用于干扰测量法的生成模型信号制造技术

公开了一种方法，该方法包括：对于具有不同反射率的、测试物体上的测试表面的多个区域中的每一个，使用干涉测量系统以第一操作模式测量每一个区域，该第一操作模式在一定的角度和波长的范围内测量有关区域反射率的信息；使用同一干涉测量系统以第二操作模式测量测试表面，该第二操作模式在包括所述多个区域中的至少一些的范围内干涉地描绘测试表面形貌的轮廓；以及基于有关所述多个区域的反射率的信息校正轮廓以减少误差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及干扰测量法(interferometry)。
技术介绍
干涉测量技术通常被用于测量物体表面的轮廓(profile)。为此，干涉仪 (interferometer)结合从感兴趣的表面反射的测量波前(wavefront)与从参考表面反射 的参考波前以产生干涉图(interferogram)。干涉图中的条纹表示在感兴趣的表面和参考 表面之间的空间变化。 扫瞄干涉仪在可相较于或大于干涉波前的相干(coherence)长度的范围内、扫瞄 在干涉仪的参考和测量臂(leg)之间的光程长度差(OPD)，以对用来测量干涉图的每个相 机像素产生扫瞄干涉信号。有限干涉长度可由例如使用白光光源产生，其被称为扫瞄白光 干涉测量法(SWLI)。典型的扫瞄白光干涉测量法(SWLI)信号是局限于(localized)接近 零光程差(0PD)位置的一些条纹(fringes)。信号典型地由具有钟形(bell-sh即ed)条纹 对比包络(contrast envelope)的正弦载波调制("条纹")特征化。传统构成SWLI计量 学基础的理念在于利用条纹的局部化(localization)以测量表面轮廓。 SWLI处理技术包括两个原理倾向。第一种方法在于定位包络的峰值或中心，假定 该位置对应于二光束干涉仪的零光程差(OPD)，并且其中一条光束是从物体表面反射的。第 二种方法在于将信号转换到频域，并且计算相位随着波长改变的比率，假定实质上直线的 斜率直接与物体位置成比例。参见，例如，Peter de Groot的美国专利第5， 398， 113号。后 面的方法被称为频域分析(FDA)。 扫瞄干涉测量法可被用于测量具有复杂表面结构的物体的表面的形貌 (topogr即hy)和/或其它特征，诸如薄膜、不同(dissimilar)材料的离散结构、或未 能由干涉显微镜的光学分辨率解析(皿derresolved)的离散结构。这样的测量与平板 显示器组件、半导体晶圆计量学、以及在原地的(insitu)薄膜与不同材料分析的特征 化有关。参见，例如，Peter de Groot等人在2004年9月30日公开的美国专利公开 第US_2004_0189999_A1号，名称为"Profiling ComplexSurface Structures Using Scanning Interferometry，，，其内容通过弓l用结合于此，以及Peter de Groot在2004 年5月6日公开的美国专利公开第US-2004-0085544-A1号，名称为"Interferometry Method for Ellipsometry,Reflectometry,and Scatterometry Measurements,Including Characterization ofThin Film Structures",其内容通过弓l用结合于此。 用于光学地确定有关物体的信息的其它技术包括椭圆法(ellipsometry)和反射 法(reflectometry)。椭圆法确定在以例如60°倾斜角、有时以可变的角度或多波长照明 时，表面的复杂反射率。为了达到比可在传统椭圆仪中轻易达到的更大的分辨率，微椭圆仪 测量在物镜(objective)的后焦面(back focalplane)(即，光瞳面(pupil plane))的相 位和/或强度分布，在这里，各种不同的照明角度被映像到场位置。这样的装置是传统偏光 显微镜或"锥光偏振仪"的现代化，历史上与结晶学和矿物学结合，其利用交叉的偏光板和7勃氏透镜(Bertrand lens)，以分析光瞳面双折射材料。 用于薄膜特征化的传统技术(例如椭圆法和反射法)依靠下列事实，即未知的 光学界面的复杂反射率取决于其内在特征(材料特性和个别层的厚度)，以及取决于用于 测量反射率的光的三个特性波长、入射角、和偏振态(polarizationstate)。实践中，特 征化仪器记录在已知范围内由改变这些参数造成的反射率变动。然后，诸如最小平方法 (least-square fits)的最优化程序被用于通过将在测量的反射率数据与从光学结构的模 型得出的反射率函数之间的差异最小化而得到对未知参数的估计。
技术实现思路
