[發明專利]一種自參考散射測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201310518199.2
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104570616A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陸海亮;王帆
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/66;G01B11/24
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

1.一種自參考散射測量裝置，用于測量基底性能參數，其特征在于包括：

輻射光源，用于產生照明光；

分束鏡，用于將所述照明照明光分為第一照明光束和第二照明光束；

物鏡，將所述第一照明光束匯聚到基底表面，并收集基底表面反射/衍射的光；

二維陣列探測器，位于物鏡光瞳位置的共軛面，用于測量所述基底表面反射/衍射光的角分辨譜光斑；

成像系統，將所述物鏡的光瞳成像到所述探測器；以及

反射系統，至少包括兩個傾斜反射面，其等效反射面位于物鏡光瞳的共軛面，用于使所述第二照明光的光軸發生偏轉，并將所述第二照明光反射后經所述成像系統成像到所述二維陣列探測器上，所述二維陣列探測器同時測得所述第二照明光束形成的監測光斑和所述基底表面反射/衍射的第一照明光束在所述物鏡光瞳形成的角分辨譜光斑。

2.如權利要求1所述的自參考散射測量裝置，其特征在于：所述反射系統為五角棱鏡。

3.如權利要求1所述的自參考散射測量裝置，其特征在于：所述反射系統為直角棱鏡。

4.如權利要求1所述的自參考散射測量裝置，其特征在于，在所述輻射光源與所述分光鏡之間的光路中還設置有照明系統。

5.一種使用權利要求1-4之一的自參考散射測量裝置的測量方法，包括：

輻射光源發出的照明光經分束鏡分為第一照明光束及第二照明光束：

二維陣列探測器同時探測第一光明光束經基底表面反射/衍射后形成的角分辨譜光斑以及第二照明光束經反射系統后形成的監測光斑；

根據所述角分辨譜光斑及監測光斑的光強分布計算所述基底的反射率角分辨譜????????????????????????????????????????????????。

6.如權利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述基底的反射率角分辨譜的計算方法為：

其中為所述角分辨譜光斑的光強分布，由所述二維陣列探測器測得，為所述監測光斑的光強分布，由所述二維陣列探測器測得，為照明光在物鏡光瞳面的靜態分布，為照明光光強隨時間的整體漲落因子，為所述分束鏡的反射率，為所述物鏡透過率。

7.如權利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述基底的反射率角分辨譜計算方式為用測得的所述監測光斑去歸一化角分辨譜光斑，消除所述輻射光源的時間波動和空間分布變化。