CN115684232A - X射线荧光光谱分析设备的标定方法及装置 - Google Patents

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CN115684232A
CN115684232A CN202211340252.XA CN202211340252A CN115684232A CN 115684232 A CN115684232 A CN 115684232A CN 202211340252 A CN202211340252 A CN 202211340252A CN 115684232 A CN115684232 A CN 115684232A
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黄宇翔
张贝
贡志锋
陈治均
郑翠芳
陈金文
李卓
张雪娜
洪峰
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Shenzhen Aisin Semiconductor Technology Co ltd
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Shenzhen Aisin Semiconductor Technology Co ltd
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Abstract

本申请适用于设备校准技术领域，提供了X射线荧光光谱分析设备的标定方法及装置，方法包括：根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。本申请针对B元素区校准探测器峰位，并在基准强度的基础上，利用各B元素区间的面积比例对光斑位置进行精确校准，实现了光路、峰位以及强度的联合校准。

Description

X射线荧光光谱分析设备的标定方法及装置
技术领域
本申请属于设备校准技术领域，尤其涉及X射线荧光光谱分析设备的标定方法及装置。
背景技术
XRF检测技术，作为一种成熟，可靠的物质成分及含量分析技术，在半导体领域有着广泛的应用。XRF技术，通常包括X射线光源，光学汇聚装置，待测样品载台和探测器四个部分。光源通过不同的能量激发不同元素的靶材，可以发出特定波段的X射线。这些射线通过光学汇聚装置，聚焦到样品表面特定区域，激发样品的二次X射线荧光。探测器通过对这些荧光的能谱与强度进行分析，得出样品的物质构成与相关元素含量。
与常用XRF技术相比，半导体检测领域的XRF设备机台，往往要求探测区域小(几十到上百的光斑大小)，机械自动化程度高(机械手上下待测样品)，检测产品标准化高(4寸到12寸大小的标准晶圆)，多种能量段的光源(多种靶材应对不同样品元素的X射线荧光激发)。
而现有技术中，XRF分析设备的校准存在着如下问题。
光路校准方面：
(1)前期需要人工调试校准，系统无法进行实时校准。后期维护需要人为干预，往往耗时较长，且重复性无法保证。而且，如果激光能量过高，有可能损害样品。
(2)这种定位较为粗略，通过肉眼目测，准确性不足。而且受限于荧光感光单元大小，可能导致可见光光斑区域大于X射线光斑实际区域，影响光斑的精确定位。
(3)光斑本身的强度分布叠加样品探测区域大小的影响，导致计算要求较高。并且需要大致清楚光斑位置，才能将光斑至于特定图形区域，进行测量。由于半导体量测设备光斑较小(几十微米的直径)，初始的定位较为困难。
系统标定方面：
系统标定过程多需要人工手动更换多种样品进行校准，耗时较长且可靠性较差，易引入人工操作误差，并且无法得到实时机台数据。
除此之外，现有技术多把光路校准与系统标定分开进行，效率较低，也无法实时检测机台情况，实现自动化校准。
因此，如何提供一种高精度的联合光路和系统标定的X射线荧光光谱分析设备的标定方法成为了业内亟需解决的问题，这一问题也是保证机台准确性与稳定性的关键。
发明内容
本申请实施例提供了X射线荧光光谱分析设备的标定方法及装置，可以解决人工操作易产生误差、光路校准和系统标定分别执行效率低问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种X射线荧光光谱分析设备的标定方法，利用校准晶圆实现标定；所述校准晶圆包括B标定区，所述B标定区包括至少2个由已知X射线荧光光谱的元素构成的B元素区，且所述B元素区的边界经过预设的B区测试点；所述分析设备的光源能够照射至所述校准晶圆产生具有参考坐标的光斑，并由所述分析设备的探测器获取光斑处元素的X射线荧光光谱；以所述B区测试点为中心的光斑区域内，所述B元素区的面积比例为预设的测试比例；
所述标定方法包括：
根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；
根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。
上述方法针对B元素区校准探测器峰位，并在基准强度的基础上，利用各B元素区间的面积比例对光斑位置进行精确校准，实现了光路、峰位以及强度的联合校准。
由于理想情况下，光斑的参考坐标与真实坐标一致，则所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号的强度与任一所述B元素区基准强度的比值，应当与该B元素区在所述B区测试点为中心的光斑区域内的面积比例，即测试比例一致，故只需调整所述光斑的位置以满足前述比例一致的条件，即可认为此时光斑的参考坐标应当为B区测试点的真实坐标，从而对光路进行校准，考虑到XRF的探测器精度相当灵敏，故这一光路校准相比于传统方法具有更好的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述校准晶圆还包括C标定区，所述C标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的C元素区；至少存在一个所述C元素区的面积与所述光斑的面积满足预设的面积相当条件；
所述根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标的步骤后，还包括：
