[发明专利]用于非破坏性地确定薄膜中元素的分布轮廓的方法和系统

权利要求书

1.一种方法，该方法包括：

获取与从样品薄膜中的一种或多种元素中激发出的电子能量相关联的 第一能谱；

获取经处理的能谱，所述经处理的能谱具有移除了背景能谱的所述第一 能谱；

最优化作为所述一种或多种元素的元素分布轮廓的函数的模拟能谱；

利用最小化算法将所述经处理的能谱与所述模拟能谱相匹配；以及

基于所述匹配和所述最小化来确定所述样品薄膜中的所述一种或多种 元素的分布轮廓。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括下列各项中的至少 一项：

确定所述样品薄膜中的所述一种或多种元素的质心值；

确定所述样品薄膜中的所述一种或多种元素的剂量水平；

校正所述样品薄膜中的所述一种或多种元素的元素剂量水平；

预测形成在所述样品薄膜内或形成在所述样品薄膜上的设备的电参数； 以及

控制形成在所述样品薄膜内或形成在所述样品薄膜上的设备的电参数。

3.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：

确定所述样品薄膜中的所述一种或多种元素的质心值；

确定所述样品薄膜的厚度；

获取所述样品薄膜的所述质心值与所述厚度的比率；以及

对形成在所述样品薄膜内或形成在所述样品薄膜上的一个或多个设备 的一个或多个电参数执行监视、预测以及控制中的一者。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从所述第一能谱中移除的背景能 谱为经重建的背景能谱。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述经重建的背景能谱是从测量 到的能谱中提取的，该测量到的能谱包含多个元素和与所述元素相关联的相 应的多个核素的重叠。

6.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述经处理的能谱进一步包 括：

从能与所述样品薄膜比较的且不具有沉积于其上的所述元素的薄膜中 获取一组背景值能谱，每个所述背景能谱具有与围绕所述薄膜的所选择的参 数相关联的数值；

产生包括所述背景能谱的背景表，该背景能谱为所述所选择的参数的函 数；以及

基于围绕所述样品薄膜所选择的参数来对用于所述样品薄膜的背景值 进行选择，该选择包括下列各项中的一项：(a)选择选自所述背景能谱组的 背景能谱，该背景能谱具有与所述样品薄膜相匹配的所选择的参数，以及(b) 利用所述背景表和所述所选择的参数对背景能谱进行插值。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一能谱是利用光电子能谱 系统以恒定发射角来获取的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一能谱是利用光电子能谱 系统以选自0至45度范围的恒定发射角来获取的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一能谱是利用光电子能谱 系统来获取的，并且其中所述第一能谱选自以多个发射角同时进行的多个测 量，其中每个测量均以恒定的发射角进行。

10.根据权利要求1所述的方法，其中最优化作为元素分布轮廓的函数 的所述模拟能谱并将所述经处理的能谱与所述模拟能谱相匹配进一步包括 定义一个或多个用于产生所述模拟能谱的参数。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个参数是基于信 噪分析来进行选择的。

12.根据权利要求1所述的方法，其中最优化作为元素分布轮廓的函数 的所述模拟能谱并将所述经处理的能谱与所述模拟能谱相匹配进一步包括 将预先计算的所述模拟能谱的品质因数最小化，并通过从品质因数表面进行 的插值来确定品质因数的最小值。