CN105571483B - 一种用于优化光学系统参数的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种优化光学系统参数的方案，该方案中，对于多个测量模式中每一个测量模式，确定与该测量模式对应的系统噪声；对于待测结构模型的每个结构参数，通过确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度，并根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种在计算机设备中用于确定光学关键尺寸OCD(Optical Critical Dimension)测量中的结构参数的可控测量精度的方法和装置。
背景技术
在集成电路产业，主要应用于极大规模集成电路制造工艺中的、基于散射光谱信号的光学关键尺寸OCD测量设备的系统硬件部分，其主要的噪声来源是OCD测量设备的光学系统参数的误差，即理论设计参数和实际组装得到的参数之间的差别。目前基于散射光谱信号的OCD测量设备的硬件部分的光学部件通常是固定不变的，因而光学系统参数通常是按设计设置不变的，然而，包含待测器件结构的信息的散射光谱信号，对OCD测量设备的各个光学系统参数具有相当不同的灵敏度。也就是说，不同的待测器件结构，以及待测器件结构的不同结构参数，如关键尺寸CD和侧壁角SWA等，其对于不同的光学系统参数具有相当的灵敏度差异。而灵敏度关系到测量的信噪比进而影响测量结果的准确性和工艺控制能力。比如，对于某种常见于IC制造的由多晶硅(Poly)构成的周期性光栅结构，关键尺寸CD的测量精度和OCD工艺控制能力严重依赖于OCD测量设备的光学系统参数的设置，对于最高灵敏度和最低灵敏度的光学系统参数的设置，其灵敏度差异可能达到十数倍甚至几十倍，这意味着对于具有相同硬件精度的OCD测量设备，采用高灵敏度的光学系统参数设置，将极大的提升OCD测量设备对待测结构参数的测量精度和对工艺流程的控制能力。然而，目前的光学系统参数是预先设置固定的，在OCD测量中不能够针对不同的待测结构参数而灵活的选择高灵敏度、高信噪比的测量模式。
发明内容
本发明的目的是提供一种优化光学系统参数的方法和装置。
根据本发明的一个方面，提供一种优化光学系统参数的方法，其中，该方法包括以下步骤：
S1对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式下各个光学系统的设计参数值以及实际组装集成可能得到的最大误差范围，确定所有光学系统参数可引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声，其中，所述测量模式规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合；
对于待测结构模型的每个结构参数，执行以下步骤：
S2对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合该结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度；
S3根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种优化光学系统参数的精度确定装置，其中，该精度确定装置包括以下装置：
第一确定装置，用于对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声，其中，所述测量模式规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合；
其中，该精度确定装置还包括对于待测结构模型的每个结构参数执行操作的以下装置：
第二确定装置，用于对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合该结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度；
第三确定装置，用于根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1)可以在每个测量模式下，通过确定由光学系统参数的不确定性引起的系统噪声，来确定待测结构模型的多个结构参数的中的每个结构参数在该测量模式下的可控测量精度，且对于每个结构参数，通过比较其在多个测量模式下的可控测量精度，可确定该结构参数的最佳测量模式，以及其在该最佳测量模式下的最佳可控测量精度，从而可以针对结构参数来选择满足其测量精度需求的测量模式，且使得在OCD测量过程中能够结合不同的结构参数的不同精度需求，来确定能够满足所有结构参数的精度需求的可选测量模式；2)通过将结构参数的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，可在实际测量之前确定测量设备是否能够满足结构参数的精度需求，并可确定一个或多个能满足结构参数精度需求的可选测测量模式。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一个优选实施例的优化光学系统参数的方法的流程示意图；
图2为本发明的另一个优选实施例的优化光学系统参数的方法的流程示意图；
图3为本发明的一个优选实施例的优化光学系统参数的精度确定装置的结构示意图；
图4为本发明的另一个优选实施例的优化光学系统参数的精度确定装置的结构示意图。
图5为基于OCD测量原理进行OCD测量的流程示意图；
图6为多晶硅待测结构的待测结构模型示意图；
图7为基于图6所示的待测结构模型来确定结构参数CD的可控测量精度的示意图；
图8为固定第一参数时结构参数的可控测量精度随第二参数变化的分布示意图；
图9为图6所示待测结构模型的结构参数t_poly随系统参数变化的分布示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为更清楚地说明本发明的方案，以下先对OCD测量原理进行说明：
OCD测量原理的实现步骤可包括：
1)OCD测量设备建立与待测结构的形貌相对应的理论光谱数据库。
该步骤的具体实现方式包括：首先，OCD测量设备根据待测结构的形貌建立待测结构模型；接着，OCD测量设备对该待测结构模型进行理论仿真，来获取待测结构的理论光谱；然后，OCD测量设备根据仿真获取的待测结构的理论光谱，来建立待测结构的理论光谱数据库。
其中，待测结构模型可通过其结构参数变量来被确定，一个待测结构具有多个结构参数变量。一般地，可用参数向量v＝(V0,V1,...,VL-1)T，Vi,i＝0,...,L-1，来表示待测结构全部的结构参数，如图6所示的待测结构模型包括结构参数CD、SWA、t_poly、t_oxide，则可用参数向量v＝(CD,SWA,t_poly,t_oxide)T来描述该待测结构模型。对于给定的具体结构参数组合v，根据周期性结构的光散射原理，可以计算具体结构参数确定的待测结构模型对应的待测结构的理论光谱s(λ)。赋予不同结构参数的组合，会产生不同的理论光谱，从而可根据该等不同的理论光谱建立待测结构的理论光谱数据库。
作为一个示例，可根据严格耦合波分析(RCWA，Rigorous Coupled-WaveAnalysis)来获取待测结构的理论光谱数据：
光在物质中的传播规律符合电磁波的普遍理论，即麦克斯韦(MAXWELL)方程组。在RCWA分析方法中，参数向量v决定了整个空间材料(n,k)的周期性分布规律，用ε(x,y,z)表示材料的介电系数的分布。以二维光栅为例，设在(x,z)平面里，材料的介电常数呈周期性变化，而在y方向均匀。在z方向进行分层，每层的材料表示为εm(x,zm)，m为z方向的层数，m＝1,2,...,M。则εm(x,zm)在x方向具有周期性，因此可以用傅立叶(Fourier)级数描述：
其中d为周期。在第m层，对于TE模电场E可以展开为(2N+1)阶谐波，如下所示：
其中，TE模是指在波导中，电场的纵向分量为零，而磁场的纵向分量不为零的传播模式。knx,knz为波矢在x,z的分量，即每一层的电场可以用(2N+1)阶散射光电场描述。若散射阶次(2N+1)足够大，则E的精度可以得到保证。Snm(z)为各阶散射光电场的幅度大小。对于各层利用波动方程和各层的边界条件，可以获得一组常系数微分方程组。最后通过解决矩阵特征值和特征向量的问题可以求解出各层的Em，并最终求出各级散射光。根据求解的散射光，可以转换为OCD测量设备输出的测量光谱的描述形式。
本领域技术人员应该理解，上述采用RCWA方法来获取待测结构的理论光谱数据的方式仅为举例，任何其他计算理论光谱数据的方法，如可利用本发明的方法，均应包含在本发明的保护范围以内，并以引用方式包含于此。
2)OCD测量设备获得待测结构的测量光谱。
具体地，OCD测量设备获取包含待测结构的结构信息的散射信号，并将接收到的散射信号处理为包含待测结构的结构信息的测量光谱。其中，测量光谱的数值的描述形式包括但不限于：反射率Rs,Rp、偏振态变化的描述tanψ和cosΔ、偏振态分析的傅立叶系数α,β、直接输出描述散射过程的穆勒矩阵(Mueller Matrix)、NCS谱型等；其中，NCS谱型表示分别对应称之为N、C、S的三条偏振光谱，N、C、S分别是stoke向量的元素，在穆勒矩阵光谱类型中，stoke向量是表示出射光和入射光的一种方式。
例如，OCD测量设备包括散射光谱仪，其获得待测结构的测量光谱的步骤包括：首先，散射光谱仪的光源经过起偏器入射至待测结构的被测周期性结构区域，该光源经过待测结构的散射产生包含待测结构的结构信息的散射信号；接着，散射光谱仪的探测器通过检偏器接收该散射信号；然后，散射光谱仪将接收到的散射信号处理为包含待测结构的结构信息的测量光谱。
3)从理论光谱数据库中寻找与测量光谱最佳匹配的特征光谱，从而确定该待测结构的结构参数。
