路径: 主页 > GB/T > 第526页 > GB/T 46057-2025 | 标准编号 | GB/T 46057-2025 (GB/T46057-2025) | | 中文名称 | 微束分析 扫描电子显微术 CD-SEM评定关键尺寸的方法 | | 英文名称 | Microbeam analysis - Scanning electron microscopy - Method for evaluating critical dimensions by CD-SEM | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G04 | | 国际标准分类 | 71.040.40 | | 字数估计 | 50,548 | | 发布日期 | 2025-08-29 | | 实施日期 | 2026-03-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | 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
ICS 71.040.40
CCSG04
中华人民共和国国家标准
微束分析 扫描电子显微术
CD-SEM评定关键尺寸的方法
(ISO 21466:2019,IDT)
2025-08-29发布
2026-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 8
5 模型数据库(MBL) 8
5.1 MBL模拟器的基本概念 8
5.2 试样模型 12
5.3 MC模拟 14
5.4 MBL文件结构 15
6 获取CD-SEM图像 23
6.1 采集图像要求 23
6.2 试样倾斜 23
6.3 图像质量 23
6.4 视野选择 23
6.5 CD-SEM图像数据文件 23
7 CD测定 23
7.1 像素尺寸确定 23
7.2 目标区域选择 23
7.3 坐标设定与归一化 24
7.4 程序匹配 25
8 模块功能和关系 28
9 关键尺寸的测量不确定度 30
附录A(规范性) 程序流程图 32
附录B(资料性) 模型描述文件示例 36
附录C(资料性) 参数说明文件示例 37
附录D(资料性) CD评定示例 38
D.1 目标区域选择 38
D.2 定位和规一化 38
D.3 MBL匹配 39
参考文献 40
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件等同采用ISO 21466:2019《微束分析 扫描电子显微术 CD-SEM评定关键尺寸的方法》。
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(SAC/TC38)提出并归口。
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。
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(CriticalDimension,CD)是集成
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(CD-SEM)是半导体制造过程中用于CD测量的主要工具之一,其中二次
电子(SE)是CD-SEM表面结构成像的信号源。CD-SEM 图像显示了结构的几何特征,但图像衬度并
不能完美地表现结构的形貌。探测到的SE信号强度线扫描曲线带有关于试样形状和组成、电子束斑
尺寸和形状,以及电子束-固体相互作用产生的信息。受SE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CD值的困难。一个可靠的、基于SE信
号发射物理原理的CD测定方法是必要的。
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CD-SEM图像衬度,从而影响CD测量结果。SE模式下的形貌衬度是由边缘以及相对于
入射束倾斜的局部表面的SE发射增强而产生的。衬度或SE强度曲线的定量描述在CD测量中是至
关重要的。基于CD-SEM进行定量测量的物理机制已经有了深入的理解。CD测定算法基于SE产生
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(MBL)方法来进行基于CD-SEM 的CD评定。相比于那些简单的、不精细的、任意的
方法,MBL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
不可接受的高偏差。MBL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
高的测量结果。一旦数据库被建立起来,使用 MBL方法实际上不会产生额外的时间成本。MBL的构
建依赖于蒙特卡罗(MC)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
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 MC软件,能
极大地加快库的生成。所获得的 MBL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
来。该数据库包含模拟的SE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
CD-SEM图像中提取的SE线扫描曲线与预先模拟并存储在 MBL数据库中的曲线进行匹配,选出在
MC建模中使用的最佳拟合CD值,从而获得评定的CD值。
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(MBL)方法通过测长扫描电子显微镜(CD-SEM)成像来测定晶圆和
光掩膜的关键尺寸(CD)值所需的结构模型、相关参数、文件格式和拟合程序。
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。
3.1
关键尺寸 criticaldimension;CD
< 针对线 >制造过程中光刻技术限制的最小几何特征尺寸。
3.2
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CD、中C......
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