[發明專利]光學測量裝置及光學測量方法

有效

• 申請號: 201810568763.4
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN109405752B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 井上展幸;田口都一
• 申請（專利權）人: 大塚電子株式會社
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/45
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;樸秀玉

1.一種光學測量裝置，具備：

照射光學系統，向測量對象直線狀地照射具有規定的波長范圍的測量光；

測量光學系統，接受直線狀的測量干涉光，所述測量干涉光是通過所述測量光的照射而從所述測量對象產生的透射光或反射光；以及

處理裝置，

所述測量光學系統包括：

衍射光柵，將所述測量干涉光向與該測量干涉光的長尺寸方向正交的方向進行波長擴展；以及

攝像部，接受由所述衍射光柵進行了波長擴展的測量干涉光并輸出二維圖像，

所述處理裝置具備：

第一計算單元，與所述二維圖像上的與被照射所述測量光的所述測量對象的各測量點對應的區域關聯地計算校正因數，所述校正因數與從各測量點到所述測量光學系統的入射角對應；以及

第二計算單元，對所述二維圖像中包含的各像素值，使用對應的校正因數，并在此基礎上計算所述測量對象的光學特性。

2.根據權利要求1所述的光學測量裝置，其中，

所述校正因數包含波數，所述波數是包含所述測量光的波長以及所述測量對象的折射率的參數，

按所述二維圖像的每個像素位置來考慮對應的入射角的大小而計算所述波數。

3.根據權利要求2所述的光學測量裝置，其中，

所述第二計算單元包括：

根據用于對相位因子進行線性化的關系式，變換與關注的測量點對應的所述二維圖像的像素值，并將變換得出的值的列，用對應的所述波數的列進行傅里葉變換的單元；

基于通過所述傅里葉變換而得到的功率譜中出現的譜峰位置，確定所述關注的測量點的膜厚的單元；以及

將針對多個所述測量點而確定出的膜厚匯總并作為膜厚分布進行輸出的單元。

4.根據權利要求2或3所述的光學測量裝置，其中，

考慮所述測量對象的折射率的波長依賴性來計算所述波數。

5.根據權利要求1所述的光學測量裝置，其中，

所述校正因數包含表示與各測量點對應的入射角的大小的值，

所述第二計算單元包括：

將各測量點的膜厚設為可變參數，并且基于所述測量對象的折射率、表示與各測量點對應的入射角的大小的值、以及各測量點與所述二維圖像的像素位置的對應關系，計算與所述二維圖像對應的各像素的理論值的單元；以及

以使計算出的各像素的理論值與所述二維圖像的各像素值的相似度提高的方式來調整所述可變參數，由此確定各測量點的膜厚的單元。

6.一種光學測量方法，具備：

向測量對象直線狀地照射具有規定的波長范圍的測量光，并且接受通過所述測量光的照射而從所述測量對象產生的作為透射光或反射光的直線狀的測量干涉光的步驟；

將所述測量干涉光向與該測量干涉光的長尺寸方向正交的方向進行波長擴展，并且接受被該波長擴展了的測量干涉光并輸出二維圖像的步驟；

與所述二維圖像上的與被照射所述測量光的所述測量對象的各測量點對應的區域關聯地，計算與從各測量點入射的入射角對應的校正因數的步驟；以及

對所述二維圖像中包含的各像素值，使用對應的校正因數，并在此基礎上計算所述測量對象的光學特性的步驟。

7.根據權利要求6所述的光學測量方法，其中，

所述校正因數包含波數，所述波數是包含所述測量光的波長以及所述測量對象的折射率的參數，

按所述二維圖像的每個像素位置來考慮對應的入射角的大小而計算所述波數。

8.根據權利要求7所述的光學測量方法，其中，

計算所述光學特性的步驟包括：

根據用于對相位因子進行線性化的關系式，變換與關注的測量點對應的所述二維圖像的像素值，并將變換得出的值的列，用對應的所述波數的列進行傅里葉變換的步驟；

基于通過所述傅里葉變換而得到的功率譜中出現的譜峰位置，確定所述關注的測量點的膜厚的步驟；以及

將針對多個所述測量點而確定出的膜厚匯總并作為膜厚分布進行輸出的步驟。