【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体检测及加工制造领域，具体涉及一种套刻误差量测装置及套刻误差量测方法。
技术介绍
1、半导体量检测及加工过程中，需要对待测或待加工晶圆片进行精准定位，常用的是自动调焦，但是需要事先对准。常用的对准方法以后很多，如基于视频图像的对准测量方法、基于双光路照明波片的对准方法、基于莫尔条纹的对准方法和基于光栅衍射干涉的对准测量方法。这些方法各有优缺点，但光栅衍射干涉的对准测量方法最为精准，因此也是未来主流高精量测的对准发展方向。然而对准标记在制造过程需要经过氧化、涂胶、蚀刻等，对准标记本身也会发生形貌变化，如凹陷、斜坡、顶部或底部塌斜等形变，进而影响最终的对准效果。
2、因此，需要研发一种能够面对多种形变进行矫正的对准量测设备及量测方法，以解决光栅自身形变带来的误差影响。
3、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术或先有技术。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种套刻误差量测装置及套刻误差量测方法，其能解决上述问题。
2、设计原理：搭建多波段的光学套刻测量系统，基于不同形变对对准测量的影响，修正由对准光栅形变带来的对准偏差，通过对比多个不同波长对对准光栅形变敏感性的差异，选取合适的波长组合，并赋予不同波长以对应的权重，优化最后的计算结果；同时对埋藏在晶圆内的对准光栅，辅以声场或热场成像进行测量。
3、一种套刻误差量测装置，套刻误差量测装置包括与测控处理器电
4、可选的，所述光栅干涉测量系统包括照明光路和成像检测光路，其中照明光路包括多波段组合光源、照明调整光组、第一偏振分束器和物镜，多波段组合光源用于通过照明光路向对准光栅提供多种波长可选的照明光束；成像检测光路包括所述物镜、自参考干涉镜组、干涉调整镜组、成像调整光组和探测器，探测器的光信息传送给测控处理器，并由测控处理器基于多波长优化方法计算获得修正的套刻误差测量结果。
5、可选的，所述照明调整光组包括合波器、准直镜组和光阑，用于对出射照明光的合束、准直和调控。
6、可选的，所述自参考干涉镜组包括第二偏振分束器、反射接收直角棱镜和透射接收直角棱镜，直角棱镜用于将测量光束波前翻转180°。
7、可选的，所述干涉调整镜组包括第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片；所述第一1/4波片设置在第一偏振分束器和物镜之间，用于将照明光束调整为圆偏振光；所述第二1/4波片和第三1/4波片设置在对应的直角棱镜与第二偏振分束器之间，用于将光束变为s向偏振光或p向偏振光；所述自参考干涉镜组结合干涉调整镜组的第二1/4波片和第三1/4波片输出的测量光束为偏振态正交、波前互成180°镜像对称的叠加光束。
8、可选的，成像调整光组包括消杂镜组、半波片和第三偏振分束器；消杂镜组包括补偿镜、多个透镜和测量光阑，用于对出射的测量光束消杂，半波片用于将经过的测量光束偏振方向旋转45°，所述第三偏振分束器用于将测量光束分为两方向上相消干涉和相长干涉的s向偏振光和p向偏振光。
9、可选的，所述探测器包括多个探测单元，用于接收经成像调整光组调整分束后的多个波长的多级次混合的测量光束。
10、可选的，所述辅助测量系统包括脉冲激发器和场探头，所述脉冲激发器向对准光栅斜向发射脉冲，对准光栅因材料效应产生声场辐射或热辐射，场探头接收所述声场辐射形成的衍射图像或热辐射形成的热电子温度梯度图。
11、可选的，对准光栅采用表面镀铝膜的反射式矩形相位光栅。
12、本专利技术还提供了一种基于前述套刻误差量测装置的套刻误差量测方法，套刻误差量测方法包括以下步骤。
13、放置晶圆，把带有对准光栅的晶圆放置在运动调整载台上，对准光栅的光栅周期为p0，初始位置为x0，反射系数为r，f为光栅的占空比，δd为光栅形变量。
14、晶圆预定位，初步调整晶圆，使晶圆缺口与运动调整载台上的初始位置对齐。
15、光栅干涉测量调整，光栅干涉测量系统的多波段选择和权重赋予，由此获得优化的光学测量条件。
16、套刻误差光学干涉测量，采用选定的多波段组合光源照射对准光栅，基于赋予的权重计算套刻误差。
17、可选的，套刻误差量测方法还包括：开启辅助测量系统，对埋藏在晶圆内对准光栅发射脉冲，获取因脉冲声场辐射形成的衍射图像或热辐射形成的热电子温度梯度图，以此，实现对准光栅的位置确定和套刻误差测量。
18、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本申请的装置和方法，通过波长赋权重，提高了不同形变情况下的套刻误差测量的精确性；辅助以声场或热场对埋藏在晶圆内的对准光栅进行测量，实现了套刻误差的多种形变及埋藏在晶圆内的位置确定和套刻误差测量，提高了适应范围，为超精密套刻误差量测提供基础保障，便于在半导体量检测和加工领域推广应用。
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1.一种套刻误差量测装置，其特征在于：套刻误差量测装置包括与测控处理器(300)电讯连接的基于多波段照明的光栅干涉测量系统(100)和辅助测量系统(200)，其中，光栅干涉测量系统(100)采用不同波长照射对准光栅并优化套刻误测量结果；所述辅助测量系统(200)基于埋藏在晶圆内对准光栅对脉冲激发的声场或热场进行套刻误差测量。
2.根据权利要求1所述的套刻误差量测装置，其特征在于：所述光栅干涉测量系统(100)包括照明光路和成像检测光路，其中照明光路包括多波段组合光源(1)、照明调整光组、第一偏振分束器(5)和物镜(7)，多波段组合光源(1)用于通过照明光路向对准光栅提供多种波长可选的照明光束；
3.根据权利要求2所述的套刻误差量测装置，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的套刻误差量测装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的套刻误差量测装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的套刻误差量测装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的套刻误差量测装置，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的套刻
9.根据权利要求1所述的套刻误差量测装置，其特征在于：对准光栅采用表面镀铝膜的反射式矩形相位光栅。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述套刻误差量测装置的套刻误差量测方法，其特征在于，套刻误差量测方法包括：
11.根据权利要求10所述的套刻误差量测方法，其特征在于：套刻误差量测方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种套刻误差量测装置，其特征在于：套刻误差量测装置包括与测控处理器(300)电讯连接的基于多波段照明的光栅干涉测量系统(100)和辅助测量系统(200)，其中，光栅干涉测量系统(100)采用不同波长照射对准光栅并优化套刻误测量结果；所述辅助测量系统(200)基于埋藏在晶圆内对准光栅对脉冲激发的声场或热场进行套刻误差测量。
2.根据权利要求1所述的套刻误差量测装置，其特征在于：所述光栅干涉测量系统(100)包括照明光路和成像检测光路，其中照明光路包括多波段组合光源(1)、照明调整光组、第一偏振分束器(5)和物镜(7)，多波段组合光源(1)用于通过照明光路向对准光栅提供多种波长可选的照明光束；
3.根据权利要求2所述的套刻误差量测装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷孝东，曹葵康，
申请(专利权)人：苏州天准科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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