紫外顯微鏡微納線寬測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、現(xiàn)在在半導(dǎo)體集成電路制造業(yè)中，晶體管的線寬尺寸已達(dá)到65nm與32nm，并正在向22nm甚至16nm尺寸邁進(jìn)。當(dāng)線寬單位縮小到10nm量級(jí)時(shí)，測(cè)量將進(jìn)入到“關(guān)鍵尺寸”的范圍，相應(yīng)的微納幾何尺寸測(cè)量值及測(cè)量不確定度對(duì)目前的測(cè)量技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。為此中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院正在研究一套計(jì)量型紫外光學(xué)微納幾何結(jié)構(gòu)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，用于對(duì)掩膜板線寬的測(cè)量及溯源。論文著重對(duì)其中的微納線寬測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并根據(jù)研究的內(nèi)容，分別構(gòu)建了一套顯微鏡自動(dòng)

2、對(duì)焦系統(tǒng)和光電倍增管信號(hào)放大與處理系統(tǒng)，最終通過兩者的協(xié)同作用成功的實(shí)現(xiàn)了線寬輪廓信號(hào)的提取和測(cè)量。論文的工作分為以下幾個(gè)方面:
　　1、研究了計(jì)量型紫外光學(xué)顯微鏡的整體架構(gòu)以及基于光電倍增管光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)的微納線寬測(cè)量原理和相應(yīng)的分光光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，引出了線寬測(cè)量所涉及的兩個(gè)重要的電氣控制系統(tǒng)—自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)和光電倍增管信號(hào)放大處理系統(tǒng)。
　　2、介紹線寬測(cè)量過程中自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬件方面主要包括硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和相應(yīng)部件選取

3、;軟件方面則著重介紹了對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)的選取、對(duì)焦窗口及搜索策略的選取，通過對(duì)比不同的對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)的評(píng)價(jià)效果，最終選取基于小波分解的對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)。在軟件實(shí)現(xiàn)方面，利用VC與MATLAB的混合編程的方法，簡(jiǎn)單有效的實(shí)現(xiàn)圖像的小波分解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像的清晰度評(píng)價(jià)。
　　3、介紹了光電倍增管信號(hào)放大處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過對(duì)光電倍增管所接收光強(qiáng)的分析，最終選取濱松H11461-09光電倍增管模塊作為系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器件。由于所選用的光電倍增管的輸出