周期性栅衍射信号库的生成制造技术

周期性栅的模拟衍射信号（模拟信号）库的一种产生方法，包括获得一个测量衍射信号（测量信号）。假定参数与一假定剖面相关联。这些假定参数在某一范围内变化以产生一组假定剖面。变化假定参数的范围是基于测量信号的。一组模拟信号从假定剖面组产生。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
参看相关申请本申请对先前已提交的名称为“周期性栅衍射谱程序库的生成”的美国临时申请系列号60/233,017要求优先权。该申请提交于2000年9月15日，申请的全部内容在此引入作为参考。
技术介绍
1.专利
本申请总体涉及生成模拟衍射信号/用于周期性栅的信号。更详细讲，本申请是涉及生成模拟衍射信号库以预示从周期性栅衍射得到的电磁信号。2.相关技术描述在半导体制造中，周期性栅通常用于质量保证。例如，周期性栅的某典型应用里制造一个与半导体芯片的工作结构紧密相关的周期性栅。该周期性栅被电磁辐射照明。为周期性栅所偏转的电磁辐射被收集为衍射信号。其后，衍射信号被分析来判断周期性栅、且可扩展为半导体芯片操作结构是否按照规范制造。在一个常规系统中，将照射周期性栅得到的衍射信号(测量的衍射信号)与一个模拟衍射信号库进行比较。库中每一种模拟衍射信号都和一种理论剖面相对应。当测量衍射信号和库中一种模拟衍射信号相匹配时，和模拟衍射信号相关的理论剖面被认为可以代表周期性栅的实际剖面。常规系统的精确度依赖于，或部分依赖于，库的范围与/或分辨率。更详细讲，库的范围和库中不同模拟衍射信号的范围相关。因而，如果收集到的模拟衍射信号超出库的范围，那么无法进行匹配。库的分辨率与库中的不同模拟衍射信号之间差的量值有关。因而，越低的分辨率产生越粗的匹配。因而，常规系统的精度可以通过增加库的范围和/或分辨率来提高。然而，增加库的范围与/或精度也增加了产生库所需的计算量。因而，要求确定库的合适范围与/或分辨率且避免所需计算量的不适当增加。概要本申请是关于产生一个周期性栅的模拟衍射信号(模拟信号)库。在一个实施方案里，获得周期性栅的一个测定衍射信号(测量信号)。假定参数和一个假定剖面相关联。这些假定参数在某范围内变化以产生一组假定剖面。假定参数变化范围基于测定信号进行调节。一组模拟信号由一组假定截面产生。附图的描述本专利技术通过参考下列描述及相应附图能够更好的被理解，这里相同部分可采用相同数字表示附图说明图1是一个用入射信号照射某周期性栅并探测从周期性栅偏转信号的系统的透视图；图2是一个多层的周期性栅的一部分的截面视图；图3是图2中在周期性栅的基底上分别形成周期性栅的多个层的截面视图；图4是图2中在周期性栅的基底上依次形成周期性栅的多个层的截面视图；图5是一个周期性栅的示例假定剖面的图形描述；图6是作为一集合覆盖问题的矩形化问题映射关系的一种图形描述；图7是作为一集合覆盖问题的另一矩形化问题映射关系的另一种图形描述；图8A到8E是各种周期性栅的示例假定剖面的截面图；图9是两个参数的图表；图10是一个信号空间；图11是一个示例库产生过程的流程图。详细描述下面描述列出大量具体结构，参数，以及类似内容。然而，应该认识到，这样的描述不是作为本专利技术范围的一种限制，而是为了提供对示例实施方案的更好的描述。参看图1，在一个半导体晶片140上有一个周期性栅145。如图1所示，晶片140被放置于工艺板180上，其中包括一个冷板、一个热板、一个显影模块及类似部分。可作选择的是，晶片140也能被置于晶片轨迹上、刻蚀机的终端室内、终端站或测量站内、化学机械抛光工具里，以及类似地方。如前所示，周期性栅145能在晶片140上形成的工作结构里或相邻处生成。例如，周期性栅可以在相邻于形成在晶片140上的晶体管处生成。可做选择的是，周期性栅可在晶体管的区域中形成但不影响晶体管工作。如下所要进行的更详尽描述中，周期性栅145的剖面的获得用来判定周期性栅并且扩展为与周期性栅相邻的工作结构是否按照规范进行制造。更详细讲，如图1所示，周期性栅被从电磁源120发出的一个入射信号110照射，该电磁源为如椭圆仪、反射计及类似设备。入射信号110直接射于周期性栅145上，并与周期性栅145的法线 呈入射角θi。