[发明专利]用于半导体芯片表面形貌计量的系统和方法

权利要求书

1.一种用于测量半导体芯片的表面形貌的方法，包括：

由至少一个处理器接收多个干涉信号，每个干涉信号与所述半导体芯片的表面上的多个位置中的相应的一个位置相对应；

由所述至少一个处理器使用模型将所述干涉信号分类成多个类别，其中，所述类别中的每个类别与所述半导体芯片的所述表面上具有相同材料的区域相对应；

由所述至少一个处理器至少部分地基于与对应于所述类别中的至少一个类别的区域相关联的校准信号来确定表面基线与所述类别中的所述至少一个类别之间的表面高度偏移；以及

由所述至少一个处理器至少部分地基于所述表面高度偏移和所述干涉信号来表征所述半导体芯片的所述表面形貌。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干涉信号中的每个干涉信号包括低相干干涉法的干涉条纹。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述半导体芯片的所述表面的至少一部分包括透明层。

4.根据权利要求1-2中的任何一项所述的方法，其中，所述干涉信号中的每个干涉信号与在相应的位置处的原始表面高度相关联。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，表征所述半导体芯片的所述表面形貌包括：至少部分地基于对应的原始表面高度和所述表面高度偏移，计算所述半导体芯片的所述表面上的所述位置中的一个位置处的校准的表面高度。

6.根据权利要求1-2中的任何一项所述的方法，其中，对所述多个干涉信号进行分类包括：

将所述多个干涉信号聚类成多个集群；以及

至少部分地基于对所述半导体芯片的设计，对所述多个集群进行调整以变成所述多个类别，使得所述类别中的每个类别与具有所述相同材料的相应的区域相对应。

7.根据权利要求1-2中的任何一项所述的方法，其中，确定所述表面高度偏移包括：

将所述表面基线指定为与所述类别中的一个类别相对应的基线区域；

接收所述校准信号和与所述基线区域相对应的基线信号；以及

至少部分地基于所述校准信号、所述基线信号和所述干涉信号，来确定所述表面高度偏移。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述校准信号和所述基线信号中的每个与由扫描探针显微镜（SPM）或电子显微镜确定的形貌高度相关联。

9.根据权利要求1-2中的任何一项所述的方法，还包括：

至少部分地基于所接收的干涉信号来生成原始高度图；

至少部分地基于所分类的干涉信号和所述类别，将所述原始高度图变换成分类图；以及

至少部分地基于所述表面高度偏移和所述分类图，从所述原始高度图生成校准的高度图。

10.一种用于测量半导体芯片的表面形貌的系统，包括：

干涉仪，其被配置为提供多个干涉信号，每个干涉信号与所述半导体芯片的表面上的多个位置中的相应的一个位置相对应；

扫描探针显微镜（SPM）或电子显微镜，其被配置为提供多个校准信号；以及

至少一个处理器，其被配置为：

使用模型将所述干涉信号分类成多个类别，其中，所述类别中的每个类别与所述半导体芯片的所述表面上具有相同材料的区域相对应；

至少部分地基于与对应于所述类别中的至少一个类别的区域相关联的所述校准信号中的至少一个校准信号，来确定表面基线与所述类别中的所述至少一个类别之间的表面高度偏移；以及

至少部分地基于所述表面高度偏移和所述干涉信号来表征所述半导体芯片的所述表面形貌。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述干涉仪包括低相干干涉仪，并且所述干涉信号中的每个干涉信号包括低相干干涉法的干涉条纹。

12.根据权利要求10或11所述的系统，其中，所述半导体芯片的所述表面的至少一部分包括透明层。