CN107843190B - 一种光学关键尺寸测量系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种测量器件的方法及其装置，其中包括步骤：采集被测器件的测量光谱；采集入射光的信息；采集被测器件的形貌信息；在理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果。通过本发明避免了当入射光发生轻微变动时重新建立理论数据库，提高了光学测量的效率。

Description

一种光学关键尺寸测量系统及其方法

技术领域

本公开主要涉及半导体制造领域。特别的，涉及一种在半导体制造工艺的光学关键尺寸(Optical Critical-Dimension，OCD)测量技术及其设备。

背景技术

随着半导体工业向深亚微米技术节点持续推进，集成电路器件尺寸不断缩小，器件结构设计愈加复杂，特别是三维器件的出现，使得工艺控制在半导体制备工艺中越来越重要。生产过程中，通过严格的工艺控制才能获得功能完整的电路和高速工作的器件。

光学关键尺寸(Optical Critical-Dimension，OCD)测量技术是当前半导体制造工艺中一种主流的工艺控制技术，如图1和图2所示，其基本工作原理可描述为：(1)通过光学关键尺寸测量设备200获得样品40的测量光谱。光源201中的光经过准直和多次反射形成了平行光射出，并入射到起偏器202上，从起偏器出来的偏振光30入射到测量样品40表面，从样品40表面反射出的带有样品信息的光，再经过验偏器203进入到探测器204。(2)将入射的平行偏振光30和测量样品40的基本信息储存到计算机集群100中。由光学模型模块根据电磁场理论建立相应的光学计算模型，并由“理论光谱生成模块”生成对应的理论光谱库。(3)光谱匹配模块50在理论光谱库中找到与测量光谱最佳匹配的特征光谱41，从而确定该样品的形貌42并输出结果。

理论光谱计算模块的通常包括严格耦合波分析(Rigorous Coupled WaveAnalysis，RCWA)算法。严格耦合波分析是一种基于麦克斯韦方程微分形式的矢量衍射建模理论，将光栅区域内的介电常数及电磁场作傅里叶级数展开，建立耦合波方程并进行数值求解，最终获得所需衍射电磁场信息，该方法特别适合周期性结构的光学特性建模及光学散射测量。

光学关键尺寸测量的传统方案如图3的流程图所示：

在步骤300中，光学关键尺寸测量设备开始测量。一次测量代表针对同一样品的一系列的连续测量，同一样品是指同一工艺下产生一系列样品。

在步骤301中，通过光学关键尺寸测量设备获得测量样品的测量光谱；

在步骤302中，收集测量样品信息。测量样品信息是指所测量半导体器件的材料分布信息。

在步骤303中，收集测量中入射到样品表面的平行偏振光的信息。入射到样品表面的平行偏振光的信息包括平行偏振光的入射角度，方位角和数值孔径。平行偏振光的入射角度，方位角和数值孔径的定义如图5所示。

在步骤304中，根据302中获取的测量样品的信息和303中获取的入射光的信息，判断是否已经存在可用的理论数据库，即判断测量样品是否初次进行测量。

若在步骤304中判断的结果为没有存在可用的理论数据库，即样品为初次测量，则：

在步骤305中，根据步骤302中获取的测量样品的信息，建立测量样品的材料分布的形貌模型，即：将测量样品的材料分布可以使用参数描述，S＝S(P)。其中P是用来描述形貌模型的一系列参数。

继而，在步骤307中，基于303中收集的入射光信息和305中建立的待测样品形貌模型，建立入射光入射到样品上并反射的电磁场数值计算模型，并得到反射光的理论数据库。

若在步骤304中判断的结果为已存在可用的理论数据库，则：

在步骤306中，基于303中获取的入射光信息，判断入射光相对于已存在的理论数据库中的入射光信息是否发生变动，若没有发生变动，则：

在步骤309中提取原有的理论数据库。

在步骤306中，若判断结果为入射光发生了变动，即测量机台的入射光发生了偏移，则

在步骤308中提取原有理论数据库中的待测样品的形貌模型；

重复步骤307，基于新的入射光信息和待测样品的形貌模型建立新的理论数据库。

在步骤310中，在理论数据库中找到与测量光谱最匹配的理论光谱，并得到测量光谱所对应待测样品的形貌信息。其中理论数据库是309提取的原有理论数据库，或者是307中建立的新的理论数据库。

