本技術(shù)涉及半導(dǎo)體檢測(cè)，特別涉及一種晶圓面型測(cè)量設(shè)備及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

1、斐索干涉儀作為高精度晶圓面型測(cè)量設(shè)備，需要較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和照明穩(wěn)定性，以便滿足重復(fù)性指標(biāo)在納米級(jí)別內(nèi)，因此，在斐索干涉儀進(jìn)行晶圓面型測(cè)量過程中，需要對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控并及時(shí)調(diào)整，以保證測(cè)量過程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2、另外，在當(dāng)前斐索干涉儀中，出于潔凈和保護(hù)的需求，探測(cè)器（例如可以為電荷耦合器件（charge?coupled?device；ccd））的表面設(shè)置有一層保護(hù)玻璃，入射至探測(cè)器的光線中的部分可能被保護(hù)玻璃反射，造成該部分光功率的浪費(fèi)，如何對(duì)該反射光加以利用，并對(duì)測(cè)量過程進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種晶圓面型測(cè)量設(shè)備及測(cè)量方法，可有效利用保護(hù)玻璃反射的部分光并能實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量過程和及時(shí)調(diào)整設(shè)備的工作狀態(tài)。

2、為解決上述問題，本技術(shù)采用下述技術(shù)方案：

3、本技術(shù)目的之一，提供了一種晶圓面型測(cè)量設(shè)備，包括：

4、照明模塊，所述照明模塊用于輸出第一偏振光；

5、第一斐索干涉儀，所述第一斐索干涉儀包括第一pbs分光棱鏡、第一四分之一波片、第一干涉模塊和第一探測(cè)器，所述第一探測(cè)器表面覆蓋有第一保護(hù)玻璃，所述第一偏振光依次經(jīng)所述第一pbs分光棱鏡及所述第一干涉模塊入射至待測(cè)件上表面，經(jīng)所述待測(cè)件上表面反射的光束經(jīng)所述第一干涉模塊形成的第一干涉光束，再依次經(jīng)所述第一四分之一波片、所述第一pbs分光棱鏡及所述第一保護(hù)玻璃成像到所述第一探測(cè)器上；

6、所述第一pbs分光棱鏡和所述第一探測(cè)器之間還設(shè)置有第一分光鏡，經(jīng)所述第一保護(hù)玻璃反射的部分所述第一干涉光束經(jīng)所述第一分光鏡后成像到所述第三探測(cè)器上，監(jiān)控所述第三探測(cè)器的成像信息并調(diào)整所述待測(cè)件的面型測(cè)量過程。

7、在其中一些實(shí)施例中，還包括第二斐索干涉儀，所述第二斐索干涉儀包括第二pbs分光棱鏡、第二四分之一波片、第二干涉模塊和第二探測(cè)器，所述第二探測(cè)器表面覆蓋有第二保護(hù)玻璃，所述照明模塊還用于出射第二偏振光，所述第二偏振光依次經(jīng)所述第二pbs分光棱鏡及所述第二干涉模塊入射至待測(cè)件上表面，經(jīng)所述待測(cè)件上表面反射的光束經(jīng)所述第二干涉模塊形成的第二干涉光束，再依次經(jīng)所述第二四分之一波片、所述第二pbs分光棱鏡及所述第二保護(hù)玻璃成像到所述第二探測(cè)器上；所述第一pbs分光棱鏡和所述第二探測(cè)器之間還設(shè)置有第二分光鏡，經(jīng)所述第二保護(hù)玻璃反射的部分所述第二干涉光束經(jīng)所述第二分光鏡后成像到所述第四探測(cè)器上，監(jiān)控所述第四探測(cè)器的成像信息并調(diào)整所述待測(cè)件的面型測(cè)量過程。

