TW201635404A

TW201635404A - 決定蝕刻於晶圓內的接觸孔洞之接觸邊緣粗糙度的方法

Info

Publication number: TW201635404A
Application number: TW104115321A
Authority: TW
Inventors: 鄭清仁
Original assignee: 旺宏電子股份有限公司
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-10-01
Also published as: CN106206345A; TWI553756B; US20160292845A1

Abstract

本發明係提供用以決定蝕刻於一晶圓中的接觸孔洞之接觸邊緣粗糙度的方法、裝置、系統與電腦程式產品。根據本發明，提供一種方法包括以下步驟。取得對應於一接觸孔洞的圖像資料，基於至少部分圖像資料決定一孔洞輪廓。孔洞輪廓可用以描述自接觸孔洞的參考點至位於預定角度組之每一角度之接觸孔洞邊緣的距離。基於至少部分孔洞輪廓，決定接觸孔洞的理想形狀。接觸孔洞的理想形狀可由預定角度組的每一角度，從理想形狀之參考點至理想形狀之邊緣的距離所描述。基於至少部分孔洞輪廓與理想形狀，決定接觸邊緣粗糙度。

Description

決定蝕刻於晶圓內的接觸孔洞之接觸邊緣粗糙度的方法

【0001】

本發明是有關於一種決定蝕刻於晶圓內之接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度的方法。

【0002】

現代電子裝置可以積體電路所製成。積體電路係為形成於一小片半導體材料（例如：矽）的電子電路，半導體材料通常被稱為一晶圓。為了製造積體電路於晶圓上，接觸孔洞（contact holes）係被蝕刻於晶圓中。接觸孔洞接著可填滿導體或半導體材料，以電性連接積體電路的各種組件。

【0003】

一般來說，蝕刻於晶圓內的接觸孔洞應為圓形或橢圓形。然而，實際上接觸孔洞常常非圓形或橢圓形。此外，接觸孔洞的邊緣容易不平滑。接觸孔洞之邊緣粗糙度（roughness）可能會影響產生之積體電路的源極/汲極接觸電阻與飽和電流，且可能造成電路之時變性介電崩潰（time-dependent-dielectric-breakdown）。然而，現今監測及/或測量接觸孔洞之邊緣粗糙度的方法，需要假設接觸孔洞為圓形或橢圓形。此假設導致接觸孔洞之邊緣粗糙度的偏差判定。

【0004】

因此，本領域需要改進的方法、系統、裝置與電腦程式產品，用以監測及/或測量接觸孔洞之邊緣粗糙度。

【0005】

本發明係提供用以決定蝕刻於一晶圓中的接觸孔洞之邊緣的接觸邊緣粗糙度的方法、裝置、系統與電腦程式產品的實施例。根據本發明之一方面，提供一種方法包括以下步驟。取得對應於一接觸孔洞的圖像資料，基於至少部分圖像資料決定一孔洞輪廓。孔洞輪廓可用以描述自接觸孔洞的一參考點（例如，接觸孔洞的中心）至位於一預定角度組之每一角度之接觸孔洞邊緣的距離。此方法可進一步包括基於至少部分孔洞輪廓，決定接觸孔洞的理想形狀。接觸孔洞的理想形狀可由預定角度組的每一角度，從理想形狀之一參考點（例如理想形狀的中心）至理想形狀之一邊緣的距離所描述。此方法可更進一步包括基於至少部分孔洞輪廓與理想形狀，決定接觸邊緣粗糙度。

