[发明专利]用于决定层的厚度和折射率的方法

说明书

本发明涉及一种用于决定在基板(26)上的层(6)的厚度和折射率的方法，层(6)具有面向基板(26)的层边界表面(30)以及背离基板(26)的层顶侧(28)。在所述方法中，实行以下步骤：沿光轴(8)由共聚焦显微镜将层(6)成像；决定在层边界表面(30)和层顶侧(28)处的沿光轴(8)分辨的点扩散函数；从在点扩散函数的两个极大值之间的距离，决定层在层的侧向点处的表观厚度；在侧向点处，决定在层边界表面(30)的点扩散函数具有的极大值相对于在层顶侧(28)的点扩散函数具有的相同极大值的加宽；以及从表观厚度和加宽，决定层(6)在侧向点处的厚度和折射率。

技术领域

方法涉及用于决定位于基板上的至少一个层的厚度和折射率的方法。

背景技术

测量层厚度是常见的任务。通常，层的折射率对于光学层厚度测量必须是已知的。在现有技术中，光学层厚度测量必须以分离的测量方法来确定。作为示例，层材料的折射率可以从在已知层厚度的点处的光学测量来决定，并且可以被提取用于在不同点处的层厚度测量。

如果干涉效应用于光学地测量层厚度，则通常在现有技术中通常实行光谱分辨的反射测量，使得可以从至少三个局部极值的位置决定折射率和层厚度。从技术观点，光谱分辨的测量是复杂的，特别是因为必要的光谱分辨率非常高。因为所使用的计算公式的分母中存在波长差，因此，此外需要采用的波长尽可能地不同。这增加了技术费用。椭圆偏振技术是确定层厚度和折射率的另一个选项。US 2004/0085544 A1已经公开了一种椭偏方法，以达到表征层且在该过程中确定折射率和层厚度的目的。在EP 0814318 A2中解释了相似的方法。然而，这还需要进行光谱分辨的测量以及此外关于样品的大量假设。

JP 2002-323659A已经公开了共聚焦光学系统和使用所述系统的扫描共聚焦显微镜。

发明内容

本发明基于的目的是指定用于决定样品的层厚度和折射率的方法，该方法不需要光谱分析。

本发明限定下文中。

一种用于决定位于基板上的层的厚度和折射率的方法，其中所述层具有面向所述基板的层底侧以及背离所述基板的层顶侧，并且其中实行以下步骤：

a)设定所述层的侧向位置，

b)在所述侧向位置处和沿光轴的多个轴向位置处实行所述层的共聚焦显微成像，

c)确定在所述侧向位置的层底侧处的轴向强度分布的主极大值或次极大值的第一轴向相对位置，并且确定在所述侧向位置的层顶侧处的强度分布的相同主极大值或次极大值的第二轴向相对位置，

d)决定在所述侧向位置的层底侧处的所述强度分布的形状特征的第一值以及在所述侧向位置的层顶侧处的所述强度分布的相同形状特征的第二值，以及

e)从在所述第一轴向相对位置与第二轴向相对位置之间的差异以及在所述形状特征的第一值与第二值之间的差异，决定在所述侧向位置处的所述层的厚度和折射率，

其中，所述形状特征包括在所述强度分布中存在的两个极大值之间的距离，使得确定所述形状特征的第一值与第二值之间的差异包括确定极大值之间的距离的变化，和/或

其中，所述形状特征包括在所述强度分布中存在的极大值的强度比率，使得确定所述形状特征的第一值与第二值之间的差异包括确定极大值之间的强度比率的变化。

下文涉及优选的发展例。

优选地，在步骤c)和/或步骤d)中分别在所述层顶侧和所述层底侧记录所述侧向位置处具有至少三个轴向位置的z堆叠。

优选地，在步骤d)中将所述主极大值或次极大值的宽度决定为形状特征。