本发明专利技术呈现用于实现跨越计量系统参数的集合的小测量盒大小规格的方法及系统。在测量期间通过选择性约束所述系统参数集合中的一或多者实现所述小测量盒大小规格。测量系统参数(例如照明波长、偏振状态、入射极角及入射方位角)的子集经选择用于测量以维持相对于在所述测量中利用完全、可用范围的测量系统参数原本可实现的较小测量盒大小。以此方式，通过约束测量系统参数空间实现影响测量盒大小的一或多个因素的控制。此外，测量信号的子集可经选择以维持相对于在所述测量中利用所有可用测量信号原本可实现的较小测量盒大小。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】对相关申请案的交叉参考本专利申请案根据35U.S.C.§ 119规定主张2012年11月9日申请的名为“具有优化系统参数以实现小测量盒能力的光学计量的设备和方法(Apparatus and Method forOptical Metrology with Optimized System Parameters to Achieve Small MeasurementBox Capability) ”的第61/724，722号美国临时专利申请案的优先权，所述案的标的物是以引用的方式并入本文中。
所描述的实施例涉及计量系统及方法，且更特定地说涉及用于具有较小测量盒大小的经改善测量分辨率的方法及系统。
技术介绍
半导体装置(例如逻辑及存储器装置)通常通过应用于样本的一系列处理步骤制造。通过这些处理步骤形成半导体装置的各种特征及多个结构层级。例如，除了其它以外，光刻术是涉及在半导体晶片上产生图案的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含但不限于化学机械抛光、蚀刻、沉积及离子植入。可在单个半导体晶片上制造多个半导体装置且接着将所述多个半导体装置分为个别半导体装置。执行如上文所描述的光刻过程以选择性移除上覆晶片的表面的光致抗蚀剂材料的部分，借此暴露在其上形成光致抗蚀剂以用于选择性处理(例如蚀刻、材料沉积、植入等)的样本的下伏区域。因此，在许多实例中，光刻术过程的性能大部分确定形成于样本上的结构的特性(例如，尺寸)。因此，光刻术的趋势是设计能够形成具有越来越小尺寸的图案的系统及组件(例如，光致抗蚀剂材料)。在半导体制造工艺期间的各个步骤处使用基于光学计量的检验过程以检测晶片上的缺陷以促进较高产率。光学计量技术为高产量提供可能性，且没有样品破坏的风险。已描述多种基于光学计量的技术，包含散射计量实施方案及相关分析算法，以特征化装置几何形状。然而，维持小测量盒大小仍然是一项挑战。在可用于计量目标的区域是最小限度的半导体线内产品计量中，小测量盒大小特别重要。测量盒大小是指测量结果稳定且不受光学计量中的边缘效应(例如，归因于光学衍射翼)影响的样本上的最小区域。因此，测量盒大小越小，计量目标的所需区域越小。一些现有方法只集中于光学设计上。如果不能以可用光学设计实现测量盒大小规格，那么接受较大盒大小。此对于一些计量应用是可接受的。然而，在半导体产业中，在分配到计量目标的晶片空间有限(通常，在切割道内或甚至在裸片内)的情况下，所需盒大小规格通常可极具挑战，例如30μπ?Χ30μπ?或ΙΟμ??ΧΙΟμπ?或类似者。为了克服这些挑战，必须控制衍射、像差及其它限制效应。在一个实例中，通过1997年3月4日颁于KLA-Tencor Corporat1n的名为“聚焦光束分光镜椭圆光束方法和系统(Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system)，，的第5，608，526号美国专利(其内容以引用方式并入本文中，如完全在本文中阐述)描述通过减少通常与折射元件的使用相关的色差而允许在计量目标上具有较小点大小的折射光学椭偏仪。在另一实例中，1999年I月12日颁于KLA-Tencor Corporat1n名为“用于在光学测量和其它应用中减小点大小的切祉滤波器系统(Apodizing filter system useful for reducingspot size in optical measurements and other applicat1ns)，，的第5，859，424号美国专利(其内容以引用方式并入本文，如完全在本文中阐述)描述采用切趾元件的计量工具。切趾器提供平稳变化空间滤波器以减少样品上照明点中的衍射尾巴。