具体地，OCD测量设备根据预定匹配标准，将步骤1)中建立的待测结构的理论光谱数据库与步骤2)中获得的待测结构的测量光谱进行匹配，来获取理论光谱数据库中的、与测量光谱最佳匹配的特征光谱，并根据该特征光谱所对应的参数向量来确定最佳匹配时该待测结构的结构参数，也即，参数向量对应的理论光谱s(v*,λ)与测量光谱sM(λ)可实现最佳匹配。优选地，所述预定匹配标准可以采用GOF(Goodness of Fit，拟合优度)或RMSE(Root Mean Square Error，均方根误差)等。
图5为根据上述OCD测量原理进行OCD测量的流程示意图。
在对待测结构的结构参数及光学系统参数进行灵敏度分析的过程中，灵敏度的计算公式如下：
归一化灵敏度的计算公式如下：
其中，Parameter为某个参数标称值的数值；ΔParameter为某个参数的变化量；Signal对应某种类型光谱在某个波段范围的谱值；ΔSignal为所选的测量波段对所选全体波长间隔点处光谱值变化的综合处理结果；为针对所选全体波长间隔点处光谱绝对值的方差，可用于表征信号强度。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的一个优选实施例的优化光学系统参数的方法的流程示意图；本发明的确定结构参数的可控测量精度的方法主要涉及图5所示的对待测结构的结构参数及光学系统参数进行灵敏度分析步骤。
其中，本实施例的方法主要通过计算机设备来实现。优选地，根据本发明的所述计算机设备包括OCD测量设备。
需要说明的是，所述OCD测量设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
根据本实施例的方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3。
在步骤S1中，对于多个测量模式中每一个测量模式，计算机设备根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声；其中，所述测量模式规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合；优选地，光学系统参数预设最大误差值为该光学系统参数的设计精度极限(或可接受的设计误差)。
其中，可采用多种方式来表示所述光谱类型，例如反射率参数、偏振态变化参数、用于偏振态分析的傅立叶系数、用于表示散射过程的穆勒矩阵(Mueller matrix)、NCS谱型等；其中，所述光学系统参数包括任何与测量光相关的参数。
例如，光谱类型包括反射率参数Rs和Rp、偏振态变化参数tanψ和cosΔ、偏振态分析的傅立叶系数α和β；光学系统参数包括各自表示一种角度的第一参数和第二参数，其中，第一参数的取值范围为[0°,90°]，第二参数的取值范围为[-90°,90°]；则一个测量模式包括上述光谱类型与第一参数和第二参数的一种组合。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合的测量模式均应包含在本发明的测量模式的定义范围内。
其中，所述预设最大误差值用于表示该光学系统参数可接受的设计误差范围。例如，光学系统参数中用于表示一种角度的第一参数的预设最大误差值为0.5°，则表示该第一参数可接受的设计误差范围为(-0.5°，+0.5°)。
优选地，对于多个测量模式中每一个测量模式，计算机设备根据该测量模式下所有光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，分别确定各个光学系统参数引起的系统噪声，再将综合考虑各个光学系统参数引起的系统噪声时的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声，该优选方式将在参照图2所示实施例中予以详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
优选地，在步骤S1之后，对于待测结构模型的每个结构参数，计算机设备执行步骤S2和步骤S3。
其中，所述待测结构模型为待测结构的仿真模型，其能够表示待测结构的材料及结构信息；其中，所述结构参数可为可用于表示所述待测结构模型的结构特征的各种参数，例如，待测结构模型的关键尺寸(CD，Critical Dimension)、涂层(coating)厚度、侧壁角度(SWA，Side Wall Angle)和高度、梯形的底脚(foot)和顶圆(round)等。
例如，图6为多晶硅待测结构仿真后所得的待测结构模型示意图，该待测结构模型能够表示多晶硅待测结构的材料及结构信息。由图6可知，该待测结构的材料从下往上依次为：硅、二氧化硅、多晶硅(poly)；该待测结构的结构参数包括：关键尺寸CD、侧壁角度SWA、多晶硅栅极高度t_poly、二氧化硅厚度t_oxide等。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何用于表示所述待测结构模型的结构特征的各种参数，均应包含在本发明的结构参数的定义范围内。
在步骤S2中，对于多个测量模式中每一个测量模式，计算机设备根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合当前处理的结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定当前处理的结构参数在该测量模式下的可控测量精度。则通过对一个结构参数多次执行步骤S2，可以确定一个结构参数在每个测量模式下的可控测量精度；通过多个结构参数多次执行步骤S2，可以确定每个结构参数分别在各个测量模式下的可控测量精度。
其中，结构参数的浮动值表示对结构参数的标称值进行浮动后获得的数值，所述结构参数的多个浮动值可根据该结构参数的标称值来确定；优选地，该多个浮动值接近所述结构参数的标称值；更为优选地，该多个浮动值分布在标称值的两侧。例如，若结构参数CD的标称值为45，则其多个浮动值可为44.8、44.9、45.1和45.2。
其中，所述可控测量精度可用于表示在当前基于的测量模式下该结构参数可实现的测量精度，其在数值上可被视为允许的误差范围。例如，计算机设备确定该结构参数在当前基于的测量模式下的可控测量精度为0.125，则计算机设备可确定该结构参数可实现的测量精度范围(误差范围)为(-0.125，+0.125)。
例如，计算机设备将该结构参数以外的其他结构参数取值为其标称值，首先将该结构参数设置为其标称值，通过仿真获取该结构参数的标称值对应的光谱数据，然后将该结构参数的浮动值的取值设为其标称值加上一个预定差值，计算机设备通过仿真确定该结构参数取值为该浮动值时对应的光谱数据，并获得其与该结构参数的标称值对应的光谱数据之间的光谱信号偏移量。然后将该光谱信号偏移量与系统噪声进行比较，当该光谱信号偏移量小于系统噪声时，计算机设备将该结构参数的浮动差值加大，当该光谱信号偏移量大于系统噪声时，计算机设备将该结构参数的浮动差值减小，重新进行仿真计算且确定当前浮动值对应的光谱数据与结构参数的标称值对应的光谱数据之间的光谱信号偏移量与系统噪声的比较结果，以此类推，直至计算机设备确定最接近系统噪声的光谱信号偏移量(即信噪比接近一的情况)所对应的该结构参数的浮动值，并将该浮动值与该结构参数的标称值之差作为该结构参数的可控测量精度。
又例如，计算机设备将该结构参数以外的其他结构参数取值为其标称值，随机设置该结构参数的多个浮动值，并通过该多个浮动值对应的光谱信号偏移量来模拟该结构参数引起的光谱信号偏移量的变化趋势，从而根据该变化趋势确定光谱信号偏移量与系统噪声的大小相同时该结构参数的浮动值，并将该浮动值与该结构参数的标称值之差作为该结构参数的可控测量精度。
作为步骤S2的一种优选方案，计算机设备基于所述多个测量模式中的每个测量模式执行步骤S21、步骤S22和步骤S23。
在步骤S21中，在当前基于的测量模式下，计算机设备根据其他结构参数的标称值，确定当前处理的结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据。
具体地，计算机设备将其他结构参数设置为其标称值，将该结构参数分别设置为其标称值与多个浮动值，从而通过仿真获取该结构参数的标称值与多个浮动值各自对应的光谱数据。
例如，基于图6所示的待测结构模型，结构参数CD的标称值为45nm，多个浮动值为：46.120nm、47.205nm、43.880nm、42.795nm。在某测量模式下，计算机设备将结构参数CD以外的其他结构参数设置为其标称值，通过仿真分别获取结构参数取值为45nm、46.120nm、47.205nm、43.880nm、42.795nm时对应的光谱数据S(45,λ)、S(46.120,λ)、S(47.205,λ)、S(43.880,λ)、S(42.795,λ)。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据其他结构参数的标称值，确定该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
在步骤S22中，计算机设备根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，获得该结构参数在该测量模式下引起的多个光谱信号偏移量。
其中，可采用多种计算方法来获得所述光谱信号偏移量，如均方误差计算方法、均方根误差计算方法、平均绝对百分误差计算方法。例如，计算机设备可采用均方根误差计算方式来获得结构参数的标称值和多个浮动值分别对应的光谱数据之间的光谱信号偏移量：
其中，MSE为所述光谱信号偏移量，x为结构参数的标称值，x+Δx为结构参数的浮动值，S(x,λi)表示结构参数的标称值对应的光谱，S(x+Δx,λi)表示结构参数的浮动值对应的光谱，N表示全体波长点数量。
具体地，计算机设备根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，分别获得在该测量模式下该结构参数的每一个浮动值对应的光谱数据相比标称值对应的光谱数据的光谱信号偏移量。
