一种用于提高理论光谱数据库创建速度的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于提高理论光谱数据库创建速度的方法及装置，其中，方法包括：获取光学关键尺寸模型在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数据；对所获取的在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数据进行收敛分析，来确定该光学关键尺寸模型满足预定收敛条件的最优划分面积差；根据该光学关键尺寸模型的最优划分面积差计算光谱数据，来建立所述光学关键尺寸模型的理论光谱数据库。本发明专利技术在保证计算精度的前提下，减少了OCD模型的划分层数，从而提高理论光谱数据库的创建速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造的工艺控制技术，尤其涉及一种提_光学关键尺寸【OpticalCriticalDimension(0〇))】测量技术的理论光谱数据库创建速度的方法及装 置。
技术介绍
随着半导体工业向深亚微米技术节点持续推进，集成电路线宽不断缩小，集成电 路器件结构设计愈加复杂。只有通过严格的工艺控制才能获得功能完整的电路和高速工作 的器件。 光学关键尺寸测量技术是当前半导体制造工艺中先进工艺控制的一个重要部分， 其基本工作原理可描述为：（1)建立与器件样品的形貌相对应的理论光谱数据库；（2)通过 光学关键尺寸测量设备获得样品的测量光谱；（3)从理论光谱数据库中寻找与测量光谱最 佳匹配的特征光谱，从而确定该样品的形貌参数。 然而，随着半导体技术的发展，需要测量的集成电路器件样品的结构形貌越来越 复杂，由此样品理论光谱数据库的变量个数也更多；并且，工艺控制对测量精度要求越来越 高，理论光谱数据库的变量的步长更精细；同时为了避免局部的匹配，理论光谱数据库中参 数范围也越来越大。在此情况下，随着理论光谱数据库的数据量越来越大，创建理论光谱数 据库的时间越来越长，所以提高理论光谱数据库的创建速度变得尤为重要。 -般采用数值计算方法计算该模型对应的理论光谱。其代表性的方法是严格耦合 波分析【RigorousCoupled-WaveAnalysis(RCWA)】方法。理想情况下设计的样品相貌的 侧壁角是直角，如图1所示。但实际上因半导体加工工艺如光刻、刻蚀等过程的限制，样品 的实际形貌会出现圆顶、底脚、底切等复杂特征或侧壁角度变化不为90度情况，如图2所 示。这种情况下，需要根据RCWA的要求对样品模型的形貌进行划分，通常的处理方法是将 二维模型划分出一系列长方形片层或对三维模型划分出一系列长方体块层。可以采用每个 片层高度相同的方法即等片层高度方法对二维光栅样品模型的轮廓进行近似划分，如图3 所示。模型划分层数M影响理论光谱的计算精度和计算速度。M越大，其计算结果的误差越 小，但计算速度会越慢。采用等片层高度方法对复杂特征处和其它轮廓区域采用相同的划 分高度，为达到要求的计算精度，会划分出更多的片层，从而降低计算速度。为提高理论光 谱数据库的创建速度需要对模型形貌的划分方法进行优化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于提高理论光谱数据库创建速度的方 法及装置，以提高光学关键尺寸理论光谱数据库的创建速度。 根据本专利技术的一个方面，提供一种用于提高理论光谱数据库创建速度的方法，其 中，包括： 获取光学关键尺寸模型在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数 据； 对所获取的在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数据进行收敛分 析，来确定该光学关键尺寸模型满足预定收敛条件的最优划分面积差； 根据该光学关键尺寸模型的最优划分面积差计算光谱数据，来建立所述光学关键 尺寸模型的理论光谱数据库。 根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于提高理论光谱数据库创建速度的装 置，其中，包括： 光谱数据获取装置，用于获取光学关键尺寸模型在每个波长点处与多个不同划分 面积差对应的光谱数据； 最优划分面积差确定装置，用于对所获取的在每个波长点处与多个不同划分面积 差对应的光谱数据进行收敛分析，来确定该光学关键尺寸模型满足预定收敛条件的最优划 分面积差； 理论光谱数据库建立装置，用于根据该光学关键尺寸模型的最优划分面积差计算 光谱数据，来建立所述光学关键尺寸模型的理论光谱数据库。