CN118365692B - 用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法和量测设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开的一种用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，包括：配置工作菜单；执行工作菜单对存储器重复图形单元中的待测图形单元沿第一方向的关键尺寸进行量测；其中，工作菜单包括模板图形和模板参数，模板图形包括与待测图形单元相匹配的第一参考图形单元、和与第一参考图形单元相邻的第二参考图形单元，模板参数包括第一参考图形单元上的模板量测对象相关于第一方向的第一位置参数和相关于第二方向的第二位置参数、以及第二参考图形单元上的模板参考对象相关于第二方向的量测值，且第二方向垂直于第一方向。本发明实施例公开的量测方法和量测设备，能够对量测位置在垂直于量测方向的另一个方向上实现精准定位，保证准确量测。

Description

用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法和量测设备

技术领域

本发明涉及半导体制造及检测技术领域，尤其涉及一种用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法和量测设备。

背景技术

CDSEM(扫描电镜关键尺寸量测)是DRAM（动态随机存取存储器，Dynamic RandomAccess Memory）工艺制程控制中极为重要的量测手段，尤其存储阵列区域的每一个激活带的尺寸以及与相邻激活区带的距离对于DRAM的性能表现和稳定性都有至关重要的影响。但存储阵列内有多个重复图形单元，图形总面积大，尺寸小且重复，很容易造成量测位置偏离目标位置的情况，为阵列的精准量测以及制程工艺的良好管控带来干扰和困难。

发明内容

因此，为克服现有技术中的至少部分缺陷和问题，本发明实施例提供了一种用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法和量测设备，能够对待测图形上在垂直于量测方向的另一个方向上实现精准定位，保证准确量测。

具体地，一方面，本发明一个实施例提供的一种用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，包括：配置工作菜单；执行所述工作菜单对存储器重复图形单元中的待测图形单元沿第一方向的关键尺寸进行量测；其中，所述工作菜单包括模板图形和模板参数，所述模板图形包括与所述待测图形单元相匹配的第一参考图形单元、和与所述第一参考图形单元相邻的第二参考图形单元，所述模板参数包括所述第一参考图形单元上的模板量测对象相关于所述第一方向的第一位置参数和相关于第二方向的第二位置参数、以及所述第二参考图形单元上的模板参考对象相关于所述第二方向的量测值，且所述第二方向垂直于所述第一方向。

在一些实施例中，所述配置工作菜单包括：在所述第二方向上对所述模板图形进行量测以获取所述第二参考图形单元上的所述模板参考对象相关于所述第二方向的所述量测值。

在一些实施例中，所述模板量测对象为所述第一参考图形单元上沿所述第一方向的成对量测点，所述模板参考对象为所述第二方向上相邻两个所述第二参考图形单元上的成对参考点、且所述成对参考点之间的距离为所述相邻两个第二参考图形单元之间的最小间隔。

在一些实施例中，所述模板量测对象为所述第一参考图形单元上的量测点，所述模板参考对象为所述第二方向上相邻两个所述第二参考图形单元上的成对参考点、且所述成对参考点之间的距离为所述相邻两个第二参考图形单元之间的最小间隔；所述关键尺寸为所述待测图形单元上与所述第一参考图形单元上的所述量测点匹配的量测点到第三参考图形单元沿所述第一方向的距离，所述第三参考图形单元与所述待测图形单元相邻。

在一些实施例中，所述模板量测对象为所述第一方向上相邻两个所述第一参考图形单元上的成对量测点，所述模板参考对象为所述第二参考图形单元上的参考点、且所述参考点沿所述第二方向到所述相邻两个第一参考图形单元之一者的距离为所述第二参考图形单元与所述相邻两个第一参考图形单元之一者之间的最小间隔。

在一些实施例中，所述关键尺寸为所述待测图形单元沿所述第一方向的宽度、且所述宽度为所述待测图形单元上与所述第一参考图形单元上的所述模板量测对象相匹配的成对量测点沿所述第一方向的距离。

