CN118119841A - 在fib-sem或fib-him设备中对准半导体样品和/或测量其未对准的工作流程 - Google Patents

在fib-sem或fib-him设备中对准半导体样品和/或测量其未对准的工作流程 Download PDF

Info

Publication number
CN118119841A
CN118119841A CN202280067759.4A CN202280067759A CN118119841A CN 118119841 A CN118119841 A CN 118119841A CN 202280067759 A CN202280067759 A CN 202280067759A CN 118119841 A CN118119841 A CN 118119841A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
images
milling
tilt
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280067759.4A
Other languages
English (en)
Inventor
D·克洛奇科夫
C·胡恩
T·科尔布
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of CN118119841A publication Critical patent/CN118119841A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/418—Imaging electron microscope
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60—Specific applications or type of materials
    • G01N2223/611—Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices
    • G01N2223/6116—Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices semiconductor wafer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60—Specific applications or type of materials
    • G01N2223/646—Specific applications or type of materials flaws, defects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10072—Tomographic images
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3174—Etching microareas
    • H01J2237/31745—Etching microareas for preparing specimen to be viewed in microscopes or analyzed in microanalysers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

一种诸如用于切片入图像处理的与聚焦离子束铣削柱结合的扫描电子显微镜的双光束装置。基于晶片的测试体积的至少一个横截面的一幅或多幅图像来确定晶片倾斜。

Description

在FIB-SEM或FIB-HIM设备中对准半导体样品和/或测量其未 对准的工作流程
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月7日提交的美国专利申请17/496,345的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
所揭示内容关于操作配置用于实行晶片的测试体积的切片及图像处理的双光束装置。在一些具体实施例中，揭示有助于基于使用该切片及图像处理获取的该晶片的该测试体积的一幅或多幅图像来确定晶片倾斜的至少一个分量的技术。
背景技术
半导体结构是最精细的人造结构之一，只有很少瑕疵。这些罕见瑕疵是缺陷检测或缺陷检阅或定量计量装置正在寻找的表征(signatures)。
为此，使用双光束装置的成像可被采用。在此，描绘出测试体积的横截面的图像可被获取。断层摄影(tomographic)成像是可能的。
发明内容
有时，使用双光束装置(Dual-beam device，DBD)的成像柱获取并描绘出该晶片上的测试体积的横截面的图像的准确度可为很低。在一些情况下，半导体结构可呈现为歪曲的(distorted)。据此，该成像程序可引进不准确。这可导致不准确或不可靠缺陷检测或缺陷检阅或定量计量。
期望的是，基于使用DBD的晶片的测试体积的断层摄影成像，提供缺陷检测或缺陷检阅或定量计量的改良技术，例如可克服或减轻已知限制或缺点的至少一些的技术。
在一方面中，所揭示内容提供一种包括获得该晶片上的测试体积的一幅或多幅图像的计算机实施的方法。该晶片安装在双光束装置的样本载台上。所述一幅或多幅图像是使用该双光束装置的成像柱获取的。所述一幅或多幅图像描绘出该晶片在所述样本状态的一个或多个载台倾斜处的该测试体积的一个或多个横截面。所述一幅或多幅图像通过使用该双光束装置的铣削柱对该晶片进行斜面(slanted)铣削而获得。该方法也包括通过考虑到该晶片的一种或多种结构的已知知识(prior knowledge)并基于所述一幅或多幅图像来确定该晶片的晶片倾斜的至少一个分量。
在一方面中，所揭示内容提供一种包括程序代码的计算机程序或计算机程序产品或计算机可读存储介质。该程序代码可由至少一个处理器来加载与执行。在加载与执行该程序代码时，该至少一个处理器进行一方法。该方法包括获得该晶片上的测试体积的一幅或多幅图像。该晶片安装在双光束装置的样本载台上。所述一幅或多幅图像是使用该双光束装置的成像柱获取的。所述一幅或多幅图像描绘出该晶片的该测试体积在所述样本状态的一个或多个载台倾斜处的一个或多个横截面。所述一幅或多幅图像通过使用该双光束装置的铣削柱对该晶片进行斜面铣削而获得。该方法也包括通过考虑到该晶片的一种或多种结构的已知知识并基于所述一幅或多幅图像来确定该晶片的该晶片倾斜的至少一个分量。
在一方面中，所揭示内容提供一种包括至少一个处理器的装置。该至少一个处理器可加载与执行程序代码。在加载与执行该程序代码时，该至少一个处理器进行一方法。该方法包括获得该晶片上的测试体积的一幅或多幅图像。该晶片安装在双光束装置的样本载台上。所述一幅或多幅图像是使用该双光束装置的成像柱全部获取的。所述一幅或多幅图像描绘出该晶片的该测试体积在所述样本状态的一个或多个载台倾斜下的一个或多个横截面。所述一幅或多幅图像通过使用该双光束装置的铣削柱对该晶片进行斜面铣削而获得。该方法也包括通过考虑到该晶片的一种或多种结构的已知知识并基于所述一幅或多幅图像来确定该晶片的该晶片倾斜的至少一个分量。
