【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光學(xué)檢測，尤其涉及一種濾波結(jié)構(gòu)、光學(xué)檢測系統(tǒng)及光學(xué)檢測方法。
技術(shù)介紹
1、光學(xué)成像檢測是半導(dǎo)體行業(yè)工藝缺陷檢測所依賴的主要技術(shù)，隨著工藝的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)制程從微米級縮小到納米量級，更復(fù)雜的圖案要求更精細(xì)的缺陷檢測技術(shù)。
2、成像檢測系統(tǒng)中，激光光束按一定角度照射在待檢測對象的特征區(qū)域和/或待檢測對象的粗糙表面上，特征區(qū)域頻域信息的散射光，和/或，待檢測對象粗糙表面上的散射光被物鏡系統(tǒng)收集，在光瞳面上相同入射角的平行相干光形成光斑，然后經(jīng)過管鏡系統(tǒng)，在探測器的感應(yīng)面上重新成像。
3、但隨著待檢測對象中周期結(jié)構(gòu)單元的縮小，待檢測對象中的缺陷信號會埋沒在周期結(jié)構(gòu)單元和/或待檢測對象粗糙表面的散射光信號中，從而使得提取待檢測對象中缺陷信號的準(zhǔn)確性較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)創(chuàng)造旨在提供一種濾波結(jié)構(gòu)、光學(xué)檢測系統(tǒng)及光學(xué)檢測方法，至少有利于提升獲取待檢測對象的缺陷信號的準(zhǔn)確性。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
3、本專利技術(shù)創(chuàng)造一方面提供一種濾波結(jié)構(gòu)，包括：第一濾波組件，第一濾波組件用于對待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的次級衍射信號進(jìn)行濾波；其中，第一濾波組件包括平行設(shè)置的多個擋光元件，擋光元件在次級衍射光斑所在平面的投影不小于次級衍射光斑的直徑。
4、進(jìn)一步的，濾波結(jié)構(gòu)用于設(shè)置在光學(xué)檢測系統(tǒng)中的光瞳面所在的位置，擋光元件的數(shù)量n滿足如下公式：；
5、其中
6、進(jìn)一步的，多個擋光元件設(shè)置于至少一個平面內(nèi)，且至少一個平面中的每個平面都垂直于待檢測對象的散射光束的傳播方向。
7、進(jìn)一步的，多個擋光元件設(shè)置于多個平面，且位于不同平面內(nèi)的擋光元件部分層疊設(shè)置。
8、進(jìn)一步的，位于同一平面的多個擋光元件沿第一方向間隔排布，濾波結(jié)構(gòu)還包括第一驅(qū)動組件，位于同一平面的多個擋光元件對應(yīng)同一第一驅(qū)動組件，第一驅(qū)動組件用于帶動多個擋光元件沿第一方向移動，以使擋光元件遮擋對應(yīng)位置的次級衍射信號。
9、進(jìn)一步的，對于位于同一平面的多個擋光元件，第一驅(qū)動組件可單獨帶動多個擋光元件中的至少一個擋光元件沿第一方向移動。
10、進(jìn)一步的，第一驅(qū)動組件包括第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元，第一驅(qū)動單元與第二驅(qū)動單元相連接；其中，第二驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)以選擇帶動移動的擋光元件，第一驅(qū)動單元帶動第二驅(qū)動單元沿第一方向移動，以使第二驅(qū)動單元帶動選擇的擋光元件沿第一方向移動。
11、進(jìn)一步的，第一驅(qū)動組件還包括第一導(dǎo)軌和多個滑塊，滑塊與擋光元件一一對應(yīng)，擋光元件與相應(yīng)的滑塊相連接，多個滑塊設(shè)置在第一導(dǎo)軌上；其中，第二驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)以選擇推動的滑塊。
12、進(jìn)一步的，滑塊的下表面具有凸臺，第一驅(qū)動組件包括位移電機，第二驅(qū)動組件包括旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)軸上具有擋銷，轉(zhuǎn)軸位于滑塊具有凸臺的一側(cè)，在沿轉(zhuǎn)軸的周向上，多個凸臺相互錯開；其中，旋轉(zhuǎn)電機通過轉(zhuǎn)軸帶動擋銷旋轉(zhuǎn)，以選擇與擋銷正對的凸臺，位移電機帶動旋轉(zhuǎn)電機沿第一方向移動，以使擋銷推動正對的凸臺沿第一方向移動。
13、進(jìn)一步的，擋光元件的邊緣設(shè)置為非銳利邊緣結(jié)構(gòu)。
14、進(jìn)一步的，擋光元件包括條形擋光元件、圓柱形擋光元件、鋸齒形擋光元件或波浪形擋光元件。
15、進(jìn)一步的，濾波結(jié)構(gòu)還包括第二濾波組件，第二濾波組件用于對待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的主衍射信號進(jìn)行濾波，第二濾波組件包括至少一個外周為封閉狀的濾波單元，濾波單元內(nèi)設(shè)置有連接濾波單元任意兩端的遮光結(jié)構(gòu)。
16、進(jìn)一步的，遮光結(jié)構(gòu)包括：主體部，主體部的兩端連接濾波單元的任意兩端，主體部用于對待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的主衍射信號進(jìn)行濾波；凸出部，凸出部自主體部向濾波單元延伸，凸出部的位置對應(yīng)于待檢測對象粗糙表面散射光斑的位置，凸出部的形狀對應(yīng)于待檢測對象粗糙表面散射光斑的形狀。
17、進(jìn)一步的，凸出部包括設(shè)置于主體部一端的弓形擋光結(jié)構(gòu)、設(shè)置于主體部兩端的弓形擋光結(jié)構(gòu)、設(shè)置于主體部任一位置的多邊形擋光結(jié)構(gòu)或設(shè)置于主體部任一位置的圓形擋光結(jié)構(gòu)。
18、進(jìn)一步的，濾波結(jié)構(gòu)用于設(shè)置在光學(xué)檢測系統(tǒng)中的光瞳面所在的位置，第二濾波組件包括多個濾波單元，多個濾波單元設(shè)置于同一平面，且相鄰兩個濾波單元的中心之間的距離不小于光瞳面的直徑。
19、進(jìn)一步的，濾波結(jié)構(gòu)還包括第二驅(qū)動組件，第二濾波組件設(shè)置在第二驅(qū)動組件上，多個濾波單元通過第二驅(qū)動組件進(jìn)行驅(qū)動，當(dāng)切換待檢測對象時，通過第二驅(qū)動組件驅(qū)動不同的濾波單元與光瞳面重疊設(shè)置。
20、進(jìn)一步的，濾波單元的內(nèi)周壁和遮光結(jié)構(gòu)的邊緣設(shè)置為非銳利邊緣結(jié)構(gòu)。
21、進(jìn)一步的，第一濾波組件和/或第二濾波組件的表面涂覆有防反光膜，以降低第一濾波組件和/或第二濾波組件的反光率。
22、進(jìn)一步的，遮光結(jié)構(gòu)的延伸方向垂直于擋光元件的延伸方向。
23、本專利技術(shù)創(chuàng)造另一方面提供一種光學(xué)檢測系統(tǒng)，包括：光源，用于以預(yù)設(shè)角度向待檢測對象發(fā)射預(yù)設(shè)波段的相干光束；物鏡，用于接收待檢測對象的散射光束，并將散射光束中的平行光束或近平行光束聚焦至光瞳面；如上述任一項的濾波結(jié)構(gòu)，濾波結(jié)構(gòu)設(shè)置在光瞳面所在的位置；管鏡系統(tǒng)，用于將待檢測對象成像至探測器；探測器，用于生成待檢測對象的像。
24、進(jìn)一步的，光學(xué)檢測系統(tǒng)還包括：可切入反射鏡、光瞳成像管鏡和光瞳成像探測器；其中，可切入反射鏡用于切入至管鏡系統(tǒng)和探測器之間，以改變散射光束的傳播方向，以使得散射光束入射至光瞳成像管鏡；或，可切入反射鏡用于切入至濾波結(jié)構(gòu)與管鏡系統(tǒng)之間，以改變散射光束的傳播方向，以使得散射光束入射至光瞳成像管鏡；光瞳成像探測器接收光瞳成像管鏡射出的光束進(jìn)行成像。
25、進(jìn)一步的，濾波結(jié)構(gòu)包括第一濾波組件和第二濾波組件，其中，第一濾波組件包括設(shè)置于多個平面的多個擋光元件，多個平面中的一個平面與光瞳面重合設(shè)置，多個平面中的其他平面沿散射光束的傳播方向，設(shè)置于光瞳面的前方0.1mm至2mm處，第二濾波組件沿散射光束的傳播方向，設(shè)置于光瞳面的后方0.1mm至2mm處；或，多個平面中的其他平面沿散射光束的傳播方向，設(shè)置于光瞳面的后方0.1mm至2mm處，第二濾波組件沿散射光束的傳播方向，設(shè)置于光瞳面的前方0.1mm至2mm處。
26、進(jìn)一步的，光學(xué)檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置于光源和待檢測對象之間的擴束整型模塊，其中，擴束整型模塊包括擴束鏡和整型元件，整型元件包括具有二維結(jié)構(gòu)的相位元件。
