[发明专利]一种线宽量测装置

说明书

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。