生成关于样本的结构元件的三维信息制造技术

用于提供关于样本的结构元素的三维信息的方法、非瞬态计算机可读介质和三维评估系统。方法可包括：用具有不同入射角的电子束来照射结构元件，其中电子束穿过结构元件，并且结构元件具有纳米尺寸；检测从结构元件散射的正向散射电子束，以提供所检测到的正向散射电子；以及至少基于所检测到的正向散射电子来生成关于结构元件的三维信息。成关于结构元件的三维信息。成关于结构元件的三维信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生成关于样本的结构元件的三维信息
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2020年5月18日提交的美国专利申请第16/876,637号的优先权。所述申请的公开内容的每一个通过引用其整体且出于所有目的并入本文。

技术介绍

[0002]通过复杂的制造工艺来执行样本(诸如半导体晶片)。各种样本包括在样本的某一侧形成的纳米尺寸的多个结构元件，并且这些结构元件应在制造工艺器件和制造工艺之后进行评估。
[0003]结构元件可以从基板的表面延伸。对结构的评估可能会受到限制，因为结构元件的形状可经设置大小从而使得一个或多个结构元件遮蔽一个或多个其他结构元件的部分。
[0004]可以使用破坏性方法，诸如透射电子显微镜(TEM)或扫描透射电子显微镜(STEM)，来获得有关此类结构元件的三维信息。
[0005]日益需要提供一种准确且非破坏性的解决方案，以获取关于结构元件的三维信息。

