一种侦测掩膜图形保真度的系统及方法_2

文档序号:9809585阅读:来源:国知局
括主图区和位于所述主图区外围的监控区域,所述监控 区域内设有监控图形。
[0032] 优选地,所述掩膜图形的量测图形为整个所述监控图形或所述监控图形中的封闭 图形、直线、拐角或凸台。
[0033] 优选地,当所述掩膜图形的量测图形或所述掩膜图形的版图为彩色图形时,先将 所述彩色图形转换为灰度图形,然后再进行边界提取。
[0034] 优选地,将所述掩膜图形的量测图形进行缩放、平移及旋转后实现与所述掩膜图 形的版图的叠图的方法为:
[0035] (a)在所述掩膜图形的版图的中心处截取第一区域,建立所述第一区域的二维函 数为(X,y),将所述第一区域的二维函数A (X,y)转换为对数极坐标函数,并将得到的所 述对数极坐标函数转换为傅里叶函数;
[0036] (b)在所述掩膜图形的量测图形中选取与所述第一区域中心点坐标相同的点为中 心,在所述掩膜图形的量测图形中截取一个与所述第一区域相同大小的第二区域,建立所 述第二区域的二维函数为f 2 (X,y),将所述第二区域的二维函数f2 (X,y)转换为对数极坐标 函数,并将得到的所述对数极坐标函数转换为傅里叶函数;
[0037] (c)计算步骤(a)所得到的傅里叶函数与步骤(b)所得到的傅里叶函数的互功率 谱,对所得到的互功率谱进行傅里叶反转换得到一二维脉冲函数S = (X-X(],y-y。),所述二 维脉冲函数的最大值即为(&,%),并根据所述得到的(&,%)得到(λ。,Θ。);
[0038] (d)将所述掩膜图形的量测图形按缩放比例Y = eA°进行缩放,将缩放好的掩膜 图形的量测图形按平移参数U:,%)进行平移,并将平移后的掩膜图形的量测图形进行Θ。 角度的旋转。
[0039] 优选地,提取所述掩膜图形的量测图形及所述掩膜图形的版图边界的方法为:
[0040] (i)将所述掩膜图形的量测图形及所述掩膜图形的版图进行高斯平滑处理,得到 去除噪声的图形;
[0041] (ii)从所述去除噪声的图形生成图形中每个亮度梯度图以及亮度梯度的方向; [0042] (iii)根据所述每个点的亮度梯度图和亮度梯度的方向,使用滞后阈值跟踪经过 高斯平滑处理后的图形边界,基于局部目标特征提取边界作为所述掩膜图形的量测图形及 所述掩膜图形的版图的边界。
[0043] 优选地,将所述掩膜图形的量测图形及掩膜图形的版图进行叠图匹配的精度达到 亚像素精度。
[0044] 优选地,计算所述法向量长度的标准差〇的公式为:
Ν为所有法向量的数量,&为每个法向量的长度,文为所有法向量长度的平均值。
[0045] 优选地,所述注记差为为相邻两层掩膜图形边界离完全正确对准的差距。
[0046] 优选地,步骤6)之后还包括一对所述掩膜图形的⑶-SEM图形进行缺陷检测的步 骤。
[0047] 如上所述,本发明的侦测掩膜图形保真度的系统及方法,具有以下有益效果:本发 明将掩膜图形的量测图形与掩膜图形的版图进行亚像素精度的叠图匹配,并建立所述掩膜 图形的量测图形的边界至所述掩膜图形的版图边界的法向量,计算所述法向量长度的标准 差,根据所述标准差来判断掩膜图形的保真度。将所述掩膜图形的量测图形与所述掩膜图 形的版图进行亚像素精度的叠图匹配,并经过计算所述法向量长度的标准差来评判掩膜图 形的保真度,大大提高了评判的精准度;最终使用法向量长度的标准差来作为评判标准,给 出了直观的评判数据,使得标准更加规范化和直观化。
【附图说明】
[0048] 图1显示为本发明的侦测掩膜图形保真度系统的示意图。
[0049] 图2显示为本发明的侦测掩膜图形保真度的系统及方法中的监控区域、监控图形 在掩膜中的位置示意图。
[0050] 图3显示为本发明的侦测掩膜图形保真度的系统及方法中的监控区域和监控图 形的示意图。
[0051] 图4显示为本发明的侦测掩膜图形保真度的方法流程图。
[0052] 元件标号说明
[0053] 2 掩膜
[0054] 21 监控区域
[0055] 22 监控图形
[0056] 23 主图区
