工艺监测制造技术

一种用于确定缺陷材料元素的方法，所述方法包括以下步骤：(a)通过带电粒子束系统并通过应用光谱工艺来获取缺陷的一部分的电磁发射光谱；(b)通过所述带电粒子束系统获取包括所述缺陷的区域的背散射电子(BSE)图像；以及(c)确定缺陷材料元素。所述确定缺陷材料元素的步骤包括以下步骤：确定在所述电磁发射光谱中是否存在模糊性；以及当确定存在所述模糊性时，基于所述BSE图像来解析所述模糊性。

Process monitoring

【技术实现步骤摘要】
工艺监测相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月12日提交的美国申请第62/778,746号和于2019年5月7日提交的美国申请第16/405,920号的权益，通过引用这两个申请的全文将它们的内容并入在此。
技术介绍
可以在也被称为裸晶片的晶片衬底上形成纳米级外来材料颗粒。这些颗粒是制造工艺的不想要的副产物并被认为是缺陷。这些缺陷的组成可能影响这些缺陷的严重性。越来越需要提供一种有效、快速且可靠的方式来确定外来材料颗粒的材料元素。
技术实现思路
可以提供一种确定缺陷的缺陷材料元素的方法，所述方法可以包括以下步骤：通过带电粒子束系统并通过应用光谱工艺来获取所述缺陷的一部分的电磁发射光谱；通过所述带电粒子束系统获取可包括所述缺陷的区域的背散射电子(BSE)图像；和确定缺陷材料元素；其中所述确定缺陷材料元素的步骤可以包括：(a)确定在所述电磁发射光谱中是否存在模糊性，和和(b)当可以确定存在所述模糊性时，基于所述BSE图像来解析所述模糊性。所述模糊性的所述解析可以包括从潜在材料元素中选择所述缺陷材料元素，所述潜在材料元素呈现出可以由可小于所述光谱工艺的分辨率的能量差彼此间隔开的峰。所述潜在材料元素可以包括有机材料元素和较重材料元素。所述模糊性的所述解析可以包括基于所述缺陷的一个或多个BSE图像像素的强度来选择所述缺陷材料元素。所述区域可以包括所述缺陷和环绕所述缺陷的背景材料；其中所述方法可以包括确定所述背景材料的背景材料元素。所述确定缺陷材料元素的步骤可以至少部分地基于所述背景材料元素。所述背景材料元素具有可属于背景原子量类别的原子量，并且其中所述确定缺陷材料元素的步骤可以包括：基于(a)所述背景材料的一个或多个BSE图像像素的强度参数和(b)所述缺陷的一个或多个BSE图像像素的强度参数之间的关系来确定所述缺陷材料元素的原子量类别。所述方法可以包括将所述缺陷材料元素的所述原子量类别分类为以下中的类别：(a)比所述背景材料轻类别；(b)所述背景原子量类别；和(d)比所述背景材料重类别中的至少一个类别。所述背景材料可以是硅，其中所述确定缺陷材料元素的步骤可以包括将所述缺陷材料元素分类为以下中的类别：(a)元素周期表的第二周期；(b)所述元素周期表的第三周期；(c)所述元素周期表的第四周期；和(d)所述元素周期表的第六周期。所述方法可以包括：确定在所述电磁发射光谱中是否存在所述模糊性；和仅当在所述电磁发射光谱中存在所述模糊性时才获取所述BSE图像。所述获取所述BSE图像的步骤可以包括：用具有入射能量的电子照射所述区域；和基本上仅从具有可高于能量阈值的能量的BSE电子生成所述BSE图像。所述获取所述BSE图像的步骤可以包括拒绝源自可定位在距所述区域的表面的一定深度下方的位置的BSE电子。可以提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质可以是非暂态的并可以存储指令，所述指令在由计算机化系统执行时致使所述计算机化系统执行工艺，所述工艺可以包括：通过带电粒子束系统并通过应用光谱工艺来获取所述缺陷的一部分的电磁发射光谱；通过所述带电粒子束系统获取可包括所述缺陷的区域的背散射电子(BSE)图像；和确定缺陷材料元素；其中所述确定缺陷材料元素的步骤可以包括：(a)确定在所述电磁发射光谱中是否存在模糊性，和(b)当可以确定存在所述模糊性时，基于所述BSE图像来解析所述模糊性。可以提供一种带电粒子束系统，所述带电粒子束系统可以包括带电粒子光学器件和处理器，其中所述带电粒子光学器件可以被配置为(i)通过应用光谱工艺来获取缺陷的一部分的电磁发射光谱；(ii)获取可包括所述缺陷的区域的背散射电子(BSE)图像；并且其中处理电路可以被配置为通过以下方式确定缺陷材料元素：(a)确定在所述电磁发射光谱中是否存在模糊性；和(b)当可以确定存在所述模糊性时，基于所述BSE图像来解析所述模糊性。附图说明在本说明书的结论部分中特别地指出并明确地要求保护被视为本公开的主题。然而，就组织和操作方法两者而言，本专利技术连同本专利技术的目标、特征和优点可以在结合所附图式阅读时参考以下具体的描述来最佳地理解，在附图中：图1图解了用于确定缺陷材料元素的方法的示例；图2图解了用于确定缺陷材料元素的方法的示例；图3图示了包括多种缺陷材料元素的缺陷的各种图像的示例；图4图示了各种BSE(背散射电子)图像的示例；以及图5图示了带电粒子束系统的示例。具体实施方式在以下详述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，本领域的技术人员将理解，本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下，未详细地描述所熟知的方法、过程和部件，以免模糊本专利技术。在本说明书的结论部分中特别地指出并明确地要求保护被视为本专利技术的主题。然而，就组织和操作方法两者而言，本专利技术连同本专利技术的目标、特征和优点可以在结合所附图式阅读时参考以下详述来最佳地理解。将了解，为了简洁地和清晰地图示，附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清晰起见，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被夸大。另外，被认为适当的是，附图标号在附图中可以重复以指示对应或相似元件。由于本专利技术的所示的实施方式大部分都可以使用本领域的技术人员已知的电子部件和电路来实现，因此，为了理解和了解本专利技术的基本概念并为了避免本专利技术的教导的混乱或歧义，除考虑到必需阐明的细节之外的其它细节不作更多说明。在本说明书中对方法的任何提及都应当加以必要变更以适用于能够执行该方法的系统并都应当加以必要变更以适用于非暂态的并存储用于执行该方法的指令的计算机可读介质。在本说明书中对系统的任何提及都应当加以必要变更以适用于可由系统执行的方法并都应当加以必要变更以适用于非暂态的并存储可由系统执行的指令的计算机可读介质。在本说明书中对非暂态计算机可读介质的任何引用都应当加以必要变更以适用于在执行存储在计算机可读介质中的指令时可应用的方法并都应当加以必要变更以适用于被配置为执行存储在计算机可读介质中的指令的系统。模糊性解析：可以提供用于工艺监控的系统、方法和计算机可读介质。外来材料颗粒(以下称为缺陷)可以由一种或多种缺陷材料元素制成。缺陷材料元素是属于缺陷的材料元素。缺陷的一部分的电磁发射光谱可以通过应用光谱工艺来生成。电磁发射光谱可以提供对一种或多种缺陷材料元素的指示。然而，光谱工艺可能具有一定分辨率。因此，在电磁发射光谱中可能存在模糊性。当在峰之间的能量差(与不同材料元素相关联)小于光谱工艺的分辨率时，就会存在这种模糊性。例如，光谱工艺的分辨率可能为约80到90电子伏特，并且光谱工艺无法区分一组较轻材料元素和一组较重材料元素的成员，诸如：a.较轻材料元素硅(Si)和较重元素钽(Ta)或钨(W)中的任一种。b.较轻材料元素氮(N)和较重元素钛(Ti)。c.较轻材料元素氧(O)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定缺陷的缺陷材料元素的方法，所述方法包括以下步骤：/n通过带电粒子束系统并通过应用光谱工艺来获取所述缺陷的一部分的电磁发射光谱；/n通过所述带电粒子束系统获取包括所述缺陷的区域的背散射电子(BSE)图像；和/n通过确定在所述电磁发射光谱中是否存在模糊性并响应于确定存在所述模糊性而基于所述BSE图像来解析所述模糊性，确定所述缺陷材料元素。/n

【技术特征摘要】
20181212 US 62/778,746;20190507 US 16/405,9201.一种确定缺陷的缺陷材料元素的方法，所述方法包括以下步骤：
通过带电粒子束系统并通过应用光谱工艺来获取所述缺陷的一部分的电磁发射光谱；
通过所述带电粒子束系统获取包括所述缺陷的区域的背散射电子(BSE)图像；和
通过确定在所述电磁发射光谱中是否存在模糊性并响应于确定存在所述模糊性而基于所述BSE图像来解析所述模糊性，确定所述缺陷材料元素。


2.根据权利要求1所述的方法，其中解析所述模糊性的步骤包括从潜在材料元素中选择所述缺陷材料元素，所述潜在材料元素呈现出以小于所述光谱工艺的分辨率的能量差彼此间隔开的峰。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述潜在材料元素包括有机材料元素和较重材料元素。


4.根据权利要求1所述的方法，其中解析所述模糊性的步骤包括基于所述缺陷的一个或多个BSE图像像素的强度来选择所述缺陷材料元素。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述区域包括所述缺陷和环绕所述缺陷的背景材料，并且其中所述方法包括确定所述背景材料的背景材料元素。


6.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述背景材料元素来确定所述缺陷材料元素。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述背景材料元素具有属于背景原子量类别的原子量，并且其中确定所述缺陷材料元素的步骤包括：基于(a)所述背景材料的一个或多个BSE图像像素的强度参数和(b)所述缺陷的一个或多个BSE图像像素的强度参数之间的关系来确定所述缺陷材料元素的原子量类别。


8.根据权利要求7所述的方法，包括将所述缺陷材料元素的所述原子量类别分类为以...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓尔·谢梅什，尤金·T·布洛克，阿迪·博姆，古吉特·辛格，
申请(专利权)人：应用材料以色列公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL