[发明专利]一种微米线宽深硅沟槽的光学测量系统与方法

权利要求书

1.一种微米线宽深硅沟槽的光学测量系统，其特征在于，该系统包括光源模块(100)、分光模块(200)、科勒照明模块(300)、临界光束模块(400)、样品台(500)、显微图像采集模块(600)和复色光谱采集模块(700)；其中：

所述光源模块(100)用于输出复色宽谱准直光束；

所述分光模块(200)用于将准直光束分别导入科勒照明模块(300)和临界光束模块(400)，

所述科勒照明模块(300)用于将科勒照明光束照射于实现所述样品台(500)上的待测样品；

所述临界光束模块(400)用于将临界光束照射于实现所述样品台(500)上的待测样品；

所述样品台(500)用于控制待测样品的显微对焦与测量区域；

所述显微图像采集模块(600)和所述复色光谱采集模块(700)分别用于采集显微图像和反射光谱并传送给计算机。

2.如权利要求1所述的微米线宽深硅沟槽的光学测量系统，其特征在于，其中：

所述光源模块(100)包括宽谱光源(1)和准直镜(2)；

所述分光模块(200)包括第一分束器(3)、第二分束器(7)、第一反射器(10)、第三分束器(15)和第四分束器(16)；

所述科勒照明模块(300)包括短波通滤光器(4)、第一光阑(5)、第一透镜(6)和显微物镜(8)；

所述临界光束模块(400)包括第二透镜(11)、针孔(12)、第三透镜(13)、第二光阑(14)和显微物镜(8)；

所述样品台(500)包括样品夹持与移动控制机构(9)；

所述显微图像采集模块(600)包括成像筒镜(17)和相机(18)；

所述复色光谱采集模块(700)包括长波通滤光器(19)、第四透镜(20)、光纤(21)和光谱仪(22)。

3.如权利要求1所述的微米线宽深硅沟槽的光学测量系统，其特征在于，被测的所述微米线宽深硅沟槽包括单体的微米线宽深硅沟槽或者阵列式的微米线宽深硅沟槽。

4.如权利要求1所述的微米线宽深硅沟槽的光学测量系统，其特征在于，所述第一分束器(3)和所述第四分束器(16)为二项色分束器，显微成像应用波长范围400～550nm，光谱测量范围为550～900nm。

5.利用如权利要求1所述的微米线宽深硅沟槽的光学测量系统所实现的光学测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤A：装夹样品并调整至显微清晰成像；

步骤B：调整样品位置使得临界光束照明至待测沟槽区域；

步骤C：调整光源亮度、相机和光谱仪参数以优化测量效率；

步骤D：采集光谱数据并传递给至计算机软件解算沟槽深度；

步骤E：采集图像数据并传递给计算机软件沟槽关键尺寸。