量测方法技术

提供一种用于半导体样品的布植剂量分布的量测方法。量测方法包含在半导体样品的三维结构中产生光调变效应且量测三维结构的反射信息。获得半导体样品的三维结构的几何形状信息。将三维结构的几何形状信息转换成估计反射数据。比较反射信息与估计反射数据以判定半导体样品的三维结构的布植剂量分布。

【技术实现步骤摘要】

本揭露是有关于一种量测方法。
技术介绍
多年来，已经存在装置用于在制造期间的各阶段处评价半导体晶圆的参数。现代材料科学愈加注重于在极小尺度上对材料进行分析及控制。随着几何形状持续缩减，制作商已经愈加转向光学技术以执行半导体晶圆的非破坏性检查与分析。一种类型的光学检查与分析称为光学量测且使用一系列不同光学技术来执行。
技术实现思路
根据一些实施方式，提供一种半导体样品的布植剂量分布的量测方法。量测方法包含在半导体样品的三维结构中产生光调变效应且量测三维结构的反射信息。获得半导体样品的三维结构的几何形状信息。将三维结构的几何形状信息转换成估计反射数据。比较反射信息与估计反射数据以判定半导体样品的三维结构的布植剂量分布。附图说明当结合随附附图阅读时，自以下详细描述将很好地理解本揭露的态样。应注意，根据工业中的标准实务，各特征并非按比例绘制。事实上，出于论述清晰的目的，可任意增加或减小各特征的尺寸。图1是根据一些实施方式的量测系统的方块图；图2是根据一些实施方式的用于量测半导体样品的布植剂量分布的方法流程图；图3是根据一些实施方式的半导体样品的剖视图；图4是根据一些实施方式的图1的光调变设备的示意图；图5是根据一些实施方式的图2的操作10的流程图；图6是根据一些实施方式的图2的操作40的流程图。具体实施方式以下揭示内容提供许多不同实施方式或实例，以便实施所提供标的物的不同特征。下文描述组件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，此等仅为实例且并不意欲为限制性。举例而言，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包含以直接接触形成第一特征及第二特征的实施方式，且亦可包含可在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征及第二特征可不直接接触的实施方式。另外，本揭露可在各实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简明性及清晰的目的，且本身并不指示所论述的各实施方式及/或配置之间的关系。进一步而言，为了便于描述，本文可使用空间相对性术语(诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”及类似者)来描述如图中所图图示明的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。除图中所绘示的定向以外，空间相对性术语意欲囊括使用或操作中装置的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)且因此可类似地解读本文所使用的空间相对性描述词。本揭露的实施方式提供一量测系统及用于使用此量测系统量测一半导体样品的布植剂量分布的一些方法。下文在量测在一块体硅基板上具有多个鳍片的鳍片场效晶体管(FinFieldEffectTransistor,FinFET)的上下文中论述这些实施方式。熟悉此项技术者应了解本揭露的实施方式可使用其他设置。图1是根据一些实施方式的量测系统100的方块图，图2是根据一些实施方式的用于量测半导体样品的布植剂量分布的方法的流程图，且图3是根据一些实施方式的半导体样品200的剖视图。可应用量测系统100以量测半导体样品200的布植剂量分布。在一些实施方式中，半导体样品200具有三维结构210。在一些实施方式中，半导体样品200可形成为包含鳍片FET的半导体装置，而本揭露在此方面不受限制。请看图3。半导体样品200包含三维结构210。三维结构210可具有沟槽、凹槽及/或凸块以形成非平坦表面202。在一些实施方式中，三维结构210可包含至少一个鳍片场效晶体管，鳍片场效晶体管置于基板220上。鳍片场效晶体管的半导体鳍片212可为鳍片场效晶体管的源极/漏极特征。在一些实施方式中，半导体鳍片212可形成格栅结构，而本揭露在此方面不受限制。在一些实施方式中，基板210是一半导体基板且可包含已知结构，例如已知结构包含渐变层或隐埋氧化物。举例而言，基板220为硅基板。诸如锗、石英、蓝宝石及玻璃等其他材料可替代地用于基板220。半导体鳍片212可由硅或其他适合半导体材料制成。举例而言，半导体鳍片212可通过使用光微影技术图案化且蚀刻基板220而形成。在一些实施方式中，一光阻剂材料层(未展示)沉积于基板220上。光阻剂材料层根据期望图案(此情形中为半导体鳍片210)经辐照(曝露)且经显影以移除光阻剂材料的一部分。剩余光阻剂材料保护下面材料免于受后续处理步骤(诸如蚀刻)影响。应注意，诸如氧化物或氮化硅遮罩等其他遮罩亦可用于蚀刻制程中。多个布植区213形成于半导体鳍片212及/或基板220中。以离子作为掺杂剂而布植至半导体样品200的制程称为离子布植。在一些离子布植制程中，离子束格栅化于半导体样品202的表面202上。离子束中的一些离子引入至半导体样品200的晶格结构中。离子布植制程的持续时间及强度(亦即，半导体样品的总曝露)控制所得掺杂剂浓度。布植制程期间所使用的离子能量控制布植的深度。浓度及深度两者判定离子布植制程的总体效能的因数。布植区213可置于半导体鳍片212的侧壁上、半导体鳍片212内侧及/或半导体鳍片212之间。布植剂量分布可在空间上变化。对于n型鳍片场效晶体管，布植区213可掺杂有n型掺杂剂，诸如磷(P)或砷(As)。对于p型鳍片场效晶体管，布植区213可掺杂有p型掺杂剂，诸如硼(B)，且申请专利范围在此方面不受限制。请看图1及图3。量测系统100用以量测半导体样品200的布植剂量分布。量测系统100包含光调变设备110、量测设备120、转换器130及分析器140。光调变设备110用以在半导体样品200的三维结构210中产生光调变效应且量测三维结构210的反射信息。量测设备120用以获得半导体样品的三维结构210的几何形状信息。转换器130用以将三维结构210的几何形状信息转换成估计反射数据。分析器140用以比较反射信息与估计反射数据以判定半导体样品200的三维结构210的布植剂量分布。请看图1及图2。在操作10处，在半导体样品200的三维结构210(请见图3)中产生调变的光调变效应，且量测三维结构210的反射信息。详细而言，请看图4及图5，其中图4是根据一些实施方式的图1的光调变设备110的示意图，且图5是根据一些实施方式的图2的操作10的流程图。光调变设备110包含光调变源112、探测源114及侦测器116。光调变源112用以在半导体样品200的三维结构210(请见图3)中产生光调变效应。探测源114用以在三维结构210中提供探测束115。侦测器116用以侦测反射探测束115以获得反射信息，此反射信息包含由光调变效应诱发的半导体样品200的光学反射率的调变改变。光调变设备110可以非破坏性且非接触方式获得反射信息。在操作12处，在半导体样品200的三维结构210中产生光调变效应。换言之，(周期性地)光调变半导体样品200的三维结构210。光调变源112可为激发(Pump)激光。可使用气体、固态或半导体激光。用于激发半导体样品200的其他光调变源可包含(诸如来自电子枪)的电磁辐射或粒子束的不同来源。在一些实施方式中，光调变效应为周期性地激发(或加热)三维结构210的周期性波。在一些实施方式中，光调变源112可产生激发束113，其中激发束113可具有可见、近红外线或红外线波长。可线性地极化光调变源112的激发束113。激发束113穿过分光镜192及194且照射于半导体样品200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量测方法，用于量测一半导体样品的一布植剂量分布，其特征在于，该量测方法包含：在该半导体样品的一三维结构中产生一光调变效应且量测该三维结构的一反射信息；获得该半导体样品的该三维结构的一几何形状信息；将该三维结构的该几何形状信息转换成一估计反射数据；以及比较该反射信息与该估计反射数据以判定该半导体样品的该三维结构的该布植剂量分布。

【技术特征摘要】
2015.11.06 US 14/935,0061.一种量测方法，用于量测一半导体样品的一布植剂量分布，其特征在于，该量测方法包含：在该半导体样品的一三维结构中产生一光...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪英傑，林逸宏，周有伟，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71