(57)【要約】  本発明は格子の線を形成する規則的に反復するパターンを担持する平面物体の偏光測定法とその装置とに係るものである。  入射角θ１と第１の方位角Ｆ１で第１の測定を零オーダーで実施し、入射角θ２と第２の方位角Ｆ２で少なくとも第２の測定を零オーダーで実施し、入射ビームの偏光を変えて反射ビームの偏光を測定毎に分析し、実際の平面物体のモデル物体についての理論偏光測定データを算出し、当該モデルは電磁気理論を使って調整できるパラメータを含んでおり、その調整できるパラメータの異なる値についての理論偏光測定データと測定値を繰り返し比較することにより前記の平面物体の特性を求める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
規則的に反復して格子の線を形成しているパターンを担持する平面物体に励起入射ビームを投射し測定ビームを形成して当該平面物体を偏光測定する方法であって、平面物体に対する配向は入射角θと方位角Ｆとで表し、
入射角θ１と第１方位角Ｆ１で第１の測定を零オーダーで実施し、
入射角θ２と第２方位角Ｆ２で少なくとも第２の測定を零オーダーで実施し、
入射ビームの偏光を変えて反射ビームの偏光を測定毎に分析して実験偏光測定データを求め、
実際の平面物体のモデルについての理論偏光測定データを算出し、当該モデルは電磁気理論を使って調整できるパラメータを含んでおり、
その調整できるパラメータの異なる値についての理論偏光測定データと測定値を繰り返し比較することにより前記の平面物体の特性を求める
ことを特徴とした偏光測定方法。
【請求項２】
理論偏光測定データと測定値とは完備したミュラー・マトリックスによってそれぞれ表現される請求項１に記載の偏光測定方法。
【請求項３】
理論偏光測定データと測定値とは完備したミュラー・マトリックスの固有値の線形組合せから得られる請求項２に記載の偏光測定方法。  
【請求項４】
方位角Ｆ１とＦ２がパターンの反復方向に対して３０°と９０°との間、有利となるには３０°と６０°との間である請求項１ないし３のいずれかに記載の偏光測定方法。
【請求項５】
スペクトル測定を得るような波長について偏光測定をする請求項１ないし４のいずれかに記載の偏光測定方法。
【請求項６】
波長のスペクトル範囲が近紫外にある請求項５に記載の偏光測定方法。  
【請求項７】
波長のスペクトル範囲が可視域にある請求項５に記載の偏光測定方法。    
【請求項８】
反復比較が最小二乗法である請求項１ないし７のいずれかに記載の偏光測定方法。
【請求項９】
理論偏光測定データの計算は、非対称のプロフイールを持つ格子についてはバイドナー（Weidner）モデルタイプの方法を使用する請求項１ないし８のいずれかに記載の偏光測定方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置であって、光源、それぞれが偏光状態発生器（ＰＳＧ）（１１,１２）、偏光状態分析器（ＰＳＡ）（１３，１４）を含む２つの偏光計そして検出器を含み、
一方の方位角Ｆ１の方位配向が他方の方位角Ｆ２の方位配向と異なり、
一方と他方とによる平面物体上での測定点を重ねる
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置であって、物体（２９）を励起する光源（２１）、偏光状態発生器（ＰＳＧ）（２５）、前記の光源（２１）が発する励起光束を前記の物体（２９）に向ける光学手段、偏光状態分析器（ＰＳＡ）（３０）、励起光束に応答して前記の物体（２９）が発生する測定光束を受ける検出器（３３）、前記の物体（２９）が発生した測定光束を集めてそれを前記の検出器（３３）の方に向ける測定光学手段を含んでいる装置において、
前記の物体（２９）上の励起光束の方位角と反射光束の偏光とに従って前記の検出器に明確な測定を行わせる手段を含んでいる
ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
励起光ビームが光源（２１）の回折限界の５倍と１００倍との間の範囲で弱い空間干渉性を物体において呈するようにする光学手段を含んでいる請求項１１の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１３】
