具有经由诱发晶片倾斜变化的系统误差减少的平坦度精度改进的制作方法

本公开涉及工件计量期间的误差减少。

背景技术：

1、干涉仪用作计量工具，其中工件表面信息以干涉图的相位进行编码。干涉仪通常在半导体行业中用于测量半导体晶片的方面。典型的误差源(例如光强度变化、晶片振动、检测器响应线性或相位提取算法的缺陷)可在经解码晶片表面图上留下类似干涉图的误差图案。此影响平坦度度量的精度，例如位点前最小二乘范围(sfqr)。在图1中展示确定sfqr的示范性过程。

2、由于原始数据的干涉图性质，误差以干涉图条纹的形式进行编码。此误差可印刷到下游图中，例如厚度图。这被称为条纹透印(fpt)误差，且是以若干关键度量(例如sfqr)影响精度的误差源。这在图2中展示。

3、已实施若干方法来解决fpt问题。一个实例是其中连续进行多个测量的平均化。因此，可抑制测量噪声。原则上，遵循大数定律，噪声抑制效应应与测量数目保持平方根关系。然而，精度未改进，因为理论平方根定律极限与实际性能(测量1及测量2)之间存在间隙，如图3中展示。在以下展示的公式中，除方差项(var)之外，还存在协方差项(cov)。协方差项表示任何两个测量之间的协方差。对于彼此完全独立的两个测量，协方差项接近于零。因此，相较于基线的方差，n-平均化测量的方差减小到原来的/1n。然而，这在实验中是不成立的，因为平均化跨共享同一负载的所有测量完成，所述测量与正协方差相关。所有测量携载类似误差图案，且所述误差变为无法凭借更多测量来平均化的系统误差。共享负载的相关性涉及包含位置、倾斜及工件形状的改变。可能需要打破相关性以改进接近理论极限的精度。x是通用变量，且可表示任何测量。x1、x2…、xn有多次重复。

4、

5、因此，对平均值进行多次测量趋于不减少误差。使用中心极限定理，可根据测量数的平方根逆趋势来改进精度。然而，此理想趋势从未达到。误差的大部分是系统误差，例如与装载位置相关的干涉图图案中的系统误差。简单地取更多平均值通常是无效的，因为这减少随机误差而未减少系统误差。需要改进式系统及技术。

技术实现思路

1、在第一实施例中提供一种干涉仪。所述干涉仪包含：光源，其产生光束；分束器，其在所述光束的路径中；参考平面，其在来自所述分束器的所述光束的路径中；载物台，其经配置以将工件固持在来自所述分束器的所述光束的路径中；检测器，其经配置以接收来自所述工件的光；处理器，其与所述检测器电子通信；以及倾斜电动机，其与所述载物台连接。所述倾斜电动机经配置以在测量之前在两个维度上随机移动所述载物台。所述工件可为半导体晶片。

2、所述干涉仪可包含与所述载物台连接的第二倾斜电动机。所述第二倾斜电动机与所述倾斜电动机协同工作，以在所述测量之前在两个维度上随机移动所述载物台。

3、所述处理器可经配置以平均化从所述检测器接收的信息中的多个测量。所述测量中的每一者使用所述载物台在所述两个维度中的不同位置。

4、在第二实施例中提供一种方法。所述方法包含将工件安置在干涉仪中的载物台上，且使用所述干涉仪对所述工件进行多个测量。在所述测量中的每一者之前，使用至少一个倾斜电动机对所述工件施加随机二维倾斜。所述工件可为半导体晶片。

5、可使用两个倾斜电动机来施加所述随机二维倾斜。

6、所述方法可包含使用处理器平均化所述测量。

7、在第三实施例中提供一种非暂时性计算机可读存储媒体。所述非暂时性计算机可读存储媒体包含用于在一或多个计算装置上执行以下步骤的一或多个程序。在第一步骤中，将指令发送到至少一个倾斜电动机以将随机二维倾斜施加到上面安置有工件的载物台。在第二步骤中，发送指令以在将所述随机二维倾斜施加到所述载物台之后使用干涉仪测量所述工件。所述第一步骤及所述第二步骤以产生多个测量。所述工件可为半导体晶片。

8、所述步骤可进一步包含平均化所述测量。

9、所述第一步骤可进一步包含将指令发送到第二倾斜电动机以施加所述随机二维倾斜。

10、在这些实施例中，所述工件的倾斜小于1 mm。

1.一种干涉仪，其包括：

2.根据权利要求1所述的干涉仪，其进一步包括与所述载物台连接的第二倾斜电动机，其中所述第二倾斜电动机与所述倾斜电动机协同工作以在所述测量之前在两个维度上随机移动所述载物台。

3.根据权利要求1所述的干涉仪，其中所述处理器经配置以平均化从所述检测器接收的信息中的多个测量，且其中所述测量中的每一者使用所述载物台在所述两个维度中的不同位置。

4.根据权利要求1所述的干涉仪，其中所述工件的倾斜小于1 mm。

5.根据权利要求1所述的干涉仪，其中所述工件是半导体晶片。

6.一种方法，其包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中使用所述倾斜电动机的两者来施加所述随机二维倾斜。

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括使用处理器平均化所述测量。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述工件的倾斜小于1 mm。

10.根据权利要求6所述的方法，其中所述工件是半导体晶片。

11.一种非暂时性计算机可读存储媒体，其包括用于在一或多个计算装置上执行以下步骤的一或多个程序，所述步骤包括：

12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述步骤进一步包含平均化所述测量。

13.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述第一步骤进一步包含将指令发送到第二倾斜电动机以施加所述随机二维倾斜。

14.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述工件的倾斜小于1mm。

15.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述工件是半导体晶片。