【具体实施方式】
[0057] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0058] 请参阅图1至图4。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本发明的基本构想,虽图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其 组件布局型态也可能更为复杂。
[0059] 如图1至图3所示,本发明提供一种侦测掩膜图形保真度的系统,所述系统包括: 读取模块,适于读取掩膜图形的量测图形及掩膜图形的版图,并分别得到相应的坐标信息; 叠图模块,适于将所述掩膜图形的量测图形进行缩放、平移或旋转中的一种或多种变换后 与所述掩膜图形的版图匹配对准并相叠;边界提取模块,适于分别提取所述掩膜图形的量 测图形及所述掩膜图形的版图的边界;比对模块,适于比对所述掩膜图形的量测图形与所 述掩膜图形的版图的边界,并以所述掩膜图形的量测图形边界上的点为起点,向所述掩膜 图形的版图边界逐点做法向量;量测模块,量测所述法向量的长度,并定义所述法向量长度 的正负;计算模块,适于计算所述掩膜图形的量测图形的缩放倍数、平移参数及旋转角度, 并根据所述法向量的长度计算所有法向量长度的标准差σ。
[0060] 具体的,所述读取模块读取的所述掩膜图形的量测图形由掩膜图形的CD-SEM图 像提供,所述掩膜图形的版图由所述掩膜图形相应的GDSII文件提供。
[0061] 具体的,所述掩膜图形可以为掩膜版图形,也可以为半导体工艺中所使用的其他 的用于掩膜的光刻胶等表面的图形。优选地,所述掩膜图形为掩膜版图形。
[0062] 具体的,如图2所示,所述掩膜版2包含至少一层图形结构,所述每层图形结构中 包括主图区23和位于所述主图区23外围的监控区域21,所述监控区域21内设有监控图形 22。优选地,所述掩膜图形的量测图形为整个所述监控图形22或所述监控图形22中的封 闭图形、直线、拐角或凸台。
[0063] 具体的,如图3所示,所述监控区域21为正方形,所述监控区域21的边长为 45 μ m~55 μ m,根据所述主图区23外围预留空间的大小及后续测试机台的要求,优选地, 本实施例中,所述监控区域21的边长为50 μ m ;所述监控图形22所在区域为正方形,所述 监控图形22所在区域的边长为1. 5 μ m~2. 5 μ m,根据版图设计规则以及后续测试机台测 试窗口的大小,优选地,本实施例中所述监控图形22所在区域的边长为2 μ m。
[0064] 具体的,所述⑶SII (Gerber Data Stream)文件为版图设计过程中自动生成的一 种包含所有版图信息的文件,所述GDSII文件中包含有图形层的信息,从所述图形层中可 以得到与所述掩膜版2对应的GDSII图形。
[0065] 具体的,所述边界提取模块还适于当所述掩膜图形的量测图形或所述掩膜图形的 版图为彩色图形时,先将所述彩色图形转换为灰度图形,然后再进行边界提取。
[0066] 具体的,所述计算模块适于通过如下步骤计算所述掩膜图形的量测图形的缩放倍 数、平移参数及旋转角度:
[0067] (a)在所述掩膜图形的版图的中心处截取第一区域,建立所述第一区域的二维函 数为(X,y),将所述第一区域的二维函数A (X,y)转换为对数极坐标函数,并将得到的所 述对数极坐标函数转换为傅里叶函数;
[0068] (b)在所述掩膜图形的量测图形中选取与所述第一区域中心点坐标相同的点为中 心,在所述掩膜图形的量测图形中截取一个与所述第一区域相同大小的第二区域,建立所 述第二区域的二维函数为f2 (X,y),将所述第二区域的二维函数f2 (X,y)转换为对数极坐标 函数,并将得到的所述对数极坐标函数转换为傅里叶函数;
[0069] (c)计算步骤(a)所得到的傅里叶函数与步骤(b)所得到的傅里叶函数的互功率 谱,对所得
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