TWI772278B - 用於快速自動判定用於高效計量之信號之系統、方法及電腦程式產品 - Google Patents

用於快速自動判定用於高效計量之信號之系統、方法及電腦程式產品 Download PDF

Info

Publication number
TWI772278B
TWI772278B TW105140621A TW105140621A TWI772278B TW I772278 B TWI772278 B TW I772278B TW 105140621 A TW105140621 A TW 105140621A TW 105140621 A TW105140621 A TW 105140621A TW I772278 B TWI772278 B TW I772278B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signals
metrology
measurement
parameters
target
Prior art date
Application number
TW105140621A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201730545A (zh
Inventor
安東尼歐 Ａ 吉里紐
亞歷山大 庫茲尼斯夫
約翰 Ｊ 漢琪
安德烈 Ｖ 舒傑葛洛夫
史帝藍 伊凡渥夫 潘戴夫
Original Assignee
美商克萊譚克公司
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 美商克萊譚克公司 filed Critical 美商克萊譚克公司
Publication of TW201730545A publication Critical patent/TW201730545A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI772278B publication Critical patent/TWI772278B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21—Polarisation-affecting properties
    • G01N21/211—Ellipsometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0641—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating with measurement of polarization
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/56—Measuring geometric parameters of semiconductor structures, e.g. profile, critical dimensions or trench depth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
    • G01N2021/0118—Apparatus with remote processing
    • G01N2021/0137—Apparatus with remote processing with PC or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21—Polarisation-affecting properties
    • G01N21/211—Ellipsometry
    • G01N2021/213—Spectrometric ellipsometry

Abstract

本發明提供一種用於利用最佳化量測之精度之一計量工具來選擇待量測信號之系統、方法及電腦程式產品。技術包含模擬用於量測一計量目標之一或多個參數之一信號集合的步驟。產生對應於該信號集合之一正規化雅可比(Jacobian)矩陣，基於該正規化雅可比矩陣來選擇該模擬信號集合中之一信號子集，以最佳化與量測該計量目標之該一或多個參數相關聯之一效能度量，且利用一計量工具來收集該計量目標之該信號子集中之各信號之一量測。對於藉由該計量工具而收集之給定數目的信號，與收集均勻分佈在一系列程序參數內之信號的習知技術相比，此技術最佳化此等量測之該精度。

