获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法、膜厚光学量测设备稳定性监控方法及膜厚测量方法

技术领域

本发明涉及半导体量测领域，尤其涉及一种获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法、膜厚光学量测设备稳定性监控方法及膜厚测量方法。

背景技术

半导体材料性质与电学稳定性均与薄膜厚度相关，半导体薄膜厚度的精确量测，对于提高半导体器件的品质和可靠性具有关键作用。目前，半导体薄膜厚度量测方法主要包括椭圆偏振(紫外可见椭圆偏振UVSE、宽谱椭圆偏振BBSE、具备激光清扫功能的椭圆偏振等)、反射率、X射线(X射线反射XRR、X射线荧光XRF)等技术，其中UVSE、激光清扫椭圆偏振、X射线等均需使用特殊光源或脉冲激光等高能量光源，使用以上高能量光源的膜厚量测机台即光学量测设备为高能量光源膜厚量测机台，其他使用非高能量光源用于膜厚量测的为常规膜厚量测机台。

为了保证膜厚量测机台量测结果的稳定，需要对量测机台的稳定性进行监控。在膜厚量测机台的稳定性监控过程中，常规办法是对固定点位进行多次量测，对于高能量光源膜厚量测机台，其重复轰击同一量测点位会产生热累积，导致量测结果不稳定-参见图1，严重的情况会导致膜层损坏，干扰高能量光源膜厚量测机台的稳定性监控。因此，需要针对高能量光源膜厚量测机台，制定专门的稳定性实时监控和校准方案，从而有效避免高能量光源在监控过程中对膜厚量测结果带来的影响，以便于准确评价高能量光源膜厚量测机台的稳定性。

现有技术中，椭圆偏振膜厚量测机台可通过使用脉冲激光对量测点位进行清扫，采用常规监控方法在对设备的稳定性进行监控时，在同一个量测点位重复量测二氧化硅膜层的厚度，其中，每次膜厚量测前，使用脉冲激光照射该量测点位执行清扫功能。

如图1所示，9个监控周期的膜厚量测结果，膜厚量测结果存在明显的上升趋势，说明高能光源(脉冲激光)重复轰击同一量测点位会对膜厚量测产生明显影响。在实际应用中，由于脉冲激光对待测样品的影响，膜厚量测结果也可能表现出下降趋势或者不稳定波动。

高能量光源条件，也就是采用了特殊光源或脉冲激光等高能量光源如UVSE、激光清扫椭圆偏振、X射线等。

常规光源条件，也就是将光学量测设备的高能量光源调整至非高能量状态，示例性的调整手段可以是降低高能量光源的光强或调整光源起始波长，也可以是其他的调整手段，具体的调整手段是由光学量测设备确定的，比如，对于使用X射线的光学量测设备，可以是通过衰减器件降低X射线的功率。

需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法、膜厚光学量测设备稳定性监控方法及膜厚测量方法，以解决常规办法对量测机台即量测设备进行监控对固定点位多次测量时产生的热积累问题。

本发明实施例提供一种获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，系统参数获取方法包括如下步骤：

获取表面覆盖介质膜的标准晶片，介质膜的厚度为参考膜厚；

在标准晶片的表面设置至少一个目标量测区域，目标量测区域包括由若干量测点位组成的区域点阵；

对每个目标量测区域设定对应的系统参数初值，对目标量测区域内的各个量测点位在相应的系统参数初值的条件下分别进行膜厚测量，并计算得到系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差；

基于膜厚均值和膜厚标准差，获取系统参数的参考值；

基于系统参数的参考值获取膜厚量测设备系统参数的最优值。

本发明提供的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，避免了在固定点位进行多次测量时产生的热积累问题，能够获取膜厚光学量测设备的最佳量测条件。

进一步的，基于膜厚均值和膜厚标准差，获取系统参数的参考值，包括如下步骤：

设定第一阈值和第二阈值；

将膜厚标准差小于第一阈值且膜厚均值与参考膜厚差的绝对值小于第二阈值时对应的系统参数初值提取为系统参数的参考值。

进一步的，基于系统参数的参考值获取膜厚量测设备系统参数的最优值，包括如下步骤：

在系统参数的参考值对应的膜厚标准差中获取膜厚标准差极小值；

将膜厚标准差极小值对应的系统参数的参考值作为系统参数的最优值。

进一步的，对每个目标量测区域设定对应的系统参数初值，对目标量测区域内的各个量测点位在相应的系统参数初值的条件下分别进行膜厚测量，并计算得到系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差，包括如下步骤：

标准晶片的表面设置一个目标量测区域时，设定多组不同取值的系统参数初值；以及在每组系统参数初值条件下，分别对一个目标量测区域内的各个量测点位进行膜厚测量，计算得到每组系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差；或者，标准晶片的表面设置多个目标量测区域时，设定多组不同取值的系统参数初值且目标测量区域与系统参数初值一一对应；以及在不同取值的系统参数初值条件下对相应目标量测区域内的各个量测点位进行膜厚测量，计算得到在每组系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差。

进一步的，若干量测点位布置为矩形分布点阵、圆形分布点阵和同心圆环状分布点阵中的一种或多种；

任意两个量测点位之间的距离不小于设备的测量光斑的尺寸。

进一步的，系统参数包括光源功率、光源频率和光源照射时间中的至少一种。

本发明实施例还提供一种膜厚光学量测设备稳定性监控方法，包括如下步骤：

将设备的光源配置为低能量状态，获取每个目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值；

采用如上所述的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定系统参数的最优值；

将设备配置在系统参数的最优值条件下，对目标量测区域内的各个量测点位分别进行膜厚测量，并计算每个目标量测区域对应的膜厚测量值的均值及每个目标量测区域对应的膜厚测量值的标准差；

基于每个目标量测区域对应的膜厚测量值的均值获取膜厚均值的评估值，基于每个目标量测区域对应的膜厚测量值的标准差以及相应目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值，获取膜厚标准差的评估值；

当膜厚标准差的评估值小于第一阈值且膜厚均值的评估值与参考膜厚差的绝对值小于第二阈值时，膜厚光学量测设备的稳定性良好，否则，膜厚量测设备的稳定性差。

本发明提供的一种膜厚光学量测设备稳定性监控方法，避免了常规监控方法中同一量测点位的热积累效应对监控结果的影响，同时，对目标量测区域的监控指标进行校准，降低了目标量测区域内不同量测点位膜厚变化对稳定性监控的影响，提高了稳定性监控方法的准确度、普适性。

进一步的，将设备的光源配置为低能量状态，获取每个目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值，包括如下步骤：

将设备的光源的能量配置为小于1mJ的测试状态；

获取每个目标量测区域对应的膜厚标准差表征值；

获取每个目标量测区域对应的膜厚标准差参考值；

将每个目标量测区域对应的膜厚标准差参考值与相应目标量测区域对应的膜厚标准差表征值做差，所得的差值为相应目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值。

进一步的，获取每个目标量测区域对应的膜厚标准差表征值，包括：针对每个目标量测区域，对任一量测点位进行多次膜厚测量，将多次测量结果的标准差作为相应目标量测区域对应的膜厚标准差表征值；

获取每个目标量测区域对应的膜厚标准差参考值，包括：

对每个目标量测区域内的各量测点位进行膜厚测量，将多个量测点位的量测结果的标准差作为相应目标量测区域的膜厚标准差参考值。

进一步的，基于每个目标量测区域对应的膜厚测量值的均值获取膜厚均值的评估值，基于每个目标量测区域对应的膜厚测量值的标准差以及相应目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值，获取膜厚标准差的评估值，包括：

标准晶片表面设置一个目标量测区域时，将一个目标量测区域内各量测点位的膜厚测量值的均值作为膜厚均值的评估值；及

将一个目标量测区域内各量测点位的膜厚测量值的标准差与一个目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值做差，所得的差值为膜厚标准差的评估值；或者，

标准晶片表面设置多个目标量测区域时，分别计算每个目标量测区域对应的膜厚测量值的均值和每个目标量测区域对应的膜厚测量值的标准差，将多个目标量测区域对应的膜厚测量值的均值取平均作为膜厚均值的评估值；及

将每个目标量测区域对应的膜厚测量值的标准差与相应目标量测区域对应的膜厚标准差噪声值做差，所得的差值为相应目标量测区域对应的膜厚标准差的评估初值，对多个目标量测区域对应的膜厚标准差的评估初值取平均以作为膜厚标准差的评估值。