【0006】

根據本發明之另一方面，提出一種系統，此系統包括至少一處理器與至少一包括程式碼的記憶體，至少一記憶體及程式碼係與處理器被配置，使系統至少取得對應於接觸孔洞的圖像資料，且基於至少部分圖像資料，決定一孔洞輪廓。孔洞輪廓係配置用以描述一預定角度組的每一角度，從接觸孔洞之一參考點（例如，接觸孔洞的中心）至接觸孔洞之一邊緣的距離。至少一記憶體及程式碼係與處理器進一步被配置，使系統基於至少部分孔洞輪廓，決定接觸孔洞的理想形狀。接觸孔洞的理想形狀係以預定角度組的每一角度，從理想形狀之一參考點（例如，理想形狀的中心）至理想形狀之一邊緣的距離所描述。至少一記憶體及程式碼係與處理器更進一步被配置，使系統基於至少部分孔洞輪廓與理想形狀，決定接觸邊緣粗糙度。

【0007】

根據本發明之又一方面，提出一種非暫時性（non-transitory）電腦程式產品，用以測量一接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度。電腦程式產品包括至少一電腦可讀取儲存媒體，電腦可讀取儲存媒體具有電腦可讀取程式碼部分包含於其中，電腦可讀取部分包括一可執行部分，用以取得對應於接觸孔洞的圖像資料，以及一可執行部分，用以基於至少部分圖像資料，決定一孔洞輪廓。孔洞輪廓係配置用以描述一預定角度組的每一角度，從接觸孔洞之一參考點（例如，接觸孔洞的中心）至接觸孔洞之一邊緣的距離。電腦可讀取部分更包括一可執行部分，用以基於至少部分孔洞輪廓，決定接觸孔洞的理想形狀。接觸孔洞的理想形狀係以預定角度組的每一角度，從理想形狀之一參考點（例如，理想形狀的中心）至理想形狀之一邊緣的距離所描述。電腦可讀取部分又更包括一可執行部分，用以基於至少部分孔洞輪廓與理想形狀，決定接觸邊緣粗糙度。

【0008】

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

【0041】

10‧‧‧晶圓
20‧‧‧接觸孔洞
22‧‧‧接觸孔洞之中心
25‧‧‧接觸孔洞之邊緣
32‧‧‧孔洞輪廓
34‧‧‧平滑的輪廓
50‧‧‧網絡
80‧‧‧影像擷取裝置
100‧‧‧系統
200‧‧‧計算系統
201‧‧‧匯流排
204‧‧‧顯示裝置/輸入裝置
208‧‧‧網絡介面
210‧‧‧處理器
213‧‧‧儲存裝置
215‧‧‧唯讀記憶體
216‧‧‧記憶體
217‧‧‧隨機存取記憶體
220‧‧‧操作系統
226‧‧‧基本輸入/輸出系統
230‧‧‧影像處理模組
235‧‧‧粗糙度決定模組

【0009】

第1圖繪示可用於實行本發明各種實施例之一系統的示意圖。
第2圖繪示依照本發明特定實施例之計算系統的方塊圖。
第3圖繪示依照本發明一實施例可用於決定一接觸孔洞之邊緣粗糙度之操作與程序的流程圖。
第4A、4B、4C圖係依照本發明一實施例提供一接觸孔洞、一接觸孔洞之臨界化圖像以及一接觸孔洞之邊緣的範例圖像。
第5A圖係依照本發明一實施例繪示測量一接觸孔洞之邊緣。
第5B圖繪示依照本發明一實施例之測量的孔洞輪廓。
第6圖繪示依照本發明一實施例疊加於一孔洞輪廓之一接觸孔洞決定的理想形狀。

【0010】

下文中將參閱圖式對本發明進行更加充分的說明，圖式中顯示了本發明的一些實施方式，但不是所有的實施方式都顯示於圖式中。實際上，本發明可以許多不同的形式具體化，不應被解釋為僅限於在此提出的實施方式；相對地，提供這些實施方案是為了使本發明的公開內容可以滿足適用的法律要求。除非另外指明，詞語「或」在此處可作為替換的（alternative）和聯合的（conjunctive）意義。詞語「說明的（illustrative）」和「示例的（exemplary）」係為沒有品質級別指示的示例。從頭到尾，相同的編號表示相同的元件。