专利技术人认识到能够以多种模式(例如描绘轮廓和椭圆模式)操作的干涉测量系统 可提供大量的信息，这些信息可以以互补的方式用于提供有关测试物体的准确信息。 例如，专利技术人认识到对于使用透镜成像(image)干涉仪的出射光瞳(或"后焦面" 或是"傅立叶面")的干涉测量系统，简单的测量架构可通过确定例如光源的属性、照明和成 像光学、以及干涉仪腔(cavity)而将系统特征化。再者，这些特征可在波长、偏振和入射角 的宽大范围内确定。系统的属性可单从干涉测量数据确定，而不需要直接检查光源、光学组 件、腔、或者干涉测量系统的许多(通常是非常灵敏的)组件的任何其它组件。 测量的干涉测量系统属性提供了用于组合和质量控制，和用于比较该系统与其它 系统的有用指导。另外，信息可被用于改善测量的准确性。例如，这些属性可被用于准确地 对系统将对给定测试表面结构测量的干涉信号建模(modeling)。这样的模型对于在许多干 涉测量和分析方法中的使用是很重要的，特别是那些致力于准确地测量复杂的表面的(例 如，那些具有包括异类材料特性的区域、薄膜结构、以及其它表面特征的)。我们现在总结本 专利技术的各种不同的方面和特征。 在一个方面中，公开了一种方法，其包括在照明角度的一定范围内将测试光指向第一校准表面，并且将从第一校准表面射回的测试光与参考光结合以形成干涉图案，其中，来自第一校准表面的测试光与参考光源自共同光源；将来自第一校准表面的结合光的至少一部分指向多组件检测器，使得检测器的不同组件通过测试光对应于第一校准表面的不同照明角度；在照明角度的一定范围内将测试光指向不同于第一校准表面的第二校准表面，并且将从第二校准表面射回的测试光与参考光结合以形成干涉图案，其中，来自第二校准表面的测试光与参考光源自共同光源；将来自第二校准表面的结合光的至少一部分指向多组件检测器，使得检测器的不同组件通过测试光对应于第二校准表面的不同照明角度。 基于对从第一和第二校准表面出射的测试光由检测器的不同组件测量的干涉信号以和有关第一和第二校准表面的其它信息，确定有关干涉测量系统的信息。 有关干涉测量系统的信息包括与下列至少其中一个对应的信息共同光源的频谱分布、与平行于入射面的偏振状态相比垂直于入射面的偏振状态的相对衰减、穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的频谱分布的变化、穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的平均强度的变化、穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的相位的变化、以及穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的频谱强度的变化。 该方法可包括许多特征，分别地或结合地。例如，在一些实施例中，有关第一和第 二校准表面的其它信息包括有关第一和第二校准表面的反射率的信息。 在一些实施例中，第一校准表面包括体硅、硅上氧化层、基板上介电层、基板上不 透明金属层、金属的固体表面、介电材料的固体表面。 在一些实施例中，该方法包括将有关干涉测量系统的信息与来自干涉测量系统 的标准校准进行比较；以及基于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干涉测量方法，包括：在一定照明角度的范围内将测试光指向第一校准表面，并且将从第一校准表面射回的测试光与参考光结合以形成干涉图案，其中，来自第一校准表面的测试光与参考光源自共同光源；将来自第一校准表面的结合光的至少一部分指向多组件检测器，使得检测器的不同组件通过测试光对应于第一校准表面的不同照明角度；在一定照明角度的范围内将测试光指向不同于第一校准表面的第二校准表面，并且将从第二校准表面射回的测试光与参考光结合以形成干涉图案，其中，来自第二校准表面的测试光与参考光源自共同光源；将来自第二校准表面的结合光的至少一部分指向多组件检测器，使得检测器的不同组件通过测试光对应于第二校准表面的不同照明角度；以及基于对从第一和第二校准表面出射的测试光、由检测器的不同组件测量的干涉信号和有关第一和第二校准表面的其它信息来确定有关干涉测量系统的信息，其中：有关干涉测量系统的信息包括与下列至少其中一个相对应的信息：共同光源的频谱分布、与平行于入射面的偏振状态相比的垂直于入射面的偏振状态的相对衰减、穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的频谱分布的变化、穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的平均强度的变化、穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的相位的变化、以及穿过干涉测量系统的光瞳面的照明的频谱强度的变化。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽维尔科洛纳德莱加，
申请(专利权)人：齐戈股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]