专利名称：用粒子束测量关键尺寸的方法和装置的制作方法
发明所属之技术领域本发明是有关于制造期间用于检测物件(例如但不限于半导体晶片、光刻板(reticle))之系统及方法，更明确而言，是用于检测如数据线、接触窗、沟渠及类似者之结构元件。
先前技术集成电路是一种包括许多层而非常复杂的元件。各层可能包括导电材料、绝缘材料，同时其他层可包括半导体材料。此等不同材料是按图案设置，通常是依据集成电路所欲功能而定。图案通常也反映集成电路的制造程序。
集成电路是由复杂的多阶段制造程序所制成。于此多阶段制程期间，电阻材料是(i)沉积于基材/层上；(ii)藉光微影制程曝光；(iii)显影以形成可界定随后欲进行蚀刻之图案。
不同的检测及缺陷分析技术业已发展以于制造阶段、连续制造阶段期间对集成电路进行检测，无论是与制造制程结合(也称为「线上」检测技术)或不结合(也称为「离线」检测技术)。各种光学以及荷电粒子束检测工具及检式工具均已为业界所熟知，例如加州圣塔克拉拉市美商应用材料公司的VersSEMTM、ComplussTM以及SEMVisionTM。
制造缺陷会影响集成电路的电子特性。许多此等缺陷会导致由所需之图案尺寸出现不乐见的偏差。「关键尺寸」通常是指图案化金属线的宽度、两条经图案化金属线间的距离、接触窗的宽度及类似者。
检测制程的目的之一在于判定所检测之物件是否由此等关键尺寸出现偏差。此检测通常藉由可提供高解析度之荷电粒子束成像来测量前述偏差。
典型检测之结构元件是具有两相对侧壁之金属线。金属线底部宽度的测量包括测量该金属线之上方宽度及其侧壁。
仅使用俯视方式(指扫描金属线之电子束是垂直于基材)测量结构元件金属线之关键尺寸可能会些缺陷，尤其在该等侧壁之一者出现负侧壁角而使该侧壁之上端遮掩该侧壁下端时更为明显。
为能处理前述不精确缺点，是提出能电子倾斜一电子束之CD-SEM工具。由圣塔克拉拉美商应用材料公司上市的NanoSem 3D是一种全自动CD-SEM，其具有一可电子倾斜及机械倾斜扫描式电子束的柱状体，以按不同倾斜角度由数种方向扫描晶片表面。
关键尺寸测量可包括藉多角度倾斜电子束照射一测试物件以及处理该经侦测之波形以界定出关键尺寸。
多步骤测量也可能有些缺点，首先，她们会降低检测系统的产率，尤其是当测量包含改变扫描电子束之倾斜时更为明显，这样的改变会需要降高斯阶段(de-Gauess stage)，以及一电子束稳定阶段。多步骤测量的另一缺点是起因于被测结构元件之降级(例如收缩或碳化)以及该被测结构元件出现所不乐见的荷电现象。
发明内容本发明是提供多种扫描方案以能有效降低判定结构元件之截面特征所需的测量次数。本发明是提供一种用于判定一具有次微米截面积(至少该截面尺寸小于一微米)之结构元件之截面特征的方法，而该截面积是由一位于一第一及一第二横切段间之中间段所界定出。该方法包括下列步骤(a)回应以一倾斜至少一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第一横断面)之电子束对该结构元件进行之一或多次扫描来判定一第一横切段截面特征；(b)回应一第一参数以选择是否(i)回应该第一横切截面特征判定一第二横切截面特征、或(ii)回应以一倾斜至少一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第二横断面)之电子束对该结构元件进行之一或多次扫描来判定该第二横切截面特征；以及(c)回应选择结果判定该第二横切截面特征。
依据本发明之一实施例该倾斜角度之一者可实质为零或甚至为零。
依据本发明之另一态样该倾斜角可藉由电子倾斜及/或机械倾斜或其两者结合方式达成。机械倾斜可藉由倾斜该检测元件及/或该电子束柱状体(或该柱状体之一部份)或其两者结合之方式为之。
本发明是提供一种用于判定一具有次微米截面之结构元件之截面特征的方法，该截面是由一位于一第一及一第二横切段间之中间段所界定出。该方法包括下列步骤(a)以第一正角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第一数据组；(b)若该结构元件之高度未知或未估计时，以第二正角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第二数据组；(c)回应至少该第一数据组以判定一第一横切截面特征；(d)若一第一参数具有一特定值，回应该第一横切截面特征以判定一第二横切截面特征；(e)反之，若该第一参数具有另一值时进行下列步骤(e.1)以第一负角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第三数据组；(e.2)若该结构元件之高度未知或未估计时，以第二负角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第四数据组；而该高度可由测量第一横切截面特征取得故步骤(e.2)通常并未执行；(e.3)回应至少该第三数据组以判定一第二横切截面特征。
