[发明专利]用椭偏法测量临界尺寸的设备和方法

摘要

本发明涉及一种用椭偏法测量临界尺寸的设备，按照本发明测量具有外形双折射的表面图形的设备包括一个光源为带有表面图形的表面提供入射光；一个光探测器用来测量入射光被表面图形反射后的特性；一个转台使样品表面转动，使得入射光因转台转动而以不同的角度入射；还包括一个处理器来处理测得的反射光特性，并使之与测得的表面图形相关联。本发明还包括测量具有外形双折射的表面图形的方法。

主权项

1.一台在各向异性样品上以高的水平分辨率测量临界尺寸的设 备，所说的各向异性样品表现出外形双折射，所说的设备包括以下部 分： 一台椭偏仪，用来测量椭偏参数Δ和Ψ，所说的椭偏仪将线偏振的 入射光射到样品上选定的区域以产生椭圆偏振反射光，所说的椭偏仪将 所说的线偏振入射光与所说的椭圆偏振反射光作比较，以测量所说的椭 偏参数Δ和Ψ； 转台，被置于所说的椭偏仪下方用以转动样品，以改变对转轴中心 的转角α，所说的转轴中心是与所说的椭偏仪对准的，所说的椭偏仪使 所说的椭偏参数Δ和Ψ与所说的转角α相关联，从而以高的水平分辨率 测定样品选定区域的临界尺寸； 其中所说的椭偏仪还包括以下部分： 一个光源，用来产生光； 一个偏振器，用来使所说的光偏振而成为所说的线偏振光； 一个聚焦单元，使所说的线偏振光聚焦以得到高的水平分辨率； 一个X-Y-Z台，用于改变所说的样品沿X，Y，Z方向的位置， 所说的样品置于X-Y-Z台上，所说的线偏振光被所说的样品反射 而产生所说的椭圆偏振反射光； 一台显微镜，对准所说的转台的转动中心，用以选择所说的样品 上的区域来测定其临界尺寸； 一个转动分析器用来比较所说的第一偏振态和第二偏振态，以便 根据偏振态来得到所说的椭偏参数Δ和Ψ，所说的转动分析器则将所 说的角Δ和Ψ转换成光强； 一个探测器，用以探测所说的光强，以得到椭偏参数Δ和Ψ； 一个控制单元，与所说的探测器、转动分析器、X-Y-Z台及转台 相连，使由所说的探测器测得的椭偏参数Δ和Ψ与转角α相关联以确 定样品选定区域的临界尺寸。