[发明专利]对微电子电路的计量表征

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有规则重复的图形并形成栅格线的微电子电路的偏振测量方法和装置。

背景技术

微电子元件制造的发展意味着越来越多地进行测量和控制加工。

实际中，当前大约为100nm的这些电路的临界尺寸(CD)的永久减少意味着采用相应的测量方法。同时，晶片尺寸的增大和用其每一个表示的成本实际上意味着在制造过程中的每个步骤对缺陷的控制和检测尽可能地快。

为此目的，使用带有同样重复的图形的晶片。从光学的观点，在平坦的载体上的图形的规则重复导致对象的实现表现为栅格。栅格的隔断(dashes)构成了顺序重复的图形。

由此，直到现在，在实验室中，本申请的发明人将不同光谱区域的Mueller椭圆偏振测量法用于表征衍射栅格。

通常，将椭圆偏振光谱测量法用于产业上(以下称作“散射测量”)，用于表征该电路。然后在零阶进行椭圆偏振光谱测量法测量，也就是说使分别为激励和测量光束的光束根据笛卡尔定律限定的角度相对于被测对象取向，其中入射平面垂直于由图形的重复形成的栅格的隔断。

发明内容

本发明的目的是改进这些存在的测量方法，同时提高其精度并且增加该表征的电路的元件的数量和性质。

为此目的，相对于标准“散射测量”技术能够增加测量的量的数量。首先，可以在至少两个不同的入射平面内进行偏振测量，也就是说在改变方位角的同时进行。其次，这些测量可以比常规的椭圆偏振测量法测量更完全。由此，整个Mueller矩阵或其特征值的确定分别提供了十六或四个量，而不是标准椭圆偏振测量法的两个角度Ψ和Δ(或等价量)。在所有情况下，所获取的数据越多，理论上，越可能提供精确和稳定的对象特性，但是包括可能受到限制的计算时间。因此，已经发现了在测量数据的数量和处理的可能性之间的折中。

因此，本发明提供一种测量方法和测量设备，其既有效地改进了在先测量，又可与数据处理方法和可提供的装置兼容。更准确地，所述方法和实施方法的设备可以方便地在产业上使用。加工的时间需求不会造成不利于电路的制造，并且可与生产率一致。

由此本发明涉及一种平面对象的偏振测量方法，该平面对象具有规则重复的图形并形成栅格线，该方法包括在形成测量光束的所述对象上产生激励入射光束，其相对于该对象的取向用入射角θ和方位角φ表示。

基于本发明，

在入射角θ₁以及第一方位角φ₁下，在零阶进行第一测量，

在入射角θ₂以及第二方位角φ₂下，在零阶进行至少第二测量，

对入射光束的偏振态进行调制，并且对每次测量分析反射光束的偏振态，以便获得实验偏振测量数据，

对真实对象的模型对象计算理论偏振测量数据，所述模型对象包括利用电磁学理论可调节的参数，

通过对于可调节参数的不同值，将所述测量值与理论偏振测量数据进行反复比较，来表征所述对象。

在显示其特定优点的本发明的不同特定实施例中，

-理论偏振测量数据和测量值都由完全Mueller矩阵表示，

-所述理论偏振测量数据和所述测量值通过对所述完全的Mueller矩阵的特征值的线性组合获得，

-相对于图形的重复方向，方位角φ₁和φ₂在30°和90°之间，有利的是在30°和60°之间，

-相对于波长获得偏振测量值，以获得光谱测量值，

-波长的光谱范围定位在近紫外范围内，

-波长的光谱范围定位在可见光范围内，

-反复比较是最小二乘类型的方法，

-对于具有非对称轮廓的栅格，所述理论偏振测量数据的计算使用Weidner模型类型的方法。

本发明还涉及用于执行该偏振测量方法的设备。

基于本发明的第一实施例，该设备包括光源，两个偏振计，偏振计的每一个包括偏振态发生器(PSG)，偏振态分析器(PSA)和检测器。

基于本发明，一个方位角的方位取向不同于另一个方位角的方位取向，通过一个和另一个在所述对象上测量的点是重合的。

基于本发明的第二实施例，该设备包括用于激励对象的光源；偏振态发生器(PSG)；光学装置，其能够将所述光源产生的激励光通量朝向所述对象导引；偏振态分析器(PSA)；检测器，其能够接收该对象响应于激励通量产生的测量光通量；测量光学装置，其收集所述对象产生的测量光通量，并将其朝向所述检测器导引。