專利名稱：用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象的光學(xué)設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于三維地檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象的設(shè)備。本發(fā)明還涉及通過(guò)該設(shè)備實(shí)現(xiàn)的檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象的方法。本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域更具體地涉及但不限于微系統(tǒng)(MEM)領(lǐng)域和微電子領(lǐng)域中設(shè)備的測(cè)量和尺寸控制。
背景技術(shù)：
特別地，微電子和微系統(tǒng)(ΜΕΜ,ΜΟΕΜ)的制造技術(shù)正在朝向制造復(fù)雜體積結(jié)構(gòu)的方面發(fā)展，這能夠使這些系統(tǒng)的功能更好地進(jìn)行體積整合。
這些技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)測(cè)量和尺寸控制裝置的需要發(fā)生了改變，準(zhǔn)確而言即更多地考慮了該體積方面。特別是基于成像和干涉測(cè)量的光學(xué)測(cè)量技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用，因?yàn)樵摷夹g(shù)可集成于工業(yè)環(huán)境并且能夠在幾毫米至不到一納米的測(cè)量范圍中提供精確的信息。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還在于允許在不接觸、無(wú)需降解或制備樣品的情況下進(jìn)行測(cè)量，而利用的設(shè)備仍然保持低成本。已知，特別地，基于常規(guī)顯微鏡(通常為反射)的成像技術(shù)能夠?qū)Ρ砻婧蛨D案進(jìn)行檢查并通過(guò)在基本垂直于觀察軸線的平面中的圖像分析來(lái)執(zhí)行尺寸測(cè)量。這些設(shè)備通常包括光源、相機(jī)和具有適合放大率的成像光學(xué)器件。這些裝置的微米級(jí)的橫向分辨率基本上通過(guò)光的衍射現(xiàn)象、光學(xué)器件的放大倍數(shù)和質(zhì)量來(lái)確定。測(cè)量通常在光譜的可見(jiàn)光或近紫外區(qū)部分進(jìn)行，從而能夠限制衍射，也能夠使用具有合理成本的相機(jī)與光學(xué)器件。為了獲得深度定量測(cè)量(平行于觀察軸線)，根據(jù)干涉測(cè)量顯微術(shù)，成像顯微鏡可通過(guò)干涉測(cè)量補(bǔ)償。然后，設(shè)備通過(guò)干涉儀補(bǔ)償，干涉儀能夠使來(lái)自對(duì)象表面的光被測(cè)量(測(cè)量波)并且使來(lái)自相同源的、由參考表面反射的參考波重疊在相機(jī)上。因此，在測(cè)量波與參考波之間獲得干涉，其能夠使表面拓?fù)湟约{米級(jí)的深度分辨率進(jìn)行測(cè)量。出于與成像顯微鏡的示例類似的實(shí)現(xiàn)理由，測(cè)量通常在光譜的可見(jiàn)光部分中進(jìn)行。干涉測(cè)量顯微術(shù)例如能夠在第一表面上有效地進(jìn)行外形測(cè)量或能夠在所使用的波長(zhǎng)基本能透過(guò)的薄層上有效地進(jìn)行厚度測(cè)量。另一方面，在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)靈敏的光學(xué)補(bǔ)償?shù)那闆r下，干涉測(cè)量顯微術(shù)很難對(duì)超過(guò)幾十微米厚的材料進(jìn)行厚度測(cè)量，當(dāng)然，干涉測(cè)量顯微術(shù)不能測(cè)量硅的厚度，因?yàn)榭梢?jiàn)光波長(zhǎng)是不能透過(guò)這種材料的。厚度測(cè)量的問(wèn)題通過(guò)干涉測(cè)量技術(shù)、特別是基于低相干紅外干涉得到了有效解決。實(shí)際上，廣泛用于微電子和微系統(tǒng)的多種材料，例如硅或砷化鎵，對(duì)于近紅外區(qū)的波長(zhǎng)基本是透明的。這些一般為點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)，即能夠測(cè)量對(duì)象表面的一點(diǎn)處的一個(gè)或多個(gè)高度或厚度(在測(cè)量層堆的情況下)。微系統(tǒng)和微電子中的另一問(wèn)題在于對(duì)具有高的深度-寬度比(也稱為“縱橫比”)的圖案高度的測(cè)量。這些圖案、特別是通過(guò)深層等離子蝕刻(“Deep RIE”)制成的圖案可例如具有幾微米寬、幾十微米深的溝或孔。由于縱橫比，很難對(duì)它們的深度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量?；诰哂懈邤?shù)值孔徑的光學(xué)測(cè)量光束的包括基于成像的技術(shù)的所有技術(shù)(無(wú)論是否為干涉測(cè)量)，以及共焦技術(shù)均無(wú)效，因?yàn)樵诳捎脳l件下光束不能到達(dá)結(jié)構(gòu)的底部。Courteville的文獻(xiàn)FR 2 892 188描述了能夠測(cè)量具有高縱橫比的圖案高度的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括基本呈點(diǎn)狀的測(cè)量光束，測(cè)量光束覆蓋對(duì)象表面上的受限區(qū)域。由光束覆蓋的圖案的高度測(cè)量通過(guò)將圖案的高低部分之間的入射波前劃分以及在模態(tài)過(guò)濾步驟之后干涉地測(cè)量這部分波前之間引起的相移來(lái)獲得。在FR 2 892 188中描述的設(shè)備可有利地被實(shí)現(xiàn)為在紅外波長(zhǎng)下同時(shí)測(cè)量半導(dǎo)體材料層的厚度。微電子或微系統(tǒng)中的特征化元件常同時(shí)需要拓?fù)錅y(cè)量以及特別位置中進(jìn)行的高度或厚度測(cè)量。這些高度或厚度測(cè)量的定位有時(shí)應(yīng)為非常精確的，例如在由幾十或幾百微米間隔的幾微米寬的孔徑或通孔貫穿半導(dǎo)體襯底的“片級(jí)組裝”應(yīng)用中。在其他情況下，高度和厚度測(cè)量應(yīng)在具有受限范圍的區(qū)域中進(jìn)行以僅考慮一些圖案。因此，在任何情況下，紅外測(cè)量光束應(yīng)被精確地調(diào)整在適當(dāng)?shù)奈恢煤?或放大在對(duì)象表面上。
