GB/T 46057-2025 微束分析 扫描电子显微术 CD-SEM评定关键尺寸的方法

ICS7104040

CCSG.04.

中华人民共和国国家标准

GB/T46057—2025/ISO214662019

:

微束分析扫描电子显微术

CD-SEM评定关键尺寸的方法

Microbeamanalysis—Scanningelectronmicroscopy—

MethodforevaluatingcriticaldimensionsbyCD-SEM

ISO214662019IDT

(:,)

2025-08-29发布2026-03-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T46057—2025/ISO214662019

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

缩略语

4……………………8

模型数据库

5(MBL)………………………8

模拟器的基本概念

5.1MBL……………8

试样模型

5.2……………12

模拟

5.3MC……………14

文件结构

5.4MBL……………………15

获取图像

6CD-SEM……………………23

采集图像要求

6.1………………………23

试样倾斜

6.2……………23

图像质量

6.3……………23

视野选择

6.4……………23

图像数据文件

6.5CD-SEM……………23

测定

7CD…………………23

像素尺寸确定

7.1………………………23

目标区域选择

7.2………………………23

坐标设定与归一化

7.3…………………24

程序匹配

7.4……………25

模块功能和关系

8…………………………28

关键尺寸的测量不确定度

9………………30

附录规范性程序流程图

A()……………32

附录资料性模型描述文件示例

B()……………………36

附录资料性参数说明文件示例

C()……………………37

附录资料性评定示例

D()CD…………38

目标区域选择

D.1………………………38

定位和规一化

D.2………………………38

匹配

D.3MBL…………………………39

参考文献

……………………40

Ⅰ

GB/T46057—2025/ISO214662019

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用微束分析扫描电子显微术评定关键尺寸的方法

ISO21466:2019《CD-SEM》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国微束分析标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC38)。

本文件起草单位中国科学技术大学新疆师范大学中国科学院合肥物质科学研究院安徽大学

:、、、。

本文件主要起草人丁泽军陆大宝邹艳波毛世峰李永钢李会民

:、、、、、。

Ⅲ

GB/T46057—2025/ISO214662019

:

引言

纳米结构需要严格尺寸控制以满足半导体行业的需求关键尺寸是集成

。(CriticalDimension,CD)

电路中影响器件电学性质的最小几何特征尺寸其值代表了制造复杂程度在纳米尺度上随着尺寸变

,。,

得更小测量不确定度控制变得更加困难开发一种基于算法的测量技术对于准确评定关键尺寸至关

,。

重要测长扫描电子显微镜是半导体制造过程中用于测量的主要工具之一其中二次

。(CD-SEM)CD,

电子是表面结构成像的信号源图像显示了结构的几何特征但图像衬度并

(SE)CD-SEM。CD-SEM,

不能完美地表现结构的形貌探测到的信号强度线扫描曲线带有关于试样形状和组成电子束斑

。SE、

尺寸和形状以及电子束固体相互作用产生的信息受信号产生和发射过程中的物理机制限制

,-。SE,

信号强度曲线会出现边缘效应导致基于图像衬度准确测定值的困难一个可靠的基于信

SE,CD。、SE

号发射物理原理的测定方法是必要的

CD。

试样的化学成分结构几何参数电子束条件和其他试样仪器因素荷电振动和漂移等许多因

、、/(、)

素都会影响图像衬度从而影响测量结果模式下的形貌衬度是由边缘以及相对于

,CD-SEM,CD。SE

入射束倾斜的局部表面的发射增强而产生的衬度或强度曲线的定量描述在测量中是至

SE。SECD

关重要的基于进行定量测量的物理机制已经有了深入的理解测定算法基于产生

。CD-SEM。CDSE

和发射过程的物理模型并充分考虑了电子束与试样相互作用过程中各种实验因素的影响本文件采

,。

用了模型数据库方法来进行基于的评定相比于那些简单的不精细的任意的

(MBL)CD-SEMCD。、、

方法更有优势因为这些方法往往忽略信号产生的物理机制仅提供有限的数据且可能伴随有

,MBL,,,

不可接受的高偏差方法利用了信号的完整波形因此能够提供偏差更小尺寸和形状准确性更

。MBL,、

高的测量结果一旦数据库被建立起来使用方法实际上不会产生额外的时间成本的构

。,MBL。MBL

建依赖于蒙特卡罗模拟器这是一种被公认为能够充分考虑所有可能影响信号强度和线扫描曲

(MC),

线形状的物理因素的优秀方法通过适当的多核计算环境以及针对特定测量需求优化的软件能

。MC,

极大地加快库的生成所获得的能够将测量信号的线扫描曲线与试样的参数及仪器参数联系起

。MBL

来该数据库包含模拟的线扫描曲线每个曲线都与一组特定的参数值一一对应通过将实测

。SE,。

图像中提取的线扫描曲线与预先模拟并存储在数据库中的曲线进行匹配选出在

CD-SEMSEMBL,

建模中使用的最佳拟合值从而获得评定的值

MCCD,CD。

Ⅳ

GB/T46057—2025/ISO214662019

:

微束分析扫描电子显微术

CD-SEM评定关键尺寸的方法

1范围

本文件规定了基于模型数据库方法通过测长扫描电子显微镜成像来测定晶圆和

(MBL)(CD-SEM)

光掩膜的关键尺寸值所需的结构模型相关参数文件格式和拟合程序

(CD)、、。

本文件适用于试样的线宽测定如晶圆上的栅极光掩膜单个孤立或密集排列的线特征图案最小

,、、,

达

10nm。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件

。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

关键尺寸criticaldimensionCD

;

针对线制造过程中光刻技术限制的最小几何特征尺寸

<>。

32

.

CD量测CDmetrology

对梯形线结构模型的线宽与间距尺寸的测量

。

注1扩展的关键尺寸量测包括顶中底高度边墙角顶弧和底弧的测量图展示了关键尺寸定义

:CD、CD、CD、、、。1

的示意图

。

注2术语顶弧表示顶角的圆弧它与梯形线的顶面和侧面相切其数值由圆弧半径表示

:“”,,。

注3术语底弧表示底角的圆弧它与梯形线的底面和侧面相切其数值由圆弧半径表示

:“”,,。

注4更常见的是关键尺寸代表集成电路或晶体管上的一个特征的大小它影响器件的电气性能

:,,。

注5顶弧和底弧不是设计参数

:。

1