薄膜厚度模型的建立方法及设备与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种薄膜厚度模型的建立方法及设备。

背景技术：

1、在半导体器件的制作过程中，通常需要在晶圆上形成很多层薄膜，这些薄膜的厚度对于最终形成的半导体器件的性能具有重要的影响，因此，准确测量出每一层薄膜的厚度，对于保障半导体器件的性能显得尤为重要。

2、目前，通常采用光学机台来进行薄膜的厚度测量。其中，光学机台在模拟薄膜厚度时，需要先收集每一层薄膜的光谱图，然后基于每一层薄膜的光谱图，使用专门的模拟器模拟出每一层薄膜的薄膜厚度。然而，对于多层薄膜的厚度测量，现有的模拟方式难以准确模拟出具有多层薄膜的薄膜厚度模型。

技术实现思路

1、本公开提供了一种薄膜厚度模型的建立方法及设备，可以解决现有技术中难以准确模拟出具有多层薄膜的薄膜厚度模型的技术问题。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种薄膜厚度模型的建立方法，应用于待测半导体器件，所述待测半导体器件包括衬底以及在所述衬底上形成的多层薄膜，所述方法包括：

3、获取所述多层薄膜对应的光谱图，以及每一层所述薄膜的光学参数；

4、根据所述光谱图与所述光学参数，建立薄膜厚度模型，所述薄膜厚度模型中包括每一层所述薄膜对应的模拟薄膜；

5、获取每一层所述薄膜的物理厚度值，根据所述物理厚度值，调节每一层所述模拟薄膜的光学参数，直至每一层所述模拟薄膜的模拟厚度值与每一层所述模拟薄膜对应的所述薄膜的所述物理厚度值之间的误差小于或等于每一层所述模拟薄膜的误差阈值；

6、将调节后的所述薄膜厚度模型确定为所述待测半导体器件的目标薄膜厚度模型。

7、在一些实施例中，所述待测半导体器件包括m层所述薄膜，其中，m为大于或等于2的整数；所述方法还包括：

8、按照从上到下的顺序，去除所述目标薄膜厚度模型中的n层模拟薄膜，得到具有p层所述模拟薄膜的薄膜厚度子模型；其中，p＝m-n，n为正整数，且m-n≥1。

9、在一些实施例中，所述方法还包括：

10、将所述薄膜厚度子模型存储在目标工艺站点对应的工艺参数数据库；其中，所述目标工艺站点用于基于所述工艺参数数据库中存储的所述薄膜厚度子模型，生成具有p层所述薄膜的半导体器件。

11、在一些实施例中，所述获取每一层所述薄膜的物理厚度值，包括：

12、获取所述待测半导体器件的切片数据，根据所述切片数据确定每一层所述薄膜的物理厚度值。

13、在一些实施例中，每一层所述模拟薄膜的误差阈值分别为每一层所述模拟薄膜对应的所述薄膜的所述物理厚度值的5％。

14、第二方面，本公开实施例提供了一种薄膜厚度模型的建立装置，应用于待测半导体器件，所述待测半导体器件包括衬底以及在所述衬底上形成的多层薄膜，所述装置包括：

15、检测模块，用于获取所述多层薄膜对应的光谱图，以及每一层所述薄膜的光学参数；

16、模型建立模块，用于根据所述光谱图与所述光学参数，建立薄膜厚度模型，所述薄膜厚度模型中包括每一层所述薄膜对应的模拟薄膜；

17、调节模块，用于获取每一层所述薄膜的物理厚度值，根据所述物理厚度值，调节每一层所述模拟薄膜的光学参数，直至每一层所述模拟薄膜的模拟厚度值与每一层所述模拟薄膜对应的所述薄膜的所述物理厚度值之间的误差小于或等于每一层所述模拟薄膜的误差阈值；

18、确定模块，用于将调节后的所述薄膜厚度模型确定为所述待测半导体器件的目标薄膜厚度模型。

19、在一些实施例中，所述待测半导体器件包括m层所述薄膜，其中，m为大于或等于2的整数；所述装置还包括拆分模块，用于：

20、按照从上到下的顺序，去除所述目标薄膜厚度模型中的n层模拟薄膜，得到具有p层所述模拟薄膜的薄膜厚度子模型；其中，p＝m-n，n为正整数，且m-n≥1。

21、在一些实施例中，所述装置还包括处理模块，用于：

22、将所述薄膜厚度子模型存储在目标工艺站点对应的工艺参数数据库；其中，所述目标工艺站点用于基于所述工艺参数数据库中存储的所述薄膜厚度子模型，生成具有p层所述薄膜的半导体器件。

23、在一些实施例中，所述调节模块用于：

24、获取所述待测半导体器件的切片数据，根据所述切片数据确定每一层所述薄膜的物理厚度值。

25、在一些实施例中，每一层所述模拟薄膜的误差阈值分别为每一层所述模拟薄膜对应的所述薄膜的所述物理厚度值的5％。

26、第三方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面提供的薄膜厚度模型的建立方法。

27、本公开实施例提供的薄膜厚度模型的建立方法及设备，改变了现有技术中逐层建立薄膜模型的方式，直接建立薄膜层数最多的薄膜厚度模型，且在模拟时不仅调节好最上面一层模拟薄膜的模拟厚度，而且还将底下剩余模拟薄膜的模拟厚度也调节好，由此可以准确得到具有多层薄膜的薄膜厚度模型，解决了现有技术中难以准确模拟出具有多层薄膜的薄膜厚度模型的技术问题。

技术特征：

1.一种薄膜厚度模型的建立方法，其特征在于，应用于待测半导体器件，所述待测半导体器件包括衬底以及在所述衬底上形成的多层薄膜，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测半导体器件包括m层所述薄膜，其中，m为大于或等于2的整数；所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取每一层所述薄膜的物理厚度值，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一层所述模拟薄膜的误差阈值分别为每一层所述模拟薄膜对应的所述薄膜的所述物理厚度值的5％。

6.一种薄膜厚度模型的建立装置，其特征在于，应用于待测半导体器件，所述待测半导体器件包括衬底以及在所述衬底上形成的多层薄膜，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述待测半导体器件包括m层所述薄膜，其中，m为大于或等于2的整数；所述装置还包括拆分模块，用于：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括处理模块，用于：

9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述调节模块用于：

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每一层所述模拟薄膜的误差阈值分别为每一层所述模拟薄膜对应的所述薄膜的所述物理厚度值的5％。

技术总结
本公开提供了一种薄膜厚度模型的建立方法及设备，涉及半导体技术领域，可应用于待测半导体器件，该待测半导体器件包括在衬底上形成的多层薄膜，上述方法包括：获取多层薄膜对应的光谱图，以及每一层薄膜的光学参数；根据光谱图与光学参数，建立薄膜厚度模型，该薄膜厚度模型中包括每一层薄膜对应的模拟薄膜；获取每一层薄膜的物理厚度值，根据物理厚度值，调节每一层模拟薄膜的光学参数，直至每一层模拟薄膜的模拟厚度值与每一层模拟薄膜对应的薄膜的物理厚度值之间的误差小于或等于每一层模拟薄膜的误差阈值；将调节后的薄膜厚度模型确定为待测半导体器件的目标薄膜厚度模型。本公开实施例可以准确模拟出具有多层薄膜的薄膜厚度模型。

技术研发人员：盛永尚
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15