在一方面中，所揭示内容提供包含成像柱和铣削柱的双光束装置的使用方法，该方法包括：使用该成像柱获得安装在该双光束装置的样本载台上的晶片的测试体积的至少一幅图像，该图像描绘出该样本载台的至少一个载台倾斜处的测试体积的至少一个横截面，通过使用该双光束装置的该铣削柱对该晶片进行斜面铣削而获得该测试体积的该至少一个横截面；以及考虑到该晶片的至少一种结构以及该晶片的该测试体积的该至少一幅图像的知识，确定该晶片相对于该样本载台的晶片倾斜的至少一个分量。在一些情况下，该方法可由计算机来控制。
在一方面中，所揭示内容提供一种包含成像柱和铣削柱的双光束装置的使用方法，该方法包括：使用该铣削柱斜面铣削晶片的测试体积，以得到该测试体积的横截面；使用该成像柱来获得该晶片的该测试体积的该横截面的图像；以及考虑到该晶片的结构以及该晶片的该测试体积的该图像的知识，确定该晶片相对于该双光束装置的样本载台的晶片倾斜的一分量。在一些情况下，该方法可由计算机来控制。
在一方面中，所揭示内容提供包含指令(其可由一个或多个处理装置执行以进行包括文中所揭示的方法的操作)的一种或多种机器可读硬件存储装置。
在一方面中，所揭示内容提供一种系统，其包括：一个或多个处理装置；以及一个或多个机器可读硬件存储装置，其包含指令，所述指令可由所述一个或多个处理装置执行以进行包括文中所揭示的方法的操作。
应可理解，以上所提及的特征，以及以下将要解说的那些特征可能不仅在所指示的各组合中使用，而且在其他组合中或单独使用，而未背离所揭示内容的范围。
附图说明
图1示意性例示依据各种范例使用双光束装置的切片及图像处理。
图2是针对依据图1的范例使用切片及图像处理所获得的多幅二维(2D)图像的三维(3D)断层摄影图像重建。
图3是针对依据各种范例的包括3D内存半导体装置结构的晶片的由图1的该切片及图像处理所获得的横截面的详细视图。
图4示意性例示配置用于依据各种范例执行切片及图像处理的双光束装置。
图5示意性例示在依据各种范例定位晶片载台方面的多个自由度。
图6示意性例示依据各种范例的3D内存半导体装置结构的内存通道。
图7是用于依据各种范例确定晶片倾斜的设置的一维(1D)例示图。
图8是用于依据图7的范例确定晶片倾斜的设置的2D例示图。
图9示意性例示由依据各种范例在不同铣削深度处的切片及图像处理所获得的该晶片的测试体积的多个横截面。
图10示意性例示针对图10的多个横截面而取得的多幅图像。
图11示意性例示依据各种范例确定图10的多幅图像的多个层的图像位置之间的偏移。
图12是依据各种范例的方法的流程图。
具体实施方式
本发明所揭示内容的一些范例一般来说提供用于多个电路或其他电气装置。对所述电路及其他电气装置以及由每个所提供的功能性的所有参考，皆不欲为限于仅涵盖文中所例示与所说明的那些。尽管某些标签可能分配给所揭示的各种电路或其他电气装置，但是此类标签不欲限制对于所述电路及所述其他电气装置的操作范围。此类电路及其他电气装置可能基于所需的电气实施方式的类型，以任何方式相互组合与/或分开。应认识到，文中所揭示的任何电路或其他电气装置皆可能包括任何数量的微控制器、图形处理器单元(Graphics processor unit，GPU)、集成电路、内存装置(如闪存(FLASH)、随机存取内存(RAM)、只读存储器(ROM)、电子式可编程只读存储器(EPROM)、电子式可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、或其他合适变体)，以及彼此共同作用以进行文中所揭示的操作的软件。此外，所述电气装置中的任一个或多个可能配置成执行体现在编程以进行如所揭示的功能的任何数量的非瞬态计算机可读介质中的程序代码。
在下列内容中，所揭示内容的各具体实施例将参照所附示图来详细说明。应理解，下列各具体实施例的说明内容并非以限制意义来看待的。所揭示内容的范围不欲为受到以下所说明的具体实施例或受到仅视为例示性的示图限制。
所述示图将被视为示意表示，且所述示图中所例示的元件不必按比例显示。而是，所述各种元件表示为使得其功能和一般用途对本领域技术人员变得显而易见。所述示图中所示或文中所说明的功能区块、装置、部件、或其他实体或功能单元之间的任何连接或耦合，可能也由间接连接或耦合所实行。部件之间的耦合可能也通过无线连接建立。功能区块可能以硬件、固件、软件、或其组合实行。
所揭示的各种技术关于半导体晶片的断层摄影成像。举例来说，nm(纳米)尺度的半导体结构的三维(3-D)断层摄影数据可通过可使用DBD实行的所谓的切片及图像处理获得。在此，两个粒子光学系统可以一定角度(柱偏移角)设置。所述两个粒子光学系统可能垂直或以45°至90°之间的柱偏移角定向。该第一粒子光学系统定义成像柱。该成像柱可通过扫描电子显微镜(SEM)或氦离子显微镜(HIM)来实行。该第二粒子光学系统定义铣削柱。该铣削柱可为使用例如镓(Gallium，Ga)离子的聚焦离子束(FIB)光学系统。Ga离子的FIB用于逐片切割该晶片的测试体积的切片。由此，描绘出该晶片的横截面的图像使用该成像柱在不同铣削深度处获得。该DBD的相关背景以及该DBD的操作(包括该切片及成像方法)将搭配图1至图4来解说。
图1显示使用DBD 500的切片及图像处理的示意图：使用铣削柱550(在z方向上采用聚焦离子束551)，并在y-z平面中扫描，穿过晶片511的测试体积510的横截面的薄层被去除，以显露新的前横截面552作为测试体积510的横截面(在成像之后，这可重复以显露进一步横截面553、554)。
成像柱540(如SEM)用于对与横截面552、553、554相关联的横截面进行扫描成像。
在该所例示范例中，柱偏移角597为90°。对于柱偏移角597，其他值也是可能的。
在该所例示范例中，SEM光轴542被显示，且图像通过沿着扫描成像线546扫描电子束544来产生。在对横截面552进行光栅扫描(raster scan)之后，二维(two-dimensional，2-D)图像1001形成。
通过重复这种铣削和成像，进一步图像1002和1003在不同铣削深度599处获得。因此，图像1001、1002、1003对应于在测试体积510的不同铣削深度599处所获得的图像切片。所述图像1001、1002、1003可标示横截面图像切片。两个后续铣削深度之间的深度偏移可为在1nm与数十nm之间，例如30nm。
从这些2-D图像1001-1003的序列，描绘出半导体结构1010的测试体积的3D断层摄影图像可被重建。
一般来说，各种种类和类型的半导体结构可被成像。举例来说，三维(three-dimensional，3-D)内存芯片可能被成像，如VNAND或3-D Ram。3D内存芯片(VNAND或3D RAM)由相互平行延伸的许多支柱状结构构成，并有时指称为如图2中所示的内存通道或“支柱”。
图2示意性例示从多个2-D图像重建的3-D断层摄影图像1030。3-D断层摄影图像1030描绘出3-D内存装置。3-D断层摄影图像1030已使用DBD(如FIB-SEM DBD或FIB-HIMDBD)并使用切片及图像处理获取，如搭配图1所解说。
若铣削柱设置为使得切片垂直于3-D内存装置的支柱/通道轴线定向，则所述切片将内含通常具有圆形形状并形成六角形格网(grid)的支柱的覆盖区(footprints)。所述切片可使用成像柱来“拍照(photographed)”。
在其他情境中，可能的是，成像柱540的光轴542并未垂直于成像的横截面定向。此类情境显示在图3中。
图3例示用于3-D内存装置的切片及成像方法。晶片511的测试体积510的晶片顶部表面511A以低于10°的铣削角598(例如以8°的铣削角)采用FIB光束551铣削到该晶片表面，但低于45°的其他铣削角也是可能的，例如40°或36°。由于允许采用高分辨率的较好成像，因此在8°至45°之间的小铣削角598可能为较佳。此类非90°铣削角598称为斜面铣削。