已知Canteloup等人的文獻(xiàn)FR 2 718 231描述了使用點(diǎn)測(cè)量光束進(jìn)行高度或厚度測(cè)量的方法，點(diǎn)測(cè)量光束的位置在相機(jī)上觀察。測(cè)量光束穿過(guò)相機(jī)的成像光學(xué)器件，例如出現(xiàn)在被觀察的視場(chǎng)中。該設(shè)備能夠使測(cè)量光束精確地定位在對(duì)象表面上。然而，在這種情況下，干涉測(cè)量的波長(zhǎng)包括在優(yōu)化的成像光學(xué)器件的成像波長(zhǎng)中。對(duì)于FR 2718 231中描述的實(shí)現(xiàn)，特別是涉及到對(duì)波前的寄生反射、多條光學(xué)路徑和其他偏差非常敏感的干涉測(cè)量技術(shù)而言，這是很強(qiáng)的約束，當(dāng)光學(xué)器件沒(méi)有為了操作波長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，上述偏差必然出現(xiàn)。特別地，在FR 2 718 231中描述的方法并不適合于紅外的干涉測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象的設(shè)備，該設(shè)備能夠同時(shí)進(jìn)行拓?fù)錅y(cè)量、層厚度和圖案高度測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
該目的通過(guò)用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象的顯微鏡設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括-相機(jī)，-光學(xué)成像裝置，其能夠根據(jù)視場(chǎng)在相機(jī)上產(chǎn)生對(duì)象的圖像，光學(xué)成像裝置包括遠(yuǎn)透鏡，遠(yuǎn)透鏡布置在對(duì)象側(cè)，-低相干紅外干涉儀,包括具有多個(gè)紅外波長(zhǎng)的測(cè)量光束,所述低相干紅外干涉儀能夠通過(guò)所述測(cè)量光束的回射與至少一個(gè)獨(dú)立的光學(xué)參考之間的干涉產(chǎn)生測(cè)量，其特征在于-所述設(shè)備還包括耦合裝置，用于以這樣的方式將測(cè)量光束射入光學(xué)成像裝置，使得測(cè)量光束穿過(guò)遠(yuǎn)透鏡，并根據(jù)基本包括在成像裝置的視場(chǎng)中的測(cè)量區(qū)域與所述對(duì)象相交，以及-低相干紅外干涉儀以這樣的方式平衡，使得僅在與所述光束覆蓋的至對(duì)象的光程相接近的光程下發(fā)生的測(cè)量光束回射產(chǎn)生測(cè)量，限定測(cè)量范圍。遠(yuǎn)透鏡可被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生可見(jiàn)光波長(zhǎng)下的圖像。遠(yuǎn)透鏡可包括顯微鏡透鏡。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的成像系統(tǒng)可包括在顯微鏡方法中常使用的組件，這對(duì)于成本和工業(yè)開(kāi)發(fā)非常有利。相機(jī)可以是⑶D相機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可產(chǎn)生在基本包括在200至1100納米范圍內(nèi)的光學(xué)波長(zhǎng)或多個(gè)光學(xué)波長(zhǎng)下的對(duì)象的圖像，即在近紫外(約200-400nm)、可見(jiàn)光(約400_780nm)和/或近紅外光(約780-1 IOOnm)范圍內(nèi)。低相干紅外干涉儀能夠以非限制性方式產(chǎn)生沿與成像系統(tǒng)的光學(xué)軸線基本平行的軸線執(zhí)行的尺寸測(cè)量，例如層厚度或高度測(cè)量。由于紅外波長(zhǎng)的使用，這些測(cè)量可通過(guò)對(duì)于可見(jiàn)光波長(zhǎng)不透明的材料(例如硅和砷化鎵)來(lái)執(zhí)行。低相干紅外干涉儀的測(cè)量光束可包括1100至1700納米之間的波長(zhǎng)。低相干紅外干涉儀可特別包括接近1310nm (納米)和/或1550nm的波長(zhǎng)。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠同時(shí)-通過(guò)成像系統(tǒng)例如顯微鏡對(duì)樣品或?qū)ο筮M(jìn)行觀察、成像和測(cè)量，-以及在用紅外干涉儀精確鑒定的對(duì)象的區(qū)域中執(zhí)行測(cè)量。
根據(jù)本發(fā)明的特別有利的特性，通過(guò)紅外干涉儀的測(cè)量通過(guò)成像光學(xué)器件的遠(yuǎn)部執(zhí)行，這能夠使所有測(cè)量均被精確地集合。因?yàn)楦缮鎯x一般對(duì)于測(cè)量光束受到的寄生反射(其迅速降解所測(cè)量的相的特性)是非常敏感的，所以這種配置出現(xiàn)了特別的困難。這是干涉儀一般獨(dú)立于成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原因，或在不同情況下，特別是相對(duì)于抗反射涂層，這是干涉儀具有對(duì)其工作波長(zhǎng)優(yōu)化的光學(xué)器件的原因。該問(wèn)題由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)能夠進(jìn)行基本對(duì)應(yīng)于測(cè)量范圍的“相干窗口”的限定來(lái)解決。以這種方式，僅在與測(cè)量范圍相對(duì)應(yīng)的預(yù)定光程處發(fā)生的測(cè)量光束的回射(也就是返回至干涉儀的反射)，基本貢獻(xiàn)于干涉現(xiàn)象。光程為光所“看見(jiàn)”的距離，在具有折射率η的介質(zhì)中對(duì)應(yīng)于幾何距離乘以折射率η。因此，實(shí)際上，測(cè)量不受在成像光學(xué)器件中的測(cè)量光束經(jīng)受的干擾的影響。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括第一放大裝置，第一放大裝置用于改變光學(xué)成像裝置的放大率，以同時(shí)以基本等同的比例更改測(cè)量區(qū)域的視場(chǎng)和尺寸。