CN117450929B - 光学量测系统、光学量测方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了光学量测系统、光学量测方法及存储介质。所述光学量测系统包括多台相同类型的量测机台，包括标准的第一机台及至少一台非标的第二机台；控制器，连接各所述量测机台，并被配置为：经由所述第一机台及所述第二机台，分别获取同一标准样品的第一光谱信息及第二光谱信息，并据此计算对应的第一膜厚参数及第二膜厚参数；根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数；以及经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
Description
技术领域
本发明涉及光学量测及检测领域，尤其涉及一种光学量测系统、一种光学量测方法，以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
半导体光学量测设备作为重要的量测设备，被广泛应用于半导体加工领域。光学量测设备可以根据采集的待测样品的光谱信息，结合待测样品模型和系统光学参数，获取待测样品如薄膜厚度、关键尺寸等属性。然而，在实际的量测过程中，生产过程中设备机台间的硬件参数可能存在微小偏差，或者调试过程中光学系统参数也可能存在微小差异，又或者量测过程中也可能造成设备产生随机误差，同一量测模型在同种型号量测设备上的测量结果无法完全匹配。
为了消除上述硬件参数偏差导致的测量结果差异，本领域曾尝试提高量测系统各硬件模块的加工精度，以使各硬件参数趋于一致。然而，这种方法不仅大大增加了设备的制造成本，而且无法完全消除硬件误差。此外，本领域还提出了一种光学系统参数的校正方法，通过利用标准样片在多个机台间进行光学系统的参数校正，以修正不同机台上的光学系统的参数，从而提高各机台之间测量结果的匹配精度。然而，这种方法仍无法完全避免机台位置偏移、空气湿度变化、环境光分布差异等外界干扰因素造成的测量结果不匹配现象。
为了克服克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种改进的光学量测系统，用于在不改变硬件系统和光学系统元件的前提下，提高多个机台之间测量结果的匹配精度。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种光学量测系统、一种光学量测方法及一种计算机可读存储介质，用于在不改变硬件系统和光学系统元件的前提下，通过同一量测模型在同型号不同机台间测量结果的拟合，并根据拟合结果修正系统参数和模型参数，从而提高多个机台之间测量结果的匹配精度。
具体来说，根据本发明的第一方面提供的上述光学量测系统包括多台相同类型的量测机台及控制器。所述多台相同类型的量测机台中包括标准的第一机台及至少一台非标的第二机台。所述控制器连接各所述量测机台，并被配置为：经由所述第一机台及所述第二机台，分别获取同一标准样品的第一光谱信息及第二光谱信息，并据此计算对应的第一膜厚参数及第二膜厚参数；根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数；以及经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述标准样品中包括多个量测单元j。所述
根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参
数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数
和/或样品模型参数的步骤包括：分别确定所述第一膜厚参数及第二机台i的第二膜
厚参数在各所述量测单元j中的厚度差；根据各所述厚度差的绝对
值，筛选所述第二机台i与所述第一机台之间检测偏差最大的多个目标量测单元；以及
根据所述多个目标量测单元的第一膜厚参数，以及所述第二机台i的光学系统参
数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述多个目标量测单元的第二光
谱信息的优化方程，以确定优化所述第二机台i的光学系统参数
和/或样品模型参数。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述优化方程被表示为：
。
求解所述优化方程的步骤包括：采用Levenberg-Marquardt优化算法，拟合所述光
学系统参数和/或所述样品模型参数，以确定修正所述第二机台i与所述第一
机台在所述多个目标量测单元的检测偏差的光学系统参数和/或样品模
型参数。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述采用Levenberg-Marquardt优化算法，
拟合所述光学系统参数和/或所述样品模型参数，以确定修正所述第二机台i
