单旋转椭偏系统的校准方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及光电，尤其涉及一种单旋转椭偏系统的校准方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、在半导体行业中，对光学关键尺度(ocd)的测量以及精细结构膜厚的测量，直接关系到生产样品的精度以及良率。椭偏仪因其非接触、无破坏、快速、高精度等优点，被广泛应用于半导体工艺监测。

2、椭偏仪的基本配置包括：光源、起偏器、一号旋转电机、补偿器、待测样品、补偿器、二号旋转电机、检偏器以及光谱仪。现有技术中双旋转椭偏仪的系统校准与测量的基本原理过程为：1、自然光通过偏振片以及旋转波片后得到偏振光；2、偏振光经过标准样品材料的反射或者透射得到的新的偏振光；3、新的偏振光经过检偏臂的旋转波片、检偏片后得到变化的光强信息；4、对测量光强变化信息进行傅里叶变换得到傅里叶系数，通过傅里叶系数拟合迭代得到系统参数。在实际量产过程中，由于电机的自身速度上限以及两个电机的转速比要求，导致测量速度以慢速电机为准。因此，如何提高测量速度问题成为一个亟待解决的问题。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种单旋转椭偏系统的校准方法、系统、设备及存储介质，旨在解决如何提高测量速度的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种单旋转椭偏系统的校准方法，所述单旋转椭偏系统的校准方法包括：

3、分别确定标准样件在双旋转椭偏系统下和单旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数和单旋转椭偏系统参数；

4、根据所述双旋转椭偏系统参数对所述单旋转椭偏系统参数进行调整，获得单旋转椭偏系统修正参数；

5、基于所述单旋转椭偏系统修正参数对所述单旋转椭偏系统进行校准。

6、可选地，所述分别确定标准样件在双旋转椭偏系统下和单旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数和单旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

7、确定标准样件在双旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数；

8、根据所述双旋转椭偏系统参数将双旋转椭偏系统切换为单旋转椭偏系统；

9、确定所述标准样件在所述单旋转椭偏系统下对应的单旋转椭偏系统参数。

10、可选地，所述确定标准样件在双旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

11、获取标准样件在双旋转椭偏系统下的第一光强信息；

12、对所述第一光强信息进行傅里叶变换，得到第一傅里叶系数；

13、根据所述第一傅里叶系数确定双旋转椭偏系统参数。

14、可选地，所述根据所述第一傅里叶系数确定双旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

15、确定理论样件对应的测量傅里叶系数；

16、将所述第一傅里叶系数和所述测量傅里叶系数进行拟合迭代，得到双旋转椭偏系统参数。

17、可选地，所述确定所述标准样件在所述单旋转椭偏系统下对应的单旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

18、获取标准样件在单旋转椭偏系统下的第二光强信息；

19、对所述第二光强信息进行傅里叶变换，得到第二傅里叶系数；

20、根据所述第二傅里叶系数确定单旋转椭偏系统参数。

21、可选地，所述根据所述第二傅里叶系数确定单旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

22、确定理论样件对应的测量傅里叶系数；

23、将所述第二傅里叶系数和所述测量傅里叶系数进行拟合迭代，得到单旋转椭偏系统参数。

24、可选地，所述基于所述单旋转椭偏系统修正参数对所述单旋转椭偏系统进行校准的步骤之后，还包括：

25、获取在校准后的单旋转椭偏系统下待测样件对应的第三光强信息；

26、对所述第三光强信息进行傅里叶变换，得到第三傅里叶系数；

27、根据所述单旋转椭偏系统修正参数和所述第三傅里叶系数确定待测样件穆勒矩阵。

28、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种单旋转椭偏系统的校准系统，所述单旋转椭偏系统的校准系统包括：

29、确定模块，用于分别确定标准样件在双旋转椭偏系统下和单旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数和单旋转椭偏系统参数；

30、调整模块，用于根据所述双旋转椭偏系统参数对所述单旋转椭偏系统参数进行调整，获得单旋转椭偏系统修正参数；

31、校准模块，用于基于所述单旋转椭偏系统修正参数对所述单旋转椭偏系统进行校准。

32、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种单旋转椭偏系统的校准设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的单旋转椭偏系统的校准程序，所述单旋转椭偏系统的校准程序配置为实现如上文所述的单旋转椭偏系统的校准方法的步骤。

33、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有单旋转椭偏系统的校准程序，所述单旋转椭偏系统的校准程序被处理器执行时实现如上文所述的单旋转椭偏系统的校准方法的步骤。

34、本发明首先分别确定标准样件在双旋转椭偏系统下和单旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数和单旋转椭偏系统参数，然后根据双旋转椭偏系统参数对单旋转椭偏系统参数进行调整，获得单旋转椭偏系统修正参数，之后基于单旋转椭偏系统修正参数对单旋转椭偏系统进行校准。相较于现有技术中由于电机的自身速度上限以及两个电机的转速比要求，导致测量速度以慢速电机为准，而本发明在双旋转椭偏系统校准后，根据双旋转椭偏系统参数对单旋转椭偏系统中的单旋转椭偏系统参数进行调整，获得校准后的单旋转椭偏系统，之后从双旋转椭偏系统切换成单旋转椭偏系统，并将旋转电机进行提速，从而使单次测量时间大幅缩短，进而提高测量速度。

技术特征：

1.一种单旋转椭偏系统的校准方法，其特征在于，所述单旋转椭偏系统的校准方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定标准样件在双旋转椭偏系统下和单旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数和单旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定标准样件在双旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一傅里叶系数确定双旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述标准样件在所述单旋转椭偏系统下对应的单旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二傅里叶系数确定单旋转椭偏系统参数的步骤，包括：

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述单旋转椭偏系统修正参数对所述单旋转椭偏系统进行校准的步骤之后，还包括：

8.一种单旋转椭偏系统的校准系统，其特征在于，所述单旋转椭偏系统的校准系统包括：

9.一种单旋转椭偏系统的校准设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的单旋转椭偏系统的校准程序，所述单旋转椭偏系统的校准程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的单旋转椭偏系统的校准方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有单旋转椭偏系统的校准程序，所述单旋转椭偏系统的校准程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的单旋转椭偏系统的校准方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种单旋转椭偏系统的校准方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：分别确定标准样件在双旋转椭偏系统下和单旋转椭偏系统下对应的双旋转椭偏系统参数和单旋转椭偏系统参数；根据双旋转椭偏系统参数对单旋转椭偏系统参数进行调整，获得单旋转椭偏系统修正参数；基于单旋转椭偏系统修正参数对单旋转椭偏系统进行校准。相较于现有技术中由于电机的自身速度上限以及两个电机的转速比要求，导致测量速度以慢速电机为准，而本发明根据双旋转椭偏系统参数对单旋转椭偏系统参数进行调整，获得校准后的单旋转椭偏系统，之后从双旋转椭偏系统切换成单旋转椭偏系统，并将旋转电机进行提速，从而使单次测量时间大幅缩短，进而提高测量速度。

技术研发人员：刘亚鼎,杨成,陈军,何勇,薛小汝,郭春付,李伟奇,张传维
受保护的技术使用者：武汉颐光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13