8、在其中一些實(shí)施例中，所述第一干涉模塊包括第一準(zhǔn)直鏡及第一參考鏡，所述第一斐索干涉儀還包括第一中繼鏡頭，所述第一偏振光經(jīng)所述第一pbs分光棱鏡后再經(jīng)所述第一準(zhǔn)直鏡入射至所述第一參考鏡，所述第一參考鏡將入射的部分光束進(jìn)行反射，另一部分光束進(jìn)行透射再入射至待測(cè)件上表面，經(jīng)述第一參考鏡反射的光束及經(jīng)所述待測(cè)件上表面反射的光束經(jīng)所述第一準(zhǔn)直鏡合束形成的所述第一干涉光束再依次經(jīng)所述第一四分之一波片、所述第一pbs分光棱鏡、所述第一中繼鏡頭及所述第一保護(hù)玻璃成像到所述第一探測(cè)器上；

9、在其中一些實(shí)施例中，所述第二干涉模塊包括第二準(zhǔn)直鏡及第二參考鏡，所述第二斐索干涉儀還包括第二中繼鏡頭，所述第二偏振光經(jīng)所述第二pbs分光棱鏡后再經(jīng)所述第二準(zhǔn)直鏡入射至所述第二參考鏡，所述第二參考鏡將入射的部分光束進(jìn)行反射，另一部分光束進(jìn)行透射再入射至待測(cè)件下表面，經(jīng)述第二參考鏡反射的光束及經(jīng)所述待測(cè)件下表面反射的光束經(jīng)所述第二準(zhǔn)直鏡合束形成的所述第二干涉光束再依次經(jīng)所述第二四分之一波片、所述第二pbs分光棱鏡、所述第二中繼鏡頭及所述第二保護(hù)玻璃成像到所述第二探測(cè)器上。

10、在其中一些實(shí)施例中，所述第一探測(cè)器、所述第二探測(cè)器、所述第三探測(cè)器及所述第四探測(cè)器包括圖像傳感器，所述圖像傳感器包括ccd或cmos。

11、在其中一些實(shí)施例中，所述成像信息包括圖像位置、干涉面型及圖像對(duì)比度，所述晶圓面型測(cè)量設(shè)備記錄有標(biāo)準(zhǔn)的圖像位置、干涉面型及圖像對(duì)比度。

12、在其中一些實(shí)施例中，當(dāng)所述第三探測(cè)器獲取的圖像位置發(fā)生變化時(shí)，判斷所述圖像位置的偏移軌跡與標(biāo)準(zhǔn)的圖像位置相比是否超過設(shè)定閾值，若超過設(shè)定閾值則對(duì)所述第一參考鏡或所述待測(cè)件的位置進(jìn)行調(diào)整；和/或；

13、當(dāng)所述第四探測(cè)器獲取的圖像位置發(fā)生變化時(shí)，判斷所述圖像位置的偏移軌跡與標(biāo)準(zhǔn)的圖像位置相比是否超過設(shè)定閾值，若超過設(shè)定閾值則對(duì)所述第二參考鏡或所述待測(cè)件的位置進(jìn)行調(diào)整。

14、在其中一些實(shí)施例中，當(dāng)所述第三探測(cè)器獲取的干涉面型發(fā)生變化時(shí)，判斷所述干涉面型與標(biāo)準(zhǔn)的干涉面型的差異是否超過設(shè)定閾值，當(dāng)超過設(shè)定閾值時(shí)，則對(duì)所述第一參考鏡進(jìn)行更換或維護(hù)，以保證所述差異在所述閾值范圍內(nèi)；和/或；

15、當(dāng)所述第四探測(cè)器獲取的干涉面型發(fā)生變化時(shí)，判斷所述干涉面型與標(biāo)準(zhǔn)的干涉面型的差異是否超過設(shè)定閾值，當(dāng)超過設(shè)定閾值時(shí)，則對(duì)所述第二參考鏡進(jìn)行更換或維護(hù)，以保證所述差異在所述閾值范圍內(nèi)。

