專利名稱：一種工藝終點控制方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工藝終點控制技術，特別涉及一種較小暴露面積(Low Open Area)工藝中的終點控制方法和裝置。
在半導體工藝處理過程中，需要在硅片(Wafer)上加工出極細微尺寸的圖 形。而這些圖形的形成方式，就是采用光刻技術將掩膜板上的電路圖形轉移到 覆蓋于硅片表面的光刻膠上，再采用刻蝕技術，在硅片上沒有光刻膠(電路圖 形)保護的區(qū)域留下永久的圖形。
在刻蝕過程中，對于刻蝕深度有著嚴格的要求，如果刻蝕深度不足或過度， 都會對工藝結果造成嚴重影響。而刻蝕深度與工藝步驟進行的時間有關，所以 要控制刻蝕深度，就要控制各步驟的終點時間，即要進行工藝的終點控制(EPD, End Point Detection )。
終點控制是半導體工藝生產(chǎn)中的一項關^r建技術。近年來，隨著半導體設計
與制造技術的快速發(fā)展，該技術也變得愈加重要。終點控制的基本原理是刻
蝕材料以及刻蝕氣體中的元素在刻蝕過程中會產(chǎn)生發(fā)射光譜，不同的元素具有 不同波長(頻率)的發(fā)射光諳，在刻蝕過程中，各元素對應的發(fā)射光譜隨包含 該元素的反應物或生成物的量進行變化。反應物或生成物的量越多，元素的發(fā) 射光譜的強度越強，反之，元素的發(fā)射光譜的強度就越弱。當工藝進行步驟切 換時，即終止一個步驟并開始一個新的步驟時，由于所4吏用的刻蝕氣體以及刻 蝕材料的不同，刻蝕過程中的一些主要元素，比如硅、碳、氟、氯等的發(fā)射光 譜會發(fā)生明顯的變化。終點控制軟件通過對這些元素中的一個或多個的光譜信 號進行數(shù)學分析，即可準確地找出工藝終點時間。
背景技術：
現(xiàn)有用于終點控制的方法主要包括閾值(Threshold)方法以及差分/斜率 (Slope)方法。
Threshold方法的基本思想是設置一觸發(fā)閾值(Trigger Percent)以及滿意 時間(Satisfaction Time )Af ，若某一時刻tl光譜信號的變化量小于設置的Trigger Percent,并且tl之后的Satisfaction Time內(nèi)所有時間點對應的光譜信號的變化 量均小于Trigger Percent,則確定工藝的終點時間為tl + 。圖1為現(xiàn)有 Threshold方法的實現(xiàn)原理圖，具體步驟如下
步驟l:對工藝光譜信號進行濾波及延時(Delay)處理，為該光譜信號設 置 一規(guī)范時間(Normalize Time ),計算位于Normalize Time內(nèi)的各時間點對應 的光譜信號的平均強度E,即對各時間點對應的光譜信號強度進行相加并求平 均。
由于位于時間點初期的光譜信號波動較大，所以在實際應用中，可以先對 光鐠信號進行Delay處理，等信號平穩(wěn)后再進行后續(xù)處理。本步驟中的Normalize Time的具體取值可根據(jù)實際需要或根據(jù)經(jīng)驗設置。
步驟2:從Normalize Time之后的時間點開始，搜索滿足Trigger Percent 的第一個信號點S。
本步驟中的Trigger Percent為預先設置，其具體取值可根據(jù)實際需要或根 據(jù)經(jīng)驗設置。搜索滿足Trigger Percent的第 一個信號點S,即指從Normalize Time 之后的第一個時間點開始，判斷哪個時間點上的光譜信號強度與E的差值小于 預先設置的Trigger Percent,如果是，則確定該光譜信號為所需的信號點S。
當然，本步驟中判斷哪個時間點上的光譜信號強度與E的差值小于預先設 置的Trigger Percent,只是一種可用的判斷光譜信號是否滿足Trigger Percent的 方式，在實際應用中，還可以采用其它方式，比如，判斷哪個時間點上的光譜 信號強度與E的差值絕對值小于預先設置的Trigger Percent;判斷哪個時間點上 的光譜信號強度與E求差值后的結果與E的比值小于預先設置的Trigger Percent;判斷哪個時間點上的光譜信號強度與E求差值絕對值后的結果與E的 比4直小于子貞先i殳置的Trigger Percent等。步驟3:在確定出的第一信號點S對應的時間點之后緊接著設置一 Satisfaction Time ，若Satisfaction Time內(nèi)所有時間點上的光譜信號均滿足Trigger Percent,則確定第 一個信號點S對應的時間點加上Satisfaction Time之后得到的 時間點為工藝的終點時間。
本步驟中的Satisfaction Time為預先設置，其具體取值可根據(jù)實際需要或根 據(jù)經(jīng)驗設置。這里所提到的Satisfaction Time內(nèi)所有時間點上的光譜信號均滿足 Trigger Percent,是指Satisfaction Time內(nèi)所有時間點上的光語信號強度與E的 差值，或差值絕對值，或所述差值或差值絕對值與E的比值均小于預先設置的 Trigger Percent。
如果Satisfaction Time內(nèi)所有時間點上的光i脊信號不完全滿足Trigger Percent,即至少有一個光^普信號不滿足Trigger Percent,則重新搜索時間點S, 即重復執(zhí)行步驟2，不再贅述。