本发明提供一种用于判定一具有一次微米截面之结构元件之截面特征的系统，该截面是由一位于一第一及一第二横切段间之中间段所界定出，该系统包括(a)用于形成一电子束之第一装置；(b)用于扫描该遍及一被测物件之一结构元件之电子束以及用于判定该电子束之一倾斜角的第二装置；而该第二装置是藉一处理器连接并作控制；(c)一连接至该处理器之侦测器，该侦测器是经定位以侦测该结构元件与电子束相互作用而由结构元件发散之电子。该处理器可操作以(d.1)回应以一倾斜至少一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第一横断面)之电子束对该结构元件进行之一或多次扫描来判定一第一横切段截面特征；(d.2)回应一第一参数以选择是否(i)回应该第一横切截面特征判定一第二横切截面特征、或(ii)回应以一倾斜至少一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及该第二横断面)之电子束对该结构元件进行之一或多次扫描来判定该第二横切截面特征；以及(d.3)回应选择结果判定该第二横切截面特征。
图式简单说明为能了解本发明并得知其实务上是如何执行，现藉由非限制性的范例并参照附加图式以描述较佳之实施例，其中第1a图是一依据本发明一实施例之关键尺寸扫描式电子显微镜的概要说明；第1b图是依据本发明另一实施例之一物镜的斜视图；第2a图是说明一金属线之一透视及一截面图；第2b图是说明具有一上方部、一正向(positively oriented)之第一横切段及一负向(negatively oriented)之第二横切段之另一金属线的截面部；第3a至3c图是概要说明代表一相当宽之正向横切段、一相当窄之横切段以及一负向横切段之波形；第4至5图是说明依据本发明之一实施例中用于判定一具有次微米截面之结构元件之截面特征的方法流程图；第6a图是说明一介于两电子束(以第一及第二正角倾斜)之例示性关系的截面图；第6b图是说明一介于两电子束(以第一及第二负角倾斜)之例示性关系的截面图；第7图是说明一依据本发明之一态样藉由以一倾斜电子束扫描该截面而测得之截面及部分特征。
实施方式典型的CD-SEM包括一用以形成一电子束之电子枪，利用一电子束扫描样品之偏斜及倾斜组件以及聚焦透镜，其等可处于某一倾斜状态下，同时降低各种偏移及对准偏差。而因该样品及该电子枪间之互动而发散的电子(例如二次电子)会吸附至可提供侦测讯号之侦测器，并以一处理组件处理之。该侦测讯号可用于判定不同特征之样品，并形成被测样品之影像。
本发明可实施于各种结构之CD-SEMs上，其结构可能会因部件数目及部件排列而有别。例如偏斜组件的数目以及各组件之实际结构都可能不同。该CD-SEM可包括内置透镜及外透镜侦测器或其两者结合者。
关键尺寸扫描式电子显微镜(CD-SEM)100之方块图是概要图示于第1a图。CD-SEM 100包括一可发散电子束101之电子枪103，该电子束是由阳极104所撷取。该物镜112可将电子束聚焦于该样品表面105a上。该电子束是利用扫描式偏斜组件102扫描该样品。该电子束与该孔径106或一所欲光轴之校准可分别藉该等偏斜组件108至111达成。当作为一偏斜组件线圈时，即可使用呈荷电板或线圈结合形式之静电模组以及静电偏斜器。
侦测器16可以侦测因(3至50ev)相当低能量而由不同角度从样品105逸脱之二次电子。由一样品消散的微粒或二次电子的测量可以闪烁计数器(连接至光电倍增管或类似者)形式之侦测器进行处理。由于测量讯号的方式一般不会对发明构想有所影响，因此应可理解它不应视为本发明之限制。
侦测讯号是藉一处理组件(可为控制器33之一部份，但此处并不需要)进行处理，该处理组件具有影像处理能力且可处理不同形式的侦测讯号。典型的处理方式包括形成一反映该侦测讯号对扫描方向之振幅的波形。该波形可进一步处理以判定被检测结构元件之至少一边缘及其他截面特征。
