本發(fā)明屬于半導(dǎo)體檢測(cè)，尤其涉及一種基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體晶圓制造過程中，缺陷檢測(cè)對(duì)芯片制造起著至關(guān)重要的作用。隨著市場(chǎng)的迫切需求和對(duì)芯片成本與功耗的極致追求，是對(duì)芯片制程需求不斷提高的主要驅(qū)動(dòng)力，這使得芯片的缺陷尺寸要求越來越高，因此準(zhǔn)確識(shí)別缺陷的類型和大小是提高產(chǎn)品良率的重要因素。為了提高產(chǎn)品良率，降低生產(chǎn)成本，晶圓缺陷檢測(cè)系統(tǒng)是半導(dǎo)體制造過程中工藝控制與良率管理的關(guān)鍵之一。

2、在晶圓檢測(cè)過程中，高分辨率物鏡的焦深較短，同時(shí)受到承載晶圓的平臺(tái)平面度、平臺(tái)浮動(dòng)以及晶圓翹曲的影響，為了獲得更好的成像質(zhì)量和缺陷檢測(cè)靈敏度，需要保持晶圓表面一直處于物鏡的焦平面或焦深范圍內(nèi)。

3、通?；陔x焦標(biāo)定曲線來實(shí)現(xiàn)晶圓表面的對(duì)焦，但是不同的晶圓具有不同的圖案形狀以及不同的反射率，基于不同圖案形狀和不同反射率的晶圓獲取的離焦標(biāo)定曲線也會(huì)存在差異，那么會(huì)對(duì)晶圓表面的對(duì)焦會(huì)產(chǎn)生影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因不同的晶圓具有不同的圖案形狀以及不同的反射率，導(dǎo)致對(duì)晶圓表面的對(duì)焦產(chǎn)生影響的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦方法，所述折返式光學(xué)裝置依次包括管鏡組、聚焦透鏡組、場(chǎng)透鏡組、電光調(diào)諧平板玻璃組和折返式鏡頭組；

3、所述聚焦透鏡組用于形成中間像面；所述場(chǎng)透鏡組用于對(duì)中間像進(jìn)行色差校正；所述折返式鏡頭組用于將中間像會(huì)聚到最終像面；所述管鏡組用于放大中間像；所述電光調(diào)諧平板玻璃組用于調(diào)整所述聚焦透鏡組的等效焦距；

4、所述調(diào)焦方法，包括：

5、在電光調(diào)諧平板玻璃組中，獲取當(dāng)前作用在單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃上的電場(chǎng)的強(qiáng)度，以作為第一電場(chǎng)強(qiáng)度；

6、根據(jù)第一電場(chǎng)強(qiáng)度確定單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化；

7、在經(jīng)過聚焦透鏡組的光束入射至電光調(diào)諧平板玻璃組時(shí)，獲取光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的入射角；

8、根據(jù)入射角和單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化，確定光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組內(nèi)的折射角；

9、根據(jù)入射角、當(dāng)前的折射角、電光調(diào)諧平板玻璃組的厚度以及單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化確定當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的調(diào)焦量。

10、可選地，所述根據(jù)第一電場(chǎng)強(qiáng)度確定單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化，包括：

11、根據(jù)以下公式計(jì)算單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化δn：

12、

13、其中，n0為沒有電場(chǎng)作用的單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率；γ為線性電光系數(shù)；e為第一電場(chǎng)強(qiáng)度。

14、可選地，所述根據(jù)入射角和單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化，確定光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組內(nèi)的折射角，包括：

15、根據(jù)以下公式計(jì)算光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組內(nèi)的折射角α2：

16、

17、其中，α1為經(jīng)過聚焦透鏡組的光束入射至電光調(diào)諧平板玻璃組時(shí)，光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的入射角；n0為沒有電場(chǎng)作用的單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率；δn為單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化。

18、可選地，所述根據(jù)入射角、當(dāng)前的折射角、電光調(diào)諧平板玻璃組的厚度以及單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化確定當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的調(diào)焦量，包括：

19、根據(jù)以下公式計(jì)算光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的出射點(diǎn)與光束軸線的最短距離d：

20、d＝h×tanα2；

21、其中，h為電光調(diào)諧平板玻璃組的厚度；

22、根據(jù)以下公式計(jì)算電光調(diào)諧平板玻璃組的焦距f：

23、f＝d×tan(90°-α1)；

24、獲取沒有電場(chǎng)作用時(shí)電光調(diào)諧平板玻璃組的焦距，以作為第一焦距；

25、獲取當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的焦距，以作為第二焦距；

26、將第一焦距和第二焦距的差值的絕對(duì)值作為當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的調(diào)焦量。

