KR20050024343A - 고 공간해상도를 가지는 아크로메틱 분광 타원분석기 - Google Patents

고 공간해상도를 가지는 아크로메틱 분광 타원분석기 Download PDF

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KR20050024343A
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람다네 벤퍼햇
프란시스 보스
데니스 카테란
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호리바 조뱅 이본 에스.아.에스.
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Abstract

본 발명은 자외선(UV)에서 적외선(IR)까지의 광범위한 파장에 걸쳐 시료(1)의 작은 영역을 분석하는 아크로메틱 분광 타원분석기에 관한 것이다. 분광 타원분석기는 광빔(3)을 방출하는 광원(2)을 포함한다. 광빔(3)은 제 1 포물면 거울(5)에 의해 입사각 q로 초점이 맞추어지기 이전에 편광 상태 발생부(4)를 통해 시료(1)의 작은 점으로 진행한다. 제 2 포물면 거울(6)은 반사된 빔(16)을 모아서 상기 빔을 분석부(7)로 이어준다. 반사빔(16)은 분석부(7)에서 나와 상기 빔을 검출하여 분광학적으로 분석하는 수단(8)으로 진행한다. 본 발명에 따르면, 편광 상태 발생부(4)를 통해 제 1 포물면 거울(5)에 이르는 광빔(3)과 제 2 거울(6)에서 분석부(7)를 통한 광빔은 평행 가능 소색성 광빔이다. 입사각 q은 시료 표면에서 작은 점의 위치를 변경시키지 않고 크게 변화된다.

Description

고 공간해상도를 가지는 아크로메틱 분광 타원분석기{ACHROMATIC SPECTROSCOPIC ELLIPSOMETER WITH HIGH SPATIAL RESOLUTION}
본 발명은 자외선(UV)에서 적외선(IR)까지의 넓은 파장에 걸쳐 시료의 작은 영역을 분석하는 아크로메틱 디자인의 타원분석 시스템에 관한 것이다.
분광 타원분석기는 시료 (또는 시료 전면에 걸친 막)의 특성을 분석하는 비파괴 조사에 잘 알려져 있다. 시료의 표면에 광빔이 입사되어 반사되고 (투과될 수 있는) 반사빔의 편광 상태가 입사빔의 편광 상태와 비교된다. 이 기술에 의해 상기 시료의 특성을 판단할 수 있다. 이러한 특성은, 예를 들면, 어떤 기판에 침착된 코팅(단일막 또는 다층막)의 두께 및 광학 특성일 수 있다.
종래의 타원분석기에 있어서, 빔의 편광 벡터 E는 일반적으로 그 전기장의 세기 Es와 Ep로 표현되며, 이는 각각 입사면에 수직 및 평행하다. 빔과 조사 면과의 상호작용에 의해 야기되는 편광 상태의 변화를 나타내는 비율은 일반적으로 복소량으로 표현된다.
ρ= tg Ψexp(iΔ) = (Ep/Es)r/(Ep/Es)i
따라서 목표는 소정면에 대한 독립 파라미터 Ψ와 Δ를 측정하는 것이다.
타원분석기 및 타원분석 시스템에 대한 설명은 아잠 및 바샤라의 저서 "타원분석기 및 편광"(North-Holland, Amsterdam, 1977)에서 찾을 수 있다. 다른 종류들의 분광 타원분석기: 회전 분석기(ASPNES D.E. et al; Appl. Opt.(1975)200), 회전 편광기, 회전 보상기 및 위상 변조 타원분석기(BOYER G.R. et al. Appl. Opt. 18(1979)217)이 산업계에 존재한다.
마이크로 전자기술의 고집적화와 새로 개발되는 재료들로 인하여, 고감도의 광특성 측정이 요구되고 있다.
따라서, 다양한 기판에서의 막 변화에 대하여 타원분석기가 고감도를 갖도록 시료 표면에 초점이 맞추어진 빔의 작고 컴팩트한 점을 획득하고 광범위한 입사각을 가지는 것이 매우 바람직하다. 그러나 표면에 초점을 맞춘 빔은 미세한 구조에 적합하기 위해서는 수차가 없어야 한다.
종래기술의 타원분석기는 기하학적 수차(geometric aberrations)를 회피하고 연속적인 입사각 범위를 얻기 위하여 반사 광학기를 사용한다.