图3例示该3-D内存装置的多个层1012。所述多个层1012可实行该内存写入/读取程序的字线。还例示的是内存通道1011。
还例示在图3中的是横截面552的切割边缘552A。切割边缘552A是晶片顶部表面511A与横截面552之间的边缘。在所述2-D图像中，切割边缘552A可为可见的。
图4示意性例示有关DBD 500的进一步方面。DBD 500包括一样本载台515(或晶片载台)，且晶片511(其可能是整个圆形晶片或仅小切块(cut-out)，即所谓的试片(coupon)或裸芯(die))安装在样本载台515上。测试体积510对准在成像柱540和铣削柱550的相交点543处。
样本载台515定义X-Y平面。该Z轴垂直于该X-Y平面定向。该X轴、Y轴、和Z轴被定义在DBD 500的机器坐标系统中。
铣削柱550的光轴548以及成像柱540的光轴542封围成像偏移角597。光轴542与定义为垂直于该晶片平面的该z轴形成角度602。
在相交点543处，晶片顶部表面511A与铣削柱550的光轴548以角度601设置。此铣削角601依晶片倾斜120而定。随着FIB 551在铣削角601下照射到晶片511的顶部表面上，斜面横截面通过测试体积510处的离子束铣削而铣削到该晶片中。
晶片511与样本载台515之间的晶片倾斜120被例示。晶片倾斜120对应于晶片顶部表面511A与该X-Y平面之间的角度；如此，其可具有分别对应于该X轴和该Y轴的两个分量。晶片倾斜120导致该晶片法线(垂直于晶片顶部表面511A)相对于该Z轴的偏倾(inclination)。晶片倾斜120可由于晶片511瑕疵安装在样本载台515上而发生。举例来说，将可能的是，小灰尘粒子系存在于晶片511的底部表面和/或晶片载台515的顶部表面上。这可造成晶片倾斜120。再者，有时，晶片511使用黏着垫附接到晶片载台515的顶部表面。这些黏着垫可具有非平面表面。依据各种范例，可能例如基于所述2-D图像1001-1003，使用DBD550确定晶片倾斜120。
在成像期间，带电粒子束沿着该晶片的横截面表面上面的扫描路径由成像柱540的扫描单元所扫描，且二次粒子和散射粒子被产生。粒子检测器517收集所述二次粒子和散射粒子的至少一些，并将该粒子计数与控制单元519通信。控制单元519控制着成像柱540和铣削柱550并连接到控制单元516，以经由晶片载台515控制安装在晶片支承台上的晶片的位置。晶片载台515经常可在X、Y、和Z方向上移置，并可环绕X和/或Y方向旋转(参见图5)。
载台515通常可环绕给定轴线旋转精确角度。即，若该载台环绕可控制轴线的初始倾斜为θ0，则其可旋转到对应于(θ0+Δθ)的倾斜的位置，其中Δθ可非常精确地设定。然而，采用足够准确度确定载台倾斜的零点θ0富有挑战性。在一些情况下，θ0可有不准确性，如在标称上θ0：＝0的同时，实际上θ0≠0。这些不准确性可导致该载台相对于该X-Y平面倾斜。因此，该载台倾斜的零点的不准确性于文中被视成添加到该晶片倾斜。
控制单元502基于X-Y-Z轴的机器坐标系统，控制整体获取协议、载台定位、触发获取、读出图像、重建3-D断层摄影图像，并进行进一步后处理。在一些情况下，控制单元502可确定晶片倾斜120。晶片倾斜120可在重建所述3-D断层摄影图像或通过变更该晶片载台的该载台倾斜而补偿时被考虑到(如为旋转该机器坐标系统)。
举例来说，控制单元502可能实行为可从非易失性内存502A加载与执行程序代码的通用处理器。
以上，有关切片及图像处理的背景方面已被揭示。文中所说明的技术基于以下发现：有时该晶片倾斜可影响半导体装置结构的定量分析的准确度。据此，有助于确定晶片倾斜120的技术被揭示，以使其后有助于对所述半导体装置结构进行准确分析。
文中所说明的技术不限于某个使用案例。而是，对各种半导体装置结构进行检验可受益于晶片倾斜120的准确知识。举例来说，具有垂直内存通道的3-D内存结构可能被检验。举例来说，关注的几何参数是所述内存通道分别相对于层(如字线)的法线向量(晶片法线)的倾斜。更一般来说，可能期望的是以3-D确定内存通道的形状和/或定向。在此，倾斜可表示一阶近似(线性近似)。举例来说，图6是通道1011的示意表示法。在此，中心轴线1151被例示(点虚线)，并且线性近似1152被例示(虚线)。
在DBD被使用情况下，为以绝对项确定倾斜角1153(或更一般来说，内存通道1011的形状和/或定向)，晶片511相对于样本载台515的晶片倾斜120通常被使用。依据文中所揭示的技术，可能确定晶片倾斜120。
为确定晶片倾斜120，可能在确定该晶片倾斜的至少一个分量时，以明确或隐含形式考虑到该晶片的一种或多种结构的已知知识。
基于一幅或多幅图像并考虑到该晶片的一种或多种结构的已知知识，随后可能确定该晶片倾斜的至少一个分量。
通过考虑到已知知识，可能将所述一幅或多幅图像中的该晶片的所述一种或多种结构的外观与由该已知知识所定义的预期进行比较。这种比较得出实际外观与预期之间的差异，且这种差异随后可得出晶片倾斜。
一般来说，可有该已知知识越明确则越少2-D图像可能用于确定该晶片倾斜的倾向。举例来说，在半导体装置的某个几何尺寸为已知情况下，甚至可能的是，可能通过量化单一图像中的几何尺寸并与由该已知知识所提供的预期值进行比较，而从单一图像确定晶片倾斜120。另一方面，在该已知知识仅被隐含考虑到情况下(如通过假设该晶片的至少一个层的平面性(planarity))，多幅图像可能用于确定该晶片倾斜。
举例来说，在一些范例中，将可能的是，用于该晶片的某些结构的标称外观/预期外观储存在数据库中。这些标称外观可针对一定范围的晶片倾斜储存。然后，该实际外观可使用图像对图像比较与这些标称外观进行比较，且最佳匹配可被识别出。然后，最佳匹配定义该晶片倾斜。举例来说，将可能的是，所述标称外观以参数化方式来储存，而参数是该晶片倾斜。然后，相应图像可通过变更(作为参数)该晶片倾斜而产生。
在另一情境中，也将可能的是，从所述2-D图像提取所述晶片结构的实际外观的几何参数，并随后(使用预定计算)基于这些几何参数确定该晶片倾斜。此类情境并非基于图像对图像比较，而是使用纯量(scalar)计算推导该晶片倾斜。
一般来说，对于可在确定该晶片倾斜时考虑的已知知识，有各种选项。
此类技术基于以下发现：(如依晶片的类型而定)不同类型的结构可适用于搭配该已知知识来考虑。在一些情况下，将结构的此类结构性质视为在高度确定性下为已知的知识背景可有帮助，如在制造程序期间并未受到重大变化影响和/或不易出现缺陷。这确保外观方面的附加变化不会由于变化或缺陷而被引入，而是由于作为主要来源的晶片倾斜。换言之，这确保此类结构的结构性质的外观方面的变化清楚表现出该晶片倾斜，而非由于其他原因。
已知知识的这些选项的一些总结在以下的表1中。这些范例基于从平行于该晶片的基板的一系列层制造的半导体装置结构。举例来说，在逻辑类型样本中，金属线在金属层中平行延伸，或高深宽比结构和金属通孔垂直于所述金属层延伸。不同层中的金属线之间的角度为0°或90°。另一方面，对于VNAND类型结构，已知其横截面通常为圆形。此类已知知识可在所述范例中被利用。
