一种薄膜厚度的测量方法以及测量装置制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种薄膜厚度的测量方法以及测量装置，其中，所述测量方法包括：提供待测样品和参考样品，待测样品和参考样品均包括测试区和工作区；待测样品与参考样品为同类型样品；对参考样品进行第一次处理，测量第一次处理前后参考样品的质量变化值，以及参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；对参考样品进行第二次处理，测量第二次处理前后参考样品的质量变化值，以及参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；对待测样品进行处理，测量处理前后待测样品的质量的变化值，以及待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值；基于，确定待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值。。。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜厚度的测量方法以及测量装置


[0001]本专利涉及测量
，尤其涉及一种薄膜厚度的测量方法以及测量装置。

技术介绍

[0002]薄膜技术在各个高科技领域，发挥着越来越重要的作用。在近代科学技术的许多部门中对各种薄膜的研究和应用日益广泛。对于薄膜，膜厚是重要的参数，尤其是阵列区的薄膜厚度，在一定程度上影响着器件的性能，因此准确的测量薄膜厚度对过程控制具有重要意义。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开实施例提供一种薄膜厚度的测量方法以及测量装置。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供了一种薄膜厚度的测量方法，所述方法包括：提供待测样品和参考样品，所述待测样品和参考样品均包括测试区和工作区；所述待测样品与所述参考样品为同类型样品；对所述参考样品进行第一次处理，测量第一次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；对所述参考样品进行第二次处理，测量第二次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；对所述待测样品进行处理，测量处理前后所述待测样品的质量的变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值；基于，确定所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值。
[0005]在一些实施例中，基于，确定所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值；包括：利用如下公式得到所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值：
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（3）其中，表征所述参考样品和所述待测样品上的薄膜的密度，表征所述参考样品
和所述待测样品的测试区的面积，表征所述参考样品和所述待测样品的工作区的面积。
[0006]在一些实施例中，基于公式（1）、公式（2）和公式（3），得到所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值如公式（4）所示：
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（4）在一些实施例中，所述对所述参考样品进行第一次处理，包括：在所述参考样品上沉积第一层薄膜；所述对所述参考样品进行第二次处理，包括：在所述参考样品的第一层薄膜上沉积第二层薄膜；所述对所述待测样品进行处理，包括：在所述待测样品上沉积薄膜。
[0007]在一些实施例中，所述对所述参考样品进行第一次处理，包括：对所述参考样品进行第一次刻蚀，去除第一层薄膜；所述对所述参考样品进行第二次处理，包括：在去除第一层薄膜后，对所述参考样品进行第二次刻蚀，去除第二层薄膜；所述对所述待测样品进行处理，包括：对所述待测样品进行刻蚀，去除部分薄膜。
[0008]在一些实施例中，所述对所述参考样品进行第一次处理，测量第一次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值，包括：测量得到所述参考样品的初始质量，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的初始厚度；对所述参考样品进行第一次处理后，测量得到所述参考样品的第一质量，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的第一厚度；基于所述参考样品的初始质量和第一质量，得到所述参考样品第一次处理前后的质量变化值；基于所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的初始厚度和第一厚度，分别得到所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度在第一次处理前后的变化值；所述对所述参考样品进行第二次处理，测量第二次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值，包括：对所述参考样品进行第二次处理后，测量得到所述参考样品的第二质量，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的第二厚度；基于所述参考样品的第一质量和第二质量，得到所述参考样品的第二次处理前后的质量变化值；基于所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的第一厚度和第二厚度，分
别得到所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度在第二次处理前后的变化值。
[0009]在一些实施例中，所述测量处理前后所述待测样品的质量的变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值包括：测量得到所述待测样品的初始质量，以及所述待测样品的测试区的薄膜的初始厚度；对所述待测样品进行处理后，测量得到所述待测样品的第一质量，以及所述待测样品的测试区的薄膜的第一厚度；基于所述待测样品的初始质量和第一质量，得到待测样品的质量的变化值；基于所述待测样品的测试区的薄膜的初始厚度和第一厚度，得到所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值。
[0010]在一些实施例中，所述参考样品的质量变化值和，以及所述待测样品的质量的变化值，通过电子分析天平测量得到；所述参考样品的测试区的薄膜厚度的变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值，通过椭偏光谱仪测量得到；所述参考样品的工作区的薄膜厚度的变化值，通过透射电子显微镜测量得到。
[0011]在一些实施例中，所述参考样品和所述待测样品的薄膜均匀且密度固定。