Description

用於快速自動判定用於高效計量之信號之系統、方法及電腦程式產品
本發明係關於計量工具，且更特定言之，本發明係關於計量工具之組態。
計量通常涉及量測一目標組件之多種實體特徵。舉例而言，可使用計量工具來量測目標組件之結構及材料特性(例如，材料組合物、結構之尺寸特性及/或結構之臨界尺寸等等)。在半導體計量之實例中，可使用一計量工具來量測一製造半導體組件之多種實體特徵。
一旦獲得一計量量測，旋即可分析該量測。此分析通常涉及推斷目標組件之一參數模型之參數值之一演算法，使得與彼等值相關聯之量測之一模擬緊密匹配實際量測。此等演算法通常屬於稱為「逆問題」之一類別數學問題。一項此類實施例係最小化在一實際量測與自參數模型導出之模擬量測之間之賦範誤差之一迴歸。往往，為了縮減解決一逆問題所需之總時間量之目的，量測之嚴格模擬由一庫取代，該庫係針對特定於目標組件之模型參數化之模擬之一快速且足夠精確數學近似。通常，藉由在一大模 擬量測集合上訓練之一內插器來運算一庫，該庫之參數屬於目標組件之參數之預期範圍。
在一些情況中，期望使用多個不同計量工具來量測一目標組件。此技術通常被稱為「混合計量」。可能存在採用多個不同計量工具之許多原因，諸如個別計量工具之不足量測效能。接著，期望係可組合使用不同量測技術之兩個或兩個以上計量工具，其中各技術根據其特定優勢而使用，以關於目標組件之全部臨界尺寸及組合物參數產生符合穩定性及程序追蹤之規範之一總量測。在SPIE Proc.、第7971(2011)卷之A.Vaid等人之「A Holistic Metrology Approach：Hybrid Metrology Utilizing Scatterometry,CD-AFM,and CD-SEM”」中描述一現有混合計量工具之一個實例。
為了獲得一參數之一精確量測，可使用兩個或兩個以上計量工具來收集許多不同量測。舉例而言，可使用一反射計及一光譜橢偏儀來收集用於量測一或多個參數之一信號集合。此等工具之組態可包含波長、偏光、方位及/或入射參數之選擇。舉例而言，可按0度與90度之間之方位角及範圍從紫外線至紅外線之100nm與900nm之間之波長來組態光譜橢偏儀。可使用垂直與水平之間之偏光角及範圍從紫外線至紅外線之100nm與900nm之間之波長來組態反射計。藉由跨組態之整個光譜進行量測，可獲得目標參數之最精確量測。然而，此將要求數千個別量測，其可為耗時的。
在高處理量製造操作中，時間約束可指定可進行一量測子集。習知地，在各工具組態內選擇僅一波長子集，以減小收集之個別量測之數目。舉例而言，可用水平偏光及垂直偏光設定反射計，且對於各組態，基於均勻分佈在波長之操作波段內之一波長子集進行若干量測(例如，在各量測 之間波長增加達20nm)。類似地，可按0度、45度及90度之方位角組態光譜橢偏儀，且對於各組態，基於均勻分佈在波長之操作波段內之一波長子集進行若干量測。然而，藉由減小來自全光譜之量測之數目，量測參數之誤差可能增大。此外，許多此等量測可能實際上不產生許多有用資訊。因此，需要解決此等問題及/或與檢測系統之先前技術實施方案相關聯之其他問題。
提供一種用於利用最佳化量測之精度之一計量工具選擇待量測信號之系統、方法及電腦程式產品。技術包含模擬用於量測一計量目標之一或多個參數之一信號集合之步驟。此技術之關鍵係正規化雅可比矩陣，其本質上係量測光譜之雜訊加權參數靈敏度。可從正規化雅可比矩陣直接運算許多效能度量(諸如參數精度)。一旦產生對應於信號集合之一正規化雅可比矩陣，旋即選擇模擬信號集合中之一信號子集以最佳化與量測計量之一或多個參數相關聯之一效能度量，且利用一計量工具來收集對計量目標之信號子集中之各信號之一量測。對於藉由計量工具收集之給定數目之信號，與收集均勻分佈在一系列程序參數內之信號之習知技術相比，此技術最佳化此等量測之精度。
2:光譜橢偏儀(SE)
10:光束輪廓橢偏儀
12:光束輪廓反射計
14:寬頻反射式光譜儀
16:深紫外反射式光譜儀
18:寬頻光譜橢偏儀(SE)
98:旋轉補償器
200:方法
202:步驟
204:步驟
206:步驟
208:步驟
210:步驟
300:方法
302:步驟
304:步驟
306:步驟
308:步驟
310:步驟
350:方法
352:步驟
354:步驟
356:步驟
400:系統
410:模擬器模組
420:計量模組
500:系統
502:處理器
504:記憶體
550:計量工具
圖1展示根據先前技術之一例示性計量工具之一示意圖；圖2圖解說明根據一項實施例之用於收集一計量目標之一量測之一方法；圖3A圖解說明根據一實施例之用於藉由從多個計量目標收集信號而增大一量測之精度之一方法； 圖3B圖解說明根據一實施例之用於藉由從多個計量目標收集信號而增大一量測之精度之一方法；圖4係根據一項實施例之用於量測一計量目標之一系統400之一概念圖解說明；及圖5圖解說明一例示性系統，其中可實施多種先前實施例之多種架構及/或功能性。
相關申請案
本申請案主張2015年12月8日申請之美國臨時專利申請案第62/264,842號之權利，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
在半導體計量領域中，一種計量工具可包括：一照明系統，其照明一目標；一收集系統，其擷取由該照明系統與一目標、裝置或特徵之交互作用(或無交互作用)提供之相關資訊；及一處理系統，其使用一或多個演算法分析所收集之資訊。可使用計量工具來量測與多種半導體製程相關聯之結構及材料特性(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)、疊對等等)。使用此等量測來促進半導體晶粒之製造中之程序控制及/或產率。
計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特定實施例使用，以(例如)量測多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)以下內容：光譜橢偏儀(SE)；具有多個照明角度之SE；量測米勒(Mueller)矩陣元素(例如，使用(若干)旋轉補償器)之SE； 單波長橢偏儀；光束輪廓橢偏儀(角度解析橢偏儀)；光束輪廓反射計(角度解析反射計)；寬頻反射式光譜儀(光譜反射計)；單波長反射計；角度解析反射計；成像系統；散射儀(例如，散斑分析器)；小角X射線散射(SAXS)裝置；X射線粉末繞射(XRD)裝置；X射線螢光(XRF)裝置；X射線光電子光譜(XPS)裝置；X射線反射率(XRR)裝置；拉曼光譜裝置；掃描電子顯微鏡(SEM)裝置；穿隧電子顯微鏡(TEM)裝置；及原子力顯微鏡(AFM)裝置。
