[实用新型]照明装置及光学检测装置

说明书

本实用新型涉及一种照明装置及光学检测装置，由光源发出的光束经过偏振分束器后分离成两路偏振光，第一路偏振光沿着第一偏振光路经过第一照明模式调制单元后入射至偏振合束器，第二路偏振光沿着第二偏振光路经过第二照明模式调制单元后入射至偏振合束器，两路偏振光经合束后入射至第三照明模式调制单元中，第一照明模式调制单元、第二照明模式调制单元及第三照明模式调制单元均通过旋转以切换照明模式。本实用新型能够提高对光源能量的利用率，实现更多的照明模式，并保持照明光路空间和角度分布的一致性，以提高光学检测装置的精度和动态范围。

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种照明装置及光学检测装置。

背景技术

根据半导体行业组织(ITRS)给出的光刻测量技术路线图，随着光刻图形关键尺寸(CD)进入22nm及以下工艺节点，特别是双重曝光和极紫外光刻(EUVL)技术的应用和发展，对光刻工艺参数套刻的测量精度要求已经进入亚纳米领域。由于成像分辨率极限的限制，传统的基于成像和图像识别的套刻测量技术(IBO)已逐渐不能满足新的工艺节点对套刻测量的要求，基于衍射光探测的套刻测量技术(DBO)正逐步成为套刻测量的主要手段。

光刻测量设备在进行光刻图形关键尺寸的测量或光刻工艺参数套刻测量时，都要预先进行一些选项设置，而目前主流的测量技术(基于衍射模型的测量技术)都需要在特定的照明条件下对被测对象进行信息采集。在这类光刻测量设备中通常包含一个或多个照明光源，以实现不同照明参数的设置或调制，通常可选的照明参数包含照明波长、照明角分布(照明模式)和偏振态等，照明参数的多选择性，往往意味着测量设备可以具备更好的工艺适应性。

在实际应用中，光刻测量设备的照明参数通常需要实时调整，照明参数调整的准确度和效率，将直接影响光刻测量设备本身的精度和效率，这就需要照明光源产生多种不同的照明模式；另外，照明参数在切换调整过程中，若测量物镜瞳面上照明光线的角度分布和空间分布一致性不佳，则会影响检测系统的测量动态范围和性能；而且，现在的光刻测量设备需要被测对象在硅片上占用的面积越小越好，对照明光的亮度或利用率也提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种照明装置及光学检测装置，能够提高对光源能量的利用率，实现更多的照明模式，并保持照明光空间和角度分布的一致性，以提高光学检测装置的精度和动态范围。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种照明装置，包括光源、偏振分束器、偏振合束器、第一照明模式调制单元、第二照明模式调制单元及第三照明模式调制单元，所述光源发出的光束经过所述偏振分束器后分离成两路偏振光并分别进入第一偏振光路及第二偏振光路，第一路偏振光沿着所述第一偏振光路经过第一照明模式调制单元后入射至所述偏振合束器，第二路偏振光沿着所述第二偏振光路经过所述第二照明模式调制单元后入射至所述偏振合束器，所述偏振合束器将所述第一偏振光路及所述第二偏振光路合为一条光路以入射至所述第三照明模式调制单元中，其中，所述第一照明模式调制单元、所述第二照明模式调制单元及所述第三照明模式调制单元均通过旋转以切换照明模式。

可选的，所述第一照明模式调制单元、所述第二照明模式调制单元及所述第三照明模式调制单元均包括一转盘及周向设置于所述转盘上的多个孔径光阑，至少两个所述孔径光阑不相同，旋转所述转盘以将任一所述孔径光阑切换至光路中。

可选的，所述第一偏振光路及所述第二偏振光路上均设置有快门，通过所述快门切换任一路偏振光的开关状态。

可选的，所述照明装置还包括位置调整单元，所述位置调整单元包括第一反射镜、第二反射镜、第一玻璃平板及第二玻璃平板，通过调整所述第一反射镜、第二反射镜、第一玻璃平板及第二玻璃平板的倾斜角度以调整所述第一偏振光路与所述第二偏振光路的方向。

可选的，所述第一偏振光路及所述第二偏振光路上均设置中继透镜单元，每个所述中继透镜单元包括两个中继透镜。