[發明專利]一種橢偏測量校正方法及裝置

在審

• 申請號: 202310057477.2
• 申請日: 2023-01-20
• 公開（公告）號: CN116203805A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 莊源;楊翼
• 申請（專利權）人: 睿勵科學儀器（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B27/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明公開了一種橢偏測量校正方法，在橢偏測量中，當光學元件的出射光具有部分偏振和/或窄橢偏特征時，對擬合得到的傅里葉系數αsubgt;f/subgt;和βsubgt;f/subgt;進行校正，獲得校正后的αsubgt;m/subgt;和βsubgt;m/subgt;。該光學元件包括起偏器或檢偏器。當本發明校正方法用于半導體晶圓膜厚檢測時，可以獲得更準確的光譜型橢偏儀擬合計算的傅里葉系數α和β曲線，尤其是在紫外波段。

技術領域

本發明屬于光學測量技術領域，特別涉及一種橢偏測量校正方法及裝置。

背景技術

隨著芯片制造業的發展，芯片制造越來越精密，制造芯片所用光刻機的波長也越來越短。目前中高端的光刻機使用的是DUV(deep?ultraviolet)波段的光源(例如193nm的ArF激光器)或者EUV(extreme?ultraviolet)波段的光源。

光譜型橢偏儀是檢測半導體晶圓膜厚的關鍵設備，影響橢偏儀測量準確性有很多因素。橢偏儀中需要用到偏振器件，例如起偏器和檢偏器。自然光經過理想的起偏器和檢偏器，出射光是純的線偏光。然而實際上起偏器和檢偏器都不是完美的，自然光經過起偏器和檢偏器后，出射光并不是純的線偏光，而是具有部分偏振和或窄橢偏的特征，尤其是在紫外波段尤為明顯(例如190nm左右)。在紫外波段，起偏器/檢偏器的消光比由可見波段的幾萬比一降低為100:1左右，甚至更低。因此，橢偏儀測量的α和β曲線(與樣品參數Ψ和Δ有關)在紫外波段可能會與α和β擬合曲線有比較明顯的差別。為了提高橢偏儀在紫外波段的準確性，需要對起偏器和/或檢偏器的部分偏振和/或窄橢偏進行校正。

發明內容

本發明實施例之一，一種橢偏測量校正方法，在光譜型橢偏儀測量中，當起偏器或檢偏器的出射光具有部分偏振和/或窄橢偏特征時，對根據理想起偏器或檢偏器擬合得到的傅里葉系數α_f和β_f進行校正，獲得校正后的α_m和β_m。

本發明的另一個實施例，一種光譜型橢偏儀，當起偏器或檢偏器的出射光具有部分偏振和/或窄橢偏特征時，橢偏儀的計算處理器對根據理想起偏器或檢偏器擬合得到的傅里葉系數α_f和β_f進行校正，獲得校正后的α_m和β_m。

本發明實施例的有益效果在于，當該橢偏測量校正或者裝置用于半導體晶圓膜厚檢測時，可以將光譜型橢偏儀擬合計算的傅里葉系數α和β曲線更準確，尤其是在紫外波段。

附圖說明

通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本發明示例性實施方式的上述以及其他目的、特征和優點將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發明的若干實施方式，其中：

圖1根據本發明實施例之一的橢偏儀測量的某厚度SiO2薄膜α和β曲線(實線)及擬合曲線(虛線)(190-900nm)示例圖。

圖2根據本發明實施例之一的橢偏儀測量的某厚度SiO2薄膜α和β曲線(實線)及擬合曲線(虛線)(190-250nm)示例圖。

圖3根據本發明實施例之一的對起偏器和檢偏器部分偏振和窄橢偏進行校正后的α和β曲線(實線)及測量的α和β曲線(虛線)(190-900nm)示例圖。

圖4根據本發明實施例之一的對起偏器和檢偏器部分偏振和窄橢偏進行校正后的α和β曲線(實線)及測量的α和β曲線(虛線)(190-250nm)示例圖。

其中，橫軸為波長，wavlength，單位nm，

縱軸為光譜，即alpha、beta(α和β)，

實線alpha_m和beta_m為量測光譜，

虛線alpha_correct和beta_correct為校正后擬合光譜