提供一种在样本的表面区域上自动聚焦带电粒子束的方法。方法包含针对对应的多个聚焦强度值取得多个图像；基于该多个图像计算多个锐度值，该多个锐度值是基于该多个图像并利用锐度函数计算的，该锐度函数被提供为频率空间中的总和；以及利用基于计算得到的这些锐度值的黄金比例搜索算法确定多个聚焦强度值的多个后续聚焦强度值。个后续聚焦强度值。个后续聚焦强度值。
【技术实现步骤摘要】
聚焦带电粒子束的方法、计算图像的锐度值的收敛集合的方法、及带电粒子束装置
[0001]本申请是申请日为2019年4月12日、申请号为201980095343.1、专利技术名称为“在样本的表面区域上自动聚焦带电粒子束的方法、计算带电粒子束装置的图像的锐度值的收敛集合的方法、及用于对样本成像的带电粒子束装置”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本公开内容有关于在样本上的带电粒子束的自动聚焦，例如在样本上的电子束的自动聚焦。具体而言，本公开内容有关于聚焦扫描带电粒子束装置(例如举例来说扫描电子显微镜)的带电粒子束。再者，本公开内容有关于利用带电粒子束装置检验样本的方法。具体而言，检验用于显示器制造的可具有非平坦的表面的大面积的基板，或检验可具有一定程度的弹性或可为非完全平行的基板。更具体而言，本文所述的实施方式有关于用于利用聚焦的带电粒子束检验样本的方法及设备，尤其用于对样本进行成像、检查、缺陷检验、及计量中的至少一者。进一步的，描述了用于检验样本的带电粒子束装置。
技术介绍
[0003]在许多应用中，薄层沉积在基板上，例如沉积在玻璃上，或沉积在例如或为非导电基板的基板上。基板是通常在涂布设备的真空腔室中被涂布。对于一些应用，使用气相沉积技术在真空腔室中涂布基板。在近几年，电子装置且尤其是光电装置的价格已显著降低。再者，显示器中的像素密度已提高。对于TFT显示器，高密度TFT整合是有利的。尽管装置中的薄膜晶体管(thin
‑
film transistor,TFT)的数量增加，产量仍将增加且制造成本仍将进一步减少。
[0004]一个或多个结构或层可沉积在基板上，例如玻璃基板上，以在基板上形成电子或光电装置(例如TFT)的阵列。其上形成有电子或光电结构的基板在本文也称为“样本”。在TFT显示器及其它样本的制造期间，检验沉积在样本上的一个或多个结构以监控样本的质量可为有利的。
[0005]举例而言，可通过光学系统执行样本的检验。然而，要识别的样本的一些特征的尺寸或缺陷的大小可能低于光学分辨率，使得一些缺陷对于光学系统而言是不可解析的。可利用带电粒子(例如电子)来检验样本的表面，相较于光学系统，其可提供更佳的分辨率。
[0006]对于检验及其它成像应用，尤其在显示器工业中，并对于半导体工业，产量是重要的考量。样本上的收敛的电子束的适当聚焦提高成像及检验的质量。系统提供半自动化的聚焦，其中工具的操作者协助聚焦程序。对于在样本上的束的完全自动化的聚焦，一些自动聚焦概念已经被描述。用于自动聚焦带电粒子束的时间被加在用于对样本上的区域进行成像的总时间中，且由此降低了产量。这可特别有关于在大面积的基板上利用带电粒子束成像，用于基于半导体晶片及玻璃的多个TFT上的高产量应用，比方例如多束检验工具，其多个小射束聚焦在样本上。
[0007]因此，期望带电粒子束装置的改良的聚焦，尤其是带电粒子束装置的改良的自动
聚焦。
技术实现思路
[0008]鉴于以上，是提供一种在样本的表面区域上自动聚焦带电粒子束的方法、一种计算带电粒子束装置的图像的锐度值的收敛集合的方法、一种用以对样本进行成像的带电粒子束装置，尤其是根据独立权利要求。进一步的概念、优点及特征是显见于从属权利要求、说明书及附图。
[0009]根据一个实施方式，提供一种在样本的表面区域上自动聚焦带电粒子束的方法。方法包含取得第一聚焦强度值的第一图像；基于第一图像计算第一锐度值，第一锐度值是利用锐度函数计算的；以及利用黄金比例搜索算法基于计算得到的第一锐度值确定第二聚焦强度值。
[0010]根据一个实施方式，提供一种在样本的表面区域上自动聚焦带电粒子束的方法。方法包含针对对应的多个聚焦强度值取得多个图像；基于多个图像计算多个锐度值，多个锐度值是利用锐度函数计算的；以及利用黄金比例搜索算法基于计算得到的这些锐度值确定多个聚焦强度值的多个后续的聚焦强度值。
[0011]根据一个实施方式，提供一种计算带电粒子束装置的图像的锐度值的收敛集合的方法。该方法包含提供第一聚焦强度值及第二聚焦强度值，第一聚焦强度值及第二聚焦强度值提供第一聚焦强度范围，并且提供聚焦强度精确度，以作为收敛算法的多个输入参数；基于黄金比例或数个斐波那契数(Fibonacci numbers)且根据该第一聚焦强度值与该第二聚焦强度值的计算第三聚焦强度值及第四聚焦强度值；利用该第三聚焦强度值与该第四聚焦强度值对样本成像，以获得多个图像；利用锐度函数从这些图像计算多个锐度值；通过迭代地将该第一聚焦强度值或该第二聚焦强度值替换为从该第三聚焦强度值或该第四聚焦强度值选择的邻近的聚焦强度值，并变更该第三聚焦强度值或该第四聚焦强度值，从而基于这些锐度值确定窄于该第一聚焦强度范围的第二聚焦强度范围；以及迭代地对该样本进行成像以获得多个另外的图像，并从这些另外的图像计算多个锐度值。
[0012]根据一个实施方式，提供一种用以对样本进行成像的带电粒子束装置。该装置包含带电粒子源，经构造以射出带电粒子束；物镜，经构造用于利用聚焦强度值将沿光轴传播的该带电粒子束聚焦至该样本上；以及一控制器，经构造以根据本公开内容的实施方式中的方法调节该聚焦强度值。
附图说明
[0013]在包括参照附图的本说明书的剩余部份中阐述了对于本领域技术人员而言完整且可行的公开内容，其中：
[0014]图1显示构造为操作根据本文所述的方法的带电粒子束装置；
[0015]图2A至图2C显示在不同聚焦条件中的带电粒子束装置，以绘示本公开内容的实施方式；
[0016]图3A至图3C显示在不同工作距离条件中的电粒子束装置，以绘示本公开内容的实施方式；
[0017]图4A为绘示根据本公开内容的实施方式的收敛算法的示意图；
[0018]图4B显示了可对应图4A的示意图的示例的锐度函数；
[0019]图5显示绘示根据本公开内容的收敛算法的实施方式的流程图；以及
[0020]图6显示绘示根据本文所述的实施方式的自动聚焦带电粒子束的方法的流程图。
具体实施方式
[0021]将详细参照示例实施方式，示例实施方式的一个或多个示例绘示于附图中。各示例通过说明的方式提供且不意味为限制。举例而言，所作为一个实施方式的一部份说明或描述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合，以获得进一步的其他实施方式。本公开内容意欲包括此些调整及变化。
[0022]在下方附图的说明中，相同的附图标记意指相同的元件。仅说明有关于个别实施方式的相异处。显示在图式中的结构不需以真实比例描绘，而是为了更好的理解实施方式。
[0023]图1示出带电粒子束装置100，其经构造以根据本文所述的方法操作。带电粒子束装置100可包含具有束源110的扫描电子显微镜102，束源110经构造以产生带电粒子束101，尤其是电子束。带电粒子束101可沿着穿过扫描电子显微镜102的柱103的光轴A定向。柱103的内部容积可被抽空。扫描电子显微镜102可包含多个束影响元件，例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种在样本的表面区域上聚焦带电粒子束的方法，包括：计算第一图像的第一锐度值，其中所述第一锐度值是利用锐度函数计算的，所述锐度函数包含频率空间中的总和；基于计算得到的所述第一锐度值并基于黄金比例或多个斐波那契数来确定第二聚焦强度值；以及针对所述第二聚焦强度值取得第二图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一图像是多个图像中的图像，其中所述第一图像是针对第一聚焦强度值所取得的，其中所述第一聚焦强度值与所述第二聚焦强度值是多个聚焦强度值中的聚焦强度值，且其中所述第一锐度值是多个锐度值中的锐度值，且其中所述多个聚焦强度值的后续聚焦强度值是基于所述多个锐度值中的四个先前锐度值。3.根据权利要求1至2所述的方法，其中所述锐度函数基于图像的傅立叶变换计算所述锐度值。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述锐度函数基于图像的离散傅立叶变换计算所述锐度值。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述傅立叶变换在所述频率空间利用滤波器进行滤波。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述滤波器是带通滤波器。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述锐度函数是基于有限范围的离散傅立叶变换。8.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个聚焦强度值由带电粒子束装置的一个或多个参数来提供。9.根据权利要求1至2所述的方法，进一步包括：在确定所述第二聚焦强度值之后且针对所述第二聚焦强度值取得所述第二图像之前的预定的起始时间，控制多个扫描偏转器的启动。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述预定的起始时间被改变以用于取得至少一个另外的图像。11.一种计算带电粒子束装置的多个图像的多个锐度值的收敛集合的方法，包括：提供第一聚焦强度范围以及聚焦强度精确度，以作为收敛算法的多个输入参数；基于黄金比例或多个斐波那契数并根据所述第一聚焦强度范围，计算第一聚焦强度值；基于黄金比例或多个斐波那契数，计算第二聚焦强度值；利用所述第一聚焦强度值与所述第二聚焦强度值对样本进行成像，以获得多个图像；利用锐度函数从所述多个图像计算多个锐度值，所述锐度函数是基于图像的傅立叶变化或频率空间中的总和的至少一者；基于所述多个锐度值确定窄于所述第一聚焦强度范围的第二聚焦强度范围；以及迭代地将所述第一聚焦强度范围替换为所述第二聚焦强度范围并对所述样本进行成像，以获得多个另外的图像，并从所述多个另外的图像计算多个另外的锐度值。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述迭代的数量是由所述第一聚焦强度范围与
所述聚焦强度精确度来预先确定的。13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述第一聚焦强度范围是由第一低聚焦强度值和第一高聚焦强度值提供的；并且其中迭代地将所述第一聚焦强度范围替换为所述第二聚焦强度范围的步骤包括：将所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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