CN111886548A - 量测方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于确定与特征的边缘有关的边缘位置的方法和相关装置，特征被包括在包括噪声的图像(诸如扫描电子显微镜图像)内。该方法包括从图像确定参考信号；以及确定相对于上述参考信号的边缘位置。通过在与估计边缘位置的初始轮廓平行的方向上应用图像至一维低通滤波器，可以从图像确定参考信号。

Description

量测方法和相关装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月23日提交的欧洲专利申请18163680.4的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及在光刻过程中将图案应用到衬底上的方法和装置及其测量。

背景技术

光刻设备是一种将期望图案应用到衬底上、通常是应用到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将图案化装置(其替代地称为掩模或掩模版)用于生成要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或若干管芯的一部分)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分；以及所谓的扫描器，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来照射每个目标部分，同时同步地平行或反平行于该方向扫描衬底。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化装置转印到衬底上。

为了监测光刻工艺，测量图案化衬底的参数。例如，参数可以包括在图案化衬底中或在其上形成的连续层之间的重叠误差、以及显影的光致抗蚀剂的临界线宽或临界尺寸(CD)。该测量可以在产品衬底和/或专用量测目标上执行。有多种技术用于测量在光刻过程中形成的微观结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。

在执行光刻过程时，诸如在衬底上施加图案或测量这种图案时，使用工艺控制方法来监测和控制工艺。通常执行这种工艺控制技术以获取用于控制光刻工艺的校正。期望改进这样的工艺控制方法。

发明内容

在本发明的第一方面，提供一种确定与特征的边缘有关的边缘位置的方法，所述特征被包括在包括噪声的图像内；上述方法包括：从上述图像确定参考信号；以及，相对于上述参考信号确定上述边缘位置。

在本发明的第二方面，提供了一种计算装置，该计算装置包括处理器，并且被配置为执行第一方面的方法。

在本发明的第三方面，提供了一种扫描电子显微镜检查装置，该装置能够操作以在衬底上成像多个特征，并且包括第二方面的计算装置。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括程序指令，该程序指令能够操作以当在合适的装置上运行时执行第一方面的方法。

下面参考附图详细描述本发明的其他方面、特征和优点、以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文中描述的特定实施例。本文中提出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文中包含的教导，其他实施例对相关领域的技术人员将是很清楚的。

附图说明

现在将参考附图以示例方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1描绘了光刻设备，其与其他装置一起形成用于半导体器件的生产设施；

图2是描绘根据本发明的实施例的方法的第一示例流程图；

图3是在所提出的方法的第一迭代和第二迭代之后的参考SEM信号的图；以及

图4是描绘根据本发明的实施例的方法的第二示例流程图。

具体实施方式

在详细描述本发明的实施例之前，有益的是，给出可以在其中实现本发明的实施例的示例环境。

图1在200处示出了光刻设备LA，其作为实现大批量光刻制造过程的工业生产设施的一部分。在本示例中，制造过程适于在诸如半导体晶片等衬底上制造半导体产品(集成电路)。技术人员将理解，在该过程的变体中，可以通过处理不同类型的衬底来制造各种各样的产品。半导体产品纯粹用作当今具有重要的商业意义的生产为示例。

在光刻设备(或简称为“光刻工具”200)内，在202处示出了测量站MEA，在204处示出了曝光站EXP。在206处示出了控制单元LACU。在该示例中，每个衬底访问测量站和曝光站以被应用图案。例如，在光学光刻设备中，使用投射系统以使用被适应的辐射和投射系统将产品图案从图案形成装置MA转印到衬底上。这是通过在辐射敏感抗蚀剂材料层中形成图案的图像来进行的。

本文中使用的术语“投射系统”应当广义地解释为涵盖任何类型的投射系统，包括折射、反射、折反射、磁性、电磁和静电光学系统、或其任何组合，该投射系统适合于所使用的曝光辐射或其他因素，诸如浸没液体的使用或真空的使用。图案形成MA装置可以是掩模或掩模版，其将图案赋予由图案形成装置透射或反射的辐射束。公知的操作模式包括步进模式和扫描模式。众所周知，投射系统可以以各种方式与用于衬底和图案形成装置的支撑和定位系统协作，以将期望图案应用到衬底上的很多目标部分。可以使用可编程图案形成装置来代替具有固定图案的掩模版。辐射例如可以包括深紫外(DUV)或极紫外(EUV)波段的电磁辐射。本公开还适用于其他类型的光刻工艺，例如压印光刻和直接写入光刻，例如通过电子束。

