TW202447198A - 使用聚焦線測量高度 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種用於操作雙射束裝置的方法，在該雙射束裝置處包含以下步驟，獲得一具有假設的銑削頂表面形狀的銑削樣本，該銑削頂表面形狀是通過用該雙射束裝置的一第一離子束銑削樣本而獲得；使用該雙射束裝置的一第二射束來確定所假定的銑削頂表面形狀的複數個高度座標。基於所確定的複數個高度座標來確定該銑削樣本的至少一實際銑削頂表面形狀，並且基於該調適的銑削頂表面形狀來確定樣本的參數。

Description

使用聚焦線測量高度

本發明有關一種用於操作雙射束裝置之方法。在一些實施例中，揭示有助於確定銑削樣本的實際銑削頂表面形狀之技術。

半導體結構是最佳的人造結構之一，並且有不同的缺陷。用於定量3D計量、缺陷偵測或缺陷審查的裝置正在尋找這些缺陷。所製造的半導體結構是基於先驗知識。半導體結構由平行於基板的一系列層製造。例如，在一邏輯類型樣本中，金屬線在金屬層或高長寬比（HAR）結構中平行延伸，且金屬穿孔垂直於金屬層延伸。不同層中的金屬線之間的角度為0°或90°。另一方面，對於VNAND型結構，已知其剖面大致上是圓形。

半導體晶圓的直徑為300 mm，並由複數個位點（所謂的晶粒）組成，每個位點包含至少一積體電路圖案，諸如，例如用於記憶體晶片或用於處理器晶片。在製造過程中，半導體晶圓經過約1000個製程步驟，並且在半導體晶圓內形成約100個甚至更多的平行層，包含多個電晶體層、中段製程的層及互連層、及在記憶體裝置中的複數個記憶體單元的3D陣列。半導體結構和圖案的尺寸、形狀及佈局受到多種影響。在3D記憶體裝置的製造中，關鍵製程是當前的蝕刻及沉積。其他所涉及的製程步驟，諸如微影曝光或植入，也會對IC元件的特性產生影響。

積體電路的長寬比和層數不斷增加，結構不斷朝向第三（垂直）維度發展。目前記憶體堆疊的高度已超過五微米，未來甚至可達數十微米。相比之下，特徵尺寸變得更小。最小特徵尺寸或臨界尺寸低於10 nm，例如7 nm或5 nm，並且在不久的將來特徵尺寸會接近3 nm以下，雖然半導體結構的複雜性和尺寸正朝第三維度增長，但所整合半導體結構的橫向尺寸正在變得更小。因此，高精確度測量3D特徵和圖案的形狀、尺寸和方向及其疊加變得具有挑戰性。

隨著帶電粒子成像系統三維解析度的要求不斷提高，使得晶圓中整合半導體電路的檢查和3D分析變得越來越具有挑戰性。帶電粒子系統的橫向測量解析度通常受到帶電粒子束直徑的限制，必須相對調整取樣光柵。取樣光柵解析度可在成像系統內設置，並且可調適成樣本上的帶電粒子束直徑。典型的光柵分辨率為2 nm或以下，但可降低光柵分辨率限制而沒有物理限制。帶電粒子束直徑的尺寸受到限制，這取決於帶電粒子束的工作條件和透鏡。射束解析度約受到射束直徑一半的限制。分辨率可低於2 nm，例如甚至低於1 nm。

從半導體樣本產生奈米級3D斷層掃描資料的常見方法是所謂的切片和影像方法，其已例如透過雙射束裝置（DBD）詳細闡述。文獻WO 2020/244795 A1中描述了切片和影像方法。根據WO 2020/244795 A1的方法，在從半導體晶圓提取的檢測樣本處獲得3D體積檢查。此方法的缺點是必須破壞晶圓才能獲得塊狀的檢查樣本。透過利用傾斜角度進入半導體晶圓表面的切片和成像方法解決了這個缺點，如文獻WO 2021/180600 A1所述。根據該方法，透過對檢查體積的多個剖面進行切片和成像來獲得檢查體積的3D體積影像。在精確測量的第一實例中，產生大量N個檢查體積的剖面，影像切片的數量N超過100甚至更多。例如，在橫向尺寸為5 μm、切片距離5 nm的體積中，銑削1000個切片並進行成像。這種方法非常耗時，且一個檢查位點可能需要幾個小時。

