用于分析微光刻微结构部件的图像的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于分析微光刻微结构部件的图像的方法和设备，其中，在图像中，多个像素中的每一个在各个情况下被分配强度值。根据本发明专利技术的方法包括以下步骤：分离图像中的多个边缘片段(步骤S130)；将所分离的边缘片段中的每一个分类为相关边缘片段或不相关边缘片段(步骤S140)；以及基于相关边缘片段确定图像中的连续分段(步骤S150)。的连续分段(步骤S150)。的连续分段(步骤S150)。

【技术实现步骤摘要】
用于分析微光刻微结构部件的图像的方法和设备
[0001]本申请要求2021年5月27日提交的德国专利申请DE 10 2021 113 764.0的优先权。本申请的内容通过引用并入本文。


[0002]本专利技术涉及用于分析微光刻微结构部件的图像的方法和设备，特别是掩模或晶片的图像。

技术介绍

[0003]例如，微光刻用于制造诸如集成电路或LCD的微结构部件。在包括照明装置和投射镜头的、称为投射照明设备的设备中进行微光刻工艺。在此将通过照明装置照明的掩模(＝掩模母版)的图像通过投射镜头投射至涂有感光层(光刻胶)上且设置在投射镜头的像平面中的基板(例如硅晶片)上，以便将掩模结构转印到基板的感光涂层上。
[0004]随着光刻工艺中使用的掩模和微光刻结构化晶片两者的结构尺寸变得越来越小，在实践中，这些部件的分析和处理或修复面临的挑战越来越严峻。
[0005]此外，使用电子束或离子束等通过显微镜获得的图像用于分析以确定相应测量图像与具有掩模的所需结构的设计图像之间的任何差异，并将它们用作修复掩模或晶片的基础。待分析的图像(例如对掩模或晶片的扫描电子显微镜(SEM)记录)在此通常由多个像素构成，其中每个像素被分配作为“灰度值”的强度值。
[0006]在实践中已知不同的方法，用于通过轮廓提取或检测来将掩模或晶片的涂覆或携带结构的区域与未涂覆或无结构区域进行区分。常规方法包括例如基于灰度值轮廓的二阶导数的轮廓提取或轮廓检测，该二阶导数与用于闭合存在的轮廓的各种滤波机制和算法的应用有关。另外已知的方法是基于强度值本身(即灰度值轮廓的零阶导数)超过阈值。
[0007]已经在实践中多次证明，在分析比较强烈的像素化和可能非常有噪声图像期间，难以区分要彼此分离的分段(即未涂覆或携带结构的区域与涂覆或无结构区域)。如果待分离的区域由于显著的像素化而具有平均近似相同的亮度时，则尤其如此。
[0008]在上述背景下，提供一种为各种不同场景或显微记录提供正确结果的稳健方法在实践中具有显著挑战。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一个目的是提供一种用于分析微光刻微结构部件的图像的方法和设备，其促进可靠的表征同时至少部分地避免上述问题。
[0010]该目的是通过分别根据下文所述的特征的方法和设备来实现。
[0011]本专利技术特别地涉及一种用于分析微光刻微结构部件的图像的方法，其中在图像中，多个像素中的每一个在各个情况下被分配强度值，其中该方法包括以下步骤：
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分离图像中的多个边缘片段；
[0013]‑
将所分离的边缘片段中的每一个分类为相关边缘片段或不相关边缘片段；以及
[0014]‑
基于相关边缘片段确定图像中的连续分段。
[0015]在此和下文中，“相关”边缘片段被理解为意味着一边缘片段，该边缘片段被认为是在根据本专利技术的图像分析期间最终要分离的分段之间的实际边界，即涂覆或携带结构区域与未涂覆或无结构区域之间的边界。
[0016]本专利技术特别是基于以下构思：最初在待分析的显微获取的图像中找到所有边缘像素，并从中分离多个边缘片段，以便然后才从分离的边缘片段中移除不相关边缘片段(其实际上不表示涂覆或携带结构区域与未涂覆或无结构区域之间的边界)。
[0017]在本专利技术的实施例中，如下文将更详细描述的，分离边缘片段特别地包括在像素化图像的骨架化之后(在此期间，任何较宽的边缘片段被替换为仅具有一个像素宽度的边缘片段)，删除或消除比较短的分支(特别是仅具有一个像素长度的分支)和/或删除或消除交点(即在骨架化图像中至少三条线相交的点)。本专利技术在此特别是包括以下原理：尽管先前描述了消除分支和/或交点，但是最初保持在这种情况下剩余的边缘片段，即在该方法的该阶段尚未消除它们并且仅在随后的方法步骤期间在这方面进行“相关”和“不相关”的任何分类。
[0018]在实施例中，前面提到的“相关”和“不相关”边缘片段的分类是基于分离的边缘片段的平均强度梯度发生的，其中超过或低于适当定义的阈值的值继而可以用作作为定量准则的基础。
[0019]在本专利技术的实施例中，所述阈值继而优选地被定义，使得指定边缘片段(即相关联的平均强度梯度)不在定义阈值时被考虑或者在梯度值方面被减小。