例如，基于图6所示的待测结构模型，结构参数CD的标称值为45nm，浮动值分别为：46.120nm、47.205nm、43.880nm、42.795nm。在步骤S21中，在某测量模式下，计算机设备将其他结构参数均设置为其标称值，来确定结构参数CD的标称值与上述多个浮动值分别对应的光谱数据为：S(45,λ)、S(46.120,λ)、S(47.205,λ)、S(43.880,λ)、S(42.795,λ)；在步骤S22中，计算机设备基于以下公式获得该测量模式下结构参数CD的四个浮动值分别对应的四个光谱信号偏移量：
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，获得该结构参数在该测量模式下引起的多个光谱信号偏移量的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
在步骤S23中，计算机设备根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
具体地，计算机设备根据该多个光谱信号偏移量，确定一个结构参数的浮动值，该结构参数的浮动值引起的光谱信号偏移量与该测量模式下所对应的系统噪声相匹配；接着，计算机设备根据该浮动值及结构参数的标称值来确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
优选地，计算机设备根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度的实现方式包括但不限于：
1)计算机设备根据所述多个光谱信号偏移量，来绘制光谱信号偏移量曲线，再将所述光谱信号偏移量曲线与该测量模式所对应的系统噪声进行比对，通过插值来确定所引起的光谱信号偏移量与该测量模式下所对应的系统噪声相匹配的浮动值，从而确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
例如，图7为基于图6所示的待测结构模型来确定结构参数CD的可控测量精度的示意图；其中，实线为根据在步骤S22中获得的多个光谱信号偏移量绘制的结构参数CD在该测量模式下引起的光谱信号偏移量曲线，虚线为该测量模式所对应的系统噪声；其中，CD_bias表示结构参数的取值相对其标称值的偏移量，CD_bias为0表示结构参数CD取值为其标称值，CD_bias为|x2|表示结构参数CD基于其标称值往上浮动|x2|，CD_bias为|x1|表示结构参数CD基于其标称值往下浮动|x1|；实线与虚线的交点的横坐标表示结构参数CD在该测量模式下引起的光谱信号偏移量与系统噪声相匹配时，结构参数CD的浮动值与标称值之间的差值。优选地，计算机设备根据图7可确定结构参数CD在该测量模式下的可控测量精度为|x1|与|x2|中的较小值。
2)计算机设备根据所述多个光谱信号偏移量，确定光谱信号偏移量与结构参数的取值之间的函数关系，再通过所述函数关系确定当光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声的数值相等或相近时对应的该结构参数的浮动值，计算机设备根据该相等或相近时对应的浮动值可确定该结构参数的可控测量精度。
例如，在某测量模式下，计算机设备根据所述多个光谱信号偏移量，确定在结构参数的标称值两侧，浮动值和标称值之间的差值与光谱信号偏移量之间存在线性比例关系，则根据该线性比例关系，计算机设备可确定当光谱信号偏移量等于该测量模式所对应的系统噪声时该结构参数的浮动值，进而计算机设备可确定该结构参数的可控测量精度为该浮动值与结构参数的标称值之差。
需要说明的是，当该结构参数的可控测量精度小于该结构参数的预设容差值时，表明在该测量模式下进行OCD测量能够满足该结构参数的测量精度需求。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
需要说明的是，步骤S21、步骤S22和步骤S23之间并无严格的先后顺序；例如，在获得了标称值的光谱数据后，步骤S21中每获得一个浮动值对应的光谱数据时，可立即执行步骤S22，来获得该浮动值引起的光谱信号偏移量，与此同时，可执行步骤S21来获得其他浮动值对应的光谱数据；又例如，步骤S22与步骤S23中的部分步骤也可能被同时执行。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合该结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
在步骤S3中，计算机设备根据当前处理的结构参数在多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。通过对每个结构参数执行步骤S3，能够确定每个结构参数的一个或多个可选测量模式及其可控测量精度。
其中，所述可选测量模式为能够满足该结构参数的测量需求的测量模式。
具体地，计算机设备根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度的实现方式包括但不限于：
1)被确定的可选测量模式为一个最佳测量模式，该最佳测量模式下，该结构参数的可控测量精度所表示的误差范围最小。计算机设备从该结构参数在多个测量模式下的多个可控测量精度中选择精度最高的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述最佳测量模式，并将所述精度最高的可控测量精度，作为该结构参数对应的最佳可控测量精度。
例如，表1示出了图6所示的待测结构模型在多种测量模式下，其结构参数SWA、t_poly和t_oxide的可控测量精度，其中，光学系统参数包括各自表示一种角度的第一参数和第二参数。以表1中所示的各测量模式下第一参数和第二参数的组合的不同取值为例，可得到：结构参数SWA的多个可控测量精度中，精度最高的可控测量精度0.150nm所对应的模式四为结构参数SWA的最佳测量模式，且可控测量精度0.150nm为结构参数SWA的最佳可控测量精度；结构参数t_poly的多个可控测量精度中，精度最高的可控测量精度0.072nm所对应的模式五为结构参数t_poly的最佳测量模式，且可控测量精度0.072nm为结构参数t_poly的最佳可控测量精度；结构参数t_oxide的多个可控测量精度中，精度最高的可控测量精度0.204nm所对应的模式六为结构参数t_oxide的最佳测量模式，且可控测量精度0.204nm为结构参数t_oxide的最佳可控测量精度。
表1
2)计算机设备将该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，并选择在所述预定参数容差值限定的容差范围内的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述可选测量模式。其中，所述预定参数容差值为一个预先确定的值、其同时作为测量精度被允许的最高误差值。
例如，对于图6所示的待测结构模型，其中结构参数SWA的预定参数容差值为0.120，则根据表1中的数据可知，模式五和模式六对应的结构参数SWA的可控测量精度在该预定参数容差值限定的容差范围内，故选择模式五和模式六为结构参数SWA的可选测量模式。
优选地，可以采用多种绘图方式，来直观的确定结构参数的可控测量精度随光学系统参数的变化情况。
例如，可变化其中一个光学系统参数且固定其他所有的光学系统参数，从而绘制结构参数的可控测量精度随该一个光学系统参数变化的分布示意图。如光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，图8为固第一参数时结构参数的可控测量精度随第二参数变化的分布示意图，其中，固定第一参数为第八角度，横轴表示第二参数的取值大小，纵轴表示结构参数的可控测量精度的取值大小；其中，RS，RP为用于表示光谱类型的反射率参数。
又例如，可采用等值线绘制(Mapping contour)的方法来绘制结构参数的可控测量精度随光学系统参数变化的分布示意图。如光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，图9为图6所示待测结构模型的结构参数t_poly随光学系统参数变化的分布示意图，其中，横轴表示第一参数，纵轴表示第二参数，坐标平面的第一象限区域内显示的是结构参数t_poly的可控测量精度分布。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的可选测量模式，并将该结构参数在所述可选测量模式下的可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
作为本实施例的一种优选方案，本实施的方法还包括在步骤S1之前执行以下步骤：计算机设备根据所述待测结构的材料与所述结构参数，建立所述待测结构模型。
例如，对于图6所示的待测结构，其材料包括：硅，二氧化硅，多晶硅。其结构参数包括：关键尺寸CD、侧壁角度SWA、多晶硅栅极高度t_poly、二氧化硅厚度t_oxide。计算机设备可根据上述材料及结构参数的标称值，建立图6中所示的待测结构模型。
需要说明的是，计算机设备根据所述待测结构的材料与所述结构参数，建立所述待测结构模型之后，可根据所述待测结构的结构参数对所述待测结构模型进行片层划分(slabbing)精度分析和收敛性分析，来确定待测结构模型的薄片划分和级数设置。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据待测结构的材料与结构参数，建立待测结构模型的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
根据本实施例的方法，可以在每个测量模式下，通过确定由光学系统参数的不确定性引起的系统噪声，来确定待测结构模型的多个结构参数的中的每个结构参数在该测量模式下的可控测量精度，且对于每个结构参数，通过比较其在多个测量模式下的可控测量精度，可确定该结构参数的最佳测量模式，以及其在该最佳测量模式下的最佳可控测量精度，从而可以针对结构参数来选择满足其测量精度需求的测量模式，且使得在OCD测量过程中能够结合不同的结构参数的不同精度需求，来确定能够满足所有结构参数的精度需求的可选测量模式；且通过将结构参数的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，可在实际测量之前确定测量设备是否能够满足结构参数的精度需求，并可确定能满足结构参数精度需求的一个或多个可选测测量模式。