這些第一放大裝置可以是成像光束和測(cè)量光束同時(shí)穿過(guò)的光學(xué)元件。第一放大裝置能夠使觀察到的區(qū)域(視場(chǎng))和在對(duì)象表面處的由測(cè)量光束覆蓋的測(cè)量區(qū)域同時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而使其適合于待測(cè)量的對(duì)象圖案的特性尺寸。這些第一放大裝置可包括下列至少一個(gè)元件-轉(zhuǎn)臺(tái)，裝配有具有不同放大率的光學(xué)器件，例如顯微鏡透鏡；-放大率可變的光學(xué)器件，例如具有變焦的浮動(dòng)透鏡或可更換透鏡。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括第二放大裝置，第二放大裝置能夠更改測(cè)量光束的放大率，從而更改測(cè)量區(qū)域相對(duì)于視場(chǎng)的尺寸。這些第二放大裝置可以是僅測(cè)量光束能夠穿過(guò)的光學(xué)元件，這些光學(xué)元件能夠提供具有進(jìn)一步的自由度的設(shè)備以設(shè)定測(cè)量區(qū)域的尺寸。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括對(duì)象和光學(xué)成像裝置的相對(duì)移動(dòng)裝置，其能夠使視場(chǎng)被定位在對(duì)象上的期望位置。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括照明裝置，其產(chǎn)生具有可變波長(zhǎng)的照明光束，被布置成穿過(guò)遠(yuǎn)透鏡照亮對(duì)象。這種配置與常規(guī)的反射顯微鏡配置相對(duì)應(yīng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可在遠(yuǎn)透鏡處包括全域干涉儀，全域干涉儀能夠在相機(jī)上產(chǎn)生與對(duì)象的圖像重疊的干涉條紋，并由此推斷對(duì)象表面的外形。
已知有不同的方式制造上述全域干涉儀例如Michelson、Mirau、Linnik干涉儀等。它們的原理在于照明光束的采樣部分，將照明光束反射至參考表面并將照明光束與由對(duì)象反射至相機(jī)上的光重疊。因此產(chǎn)生的干涉條紋能夠在圖像的各個(gè)點(diǎn)計(jì)算對(duì)象表面的高度測(cè)量，由此推斷出對(duì)象的空間形狀。全域干涉儀可包括分色元件，分色元件對(duì)測(cè)量光束的波長(zhǎng)基本是透明的。根據(jù)所使用的干涉儀類型，該分色元件可例如為反射鏡、光束分光板或光束分光塊。分色元件可被布置成使紅外干涉儀測(cè)量光束受到經(jīng)過(guò)全域干涉儀的最小反射，其保持成像系統(tǒng)的相關(guān)波長(zhǎng)的全部功能。根據(jù)該實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠同時(shí)進(jìn)行輪廓測(cè)量，也就是僅通過(guò)紅外干涉儀實(shí)現(xiàn)的對(duì)象表面的三維形狀測(cè)量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括照明裝置，照明裝置被布置成關(guān)于成像裝置與對(duì)象相對(duì)，照明裝置包括波長(zhǎng)大于I微米的光源。 根據(jù)該實(shí)施方式，因此，可在傳輸下進(jìn)行測(cè)量。該實(shí)施方式的興趣點(diǎn)特別在于用例如微電子組件的背側(cè)(也就是襯底)上的紅外干涉儀執(zhí)行測(cè)量。因此，能夠看到，當(dāng)光密度改變時(shí)，特別不透明的區(qū)域例如金屬軌道相對(duì)于這些元件精確地定位紅外干涉儀的測(cè)量區(qū)域。能夠通過(guò)利用相機(jī)實(shí)現(xiàn)該實(shí)施方式，相機(jī)的傳感器為基于硅的，并在大于I微米的波長(zhǎng)下保持足夠的敏感度，以使對(duì)象的硅襯底變得透明。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的低相干紅外干涉儀能夠以非限制性的方式在測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量下列元素中的至少一個(gè)元素-對(duì)測(cè)量光束的波長(zhǎng)基本是透明的至少一層材料的光學(xué)厚度，-對(duì)測(cè)量光束的波長(zhǎng)基本是透明的一堆層材料的光學(xué)厚度，在相鄰的層之間的材料的折射率基本不同，-圖案高度，圖案的至少較高部分以及至少較低部分包括在測(cè)量區(qū)域中，例如根據(jù)FR 2 892 188中描述的方法，-在測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量光束與對(duì)象之間的接觸點(diǎn)的絕對(duì)高度，-在對(duì)象的不同點(diǎn)處的測(cè)量光束與對(duì)象之間的接觸點(diǎn)的高度差。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的低相干紅外干涉儀還能夠進(jìn)行折射率測(cè)量，例如通過(guò)測(cè)量材料的層的光學(xué)厚度，材料的層的幾何厚度可通過(guò)其它方式確定。這種類型的測(cè)量可例如能夠檢測(cè)材料的性質(zhì)。為了觀察視場(chǎng)中的測(cè)量區(qū)域，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括觀察光束，觀察光束與測(cè)量光束重疊并包括可由相機(jī)探測(cè)到的至少一個(gè)波長(zhǎng)。該觀察光束可被調(diào)整成使其根據(jù)測(cè)量區(qū)域與對(duì)象表面相交，并能夠使測(cè)量區(qū)域在由相機(jī)產(chǎn)生的圖像上直接觀察到。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還可包括數(shù)字處理和顯示裝置，其能夠產(chǎn)生包括測(cè)量區(qū)域的顯示的視場(chǎng)的圖像。測(cè)量區(qū)域的顯示可通過(guò)軟件裝置生成并與對(duì)象表面的圖像重疊。