根據多項檢查工作，不需要獲得整個3D體積影像。檢查的工作是確定半導體物件的一組特定參數，諸如檢查體積內的高長寬比（HAR）結構。為了確定該組特定參數，可減少穿過體積的影像切片的數量。文獻WO2021/180600A1示出了一些利用數量減少的影像切片的方法。在一實例中，該方法應用先驗資訊。從單剖面表面及先前確定步驟的3D體積影像取得HAR結構的屬性。

使用聚焦離子束（FIB）銑削楔形可能會受到非平面銑削表面的影響。請即參考圖1，其示出了樣本10，其中圖式中的聚焦離子束15以角度α施加到樣本的上表面11。由於離子與表面的相互作用，使得FIB射束電流隨著深度的增加而減小，研磨速率隨著z的增加而減少。根據沿表面方向的FIB製程速率，如圖1中的x所示，出現彎曲的或真實的表面形狀20，而不是具有楔形角α的期望平面形狀30。非平面度的影響如下：

一第一態樣有關於樣本10的3D重建。在根據一系列成像楔形進行3D重建時，如果未正確考慮真實表面輪廓，就會發生畸變。在3D重建中水平結構可能會出現非水平甚至非平面。圖2示出了3D NAND結構40，其中不同的表面平面，諸如通道起始平面41、過渡平面42或通道終止平面43彼此平行並平行於頂表面45或底表面46。當基於成像楔形的序列執行3D重建時，獲得重建50，其中對應的影像平面51、52和53不再平行於表面55，但是，隨著表面55下方的高度增加，畸變也增加，可透過比較該通道終止平面53與該通道起始平面51來推斷。這會影響結構在深度方向z上的測量精確度。

結合圖3描述進一步態樣，也就是說，對於從單楔形進行重建，3D NAND的臨界尺寸、CD、輪廓是假性。實際的表面是如標號60所指出的非平面，其中重建是基於假設的楔形表面65，其是線性表面且不是彎曲。因此，隨著深度的增加，假定的臨界尺寸或假性的CD輪廓67不對應於真實的臨界尺寸和真實的CD輪廓66。

理想上擁有能夠克服或減輕至少一些上面討論的已知限制或缺點的技術。由於上述原因，因此了解實際表面形狀並在導出的參數中考慮實際表面形狀是特別有益的。

在一態樣中，本發明提供了一種用於操作雙射束裝置的方法，該方法包含在該雙射束裝置處獲得一具有假設的銑削頂表面形狀的銑削樣本的步驟，該表面形狀是通過用該雙射束裝置的第一離子束銑削樣本而獲得。再者，確定所假設的銑削頂表面形狀的複數個高度座標，及基於所確定的複數個高度座標來確定該銑削樣本的至少一實際銑削頂表面形狀。然後基於所調適的銑削頂表面形狀來確定該樣本的參數。

可使用該雙射束裝置的一第二射束或一光學干涉儀，一原子力顯微鏡或任何其他能夠解析表面高度輪廓的測量裝置。使用第二射束的高度座標可確定實際高度，使得真實的表面形狀而不是假設的直表面形狀用來確定參數，諸如樣本中結構的三維位置。

在一另外態樣中，一系統包含一或多個處理裝置及一或多個含有多個指令的機器可讀硬體記憶體裝置，該等指令由該一或多個處理裝置執行，以執行如如前述或如以下更詳細討論的方法。

