CN102914266A - 一种线宽量测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线宽量测装置，用于撷取待测图案的影像，所述线宽量测装置至少包括：第一背向光源和第二背向光源，所述第一背向光源和所述第二背向光源分别装设在待测图案底侧的下方，并投射背向照明在所述待测图案上；取像装置，装设在待测图案顶侧的上方，用以撷取所述待测图案的影像。实施本发明的线宽量测装置，在有效避免阴影产生，提高取像装置对待测图案取像精准性的基础上，进一步减少了使用光源的台数，降低线宽量测装置的改装及维护成本。

Description

一种线宽量测装置
技术领域
本发明涉及一种线宽量测装置，尤其涉及一种投射背向照明在待测图案上，以避免待测图案的边缘产生阴影而影响取像的线宽量测装置。
背景技术
随着半导体制程的发展，积体电路元件越来越精密。因此在半导体制程中，光罩或晶圆的细微线路图案的线宽、线距等关键尺寸(Critical Dimension, CD)的控制是一个很重要的环节。一般而言，制造商会使用线宽量测装置对线路图案进行关键尺寸的检测，其可以用来量测线宽、线距是否准确而没有偏移。
请参考图1所示，图1为现有技术进行线宽量测的示意图。现有技术是使用一取像装置91(如CCD镜头)对一待测图案92进行撷取影像，再通过计算机处理进行线宽量测。而所述取像装置通常会跟一光源装置90组装在一起，由所述光源装置90于所述待测图案92的正上方提供正向照明光源，让所述取像装置得以撷取出清晰的影像。
然而随着半导体尺寸缩小时，其制程上所能容忍的线宽误差也越来越小。因此，所述线宽量测技术在实际使用上仍具有下列问题:由于所述光源装置90是以放射状的方式垂直投射于所述待测图案上，故所述待测图案92的边缘可能会因为厚度关系而无法被所述光源装置90照射到，进而产生阴影。请参考图2所示，由于线宽量测需先由彩色画面转换成灰阶画面，其中会通过计算机以积分演算方式来进行转换。而所述阴影经过转换成灰阶数值时，会呈现斜线，亦即所述待测图案的边缘会受到阴影干扰无法被精确撷取及界定。因此所述阴影的产生会影响取像的精准度，使得线宽量测产生误差。
此外，另有一现有技术可避免待测图案的边缘产生阴影，但其对除截面呈正方形外的其他形状待测图案的影像撷取，需要提供越来越多的正向照明光源，这样才能够避免待测图案的边缘产生阴影。例如，在现有技术中，就存在有通过装设一台主光源和多台补偿照明光源的方案以精确撷取待测图案的影像。
该技术方案存在的问题是：对于一些上下端面投影长度不同的待测图案而言，需要额外增加补偿照明光源的数量越来越多，需要投入较高的成本用于购买或改装设备，且维护成本高。
故，有必要提供一种线宽量测装置，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种线宽量测装置，在有效避免阴影产生，提高取像装置对待测图案取像精准性的基础上，进一步减少使用光源的数量，降低线宽量测装置的改装及维护成本。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种线宽量测装置，用于撷取待测图案的影像，其特征在于，所述线宽量测装置至少包括：
第一背向光源和第二背向光源，所述第一背向光源和所述第二背向光源分别装设在待测图案底侧的下方，并投射背向照明在所述待测图案上；
取像装置，装设在待测图案顶侧的上方，用以撷取所述待测图案的影像。
优选的，所述取像装置撷取所述待测图案底侧的影像。
优选的，所述第一背向光源和所述第二背向光源分别投射的所述背向照明的入射方向互成一定的角度。
优选的，所述待测图案底侧正投影的宽度大于所述待测图案顶侧正投影的宽度。
优选的，所述待测图案的截面呈梯形。
优选的，所述背向照明的入射方向垂直于所述待测图案的底侧。
优选的，所述线宽量测装置还包括计算机，所述计算机连接所述取像装置，并接收由所述取像装置所撷取的影像。
优选的，所述第一背向光源是发光二极管组件、冷阴极灯或白炽灯。
优选的，所述第二背向光源是发光二极管组件、冷阴极灯或白炽灯。
优选的，所述待测图案是液晶玻璃的透明电极层或彩色滤光片的黑色矩阵层。
本发明所提供的线宽量测装置，具有如下有益效果：通过设置背向照明的第一背向光源和第二背向光源，提供了较大的照射范围，并使待测图案的边缘处无阴影产生；在有效避免阴影产生，提高取像装置对待测的元件图案取像精准性的基础上，进一步减少使用光源的台数，降低线宽量测装置的改装及维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中进行线宽量测的示意图。
图2是现有线宽量测装置对受测图形边缘进行取像积分的示意图。
图3是本发明第一实施例线宽量测装置的结构示意图。
图4是本发明第二实施例线宽量测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。