根據(jù)另一方面，提供了用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象的方法，該方法包括-根據(jù)視場(chǎng)在相機(jī)上產(chǎn)生對(duì)象的圖像，實(shí)現(xiàn)布置在對(duì)象側(cè)的遠(yuǎn)透鏡，以及-通過(guò)測(cè)量光束的回射與至少一個(gè)單獨(dú)的光學(xué)參考之間的干涉產(chǎn)生測(cè)量，光學(xué)參考來(lái)自發(fā)出具有多個(gè)紅外波長(zhǎng)的該測(cè)量光束的低相干紅外干涉儀，其特征在于所述方法還包括用于以這樣的方式將測(cè)量光束射入光學(xué)成像裝置的耦合，使得測(cè)量光束穿過(guò)遠(yuǎn)透鏡，并根據(jù)基本包括在成像裝置的視場(chǎng)中的測(cè)量區(qū)域攔截所述對(duì)象，以及-低相干紅外干涉儀以這樣的方式平衡，使得僅在與所述光束覆蓋的至對(duì)象的光程相接近的光程下發(fā)生的測(cè)量光束回射產(chǎn)生測(cè)量，限定測(cè)量范圍。在預(yù)校準(zhǔn)過(guò)程中可存儲(chǔ)視場(chǎng)的圖像中的測(cè)量區(qū)域的位置，特別是在測(cè)量光束的位置位于成像裝置、因此位于視場(chǎng)中時(shí)被固定。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特別優(yōu)選的方面，來(lái)自相機(jī)和低相干紅外干涉儀的信息可組合以產(chǎn)生對(duì)象的三維表示。因此，根據(jù)其他方面可獲得對(duì)象的表示，其提供了非常有用且利用單獨(dú)的系統(tǒng)難以獲得的信息。實(shí)際上，特別能夠-使層厚度或圖案高度測(cè)量相對(duì)于在對(duì)象表面上鑒定或通過(guò)看穿獲得的對(duì)象的特性元素被非常精確地定位，-生成對(duì)象的三維表示，其包括表面的形狀和相對(duì)于該表面精確定位的下層的厚度，-用于分析高深寬比(窄且深)的圖案，僅輪廓測(cè)量對(duì)于高深寬比(窄且深)的圖案是無(wú)效的，以補(bǔ)充通過(guò)輪廓測(cè)量獲得的表面的三維表示，圖案的表示具有其通過(guò)紅外干涉儀測(cè)量的實(shí)際深度。


通過(guò)閱讀對(duì)不作為限制的具體實(shí)現(xiàn)和實(shí)施方式以及下面的附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將顯現(xiàn)，在附圖中·
圖I示出根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備的實(shí)施方式，圖2示出根據(jù)所謂的邁克遜(Michelson)配置(圖2a)和所謂的Mirau配置(圖2b)的在根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備中的全域干涉儀的實(shí)施方式，圖3示出在根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備中的低相干紅外干涉儀的實(shí)施方式，圖4b示出用根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備獲得的對(duì)圖4a示出的對(duì)象表面的位置的層的
厚度測(cè)量，圖5示出用根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備獲得的對(duì)圖5a示出的對(duì)象表面的位置的圖案的高度測(cè)量。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)DI，根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備包括成像路徑和干涉測(cè)量路徑，成像路徑和干涉測(cè)量路徑旨在提供關(guān)于待檢查的對(duì)象4的測(cè)量。成像路徑包括相機(jī)1，相機(jī)I裝配有⑶D矩陣傳感器17。成像路徑還包括光學(xué)成像裝置2，根據(jù)與光學(xué)成像裝置2的放大率以及傳感器17的尺寸基本成比例的視場(chǎng)，光學(xué)成像裝置2能夠在相機(jī)I的傳感器17上形成對(duì)象4的圖像50。根據(jù)常規(guī)的顯微鏡配置，光學(xué)成像裝置2包括遠(yuǎn)透鏡3和光學(xué)中繼透鏡或鏡筒透鏡23，遠(yuǎn)透鏡3布置在對(duì)象側(cè)，由來(lái)自對(duì)象4并投射至相機(jī)I的傳感器17上的光組成的成像光束穿過(guò)光學(xué)中繼透鏡或鏡筒透鏡23。遠(yuǎn)透鏡3為對(duì)可見(jiàn)光波長(zhǎng)優(yōu)化的顯微鏡透鏡。紅外干涉測(cè)量路徑包括紅外測(cè)量光束6，紅外測(cè)量光束6通過(guò)耦合裝置7射入光學(xué)成像裝置2中，從而根據(jù)基本包括在成像路徑的視場(chǎng)中的測(cè)量區(qū)域入射在對(duì)象4上。測(cè)量光束6來(lái)自低相干紅外干涉儀5，并通過(guò)單模光纖21被帶至準(zhǔn)直儀20。該準(zhǔn)直儀20形成基本準(zhǔn)直的光束6，該光束6通過(guò)光束分光板7射入光學(xué)成像裝置2中，光束分光板7優(yōu)選地為分色的。反射紅外輻射而傳遞可見(jiàn)光的分色板的使用對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行并不是必需的，但分色板能夠使在成像路徑和干涉測(cè)量路徑中的損失和寄生反射減到最少。基本通過(guò)分色板7校準(zhǔn)及偏轉(zhuǎn)的光束6在光學(xué)成像裝置2中沿基本平行于其光學(xué)軸線24的方向傳播，并通過(guò)遠(yuǎn)透鏡3聚焦在對(duì)象上。準(zhǔn)直儀20和遠(yuǎn)透鏡3為將光纖21的芯成像的成像系統(tǒng)，對(duì)象4的測(cè)量光束6來(lái)自光纖21。對(duì)象4上的由測(cè)量光束6覆蓋的測(cè)量區(qū)域通過(guò)成像系統(tǒng)20和3的放大率、衍射、以及測(cè)量光束6的可能的輕微散焦的效果來(lái)確定。