27、第二方面，本發(fā)明提供一種基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，所述折返式光學(xué)裝置依次包括管鏡組、聚焦透鏡組、場(chǎng)透鏡組、電光調(diào)諧平板玻璃組和折返式鏡頭組；

28、所述聚焦透鏡組用于形成中間像面；所述場(chǎng)透鏡組用于對(duì)中間像進(jìn)行色差校正；所述折返式鏡頭組用于將中間像會(huì)聚到最終像面；所述管鏡組用于放大中間像；所述電光調(diào)諧平板玻璃組用于調(diào)整所述聚焦透鏡組的等效焦距；

29、所述調(diào)焦系統(tǒng)，包括：

30、第一獲取模塊，用于在電光調(diào)諧平板玻璃組中，獲取當(dāng)前作用在單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃上的電場(chǎng)的強(qiáng)度，以作為第一電場(chǎng)強(qiáng)度；

31、第一確定模塊，用于根據(jù)第一電場(chǎng)強(qiáng)度確定單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化；

32、第二獲取模塊，用于在經(jīng)過聚焦透鏡組的光束入射至電光調(diào)諧平板玻璃組時(shí)，獲取光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的入射角；

33、第二確定模塊，用于根據(jù)入射角和單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化，確定光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組內(nèi)的折射角；

34、第三確定模塊，用于根據(jù)入射角、當(dāng)前的折射角、電光調(diào)諧平板玻璃組的厚度以及單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化確定當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的調(diào)焦量。

35、可選地，所述第一確定模塊包括：

36、第一計(jì)算單元，用于根據(jù)以下公式計(jì)算單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化δn：

37、

38、其中，n0為沒有電場(chǎng)作用的單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率；γ為線性電光系數(shù)；e為第一電場(chǎng)強(qiáng)度。

39、可選地，所述第二確定模塊包括：

40、第二計(jì)算單元，用于根據(jù)以下公式計(jì)算光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組內(nèi)的折射角α2：

41、

42、其中，α1為經(jīng)過聚焦透鏡組的光束入射至電光調(diào)諧平板玻璃組時(shí)，光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的入射角；n0為沒有電場(chǎng)作用的單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率；δn為單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化。

43、可選地，所述第三確定模塊包括：

44、第三計(jì)算單元，用于根據(jù)以下公式計(jì)算光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的出射點(diǎn)與光束軸線的最短距離d：

45、d＝h×tanα2；

46、其中，h為電光調(diào)諧平板玻璃組的厚度；

47、第四計(jì)算單元，用于根據(jù)以下公式計(jì)算電光調(diào)諧平板玻璃組的焦距f：

48、f＝d×tan(90°-α1)；

49、第一獲取單元，用于獲取沒有電場(chǎng)作用時(shí)電光調(diào)諧平板玻璃組的焦距，以作為第一焦距；

50、第二獲取單元，用于獲取當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的焦距，以作為第二焦距；

51、第一確定單元，用于將第一焦距和第二焦距的差值的絕對(duì)值作為當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的調(diào)焦量。

52、第三方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器；其中，處理器執(zhí)行存儲(chǔ)器中保存的計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面所述的基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦方法的步驟。

53、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面所述的基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦方法的步驟。

54、本發(fā)明提供一種基于折返式光學(xué)裝置的調(diào)焦方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，其中方法包括在電光調(diào)諧平板玻璃組中，獲取當(dāng)前作用在單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃上的電場(chǎng)的強(qiáng)度，以作為第一電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)第一電場(chǎng)強(qiáng)度確定單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化；在經(jīng)過聚焦透鏡組的光束入射至電光調(diào)諧平板玻璃組時(shí)，獲取光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組上的入射角；根據(jù)入射角和單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化，確定光束的邊緣光線在電光調(diào)諧平板玻璃組內(nèi)的折射角；根據(jù)入射角、當(dāng)前的折射角、電光調(diào)諧平板玻璃組的厚度以及單個(gè)電光調(diào)諧平板玻璃的折射率變化確定當(dāng)前電光調(diào)諧平板玻璃組的調(diào)焦量。本發(fā)明能夠?yàn)椴煌拇郎y(cè)晶圓提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)對(duì)焦，克服僅依賴離焦關(guān)系標(biāo)定曲線對(duì)焦過程中因晶圓上待測(cè)點(diǎn)的圖案形狀和反射率差異等對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高成像質(zhì)量和缺陷檢測(cè)靈敏度。