[发明专利]线宽测量方法及设备

说明书

本发明提供一种线宽测量方法及设备，通过获取待测图像和预设的图形模板，其中，所述待测图像是以扫描电子显微镜对待测半导体表面拍摄的图像，具有较高的清晰度；然后在所述待测图像中，确定与预设的图形模板匹配的基准图像；根据所述基准图像的位置，确定待测目标所在的测量区域，从而对待测目标进行了区域定位，具有较高的定位准确性，也提高了线宽测量的精准性；最后根据所述测量区域中像素点的灰阶值，确定所述待测目标的线宽信息，从而自动识别待测目标的线宽信息，提高了线宽测量的效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种线宽测量方法及设备。

背景技术

随着半导体集成电路技术的不断发展，器件集成度不断提高，半导体器件特征尺寸不断缩小。与此同时，器件尺寸的缩小对半导体器件及电路性能提出了更高的要求。常规半导体器件通常是采用光刻、刻蚀、沉积、化学机械抛光等半导体工艺将预设结构图案化转移至半导体衬底表面，完成半导体结构的制备，以实现基本的器件功能。而在半导体加工工艺过程中，通常需要测量器件表面形成的带线或其他图案的宽度，尤其是关键尺寸，以确定其是否符合工艺的要求，从而保证器件的性能。例如，对于晶体管的栅极、存储器中的字线和位线、电路板的导孔等结构，在形成相应的图案后，需要对其宽度进行测量。对于半导体器件而言，图案化转移的质量是半导体器件性能考量的重要指标之一。

发明内容

本发明提供一种线宽测量方法及设备，提高了对半导体表面进行线宽测量的可靠性。

本发明的第一方面，提供了一种线宽测量方法，包括：

获取待测图像和预设的图形模板，其中，所述待测图像是以扫描电子显微镜对待测半导体表面拍摄的图像；

在所述待测图像中，确定与预设的图形模板匹配的基准图像；

根据所述基准图像的位置，确定待测目标所在的测量区域；

根据所述测量区域中像素点的灰阶值，确定所述待测目标的线宽信息。

可选地，所述根据所述测量区域中像素点的灰阶值，确定所述待测目标的线宽信息，包括：

在所述测量区域中，获取各像素点在第一方向上的灰阶值；

根据所述各像素点在第一方向上的灰阶值，获取所述各像素点在第一方向上的灰阶梯度波形；

根据所述灰阶梯度的波形峰值对应的像素点，确定待测目标的边界；

根据所述待测目标的边界，确定所述待测目标的线宽。

可选地，所述根据所述待测目标的边界，确定所述待测目标的线宽，包括：

根据所述待测目标的边界，确定所述待测目标为带线部件；

根据所述灰阶梯度波形，确定所述带线部件的边界顶部、边界底部以及边界倾斜角；

确定所述带线部件的顶部线宽、底部线宽和/或倾斜角线宽，其中，所述顶部线宽是相对的两边界的边界顶部之间的距离，所述底部线宽是相对的两边界的边界底部之间的距离，所述倾斜角线宽是所述边界的边界顶部与边界底部之间的距离。

可选地，所述根据所述待测目标的边界，确定所述待测目标的线宽，包括：

若确定所述待测目标的边界为椭圆形，则确定所述待测目标为椭圆部件；

在所述椭圆形的区域内，获取平行第二方向的多个弦，其中，所述第二方向为所述椭圆部件的长轴或短轴的延伸方向；

将所述多个弦中长度最大的弦确定为第一类弦，并将与所述第一类弦的中垂线重合的弦确定为第二类弦；

对所述第一类弦与所述第二类弦进行比较，将长度更大的弦确定为所述椭圆部件的长轴，并将长度更小的弦确定为所述椭圆部件的短轴；