与所述第一机台在所述多个目标量测单元的检测偏差的光学系统参数
和/或样品模型参数的步骤包括：根据光学系统参数、薄膜厚度及样品模
型参数，确定对应的理论光谱：
构建通过拟合所述光学系统参数及所述样品模型参数，以使实测光
谱接近所述理论光谱的目标函数：
；
将所述第一膜厚参数带入所述目标函数，并通过所述Levenberg-
Marquardt优化算法，计算使得最小的光学系统参数最
优解及样品模型参数最优解。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述光学系统参数包括检测光线的入射光锥角AOI和/或数值孔径NA。所述样品模型参数包括样品材料的折射率N和/或吸收系数K。所述根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数的步骤包括：获取对所述光学系统参数和/或所述样品模型参数的选择指令；以及根据所述选择指令，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台上被选择的光学系统参数和/或样品模型参数。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述折射率N和/或所述吸收系数K为关于波
长的函数：
，
。
所述根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/
或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的
光学系统参数和/或样品模型参数的步骤包括：求解所述优化方程，以优化所述折射率N的
第一函数和/或所述吸收系数K的第二函数。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品的步骤包括：响应于完成所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数的优化，经由所述第一机台及完成所述优化的第二机台，重新获取多个校验样品的第三光谱信息及第四光谱信息，并据此计算对应的第三膜厚参数及第四膜厚参数；计算所述多个校验样品的第三膜厚参数与第四膜厚参数的相关程度和/或均方根误差；以及响应于所述相关程度大于预设的第一阈值，和/或所述均方根误差小于预设的第二阈值，经由所述第一机台及完成所述优化的第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品的步骤还包括：统计所述第一机台及完成所述优化的第二机台并行检测所述待测样品的时间和/或数量；以及响应于所述时间达到预设的时间阈值和/或所述数量达到预设的数量阈值，重新优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数。
此外，根据本发明的第二方面提供的上述光学量测方法包括以下步骤：经由标准的第一机台及至少一台非标的第二机台，分别获取同一标准样品的第一光谱信息及第二光谱信息。所述第一机台及所述第二机台为相同类型的量测机台；根据所述第一光谱信息计算对应的第一膜厚参数，并根据所述第二光谱信息计算对应的第二膜厚参数；根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数；以及经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
此外，根据本发明的第三方面提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，实施如本发明的第二方面提供的光学量测方法。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了根据本发明的一些实施例提供的光学量测系统的架构示意图。
图2示出了根据本发明的一些实施例提供的光学量测方法的流程示意图。
图3示出了根据本发明的一些实施例提供的标准样品的量测单元的示意图。
图4示出了根据本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的各量测机台量测得到的膜厚参数的折线图。
图5示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的量测机台#1量测得到的膜厚参数的相关程度图。
图6示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的量测机台#2量测得到的膜厚参数的相关程度图。
图7示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的各量测机台量测得到的膜厚参数的误差对比图。
图8示出了根据本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的各量测机台量测得到的膜厚参数的折线图。
