WO2022252277A1 - 校准om和sem坐标关系的方法和装置、设备和存储介质 - Google Patents

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WO2022252277A1
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中科晶源微电子技术（北京）有限公司
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    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer

Definitions

  • the present disclosure relates to the technical field of semiconductor manufacturing and detection, and in particular to a method, device, device and storage medium for calibrating the coordinate relationship between OM and SEM.
  • the position of the marking point on the workbench includes: a first position in OM mode and a second position in SEM mode;
  • the coordinate relationship between the OM and the SEM is obtained through the first marker offset and the second marker offset.
  • the pattern is at least one of a single figure and a figure array.
  • the first marker point offset is obtained according to the first similarity.
  • obtaining the offset of the second marking point according to the SEM marking pattern and the SEM image includes:
  • acquiring the pixel size of the OM image and the pixel size of the SEM includes calibrating the pixel size of the OM image and the pixel size of the SEM by means of pixel size calibration step.
  • the marking patterns include: OM marking patterns in OM mode and SEM marking patterns in SEM mode;
  • the OM image acquisition module is configured to acquire an OM image in OM mode; wherein, the OM image is an image obtained by taking pictures after controlling the workbench to move to the first position;
  • the second marker offset calculation module is configured to obtain a second marker offset according to the SEM marker pattern and the SEM image;
  • FIG. 1 shows a flowchart of a method for calibrating the coordinate relationship between OM and SEM according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method for calibrating the coordinate relationship between OM and SEM includes:
  • the marking pattern includes: the OM marking pattern under the OM mode and the SEM marking pattern under the SEM mode
  • the OM image is obtained under the OM mode
  • the OM image is an image obtained by taking pictures after the control workbench moves to the first position, according to The OM mark pattern and the OM image obtain the offset of the first mark point, obtain the SEM image in the SEM mode, and the SEM image is the image obtained after the control workbench is moved to the second position, and obtain the first mark point according to the SEM mark pattern and the SEM image
  • Two mark point offsets the coordinate relationship between OM and SEM is obtained through the first mark point offset and the second mark point offset. In this way, the calibration process before electron beam detection and feature size measurement in the semiconductor manufacturing process is automated. This method not only eliminates the influence of human
  • step S100 is executed to read the position and mark pattern of the same mark point selected from the same standard sheet on the workbench, wherein the position of the mark point on the workbench includes: the first mark point in the OM mode The first position and the second position in the SEM mode, the marking pattern includes: the OM marking pattern in the OM mode and the SEM marking pattern in the SEM mode.
  • obtaining the OM mark pattern and the SEM mark pattern of the same standard sheet includes: among multiple standard sheets, obtaining the OM mark pattern and the SEM mark pattern of the same mark point of the same standard sheet, wherein, The OM mark pattern and the SEM mark pattern are at least one of a single figure and a figure array, and the coordinates of the OM mark pattern and the SEM mark pattern are acquired.
  • the OM mark pattern and the SEM mark pattern are at least one of a single figure and a figure array, and the coordinates of the OM mark pattern and the SEM mark pattern are acquired.
  • four standard sheets are fixed at the four corners of the workbench, respectively labeled 1, 2, 3, and 4.
  • the standard sheet labeled 1 is used in the first calibration, and the obtained label is 1.
  • the OM mark pattern and the SEM mark pattern on the same mark point of the standard sheet, the position coordinates of the OM mark pattern and the SEM mark pattern are (x OM 0 , y OM 0 ) and (x E°s 0 , y E° s 0 ), in OM mode, send the workbench movement command, move the workbench to the mark point position (x OM 0 , y OM 0 ), after the workbench reaches (x OM 0 , y OM 0 ), send a photo Command to take a picture to obtain an image, and obtain an OM image (OMImage).
  • the similarity calculation method can use the square difference matching method: this method uses the square difference for matching, the best matching value is 0, the worse the matching, the greater the matching value; you can also use the correlation matching method: the The method adopts the multiplication operation, and the larger the value, the better the matching degree; you can also use the correlation coefficient matching method: 1 means a perfect match, and -1 means the worst match. Or other conventional technical means in the field can be used, which is not limited in this application.
