【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所描述实施例涉及计量及检验系统及方法，且更特定来说涉及具有经改进测量准确度的方法及系统。
技术介绍
1、例如逻辑及存储器装置等半导体装置通常通过适用于样品的处理步骤序列来制作。所述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来形成。举例来说，其它处理步骤当中的光刻是一种涉及在半导体晶片上产生图案的半导体制作工艺。半导体制作工艺的额外示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作于单个半导体晶片上，且然后被分离成个别半导体装置。
2、在半导体制造工艺期间在各个步骤处，计量及检验过程被用于检测晶片上的缺陷以促成较高合格率。可用半导体测量系统包含膜及关键尺寸(cd)计量、叠对计量、裸晶片及成品晶片检验等。在许多示例中，x射线及光学计量技术提供了高吞吐量的潜力，而不具有样本破坏的风险。若干个基于x射线及光学计量的技术(包含散射测量术、反射测量术及椭圆测量术实施方案以及相关联分析算法)通常被用于表征关键尺寸、膜厚度、组合物、叠对以及纳米尺度结构的其它参数。
3、一般来说，在测量期间，晶片位于计量及检验系统的光学路径中。然而，晶片及被用于定位晶片的定位系统并非完全平面的。因此，测量光斑处晶片表面的定向取决于晶片相对于测量系统的横向位置(即，x-y位置)而变化。这是一个问题，原因有数个。在一些示例中，计量及检验系统具有极薄焦平面，并且晶片倾斜的变化会致使测量失去焦点。在一些其它示例中，晶片倾斜的变化会引入照明入射角的变化。这在测量信号中引入了非所期望变化。在许多计量及检验系统的开发中面临
4、局部晶片倾斜的出现有多种原因。在一个示例中，被用于在测量系统的光学路径中定位晶片的晶片定位载台被构造成具有有限机械公差。由于实际制作限制，晶片定位载台本身并未在其整个工作空间内将晶片维持在相同方向上，即，法向于晶片定位载台的顶部表面的轴线的定向取决于载台的横向位置。类似地，被用于将晶片固定到晶片定位载台的晶片卡盘也并非完全平面的。在另一示例中，跨越晶片的厚度变化、背面颗粒的存在或者两者都会引起平面度误差，并且因此，法向于被测量晶片表面的轴线的定向取决于晶片表面上的位点而变化。
5、局部晶片倾斜使晶片上照明光束光斑的入射位点发生移位。这导致测量结果(例如，所测量光谱)中的所诱发移位，从而导致测量不准确。另外，由于局部晶片倾斜取决于个别工具特性，因此对于每一测量工具，所诱发局部晶片倾斜有所不同。这增加了工具到工具测量变化，并限制了可实现的工具到工具匹配。
6、在一些示例中，通过调整系统模型校准值来测量并校正局部晶片倾斜。然而，调整系统模型的值不会物理地改变照明光束光斑在晶片上的每一测量位点处的入射位点。因此，这种方法不能补偿所有所诱发误差。可使用现有测量及校准算法来实现的测量准确度及测量灵敏度仍然有限。另外，在计算工作量及求解时间的合理约束内，确定系统模型校准值的适当改变并不总是实际的，或者甚至是不可能的。
7、由于越来越小分辨率要求及越来越高晶片面积值，未来计量及检验应用面临着挑战。因此，期望用于在存在晶片倾斜的情况下改进测量的方法及系统。
技术实现思路
1、本文中描述用于测量局部晶片倾斜并基于从跨越晶片的一组高度测量导出的经校正倾斜测量来补偿所述局部晶片倾斜的方法及系统。
2、在晶片表面的大数目的位点处产生一组晶片定向校正值(即，晶片定向校正图)。在每一位点处，基于由光学倾斜传感器测量的校准晶片的局部晶片倾斜与从z测量导出的校准晶片的局部斜率的对应所估计值之间的差来确定晶片定向校正值。
3、光学倾斜传感器准确地测量实际局部晶片倾斜，因为校准晶片并不包含引入非所期望测量误差的厚膜或经图案化结构。从z测量导出的局部斜率的所估计值包含实际局部晶片倾斜，并且还包含由所测量晶片高度改变引起的晶片倾斜误差。差值(即，晶片定向校正值)量化了存在于从z测量导出的局部斜率的所估计值中的晶片倾斜误差。
4、当同一测量系统被用于对样本晶片进行后续测量时，在从z测量导出的局部斜率的所估计值中存在的所诱发晶片倾斜误差与由晶片定向校正值捕获的晶片倾斜误差相同。当从自所述样本晶片的所述z测量导出的所述局部斜率减去所述晶片定向校正值时，在每一测量位点处准确地估计晶片定向。
5、在又一方面中，所述经校正晶片定向值被传达给晶片载台。所述晶片载台基于所述经校正晶片定向值来调整所述样本晶片的所述定向，以将测量光斑处所述晶片的所述表面相对于所述测量子系统以所述所期望平面中定向来定向。
6、前述内容是
技术实现思路
且因此必然含有细节的简化、概述及省略；因此，所属领域的技术人员将了解，
技术实现思路
仅是说明性的且不以任何方式为限制性的。在本文中所陈述的非限制性具体实施方式中，本文中所描述的装置及/或过程的其它方面、专利技术性特征及优点将变得显而易见。
【技术保护点】
1.一种半导体测量系统，其包括：
2.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其进一步包括：
3.根据权利要求2所述的半导体测量系统，所述计算系统进一步经配置以：
4.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其进一步包括：
5.根据权利要求4所述的半导体测量系统，
6.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其中所述晶片法向位置传感器子系统是所述半导体测量系统的自动聚焦子系统的元件，所述元件经配置以将所述半导体晶片定位在所述照明源及所述检测器的焦平面中。
7.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其中所述照明源及所述检测器是单波长椭圆偏光仪、光谱椭圆偏光仪、光束轮廓反射仪、基于x射线的散射仪及光谱反射仪中的任一者的元件。
8.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其中制作于所述半导体晶片的所述表面上的所述一或多个结构包含一或多个膜结构、一或多个关键尺寸结构或其组合。
9.根据权利要求4所述的半导体测量系统，其中所述光学照明源是基于发光二极管(LED)的光源、基于激光器的光源或者基于氙的光源。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体测量系统，其包括：
2.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其进一步包括：
3.根据权利要求2所述的半导体测量系统，所述计算系统进一步经配置以：
4.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其进一步包括：
5.根据权利要求4所述的半导体测量系统，
6.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其中所述晶片法向位置传感器子系统是所述半导体测量系统的自动聚焦子系统的元件，所述元件经配置以将所述半导体晶片定位在所述照明源及所述检测器的焦平面中。
7.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其中所述照明源及所述检测器是单波长椭圆偏光仪、光谱椭圆偏光仪、光束轮廓反射仪、基于x射线的散射仪及光谱反射仪中的任一者的元件。
8.根据权利要求1所述的半导体测量系统，其中制作于所述半导体晶片的所述表面上的所述一或多个结构包含一或多个膜结构、一或多个关键尺寸结构或其组合。
9.根据权利要求4所述的半导体测量系统，其中所述光学照明源是基于发光二极管(led)的光源、基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·帕基纳雅尼，S·克里许南，E·埃萨古勒言，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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