【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及晶圓特征測量領域，具體涉及一種單波長光束測厚參考數據庫建立方法、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：第一種方法是通過光譜儀中的多個波長在不同的膜厚下不同的光譜特征信息來反演膜厚，簡稱為多波長光束測量法；第二種方法是在單波長光源下，通過將接收到的反射光的光強信號轉換的電信號，從而判斷晶圓薄膜的相對厚度，簡稱為單波長光束測量法。
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，由于小膜厚在寬譜波長范圍內已經無峰值特征信息，且譜形隨膜厚的變化相較大膜厚更加不明顯，多波長光束測量法難以在小膜厚時得到準確的膜厚信息。
3、而單波長光束法的缺陷為，由于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，無法獲取膜厚的絕對值大小。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供一種單波長光束測厚參考數據庫建立方法，包括：
2、獲取晶圓薄膜在不同厚度下的反射率，其中厚度為給定值，相應的反射率是通過數學模型計算出的值，所述反射率是晶圓薄膜對特定波長光的反射率，所述反射率隨著厚度的變化呈現周期性變化；
3、確定所述反射率隨厚度變化的趨勢信息；
4、根據所述不同厚度及相應的反射率和所述趨勢信息建立用于單波長光束測量晶圓薄膜厚度的
5、可選地，所述參考數據庫中的每一條數據均包括厚度、反射率及反射率的所述趨勢信息，所述趨勢信息用于指示一條數據中的反射率的值相較于相鄰的厚度較大的另一條數據中的反射率的變化趨勢。
6、可選地，所述參考數據庫中存在兩個不同的厚度對應相同的反射率和不同的所述趨勢信息。
7、可選地，所述參考數據庫的數量是一個或兩個，同一個所述參考數據庫具有唯一的所述趨勢信息，所述趨勢信息用于指示所述參考數據庫中的每一條數據中的反射率的值相較于相鄰的厚度較大的另一條數據中的反射率的變化趨勢。
8、可選地，當有兩個所述參考數據庫時，兩個所述參考數據庫具有不同的所述趨勢信息，兩個所述參考數據庫中存在不同的厚度對應相同的反射率。
9、可選地，確定所述反射率隨厚度變化的趨勢信息，包括：
10、從特定厚度范圍內的最大厚度對應的反射率開始，逐一將下一個更小的厚度對應的反射率與前一個更大的厚度對應的反射率進行比對；
11、當更小的厚度對應的反射率大于更大的厚度對應的反射率，則確定更小的厚度對應的反射率的趨勢為上升；
12、當更小的厚度對應的反射率小于更大的厚度對應的反射率，則確定更小的厚度對應的反射率的趨勢為下降。
13、可選地，在得到所述參考數據庫之后，還包括：
14、利用轉換系數將所述參考數據庫轉換為適用于多層膜環境的參考數據庫。
15、本申請還提供一種用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量方法，包括：
16、在對晶圓薄膜進行拋光的過程中，獲取所述晶圓薄膜對單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，同時確定所述電信號隨厚度變化的趨勢信息；
17、根據所述電信號和標定系數計算所述晶圓薄膜對單波長光束的反射率，所述反射率隨著厚度的變化呈現周期性變化；
18、根據前一時刻的厚度、所述反射率和所述趨勢信息，在預先建立的參考數據庫中匹配得到當前時刻的厚度，所述參考數據庫中包括不同的厚度對應的反射率及反射率隨厚度變化的趨勢信息。
19、可選地，在計算所述反射率之前，還包括：
20、針對已知厚度的晶圓薄膜采集對單波長光束的反射光的光強度對應的電信號；
21、根據厚度計算所述晶圓薄膜對單波長反射光的反射率；
22、根據反射率和電信號計算所述標定系數。
23、可選地，所述電信號為電壓信號，所述標定系數；所述反射率。
24、可選地，確定所述電信號隨厚度變化的趨勢信息，包括：
25、比較當前時刻采集的電信號與前一時刻采集的電信號，其中所述當前時刻下的晶圓薄膜厚度小于所述前一時刻下的晶圓薄膜厚度；
26、根據比較結果得到所述趨勢信息，其中若則趨勢信息表示下降、若則趨勢信息表示上升。
27、可選地，得到當前時刻的厚度，包括：
28、在所述參考數據庫中確定包括厚度在內的一個周期的數據；
29、根據所述反射率在所述一個周期的數據匹配得到兩組數據；
30、根據的所述趨勢信息在所述兩組數據中確定一組數據得到厚度。
31、相應地，本申請提供一種單波長光束測厚參考數據庫建立設備，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單波長光束測厚參考數據庫建立方法。
32、相應地，本申請提供一種用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量設備，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用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量方法。
33、本申請提供的單波長光束測厚參考數據庫建立方法及設備通過對已知的晶圓薄膜厚度和相應的反射率進行分析，確定反射率隨厚度變化的趨勢信息，根據不同厚度及相應的反射率和趨勢信息建立用于單波長光束測量晶圓薄膜厚度的參考數據庫，其中的趨勢信息與單波長光束測量的電信號的趨勢一致，根據該參考數據庫，在單波長光束測量過程中利用實測的電信號及其趨勢這兩種信息即可在參考數據庫中的任意厚度周期中匹配到唯一的厚度值，從而使得單波長光束測量法能夠測量出晶圓薄膜的絕對厚度。
34、本申請提供的用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量方法及設備針對單波長光束測量的電信號進行分析，確定電信號隨著拋光過程中晶圓薄膜厚度變化的趨勢信息，并基于預先確定的標定系數計算出反射率，在預先建立的參考數據庫中，結合前一時刻的厚度信息，以及反射率和電信號的趨勢這兩種信息即可在參考數據庫中匹配到唯一的厚度值，從而使得單波長光束測量法能夠在拋光過程中測量出晶圓薄膜的絕對厚度。
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1.一種單波長光束測厚參考數據庫建立方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參考數據庫中的每一條數據均包括厚度、反射率及反射率的所述趨勢信息，所述趨勢信息用于指示一條數據中的反射率的值相較于相鄰的厚度較大的另一條數據中的反射率的變化趨勢。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述參考數據庫中存在兩個不同的厚度對應相同的反射率和不同的所述趨勢信息。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參考數據庫的數量是一個或兩個，同一個所述參考數據庫具有唯一的所述趨勢信息，所述趨勢信息用于指示所述參考數據庫中的每一條數據中的反射率的值相較于相鄰的厚度較大的另一條數據中的反射率的變化趨勢。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，當有兩個所述參考數據庫時，兩個所述參考數據庫具有不同的所述趨勢信息，兩個所述參考數據庫中存在不同的厚度對應相同的反射率。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述反射率隨厚度變化的趨勢信息，包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在得
8.一種用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量方法，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在計算所述反射率之前，還包括：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述電信號為電壓信號，所述標定系數；所述反射率。
11.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，確定所述電信號隨厚度變化的趨勢信息，包括：
12.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，得到當前時刻的厚度，包括：
13.一種單波長光束測厚參考數據庫建立設備，其特征在于，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如權利要求1-7中任意一項所述的單波長光束測厚參考數據庫建立方法。
14.一種用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量設備，其特征在于，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如權利要求8-12中任意一項所述的用于晶圓薄膜拋光過程的厚度測量方法。
...【技術特征摘要】
1.一種單波長光束測厚參考數據庫建立方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參考數據庫中的每一條數據均包括厚度、反射率及反射率的所述趨勢信息，所述趨勢信息用于指示一條數據中的反射率的值相較于相鄰的厚度較大的另一條數據中的反射率的變化趨勢。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述參考數據庫中存在兩個不同的厚度對應相同的反射率和不同的所述趨勢信息。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述參考數據庫的數量是一個或兩個，同一個所述參考數據庫具有唯一的所述趨勢信息，所述趨勢信息用于指示所述參考數據庫中的每一條數據中的反射率的值相較于相鄰的厚度較大的另一條數據中的反射率的變化趨勢。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，當有兩個所述參考數據庫時，兩個所述參考數據庫具有不同的所述趨勢信息，兩個所述參考數據庫中存在不同的厚度對應相同的反射率。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述反射率隨厚度變化的趨勢信息，包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述參考數據庫之...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周惠言，孟煒濤，孫昕宇，蔣繼樂，
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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