專利名稱：測量系統(tǒng)的校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量系統(tǒng)的校正裝置，特別涉及測量系統(tǒng)中的參考鏡的校 正裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體測量系統(tǒng)的自動對焦系統(tǒng)通常采用垂直光路光學(xué)干涉的原理進(jìn)行圖 形對焦行為。首先把一個光源發(fā)出的光束分為兩束，然后再使它們相遇并
滿足一定條件(1)兩束光的頻率相同；(2)兩束光的振動方向相同；(3)在 疊加出兩束光的振動有恒定的位相差的兩列相干光波相遇疊加，在疊加區(qū)域某 些點(diǎn)的光振動始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)的光振動始終減弱，即在干涉區(qū)域內(nèi)振動強(qiáng)度 有穩(wěn)定的空間分布。 一束光到達(dá)被測物后反射，另一束光到達(dá)參考鏡后反射。 通過電荷耦合裝置(Charge Coupled Device, CCD)相機(jī)的捕4足上述反射的兩束 光影像并進(jìn)行灰度分析，決定最佳焦平面。
參考鏡的位置是干涉中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作用是對其中一束光做反射，但是參 考鏡的位置有可能產(chǎn)生移動，移動后與原始的安裝位置存在偏差，通常無法直 接被發(fā)現(xiàn)，更不能進(jìn)一步判斷是X或者Y方向的位置偏差。由于上述的偏差會 使最佳焦平面不準(zhǔn)確，從而影響半導(dǎo)體測量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種測量系統(tǒng)的校正裝置，通過該校正裝置能對測 量系統(tǒng)中的偏差元件進(jìn)行校正，避免產(chǎn)生測量誤差。
為了達(dá)到所述的目的，本發(fā)明提供了一種用于測量系統(tǒng)的校正裝置，該校 正裝置包括傳感器，用于捕捉測量系統(tǒng)中的干涉光并形成明暗條紋；影像分 析模塊，對干涉光形成的明暗條紋的偏差方向進(jìn)行計算；控制模塊，根據(jù)影像 分析模塊的計算值對測量系統(tǒng)中的偏差元件進(jìn)行偏差量的校正。
在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的傳感器為電荷耦合裝置。 在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的偏差元件為參考鏡。
在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的測量系統(tǒng)包括光源，分光鏡，物鏡和
參考鏡；其中分光鏡將光源發(fā)出的入射光分為兩束光， 一束光垂直入射光的傳 播方向通過物鏡照射到被測對象，另一束光沿著入射光的傳播方向照射到參考鏡。
在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的分光鏡到參考鏡和到被測對象的距 離相等。
在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的被測對象為晶圓。 在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的兩束光的頻率相同。 在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的兩束光的振動方向相同。 在上述的測量系統(tǒng)的校正裝置，所述的兩束光的振動有恒定的位相差。 本發(fā)明由于釆用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu) 點(diǎn)和積極效果通過該校正裝置能對測量系統(tǒng)中的參考鏡進(jìn)行校正，避免參考 鏡的移動所產(chǎn)生的測量誤差，可以做到實(shí)時調(diào)整，保證對焦質(zhì)量。


本發(fā)明的測量系統(tǒng)的校正裝置由以下的實(shí)施例及附圖給出。
圖1為本發(fā)明的校正裝置與測量系統(tǒng)示意圖2A、 2B為CCD測得的X、 Y方向二維灰度影像圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對本發(fā)明的校正裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
測量系統(tǒng)包括一光源1; 一分光鏡2,該分光鏡2將光源1發(fā)出的入射光分 為兩束光； 一物鏡3， 一束光垂直入射光的傳播方向通過物鏡3照射到被測對象 4上，該被測對象4為晶圓； 一參考鏡5，另一束光沿著入射光的傳播方向照射 到參考鏡5;上述兩束光在晶圓4和參考鏡5上被反射并沿原光路再經(jīng)過分光鏡 2,向上形成干涉光，干涉光最后形成明暗條紋。本發(fā)明的測量系統(tǒng)的才交正裝置 包括一傳感器6，該傳感器6為電荷耦合裝置(CCD) 6， CCD6捕捉上述干涉光，
也就是反射的兩束光影像并形成明暗條紋；影像分析模塊7，對明暗條紋的偏差 方向進(jìn)行計算，確定最佳平面，實(shí)現(xiàn)自動對焦；控制模塊8，根據(jù)影像分析模塊 7的計算值對參考鏡位置進(jìn)行偏差量(X、 Y方向)的校正。