【0011】

得益於先前描述以及相關圖式的教示，本領域技術人員將會想到本發明的許多修改和實施例。因此，應當理解本發明並不侷限於所公開的特定實施例，修改以及其他實施例也包含在所附請求項的範圍之內。雖然此處使用了特定詞語，但是這些特定詞語僅是作為一般和描述性的意義，並非用於限制。

I. 整體概述

【0012】

整體而言，本發明實施例係有關於測量及/或決定一蝕刻於晶圓內之接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度。尤其，本發明實施例係有關於測量及/或決定任意形狀之接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度。根據各種實施例，分析對應於一接觸孔洞的圖像資料，以決定描述接觸孔洞之邊緣的一孔洞輪廓。決定接觸孔洞的理想形狀。接著，自接觸孔洞的理想形狀，藉由孔洞輪廓所描述，可基於接觸孔洞之邊緣的偏差（deviation），決定接觸孔洞之接觸邊緣粗糙度。

II. 方法、裝置、系統及電腦程式產品

【0013】

應當理解，實施例可以方法、裝置、系統或電腦程式產品實施。因此，實施例可為完全硬體實施例、完全軟體實施例或混合軟體與硬體方面的形式。此外，各種實施方式可採用電腦可讀取儲存媒體上之電腦程式產品的形式，電腦可讀取儲存媒體具有電腦可讀取程式指令（例如：電腦軟體）實施於儲存媒體中。再者，實施例的實施方式可採用網路實施（web-implemented）電腦軟體的形式。可利用任何合適的電腦可讀取儲存媒體，包括硬碟、唯讀記憶光碟（CD-ROM）、光學儲存裝置或磁性儲存裝置。

【0014】

以下結合方法、裝置、系統和電腦程式產品的方塊圖與流程圖描述各種實施例。可以理解的是，方塊圖和流程圖所示的每個方塊分別藉由電腦程式指令被部分執行，如在電腦系統中的處理器上執行的操作或邏輯步驟。電腦程式指令可被加載到一般電腦、專用電腦或其他用以生成機器的可程式化數據處理裝置，使在電腦或其他可程式化數據處理裝置上執行的指令，可以實施流程圖的方塊中指定的功能。

【0015】

這些電腦程式指令也可儲存在電腦可讀取記憶體中，可指示電腦或其他可程式化數據處理裝置，以特定的方式執行功能，使儲存在電腦可讀取記憶體中的指令產生包括電腦可讀取指令的物件，以執行流程圖中之方塊指定的功能。電腦程式指令也可被加載到電腦或其他可程式化數據處理裝置上，以在電腦或其他可程式化數據處理裝置上引起一系列操作步驟，產生電腦可執行程式，使電腦或其他可程式化數據處理裝置上執行的指令提供用於執行流程圖之方塊指定的功能。

【0016】

因此，方塊圖和流程圖所示的方塊支持用以執行特定功能的各種組合、用以執行特定功能的操作和用以執行特定功能的程序指令的組合。可以理解的是，方塊圖和流程圖所示的每個方塊，以及方塊圖和流程圖中的方塊組合，可藉由執行指定功能或操作之專用基於硬體的（hardware-based）電腦系統來執行，或者藉由專用的硬體和電腦指令的組合來執行。

【0017】

一般來說，在此使用之詞語計算實體、實體、設備、系統及/或可互換使用的類似詞語可以是指，例如，一個或多個電腦、電腦實體、電腦裝置、行動電話、桌上型電腦、平板電腦、筆記型電腦、膝上型電腦、分佈式系統、伺服器、扇葉（blade）、閘道器、交換機、處理設備、處理實體、繼電器、路由器、網絡接入點、基站等，及/或適於執行在此所述之功能、操作及/或程序的裝置或實體的任何組合。此功能、操作及/或程序可包括，例如，發送、接收、進行操作、處理操作、顯示、儲存、決定、創建/產生、監測、評價、比較，及/或可互換之類似的詞語。在一實施例中，這些功能、操作及/或程序可在數據、內容、信息、及/或可互換之類似的詞語來進行。