應瞭解，前述的特徵及以下將要解釋的那些特徵不僅可用在所指出的相對組合中，而且也可用在其他組合或分離使用，而不致悖離本發明的範疇。

本發明的一些實例通常提供多個電路或其他電氣裝置。對電路和其他電氣裝置以及由每個裝置提供的功能的所有引用並不旨在限於僅涵蓋本文所圖示和描述的內容。雖然某些標號可指定給所揭示的各種電路或其他電氣裝置，但是這樣的標號並不旨在限制電路及其他電氣裝置的工作範圍。這樣的電路和其他電氣裝置可基於理想電氣實施方式的類型以任何方式彼此組合及/或分離。應當認識到，本文所揭露的任何電路或其他電氣裝置可包括任何數量的微控制器、圖形處理器單元（GPU）、積體電路、記憶體裝置（例如，快閃記憶體、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可抹除可程式唯讀記憶體（EPROM）、電子可抹除可程式化唯讀記憶體（EEPROM）或其其他適當的變體），以及彼此協作以執行本文所揭露的操作的軟體。另外，任何一或多個電氣裝置可配置成執行具體實施在非暫態電腦可讀媒體中的程式碼，該程式碼可碼編成執行如所揭露的任意數量的功能。

以下將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。應理解，實施例的以下描述不應視為限制。本發明的範疇並非旨在受以下所述實施例或附圖的限制，這些實施例或附圖僅是說明性。

圖式應被視為示意性表示，且圖式中所示的元件不必然按比例示出。相反，各種元件表示使得熟習該項技藝者明白其功能及一般目的。圖式中所示或本文所述的功能組塊、裝置、組件或其他實體或功能單元之間的任何連接或耦合，也可透過間接連接或耦合的方式來實施。組件之間的耦合也可透過無線連接來建立。功能組塊能以硬體、韌體、軟體或其組合來實施。

請即參考圖4，其示出用於確定銑削表面的實際形狀的系統。晶圓檢查系統1000配置用於利用雙射束裝置1在楔形切割幾何形狀下進行切片和成像方法。對於晶圓8，在檢查工具或設計資訊產生的位置圖或檢查清單中定義了多個測量位點，包含測量位點6.1和6.2。晶圓8置放在一晶圓承載平台15上。晶圓承載平台15安裝在具有多個致動器和位置控制的平台155上。用於晶圓平台的精確控制的致動器和裝置諸如雷射干涉儀在本領域中是已知的。一控制單元16配置成控制晶圓平台155並調整雙射束裝置1的交叉點43處的晶圓8的測量位點6.1。雙射束裝置1包含一具有FIB光學軸48的FIB柱體50及一具有光軸42的帶電粒子束（CPB）成像系統40。在FIB和CPB成像系統的兩光學軸的交叉點43處，晶圓表面配置成與FIB光學軸48成傾斜角度GF。FIB光學軸48和CPB成像系統軸42包括角度GFE，且CPB成像系統軸與晶圓表面55的法線形成角度GE。在圖1的座標系中，由z軸提供晶圓表面55的法線。聚焦離子束（FIB）51由FIB柱體50產生並且以角度GF撞擊在晶圓8的表面55上。在檢查位點6.1處透過離子束銑削在大約傾斜角度GF下將傾斜剖面表面銑削到晶圓中。在圖1的實例中，傾斜角度GF大約為30°。由於聚焦離子束（例如鎵離子束）的束發散性，傾斜剖面表面的實際傾斜角度可偏離傾斜角度GF達1°至4°。利用相對於晶圓法線以角度GE傾斜的帶電粒子束成像系統40，取得銑削表面的影像。在圖1的實例中，角度GE約為15°。然而，其他配置也可能，例如GE = GF，使得CPB成像系統軸42垂直於FIB光學軸48，或GE = 0°，使得CPB成像系統軸42垂直於晶圓表面55。

在成像期間，帶電粒子束44的射束由帶電粒子束成像系統40的一掃描單元沿著在測量位點6.1處的晶圓的剖面表面上的掃描路徑進行掃描，並且產生二次粒子及散射粒子。粒子偵測器17聚集至少一些二次粒子及散射粒子並將粒子計數與控制單元19通訊。也可能存在用於其他類型交互產品的其他偵測器。控制單元19控制FIB柱體50的帶電粒子束成像柱體40，並連接到一控制單元16以控制經由晶圓平台155安裝在晶圓承載平台上的晶圓的位置。控制單元19係與操作控制單元2通信，這經由晶圓平台移動觸發例如晶圓8的測量位點6.1在交叉點43處的置放和對準，並觸發FIB銑削、影像擷取及平台移動的重複操作。

