[发明专利]用于晶圆高度探测信号的分析和评估方法

说明书

本发明提供了一种用于晶圆高度探测信号的分析和评估方法，包括：采用小波变换的方法，利用多分辨率的特点，对所述高度探测信号进行小波分解，同时获得所述高度探测信号的频域特性和时域特性。采用小波变换的数学方法同时获得高度探测信号的时域和频域特性，解决探测信号属于非平稳型号的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造和检测技术领域，尤其涉及一种用于晶圆高度探测信号的分析和评估方法。

背景技术

对于半导体制造和检测技术领域，一般需要对待加工或检测的晶圆样品进行表面高度形貌测量，用于进一步的曝光处理或直接进行晶圆特性分析。

目前工业界常采用基于图像方法或光学方法的探测技术，对于纳米级测量多采用第二种探测方法。这种方法一般需要独立的晶圆高度测量装置，通过三角测量等方法获得晶圆表面的高度探测信号。

高度探测装置的信号稳定性，对于晶圆形貌结果的准确性具有重要影响，是高度探测装置的关键技术指标之一。对于该项指标的评估方法也需要严格定义。目前常用的方法是采用时域或频域的分析方法。当采用时域方法时，一般以固定的采样频率获取一定时间段的探测信号，然后计算探测信号的p-v值或者平均值等统计结果。当采用频域方法时，一般通过傅里叶变换，将时域信号转化到频域，然后分析各个频段或某些特征频率点的频率特性。然而这两种方法都有一定的局限性。首先，时域分析和频域分析不能同时获得，这样既不能获得时域分析中异常信号值所处于的频段，也不能获得具有某些特征频率信号值所发生的时刻。同时，由于高度探测信号不是平稳信号，这样直接采用傅里叶变换会带来分析准确性的损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于晶圆高度探测信号的分析和评估方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种用于晶圆高度探测信号的分析和评估方法，包括：

采用小波变换的方法，利用多分辨率的特点，对所述高度探测信号进行小波分解，同时获得所述高度探测信号的频域特性和时域特性。

其中，所述小波变换采用一维离散小波变换对位置探测信号进行分析，采用haar小波基或db小波基进行分析。

其中，利用所选的小波基，对位置探测信号进行分析，获得相应分解的小波系数序列，并绘制离散小波分解图。

其中，消失矩数值上太大会影响小波函数的紧支撑性，所述小波变换通过选择不同的消失矩和层数，反复迭代分析，提高高度探测信号分析和评估的准确性。

其中，所述小波变换选择连续小波变换或小波包基于小波变换的方法。

其中，所述方法还包括对所述高度探测信号进行频域分析，初步获得位置探测信号在频域的特性分析；所述频域分析的方法采用快速傅里叶变换。

其中，对所述高度探测信号进行分块分析的方法进行处理。

其中，所述分块分析的方法包括以下步骤：

对已获得的高度探测信号进行格式化处理，确定数据的采样频率F；

将数据进行分割获得一定数量的数据块；

对于每一个数据块，利用所包含的所有采样值，计算该数据块对应的统计值；

通过分析所有数据块对应的平均值和均方差的变化情况，从而进一步评估整个探测型号的整体稳定情况。

其中，所述将数据进行分割获得一定数量的数据块包括：

当高度探测信号采样的总数量为S，每一个数据块的采样个数为N，则获得数据块个数为M＝S/N，余数视为舍弃。