在步骤311中，判断当前匹配的测量光谱是否为此次测量的最后一条光谱，若是，则本次OCD测量结束。若不是，则在步骤301’中再次采集测量光谱，然后重复步骤310对测量光谱继续在相应的理论数据库中寻找其最佳匹配光谱。

随着工艺的发展，半导体器件的结构越来越复杂，对测量的要求也相应提高。描述一个半导体器件的光学模型变得越来越复杂，模型包含的参数也越来越多，对应的理论数据库，无论是计算时间还是储存空间的需求都越来越大。同时对同一工艺的器件需要进行长期检测，也需要多台光学关键尺寸测量设备对同一工艺的产品进行检测。多台光学关键尺寸检测设备的入射光的会存在微小差别，同时随着设备使用时间的增长，入射光也会产生微小的偏移。这使得同一工艺下的产品结构虽然相同，测量设备也相同，但多次测量之间的入射光发生了偏移。因此，在新的测量中，需要用新的入射光信息重新计算的理论数据库来对测量光谱进行匹配。

本发明基于电磁场理论，对入射光建立光学模型，使得在新的测量中，当入射光有轻微的偏移时不需要重新计算理论数据库，而可以在已存在的理论数据库中对光谱进行匹配。

发明内容

为此，本公开的第一方面提供了一种测量器件的方法，其中包括步骤：采集被测器件的测量光谱(401)；采集入射光的信息(403)；采集被测器件的形貌信息(402)；在理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)。

在一个实施例中还包括步骤：根据所述入射光的信息和所述被测器件的形貌信息判断是否已经存在可用的理论数据库，-如果已经存在可用的理论数据库，则判断该次测量入射光在原有入射光光学模型中的累积贡献率是否超过阈值(407)：如果超过所述阈值，则在原有的理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)；如果未超过所述阈值，则基于所述入射光信息建立新的入射光光学模型(406’)，基于所述新的入射光光学模型和从原有理论数据库中提取的形貌模型建立新的理论数据库(408)，并在所述新的理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)；-如果不存在可用的理论数据库，则：基于所述入射光信息建立入射光光学模型，基于所述被测器件的形貌信息建立形貌模型，基于所述形貌模型和所述入射光光学模型建立新的理论数据库(408)；在所述新的理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)。

在一个实施例中所述被测器件为集成电路器件。

在一个实施例中所述阈值最低为99％。

在一个实施例中所述入射光的信息包括入射角、方位角、数值孔径。

本公开的第二方面提供了一种测量器件的装置，其中包括：光谱采集单元(803)，其被配置为采集被测器件的测量光谱；入射光采集单元(801)，其被配置为采集入射光的信息；入射光建模单元(805)，其被配置为建立入射光光学模型；样品采集单元(802)，其被配置为采集被测器件的形貌信息；形貌建模单元(806)，其被配置为基于所述形貌信息建立形貌模型。光谱建模单元(807)，其被配置为基于所述入射光光学模型和所述形貌模型建立理论数据库；匹配单元(809)，其被配置为在所述理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果。

在一个实施例中还包括：第三判断单元(810)，其被配置为判断是否还需要实施下一次采集测量光谱；第二判断单元(808)，其被配置为判断当前入射光在现有入射光理论模型中的累积贡献率是否超过阈值；第一判断单元(804)，其被配置为判断该次测量是否已经存在可用的理论数据库。

在一个实施例中所述被测器件为集成电路器件。

在一个实施例中所述入射光的信息包括入射角、方位角、数值孔径。

在一个实施例中所述阈值最低为99％。

通过本发明避免了测量工具的入射光在新一次测量中发生轻微变动时需要重新建立理论数据库，提高了光学测量的效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了在现有技术中对集成电路器件实施测量的示意图；

图2示出了在现有技术中对集成电路器件实施测量的计算机集群模块图；

图3示出了光学关键尺寸测量的传统方案流程图；

图4示出了根据本公开的一个实施例中的一种测量器件的方法流程图；

图5示出了根据本公开的一个实施例中的入射光基本信息示意图；

图6示出了根据本公开的一个实施例中的入射光在角度范围内的强度分布示意图；

图7示出了根据本公开的一个实施例中的器件测量模型；以及

图8示出了根据本公开的一个实施例的一种测量器件的装置的模块图。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本公开一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开的所有实施例。可以理解，在不偏离本公开的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本公开的范围由所附的权利要求所限定。此外，尽管说明书中以特定的顺序描述了方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