對于一般的工藝，如，對于硅片的OpenArea大于50Q/。的工藝來說，由于 硅片的Open Area比較大，在刻蝕過程中， 一些主要元素的反應物或生成物的 量比較多，各主要元素的發(fā)射光譜的強度都比較大，所以光譜信號的變化比較 明顯，終點控制過程中能夠很容易地通過光譜信號變化的大小和趨勢來確定工 藝終點時間。其中，Open Area是指可刻蝕區(qū)域面積與硅片的總面積的比值。但 是，對于一些Low Open Area的復雜工藝，由于工藝過程中 一些主要元素的反 應物或生成物的量都很小，相應地，各元素發(fā)射光譜的信號強度也都比較小， 信號變化也不明顯，所以，如果仍然采用Threshold方法進行終點控制，會很難 準確確定終點時間。
現(xiàn)有技術中還提供了另外一種終點控制方法，Slope方法，具體實現(xiàn)如下 步驟1:對工藝光譜信號進行濾波及Delay處理，為該光譜信號設置一差 分閾值(&， Slope Count)以及一差分時間(&， Slope Time )。
Slope Count以及Slope Time的具體取值可根據(jù)實際需要或根據(jù)經(jīng)驗設置。 步驟2 :計算第i點光譜信號的差分，具體計算方式為
8<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，A(/)表示第i點光譜信號的差分；^(o表示第i點光語信號強度；
￡s(/-l)表示第i-1點，即第i點之前的時間點上的光諸信號強度；W叩e,(/)表示
第i點光譜信號的斜率；Ar表示采樣周期。
原則上，在計算光譜信號的差分時，i的取值從時間點的起始位置開始， 但在實際應用中，由于根據(jù)經(jīng)驗可知時間點的起始位置不可能為工藝的終點時 間，所以通常將i的初始取值設置為30左右。
步驟3:若A(/)S^ ,則將第/點光譜信號稱為觸發(fā)信號(Trigger Signal ), 在接下來的Slope Time時間內(nèi)，若所有的光譜信號均滿足Ds e)《,則 工藝的終點時間等于Trigger Signal對應的時間點加上Slope Time時間后對 應的時間點；反之，若Slope Time時間內(nèi)有光譜信號不滿足Ds (A: e &)《Sc ， 則需重新搜索Trigger Signal,即重復執(zhí)行步驟2,不再贅述。
與Threshold方法一才羊，Slope方法也只適用于石圭片的Open Area比4交大的 工藝，對于一些Low Open Area的復雜工藝，采用Slope方法很難準確確定終 點時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種工藝終點控制方法，能夠準確方便地確定出Low Open Area工藝中的終點時間。
本發(fā)明實施例提供一種工藝終點控制裝置，能夠準確方便地確定出Low Open Area工藝中的終點時間。
本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的
一種工藝終點控制方法，該方法包括
搜索光譜信號中的波峰或平地，將所述搜到的波峰或平地作為拐點； 所述波峰是指在其左右兩側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自 身強度的光譜信號；所述平地是指在其左側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均
9小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的光譜信號強度只作符合要求的小 幅波動的光譜信號；
根據(jù)所述搜索到的拐點，確定所述光譜信號的工藝終點時間。
所述搜索光譜信號中的波峰或平地之前，進一步包括對所述光譜信號 進"f亍濾波以及延時Delay處理。
所述根據(jù)搜索到的拐點，確定所述光譜信號的工藝終點時間包括
當所述搜索到的拐點為波峰時，緊鄰所述拐點對應的時間點之后設置一滿 意時間Satisfaction Time;
判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均小于所 述拐點的強度，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time 后對應的時間點確定為所述光i普信號的工藝終點時間；
當所述搜索到拐點為平地時，緊鄰所述拐點對應的時間點之后設置一 Satisfaction Time;
判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均作符合 要求的小幅波動，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time后對應的時間點確定為所述光譜信號的工藝終點時間。
所述根據(jù)搜索到的拐點，確定所述光譜信號的工藝終點時間包括 對所述拐點前后兩端的光譜信號分別采用不同的信號變換方式進行處理， 使得所述拐點前端的光譜信號強度作符合要求的小幅波動，所述拐點后端的光 譜信號強度呈明顯下降趨勢；
按照閾值Threshold或差分slope方法確定所述光譜信號的工藝終點時間。 所述對拐點前后兩端的光譜信號分別采用不同的信號變換方式進行處理包
