CN117629084A - 一种膜厚确定方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

一种膜厚确定方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN117629084A CN202311595721.7A CN202311595721A CN117629084A CN 117629084 A CN117629084 A CN 117629084A CN 202311595721 A CN202311595721 A CN 202311595721A CN 117629084 A CN117629084 A CN 117629084A
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Abstract

本发明公开了一种膜厚确定方法、装置、计算机设备和存储介质，膜厚确定方法包括获取待测薄膜的实际光谱数据；根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间；对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值；对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值。采用上述方法，通过计算待测薄膜的膜厚区间，并对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间，并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值，对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值，通过区间膜厚值而非初始膜厚值进行非线性拟合可以提升精度，避免陷入邻近实际值的局部最优，并且通过膜厚区间的确定以及子膜厚区间的划分，可以兼顾计算精度和计算效率。

Description

一种膜厚确定方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本发明涉及膜厚测量技术领域，尤其涉及一种膜厚确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着近年来科学技术的不断发展，各种特殊应用也对光学薄膜提出了各式各样的要求，尺寸上从纳米级到微米级，因为光学薄膜的厚度控制着其本身光学、力学以及电磁性能，所以现在很多领域在薄膜工艺上都要求严格控制材料厚度。现如今在半导体产业中，多数半导体器件与集成电路主体结构都已经由各种不同的薄膜层构成。薄膜厚度测量普遍应用于半导体、光伏和新能源等领域。测量的主要目的是为了获取薄膜的厚度和光学常数等信息。在半导体制造业中，对于常常需要较快的测量速度以及精确的测量结果。
现有技术中薄膜厚度的测量存在计算误差，导致膜厚测量精度不足；并且现有技术膜厚测量过程中初值的选择对计算结果影响很大。选择不合适的初值容易陷入局部最优解，导致无法得到正确的膜厚计算结果。为了防止计算不准确，往往可能采用全局优化算法。但全局优化算法的时间开销十分大，不具备实时性优势，不利于该方法的产品化，
发明内容
本发明提供了一种膜厚测量方法，以解决现有膜厚测量过程中无法兼顾精度和失效性的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种膜厚测量方法，包括：
获取待测薄膜的实际光谱数据；
根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间；
对所述膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一所述子膜厚区间中的区间膜厚值；
对多个所述区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值，所述最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他所述区间膜厚值对应的损失函数值。
可选的，根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述实际光谱数据，采用包络线法计算所述待测薄膜的初始膜厚值；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
可选的，根据所述实际光谱数据，采用包络线法计算所述待测薄膜的初始膜厚值，包括：
在预设光谱范围内，采用如下包络线法公式计算所述待测薄膜膜厚的初始膜厚值：
其中，λi表示所述实际光谱数据中第i个奇数极值点对应的波长，λi+1表示所述实际光谱数据中第(i+1)个奇数极值点对应的波长；或者，λi表示所述实际光谱数据中第i个偶数极值点对应的波长，λi+1表示所述实际光谱数据中第(i+1)个偶数极值点对应的波长；ni表示波长为λi时待测薄膜的折射率，n(i+1)表示波长为λ(i+1)时待测薄膜的折射率。
可选的，所述实际光谱数据中的极值点数量大于或者等于预设极值点数量；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
计算多个所述初始膜厚值对应的膜厚平均值和膜厚标准差；
根据所述膜厚平均值和所述膜厚标准差确定所述待测薄膜的膜厚区间。
可选的，所述实际光谱数据中的极值点数量小于预设极值点数量；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述初始膜厚值以及所述预设光谱范围内的最大波长值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
可选的，根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述实际光谱数据，采用快速傅里叶变换的方法计算所述待测薄膜的初始膜厚值；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