  • step S400 is executed to obtain a SEM image in the SEM mode, and the SEM image is an image obtained by taking pictures after the control workbench moves to the second position.
  • acquiring the SEM image in the SEM mode includes: switching to the SEM mode, sending an instruction to move the workbench, and moving the workbench to the position of the SEM mark pattern, if the position of the workbench is consistent with the position of the SEM mark pattern If the position is corresponding, send a camera instruction to obtain the SEM image.
  • four standard sheets are fixed at the four corners of the workbench, respectively labeled 1, 2, 3, and 4.
  • the standard sheet labeled 1 is used in the first calibration, and the obtained label is 1.

Abstract

一种校准OM和SEM坐标关系的方法，包括：读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案（S100），在OM模式下获取OM图像（S200），根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量（S300），在SEM模式下获取SEM图像，SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像（S400），根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量（S500），通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系（S600）。针对半导体制造过程中电子束检测与特征尺寸测量之前的校准过程进行了自动化处理，不仅排除了人为因素以及环境因素的影响，还提高了检测效率。还提供一种校准OM和SEM坐标关系的装置、一种校准OM和SEM坐标关系的设备以及一种非易失性计算机可读存储介质。

Description

校准OM和SEM坐标关系的方法和装置、设备和存储介质 技术领域
本公开涉及半导体制造和检测技术领域，尤其涉及一种校准OM和SEM坐标关系的方法和装置、设备和存储介质。
背景技术
近年来，随着物联网以及人工智能等新技术的发展，半导体芯片的需求量与日俱增，芯片制程工艺也越来越精细。日渐精细的生产工艺会降低芯片功率，同样也会限制半导体制造的生产良率。在28nm以下技术节点的半导体制造流程中，通过电子束缺陷检测(EBI)的手段，能够有效提高生产良率。在进行电子束缺陷检测之前，对于EBI设备的校准必不可少，这一步骤会直接影响缺陷检测结果，尤其是对EBI设备的光学显微镜系统(OM)和扫描电子显微镜系统(SEM)坐标关系的校准。一般情况下，EBI设备的OM和SEM坐标关系的校准主要是通过人工来完成，这种方式不仅耗时耗力，而且容易出现人为因素带来的偏差。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种校准OM和SEM坐标关系的方法，包括：
读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案；
其中，所述标记点在所述工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置；
所述标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案；
在OM模式下获取OM图像；其中，所述OM图像为控制所述工作台移动至所述第一位置处后拍照得到的图像；
根据所述OM标记图案和所述OM图像得到第一标记点偏移量；
在SEM模式下获取SEM图像；所述SEM图像为控制所述工作台移动至所述第二位置处后拍照得到的图像；
根据所述SEM标记图案和所述SEM图像得到第二标记点偏移量；
通过所述第一标记点偏移量和所述第二标记点偏移量得到所述OM和SEM坐标关系。
在一种可能的实现方式中，所述标记点为由所述标准片中选取的具有唯一标识性的图案；
所述图案为单个图形和图形阵列中的至少一种。
在一种可能的实现方式中，根据所述OM标记图案和所述OM图像得到第一标记点偏移量包括：
将所述OM标记图案和所述OM图像进行图像匹配得到第一相似度；
根据所述第一相似度得到所述第一标记点偏移量。
在一种可能的实现方式中，根据所述SEM标记图案和所述SEM图像得到第二标记点偏移量包括：
将所述OM标记图案和所述OM图像进行图像匹配得到第二相似度；
根据所述第二相似度得到所述第二标记点偏移量。
在一种可能的实现方式中，通过所述第一标记点偏移量和所述第二标记点偏移量得到所述OM和SEM坐标关系包括：
根据所述第一标记点偏移量的X值、所述OM图像的像素尺寸的X值和所述OM标记图案的位置的X值得到OM横向偏移量；
根据所述第一标记点偏移量的X值、所述SEM图像的像素尺寸的X值和所述SEM标记图案的位置的X值得到SEM横向偏移量；
根据所述第一标记点偏移量的Y值、所述OM图像的像素尺寸的Y值和所述OM标记图案的位置的Y值得到OM纵向偏移量；
根据所述第一标记点偏移量的Y值、所述SEM图像的像素尺寸的Y值和所述SEM标记图案的位置的Y值得到SEM纵向偏移量；
通过所述OM横向偏移量、所述SEM横向偏移量、所述OM纵向偏移量和 所述SEM纵向偏移量得到所述OM和SEM坐标关系。
在一种可能的实现方式中，通过所述OM横向偏移量、所述SEM横向偏移量、所述OM纵向偏移量和所述SEM纵向偏移量得到所述OM和SEM坐标关系包括：
所述OM横向偏移量减去所述SEM横向偏移量得到OM和SEM横向坐标关系；
所述OM纵向偏移量减去所述SEM纵向偏移量得到OM和SEM纵向坐标关系；
通过所述OM和SEM横向坐标关系和所述OM和SEM纵向坐标关系得到所述OM和SEM坐标关系。
在一种可能的实现方式中，获取所述OM图像的像素尺寸和所述SEM的像素尺寸时包括通过像素尺寸校准的方式对所述OM图像的像素尺寸和所述SEM的像素尺寸进行校准的步骤。
根据本公开的另一方面，提供了一种校准OM和SEM坐标关系的装置，其特征在于，标记图案获取模块、OM图像获取模块、第一标记点偏移量计算模块、SEM图像获取模块、第二标记点偏移量计算模块和坐标关系模块；
所述标记图案获取模块，被配置为读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案；
其中，所述标记点在所述工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置；
所述标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案；
所述OM图像获取模块，被配置为在OM模式下获取OM图像；其中，所述OM图像为控制所述工作台移动至所述第一位置处后拍照得到的图像；
所述第一标记点偏移量计算模块，被配置为根据所述OM标记图案和所述OM图像得到第一标记点偏移量；
所述SEM图像获取模块，被配置为在SEM模式下获取SEM图像；所述 SEM图像为控制所述工作台移动至所述第二位置处后拍照得到的图像；
所述第二标记点偏移量计算模块，被配置为根据所述SEM标记图案和所述SEM图像得到第二标记点偏移量；
所述坐标关系模块，被配置为通过所述第一标记点偏移量和所述第二标记点偏移量得到所述OM和SEM坐标关系。
根据本公开的另一方面，提供了一种校准OM和SEM坐标关系的设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。
通过读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案，其中，标记点在工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置，标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案，在OM模式下获取OM图像，其中，OM图像为控制工作台移动至第一位置处后拍照得到的图像，根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量，在SEM模式下获取SEM图像，SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像，根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量，通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系。这样针对半导体制造过程中电子束检测与特征尺寸测量之前的校准过程进行了自动化处理，该方法不仅排除了人为因素以及环境因素(温度等)的影响，还提高了检测效率。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法的流程图；
图2示出本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法的示意图；
图3示出本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法的标准片示意图；
图4示出本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法的偏移量示意图；
图5示出本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的装置的框图；
图6示出本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的设备的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法的流程图。如图1所示，该校准OM和SEM坐标关系的方法包括：
步骤S100，读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案，其中，标记点在工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置，标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案，步骤S200，在OM模式下获取OM图像，其中，OM图像为控制工作台移动至第一位置处后拍照得到的图像，步骤S300，根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量，步骤S400，在SEM模式下获取SEM图像，SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像，步骤S500，根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量，步骤S600，通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系。
