【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及晶圓特征測量領域，具體涉及一種晶圓薄膜厚度測量方法及設備。
技術介紹
1、在基于光學測量方法的拋光epd（end?point?detection，終點檢測）工程中，包括兩種測量晶圓薄膜厚度的方法：第一種方法是利用多波長光束照射到晶圓薄膜表面，采集多波長光束的反射光得到光譜數據，其中包括對應于各個波長的反射率，根據光譜數據的特征信息來確定晶圓薄膜厚度；第二種方法是利用單束激光（單一波長的光束）照射到晶圓薄膜表面，采集單波長光束的反射光，反射光線照射到光電探測器中，光電探測器將光強信號轉變為電信號，通過電信號的值來確定晶圓薄膜的膜厚。
2、然而，在cmp（?chemical?mechanical?polishing，化學機械拋光）機臺上進行epd終點檢測時，由于小膜厚的多波長光束反射光的光譜數據的特征信息不明顯，且譜形隨膜厚的變化相較大膜厚更加不明顯，因此基于多波長光束的測量方法難以在小膜厚時得到準確的膜厚信息。
3、而基于單波長光束的測量方法的缺陷為，輸出的電信號隨膜厚值呈現周期性變化，因此該方法只能獲取膜厚的相對測量值，難以測量膜厚的絕對值大小。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供一種晶圓薄膜厚度測量方法，包括：
2、獲取第一膜厚反射率庫和第二膜厚反射率庫，其中所述第一膜厚反射率庫是基于波長所建立的不同的厚度值及其對應的反射率值的數據庫，所述第二膜厚反射率庫是基于波長所建立的不同的厚度值及其對應的反射率值的數據庫，且反射率值隨厚
3、利用標定系數將所述第一膜厚反射率庫中的反射率值轉換為電信號值、利用標定系數將所述第二膜厚反射率庫中的反射率值轉換為電信號值，得到第一膜厚電信號庫和第二膜厚電信號庫；
4、獲取未知厚度的晶圓薄膜對第一單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，以及對第二單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，其中所述第一單波長光束和所述第二單波長光束的波長不相同，分別為波長和波長；
5、利用所述電信號在所述第一膜厚電信號庫中匹配得到第一厚度集、利用所述電信號在所述第二膜厚電信號庫中匹配得到第二厚度集；
6、通過求取所述第一厚度集與所述第二厚度集的交集得到晶圓薄膜的厚度。
7、本申請提供還提供另一種晶圓薄膜厚度測量方法，包括：
8、獲取未知厚度的晶圓薄膜對第一單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，以及對第二單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，其中所述第一單波長光束和所述第二單波長光束的波長不相同，分別為波長和波長；
9、根據所述電信號和標定系數計算所述晶圓薄膜對所述第一單波長光束的反射率、根據所述電信號和標定系數計算所述晶圓薄膜對所述第二單波長光束的反射率；
10、利用所述反射率在預先建立的第一膜厚反射率庫中匹配得到第一厚度集、利用所述反射率在預先建立的第二膜厚反射率庫中匹配得到第二厚度集，其中所述第一膜厚反射率庫是基于波長所建立的不同的厚度值及其對應的反射率值的數據庫，所述第二膜厚反射率庫是基于波長所建立的不同的厚度值及其對應的反射率值的數據庫，且反射率值隨厚度值的變化呈現周期性變化；
11、通過求取所述第一厚度集與所述第二厚度集的交集得到晶圓薄膜的厚度。
12、可選地，上述方法還包括利用如下方式確定標定系數和標定系數：
13、計算已知厚度的晶圓薄膜對第一單波長光束的反射率，獲取已知厚度的晶圓薄膜對第一單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，根據反射率和電信號計算所述標定系數，其中采集電信號時晶圓薄膜與采集裝置的位置關系與采集電信號時晶圓薄膜與采集裝置的位置關系一致；
14、計算已知厚度的晶圓薄膜對第二單波長光束的反射率，獲取已知厚度的晶圓薄膜對第二單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，根據反射率和電信號計算所述標定系數，其中采集電信號時晶圓薄膜與采集裝置的位置關系與采集電信號時晶圓薄膜與采集裝置的位置關系一致。
15、可選地，所述電信號為電壓信號，，。
16、可選地，上述方法還包括利用如下方式確定標定系數和標定系數：
17、獲取全反射鏡對第一單波長光束的反射光的光強度對應的電信號、以及對第二單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，得到、，其中采集電信號時全反射鏡與采集裝置的位置關系與采集電信號時晶圓薄膜與采集裝置的位置關系一致。
18、可選地，反射率值與厚度值的對應關系為
19、;
20、其中表示反射率值，t表示厚度值，、a和b為常數。
21、可選地，電信號值與厚度值的對應關系為
22、;
23、其中表示電信號值，t表示厚度值，表示標定系數，、a和b為常數。
