使计量系统适于与不同计量器件适配而工作的方法和系统技术方案

在一种实施方式中，确定次级计量工具相对于初级计量工具的信号调节矢量（步骤５６０）。在（步骤５００），用初级计量工具测量晶片上预定数目的位置外的衍射信号。计量工具可以是偏振光椭圆计、反射计。初级计量工具是一种具有硬件规格说明的计量工具，该硬件规格说明被用来生成衍射信号及其相关简表的数据库的计量数据。在（步骤５２０），用一个或多个次级计量工具测量该相同预定数目的位置，次级计量工具具有与初级计量工具相同的类型或相同的种类。在（步骤５４０），对于相应的位置，计算用初级计量工具和用次级计量工具测量到的衍射信号的差。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体制作应用的计量学(metrology)，具体地，本专利技术涉及使计量系统适于与不同的计量器件适配而工作的方法和系统。
技术介绍
随着集成电路(IC)朝着更小临界尺寸(CD)和更快响应时间方向的发展，在制造工艺方面碰到了新的问题。能够测量具有100nm级或更小尺寸的部件的精确计量学是期望的。光学计量学已经作为一种有效的工具产生，它与其它的计量方法如扫描电子显微镜法(SEM)相比具有一些优点。光探针没有破环性，可以用在生产监控和控制方面，而且还可以用来确定厚度和地形资料，以及进行CD测量。散射测量中已知的方法被用来从其光学衍射响应以固定的入射角和以多波长重建衍射光栅的简表。用于简表提取(extraction)的基于数据库(library-based)的计量学利用包含有诸如圆角、地脚、T顶、材料厚度变化、侧壁角以及CD变化这些详细简表性质的衍射信号和模拟光栅简表的数据库。掩模信息、薄膜信息如描述光学性质n&k的参数、以及厚度值都是输入值，这些输入值被用来计算模拟简表集合的衍射信号。为了确定集成电路结构的简表，对此结构测量了衍射信号并与模拟的衍射信号数据库作比较，得到最匹配的简表，即模拟的衍射信号最匹配于实际测量的衍射信号的简表。衍射信号一般用光栅响应模拟器来计算，该光栅响应模拟器利用精确耦合波分析(RCWA)的分析技术，如在Niu等人的论文“镜面光谱散射测量”，IEEE Transactions on SemiconductorManufacturing，Vol.14，No.2，May 2001，pp 97-111中所描述的。其它的模拟算法也可以用来计算光谱散射响应或衍射信号。一种积分法描述在A.R.Neureuther和K.Zaki等人的“用来从非平面周期性结构散射分析的数值计算法”，Int’l URSI Symposium on Elecromagnetic Waves，Stresa，Italy，pp 282-285，1969中。一种微分法描述在M.Neviere等人的“对共振全息薄膜耦合器的系统研究”，Optics Communications，Vol.9，No.1，pp48-53，Sept 1973中。同计量学结合使用的硬件，可以包括计量束源、偏振光椭圆计、反射计以及其他类似物，容易受到参数的限制，从而并不能够精确地再现。与硬件相关的可变参数的例子有计量光束的入射角，数值孔径，波长范围，偏振，以及噪音。硬件方面的变化可以产生与计量相关的问题。数据库衍射信号的计算依照基于具体硬件规格说明的特定组的输入，以及依照理想的材料性质来进行。若用在样品衍射信号测量中的各个实际硬件和那批材料与用在数据库计算中的有稍微不同的规格或性质，那么在将测量的衍射信号与计算出的数据库衍射信号匹配时就可能出现不准确。一般地，衍射信号及其相关简表数据的数据库都是对特定的计量硬件模式和其它参数产生的。当用于另一种计量工具，即使是用于来自相同制造商、相同模式的类似硬件器件时，该数据库也不可能给出准确的结果。
技术实现思路
本专利技术包括一种集成电路计量中使用的方法和系统，用来使计量系统适合于与各种计量器件适配而工作。所述方法包括用第一计量器件和第二计量器件测量晶片上的一组位置，计算第一组衍射信号的各信号与第二组衍射信号的相应信号之间的差，以及确定信号调节矢量。该信号调节矢量被配置成使为所述第一计量器件所生成的计量数据能够用在相应的第二计量器件中，所述计量数据可以是模拟衍射信号及其相关简表的数据库。在一种实施方式中，关于第一和第二计量器件的识别信息加上相关的信号调节矢量可以存储在数据存储器内。另一种实施方式是一种用来存储集成电路计量信号调节数据并响应于信号适配请求的系统，该系统包括询问器件，配置成发送包含关于计量器件的识别信息和关于衍射信号及其相关简表的数据库的识别信息的询问；信号调节服务器，耦合至询问器件，并配置成处理所述询问且格式化并传输应答至所述询问器件；以及数据存储器，耦合至所述信号调节服务器，且配置成存储信号调节数据、关于计量器件的识别信息以及关于衍射信号及其相关简表的数据库的识别信息。附图说明图1是示出一种耦合到集成电路制作系统、用来测量结构外的衍射信号的计量系统的结构图；图2是示出利用光学计量学测量集成电路结构外的衍射信号的结构图；图3是示出对于本专利技术一种示例性实施方式中用于一个或多个计量系统的信号调节矢量生成的结构图；图4A是示出对于用初级光学计量工具测量的晶片内多个位置的正切(Ψ)曲线图的图表；图4B是示出对于用次级光学计量工具测量的晶片内相同的多个位置的正切(Ψ)曲线图的图表； 图5A是示出在对于与晶片内多个相同位置相关的初级计量工具和次级计量工具的正切(Ψ)间差别的曲线图的图表；图5B是示出对于与晶片内的相同多个位置相关的初级计量工具和次级计量工具的余弦(Δ)间差别的曲线图的图表；图6A是示出对于相对于初级光学计量工具，次级光学计量工具的平均正切(Ψ)校正曲线图的图表；图6B是示出对于相对于初级光学计量工具，次级光学计量工具的平均余弦(Δ)校正曲线图的图表；图7A是示出对于晶片内选择的位置，使用初级工具的正切(Ψ)曲线图，使用次级工具的未校正正切(Ψ)曲线图，以及使用次级工具的校正正切(Ψ)曲线图的图表；图7B是示出对于晶片内选择的位置，使用初级工具的余弦(Δ)曲线图，使用次级工具的未校正余弦(Δ)曲线图，以及使用次级工具的校正余弦(Δ)曲线图的图表；图8是示出在本专利技术的一种示例性实施方式中，确定次级计量工具其信号调节矢量的步骤的流程图；图9A是示出在本专利技术的一种示例性实施方式中的信号调节器的结构图；图9B是在本专利技术一种实施方式中的信号调节矢量服务器的结构图；图10是示出在本专利技术的一种实施方式中使用信号调节矢量的步骤的流程图。具体实施例方式本专利技术的一种实施方式包括用来使生成的计量数据与一个计量装置适配而工作，使之成为可工作于另一计量装置的方法和系统。为了便于描述本专利技术的构思和原理，下面将讨论一种示例性的椭圆对称光学计量系统。然而，这些相同的构思和原理同样可以应用于其它的光学计量系统如反射计量系统等，以及其它采用衍射信号和结构简表数据库(library)的计量系统。图1示出一种耦合到集成制作系统的计量系统，用来测量集成电路结构外的衍射信号。包括计量工具的计量系统21耦合到IC制作系统29。该IC制作系统可以是光刻单元或刻蚀单元。计量系统21可以在机内或者远距离地耦合于IC制作系统29。该计量系统21接收来自IC制作系统29关于要测量样品或晶片的信息。一旦计量系统21进行测量，测量信号就传输至简表(profile)应用服务器23。耦合于该简表应用服务器23的是衍射信号和相关简表的数据库27。简表应用服务器23基于来自数据库27的数据确定与测量衍射信号相关的简表，并将简表数据送回计量系统21和/或IC制作系统29。图2是示出利用光学计量学测量集成电路结构外的衍射信号的结构图。光学计量系统40包括计量束源41，将光束43投射到安装在计量平台55上的晶片47的目标结构59。计量束43以入射角θ向目标结构59投射。衍射光束49用计量束接收器51测量。衍射束数据57传输到简表应用服务器5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路计量中使用的方法，用来使计量系统适于与各种计量器件适配而工作，所述方法包括：　　　　利用第一计量器件测量晶片上的一组位置，该测量产生第一组衍射信号，所述第一计量器件具有识别规格说明；　　　　利用第二计量器件测量所述晶片上的所述一组位置，该测量产生第二组衍射信号，所述第二计量器件具有识别规格说明；　　　　计算第一组衍射信号的各信号与第二组衍射信号的相应信号之间的差；以及　　　　确定信号调节矢量，该信号调节矢量配置成使对所述第一计量器件所生成的计量数据能够用在所述第二计量器件中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-3-29 10/109,9551.