通过读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案，其中，标记点在工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置，标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案，在OM模式下获取OM图像，其中，OM图像为控制工作台移动至第一位置处后拍照得到的图像，根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量，在SEM模式下获取SEM图像，SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像，根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量，通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系。这样针对半导体制造过程中电子束检测与特征尺寸测量之前的校准过程进行了自动化处理，该方法不仅排除了人为因素以及环境因素(温度等)的影响，还提高了检测效率。
需要说明的是，在执行本申请的方法前，标准片上标记点的位置坐标和图案预先通过人工确定并写入配置文件，以便后续自动校准使用。其中，OM为光学显微镜系统，SEM为扫描电子显微镜系统，SEM也称为电子光学系统(EOS)。在一种可能的实现方式中，首先，在OM模式和EOS模式下选取同一标准片上的同一标记点，选取标记点的方式为：从标准片上选取具有唯一 标识的图案，示例性的，标准片上包括多个圆形图案，多个三角形图案和一个十字形图案，选取十字形图案，接着依据十字形图案创建标记图案，分别为OM标记图案(OMPattern)和SEM标记图案(EosPattern)并记录其在工作台上的位置坐标(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)。
具体的，参见图1，执行步骤S100，读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案，其中，标记点在工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置，标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案。
在一种可能的实现方式中，获取同一标准片的OM标记图案和SEM标记图案包括：在多个标准片中，获取同一个标准片的同一标记点的OM标记图案和SEM标记图案，其中，OM标记图案和SEM标记图案为单个图形和图形阵列中的至少一种，获取OM标记图案和SEM标记图案的坐标。举例来说，在工作台上的四个角处固定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，其中，OM标记图案和SEM标记图案可以是单个图形，也可以是图形阵列，也就是说，可以为多个单个图形排列的图形阵列。OM标记图案和SEM标记图案的位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，也就是说，在OM模式下当前工作台位置为(x OM 0，y OM 0)，在SEM模式下当前工作台位置为(x E°s 0，y E°s 0)。
进一步的，参见图1，执行步骤S200，在OM模式下获取OM图像，其中，OM图像为控制工作台移动至第一位置处后拍照得到的图像。
在一种可能的实现方式中，在OM模式下获取OM图像包括：切换至OM模式，发送移动工作台指令，将工作台移动至OM标记图案的位置，若工作台的位置与OM标记图案的位置相对应，则发送拍照指令获取OM图像。举例来说，在工作台上的四个角处固定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，OM标记图案和SEM标记图案的 位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，在OM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x OM 0，y OM 0)，在工作台到达(x OM 0，y OM 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到OM图像(OMImage)。
进一步的，参见图1，执行步骤S300，根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量。
在一种可能的实现方式中，根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量包括：将OM标记图案和OM图像进行图像匹配得到第一相似度，根据第一相似度得到第一标记点偏移量。举例来说，在工作台上的四个角处固定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，OM标记图案和SEM标记图案的位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，在OM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x OM 0，y OM 0)，在工作台到达(x OM 0，y OM 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到OM图像(OMImage)，使用OM标记图案在OM图像上移动，以每一个像素为单位进行移动，每次移动之后计算相似度，OM标记图案在整个OM图像移动完之后得到所有相似度，在所有相似度中查找最好相似度，可以得到最好相似度相对应的坐标值，将该坐标值与原来的坐标值(x OM 0，y OM 0)做差，得到第一标记点偏移量(OMPixelShift)。
需要说明的是，相似度计算方法可以使用平方差匹配法：该方法采用平方差来进行匹配，最好的匹配值为0，匹配越差，匹配值越大；还可以使用相关匹配法：该方法采用乘法操作，数值越大表明匹配程度越好；还可以使用相关系数匹配法：1表示完美的匹配，-1表示最差的匹配。或者可以使用本领域的其他常规技术手段，本申请不进行限定。
