[发明专利]半导体器件高度分布的检测方法

说明书

本发明提供一种半导体器件高度分布的检测方法，其包括如下步骤：提供一数据库，所述数据库包括半导体器件表面图像的像素点RGB值与所述半导体器件表面高度的关系；提供一被测样品，并获取所述被测样品的表面图像；提取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值，作为测量值；在所述数据库中获取所述测量值对应的半导体器件的表面高度，进而获得所述被测样品的高度分布。本发明的优点在于，获取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值，利用被测样品的表面图像的像素点RGB值与半导体器件表面高度的关系获得半导体器件表面高度分布，而不需要直接测量半导体器件表面高度，其测量速度快，测量精度高，且能够测量整个晶圆，无局限性。

技术领域

本发明涉及半导体测量领域，尤其涉及一种半导体器件高度分布的检测方法。

背景技术

在半导体制程中，为了提供准确的制程参考，通常需要测量半导体器件表面形貌的高低差异，即高度分布(step height)。目前常规的监测半导体器件高度分布的方法包括：采用原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)测量、工艺晶片几何形状(ProcessWafer Geometry，PWG)测量或采用曝光机台进行测量。采用原子力显微镜测量精度高，但是测量范围小且测量速度慢；采用PWG测量可以测量整片晶圆，但是覆盖区域和精度取决于光斑(spot sensor)的大小，且测量速度慢；采用曝光机台进行测量也可测量整片晶圆，但是覆盖区域和精度取决于光斑的大小，且仅能够在晶圆进行曝光制程时测量，其他制程中无法测量，具有局限性。

因此，亟需一种测量速度快、测量精度高，且无局限性的新的半导体器件高度分布的检测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的半导体器件高度分布的检测方法，其测量速度快、测量精度高，且无局限性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件高度分布的检测方法，其包括如下步骤：提供一数据库，所述数据库包括半导体器件表面图像的像素点RGB值与所述半导体器件表面高度的关系；提供一被测样品，并获取所述被测样品的表面图像；提取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值，作为测量值；在所述数据库中获取所述测量值对应的半导体器件的表面高度，进而获得所述被测样品的高度分布。

可选地，所述RGB值包括R分量值、G分量值与B分量值，所述数据库包括所述R分量值、G分量值与B分量值与半导体器件的表面高度的关系，在提取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值，作为测量值的步骤中，提取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值的R分量值、G分量值与B分量值其中之一作为所述测量值。

可选地，所述数据库中还包括所述R分量值、G分量值及B分量值随所述半导体器件的表面高度变化的灵敏度，在提取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值的R分量值、G分量值与B分量值其中之一作为所述测量值的步骤中，将灵敏度最大者作为所述测量值。

可选地，所述半导体器件被划分为多个区域，所述数据库中包括在各个区域所述R分量值、G分量值及B分量值随所述半导体器件的表面高度变化的灵敏度。

可选地，在模拟晶圆表面显示所述测量值对应的颜色分布。

可选地，在模拟晶圆表面显示表面高度的数值。

可选地，所述检测方法进一步包括：将所述像素点RGB值转换为灰度值，在所述数据库中存储像素点灰度值与半导体器件表面高度的关系，在提取所述被测样品的表面图像的像素点RGB值后转换为像素点灰度值，作为所述测量值。

可选地，所述数据库包括半导体工艺多个制程阶段的数据，所述数据包括半导体器件表面图像的像素点RGB值与所述半导体器件的表面高度的关系，所述检测方法进一步包括：判断所述被测样品处于的制程阶段，并在所述数据库中，在该制程阶段的数据中，获取所述测量值对应的半导体器件的表面高度，进而获得所述被测样品的表面高度分布。