CN112986290B - 一种透射电镜的检验方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种透射电镜的检验方法，所述方法包括：提供一单晶硅样品；校准透射电镜的第一放大倍率，第一放大倍率大于预设放大倍率；形成位于单晶硅样品上的多个沟道孔；在小于第一放大倍率的多个第二放大倍率下，通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距；将多个第二放大倍率中最高第二放大倍率下的孔间距记为第一孔间距；将多个第二放大倍率中除最高第二放大倍率以外的其他第二放大倍率下的孔间距记为第二孔间距；根据第一孔间距和第二孔间距，计算第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度；通过第一准确度与标准阈值，对第一准确度对应的第二放大倍率进行检验。

Description

一种透射电镜的检验方法

技术领域

本申请实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种透射电镜的检验方法。

背景技术

透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)是一种广泛应用于半导体结构测试的仪器，简称为“透射电镜”。透射电镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件上显示出来。

集成电路内部的大量半导体结构的关键尺寸都在纳米级，因此，半导体结构关键尺寸信息的获得需要依赖于透射电子显微镜图像，因此，透射电子显微镜图像成像质量的好坏就直接决定了半导体结构量测结果的准确度和精确度。在透射电镜的使用过程中，受样品质量、加速电压、电流稳定性的影响，会引起透射电镜图像的畸变或出现透射电镜放大倍率的偏差。因此，需要定期对透射电镜进行检验。

但是，当前并没有有效的方法对不同倍率下的透射电镜进行检验。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种透射电镜的检验方法。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种透射电镜的检验方法，所述方法包括：

提供一单晶硅样品；

校准所述透射电镜的第一放大倍率，所述第一放大倍率大于预设放大倍率；

形成位于所述单晶硅样品上的多个沟道孔；

在小于所述第一放大倍率的多个第二放大倍率下，通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距；

将所述多个第二放大倍率中最高第二放大倍率下的孔间距记为第一孔间距；

将所述多个第二放大倍率中除所述最高第二放大倍率以外的其他第二放大倍率下的孔间距记为第二孔间距；

根据所述第一孔间距和所述第二孔间距，计算所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度；

通过所述第一准确度与标准阈值，对所述第一准确度对应的第二放大倍率进行检验。

在一种可选的实施方式中，所述通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距，包括：

采集各个第二放大倍率下的透射电镜图像；所述透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔；

识别所述目标沟道孔的多个边界点，获得所述多个边界点对应的多个边界坐标；根据所述多个边界坐标进行椭圆拟合，并获得所述多个第二放大倍率中的每个第二放大倍率下所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

在一种可选的实施方式中，所述根据所述第一孔间距和所述第二孔间距，计算所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度，包括：

计算所述第二孔间距和所述第一孔间距的差值，将所述差值除以所述第一孔间距，得到所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述第一准确度与标准阈值，对所述第一准确度对应的第二放大倍率进行检验，包括：

比较所述第一准确度与标准阈值，所述第一准确度小于所述标准阈值的情况下，所述第一准确度对应的第二放大倍率检验合格。

在一种可选的实施方式中，所述第二放大倍率检验合格的情况下，所述方法还包括：

在各个第二放大倍率下各采集多个透射电镜图像；每个透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔；

针对每个第二放大倍率，通过椭圆拟合得到每个透射电镜图像中至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距；

通过所述孔间距，对所述孔间距对应的第二放大倍率下的畸变进行检验。

在一种可选的实施方式中，所述通过椭圆拟合得到所述每个透射电镜图像中至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距，包括：

识别每个透射电镜图像上目标沟道孔的多个边界点，获得所述多个边界点对应的多个边界坐标；根据所述多个边界坐标进行椭圆拟合，并获得每个透射电镜图像上所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

在一种可选的实施方式中，所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距包括三个不同方向的孔间距。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述孔间距，对所述孔间距对应的第二放大倍率下的畸变进行检验，包括：

针对每个第二放大倍率的多个透射电镜图像，分别计算每个方向的孔间距的平均值，得到三个平均孔间距；

将所述三个平均孔间距中的最大值记为第一平均孔间距；

将所述三个平均孔间距中的最小值记为第二平均孔间距；

根据所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距，计算对应的第二放大倍率的第二准确度；

通过所述第二准确度与标准阈值，对所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变进行检验。

在一种可选的实施方式中，所述根据所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距，计算对应的第二放大倍率的第二准确度，包括：