硬體組態可被分成離散操作系統。另一方面，一或多個硬體組態可被組合成一單一工具。此一組合多個硬體組態成一單一工具之一個實例係展示於圖1中，從美國專利第7,933,026號併入本文中，該專利之全文特此為了全部目的而以引用的方式併入。舉例而言，圖1展示一例示性計量工具之一示意圖，該計量工具包括：a)一寬頻SE(即，18)；b)具有旋轉補償器(即，98)之一SE(即，2)；c)一光束輪廓橢偏儀(即，10)；d)一光束輪 廓反射計(即，12)；e)一寬頻反射式光譜儀(即，14)；及f)一深紫外反射式光譜儀(即，16)。另外，此等系統中通常存在眾多光學元件，包含特定透鏡、準直器、鏡、四分之一波板、偏光器、偵測器、相機、光圈及/或光源。用於光學系統之波長可從約120nm變化至3微米。對於非橢偏儀系統，收集之信號可係偏光解析或未偏光的。圖1提供被整合在相同工具上之多個計量頭之一圖解說明。然而，在許多情況中，多個計量工具被用於對一單一或多個計量目標的量測。舉例而言，此係描述於美國專利第7,478,019號「Multiple tool and structure analysis」中，該專利之全文亦特此為了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。光源可產生具有僅一個波長之光(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/或在波長之間連續或跳躍地掃掠波長之光(即，可調諧源或掃頻源(swept source))。適合光源之實例係：一白光源、一紫外(UV)雷射、一弧燈或一無電極燈、一雷射持續電漿(LSP)源(舉例而言，商業上可購自麻薩諸塞州沃本市Energetiq Technology,Inc.之雷射源)、一超連續源(諸如一寬頻雷射源)(諸如商業上可購自新澤西州摩根維爾市NKT Photonics Inc.之雷射源)，或較短波長源，諸如x射線源、極UV源或其某些組合。光源亦可經組態以提供具有足夠亮度之光，在一些情況中，該亮度可係大於約1W/(nm cm2 Sr)之一亮度。計量系統亦可包含至光源之一快速回饋，用於穩定其功率及波長。光源之輸出可經由自由空間傳播遞送，或在一些情況中經由任何類型之光纖或光導遞送。
計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量測。特定實施例可能可應用於此等量測。舉例而言，在特定實施例中，工具可 量測一或多個目標之特性，諸如臨界尺寸、疊對、側壁角度、膜厚度、程序相關參數(例如，聚焦及/或劑量)。目標可包含本質上係週期性之特定所關注區域，諸如(舉例而言)一記憶體晶粒中之光柵。目標可包含多個層(或膜)，其等之厚度可藉由計量工具來進行量測。目標可包含經放置(或已存在)於半導體晶圓上以供(例如)搭配對準及/或疊對配準操作使用的目標設計。特定目標可被定位在半導體晶圓上之多種位置處。舉例而言，目標可被定位在劃線道(例如，在晶粒之間)內及/或定位在晶粒自身中。在特定實施例中，如在美國專利第7,478,019號中所描述，藉由相同或多個計量工具(在相同時間或在不同時間)來量測多個目標。可組合來自此等量測之資料。來自計量工具之資料係用於半導體製程中(舉例而言)以將校正前饋、反向饋送及/或側向饋送至程序(例如，微影、蝕刻)，且因此，可能產生一完整程序控制解決方案。
隨著半導體裝置圖案尺寸持續縮小，往往要求較小計量目標。此外，量測精確性及與實際裝置特性之匹配增加對於似裝置目標以及晶粒中及甚至裝置上量測之需求。已提出多種計量實施方案以達成該目的。舉例而言，基於主要反射式光學器件之聚焦光束橢圓量測法係多種計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。可使用變跡器來緩解導致照明點擴散超出由幾何光學器件界定之大小之光學繞射效應。變跡器之使用描述於Norton之美國專利第5,859,424號、「Apodizing filter system useful for reducing spot size in optical measurements and other applications」之專利中。具有同時多個入射角照明之高數值孔徑工具之使用係達成小目標能力之另一方式。此技術描述於(例如)依Opsal等 人之美國專利第6,429,943號「Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements」之專利中。
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(或內)之特定缺陷，及量測曝露於晶圓之光微影輻射量。在一些情況中，計量工具及演算法可經組態用於量測非週期性目標，參見(例如)依P.Jiang等人之「The Finite Element Method for Full Wave Electromagnetic Simulations in CD Metrology Using Scatterometry」(2014年6月3日申請之申請中美國專利申請案第14/294,540號)或依A.Kuznetsov等人之「Method of electromagnetic modeling of finite structures and finite illumination for metrology and inspection」(申請中美國專利申請案第14/170,150號)。
所關注參數之量測通常涉及若干演算法。舉例而言，入射光束與樣本之光學交互作用係使用EM(電磁)解算器予以模型化且使用如RCWA、FEM、矩量法、表面積分法、體積積分法、FDTD及其他之此等演算法。通常使用一幾何引擎，或在一些情況中，一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」(申請中美國專利申請案第14/107,850號)中。舉例而言，一幾何引擎實施於KLA-Tencor之AcuShape軟體產品中。
可藉由若干資料擬合及最佳化技術及科技來分析收集之資料，包含庫；快速降階模型；迴歸；機器學習演算法，諸如神經網路及支援向量機(SVM)；降維演算法，諸如(例如)PCA(主分量分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(局部線性嵌入)；稀疏表示，諸如傅立葉或小波變換；卡爾曼 濾波器；促進來自相同或不同工具類型之匹配之演算法，及其他。
收集之資料亦可藉由不包含模型化、最佳化及/或擬合之演算法予以分析，例如，美國專利申請案第14/057,827號。
通常針對計量應用，使用一或多種方法最佳化運算演算法，諸如運算硬體、平行化、運算之分佈、負載平衡、多服務支援、動態負載最佳化等等之設計及實施方案。演算法之不同實施方案可在韌體、軟體、FPGA、可程式化光學器件組件等等中完成。
資料分析及擬合步驟通常追求以下目的之一或多者：CD、SWA、形狀、應力、組合物、膜、帶隙、電氣性質、聚焦/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/或其任何組合之量測；計量系統之模型化及/或設計；及計量目標之模型化、設計及/或最佳化。