"타원분석기를 위한 각 스캐닝 메커니즘"(BYRNE D.M.과 MAC FARLANE D.L.;Appl.Optics,30(1991)4471)에는, 한쌍의 거치용 타원체 오목거울의 단 초점(near focus)에 회전형 평면거울을, 그 장 초점(far focus)에 시료를 각각 배치한 타원분석기가 제시되어 있다. 평면거울을 회전시킴으로써, 고정된 입사점을 유지하면서 시료에 연속적으로 변화하는 입사각을 보였다. 광범위한 입사각은 타원체의 특성에만 의존하는 상기 각도 변화의 제어로 얻을 수 있었다.
그러나, 빔이 0도와 다른 각도로 거울에 입사되기 때문에, 상기 빔의 반사는 편광의 변화를 야기했다. 이러한 변화는 측정되어 데이터 분석에 고려되어야만 했다.
보다 최근에, 피원카-콜레 등[미국 특허 제 5,910,842호]는 초점이 맞추어진 빔에서의 ≪코마≫ 등의 측면(off-axis) 수차를 저감하기 위하여 타원형의 표면을 가지는 거울의 사용을 개시하였다.
그러나, 기재된 시스템은 색 수차를 보였다. 이러한 수차는 제 1 편광기 및 분석기에서 광빔의 전파축을 따르는 길이가 최소화된, 로숀 프리즘을 이용함으로써 최소화될 수 있다.
입사각의 범위는 거울에서의 반사시 빔 편광의 변화를 제한하기 위하여 표면에 대한 법선으로부터 60°이상의 각도로 제한되었다.
피원카-콜레 등이 그것을 최소화하려 했지만, 앞에서 설명한 두가지 시스템 모두에서 색 수차가 보였다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 개념도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예의 개념도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예의 개념도.
도 4는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 두 포물면 거울에 대하여 편광 상태 발생부와 분석부의 상대이동을 도시한 도면.
도 5는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 편광 상태 발생부와 분석부에 대하여 두 포물면 거울과 시료의 상대이동을 도시한 도면.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다음의 특징 및 장점, 즉 아크로메틱 디자인, 광범위한 입사각, 시료 표면에서 초점이 맞추어진 작은 빔점, 작고 컴팩트한 디자인, 간단한 사용법 및 빠른 데이터 취득을 하나이상 가지는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 분광 타원분석기는:
●광빔을 방출하는 광원,
●상기 빔을 시준하는 시준 광학기와 빔을 편광시키는 편광 발생기를 포함하는 편광 상태 발생부,
●입사각 θ로 시료 표면의 작은 점에 빔의 초점을 맞추는 제 1 거울,
●빔을 분석하는 편광 분석기를 포함하는 분석부에 시료에 의해 변조된 빔을 이어주는 제 2 거울,
●상기 빔을 분광학적으로 검출 및 분석하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따르면,
●제 1 및 제 2 거울은 포물면 거울이다.
●편광 상태 발생부를 통해 제 1 거울에 이르는 광빔은 평행 가능 소색성(achromatism) 광빔이다.
●제 2 거울에서 분석부를 통한 광빔은 평행 가능 소색성 광빔이다.
●상기 입사각 θ은 시료 표면에서의 작은 점의 위치 변경없이 크게 변화된다.
《크게 변화되는》이란 입사각 θ의 값이 0도에서 90도까지 변화될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, "시료에 의해 변조된 빔"이란 그 편광상태를 변화시키는 시료에 의한 빔의 투과 또는 반사를 의미한다.
다양한 실시예에 따르면, 본 발명은 기술적으로 가능한 결합을 개별적으로 또는 모두를 고려한 하기의 특성에 관한 것이다:
●편광 발생기는 광탄성 모듈레이터이다.
●편광 발생기는 회전 분석기이다.
●편광 발생기는 회전 편광기이다.
●편광 발생기는 회전 보상기이다.
●편광 상태 발생부와 분석부는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 포물면 거울에 대하여 수직으로 이동된다.
●두 거울과 시료는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 분석부와 편광 상태 발생부에 대하여 수직으로 이동된다.
●입사각 θ은 0°와 90°사이에서 변화된다.
●상기 두 포물면 거울은 동일한 광학 특성을 가진다.
●두 포물면 거울의 축과 시료 표면은 합류된다.
●두 포물면 거울은 그 광축이 지나고 시료 표면과 수직인 면에 대하여 대칭적으로 위치된다.
●포물면 거울의 형상은 다이아몬드 세공으로 제조된다.
