驗證參數結果相同於使用該內部程式庫所得的參數結果。
雖然各項實施例已在上文予以描述，但應瞭解，其等僅藉由實例且非限制之方式予以提出。因此，一較佳實施例之範圍及範疇不應受限於上述例示性實施例之任何一者，但應僅根據下文申請專利範圍及其等效物予以界定。
200‧‧‧方法
202‧‧‧操作
204‧‧‧操作
206‧‧‧操作
208‧‧‧操作

Claims (13)

  1. 一種方法，其包括：在一度量系統之記憶體中，儲存：表示一成品(fabricated)裝置之一參數模型之一第一部分之一第一多維程式庫(library)，該第一多維程式庫具有對於該成品裝置之複數個參數之各者之值的一第一集(set)，其中該等值的該第一集之各者在一第一範圍中；具有對於該成品裝置之該等參數之一第一參數之值的一第二集之一第二多維程式庫，該等值的該第二集在該第一範圍內之一第二範圍中且該等值的該第二集具有較高於該等值的該第一集之一精度(accuracy)；及具有對於該成品裝置之該等參數之一第二參數之值的一第三集之一第三多維程式庫，該等值的該第三集在該第一範圍內之一第三範圍中且該等值的該第三集具有較高於該等值的該第一集之一精度；由該度量系統之一光源照明該成品裝置；由該度量系統之一偵測器接收反射自該成品裝置之光，作為該照明之一結果；回應於該經接收之光由該度量系統之該偵測器產生輸出，該輸出包含對於該成品裝置之該等參數所量測之複數個參數值；及由該度量系統之該偵測器提供該輸出至該度量系統之一電腦系統，用於在該電腦系統中處理該輸出，該處理包含該輸出之一頻譜評估以測量該成品裝置之臨界尺寸(critical dimensions)；回應於該電腦系統接收來自該偵測器之該輸出，由該度量系 統之該電腦系統識別該第一多維程式庫；由該度量系統之該電腦系統執行在該第一多維程式庫內之該複數個參數值之一第一參數值之該處理以使用該第一多維程式庫產生對於該第一參數值之一頻譜；在該第一多維程式庫內之該處理期間，由該度量系統之該電腦系統識別在該第二多維程式庫內之該複數個參數值之一第二參數值；由該度量系統之該電腦系統轉變該處理至該第二多維程式庫；由該度量系統之該電腦系統執行在該第二多維程式庫內之該第二參數值之該處理以使用該第二多維程式庫產生對於該第二參數值之一頻譜；在該第二多維程式庫內之該處理期間，由該度量系統之該電腦系統識別在該第三多維程式庫內之該複數個參數值之一第三參數值；由該度量系統之該電腦系統轉變該處理至該第三多維程式庫；及由該度量系統之該電腦系統執行在該第三多維程式庫內之該第三參數值之該處理以使用該第三多維程式庫產生對於該第三參數值之一頻譜。
  2. 如請求項1之方法，其中使用有限元素法(FEM)與嚴格耦合波分析(RCWA)之一者建構該第一多維程式庫及該第二多維程式庫之各者。
  3. 如請求項2之方法，其中運用包含RCWA中之一截斷階及FEM中之一多項式階之一者之方法參數建構該第一多維程式庫及該第二多維程式庫之各者。
  4. 如請求項1之方法，其中使用一預定義轉變函數執行該處理至該第二多維程式庫之轉變。
  5. 如請求項1之方法，其中該第二多維程式庫經建立作為對該第一多維程式庫之一補充。
  6. 如請求項1之方法，其中該度量系統為一半導體度量系統。
  7. 一種儲存一電腦程式產品之非暫時性電腦可讀媒體，該電腦程式產品包含經調適以由一度量系統的一處理器執行以致使該處理器執行一方法之電腦程式碼，該方法包括：在該度量系統之記憶體中，儲存：表示一成品裝置之一參數模型之一第一部分之一第一多維程式庫，該第一多維程式庫具有對於該成品裝置之複數個參數之各者之值的一第一集，其中該等值的該第一集之各者在一第一範圍中；具有對於該成品裝置之該等參數之一第一參數之值的一第二集之一第二多維程式庫，該等值的該第二集在該第一範圍內之一第二範圍中且該等值的該第二集具有較高於該等值的該第一集之一精度；及具有對於該成品裝置之該等參數之一第二參數之值的一第三集之一第三多維程式庫，該等值的該第三集在該第一範圍內之一第三範圍中且該等值的該第三集具有較高於該等值的該第一集之一精度；致使該度量系統之一光源照明該成品裝置，使得該度量系統之一偵測器接收反射自該成品裝置之光，作為該照明之一結果；回應於該經接收之光由該度量系統之該偵測器產生輸出，該輸出包含對於該成品裝置之該等參數所量測之複數個參數值； 及由該度量系統之該偵測器提供該輸出至該度量系統之該處理器，用於在該處理器中處理該輸出，該處理包含該輸出之一頻譜評估以測量該成品裝置之臨界尺寸；回應於該處理器接收來自該偵測器之該輸出，由該度量系統之該處理器識別該第一多維程式庫；由該度量系統之該處理器執行在該第一多維程式庫內之該複數個參數值之一第一參數值之該處理以使用該第一多維程式庫產生對於該第一參數值之一頻譜；在該第一多維程式庫內之該處理期間，由該度量系統之該處理器識別在該第二多維程式庫內之該複數個參數值之一第二參數值；由該度量系統之該處理器轉變該處理至該第二多維程式庫；由該度量系統之該處理器執行在該第二多維程式庫內之該第二參數值之該處理以使用該第二多維程式庫產生對於該第二參數值之一頻譜；在該第二多維程式庫內之該處理期間，由該度量系統之該處理器識別在該第三多維程式庫內之該複數個參數值之一第三參數值；由該度量系統之該處理器轉變該處理至該第三多維程式庫；及由該度量系統之該處理器執行在該第三多維程式庫內之該第三參數值之該處理以使用該第三多維程式庫產生對於該第三參數值之一頻譜。
