CN107588736B - 一种存储介质厚度的测量方法和装置 - Google Patents
一种存储介质厚度的测量方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例公开了一种存储介质厚度的测量方法,该方法包括:获取实际测量光谱,所述实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱;根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高;根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。可见,本申请可以免去了在获取到实际测量光谱后,还需要针对该待测量存储介质进行建模、赋值以及回归拟合计算,从而缩短了存储介质厚度的测量时间,进而也减短了存储介质的出厂周期。
Description
技术领域
本申请涉及存储介质领域,特别是涉及一种存储介质厚度的测量方法和装置。
背景技术
计算机闪存设备(NAND flash memory,简称NAND),比如3D NAND、平面型NAND等存储介质,均需要沉积数对甚至上百层的介质薄膜作为存储单元,其中,一层介质薄膜可以包括多层材料层,比如,材料层为一层二氧化硅和一层氮化硅。通常由于存储介质的厚度对于后续工艺以及器件的电性能极其重要,因此,需要对存储介质的厚度进行测量。
目前,主要基于实时回归拟合的方法对存储介质的厚度进行计算。当测量存储介质中的一层介质薄膜时,计算该层介质薄膜通常需要10秒的时间,而由于一片存储介质通常包括了多层介质薄膜,因此,需要分别对存储介质中的每一层介质薄膜的厚度进行测量,比如一片12英寸的存储介质通常需要将近3分钟。显然,由于传统平面型NAND制造工艺中介质薄膜只有数层,基于实时回归拟合的方法计算存储介质的厚度较为适用。但是,由于3DNAND制造工艺中需要包括几十甚至上百层介质薄膜的存储介质,较传统平面型NAND的介质薄膜层数更多,计算该存储介质的速度要求较高,若采用基于实时回归拟合的方法对该存储介质厚度进行测量,会导致计算该存储介质厚度的时间过长,在测量机台耗费时间过多,延长了存储介质的出厂周期。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种存储介质厚度的测量方法和装置,能够缩短存储介质厚度的测量时间。
为了解决上述技术问题,第一方面,本申请提供了一种存储介质厚度的测量方法,该方法包括:
获取实际测量光谱,所述实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱;
根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高;
根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
可选的,所述样本光谱库包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,其中,所述每类存储介质包括的样本存储介质之间的材料特性相同,每类存储介质之间的材料特性不同;
所述根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中存储的样本光谱中找到第一目标样本光谱之前,还包括:
确定所述待测量介质的实际材料特性;
则,所述根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中存储的样本光谱中找到第一目标样本光谱,包括:
从所述实际样本光谱库中查询与所述实际材料特性相同的样本存储介质;
从所述样本存储介质对应的样本光谱簇中找到所述第一目标样本光谱。
可选的,所述样本光谱库中每类存储介质包括不同厚度的样本存储介质;所述样本光谱库中的样本光谱形成过程包括:
获取存储介质模型的模型参数,所述模型参数包括介质薄膜层数、每层介质薄膜的材料组成和所述材料的厚度;
获取样本光谱,所述样本光谱为所述存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱。
可选的,样本光谱库中还存储每一样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
所述根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值,包括:
从所述样本光谱库中获取所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
可选的,所述根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值,包括:
将所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,作为所述待测量存储介质的厚度值;
或,
根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第二目标样本光谱,所述第二目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度仅次于所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度;
根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和所述第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
本申请实施例还提供了一种存储介质厚度的测量装置,该装置包括:
测量光谱获取单元,用于获取实际测量光谱,所述实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱;
样本光谱查找单元,用于根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高;
厚度值确定单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
可选的,所述样本光谱库包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,其中,所述每类存储介质包括的样本存储介质之间的材料特性相同,每类存储介质之间的材料特性不同;
所述装置还包括:
材料特性确定单元,用于确定所述待测量介质的实际材料特性;
则,所述样本光谱查找单元包括:
样本存储介质查询子单元,用于从所述实际样本光谱库中查询与所述实际材料特性相同的样本存储介质;
样本光谱查找子单元,用于从所述样本存储介质对应的样本光谱簇中找到所述第一目标样本光谱。
可选的,所述样本光谱库中每类存储介质包括不同厚度的样本存储介质;所述装置还包括:
模型参数获取单元,用于获取存储介质模型的模型参数,所述模型参数包括介质薄膜层数、每层介质薄膜的材料组成和所述材料的厚度;
样本光谱获取单元,用于获取样本光谱,所述样本光谱为所述存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱。
可选的,样本光谱库中还存储每一样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
所述厚度值确定单元包括:
厚度值获取子单元,用于从所述样本光谱库中获取所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
第一厚度值确定子单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
可选的,所述厚度值确定单元包括:
第二厚度值确定子单元,用于将所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,作为所述待测量存储介质的厚度值;
或,
样本光谱查找子单元,用于根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第二目标样本光谱,所述第二目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度仅次于所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度;
第三厚度值确定子单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和所述第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
由上述技术方案可以看出,本申请在对存储介质进行厚度测量的过程中,获取到待测量存储介质经实际光源照射后采集到的实际测量光谱后,仅需要从预先设置的样本光谱库中找到与该实际测量光谱之间的回归拟合优度最高的目标样本光谱,即可根据该目标样本光谱对应的厚度值确定出该待测量存储介质的厚度值,免去了在获取到实际测量光谱后,还需要针对该待测量存储介质进行建模、赋值以及回归拟合计算,从而缩短了存储介质厚度的测量时间,进而也减短了存储介质的出厂周期。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种存储介质厚度的测量方法的方法流程图;
图2为本申请实施例提供的一种存储介质厚度的测量方法流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种收集到的采集光谱的示例图;
图4为本申请实施例提供的一种回归拟合优度示意图;
图5为本申请实施例提供的一种样本光谱库的形成过程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种存储介质厚度的测量装置的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本申请的实施例进行描述。
传统的存储介质的厚度测量方式是基于实时回归拟合的方法来进行测量的。在该传统方式中,当采用基于实时回归拟合的方法对待测量存储介质中的每一层介质薄膜的厚度进行测量时,在采集到待测量存储介质的光谱后,建立存储介质模型,在需要测量该待测量存储介质中的每一层介质薄膜时,均需要对该存储介质模型中的每一层介质薄膜分别设置不同的厚度值,并得到该存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱,即每一次赋值后都需要进行一次回归拟合,从而获取到当前赋值所对应的光谱,若该光谱与采集到的光谱之间拟合程度较低,则需要重新赋值并进行回归拟合,若该光谱与采集到的光谱之间的回归拟合优度较高,则可以认为当前对于存储介质模型中的每一层介质薄膜的厚度赋值即为待测量存储介质中的每一层介质薄膜的对应的厚度,从而得到待测量存储介质的厚度。
申请人经研究发现,在使用上述传统方式对存储介质的厚度测量的过程中,每一次对存储介质模型中的每一层介质薄膜进行赋值后,都需要重新进行回归拟合,这样,会导致计算每层介质薄膜厚度的时间增长。当需要测量几十甚至上百层的介质薄膜时,会大大增加计算存储介质的时间。
