IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法及关键尺寸的测量方法技术

本发明专利技术提供了一种IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法及关键尺寸的测量方法，所述配准方法，包括：对第一IC设计版图进行二值化操作，以获取第二IC设计版图；对第一扫描电镜图像进行滤波操作，以获取第二扫描电镜图像；获取第一配准位置；对第二扫描电镜图像进行边缘提取，以获取第三扫描电镜图像；获取第一局部图像和第二局部图像；通过在采样区域内调整第一局部图像和第二局部图像之间的相对位置，进行迭代计算并在所述相对位置满足预设条件时停止迭代计算，以获取第二配准位置。本发明专利技术基于IC设计版图的全局图像和局部图像对IC设计版图和扫描电镜图像进行配准，能够获取更加精确的配准结果。确的配准结果。确的配准结果。

【技术实现步骤摘要】
IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法及关键尺寸的测量方法


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法及关键尺寸的测量方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路的快速发展，对光刻工艺的要求也越来越高，其中，关键尺寸(Critical Dimension，CD)是半导体领域的关键参数。
[0003]由于光刻的集成电路(Integrated Circuit，IC)设计版图越来越复杂，对于关键尺寸的测量要求也变得更具复杂性和多样性。在关键尺寸的测量过程中，涉及到如下几个特征：精确度(precision)、可重复性(repeatability)、可再现性(reproducibility)、稳定性(stability)及标准偏差(standard deviation)。
[0004]扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)是测量半导体工艺中形成的精细图案尺寸的基本工具，尤其是关键尺寸扫描电子显微镜(CD
‑
SEM)可以测量高精度的半导体设备，并且可以用于器件生产过程中的所有阶段，一旦发现任何问题，都能轻松地追溯到其根源。
[0005]为了更精准的测量晶圆(Wafer)的表征区域在实际生产过程中的关键尺寸与IC设计版图的差异，首先需要通过CD
‑
SEM机台对Wafer特定表征区域进行扫描，以获得扫描电镜图像，然后将获得的扫描电镜图像与IC设计版图进行配准。
[0006]然而，在现有的配准方法中，一般是基于全局图像的配准操作，这样往往存在配准不精确的问题，由此会产生关键尺寸测量不准确的问题。
[0007]因此，有必要提出一种IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法及关键尺寸的测量方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术实施例提供了一种IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法及关键尺寸的测量方法，以解决现有技术中由于基于全局图像的配准操作所导致的扫描电镜图像与IC设计版图之间配准的精确度低和测量的精确度低的技术问题。
[0009]第一方面，本专利技术实施例提供一种IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法，包括：S1、获取第一扫描电镜图像和第一IC设计版图，对所述第一IC设计版图进行二值化操作，以获取第二IC设计版图，对所述第一扫描电镜图像进行滤波操作，以获取第二扫描电镜图像；S2、对所述第二IC设计版图以及所述第二扫描电镜图像进行配准，以获取第一配准位置；S3、对所述第二扫描电镜图像进行边缘提取，以获取第三扫描电镜图像，所述第三扫描电镜图像为所述第二扫描电镜图像的轮廓图像；S4、获取采样区域，并基于所述第一配准位置获取第一局部图像和第二局部图像，所述第一局部图像为所述第三扫描电镜图像在所述采样区域内的图像，所述第二局部图像为所述第一IC设计版图在所述采样区域内的图像；S5、基
于所述第一配准位置在所述采样区域内调整所述第一局部图像和所述第二局部图像之间的相对位置，进行迭代计算并在满足预设条件时停止迭代计算，以获取第二配准位置。
[0010]其有益效果在于：本专利技术实施例基于IC设计版图的全局图像进行IC设计版图和扫描电镜图像的粗配准，和基于IC设计版图的局部图像对IC设计版图和扫描电镜图像进行精配准，能够获取更加精确的配准结果。
[0011]可选地，在所述S5中，包括：S51、在所述第二局部图像的每一侧的边缘位置处，选取若干采样点；S52、基于所述第一配准位置获取所述采样点与所述第一局部图像的边缘位置的矢量距离，所述矢量距离为带方向的所述采样点与所述第一局部区域的边缘位置的直线距离；S53、获取所述每一侧的所述矢量距离的期望和方差，并将对侧的所述期望进行比较，根据所述对侧的所述期望的比较结果将所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置进行调整；S54、当调整后的所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置满足预设条件时停止迭代计算，根据当前的所述第一局部图像与所述第二局部图像的位置获得所述第二配准位置。其有益效果在于：本专利技术实施例通过直接比较对侧的矢量距离的期望，并根据比较结果调整所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置，简单易行。
