利用二维反射计测量多层薄膜的厚度轮廓和折射率分布的装置及其测量方法

摘要

本发明涉及利用反射计的原理测量单层或多层薄膜的厚度轮廓和折射率分布的非接触的、非破坏型的测量装置。根据本发明，通过采用多于一个的窄带通滤光器和一个二维矩阵的CCD传感器，并且通过利用迭代数字计算方法得到所述单层或多层薄膜的厚度和对应的折射率之间非线性函数关系的最佳解，所述装置可以同时测量衬底上所述单层或多层薄膜其中的局部区域的厚度轮廓和折射率分布。

主权项

1.一种用来测量单层或多层薄膜的厚度和折射率的装置，所述装置包括：支撑衬底的衬底载体；提供用于所述测量的光源和来自所述衬底的反射光的光学单元；滤光器组，用于按不同波长对所述反射光滤光；二维矩阵型电荷耦合器件(CCD)传感器；图像捕捉器，用于捕获由所述CCD传感器产生的图像；数据处理单元，利用由所述图像捕捉器捕获的所述图像数据，通过重复和迭代使用非线性误差最小化方法，按至少(3×3)个像素的像素组计算和产生薄膜的厚度，厚度轮廓或折射率的一个或多个测量数据；计算反射率或折射率的理论值的装置；通过迭代和重复使用非线性误差最小化方法得到计算的和测量的反射率或折射率值之间的最小误差的装置；系统控制器单元，包括用来处理所述图像数据的图像处理，信息处理和系统控制功能。