[发明专利]测量材料层厚度的方法和装置

权利要求书

1.一种测量第一材料层的厚度的方法，该方法包括步骤：通过微波传感器(13)获得所述第一材料层的至少一个频率响应，

在不同温度值(Tamb，T1，T2，T3)下，为多个第二材料样本设置(30)所述微波传感器(13)，以便获得参考数据(CD，X，Y，S)；

利用所述参考数据(CD，X，Y，S)将所述微波传感器(13)作为所述第一材料层的导电率的函数进行校准(31)；

通过温度传感器(14)测量(32)所述第一材料层的温度(Tm)；

根据所述频率响应确定(33)所述第一材料层的测量参数(F1_m，F2_m，Amin_m)；以及

利用所述测量参数(F1_m，F2_m，Amin_m)和所测得的温度(Tm)来处理(34)所述参考数据(CD，X，Y，S)，以获得所述第一材料层的所述厚度的测量值(Sm)；

其特征在于，在校准(31)所述微波传感器(13)的所述步骤中包括以下步骤：将校准参数(INTc)作为所述第一材料层的导电率和第一参考数据(CD，X，Y)的函数而确定(58)。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：存储所述参考数据(CD，X，Y，S)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一材料层的所述测量参数(F1_m，F2_m，Amin_m)是通过控制(66-68)所述频率响应的采集来确定的，所述频率响应是所述校准参数(INTc)的函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一参考数据(CD，X，Y)包含所述第二材料样本的导电率数据(CD)，所述导电率数据是所述样本自身的频率响应的最小振幅(Amin)的函数；所述导电率数据(CD)是在给定的恒定环境温度值(Tamb)和同一个样本厚度值条件下得到的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，校准(31)所述微波传感器(13)的所述步骤中包括以下步骤：

通过所述微波传感器(13)获得(50，51，52，53)所述第一材料层的样本的频率响应；

确定(54，55)所述频率响应的最小振幅值(Amin_c)；以及

利用所述导电率数据(CD)，来确定(57)作为所述最小振幅值(Amin_c)的函数的所述第一材料层的导电率(CDc)的测量值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，校准(31)所述微波传感器(13)包括步骤：补偿(56)所述最小振幅值(Amin_c)，所述最小振幅值(Amin_c)为所述环境温度值(Tamb)和所述测量温度值(Tmc)之间的差值的函数，所述测量温度值(Tmc)由操作员设定。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一参考数据(CD，X，Y)包含限定线性函数的系数(X，Y)，所述线性函数用来提供所述校准参数(INTc)，所述校准参数(INTc)为所述第一材料层的导电率的测量值(CDc)的函数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述系数(X，Y)由以下的步骤确定：在恒温下通过所述微波传感器(13)获取(44)所述第二材料的各个第二多个样本的第二多个频率响应曲线，每一个所述第二材料样本的相应导电率从多个导电率值(CD1，CD2，CD3)中选择，每一个所述第二材料样本的厚度从多个参考厚度值(SR，SR′，SR″)中选择；确定(45，46，47)多个振幅平均值(INT1，INT2m，INT3m)，随着所述导电率值(CD1，CD2，CD3)的变化，假设所述响应曲线为：对于每一个厚度参考值(SR，SR′，SR″)，所述曲线可检测出相应的给定频率值(F1，F1′，F1″)；以及对通过所述导电率值(CD1，CD2，CD3)和通过所述相应的振幅平均值(INT1，INT2m，INT3m)所确定的点进行(48)线性回归。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述导电率数据(CD)由以下步骤确定：在所述给定的恒定环境温度值(Tamb)下通过所述微波传感器(13)获取(42)具有各自导电率值的所述第二材料的各个第一多个样本的第一多个频率响应曲线；和将每一个导电率值与具有所述导电率值的样本的频率响应曲线的最小振幅值(Amin)相关联(43)。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，处理(34)所述参考数据(CD，X，Y，S)的所述步骤包括处理第二参考数据(S)。