在本发明所涉及的方案中，入射到样品表面的平行偏振光的一般基本信息包括：平行偏振光的入射角θ(例如θ＝θ₀),方位角

(例如

),数值孔径NA。图5(a)示出了入射角θ和方位角

的定义，图5(b)为一束平行偏振光的示意图，其角度范围为α，数值孔径NA＝sin(α)。光学系统的数值孔径(NA)用以衡量该系统能够收集的光的角度范围。因此入射的平行偏振光的入射方向和方位角虽然集中在θ₀和

上，但在其他方向上也有一定的发散，即在偏离

的其他方向上也有光强分布。对入射平行光进行定标即可得到光强在角度范围内的分布函数

强度分布函数

关于中心入射方向

呈中心对称分布，即

Δθ和

表示

偏离中心入射角度的大小。考虑到数值计算的效率和准确度，将有数值孔径的入射平行偏振光离散化为不同入射方向的平面波的叠加，入射光的电场可以数值离散为：

其中w_mn为各个离散方向的平面波的贡献率，其大小为：

并且满足归一化条件：

其中c是为了归一化条件引入的系数，调整强度分布函数

使得贡献率

我们定义

为贡献率分布函数。定义

为累积贡献率，归一化条件可表达为所选取的离散的平面波对入射光的累积贡献率为1，即所选取的离散平面波的叠加可以完整地描述入射平行光。M表示入射光在入射角方向上被离散到M个方向，N表示入射光在方位角方向上被离散到N个方向，总共离散角度有M×N个。假设入射平行偏振光在入射方向上被离散到3个方向，即m＝(0,1,2),M＝3，在方位角上被离散到3个方向，即n＝(0,1,2),N＝3，总共有9个方向，其中

为主入射方向对应的光强分布值。

入射到样品表面的平行偏振光在一些情况下会发生微小的偏移，此时入射角和方位角的中心发生了一点偏移，但偏移远远小于平行偏振光的数值孔径NA。假设新的中心入射角和中心方位角分布为θ₀′＝θ₀-Δθ₀，

其中Δθ₀和

分别表示入射光入射中心方向发生的偏移量，且

发生偏移后的各个离散方向的贡献率调整为

若新的累积贡献率能接近1，则认为在入射光发生偏移前所设置的离散的各个方向的光仍能描述偏移后的平行偏振入射光。表格1以入射光在入射角度方向发生偏移为例，原入射光入射中心θ₀＝67°，NA＝0.1，定标后可以得到入射光的分布函数。将入射光离散到θ₀＝67°，θ₁＝64.5°，θ₂＝69.5°三个入射方向并计算其贡献率，分别为0.2685，04630和0.2685。重新调整入射光的强度分布函数，并得到入射光的贡献率分布函数

当入射光中心发生偏移Δθ₀时，各个离散方向的贡献率如表格1中所示。当|Δθ₀|≤0.2度时，这三个角度的累积贡献率大于99.5％，我们认为这三个角度的平面波的叠加仍能描述偏移后的入射光。

表格1：各个离散方向的贡献率分布

考虑入射光的偏移，贡献率函数可以描述为，

其中m＝(0,1,…,M)，n＝(0,1,…,N)。当入射光没有偏移时，

因此贡献率函数

既可以描述发生微小偏移后各个离散方向的贡献率，也可以描述没有发生偏移的各个离散方向的贡献率。

为我们所建立的入射光的理论模型。

入射光经过样品反射后的出射光包含了样品的信息，反射率r可以表达为：

表示入射光的单位入射方向，函数f表示样品对入射光的衍射过程的理论模型，通常包括严格耦合波分析。根据电磁场的可叠加原理，若入射光描述为各个离散方向的平面波的叠加，则出射光的电场可以用各个离散的入射光经样品反射后的出射光的叠加得到。根据前面所述，入射的平行偏振光可以离散为如公式(1)所示，那么经样品反射后的反射率表示为：

