[发明专利]高吞吐量薄膜特性化及缺陷检测

权利要求书

1.一种半导体制造方法，其包括：

接收未完成的多层半导体晶片的跨第一光谱范围的光谱响应；

至少部分基于所述光谱响应确定所述多层半导体晶片的第一层的光学色散度量；

至少部分基于所述多层半导体晶片的跨所述第一光谱范围内的第二光谱范围的所述色散度量确定指示所述多层半导体晶片的所述第一层的电性能的带结构特性，其中所述色散度量是复折射率的虚分量(k)或复介电常数的虚分量(ε₂)；

至少部分基于所述带结构特性确定所述多层半导体晶片的所述电性能的估计；

至少部分基于所述光谱响应确定所述多层半导体晶片的第二层的光学色散性质；以及

至少部分基于所述多层半导体晶片的所述第二层的所述色散性质确定指示所述第二层的电性能的带结构特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一层是安置于半导体衬底上方的电绝缘层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一层包含所述半导体衬底与所述电绝缘层之间的中间层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述带结构特性为所述第一层的经内插带隙，且对所述经内插带隙的确定涉及对所述光学色散度量的曲线拟合及内插。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述带结构特性为所述第一层的带边缘，且对所述带边缘的确定涉及确定所述光学色散度量超过阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述带结构特性为与所述第一层相关联的带增宽，且对所述带增宽的确定涉及确定所述第一层的经内插带隙及带边缘以及确定所述带边缘与所述经内插带隙之间的差。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述带结构特性为缺陷，且对所述缺陷的确定涉及确定所述光学色散度量是否超过在所述第一层的带隙以下的光谱范围内的阈值。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

基于用椭圆偏振计或反射计对所述多层半导体晶片的测量确定所述未完成的多层半导体晶片的所述光谱响应。

9.一种半导体制造系统，其包括：

照明器；

分光计；以及

一个或一个以上计算机系统，其经配置以：

接收未完成的多层半导体晶片的跨第一光谱范围的光谱响应；

至少部分基于所述光谱响应确定所述多层半导体晶片的第一层的光学色散度量；

至少部分基于所述多层半导体晶片的跨所述第一光谱范围内的第二光谱范围的所述色散度量确定指示所述多层半导体晶片的所述第一层的电性能的带结构特性，其中所述色散度量是复折射率的虚分量(k)或复介电常数的虚分量(ε₂)；

至少部分基于所述带结构特性确定所述多层半导体晶片的所述电性能的估计；

至少部分基于所述光谱响应确定所述多层半导体晶片的第二层的光学色散性质；以及

至少部分基于所述多层半导体晶片的所述第二层的所述色散性质确定指示所述第二层的电性能的带结构特性。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述带结构特性为所述第一层的经内插带隙，且至少部分通过对所述光学色散度量的曲线拟合及内插确定所述经内插带隙。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述带结构特性为所述第一层的带边缘，且至少部分通过确定所述光学色散度量超过阈值来确定所述带边缘。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述带结构特性为与所述第一层相关联的带增宽，且至少部分通过确定所述第一层的经内插带隙及带边缘以及确定所述带边缘与所述经内插带隙之间的差来确定所述带增宽。

13.根据权利要求9所述的系统，其中所述带结构特性为缺陷，且至少部分通过确定所述光学色散度量是否超过在所述第一层的带隙以下的光谱范围内的阈值来确定所述缺陷。