括
對所述拐點前端的每個光譜信號i按照以下方式進行處理 求取拐點前所有光譜信號強度的最大值與拐點前所有光譜信號強度的最小
值的差值，以及變換前光譜信號i的強度與所述拐點前所有光譜信號強度的最 小值的差值；
10求取所述變換前光譜信號i的強度與所述拐點前所有光譜信號強度的最小 值的差值與所述拐點前所有光譜信號強度的最大值與拐點前所有光譜信號強度 的最小值的差值的商；
求取所述商與拐點前所有光譜信號強度的標準差及預先設定的系數(shù)m的乘
積；
求取拐點前所有光譜信號強度的平均值與所述乘積的和；
對所述拐點后端的每個光譜信號j按照以下方式進行處理
求取拐點后所有光譜信號強度的最大值與拐點后所有光譜信號強度的最小 值的差值，以及所述拐點后所有光諳信號強度的最大值與變換前光譜信號j的
強度的差值；
求取所述拐點后所有光譜信號強度的最大值與變換前光譜信號j的強度的 差值與所迷拐點后所有光語信號強度的最大值與拐點后所有光譜信號強度的最 小值的差值的商；
求取所述商與拐點后所有光譜信號強度的標準差及預先設定的系數(shù)n的乘
積；
求取拐點后所有光譜信號強度的平均值與所述乘積的差。 一種工藝終點控制裝置，該裝置包括搜索單元以及確定單元； 所述搜索單元，用于搜索光譜信號中的波峰或平地，將所述搜索到的波 峰或平地作為拐點；所述波峰是指在其左右兩側連續(xù)一個以上的光譜信號強 度均小于其自身強度的光諳信號；所述平地是指在其左側連續(xù)一個以上的光 譜信號強度均小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的光譜信號強度只作 符合要求的小幅波動的光譜信號；
所述確定單元，用于根據(jù)所述搜索單元搜索到的拐點，確定所迷光譜信 號的工藝終點時間。
該裝置中進一步包括
處理單元，用于對所述光譜信號進行濾波以及Delay處理，并將所述經(jīng) 濾波及Delay處理后的光語信號發(fā)送給所述搜索單元。所述搜索單元中進一步包括波峰搜索子單元以及平地搜索子單元； 所述波峰搜索子單元，用于搜索光鐠信號中的波峰，將所述搜索到的波 峰作為拐點；
所述平地搜索子單元，用于搜索光譜信號中的平地，將所述搜索到的平 地作為拐點。
所述確定單元中進一步包括設置子單元以及判斷子單元； 所述設置子單元，用于在緊鄰所述拐點對應的時間點之后設置一 Satisfaction Time;
所述判斷子單元，用于判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信 號強度是否均小于所述拐點的強度，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上 所述Satisfaction Time后對應的時間點確定為所迷光鐠信號的工藝終點時間；或 者，判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均作符合要 求的小幅波動，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time 后對應的時間點確定為所述光鐠信號的工藝終點時間。
所述確定單元中進一步包括信號變換子單元以及確定子單元； 所述信號變換子單元，用于對所述拐點前后兩端的光譜信號分別采用不同 的信號變換方式進行處理，使得所述拐點前端的光諳信號強度作符合要求的小 幅波動，所述拐點后端的光譜信號強度呈明顯下降趨勢；
的工藝終點時間。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例所述方案針對Low Open Area工藝中的 光譜信號特點，通過搜索光譜信號中的波峰或平地來獲取拐點，并進而根據(jù) 獲取到的拐點確定終點時間，從而實現(xiàn)了準確方便地確定Low Open Area工 藝中的終點時間。


圖1為現(xiàn)有Threshold方法的實現(xiàn)原理圖。
12圖2為現(xiàn)有LowOpen Area工藝中常用的兩條光譜信號曲線示意圖。
圖3為本發(fā)明工藝終點控制方法實施例的流程圖。
圖4為本發(fā)明工藝終點控制裝置實施例的組成結構示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例中某一 Low Open Area工藝中的兩光譜曲線示意圖。
圖6為本發(fā)明實施例中對圖5所示光語曲線進行按本發(fā)明實施例所述方 案進行信號變換后得到的光譜曲線示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實 施例，對本發(fā)明作進一步地詳細說明。