该系统的不同部件是连接至由不同控制组件所控制之对应供应组件(例如高压供应组件21)，其等绝大多数因简化说明而于图示中省略。该等控制组件可判定供应至一特定部件的电流以及电压。
CD-SEM 100包括一双偏斜系统，其包括偏斜组件110及111。因此，引入该第一偏斜组件110之该偏斜电子束可于第二偏斜组件111进行校正。由于此双偏斜系统，该电子束可于一方向移动而无须将该电子束相对于该光轴进行电子束偏斜。
第1b图是依据本发明另一实施例之一物镜120的斜视图。于第1b图中该倾斜偏斜是于该物镜下方(朝下方向)进行。物镜与物镜102不同处在于有一中心极设于一四组配置中，其定位于该物镜及样品间，用以控制该电子束之偏斜状态。该中心极是电性连接至一环及一具有额外线圈(未示出)之核心以将一磁通量集中于该等中心极间之空间而让电子束通过该处。
现今CD-SEMs可以数个奈米的准确度测量具有次微米尺寸截面之结构元件。可预期的是再制造及检测制程持续改良的情况下，此等截面的尺寸在未来会更趋降低。
该截面的各种特征则可能成为重点，此等特征可包括如截面形状、一或多个截面段的形状、截面段之宽度及/或高度及/或方位角，以及截面段间的关系。该特征可反映典型值以及最大及/或最小值。一般而言，一金属线底部之宽度是重点，但并非一定，故其他特征也可能相当重要。
第2a图是说明金属线210的斜视及截面图。金属线210具有一截面220，其包括一上方段224及两个实质相对之横切段222及226，其是对应该上方段214及金属线210之两侧壁212及214，其中该等横切段是呈大致对角之正向，以使该金属线之底部不会被上方段210所遮掩。第2b图说明另一金属线之截面230，其具有一上方段234、一正向之第一横切段232及一负向之第二横切段236。第2b图也说明了正角、负角及零度角的各种态样。
应可注意到虽然第2a至2b图是指金属线，但前述方法及系统均可应用以判定各种结构元件(例如接触窗、沟槽及类似者)之截面特征，例如上方关键尺寸、底部关键尺寸、最大关键尺寸及类似者。
第3a至3c图是概要说明代表一相当宽的正向横切段、一相当窄的横切段以及一负向横切段之波形250-252。如图所见的是，该与陡峭侧壁以及负向侧壁有关之波形部相当的窄，并与该扫描电子束之宽度f相对应。
第4图是说明一用于判定一具有次微米截面之结构元件之截面特征的方法400流程图，该截面是由一位于一第一及一第二横切段间之中间段所界定出。
方法400是由步骤420起始，其是回应以一倾斜至少一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第一横断面)之电子束对该结构元件进行至少一次扫描来判定一第一横切段截面特征。依据本发明之一实施例，若该结构元件之高度已知或已测得，一单一倾斜扫描即足够。反之，则需要至少两次扫描(以不同倾斜状态)。该结构元件之高度可回应一高度校准程序及/或回应该被测物件制造业者所提供之资讯而进行估算。该校准程序可包括对横月该受测物件之结构元件的高度进行多次测量。此程序可包括将该结构元件之高度映射(mapping)于该受测物件之不同区域内。该测量可藉由扫描式电子显微镜进行，但并非必须，故其他工具如原子力显微镜(atomic force microscope)、共轭焦显微镜(confocal microscope)皆可使用。
确认第一参数值为何的询问步骤430可接在步骤420之后，其相当于确认一预定之第一条件是否满足，及/或确认该第一参数值是否落在一预定范围或范围群中。一般而言，该第一参数可判定步骤420之结果是否可用以估算该第二段之特征，以降低判定一截面特征所需之扫描次数。
基本上，若该横切段假定为对称时即满足该第一条件。或者，该第一参数也对一可能的横切段测量有所回应，如陡峭横切段以及负向横切段均与特定波形有关。发明人发现若一横切段之宽度实质等于该电子束之宽度时，其即为可能者。
若该第一条件满足时，即会接着步骤430进行步骤440，其是回应该第一横切段特征来判定一第二横切段截面特征。反之，则会接着步骤430进行步骤450，其是回应以一倾斜至少一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第二横断面)之电子束对该结构元件进行至少一次扫描来判定一第二横切段截面特征。应注意的是于许多情况下，当该结构元件之高度由步骤420(若它们并未测得或事先得知)之结果即已知时，单一倾斜扫描便足够。
