刻蚀机参数校准方法、装置、控制设备及校准系统与流程

1.本发明涉及刻蚀机参数技术领域，尤其涉及一种刻蚀机参数校准方法、装置、控制设备及校准系统。


背景技术：

2.芯片的制作过程包括氧化、光刻、刻蚀、离子注入等工艺。其中，刻蚀工艺是半导体制备及微纳米制造过程中的一个重要环节，它是通过物理、化学或物理化学结合的方式，将下层材料没有被掩膜材料覆盖的部分去除，从而在被刻蚀材料表面得到与掩膜图形一致的图形。刻蚀工艺作为半导体加工工艺中的重要环节，决定了后续工艺的优良，进而会影响器件的整体性能，主要分为湿法刻蚀和干法刻蚀。
3.刻蚀工艺过程主要通过刻蚀机完成，该设备是集成电路、微波功率器件等芯片制造过程中的核心设备，其性能决定了芯片的制造水平。为达到最佳的刻蚀效果，需要对刻蚀机的相关参数进行校准。刻蚀机属于半导体领域的工艺设备，内部结构复杂，工作过程往往需要在真空、低气压等条件下进行，采用传统的直接测量法无法实现对刻蚀机的相关参数的校准。
4.现有技术大多采用工艺验证的方式验证刻蚀机的相关参数，然而，该方法侧重于验证刻蚀机设备的工艺稳定性，对于刻蚀机的相关参数的准确性无法保证。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种刻蚀机参数校准方法、装置、控制设备及校准系统，以解决现有技术大多侧重于验证刻蚀机设备的工艺稳定性，对于刻蚀机的相关参数的准确性无法保证的问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种刻蚀机参数校准方法，包括：
7.获取微纳米标准样板的证书值；
8.利用微纳米几何测量仪器测量微纳米标准样板，得到微纳米标准样板的测量值；
9.根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，并根据修正系数对微纳米几何测量仪器进行修正；
10.利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准。
11.在一种可能的实现方式中，微纳米标准样板包括微纳米膜厚标准样板；
12.相应的，微纳米标准样板的证书值包括微纳米膜厚标准样板的证书膜厚值；
13.微纳米几何测量仪器包括椭偏仪；
14.相应的，微纳米标准样板的测量值包括微纳米膜厚样板的偏振角和相位差。
15.在一种可能的实现方式中，根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，包括：
16.根据微纳米膜厚标准样板的偏振角和相位差，以及预先确定的膜厚椭偏关系式，确定微纳米膜厚样板的测量膜厚值；
17.微纳米膜厚标准样板的测量膜厚值和微纳米膜厚标准样板的膜厚证书值确定椭偏仪的修正系数。
18.在一种可能的实现方式中，利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准，包括：
19.利用修正后的微纳米几何测量仪器测量被刻蚀机刻蚀前的膜厚实验样品，得到第一膜厚值；
20.利用修正后的微纳米几何测量仪器测量被刻蚀机刻蚀后的膜厚实验样品，得到第二膜厚值；
21.根据第一膜厚值和第二膜厚值，计算刻蚀机的实际刻蚀速率和刻蚀均匀性；
22.根据刻蚀机的实际刻蚀速率和刻蚀均匀性对刻蚀机的参数进行校准。
23.在一种可能的实现方式中，微纳米标准样板包括微纳米光栅标准样板；
24.相应的，微纳米标准样板的证书值包括微纳米光栅标准样板的证书值；
25.微纳米几何测量仪器包括扫描电镜类测量仪器；
26.相应的，微纳米标准样板的测量值包括微纳米光栅标准样板的测量线距值。
27.在一种可能的实现方式中，根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，包括：
28.根据微纳米光栅标准样板的测量线距值和微纳米光栅标准样板的证书值确定扫描电镜类测量仪器的修正系数。
29.第二方面，本发明实施例提供了一种刻蚀机参数校准装置，包括：
30.获取模块，用于获取微纳米标准样板的证书值；
31.测量模块，用于利用微纳米几何测量仪器测量微纳米标准样板，得到微纳米标准样板的测量值；
32.修正模块，用于根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，并根据修正系数对微纳米几何测量仪器进行修正；
33.校准模块，用于利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准。
34.第三方面，本发明实施例提供了一种控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式刻蚀机参数校准方法的步骤。
35.第四方面，本发明实施例提供了一种刻蚀机校准系统，包括如上第三方面的控制设备、扫描电镜类测量仪器和椭偏仪；其中，扫描电镜类测量仪器和椭偏仪均受控于控制设备。
36.第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式刻蚀机参数校准方法的步骤。
37.本发明实施例提供一种刻蚀机参数校准方法、装置、控制设备及校准系统，通过获取微纳米标准样板的证书值；利用微纳米几何测量仪器测量微纳米标准样板，得到微纳米标准样板的测量值；根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，并根据修正系数对微纳米几何测量仪器进行修正；利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准，可以校准刻蚀机的参数，对刻蚀机的参
数校准后，可以提高刻蚀机工作的准确性和可靠性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明实施例提供的刻蚀偏差的说明示意图；
40.图2是本发明实施例提供的横向钻刻的示意图；
41.图3是本发明实施例提供的刻蚀速率的示意图；
42.图4是本发明实施例提供的刻蚀均匀性的测量示意图；
43.图5是本发明实施例提供的刻蚀机参数校准方法的实现流程图；
44.图6是本发明实施例提供的椭偏法光路原理图；
45.图7是本发明实施例提供的椭圆方位角、偏振角和相位差的几何关系的示意图；
46.图8是本发明实施例提供的刻蚀机参数校准装置的结构示意图；
47.图9是本发明实施例提供的控制设备的示意图。
具体实施方式
48.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
49.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
50.参见图1，其示出了本发明实施例提供的刻蚀偏差的说明示意图；参见图2，其示出了本发明实施例提供的横向钻刻的示意图；参见图3，其示出了本发明实施例提供的刻蚀速率的示意图；参见图4，其示出了本发明实施例提供的刻蚀均匀性的测量示意图。
51.体现刻蚀机工作性能的关键参数可以包括刻蚀偏差、刻蚀速率和刻蚀均匀性。在实际应用中，可以通过设置刻蚀机相关参数，通过相关参数可以计算得到刻蚀机准确的刻蚀偏差、刻蚀速率和刻蚀均匀性三个关键参数。下面对刻蚀机的三个关键参数进行说明：
52.(1)刻蚀偏差：指材料被刻蚀以后线宽或关键尺寸间距的变化，如图1所示，通过计算刻蚀机所能刻蚀线条宽度的准确度进行表征；它通常是由于横向钻刻引起的，但也能由刻蚀剖面引起。对刻蚀机工艺参数进行配置后，当刻蚀掉掩膜下过量的材料时，会引起被刻蚀材料的上表面向掩膜边缘凹进去，这样就会产生横向钻刻，如图2所示。刻蚀偏差可以用如下式进行计算：
53.刻蚀偏差＝w
a-wb54.其中，wa为刻蚀前光刻胶的线宽，wb光刻胶去掉后被刻蚀材料的线宽。
55.(2)刻蚀速率：指单位时间内刻蚀的深度或去除的厚度，通过监测被刻蚀材料的台阶高度或膜厚量值进行表征，刻蚀速率示意图如图3所示。刻蚀速率由刻蚀工艺和设备条件
共同决定，例如被刻蚀的材料属性、仪器的构造、刻蚀实验所用的气体和工艺参数设置等。刻蚀速率可以用如下式进行计算：
56.刻蚀速率＝δt/t
57.其中，δt为去掉的材料厚度，t为刻蚀所用的时间。
58.(3)刻蚀均匀性：基片表面的薄膜层被去除的厚度或被刻蚀的槽深度的均匀性，一般包括片内均匀性、片间均匀性和批次间均匀性。当刻蚀均匀性数值较低时，说明晶圆表面各点除去材料的速度一致，刻蚀材料的厚度近似一致，说明刻蚀效果越好。针对于片内均匀性来说，需要测量晶圆片内不同点的刻蚀深度数据，典型的被测点如图4所示。刻蚀均匀性通过监测被刻蚀区域中不同位置的台阶高度或膜厚量值进行表征。刻蚀均匀性可以用下式进行计算；
[0059][0060]
ti为测量值，或每片测量值的平均值(片间)或每批测量值的平均值(批间)；为平均值，n为测量点数(片内)，测量片数(片间)或测量批数(批间)。
[0061]
为了得到最佳的刻蚀效果，需要对刻蚀机的刻蚀偏差、刻蚀速率和刻蚀均匀性三个关键参数进行校准，从而达到以校准技术指导改进刻蚀机的工艺参数，最终实现优化产品性能指标的目的。
[0062]
参见图5，其示出了本发明实施例提供的刻蚀机参数校准方法的实现流程图。如图5所示，一种刻蚀机参数校准方法，可以包括：
[0063]
s101，获取微纳米标准样板的证书值；
[0064]
可选的，微纳米标准样板可以包括微纳米线宽标准样板、微纳米膜厚标准样板、微纳米一维光栅标准样板、微纳米二维光栅标准样板等等，证书值即为各种微纳米标准样板规定的标准值。
[0065]
s102，利用微纳米几何测量仪器测量微纳米标准样板，得到微纳米标准样板的测量值；
[0066]
可选的，微纳米几何测量仪器可以包括扫描电镜类测量仪器或者椭偏仪等测量仪器。
[0067]
具体的，扫描电镜类测量仪器可以对微纳米线宽标准样板、微纳米一维光栅标准样板和微纳米二维光栅标准样板进行测量，得到相关微纳米标准样板的测量值；椭偏仪可以对微纳米膜厚标准样板进行测量，得到相关测量值。
[0068]
s103，根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，并根据修正系数对微纳米几何测量仪器进行修正；
[0069]
可选的，修正系数用于表征微纳米几何测量仪器的偏差值，通过微纳米标准样板的证书值和微纳米几何测量仪器的测量值，可以计算得到微纳米几何测量仪器的修正系数。
[0070]
具体的，微纳米几何测量仪器的修正系数可以为测量值和证书值的比值，或者测量值和证书值的差值等等。此外，为保证微纳米几何测量仪器的修正系数的可靠性，可以利
用微纳米几何测量仪器多次测量微纳米标准样板，多次计算修正系数，对多次计算得到的结果取平均，作为微纳米几何测量仪器的修正系数，可以保证结果的可靠性，进而保证刻蚀机参数校准的可靠性。
[0071]
s104，利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准。
[0072]
可选的，可以通过刻蚀机对被测样品进行刻蚀，利用修正后的微纳米几何测量仪器分别测量被测样品刻蚀前和刻蚀后的测量值，计算得到刻蚀机的参数，与刻蚀机本身的参数进行比较，进而对刻蚀机的参数进行校准。
[0073]
具体的，刻蚀机的参数可以包括刻蚀偏差。修正后的微纳米几何测量仪器通过对被测样品进行测量，得到被测样品刻蚀前和刻蚀后的测量值，计算得到刻蚀机的第一刻蚀偏差。刻蚀机本身可以通过设定的数据得到被测样品的刻蚀偏差，记为第二刻蚀偏差。通过将第一刻蚀偏差和第二刻蚀偏差进行比较，以第一刻蚀偏差为基准，对刻蚀机的参数进行校准。
[0074]
本发明实施例通过获取微纳米标准样板的证书值；利用微纳米几何测量仪器测量微纳米标准样板，得到微纳米标准样板的测量值；根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，并根据修正系数对微纳米几何测量仪器进行修正；利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准，对刻蚀机的参数校准后，可以提高刻蚀机工作的准确性和可靠性。
[0075]
在本发明的一些实施例中，微纳米标准样板包括微纳米膜厚标准样板；
[0076]
相应的，微纳米标准样板的证书值包括微纳米膜厚标准样板的证书膜厚值；
[0077]
微纳米几何测量仪器包括椭偏仪；
[0078]
相应的，微纳米标准样板的测量值包括微纳米膜厚样板的偏振角和相位差。
[0079]
在本发明的一些实施例中，上述s103中的“根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数”，可以包括：
[0080]
根据微纳米膜厚标准样板的偏振角和相位差，以及预先确定的膜厚椭偏关系式，确定微纳米膜厚样板的测量膜厚值；
[0081]
微纳米膜厚标准样板的测量膜厚值和微纳米膜厚标准样板的膜厚证书值确定椭偏仪的修正系数。
[0082]
可选的，对椭偏仪的校准过程可以包括：
[0083]
利用椭偏仪测量微纳米膜厚样板，得到微纳米膜厚样板的偏振角和相位差，通过微纳米膜厚样板的偏振角和相位差计算得到微纳米膜厚样板的测量厚度值，将得到的测量厚度值与微纳米膜厚样板的证书值进行比较，确定椭偏仪的修正系数，并根据椭偏仪的修正系数对椭偏仪进行修正。
[0084]
可选的，微纳米膜厚标准样板可以为硅上二氧化硅薄膜。微纳米几何测量仪器可以包括计量型原子力显微镜。
[0085]
示例性的，利用椭偏仪计算得到硅上二氧化硅薄膜膜厚值的过程可以为：
[0086]
(1)将硅上二氧化硅薄膜通过刻蚀工艺加工出台阶结构.
[0087]
(2)使用计量型原子力显微镜对台阶结构进行测量得到台阶高度。
[0088]
(3)使用椭偏仪对硅上二氧化硅薄膜进行测量，其中将测量厚度固定为步骤(1)中的台阶高度。
[0089]
(4)采用离散采样的方式，通过差值法确定硅上二氧化硅薄膜的色散参数。其中，色散参数包括硅上二氧化硅薄膜的薄膜厚度和折射率。
[0090]
具体的，可以根据椭偏发光路原理以及薄膜反射形成椭圆偏振光的特性确定色散参数。
[0091]
参见图6，其示出了本发明实施例提供的椭偏法光路原理图；如图6所示，其中，e
ip
为入射光p分量，e
is
为入射光s分量，e
rp
为反射光p分量，e
rs
为反射光s分量，θ0为空气内的入射角，θ1为薄膜内的入射角，θ2为基底内折射角，n0为空气折射率，n1为薄膜折射率，d1为薄膜厚度，n2为基底折射率。
[0092]
参见图7，其示出了本发明实施例提供的椭圆方位角、偏振角和相位差的几何关系的示意图。如图7所示，其中，ψ为偏振角，β为s、p坐标系的椭圆方位角，a为椭圆长轴半径，b为椭圆短轴半径，rs为s偏振方向的振幅反射系数的模，r
p
为p偏振方向的振幅反射系数的模。
[0093]
利用薄膜椭偏函数表示薄膜反射而形成的椭圆偏振光的特征，具体公式如下：
[0094][0095][0096][0097][0098][0099][0100][0101][0102]
其中，ρ为薄膜的椭圆函数，为p偏振方向的振幅反射系数，为s偏振方向的振幅反射系数，r
p
为p偏振方向的振幅反射系数的模，rs为s偏振方向的振幅反射系数的模，为p偏振相位，为s偏振相位，ψ为偏振角，δ为相位差，r
1s
为界面1的s方向偏振分量菲涅耳反射系数，r
2s
为界面2的s方向偏振分量菲涅耳反射系数，δ1为被测膜层的相位厚度，θ0为空气内的入射角，θ1为薄膜内的入射角，θ2为基底内折射角，n0为空气折射率，n1为薄膜折射
率，d1为薄膜厚度，n2为基底折射率，r
1p
为界面1的p方向偏振分量菲涅耳反射系数，r
2p
为界面2的p方向偏振分量菲涅耳反射系数，λ为光在真空中的波长。
[0103]
显然，ψ和δ是d1、n0、n1、n2、θ0、θ2、λ的函数，其中n0、n2、θ0、θ2、λ是已知参数。椭偏仪通过测量得到ψ和δ，可以建立测量模型，通过拟合求解即可得到被测样品(即硅上二氧化硅薄膜)的薄膜折射率和厚度。
[0104]
示例性的，利用薄膜厚度为20nm～1000nm纳米的膜厚标准样板对m2000vf椭偏仪进行示值修正，测量数据如表1所示。
[0105]
表1
[0106][0107]
在本发明的一些实施例中，上述s104“利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准”，可以包括：
[0108]
利用修正后的微纳米几何测量仪器测量被刻蚀机刻蚀前的膜厚实验样品，得到第一膜厚值；
[0109]
利用修正后的微纳米几何测量仪器测量被刻蚀机刻蚀后的膜厚实验样品，得到第二膜厚值；
[0110]
根据第一膜厚值和第二膜厚值，计算刻蚀机的实际刻蚀速率和刻蚀均匀性；
[0111]
根据刻蚀机的实际刻蚀速率和刻蚀均匀性对刻蚀机的参数进行校准。
[0112]
可选的，膜厚实验样品可以为si衬底或者其他半导体的衬底。
[0113]
在刻蚀机刻蚀被测膜厚实验样品前，先用修正后的椭偏仪测量计算得到被测样品的膜厚值，记为第一膜厚值。在刻蚀机刻蚀被测样品之后，再利用修正后的椭偏仪测量计算得到被测样品的第二膜厚值。根据第一膜厚值和第二膜厚值，利用刻蚀速率公式和刻蚀均匀性计算公式，可以计算得到刻蚀机的实际刻蚀速率和实际刻蚀均匀性。
[0114]
根据刻蚀机的参数计算同样可以刻蚀速率和刻蚀均匀性，将二者进行比较，以通过椭偏仪计算得到的实际刻蚀速率和实际刻蚀均匀性，对刻蚀机的参数进行校准，达到校准刻蚀机的刻蚀速率和刻蚀均匀性两个关键参数的作用。
[0115]
示例性的，准备3英寸si衬底1片，淀积sio2，使用椭偏仪测量刻蚀前厚度；然后利用800plus刻蚀机按照刻蚀工艺规范刻蚀sio2，刻蚀时间为3min，使用同一台椭偏仪测量样片刻蚀后的中心及四周共5个点的sio2厚度，分别计算各点的刻蚀速率并计算刻蚀均匀性。利用修正后的示值对样片进行测量，测量数据如表2所示。
[0116]
表2
[0117][0118]
在本发明的一些实施例中，微纳米标准样板包括微纳米光栅标准样板；
[0119]
相应的，微纳米标准样板的证书值包括微纳米光栅标准样板的证书值；
[0120]
微纳米几何测量仪器包括扫描电镜类测量仪器；
[0121]
相应的，微纳米标准样板的测量值包括微纳米光栅标准样板的测量线距值。
[0122]
在本发明的一些实施例中，上述s104中的“根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数”，还可以包括：
[0123]
根据微纳米光栅标准样板的测量线距值和微纳米光栅标准样板的证书值确定扫描电镜类测量仪器的修正系数。
[0124]
可选的，
[0125]
在本发明的一些实施例中，可以采用比较测量的校准方法，对扫描电镜类测量仪器进行校准。
[0126]
示例性的，扫描电镜类测量仪器可以为型号为s-4800ⅱ的扫描电镜，微纳米光栅标准样板可以为周期为100nm的光栅标准样板。表3为周期为100nm的光栅标准样板的相关信息。
[0127]
表3
[0128][0129]
修正过程可以为：
[0130]
利用周期尺寸为100nm的光栅标准样板对s-4800ⅱ扫描电镜的x、y方向的50k和100k放大倍率分别进行示值修正，测量数据如表4所示，并利用测量数据对扫描电镜进行示值修正。
[0131]
表4
[0132]
[0133][0134]
示例性的，采用800plus刻蚀机对3英寸的si衬底样片进行刻蚀，利用扫描电镜的x方向对样片进行测量，测量数据如表5所示，其中，-16.2nm为未采用比较测量前的计算结果；在采用光栅标准样板对扫描电镜进行系数修正后，刻蚀偏差的校准结果为-16.0nm，由此可见，采用比较测量的方法可以有效地完成对刻蚀机刻蚀偏差的校准。
[0135]
表5
[0136]
状态线宽放大倍率修正系数线宽实际值刻蚀前702.3nm100k0.9892694.7nm刻蚀后718.5nm100k0.9892710.7nm差值-16.2nm//-16.0nm
[0137]
本发明通过采用微纳米标准样板和微纳米几何量测量仪器作为比较测量的测量标准，首先，采用微纳米几何量测量仪器对微纳米标准样板进行测量，并利用标准样板的证书值作为标准值对微纳米几何量测量仪器的测量显示值进行修正，然后，利用修正后的结果用于对刻蚀机制作出的特征图形尺寸进行校准，从而达到对刻蚀机关键参数校准的目的。
[0138]
示例性的，本发明的校准过程可以为：
[0139]
(1)采用微纳米标准样板和微纳米几何量测量仪器作为比较测量的测量标准。其中，微纳米标准样板作为主标准器，包括微纳米线宽标准样板、微纳米光栅标准样板和微纳米膜厚标准样板等；微纳米几何量测量仪器作为配套标准，包含扫描电镜类测量仪器和椭偏仪等测量仪器；
[0140]
(2)利用微纳米线宽/光栅标准样板和扫描电镜类测量仪器进行刻蚀偏差校准。
[0141]
采用微纳米线宽标准样板或者微纳米光栅标准样板的证书值作为标准值w
标
，首先使用扫描电镜类测量仪器对该类标准样板进行测量，测量值记为w1，然后再使用扫描电镜类测量仪器对待测的线条宽度尺寸进行测量，测量值记为w2，待测线条宽度实际值w用下式进行计算，从而实现对刻蚀机的刻蚀偏差关键参数的校准。计算待测线条宽度实际值w的公式为：
[0142]
(3)利用微纳米膜厚标准样板和椭偏仪进行刻蚀均匀性和刻蚀速率的校准。
[0143]
首先，使用微纳米膜厚标准样板对椭偏仪进行校准修正，即采用膜厚标准样板的证书值作为标准值，对椭偏仪的示值进行修正，保证椭偏仪硬件部分性能稳定。其次，根据实际刻蚀产品材料特性计算实际刻蚀产品材料的膜厚值。
[0144]
具体地，针对刻蚀的薄膜，采用开放膜法确定薄膜的厚度值；然后，在已知薄膜厚度的基础上，基于椭偏仪采用离散采样的方式，通过差值算法确定薄膜的色散模型，并计算
实际刻蚀产品材料的膜厚值。最后，使用椭偏仪对刻蚀实际刻蚀产品的刻蚀机的刻蚀速率和刻蚀均匀性参数进行校准，进而提升对刻蚀机的刻蚀速率和刻蚀均匀性关键参数的校准准确度。
[0145]
本发明提出的采用微纳米标准样板和微纳米几何量测量仪器共同进行标准，并采用比较测量的校准方法，可以有效地解决刻蚀机的刻蚀偏差、刻蚀速率和刻蚀均匀性的校准问题，实现对刻蚀机关键参数的校准以及量值的有效溯源。
[0146]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0147]
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
[0148]
图8示出了本发明实施例提供的刻蚀机参数校准装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
[0149]
如图8所示，刻蚀机参数校准装置20可以包括：
[0150]
获取模块201，用于获取微纳米标准样板的证书值；
[0151]
测量模块202，用于利用微纳米几何测量仪器测量微纳米标准样板，得到微纳米标准样板的测量值；
[0152]
修正模块203，用于根据微纳米标准样板的测量值和微纳米标准样板的证书值确定微纳米几何测量仪器的修正系数，并根据修正系数对微纳米几何测量仪器进行修正；
[0153]
校准模块204，用于利用修正后的微纳米几何测量仪器对刻蚀机的参数进行校准。
[0154]
在本发明的一些实施例中，微纳米标准样板包括微纳米膜厚标准样板；
[0155]
相应的，微纳米标准样板的证书值包括微纳米膜厚标准样板的证书膜厚值；
[0156]
微纳米几何测量仪器包括椭偏仪；
[0157]
相应的，微纳米标准样板的测量值包括微纳米膜厚样板的偏振角和相位差。
[0158]
在本发明的一些实施例中，修正模块203可以包括：
[0159]
膜厚计算单元，用于根据微纳米膜厚标准样板的偏振角和相位差，以及预先确定的膜厚椭偏关系式，确定微纳米膜厚样板的测量膜厚值；
[0160]
膜厚修正单元，用于微纳米膜厚标准样板的测量膜厚值和微纳米膜厚标准样板的膜厚证书值确定椭偏仪的修正系数。
[0161]
在本发明的一些实施例中，校准模块204可以包括：
[0162]
第一测量单元，用于利用修正后的微纳米几何测量仪器测量被刻蚀机刻蚀前的膜厚实验样品，得到第一膜厚值；
[0163]
第二测量单元，用于利用修正后的微纳米几何测量仪器测量被刻蚀机刻蚀前的膜厚实验样品，得到第二膜厚值；
[0164]
计算单元，用于根据第一膜厚值和第二膜厚值，计算刻蚀机的实际刻蚀速率和刻蚀均匀性；
[0165]
膜厚校准单元，用于根据刻蚀机的实际刻蚀速率和刻蚀均匀性对刻蚀机的参数进行校准。
[0166]
在本发明的一些实施例中，微纳米标准样板包括微纳米光栅标准样板；
[0167]
相应的，微纳米标准样板的证书值包括微纳米光栅标准样板的证书值；
[0168]
微纳米几何测量仪器包括扫描电镜类测量仪器；
[0169]
相应的，微纳米标准样板的测量值包括微纳米光栅标准样板的测量线距值。
[0170]
在本发明的一些实施例中，修正模块203，还可以用于根据微纳米光栅标准样板的测量线距值和微纳米光栅标准样板的证书值确定扫描电镜类测量仪器的修正系数。
[0171]
图9是本发明实施例提供的控制设备的示意图。如图9所示，该实施例的控制设备30包括：处理器300、存储器301以及存储在存储器301中并可在处理器300上运行的计算机程序302。处理器300执行计算机程序302时实现上述各个刻蚀机参数校准方法实施例中的步骤，例如图5所示的s101至s104。或者，处理器300执行计算机程序302时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示模块/单元201至204的功能。
[0172]
示例性的，计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器301中，并由处理器300执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序302在控制设备30中的执行过程。例如，计算机程序302可以被分割成图8所示的模块/单元201至204。
[0173]
控制设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。控制设备30可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是控制设备30的示例，并不构成对控制设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0174]
所称处理器300可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0175]
存储器301可以是控制设备30的内部存储单元，例如控制设备30的硬盘或内存。存储器301也可以是控制设备30的外部存储设备，例如控制设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器301还可以既包括控制设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器301用于存储计算机程序以及控制设备所需的其他程序和数据。存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0176]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单
元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0177]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0178]
本发明实施例还提供一种刻蚀机校准系统，包括如上的控制设备30、扫描电镜类测量仪器和椭偏仪；其中，扫描电镜类测量仪器40和椭偏仪均受控于控制设备。控制设备30可以控制扫描电镜类测量仪器对刻蚀机的刻蚀偏差进行校准，控制设备30可以控制椭偏仪对刻蚀机的刻蚀速率和刻蚀均匀性进行校准。
[0179]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0180]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/控制设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/控制设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0181]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0182]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0183]
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个刻蚀机参数校准方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
[0184]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含
在本发明的保护范围之内。