根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数；
所述光强分布函数用于将所述探测器返回信号强度修正为与所述光斑的照射面积正相关的量。
上述方法利用与C元素区部分重叠的探测器返回信号建模，以得到光斑内的光强分布，并在光斑内光强分布的基础上对探测器返回信号进行修正，以使得光斑照射面积相同时，各区域返回信号的强度一致，为小尺寸样品的测试提供了方便。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述记录所述B元素区的峰位强度为基准强度的步骤包括：
在垂直于所述校准晶圆的方向上移动所述光源，记录所述探测器的返回信号强度大于第一预设强度时所述光源的坐标，记为Z坐标；
确定不同所述B元素区的Z坐标相同，则将所述光源处于所述Z坐标，且所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号强度记录为所述B元素区的基准强度；否则，则以预设的方法对所述分析设备的光路进行校准。
上述方法通过Z坐标对系统光路进行验证，在光路对焦正常的情况下，对于不同元素的B元素区，其作为对焦位置的Z坐标应当相同，因此通过Z坐标对光路进行验证能够较为可靠的排除光路问题，为其它参数的标定提供良好的设备基础。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述校准晶圆还包括D标定区，所述D标定区包括至少两个由已知X射线荧光光谱的元素构成的厚度不同的D元素区；
所述根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数的步骤后，还包括：
根据所述光斑在所述D元素区时所述探测器的返回信号强度和所述D元素区的厚度，建立或调整膜厚回归函数；
所述膜厚回归函数是关于所述光斑处样品膜厚和所述探测器返回信号强度的函数。
上述方法通过不同厚度的D元素区的探测器的返回信号，对膜厚回归函数进行建立或调整，能够在实际测试中更为精确地给出样品的厚度信息，有利于提升测试结果，尤其是半导体领域的测试结果的精确性和可靠性。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述校准晶圆还包括A标定区，所述A标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的A元素区；所述A元素区包括两个在长轴方向上正交的矩形元素区，且所述矩形元素区的宽度与所述光斑的尺寸为同一量级；
所述根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度的步骤前，还包括：
将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标；
根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标。
上述方法通过设置正交的矩形元素区，使得光斑位于所述矩形元素区时探测器返回较强的信号，故即便光斑的参考坐标与实际坐标差异较大，通过平移所述光斑，仍能准确地给出用于修正所述参考坐标的第一坐标和第二坐标，达到光斑参考坐标粗调的效果。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标的步骤后，还包括：
返回所述将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标的步骤，直至所述第一坐标和所述第二坐标的值小于所述矩形元素区的宽度。
上述方法通过重复迭代修正光斑参考坐标，权衡了矩形元素区宽度，亦即修正难度与修正精准度间的矛盾，采用与所述光斑尺寸为同一量级的矩形元素区宽度，虽然能够更容易地找到探测器的较强返回信号，但参考坐标的调整精度受限于矩形元素区的宽度，可能不够精准，故通过迭代修正的方法能够克服这一问题，保证了光斑参考坐标粗调的有效性。
在第一方面的一种可能的实现方式中，若所述光斑为椭圆光斑，则中心位于B区测试点的光斑椭圆的长轴和/或短轴与所述B元素区的边界重合；若所述光斑为圆形光斑，则中心位于B区测试点的圆形光斑的任一半径或直径与所述B元素区的边界重合。
上述方法分别针对椭圆光斑和圆形光斑给出了较优的B元素区边界设置方案，这种设置能够在保证标定/校准效果的前提下，降低校准晶圆B元素区的制备难度。
第二方面，本申请实施例提供了一种半导体X射线荧光光谱分析设备的标定装置，利用校准晶圆实现标定；所述校准晶圆包括B标定区，所述B标定区包括至少2个由已知X射线荧光光谱的元素构成的B元素区，且所述B元素区的边界经过预设的B区测试点；所述分析设备的光源能够照射至所述校准晶圆产生具有参考坐标的光斑，并由所述分析设备的探测器获取光斑处元素的X射线荧光光谱；以所述B区测试点为中心的光斑区域内，所述B元素区的面积比例为预设的测试比例；
所述标定装置包括：
B区峰位模块，用于根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；
B区坐标模块，用于根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的X射线荧光光谱分析设备的标定方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的半导体X射线荧光光谱分析设备的标定装置的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的校准晶圆的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的可选的标定方案的流程示意图；
图6是本申请实施例提供的半导体X射线荧光光谱分析设备的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的光源和探测器的第一位置关系示意图；
图8是本申请实施例提供的光源和探测器的第二位置关系示意图；
图9是本申请实施例提供的A标定区光斑参考坐标粗调的示意图；
图10是本申请实施例提供的B标定区峰位校准及光斑参考坐标细调的示意图；