27、本專利技術(shù)創(chuàng)造還提供了一種光學(xué)檢測方法，包括：利用光瞳成像探測器對光瞳面的像進(jìn)行觀測，以獲取散射光束在光瞳面中的分布狀態(tài)；驅(qū)動第一濾波組件對散射光束中待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的次級衍射信號進(jìn)行濾波；驅(qū)動第二濾波組件中適配的濾波單元對散射光束中待檢測對象粗糙表面的散射信號及待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的主衍射信號中的兩者或后本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)用于設(shè)置在光學(xué)檢測系統(tǒng)中的光瞳面所在的位置，所述擋光元件的數(shù)量N滿足如下公式：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個擋光元件設(shè)置于至少一個平面內(nèi)，且所述至少一個平面中的每個平面都垂直于所述待檢測對象的散射光束的傳播方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個擋光元件設(shè)置于多個平面，且位于不同平面內(nèi)的所述擋光元件部分層疊設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，對于位于同一平面的多個擋光元件，所述第一驅(qū)動組件可單獨帶動多個所述擋光元件中的至少一個所述擋光元件沿所述第一方向移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一驅(qū)動組件包括第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元，所述第一驅(qū)動單元與所述第二驅(qū)動單元相連接；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一驅(qū)動組件還包括第一導(dǎo)軌和多個滑塊，所述滑
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑塊的下表面具有凸臺，所述第一驅(qū)動組件包括位移電機，所述第二驅(qū)動組件包括旋轉(zhuǎn)電機，所述旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)軸上具有擋銷，所述轉(zhuǎn)軸位于所述滑塊具有所述凸臺的一側(cè)，在沿所述轉(zhuǎn)軸的周向上，多個所述凸臺相互錯開；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擋光元件的邊緣設(shè)置為非銳利邊緣結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擋光元件包括條形擋光元件、圓柱形擋光元件、鋸齒形擋光元件或波浪形擋光元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)還包括第二濾波組件，所述第二濾波組件用于對待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的主衍射信號進(jìn)行濾波，所述第二濾波組件包括至少一個外周為封閉狀的濾波單元，所述濾波單元內(nèi)設(shè)置有連接所述濾波單元任意兩端的遮光結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述遮光結(jié)構(gòu)包括：
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸出部包括設(shè)置于所述主體部一端的弓形擋光結(jié)構(gòu)、設(shè)置于所述主體部兩端的弓形擋光結(jié)構(gòu)、設(shè)置于所述主體部任一位置的多邊形擋光結(jié)構(gòu)或設(shè)置于所述主體部任一位置的圓形擋光結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)用于設(shè)置在光學(xué)檢測系統(tǒng)中的光瞳面所在的位置，所述第二濾波組件包括多個濾波單元，多個所述濾波單元設(shè)置于同一平面，且相鄰兩個濾波單元的中心之間的距離不小于所述光瞳面的直徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)還包括第二驅(qū)動組件，所述第二濾波組件設(shè)置在所述第二驅(qū)動組件上，所述多個濾波單元通過所述第二驅(qū)動組件進(jìn)行驅(qū)動，當(dāng)切換所述待檢測對象時，通過所述第二驅(qū)動組件驅(qū)動不同的所述濾波單元與所述光瞳面重疊設(shè)置。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波單元的內(nèi)周壁和所述遮光結(jié)構(gòu)的邊緣設(shè)置為非銳利邊緣結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一濾波組件和/或所述第二濾波組件的表面涂覆有防反光膜，以降低所述第一濾波組件和/或所述第二濾波組件的反光率。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述遮光結(jié)構(gòu)的延伸方向垂直于所述擋光元件的延伸方向。