本发明实施例还提供一种膜厚测量方法，采用如上所述的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定膜厚量测设备系统参数的最优值；将膜厚量测设备配置在系统参数的最优值条件下，对待测样品进行膜厚测量。

本发明提供的一种膜厚测量方法，能够在膜厚光学量测设备的最佳工作条件下，对待测样品进行膜厚测量，提高了膜厚测量精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

本发明的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法、膜厚光学量测设备稳定性监控方法及膜厚测量方法具有如下有益效果：

本发明的膜厚光学量测设备稳定性监控方法有效的解决了常规办法对量测机台即量测设备进行监控对固定点位多次测量时产生的热积累问题。获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，进一步确定与膜厚光学量测设备稳定性监控方法匹配的最佳量测条件，降低高能量光源对区域点阵监控方案的影响，可以提高膜厚光学量测设备稳定性监控的精度。并且，该获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定的系统参数的最优值比较接近机台即量测设备实际工作时的量测条件，能够更准确评价机台即量测设备稳定性、也能够应用于待测样品膜厚的测量，提高了待测样品膜厚的测量精度。基于膜厚标准差噪声值对膜厚测量值的标准差的校准，降低了量测区域内样品厚度变化对机台即量测设备稳定性监控的影响，进一步提高了膜厚光学量测设备稳定性监控方法的普适性和精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是采用常规监控方法对高能量光源膜厚量测机台的稳定性进行监控的结果；

图2是本发明一实施例的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法；

图3是本发明一实施例的膜厚光学量测设备稳定性监控方法；

图4是本发明一实施例的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的目标量测区域和区域点阵示意图；

图5是本发明一实施例的膜厚光学量测设备稳定性监控单个目标量测区域和区域点阵示意图；

图6是本发明一实施例的膜厚光学量测设备稳定性监控多个目标量测区域和区域点阵示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此，实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

如图2所示，本发明实施例提供一种获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，系统参数获取方法包括如下步骤：

获取表面覆盖介质膜的标准晶片，介质膜的厚度为参考膜厚；

在该实施例中，如图4所示选用片内膜层结构稳定、片内均匀性好的标准晶片即标片100，用于机台即光学量测设备稳定性的监控。比如，常见的标片100可以是二氧化硅标片，氮化硅标片等。在晶圆表面制备指定厚度的介质膜(比如二氧化硅或氮化硅)得到标准晶片。

在标准晶片的表面设置至少一个目标量测区域200，目标量测区域200包括由若干量测点位300组成的区域点阵；

在该实施例中，如图4所示可以使用不同的标准晶片即标片100(比如介质膜厚为

可选的，若干量测点位300布置为矩形分布点阵、圆形分布点阵和同心圆环状分布点阵中的一种或多种；任意两个量测点位300之间的距离不小于设备的测量光斑的尺寸。

在该实施例中，示例性的，标片100以二氧化硅标片为例，目标量测区域200可以为边长2mm或3mm的矩形区域，该区域设置MⅹN的区域点阵，比如可以是3x3，6x5，7x7，点与点之间间隔一定间距，如150μm。受益于目标量测区域200设置区域点阵的技术手段，能够起到避免在同一量测点位300如采用高能量光源情况下的热累积效应，避免了对测量结果的影响。

对每个目标量测区域200设定对应的系统参数初值，对目标量测区域200内的各个量测点位300在相应的系统参数初值的条件下分别进行膜厚测量，并计算得到系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差；

可选的，系统参数包括光源功率、光源频率和光源照射时间中的至少一种。

可选的，对每个目标量测区域200设定对应的系统参数初值，对目标量测区域200内的各个量测点位300在相应的系统参数初值的条件下分别进行膜厚测量，并计算得到系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差，包括：

标准晶片的表面设置一个目标量测区域200时，设定多组不同取值的系统参数初值；以及在每组系统参数初值条件下，分别对一个目标量测区域200内的各个量测点位300进行膜厚测量，计算得到每组系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差；或者，标准晶片的表面设置多个目标量测区域200时，设定多组不同取值的系统参数初值且目标测量区域与系统参数初值一一对应；以及在不同取值的系统参数初值条件下对相应目标量测区域200内的各个量测点位300进行膜厚测量，计算得到在每组系统参数初值对应的膜厚均值和膜厚标准差。

在该实施例中，系统参数为膜厚光学量测设备主要调控参数。可以直接调控光源的输出功率、频率，也可以在照射光路中设置光学器件，如衰减器改变照射光的光功率、斩波器改变照射光的频率。系统参数可以包括光源功率(可选最大输出功率的10％、30％、50％、70％等)、光源频率(可选频率为AkHZ、BkHZ，AB的具体数值根据实际情况的确定)、光源照射时间(可选量测时间为0.5s、1s、2s、3s等)等参数，以保证将膜厚量测设备配置在所用参数条件下，标片膜层结构不会被损坏。每个目标量测区域200对应于不同的系统参数。

基于膜厚均值和膜厚标准差，获取系统参数的参考值；

可选的，基于膜厚均值和膜厚标准差，获取系统参数的参考值，包括：

设定第一阈值和第二阈值；

将膜厚标准差小于第一阈值且膜厚均值与参考膜厚差的绝对值小于第二阈值时对应的系统参数初值提取为系统参数的参考值。本实施中，第一阈值和第二阈值的确定除了可以设定经验值之外，还可以根据标片100的具体类型和制备标片100的工艺质量确定适当的阈值设定第一阈值和第二阈值，比如，第二阈值可以设定为不大于参考膜厚的3％。

基于系统参数的参考值获取膜厚量测设备系统参数的最优值。

本发明实施例提供的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，避免了在固定点位进行多次测量时产生的热积累问题，能够获取膜厚光学量测设备的最佳量测条件。

可选的，基于系统参数的参考值获取膜厚量测设备系统参数的最优值，包括：

在系统参数的参考值对应的膜厚标准差中获取膜厚标准差极小值；

将膜厚标准差极小值对应的系统参数的参考值作为系统参数的最优值。

在该实施例中，分别获取标片100不同的目标量测区域200对应的膜厚标准差SIGMA和膜厚均值MEAN，选取膜厚标准差即SIGMA最小、且膜厚均值MEAN接近该标片100膜厚标准值对应的目标量测区域200，该目标量测区域200对应的量测条件即系统参数的参考值作为膜厚光学量测设备最佳量测条件。

如图3所示，本发明实施例还提供一种膜厚光学量测设备稳定性监控方法，包括如下步骤：

将设备的光源配置为低能量状态，获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差噪声值；

在该实施例中，设备的光源配置为低能量状态也即降低光强或调整光源起始波长，调整光源起始波长是指屏蔽光源中高频/短波波段。将机台即量测设备调整至非高能量状态/低能量状态，用于避免膜层损伤，但本发明不以此为限，也可是其他的调整手段，具体的调整手段是由机台确定的，确保获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差噪声值的量测条件一致。例如，对于使用X射线的量测设备，可以是通过衰减器件降低X射线的功率。

可选的，将设备的光源配置为低能量状态，获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差噪声值，包括如下步骤：

将设备的光源的能量配置为小于1mJ的测试状态；

获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差表征值；

获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差参考值；

可选的，获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差表征值，包括：针对每个目标量测区域200，对任一量测点位300进行多次膜厚测量，将多次测量结果的标准差作为相应目标量测区域200对应的膜厚标准差表征值；

在该实施例中，在区域点阵内选取其中1个量测点位300多次重复测量膜厚，测得膜厚标准差表征值SIGMA(即σ

获取每个目标量测区域200对应的膜厚标准差参考值，包括：

对每个目标量测区域200内的各量测点位300进行膜厚测量，将多个量测点位300的量测结果的标准差作为相应目标量测区域200的膜厚标准差参考值。

在该实施例中，对目标量测区域200内的所有量测点位300分别测量膜厚，测得膜厚标准差参考值SIGMA

在该实施例中，该目标量测区域200对应的真实膜厚SIGMA(σ

σ

σ

采用如上所述的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定系统参数的最优值；受益于采用获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，进一步确定与膜厚光学量测设备稳定性监控方法匹配的最佳量测条件，降低高能量光源对区域点阵监控方案的影响，可以提高膜厚光学量测设备稳定性监控的精度。并且，该获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定的系统参数的最优值比较接近机台即光学量测设备实际工作时的量测条件，能够更准确评价机台即光学量测设备稳定性。

将设备配置在系统参数的最优值条件下，对目标量测区域200内的各个量测点位300分别进行膜厚测量，并计算每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的均值及每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的标准差；

在该实施例中，设备工作在系统参数的最优值条件下，也即膜厚光学量测设备的光强或调整光源起始波长处于最优值的情况下，对机台即光学量测设备进行稳定性监控，获取其对应的稳定监控结果，膜厚测量值的均值MEAN和膜厚测量值的标准差SIGMA。

基于每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的均值获取膜厚均值的评估值，基于每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的标准差以及相应目标量测区域200对应的膜厚标准差噪声值，获取膜厚标准差的评估值；

可选的，基于每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的均值获取膜厚均值的评估值，基于每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的标准差以及相应目标量测区域200对应的膜厚标准差噪声值，获取膜厚标准差的评估值，包括：

标准晶片表面设置一个目标量测区域200时，将一个目标量测区域200内各量测点位300的膜厚测量值的均值作为膜厚均值的评估值；及将一个目标量测区域200内各量测点位300的膜厚测量值的标准差与一个目标量测区域200对应的膜厚标准差噪声值做差，所得的差值为膜厚标准差的评估值；

在该实施例中，如图5所示，基于单个目标量测区域200设置区域点阵对机台即光学量测设备进行稳定监控，优选目标量测区域200位于标片100中心区域，但不以此为限，也可以是标片100的其他位置，获取该区域点阵内每个量测点位300的厚度，若该区域点阵内有MⅹN个量测点位300，分别在每个量测点位300进行膜厚测量，基于得到的MⅹN个膜厚值得到膜厚均值MEAN作为膜厚均值的评估值，得到的膜厚SIGMA即为标准晶片表面设置一个目标量测区域200时的膜厚测量值的标准差σ

或者，标准晶片表面设置多个目标量测区域200时，分别计算每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的均值和每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的标准差，将多个目标量测区域200对应的膜厚测量值的均值取平均作为膜厚均值的评估值；及将每个目标量测区域200对应的膜厚测量值的标准差σ

在该实施例中，基于多个目标量测区域200设置区域点阵对机台即光学量测设备进行稳定监控，如图6所示，在标片100上9处不同目标量测区域200分别设置区域点阵，但不以此为限，也可以是更多目标量测区域200，比如13处、17处等，分别获取每个区域点阵内每个量测点位300的厚度，并计算得到每个区域点阵对应的稳定性监控结果膜厚均值MEAN和膜厚SIGMA，然后将所有区域点阵对应的膜厚MEAN取均值作为膜厚均值的评估值，将每个区域点阵对应的膜厚SIGMA(σ

在该实施例中，膜厚标准差的评估值即区域点阵对应的真实膜厚(即σ

当膜厚标准差的评估值小于第一阈值且膜厚均值的评估值与参考膜厚差的绝对值小于第二阈值时，膜厚光学量测设备的稳定性良好，否则，膜厚光学量测设备的稳定性差。

本发明实施例提供的膜厚光学量测设备稳定性监控方法，避免了常规监控方法中同一量测点位的热积累效应对监控结果的影响，同时，对目标量测区域的监控指标进行校准，降低了目标量测区域内不同量测点位膜厚变化对稳定性监控的影响，提高了稳定性监控方法的准确度、普适性。

在该实施例中，第一阈值和第二阈值设定的Spec值，用于表示机台即光学量测设备稳定性良好的指标，机台稳定性良好，说明机台膜厚量测结果一致性好并且膜厚量测结果准确度高。也即，膜厚标准差的评估值越小，则机台膜厚量测结果一致性更好，膜厚均值MEAN越接近标片100参考膜厚，则机台膜厚量测结果准确度越高。即在膜厚标准差的评估值满足小于第一阈值Spec的要求，并且膜厚均值MEAN接近标片100的膜厚，则表示机台的稳定性良好。Spec值的确定除了可以设定经验值之外，还可以根据标片100的具体类型和制备标片100的工艺质量确定适当的阈值。

本发明实施例还提供一种膜厚测量方法，采用如上所述的获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定膜厚光学量测设备系统参数的最优值；将膜厚光学量测设备配置在系统参数的最优值条件下，对待测样品进行膜厚测量，此处不予赘述。本发明实施例提供的膜厚测量方法，能够在膜厚光学量测设备的最佳工作条件下，对待测样品进行膜厚测量，提高了膜厚测量精度。

以紫外可见椭圆偏振UVSE为例，使用

S100、机台即光学量测设备稳定性监控。对于单个目标量测区域200稳定性监控，如图5所示，在

S200、确定最佳膜厚量测条件。降低光源输出的光强，比如设置光强为最大输出光强的40％、60％、80％等，量测时间1.5s，选择

表1：不同膜厚量测条件下，UVSE机台即光学量测设备监控结果

表1中，Spec表示机台即光学量测设备稳定性良好的指标，机台稳定性良好则机台膜厚量测结果一致性好以及膜厚量测结果准确度高。SIGMA为标准差，SIGMA(膜厚标准差)越小，则机台膜厚量测结果一致性更好；MEAN(膜厚均值)越接近标片参考膜厚，则机台膜厚量测结果准确度越高。即，若SIGMA满足要求，并且MEAN接近标片的膜厚，则表示机台的稳定性良好。

S300、在最佳膜厚量测条件下对机台即光学量测设备进行稳定性监控，将步骤S200所确定最佳膜厚量测条件parameter2对应Intensity、Time等参数配置，应用到步骤S100的稳定性监控recipe中，在高能量光源膜厚量测机台端使用最佳膜厚量测条件的recipe，对UVSE稳定性进行连续监控(见表2中σ

S400、对高能量状态下的机台即光学量测设备稳定性进行实时校准(见表2)，步骤如下：

S401、以单个目标量测区域200设置区域点阵，进行稳定性监控为例：

区域点阵对应的真实膜厚SIGMA(σ

σ

其中，σ

降低光强或调整光源起始波长避免膜层损伤，在区域点阵内选取其中1个量测点位300多次重复测量膜厚，进行稳定性监控，测得膜厚SIGMA(σ

降低光强或调整光源起始波长避免膜层损伤，使用区域点阵，进行稳定性监控，测得膜厚SIGMA1(σ

由公式1得到σ

σ

σ

由此，可以得到噪声σ

高能量光源膜厚量测机台即光学量测设备，在最佳量测条件下进行监控，使用区域点阵，得到膜厚SIGMA(σ

σ

σ

S402、对于多个目标量测区域200稳定性监控，每个目标量测区域200实时校准方法参考步骤S401，然后计算所有目标量测区域200实时校准后SIGMA的均值，参照表2中multiple部分。

表2：最佳膜厚量测条件下UVSE稳定性监控和实时校准结果

表2中，Spec表示机台即光学量测设备稳定性良好的指标，机台稳定性良好则机台膜厚量测结果一致性好以及膜厚量测结果准确度高。σ为标准差SIGMA，SIGMA(膜厚标准差)越小，则机台膜厚量测结果一致性更好；MEAN(膜厚均值)越接近标片参考膜厚，则机台膜厚量测结果准确度越高。即，若SIGMA满足要求，并且MEAN接近标片的膜厚，则表示机台的稳定性良好。single表示单个目标量测区稳定性监控，multiple表示多个目标量测区稳定性监控。T1、T2、T3表示在不同的时间对机台进行监控。P1、P2、P3表示在不同目标量测区域200对机台进行稳定性监控。

该实施例的机台稳定性监控方法、机台稳定性进行实时校准及确定最佳膜厚量测条件方法中，每个步骤的序号仅为区分各个步骤，而不作为各个步骤的具体执行顺序的限定，上述各个步骤之间的执行顺序可以根据需要调整改变。

本发明的膜厚光学量测设备稳定性监控方法有效的解决了常规办法对量测机台即量测设备进行监控对固定点位多次测量时产生的热积累问题。获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法，进一步确定与膜厚光学量测设备稳定性监控方法匹配的最佳量测条件，降低高能量光源对区域点阵监控方案的影响，可以提高膜厚光学量测设备稳定性监控的精度。并且，该获取膜厚光学量测设备系统参数的最优值的方法确定的系统参数的最优值比较接近机台即量测设备实际工作时的量测条件，能够更准确评价机台即量测设备稳定性、也能够应用于待测样品膜厚的测量，提高了待测样品膜厚的测量精度。基于膜厚标准差噪声值对膜厚测量值的标准差的校准，降低了量测区域内样品厚度变化对机台即量测设备稳定性监控的影响，进一步提高了膜厚光学量测设备稳定性监控方法的普适性和精度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。