[发明专利]线宽测量系统

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2011年9月30日提交的美国临时专利申请号61/542,061的权益，所述文献的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及材料检测系统，如用于检测材料幅材移动的计算机化系统。

背景技术

许多不同行业利用在基板表面上形成微尺度图案的工艺。这些微尺度图案包括表面特征的阵列，如在表面下方延伸的伸长凹槽或在表面上方延伸的凸起肋状物。在制造包括这类表面特征的阵列的基板过程中，显微成像被用于测量阵列中一个或多个特征的尺寸。然而，显微成像景深小视角窄，这限制了其在基板上表面特征的离线分析方面的应用。

发明内容

需要一种检测技术以在制造材料时提供材料表面上表面特征尺寸的实时测量。一般来讲，本公开涉及一种设备和方法，所述设备和方法通过处理表面特征的夫琅和费衍射（Fraunhofer diffraction）图案的图像来测量材料中选定表面特征的尺寸。该测量技术可用于在制造材料时，监控选定离线或在线特征的尺寸。

在一个实施例中，本公开涉及一种方法，其包括使询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达材料的表面上，以形成材料的一个或多个表面特征的夫琅和费衍射图案；形成衍射图案的图像；以及处理衍射图案的图像以确定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及一种设备，其包括发射询问光束到傅里叶变换透镜中并且到达表面上以在表面上形成一个或多个特征的夫琅和费衍射图案的光源，其中透镜和表面以逆傅里叶变换模式布置；图像采集装置，其捕获表面上的特征的夫琅和费衍射图案的图像；以及处理器，其确定衍射图案的大小，并计算表面上的特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及用于监控材料表面上的一个或多个选定特征的尺寸的系统，其包括邻近表面定位的光源，其中所述光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达表面上，其中所述表面位于傅里叶变换透镜和其焦点之间；摄像机，其用于捕获表面上的特征的夫琅和费衍射图案的图像；以及处理器，其测量夫琅和费衍射图案的大小，以确定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及一种方法，其包括邻近柔性材料非静止幅材表面定位光源，其中幅材包括其表面中的特征布置，并且其中光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材表面上，并且其中幅材表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位；在幅材的表面之上扫描询问光束以形成一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；将衍射图案的图像投射到屏幕或透镜上；用摄像机捕获屏幕或透镜上的衍射图案的图像；并测量衍射图案的大小，以确定选定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及一种方法，其用于在制造材料时实时检测幅材材料以及计算幅材材料的表面上的一个或多个特征的尺寸，包括将邻近幅材材料的表面定位光源，其中光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材表面上，并且幅材材料的表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式布置；在幅材材料的表面之上扫描询问光束以形成该表面上的特征的夫琅和费衍射图案；将衍射图案的图像投射到屏幕或透镜上；用摄像机对屏幕或透镜成像，其中摄像机测量衍射图案的大小；以及基于衍射图案的大小计算选定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及用于实时检测幅材材料的在线计算机化检测系统，该系统包括设邻近幅材表面定位的光源，其中光源发射询问光束穿过傅里叶变换透镜并且到达幅材材料的表面上，并且其中幅材材料的表面和傅里叶变换透镜以逆傅里叶变换模式定位；扫描仪，其用于在幅材材料的表面之上扫描询问光束以形成幅材材料中一个或多个特征的夫琅和费衍射图案；屏幕或透镜，其上具有衍射图案的图像；摄像机，其用于捕获屏幕或透镜上的衍射图案的图像，其中所述摄像机测量衍射图案的大小；以及计算机，其执行软件以基于测量的衍射图案的大小确定选定特征的尺寸。

在另一个实施例中，本公开涉及非瞬时性计算机可读介质，其包括软件指令，计算机指令使计算机处理器：通过在线计算机化检测系统接收在制造幅材材料期间其表面上一个或多个特征的夫琅和费衍射图案的图像，其中所述检测系统测量衍射图案的大小；基于测量的衍射图案的大小确定选定特征的尺寸；以及基于所计算的选定特征的尺寸计算幅材材料中不均匀性缺陷的严重性。

以下附图和具体实施方式中详细说明了本发明的一个或多个实施例。本发明的其它特征、目标和优点在具体实施方式和附图以及权利要求书中显而易见。

附图说明