[发明专利]临界尺寸量测方法及用于量测临界尺寸的图像处理装置

说明书

本发明提供一种临界尺寸量测方法及用于量测临界尺寸的图像处理装置。该临界尺寸量测方法包括：接收一半导体晶圆的一临界尺寸扫瞄电子显微镜图像；对该临界尺寸扫瞄电子显微镜图像进行一图像锐化处理及一图像去噪声处理以产生一第一图像；对该第一图像进行一边缘检测处理以产生一第二图像；对该第二图像进行一连通成分标示处理以产生一输出图像；以及依据该输出图像以计算该半导体晶圆的一临界尺寸信息表。本发明可快速地利用图像处理以去除临界尺寸扫瞄电子显微镜图像的噪声，并标示电路布局中的各元件的物件轮廓，藉以分析出在半导体晶圆中的不同位置的临界尺寸。

技术领域

本发明有关于半导体制造，特别是有关于一种临界尺寸量测方法及用于量测临界尺寸的图像处理装置。

背景技术

传统晶圆制造是利用扫瞄式电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)以量测临界尺寸(critical dimension，CD)值。然而，半导体集成电路工业经历了指数型的增长。集成电路的材料与设计的技术进步，已经产生了数个世代的集成电路，其中每一个世代具有比上一世代更小且更复杂的电路。这种缩小化过程通常可提高生产效率和降低相关成本，但是也增加了处理和制造集成电路的复杂性，例如线宽不断的微缩、SEM图像中的图型的复杂度增加。因此，所需的机台成本越高，且量测的时间越长。建立光学邻近校正(Optical Proximity Correction，OPC)模型时，需要搜集大量的显影后检视(AfterDeveloping Inspection，ADI)及蚀刻后检视(After Etching Inspection，AEI)的临界尺寸量测数据以提供图形最佳化的修正。临界尺寸量测数据直接影响光掩膜(mask)的修正值，也直接反应至产品设计电性。此外，因为传统的扫瞄式电子显微镜是以电子束反射信号的方式以量测在晶圆上的集成电路的图形(pattern)，且图形材质易受到电子束的斜率、形状、及噪声的影响，进而产生量测误差。

发明内容

本发明提供一种临界尺寸量测方法，所述方法包括：接收一半导体晶圆(wafer)的一临界尺寸扫瞄电子显微镜图像(image)；对该临界尺寸扫瞄电子显微镜图像进行一图像锐化处理及一图像去噪声以产生一第一图像；对该第一图像进行一边缘检测处理以产生一第二图像；对该第二图像进行一连通成分标示处理以产生一输出图像；以及依据该输出图像以计算该半导体晶圆的一临界尺寸信息表。

本发明更提供一种用于量测临界尺寸的图像处理装置，所述装置包括：一存储器单元，用以存储一临界尺寸量测程序；以及一处理单元，用以执行该临界尺寸量测程序以进行下列步骤：接收一半导体晶圆的一临界尺寸扫瞄电子显微镜图像；对该临界尺寸扫瞄电子显微镜图像进行一图像锐化处理及一图像去噪声处理以产生一第一图像；对该第一图像进行一边缘检测处理以产生一第二三图像；对该第二图像进行一连通成分标示处理以产生一输出图像；以及依据该输出图像以计算该半导体晶圆的一临界尺寸信息表。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示依据本发明一实施例中的图像处理系统的方块图。

图2显示依据本发明一实施例中的临界尺寸量测方法的流程图。

图3显示依据本发明一实施例中带有电路布局轮廓的电路布局档案的示意图。

图4显示依据本发明一实施例中在半导体晶圆上的不同晶粒的临界尺寸的示意图。

图5显示依据本发明一实施例中的半导体晶圆的截面的临界尺寸扫瞄电子显微镜图像的示意图。

符号说明：

100～图像处理系统；

110～临界尺寸扫瞄电子显微镜；