●편광 상태 발생부에서 시료까지의 거리와, 분석부에서 시료까지의 거리는 다이아몬드 세공물에 의한 회절 영향을 회피하도록 최적화된다.
●포물면 거울은 포스트-폴리싱 처리된다.
●점의 크기는 회절 한계에 근접한다.
본 발명의 설명을 용이하게 하기 위하여, 다음의 도면이 제공된다. 또한, 이 도면은 예시의 목적으로만 제공되는 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 데 사용되어서는 안된다.
타원분석기는 박막에서 광학 측정을 하는데 강력한 도구이다. 박막(단일막 또는 다층막)의 광반사율은 상기 박막에서의 반사시 광빔의 편광 상태의 변화를 측정함으로써 결정된다. 본 발명의 목적은 자외선(UV)에서 적외선(IR)까지의 넓은 스펙트럼 대역폭, 아크로메틱 포커스 빔 및 광범위한 입사각을 가지는 분광 타원분석 시스템을 개시하는 것이다. 이하, 초점이 맞추어진 빔이 시료 표면과 수직에 대하여 시료 표면에 부딪치는 각을 《입사각》이라 한다. 예를 들면, 시료 표면에서 수직인 입사빔은 0도의 입사각을 가진다.
또한, 시료상의 바람직하게는 사각형의 컴팩트한 점을 《작은 점》이라 하며, 상기 점은 투사 이전의 횡치수가 전형적으로 25㎛ ×25㎛ 이하인 빔의 시료 표면으로의 투사에 의해 얻어진다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 타원분석 시스템의 제 1 실시예를 나타낸다.
타원분석 시스템은 시료(1)를 측정하는 것을 목적으로 한다. 상기 시스템은 광빔(3)을 방출하는 광원(2)을 포함한다. 이 빔(3)은 제 1 실시예에서 전형적으로 전자기 방사 스펙트럼의 자외선(UV)에서 적외선(IR) 영역까지의 범위에서 연속적인 파장 스펙트럼을 보인다. 제 2 실시예에서, 빔은 단일 파장 λ에 집중되는 플럭스를 포함한다.
이 시스템은 또한 편광 상태 발생부(4), 제 1 및 제 2 포물면 거울(5 및 6), 분석부(7) 및 상기 빔을 검출하여 분광학적으로 분석하는 수단(8)을 포함한다.
광원(2)에서 방출된 광빔(3)은 먼저 편광 상태 발생부(4)를 통해 진행한다. 상기 편광 상태 발생부(4)는 광빔(3)을 시준하는 시준 광학기(9)와 상기 빔(3)을 편광시키는 편광 발생기(10)를 포함한다. 시준 광학기(9)는 시료(1)상의 소정 크기의 점(12)을 제어하기 위하여 시준 광학기(9)의 초점에 배치된 핀홀(11)과, 빔(3)의 간극을 제어하는 다이어프램(13)을 포함한다.
편광 발생기(10)는 그것을 통해 전파되는 빔(3)을 편광시키고, 따라서 그로부터 나온 편광 빔(14)의 편광 상태를 정확하게 알게 된다.
편광 빔(14)은 편광 상태 발생부(4)에서 나와 제 1 포물면 거울(5)로 향한다. 편광 상태 발생부(4)를 통해 제 1 포물면 거울(5)에 이르는 편광빔(14)은 평행 빔이다. 따라서, 이 빔(14)은 유리하게는 수차가 없다.
그리고 나서, 편광 빔(14)은 제 1 포물면 거울(5)에 의해 시료(1)의 표면(15)으로 반사되어 초점이 맞추어진다.
바람직한 실시예로, 거울(5)의 축은 시료 표면(15)과 합류되고, 따라서 시료는 거울(5)의 초점에 위치한다.
유리하게는, 두 포물면 거울(5 및 6)은 다이아몬드 세공으로 제조된다. 다이아몬드 세공은 포물면 거울(5,6)의 표면에 약간의 홈을 만들 수 있기 때문에, 포스트-폴리싱 처리가 사용된다. 이 처리는 거울상의 홈을 최소화하기 위하여 폴리싱 공정에 이어 (1000Å의) 니켈(Ni)막 침작이 먼저 이루어진다. 마지막으로, (1000Å의) 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)막이 상부에 침착된다.
제 2 포물면 거울(6)은 시료(1)에서 반사된 광빔(16)을 수용한다. 바람직한 실시예로, 제 1(5) 및 제 2(6) 포물면 거울은 그 공통축을 지나는, 시료 표면에 수직인 면에 대하여 대칭 구조가 되도록 회전되어 위치한다. 두 거울(5,6)은 이 실시예에서는 동일한 광학 특성을 가진다. 상세한 구현예로, 초점거리 f=50.8㎜이고 직경=25.4㎜ 이다.
