用于测量在半导体晶片上的高度的方法及设备技术

本发明专利技术揭示用于确定半导体结构的高度的设备及方法。所述系统包含：照明模块，其用于引导一或多个源线或点朝向具有处于不同相对高度的多个表面的样品；及收集模块，其用于检测从所述表面反射的光。所述收集模块含有经定位以接收从所述表面中的一者反射的光的至少两个检测器，每一检测器前面具有一个狭缝或针孔。第一检测器从定位在焦点之前的狭缝或针孔接收反射光，且第二检测器从定位在所述焦点之后的狭缝或针孔接收反射光，使得除非所述表面处于最佳焦点，否则所述第一检测器及所述第二检测器接收到具有不同强度值的光。所述系统包含处理器系统，其用于基于由所述检测器接收的来自所述表面中的两个表面的所述检测光而确定高度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量在半导体晶片上的高度的方法及设备相关申请案的交叉参考本申请案主张由李世方(ShifangLi)等人于2015年6月29日申请的第62/186,215号先前申请案美国临时申请案的权利，所述申请案的全文出于全部目的而以引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及用于特性化半导体晶片的方法及系统，且更明确地说，涉及确定在半导体晶片上的结构或表面的高度。
技术介绍
在集成电路的制造中使用的光刻或光学光刻系统已存在一段时间。这些系统已证实在产品中的极小细节的精密制造及形成方面极为有效。在一些光刻系统中，电路图像通过经由光束或辐射束(例如，UV或紫外光)转印图案而写入在衬底上。例如，光刻系统可包含光源或辐射源，所述光源或辐射源将电路图像投影穿过光罩且使其到涂布有对照射敏感的材料(例如，光致抗蚀剂)的硅晶片上。暴露的光致抗蚀剂通常形成图案，所述图案在显影之后于后续处理步骤(举例来说如沉积及/或蚀刻)期间遮蔽晶片的层。归因于大规模电路集成及半导体装置的减小的大小，光罩及经制造装置已变得对特征变动(例如临界尺寸(CD)、高度、膜厚度及组成等)日益敏感。在特定实例中，三维(3D)检验及计量通常用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定半导体结构的高度的系统，其包括：照明模块，其用于引导一或多个源线或点朝向具有处于不同相对高度的多个表面的样品；收集模块，其用于检测从所述表面反射的光，其中所述收集模块含有经定位以接收从所述表面中的一者反射的光的至少两个检测器，其中所述检测器的第一检测器从焦点之前的位置接收更多反射光，且所述检测器的第二检测器从所述焦点之后的位置接收更多反射光，使得除非所述表面的此一表面处于最佳焦点，否则所述第一检测器及所述第二检测器接收到具有不同强度值的光；及处理器系统，其用于基于由所述至少两个检测器接收的来自所述表面中的两个表面的所述检测光而确定高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 US 62/186,215;2016.06.24 US 15/192,9621.一种用于确定半导体结构的高度的系统，其包括：照明模块，其用于引导一或多个源线或点朝向具有处于不同相对高度的多个表面的样品；收集模块，其用于检测从所述表面反射的光，其中所述收集模块含有经定位以接收从所述表面中的一者反射的光的至少两个检测器，其中所述检测器的第一检测器从焦点之前的位置接收更多反射光，且所述检测器的第二检测器从所述焦点之后的位置接收更多反射光，使得除非所述表面的此一表面处于最佳焦点，否则所述第一检测器及所述第二检测器接收到具有不同强度值的光；及处理器系统，其用于基于由所述至少两个检测器接收的来自所述表面中的两个表面的所述检测光而确定高度。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述照明模块包括用于接收照明光且将所述照明的源点引导到所述样本上的针孔；及所述收集模块进一步包括：第一针孔，其定位在所述焦点之前，所述反射光的部分通过所述第一针孔而到所述第一检测器；及第二针孔，其定位在所述焦点之后，所述反射光的部分通过所述第二针孔而到所述第二检测器，其中所述第一检测器及所述第二检测器是光二极管检测器。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述照明模块包括用于接收照明光且将所述照明的源线引导到所述样品的狭缝；及所述收集模块进一步包括：第一狭缝，其定位在所述焦点之前，所述反射光的部分通过所述第一狭缝而到所述第一检测器；及第二狭缝，其定位在所述焦点之后，所述反射光的部分通过所述第二狭缝而到所述第二检测器，其中所述第一检测器及所述第二检测器是光二极管阵列。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述收集模块进一步包括一对针孔或狭缝，其经定位使得在这些针孔或狭缝之间或这些针孔或狭缝中的一者上接收到从准焦或散焦表面反射的所述焦点。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述对针孔或狭缝经定位以在所述表面中的一者散焦时接收到不同量的光且在此表面准焦时接收到相等量的光。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述对针孔或狭缝经定位使得在所述表面的特定表面散焦特定量时，仅所述第一检测器及所述第二检测器中的一者接收到来自所述特定表面的最大强度。7.根据权利要求1所述的系统，其中：所述照明模块包括用于接收照明光且将所述照明的源线引导到所述样品上的狭缝，其中所述第一检测器定位在所述焦点之前，及其中所述第二检测器定位在所述焦点之后。8.根据权利要求1所述的系统，其中：所述照明模块包括用于接收照明光且将所述照明的多个源线或点引导到所述样品上的多个狭缝或针孔，及所述至少两个检测器是二维图像传感器。9.根据权利要求1所述的系统，其中通过使由所述至少两个检测器接收的检测光与表面的位置相关的函数确定所述高度。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述收集模块包括三个或更多个检测器，且所述函数进一步使由所述三个或更多个检测器接收的检测光与表面的位置及纵向放大因子M相关。11.一种确定高度的方法，其包括：引导一或多个源线或点朝向具有处于不同相对高度的多个表面的样品；检测从所述表面反射的光，其中通过经定位以接收从所述表面中的一者反射的光的至少两个检测器检测所述反射光，其中所述检测器的第一检测器从最佳焦点之...

【专利技术属性】
技术研发人员：李诗芳，赵国衡，
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