光学测量设备制造技术

本公开涉及一种光学测量设备。该光学测量设备包括：光源，所述光源被配置为产生至少两束测量光束，其中，所述至少两束测量光束中的每束测量光束被配置为分别沿不同的出射光路行进以用于照射到相应的样品上；以及至少两个光学探测器，所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器分别设于相应的一条出射光路上，且每个光学探测器被配置为接收并检测沿相应的出射光路行进的测量光束与相应的样品相互作用所产生的出射光的至少一部分。用所产生的出射光的至少一部分。用所产生的出射光的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
光学测量设备


[0001]本公开涉及测量
，更具体地，涉及一种光学测量设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路产业的发展，芯片或器件的特征尺寸逐渐减小，且芯片或器件的三维结构也越来越复杂。为了提高上述产品的良率，通常需要在半导体制造工艺期间对相应的样品进行测量，以便及时地发现和检测样品中存在的缺陷。然而，在传统的测量设备中，存在测量难度大、测量效率低、对样品的破坏度高等问题。因此，存在对测量设备进行改进的需求。

技术实现思路

[0003]本公开的目的之一在于提供一种光学测量设备，以改善样品的测量。
[0004]根据本公开的一方面，光学测量设备包括：
[0005]光源，所述光源被配置为产生至少两束测量光束，其中，所述至少两束测量光束中的每束测量光束被配置为分别沿不同的出射光路行进以用于照射到相应的样品上；以及
[0006]至少两个光学探测器，所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器分别设于相应的一条出射光路上，且每个光学探测器被配置为接收并检测沿相应的出射光路行进的测量光束与相应的样品相互作用所产生的出射光的至少一部分。
[0007]在一些实施例中，所述光源被配置为同时产生沿在彼此相反的方向上延伸的两条出射光路行进的两束测量光束。
[0008]在一些实施例中，所述光源被配置为能够调节所产生的测量光束的能量和强度中的至少一者。
[0009]在一些实施例中，所述光源包括X射线源。
[0010]在一些实施例中，所述X射线源包括粒子加速射线源、液态靶阳极射线源、旋转阳极射线源、固定固体阳极射线源、微聚焦射线源、微聚焦旋转阳极射线源和逆康普顿散射射线源中的至少一者。
[0011]在一些实施例中，光学探测器包括面阵探测器，所述面阵探测器包括呈阵列状排布的多个探测像素，且所述面阵探测器被配置为检测沿相应的出射光路行进的测量光束与相应的样品相互作用所产生的出射光的至少一部分的空间分布光强。
[0012]在一些实施例中，所述面阵探测器满足以下条件中的至少一者：
[0013]每个探测像素的特征尺寸小于或等于150μm；
[0014]所述面阵探测器中每行的探测像素的数目大于或等于1000；
[0015]所述面阵探测器中每列的探测像素的数目大于或等于1000；
[0016]所述面阵探测器被配置为能够探测单个光子；以及
[0017]所述面阵探测器的探测效率大于或等于0.5。
[0018]在一些实施例中，所述光学测量设备还包括：
[0019]处理器组件，所述处理器组件与所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器通信地连接，且所述处理器组件被配置为根据来自每个光学探测器的检测数据对相应的样品进行三维结构重构。
[0020]在一些实施例中，所述处理器组件包括与所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器一一对应地设置的至少两个处理器。
[0021]在一些实施例中，所述光学测量设备还包括以下中的至少一者：
[0022]透射式光学组件，所述透射式光学组件设于所述光源和相应的光学探测器之间，所述透射式光学组件被配置为对相应的测量光束进行第一预设处理以使处理后的测量光束照射到相应的样品上，且该光学探测器被配置为接收并检测该处理后的测量光束透射通过该样品后所产生的散射光的至少一部分；和
[0023]反射式光学组件，所述反射式光学组件设于所述光源和相应的光学探测器之间，所述反射式光学组件被配置为对相应的测量光束进行第二预设处理以使处理后的测量光束照射到相应的样品上，且该光学探测器被配置为接收并检测该处理后的测量光束被该样品反射后所产生的散射光的至少一部分。
[0024]在一些实施例中，所述透射式光学组件包括第一聚焦镜组，所述第一聚焦镜组设于所述光源和相应的光学探测器之间，且所述第一聚焦镜组被配置为对相应的测量光束进行聚焦；或
[0025]所述反射式光学组件包括第二聚焦镜组，所述第二聚焦镜组设于所述光源和相应的光学探测器之间，且所述第二聚焦镜组被配置为对相应的测量光束进行聚焦。
[0026]在一些实施例中，所述第一聚焦镜组具有第一多层膜结构，所述第一多层膜结构被配置为使相应的测量光束中的在第一频率范围内的部分通过，且阻挡该测量光束的剩余部分；或
[0027]所述第二聚焦镜组具有第二多层膜结构，所述第二多层膜结构被配置为使相应的测量光束中的在第二频率范围内的部分通过，且阻挡该测量光束的剩余部分。
[0028]在一些实施例中，所述第一聚焦镜组包括Schwarzschild光学器件、Montel光学器件、Kirkpatrick
‑
Baez光学器件、Wolter光学器件、Glober光学器件、Toroidal光学器件和椭球光学器件中的至少一者；或
[0029]所述第二聚焦镜组包括Schwarzschild光学器件、Montel光学器件、Kirkpatrick
‑
Baez光学器件、Wolter光学器件、Glober光学器件、Toroidal光学器件和椭球光学器件中的至少一者。
[0030]在一些实施例中，所述透射式光学组件还包括第一孔径光阑和第一视场光阑，其中，所述第一孔径光阑相比所述第一视场光阑更靠近所述第一聚焦镜组设置，所述第一孔径光阑被配置为对相应的测量光束进行限束，以及所述第一视场光阑被配置为调节照射到相应的样品上的视场的尺寸；或
[0031]所述反射式光学组件还包括第二孔径光阑和第二视场光阑，其中，所述第二孔径光阑相比所述第二视场光阑更靠近所述第二聚焦镜组设置，所述第二孔径光阑被配置为对相应的测量光束进行限束，以及所述第二视场光阑被配置为调节照射到相应的样品上的视场的尺寸。
[0032]在一些实施例中，所述透射式光学组件还包括一个或多个第一消杂光光阑，其中，
所述一个或多个第一消杂光光阑设于所述第一孔径光阑和所述第一视场光阑之间，且所述一个或多个第一消杂光光阑被配置为阻挡杂散光；或
[0033]所述反射式光学组件还包括一个或多个第二消杂光光阑，其中，所述一个或多个第二消杂光光阑设于所述第二孔径光阑和所述第二视场光阑之间，且所述一个或多个第二消杂光光阑被配置为阻挡杂散光。
[0034]在一些实施例中，所述第一聚焦镜组被配置为将相应的测量光束聚焦到在相应的样品的入射侧上距离该样品10cm至相应的光学探测器的表面之间的任一位置处，所述第一视场光阑设于相应的样品的入射侧上距离该样品小于或等于20cm的任一位置处；或
[0035]所述第二聚焦镜组被配置为将相应的测量光束聚焦到在相应的样品的入射侧上距离该样品10cm至相应的光学探测器的表面之间的任一位置处，所述第二视场光阑设于相应的样品的入射侧上距离该样品小于或等于20cm的任一位置处。
[0036]在一些实施例中，通过所述透射式光学组件的测量光束的能量大于通过所述反射式光学组件的测量光束的能量。
