【技术实现步骤摘要】
一种样品形貌测量装置及方法
本公开涉及一种反射式样品形貌测量装置及方法。
技术介绍
在光学加工、光学检测、电子束成像、以及光刻等领域经常需要精确控制样品Z向(高度方向)的位置信息。为了保证样品始终处于理想位置，需要精确测量样品的表面形貌。测量样品表面高精度形貌时，扫描电子显微镜、原子力显微镜虽然测量分辨率高，但是其测量速度较慢，对测量环境的要求苛刻，并不适用于在线测量。光学非接触测量的方式以其测量速度较快、分辨率较高的特点成为在线测量的主要方式。相关技术中，样品表面形貌的光学测量方法中，主要通过投影光栅和成像光栅成像形成莫尔条纹来获得样品形貌信息。该技术中，通过采用周期小的光栅标记来提高测量精度，但是造成测量范围小，为了覆盖到待测样品厚度公差范围，光栅标记的周期不能太小。此外，由于只采用低衍射级次，测量信号的非线性影响较大，尤其在投影光栅误差、成像光学系统像差影响严重的情况下，非线性影响更大。如何在保证测量范围的情况下，降低测量信号非线性，提高测量精度，是目前研究人员关心的问题。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种样品形貌测量装置，其特征在于，所述装置包括：/n顺次设置的光源组件(101)、照明组件(102)、投影光栅组件(103)、光阑组件(104)、投影光学组件(105)，顺次设置的探测光学组件(107)、探测光栅组件(108)、数据采集组件(109)，以及设置在所述投影光学组件(105)和探测光学组件(107)之间光路上的运动台(110)，待测样品(106)放置在所述运动台(110)上；/n其中，所述照明组件(102)利用所述光源组件(101)产生的测量光照射所述投影光栅组件(103)，以生成多衍射级次信号；所述光阑组件(104)滤除所述多衍射级次信号中的零级信号，并筛...
【技术特征摘要】
1.一种样品形貌测量装置，其特征在于，所述装置包括：
顺次设置的光源组件(101)、照明组件(102)、投影光栅组件(103)、光阑组件(104)、投影光学组件(105)，顺次设置的探测光学组件(107)、探测光栅组件(108)、数据采集组件(109)，以及设置在所述投影光学组件(105)和探测光学组件(107)之间光路上的运动台(110)，待测样品(106)放置在所述运动台(110)上；
其中，所述照明组件(102)利用所述光源组件(101)产生的测量光照射所述投影光栅组件(103)，以生成多衍射级次信号；所述光阑组件(104)滤除所述多衍射级次信号中的零级信号，并筛选出第一衍射级次信号，所述第一衍射级次信号包括+m衍射级次信号和-m衍射级次信号，m为大于0的整数；所述投影光学组件(105)将第一衍射级次信号下投影光栅组件(103)的像成像到待测样品(106)表面；所述探测光学组件(107)将携带有待测样品(106)第一高度信息的投影光栅组件(103)的像成像到探测光栅组件(108)上，通过数据采集组件(109)得到待测样品(106)的第一高度信息；
所述光阑组件(104)还用于根据所述第一高度信息筛选出第二衍射级次信号，所述第二衍射级次信号包括+n衍射级次信号和-n衍射级次信号，n＞m；所述投影光学组件(105)还用于将第二衍射级次信号下投影光栅组件(103)的像成像到待测样品(106)表面；所述探测光学组件(107)将携带有待测样品(106)第二高度信息的投影光栅组件(103)的像成像到探测光栅组件(108)上，通过数据采集组件(109)得到待测样品(106)的第二高度信息。
2.根据权利要求1所述的样品形貌测量装置，其特征在于，所述运动台(110)用于在垂直于所述待测样品(106)高度方向的平面内运动，使得所述数据采集组件(109)得到待测样品(106)的形貌信息。
3.根据权利要求1所述的样品形貌测量装置，其特征在于，所述探测光栅组件(108)的周期小于所述投影光栅组件(103)的周期。
4.根据权利要求1所述的样品形貌测量装置，其特征在于，所述探测光栅组件(108)将携带有待测样品(106)第一高度信息或第二高度信息的投影光栅组件(103)的像分离为第一成像和第二成像，所述第一成像和第二成像之间的距离为所述投影光栅组件(103)的周期的1/4。
5.根据权利要求1所述的样品形貌测量装置，其特征在于，所述探测光栅组件(108)的中心相对于所述投影光栅组件(103)的中心偏移了所述投...
【专利技术属性】
技术研发人员：李璟，杨光华，王丹，丁敏侠，张清洋，朱世懂，冯磊，折昌美，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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