[发明专利]一种光学测量数据分析方法、分析系统及电子设备

说明书

本发明提供的一种光学测量数据分析方法，包括：对多个检测样本进行光谱分析，获取每个检测样本的偏差指数和相关系数；设立光谱偏差指数参数和光谱相关系数参数，计算每个检测样本的光谱匹配度指标，使得每个检测样本的光谱匹配度指标均大于预设的光谱匹配度指标阈值；基于偏差指数参数和相关系数参数，对待测件进行光谱分析，计算待测件的光谱匹配度指标，判断待测件是否为正常件。本发明首创性的将偏差指数和相关系数都纳入光谱匹配度指标中，从而可同时从测量光谱与仿真光谱的绝对偏差和波峰及波谷对应情况两个方面对测量结果的可靠性进行评价，通过光谱匹配度指标判断待测件的光谱匹配度，提高光谱匹配度的准确性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及光学散射测量技术领域，尤其涉及一种光学测量数据分析方法、分析系统及电子设备。

背景技术

光学散射测量方法，也称为光学关键尺寸(opticalcritical dimension，OCD)测量方法，与扫描电子显微镜、原子力显微镜等微观形貌测量手段相比，光学散射测量技术具有速度快、成本低、无接触、非破坏等优点，因而在先进工艺在线监测领域获得了广泛应用。光学散射测量技术获得的测量信号仅是一组关于入射波长或入射角度分布的光谱信号，如反射率、椭偏参数、穆勒矩阵等，需要通过一定的数据分析手段才能从测量信号中提取出样品待测参数，在完成待测参数提取之后，需要通过理论光谱和测量光谱的匹配程度来判断所得结果的可靠性，常用的评价指标有两个：偏差指数和相关系数。

第一个指标偏差指数(Deviation index，DI)反映了测量光谱和理论光谱的绝对偏差，绝对偏差越小，测量光谱和理论光谱匹配度越高；第二个指标相关系数用于反映表征测量光谱和理论光谱波峰和波谷的对齐程度，相关系数越大，二者波峰和波谷的对齐程度越高。

然而，偏差指数和相关系数是两个独立的评价标准，传统的光学散射测量的分析方法只会单独使用偏差指数和相关系数二者之中的一个指标对测量结果进行可靠性评价；若只使用相关系数指标，在偏差指数不同时，测量光谱和理论光谱的波峰和波谷不匹配；若只使用偏差指数指标，当相关系数不同时，测量光谱和理论光谱会出现错峰的现象，由此传统的分析方法难以获得正确的评判结果，难以判断量测结果是否可靠，导致量测的鲁棒性较差，从而不能准确判断加工工艺是否达标。

发明内容

本发明提供一种光学测量数据分析方法、分析系统及电子设备，用以解决现有技术中的缺陷，首创性的提出一种新的光谱匹配度指标，将偏差指数和相关系数都纳入光谱匹配度指标中，提高了光谱分析的准确度和普适性，能够基于量测结果的异常判断结果在线监测半导体加工工艺是否达标，大幅提高半导体加工良率判断的准确度。

本发明提供一种光学测量数据分析方法，包括：

对多个检测样本进行光谱分析，获取每个所述检测样本的光谱偏差指数和光谱相关系数；

设立光谱偏差指数参数和光谱相关系数参数，结合所述光谱偏差指数、所述光谱偏差指数参数、所述光谱相关系数和所述光谱相关系数参数创建光谱匹配度指标数学模型，基于所述数学模型计算并使得所述每个检测样本的光谱匹配度指标值均大于预设的光谱匹配度指标阈值；对待测件进行光谱分析，获取待测件的光谱偏差指数和光谱相关系数，并基于所述数学模型计算所述待测件的光谱匹配度指标值，若所述待测件的光谱匹配度指标值大于所述预设光谱匹配度指标阈值，则所述待测件为正常件；否则，所述待测件为异常件。

优选的，对多个检测样本进行光谱分析，获取每个所述检测样本的光谱偏差指数和光谱相关系数，包括：

建立所述多个检测样本的物理模型，获取所述检测样本的理论光谱；对多个所述检测样本进行测量，获取所述检测样本的测量光谱；

计算每个所述待测样本的理论光谱与测量光谱的光谱偏差指数和光谱相关系数；

其中，所述理论光谱和所述测量光谱的类型一致，所述理论光谱和所述测量光谱的类型包括反射率、透射率、椭偏参数、穆勒矩阵信号中的一种或多种的组合。