[發明專利]電子掃描方法以及電子掃描裝置

有效

• 申請號: 201911194381.0
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110926333B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 孟鴻林;陳翰;張辰明;魏芳
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 黎偉

本申請公開了一種電子掃描方法以及電子掃描裝置，該方法包括：獲取多幀掃描圖像，多幀掃描圖像中的每一幀掃描圖像是從一個預定掃描方向對目標晶圓的一個預定區域進行電子掃描得到的局部掃描圖像，預定掃描方向包括沿目標晶圓的水平方向、沿目標晶圓的垂直方向以及沿目標晶圓傾斜方向；根據多幀掃描圖像合成得到目標掃描圖像；根據目標掃描圖像計算得到所述目標晶圓上的圖形的特征尺寸。由于目標掃描圖像是基于從多個預定掃描方向掃描目標晶圓上的多個預定區域得到的掃描圖像合成得到的，因此目標掃描圖像上的掃描圖形具有較為清晰邊界，能夠提高計算特征尺寸的準確度。

技術領域

本申請涉及集成電路制造技術領域，具體涉及一種電子掃描方法以及電子掃描裝置。

背景技術

隨著集成電路制造工藝節點的不斷微縮，器件圖形的特征尺寸(CriticalDimension，CD)也不斷減小。特征尺寸是衡量集成電路設計和制作水平的重要參數，其精確程度直接影響了半導體器件的性能。目前，集成電路制造行業中，65納米及以下工藝節點通常使用特征尺寸掃描電子顯微鏡(Critical Dimension Scanning Electron Microscope，CD SEM)作為特征尺寸的測量儀器。

CD SEM主要是借助電子束在晶圓的器件圖形表面進行電子掃描，電子在器件圖形表面激發出次級電子，次級電子由信號檢測模塊收集，轉化成光電信號，再經光電倍增管轉換成為電信號，從而顯示出與電子束同步的掃描圖形。CD SEM的特征尺寸檢測模塊通過檢測掃描圖形的邊界，計算得到的器件圖形的特征尺寸。

相關技術中，CD SEM在晶圓上沿一個方向進行電子掃描，例如，沿晶圓水平方向，或者沿晶圓垂直方向，或者沿晶圓斜45°方向進行電子掃描。然而，沿一個方向(水平方向或者垂直方向)進行電子掃描時，會產生掃描不到的區域，該區域會在掃描得到的圖形上形成陰影，難以準確抓取到圖形的邊界，從而導致基于圖形的邊界計算得到的特征尺寸的準確度較低；沿斜45°方向進行電子掃描時，通常掃描的范圍較大，會產生重復掃描區域，同樣難以準確抓取到的圖形的邊界，從而致計算得到的特征尺寸的準確度較低。

發明內容

本申請提供了一種電子掃描方法以及電子掃描裝置，可以解決相關技術中提供的電子掃描方法計算得到的特征尺寸準確度較低的問題。

一方面，本申請實施例提供了一種電子掃描方法，包括：

獲取多幀掃描圖像，所述多幀掃描圖像中的每一幀掃描圖像是從一個預定掃描方向對目標晶圓的一個預定區域進行電子掃描得到的局部掃描圖像，所述預定掃描方向包括沿所述目標晶圓的水平方向、沿所述目標晶圓的垂直方向以及沿所述目標晶圓傾斜方向；

根據所述多幀掃描圖像合成得到目標掃描圖像；

根據所述目標掃描圖像計算得到所述目標晶圓上的圖形的特征尺寸。

可選的，所述沿所述目標晶圓的水平方向包括沿所述目標晶圓的正向水平方向，以及與所述正向水平方向相反的沿所述目標晶圓的負向水平方向。

可選的，所述沿所述目標晶圓的垂直方向包括沿所述目標晶圓的正向垂直方向，以及與所述正向垂直方向相反的沿所述目標晶圓的負向垂直方向。

可選的，所述根據所述多幀掃描圖像合成得到目標掃描圖像，包括：

將正向水平方向的掃描圖像和負向水平方向的掃描圖像進行擬合，得到水平方向的掃描圖像；

將正向垂直方向的掃描圖像和負向垂直方向的掃描圖像進行擬合，得到垂直方向的掃描圖像；

將所述水平方向的掃描圖像、所述垂直方向的掃描圖像以及傾斜方向的掃描圖像合成為所述目標掃描圖像。

可選的，將正向水平方向的掃描圖像和負向水平方向的掃描圖像進行擬合，得到水平方向的掃描圖像，包括：