Научный журнал "КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИКА" том 33 N2 (апрель-июнь 2009г)

Определение параметров профиля трапецеидальной дифракционной решетки на основе полиномиальных аппроксимаций отраженного поля

Бабин С.В., Досколович Л.Л., Кадомин И.И., Кадомина Е.А., Казанский Н.Л.

Аннотация:
Представлены два новых метода решения обратной задачи рефлектометрии для оценки параметров дифракционной решетки с трапецеидальным профилем. Методы основаны на построении полиномиальных аппроксимаций разного вида для параметров нулевого отраженного порядка дифракции. Использование полиномиальных аппроксимаций вместо решения задачи дифракции обеспечивает возможность оценки параметров решетки в реальном времени. Приведенные результаты численного исследования свидетельствуют о высокой точности и скорости методов.

Ключевые слова:
дифракционная решетка, контроль параметров микро- и наноструктур, рефлектометрия.

Литература:

Gereige, I. Recognition of diffraction-grating profile using a neural network classifier in optical scatterometry / I. Gereige [and other] //J. Opt. Soc. Am. A. - 2008. - Vol.25, No.7. - P. 1661-1667.
Al-Assaad, R. M., Byrne, D. M. Error analysis in inverse scatterometry. I.-Modeling / R. M. Al-Assaad, D. M. Byrne //J. Opt. Soc. Am. A. - 2007. - Vol.24, No.2. - P. 326-338.
Wei, S., Li, L. Measurement of photoresist grating profiles based on multiwavelength scatterometry and artificial neural network / S. Wei, , L. Li, //Appl. Opt. - 2008. - Vol.47, No.13. - P. 2524-2532.
Abdulhalim, I. Simplified optical scatterometry for periodic nanoarrays in the near-quasi-static limit / I. Abdulhalim //Appl. Opt. - 2007. - Vol.46, No.12. - P. 2219-2228.
Robert, S., Mure-Ravaud, A., Lacour, D. Characterization of optical diffraction gratings by use of a neural method / S. Robert, A. Mure-Ravaud, D. Lacour //J. Opt. Soc. Am. A. - 2002. - Vol. 19 (1). - P. 24-32.
Logofatu, P. Scatterometry, an optical metrology technique for lithography / P. Logofatu, D. Apostol, V. Damian, V. Nascov, etc. // Semiconductor Conference, 2004, CAS 2004 Proceedings. - Vol. 2. - P. 517-520
Moharam, M. G. Formulation for stable and efficient implementation of the rigorous coupled-wave analysis of binary gratings / M. G. Moharam, E. B. Grann, D. A. Pommet, T. K. Gaylord // J. Opt. Soc. Am. A. - 1995. - Vol.12, No.5. - P. 1068-1076.
Досколович, Л. Л., Кадомина, Е. А., Кадомин, И. И. Решение задачи рефлектометрии для решетки с трапецеидальным профилем / Л. Л. Досколович, Е. А. Кадомина, И. И. Кадомин // Компьютерная оптика. - 2008. - Т.32, № 1. - С. 29-32.
Johs, B. Optical analysis of complex multilayer structures using multiple data types / B. Johs, R. H. French, F. D. Kalk, W. A. McGahan, J. A. Woollam // Optical Interference coating, Edited by F. Abeles. 1994. - Proc. SPIE, vol. 2253. - P. 1096-1106.
Tompkins, H. G., McGahan, W. A. Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry / H. G. Tompkins, W. A. McGahan // John Wiley & Sons, Inc. - 1999. - 228 p.
Brent, R. P. Algorithms for Minimization Without Derivatives / R. P. Brent // Prentice–Hall, Englewood Cliffs, NJ. - 1973.
Marquardt, D W. An algorithm for least-squares estimation of nonlinear parameters / D W. Marquardt // J. Soc. Indust. Appl. Math. - 1963. - Vol.11. - P. 431-441.
Press, W. H. Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing / W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling // Cambridge University Press. - 1993.
Li., L. Use of Fourier series in the analysis of discontinuous periodic structures / L. Li // J. Opt. Soc. Am. A. - 1996. - Vol.13, No.9. - P. 1870-1876.
Peng, S., Morris, G. M. Efficient implementation of rigorous coupled-wave analysis for surface-relief gratings / S. Peng, G. M. Morris // J. Opt. Soc. Am. A. - 1995. - Vol. 12, No. 5. - P. 1087-1096.
Li, L. Fourier modal method for crossed anisotropic gratings with arbitrary permittivity and permeability tensors / L. Li // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. - 2003. - No.5. P. 345-355.
Li, L. New formulation of the Fourier modal method for crossed surface-relief gratings / L. Li // J. Opt. Soc. Am. A. - 1997. - Vol. 14, No. 10. - P. 2758-2767.