测量方法和存储介质与流程

    专利查询2025-11-15  2


    本发明涉及半导体领域,尤其涉及一种测量方法和存储介质。


    背景技术:

    1、在形成半导体结构的制程中,需要在各个制作工艺中在线对半导体结构的尺寸进行监测,以保证最终制造的产品的尺寸满足设计需求。

    2、需要对在线监测手段进行提升,以提升测试精度和测试效率。


    技术实现思路

    1、本发明解决的技术问题是提供一种测量方法和存储介质,以提升测试精度和测试效率。

    2、为解决上述技术问题,本发明技术方案提供一种测量方法,包括:提供半导体测量结构,所述半导体测量结构包括衬底和位于衬底上的鳍部结构;获取半导体测量结构的透射电镜图片;利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正,获取校正后的透射电镜图片,所述校正后的透射电镜图片中的鳍部结构垂直于水平面;获取透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓;根据鳍部结构的边缘轮廓获取所述鳍部结构的若干宽度值。

    3、可选的,利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正,包括:对所述透射电镜图片进行傅里叶转换,对透射电镜图片的每个像素点进行模量计算,获取具有若干衍射斑点和一个透射斑点的实数图和虚数图,所述透射斑点为光束垂直入射到半导体测量结构的透射点,所述衍射斑点为光束在各晶面发生衍射的衍射点,一个所述衍射斑点代表一个晶面信息;获取具有若干衍射斑点和一个透射斑点的实数图;基于与所述透射斑点的预设的间距范围,以及基于与实数图的中垂线之间预设的角度范围,在实数图内获取目标衍射斑点,所述透射斑点位于所述中垂线上;获取透射斑点和目标衍射斑点的连线与实数图片的中垂线之间的夹角;根据所述夹角,对所述透射电镜图片进行旋转,获取校正后的透射电镜图片。

    4、可选的,所述目标衍射斑点的晶面信息包括(100)晶面,所述(100)晶面为硅衬底的部分晶面信息;根据所述夹角,对所述透射电镜图片进行旋转,包括:对所述透射电镜图片进行旋转,直至透射斑点与代表(100)晶面的目标衍射斑点的连线与实数图的中垂线重合,获取校正后的透射电镜图片。

    5、可选的,所述目标衍射斑点的晶面信息包括(111)晶面;根据所述夹角,对所述透射电镜图片进行旋转,包括:对所述透射电镜图片进行旋转,直至透射斑点和代表(111)晶面的目标衍射斑点的连线与实数图的中垂线的夹角为54.736度,获取校正后的透射电镜图片。

    6、可选的,利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正之后,获取校正后的透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓。

    7、可选的,校正后的透射电镜图片中的衬底表面平行于水平面。

    8、可选的,获取透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓包括:采用高斯分布公式对所述透射电镜图片进行降噪和平滑衬度处理;根据索贝尔模型,对高斯降噪处理后的透射电镜图片进行卷积计算,计算高斯降噪处理后的透射电镜图片中的每个像素点的信号的梯度大小及梯度方向,获取包含每个像素点的信息量的一阶梯度的数字图像;根据所述数字图像的一阶梯度值获取鳍部结构的边缘轮廓,所述鳍部结构的边缘轮廓位置的像素点的信息量大于鳍部结构周围区域的像素点的信息量。

    9、可选的,根据鳍部结构的边缘轮廓获取所述鳍部结构的若干宽度值,包括:在所述鳍部结构的边缘轮廓上取若干组测试点,任一组测试点的连线与衬底平行;获取若干组测试点之间的间距,所述间距即为所述鳍部结构的宽度值。

    10、可选的,还包括:根据若干所述宽度值,自动生成测试表格,所述测试表格中包括鳍部结构的测试点和宽度值,所述鳍部结构的测试点与宽度值相对应;基于所述测试表格生成鳍部结构的形貌模型图。

    11、相应地,本发明技术方案还提供一种存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机指令运行时执行上述任一项所述方法的步骤。

    12、与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:

    13、本发明的技术方案,提供一种测量方法,利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正,使得校正后的透射电镜图片中的鳍部结构垂直于水平面。半导体测量结构中的各晶面信息是固定的,所述图片校正利用晶面信息进行图片角度的调节,图片校正的精准度较高,减少了人为测量存在较大误差的可能性。

