[发明专利]探测系统及探测方法

权利要求书

1.一种探测系统，用于探测晶圆的表面形貌，包括：

激光发射系统，所述激光发射系统用于发出激光；

分束合光系统，所述激光被所述分束合光系统分为第一光波和与之相干的第二光波，所述第一光波经所述晶圆反射后与所述第二光波被所述分束合光系统合成为合光；

相移系统，用于改变所述第二光波的光程；

接收系统，用于接收n个不同光程的所述第二光波下的所述合光，在每一光程的所述第二光波下，所述接收系统拍摄所述合光的干涉图样，n≥2；

处理系统，所述处理系统通过控制所述相移系统改变所述第二光波的光程，同时，所述处理系统接收所述干涉图样并进行处理后显示所述晶圆的形貌信息。

2.如权利要求1所述探测系统，其特征在于，所述分束合光系统包括第一分束合光棱镜以及第一反射镜，所述激光经所述第一分束合光棱镜后分为所述第一光波和所述第二光波，所述第一光波经所述晶圆反射到达所述第一分束合光棱镜，所述第二光波经所述第一反射镜的反射后到达所述第一分束合光棱镜，所述第一光波和第二光波经所述第一分束合光棱镜后在第一方向上形成交叠区域，所述第一光波和第二光波在所述交叠区域合成为所述合光；

所述接收系统在所述交叠区域接收所述合光；

所述相移系统为一可移动的相移器，所述相移器与所述第一反射镜相连，所述第一反射镜在所述相移器的控制下移动。

3.如权利要求2所述探测系统，其特征在于，所述第一分束合光棱镜为由两块直角棱镜中间夹一层分束合光膜粘合而成的立方棱镜或一块镀有分束合光膜的平板玻璃。

4.如权利要求1所述探测系统，其特征在于，所述分束合光系统包括第一分束合光棱镜、第二分束合光棱镜、第一反射镜以及第二反射镜，所述第一分束合光棱镜、第二分束合光棱镜、第一反射镜以及第二反射镜分别位于四边形的四个顶点上，且所述第一分束合光棱镜和第二分束合光棱镜位于所述四边形相邻的顶点上；

所述激光经所述第一分束合光棱镜后分为所述第一光波和所述第二光波，所述第一光波经所述晶圆反射到达所述第二分束合光棱镜，所述第二光波依次经所述第一反射镜和第二反射镜的反射后到达所述第二分束合光棱镜，所述第一光波和第二光波经所述第二分束合光棱镜后分别在第一方向和第二方向上形成交叠区域，所述第一光波和第二光波在所述交叠区域合成为所述合光；

所述接收系统在所述交叠区域接收所述合光。

5.如权利要求4所述探测系统，其特征在于，所述相移系统为一可移动的相移器，所述相移器与所述第一反射镜或第二反射镜相连，所述第一反射镜或第二反射镜在所述相移器的控制下移动。

6.如权利要求4所述探测系统，其特征在于，所述相移系统为一可移动的相移器和一楔形透光板，所述楔形透光板通过所述相移器与所述处理系统相连，所述楔形透光板位于所述第二光波的光路中，所述楔形透光板在所述相移器的控制下沿垂直于所述第二光波光轴的方向移动。

7.如权利要求4所述探测系统，其特征在于，所述探测系统还包括一吸光挡板；所述吸光挡板位于所述第一方向上的交叠区域，所述接收系统位于所述第二方向上的交叠区域；或者，所述接收系统位于所述第一方向上的交叠区域，所述吸光挡板位于所述第二方向上的交叠区域。

8.如权利要求4所述探测系统，其特征在于，所述第一分束合光棱镜为由两块直角棱镜中间夹一层分束合光膜粘合而成的立方棱镜或一块镀有分束合光膜的平板玻璃，所述第二分束合光棱镜为由两块直角棱镜中间夹一层分束合光膜粘合而成的立方棱镜或一块镀有分束合光膜的平板玻璃。

9.如权利要求1-8中任意一项所述探测系统，其特征在于，所述探测系统还包括一连续改变光强的光强衰减器，所述光强衰减器位于所述第二光波的光路中。

10.如权利要求1-8中任意一项所述探测系统，其特征在于，所述激光发射系统包括一激光光源和一扩束准直系统，所述激光光源发出的所述激光经所述扩束准直系统扩束准直后射出。

11.如权利要求10所述探测系统，其特征在于，所述扩束准直系统包括沿所述激光光轴的方向由前至后依次设置的扩束镜和准直镜。

12.如权利要求1-8中任意一项所述探测系统，其特征在于，所述接收系统为电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体。