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晶圆外延层厚度测算方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

  • 国知局
  • 2024-06-07 22:40:40

本申请涉及厚度测量,特别是涉及一种晶圆外延层厚度测算方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术:

1、在半导体工业中,基于干涉条纹法测量晶圆外延层的厚度是目前的一种主流技术。由于晶圆外延层具有一定的光学透明性,且衬底同外延层有着不同的折射率,因此入射到外延层的光能够进入外延层,并在内部产生多次反射;基于此,可以利用光谱仪器中的探测器检测由晶圆外延层反射的光线;探测器接收到的光中蕴含了同外延层厚度相关的信息,通过分析干涉条纹便能够反演得到晶圆外延层厚度。

2、现有技术中,基于晶圆外延层对应的反射光谱,提取反射光谱中存在的多个极值点,并利用多个极值点计算出多个厚度值;进一步,根据多个厚度值确定出晶圆外延层对应的最终厚度;然而在实际应用中,基于多个厚度值计算晶圆外延层的厚度时,会因光谱仪器分辨率不足而引入较大的系统误差,进而导致晶圆外延层厚度的测算结果准确性较低。

3、针对现有技术中存在的晶圆外延层厚度测算结果准确性较低的问题,目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种晶圆外延层厚度测算方法、装置、计算机设备及存储介质。

2、第一方面,本申请提供了一种晶圆外延层厚度测算方法,所述方法包括:

3、获取待测晶圆对应的光学参数、测量参数以及所述待测晶圆外延层的反射光谱;

4、获取所述反射光谱中满足预设条件的第一条纹极值点以及第二条纹极值点;所述预设条件包括:预设波数区间内最大波数间隔对应的条纹极值点;

5、根据所述光学参数、测量参数、第一条纹极值点、第二条纹极值点、反射光谱以及预设外延层厚度表达式,确定所述待测晶圆的外延层厚度。

6、在其中一个实施例中,所述获取所述待测晶圆外延层的反射光谱,包括:

7、获取所述待测晶圆外延层在目标分辨率下的待测光强信号;

8、对所述待测光强信号进行傅里叶变换,确定所述待测晶圆外延层的原始反射光谱;

9、获取目标分辨率下的目标背景光谱;

10、根据所述目标背景光谱以及原始反射光谱,确定所述待测晶圆外延层的反射光谱。

11、在其中一个实施例中,所述获取目标分辨率下的目标背景光谱,包括:

12、获取目标分辨率;

13、根据所述目标分辨率,确定所述目标分辨率下的目标背景光强信号;

14、对所述目标背景光强信号进行傅里叶变换,确定所述目标分辨率下的目标背景光谱。

15、在其中一个实施例中,所述方法还包括:

16、获取样品晶圆对应的样品光学参数、样品测量参数以及样品晶圆外延层的样品反射光谱;

17、根据所述样品反射光谱,确定标定波数区间内多个干涉条纹极值点;

18、根据所述样品反射光谱、样品光学参数、样品测量参数以及多个所述干涉条纹极值点,确定两两条纹极值点对应的最小厚度误差;

19、根据两两条纹极值点对应的最小厚度误差,确定所述预设条件。

20、在其中一个实施例中,所述根据所述样品反射光谱、样品光学参数、样品测量参数以及多个所述干涉条纹极值点,确定两两条纹极值点对应的最小厚度误差,包括:

21、根据所述样品反射光谱,确定第三条纹极值点对应的第一极值参数以及第四条纹极值点对应的第二极值参数;所述第三条纹极值点为标定波数区间内第一个干涉条纹极值点或最后一个干涉条纹极值点;所述第四条纹极值点为多个所述干涉条纹极值点中除所述第三条纹极值点以外的任一干涉条纹极值点;

22、根据所述样品光学参数、样品测量参数、第一极值参数以及第二极值参数,确定两两条纹极值点对应的理论厚度以及测算厚度;

23、根据两两条纹极值点对应的理论厚度以及测算厚度,确定两两条纹极值点对应的厚度误差;

24、根据两两条纹极值点对应的厚度误差,确定最小厚度误差。

25、在其中一个实施例中,所述根据所述样品光学参数、样品测量参数、第一极值参数以及第二极值参数,确定两两条纹极值点对应的理论厚度以及测算厚度,包括:

26、获取分辨率误差;

27、根据所述样品光学参数、样品测量参数、第一极值参数、第二极值参数以及分辨率误差,确定两两条纹极值点对应的理论厚度;

28、根据所述样品光学参数、样品测量参数、第一极值参数以及第二极值参数,确定两两条纹极值点对应的测算厚度。

29、在其中一个实施例中,所述根据两两条纹极值点对应的最小厚度误差,确定所述预设条件,包括:

30、获取最小厚度误差对应的目标条纹极值点;

31、根据所述目标条纹极值点,确定所述预设条件。

32、第二方面,本申请还提供了一种晶圆外延层厚度测算装置,所述装置包括:

33、第一获取模块,用于获取待测晶圆对应的光学参数、测量参数以及所述待测晶圆外延层的反射光谱;

34、第二获取模块,用于获取所述反射光谱中满足预设条件的第一条纹极值点以及第二条纹极值点;所述预设条件包括:预设波数区间内最大波数间隔对应的条纹极值点;

35、确定模块,用于根据所述光学参数、测量参数、第一条纹极值点、第二条纹极值点、反射光谱以及预设外延层厚度表达式,确定所述待测晶圆的外延层厚度。

36、第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任意一项实施例中所述的方法。

37、第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任意一项实施例中所述的方法。

38、上述晶圆外延层厚度测算方法、装置、计算机设备及存储介质,首先,获取待测晶圆对应的光学参数、测量参数以及待测晶圆外延层的反射光谱;其次,获取反射光谱中满足预设条件的第一条纹极值点以及第二条纹极值点;其中,预设条件包括:预设波数区间内最大波数间隔对应的条纹极值点;进一步,根据光学参数、测量参数、第一条纹极值点、第二条纹极值点、反射光谱以及预设外延层厚度表达式,确定待测晶圆的外延层厚度;基于此,能够有效降低系统误差对晶圆外延层厚度测算结果的影响,提高了晶圆外延层厚度测算结果的准确性。

技术特征:

1.一种晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述获取所述待测晶圆外延层的反射光谱,包括:

3.根据权利要求2所述的晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述获取目标分辨率下的目标背景光谱,包括:

4.根据权利要求1所述的晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述根据所述样品反射光谱、样品光学参数、样品测量参数以及多个所述干涉条纹极值点,确定两两条纹极值点对应的最小厚度误差,包括:

6.根据权利要求5所述的晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述根据所述样品光学参数、样品测量参数、第一极值参数以及第二极值参数,确定两两条纹极值点对应的理论厚度以及测算厚度包括:

7.根据权利要求4所述的晶圆外延层厚度测算方法,其特征在于,所述根据两两条纹极值点对应的最小厚度误差,确定所述预设条件,包括:

8.一种晶圆外延层厚度测算装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至权利要求7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求7中任一项所述的方法。

技术总结本申请涉及一种晶圆外延层厚度测算方法、装置、计算机设备及存储介质,方法包括:获取待测晶圆对应的光学参数、测量参数以及待测晶圆外延层的反射光谱;获取反射光谱中满足预设条件的第一条纹极值点以及第二条纹极值点;预设条件包括:预设波数区间内最大波数间隔对应的条纹极值点;根据光学参数、测量参数、第一条纹极值点、第二条纹极值点、反射光谱以及预设外延层厚度表达式,确定待测晶圆的外延层厚度;基于此,能够有效降低系统误差对晶圆外延层厚度测算结果的影响,提高了晶圆外延层厚度测算结果的准确性。技术研发人员:朱亮,王悦,张鹏鹏,杨武林受保护的技术使用者:浙江求是半导体设备有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/5

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