檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，特別涉及一種檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法及檢測半導(dǎo)體器件圖形的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制造工藝中，經(jīng)常需要檢測半導(dǎo)體器件的圖形。例如，光刻膠在成型的過程中會發(fā)生收縮，其收縮量受到諸如襯底材料、圖形間距(pattern pitch)、烘烤溫度等多種因素的影響，因此，需要對光刻膠圖形進(jìn)行檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的問題是提供一種檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法與系統(tǒng)，提高檢測精度與效率。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法，包括:
[0005]提供多個(gè)測試圖形；
[0006]采用掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同程度的掃描；
[0007]分別獲取經(jīng)不同程度掃描后的多個(gè)測試圖形的尺寸減少量；
[0008]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量以及獲得的所述尺寸減少量判斷所述掃描電子顯微鏡是否工作正常；以及
[0009]若判斷結(jié)果為是，利用所述掃描電子顯微鏡檢測待測的半導(dǎo)體器件圖形。
[0010]可選地，對所述多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同程度的掃描包括:控制所述掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形進(jìn)行不同次數(shù)的掃描。
[0011]可選地，對所述多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同次數(shù)的掃描包括對其中一個(gè)測試圖形不進(jìn)行掃描，且所述尺寸減少量通過對比經(jīng)過掃描的測試圖形的尺寸與未經(jīng)過掃描的測試圖形的尺寸獲得。
[0012]可選地，所述多個(gè)測試圖形為通過對一個(gè)完整的測試結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分而形成。
[0013]可選地，所述測試結(jié)構(gòu)與實(shí)際待測的半導(dǎo)體器件采用相同的工藝形成。
[0014]可選地，所述測試結(jié)構(gòu)為寬度為定值的長條形，所述多個(gè)測試圖形沿所述測試結(jié)構(gòu)的伸長方向分布。
[0015]可選地，所述多個(gè)測試圖形的尺寸相同。
[0016]可選地，所述尺寸減少量包括:高度減少量、中段寬度減少量、底端寬度減少量以及截面面積減少量中的任意一種或其任意組合。
[0017]可選地，判斷所述掃描電子顯微鏡是否工作正常包括:將獲得的所述尺寸減少量隨掃描程度變化的曲線與標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量隨掃描程度變化的曲線相對比。
[0018]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種檢測半導(dǎo)體器件圖形的系統(tǒng)，包括:掃描電子顯微鏡、測量設(shè)備及控制器件，其中所述控制器件用于:獲取多個(gè)測試圖形；控制所述掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同程度的掃描；控制所述測量設(shè)備分別獲取所述多個(gè)測試圖形的尺寸減少量；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量以及獲得的所述尺寸減少量判斷所述掃描電子顯微鏡是否工作正常；以及，若判斷結(jié)果為是，控制所述掃描電子顯微鏡檢測待測的半導(dǎo)體器件圖形。
[0019]可選地，所述控制器件控制所述掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同程度的掃描通過控制所述掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形進(jìn)行不同次數(shù)的掃描進(jìn)行。
[0020]可選地，所述控制器件控制所述掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形進(jìn)行不同次數(shù)的掃描包括對其中一個(gè)測試圖形不進(jìn)行掃描，且所述控制器件通過對比經(jīng)過掃描的測試圖形的尺寸與未經(jīng)過掃描的測試圖形的尺寸獲得所述尺寸減少量。
[0021]可選地，所述控制器件控制所述測量設(shè)備分別獲取所述多個(gè)測試圖形的尺寸減少量包括:控制所述測量設(shè)備分別測量所述經(jīng)過掃描的測試圖形以及所述未經(jīng)過掃描的測試圖形各自的高度、中段寬度、底端寬度以及截面面積減少量中的任意一種或其任意組合；以及，將所述未經(jīng)過掃描的測試圖形的高度、中段寬度、底端寬度以及截面面積減少量中的任意一種或其任意組合分別與所述經(jīng)過掃描的測試圖形的對應(yīng)尺寸作差，獲取所述多個(gè)測試圖形的尺寸減少量。
