测量设备和测量方法技术

公开了一种测量设备和测量方法。根据实施例，测量设备可以包括：第一光学测量系统，被配置为向测量对象的目标区域照射第一光，并探测测量对象的目标区域响应于第一光而产生的第一信号；第二光学测量系统，作为拉曼散射测量系统，被配置为向测量对象的目标区域照射第二光，并探测测量对象的目标区域响应于第二光而产生的包括拉曼散射光在内的第二信号；以及分析装置，被配置为根据第一信号，确定测量对象的目标区域的第一特性，并根据第二信号和第一特性，确定测量对象的目标区域的第二特性。确定测量对象的目标区域的第二特性。确定测量对象的目标区域的第二特性。

【技术实现步骤摘要】
测量设备和测量方法


[0001]本公开涉及光学测量技术，更具体地，涉及结合了拉曼散射测量和其他光学测量如椭偏测量和/或反射测量的测量设备和测量方法。

技术介绍

[0002]存在各种技术来对样品进行光学测量，例如拉曼光谱仪、椭偏仪、反射仪等。
[0003]拉曼光谱依赖于光子的非弹性散射。被探测材料的振动模式吸收或增强入射光子能量，导致散射光的波长偏移。拉曼光谱提供了有关这些振动特性的直接信息，每种化学成分的拉曼光谱都是独一无二的，因此可以被称为分子的指纹信息。在半导体测量领域，拉曼光谱可以用于测量例如结晶度、晶相、成分、应力/应变等。
[0004]椭偏仪是利用椭圆偏振技术对薄膜进行无损测量的一种仪器，利用偏振光在薄膜上下表面的反射，通过菲涅尔公式得到光学参数与偏振态之间的关系来确定光学薄膜折射率和厚度。
[0005]反射仪是利用反射对薄膜进行无损测量的一种仪器，利用偏振光或非偏振光在薄膜上下表面的反射，通过菲涅尔公式得到光学参数与光强之间的关系来确定光学薄膜折射率和厚度。
[0006]仅利用单种测量技术，存在可能难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量设备，包括：第一光学测量系统，被配置为向测量对象的目标区域照射第一光，并探测所述测量对象的所述目标区域响应于所述第一光而产生的第一信号；第二光学测量系统，作为拉曼散射测量系统，被配置为向所述测量对象的所述目标区域照射第二光，并探测所述测量对象的所述目标区域响应于所述第二光而产生的包括拉曼散射光在内的第二信号；以及分析装置，被配置为根据所述第一信号，确定所述测量对象的所述目标区域的第一特性，并根据所述第二信号和所述第一特性，确定所述测量对象的所述目标区域的第二特性。2.根据权利要求1所述的测量设备，其中，所述第一光学测量系统包括椭偏测量系统和反射测量系统中至少之一。3.根据权利要求2所述的测量设备，其中，所述第一特性包括膜层的折射率和/或厚度。4.根据权利要求2所述的测量设备，其中，所述椭偏测量系统包括：偏振产生臂，被配置为将入射光转换为椭圆偏振光，以作为所述第一光照射到所述目标区域；以及偏振检测臂，被配置为检测所述第一光被所述目标区域反射的反射光。5.根据权利要求4所述的测量设备，其中，所述偏振产生臂包括起偏器和第一补偿器，所述偏振检测臂包括检偏器和第二补偿器。6.根据权利要求2所述的测量设备，其中，所述反射测量系统包括：偏振产生臂，被配置为将入射光转换为线偏振光，以作为所述第一光照射到所述目标区域；以及偏振检测臂，被配置为检测所述第一光被所述目标区域反射的反射光。7.根据权利要求6所述的测量设备，其中，所述偏振产生臂包括起偏器，所述偏振检测臂包括检偏器。8.根据权利要求4至7中任一项所述的测量设备，其中，所述第一光学系统包括：反射面彼此平行地对置的第一反射镜和第二反射镜，其中，所述第一反射镜被配置为接收来自所述偏振产生臂的所述第一光，所述第二反射镜被配置为接收从所述第一反射镜反射的所述第一光；第一离轴抛物面反射镜，被配置为接收从所述第二反射镜反射的所述第一光，并将所述第一光聚焦到所述目标区域；第二离轴抛物面反射镜，被配置为接收所述第一光被所述目标区域反射的反射光，并将所述反射光的至少一部分平行地出射；以及反射面彼此平行地对置的第三反射镜和第四反射镜，其中，所述第三反射镜被配置为接收来自所述第二离轴抛物面反射镜的所述反射光，所述第四反射镜被配置为接收从所述第三反射镜反射的所述反射光，并将所述反射光输入到所述偏振检测臂中，其中，所述第二反射镜与所述第一离轴抛物面反射镜一起且所述第三反射镜与所述第二离轴抛物面反射镜一起被配置为相对于所述目标区域可移动，以实现相对于所述目标区域的不同入射角。9.根据权利要求4至7中任一项所述的测量设备，其中，所述第一光学系统包括：
反射面彼此垂直地对置的第一反射镜和第二反射镜，其中，所述第一反射镜被配置为接收来自所述偏振产生臂的所述第一光，所述第二反射镜被配置为接收从所述第一反射镜反射的所述第一光；第一离轴抛物面反射镜，被配置为接收从所述第二反射镜反射的所述第一光，并将所述第一光聚焦到所述目标区域；第二离轴抛物面反射镜，被配置为接收所述第一光被所述目标区域反射的反射光，并将所述反射光的至少一部分平行地出射；以及反射面彼此垂直地对置的第三反射镜和第四反射镜，其中，所述第三反射镜被配置为接收来自所述第二离轴抛物面反射镜的所述反射光，所述第四反射镜被配置为接收从所述第三反射镜反射的所述反射光，并将所述反射光输入到所述偏振检测臂中，其中，所述第二反射镜与所述第三反射镜被配置为相对于所述目标区域可移动，以实现相对于所述目标区域的不同入射角。10.根据权利要求7所述的测量设备，还包括：第一离轴抛物面反射镜，被配置为接收来自所述偏振产生臂的所述第一光，并将所述第一光聚焦到所述目标区域；以及第二离轴抛物面反射镜，被配置为接收所述第一光被所述目标区域反射的反射光，并将所述反射光的至少一部分平行地出射到所述偏振检测臂中。11.根据权利要求1所述的测量设备，其中，所述第二光学测量系统包括：分束器，被配置为接收入射光，至少部分地反射所述入射光从而作为所述第二光以相对于所述目标区域实质上垂直的方向照射到所述目标区域上，并至少部分地透射所述目标区域响应于所述第二光而产生的拉曼散射光。12.根据权利要求11所述的测量设备，其中，所述第二光学测量系统还包括半波片和中性密度片，其中，所述入射光经过所述半波片和所述中性密度片之后入射到所述分束器上。13.根据权利要求1所述的测量设备，还包括：光源，被配置为产生入射光；以及分束器，被配置为将所述入射光分为提供给所述第一光学测量系统的第一入射光以及提供给所述第二光学测量系统的第二入射光。14.根据权利要求13所述的测量设备，其中，所述光源包括发射不同波长激光的多个激光器，所述多个激光器分别发射的激光以实质上相同的角度入射到所述分束器上以共同作为所述入射光。15.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪娜，洪峰，
申请(专利权)人：深圳市埃芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：