[發明專利]光學測量裝置及光學測量方法

有效

• 申請號: 201810568761.5
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN109163666B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 井上展幸;田口都一
• 申請（專利權）人: 大塚電子株式會社
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/45
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;樸秀玉

1.一種光學測量方法，使用光學測量裝置來進行測量，所述光學測量裝置具備：照射光學系統，向測量對象直線狀地照射具有規定的波長范圍的測量光；以及，測量光學系統，將通過所述測量光的照射而從測量對象產生的作為透射光或者反射光的直線狀的測量干涉光向與該測量干涉光的長尺寸方向正交的方向進行波長擴展，并輸出二維圖像，其中，

所述光學測量方法具備：

針對同一樣品取得使入射角相異時的實測值分布的步驟；

與所述二維圖像上的與被照射所述測量光的所述測量對象的各測量點對應的區域關聯地，計算與從各測量點到所述測量光學系統的入射角對應的校正因數的步驟；以及

基于沿所述實測值分布的任一方向的一列或多列像素值集、和對應的校正因數，計算所述樣品的折射率的步驟。

2.根據權利要求1所述的光學測量方法，其中，

計算所述折射率的步驟包括：

針對所述實測值分布的多個位置，基于設定的折射率、與各位置對應的校正因數、以及各位置的波長方向的像素值集，計算各個膜厚的步驟；

對所述計算出的各個膜厚的色散即膜厚色散進行計算的步驟；

將所述樣品的折射率分別設定為多個不同的值，反復進行計算所述膜厚的步驟和計算所述膜厚色散的步驟的步驟；以及

基于所述計算出的膜厚色散，確定所述樣品的折射率的步驟。

3.根據權利要求2所述的光學測量方法，其中，

確定所述樣品的折射率的步驟包括：

將所述計算出的膜厚色散變小的折射率確定為所述樣品的折射率的步驟。

4.根據權利要求2所述的光學測量方法，其中，

確定所述樣品的折射率的步驟包括：

用預先設定的表示膜厚色散的多項式來擬合折射率與膜厚色散的關系的步驟；以及

基于通過擬合而確定的由多項式來表示的膜厚色散取得極值的點，確定所述樣品的折射率的步驟。

5.根據權利要求2所述的光學測量方法，其中，

確定所述樣品的折射率的步驟包括：

用預先設定的表示殘差平方值的多項式來擬合折射率與所述計算出的各個膜厚的殘差平方值的關系的步驟；以及

基于通過擬合而確定的由多項式來表示的殘差平方值取得極值的點，確定所述樣品的折射率的步驟。

6.根據權利要求2所述的光學測量方法，其中，

所述樣品的折射率根據規定的波長色散公式來計算，

確定所述樣品的折射率的步驟包括：

對定義所述波長色散公式的各系數與膜厚色散的關系、以及定義所述波長色散公式的各系數與殘差平方值的關系中的任一種關系使用最小二乘法的步驟；以及

基于在所述膜厚色散或所述殘差平方值取得極值時的系數集，確定所述樣品的折射率的步驟。

7.根據權利要求1所述的光學測量方法，其中，

計算所述折射率的步驟包括：

計算所述實測值分布的任意波長下的位置方向的像素值集所表示的實測值分布的步驟；

基于預先設定的所述樣品的膜厚和折射率、以及與各位置對應的校正因數，計算所述任意波長下的理論值分布的步驟；以及

以使所述理論值分布與所述實測值分布的誤差縮小的方式，確定所述樣品的膜厚和折射率的步驟。

8.根據權利要求7所述的光學測量方法，其中，

計算所述折射率的步驟包括：

針對所述實測值分布的多個波長的每一個確定所述樣品的折射率的步驟。

9.根據權利要求7或8所述的光學測量方法，其中，

計算所述折射率的步驟包括：

基于所述理論值分布與所述實測值分布的誤差，針對所述實測值分布的多個波長分別計算所述樣品的膜厚的步驟；以及

基于所述計算出的各個膜厚來確定更準確的膜厚的步驟。