    14、进一步,用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正之后,获取校正后的透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓。后续对鳍部结构的边缘轮廓进行取点以获得鳍部结构宽度值时,校正后的透射电镜图片易于进行梯度取点,宽度计算方便。

    15、进一步,采用高斯分布公式和索贝尔模型来获取透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓,高斯分布公式能够降低噪音,平滑衬度;索贝尔模型能够获得各个像素点的二维方向的信号量差异。二者结合起来便可自动定义鳍部结构的边缘轮廓,避免了人为定义鳍部结构的边缘轮廓时存在较大的误差的可能性。

    16、进一步,根据鳍部结构的边缘轮廓获取所述鳍部结构的若干宽度值;根据若干所述宽度值,自动生成测试表格;基于所述测试表格生成鳍部结构的形貌模型图。所述过程全为自动处理,节省了人力,且自动生成的测试表格也便于进行数据分析,能够快速获取数据分析结果指导生产,提升了生产效率。



    技术特征:

    1.一种测量方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正,包括:对所述透射电镜图片进行傅里叶转换,对透射电镜图片的每个像素点进行模量计算,获取具有若干衍射斑点和一个透射斑点的实数图和虚数图,所述透射斑点为光束垂直入射到半导体测量结构的透射点,所述衍射斑点为光束在各晶面发生衍射的衍射点,一个所述衍射斑点代表一个晶面信息;获取具有若干衍射斑点和一个透射斑点的实数图;基于与所述透射斑点的预设的间距范围,以及基于与实数图的中垂线之间预设的角度范围,在实数图内获取目标衍射斑点,所述透射斑点位于所述中垂线上;获取透射斑点和目标衍射斑点的连线与实数图片的中垂线之间的夹角;根据所述夹角,对所述透射电镜图片进行旋转,获取校正后的透射电镜图片。

    3.如权利要求2所述的测量方法,其特征在于,所述目标衍射斑点的晶面信息包括(100)晶面,所述(100)晶面为硅衬底的晶面信息;根据所述夹角,对所述透射电镜图片进行旋转,包括:对所述透射电镜图片进行旋转,直至透射斑点与代表(100)晶面的目标衍射斑点的连线与实数图的中垂线重合,获取校正后的透射电镜图片。

    4.如权利要求2所述的测量方法,其特征在于,所述目标衍射斑点的晶面信息包括(111)晶面;根据所述夹角,对所述透射电镜图片进行旋转,包括:

    5.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正之后,获取校正后的透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓。

    6.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,校正后的透射电镜图片中的衬底表面平行于水平面。

    7.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,获取透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓包括:采用高斯分布公式对所述透射电镜图片进行降噪和平滑衬度处理;根据索贝尔模型,对高斯降噪处理后的透射电镜图片进行卷积计算,计算高斯降噪处理后的透射电镜图片中的每个像素点的信号的梯度大小及梯度方向,获取包含每个像素点的信息量的一阶梯度的数字图像;根据所述数字图像的一阶梯度值获取鳍部结构的边缘轮廓,所述鳍部结构的边缘轮廓位置的像素点的信息量大于鳍部结构周围区域的像素点的信息量。

    8.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,根据鳍部结构的边缘轮廓获取所述鳍部结构的若干宽度值,包括:在所述鳍部结构的边缘轮廓上取若干组测试点,任一组测试点的连线与衬底平行;获取若干组测试点之间的间距,所述间距即为所述鳍部结构的宽度值。

    9.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,还包括:根据若干所述宽度值,自动生成测试表格,所述测试表格中包括鳍部结构的测试点和宽度值,所述鳍部结构的测试点与宽度值相对应;基于所述测试表格生成鳍部结构的形貌模型图。

    10.一种存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令运行时执行权利要求1~9任一项所述方法的步骤。


    技术总结
    一种测量方法和存储介质,测试方法包括:提供半导体测量结构,所述半导体测量结构包括衬底和位于衬底上的鳍部结构;获取半导体测量结构的透射电镜图片;利用半导体测量结构中的晶面信息对所述透射电镜图片进行校正,获取校正后的透射电镜图片,所述校正后的透射电镜图片中的鳍部结构垂直于水平面;获取透射电镜图片中鳍部结构的边缘轮廓;根据鳍部结构的边缘轮廓获取所述鳍部结构的若干宽度值。所述测试方法测量精度和效率提升。

    技术研发人员:吴桐,徐允,陈险峰
    受保护的技术使用者:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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