当入射光发生了微小的偏移，根据贡献率分布函数可以得到各个离散方向的贡献率

若新的累积贡献率仍大于0.995，则可认为计算中所选取的入射光的各个离散方向并不需要发生改变,即

不发生改变。从(6)可以看出，仅需调整各个离散方向的贡献率对原有的

进行线性叠加即可得到测量样品对发生微小偏移后的入射光的反射率。

因此，本发明的涉及思路是：根据测量样品的形貌模型，建立在入射平行偏振光经过样品反射后的理论数据库，库中包含测量样品的形貌模型，入射光光学模型，以及对应的各个离散方向的理论光谱。当实施光学关键尺寸测量时，程序获取光学关键尺寸测量的测量光谱，且自动获取当前测量的入射光的信息和待测样品的信息，并搜索针对本次测量的待测样品和入射光是否已存在可使用的理论数据库。如果不存在可使用的理论数据库，则程序建立在入射平行偏振光经过样品反射后的理论数据库；如果存在可使用的理论数据库，则程序自动根据当前入射光的条件计算各个离散方向的贡献率，如果贡献率小于阈值则重新建立入射光光学模型并在生成新理论数据库之后再对测量光谱进行匹配，并得到相应的测量样品的形貌信息，如果贡献率大于阈值则使用原有的理论数据库对测量光谱进行匹配，并得到相应的测量样品的形貌信息。

本发明所推荐的方案的具体流程如下，如图4所示：

在步骤400中，开始测量。

在步骤401中，通过光学关键尺寸测量设备获得测量样品的测量光谱；在步骤402中采集测量样品的信息；在步骤403中收集测量中入射到样品表面的平行偏振光的信息。

其中，收集入射的平行偏振光的信息，即：对平行偏振光进行定标，获取平行偏振光的中心入射角度和方位角，数值孔径，以及入射光在角度范围内的强度分布函数。测量样品的信息包括样品材料分布的形貌模型信息。

在步骤404中，判断针对被测样品是否已存在可用的理论数据库，即判断被测样品是否为首次测量。

-若步骤404的判断结果为不存在可用的理论数据库，即被测样品为首次测量，则：

在步骤405中，根据402中获取的被测量样品信息建立被测样品的形貌模型；

在步骤406中，根据403中获取的入射光信息建立入射光光学模型；

在步骤408中，根据405中获取的被测样品的形貌模型和406中获取的入射光光学模型，建立理论数据库；

-若步骤404的判断结果为存在可用的理论数据库，即被测样品并非首次测量，则：

在步骤407中，则根据403中获取的入射光的信息，对比已存在的理论数据库中的入射光的光学模型，判断入射光的累积贡献率是否超过了阈值。

-若步骤407的判断结果为超过阈值，则：

在步骤410中，提取原有理论数据库，然后实施步骤411；

-若步骤407的判断结果为没有超过阈值，则：

在步骤406’中，基于入射光信息建立新的入射光光学模型；

在步骤409中，提取原有理论数据库中的样品的形貌模型；

在步骤408中，根据409中获取的样品形貌模型和406’中获取的入射光光学模型，建立理论数据库，然后实施步骤411。

在步骤411中，在410或408中获得的理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果。

在步骤412中判断是否本次测量的光谱采集和匹配是否结束，

-若结束，则：

在步骤413中，本次测量结束并输出本次测量结果；

-若没结束，则：

重复步骤401’(采集测量光谱)和步骤411(光谱匹配)，即：继续采集测量光谱并在理论数据库408或者410中找出匹配所述测量光谱的形貌结果411直至测量结束。

上文所说的新的测量过程并非限制在同一个机台，针对同一样品的测量，可以是多个机台对同一样品的测量。同一样品是指同一工艺线得到的样品，并非一个样品。

以下按照图4所示的方法，通过一个具体的实施例进一步对上述方案进行说明。

(1)开始新的测量；

(2)通过光学关键尺寸测量设备获得从测量样品上反射出的测量光谱，并收集测量中入射到样品表面的平行偏振光的信息和测量样品的信息。

(3)根据待测样品的样品信息和测量机台的入射光信息，判断针对待测样品是否已存在可用的理论数据库。

-第(3)步中的判断结果若为不存在可用的理论数据库，即待测样品为首次测量：

(i)根据获取的测量样品的信息，建立测量样品的材料分布的形貌模型。图7示例性地示出了本例中OCD测量的样品模型，其中需要测量的三个关键尺寸分别为中间线宽(MCD)、高度(HT)和侧壁角(SWA)。

(ii)根据第(2)步中得到的入射的平行偏振光信息建立入射光光学模型，图6示例性地示出了本例中入射光在角度范围内的强度分布示意图。例如，根据测量设备获取到入射偏振平行光的入射中心θ₀＝67度，方位角中心

