[发明专利]用于具有高空间分辨率的X射线束的特性化的方法及系统

权利要求书

1.一种计量系统，其包括：

x射线照明源，其经配置以产生入射于半导体晶片上的x射线照明束；

样品定位系统，其经配置以在六个自由度中相对于所述x射线照明束主动地控制所述半导体晶片的位置，其中垂直于所述晶片的表面的向量大致垂直于在通过所述计量系统测量所述半导体晶片期间通过重力加诸于所述半导体晶片上的重力的方向；

x射线检测器，其经配置以响应于所述入射x射线照明束而检测来自所述半导体晶片的第一量的x射线辐射；及

计算系统，其经配置以确定特性化安置于所述半导体晶片上的结构的所关注参数的值。

2.根据权利要求1所述的计量系统，所述样品定位系统包括：

基底框架；

载物台参考框架，其经配置以围绕垂直于所述照明束且大致平行于所述晶片表面的旋转轴相对于所述基底框架旋转；

晶片载物台，其经安装到载物台参考框架，所述晶片载物台经配置以使所述晶片相对于所述入射照明束定位于所述半导体晶片的有源区域内的任何所要位置处；

三轴载物台，其经安装到所述晶片载物台，所述三轴载物台经配置以使所述半导体晶片在与所述照明束大致对准的方向上移动且使所述半导体晶片围绕同样大致垂直于所述照明束的两个正交旋转轴旋转；及

旋转载物台，其经安装到所述三轴载物台，所述旋转载物台经配置以使所述晶片围绕大致垂直于所述晶片表面的轴旋转。

3.根据权利要求2所述的计量系统，其中通过布置成运动耦合件的六个机械接触点机械地耦合所述晶片载物台及所述三轴载物台。

4.根据权利要求1所述的计量系统，所述样品定位系统包括：一或多个传感器，其经配置以在大致垂直于所述晶片表面的方向上测量所述半导体晶片的背侧表面相对于所述样品定位系统的位置；一或多个传感器，其经配置以在大致垂直于所述晶片表面的方向上测量所述半导体晶片的前侧表面相对于所述样品定位系统的位置；或

其组合。

5.根据权利要求2所述的计量系统，所述样品定位系统包括一或多个边缘夹持器装置，其经配置以在所述半导体晶片的边缘处将所述半导体晶片机械地耦合到所述旋转载物台。

6.根据权利要求1所述的计量系统，所述样品定位系统包括安置于所述载物台参考框架上的旋转平衡器，其中经配置以围绕所述旋转轴相对于所述基底框架旋转的所述载物台参考框架的质心与所述旋转轴大致对准。

7.根据权利要求1所述的计量系统，其进一步包括：

第一真空腔室，其包封所述x射线照明源与所述半导体晶片之间的照明束路径的显著部分。

8.根据权利要求1所述的计量系统，其进一步包括：

第一真空腔室，其包封所述半导体晶片与所述x射线检测器之间的集光束路径的显著部分。

9.一种计量系统，其包括：

x射线照明子系统，其经配置以产生x射线照明束；

样品定位系统，其经配置以相对于所述x射线照明束定位样品使得所述x射线照明束在所述样品的表面上的任何位置处入射于所述样品的所述表面上且使所述样品围绕旋转轴相对于所述x射线照明束旋转使得所述x射线照明束以多个入射角在任何位置处入射于所述样品的所述表面上且使所述样品围绕方位旋转轴旋转使得所述x射线照明束以多个方位角在任何位置处入射于所述样品的所述表面上；

射束遮挡校准目标，其包含圆柱形销及安置在与所述圆柱形销的中心轴对准的平面中的一或多个标记；

x射线检测器，其经配置以在所述样品定位系统的位置范围内检测透射通量的量，其中所述x射线照明束的至少一部分在所述位置范围内入射于所述圆柱形销上；及

计算系统，其经配置以基于透射通量的所述所检测量确定所述x射线照明束相对于所述样品定位系统的入射位置。