以下描述揭示用於利用一計量工具量測一計量目標之一方法、一系統(具有用於實行該方法之一處理器)及一電腦程式產品(體現在一非暫時性電腦可讀媒體上且具有經調適以由一電腦執行以實行該方法之程式碼)之實施例。
計量工具可係上文參考圖1描述之任何彼等工具或可係其他類型之計量工具。複數個計量工具可常駐於一單一硬體平台或不同硬體平台上。當在一單一硬體平台上時，常駐於相同或不同硬體平台上之一電腦系統之一處理器與(若干)計量工具通信以實行相對於下文後續圖描述之方法。當在不同硬體平台上時，電腦之處理器可常駐於具有計量工具之一者之硬體平台之一者上或可常駐於一完全不同平台上，但再次與(若干)計量工具通信 以實行相對於下文後續圖描述之方法。
下文描述之技術藉由選擇提供用於收集一計量目標之一或多個參數之一量測之最佳效能的信號及計量工具及組態而最佳化電磁模擬之效率及計量系統之擷取時間。此等技術可應用於使用可見光光譜內之波長(例如，約400nm至700nm)之光學系統，但該等技術亦可延伸至更寬範圍之波長中，諸如x射線、極紫外線及遠紅外線以及其他。
如本文中使用，效能可指代一所得量測之一精度。可藉由獲取模擬信號與運用藉由所選擇信號子集定義之系統所收集之信號之間之一誤差來計算精度。可藉由比較系統與一單一「理想」系統(工具對工具)或藉由比較系統與來自複數個不同系統之平均量測(工具對機群(fleet))而定義精度。歸因於已知系統誤差或任何或全部量測參數之此等度量之任何組合，精度亦可指代所得量測系統之穩健性及/或精確性。
在存在量測參數之小變化(△P)時，可藉由圍繞正確信號(S0)之一泰勒級數足夠程度上描述從量測信號(Sm)至參數之映射，如方程式1中所展示：
Figure 105140621-A0305-02-0012-8
量測之可能誤差係正確信號(S0)與模擬量測信號(Sm)之間之差異。可能誤差包含歸因於具有一已知協方差矩陣(Scov)之雜訊之誤差(例如，系統雜訊、機群匹配方差等等)及具有諸如固定參數、系統容限及類似者之偏差之誤差。在任何情況中，在存在一已知協方差矩陣時之最佳效能係眾所周知之最佳線性無偏估計值(BLUE)，如方程式2中所展示：
Figure 105140621-A0305-02-0012-2
Figure 105140621-A0305-02-0013-1
在方程式2中，項
Figure 105140621-A0305-02-0013-4
往往被稱為正規化雅可比矩陣(H)，此係因 為該項使藉由協方差矩陣描述之雜訊解相關(「白化」)且確保各信號之雜訊方差係1(unity)。此提供不具有平均量測參數之降級之最佳精度，因此該項最佳線性無偏估計值。然而，最佳效能可能要求利用全部信號(即，與正規化雅可比矩陣之全部列相關聯之信號)來進行量測，其對於處理量敏感半導體產業而言不可行。當所選擇之信號數僅係全部可行信號之一子集時，信號之選擇之最佳化藉由分析精度之改良而可行。
圖2圖解說明根據一項實施例之用於收集一計量目標之一量測之一方法200。在步驟202處，模擬用於量測一計量目標之一或多個參數之一信號集合。信號集合S可指代藉由計量工具T所量測之一光譜。信號S之特定格式取決於校準之計量工具之類型。舉例而言，一信號可指代在一束光聚焦於與一計量目標相關聯之一位置L上時藉由一偵測器量測之光之一強度。信號集合中之各信號可指代在一不同位置L處，或使用一不同波長之光，或運用計量工具之一不同組態或定向所進行之一量測。
在一項實施例中，實施一模擬器模組，其包括基於包含計量工具及一晶圓上之藉由一模型化參數集合所定義之一或多個計量目標之一系統之一模型而產生一信號集合之指令。模型化參數可係幾何參數(例如，臨界尺寸、側壁角度、輪廓高度等等)、材料組合物參數、程序參數(例如，聚焦參數、劑量參數等等)、一疊對參數及/或任何其他參數。模擬器模組可經組態以產生基於定義計量系統之一模型之模型化參數而仿真由一或多個計量工具所產生之信號之一模擬信號集合。
特定言之，模擬信號集合可採取藉由(若干)計量工具收集以量測計量目標之一或多個參數之原始資料之形式。表1圖解說明藉由不同計量工具收集之原始資料之多種實例。表1之實例不應解釋為以任何方式限制，此係因為來自不同工具之其他類型之原始資料可藉由模擬信號仿真且在本發明之範疇內。
Figure 105140621-A0305-02-0014-9
在步驟204處，基於模擬信號集合產生一雅可比矩陣。一雅可比矩陣相對於一或多個參數之各者編碼信號集合中之各信號之偏導數。在一項實施例中，模擬器模組在模擬期間調變參數以判定一特定參數之一變化如何影響各信號且藉由計算依參數之變化所正規化之模擬信號值中之差異而產生雅可比矩陣。在另一實施例中，可藉由針對各參數改變參數值而產生雅可比矩陣，以基於輸入參數之多種組合產生各信號之複數個值。接著，將模擬信號值擬合至一曲線(例如，一二次多項式)。接著，可針對不同輸入參數估計曲線之一導數以導出對於雅可比矩陣中之偏導數之一估計。基本上，可利用曲線之係數來估計各信號之偏導數。用於產生雅可比矩陣之其 他方法可實施(諸如將模擬信號值擬合至較高次多項式)，且在本發明之範疇內。
在步驟206處，基於雅可比矩陣及一協方差矩陣產生一正規化雅可比矩陣。可藉由發現模擬信號集合之協方差矩陣(Scov)且使雅可比矩陣乘以模擬信號集合之協方差矩陣之一平方根之倒數而計算正規化雅可比矩陣； 即，
Figure 105140621-A0305-02-0015-5
。將瞭解，此處之平方根運算子定義為一矩陣M，使得 MTM=Scov。
在步驟208處，基於正規化雅可比矩陣選擇來自模擬信號集合之一信號子集。在一項實施例中，利用正規化雅可比矩陣(H)之結構來產生最佳化與量測計量目標之一或多個參數相關聯之一效能度量之一初始信號子集。效能度量可基於各參數之量測之一精度。在正規化雅可比矩陣之協方差係單位矩陣之情況下，可如方程式3中給定般高效地計算量測參數之協方差：P cov =(H T H)-1 (Eq.3)
使用奇異值分解，可發現對角化H之一正交基底集合，如方程式4中所展示：H=UΣV T (Eq.4)
接著，參數之協方差矩陣可被寫作：P cov =(VΣ 2 V T )-1=V T Σ -2 V (Eq.5)
參數之協方差矩陣的特徵值(Λ)及對應的特徵向量(M)係：Λ=Σ -2 ,V=M (Eq.6)
作為一近似，在與Λ中之最大特徵值相關聯的大特徵向量上具有最大賦範投射及因此Σ之最小值之正規化雅可比矩陣(H)的列提供正規化雅可 比矩陣H之結構的最大益處。賦範投射僅係H之列及協方差矩陣Pcov之特徵向量的內積。換言之，對應於在Λ之主導特徵向量上具有最大投射之正規化雅可比矩陣H之列的信號可經選擇為利用計量工具最佳化參數之量測的信號子集。此技術確保信號子集之初始選擇包含高靈敏度，且支援正規化雅可比矩陣H之秩。
在一項實施例中，權重可被加至選擇程序。舉例而言，正規化雅可比矩陣H之各列可經投射至Λ之主導特徵向量上，且接著藉由一適當權重來按比例調整。接著，比較加權投射值以便選擇信號子集。權重可考量特定量測參數之擷取或模擬時間及重要性。舉例而言，與其他信號相比，一些信號可能花費更長時間來建立並收集。權重可反映較易收集之信號的優先級高於較難收集之信號的優先級，此係因為更多較易收集之信號可能夠在一特定時段(time frame)中被收集。在另一實例中，可藉由反映影響一個參數相對於另一參數之精度的信號被賦予優先權的權重來考量一個參數對於製造裝置的重要性。一般而言，根據包含計量工具之一選擇、一波長、一入射角、一方位角、一偏光、一焦距、一積分時間及/或與量測相關聯之其他參數之至少一者的準則來設定一給定信號的權重。
上述技術基於精度來選擇信號子集(即，藉由基於參數之協方差矩陣來最小化預期之誤差)。在一項實施例中，可指定定義一效能度量(PM)之一公式，針對信號集合S中之各信號來計算該公式。舉例而言，上文描述之效能度量給定為：PM 1=〈P cov ,M〉 (Eq.7)
按每信號來計算方程式7，且方程式7給定對應於信號之協方差矩陣中之列與特徵向量M的內積。
亦可計算額外效能度量，諸如基於用來產生信號之所選擇計量工具之精確性之差異之一效能度量。一特定工具之製造容限及校準精確性可影響一給定信號之量測的精確性。一特定工具從標稱尺寸之發散可影響量測信號的精確性。由於與此等尺寸相關聯的容限可能影響一些信號多於其他信號，故可建置模型以基於工具對工具選擇差異來估計一信號的精確性。換言之，效能度量可基於信號之方差如何受工具對工具匹配影響來區分信號。效能度量可給定為：PM 2=(J T J)-1 J T △Signal Tool ((J T J)-1 J T ) T (Eq.8)
再次，按每信號來計算方程式8，且方程式8量化如受工具對工具匹配方差影響之信號的方差。在此實施例中，項△SignalTool係跨工具之信號的協方差。可藉由記錄跨用於相同晶圓之一組工具之信號的方差而用實驗方法來產生此向量。亦可藉由使用跨工具之已知誤匹配源來運算此方差。
可計算其另一效能度量，諸如基於各信號之穩健性之一效能度量。基於模型之計量來要求一實體模型，以將信號映射至計量值。模型中存在可使效能降級之許多不確定性。舉例而言，材料之分散、匹配觀察信號所需之傅立葉模式的數目、缺少結構之間的界面層，或目標的非週期性。可藉由對模型之擾動來模擬此等誤差之效應，其引起信號之擾動△Signalerror。信號之所得選擇具有假定誤差至量測信號上的最低投射。換言之，效能度量可基於信號之方差如何受多種誤差源影響來區分信號。效能度量可給定為：PM 3=(J T J)-1 J T △Signal error ((J T J)-1 J T ) T (Eq.9)
再次，按每信號來計算方程式9，且方程式9量化如受估計誤差源影響之信號的方差。項△Signalerror係量化一信號如何受多種誤差源影響之一 向量。
雖然可利用任何效能度量來選擇信號子集，但將瞭解，可組合多個效能度量以便產生一統一效能度量，如下：
Figure 105140621-A0305-02-0018-6
如方程式10中所展示，統一效能度量使用加權係數(α、β及γ)組合各信號之多個獨立效能度量。在一項實施例中，各加權係數可被設定在0與1之間。
在步驟210處，可調整所選擇信號子集。在一些實施例中，可省略步驟210，且利用步驟208中選擇之信號子集來進行計量目標之量測。調整步驟208中基於正規化雅可比矩陣所選擇之初始信號子集可被稱為退火信號子集。退火可由增大或縮小信號子集中之信號之數目組成。
在一項實施例中，可藉由將下一信號加入在不包含於對增大量測之精度具有最大影響之信號子集中之全部信號中而增大信號子集。舉例而言，與正規化雅可比矩陣H之列相關聯之投射值經比較以發現一最大投射值，且接著將與正規化雅可比矩陣H之該列相關聯之信號加至信號子集。可將額外信號加至子集，直至所選擇信號子集之一計算效能位準超出某一臨限值為止。
在另一實施例中，可藉由移除對增大量測之精度具有最小影響之信號子集中之信號而縮小信號子集。舉例而言，比較與信號子集中之信號相關聯之正規化雅可比矩陣H之列所相關聯之投射值以發現一最小投射值，且接著從信號子集移除與正規化雅可比矩陣H之該列相關聯之信號。可從子集移除額外信號，直至所選擇信號子集之一計算效能位準低於某一臨限值為止。藉由從信號子集移除信號，可減少量測一參數之量測時間，其增 大製程之處理量，同時確保量測之一精度停留在某一可接受邊界內。
在其另一實施例中，可藉由從信號子集移除一些信號且將其他信號加至該信號子集而增大且縮小該信號子集。退火步驟可重複若干次，在各步驟處增大或縮小信號子集，直至：(1)與信號子集相關聯之一效能超過效能之一臨限位準；(2)退火步驟達到收斂，其中相同信號在兩個相鄰步驟中經移除及/或加至子集；或(3)達到某一超時週期。
如圖2中所展示，可藉由使用一或多個計量工具最佳地選擇欲收集之一信號子集而增大一量測之精度。舉例而言，經由此技術選擇之一信號子集之精度將優於利用在一特定波長範圍內均勻劃分之相同數目之信號。減小針對一量測所收集之信號之數目增大處理量，同時確保關於減小之收集信號集合之一最佳效能。
用於增大一量測之精度之另一技術係進行相同目標之多個量測。舉例而言，收集相同信號之複數個樣本可導致分佈在一特定範圍內之若干值。多種不同值之原因可係歸因於多種誤差源，諸如雜訊、工具之精確性等等。然而，隨著樣本之數目增大，值之分佈將趨向於以量測之實值為中心。舉例而言，經隨機雜訊，取樣值之分佈可圍繞以實值為中心之一平均值形成一常態分佈。雖然任何一個特定量測之誤差可為大，但與大量取樣值之平均值相關聯之一誤差可能小得多。
當然，增大用於量測一特定計量目標之樣本之數目意指增加收集量測所需之時間。此並不理想，特別在像X射線計量工具之情況中，其中一單一量測之較長積分時間可自動轉化為較好精度。然而，許多矽晶圓包含具有近似相同結構之多個類似計量目標。由於計量目標設計為相同，故在製造期間可僅實現結構中之輕微變異。此外，變異可與晶圓上之位置充分 關聯。舉例而言，一臨界尺寸參數中之變異可能在比晶圓之中心更靠近晶圓之邊緣之晶圓上之位置處最大。此等關係可經開發以增大同時施加於複數個計量目標之一量測之精度。
圖3A圖解說明根據一實施例之用於藉由從多個計量目標收集信號而增大一量測之精度之一方法300。在步驟302處，從定位在一晶圓上之不同位置處之複數個計量目標收集複數個信號S。計量目標應係理想地具有相同參數(即，臨界尺寸、組合物等等)之類似結構。歸因於不同位置處之製造條件中之差異，計量目標中可能存在較小差異，但理論上信號S應正試圖進行類似但不同結構之相同量測。
可使用方法200中所選擇之信號子集來從各計量目標收集量測。換言之，可使用上文參考圖2所展示之技術來判定針對複數個計量目標中之一特定計量目標收集哪些信號，且接著在複數個計量目標中之各計量目標處收集信號子集之量測以從複數個計量目標收集複數個信號S。