可选的，至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述初始膜厚值以及预设光谱范围内的最大波长值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
可选的，对所述膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一所述子膜厚区间中的区间膜厚值，包括：
将所述膜厚区间划分为多个子膜厚区间；其中，所述子膜厚区间的区间长度不大于预设光谱范围内的最小波长，所述子膜厚区间的区间长度不小于参考膜厚值的千分之一；其中，所述参考膜厚值为所述膜厚平均值或所述初始膜厚值；
选择所述子膜厚区间的中心膜厚值和端点膜厚值中的至少一个作为所述子膜厚区间的区间膜厚值。
可选的，对多个所述区间膜厚值进行非线性拟合确定最优膜厚值，包括：
采用Levenberg-Marquardt算法对多个所述区间膜厚值分别进行非线性拟合，计算每个区间膜厚值对应的损失函数值；
确定所述损失函数值最小的所述区间膜厚值为所述待测薄膜的最优膜厚值。
可选的，对多个所述区间膜厚值进行非线性拟合确定最优膜厚值之后，还包括：
将所述最优膜厚值代入拟合光谱模型确定所述待测薄膜的理论光谱数据；
计算所述理论光谱数据与实际光谱数据之间的容差，并根据所述容差验证所述最优膜厚值。
可选的，根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间之前，还包括：
对所述实际光谱数据进行低通滤波。
根据本发明的另一方面，提供了一种膜厚确定装置，包括：
光谱数据获取模块，用于获取待测薄膜的实际光谱数据；
膜厚区间计算模块，用于根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间；
区间膜厚确定模块，用于对所述膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一所述子膜厚区间中的区间膜厚值；
最优膜厚确定模块，用于对多个所述区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值，所述最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他所述区间膜厚值对应的损失函数值。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的膜厚确定方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的膜厚确定方法。
本发明实施例的技术方案，具备如下技术效果：
一、通过首先根据待测薄膜的实际光谱数据确定待薄膜的膜厚区间，并对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值，进一步基于多个区间膜厚值分别进行非线性拟合以确定最优膜厚值，如此相比直接通过初始膜厚值进行非线性拟合的方案，可以避免陷入邻近实际值的局部最优解，提升最终确定的膜厚值的精度；
二、在膜厚区间的基础上进一步划分子膜厚区间，并合理选择子膜厚区间的区间长度，保证进行非线性拟合的区间膜厚值的数据样本量合适，不会存在因样品量少而造成精度不高的问题，也不会因样品量影响非线性拟合的效率，兼顾精度和效率；
三、在膜厚区间的基础上进一步划分子膜厚区间，并根据子膜厚区间中的区间膜厚值进行非线性拟合以确定最优膜厚值，可以避免采用全局优化算法，简化计算难度，提升计算效率，保证最优膜厚的确定具备良好的实时性优势。
综上，本发明实施例提供的膜厚确定方法可以兼顾精度以及时效，膜厚确定方法可实施性强。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是根据本发明实施例提供的第一种膜厚确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例提供的第二种膜厚确定方法的流程图；
图3是根据本发明实施例提供的第三种膜厚确定方法的流程图；
图4是根据本发明实施例提供的第四种膜厚确定方法的流程图；
图5是根据本发明实施例提供的第五种膜厚确定方法的流程图；
图6是根据本发明实施例提供的第六种膜厚确定方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种理论光谱数据与实际光谱数据之间的对比示意图；
图8是根据本发明实施例提供的一种膜厚确定装置的结构示意图；
图9是实现本发明实施例的膜厚确定方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的一种膜厚确定方法的流程图，本实施例可适用于确定薄膜厚度情况，该方法可以由膜厚确定装置来执行，该膜厚确定装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该膜厚确定装置可配置于计算机设备中。如图1所示，本发明实施例提供的膜厚确定方法包括：
S110、获取待测薄膜的实际光谱数据。
具体的，实际光谱数据可以包括椭偏光谱、反射率光谱以及透过率光谱等，本发明实施例中的实际光谱数据可以为实际反射率光谱。利用反射率光谱可以实现薄膜厚度测量的原理是利用白光反射率谱与待测薄膜厚度之间存在着一一对应关系。在非接触物体表面的情况下对待测薄膜进行测量，其最高精度甚至可以达到纳米级。
进一步的，获取待测薄膜的实际光谱数据可以采用仪器设备获取待测光学薄膜的反射率光谱，多次采样后求平均，作为当前待测薄膜的反射率光谱。根据实际光谱数据的精度要求，可以控制采样次数，举例来说，如果实际光谱数据的精度要求较高，可以控制采样次数较大，例如5次或者10次以上；如果实际光谱数据的精度要求一般，可以控制采样次数较小，例如2至3次即可，如此既可以有效避免原始数据的异常数据对计算的影响，防止瞬时采样的光谱数据存在偶发的偏移，保证最后采集到的实际光谱数据的准确性，排除偶然性干扰，又可以保证采样效率较高。