在另一种可能的实现方式中，电子束长时间轰击标准片会导致标记图像发生变化，示例性的，在SEM模式下碳化变黑，从而影响图像匹配。这样，会出现图像匹配失败的情况，在工作台上的四个角处固定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标 号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，OM标记图案和SEM标记图案的位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，在OM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x OM 0，y OM 0)，在工作台到达(x OM 0，y OM 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到OM图像(OMImage)，使用OM标记图案在OM图像上移动，以每一个像素为单位进行移动，每次移动之后计算相似度，OM标记图案在整个OM图像移动完之后得到所有相似度，在所有相似度中查找最好相似度，但未查找到最好相似度，则切换至标号为2的标准片进行本公开的方法。从而准确的计算像素偏差数，成功避免了人为因素造成的影响。
需要说明的是，本申请不对标准片的数量和排列方式进行限定，可以达到所需功能即可。
进一步的，参见图1，执行步骤S400，在SEM模式下获取SEM图像，SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像。
在一种可能的实现方式中，在SEM模式下获取SEM图像包括：切换至SEM模式，发送移动工作台指令，将工作台移动至SEM标记图案的位置，若工作台的位置与SEM标记图案的位置相对应，则发送拍照指令获取SEM图像。举例来说，在工作台上的四个角处固定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，OM标记图案和SEM标记图案的位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，在SEM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x E°s 0，y E°s 0)，在工作台到达(x E°s 0，y E°s 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到SEM图像(EosImage)。
进一步的，参见图1，执行步骤S500，根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量。
在一种可能的实现方式中，根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量包括：将OM标记图案和OM图像进行图像匹配得到第二相似度，根据第二相似度得到第二标记点偏移量。举例来说，在工作台上的四个角处固 定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，OM标记图案和SEM标记图案的位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，在SEM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x E°s 0，y E°s 0)，在工作台到达(x E°s 0，y E°s 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到SEM图像(EosImage)，使用SEM标记图案在SEM图像上移动，以每一个像素为单位进行移动，每次移动之后计算相似度，SEM标记图案在整个SEM图像移动完之后得到所有相似度，在所有相似度中查找最好相似度，可以得到最好相似度相对应的坐标值，将该坐标值与原来的坐标值(x E°s 0，y E°s 0)做差，得到第二标记点偏移量(EosPixelShift)。
进一步的，参见图1，执行步骤S600，通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系。
在一种可能的实现方式中，通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系包括：根据第一标记点偏移量的X值、OM图像的像素尺寸的X值和OM标记图案的位置的X值得到OM横向偏移量，根据第二标记点偏移量的X值、SEM图像的像素尺寸的X值和SEM标记图案的位置的X值得到SEM横向偏移量，OM横向偏移量减去SEM横向偏移量得到OM和SEM横向坐标关系，根据第一标记点偏移量的Y值、OM图像的像素尺寸的Y值和OM标记图案的位置的Y值得到OM纵向偏移量，根据第二标记点偏移量的Y值、SEM图像的像素尺寸的Y值和SEM标记图案的位置的Y值得到SEM纵向偏移量，OM纵向偏移量减去SEM纵向偏移量得到OM和SEM纵向坐标关系，通过OM和SEM横向坐标关系和OM和SEM纵向坐标关系得到OM和SEM坐标关系。举例来说，在工作台上的四个角处固定了四个标准片，分别标号1、2、3、4，默认在第一次校准时使用标号为1的标准片，则获取标号为1的标准片的同一个标记点上的OM标记图案和SEM标记图案，OM标记图案和SEM标记图案的位置坐标分别为(x OM 0，y OM 0)和(x E°s 0，y E°s 0)，在OM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x OM 0，y OM 0)，在工 作台到达(x OM 0，y OM 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到OM图像(OMImage)，使用OM标记图案在OM图像上移动，以每一个像素为单位进行移动，每次移动之后计算相似度，OM标记图案在整个OM图像移动完之后得到所有相似度，在所有相似度中查找最好相似度，可以得到最好相似度相对应的坐标值，将该坐标值与原来的坐标值(x OM 0，y OM 0)做差，得到第一标记点偏移量(OMPixelShift)，在SEM模式下，发送工作台移动指令，将工作台移动到标记点位置(x E°s 0，y E°s 0)，在工作台到达(x E°s 0，y E°s 0)后，发送拍照指令进行拍照获取图像，得到SEM图像(EosImage)，使用SEM标记图案在SEM图像上移动，以每一个像素为单位进行移动，每次移动之后计算相似度，SEM标记图案在整个SEM图像移动完之后得到所有相似度，在所有相似度中查找最好相似度，可以得到最好相似度相对应的坐标值，将该坐标值与原来的坐标值(x E°s 0，y E°s 0)做差，得到第二标记点偏移量(EosPixelShift)。将第一标记点偏移量和第二标记点偏移量通过公式一和公式二进行计算：
公式一：
Figure PCTCN2021099461-appb-000001
其中，OffsetX表征OM和SEM横向坐标关系，OMPixelSizeX表征OM图像的像素尺寸的X值，OMPixelShiftX表征第一标记点偏移量的X值，EosPixelSizeX表征SEM图像的像素尺寸的X值，EosPixelShiftX表征第二标记点偏移量的X值。
公式二：
Figure PCTCN2021099461-appb-000002
其中，OffsetY表征OM和SEM纵向坐标关系，OMPixelSizeY表征OM图像的像素尺寸的Y值，OMPixelShiftY表征第一标记点偏移量的Y值，EosPixelSizeY表征SEM图像的像素尺寸的Y值，EosPixelShiftY表征第二标记点偏移量的Y值。
在得到OffsetX和OffsetY之后，即得到了OM和SEM坐标关系。这样不仅排除了人为因素以及环境因素(温度等)的影响，还提高了检测效率，为实现全自动化检测奠定了基础。
需要说明的是，获取OM图像的像素尺寸和SEM的像素尺寸时包括通过 像素尺寸校准的方式对OM图像的像素尺寸和SEM的像素尺寸进行校准的步骤，像素尺寸校准方法可以采用本领域的常规技术手段，此处不再进行赘述。
在一种可能的实现方式中，在OM模式下围绕标记点(x OM 0，y OM 0)为中心，水平和垂直方向共选取四个点(x OM 0±δx,y OM±δy)，将工作台分别移动到这四个点位置，并进行拍照获取四张图像(Image_1,Image_2,Image_3,Image_4)。其中，在这四个点位置，OM和SEM模式下都可以看到标记，将标记图案与Image_1-Image_4做图像匹配，得到PixelShift_1-PixelShift_4，通过公式一和公式二计算像素尺寸：
公式一：
Figure PCTCN2021099461-appb-000003
公式二：
Figure PCTCN2021099461-appb-000004
进一步的，在SEM模式下围绕标记点(x E°s 0，y E°s 0)为中心，在水平和垂直方向共选取四个点(x 0±δx,y 0±δy)，将工作台分别移动到这四个点位置，并进行拍照获取四张图像(Image_5,Image_6,Image_7,Image_8)。其中，在这四个点位置，OM和SEM模式下都可以看到标记，将标记图案与Image_1-Image_4做图像匹配，得到PixelShift_5-PixelShift_8，通过公式三和公式四计算像素尺寸：
公式三：
Figure PCTCN2021099461-appb-000005
公式四：
Figure PCTCN2021099461-appb-000006
这样就可以得到OMPixelSizeX、OMPixelSizeY、EosPixelSizeX、EosPixelSizeY。
需要说明的是，优选的，需要先进行上述的像素校准的步骤，再进行本公开的校准OM和SEM坐标关系的方法。
进一步的，在一种可能的实现方式中，本方法还可以用于特征尺寸测量(CDSEM)设备的粗校准。
需要说明的是，尽管以上述各个步骤作为示例介绍了本公开的校准OM和SEM坐标关系的方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定校准OM 和SEM坐标关系的方法，只要达到所需功能即可。
这样，通过读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案，其中，标记点在工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置，标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案，在OM模式下获取OM图像，其中，OM图像为控制工作台移动至第一位置处后拍照得到的图像，根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量，在SEM模式下获取SEM图像，SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像，根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量，通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系。这样针对半导体制造过程中电子束检测与特征尺寸测量之前的校准过程进行了自动化处理，该方法不仅排除了人为因素以及环境因素(温度等)的影响，还提高了检测效率。
进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种校准OM和SEM坐标关系的装置100。由于本公开实施例的用于服务端的校准OM和SEM坐标关系的装置100的工作原理与本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。参见图5，本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的装置100包括标记图案获取模块110、OM图像获取模块120、第一标记点偏移量计算模块130、SEM图像获取模块140、第二标记点偏移量计算模块150和坐标关系模块160；
标记图案获取模块110，被配置为读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案；
其中，标记点在工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置；
标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案；
OM图像获取模块120，被配置为在OM模式下获取OM图像；其中，OM图像为控制工作台移动至第一位置处后拍照得到的图像；
第一标记点偏移量计算模块130，被配置为根据OM标记图案和OM图像得到第一标记点偏移量；
SEM图像获取模块140，被配置为在SEM模式下获取SEM图像；SEM图像为控制工作台移动至第二位置处后拍照得到的图像；
第二标记点偏移量计算模块150，被配置为根据SEM标记图案和SEM图像得到第二标记点偏移量；
坐标关系模块160，被配置为通过第一标记点偏移量和第二标记点偏移量得到OM和SEM坐标关系。
更进一步地，根据本公开的另一方面，还提供了一种校准OM和SEM坐标关系的设备200。参阅图6，本公开实施例校准OM和SEM坐标关系的设备200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中，处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的校准OM和SEM坐标关系的方法。
此处，应当指出的是，处理器210的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的设备200中，还可以包括输入装置230和输出装置240。其中，处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。
存储器220作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的校准OM和SEM坐标关系的方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块，从而执行校准OM和SEM坐标关系的设备200的各种功能应用及数据处理。
输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。
根据本公开的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器210执行时实现前面任一所述的校准OM和SEM坐标关系的方法。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

  1. 一种校准OM和SEM坐标关系的方法，其特征在于，包括：
    读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案；
    其中，所述标记点在所述工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置；
    所述标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案；
    在OM模式下获取OM图像；其中，所述OM图像为控制所述工作台移动至所述第一位置处后拍照得到的图像；
    根据所述OM标记图案和所述OM图像得到第一标记点偏移量；
    在SEM模式下获取SEM图像；所述SEM图像为控制所述工作台移动至所述第二位置处后拍照得到的图像；
    根据所述SEM标记图案和所述SEM图像得到第二标记点偏移量；
    通过所述第一标记点偏移量和所述第二标记点偏移量得到所述OM和SEM坐标关系。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记点为由所述标准片中选取的具有唯一标识性的图案；
    所述图案为单个图形和图形阵列中的至少一种。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述OM标记图案和所述OM图像得到第一标记点偏移量包括：
    将所述OM标记图案和所述OM图像进行图像匹配得到第一相似度；
    根据所述第一相似度得到所述第一标记点偏移量。
  4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述SEM标记图案和所述SEM图像得到第二标记点偏移量包括：
    将所述OM标记图案和所述OM图像进行图像匹配得到第二相似度；
    根据所述第二相似度得到所述第二标记点偏移量。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述第一标记点偏移量和所述第二标记点偏移量得到所述OM和SEM坐标关系包括：
    根据所述第一标记点偏移量的X值、所述OM图像的像素尺寸的X值和所述OM标记图案的位置的X值得到OM横向偏移量；
    根据所述第一标记点偏移量的X值、所述SEM图像的像素尺寸的X值和所述SEM标记图案的位置的X值得到SEM横向偏移量；
    根据所述第一标记点偏移量的Y值、所述OM图像的像素尺寸的Y值和所述OM标记图案的位置的Y值得到OM纵向偏移量；
    根据所述第一标记点偏移量的Y值、所述SEM图像的像素尺寸的Y值和所述SEM标记图案的位置的Y值得到SEM纵向偏移量；
    通过所述OM横向偏移量、所述SEM横向偏移量、所述OM纵向偏移量和所述SEM纵向偏移量得到所述OM和SEM坐标关系。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述OM横向偏移量、所述SEM横向偏移量、所述OM纵向偏移量和所述SEM纵向偏移量得到所述OM和SEM坐标关系包括：
    所述OM横向偏移量减去所述SEM横向偏移量得到OM和SEM横向坐标关系；
    所述OM纵向偏移量减去所述SEM纵向偏移量得到OM和SEM纵向坐标关系；
    通过所述OM和SEM横向坐标关系和所述OM和SEM纵向坐标关系得到所述OM和SEM坐标关系。
  7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取所述OM图像的像素尺寸和所述SEM的像素尺寸时包括通过像素尺寸校准的方式对所述OM图像的像素尺寸和所述SEM的像素尺寸进行校准的步骤。
  8. 一种校准OM和SEM坐标关系的装置，其特征在于，标记图案获取模块、OM图像获取模块、第一标记点偏移量计算模块、SEM图像获取模块、第二标记点偏移量计算模块和坐标关系模块；
    所述标记图案获取模块，被配置为读取由同一标准片中选取的同一标记点在工作台上的位置和标记图案；
