本申請一般涉及晶圓量測。更具體地，本申請涉及一種用于量測晶圓的關鍵尺寸的方法、設備和計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、在半導體晶圓內(nèi)部電路關鍵尺寸量測步驟上，通常采用掃描式電子顯微鏡對晶圓樣品表面結構進行掃描，完成例如線寬、孔徑等關鍵尺寸的量測。傳統(tǒng)的待量測尺寸通常采用特定的邊緣點提取算法進行量測或者通過信號波形模板的相關性計算來完成如線寬、孔徑等關鍵尺寸的量測，其中相關度最大的位置對應邊緣點。具體地，通過利用一對信號波形作為模板，對經(jīng)過掃描電子顯微鏡采集得到的灰度圖像中待量測區(qū)域進行量測，可以保證在基于同一量測參數(shù)環(huán)境下的量測重復性誤差控制在一定范圍內(nèi)。

2、晶圓片內(nèi)部電路結構在經(jīng)過掃描電子顯微鏡成像過后，經(jīng)常會出現(xiàn)待量測區(qū)域平整度較差的圖像區(qū)域，影響控制最終量測的可重復性誤差。傳統(tǒng)的利用信號波形模板匹配的量測方案是利用將大區(qū)域劃分成若干小面積的子區(qū)域的平均信號波形建立信號波形模板。然而，當子區(qū)域不平整度的程度較大時，各子區(qū)域的信號波形圖的偏差較大，此時建立的信號波形模板會有較大波動，導致最終的量測結果準確性較差。

3、有鑒于此，亟需提供一種用于量測晶圓的關鍵尺寸的方案，以便提高量測晶圓關鍵尺寸的準確性。

技術實現(xiàn)思路

1、為了至少解決如上所提到的一個或多個技術問題，本申請在多個方面中提出了用于量測晶圓的關鍵尺寸的方案。

2、在第一方面中，本申請?zhí)峁┮环N用于量測晶圓的關鍵尺寸的方法，包括：獲取晶圓中待量測區(qū)域的各子區(qū)域的信號波形圖；將所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊，以獲得配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖；基于信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算，以確定所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點；以及根據(jù)所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點量測晶圓的關鍵尺寸。

3、在一個實施例中，其中將所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊，以獲得配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖包括：將所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊，以確定所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖之間的相應偏移量；以及基于所述相應偏移量將所述各子區(qū)域的信號波形圖進行偏移，以獲得所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖。

4、在又一個實施例中，其中基于信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算，以確定所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點包括：基于所述信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算獲得信號波形模板和信號波形圖之間的最大相關度對應的最終坐標位置；以及根據(jù)最大相關度對應的最終坐標位置確定所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點。

5、在又一個實施例中，其中基于所述信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算獲得信號波形模板和信號波形圖之間的最大相關度對應的最終坐標位置包括：基于所述信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算獲得信號波形模板和信號波形圖之間的最大相關度對應的初始坐標位置；以及將最大相關度對應的目標坐標位置向所述相應偏移量進行偏移，以確定最大相關度對應的最終坐標位置。

6、在又一個實施例中，其中所述關鍵尺寸包括線寬或者孔徑。

7、在又一個實施例中，其中響應于所述關鍵尺寸包括線寬，所述各子區(qū)域的信號波形圖通過以下操作獲?。貉厮鼍A中待量測區(qū)域的縱向或者橫向劃分多個子區(qū)域，以獲取所述晶圓中待量測區(qū)域的各子區(qū)域的信號波形圖。

8、在又一個實施例中，其中響應于所述關鍵尺寸包括線寬，所述信號波形模板通過以下操作獲得：獲取所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊后所有的最大相關度對應的坐標點；將所有的最大相關度對應的坐標點進行組合獲得所述信號波形模板；或者將滿足預設閾值的最大相關度對應的坐標點進行組合獲得所述信號波形模板。

9、在又一個實施例中，其中響應于所述關鍵尺寸包括孔徑，所述各子區(qū)域的信號波形圖還通過以下操作獲取：沿所述晶圓中待量測區(qū)域的弧度劃分多個子區(qū)域，以獲取所述晶圓中待量測區(qū)域的各子區(qū)域的信號波形圖。

10、在又一個實施例中，其中響應于所述關鍵尺寸包括孔徑，所述信號波形模板還通過以下操作獲得：選擇目標弧度處的子區(qū)域的信號波形圖；以及將所述目標弧度處的子區(qū)域的信號波形圖作為所述信號波形模板。

11、在又一個實施例中，其中響應于所述關鍵尺寸包括孔徑，在基于信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算中，還包括：將所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖映射至所述信號波形模板；以及基于所述信號波形模板與映射后的信號波形圖進行相關性計算。

12、在又一個實施例中，所述方法還包括：對所述各子區(qū)域的信號波形圖和/或所述信號波形模板進行插值操作。

13、在第二方面中，本申請?zhí)峁┮环N用于量測晶圓的關鍵尺寸的設備，包括：處理器；以及存儲器，其上存儲有用于量測晶圓的關鍵尺寸的計算機指令，當所述計算機指令由處理器執(zhí)行時，使得實現(xiàn)前述第一方面中的多個實施例。

14、在第三方面中，本申請?zhí)峁┮环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有用于量測晶圓的關鍵尺寸的計算機程序指令，該計算機程序指令被一個或多個處理器執(zhí)行時，使得實現(xiàn)前述第一方面中的多個實施例。

15、通過如上所提供的用于量測晶圓的關鍵尺寸的方案，本申請實施例首先通過將待量測區(qū)域的各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊，以消除不平整度對于后續(xù)量測的影響，接著再基于信號波形模板和配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算確定邊緣點，通過同一尺度的信號波形模板進行相關性計算，極大地提高了量測晶圓關鍵尺寸的準確性。進一步地，在一些實施例中，本申請實施例還對各子區(qū)域的信號波形圖和/或信號波形模板進行插值操作，以使得信號細節(jié)更加豐富，為相關性計算提供精確的結果。

技術特征：

1.一種用于量測晶圓的關鍵尺寸的方法，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中將所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊，以獲得配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中基于信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算，以確定所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中基于所述信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算獲得信號波形模板和信號波形圖之間的最大相關度對應的最終坐標位置包括：

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述關鍵尺寸包括線寬或者孔徑。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中響應于所述關鍵尺寸包括線寬，所述各子區(qū)域的信號波形圖通過以下操作獲?。?/p>

7.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的方法，其中響應于所述關鍵尺寸包括線寬，所述信號波形模板通過以下操作獲得：

8.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中響應于所述關鍵尺寸包括孔徑，所述各子區(qū)域的信號波形圖還通過以下操作獲?。?/p>

9.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的方法，其中響應于所述關鍵尺寸包括孔徑，所述信號波形模板還通過以下操作獲得：

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中響應于所述關鍵尺寸包括孔徑，在基于信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算中，還包括：

11.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的方法，還包括：

12.一種用于量測晶圓的關鍵尺寸的設備，包括：

13.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有用于量測晶圓的關鍵尺寸的計算機程序指令，該計算機程序指令被一個或多個處理器執(zhí)行時，使得實現(xiàn)根據(jù)權利要求1-11中任意一項所述的方法。

技術總結
本申請公開了一種用于量測晶圓的關鍵尺寸的方法、設備和存儲介質(zhì)。所述方法包括：獲取晶圓中待量測區(qū)域的各子區(qū)域的信號波形圖；將所述各子區(qū)域的信號波形圖與其周圍相鄰子區(qū)域的信號波形圖進行配準對齊，以獲得配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖；基于信號波形模板和所述配準對齊后子區(qū)域的信號波形圖進行相關性計算，以確定所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點；以及根據(jù)所述晶圓中待量測區(qū)域的邊緣點量測晶圓的關鍵尺寸。利用本申請的方案，可以提高量測晶圓關鍵尺寸的準確性。

技術研發(fā)人員：齊立文,楊康康,趙帥帥,張劍,王志斌
受保護的技術使用者：惠然微電子技術（無錫）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/9