KR20230127262A - 교란된 개체에서 나오는 엑스레이 신호의 평가 - Google Patents

교란된 개체에서 나오는 엑스레이 신호의 평가 Download PDF

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다니엘 칸델
히쓰 포이스
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마이클 하임 야치니
블라디미르 마차바리아니
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노바 엘티디.
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Abstract

엑스레이 신호를 평가하기 위한 방법, 시스템 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체. 이 방법은 다수의 비교란 개체 각각에 대한 추정 필드를 계산하고, 다수의 비교란 개체는 교란된 개체의 교란을 나타내며, 교란은 비확산 X선 신호의 파장 차수이고, 다수의 비교란 개체의 필드에 기초하여 비확산 X선 신호를 평가하는 것을 포함할 수 있다.

Description

교란된 개체에서 나오는 엑스레이 신호의 평가
본 출원은 2021년 12월 31일에 출원된 미국 잠정 특허 63/205,631호 및 2021년 12월 31일에 출원된 미국 잠정 특허 63/205,630호로부터 우선권을 주장하며, 두 잠정 특허는 본 문서에 참조로 통합되어 있다.
엑스레이 영역에서, 거칠기 크기는 파장과 유사하다.
도 1은 에지(12) 및 에지(13)가 거칠고 임계 치수(에지(12) 및 에지(13) 사이의 거리) 15(이 경우, 라인의 길이)를 갖는 전형적인 라인(11)을 도시한다.
도 2는 엑스레이 소스(21) 및 엑스레이 빔(31)을 샘플(100)의 작은 지점(33)에, 일반적으로 도면에서 렌즈(22)로 상징적으로 표시되는 거울을 통해 집중시키는 광학장치를 갖는 엑스레이 시스템을 예시한다. 샘플에서 반사된 엑스레이(32)는 원거리 영역에 배치된 CCD 카메라(23)에 의해 감지된다. 도 2는 또한 조명 각도(41) 및 수집 각도(32)를 예시한다.
조명 원뿔은 수집 원뿔과 다를 수 있으며, 후자는 일반적으로 "산란된" X-선의 검출을 허용하기 위해 프라이머보다 더 크다. 이들은 샘플로부터 정반사 방향이 아닌 회절되는 광선이다.
이 방식에서는, 여러 산란 방향이 CCD 카메라의 서로 다른 픽셀에 충돌하여 동시에 수집되므로, 샘플/검출기 방향의 소스/샘플 또는 둘 다를 스캔할 필요성이 줄어든다.
그러나, 이는 하나의 입사 방향에서 생성되는 산란 광선이 검출기에서 다른 입사 방향에서 생성되는 산란 광선과 간섭할 수 있다는 것을 의미한다.
거칠기 크기가 파장과 비슷한 경우, 거칠기가 검출된 신호에 미치는 영향은 중요하며, 특히 모델 기반 접근법을 사용하여 검출된 신호를 해석할 때 이를 고려해야 한다.
교란된 개체로부터 엑스레이 신호를 평가하기 위한 명령어를 저장하는 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 제공될 수 있다.
교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하는 방법이 제공될 수 있으며, 그 방법은 다음을 포함할 수 있다:
복수의 비교란된 개체들 각각에 대한 추정 필드를 계산하고, 복수의 비교란된 개체들은 교란된 개체의 교란을 나타내며, 교란은 비확산 X-선 신호의 파장의 차수를 갖는 단계; 및 복수의 비교란된 개체들의 필드에 기초하여 비확산 X-선 신호들을 평가하는 단계.
엑스레이 신호를 평가하기 위한 방법, 시스템, 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공될 수 있다. 상기 방법은, 교란된 개체의 교란에 의해 생성된 필드를 추정하는 단계, 상기 교란은 엑스레이 신호의 파장 차수의 교란이고, 여기서 상기 추정은 교란된 개체의 교란의 단일 교란에 의해 기여되는 필드에 반응하는 일반 함수를 계산하며, 상기 일반 함수는 임의의 형태의 교란된 개체에 적용 가능하고, 및, 필드 및 교란의 하나 이상의 통계적 특성에 기초한 엑스레이 신호를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명을 이해하고, 본 발명이 실제로 어떻게 수행될 수 있는지를 보기 위해, 이제 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 비제한적인 예에 의해서만 설명할 것이다:
도 1은 선행 기술 라인을 도시한 도면;
도 2는 종래 기술의 엑스레이 시스템의 개략적인 동작을 도시한 도면;
도 3은 교란된 개체 및 교란된 개체에 대한 반사율 대 각도 스펙트럼의 예시;
도 4는 구조 요소의 예시;
도 5는 표면에 대한 연속적인 교란의 예시;
도 6은 거칠기를 갖는 가능한 인터페이스의 예시;
도 7은 4.47㎚ 파장의 비확산 반사율의 예시;
도 8은 교란된 개체와 다수의 비교란된 개체의 예시;
도 9는 주기적 구조에 대한 거칠기의 시뮬레이션 효과의 예시;
도 10은 방법의 예시;
도 11은 방법의 예시;
도 12는 신호 대 방목 각도의 예시;
도 13은 방법의 예시;
도 14는 교란된 개체와 교란되지 않은 개체의 예시;
도 15는 교란된 개체와 비교란된 개체의 예시;
도 16은 신호 대 방목 각도의 예시;
도 17은 교란되지 않은 개체의 예시;
도 18은 비교란된 개체의 예시;
도 19는 비교란된 개체의 예시;
도 20A는 신호 대 방목 각도의 예시;
도 20B는 방법의 예시;
도 21은 단일 입사각을 갖는 입사 빔을 사용하여 종래의 산란 측정법에 따른 주기적 구조의 단면도;
도 22는 본 발명의 실시예에 따라, 다중 입사각을 갖는 입사빔을 사용하여 산란계 측정을 받은 주기적 구조의 단면도;
도 23은 단일 방위각을 갖는 입사 빔을 사용하여 종래의 산란계 측정을 받은 주기적 구조의 평면도;
도 24A는 본 발명의 실시예에 따라, 중심축이 제로 방위각을 갖는, 복수의 방위각을 갖는 입사 빔을 사용하여 산란계 측정을 받는 주기적 구조의 평면도;
도 24B는 본 발명의 실시예에 따라, 중심축이 0이 아닌 방위각을 갖는 복수의 방위각을 갖는 입사 빔을 사용하여 산란 측정을 수행한 주기적 구조의 평면도;
도 25는 본 발명의 실시예에 따라, 저에너지 X-선 반사율 산란 측정에 적합한 예시적인 핀-FET 장치의 측면도;
도 26은 본 발명의 실시예에 따라 10 nm/20 nm 라인/공간 비율을 갖는 주기적 구조를 갖는 산란각 실리콘(Si) 핀에 대한 오차 반사율 대 산란각 실리콘(Si) 핀의 플롯 및 상응하는 구조;
도 27은 본 발명의 실시예에 따라 오차 반사율 대 산란각 실리콘(Si) 핀의 구조;
도 27은 본 발명의 실시예에 따른, 10 나노미터/20 나노미터 라인/공간 비율을 갖는 주기적 구조를 갖는 산란각 실리콘(Si) 핀에 대한 1차 반사율 대 산란각 실리콘(Si) 핀의 플롯 및 대응하는 구조;
도 28은 본 발명의 실시예에 따라, X-선 반사율 산란 측정(XRS) 기능을 갖는 주기적 구조 측정 시스템;
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록 다이어그램.
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 돕기 위해 수많은 구체적인 세부 사항들이 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 다른 예들에서, 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해, 잘 알려진 방법, 절차 및 구성 요소들은 상세히 설명되지 않는다.
본 발명으로 간주되는 주제는 명세서의 결론 부분에서 특히 지적되고 명확하게 청구된다. 그러나, 본 발명의 구성 및 동작 방법, 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 읽었을 때 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도면의 단순화 및 명확성을 위해, 도면에 도시된 요소들이 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아님을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 일부 요소의 치수는 명확성을 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다. 또한, 적절하다고 간주되는 경우, 참조 번호는 대응하는 또는 유사한 요소를 나타내기 위해 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
본 명세서에서 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 중 어느 하나에 대한 모든 참조는 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 중 다른 어느 하나에 대해서도 준용되어야 한다. 예를 들어, 시스템에 대한 참조는 시스템에 의해 실행될 수 있는 메소드 및 시스템에 의해 실행 가능한 명령어를 저장할 수 있는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 대해서도 동일하게 적용되어야 한다.
본 발명의 예시된 적어도 하나의 실시예는 대부분 당업자에게 공지된 전자 부품 및 회로를 사용하여 구현될 수 있기 때문에, 본 발명의 기본 개념의 이해 및 감상을 위해, 그리고 본 발명의 요지를 난해하게 하거나 산만하게 하지 않기 위해 위에서 예시된 바와 같이 필요한 것으로 간주되는 범위 이상으로 상세한 설명이 이루어지지 않을 것이다.
아래에 예시된 임의의 숫자 또는 값은 비제한적인 실시예로 간주되어야 한다.
"B에 기초한 A"라는 문구는, A가 전적으로 B에 기초하거나, A가 B 및 하나 이상의 다른 요소 및/또는 파라미터 및/또는 정보에 기초한다는 것을 의미할 수 있다. 기반은, A의 계산이 B의 영향을 받거나 및/또는 A의 값이 B의 값의 함수라는 것을 의미한다.
"평가"라는 용어는 측정, 추정, 시뮬레이션, 계산, 근사치, 유효성 검사, 모델 생성 등을 의미할 수 있다.
엑스레이 신호를 평가하는 것은, 개체의 조명의 결과로서 검출되어야 하는 엑스레이 신호의 평가를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
"획득"이라는 용어는 생성, 수신 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, - 검출 신호를 수신하는 것은 검출 신호를 생성하는 것, 교란된 개체를 조명하고 검출 신호를 생성하는 것, 검출 신호를 생성하지 않고 검출 신호를 수신하거나 검색하는 것 등을 포함할 수 있다.
엑스레이 신호는 확산 엑스레이 신호 및 비확산 엑스레이 신호일 수 있다. 확산된 신호가 아닌 비확산된 엑스레이 신호에 기초한 평가는 비확산된 평가로 참조될 수 있다. (비확산 신호가 아닌) 확산된 엑스레이 신호에 기초한 평가는 확산된 평가로 참조될 수 있다.
솔리드 스택은 서로 평행한 층의 스택을 포함하는 구조이다.
설명의 단순화를 위해, 대부분의 실시예(거칠기가 없을 때)는 수평이어야 하는 거친 표면 및 다양한 비교란된 표면을 참조한다. 수평 방향은 방향의 예시일 뿐이며 거친 표면과 비터칭 표면은 어떤 방향으로도 방향이 지정될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 위, 위쪽, 상부, 아래, 아래쪽, 하부에 대한 참조는 모든 방향에 적용되어야 한다.
제안된 해법들은 임의의 형상의 교란 개체에 적용될 수 있는 최초의 해법들로 여겨지며, 고체 스택에 국한되지 않는다. 예를 들어, 상기 해법들은 교란된 주기적 구조 및/또는 교란된 유사 주기적(위상까지 주기적) 구조, 또는 교란된 비주기적 구조에 적용될 수 있다.
구조에 대한 모든 참조는 구조 요소, 샘플, 주기적 구조, 주기적 구조의 기본 셀 및 개체에도 준용되어야 한다. 다양한 도면에 예시된 다양한 개체, 구조 요소, 샘플 또는 구조는 격자를 형성하거나 주기적인 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 구조 요소(61)는 주기적 구조의 기본 셀일 수 있다.
임의의 형상의 교란된 개체로부터 엑스레이 신호의 평가 방출을 위한 명령어를 저장하는 시스템, 방법 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 제공될 수 있다.
교란 및 거칠기라는 용어는 상호 교환 가능한 방식으로 사용된다. 교란된 개체는 거칠기가 있는 개체이다.
교란된 표면 또는 거친 표면은 엑스레이 파장의 차수(예를 들어, 10% 내지 1000% 사이)에서 거칠기를 나타낸다. 엑스레이의 파장은 0.01 내지 10 나노미터 사이일 수 있다. 따라서 교란된 표면은 나노미터 규모(예: 0.01 나노미터에서 80 나노미터 사이, 0.01 나노미터 미만 또는 80 나노미터 이상)일 수 있다. 단일 엑스레이 빔은 주기적 구조의 복수의 기본 셀을 동시에 조명할 수 있는 스팟을 형성할 수 있다.
엑스레이 방사선을 검출하기 위해 사용되는 검출기는 2차원 검출기일 수 있고, 그 픽셀은 확산 방사선을 감지하기 위한 확산 픽셀과 비확산 방사선을 감지하기 위한 비확산 픽셀로 분류될 수 있다. 이러한 분류는 개체 및/또는 조명 및/또는 검출 방식에 따라 이루어질 수 있다.
도 3은 거칠기가 켜지거나(거친 고체 스택) 꺼질 때(매끄러운 고체 스택) 고체 스택 샘플로부터 엑스레이의 반사율(반사된 강도와 들어오는 강도의 비율)이 어떻게 변화하는지를 설명하는 시뮬레이션의 예를 보여주는 그래프를 포함한다-각각 곡선 51 및 52 참조.
도 3은 광원과 검출기가 모두 매우 좁은 조명/수집 원뿔을 통해 빛을 생성/포획한다고 가정할 때, 고도 각도-세타의 함수로서 반사율을 나타낸다. 이 스택은 솔리드 스택이므로 반사된 신호는 대부분 정반사 방향이므로 반사각은 조명 각도와 같으므로 그래프를 매개변수화하려면 단일 각도 세타가 필요한다. 그래프에 표시되지 않은 것은 비반사 방향에 대한 반사율이지만, 거칠기가 존재할 때에도 존재한다.
거칠기를 포함하는 주기적(비고체) 구조도 특성화할 필요가 있으며, 인터페이스에 거칠기가 있는 주기적 샘플의 X-선 조명에 대한 응답을 평가하는 알고리즘이 필요하다.
고립된 작은 교란에 대한 산란 전자장의 유도.
거칠기가 없는(즉, 교란이 없는) 주기적 샘플의 내부 필드뿐만 아니라 반사율은 먼저 전자기 산란 문제의 엄격한 잘 알려진 솔루션에 의해 평가된다. 이는 임의의 입사 광선 및 임의의 발산 방향의 반대 방향의 두 가지 다른 방향 및 조명의 편광에 대해 평가된다.
유한 원뿔(또는 다른 유한 형상)을 갖는 조명/컬렉션의 경우, 중첩은 각 단일 방향으로부터의 기여도를 개별적으로 합산하기 위해 사용된다.
