[发明专利]透射电子显微镜图像畸变的表征方法及表征装置

说明书

本发明提供了一种透射电子显微镜图像畸变的表征方法。透射电子显微镜图像畸变的表征方法包括如下步骤：形成多个第一通孔组；获取样品在一第一参考倍率下的第一透射电子显微镜图像、以及第一目标倍率下的第二透射电子显微镜图像，第一目标倍率低于第一参考倍率；获取第一透射电子显微镜图像中每一第一通孔组内的两个第一通孔之间的第一参考距离、以及第二透射电子显微镜图像中每一第一通孔组内的两个第一通孔之间的第一目标距离；获取第一目标倍率下的透射电子显微镜图像相对于第一参考倍率下的透射电子显微镜图像的畸变信息。本发明可以获得在低于参考倍率的目标倍率下的透射电子显微镜图像畸变情况，操作简单、便捷。

技术领域

本发明涉及半导体分析技术领域，尤其涉及一种透射电子显微镜图像畸变的表征方法。

背景技术

透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)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(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)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。透射电子显微镜中的各硬件本身的缺陷，例如各级磁透镜的像差和像散、相机的缺陷等，都会引起TEM图像畸变，最终导致半导体结构出现较大的量测误差。因此，对透射电子显微镜图像的畸变度进行表征，对于提高半导体结构量测的准确度具有重要意义。但是，当前并没有有效的方法对不同倍率下的透射电子显微镜的图像畸变程度进行表征。

因此，如何对透射电子显微镜的图像畸变程度进行表征，以便于提高半导体结构量测的准确度和精确度，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种透射电子显微镜图像畸变的表征方法及表征装置，用于解决现有技术中无法对透射电子显微镜的图像畸变情况进行有效表征的问题，以提高半导体结构量测的准确度和精确度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种透射电子显微镜图像畸变的表征方法，包括如下步骤：

提供一样品；

形成多个第一通孔组，每个所述第一通孔组包括两个贯穿所述样品的第一通孔，且任意两个所述第一通孔组内的两个所述第一通孔之间的连线方向互不相同；

获取所述样品在一第一参考倍率下的第一透射电子显微镜图像、以及一待表征的第一目标倍率下的第二透射电子显微镜图像，所述第一目标倍率低于所述第一参考倍率；

获取所述第一透射电子显微镜图像中每一第一通孔组内的两个所述第一通孔之间的第一参考距离、以及所述第二透射电子显微镜图像中每一第一通孔组内的两个所述第一通孔之间的第一目标距离；

根据多个所述第一参考距离与多个所述第一目标距离获取所述第一目标倍率下的透射电子显微镜图像相对于所述第一参考倍率下的透射电子显微镜图像的畸变信息。

可选的，所述样品为单晶硅样品；形成多个第一通孔组之前，还包括如下步骤：

获取所述单晶硅样品在所述第一参考倍率下的第三透射电子显微镜图像；

根据所述第三透射电子显微镜图像判断所述第一参考倍率下的透射电子显微镜图像的畸变度是否小于或等于第一预设值，若否，则对透射电子显微镜进行调试。

可选的，根据所述第三透射电子显微镜图像判断所述第一参考倍率下的透射电子显微镜图像的畸变度是否小于或等于第一预设值之前，还包括如下步骤：

所述第三透射电子显微镜图像为所述单晶硅样品在[110]带轴下的图像；