JP2008533447A5

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Publication number: JP2008533447A5
Application number: JP2007557085A
Authority: JP
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2026-02-21

Claims

基板上に配置されるターゲット層の厚さを測定するためのヘテロダイン反射率計であって、
分割周波数の二重偏光ビームを発生する光学的な光源と、
分割周波数の二重偏光ビームを所定の入射角で基板上に配置される露出したターゲット層へ向かって伝播するためのビームパス迂回光学部品と、
分割周波数の二重偏光ビームを受け取り、参照電気的ヘテロダインうなり信号を生成するための第１ヘテロダイン検出器と、
反射された分割周波数の二重偏光ビームをターゲット層から受け取り、測定電気的ヘテロダインうなり信号を生成するための第２ヘテロダイン検出器と、
参照電気的ヘテロダインうなり信号及び測定電気的ヘテロダインうなり信号を受け取り、前記参照及び測定電気的ヘテロダインうなり信号の間の位相シフトを検出するための位相検出器と、
位相シフトからターゲット層に関連する厚さを計算するためのデータプロセッサと、
を備えるヘテロダイン反射率計。
分割周波数の二重偏光ビームが、
第１の周波数で振動する第１の楕円偏光されたビーム成分と、
第２の周波数から固有である第１の周波数で振動する第２の楕円偏光されたビーム成分と、
を備える、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
分割周波数の二重偏光ビームが、
第１の周波数で発振する第１の直線偏光されたビーム成分と、
第２の周波数、第２の周波数から固有な第１の周波数で発振する第２の直線偏光されたビーム成分と、
を備える請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
分割周波数の二重偏光ビームが、
第１の周波数で振動するｓ偏光されたビーム成分と、
第２の周波数で振動するｐ偏光されたビーム成分であって、ｓ偏光されたビーム成分に直交するｐ偏光されたビーム成分と、
を備える、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
ターゲット層が膜である、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
第１ヘテロダイン検出器は、
第１の周波数の第１の偏光と、第２の周波数の分割周波数の二重偏光されたビームとを光学的に混ぜ、かつ、参照光学うなり信号を生成する、第１の光学偏光ミキサーと、
第１の光学偏光ミキサーに接続され、参照光学的うなり信号を受け、参照電気的ヘテロダインうなり信号を生成する第１光学検出器と、をさらに含み、
第２ヘテロダイン検出器は、
反射された第１の周波数の第１の偏光と、反射された分割周波数の二重偏光されたビームの第２周波数の第２の偏光とを光学的に混ぜ、かつ測定光学的うなり信号を生成する第２の光学偏光ミキサーと、
第２の光学偏光ミキサーに接続され、測定光学的うなり信号を受け、測定電気的ヘテロダインうなり信号を生成する第２光学検出器と、をさらに含む、
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
既知の厚さに対する実際の位相シフトと既知の厚さに対する予想される位相シフトとの相違の比較に基づいて位相シフトを調整することによって補正された位相シフトを引き起こすための、位相シフトのエラーを補正するための位相シフト補正器であって、データプロセッサが補正された位相シフトを受け取り、補正された位相シフトから厚さを計算する位相シフト補正器をさらに備える
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角がターゲット層に関する屈折率と関連付けられる、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角が所定のデフォルト角度である、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角がターゲット層のブルースター角に近い、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角の最下方は、ターゲット層と、分割周波数の二重偏光されたビームに対して等方的であるターゲット層の下の界面とのいずれか一方に基づいて０°である、請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
分割周波数の二重偏光ビームをターゲット層から受け取り、分割周波数の二重偏光ビームを膜へ伝播するための第２のパス迂回光学部品をさらに備える