바람직하게는, 그 축은 시료 표면(15)과 합류된다.
바람직한 실시예로, 편광 발생부(4)에서 시료(1)까지의 거리와, 분석부(7)에서 시료(1)까지의 거리는 다이아몬드 세공물로 인한 회절 영향을 회피하도록 최적화된다.
상세한 실시예로, 공간 필터가 시료(1)상에서의 반사전과 후의 빔(14,16)의 경로에 배치된다. 이러한 필터는 포물면 거울(5,6) 표면의 홈으로 인한 부작용을 저감시킨다. 제 2 포물면 거울(6)에 의해 모인 후에, 반사된 광빔(16)은 분석부(7)를 통해 평행한 빔으로 진행한다.
분석부(7)는 시료(1)에서의 반사시 편광 빔(14)의 편광 상태의 변화를 분석하는 편광 분석기(17)를 포함한다.
지금까지 설명한 실시예의 편광 발생기(10)는 예를 들어 회전 편광기, 즉 편광 분석기(17)가 고정된채로 광축 부근에서 회전하는 편광기이다. 대안적으로, 회전 편광기 대신에 광탄성 모듈레이터가 사용될 수 있다. 다른 실시예로, 편광기가 고정된채로 시료의 측정동안 분석기(17)가 회전될 수도 있다. 따라서, 편광 발생기(10)는 회전 분석기이다. 다른 실시예로 편광 발생기(10)로서 회전 보상기를 사용할 수도 있다.
소정 막에 대한 추가 정보를 얻거나 혹은 복잡한 막 스택을 측정하기 위해서는, 다양한 초기 세팅으로 측정을 수행할 필요가 있다. 그리고, 가변 파라미터는 측정이 수행되는 파장 또는 입사각 θ일 수 있다.
상세한 구현예로, 입사각 θ은 고정되고 광빔은 연속적인 파장 스펙트럼을 가진다. 분석부(7)로부터 나온 반사 빔(16)은 상기 빔을 검출하여 분광학적으로 분석하는 수단(8)으로 진행한다. 바람직한 실시예로, 이 수단(8)은 동시에 여러 파장을 얻을 수 있는 검출기(18)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸다. 이 실시예는 분광기(19)를 포함하는 것을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다. 도 2에서, 도 1의 마크와 동일한 마크는 동일한 것을 나타낸다. 즉, 분광기(19)는 광원(2)과 편광 상태 발생부(4)를 이어주는 광로에 설치된다. 분광기(19)는 광대역 광원(2)에 의해 방출된 연속적인 광빔(3)의 스펙트럼중에서 단일 파장을 선택한다. 이 선택은 연속적인 스펙트럼 또는 특정 파장을 조사하는 데 특히 유용하다.
도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸다. 도 3에서 도 1의 마크와 동일한 마크는 동일한 것을 나타낸다.
이에 대하여, 이 실시예는 광원(2), 시준 광학기(9) 및 광빔을 검출하여 분광학적으로 분석하는 수단(8)을 배열하는 점을 제외하고는, 편광 분석기(17)에서 편광 발생기(10)까지의 타원분석 시스템의 각 구성은 제 1 실시예와 동일하다. 즉, 광원(2)은 시준 광학기(9)로 진행하는 광빔(3)을 방출한다. 상기 빔(3)은 시준 광학기(9)에서 나와 편광 분석기(17)를 통해 진행한다. 시료(1)에서 반사된 빔(16)을 검출 및 분석하는 수단(8)은 편광 발생기(10) 뒤에 배치된다. 도 1 내지 3에서 지금까지 설명한 모든 실시예에 대하여, 고정된 파장 측정시 입사각 θ을 변화시키는 것이 바람직하다.
도 4는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 포물면 거울(5,6)에 대하여 편광 상태 발생부(4)와 분석부(7)가 수직으로 이동하는 제 1 실시예를 나타낸다.
도 5는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 분석부(7)와 편광 상태 발생부(4)에 대하여 두 거울(5,6)과 시료(1)가 수직으로 이동하는 제 2 실시예를 나타낸다.
유리하게는, 입사각 θ은 크게 변화될 수 있으며, 즉 상기 각도는 0°와 90° 사이의 모든 값을 취할 수 있다.