光刻设备控制单元LACU控制用于接收衬底W和掩模版MA并且实现图案形成操作的各种致动器和传感器的所有运动和测量。LACU还包括信号处理和数据处理能力以实现与装置的操作有关的期望计算。在实践中，控制单元LACU将被实现为由很多子单元组成的系统，每个子单元处理装置内的子系统或部件的实时数据采集、处理和控制。

在将图案在曝光站EXP处应用到衬底之前，在测量站MEA处处理衬底使得可以执行各种制备步骤。制备步骤可以包括使用水平传感器来绘制衬底的表面高度，并且使用对准传感器来测量衬底上的对准标记的位置。对准标记通常以规则网格图案布置。然而，由于在产生标记时的不准确性以及由于衬底在其整个处理过程中发生的变形，标记偏离理想网格。因此，除了测量衬底的位置和取向，如果装置要以非常高的准确性在正确的位置处打印产品特征，则对准传感器实际上还必须详细地测量衬底区域上的很多标记的位置。该装置可以是具有两个衬底台的所谓的双平台型，每个衬底台具有由控制单元LACU控制的定位系统。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站EXP处曝光时，另一衬底可以在测量站MEA处被装载到另一衬底台上，使得可以执行各种制备步骤。因此，对准标记的测量非常耗时，并且两个衬底台的提供使得装置的生产率大大提高。如果位置传感器IF当在测量站以及曝光站处时无法测量衬底台的位置，则可以提供第二位置传感器以使得能够在两个站处跟踪衬底台的位置。光刻设备LA可以例如是具有两个衬底台和两个站(曝光站和测量站)的所谓的双台型，其中衬底台可以在两个站之间交换。

在生产设施中，装置200形成“光刻胞”或“光刻簇”的一部分，其还包含用于将感光抗蚀剂和其他涂层应用到衬底W的涂覆装置208，以通过装置200进行图案化。在装置200的输出侧，提供有烘烤装置210和显影装置212以用于将曝光图案显影为物理抗蚀剂图案。在所有这些装置之间，衬底处理系统负责支撑衬底并且将它们从一件装置转移到另一装置。通常被统称为轨道的这些装置在轨道控制单元的控制下，该轨道控制单元本身由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS还经由光刻设备控制单元LACU来控制光刻设备。因此，可以操作不同的装置以使生产率和处理效率最大化。管理控制系统SCS接收配方信息R，该配方信息R提供待执行以形成每个图案化衬底的步骤的详细定义。

一旦已经在光刻胞中应用图案并且使其显影，则图案化衬底220被转移到诸如222、224、226所示的其他处理装置。在典型的制造设施中，由多种装置来完成多种处理步骤。出于示例的原因，在本实施例中，装置222是蚀刻站，并且装置224执行蚀刻后退火步骤。其他物理和/或化学处理步骤在其他装置226等中应用。制作真实器件可能需要进行多种类型的操作，诸如材料的沉积、表面材料特性的改性(氧化、掺杂、离子注入等)、化学机械抛光(CMP)等。在实际应用上，装置226可以表示在一个或多个装置中执行的一系列不同的处理步骤。作为另一示例，可以提供装置和处理步骤以用于实现自对准的多个图案化，以基于光刻设备所放置的前体图案来产生多个较小特征。

众所周知，半导体器件的制造涉及这种处理的很多重复，以在衬底上逐层构造具有适当材料和图案的器件结构。因此，到达光刻簇的衬底230可以是新制备的衬底，或者可以是先前在该簇中或完全在另一装置中经过处理的衬底。类似地，取决于所需要的处理，可以将离开装置226的衬底232返回以在同一光刻簇中进行后续图案形成操作，可以将它们指定用于在另一簇中进行图案形成操作，或者它们可以是待发送以进行切割和包装的最终产品。