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
位相検出器が、参照電気的ヘテロダインうなり信号及び測定電気的ヘテロダインうなり信号を所定の形式に適合させるためのマッピング機能、及び信号を所定の形式に適合させるのに先立って参照電気的ヘテロダインうなり信号及び測定電気的ヘテロダインうなり信号を標準化するための信号調整器をさらに備える
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
位相検出器が、
参照及び測定電気的信号における２つの対応する参照時点間の時間を測定するための時間間隔カウンターと、
参照及び測定電気的ヘテロダインうなり信号の間の位相差に比例する出力電圧を作り出すための周波数ミキサーと、
参照及び測定電気的ヘテロダインうなり信号を初期の位相に設定するための位相シフト器と、
位相シフト器に出力電圧を供給するためのフィードバックループと
をさらに備える請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
位相検出器が、
周波数信号を生み出すための発振器と、
参照電気的ヘテロダインうなり信号及び周波数信号から第１のうなり信号を作り出すための第１の周波数ミキサーと、
測定電気的ヘテロダインうなり信号及び周波数信号から第２のうなり信号を作り出すための第２の周波数ミキサーと、
第１及び第２のうなり信号における２つの対応する参照時点間の時間を測定するための時間間隔カウンターをさらに備える
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
位相検出器が、参照及び測定電気的ヘテロダインうなり信号の間の位相シフトを決定するための離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、及び
測定及び参照電気的ヘテロダインうなり信号のヘテロダインうなり周波数に基づく所定の比率で、測定及び参照信号のそれぞれをサンプリングするための少なくとも１つのデジタイザをさらに備える
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
位相検出器が、参照及びヘテロダイン電気的ヘテロダインうなり信号の間で位相シフトを決定するための相互相関関数と、
測定及び参照電気的ヘテロダインうなり信号のヘテロダインうなり周波数に基づく所定の比率で、測定及び参照電気的ヘテロダインうなり信号のそれぞれをサンプリングするため、及び、測定及び参照電気的ヘテロダインうなり信号のうなりサイクルにおける多くのサンプルポイントに対する遅延を決定するための、少なくとも１つのデジタイザをさらに備える
請求項１に記載のヘテロダイン反射率計。
分割周波数の二重偏光ビームであって、第１の周波数で振動する第１の偏光されたビーム成分と、第２の周波数で振動する第２の偏光されたビーム成分とを有し、第１の周波数が第２の周波数から固有である、前記分割周波数の二重偏光ビームを発生する光学的な光源と、
分割周波数の二重偏光ビームを所定の入射角で表面及び本体部を有しかつ基板上に配置されるターゲット層へ向かって伝播するためのビームパス迂回光学部品と；
分割周波数の二重偏光ビームを受け取り、参照電気的ヘテロダインうなり信号を生成するための第１の検出器と、
ターゲット層から反射された分割周波数の二重偏光ビームであって、主に、ターゲット層の表面から反射された第１の偏光されたビーム成分及び第２の偏光ビーム成分のいずれか一方と、主に、ターゲット層の表面の下からの反射された第１の偏光されたビーム成分及び第２の偏光ビーム成分のいずれか他方とを含む前記反射された分割周波数の二重偏光ビームを受け取り、測定電気的ヘテロダインうなり信号を生成するための第２検出器と、
参照電気的ヘテロダインうなり信号及び測定電気的ヘテロダインうなり信号を受け取り、前記参照及び測定電気的ヘテロダインうなり信号間の位相シフトであってターゲット層の本体の厚さによって誘発された前記位相シフトを検出する位相検出器と、
を備える基板上に配置されるターゲット層についての厚さパラメータを測定するためのヘテロダイン反射率計。
位相シフトから前記ターゲット層の本体の厚さの厚さ計算をするためのデータプロセッサをさらに備える
請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
第１の偏光成分が、第１の楕円偏光ビーム成分、第１の直線偏光ビーム成分、及びｓ偏光ビーム成分のうちの１つであり、第２の偏光成分が、第２の楕円偏光ビーム成分、第２の直線偏光ビーム成分、及びｐ偏光ビーム成分のうちの１つであり、ｐ偏光ビーム成分がｓ偏光ビーム成分に直交する、請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