  8. 一種度量系統，其包括：記憶體，其儲存： 表示一成品裝置之一參數模型之一第一部分之一第一多維程式庫，該第一多維程式庫具有對於該成品裝置之複數個參數之各者之值的一第一集，其中該等值的該第一集之各者在一第一範圍中；具有對於該成品裝置之該等參數之一第一參數之值的一第二集之一第二多維程式庫，該等值的該第二集在該第一範圍內之一第二範圍中且該等值的該第二集具有較高於該等值的該第一集之一精度；及具有對於該成品裝置之該等參數之一第二參數之值的一第三集之一第三多維程式庫，該等值的該第三集在該第一範圍內之一第三範圍中且該等值的該第三集具有較高於該等值的該第一集之一精度；一光源，其用於照明該成品裝置；一偵測器，其用於：接收反射自該成品裝置之光，作為該照明之一結果；回應於該經接收之光產生輸出，該輸出包含對於該成品裝置之該等參數所量測之複數個參數值；及提供該輸出至該度量系統之一電腦系統，用於在該電腦系統中處理該輸出，該處理包含該輸出之一頻譜評估以測量該成品裝置之臨界尺寸；及該電腦系統用於：回應於該電腦系統接收來自該偵測器之該輸出，識別該第一多維程式庫；執行在該第一多維程式庫內之該複數個參數值之一第一參數值之該處理以使用該第一多維程式庫產生對於該第一參數值之一頻譜； 在該第一多維程式庫內之該處理期間，識別在該第二多維程式庫內之該複數個參數值之一第二參數值；轉變該處理至該第二多維程式庫；執行在該第二多維程式庫內之該第二參數值之該處理以使用該第二多維程式庫產生對於該第二參數值之一頻譜；在該第二多維程式庫內之該處理期間，識別在該第三多維程式庫內之該複數個參數值之一第三參數值；轉變該處理至該第三多維程式庫；及執行在該第三多維程式庫內之該第三參數值之該處理以使用該第三多維程式庫產生對於該第三參數值之一頻譜。
  9. 如請求項8之度量系統，其中該度量系統為一半導體度量系統。
  10. 如請求項8之度量系統，其中使用有限元素法(FEM)與嚴格耦合波分析(RCWA)之一者建構該第一多維程式庫及該第二多維程式庫之各者。
  11. 如請求項10之度量系統，其中運用包含RCWA中之一截斷階及FEM中之一多項式階之一者之方法參數建構該第一多維程式庫及該第二多維程式庫之各者。
  12. 如請求項8之度量系統，其中使用一預定義轉變函數執行將該處理轉變至該第二多維程式庫。
  13. 如請求項8之度量系統，其中該第二多維程式庫經建立作為對該第一多維程式庫之一補充。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10422739B1 (en) 2014-12-18 2019-09-24 J.A. Woollam Co., Inc. Reflectometer, spectrophotometer, ellipsometer and polarimeter systems with a super continuum laser source of a beam of electromagnetism, and improved detector system
US11675208B1 (en) 2014-12-18 2023-06-13 J.A. Woollam Co., Inc. Reflectometer, spectrophotometer, ellipsometer and polarimeter system with a super continuum laser source of a beam of electromagnetism, and improved detector system
US11035729B1 (en) 2014-12-18 2021-06-15 J.A. Woqllam Co., Inc. Reflectometer, spectrophotometer, ellipsometer and polarimeter system with a super continuum laser source of a beam of electromagnetism, and improved detector system
US10132684B1 (en) 2014-12-18 2018-11-20 J.A. Woolam Co., Inc. Reflectometer, spectrophometer, ellipsometer and polarimeter system with a super continuum laser-source of a beam of electromagnetism and improved detector system
US10094774B2 (en) 2015-08-12 2018-10-09 Industrial Technology Research Institute Scattering measurement system and method
CN108801930B (zh) * 2018-05-30 2020-09-08 华中科技大学 一种高时间分辨率的穆勒矩阵椭偏测量装置与方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050182592A1 (en) * 2001-10-23 2005-08-18 Aikens David M. Evolution of library data sets
US20110288822A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Andrei Veldman Computation efficiency by iterative spatial harmonics order truncation
US20120210289A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Hench John J Wide process range library for metrology
US20120226644A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-06 Wen Jin Accurate and Fast Neural network Training for Library-Based Critical Dimension (CD) Metrology
TWI409657B (zh) * 2007-06-13 2013-09-21 Tokyo Electron Ltd 閘極最佳化評估程式庫之產生方法與儲存媒體