产品结构的每一层都需要过程步骤的不同集合，并且用于每个层处的装置226的类型可以完全不同。此外，即使在要由装置226应用的处理步骤名义上相同的情况下，在大型设施中，也可能会有若干假定相同的机器并行工作以在不同衬底上执行步骤226。这些机器之间的小的设置差异或瑕疵可能表示所述小的设置差异或瑕疵以不同的方式影响不同的衬底。甚至对于每个层来说相对共同的步骤(诸如蚀刻(装置222))也可以由名义上相同但并行工作以使生产率最大化的若干个蚀刻装置来实现。此外，在实际应用中，不同的层根据待蚀刻的材料的细节而需要不同蚀刻过程(例如化学蚀刻、等离子体蚀刻)和特殊要求(诸如各向异性蚀刻)。

先前和/或后续工艺可以在其他光刻设备中执行(如前所述)，并且甚至可以在不同类型的光刻设备中执行。例如，在器件制造工艺中对诸如分辨率和重叠等参数要求非常高的某些层与要求较低的其他层相比，可以在更高级的光刻工具中执行。因此，有些层可以在浸没式光刻工具中曝光，而另一些层可以在“干法”工具中曝光。某些层可以在使用DUV波长的工具中曝光，而另一些层则使用EUV波长辐射进行曝光。

为了使由光刻设备曝光的衬底正确且一致地曝光，可能期望检查曝光后的衬底以测量诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等特性。因此，光刻胞LC所在的制造设施还包括量测系统，该量测系统接收在光刻胞中已经处理过的一些或全部衬底W。量测结果直接或间接地提供给管理控制系统SCS。如果检测到错误，则可以对后续衬底的曝光进行调节，尤其是在如果可以足够迅速且快速地完成量测以使得同一批次的其他衬底仍然有待曝光的情况下。同样，已经曝光的衬底可以被剥离和重新加工以提高产量，或者被丢弃，从而避免对已知有缺陷的衬底执行进一步处理。在仅衬底的一些目标部分有缺陷的情况下，仅可以对“良好”的目标部分执行进一步曝光。

图1中还示出了被提供用于在制造过程中的期望阶段进行产品参数的测量的量测装置240。现代光刻生产设施中量测站的常见示例是散射仪，例如暗场散射仪、角度分辨散射仪或光谱散射仪，并且其可以用于在装置222中进行蚀刻之前在220处测量显影的衬底的性质。使用量测装置240，可以确定例如重要的性能参数(诸如重叠或关键尺寸(CD))不满足显影的抗蚀剂中的指定的准确性要求。在蚀刻步骤之前，有机会剥离显影的抗蚀剂并且通过光刻簇对衬底220进行再处理。通过管理控制系统SCS和/或控制单元LACU 206随时间进行较小调节，可以将来自装置240的量测结果242用于维持光刻簇中的图案形成操作的准确执行，从而使产品制造不合格并且需要返工的风险最小化。

另外，量测装置240和/或其他量测装置(未示出)可以应用于测量处理后的衬底232、234和进入的衬底230的特性。量测装置可以用于处理后的衬底以确定重要的参数，诸如重叠或CD。

量测站的另一示例是扫描电子显微镜(SEM)，也称为电子光束(电子束)量测装置，它可以作为散射仪的补充或替代。这样，量测装置240可以单独地或除了散射仪之外还包括电子束或SEM量测设备。电子束和SEM量测设备的优点是直接测量特征(即，它们直接对特征成像)，而不是散射测量中使用的间接测量技术(其中参数值是根据由所测量的结构衍射的辐射的不同阶数的重构和/或不对称来确定的)。电子束或SEM量测设备的主要缺点是它们的测量速度，它比散射测量要慢得多，从而限制了它们在特定离线监测过程中的潜在应用。

临界尺寸扫描电子显微镜(CD-SEM)是一种广泛用于半导体工业中的衬底和掩模量测的技术。在CD-SEM中，低能电子(<1keV)朝着表面加速并且随后扩散。由电子束激发的表面原子发射的二次和/或反向散射电子由检测器检测。这些检测到的电子的数目尤其取决于样品的形貌。对表面上的不同激发位置进行这个操作(例如，通过在表面上扫描电子束)，以获取图像。这样的CD-SEM图像可以具有纳米级的空间分辨率，这是该行业中采用的其他量测技术所无法比拟的。但是，在这种图像中可能会有一定量的噪声。