图2为本发明的另一个优选实施例的优化光学系统参数的方法的流程示意图。其中，本实施例的方法主要通过计算机设备来实现，其中，对参照图1所示实施例中所述的计算机设备的任何说明，均以引用的方式包含于本实施例中。
其中，本实施例的方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3；其中，步骤S1进一步包括基于多个测量模式中每一个测量模式执行步骤S11和步骤S12。其中，步骤S2和步骤S3已在参照图1中予以详述，在此不再赘述。
以下详细说明本实施例的步骤S11和步骤S12。
在步骤S11中，对于各个光学系统参数中的每个光学系统参数，计算机设备根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声。
具体地，对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数，计算机设备根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，获取该光学系统参数的最大误差引起的光谱信号偏移量，并将该光谱信号偏移量作为该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声。
优选地，步骤S11可包括计算机设备对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数执行的步骤S11-1与S11-2。
在步骤S11-1中，在该测量模式下，计算机设备根据当前处理的光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数的标称值在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据，及对所述标称值上下浮动所述预设最大误差值后所得的两个数值分别在所述待测结构模型上产生的两条光谱数据。
具体地，计算机设备将该光学系统参数以外的其他光学系统参数设置为其标称值，且将该待测结构模型的多个结构参数均设置为其标称值，然后通过理论仿真获取该光学系统参数设置为其标称值时在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据、该光学系统参数设置为对其标称值往上浮动所述预设最大误差值时在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据、以及该光学系统参数设置为对其标称值往下浮动所述预设最大误差值时在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据。
例如，以图6所示的待测结构模型为例，其中，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，当前处理的光学系统参数为第一参数；其中，第一参数的标称值为第七角度，其预设最大误差值为0.5°。计算机设备将光学系统参数中的第二参数以及该待测结构模型的多个结构参数均设置为其标称值，然后通过理论仿真，如RCWA，分别确定第一参数为第七角度、第七角度+0.5°、第七角度-0.5°时在所述待测结构模型上产生的三条光谱数据。类似地，计算机设备可获得第二参数的标称值的光谱数据，以及对其标称值上下浮动第二参数的预设最大误差值后所得的两个数值分别在待测结构模型上产生的两条光谱数据。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何在该测量模式下，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数的标称值在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据，及对所述标称值上下浮动所述预设最大误差值后所得的两个数值分别在所述待测结构模型上产生的两条光谱数据的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
在步骤S11-2中，计算机设备根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及对标称值上下浮动预设最大误差值后所得的两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数引入的系统噪声。
具体地，计算机设备根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及所述两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据分别与所述两个数值对应的两条光谱数据之间的两个光谱信号偏移量，并确定所述两个光谱信号偏移量中的较大值为该光学系统参数的误差引起的光谱信号偏移量，并将该确定的光学系统参数的光谱信号偏移量作为该光学系统参数引入的系统噪声。
例如，以图6所示的待测结构模型为例，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，其中，第一参数的标称值为第七角度，其预设最大误差值为0.5°。在步骤S11-1中，计算机设备根据该第一参数的标称值和预设最大误差值分别获取第一参数为第七角度、第七角度+0.5°、第七角度-0.5°时在所述待测结构模型上产生的三条光谱数据；在步骤S11-2中，计算机设备根据以下公式分别计算第一参数为第七角度+0.5°、第七角度-0.5°时在待测结构模型上产生的两条光谱数据分别与第一参数为第七角度时在待测结构模型上产生的光谱数据之间的两个光谱信号偏移量和
其中，θ为第七角度的取值。计算机设备通过比较光谱信号偏移量和确定其中的较大值为该第一参数的误差引起的光谱信号偏移量，并将该光谱信号偏移量作为该第一参数引入的系统噪声。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及所述两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数引入的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
在步骤S12中，计算机设备根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所述与该测量模式对应的系统噪声。
具体地，计算机设备根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，并将该总的系统噪声作为与该测量模式对应的系统噪声；作为一个示例，可采用以下公式来确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声：
其中，MSETotal为所有光学系统参数引入的总的系统噪声，Wi为基于待测结构模型的一个光学系统参数，为光学系统参数Wi引入的系统噪声。
例如，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，在步骤S11中，计算机设备确定第一参数引入的系统噪声为MSEAOI，第二参数引入的系统噪声为MSEφ；在步骤S12中，计算机设备将基于以下公式确定的所有光学系统参数引起的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声：
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所述与该测量模式对应的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
根据本实施例的方法，在每个测量模式下，通过分别获取光学系统参数中的每个系统参数引入的系统噪声，来确定与该测量模式对应的总的系统噪声，从而来确定待测结构模型的多个结构参数的中的每个结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
图3为本发明的一个优选实施例的优化光学系统参数的精度确定装置的结构示意图。根据本实施例的精度确定装置包括第一确定装置1、第二确定装置2和第三确定装置3。
对于多个测量模式中每一个测量模式，第一确定装置1根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声；其中，所述测量模式规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合；优选地，光学系统参数预设最大误差值为该光学系统参数的设计精度极限(或可接受的设计误差)。
其中，可采用多种方式来表示所述光谱类型，例如反射率参数、偏振态变化参数、用于偏振态分析的傅立叶系数、用于表示散射过程的穆勒矩阵(Mueller matrix)、NCS谱型等；其中，所述光学系统参数包括任何与测量光相关的参数。
例如，光谱类型包括反射率参数Rs和Rp、偏振态变化参数tanψ和cosΔ、偏振态分析的傅立叶系数α和β；光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，其中，第一参数AOI的取值范围为[0°,90°]，第二参数φ的取值范围为[-90°,90°]；则一个测量模式包括上述光谱类型与第一参数和第二参数的一种组合。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合的测量模式均应包含在本发明的测量模式的定义范围内。
其中，所述预设最大误差值用于表示该光学系统参数可接受的设计误差范围。例如，光学系统参数中用于表示一种角度的第一参数的预设最大误差值为0.5°，则表示该第一参数可接受的设计误差范围为(-0.5°，+0.5°)。