주어진 조명 방향 kinc 및 입력 편광 상태 pinc에 대한 구조 요소 내부의 특정 지점(rt, t)에서의 내부 E-필드 벡터는 아래에 의해 표시된다:
[수학식 0]
이 필드는 교란되지 않은 구조 요소에 대해 평가된다는 점에 다시 한 번 유의한다. 아래에서는 거칠기의 효과를 완전히 결정하기 위해, 그리고 "작은" 교란을 가정할 때, 두 개의 서로 다른 내부 E-필드가 필요하다는 것을 보여준다:
a. 조명(기준점 O에서 측정된 단위 진폭 및 제로 위상)이 실제 조명 방향 kinc 및 입력 편광 상태 pinc에서 올 때 생성되는 내부 필드(지점 (rt, t))는 다음과 같은 형식으로 구성된다:
[수학식 1]
b. 조명(기준점 O에서 측정된 단위 진폭 및 제로 위상)이 수집 방향 ksc 및 출력 편광 상태 psc의 반대에서 들어올 때 생성되는 내부 필드(지점(rt, t)에서)이다.
[수학식 2]
교란된 프로파일로부터 회절 신호를 결정(반드시 확률적일 필요는 없음)하도록 이 두 필드가 어떻게 사용되는지 설명하기 위해, 먼저, 작고 고립된 체적에 의해 교란된 프로파일에 대해 어떻게 수행되는지 설명한다.
도 4는 대부분 교란되지 않고 제 1 재료로 만들어지며, 제 1 재료와 다른 주변 재료(예를 들어, 공기를 나타낸다)를 갖는 주변과 인터페이스하는 구조 요소를 도시한다.) 우리는 개체가 예를 들어, 수평 방향을 따라 주기적으로 반복되는, 도 4에 도시된 단 하나의 주기만 있는 구조 요소의 반복을 포함한다고 가정한다.
구조 요소(61)는 매끄러운 외부 표면을 가지며, 공칭 표면(62)(도 4에서는 상단 표면으로 도시됨)으로 지칭될 수 있고, 가장 왼쪽의 수평 부분, 그 다음에 양의 경사 부분, 그 다음에 다른(더 높은) 수평 부분, 그 다음에 음의 경사 부분, 그 다음에 가장 오른쪽의 수평 부분이 이어진다.
도 4는 필드 를 가지는 좌표(rt,0)에서 음의 경사 부분에 위치한 기준점(65)의 예를 도시하며, 기준점의 필드들은 위에 도시된다. 제 1 좌표(rt)는 외부 표면상의 위치(예를 들어, 2차원 좌표)를 나타내고, 제 2 좌표(t)는 표면으로부터의 거리(지점 rt)이다. 제 2 좌표는 좌표(rt)에서 표면(65)에 대한 법선을 따라 이동하는 거리이다.
이 구조 요소는 (구조 요소(61)의 부피와 관련하여) 작은 부피의 새로운 요소(63)를 추가함으로써 약간 교란된다.
새로운 요소(63)의 기하학적 구조는, 가장 가까운 경계 표면(좌표 rt)에 대한 "질량 중심"(64)의 투영을 지정하고, 그 표면으로부터의 중심까지의 거리(ID 좌표 t로 표시됨)를 지정함으로써 나타난다. 새로운 요소(63)는 (도 4에서 경사진 표면과 평행하게 배향된) d2rt로 표시되는 매우 작은 (미분) 기저 면적과 (표면에 대해 법선으로 측정된) 작은 (미분) 높이 dt를 갖는다.
구조 요소로부터 방출되어 검출기의 한 점에 충돌할 방사선을 평가하는 대신, - 평가는 검출기의 한 점에서 구조 요소에 사실상 충돌(33으로 표시됨)하고, 구조 요소로부터 조명 소스를 향해 사실상 "역" 방출(산란 - 33으로 표시됨)되는 "역" 방사선을 고려할 것이다.
도 4에서, 구조 요소에 충돌하는 방사선은 31로 표시되고, 구조 요소로부터 방출되는(예를 들어 산란된) 방사선은 32로 표시된다.
이러한 표기법을 사용하면, 단위 진폭 제로 위상 필드 성분(동일한 기준점 O에서 측정된 바와 같이)이 편광 상태 핀크의 방향 킨크에서 샘플을 비출 때, 기준점 O에서 측정된 바와 같이 편광 상태 핀크의 방향 킨크로 산란되는 복소값 산란 필드(진폭 및 위상)의 푸리에 성분이 식을 통해 ("작은" 교란 근사치 하에서) 주어진다:
[수학식 3]
상기 표현에서:
Eunperturbed 은 교란이 없을 때 생성되는 필드이다.
i는 단위 허수 복소수이다.
k0은 다음 관계를 통해 파장 λ과 관련된 파동수이다.
ε0은 진공의 유전율이다.
εold는 교란이 도입되기 전 교란이 도입된 부피에서 재료의 투과율이다.
εNew는 교란이 도입된 후 교란이 도입된 부피에서 재료의 유전율이다.
나중에 두 유전율의 차이에 대해 약식 표기법을 사용한다.
[수학식 4]
(4)Δε = εNew - εold
이 차이는 일반적으로 (rt, t)에 따라 달라질 수 있음에 유의한다.
"본 일차 근사"라고도 알려진 방정식(3)은 교란이 "충분히 작을" 경우 유효하다. 보다 정확하게는, 그 유효성 조건은 다음과 같이 주어진다:
[수학식 5]
연속 교란의 경우에 대한 일반화를 위한 중첩의 사용
도 5에 도시된 예와 같이, 표면 상에 연속적인 교란의 경우를 고려하면, 다음과 같다.
구조 요소(61)는 교란되며, 이는 (교란되지 않는) 공칭 표면(62) 및 그 비교란 표면으로부터의 편차(교란)로 표현된다.
편차는, 예를 들어, 교란(66) 및 도 4의 새로운 요소와 같은 다수의 새로운 요소를 포함하는 또 다른 교란(66')을 포함할 수 있으며, 이는 무게 중심(64) 및 기준점(65)에 의해 표현된다.
이를 완전히 덮을 수 있도록 교란의 연속 기하학적 구조를 구성하는 다수의 겹치지 않는 "큐브"의 모음으로 나눌 수 있다. 제 1 봄 근사법 하에서, 이러한 경우, 이러한 각 큐브 모음에 의해 생성되는 개별 흩어져 있는 필드들을 {합산}하여 생성되는 전체 필드를 얻을 수 있다.
이러한 합산은 수학적으로 좌표(rt, t)의 적분으로 표현되는데, 여기서 2차원 좌표 rt는 전체 공칭 표면(62)에 대해 적분된다(예를 들어, 개체 전체가 주기적 구조인 경우, 좌표는 전체 주기적 구조에 대해 적분될 수 있다), 좌표(공칭 표면에 대해 법선으로 측정된)는 표면에서의 값(t = 0)으로부터 교란이 걸쳐 있는 표면으로부터의 거리까지(예를 들어, 기준점(65)을 참조하여) 법선으로 적분되는 반면, 높이(rt) 67은 점(69)(기준점(65)으로부터 연장되는 공칭 표면(62)에 법선을 따라 교란의 외부 지점)으로부터의 거리와 동일하다).
공칭 표면(62)의 위(양수 값)/아래(음수 값)의 높이는 공칭 위치(rt)에 따라 달라지므로, 높이 h 자체는 rt의 함수이며, 따라서 h = h(rt)가 된다. 따라서 교란 프로파일에 의해 산란된 전체 필드는 방정식 (6)에 의해 주어진다:
[수학식 6]
여기서, "Sur"는 교란된 개체의 표면이다. 이 식에서, h(rt)는 공칭 계면 경계 위 또는 아래의 교란을 나타내기 위해 양수 또는 음수 값을 획득할 수 있음에 유의하십시오. Ac의 값은 경계 위/아래의 유전율 상수의 차이를 충실히 나타내기 위해 적절한 부호 변화를 획득할 것이다.
방정식(6)은 특정 조명 각과 단일 집광 각의 조합에 대한 필드를 계산한다. 방정식(6)은 집광 각과 조명 각의 다른 조합에 대해 계산될 수 있다. 예를 들어, X-선 방사선이 특정 수치 조리개를 갖는다고 가정하면, 특정 수집 각도의 필드는 X-선 방사선의 수치 조리개 내에서 서로 다른 조명 각도로 인해 기여하는 전기장의 합이 될 수 있다.
조명 각도 및 수집 각도의 상이한 조합을 고려하는 것은 본 명세서의 모든 계산(예컨대, 강도 계산)에 준용될 수 있다.
전자 필드에서 강도를 평가하고, 무작위성 및 에르고디시티를 적용
위에서 도출된 산란된 E-필드와 연관된 강도는 이제 필드에 복소 공액자를 곱하여 평가할 수 있다.
[수학식 7]
(7) I(inc → sc) = E(inc → sc) * E*(inc → sc)
우리는 함수 인자의 긴 표기법을 짧은 표기법(inc → sc)으로 변경했다. 따라서, 주어진 결정론적 교란 프로파일에 대해 연관된 강도가 있다.
조명되는 샘플의 영역이 매우 크다고 가정하면(예를 들어, 미크론 스케일), 스팟이 (나노미터 스케일의) 여러 가지 가능한 프로파일을 "커버"한다고 가정할 수 있다(각 프로파일은 샘플의 다른 부분, 예를 들어 다른 피치에 속한다).
우리는 이러한 프로파일의 변화를 대략적인 프로파일의 확률적 특성을 나타내는 무작위 효과로 간주할 수 있고, 더 나아가 스폿의 큰 크기가 주어진 통계로부터 도출된 모든 가능한 무작위 프로파일이 샘플의 조명 영역에 존재한다는 가정을 정당화하며, 따라서 측정할 것으로 예상되는 실제 강도는 "모든 가능한 무작위 프로파일"에 대한 강도의 평균이라고 가정할 수 있다. 분석에 무작위성을 도입하는 이 가정을, 이후에는 에르고딕 가정이라고 부른다.
이 평균을 나타내기 위해 다음과 같은 수학적 표기법을 사용할 것이다:
[수학식 8]
(8) 〈*〉 h(rt) = {가능한 모든 무작위 프로파일 h(rt)에 대한 *의 평균}.
그리고 이 표기법을 사용하면 에르고딕 가정에 따른 강도는 다음과 같이 주어진다:
[수학식 9]
(9) Iav(inc → sc) = 〈E(inc → sc) * E*(inc → sc)〉h(rt)
강도를 "확산" 항과 "비확산" 항 및 그 특성으로 분리
따라서 강도는 전자장의 곱의 평균으로 표시된다. 필드 평균의 곱을 더하고 빼면, 방정식 (10)에 표시된 바와 같이 강도 방정식을 두 항의 합으로 다시 표현할 수 있다:
[수학식 10]
따라서, 거칠기가 존재할 때 반사된 신호는 두 개의 덧셈 항으로 나눌 수 있다:
a. "비확산" 강도 - 회절 차수에 대해서만 거칠기 관련 평균 필드 제곱의 효과를 전달한다.
b. "확산" 강도 - 거칠기 관련 필드-필드 공분산의 효과를 설명한다.
결론적으로, "확산" 항은 경계를 따라 각 지점의 거칠기 통계에만 의존하고, 다른 지점의 통계와는 무관하지만, "비확산" 항은 경계를 따라 임의의 두 지점 사이의 거칠기 상관관계에도 의존한다는 것이다.
"비확산" 항은 함수의 합이며, 각 함수는 경계를 따라 단일 지점의 교란에 전적으로 의존하기 때문에, 표면을 따라 임의의 두 교란 사이의 상관관계는 이 항에서 고려되지 않으며, 따라서 이 항은 임의의 두 교란이 완전히 상관관계가 있는 것처럼 계산될 수 있다. 이 상관관계는 주기성 가정을 해제하지 않고도 거칠기의 효과를 평가할 수 있으므로 회절 차수의 강도에만 영향을 미치고 회절 차수에 포함되지 않은 방향으로의 추가 신호가 없기 때문에 이 항의 평가를 크게 용이하게 한다. 이 속성은 아래에 더 설명되어 있다.
대조적으로, "확산" 항은 필드-필드 공분산에 비례하고 따라서 상관관계를 포함하며, 이 항을 평가하기 위해서는 무작위 프로파일에 대한 더 많은 통계가 필요하다.
두 항 사이의 이러한 차이는 또한 주어진 입사 방향에 대해 각 항의 산란 강도의 각도 의존성에 영향을 미친다:
a. "비확산" 항은 샘플의 일반적인(교란이 없는) 회절 질서 방향의 일부가 아닌 산란 방향에 기여하지 않는다.
b. "확산" 항은 일반적으로 임의의 방향으로 산란을 기여한다.
랜덤 프로파일의 통계적 속성의 관점에서 강도를 표현.
비확산 항의 평가
비확산 항에 대한 식은 경계로부터의 편차의 모든 가능한 무작위 프로파일에 대한 E-필드의 평균을 평가할 것을 요구한다:
[수학식 11]
(11) 〈E(inc →sc)〉h(rt)
이 평균은 필드 와의 종속성을 통해 평가될 수 있다: 이러한 각 필드를 t의 함수로 볼 때 푸리에 급수로 확장할 수 있으므로, 방정식 (6)에서 섭동에 들어가는 항인 점의 곱 · 는 컨볼루션 정리에 따라 각 주파수의 진폭과 주파수 자체를 섭동되지 않은 문제의 해로부터 유도하여 이 형식으로 다시 캐스팅할 수도 있다. 따라서:
[수학식 12]
여기서:
An(rt, inc, sc)은 주어진 입사(inc) 및 산란(sc) 방향에 대해 경계를 따라 점 rt에 대응하는 푸리에 성분의 진폭이다. 이 수치는 비교란 문제를 풀면 구할 수 있다.
kn(rt, inc, sc)는 주어진 입사(inc) 및 산란(sc) 방향에 대해 경계를 따라 점 rt에 대응하는 푸리에 성분의 주파수이다. 그 수치 값은 또한 교란되지 않은 문제를 풀어서 검색할 수 있다.
주기적 구조의 경우, 필드는 불연속적인(연속적인 것이 아닌) 주파수 집합의 합으로 표현될 수 있다. 인덱스 n은 이러한 이산 집합을 열거하는 데 사용된다.