CD-SEM的主要应用是观察(例如，在光刻工艺中形成在衬底上的)特征的几何边缘。在这样做时，从具有噪音的SEM图像中准确地确定特征的几何形状和位置可能特别具有挑战性。在存在明显噪声的情况下，有很多已知的方法可以改善边缘检测。一种这样的方法使用边缘检测算法，该算法通常对图像进行平滑/滤波以减少噪声；但是，这样做也会影响边缘的感知方式。另外，更鲁棒的算法使用从参考几何边缘获取的参考SEM信号，将随后被拟合到SEM图像中。例如，在T.Verduin等人的J.Micro/Nanolith.MEMS MOEMS,13 033009(2014)和C.A.Mack等人的Proc.SPIE 10145,101451R(2017)中描述了这种方法，这两者均通过引用并入本文。但是，当参考SEM信号与实际SEM信号之间存在明显差异时，这些算法的有效性令人怀疑。此外，固定参考值无法解决SEM信号的局部变化，该局部变化可能是由于特征形状变化引起的。一种改进的方法可以包括通过对平行于参考目标边缘的SEM信号求平均，从可比较的特征中提取参考SEM信号。在专利US 7,269,287B2中描述了这种技术，该专利通过引用结合在此。但是，该方法不包括参考SEM信号的局部变化，该局部变化可能是由于特征的局部变形而引起的。这样，该方法需要关于感兴趣特征的边缘位置的先验知识。

因此，提出了一种从SEM图像本身而不是参考图像中获取参考SEM信号的方法。这表示所提出的方法与样品材料和所用的SEM设置无关。这样，该方法允许边缘形状和位置的几何形状/结构的局部变化，并且可以迭代地补偿LER(线边缘粗糙度)和SEM引起的边缘位置的漂移。

通过图2的流程图来说明所提出的方法。图2(a)包括CD-SEM图像的表示，该图像示出了具有从相邻沟槽310限定特征30的边缘305的特征300(例如，线)的一部分。边缘305具有粗糙度(即，LER)，并且另外具有噪声。该方法包括首先对边缘位置进行初始估计。在该特定示例中，如图2(b)所示，估计的位置只是大致在要检测的边缘位置处的简单直线，该直线被定义为初始轮廓315(由白色虚线表示)。然而，初始估计可以包括任何轮廓；例如，边缘的粗描。在图2(c)所示的下一步骤中，选择包括该初始轮廓315的任一侧的区域，并且在关于轮廓的变换的空间上示出该区域(即，与垂直于轮廓的轮廓平行的曲线图)。该区域可以是例如轮廓315的任一侧的几纳米(例如，小于10nm或小于5nm)。在该特定示例中，因为初始轮廓315是直线，所以图2(c)的图(大致)遵循要确定的边缘轮廓。图2(d)示出了下一步的结果，其中在与轮廓平行于的方向上应用一维低通滤波器，例如高斯平滑或高斯模糊。应当理解，高斯滤波器平行于沿着轮廓的所有点被应用，即，模糊的方向随轮廓的方向而变化(例如，当不是直线时)。由于仅平行于轮廓应用滤波器，因此垂直于实际边缘的模糊很小。该步骤的结果被用作参考SEM信号320。更具体地，假定图2(d)的参考SEM信号320的各列是局部参考SEM信号。例如，每个列宽可以定义为图像的像素宽度。图2(d)的平滑参考SEM信号的列被拟合/匹配至图2(c)的对应列，从而仅允许相应列之间的高度差的偏移。这样，该步骤包括基于逐列执行的在(嘈杂的)成像边缘(图2(c))与平滑的(滤波的)边缘(图2(d))之间的一维互相关，其中各列垂直于轮廓315对准(匹配)。因为使用局部参考进行对比，因此还考虑了边缘形状的可能变化，所获取的列高度偏移表示由于LER而产生的位移，并且如图2(e)所示，用于定义更新的轮廓325。以这种方式，更新的线轮廓是基于从实际图像中确定的参考SEM信号320。从图2(f)中可以看出，更新的线轮廓(白线虚线)比实际特征边缘305的匹配度高得多。