在一些实施例中，所述关键尺寸为相邻两个所述待测图形单元上与所述相邻两个第一参考图形单元上的所述成对量测点相匹配的成对量测点沿所述第一方向的间距。

在一些实施例中，所述存储器重复图形单元位于动态随机存储器的存储阵列区域内。

本发明实施例还提供一种量测设备，使用前述任意一项所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法量测动态随机存储器上的重复图形单元的关键尺寸。

在一些实施例中，所述重复图形单元关键尺寸包括单个图形单元的宽度，和/或相邻两个图形单元的间距。

由上可知，本发明上述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：通过将工作菜单的模板参数中配置了模板量测对象相关于第一方向的第一位置参数和相关于第二方向的第二位置参数，以及第二参考图形单元中模板参考对象相关于第二方向的参考位置的量测值，使得在量测待测图形单元沿第一方向的关键尺寸时能够利用工作菜单中的参数，通过模板参考对象对待测图形单元中的实际量测对象在第二方向进行精准定位，以使得量测结果更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为存储器中存储阵列区域的局部结构示意图。

图2为图1中待测图形单元相应区域的局部放大示意图。

图3为待测图形单元实际量测位置发生偏移的示意图。

图4为本发明一个实施例中模板图形的示意图。

图5为本发明一个实施例中实测图形的示意图。

图6为本发明另一个实施中模板图形的示意图。

图7为本发明另一个实施例中实测图形的示意图。

图8为本发明再一个实施中模板图形的示意图。

图9为本发明再一个实施例中实测图形的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

还需要说明的是，本发明中多个实施例的划分仅是为了描述的方便，不应构成特别的限定，各种实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合，相互引用。

如图1所示为存储器中存储阵列区域的局部结构示意图，存储器具体可以是动态随机存储器。由图1可见存储阵列区域中包括多个重复图形单元，在相关技术中，当需要对多个重复图形单元中的某一个图形单元（称为待测图形单元41）进行量测时可根据定位区域10和定位区域10到待测图形单元41所在的量测区域20的距离D1定位到待测图形单元41，并对待测图形单元41的目标量测位置在相应量测方向上的关键尺寸进行量测。图2为一例中待测图形单元41相应区域的局部放大示意图，位于中间的长圆条形为待测图形单元41的示例，第一方向为量测方向，虚线L1表示目标量测位置，需要量测的关键尺寸为待测图形单元41在虚线L1处的宽度。但是根据前述定位区域10和距离D1的定位无法精准定位出目标量测位置在非量测方向（第二方向）的精确位置，实际量测时会因定位偏差而导致最终量测到的为图3中虚线L2位置的宽度，因此无法对待测图形单元41的关键尺寸进行精准量测。

为此，本发明实施例提供一种存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，包括：步骤S120，配置工作菜单；以及步骤S140，执行工作菜单对存储器重复图形单元中的待测图形单元41沿第一方向的关键尺寸进行量测。其中，工作菜单包括模板图形30和模板参数，模板图形30包括与待测图形单元41的相匹配的第一参考图形单元31、和与第一参考图形单元31相邻的第二参考图形单元32。模板参数包括第一参考图形单元31上的模板量测对象相关于第一方向的第一位置参数和相关于第二方向的第二位置参数、以及第二参考图形单元32上的模板参考对象相关于第二方向的量测值。其中第二方向垂直于第一方向。