每個新的交叉表面由FIB射束51銑削，並由帶電粒子成像束44成像，例如是掃描電子束或氦離子顯微鏡（HIM）的氦離子束。

在一實例中，雙射束系統包含一以第一角度GF1配置的第一聚焦離子束系統50及一以第二角度GF2配置的第二聚焦離子柱體，且晶圓在以第一角度GF1與第二角度GF2進行銑削之間旋轉，而由成像帶電粒子束柱體40進行成像，例如垂直於晶圓表面配置。

圖5說明了楔形切割幾何形狀中的切片和成像方法的更多細節。透過重複楔形切割幾何中的切片和成像方法，產生含有剖面52、53.i…53.J的影像切片的複數J個剖面影像切片，並產生在測量位點6.1處的晶圓8的檢查位點6.1處的檢查體積160的3D體積影像6.1。圖2示出3D記憶體堆疊實例中的楔形切割幾何形狀。剖面表面52、53.1…53.N係以FIB射束51以與晶圓表面9成約30°角度GF進行銑削，但是其他角度GF，例如GF = 20°和GF = 60°之間的角度也是可能的。圖5示出當表面52是最後由FIB 51銑削的新剖面時的情況。例如透過SEM射束44掃描剖面表面52，SEM射束在圖5的實例中配置成垂直入射到晶圓表面55，並且產生高解析度剖面影像切片。剖面影像切片包含第一剖面影像特徵，其係由與高深寬比（HAR）結構或穿孔相交形成（例如HAR結構4.1、4.2和4.3的第一剖面影像特徵）以及由與層L.1 … L.M相交形成的第二剖面影像特徵，其包含例如SiO2、SiN-或鎢線。有些線也稱為「字線」。層的最大數量M通常大於50，例如大於100或甚至大於200。HAR結構和層延伸遍及晶圓中的大部分體積，但可包含間隙。HAR結構通常具有低於160 nm的直徑，例如約80 nm，或例如40 nm。因此，剖面影像切片包含第一剖斷面影像特徵，作為對應XY位置處不同深度（Z）處的HAR結構覆蓋區的交叉點或剖面。在圓柱形的垂直記憶體HAR結構的情況下，所獲得的第一剖面影像特徵是由結構在傾斜剖面表面52上的位置決定的不同深度處的圓形或橢圓形結構。記憶體堆疊在垂直於晶圓表面55的Z方向上延伸。兩個相鄰剖面影像切片之間的厚度d或最小距離d被調整到通常為數nm數量級的值，例如30 nm、20 nm、10 nm、5 nm、4 nm或甚至更小。一旦用FIB去除預定厚度d的材料層，下一剖面表面53.i…53.J暴露並可用於利用帶電粒子成像束44進行成像。

圖6示出了實例中的第i個及第(i+1)個剖面影像切片。垂直HAR結構作為第一剖面影像特徵出現在剖面影像切片中，例如第一剖面影像特徵77.1、77.2和77.3。由於成像帶電粒子束44平行於HAR結構取向，使得表示例如理想HAR結構的第一剖面影像特徵將出現在相同的y座標處。例如，理想HAR結構77.1和77.2的第一剖面影像特徵以線80為中心，其中第i個及第(i+1)個影像切片的Y座標相同。剖面影像切片更包括含有例如層L1至L5的複數個層的複數個第二剖面影像特徵，例如層L4的第二剖面影像特徵73.1和73.2。層結構在剖面影像切片中顯示為沿X方向的條紋區段。這些代表複數個層的第二剖面影像特徵的位置，這裡示出層L1至L5，然而，相對於第一剖面影像特徵，每個剖面影像切片都會變化。隨著各層以增加的深度與影像平面相交，第二剖面影像特徵的位置以預先定義方式從影像切片i改變到影像切片i+1。由參考標號78.1、78.2指出的層L4的上表面在y方向上移位距離D2。由確定第二剖面影像特徵的位置，例如78.1和78.2，如果樣本中存在可見水平結構，則可確定剖面影像的深度圖Z(x,y)。

透過對第二剖面影像特徵的提取，諸如邊緣偵測或質心計算及影像分析，並根據第二剖面影像特徵深度相同或相似的假設，因此，可高精確度確定剖面影像切片中的第一剖面影像特徵的橫向位置及相對深度。由於晶圓製造中涉及平面製造技術，使得層L1至L5在晶圓的較大區域上處於恆定深度。第一剖面影像切片的深度圖至少可相對於M層中的第二剖面影像特徵的深度來確定。文獻WO 2021/180600 A1中描述了產生剖面影像切片的深度圖ZJ(x,y)的進一步細節。

以此方式取得的複數J個剖面影像切片覆蓋了晶圓8在測量位點6.1處的檢查體積，並且用於形成具有低於例如10 nm、優選低於5 nm的高3D分辨率的3D體積影像。檢查體積160（參見圖5）通常在x-y平面中具有LX = LY = 5 μm至15 μm的橫向延伸，且晶圓表面55下方2 μm至15 μm的深度LZ。根據文獻WO 2021/180600 A1的全3D體積影像產生通常需要將剖面表面銑削到晶圓8的表面55中，並且在y方向上具有更大延伸，如延伸LY。在此實例中，具有延伸LYO的附加區域透過剖面表面53.1至53.N的銑削而被破壞。在一典型的實例中，延伸LYO超過20 μm。

操作控制單元2（參見圖4）配置成在晶圓8中的檢查體積160內執行3D檢查。操作控制單元2也配置成從3D體積影像重建針對性的半導體結構的特性。在一實例中，針對性的半導體結構的特徵及3D位置（例如HAR結構的位置）透過影像處理方法例如從HAR質心偵測。文獻WO 2020/244795 A1進一步描述了含有影像處理方法及基於特徵的對準之3D體積影像生成，其通過引用併入本文供參考。

結合圖7至圖11將討論一種解決方案，其中如圖4所示的系統1000，使用聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SIM），聚焦線沿著楔形向下，以對銑削製程中獲得的實際高度進行取樣。圖7示出了示意圖，其中以剖面示出了樣本100，其中已執行了諸如結合圖1所討論的銑削製程。樣本100可為晶圓，諸如圖4-6所示的晶圓8。在樣本的頂表面110上已執行了銑削製程，並且為了確定位置x1、x2或x3處的銑削深度，諸如圖4的成像部分40的成像部分用於生成沿楔形的聚焦線，其中樣本100在成像部分下方移動，或射束移位用來在表面110上移動射束，這可能需要場曲校正。聚焦線及位置x1可產生高度h1，位置x2處的聚焦線可產生高度h2，而位置x3處的聚焦線可產生高度h3。根據高度，已知沿表面x的位置z，進而可確定銑削表面200的實際形狀，該銑削表面是實際銑削頂表面，其不是如圖1所示理想表面30的直線。高度輪廓也可使用具有足夠空間分辨率的任何其他深度測量裝置來確定，例如干涉儀或原子力顯微鏡。

圖8示出一在成像掃描期間收集高度圖的可能實施。圖8示意性示出屬於成像切片0的銑削表面201，其具有邊緣點251，其中離子束撞擊樣本100的表面110。該切片在圖8所示的範例中被命名為切片0。再者，示出了屬於成像切片100的銑削頂表面202，其具有一邊緣點252。再者，屬於成像切片200的銑削頂表面形狀203示出在表面處具有一邊緣點253。在每個切片位置處之諸如圖7所示集合的高度圖收集可能太耗時，例如在每第100個成像切片（諸如圖8所示的切片0、100和200）處運行高度圖測量可能就足夠，由於表面輪廓變化緩慢。再者，指出針對性區域300，其中可能想要確定樣本的結構特徵（諸如圖5和圖6所示的特徵）或其在樣本中的位置。為了正確確定存在針對性區域300中特徵的空間位置，需要一區段頂表面形狀的實際銑削頂表面形狀，在圖8所示的實例中，頂表面形狀202的區段232及頂表面形狀203的區段233。如果銑削表面與樣本表面相交的位置 的邊緣點已知，樣本表面可沿 展開為多項式函數 其中 (1)

因此，實際銑削頂表面h取決於邊緣點，其中在方程式(1)中，假設最大深度在表面處，這意味著深度在頂表面110處具有一設定值0並且該值在所述方向上為負值。係數a _i,j可透過測量的高度圖與方程式(1)中提供的多項式的擬合來確定。

實際上，例如，如果表面形狀應符合 的二階，且交叉點 依賴線性階，則必須確定係數 。這可透過使用至少3個取樣點x測量至少兩 值的實際表面形狀來完成，這提供了足夠的資訊來擬合6個係數。對於完美的平面銑床，係數為 ，其他均為0。

圖9示出不同邊緣點255、256和257的不同銑削頂表面形狀205、206和207。要注意，頂表面形狀205、206和207在製程中可不相同。然而，可假設在銑削開始後，經過一些銑削製程後，高度輪廓，即實際銑削頂表面形狀或多或少變為固定。在這固定銑削方式中，整個高度輪廓 )只是與楔形塊或表面相交位置 移動到正x方向。這可能意味著在運行結束時僅測量一次高度輪廓並將其投影回每個切片測量的 就足夠了。

這由圖10反映，其中使用在一系列不同切片結束時確定的靜止及所測量的高度輪廓208。然後將該靜止高度輪廓投影回所測量的邊緣點258。這裡假設頂表面形狀209係與頂表面形狀208相同，並且區段235可用來確定位於針對性區域300中樣本的任何特徵的空間位置。這意味著基於所測量的 靜態輪廓，頂表面形狀因此投影回到針對性的影像區域，因此可針對任何成像切片分配高度輪廓。

概括地說，本申請案有關一種用聚焦線（或前述的其他裝置）測量高度輪廓的方法，且高度輪廓用於透過使用實際銑削頂表面形狀來改善重建。

圖11示出在確定研磨樣本內的結構特徵期間執行一些步驟的流程圖，其中在步驟S61中，透過研磨製程獲得研磨樣本或提供已經研磨的樣本並進一步檢驗。樣本具有假定的銑削頂表面形狀，其中該假定的表面形狀對應於圖1所示的假定或理想的表面30。在步驟S62中，使用雙射束裝置的第二射束獲得多個高度座標，其中可使用用於產生斷層攝影影像的射束的聚焦線（或一些其他測量裝置）來確定高度座標。在步驟S63中，基於高度座標，可確定實際銑削頂表面形狀，諸如表面形狀201-203、205-207或208、209，其中使用高度座標來確定表面形狀。如上所述，可透過擬合多項式方程式（諸如方程式1）來獲得表面形狀。當已知實際銑削頂表面形狀時，可在步驟S64中確定樣本的參數，諸如結構特徵在三維空間中的空間位置，以改善重建。可確定樣本中結構的局部結構特性，像似臨界尺寸、結構形狀、材料組成等。並將其置放在重建中的正確空間位置，進而能夠對樣本的空間形狀和結構得出正確的結論。

從上述可得出一些一般性的結論。可利用基本上垂直於銑削樣本的底表面或基本上垂直於實施銑削之前的樣本的未銑削頂表面的第二射束來確定複數個高度座標，或者利用光學干涉儀或原子力顯微鏡或任何其他具有適當空間和高度解析度的高度測量裝置來確定複數個高度座標。

第二射束可為由雙射束裝置的成像部分所產生的射束，其配置成在銑削樣本的不同銑削切片位置處獲得銑削樣本的斷層攝影影像。

第二射束可用來獲得複數個斷層攝影影像並且可作為用於將成像部分聚焦在假定的銑削頂表面形狀上的射束。

有可能不針對每個切片位置而是針對n＞10、＞50或甚至＞95的每個n切片位置來確定高度座標的掃描。在結合圖8討論的實例中，在100個切片後確定高度座標及實際銑削頂表面形狀，因此n可能為100。然而，應理解，可使用10或100或甚至200之間的任何數量。

至少一實際銑削頂表面形狀中的每一者可描述為多項式或任何其他數學函數，諸如沿著銑削樣本的表面的一組基本函數，並且根據複數個高度座標與多項式的擬合來確定數學函數或基本函數或多項式的係數。除了多項式之外，還可使用任何其他函數作為基本函數。

再者，可針對第一離子束撞擊樣本的頂表面的複數個邊緣點來確定複數個實際銑削頂表面形狀。並且該擬合可用於確定位於複數個實際銑削頂表面中的兩實際銑削頂表面之間的中間切片的所調適的頂表面形狀，已針對該多個實際銑削頂表面計算出頂表面形狀。

