[发明专利]测量装置及测量方法

说明书

本申请提供一种测量装置及测量方法。该测量装置包括分束器和反射系统，其中，分束器用于将光源提供的光束分成射向成像系统的第一光束和射向待测量晶圆的第一表面的第二光束，并将第一表面反射回的第二光束反射至反射系统；反射系统用于将第一表面反射回的第二光束反射至待测量晶圆的与第一表面相对的第二表面，并将第二表面反射回的第二光束反射至分束器，以便第二表面反射回的第二光束穿过分束器，射向成像系统，其中成像系统用于根据第一光束和第二表面反射回的第二光束获得干涉图像。本申请提供的测量装置能降低振动对测量结果影响，提高测量结果的准确度。

技术领域

本申请涉及精密测量技术领域，具体涉及一种测量装置及测量方法。

背景技术

晶圆是指硅晶片，是用于制造半导体器件的基材。通过一系列的半导体制造工艺的处理，晶圆可以被制成芯片。

制造工艺中，通常需要测量晶圆的相关参数，例如厚度、平整度或翘曲度等。一种现有技术采用基于干涉仪的光学成像系统测量晶圆的相关参数。然而，由于光学成像系统容易受到振动的影响，测量结果的准确度难以保证。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种测量装置和测量方法，以提高测量结果的准确度。

第一方面，提供一种测量装置。该测量装置包括：分束器和反射系统，其中，所述分束器用于将光源提供的光束分成射向成像系统的第一光束和射向待测量晶圆的第一表面的第二光束，并将所述第一表面反射回的所述第二光束反射至所述反射系统；所述反射系统用于将所述第一表面反射回的所述第二光束反射至所述待测量晶圆的与所述第一表面相对的第二表面，并将所述第二表面反射回的所述第二光束反射至所述分束器，以便所述第二表面反射回的所述第二光束穿过所述分束器，射向所述成像系统，其中所述成像系统用于根据所述第一光束和所述第二表面反射回的所述第二光束获得干涉图像。

结合第一方面，在一些实施例中，所述分束器为偏振分束器，所述测量装置还包括第一四分之一波片和第二四分之一波片，其中，所述第一四分之一波片设置在所述分束器与所述第一表面之间的光路上，其中，在所述第二光束从所述分束器射向所述第一表面的过程中，所述第二光束穿过所述第一四分之一波片，并且，在所述第二光束从所述第一表面反射回所述分束器的过程中，所述第二光束穿过所述第一四分之一波片；所述第二四分之一波片设置在所述分束器与所述第二表面之间的光路上，其中，在所述第二光束从所述分束器射向所述第二表面的过程中，所述第二光束穿过所述第二四分之一波片；在所述第二光束从所述第二表面反射回所述分束器的过程中，所述第二光束穿过所述第二四分之一波片。

结合第一方面，在一些实施例中，该测量装置还包括：第一透镜，设置在所述光源与所述分束器之间的光路上，用于对所述光束进行扩散；第二透镜，设置在所述分束器与所述第一表面之间的光路上，用于对从所述分束器射向所述第一表面的所述第二光束进行准直，并用于对从所述第一表面反射回所述分束器的所述第二光束进行汇聚；第三透镜，设置在所述分束器与所述反射系统之间的光路上，用于对从所述分束器射向所述反射系统的所述第二光束进行准直，并用于对从所述反射系统射向所述分束器的所述第二光束进行扩散；第四透镜，设置在所述反射系统与所述第二表面之间的光路上，用于对从所述反射系统射向所述第二表面的所述第二光束进行扩散，并用于对从所述第二表面反射回所述反射系统的所述第二光束进行准直；第五透镜，设置在所述反射系统与所述第二表面之间的光路上，用于对从所述反射系统射向所述第二表面的所述第二光束进行准直，并用于对从所述第二表面反射回所述反射系统的所述第二光束进行汇聚；以及第六透镜，设置在所述分束器与所述成像系统之间的光路上，用于对所述第一光束和所述第二光束进行准直，其中，在所述第二光束从所述反射系统射向所述第二表面的过程中，所述第二光束依次穿过所述第四透镜和所述第五透镜；在所述第二光束从所述第二表面反射回所述反射系统的过程中，所述第二光束依次穿过所述第五透镜和所述第四透镜。

结合第一方面，在一些实施例中，所述反射系统包括多个反射单元。