优选地，对于多个测量模式中每一个测量模式，第一确定装置1根据该测量模式下所有光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，分别确定各个光学系统参数引起的系统噪声，再将综合考虑各个光学系统参数引起的系统噪声时的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声，该优选方式将在参照图2所示实施例中予以详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
优选地，在第一确定装置1执行操作之后，第二确定装置2和第三确定装置3对于待测结构模型的每个结构参数执行操作。
其中，所述待测结构模型为待测结构的仿真模型，其能够表示待测结构的材料及结构信息；其中，所述结构参数可为可用于表示所述待测结构模型的结构特征的各种参数，例如，待测结构模型的关键尺寸(CD，Critical Dimension)、涂层(coating)厚度、侧壁角度(SWA，Side Wall Angle)和高度、梯形的底脚(foot)和顶圆(round)等。
例如，图6为多晶硅待测结构仿真后所得的待测结构模型示意图，该待测结构模型能够表示多晶硅待测结构的材料及结构信息。由图6可知，该待测结构的材料从下往上依次为：硅、二氧化硅、多晶硅(poly)；该待测结构的结构参数包括：关键尺寸CD、侧壁角度SWA、多晶硅栅极高度t_poly、二氧化硅厚度t_oxide等。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何用于表示所述待测结构模型的结构特征的各种参数，均应包含在本发明的结构参数的定义范围内。
对于多个测量模式中每一个测量模式，第二确定装置2根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合当前处理的结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定当前处理的结构参数在该测量模式下的可控测量精度。则通过第二确定装置2对一个结构参数多次执行操作，可以确定一个结构参数在每个测量模式下的可控测量精度；通过第二确定装置2对多个结构参数多次执行操作，可以确定每个结构参数分别在各个测量模式下的可控测量精度。
其中，结构参数的浮动值表示对结构参数的标称值进行浮动后获得的数值，所述结构参数的多个浮动值可根据该结构参数的标称值来确定；优选地，该多个浮动值接近所述结构参数的标称值；更为优选地，该多个浮动值分布在标称值的两侧。例如，若结构参数CD的标称值为45，则其多个浮动值可为44.8、44.9、45.1和45.2。
其中，所述可控测量精度可用于表示在当前基于的测量模式下该结构参数可实现的测量精度，其在数值上可被视为允许的误差范围。例如，第二确定装置2确定该结构参数在当前基于的测量模式下的可控测量精度为0.125，则第二确定装置2可确定该结构参数可实现的测量精度范围(误差范围)为(-0.125，+0.125)。
例如，第二确定装置2将该结构参数以外的其他结构参数取值为其标称值，首先将该结构参数设置为其标称值，通过仿真获取该结构参数的标称值对应的光谱数据，然后将该结构参数的浮动值的取值设为其标称值加上一个预定差值，第二确定装置2通过仿真确定该结构参数取值为该浮动值时对应的光谱数据，并获得其与该结构参数的标称值对应的光谱数据之间的光谱信号偏移量。然后，将该光谱信号偏移量与系统噪声进行比较，当该光谱信号偏移量小于系统噪声时，第二确定装置2将该结构参数的浮动差值加大，当该光谱信号偏移量大于系统噪声时，计算机设备将该结构参数的浮动差值减小，重新进行仿真计算且确定当前浮动值对应的光谱数据与结构参数的标称值对应的光谱数据之间的光谱信号偏移量与系统噪声的比较结果，以此类推，直至第二确定装置2确定最接近系统噪声的光谱信号偏移量(即信噪比接近一的情况)所对应的该结构参数的浮动值，并将该浮动值与该结构参数的标称值之差作为该结构参数的可控测量精度。
又例如，第二确定装置2将该结构参数以外的其他结构参数取值为其标称值，随机设置该结构参数的多个浮动值，并通过该多个浮动值对应的光谱信号偏移量来模拟该结构参数引起的光谱信号偏移量的变化趋势，从而根据该变化趋势确定光谱信号偏移量与系统噪声的大小相同时该结构参数的浮动值，并将该浮动值与该结构参数的标称值之差作为该结构参数的可控测量精度。
作为一种优选方案，第二确定装置2包括基于所述多个测量模式中的每个测量模式执行操作的第五子确定装置(图未示)、获取装置(图未示)和第六子确定装置(图未示)。
在当前基于的测量模式下，第五子确定装置根据其他结构参数的标称值，确定当前处理的结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据。
具体地，第五子确定装置将其他结构参数设置为其标称值，将该结构参数分别设置为其标称值与多个浮动值，从而通过仿真获取该结构参数的标称值与多个浮动值各自对应的光谱数据。
例如，基于图6所示的待测结构模型，结构参数CD的标称值为45nm，多个浮动值为：46.120nm、47.205nm、43.880nm、42.795nm。在某测量模式下，第五子确定装置将结构参数CD以外的其他结构参数设置为其标称值，通过仿真分别获取结构参数取值为45nm、46.120nm、47.205nm、43.880nm、42.795nm时对应的光谱数据S(45,λ)、S(46.120,λ)、S(47.205,λ)、S(43.880,λ)、S(42.795,λ)。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据其他结构参数的标称值，确定该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
获取装置根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，获得该结构参数在该测量模式下引起的多个光谱信号偏移量。
其中，可采用多种计算方法来获得所述光谱信号偏移量，如均方误差计算方法、均方根误差计算方法、平均绝对百分误差计算方法。例如，获取装置可采用均方根误差计算方式来获得结构参数的标称值和多个浮动值分别对应的光谱数据之间的光谱信号偏移量：
其中，MSE为所述光谱信号偏移量，x为结构参数的标称值，x+Δx为结构参数的浮动值，S(x,λi)表示结构参数的标称值对应的光谱，S(x+Δx,λi)表示结构参数的浮动值对应的光谱，N表示全体波长点数量。
具体地，获取装置根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，分别获得在该测量模式下该结构参数的每一个浮动值对应的光谱数据相比标称值对应的光谱数据的光谱信号偏移量。
例如，基于图6所示的待测结构模型，结构参数CD的标称值为45nm，浮动值分别为：46.120nm、47.205nm、43.880nm、42.795nm。在某测量模式下，第五子确定装置将其他结构参数均设置为其标称值，来确定结构参数CD的标称值与上述多个浮动值分别对应的光谱数据为：S(45,λ)、S(46.120,λ)、S(47.205,λ)、S(43.880,λ)、S(42.795,λ)；获取装置基于以下公式获得该测量模式下结构参数CD的四个浮动值分别对应的四个光谱信号偏移量：
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，获得该结构参数在该测量模式下引起的多个光谱信号偏移量的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
第六子确定装置根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
具体地，第六子确定装置根据该多个光谱信号偏移量，确定一个结构参数的浮动值，该结构参数的浮动值引起的光谱信号偏移量与该测量模式下所对应的系统噪声相匹配；接着，第六子确定装置根据该浮动值及结构参数的标称值来确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
优选地，第六子确定装置根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度的实现方式包括但不限于：
1)第六子确定装置根据所述多个光谱信号偏移量，来绘制光谱信号偏移量曲线，再将所述光谱信号偏移量曲线与该测量模式所对应的系统噪声进行比对，通过插值来确定所引起的光谱信号偏移量与该测量模式下所对应的系统噪声相匹配的浮动值，从而确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
例如，图7为基于图6所示的待测结构模型来确定结构参数CD的可控测量精度的示意图；其中，实线为根据获取装置获得的多个光谱信号偏移量绘制的结构参数CD在该测量模式下引起的光谱信号偏移量曲线，虚线为该测量模式所对应的系统噪声；其中，CD_bias表示结构参数的取值相对其标称值的偏移量，CD_bias为0表示结构参数CD取值为其标称值，CD_bias为|x2|表示结构参数CD基于其标称值往上浮动|x2|，CD_bias为|x1|表示结构参数CD基于其标称值往下浮动|x1|；实线与虚线的交点的横坐标表示结构参数CD在该测量模式下引起的光谱信号偏移量与系统噪声相匹配时，结构参数CD的浮动值与标称值之间的差值。优选地，第六子确定装置根据图7可确定结构参数CD在该测量模式下的可控测量精度为|x1|与|x2|中的较小值。
2)第六子确定装置根据所述多个光谱信号偏移量，确定光谱信号偏移量与结构参数的取值之间的函数关系，再通过所述函数关系确定当光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声的数值相等或相近时对应的该结构参数的浮动值，第六子确定装置根据该相等或相近时对应的浮动值可确定该结构参数的可控测量精度。