III. 示例的系統架構

【0018】

第1圖繪示可用於本發明各種實施例的系統100。如第1圖所示，系統100可包括一或多個計算系統200、一或多個影像擷取裝置80，以及一個或多個網絡（network）50。系統100中的每一元件可以相同或不同的無線或有線網絡彼此（直接或間接）電子通信，無線或有線網絡例如包括，有線或無線個人區域網絡（Personal Area Network, PAN）、局部區域網絡（Local Area Network, LAN）、城域網（Metropolitan Area Network, MAN）、廣域網（Wide Area Network, WAN），蜂巢式網絡（cellular network）及/或類似網絡。

【0019】

要注意的是，其他系統架構可預期被用於實施本發明實施例的各種方面。因此，第1圖所提供的系統架構僅用於說明且不應作為限制本發明的範圍。此外，雖然第1圖繪示特定系統實體為分開、獨立的實體，但各種實施例並非被限制於此特定的架構。

a. 示例的計算系統

【0020】

第2圖提供一範例之計算系統200的示意圖，可用以連接本發明實施例。一般來說，詞語「系統」可以是指，例如，一個或多個電腦、電腦實體、電腦裝置、桌上型電腦、平板電腦、筆記型電腦、膝上型電腦、可穿戴計算裝置、分佈式系統、伺服器或伺服器網絡、閘道器、交換機、處理設備、處理實體、繼電器、路由器、網絡接入點、基站等，及/或適於執行在此所述之功能、操作及/或程序的裝置或實體的任何組合。繪示的計算系統200包括一處理器210，例如一或多個處理元件，處理器可包括複雜可程式邏輯裝置（complex programmable logic device, CPLD）、微處理器、多核處理器、協處理（coprocessing）實體、專用指令集處理器（application-specific instruction-set processor, ASIP）、及/或控制器或其他處理裝置或電路。詞語電路可以指一完全硬體實施例或硬體和計算機程式產品的組合。因此，處理器210可以被實施為積體電路、專用積體電路（application specific integrated circuit, ASIC）、場式可程式閘陣列（field programmable gate arrays, FPGA）、可程式邏輯陣列（programmable logic array, PLA）、硬體加速器，其他電路及/或類似物。因此，將可理解處理器210可被配置用於特定用途或被配置以執行儲存於易失性或非易失性介質中的指令或以其可使用的處理器210。因此，無論是由硬體或電腦程式產品，或兩者的組合所配置，當對應配置時，處理器210可用以執行根據本發明實施例之步驟或操作，例如第4圖與第5圖所繪示之實施例。處理器210係執行軟體指令，以進行本發明各種實施例之方法中定義的步驟。處理器210可使用一資料匯流排201傳遞，以傳送資料及程式指令，典型地，傳遞於處理器210與記憶體216之間。

