[发明专利]一种基于白光干涉信息匹配的多层膜绝对间隙测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于白光干涉信号匹配的多层膜绝对间隙测量装置与方法，利用由工件台、真空吸附装置、基片、待测掩模、半透半反镜组、白光光源、准直透镜、光谱仪、光纤、光纤耦合单元和计算机组成的装置。利用白光光源的干涉特性，计算机从光谱仪获得干涉光强分布信息，并对光强信息进行数字信号处理。利用RCWA方法求解多层膜结构的白光干涉光强分布，并建立干涉光强分布的数据库。计算机从数据库读取光谱数据到缓存，并逐条将缓存中的光谱与待测光谱进行比对，从而求解间隙值。本发明结构简洁，间隙检测精度高、抗干扰能力强。

主权项

1.一种基于白光干涉信号匹配的多层膜绝对间隙测量装置，其特征在于：包括工件台(1)、真空吸附(2)、基片(3)、待测掩模(4)、准直镜筒(5)、准直透镜(6)、准直镜筒夹具(7)、光纤耦合单元(8)、半透半反镜组(9)、光源准直镜(10)、光源(11)、干涉物镜(12)、光谱仪(13)、USB传输线(14)、光纤(15)和计算机(16)，光源(11)发出的白光经准直镜(10)扩束准直后成平行光，通过半透半反镜组(9)投射到光纤耦合单元，然后经光纤传输到掩模预留观察孔上方，准直透镜(6)将光纤传输的白光缩束准直后垂直照射到待测掩模(4)下表面和待测基片(3)表面，使待测基片(3)上表面与待测掩模(4)下表面的反射光相互发生干涉，经准直镜后干涉光强进入光纤耦合单元(8)，光纤(15)传输的干涉信号再经过半透半反镜组(9)，干涉信号再次进入光纤耦合单元，光谱仪接收干涉光强对应的光谱信息，计算机(16)定时从光谱仪中采集光谱信号，获取待测掩模(4)、空气隙与基片间的干涉光强信息，计算机(16)对干涉光强信息进行信号处理，滤除高频噪声信息，然后对光谱信息进行归一化处理，利用峰值对应的波长值，计算粗间隙值；然后查询离线建立的光谱数据库，取粗间隙值前后N条光谱信息，逐一与待测光谱进行比对，找出最接近待测光谱的光谱数据，并以此光谱对应的间隙值作为待测间隙值。