再者，可至少針對第一離子束撞擊樣本的頂表面的邊緣點來確定至少一實際銑削頂表面形狀。

此處可確定一單邊緣點的一實際銑削頂表面形狀，並且在用第一離子束研磨樣品期間，該邊緣點處的實際銑削頂表面形狀可分配給從所生成的其他邊緣點開始的附加銑削頂表面形狀。

實際銑削頂表面形狀的區段（諸如區段232或233）可位於穿過銑削樣本的針對性區域或切片300內，其中切片基本上垂直於銑削樣本的底表面，其中使用位於切片內的實際銑削頂表面的區段來確定至少一結構特徵的空間位置。

在確定了最後的斷層攝影影像之後，可確定實際銑削頂表面的複數個高度座標。

再者，可針對不同邊緣點確定實際銑削頂表面形狀，並且針對不同邊緣點所確定的實際銑削頂表面形狀用於確定樣本的至少一結構特徵。

概括地說，本申請案描述了使用具有聚焦線的高度輪廓來確定調適的頂銑削表面，其中這些實際銑削表面或表面形狀可用於改善重建。再者，上述想法可結合楔形重建或焦點圖用於樣本傾斜。前面中提到的問題存在於針對深度為10 µm或以上的堆疊，並且對於更深的堆疊（例如50 µm），這些問題將變得更加嚴重。上面所討論的實例呈現為沿x和z方向的2D圖式，然而應當理解，其也可結合3D環境使用。

1:雙射束裝置 2:操作控制單元 4.1:HAR結構 4.2:HAR結構 4.3:HAR結構 6.1:測量位點 6.2:測量位點 8:晶圓 10:樣本 11:上表面 15:晶圓承載平台 16:控制單元 17:粒子偵測器 19:控制單元 20:彎曲或真實表面形狀 30:理想表面 40:3D NAND結構/成像帶電粒子束系統/柱體 41:通道起始平面 42:過渡平面/光軸 43:通道終止平面/交叉點 44:帶電粒子束 45:頂表面 46:底表面 48:FIB光學軸 50:FIB柱體 51:影像平面/FIB射束/聚焦離子束/通道起始平面 52:影像平面/傾斜剖面/剖面 53:影像平面/通道終止平面/剖面 53.1…53.N:剖面 53.i…53.j:剖面 55:晶圓表面 73.1:第二剖面影像特徵 73.2:第二剖面影像特徵 77.1:第一剖面影像特徵 77.2:第一剖面影像特徵 77.3:第一剖面影像特徵 78.1:參考標號 78.2:參考標號 80:線 100:樣本 110:頂表面 155:平面 160:檢查量 200:銑削表面 201:銑削表面 202:銑削頂表面 203:銑削頂表面形狀 205:銑削頂表面形狀 206:銑削頂表面形狀 207:銑削頂表面形狀 208:固定和測量的高度輪廓/頂表面形狀 209:頂表面形狀 232:區段 233:區段 235:區段 258:測量邊緣點 300:針對性區域或切片 1000:系統 D2:距離 GE:角度 GFE:角度 h1:高度 h2:高度 h3:高度 i:影像切片 i+1:影像切片 L.1…L.M:層 L1:層 L2:層 L3:層 L4:層 L5:層 LX:延伸 LY:延伸 LYO:延伸 LZ:深度 x1:位置/聚焦線及位置 x2:位置/聚焦線及位置 x3:位置/聚焦線位置 α:角度

