具备光路保护机构的套刻测量装置的制作方法

本技术涉及一种套刻测量装置。更详细地，涉及一种阻断沿光轴方向移动的检测器与透镜组件之间的光路以免受外部的影响的设置有光路保护机构的套刻测量装置。

背景技术：

1、随着技术的进步，正在要求减小半导体器件的尺寸和增加集成电路的密度。为了满足这样的要求，需要满足多种重要的条件。套刻容许误差是这种重要条件之一。

2、半导体器件是通过诸多制造工序制造的。为了在晶圆上形成集成电路，需要经过许多制造工序以在特定位置依次形成期望的电路结构和要素。制造工序使得在晶圆上依次生成图案化层。通过这样的重复的层叠工艺，在集成电路内生成电活性化图案。此时，如果各结构未在生产工艺中容许的误差范围内对准，则电活性化图案之间会发生干涉，这种现象可能会导致所制造的电路的性能和可靠性出现问题。为了测量和验证这些层之间的对准误差，使用套刻测量。

3、一般的套刻测量方法用于测量并验证两个层之间的对准是否在容许误差范围内。其中一种方法是在基板上的特定位置形成叫作套刻标记的结构物，并利用光学图像获取设备拍摄该结构物来测量套刻的方法。用于测量的结构物被设计成能够对每个层测量x方向和y方向中的至少一个方向的套刻。各结构物被设计成对称的结构，计算以对称方向配置的结构物之间的中心值作为该层的代表值，并计算该各层的代表值之间的相对差值来导出套刻误差。

4、在测量两个层的套刻的情况下，如图1和图2所示，可以通过将四边形的主尺1(outer box)和比主尺1小的四边形的副尺2(inner box)分别形成在连续的两个层上后，一次性地拍摄主尺1和副尺2后，对主尺1的中心与副尺2的中心进行比较来测量套刻误差。

5、然而，在这样的以往的方法中，当形成有主尺1的层与形成有副尺2的层之间的高度差较大时，若对焦于主尺1和副尺2中的一个则其余一个无法对焦，因此存在不对焦的其余一个显示得模糊的问题。

6、为了解决这样的问题，也会采用使用两个摄像头(检测器)分别拍摄主尺1和副尺2的方法。即，也可以如图3所示对焦于主尺1后获取表示各位置的强度(intensity)的变化的波形，以获取主尺1的中心值c1，并如图4所示对焦于副尺2后获取表示各位置的强度的变化的波长，以获取副尺2的中心值c2，并对它们进行比较，由此测量两个层之间的套刻误差。

7、例如，韩国授权专利第10-2120551号中公开了一种具备第一检测器、第二检测器、以及构成为能够调节第二检测器的光轴方向位置的聚焦致动器的套刻测量装置。在韩国授权专利第10-2120551号中，可以利用第一检测器获取对焦于第一套刻标记的套刻标记图像，并利用第二检测器获取对焦于第二套刻标记的套刻标记图像。

8、然而，存在的问题是，为了对焦，在调节第二检测器的光轴方向位置的过程中产生的气流和振动、渗透到第二检测器与透镜组件之间的空间的颗粒物以及外部光等可能会导致从第二检测器获取的套刻标记图像的质量下降。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、韩国授权专利第10-2120551号

技术实现思路

1、本实用新型旨在改善上述问题，其目的在于，提供一种在检测器与透镜组件之间设置有光路保护机构的套刻测量装置。

2、上述本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现。

3、本实用新型提供一种具备光路保护机构的套刻测量装置，其测量形成有套刻标记的样本的层间套刻误差，所述套刻标记包括分别形成在彼此不同的层上的第一套刻标记和第二套刻标记，所述具备光路保护机构的套刻测量装置包括：照明光学系统，其构成为对所述样本上的套刻标记照射照明；检测器，其构成为接收来自所述套刻标记的反射光并生成所述套刻标记图像；成像光学系统，其具备构成为将所述反射光成像于所述检测器的透镜组件；聚焦致动器，其构成为调节所述检测器与所述透镜组件之间的距离；以及光路保护机构，其设置在所述检测器与所述透镜组件之间，并包围所述检测器与所述透镜组件之间的光路以与外部隔绝，并且构成为根据所述检测器与所述透镜组件之间的距离变化而调节长度。

4、其中，所述光路保护机构包括截面积逐渐变小的多个中空的筒，所述光路保护机构构成为以能够调节所述光路保护机构的长度的方式，使一个中空的筒从相邻的截面积更大的另一中空的筒抽出或者引入相邻的截面积更大的另一中空的筒。

5、其中，所述光路保护机构构成为以防止截面积更小的中空的筒从相邻的截面积更大的另一筒脱落的方式，使所述截面积更小的中空的筒的端部卡止于所述截面积更大的中空的筒的端部。

6、其中，所述光路保护机构由铝或铝合金制成，所述光路保护机构的内周面为黑色。

7、其中，所述透镜组件包括变焦透镜。

8、其中，所述中空的筒为圆筒或多边筒。

9、本实用新型的效果如下。

10、本实用新型的套刻测量装置的优点在于，减少或阻断检测器沿光轴方向移动所致的气流和振动、渗透到检测器与透镜组件之间的空间的颗粒物和外部光，从而能够提高套刻标记图像的质量。

技术特征：

1.一种具备光路保护机构的套刻测量装置，其测量形成有套刻标记的样本的层间套刻误差，所述套刻标记包括分别形成在彼此不同的层上的第一套刻标记和第二套刻标记，所述具备光路保护机构的套刻测量装置的特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具备光路保护机构的套刻测量装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的具备光路保护机构的套刻测量装置，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的具备光路保护机构的套刻测量装置，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的具备光路保护机构的套刻测量装置，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的具备光路保护机构的套刻测量装置，其特征在于，

技术总结本技术提供一种具备光路保护机构的套刻测量装置，其测量形成有套刻标记的样本的层间套刻误差，所述套刻标记包括分别形成在彼此不同的层上的第一套刻标记和第二套刻标记，所述具备光路保护机构的套刻测量装置包括：照明光学系统，其构成为对样本上的套刻标记照射照明；检测器，其构成为接收来自套刻标记的反射光并生成套刻标记图像；成像光学系统，其具备构成为将反射光成像于检测器的透镜组件；聚焦致动器，其构成为调节检测器与透镜组件之间的距离；以及光路保护机构，其设置在检测器与透镜组件之间，并包围检测器与透镜组件之间的光路以与外部隔绝，并且构成为根据检测器与透镜组件之间的距离变化而调节长度。技术研发人员：尹昭沿受保护的技术使用者：奥路丝科技有限公司技术研发日：20231228技术公布日：2024/12/23