例如，在某测量模式下，第六子确定装置根据所述多个光谱信号偏移量，确定在结构参数的标称值两侧，浮动值和标称值之间的差值与光谱信号偏移量之间存在线性比例关系，则根据该线性比例关系，第六子确定装置可确定当光谱信号偏移量等于该测量模式所对应的系统噪声时该结构参数的浮动值，进而第六子确定装置可确定该结构参数的可控测量精度为该浮动值与结构参数的标称值之差。
需要说明的是，当该结构参数的可控测量精度小于该结构参数的预设容差值时，表明在该测量模式下进行OCD测量能够满足该结构参数的测量精度需求。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
需要说明的是，第五子确定装置、获取装置和第六子确定装置执行的操作并无严格的先后顺序；例如，在获得了标称值的光谱数据后，第五子确定装置每获得一个浮动值对应的光谱数据时，可立即触发获取装置执行操作，来获得该浮动值引起的光谱信号偏移量，与此同时，第五子确定装置可执行操作来获得其他浮动值对应的光谱数据；又例如，获取装置与第六子确定装置也可能同时执行操作。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合该结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
第三确定装置3根据当前处理的结构参数在多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。第三确定装置3通过对每个结构参数执行操作，能够确定每个结构参数的一个或多个可选测量模式及其可控测量精度。
其中，所述可选测量模式为能够满足该结构参数的测量需求的测量模式。
具体地，第三确定装置3根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度的实现方式包括但不限于：
1)第三确定装置3包括第一选择装置(图未示)。被确定的可选测量模式为一个最佳测量模式，该最佳测量模式下，该结构参数的可控测量精度所表示的误差范围最小。第一选择装置从该结构参数在多个测量模式下的多个可控测量精度中选择精度最高的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述最佳测量模式，并将所述精度最高的可控测量精度，作为该结构参数对应的最佳可控测量精度。
例如，表1示出了图6所示的待测结构模型在多种测量模式下，其结构参数SWA、t_poly和t_oxide的可控测量精度，其中，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数。以表1中所示的各测量模式下第一参数和第二参数的组合的不同取值为例，可得到：结构参数SWA的多个可控测量精度中，精度最高的可控测量精度0.150nm所对应的模式四为结构参数SWA的最佳测量模式，且可控测量精度0.150nm为结构参数SWA的最佳可控测量精度；结构参数t_poly的多个可控测量精度中，精度最高的可控测量精度0.072nm所对应的模式五为结构参数t_poly的最佳测量模式，且可控测量精度0.072nm为结构参数t_poly的最佳可控测量精度；结构参数t_oxide的多个可控测量精度中，精度最高的可控测量精度0.204nm所对应的模式六为结构参数t_oxide的最佳测量模式，且可控测量精度0.204nm为结构参数t_oxide的最佳可控测量精度。
2)第三确定装置3包括第二选择装置(图未示)。第二选择装置将该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，并选择在所述预定参数容差值限定的容差范围内的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述可选测量模式。其中，所述预定参数容差值为一个预先确定的值、其同时作为测量精度被允许的最高误差值。
例如，对于图6所示的待测结构模型，其中结构参数SWA的预定参数容差值为0.120，则根据表1中的数据可知，模式五和模式六对应的结构参数SWA的可控测量精度在该预定参数容差值限定的容差范围内，故第二选择装置选择模式五和模式六为结构参数SWA的可选测量模式。
优选地，可以采用多种绘图方式，来直观的确定结构参数的可控测量精度随光学系统参数的变化情况。
例如，可变化其中一个光学系统参数且固定其他所有的光学系统参数，从而绘制结构参数的可控测量精度随该一个光学系统参数变化的分布示意图。如光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，图8为固定第一参数时结构参数的可控测量精度随第二参数变化的分布示意图，其中，固定第一参数为第八角度，横轴表示第二参数的取值大小，纵轴表示结构参数的可控测量精度的取值大小；其中，RS，RP为用于表示光谱类型的反射率参数。
又例如，可采用等值线绘制(mapping contour)的方法来绘制结构参数的可控测量精度随光学系统参数变化的分布示意图。如光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，图9为图6所示待测结构模型的结构参数t_poly随光学系统参数变化的分布示意图，其中，横轴表示第一参数，纵轴表示第二参数，坐标平面的第一象限区域内显示的是结构参数t_poly的可控测量精度分布。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的可选测量模式，并将该结构参数在所述可选测量模式下的可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
作为本实施例的一种优选方案，本实施的精度确定装置还包括在第一确定装置1之前执行操作的模型建立装置(图未示)：模型建立装置根据所述待测结构的材料与所述结构参数，建立所述待测结构模型。
例如，对于图6所示的待测结构，其材料包括：硅，二氧化硅，多晶硅。其结构参数包括：关键尺寸CD、侧壁角度SWA、多晶硅栅极高度t_poly、二氧化硅厚度t_oxide。模型建立装置可根据上述材料及结构参数的标称值，建立图6中所示的待测结构模型。
需要说明的是，模型建立装置根据所述待测结构的材料与所述结构参数，建立所述待测结构模型之后，可根据所述待测结构的结构参数对所述待测结构模型进行片层划分(slabbing)精度分析和收敛性分析，来确定待测结构模型的薄片划分和级数设置。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据待测结构的材料与结构参数，建立待测结构模型的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
根据本实施例的精度确定装置，可以在每个测量模式下，通过确定由光学系统参数的不确定性引起的系统噪声，来确定待测结构模型的多个结构参数的中的每个结构参数在该测量模式下的可控测量精度，且对于每个结构参数，通过比较其在多个测量模式下的可控测量精度，可确定该结构参数的最佳测量模式，以及其在该最佳测量模式下的最佳可控测量精度，从而可以针对结构参数来选择满足其测量精度需求的测量模式，且使得在OCD测量过程中能够结合不同的结构参数的不同精度需求，来确定能够满足所有结构参数的精度需求的可选测量模式；且通过将结构参数的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，可在实际测量之前确定测量设备是否能够满足结构参数的精度需求，并可确定能满足结构参数精度需求的一个或多个可选测测量模式。
图4为本发明的另一个优选实施例的优化光学系统参数的精度确定装置的结构示意图。其中，本实施例的精度确定装置包括第一确定装置1、第二确定装置2和第三确定装置3；其中，第一确定装置1进一步包括基于多个测量模式中每一个测量模式执行操作的第一子确定装置11和第二子确定装置12。其中，第二确定装置2和第三确定装置3已在参照图3中予以详述，在此不再赘述。
以下详细说明本实施例的第一子确定装置11和第二子确定装置12。
对于各个光学系统参数中的每个光学系统参数，第一子确定装置11根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声。
具体地，对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数，第一子确定装置11根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，获取该光学系统参数的最大误差引起的光谱信号偏移量，并将该光谱信号偏移量作为该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声。
优选地，第一子确定装置11包括对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数执行操作的第三子确定装置(图未示)和第四子确定装置(图未示)。
在该测量模式下，第三子确定装置根据当前处理的光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数的标称值在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据，及对所述标称值上下浮动所述预设最大误差值后所得的两个数值分别在所述待测结构模型上产生的两条光谱数据。
具体地，第三子确定装置将该光学系统参数以外的其他光学系统参数设置为其标称值，且将该待测结构模型的多个结构参数均设置为其标称值，然后通过理论仿真获取该光学系统参数设置为其标称值时在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据、该光学系统参数设置为对其标称值往上浮动所述预设最大误差值时在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据、以及该光学系统参数设置为对其标称值往下浮动所述预设最大误差值时在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据。
