JP2010019636A5

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Publication number: JP2010019636A5
Application number: JP2008179311A
Authority: JP
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2028-07-09

Claims

測定光を照射した観察対象物からの戻り光の波数スペクトルに基づいて前記観察対象物の多層構造を計測する多層構造計測方法であって、
前記波数スペクトルから、層厚の光学距離に対応した情報を計算する第１の工程と、
前記光学距離に対応した情報から、各層の光学距離に対応した情報を分離して抽出する第２の工程と、
前記各層の光学距離に対応した情報をそれぞれ再度波数スペクトルに変換する第３の工程と、
前記第３の工程の結果から、干渉が発生している波数または波長を求める第４の工程と、
前記第４の工程で求めた波数または波長と、各層の光学距離とから、干渉次数を算出する第５の工程と、
前記第５の工程で求めた干渉次数を最も近い整数に近似し、近似した干渉次数と、干渉が発生している波数または波長とから、各層の光学距離を計算する第６の工程と、
を含むことを特徴とする多層構造計測方法。
前記第１の工程は、前記波数スペクトルに対してフーリエ変換を施す工程であり、
前記第３の工程は、光学距離に対応した情報に対して逆フーリエ変換を施す工程であることを特徴とする請求項１に記載の多層構造計測方法。
前記第２の工程は、バンドパスフィルターによって各層の光学距離に対応した情報を抽出するものであり、それぞれの層についての抽出範囲が可変であることを特徴とする請求項１または２に記載の多層構造計測方法。
前記第５の工程では、各層の光学距離の２倍が波長の整数倍あるいは半整数倍であることを利用して、干渉次数を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多層構造計測方法。
前記第５の工程では、各層の光学距離の２倍が波長の整数倍であることを仮定して第１の干渉次数を算出し、各層の光学距離の２倍が波長の半整数倍であることを仮定して第２の干渉次数を算出し、前記第１および第２の干渉次数のうち、干渉次数から各層の光学距
離を求めた場合に誤差が小さい方の干渉次数を選択する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多層構造計測方法。
前記第５および第６の工程では、各層の光学距離として、前記第１の工程の結果においてピークをとる光学距離を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層構造計測方法。
前記第３の工程の結果から干渉が発生している波数または波長を複数求め、求めた波数または波長と干渉条件とから各層の光学距離を算出する工程を含み、前記第５および第６の工程では、上記工程で算出した光学距離を干渉次数の算出に用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層構造計測方法。
前記第６の工程の後に、各層の光学距離を空間距離に変換する第７の工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の多層構造計測方法。
前記測定光に対応する参照光と、前記観察対象物の表面で反射する戻り光との光路長差の光学距離が、前記観察対象物の多層構造全体の光学距離より長いことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多層構造計測方法。
前記第６の工程の後に、各層の光学距離を空間距離に変換する第７の工程をさらに含んでおり、
当該第７の工程では、前記参照光を反射する参照ミラーから遠い方の界面までの光学距離から前記参照ミラーに近い方の界面までの光学距離を減算し、両者の界面の間の屈折率で除算することによって、空間距離を計算する
ことを特徴とする請求項９に記載の多層構造計測方法。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多層構造計測方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
測定光を照射した観察対象物からの戻り光の波数スペクトルに基づいて前記観察対象物の多層構造を計測する解析手段を備え、
前記解析手段は、
前記波数スペクトルから、層厚の光学距離に対応した情報を計算する第１の工程と、
前記光学距離に対応した情報から、各層の光学距離に対応した情報を分離して抽出する第２の工程と、
前記各層の光学距離に対応した情報をそれぞれ再度波数スペクトルに変換する第３の工程と、
前記第３の工程の結果から、干渉が発生している波数または波長を求める第４の工程と、
前記第４の工程で求めた波数または波長と、各層の光学距離とから、干渉次数を算出する第５の工程と、
前記第５の工程で求めた干渉次数を最も近い整数に近似し、近似した干渉次数と、干渉が発生している波数または波長とから、各層の光学距離を計算する第６の工程と、
を実行することを特徴とする多層構造計測装置。
光源と、
前記光源からの光を多層構造の観察対象物に導くとともに、該観察対象物からの戻り光を検出位置に導く光学系と、
前記検出位置に配置され、前記戻り光の波数スペクトルを検出する分光器と、
を有することを特徴とする請求項１２に記載の多層構造計測装置。
前記光学系は、
前記光源からの光を測定光と参照光に分割する手段と、
前記測定光を前記観察対象物に導くとともに、該観察対象物からの戻り光を前記検出位置に導く手段と、
前記参照光を参照光路を介して前記検出位置に導く手段と、
を有しており、
前記分光器は、前記戻り光と前記参照光の合成光の波数スペクトルを検出し、
前記解析手段は、該合成光の波数スペクトルに基づいて、前記観察対象物の多層構造を計測する
ことを特徴とする請求項１３に記載の多層構造計測装置。