表1：对于可在确定晶片倾斜的至少一个分量时考虑到的已知知识的多个选项。应注意，除了已知知识之外，如以上在表1中所讨论，与该晶片的结构有关，进一步已知知识是可取得的并用于确定该晶片倾斜。此类进一步已知知识可与该切片及图像处理有关，如与铣削深度和/或相对载台倾斜有关。在此，在多幅图像在多个铣削深度处和/或以多个载台工具获取的情况下，此类参数的相对变更(如铣削深度偏移和/或载台倾斜)可为更加非常准确已知的。举例来说，可假设晶片载台515可环绕可控制轴线旋转精确角度，如采用几弧分(arcmin)的准确度。进一步，可假设载台可定位使得晶片法线与成像柱的光轴之间的角度低于约1°至2°。最后，可假设柱偏移角597为固定的并已知有几弧分不确定性。
接着，表1的技术的实施方式的一些范例在以下搭配表2来解说。
表2：用于确定晶片倾斜的各种选项。这些范例的一些包括获取多幅图像。为提高准确度，实行有效漂移(active drift)补偿可有帮助。这可基于界标(landmarks)。举例来说，所述界标可被铣削到晶片的顶部表面511A中。
接着，表2的范例被更加详细解说。
首先，确定晶片倾斜的第一范例(参见表2)被更加详细解说。
此技术基于以下发现：若该晶片表面接近于与成像光束正交(法向工作配置)，则字线表面的定向和间距对样本法线与光束方向之间的未对准不会很敏感。为提高敏感度，可能将样本环绕X轴倾斜使得晶片表面与铣削柱550的光轴548之间的角度减小至几度。因此，样本法线与成像柱540的光轴542之间的角度偏倾90°。这例示在图7(一维(1-D)视图)中。在此，晶片511的晶片表面511A的晶片法线512被例示。
如在以上所解说，尽管样本的绝对倾斜角仅可采用约1°至2°的准确度来确定，但样本倾斜的角度被更精确许多地控制(低至几弧分)。晶片表面511A与铣削柱550的光轴548形成小角度θx。
在此配置中，显示几个字线层的分别所铣削横截面的图像采用成像柱540获取。在所获取图像中，字线半导体装置层的定向和层间偏移(节距)依角度θx(以及沿着y轴的类似角度θy)而定，从而表征晶片511相对于光轴542和光轴548的定向特性(并因此量化晶片倾斜120的各分量)。
然后，载台515可环绕X轴旋转角度(θ0-θx)，以将晶片法线512与光轴542对准。现在，成像柱540的光轴542与晶片法线512之间的未对准角等于θy(在几弧分内)。晶片倾斜的此分量可通过将晶片载台环绕Y轴旋转角度θy而减小至零，或所运算角度可在样本体积的3D重建中被考虑到(如对通道的倾斜和扭动(wiggling)进行运算等)。
以下，从在对应于图7的小角度配置中所获取的单一图像中的字线半导体装置层的定向和偏移计算θx和θy的方法被提供。
这搭配图8来解说。图8是图7的情境的2-D视图。在图7中，像平面由轴X与Y'所形成。该X轴与铣削与成像光束正交。该Y'轴与成像光束正交，并位于由两个光束所形成的平面内。一般来说，将可能的是，该像平面由每个皆可能与X轴和Y轴不同或相同的X'轴和Y'轴所定义(在图8中，X'＝X)。
在第一范例中，假设pwl是与晶片表面正交的相邻字线半导体装置层之间的深度偏移(已知的此深度偏移已知为知识背景)；px和py'呈现在分别投影到方向X与Y'的沟槽表面上的横截面的图像中的两个相邻字线半导体装置层边缘1012之间的两个正交距离81、82。所述值px和py'是在图7和图8中所例示的小角度配置中的沟槽602的图像中所测量到的相邻字线半导体装置层之间的偏移。
然后，得到与铣削柱550的光轴548的角度：
从其可计算所述角度θx和θy为晶片倾斜的两个正交分量。
以上，确定晶片倾斜120的第一范例(参见表2)(实行表2中的选项I)已被解说。以下，确定晶片倾斜120的第二范例(参见表2)(实行表2中的选项II)将被解说。
此第二范例基于以下发现：所述半导体装置结构的几何参数的大小(如pwl)并非总是以足够准确度已知。在几何参数并非以足够准确度已知的情况下，多幅图像可能被使用且字线半导体装置层的至少一个边缘可能用于计算晶片倾斜。所仰赖的已知知识与字线半导体装置层的平面性有关。
在此第二范例中，各层(如相邻半导体装置层)的边缘之间的距离是针对在不同载台倾斜处所获取的多幅图像的每一幅来确定，且跨越多幅图像的这些距离的变更被考虑。这些距离的变更依晶片倾斜120而定。
举例来说，可能从呈现在X与Y方向上的各图像中的相邻字线半导体装置层的边缘之间的两个正交成像距离的比值推导角度θx和θy(晶片倾斜120)。该比值使用与晶片法线的倾斜，针对载台的至少两个不同载台倾斜来测量。假设r1采用倾斜角(θ0-θx)而r2采用倾斜角(θ0-(θx+Δ))来测量，其中Δ应选择为类似于θx，如1°至2°。所述两个比值可表示为
由于r1和r2是针对相同横截面测量，因此以上的两个方程式可被求解以找出θx和θy。
以上，确定晶片倾斜120的第二范例(参见表2)(实行表2的选项II)已被解说。以下，确定晶片倾斜120的第三范例(参见表2)(实行表2中的选项III)被解说。
此第三范例基于以下发现：有时可能无法仰赖多个层(如在以上的第二范例中)。在第三范例中，仅单一层的单一边缘被考虑。此单一层的外观的变更在多幅图像中被考虑。举例来说，将可能的是，仰赖具用晶片的顶部层(晶片表面)511A的斜面铣削的切割边缘。此外，该斜面铣削相对于嵌埋半导体装置层的横截面边缘可能被考虑，如字线层的横截面边缘。
在第三范例中，该边缘的定向的变更可被考虑。因此，尽管在第二范例中，相邻边缘之间的距离已被视为跨越多幅图像的变更外观，但在此第三范例中，单一边缘的定向的变更被视为跨越多幅图像的变更外观。
在一些情况下，该比值r(在方程式1与2中定义)也等于边缘的定向，例如此边缘的投影到XY'平面(像平面)与X轴之间的角度的正切(tangent)。此定向的变更可通过方程式3与4中的r的变更来考虑。其后，所述角度θx和θy可通过求解方程式3与4来确定。
以上，确定晶片倾斜120的第三范例(参见表2)(实行表2的选项II)已被解说。以下，确定晶片倾斜120的第四范例(参见表2)(实行表2中的选项II)被解说。
举例来说，第二与第三范例已在以上进行说明，其中在不同载台倾斜处所获取的多幅图像被使用(因此，方程式3与4中的参数Δ)。或者，在第四范例中，在多个铣削深度599处所获取的多幅图像可能被使用。
在此类情况下，若切片厚度(如铣削深度)已知有合理精确度，则晶片倾斜可被找出，如进一步实况。这例示在图9中。
图9示意性例示由穿过多个半导体装置层1012的斜面铣削所得到的横截面。“a”至“g”标示特征，且这些特征的各自成像位置显示在图10中。图10例示使用成像柱540所得到的各图像。在这些图示中，R坐标是在垂直于特征“a”至“g”的方向上所测量到的图像坐标。
图像1001至1003的此序列显示过渡区域(a)至(g)如何采用前进的铣削深度599垂直于R轴前进。所述过渡区域表现为不同半导体装置层1012之间的边缘。
在一些情况下，成像位置的变更可被考虑。这例示在图11中，其中与沿着R轴的半导体装置层1012相关联的各种特征的成像位置，跨越多幅图像1001至1003并因此针对不同铣削深度绘制。位置的变更对应于这些绘图的斜率980。基于此，可确定晶片倾斜120。从图像到图像的每个边界的前进长度ΔR以及已知的Δz，可找出所需倾斜角Θ。
应注意铣削深度偏移应足够大以得到显著偏移；但足够小以使所述层的成像位置可跨越图像来追踪。这也应用于选择适当铣削角。
从R轴的定向，可确定样本法线n相对于光轴542、548的定向，如晶片倾斜120的方向。
