入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析

作为一种快速、低成本和非接触的测量手段,光学散射测量在半导体制造业中的纳米结构三维形貌表征方面获得了广泛关注与运用.光学散射测量是一种基于模型的测量方法,在纳米结构待测参数的逆向提取过程中,为降低参数之间的耦合性,通常需要将结构的光学常数作为固定的已知量,即假设结构的材料光学常数不受光学散射仪入射光照的影响.事实上,这一假设对于半导体制造业中的绝大多数材料是成立的,但某些感光材料的光学常数有可能随着入射光的照射时间增加而发生改变,而由此产生的误差会在一定程度上传递给待测形貌参数的逆向提取值.本文针对聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶薄膜培片和光栅结构分别开展了光学散射测量实验与仿真研究,结果表明该光刻胶材料的光学常数随着入射光照时间增加而变化,进而导致光栅结构形貌参数的提取结果较大地偏离于真实值,不容被忽视.这一研究发现将为更进一步提高光刻胶纳米结构三维形貌参数的测量精确度提供理论依据.     

基于光学散射仪的T型相变存储器三维形貌参数测量

T型相变存储器的低功耗、非易失性、高存储密度和高可靠性等优势使其被国际半导体工业协会认为是下一代半导体存储器的主流产品之一。为了保证T型相变存储器制造工艺的可控性,提出了一种基于光学散射的纳米结构三维形貌参数测量方法。基于严格耦合波分析方法建立了T型相变存储器的光学特性模型。分析了待测样品上椭圆偏振光的振幅和相位变化量。用逆散射问题反演求解待测纳米结构的三维形貌参数等信息。利用光学散射仪对T型相变存储器的三维形貌参数进行测量,并将待测参数的提取结果与扫描电子显微镜的测量结果进行对比,验证了光学散射仪在T型相变存储器形貌表征及制造工艺监控上的可行性与有效性。     

基于灵敏度分析的一维纳米结构光学散射

在光学散射测量中,除了实际测量光谱的质量外,模型的输出光谱对待测纳米结构参数的灵敏度也对最终测量结果的精度具有重大影响.由于不同的测量配置(入射波长、入射角和方位角的组合)下,纳米结构参数的灵敏度会不同,因此提出了一种基于灵敏度分析的测量条件优化配置方法来改善待测参数的灵敏度,以实现更高精度的纳米结构测量.实验表明,在理论预估的最优测量配置下,一维纳米结构所有待测参数的测量精确最优,验证了其有效性.     

光谱共焦显微镜用超大量程线性色散物镜设计

现有的光谱共焦显微镜色散物镜的量程大多在数毫米量级,为满足工业测量领域对大量程线性色散物镜的需求,文章从线性色散物镜设计原理出发,采用高性价比环境友好型光学玻璃,设计了一款仅由五片全球面镜片组成的超大量程线性色散物镜。设计结果表明,该物镜在400～700nm波长范围内的轴向色散达到30.44mm,且色散-波长线性度高于0.99,具有优异的线性关系,理论分辨率可以达到2.034μm。