S120、根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间。
具体的，由于白光反射率谱与待测薄膜厚度之间存在着一一对应关系，因此根据实际光谱数据可以计算待测薄膜的初始膜厚值。待测薄膜的膜厚区间可以理解为在初始膜厚值的基础上，在小于初始膜厚值的数值范围内选取一合适数值区间，并在大于初始膜厚值的数值范围内选取一合适数值区间，两个数值区间叠加初始膜厚值得到膜厚区间。膜厚区间内的膜厚值包括根据实际光谱数据确定的初始膜厚值，保证膜厚区间确定合理。
进一步的，根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间思想是无法确定根据实际光谱数据计算得到的膜厚初始值与膜厚实际值的差异，直接采用计算得到的膜厚初始值进行非线性拟合容易陷入邻近实际值的局部最优解，而非实际膜厚值，影响最终确定的膜厚值的精度。
S130、对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值。
具体的，基于得到的膜厚区间，进一步将膜厚区间划分为多个连续的子膜厚区间，每个子膜厚区间为膜厚区间的一段区间，多个子膜厚区间组合即得到完整的厚膜区间。
进一步的，确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值，区间膜厚值作为该子膜厚区间膜厚的代表数值，可以表征该子膜厚区间的各个膜厚数值，参与后续的非线性拟合。其中，根据子膜厚区间的区间长度，区间膜厚值可以包括一个膜厚数值或者多个膜厚数值。举例来说，如果子膜厚区间的区间长度较小，可以在该子膜厚区间选择一个膜厚数值，该膜厚数值与该子膜厚区间内的其他数值差异不大，可以表征该子膜厚区间的各个膜厚数值；如果子膜厚区间的区间长度较大，可以在该子膜厚区间选择多个不同的膜厚数值，不同膜厚数值之间存在一定数值差异，该多个区间膜厚值可以从整体上表征该子膜厚区间的各个膜厚值。
需要说明的是，子膜厚区间的数量可以根据膜厚测量精度以及测量效果确定。可以理解的是，子膜厚区间的数量越多，因样本量丰富可以保证膜厚测量精度较高，不过后续需要进行非线性拟合数据越多，存在非线性拟合的时间花费长，拟合效率较差的问题；子膜厚区间的数量越少，后续需要进行非线性拟合数据越少，存在非线性拟合的时间花费短，拟合效率较高的问题，不过因为样品量较少可能导致膜厚测量精度较低的问题。因此可以在兼顾膜厚测量精度以及测量效果的基础上合理确定子膜厚区间的数量。
S140、对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值。
其中，最优膜厚值可以理解为该膜厚值对应的损失函数值小于任一其他区间膜厚值对应的损失函数值。
通过对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合，得到每个区间膜厚值对应的损失函数值，损失函数值越大，表明该区间膜厚值与待测薄膜的真实膜厚值之间的差距越大，损失函数值越小，表明该区间膜厚值与待测薄膜的真实膜厚值之间的差距越小，如此将损失函数值最小的区间膜厚值作为最终确定的待测薄膜的膜厚计算值，保证待测薄膜的膜厚计算值与待测薄膜的实际膜厚值越接近，保证待测薄膜的膜厚计算值精度高。
综上所述，本发明实施例的技术方案，通过首先根据待测薄膜的实际光谱数据确定待测薄膜的膜厚区间，对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值，进一步基于多个区间膜厚值分别进行非线性拟合以确定最优膜厚值，如此相比直接通过初始膜厚值进行非线性拟合的方案可能因初始膜厚值确定过程中引入的误差造成最终确定的膜厚值存在误差，可以避免陷入邻近实际值的局部最优解，提升最终确定的膜厚值的精度；并且在膜厚区间的基础上进一步划分子膜厚区间，并合理选择子膜厚区间的区间长度，保证进行非线性拟合的区间膜厚值的数据样本量合适，不会存在因样品量少而造成精度不高的问题，也不会因样品量影响非线性拟合的效率，兼顾精度和效率；同时可以避免采用全局优化算法，简化计算难度，提升计算效率，保证最优膜厚的确定具备良好的实时性优势。
在上述实施例的基础上，图2是本发明实施例提供的第二种膜厚确定方法的流程示意图，图2所示的膜厚确定方法在上述实施例的基础上对如何根据实际光谱数据，采用包络线法计算待测薄膜的膜厚区间进行了详细说明。具体的，如图2所示，本发明实施例提供的膜厚确定方法包括：
S210、获取待测薄膜的实际光谱数据。
S220、根据实际光谱数据，采用包络线法计算待测薄膜的初始膜厚值。
具体的，包络线法可通过实际光谱数据中两个连续奇(或偶)极值点计算待测薄膜的初始膜厚值。需要注意的是，包络线法适用于在指定光谱范围内，实际光谱数据中包括两个及以上的连续奇(或偶)极值点的情况。
具体的，作为一种可行的实施方式，根据实际光谱数据，采用包络线法计算待测薄膜的初始膜厚值，可以包括：
在预设光谱范围内，采用如下包络线法公式计算待测薄膜的初始膜厚值：
其中，λi表示实际光谱数据中第i个奇数极值点对应的波长，λi+1表示实际光谱数据中第(i+1)个奇数极值点对应的波长；或者，λi表示实际光谱数据中第i个偶数极值点对应的波长，λi+1表示实际光谱数据中第(i+1)个偶数极值点对应的波长；ni表示波长为λi时待测薄膜的折射率，n(i+1)表示波长为λ(i+1)时待测薄膜的折射率。
也就是在预设光谱范围内，根据相邻两个奇数极值点对应的波长以及折射率确定待测薄膜的初始厚度。
示例性的，以采用包络线法计算Air-SiO2-Si三层模型薄膜的初始膜厚数据为了进行说明。
表1采用包络线法计算得到的Air-SiO2-Si三层模型的初始膜厚数据