图11是本申请实施例提供的C标定区的C元素区尺寸的示意图；
图12是本申请实施例提供的C标定区光斑与C元素区部分重叠的示意图；
图13是本申请实施例提供的D标定区的D元素区厚度的示意图；
图14是本申请实施例提供的D标定区膜厚回归函数的拟合示意图。
附图标记：
B区峰位模块201；
B区坐标模块202；
晶圆传送盒501；
第一位置的校准晶圆5021；
第二位置的校准晶圆5022；
第三位置的校准晶圆5023；
机械手503；
晶圆位置校准装置504；
机械活动台505；
测量区域506；
X射线探测器507；
X射线汇聚装置508；
X射线光源509；
载台控制器601；
第一光源602；
第二光源603；
第一探测器604；
第三光源701；
第二探测器702；
第三探测器703；
终端设备30；
处理器301；
存储器302；
计算机程序303。
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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供了一种X射线荧光光谱分析设备的标定方法，利用校准晶圆实现标定；所述校准晶圆包括B标定区，所述B标定区包括至少2个由已知X射线荧光光谱的元素构成的B元素区，且所述B元素区的边界经过预设的B区测试点；所述分析设备的光源能够照射至所述校准晶圆产生具有参考坐标的光斑，并由所述分析设备的探测器获取光斑处元素的X射线荧光光谱；以所述B区测试点为中心的光斑区域内，所述B元素区的面积比例为预设的测试比例；
作为示例而非限定，图4示出了一种可选的校准晶圆的结构示意图；其中，右下部分的B标定区中设置了十字窗格结构的4个B元素区，每个B元素区的元素均不相同，且任一所述B元素区的元素均与所述分析设备的光源靶材相对应，即所述分析设备的光源发出的X射线能够激发任一所述B元素区中的元素。
在一个优选的实施方式中，不同的B元素区中元素的激发光谱没有重叠。
如图1所示，所述标定方法包括：
步骤102，根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；
步骤102中，所述探测器的返回信号包括两个部分，即峰位和强度，峰位部分用于校准所述探测器，以使得针对特定元素的激发光谱峰位与其实际峰位一致，强度部分则用于步骤104调用。
步骤104，根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。
本申请各实施例中，“标定”和“校准”的概念在一些情况下可以通用。
本实施例的目的在于对所述分析设备的峰位进行校准，同时利用校准后的峰位信息对光斑的坐标进行精细调整。
一个典型的X射线荧光光谱分析设备的结构如图6所示。
所述分析设备在通过光源载台(即位于X射线光源509处的机械活动台505)移动X射线光源509时，能够反馈X射线光源509照射至测量区域506产生的光斑的参考坐标，该参考坐标可能存在一定程度的误差(例如机械活动台505的移动过程产生的积累误差)，从而与光斑的实际坐标不一致，步骤104的执行目的就在于消除这种不一致。
然而，执行峰位校准的过程中，即步骤102的执行过程中，需要保证光斑位于B元素区内，由于此时的光斑是未经步骤104精细校准的，则如何保证光斑位于B元素区内存在着两种可选的方案(这两种方案也可以同时采用)。
第一种方案是通过设置较大的B元素区，以保证即使参考坐标与实际坐标存在误差，该误差的量级不高于B元素区尺寸的量级。
第二种方案是执行步骤102前，对参考坐标进行粗调，以使得步骤102执行时光斑能够大体位于B元素区内。
第二种方案中的粗调步骤存在多种可选实现方式，本申请在后续实施例中提供了一较优的实现方式，具体请见后续实施例。
同时执行第一种方案和第二种方案的情况下，一个较优的B元素区的经验尺寸为所述光斑最大尺寸的四倍。
此外，由于校准晶圆可能存在不对称性，步骤102执行前，还应当对所述校准晶圆的位置和角度进行校准，在图6示出的分析设备中：
初始状态下，第一位置的校准晶圆5021由机械手503移动至晶圆位置校准装置504，从而对第二位置的校准晶圆5022进行上述的位置和角度的校准，随后机械手503将第二位置的校准晶圆5022移动至分析设备主体，并由机械活动台505将第三位置的校准晶圆5023移动至测量区域506(定义位于所述校准晶圆处的机械活动台505为晶圆载台)，以执行本实施例步骤。
图6还示出了X射线探测器507、X射线汇聚装置508以及X射线光源509的俯视位置关系示意，X射线光源509发出的X射线经X射线汇聚装置508汇聚后入射至测量区域506内的校准晶圆上(校准过程中入射至校准晶圆，实际测试过程中则应入射至测试样品)，激发所述校准晶圆上预设的元素区中原子的电子(实际测试中，激发测试样品中原子的电子)，以产生X射线荧光光谱并被X射线探测器507接收。
本实施例的执行主体可以为所述分析设备内置的处理器，或者外接的计算机处理器，该处理器能够接收机械活动台505的坐标信号，X射线探测器507的返回信号，以执行步骤102和步骤104。
值得说明的是，光源载台的坐标信号经过处理后能够转换为光斑的参考坐标，这一转换过程既可以通过分析设备内置的处理器或MCU完成，也可以通过外接计算机的处理器完成，转换过程中需要的光路参数由所述分析设备给出。
在一个可选的实施方式中，如图7所示，所述分析设备包括两个光源，即第一光源602和第二光源603，还包括一个探测器，即第一探测器604。在本实施方式中，由于两个光源分别位于测量区域506的侧上方，则光源照射至测量区域506处的校准晶圆上形成的光斑为椭圆光斑，考虑到所述光源在高度方向上(亦即，垂直于所述校准晶圆的方向上)移动以完成对焦的过程中，椭圆光斑的尺寸可能产生变化，故一个优选的方案中，B元素区的边界能够保证在任意可能大小的椭圆光斑内各B元素区的面积比例相同。
此外，步骤104的执行原理是光斑照射面积与探测器返回信号的强度成正比，若定义步骤102中以光斑100％面积照射任一B元素区时，探测器返回的信号强度为1，则步骤104中以光斑25％(假定该B元素区的测试比例为25％)面积照射该B元素区时，探测器返回的信号强度应为0.25。
