[發(fā)明專利]一種橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110795986.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113375573A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李琪;李適;李偉;黃鷺;施玉書;黎雄威;高思田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01B11/06
• 分類號(hào): G01B11/06;G01N21/01;G01N21/21
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 孫玲

本發(fā)明公開了一種橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)裝置及方法，其中校準(zhǔn)裝置包括平移裝置、第一俯仰調(diào)節(jié)裝置、第二俯仰調(diào)節(jié)裝置和中間調(diào)節(jié)裝置。平移裝置包括平移平臺(tái)、CCD相機(jī)和遠(yuǎn)心鏡頭，遠(yuǎn)心鏡頭可拆卸式安裝于CCD相機(jī)上，CCD相機(jī)在平移平臺(tái)上平移；第一俯仰調(diào)節(jié)裝置包括第一俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)和安裝于第一俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)上的自準(zhǔn)直儀；第二俯仰調(diào)節(jié)裝置包括第二俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)和安裝于第二俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)上的穩(wěn)頻激光器；中間調(diào)節(jié)裝置包括位置調(diào)節(jié)平臺(tái)和安裝于位置調(diào)節(jié)平臺(tái)上的五棱鏡。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自準(zhǔn)直儀光軸與CCD相機(jī)運(yùn)動(dòng)軸成90°，穩(wěn)頻激光器光軸與CCD相機(jī)運(yùn)動(dòng)軸成180°，從而完成橢偏測(cè)量初始90°入射角的校準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橢偏測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)裝置及方法。

背景技術(shù)

目前，橢偏測(cè)量廣泛應(yīng)用于集成電路產(chǎn)業(yè)的微納薄膜測(cè)量，通過橢偏測(cè)量能夠獲得被測(cè)樣品的光學(xué)常數(shù)(膜厚、折射率等)，因此在集成電路領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。隨著半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)的不斷減小，對(duì)橢偏測(cè)量的準(zhǔn)確性要求也越來越高。橢偏測(cè)量的入射角作為膜厚計(jì)算數(shù)學(xué)模型中的常量，其準(zhǔn)確性直接影響最終測(cè)量結(jié)果。

當(dāng)前應(yīng)用于橢偏測(cè)量中入射角校準(zhǔn)方法主要有人眼觀察以及反向擬合兩種方法。人眼觀察方法是通過一面反射鏡，將出射激光反射后，反射光光軸與入射光光軸重合，從而認(rèn)定出射光與反射鏡鏡面成180°，此種方法對(duì)個(gè)人的調(diào)光路能力有較高要求，且由于光軸具有一定的直徑，光軸重合方法具有較大誤差；反向擬合方法主要是通過測(cè)量參數(shù)已知的標(biāo)準(zhǔn)膜厚片，然后反向計(jì)算此時(shí)的入射角，計(jì)算得出的入射角作為測(cè)量方位角，此種校準(zhǔn)方法受限于被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)樣片參數(shù)的準(zhǔn)確性，且不能量化橢偏入射角。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)裝置及方法，實(shí)現(xiàn)自準(zhǔn)直儀光軸與CCD相機(jī)運(yùn)動(dòng)軸成90°，穩(wěn)頻激光器光軸與CCD相機(jī)運(yùn)動(dòng)軸成180°，從而完成橢偏測(cè)量初始90°入射角的校準(zhǔn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明公開了一種橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)裝置，包括：

平移裝置，所述平移裝置包括平移平臺(tái)、CCD相機(jī)和遠(yuǎn)心鏡頭，所述遠(yuǎn)心鏡頭可拆卸式安裝于所述CCD相機(jī)上，所述CCD相機(jī)在所述平移平臺(tái)上平移；

第一俯仰調(diào)節(jié)裝置，所述第一俯仰調(diào)節(jié)裝置包括第一俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)和安裝于所述第一俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)上的自準(zhǔn)直儀；

第二俯仰調(diào)節(jié)裝置，所述第二俯仰調(diào)節(jié)裝置包括第二俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)和安裝于所述第二俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)上的穩(wěn)頻激光器；

中間調(diào)節(jié)裝置，所述中間調(diào)節(jié)裝置包括位置調(diào)節(jié)平臺(tái)和安裝于所述位置調(diào)節(jié)平臺(tái)上的五棱鏡，所述五棱鏡能夠平行于以及垂直于所述CCD相機(jī)的平移方向平移；

所述CCD相機(jī)的平移方向同時(shí)平行于所述自準(zhǔn)直儀軸線的俯仰旋轉(zhuǎn)平面和所述穩(wěn)頻激光器軸線的俯仰旋轉(zhuǎn)平面。

優(yōu)選地，還包括基座，所述平移平臺(tái)、所述第一俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)、所述第二俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)和所述位置調(diào)節(jié)平臺(tái)均安裝于所述基座上。

優(yōu)選地，所述第一俯仰調(diào)節(jié)裝置還包括自準(zhǔn)直儀安裝座，所述自準(zhǔn)直儀安裝于所述自準(zhǔn)直儀安裝座上，所述自準(zhǔn)直儀安裝座安裝于所述第一俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)上。

優(yōu)選地，所述第二俯仰調(diào)節(jié)裝置還包括穩(wěn)頻激光器安裝座，所述穩(wěn)頻激光器安裝于所述穩(wěn)頻激光器安裝座上，所述穩(wěn)頻激光器安裝座安裝于所述第二俯仰偏擺調(diào)節(jié)平臺(tái)上。

優(yōu)選地，所述位置調(diào)節(jié)平臺(tái)為二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述位置調(diào)節(jié)平臺(tái)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向分別平行于以及垂直于所述自準(zhǔn)直儀軸線的方向。

本發(fā)明還公開了一種橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)方法，使用上述的橢偏測(cè)量初始入射角校準(zhǔn)裝置，并包括如下步驟：