當(dāng)測(cè)量光束6沿基本垂直于對(duì)象表面的方向入射在對(duì)象4上時(shí)，在基于遠(yuǎn)透鏡3處的角孔徑的公差限制范圍內(nèi)，發(fā)生在對(duì)象4的界面上的反射重新耦合進(jìn)光纖21并在干涉儀5中進(jìn)行處理。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括移動(dòng)裝置10，移動(dòng)裝置10能夠使視場(chǎng)定位在對(duì)象4上期望的位置。這些移動(dòng)裝置包括位于與支承對(duì)象4的樣品保持器的光學(xué)軸線24垂直的平面中的移動(dòng)裝置，以及相對(duì)于對(duì)象4在整個(gè)系統(tǒng)的光學(xué)軸線24的方向上的移動(dòng)裝置。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括用于改變放大率的裝置，從而在相機(jī)I上形成圖像，對(duì)象4的表面處的圖像的視場(chǎng)適合于待檢查的圖案的尺寸，以及調(diào)整測(cè)量區(qū)域，使得測(cè)量區(qū)域能夠適合于對(duì)象4的圖案的尺寸。通過(guò)將插入分色板7與對(duì)象4之間的光學(xué)元件的放大率進(jìn)行更改來(lái)調(diào)整放大率，測(cè)量光束6和成像光束22同時(shí)穿過(guò)光學(xué)元件，從而同時(shí)以基本等同的比例影響視場(chǎng)和測(cè)量區(qū)域的尺寸。通過(guò)改變顯微鏡透鏡3來(lái)更改放大率，以獲得主要在成像路徑上的X 2至X 50級(jí)的放大率?；谒蟮淖詣?dòng)化水平，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備裝配有透鏡保持器轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)能夠被推動(dòng)以使透鏡3能夠被容易地改變。通過(guò)以這樣的方式調(diào)整放大率，視場(chǎng)(相機(jī)I上的視場(chǎng))和(紅外計(jì)量的)測(cè)量區(qū)域的物理尺寸同時(shí)在對(duì)象表面處以基本相似的比例進(jìn)行調(diào)整。換言之，通過(guò)具有X20放大率的透鏡3，在對(duì)象4上觀察到利用X 10透鏡的二分之一的視場(chǎng)，在對(duì)象4上的測(cè)量區(qū)域的大小也基本為兩倍小。這還能夠在單運(yùn)行中使成像的分辨率和紅外計(jì)量適于對(duì)象4的特性。還應(yīng)注意，由相機(jī)I的探測(cè)器17 “看到”的測(cè)量區(qū)域的像素大小基本獨(dú)立于透鏡3的放大率，因此，該測(cè)量區(qū)域可通過(guò)使用任何放大率下的成像來(lái)精確定位。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括光源12,光源12的放射光譜包括可見(jiàn)光波長(zhǎng)。該光源12包括白色發(fā)光二極管(LED)。光源12發(fā)出照亮對(duì)象4的照明光束25，從而使對(duì)象4可通過(guò)反射被成像。出于清楚的目的，在圖I中的板18之后未示出照明光束25。參照?qǐng)D3，干涉儀5為低相干紅外干涉儀，其運(yùn)行在紅外區(qū)中的微電子中許多常用材料(例如硅)基本能透過(guò)的波長(zhǎng)下。
干涉儀5旨在通過(guò)成像裝置2以及特別地通過(guò)遠(yuǎn)透鏡3來(lái)運(yùn)行，成像裝置2和遠(yuǎn)透鏡3為可見(jiàn)光波長(zhǎng)進(jìn)行了優(yōu)化，它們?cè)陲@微鏡中為標(biāo)準(zhǔn)配置。然而，相反地，已知為可見(jiàn)光波長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化的光學(xué)器件的抗反射涂層顯著增加了紅外區(qū)中的表面的反射率，有時(shí)高達(dá)30%，這對(duì)于紅外干涉測(cè)量是非常不利的測(cè)量條件。在干涉儀5中實(shí)現(xiàn)的方法能夠準(zhǔn)確地使干涉儀基本上不受寄生反射的影響。該結(jié)果通過(guò)低相干紅外干涉測(cè)量原理實(shí)現(xiàn)，其中，僅發(fā)生在包圍對(duì)象4的界面(或者至少位于沿光束6與準(zhǔn)直儀20和對(duì)象4之間的光程等同的光程處)的測(cè)量區(qū)域或范圍中的測(cè)量光束6的反射能夠引起有用的干涉。干涉儀5的核心為基于單模光纖的Michelson雙干涉儀。其由纖維化的光源42照亮，光源42為超輻射發(fā)光二極管(SLD)，其中心波長(zhǎng)約為1300nm至1350nm且光譜寬度約為60nm。該波長(zhǎng)的選擇特別地與組件可用性標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)。來(lái)自光源的光被引導(dǎo)通過(guò)耦合器40和光纖21到達(dá)準(zhǔn)直儀20，以產(chǎn)生測(cè)量光束6。光纖21中的部分光束在準(zhǔn)直儀20處被反射以產(chǎn)生參考波。 來(lái)自對(duì)象4的回射耦合在光纖21中并由參考波引導(dǎo)至繞光纖耦合器41構(gòu)造的解碼干涉儀。該解碼干涉儀具有光學(xué)相關(guān)器的功能，其兩個(gè)臂分別為固定參考44和延時(shí)線45。在參考44和延時(shí)線45處反射的信號(hào)被組合，通過(guò)耦合器41，在探測(cè)器43上，探測(cè)器43為光電二極管。延時(shí)線45的功能為在入射光波與反射光波之間引入光學(xué)延遲，光學(xué)延遲能夠以已知的方式來(lái)隨時(shí)間變化，例如通過(guò)移動(dòng)鏡面獲得。解碼干涉儀41的臂44和45的長(zhǎng)度被調(diào)整為能夠利用延時(shí)線45在準(zhǔn)直儀20處反射的參考波與來(lái)自對(duì)象4的回射之間的光學(xué)路徑中重復(fù)產(chǎn)生差值，在這種情況下，在探測(cè)器43處獲得干涉峰42，干涉峰42的形狀和寬度取決于光源42的光譜特性(光源42的光譜越寬，則干涉峰52越窄)。因此，通過(guò)解碼干涉儀41的臂44與45之間的光程差以及通過(guò)延時(shí)線45的最大沖程來(lái)確定測(cè)量范圍。此外，由于參考波產(chǎn)生在成像系統(tǒng)2之外的準(zhǔn)直儀20處，所以光學(xué)系統(tǒng)中的寄生反射不會(huì)顯著產(chǎn)生對(duì)干涉的貢獻(xiàn)。圖4和圖5示出在計(jì)算機(jī)16獲得且處理之后表明設(shè)備運(yùn)行的示例性的測(cè)量。通過(guò)位于對(duì)象4的表面的具體點(diǎn)處、以及在對(duì)象的圖像50上觀察的位置51處的紅外干涉儀來(lái)執(zhí)行點(diǎn)測(cè)量，以產(chǎn)生對(duì)象4的表示。圖4示出示例性的厚度測(cè)量。