圖2為現(xiàn)有Low Open Area工藝中常用的兩條光譜信號曲線示意圖(以 下簡稱為光譜曲線)。其中，上面的圖為OES220 (波長為220nm)的元素 對應的光譜曲線；下面的圖為OES251 (波長為251nm)的元素對應的光譜 曲線。從圖2可以看出，在通過多次實驗確定出的工藝終點時間丁= 108秒 附近，兩條光譜曲線都沒有i"象現(xiàn)有Open Area比4交大的工藝下對應的光譜曲 線一樣，在終點時間附近出現(xiàn)光i普信號強度大幅減少的"正常"趨勢，而是 變化趨勢各異且變化很不明顯，這也正是現(xiàn)有Threshold以及Slope方法不 能準確確定出LowOpenArea工藝中的終點時間的原因。但是，圖2所示兩 條光i普曲線在終點時間附近也分別形成了一定的趨勢對于OES220的光譜 曲線，在終點時間附近，光諳信號強度的變化趨勢是先上升后下降，在終點 時間前形成了一個小波峰；而對于OES251的光譜曲線，在終點時間附近， 光譜信號強度的變化趨勢是先上升然后再作小幅波動，在終點時間前形成了 一塊平地。由于圖2所示兩條光i普曲線為現(xiàn)有LowOpen Area工藝中常用的 兩條光譜曲線，所以圖2所示光譜信號強度變化趨勢可以推廣為所有Low Open Area工藝中的光譜曲線的變化趨勢。
通過上述分析可知，在實際應用中，可以通過搜索光譜信號中的波峰或平地，來實現(xiàn)Low Open Area工藝中的終點時間確定?；谏鲜鏊枷耄景l(fā) 明實施例中提出了一種新的工藝終點控制方法，即，搜索光譜信號中的波峰 或平地，將搜到的波峰或平地作為拐點；其中，波峰是指在其左右兩側連續(xù) 一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度的光譜信號；平地是指在其左側 連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的 光譜信號強度只作符合要求的小幅波動的光譜信號；根據(jù)搜索到的拐點，確 定光譜信號的終點時間。
下面通過具體的實施例，對本發(fā)明所述方案作進一步的詳細說明 圖3為本發(fā)明工藝終點控制方法實施例的流程圖。如圖3所示，包括以下 步驟
步驟301:對獲取到的光鐠信號進行濾波處理以及Delay處理。 本步驟中，可以采用現(xiàn)有各種常用的濾波方式，如中值濾波、算術濾波以 及一階滯后濾波等，對獲取到的光譜信號進行濾波，以降低光譜信號中的噪聲。 另外，由于位于時間點初期的光語信號波動較大，所以在實際應用中，可以對 光譜信號進行Delay處理，等信號平穩(wěn)后再進行后續(xù)處理。
步驟302:搜索光if^言號中的波峰或平地，將搜到的波峰或平地作為拐點。 基于之前的介紹可知，Low Open Area工藝下光譜信號強度的變化一4殳 會呈現(xiàn)兩種趨勢，即，先上升后下降，在終點時間前形成一個波峰；以及先 上升后小幅波動，在終點時間前形成一塊平地。也就是說，波峰，就是指其 左右兩側連續(xù)多個光譜信號強度均小于波峰強度的光i普信號；平地是指在其 左側連續(xù)多個光譜信號強度均小于平地強度，且其右側連續(xù)多個光譜信號強 度只作符合要求的小幅波動的光語信號。其中，哪種小幅波動算是符合要求 可預先設置，比如，上下浮動范圍不超過預先設置的閾值等。
本步驟中，可以按照上述波峰以及平地的特點對波峰和平地進行具體的 定義，在進行波峰或平地的搜索時，按照所作定義進行相應搜索即可。比如 定義l:如果某一光譜信號i同時滿足
141)^0 , —￡(/一2)》0, 國--,A)》0;
￡(/)_五(/+1)》0, — +2)2 0 ,陽一，五(0 —五(>-+ ^)20
則可確定該光語信號i為波峰。 或者，如果某一光譜信號i同時滿足
— 1)^0， ￡(/一1)一五(/_2)20，隱--'￡(/一& + 1) — ￡(/ —yt)之O: 五(/)一五(/+1)之0， ￡(/+1)_^(/ + 2)》0， ， ￡(/ + /t — l) — ￡(/ + >t)2 0;
則可確定該光譜信號i為波峰。
其中，￡(/)表示光譜信號i的強度；五(,'-i)表示位于光譜信號i前一時間點 上的光譜信號強度；待定參數(shù)k為波峰信號的判斷條件數(shù)，為一大于0的整數(shù)， k越大，搜索到的波峰越準確，其值大小可根據(jù)實際需要或經(jīng)驗進行設置，建 議將其設置為〔8, 10〕中的一個值，即8、 9或10。需要說明的是，上述定義 中光i普信號i左右兩側所對應的k的取值也可以不相等，但通常情況下如本實 施例所示設置為同 一個值。
可以看出，上述定義1的兩種定義方式中，后一種定義方式與前一種定義 方式相比，要求更加嚴格，不但要求波峰兩端的光譜信號強度都要小于波峰處 的強度；而且，波峰左側的各光譜信號強度必須遵循嚴格的遞增順序，而波峰 右側的各光譜信號強度必須遵循嚴格的遞減順序。
對于平地，可以采用如下的定義方式 定義2:如果某一光譜信號i同時滿足
￡(/)—五(/一1)>0， ￡(/)—五(i一2)k0， 》- ，五(/)一五(/一A)S0;
|￡(/ + 1)-￡M|^￡S , |￡(/ + 2) —￡M|《&， 層"，|￡(/+" — ￡M—￡s;
則確定該光"^普信號i為平地。
或者，如果某一光譜信號i同時滿足
五(/)_五(/—1)2 0，￡(/ —1) —E(/—2)2 0， --- ， ￡0' — A + l) — ￡(/ — A)20; |邵+ 1)-' |鄰+ 2)-4—s ，…， 則確定該光譜信號i為平地。其中，￡(/)表示光譜信號i的強度；￡ 、 ^分別表示光譜信號強度數(shù)組 鄰+ l)、 ￡(/ + 2)、 — 、 ￡(/ + 0的平均值與標準差，即方差的平方根；待定參數(shù) k為平地信號的判斷條件數(shù)，為一大于0的整數(shù)，k越大，搜索到的平地信號越 準確，其值大小可根據(jù)實際需要或經(jīng)驗進行設置，建議將其設置為〔8， 10〕中 的一個值，即8、 9或10; n為五，的系數(shù)，其具體取值也可根據(jù)實際需要或經(jīng) 驗進行預先設置。