其中，從分光鏡2發(fā)出的兩束光滿足以下條件(l)兩束光的頻率相同；(2) 兩束光的振動方向相同；(3)干涉條件在疊加出兩束光的振動有恒定的位相 差。兩列相干光波相遇疊加，在疊加區(qū)域某些點(diǎn)的光振動始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)的 光振動始終減弱，即在干涉區(qū)域內(nèi)振動強(qiáng)度有穩(wěn)定的空間分布。
為滿足第(3)干涉條件一疊加出兩束光的振動有恒定的位相差，要求分光 鏡2到參考鏡5和到晶圓4的距離相等。相干光波相遇疊加，在疊加區(qū)域某些 點(diǎn)的光振動始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)的光振動始終減弱，即在干涉區(qū)域內(nèi)振動強(qiáng)度有 穩(wěn)定的空間分布，再從CCD6影像上形成明暗相交替的豎狀條紋，條紋的方向和 明暗程度是可以和參考鏡5的X, Y機(jī)械安裝方向的偏差方向(X或Y )定性的對 應(yīng)。由分析模塊7對明暗灰度進(jìn)行判斷，確定最佳平面，實(shí)現(xiàn)自動對焦。
圖2A、 2B為CCD測得的X、 Y方向二維灰度影像，其中APOLM02曲線代表 了參考鏡5在X、 Y方向的偏差，通過安裝影像分析模塊7，本發(fā)明根據(jù)理論基 礎(chǔ)，對參考鏡的偏差進(jìn)行計算，通過控制模塊8，對參考鏡5進(jìn)行校正，也就是 進(jìn)行偏差量(XY方向)的相應(yīng)調(diào)整，此時可以^:到實(shí)時的調(diào)整，保證對焦質(zhì)量。
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不能以此來限定本發(fā)明的 范圍，本發(fā)明還可以應(yīng)用于其它類似校正裝置。任何對本發(fā)明的校正裝置作本 技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的步驟的替換、組合、分立，以及對本發(fā)明實(shí)施步驟作本技術(shù) 領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出本發(fā)明的揭露以及保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于，包括傳感器，用于捕捉測量系統(tǒng)中的干涉光并形成明暗條紋；影像分析模塊，對干涉光形成的明暗條紋的偏差方向進(jìn)行計算；控制模塊，根據(jù)影像分析模塊的計算值對測量系統(tǒng)中的偏差元件進(jìn)行偏差量的校正。
2、 如權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的傳感器 為電荷耦合裝置。
3、 如權(quán)利要求l所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的偏差元 件為參考鏡。
4、 如權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的測量系 統(tǒng)包括光源，分光鏡，物鏡和參考鏡；其中分光鏡將光源發(fā)出的入射光分為兩 束光， 一束光垂直入射光的傳播方向通過物鏡照射到被測對象，另一束光沿著 入射光的傳播方向照射到參考鏡。
5、 如權(quán)利要求4所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的分光鏡 到參考鏡和到被測對象的距離相等。
6、 如權(quán)利要求4或5所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的被 測對象為晶圓。
7、 如權(quán)利要求4所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的兩束光 的頻率相同。
8、 如權(quán)利要求4所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的兩束光 的振動方向相同。
9、 如權(quán)利要求4所述的測量系統(tǒng)的校正裝置，其特征在于所述的兩束光 的振動有恒定的位相差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量系統(tǒng)的校正裝置，該校正裝置包括傳感器，用于捕捉測量系統(tǒng)中的干涉光并形成明暗條紋；影像分析模塊，對干涉光形成的明暗條紋的偏差方向進(jìn)行計算；控制模塊，根據(jù)影像分析模塊的計算值對測量系統(tǒng)中的偏差元件進(jìn)行偏差量的校正。采用本發(fā)明的測量系統(tǒng)的校正裝置能對測量系統(tǒng)中的參考鏡進(jìn)行校正，避免產(chǎn)生測量誤差。
文檔編號G01R31/26GK101349579SQ20071004404
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者蒙 程 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司