其中，模板图形30可以是对应存储器上多个重复图形单元的指定图形单元所在区域得到的图像。模板图形30中包括一个完整的图形单元的图像。第二参考图形单元32例如是在第一方向上与第一参考图形单元31相邻。模板量测对象可以是第一参考图形单元31上的成对量测点或者单个量测点，第一位置参数例如可以为模板量测对象在模板图形30中第一方向的坐标信息，第二位置参数例如可以为模板量测对象在模板图形30中的第二方向的坐标信息。更详细的举例而言，第一位置参数可以包括模板量测对象中的各量测点各自沿第一方向到模板图形30相应边框（例如图4中的左边框和/或右边框的距离，第二位置参数可以包括模板量测对象中的各量测点沿第二方向到模板图形30的相应边框（例如图4中上边框和/或下边框）的距离。模板参考对象相关于第二方向的量测值用于表征模板参考对象在模板图形30中第二方向的坐标信息，模板参考对象可以是第二参考图形单元32上的成对参考点或者单个参考点，模板参考对象关于第二方向的量测值可以包括各参考点在模板图形30中沿第二方向到模板图形30的相应边框（如图4中上边框和/或下边框）的距离。除上述已经举例说明的之外，工作菜单中例如还包括定位区域、待测图形单元41所在区域与定位区域的距离、测量明细（待量测关键尺寸的种类和相应的计算方法），模板图形30的外框尺寸等信息。

在步骤S140中，执行工作菜单时可将包含待测图形单元41的实测图形40（外框尺寸与模板图形30的外框大小尺寸一致）与模板图形30进行匹配。例如参照图5，实测图形40包括待测图形单元41和与待测图形单元41相邻的第三参考图形单元42，待测图形单元41上有与第一参考图形单元31上的模板量测对象相匹配的实际量测对象，第三参考图形单元42上有与第二参考图形单元32上的模板参考对象相匹配的实际参考对象。例如将实测图形40中第三参考图形单元42上的实际参考对象相关于第二方向的量测值与在第二参考图形单元32上的模板参考对象相关于第二方向的量测值进行比较可获得实测图形40中各点位与模板图形30中相比沿第二方向的偏移量。与第二参考图形单元32上的模板参考对象相关于第二方向的量测值对应的，第三参考图形单元42上的实际参考对象关于第二方向的量测值例如为第三参考图形单元42上的实际参考对象（例如图5中的参考点421和参考点422）沿第二方向到实测图形40相应的边框（例如图5中的上边框和/或下边框）的距离。再根据第二位置参数和偏移量确定实际量测对象对应实测图形40中相关于第二方向的坐标信息，从而能够实现在实测图形40中对待测图形单元41上的实际量测对象在第二方向上进行精准定位，来准确获取待测图形单元41对应于实际量测对象所在位置沿第一方向的关键尺寸。

举例而言，模板参数中第二位置参数为y1，第二参考图形单元32上的模板参考对象相关于第二方向的量测值用图4中参考点321沿第二方向到模板图形30上边框的距离表示为y2。在步骤S140中可获取与参考点321相匹配的参考点421对应于实测图形40中沿第二方向到实测图形40上边框的距离为y3。则偏移量为y3-y2。此时可在实测图形40中定位到待测图形单元41上距离实测图形40上边框y4=y1+(y3-y2)的位置为实际量测对象的位置，如此实现对实际量测对象的精准定位。

因此本发明实施例提供的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，在建立工作菜单时就将第一参考图形单元31上的模板量测对象和第二参考图形单元32上的模板参考对象相关于第二方向的参数写入，因此在执行工作菜单进行正式量测时可以将模板参考对象作为参考以获得实测图形中实际量测对象在第二方向的实际坐标信息，从而实现精准定位。

在一些实施例中，在步骤S120之前还包括步骤S110：在第二方向上对模板图形30进行量测获取第二参考图形单元32上的模板参考对象相关于第二方向的量测值。例如对应图4所示的模板图形30，可通过对模板图形30进行量测两个第二参考图形单元32沿第二方向的最小间隔距离的操作来获得参考点321和参考点322的具体位置以及参考点321和参考点322在模板图形30中的沿第二方向的坐标信息，从而可在执行步骤S120中将步骤S110中得到的参数保存到工作菜单中。同样的在步骤S140中执行工作菜单时也可以通过对实测图形40进行量测待测图形单元41相邻的两个第三参考图形单元42之间的最小间隔距离的操作来获得参考点421和参考点422对应到实测图形40中的具体位置以及第二方向的坐标信息。

