光瞳图像测量装置的制作方法

公开的实施例涉及基于光瞳图像的测量装置和测量方法。

背景技术：

1、在当前半导体制造工艺中，设计规则的收缩(shrinkage)正在不断地进行，并且因此，图案的大小正在减小。另外，就用于测量晶片或掩模上的图案的测量装置而言，可能发生诸如由于减小的图案大小而导致的分辨率问题和测量准确度降低的问题。为了克服这点，正在不断地研究和开发用于提高光学分辨率的方法。作为提高光学分辨率的方法，存在短波长方法和高数值孔径(na)方法。在短波长方法的情况下，可能由于不足的光量而存在限制。另外，在高na方法的情况下，可能在增大物镜(objective len)的大小中存在物理限制。

技术实现思路

1、实施例提供能够对测量目标进行快速和精确地测量的光瞳成像测量装置和方法、以及使用该方法的半导体器件制造方法。

2、根据实施例，提供一种光瞳图像测量装置，所述光瞳图像测量装置可包括：光源，被配置为生成并输出光；载物台，测量目标设置在载物台上；光学系统，被配置为将从光源输出的光透射到测量目标；检测器，被配置为检测从测量目标反射的光；以及空间光分布控制器，被配置为：针对空间光分布控制器的多个空间中的每个空间，调整从光源输出的光或反射光的强度或量，其中，空间光分布控制器设置在光瞳平面上。

3、根据实施例，提供一种光瞳图像测量装置，所述光瞳图像测量装置可包括：光源，被配置为生成并输出光；光学系统，被配置为将来自光源的光透射到测量目标；检测器，被配置为检测从测量目标反射的光；空间光分布控制器，被配置为：针对空间光分布控制器的多个空间中的每个空间，调整从光源输出的光或反射光的强度或量；以及装置控制器，被配置为：基于由检测器获得的多个光瞳图像，控制空间光分布控制器的操作，其中，光学系统包括：物镜，被配置为使光会聚，并且其中，空间光分布控制器设置在第二光瞳通道上，第二光瞳通道是物镜上的第一光瞳平面的共轭光瞳平面。

4、根据实施例，提供一种光瞳图像测量装置，所述光瞳图像测量装置可包括：光源，被配置为生成并输出光；光学系统，被配置为将来自光源的光透射到测量目标；检测器，被配置为检测从测量目标反射的光；中继透镜模块，被配置为将来自测量目标的反射光透射到检测器；空间光分布控制器，被配置为：针对空间光分布控制器的多个空间中的每个空间，调整从光源输出的光或反射光的强度或量；以及装置控制器，被配置为：基于由检测器获得的多个光瞳图像，控制空间光分布控制器的操作，其中，光学系统包括：物镜，被配置为使光会聚，其中，空间光分布控制器设置在第二光瞳平面上，第二光瞳平面是物镜上的第一光瞳平面的共轭光瞳平面，并且其中，空间光分布控制器设置在光源上或设置在检测器上。

技术特征：

1.一种光瞳图像测量装置，包括：

2.根据权利要求1所述的光瞳图像测量装置，其中，光学系统包括物镜，

3.根据权利要求1所述的光瞳图像测量装置，其中，空间光分布控制器包括与所述多个空间对应的多个像素，

4.根据权利要求3所述的光瞳图像测量装置，还包括：装置控制器，被配置为：基于与由检测器获得的多个光瞳图像中的每个的多个像素中的每个对应的光的量，确定空间光分布控制器的操作状态，并且

5.根据权利要求1所述的光瞳图像测量装置，其中，检测器被配置为：获得多个光瞳图像，并且合成所述多个光瞳图像。

6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的光瞳图像测量装置，还包括：

7.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的光瞳图像测量装置，其中，空间光分布控制器包括数字微镜器件、数字光投影装置、空间光调制器、液晶阵列、硅上液晶和微透镜阵列中的至少一个。

8.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的光瞳图像测量装置，其中，空间光分布控制器设置在光源和/或检测器上。

9.一种光瞳图像测量装置，包括：

10.根据权利要求9所述的光瞳图像测量装置，其中，装置控制器被配置为：基于确定所述多个光瞳图像中的每个的光量分布不均匀，控制空间光分布控制器的操作。

11.根据权利要求10所述的光瞳图像测量装置，其中，装置控制器被配置为：控制空间光分布控制器的多个像素中的每个的状态，或者控制空间光分布控制器的所述多个像素中的每个的收集的光的量。

12.根据权利要求9所述的光瞳图像测量装置，其中，装置控制器被配置为：基于确定所述多个光瞳图像中的每个的反射率的偏差高于预设阈值，确定所述多个光瞳图像中的每个的光量分布不均匀。

13.根据权利要求12所述的光瞳图像测量装置，其中，反射率通过将所述多个光瞳图像中的每个的每个区域中的光的最大量与所述多个光瞳图像中的每个的每个区域中的光的量进行比较而被计算。

14.根据权利要求13所述的光瞳图像测量装置，其中，反射率通过包括所述多个光瞳图像中的每个的每个区域的光强度的平均值、中值和众数值中的至少一个而被计算。

15.根据权利要求9至权利要求14中的任一项所述的光瞳图像测量装置，其中，基于所述多个光瞳图像中的每个的光量分布均匀，检测器被配置为合成所述多个光瞳图像。

16.根据权利要求9至权利要求14中的任一项所述的光瞳图像测量装置，其中，检测器被配置为：合成具有不同曝光时间的所述多个光瞳图像，或合成具有不同波长的所述多个光瞳图像。

17.根据权利要求9至权利要求14中的任一项所述的光瞳图像测量装置，其中，装置控制器被配置为：在空间光分布控制器正在不操作的状态下，控制检测器以获得所述多个光瞳图像。

18.一种光瞳图像测量装置，包括：

19.根据权利要求18所述的光瞳图像测量装置，其中，空间光分布控制器具有以二维阵列形式布置的多个像素，并且

20.根据权利要求18所述的光瞳图像测量装置，其中，空间光分布控制器的每个空间对应于空间光分布控制器的多个像素之中的至少一个像素，并且

技术总结
提供了光瞳图像测量装置，所述光瞳图像测量装置包括：光源，被配置为生成并输出光；载物台，测量目标加载到载物台上；光学系统，被配置为将从光源输出的光透射到测量目标；检测器，被配置为检测从测量目标反射的光；以及空间光分布控制器，被配置为：针对空间光分布控制器的多个空间中的每个空间，调整从光源输出的光或从测量目标反射的光的强度或量，其中，空间光分布控制器设置在光瞳平面上。

技术研发人员：李昇祐,安晋佑,金泰重,李明俊
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/5/20