Family Cites Families (13)

* 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
US6429943B1 (en) 2000-03-29 2002-08-06 Therma-Wave, Inc. Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements
US7099005B1 (en) * 2000-09-27 2006-08-29 Kla-Tencor Technologies Corporation System for scatterometric measurements and applications
US7478019B2 (en) 2005-01-26 2009-01-13 Kla-Tencor Corporation Multiple tool and structure analysis
US7542859B2 (en) 2006-03-31 2009-06-02 Tokyo Electron Ltd. Creating a virtual profile library
CN101387789B (zh) 2007-09-13 2010-10-06 北京京东方光电科技有限公司 液晶显示装置背光灯和背光模组
NL2008928A (en) 2011-07-06 2013-01-08 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for calculating electromagnetic scattering properties of finite periodic structures.
US20130110477A1 (en) 2011-10-31 2013-05-02 Stilian Pandev Process variation-based model optimization for metrology
US8843875B2 (en) 2012-05-08 2014-09-23 Kla-Tencor Corporation Measurement model optimization based on parameter variations across a wafer
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050182592A1 (en) * 2001-10-23 2005-08-18 Aikens David M. Evolution of library data sets
US8543557B2 (en) * 2001-10-23 2013-09-24 Kla-Tencor Corporation Evolution of library data sets
TWI409657B (zh) * 2007-06-13 2013-09-21 Tokyo Electron Ltd 閘極最佳化評估程式庫之產生方法與儲存媒體
US20110288822A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Andrei Veldman Computation efficiency by iterative spatial harmonics order truncation
US20120210289A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Hench John J Wide process range library for metrology
US20120226644A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-06 Wen Jin Accurate and Fast Neural network Training for Library-Based Critical Dimension (CD) Metrology

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