计算所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距的差值，将所述差值除以所述第一平均孔间距，得到对应的第二放大倍率的第二准确度。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述第二准确度与标准阈值，对所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变进行检验，包括：

比较所述第二准确度与标准阈值，所述第二准确度小于所述标准阈值的情况下，所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变检验合格。

在一种可选的实施方式中，所述校准所述透射电镜的第一放大倍率，包括：

在所述第一放大倍率下采集所述单晶硅样品的透射电镜图像；

对所述透射电镜图像进行傅里叶变换，以获得对应的衍射图案；

测量所述衍射图案中单晶硅参考面的面间距，记为面间距实测值；

根据单晶硅参考面的面间距实测值和面间距理论值，对所述第一放大倍率进行校准。

本申请在单晶硅样品上形成多个沟道孔，在经校准的高倍率下，进行中低倍率的检验，在中低倍率下测量多个目标沟道孔之间的孔间距，并以中低倍率中最高倍率下的孔间距作为参考值，与中低倍率中其他倍率下测量得到的目标沟道孔之间的孔间距进行比较，从而可以对该中低倍率的精度进行检验。根据本申请的检验方法，无需购买标样即可快速准确的对透射电镜放大倍率进行检验。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种透射电镜的检验方法的实现流程示意图；

图2A为单晶硅晶格的透射电镜图像；

图2B为对图2A经过傅里叶变换获得的衍射图案；

图2C为测量单晶硅的面间距的示意图；

图3为本申请实施例提供的透射电镜的检验方法中形成有多个沟道孔的单晶硅样品的示意图；

图4为本申请一具体实施方式提供的不同放大倍率下的透射电镜图像；

图5为本申请实施例提供的透射电镜的检验方法中畸变检验方法的实现流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。

在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

通常对透射电镜的放大倍率采用标样法来进行校准，即在高倍率下，采用石墨烯层晶面间距(0.344nm)、Pt纳米颗粒的(111)面间距或单晶Si的(111)面进行校准；中低倍率(小于100kx)下对单晶硅局部打孔，利用孔间距来校准不同放大倍率。这种方法的检验结果依赖于人工标定孔的中心，并以此获得孔间距，由于孔的中心只能通过人工目测标定，人为影响因素较大，无法进行精确的测量，进而影响检验结果的精确度。

为此，提出了本申请实施例的以下技术方案。

本申请实施例提供一种透射电镜的检验方法，图1为本申请实施例提供的一种透射电镜的检验方法的实现流程示意图，如图1所示，所述方法主要包括以下步骤：

步骤110、提供一单晶硅样品。

在本申请实施例中，可以采用聚焦离子束(Focused Ion beam，FIB)技术制备一片厚度约为60-80nm的单晶硅样品。

步骤120、校准所述透射电镜的第一放大倍率，所述第一放大倍率大于预设放大倍率。

在本申请实施例中，所述预设放大倍率可以为88kx，则第一放大倍率的范围可以是88kx-870kx。因此，第一放大倍率属于透射电镜的高倍率范围。

目前主要是利用单晶硅的晶面的面间距进行高放大倍率的校准。通常TEM的放大倍率范围为13kx-870kx。在一些实施例中，也将可以分辨单晶硅单元晶格的放大倍率定义为预设放大倍率，并将小于该单晶硅晶格分辨倍率的放大倍率称为中低倍率(第二放大倍率)，大于该单晶硅晶格分辨倍率的放大倍率称为高倍率(第一放大倍率)。在本申请的优选实施例中，单晶硅晶格分辨倍率为88kx。相应地，中低倍率(第二放大倍率)的范围为13kx-88kx，高倍率(第一放大倍率)的范围为88kx-870kx。

在本申请实施例中，校准所述透射电镜的第一放大倍率可以包括以下步骤：

步骤121、在所述第一放大倍率下采集所述单晶硅样品的透射电镜图像。

这里，先设定透射电镜的放大倍率为第一放大倍率。将提供的单晶硅样品放入透射电镜的照射视野中，在所述第一放大倍率下对单晶硅样品进行成像，所得的透射电镜图像如图2A所示。图2A示出了单晶硅样品中的一部分透射电镜图像，其中以矩阵方式排列的白色亮点即为单晶硅样品中的晶格201。由于第一放大倍率大于88kx(单晶硅晶格分辨倍率)，因此，在该透射电镜图像中可以清楚的分辨出单晶硅样品中的晶格201。

