基于高电子能量的覆盖误差测量方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于高电子能量的覆盖误差测量方法、系统和计算机可读取介质。所述方法可以包括：获得或接收第一区域信息，所述第一区域信息表示检查物的第一层的第一区域；其中所述检查物进一步包含第二层，所述第二层包含第二区域；其中所述第二层是埋在所述第一层下面的；引导原始电子束的电子与所述第一区域相互作用；引导所述原始电子束的电子与所述第二区域相互作用；响应于从所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域散射或反射的电子，产生检测信号；以及基于所述检测信号和所述第一区域信息，来决定所述第一区域的至少一个特征与所述第二区域的至少一个特征之间的至少一个空间关系。

【技术实现步骤摘要】
基于高电子能量的覆盖误差测量方法和系统
本专利技术涉及一种基于高电子能量的覆盖误差测量方法和系统。
技术介绍
覆盖误差测量集成电路是包括多个层的非常复杂的装置。各个层可以包括导电材料、隔离材料，而其他层可以包括半导体材料。通常根据集成电路的预期功能，将这些各种材料布置成图案。这些图案也反映了集成电路的制造工艺。各个层是通过一系列步骤形成的，这些步骤通常包括：在基板/层上沉积电阻材料；通过光刻工艺使电阻材料曝光；以及使曝光的电阻材料显影以产生图案，所述图案界定稍后将被蚀刻的一些区域。理想地，使各个层完美地对准到先前存在的层。通常，这些层是未对准的，因此未对准误差或覆盖误差存在于每一对层之间。为了观察覆盖误差，曾演变出各种技术，一些技术使用光学仪器，一些技术使用扫描电子显微镜。Mih等人的美国专利第6,407,396号、Kye的美国专利第6,489,068号、Gould等人的美国专利第6,463,184号、Minami等人的美国专利第6,589,385号和Shur等人的美国专利第7,842,933号提供了关于覆盖误差测量技术现状的良好指示，所有所述美国专利都以引用的方式并入本文。光学覆盖测量经受各种误差，比如光学系统的透镜像差。Mih陈述，在一些情况下，原子力显微术或扫描电子显微术度量技术对于验证光学覆盖测量精度而言可能为必要的。双图案化是一类图案化技术，这类图案化技术旨在增加电路特征的密集度，可以在晶片上超过特定平版印刷术扫描器的正常界限来产生所述电路特征。双图案化可以包括：制造具有第一层和第二层的检查物。第二层是埋在第一层下面的。各个层具有非常接近于彼此的特征(图案)。在双图案化处理期间，最终可以蚀刻这些特征。应注意，在蚀刻顶层之后检测覆盖误差可能是非常昂贵的。带电电子束与检查物之间的相互作用一旦电子束射中检查物，各种相互作用过程便会发生。这些过程的详细描述可见于1998年出版的《扫描电子显微术》(L.Reimer)第二版，所述《扫描电子显微术》以引用的方式并入本文。图1图示了重要的相互作用过程和各种信息容量。信息容量是一个空间，在所述空间中，相互作用过程发生并且导致电子的散射或反射，最终可以检测所述电子的散射或反射以提供关于该信息容量的信息。二次电子易于检测，因为可以相对容易地改变所述二次电子的轨迹，使得所述二次电子朝向检测器。背向散射电子的轨迹相对较直并且略受静电场的影响。图2图示了第一类型的现有技术多视角SEM(扫描电子显微镜)10，所述SEM10包括多个检测器。SEM10包括用于产生原始电子束的电子枪(未图示)以及多个控制及电压供应单元(未图示)、物镜12、透镜内检测器14和外部检测器16。系统10还包括偏转线圈和处理器(未图示)。在Wagner的美国专利第5,659,172号中描述了这样的系统。在系统10中，引导原始电子束穿过透镜内检测器14内的孔径18，以被物镜12聚焦到检查晶片20上。原始电子束与晶片20相互作用，并且因此反射或散射各种类型的电子，诸如，二次电子、背向散射电子、俄歇电子和X射线量子。可以容易地收集二次电子，并且大部分SEM主要检测这些二次电子。系统10能够通过透镜内检测器14和外部检测器16来检测发射的二次电子中的一些电子。物镜12包括静电透镜和磁透镜，所述静电透镜和磁透镜引入静电场和磁场，所述静电场和磁场从透镜向晶片泄漏。虽然二次电子的收集是高度响应于泄漏的静电场，但是所述二次电子的收集几乎不受泄漏的磁场影响。泄漏的静电场将低能二次电子和极低能二次电子吸引至列中。引导极低能二次电子的重要部分穿过透镜内检测器14的孔径，并且所述重要部分没有被检测到。引导低能二次电子朝向透镜内检测器14。如果高能二次电子的初始轨迹向检测器中的一个瞄准，那么所述高能二次电子就被检测到。有效的缺陷观察工具需要两个类型的检测器，以便捕获所有类型的缺陷。透镜内检测器14通常用于决定不同材料之间的对比，并且透镜内检测器14在电压收缩模式中以及HAR(高深宽比)模式中也是很有用的。HAR模式是用来检查以高深宽比为特征的空腔(换句话说——窄且深的空腔)的。在HAR模式期间，通常使环绕空腔的区域带电，以允许来自空腔的下部的电子到达检测器。透镜内检测器14还对图案边缘非常敏感。外部检测器16对晶片的表面状况更加敏感。外部检测器还不太受晶片带电影响，当使高电阻层成像时晶片带电情况是显著的。Suzuki等人的另一个美国专利第6,555,819号(所述美国专利以引用的方式并入本文)描述了多检测器SEM，所述多检测器SEM具有磁漏型物镜，其中磁场大大地影响发射的二次电子的轨迹。这类SEM具有许多缺点，诸如，不能提供倾斜图像并且对于提供来自高深宽比的孔的图像而言并非有效的。Suzuki具有反射镜，所述反射镜包括一孔径，原始电子束穿过所述孔径，因此反射的电子可以穿过这个孔径并且保持不被检测到。