在步驟304處，判定一變換T以將複數個信號映射至分量C。可基於信號集合S判定變換T。在一項實施例中，使用主分量分析(PCA)來分析信號集合S以判定該信號集合S之主分量。接著，利用主分量將一變換T擬合至信號集合S，此導致一緊密擬合至主分量。在其他實施例中，可利用除PCA以外之技術以基於信號集合S發現變換T，諸如ICA、核心PCA或受訓自動編碼器。
在步驟306處，從分量C選擇一分量子集C1。在一項實施例中，基於一信雜比(SNR)選擇分量子集C1，其中具有超出一臨限位準之一SNR之分量集合C中之全部分量經選擇為在分量子集C1內。在另一實施例中，基於分量C中之資訊內容之一分析而選擇分量子集C1。舉例而言，一演算法可 判定各類型之分量之值是否在一預期範圍內。
將瞭解，步驟306基本上從收集之光譜移除雜訊。僅保留超出一雜訊臨限值之光譜之主分量以用於分析中。即使在收集之信號集合包含許多雜訊時，此仍增大量測之精度。
在步驟308處，分量子集C1基於變換T而變換成經變換信號S1。變換T係線性的，故分量子集C1可經變換回為對應信號S1。將瞭解，歸因於從分量集合C移除一些分量，對應信號S1可能不同於收集之信號集合S。
在步驟310處，分析信號S1以判定晶圓上之複數個計量目標之至少一個參數。判定一特定計量目標之一或多個參數包含分析與至少一個其他計量目標相關聯之量測。換言之，與計量目標群組相關聯之信號作為一整體進行分析，而非僅分析與一隔離計量目標相關聯之信號以判定該特定計量目標之參數。
在用於晶圓計量中之習知分析系統中，可分析與一單一計量目標相關聯之全部信號以判定計量目標之一特定參數。相比之下，在步驟310處，信號S1包含在晶圓之不同位置處獲取之不同計量目標之類似信號(即，相同工具、相同工具組態、相同波長等等)。藉由同時分析多個計量目標之信號，可達成量測中之增大精度。
在一替代實施例中，直接利用分量子集C1來判定計量目標之參數且省略步驟308。在此等實施例中，步驟310分析分量子集C1而非信號S1。
圖3B圖解說明根據另一實施例之用於藉由從多個計量目標收集信號而增大一量測之精度之一方法350。在步驟352處，使用一計量工具針對待收集之各量測判定積分時間。積分時間可指代藉由計量工具收集一信號之一時間週期。積分時間可經判定以符合精度之一第一位準。舉例而言， 當使用一x射線計量工具(例如，SAXS、XRD、XRF、XPS等等)時，可藉由光子散粒雜訊限制一特定量測之精度，其中藉由方程式8給定精度：
Figure 105140621-A0305-02-0022-7
方程式8展示當量測時間增加時一量測之標準差下降(即，精度增大)。在一量測時間與精度之一特定位準之間之實際關係可分析地判定且基於一特定量測之精度之一所需位準進行選擇。
在步驟354處，基於經判定積分時間利用計量工具來收集定位在一晶圓上之不同位置處之複數個計量目標之量測。複數個計量目標中之每一計量目標可進行一次針對一特定積分時間收集之各相異量測，且可針對各計量目標收集使用一或多個計量工具及不同積分時間之多個量測。
在步驟356處，分析對應於複數個計量目標之收集之量測以減少各量測之統計變異。再次，藉由作為一整體而非個別分析量測，一特定量測之精度可增大至超出精度之第一位準。
在一項實施例中，基於收集之量測而產生一疊對映射。該疊對映射可表示可用來校準量測複數個類似晶圓上之相同計量目標之高處理量計量工具之一參考量測集合。在分析來自一不同晶圓之收集量測期間可利用來自一個晶圓之疊對映射以便增大量測參數之精度。
圖4係根據一項實施例之用於量測一計量目標之一系統400之一概念圖解說明。如圖4中所展示，系統400包含一模擬器模組410及一計量模組420。模擬器模組410接收模型化參數Pmodel且模擬一信號集合S'、計算一雅可比矩陣、基於一協方差矩陣正規化雅可比矩陣，且從模擬信號集合S'選擇最佳化與量測相關聯之一效能度量之一信號子集S。計量模組420接收所選擇信號子集S且產生針對一晶圓上之一或多個計量目標所量測之結 構參數P。可藉由計量模組420組態計量工具以便收集所選擇信號子集S中指定之各量測。
將瞭解，可針對多個計量工具之各者重複系統400。舉例而言，圖1中展示之各計量工具可與一單獨且相異模擬器模組410及對應計量模組420相關聯。此等模組可平行操作以便收集多個計量工具之各者之指定信號S之量測。
圖5圖解說明一例示性系統，其中可實施多種先前實施例之多種架構及/或功能性。如展示，提供一系統500，其包含與一或多個計量工具550相關聯之至少一處理器502及一記憶體504。記憶體504可包含用於儲存程式指令及/或資料之揮發性及非揮發性記憶體。在一項實施例中，記憶體504包含儲存模擬器模組410及計量模組420之一硬碟機(HDD)及SDRAM，可在執行期間載入一作業系統、(若干)程式應用、模擬器模組410及計量模組420於SDRAM上。
一項實施例係關於一種儲存程式指令之非暫時性電腦可讀媒體，該等程式指令可在一電腦系統上執行以實行諸如本文中論述之方法之一電腦實施方法。實施諸如本文中描述之方法之程式指令可儲存在一電腦可讀媒體(諸如記憶體504)上。電腦可讀媒體可係一儲存媒體，諸如一磁碟或光碟、或一磁帶或此項技術中已知之任何其他適合非暫時性電腦可讀媒體。作為一選項，電腦可讀媒體可定位於系統500內。或者，電腦可讀媒體可在系統500外部，其中系統500經組態以將來自電腦可讀媒體之程式指令載入至記憶體504中。
可以多種方式(包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向技術等等)之任意者實施程式指令。舉例而言，可視需要使用ActiveX控制 項、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別庫(「MFC」)或其他技術或方法論實施程式指令。
系統500可採取多種形式，包含一個人電腦系統、影像電腦、主機電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他裝置。一般而言，術語「電腦系統」可經廣泛定義以涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器之任何裝置。系統500亦可包含此項技術中已知之任何適合處理器，諸如一平行處理器。另外，系統500可包含具有高速處理及軟體之一電腦平台(作為一獨立工具或一網路工具)。
雖然上文已描述多種實施例，但應瞭解，已僅藉由實例而非藉由限制呈現該等實施例。因此，一較佳實施例之寬度及範疇不應藉由上述例示性實施例之任意者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等之等效物定義。
200‧‧‧方法
202‧‧‧步驟
204‧‧‧步驟
206‧‧‧步驟
208‧‧‧步驟
210‧‧‧步驟