图9示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的量测机台#1量测得到的膜厚参数的相关程度图。
图10示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的量测机台#2量测得到的膜厚参数的相关程度图。
图11示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的各量测机台量测得到的膜厚参数的误差对比图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
在本发明的描述中，需要说明的是，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。
另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。
能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
如上所述，在半导体器件的实际量测过程中，生产过程中设备机台间的硬件参数可能存在微小偏差，或者调试过程中光学系统参数也可能存在微小差异，又或者量测过程中也可能造成设备产生随机误差，同一量测模型在同种型号量测设备上的测量结果无法完全匹配。
为了消除上述硬件参数偏差导致的测量结果差异，本领域曾尝试提高量测系统各硬件模块的加工精度，以使各硬件参数趋于一致。然而，这种方法不仅大大增加了设备的制造成本，而且无法完全消除硬件误差。此外，本领域还提出了一种光学系统参数的校正方法，通过利用标准样片在多个机台间进行光学系统的参数校正，以修正不同机台上的光学系统的参数，从而提高各机台之间测量结果的匹配精度。然而，这种方法仍无法完全避免机台位置偏移、空气湿度变化、环境光分布差异等外界干扰因素造成的测量结果不匹配现象。
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种光学量测系统、一种光学量测方法及一种计算机可读存储介质，用于在不改变硬件系统和光学系统元件的前提下，通过同一量测模型在同型号不同机台间测量结果的拟合，并根据拟合结果修正系统参数和模型参数，从而提高多个机台之间测量结果的匹配精度。
在一些非限制性的实施例中，本发明的第二方面提供的上述光学量测方法，可以基于本发明的第一方面提供的上述光学量测系统来实施。
具体请参考图1，图1示出了根据本发明的一些实施例提供的光学量测系统的结构示意图。
在图1所示的实施例中，本发明的第一方面提供的上述光学量测系统包括多台相同类型的量测机台、存储器及控制器。该多台相同类型的量测机台中包括标准的第一机台11及至少一台非标的第二机台12。该存储器包括但不限于本发明的第三方面提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该控制器连接各量测机台及存储器，并被配置用于控制各量测机台执行该存储器上存储的计算机指令，以实施本发明的第二方面提供的上述光学量测方法。
以下将结合一些不规则样品的对准方法的实施例来描述上述光学量测系统的工作原理。本领域的技术人员可以理解，这些量测方法的实施例只是本发明提供的一些非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非限制该光学量测系统的全部功能或全部工作方式。同样地，该光学量测系统也只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，不对这些量测方法中各步骤的执行主体和执行顺序构成限制。
请结合参考图1~图3。图2示出了根据本发明的第二方面提供的光学量测方法的流程示意图。图3示出了根据本发明的一些实施例提供的标准样品的量测单元的示意图。
如图1及图2所示，在进行半导体器件的光学量测之前，光学量测系统可以首先经
由标准的第一机台11及至少一台非标的第二机台12，分别获取同一标准样品的第一光谱信
息及第二光谱信息。在此，第一机台11及第二机台12为相同类型的量测机台。如图3所示，该
标准样品中包括多个量测单元。该量测单元可以根据半导体器件的晶粒（Die）来划分。光
学量测系统可以经由第一机台11及第台第二机台12分别获取同一标准样品的第个量测
单元的第一光谱信息及第二光谱信息。
之后，光学量测系统可以利用椭偏量测原理，根据该第一光谱信息计算
对应的第一膜厚参数，并根据该第二光谱信息计算对应的第二膜厚参数。
再之后，光学量测系统可以优选地获取用户对光学系统参数和/或样品
模型参数的选择指令，再根据选择指令构建并求解以光学系统参数和/或样品
模型参数为参数的关于第二光谱信息的优化方程，以优化各非标的第二机台12上被选
择的光学系统参数和/或样品模型参数。在此，该光学系统参数包括检测光线的入
