半导体微台面列阵的测量装置和方法

摘要

本发明提出一种半导体微台面列阵的测量装置和方法，该方法基于宽谱热光源照明干涉仪的光学测量装置与方法，结合光学相干层析技术与衍射度量技术的特点，可无损、快速的测量微台面列阵的表面形貌并准确提取微台面列阵的周期、横向尺寸与深度等几何信息，满足微台面列阵的测量要求。

主权项

一种半导体微台面列阵的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）采用第一装置测量半导体微台面列阵样品的台面与深度尺寸；所述第一装置，包括：第一热光源，该第一热光源发出红外光；第一分束器，将所述红外光分成第一光束和第二光束，第一光束通过第一显微物镜照射到样品上，所述样品固定于第一平移台上，第一光束在样品上的反射光通过第一显微物镜和第一分束器后通过第一透镜聚焦到红外相机的光敏面上；第二光束通过第二显微物镜照射到第一反射镜上，第一反射镜固定于第二平移台上，第二光束在第一反射镜上的反射光通过第二显微物镜和第一分束器后通过第一透镜聚焦到红外相机的光敏面上；数据采集卡，采集所述红外相机的电信号并存储在计算机上；计算机，连接于所述第一平移台和第二平移台，并控制第一平移台沿垂直于第一光束的方向移动，实现对样品的横向扫描，以及控制第二平移台沿平行于第二光束的方向移动以及沿该方向的振动，实现对样品的纵向扫描与第一反射镜的振动；（2）采用第二装置测量半导体微台面列阵样品的反射率，使用步骤（1）中测得的台面与深度尺寸作为初值去拟合该反射率曲线，得到准确的微台面列阵样品的台面宽度与深度值；所述第二装置，包括：第二热光源，该第二热光源发出红外光；第二分束器，将所述红外光分成第三光束和第四光束，所述第三光束照射到第二反射镜上，所述第四光束照射到第三反射镜上，第三反射镜固定于第三平移台上，第三光束在第二反射镜上的反射光束透过第二分束器，第四光束在第三反射镜上的反射光束在第二分束器上发生反射，两束反射光束通过偏振片与第三分束器后照射在样品上，样品固定于第四平移台上，样品的反射光照射到第三分束器后发生反射，反射光被单元探测器收集，探测到的电信号通过前置放大器放大后再经过数据采集卡存储在计算机上并作反射率光谱提取与处理；计算机，连接于所述第三平移台和第四平移台，并控制第三平移台沿垂直于第三光束的方向移动，以及控制第四平移台沿平行于第四光束的方向移动，实现样品上入射光波长的扫描。