【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体量测领域，更具体地，涉及一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法及校准装置。
技术介绍
1、在半导体量测领域，光学量测设备占据非常重要的地位，单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备是常见的两种量测设备。单旋转椭偏量测设备包括单旋转起偏器椭偏量测设备、单旋转检偏器椭偏量测设备和单旋转补偿器椭偏量测设备，单旋转补偿器椭偏量测旋转补偿器可以装在入射端(参见图1)，也可以装在出射端(参见图2)；双旋转椭偏量测设备的结构如图3所示。
2、对于同一个待测样品，某些应用场景条件下会分别用单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备去测量，要求这两个设备(指单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备)获取的同一个待测样品的待测参数的差不大于预设阈值，即要求两个设备的测量结果匹配。
3、光学椭偏量测设备获取待测样品的待测参数一般包括：对待测样品进行光学建模，然后基于双旋转椭偏量测系统参数和获取的测量光谱来获取测量穆勒光谱，或者基于单旋转椭偏量测系统参数和获取的测量光谱来获取测量ncs光谱，然后运用回归算法或者库匹配算法使得测量穆勒光谱和理论穆勒光谱的匹配或者测量ncs光谱和理论ncs光谱的匹配来获取待测样品的待测参数。为了使两个设备的测量结果匹配，现有技术是通过设定两个设备的系统参数的初值，然后迭代两个设备的系统参数，迭代的步骤是基于两个设备的系统参数的当前值来获取测量穆勒光谱和测量ncs光谱，运用前述方法获取待测样品的待测参数，然后判断两个设备获取的待测参数的差是否不大于预设阈值，直到两个设备获取的
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法及校准装置。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法，包括：
3、步骤1，基于双旋转椭偏量测设备获取待测样品的测量穆勒光谱；
4、步骤2，基于单旋转椭偏量测设备获取所述待测样品的测量ncs光谱；
5、步骤3，基于所述测量穆勒光谱和所述双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角，得到转换ncs光谱；
6、步骤4，计算所述转换ncs光谱与所述测量ncs光谱之间的差异；
7、步骤5，比较所述差异与预设阈值，如果所述差异不大于预设阈值，所述单旋转椭偏量测设备和所述双旋转椭偏量测设备匹配；
8、如果所述差异大于预设阈值，调整双旋转椭偏量测设备的系统参数和/或单旋转椭偏量测设备的系统参数，直到转换ncs光谱和测量ncs光谱之间的差异不大于预设阈值，使得所述单旋转椭偏量测设备和所述双旋转椭偏量测设备匹配。
9、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
10、可选的，所述步骤2，基于所述测量穆勒光谱和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角，得到转换ncs光谱，包括：
11、获取斯托克斯向量关于穆勒矩阵和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角的关系，记为第一关系式；
12、获取待测样品的ncs元素和待测样品的斯托克斯向量的关系，记为第二关系式；
13、基于所述第一关系式与所述第二关系式，获取待测样品的ncs元素关于穆勒矩阵和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角的关系，记为第三关系式；
14、基于所述第三关系式，遍历所述测量穆勒光谱的每个波长，得到所述转换ncs光谱。
15、可选的，获取所述第一关系式，包括：
16、获取待测样品的斯托克斯向量关于待测样品的琼斯元素和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角的关系式，记为第四关系式；
17、获取待测样品的穆勒矩阵和待测样品的琼斯矩阵的关系式，记为第五关系式；
18、根据所述第四关系式和所述第五关系式，得到所述第一关系式。
19、可选的，获取所述第四关系式，包括：
20、获取待测样品的反射系数关于待测样品的琼斯矩阵和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角的关系式，记为第六关系式；
21、获取待测样品的斯托克斯向量和待测样品的反射系数的关系式，记为第七关系式；
22、基于所述第六关系式和所述第七关系式，得到所述第四关系式。
23、可选的，获取所述第六关系式，包括：
24、当入射光为p光且反射光为p光时，待测样品的反射系数为rpp，获取rpp关于待测样品的琼斯矩阵和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角的关系式：rpp＝j11+j21tana；
25、当入射光为s光且反射光为s光时，待测样品的反射系数为rss，获取rss关于待测样品的琼斯矩阵和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角的关系式：rss＝j22+j12tana，其中，j11,j12,j21,j22为琼斯矩阵中的琼斯元素，a为双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角。
26、可选的，所述步骤5中的所述调整双旋转椭偏量测设备的系统参数和/或单旋转椭偏量测设备的系统参数，直到转换ncs光谱和测量ncs光谱之间的差异不大于预设阈值，具体包括：
27、以迭代法调整单旋转椭偏量测设备的系统参数，并重复步骤2、步骤4-5，直到所述差异不大于预设阈值；或者，
28、以迭代法调整双旋转椭偏量测设备的系统参数，并重复步骤1、步骤3-5，直到所述差异不大于预设阈值；或者，
29、迭代法分别调整单旋转椭偏量测设备的系统参数和双旋转椭偏量测设备的系统参数，并重复步骤1-5，直到所述差异不大于预设阈值。
30、可选的，所述迭代法为梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法中的至少一者。
31、可选的，所述差异为平均绝对值误差、均方误差中的至少一者。
32、可选的，所述步骤1具体包括：基于双旋转椭偏量测设备，获取待测样品的第一测量光谱；并基于双旋转椭偏量测设备的系统参数和所述第一测量光谱，得到所述测量穆勒光谱；
33、所述步骤2具体包括：基于单旋转椭偏量测设备，获取待测样品的第二测量光谱；并基于单旋转椭偏量测设备的系统参数和所述第二测量光谱，得到所述测量ncs光谱。
34、根据本专利技术的第二方面，提供了一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的校准装置，所述校准装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的校准程序，所述校准程序配置为实现上述第一方面的单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法。
35、本专利技术提供的一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法及校准装置，直接基于测量穆勒光谱和测量ncs光谱来迭代两个椭偏量测设备的系统参数，不需要获取待测样品的待测参数，即可实现单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的快速匹配，校准效率高，使得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2，基于所述测量穆勒光谱和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角，得到转换NCS光谱，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述第一关系式，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述第四关系式，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述第六关系式，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5中的所述调整双旋转椭偏量测设备的系统参数和/或单旋转椭偏量测设备的系统参数，直到转换NCS光谱和测量NCS光谱之间的差异不大于预设阈值，具体包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述迭代法为梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述差异为平均绝对值误差、均方误差中的至少一者。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
10.一种单旋转椭偏量测设
...【技术特征摘要】
1.一种单旋转椭偏量测设备和双旋转椭偏量测设备的匹配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2，基于所述测量穆勒光谱和双旋转椭偏量测设备检偏器的检偏角，得到转换ncs光谱，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述第一关系式，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述第四关系式，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述第六关系式，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5中的所述调整双旋转椭偏量测设备的系统参数和/或单旋转椭偏...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓雷，张厚道，冯新月，施耀明，
申请(专利权)人：上海精测半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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