使用光学计量来测量晶片上形成的受损结构制造技术

本发明专利技术提供一种使用光学计量来测量半导体晶片上形成的受损结构的方法。该方法包括从受损周期结构获得测得的衍射信号。定义该受损周期结构的假想轮廓。该假想轮廓具有未受损部分和受损部分，所述未受损部分对应所述受损周期结构中第一材料的未受损区域，所述受损部分对应所述受损周期结构中第一材料的受损区域。所述未受损部分和受损部分具有与其相关联的不同特性。使用所述假想轮廓来计算假想受损周期结构的模拟衍射信号。比较所述测得的衍射信号和所述模拟衍射信号。如果所述测得的衍射信号和所述模拟衍射信号在匹配判据下匹配，则基于用于计算所述模拟衍射信号的所述假想轮廓的受损部分，得到所述受损周期结构的损伤量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及光学计量，更具体地，涉及通过使用光学计量来测 量晶片上形成的受损结构。
技术介绍
光学计量包括将入射光束射向结构、测量由此产生的折射光束并分些 折射光束以确定各种特性，例如结构的轮廓。在半导体制造中，光学计量 通常用于质量保证。例如，在半导体晶片上的半导体芯片附近制造周期光 栅后，使用光学计量系统来确定周期光栅的轮廓。通过确定周期光栅的轮 廓，并且通过延伸周期光栅附近的半导体芯片，能够评估用于形成周期光 栅的制造方法的质量。常规光学计量被用来确定在半导体晶片上形成的结构的确定性轮廓。 例如，常规光学计量被用来确定结构的临界尺寸。然而，该结构可能由多 种随机效应形成，例如受损材料。
技术实现思路
在一个示例性实施例中， 一种通过使用光学计量来测量晶片上形成的 受损结构的方法，该方法包括从受损的周期结构获得测得的衍射信号。定 义该受损的周期结构的一种假想轮廓。该假想轮廓具有对应该受损的周期 结构中第一材料的未受损区域的未受损部分和对应该受损的周期结构中第 一材料的受损区域的受损部分。该未受损部分和该受损部分具有与其相关 联的不同特性。通过使用该假想轮廓来计算假想的受损周期结构的模拟衍 射信号。将测得的衍射信号与模拟衍射信号相比较。如果所述测得的衍射 信号和所述模拟衍射信号在匹配判据下匹配，则基于用于计算所述模拟衍 射信号的所述假想轮廓的受损部分，得到所述受损周期结构的损伤量。附图说明现在将以仅仅示例的方式参照附图来描述示例性实施例，附图中相同 的附图标记表示相同的部件，其中图1示出根据本专利技术实施例的处理系统的示例性框图； 图2示出根据本专利技术实施例的晶片处理系统的简单示意图； 图3示出根据本专利技术实施例的光学计量系统的示例性视图； 图4A和4B示出根据本专利技术实施例的示例性结构和假想轮廓；图5A和5B示出根据本专利技术实施例的另一示例性结构和假想轮廓；图6示出根据本专利技术实施例的测量结构的一部分的简单示意图7示出根据本专利技术实施例的光学计量系统的操作方法；图8示出根据本专利技术实施例的光学计量系统的另一操作方法；图9A-9G示出根据本专利技术实施例的用于双大马士革过程的简单流程图10示出根据本专利技术实施例的处理系统的操作方法的示例性流程图11A示出根据本专利技术实施例的先过孔后沟槽(VFTL)处理的简单 示意图11B示出根据本专利技术实施例的先沟槽后过孔(TFVL)处理的简单 示意图12A-12C示出根据本专利技术实施例的晶片图的简单视图。 具体实施例方式本申请涉及2006年3月30日提交的名为"DAMAGE ASSESSMENT OF A WAFER USING OPTICAL METROLOGY"的共同未决申请No. XXX,XXX代理人案巻号465422000200; 2006年3月30日提交的名为 "MEASURING A DAMAGED STRUCTURE FORRMED ON A WAFER USING OPTICAL METROLOGY"的共同未决申请No. XXX,XXX代理人案巻号465422000300; 2006年3月30日提交的名为"CREATING A LIBRARY FOR MEASURING A DAMAGED STRUCTURE FORRMED ON A WAFER USING OPTICAL METROLOGY "的共同未决申请No. XXX,XXX代理人案巻号465422000500。所有这些申请的内容全文在此通 过引用而引入。在材料处理方法论中，图案蚀刻包括将一薄层光敏材料(例如光刻 胶)施加到随后要形成图案的晶片的上表面，以提供掩模用于在蚀刻期间 将该图案传递到下层薄膜上。