例如，以图6所示的待测结构模型为例，其中，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，当前处理的光学系统参数为第一参数；其中，第一参数的标称值为第七角度，其预设最大误差值为0.5°。第三子确定装置将光学系统参数中的第二参数以及该待测结构模型的多个结构参数均设置为其标称值，然后通过理论仿真，如RCWA，分别确定第一参数为第七角度、第七角度+0.5°、第七角度-0.5°时在所述待测结构模型上产生的三条光谱数据。类似地，第三子确定装置可获得第二参数的标称值的光谱数据，以及对其标称值上下浮动第二参数的预设最大误差值后所得的两个数值分别在待测结构模型上产生的两条光谱数据。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何在该测量模式下，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数的标称值在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据，及对所述标称值上下浮动所述预设最大误差值后所得的两个数值分别在所述待测结构模型上产生的两条光谱数据的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
第四子确定装置根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及对标称值上下浮动预设最大误差值后所得的两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数引入的系统噪声。
具体地，第四子确定装置根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及所述两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据分别与所述两个数值对应的两条光谱数据之间的两个光谱信号偏移量，并确定所述两个光谱信号偏移量中的较大值为该光学系统参数的误差引起的光谱信号偏移量，并将该确定的光学系统参数的光谱信号偏移量作为该光学系统参数引入的系统噪声。
例如，以图6所示的待测结构模型为例，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，其中，第一参数的标称值为第七角度，其预设最大误差值为0.5°。第三子确定装置根据该第一参数的标称值和预设最大误差值分别获取第一参数为第七角度、第七角度+0.5°、第七角度-0.5°时在所述待测结构模型上产生的三条光谱数据；第四子确定装置根据以下公式分别计算第一参数为第七角度+0.5°、第七角度-0.5°时在待测结构模型上产生的两条光谱数据分别与第一参数为第七角度时在待测结构模型上产生的光谱数据之间的两个光谱信号偏移量和
其中，θ为第七角度的取值。第四子确定装置通过比较光谱信号偏移量和确定其中的较大值为该第一参数的误差引起的光谱信号偏移量，并将该光谱信号偏移量作为该第一参数引入的系统噪声。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及所述两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数引入的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
第二子确定装置12根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所述与该测量模式对应的系统噪声。
具体地，第二子确定装置12根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，并将该总的系统噪声作为与该测量模式对应的系统噪声；作为一个示例，可采用以下公式来确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声：
其中，MSETotal为所有光学系统参数引入的总的系统噪声，Wi为基于待测结构模型的一个光学系统参数，为光学系统参数Wi引入的系统噪声。
例如，光学系统参数包括用于各自表示一种角度的第一参数和第二参数，第一子确定装置11确定第一参数引入的系统噪声为MSEAOI，第二参数引入的系统噪声为MSEφ；第二子确定装置12将基于以下公式确定的所有光学系统参数引起的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声：
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所述与该测量模式对应的系统噪声的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
根据本实施例的精度确定装置，在每个测量模式下，通过分别获取光学系统参数中的每个系统参数引入的系统噪声，来确定与该测量模式对应的总的系统噪声，从而来确定待测结构模型的多个结构参数的中的每个结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，本发明的装置可采用专用集成电路(ASIC)或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (18)
1.一种用于优化光学系统参数的方法，其中，该方法包括以下步骤：
S1对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声，其中，所述测量模式规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合；
对于待测结构模型的每个结构参数，执行以下步骤：
S2对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合该结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度；
S3根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S1包括基于所述多个测量模式中每一个测量模式执行的以下步骤：
S11对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声；
S12根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所述与该测量模式对应的系统噪声。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤S11包括对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数执行的以下步骤：
-在该测量模式下，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数的标称值在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据，及对所述标称值上下浮动所述预设最大误差值后所得的两个数值分别在所述待测结构模型上产生的两条光谱数据；
-根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及所述两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数引入的系统噪声。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤S2包括基于所述多个测量模式中的每个测量模式执行的以下步骤：
-在该测量模式下，根据其他结构参数的标称值，确定该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据；
-根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，获得该结构参数在该测量模式下引起的多个光谱信号偏移量；
-根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，被确定的可选测量模式为一个最佳测量模式，所述步骤S3包括以下步骤：
-从该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度中选择精度最高的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述最佳测量模式，并将所述精度最高的可控测量精度，作为该结构参数对应的最佳可控测量精度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤S3包括以下步骤：
-将该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，并选择在所述预定参数容差值限定的容差范围内的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述可选测量模式。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该方法在所述步骤S1之前还包括以下步骤：
-根据待测结构的材料与结构参数，建立所述待测结构模型。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述结构参数包括表示所述待测结构模型的结构特征的各种参数。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，表示所述光谱类型的参数包括反射率参数、偏振态变化参数、用于偏振态分析的傅立叶系数、用于表示散射过程的穆勒矩阵和NCS谱型。
10.一种用于优化光学系统参数的精度确定装置，其中，该精度确定装置包括以下装置：
