[发明专利]测量结构和对测量结构进行测量的测量方法

说明书

本申请提供了一种测量结构和对测量结构进行测量的测量方法。测量结构包括测量图形和基本定位图形，每个测量图形均有一个基本定位图形与之对应以在测量时根据该基本定位图形对该测量图形进行基本定位，测量图形的数量大于基本定位图形的数量，至少两个测量图形与同一个基本定位图形对应设置以在测量时根据该同一个基本定位图形对该至少两个测量图形进行基本定位。根据本申请的测量结构和对测量结构进行测量的测量方法，可以节约测量所需的总时间，进而提高测量工序的产量。进一步地，可以减少基本定位图形的设置，还可以相应减少测量结构占用的布置区域。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种测量结构和对测量结构进行测量的测量方法。

背景技术

光刻技术是在半导体制造过程中的关键技术。而光刻技术中需要进行图形的关键尺寸测量等大量的测量工作。

扫描电子显微镜(SEM，Scanning Electron Microscope)在微米和纳米物质的两维或三维的形态观测研究和微尺度测量方面具有许多先天的优越性。扫描电子显微镜是微米以及纳米量级的非常好的瞄准器，能准确选择测量位置，分辨力足够高，测量范围较大，可以在短时间内直接显示微米、纳米级物体的形态，并直接在图像上准确地选择测量位置以及进行直接测量，对待测物的粒度、尺度观察直观，其方便和直观的程度是其他测量方法无可比拟的，而且目前的图像数字化处理技术又给扫描电子显微镜测量提供了极大的方便和正确性。因此，扫描电子显微镜测量目前已成为了光刻技术中监测光刻图形的特征尺寸的重要测量方式。

通常扫描电子显微镜测量是通过对测量结构中测量图形的特征尺寸进行测量来测量真正器件的特征尺寸，因为测量结构的测量图形的特征尺寸值通常与真正器件的特征尺寸值十分接近。为了准确测量测量图形的特征尺寸，测量结构还设置有用于使扫描电子显微镜准确寻找到相应的测量图形的基本定位图形。

图1示出了现有技术中的一种测量结构示意图。现有技术的该测量结构中，包括多个测量图形P’和多个基本定位图形A’，并且多个测量图形P’和多个基本定位图形A’一一对应地设置。在通过扫描电子显微镜对测量图形P’的特征尺寸进行测量时，需要先通过相应的基本定位图形A’寻找并定位对应的测量图形P’，之后开始对对应的该测量图形P’进行测量。

图2示出了对图1所示的现有技术的测量结构进行测量的第一种测量方法的流程图。如图2所示，该测量方法中，对每个测量图形进行测量时均包括以下三个步骤：

1)测量图形初步定位：使待测的测量图形P’置于扫描电子显微镜的测量范围中；

2)测量图形基本定位：通过与该待测的测量图形P’对应的基本定位图形A’来对该待测的测量图形P’进行基本定位；

3)测量图形特征尺寸测量：基于对待测的测量图形P’进行基本定位的定位结果对该待测的测量图形P’的特征尺寸进行测量。

从第一个待测量的测量图形P’开始按照以上三个步骤测量，直至最后一个的待测量的测量图形P’按照以上三个步骤测量完毕，完成整个测量工作。

图3示出了对现有技术的另一种测量结构进行测量的第二种测量方法的流程图。该种测量结构与图1所示的测量结构的区别在于各测量图形还一一对应的设置有精确定位图形。如图3所示，该测量方法中，对每个测量图形时行测量时均包括以下四个步骤：

1)测量图形初步定位：将待测的测量图形置于扫描电子显微镜的测量范围中；

2)测量图形基本定位：通过与该待测的测量图形对应的基本定位图形来对该待测的测量图形进行基本定位；

3)测量图形精确定位：基于对待测的测量图形进行基本定位的定位结果，根据与测量图形对应设置的精确定位图形来对该待测的测量图形进行精确定位；

4)测量图形特征尺寸测量：基于对待测的测量图形进行精确定位的定位结果，对该待测的测量图形的特征尺寸进行测量。