[發明專利]雙干涉測量樣本測厚儀

有效

• 申請號: 201980044998.6
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN112384750B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: A·薩夫蘭
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B9/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉麗楠

本發明提供一種厚度測量系統，其可包含：照明源；光束分光器，其將來自所述照明源的照明分裂為兩個光束；平移臺，其配置成沿著測量方向平移參考樣本；第一干涉儀，其在測試樣本的第一表面與所述參考樣本的第一表面之間產生第一干涉圖；和第二干涉儀，其在所述測試樣本的第二表面與所述參考樣本的第二表面之間產生第二干涉圖。厚度測量系統可進一步包含在所述平移臺掃描所述參考樣本時從所述第一干涉儀和所述第二干涉儀接收干涉信號的控制器，且基于所述參考樣本的厚度和所述平移臺在所述干涉信號的包絡線的峰值之間行進的距離來確定所述測試樣本的厚度。

相關申請的交叉參考

本申請根據35U.S.C.§119(e)主張2018年7月3日申請的名稱為雙干涉測量晶片測厚儀(Dual Interferometry Wafer Thickness Gauge)的命名Avner Safrani為發明人的美國臨時申請第62/693,573號的優先權，所述申請以全文引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明大體上涉及采樣厚度測量，且更確切地說，涉及干涉測量采樣厚度測量。

背景技術

薄采樣(例如但不限于半導體晶片)的絕對厚度的精確測量是廣泛適用的，特別適用于半導體制造和度量中。舉例來說，采樣的高分辨率厚度測量可用于確定與采樣上的構造特征相關的應變，所述應變可指示潛在缺陷。借助于另一實例，特定工具(例如但不限于X射線度量衡工具)具有相對緩慢聚焦機制，使得采樣厚度的精確測量可促進所述采樣的有效對準。此外，通常需要提供厚度測量技術，所述厚度測量技術可廣泛適用于多種采樣，所述多種采樣包含圖案化和未圖案化的采樣或具有多種物理、光學或機械特性的采樣。此外，厚度測量的方法必須在成本、系統復雜性和系統可靠性的增大上保持平衡。因此可能需要開發用于精確和有效厚度測量的系統和方法。

發明內容

公開根據本發明的一或多個說明性實施例的系統。在一個說明性實施例中，系統包含通信耦合到第一干涉儀和第二干涉儀的控制器。在另一說明性實施例中，控制器從第一干涉儀接收第一干涉信號，其中第一干涉儀在沿著測量方向掃描測試樣本或參考樣本中的至少一個時利用第一照明光束在測試樣本的第一表面與具有已知厚度的參考樣本的第一表面之間產生第一干涉圖。舉例來說，第一照明光束可包含來自光束分光器的照明光束的第一部分。在另一說明性實施例中，控制器從第二干涉儀接收第二干涉信號，其中第二干涉儀利用第二照明光束在測試樣本的第二表面與參考樣本的第二表面之間產生第二干涉圖。舉例來說，第二照明光束可包含來自光束分光器的照明光束的第二部分。在另一說明性實施例中，控制器基于參考樣本的厚度和平移臺在第一干涉信號與第二干涉信號的包絡線的峰值之間行進的距離來沿測量方向確定測試樣本的厚度。

公開根據本發明的一或多個說明性實施例的系統。在一個說明性實施例中，系統包含照明源。在另一說明性實施例中，系統包含光束分光器，其配置成將來自照明源的照明分裂為第一照明光束和第二照明光束。在另一說明性實施例中，系統包含平移臺，其配置成沿著測量方向線性地平移參考樣本，其中參考樣本具有已知厚度。在另一說明性實施例中，系統包含第一干涉儀，其配置成利用第一照明光束在測試樣本的第一表面與參考樣本的第一表面之間產生第一干涉圖。在另一說明性實施例中，系統包含第二干涉儀，其配置成利用第二照明光束在測試樣本的第二表面與參考樣本的第二表面之間產生第二干涉圖。在另一說明性實施例中，系統包含通信耦合到第一干涉儀和第二干涉儀的控制器。在另一說明性實施例中，控制器在平移臺沿測量方向掃描參考樣本時從第一干涉儀和第二干涉儀接收第一干涉信號和第二干涉信號，所述第一干涉信號和所述第二干涉信號包含第一干涉圖和第二干涉圖的干涉條紋強度。在另一說明性實施例中，控制器基于參考樣本的厚度和平移臺在第一干涉信號與第二干涉信號的包絡線的峰值之間行進的距離來沿測量方向確定測試樣本的厚度。