第一确定装置，用于对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式下各个光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定所有光学系统参数引入的总的系统噪声，作为与该测量模式对应的系统噪声，其中，所述测量模式规定了用于OCD测量的测量光的光谱类型以及各个光学系统参数的组合；
其中，该精度确定装置还包括对于待测结构模型的每个结构参数执行操作的以下装置：
第二确定装置，用于对于多个测量模式中每一个测量模式，根据该测量模式所对应的系统噪声，并结合该结构参数的标称值与多个浮动值，同时基于所述待测结构模型的其他结构参数的标称值，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度；
第三确定装置，用于根据该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度，确定该结构参数的一个或多个可选测量模式，并将该结构参数分别在所述一个或多个可选测量模式下的一个或多个可控测量精度，作为该结构参数对应的可控测量精度。
11.根据权利要求10所述的精度确定装置，其中，所述第一确定装置包括基于所述多个测量模式中每一个测量模式执行操作的以下装置：
第一子确定装置，用于对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声；
第二子确定装置，用于根据所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数在该测量模式下引入的系统噪声，确定所述与该测量模式对应的系统噪声。
12.根据权利要求11所述的精度确定装置，其中，所述第一子确定装置包括对于所述各个光学系统参数中的每个光学系统参数执行操作的以下装置：
第三子确定装置，用于在该测量模式下，根据该光学系统参数的标称值以及预设最大误差值，确定该光学系统参数的标称值在所述待测结构模型上产生的一条光谱数据，及对所述标称值上下浮动所述预设最大误差值后所得的两个数值分别在所述待测结构模型上产生的两条光谱数据；
第四子确定装置，用于根据该光学系统参数的标称值对应的一条光谱数据以及所述两个数值对应的两条光谱数据，确定该光学系统参数引入的系统噪声。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的精度确定装置，其中，所述第二确定装置包括基于所述多个测量模式中的每个测量模式执行操作的以下装置：
第五子确定装置，用于在该测量模式下，根据其他结构参数的标称值，确定该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据；
获取装置，用于根据该结构参数的标称值与多个浮动值分别对应的光谱数据，获得该结构参数在该测量模式下引起的多个光谱信号偏移量；
第六子确定装置，用于根据所述多个光谱信号偏移量与该测量模式所对应的系统噪声，确定该结构参数在该测量模式下的可控测量精度。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的精度确定装置，其中，被确定的可选测量模式为一个最佳测量模式，所述第三确定装置包括以下装置：
第一选择装置，用于从该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度中选择精度最高的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述最佳测量模式，并将所述精度最高的可控测量精度，作为该结构参数对应的最佳可控测量精度。
15.根据权利要求10至12中任一项所述的精度确定装置，其中，所述第三确定装置包括以下装置：
第二选择装置，用于将该结构参数在所述多个测量模式下的多个可控测量精度与预定参数容差值进行比对，并选择在所述预定参数容差值限定的容差范围内的可控测量精度所对应的测量模式，作为所述可选测量模式。
16.根据权利要求10至12中任一项所述的精度确定装置，其中，该精度确定装置还包括在所述第一确定装置之前执行操作的以下装置：
模型建立装置，用于根据待测结构的材料与结构参数，建立所述待测结构模型。
17.根据权利要求10至12中任一项所述的精度确定装置，其中，所述结构参数包括表示所述待测结构模型的结构特征的各种参数。
18.根据权利要求10至12中任一项所述的精度确定装置，其中，表示所述光谱类型的参数包括反射率参数、偏振态变化参数、用于偏振态分析的傅立叶系数、用于表示散射过程的穆勒矩阵和NCS谱型。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1672012A (zh) * | 2002-07-25 | 2005-09-21 | 音质技术公司 | 光计量术中模型和参数的选择 |
| CN1695040A (zh) * | 2002-12-20 | 2005-11-09 | 国际商业机器公司 | 用于计量仪器的评估和优化方法 |
| CN102183212A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-09-14 | 睿励科学仪器（上海）有限公司 | 一种快速确定微细周期结构形貌参数的方法及设备 |
| CN103473061A (zh) * | 2013-09-12 | 2013-12-25 | 北京航空航天大学 | 一种结构噪声不确定性优化系统及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325880A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Olympus Corp | 光学系の設計方法 |
| US8666703B2 (en) * | 2010-07-22 | 2014-03-04 | Tokyo Electron Limited | Method for automated determination of an optimally parameterized scatterometry model |
-
2014
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1672012A (zh) * | 2002-07-25 | 2005-09-21 | 音质技术公司 | 光计量术中模型和参数的选择 |
| CN1695040A (zh) * | 2002-12-20 | 2005-11-09 | 国际商业机器公司 | 用于计量仪器的评估和优化方法 |
| CN102183212A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-09-14 | 睿励科学仪器（上海）有限公司 | 一种快速确定微细周期结构形貌参数的方法及设备 |
| CN103473061A (zh) * | 2013-09-12 | 2013-12-25 | 北京航空航天大学 | 一种结构噪声不确定性优化系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: Method and apparatus for optimizing parameter of optical system Effective date of registration: 20190121 Granted publication date: 20180626 Pledgee: Shanghai Xingcheng Investment Management Co.,Ltd. Pledgor: RAINTREE SCIENTIFIC INSTRUMENTS (SHANGHAI) Corp. Registration number: 2019310000002 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20190701 Granted publication date: 20180626 Pledgee: Shanghai Xingcheng Investment Management Co.,Ltd. Pledgor: RAINTREE SCIENTIFIC INSTRUMENTS (SHANGHAI) Corp. Registration number: 2019310000002 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and apparatus for optimizing parameter of optical system Effective date of registration: 20190710 Granted publication date: 20180626 Pledgee: Shanghai Pudong Emerging Industry Investment Co.,Ltd. Pledgor: RAINTREE SCIENTIFIC INSTRUMENTS (SHANGHAI) Corp. Registration number: 2019310000040 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230724 Granted publication date: 20180626 Pledgee: Shanghai Pudong Emerging Industry Investment Co.,Ltd. Pledgor: RAINTREE SCIENTIFIC INSTRUMENTS (SHANGHAI) Corp. Registration number: 2019310000040 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |