电子扫描方法以及电子扫描装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电子扫描方法以及电子扫描装置，该方法包括：获取多帧扫描图像，多帧扫描图像中的每一帧扫描图像是从一个预定扫描方向对目标晶圆的一个预定区域进行电子扫描得到的局部扫描图像，预定扫描方向包括沿目标晶圆的水平方向、沿目标晶圆的垂直方向以及沿目标晶圆倾斜方向；根据多帧扫描图像合成得到目标扫描图像；根据目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸。由于目标扫描图像是基于从多个预定扫描方向扫描目标晶圆上的多个预定区域得到的扫描图像合成得到的，因此目标扫描图像上的扫描图形具有较为清晰边界，能够提高计算特征尺寸的准确度。

Electronic scanning method and electronic scanning device

【技术实现步骤摘要】
电子扫描方法以及电子扫描装置
本申请涉及集成电路制造
，具体涉及一种电子扫描方法以及电子扫描装置。
技术介绍
随着集成电路制造工艺节点的不断微缩，器件图形的特征尺寸(CriticalDimension，CD)也不断减小。特征尺寸是衡量集成电路设计和制作水平的重要参数，其精确程度直接影响了半导体器件的性能。目前，集成电路制造行业中，65纳米及以下工艺节点通常使用特征尺寸扫描电子显微镜(CriticalDimensionScanningElectronMicroscope，CDSEM)作为特征尺寸的测量仪器。CDSEM主要是借助电子束在晶圆的器件图形表面进行电子扫描，电子在器件图形表面激发出次级电子，次级电子由信号检测模块收集，转化成光电信号，再经光电倍增管转换成为电信号，从而显示出与电子束同步的扫描图形。CDSEM的特征尺寸检测模块通过检测扫描图形的边界，计算得到的器件图形的特征尺寸。相关技术中，CDSEM在晶圆上沿一个方向进行电子扫描，例如，沿晶圆水平方向，或者沿晶圆垂直方向，或者沿晶圆斜45°方向进行电子扫描。然而，沿一个方向(水平方向或者垂直方向)进行电子扫描时，会产生扫描不到的区域，该区域会在扫描得到的图形上形成阴影，难以准确抓取到图形的边界，从而导致基于图形的边界计算得到的特征尺寸的准确度较低；沿斜45°方向进行电子扫描时，通常扫描的范围较大，会产生重复扫描区域，同样难以准确抓取到的图形的边界，从而致计算得到的特征尺寸的准确度较低。
技术实现思路
本申请提供了一种电子扫描方法以及电子扫描装置，可以解决相关技术中提供的电子扫描方法计算得到的特征尺寸准确度较低的问题。一方面，本申请实施例提供了一种电子扫描方法，包括：获取多帧扫描图像，所述多帧扫描图像中的每一帧扫描图像是从一个预定扫描方向对目标晶圆的一个预定区域进行电子扫描得到的局部扫描图像，所述预定扫描方向包括沿所述目标晶圆的水平方向、沿所述目标晶圆的垂直方向以及沿所述目标晶圆倾斜方向；根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像；根据所述目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸。可选的，所述沿所述目标晶圆的水平方向包括沿所述目标晶圆的正向水平方向，以及与所述正向水平方向相反的沿所述目标晶圆的负向水平方向。可选的，所述沿所述目标晶圆的垂直方向包括沿所述目标晶圆的正向垂直方向，以及与所述正向垂直方向相反的沿所述目标晶圆的负向垂直方向。可选的，所述根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像，包括：将正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行拟合，得到水平方向的扫描图像；将正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像进行拟合，得到垂直方向的扫描图像；将所述水平方向的扫描图像、所述垂直方向的扫描图像以及倾斜方向的扫描图像合成为所述目标扫描图像。可选的，将正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行拟合，得到水平方向的扫描图像，包括：获取所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的匹配点数量；根据所述匹配点数量确定所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的在所述目标扫描图像中的排列顺序；根据所述排列顺序对所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行排序，拼接得到所述水平方向的扫描图像。可选的，所述获取所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的匹配点数量，包括：通过FAST算法获取所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的高斯金字塔图像的特征点对；根据所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的高斯金字塔图像的特征点对确定所述匹配点数量。可选的，所述将正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像进行拟合，得到垂直方向的扫描图像，包括：获取所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像的匹配点数量；根据所述匹配点数量确定所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像在目标扫描图像中的排列顺序；根据所述排列顺序对所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像进行排序，拼接得到所述垂直方向的扫描图像。可选的，所述获取所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像的匹配点数量，包括：通过FAST算法获取所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像的高斯金字塔图像的特征点对；根据所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像的高斯金字塔图像的特征点对确定所述匹配点数量。