[发明专利]光刻掩模版铬膜厚度测量方法

摘要

光刻掩模版铬膜厚度测量方法属于物理测量领域。该方法提供一种棱镜耦合长程表面等离子共振传感器，用于石英衬底上铬膜厚度的测量，测量范围是5nm～20nm和20nm～100nm两档。中红外He-Ne激光器发射的平行光经偏振镜后成为TM偏振光，然后入射于棱镜耦合长程表面等离子共振传感器，携带铬膜厚度信息的反射光投影到热辐射探测器。本发明具有以下优点：1)采用中红外He-Ne激光λ＝3.391μm激发铬膜与介质界面上的长程表面等离子共振，产生衰减全反射(ATR)吸收峰。由于ATR峰的角位置是铬膜厚度的灵敏函数，因此，可根据反射率-入射角曲线上的ATR峰的角位置确定铬膜厚度；2)测量的范围可分为5nm～20nm和20nm～100nm两档，分辨率为0.001°/nm和0.003°/nm；3)测量装置结构简单，操作方便，成本低廉。

主权项

一种光刻掩模版铬膜厚度测量方法，基于一个测量系统，该系统包括：棱镜耦合长程表面等离子共振激 发结构A和光电发射与信号探测模块B，其特征在于： 1)棱镜耦合长程表面等离子共振激发结构A，由玻璃棱镜1、匹配液2、玻璃垫圈3、铬膜4、石英玻璃衬底5、基板6、液体进口7、液体出口8等部件组成，其特征在于： (1)玻璃垫圈3胶合于玻璃棱镜1的底面，铬膜4沉积在石英玻璃衬底5上； (2)石英玻璃衬底5胶合于基板6，其厚度小于玻璃垫圈3，两者之差构成一可输入液体的空腔，该空腔存放折射率与石英玻璃衬底5相同的匹配液2； (3)玻璃垫圈3上开两个通孔，分别是液体进口7和液体出口8，匹配液2由液体进口7进入，而废弃匹配液通过液体出口8排出。 2)光电发射与信号探测模块B，由中红外He‑Ne激光器9、偏振镜10和热辐射探测器11等部件组成，其特征在于： (4)中红外He‑Ne激光器9发射的平行光经过偏振镜10后，成为TM偏振光，并以一定角度入射于玻璃棱镜1的底面； (5)反射光投影到光强测量装置一热辐射探测器11； (6)在一定角度范围内连续变化激光入射角度，并同时记录反射光强，形成反射率一入射角度曲线，根据长程表面等离子共振衰减全反射吸收峰的位置确定光刻掩模版铬膜的厚度。