然而实际测试中，光斑上各点的照射强度并不一定相等，通常存在着中心强、边缘弱的特点，而用于校准的分析设备可能并未针对光强分布进行校准，则光斑照射面积与探测器返回信号的强度成正比的原理可能并不一定适用，靠近光斑中心处的25％面积照射的探测器返回信号和靠新光斑边缘处的25％面积照射的探测器返回信号可能具有较大差异。
为了克服这一问题，同时考虑到不同B元素区的测试比例相等时，校准计算更为快速和容易，故在一个更优选的实施方式中，中心位于B区测试点的光斑椭圆的长轴和/或短轴与所述B元素区的边界重合，以将所述椭圆光斑分为面积相等的两份或者四份。
在另一个可选的实施方式中，如图8所示，所述分析设备包括一个光源，即第三光源701，还包括两个探测器，即第二探测器702和第三探测器703。在本实施方式中，由于光源位于测量区域506的正上方，则光源照射至测量区域506处的校准晶圆上形成的光斑为圆形(正圆)光斑，虽然上述光斑内各点强度并不一致的问题仍然可能存在，但由于圆形光斑的对称性，所述B元素区的边界设置可以更为灵活，即在一个更优选的实施方式中，中心位于B区测试点的圆形光斑的任一半径或直径与所述B元素区的边界重合，以将所述圆形光斑分为任意多份(也可以是面积相等的任意多份)。
也就是说，在本实施例方案的基础上存在一优选方案：
若所述光斑为椭圆光斑，则中心位于B区测试点的光斑椭圆的长轴和/或短轴与所述B元素区的边界重合；若所述光斑为圆形光斑，则中心位于B区测试点的圆形光斑的任一半径或直径与所述B元素区的边界重合。
该优选方案分别针对椭圆光斑和圆形光斑给出了较优的B元素区边界设置方案，这种设置能够在保证标定/校准效果的前提下，降低校准晶圆B元素区的制备难度，同时克服了可能存在的光斑各点光强不一致且未经算法修正(或者算法修正效果不佳)的问题。
值得说明的是，若所述分析一起已经针对光斑强度分布进行了修正和补偿，保证了相同面积照射的探测器返回信号强度一直，则不必采取上述优选方案，仅采用本实施例方案即可达到校准效果。
本实施例的有益效果在于：
针对B元素区校准探测器峰位，并在基准强度的基础上，利用各B元素区间的面积比例对光斑位置进行精确校准，实现了光路、峰位以及强度的联合校准。
由于理想情况下，光斑的参考坐标与真实坐标一致，则所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号的强度与任一所述B元素区基准强度的比值，应当与该B元素区在所述B区测试点为中心的官办区域内的面积比例，即测试比例一致，故只需调整所述光斑的位置以满足前述比例一致的条件，即可认为此时光斑的参考坐标应当为B区测试点的真实坐标，从而对光路进行校准，考虑到XRF的探测器精度相当灵敏，故这一光路校准相比于传统方法具有更好的准确度。
根据上述实施例，在本实施例中：
所述校准晶圆还包括C标定区，所述C标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的C元素区；至少存在一个所述C元素区的面积与所述光斑的面积满足预设的面积相当条件；
在一个可选的实施方式中，所述面积相当条件是指所述C元素区的面积与所述光斑的面积差小于设定的阈值，或者，所述C元素区的面积与所述光斑的面积比满足预设的范围。
为了使得高度方向上调整光源进行对焦后产生的，可能大小不一的光斑均能够满足“至少存在一个所述C元素区的面积与所述光斑的面积满足预设的面积相当条件”，图4右上示出了一种可行的C标定区设置方案，图4中，虚线框内的元素区具有相同的元素，则右上的C标定区中存在3组由不同元素构成了的C元素区组，每个C元素区组中包括多个大小不一的C元素区，这样一来，只需将C元素区组中的各个C元素区的尺寸调整为能够覆盖全部可能的光斑尺寸，即可满足“至少存在一个所述C元素区的面积与所述光斑的面积满足预设的面积相当条件”。
所述根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标的步骤后，还包括：
根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数；
所述光强分布函数用于将所述探测器返回信号强度修正为与所述光斑的照射面积正相关的量。
在一个可选的实施方式中，探测器在光斑中心坐标为(Xs，Ys)时接收到的信号强度I(Xs，Ys)可以通过以下方程表达，
I(Xs,Ys)＝C*∫Area(i,j)*Spot(i,j)didj
其中，C是一个常数，反应不同材料的初次/二次X射线荧光的强度比例。Area(i，j)代表光斑与被测圆形样品的重叠面积大小。Spot(i，j)反应重叠面积光斑的光强分布；i和j是用于反应所述光斑与所述C元素区重叠位置的参数。
通过点阵扫描，系统可以算出Spot(i，j)随不同位置的分布，从而实现对探测器信号强度的校准。
本实施例的有益效果在于：
利用与C元素区部分重叠的探测器返回信号建模，以得到光斑内的光强分布，并在光斑内光强分布的基础上对探测器返回信号进行修正，以使得光斑照射面积相同时，各区域返回信号的强度一致，为小尺寸样品的测试提供了方便。
根据上述任一实施例，在本实施例中：
所述记录所述B元素区的峰位强度为基准强度的步骤包括：
在垂直于所述校准晶圆的方向上移动所述光源，记录所述探测器的返回信号强度大于第一预设强度时所述光源的坐标，记为Z坐标；
确定不同所述B元素区的Z坐标相同，则将所述光源处于所述Z坐标，且所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号强度记录为所述B元素区的基准强度；否则，则以预设的方法对所述分析设备的光路进行校准。
值得说明的是，上述“相同”应当是指误差允许范围内的相同，而非严格意义上的绝对相同，误差允许范围可以是基于经验预设的参数。
本实施例中，如果各B元素区的Z坐标一致(即高度一致)，说明这个高度是对焦位，系统自动记录并保存。如果不一致，说明系统光路出现异常，需要人工介入校准光路对焦装置。
本实施例的有益效果在于：
通过Z坐标对系统光路进行验证，在光路对焦正常的情况下，对于不同元素的B元素区，其作为对焦位置的Z坐标应当相同，因此通过Z坐标对光路进行验证能够较为可靠的排除光路问题，为其它参数的标定提供良好的设备基础。
根据上述任一实施例，在本实施例中：