通过依据有高精确度的方位与倾斜角转动样本，该样本与SEM/HIM轴线之间的任何所需角度可被调整。换言之，进一步图像可在该样本载台的不同旋转处(绕Z轴；参见图5)获取，且随后该程序可重复。在一些情况下，至少一个层的进一步成像位置之间的进一步偏移，可跨越在不同旋转处所得到的多个进一步图像来确定。
尽管搭配图9、图10、和图11已解说一情境，其中跨越在多个铣削深度处所得到的多幅图像追踪总共四个半导体装置层1012，但一般来说将可能考虑较少或较多个层。甚至将可能仅考虑单一层。一般来说，可追踪层的越多边缘，则准确度越高(统计平均)。类似地，获取越多图像，则准确度越高(统计平均)。
图12是依据各种范例的方法的流程图。图12的方法可能由处理器在从内存加载与执行程序代码时执行。举例来说，图12的方法可能由控制单元502在从内存502A加载与执行程序代码时执行。视需要而定方框采用虚线例示。
在方框3005，获得图像。该图像已使用切片及图像处理来获取。举例来说，在方框3005获得图像可包括控制一控制单元(如双光束装置500的控制单元519)以获取相应图像。该图像例示样本载台的测试体积的横截面。该图像与给定成像参数组相关联。在方框3005获得图像可能也包括从一数据库加载预先所获取图像。
接着，在方框3010，检查进一步图像是否为所需。举例来说，某预定义量的图像可被获得，并且在方框3010，可检查所需的所有图像是否皆已获得。举例来说，在一些情境中，仅单一图像可能为所需的(参见表2：第一范例)。
视需要而定，可能在方框3015调整相关联成像参数组的至少一个成像参数。举例来说，将可能变更铣削深度(参见表2：第四范例)。也将可能变更载台倾斜(参见表2：第二范例和第三范例)。
然后，在方框3005的下一次迭代(iteration)，获得进一步图像。
一旦获得所有图像，则在方框3020，确定晶片倾斜的一个或多个分量。有助于确定晶片倾斜的一个或多个分量的技术系已在上文揭示，参见表1并参见表2。
一般来说，在适用情况下，多种此类技术可能相互组合，以达成较高准确度。
视需要而定，在方框3025，所确定晶片倾斜可被补偿。这可由硬件补偿来达成，如通过将附加倾斜偏移应用于补偿晶片倾斜的晶片载台。或者或此外，晶片倾斜可能也在后处理中被数字补偿。举例来说，在已确定3-D断层摄影图像的情况下，晶片倾斜可用于预偏斜(pre-skew)或歪曲个别图像，使得该3-D断层摄影图像描绘出晶片有来自晶片倾斜的减少的影响。举例来说，在已确定半导体装置结构的某些参数(例如内存通道1011的角度1153；参见图6)的情况下，此类参数可基于所确定晶片倾斜来补偿。
尽管所揭示内容已有关某些较佳具体实施例显示与说明，但其他本领域技术人员将在阅读与理解所揭示内容后即想到相等物和修改例。本发明所揭示内容包括所有此类相等物和修改例，并仅受到所附权利要求的范围限制。
为了例示，以上，各情境已被揭示，其中晶片倾斜是有关DBD的机器坐标系统确定的。一般来说，使用所揭示技术，可确定晶片倾斜的各种表示法(如相对于成像平面或相对于载台倾斜的晶片倾斜)。所述各变换是容易取得的。
本说明书中所说明的主题和功能操作的实现方式，可以计算机硬件中的有形体现计算机软件或固体(包括本说明书中所揭示的结构及其结构相等物)，或以其一个或多个的组合实行在数字电子电路系统中。本说明书中所说明的主题的实现方式可实行为一个或多个计算机程序，即编码在有形程序载体(用于通过处理装置的执行或控制处理装置的操作)上的计算机程序指令的一个或多个模块。或者或此外，所述程序指令可编码在人为所产生信号的传递信号上，如产生以将用于传输到合适接收器设备(用于通过处理装置执行)的信息编码的机器所产生电气、光学、或电磁信号。机器可读介质可为机器可读存储装置、机器可读存储基板、随机或串行存取内存装置、或其一个或多个的组合。
用语“处理装置”涵盖用于处理信息的所有种类的设备、装置、和机器，例如包括一可编程处理器、一计算机、或多个处理器或计算机。该设备可包括专用逻辑电路系统，如一场可编程门阵列(Field programmable gate array，FPGA)或一特定应用集成电路(Application-specific integrated circuit，ASIC)或精简指令集电路(Reducedinstruction set circuit，RISC)。除了硬件之外，该设备也可包括为了所讨论的计算机程序而创建一执行环境的代码(如构成处理器固件的代码)、一协议堆栈、一信息库管理系统、一操作系统、或其一个或多个的组合。
计算机程序(其可能也称为程序、软件、软件应用程序、脚本(script)、或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译或解译语言、或宣告或程序语言)编写，并可以任何形式部署，包括作为一独立程序或作为一模块、部件、子例程、或适合在一运算环境中使用的其他单元。计算机程序可能(但无需)对应于文件系统中的档案。程序可储存在容纳其他程序或信息(如储存在标记语言文件中的一个或多个脚本)的档案的一部分中、专用于所讨论的程序的单一档案中、或多个协调档案(如储存一个或多个模块、子程序、或部分代码的档案)中。计算机程序可部署为在一台计算机上，或在位于一个位点或跨越多个位点分散并由通讯网络所互连的多台计算机上执行。
本说明书中所说明的程序和逻辑流程，可由执行一个或多个计算机程序的一台或多台可编程计算机执行，以通过对输入信息进行操作并产生输出而执行功能。所述程序和逻辑流程也可由专用逻辑电路系统进行，且设备也可实行为专用逻辑电路系统，如场可编程门阵列(FPGA)或特定应用集成电路(ASIC)或RISC。
适用于执行计算机程序的计算机例如包括通用或专用微处理器或两者，或任何其他种类的中央处理单元。一般来说，中央处理单元将接收来自只读存储器或随机存取内存或两者的指令和信息。计算机的主要元件是用于进行或执行指令的中央处理单元，以及用于储存指令和信息的一个或多个内存装置。一般来说，计算机也将包括，或可操作耦合以接收来自用于储存信息的一个或多个大量储存装置(如磁盘、磁光盘、或光盘)的信息或向其传输信息，或两者。然而，计算机无需具有此类装置。而且，计算机系可嵌入在另一装置中，如移动电话、智能型手机或平板计算机、触控屏幕装置或表面、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)接收器、或携带式储存装置(如通用串行总线(USB)闪存驱动器)，仅举几例。
适用于储存计算机程序指令和信息的计算机可读介质(如一个或多个机器可读硬件存储装置)包括所有形式的非易失性内存、介质、和内存装置，例如包括半导体内存装置，如EPROM、EEPROM、和闪存装置；磁盘，如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及只读光盘(CD-ROM)和蓝光(Blue Ray)DVD-ROM磁盘。处理器和内存可由专用逻辑电路补足或并入在其中。
为提供与使用者的互动，本说明书中所说明的主题的实现方式可实行在具有显示设备(如用于向用户显示信息的阴极射线管(Cathode ray tube，CRT)或液晶显示器(Liquid crystal display，LCD)屏幕)监视器，以及键盘和指向装置(如用户可向计算机提供输入所通过的鼠标或轨迹球)的计算机上。其他种类的装置也可用于提供与使用者的互动；举例来说，向使用者所提供的反馈可为任何形式的感官反馈，如视觉反馈、听觉反馈、或触觉反馈；且来自使用者的输入可以任何形式接收，包括声音、语音、或触觉输入。此外，计算机可通过将文件传送到由用户所使用的装置并接收来自其的文件而与使用者互动；举例来说，通过将网页传送到用户的客户端装置上的网页浏览器以响应从该网页浏览器所接收到的请求。