Claims (28)

  1. 一種用於快速自動判定用於高效計量之信號之方法，該方法包括：經由執行一模擬器模組之一處理器來模擬用於量測一計量目標之一或多個參數之一信號集合，該信號集合中之各信號具有針對量測該計量目標之該一或多個參數之一或多個組態；基於該經模擬之信號集合之一協方差矩陣及該經模擬之信號集合之一雅可比矩陣而產生對應於該經模擬之信號集合之一正規化雅可比矩陣；基於該正規化雅可比矩陣來選擇該經模擬之信號集合中之一信號子集，以最佳化與量測該計量目標之該一或多個參數相關聯之一效能度量，其中該信號子集比該信號集合包含較少信號；及利用一計量工具來使用經選擇之該信號子集以收集針對該計量目標之該一或多個參數之一量測，其中該計量工具包含：一照明系統，其照明該計量目標，一收集系統，其擷取自該計量目標之該照明之資訊；及一處理系統，其使用一或多個演算法分析該資訊以獲取用於該計量目標之該一或多個參數之該量測。
  2. 如請求項1之方法，其中選擇該信號子集包括：產生該計量目標之該一或多個參數之一協方差矩陣；藉由將列投射至該協方差矩陣之一或多個特徵向量上來計算該正規化雅可比矩陣之各列之一賦範投射值；及選擇與具有最大賦範投射值之該正規化雅可比矩陣之該等列對應之 該經模擬之信號集合中的若干信號作為該信號子集。
  3. 如請求項2之方法，其中計算各列之該賦範投射值包括乘以一權重。
  4. 如請求項3之方法，其中根據包含該計量工具之一選擇、一波長、一入射角、一方位角、一偏光、一焦距、一積分時間或與該等量測相關聯之其他參數之至少一者的準則來設定該權重。
  5. 如請求項1之方法，其中該一或多個參數包含該計量目標之一臨界尺寸及一材料特性中之至少一者。
  6. 如請求項1之方法，其中該效能度量係基於各參數之該量測之一精度。
  7. 如請求項1之方法，其中該效能度量係利用加權係數組合多個效能度量之一統一效能度量。
  8. 如請求項1之方法，其中該模擬器模組包括基於包含該計量工具及藉由一模型化參數集合定義之一晶圓上之一或多個計量目標之一系統之一模型來產生該信號集合的指令。
  9. 如請求項1之方法，其中該計量工具係選自以下之一者：一光譜橢偏儀(SE)； 具有多個照明角度之一SE；量測米勒矩陣元素之一SE；一單波長橢偏儀；一光束輪廓橢偏儀；一光束輪廓反射計；一寬頻反射式光譜儀；一單波長反射計；一角度解析反射計；一成像系統；一散射儀；一小角x射線散射(SAXS)裝置；一x射線粉末繞射(XRD)裝置；一x射線螢光(XRF)裝置；一x射線光電子光譜(XPS)裝置；一x射線反射率(XRR)裝置；一拉曼光譜裝置；一掃描電子顯微鏡(SEM)裝置；一穿隧電子顯微鏡(TEM)裝置；及一原子力顯微鏡(AFM)裝置。
  10. 如請求項1之方法，進一步包括：利用該計量工具來使用經選擇之該信號子集以收集針對一或多個額外計量目標之該一或多個參數之一量測；及 分析針對該計量目標及該一或多個額外計量目標所收集之該等量測，以判定該等計量目標之各者之該一或多個參數，其中判定一特定計量目標之該一或多個參數包含分析與至少一個其他計量目標相關聯的量測。
  11. 如請求項10之方法，其中針對該計量目標及該一或多個額外計量目標所收集的該量測係用作一參考信號集合，以校準高處理量計量工具。
  12. 如請求項10之方法，其中該計量工具係一x射線計量工具。
  13. 一種電腦程式產品，其被體現於一非暫時性電腦可讀媒體上，該電腦程式產品包含經調適以由一電腦執行以實行一方法之程式碼，該方法包括：經由執行一模擬器模組之一處理器來模擬用於量測一計量目標之一或多個參數之一信號集合，該信號子集中之各信號具有針對量測該計量目標之該一或多個參數；基於該經模擬之信號集合之一協方差矩陣及該經模擬之信號集合之一雅可比矩陣而產生對應於該經模擬之信號集合之一正規化雅可比矩陣；基於該正規化雅可比矩陣來選擇該經模擬之信號集合中之一信號子集，以最佳化與量測該計量目標之該一或多個參數相關聯之一效能度量，其中該信號子集比該信號集合包含較少信號；及利用一計量工具來使用經選擇之該信號子集以收集針對該計量目標之該一或多個參數之一量測，其中該計量工具包含： 一照明系統，其照明該計量目標，一收集系統，其擷取自該計量目標之該照明之資訊；及一處理系統，其使用一或多個演算法分析該資訊以獲取用於該計量目標之該一或多個參數之該量測。
  14. 如請求項13之電腦程式產品，其中選擇該信號子集包括：產生該計量目標之該一或多個參數之一協方差矩陣；藉由將列投射至該協方差矩陣之一或多個特徵向量上來計算該正規化雅可比矩陣之各列之一賦範投射值；及選擇與具有該等最大賦範投射值之該正規化雅可比矩陣之該等列對應之該經模擬之信號集合中的若干信號作為該信號子集。
  15. 如請求項13之電腦程式產品，其中該模擬器模組包括基於包含該計量工具及由一模型化參數集合定義之一晶圓上之一或多個計量目標之一系統之一模型來產生該信號集合的指令。
  16. 如請求項13之電腦程式產品，該方法進一步包括：利用該計量工具來使用經選擇之該信號子集收集針對一或多個額外計量目標之該一或多個參數之一量測；及分析針對該計量目標及該一或多個額外計量目標所收集之該等量測，以判定該等計量目標之各者之該一或多個參數，其中判定一特定計量目標之該一或多個參數包含分析與至少一個其他計量目標相關聯的量測。
  17. 一種量測系統，其包括：一記憶體，其儲存一模擬器模組；一計量工具，用於收集與一晶圓上之計量目標相關聯之量測；及一處理器，其經耦合至該記憶體，且經組態以：經由該模擬器模組來模擬用於量測一計量目標之一或多個參數之一信號集合，該信號子集中之各信號具有針對量測該計量目標之該一或多個參數，基於該經模擬之信號集合之一協方差矩陣及該經模擬之信號集合之一雅可比矩陣而產生對應於該經模擬之信號集合之一正規化雅可比矩陣，基於該正規化雅可比矩陣來選擇該經模擬之信號集合中之一信號子集，以最佳化與量測該計量目標之該一或多個參數相關聯之一效能度量，其中該信號子集比該信號集合包含較少信號，且利用該計量工具來使用經選擇之該信號子集以收集針對該計量目標之該一或多個參數之一量測，其中該計量工具包含：一照明系統，其照明該計量目標，一收集系統，其擷取自該計量目標之該照明之資訊；及一處理系統，其使用一或多個演算法分析該資訊以獲取用於該計量目標之該一或多個參數之該量測。
  18. 如請求項17之量測系統，其中選擇該信號子集包括：產生該計量目標之該一或多個參數之一協方差矩陣； 藉由將列投射至該協方差矩陣之一或多個特徵向量上來計算該正規化雅可比矩陣之各列之一賦範投射值；及選擇與具有該等最大賦範投射值之該正規化雅可比矩陣之該等列對應之該經模擬之信號集合中的若干信號作為該信號子集。
  19. 如請求項18之量測系統，其中計算各列之該賦範投射值包括乘以一權重。
  20. 如請求項19之量測系統，其中根據包含該計量工具之一選擇、一波長、一入射角、一方位角、一偏光、一焦距、一積分時間，或與該等量測相關聯之其他參數之至少一者的準則來設定該權重。
  21. 如請求項17之量測系統，其中該一或多個參數包含該計量目標之一臨界尺寸及一材料特性中之至少一者。
  22. 如請求項17之量測系統，其中該效能度量係基於各參數之該量測之一精度。
  23. 如請求項17之量測系統，其中該效能度量係利用加權係數組合多個效能度量之一統一效能度量。
  24. 如請求項17之量測系統，其中該模擬器模組包括基於包含該計量工具及藉由一模型化參數集合定義之一晶圓上之一或多個計量目標之一系統 之一模型來產生該信號集合的指令。
  25. 如請求項17之量測系統，其中該計量工具係選自以下之一者：一光譜橢偏儀(SE)；具有多個照明角度之一SE；量測米勒矩陣元素之一SE；一單波長橢偏儀；一光束輪廓橢偏儀；一光束輪廓反射計；一寬頻反射式光譜儀；一單波長反射計；一角度解析反射計；一成像系統；一散射儀；一小角x射線散射(SAXS)裝置；一x射線粉末繞射(XRD)裝置；一x射線螢光(XRF)裝置；一x射線光電子光譜(XPS)裝置；一x射線反射率(XRR)裝置；一拉曼光譜裝置；一掃描電子顯微鏡(SEM)裝置；一穿隧電子顯微鏡(TEM)裝置；及一原子力顯微鏡(AFM)裝置。
  26. 如請求項17之量測系統，該處理器進一步經組態以：利用該計量工具來使用經選擇之該信號子集以收集針對一或多個額外計量目標之該一或多個參數之一量測；及分析針對該計量目標及該一或多個額外計量目標所收集之該等量測，以判定該等計量目標之各者之該一或多個參數，其中判定一特定計量目標之該一或多個參數包含分析與至少一個其他計量目標相關聯的量測。
  27. 如請求項26之量測系統，其中針對該計量目標及該一或多個額外計量目標所收集的該量測係用作一參考信號集合，以校準高處理量計量工具。
  28. 如請求項26之量測系統，其中該計量工具係一x射線計量工具。
TW105140621A 2015-12-08 2016-12-08 用於快速自動判定用於高效計量之信號之系統、方法及電腦程式產品 TWI772278B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562264842P 2015-12-08 2015-12-08
US62/264,842 2015-12-08
US15/362,741 2016-11-28
US15/362,741 US20200025554A1 (en) 2015-12-08 2016-11-28 System, method and computer program product for fast automatic determination of signals for efficient metrology

