[发明专利]线条倾斜测量误差自动补偿方法

说明书

本发明是一种自动补偿因线条倾斜而产生的测量误差的方法，它主要用于大规模集成电路的线宽以及微电子机械元件尺寸的测量。

当被测线条与测量方向不垂直时，其测量值要比实际线宽值大，因而会产生测量误差。从现有线宽测量技术来看，尚未有很好的线条倾斜误差自动补偿技术。WO90/11486专利向我们介绍了一种准确测量元素分裂轨迹长度的方法，EP0507638A2专利则介绍了一种测量带状物体中嵌丝的间距和倾斜角度的方法。

专利WO90/11486解决了对不在同一平面中的元素轨迹直线长度准确测量的问题，通过调整测量焦面位置，跟踪被测直线来消除测量时因线条光学离焦而产生的测量误差。在线宽测量中，被测线条处在同一平面上，测量是在同一光学焦面中进行的，测量时也无需调焦跟踪直线轨迹，也不会产生如此离焦的测量误差，因而该专利方法不能解决同一平面上线条倾斜引起测量误差的问题。

专利EP0507638A2是通过对摄象机摄取的图象信号进行频域分析、处理，测量出嵌丝间的间距，并通过测量所得的间距来测出嵌丝的倾斜角度。这种方法由于通过线间距来求得倾斜角度，因而至少需要二条以上线条才能进行测量，而线宽测量通常仅对单一的线条宽度进行测量，因而该方法无法解决线宽测量中线条倾斜角的测量。通常人们通过人工对准来使所测线条的边缘与测量方向垂直，以清除线条倾斜引起的正弦误差。由于调整是靠目视来进行的，因而不可避免地会带来一定的测量误差，同时也给操作带来一定的不便。

本发明目的是要解决线宽测量中线条与测量方向倾斜角度的测量，通过测量线条与测量方向倾斜角的方法来补偿测量引起的正弦误差。

本发明的线条倾斜测量误差自动补偿方法是利用由显微成象系统1、图象采集系统2、计算机3、监视器4构成的图1装置来获得线条的数字图象数据，通过数据曲线拟合的方法求得线条与测量方向的倾斜角来实现对测量误差自动补偿的。如图2所示，如果计算机采集的线条图象中的线条与水平测量方向的倾斜角为α，则实际线宽值D与线宽测量值d的关系为：

D=d·sinα    (1)

如果能够测得线条与测量方向的夹角α，就能对测量值进行修正而获得实际线宽值。

本发明中的线条与测量方向的夹角可以运用最小二乘法曲线拟合的方法或者二点法的方法获得。

最小二乘法曲线拟合的方法是：通过计算机对如图1所示的数字图象的处理，可以获得线条其中一边的一段边缘点的坐标值(X_i,Y_i)，其中边缘点的数目与测量系统在测量时所取的测量窗口大小有关，运用最小二乘法曲线拟合方法将这些数据拟合成一直线，由直线的斜率可以求得线条与测量方向的夹角为： α = arctg nΣ X i - Σ X i Y i nΣ X i 2 - ( Σ X i ) 2 - - - - ( 2 ) ]]>