所述校准晶圆还包括D标定区，所述D标定区包括至少两个由已知X射线荧光光谱的元素构成的厚度不同的D元素区；
值得说明的是，D元素区的尺寸与是否执行了C标定区的标定步骤(或者其它关于光斑强度分布的标定)相关，若在本实施例步骤前，已经针对光斑强度进行了标定，或者所述分析仪器本身带有光斑强度分布函数，则本实施例步骤执行时，无需对D元素区的尺寸做额外限定，否则，应当保证D元素区的尺寸大于所述光斑尺寸，以使得所述光斑能够完全落入任一D元素区。
所述根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数的步骤后，还包括：
根据所述光斑在所述D元素区时所述探测器的返回信号强度和所述D元素区的厚度，建立或调整膜厚回归函数；
所述膜厚回归函数是关于所述光斑处样品膜厚和所述探测器返回信号强度的函数。
在一个可选的实施方式中，采用线性回归模型作为膜厚回归函数的拟合基础，该回归模型可以为：
Ti＝Ki*Mi*Ii
其中Ti代表被测样品的膜厚，Ki代表一个系统常数，反应系统对不同被测样品的信号敏感度。Mi是一个校准矩阵项，反应了被测样品受到的所有X射线辐射的吸收与增强效应。Ii代表特征能量峰在去除背景噪音和其他能量峰重叠效应的影响后的净强度。
本实施例的有益效果在于：
通过不同厚度的D元素区的探测器的返回信号，对膜厚回归函数进行建立或调整，能够在实际测试中更为精确地给出样品的厚度信息，有利于提升测试结果，尤其是半导体领域的测试结果的精确性和可靠性。
根据上述任一实施例，在本实施例中：
所述校准晶圆还包括A标定区，所述A标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的A元素区；所述A元素区包括两个在长轴方向上正交的矩形元素区，且所述矩形元素区的宽度与所述光斑的尺寸为同一量级；
所述根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度的步骤前，还包括：
将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标；
根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标。
在一个可选的实施方式中，在所述根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标的步骤后，还包括：
返回所述将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标的步骤，直至所述第一坐标和所述第二坐标的值小于所述矩形元素区的宽度。
这一实施方式的有益效果在于：
通过重复迭代修正光斑参考坐标，权衡了矩形元素区宽度，亦即修正难度与修正精准度间的矛盾，采用与所述光斑尺寸为同一量级的矩形元素区宽度，虽然能够更容易地找到探测器的较强返回信号，但参考坐标的调整精度受限于矩形元素区的宽度，可能不够精准，故通过迭代修正的方法能够克服这一问题，保证了光斑参考坐标粗调的有效性。
本实施例的有益效果在于：
通过设置正交的矩形元素区，使得光斑位于所述矩形元素区时探测器返回较强的信号，故即便光斑的参考坐标与实际坐标差异较大，通过平移所述光斑，仍能准确地给出用于修正所述参考坐标的第一坐标和第二坐标，达到光斑参考坐标粗调的效果。
下面将结合上述各实施例，给出一示例性的，用于针对完全未经校准的所述分析设备的标定的完整实施例。
本实施例是在多图案，多元素组合的校准晶圆的基础上实施，能够高效，自动化的实现机台的日常维护与性能校准。
本实施例适用于：利用X射线荧光光谱分析技术进行测量的生物，医学，半导体，化学分析等领域。具体应用包括：X射线荧光分析，X射线衍射分析，X射线反射分析，X射线散射的光路校准与探测器校准。
下面将对一些可选的独立标定方法进行介绍。
光路校准部分：
(1)通过设计光路光路，保证激光光路与X射线共焦，利用激光光斑确定X-射线光斑位置。
(2)利用X射线照射感光物质，通过其发出的可见光荧光来判断光斑位置与大小。
(3)利用探测器读取样品发出的二次X射线信号分布，结合样品表面某种特征元素的特定图样或不同特征元素的组合图样，从而计算光斑大小与面积分布。
系统(参数)标定部分：
(1)针对探测器的感应能量峰位的标定。利用特征元素(比如Cu或者Mn)的二次X射线能量峰位，对感应器不同峰化时间下的能量峰位置进行校准，保证不同分辨率下能量峰位的一致性。
(2)样品厚度与感应器信号强度相关性的标定。利用不同元素和不同厚度，对系统参数(采样背景噪声，样品元素的X射线吸收与增强效应，特征峰能谱重叠等现象)进行校准。
这些独立的校准/标定方法存在着一些问题，具体地：
光路校准：
(1)前期需要人工调试校准，系统无法进行实时校准。后期维护需要人为干预，往往耗时较长，且重复性无法保证。而且，如果激光能量过高，有可能损害样品。
(2)这种定位较为粗略，通过肉眼目测，准确性不足。而且受限于荧光感光单元大小，可能导致可见光光斑区域大于X射线光斑实际区域，影响光斑的精确定位。
(3)光斑本身的强度分布叠加样品探测区域大小的影响，导致计算要求较高。并且需要大致清楚光斑位置，才能将光斑至于特定图形区域，进行测量。由于半导体量测设备光斑较小(几十微米的直径)，初始的定位较为困难。
系统标定：
系统标定过程多需要人工手动更换多种样品进行校准，耗时较长且可靠性较差，易引入人工操作误差，并且无法得到实时机台数据。
除此之外，这些把光路校准与系统标定分开进行的方案还存在着效率较低问题，也无法实时检测机台情况，实现自动化校准。
为了解决这些问题，本实施例对晶圆不同分区进行设计，将光路校准(光斑定位，光斑光强分布)和系统标定(探测峰位标定，样品膜厚与信号强度相关性标定)统一到一片标准大小的晶圆上。利用半导体XRF量测机台上下校准晶圆，一方面实现了光路校准与系统标定的统一进行，另一方面，机台上片，监测，校准，然后下片，全程无人工干预，实现自动化精准校准。而且，通过将校准晶圆与待测晶圆样品一同检测，还能监控机台在量测过程中的实时状况。
图4示出了本实施例的校准晶圆，包括四个扇区A，B，C，D，分别对应光斑位置粗调，探测器峰位标定，光斑对焦和光斑位置精调，光斑光强分布校准和系统算法回归系数校准。
