[实用新型]一种基底刻蚀深度的检测系统

说明书

本实用新型提供一种基底刻蚀深度的检测系统，该检测系统包括至少两个光源、光路转向装置、刻蚀装置、光强检测装置和控制装置。各光源分别设于光路转向装置的对应的入光侧，光路转向装置、刻蚀装置和光强检测装置依次设置，控制装置分别连接各光源和光强检测装置。在该检测系统中，控制装置分别控制各光源单独产生不同波长的检测光束，检测光束经光路转向装置、刻蚀后的待测基底后产生零级衍射光和正一级衍射光，控制装置通过光强检测装置获取光强数据后得到刻蚀深度。该检测方式无需破坏待测基底即可得到刻蚀深度，降低对刻蚀基底的损伤，从而降低检测成本。

技术领域

本实用新型实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种基底刻蚀深度的检测系统。

背景技术

在常见的基底刻蚀工艺中，首先需要在基底表面覆盖刻蚀掩膜板，通过掩膜与基底材料之间不同的刻蚀选择比，在刻蚀机的作用下，使基底表面获得所需要的形状、深度与宽度等特性的光栅结构。请参阅图1，以刻蚀直光栅为例，在基底2表面上有一层掩模板1，在刻蚀过程中，暴露在刻蚀环境中的基底2的部分会被向下刻蚀，未暴露的基底2的部分在掩模板1的保护下不受影响，同时，掩模板1也会随着刻蚀进程被逐渐消耗，直至完全耗尽。

在上述刻蚀过程中、或在半导体、或其他基底材料的刻蚀过程中，由于无法准确计算对基底和掩膜的刻蚀速率与刻蚀选择比，通常需要多次改变刻蚀参数进行实验，并通过大量的实验和刻蚀深度的表征，才能获得所需的刻蚀结果。

尤其在刻蚀深度的表征过程，由于刻蚀深度通常是微纳米尺度，所以通常需要应用扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)进行裂片检测，即对已刻蚀的样品进行人为的破坏裂片进行检测，然而，裂片后的测试样品无法继续进行刻蚀，导致刻蚀加工成本极高，且造成大量的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种基底刻蚀深度的检测系统，降低对刻蚀基底的损伤，从而能降低对基底刻蚀深度的检测成本。

本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种基底刻蚀深度的检测系统，包括：至少两个光源、光路转向装置、刻蚀装置、光强检测装置和控制装置。所述光路转向装置具有至少两个入光侧，各所述光源分别设于对应的所述入光侧，所述光路转向装置、所述刻蚀装置和所述光强检测装置沿第一方向依次设置，所述控制装置分别连接各所述光源和光强检测装置。其中，所述刻蚀装置用于对待测基底进行刻蚀；所述控制装置用于控制各所述光源分别单独产生检测光束，且各所述检测光束的波长不相同；所述光路转向装置用于分别将各所述检测光束输出至刻蚀后的待测基底；所述光强检测装置用于获取各所述检测光束分别经所述待测基底产生的零级衍射光对应的第一光强、以及各所述检测光束分别经所述待测基底产生的正一级衍射光的第二光强，并将各所述第一光强和各所述第二光强发送至所述控制装置；所述控制装置还用于根据各所述第一光强和各所述第二光强，确定所述刻蚀后的待测基底的刻蚀深度。

在一些实施例中，所述检测系统还包括光阑；所述光阑设于所述光路转向装置与所述刻蚀装置之间。

在一些实施例中，各所述光源包括激光器和电控快门；所述电控快门连接所述控制装置，所述控制装置还用于控制各所述电控快门打开或关闭。

在一些实施例中，所述光路转向装置包括反射镜和分光棱镜，所述至少两个光源包括第一光源和第二光源；

，所述至少两个入光侧包括第一入光侧和第二入光侧；所述分光棱镜的出光面朝向所述刻蚀装置设置；

所述反射镜的入光侧为所述第一入光侧，且设于所述第一光源的出光方向上；所述反射镜的出光侧与所述分光棱镜的第一入光面相对设置；所述反射镜用于将所述第一光源产生的检测光束反射至所述分光棱镜的第一入光面，所述分光棱镜用于将经所述反射镜反射的检测光束反射至所述刻蚀装置；

所述分光棱镜的第二入光面为所述第二入光侧，且设于所述第二光源的出光方向上；所述分光棱镜还用于将所述第二光源产生的检测光束透射至所述刻蚀装置。