一种形貌参数测量方法、装置及测量设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种形貌参数测量方法、装置及测量设备。该方法包括：根据光栅模型的理论光谱建立理论光谱数据库，其中，所述光栅模型包括非重复结构层和连续重复结构层，所述理论光谱根据所述光栅模型上方的入射层的反射特性矩阵计算得到，且所述入射层的反射特性矩阵根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算得到；在所述理论光谱数据库中查找与待测量样品的测量光谱匹配的理论光谱；根据所述理论光谱确定所述待测量样品的形貌参数。通过上述技术方案，提高理论光谱的计算效率，进而提高形貌参数的测量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种形貌参数测量方法、装置及测量设备
本专利技术实施例涉及光学测量
，尤其涉及一种形貌参数测量方法、装置及测量设备。
技术介绍
随着半导体制造向精细快速的方向发展，芯片代工厂和器件制造厂面临测量技术的挑战。光学线宽测量(OpticalCriticalDimension，OCD)技术通过获取特定被测区域周期性结构的散射信号以及结构的模型从而估计出结构的具体形貌参数，可以满足在新制程和新技术中实现快速精确测量微细结构的需求，并且具有非接触性和非破坏性，能够同时测量多个工艺的形貌参数、实现在线测量等，具有诸多优势，广泛应用于半导体制造工业和光学测量中。在OCD测量过程中，首先要建立与样品的形貌模型相对应的理论光谱数据库。图1为现有技术中计算光栅模型的理论光谱的原理示意图。如图1所示，区域1代表入射层，区域2代表透射层，将区域1和区域2之间总共分为L层，从透射层开始，计算每一层的反射特性矩阵并向上逐层迭代计算，最终得到从透射层传播到入射层的反射特性矩阵，然后用入射层的反射特性矩阵计算得到反射系数矩阵以及光栅模型的理论光谱。由此可见，当光栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形貌参数测量方法，其特征在于，包括：/n根据光栅模型的理论光谱建立理论光谱数据库，其中，所述光栅模型包括非重复结构层和连续重复结构层，所述理论光谱根据所述光栅模型上方的入射层的反射特性矩阵计算得到，且所述入射层的反射特性矩阵根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算得到；/n在所述理论光谱数据库中查找与待测量样品的测量光谱匹配的理论光谱；/n根据所述理论光谱确定所述待测量样品的形貌参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种形貌参数测量方法，其特征在于，包括：
根据光栅模型的理论光谱建立理论光谱数据库，其中，所述光栅模型包括非重复结构层和连续重复结构层，所述理论光谱根据所述光栅模型上方的入射层的反射特性矩阵计算得到，且所述入射层的反射特性矩阵根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算得到；
在所述理论光谱数据库中查找与待测量样品的测量光谱匹配的理论光谱；
根据所述理论光谱确定所述待测量样品的形貌参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于四分之一S矩阵算法或S矩阵算法计算所述光栅模型中非重复结构层的反射特性矩阵；
基于四分之一S矩阵算法或S矩阵算法计算所述光栅模型中连续重复结构层的散射特性矩阵；
根据所述非重复结构层的反射特性矩阵和所述连续重复结构层的散射特性矩阵计算所述入射层的反射特性矩阵；
根据所述入射层的反射特性矩阵计算所述光栅模型的理论光谱。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述基于四分之一S矩阵算法或S矩阵算法计算所述光栅模型中非重复结构层的反射特性矩阵，包括：
从所述非重复结构层的下层开始，基于四分之一S矩阵算法或S矩阵算法迭代计算相邻的上一层的反射特性矩阵，直至得到所述非重复结构层中最上层的反射特性矩阵，其中，所述非重复结构层的下层为透射层或者为所述连续重复结构层整体。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述连续重复结构层中包括多个连续的重复单元；
所述基于四分之一S矩阵算法或S矩阵算法计算所述光栅模型中连续重复结构层的散射特性矩阵，包括：
按照设定分解粒度对所述连续重复结构层进行分解，得到多个分组；
基于四分之一S矩阵算法或S矩阵算法计算所述连续重复结构层中的一个重复单元的散射特性矩阵；
根据所述一个重复单元的散射特性矩阵分别计算各个分组的散射特性矩阵；
根据散射特性矩阵合并公式将各个分组的散射特性矩阵合并，得到所述连续重复结构层的散射特性矩阵。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述设定分解粒度为{p|p＜n，n为正整数，p为正整数}∪{d|d＝n·2m，n为正整数，m＝0,1,2……，d为正整数}；
所述按照设定分解粒度对所述连续重复结构层进行分解，包括：
将所述连续重复结构层分解成多个分组，每个分组中包含的重复单元的个数均属于{p|p＜n，n为正整数，p为正整数}∪{d|d＝n·2m，n为正整数，m＝0,1,2……，d为正整数}。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照设定分解粒度对所述连续重复结构层进行分解，得到多个分组，包括：
1)获取所述连续重复结构层中包含的所述重复单元的个数x；
2)确定小于等于x的最大的所述设定分解粒度形成的集合中的元素值；
3)计算x与所述元素值的差值x’；
4)对x’重复利用步骤2)和3)的方法，直至差值为0；
5)根据所述元素值对所述连续重复结构层进行分解，得到多个分组，使得每个分组中所述重复单元的个数为所述元素值。


7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓雷，施耀明，叶星辰，张厚道，
申请(专利权)人：上海精测半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31