本说明书中所说明的主题的实现方式可实行在运算系统中，该运算系统包括一后端部件(如作为一信息服务器)，或包括一中间部件(如一应用服务器)，或包括一前端部件(如具有一图形用户接口的一客户端计算机，或一用户可与本说明书中所说明的主题的实现方式互动所通过的一网页浏览器)，或一个或多个此类后端、中间、或前端部件的任何组合。该系统的部件可通过数字信息通讯的任何形式或介质互连，如通讯网络。通讯网络的范例包括一局域网络(“LAN”)和一广域网(“WAN”)，如因特网。
该运算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器一般来说相互远离，并通常通过通讯网络互动。客户端和服务器的关系凭借在各自计算机上运行并相互具有主从架构(client-server)关系的计算机程序产生。在另一范例中，该服务器可经由云端运算服务在该云端中。
尽管本说明书内含许多具体实现方式详细信息，但这些不应理解为对任何可能主张者的范围的限制，而是作为可能特定于特定实现方式的特征的说明内容。在各分开的实现方式的上下文中，本说明书中所说明的某些特征也可以组合实行在单一实现方式中。相反地，单一实现方式的上下文中所说明的各种特征也可分开以多个实现方式或以任何合适子组合实现。而且，尽管特征可能在以上说明为以某些组合作用并甚至最初如此主张，但来自所主张组合的一个或多个特征系在一些情况下可从该组合移除，且所主张组合可能针对子组合或子组合的变化例。
类似地，尽管操作以特定次序在附图中描绘出，但这不应理解为要求此类操作以所示的特定次序或以序列次序进行，或所有所例示操作皆被执行，以实现所需结果。在某些状况下，多任务作业和平行处理可能被使用。而且，在以上所说明的实现方式中，各种系统部件的分开皆不应理解为在所有实现方式中皆要求此类分开，并应理解所说明程序部件和系统一般来说可一起整合在单一软件产品中，或包装为多个软件产品。
主题的各特定实现方式已被说明。其他实现方式在下列诸权利要求的范围内。举例来说，诸权利要求中所陈述的动作可以不同次序进行并仍然达成所需结果。作为一个范例，所附图中所描绘出的程序不必要求所示的特定次序，或序列次序，以达成所需结果。在某些实现方式中，可能使用多任务作业和平行处理。
下文提供所揭示内容的非限制性具体实施例的范例。
实施例1：
一种包含成像柱和铣削柱的双光束装置的使用方法，所述方法包括：
-使用所述成像柱获得安装在所述双光束装置的样本载台上的晶片的测试体积的至少一幅图像，所述图像描绘出该样本载台的至少一个载台倾斜处的该测试体积的至少一个横截面，并通过使用该双光束装置的铣削柱对该晶片进行斜面铣削而获得该测试体积的该至少一个横截面；以及
-考虑到该晶片的至少一种结构的知识以及所述晶片的所述测试体积的所述至少一幅图像，确定该晶片相对于该样本载台的晶片倾斜的至少一个分量。
实施例2：
实施例1的方法，其中：
所述晶片的所述至少一种结构包括该晶片的至少一种半导体装置结构，以及
所述晶片的所述至少一种结构的该知识包括所述至少一种半导体装置结构的大小。
实施例3：
实施例2的方法，其中：
所述至少一种半导体装置结构的大小包括深度偏移，其在多个半导体装置层之间，
确定该晶片倾斜的该至少一个分量包含：考虑到每一幅图像中的所述多个半导体装置层之间的成像距离，并考虑到所述多个半导体装置层之间的该深度偏移确定。
实施例4：
实施例3的方法，还包含：
确定在每一幅图像中的所述多个半导体装置层之间的两个正交成像距离；以及
考虑到每一幅图像中所述多个半导体装置层之间的两个正交成像距离，确定该晶片倾斜的两个正交分量。
实施例5：
实施例1的方法，
其中，所述至少一种结构包括该晶片的至少一个层，以及
该晶片的该至少一个结构的知识包括该至少一个层的平面性。
实施例6：
实施例5的方法，其中：
所述至少一幅图像包括多幅图像，其描绘出该样本载台的多个载台倾斜处的该测试体积的单一横截面；以及
对于所述多幅图像的每一幅，该方法更包括：
-检测相应图像中的该晶片的该至少一个层的至少一个边缘，
考虑到所述多幅图像之间的该至少一个边缘的外观的变更，以及所述多个载台倾斜的知识，确定该晶片的该晶片倾斜的该至少一个分量。
实施例7：
实施例6的方法，其中：
该至少一个层包括多个层；以及
对于所述多幅图像的每一幅，该方法更包括：
-确定相应图像中的多个层的不同层的相邻边缘之间的成像距离，
考虑到所述多幅图像之间的该成像距离的该变更，确定该晶片倾斜的该至少一个分量。
实施例8：
实施例7的方法，对于所述多幅图像的每一幅，该方法更包括：
确定在相应图像中的所述多个层的不同层的相邻边缘之间的两个正交成像距离；以及
考虑到所述多幅图像之间的所述两个正交成像距离的每一个的变更，确定该晶片倾斜的两个正交分量。
实施例9：
实施例6的方法，对于所述多幅图像的每一幅，该方法更包括：
-确定该至少一个边缘的图像定向；以及
考虑到所述多幅图像之间的该图像定向的变更，确定该晶片倾斜。
实施例10：
实施例6的方法，
其中该至少一个边缘包括该斜面铣削相对于该晶片的晶片顶部表面的切割边缘。
实施例11：
实施例6的方法，
其中该至少一个边缘包括该斜面铣削相对于该晶片的半导体装置层的横截面边缘。
实施例12：
实施例5的方法，其中：
所述至少一幅图像包括多幅图像，其描绘出由多个铣削深度处的该斜面铣削和单一载台倾斜所得到的多个横截面，
该方法更包括：
确定所述多幅图像之间的该至少一个层的成像位置之间的至少一个偏移；以及
考虑到所述多个铣削深度的已知知识以及所述至少一个偏移，确定该晶片倾斜的该至少一个分量。
实施例13：
实施例12的方法，更包含：
对于该样本载台相对于该成像柱的第一旋转，获得所述至少一幅图像，
获得安装在该双光束装置的该样本载台上的该晶片的该测试体积的多幅进一步图像，所述多幅进一步图像是使用该成像柱获取的，所述多幅进一步图像描绘出由使用该铣削柱在多个进一步铣削深度处的斜面铣削所得到的该测试体积的多个进一步横截面，所述多个进一步图像是对于该样本载台相对于该成像柱(540)的第二旋转获得的，该第一旋转与该第二旋转不同；
确定所述多幅进一步图像(之间的该晶片的该至少一个层的进一步成像位置之间的至少一个进一步偏移；以及
考虑到所述多个进一步铣削深度的进一步已知知识以及所述至少一个进一步偏移，确定该晶片倾斜的进一步分量。
实施例14：
实施例1的方法，
其中该斜面铣削的铣削轴线与该晶片的晶片表面之间的铣削角在8°至45°之间。
实施例15：
实施例1的方法，更包含使用计算机控制所述方法。
实施例16：
一种或多种机器可读硬件存储装置，包含可由一个或多个处理装置执行以进行包含如实施例1所述的方法的操作的指令。
实施例17：
一种系统，包含：
一个或多个处理装置；以及
一个或多个机器可读硬件存储装置，其包含指令，所述指令可由所述一个或多个处理装置执行以进行包含如实施例1所述的方法的操作。
实施例18：
如实施例17所述的系统，更包含该双光束装置。
实施例19：
一种包含成像柱和铣削柱的双光束装置的使用方法，该方法包含：
使用该铣削柱斜面铣削晶片的测试体积，以得到该测试体积的横截面；
使用该成像柱获得该晶片的该测试体积的该横截面的图像；以及
考虑到该晶片的结构以及该晶片的该测试体积的该图像的知识，确定该晶片相对于该双光束装置的样本载台的晶片倾斜的分量。
实施例20：
如实施例19所述的方法，更包含使用计算机控制所述方法。