在A区域(即A标定区)，由两条同种特征元素材料(由常用光源靶材来确定何种元素)的长条方形组成十字(如图9)。通过PVD或CVD在硅晶圆沉积生成。长条尺寸由晶圆大小和被测光斑尺寸而定。(以12寸晶圆为例，光斑直径1mm，长条方形尺寸长度100mm，宽度1mm，高度0.1mm)
具体地，长条(矩形元素区)的长与校准晶圆的尺寸相匹配，对本实施例而言，与A标定区的尺寸相匹配，长条(矩形元素区)的宽与光斑尺寸在同一量级，对于上述实施例中提到的椭圆光斑，可以与其短轴长度在同一量级，以获得更好的粗调效果。
在B区域(即B标定区)，由四种不同元素的方形区域组合而成的窗型图案(如图10)。方形面积需保证超过所测光斑面积4倍以上，此处的光斑面积是指光源在高度方向上调整能够得到的最大的光斑面积。(以12寸晶圆为例，窗形图案各个方形区域边长40mm，高0.1mm)根据所测光源靶材，确定元素种类。确保在同一光源下，四种元素都能激发二次X射线荧光，并且四种元素对应荧光的能量峰位最好没有重叠。窗形区域元素通过PVD或CVD在硅晶圆沉积生成。
在C区域(即C标定区)，由大小不一的圆形图案组成(如图11)，不同虚线框内的元素区采用不同元素。根据光源靶材元素和光斑大小选择特定大小的圆形图案。通过PVD或CVD在硅晶圆沉积生成。
在D区域(即D标定区)，由大小相同(以12寸晶圆为例，方形区域边长10mm)，厚度不同的方形图案构成(如图13)。通过PVD或CVD在硅晶圆沉积生成。不同虚线框内的元素区采用不同元素。可根据光源靶材，选择特定元素进行系统标定。
半导体XRF量测机台，通常包括图6中展示的几个部分。首先，机械手503将晶圆传送盒中的校准晶圆(即第一位置的校准晶圆5021)取出，放到晶圆位置预校准装置上(即第二位置的校准晶圆5022)；预校准后，放入量测机台的机械载台(即机械活动台505)；载台接收位置信号，将晶圆移到特定晶圆量测位置。X射线经汇聚光路聚焦在样品表面，形成一个椭圆的焦斑，焦斑区域样品被激发，产生二次荧光。正上方的感应器接收荧光信号，经系统处理，转化成膜厚信息与元素成分信息。作为一个实施方式，参照图7，校准晶圆被机台移动到探测器的正下方，光源1(第一光源602)和光源2(第二光源603)发出X射线对晶圆不同区域进行激发，通过分析荧光信号，机台可实现自动化校准光路与系统参数标定。具体流程参照图5。
值得说明的是，对于存在两个光源的分析设备，应分别针对第一光源602和第二光源603执行本实施例或上述任一实施例的步骤，以分别对两个光源完成校准。
特别地，由于校准晶圆存在A、B、C、D四个分区，故在一个可选的实施方式中，第一光源602和第二光源603可以同时在所述校准晶圆的不同分区执行校准，可以理解，由于完整方案中A、B、C、D四个分区的校准步骤是依次执行的，故第一光源602的光斑首先在A分区执行校准，完成后转入B分区执行校准，此时第二光源603的光斑转入A分区执行校准。
参照图5，校准执行过程如下：
首先设备移动载台，将校准晶圆的左下扇区(A)中的十字交叉中心移动到系统认为的初始光斑中心位置(X0，Y0)，如图9。以此位置为初始点，载台沿X轴方向移动晶圆，同时探测器不断收集不同位置的特征元素信号强度。记录信号最强点坐标(X1，Y0)。然后载台回到初始点，开始沿Y轴方向移动晶圆，并同步采集信号。记录信号最强点坐标(X0，Y1)。系统自动计算(X0，Y0)与(X1，Y1)的偏差值，并通过移动光源载台补偿偏差。补偿后，重新将十字交叉中心移动到系统认定的光斑中心位置，重复以上步骤，直到偏差值小于长条宽度d，即认为光斑中心位置校准粗调完成。
值得说明的是，上述坐标系是以所述校准晶圆所在平面为XY平面，以垂直所述校准晶圆向上的方向为Z轴正向建立的笛卡尔坐标系。
然后，系统移动载台，将光斑置于校准晶圆右下扇区B的窗形图案i窗格中心，参照图10。系统根据i窗格元素，对探测器的峰位进行校准。校准完，移动载台，将光斑置于ii窗格，系统验证ii窗格元素峰位，如有偏移，继续校准。然后移动到iii区域，验证并校准b3。然后iv区域，验证并校准。如此循环两圈，保证四种元素能量峰位都校准精准。然后，分别在四个窗格区域，沿Z方向扫描，寻找最强信号的Z位置。如果四个区域Z高度一致，说明这个高度是对焦位，系统自动记录并保存。如果不一致，说明系统光路出现异常，需要人工介入校准光路对焦装置。在确定好对焦Z高度后，系统自动将四个窗格的交界处移动到光斑中心位置(Xc，Yc)，如图10，此时光斑跨越四个区域，能谱应同时展示四种元素的特征能量峰位。由于此时各区域照射面积减少到原来的1/4，各个区域元素的能量特征峰强度也应减少到1/4.如果能量强度不对，载台在小范围内移动，并同时采集信号，直到移动(Xi，Yi)位置，各特征峰强度满足要求。控制器自动计算(Xc，Yc)与(Xi，Yi)的偏差值，微调光源载台补偿偏差。然后，样品载台重新移到(Xc，Yc)位置，采集信号，确保四个区域元素的能量特征峰强度减少到原有信号的1/4。如果没有，重复以上过程，直到满足信号强度要求。从而完成光斑中心位细调。
接下来，根据所调光斑的尺寸与光源靶材的元素，系统自动寻找校准晶圆右上扇区C中合适的圆形区域，如图11，进行光斑信号强度分布的校准。以Cu靶X射线光源，样品表面椭圆焦斑短直径大小在100um为例，系统自动选取100um圆形Ti元素图案。围绕圆形进行点阵扫描，如图12。随着点阵扫描的进行，光斑的不同区域会与圆形被测样品产生重叠。由于光斑本身由不同光强分布，此时，探测器收集到的信号Iij会随着重叠部分样品面积的大小和光斑重叠部分的光强变化产生变化。探测器在晶圆(Xs，Ys)接收到的光强I(Xs，Ys)可以通过以下方程表达：
I(Xs,Ys)＝C*∫Area(i,j)*Spot(i,j)didj
其中，C是一个常数，反应不同材料的初次/二次X射线荧光的强度比例。Area(i，j)代表光斑与被测圆形样品的重叠面积大小。Spot(i，j)反应重叠面积光斑的光强分布。
通过点阵扫描，系统可以算出Spot(i，j)随不同位置的分布，从而实现对探测器信号强度的校准。
