本技术涉及光学检测，尤其涉及一种晶圆量测补偿方法、装置及系统。
背景技术：
1、一般情况下，晶圆表面峰对峰(又称peak to peak)最大高度差范围要求是20um内。由于机械调整的局限性较大，且晶圆(又称wafer)本身存在一定的翘曲等原因，现有的静电吸盘水平度(又称e-chuck leveling)无法满足当代半导体的扫描电镜(又称sem)的电子束成像对wafer平坦度的要求。一般情况下，sem电子束机台要求12寸wafer不同区域水平度处于500nm之内，可以减小自动聚焦(又称auto focus)功能搜索范围，提高自动聚焦准确率，减少自动聚焦时长从而提高成像吞吐量(又称throughput)。
2、目前在sem电子束机台，wafer水平度问题主要采用光学检测模型解决，光学检测模型通过激光发生器发射激光，经过wafer表面反射后由接收器接收。激光从发生器发射后经过光栅格到达wafer表面，光栅格的作用为将光路分割为条形用于后续计算。光路到达wafer表面后经过反射通过透镜聚焦之后到达接收端，接收端接收光栅。该方法中，随着wafer平坦度即相对高度的变化，接收端收到的光栅图高度产生变化，计算得到相对位移量。最后通过wafer在不同位置光栅图像反馈的变化情况计算得出需要改变的高度量。该高度量由工控机计算得出，通过电压模拟量传输至pizeo(压电陶瓷)控制器，经过放大后通过压电陶瓷根据不同的电压值进行调整。
3、但光学系统抗干扰能力弱，受空间温度，湿度及振动影响较大，例如温度变化产生的温漂使镜头热胀冷缩，导致光轴产生变化；光学检测系统处于高真空环境，光栅格由真空胶固定，此种固定方式容易受环境的影响产生变化从而影响光路稳定性。光学系统测量相对高度受wafer表面图案(简称pattern)影响较大，一些特殊的pattern导致接收端的光栅图像边缘不够锐利，影响计算结果。同时，pattern不同，使用相同的光源强度一些情况下会导致光栅图过亮或过暗，不利于调节。而且，光学模型的光斑直径大小通常约3mm左右，wafer直径为150mm(12寸)或100mm(8寸)，光斑相对面积较大，上述现有技术在调整wafer水平度问题时，误差较大、无法准确量出光束(又称beam)所在位置的精准高度。
技术实现思路
1、本技术提供一种晶圆量测补偿方法、装置及系统，用以解决现有技术中在调整晶圆水平度问题时，误差较大、无法准确量出光束(又称beam)所在位置的精准高度的技术问题。
2、根据本技术的第一方面，提供一种晶圆量测补偿方法，包括：确定晶圆表面上的参考区域及所述参考区域的参考高度；获取电容检测装置对晶圆表面的扫描数据，以确定晶圆表面上的所述参考区域的目标参考电压和量测区域的目标量测电压；根据所述参考区域的目标参考电压、所述参考高度以及所述量测区域的目标量测电压，确定所述量测区域相对所述参考区域的量测高度差值；根据所述量测区域相对所述参考区域的量测高度差值，在扫描电镜扫描过程中对所述量测区域的位置进行补偿，以使扫描电镜获取晶圆表面的量测数据。
3、在一些实施方式中，所述电容检测装置包括一个电容传感器，所述电容传感器位于所述扫描电镜的电子枪的一侧，所述获取电容检测装置对晶圆表面的扫描数据，以确定晶圆表面上的所述参考区域的目标参考电压和量测区域的目标量测电压，包括：获取所述电容传感器对晶圆表面的扫描数据，以确定所述电容传感器对应的所述参考区域的参考电压和量测区域的量测电压；将所述电容传感器对应的所述参考区域的参考电压，确定为所述参考区域的目标参考电压；将所述电容传感器对应的所述量测区域的量测电压，确定为所述量测区域的目标量测电压。
4、在一些实施方式中，所述电容检测装置包括多个电容传感器，多个所述电容传感器沿周向间隔设置于所述扫描电镜的电子枪的外侧，所述获取电容检测装置对晶圆表面的扫描数据，以确定晶圆表面上的所述参考区域的目标参考电压和量测区域的目标量测电压，包括：获取每个所述电容传感器对晶圆表面的扫描数据，以确定每个所述电容传感器对应的所述参考区域的参考电压和量测区域的量测电压；根据多个所述电容传感器对应的所述参考区域的参考电压，确定所述参考区域的目标参考电压；根据多个所述电容传感器对应的所述量测区域的量测电压，确定所述量测区域的目标量测电压。
5、在一些实施方式中，所述获取每个所述电容传感器对晶圆表面的扫描数据，以确定每个所述电容传感器对应的所述参考区域的参考电压和量测区域的量测电压，包括：获取每个所述电容传感器对晶圆表面的扫描数据，所述扫描数据包括所述参考区域的多个参考子区域的参考子电压和量测区域的多个量测子区域的量测子电压；根据所述参考区域的多个参考子区域的参考子电压，确定每个所述电容传感器对应的所述参考区域的参考电压；根据所述量测区域的多个量测子区域的量测子电压，确定每个所述电容传感器对应的所述量测区域的量测电压。
6、在一些实施方式中，所述电容传感器在数量上为两个，两个所述电容传感器相对设置于所述扫描电镜的电子枪的两侧。
7、在一些实施方式中，所述参考区域为晶圆表面的中心区域，所述参考高度为0。
8、根据本技术的第二方面，提供一种晶圆量测补偿装置，包括：设置模块，用于确定晶圆表面上的参考区域及所述参考区域的参考高度；第一确定模块，用于获取电容检测装置对晶圆表面的扫描数据，以确定晶圆表面上的所述参考区域的目标参考电压和量测区域的目标量测电压；第二确定模块，根据所述参考区域的目标参考电压、所述参考高度以及所述量测区域的目标量测电压，确定所述量测区域相对所述参考区域的量测高度差值；补偿模块，根据所述量测区域相对所述参考区域的量测高度差值，在电子枪扫描过程中对所述量测区域的位置进行补偿，以获取晶圆表面的量测数据。
9、在一些实施方式中，所述补偿模块为压电陶瓷控制模块。
10、根据本技术的第三方面，一种晶圆量测补偿系统，包括电容检测装置、扫描电镜以及上述的晶圆量测补偿装置；所述扫描电镜用于对晶圆表面进行扫描，以获取晶圆表面的量测数据；所述电容检测装置用于在所述扫描电镜的扫描过程中对晶圆表面进行扫描并将扫描得到的扫描数据发送至所述晶圆量测补偿装置；所述晶圆量测补偿装置用于在所述扫描电镜的扫描过程中对所述量测区域的位置进行补偿。
11、在一些实施方式中，所述扫描电镜包括电子枪及电子枪极阙；所述电容检测装置包括多个电容传感器，多个所述电容传感器沿周向间隔设置于所述扫描电镜的电子枪的外侧，且每个所述电容传感器安装于对应一个所述电子枪极阙上。
12、根据本技术的第四方面，提供一种电子设备，包括：处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现上述的晶圆量测补偿方法的步骤。
13、根据本技术的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述的晶圆量测补偿方法的步骤。
14、综上所述，本技术提供的晶圆量测补偿方法至少具有以下有益效果：
15、本技术的晶圆量测补偿方法，通过采用电容式传感器距离检测的方式取代了光学检测系统，通过电子枪扫描获取电子枪与晶圆表面的第一高度差数据集，再通过在预设位置安装第一电容传感器的方式，获取第一电容传感器与晶圆的第二高度差数据集，最后基于第一高度差数据集和第二高度差数据集确定晶圆的表面平坦度，从而实现了对晶圆表面凹陷的补偿。本技术的晶圆量测补偿方法，对扫描区域分割后，基于电容式传感器扫描和计算得到量测高度差值，有效提升了扫描精度和计算准确率，电容式传感器受环境温度，湿度以及振动的影响小，提高系统的抗干扰能力，克服了通过光学检测系统进行检测时的弊端，例如抗干扰能力弱、受环境影响较大且测量误差大等问题。而且，本技术的操作方式简单，且不需要真空胶等受环境影响因素较大的材料，相比较光学系统的光栅结构分析，受影响程度小，分辨率更高，测量更精准，适用性更广。