射光锥角AOI和/或数值孔径NA。样品模型参数包括样品材料的折射率N和/或吸收系数
K。
进一步地，该折射率N和/或该吸收系数K可以为关于波长的函数：
，
。
由此，当上述选择指令涉及对该折射率N和/或该吸收系数K的优化需求，光学量测
系统还可以对应地优化该折射率N的第一函数和/或该吸收系数K的第二函数，以
提高各非标的第二机台12与标准的第一机台11之间测量结果的匹配精度。
具体来说，光学量测系统可以先分别如下确定第一膜厚参数及第台第二机
台12的第二膜厚参数在各量测单元j中的厚度差：
。
之后，光学量测系统可以将各厚度差的绝对值进行从大到小的排序，并筛
选该第i台第二机台12与第一机台11之间检测偏差最大的个目标量测单元。
再之后，光学量测系统可以根据多个目标量测单元的第一膜厚参数、该
第i台第二机台12的光学系统参数和/或样品模型参数，确定修正该第i台第
二机台12的光学系统参数和/或样品模型参数，并将关于该多个目标
量测单元的第二光谱信息的优化方程表示为：
。
具体来说，对于每一目标量测单元，光学量测系统可以根据该目标量测单元的光学系统参数、薄膜厚度及样品模型参数，确定对应的理论光谱：
。
之后，光学量测系统可以采用Levenberg-Marquardt优化算法，不断拟合光学系统
参数及样品模型参数，以构建使实测光谱接近理论光谱的目标函数：
；
再之后，光学量测系统可以将上述第一膜厚参数带入目标函数，并通过
Levenberg-Marquardt优化算法，计算使得最小的光学
系统参数最优解及样品模型参数最优解。
本领域的技术人员可以理解，上述优化方程和理论光谱采用的抽象函数只是
本发明提供的一种简化的描述方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，而非用于限制本
发明的保护范围。
具体来说，该抽象函数可以表征根据入射角AOI、数值孔径NA、起偏角P、检偏角
A等光学系统参数、薄膜厚度，以及样品模型参数参数，计算出理论光谱的过程。在此，本发明可以采用傅里叶分析后的傅里叶系数
来表征光谱仪采集到的实际光谱，并以理论计算得到的傅里叶系数来表征理论光谱。
以下将简要说明计算该理论傅里叶系数的过程。以旋转检
偏器型椭偏仪（RAE）及单层薄膜为例，首先需要描述入射光，因为光是一种电磁波，具有p偏
振方向和s偏振方向两个偏振方向，经过待测样的反射，可以得到反射光线的、的计算
公式如下：
；
；
其中，是指反射光线沿p偏振方向的分量，是指反射光线沿s偏振方向的分量，和是待测样品的材料参数，和分别为入射角和折射角，并且需要根据膜厚参数和
波长计算得到。
进一步地，在得到反射光线的、后，本发明可以利用Stokes公式，将和转
换为光谱的傅里叶系数：
；
；
其中，和为理论光谱的傅里叶系数，A为检偏角。
之后，在实际量测过程中，本发明可以将采集的光谱转化为实测的傅里叶系数，并采用如上述计算过程得到理论的傅里叶系数。之后，本发明即可如上所述地调节光学系统参数及样品
模型参数，以使得理论计算的傅里叶系数与实际量测的傅里叶系数的差最小。
从上述傅里叶系数的计算过程可以看到，傅里叶系数的计算过程是非线性的，即该目标函数也是非线性目标函数。因此，本发明可以选择适用于非线性优化问题求解的Levenberg-Marquardt优化算法，以求解上述非线性目标函数。
具体来说，在利用Levenberg-Marquardt优化算法，求解上述非线性目标函数的过
程中，本发明可以首先计算优化参数对应的雅可比矩阵J，再求解如下方程，以根据阻尼
因子计算出每个优化参数的步长：
；
其中，为阻尼因子，为单位矩阵，为目标函数值。
之后，本发明可以在上述优化参数的初值上加上计算的步长
；
再根据如上的Levenberg-Marquardt优化算法，计算需要拟合的光学系统参数和样品模型参数。
如此，光学量测系统即可经由第一机台11及至少一台第二机台12，分别根据其对
应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
具体来说，响应于完成第二机台12的光学系统参数和/或样品模型参数的优化，光学量测系统可以经由第一机台11及完成优化的第二机台12，重新获取多个校验样品的第三光谱信息及第四光谱信息，并据此计算对应的第三膜厚参数及第四膜厚参数。
之后，光学量测系统可以计算多个校验样品的第三膜厚参数与第四膜厚参数的相
关程度和/或均方根误差。响应于相关程度大于预设的第一阈值，和/或均方根误
差小于预设的第二阈值，可以判定该第二机台12完成优化。
再之后，光学量测系统可以经由第一机台11及完成优化的第二机台12，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
进一步地，在对多个待测样品进行检测时，光学量测系统可以统计第一机台11及完成优化的第二机台12并行检测待测样品的时间和/或数量。响应于时间达到预设的时间阈值和/或数量达到预设的数量阈值，光学量测系统可以重新优化第二机台12的光学系统参数和/或样品模型参数，以避免第二机台12的各项参数由于长期使用而产生偏差，进而确保第一机台11与第二机台12的匹配精度。
