[發(fā)明專利]用于對(duì)三維特征進(jìn)行成像的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011601367.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN114689630A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘禎新;高海峰;林映紅;張瑞心;吳冰星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: FEI公司
• 主分類號(hào): G01N23/2202
• 分類號(hào): G01N23/2202;G01N23/2251
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;周學(xué)斌

用于對(duì)三維特征進(jìn)行成像的方法和系統(tǒng)。用于基于在不同樣品深度處的多個(gè)基準(zhǔn)來銑削樣品和對(duì)樣品進(jìn)行成像的方法和系統(tǒng)包括：在第一樣品深度處的第一樣品表面上形成第一基準(zhǔn)；銑削所述樣品表面的至少一部分以在第二樣品深度處暴露第二樣品表面；在所述第二樣品表面上形成第二基準(zhǔn)；以及銑削所述第二樣品表面的至少一部分以在第三樣品深度處暴露包括所關(guān)注區(qū)域（ROI）的第三樣品表面。可基于所述ROI和所述第二基準(zhǔn)的圖像以及所述第一基準(zhǔn)與所述第二基準(zhǔn)之間的相對(duì)位置來計(jì)算在所述第三樣品深度處的所述ROI相對(duì)于所述第一基準(zhǔn)的位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明描述大體上涉及用于對(duì)樣品內(nèi)的三維特征進(jìn)行成像的方法和系統(tǒng)，且更具體地說，涉及使用帶電粒子顯微系統(tǒng)來生成三維特征輪廓。

背景技術(shù)

帶電粒子顯微系統(tǒng)可用于檢測(cè)顯微制造裝置。包括聚焦離子束（FIB）和電子束的雙束（dual beam）系統(tǒng)可分析在顯微制造期間的瑕疵和故障以對(duì)顯微制造過程進(jìn)行故障尋找、調(diào)整和改進(jìn)。舉例來說，雙束系統(tǒng)可用于通過切片視圖（slice-and-view）工藝來重構(gòu)樣品內(nèi)的三維特征，其中使用FIB從樣品去除材料層以暴露多個(gè)樣品表面，并且使用掃描電子顯微術(shù)（SEM）來獲得經(jīng)暴露樣品表面的圖像。然而，歸因于包括樣品移位和束漂移的因素的SEM圖像中的特征的位移可影響重構(gòu)的準(zhǔn)確度。

一種基于切片視圖數(shù)據(jù)來確定樣品內(nèi)的特征的位置的方法展示在Chitturi等人的美國(guó)專利U.S.7348556B2中，其中在緊挨著所關(guān)注特征的樣品表面處創(chuàng)建參考標(biāo)記（稱為基準(zhǔn)）。在切片視圖工藝期間獲取的每一SEM圖像包括經(jīng)暴露樣品表面以及表面基準(zhǔn)。基于數(shù)據(jù)點(diǎn)與SEM圖像中的基準(zhǔn)之間的距離來測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)在每一SEM圖像上的位置。然而，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到，在特征處于樣品深處時(shí)，可能無法在SEM圖像中準(zhǔn)確地測(cè)量特征與表面基準(zhǔn)之間的距離。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括：在第一樣品深度處的第一樣品表面上形成第一基準(zhǔn)；去除第一樣品表面的至少一部分以暴露第二樣品表面；在第二樣品表面上形成第二基準(zhǔn)；去除第二樣品表面的至少一部分以在第三樣品深度處暴露包括所關(guān)注區(qū)域（regionof interest，ROI）的第三樣品表面；獲取包括第二基準(zhǔn)和在第三樣品深度處的ROI的第一樣品圖像；以及基于第一基準(zhǔn)相對(duì)于第二基準(zhǔn)的第一位置和在第一樣品圖像中在第三樣品深度處的ROI相對(duì)于第二基準(zhǔn)的第二位置來確定在第三樣品深度處的ROI相對(duì)于第一基準(zhǔn)的位置。以此方式，可準(zhǔn)確地測(cè)量處于樣品深處的特征的位置。

應(yīng)理解，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念。其并不意味著標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其范圍由詳細(xì)描述之后的權(quán)利要求進(jìn)行唯一地限定。此外，所要求的主題并不限于解決上文或本公開的任何部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

圖1展示帶電粒子顯微系統(tǒng)。

圖2為重構(gòu)樣品內(nèi)的特征的方法。

圖3說明用于確定層厚度的樣品表面上的多個(gè)基準(zhǔn)。

圖4A和4B說明通過圖2的方法處理的樣品。

圖5A是通過圖2的方法處理的樣品的掃描電子顯微術(shù)圖像。

圖5B展示通過將多個(gè)圖像拼接在一起來形成圖5A的實(shí)例。

圖6是使用圖2的方法來重構(gòu)的3D-NAND樣品中的通道的三維輪廓。

圖7A至7B展示帶電粒子束和樣品的實(shí)例位置。

圖8A至8B展示帶電粒子束和樣品的另一實(shí)例位置。

貫穿圖式的若干視圖，相同的附圖標(biāo)記指代對(duì)應(yīng)部分。

具體實(shí)施方式