法向矢量耦合波分析法在微電子結構CD分析中的應用.pdf

1、光柵結構是微電子技術以及集成光學等方面常見的結構。其結構尺寸參數的測試技術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CD(關鍵尺寸)(OCD)度量方法10多年前在半導體產業(yè)中亮相以來，一直廣泛用于半導體工廠的工藝監(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：成本相當低、產額高、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。OCD還有非常好的

2、精度，能測量復雜結構中折射率不同的材料界面。這些優(yōu)點使OCD成為設備和工藝控制的熱門候選技術。過去十幾年，OCD已從研究機構進入制造工廠。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)性的存儲器結構的工藝監(jiān)控，用IM的光刻工藝控制等等。隨著半導體產業(yè)向32nm技術節(jié)點推進，在工藝開發(fā)和以后的生產制造中會涌現(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通過將測得的光學信號與預建的結構模型模擬結果對比測量

3、精細結構。預建模型的模擬是基于精確的衍射理論，給定結構參數，通過復雜的計算，可計算出模型的光學響應，通常是0級衍射率。通過改變結構參數，使模擬數據與實測數據相吻合，這樣就獲得了目標模型的關鍵參數。這個過程通常稱作優(yōu)化分析。
　　嚴格耦合波分析法（RCWA）是模擬的基礎。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