[发明专利]一种基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法及装置

权利要求书

1.一种基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法，其特征在于，包括：

提供待测晶圆，所述待测晶圆包括晶片和位于所述晶片的生长面一侧的薄膜结构，所述晶片的生长面包括多个光栅区，且所述光栅区包括周期性凹槽，及所述薄膜结构包括沿所述晶片至所述薄膜结构方向依次叠加的第一薄膜层至第N薄膜层，N为大于或等于1的整数；

控制预设波长的探测光源照射所述待测晶圆具有所述薄膜结构一侧，其中，所述探测光源透过所述薄膜结构照射所述多个光栅区，所述探测光源在所述多个光栅区衍射后透过所述薄膜结构出射；

采集每个所述光栅区的预设位置衍射时分别透过第i薄膜层的第i预设衍射光，所述第i预设衍射光为预设衍射级次的衍射光，i为小于N的正整数；

根据所述第i预设衍射光确定每个所述光栅区的预设位置衍射时分别透过所述第i薄膜层的第i光栅衍射强度；

参考每个所述光栅区的预设位置分别位于所述晶片的坐标和每个所述光栅区的预设位置分别对应的第i光栅衍射强度，拟合所述第i薄膜层的厚度曲线；

所述参考每个所述光栅区的预设位置分别位于所述晶片的坐标和每个所述光栅区的预设位置分别对应的第i光栅衍射强度，拟合所述第i薄膜层的厚度曲线，包括：

参考每个所述光栅区的预设位置分别位于所述晶片的坐标、每个所述光栅区的预设位置分别对应的第i光栅衍射强度和最小二乘法，拟合所述第i薄膜层的厚度曲线。

2.根据权利要求1所述的基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法，其特征在于，根据所述第i预设衍射光确定每个所述光栅区的预设位置衍射时分别透过所述第i薄膜层的第i光栅衍射强度，包括：

通过光电探测器将所述第i预设衍射光转换为第i电信号，根据所述第i电信号确定每个所述光栅区的预设位置衍射时分别透过所述第i薄膜层的第i光栅衍射强度。

3.根据权利要求1所述的基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法，其特征在于，所述晶片包括切割道，且所述光栅区位于所述切割道处。

4.根据权利要求1所述的基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法，其特征在于，所述周期性凹槽包括沿一方向依次排布的第一凹槽至第M凹槽，M为大于或等于2的整数；

所述第一凹槽至第M凹槽中不同凹槽的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法，其特征在于，所述周期性凹槽包括沿一方向依次排布的第一凹槽至第M凹槽，M为大于或等于2的整数；

所述第一凹槽至第M凹槽中任意第奇数凹槽的宽度相同，及任意第偶数凹槽的宽度相同，且第奇数凹槽的宽度与第偶数凹槽的宽度不同。

6.根据权利要求1所述的基于探测光栅衍射强度测量薄膜厚度的方法，其特征在于，所述周期性凹槽包括沿一方向依次排布的第一凹槽至第M凹槽，M为大于3的整数；

所述第一凹槽至第k凹槽中任意第奇数凹槽的宽度相同，及任意第偶数凹槽的宽度相同，且第奇数凹槽的宽度与第偶数凹槽的宽度不同，k为大于2且小于M的正整数；

及第k+1凹槽至第M凹槽中不同凹槽的宽度相同。