线宽标准样片的线宽量值确定的方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于微纳米测量仪器计量技术领域，提供了一种线宽标准样片的线宽量值确定的方法及系统，该方法包括：对椭偏仪进行校准；建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，并在所述多层膜厚样片测量模型建立过程中对初次校准后的椭偏仪进行再次校准；基于多层膜沉积工艺沉积多层膜厚样片；采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，并将所述测量结果作为线宽标准样片的线宽量值，从而可以确定纳米级线宽标准样片的量值，提高纳米级线宽标准样片定值的准确度。

【技术实现步骤摘要】
线宽标准样片的线宽量值确定的方法及系统
本专利技术属于微纳米测量仪器计量
，尤其涉及一种线宽标准样片的线宽量值确定的方法及系统。
技术介绍
线宽标准样片作为微纳米测量仪器的校准标准器具，在半导体和微电子领域的扫描电子显微镜、透射电子显微镜等领域应用广泛。线宽标准样片量值的准确度直接影响测量仪器校准结果的可靠性。线宽标准样片通常采用电镜法和原子力显微镜法进行定值。目前采用多层膜沉积技术制备形成线宽标准样片后，只能使用原子力显微镜或电子显微镜进行线宽的测量定值，然而，当线宽量值达到纳米量级后，电镜法给出的线宽量值的测量不确定度较大，通常为3nm左右；而原子力显微镜则由于存在探针效应无法测量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种线宽标准样片的线宽量值确定的方法及系统，旨在解决现有技术中无法准确测量纳米量级的线宽标准样片线宽量值的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种线宽标准样片的线宽量值确定的方法，包括：对椭偏仪进行校准；建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，并在所述多层膜厚样片测量模型建立过程中对初次校准后的椭偏仪进行再次校准；基于多层膜沉积工艺沉积多层膜厚样片；采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，并将所述测量结果作为线宽标准样片的线宽量值。作为本申请另一实施例，所述对椭偏仪进行校准，包括：采用薄膜厚度不同的多个二氧化硅膜厚标准样片对椭偏仪进行校准。作为本申请另一实施例，所述建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，包括：采用晶圆片和第一陪片在所述第一陪片上生长一层第一介质材料；测量所述第一介质材料的介质参数；采用所述晶圆片和第二陪片在所述第二陪片上生长一层第二介质材料；测量所述第二介质材料的介质参数；根据所述第一介质材料的介质参数和所述第二介质材料的介质参数，建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型。作为本申请另一实施例，所述采用晶圆片和第一陪片在所述第一陪片上生长一层第一介质材料，包括：基于晶圆片和第一陪片采用磁控溅射工艺在所述第一陪片上生长一层第一介质材料；采用所述晶圆片和第二陪片在所述第二陪片上生长一层第二介质材料，包括：基于所述晶圆片和第二陪片采用磁控溅射工艺在所述第二陪片上生长一层第二介质材料。作为本申请另一实施例，测量所述第一介质材料的介质参数，包括：根据所述晶圆片和所述第一陪片的材质对初次校准后的椭偏仪设置初始测量参数；基于初次校准后的椭偏仪测量所述第一介质材料的介质参数；当所述介质参数未在预设标准介质参数范围内时，再次对所述初次校准后的椭偏仪进行校准，并采用再次校准后的椭偏仪测量所述第一介质材料的介质参数，直到测量的介质参数在所述预设标准介质参数范围内，确定最终测得的介质参数为所述第一介质材料的介质参数。作为本申请另一实施例，所述测量所述第一介质材料的介质参数，包括：当已建立了所述多层膜厚样片测量模型时，采用多层膜厚样片测量模型测量所述第一介质材料的介质参数。作为本申请另一实施例，所述采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，包括：采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片中第二介质材料的薄膜厚度进行测量，得到测量结果。作为本申请另一实施例，所述采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片中第二介质材料的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，包括：在所述多层膜厚样片中第二介质材料的表面确定多个测量位置；采用再次校准后的椭偏仪对所述多个测量位置依次进行薄膜厚度的测量，得到多个测量结果；计算所述多个测量结果的平均值，并将所述平均值作为所述第二介质材料的薄膜厚度。作为本申请另一实施例，在所述采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果之后，还包括：根据所述再次校准后的椭偏仪和所述测量结果计算所述线宽量值的不确定度。本专利技术实施例的第二方面提供了一种线宽标准样片的线宽量值确定的系统，包括：椭偏仪和处理设备，所述处理设备包括校准模块，测量模型建立模块；所述校准模块，用于对所述椭偏仪进行校准；所述测量模型建立模块，用于建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型；所述校准模块，还用于在所述多层膜厚样片测量模型建立过程中对初次校准后的椭偏仪进行再次校准；所述测量模型建立模块，还用于基于多层膜沉积工艺沉积多层膜厚样片；再次校准后的椭偏仪，用于对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，并将所述测量结果作为线宽标准样片的线宽量值。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术通过对椭偏仪进行校准；建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，并在所述多层膜厚样片测量模型建立过程中对初次校准后的椭偏仪进行再次校准；基于多层膜沉积工艺沉积多层膜厚样片；采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，并将所述测量结果作为线宽标准样片的线宽量值，从而可以确定纳米级线宽标准样片的量值，提高纳米级线宽标准样片定值的准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的线宽标准样片的线宽量值确定的方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的建立多层膜厚样片测量模型的方法的示意图；图3(1)是本专利技术实施例提供的第一多层膜厚样片的结构示意图；图3(2)是本专利技术实施例提供的切割第一多层膜厚样片的示意图；图3(3)是本专利技术实施例提供的研磨和剖光第二多层膜厚样片的示意图；图3(4)是本专利技术实施例提供的多层膜厚样片的示意图；图4是本专利技术实施例提供的第二介质材料的表面的测量位置的示例图；图5是本专利技术实施例提供的线宽标准样片的线宽量值确定的系统的示例图；图6是本专利技术另一实施例提供的线宽标准样片的线宽量值确定的系统的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1为本专利技术实施例提供的线宽标准样片的线宽量值确定的方法的实现流程示意图，详述如下。步骤101，对椭偏仪进行校准。...