본 발명에 따른 타원분석 시스템의 설명은 단지 예시의 목적으로 제공된 것으로 본 발명의 범위를 한정하는데 사용되어서는 안된다. 예를 들면, 분광 타원분석기는 반사로 수행하는 측정에 한정되지 않고, 즉 빔의 편광 상태의 변화는 시료 표면에서의 상기 빔의 반사시 일어나지만 투과 측정에 응용될 수도 있다. 후자의 경우에, 두 포물면 거울(5,6)은 바람직한 실시예에서는 시료 표면과 합류되는 공통의 축을 가져 포물면 거울의 초점에 대하여 대칭적으로 위치된다. 빔의 편광 상태는 광이 매체를 통해 진행하면서 연속적으로 변화한다.[아잠 및 바샤라, "타원분석기 및 편광", North-Holland, Amsterdam, 1977].

Claims (15)

  1. 광빔(3)을 방출하는 광원(2);
    상기 빔(3)을 시준하는 시준 광학기(9)와 빔을 편광시키는 편광 발생기(10)를 포함하는 편광 상태 발생부(4);
    입사각 θ로 시료(1) 표면의 작은 점에 빔(3)의 초점을 맞추는 제 1 거울(5);
    빔을 분석하는 편광 분석기(17)를 포함하는 분석부(7)에 시료(1)에 의해 변조된 빔을 이어주는 제 2 거울(6); 및
    상기 빔을 검출하여 분광학적으로 분석하는 수단(8)을 포함하고,
    제 1 및 제 2 거울(5 및 6)은 각각 포물면 거울이고,
    편광 상태 발생부(4)를 통해 제 1 거울(5)에 이르는 광빔은 평행 가능 소색성 광빔이고,
    제 2 거울(6)에서 분석부(7)를 통한 광빔은 평행 가능 소색성 광빔이고,
    상기 입사각 θ은 시료 표면(1)에서의 작은 점의 위치 변경없이 크게 변화되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기(1).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 편광 발생기(10)는 광탄성 모듈레이터인 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 편광 발생기(10)는 회전 분석기인 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 편광 발생기(10)는 회전 편광기인 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 편광 발생기(10)는 회전 보상기인 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  6. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광 상태 발생부(4)와 분석부(7)는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 포물면 거울(5,6)에 대하여 수직으로 이동되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  7. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 거울(5,6)과 시료(1)는 입사각 θ을 변화시키기 위하여 분석부(7)와 편광 상태 발생부(4)에 대하여 수직으로 이동되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  8. 제 6항 또는 7항에 있어서, 상기 입사각 θ은 0°와 90°사이의 범위인 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  9. 제 1항 내지 8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 포물면 거울(5,6)은 동일한 광학 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  10. 제 1항 내지 9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 포물면 거울(5,6)의 축과 시료 표면은 합류되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 두 포물면 거울(5,6)은 그 광축이 지나고 시료 표면과 수직인 면에 대하여 대칭적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  12. 제 1항 내지 11항중 어느 한 항에 있어서, 상기 포물면 거울(5,6)의 형상은 다이아몬드 세공으로 제조되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 편광 상태 발생부(4)에서 시료(1)까지의 거리와, 분석부(7)에서 시료(1)까지의 거리는 다이아몬드 세공물에 의한 회절 영향을 회피하도록 최적화된 것을 특징으로 하는 타원분석 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 포물면 거울(5,6)은 포스트-폴리싱 처리되는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
  15. 제 1항 내지 14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 점의 크기는 회절 한계에 근접하는 것을 특징으로 하는 분광 타원분석기.
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CN115389022A (zh) * 2022-08-19 2022-11-25 深圳市埃芯半导体科技有限公司 椭偏仪
CN117110205A (zh) * 2023-08-24 2023-11-24 晶诺微(上海)科技有限公司 一种角度连续可变的单波长椭偏测量装置及测量方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115389022A (zh) * 2022-08-19 2022-11-25 深圳市埃芯半导体科技有限公司 椭偏仪
CN115389022B (zh) * 2022-08-19 2024-01-26 深圳市埃芯半导体科技有限公司 椭偏仪
CN117110205A (zh) * 2023-08-24 2023-11-24 晶诺微(上海)科技有限公司 一种角度连续可变的单波长椭偏测量装置及测量方法
CN117110205B (zh) * 2023-08-24 2024-05-31 晶诺微(上海)科技有限公司 一种角度连续可变的单波长椭偏测量装置及测量方法

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