ターゲット層が膜である、請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角が５８度から６２度の間の所定のデフォルト角度である、請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角がターゲット層のブルースター角に近い、請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
所定の入射角の最下方は、ターゲット層材と、分割周波数の二重偏光されたビームに対して等方的であるターゲット層の下の界面とのいずれか一方に基づいて０°である、請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
第１の周波数の第１の偏光と、分割周波数の二重偏光されたビームの第２の周波数の第２の偏光とを混ぜるために、第１検出器に光学的に接続される第１の光学偏光ミキサーと、
第１の周波数の反射された第１の偏光と、反射された分割周波数の二重偏光されたビームの第２の周波数の反射された第２の偏光と、を光学的に混ぜるために、第２検出器に光学的に接続される第２の光学偏光ミキサーと、
位相シフトのエラーを補正するための位相シフト補正器であって、データプロセッサが補正された位相シフトを受け取り、補正された位相シフトから厚さを計算する位相シフト補正器と、をさらに含み、位相シフト補正器は、既知の厚さに対する実際の位相シフトと既知の厚さに対する予想される位相シフトとの差の比較に基づいて位相シフトを調整することによって、補正された位相シフトを引き起こす、請求項１８に記載のヘテロダイン反射率計。
分割周波数の二重偏光ビームであって、第１の周波数で振動する第１の偏光ビーム成分と、第２の周波数から固有である第１の周波数で振動する第２の偏光されたビーム成分とを有する前記分割周波数の二重偏光ビームを発生させるために、表面及び本体部を備えかつ基板上に配置される露出したターゲット層の方に光源を所定の入射角で向けることと、
参照光学的うなり信号を生成するために、第１の周波数で振動する第１の偏光ビーム成分と、第２の周波数で振動する第２の偏光ビーム成分とをヘテロダインすることによって参照電気的ヘテロダインうなり信号を生成すること及び参照光学的ヘテロダインうなり信号を参照電気的ヘテロダインうなり信号に変換することと、
ターゲット層からの反射された分割周波数の二重偏光ビームを受け取ることと、
第１の周波数で振動する第１の反射された偏光されたビーム成分と、測定光学的うなり信号を生成するための、及び測定光学的ヘテロダインうなり信号を測定電気的ヘテロダインうなり信号に変換する第２の周波数で振動する第２の反射された偏光ビーム成分とをヘテロダインすることによって測定信号を生成することと、
前記参照電気的ヘテロダインうなり信号及び前記測定電気的ヘテロダインうなり信号の間の位相シフトであって、前記ターゲット層の本体の厚さによって引き起こされる前記位相シフトを検出することと、
を含む基板上に配置される露出したターゲット層についての厚さパラメータを測定するための反射率の測定方法。
位相シフトから前記ターゲット層の本体の厚さの厚さ計算することをさらに含む、
請求項２６に記載の反射率の測定方法。
第１の偏光成分が、第１の楕円偏光ビーム成分、第１の直線偏光ビーム成分、及びｓ偏光ビーム成分のうちの１つであり、第２の偏光成分が、第２の楕円偏光ビーム成分、第２の直線偏光ビーム成分、及びｐ偏光ビーム成分のうちの１つであり、ｐ偏光ビーム成分がｓ偏光ビーム成分に直交する、請求項２６に記載の反射率の測定方法。
ターゲット層が膜である、請求項２６に記載の反射率の測定方法。
所定の入射角が、ターゲット層の屈折率に関連し、かつ、ターゲット層のブルースター角に基づくものである、請求項２６に記載の反射率の測定方法。
所定の入射角が、５８度から６２度の間の所定のデフォルト角度である、請求項２６に記載の反射率の測定方法。
所定の入射角の最下方は、ターゲット層の本体と、分割周波数の二重偏光されたビームに対して等方的であるターゲット層の下の界面とのいずれか一方に基づいて０°である、請求項２６に記載の反射率の測定方法。
参照光学的うなり信号を生成するために、第１の周波数の第１の偏光と、分割周波数の二重偏光ビームの第２の周波数の第２の偏光とを混ぜることと、
測定光学的うなり信号を生成するために、第１の周波数の反射された第１の偏光と、反射された分割周波数の二重偏光ビームの第２の周波数の反射された第２の偏光とを混ぜることと、
位相シフトのエラーを補正すること、
補正された位相シフトからエラー補正厚さを計算することと、をさらに含み、
位相シフトのエラーを補正することは、既知の厚さに対する実際の位相シフトと既知の厚さに対する予想される位相シフトとの相違の比較に基づいて位相シフトを調整することによって、補正された位相シフトを引き起こすこと、
をさらに含む請求項２６に記載の反射率の測定方法。
ターゲット層から分割周波数の二重偏光されたビームをリダイレクトすること、及び分割周波数の二重偏光されたビームを、所定の入射角で、基板上に配置された露出したターゲット層に向かって第２の経路内に伝播すること、
をさらに含む請求項２６に記載の反射率の測定方法。