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1. US20170205342 - Systems and methods for extended infrared spectroscopic ellipsometry

Office États-Unis d'Amérique
Numéro de la demande 15336705
Date de la demande 27.10.2016
Numéro de publication 20170205342
Date de publication 20.07.2017
Numéro de délivrance 09921152
Date de délivrance 20.03.2018
Type de publication B2
CIB
G01J 3/40
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
JMESURE DE L'INTENSITÉ, DE LA VITESSE, DU SPECTRE, DE LA POLARISATION, DE LA PHASE OU DES CARACTÉRISTIQUES D'IMPULSIONS DE LUMIÈRE INFRAROUGE, VISIBLE OU ULTRAVIOLETTE; COLORIMÉTRIE; PYROMÉTRIE DES RADIATIONS
3Spectrométrie; Spectrophotométrie; Monochromateurs; Mesure de la couleur
28Etude du spectre
40Mesure de l'intensité des raies spectrales par détermination de la densité d'une photographie du spectre; Spectrographie
G01N 21/3563
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
21Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des rayons infrarouges, visibles ou ultraviolets
17Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné
25Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes
31en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique
35en utilisant la lumière infrarouge
3563pour l'analyse de solides; Préparation des échantillons à cet effet
G01N 21/21
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
NRECHERCHE OU ANALYSE DES MATÉRIAUX PAR DÉTERMINATION DE LEURS PROPRIÉTÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES
21Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des rayons infrarouges, visibles ou ultraviolets
17Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné
21Propriétés affectant la polarisation
G01J 3/18
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
JMESURE DE L'INTENSITÉ, DE LA VITESSE, DU SPECTRE, DE LA POLARISATION, DE LA PHASE OU DES CARACTÉRISTIQUES D'IMPULSIONS DE LUMIÈRE INFRAROUGE, VISIBLE OU ULTRAVIOLETTE; COLORIMÉTRIE; PYROMÉTRIE DES RADIATIONS
3Spectrométrie; Spectrophotométrie; Monochromateurs; Mesure de la couleur
12Production du spectre; Monochromateurs
18en utilisant des éléments diffractants, p.ex. réseaux
G01J 3/427
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
JMESURE DE L'INTENSITÉ, DE LA VITESSE, DU SPECTRE, DE LA POLARISATION, DE LA PHASE OU DES CARACTÉRISTIQUES D'IMPULSIONS DE LUMIÈRE INFRAROUGE, VISIBLE OU ULTRAVIOLETTE; COLORIMÉTRIE; PYROMÉTRIE DES RADIATIONS
3Spectrométrie; Spectrophotométrie; Monochromateurs; Mesure de la couleur
28Etude du spectre
42Spectrométrie d'absorption; Spectrométrie à double faisceau; Spectrométrie par scintillement; Spectrométrie par réflexion
427Spectrométrie à double longueur d'onde
CPC
G01J 2003/4275
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
3Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
28Investigating the spectrum
42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
427Dual wavelengths spectrometry
4275Polarised dual wavelength spectrometry
G01J 3/18
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
3Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
12Generating the spectrum; Monochromators
18using diffraction elements, e.g. grating
G01J 3/427
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
3Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
28Investigating the spectrum
42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
427Dual wavelengths spectrometry
G01N 2021/3568
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
35using infra-red light
3563for analysing solids; Preparation of samples therefor
3568applied to semiconductors, e.g. Silicon
G01N 21/211
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
21Polarisation-affecting properties
211Ellipsometry
G01N 21/3563
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
35using infra-red light
3563for analysing solids; Preparation of samples therefor
Déposants KLA-Tencor Corporation
Inventeurs Shankar Krishnan
David Y. Wang
Mandataires Spano Law Group
Joseph S. Spano
Titre
(EN) Systems and methods for extended infrared spectroscopic ellipsometry
Abrégé
(EN)

Methods and systems for performing simultaneous spectroscopic measurements of semiconductor structures at ultraviolet, visible, and infrared wavelengths are presented herein. In another aspect, wavelength errors are reduced by orienting the direction of wavelength dispersion on the detector surface perpendicular to the projection of the plane of incidence onto the detector surface. In another aspect, a broad range of infrared wavelengths are detected by a detector that includes multiple photosensitive areas having different sensitivity characteristics. Collected light is linearly dispersed across the surface of the detector according to wavelength. Each different photosensitive area is arranged on the detector to sense a different range of incident wavelengths. In this manner, a broad range of infrared wavelengths are detected with high signal to noise ratio by a single detector. These features enable high throughput measurements of high aspect ratio structures with high throughput, precision, and accuracy.