방정식 (12)의 식은 여전히 t(0에서 h까지)에 대해 rt에 대해 적분되어야 하며, 그 다음에는 h의 전체 가능한 값의 평균을 구해야 한다. h의 확률 밀도 함수가 알려져 있고 f(h)로 주어진다고 가정하면, 평균 E-필드는 방정식 (13)을 통해 평가할 수 있다:
[수학식 13]
일반적으로 h에 대한 적분은 수치적으로 평가할 수 있지만, 해석적으로 평가할 수 있는 경우도 있다. 예를 들어, 예를 들어, f(h)가 평균 0, 표준편차 σ의 가우스 분포 함수인 경우 방정식 10의 t와 h에 대한 적분은 분석적으로 평가하여 An(rt, inc, sc) 및 kn(rt, inc, sc)로 표현할 수 있으며, 이 둘은 모두 비교란 문제의 해를 통해 알 수 있다.
확산 항의 평가
이 항은 더 복잡한 평가가 필요하다. 이는 필드의 공분산에 비례하며, 따라서 경계를 따라 두 점 사이의 교란의 상관관계를 포함한다. 따라서 경계를 따라 rt 지점에서의 교란은 h와 h + dh 사이에 있고 rt' 지점에서의 교란은 h'와 h' + dh 사이에 있다는 공동 확률 함수인 g(h, h'; rt, rt') 함수도 알아야 한다. 이것은 또한 거친 경계의 특징이다. 이 함수를 사용하면 (필드-필드 공분산의 정의의 일부인) 필드-필드 곱의 평균을 방정식 (14)를 사용하여 평가할 수 있다:
[수학식 14]
거칠기를 전달하는 두 개의 가능한 인터페이스에 대한 예가 도 6에 도시되어 있다. 개체의 제 1 부분(71)은 제 1 거친 표면(73)을 가지며, 개체의 제 2 부분(72)은 제 2 교란 표면(74)을 가진다.
중첩으로 인해, 수직 경계(또는 여러 개의 그러한 경계)와 수평 경계(또는 여러 개의 그러한 경계)를 따라 거칠기를 갖는 구조 요소의 경우는, 각 경계로부터 기여된 강도를 개별적으로 더함으로써 설명된다(두 개의 다른 경계에 속하는 두 점 사이의 거칠기는 서로 상관관계가 없다고 가정한다).
도 7은 실리콘 기판 상에 증착된 상이한 두께의 산화물 층으로 구성된 거칠기 샘플을 운반하는 거칠기로부터의 4.47nm 파장의 비확산 반사율의 예를 나타내는 그래프 81-86을 포함한다. 그래프는 측정과 시뮬레이션을 모두 보여주며, 관찰된 거칠기 효과를 적절히 모델링하기 위해 거칠기를 도입할 필요성을 강조한다.
도 8은 실리콘 기판 위에 에칭된 산화물 라인으로 이루어진 구조(95)의 주기적 구조에서 거칠기의 예에 대한 시뮬레이션 효과(91 곡선은 매끄러운 상단 표면, 94 곡선은 표준편차 20 옹스트롬의 상단 표면 거칠기를 나타냄)를 보여준다. 라인의 가장 위쪽 상부 계면은 거칠기를 가지며, 신호의 비회절 부분이 모든 회절 차수에 미치는 영향이 거칠기가 없는 경우와 비교하여 나타난다.
도 9는 방법(200)의 예시를 도시한다.
방법(200)은, 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 엑스레이 신호를 평가하기 위한 것일 수 있다.
모델은, 예를 들어, 교란된 개체의 거칠기를 결정함으로써, 다양한 목적으로 사용될 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 거칠기 값의 교란된 개체의 참조 모델이 생성될 수 있다. 일단 평가된 교란된 개체가 평가되면, - 평가된 개체로부터 수신된 X-선 신호는 하나 이상의 유사한 참조 모델을 찾기 위해 참조 모델과 비교될 수 있다. 평가된 교란된 개체의 거칠기는 하나 이상의 유사한 참조 모델들의 거칠기에 기초하여 결정될 수 있다.
방법(200)은 교란된 개체의 교란에 의해 생성된 필드를 추정하는 단계(210)로 시작될 수 있다. 교란은 엑스레이 신호의 파장의 차수이다.
단계 210은, 교란된 개체의 교란의 단일 교란에 의해 기여되는 필드에 반응하는 일반 함수의 계산(단계 220)을 포함할 수 있다.
일반 함수는, 예를 들어 임의의 형상과 같이, 다른 형상의 교란 개체에 적용될 수 있다. 서로 평행한 복수의 층를 포함하는 교란된 개체에만 적용 가능한 것은 아니다.
단계(220)는 단계(221, 222, 223 및 224) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
단계(221)은, 교란된 개체의 형상과 무관한 제 1 적분 가능한 함수를 적분하여 일반 함수를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(221)은 (a) 단일 교란 중 하나의 위치에서 교란된 개체와 그 주변 환경의 유전율 계수들 사이의 차이(Δε), (b) 조명 각도에서 단일 교란 중 하나의 조명에 기여한 필드(방정식 (1) 참조), 및 (c) 단일 교란으로부터 특정 수집 각도에서 조명의 수집에 기여한 필드(방정식 (2) 참조)에 기초하는 제 1 적분 가능한 함수를 적분하는 것을 포함할 수 있다.
방정식 (6)을 참조하면, 제 1 적분 가능한 함수는 dt * Δε *일 수 있다.
단일 교란으로부터의 조명 수집에 기여한 필드와 특정 수집 각도는, 수집 각도와 반대되는 조명 각도로부터 단일 교란 중 하나의 조명에 기여한 필드를 계산하여 계산된다. 예를 들어 다음을 참조한다.
단계(222)는, 제 2 적분 가능한 함수를 제공하기 위해, 교란된 개체의 비교란 버전과 관련하여 단일 교란 중 하나의 높이를 나타내는 높이 범위에 걸쳐서, 제 1 적분 가능한 함수를 먼저 적분하여 일반 함수를 계산하는 것을 포함할 수 있다. 방정식 (6) - O과 H(rt) 사이의 제 1 적분을 참조한다.
단계(223)는, 제 2 적분 가능 함수 및 교란된 개체의 표면의 비교란 버전에 대한 단일 교란 중 하나의 정상 투영의 면적에 기초한 제 3 적분 가능 함수를 포함할 수 있다. 면적은 방정식 (6)에서 d2 rt로 표시될 수 있다.
단계(224)는 제 4 함수를 제공하기 위해 교란된 개체의 하나 이상의 표면에 대해 제 3 적분 가능한 함수를 제 2 적분하고, 제 4 함수에 교란된 개체의 비교란 버전에 대한 조명에 따른 필드의 추정치를 더하는 단계를 포함할 수 있다.
방정식 (6)의 경우 공칭 인터페이스 표면에 대한 이중 적분을 참조한다.
단계(220)에 이어서, 필드 및 교란의 하나 이상의 통계적 속성에 기초하여 평가를 수행하는 단계(240)가 뒤따를 수 있다.
단계 240은 단계 241, 242, 243, 244, 245, 246 및 247 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 241은 교란된 개체의 거칠기를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
242는, 소정의 거칠기를 갖는 교란된 개체로부터 생성된 엑스레이 신호를 평가하는 것을 포함할 수 있다.
단계 243은 교란된 개체의 하나 이상의 다른 특성(거칠기가 아닌)을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
단계 244는 거칠기 추정치의 검증을 포함할 수 있다.
단계 245는, 필드에 기초한 엑스레이 신호의 강도 평가, 및 교란된 개체의 교란의 통계를 포함할 수 있다.
단계 246은 확산 강도를 계산하고, 비확산 강도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 247은 교란된 개체의 가능한 교란 버전들에 대해 획득된 필드의 평균에 의해 비확산 강도를 계산한다. 예를 들어, 〈E(inc → sc)〉h(rt)를 참조한다.
단계 247은 다양한 함수에 대한 복수의 적분을 계산하는 것을 포함할 수 있는데, 여기서 복수의 적분의 계산은 (a) 조명 각도에서 단일 교란 중 하나의 조명에 기여한 필드 및 (b) 특정 수집 각도에서 단일 교란으로부터의 조명 모음에 기여한 필드의 도트 곱 사이의 초기 적분을 계산하는 것을 포함한다.
단계 247은, 도트 곱을 나타내는 푸리에 급수를 계산하여 도트 곱을 계산하는 것을 포함할 수 있다.
엑스레이 신호는 확산된 엑스레이 신호일 수 있고, 단계 240은 확산된 엑스레이 신호의 강도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
엑스레이 신호는 비확산 엑스레이 신호일 수 있고, 단계(240)는 비확산 엑스레이 신호의 강도를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
단계(240)는 확산된 엑스레이 신호의 강도에 기초하여 비확산 엑스레이 신호의 강도를 검증하거나 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 240은, 비확산 엑스레이 신호의 강도에 기초하여, 확산 엑스레이 신호의 강도를 검증하거나 결정하는 것을 포함할 수 있다.
단계(240)는 비확산 엑스레이 신호의 강도 및 확산 엑스레이 신호의 강도에 기초하여 교란된 개체의 속성을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
방법(200)은 실제 교란된 개체의 실제 조명에 기초하여 실행될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 방법(200)은 교란된 개체의 시뮬레이션 조명에 기초하여 실행될 수 있다.
방법(200)은 서로 다른 거칠기를 갖는 교란된 개체(시뮬레이션된 또는 실제)에 대해 여러 번 실행될 수 있는데, 이는 서로 다른 거칠기의 교란된 개체를 조명할 때 얻어진 엑스레이 신호의 추정치를 제공하기 위한 것이다.
이러한 추정치는 새로 평가된 교란된 개체의 거칠기를 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 10은 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 방법(300)의 예를 도시하고 있다.
방법(300)은, 교란된 개체의 교란을 나타내는 다수의 비교란된 개체를 계산하는 단계(310)를 포함할 수 있다. 교란된 개체의 교란은 비확산된 엑스레이 신호의 파장의 차수이다.
단계 310 다음에, 복수의 비교란된 개체들 각각에 대한 추정 필드를 계산하는 단계(320)가 뒤따를 수 있고, 복수의 비교란된 개체들은 교란된 개체의 교란을 나타낸다.
단계 320에 이어서, 복수의 비교란 개체들의 필드에 기초하여 비확산 엑스레이 신호들을 평가하는 단계 330이 뒤따를 수 있다.
교란된 개체와 복수의 비교란된 개체들 각각 인터페이스는 균일한 유전율을 가질 수 있다.
교란된 개체의 교란은 교란 분포 함수를 따를 수 있다. 단계 310은 교란 분포 함수에 기초하여 계산된 복수의 비교란 개체들을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
교란 분포 함수는, 교란된 개체의 교란의 높이 파라미터의 확률 함수일 수 있다.
교란된 개체의 인터페이스와 관련된 주어진 돌기의 높이 파라미터는, 주어진 돌기가 교란에 속하는, 돌기와 교란된 개체의 인터페이스 사이의 거리이다.
교란된 개체는 하나의 거친 인터페이스를 가질 수 있다. 복수의 비교란된 개체들은, 복수의 비교란된 개체들 중 각각의 비교란된 개체마다 하나의 상응하는 비교란된 인터페이스를 갖는, 상응하는 비교란된 인터페이스를 가질 수 있다.
단일 거친 인터페이스의 교란의 높이 파라미터의 교란 분포 함수는, 상응하는 주어진 비교란 인터페이스의 높이 파라미터의 교란 분포 함수와 실질적으로 동일할 수 있다.
교란된 개체는 복수의 거친 인터페이스를 가질 수 있다. 이 경우, 복수의 비교란 개체들은 대응하는 비교란 인터페이스를 가지며, 복수의 비교란 개체들 중 각각의 비교란 개체마다 복수의 대응하는 비교란 인터페이스를 가진다. 복수의 비교란 개체는 복수의 거친 인터페이스의 교란 분포 함수의 조합을 나타내는 상이한 비교란 표면을 가질 수 있다. 서로 다른 러프 인터페이스를 나타내는 서로 다른 비-교란 인터페이스의 위치 조합을 평가해야 한다.
도 9는, 각각(비-교란된 개체당 하나씩) 비-교란된 표면들(1101(1)-1103(N)을 갖는 복수의(N) 비-교란된 개체들(1101(1)-1101(N)의 예시를 도시하며, 이는 교란된 표면들(1103)을 갖는 교란된 개체들(1100)을 나타낸다. 복수의 비교란된 개체들은 비교란된 표면(1101(M)을 갖는 비교란된 개체(1101(M))를 포함하는 것으로 예시된다.
도 9에서 - 교란된 표면(1103)을 따라 있는 점들은 높이 분포에 의해 분포된다(예를 들어, Y 축 좌표를 갖는다). 비교란된 표면들(1101(3)-1103(N))의 높이는 교란된 표면의 높이 분포를 따를 수 있다.
비교란 표면(1103(1)의 높이는 교란된 표면(1101)의 가장 높은 지점을 나타낸다.
비교란 표면(1103(N)의 높이는 교란된 표면(1101)의 가장 낮은 지점을 나타낸다.
비교란된 표면(1103)의 높이(M)는 교란된 표면(1101)의 중간 지점을 나타낸다.
도 9에는 가장 높은 점의 단일 인스턴스, 가장 낮은 점의 단일 인스턴스 및 중간 높이의 두 인스턴스가 있다. 이는 각 높이마다 할당된 비교란 개체의 수, 각 높이와 관련된 계산과 관련된 가중치 등에 의해 표현될 수 있다.
도 9는 또한 필드가 계산되는 점(1104) 및 1104(1)-1104(N)을 예시한다. 필드는 임의의 기준점에서 계산될 수 있다.
도 11은 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 방법(300)의 예를 예시한다.
방법(300)은 교란된 개체를 나타내는 비교란된 개체를 계산하는 단계(310)로 시작될 수 있는데, 여기서 비교란된 개체는 균일한 유전율의 하나 이상의 교란된 개체 영역을 나타내는 가변 유전율의 하나 이상의 영역을 포함한다.
단계 310 다음에, 비교란된 개체의 추정 필드를 계산하는 단계 320이 뒤따를 수 있다.
단계 320에 이어서, 비교란된 개체의 추정 필드에 기초하여 비확산된 엑스레이 신호를 평가하는 단계 330이 뒤따를 수 있다.
교란된 개체의 교란은 교란 분포 함수를 따를 수 있으며, 하나 이상의 영역의 가변 투과율은 교란 분포 함수에 기초하여 계산된다.
가변 유전율 영역 내에서, 유전율은 임의의 방식(연속, 비연속, 계단식, 단계별 등)으로 변화할 수 있다. 설명의 단순화를 위해, 다음의 예들 중 일부는 유전율의 계단식 변동을 형성하는 가변 유전율 영역 내의 하위 영역을 예시한다.
단계 310은, 교란된 개체 영역을 서로 유전율이 다른 복수의 비교란된 개체 하위 영역으로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 비교란된 개체 하위 영역은 복수의 층일 수도 있고, 또는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다.
