法向矢量耦合波分析法在微電子結(jié)構(gòu)CD分析中的應(yīng)用.pdf

1、光柵結(jié)構(gòu)是微電子技術(shù)以及集成光學(xué)等方面常見的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的測試技術(shù)在國際上已有很多年的發(fā)展歷史，但還存在很大的研究和發(fā)展空間。
　　自光學(xué)CD(關(guān)鍵尺寸)(OCD)度量方法10多年前在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中亮相以來，一直廣泛用于半導(dǎo)體工廠的工藝監(jiān)測和控制。與其它 CD度量工具(如 CD-SEM、XSEM、AFM等)比較，它有許多優(yōu)點：成本相當(dāng)?shù)?、產(chǎn)額高、占地面積小等，這使其成為適用于CD集成度量(IM)的主要技術(shù)。OCD還有非常好的

2、精度，能測量復(fù)雜結(jié)構(gòu)中折射率不同的材料界面。這些優(yōu)點使OCD成為設(shè)備和工藝控制的熱門候選技術(shù)。過去十幾年，OCD已從研究機構(gòu)進入制造工廠。它用于光刻膠修整和柵刻蝕工藝的控制，一些非常具挑戰(zhàn)性的存儲器結(jié)構(gòu)的工藝監(jiān)控，用IM的光刻工藝控制等等。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向32nm技術(shù)節(jié)點推進，在工藝開發(fā)和以后的生產(chǎn)制造中會涌現(xiàn)出很多挑戰(zhàn)。在幫助解決這些挑戰(zhàn)方面OCD將會起到重要作用。
　　OCD通過將測得的光學(xué)信號與預(yù)建的結(jié)構(gòu)模型模擬結(jié)果對比測量

3、精細(xì)結(jié)構(gòu)。預(yù)建模型的模擬是基于精確的衍射理論，給定結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過復(fù)雜的計算，可計算出模型的光學(xué)響應(yīng)，通常是0級衍射率。通過改變結(jié)構(gòu)參數(shù)，使模擬數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)相吻合，這樣就獲得了目標(biāo)模型的關(guān)鍵參數(shù)。這個過程通常稱作優(yōu)化分析。
　　嚴(yán)格耦合波分析法（RCWA）是模擬的基礎(chǔ)。RCWA在一維情況下得到完美的實現(xiàn)，但對二維光柵，則存在衍射展開階次高，收斂慢的缺陷。這是因為RCWA沒有充分考慮到電場不同方向上的連續(xù)性。而NormalVecto