【0021】

計算系統200進一步包括記憶體216，其可包括非易失性介質（也被稱為非易失性儲存器、記憶體、記憶體儲存器、記憶電路及/或在此可互換使用之類似的詞語）。在一實施例中，非易失性儲存器或記憶體可包括一或多個如上所述之非易失性儲存器或記憶體介質，例如硬碟、唯讀記憶體（Read-Only Memory, ROM）、可程式化唯讀記憶體（Programmable Read-Only Memory, PROM）、可抹除可程式化唯讀記憶體（Erasable Programmable Read Only Memory, EPROM）、電子抹除式可程式化唯讀記憶體（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM）、快閃記憶體、多媒體記憶卡（Multimedia Card, MMC）、安全數位（Secure Digital, SD）記憶卡、記憶卡（Memory Stick）、導電橋接隨機存取記憶體（Conductive-Bridging Random-Access Memory, CBRAM）、參數隨機存取記憶體（Parameter Random-Access Memory, PRAM）、鐵電隨機存取記憶體（Ferroelectric Random-Access Memory,　FeRAM）、可變電阻式記憶體（Resistive Random-Access Memory, RRAM）、矽-氧化物-氮化物-氧化物-矽（Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon, SONOS）、賽道記憶體（racetrack memory）及/或類似物。在各種實施例中，記憶體216包括唯讀記憶體（ROM）215與隨機存取記憶體（RAM）217。將被認可的是，非易失性儲存器或記憶體介質可儲存資料庫、資料庫實例（database instance）、資料庫管理系統、數據、應用、程式、程式模組、指令碼（script）、原始碼（source code）、目標碼（object code）、位元組碼（byte code）、編譯碼（compiled code）、翻譯碼（interpreted code）、機器碼、可執行指令及/或類似物。這些碼（code）可包括影像處理模組230及/或粗糙度決定模組235。詞語資料庫、資料庫實例、資料庫管理系統，及/或在此可互換之類似的詞語可表示紀錄或數據的一結構化集合，儲存於一電腦可讀取儲存媒體中，例如透過關係資料庫（relational database）、層次化資料庫（hierarchical database）及/或網絡資料庫。

【0022】

在至少一實施例中，計算系統200可進一步包括易失性介質（也被稱為易失性儲存器、記憶體、記憶體儲存器、記憶電路及/或在此可互換使用之類似的詞語）或與易失性介質連通。在一實施例中，易失性儲存器或記憶體可包括一或多個如上所述之易失性儲存器或記憶體介質，例如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory, DRAM）、靜態隨機存取記憶體（Static Random-Access Memory, SRAM）、快速頁面模式動態隨機存取記憶體（Fast Page Mode DRAM, FPM DRAM）、擴展數據輸出動態隨機存取記憶體（Extended Data Out DRAM, EDO DRAM）、同步動態隨機存取記憶體（Synchronous Dynamic Random-Access Memory, SDRAM）、雙倍資料率同步動態隨機存取記憶體（Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, DDR SDRAM）、第二代雙倍資料率同步動態隨機存取記憶體（Double-Data-Rate Two Synchronous Dynamic Random Access Memory, DDR2 SDRAM）、第三代雙倍資料率同步動態隨機存取記憶體（Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory, DDR3 SDRAM）、Rambus動態隨機存取記憶體（Rambus Dynamic Random Access Memory, RDRAM）、Rambus直插式記憶體模組（Rambus In-line Memory Module, RIMM）、雙線直插式記憶體模組（Dual In-line Memory Module, DIMM）、單線直插式記憶體模組（Single In-line Memory Module, SIMM）、視頻隨機存取記憶體（Video Random Access Memory, VRAM）、快取記憶體（cache memory）、暫存器記憶體（register memory）及/或類似物。將被認可的是，易失性儲存器或記憶體介質可用以儲存至少部分資料庫、資料庫實例、資料庫管理系統、數據、應用、程式、程式模組、指令碼、原始碼、目標碼、位元組碼、編譯碼、翻譯碼、機器碼、可執行指令及/或可被例如處理器執行之類似物。因此，這些資料庫、資料庫實例、資料庫管理系統、數據、應用、程式、程式模組、指令碼、原始碼、目標碼、位元組碼、編譯碼、翻譯碼、機器碼、可執行指令及/或類似物可在處理器210與操作系統220的協助下，用以控制計算系統200之操作的特定部分，例如影像處理模組230及/或粗糙度決定模組235。

【0023】

在各種實施例中，記憶體216可被認定為主記憶體，例如為隨機存取記憶體或其他形式，僅在操作時保留內容，或者其可為一非易失性記憶體，例如唯讀記憶體（ROM）、可抹除可程式化唯讀記憶體（EPROM）、電子抹除式可程式化唯讀記憶體（EEPROM）、快閃記憶體或其他類型可維持記憶內容的記憶體。在某些實施例中，硬碟儲存器可使用一I/O匯流排與處理器210通信，而不是使用專屬匯流排（dedicated bus）101。記憶體216也可為次（secondary）記憶體，例如硬碟儲存器，可儲存相對大量的數據。次記憶體可為一軟碟（floppy disk）、硬碟、光碟（compact disk, CD）、數位多功能影音光碟（Digital Versatile Disc, DVD）或任何在電腦領域中之技術人員所熟知其他大量儲存的類型。記憶體也可包括任一應用程式介面、系統、程式庫（libraries）或處理器的其他數據，以進行其功能。唯讀記憶體（ROM）215係用以儲存基本輸入/輸出系統（basic input/output system, BIOS）226，包含可協助在計算系統之元件之間傳輸資料的基本例行程式，包括影像處理模組230、粗糙度決定模組235及/或操作系統220。

【0024】

此外，計算系統200包括至少一儲存裝置213，例如為硬碟驅動、軟碟驅動、唯讀記憶光碟（Compact Disc Read-Only Memory, CD-ROM）驅動或光碟驅動，以儲存各種電腦可讀取介質上的資料，電腦可讀取介質例如為硬碟、可移除磁碟或唯讀記憶光碟。本領域之技術人員將能理解，每一儲存裝置213係透過相應的介面連接於系統匯流排201。需注意的是，上述電腦可讀取介質可被本領域中所知的任何其他形式的電腦可讀取介質所取代。這樣的介質例如包括記憶卡（例如USB記憶體）、磁帶盒（magnetic cassette）、快閃記憶卡，以及數位多功能影音光碟。

【0025】

多個程式模組可透過各種儲存裝置被儲存於隨機存取記憶體（RAM）217中。此程式模組包括操作系統220、影像處理模組230及/或粗糙度決定模組235。本領域之技術人員將能理解，其他模組可存在於隨機存取記憶體（RAM）217中，以實行本發明的各種實施例。此外，影像處理模組230及/或粗糙度決定模組235可包括獨立的電腦耦接於計算系統200，而非程式模組。

【0026】

網絡介面208也同樣位於計算系統200內，用以連接及與一電腦網絡的其他元件通信，例如藉由通信數據、內容、資料及/或在此可互換之類似物，可被傳輸、接收、操作、處理、呈現等。舉例來說，計算系統200可與一或多個驅動計算裝置及/或停留預定系統通信。此通信可使用有線數據傳輸協定（wired data transmission protocol）來執行，例如光纖分佈數據介面（fiber distributed data interface, FDDI）、數位用戶迴路（Digital Subscriber Line, DSL）、乙太網路、非同步傳輸模式（asynchronous transfer mode, ATM）、訊框中繼（frame relay）、有線電纜資料服務介面規範（Data-Over-Cable Service Interface Specifications, DOCSIS）或任何其他的有線傳輸協定。類似地，計算系統200可以被配置為使用任何各種協定，透過無線外部通信網絡進行通信，例如通用封包無線服務技術（General Packet Radio Service, GPRS）、通用行動通訊系統（Universal Mobile Telecommunications System, UMTS）、分碼多重進接2000（Code Division Multiple Access 2000, CDMA2000）、分碼多重進接2000 1X（1xRTT）、寬頻分碼多工（Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA）、分時-同步分碼多重進接（Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA）、長期演進技術（Long Term Evolution, LTE）、演進的通用陸地無線接入網絡（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN）、演進數據最優化（Evolution-Data Optimized, EVDO）、高速分組接入（High Speed Packet Access, HSPA）、高速下行封包接入（High Speed Downlink Packet Access, HSDPA）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、802.16（WIMAX）、超寬頻（‎Ultra-wideband, UWB），紅外線（infrared, IR）協定、藍牙（Bluetooth）協定、無線通用序列匯流排（Wireless Universal Serial Bus, Wireless USB）協定和/或任何其他無線協定。

【0027】

各種資料可由一使用者透過網絡介面208及/或輸入/輸出裝置204輸入計算系統200中。輸入資料可包括關於要被傳遞的相簿的資訊、已被或可能被要求的停留預定相關資訊或其他資訊。然而，此輸入資訊可依據計算系統200之結構與資料的需求改變。

【0028】

如上所述，計算系統200也可包括一輸入/輸出裝置204，用以接收與呈現數據。計算系統200可包括一或多個輸入元件或可與一或多個輸入元件通信，例如由輸入/輸出裝置204所指示的鍵盤輸入、滑鼠輸入觸控螢幕/顯示輸入、音訊輸入、指向裝置（pointing device）輸入、操控桿（joystick）輸入、鍵板（keypad）輸入及／或類似物。計算系統200也可包括一或多個輸出元件或可與一或多個由輸入/輸出裝置204所指示的輸出元件通信，例如音訊輸出、影像輸出、螢幕/顯示輸出、運動輸出、移動輸出及/或類似物。

【0029】

計算系統200係配置用以分析對應於一接觸孔洞的圖像資料以及決定接觸邊緣粗糙度。計算系統200更可配置以接收對應於來自一影像擷取裝置80之接觸孔洞的圖像資料。

【0030】

本領域之技術人員將能理解，其他替代物或架構也可用以施行本發明的各種實施例。第2圖所繪示之實施例在本發明的範圍內可以不同的方式修改或結合於一網絡內。舉例來說，計算系統200的一或多個元件可位於其他計算系統200之元件的遠端，例如在一分佈式系統中。此外，一或多個元件可結合，且執行在此所述之功能的其他元件也可包含於計算系統200中。因此，計算系統200可適用於各種需求與環境。

b. 示例的影像擷取裝置

【0031】

各種實施例包括一影像擷取裝置80。影像擷取裝置80可配置用以擷取對應於一接觸孔洞的圖像資料，且提供圖像資料至計算系統200。在一實施例中，影像擷取裝置80可包括一或多個元件，這些元件在功能上類似於計算系統200上的元件。舉例來說，在一實施例中，影像擷取裝置80可包括一或多個處理元件、一或多個顯示裝置/輸入裝置、易失性與非易失性儲存器或記憶體，及/或一或多個通信介面。此外，影像擷取裝置80可包括用以擷取對應於一接觸孔洞之圖像資料的元件，及/或類似物。在一實施例中，影像擷取裝置80為一掃描式電子顯微鏡（scanning electron microscope）。

IV. 示例的系統操作

【0032】

如上所述，本發明各種實施例係有關於決定蝕刻於一晶圓中之接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度。尤其，實施例係指示測量及/或決定具有任意形狀之接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度。一範例實施例包括以下步驟。分析對應於一接觸孔洞的圖像資料，以決定孔洞輪廓，孔洞輪廓描述接觸孔洞之邊緣。決定接觸孔洞的理想形狀，且基於孔洞輪廓與理想形狀的偏差，決定及/或計算接觸邊緣粗糙度。尤其，孔洞輪廓可描述從接觸孔洞之中心或其他參考點，至接觸孔洞之邊緣的一點的距離。此外，若接觸孔洞之邊緣為平滑，則理想形狀係用以描述任意形狀之接觸孔洞的形狀。舉例來說，理想形狀可定義從理想形狀之中心或其他參考點，至理想形狀之邊緣的一點的距離。

【0033】

第3圖提供可完成根據本發明各種實施例之程序或操作的流程圖。始於步驟302，可取得對應於一接觸孔洞的圖像資料。舉例來說，影像擷取裝置80可擷取對應於一接觸孔洞的圖像資料，並提供至少部分圖像資料至計算系統200。第4A圖繪示對應蝕刻於晶圓10之接觸孔洞20的圖像資料。