衍射信号115以与法线 呈θd的角度离开。在一个示例方案中，入射角θi近于Brewster角。然而入射角θi可以根据应用变化。例如，一个选择性的实施方案中，入射角θi介于约0到约40度之间。在另一个实施方案中入射角θi介于约30到约90度之间。在另外一个实施方案中，入射角θi介于40到约75度之间。还有一个实施方案中，入射角θi介于约50到约70度之间。衍射信号115被探测器170接收并被信号处理系统190分析。当电磁源120是椭圆仪时，衍射信号115的幅度Ψ和相位Δ被接收探测。当电磁源120是反射计时，衍射信号115的相对强度被接收和探测。信号处理系统190将探测器170收到的衍射信号与库185中所存的模拟衍射信号进行比较。库185中的每一种衍射信号都关联于一种理论剖面。当探测器170所收到的衍射信号和库185中的一种模拟衍射信号匹配时，和该匹配模拟衍射信号对应的理论分布图被认为代表周期性栅145的实际剖面。然后匹配的模拟衍射信号和/或理论剖面被用来帮助判断周期性栅的制造是否符合规范。如上描述，库185包含与周期性栅145的理论剖面关联的模拟衍射信号。如图11所示，在该示例实施方案中，库185的产生过程包括(1)特征化周期性栅的膜堆层；(2)得到用来形成周期性栅的材料的光学特性；(3)从周期性栅获得测量衍射信号；(4)决定用于模型化周期性栅的假定参数数量；(5)调整范围来变化得到一组假定剖面的假定参数；(6)决定用于分割假定剖面的层数，以产生对应假定剖面的模拟衍射信号；(7)决定用于产生一组模拟衍射信号的谐波的级次的数目；(8)决定用于产生一组模拟衍射信号的分辨率；(9)基于调节的范围、参数化、和/或分辨率来产生一组模拟衍射信号；(10)将一组测定衍射信号与库中模拟衍射信号进行比较。参考图1，以上概述和以下更细节的描述用于产生库185，该过程可以由信号处理系统190进行。此外，虽然信号处理系统190和探测器170及电磁源120图中是用连线126和125连接，但数据也能通过不同方法和介质在信号处理系统190和探测器及电磁源120之间进行通讯。例如，数据可以由磁盘、致密盘、电话线、计算机网络、互联网等进行通讯。进而，上述产生库185的过程概要只是进行示例而非穷举或排它。同样，产生库185的过程能包括前述内容的额外步骤。产生库185的过程也能由比上述更少的步骤组成。此外，产生库185能包括上述步骤但不同顺序。带着以上考虑，上述示例过程概要在以下被更详细描述。1.特征化周期性栅膜堆层继续参考图1，在产生库185前，先得到周期性栅145的特征量。例如，可以获得以下信息-所用测量工具的特性准备，如入射角和用于照射的入射信号110的波长范围。-用于形成周期性栅145的材料与层堆中哪一层被构图-周期性栅145中每一种参数的范围，如非构图层情况下的厚度，或构图层情况下的层的宽度(也就是，“关键性尺寸”或“CD”)和厚度。-构图膜情况下的关键性尺寸的所需分辨率。-间距，也就是，构图膜周期性栅145的周期性长度-预期剖面形状的类型规范，如“底脚”，“底切”，与其它。周期性栅145的这些特征量可以在经验和熟悉工艺的基础上获得。例如，这些特征量能够从熟悉制造晶片140和周期性栅145工艺的工艺工程师处获得。可作选择的是，这些特征量也能通过测量样本周期性栅获得，测量可使用原子显微镜(AFM)、斜角扫描电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生周期性栅的模拟衍射信号的库的方法，该方法包括：　　　　获得一个周期性栅的一个测量衍射信号（测量信号）；　　　　将假定参数和一个假定剖面相联系；　　　　在一个范围内变化假定参数以产生一组假定剖面；　　　　在测量信号基础上调节范围以变化假定参数；且　　　　从假定剖面组产生一组模拟信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛新辉音译，尼克西尔亚卡达尔，
申请(专利权)人：音质技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]