该第一参数值可以不同方式判定，例如但不限于下列方式及/或下列该等方式之结合(i)藉一预校准程序进行判定；(ii)回应步骤420期间取得之对称波形进行判定；(iii)回应与横切段有关之波形段间的关联进行判定；(iv)藉由在预纪录波形库中找出一最佳相符或大致相符之波形进行判定。应注意的是，该波形可回应一以一倾斜电子束及/或一非倾斜电子束之扫描而形成。该对称性可藉最终使用者给予该CD-SEM。
依据本发明之一态样，该对称性可藉由测量一结构特征(或复合结构特征)、旋转该受测物件、找出该预测结构物件及由该「相对」方向测量该受测物件而测得。
该校准程序可包括复合结构元件两侧多次测量，以及判定该第一条件是否满足。该第一条件也可对该截面特征测量之所需正确率有所回应。
该第一参数值也或者可对该电子束之宽度及与该第一或第二横切部任一者有关之波形部之宽度间的关系有所回应，其中该波形是于判定一第一横切段截面特征之步骤中取得。
一典型之第一参数值可能为真实或错误，但此并非一定，例如其可能具有可指出确实数目之数值范围。当后半部的数值范围满足第一条件时，其可进一步回应其他参数，例如全部测量之所需正确率以及类似者。
在步骤440及450之后是判定该结构元件之截面特征之步骤460。当该上方/中间段之截面特征可由步骤420及/或步骤440得知、且该第一及第二横切段之第一及第二特征亦已知时，便可计算该结构元件之各种特征。例如，假设该第一条件满足时，一金属线之该底部关键尺寸测量即为该上方段之宽度加上两倍该第一侧壁之水平投影。
第5图是说明用于判定一具有次微米截面之结构元件之截面特征之方法的流程图，该截面是藉由一位于一第一及第二横切段间之中间段所界定出。
方法500是起始于步骤510，其是以第一正角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第一数据组。一电子束600(以第一正角倾斜)及一结构元件210间之一示范性关系则图示于第6a图。
于步骤510后是询问步骤520，其询问结构元件之高度是否已知(结构元件之高度已事先测得)或已测得(由测量其他结构元件而得，例如于一高度校准程序期间)。若答案为否，则跳至步骤530，反之则跳至步骤540。
步骤530包括以第二正角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第二数据组。一电子束610(以第二正角倾斜)及一结构元件210间之示范性关系则图示于第6a图。步骤530之后进行步骤540。
步骤540包括回应至少该第一数据组来判定一第一横切段截面特征。顺带提及，若步骤530跳过时，便回应该第一数据组以判定该特征，然若执行步骤530，则回应两数据组来判定该特征。应注意的是，两数据组可透过图表以波形图示。
步骤540之后进行确认第一参数值为何之询问步骤550。本技术领域内的熟练技术人员应可领会此类似于询问该第一参数值是否落于一特定范围(或范围群)内。该第一参数值是用于判定一第二横切段截面特征是否可由该第一横切段截面特征计算出。如下文所将进一步说明的是，该判定会对该第一及第二横切段间所估算之对称性有所回应，及/或对此等横切段之宽度有所回应。
若可测得该第二横切段截面特征，在步骤550后进行步骤560，否则便在步骤550之后进行至步骤601。
步骤601包括回应该第一横切截面特征以判定一第二横切段截面特征。步骤601以及步骤580之后通常进行判定该结构元件之截面特征的额外步骤。
步骤560包括以第一负角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第三数据组。一电子束620(以第一负角倾斜)及一结构元件间之示范性关系是说明于第6b图。
步骤560之后是进行询问步骤570，其询问结构元件之高度是否已知(该结构元件之高度已预先测量)或已估计(由其他结构元件之测量，例如于高度校准程序期间)。若答案为否，则跳至步骤580，否则便跳至步骤590。
步骤580包括以第二负角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜之电子束扫描该结构元件，以提供一第四数据组。一电子束630(以第二负角倾斜)及一结构元件间之示范关系是说明于第6b图，步骤580后是进行步骤590。
步骤590包括回应至少该第三数据组判定一第二横切段截面特征。若跳过步骤580，便回应该第三数据组来判定该特征，若执行步骤580，则回应第三及第四数据组两者判定该特征。应注意的是两数据组可以一波形图示之。