Claims (15)

1.一种计算机实施的方法，该方法包含：
获得安装在双光束装置(500)的样本载台(515)上的晶片(511)的测试体积(510)的一幅或多幅图像(1001,1002,1003)，该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)是使用该双光束装置(500)的成像柱(540)获取的且描绘出该样本载台(515)的一个或多个载台倾斜处的该测试体积(510)的一个或多个横截面(552,553,554)，通过使用该双光束装置(500)的铣削柱对该晶片进行斜面铣削而得到该测试体积的该一个或多个横截面，以及
考虑到该晶片(511)的一种或多种结构(511A,552A,1001,1002,1003,1011,1012)的已知知识以及基于该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)，确定该晶片(511)相对于该样本载台(515)的晶片倾斜(120)的至少一个分量。
2.如权利要求1所述的计算机实施的方法，
其中，该一种或多种结构包含该晶片(511)的半导体装置结构(1001,1002,1003,1011,1012,1012)，
其中，该已知知识包含该半导体装置结构(1001,1002,1003,1011,1012,1012)的尺寸。
3.如权利要求2所述的计算机实施的方法，
其中，该尺寸包含在多个半导体装置层(1012)之间的深度偏移，
其中，确定该晶片倾斜(120)的至少一个分量基于以下：该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)中的每幅图像中的该多个半导体装置层(1012)之间的成像距离(81,82)，以及该深度偏移。
4.如权利要求3所述的计算机实施的方法，
其中，确定该图像(1001,1002,1003)中的该多个半导体装置层(1012)之间的两个正交成像距离，
其中，基于该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)中的每幅图像中的所述多个半导体装置层(1012)之间的两个正交距离(81,82)，确定该晶片倾斜(120)的两个正交分量。
5.如前述权利要求中任一项所述的计算机实施的方法，
其中，该一种或多种结构(511A,552A,1001,1002,1003,1011,1012)包含该晶片(511)的至少一个层(511A,1002)，
其中，该已知知识包含该至少一个层(511A,1002)的平面性。
6.如权利要求5所述的计算机实施的方法，
其中，该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)包含多幅图像(1001,1002,1003)，其描绘出该样本载台(515)的多个载台倾斜处的该测试体积(510)的单一横截面(552,553,554)，
其中，该方法更包含：
对于所述多幅图像(1001,1002,1003)的每一幅图像，检测相应图像(1001,1002,1003)中的该晶片(511)的该至少一个层(511A,1002)的至少一个边缘(552A)，
其中，基于所述多幅图像(1001,1002,1003)之间的该至少一个边缘的外观的变更以及进一步基于所述多个载台倾斜的进一步已知知识，确定该晶片(511)的该晶片倾斜(120)的至少一个分量。
7.如权利要求6所述的计算机实施的方法，
其中，该至少一个层包含多个层(1012)，
其中，该方法更包含：
对于所述多幅图像(1001,1002,1003)的每一幅图像，确定相应图像(1001,1002,1003)中的多个层(1012)的不同层的相邻边缘之间的成像距离，
其中，基于所述多幅图像(1001,1002,1003)之间的该成像距离的该变更，确定该晶片倾斜(120)的该至少一个分量。
8.如权利要求7所述的计算机实施的方法，
其中，对于所述多幅图像(1001,1002,1003)的每一幅图像，确定相应图像(1001,1002,1003)中的多个层之不同层的相邻边缘之间的两个正交成像距离，
其中，基于所述多幅图像(1001,1002,1003)之间的所述两个正交成像距离的每一个的变更，确定该晶片倾斜(120)的两个正交分量。
9.如权利要求6至8中任一项所述的计算机实施的方法，更包含：
对于所述多幅图像(1001,1002,1003)的每一幅图像：确定相应图像中的该至少一个边缘(511A,1012)的图像定向，
其中，基于所述多幅图像(1001,1002,1003)之间的该图像定向的变更，确定该晶片倾斜(120)。
10.如权利要求6至9中任一项所述的计算机实施的方法，
其中，该至少一个边缘(552A)包含斜面铣削相对于该晶片(511)的晶片顶部表面(511A)的切割边缘(552A)。
11.如权利要求6至10中任一项所述的计算机实施的方法，
其中，该至少一个边缘包含斜面铣削相对于该晶片(511)的半导体装置层(1012)的横截面边缘。
12.如权利要求5所述的计算机实施的方法，
其中，该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)包含多幅图像(1001,1002,1003)，其描绘出通过多个铣削深度处(599)的该斜面铣削和单一载台倾斜所获得的多个横截面(552,553,554)，
其中，该方法更包含：
确定所述多幅图像(1001,1002,1003)之间的该至少一个层的成像位置之间的一个或多个偏移，
其中，基于所述多个铣削深度(599)的进一步已知知识以及基于该一个或多个偏移，确定该晶片倾斜(120)的该至少一个分量。
13.如权利要求12所述的计算机实施的方法，
其中，对于该样本载台(515)相对于该成像柱(540)的第一旋转，获得所述多幅图像(1001,1002,1003)，
其中，该方法更包含：
获得安装在该双光束装置(500)的该样本载台(515)上的该晶片(511)的该测试体积(510)的多幅进一步图像(1001,1002,1003)，所述多幅进一步图像(1001,1002,1003)是使用该双光束装置(500)的成像柱(540)获取的，所述多幅进一步图像描绘出由使用该双光束装置(500)的该铣削柱在多个进一步铣削深度处的斜面铣削所得到的该测试体积(510)的多个进一步横截面，所述多个进一步图像(1001,1002,1003)是对于该样本载台(515)相对于该成像柱(540)的第二旋转获得的，该第一旋转与该第二旋转不同，
确定所述多个进一步图像(1001,1002,1003)之间的该晶片(511)的该至少一个层的进一步成像位置之间的一个或多个进一步偏移，以及
基于所述多个进一步铣削深度的进一步已知知识以及基于该一个或多个进一步偏移，确定该晶片倾斜(120)的进一步分量。
14.如前述权利要求中任一项所述的计算机实施的方法，
其中，该斜面铣削的铣削轴线与该晶片(511)的表面之间的铣削角在8°至45°之间。
15.一种计算机程序，包括程序代码，所述程序代码能够由处理器加载和执行，其中，所述处理器在加载和执行所述程序代码时执行一方法，所述方法包括：
获得安装在双光束装置(500)的样本载台(515)上的晶片(511)的测试体积(510)的一幅或多幅图像(1001,1002,1003)，该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)是使用该双光束装置(500)的成像柱(540)获取的且描绘出该样本载台(515)的一个或多个载台倾斜处的该测试体积(510)的一个或多个横截面(552,553,554)，通过使用该双光束装置(500)的铣削柱对该晶片进行斜面铣削而得到该测试体积的该一个或多个横截面；以及
考虑到该晶片(511)的一种或多种结构(511A,552A,1001,1002,1003,1011,1012)的已知知识以及基于该一幅或多幅图像(1001,1002,1003)，确定该晶片(511)相对于该样本载台(515)的晶片倾斜(120)的至少一个分量。
CN202280067759.4A 2021-10-07 2022-10-05 在fib-sem或fib-him设备中对准半导体样品和/或测量其未对准的工作流程 Pending CN118119841A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/496,345 US12056865B2 (en) 2021-10-07 2021-10-07 Wafer-tilt determination for slice-and-image process
US17/496,345 2021-10-07
PCT/EP2022/077713 WO2023057520A1 (en) 2021-10-07 2022-10-05 A workflow to align a semiconductor sample and/or to measure its misalignment in a fib-sem or fib-him device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118119841A true CN118119841A (zh) 2024-05-31

