CN110333219B - 应力分量的解耦检测方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应力分量的解耦检测方法与装置，该方法包括：获取在不同检测条件下对待检测对象的目标晶面进行检测得到的拉曼频移增量的实测值；获取待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值；若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。在本发明中，能够对待检测对象的目标晶面的应力分量进行解耦分析，最终得到的应力分量的解耦结果准确性好，缓解了现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体材料的技术领域，尤其是涉及一种应力分量的解耦检测方法与装置。
背景技术
在微纳尺度的力学实验分析方面，显微拉曼光谱技术已经取得了一系列丰硕的科学研究与工程应用成果。特别是，该技术已经成为半导体行业中用于晶体硅(包括单晶硅和多晶硅)材料内应力分析的重要手段。
目前，针对单晶硅特别是其最常见的{100}晶面上的应力检测，已有的显微拉曼技术只能给出被测表面的两个主应力的和，无法实现复杂应力状态的应力分量解耦分析，特别是无法得出切应力或者主应力方向，导致面向新型半导体器件的研发与制造工程中的质量控制缺少有效的检测手段。
综上，现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态的应力分量解耦分析。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应力分量的解耦检测方法与装置，以缓解现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种应力分量的解耦检测方法，包括：
获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，所述显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照所述待检测对象的目标晶面与所述四自由度样品台的角位移平面平行的原则将所述待检测对象置于所述四自由度样品台上；
获取所述待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，所述当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，所述初始应力分量为赋值得到的应力分量；
若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将所述当前应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。
进一步地，所述检测条件包括：所述目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与所述测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散射光检偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；
其中，所述测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，所述不同检测条件包括：在不改变所述第二夹角、所述第三夹角和所述第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整所述第一夹角的大小。
进一步地，通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值包括：
通过所述拟合算式
对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到所述当前拉曼频移增量的拟合值，其中，
Δω表示所述当前拉曼频移增量的拟合值，σ11表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示所述当前应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示所述检测条件中的第一夹角，β表示所述检测条件中的第二夹角，γ表示所述检测条件中的第三夹角，
表示所述检测条件中的第四夹角。
进一步地，若所述当前应力分量不是所述初始应力分量，获取所述待检测对象的当前应力分量包括：
获取所述上一应力分量和预设迭代步长；
通过所述预设迭代步长对所述上一应力分量进行更新，得到所述当前应力分量。
进一步地，所述方法还包括：
若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和未达到所述预设容差值，则基于所述当前应力分量和预设迭代步长确定下一应力分量；
通过所述拟合算式
对所述下一应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，直到计算得到的拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到所述预设容差值为止，并将达到所述预设容差值所对应的应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果，其中，
Δω表示所述拉曼频移增量的拟合值，σ11表示所述下一应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示所述下一应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示所述下一应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示所述检测条件中的第一夹角，β表示所述检测条件中的第二夹角，γ表示所述检测条件中的第三夹角，
表示所述检测条件中的第四夹角。
进一步地，所述待检测对象包括：待检测单晶硅，所述目标晶面包括：{100}晶面。
第二方面，本发明实施例还提供了一种应力分量的解耦检测装置，包括：
获取模块，用于获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，所述显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照所述待检测对象的目标晶面与所述四自由度样品台的角位移平面平行的原则将所述待检测对象置于所述四自由度样品台上；
计算模块，用于获取所述待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，所述当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，所述初始应力分量为赋值得到的应力分量；
设定模块，若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将所述当前应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。
进一步地，所述检测条件包括：所述目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与所述测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散检偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；
其中，所述测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，所述不同检测条件包括：在不改变所述第二夹角、所述第三夹角和所述第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整所述第一夹角的大小。
进一步地，所述计算模块包括：
计算单元，用于通过所述拟合算式
对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到所述当前拉曼频移增量的拟合值，其中，
Δω表示所述当前拉曼频移增量的拟合值，σ11表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示所述当前应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示所述检测条件中的第一夹角，β表示所述检测条件中的第二夹角，γ表示所述检测条件中的第三夹角，
表示所述检测条件中的第四夹角。
本发明实施例带来了以下有益效果：
在本发明实施例中，先获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值；然后，获取待检测对象的当前应力分量(其中，当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，初始应力分量为赋值得到的应力分量)，并通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值；若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。通过上述描述可知，在本发明实施例中，能够对待检测对象的目标晶面的应力分量进行解耦分析，最终得到的应力分量的解耦结果准确性好，缓解了现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种应力分量的解耦检测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的显微拉曼测量系统的示意图；
图3为本发明实施例提供的α角大小分别与拉曼频移增量的实测值、拉曼频移增量的估计值之间的变化曲线的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种应力分量的解耦检测装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种应力分量的解耦检测方法进行详细介绍。
实施例一：
根据本发明实施例，提供了一种应力分量的解耦检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是本发明实施例的一种应力分量的解耦检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照待检测对象的目标晶面与四自由度样品台的角位移平面平行的原则将待检测对象置于四自由度样品台上；
在本发明实施例中，先在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测。如图2所示，图2示出了显微拉曼测量系统的示意图，该显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统，四自由度样品台和待检测对象。其中，偏振显微拉曼测量系统为任意具有偏振控制功能的高分辨率显微拉曼光谱仪，四自由度样品台具有空间三维平移与平面一维角位移的调控功能。在进行检测时，待检测对象置于四自由度样品台上，其目标晶面(即被测表面)与四自由度样品台的角位移平面平行。
具体的，待检测对象可以为待检测单晶硅，目标晶面可以为{100}晶面。下文中再对检测条件进行详细描述，在此不再赘述。需要说明的是，本发明实施例对上述待检测对象和目标晶面不进行具体限制。
步骤S104，获取待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对当前和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，初始应力分量为赋值得到的应力分量；
在得到不同检测条件下待检测对象的目标晶面的拉曼频移增量的实测值之后，获取待检测对象的当前应力分量(当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，其中初始应力分量为计算机赋初值得到的)，进而通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值。
具体的，当前应力分量包括：当前沿[100]晶向的正应力分量σ11，当前沿[010]晶向的正应力分量σ22，当前沿[100]晶向的切应力分量σ12。
下文中再对计算的具体过程进行详细介绍，在此不再赘述。
步骤S106，若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。
在本发明实施例中，先获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值；然后，获取待检测对象的当前应力分量(其中，当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，初始应力分量为赋值得到的应力分量)，并通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值；若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。通过上述描述可知，在本发明实施例中，能够对待检测对象的目标晶面的应力分量进行解耦分析，最终得到的应力分量的解耦结果准确性好，缓解了现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。
上述内容对本发明的应力分量的解耦检测方法进行了简要介绍，下面对其中涉及的具体内容进行详细描述。
在本发明实施例中，检测条件包括：目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散射光检偏方向在测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；