光源（２１）がフイルター付きの従来の光源である請求項１２の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１４】
光源（２１）が一つのレーザーもしくは波長の異なる幾つかのレーザーである請求項１２の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１５】
光束をそれぞれ励起光束と測定光束とに分離できる半透明ブレード（２６）を含んでいる請求項１１ないし１４のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１６】
フーリエ面を有する広いデジタル・アパーチュアの対物レンズを含み、それは励起光束を通過させ、そして物体（２９）に収束させることができ、そして物体（２９）により発生された測定光束を収集できる請求項１１ないし１５のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１７】
光学的励起手段は、対物レンズのフーリエ面の光学的な共役面内にマスクを含み、特定の方位角に従って物体（２９）に入射する励起光束を発生できる請求項１１ないし１６のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１８】
光学的測定手段は、対物レンズのフーリエ面の光学的な共役面内にマスクを含み、特定の方位角に従って物体（２９）により放出される測定光束を収集できる請求項１１ないし１７のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項１９】
検出器は対物レンズのフーリエ面の光学的な共役面に配置された多点検出器を含み、この検出器は分化した方位角に従って物体（２９）により放出される測定光束を同時に計測できる請求項１１ないし１８のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項２０】
ＰＳＧ（２５）とＰＳＡ（３０）とは入射ビームの偏光を変える手段と、反射ビームの偏光を分析する手段を含み、格子の全ミュラー・マトリックスを測定するようにした請求項１０ないし１９のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項２１】
スペクトル測定ができるように、波長との関連で偏光測定を実施する手段を含んでいる請求項１０ないし２０のいずれかに記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項２２】
波長のスペクトル範囲が近紫外にある請求項２１に記載の偏光測定方法を実施する装置。
【請求項２３】
波長のスペクトル範囲が可視域にある請求項２１に記載の偏光測定方法を実施する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規則的に繰り返し、格子の線を形成するパターンを担持する超小形電子回路の偏光計測方法とその装置とに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
超小形電子部品の製造の発達は、計測法と制御法そしてそれらの装置を一層高めることを意味している。
【０００３】
現在では略１００ｎｍであるこれらの回路の限界寸法（ＣＤ）を絶えず減少させていくと言うことはその測定方法を絶えず改善していくと言うことでもある。同時に、ウエファーの寸法とウエファーの単価の増大は可及的迅速な、事実、製造工程の各段階における調整と欠陥検出とを当然に伴う。
【０００４】
このため、これらのウエファーは同じ反復パターンを担持していると言うのが実態である。平坦な支持体上の一つのパターンの規則的な反復は、光学的な観点からは、格子として振舞う物体となる。格子のダッシュはパターンの継続反復から成る。
【０００５】
これまで本願の発明者は研究室で、回折格子を特性化するのに異なるスペクトル領域においてミューラ（Mueller）偏光解析法を使用してきた。
