CN111183355B - 用于检测制造工艺缺陷的方法、计算机程序产品及系统 - Google Patents

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Abstract

一种系统、计算机程序产品及一种用于检测制造工艺缺陷的方法，所述方法可包括：在多个制造阶段中的每一者结束之后，获得一或多个结构元件的多个边缘测量；基于所述多个边缘测量，针对所述多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；判定所述空间频谱的频带之间的关系；及基于所述空间频谱的所述频带之间的所述关系，识别所述制造工艺缺陷中的至少一者。

Description

用于检测制造工艺缺陷的方法、计算机程序产品及系统
相关申请的交叉引用
本申请案要求享有2017年5月17日递交的美国临时专利申请案第62/507,711号的优先权，出于所有目的以引用方式将该美国临时专利申请案的全部内容并入本文中。
背景技术
对改进纳米量级计量方法及工艺的需求不断增长。
附图说明
在说明书的结尾部分特定指出及清楚地主张本发明的主题。然而，可通过结合附图阅读而参考以下详细描述来最佳地理解本发明的组织及操作方法以及其试样、特征及优点，在附图中：
图1示出方法的实例；
图2示出试样及系统的实例；
图3示出试样及系统的实例；
图4示出试样及系统的实例；
图5示出试样及系统的一部分的实例；
图6示出方法的实例；
图7示出方法的实例；
图8示出临界尺寸敏感性图的实例；
图9示出临界尺寸的柱状图的实例；
图10示出系统及试样的截面的实例；
图11示出系统及试样的截面的实例；
图12示出检测器的实例；
图13示出方法的实例；
图14示出群集工具的实例；
图15示出方法的实例；
图16示出方法的实例；
图17示出方法的实例；
图18至图19示出各种制造阶段及在这些制造阶段结束之后测量的边缘；
图20示出影像及空间频谱的实例；
图21示出方法的实例；
图22示出方法的实例；
图23示出方法的实例；
图24示出方法的实例；
图25示出空间频谱的实例；
图26示出空间频谱的实例；
图27示出空间频谱的实例；
图28示出间隔物元件的影像；
图29示出间隔物元件的影像；及
图30示出空间频谱的实例。
应了解，为简单及清晰说明起见，各图中示出的元件不一定按比例绘制。举例而言，为清晰起见，一些元件的尺寸可相对于其他元件而放大。另外，在认为恰当处，可在各图中重复参考编号以指示对应或类似元件。
具体实施方式
在以下详细描述中，阐述许多特定细节以提供对本发明的充分理解。然而，本领域技术人员应理解，可在无这些特定细节的情况下实践本发明。在其他情况下，未详细描述熟知的方法、过程及部件以免混淆本发明。
由于本发明的所说明的实施方式绝大部分可使用本领域技术人员已知的电子部件及电路实施，因此如上文所说明的，将不会在比认为必需的程度更大的程度上解释细节，以便理解及了解本发明的基础概念且不会混淆或分散本发明的教示。
说明书中对方法的任何提及如作适当变动应适用于能够执行该方法的系统，且如作适当变动应适用于储存一旦被执行便引起所述方法的执行的指令的计算机程序产品。
说明书中对系统的任何提及如作适当变动应适用于可由该系统执行的方法，且如作适当变动应适用于储存可被该系统执行的指令的计算机程序产品。
说明书中对计算机程序产品的任何提及如作适当变动应适用于当执行储存于该计算机程序产品中的指令时可被执行的方法，且如作适当变动应适用于被配置为执行储存于计算机程序产品中的指令的系统。
计算机程序产品可以是(或可包括)储存计算机可读指令的非暂态计算机可读介质。
用语“及/或”意指另外或替代地。
可提供一种用于检测制造工艺缺陷的方法。所述方法可包括(a)在多个制造阶段中的每一者结束之后(或在多个制造阶段期间)获得一或多个结构元件的多个边缘测量；(b)基于所述多个边缘测量，针对多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；(c)判定空间频谱的频带之间的关系；及(d)基于空间频谱的频带之间的关系，搜寻制造工艺缺陷中的至少一者。
所述结构元件可具有纳米量级尺寸。
判定空间频谱的频带之间的关系可包括判定一个空间频谱的一或多个频带与另一空间频谱的一或多个频带之间的关系。
空间频谱的频带意指空间频谱的在频带内的部分(或片段或部分)。
获得多个边缘测量可包括由带电粒子计量工具辐照一或多个结构元件的边缘。
获得多个边缘测量可包括获得一或多个结构元件的倾斜影像。
获得多个边缘测量可包括获得底部边缘测量以及另外或替代地，获得顶部边缘测量。
所述方法可包括将空间频谱中的每一者虚拟地分段成多个频带。
所述方法可包括当发现制造工艺缺陷中的至少一者时强制修改一或多个制造工艺参数。
所述方法可包括当发现制造工艺缺陷中的至少一者时请求修改一或多个制造工艺参数。
所述方法可包括接收或产生一或多个参考空间频谱，并且判定空间频谱的一或多个频带与参考空间频谱的一或多个频带之间的至少一个关系。
一或多个结构元件可包括心轴、间隔物、间隔物元件及可通过对间隔物元件应用蚀刻工艺而形成的中间层元件。
可提供一种计算机程序产品，其储存用于执行以下步骤的指令：在多个制造阶段中的每一者结束之后，获得一或多个结构元件的多个边缘测量；基于所述多个边缘测量，针对多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；判定空间频谱的频带之间的关系；及基于空间频谱的频带之间的关系，搜寻至少一个制造工艺缺陷。
所述计算机程序产品可储存用于将空间频谱中的每一者虚拟地分段成多个频带的指令。
所述计算机程序产品可储存用于当发现制造工艺缺陷中的至少一者时强制修改一或多个制造工艺参数的指令。
