灰度比检查的制作方法

灰度比检查
1.本技术要求于2022年2月23日提交的美国专利申请第17/678,733号的权益，该申请的全部公开内容通过引用并入本文，以用于各种目的。发明背景
2.灰度比(glr)检查包括计算不同特征的像素的灰度之间的灰度比，例如，背景表面的像素(减去参考暗水平)和多晶硅导体的像素(减去参考暗水平)。
3.参考暗水平每几个月计算一次。然而，参考暗水平可能由于各种原因从一个图像到另一图像发生变化，各种原因包括例如照明变化、收集变化(例如由光电倍增器电压供应的变化引起的变化)等。
4.参考暗水平的变化在glr的计算中引入了显著的误差。
5.越来越需要提供用于glr计算的准确方式。


技术实现要素：

6.可以提供具有暗水平补偿的glr检查。
附图说明
7.在说明书的结论部分中特别指出并明确要求保护被视为本公开实施例的主题。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下详细描述可以最好地理解本公开的关于操作的组织和方法的实施例及其目的、特征和优点，在附图中：
8.图1是样品的感兴趣区域、样品的参考区域、定位在感兴趣区域内的结构元件的示例；
9.图2是扫描感兴趣区域和参考区域的扫描模式的示例；
10.图3是感兴趣区域的像素、参考区域的像素和参考暗水平值的示例；
11.图4是时序图的示例；
12.图5是结构元件的像素和各种数据结构的示例；
13.图6是多个电子图像的示例；
14.图7是方法的示例；以及
15.图8是系统的示例。
具体实施方式
16.在以下详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对本公开的实施例的透彻理解。
17.然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些特定细节的情况下实践本公开的当前实施例。在其他实例中，未详细地描述公知的方法、程序和部件，以免混淆本公开的当前实施例。
18.在说明书的结论部分中特别指出并明确要求保护被视为本公开实施例的主题。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下具体实施方式可以最好地理解本公开的关于操作的
组织和方法的实施例及其目的、特征和优点。
19.将领会，为了说明的简单和清楚，附图中示出的要素不一定按比例绘制。例如，为清楚起见，要素中的一些要素的尺寸可能相对于其他要素被放大。此外，在认为适当的地方，在附图间可重复附图标记以指示相应或类似的要素。
20.由于本公开的所示实施例的大部分可使用本领域技术人员已知的电子部件和电路来实现，因此将不会为了理解和领会本公开的当前实施例的基本概念而以比如上说明的认为必要的程度更大的程度来阐释细节，以便不混淆或迷惑本公开的当前实施例的教导。
21.说明书中对方法的任何提及应在经必要修改后应用于能够执行该方法的系统。
22.说明书中对系统的任何提及应在经必要修改后应用于可由该系统执行的方法。
23.术语“和/或”意指附加地或替代地。
24.可以提供用于glr检查的系统、方法和非瞬态计算机可读介质。
25.图1示出了样品的感兴趣区域(roi)41、样品的参考区域42，以及定位在感兴趣区域内的结构元件的示例。
26.结构元件包括第一背景表面元件21、沟槽的第一侧壁22、沟槽的底部23、沟槽的第二侧壁24和第二背景表面25。可以提供任何其他结构元件。
27.第一背景表面21和第二背景表面25位于第一高度，而沟槽的底部23位于第一高度之下。第一背景表面在材料组成上可以与沟槽底不同。
28.第一背景表面元件21被电子图像40的第一子区域31捕获。沟槽的第一侧壁22被电子图像40的第二子区域32捕获。沟槽的底部23被电子图像40的第三子区域33捕获。沟槽的第二侧壁24被电子图像40的第四子区域34捕获。第二背景表面元件25被电子图像40的第五子区域35捕获。
29.图1示出了与电子图像的采集相关联的roi和参考区域。可以针对不同的电子图像定义其他roi和/或其他参考区域。一个图像的参考区域可以是另一图像的roi的一部分，反之亦然。
30.roi可能会远远超过参考区域，例如，与roi的几百行甚至超过1000行相比，参考区域可以包括2-10行。
31.图2示出了用于扫描样本的roi 41和样本的参考区域42的扫描模式。图2示出了是栅格扫描模式的扫描模式。可以应用其他扫描模式。
32.扫描模式包括用于扫描参考区域42的第一部分51和用于扫描roi41的第二部分52。
33.图3示出了roi 41和参考区域42的图像61。
34.图3还示出了参考暗水平值80。
35.roi由roi像素62(1,1)-62(q,r)捕获，q和r分别表示行和列，并且是正整数。
36.参考区域由参考像素61(1,1)-61(j,k)捕获，j和k分别表示行和列，并且是正整数。
37.图4是示出了电子图像的采集的多次迭代的时序图70。通过采集第一参考区域(在时段71(1)期间)和采集第一roi(在时段72(1)期间)来采集第一电子图像。
38.通过采集第n个参考区域(在时段71(n)期间)和采集第n个roi(在时段72(n)期间)来采集第n个电子图像(n为正整数)。
39.图5是结构元件的像素和各种数据结构的示例。
40.第一背景表面元件21由第一子区域31捕获，该第一子区域31包括第一背景表面元件像素31(1,1)-31(b,c)。
41.第一侧壁22由电子图像40的第二子区域32捕获，该第二子区域32包括第一侧壁像素32(1,1)
–
32(d,e)。
42.沟槽的底部23被电子图像33的第三子区域33捕获，该第三子区域33包括底部像素33(1,1)
–
33(f,g)。
43.第二侧壁24由第四子区域34捕获，该第四子区域34包括第二侧壁像素34(1,1)
–
34(h,l)。
44.第二背景表面25由第五子区域35捕获，该第五子区域35包括第二背景表面35(1,1)
–
35(m,p)。
45.图5示出了与第一背景表面元素21相关的第一灰度值81、与沟槽的第二侧壁22相关的第二灰度值82、与沟槽的底部23相关的第三灰度值83、与沟槽的第二侧壁24相关的第四灰度值，以及与第二背景表面25相关的第五灰度值。
46.从第一灰度值中减去参考暗水平值，以提供第一暗水平补偿值91。从第二灰度值中减去参考暗水平值，以提供第二暗水平补偿值92。从第三灰度值中减去参考暗水平值，以提供第三暗水平补偿值93。从第四灰度值中减去参考暗水平值，以提供第四暗水平补偿值94。从第五灰度值中减去参考暗水平值，以提供第五暗水平补偿值95。
47.可以参照第一灰度值至第五灰度值和参考灰度值80来计算任何灰度比。
48.假设灰度比99是第三灰度值和第五灰度值之间的比率。
49.确定缺陷是否存在可包括将灰度比与(a)表示缺乏缺陷的一个或多个灰度值101(1)-101(v)进行比较，和/或将灰度比与(b)表示缺乏缺陷的一个或多个灰度值102(1)
–
102(v)进行比较。该比较可以提供灰度比99是否指示缺陷的指示，并且如果是，则可以生成缺陷信息105。
50.图7是用于灰度比检查的方法700的示例。
51.可以一个或多个电子图像执行方法700，诸如图6中所示的图像40、40’和40”。
52.方法700可以开始于获得电子图像的步骤110，该电子图像可以包括样本的感兴趣区域(roi)的roi像素和样本的参考区域的参考像素。
53.通过用电子束照亮roi来获得roi像素。
54.在不使用电子束照亮参考区域的情况下获得参考像素。参考像素可以包括将电子束偏转到样品外部、使用消隐单元、防止生成电子束等。
55.步骤110可包括生成电子图像。生成可以包括用电子束照亮roi以及检测从roi发射的电子。
56.步骤110可包括接收电子图像。
57.步骤110可包括通过应用覆盖参考区域和roi的扫描模式来获得电子图像。例如，参见图2的扫描模式，该扫描模式包括用于扫描参考区域42的第一部分51和用于扫描roi 41的第二部分52。
58.步骤110之后可以是基于参考像素中的至少一些的值来计算参考暗水平值的步骤120。
59.roi可以包括多个相关子区域，并且可以计算许多灰度比。相关子区域是应该通过应用灰度比计算来评估的子区域。
60.参考暗水平值可用于roi的多个灰度比的计算。这通过步骤130、140、150和160的多次重复来说明。
61.假设电子图像内存在多个roi，则步骤120之后可以是选择多个roi中的roi的步骤130。可以使用任何选择过程。例如，选择可以基于重要性、优先级、roi的位置等。
62.步骤130之后可以是步骤140，计算与roi像素的第一子集相关的第一灰度值和与roi像素的第二子集相关的第二灰度值之间的灰度比。
63.该计算响应于参考暗水平值。
64.roi和参考区域可彼此相邻——例如参见图1和图2的roi 41和参考区域42。roi可以与参考区域间隔开。
65.roi像素的第一子集可以从roi的第一子区域获得，roi像素的第二子集可以从roi的第二子区域获得。
66.第一子区域可以以高度和材料组成中的至少一者与第二子区域不同。例如，至少参见图1的第一背景表面元件21和沟槽的底部23之间的高度差。
67.步骤140可以包括：o通过对roi像素的第一子集中的至少一些的灰度进行平均来计算第一灰度值(gl1)。o通过对roi像素的第二子集中的至少一些的灰度进行平均来计算第二灰度值(gl2)。o从第一灰度值减去参考暗水平值(glref)以提供第一暗水平补偿值(glcomp1)。o从第二灰度值减去参考暗水平值(glref)以提供第二暗水平补偿值(glcomp2)。o将第一暗水平补偿值除以第二暗水平补偿值，以提供灰度比(glr)。glr＝(gl1-glref)/(gl2-glref)＝glcomp1/glcomp2
68.步骤140之后可以是确定灰度比是否指示缺陷的步骤150。
69.步骤150之后可以是响应于确定的步骤160，例如，在确定灰度比指示缺陷之后生成缺陷信息，存储缺陷信息，发送缺陷检测等。
70.步骤160还可以包括当电子图像包括一个或多个未检查的roi时跳到步骤130。该条件性跳转可以在不同于步骤160的步骤中执行。
71.当没有未检查的roi时，或者当确定电子图像的评估完成时，步骤160之后可以是检查是否存在待检查的一个或多个电子图像的步骤170。
72.步骤150可包括以下操作中的至少一者：
73.将灰度比与指示缺陷的一个或多个灰度值进行比较。
74.将灰度比与指示缺乏缺陷的一个或多个灰度值进行比较。
75.图8是计算机化系统800的示例，该系统800包括处理电路810、存储器单元820。计算机化系统可以包括电子图像采集单元830，其包括电子传感器840。
76.计算机化系统可以是扫描电子显微镜(sem)、电子成像仪、可以属于sem、可以属于电子成像仪，可以与sem通信，可以与电子成像仪通信，或者可以以任何方式接收电子图像。
77.处理电路810可以是图像处理器，可以包括一个或多个集成电路等。
78.处理电路810可以被配置成：(a)获取电子图像，该电子图像包括样本的感兴趣区域(roi)的roi像素和样本的参考区域的参考像素；其中roi像素是通过用电子束照亮roi获取的；其中参考像素是在没有用电子束照亮参考区域的情况下获取的；(b)基于参考像素中的至少一些参考像素的值来计算参考暗水平值；(c)计算与roi像素的第一子集相关的第一灰度值和与roi像素的第二子集相关的第二灰度值之间的灰度比；其中该计算响应于参考暗水平值；(d)确定灰度比是否指示缺陷；以及(e)在确定灰度比指示缺陷之后生成缺陷信息。
79.在前述说明书中，已经参考本公开的实施例的具体示例描述了本公开的实施例。然而，将显而易见的是，可在不脱离如所附权利要求书中阐述的本公开的实施例的更广泛精神和范围的情况下在其中进行各种修改和改变。
80.此外，本说明书和权利要求书中的术语“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等(如果有)用于描述目的而不一定用于描述永久的相对位置。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，使得本文中描述的本公开的实施例例如能够以不同于本文中所示或以其他方式描述的取向之外的其他取向操作。
81.如本文中所讨论的连接可以是适合于例如经由中间设备从相应节点、单元或设备或向相应节点、单元或设备传送信号的任何类型的连接。因此，除非另有暗示或说明，否则连接可以例如是直接连接或间接连接。可以参考单个连接、多个连接、单向连接或双向连接来说明或描述连接。然而，不同实施例可以改变连接的实现方式。例如，可以使用分开的单向连接而不是双向连接，反之亦然。此外，多个连接可以用以串行方式或以时间复用方式传送多个信号的单个连接来替代。类似地，携载多个信号的单个连接可以分离成携载这些信号的子集的各种不同连接。因此，存在用于传送信号的许多选项。
82.用于实现相同功能的任何部件布置都有效地“相关联”从而实现期望的功能。因此，本文中组合用于实现特定功能的任何两个部件可被视为彼此“相关联”从而实现期望的功能，而不管架构或中间部件如何。类似地，如此相关联的任何两个部件也可被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现期望的功能。
83.此外，本领域技术人员将认识到，上述操作之间的边界仅是示意性的。多个操作可被组合成单个操作，单个操作可分布在附加的操作中并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。此外，替代实施例可包括特定操作的多个实例，并且可以在各种其他实施例中改变操作的顺序。
84.此外，例如，在一个实施例中，所示示例可以实现为位于单个集成电路上或在同一设备中的电路系统。替代地，示例可以实现为以合适方式彼此互连的任意数量的单独集成电路或单独设备。
85.然而，其他修改、变化和替代也是可能的。因此，说明书和附图应被认为是说明性而非限制性意义的。
86.在权利要求中，置于括号之间的任何参考标记不应被解释为限制权利要求。“包括”一词不排除权利要求中列出的要素或步骤之外的其他要素或步骤的存在。如本文中所使用的术语“一(a)”或“一个(an)”被定义为一个或多于一个。此外，权利要求中使用诸如“至少一个”和“一个或多个”之类的介绍性短语不应被解释为暗示通过不定冠词“一”或“一个”引入另一个权利要求要素将包含此类引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制到仅包含一个此类要素的本公开的实施例，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”与诸如“一”或“一个”之类的不定冠词时也是如此。对于定冠词的使用也是如此。除非另有说明，否则诸如“第一”和“第二”之类的术语用于任意地区分此类术语描述的要素。因此，这些术语不一定旨在指示此类要素的时间或其他优先顺序。在相互不同的权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
87.尽管本文中已经说明和描述了本公开的实施例的某些特征，但本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等效物。因此，应理解，所附权利要求书旨在覆盖落入本公开的实施例的真正精神内的所有此类修改和改变。