20.一種光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)檢測系統(tǒng)還包括：可切入反射鏡、光瞳成像管鏡和光瞳成像探測器；
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)包括第一濾波組件和第二濾波組件，其中，所述第一濾波組件包括設(shè)置于多個平面的多個擋光元件，所述多個平面中的一個平面與所述光瞳面重合設(shè)置，所述多個平面中的其他平面沿散射光束的傳播方向，設(shè)置于所述光瞳面的前方0.1mm至2mm處，所述第二濾波組件沿散射光束的傳播方向，設(shè)置于所述光瞳面的后方0.1mm至2mm處；
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項所述的光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述光源和所述待檢測對象之間的擴束整型模塊，其中，所述擴束整型模塊包括擴束鏡和整型元件，所述整型元件包括具有二維結(jié)構(gòu)的相位元件。
24.一種光學(xué)檢測方法，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)用于設(shè)置在光學(xué)檢測系統(tǒng)中的光瞳面所在的位置，所述擋光元件的數(shù)量n滿足如下公式：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個擋光元件設(shè)置于至少一個平面內(nèi)，且所述至少一個平面中的每個平面都垂直于所述待檢測對象的散射光束的傳播方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個擋光元件設(shè)置于多個平面，且位于不同平面內(nèi)的所述擋光元件部分層疊設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，對于位于同一平面的多個擋光元件，所述第一驅(qū)動組件可單獨帶動多個所述擋光元件中的至少一個所述擋光元件沿所述第一方向移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一驅(qū)動組件包括第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元，所述第一驅(qū)動單元與所述第二驅(qū)動單元相連接；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一驅(qū)動組件還包括第一導(dǎo)軌和多個滑塊，所述滑塊與所述擋光元件一一對應(yīng)，所述擋光元件與相應(yīng)的滑塊相連接，多個所述滑塊設(shè)置在所述第一導(dǎo)軌上；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滑塊的下表面具有凸臺，所述第一驅(qū)動組件包括位移電機，所述第二驅(qū)動組件包括旋轉(zhuǎn)電機，所述旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)軸上具有擋銷，所述轉(zhuǎn)軸位于所述滑塊具有所述凸臺的一側(cè)，在沿所述轉(zhuǎn)軸的周向上，多個所述凸臺相互錯開；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擋光元件的邊緣設(shè)置為非銳利邊緣結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擋光元件包括條形擋光元件、圓柱形擋光元件、鋸齒形擋光元件或波浪形擋光元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述濾波結(jié)構(gòu)還包括第二濾波組件，所述第二濾波組件用于對待檢測對象中周期排布的結(jié)構(gòu)單元的主衍射信號進(jìn)行濾波，所述第二濾波組件包括至少一個外周為封閉狀的濾波單元，所述濾波單元內(nèi)設(shè)置有連接所述濾波單元任意兩端的遮光結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述遮光結(jié)構(gòu)包括：
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的濾波結(jié)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃有為，陳允睿，陶陶，張龍，陳魯，
申請(專利權(quán))人：深圳中科飛測科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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