为了验证本发明的第二方面提供的上述光学量测方法的修正效果，下文还进一步提供了对标准的参考机台与修正前后的量测机台量测得到的膜厚参数的对比参照实施例。
在该对比参照的实施例中，本发明在光学量测系统中设置一台参考机台及两台量测机台，以对待测样品进行量测，并对该参考机台与修正前后的量测机台量测得到的膜厚参数进行了对比。在此，该待测样品选用简谐振子（Harmonic Oscillator）材料模型的薄膜，两台量测机台分别被标记为机台#1和机台#2。
请结合参考图4~图11。图4示出了根据本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的各量测机台量测得到的膜厚参数的折线图。图5示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的量测机台#1量测得到的膜厚参数的相关程度图。图6示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的量测机台#2量测得到的膜厚参数的相关程度图。图7示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正前的各量测机台量测得到的膜厚参数的误差对比图。图8示出了根据本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的各量测机台量测得到的膜厚参数的折线图。图9示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的量测机台#1量测得到的膜厚参数的相关程度图。图10示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的量测机台#2量测得到的膜厚参数的相关程度图。图11示出了本发明的一些实施例提供的参考机台与修正后的各量测机台量测得到的膜厚参数的误差对比图。
如图4~图7所示，参考机台与修正前的量测机台#1及#2量测得到的膜厚参数存在
明显差异。经计算可得，量测机台#1与参考机台量测得到的膜厚参数的相关程度=
0.9188，均方根误差= 0.7448。量测机台#2与参考机台量测得到的膜厚参数的相关程
度= 0.9181，均方根误差= 1.8232。
如图8~图11所示，参考机台与修正后的量测机台#1及#2量测得到的膜厚参数之间
的差异明显减小。经计算可得，量测机台#1与参考机台量测得到的膜厚参数的相关程度=
0.9461，与修正前的相关程度相比提升了2.97%。量测机台#1与参考机台量测得到的膜厚参
数的均方根误差= 0.6930，与修正前的均方根误差相比降低了6.9%。量测机台#2与参
考机台量测得到的膜厚参数的相关程度= 0.9443，与修正前的相关程度相比提升了
2.85%。量测机台#2与参考机台量测得到的膜厚参数的均方根误差= 1.1235，与修正
前的均方根误差相比降低了38.38%。
由此可见，经本发明的第二方面提供的上述光学量测方法的修正后的两台量测机台#1及#2量测得到的膜厚参数与参考机台量测得到的膜厚参数的匹配精度都有所提升，尤其在量测机台#2上的提升更加显著。
综上，本发明所提供的上述光学量测系统、光学量测方法及计算机可读存储介质，均能在不改变硬件系统和光学系统元件的前提下，通过同一量测模型在同型号不同机台间测量结果的拟合，并根据拟合结果修正系统参数和模型参数，从而提高机台间测量结果的匹配精度。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位（比特）、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
Claims (9)
1.一种光学量测系统，其特征在于，包括：
多台相同类型的量测机台，其中包括标准的第一机台，以及至少一台非标的第二机台；以及
控制器，连接各所述量测机台，并被配置为：经由所述第一机台及所述第二机台i，分别获取同一标准样品的第一光谱信息及第二光谱信息，并据此计算所述标准样品中多个量测单元j的第一膜厚参数及第二膜厚参数/>之间的厚度差/>；根据各所述厚度差/>的绝对值，筛选所述第二机台i与所述第一机台之间检测偏差最大的多个目标量测单元/>；根据所述多个目标量测单元/>的第一膜厚参数/>，以及所述第二机台i的光学系统参数/>和/或样品模型参数/>，构建并求解关于所述多个目标量测单元的第二光谱信息/>的优化方程，其中，所述优化方程被表示为；采用优化算法，拟合所述光学系统参数和/或所述样品模型参数/>，以确定修正所述第二机台i与所述第一机台在所述多个目标量测单元/>的检测偏差的光学系统参数/>和/或样品模型参数；以及经由所述第一机台及至少一台所述第二机台i，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