应注意的是，该中间段(在高结构元件时可能为一上方段)可由每一扫描步骤中判定。可更进一步注意的是，假定第一及第二横切段截面特征、该结构元件之截面以及该截面之任何特征(例如但不限于上方关键尺寸、底部关键尺寸、最大关键尺寸)皆可判定之。典型之截面特征是一横切段之水平投影。在该倾斜角相当小的情况下，是假定该倾斜角几乎等于此角之正切。
应注意的是某些测量可能会重复，且该结构元件(具有相同及/或不同之倾斜角)另外的倾斜扫描也可能因许多原因而进行，例如平均统计噪音及类似者。因此，方法400及500可能包括测量一或多个截面特征，即使该结构元件之高度已知或已估计、甚至一特定截面特征已测得的情况下。
第7图是依据本发明之一态样说明一截面及藉一倾斜电子束扫描该截面段所测得之若干特征。
参照第7图，下文所列之变量皆具有下列意义Z＝金属线高度；XT指上方金属线之宽度(即上方关键尺寸)；ER指右侧壁之水平投影；XE指左侧壁之水平投影；XB指金属线底部之水平投影(即底部关键尺寸)；α指正倾斜角；EE指经测量呈倾斜角α之侧壁尺寸。
若已由同侧按两不同正角(αL1及αL2)及按两不同负角(αR1及αR2)进行两种测量，则EER1指右侧壁以倾斜角αR1测得之尺寸；EER2指右侧壁以倾斜角αR2测得之尺寸；EEL1指右侧壁以倾斜角αL1测得之尺寸；EEL2指右侧壁以倾斜角αL2测得之尺寸。应也可假定的是该倾斜角(α)很小以使α＝正切(α)假设该等变数及底部关键尺寸可利用下列方程式组之至少一者计算出第一组(若第一条件满足时)XB＝XT+2*XE；XT＝(XT+ER1+ER2)/3；XE＝EE1-α1*(EE1-EE2)/(α1-α2)。
第二组(若第一条件未满足时)XB＝XT+XEL+XER；
XT＝(XT+ER1+ER2+EL1+EL2)/5；XEL＝EEL1-αL1*Z；XER＝EER1-αR1*Z；Z＝{(EE1-EE2)/2(αL1-αL2)+(ER1-ER2)/2(αR1-αR2)}。
本发明可藉利用习知工具、方法及元件实施之。因此，该等工具、元件及方法的细节此处不再详细描述。于前文叙述中，是揭示许多特定细节如一般金属线之截面形状、偏斜组件之数量等以助于通盘了解本发明。然而，应可领会的是本发明也可在无须所列之特定细节下实施。
虽然本发明仅揭示一示范性实施例，但其变异之示例已图示及详述于其揭示中。应可了解本发明可以其他结合方式并实施于不同环境下，且可于不悖离本文所束之发明概念下进行改变及润饰。
权利要求
1.一种用于判定一具有一次微米截面的结构元件之一截面特征的方法，该截面是由一位于第一及第二横切段间之中间段所界定出，该方法至少包含下列步骤回应以一倾斜至少一对应倾斜角(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束对该结构元件进行的至少一次扫描，来判定一第一横切段截面特征；回应一第一参数以选择是否(i)回应该第一横切截面特征判定一第二横切截面特征、或(ii)回应以一倾斜至少一对应倾斜角(例如照射至少该上方段及该第二横断面)的电子束对该结构元件进行的至少一次扫描，来判定该第二横切截面特征；以及回应该选择结果判定该第二横切截面特征。
2.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一参数值是对该第一及第二横切段测得的对称性有所回应。
3.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一参数值是于一校准程序期间被判定。
4.如权利要求第3项所述之方法，其中一受测物件至少包括该次微米结构元件及其他次微米结构元件，而该校准程序包括测量其他次微米结构元件中之至少两者的第一及第二截面。
5.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一参数值是对一波形的对称性有所回应，该波形是以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件而得。
6.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一参数值是对一波形的对称性有所回应，该波形是以一大致垂直于一具有该次微米结构元件的测试物件的电子束扫描该结构元件而得。
7.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一参数值是对一与该第一横断面有关的第一波形部及一与该第二横断面有关的第二波形部间的一关联有所回应。