度，入射角NA＝0.1。根据实际测量情况，我们把入射光离散到3个方向上，其入射角度和权重分布为：

a)：θ₀＝67°，

w₀₀＝0.4238；

b)：θ₁＝64.5°，

w₁₀＝0.2881；

c)：θ₂＝69.5°，

w₂₀＝0.2881；

三个入射方向的累计贡献率为1。调整强度分布函数通过数值拟合，得到强度分布函数的数学表达形式：

σ_θ和

代表光束扩散的程度，都是确定的数值。因此入射光的理论模型，即贡献率分布函数为：

(iii)将第(i)、(ii)步中得到的测量样品的形貌模型和入射光光学模型导入到理论光谱计算模块，进行理论光谱计算并建立理论数据库。

(iv)在理论光谱库中找到与测量光谱最佳匹配的特征光谱，从而确定每条测量光谱对应的测量样品的形貌。

-第(3)步中的判断结果若为否，即测量样品非首次测量，

(a)已存在可用的理论数据库，则根据第(2)步中收集的入射光的信息，对比已存在理论数据库中的入射光光学模型，判断本次测量入射光的累计贡献率是否超过了库中入射光光学模型的阈值。

如果新的累积贡献率小于阈值，例如0.99，则认为入射光发生偏移前，即原有理论数据库中所定义的各个离散方向不足以描述偏移后的入射光，则需要实施第(ii)步，重新建立入射光的光学模型，并提取原有数据库中样品的形貌模型，一起导入到理论光谱计算模型中建立理论数据库，然后在新的库中对测量光谱进行匹配。

如果新的累积贡献率大于该阈值，例如0.99，则认为原理论数据库中入射光光学模型仍能描述偏移后的入射光。那么直接实施第(iv)步，在原有的理论数据库中找到测量光谱的最佳匹配光谱并得到测量样品的形貌参数。

以入射方向的中心入射角度偏离0.2°和-0.2°为例，根据入射光理论模型重新计算了各个离散方向的贡献率，重新计算后的累积贡献率均大于0.995。直接重复第(iv)步，在原有的理论数据库中寻找与测量光谱最佳匹配的光谱。需要测量的参数相对于重新建库得到的值的相对偏差如表格2所示，均小于0.3％，完全可以满足测量要求。

表格2：测量参数的相对偏差

(4)判断第(1)步中本次测量的测量光谱的采集是否结束，所采集光谱是否均已经匹配完成，即判断本次测量是否结束。若是，则测量结束并输出测量结果；若不是，则继续采集待测光谱并在理论数据库中寻找其最佳匹配光谱得到待测样品的形貌结构直至测量结束并输出测量结果。

相应的，本发明还公开了一种测量器件的装置，参见图8，其中包括：

光谱采集单元，其被配置为采集被测器件的测量光谱；入射光采集单元，其被配置为采集入射光的信息；入射光建模单元，其被配置为建立入射光理论模型；光谱建模单元，其被配置为基于所述入射光光学模型和待测样品的形貌模型建立理论数据库；样品采集单元，其被配置为采集被测器件的形貌信息；形貌建模单元，其被配置为基于所述形貌信息建立形貌模型；匹配单元，其被配置为在所述理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果。第三判断单元，其被配置为判断是否还需要实施下一次光谱测量；第二判断单元，其被配置为判断当前入射光在原有的入射光光学模型中的累积贡献率是否超过阈值；第一判断单元，其被配置为判断该次测量是否已经存在可用的理论数据库。

在步骤400中，启动新的测量；在步骤401中，光谱采集单元803通过光学关键尺寸测量设备获得测量样品的测量光谱；在步骤403中入射光采集单元801收集测量中入射到样品表面的平行偏振光的信息以及在步骤402中样品采集单元806收集测量样品的信息，以便计算理论光谱。

其中，收集入射的平行偏振光的信息，即：对平行偏振光进行定标，获取平行偏振光的中心入射角度和方位角，数值孔径，以及入射光在角度范围内的强度分布函数。测量样品的信息包括样品材料分布的形貌模型。

在步骤404中，第一判断单元804根据入射光采集单元801和样品采集单元802所采集的信息，判断是否已存在可用的理论数据库。若判断结果为否，即不存在可用的理论数据库，则：