복수의 비교란된 개체 하위 영역들은 (a) 교란된 개체 영역의 공칭 표면 위에 위치하는 상부 교란된 하위 영역, 및 (b) 교란된 개체 영역의 공칭 표면 아래에 위치하는 하부 교란된 하위 영역을 포함할 수 있다.
교란된 개체는 공칭 표면을 갖는 교란된 개체 영역을 갖는다. 교란된 영역의 공칭 표면은 교란된 영역의 비교란 버전이다.
상부 교란 하위 영역 및 하부 교란 하위 영역은, 교란된 개체의 교란의 교란 분포 함수의 표준 편차를 곱한 계수와 동일한 두께를 가질 수 있다.
상부 교란 하위 영역의 유전율은 하부 교란 하위 영역의 유전율과 다를 수 있고, 상부 교란 하위 영역의 유전율 및 하부 교란 하위 영역의 유전율은 (a) 교란된 개체 영역의 유전율(ε1) 및 (b) 교란된 개체 영역과 인터페이스된 다른 영역의 유전율(ε2)의 가중치 합이다.
다음 도면들은 교란된 개체에 대한 필드를 계산하는 대신에 비교란된 개체에 대한 필드를 계산하는 예를 예시한다.
도 12는 신호 대 방목 각도의 예시를 도시한다. 곡선(111)은 거칠기가 없는 격자(개체)에 대한 이 관계를 예시하고, 곡선(112)은 교란된 개체에 대한 이 관계를 예시하며, 점(113)은 교란된 개체를 나타내는 N=100 개의 비교란된 개체에 기초한 평가에 대한 관계를 예시한다.
도 13은 방법 400의 예시를 도시한다.
방법 410은, 교란된 개체를 나타내는 비교란 개체를 계산하는 단계 410으로 시작될 수 있으며, 여기서 비교란 개체는 균일한 유전율을 갖는 하나 이상의 교란된 개체 영역을 나타내는 가변 유전율의 하나 이상의 영역을 포함한다.
단계 410에 이어서, 비교란된 개체들의 추정 필드를 계산하는 단계 420이 뒤따를 수 있다.
단계 420에 이어서, 비교란된 개체의 추정 필드에 기초하여 비확산된 엑스레이 신호를 평가하는 단계 430이 뒤따를 수 있다.
도 14는 교란된 개체(120) 및 가변 유전율의 비교란 영역(127)을 갖는 비교란 개체(126)를 예시한다.
교란된 개체(120)는 거친 표면(123)을 갖는 교란된 영역(121)(균일한 유전율 εi의)을 포함한다. 이러한 많은 프로파일에 대해 평균화되고 공통 교란 분포 함수(도의 예에서 가우시안으로 간주됨)를 갖는 것을 특징으로 하는 반사 필드는 가변 유전율의 비교란 영역(127)을 갖는 비교란 개체(126)로부터 얻어진 필드와 동일하며, 예를 들어 교란된 개체(120)의 거친 표면(123)의 평면에 직교하는 등급이 지정된 교란된 개체를 갖는다. 등급화된 유전율은 누적 분포 함수에 따라 법선을 따라 변화하는 가중 합이며, 도 14의 경우, 오차 함수 및 상보 오차 함수일 수 있다.
교란된 개체(120)는 거친 표면(123)을 갖는 교란된 영역 (균일한 유전율(ε1)의 121)을 포함하며, 또한 다른 영역(122)을 포함한다. 교란된 개체는 다른 유전율(ε2)을 갖는 주변 환경(공기 또는 다른 개체)와 상호작용한다(124).
비교란된 개체(126)는 가변 유전율의 비교란된 영역(127) 및 다른 영역(122)을 갖는다. 가변 유전율의 비교란 영역(127)의 각 점당 유전율의 값은 이 지점에서 회색조로 표현된다.
균일한 유전율을 갖는 층들을 각각 형성하기 위해 축(상하) 방향을 따라 개체의 프로파일을 해부할 필요가 있을 수 있는 방법이 제공된다.
도 15는 유전율(ε1)의 상부 영역을 가지며 거친 인터페이스(171)를 갖는 교란된 개체(170)의 예를 예시한다. 거친 표면의 높이 분포는 표준편차 σ를 갖는다.
교란된 개체(170)는 비교란된 개체(173)로 표현되고, 거친 인터페이스는 복수의 상부 층(174(1)-174(R))과 복수의 하부 층(175(1)-175(R))으로 표현된다. 상부 층의 유전율은 누적-분포-함수 및 거친 계면을 나타내는 평면으로부터의 이 층의 거리에 의해 결정된다.
모든 상부 층의 총 높이는 hup으로 표시된다.
모든 하부 층들의 총 높이는 hdown으로 표시된다.
모든 층의 유효 유전율은 ε 로 표시되고, 변수 t 의 함수이며, 이는 공칭 상부 표면(매끄러운)과 관련된 위치를 나타낸다.
선택된 층의 수를 변화시킴으로써, 점점 더 정확도가 높아지는 등급-인덱스 프로파일을 근사화할 수 있다.
도 16은 제로 필드 차수에 대한 신호 대 방목 각도의 예를 예시한다.
a. 비교란된 개체 - 곡선 181.
b. R=1인 개체 - 곡선 182.
c. R=2인 개체 - 곡선 183.
d. R=5인 개체 - 곡선 184.
e. R=10인 개체 - 곡선 185.
f. 거칠기가 있는 개체 - 곡선 186.
도 16은 더 많은 층를 사용할수록 등급 인덱스가 더 정확하게 근사화됨을 나타낸다. 도 16의 오른쪽 그래프는 하나의 특정 입사각에 집중되어 있으며, 층 수(곡선 182)를 증가시킴으로써 엄격한 결과(곡선 181)에 더 잘 근사화되는 방법을 보여준다. 참고로, 곡선(181)은 교란되지 않은 개체를 나타낸다.
필드의 평가와 관련된 계산 시간은 층의 수에 따라 증가하며, 계산 시간을 가속화하기 위해 층의 수를 줄이는 것이 바람직할 수 있다.
거친 인터페이스의 경우, 정확도를 희생하지 않으면서 이를 수행하기 위해, 층들의 두께 및 유전 상수를 최적화할 필요가 있을 수 있는데, 이는 인터페이스에서 정상 거리와 함께 필드의 일부 주어진 차수까지의 교란의 효과를 가장 잘 일치시키도록 요구할 수 있다.
필드에서 제 2 차에 가장 잘 일치시키기 위해, 특정 두께(거칠기에 따라 스케일링되는) 및 특정 유전 상수(거칠기가 없는 인터페이스 위 및 아래의 재료의 유전 상수의 일부 고정 가중 합)를 갖는 인터페이스 위의 단일 층 및 인터페이스 아래의 단일 층의 사용이 사용될 수 있음이 밝혀졌다.
두 층 각각은 개체 중심의 오른쪽 및 왼쪽에 두 개의 세그먼트(S)를 포함할 수 있다.(예 도 17)
도 17은 (역 T 형상을 갖는) 바닥 영역(133), 하부층(131), 상부층(132) 및 기타 영역(122)을 포함하는 비교란된 개체(130)의 예를 예시한다. 하부층(131) 및 상부층(132)는 단일 교란 영역을 나타낸다(도 14에서 121로 표시됨). 하부층(131)과 상부층(132) 사이의 인터페이스는 교란 영역의 공칭 표면을 나타내는 평면(125)에 위치한다.
상부 층(132)의 높이는 heff1로 표시되고, 하부 층(132)의 높이는 heff2로 표시되며, 상부 층의 유전율은 εeff1로 표시되고, 하부 층의 유전율은 εeff2로 표시된다.
필드를 4 차까지 가장 잘 일치시키기 위해서는, 도 18에 도시된 바와 같이, 2개의 상부 층과 2개의 상부 층이 필요하다.
도 18은 (역 T 형상을 갖는) 바닥 영역(145), 최하층(142), 하부층(144), 최상층(141), 상부층(143) 및 기타 영역(122)을 포함하는 비교란 개체(140)의 예를 예시한다. 최하층(142), 하부층(144), 최상층(141) 및 상부층(143)은 단일 교란 영역(도 14에서 121로 표시됨)을 나타낸다.
최상층(141)의 높이는 heff1으로 표시되고, 최하층(142)의 높이는 heff2로 표시되고, 상부층(143)의 높이는 heff3으로 표시되고, 하부층(144)의 높이는 heff4로 표시된다.
최상층(141)의 유전율은 εeff1로 표시되고, 최하층(142)의 유전율은 εeff2로 표시되고, 상부층(143)의 유전율은 εeff3으로 표시되고, 하부층(144)의 유전율은 εeff4로 표시된다.
필드를 6차까지 가장 잘 일치시키기 위해서는, 3개의 상부층과 도 19에 도시된 바와 같은 3개의 상부층이 필요하다.
도 19는 (역 T 형상을 갖는) 바닥 영역(159), 최하층(152), 하부 중간층(154), 하부 층(156), 최상층(151), 상부 중간층(153), 상부 층(155) 및 기타 영역(122)을 포함하는 비교란 개체(150)의 예시를 도시한다. 최하층(152), 하부 중간층(154), 하부 층(156), 최상층(151), 상부 중간층(153), 및 상부 층(155)은 단일 교란 영역(도 14에서 121로 표시됨)을 나타낸다.
최상층(151)의 높이는 heff1, 최하층(152)의 높이는 heff2, 상부 중간층(153)의 높이는 heff3, 하부 중간층(154)의 높이는 heff4, 상부 층(155)의 높이는 heff5, 하부 층(156)의 높이는 heff6으로 표시된다.
상기 최상층(151)의 투자율은 εeff1, 상기 최하층(152)의 투자율은 εeff2로 표시되고, 상기 상부 중간층(153)의 투자율은 εeff3으로 표시되고, 상기 하부 중간층(154)의 투자율은 εeff4로 표시되고, 상기 상부층(155)의 투자율은 εeff5로 표시되고, 상기 하부층(156)의 투자율은 εeff6으로 표시된다.
도 20A는, 등급별 투과도 접근법(두께가 0 내지 4 σ인 층들을 갖는 교란 영역을 나타냄)을 사용할 때, 비교란 개체(곡선 161)에 대한 신호 대 방목 각도의 예시(곡선 162 참조)를 도시하고, 개체는 루스-곡선(163)이고 최적 층에 대해서는 곡선 164를 참조한다.
도 20B는 방법 601의 예시를 도시한다.
방법 601은 단계 610, 620 및 630을 포함할 수 있다.
단계 610은, 교란된 개체의 조명으로 인해, 교란된 개체로부터 센서에 의해 수신된 엑스레이 신호를 나타내는 검출 신호의 획득을 포함할 수 있다.
획득은 센서에 의한 검출 생성, 검출 신호의 시뮬레이션, 또는 저장 유닛 또는 임의의 다른 소스로부터 검출 신호를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
단계 610에 이어서, 검출 신호에 기초하여 교란된 개체와 관련된 적어도 하나의 모델 기반 평가를 수행하는 단계(620)가 수행될 수 있다.
단계 620은 검출 신호를 하나 이상의 참조 파라미터와 연관된 참조 교란 개체의 참조 모델과 연관된 참조 검출 신호와 비교하는 단계 622를 포함할 수 있다.
참조 모델들은 방법 200, 300 및 400의 임의의 단계를 사용하여 계산될 수 있다.
단계 622에 이어서, 하나 이상의 선택된 참조 교란 개체의 참조 모델들을 선택하고, 하나 이상의 선택된 참조 교란 개체의 참조 모델들의 파라미터에 기초하여 교란 개체의 파라미터를 결정하는 단계 624가 뒤따를 수 있다. 임의의 선택 파라미터(최적 매칭, 거리 기반 선택 등)가 사용될 수 있다.
단계 624에 이어서, 교란 개체의 하나 이상의 파라미터를 선택된 참조 모델에 의해 모델링되는 선택된 참조 교란 개체의 하나 이상의 파라미터로 설정하는 단계 626이 뒤따를 수 있다. 여기에는, 선택된 참조 모델이 하나 이상일 때, 통계 함수를 사용하여 보간, 보간, 가중 합계를 적용하는 것을 포함할 수 있다.
교란된 개체의 하나 이상의 파라미터는 거칠기, 교란된 개체의 치수와 관련된 거칠기 등과 관련될 수 있다.
참조 모델은 임의의 방식으로, 예를 들어 방법 200, 300 및 400의 임의의 단계를 적용하여 계산될 수 있다.
단계(620)는 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
a. 교란된 개체의 거칠기를 측정하는 단계.
b. 교란된 개체의 거칠기를 측정하는 단계, 및 (나) 교란된 개체와 관련된 추가 평가를 수행하는 단계.
c. 교란된 개체의 거칠기를 기반으로 추가 평가를 수행하는 단계.
d. 교란된 개체와 관련된 치수를 측정하는 단계.
e. 확산 신호를 기반으로 교란된 개체의 거칠기의 표준 편차와 거칠기의 상관 길이를 결정하는 단계.
f. 상관 관계를 기반으로 교란된 신호의 비확산 기반 모델 결정 단계.
g. 교란된 개체의 모델을 얻은 후 모델을 수정하는 단계. 모델은 필드와 교란의 하나 이상의 통계적 속성을 기반으로 결정됨.
h. 교란 개체의 모델을 얻은 후 - 모델을 수정하는 단계. 모델은 교란 모델에 관한 추가 정보를 기반으로 하고 추가 정보는 엑스레이 신호를 나타내는 검출 신호에 기반하지 않음.
i. 교란된 개체의 확산 기반 거칠기를 평가하는 단계.
j . 교란된 개체의 비확산 기반 모델 수정 단계.
본원에 참조로 통합된 미국 특허 9588066은 주기적 구조를 측정하기 위한 시스템을 예시한다. 주기적 구조는 기본 셀의 반복을 포함한다. 기본 셀의 예는 앞의 도면 및 텍스트에 예시되어 있으며, 다음 텍스트 및 도면에도 예시되어 있다.
미국 특허 9588066에 예시된 시스템은 상술한 방법 중 임의의 방법을 적용하기 위해 수정될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 미국 특허 9588066에 도시된 시스템에 의해 수행된 측정은 상기에 도시된 방법에 대한 입력으로 사용될 수 있다.
실시예들은 다각도 X-선 반사 산란계측법(XRS)을 사용하여 주기적 구조를 측정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
실시예에서, X-선 반사 산란 측정법에 의해 샘플을 측정하는 방법은, 주기적 구조를 갖는 샘플에 입사 X-선 빔을 충돌시켜 산란된 X-선 빔을 생성하고, 입사 X-선 빔은 복수의 입사 각도 및 복수의 방위각을 동시에 제공하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한 산란된 X-선 빔의 적어도 일부를 수집하는 것을 포함한다.