光敏材料的图案形成一般包括通过使用例 如微光刻系统由辐射源透过光敏材料的分划板(及相关光学器件)曝光， 随后通过使用显影溶剂去除光敏材料的辐射区域(正性光刻胶时)或未辐 射区域(负性光刻胶时)。此外，可使用单层和/或多层掩模以在薄膜上蚀刻特征。可使用软掩模 和/或硬掩模层。例如，当使用软掩模顶层在薄膜中蚀刻特征时，在用于薄 膜的其它蚀刻步骤之前，通过使用单独的蚀刻步骤将软掩模层中的掩模图 案传递到硬掩模层。软掩模例如可从用于硅平面工艺的几种材料中选择， 包括但不限于与较小特征尺寸兼容的光刻胶材料或ArF光刻胶材料。硬掩 模例如可从用于硅平面工艺的几种材料中选择，包括但不限于二氧化硅 (Si02)、氮化硅(Si3N4)和碳。图1示出根据本专利技术实施例的处理系统的示例性框图。在所示出的实 施例中，处理系统100包括处理工具110、与该处理工具110连接的控制 器120以及与该处理工具110的控制器120连接的制造装备系统(MES) 130。处理工具110可包括多个能够连接到传送系统150的处理模块115。此外，集成计量模块(IMM) 140可连接到处理工具110。例如， IMM 140可连接到传送系统150。或者，IMM 140能够以另一种方式连接 到处理工具110。处理工具110、控制器120、 MES 130和IMM 140中的 至少一个可包括控制部件、GUI部件和/或数据库部件(未示出)。在可选 实施例中，这些部件中的一个或多个并非必需的。一些装备和/或配置信息可通过处理工具110和/或控制器120从工厂 系统130获得。工厂级业务规则可用于建立控制制度。业务规则可用于指定常规加工所采取的动作和差错条件时所采取的动作。例如，处理工具110和/或控制器120可独立地操作，或者可在一定程度上由工厂系统130 所控制。此外，工厂级业务规则可用于确定何时处理暂停和/或停止，以及 当处理暂停和/或停止时做什么。此外，工厂级业务规则可用于确定何时改 变处理以及如何改变处理。业务规则可在控制策略等级、控制规划等级或控制模型等级定义。可 指派业务规则以在遇到特定情况时执行。当遇到较高等级和较低等级的匹 配的情况时，可执行与较高等级相关联的业务规则。GUI屏幕可用于定义 和保持业务规则。具有高于常规安全等级的用户可进行业务规则定义和指 派。业务规则可保存在数据库中。可提供如何定义、指派和保存业务规则 的文献和帮助屏幕。MES 130可配置为通过使用从数据库报告的与处理工具110和/或控制 器120相关联的数据来监视一些系统处理。工厂级业务规则可用于确定监 视哪个处理和使用哪个数据。例如，处理工具110和/或控制器120能够独 立地采集数据，或者可在一定程度上由工厂系统130控制数据采集处理。 此外，工厂级业务规则可用于确定当处理改变、暂停和/或停止时如何管理 数据。此外，MES 130可将运行时间配置信息提供给处理工具110和/或控制 器120。可通过使用GEM SECS通信协议来交换数据。例如，APC设定、 目标、极限值、规则和算法可作为"APC配方(recipe) " 、 "APC系统 规则"和"APC配方参数"从工厂下载至处理工具110和/或控制器120。 测量系统配方和设定可作为"IMM配方"、"IMM系统规则"、轮廓应 用系统服务器(PAS)和/或"IMM配方参数"从工厂下载至处理工具110 和/或控制器120。一般地，规则允许系统和/或工具操作基于处理系统IOO的动态状况而 改变。在一些装备和/或配置信息起初由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用光学计量来测量半导体晶片上形成的受损结构的方法，该方法包括：　从受损周期结构获得测得的衍射信号；　定义该受损周期结构的假想轮廓，所述假想轮廓具有未受损部分和受损部分，所述未受损部分对应所述受损周期结构中第一材料的未受损区域，所述受损部分对应所述受损周期结构中第一材料的受损区域，并且其中所述未受损部分和受损部分具有与其相关联的不同特性；　使用所述假想轮廓来计算假想受损周期结构的模拟衍射信号；　比较所述测得的衍射信号和所述模拟衍射信号；以及如果所述测得的衍射信号和所述模拟衍射信号在匹配判据下匹配，则基于用于计算所述模拟衍射信号的所述假想轮廓的受损部分，得到所述受损周期结构的损伤量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文拉利，麦里特法克，冉德哈散达冉冉珍，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]