在一些实施例中，参照图4，模板量测对象为第一参考图形单元31上沿第一方向的成对量测点。模板参考对象为第二方向上相邻两个第二参考图形单元32上的成对参考点，且成对参考点之间的距离为相邻两个第二参考图形单元32之间的最小间隔。参照图5关键尺寸为待测图形单元41沿第一方向的宽度、且宽度为待测图形单元41上与第一参考图形单元31上的模板量测对象相匹配的成对量测点沿第一方向的距离。例如模板量测对象为图4中的量测点311和量测点312，模板参考对象例如为图4中的参考点321和参考点322，参考点321和参考点322为相邻两个参考图形单元32之间的最小间隔位置对应的两端点。图5中待测图形单元41上的量测点411和量测点412与图4中第一参考图形单元31上的量测点311和量测点312相匹配，关键尺寸为图5中量测点411和量测点412之间的距离也即待测图形单元41对应在量测点411和量测点412的宽度。在步骤S120中工作菜单的模板参数中模板量测对象的第一位置参数例如包括量测点311和量测点312在模板图形30中沿第一方向到模板图形30相应边框的距离，第二位置参数则包括量测点311和量测点312在模板图形30中沿第二方向到模板图形30的相应边框的距离，模板参考对象在第二方向的量测值例如为参考点321（和/或参考点322）沿第二方向到模板图形30相应边框的距离。在步骤S140中进行实际量测时，可以根据第三参考图形单元42上的参考点421和/或参考点422在实测图形40中的位置（例如沿第二方向到实测图形40相应边框的距离）与第二参考图形单元32上的参考点321和参考点322在模板图形30中的位置的比较来确定量测点411与量测点412相比于量测点311和量测点312的偏移的量，从而对量测点411和量测点412在第二方向上的位置进行精准定位。

在另一些实施例中，参照图6，模板量测对象为第一参考图形单元31上的量测点，模板参考对象为第二方向上相邻两个第二参考图形单元32上的成对参考点，且成对参考点之间的距离为相邻两个第二参考图形单元32之间的最小间隔。参照图7，关键尺寸为待测图形单元41上与第一参考图形单元31上的量测点匹配的量测点到第三参考图形单元42沿第一方向的距离。第三参考图形单元42与待测图形单元41相邻。例如模板量测对象为图6中的量测点313，模板参考对象为图6中的参考点321和参考点322。第一位置参数例如包括量测点313沿第一方向到模板图形30的相应边框的距离，第二位置参数例如包括量测点313沿第二方向到模板图形30的相应边框的距离。模板参考对象在第二方向上的量测值例如为参考点321（和/或参考点322）沿第二方向到模板图形30相应边框的距离。参照图7，实测图形40中待测图形单元41上有与量测点313相匹配的量测点413。实测图形40中有与第二参考图形单元32相匹配的在第二方向上相邻的两个第三参考图形单元42，第三参考图形单元42上有与参考点321和参考点322分别相匹配的参考点421和参考点422。在执行步骤S140进行正式量测时，可以根据第三参考图形单元42上的参考点421和参考点422在实测图形40中的位置（例如沿第二方向到实测图形40相应边框的距离）与第二参考图形单元32上的参考点321和参考点322在模板图形30中的位置的比较来确定量测点413相比于量测点313的偏移的量，从而对量测点313在第二方向上的位置进行精准定位，之后可以量测量测点313到第三参考图形单元42之间的距离。

