[發明專利]一種用于測量樣品的衍射結構的裝置及方法

在審

• 申請號: 201710620297.5
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107449740A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 山佳衛;山佳逸豪
• 申請（專利權）人: 嘉興申寧精密科技有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙)11411
• 代理人: 黃冠華

1.一種用于測量樣品的衍射結構的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

測量裝置，其在光線大致垂直入射時測量所述衍射結構的反射率和所述樣品上的至少一個底層；所述測量裝置包括：

產生具有多個波長的輻射的寬帶輻射源；

偏振元件，所述輻射通過所述偏振元件朝向所述樣品，所述輻射大致垂直入射到所述衍射結構和所述樣品上的所述至少一個底層，并衍射穿過所述偏振元件的零級衍射輻射；

測量所述零級衍射輻射的反射率的檢測器；

以及用于分析衍射的計算機系統，以確定所述樣品上的所述衍射結構的結構信息；所述計算機系統包括：

耦合到所述測量裝置的計算機；以及

由所述計算機執行的計算機程序，其中所述計算機程序包括以下指令：

提取步驟：從所測量的所述零級衍射輻射的反射率中提取第一光譜信息；

構造步驟：使用所述結構信息和來自所述樣品的所述至少一個底層的可變參數來構建用于模擬所述衍射結構的光學模型；以及

計算步驟：計算所述光學模型的第二光譜信息；以及

曲線擬合步驟：將計算的所述第二光譜信息擬合到提取的所述第一光譜信息，以確定所述衍射結構的結構信息以及來自所述樣品的所述至少一個底層的可變參數；

其中，所述構造步驟、所述計算步驟和所述曲線擬合步驟是實時執行的。

2.根據權利要求1所述的用于測量樣品的衍射結構的裝置，其特征在于：所述結構信息包括：所述衍射結構的高度、間距、側壁角度和線寬，其中，所述衍射結構的高度、間距、側壁角度和線寬均是可變參數。

3.根據權利要求1所述的用于測量樣品的衍射結構的裝置，其特征在于：所述用于曲線擬合步驟的計算機指令包括：

比較步驟：比較所述第一光譜信息和所述第二光譜信息；

判斷步驟：判斷所述第一光譜信息的曲線和所述第二光譜信息的曲線是否擬合；如果擬合，則退出所述曲線擬合步驟；如果不擬合，則進行調整步驟；

調整步驟：調整所述光學模型的至少一個可變參數；

重新計算步驟：根據調整后的所述光學模型，重新計算所述光學模型的第二光譜信息；

重新比較步驟：重新比較所述第一光譜信息和重新計算后的所述第二光譜信息。

4.根據權利要求1所述的用于測量樣品的衍射結構的裝置，其特征在于：其中用于構建所述光學模型和計算所述光學模型的第二光譜信息的所述計算機指令包括使用嚴格耦合波分析的計算機指令。

5.一種用于測量樣品的衍射結構的方法，其特征在于：所述方法包括：

產生輻射；

將所述輻射通過偏振元件朝向所述衍射結構，所述輻射大致垂直入射到所述衍射結構和所述樣品上的至少一個底層，并衍射穿過所述偏振元件的零級衍射輻射；

通過所述偏振元件分析所述零級衍射輻射以產生衍射信號；

從所述衍射信號中提取第一光譜信息；

使用所述衍射結構的所述結構信息和來自所述樣品的所述至少一個底層的可變參數來構建模擬所述衍射結構的光學模型；

從所述光學模型計算第二光譜信息；

曲線擬合計算的所述第二光譜信息到提取的所述第一光譜信息，以確定所述衍射結構的結構信息以及來自所述樣品的所述至少一個底層的可變參數；

其中構建所述光學模型，計算所述第二光譜信息、曲線擬合所述第二光譜信息和所述第一光譜信息均是實時執行的；

報告所述衍射結構的所述結構信息。

6.根據權利要求5所述的用于測量樣品的衍射結構的方法，其特征在于：所述曲線擬合包括：

比較步驟：比較所述第一光譜信息和所述第二光譜信息；

判斷步驟：判斷所述第一光譜信息的曲線和所述第二光譜信息的曲線是否擬合；如果擬合，則退出所述曲線擬合步驟；如果不擬合，則進行調整步驟；

調整步驟：調整所述光學模型的至少一個可變參數；

重新計算步驟：根據調整后的所述光學模型，重新計算所述光學模型的第二光譜信息；

重新比較步驟：重新比較所述第一光譜信息和重新計算后的所述第二光譜信息。

7.根據權利要求5所述的用于測量樣品的衍射結構的方法，其特征在于：所述結構信息包括：所述衍射結構的高度、間距、側壁角度和線寬，其中，所述衍射結構的高度、間距、側壁角度和線寬均是可變參數。