可选的，所述根据所述目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸之前，还包括：当所述目标扫描图像的亮度信息大于亮度阈值时，发送停止扫描指令。可选的，所述根据所述目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸，包括：从目标扫描图像上识别得到所述图形的边缘；根据所述图形的边缘计算得到所述特征尺寸。可选的，所述沿所述目标晶圆倾斜方向包括沿所述目标晶圆的45°方向。另一方面，本申请提供了一种电子扫描装置，包括：扫描模块，用于对目标晶圆的预定区域从多个预定扫描方向进行电子扫描，所述预定扫描方向包括沿所述目标晶圆的水平方向、沿所述目标晶圆的垂直方向以及沿所述目标晶圆倾斜方向；信号检测模块，用于检测所述扫描模块对所述目标晶圆的预定区域从多个所述预定扫描方向进行电子扫描产生的次级电子的光电信号，根据所述光电信号生成多帧扫描图像，将所述多帧扫描图像发送至信号处理模块；信号处理模块，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序或者指令，所述至少一条程序或者指令由所述处理器加载执行以实现如权利要求1至10任一所述的电子扫描方法。可选的，所述扫描模块包括：电子枪，用于发射电子扫描中的电子束；汇聚单元，用于对所述电子束进行汇聚后照射到所述目标晶圆表面进行所述电子扫描；电子挡板，用于对所述电子束的扫描区域进行控制，且抑制沿所述目标晶圆倾斜方向进行电子扫描时电子束的散射；样品室，用于放置所述目标晶圆。可选的，所述样品室包括载片台和运动模块；所述载片台，用于固定所述目标晶圆；所述运动模块，用于使所述晶圆沿所述预定扫描方向运动，且在电子扫描过程中预留100纳米的区域作为电子扫描的场之间的重叠区域。本申请技术方案，至少包括如下优点：通过从多个预定扫描方向扫描目标晶圆上的多个预定区域，得到多帧扫描图像，根据多帧扫描图像合成得到目标扫描图像，根据目标扫描图像计算得到目标晶圆上的图形的特征尺寸，由于目标扫描图像是基于从多个预定扫描方向扫描目标晶圆上的多个预定区域得到的扫描图像合成得到的，因此目标扫描图像上的扫描图形具有较为清晰边界，能够提高计算特征尺寸的准确度。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子扫描方法，其特征在于，包括：/n获取多帧扫描图像，所述多帧扫描图像中的每一帧扫描图像是从一个预定扫描方向对目标晶圆的一个预定区域进行电子扫描得到的局部扫描图像，所述预定扫描方向包括沿所述目标晶圆的水平方向、沿所述目标晶圆的垂直方向以及沿所述目标晶圆倾斜方向；/n根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像；/n根据所述目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子扫描方法，其特征在于，包括：
获取多帧扫描图像，所述多帧扫描图像中的每一帧扫描图像是从一个预定扫描方向对目标晶圆的一个预定区域进行电子扫描得到的局部扫描图像，所述预定扫描方向包括沿所述目标晶圆的水平方向、沿所述目标晶圆的垂直方向以及沿所述目标晶圆倾斜方向；
根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像；
根据所述目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿所述目标晶圆的水平方向包括沿所述目标晶圆的正向水平方向，以及与所述正向水平方向相反的沿所述目标晶圆的负向水平方向。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述沿所述目标晶圆的垂直方向包括沿所述目标晶圆的正向垂直方向，以及与所述正向垂直方向相反的沿所述目标晶圆的负向垂直方向。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像，包括：
将正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行拟合，得到水平方向的扫描图像；
将正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像进行拟合，得到垂直方向的扫描图像；
将所述水平方向的扫描图像、所述垂直方向的扫描图像以及倾斜方向的扫描图像合成为所述目标扫描图像。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行拟合，得到水平方向的扫描图像，包括：
获取所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的匹配点数量；
根据所述匹配点数量确定所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的在所述目标扫描图像中的排列顺序；
根据所述排列顺序对所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行排序，拼接得到所述水平方向的扫描图像。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的匹配点数量，包括：
通过FAST算法获取所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的高斯金字塔图像的特征点对；
根据所述正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像的高斯金字塔图像的特征点对确定所述匹配点数量。


7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像进行拟合，得到垂直方向的扫描图像，包括：
获取所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像的匹配点数量；
根据所述匹配点数量确定所述正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像在目标扫描图像中的排列顺...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿林，陈翰，张辰明，魏芳，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31