圖4b示出由干涉儀5獲得的干涉測(cè)量信號(hào)52，其與硅層Ts的厚度測(cè)量相對(duì)應(yīng)，在硅層Ts之后設(shè)有空隙Tg。與測(cè)量光束6接觸并導(dǎo)致回射的各個(gè)界面產(chǎn)生干涉峰。干涉峰之間的距離與層的光學(xué)厚度相對(duì)應(yīng)，該距離除以反射率得出有效厚度。圖4a示出對(duì)象4的表面的圖像50以及測(cè)量部位的位置51。圖5示出利用干涉儀5獲得的示例性的圖案高度測(cè)量，如根據(jù)FR2 892 188中描述的方法通過(guò)劃分波前實(shí)現(xiàn)的那樣。所測(cè)量的圖案為孔。圖5b示出利用干涉儀5獲得的干涉測(cè)量信號(hào)52，該信號(hào)52用于測(cè)量孔的高度H。孔的表面和底面均將入射測(cè)量光束6的波前的一部分反射，因此產(chǎn)生干涉峰。干涉峰之間的距離與孔的高度H相對(duì)應(yīng)。圖5a示出對(duì)象4的表面的圖像50以及測(cè)量部位的位置51。假定在延時(shí)線45中，光學(xué)路徑的差值產(chǎn)生于準(zhǔn)直儀6中生成的參考波與來(lái)自對(duì)象4的反射之間，干涉儀5可被用于測(cè)量絕對(duì)距離或?qū)ο笊系母叨染嚯x。實(shí)際上，干涉峰52在測(cè)量范圍中的定位取決于沿測(cè)量光束6行進(jìn)的路徑的對(duì)象4的相應(yīng)界面與準(zhǔn)直儀20之間的光程。因此，能夠通過(guò)相對(duì)于成像系統(tǒng)2移動(dòng)對(duì)象4以及通過(guò)注意干涉峰52在測(cè)量范圍中的位置發(fā)展來(lái)測(cè)量圖案或其他高低要素或拓?fù)涞母叨取Ｔ趫D像50中的測(cè)量區(qū)域的定位通過(guò)設(shè)備的前校準(zhǔn)操作來(lái)執(zhí)行，從而可見(jiàn)的圖像能夠與對(duì)應(yīng)于該測(cè)量區(qū)域的位置的標(biāo)記重疊。該標(biāo)記在圖5a的圖像50中的位置51處是可見(jiàn)的。校準(zhǔn)能夠例如通過(guò)布置紅外觀察繪圖而不是對(duì)象來(lái)執(zhí)行，紅外觀察繪圖能夠使紅外測(cè)量光束6在相機(jī)上被看到。根據(jù)實(shí)施方式，具有相機(jī)I可探測(cè)到的波長(zhǎng)的光束15與測(cè)量光束6重疊。這種重疊可例如通過(guò)光纖耦合器執(zhí)行，光纖耦合器插入位于準(zhǔn)直儀20之前的干涉儀5。在成像系統(tǒng)2中，該觀察光束15行進(jìn)與測(cè)量光束6基本相同的路徑并在對(duì)象4的表面上產(chǎn)生相機(jī)I可探測(cè)到的斑點(diǎn)，例如在圖5a中斑點(diǎn)是可見(jiàn)的。因此，能夠在圖像50上直接觀察到測(cè)量區(qū)域的位置而無(wú)需前校準(zhǔn)。參照?qǐng)D2，根據(jù)實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還包括全域干涉儀13，全域干涉儀13 插在遠(yuǎn)透鏡3處。該全域干涉儀13能夠使成像設(shè)備轉(zhuǎn)變成光學(xué)輪廓儀，光學(xué)輪廓儀能夠產(chǎn)生對(duì)象4的表面的高度距離繪圖或三維表示。表面的高度距離根據(jù)眾所周知的方法來(lái)獲得，通過(guò)將相機(jī)I的傳感器17上由對(duì)象4反射的光、來(lái)自相同光源12的參考波并且與對(duì)象4反射的光基本行進(jìn)相同光程到達(dá)傳感器17的光重疊。該參考波通過(guò)位于干涉儀13的一個(gè)臂中的參考鏡31生成。在傳感器17上參考波產(chǎn)生干涉條紋，干涉條紋的形狀取決于參考鏡31與對(duì)象4的表面之間的形狀上的差異。通過(guò)控制其中的測(cè)量次序，例如，通過(guò)移動(dòng)對(duì)象4或透鏡3和干涉儀13的組裝件，干涉儀13的臂的相對(duì)長(zhǎng)度以預(yù)定的方式變化，從而獲得多個(gè)干涉圖，能夠計(jì)算出具有高精度的表面的三維形狀。不同種類的干涉儀13都是可用的，這特別取決于透鏡3的放大率和工作距離。其中，代表性的示例包括-圖2a中所不的Michelson配置，根據(jù)Michelson配置，光束分光塊30(或光束分光板)插在透鏡3之下，并將入射照明光束25的一部分返回至參考鏡31 ；-Linnik配置，其可作為Michelson配置的替代并在干涉儀13的各個(gè)臂中包括透鏡3 ;-圖2b中所示的Mirau配置，根據(jù)Mirau配置，半反射板32將入射照明光束25的一部分返回插在該光束25中心的參考鏡31。出于清楚的目的，在圖2a和圖2b中沒(méi)有示出照明光束25。僅示出了在參考鏡31和對(duì)象4上反射的成像光束22。為了將干涉儀5集成在輪廓儀中，優(yōu)選地對(duì)參考鏡31上的測(cè)量光束6的反射進(jìn)行限制。這樣的條件不是必需的，但能夠在測(cè)量中避免高強(qiáng)度寄生峰的出現(xiàn)。這樣的結(jié)果通過(guò)使用測(cè)量光束6的波長(zhǎng)能夠基本透過(guò)的分光板30或分色元件32來(lái)實(shí)現(xiàn)，分光板30或分色元件32對(duì)成像系統(tǒng)的波長(zhǎng)顯示出期望的反射率(例如約為50%)。還能夠?qū)崿F(xiàn)分色參考鏡31，分色參考鏡不會(huì)或幾乎不會(huì)反射測(cè)量光束6的波長(zhǎng)。將紅外干涉儀與光學(xué)輪廓儀集成的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠通過(guò)將所有測(cè)量集中在單個(gè)代表中來(lái)構(gòu)建對(duì)象4的三維模型。該設(shè)備對(duì)控制窄且深的蝕刻(例如圖5a示出的孔)是特別有效的。實(shí)際上，由于成像光束22的數(shù)值孔徑(也就是該光束在透鏡3處的寬度與從透鏡3至焦點(diǎn)的距離的半比率)，光學(xué)輪廓測(cè)定不能到達(dá)孔的底部來(lái)測(cè)量其深度。另一方面，如圖5所示，這種測(cè)量能夠到達(dá)紅外干涉儀5。因此，測(cè)量的組合能夠更完整地獲得表面的三維表示,包括輪廓測(cè)量不能到達(dá)的區(qū)域。根據(jù)實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括光源14，光源14發(fā)出光束19，光束19能夠穿過(guò)對(duì)象4并將對(duì)象4照明。該實(shí)施方式能夠?qū)鬏斨械膶?duì)象4進(jìn)行成像。