[发明专利]光刻的检验

权利要求书

1.一种测量衬底上光栅的性质的方法，所述方法包括步骤：

提供具有线性偏振的辐射束；

在一定范围的入射角和方位角条件下将辐射束反射离开光栅；

引入相移至所述线性束，由此将其偏振改变为椭圆偏振；

将被反射的辐射束分成第一和第二正交的偏振子束；

将第一子束的相相对于第二子束偏移固定的量；和

同时检测两个子束的角分辨光谱；

其中，所述光栅和所述辐射束的初始线性偏振方向相对彼此成非正交的角度。

2.如权利要求1所述方法，其中，在所述光栅和所述辐射束的初始线性偏振方向之间的所述角度在45、135、225或315度的范围内。

3.如权利要求1或2所述方法，其中，所述辐射束的初始线性偏振方向平行于所用的系统的主轴之一，从而在测量期间所述光栅成角度。

4.如权利要求1或2所述方法，其中，当所述光栅平行于所用的系统的主轴之一被对准时测量所述光栅，所述辐射束的所述初始线性偏振方向与其成非正交角度。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括步骤：

测量辐射束的方位角(A)；

检测第一和第二子束的强度(m)；

由方位角(A)和强度(m)得出第一和第二子束(Rp，Rs)的反射系数；

估计在两个子束的两个偏振方向之间的角度(P)；和

确定由相对于在两个子束的两个偏振方向之间的角度(P)的预定模型的变化得出的衬底表面的性质。

6.如权利要求5所述的方法，其中：

由下列方程得出第一和第二子束(Rp，Rs)的反射系数：

m＝0.5(Rp²+Rs²)+0.5cos(2A)(Rp²-Rs²)；和

使用下面的方程估计两个子束的两个偏振方向之间的角度(Ψ)：

tanΨ＝Rp/Rs

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，能够通过四分之一波片偏移所述相，所述方法还包括：确定精确的相移。

8.如权利要求7所述的方法，还包括步骤：

测量辐射束的方位角(A)；

在从衬底表面反射之前确定两个子束之间的相移(δ)的值；

计算两个子束的强度之间的差(d)；

得出反射后子束的偏振方向之间的相差(Δ)；和

确定由在两个子束的两个偏振方向之间的相差(Δ)的预定模型的变化得出的衬底表面的性质。

9.如权利要求8所述的方法，其中，确定相移(δ)的值的步骤包括：

估计第一子束的相移(δ)的值；

由每个子束之间的强度(I)的差(d)、两个子束的反射系数(Rp，Rs)之间的相差(Δ)以及所估计的相移(δ)来计算所检测的子束图像的每个像素的d的值；和

基于所计算的d的值执行优化计算以确定正确的δ的值。

10.如权利要求9所述的方法，其中，使用下面的方程计算d的值：

d＝I_y-I_x

11.如权利要求8、9或10所述的方法，其中，第一子束的相移的估计值为1.5弧度。

12.一种配置成测量衬底上的光栅的性质的检验设备，所述检验设备包括：

辐射源，配置成提供具有线性偏振的辐射束；

光学元件，配置成在一定范围的入射角和方位角条件下将辐射束聚焦到衬底上使得辐射束从衬底反射；

偏振装置，配置成将辐射束偏振化为两个不同的偏振方向；

固定相移器，配置成将第一偏振方向推迟预定的量，以便将固定相移赋予到反射的辐射束上；和

检测器系统，配置成同时检测辐射束的两个偏振方向的角分辨光谱；

其中，当所述光栅和所述辐射束的初始线性偏振方向相对于彼此成非正交角度时所述设备尤其适于执行所述测量。

13.如权利要求12所述的检验设备，配置成执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。

14.一种包括执行编码的计算机可读介质，所述指令编码在控制光刻设备的计算机设备上运行时，引起所述光刻设备执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。