Family

ID=84245614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280067759.4A Pending CN118119841A (zh) 2021-10-07 2022-10-05 在fib-sem或fib-him设备中对准半导体样品和/或测量其未对准的工作流程

Country Status (6)

Country Link
US (1) US12056865B2 (zh)
EP (1) EP4413358A1 (zh)
KR (1) KR20240072250A (zh)
CN (1) CN118119841A (zh)
TW (1) TWI814586B (zh)
WO (1) WO2023057520A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11915908B2 (en) 2021-10-14 2024-02-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for measuring a sample and microscope implementing the method
US20230343619A1 (en) * 2022-04-26 2023-10-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Parameterizing x-ray scattering measurement using slice-and-image tomographic imaging of semiconductor structures

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4194189B2 (ja) 1999-09-16 2008-12-10 荏原ユージライト株式会社 コンディショニング剤
JP4474337B2 (ja) 2005-07-08 2010-06-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料作製・観察方法及び荷電粒子ビーム装置
JP2008070155A (ja) 2006-09-12 2008-03-27 Fujitsu Ltd 透過型電子顕微鏡用観察試料作製方法
JP2012022903A (ja) 2010-07-15 2012-02-02 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子ビーム応用装置、および荷電粒子ビーム応用装置における基準マークの検出方法
WO2014106182A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Fei Company Fiducial design for tilted or glancing mill operations with a charged particle beam
US10032602B2 (en) * 2015-06-15 2018-07-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for imaging wafer with focused charged particle beam in semiconductor fabrication
WO2018020627A1 (ja) 2016-07-28 2018-02-01 株式会社 日立ハイテクノロジーズ パターン測定方法、及びパターン測定装置
US10401265B1 (en) 2018-03-30 2019-09-03 Micron Technology, Inc. Methods for acquiring planar view stem images of device structures
KR20220074927A (ko) 2019-10-31 2022-06-03 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하 고형상비 구조의 형상 편차를 측정하기 위한 fib-sem 3d 단층 촬영
US10903044B1 (en) * 2020-02-12 2021-01-26 Applied Materials Israel Ltd. Filling empty structures with deposition under high-energy SEM for uniform DE layering
EP4118674A1 (en) 2020-03-13 2023-01-18 Carl Zeiss SMT GmbH Method of cross-section imaging of an inspection volumes in wafer

Also Published As

Publication number Publication date
US20230115376A1 (en) 2023-04-13
EP4413358A1 (en) 2024-08-14
KR20240072250A (ko) 2024-05-23
TWI814586B (zh) 2023-09-01
US12056865B2 (en) 2024-08-06
TW202324557A (zh) 2023-06-16
WO2023057520A1 (en) 2023-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220392793A1 (en) Methods of cross-section imaging of an inspection volume in a wafer
US20220138973A1 (en) Cross section imaging with improved 3d volume image reconstruction accuracy
CN118119841A (zh) 在fib-sem或fib-him设备中对准半导体样品和/或测量其未对准的工作流程
TWI806285B (zh) 計量系統及方法
TWI820526B (zh) 晶圓檢查方法
CN105264635A (zh) 用于利用带电粒子束的倾斜或掠射研磨操作的基准设计
JPH07181125A (ja) ノッチが設けられたウエハの粒子解析
TW202115763A (zh) 晶圓對準用之多掃描電子顯微鏡
TWI835407B (zh) 測定說明半導體晶圓之檢測體積內部三維結構參數之方法、獲取半導體晶圓內深層檢測體積之３ｄ體積影像的切片與成像方法、用於晶圓檢測的檢測裝置、及對晶圓中三維結構進行檢測之方法
US20240331179A1 (en) 3d volume inspection of semiconductor wafers with increased accuracy
Tondare et al. Three-dimensional (3d) nanometrology based on scanning electron microscope (SEM) stereophotogrammetry
US11133152B2 (en) Methods and apparatus for performing profile metrology on semiconductor structures
TWI812091B (zh) 訓練機器學習邏輯及分析高深寬比結構中奈米柱橫截面環之方法、半導體檢測裝置、電腦程式及實體儲存媒體
US10559506B2 (en) Method of inspecting semiconductor device
US9318395B2 (en) Systems and methods for preparation of samples for sub-surface defect review
EP4199034A1 (en) Microscopy feedback for improved milling accuracy
TWI836954B (zh) 具有增加處理量與準確度的半導體晶圓３ｄ體積檢查的方法和裝置
US20220230899A1 (en) Contact area size determination between 3d structures in an integrated semiconductor sample
KR20230151906A (ko) 반도체 구조의 슬라이스-및-이미지 단층 촬영 이미징을 사용하는 x-선 산란 측정의 파라미터화

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination