一种相位光栅位置测量系统及测量结构参数的方法技术方案

本公开提供一种相位光栅位置测量系统及测量结构参数的方法，该方法包括：S1，利用相位光栅位置测量系统扫描光栅标记(107)，得到测量信号；S2，从测量信号中分离出各衍射级次的测量信号，获取各衍射级次的相位信息和光强信息；S3，根据相位信息计算得到光栅标记(107)的位置信息；S4，根据光强信息计算得到光栅标记(107)的结构参数。本公开利用相位光栅的衍射场信息，在测量光栅标记位置的同时，可获得光栅标记的结构信息，便于分析光栅加工工艺过程对设计结构的改变以及对于测量的影响。对设计结构的改变以及对于测量的影响。对设计结构的改变以及对于测量的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种相位光栅位置测量系统及测量结构参数的方法


[0001]本公开涉及集成电路制造
，具体涉及一种相位光栅位置测量系统及测量结构参数的方法。

技术介绍

[0002]相位光栅位置测量系统由于具有测量精度高、受环境影响较小的特点，广泛应用于集成电路领域中。一般通过测量周期性光栅结构而获得测量信号，从而求解位置信息。由于集成电路工艺流程的复杂性，光栅标记在经历如曝光、刻蚀、化学机械抛光等处理后会发生变形，其形变非对称性将引入额外的测量偏差。因此，待测的微观结构形貌信息对于分析工艺过程的影响具有重要意义。
[0003]为了准确获得周期性的微观结构形貌，可以采用扫描显微的图像来分析，如电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等方法。这些方法测量精度虽然很高，但是速度慢、环境要求高、破坏性强，通常限于离线分析与验证的手段。而光学散射测量方法，速度快、精度高，并兼有非破坏性等优点，也广泛应用于微观结构形貌的测量。由于光栅的几何结构与光栅衍射场具有强耦合关系，按照实际需要，重建出工艺流程中的结构变化，是建模解算中的一个挑战和难点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位光栅位置测量系统，其特征在于，包括：辐射光源(101)，用于产生空间相干的照明光束；准直系统(102)和孔径光阑(103)，用于将所述照明光束转变为均匀且接近平行的小尺寸照明光束；照明镜组(104)、分光镜(105)和收集镜组(106)，用于将所述小尺寸照明光束入射至光栅标记(107)；收集镜组(106)，用于将所述光栅标记(107)产生的衍射光束转变为平行光束；光学组件(108)，用于使所述平行光束发生干涉；聚焦镜组(109)，用于使干涉的所述平行光束汇聚到探测器(110)。2.一种基于权利要求1所述的相位光栅位置测量系统测量结构参数的方法，其特征在于，包括：S1，利用相位光栅位置测量系统扫描光栅标记(107)，得到测量信号；S2，从所述测量信号中分离出各衍射级次的测量信号，获取所述各衍射级次的相位信息和光强信息；S3，根据所述相位信息计算得到所述光栅标记(107)的位置信息；S4，根据所述光强信息计算得到所述光栅标记(107)的结构参数。3.根据权利要求2所述的测量结构参数的方法，其特征在于，所述S1包括：照明光束入射至光栅标记(107)，发生衍射生成
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m～+m的衍射级次；利用光学组件(108)使所述
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m～+m的衍射级次重叠发生干涉；利用探测器(110)采集所述测量信号。4.根据权利要求3所述的测量结构参数的方法，其特征在于，所述测量信号的光强信息表示为：其中，|E<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璟，杨光华，朱世懂，殷超，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：