8.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一参数值是藉下列步骤判定取得以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件所得的波形；由与预计算的第一参数值有关的数个预纪录波形中找出一预纪录的最相符波形；回应该预纪录的最相符波形的预计算关联因子来判定该第一参数。
9.如权利要求第1项所述之方法，其中该第一条件值是对该电子束的宽度及一与该第一或第二横断部皆有关的波形部的宽度间的关系有所回应，而该波形是于判定一第一横切段截面特征的步骤期间所取得。
10.如权利要求第1项所述之方法，其中该判定一第一横切段截面特征的步骤更至少包含若该结构元件的高度未知或未估计，以多种对应倾斜角进行多次扫描。
11.如权利要求第10项所述之方法，其中该结构元件的高度是回应一高度校准程序而进行估算。
12.如权利要求第11项所述之方法，其中该高度校准程序至少包含测量一测试物件的复合结构元件的高度，其中该测试物件理想上具有相同高度。
13.如权利要求第1项所述之方法，其中该结构元件为金属线，其具有一上方段及两个大致相对的侧壁。
14.如权利要求第1项所述之方法，其中该结构元件是一接触窗。
15.如权利要求第1项所述之方法，其中该结构元件是一沟槽。
16.一种用于判定一具有一次微米截面的结构元件的截面特征的方法，该截面是由一位于一第一及一第二横切段间之中间段所界定出，该方法至少包含下列步骤以第一正角(相对于一垂直于该结构元件的虚线)倾斜的电子束扫描该结构元件，以提供一第一数据组；若该结构元件的高度未知或未估计时，以第二正角(相对于一垂直于该结构元件的虚线)倾斜的电子束扫描该结构元件，以提供一第二数据组；回应至少该第一数据组，判定一第一横切截面特征；若一第一参数具有一特定值时，回应该第一横切截面特征以判定一第二横切截面特征；反之，若该第一参数具有另一值时进行下列步骤以第一负角(相对于一垂直于该结构元件之虚线)倾斜的电子束扫描该结构元件，以提供一第三数据组；若该结构元件的高度未知或未估计时，以第二负角(相对于一垂直于该结构元件的虚线)倾斜的电子束扫描该结构元件，以提供一第四数据组；回应至少该第三数据组以判定一第二横切截面特征。
17.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一参数值是对该第一及第二横切段的估算对称性有所回应。
18.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一参数值是于一校准程序期间被判定。
19.如权利要求第18项所述之方法，其中一受测物件至少包含该次微米结构元件以及其他次微米结构元件；而该校准程序包括测量其他次微米结构元件中之至少两者的第一及第二截面。
20.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一参数值是对一波形的对称性有所回应，该波形是以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件而得。
21.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一参数值是对一波形的对称性有所回应，该波形是以一大致垂直于一具有该次微米结构元件的测试物件的电子束扫描该结构元件而得。
22.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一参数值是对一与该第一横断面有关的第一波形部及一与该第二横断面有关的第二波形部间的一关联有所回应。
23.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一参数值是藉下列步骤判定取得以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件所得的波形；由与预计算的第一参数值有关的数个预纪录波形中找出一预纪录的最相符波形；回应该预纪录的最相符波形的预计算关联因子来判定该第一参数。
24.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一条件值是对该电子束的宽度及一与该第一或第二横断部皆有关的波形部的宽度间的关系有所回应，而该波形是于判定一第一横切段截面特征的步骤期间所取得。
