一种纳米结构三维形貌测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纳米结构三维形貌测量方法及其装置，可以同时测量纳米结构线宽、深度、侧墙角、线缘粗糙度、线宽粗糙度等三维形貌参数的方法及装置。本发明专利技术方法步骤如下：将波长为紫外到近红外波段的光束经分光、起偏、前后相位补偿得到的椭圆偏振光投射到待测；采集待测结构表面反射零级衍射信号，计算得到纳米结构测量穆勒矩阵；将测量穆勒矩阵与理论穆勒矩阵进行匹配，提取得到待测纳米尺寸结构的三维形貌参数值。本发明专利技术所提供的纳米结构三维形貌参数测量装置，能为基于图形转移的批量制造方法如光刻和纳米压印等工艺中所涉及的一维和二维亚波长周期性结构，提供一种非接触、非破坏性、低成本、快速测量手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米制造测量技术，具体涉及纳米结构三维形貌测量方法及装置，本 专利技术尤其适用于光刻、刻蚀以及纳米压印图形中光栅结构的线宽、深度、侧墙角、线缘粗糙 度、线宽粗糙度等三维形貌参数的测量。
技术介绍
纳米制造是指产品特征尺寸为纳米量级的制造技术，即特征尺寸在IOOnm以内的 制造技术。为了实现纳米制造工艺的可操纵性、可预测性、可重复性和可扩展性，保证基于 纳米科技的产品满足可靠性、一致性、经济性及规模化生产等多方面的要求，在纳米制造过 程中对纳米结构的三维形貌参数进行快速、低成本、非破坏性的精确测量具有十分重要的 意义。这些三维形貌参数不仅包括特征线宽(即关键尺寸)、周期间距、高度、侧壁角等轮廓 参数，而且包含线宽粗糙度(LWR)、线边粗糙度(LER)等重要特征，在高深宽比纳米结构中 还包括侧壁粗糙度(SWR)等信息。目前对纳米结构三维形貌参数测量的主要手段是扫描电子显微镜(SEM)和原子 力显微镜(AFM)，其优点是都可以满足纳米级尺寸的测量，但其显著缺点是速度慢、成本高， 特别是难以集成到工艺线。与之相反，传统光学测量方法具有速度快、成本低、无接触、非破 坏和易于集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米结构三维形貌测量方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：第１步将波长为紫外到近红外波段范围的入射光束经过光谱分光、起偏、前相位补偿后，得到椭圆偏振光束，投射到包含纳米结构的待测结构表面；第２步椭圆偏振光束经样件表面反射后，再经过后相位补偿、检偏后利用探测器检测得到零级衍射；通过连续调节前相位补偿和后相位补偿，从而改变入射椭圆偏振光束偏振态，测量得到不同偏振态下的零级衍射光强；第３步利用第２步测量得到的零级衍射光强，计算得到纳米结构的测量穆勒矩阵；第４步改变入射光束的入射角和方位角，重复第１步～第３步，得到不同入射角和方位角配置的测量穆勒矩阵；第５步仿真计算被测纳米结构的理论穆勒矩阵；第６...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世元，张传维，陈修国，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]