需要提供能使覆盖测量更容易的有效系统和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，可以提供一种用于评估覆盖的方法。所述方法可以包括：获得或接收第一区域信息，所述第一区域信息表示检查物的第一层的第一区域；其中所述检查物进一步包含第二层，所述第二层包含第二区域；其中所述第二层是埋在所述第一层下面的；引导原始电子束的电子与所述第一区域相互作用；引导所述原始电子束的电子与所述第二区域相互作用；响应于从所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域散射或反射的电子，产生检测信号；以及基于所述检测信号和所述第一区域信息，来决定所述第一区域的至少一个特征与所述第二区域的至少一个特征之间的至少一个空间关系。所述方法可以包括：通过引导所述原始电子束的电子与所述第一区域相互作用而大体上不与所述第二区域相互作用来获得第一区域信息；以及响应于从所述第一区域散射或反射的电子，产生检测信号。所述方法可以包括：产生响应于从所述第一区域散射或反射的二次电子的检测信号，同时忽略从所述检查物散射的背向散射电子。根据本专利技术的一个实施方式，可以提供一种用于评估覆盖的方法，并且所述方法可以包括：引导原始电子束的电子与检查物的第一层的第一区域相互作用；其中所述检查物进一步可以包括第二层，所述第二层可以包括第二区域；其中所述第二层是埋在所述第一层下面的；引导所述原始电子束的高着陆能量电子与所述第二区域相互作用；响应于从所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域散射或反射的电子，产生检测信号；以及基于所述检测信号，来决定所述第一区域的至少一个特征与所述第二区域的至少一个特征之间的至少一个空间关系，其中所述第一区域的特征与所述第二层的最近的特征之间的预期距离小于所述第一区域的相邻特征之间的间距。所述方法可以包括：响应于从所述第一区域散射或反射的二次电子，产生第一区域检测信号；以及响应于从所述第二区域散射或反射的背向散射电子，产生第二区域检测信号。所述方法可以包括：接收基于散射光光学的覆盖测量结果，以及基于所述检测信号和基于散射光的覆盖测量结果来评估所述覆盖。所述方法可以包括：将关于所述至少一个空间关系的重叠信息发送至基于散射测量的覆盖设备。所述方法可以包括：将关于所述至少一个空间关系的重叠信息发送至基于衍射的覆盖设备。根据本专利技术的一个实施方式，可以提供一种系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于评估覆盖的方法，包括：获得或接收第一区域信息，所述第一区域信息表示检查物的第一层的第一区域；其中所述检查物进一步包含第二层，所述第二层包含第二区域；其中所述第二层是埋在所述第一层下面的；引导原始电子束的电子与所述第一区域相互作用；引导所述原始电子束的电子与所述第二区域相互作用；响应于从所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域散射或反射的电子，产生检测信号；以及基于所述检测信号和所述第一区域信息来决定所述第一区域的至少一个特征与所述第二区域的至少一个特征之间的至少一个空间关系。

【技术特征摘要】
2011.05.19 US 13/111,8381.一种用于评估覆盖的方法，包含：获得或接收第一区域信息，所述第一区域信息表示检查物的第一层的第一区域；其中所述检查物进一步包含第二层，所述第二层包含第二区域；其中所述第二层是埋在所述第一层下面的；引导原始电子束的电子与所述第一区域相互作用；引导所述原始电子束的电子与所述第二区域相互作用；响应于从所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域散射或反射的电子，产生检测信号；检测所述第一区域的至少一个特征的边缘和所述第二区域的至少一个特征的边缘；以及基于所述检测信号、所检测到的所述边缘和所述第一区域信息，来决定所述第一区域的所述至少一个特征与所述第二区域的所述至少一个特征之间的至少一个空间关系。2.如权利要求1所述的方法，包含：通过引导所述原始电子束的电子与所述第一区域相互作用而不与所述第二区域相互作用，来获得第一区域信息；以及响应于从所述第一区域散射或反射的电子，产生检测信号。3.如权利要求2所述的方法，包含：产生响应于从所述第一区域散射或反射的二次电子的检测信号，同时忽略从所述检查物散射的背向散射电子。4.如权利要求1所述的方法，包含：向所述检查物引导所述原始电子束，使得所述原始电子束的电子具有至少2000电子伏特的着陆能量。5.如权利要求1所述的方法，包含：向所述检查物引导所述原始电子束，使得所述原始电子束的电子具有至少5000电子伏特的着陆能量。6.如权利要求1所述的方法，包含：向所述检查物引导所述原始电子束，使得所述原始电子束的电子具有在2000电子伏特与5000电子伏特之间的范围内的着陆能量。7.一种用于评估覆盖的方法，包含：获得或接收第一区域信息，所述第一区域信息表示检查物的第一层的第一区域；引导原始电子束的电子与所述第一区域相互作用；其中所述检查物进一步包含第二层，所述第二层包含第二区域；其中所述第二层是埋在所述第一层下面的；引导所述原始电子束的高着陆能量电子与所述第二区域相互作用；响应于从所述第一区域和所述第二区域中的至少一个区域散射或反射的电子，产生检测信号；检测所述第一区域的至少一个特征的边缘和所述第二区域的至少一个特征的边缘；以及基于所述检测信号、所检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·摩西，A·欧弗，P·拉姆，U·尤拉姆，S·欧瑞，
申请(专利权)人：应用材料以色列公司，
类型：发明
国别省市：