(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210570788.4 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 上海精测半导体技 术有限公司 地址 201702 上海市青浦区徐泾镇双浜路 269、 299号1幢1、 3层 (72)发明人 刘骊松　 (74)专利代理 机构 上海恒锐佳知识产权代理事 务所(普通 合伙) 31286 专利代理师 黄海霞 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) H01L 21/66(2006.01) (54)发明名称 无图形晶圆上实际像素尺寸的获取方法 (57)摘要 本发明公开了一种无图形晶圆上实际像素 尺寸的获取方法， 包括:将无图形晶圆上片至带 电粒子束扫描成像 设备的机械运动平台上； 对全 部待测实际像素尺寸所对应的放大倍率区分第 一放大倍率LM和第二放大倍率HM， 均包括一个或 多个不同的放大倍率值； 先进行第一放大倍率LM 中各实际像素尺寸的测量， 再进行第二放大倍率 HM中各实际像素尺寸的测量， 均从放大倍率相对 低的到高的； 均在晶圆缺槽处采集模板图像， 按 既定方向和距离移动晶圆， 采集目标图像， 以实 际移动距离和匹配获得的目标位移计算实际像 素尺寸。 从而提高测量精度， 解决了当前设备在 大量使用无图形晶圆时难以确定实际像素尺寸 的问题， 降低了使用成本 。 权利要求书2页 说明书11页 附图9页 CN 114965503 A 2022.08.30 CN 114965503 A 1.一种无图形晶圆上实际像素尺寸的获取 方法， 其特 征在于， 包括: 将无图形晶圆上片至带电粒子束扫描成像设备的机 械运动平台上； 对所述晶圆， 将全部待测实际像素尺寸所对应的放大倍率区分为第一放大倍率LM和放 大倍率更高的第二放大倍率HM， 且 所述第一放大倍率LM和所述第二放大倍率HM均包括一个 或多个不同的放大倍 率值； 先进行所述第 一放大倍率LM 中各所述实际像素尺寸的测量， 再进行所述第 二放大倍率 HM中各所述实际像素尺寸的测量， 均按放大倍 率相对低的到高的顺序进行 所述测量； 对每一个待测实 际像素尺寸， 均在所述晶圆的缺槽处采集模板 图像， 通过所述机械运 动平台按既定方向和距离移动所述晶圆， 采集目标图像， 从所述模板图像中获取模板， 并使 用所述模板在所述目标图像中进 行模板匹配， 然后以所述机械运动平台的移动距离和所述 模板匹配获得的目标位移计算所述实际像素尺寸。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 当区分所述第 一放大倍率LM和第 二放大倍 率HM时， 采集待测实际像素尺寸所对应的各放大倍率的图像， 比较所述晶圆的缺槽在各放 大倍率采集的所述图像中所占面积比例和预设的阈值， 将达到或超过所述阈值时的放大倍 率确定为所述第二 放大倍率HM， 否则为所述第一 放大倍率LM。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在进行所述第 一放大倍率LM 中各实际像素 尺寸的测量时， 在 采集所述目标图像时使用所述带电粒子束扫描成像设备中的偏转器偏转 带电粒子束实现位移补偿 偏置， 然后进行 所述模板匹配以计算所述实际像素尺寸。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 在进行所述第 一放大倍率LM 中各实际像素 尺寸的测量时， 选择设备 所能支持范围之内的位移补偿 偏置。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在获取所述第 二放大倍率HM 中各实际像素 尺寸的测 量时， 每次采集至少 两帧模板图像， 包括至少一帧未偏置的模板图像和至少一帧 使用带电粒子束扫描成像设备中的偏转器偏转带电粒子束实现偏置的模板图像， 采集相应 数量的目标图像， 使得未偏置的目标图像和未偏置的模板图像的数量相同， 并使得偏置的 目标图像和偏置的模板图像的数量相同， 保持偏置的程度与相应的模板图像的偏置程度相 同， 然后用所述模板 到目标图像中进行模板匹配以获得 所述实际像素尺寸。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 拼接各所述模板图像并在拼接后的模板图 像内选取模板作为拼接模板， 使得所述拼接模板包括未拼接前各所述模板图像中的模板， 拼接各所述目标图像， 用所述拼接模板到拼接的目标图像中进行模板匹配以获得所述实际 像素尺寸。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 当用所述拼接模板到拼接的目标图像 中进 行模板匹配时， 将所述拼接模板中的非模板区域划分为不参与模板匹配区域D CA,所述模板 匹配区域DCA中的像素不 参与模板匹配。 8.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 对于所述第 二放大倍率HM中的任一放大倍 率， 分别采集未偏置和有偏 置时的图像， 使得两帧图像具有 所述缺槽的不同种类关键部位， 所述关键部位包括所述缺槽的弧顶、 左边角和右边角； 根据两 帧图像之间的偏置量确定所 述第二放大倍率HM对应的实际像素尺寸测量所需的偏置量。 9.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 使用所述未偏置的模板图像中的模板到对 应的所述未偏置的目标图像中进 行模板匹配， 使用所述偏置的模板图像中的模板到对应的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114965503 A 2所述偏置的目标图像中进行模板匹配， 分别获得各自独立的模板匹配结果， 然后整合出全 局的模板匹配结果， 根据所述全局的模板匹配结果和预设的匹配阈值的比较结果确定所述 目标位移， 计算所述实际像素尺寸。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特征在于， 用所述各自独立的模板匹配结果的几何 平均值作为所述全局的模板匹配结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114965503 A 3