圖1為使用聚焦離子束銑削樣本的楔形導致銑削表面不平坦的情況的示意圖。

圖2為3D實際結構和基於與實際真實表面輪廓不對應的銑削表面輪廓的重建結構的示意圖。

圖3示出假設深度輪廓與真實深度輪廓之間發生不匹配的又一意圖情況。

圖4示意性示出雙射束系統，利用此系統可確定銑削表面的實際表面輪廓。

圖5為透過雙射束裝置對具有傾斜剖面的晶圓銑削和成像進行體積檢查的方法的圖式。

圖6示出剖面影像切片的兩個實例。

圖7示出如何使用沿著楔形的聚焦線來確定實際表面輪廓的示例性示意圖。

圖8示出如何在不同邊緣點處確定不同的實際銑削頂表面形狀的示例性示意圖。

圖9示出如何將在單一位置處獲得的高度圖用於其他邊緣點的示例性示意圖。

圖10示出如何將固定高度輪廓用於其他邊緣位置的示例性示意圖。

圖11示出由雙射束裝置執行用於確定實際銑削頂表面形狀的方法的示例性示意性流程圖。

100:樣本

110:頂表面

200:銑削表面

h1:高度

h2:高度

h3:高度

x1:位置/聚焦線及位置

x2:位置/聚焦線及位置

x3:位置/聚焦線位置

Claims (16)

1. 一種用於操作雙射束裝置的方法，在該雙射束裝置處包含： 獲得一具有假定銑削頂表面形狀的銑削樣本，該表面形狀通過用該雙射束裝置的第一離子束銑削樣本而獲得； 確定該假定銑削頂表面形狀的複數個高度座標； 基於已確定的該等複數個高度座標來確定該銑削樣本的至少一實際銑削頂表面形狀； 基於該實際銑削的頂表面形狀來確定該樣本的參數。
2. 如請求項1所述之方法，其中使用該雙射束裝置的一第二射束來確定該等複數個高度座標，該第二射束基本上垂直於該銑削樣本的底表面。
3. 如請求項2所述之方法，其中該第二射束是由該雙射束裝置的成像部分產生的射束，該雙射束裝置配置成在該銑削樣本的不同銑削切片位置處獲得該銑削樣本的斷層影像。
4. 如請求項3所述之方法，其中該第二射束用於獲得該等複數個斷層影像並用作一用於將該成像部分聚焦在該假定銑削頂表面形狀上之射束。
5. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中在每個第n切片位置處確定該等複數個高度座標，其中n大於10，更優選大於50，且甚至更優選大於95。
6. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該至少一實際銑削頂表面形狀中的每一者係描述成沿著該銑削樣本的表面擴展成一組基本函數，其中根據複數個高度座標與該組基本函數的擬合來確定該組基本函數的係數。
7. 如請求項6所述之方法，其中針對該第一離子束撞擊該樣本頂表面的複數個邊緣點來確定該實際銑削頂表面形狀，其中該擬合用於確定位於該等複數個實際銑削頂表面中的兩實際銑削頂表面之間的中間切片的該調適頂表面形狀。
8. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中針對至少一邊緣點確定該至少一實際銑削頂表面形狀，其中該第一離子束撞擊該樣本的頂表面。
9. 如請求項8所述之方法，其中針對一單邊緣點確定一實際銑削頂表面形狀，其中在該單邊緣點處的該一實際銑削頂表面形狀係分配給附加銑削頂表面形狀，其從使用該該第一離子束銑削樣本期間所產生的其他邊緣點開始附加銑削頂表面形狀。
10. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該實際銑削頂表面形狀的一部分係位於穿過該銑削樣本的切片內，其中該切片基本上垂直於該銑削樣本的底表面，並且使用位於該切片內的該實際銑削頂表面的剖面來確定該參數。
11. 如請求項3至10中任一項所述之方法，其中在確定該最後斷層掃描影像之後，確定該一實際銑削頂表面的該等複數個高度座標。
12. 如請求項8至11中任一項所述之方法，其中針對不同的邊緣點確定該實際銑削頂表面形狀，並且針對該等不同邊緣點所確定的該等實際銑削頂部形狀用來確定該樣本的該參數。
13. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中確定該參數包含基於該實際銑削頂表面形狀來確定該樣本的至少一結構特徵的空間位置。
14. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中使用該雙射束裝置的第二射束來確定該實際銑削頂表面形狀的該等複數個高度座標。
15. 一種系統，包含： 一或多個處理裝置；及 一或多個含有多個指令的機器可讀硬體記憶體裝置，該等指令可由一或多個處理裝置執行以執行含有如請求項1至14中任一項所述之方法的操作。
16. 如請求項15所述之系統，更包含該雙射束裝置。