出于清楚的目的，在圖I中未示出對(duì)象4外的照明光束19。特別對(duì)于微電子中的應(yīng)用，光源14被設(shè)計(jì)為呈現(xiàn)在近紅外區(qū)中擴(kuò)展至波長(zhǎng)大于I微米的發(fā)光光譜，對(duì)于這樣波長(zhǎng)的光，硅不再完全透明。該光源14可以是鹵素?zé)?。然后，SP使利用相機(jī)I (其中相機(jī)I的傳感器17為基于硅的)，也能通過(guò)看穿使元件或電路例如位于晶片4上以與紅外干涉儀12—同執(zhí)行來(lái)獲得圖像，通過(guò)與所蝕刻的元件相對(duì)的晶片的背面的精確部位的測(cè)量。根據(jù)特定的實(shí)施方式，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，能夠?qū)崿F(xiàn)光源14具有在近紅外區(qū) (波長(zhǎng)在約780至IlOOnm之間)和/或近紫外區(qū)(波長(zhǎng)在約780至IlOOnm之間)中擴(kuò)展的發(fā)光光譜，并在光源14的這些波長(zhǎng)中的一個(gè)或多個(gè)下進(jìn)行對(duì)象4的成像和反射。還能夠利用這樣的光源14實(shí)現(xiàn)全域干涉儀13。根據(jù)特定的實(shí)施方式，相機(jī)I可包括能夠負(fù)載對(duì)象4的圖像的任何設(shè)備，例如-CMOS型矩陣傳感器17，-點(diǎn)傳感器或線傳感器，其與能夠覆蓋視場(chǎng)所有點(diǎn)的掃描裝置相關(guān)聯(lián)，-點(diǎn)傳感器或線傳感器，其與能夠獲得如線的測(cè)量的掃描裝置相關(guān)聯(lián)。根據(jù)特定的實(shí)施方式-光束分光板7和18可由用于分離光束的任何裝置替代,例如光束分光棱鏡、偏振組件等；-準(zhǔn)直儀20可包括移動(dòng)裝置11，移動(dòng)裝置11能夠使測(cè)量光束的位置被移動(dòng)，因此，能夠使測(cè)量區(qū)域的位置在對(duì)象上相對(duì)于由成像裝置2覆蓋的視場(chǎng)移動(dòng)；-設(shè)備可包括具有可變放大率的額外的光學(xué)器件8，測(cè)量光束6和成像光束22同時(shí)經(jīng)過(guò)通過(guò)光學(xué)器件8，并且該光學(xué)器件能夠使對(duì)象表面處的視場(chǎng)和測(cè)量區(qū)域的尺寸在基本等同的比例下同時(shí)更改。這樣的額外的光學(xué)器件8的放大率可通過(guò)移動(dòng)光學(xué)元件而被連續(xù)調(diào)整，或通過(guò)替換光學(xué)元件而分散地調(diào)整；-光學(xué)中繼部件23可包括放大率可變的光學(xué)器件，這樣的光學(xué)器件能夠使視場(chǎng)和測(cè)量區(qū)域的大小在相機(jī)I上變化。放大率可通過(guò)移動(dòng)光學(xué)元件而被連續(xù)調(diào)整，或通過(guò)替換光學(xué)元件而分散地調(diào)整；-光源12可包括齒素光源；-光源12可包括具有能夠由相機(jī)I探測(cè)到的光譜內(nèi)容的任何光源；-干涉儀5可在任何紅外波長(zhǎng)下實(shí)現(xiàn)，特別是在IlOOnm與1700nm之間、特別地約1550nm的波長(zhǎng)下實(shí)現(xiàn)。光源40可以是根據(jù)連續(xù)光譜或間斷光譜產(chǎn)生多個(gè)波長(zhǎng)的任何類型的光源或紅外光源的組合；-干涉儀5可包括任何類型的低相干干涉儀。這可以是在每個(gè)臂中具有延時(shí)線的單Michelson干涉儀。光學(xué)延遲可通過(guò)光譜分析技術(shù)在頻域中被解碼；-干涉儀5部分或全部由自由傳播光學(xué)器件制成。干涉儀5還可部分或全部由集成的光學(xué)器件、特別是基于平面波導(dǎo)的集成的光學(xué)器件制成。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于上文描述的示例，可對(duì)這些示例進(jìn)行多種修改而不背離本 發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象(4)的顯微鏡設(shè)備，包括 -相機(jī)(1)， -光學(xué)成像裝置(2)，其能夠根據(jù)視場(chǎng)在所述相機(jī)(I)上產(chǎn)生所述對(duì)象(4)的圖像，所述光學(xué)成像裝置(2 )包括遠(yuǎn)透鏡(3 )，所述遠(yuǎn)透鏡布置在所述對(duì)象(4 M則， -低相干紅外干涉儀(5)，包括具有多個(gè)紅外波長(zhǎng)的測(cè)量光束(6)，所述低相干紅外干涉儀能夠通過(guò)所述測(cè)量光束(6)的回射與至少一個(gè)單獨(dú)的光學(xué)參考之間的干涉產(chǎn)生測(cè)量， 其特征在于 -所述設(shè)備還包括耦合裝置(7)，用于以這樣的方式將所述測(cè)量光束射入所述光學(xué)成像裝置(2)，使得所述測(cè)量光束穿過(guò)所述遠(yuǎn)透鏡(3)，并根據(jù)基本包括在所述成像裝置(2)的視場(chǎng)中的測(cè)量區(qū)域與所述對(duì)象(4)相交，以及 -所述低相干紅外干涉儀(5)以這樣的方式平衡，使得僅在與所述光束(6)覆蓋的至所述對(duì)象(4)的光程接近的光程下發(fā)生的測(cè)量光束回射(6)產(chǎn)生測(cè)量，限定測(cè)量范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述遠(yuǎn)透鏡(3)被設(shè)計(jì)為產(chǎn)生可見(jiàn)光波長(zhǎng)下的圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述遠(yuǎn)透鏡(3)包括顯微鏡透鏡。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量光束(6)包括1100納米至1700納米之間的波長(zhǎng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括第一放大裝置(3、8)，所述第一放大裝置用于改變所述光學(xué)成像裝置(2)的放大率，以同時(shí)以基本等同的比例更改測(cè)量區(qū)域的視場(chǎng)和尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一放大裝置(3、8)包括下列元件中的至少一個(gè)元件轉(zhuǎn)臺(tái)，裝配有具有不同放大率的光學(xué)器件；以及放大率可變的光學(xué)器件。