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201730545A TW201730545A (zh) 2017-09-01
TWI772278B true TWI772278B (zh) 2022-08-01

Family

ID=59013523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105140621A TWI772278B (zh) 2015-12-08 2016-12-08 用於快速自動判定用於高效計量之信號之系統、方法及電腦程式產品

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200025554A1 (zh)
JP (1) JP6861211B2 (zh)
KR (1) KR102588484B1 (zh)
CN (1) CN108291868B (zh)
TW (1) TWI772278B (zh)
WO (1) WO2017100424A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11378451B2 (en) * 2017-08-07 2022-07-05 Kla Corporation Bandgap measurements of patterned film stacks using spectroscopic metrology
US11519869B2 (en) * 2018-03-20 2022-12-06 Kla Tencor Corporation Methods and systems for real time measurement control
JP7006423B2 (ja) * 2018-03-22 2022-02-10 セイコーエプソン株式会社 検量装置および検量方法
US10804167B2 (en) * 2019-01-24 2020-10-13 Kla-Tencor Corporation Methods and systems for co-located metrology
US11415898B2 (en) * 2019-10-14 2022-08-16 Kla Corporation Signal-domain adaptation for metrology
US11520321B2 (en) * 2019-12-02 2022-12-06 Kla Corporation Measurement recipe optimization based on probabilistic domain knowledge and physical realization
TWI803891B (zh) * 2020-07-10 2023-06-01 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 電子計數偵測裝置之感測元件位準電路系統設計
US20220114438A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Kla Corporation Dynamic Control Of Machine Learning Based Measurement Recipe Optimization
KR102619601B1 (ko) 2023-03-17 2023-12-29 (주)오로스 테크놀로지 정밀도가 향상된 박막 분석 장치, 분석 시스템 및 분석 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050125090A1 (en) * 2002-05-16 2005-06-09 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for evaluating processing apparatus status and predicting processing result
US20060104494A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-18 Louis Collins Systems and methods of classification utilizing intensity and spatial data
US20060167651A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Shahin Zangooie Multiple tool and structure analysis
US20120022836A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Tokyo Electron Limited Method for automated determination of an optimally parameterized scatterometry model
US20140019097A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Kla-Tencor Corporation Model building and analysis engine for combined x-ray and optical metrology
US20140358488A1 (en) * 2013-06-03 2014-12-04 Lie-Quan Lee Dynamic removal of correlation of highly correlated parameters for optical metrology

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853942B2 (en) * 2002-03-26 2005-02-08 Timbre Technologies, Inc. Metrology hardware adaptation with universal library
US9523800B2 (en) * 2010-05-21 2016-12-20 Kla-Tencor Corporation Computation efficiency by iterative spatial harmonics order truncation
EP2432016A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer Belichtungsdifferenz
CN102183212B (zh) * 2010-12-28 2013-03-20 睿励科学仪器（上海）有限公司 一种快速确定微细周期结构形貌参数的方法及设备
US10255385B2 (en) * 2012-03-28 2019-04-09 Kla-Tencor Corporation Model optimization approach based on spectral sensitivity
NL2013745A (en) * 2013-12-05 2015-06-08 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for measuring a structure on a substrate, models for error correction, computer program products for implementing such methods & apparatus.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050125090A1 (en) * 2002-05-16 2005-06-09 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for evaluating processing apparatus status and predicting processing result
US20060104494A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-18 Louis Collins Systems and methods of classification utilizing intensity and spatial data
US20060167651A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Shahin Zangooie Multiple tool and structure analysis
US20120022836A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Tokyo Electron Limited Method for automated determination of an optimally parameterized scatterometry model
US20140019097A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Kla-Tencor Corporation Model building and analysis engine for combined x-ray and optical metrology
US20140358488A1 (en) * 2013-06-03 2014-12-04 Lie-Quan Lee Dynamic removal of correlation of highly correlated parameters for optical metrology

Also Published As

Publication number Publication date
TW201730545A (zh) 2017-09-01
JP6861211B2 (ja) 2021-04-21
KR20180082619A (ko) 2018-07-18
WO2017100424A1 (en) 2017-06-15
CN108291868A (zh) 2018-07-17
KR102588484B1 (ko) 2023-10-11
US20200025554A1 (en) 2020-01-23
CN108291868B (zh) 2022-04-12
JP2018536862A (ja) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI772278B (zh) 用於快速自動判定用於高效計量之信號之系統、方法及電腦程式產品
TWI760309B (zh) 用於校正計量工具之系統、方法及計算機程式產品
US10101674B2 (en) Methods and apparatus for determining focus
US10152678B2 (en) System, method and computer program product for combining raw data from multiple metrology tools
US10935893B2 (en) Differential methods and apparatus for metrology of semiconductor targets
US10062157B2 (en) Compressive sensing for metrology
TWI637243B (zh) 度量衡方法及設備、電腦程式及微影系統
WO2015175900A1 (en) Library expansion system, method, and computer program product for metrology
KR20240003439A (ko) 자가 교정 오버레이 계측
EP3891489B1 (en) Scatterometry modeling in the presence of undesired diffraction orders