仅基于来自图像本身的参考SEM信号320确定边缘轮廓(经匹配的轮廓)可能是不期望的。因此，在一个实施例中，可以在匹配步骤(将参考SEM信号320与初始轮廓315匹配)之后立即对拟合/匹配的轮廓执行附加的阈值化步骤以获取阈值化轮廓。阈值化轮廓可以表示所确定的边缘位置比经匹配的(未阈值化的)轮廓的更好的估计。可以针对经匹配的参考SEM信号的每个个体列执行该阈值化步骤。阈值化可以包括确定定义边缘位置(根据任何合适的标准)的阈值(例如，灰度值)，并且使用所述阈值，基于与匹配至图3(c)一样的经匹配的图像图3(d)，进一步定义边缘。阈值化的概念在边缘检测领域中是众所周知的，并且这里将不进行任何详细描述。阈值化还可以包括分别按比例缩放每列的最小值和最大值，以防止阈值化伪影，该伪影通常在用变化的SEM信号强度对区域中的最小值和最大值进行归一化时出现。结果是更新的轮廓325，更新的轮廓325从通过使用从实际图像中获取的参考SEM信号320的匹配与从对经匹配的图像的阈值化步骤的组合来确定。

在一个实施例中，可以迭代地执行该方法以改善边缘轮廓估计。这包括使用更新的轮廓325作为输入轮廓(初始轮廓)来重复上述步骤。第二迭代的步骤如图2(g)-2(i)所示。图2(g)是围绕更新的轮廓325而变换的区域的图(即，相对于垂直于轮廓而平行于轮廓的曲线图)。由于该轮廓现在与边缘轮廓紧密匹配，因此该曲线图示出了接近水平的变化。图2(h)是在平行于更新的轮廓325应用高斯平滑之后的平滑参考SEM信号。最后，在匹配步骤和任何阈值化之后，获取第二迭代更新的轮廓330，如图2(i)所示。

第一迭代轮廓325与初始轮廓315的对比包括LER的量测，而第二迭代轮廓330与第一迭代轮廓325的对比示出了，除少数小趋势之外，大部分是随机噪声。实际上，第一迭代轮廓325和第二迭代轮廓330看起来非常相似，与前者相比，后者仅稍有改善。然而，如图3的曲线图所示，这种改善不一定是微不足道的。这是在第一迭代340之后和第二迭代350之后的参考SEM信号的示例。从该图可以看出，两次迭代之间存在一些差异。可以预期，与第二迭代350的相比，第一迭代340的参考SEM信号在最大值和最小值附近有些“舍入”。

先前的示例示出了如何从SEM图像获取(局部)参考SEM信号、以及如何迭代地使用该概念来补偿严重的LER。作为补充示例，该方法在非常不同的实验CD-SEM图像上的应用如图4所示。图4(a)示出了实验测量的抗蚀剂线400，其形状更为复杂，并且估计的初始轮廓410如虚线所示。该初始轮廓410在图4(b)中更清楚地示出。对于该更复杂的轮廓410，图4(c)和(d)示出了与图2(c)和(d)相同的步骤。尽管轮廓410是任意形状的，但是图像本质上可以沿着该轮廓展开(变形)。在该展开过程中，轮廓的局部法线进行插值和采样。在图4(c)的中心附近，可以清楚地观察到变化的SEM信号420。该变化的SEM信号420对应于图4(a)中所考虑的抗蚀剂线的尖端，并且是由轮廓410在该尖端处没有适当地遵循该几何形状而引起的。在该示例中，平行于整个轮廓求平均可能会导致在抗蚀剂线尖端处出现不正确的参考SEM信号，并且对于整个抗蚀剂线也可能会不正确。但是，希望对存在的一些噪声求平均。因此，在与轮廓平行的方向上对图4(c)(例如，σ为5nm)应用高斯模糊，以获取图4(d)的参考SEM信号430。可以观察到，参考SEM信号430具有改善的信噪比，同时尖端区域仍然可以清楚地区分。再次，在垂直方向上不进行滤波。再次假定图4(d)的列是本地参考SEM信号，并且被拟合到图4(c)的相同列，从而仅允许列之间的高度差发生偏移(即，两个图像的列之间的互相关)，以便重新定义轮廓。所获取的列高度偏移表示位移，并且与(c)中的边缘位置阈值组合(可选)，它们提供了被示出为新轮廓440的边缘位置(图4(e)和图4(f))，更好地匹配特征400的实际轮廓。

