用于半导体器件计量以及检测的方法和系统与流程

本技术涉及用于半导体器件计量的方法和系统，以及用于半导体器件检测的方法和系统。

背景技术：

1、半导体器件(诸如，逻辑和存储器器件)通常通过在半导体晶圆上沉积一系列层来制造，其中一些或所有层包括图案化结构。光学散射测量通常用于通过测量由半导体器件的各个层反射的光并且然后相对于预定义模型或其他参考数据解译所测量的频谱来表征半导体器件的特性。光学散射测量特别适合于与仅带有周期性图案化结构的半导体器件一起使用，诸如，存储器器件通常是这种情况。然而，一些类型的半导体器件具有带有周期性图案化结构(诸如，存储器电路)的上层以及带有非周期性结构(诸如，逻辑电路)的下层，从而使得难以或不可能使用现有的光学散射测量技术来表征此类器件的特性。

技术实现思路

1、在本发明的一个方面，提供了一种用于半导体器件计量的方法，该方法包括：创建由半导体器件的图案化结构反射的光的波长域测量数据的时域表示；选择排除了时域表示的时间较晚部分的时域表示的时间较早部分；以及通过使用时域表示的时间较早部分执行基于模型的处理来确定图案化结构的一个或多个感兴趣参数的一个或多个测量。

2、在本发明的另一方面，预定义模型被配置为确定预期由图案化结构反射的光的理论波长域测量数据的时域表示，以用于图案化结构的对应理论测量。

3、在本发明的另一方面，预定义模型对与时域表示的时间较早部分对应的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

4、在本发明的另一个方面，预定义模型对不包括图案化结构的所有其他层的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

5、在本发明的另一个方面，波长域测量数据包括频谱振幅和频谱相位，并且其中，创建包括使用频谱振幅和频谱相位两者来创建时域表示。

6、在本发明的另一方面，提供了一种用于半导体器件计量的方法，该方法包括：创建由半导体器件的图案化结构反射的光的波长域测量数据的时域表示；选择排除了时域表示的时间较晚部分的时域表示的时间较早部分；将所选择的时域表示的时间较早部分转换成时间滤波的波长域测量数据；以及通过使用时间滤波的波长域测量数据执行基于模型的处理来确定图案化结构的一个或多个感兴趣参数的一个或多个测量。

7、在本发明的另一方面，预定义模型被配置为确定预期由图案化结构反射的光的理论波长域测量数据，以用于图案化结构的对应理论测量。

8、在本发明的另一方面，预定义模型对与时间滤波的波长域测量数据的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

9、在本发明的另一个方面，预定义模型对不包括图案化结构的所有其他层的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

10、在本发明的另一个方面，波长域测量数据包括频谱振幅和频谱相位，并且其中，创建包括使用频谱振幅和频谱相位两者来创建时域表示。

11、在本发明的另一方面，提供了一种用于半导体器件计量的方法，该方法包括：创建由半导体器件的图案化结构上的第一目标位置反射的光的第一波长域测量数据的第一时域表示；创建由半导体器件的图案化结构上的第二目标位置反射的光的第二波长域测量数据的第二时域表示；识别与第一目标位置的高度对应的第一时域表示中的第一点；识别与第二目标位置的高度对应的第二时域表示中的第二点；以及确定第一目标位置的高度与第二目标位置的高度之间的高度差。

12、在本发明的另一方面，第一波长域测量数据包括与第一目标位置相关联的频谱振幅和频谱相位，其中，第二波长域测量数据包括与第二目标位置相关联的频谱振幅和频谱相位，其中，创建第一时域表示包括使用第一波长域测量数据的频谱振幅和频谱相位两者来创建第一时域表示，并且其中，创建第二时域表示包括使用第二波长域测量数据的频谱振幅和频谱相位两者来创建第二时域表示。

13、在本发明的另一个方面，提供了一种用于半导体器件检查的方法，该方法包括：创建由半导体器件的图案化结构反射的光的波长域测量数据的时域表示；将时域表示与由参考图案化结构反射的光的参考时域表示进行比较；以及如果时域表示之间存在差异，则识别半导体器件中的结构异常。

14、在本发明的另一个方面，波长域测量数据包括频谱振幅和频谱相位，并且其中，创建包括使用频谱振幅和频谱相位两者来创建时域表示。

15、在本发明的另一方面，提供了一种用于半导体器件计量的系统，该系统包括：频谱处理单元，该频谱处理单元被配置为创建由半导体器件的图案化结构反射的光的波长域测量数据的时域表示，并且选择排除了时域表示的时间较晚部分的时域表示的时间较早部分；以及计量单元，该计量单元被配置为通过使用时域表示的时间较早部分执行基于模型的处理来确定图案化结构的一个或多个感兴趣参数的一个或多个测量，其中，频谱处理单元和计量单元在以下各项中的任一项中实现：计算机硬件；以及包含在非暂时性计算机可读介质中的计算机软件。

16、在本发明的另一方面中，预定义模型被配置为确定预期由图案化结构反射的光的理论波长域测量数据的时域表示，以用于图案化结构的对应理论测量。

17、在本发明的另一方面，预定义模型对与时域表示的时间较早部分对应的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

18、在本发明的另一个方面，预定义模型对不包括图案化结构的所有其他层的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

19、在本发明的另一方面，波长域测量数据包括频谱振幅和频谱相位，并且其中，频谱处理单元被配置为使用频谱振幅和频谱相位两者来创建时域表示。

20、在本发明的另一方面，提供了一种用于半导体器件计量的系统，该系统包括：频谱处理单元，该频谱处理单元被配置为创建由半导体器件的图案化结构反射的光的波长域测量数据的时域表示，选择排除了时域表示的时间较晚部分的时域表示的时间较早部分，并且将所选择的时域表示的时间较早部分转换成时间滤波的波长域测量数据；以及计量单元，该计量单元被配置为通过使用时间滤波的波长域测量数据执行基于模型的处理来确定图案化结构的一个或多个感兴趣参数的一个或多个测量，其中，频谱处理单元和计量单元在以下各项中的任一项中实现：计算机硬件；以及包含在非暂时性计算机可读介质中的计算机软件。

21、在本发明的另一方面，预定义模型被配置为确定预期由图案化结构反射的光的理论波长域测量数据，以用于图案化结构的对应理论测量。

22、在本发明的另一方面，预定义模型对与时间滤波的波长域测量数据的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

23、在本发明的另一个方面，预定义模型对不包括图案化结构的所有其他层的图案化结构的一个或多个上层进行建模。

24、在本发明的另一方面，波长域测量数据包括频谱振幅和频谱相位，并且其中，频谱处理单元被配置为使用频谱振幅和频谱相位两者来创建时域表示。

25、在本发明的另一方面，提供了一种用于半导体器件计量的系统，该系统包括：频谱处理单元，该频谱处理单元被配置为创建由半导体器件的图案化结构上的第一目标位置反射的光的第一波长域测量数据的第一时域表示，并且创建由半导体器件的图案化结构上的第二目标位置反射的光的第二波长域测量数据的第二时域表示；以及计量单元，该计量单元被配置为识别与第一目标位置的高度对应的第一时域表示中的第一点，识别与第二目标位置的高度对应的第二时域表示中的第二点，并且确定第一目标位置的高度与第二目标位置的高度之间的高度差，其中，频谱处理单元和计量单元在以下各项中的任一项中实现：计算机硬件；以及包含在非暂时性计算机可读介质中的计算机软件。

26、在本发明的另一方面，第一波长域测量数据包括与第一目标位置相关联的频谱振幅和频谱相位，其中，第二波长域测量数据包括与第二目标位置相关联的频谱振幅和频谱相位，其中，频谱处理单元被配置为使用与第一目标位置相关联的波长域测量数据的频谱振幅和频谱相位两者来创建第一时域表示，并且其中，频谱处理单元被配置为使用与第二目标位置相关联的波长域测量数据的频谱振幅和频谱相位两者来创建第二时域表示。

27、在本发明的另一个方面，提供了一种用于半导体器件检查的系统，该系统包括：频谱处理单元，该频谱处理单元被配置为创建由半导体器件的图案化结构反射的光的波长域测量数据的时域表示；以及结构异常检测器，该结构异常检测器被配置为将时域表示与由参考图案化结构反射的光的参考时域表示进行比较，并且如果时域表示之间存在差异，则识别半导体器件中的结构异常，其中，频谱处理单元和结构异常检测器在以下各项中的任一项中实现：计算机硬件，以及包含在非暂时性计算机可读介质中的计算机软件。

28、在本发明的另一方面，波长域测量数据包括频谱振幅和频谱相位，并且其中，频谱处理单元被配置为使用频谱振幅和频谱相位两者来创建时域表示。