所述计算机程序产品可储存用于接收或产生一或多个参考空间频谱，并且判定空间频谱的频带与一或多个参考空间频谱的一或多个频带之间的至少一个关系的指令。
可提供一种可包括处理器和存储器单元的系统，其中所述存储器单元可被构造及配置为在多个制造阶段中的每一者结束之后，储存一或多个结构元件的多个边缘测量；其中所述处理器可被构造及配置为(a)基于所述多个边缘测量，针对多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；(b)判定空间频谱的频带之间的关系；及(c)基于空间频谱的频带之间的关系，搜寻至少一个制造工艺缺陷。
所述系统可执行上述方法。
所述系统可为计算机或可包括计算机。所述系统可为带电粒子计量工具或可不同于带电粒子计量工具。
可提供一种计量系统，所述计量系统可为可(单独地或结合另一计算机)执行不同类型的测量的多元(diverse)计量系统，所述不同类型的测量诸如临界尺寸(criticaldimension；CD)测量、边缘粗糙度测量、叠对(overlay)测量及类似测量。
所述多元计量系统亦可称为“带电粒子计量工具”或“系统”或“多元系统”。
图1示出方法800的实例。
方法800可始于步骤802，该步骤为由带电粒子计量工具辐照对象物的多个位置并且产生指示散射及/或反射粒子的检测信号。
带电粒子计量工具可被配置为(单独地或结合另一计算机)产生临界尺寸信息、边缘粗糙度信息及/或叠对信息。
步骤802之后可为处理检测信号的步骤803。
处理步骤803可包括以下各项中的至少一者：
a.应用自适应晶片取样的步骤804。步骤804可包括基于先前测量的结果选择接下来将被系统辐照的位置。举例而言-判定在展现较大CD变化的区域处比在其他区域处执行更多测量。步骤804之后可为步骤802。
b.基于可能的制造工艺问题建议(或强制)修改一或多个制造工艺的步骤806。步骤806可包括修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi及类似环节)的制造工艺参数。步骤806可包括检测可能的制造工艺问题。
c.步骤808可包括基于在步骤804期间获得的测量估计测量结果。
步骤803可包括应用一或多种技术，诸如使用机器学习过程，诸如但不限于深度学习。
图2示出根据本发明的实施方式的系统8和试样100的实例。
系统8包括真空腔室5、可包括可移动台60的移动及支撑系统(卡盘和一或多个机械台)、带电粒子束光学件40、控制器50、存储器单元70及处理器20。
带电粒子束光学件40可用一或多个带电粒子束辐照试样100，所述一或多个带电粒子束诸如可为初级电子束的带电粒子束111。
系统8可包括一或多个检测器、至少一个透镜内检测器(柱体内)及/或至少一个透镜外检测器(柱体外)。
系统8可包括任何类型的检测器，包括二次电子(secondary electron；SE)检测器、背散射电子(backscattered electron；BSE)检测器、X射线检测器及类似检测器。
系统8可处理检测信号以提供临界尺寸信息、边缘粗糙度信息及叠对信息。
图3示出根据本发明的实施方式的系统7和试样100的实例。
图3亦示出另一计算机6，该计算机6可处理自系统7提供的检测信号或工艺信息以提供临界尺寸信息、边缘粗糙度信息及叠对信息。
图4示出带电粒子束系统10的实例，该带电粒子束系统10包括控制器50、可移动台60、带电粒子束光学件40、能量色散X射线(energy dispersiveX-ray；EDX)检测器200、EDX检测器运动模块250、试样腔室90、存储器单元70及处理器20。
EDX检测器200是检测器的非限制性实例。举例而言-EDX检测器200可替换为BSE检测器或任何其他具有相同形状及/或大小或具有不同形状及/或大小的检测器。
控制器50被配置为控制带电粒子束系统10的各种部件中的至少一些部件的操作。
可移动台60被配置为支撑试样100并且根据机械扫描模式移动试样。
带电粒子束光学件40被配置为(a)产生初级带电粒子束111，(b)偏转及以其他方式引导初级带电粒子束111穿过带电粒子束光学件尖端43而射出以撞击在试样100的平坦表面105上，(c)检测自平坦表面105发出的电子。
在图4中，带电粒子束光学件40被图示为包括透镜内二次电子检测器42和透镜内背散射电子检测器44。应注意，带电粒子束光学件40可包括一或多个电子透镜外电子检测器，可仅具有一或多个二次电子检测器，可仅包括一或多个背散射电子检测器或可包括电子检测器的任何组合。
EDX检测器运动模块250被配置为在第一位置与第二位置之间移动EDX检测器200。
试样100可为晶片、微机械加工对象物、太阳能面板或类似物。试样100可相对较大(例如-具有300毫米或更大的直径)，且EDX检测器即使当定位于第二位置处时仍可直接定位于试样100上方。
因此，当EDX检测器200定位于第一位置处时以及当EDX检测器定位于第二位置处时，EDX检测器200在平面106上的投影均实质落在试样100上。
EDX检测器200包括EDX检测器尖端210、EDX检测器线管220及EDX检测器放大器230。
图4示出EDX检测器200定位在第一位置中，其中EDX检测器尖端210定位于带电粒子束光学件尖端43与试样100之间。初级带电粒子束111通过形成于EDX检测器尖端210中的孔口。EDX检测器线管220通过试样腔室开口91。
当EDX检测器200定位于第一位置处时，EDX检测器尖端210非常靠近(例如-十分之几纳米)平坦表面105，因此，EDX检测器200能够比较远离平坦表面105的EDX检测器200检测在更大的角度范围内传播的X射线光子。
此外-当在孔口的两侧上放置视窗时-EDX检测器200可提供发出的X射线光子的对称覆盖。
可移动台60可遵循机械扫描模式且带电粒子束光学件40可偏转初级带电粒子束111，从而扫描平坦表面105。
因扫描平坦表面105而发出的X射线光子进入EDX检测器尖端210的视窗并且被EDX检测器200的X射线敏感元件检测到。X射线敏感元件可为光电二极管。X射线敏感元件产生指示所检测的X射线光子的检测信号。检测信号经由EDX检测器线管220发送至EDX检测器放大器230，且可储存在存储器单元70中或被处理器20处理。应注意，检测信号可由EDX检测器放大器230或由不属于EDX检测器放大器230的模拟-数字转换器转换成数字检测信号。
处理器20可使在扫描平坦表面105期间被(初级带电粒子束111)照射的试样点与EDX检测器产生的检测信号之间相关或以其他方式相关联。
处理器20可被配置为评估在扫描平坦表面105期间被照射的试样点的成分。
图5示出定位于柱体40’下方的(背散射电子)BSE检测器1102。BSE检测器定位于柱体40’下方，靠近目标物且具有相对大感测表面，这提供对BSE的高度有效收集且当组合BSE检测和(二次电子)SE检测时提供叠对信息。
柱体40’是带电粒子束光学件的实例。
图6示出方法820的实例。
方法820可包括步骤822、824、826及828的序列。
步骤822可包括接收或产生所测量及/或所评估的制造工艺参数。
步骤824可包括基于(a)所测量及/或所评估的制造工艺参数，以及基于(b)将制造工艺参数映射到临界尺寸(CD)变化的模型，计算预期CD变化。
步骤826可包括基于在对象物的多个位置处获取的多个CD测量，计算当前CD变化。
步骤828可包括检查当前CD变化与预期CD变化之间的关系。此举可包括检查是否存在显著偏差。可由任何一方定义多少相当于显著偏差。举例而言-显着偏差可被视为可影响良率、可实质上影响晶片的裸片的性能或类似情况的偏差。
步骤830可为当发现当前CD变化与预期CD变化之间的显着偏差时，执行以下各项中的至少一者：(a)更新模型，(b)检查所测量及/或所评估的制造工艺参数，(c)改变制造工艺参数。
检查所测量及/或所评估的制造工艺参数可包括执行另一测量、检查传感器误差及类似操作。
所评估的制造工艺参数的非限制性实例可包括温度、气体压力、辐射强度及类似参数。
图7示出自适应晶片取样。
可在方法800的步骤802期间及/或在方法820的步骤822期间应用自适应晶片取样840。
自适应晶片取样840可包括步骤842和步骤844。可执行步骤842和844的多次重复。
步骤842可包括在不同位置处执行CD测量。
步骤844可包括基于CD测量中的至少一些CD测量判定接下来的位置。
将在步骤842的下一重复期间在接下来的位置处执行CD测量。
图8示出CD变化灵敏性图601、602、603及604。每一CD变化灵敏性图示出预期或实际CD变化对制造工艺参数改变的灵敏性。
当决定改变、修改或设定制造工艺参数以便达成所需CD变化时，则可考量CD变化灵敏性图。
图9示出各种CD柱状图901、902、903及904。
图10是根据本发明的实施方式的带电粒子束系统10及试样100的截面图。
至少当EDX检测器200定位于第一位置处时，EDX检测器放大器230定位于试样腔室90外，且EDX检测器尖端210定位于试样腔室90内。
EDX检测器尖端210经由EDX检测器线管220耦接至EDX检测器放大器230。在图10中，EDX检测器200定位于第一位置处且初级带电粒子束通过形成于EDX检测器尖端210中的孔口。
EDX检测器线管220通过试样腔室开口91。
试样100由可移动台60支撑。
为维持极低腔室压力，试样腔室90应密封而不论EDX检测器200的位置为何。
通过包括罩盖251及波纹管252来获得所述密封，罩盖251及波纹管252围绕EDX检测器线管220且将EDX检测器线管220及试样腔室90密封而与环境隔开。
波纹管252是柔性的且连接于EDX检测器放大器230与罩盖251之间。
图11是根据本发明的实施方式的带电粒子束系统10及试样100的截面图。
图11示出检测器(诸如但不限于EDX检测器200)定位在第二位置中，在第二位置中EDX检测器尖端210与带电粒子束光学件尖端43及试样100间隔开。EDX检测器尖端210不干扰带电粒子束光学件40执行的任何测量。
当在第二位置中时，EDX检测器尖端210与可移动台60之间的距离(D1101)小于可移动台与带电粒子束光学件尖端43之间的距离(D2 102)。
EDX检测器200可以各种方式在第一位置与第二位置之间移动。举例而言，EDX检测器200可通过向下及向左(或向外)移动而朝向第一位置移动。
图12包括根据本发明的实施方式的EDX检测器200的俯视图及侧视图。
EDX检测器尖端210经由EDX检测器线管220耦接至EDX检测器放大器230。
EDX检测器尖端210被图示为包括孔口231及视窗232。当EDX检测器200处于第一位置时，初级带电粒子束可通过孔口231。自试样发出的X射线光子通过视窗232且被EDX检测器200的X射线敏感元件240检测到。X射线敏感元件240可定位于EDX检测器尖端210内但并非必需如此。
X射线敏感元件240产生检测信号，所述检测信号经由导体242发送至EDX检测器放大器230。
EDX检测器线管220被图示为包括上水平部分221、下水平部分223以及连接于上水平部分221与下水平部分223之间的倾斜中间部分222。
EDX检测器线管220可为刚性的或弹性的。EDX检测器线管220可具有任何形状或大小。
图12亦示出EDX检测器尖端210的替代配置，所述替代配置包括以对称方式布置于孔口231的两侧上的多个视窗232及233。
图13示出根据本发明的实施方式的方法300。
方法300可始于步骤310，步骤310为将能量色散X射线(EDX)检测器定位于第一位置处。
步骤310之后可为如下步骤320：(i)由从带电粒子束光学件的尖端射出且行进穿过EDX检测器的EDX尖端的孔口的带电粒子束扫描试样的平坦表面；及(ii)由EDX检测器检测因用带电粒子束扫描平坦表面而从试样发出的X射线光子。
步骤320之后可为步骤330及340。
步骤330可包括将EDX检测器定位于第二位置处，在第二位置中EDX检测器尖端与平坦表面的平面之间的距离超过平坦表面的平面与带电粒子束光学件尖端之间的距离。
当EDX检测器定位于第一位置处时以及当EDX检测器定位于第二位置处时，EDX检测器在平坦表面的平面上的投影实质落在平坦表面上。
步骤340可包括处理EDX检测器产生的检测信号以提供多个试样点的估计成分。
系统的电子光学件可为电子显微镜的电子光学件、电子束成像器的电子光学件等。电子光学件可为一列扫描电子显微镜。在Shemesh等人的美国专利公开案第2006/0054814号中说明了扫描电子光学件的非限制性实例，该美国专利公开案以全文引用方式并入本文中。
电子光学件可包括于应用上述方法中的任一种方法的系统中。
图14示出群集工具的实例。
群集工具400可包括各种腔室，这些腔室包括多元系统404以及可执行各种制造步骤(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的处理腔室402、403、405及406。
修改处理腔室402、403、405及406的一或多个制造工艺参数的建议或命令可基于系统404执行的测量的结果。
移送腔室407可用于在多元系统404以及处理腔室402、403、405及406之间移送晶片或其他对象物。
晶片或另一对象物可通过界面408从盒409取回并且经由装载锁401馈送至移送腔室407。
图15示出方法810的实例。
方法810可包括步骤812、814、816及818的序列。
步骤812可包括针对多个制造阶段中的每一者获得多个边缘测量。
步骤814可包括针对多个制造阶段中的每一者产生空间频谱。步骤814可包括对多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤816可包括基于空间频谱之间的关系，检测可能的制造工艺问题。可使用基于空间频率的比较判定所述关系。
举例而言，可按空间频率频带得出所述关系。
步骤818可包括基于可能的制造工艺问题建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。
步骤818可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
图16示出方法1000的实例。
方法1000可包括步骤1010、1020、1030及1040的序列。
步骤1010可包括获得一或多个结构元件的一或多个边缘的多个边缘测量。所述多个边缘测量与一或多个结构元件的多个制造阶段有关。
步骤1020可包括基于多个边缘测量产生与一或多个边缘有关的多个空间频谱。步骤1020可包括对多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1030可包括基于空间频谱之间的关系检测可能的制造工艺问题。可使用基于空间频率的比较来判定所述关系。举例而言，可按空间频率频带得出所述关系。可判定所有频带(或频带中的仅一些频带)之间的关系。
步骤1040可包括基于可能的制造工艺问题建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。
步骤1040可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
图17示出方法1002的实例。
方法1002可包括步骤1032以及步骤1010、1020、1034及1040的序列。步骤1032之后可为步骤1034。
步骤1010可包括获得一或多个结构元件的一或多个边缘的多个边缘测量。所述多个边缘测量与一或多个结构元件的多个制造阶段有关。
步骤1020可包括基于多个边缘测量针对一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1020可包括对多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1032可包括接收或产生一或多个参考频谱。可以任何方式产生每一参考频谱：所述参考频谱可反映具有理想或可接受边缘粗糙度的装置的实际频谱，可基于计算机辅助设计文件产生所述参考频谱，可基于实际频谱及模拟(或以其他方式计算)的频谱产生所述参考频谱，等等。
步骤1034可包括基于一或多个参考频谱的一或多个频带与多个空间频谱的一或多个频带之间的比较，检测可能的制造工艺问题。
步骤1040可包括基于可能的制造工艺问题，建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。步骤1040可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
图18及图19示出诸如自对准双图案化(self-aligned double patterning；SADP)工艺的多图案化工艺及可在说明书中说明的方法中的任一种方法期间测量的各个边缘的实例。
多图案化工艺包括多个制造阶段。图18至图19示出六个制造阶段。每一制造阶段可影响边缘的粗糙度。通过比较不同边缘的频谱，所述方法可提供对哪个制造阶段具有缺陷、每一制造阶段引入什么缺陷的指示，且所述方法可指示应在制造阶段中的任一制造阶段中做出哪些改变。在频带基础上做出所述比较。
SADP工艺可包括：
a.一或多个初始阶段，在所述一或多个初始阶段期间，形成基底层992、中间层990及多个心轴920。中间层990位于基底层992与心轴920之间。多个心轴920彼此间隔开。可测量心轴的一或多个顶部边缘及/或一或多个底部边缘(例如顶部边缘922及底部边缘921)。
b.沉积间隔物层930。可测量间隔物的一或多个顶部边缘及/或一或多个底部边缘(例如顶部边缘932及底部边缘931)。
c.通过移除先前罩盖心轴的间隔物部分并且留下心轴的侧部处的间隔物部分940来蚀刻间隔物。可测量间隔物部分940的一或多个顶部边缘及/或一或多个底部边缘(例如顶部边缘946及942以及底部边缘944)。
d.移除心轴920。可测量间隔物部分940的一或多个顶部边缘及/或一或多个底部边缘(例如顶部边缘952及954以及底部边缘951及953)。
e.使用间隔物部分作为掩模蚀刻中间层990，从而形成在间隔物部分940下方包括中间层部分991的结构。可测量所述结构的一或多个顶部边缘及/或一或多个底部边缘(例如顶部边缘962及964以及底部边缘961及963)。
f.移除间隔物部分940并暴露中间层部分991。可测量中间层部分991的一或多个顶部边缘及/或一或多个底部边缘(例如顶部边缘972及974以及底部边缘971及973)。
应注意，中间层部分991可变成又一图案化工艺的心轴。
边缘的空间频谱之间的比较可包括比较与彼此相关的结构元件的边缘有关的空间频谱。彼此相关的结构元件可定位于实质上相同位置处且/或可在一或多个制造阶段期间彼此接触。举例而言，心轴可与沉积于心轴上的间隔物有关，可与接触心轴的间隔物部分有关，可与在移除心轴之前接触心轴的间隔物部分有关，可与使用先前连接至心轴的间隔物部分暴露的中间层部分有关，等等。
所述比较可提供对边缘粗糙度转译的指示-工艺制造阶段如何将某一边缘的边缘粗糙度转译为相关结构元件的边缘的边缘粗糙度。
图20示出在三个不同制造阶段(核心1、核心2沉积及核心2蚀刻)期间获得的包括边缘的对象物的区域的三个SEM影像701、702及703。
核心2在核心1之后且包括材料的沉积。核心2蚀刻在核心2沉积之后且涉及移除材料。
特定而言，核心1涉及产生心轴。核心2沉积包括在心轴上沉积间隔物。核心2蚀刻包括在移除心轴的顶部上的间隔物部分的同时暴露心轴的侧部上的间隔物部分。
线E1、E2、E3及E4表示四个理想线。
假定针对三个制造阶段中的每一者获得了多个边缘测量(指示边缘像素的位置)。
图20亦示出图表710，所述图表710示出针对核心2蚀刻获得的多个边缘测量的空间频谱721及针对核心1获得的多个边缘测量的空间频谱722。
所述频谱分成三个频带-低频带711、中频带712及高频带713。频带的数目可为两个或多于三个，且可界定其他频带。
仅以实例方式，空间频谱721与722之间低频带711内的差异可影响良率且可指示叠对错误。这是制造工艺缺陷的一个实例。特定频带内空间频谱之间或不同频带之间的关系可指示制造工艺缺陷。
作为另一实例，空间频谱721与722之间中频带712内的差异可影响栅极性能(泄漏)，且可通过调整脉冲化及电导环节来修正所述差异。这是另一制造工艺缺陷的实例。
作为又一实例，空间频谱721与722之间高频带713内的差异可影响栅极性能(泄漏)，且可通过调整处理环节来修正所述差异。此实例使用相同制造工艺缺陷(栅极性能)，但调整环节在此频带内是不同的。
应注意，频带的数目可不同于三个(两个、四个、五个、六个、七个、八个及多于八个)，一或多个频带可具有相同宽度，且/或两个或更多个频带的宽度可彼此不同。
可基于不同制造工艺参数及/或制造工艺缺陷之间的关系，界定频带及/或限定比较频带内的频谱的方式。
不同工艺参数可包括温度、辐射波长、辐射强度、工艺制造阶段的持续时间、照射角度、辐射束宽度、化学化合物、等离子体参数、蚀刻参数、沉积参数及类似参数。
频带可被界定为使得不同频带对应于不同制造工艺缺陷。
当制造工艺缺陷具有频谱特征时，所述比较被定义以检测该频谱特征。
可随时间学习边缘的频谱与制造工艺参数的值之间的关系，可估计所述关系，可使用人工智能或机器学习判定所述关系，可由第三方提供所述关系，等等。
频带的分配以及/或频谱及/或频带之间的比较可随时间改变。
图21示出方法1100的实例。
方法1100可包括步骤1110、1112、1114、1116、1118、1120、1030及1040的序列。在比双图案化工艺包括更多阶段的多图案化工艺中，步骤1120之后可为步骤1110。
步骤1110可包括获得一或多个心轴的一或多个边缘的多个边缘测量。
步骤1112可包括针对一或多个心轴的一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1112可包括对在步骤1110期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1114可包括获得间隔物的一或多个边缘的多个边缘测量。所述间隔物沉积于一或多个心轴上。
步骤1116可包括针对间隔物的一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1116可包括对在步骤1114期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1118可包括在蚀刻间隔物之后，获得间隔物部分的一或多个边缘的多个边缘测量。
步骤1120可包括在蚀刻间隔物之后，针对间隔物部分的一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1120可包括对在步骤1118期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1030可包括基于空间频谱之间的关系，检测可能的制造工艺问题。可使用基于空间频率的比较判定所述关系。举例而言，可按空间频率频带得出所述关系。
步骤1040可包括基于可能的制造工艺问题，建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。步骤1040可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
图22示出方法1103的实例。
方法1103可包括步骤1032以及步骤1010、1020、1034及1040的序列。步骤1032之后可为步骤1034。
在比双图案化工艺包括更多阶段的多图案化工艺中，步骤1120之后可为步骤1110。
步骤1110可包括获得一或多个心轴的一或多个边缘的多个边缘测量。
步骤1112可包括针对一或多个心轴的一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1112可包括对在步骤1110期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1114可包括获得间隔物的一或多个边缘的多个边缘测量。所述间隔物沉积于一或多个心轴上。
步骤1116可包括针对间隔物的一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1116可包括对在步骤1114期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1118可包括在蚀刻间隔物之后，获得间隔物部分的一或多个边缘的多个边缘测量。
步骤1120可包括在蚀刻间隔物之后针对间隔物部分的一或多个边缘产生多个空间频谱。步骤1120可包括对在步骤1118期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1032可包括接收或产生一或多个参考频谱。可以任何方式产生每一参考频谱：所述参考频谱可反映具有理想或可接受边缘粗糙度的装置的实际频谱，可基于计算机辅助设计文件产生所述参考频谱，可基于实际频谱及模拟(或以其他方式计算)的频谱产生所述参考频谱，等等。
步骤1034可包括基于一或多个参考频谱的一或多个频带与多个空间频谱的一或多个频带之间的比较检测可能的制造工艺问题。
步骤1040可包括基于可能的制造工艺问题，建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。步骤1040可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
图23示出方法1141的实例。
方法1141可包括步骤1140、1142、1144、1146、1148、1150、1030及1040的序列。在比双图案化工艺包括更多阶段的多图案化工艺中，步骤1150之后可为步骤1140。
步骤1140可包括获得心轴的一或多个顶部边缘及心轴的一或多个底部边缘的多个边缘测量。
步骤1142可包括针对心轴的一或多个顶部边缘及心轴的一或多个底部边缘产生多个空间频谱。步骤1142可包括对在步骤1140期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1144可包括获得间隔物的一或多个顶部边缘及间隔物的一或多个底部边缘的多个边缘测量。所述间隔物沉积于一或多个心轴上。
步骤1146可包括针对间隔物的一或多个顶部边缘及间隔物的一或多个底部边缘产生多个空间频谱。步骤1146可包括对在步骤1144期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1148可包括在蚀刻间隔物之后，获得间隔物部分的一或多个顶部边缘及间隔物部分的一或多个底部边缘的多个边缘测量。
步骤1150可包括在蚀刻间隔物之后针对间隔物部分的一或多个顶部边缘及间隔物部分的一或多个底部边缘产生多个空间频谱。步骤1150可包括对在步骤1148期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1030可包括基于空间频谱之间的关系检测可能的制造工艺问题。可使用基于空间频率的比较判定所述关系。举例而言，可按空间频率频带得出所述关系。
步骤1040可包括基于可能的制造工艺问题，建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。步骤1040可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
虽然方法1141涉及心轴的边缘，但方法1141可包括获得一或多个心轴的一或多个顶部边缘及一或多个底部边缘。方法1411可包括获得与多个心轴有关的一或多个间隔物部分的一或多个顶部边缘及一或多个底部边缘。
图24示出方法1160的实例。
方法1160可包括步骤1032以及步骤1140、1150、1034及1040的序列。步骤1032之后可为步骤1034。
步骤1140可包括获得心轴的一或多个顶部边缘及心轴的一或多个底部边缘的多个边缘测量。
步骤1142可包括针对心轴的一或多个顶部边缘及心轴的一或多个底部边缘产生多个空间频谱。步骤1142可包括对在步骤1140期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1144可包括获得间隔物的一或多个顶部边缘及间隔物的一或多个底部边缘的多个边缘测量。所述间隔物沉积于一或多个心轴上。
步骤1146可包括针对间隔物的一或多个顶部边缘及间隔物的一或多个底部边缘产生多个空间频谱。步骤1146可包括对在步骤1144期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1148可包括在蚀刻间隔物之后，获得间隔物部分的一或多个顶部边缘及间隔物部分的一或多个底部边缘的多个边缘测量。
步骤1150可包括在蚀刻间隔物之后针对间隔物部分的一或多个顶部边缘及间隔物部分的一或多个底部边缘产生多个空间频谱。步骤1150可包括对在步骤1148期间获得的多个边缘测量应用空间频率变换。
步骤1032可包括接收或产生一或多个参考频谱。可以任何方式产生每一参考频谱：所述参考频谱可反映具有理想或可接受边缘粗糙度的装置的实际频谱，可基于计算机辅助设计文件产生所述参考频谱，可基于实际频谱及模拟(或以其他方式计算)的频谱产生所述参考频谱，等等。
步骤1034可包括基于一或多个参考频谱的一或多个频带与多个空间频谱的一或多个频带之间的比较，检测可能的制造工艺问题。
步骤1040可包括基于可能的制造工艺问题，建议(或强制)修改一或多个制造工艺参数。步骤1040可包括建议(或强制)修改各个环节(诸如微影术、蚀刻、沉积、CMP、Epi等)的制造工艺参数。
虽然方法1160涉及心轴的边缘，但方法1160可包括获得一或多个心轴的一或多个顶部边缘及一或多个底部边缘。方法1160可包括获得与多个心轴有关的一或多个间隔物部分的一或多个顶部边缘及一或多个底部边缘。
图25示出空间频谱1201、1202及1203。图26示出空间频谱1201及1202，且图27示出空间频谱1203及1202。
空间频谱1201、1202及1203中的每一者可为参考空间频谱或测量的空间频谱。
可在相关结构元件的两个不同制造阶段期间获得至少两个不同空间频谱。
分频频谱中的每一者可指示顶部边缘的粗糙度或底部边缘的粗糙度。
图25及图27示出频带1301、1302、1303、1304、1305及1306。图26示出频带1311、1312、1313及1314。
空间频谱1201、1202及1203中的两个或更多个空间频谱之间一或多个频带内的比较可指示缺陷及/或制造工艺参数的值。
举例而言，参考图25，在频带1304及1305中，空间频谱1203与空间频谱1201及1202相比较不平滑。作为另一实例，在频带1306中，空间频谱1202低于空间频谱1203。
作为另一实例，在图26中，空间频谱1201与1202之间的面积1401可能超过预定面积阈值。在区域1313中，空间频谱1201与1202之间的最大高度差1404可能低于预定高度阈值。
图28包括十四个间隔物元件1501至1514及该十四个间隔物元件的具有测量的粗糙度的十四个顶部边缘1601至1614的顶部影像1500。
图29包括十四个间隔物元件1501至1514及该十四个间隔物元件的具有测量的粗糙度的十四个底部边缘1701至1714的倾斜影像1700。
每一对间隔物元件耦接至彼此并且形成具有内部的结构元件。所述内部位于设置有心轴处。形成于结构元件的内部上的间隔物元件的边缘称为核心边缘，且形成于结构元件的外部上的边缘称为间隙边缘。
图30包括空间频谱1801、1802、1803及1804。
空间频谱1801表示底部核心边缘的边缘粗糙度。
空间频谱1802表示顶部核心边缘的边缘粗糙度。
空间频谱1803表示顶部间隙边缘的边缘粗糙度。
空间频谱1804表示底部间隙边缘的边缘粗糙度。
可做出空间频谱(按图30的三个频带)之间的任何比较。
举例而言，在分频频谱1801及1802的最左边部分可见，在PSD之间存在显著不同(约100对60)。
在前述说明书中，已参考本发明的实施方式的具体实例描述本发明。然而，将显而易见的是可在不脱离在随附权利要求书中阐述的本发明的宽泛精神及范围的情况下在其中做出各种修改及改变。
此外，说明书及权利要求书中的术语(若有的话)“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”及类似术语用于描述性目的且未必用于描述永久性相对位置。应理解，如此使用的这些术语可在适当情形下互换，使得本文中描述的本发明的实施方式例如能够在除本文中说明或以其他方式描述的取向以外的取向中操作。
本文中论述的连接可为适于例如经由中间装置传送信号来往于相应节点、单元或装置的任何类型的连接。因此，除非另外暗示或说明，否则这些连接可例如为直接连接或间接连接。可关于单个连接、多个连接、单向连接或双向连接说明或描述这些连接。然而，不同实施方式可改变连接的实施。举例而言，可使用单独单向连接而非双向连接且反之亦然。同时，多个连接可替换为以串行方式或以时分多路复用方式传送多个信号的单个连接。同样地，承载多个信号的单个连接可分离成承载这些信号的子集的多个不同连接。因而，存在用于传送信号的多种选择方案。
虽然已在实例中描述特定导电类型或电位极性，但应了解，导电类型或电位极性可为相反的。
本文中描述的每一信号可被设计为正或负逻辑。在负逻辑信号的情形下，该信号是低位准有效的，其中逻辑真状态对应于逻辑零位准。在正逻辑信号的情形下，该信号是高位准有效的，其中逻辑真状态对应于逻辑位准一。应注意，本文中描述的任何信号可被设计为负逻辑信号或正逻辑信号。因而，在替代性实施方式中，描述为正逻辑信号的信号可实施为负逻辑信号，且描述为负逻辑信号的信号可实施为正逻辑信号。
此外，当涉及将信号、状态位或类似设备呈现为其逻辑真或逻辑假状态时，在本文中分别使用术语“确证”或“设定”及“否定”(或“撤销确证”或“清除”)。若逻辑真状态是逻辑位准一，则逻辑假状态是逻辑位准零。且若逻辑真状态是逻辑位准零，则逻辑假状态是逻辑位准一。
本领域技术人员将认识到，逻辑区块之间的边界仅是说明性的，且替代性实施方式可合并逻辑区块或电路元件或对各种逻辑区块或电路元件施加功能性的交替分解。因此，应理解，本文中描绘的架构仅是例示性的，且事实上可实施达成相同功能性的诸多其他架构。
达成相同功能性的部件的任何布置有效地“相关联”以便达成所需功能性。由此，本文中被组合以达成特定功能性的任何两个部件可被视为彼此“相关联”以便达成所需功能性，而无视架构或中间组件。同样地，如此相关联的任何两个部件亦可被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦接”以达成所需功能性。
此外，本领域技术人员将认识到，上文描述的操作之间的边界仅是说明性的。多个操作可组合成单个操作，单个操作可分布于额外操作中，且可在时间上至少部分重叠地执行操作。此外，替代性实施方式可包括特定操作的多个示例，且操作的次序可在多个其他实施方式中更改。
亦举例而言，在一个实施方式中，所说明的实例可实施为位于单个集成电路上或相同装置内的电路。替代性地，这些实例可实施为以适合方式彼此互连的任何数目的单独集成电路或单独装置。
亦举例而言，实例或其部分可实施为实体电路的软件表示或代码表示或可诸如以任何适当类型的硬件描述语言转变为实体电路的逻辑表示的软件表示或代码表示。
然而，其他修改、变化及替代方案亦为可能的。因此说明书及附图应被视为说明性的而非限制性的。
在权利要求书中，置于括号内的任何参考符号不应被视为限制权利要求范围。词语“包含”不排除存在除权利要求书中列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤。此外，本文中所使用的术语“一(a或an)”定义为一个或多于一个。而且，在权利要求书中引导性短，语诸如“至少一个”及“一或多个”，的使用不应视为暗示不定冠词“一(a或an)”引导的另一权利要求将含有此类引导的权利要求元素的任何特定权利要求限制为仅含有一个此类元素的发明，即使当同一权利要求包括引导性短语“一或多个”或“至少一个”及不定冠词，诸如“一(a或an)”，时仍会如此。此同样适用于定冠词的使用。除非另有说明，否则诸如“第一”及“第二”的术语用于任意区分此类术语描述的元素。因此，这些术语未必意欲指示此类元素的暂时或其他优先次序。在互相不同的权利要求中记载某些措施的仅有事实不指示不能将这些措施的组合用于获得优势。
虽然已在本文中说明及描述本发明的某些特征，但本领域普通技术人员现在将会想到诸多修改、置换、改变及等效物。因而，应理解，随附权利要求书意欲涵盖落在本发明的真实精神内的所有此类修改及改变。

Claims (13)

1.一种用于检测制造工艺缺陷的方法，所述方法包含以下步骤：
在多个制造阶段中的每一者结束之后，获得一或多个结构元件的多个边缘测量，所述多个边缘测量包括临界尺寸(CD)测量、边缘粗糙度测量或叠对测量中的至少一者；
基于所述多个边缘测量，针对所述多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；
将所述空间频谱中的每一者分段以界定多个频带；
使用基于空间频率的比较判定所述多个频带的每个频带内的所述空间频谱之间的关系；及
基于在所述多个频带的至少一个频带中的所述空间频谱之间的所述关系，识别所述制造工艺缺陷中的至少一者。
2.如权利要求1所述的方法，其中获得所述多个边缘测量的步骤包含以下步骤：由带电粒子计量工具辐照所述一或多个结构元件的边缘。
3.如权利要求1所述的方法，其中获得所述多个边缘测量的步骤包含以下步骤：获得所述一或多个结构元件的倾斜影像。
4.如权利要求1所述的方法，其中获得所述多个边缘测量的步骤包含以下步骤：获得所述结构元件的底部边缘测量及顶部边缘测量。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：当发现所述制造工艺缺陷中的至少一者时，强制修改一或多个制造工艺参数。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：接收或产生一或多个参考空间频谱，以及判定在所述多个频带的每个频带内的所述空间频谱与所述一或多个参考空间频谱之间的关系。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述一或多个结构元件包含心轴、间隔物、间隔物元件及通过对所述间隔物元件应用蚀刻工艺形成的中间层元件。
8.一种储存指令的非暂态计算机程序产品，当所述指令由处理器执行时，使缺陷检测系统执行步骤，所述步骤包含：
在多个制造阶段中的每一者结束之后，获得一或多个结构元件的多个边缘测量；
基于所述多个边缘测量，针对所述多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；
将所述空间频谱中的每一者分段以界定多个频带；
使用基于空间频率的比较判定所述多个频带的每个频带内的所述空间频谱之间的关系；及
基于在所述多个频带的至少一个频带中的所述空间频谱之间的所述关系，识别至少一个制造工艺缺陷。
9.如权利要求8所述的非暂态计算机程序产品，其中获得所述多个边缘测量包含：
由带电粒子计量工具辐照所述一或多个结构元件的边缘，
获得所述一或多个结构元件的倾斜影像，及/或
获得所述结构元件的底部边缘测量和顶部边缘测量。
10.如权利要求8所述的非暂态计算机程序产品，进一步包含用于当发现所述制造工艺缺陷中的至少一者时，强制修改一或多个制造工艺参数的指令。
11.如权利要求8所述的非暂态计算机程序产品，进一步包含用于接收或产生一或多个参考空间频谱，以及判定在所述多个频带的每个频带内的所述空间频谱与所述一或多个参考空间频谱之间的关系的指令。
12.如权利要求8所述的非暂态计算机程序产品，其中所述一或多个结构元件包含心轴、间隔物、间隔物元件及通过对所述间隔物元件应用蚀刻工艺形成的中间层元件。
13.一种包含处理器和存储器单元的系统，其中所述存储器单元被构造及配置为在多个制造阶段中的每一者结束之后，储存一或多个结构元件的多个边缘测量，所述多个边缘测量包括临界尺寸(CD)测量、边缘粗糙度测量或叠对测量中的至少一者；其中所述处理器被构造及配置为(a)基于所述多个边缘测量，针对所述多个制造阶段中的每一者产生空间频谱；(b)将所述空间频谱中的每一者分段以界定多个频带；(c)使用基于空间频率的比较判定所述多个频带的每个频带内的所述空间频谱之间的关系；及(d)基于在所述多个频带的至少一个频带中的所述空间频谱之间的所述关系，识别至少一个制造工艺缺陷。
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