[发明专利]用于执行半导体样品的计量的椭圆偏光计设备

权利要求书

1.一种用于执行半导体样品的计量的椭圆偏光计设备，其包括：

照明光学器件模块，其用于提供处于可在从真空紫外线VUV波长到红外线IR波长的范围内选择的多个波长的照明光束且以多个入射角AOI及/或方位角AZ将所述照明光束引导朝向所述样品；

收集光学器件模块，其用于收集处于多个离散AOI及/或AZ范围的从所述样品发出的输出光束且将此输出光束引导到检测器，其中所述离散范围经一次一个地收集且所述输出光束响应于所述样品上的所述照明光束，

其中所述照明光学器件模块包含用于产生所述照明光束的多个偏光状态的偏光产生光学元件，所述收集光学器件模块包含用于分析所述输出光束的所述偏光状态的偏光分析光学元件，

其中所述照明光学器件模块及收集光学器件模块包含所述偏光产生光学元件与所述偏光分析光学元件之间的反射光学元件；

检测模块，其用于接收且检测处于所述离散AOI及/或AZ范围及所述偏光状态的来自所述样品的所述输出光束且基于处于所述离散AOI及/或AZ范围及所述偏光状态的所述输出光束产生多个信号；以及

一或多个控制器，其各自经配置以控制以下操作中的一或多者：选择波长范围；针对所述输出光束的收集选择所述离散AOI及/或AZ范围中的一或多者；选择所述偏光状态；及分析处于所述离散AOI及/或AZ范围及所述偏光状态的所述信号以确定所述样品的特性。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散AOI及/或AZ范围彼此空间分离。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述波长范围介于约150nm到约2000nm之间。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述照明光学器件模块包含用于产生所述照明光束的一或多个光源，所述一或多个光源包含至少一个激光维持等离子光源LSP。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述激光维持等离子光源LSP产生处于等于或大于约0.1W/nm/cm²/sr的峰值亮度的所述照明光束。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述照明光学器件模块包含用于提供处于与由所述收集光学器件模块收集且检测的所述离散AOI及/或AZ范围实质上相同的离散AOI及/或AZ范围中的每一者的所述照明光束的多个固定光圈或可移动光圈。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述照明光学器件模块包含用于一次一个地提供处于所述离散AOI及/或AZ范围中的每一者的所述照明光束的多个固定光圈及在每一固定光圈上方的快门。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述照明光学器件模块进一步经配置以同时提供处于实质上包含如由所述收集光学器件模块一次一个地收集且检测的所述离散AOI及/或AZ范围的AOI及/或AZ范围的所述照明光束。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述收集光学器件模块包含用于一次一个地收集处于所述离散AOI及/或AZ范围中的每一者的所述输出光束的多个固定光圈及在每一固定光圈上方的快门。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述收集光学器件模块包含用于一次一个地收集处于所述离散AOI及/或AZ范围中的每一者的所述输出光束的可移动光圈或具有在每一固定光圈上方的快门的多个静止光圈。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述AOI或AZ的离散子组各自经分离至少0.1°。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散AOI及/或AZ范围包含大于约60°的AOI。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散AOI及/或AZ范围包含从0到360度的多个离散AZ范围，所述设备进一步包括用于使所述样品旋转以获得在0度与360度之间的所述离散AZ范围的定位机构。