[0012]根据本公开实施例的第二方面，提供一种薄膜厚度的测量装置，用于实现如上述实施例中任一项所述的测量方法；所述测量装置包括：样品承载台，用于放置参考样品和待测样品；所述待测样品和参考样品均包括测试区和工作区；所述待测样品与所述参考样品为同类型样品；处理模块，用于对所述参考样品进行第一次处理和第二次处理，以及对所述待测样品进行处理；测量模块，用于测量第一次处理前后所述参考样品质量的变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；测量第二次处理前后所述参考样品相比第一次处理后的质量的变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；测量处理前后所述待测样品的质量变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值；计算模块，能够基于，确定所述待测样
品的工作区的薄膜厚度的变化值。
[0013]在一些实施例中，所述计算模块，能够基于、、、、、，确定所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值；包括：利用如下公式得到所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值：
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（3）其中，表征所述参考样品和所述待测样品上的薄膜的密度，表征所述参考样品和所述待测样品的测试区的面积，表征所述参考样品和所述待测样品的工作区的面积。
[0014]在一些实施例中，所述处理模块，用于对所述参考样品进行第一次处理和第二次处理，包括：在所述参考样品上沉积第一层薄膜；在所述参考样品的第一层薄膜上沉积第二层薄膜；所述处理模块，用于对所述待测样品进行处理，包括：在所述待测样品上沉积薄膜。
[0015]在一些实施例中，所述处理模块，用于对所述参考样品进行第一次处理和第二次处理，包括：对所述参考样品进行第一次刻蚀，去除第一层薄膜；在去除第一层薄膜后，对所述参考样品进行第二次刻蚀，去除第二层薄膜；所述处理模块，用于对所述待测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜厚度的测量方法，其特征在于，所述方法包括：提供待测样品和参考样品，所述待测样品和参考样品均包括测试区和工作区；所述待测样品与所述参考样品为同类型样品；对所述参考样品进行第一次处理，测量第一次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；对所述参考样品进行第二次处理，测量第二次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值；对所述待测样品进行处理，测量处理前后所述待测样品的质量的变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值；基于，确定所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于，确定所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值；包括：利用如下公式得到所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值：
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（3）其中，表征所述参考样品和所述待测样品上的薄膜的密度，表征所述参考样品和所述待测样品的测试区的面积，表征所述参考样品和所述待测样品的工作区的面积。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于公式（1）、公式（2）和公式（3），得到所述待测样品的工作区的薄膜厚度的变化值如公式（4）所示：
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（4）。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述参考样品进行第一次处理，包括：在所述参考样品上沉积第一层薄膜；所述对所述参考样品进行第二次处理，包括：在所述参考样品的第一层薄膜上沉积第二层薄膜；所述对所述待测样品进行处理，包括：
在所述待测样品上沉积薄膜。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述参考样品进行第一次处理，包括：对所述参考样品进行第一次刻蚀，去除第一层薄膜；所述对所述参考样品进行第二次处理，包括：在去除第一层薄膜后，对所述参考样品进行第二次刻蚀，去除第二层薄膜；所述对所述待测样品进行处理，包括：对所述待测样品进行刻蚀，去除部分薄膜。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述参考样品进行第一次处理，测量第一次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值，包括：测量得到所述参考样品的初始质量，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的初始厚度；对所述参考样品进行第一次处理后，测量得到所述参考样品的第一质量，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的第一厚度；基于所述参考样品的初始质量和第一质量，得到所述参考样品第一次处理前后的质量变化值；基于所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的初始厚度和第一厚度，分别得到所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度在第一次处理前后的变化值；所述对所述参考样品进行第二次处理，测量第二次处理前后所述参考样品的质量变化值，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度的变化值，包括：对所述参考样品进行第二次处理后，测量得到所述参考样品的第二质量，以及所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的第二厚度；基于所述参考样品的第一质量和第二质量，得到所述参考样品的第二次处理前后的质量变化值；基于所述参考样品的测试区和工作区的薄膜的第一厚度和第二厚度，分别得到所述参考样品的测试区和工作区的薄膜厚度在第二次处理前后的变化值。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量处理前后所述待测样品的质量的变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值包括：测量得到所述待测样品的初始质量，以及所述待测样品的测试区的薄膜的初始厚度；对所述待测样品进行处理后，测量得到所述待测样品的第一质量，以及所述待测样品的测试区的薄膜的第一厚度；基于所述待测样品的初始质量和第一质量，得到待测样品的质量的变化值；基于所述待测样品的测试区的薄膜的初始厚度和第一厚度，得到所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述参考样品的质量变化值和，以及所述待测样品的质量的变化值，通过电子分析天平测量得到；所述参考样品的测试区的薄膜厚度的变化值，以及所述待测样品的测试区的薄膜厚度的变化值，通过椭偏光谱仪测量得到；所述参考样品的工作区的薄膜厚度的变化值，通过透射电子显微镜测量得到。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考样品和所述待测样品的薄膜均匀且密度固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：