16、在其中一些實(shí)施例中，當(dāng)所述第三探測(cè)器獲取的圖像對(duì)比度發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)所述圖像對(duì)比度與標(biāo)準(zhǔn)的圖像對(duì)比度判斷照明有無衰減或不穩(wěn)定情況，當(dāng)發(fā)生衰減或不穩(wěn)定時(shí)則對(duì)所述照明模塊的照明光功率進(jìn)行調(diào)整，以保證照明無衰減或穩(wěn)定；和/或；

17、當(dāng)所述第四探測(cè)器獲取的圖像對(duì)比度發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)所述圖像對(duì)比度與標(biāo)準(zhǔn)的圖像對(duì)比度判斷照明有無衰減或不穩(wěn)定情況，當(dāng)發(fā)生衰減或不穩(wěn)定時(shí)則對(duì)所述照明模塊的照明光功率進(jìn)行調(diào)整，以保證照明無衰減或穩(wěn)定。

18、在其中一些實(shí)施例中，所述第一pbs分光棱鏡和所述第一中繼鏡頭之間還設(shè)置有第三四分之一波片，經(jīng)所述第一保護(hù)玻璃反射的另一部分所述第一干涉光束經(jīng)所述第一中繼鏡頭、所述第三四分之一波片及所述第一pbs分光棱鏡后反射出光路；

19、所述第二pbs分光棱鏡和所述第二中繼鏡頭之間還設(shè)置有第四四分之一波片，經(jīng)所述第二保護(hù)玻璃反射的另一部分所述第二干涉光束經(jīng)所述第二中繼鏡頭、所述第四四分之一波片及所述第二pbs分光棱鏡后反射出光路。

20、在其中一些實(shí)施例中，所述第三四分之一波片與所述第一四分之一波片的快軸方向相同，所述第四四分之一波片的快軸方向與第二四分之一波片的快軸方向相同。在其中一些實(shí)施例中，所述第一四分之一波片和所述第二四分之一波片的快軸方向呈90度放置，所述第一四分之一波片的快軸方向與光軸呈45°或-45°。

21、在其中一些實(shí)施例中，所述照明模塊包括單個(gè)照明光源，所述照明光源出射的光束經(jīng)分束后形成第一偏振光及第二偏振光。

22、在其中一些實(shí)施例中，所述照明模塊包括2個(gè)照明光源，所述2個(gè)照明光源分別出射第一偏振光及第二偏振光。

23、本技術(shù)目的之二，提供了一種晶圓面型測(cè)量設(shè)備的測(cè)量方法，包括下述步驟：

24、監(jiān)控所述第三探測(cè)器的成像信息并調(diào)整所述待測(cè)件的面型測(cè)量過程。

25、在其中一些實(shí)施例中，所述成像信息包括圖像位置、干涉面型及圖像對(duì)比度。

26、本技術(shù)采用上述技術(shù)方案，其有益效果如下：

27、本技術(shù)提供的晶圓面型測(cè)量設(shè)備及測(cè)量方法，在所述第一探測(cè)器表面覆蓋第一保護(hù)玻璃，經(jīng)所述第一保護(hù)玻璃反射的部分所述第一干涉光束經(jīng)所述第一分光鏡后成像到所述第三探測(cè)器上，監(jiān)控所述第三探測(cè)器的成像信息并調(diào)整所述待測(cè)件的面型測(cè)量過程，有效地利用了第一保護(hù)玻璃反射的部分光，通過對(duì)該部分光進(jìn)行成像并根據(jù)成像情況對(duì)整個(gè)面型測(cè)量過程進(jìn)行調(diào)整，保證了干涉測(cè)量的穩(wěn)定性和可靠性。

28、本技術(shù)提供的晶圓面型測(cè)量設(shè)備及測(cè)量方法，在所述第一pbs分光棱鏡和所述第一中繼鏡頭之間設(shè)置第三四分之一波片，在所述第二pbs分光棱鏡和所述第二中繼鏡頭之間設(shè)置第四四分之一波片，以防止對(duì)路的保護(hù)玻璃反射的光進(jìn)入到本側(cè)干涉儀中，濾除串?dāng)_，保證測(cè)量精度。