步骤122、对所述透射电镜图像进行傅里叶变换，以获得对应的衍射图案。

这里，对步骤121所获得的透射电镜图像进行傅里叶变换，可以获得对应的衍射图案，如图2B所示。在图2B中，经过傅里叶变换的衍射图案可包括多个面，例如(11-1)、(1-11)和(0-22)。

步骤123、测量所述衍射图案中单晶硅参考面的面间距，记为面间距实测值。

这里，准确测量衍射图案中的单晶硅晶面的面间距d，并将其记为面间距实测值d，如图2C所示。

步骤124、根据单晶硅参考面的面间距实测值和面间距理论值，对所述第一放大倍率进行校准。

这里，将测量得到的面间距实测值d和面间距理论值d₀比较，根据下面的公式计算获得该第一放大倍率的第三准确度Z：

所获得的第三准确度Z是一百分比。

这里，比较第三准确度与标准阈值，第三准确度的绝对值大于标准阈值的情况下校准第一放大倍率。

在本申请实施例中，设标准阈值为1％。当第三准确度Z的绝对值大于标准阈值1％时，表示该第一放大倍率检验不合格，则需要根据计算得到的第三准确度Z调整第一放大倍率的真实值，即对该放大倍率进行校准；反之则不用调整。

需要说明的是，透射电镜的高倍率包括一定的范围。校准透射电镜的第一放大倍率可以将透射电镜的放大倍率在高倍率的范围内取多个第一放大倍率，并在该多个第一放大倍率下采集单晶硅样品的透射电镜图像，并对该透射电镜图像进行分析。可以在高倍率的范围88Kx-870Kx内从大到小依次选取多个第一放大倍率。

在该校准步骤中，对于同一个第一放大倍率，可以取多次(例如10次)面间距实测值的平均值作为该第一放大倍率的面间距实测值d，用来计算该第一放大倍率所对应的第三准确度Z。

这里，本申请对第一放大倍率从大到小的调整步长不做具体限制。可以理解，该调整步长越小，则在第一放大倍率的范围内所或的单晶硅样品的高分辨率透射电镜图像的数量越多；调整步长越大，则在第一放大倍率的范围内所或的单晶硅样品的高分辨率透射电镜图像的数量越少。在一些实施例中，也可以对第一放大倍率从小到大进行调整。本申请中，对第一放大倍率的调整可以是等步长的，也可以是不等步长的。

步骤130、形成位于所述单晶硅样品上的多个沟道孔。

本申请对在单晶硅样品上形成沟道孔的方法不做限制。在一些实施例中，可以使用聚焦电子束来形成多个沟道孔。利用聚焦电子束在该单晶硅样品上辐照产生多个圆形的沟道孔。这些沟道孔的间距和方位可以根据所需要检验的透射电镜的倍率视野范围进行自由设计。在优选实施例中，在单晶硅样品上形成沟道孔呈阵列排布。

步骤140、在小于所述第一放大倍率的多个第二放大倍率下，通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距。

在本申请实施例中，小于所述第一放大倍率的第二放大倍率的范围为13Kx-88Kx。这里，第二放大倍率也可以称之为中低放大倍率。

需要说明的是，透射电镜的中低放大倍率通常是13Kx-88Kx，在该中低放大倍率下无法获得单晶硅的晶格图像，因此，不能利用晶格来对中低放大倍率进行校准，而只能利用一些较大尺寸的特征性图案来校准。在步骤130中所形成的多个沟道孔即较大尺寸的特征性图案的一种具体实施方式。

图3为本申请实施例提供的透射电镜的检验方法中形成有多个沟道孔的单晶硅样品的示意图。如图3所示，在单晶硅样品300上形成有多个沟道孔，例如沟道孔301、302、303。本申请对在单晶硅样品300的形状不做限制，对沟道孔的形状和数量不做限制。图3可以表示单晶硅样品300的一部分。多个沟道孔可以是相同的形状，也可以是不同的形状。例如圆形、方形、三角形等。