24、可選地，電信號和電信號是所述未知厚度的晶圓薄膜處于多層膜環境下所采集的電信號；
25、所述方法還包括：
26、獲取已知不同厚度的兩個晶圓薄膜對第一單波長光束的反射光的光強度對應的電信號和電信號，以及對第二單波長光束的反射光的光強度對應的電信號和電信號；
27、獲取所述兩個晶圓薄膜在多層膜環境下對所述第一單波長光束的反射光的光強度對應的電信號和電信號，以及對所述第二單波長光束的反射光的光強度對應的電信號和電信號；
28、根據電信號、電信號、電信號和電信號確定第一轉換系數，以及根據電信號、電信號、電信號和電信號確定第二轉換系數；
29、利用所述第一轉換系數將所述第一膜厚反射率庫轉換為適用于多層膜環境的數據庫，利用所述第二轉換系數將所述第二膜厚反射率庫轉換為適用于多層膜環境的數據庫。
30、可選地，利用如下方式確定所述第一轉換系數：
31、;
32、其中和為所述第一轉換系數；
33、利用如下方式確定所述第二轉換系數：
34、;
35、其中和為所述第二轉換系數。
36、可選地，按照如下方式轉換所述第一膜厚反射率庫中的反射率：
37、;
38、其中表示轉換前的反射率，表示轉換后的適用于多層膜環境的反射率；
39、按照如下方式轉換所述第二膜厚反射率庫中的反射率：
40、
41、其中表示轉換前的反射率，表示轉換后的適用于多層膜環境的反射率。
42、相應地，本申請提供一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量設備，包括：處理器以及與所述處理器連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的指令，所述指令被所述處理器執行，以使所述處理器執行上述晶圓薄膜厚度測量方法。
43、根據本申請提供的晶圓薄膜厚度測量方法及設備，采用兩種不同波長的光束進行膜厚測量，將兩光束對應的電信號分別與預先建立的膜厚電信號庫進行匹配得到相應的兩個厚度集合，再通過求交集的方式得到唯一的厚度值，克服了因單波長光束法測量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種晶圓薄膜厚度測量方法，其特征在于，包括：
2.一種晶圓薄膜厚度測量方法，其特征在于，包括：
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數和標定系數：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電信號為電壓信號，，。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數和標定系數：
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，反射率值與厚度值的對應關系為
7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，電信號值與厚度值的對應關系為
8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，電信號和電信號是所述未知厚度的晶圓薄膜處于多層膜環境下所采集的電信號；
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，利用如下方式確定所述第一轉換系數：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，按照如下方式轉換所述第一膜厚反射率庫中的反射率：
11.一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量設備，其特征在于，包括：處理器以及與所述
...【技術特征摘要】
1.一種晶圓薄膜厚度測量方法，其特征在于，包括：
2.一種晶圓薄膜厚度測量方法，其特征在于，包括：
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數和標定系數：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電信號為電壓信號，，。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數和標定系數：
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，反射率值與厚度值的對應關系為
7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，電信號值與厚度值的對應關系為
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：周惠言，孟煒濤，孫昕宇，蔣繼樂，黃銀國，葛乃義，
申請(專利權)人：北京特思迪半導體設備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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