2.如权利要求1所述的光学量测系统，其特征在于，所述优化算法包括Levenberg-Marquardt算法。
3.如权利要求2所述的光学量测系统，其特征在于，所述采用优化算法，拟合所述光学系统参数和/或所述样品模型参数/>，以确定修正所述第二机台i与所述第一机台在所述多个目标量测单元/>的检测偏差的光学系统参数/>和/或样品模型参数/>的步骤包括：
根据光学系统参数、薄膜厚度/>及样品模型参数/>，确定对应的理论光谱：
构建通过拟合所述光学系统参数及所述样品模型参数/>，以使实测光谱接近所述理论光谱/>的目标函数：
将所述第一膜厚参数带入所述目标函数，并通过所述Levenberg-Marquardt优化算法，计算使得/>最小的光学系统参数最优解及样品模型参数最优解/>。
4.如权利要求1所述的光学量测系统，其特征在于，所述光学系统参数包括检测光线的入射光锥角AOI和/或数值孔径NA，所述样品模型参数包括样品材料的折射率N和/或吸收系数K，所述根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数的步骤包括：
获取对所述光学系统参数和/或所述样品模型参数的选择指令；以及
根据所述选择指令，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台上被选择的光学系统参数和/或样品模型参数。
5.如权利要求4所述的光学量测系统，其特征在于，所述折射率N和/或所述吸收系数K为关于波长的函数：
所述根据所述第一机台的第一膜厚参数，以及所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数，构建并求解关于所述第二光谱信息的优化方程，以优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数的步骤包括：
求解所述优化方程，以优化所述折射率N的第一函数和/或所述吸收系数K的第二函数/>。
6.如权利要求1所述的光学量测系统，其特征在于，所述经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品的步骤包括：
响应于完成所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数的优化，经由所述第一机台及完成所述优化的第二机台，重新获取多个校验样品的第三光谱信息及第四光谱信息，并据此计算对应的第三膜厚参数及第四膜厚参数；
计算所述多个校验样品的第三膜厚参数与第四膜厚参数的相关程度和/或均方根误差；以及
响应于所述相关程度大于预设的第一阈值，和/或所述均方根误差小于预设的第二阈值，经由所述第一机台及完成所述优化的第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
7.如权利要求6所述的光学量测系统，其特征在于，所述经由所述第一机台及至少一台所述第二机台，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品的步骤还包括：
统计所述第一机台及完成所述优化的第二机台并行检测所述待测样品的时间和/或数量；以及
响应于所述时间达到预设的时间阈值和/或所述数量达到预设的数量阈值，重新优化所述第二机台的光学系统参数和/或样品模型参数。
8.一种光学量测方法，其特征在于，包括以下步骤：
经由标准的第一机台及至少一台非标的第二机台i，分别获取同一标准样品的第一光谱信息及第二光谱信息，其中，所述第一机台及所述第二机台i为相同类型的量测机台，所述标准样品中包括多个量测单元j；
根据所述第一光谱信息计算对应的第一膜厚参数，并根据所述第二光谱信息计算各所述量测单元j的第二膜厚参数/>，以分别确定所述第一膜厚参数/>及所述第二膜厚参数/>在各所述量测单元j中的厚度差/>；
根据各所述厚度差的绝对值，筛选所述第二机台i与所述第一机台之间检测偏差最大的多个目标量测单元/>；
根据所述多个目标量测单元的第一膜厚参数/>，以及所述第二机台i的光学系统参数/>和/或样品模型参数/>，构建并求解关于所述多个目标量测单元/>的第二光谱信息/>的优化方程，其中，所述优化方程被表示为；
采用优化算法，拟合所述光学系统参数和/或所述样品模型参数/>，以确定修正所述第二机台i与所述第一机台在所述多个目标量测单元/>的检测偏差的光学系统参数/>和/或样品模型参数/>；以及
经由所述第一机台及至少一台所述第二机台i，分别根据其对应的光学系统参数和/或样品模型参数，并行检测多个待测样品。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求8所述的光学量测方法。
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