一种特征样品套刻量测方法、系统、存储介质及设备与流程

    技术2025-05-14  13


    本发明涉及半导体器件生产,具体涉及一种特征样品套刻量测方法、系统、存储介质及设备。


    背景技术:

    1、光刻机在逐一曝光完硅片上所有的场(field)后,亦即分步,然后更换硅片,直至曝光完所有的硅片;当对硅片进行工艺处理结束后,需更换掩膜,接着在硅片上曝光第二层图形,也就是进行重复曝光。

    2、其中,第二层掩膜曝光的图形必须和第一层掩膜曝光准确的套叠在一起,故称之为套刻。如图1所示,假设图中的虚线框为第一掩膜经曝光的图形,实线框为第二掩膜经曝光后的图形。从理论上讲,这两层图形应该完全重合,但实际上由于各种系统误差和偶然误差的存在,导致了这两层图形的位置发生了偏离,也就是通常所说的出现了套刻偏差。

    3、现有技术中存在的问题是,当不同的套刻工艺存在高度差(例如大于5um时),在通过高倍镜头进行拍照时,由于景深限制(例如50x物镜景深3.2um),两个套刻图案无法一次清晰成像。当两次拍照对应两个高度的套刻图案时,由于是分时拍照以及系统存在的误差,导致拍照位置会有变化,通常两次拍照位置存在亚微米级以上的随机偏差,造成无法精确量测套刻偏差,导致套刻处理时套刻精度下降。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种特征样品套刻量测方法、系统、存储介质及设备,旨在解决因景深限制无法一次清晰成像,采用分时拍摄将存在套刻偏差,如此进行套刻处理将导致套刻精度下降的问题。

    2、本发明的第一方面在于提供一种特征样品套刻量测方法,所述方法包括:

    3、提供一待套刻处理的特征样品,所述特征样品在进行套刻处理时其相邻图形之间存在高度差;

    4、通过预设的成像设备按照不同的聚焦高度分别对所述特征样品进行成像,输出多张特征图像;

    5、获取所述特征样品的内外圈高度差数据,根据所述内外圈高度差数据确定所述特征图像的锚点标注形式;

    6、根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据。

    7、根据上述技术方案的一方面,获取所述特征样品的内外圈高度差数据,根据所述内外圈高度差数据确定所述特征图像的锚点标注形式的步骤,具体包括:

    8、获取所述特征样品的内外圈高度差数据,确定所述特征样品的内外圈高度差数值;

    9、判断所述内外圈高度差数值是否小于预设差值;

    10、若是,采用第一锚点标注形式对所述特征图像进行锚点标注;

    11、若否,采用第二锚点标注形式对所述特征图像进行锚点标注。

    12、根据上述技术方案的一方面,根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据的步骤,具体包括:

    13、采用第一锚点标注形式对所述特征图像进行锚点标注以进行量测时,在第一聚焦高度对应的第一特征图像中识别所述特征样品的外圈中心,以及对第一特征图像进行锚点标注以得到第一锚点,分别获取所述外圈中心与第一锚点中心的坐标值;

    14、在第二聚焦高度对应的第二特征图像中识别所述特征样品的内圈中心,以及对第二特征图像进行锚点标注以得到第二锚点,分别获取所述内圈中心与第二锚点中心的坐标值;

    15、根据所述外圈中心与第一锚点中心的坐标值,以及所述内圈中心与所述第二锚点中心的坐标值,计算所述特征样品的套刻偏差值,以输出所述特征样品的套刻数据。

    16、根据上述技术方案的一方面,所述套刻偏差值的计算表达式为:

    17、x=(x2-x1)/2+(x01-x02)/2

    18、y=(y2-y1)/2+(y01-y02)/2

    19、式中,x1为外圈中心的x向坐标,y1为外圈中心的y向坐标,x2为内圈中心的x向坐标,y2为内圈中心的y向坐标,x01为第一锚点中心的x向坐标,y01为第一锚点中心的y向坐标,x02为第二锚点中心的x向坐标,y02为第二锚点中心的y向坐标。

    20、根据上述技术方案的一方面,根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据的步骤,具体包括:

    21、采用第二锚点标注形式对所述特征图像进行锚点标注以进行量测时,在对应于内圈的第一聚焦高度与对应于外圈的第二聚焦高度之间确定一中间聚焦高度,以在第一特征图像与第二特征图像中选取一中间特征图像;

    22、将所述第一特征图像与所述中间特征图像通过第一锚点进行对应,以及将所述中间特征图像与所述第二特征图像通过第二锚点进行对应;

    23、计算所述外圈中心与第一锚点中心在第二特征图像中的坐标值,以及计算第一锚点中心与第二锚点中心在中间特征图像中的坐标值,以及计算所述内圈中心与第二锚点中心在第一特征图像中的坐标值,从而计算所述特征样品的套刻偏差值,以输出所述特征样品的套刻数据。