【０００６】
これまでスペクトル偏光解析法は回路を特性化するのに産業界でも（しばしば「散乱計測法」の名称で）使用されている。その場合、スペクトル偏光解析法は零オーダーで実施されている、すなわち、デカルトの法則による角度に従って、被測定物体に対して励起ビームと測定ビームの方向付けがなされ、そこでは入射面はパターンの反復から形成される格子のダッシュに垂直となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的はこれら既存の測定法を改善して、それらの精度を上げ、そして特性化する回路の要素の数と特性とを増大させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため、測定される数量を標準の「散乱計測法」に対して増加する。なによりも先に、少なくとも２つの明確な入射面内ですなわち、方位角を変えながら偏光測定を行う。第２に、これらの測定は従来の偏光測定よりも完成度が高い。かくして、全ミュラー・マトリックスもしくはそれの固有値の決定は、標準の偏光解析の２つの角度ΨとΔの代りに１６個もしくは４個の数量（もしくは均等値）を与える。すべての場合に応じて、データが多ければ多いほど、理論的に、物体の正確なそして信頼できる特性を得ることが一層可能となるが、現実的には実行できないほどの時間が計算にかかってしまう。従って測定データの数と処理の可能性との間で妥協点を見出すことになる。
【０００９】
この観点から本発明は、従来の測定を著しく改善しながらも、データ処理方法と利用可能な手段との両者と両立する方法と測定装置とを提供するものである。具体的に言えば、本発明の方法とそれを実施する装置とは産業で便利に使用できる。処理時間は、回路の製造を引合わないものとさせるようなことはなく、その生産速度と両立している。
【００１０】
本発明は規則的に反復するパターンを担持する平らな物体の偏光測定法に係り、その方法では物体に入射する励起入射ビームを発生させ、物体に対する入射角θと方位角Ｆとによりその向きを表せる測定ビームを形成する。
【００１１】
本発明によれば、
入射角θ１と第１の方位角Ｆ１で第１の測定を零オーダーで実施し、
入射角θ２と第２の方位角Ｆ２で少なくとも第２の測定を零オーダーで実施し、
入射ビームの偏光を変えて反射ビームの偏光を測定毎に分析して実験偏光測定データを求め、
実際の平面物体のモデルについての理論偏光測定データを算出し、当該モデルは電磁気理論を使って調整できるパラメータを含んでおり、
その調整できるパラメータの異なる値についての理論偏光測定データと測定値を繰り返し比較することにより前記の平面物体の特性を求めている。
【００１２】
それぞれが特定の利点を有する本発明の異なる実施例において、
理論偏光測定データと測定値とは完備したミュラー・マトリックスによってそれぞれ表現されており、
理論偏光測定データと測定値とは完備したミュラー・マトリックスの固有値の線形組合せから得られ、
方位角Ｆ１とＦ２がパターンの反復方向に対して３０°と９０°との間、有利となるには３０°と６０°との間であり、
スペクトル測定を得るような波長について偏光測定をし、
波長のスペクトル範囲が近紫外にあり、
波長のスペクトル範囲が可視域にあり、
反復比較が最小二乗法であり、
理論偏光測定データの計算は、非対称のプロフイールを持つ格子についてはバイドナー（Weidner）モデルタイプの方法を使用している。
【００１３】
本発明は上記の偏光測定方法を実施する装置に係り、
その第１の実施例は２つのミュラー偏光計を含み、光源、それぞれが偏光状態発生器（ＰＳＧ）と偏光状態分析器（ＰＳＡ）を含む２つの偏光計そして検出器を含んでいる。
本発明では、一方の方位角Ｆ１の方位配向が他方の方位角Ｆ２の配向と異なり、一方と他方とによる平面物体上での測定点を重ねる。
【００１４】
本発明の第２の実施例の装置は、物体を励起する光源、光源が発する励起光束を物体に向ける光学手段、偏光状態分析器（ＰＳＡ）、励起光束に応答して物体が発生する測定光束を受ける検出器、物体が発生した測定光束を集めてそれを検出器の方に向ける測定光学手段を含んでいる。
