[发明专利]用于检查半导体样本的图像生成

说明书

本申请公开了用于检查半导体样本的图像生成。提供一种检查半导体样本的系统和方法，包括：获得所述样本的区域的帧序列，所述帧序列由被配置成从多个方向扫描所述区域的电子束工具获取，所述序列包括多个帧组，每组帧从相应方向获取；以及配准所述多个帧组，并且基于所述配准的结果产生所述样本的图像，包括：针对每个方向，在从所述方向获取的所述帧组之间执行第一配准，并且将经配准的帧组组合以生成第一复合帧，从而产生分别对应于所述多个方向的多个第一复合帧；以及在所述多个第一复合帧之间执行第二配准，并且将经配准的多个第一复合帧组合以生成所述样本的所述图像。

技术领域

本公开的主题大体上涉及检查半导体样本的领域，并且更具体地，涉及可用于检查半导体样本的图像的生成。

背景技术

对于与制造器件的超大规模集成相关联的高密度和高性能的当下需求需要亚微米的特征、提高的晶体管和电路速度以及改良的可靠性。随着半导体工艺发展，诸如线宽之类的图案尺寸和其他类型的临界尺寸持续缩小。这样的需求需要形成具有高精确度和一致性的器件特征，其进而使得对制造过程的谨慎监控，包括当器件还是半导体晶片形式时对器件的自动化检查成为必要。

可以在待检查的样品的制造期间或之后使用通过非破坏性检查工具来提供检查。检查通常涉及通过将光或电子引导向晶片和检测来自晶片的光或电子来生成用于样本的某一输出(例如，图像、信号等等)。各种非破坏性检查工具包括，以非限制性示例举例，扫描电子显微镜、原子力显微镜、光学检验工具等等。

检查过程可以包括多个检查步骤。在制造过程期间，检查步骤可以被执行多次，例如在某些层的制造或处理之后等等。另外或替代地，各检查步骤可以被重复多次，例如用于不同的晶片位置，或用于具有不同的检查设置的相同的晶片位置。

在半导体制造期间的各种步骤中使用检查过程以检测和分类样本上的缺陷，并且执行与计量有关的操作。可以通过(多个)过程的自动化来提高检查的效力，例如缺陷检测、自动缺陷分类(ADC)、自动缺陷评估(ADR)、自动化的与计量有关的操作等等。

发明内容

根据本公开的主题的某些方面，提供检查半导体样本的计算机化系统，所述系统包括处理和存储器电路(PMC)，所述处理和存储器电路(PMC)经配置以：获得半导体样本的区域的帧序列，所述帧序列是由经配置以从多个方向扫描区域的电子束工具获取，帧序列包括多组帧，其中每组帧是从相应方向获取；以及配准多个帧组，并且基于配准的结果生成半导体样本的图像，包括：响应于在从每个方向获取的帧组之间执行第一配准的确定，针对每个方向，在从所述方向获取的帧组之间执行第一配准并且将经配准的帧组组合以生成第一复合帧，从而产生分别对应于多个方向的多个第一复合帧；以及在多个第一复合帧之间执行第二配准，并且将经配准的多个第一复合帧组合以生成半导体样本的区域的图像；其中所生成的图像具有关于从多个方向中的给定方向扫描的帧的缩小的图像伪影，并且其中图像可用于检查半导体样本。

除以上特征之外，以技术上可能的任何期望的组合或排列，根据本公开的主题的这个方面的系统可以包括以下罗列的特征(i)到(xii)中的一个或多个：

(i).配准多组帧并且生成半导体样本的图像可以进一步包括，响应于不执行第一配准的确定，针对每个方向，将从所述方向获取的帧组组合以生成第二复合帧，从而产生分别对应于多个方向的多个第二复合帧；以及在多个第二复合帧之间执行第二配准，并且将经配准的多个第二复合帧组合以生成半导体样本的图像。

(ii).系统可以进一步包括电子束工具。

(iii).可以通过连续地从多个方向扫描区域和在每次扫描期间从每个方向获取一个或多个帧来获得帧序列。

(iv).电子束工具可以经配置以通过调整在电子束工具的扫描过程与成像过程之间的同步来补偿从不同方向获取的帧之间的偏移中的至少部分。

(v).确定可以是基于以下因素中的至少一个：被包括在帧组中的帧的数量和待检查的样本的层和/或材料。