一條線寬,為什么會成為一項“大工程"


在顯微鏡下測量一條芯片互連線的線寬并不困難。真正困難的是,如何在大面積芯片中快速定位最需要測量的位置。
在芯片制造過程中,互連線寬可能因制造工藝產(chǎn)生局部變化,而最窄位置通常是工藝控制和質(zhì)量評估重點關注的區(qū)域。對于大面積芯片而言,工程師不僅需要找到這些關鍵位置,還需要按照統(tǒng)一標準完成大量重復的線寬測量,因此真正耗時的是目標定位與批量測量的整個過程。
當任務從幾個位置擴展到數(shù)百、上千個位置,工作量便不再只是“畫一條測量線"。操作人員需要反復移動樣品、尋找目標、確認位置、添加測量、記錄數(shù)據(jù),再進入下一個視場。
如果還需要比較整個樣品中最窄的線寬、最長的裂紋或最大的顆粒,人工尋找不僅耗時,也可能遺漏目標;不同人員對目標位置和邊界的判斷,還會影響結果的一致性。
因此,真正的挑戰(zhàn)不只是完成測量,而是如何在大面積樣品中快速定位關鍵位置,并將其納入自動化分析流程。

Maps Python:
把大面積圖像采集與定量分析連成一個工作流
Maps 提供大面積圖像的自動采集、拼接與導航,而 Maps Python 則進一步將 Python 圖像分析能力集成到這一工作流中,使圖像采集完成后即可自動完成目標識別、尺寸測量、統(tǒng)計分析等定量分析任務。
下面以芯片銅互連線寬測量為例,介紹 Maps Python 在兩種典型應用場景下的自動化工作流程。
隨采集逐視場處理

當待測區(qū)域明確、分析規(guī)則已確定,且無需進行全景分析時,可在每個視場采集完成后自動調(diào)用預設的 Python 腳本。腳本自動識別當前視場內(nèi)符合規(guī)則的銅互連,定位其最窄位置并輸出線寬結果,使圖像采集與尺寸分析在同一工作流中連續(xù)完成。

圖1 實際操作演示——圖像采集過程中實時完成銅互連線寬測量
大面積拼圖后批量處理

當目標分散在大面積樣品中、難以人工逐條指定測量位置時,可先完成 Maps 大面積拼圖,再利用 Python 對設定的分析區(qū)域進行自動分析,篩選符合規(guī)則的互連線,定位其最窄位置,并批量完成線寬測量。

圖2 實際操作演示——大面積圖像拼接后自動定位銅互連并批量完成線寬測量
自動化測量流程
以方案二為例,整個自動化流程包括三個步驟:
Maps 采集多個視場并生成大面積拼圖,為后續(xù)分析提供完整的樣品圖像。
Python 腳本自動識別分析區(qū)域內(nèi)符合預設分析條件的銅互連,沿每條銅互連分析線寬變化,定位局部最窄位置,并完成線寬測量。
軟件自動生成線寬測量結果并匯總統(tǒng)計數(shù)據(jù),為后續(xù)比較、篩選和質(zhì)量評估提供數(shù)據(jù)支持。
整個過程中,操作人員無需逐條移動視野、尋找目標或手動添加測量。分析區(qū)域內(nèi)所有目標均采用同一套腳本和判定標準完成分析,有助于提高分析效率,并獲得更加一致、可重復、可追溯的測量結果。
Maps Python 的價值:
把測量能力變成自動化任務
傳統(tǒng)尺寸測量通常圍繞單個位置展開,而 Maps Python 更關注如何將目標定位、線寬測量和結果統(tǒng)計組織成連續(xù)的自動化分析流程。
待測區(qū)域明確時,可在圖像采集過程中同步完成分析;目標分散時,可先建立樣品全景,再自動定位符合分析條件的目標并完成批量測量。由此,尺寸分析可以從人工逐條尋找、人工測量進一步走向自動識別、自動定位、自動測量和統(tǒng)一統(tǒng)計。
Python 腳本還可根據(jù)不同樣品特征和分析需求靈活擴展。測量對象從線寬變?yōu)榭讖健㈩w粒尺寸、裂紋長度或其他特征時,也可以圍繞實際應用場景定制相應的自動化分析流程。

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