【００１５】
第２の実施例の装置は物体上の励起光束の方位角と反射光束の偏光に従って検出器に明確な測定を行わせる手段を含んでいる。
【００１６】
それぞれが特定の利点を有している本発明の異なる実施例では、
励起光ビームが光源の回折限界の５倍と１００倍との間の範囲で弱い空間干渉性を物体において呈するようにする光学手段を含んでおり、
光源がフイルター付きの従来の光源であり、
光源が一つのレーザーもしくは波長の異なる幾つかのレーザーであり、
それぞれ励起光束と測定光束とに分離できる半透明ブレードを含んでおり、
フーリエ面を有する広いデジタル・アパーチュアの対物レンズを含み、それは励起光束を通過させ、そして物体に収束させることができ、そして物体により発生された測定光束を収集でき、
光学的励起手段は、対物レンズのフーリエ面の光学的な共役面内にマスクを含み、特定の方位角に従って物体に入射する励起光束を発生でき、
光学的測定手段は、対物レンズのフーリエ面の光学的な共役面内にマスクを含み、特定の方位角に従って物体により放出される測定光束を収集でき、
検出器は対物レンズのフーリエ面の光学的な共役面に配置された多点検出器を含み、この検出器は分化した方位角に従って物体により放出される測定光束を同時に計測でき、
ＰＳＧとＰＳＡとは入射ビームの偏光を変える手段と、反射ビームの偏光を分析する手段を含み、格子の全ミュラー・マトリックスを測定するようにし、
スペクトル測定ができるように、波長との関連で偏光測定を実施する手段を含んでおり、
波長のスペクトル範囲が近紫外にあり、
波長のスペクトル範囲が可視域にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施例を以下に添付図を参照して詳述する。
図１で、平らな物体３は励起ビーム１を受け、そして測定ビーム２を戻す。この励起ビームの物体３に対する入射角はθである。入射面６は方位角Ｆの向きとなっている。ここで重要な点は零オーダーであり、すなわち、上に述べたように、それぞれ励起ビーム１と測定ビーム２とがデカルトの法則に従う角度で被測定物体３に対して方向付けられている。入射ビーム１と測定ビーム２の偏光パラメータはマスク７と８にそれぞれ表わされている。入射偏光ベクトルＥｉと反射偏光ベクトルＥｒとは、それぞれの直交軸ＥｉP、ＥｉS とＥrP、ＥrSに分けられる。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施例の略図である。物体１５は反復方向に図示しているパターンを担持している。２つのミュラー偏光計は、それぞれの偏光状態発生器（ＰＳＧ）１１，１２と偏光状態分析器（ＰＳＡ）１３，１４で示されている。簡単のために光源と検出器とは示していない。励起入射ビーム１が物体上で測定ビームを形成し、物体に対するそれらの配向は入射角θと方位角Ｆにより表されている。
【００１９】
本発明によれば、以下のように測定を行う。一方の偏光計では零オーダーで第１の測定を入射角θ１と第１の方位角Ｆ１で実施して対応偏光データを得る。
【００２０】
同時に以下の測定を行う。すなわち、他方の偏光計で少なくとも第２の測定を零オーダーで入射角θ２と第２の方位角Ｆ２で実施して対応偏光データを得る。
【００２１】
ＰＳＧ１１，１２は入射ビーム１の偏光を変える手段を含んでおり、ＰＳＡ１３，１４は反射ビーム２の偏光を解析する手段を含んでいて、両ミュラー・マトリックス全体を同時に測定する、すなわち、異なる方位角Ｆ１と方位角Ｆ２でマトリックス毎に１６の偏光データを測定する。
【００２２】
両方の偏光計を調整して、一方と他方とでの物体１５上の測定点を正確に重ね合わせる。
【００２３】
これらの測定は、可視光線及び又は約２００ｎｍまでの典型的な紫外線の領域で異なる波長で行われる。
【００２４】
図３は、角度分解ミュラー偏光測定を実施する可視光線で作動する本発明の別の実施例を示す。それは、光源２１が発する平行光線上で作動する偏光状態発生器（ＰＳＧ）２５、レンズ２２、マスク２３そしてレンズ２４を含み、また偏光状態分析器（ＰＳＡ）３０を含み、該偏光状態分析器３０は、物体２９からの光線を受ける顕微鏡の対物レンズ２８の、０．９５より大きいのが有利であるとする、広いデジタル・アパーチュアの対物レンズにより、平行光線上で作動する。この広いデジタル・アパーチュアによって検出器での広角度掃引が可能となる。
【００２５】
物体での励起ビームが光源２１の回折限界の５倍と１００倍との間で弱い空間コヒーレンス（可干渉性）を呈するような光学手段を第２の実施例の装置は含んでいる。光源２１は、従来のフイルター付きの白色光源から、もしくは１つのレーザーまたはコヒーレンスの小さい異なる波長の数個のレーザーから成っており、その目的はできるだけ多くのダッシュ照明をすることである。
【００２６】
半透明ブレード２６は、照明光束を励起光束と測定光束とに分離する。レンズ３１はＰＳＡ３０を出た光束をフイルター３２を通して多点受光器３３の方に向ける。
【００２７】
ＰＳＧ２５は、線形偏光器、および強誘電性もしくはネマチックな２つの液晶（ＬＣ）から成るから形成される。４分の1波長ブレードを両方のＬＣの間に入れて装置の性能を改善することができる。ＰＳＡ３０は、対称的に２つのＬＣおよび線形偏光計（もしくは分析器）から形成されている。ＬＣのそれぞれ（ＰＳＧとＰＳＡについて同一）の配向と位相シフトとは最適値に対応する。多点受光器３３はＣＣＤカメラであって、単色光分光器に結合している。ミュラー・マトリックスの完全測定（従来の偏光計では係数は２つであるが、それが１６となる）が１６回の測定から得られ、順次２つの位相シフト値を配向を固定した液晶に加える。ＣＬの切替え時間を考慮して、可視領域でのこのスペクトル測定をほぼ１秒内で行う。
【００２８】
紫外線域（液晶が半透明であるスペクトル域）での作動では、偏光器、および対物レンズの作動波長に適したリターデイション・プレートから成るＰＳＧを使用し、リターデイション・プレートはそれの面内において回転して少なくとも４つの異なる向きにする。ＰＳＡは、逆方向に見ていって、同じ要素から形成される。対物レンズはミラー・オブジェクティブでもよいし、その場合は色収差がないと言う利点があり、所与の波長（典型的には２４８ｎｍ）に対してはＵＶリソグラフィに使用する対物レンズでもよく、その場合の利点はミラー・オブジェクティブの典型的な値に対して大きなデジタル・アパーチュアと良好な伝播である。
【００２９】
円錐回折は異なる方位角で測定するときに生じる。組合せて使用すると、ミュラー偏光測定は従来の散乱計測に比して非常に有利である。事実、ミュラー偏光測定は格子の特定のパラメータを決定するとき（例えば、台形ダッシュの場合）精度を上げる。さらに、それは例えば重ねあわせ構造の場合、従来の散乱計測に固有のある曖昧さ（マイクロ電子機器におけるいわゆる「オーバーレイ」）を解消できる。
【００３０】
どの実施例でも理論的偏光データは実際の物体のモデル体と平行して計算される。モデル体は電磁気学の論理を使って調整できるパラメータを含んでいる。
【００３１】
理論的偏光データと測定とはどちらもそれぞれ完全なミュラー・マトリックスもしくはそれの固有値の線形組合せにより表わされている。
【００３２】
ミュラー・マトリックスの固有値を得るため、簡単化した演算モードを以下に説明する。この演算モードはマトリックスＭＭ０−１の４個の固有値を与え、ここでＭは特性を求めようとしている物体のミュラー・マトリックスであり、そしてＭ０は基準物体の、よく知られていると考えられる、正則ミュラー・マトリックスである。この演算モードは、２つの大きさを与えるだけの従来の偏光解析とマトリックスの１６個の要素を与える完全なミュラー偏光解析との中間となっている。
【００３３】
この演算モードの主な関心はそれの実施容易性にある。偏光計の完全なキャリブレーションは必要としないからである。一つの処理を以下に示す。
第一に、ミュラー・マトリックスＭ０の基準物体（そのような物体は、例えばシリコン（オプションで予め厚さの分かっている酸化被膜を有していてもよい）、もしくはガラスでもよい）の基準マトリックスＢ０＝ＡＭ０Ｗを測定する。特性を求めようとしている物体について、マトリックスＢ＝ＡＭＷを測定し、以下の積を形成する。
Ｂ０−１Ｂ＝Ｗ−１Ｍ０−１ＭＷ  そして  ＢＢ０−１＝ＡＭＭ０−１Ａ−１
これらのマトリックスの積はＭ０−１ＭとＭＭ０−１と同じ固有値であり、それ故、ＡもしくはＷを知ることなく決定できる。これらの固有値は両方の積に対して理論的に同じであり、測定について簡単な精度試験を利用できる。さらに、Ｍ０は既知であるとしているので、マトリックスＭから格子のダッシュの形を再構築するのに使用する理論的モデルを、計算に長い時間をかけずに、ＭＭ０−１の固有値と同じに使用できる。
【００３４】
調整できるパラメータの異なる値について理論偏光データと測定とを繰り返して比較することにより物体の特性を決定する。
【００３５】
モデル物体のパラメータの最適値は最小二乗タイプの、例えばχ２の方法の反復により決定される。
【００３６】
計算には、非対称プロファイルの格子に対しバイドナーモデルタイプの方法も使える。
【００３７】
本発明の利点を以下に２つの例により説明する。
【００３８】
図４〜図７に示された第一の例は、ダッシュの断面形状を正確に測定できることを示しており、さらに具体的に言えば、単一物体に対して傾斜側面をダッシュが有しているモデル３４と垂直側面をダッシュが有しているモデル３５との間でその最適モデルを認識することができる。
【００３９】
幾つかの方位角で可視光線（４５０−７５０ｎｍ）で作動するミュラースペクトル偏光計で得た結果を広いスペクトル領域で（２５０−８００ｎｍ）単一の角度（Ｆ＝０°）で従来の偏光解析で得た結果と比較した。
【００４０】
Ｌはダッシュの幅、Ｈはそれの高さ、そしてＡは、側面が傾斜している物体３４の場合それの基部３６におけるダッシュの幅とそれの頂部３７におけるダッシュの幅との半差分である。格子の空間周期は∧である。
これらのパラメータの定格値は、
∧＝２４０ｎｍ、
Ｈ＝２３０ｎｍ、
Ｌ＝７０ｎｍ、
Ａ＝０ｎｍ
である。
【００４１】
これらの定格値は一連の測定を行って計算される最小二乗法（χ２）による計算の起点とされる。
・Ｎ個の偏光大きさＹｉについて、ここで添字は１からＮまで変化する（例えば、従来の偏光解析の場合、Ｙ１＝Ψ、Ｙ２＝Δであって、Ｎ＝２となり、他方ミュラー偏光分析ではＮ＝１６であるのは、Ｙｉが完全マトリックスの１６要素であるからである）。
・一組のＭ波長λｊ,（１≦ｊ≦Ｍ）にわたり、
・一組の極θｋのＰ値と方位角Ｆｋ（１≦ｋ≦Ｐ）にわたり、
そしてＹｉの実験値を調整する、すなわち、これらの同じ大きさＹｉの理論値Ｙｉｔｈを与えるモデルによるＹｉｅｘｐ（λｊ, θｋ,φｋ）とする。
【００４２】
この組の測定とシミュレーションに対応するχ２は以下のようになる。
2008525777.tif 000003
【００４３】
垂直ダッシュ３５と傾斜ダッシュ３４とを有するそれぞれのモデルについて従来の偏光解析法によりそしてミュラー偏光分析法によって方位角Ｆを変えて得たパラメータの値を図６に示す。パラメータは（ｎｍ）で方位角Ｆについて表わされている。ミュラー偏光分析法で最適モデルを認識できる。両モデルの曲線３８，３９は明確に区別できる。理想的には、これらの曲線はＦから独立しているべきである。傾斜ダッシュ３４のモデルに対応する曲線３９が最も独立性が小さい。
【００４４】
図７は両方のモデルについてミュラー偏光分析法で得られたχ２の値を示している。方位角Ｆに関連してのχ２の値の変化が最適モデルを認識させる。χ２、すなわち測定値とシミュレートした値との間の差は、曲線３９で表わされる傾斜ダッシュ３４のモデルで最小であり、従ってこれが最適モデルである。
【００４５】
このことから、本発明の方法が従来の測定ではできない最適モデルの正味の決定を可能とすることが判る。
【００４６】
方位角Ｆ＝０°（図８）での測定値と比較して、そして方位角Ｆ＝３０°とＦ＝６０°（図９）でのミュラー偏光分析法による測定値の平均と比較してパラメータＡとＬとに関連したパラメータχ２を図８と図９に示す。方位角Ｆ＝３０°とＦ＝６０°の２つで期待されたように、収斂４０が明瞭に得られ、０°での単一測定では収斂４１の点は不確かであって、正確な測定はできない。
【００４７】
