[发明专利]一种获取待测薄膜参数值的方法及装置

说明书

本申请提供了一种获取待测薄膜参数值的方法及装置，其中，该方法包括：获取待测薄膜厚度以及所述待测薄膜的实测白光反射率谱；提取所述白光反射率谱中预定数量的波长点，依据为波长点随机设定的待测薄膜参数值构建种群；判断种群是否符合预先设置的遗传算法结束条件；若所述种群符合遗传算法结束条件，在符合遗传算法结束条件的种群中，获取种群适应度最低的种群；基于所述种群适应度最低的种群、待测薄膜厚度以及预先设置的膜厚计算公式，获取待测薄膜参数值。本申请所提供的方案能够提升待测薄膜参数值精度。

技术领域

本申请涉及薄膜测量技术领域，具体而言，涉及一种获取待测薄膜参数值的方法及装置。

背景技术

现代科技的发展使得对半导体器件的关键电学特性提出了更高的要求，例如，要求更低的功耗、更好的频带响应和更低的开关损耗等。二氧化硅薄膜是附着在半导体器件表面的介质薄膜，用以改善半导体器件的电学特性，其中，薄膜厚度将直接影响半导体器件的电学特性，因而，在薄膜加工过程中，需要动态对薄膜厚度进行测量以精确控制薄膜厚度。

目前，加工过程中的薄膜厚度动态测量一般采用白光反射率谱(WLRS，WhiteLight Reflectance Spectroscopy)方法，即预先测量待测薄膜厚度，并获取与待测薄膜同厚的薄膜样本的薄膜样本参数作为该待测薄膜的薄膜参数，薄膜样本为高纯度单晶硅片氧化薄膜，薄膜样本参数可通过膜厚计算公式计算得到。在待测薄膜加工过程中，需要进行待测薄膜厚度测量时，驱动白光发射器发射白光束，并使白光束以近垂直的角度α(其中α5°)射向待测薄膜，白光束在待测薄膜表面发生反射和折射，其中，反射角为β，折射的光束到达覆盖有待测薄膜的基层表面，在待测薄膜与基层的交界面发生反射和折射，如此不断发生折射和反射，通过在待测薄膜上方的信号采集区域收集反射光线，基于反射光线的相位变化，可以计算分析出一组反射率和光波波长之间的关系曲线，该关系曲线为WLRS曲线。在可见光波段内，由于不同的薄膜厚度对应不同的WLRS曲线，即WLRS曲线与待测薄膜厚度之间存在一一对应关系，因而，通过提取WLRS曲线的特征光波波长和该特征光波波长对应的特征白光反射率，结合预先获取的薄膜参数，利用膜厚计算公式可以计算待测薄膜的厚度。

但在进行薄膜厚度动态测量时，待测薄膜的薄膜参数采用的是与待测薄膜同厚的薄膜样本的样本薄膜参数，由于实际生产线上的单晶硅片氧化薄膜存在一定量的杂质，因而，样本薄膜参数不能表征待测薄膜，即样本薄膜参数与实际的薄膜参数之间存在较大的误差，使得用于膜厚测量的待测薄膜参数值精度较低，从而导致薄膜厚度测量精度较低。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供获取待测薄膜参数值的方法及装置，可以提升待测薄膜参数值精度。

第一方面，本发明提供了一种获取待测薄膜参数值的方法，该方法包括：

获取待测薄膜厚度以及所述待测薄膜的实测白光反射率谱；

提取所述白光反射率谱中预定数量的波长点，依据为波长点随机设定的待测薄膜参数值构建种群；

判断种群是否符合预先设置的遗传算法结束条件；

若所述种群符合遗传算法结束条件，在符合遗传算法结束条件的种群中，获取种群适应度最低的种群；

基于所述种群适应度最低的种群、待测薄膜厚度以及预先设置的膜厚计算公式，获取待测薄膜参数值。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

获取加工过程中所述待测薄膜的待分析白光反射率谱；

基于所述待分析白光反射率谱、获取的待测薄膜参数值以及预先设置的膜厚计算公式，计算得到待测薄膜厚度以对待测薄膜进行厚度控制。