一般来说，通常期望计量系统配置有多个入射角及若干波长带以试图实现小测量点大小。例如，2002年8月6日颁于KLA-Tencor Corporat1n名为“同时多个入射角测量的临界尺寸分析(Critical dimens1n analysis with simultaneous multiple angle ofincidence measurements) ”的第6，429，943号美国专利(其内容以引用方式并入本文中，如完全在本文中阐述)描述具有多个入射角的计量系统。在另一实例中，2006年6月13日颁于KLA-Tencor Corporat1n名为“具有单独优化光束路径的测量系统(Measurementsystem with separate optimized beam paths) ” 的第 7，061，614 号美国专利(其内容以引用方式并入本文中，如完全在本文中阐述)描述具有若干波长带的计量系统。然而，在一些实例中，例如，在希望在倾斜、近布鲁斯特入射角(AOI)处执行测量的组合物测量中，几何缩放效应引起在大AOI处的测量盒大小的非所需增大。不管为控制测量盒大小而设计的现有方法，在完全测量范围内实现小测量盒大小规格是极具挑战的。在大倾斜入射角(AOI)(其中入射光束覆盖较大区域)与在较长波长(其中衍射效应引入显著限制)两者中尤其如此。随着光刻及检验系统贴近更高分辨率，测量盒大小变为维持装置产率的限制因素。因此，希望实现与多种计量技术相关的小测量盒大小的经改善方法及系统。
技术实现思路
呈现用于以跨越所有系统参数集合的小测量盒大小规格满足计量目标的方法及系统。当与多个系统参数集合中的每一者的完全范围相关的数据的使用导致测量盒大小的非所需增大时，在测量期间通过选择性约束一或多个系统参数集合实现小测量盒大小规格。在一个方面中，测量系统参数(例如，照明波长、偏振状态、入射极角及入射方位角)的子集经选择用于测量以维持相对于在测量中利用完全、可用范围的测量系统参数原本可实现的较小测量盒大小。以此方式，通过约束测量系统参数空间实现影响测量盒大小的一或多个因素的控制。在一个进一步方面中，测量信号的子集经选择与测量参数的子集结合以维持相对于在测量中利用所有可用测量信号原本可实现的较小测量盒大小。在一些实例中，识别可用计量系统参数的多维空间。多维空间包含以下任何两者或两者以上:1)入射极角的范围，2)入射方位角的范围，3)偏振状态的范围及4)照明波长的范围。计量系统参数的约束集合经选择以实现相对于利用计量系统参数的可用空间原本可实现的较小测量盒大小。计量系统参数的约束集合包含以下任何两者或两者以上中的任一者的可用范围的子集:1)入射极角的范围，2)入射方位角的范围，3)偏振状态的范围及4)照明波长的范围。在一些实例中，较小测量盒在任何方向小于三十微米。在一些实例中，较小测量盒在任何方向小于十微米。接收指示样本对根据计量系统参数的约束集合执行的测量的响应的输出信号。至少部分基于所接收输出信号确定样本的结构参数的估计。在一个实例中，多AOI光谱椭偏计量(或反射计量)工具可在不同AOI处使用不同波长分析窗实现小计量盒大小。此方案可达到在较小AOI处的较长波长及在较大AOI处的较短波长两者。以此方式，满足薄膜及临界尺寸两者的光学计量的这些经常不兼容的要求。在一些实例中，照明系统用照明光照明样本。照明系统可操作以产生具有入射极角的范围、入射方位角本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，其包括：以来自可操作以产生具有入射极角的范围、入射方位角的范围、偏振状态的范围及照明波长的范围中的任何两者或两者以上的可用照明光的照明子系统的照明光照明样本；将所述可用照明光约束到入射极角的所述范围、入射方位角的所述范围、偏振状态的所述范围及照明波长的所述范围中的所述两者或两者以上中的任一者的子集，以实现相对于利用所述可用照明光原本将可实现的较小测量盒大小；产生指示所述样本对所述照明光的响应的多个输出信号；及至少部分基于所述多个输出信号确定结构参数的估计。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈·谢卡格罗瓦，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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