다른 실시예에서, X-선 반사율 산란 측정법에 의해 샘플을 측정하기 위한 시스템은, 약 1 keV 이하의 에너지를 갖는 X-선 빔을 생성하기 위한 X-선 소스를 포함한다. 이 시스템은 또한 주기적 구조를 갖는 샘플을 배치하기 위한 샘플 홀더를 포함한다. 이 시스템은 또한 X-선 소스와 샘플 홀더 사이에 배치된 모노크로메이터를 포함한다. 모노크로메이터는 샘플 홀더에 입사 X-선 빔을 제공하기 위해 X-선 빔에 초점을 맞추기 위한 것이다. 입사 X-선 빔은 동시에 복수의 입사각과 복수의 방위각을 갖다. 시스템은 또한 샘플로부터 산란된 X-선 빔의 적어도 일부를 수집하기 위한 검출기를 포함한다.
다각도 X-선 반사율 산란 측정법(XRS)을 사용하여 주기적 구조를 측정하는 방법 및 시스템이 설명된다. 이하의 설명에서는, 본 발명의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해, 엑스레이 빔 파라미터 및 에너지와 같은 수많은 구체적인 세부 사항들이 제시된다. 당업자에게는 이러한 특정 세부 사항 없이 본 발명의 실시예가 실행될 수 있음이 명백할 것이다. 다른 예들에서, 전체 반도체 디바이스 스택과 같은 잘 알려진 특징들은 본 발명의 실시예를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않는다. 또한, 도면에 도시된 다양한 실시예들은 예시적인 표현이며, 반드시 축척에 따라 그려지는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예는 X-선 반사율 산란 측정을 위해 주기적(격자) 구조에 입사하는 다수의 입사 빔 각도를 동시에 이용하는 방식으로 구성된 X-선 소스를 사용하는 것에 관한 것이다. 실시예는 두 가지 각도 방향으로 산란된 빛을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 반사된 X선 강도를 사용하여 주기적 구조의 모양과 피치를 추론할 수 있다.
실시예는 생산 팹 반도체 환경에서 복잡한 2차원(2D) 및 3차원(3D) 주기적 구조의 형상 및 크기에 대한 적절한 정밀도 및 안정성 측정을 제공할 수 있다. 이러한 측정은 주기적 구조의 형상 프로파일, 및 주기적 구조의 폭, 높이 및 측벽 각도와 같은 치수를 포함할 수 있다.
맥락을 제공하기 위해, 최첨단 형상 계측 솔루션은 단일 파장 또는 파장이 명목상 150 나노미터보다 큰 스펙트럼 소스를 갖는 광학 기술을 활용한다. 스펙트럼 솔루션은 일반적으로 파장이 고정되어 있고 입사각이 다양할 수 있는 단일 파장 소스를 사용한다. 이러한 솔루션은 X가 입사 광원이고 d가 주기적 구조의 기본 치수인 k>d인 파장/에너지 영역에 있다. 그러나, 광학 산란 측정법은 근본적인 감도 한계에 접근하고 있다.
실시예에 따르면, λ/d<l인 빛의 파장을 사용함으로써, 더 높은 차수의 산란 차수를 검출할 수 있고, 파라미터 d에 대한 직접적인 감도를 제공한다. 보다 구체적으로, 측정되는 구조의 폭과 높이보다 작은 빛의 파장을 사용함으로써, 다중 사이클의 간섭 프린지가 가능하고, 높이, 폭 및 선 모양에 대한 감도를 제공한다. 실시예에서, 다수의 입사각과 방위각(예를 들어, 구조 대칭 방향에 대한 기준)을 사용하여 3차원 정보를 획득함으로써 3차원 형상 감도를 제공한다. 획득된 정보는 디바이스 성능에 중대한 영향을 미칠 수 있고, 매우 엄격한 허용오차로 제어될 필요가 있는 치수에 관한 것이다.
본 명세서에 관련된 개념을 개념화하는 데 도움을 주기 위해, 도 21은 단일 입사각을 갖는 입사 빔을 사용하여 종래의 산란 측정법에 따른 주기적 구조의 단면도를 도시한다. 도 21을 참조하면, 주기적 구조(100)(격자 구조라고도 함)는 광선(102)에 노출된다. 광선(102)은 주기적 구조(100)의 가장 상부 표면의 수평면(104)에 대한 입사각(파이)을 갖는다. 산란 빔(106)은 주기적 구조(100)로부터 생성된다. 산란된 빔들(106)은 상이한 산란 각도의 빔들을 포함할 수 있으며, 각각 주기적 구조(100)의 상이한 차수의 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 21에 도시된 바와 같이, n=l, n=0, n=-l의 세 차수가 도시되어 있으며, 여기서 n=-1 차수의 산란 각도는 주기 구조(100)의 최상부 표면의 수평면(104)에 대하여 0의 각도를 갖는다. 도 21의 배열은 종래의 OCD 또는 GISAS 산란 측정 접근법을 예시한다.
전체적으로 "주기적" 또는 "격자" 구조라는 용어의 사용은 비평면적인 구조를 지칭하며, 일부 문맥에서는 모두 3차원 구조로 볼 수 있다는 것을 인식해야 한다. 예를 들어, 도 21을 다시 참조하면, 주기적 구조(100)는 높이(h)만큼 Z 방향으로 돌출된 특징(108)을 가지며, 각 특징(108)은 또한 X 축을 따라 폭(w)과 Y 축을 따라 길이(즉, 페이지 내로)를 갖는다. 그러나, 일부 문맥에서, "3차원"이라는 용어는 폭(w)과 같은 순서인 Y축을 따라 길이를 갖는 주기적 또는 격자 구조를 설명하기 위해 유보되고, 그러한 문맥에서, "2차원"이라는 용어는 폭(w)보다 실질적으로 더 긴, 예를 들어, 몇 배 더 긴 Y축을 따라 길이를 갖는 주기적 또는 격자 구조를 설명하기 위해 유보된다. 어쨌든, 주기적 또는 격자 구조는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼 또는 기판의 측정 영역 내에서 비평면 지형을 갖는 구조이다.
도 21과 대조적으로, 도 22는 실시예에 따라, 복수의 입사각을 갖는 입사 빔을 사용하여 산란 측정이 수행되는 주기적 구조의 단면을 도시한 도면이다. 도 22를 참조하면, 주기적 구조(100)은 원추형 X-선 빔(202)에 노출된다. 원추형 X-선 빔(202)은 주기적 구조(100)의 최상부 표면의 수평면(104)에 대한 입사각(파이)을 갖는 중심축(203)을 갖는다. 이와 같이, 원추형 X-선 빔(202)은 입사각(파이)을 갖는 부분(A)을 포함한다. 원추형 X-선 빔(202)은 원추형 빔(202)의 가장 바깥쪽 부분(B)과 가장 바깥쪽 부분(C) 사이에서 취해진 수렴 각도(pcone)를 갖는다. 원추형 X-선 빔(202)은 수렴 각도(pcone)를 가지므로, 원추형 X-선 빔(202)의 원추형 외곽부 부근의 원추형 X-선 빔(202)의 부분은 중심축(202)에 정렬된 원추형 X-선 빔(202)의 부분과 다른 구조(100)에 대한 입사각을 가지게 된다. 따라서, 원추형 엑스레이 빔(202)은 수평면(104)에 대해 취해진 주기적 구조(100)에 충돌하기 위한 다수의 입사각을 동시에 제공한다. 산란 빔(206)은 주기적 구조(100)로부터 생성된다. 산란 빔(206)은 주기 구조(100)의 상이한 정보 차수에 기인하는 부분을 포함할 수 있으며, 그 예는 아래에서 더 상세히 설명한다.
입사각을 갖는 것 외에도, 입사 광선은 주기적 구조에 대한 방위각도 가질 수 있다. 다시 개념적 목적을 위해, 도 23은 단일 방위각을 갖는 입사 빔을 사용하여 종래의 산란 측정법에 따른 주기적 구조의 평면도를 예시한다. 도 23을 참조하면, 주기적 구조(100)는 돌출부(108)의 상부에서 도시되어 있다. 도 21에서는 볼 수 없지만, 입사 광선(102)은 주기적 구조(100)의 돌출부(108)에 직교하는 방향(x)에 대하여 방위각(θg)을 더 가질 수 있다. 어떤 경우에는, 도 23에 도시된 바와 같이, θg가 0이 아닌 경우도 있다. θg가 0인 경우, 광선 빔(102)의 방향은 하향 투시도에 대해 x 방향을 따른다. 그러나, 종래의 OCD 또는 GISAS 산란 측정 접근법이 적용되는 모든 경우에, 빔(102)은 단 하나의 각도, θg만을 갖는다. 따라서, 도 21 및 도 23을 함께 고려하면, 통상적으로, 산란 측정은 단일 입사각(파이) 및 단일 방위각(θg)을 갖는 광 빔을 사용하여 수행된다.
도 23과 대조적으로, 도 24 A 및 도 24B는 실시예에 따라, 복수의 방위각을 갖는 입사 빔을 사용하여 산란 측정이 수행되는 주기적 구조의 평면도를 예시한다. 도 24A 및 24B를 모두 참조하면, 주기적 구조(100)은 도 22와 관련하여 설명된 바와 같이 중심축(203)을 갖는 원추형 X-선 빔(202)에 노출된다. 도 22에서는 볼 수 없지만, 원뿔형 X-선 빔(202)은 또한 Y 방향을 따라 치수를 갖는다. 즉, 원추형 빔(202)의 가장 바깥쪽 부분(B)과 가장 바깥쪽 부분(C) 사이에서 취해진 수렴 각도(pcone)는, 예를 들어, 0이 아닌 입사각들을 제공하기 위해, Y 방향을 따라 복수의 입사각을 제공한다.
도 24A만을 참조하면, 원추형 X-선 빔(202)의 중심축은, 하향 투시도에 대하여, X 방향을 따라 0의 각도 θg를 갖는다. 따라서, 원추형 X-선 빔(202)의 부분 A는 방위각이 0이다. 그럼에도 불구하고, 원추형 X-선 빔(202)의 중심축(203)이 주기적 구조(100)에 직교하더라도, 원추형 X-선 빔(202)의 부분 B 및 C는 0이 아닌 방위각을 갖는다.
도 24B만을 참조하면, 원추형 엑스레이 빔(202)의 중심축은 상하 사시도에 대하여 x 방향을 따라 0이 아닌 각도(θg)를 갖는다. 따라서, 원추형 X-선 빔(202)의 부분 A는 0이 아닌 방위각을 갖는다. 또한, 원추형 엑스레이 빔(202)의 부분 B 및 C는 빔(202)의 부분 A의 방위각과 다른 0이 아닌 방위각을 갖는다.
도 24A 및 도 24B에 도시된 두 경우 모두에서, 원추형 빔(202)은 수렴 각도(피콘)를 가지므로, 원추형 빔(202)의 원뿔의 외측 부분 부근에 있는 원추형 빔(202)의 부분은 중심축(202)에 정렬된 원추형 빔(202)의 부분과 주기 구조(100)에 입사하는 다른 방위각(피 콘)을 갖는다. 따라서, 원추형 빔(202)은 주기적 구조(100)에 충돌하기 위한 복수의 방위각들을 동시에 제공하며, 이는 X 방향에 대하여 취해진 것이다.
따라서, 도 22와 도 24 A 또는 24B 중 하나를 함께 고려하면, 실시예에 따라, X-선 반사율 산란 측정법에 의한 샘플 측정 방법은 주기적 구조를 갖는 샘플에 입사 X-선 빔을 충돌시키는 것을 포함한다. X-선 빔은 주기적 구조에 입사할 때 여러 입사각(파이)과 여러 방위각(θg)을 동시에 제공하기 위해 원추형으로 되어 있다. 충돌은 산란된 X-선 빔을 생성하며, 그 중 일부(전부는 아니더라도)는 주기적 구조에 대한 정보를 수집하기 위해 수집될 수 있다.
일 실시예에서, 입사 X-선 빔은 수렴 각도(대략 20~40도 범위 내)를 갖는 수렴 X-선 빔이다. 그러한 일 실시예에서, 수렴하는 X-선 빔의 중심축은 도 24A와 관련하여 설명한 바와 같이, 샘플에 대해 0의 고정된 비0 입사각(파이) 및 방위각(θg)을 갖는다. 이러한 다른 실시예에서, 수렴하는 X-선 빔의 중심축은 도 24B와 관련하여 설명된 바와 같이, 샘플에 대하여 고정된 0이 아닌 입사각, (파이 및 0이 아닌 방위각 θg를 갖는다. 어느 경우이든, 특정 실시예에서, 수렴하는 X-선 빔의 중심축은 수평으로부터 대략 19-15도 범위에서 고정된 0이 아닌 입사각을 갖는다. 다른 특정 실시예에서, 빔의 원추형 형상의 가장 바깥쪽 부분 및 주기적 구조에 가장 가까운 부분, 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같은 부분 C는 주기적 구조의 수평면에 대하여 약 5도의 각도를 갖는다.
다른 실시예들에서, 그 예가 아래에 더 상세히 설명되는 다른 실시예들에서는, 더 좁은 원추형을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 입사 X-선 빔은 대략 2-10도 범위의 수렴 각도를 갖는 수렴 X-선 빔이다. 그러한 일 실시예에서, 수렴하는 X-선 빔의 중심축은 도 24A와 관련하여 설명한 바와 같이, 샘플에 대해 0이 아닌 고정된 입사각(φi) 및 0이 아닌 방위각(θg)을 갖는다. 이러한 다른 실시예에서, 수렴하는 X-선 빔의 중심축은, 도 24B와 관련하여 설명된 바와 같이, 샘플에 대하여 0이 아닌 고정된 입사각(φi) 및 0이 아닌 방위각(θg)을 갖는다.
일 실시예에서, 저에너지 X-선 빔이 주기적 구조에 충돌한다. 예를 들어, 그러한 일 실시예에서, 저에너지 X-선 빔은 약 1 keV 이하의 에너지를 갖는다. 이러한 저에너지 소스를 사용하면 입사각은 더 커지지만 달성 가능한 스팟 크기는 더 작아질 수 있다. 일 실시예에서, 저에너지 X-선 빔은 이에 국한되지는 않으나 탄소(C), 몰리브덴(Mo) 또는 로듐(Rh)과 같은 소스에서 생성되는 Ka 빔이다.