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术采用0CD模型片层等划分面积差 划分方法通过对所获取的在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数据进行收 敛分析，来确定0CD模型满足预定收敛条件的最优划分面积差，用于建立0CD模型的理论光 谱数据库，不同于现有技术是采用片层等高度划分方法通过对所获取的在每个波长点处与 多个不同划分高度对应的光谱数据进行收敛分析，来确定0CD模型满足预定收敛条件的最 优划分高度，用于建立0CD模型的理论光谱数据库，在处理具有圆顶、底脚、底切等复杂特 征或侧壁角度变化的模型，在保证计算的精度前提下，本专利技术减少了 0CD模型的划分层数， 从而提高理论光谱数据库的创建速度。【附图说明】 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它 特征、目的和优点将会变得更明显： 图1为理想情况下二维样品剖面轮廓示意图； 图2为实际工艺制造成的二维待测量样品的结构示意图； 图3为现有等高度划分技术划分片层示意图； 图4为根据本专利技术一个实施例的一种提高0CD测量技术的理论光谱数据库创建速 度的方法流程图； 图5为根据本专利技术一个实施例计算0CD模型的划分片层的高度的示意图； 图6为根据本专利技术一个实施例计算0CD模型的划分片层的宽度的示意图； 图7为根据本专利技术一个实施例的划分片层示意图； 图8为根据本专利技术一个实施例的一种提高0CD测量技术的理论光谱数据库创建速 度的装置示意图。 附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。 图4是根据本专利技术一个实施例的一种提高0CD测量技术的理论光谱数据库创建速 度的方法流程图。 如图4所示，在步骤S401中，首先获取0CD模型在每个波长点处与多个不同划分 面积差对应的光谱数据。 具体地，对于每个划分面积差，根据该划分面积差将0CD模型划分为至少一个片 层，随后基于所述至少一个片层，来计算所述0CD模型在每个波长点处与多个不同划分面 积差对应的光谱数据。 其中，可以在0CD模型符合预定结构条件的结构特征处，调整所述划分面积差，以 获得调整后的划分面积差，然后在所述符合特定结构条件的结构特征处，根据所述调整后 的划分面积差来划分片层。例如，在细小结构特征处减小划分面积差，诸如将划分面积差减 小至原始划分面积差的二分之一，再基于减少后的划分面积差来划分偏差，从而可以提高 计算结果的精度。 下面以一个示例来说明如何根据划分面积差将0⑶模型划分为至少一个片层。 示例 1 如图5所示的0⑶模型，设置划分面积差为AS，模型右侧形貌的曲线方程为 f(z)，模型左侧形貌的方程为g(z)，模型形貌底边的垂直方向为z轴。 首先，通过以从模型底部往上划分片层来获得各个片层的高度。其中，从模型底部 往上划分第一片层，该第一片层的底边即为模型底部；并以第一片层的顶边作为第二片层 的底边来划分第二片层，从而逐一划分各个片层。如图5所示，以划分第一片层为例，该片 层的底边和顶边的z轴坐标分别为za和z。。za为片层的底边坐标，其是已知的，以下通过 求得片层的顶边左边坐标z。来计算片层高度。 针对一个划分面积差，首先确定一个z轴坐标为zb (za〈zb〈Z。)，其分别与两边形貌 曲线及片层底边所限定的两个接近三角形面积的最小值基本等于该划分面积差。具体地， 假设在该坐标zb处与底边的平行线与两边形貌曲线相交于两点（f(zb)，zb)和（g(zb)，zb)。 通过该两点（f(zb)，zb)和（g(zb)，zb)分别做z轴平行线，其与形貌曲线和片层底边限定了 两个接近三角形的形状，面积分别记为ASi和AS2:<当前第1页1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高理论光谱数据库创建速度的方法，其中，包括：a．获取光学关键尺寸模型在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数据；b．对所获取的在每个波长点处与多个不同划分面积差对应的光谱数据进行收敛分析，来确定该光学关键尺寸模型满足预定收敛条件的最优划分面积差；c．根据该光学关键尺寸模型的最优划分面积差计算光谱数据，来建立所述光学关键尺寸模型的理论光谱数据库。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张振生，徐益平，施耀明，刘志钧，王鑫，黄鲲，
申请(专利权)人：睿励科学仪器上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31