最后，系统根据所选光源靶材的元素，自动寻找校准晶圆左上扇区D中合适的方形图组(如图13)，分别对同组中不同厚度的方形膜进行扫描，通过得到的不同信号强度，对膜厚算法回归模型进行标定。在半导体量测领域，对膜层的厚度和组分量测精确度要求较高，accuracy要小于1％。为达到要求，XRF量测设备需要采样合适的回归模型进行数据分析。通用的回归模型描述如下，
Ti＝Ki*Mi*Ii
其中Ti代表被测样品的膜厚，Ki代表一个系统常数，反应系统对不同被测样品的信号敏感度。Mi是一个校准矩阵项，反应了被测样品受到的所有X射线辐射的吸收与增强效应。Ii代表特征能量峰在去除背景噪音和其他能量峰重叠效应的影响后的净强度。
本实施例以一个简单的线性回归模型来展现本专利校准晶圆的作用。在图13展示了晶圆D扇区中四个不同厚度的Ti膜。不同的峰值代表不同的膜厚。在简单的线性回归模型中，信号强度I和被测样品的膜厚T可通过如下方程式描述，
Ti＝C0+C1*Ii
其中C0和C1两个回归系数，系统利用得出的四个信号峰值可以拟合出线性回归模型的回归系数C0＝-906.4C1＝79.606，如图14。通常两组数据就可以拟合出C0和C1，四组数据能提高拟合的准确性和可靠性。
综上所述，本实施例利用校准晶圆四个扇区不同设计，实现了光斑中心位置的标定，光斑对焦高度标定，光斑强度分布标定，系统能量峰位标定和系统膜厚回归模型系数标定。全过程实现了全自动化，高效且准确。
相比于现有技术，本实施例：
全程由电脑自动化控制，无需人工操作。
多项校准有序结合，统一实现，提高效率。
样品检测与机台监控可同步进行，实时反馈机台量测准确性，并及时调整。
本实施例的技术效果在于：
实现了光路校准，包括光斑对焦，光斑中心校准，光斑光强分布校准的有效统一，并对系统的能量峰位准确性与膜厚算法的回归参数进行标定，提高机台准确性。
进一步地，作为另一个实施例，校准的量测光路结构发生变化，参照图8；X射线经汇聚光路垂直聚焦于样品表面，形成一个圆形的焦斑，焦斑区域样品被激发，产生二次荧光。位于左右量测的感应器接收荧光信号，经系统处理，转化成膜厚信息与元素成分信息。这套结构的光路校准方式与上一实施例基本相同，通过扇区A粗调光斑位置，扇区B校准探测器能量峰位，精调光斑位置，并找到X射线焦点对应Z位置，扇区C计算光斑光强分布。不过光斑从椭圆变成了圆形，在计算光斑光强分布时，重叠面积的计算需要变更。除此之外，系统标定的膜厚回归模型也会随X射线入射角与探测器接收角的不同产生变化，需要不同算法计算回归系数。
综上，本申请各实施例的重点在于：
1、一种用于XRF半导体量测机台自动化校准的晶圆设计。
2、一种同步实现光路校准与系统标定的校准方案。
3.一种用于X-射线光斑位置，大小，强度分布的校准方案。
其中包括如下子方案：
1、晶圆设计布局。
2、光路校准方案。
3、系统标定方案。
4、光路与系统标定的统一校准方案。
此外，本申请各实施例作为示例而非限定，实际应用中，晶圆各个扇区中沉积元素的种类可根据实际光源靶材进行变更、晶圆各个扇区中元素区域图像尺寸可根据实际光斑大小进行变更、晶圆各个扇区的布局可根据实际需求进行变更。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，图2示出了本申请实施例提供的半导体X射线荧光光谱分析设备的标定装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图2，该装置：
利用校准晶圆实现标定；所述校准晶圆包括B标定区，所述B标定区包括至少2个由已知X射线荧光光谱的元素构成的B元素区，且所述B元素区的边界经过预设的B区测试点；所述分析设备的光源能够照射至所述校准晶圆产生具有参考坐标的光斑，并由所述分析设备的探测器获取光斑处元素的X射线荧光光谱；以所述B区测试点为中心的光斑区域内，所述B元素区的面积比例为预设的测试比例；
所述标定装置包括：
B区峰位模块201，用于根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；
B区坐标模块202，用于根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。
若所述光斑为椭圆光斑，则中心位于B区测试点的光斑椭圆的长轴和/或短轴与所述B元素区的边界重合；若所述光斑为圆形光斑，则中心位于B区测试点的圆形光斑的任一半径或直径与所述B元素区的边界重合。
具体地，所述B区峰位模块201包括：
基准强度单元，用于：
在垂直于所述校准晶圆的方向上移动所述光源，记录所述探测器的返回信号强度大于第一预设强度时所述光源的坐标，记为Z坐标；
确定不同所述B元素区的Z坐标相同，则将所述光源处于所述Z坐标，且所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号强度记录为所述B元素区的基准强度；否则，则以预设的方法对所述分析设备的光路进行校准。
进一步地，所述校准晶圆还包括C标定区，所述C标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的C元素区；至少存在一个所述C元素区的面积与所述光斑的面积满足预设的面积相当条件；所述校准晶圆还包括D标定区，所述D标定区包括至少两个由已知X射线荧光光谱的元素构成的厚度不同的D元素区；所述校准晶圆还包括A标定区，所述A标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的A元素区；所述A元素区包括两个在长轴方向上正交的矩形元素区，且所述矩形元素区的宽度与所述光斑的尺寸为同一量级；
所述标定装置还包括：
C区标定模块，用于根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数；
所述光强分布函数用于将所述探测器返回信号强度修正为与所述光斑的照射面积正相关的量。
D区标定模块，用于根据所述光斑在所述D元素区时所述探测器的返回信号强度和所述D元素区的厚度，建立或调整膜厚回归函数；
所述膜厚回归函数是关于所述光斑处样品膜厚和所述探测器返回信号强度的函数。
A区标定模块，用于：
将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标；
根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标。