这里，在小于所述第一放大倍率的多个第二放大倍率下，通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距。

在本申请实施例中，椭圆拟合的具体过程为：采集各个第二放大倍率下的透射电镜图像；所述透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔；识别所述目标沟道孔的多个边界点，获得所述多个边界点对应的多个边界坐标；根据所述多个边界坐标进行椭圆拟合，得到所述目标沟道孔的多个边界点对应的边界函数，根据所述边界函数得到目标沟道孔的中心，根据所述目标沟道孔的中心，得到所述多个第二放大倍率中的每个第二放大倍率下所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

本申请实施例在中低倍率下，通过椭圆拟合得到孔间距代替人工标定沟道孔中心得到孔间距，减少人为主观判断的差异性，提高数据的可靠性，从而极大地提高了测量结果的精度，使得检验结果更可靠。

在实际应用时，可以采用TEM机台(例如赛默飞Metrios机台)自带的RecipeEditor配方编辑器软件中的ArcFinder算法进行椭圆拟合，将椭圆拟合得到的目标沟道孔中心作为透射电镜图像中特征性图案的特征点，并通过AutoMetrologyRecipe自动计量配方自动计算出孔间距。

在一些实施例中，如图3所示，该多个沟道孔为圆孔，将相邻圆孔圆心之间的距离为孔间距。

在本申请实施例中，所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距包括三个不同方向的孔间距。如图3所示，三个目标沟道孔301、302、303中每两个目标沟道孔之间的孔间距包括#1、#2和#3这三个方向的孔间距。

步骤150、将所述多个第二放大倍率中最高第二放大倍率下的孔间距记为第一孔间距；将所述多个第二放大倍率中除所述最高第二放大倍率以外的其他第二放大倍率下的孔间距记为第二孔间距。

在本申请实施例中，所述多个第二放大倍率(13kx-88kx)中最高第二放大倍率为88kx。图4为本申请一具体实施方式提供的不同放大倍率下的透射电镜图像，如图4所示，将88kx倍率下的孔间距记为第一孔间距；将所述多个第二放大倍率中除88kx倍率以外的其他第二放大倍率下的孔间距记为第二孔间距。例如，分别将69kx、55kx、43kx、34kx、26.5kx、21kx、16.5kx、13kx倍率下的孔间距记为第二孔间距。需要说明的是，图4中每个放大倍率的透射电镜图像中的三角形为目标沟道孔所在的区域。在其他实施例中，也可以为矩形、五边形、六边形等其他形状。

步骤160、根据所述第一孔间距和所述第二孔间距，计算所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度。

在本申请实施例中，计算所述第二孔间距和所述第一孔间距的差值，将所述差值除以所述第一孔间距，得到所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度。换言之，计算所述第二孔间距和所述第一孔间距的比值，计算所述比值与1的差值，则得到所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度。

表一是根据本申请的透射电镜放大倍率的检验方法，在不同第二放大倍率进行检验的结果。表一示出了在放大倍率处于第二放大倍率(13kx-88kx)的范围内时的检验结果。在表一中，最左端一列为透射电镜所设定的第二放大倍率，从上到下依次降低。表一中的第二放大倍率最大为88kx，最小为13kx。根据步骤140-步骤160，可以测量获得在中低倍率范围内的不同放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距。由于所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距包括三个不同方向的孔间距，表一中从左向右数第二到第四列为不同第二放大倍率下三个不同方向的孔间距。表一中从左向右数第五到第七列为不同第二放大倍率下的第一准确度。

可以理解，在一些实施例中，还可以第二放大倍率进行进一步的细分，例如将第二放大倍率划分为多于20个的多个倍率，在该多个倍率下，分别选取不同的孔间距。

表一

步骤170、通过所述第一准确度与标准阈值，对所述第一准确度对应的第二放大倍率进行检验。

在本申请实施例中，比较所述第一准确度与标准阈值，所述第一准确度的绝对值小于所述标准阈值的情况下，所述第一准确度对应的第二放大倍率检验合格。由表一可知，在中低倍率范围内，在多个不同第二放大倍率下所获得的第一准确度的绝对值都小于标准阈值1％，该检验结果表明这些第二放大倍率满足要求，即这些第二放大倍率检验合格。