25.如权利要求第16项所述之方法，其中该判定一第一横切段截面特征的步骤更至少包含若该结构元件的高度未知或未估计，以多种对应倾斜角进行多次扫描。
26.如权利要求第25项所述之方法，其中该结构元件的高度是回应一高度校准程序而进行估算。
27.如权利要求第26项所述之方法，其中该高度校准程序至少包含测量一测试物件的复合结构元件的高度，其中该测试物件理想上具有相同高度。
28.如权利要求第16项所述之方法，其中该结构元件为金属线，其具有一上方段及两个大致相对的侧壁。
29.如权利要求第16项所述之方法，其中该结构元件是一接触窗。
30.如权利要求第16项所述之方法，其中该结构元件是一沟槽。
31.一种用于判定一具有一次微米截面的结构元件的截面特征的系统，该截面是由位于一第一及第二横切段间的中间段所界定出，该系统至少包含第一装置，用于形成一电子束；第二装置，用于扫描该横越一受测物件的结构元件的电子束以及用于判定该电子束的倾斜角；而该第二装置是耦接至一处理器并由该处理器所控制；一侦测器，其耦接至该处理器，该侦测器是经定位以侦测因与该电子束相互作用而由该结构元件发散的电子；而该处理器是可操作以进行下列步骤回应以一倾斜至少一对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束对该结构元件的至少一次扫描来判定一第一横切段截面特征；回应一第一参数以选择是否(i)回应该第一横切截面特征判定一第二横切截面特征、或(ii)回应以一倾斜至少一对应倾斜角(例如照射至少该上方段及该第二横断面)的电子束对该结构元件进行至少一次扫描来判定该第二横切截面特征；以及回应该选择结果判定该第二横切截面特征。
32.如权利要求第31项所述之系统，其中该第一参数值是对该第一及第二横切面测得的对称性有所回应。
33.如权利要求第31项所述之系统，其中该第一参数值是于一校准程序期间被判定。
34.如权利要求第33项所述之系统，其中一受测物件至少包括该次微米结构元件及其他次微米结构元件，而该校准程序包括测量其他次微米结构元件中之至少两者的第一及第二截面。
35.如权利要求第31项所述之系统，其中该第一参数值是对一波形的对称性有所回应，该波形是以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件而得。
36.如权利要求第31项所述之系统，其中该第一参数值是对一波形的一对称性有所回应，该波形是以一大致垂直于一具有该次微米结构元件的测试物件的电子束扫描该结构元件而得。
37.如权利要求第31项所述之系统，其中该系统是可操作以判定该第一参数值是对一与该第一横断面有关的第一波形部及一与该第二横断面有关的第二波形部间的一关联有所回应。
38.如权利要求第31项所述之系统，其中该系统是可操作以判定该第一参数值是藉下列步骤判定取得以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件所得的波形；由与预计算的第一参数值有关的数个预纪录波形中找出一预纪录的最相符波形；以及回应该预纪录的最相符波形的预计算关联因子来判定该第一参数。
39.如权利要求第31项所述之系统，其中该第一条件值是对该电子束的宽度及一与该第一或第二横断部皆有关的波形部的一宽度间的关系有所回应，而该波形是于判定一第一横切段截面特征的步骤期间所取得。
40.如权利要求第31项所述之系统，其中该系统是可操作以判定一第一横切段截面特征在该结构元件的高度未知或未估计时，是以多种对应倾斜角进行多次扫描。
41.如权利要求第40项所述之系统，其中该系统是可操作以回应一高度校准程序估算该结构元件的一高度。
42.如权利要求第41项所述之系统，其中该高度校准程序至少包含测量一测试物件的复合结构元件的高度，其中该测试物件理想上具有相同高度。
43.如权利要求第31项所述之系统，其中该结构元件为金属线，其具有一上方段及两个大致相对的侧壁。
44.如权利要求第31项所述之系统，其中该结构元件是一接触窗。
45.如权利要求第31项所述之系统，其中该结构元件是一沟槽。