返回所述将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标的步骤，直至所述第一坐标和所述第二坐标的值小于所述矩形元素区的宽度。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种终端设备，如图3所示，该终端设备30包括：至少一个处理器301、存储器302以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序303，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，利用校准晶圆实现标定；所述校准晶圆包括B标定区，所述B标定区包括至少2个由已知X射线荧光光谱的元素构成的B元素区，且所述B元素区的边界经过预设的B区测试点；所述分析设备的光源能够照射至所述校准晶圆产生具有参考坐标的光斑，并由所述分析设备的探测器获取光斑处元素的X射线荧光光谱；以所述B区测试点为中心的光斑区域内，所述B元素区的面积比例为预设的测试比例；
所述标定方法包括：
根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；
根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。
2.如权利要求1所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，所述校准晶圆还包括C标定区，所述C标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的C元素区；至少存在一个所述C元素区的面积与所述光斑的面积满足预设的面积相当条件；
所述根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标的步骤后，还包括：
根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数；
所述光强分布函数用于将所述探测器返回信号强度修正为与所述光斑的照射面积正相关的量。
3.如权利要求1所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，所述记录所述B元素区的峰位强度为基准强度的步骤包括：
在垂直于所述校准晶圆的方向上移动所述光源，记录所述探测器的返回信号强度大于第一预设强度时所述光源的坐标，记为Z坐标；
确定不同所述B元素区的Z坐标相同，则将所述光源处于所述Z坐标，且所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号强度记录为所述B元素区的基准强度；否则，则以预设的方法对所述分析设备的光路进行校准。
4.如权利要求1所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，所述校准晶圆还包括D标定区，所述D标定区包括至少两个由已知X射线荧光光谱的元素构成的厚度不同的D元素区；
所述根据所述光斑与所述C元素区部分重叠时所述探测器返回信号强度确定所述光斑的光强分布，并根据所述光斑的光强分布建立或调整光强分布函数的步骤后，还包括：
根据所述光斑在所述D元素区时所述探测器的返回信号强度和所述D元素区的厚度，建立或调整膜厚回归函数；
所述膜厚回归函数是关于所述光斑处样品膜厚和所述探测器返回信号强度的函数。
5.如权利要求1至4中任一项所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，所述校准晶圆还包括A标定区，所述A标定区包括由已知X射线荧光光谱的元素构成的A元素区；所述A元素区包括两个在长轴方向上正交的矩形元素区，且所述矩形元素区的宽度与所述光斑的尺寸为同一量级；
所述根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度的步骤前，还包括：
将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标；
根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标。
6.如权利要求5所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，在所述根据所述第一坐标和所述第二坐标修正所述光斑的参考坐标的步骤后，还包括：
返回所述将参考坐标位于两个所述矩形元素区的长轴交点的所述光斑分别沿两个所述矩形元素区的长轴方向移动，得到所述探测器的返回信号强度大于第二预设强度时的第一坐标和第二坐标的步骤，直至所述第一坐标和所述第二坐标的值小于所述矩形元素区的宽度。
7.如权利要求1所述的X射线荧光光谱分析设备的标定方法，其特征在于，若所述光斑为椭圆光斑，则中心位于B区测试点的光斑椭圆的长轴和/或短轴与所述B元素区的边界重合；若所述光斑为圆形光斑，则中心位于B区测试点的圆形光斑的任一半径或直径与所述B元素区的边界重合。
8.一种半导体X射线荧光光谱分析设备的标定装置，其特征在于，利用校准晶圆实现标定；所述校准晶圆包括B标定区，所述B标定区包括至少2个由已知X射线荧光光谱的元素构成的B元素区，且所述B元素区的边界经过预设的B区测试点；所述分析设备的光源能够照射至所述校准晶圆产生具有参考坐标的光斑，并由所述分析设备的探测器获取光斑处元素的X射线荧光光谱；以所述B区测试点为中心的光斑区域内，所述B元素区的面积比例为预设的测试比例；
所述标定装置包括：
B区峰位模块，用于根据所述光斑位于所述B元素区时所述探测器的返回信号与所述B元素区元素的X射线荧光光谱校准所述探测器的峰位，并记录所述B元素区的峰位强度为基准强度；
B区坐标模块，用于根据所述光斑的参考坐标与所述B区测试点重合时所述探测器返回信号、所述测试比例以及所述基准强度，校准所述光斑的参考坐标。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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