發(fā)布時間：2021-07-30 11:22

　　關鍵尺寸掃描電鏡（CD-SEM）是對微納尺寸線距標準樣片定標的標準器具。為提高標準樣片的定標準確度,研究一種基于圖像處理技術的測量算法。首先,對研制樣片的特征進行分析;其次,研究線性近似算法和線距測量算法,并分別對100nm～10μm的線距標準樣片進行測量;最后,利用納米測量機進行對比實驗研究。實驗結果表明,線性近似算法的相對誤差可以控制在0.45%以內,相比之下,線距測量算法的相對誤差可控制在0.35%以內。因此,線距測量算法提高了線距的測量精度,為提高線距測量類儀器量值的可靠性、保證半導體器件制造精度提供了一種測量方案。 

【文章來源】：激光與光電子學進展. 2020,57(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【圖文】：

基線檢測方法

經(jīng)過相關工藝理論研究，采用半導體工藝制作線距標準樣片，其中光刻技術是樣片研制過程中的關鍵工藝。目前，成熟的光刻技術主要有投影光刻和電子束光刻。鑒于兩種光刻技術的優(yōu)劣，本文選用投影光刻工藝制作標稱值為1～10μm的線距標準樣片，選用具有高分辨率的電子束光刻技術加工標稱值為100～500nm的線距標準樣片。如圖1所示，研制的線距標準樣片呈現(xiàn)上窄下寬的結構。因為刻蝕工藝的局限性，難以保證光柵結構側面的垂直性，這會對樣片定標造成一定的困難。3 測量算法研究

通過采集的圖像可知，在CD-SEM測量系統(tǒng)下，上窄下寬結構的樣片會形成一個灰度值漸變的邊緣區(qū)域。造成該現(xiàn)象的主要原因有：刻蝕工藝難以保證側面的垂直性，掃描電鏡下的光柵邊緣存在衍射效應等。因此，如何準確獲取光柵邊緣的準確位置，對提高樣片的定標準確度十分重要。如圖3所示，基于國際上關于光柵周期的定義，W表示線距標準樣片的單周期寬度。此外，將CD-SEM下的圖像分成五個區(qū)域，即A、B、C、D、E。其中，區(qū)域C代表光柵的凸出結構，區(qū)域A和E代表光柵的凹陷結構，區(qū)域B和D為CD-SEM測量系統(tǒng)下的光柵邊緣區(qū)域。圖3 CD-SEM下的樣片

【參考文獻】：
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本文編號：3311310