在另一些实施例中，参照图8，模板量测对象为第一方向上相邻两个第一参考图形单元31上的成对量测点，模板参考对象为第二参考图形单元32上的参考点、且参考点沿第二方向到相邻两个第一参考图形单元31之一者的距离为第二参考图形单元32与相邻两个第一参考图形单元31之一者之间的最小间隔。参照图9，关键尺寸为相邻两个待测图形单元41上与相邻两个第一参考图形单元31上的成对量测点相匹配的成对量测点沿第一方向的间距。参照图8，模板量测对象为量测点314和量测点315，第一位置参数包括量测点314和量测点315沿第一方向到模板图形30相应边框的距离，第二位置参数包括量测点314和量测点315沿第二方向到模板图形30相应边框的距离。模板参考对象为参考点323，参考点323到其中一个第一参考图形单元31的距离为第二参考图形单元32到该第一参考图形单元31的最小间隔。模板参考对象沿第二方向的量测值例如为参考点323到沿第二方向到模板图形30相应边框的距离。参照图9，相邻两个待测图形单元41上有分别与量测点314和量测点315相匹配的量测点414和量测点415。第三参考图形单元42上有与参考点323相匹配的参考点423。根据参考点423与参考点323的位置比较可确定量测点414和量测点415相比于量测点314和量测点315的偏移量，因此能够定位到量测点414和量测点415沿第二方向的准确位置。

本发明实施例还提供一种用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测设备，用于使用前述实施例所述的存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法量测动态随机存储器上的重复图形单元的关键尺寸。其中该用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测设备具体可为CDSEM设备。且根据上述各实施例，本发明实施例提供的存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法和量测设备能够用于量测单个图形单元的宽度，也可以用于量测相邻两个图形单元的间距。能够实现对量测位置的精准定位，使得量测结果更加准确。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，包括：

配置工作菜单；

执行所述工作菜单对存储器重复图形单元中的待测图形单元沿第一方向的关键尺寸进行量测；

其中，所述工作菜单包括模板图形和模板参数，所述模板图形包括与所述待测图形单元相匹配的第一参考图形单元、和与所述第一参考图形单元相邻的第二参考图形单元，所述模板参数包括所述第一参考图形单元上的模板量测对象相关于所述第一方向的第一位置参数和相关于第二方向的第二位置参数、以及所述第二参考图形单元上的模板参考对象相关于所述第二方向的量测值，且所述第二方向垂直于所述第一方向。

2.如权利要求1所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述配置工作菜单包括：在所述第二方向上对所述模板图形进行量测以获取所述第二参考图形单元上的所述模板参考对象相关于所述第二方向的所述量测值。

3.如权利要求1所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述模板量测对象为所述第一参考图形单元上沿所述第一方向的成对量测点，所述模板参考对象为所述第二方向上相邻两个所述第二参考图形单元上的成对参考点、且所述成对参考点之间的距离为所述相邻两个第二参考图形单元之间的最小间隔。

4.如权利要求1所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述模板量测对象为所述第一参考图形单元上的量测点，所述模板参考对象为所述第二方向上相邻两个所述第二参考图形单元上的成对参考点、且所述成对参考点之间的距离为所述相邻两个第二参考图形单元之间的最小间隔；所述关键尺寸为所述待测图形单元上与所述第一参考图形单元上的所述量测点匹配的量测点到第三参考图形单元沿所述第一方向的距离，所述第三参考图形单元与所述待测图形单元相邻。

5.如权利要求1所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述模板量测对象为所述第一方向上相邻两个所述第一参考图形单元上的成对量测点，所述模板参考对象为所述第二参考图形单元上的参考点、且所述参考点沿所述第二方向到所述相邻两个第一参考图形单元之一者的距离为所述第二参考图形单元与所述相邻两个第一参考图形单元之一者之间的最小间隔。

6.如权利要求3所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述关键尺寸为所述待测图形单元沿所述第一方向的宽度、且所述宽度为所述待测图形单元上与所述第一参考图形单元上的所述模板量测对象相匹配的成对量测点沿所述第一方向的距离。

7.如权利要求5所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述关键尺寸为相邻两个所述待测图形单元上与所述相邻两个第一参考图形单元上的所述成对量测点相匹配的成对量测点沿所述第一方向的间距。

8.如权利要求1至7任意一项所述的用于存储器重复图形单元关键尺寸的量测方法，其特征在于，所述存储器重复图形单元位于动态随机存储器的存储阵列区域内。