其中，测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，不同检测条件包括：在不改变第二夹角、第三夹角和第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整第一夹角的大小。
在实际的检测过程中，以待检测对象为待检测单晶硅，目标晶面为{100}晶面为例进行说明。如图2所示，先在四自由度样品台上安装待检测单晶硅，将目标晶面与四自由度样品台的角位移平面平行，构建测量坐标系X-Y-Z(实际为笛卡尔坐标系)，Z方向平行于待检测单晶硅的目标晶面的外法向(即[001]晶向)，X方向与Y方向在目标晶面内，且X方向与Y方向相互垂直。其中，目标晶面内[100]晶向与X方向的夹角为α(即上述第一夹角)，显微拉曼光谱仪采用斜向背散射探测模式，即入射光与散射光的光轴重合且方向相反；入射光光轴置于测量坐标系的X-Z面内，且与Z方向呈非零的β角(即上述的第二夹角)；入射光起偏方向在测量坐标系的X-Y面上的投影与X方向夹角为γ(即上述的第三夹角)；散射光检偏方向在测量坐标系的X-Y面上的投影与X方向夹角为
(即上述的第四夹角)。目标晶面处于复杂的面内应力状态，其中沿[100]和[010]晶向的正应力分量分别标记为σ11和σ22，沿[100]晶向的切应力分量标记为σ12。
安装上待检测单晶硅并建立测量坐标系后，精确量取并调整α角的初始值，使其为0°(即第一夹角)，本发明实施例对α角的大小不进行具体限制；
设置仪器：通过调控显微拉曼光谱仪和四自由度样品台，将各角度参量设置为β＝30°(即第二夹角)、γ＝90°(即第三夹角)、
(即第四夹角)，本发明实施例对β角、γ角、
角的大小不进行具体限制。
选择测点：将显微拉曼光谱仪的入射光聚焦在待检测单晶硅的目标晶面上，并利用四自由度样品台的三维平移调控选择测点(即目标点)；
拉曼测量：利用四自由度样品台的角位移调控α角，具体的，从0°开始以10°为步长直至180°(即预设规则调整第一夹角的大小)，旋转时保持测点(即目标点)的位置不变。对于该测点分别在不同α角(0°～180°，步长为10°)时采集拉曼光谱信息。为了确保检测的精确度，对于每个α角，测量20次，取平均值，得出该α角以及β＝30°、γ＝90°、
时相对于无载荷时的频移增量，即得到拉曼频移增量的实测值Δω'，如下表所示：
| α | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° | |
| Δω’ | 0.286 | 0.163 | 0.096 | 0.048 | 0.114 | 0.246 | 0.369 | 0.403 | 0.376 | |
| α | 90° | 100° | 110° | 120° | 130° | 140° | 150° | 160° | 170° | 180° |
| Δω’ | 0.296 | 0.197 | 0.099 | 0.002 | -0.010 | 0.164 | 0.323 | 0.420 | 0.400 | 0.329 |
另外，图3中示出了拉曼频移增量的实测值(黑色实心矩形点)与α角大小之间的变化曲线。
上述内容对获取拉曼频移增量的实测值的过程进行了详细介绍，下面对计算拉曼频移增量的拟合值的过程进行详细描述。
在本发明的一个可选实施例中，步骤S104，通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值包括：
通过拟合算式
对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，
Δω表示当前拉曼频移增量的拟合值，σ11表示当前应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示当前应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示当前应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示检测条件中的第一夹角，β表示检测条件中的第二夹角，γ表示检测条件中的第三夹角，
表示检测条件中的第四夹角。
具体的，在β＝30°、γ＝90°、
时，上述拟合算式变形为：
然后，将α角的大小以及当前应力分量(σ11、σ22和σ12)代入上述拟合算式中，得到当前拉曼频移增量的拟合值(18个，分别对应不同的α角大小)。
在本发明实施例中，若当前应力分量不是初始应力分量，获取待检测对象的当前应力分量包括：
(1)获取上一应力分量和预设迭代步长；
(2)通过预设迭代步长对上一应力分量进行更新，得到当前应力分量。
在本发明实施例中，该方法还包括：
i)若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和未达到预设容差值，则基于当前应力分量和预设迭代步长确定下一应力分量；
ii)通过拟合算式
对下一应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，直到计算得到的拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值为止，并将达到预设容差值所对应的应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果，其中，
Δω表示拉曼频移增量的拟合值，σ11表示下一应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示下一应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示下一应力分量中沿[001]晶向的切应力分量，α表示检测条件中的第一夹角，β表示检测条件中的第二夹角，γ表示检测条件中的第三夹角，
表示检测条件中的第四夹角。
下面以一具体举例对上述过程进行介绍：
在实际求解的过程中，是迭代求解σ11、σ22和σ12的过程，具体是通过数据处理软件完成的。
先对σ11、σ22和σ12赋初值，得到初始应力分量σ11、σ22和σ12，在本发明实施例中，初始应力分量都为0，然后将初始应力分量和α角的大小(在本发明实施例中，其大小为0°到180°，步长为10°，本发明实施例对这里的角度值不进行具体限制)代入变形后的拟合算式中，初始应力分量所对应的拉曼频移增量的拟合值，同时得到初始应力分量所对应的拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和，进而判断该残差平方和是否达到预设容差值，如果达到预设容差值，则达到预设容差值所对应的应力分量为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果；
如果没有达到预设容差值，以0.001为步长(即本发明中的预设迭代步长)依次调整σ11、σ22和σ12的大小，调整后，继续拟合计算，得到拉曼频移增量的拟合值，以及拉曼频移增量的拟合值和拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和，直至残差平方和达到预设容差值为止(或者残差平方和基本不变)，将达到预设容差值(或者残差平方和基本不变)所对应的应力分量为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。如图3所示，其中的实线为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果的条件(在本发明实施例中，其大小分别为σ11＝-0.17GPa、σ22＝-0.14GPa和σ12＝0)下，α角大小与拉曼频移增量的拟合值之间的变化曲线，通过图3中两条曲线的比较可知，两条区间基本一致重合，说明最终得到的应力分量的解耦结果准确性好、精度高。
本发明中的应力分量的解耦检测方法具有以下优点：
(1)分析精确：通过拟合算式在不同的检测条件下进行拟合迭代，从而很大程度上消弱了一次拉曼光谱测量引入的误差，从而更加精确地提取出所测应力分量；
(2)功效独特：能实现被测表面复杂应力状态所有三个应力分量的解耦分析；
(3)处理简单：利用数据处理软件进行迭代能够快速得到结果。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种应力分量的解耦检测装置，该应力分量的解耦检测装置主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的应力分量的解耦检测方法，以下对本发明实施例提供的应力分量的解耦检测装置做具体介绍。
图4是根据本发明实施例的一种应力分量的解耦检测装置的示意图，如图4所示，该应力分量的解耦检测装置主要包括：获取模块10，计算模块20和设定模块30，其中：
获取模块，用于获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照待检测对象的目标晶面与四自由度样品台的角位移平面平行的原则将待检测对象置于四自由度样品台上；
计算模块，用于获取待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，初始应力分量为赋值得到的应力分量；
设定模块，若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。
在本发明实施例中，先获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值；然后，获取待检测对象的当前应力分量(其中，当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，初始应力分量为赋值得到的应力分量)，并通过拟合算式对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值；若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将当前应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。通过上述描述可知，在本发明实施例中，能够对待检测对象的目标晶面的应力分量进行解耦分析，最终得到的应力分量的解耦结果准确性好，缓解了现有的应力状态的检测方法无法实现复杂应力状态应力分量解耦分析的技术问题。
可选地，检测条件包括：目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散检偏方向在测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；
其中，测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，不同检测条件包括：在不改变第二夹角、第三夹角和第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整第一夹角的大小。
可选地，计算模块包括：计算单元，用于通过拟合算式
对当前应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，
Δω表示当前拉曼频移增量的拟合值，σ11表示当前应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示当前应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示当前应力分量中沿[001]晶向的切应力分量，α表示检测条件中的第一夹角，β表示检测条件中的第二夹角，γ表示检测条件中的第三夹角，
表示检测条件中的第四夹角。
可选地，若当前应力分量不是初始应力分量，计算模块还包括：
获取单元，获取上一应力分量和预设迭代步长；
更新单元，用于通过预设迭代步长对上一应力分量进行更新，得到当前应力分量。
可选地，该装置还包括：
确定模块，若当前拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和未达到预设容差值，则基于当前应力分量和预设迭代步长确定下一应力分量；
迭代计算模块，通过拟合算式
对下一应力分量和拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，直到计算得到的拉曼频移增量的拟合值与拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值为止，并将达到预设容差值所对应的应力分量作为待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果，其中，
Δω表示拉曼频移增量的拟合值，σ11表示下一应力分量中沿[100]晶向的应力分量，σ22表示下一应力分量中沿[010]晶向的应力分量，σ12表示下一应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示检测条件中的第一夹角，β表示检测条件中的第二夹角，γ表示检测条件中的第三夹角，
表示检测条件中的第四夹角。
可选地，待检测对象包括：待检测单晶硅，目标晶面包括：{100}晶面。
本发明实施例所提供的应力分量的解耦检测装置，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例一中的方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例所提供的应力分量的解耦检测方法与装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种应力分量的解耦检测方法，其特征在于，包括：
获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，所述显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照所述待检测对象的目标晶面与所述四自由度样品台的角位移平面平行的原则将所述待检测对象置于所述四自由度样品台上；
获取所述待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，所述当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，所述初始应力分量为赋值得到的应力分量；