请参照图3所示，为本发明线宽量测装置的第一实施例。
本实施例中的线宽量测装置包括：待测的元件图案10、第一背向光源20、第二背向光源30以及取像装置40。其中：
待测的元件图案10主要是指液晶显示器(LCD)领域的相关组件，例如是液晶玻璃的锢锡氧化物(ITO)透明电极层或彩色滤光片(CF)的黑色矩阵层(BM)，但并不限于此。
本实施例中，待测图案10的截面呈梯形，其底侧10b正投影的宽度大于其顶侧10a正投影的宽度。该截面形状的待测图案10因其底侧10b的长度较长，若使用正向照明的光源撷取影像，至少需要一台照射区域能够覆盖其底侧10b的主光源，以及至少两台补偿光源才能完成精确撷取。而本实施例至多需要如下两台光源便可完成精确撷取。
第一背向光源20和第二背向光源30分别装设在待测图案10底侧的下方，两光源能分别投射背向照明在待测图案10上，其中：第一背向光源20和第二背向30分别位于待测图案10的两侧且距离待测图案10具有一定的距离，且两光源分别投射背向照明的入射方向互成一定的角度，以使上述背向照明的照射区域能够覆盖整个待测图案10的底侧10b。
进一步的，第一背向光源20可以是发光二极管组件、冷阴极灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或白炽灯；第二背向光源30可以是发光二极管组件、冷阴极灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或白炽灯。
优选的，第一背向光源20和第二背向光源30提供背向照明的入射方向与待测图案10的底侧10b呈一斜角度，所述斜角度优选介于30至60度之间，特别是45度。
取像装置40装设在待测图案10顶侧10a的上方，其正对待测图案10的顶侧10a。
本实施例中，由于第一背向光源20和第二背向光源30提供背向照明，两光源入射光的角度能够覆盖整个待测图案10的底侧10b及侧边（顶侧10a和底侧10b之间的区域），也因此，取像装置40能够对待测的元件图案10的顶侧10a和底侧10b分别进行影像撷取。
优选的，线宽量测装置更包含一计算机50。所述计算机50连接取像装置40，而接收取像装置40所撷取的影像。
请参照图4所示，为本发明线宽量测装置的第二实施例。
本发明第二实施例的线宽量测装置相似于本发明第一实施例的线宽量测装置，因此沿用相同的元件符号与名称，但其不同之处在于，第一背向光源20和第二背向光源30提供的背向照明的入射方向垂直于待测图案10的底侧10b，其仍能够起到为待测图案10底侧10b的边缘提供照明的作用。
本发明的线宽量测装置通过设置背向照明的光源，提供较大的照射范围，并使待测的元件图案10的边缘处无阴影产生。
综上所述，相较于现有线宽量测装置通过装设一台主光源和多台补偿照明光源以撷取待测图案的影像，以提高撷取精度的技术相比，本发明线宽量测装置通过设置背向照明的光源，提供了较大的照射范围，并使待测的元件图案的边缘处无阴影产生；在有效避免阴影产生，提高取像装置对待测的元件图案取像精准性的基础上，进一步减少了使用光源的台数，降低线宽量测装置改装及维护成本。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种线宽量测装置，用于撷取待测图案的影像，其特征在于，所述线宽量测装置至少包括：
第一背向光源和第二背向光源，所述第一背向光源和所述第二背向光源分别装设在待测图案底侧的下方，并投射背向照明在所述待测图案上；
取像装置，装设在待测图案顶侧的上方，用以撷取所述待测图案的影像。
2.如权利要求1所述的线宽量测装置，其特征在于，所述取像装置撷取所述待测图案底侧的影像。
3.如权利要求1或2所述的线宽量测装置，其特征在于，所述第一背向光源和所述第二背向光源分别投射的所述背向照明的入射方向互成一定的角度。
4.如权利要求3所述的线宽量测装置，其特征在于，所述待测图案底侧正投影的宽度大于所述待测图案顶侧正投影的宽度。
5.如权利要求4所述的线宽量测装置，其特征在于，所述待测图案的截面呈梯形。
6.如权利要求1所述的线宽量测装置，其特征在于，所述背向照明的入射方向垂直于所述待测图案的底侧。
7.如权利要求1所述的线宽量测装置，其特征在于，所述线宽量测装置还包括计算机，所述计算机连接所述取像装置，并接收由所述取像装置所撷取的影像。
8.如权利要求1所述的线宽量测装置，其特征在于:，所述第一背向光源是发光二极管组件、冷阴极灯或白炽灯。
9.如权利要求1所述的线宽量测装置，其特征在于，所述第二背向光源是发光二极管组件、冷阴极灯或白炽灯。
10.如权利要求1所述的线宽量测装置，其特征在于，所述待测图案是液晶玻璃的透明电极层或彩色滤光片的黑色矩阵层。
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