与现有技术相比，本申请在单晶硅样品上形成多个沟道孔，在经校准的高倍率下，进行中低倍率的检验，在中低倍率下测量多个目标沟道孔之间的孔间距，并以中低倍率中最高倍率下的孔间距作为参考值，与中低倍率中其他倍率下测量得到的目标沟道孔之间的孔间距进行比较，从而可以对该中低倍率的精度进行检验，使各个倍率的误差均小于1％。根据本申请的检验方法，无需购买标样即可快速准确的对透射电镜放大倍率进行检验；在中低倍率下，通过椭圆拟合得到孔间距代替人工标定沟道孔中心得到孔间距，极大地提高了测量结果的精度，使得检验结果更可靠。

在本申请实施例中，所述第二放大倍率检验合格的情况下，还包括畸变检验的步骤，如图5所示，畸变检验可以包括以下步骤：

步骤210、在各个第二放大倍率下各采集多个透射电镜图像；每个透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔。

在本申请实施例中，选择一个合适的单晶硅样品，所述单晶硅样品上形成有多个沟道孔，在第二放大倍率(13kx-88kx)中的每个第二放大倍率下各拍摄多个透射电镜图片，每个透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔。在实际应用时，针对每个第二放大倍率，采集的透射电镜图像的数量范围可以为10-30个。

步骤220、针对每个第二放大倍率，通过椭圆拟合得到每个透射电镜图像中至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

由于工艺上沟道孔的三个不同方向上的孔间距的统计平均值相等，在低倍率透射电镜图像中的特征尺寸无理论真实值时，可将沟道孔的三个不同方向上的孔间距的统计平均值作为理论真实值。

在本申请实施例中，针对每个第二放大倍率，识别该第二放大倍率对应的多个透射电镜图像中的每个透射电镜图像上目标沟道孔的多个边界点，获得所述多个边界点对应的多个边界坐标；根据所述多个边界坐标进行椭圆拟合，并获得每个透射电镜图像上所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

步骤230、通过所述孔间距，对所述孔间距对应的第二放大倍率下的畸变进行检验。

在本申请实施例中，针对每个第二放大倍率的多个透射电镜图像，分别计算每个方向的孔间距的平均值，得到三个平均孔间距；将所述三个方平均孔间距中的最大值记为第一平均孔间距；将所述三个平均孔间距中的最小值记为第二平均孔间距；根据所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距，计算对应的第二放大倍率的第二准确度；通过所述第二准确度与标准阈值，对所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变进行检验。

这里，以21kx倍率为例进行详细说明，通过椭圆拟合得到21kx倍率下每个透射电镜图像上至少三个目标沟道孔的三个方向的孔间距，针对21kx倍率下多个透射电镜图像，分别计算每个方向的孔间距的平均值，得到的三个平均孔间距如表二所示。

表二

这里，将所述三个方平均孔间距中的最大值(表二中156.32)记为第一平均孔间距；将所述三个平均孔间距中的最小值(表二中156.2)记为第二平均孔间距；计算所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距的差值，将所述差值除以所述第一平均孔间距，得到对应的第二放大倍率的第二准确度(表二中0.07％)。换言之，计算所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距的比值，计算所述比值与1的差值，则得到对应的第二放大倍率的第二准确度。比较所述第二准确度与标准阈值1％，所述第二准确度的绝对值小于所述标准阈值的情况下，所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变检验合格。由表二可知，在21kx倍率下的第二准确度的绝对值小于标准阈值1％，该检验结果表明这些21kx倍率下的畸变满足要求，即这些21kx倍率下的畸变检验合格。

本申请提供的透射电镜的检验方法还可以进行不同第二放大倍率下的畸变检验，通过椭圆拟合得到每个第二放大倍率下的孔间距，并分别计算每个方向的孔间距的平均值，以每个第二放大倍率下的三个平均孔间距中的最大值和最小值作为参考值，通过最大值和最小值得到对应的第二放大倍率的第二准确度，从而可以根据第二准确度和标准阈值进行第二准确度下的透射电镜图像畸变检验。在第二放大倍率检验合格的情况再进行畸变检验，有助于提高透射电镜的准确度和精确度。且通过椭圆拟合得到孔间距代替人工标定沟道孔中心得到孔间距，极大地提高了测量结果的精度，使得畸变检验结果更可靠。

