一种待测样品形貌测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种待测样品形貌测量装置及方法，装置包括光源；偏振分光单元；四分之一波片；准直单元；参考单元；光束调整单元和至少一个成像单元，光束调整单元用于调整信号光束与参考光束的传播方向，并将信号光束与参考光束投射至成像单元形成信号图像，信号图像包括参考像点、信号像点和干涉条纹；工件台；控制单元，在对待测样品进行形貌测量时，控制光束调整单元和成像单元形成信号图像，根据信号像点与参考像点在成像单元中的位置偏移量，控制工件台以调整待测样品的倾斜姿态至预设值后，控制成像单元获取干涉条纹以完成对待测样品的形貌测量。本发明专利技术以实现对待测样品倾斜姿态的快速测量与对待测样品的快速调整。

【技术实现步骤摘要】
一种待测样品形貌测量装置及方法
本专利技术涉及半导体测量技术，尤其涉及一种待测样品形貌测量装置及方法。
技术介绍
为了获取硅片等待测样品的表面形貌，需要进行待测样品形貌测量，通常根据待测样品反射光与参考单元反射光形成干涉条纹来获取待测样品形貌，为保证测量精度，需要控制待测样品相对于参考单元的倾斜度，如果待测样品相对于参考单元的倾斜度过大，则接收不到干涉条纹，或者接收到的干涉条纹过密，从而无法对过密的干涉条纹进行解算，无法根据过密的干涉条纹获得待测样品的形貌。故而硅片等待测样品的倾斜度需要在一定角度范围内调整，以使得硅片经调整后位于目标位置。现有技术中，通常根据待测样品反射光与参考单元反射光形成的干涉条纹密度，并结合一定的运算方法可判断硅片等待测样品的倾斜度，然后调整待测样品倾斜度至目标倾斜度后，收集用以分析待测样品形貌的光信号。然而，基于检测条纹密度计算样品倾斜度的方法非常复杂、耗时，加重量测系统的计算负担，影响量测效率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种待测样品形貌测量装置及方法，以实现对待测样品倾斜姿态的快速测量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种待测样品形貌测量装置，其特征在于，包括：/n光源，提供线偏振光；/n偏振分光单元，将所述线偏振光分为一束反射测量光束和一束透射光束；/n四分之一波片，位于所述偏振分光单元与所述待测样品之间的光路上，用以改变穿透过该四分之一波片的光束的偏振态；/n准直单元，位于所述偏振分光单元与所述待测样品之间的光路上，将所述反射测量光束变为平行光；/n参考单元，位于所述待测样品与所述准直单元之间的光路上，所述平行光投射至所述参考单元上，一部分所述平行光被所述参考单元反射形成参考光束，一部分所述平行光透过所述参考单元投射至所述待测样品上，并被所述待测样品反射形成为信号光束；/n光束调整单元和至少一个成像...

【技术特征摘要】
1.一种待测样品形貌测量装置，其特征在于，包括：
光源，提供线偏振光；
偏振分光单元，将所述线偏振光分为一束反射测量光束和一束透射光束；
四分之一波片，位于所述偏振分光单元与所述待测样品之间的光路上，用以改变穿透过该四分之一波片的光束的偏振态；
准直单元，位于所述偏振分光单元与所述待测样品之间的光路上，将所述反射测量光束变为平行光；
参考单元，位于所述待测样品与所述准直单元之间的光路上，所述平行光投射至所述参考单元上，一部分所述平行光被所述参考单元反射形成参考光束，一部分所述平行光透过所述参考单元投射至所述待测样品上，并被所述待测样品反射形成为信号光束；
光束调整单元和至少一个成像单元，所述光束调整单元位于所述偏振分光单元与所述成像单元之间的光路上，用于调整所述信号光束与参考光束的传播方向，并将所述信号光束与参考光束投射至所述成像单元形成信号图像，所述信号图像包括所述参考光束在成像单元上形成参考像点，所述信号光束在成像单元上形成信号像点，以及所述信号光束与参考光束产生干涉在所述成像单元上形成干涉条纹；
工件台，用于承载待测样品；
和控制单元，在对待测样品进行形貌测量时，所述控制单元控制所述光束调整单元和成像单元形成所述信号图像，并根据所述信号像点与参考像点在所述成像单元中的位置偏移量，控制所述工件台以调整所述待测样品的倾斜姿态至预设值后，获取并分析所述干涉条纹以完成对所述待测样品的形貌测量。


2.根据权利要求1所述的待测样品形貌测量装置，其特征在于，
所述工件台包括用于支撑所述待测样品的第一支撑结构、第二支撑结构和第三支撑结构；
所述根据所述信号像点与参考像点在所述成像单元中的位置偏移量，控制所述工件台以调整所述待测样品的倾斜姿态至预设值，包括：通过控制所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第三支撑结构沿支撑方向的位移调整量以调节所述待测样品的倾斜姿态至预设值，并基于以下线性方程进行控制调节：



其中，所述信号像点与参考像点在所述成像单元中的位置偏移量为(dx,dy)，所述第一支撑结构沿支撑方向的位移调整量为Za，所述第二支撑结构沿支撑方向的位移调整量为Zb，所述第三支撑结构沿支撑方向的位移调整量为Zc，m1、m2、m3、n1、n2和n3为线性方程的系数，m4和n4为线性方程的偏移常量。


3.根据权利要求2所述的待测样品形貌测量装置，其特征在于，所述通过控制所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第三支撑结构沿支撑方向的位移调整量以调节所述待测样品的倾斜姿态至预设值，包括：
将所述第一支撑结构沿支撑方向的位移调整量固定后，通过控制所述第二支撑结构和所述第三支撑结构沿支撑方向的位移调整量以调节所述待测样品的倾斜姿态至预设值。


4.根据权利要求1-3任一项所述的待测样品形貌测量装置，其特征在于，所述光束调整单元包括固定透镜和可移动整合单元，所述固定透镜用于汇聚穿过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘紫珺，叶星辰，
申请(专利权)人：上海精测半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31