[发明专利]基于模型的单个参数测量的系统和方法

说明书

本文中提出用于建置并使用参数隔离模型以使与所关注参数相关联的测量信号信息和与偶发模型参数相关联的测量信号信息隔离的方法及系统。通过以下步骤训练所述参数隔离模型：将与度量目标的例子的第一集合相关联的测量信号映射到与所述度量目标的例子的第二集合相关联的测量信号，所述第一集合具有多个偶发模型参数的已知值及所关注参数的已知值，所述第二集合具有所述多个偶发模型参数的标称值及所述所关注参数的所述已知值。所述经训练参数隔离模型接收原始测量信号且隔离与特定所关注参数相关联的测量信号信息以进行基于模型的参数估计。减少测量模型的浮动参数的数目，从而导致明显减少计算工作量。

相关申请案的交叉参考

本专利申请案根据35 U.S.C.§119规定主张来自2015年3月24日申请的标题为“基于模型的单个参数测量(Model-Based Single Parameter Measurement)”的第62/137,225号美国临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案的标的物的全文以引用方式并入本文中。

技术领域

所描述的实施例涉及度量系统及方法，且更特定来说，涉及用于改进半导体产业中制造的结构的测量的方法及系统。

背景技术

半导体装置(例如逻辑设备及存储器装置)通常通过应用于样品的一系列处理步骤而制成。半导体装置的各种特征及多个结构层级通过这些处理步骤而形成。例如，其中光刻是一种涉及在半导体晶片上产生图案的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含但不限于化学机械抛光、蚀刻、沉积及离子植入。多个半导体装置可制造于单个半导体晶片上且接着分离成个别半导体装置。

在半导体制造过程期间的各种步骤处使用度量过程以检测晶片上的缺陷以促进更高良率。基于模型的度量技术使得在无样本破坏的风险的情况下实现高处理量成为可能。数种以基于模型的度量为基础的技术(包含散射测量、椭偏测量及反射测量实施方案以及相关联分析算法)通常用来使纳米级结构的临界尺寸、膜厚度、组合物、重叠及其它参数特性化。

现代半导体工艺用来产生复杂结构。需要具有多个参数的复杂测量模型来表示这些结构且考虑工艺及尺寸变动。复杂的多参数模型包含由参数相关性所致的建模误差及对一些参数的低测量敏感度。此外，具有相对较大数目个浮动参数值的复杂的多个参数模型的回归在计算上可能不易处理。为了降低这些误差源的影响且减少计算工作量，在基于模型的测量中，若干参数通常是固定的。尽管固定若干参数的值可提高计算速度且降低参数相关性的影响，但其还导致参数值的估计误差。

当前，复杂的多个参数测量模型的求解常常需要不令人满意的折衷。当前模型精简技术有时无法实现既在计算上易处理又足够准确的测量模型。此外，复杂的多个参数模型使得难以或不可能使对每一所关注参数的系统参数选择(例如，波形、入射角等)进行优化。

未来度量应用归因于越来越小分辨率的要求、多参数相关性、越来越复杂的几何结构及增加的不透明材料使用而带来挑战。因此，需要用于改进测量的方法及系统。

发明内容

本文中提出用于建置并使用参数隔离模型以使与所关注参数相关联的测量信号信息和与偶发模型参数相关联的测量信号信息隔离的方法及系统。

在一个方面中，通过以下步骤训练参数隔离模型：将与度量目标的例子的第一集合相关联的测量信号映射到所述度量目标的例子的第二集合。所述度量目标的例子的第一集合包含多个偶发模型参数的已知值及所关注参数的已知值。所述度量目标的例子的第二集合包含所述多个偶发模型参数的标称值及所述所关注参数的相同已知值。所述偶发参数是使测量模型公式化所需但不直接指示在测量下的样品的所关注性质的模型参数。