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括第二放大裝置(9)，所述第二放大裝置(9)用于更改所述測(cè)量光束(6)的放大率，從而更改所述測(cè)量區(qū)域相對(duì)于所述視場(chǎng)的尺寸。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括所述對(duì)象(4 )和所述光學(xué)成像裝置(2 )的相對(duì)移動(dòng)裝置(10 )。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括所述對(duì)象(4 )和所述測(cè)量光束(6 )的相對(duì)移動(dòng)裝置(11)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括照明裝置(12)，所述照明裝置(12)產(chǎn)生具有可變波長(zhǎng)的照明光束(25)，被布置成穿過(guò)所述遠(yuǎn)透鏡(3)照亮所述對(duì)象(4)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還在所述遠(yuǎn)透鏡(3)處包括全域干涉儀(13)，所述全域干涉儀能夠在所述相機(jī)(I)上產(chǎn)生與所述對(duì)象的圖像重疊的干涉條紋，由此推斷所述對(duì)象(4)的表面的外形。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述全域干涉儀包括分色元件(30、31、32),所述分色元件對(duì)所述測(cè)量光束(6)的波長(zhǎng)基本是透明的。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括照明裝置(14)，所述照明裝置被布置成關(guān)于所述成像裝置與所述對(duì)象相對(duì)，所述照明裝置包括波長(zhǎng)大于I微米的光源。
14.根據(jù)前 述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述低相干紅外干涉儀(5)允許在所述測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量下列元素中的至少一個(gè)元素 -對(duì)所述測(cè)量光束的波長(zhǎng)基本是透明的至少一層材料的光學(xué)厚度， -圖案高度，所述圖案的至少較高部分以及至少較低部分包括在所述測(cè)量區(qū)域中， -在所述測(cè)量范圍內(nèi)的所述測(cè)量光束(6)與所述對(duì)象(4)之間的接觸點(diǎn)的絕對(duì)高度。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括觀察光束(15)，所述觀察光束(15)與所述測(cè)量光束(6)重疊，并包括可由所述相機(jī)(I)探測(cè)到的至少一個(gè)波長(zhǎng)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括數(shù)字處理和顯示裝置(16)，所述數(shù)字處理和顯示裝置(16)能夠產(chǎn)生包括所述測(cè)量區(qū)域的顯示的視場(chǎng)的圖像。
17.用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象(4)的方法，包括 -根據(jù)視場(chǎng)在相機(jī)(I)上產(chǎn)生所述對(duì)象(4)的圖像，實(shí)現(xiàn)布置在所述對(duì)象(4)側(cè)上的遠(yuǎn)透鏡(3)，以及 -通過(guò)測(cè)量光束(6)的回射與至少一個(gè)單獨(dú)的光學(xué)參考之間的干涉產(chǎn)生測(cè)量，光學(xué)參考來(lái)自發(fā)出具有多個(gè)紅外波長(zhǎng)的所述測(cè)量光束(6 )的低相干紅外干涉儀(5 )， 其特征在于 -所述方法還包括用于以這樣的方式將所述測(cè)量光束(6 )射入光學(xué)成像裝置(2 )的耦合(7)，使得所述測(cè)量光束穿過(guò)所述遠(yuǎn)透鏡(3)，并根據(jù)基本包括在所述成像裝置(2)的視場(chǎng)中的測(cè)量區(qū)域與所述對(duì)象(4)相交，以及 -所述低相干紅外干涉儀(5)以這樣的方式平衡，使得僅在與所述光束(6)覆蓋的至所述對(duì)象(4)的光程相接近的光程下發(fā)生的測(cè)量光束回射(6)產(chǎn)生測(cè)量，限定測(cè)量范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在預(yù)校準(zhǔn)過(guò)程中存儲(chǔ)所述視場(chǎng)的圖像中的所述測(cè)量區(qū)域的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，來(lái)自所述相機(jī)(I)和所述低相干紅外干涉儀(5)的信息組合以產(chǎn)生所述對(duì)象(4)的三維表示。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢查結(jié)構(gòu)化對(duì)象(4)的顯微鏡設(shè)備，包括相機(jī)(1)；光學(xué)成像裝置(2)，其能夠根據(jù)視場(chǎng)在相機(jī)(1)上產(chǎn)生對(duì)象的圖像，光學(xué)成像裝置(2)包括遠(yuǎn)透鏡(3)，遠(yuǎn)透鏡布置在對(duì)象(4)側(cè)；以及低相干紅外干涉儀(5)，包括具有多個(gè)紅外波長(zhǎng)的測(cè)量光束(6)，低相干紅外干涉儀能夠通過(guò)測(cè)量光束(6)的回射與至少一個(gè)單獨(dú)的光學(xué)參考之間的干涉產(chǎn)生測(cè)量。設(shè)備還包括耦合裝置(7)，用于以這樣的方式將測(cè)量光束射入光學(xué)成像裝置，使得測(cè)量光束穿過(guò)遠(yuǎn)透鏡(3)，低相干紅外干涉儀(5)以這樣的方式平衡，使得僅在與光束(6)覆蓋的至對(duì)象(4)的光程相接近的光程下發(fā)生的測(cè)量光束回射(6)產(chǎn)生測(cè)量，限定測(cè)量范圍。
文檔編號(hào)G02B21/00GK102893121SQ201180021226
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者吉萊斯·弗萊斯闊特 申請(qǐng)人:納米技術(shù)公司