应理解，说明书通篇中提到的“在本申请实施例”或“在一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本申请实施例”或“在一些实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种透射电镜的检验方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一单晶硅样品；

校准所述透射电镜的第一放大倍率，所述第一放大倍率大于预设放大倍率，所述第一放大倍率大于单晶硅晶格的分辨倍率；

形成位于所述单晶硅样品上的多个沟道孔；

在小于所述第一放大倍率的多个第二放大倍率下，通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距；所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距包括三个不同方向的孔间距；

将所述多个第二放大倍率中最高第二放大倍率下的孔间距记为第一孔间距；

将所述多个第二放大倍率中除所述最高第二放大倍率以外的其他第二放大倍率下的孔间距记为第二孔间距；

根据所述第一孔间距和所述第二孔间距，计算所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度；

通过所述第一准确度与标准阈值，对所述第一准确度对应的第二放大倍率进行检验；

在所述第二放大倍率检验合格的情况下，所述方法还包括：

通过所述孔间距，对所述孔间距对应的第二放大倍率下的畸变进行检验，包括：

针对每个第二放大倍率的多个透射电镜图像，分别计算每个方向的孔间距的平均值，得到三个平均孔间距；

将所述三个平均孔间距中的最大值记为第一平均孔间距；

将所述三个平均孔间距中的最小值记为第二平均孔间距；

根据所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距，计算对应的第二放大倍率的第二准确度；

通过所述第二准确度与标准阈值，对所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变进行检验。

2.根据权利要求1所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述通过椭圆拟合测量各个第二放大倍率下所述多个沟道孔中至少三个目标沟道孔的孔间距，包括：

采集各个第二放大倍率下的透射电镜图像；所述透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔；

识别所述目标沟道孔的多个边界点，获得所述多个边界点对应的多个边界坐标；根据所述多个边界坐标进行椭圆拟合，并获得所述多个第二放大倍率中的每个第二放大倍率下所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

3.根据权利要求1所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述根据所述第一孔间距和所述第二孔间距，计算所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度，包括：

计算所述第二孔间距和所述第一孔间距的差值，将所述差值除以所述第一孔间距，得到所述第二孔间距对应的第二放大倍率的第一准确度。

4.根据权利要求1所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述通过所述第一准确度与标准阈值，对所述第一准确度对应的第二放大倍率进行检验，包括：

比较所述第一准确度与标准阈值，所述第一准确度小于所述标准阈值的情况下，所述第一准确度对应的第二放大倍率检验合格。

5.根据权利要求4所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述第二放大倍率检验合格的情况下，所述方法还包括：

在各个第二放大倍率下各采集多个透射电镜图像；每个透射电镜图像上包括至少三个目标沟道孔；

针对每个第二放大倍率，通过椭圆拟合得到每个透射电镜图像中至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距；

通过所述孔间距，对所述孔间距对应的第二放大倍率下的畸变进行检验。

6.根据权利要求5所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述通过椭圆拟合得到所述每个透射电镜图像中至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距，包括：

识别每个透射电镜图像上目标沟道孔的多个边界点，获得所述多个边界点对应的多个边界坐标；根据所述多个边界坐标进行椭圆拟合，并获得每个透射电镜图像上所述至少三个目标沟道孔中每两个目标沟道孔之间的孔间距。

7.根据权利要求1所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述根据所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距，计算对应的第二放大倍率的第二准确度，包括：

计算所述第一平均孔间距和所述第二平均孔间距的差值，将所述差值除以所述第一平均孔间距，得到对应的第二放大倍率的第二准确度。

8.根据权利要求1所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述通过所述第二准确度与标准阈值，对所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变进行检验，包括：

比较所述第二准确度与标准阈值，所述第二准确度小于所述标准阈值的情况下，所述第二准确度对应的第二放大倍率下的畸变检验合格。

9.根据权利要求1所述的透射电镜的检验方法，其特征在于，所述校准所述透射电镜的第一放大倍率，包括：

在所述第一放大倍率下采集所述单晶硅样品的透射电镜图像；

对所述透射电镜图像进行傅里叶变换，以获得对应的衍射图案；

测量所述衍射图案中单晶硅参考面的面间距，记为面间距实测值；

根据单晶硅参考面的面间距实测值和面间距理论值，对所述第一放大倍率进行校准。