为此,本申请实施例提出了一种存储介质厚度的测量方法和装置,以希望能够缩短存储介质厚度的测量时间,进而减短存储介质的出厂周期。
为了更加清楚和完整的描述本申请的技术方案,在介绍本申请实施例之前,先对存储介质的基本概念进行介绍。
存储介质为存储数据的载体,可以由多层介质薄膜堆叠而成,其中,一层介质薄膜可以包括多层材料层,而该多层材料层中的各个材料层的厚度可以是不同的,比如一层介质薄膜可以包括两层材料层,分别为一层厚度为1nm的二氧化硅,一层厚度为2nm的氮化硅,当然,该多层材料层中的各个材料层的厚度也可以是相同的,比如一层介质薄膜可以包括两层材料层,分别为一层厚度为1nm的二氧化硅,一层厚度为1nm的氮化硅。
需要说明的是,在同一片存储介质中,每一层介质薄膜中的材料层组成结构以及各个材料层的厚度都是相同的,例如,一片存储介质中包括100层介质薄膜,每一层介质薄膜都包括两层材料层,其中,第一层材料层均为二氧化硅,且其厚度也均为1nm,而第二层材料层均为氮化硅,且其厚度也均为2nm。
为缩短存储介质厚度的测量时间,本申请实施例中引入了样本光谱库,该样本光谱库是在测量待测量存储介质之前预先建立的,该样本光谱库中至少存储了一条样本光谱。
由于该样本光谱库中的每一条样本光谱均是根据不同的样本存储介质经同一实际光源照射后采集到的,其中,这些样本存储介质的介质薄膜层数、介质薄膜的材料组成和/或材料厚度是不相同的。因此,该样本光谱库中的每一条样本光谱均是完全不同的,并且每一条样本光谱都可以对应一片样本存储介质的厚度值。需要说明的是,该样本光谱库中的样本光谱的形成过程将在后面进行具体介绍。
接下来,将结合图1以及图2所示的存储介质厚度的测量方法流程示意图,来说明本申请实施例如何测量存储介质的厚度。
图1为本申请实施例提供的一种存储介质厚度的测量方法的方法流程图,如图1所示,该方法包括以下步骤:
S101:获取实际测量光谱。
本申请实施例中,可以先获取实际测量光谱,比如可以采用椭圆偏振光谱技术进行获取,其中,该实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱,即图2所示的步骤201和步骤202。
具体地,由于采用椭圆偏振光谱技术获取光谱的过程中,不需要通过切片监测该存储介质的厚度,能够实现在不破坏存储介质本身结构的情况下,对存储介质进行无损伤的监测。因此,可以先将特定的光源(比如一束白光)作为入射光,且以一定的角度打到存储介质上,该入射光被存储介质反射或透射后,该入射光的偏振状态发生变化,接着,可以根据该偏振状态发生变化的情况产生实际测量光谱。
例如,对于3D NAND存储介质,可以利用椭圆偏振光谱机采集其实际测量光谱。可以设置光源为一束白光,入射角度为65度,并通过分光和拍照等操作,采集到该片3D NAND存储介质经该光源照射后的光谱。
需要说明的是,本申请实施例中所涉及的光谱均为二维的椭圆偏振光谱,其横坐标为光波长,纵坐标为光谱信号强度,具体收集到的采集光谱的示例图参见图3所示。
S102:根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高。
通过执行S101后,可以获取到实际测量光谱,然后将该实际测量光谱与预先建立的样本光谱库中存储的每一条样本光谱进行一一比对,比如可以将该实际测量光谱与每一条样本光谱一一进行拟合,并确定出该实际测量光谱与该样本光谱库中存储的每一条样本光谱之间的回归拟合优度。
需要说明的是,两条光谱之间的回归拟合优度可以用于表示两条光谱之间的相似程度,且该回归拟合优度的数值为0到1,其中,该回归拟合优度的数值越大,表示这两条光谱之间的相似程度越高,反之,该回归拟合优度的数值越小,表示这两条光谱之间的相似程度越低。比如,当两条光谱之间的回归拟合优度的数值为0时,说明这两条光谱相似程度极低,即这两条光谱完全不同;当两条光谱之间的回归拟合优度的数值为1时,说明这两条光谱相似程度极高,即这两条光谱几乎是一样的。
因此,在本申请实施例中,确定出实际测量光谱与样本光谱库中存储的每一条样本光谱之间的回归拟合优度后,可以从该样本光谱中所有的样本光谱中,确定出与该实际测量光谱之间的回归拟合优度最高的样本光谱,并将该样本光谱作为第一目标样本光谱,即图2所示的步骤203。也就是说,该第一目标样本光谱与该样本光谱库中其他的样本光谱相比较而言,该第一目标样本光谱与该实际测量光谱的相似程度是最高的。
接下来,具体介绍如何确定实际测量光谱与样本光谱库中存储的每一条样本光谱之间的回归拟合优度。
具体地,可以先将实际测量光谱依次和每一条样本光谱中每个点对应的光谱信号强度值作差,其中,每个点所对应的光波长都是相同的。然后,将该实际测量光谱与每一条样本光谱的作差结果进行求和,或者求平均值。接着,根据所有样本光谱所对应的和或者平均值的大小为每一条样本光谱分别分配对应的回归拟合优度,其中,回归拟合优度的数值范围为0至1。
为便于理解,现结合图4进行举例说明如何确定实际测量光谱与样本光谱库中存储的每一条样本光谱之间的回归拟合优度。
假设样本光谱库中存储有99条样本光谱。将实际测量光谱A依次和这99条样本光谱中的每一条样本光谱中每个点对应的光谱信号强度值作差,并将该实际测量光谱A与每一条样本光谱的作差结果进行求平均值。接着,将这99条样本光谱所对应的平均值从大到小排序,并根据排序结果为每一条样本光谱分别分配对应的回归拟合优度。比如,样本光谱B对应的平均值排在这99条样本光谱中的第28位,所以该样本光谱B对应的回归拟合优度可以为0.72;样本光谱C对应的平均值排在这99条样本光谱中的第15位,所以该样本光谱B对应的回归拟合优度可以为0.85;样本光谱D对应的平均值排在这99条样本光谱中的第1位,所以该样本光谱B对应的回归拟合优度可以为0.99。显然,该样本光谱B对应的回归拟合优度在这99条样本光谱对应的回归拟合优度中是最高的,可以认为该样本光谱B与该实际测量光谱A的相似程度是最高的,因此,可以将该样本光谱B作为第一目标样本光谱。
S103:根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
通过执行S102后,可以确定出第一目标样本光谱,接着,可以获取该第一目标样本光谱对应的厚度值。在本申请的一种实施方式中,样本光谱库中还可以存储了每一样本光谱对应的厚度值,即该样本光谱库中存储了样本光谱与厚度值的对应关系,且每一样本光谱均对应一个厚度值。因此,可以从该样本光谱库中获取该第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,比如,可以在样本光谱库中,利用第一目标样本光谱与一厚度值的对应关系查询出该第一目标样本光谱所对应的厚度值。
在确定出第一目标样本光谱对应的厚度值后,由于该第一目标样本光谱与实际测量光谱之间的回归拟合优度最高,即该第一目标样本光谱与该实际测量光谱的相似程度最高。因此,可以认为该第一目标样本光谱对应的厚度值与该实际测量光谱对应的厚度值(即待测量存储介质的厚度值)很接近,甚至可能等同。
故此,可以将第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,作为待测量存储介质的厚度值,即图2所示的步骤204。比如,若第一目标样本光谱与实际测量光谱之间的回归拟合优度的数值几乎接近1时,可以认为该第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值与待测量存储介质的厚度值几乎等同,此时,可以将该第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值作为该待测量存储介质的厚度值。
为了更加精确地确定出待测量存储介质的厚度值,在本申请的一种实施方式中,上述S103中的“根据所述第一目标样本光谱对应的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值”的步骤可以包括:根据实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第二目标样本光谱,根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和所述第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
其中,第二目标样本光谱与实际测量光谱之间的回归拟合优度可以仅次于该第一目标样本光谱与该实际测量光谱之间的回归拟合优度。这样,利用与该实际测量光谱之间的回归拟合优度较高的两条样本光谱,确定出的待测量存储介质的厚度值更加精确。
在本实施例中,确定出第一目标样本光谱和第二目标样本光谱之后,可以先将实际测量光谱依次和该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱中每个点对应的光谱信号强度值作差,其中,每个点所对应的光波长都是相同的。然后,将该实际测量光谱与该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱的作差结果进行求和,或者求平均值。接着,依照上述计算方法,计算该第一目标样本光谱与该第二目标样本光谱的作差结果之和或平均值。
紧接着,从样本光谱库中获取该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,并根据该实际测量光谱与该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱的作差结果之和或平均值,以及该第一目标样本光谱与该第二目标样本光谱的作差结果之和或平均值之间的数值关系,比如数值大小比例。从而利用该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱各自对应的样本存储介质的厚度值,根据该数值关系确定出待测量存储介质的厚度值。
为便于理解,现举例说明如何根据第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定待测量存储介质的厚度值。
假设,第一目标样本光谱中各个点的光谱信号强度均大于实际测量光谱中的各个点,即该第一目标样本光谱位于该实际测量光谱的上边;而第二目标样本光谱中各个点的光谱信号强度均小于该实际测量光谱中的各个点,即该第二目标样本光谱位于该实际测量光谱的下边;并且,该实际测量光谱与该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱的作差结果平均值A、B分别为0.001、0.001,该第一目标样本光谱与该第二目标样本光谱的作差结果平均值C为0.002;根据这三个作差结果平均值A、B、C,可以确定出这三个平均值A、B、C之间的数值关系,即为平均值A、B均为平均值C的50%,因此,可以确定出该实际测量光谱是位于该第一目标样本光谱和该第二目标样本光谱的中间位置。接着,从样本光谱库中获取该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值分别为99nm、101nm,从而可以根据该数值关系,可以确定出待测量存储介质的厚度值应该介于该第一目标样本光谱、该第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值中间,即可以确定出该待测量存储介质的厚度值为100nm。
可见,本申请实施例中,可以在对存储介质进行厚度测量的过程中,获取到待测量存储介质经实际光源照射后采集到的实际测量光谱后,仅需要从预先设置的样本光谱库中找到与该实际测量光谱之间的回归拟合优度最高的第一目标样本光谱,即可根据该第一目标样本光谱对应的厚度值确定出该待测量存储介质的厚度值,免去了在获取到实际测量光谱后,还需要针对该待测量存储介质进行建模、赋值以及回归拟合计算,从而缩短了存储介质厚度的测量时间,进而也减短了存储介质的出厂周期。
为缩短从样本光谱库中找到第一目标样本光谱的时间,以便进一步地缩短存储介质厚度的测量时间,在本申请的一种实施方式中,样本光谱库中可以包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,其中,每类存储介质包括的样本存储介质之间的材料特性相同,每类存储介质之间的材料特性不同。在此情况下,在上述S102之前,还可以包括以下步骤:确定所述待测量介质的实际材料特性。此时,上述S102可以为从该实际样本光谱库中查询与该实际材料特性相同的样本存储介质,接着从该样本存储介质对应的样本光谱簇中找到第一目标样本光谱。
本申请实施例中,可以将材料特性相同的样本存储介质归为一类,例如,可以将每层介质薄膜中材料层均为二氧化硅和氮化硅的存储介质归为一类,其中,每类存储介质之间的材料特性是不相同的。相应地,由于该样本光谱库中的每一条样本光谱均是根据不同的样本存储介质经同一实际光源照射后采集到的,因此,可以将同一类存储介质经同一实际光源照射后所采集到的样本光谱归为一类,为了便于描述,将该类样本光谱称为一组样本光谱簇。这样,该样本光谱库中可以包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇。
由于样本光谱库中至少包括一组样本光谱簇,因此,在一种实现方式中,可以先确定待测量介质的实际材料特性,比如可以根据获取到的实际测量光谱确定出待测量介质的实际材料特性。然后,根据该待测量介质的实际材料特征,从该实际样本光谱库中查询出与该实际材料特性相同的样本存储介质,并利用该样本存储介质找出该样本存储介质所对应的样本光谱簇,接着从该样本光谱簇中的样本光谱中找到第一目标样本光谱。需要强调的是,本实施例中,查找第一目标样本光谱的方法与上述S102相似,可以参见上述S102中的部分说明即可。
可见,本申请实施例中,由于样本光谱库中可以包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,因此,可以确定待测量介质的实际材料特性,然后从该实际样本光谱库中查询与该实际材料特性相同的样本存储介质,接着从该样本存储介质对应的样本光谱簇中找到第一目标样本光谱。可见,本实施例中,不需要将实际测量光谱与样本光谱库中的所有样本光谱均进行一一对比,仅需要将该实际测量光谱,与实际材料特性相同的样本存储介质所对应的样本光谱簇中的所有样本光谱进行比较即可,这样,减少了实际测量光谱与样本光谱库中的样本光谱的对比次数,从而缩短了从样本光谱库中找到第一目标样本光谱的时间,进而缩短了存储介质厚度的测量时间。
接下来,将结合图5来具体介绍在本申请实施例中,样本光谱库中的样本光谱是如何形成的。
在本申请的一种实施方式中,样本光谱库中每类存储介质可以包括不同厚度的样本存储介质,在此情况下,该样本光谱库中的样本光谱形成过程可以包括以下步骤:先获取存储介质模型的模型参数,接着获取样本光谱,其中,该样本光谱为所述存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱。
首先,获取存储介质模型的模型参数,该模型参数可以包括介质薄膜层数、每层介质薄膜的材料组成和各个材料的厚度。
其中,该存储介质模型中的介质薄膜层数可以是预先设置的一个数值或者一个数值范围,比如该存储介质模型中的介质薄膜层数可以和待测量存储介质中的介质薄膜层数相同,当该测量存储介质中的介质薄膜层数为100层时,该存储介质模型中的介质薄膜层数也同为100层,又比如该存储介质模型中的介质薄膜层数的数值范围可以为[100,103],即可以分别建立介质薄膜层数为100层的存储介质模型、介质薄膜层数为101层的存储介质模型、介质薄膜层数为102层的储介质模型和介质薄膜层数为103层的存储介质模型。
该存储介质模型中的每层介质薄膜的材料组成可以是预先设置的材料种类,并且可以根据该材料种类进行不同的排列组合,从而得到多种不同的材料组成情况。例如,假设预先设置的材料种类为二氧化硅和氮化硅,则可以存储介质模型中的每层介质薄膜的材料组成可以仅为二氧化硅,也可以仅为氮化硅,还可以为二氧化硅和氮化硅。
该存储介质模型中每层介质薄膜的各个材料厚度也可以是预先设置,比如各个材料厚度可以为预先设置的一个数值范围,在该数值范围中可以任意确定多个厚度值来进行建模,也可以以一固定数值单位来确定多个厚度值来进行建模,例如,当一材料厚度的数值范围为[0.1,0.5](单位为nm)时,可以分别以厚度为0.1nm、0.2nm、0.4nm对应的存储介质模型来建模,也可以分别以厚度为0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm、0.5nm对应的存储介质模型来建模。
接着,可以将各个材料的厚度进行不同的组合,从而得到多个不同的材料厚度组合,例如,假设预先设置的材料种类为二氧化硅和氮化硅,其中二氧化硅的厚度可以为0.1nm、0.2nm,氮化硅的厚度可以为0.1nm、0.2nm,将这两种材料的厚度值进行不同的组合,从而可以得到四种材料厚度组合:二氧化硅的厚度为0.1nm和氮化硅的厚度为0.1nm、二氧化硅的厚度为0.1nm和氮化硅的厚度为0.2nm、二氧化硅的厚度为0.2nm和氮化硅的厚度为0.1nm、二氧化硅的厚度为0.2nm和氮化硅的厚度为0.2nm。
需要说明的是,各个材料厚度的取值数量越多、取值越接近,则样本光谱库中的样本光谱数量越多,且样本光谱库中的样本光谱与实际测量光谱之间的回归拟合优度更高,即样本光谱库中的样本光谱越精细,且与实际测量光谱的相似程度会更高。
其次,在获取到存储介质模型的模型参数后,根据该模型参数对该存储介质模型进行参数设置,即图5所示的步骤501。接着,将设置好的存储介质模型经过模拟光源照射后采集到该存储介质模型对应的样本光谱,即图5所示的步骤502,其中,该模拟光源的光源条件与实际光源的光源条件可以是完全一样的。具体地,在采集样本光谱的过程中,可以依据菲涅尔理论的光学解析方程:St(λ)=F(ti,ni,ki)来得到该存储介质模型在不同波长λ的光照射下,所对应的光谱信号强度St,从而获取到该存储介质模型经模拟光源照射后的样本光谱,其中,ti为该存储介质中的每层介质薄膜厚度,ni为该介质薄膜的光学折射率,ki为该介质薄膜的吸光系数,i代表存储介质的薄膜层数。当然,在获取到各个存储介质模型对应的样本光谱后,可以将这些样本光谱放到一起,组成样本光谱库,即图5所示的步骤503。
参见图6,为本申请实施例提供的一种存储介质厚度的测量装置的组成示意图,该装置包括:
测量光谱获取单元601,用于获取实际测量光谱,所述实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱;
样本光谱查找单元602,用于根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高;
厚度值确定单元603,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
可选的,所述样本光谱库包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,其中,所述每类存储介质包括的样本存储介质之间的材料特性相同,每类存储介质之间的材料特性不同;
所述装置还包括:
材料特性确定单元,用于确定所述待测量介质的实际材料特性;
则,所述样本光谱查找单元602包括:
样本存储介质查询子单元,用于从所述实际样本光谱库中查询与所述实际材料特性相同的样本存储介质;
样本光谱查找子单元,用于从所述样本存储介质对应的样本光谱簇中找到所述第一目标样本光谱。
可选的,所述样本光谱库中每类存储介质包括不同厚度的样本存储介质;所述装置还包括:
模型参数获取单元,用于获取存储介质模型的模型参数,所述模型参数包括介质薄膜层数、每层介质薄膜的材料组成和所述材料的厚度;
样本光谱获取单元,用于获取样本光谱,所述样本光谱为所述存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱。
可选的,样本光谱库中还存储每一样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
所述厚度值确定单元603包括:
厚度值获取子单元,用于从所述样本光谱库中获取所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
第一厚度值确定子单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
可选的,所述厚度值确定单元603包括:
第二厚度值确定子单元,用于将所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,作为所述待测量存储介质的厚度值;
或,
样本光谱查找子单元,用于根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第二目标样本光谱,所述第二目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度仅次于所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度;
第三厚度值确定子单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和所述第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种:只读存储器(英文:read-only memory,缩写:ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于设备及***实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及***实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述,仅为本申请的一种具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种存储介质厚度的测量方法,其特征在于,所述方法包括:
获取实际测量光谱,所述实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱;
根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高;
根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值;
所述根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值,包括:
根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第二目标样本光谱,所述第二目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度仅次于所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度;
根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和所述第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值;
所述样本光谱库包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,其中,每类存储介质包括的样本存储介质之间的材料特性相同,每类存储介质之间的材料特性不同;
所述根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中存储的样本光谱中找到第一目标样本光谱之前,还包括:
确定所述待测量存储介质的材料特性;
则,所述根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中存储的样本光谱中找到第一目标样本光谱,包括:
从所述样本光谱库中查询与所述待测量存储介质的材料特性相同的样本存储介质;
从所述样本存储介质对应的样本光谱簇中找到所述第一目标样本光谱。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述样本光谱库中每类存储介质包括不同厚度的样本存储介质;所述样本光谱库中的样本光谱形成过程包括:
获取存储介质模型的模型参数,所述模型参数包括介质薄膜层数、每层介质薄膜的材料组成和所述材料的厚度;
获取样本光谱,所述样本光谱为所述存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,样本光谱库中还存储每一样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
所述根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值,包括:
从所述样本光谱库中获取所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
4.一种存储介质厚度的测量装置,其特征在于,所述装置包括:
测量光谱获取单元,用于获取实际测量光谱,所述实际测量光谱为待测量存储介质经实际光源照射后采集到的光谱;
样本光谱查找单元,用于根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第一目标样本光谱,其中,所述样本光谱库包括不同样本存储介质对应的样本光谱,所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度最高;
厚度值确定单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值;
所述厚度值确定单元包括:
样本光谱查找子单元,用于根据所述实际测量光谱,从预先建立的样本光谱库中找到第二目标样本光谱,所述第二目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度仅次于所述第一目标样本光谱与所述实际测量光谱之间的回归拟合优度;
第三厚度值确定子单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值和所述第二目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值;
所述样本光谱库包括至少一类存储介质对应的一组样本光谱簇,其中,每类存储介质包括的样本存储介质之间的材料特性相同,每类存储介质之间的材料特性不同;
所述装置还包括:
材料特性确定单元,用于确定所述待测量存储介质的材料特性;
则,所述样本光谱查找单元包括:
样本存储介质查询子单元,用于从所述样本光谱库中查询与所述待测量存储介质的材料特性相同的样本存储介质;
样本光谱查找子单元,用于从所述样本存储介质对应的样本光谱簇中找到所述第一目标样本光谱。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述样本光谱库中每类存储介质包括不同厚度的样本存储介质;所述装置还包括:
模型参数获取单元,用于获取存储介质模型的模型参数,所述模型参数包括介质薄膜层数、每层介质薄膜的材料组成和所述材料的厚度;
样本光谱获取单元,用于获取样本光谱,所述样本光谱为所述存储介质模型经模拟光源照射后采集到的光谱。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,样本光谱库中还存储每一样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
所述厚度值确定单元包括:
厚度值获取子单元,用于从所述样本光谱库中获取所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值;
第一厚度值确定子单元,用于根据所述第一目标样本光谱对应的样本存储介质的厚度值,确定所述待测量存储介质的厚度值。
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