일 실시예에서, 저에너지 X-선 빔은 주기적 구조에 충돌하기 전에 토로이달 다층 모노크로메이터를 사용하여 포커싱된다. 그러한 일 실시예에서, 모노크로메이터는 약 +/- 30 도의 입사각 범위 및 약 +/- 10 도의 방위각 범위를 제공한다. 이러한 특정 실시예에서, 토로이달 다층 모노크로메이터는 약 +/- 20도의 입사 각도 범위를 제공한다. 본 명세서에 기술된 원추형 X-선 빔은 시준되지 않을 수도 있고, 시준될 필요가 없다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 설명된 모노크로메이터에서 빔을 포커싱하는 것과 포커싱된 빔을 주기적 샘플에 충돌시키는 것 사이에, 빔은 콜리메이션을 받지 않는다. 일 실시예에서, 초점이 맞춰진 저에너지 X-선 빔은 0도에서 공칭 일차 각도의 각도보다 작은 입사 각도 범위에서 샘플에 충돌한다.
도 22를 다시 참조하면, 일 실시예에서, 산란된 X-선 빔(206)의 적어도 일부가 검출기(250)를 사용하여 수집된다. 그러한 일 실시예에서, 2차원 검출기는 복수의 입사각 및 복수의 방위각으로부터 산란된 산란된 X-선 빔(206)의 일부의 산란 신호 강도를 동시에 샘플링하는 데 사용된다. 수집된 신호는 산란 분석, 예를 들어 산란 데이터의 반전이 이론과 비교되어 주기적 구조(100)의 구조적 세부 사항을 결정하기 위한 산란 분석이 수행될 수 있다. 그러한 일 실시예에서, 샘플의 주기적 구조의 형상은 예를 들어, 주기적 구조에 대한 맥스웰 방정식을 엄격하게 풀어서, 샘플링된 산란 신호 강도에 대한 산란 솔루션의 반전에 의해 추정된다. 일 실시예에서, 샘플에 충돌하는 X-선 빔은 주기 구조(100)의 주기성보다 작은 파장을 갖는다. 따라서, 프로빙 파장은 기본 구조 치수와 비슷하거나 그 이하이며, OCD 산란 측정법과 비교하여 산란된 빔(206)으로부터 더 풍부한 데이터 세트를 제공한다.
전술한 바와 같이, 실시예에서, XRS에 사용되는 입사 원추형 X-선 빔은 수렴 각도(대략 20-40도 범위의 원뿔 각도)를 갖는 수렴 X-선 빔이다. 이러한 상대적으로 넓은 원뿔 각도는 0차 반사 데이터 외에 고차 회절 데이터를 포함하는 산란 빔을 생성할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 0차 및 고차 정보는 모두 단일 충돌 동작과 병렬로 획득된다.
다른 시나리오에서는, 영차 반사 데이터를 고차 회절 데이터로부터 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 일 실시예에서, 상대적으로 좁은 원뿔 각도가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 입사 X-선 빔은 대략 2-10도 범위의 수렴 각도를 갖는 수렴 X-선 빔이다. 상대적으로 좁은 원뿔 각도를 사용하여 하나 이상의 단일 측정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 도 24A와 관련하여 설명된 바와 같이, 수렴 빔의 중심 축이 방위각 0을 갖는 곳에서 제 1 측정이 수행된다. 그런 다음, 수렴 빔의 중심 축이 도 24B와 관련하여 설명된 바와 같이, 0이 아닌 방위각각을 갖는 제 2 측정이 이루어진다. 특정 실시예에서, 순차적인 방식으로, 제 1 측정은 주기적 구조를 갖는 샘플에 대해 1 차 회절 데이터가 아닌 Oth 차 회절 데이터를 수집하기 위해 수행된다. 두 번째 측정은 주기적 구조를 갖는 시료에 대한 1차 회절 데이터는 수집하지만, 2차 회절 데이터는 수집하지 않기 위해 수행된다.
회절 데이터를 수집하기 위해 두 번째 측정을 수행한다. 이러한 방식으로, 산란 빔을 생성할 때 0차 데이터는 고차 데이터로부터 분리될 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예에 따라, 병렬 및 순차적 접근법 모두에 다시 관련하여, X-선 반사율 산란 측정법은 0이 아닌 방위각으로 접근하여 어레이 검출기에서 서로 다른 차수를 분리하는 데 사용된다. 많은 경우 더 높은 차수가 더 유용하다. 모든 차수를 병렬로 깔끔하게 획득함으로써 처리량을 향상시킬 수 있다. 그러나 순차적 접근 방식도 사용할 수 있다. 또한, 매우 집중된 빔은 단일 입사각이 아닌 다양한 입사각에서 프로빙하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 빔은 시준되지 않는데, 시준된 빔의 경우 샘플이 연속적으로 수집된 데이터로 회전해야 하기 때문이다. 더 높은 차수를 캡처함으로써, 강한 반사 빔을 얻기 위해 매우 작은 입사각을 사용할 필요가 없다. 대조적으로, 실시예에서, 예를 들어, 정반사(0 차) 반사 빔은 상대적으로 약하지만 -1 차는 매우 강한 경우에도, 예를 들어, 10도 내지 15도의 입사각이 사용될 수 있다.
상술한 어느 경우에서든, 병렬로 수집하든 순차적으로 수집하든, 본원에 설명된 실시예들은 0차(정반사) 반사 및 회절(상위) 차로부터의 데이터를 모두 획득하는 데 사용될 수 있다. 종래의 솔루션은 영차 또는 회절(상위) 차수 중 하나를 사용하는 것을 강조했지만, 둘 다 사용하는 것은 강조하지 않았다. 본 명세서에 설명된 실시예들은 종래 개시된 산란 측정 접근법들과 더 구별될 수 있으며, 그 중 몇 가지 예가 아래에 설명된다.
이전에 설명된 제 1 접근법에서, 미국 특허. 7,920,676호(윤 등)는 CD-GISAXS 시스템 및 방법을 설명한다. 설명된 접근 방식에는 시준된 빔에서 생성된 산란된 X선의 회절 패턴을 분석하고 회절된 빛의 여러 차수를 분석하는 것이 포함된다. 회절 차수가 더 멀리 떨어져 있기 때문에 더 높은 수렴 빔을 제공하기 위해 더 낮은 에너지가 사용된다. 그러나 여전히 차수는 상당히 밀접한 간격을 유지하며 설명된 수렴 각도는 마이크로 라디안 단위이다. 또한, 회절은 다수의 입사 각에 대해 수집되지 않는다.
대조적으로, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 실시예에 따라, 단일 빔에서 광범위한 입사 각이 사용된다. 본 접근법에서, 회절 차수(제로 차수 이외의)는 실제로 유용하기 위해 캡처될 필요는 없다. 그러나 +/-1 차수는 격자 특성(특히 피치)에 대해 서로 다른 감도를 가질 수 있으므로, 일 실시예에서는 가능한 경우 적어도 하나의 추가 차수가 캡처된다. 그럼에도 불구하고, 대부분의 정보는 입사 각도에 따라 신호가 변화하는 방식에 포함되어 있다. 이와 대조적으로, 미국 특허. 7,920,676호에서는, 본질적으로 하나의 입사각이 사용되며, 다수의 회절 차수를 살펴봄으로써 정보가 수집된다.
또한, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 실시예에 따르면, 제 1 차 빔을 제로 차 빔의 측면으로 이동시킴으로써, 제 1 차 빔을 제로 차 빔으로부터 분리할 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 주기적 또는 격자 구조는 0이 아닌 방위각으로 접근된다. 이러한 방식으로, 차수 분리를 달성하면서 고도로 수렴하는 빔을 사용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 45° 방위각(수렴 빔의 중심축에 대해)으로 격자에 접근하면 +/-1 차 회절 빔이 0 차 빔의 측면으로 최소 10도 편향되며, 입사각이 증가함에 따라 더 많이 편향된다. 이 경우 최대 약 10도의 수렴 빔을 사용하면서 중첩이나 데이터를 피할 수 있다. 격자 피치 및 X-선 에너지의 특성에 따라, 차수 사이의 간격이 더 크거나 더 작아질 수 있음을 인식해야 한다. 전반적으로, 실시예에서, 복수의 입사각 및 방위각을 동시에 수집함으로써, 시준된 빔의 단일 샷에 비해 더 유용한 정보를 얻을 수 있다.
앞서 설명한 두 번째 접근법에서는, 미국 특허. 6,556,652호, 마조르 등에게 출원된 미국 특허는 엑스레이를 이용한 임계 치수의 측정에 대해 설명한다. 설명된 접근 방식은 실제로 X-선 빔의 회절에 전혀 기반하지 않는다. 대신, 시준된 빔에 "그림자"가 생성된다. 그림자는 패턴(예: 선형 격자 구조)에서 반사된다. 그림자의 콘트라스트 메커니즘은 격자 간격 하단의 Si 영역과 릿지 재료(포토레지스트)를 먼저 통과할 때의 임계각 사이의 X-선 반사 임계각의 차이이다. 대조적으로, 본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, 대부분의 정보는 임계 각도보다 훨씬 높은 각도의 신호로부터 나온다.
상술한 바와 같이, 그리고 아래에 예시된 바와 같이, X-선 반사율 산란 측정법(XRS)은 2차원 및 3차원 주기적 또는 격자 구조에 적용되는 X-선 반사 측정법(XRR)의 일종으로 볼 수 있다. 기존의 XRR 측정은 다양한 각도에서 샘플을 조사하는 단일 소스 X선을 사용한다. 각도에 따른 다양한 광 경로 길이 차이는 필름 두께 및 필름 밀도와 같은 필름 특성 정보를 수집하기 위해 식별할 수 있는 간섭 프린지를 제공한다.
그러나 XRR에서는 더 높은 소스 에너지에서 물질과 X-선 상호 작용의 물리학으로 인해 각도 범위가 일반적으로 샘플 수평면에 대해 약 3도 미만의 방목 발생률로 제한된다. 그 결과 XRR은 생산/인라인 실행 가능성이 제한적이었다. 대조적으로, 본 명세서에 기술된 실시예들에 따라, 저에너지 XRR/XRS를 적용하면, 신호 감도의 더 큰 각도로 이어지는 에너지로 인한 광학 필름 특성의 변화로 인해 더 큰 각도를 사용할 수 있다.
저에너지 XRS의 예시적인 응용에서, 기본적인 반도체 트랜지스터 빌딩 블록이 측정 및 분석될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자의 임계 치수(CD)는 소자 성능 또는 제조 수율에 직접적인 영향을 미치는 피처를 지칭한다. 따라서 CD는 엄격한 사양에 따라 제조 또는 제어되어야 한다. 일반적인 CD의 예로는 게이트 길이, 게이트 폭, 인터커넥트 라인 폭, 라인 간격, 라인 폭 거칠기(LWR) 등이 있다. 반도체 장치는 이러한 치수에 매우 민감하며, 작은 변화에도 성능, 장치 고장 또는 제조 수율에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 반도체 디바이스의 집적 회로(IC) 피처 크기가 계속 축소됨에 따라 제조업체는 공정 기간이 점점 줄어들고 허용 오차가 더 엄격해지는 상황에 직면해 있다. 이로 인해, 반도체 소자 제조 공장 또는 팹의 생산성에 미치는 영향을 최소화하면서 제조 사이클 초기에 비파괴 측정 샘플링을 수행해야 할 필요성뿐만 아니라 CD 계측 툴에 대한 정확도 및 감도 요구사항이 크게 증가했다.
비평면 반도체 소자 제조는 문제를 더욱 복잡하게 만든다. 예를 들어, 종종 핀으로 지칭되는 비평면 지형을 갖는 융기된 채널에서 제조된 반도체 소자는 핀 치수를 고려해야 하는 추가 CD로 더 포함한다. 이러한 핀 전계 효과 트랜지스터(fin-FET) 또는 다중 게이트 디바이스는 높은 종횡비 특징을 가지며, 측벽 각도, 상단 및 하단 치수를 포함한 디바이스 구조의 핀에 대한 3차원(3D) 프로파일 정보의 필요성이 중요해졌다. 결과적으로, 3D 프로파일을 측정하는 기능은 기존의 2차원 선폭 및 간격 CD 정보보다 훨씬 더 가치 있는 정보를 제공한다.
도 25는 실시예에 따라, 저에너지 X-선 반사율 산란 측정에 적합한 예시적인 핀-FET 디바이스의 측면을 나타낸다. 도 25를 참조하면, 구조 A는 게이트 전극 스택(504)이 배치된 반도체 핀(502)의 각진 단면을 나타낸다. 반도체 핀(502)은 얕은 트렌치 절연(STI) 영역(508)에 의해 절연된 기판(506)으로부터 돌출되어 있다. 게이트 전극 스택(504)은 게이트 유전체 층(510) 및 게이트 전극(512)을 포함한다. 구조 B는 STI 영역들(524) 사이에서 기판(522)으로부터 돌출된 반도체 핀(520)의 단면도를 도시한다. XRS 측정을 통해 중요한 정보를 제공할 수 있는 구조 B의 측면에는 핀 코너 라운딩(CR), 핀 측벽 각도(SWA), 핀 높이(H), 핀 노칭(노치) 및 STI 두께(T)가 포함되며, 이들 모두는 도 25의 구조 B에 도시되어 있다. 구조 C는 STI 영역(534) 사이에서 기판(532)으로부터 돌출되고, 그 위에 다층 필름 스택(536)을 갖는 반도체 핀(530)의 단면을 나타낸다. 필름의 다층 스택(536)의 층은 티타늄 알루미늄 카바이드(TiAlC), 탄탈륨 질화물(TaN) 또는 티타늄 질화물(TiN)과 같은 재료 층을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 구조 B 및 C를 비교하면, XRS 측정은 베어 실리콘 핀(구조 B)과 같은 베어 핀 또는 상이한 재료 층이 배치된 핀에 대해 수행될 수 있다.
도 26은 실시예에 따라, 10 나노미터/20 나노미터 라인/공간 비율을 갖는 주기적 구조를 갖는 산란각 실리콘(Si) 핀에 대한 오차 반사율 대 산란각 실리콘(Si) 핀의 플롯(600) 및 상응하는 구조(A)-(E)를 포함한다. 도 26을 참조하면, 저에너지 XRS 측정을 사용하여 공칭 핀 구조(구조 A), 핀 높이가 증가한 구조(구조 B), 핀 폭이 감소한 구조(구조 C), 핀 하단 CD 대비 핀 상단 CD가 더 넓은 구조(구조 D), 핀 하단 CD 대비 핀 상단 CD가 더 좁은 구조(구조 E)를 구별할 수 있다. 상기 예시적인 경우, Si 핀은 주기적 구조에 대해 45도 각도에서 Oth 차 원추 회절로 분석된다. 광학 데이터와 비교할 때, 도 600에서 볼 수 있는 데이터의 프린지와 함께 가장 높은 신호의 감소된 영역이 짧은 파장의 결과라는 것을 알 수 있다.
도 27은 실시예에 따라, 10 나노미터/20 나노미터 라인/공간 비율을 갖는 주기적 구조를 갖는 산란각 실리콘(Si) 핀에 대한 1차 반사율 대 산란각 실리콘(Si) 핀의 플롯(700) 및 상응하는 구조(A)-(E)를 포함한다. 도 27을 참조하면, 저에너지 XRS 측정을 사용하여 공칭 핀 구조(구조 A), 핀 높이가 증가한 구조(구조 B), 핀 폭이 감소한 구조(구조 C), 핀 하단 CD 대비 핀 상단 CD가 더 넓은 구조(구조 D), 핀 하단 CD 대비 핀 상단 CD가 더 좁은 구조(구조 E)를 구별할 수 있다. 이 예시 사례에서는 주기적 구조에 대해 45도 각도에서 1 차 원추 회절로 Si 핀을 분석한다. 또한 다양한 피치의 구조가 플롯 700에 포함되었다. 플롯 700에서 볼 수 있듯이 1차 데이터는 핀 두께에 매우 민감하다(구조 B는 구조 A 및 C-E로 인해 신호에서 상당히 분리되어 있음). 또한, 1차 데이터는 주기적 구조의 피치 변화에 매우 민감하며, 변화된 피치에 대한 스펙트럼도 다른 스펙트럼과 상당히 구별 가능하다는 점에 주목한다.
다른 양태에서, X-선 반사율 산란 측정을 수행하기 위한 장치가 설명된다. 일반적으로, 실시예에서, 그러한 장치는 2차원으로 연장되는 초점 모노크로메이터와 함께 일반적인 X-선 소스를 포함한다. 초점 모노크로메이터는 입사 광선이 주기적 구조의 평면에 입사하고 (i) 구조의 대칭에 대해 (그리고 고정된 입사각으로) 방위각으로 입사하는 두 가지 다양한 입사각으로 주기적 샘플에 입사하도록 허용한다. 산란된 빛의 검출은 2차원(2D) 검출기에 의해 이루어지며, 이 검출기는 두 각도 방향의 산란 각도 범위에 걸쳐 산란된 신호 강도를 동시에 샘플링한다. 일 실시예에서, 검출된 신호에 산란 차수 중첩이 없음을 보장하는 모노크로메이터의 제약 조건은 입사 각도 범위가 0도에서 공칭 일차 각도의 각도보다 작아야 한다는 것이다(즉, 0=sin-l(1- λ/d)). 격자의 주기보다 작은 특성 파장을 가진 빛을 사용하면 더 높은 차수의 회절 차수에 접근할 수 있으며 격자 구조에 관한 추가 정보를 얻을 수 있다. 또한 여러 두께 주기의 간섭 프린지를 사용하여 선 높이, 너비 및 모양을 결정할 수 있다. 주기적 구조의 형상 및 구조의 최종 추정은 2D 간섭/산란 데이터와 비교한 산란 솔루션의 반전을 통해 달성된다.
보다 구체적인 예로서, 도 28은 실시예에 따른 XRS 기능을 갖는 주기적 구조 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 28을 참조하면, X-선 반사율 산란법에 의해 시료(802)를 측정하기 위한 시스템(800)은 약 1 keV 이하의 에너지를 갖는 X-선 빔(806)을 생성하기 위한 X-선 소스(804)를 포함한다. 샘플 홀더(808)는 주기적 구조를 갖는 샘플(802)을 위치시키기 위해 제공된다. 모노크로메이터(810)는 X-선 소스(804)와 샘플 홀더(802) 사이에 위치하며, X-선 빔(806)은 X-선 소스(804)로부터 모노크로메이터(810)로 이동한 다음 샘플 홀더(808)로 이동한다. 모노크로메이터(810)는 샘플 홀더(808)에 입사 X-선 빔(812)을 제공하기 위해 X-선 빔(806)을 집중시키기 위한 것이다. 입사 X-선 빔(812)은 동시에 복수의 입사각과 복수의 방위각들을 갖는다. 시스템(800)은 또한 샘플(802)로부터 산란된 엑스레이 빔(816)의 적어도 일부를 수집하기 위한 검출기(814)를 포함한다.
도 28을 다시 참조하면, 일 실시예에서, X-선 소스(804), 샘플 홀더(808), 모노크로메이터(810) 및 검출기(814)는 모두 챔버(818) 내에 수용된다. 일 실시예에서, 시스템(800)은 전자 총(820)을 더 포함한다. 그러한 일 실시예에서, X-선 소스(804)는 애노드이고 전자 총은 애노드를 향한다. 특정 실시예에서, 양극은 저에너지 X-선을 생성하기 위한 것이며 탄소(C), 몰리브덴(Mo) 또는 로듐(Rh)과 같은 물질을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 일 실시예에서, 전자 총(820)은 약 1 keV 전자 총이다. 도 28을 다시 참조하면, 자기 전자 억제 장치(822)는 X-선 소스(804)와 모노크로메이터(810) 사이에 포함된다.
일 실시예에서, 모노크로메이터(810)는 대략 +/- 30 도의 입사각 범위 및 대략 +/- 10 도의 방위각 범위를 제공하는 토로이달 다층 모노크로메이터이다. 이러한 일 실시예에서, 토로이달 다층 모노크로메이터는 약 +/- 20도의 입사 각도 범위를 제공한다. 전술한 바와 같이, 실시예에서, 모노크로메이터(810)와 샘플 홀더(808) 사이에는 개입 콜리메이터가 없다. 모노크로메이터(810)는 XRS 측정을 위해 원하는 입사 빔을 제공하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 모노크로메이터(810)는 샘플 홀더(808)에 상대적으로 배치되어 샘플(802)의 주기적 구조에 대해 고정된 0이 아닌 입사각 및 0의 방위각을 갖는 중심 축을 갖는 수렴하는 X-선 빔을 제공한다. 제 2 실시예에서, 모노크로메이터(810)는 샘플 홀더(808)에 대하여 위치하여 샘플(802)의 주기적 구조에 대하여 고정된 0이 아닌 입사각 및 0이 아닌 방위각을 갖는 중심축을 갖는 수렴 X-선 빔을 제공한다. 일 실시예에서, 모노크로메이터(810)는 유리 기판 상에 배치된 교번 금속(M) 층 및 탄소(C) 층으로 구성되며, 여기서 M은 코발트(Co) 또는 크롬(Cr)과 같은 금속이지만 이에 국한되지 않는다. 이러한 특정 실시예에서, 탄소(C) 기반 Ka 방사선을 반사하기 위한 다층 모노크로메이터가 제공되며, 약 4나노미터의 주기, 즉 반사된 빔의 파장보다 약간 작은 주기(약 5나노미터일 수 있는 주기)를 갖는 약 100개의 반복되는 Co/C 또는 Cr/C 층을 포함할 수 있다. 그러한 일 실시예에서, Co 또는 Cr 층은 C 층보다 더 얇다.
샘플 홀더(808)는 이동 가능한 샘플 홀더일 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 샘플 홀더(808)는 샘플(802)의 주기적 구조에 대한 X-선 빔(812)의 중심 축의 방위각 각도를 변경하기 위해 회전 가능하다. 일 실시예에서, 샘플 홀더(808)는 유센트릭 회전과 함께 직교 작동을 제공하도록 회전 가능하여, 측정 당 두 개 이상의 샘플 회전을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 내비게이션 시각 검사 장치(824)는 도 28에 도시된 바와 같이 샘플 홀더(808)의 시각 검사를 허용한다. 그러한 일 실시예에서, 비전 기반 검사 시스템을 위한 플립인 대물 렌즈가 포함된다.
일 실시예에서, 검출기(814)는 2차원 검출기이다. 2차원 검출기는, 입사 빔(812)의 복수의 입사 각도 및 복수의 방위각으로부터 산란된 산란된 X-선 빔(816) 부분의 산란된 신호 강도를 동시에 샘플링하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템(800)은 2차원 검출기에 결합된 프로세서 또는 컴퓨팅 시스템(899)을 더 포함한다. 그러한 일 실시예에서, 프로세서(899)는 샘플링된 산란 신호 강도에 대한 산란 솔루션의 반전에 의해 샘플(802)의 주기적 구조의 형상을 추정하기 위한 것이다. 2차원 검출기 대신에, 다른 실시예에서, 스캐닝 슬릿이 구현될 수 있다. 어느 경우이든, 검출기(814)는 분산 범위에 걸쳐 약 1000 픽셀의 데이터 수집을 달성하도록 구성될 수 있다.
실시예들은 컴퓨터 프로그램 제품, 또는 소프트웨어로서 제공될 수 있으며, 컴퓨터 프로그램 제품 또는 소프트웨어는 컴퓨터 시스템(또는 다른 전자 디바이스)을 실시예에 따른 프로세스를 수행하도록 프로그래밍하는 데 사용될 수 있는 명령어들을 저장하는 기계 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다. 기계 판독 가능 매체는 기계(예: 컴퓨터)가 판독 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하기 위한 임의의 메커니즘을 포함한다. 예를 들어, 기계 판독 가능(예컨대, 컴퓨터 판독 가능) 매체는 기계(예컨대, 컴퓨터)가 판독 가능한 저장 매체(예컨대, 읽기 전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 장치 등), 기계(예컨대, 컴퓨터)가 판독 가능한 전송 매체(전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(예컨대, 적외선 신호, 디지털 신호 등)) 등을 포함한다.
도 29는 컴퓨터 시스템(900)의 예시적인 형태의 머신의 도식적 표현을 도시하고, 그 내에서 머신이 본 명세서에서 논의된 방법론 중 어느 하나 이상을 수행하도록 하기 위한 명령어 세트가 실행될 수 있다. 다른 실시예에서, 머신은 근거리 통신망(LAN), 인트라넷, 엑스트라넷 또는 인터넷의 다른 머신에 연결될 수 있다(예컨대, 네트워크로 연결될 수 있다). 머신은 클라이언트-서버 네트워크 환경에서 서버 또는 클라이언트 머신의 용량으로 작동하거나 피어-투-피어(또는 분산) 네트워크 환경에서 피어 머신으로 작동할 수 있다. 머신은 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿 PC, 셋톱박스(STB), 개인용 디지털 비서(PDA), 휴대폰, 웹 어플라이언스, 서버, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지 또는 해당 머신에서 수행할 작업을 지정하는 일련의 명령(순차적 또는 기타)을 실행할 수 있는 모든 머신일 수 있다. 또한, 단일 머신만 예시되지만, "머신"이라는 용어는 본 명세서에 설명된 방법론 중 하나 이상을 수행하기 위해 명령어 세트(또는 복수의 세트)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신(예: 컴퓨터)의 집합을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 기계는 X-선 반사 산란 측정법에 의해 샘플을 측정하기 위한 하나 이상의 명령어 세트를 실행하도록 구성된다. 일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(900)은 전술한 XRS 장치(800)의 컴퓨터 시스템(899)을 사용하기에 적합할 수 있다.
예시적인 컴퓨터 시스템(900)은 프로세서(902), 메인 메모리(904)(예를 들어, 읽기 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, 동기식 DRAM(SDRAM) 또는 램버스 DRAM(RDRAM) 등과 같은 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 등), 정적 메모리(906)(예를 들어, 플래시 메모리, 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM) 등) 및 버스(930)를 통해 서로 통신하는 보조 메모리(918)(예를 들어, 데이터 저장 장치)를 포함한다.
프로세서(902)는 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치 등과 같은 하나 이상의 범용 프로세싱 디바이스를 나타낸다. 보다 구체적으로, 프로세서(902)는 복합 명령어 집합 컴퓨팅(CISC) 마이크로프로세서, 축소 명령어 집합 컴퓨팅(RISC) 마이크로프로세서, 매우 긴 명령어(VLIW) 마이크로프로세서, 다른 명령어 집합을 구현하는 프로세서, 또는 명령어 집합의 조합을 구현하는 프로세서일 수 있다. 프로세서(902)는 또한 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP), 네트워크 프로세서 등과 같은 하나 이상의 특수 목적 프로세싱 디바이스일 수도 있다. 프로세서(902)는 본 명세서에서 논의되는 동작들을 수행하기 위한 처리 로직(926)을 실행하도록 구성된다.
컴퓨터 시스템(900)은 네트워크 인터페이스 디바이스(908)를 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 또한 비디오 디스플레이 유닛(910)(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 또는 음극선관(CRT)), 영숫자 입력 장치(912)(예를 들어, 키보드), 커서 제어 장치(914)(예를 들어, 마우스) 및 신호 생성 장치(916)(예를 들어, 스피커)를 포함할 수도 있다.
제 2 메모리(918)는 본원에 설명된 방법론들 또는 기능들 중 하나 이상을 구현하는 하나 이상의 명령어 세트(예컨대, 소프트웨어(922))가 저장되는 기계 액세스 가능 저장 매체(또는 보다 구체적으로 컴퓨터 판독 가능 저장 매체)(931)를 포함할 수 있다. 소프트웨어(922)는 또한 컴퓨터 시스템(900), 메인 메모리(904) 및 프로세서(902)에 의해 실행되는 동안 메인 메모리(904) 및/또는 프로세서(902) 내에 완전히 또는 적어도 부분적으로 존재할 수 있으며, 또한 기계-판독 가능 저장 매체를 구성한다.
판독 가능한 저장 매체를 구성한다. 소프트웨어(922)는 네트워크 인터페이스 장치(908)를 통해 네트워크(920)를 통해 더 송신 또는 수신될 수 있다.
기계 판독 가능 저장 매체(931)는 예시적인 실시예에서 단일 매체로 도시되어 있지만, "기계 판독 가능 저장 매체"라는 용어는 하나 이상의 명령어 세트를 저장하는 단일 매체 또는 복수의 매체(예컨대, 중앙 집중식 또는 분산 데이터베이스, 및/또는 관련 캐시 및 서버)를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. "기계 판독 가능 저장 매체"라는 용어는 또한 기계에 의한 실행을 위한 명령어 세트를 저장 또는 인코딩할 수 있고 기계가 실시예의 방법론 중 하나 이상을 수행하도록 하는 임의의 매체를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 따라서, "기계 판독 가능 저장 매체"라는 용어는 고체 상태 메모리, 광학 및 자기 매체를 포함하되, 이에 한정되지 않는 것으로 간주되어야 한다.
실시예에 따르면, 비일시적 기계 판독 가능 저장 매체는, X-선 반사 산란 측정법에 의해 샘플을 측정하는 방법을 수행하기 위한 명령어를 저장하고 있다. 이 방법은 산란된 X-선 빔을 생성하기 위해 주기적 구조를 갖는 샘플에 입사 X-선 빔을 충돌시키는 것을 포함한다. 입사된 X-선 빔은 복수의 입사각과 복수의 방위각을 동시에 제공한다. 이 방법은 또한 산란된 X-선 빔의 적어도 일부분을 수집하는 것을 포함한다.