若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将所述当前应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果；
其中，所述检测条件包括：所述目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与所述测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散射光检偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；
其中，所述测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，所述不同检测条件包括：在不改变所述第二夹角、所述第三夹角和所述第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整所述第一夹角的大小；
其中，通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值包括：
通过所述拟合算式
对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到所述当前拉曼频移增量的拟合值，其中，
Δω表示所述当前拉曼频移增量的拟合值，σ11表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示所述当前应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示所述检测条件中的第一夹角，β表示所述检测条件中的第二夹角，γ表示所述检测条件中的第三夹角，
表示所述检测条件中的第四夹角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述当前应力分量不是所述初始应力分量，获取所述待检测对象的当前应力分量包括：
获取所述上一应力分量和预设迭代步长；
通过所述预设迭代步长对所述上一应力分量进行更新，得到所述当前应力分量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和未达到所述预设容差值，则基于所述当前应力分量和预设迭代步长确定下一应力分量；
通过所述拟合算式
对所述下一应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，直到计算得到的拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到所述预设容差值为止，并将达到所述预设容差值所对应的应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果，其中，
Δω表示所述拉曼频移增量的拟合值，σ11表示所述下一应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示所述下一应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示所述下一应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示所述检测条件中的第一夹角，β表示所述检测条件中的第二夹角，γ表示所述检测条件中的第三夹角，
表示所述检测条件中的第四夹角。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待检测对象包括：待检测单晶硅，所述目标晶面包括：{100}晶面。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉曼频移增量的实测值的数量为多个，其中，在每组检测条件下，能够得到其对应的拉曼频移增量的实测值；
所述当前拉曼频移增量的拟合值的数量为多个，其中，在每组所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件下，能够得到其对应的当前拉曼频移增量的拟合值；
若每个所述当前拉曼频移增量的拟合值与其对应的所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和都达到所述预设容差值时，则将所述当前应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果。
6.一种应力分量的解耦检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取在不同检测条件下通过显微拉曼测量系统对待检测对象的目标晶面的目标点进行检测得到的拉曼频移增量的实测值，其中，所述显微拉曼测量系统包括：偏振显微拉曼测量系统和四自由度样品台，检测时，按照所述待检测对象的目标晶面与所述四自由度样品台的角位移平面平行的原则将所述待检测对象置于所述四自由度样品台上；
计算模块，用于获取所述待检测对象的当前应力分量，并通过拟合算式对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到当前拉曼频移增量的拟合值，其中，所述当前应力分量为初始应力分量或者基于上一应力分量确定的应力分量，所述初始应力分量为赋值得到的应力分量；
设定模块，若所述当前拉曼频移增量的拟合值与所述拉曼频移增量的实测值之间的残差平方和达到预设容差值时，则将所述当前应力分量作为所述待检测对象的目标晶面的应力分量的解耦结果；
其中，所述检测条件包括：所述目标晶面内目标晶向与测量坐标系的X方向之间的第一夹角、入射光光轴与所述测量坐标系的Z方向之间的第二夹角、入射光起偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第三夹角、散检偏方向在所述测量坐标系的X-Y平面上的投影与X方向之间的第四夹角；
其中，所述测量坐标系为预先建立的笛卡尔坐标系，所述不同检测条件包括：在不改变所述第二夹角、所述第三夹角和所述第四夹角大小的条件下，按照预设规则调整所述第一夹角的大小；
其中，所述计算模块包括：计算单元，用于通过所述拟合算式
对所述当前应力分量和所述拉曼频移增量的实测值所对应的检测条件进行计算，得到所述当前拉曼频移增量的拟合值，其中，
Δω表示所述当前拉曼频移增量的拟合值，σ11表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的正应力分量，σ22表示所述当前应力分量中沿[010]晶向的正应力分量，σ12表示所述当前应力分量中沿[100]晶向的切应力分量，α表示所述检测条件中的第一夹角，β表示所述检测条件中的第二夹角，γ表示所述检测条件中的第三夹角，
表示所述检测条件中的第四夹角。
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