[0037]在一些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学测量设备，其特征在于，所述光学测量设备包括：光源，所述光源被配置为产生至少两束测量光束，其中，所述至少两束测量光束中的每束测量光束被配置为分别沿不同的出射光路行进以用于照射到相应的样品上；以及至少两个光学探测器，所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器分别设于相应的一条出射光路上，且每个光学探测器被配置为接收并检测沿相应的出射光路行进的测量光束与相应的样品相互作用所产生的出射光的至少一部分。2.根据权利要求1所述的光学测量设备，其特征在于，所述光源被配置为同时产生沿在彼此相反的方向上延伸的两条出射光路行进的两束测量光束。3.根据权利要求1所述的光学测量设备，其特征在于，所述光源被配置为能够调节所产生的测量光束的能量和强度中的至少一者。4.根据权利要求1所述的光学测量设备，其特征在于，所述光源包括X射线源。5.根据权利要求4所述的光学测量设备，其特征在于，所述X射线源包括粒子加速射线源、液态靶阳极射线源、旋转阳极射线源、固定固体阳极射线源、微聚焦射线源、微聚焦旋转阳极射线源和逆康普顿散射射线源中的至少一者。6.根据权利要求1所述的光学测量设备，其特征在于，光学探测器包括面阵探测器，所述面阵探测器包括呈阵列状排布的多个探测像素，且所述面阵探测器被配置为检测沿相应的出射光路行进的测量光束与相应的样品相互作用所产生的出射光的至少一部分的空间分布光强。7.根据权利要求6所述的光学测量设备，其特征在于，所述面阵探测器满足以下条件中的至少一者：每个探测像素的特征尺寸小于或等于150μm；所述面阵探测器中每行的探测像素的数目大于或等于1000；所述面阵探测器中每列的探测像素的数目大于或等于1000；所述面阵探测器被配置为能够探测单个光子；以及所述面阵探测器的探测效率大于或等于0.5。8.根据权利要求1所述的光学测量设备，其特征在于，所述光学测量设备还包括：处理器组件，所述处理器组件与所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器通信地连接，且所述处理器组件被配置为根据来自每个光学探测器的检测数据对相应的样品进行三维结构重构。9.根据权利要求8所述的光学测量设备，其特征在于，所述处理器组件包括与所述至少两个光学探测器中的每个光学探测器一一对应地设置的至少两个处理器。10.根据权利要求1所述的光学测量设备，其特征在于，所述光学测量设备还包括以下中的至少一者：透射式光学组件，所述透射式光学组件设于所述光源和相应的光学探测器之间，所述透射式光学组件被配置为对相应的测量光束进行第一预设处理以使处理后的测量光束照射到相应的样品上，且该光学探测器被配置为接收并检测该处理后的测量光束透射通过该样品后所产生的散射光的至少一部分；和反射式光学组件，所述反射式光学组件设于所述光源和相应的光学探测器之间，所述反射式光学组件被配置为对相应的测量光束进行第二预设处理以使处理后的测量光束照
射到相应的样品上，且该光学探测器被配置为接收并检测该处理后的测量光束被该样品反射后所产生的散射光的至少一部分。11.根据权利要求10所述的光学测量设备，其特征在于，所述透射式光学组件包括第一聚焦镜组，所述第一聚焦镜组设于所述光源和相应的光学探测器之间，且所述第一聚焦镜组被配置为对相应的测量光束进行聚焦；或所述反射式光学组件包括第二聚焦镜组，所述第二聚焦镜组设于所述光源和相应的光学探测器之间，且所述第二聚焦镜组被配置为对相应的测量光束进行聚焦。12.根据权利要求11所述的光学测量设备，其特征在于，所述第一聚焦镜组具有第一多层膜结构，所述第一多层膜结构被配置为使相应的测量光束中的在第一频率范围内的部分通过，且阻挡该测量光束的剩余部分；或所述第二聚焦镜组具有第二多层膜结构，所述第二多层膜结构被配置为使相应的测量光束中的在第二频率范围内的部分通过，且阻挡该测量光束的剩余部分。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻虹，谈志杰，
申请(专利权)人：张江国家实验室，
类型：新型
国别省市：