通过使用样条函数拟合信号，可以进一步减少参考SEM信号中的噪声，从而尽可能地保留无噪声的SEM信号。在迭代地执行该方法时这特别重要，因为轮廓可能也开始与参考SEM信号中存在的噪声对准。

总之，本文中描述的所提出的用于检测几何边缘的方法通过展开初始轮廓来从正在检测边缘位置的实际图像(例如，实际SEM图像)获取参考信号(例如，参考边缘或参考SEM信号)。这是对诸如在US 7,269,287B2中描述的方法的改进，该方法从参考目标获取参考SEM信号，并且仅用于直线特征和圆柱对称特征的示例。在LER严重和/或最初猜测的轮廓不准确的情况下，可以从参考SEM信号得到优化的意义上迭代地使用该方法。通过平行于轮廓的高斯模糊确定局部参考SEM信号对于材料变化和改变SEM设置是鲁棒的，特别对于模糊长度等于或小于SEM硬件中使用的光束宽度的时候。同样，参考SEM信号是从初始轮廓周围的区域获取的，而在US7,269,287中，使用所谓的白带，该白带并不总是很好地定义，甚至不存在。可以相信，与通常可能使用的阈值化方法相比，特别是在存在严重的LER的情况下，该方法可以以更高的准确度和精确度在子像素分辨率上定位边缘。

所提出的方法是高度灵活的；尽管很多CD-SEM分析工具只能应用于具有明确定义的几何的单个用例，但是这些方法允许分析任意复杂形状的特征。这对于边缘放置误差度量特别重要。

可以使用以下条款进一步描述实施例：

1.一种确定与特征的边缘有关的边缘位置的方法，所述特征被包括在包括噪声的图像内；所述方法包括：

从所述图像中确定参考信号；以及

相对于所述参考信号确定所述边缘位置。

2.根据条款1所述的方法，其中所述图像已经使用扫描电子显微镜量测获取。

3.根据条款1或2所述的方法，其中所述从所述图像中确定参考信号包括：

在与初始轮廓平行的方向上应用一维低通滤波器至所述图像，以获取包括所述参考信号的经滤波的图像。

4.根据条款3所述的方法，包括步骤：估计所述初始轮廓使得所述初始轮廓包括正被确定的边缘的初始估计。

5.根据条款3或4所述的方法，其中所述一维低通滤波器包括一维高斯模糊。

6.根据条款5所述的方法，其中所述高斯模糊的模糊长度等于或小于用于获取所述图像的光束的光束宽度。

7.根据条款3至6中任一项所述的方法，其中在应用所述一维低通滤波器之前，所述方法包括：变换包括所述边缘的所述图像的至少一部分，以在包括被定义为平行于所述初始轮廓的第一维度和被定义为垂直于所述初始轮廓的第二维度的变换空间中获取经变换的图像。

8.根据条款7所述的方法，其中仅所述初始轮廓的任一侧小于10nm的区域被变换以获取所述经变换的图像。

9.根据条款7或8所述的方法，包括：将所述经滤波的图像和所述经变换的图像中的一者与所述经滤波的图像和所述经变换的图像中的另一者匹配以确定经匹配的轮廓，所述经匹配的轮廓包括所述边缘位置的经匹配的估计。

10.根据条款9所述的方法，其中所述匹配包括：在逐列的基础上将所述经滤波的图像与所述经变换的图像匹配。

11.根据条款10所述的方法，其中每一列由所述图像的像素的宽度限定。

12.根据条款10或11所述的方法，其中所述匹配包括所述经滤波的图像的列与所述经变换的图像的对应列的互相关。

13.根据条款12所述的方法，其中所述互相关包括：仅沿着所述列方向相对于彼此偏移所述列以获取所述经滤波的图像和所述经变换的图像之间的最佳匹配。

14.根据条款9至13中任一项所述的方法，包括：用于经匹配的轮廓以基于限定所述边缘位置的阈值获取阈值化轮廓的附加的阈值化步骤，所述阈值化轮廓包括所述边缘位置的阈值化估计。

15.根据条款9至14中任一项所述的方法，包括：通过使用所述经匹配的轮廓或阈值化轮廓作为每次附加迭代的所述初始轮廓执行所述方法的至少一次附加迭代来迭代地执行所述方法。