【技术保护点】
1.一种线宽标准样片的线宽量值确定的方法，其特征在于，包括：/n对椭偏仪进行校准；/n建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，并在所述多层膜厚样片测量模型建立过程中对初次校准后的椭偏仪进行再次校准；/n基于多层膜沉积工艺沉积多层膜厚样片；/n采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，并将所述测量结果作为线宽标准样片的线宽量值。/n

【技术特征摘要】
1.一种线宽标准样片的线宽量值确定的方法，其特征在于，包括：
对椭偏仪进行校准；
建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，并在所述多层膜厚样片测量模型建立过程中对初次校准后的椭偏仪进行再次校准；
基于多层膜沉积工艺沉积多层膜厚样片；
采用再次校准后的椭偏仪，对所述多层膜厚样片的薄膜厚度进行测量，得到测量结果，并将所述测量结果作为线宽标准样片的线宽量值。


2.如权利要求1所述的线宽标准样片的线宽量值确定的方法，其特征在于，所述对椭偏仪进行校准，包括：
采用薄膜厚度不同的多个二氧化硅膜厚标准样片对椭偏仪进行校准。


3.如权利要求1所述的线宽标准样片的线宽量值确定的方法，其特征在于，所述建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型，包括：
采用晶圆片和第一陪片在所述第一陪片上生长一层第一介质材料；
测量所述第一介质材料的介质参数；
采用所述晶圆片和第二陪片在所述第二陪片上生长一层第二介质材料；
测量所述第二介质材料的介质参数；
根据所述第一介质材料的介质参数和所述第二介质材料的介质参数，建立基于多层膜沉积工艺的多层膜厚样片测量模型。


4.如权利要求3所述的线宽标准样片的线宽量值确定的方法，其特征在于，所述采用晶圆片和第一陪片在所述第一陪片上生长一层第一介质材料，包括：
基于晶圆片和第一陪片采用磁控溅射工艺在所述第一陪片上生长一层第一介质材料；
所述采用所述晶圆片和第二陪片在所述第二陪片上生长一层第二介质材料，包括：
基于所述晶圆片和第二陪片采用磁控溅射工艺在所述第二陪片上生长一层第二介质材料。


5.如权利要求3所述的线宽标准样片的线宽量值确定的方法，其特征在于，所述测量所述第一介质材料的介质参数，包括：
根据所述晶圆片和所述第一陪片的材质对初次校准后的椭偏仪设置初始测量参数；
基于初次校准后的椭偏仪测量所述第一介质材料的介质参数；
当所述介质参数未在预设标准介质参数范围内时，再次对所述初次校准后的椭偏仪进行校准，并采用再次校准后的椭偏仪测量所述第一介质材料的介质参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志国，李锁印，梁法国，冯亚南，张晓东，赵琳，许晓青，吴爱华，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13