當然，上述定義1和定義2僅用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明的技術 方案，如果采用其它的定義方式，只要符合本發(fā)明實施例所述思想，能夠完成 本發(fā)明實施例所述功能，也是可以的。其它可能的具體定義方式不再^~一列舉。
按照上述對波峰以及平地的定義方式，在經(jīng)過步驟301處理后的光譜信號 中進行波峰以及平地的搜索，即搜索滿足定義1或定義2所述條件的光譜信號。 原則上，本步驟所述搜索過程需要按各光譜信號對應的時間點的順序，從時間 點的起始位置處開始進行搜索，但是根據(jù)經(jīng)驗可知，工藝終點時間不會位于起 始時間點處，所以在實際應用中，可以,人某一時間點，比如30秒處左右開始進 行搜索。 一旦搜索到波峰或平地后，則結束搜索過程。搜索到的波峰或平地即 為本發(fā)明實施例中所需的拐點。
步驟303:根據(jù)搜索到的拐點，確定光譜信號的終點時間。
本步驟中，可以采用兩種方式來確定光譜信號的終點時間方式一，通過 設置Satisfaction Time來確定終點時間，其中Satisfaction Time時間內(nèi)各時間點 對應的光譜信號都需要滿足定義1或定義2中所定義的拐點右側特性要求。方 式二，通過在拐點前后兩端采用不同的信號變換方式，使得終點時間附近的光 譜信號變化具有明顯的特征和規(guī)律，比如，通過不同的信號處理方式，使得拐 點前端的光譜信號強度作符合要求的小幅波動，拐點后端的光諳信號強度呈明 顯下降趨勢。然后，再按照現(xiàn)有Threshold或sl叩e方法來確定光譜信號的終點 時間。下面對這兩種方式分別進行具體介紹
方式一
16當搜索到的拐點為波峰時，在緊鄰該拐點對應的時間點之后設置一
Satisfaction Time;判斷Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光語信號強度是否均 小于拐點處的強度，如果是，則用拐點對應的時間點加上Satisfaction Time,將 計算得到的時間點確定為光譜信號的終點時間。
當搜索到拐點為平地時，在緊鄰拐點對應的時間點之后設置一 Satisfaction Time;判斷Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均作符合要 求的小幅波動，如果是，則用拐點對應的時間點加上Satisfaction Time,將計算 得到的時間點確定為光譜信號的終點時間。
方式二
本發(fā)明實施例中提出一種新的信號變換方式，即，對于拐點前端的每個光
譜信號i按照以下方式進行處理
求取拐點前所有光譜信號強度的最大值與拐點前所有光語信號強度的最小 值的差值，以及變換前光譜信號i的強度與拐點前所有光譜信號強度的最小值 的差值；求取變換前光譜信號i的強度與拐點前所有光譜信號強度的最小值的 差值與拐點前所有光譜信號強度的最大值與拐點前所有光語信號強度的最小值 的差值的商；求該商與拐點前所有光譜信號強度的標準差及預先設定的系數(shù)m 的乘積；求取拐點前所有光譜信號強度的平均值與所述乘積的和。
對拐點后端的每個光譜信號j按照以下方式進行處理
求取拐點后所有光譜信號強度的最大值與拐點后所有光譜信號強度的最小 值的差值，以及拐點后所有光譜信號強度的最大值與變換前光譜信號j的強度 的差值；求取拐點后所有光譜信號強度的最大值與變換前光譜信號j的強度的 差值與拐點后所有光譜信號強度的最大值與拐點后所有光譜信號強度的最小值 的差值的商；求該商與拐點后所有光譜信號強度的標準差及預先設定的系數(shù)n 的乘積；求取拐點后所有光譜信號強度的平均值與所述乘積的差。
具體實現(xiàn)如下所示
將拐點前端的每個光譜信號按照& (/) = Metm (0 + m * SW (g) * (/)-/(Max (0 — M." (0)]方式進行變換。
其中，￡力')表示變換后的光譜信號的強度；五,(/)表示變換前的光譜信號的 強度；她"a(0表示拐點前所有光譜信號強度的平均值；SW(0表示拐點前所有 光譜信號強度的標準差；M'"(0表示拐點前所有光傳信號強度的最小值； M x(0表示拐點前所有光語信號強度的最大值。
將拐點后端 的每個光諍信號按照換。
其中，^a)表示變換后的光譜信號的強度；^(y)表示變換前的光諳信號 的強度；Me朋(/f)表示拐點后所有光譜信號強度的平均值；SW(/f)表示拐點后所 有光譜信號強度的標準差；話《(//)表示拐點后所有光語信號強度的最小值； Ma(//)表示拐點后所有光譜信號強度的最大值。
m、 n分別為SW(0和SW(7/)的系數(shù)，具體取值為可根據(jù)實際需要或根據(jù)經(jīng) 驗預先設定。
將拐點前后兩端的光譜信號分別按照上述方式進行處理后，即可使得終 點時間附近的光譜信號變化具有明顯的特征和規(guī)律，這樣，后續(xù)按照現(xiàn)有 Threshold或slope方法，即可確定光譜信號的終點時間。比如，可采用 Threshold方法，在步驟302中搜索到的拐點之后設置一 Satisfaction Time, 并設置一個Trigger Percent;若Satisfaction Time內(nèi)的所有時間點對應的光譜 信號強度與拐點處的強度的差值均小于所設置的Trigger Percent,則將拐點 處對應的時間點加上Satisfaction Time后對應的時間點作為所確定的光i普葉言 號的終點時間。slope方法與Threshold方法類似，不再贅迷。