[0012]可选地，在所述S54中，包括：S541、获取调整后的所述对侧的所述矢量距离的两个方差的差值，并将所述两个方差的差值与第一预设阈值进行比较；S542、当所述两个方差的差值的绝对值大于或等于所述第一预设阈值时，重复执行S53
‑
S542，直至所述两个方差的差值的绝对值小于所述第一预设阈值；S543、获取小于所述第一预设阈值的所述两个方差的差值所对应的所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置，即所述第二配准位置。其有益效果在于：有利于缩小所述对侧的所述期望的差异。
[0013]可选地，在所述S54中，包括：S541
′
、获取调整后的所述对侧的所有矢量距离的方差，并将所述方差与设定的参考值进行比较；S542
′
、当所述方差和所述参考值的差值的绝对值大于或等于第二预设阈值时，重复执行S53
‑
S542
′
，直至所述差值的绝对值小于所述第二预设阈值；S543
′
、获取小于所述第二预设阈值的所述差值所对应的所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置，即所述第二配准位置。其有益效果在于：有利于缩小所述对侧的所述期望的差异。
[0014]可选地，在所述S52中，包括：基于所述第一配准位置将所述采样点沿设定的第一方向和与第一方向正交的第二方向分别投影至所述第一局部图像的边缘位置以获得第一投影点和第二投影点，根据所述采样点和第一投影点获得沿第一方向的第一矢量距离，根据所述采样点和第二投影点获得沿第二方向的第二矢量距离。
[0015]可选地，在所述S53中，包括：将所述第二局部图像一侧的第一矢量距离和对侧的第一矢量距离沿第一方向调整第一预设步长的像素距离，将所述第二局部图像一侧的第二矢量距离和对侧的第二矢量距离沿第二方向调整第二预设步长的像素距离。
[0016]可选地，在S54中，同时执行所述调整后的所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置在第一方向和第二方向上的迭代计算。
[0017]可选地，在所述S53中，根据所述对侧的所述期望的比较结果将所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置进行调整，包括：根据所述对侧的所述期望的比较结果确定所述对侧中的所述期望更大的一侧，并将所述第一局部图像朝向所述期望更大的一侧移动预设步长的像素距离。
[0018]可选地，在所述S54中，当所述重复执行的次数达到或超过上限值时，结束执行过程。其有益效果在于：当达到或超过上限值，还未找到适合的位置的时候，说明采样区域或者所述第一局部图像的选取有问题，应该停止操作，检查问题，以减少不必要的资源浪费。
[0019]第二专利技术，本专利技术实施例提供一种关键尺寸的测量方法，包括：获取通过如第一方面中任一项所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IC设计版图和扫描电镜图像的配准方法，其特征在于，包括：S1、获取第一扫描电镜图像和第一IC设计版图，对所述第一IC设计版图进行二值化操作，以获取第二IC设计版图，对所述第一扫描电镜图像进行滤波5操作，以获取第二扫描电镜图像；S2、对所述第二IC设计版图以及所述第二扫描电镜图像进行配准，以获取第一配准位置；S3、对所述第二扫描电镜图像进行边缘提取，以获取第三扫描电镜图像，所述第三扫描电镜图像为所述第二扫描电镜图像的轮廓图像；0S4、获取采样区域，并基于所述第一配准位置获取第一局部图像和第二局部图像，所述第一局部图像为所述第三扫描电镜图像在所述采样区域内的图像，所述第二局部图像为所述第一IC设计版图在所述采样区域内的图像；S5、基于所述第一配准位置在所述采样区域内调整所述第一局部图像和所述第二局部图像之间的相对位置，进行迭代计算并在满足预设条件时停止迭代5计算，以获取第二配准位置。2.根据权利要求1所述的配准方法，其特征在于，在所述S5中，包括：S51、在所述第二局部图像的每一侧的边缘位置处，选取若干采样点；S52、基于所述第一配准位置获取所述采样点与所述第一局部图像的边缘位置的矢量距离，所述矢量距离为带方向的所述采样点与所述第一局部图像的边0缘位置的直线距离；S53、获取所述每一侧的所述矢量距离的期望，并将对侧的所述期望进行比较，根据所述对侧的所述期望的比较结果将所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置进行调整；S54、当调整后的所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置满足预设条件时停止迭代计算，根据当前的所述第一局部图像与所述第二局部图像的位置获得所述第二配准位置。3.根据权利要求2所述的配准方法，其特征在于，在所述S54中，包括：S541、获取调整后的所述对侧的所述矢量距离的两个方差的差值，并将所述两个方差的差值与第一预设阈值进行比较；S542、当所述两个方差的差值的绝对值大于或等于所述第一预设阈值时，重复执行S53
‑
S542，直至所述两个方差的差值的绝对值小于所述第一预设阈值；S543、获取小于所述第一预设阈值的所述两个方差的差值所对应的所述第一局部图像与所述第二局部图像的相对位置，即所述第二配准位置。4.根据权利要求2所述的配准方法，其特征在于，在所述S54...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岗，刘骊松，张旭，
申请(专利权)人：上海精测半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：