    24、根据上述技术方案的一方面,所述套刻偏差值的计算表达式为:

    25、x=(xn-x1)/2+(x0m1-x01+x0n-x0m2)/2

    26、y=(yn-y1)/2+(y0m1-y01+y0n-y0m2)/2

    27、式中,x1为外圈中心的x向坐标,y1为外圈中心的y向坐标,x01为第一锚点中心在第二特征图像中的x向坐标,y01为第一锚点中心在第二特征图像中的y向坐标,x0m1为第一锚点中心在中间特征图像中的x向坐标,y0m1为第一锚点中心在中间特征图像中的y向坐标,x0m2为第二锚点中心在中间特征图像中的x向坐标,y0m2为第一锚点中心在中间特征图像中的y向坐标,xn为外圈中心的x向坐标,yn为外圈中心的y向坐标,x0n为第二锚点中心在第二特征图像中的x向坐标,y0n为第二锚点中心在第二特征图像中的y向坐标。

    28、根据上述技术方案的一方面,所述方法还包括:

    29、在特征图像中选取灰阶差异大于预设值的区域为锚点区域,且在计算套刻偏差值时其锚点在不同高度的特征图像中均具有灰阶差异特征。

    30、本发明的第二方面在于提供一种特征样品套刻量测系统,应用于上述技术方案当中所述的方法,所述系统包括:

    31、样品成像模块,用于通过预设的成像设备按照不同的聚焦高度分别对预先提供的特征样品进行成像,输出多张特征图像;

    32、锚点标注形式选择模块,用于获取所述特征样品的内外圈高度差数据,根据所述内外圈高度差数据确定所述特征图像的锚点标注形式;

    33、套刻数据计算模块,用于根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据。

    34、本发明的第三方面在于提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述技术方案当中所述方法的步骤。

    35、本发明的第四方面在于提供一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述技术方案当中所述方法的步骤。

    36、与现有技术相比,采用本发明所示的特征样品套刻量测方法、系统、存储介质及设备,有益效果在于:

    37、本发明所示的特征样品套刻量测方法,通过采用预设的成像设备按照不同的聚焦高度分别对特征样品进行成像,输出多张特征图像,然后获取特征样品的内外圈高度差数据,确定内外圈高度差数值,从而根据内外圈高度差数值确定特征图像的锚点标志形式,以在特征图像中标注锚点,最后根据该锚点的中心坐标与锚点轮廓计算得到特征样品的套刻数据,从而用于指导特征样品进行套刻处理,这样便不会因为分时拍摄导致产生套刻偏差,有利于提升特征样品的套刻精度,从而解决了现有技术中因景深限制无法一次清晰成像,采用分时拍摄将存在套刻偏差,如此进行套刻处理将导致套刻精度下降的问题。


    技术特征:

    1.一种特征样品套刻量测方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的特征样品套刻量测方法,其特征在于,获取所述特征样品的内外圈高度差数据,根据所述内外圈高度差数据确定所述特征图像的锚点标注形式的步骤,具体包括:

    3.根据权利要求2所述的特征样品套刻量测方法,其特征在于,根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据的步骤,具体包括:

    4.根据权利要求3所述的特征样品套刻量测方法,其特征在于,所述套刻偏差值的计算表达式为:

    5.根据权利要求2所述的特征样品套刻量测方法,其特征在于,根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据的步骤,具体包括:

    6.根据权利要求5所述的特征样品套刻量测方法,其特征在于,所述套刻偏差值的计算表达式为:

    7.根据权利要求1-6任一项所述的特征样品套刻量测方法,其特征在于,所述方法还包括:

    8.一种特征样品套刻量测系统,其特征在于,应用于权利要求1-7任一项所述的方法,所述系统包括:

    9.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述方法的步骤。

    10.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述方法的步骤。


    技术总结
    本发明公开了一种特征样品套刻量测方法、系统、存储介质及设备,所述方法包括:提供一待套刻处理的特征样品;通过预设的成像设备按照不同的聚焦高度分别对所述特征样品进行成像,输出多张特征图像;获取所述特征样品的内外圈高度差数据,根据所述内外圈高度差数据确定所述特征图像的锚点标注形式;根据预设的锚点标注形式,在所述特征图像中标注锚点,并根据所述锚点的中心坐标与锚点轮廓计算所述特征样品的套刻数据。本发明解决了现有技术中因景深限制无法一次清晰成像,采用分时拍摄将存在套刻偏差,如此进行套刻处理将导致套刻精度下降的问题。

    技术研发人员:王林梓,张立芳,钟锦,胡勇,张瑞江,马铁中
    受保护的技术使用者:昂坤视觉(北京)科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-30642.html

    最新回复(0)