[0020]在实施例中，不考虑或要消除的边缘片段特别是可以是特别短的边缘片段，特别是高对比度的边缘片段，特别是低对比度的边缘片段和/或定位在相对较亮边缘片段附近的边缘片段。为了定义阈值，定位在比较高的对比度的边缘片段附近的边缘片段也可以最初在平均梯度值方面降低(因此被“被弱化”)。这样的预处理可以确保在定义分类的阈值(“相关”和“不相关”边缘片段之间的区别)时“消除”例如具有相对高强度对比度的比较短的边缘片段，以便在这方面避免由于平均强度梯度值的像素分布中的“异常值”而导致的使用合理的阈值的任何伪造。
[0021]在本专利技术的实施例中，在相关边缘片段的基础上确定连续分段，而无需事先闭合边缘片段之间的间隙。在本专利技术的实施例中，如下文将更详细描述的，即使在不存在完全闭合的边缘路径的情况下，定位在连续边缘片段之间的中断区域中的像素也以基于距离的方式分配，准确地说是借助于对所述像素中的每一个确定所述像素是位于更靠近邻接区域的一个区域还是另一个区域(即更靠近涂覆区域或未涂覆区域)。在确定连续分段之前不预先闭合边缘片段之间存在的间隙在此具有以下优点：根据本专利技术的方法被加速(即，所需的计算时间被缩短)，此外，该方法不易出错，因为通过选择不预先闭合边缘还可以避免与这样的步骤相关联的任何误差。
[0022]根据一实施例，在确定连续分段期间还消除不相关边缘片段。
[0023]根据一实施例，在已经确定连续分段之后，将边缘片段组合成物体边缘并且以逐亚像素方式计算边缘坐标。
[0024]根据一实施例，在边缘片段已经以这种方式组合成物体边缘之后，不相关物体边缘被消除。
[0025]根据一实施例，在已经消除了不相关物体边缘之后，计算分段图像。
[0026]根据一实施例，在分离多个边缘片段之前实行图像预处理以减少噪声分量。
[0027]根据一实施例，分离多个边缘片段包括消除其长度低于指定值的分支。
[0028]根据一实施例，分离多个边缘片段包括消除至少三个边缘相交的交点。
[0029]根据一实施例，通过分段将图像划分成总共两个不同区域，这两个不同区域在定位在相应区域中的材料方面不同。
[0030]根据一个实施例，微结构部件是掩模。特别地，掩模可以被设计用于小于250nm的工作波长，特别地用于小于200nm的工作波长，更特别地用于小于15nm的工作波长。
[0031]根据另外实施例，微结构部件是晶片。
[0032]本专利技术还涉及用于分析微光刻微结构部件的图像的设备，其中该设备被设计为实行具有上述特征的方法。
[0033]关于该装置的优点和有利配置，参考与根据本专利技术的方法相关联的上述解释。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分析微光刻微结构部件的图像的方法，其中，在所述图像中，多个像素中的每一个在各个情况下被分配强度值，其中，所述方法包括以下步骤：
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分离所述图像中的多个边缘片段(步骤S130)；
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将所分离的边缘片段中的每一个分类为相关边缘片段或不相关边缘片段(步骤S140)；以及
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基于所述相关边缘片段确定所述图像中的连续分段(步骤S150)；
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其中，为了确定连续分段(步骤S150)，定位在各个情况下的一个边缘片段的周围区域中的像素以基于间隔的方式被分配给由该边缘片段分开的两个区域中的相应一个区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所分离的边缘片段中的每一个的所述分类(步骤S140)是基于分离的边缘片段的平均强度梯度来实现。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于分离的边缘片段的相应平均强度梯度是否超过阈值来对所分离的边缘片段中的每一个进行分类(步骤S140)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于所述阈值的定义，不考虑所分离的边缘片段中的一些。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在没有事先闭合所述边缘片段之间存在的间隙的情况下确定所述连续分段(步骤S150)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在确定连续分段期间，还消除不相关的边缘片段(步骤S150)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在确定连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：M兰格尔，D科洛奇科夫，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：