[发明专利]椭偏仪光谱浮动模型及建立方法

说明书

本发明提供了一种椭偏仪光谱浮动模型及建立方法，所述方法包括：建立量测程式，对晶圆进行一次量测，并收集所述晶圆膜层的量测光谱数据；使用OLSA软件，对所述量测光谱数据进行拟合；通过编辑所述晶圆对应膜层的射散模型，增加一个谐振子，并将所述谐振子的初始值改为0；在所述量测程式输出项里面选择所述谐振子。本发明通过添加一个谐振子建立椭偏仪光谱浮动模型，与现有技术相比，采用该模型能够获得比较精确的量测结果，从而明确不同晶圆的同一膜层之间的差异、以及同一晶圆内不同位置处的同一膜层之间的差异，从而准确反应出膜层制作过程的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体技术量测领域，特别涉及一种椭偏仪光谱浮动模型及建立方法。

背景技术

椭偏法是基于测量偏振光的相位和振幅变化的技术，具有非接触性、测量精度高和非破坏性的特点，能同时测量薄膜厚度和光学常数，还可测量多层薄膜，适合测量的膜厚范围比较广。

图1为一椭偏仪测量的基本流程图，首先进行Measurement(量测)，接着建立光谱模型(Model)，之后进行数据分析拟合(Fit)，最后得到量测结果(Results)。通过椭偏仪一次量测就可以分析得到光学常数、膜层厚度以及其他感兴趣的参数值。从图1中我们也可以看出，量测结果的准确性与否，关键在于光谱模型的建立以及数据分析拟合。在光谱中，我们通常使用厚度以及光学常数(折射率和消光系数)来描述每一层材料(包括衬底)，对未知的参数先做一个初始假定，而这些光学常数是由若干个谐振子组成，通常的数据分析拟合和量测过程就是浮动这些谐振子的过程。

传统的浮动谐振子的方法有两种：一种是HO(Harmonic Oscillator，谐振子)模型，也就是让这些谐振子自由浮动；另一种是BEMA(Bruggeman Effective MediumApproximation，布鲁格曼介电常数近似理论)模型，也就是让这些谐振子在一定的范围内浮动。

在实际操作中，我们对一片晶圆(wafer)上一个或者若干个点进行光谱拟合，分别得到这几个点的光学常数，分别把这几个点记为M1、M2、……。HO模型就是在其中一个M上直接浮动，这种浮动方式会由于异常浮动导致量测结果有偏移。BEMA模型就是将其中的几个M合并在一起，从而得到浮动的上下限，这种范围浮动会由于浮动范围设置不合理而“撞边”导致量测结果异常。

发明内容

本发明的目的在于提供一种椭偏仪光谱浮动模型及建立方法，通过添加一个谐振子，能够得到比较精确的测量结果，从而反应出膜层制作过程的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种椭偏仪光谱浮动模型的建立方法，包括：

建立量测程式，对晶圆进行一次量测，并收集所述晶圆膜层的量测光谱数据；

使用OLSA软件，对所述量测光谱数据进行拟合；

通过编辑所述晶圆对应膜层的射散模型，增加一个谐振子，并将所述谐振子的初始值改为0；

在所述量测程式输出项里面选择所述谐振子。

可选的，在对所述晶圆进行量测之前，在所述量测程式中开启收集光谱的功能。

可选的，在对所述晶圆进行量测之前，确定所述晶圆进行量测的准确位置。

可选的，收集所述晶圆多个膜层的量测光谱数据。

可选的，收集所述晶圆所有膜层的量测光谱数据。

可选的，对所述晶圆所有膜层的量测光谱数据进行拟合。

可选的，所述量测光谱数据包括膜厚和光学常数。

可选的，所述光学常数包括折射率和消光系数。

可选的，所述谐振子为空白自由谐振子。