こうして、方位角Ｆ＝３０°とＦ＝６０°での測定が不確かさをなくすことができる。
【００４８】
９０°までの測定を除外すると言うのではないが、測定は３０°と６０°との間の角度で行うべきである。
【００４９】
第二の例は、スタックの層の相互に対するオーバレイの測定である。一方向もしくは他方向へのそのようなオーバレイは完全なスタック４２に対して図１２に示されており、中心にはオーバレイは示されていない。
【００５０】
このスタックを規定しているパラメータはダッシュ幅Ｌと、スタックの全高さＨと、オーバレイＤである。格子の周期は∧である。
【００５１】
バイドナー等により提案されているモデルを使用する（Proc  SPIE，５３７５（２００４））。シリコンＳi基板４３を厚み９０ｎｍの遮光層４４（ARC）で被膜する。この層の上に、樹脂層４５を沈着させてピッチ∧＝１４５ｎｍの格子を形成する。得られた格子は同じ大きさの２つの格子から正確に形成されていて、Ｌ＝５８ｎｍ（すなわち、∧/４）、同じ高さ０．５Ｈ＝５０ｎｍ、そしてオーバレイＤ＝１４．５ｎｍ（すなわち、Ｌ/４）である。
【００５２】
図１３のバイドナー等のモデルによるシミュレーションは、マトリックスM２３＊＝M２３／M１１とM３４＊＝M３４／M１１の２つの基準化された要素に対して右（Ｒ）と左（Ｌ）へずれる結果となることを明らかにした。要素M２３＊はミュラー偏光分析法による測定からだけ得られ、要素M３４＊はミュラー偏光分析法と標準偏光解析法とによる測定から与えられている。実線の曲線４７と破線の曲線４８とは右（Ｒ）と左（Ｌ）へのずれにそれぞれ対応している。これらの曲線は波長（ｎｍ）に従って、そして異なる方位角に対して表わされている。
【００５３】
方位角を０°から９０°に変えて波長（ｎｍ）に従って要素M３４＊を表わすと、バイドナー等のモデルは方位角Ｆに関係なくオーバレイの方向に有意の差をつくらないことが判る。右へのずれ４７と左へのずれ４８とについて得た曲線は実際に重なり合っている。逆に、ミューラ偏光においてのみ有効であるパラメータM２３＊は、Ｆ＝０°を除いて左もしくは右へのずれの間で区別をつけられ、Ｆ＝９０°に対して感度最大である。
【００５４】
使用される計算に関係なく、幾つかの方位角での測定を含む本発明のミュラー偏光分析法では多数のパラメータを得ることができ、このことは物体のより正確で、完全な特性化を意味している。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】主要なパラメータを示した偏光測定システムの略図である。
【図２】本発明の装置の第１の実施例の略図である。
【図３】本発明の装置の第２の実施例の略図である。
【図４】垂直側面のダッシュの幾何学的モデルの略図である。
【図５】傾斜側面のダッシュの幾何学的モデルの略図である。
【図６】図４と図５のモデルで得られた測定の比較結果を示す。
【図７】図４と図５のモデルで得られた測定の比較結果を示す。
【図８】図４と図５のモデルで得られた測定の比較結果を示す。
【図９】図４と図５のモデルで得られた測定の比較結果を示す。
【図１０】測定に有用な様々なオーバーレイを表わす。
【図１１】図１０の物体を測定するときミューラ・マトリックスの異なるパラメータで得られた結果を表わしている。
【符号の説明】
【００５６】
１  励起ビーム
２  測定ビーム
３  物体
６  入射面
７  マスク
８  マスク
１１  ＰＳＧ
１２  ＰＳＧ
１３  ＰＳＡ
１４  ＰＳＡ
１５  物体
２１  光源
２２  レンズ
２３  マスク
２４  レンズ
２５  ＰＳＧ（偏光状態発生器）
２６  ブレード
２８  対物レンズ
２９  物体
３０  ＰＳＡ（偏光状態分析器）
３１  レンズ
３２  フイルタ
３３  多点受光器
３４  物体
３５  モデル
３６  基部
３７  頂部
４２  スタック
４３  基板
４４  遮光層
４５  樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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