一种集成电路计量中使用的方法，用来使计量系统适于与各种计量器件适配而工作，所述方法包括利用第一计量器件测量晶片上的一组位置，该测量产生第一组衍射信号，所述第一计量器件具有识别规格说明；利用第二计量器件测量所述晶片上的所述一组位置，该测量产生第二组衍射信号，所述第二计量器件具有识别规格说明；计算第一组衍射信号的各信号与第二组衍射信号的相应信号之间的差；以及确定信号调节矢量，该信号调节矢量配置成使对所述第一计量器件所生成的计量数据能够用在所述第二计量器件中。2.依照权利要求1的方法，其特征在于所述第一计量器件是具有已知的一组规格说明的参考计量器件，该已知的一组规格说明用于生成所述计量数据。3.依照权利要求1的方法，其特征在于所述计量数据包括衍射信号及其相应简表数据的数据库。4.依照权利要求1的方法，其特征在于确定所述信号调节矢量包括运用数学算法来计算所述信号调节矢量各个元素的值。5.依照权利要求4的方法，其特征在于所述用来计算各个元素值的数学算法是聚群算法。6.依照权利要求1的方法，还包括存储所述信号调节矢量，并识别所述第一和所述第二计量器件的规格说明。7.依照权利要求3的方法，还包括用所述第二计量器件测量集成电路结构外的衍射信号，该测量产生测量的结构衍射信号；利用所述测量的结构衍射信号和所述信号调节矢量，计算调节过的衍射信号；选择与衍射信号及其相应简表数据数据库内的衍射信号相比最匹配的调节衍射信号，所述数据库是对所述第一计量器件生成的；以及存取对应于所述选择的最匹配数据库的衍射信号的简表数据。8.依照权利要求7的方法，其特征在于所述第一和第二计量器件是偏振光椭圆计，所述第一组衍射信号和所述第二组衍射信号的每个都包括正切(Ψ)和余弦(Δ)衍射数据。9.依照权利要求7的方法，其特征在于所述第一和第二计量器件是反射计，所述第一组衍射信号和所述第二组衍射信号的每个都包括强度衍射数据。10.一种集成电路计量中使用的方法，用来使计量系统与各种计量器件适配而工作，所述方法包括利用第一计量器件测量晶片上的一组位置，该测量产生第一组衍射信号，所述第一计量器件具有识别规格说明；利用一个或多个的第二计量器件测量所述晶片上的所述一组位置，每个测量都产生第二组衍射信号，每个第二计量器件都具有识别规格说明；计算所述第一组衍射信号的每个信号与所述第二组衍射信号的相应信号之间的差；确定信号调节矢量，每个信号调节矢量都配置成使对所述第一计量器件所生成的计量数据能够用在相应的第二计量器件中；以及存储包括所述第一计量器件其识别规格说明、所述第二计量器件其识别规格说明及其相关信号调节矢量的数据元素。11.依照权利要求10的方法，其特征在于存储所述数据元素通过将所述数据元素存储在数据存储器内来进行。12.一种使集成电路计量系统适于与多种计量器件适配而工作的系统，所述系统包括第一计量器件，配置成产生晶片内一组结构外的第一组衍射信号，所述第一计量器件具有识别规格说明；第二计量器件，配置成产生所述晶片内所述一组结构外的第二组衍射信号，所述第二计量器件具有识别规格说明；以及估算器，配置成计算所述第一组衍射信号的每个信号与所述第二组衍射信号的相应信号之间的差，并由该计算出的差确定信号调节矢量；其特征在于所述信号调节矢量使供所述第一计量器件使用而生成的计量信号数据能够用在所述第二计量器件。13.依照权利要求12的系统，其特征在于所述第一计量器件和所述第二计量器件是偏振光椭圆计。14.依照权利要求12的系统，其特征在于所述第一计量器件和所述第二计量器件是反...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔劳格西里，戴维瓦辛格，尼克西尔亚卡特达尔，
申请(专利权)人：音质技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]