    其中，所述标记点在所述工作台上的位置包括：OM模式下的第一位置和SEM模式下的第二位置；
    所述标记图案包括：OM模式下的OM标记图案和SEM模式下的SEM标记图案；
    所述OM图像获取模块，被配置为在OM模式下获取OM图像；其中，所述OM图像为控制所述工作台移动至所述第一位置处后拍照得到的图像；
    所述第一标记点偏移量计算模块，被配置为根据所述OM标记图案和所述OM图像得到第一标记点偏移量；
    所述SEM图像获取模块，被配置为在SEM模式下获取SEM图像；所述SEM图像为控制所述工作台移动至所述第二位置处后拍照得到的图像；
    所述第二标记点偏移量计算模块，被配置为根据所述SEM标记图案和所述SEM图像得到第二标记点偏移量；
    所述坐标关系模块，被配置为通过所述第一标记点偏移量和所述第二标记点偏移量得到所述OM和SEM坐标关系。
  9. 一种校准OM和SEM坐标关系的设备，其特征在于，包括：
    处理器；
    用于存储处理器可执行指令的存储器；
    其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
  10. 一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117119115A (zh) * 2023-10-23 2023-11-24 杭州百子尖科技股份有限公司 基于机器视觉的校准方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5747816A (en) * 1995-07-05 1998-05-05 Hitachi, Ltd. Charged particle beam apparatus
US20040232332A1 (en) * 2003-05-23 2004-11-25 Hitachi High-Technologies Corporation Method of alignment for efficient defect review
CN101329727A (zh) * 2008-06-27 2008-12-24 哈尔滨工业大学 点线结合的指纹识别方法
US20150262784A1 (en) * 2012-09-14 2015-09-17 Delmic B.V. Integrated optical and charged particle inspection apparatus
CN107516624A (zh) * 2017-07-14 2017-12-26 聚束科技（北京）有限公司 一种样品位置校准方法和装置
CN207503909U (zh) * 2017-07-14 2018-06-15 聚束科技（北京）有限公司 一种用于样品位置校准的样品承载装置
US20200411345A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-31 Hitachi High-Tech Corporation Wafer observation apparatus and wafer observation method
CN112740362A (zh) * 2018-07-20 2021-04-30 Asml荷兰有限公司 用于裸晶片检查的系统和方法
CN112864037A (zh) * 2021-01-14 2021-05-28 长鑫存储技术有限公司 晶圆量测方法、装置、介质和电子设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5747816A (en) * 1995-07-05 1998-05-05 Hitachi, Ltd. Charged particle beam apparatus
US20040232332A1 (en) * 2003-05-23 2004-11-25 Hitachi High-Technologies Corporation Method of alignment for efficient defect review
CN101329727A (zh) * 2008-06-27 2008-12-24 哈尔滨工业大学 点线结合的指纹识别方法
US20150262784A1 (en) * 2012-09-14 2015-09-17 Delmic B.V. Integrated optical and charged particle inspection apparatus
CN107516624A (zh) * 2017-07-14 2017-12-26 聚束科技（北京）有限公司 一种样品位置校准方法和装置
CN207503909U (zh) * 2017-07-14 2018-06-15 聚束科技（北京）有限公司 一种用于样品位置校准的样品承载装置
CN112740362A (zh) * 2018-07-20 2021-04-30 Asml荷兰有限公司 用于裸晶片检查的系统和方法
US20200411345A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-31 Hitachi High-Tech Corporation Wafer observation apparatus and wafer observation method
CN112864037A (zh) * 2021-01-14 2021-05-28 长鑫存储技术有限公司 晶圆量测方法、装置、介质和电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117119115A (zh) * 2023-10-23 2023-11-24 杭州百子尖科技股份有限公司 基于机器视觉的校准方法、装置、电子设备及存储介质
CN117119115B (zh) * 2023-10-23 2024-02-06 杭州百子尖科技股份有限公司 基于机器视觉的校准方法、装置、电子设备及存储介质

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