技术实现思路

[0006]可以提供用于提供关于样本的结构元素的三维信息的方法、非瞬态计算机可读介质和检测系统。
[0007]在一些实施例中，提供关于样本的结构元件的三维信息的方法的示例。方法可包括：用具有不同入射角的电子束来照射结构元件，其中电子束穿过结构元件，并且结构元件具有纳米尺寸；检测从结构元件散射的正向散射电子束，以提供所检测到的正向散射电子；以及至少基于所检测到的正向散射电子来生成关于结构元件的三维信息。
附图说明
[0008]本说明书的完结部分中特定指出并且清楚要求了视为本公开内容的实施例的主题。然而，当阅读附图时，可通过参考以下详细描述而最佳地理解本公开内容的实施例的组织和操作方法及其目的、特征和优点，在附图中：
[0009]图1示出了方法的示例；
[0010]图2示出了样本的一部分的截面以及各种电子束和轨迹的示例；
[0011]图3示出了样本和三维评估系统的示例；
[0012]图4示出了样本和三维评估系统的示例；
[0013]图5示出了样本和三维评估系统的示例；
[0014]图6示出了样本和三维评估系统的示例；并且
[0015]图7示出了样本和三维评估系统的示例。
具体实施方式
[0016]在下列具体实施方式中，阐述数种特定的细节以便通透了解本公开内容的实施例。
[0017]然而本领域技术人员将了解到，无需此等特定细节即可实施本公开内容的实施例。在其他实例中，并未详细说明熟知的方法、处理程序以及部件，以避免遮蔽本公开内容的实施例。
[0018]本说明书的完结部分中特定指出并且清楚要求了视为本公开内容的实施例的主题。然而，当阅读附图时，可通过参考以下详细描述而最佳地理解本公开内容的实施例的组织和操作方法及其目的、特征和优点。
[0019]将理解到，为了简化并且清楚地说明，附图中示出的元件并未必需依比例绘制。例如，为了清楚起见，可相对于其他元件放大一些元件的尺寸。进一步地，在认为适当时，在附图中可重复使用元件符号以指示对应或类比的元件。
[0020]因为本公开内容的所示的实施例大部分可使用本领域技术人员已知的电子部件和电路来实现，所以细节将不会以如上所述认为必要的更大程度来解释，以便于理解和了解本公开内容的基本概念，并且以便不使本公开内容的教导混淆或者分散注意力。
[0021]说明书中对方法的任何引用应可在细节上作必要修改后应用到能够执行方法的系统，并且应可在细节上作必要修改后应用到非瞬态的并且存储用于执行方法指令的计算机可读介质。
[0022]说明书中对系统的任何引用应可在细节上作必要修改后应用到可由系统执行的方法，并且应可在细节上作必要修改后应用到非瞬态的并且存储可用于由系统执行的指令的计算机可读介质。
[0023]说明书中对非瞬态计算机可读介质的任何引用应可在细节上作必要修改后应用到方法，方法可在执行存储在计算机可读介质的指令时应用，并且应可在细节上作必要修改后应用到经配置以执行存储在计算机可读介质中的指令的系统。
[0024]术语“和/或”是附加地或替代地。
[0025]对术语“可”的任何引用均在细节上作必要修改后应用于术语“可不”。
[0026]“一些”可以是1、2、3、4个等等。
[0027]术语倾斜和偏转以可互换的方式使用。
[0028]图1是用于提供关于样本的结构元件的三维信息的方法10的示例。
[0029]结构元件可以是纳米级的，并且因此在宽度、长度和深度中的至少一维在一纳米和一百纳米之间。结构元件的上部可以位于距样本表面纳米级的距离处，可在表面的上方或者在表面的下方。
[0030]样本可以是半导体晶片、MEMS基板、太阳能面板等。
[0031]方法10可从步骤20开始，步骤20是用具有不同入射角的电子束照射结构元件，其中电子束穿过结构元件。入射角是电子束撞击样本的角度。
[0032]不同的入射角可以是倾斜的并且可以属于可以是几十度宽的角度范围。例如，不同的入射角可以属于相对于样本的上表面跨度在九十度与三十度之间的角度范围。可以提供其他角度范围。角度范围内的入射角的数量可以是两个、三个、四个、五个或五个以上。
[0033]不同的入射角可以遍布整个角度范围。入射角可以具有与表面对称的任何轴线相
关的不同阶的对称性，例如，相对于法线或指向与表面法线不同的角度的轴线的反射或旋转对称性。
[0034]可以基于结构元件的预期形状和尺寸，来确定入射角、入射角的数量和角度范围的值中的至少一个。结构元件的至少一些部分的模糊性可确定照明的方式。例如，当结构角更密和/或更高时，可能需要更多的入射角和/或更宽的角度范围。
[0035]可以选择电子束的能量水平，以允许电子束以不同的入射角穿透结构元件，并在照明和散射期间提供具有一些相互作用的正向散射电子。例如，电子束的能量可以在高压SEM的典型范围内，其为10
‑
30keV，但是可以达到更高的值，例如50
‑
70keV。
[0036]例如，电子束的穿透深度可以超过结构元件的高度五、六、七、八、九、十或甚至十倍。穿透深度是电子束能量以及结构元件和样本其他部分的材料的函数。例如，硅(Si)样本内电子束的穿透深度约为3000纳米(nm)，而目标图案的典型大小的范围在几十纳米到一百纳米之间。
[0037]假设存在具有不同入射角的第一多个(N1)电子束，则步骤20可以包括以循序方式照射样本：一次照射一束，或一次用两至N1个电子束照射样本。
[0038]可通过多达N1个柱、一个或多个多束柱、或任何其他可以产生不同入射角的一至N1个电子束的电子光学器件来执行照射。
[0039]可以通过绕水平轴线的机械倾斜和/或绕垂直轴线的旋转和/或电磁偏转，来获得电子束的入射角之间的差。
[0040]机械倾斜可包括：(a)仅倾斜样本；(b)仅倾斜与电子束相关联的电子光学器件；或(c)倾斜样本和电子光学器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供与样本的结构元件有关的三维信息的方法，所述方法包括：用具有不同入射角的电子束照射所述结构元件，其中所述电子束穿过所述结构元件，并且所述结构元件具有纳米尺寸；检测从所述结构元件散射的正向散射电子束，以提供所检测到的正向散射电子；以及至少基于所述所检测到的正向散射电子来生成关于结构元件的所述三维信息。2.如权利要求1所述的方法，其中检测所述正向散射电子束包括：执行空间滤波以用于避免检测到从所述样本散射的背向散射电子。3.如权利要求2所述的方法，其中所述空间滤波包括将至少一个正向散射电子检测器定位在所述正向散射电子的预期路径内。4.如权利要求1所述的方法，其中检测所述正向散射电子束包括：执行能量滤波以用于避免检测到从所述样本散射的背向散射电子。5.如权利要求4所述的方法，其中所述空间滤波包括：使具有表示包括至多数个散射事件的电子路径的能量水平的电子通过，并且拒斥具有表示包括多于所述数个散射事件的电子路径的能量水平的电子。6.如权利要求1所述的方法，其中检测包括：执行空间滤波和能量滤波两者，以用于避免检测到从所述样本散射的背向散射电子。7.如权利要求1所述的方法，其中结构元件位于距所述样本的上表面几纳米的距离内。8.如权利要求1所述的方法，其中所述电子束的穿透深度在垂直于电子束传播方向的维度上超过所述结构元件的大小至少五倍。9.如权利要求1所述的方法，其中对所述结构元件的照射包括：通过不同的柱产生具有不同入射角的所述电子束。10.如权利要求1所述的方法，其中照射包括：倾斜和/或旋转所述样本和电子光学器件中的至少一个，以产生具有不同入射角的所述电子束。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中通过所述电子束中的每个电子束的电子束在结构元件的一部分上形成的斑点的面积小于所述结构元件的所述一部分的面积。12.一种三维评估系统，包括：电子光学器件，所述电子光学器件被配置为：(a)用具有不...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：应用材料以色列公司，
类型：发明
国别省市：