當然，除方式二外，還可以采用其它的信號變換方式，對拐點前后兩端 的光諉信號進行處理，以使得終點時間附近的光語信號變化具有明顯的特征 和規(guī)律，比如，冪函數(shù)變化、指數(shù)變換、對數(shù)變換以及其它已知的變換方式等。
上述方式一和方式二中的Satisfaction Time的具體取值可根據(jù)實際需要進行設置。通常情況下，采用本發(fā)明實施例所述方案確定出的拐點和待確定的終點時間離得很近。待確定的終點時間通常位于拐點對應的時間點之后的一兩秒左右的時間點上。
基于上述方法，圖4為本發(fā)明工藝終點控制裝置實施例的組成結構示意圖。如圖4所示，該裝置包括搜索單元401以及確定單元402;
搜索單元401,用于搜索光譜信號中的波峰或平地，將搜到的波峰或平
地作為拐點；其中，波峰是指在其左右兩側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度的光譜信號；平地是指在其左側連續(xù)一個以上的光譜信號強
度均小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的光譜信號強度只作符合要求的小幅波動的光譜信號；
確定單元402,用于根據(jù)搜索單元401搜索到的拐點，確定光鐠信號的鄉(xiāng)冬點時間。
此外，裝置中還可進一步包括處理單元403，用于對光譜信號進行濾波以及Delay處理，并將經(jīng)濾波及Delay處理后的光譜信號發(fā)送給搜索單元401。
上述搜索單元401中進一步包括波峰搜索子單元4011以及平地搜索子單元4012;
波峰搜索子單元4011,用于搜索光譜信號中的波峰，將搜索到的波峰作為拐點；具體實現(xiàn)可以是按時間順序依次判斷光譜信號i是否同時滿足￡(0 —五(Z—1)S0 ,￡(0 —五(/一2)》0, —■, ￡(/)—五(i一&)仝0;￡(/)一五(/+1)^0, ￡(/)_￡(/+ 2)20 ,-—,五(!')一五(z + A:)之0;如果是，則確定光譜信號i為波峰；或者，按時間順序依次判斷光諳信號i是否同時滿足
— —1)^0, —2)20， —-，五(/一A + l) —￡(/ —々)》0;
五(/)一五(/ + 1)2 0, + —￡(/ + 2)之0， -— ， ￡0 + &_1) —五(/ + ^:)20;
19如果是，則確定該光語信號i為波峰；其中，五(z')表示光譜信號i的強 度；E(,'-l)表示位于光譜信號i前一時間點上的光語信號強度；k為大于0 的整數(shù)，取值為預先設定。
平地搜索子單元4012,用于搜索光譜信號中的平地，將搜索到的平地 作為拐點；具體實現(xiàn)可以是按時間順序依次判斷光譜信號i是否同時滿足
￡(/)一五(/一1)仝0， 五(/)一五(/-2)之0, --- ， ￡(/)一五(/一女)>0;
l五(f + l)-五Js五s ， |￡(!' + 2) —￡M—￡S' …，—￡M|《￡:S;
如果是，則確定該光譜信號i為平地；
或者，按時間順序依次判斷光譜信號i是否同時滿足
五(/)一五(/一1)^ o， 1)一五(/一2)》0， …，f;o'—A+i)—A)三o;
如果是，則確定該光譜信號i為平地；
其中，￡(/)表示光譜信號i的強度；￡(/-i)表示位于光譜信號i前一時間點 上的光譜信號強度；￡M、 &分別表示光譜信號強度數(shù)組￡(/ + 1)、 ￡(/ + 2)、…、 ￡(/+"的平均值與標準差；k為大于0的整數(shù)，取值為預先設定；n為&的系
數(shù)，取值為預先設定。
上述確定單元402中進一步包括設置子單元4021以及判斷子單元4022;
設置子單元4021,用于在緊鄰所述拐點對應的時間點之后設置一 Satisfaction Time;
判斷子單元4022，用于判斷Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號 強度是否均小于拐點的強度，如果是，則將拐點對應的時間點加上Satisfaction Time后對應的時間點確定為光譜信號的終點時間；或者，判斷Satisfaction Time 內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均作符合要求的小幅波動，如果是，則將 拐點對應的時間點加上Satisfaction Time后對應的時間點確定為光譜信號的終 點時間。
或者，上述確定單元402中進一步包括信號變換子單元4023以及確定子
20單元4024;
信號變換子單元4023，用于采用不同的信號變換方式，分別對拐點前后兩 端的光譜信號進行處理，使得拐點前端的光譜信號強度作符合要求的,J、幅波動， 拐點后端的光譜信號強度呈明顯下降趨勢；
確定子單元4024，用于按照Threshold或slope方法確定光語信號的終點時間。
其中，信號變換子單元4023具體用于，對拐點前端的每個光諳信號按照 五4(/) = iWe朋(g) + m * * (( ) - M&(2))/(A/a;c(2) — M/"(g))]方式進4亍處
理；￡,(/)表示變換后光譜信號的強度；^(/)表示變換前光譜信號的強度； Me朋(e)表示拐點前所有光譜信號強度的平均值；sw(2)表示拐點前所有光譜信 號強度的標準差；揚W2)表示拐點前所有光譜信號強度的最小值；M"x(e)表示
拐點前所有光譜信號強度的最大值；
對拐 點 后 端 的 每 個 光譜信 號 按 照 ^(/) = ikfe朋(/f) — " * SW(//) * [(Max(/Z) — ￡8/(A/a;c(//) — M/"(//))]方式進4亍處
理；&(力表示變換后光譜信號的強度；￡30)表示變換前光譜信號的強度； 脅""(/f)表示拐點后所有光譜信號強度的平均值；加(/z)表示拐點后所有光譜信 號強度的標準差；7k^(/z)表示拐點后所有光譜信號強度的最小值；Mw(/z)表示 拐點后所有光語信號強度的最大值；m、 n分別^c/(②和的系數(shù)，取值為 預先設定。
可見，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例所述方案的最大特點就是引入了 波峰以及平地兩拐點的思想，并提出了一種新型的信號變換方法，使得終點 時間附近的光譜信號變化具有明顯的特征和規(guī)律，從而更好地根據(jù)所述拐點 確定終點時間。為了更好地表現(xiàn)本發(fā)明實施例所述方案在Low Open Area工 藝中確定終點時間時的準確性和可靠性，下面通過具體的仿真實例來作進一 步地說明
圖5為本發(fā)明實施例中某一 Low Open Area工藝中的兩光譜曲線示意
21圖。如圖5所示，其中的上圖為OES220的光譜曲線；下圖為OES251的光 譜曲線。由于實際的OES220和OES251光語曲線數(shù)據(jù)量過大，所以圖5所 示兩幅圖中僅分別顯示了終點時間附近的部分光譜曲線。兩光譜曲線對應的 工藝終點時間大約在T= 108秒左右。該值為通過多次實驗確定或預先已知 的一個準確^直。
按照圖3所示本發(fā)明方法對圖5所示兩條光譜曲線中的光譜信號進行處 理，假設Delay時間設置為30秒，參數(shù)k設置為8。那么，可得到兩條光語 曲線的拐點分別為T= 107.2秒以及T-106.6秒。之后，對拐點前后兩端的 光譜信號，按照本發(fā)明實施例所述的信號變換方法進行處理，其中參數(shù)n和 m分別設置為3和9，得到圖6所示變換后的兩條光譜曲線示意圖。從圖6 可以看出，經(jīng)過處理后，終點時間前后兩端的光譜信號強度變化趨勢明顯。 后續(xù)即可根據(jù)圖6所示變換后的光譜信號強度信息確定終點時間，不再贅 述。
總之，采用本發(fā)明實施例的技術方案，能夠準確方便地確定出Low Open Area工藝中的終點時間。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的 保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種工藝終點控制方法，其特征在于，該方法包括搜索光譜信號中的波峰或平地，將所述搜到的波峰或平地作為拐點；所述波峰是指在其左右兩側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度的光譜信號；所述平地是指在其左側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的光譜信號強度只作符合要求的小幅波動的光譜信號；根據(jù)所述搜索到的拐點，確定所述光譜信號的工藝終點時間。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索光譜信號中的 波峰或平地之前，進一步包括對所述光語信號進行濾波以及延時Delay處理。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)搜索到的拐點，確 定所述光語信號的工藝終點時間包括當所述搜索到的拐點為波峰時，緊鄰所述拐點對應的時間點之后設置一滿 意時間Satisfaction Time;判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均小于所 述拐點的強度，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time 后對應的時間點確定為所述光譜信號的工藝終點時間；當所述搜索到拐點為平地時，緊鄰所述拐,長對應的時間點之后設置一 Satisfaction Time;判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均作符合 要求的小幅波動，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time后對應的時間點確定為所述光譜信號的工藝終點時間。
4、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)搜索到的拐點，確 定所述光譜信號的工藝終點時間包括對所述拐點前后兩端的光譜信號分別采用不同的信號變換方式進行處理，使得所述拐點前端的光譜信號強度作符合要求的小幅波動，所述拐點后端的光譜信號強度呈明顯下降趨勢；按照閾值Threshold或差分sl叩e方法確定所述光譜信號的工藝終點時間。
5、 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對拐點前后兩端的光譜信號分別采用不同的信號變換方式進行處理包括對所述拐點前端的每個光譜信號i按照以下方式進行處理求取拐點前所有光譜信號強度的最大值與拐點前所有光譜信號強度的最小值的差值，以及變換前光譜信號i的強度與所述拐點前所有光傳信號強度的最小值的差值；求取所述變換前光傳信號i的強度與所述拐點前所有光譜信號強度的最小值的差值與所述拐點前所有光譜信號強度的最大值與拐點前所有光譜信號強度的最小值的差值的商；求取所述商與拐點前所有光譜信號強度的標準差及預先設定的系數(shù)m的乘積；求取拐點前所有光譜信號強度的平均值與所述乘積的和；對所述拐點后端的每個光語信號j按照以下方式進行處理求取拐點后所有光譜信號強度的最大值與拐點后所有光譜信號強度的最小值的差值，以及所述拐點后所有光譜信號強度的最大值與變換前光諳信號j的強度的差值；求取所述拐點后所有光譜信號強度的最大值與變換前光譜信號j的強度的差值與所述拐點后所有光語信號強度的最大值與拐點后所有光譜信號強度的最小值的差值的商；求取所述商與拐點后所有光譜信號強度的標準差及預先設定的系數(shù)n的乘積；求取拐點后所有光語信號強度的平均值與所述乘積的差。
6、 一種工藝終點控制裝置，其特征在于，該裝置包括搜索單元以及確定單元；所述搜索單元，用于搜索光譜信號中的波峰或平地，將所述搜索到的波峰或平地作為拐點；所述波峰是指在其左右兩側連續(xù)一個以上的光謙信號強度均小于其自身強度的光譜信號；所述平地是指在其左側連續(xù)一個以上的光鐠信號強度均小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的光譜信號強度只作符合要求的小幅波動的光譜信號；所述確定單元，用于根據(jù)所述搜索單元搜索到的拐點，確定所述光鐠信號的工藝終點時間。
7、 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，該裝置中進一步包括處理單元，用于對所述光譜信號進行濾波以及Delay處理，并將所述經(jīng)濾波及Deay處理后的光譜信號發(fā)送給所述搜索單元。
8、 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述搜索單元中進一步包括波峰搜索子單元以及平地搜索子單元；所述波峰搜索子單元，用于搜索光譜信號中的波峰，將所述搜索到的波峰作為拐點；所述平地搜索子單元，用于搜索光譜信號中的平地，將所述搜索到的平地作為拐點。
9、 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定單元中進一步包括設置子單元以及判斷子單元；所述設置子單元，用于在緊鄰所述拐點對應的時間點之后設置一Satisfaction Time;所述判斷子單元，用于判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均小于所述拐點的強度，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time后對應的時間點確定為所述光譜信號的工藝終點時間；或者，判斷所述Satisfaction Time內(nèi)各時間點對應的光譜信號強度是否均作符合要求的小幅波動，如果是，則將所述拐點對應的時間點加上所述Satisfaction Time后對應的時間點確定為所述光譜信號的工藝終點時間。
10、 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定單元中進一步包括信號變換子單元以及確定子單元；所述信號變換子單元，用于對所述拐點前后兩端的光譜信號分別采用不同 的信號變換方式進行處理，使得所述拐點前端的光譜信號強度作符合要求的小 幅波動，所述拐點后端的光譜信號強度呈明顯下降趨勢；所述確定子單元，用于按照Threshold方法或slope方法確定所述光谞信號 的工藝終點時間。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種工藝終點控制方法，搜索光譜信號中的波峰或平地，將所述搜到的波峰或平地作為拐點；所述波峰是指在其左右兩側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度的光譜信號；所述平地是指在其左側連續(xù)一個以上的光譜信號強度均小于其自身強度，且其右側連續(xù)一個以上的光譜信號強度只作符合要求的小幅波動的光譜信號；根據(jù)所述搜索到的拐點，確定所述光譜信號的工藝終點時間。本發(fā)明實施例同時公開了一種工藝終點控制裝置。應用本發(fā)明實施例所述的方法和裝置，能夠準確方便地確定出較小暴露面積(Low Open Area)工藝的終點時間。
文檔編號H01L21/00GK101494160SQ200810056599
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權日2008年1月22日
發(fā)明者張善貴 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司