在步骤405中，形貌建模单元806根据在样品采集单元802中获取的测量样品的信息，建立测量样品的材料分布的形貌模型。

在步骤406中，入射光建模单元805根据在入射光采集单元801中得到的入射的平行偏振光信息建立入射光的光学模型，即根据对入射平行光的定标，选定入射光的各个离散方向，并获取贡献率分布函数。

在步骤408中，光谱建模单元807将形貌建模单元806和入射光建模单元805中得到的测量样品的形貌模型和入射光理论模型导入到理论光谱计算模块，以进行理论光谱计算并建立理论数据库。

在步骤404中，若第一判断单元804判断结果为是，即存在可用的理论数据库，则：

在步骤407中第二判断单元808根据入射光采集单元801中收集的入射光的信息，对比已存在理论数据库中的入射光光学模型，判断本次测量入射光的累计贡献率是否超过了库中入射光光学模型的阈值(例如，0.99)：若累积贡献率大于一个阈值，则匹配单元809在已存在的理论数据库中找出与测量光谱最佳匹配的特征光谱，从而确定当前测量光谱对应的测量样品的形貌；若累积贡献率小于一个阈值，则认为之前建立的入射光的理论模型已经失效，需要入射光建模单元805重新建立入射光的理论模型，光谱建模单元807重新建库，并且匹配单元809在新的库中找到与测量光谱最佳匹配的特征光谱，从而确定测量光谱对应的测量样品的形貌。

在步骤412中，第三判断单元810判断本次测量任务是否都已经完成，即测量光谱的采集和匹配是否完成，若已完成，则OCD测量结束并输出结果。若没有完成，则通知光谱采集单元801采集测量光谱，然后在匹配单元809中完成与理论数据库的匹配并得到相应的测量样品的形貌。然后第三判断单元810再次判断测量任务是否都已经完成，直至完成所有测量任务。

对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开的实施例。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (12)

1.一种测量器件的方法，包括：

采集被测器件的测量光谱(401)；

采集入射光的信息(403)；

采集被测器件的样品信息(402)；

其特征在于:

根据所述入射光的信息和所述被测器件的样品信息判断是否已经存在可用的理论数据库；

响应于存在所述可用的理论数据库(404)，比较所述入射光的累积贡献率和预设的阈值，其中所述累积贡献率为所述入射光的各个离散方向的平面波的贡献率之和；

响应于所述入射光的累积贡献率的值未超过所述阈值，建立新的理论数据库，并且根据所述新的理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于所述入射光的累积贡献率的值超过所述阈值，提取原有的理论数据库，并且根据所述原有的理论数据库找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述建立新的理论数据库包括：

根据所述入射光的信息建立新的入射光光学模型(406’)，并且

基于所述新的入射光光学模型和原有理论数据库中的样品的形貌模型建立所述新的理论数据库(408)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述被测器件为集成电路器件。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述阈值最低为99％。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述入射光的信息包括入射角、方位角、数值孔径。

7.一种测量器件的装置，其特征在于，包括：

光谱采集单元(803)，被配置为采集被测器件的测量光谱；

入射光采集单元(801)，被配置为采集入射光的信息；

样品采集单元(802)，被配置为采集被测器件的样品信息；

第一判断单元(804)，被配置为根据所述入射光的信息和所述被测器件的样品信息判断是否已经存在可用的理论数据库；

第二判断单元(808)，被配置为响应于存在所述可用的理论数据库(404)，比较所述入射光的累积贡献率和预设的阈值，其中所述累积贡献率为所述入射光的各个离散方向的平面波的贡献率之和；

光谱建模单元(807)，被配置为响应于所述入射光的累积贡献率的值未超过阈值，基于入射光的光学模型和原有理论数据库中的样品的形貌模型建立新的理论数据库；

匹配单元(809)，其被配置为在所述新的理论数据库中找出匹配所述测量光谱的形貌结果。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述匹配单元还被配置成响应于所述入射光的累积贡献率的值超过阈值，提取原有的理论数据库，并且根据所述原有的理论数据库找出匹配所述测量光谱的形貌结果(411)。

9.根据权利要求7所述的装置，还包括：

第三判断单元(810)，其被配置为判断是否还需要实施下一次采集测量光谱。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述被测器件为集成电路器件。

11.根据权利要求7所述的装置，其中所述入射光的信息包括入射角、方位角、数值孔径。

12.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述阈值最低为99％。

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