따라서, 다중 각도 X-선 반사 산란 측정법(XRS)을 사용하여 주기적 구조를 측정하는 방법 및 시스템이 설명되었다.
동일한 기능을 달성하기 위한 구성 요소의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관"된다. 따라서, 본원에서 특정 기능을 달성하기 위해 결합된 임의의 두 구성요소는 아키텍처 또는 중간 구성요소에 관계없이, 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 이렇게 연관된 두 구성 요소는 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "작동 가능하게 연결" 또는 "작동 가능하게 결합"된 것으로 볼 수도 있다.
또한, 당업자는 상술한 오퍼레이션들 사이의 경계가 단지 예시적인 것임을 인식할 것이다. 복수의 오퍼레이션은 단일 오퍼레이션으로 결합될 수 있고, 단일 오퍼레이션은 추가 오퍼레이션으로 분산될 수 있으며, 오퍼레이션은 적어도 부분적으로 시간적으로 겹쳐서 실행될 수 있다. 또한, 대안적인 실시예들은 오퍼레이션의 복수의 인스턴스를 포함할 수 있고, 오퍼레이션의 차수는 다양한 다른 실시예들에서 변경될 수 있다.
또한, 예를 들어, 일 실시예에서, 예시된 실시예들은 단일 집적 회로 상에 또는 동일한 디바이스 내에 위치한 회로로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 실시예들은 적절한 방식으로 서로 상호 연결된 임의의 수의 개별 집적 회로 또는 개별 디바이스로 구현될 수 있다.
또한, 예를 들어, 실시예들 또는 그 일부분은 물리적 회로의 소프트 또는 코드 표현 또는 물리적 회로로 변환 가능한 논리적 표현, 예를 들어, 임의의 적절한 유형의 하드웨어 설명 언어 등으로 구현될 수 있다.
그러나, 다른 수정, 변형 및 대안도 가능하다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
청구범위에서, 괄호 사이에 배치된 참조 부호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. '포함하는'이라는 단어는 청구범위에 기재된 것 이외의 다른 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "a" 또는 "an"이라는 용어는 하나 또는 둘 이상으로 정의된다. 또한, 청구항에서 "적어도 하나" 및 "하나 이상"과 같은 도입구를 사용한다고 해서, 동일한 청구항에 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"라는 도입구와 "a" 또는 "an"과 같은 부정관사에 의한 다른 청구항 요소의 도입이 그러한 도입된 청구항 요소를 포함하는 특정 청구항을 그러한 요소가 하나만 포함된 발명으로 제한한다는 의미로 해석해서는 안 된다. 정관사의 사용도 마찬가지이다. 달리 명시되지 않는 한, "제 1" 및 "제 2"와 같은 용어는 해당 용어가 설명하는 요소를 임의로 구분하는 데 사용된다. 따라서 이러한 용어가 반드시 이러한 요소의 시간적 또는 기타 우선순위를 나타내는 것은 아니다. 특정 조치들이 상호 다른 청구항들에 기재되어 있다는 사실만으로, 이러한 조치들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다.
본원에 본 발명의 특정 특징들이 예시되고 설명되었지만, 당업자에게는 많은 수정, 치환, 변경 및 균등물들이 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 정신에 속하는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.
"포함하는", "이루어진", "갖는", "구성하는" 및 "본질적으로 구성하는" 용어는 서로 대체될 수 있다. 예를 들어, 임의의 방법은 적어도 도면 및/또는 명세서에 포함된 단계를 포함하거나, 도면 및/또는 명세서에 포함된 단계만을 포함할 수 있다.

Claims (46)

  1. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하는 방법에 있어서, 상기 방법이:
    복수의 비교란된 개체 각각에 대한 추정 필드를 계산하는 단계, 복수의 비교란된 개체는 교란된 개체의 교란을 나타내며, 교란은 비확산 엑스레이 신호의 파장의 차수를 가짐; 및
    다수의 비교란 개체의 필드를 기반으로 비확산 엑스레이 신호를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 교란된 개체 및 다수의 비교란된 개체 각각이 균일한 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 교란 개체의 교란은 교란 분포 함수를 따르고, 상기 복수의 비교란 개체는 상기 교란 분포 함수에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 따른 방법, 상기 교란 분포 함수는 교란된 개체의 교란의 높이 파라미터의 확률 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 교란 개체의 인터페이스와 관련된 주어진 돌기의 높이 파라미터는 돌기와 교란 개체의 인터페이스 사이의 거리이고, 주어진 돌기는 교란에 속하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 교란된 개체는 하나의 거친 인터페이스를 가지며, 상기 복수의 비교란된 개체는 대응하는 비교란된 인터페이스를 가지며, 상기 복수의 비교란된 개체 각각당 하나의 대응하는 비교란된 인터페이스를 가지며, 상기 단일 거친 인터페이스의 교란의 높이 파라미터의 교란 분포 함수는 대응하는 주어진 비교란된 인터페이스의 높이 파라미터의 교란 분포 함수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 교란 개체는 복수의 거친 인터페이스를 가지며, 상기 복수의 비교란 개체는 대응하는 비교란 인터페이스를 가지며, 상기 복수의 비교란 개체 각각에 대응하는 복수의 비교란 인터페이스를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는:
    복수의 비교란된 개체들 각각에 대한 추정 필드를 계산하고, 복수의 비교란된 개체들은 교란된 개체의 교란을 나타내고, 교란은 비확산된 엑스레이 신호의 파장의 차수이고; 및
    다수의 비교란 개체의 필드를 기반으로 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 명령어를 저장하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  9. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    복수의 비교란된 개체들 각각에 대한 추정 필드를 계산하고, 복수의 비교란된 개체들은 교란된 개체의 교란을 나타내고, 교란은 비확산 엑스레이 신호의 파장 차수이고; 및
    여러 비교란 개체의 필드를 기반으로 비확산 엑스레이 신호를 평가하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하는 방법에 있어서,
    교란된 개체를 나타내는 비교란된 개체를 계산하는 단계, 상기 비교란된 개체는 균일한 유전율의 하나 이상의 교란된 개체 영역을 나타내는 하나이상의 가변 유전율 영역을 포함하고; 및 비교란된 개체의 추정 필드에 기초하여 비확산 엑스레이 신호를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 교란된 개체의 교란이 교란 분포 함수를 따르고, 상기 교란 분포 함수에 기초하여 하나 이상의 영역의 가변 투과도가 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 가변 유전율의 하나 이상의 영역이 계단식 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 가변 유전율의 하나 이상의 영역이 계단식 등급 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 비교란 개체의 계산은 교란된 개체 영역을 유전율에 의해 서로 다른 복수의 비교란 개체 하위 영역으로 대체하는 것을 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 복수의 비교란 개체 하위 영역은 복수의 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 복수의 비교란 개체 하위 영역은 (a) 교란된 개체 영역의 공칭 표면 위에 위치하는 상부 교란된 하위 영역 및 (b) 교란된 개체 영역의 공칭 표면 아래에 위치하는 하부 교란된 하위 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 상부 교란 하위 영역 및 상기 하부 교란 하위 영역은 상기 교란된 개체의 교란 분포 함수의 표준 편차를 곱한 계수와 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 상부 교란 하위 영역의 유전율이 상기 하부 교란 하위 영역의 유전율과 다르고, 상기 상부 교란 하위 영역의 유전율과 상기 하부 교란 하위 영역의 유전율은 (a) 교란된 개체 영역의 유전율(εup) 및 (b) 교란된 개체 영역과 인터페이스된 다른 영역의 유전율(εdown)의 가중치 합인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 비전이적 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
    상기 비전이적 컴퓨터 판독 가능 매체는 다음을 위한 명령을 저장한다: 교란된 개체를 나타내는 비교란된 개체를 계산하는 단계, 상기 비교란된 개체는 균일한 유전율의 하나 이상의 교란된 개체 영역을 나타내는 가변 유전율의 하나 이상의 영역을 포함하며;
    비교란된 개체의 추정 필드를 계산하는 단계; 및
    비교란된 개체의 추정 필드에 기초하여 비확산 X-선 신호를 평가하는 단계로 구성되는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전이적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  20. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 비확산 엑스레이 신호를 평가하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 시스템은:
    교란된 개체를 나타내는 비교란된 개체를 계산하는 단계, 상기 비교란된 개체는 균일한 유전율의 하나 이상의 교란된 개체 영역을 나타내는 가변 유전율의 하나 이상의 영역을 포함하고;
    비교란된 개체의 추정장을 계산하는 단계; 및
    비교란된 개체의 추정장에 기초하여 비확산 엑스레이 신호를 평가하는 단계를 포함하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 엑스레이 신호를 평가하는 방법에 있어서,
    상기 방법은:
    교란된 개체의 교란에 의해 생성된 필드를 추정하는 단계, 상기 교란은 X-선 신호의 파장 차수이며, 상기 추정 단계는 교란된 개체의 교란의 단일 교란에 의해 기여된 필드에 반응하는 일반 함수를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 일반 함수는 임의의 형상의 교란된 개체에 적용 가능하며; 및
    필드 및 교란의 하나 이상의 통계적 속성을 기반으로 엑스레이 신호를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 일반 함수의 계산은 임의의 형상의 교란 개체에 적용 가능한 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 일반 함수의 계산은 교란된 개체의 형상과 무관한 제 1 적분 가능한 함수를 적분하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 21항에 있어서, 상기 일반 함수의 계산은 (a) 단일 교란 중 하나의 위치에서 교란된 개체와 그 주변 환경의 유전율 계수 사이의 차이, (b) 조명 각도에서 단일 교란 중 하나의 조명에 기여한 필드 및 (c) 단일 교란으로부터 특정 수집 각도에서 조명 수집에 기여한 필드에 기초한 제 1 적분 가능한 함수를 적분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 단일 교란으로부터 및 특정 수집 각도에서 조명의 수집에 기여한 필드는 수집 각도와 반대인 조명 각도에서 단일 교란 중 하나의 조명에 기여한 필드를 계산하여 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 21항에 있어서, 일반 함수의 계산은 제 2 적분 가능한 함수를 제공하기 위해 교란되지 않은 버전의 교란된 개체와 관련하여 단일 교란 중 하나의 높이를 나타내는 높이 범위에 걸쳐 제 1 적분 가능한 함수를 먼저 적분하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 일반 함수의 계산은 제 2 적분 가능 함수와 교란된 개체 표면의 비교란 버전에 대한 단일 교란 중 하나의 정상 투영 면적을 기반으로 제 3 적분 가능 함수를 계산하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 일반 함수의 계산은 제 4 함수를 제공하기 위해 교란된 개체의 하나 이상의 표면에 대해 제 3 적분 가능한 함수를 제 2 적분하고, 제 4 함수에 교란되지 않은 버전의 교란된 개체를 조명한 결과의 필드 추정치를 더하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 21항에 있어서, 상기 수신의 평가는 필드에 기초한 강도 평가 및 교란된 개체의 교란에 대한 통계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 강도 평가는 확산 강도를 계산하고 비확산 강도를 계산하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 비확산 강도의 계산은 교란된 개체의 가능한 교란 버전에 대해 얻어진 필드의 평균을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 평균화는 다양한 함수에 대한 다중 적분 계산을 포함하며, 상기 다중 적분 계산은 (a) 조명 각도에서 단일 교란 중 하나의 조명에 기여한 필드와 (b) 특정 수집 각도에서 단일 교란의 조명 모음에 기여한 필드의 도트 곱 사이의 초기 적분을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 32항에 있어서, 도트 곱을 나타내는 푸리에 급수를 계산하여 도트 곱을 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 수신된 엑스레이 신호를 평가하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
    상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는:
    교란된 개체의 교란에 의해 생성된 필드를 추정하고, 상기 교란은 X-선 신호의 파장의 차수에 해당하며, 상기 추정은 교란된 개체의 교란의 단일 교란에 의해 기여하는 필드에 반응하는 일반 함수의 계산을 포함하며, 상기 일반 함수는 임의의 형태의 교란된 개체에 적용 가능하고; 및
    필드 및 교란의 하나 이상의 통계적 속성을 기반으로 엑스레이 신호를 평가하기 위한 명령을 저장하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 일반 함수의 계산은 임의의 형상의 교란 개체에 적용 가능한 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  36. 교란된 개체와 관련된 모델 기반 평가를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 방법은:
    교란된 개체의 조명으로 인해 교란된 개체로부터 센서에 의해 수신된 X-선 신호를 나타내는 검출 신호를 획득하는 단계, 상기 교란된 개체는 X-선 신호의 파장 차수인 교란을 포함하고; 및
    검출 신호에 기초하여 교란된 개체와 관련된 적어도 하나의 모델 기반 평가를 수행하는 단계;를 포함하고
    적어도 하나의 모델 기반 평가의 수행은 검출 신호를 하나 이상의 참조 파라미터와 연관된 참조 교란된 개체의 참조 모델과 연관된 참조 검출 신호와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 36항에 있어서, 상기 교란된 개체와 관련된 적어도 하나의 모델 기반 평가는 상기 교란된 개체의 거칠기를 측정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 36항에 있어서, 교란된 개체와 관련된 적어도 하나의 모델 기반 평가는 (a) 교란된 개체의 거칠기 측정 및 (b) 교란된 개체와 관련된 추가 모델 기반 평가를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 38항에 있어서, 상기 추가 모델 기반 평가는 교란된 개체의 거칠기에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 39항에 있어서, 추가 모델 기반 평가는 교란된 개체와 관련된 치수의 측정인 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 36항에 있어서, 상기 검출 신호는 확산 검출 신호이고, 상기 적어도 하나의 모델 기반 평가의 수행은 교란된 개체의 거칠기 및 상관관계의 결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모델 기반 평가의 수행은 상관관계에 기초하여 교란된 신호의 비확산 기반 모델을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 36항에 있어서, 상기 모델은 교란 개체의 모델을 획득하고, 상기 모델은 교란에 의해 생성된 필드 및 교란의 하나 이상의 통계적 속성에 기초하여 결정되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모델 기반 평가의 수행은 교란된 모델에 관한 추가 정보에 기초하여 모델을 수정하는 것을 포함하며, 상기 추가 정보는 엑스레이 신호를 나타내는 검출 신호에 기초하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 36항에 있어서, 상기 검출 신호는 확산 검출 신호이고, 상기 적어도 하나의 모델 기반 평가의 수행은 교란된 개체의 확산 기반 거칠기를 평가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 45항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모델 기반 평가의 수행은 교란된 개체의 비확산 기반 모델을 수정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020237025234A 2020-12-31 2021-12-30 교란된 개체에서 나오는 엑스레이 신호의 평가 KR20230127262A (ko)

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