[發明專利]一種減小在線掃描電子顯微鏡誤測定的方法

有效

• 申請號: 200810036913.3
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101286467A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 肖慧敏
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01B15/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明涉及一種半導體制造工藝技術中掃描電子顯微鏡測定的方法，具體涉及一種集成電路工藝中減小在線掃描電子顯微鏡誤測定的方法。

背景技術

在先進的半導體制造工藝中，條寬控制一直是重中之重。掃描電子顯微鏡作為在線條寬測量設備，要求能夠最大限度地減少誤測，確保數據真實可靠。但在實際操作中，誤測定難以避免。尤其在測量較細的密集線條時，很容易出現想要測量線條卻測成了相鄰間距的情況。因為傳統方法中掃描電子顯微鏡在初步找到測量位置后只對所捕獲的二次電子信號進行單一運算獲得一個數值，不分析所測結構的性質，也就無法與文件要求進行比較，更不可能在錯誤時自動尋找正確結構重新進行測量，誤測定在所難免。一次電子信號指的是入射的初始電子束，而二次電子信號指的是入射的電子束與樣品內部殼層原子發生非彈性碰撞后引發的電子。在掃描電鏡中，只有靠近表面產生的二次電子才能逸出并被探測到，用于條寬測量。

請參考圖1，圖2a至圖2f以及圖3a至圖3f。圖1為現有技術的掃描電子顯微鏡測定的流程圖，圖2a至圖2f為現有技術下掃描電子顯微鏡正確測定的過程說明圖；圖3a至圖3f為現有技術下掃描電子顯微鏡誤測定的過程說明圖。從圖1中可以看出現有技術的工藝流程為(以測量線條為例)：第一步100：光學顯微鏡模式下尋找條寬測量結構，如圖2a及圖3a所示的光學顯微鏡模式下的情形；第二步110：掃描顯微鏡模式下小倍率尋找條寬測量結構，如圖2b及圖3b所示的掃描顯微鏡模式下小倍率下的情形；第三步120：掃描顯微鏡模式下大倍率確定條寬測量結構應測線條中心位置(定位)，該步極易因硅片對位不良等原因出現偏差(定位錯誤)而導致誤測定(如將相鄰間距的某點確定為測量的中心位置)，圖2c為定位精確情形，圖3c為定位錯誤情形；第四步130：對上面確定的測量結構進行掃描，獲取二次電子信號，如果定位出錯把相鄰間距誤認為是線條，則所獲得的二次電子信號亦為錯誤的相鄰間距的信號，圖2d為所測結構為線條時的信號，圖3d為所測結構為相鄰間距的信號；第五步140：對二次電子信號進行計算(以閾值50％為例，二次電子信號幅度為最大值50％位置被認定為條寬邊界)，確定線條寬度。如果定位出錯把相鄰間距誤認為是線條，系統同樣會在間距兩側找到兩個二次電子信號為最大值50％位置，并將其距離認定為線條寬度。圖2e為定位精確情形，圖3e為定位錯誤情形；第六步150：將條寬數據傳輸至生產管理系統，如圖2f及圖3f所示說明圖。在圖3f的情形下，即將相鄰間距的寬度誤認為是線條的寬度傳輸給了生產管理系統，造成誤測定。

發明內容

本發明的目的是提出一種減小在線掃描電子顯微鏡誤測定的方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：對所測結構的性質是線條還是間距進行判斷，并將其與文件要求進行比較，如果與文件要求的結構性質不一致，則調整上述顯微鏡向左或向右移動半個空間間距以檢測正確結構。

進一步的，判斷上述所測結構性質時所采用的信號為二次電子信號，上述二次電子信號為對上述所測結構掃描時獲取的電子信號。

進一步的，判斷上述所測結構性質時是利用上述二次電子信號左半段信號最高點和最低點出現的順序進行判定。

進一步的，當上述二次電子信號左半段信號先后依次出現最低點和最高點時判定上述所測結構的性質為線條，當上述二次電子信號左半段信號先后依次出現最高點和最低點時判定上述所測結構的性質為間距。

本發明更提出一種集成電路工藝中減小在線掃描電子顯微鏡誤測定的方法，其特征在于包括：使用上述電子顯微鏡對所測結構進行定位；對上述所測結構進行掃描，獲取第一結構二次電子信號；根據上述第一結構二次電子信號判斷所測結構性質是線條和還是間距；將上述所測結構性質判定的結果與文件要求進行比較；當兩者不一致時，調整上述顯微鏡向左或向右移動半個空間間距以自動選擇正確結構，對上述正確結構進行掃描，獲取第二結構二次電子信號，通過計算得到第二結構寬度，再將上述第二結構寬度數據傳輸至生產管理系統，否則直接通過對上述第一結構二次電子信號進行計算，得到第一結構寬度，再將上述第一結構寬度傳輸至生產管理系統。

進一步的，其中上述定位步驟包括：在光學顯微鏡模式下尋找所測結構；在掃描顯微鏡模式下小倍率尋找上述所測結構；在掃描顯微鏡模式下大倍率確定上述所測結構的中心位置。

進一步的，判斷上述所測結構性質時是利用上述二次電子信號左半段信號最高點和最低點出現的順序進行判定。