[0022]可選地，所述控制器件判斷所述掃描電子顯微鏡是否工作正常通過將獲得的所述尺寸減少量隨掃描程度變化的曲線與標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量隨掃描程度變化的曲線相對比進(jìn)行。
[0023]可選地，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫，用于存儲所述標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]通過控制掃描電子顯微鏡對多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同程度的掃描，以造成不同程度的尺寸減少，利用較為精確的測量設(shè)備測量所述多個(gè)測試圖形的尺寸減少量，并與已知的標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量對比，先判斷所述掃描電子顯微鏡是否工作正常。通過先判斷所述掃描電子顯微鏡工作是否正常，為后續(xù)測量實(shí)際的待測的半導(dǎo)體器件圖形做準(zhǔn)備，保證了后續(xù)測量結(jié)果的可靠性。而且，耗時(shí)較長的精確測量僅用于獲得所述測試結(jié)構(gòu)的尺寸減少量，并不需要檢測大量的待測樣品，不會額外增加檢測時(shí)間和降低檢測效率。
【附圖說明】
[0026]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法的流程示意圖。
[0027]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種測試結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0028]圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的在測試結(jié)構(gòu)上劃分多個(gè)測試圖形的一種方式。
[0029]圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的對多個(gè)測試圖形進(jìn)行不同程度的掃描的方式。
[0030]圖5示出了經(jīng)過掃描的測試圖形的部分截面圖與未經(jīng)過掃描的測試圖形的部分截面圖。
[0031]圖6示出了標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量隨掃描次數(shù)變化的曲線。
[0032]圖7示出了本發(fā)明提供的檢測半導(dǎo)體器件圖形的系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]由于采用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行半導(dǎo)體器件圖形的檢測具有效率高的優(yōu)勢，半導(dǎo)體制造領(lǐng)域更廣泛地使用SEM進(jìn)行圖形檢測。雖然SEM的電子束會造成半導(dǎo)體器件圖形，特別是光刻膠圖形的收縮，使得測得的尺寸與原始尺寸不符，但是正常工作情況下的SEM造成的圖形收縮量是可知的。因此，可以通過采用SEM獲得圖形并配合已知的圖形收縮量來推測原始圖形的尺寸。然而，SEM的器件參數(shù)、工作狀態(tài)等會發(fā)生改變，從而使已知的圖形收縮量不再適用，在檢測出器件圖形誤差較大時(shí)，無法判斷是制作工藝出現(xiàn)問題，還是檢測設(shè)備出現(xiàn)問題。因此，如果能夠在線檢測出SEM的工作狀態(tài)，控制因其產(chǎn)生的圖形收縮量在已知的范圍，就能夠采用SEM可靠地檢測半導(dǎo)體器件圖形。
[0034]因此，本發(fā)明提供一種檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法，參照圖1，示出了本發(fā)明實(shí)施例的檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法的流程示意圖，所述方法包括:
[0035]步驟SlOl，提供測試結(jié)構(gòu)；
[0036]步驟S103，將所述測試結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)測試圖形；
[0037]步驟S105，采用掃描電子顯微鏡對所述多個(gè)測試圖形分別進(jìn)行不同程度的掃描；
[0038]步驟S107，分別獲取所述多個(gè)測試圖形的尺寸減少量；
[0039]步驟S109，根據(jù)獲得的所述尺寸減少量與標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少量，判斷所述掃描電子顯微鏡是否工作正常；
[0040]步驟S111，若判斷結(jié)果為是，利用所述掃描電子顯微鏡檢測待測的半導(dǎo)體器件圖形；以及
[0041]步驟S113，若判斷結(jié)果為否，調(diào)整所述掃描電子顯微鏡。
[0042]下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對本發(fā)明提供的檢測半導(dǎo)體器件圖形的方法進(jìn)行說明。
[0043]參考圖2，執(zhí)行步驟S101，提供測試結(jié)構(gòu)。
[0044]如上所述，用于檢測半導(dǎo)體器件圖形的檢測設(shè)備可能會偏離正常的工作狀態(tài)，具體而言，所述檢測設(shè)備對待檢測的所述半導(dǎo)體器件圖形造成的影響可能不在已知的范圍之內(nèi)。因此，需要提供測試結(jié)構(gòu)，判斷所述檢測設(shè)備