[发明专利]电子扫描方法以及电子扫描装置

说明书

本申请公开了一种电子扫描方法以及电子扫描装置，该方法包括：获取多帧扫描图像，多帧扫描图像中的每一帧扫描图像是从一个预定扫描方向对目标晶圆的一个预定区域进行电子扫描得到的局部扫描图像，预定扫描方向包括沿目标晶圆的水平方向、沿目标晶圆的垂直方向以及沿目标晶圆倾斜方向；根据多帧扫描图像合成得到目标扫描图像；根据目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸。由于目标扫描图像是基于从多个预定扫描方向扫描目标晶圆上的多个预定区域得到的扫描图像合成得到的，因此目标扫描图像上的扫描图形具有较为清晰边界，能够提高计算特征尺寸的准确度。

技术领域

本申请涉及集成电路制造技术领域，具体涉及一种电子扫描方法以及电子扫描装置。

背景技术

随着集成电路制造工艺节点的不断微缩，器件图形的特征尺寸(CriticalDimension，CD)也不断减小。特征尺寸是衡量集成电路设计和制作水平的重要参数，其精确程度直接影响了半导体器件的性能。目前，集成电路制造行业中，65纳米及以下工艺节点通常使用特征尺寸扫描电子显微镜(Critical Dimension Scanning Electron Microscope，CD SEM)作为特征尺寸的测量仪器。

CD SEM主要是借助电子束在晶圆的器件图形表面进行电子扫描，电子在器件图形表面激发出次级电子，次级电子由信号检测模块收集，转化成光电信号，再经光电倍增管转换成为电信号，从而显示出与电子束同步的扫描图形。CD SEM的特征尺寸检测模块通过检测扫描图形的边界，计算得到的器件图形的特征尺寸。

相关技术中，CD SEM在晶圆上沿一个方向进行电子扫描，例如，沿晶圆水平方向，或者沿晶圆垂直方向，或者沿晶圆斜45°方向进行电子扫描。然而，沿一个方向(水平方向或者垂直方向)进行电子扫描时，会产生扫描不到的区域，该区域会在扫描得到的图形上形成阴影，难以准确抓取到图形的边界，从而导致基于图形的边界计算得到的特征尺寸的准确度较低；沿斜45°方向进行电子扫描时，通常扫描的范围较大，会产生重复扫描区域，同样难以准确抓取到的图形的边界，从而致计算得到的特征尺寸的准确度较低。

发明内容

本申请提供了一种电子扫描方法以及电子扫描装置，可以解决相关技术中提供的电子扫描方法计算得到的特征尺寸准确度较低的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种电子扫描方法，包括：

获取多帧扫描图像，所述多帧扫描图像中的每一帧扫描图像是从一个预定扫描方向对目标晶圆的一个预定区域进行电子扫描得到的局部扫描图像，所述预定扫描方向包括沿所述目标晶圆的水平方向、沿所述目标晶圆的垂直方向以及沿所述目标晶圆倾斜方向；

根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像；

根据所述目标扫描图像计算得到所述目标晶圆上的图形的特征尺寸。

可选的，所述沿所述目标晶圆的水平方向包括沿所述目标晶圆的正向水平方向，以及与所述正向水平方向相反的沿所述目标晶圆的负向水平方向。

可选的，所述沿所述目标晶圆的垂直方向包括沿所述目标晶圆的正向垂直方向，以及与所述正向垂直方向相反的沿所述目标晶圆的负向垂直方向。

可选的，所述根据所述多帧扫描图像合成得到目标扫描图像，包括：

将正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行拟合，得到水平方向的扫描图像；

将正向垂直方向的扫描图像和负向垂直方向的扫描图像进行拟合，得到垂直方向的扫描图像；

将所述水平方向的扫描图像、所述垂直方向的扫描图像以及倾斜方向的扫描图像合成为所述目标扫描图像。

可选的，将正向水平方向的扫描图像和负向水平方向的扫描图像进行拟合，得到水平方向的扫描图像，包括：