上述表1中的波长均表示相邻设置的奇数极值点对应的波长，或者表示相邻设置的偶数极值点对应的波长。示例性的，以连续两个奇(或偶)数极值点对应的波长分别为0.6081μm和0.7571μm为例，实际光谱数据中波长为0.6081μm时对应的折射率为1.464，波长为0.7571μm时对应的折射率为1.461，代入公式中可以计算得到待测薄膜的厚度为1.046μm。采用包络线法计算其他相邻两个奇(或偶)数极值点对应的待测薄膜的厚度的方法相同，这里不再一一举例说明。
S230、至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间。
具体的，至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间可以理解为在初始膜厚值的基础上，在小于初始膜厚值的数值范围内选取一合适数值区间，并在大于初始膜厚值的数值范围内选取一合适数值区间，两个数值区间叠加作为膜厚区间。
具体的，作为一种可行的实施方式，至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间，可以包括：
计算多个初始膜厚值对应的膜厚平均值和膜厚标准差；
根据膜厚平均值和膜厚标准差确定待测薄膜的膜厚区间。
也就是说，可以根据初始膜厚值的平均值和膜厚的标准差来确定待测薄膜的膜厚区间。可以理解的是，膜厚平均值以及膜厚标准差作为统计意义上的概念，在存在大量初始膜厚值的基础上膜厚平均值以及膜厚标准差的计算才能保证准确且稳定，因此根据膜厚平均值和膜厚标准差确定待测薄膜的膜厚区间可以应用在初始膜厚值的样本较多的情况，例如实际光谱数据中的极值点数量大于或者等于预设极值点数量情况下。具体的，本发明实施例对预设极值点数量不进行限定，仅用来说明根据膜厚平均值和膜厚标准差确定待测薄膜的膜厚区间需要应用在初始膜厚值的样本较多的情况。举例来说，预设极值点数量可以为2、4、8、16、24、30或者更多的情况。
具体的，以表示初始膜厚的平均值，以σ表示膜厚标准差，待测薄膜的膜厚区间可以表示为/>其中，n为正整数。例如待测薄膜的膜厚区间可以表示为或者，待测薄膜的膜厚区间可以表示为/> 或者，待测薄膜的膜厚区间可以表示为/>本发明实施例对n的具体数值不进行限定，例如n可以为1、2、3、4、5或者6等等，考虑膜厚区间的大小要求以及后续运算的效率要求，例如可以设置n＝3。以上述表1中的数据，且以n＝3为例，上表数据计算得到的厚膜平均值为1.049775，膜厚标准差为0.008933，计算的膜厚区间是(1.022976，1.076574)，待测薄膜的实际膜厚在该区间内。
上述实施例以初始膜厚值的样本较多时通过膜厚平均值和膜厚标准差为例说明了如何根据初始膜厚值确定膜厚区间，下面以初始膜厚值的样本较少时如何至少通过初始膜厚值确定膜厚区间。
具体的，作为另一种可行的实施方式，至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间，可以包括：
根据初始膜厚值以及预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。
也就是说，可以根据初始膜厚值和预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。此种膜厚区间的确定方式可以应用在初始膜厚值的样本较少的情况，例如实际光谱数据中的极值点数量小于预设极值点数量情况下。具体的，本发明实施例对预设极值点数量不进行限定，仅用来说明根据膜厚平均值和膜厚标准差确定待测薄膜的膜厚区间需要应用在初始膜厚值的样本较大的情况。举例来说，预设极值点数量可以为2、4、8、16、24、30或者更多的情况。可以理解的是，如果初始膜厚值的样本较少时，此时根据较小的初值膜厚值确定膜厚平均值和膜厚标准差的意义不大，可以根据初始膜厚值和预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。
具体的，选择预设光谱范围在350nm-850nm波段时，可以取计算的初始膜厚值前后425nm范围内作为膜厚取值区间，也就是以预设光谱范围内的最大长波的一半作为上下波动量。示例性的，以d表示初始膜厚值，以λmax表示预设光谱范围内的最大长波，待测薄膜的膜厚区间可以表示为(d±λmax/2)，也就是待测薄膜的膜厚区间可以表示为(d－λmax/2，d+λmax/2)。需要说明的是，上述膜厚区间的确定方式适用于初始膜厚值样本较少的情况下，当初始膜厚值的样本仅包括一个样本时，d可以表示上述唯一样本值，当初始膜厚值的样本包括两个以上样本时，d可以表示上述两个以上样本的膜厚平均值，也就是当初始膜厚值的样本包括两个以上样本时，上述膜厚区间可以进一步更正为以提升膜厚区间的精度，提升后续待测薄膜厚度的确定过程更加精准。
S240、对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值。
S250、对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值。
其中，最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他区间膜厚值对应的损失函数值。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过包络线法确定待测薄膜的初始膜厚值，并在初始膜厚值的基础上，结合初始膜厚值样本数量可以灵活选择不同的方式确定待测薄膜的膜厚区间，保证膜厚区间的确定准确且与实际情况相符；进而保证膜厚区间中多个子膜厚区间的划分方式准确，子膜厚区间中的区间膜厚值准确，保证后续通过区间膜厚值的方式进行后续非线性拟而非通过初始膜厚值的方式进行后续非线性拟合得到的最优膜厚值与实际膜厚值更加贴近，且可以避免通过初始膜厚值进行非线性拟合陷入局部最优解的问题中，提升最终确定的膜厚值的精度。
在上述实施例的基础上，图3是本发明实施例提供的第三种膜厚确定方法的流程示意图，图3所示的膜厚确定方法在上述实施例的基础上对如何根据实际光谱数据，采用快速傅里叶变换的方法计算待测薄膜的膜厚区间进行了详细说明。具体的，如图3所示，本发明实施例提供的膜厚确定方法包括：
S310、获取待测薄膜的实际光谱数据。
S320、根据实际光谱数据，采用快速傅里叶变换的方法计算待测薄膜的初始膜厚值。
具体的，快速傅里叶变换的方法，是将以时域信号表示方式的实际光谱数据进行傅里叶变换，得到频域信号表示方式的实际光谱数据，并根据频域信号表示方式的实际光谱数据获取频域信号表示方式的实际光谱数据中的峰值点，并根据峰值点计算膜厚。
示例性的，采用快速傅里叶变换的方法计算待测薄膜的初始膜厚值时，可以采用如下的反射率近似表达公式确定初始膜厚值：
其中，Q代表了垂直于入射界面的波矢分量的两倍，即λ为入射光的波长，θ0为入射角，z为待测薄膜的厚度，n为待测薄膜材料的折射率，采用上述反射率近似表达公式可以确定待测薄膜的初始膜厚值。
S330、至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间。
具体的，至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间可以理解为在初始膜厚值的基础上，在小于初始膜厚值的数值范围内选取一合适数值区间，并在大于初始膜厚值的数值范围内选取一合适数值区间，两个数值区间叠加作为膜厚区间。
具体的，作为一种可行的实施方式，至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间，可以包括：
根据初始膜厚值以及预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。
也就是说，可以根据初始膜厚值和预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。具体的，选择预设光谱范围在350nm-850nm波段时，可以取计算的初始膜厚值前后425nm范围内作为膜厚取值区间，也就是以预设光谱范围内的最大长波的一半作为上下波动量。示例性的，以d表示初始膜厚值，以λmax表示预设光谱范围内的最大长波，待测薄膜的膜厚区间可以表示为(d－λmax/2，d+λmax/2)。
S340、对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值。
S350、对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值。
其中，最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他区间膜厚值对应的损失函数值。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过快速傅里叶变换的方法确定待测薄膜的初始膜厚值，并在初始膜厚值的基础上，结合实际光谱数据中的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间，保证膜厚区间的确定准确且与实际情况相符，进而保证膜厚区间中多个子膜厚区间的划分方式准确，子膜厚区间中的区间膜厚值准确，保证后续通过区间膜厚值的方式进行后续非线性拟而非通过初始膜厚值的方式进行后续非线性拟合得到的最优膜厚值与实际膜厚值更加贴近，且可以避免通过初始膜厚值进行非线性拟合陷入局部最优解的问题中，提升最终确定的膜厚值的精度。
在上述实施例的基础上，图4是本发明实施例提供的第四种膜厚确定方法的流程示意图，图4所示的膜厚确定方法在上述实施例的基础上对如何对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值进行了详细说明。具体的，如图4所示，本发明实施例提供的膜厚确定方法包括：
S410、获取待测薄膜的实际光谱数据。
S420、根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间。
S430、将膜厚区间划分为多个子膜厚区间；其中，子膜厚区间范围内的区间长度不大于预设光谱范围内的最小波长，子膜厚区间的区间长度不小于参考膜厚值的千分之一。
其中，参考膜厚值为膜厚平均值或初始膜厚值
具体的，将膜厚区间划分为多个子膜厚区间，例如m个子膜厚区间，m为大于1的自然数，也就是将膜厚区间至少划分为两个子膜厚区间，之后分别对每个子膜厚区间中的区间膜厚值进行非线性拟合而非直接对初始膜厚值进行非线性拟合，可以避免陷入邻近实际值的局部最优解，提升最终确定的膜厚值的精度。
并且，子膜厚区间的数量依赖于每个子膜厚区间的区间长度，并且子膜厚区间的区间长度不能太小，也不能太大，如果子膜厚区间的区间长度过小，增加后续进行非线性拟合数据的数据量，且非线性拟合数据之间太近，浪费计算资源；如果子膜厚区间的区间长度过大，将失去区间划分的意义，对计算精度提升有限。
作为一种可行的实施方式，可以设置子膜厚区间范围内的区间长度不大于预设光谱范围内的最小波长，子膜厚区间的区间长度不小于参考膜厚值的千分之一，以保证膜厚区间的区间长度选择合理，既可以提升计算精度，也可以保证计算效率。
需要说明的是，这里的参考膜厚可以理解为膜厚平均值或初始膜厚值，例如当根据实际光谱数据计算得到多个初始膜厚值时，参考膜厚可以为根据多个初始膜厚值计算得到的膜厚平均值；当根据实际光谱数据计算得到一个初始膜厚值时，参考膜厚可以为上述计算得到的初始膜厚值。
还需要说明的是，将膜厚区间划分为多个子膜厚区间时，不同子膜厚区间的区间长度可以相同，也可以不同，可以根据实际需求设置不同子膜厚区间的区间长度，仅需保证任一子膜厚区间的区间长度不大于预设光谱范围内的最小波长，且不小于参考膜厚值的千分之一即可。
S440、选择所述子膜厚区间的中心膜厚值和端点膜厚值中的至少一个作为所述子膜厚区间的区间膜厚值。
具体的，在确定子膜厚区间之后，选择子膜厚区间的中心膜厚值以及端点膜厚值中的至少一个作为子膜厚区间的区间膜厚值，进而参与后续的非线性拟合计算。其中，子膜厚区间可以理解为包括多个连续膜厚数据的区间，子膜厚区间的中心膜厚值可以理解为多个连续膜厚数据按照从小到大排序时的中位膜厚数据，或者理解为多个连续膜厚数据的平均膜厚数据；子膜厚区间的端点膜厚值可以理解为多个连续膜厚数据中的最大膜厚数据和/或最小膜厚数据。
可以理解的是，当子膜厚区间的区间长度较小，中心膜厚值与该子膜厚区间中的其他膜厚数据之间的差值并不大，也就是中心膜厚值可以反映整个子膜厚区间的整体膜厚，此时可以选取中心膜厚值作为该子膜厚区间的区间膜厚值。当子膜厚区间的区间长度较大，可能存在个别膜厚数据与中心膜厚值之间的差值较大，单一的中心膜厚值可能无法完全表征整个子膜厚区间的整体厚度，此时可以选取中心膜厚值以及至少一个端点膜厚值作为该子膜厚区间的区间膜厚值，以提升区间膜厚值的选取精度。
S450、对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值。
其中最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他区间膜厚值对应的损失函数值。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过将膜厚区间进一步划分为多个子膜厚区间，在保证子膜厚区间的区间长度合理的前提下确定每一子膜厚区间的区间膜厚值，进而根据区间膜厚值进行非线性拟合而非直接对初始膜厚值进行非线性拟合，可以避免陷入邻近实际值的局部最优解，提升最终确定的膜厚值的精度；并且通过合理确定每个子膜厚区间的区间长度，可以保证进行非线性拟合的区间膜厚值的数量适当，不会存在样本过多造成计算效率低，以及样品数据少造成计算精度不高的问题，可以兼顾精度和效率。
在上述实施例的基础上，图5是本发明实施例提供的第五种膜厚确定方法的流程示意图，图5所示的膜厚确定方法在上述实施例的基础上对如何对多个区间膜厚值进行非线性拟合确定最优膜厚值进行了详细说明。具体的，如图5所示，本发明实施例提供的膜厚确定方法包括：
S510、获取待测薄膜的实际光谱数据。
S520、根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间。
S530、对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值。
S540、采用Levenberg-Marquardt算法对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合，计算每个区间膜厚值对应的损失函数值。
具体的，Levenberg-Marquardt算法是高斯牛顿法和梯度下降法的结合，Levenberg-Marquardt算法的迭代量可以为：h＝-(JT+μI)-1(JTf)
其中：J是雅可比矩阵：
S550、确定损失函数值最小的区间膜厚值为待测薄膜的最优膜厚值。
具体的，Levenberg-Marquardt算法是最小二乘法中的一种，非线性最小二乘没有解析解，通常用迭代法求解。每次迭代的过程使用一个线性化的方程代替计算。迭代法，即在每一步更新未知量逐渐逼近解，损失函数在下降，因此在通过Levenberg-Marquardt算法对多个区间膜厚值进行非线性拟合的作用中，确定损失函数值最小的区间膜厚值为待测薄膜的最优膜厚值，以保证最优膜厚值与实际膜厚值最接近。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过采用Levenberg-Marquardt算法对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合，计算每个区间膜厚值对应的损失函数值，并确定损失函数值最小的区间膜厚值为待测薄膜的最优膜厚值，以保证最优膜厚值与实际膜厚值最接近，保证通过本发明实施例提供的膜厚确定方法最终确定的膜厚值精度高。
在上述实施例的基础上，图6是本发明实施例提供的第六种膜厚确定方法的流程示意图，图6所示的膜厚确定方法在上述实施例的基础上对实际光谱数据进行滤波，以及对最优膜厚值进行验证的方案。具体的，如图6所示，本发明实施例提供的膜厚确定方法包括：
S610、获取待测薄膜的实际光谱数据。
S620、对实际光谱数据进行低通滤波。
具体的，低通滤波可以理解为保留实际光谱数据中的低频有用信号，滤除实际光谱数据中的高频无用信号，如此可以抑制高频噪声，保证在后续计算过程中免受高频噪声的影响。
S630、根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间。
S640、对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值。
S650、对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值。
其中，最优膜厚值可以理解为该膜厚值对应的损失函数值小于任一其他区间膜厚值对应的损失函数值。
S660、将最优膜厚值代入拟合光谱模型确定待测薄膜的理论光谱数据。
S670、计算理论光谱数据与实际光谱数据之间的容差，并根据容差验证最优膜厚值。
可选的，在确定最优膜厚值后，还可以对最优膜厚进行验证，以验证计算得到的最优膜厚是否准确。
具体的，将最优膜厚值代入拟合光谱模型确定理论光谱数据，理论光谱数据可以理解为波长与理论反射率之间的对应关系数据。并且可以基于及时光谱数据确定理论光谱数据与实际光谱数据之间的差值，也即容差，可以容差的大小可以验证最优膜厚值的准确性。
示例性的，图7为本发明实施例提供的一种理论光谱数据与实际光谱数据之间的对比示意图，其中，曲线1为平滑曲线，表示理论光谱数据；曲线2为非平滑曲线，其上较多毛刺，表示实际光谱数据；曲线3表示容差。从图7中可以看出，理论光谱数据与实际光谱数据之间的容差值较小，也就是通过本发明实施例确定的最优膜厚值与实际膜厚值之间的差距较小，本发明实施例确定的最优膜厚值可以反映实际膜厚情况，本发明实施例提供的最优膜厚确定方法经验证精度高，可靠性良好，可实施性强。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过低通滤波可以抑制高频噪声，保证在后续计算过程中免受高频噪声的影响；并且本发明实施例提供的膜厚确定方法还可以在确定最优膜厚值后，对最优膜厚值进行验证，以验证计算得到的最优膜厚是否准确，保证最优膜厚值的准确性以及稳定性。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种膜厚确定装置，可执行上述实施例提供的膜厚确定方法，具备执行膜厚确定方法相应的功能模块和有益效果。具体的，如图8所示，本发明实施例提供的膜厚确定装置包括：
光谱数据获取模块710，用于获取待测薄膜的实际光谱数据；
膜厚区间计算模块720，用于根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间；
区间膜厚确定模块730，用于对膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一子膜厚区间中的区间膜厚值；
最优膜厚确定模块740，用于对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值，最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他区间膜厚值对应的损失函数值。
可选的，膜厚区间计算模块可以包括第一初始膜厚确定单元和第一膜厚区间确定单元；第一初始膜厚确定单元可以用于根据实际光谱数据，采用包络线法计算待测薄膜的初始膜厚值；第一膜厚区间确定单元可以用于至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间。
可选的，第一初始膜厚确定单元可以具体用于在预设光谱范围内，采用如下包络线法公式计算待测薄膜的初始膜厚值：
其中，λi表示实际光谱数据中第i个奇数极值点对应的波长，λi+1表示实际光谱数据中第(i+1)个奇数极值点对应的波长；或者，λi表示实际光谱数据中第i个偶数极值点对应的波长，λi+1表示实际光谱数据中第(i+1)个偶数极值点对应的波长；ni表示波长为λi时待测薄膜的折射率，n(i+1)表示波长为λ(i+1)时待测薄膜的折射率。
可选的，第一膜厚区间确定单元可以具体用于在实际光谱数据中的极值点数量大于或者等于预设极值点数量时，计算多个初始膜厚值对应的膜厚平均值和膜厚标准差，并根据膜厚平均值和膜厚标准差确定待测薄膜的膜厚区间。
可选的，第一膜厚区间确定单元还可以具体用于在实际光谱数据中的极值点数量小于预设极值点数量时，根据初始膜厚值以及预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。
可选的，膜厚区间计算模块可以包括第二初始膜厚确定单元和第二膜厚区间确定单元；第二初始膜厚确定单元可以用于根据实际光谱数据，采用快速傅里叶变换的方法计算待测薄膜的初始膜厚值；第二膜厚区间确定单元可以用于至少根据初始膜厚值确定待测薄膜的膜厚区间。
可选的，第二初始膜厚确定单元可以具体用于根据初始膜厚值以及预设光谱范围内的最大波长值确定待测薄膜的膜厚区间。
可选的，区间膜厚确定模块可以包括划分单元和选择单元；划分单元可以用于将膜厚区间划分为多个子膜厚区间；其中，子膜厚区间范围内的区间长度不大于预设光谱范围内的最小波长，子膜厚区间的区间长度不小于参考膜厚值的千分之一；其中，参考膜厚值为膜厚平均值或初始膜厚值；选择单元可以用于选择子膜厚区间的中心膜厚值和端点膜厚值中的至少一个作为子膜厚区间的区间膜厚值。
可选的，最优膜厚确定模块可以包括非线性拟合单元和最优膜厚确定单元；非线性拟合单元可以用于采用Levenberg-Marquardt算法对多个区间膜厚值分别进行非线性拟合，计算每个区间膜厚值对应的损失函数值；最优膜厚确定单元可以用于确定损失函数值最小的区间膜厚值为待测薄膜的最优膜厚值。
可选的，本发明实施例提供的膜厚确定装置还可以包括理论光谱确定模块和验证模块，理论光谱确定模块用于在对多个区间膜厚值进行非线性拟合确定最优膜厚值之后，将最优膜厚值代入拟合光谱模型确定待测薄膜的理论光谱数据；验证模块用于计算理论光谱数据与实际光谱数据之间的容差，并根据容差验证最优膜厚值。
可选的，本发明实施例提供的膜厚确定装置还可以包括滤波模块，滤波模块可以用于在根据实际光谱数据计算待测薄膜的膜厚区间之前，对实际光谱数据进行低通滤波。
可以理解的是，本发明实施例提供的膜厚确定装置可执行上述实施例提供的膜厚确定方法，具备执行膜厚确定方法相应的有益效果，这里不再展开一一说明，可以参考上述关于膜厚确定方法的说明。
基于同样的发明沟通，本发明实施例还提供了一种计算机设备，图9示出了可以用来实施本发明的实施例的计算机设备10的结构示意图。计算机设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。计算机设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图9所示，计算机设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储计算机设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
计算机设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许计算机设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如膜厚确定方法。
在一些实施例中，膜厚确定方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到计算机设备10上。当计算机程序加载到RAM13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的膜厚确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行膜厚确定方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机设备上实施此处描述的系统和技术，该计算机设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (14)

1.一种膜厚确定方法，其特征在于，包括：
获取待测薄膜的实际光谱数据；
根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间；
对所述膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一所述子膜厚区间中的区间膜厚值；
对多个所述区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值，所述最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他所述区间膜厚值对应的损失函数值。
2.根据权利要求1所述的膜厚确定方法，其特征在于，根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述实际光谱数据，采用包络线法计算所述待测薄膜的初始膜厚值；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
3.根据权利要求2所述的膜厚确定方法，其特征在于，根据所述实际光谱数据，采用包络线法计算所述待测薄膜的初始膜厚值，包括：
在预设光谱范围内，采用如下包络线法公式计算所述待测薄膜的初始膜厚值：
其中，λi表示所述实际光谱数据中第i个奇数极值点对应的波长，λi+1表示所述实际光谱数据中第(i+1)个奇数极值点对应的波长；或者，λi表示所述实际光谱数据中第i个偶数极值点对应的波长，λi+1表示所述实际光谱数据中第(i+1)个偶数极值点对应的波长；ni表示波长为λi时待测薄膜的折射率，n(i+1)表示波长为λ(i+1)时待测薄膜的折射率。
4.根据权利要求3所述的膜厚确定方法，其特征在于，所述实际光谱数据中的极值点数量大于或者等于预设极值点数量；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
计算多个所述初始膜厚值对应的膜厚平均值和膜厚标准差；
根据所述膜厚平均值和所述膜厚标准差确定所述待测薄膜的膜厚区间。
5.根据权利要求3所述的膜厚确定方法，其特征在于，所述实际光谱数据中的极值点数量小于预设极值点数量；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述初始膜厚值以及所述预设光谱范围内的最大波长值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
6.根据权利要求1所述的膜厚确定方法，其特征在于，根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述实际光谱数据，采用快速傅里叶变换的方法计算所述待测薄膜的初始膜厚值；
至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
7.根据权利要求6所述的膜厚确定方法，其特征在于，至少根据所述初始膜厚值确定所述待测薄膜的膜厚区间，包括：
根据所述初始膜厚值以及预设光谱范围内的最大波长值确定所述待测薄膜的膜厚区间。
8.根据权利要求2-7任一项所述的膜厚确定方法，其特征在于，对所述膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一所述子膜厚区间中的区间膜厚值，包括：
将所述膜厚区间划分为多个子膜厚区间；其中，所述子膜厚区间的区间长度不大于预设光谱范围内的最小波长，所述子膜厚区间的区间长度不小于参考膜厚值的千分之一；其中，所述参考膜厚值为所述膜厚平均值或所述初始膜厚值；
选择所述子膜厚区间的中心膜厚值和端点膜厚值中的至少一个作为所述子膜厚区间的区间膜厚值。
9.根据权利要求1所述的膜厚确定方法，其特征在于，对多个所述区间膜厚值进行非线性拟合确定最优膜厚值，包括：
采用Levenberg-Marquardt算法对多个所述区间膜厚值分别进行非线性拟合，计算每个区间膜厚值对应的损失函数值；
确定所述损失函数值最小的所述区间膜厚值为所述待测薄膜的最优膜厚值。
10.根据权利要求1所述的膜厚确定方法，其特征在于，对多个所述区间膜厚值进行非线性拟合确定最优膜厚值之后，还包括：
将所述最优膜厚值代入拟合光谱模型确定所述待测薄膜的理论光谱数据；
计算所述理论光谱数据与实际光谱数据之间的容差，并根据所述容差验证所述最优膜厚值。
11.根据权利要求1所述的膜厚确定方法，其特征在于，根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间之前，还包括：
对所述实际光谱数据进行低通滤波。
12.一种膜厚确定装置，其特征在于，包括：
光谱数据获取模块，用于获取待测薄膜的实际光谱数据；
膜厚区间计算模块，用于根据所述实际光谱数据计算所述待测薄膜的膜厚区间；
区间膜厚确定模块，用于对所述膜厚区间进行划分以得到多个子膜厚区间并确定每一所述子膜厚区间中的区间膜厚值；
最优膜厚确定模块，用于对多个所述区间膜厚值分别进行非线性拟合确定最优膜厚值，所述最优膜厚值对应的损失函数值小于任一其他所述区间膜厚值对应的损失函数值。
13.一种计算机设备，其特征在于，包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-11中任一所述的膜厚确定方法。
14.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-11中任一所述的膜厚确定方法。
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