[發明專利]寬帶及寬視場角補償器

有效

• 申請號: 201710933191.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN107991728B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 勞倫斯·羅特;克勞斯·伏羅克;穆沙米爾·阿藍;戴維·Y·王
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;G01N21/21;G01N21/23;G01N21/95;G02F1/13363
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

本發明實施例涉及一種寬帶及寬視角補償器。本發明提出可旋轉補償器，其經配置而以跨越孔徑的高度推遲均勻性透射包含紫外線的在寬廣波長范圍內的非準直光。在一個實施例中，可旋轉補償器包含光學接觸的四個個別板的堆疊。在所述堆疊中間的兩個薄板由雙折射材料制成且經布置以形成復合零級雙板。其余兩個板為相對厚的且由光學各向同性材料制成。這些板安置于所述復合零級雙板的任一端上。低級板使跨越所述孔徑的推遲對非準直光的敏感性最小化。材料經選擇以確保對紫外光的透射。所述光學各向同性端板使在所述薄板的光學界面處所誘發的相干效應最小化。

本申請是申請日為2014年8月22日，申請號為“201480053389.4”，而發明名稱為“寬帶及寬視角補償器”的申請的分案申請。

相關申請案的交叉參考

本專利申請案依據35U.S.C.§119主張于2013年8月23日提出申請的標題為“寬帶及寬視場角補償器(Broadband and Wide Field Angle Compensator)”的序列號為61/869,065的美國臨時專利申請案的優先權，所述申請案的標的物以引用方式并入本文中。

技術領域

所描述實施例涉及光學計量系統，且更特定來說涉及包含可旋轉補償器元件的系統。

背景技術

通常通過適用于樣品的一系列處理步驟制作例如邏輯及存儲器裝置的半導體裝置。通過這些處理步驟形成半導體裝置的各種特征及多個結構層級。舉例來說，除其它之外，光刻也是涉及在半導體晶片上產生圖案的一種半導體制作過程。導體制作過程的額外實例包含但不限于化學機械拋光、蝕刻、沉積及離子植入。可在單個半導體晶片上制作多個半導體裝置，且接著將所述多個半導體裝置分離成個別半導體裝置。

在半導體制造過程期間在各個步驟處使用光學計量過程來檢測晶片上的缺陷以促進較高合格率。光學計量技術提供高吞吐量而不具有樣本損毀的危險的可能性。若干種基于光學計量的技術(包含橢圓偏振測量、散射測量及反射測量實施方案)及相關聯分析算法共同用于表征臨界尺寸、膜厚度、組成及納米尺度結構的其它參數。

隨著裝置(例如，邏輯及存儲器裝置)朝較小納米尺度尺寸進展，表征變得更困難。并入有復雜三維幾何結構及具有迥異物理性質的材料的裝置加劇表征困難度。

長期以來，光學橢圓偏振測量一直被認為是提供對半導體及其它材料、表面狀況、層組成及厚度以及上覆氧化物層的準確表征的有效的非破壞性測量技術。特定來說，已證明，橢圓偏振測量對評估沉積于半導體或金屬襯底上的薄膜的厚度、結晶性、組成及折射率特性有用。

橢圓偏振計用具有已知偏振狀態的光束探測樣本。所述光束以非法向入射從樣本的表面反射。在反射之后，光束的偏振狀態取決于樣本的性質而即刻被修改。通過準確地測量經反射光束的偏振狀態且將其與原始偏振狀態比較，可確定樣本的各種性質。

在光譜橢圓偏振測量中，或者在每一新波長下改變探測波長且重復橢圓偏振測量，或者探測光束含有多個波長且用光譜分辨率檢測經反射光束。光譜橢圓偏振測量對于表征以堆疊層形成的多材料樣本為有利的。取決于光的材料及波長的不同深度穿透及光譜響應提供關于樣本的額外信息，所述信息不可從單個波長橢圓偏振計獲得。

已提出許多配置來測量在反射之后即刻發生的偏振狀態的改變。在一種類型的橢圓偏振計中，僅使用兩個光學元件：偏振器及分析器，其中的一者保持固定且另一者保持旋轉。此橢圓偏振計(通常被稱為旋轉-偏振器或旋轉-分析器橢圓偏振計)被稱作“不完整”旋光計，這是因為其對圓偏振分量的旋向性(handedness)不敏感且當正被分析的光幾乎完全地線偏振或擁有去偏振分量時展現較差性能。