46.一种用于一具有一次微米截面的结构元件的一截面特征的系统，该截面是由位于一第一及第二横切段间的中间段所界定出，该系统至少包含第一装置，用于形成一电子束；第二装置，用于扫描该横越一受测物件的一结构元件的该电子束以及用于判定该电子束的一倾斜角；而该第二装置是耦接至一处理器并由该处理器所控制；一侦测器，其耦接至该处理器，该侦测器是经定位以侦测因与该电子束相互作用而由该结构元件发散的电子；而该处理器是可操作以进行下列步骤控制该第二装置以使该结构元件可被一倾斜第一正角(相对于一垂直于该结构元件的虚线)的电子束所扫描，以提供一第一数据组；控制该第二装置以使该结构元件可被一倾斜第二正角(相对于一垂直于该结构元件的虚线)的电子束所扫描，以提供一第二数据组；回应至少该第一数据组以判定一第一横切段截面特征；若一第一参数值具有一特定值，回应该第一横切截面特征来判定一第二横切段截面特征；而若该第一参数值具其他数值，则进行下列步骤若该结构元件的高度未知或尚未估计，控制该第二装置以使该结构元件可被一倾斜第二副角(相对于一垂直于该结构元件的虚线)的电子束所扫描，以提供一第四数据组；回应该数据组判定一第二横切段截面特征。
47.如权利要求第46项所述之系统，其中该第一参数值是对该第一及第二横切面测得的一对称性有所回应。
48.如权利要求第46项所述之系统，其中该第一参数值是于一校准程序期间被判定。
49.如权利要求第48项所述之系统，其中一受测物件至少包括该次微米结构元件及其他次微米结构元件，而该校准程序包括测量其他次微米结构元件中之至少两者的第一及第二截面。
50.如权利要求第46项所述之系统，其中该第一参数值是对一波形的一对称性有所回应，该波形是以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件而得。
51.如权利要求第46项所述之系统，其中该第一参数值是对一波形的一对称性有所回应，该波形是以一大致垂直于一具有该次微米结构元件的测试物件的电子束扫描该结构元件而得。
52.如权利要求第46项所述之系统，其中该系统是可操作以判定该第一参数值是对一与该第一横断面有关的第一波形部及一与该第二横断面有关的第二波形部间的一关联有所回应。
53.如权利要求第46项所述之系统，其中该系统是可操作以判定该第一参数值是藉下列步骤判定取得以一倾斜(如照射至少该上方段及一第一横断面)的电子束扫描该结构元件所得的波形；由与预计算的第一参数值有关的数个预纪录波形中找出一预纪录的最相符波形；以及回应该预纪录的最相符波形的预计算关联因子来判定该第一参数。
54.如权利要求第46项所述之系统，其中该第一条件值是对该电子束的宽度及一与该第一或第二横断部皆有关的波形部的一宽度间的关系有所回应，而该波形是于判定一第一横切段截面特征的步骤期间所取得。
55.如权利要求第46项所述之系统，其中该系统是可操作以判定一第一横切段截面特征在该结构元件的高度未知或未估计时，是以多种对应倾斜角进行多次扫描。
56.如权利要求第55项所述之系统，其中该系统是可操作以回应一高度校准程序估算该结构元件的一高度。
57.如权利要求第56项所述之系统，其中该高度校准程序至少包含测量一测试物件的复合结构元件的高度，其中该测试物件理想上具有相同高度。
58.如权利要求第46项所述之系统，其中该结构元件为金属线，其具有一上方段及两个大致相对的侧壁。
59.如权利要求第46项所述之系统，其中该结构元件是一接触窗。
60.如权利要求第46项所述之系统，其中该结构元件是一沟槽。
61.如权利要求第1项所述之方法，其中一倾斜角实质上为零度。
62.如权利要求第16项所述之方法，其中该第一正角及第一负角中的一倾斜角实质上为零度。
63.如权利要求第31项所述之系统，其中一倾斜角实质上为零度。
64.如权利要求第46项所述之系统，其中该第一正角及第一负角中的一倾斜角实质上为零度。
全文摘要
提供一种用于判定一具有一次微米截面之结构元件之截面特征的方法及系统，该截面是由一位于一第一及一第二横切段间之中间段所界定出。该方法包括下列步骤(a)回应一倾斜一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及一第一横断面)之电子束对该结构元件进行之一或多次扫描，来判定一第一横切段截面特征；(b)回应该第一参数值决定是否进行(i)回应该第一横切截面特征判定一第二横切段截面特征，或(ii)回应以一倾斜一或多个对应倾斜角(例如照射至少该上方段及该第二横断面)之电子束对该结构元件进行之一或多次扫描，来判定该第二横切段截面特征；以及(c)回应该选择结果，判定该第二横切段截面特征。
文档编号G01B15/00GK1668915SQ03816419
公开日2005年9月14日 申请日期2003年7月11日 优先权日2002年7月11日
发明者B·森德尔, O·德罗尔, A·塔姆, O·米那德瓦, R·克里斯 申请人:应用材料以色列公司, 应用材料股份有限公司