[發明專利]一種非理想橢偏系統的校準方法

在審

• 申請號: 202211401201.3
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN115752265A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 石雅婷;劉亞鼎;郭春付;李偉奇;張傳維;何勇;薛小汝
• 申請（專利權）人: 武漢頤光科技有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 范三霞

本發明提供一種非理想橢偏系統的校準方法，包括：獲取標準樣件在測量系統的實測光強信息并進行歸一化，得到標準樣件的實測歸一化光強信息；根據標準樣件的實測歸一化光強信息和理論歸一化光強信息，擬合迭代出測量系統的系統參數；獲取待測樣件的實測光強信息并進行歸一化，得到待測樣件的實測歸一化光強信息；根據擬合迭代出的所述測量系統的系統參數，基于待測樣件的實測歸一化光強信息和理論歸一化光強信息，擬合迭代出待測樣件參數。本發明在求解系統參數時，在系統參數中新增三角函數的擬合參數，當波片存在傾斜時，依舊可以進行高精度逐波長校準。

技術領域

本發明涉及光譜測量領域，更具體地，涉及一種非理想橢偏系統的校準方法。

背景技術

在半導體行業中，對光學關鍵尺度(OCD)的測量以及精細結構膜厚的測量，直接關系到生產樣品的精度以及良率。橢偏儀因其非接觸、無破壞、快速、高精度等優點，被廣泛應用于半導體工藝監測。

橢偏儀的基本配置可參見圖1，主要包括光源1，起偏片2，第一旋轉電機3，起偏復合波片4，待測樣品5，檢偏復合波片6，第二旋轉電機7，檢偏復合波片8以及光譜儀9。

橢偏儀的系統校準與測量的基本原理過程為：

1、自然光通過偏振片以及(旋轉)波片后得到偏振光；

2、偏振光經過標準樣品材料的反射或者透射得到的新的偏振光；

3、新的偏振光經過檢偏臂的(旋轉)波片、檢偏片后得到變化的光強信息；

4、對測量光強變化信息進行處理，得到系統參數；

5、測量待測樣件的光強信息；

6、利用系統參數與待測樣件的光強信息擬合迭代得到樣件的穆勒矩陣。

其中，4中得到的系統參數包括檢偏復合波片的相位延遲量、檢偏復合波片的方位角、起偏復合波片的相位延遲量、起偏復合波片的方位角、檢偏片的方位角以及起偏片的方位角等，整個光學系統校準通過逐波長校準的方式，但實際工藝安裝過程或者生產過程中存在波片傾斜問題，導致校準精確降低。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種非理想橢偏系統的校準方法，包括：

獲取標準樣件在測量系統的實測光強信息并進行歸一化，得到標準樣件的實測歸一化光強信息；

根據標準樣件的實測歸一化光強信息和理論歸一化光強信息，擬合迭代出測量系統的系統參數，所述系統參數包括檢偏復合波片的相位延遲量、檢偏復合波片的方位角、起偏復合波片的相位延遲量、起偏復合波片的方位角、檢偏片的方位角以及起偏片的方位角，和新增的檢偏復合波片的相位延遲量的三角函數相位以及振幅、檢偏復合波片的方位角的三角函數相位以及振幅、起偏復合波片的相位延遲量的三角函數相位以及振幅、起偏復合波片的方位角的三角函數相位以及振幅、檢偏片的方位角的三角函數相位以及振幅以及起偏片的方位角的三角函數相位以及振幅；

獲取待測樣件的實測光強信息并進行歸一化，得到待測樣件的實測歸一化光強信息；

根據擬合迭代出的所述測量系統的系統參數，基于待測樣件的實測歸一化光強信息和理論歸一化光強信息，擬合迭代出待測樣件參數。

本發明提供的一種非理想橢偏系統的校準方法，在求解系統參數時，在系統參數中新增三角函數的擬合參數，當波片存在傾斜時，依舊可以進行高精度逐波長校準。

附圖說明

圖1為光學測量系統的結構示意圖；

圖2為等效旋光角的波動趨勢示意圖；

圖3為等效相位延遲量的波動趨勢示意圖；

圖4為等效快軸方位角的波動趨勢示意圖；