16.根据前述条款中任一项所述的方法，其中获取所述图像用于与所述特征有关的参数的测量，从而监测用于形成所述特征的光刻过程的性能。

17.根据条款16所述的方法，其中所述参数包括以下中的一项或多项：临界尺寸、线边缘粗糙度、线宽粗糙度、局部临界尺寸均匀性和边缘放置误差。

18.根据前述条款中任一项所述的方法，包括：通过将样条函数拟合到使信噪比最大化的所述参考信号来对所述参考信号执行进一步的降噪步骤。

19.一种计算装置，其包括处理器，并且被配置为执行根据前述条款中任一项所述的方法。

20.一种扫描电子显微镜检查装置，能够操作以在衬底上成像一个或多个特征，并且包括根据条款19所述的计算装置。

21.一种计算机程序，包括程序指令，所述程序指令能够操作以当在合适的装置上运行时执行根据条款1至18中任一项所述的方法。

22.一种非暂态计算机程序载体，包括根据条款21所述的计算机程序。

关于光刻设备使用的术语“辐射”和“束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，波长为或约为365、355、248、193、157或126nm)和极紫外(EUV)辐射(例如，波长在5-20nm的范围内)、以及粒子束，诸如离子束或电子束。

在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以指代各种类型的光学元件中的任何一个或组合，包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学部件。

对特定实施例的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般特性，以至于其他人可以在不背离本发明的一般概念的情况下通过应用本领域技术人员的知识而容易地修改这样的特定实施例和/或使其适应于各种应用，而无需过度的实验。因此，基于本文中给出的教导和指导，这样的适应和修改旨在在所公开的实施例的等同形式的含义和范围内。应当理解，本文中的措词或术语是为了举例说明而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由技术人员根据教导和指导进行解释。

本发明的广度和范围不应当受到任何上述示例性实施例的限制，而应当仅根据所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (15)

1.一种确定与特征的边缘有关的边缘位置的方法，所述特征被包括在包括噪声的图像内；所述方法包括：

从所述图像确定参考信号；以及

相对于所述参考信号确定所述边缘位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中已经使用扫描电子显微镜量测获取所述图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述从所述图像确定参考信号包括：

在与初始轮廓平行的方向上应用一维低通滤波器于所述图像，以获取包括所述参考信号的经滤波的图像。

4.根据权利要求3所述的方法，包括步骤：估计所述初始轮廓使得所述初始轮廓包括正被确定的边缘的初始估计。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述一维低通滤波器包括一维高斯模糊。

6.根据权利要求3所述的方法，其中在应用所述一维低通滤波器之前，所述方法包括：变换包括所述边缘的所述图像的至少一部分，以在包括被定义为平行于所述初始轮廓的第一维度和被定义为垂直于所述初始轮廓的第二维度的变换空间中获取经变换的图像。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：将所述经滤波的图像和所述经变换的图像中的一者与所述经滤波的图像和所述经变换的图像中的另一者匹配以确定经匹配的轮廓，所述经匹配的轮廓包括所述边缘位置的经匹配的估计。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述匹配包括：在逐列的基础上将所述经滤波的图像与所述经变换的图像匹配，并且其中每一列由所述图像的像素的宽度限定。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述匹配包括：所述经滤波的图像的列与所述经变换的图像的对应列的互相关。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述互相关包括：仅沿着所述列方向相对于彼此偏移所述列以获取所述经滤波的图像和所述经变换的图像之间的最佳匹配。

11.根据权利要求7所述的方法，包括：通过使用所述经匹配的轮廓或阈值化轮廓作为每次附加迭代的所述初始轮廓执行所述方法的至少一次附加迭代来迭代地执行所述方法。

12.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述图像用于与所述特征有关的参数的测量，从而监测用于形成所述特征的光刻过程的性能。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述参数包括以下中的一项或多项：临界尺寸、线边缘粗糙度、线宽粗糙度、局部临界尺寸均匀性和边缘放置误差。

14.一种扫描电子显微镜检查装置，能够操作以在衬底上成像一个或多个特征，并且包括被配置为执行根据权利要求1所述的方法的计算装置。

15.一种计算机程序，包括程序指令，所述程序指令能够操作以当在合适的装置上运行时执行根据权利要求1所述的方法。

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