【0034】

接著，取得的圖像資料可被分析，以決定及/或測量接觸孔洞20之邊緣25的位置。舉例來說，回到第3圖，在步驟304中，計算系統200可分析取得的圖像資料，以決定及/或定位接觸孔洞20之邊緣25。在各種實施例中，可對圖像資料進行一臨界化演算法（thresholding algorithm），以決定接觸孔洞之邊緣25的位置，例如透過計算系統200進行臨界化演算法。第4B圖繪示對接觸孔洞20進行臨界化演算法的結果。在一實施例中，Otsu's method臨界化可用以決定及/或定位接觸孔洞20之邊緣25。在其他實施例中，各種臨界化方法或其他提取方法（extraction method）可用以自圖像資料決定及/或定位接觸孔洞20之邊緣25。第4C圖中的虛線繪示基於第4B圖繪示的圖像資料臨界化所決定的接觸孔洞20之邊緣25。應當理解，可基於圖像資料，用各種方法決定、提取及/或定位接觸孔洞20之邊緣25。

【0035】

回到第3圖，在步驟306中，決定及/或定位接觸孔洞20之中心22。舉例來說，計算系統200可決定接觸孔洞20之中心22位於接觸孔洞20的中央。在步驟308中，決定中心22與邊緣點的距離，此邊緣點對應於一個特定的角度θ_i 。角度θ_i 可對應於一預先定義的極座標系統，此極座標系統的原點在中心22及/或類似的位置。舉例來說，計算系統200可決定及/或測量自接觸孔洞20之中心22至位於角度θ_i 之邊緣25的距離r(θ_i )。舉例來說，距離r(θ_i )可為在極座標中的徑向座標（radial coordinate），具有原點位於中心22以及一點位於角度θ_i 之邊緣25。第5A圖繪示測量自中心22至位於角度θ_i 之邊緣25之距離的程序。在各種實施例中，可使用非接觸孔洞之中心點的一參考點（例如，極座標系統的原點可位於非中心22的參考點）。

【0036】

在各種實施例中，可定義n個角度的預訂角度組{θ_i │iN, i≦n}，且可決定及/或測量每個角度θ_i 自中心22（或其他參考點）至位於角度θ_i 之邊緣25之距離r(θ_i )。在一實施例中，{θ_i }包括n個角度，這些角度等同間隔於0至2π弧度、-π至π弧度、-180度至180度、0至360度及/或類似角度之間。在另一實施例中，若在此其他地方所述之理想形狀的一部分，相較於理想形狀的剩餘部分具有更複雜的邊緣，{θ_i }的n個角度可更密集地採樣於邊緣25的特定部分，係特別實用。

【0037】

第5B圖繪示接觸孔洞之邊緣25的一範例孔洞輪廓32，其中孔洞輪廓32包括所有或至少一些每個預定角度θ_i （例如{r(θ_i )│θ_i {θ_i }}）自中心22至位於角度θ_i 之邊緣25決定及/或測量的距離r(θ_i )。因此，舉例來說，計算系統200可透過測量及/決定自接觸孔洞20之中心22至邊緣25，決定及/或測量每個預定角度θ_i 的距離r(θ_i )，且定義孔洞輪廓32為決定的及/或測量的距離r(θ_i )組（例如{r(θ_i )}）。

【0038】

回到第3圖，在步驟310中，決定接觸孔洞20的理想形狀。舉例來說，在一些實施例中，計算系統200施以一平滑技術至孔洞輪廓32，{r(θ_i )}，以決定/計算一平滑的輪廓34，{s(θ_i )}（例如，如第6圖所繪示，平滑的輪廓34，{s(θ_i )}，可配置用以描述接觸孔洞20的理想形狀）。舉例來說，平滑的輪廓34（例如{s(θ_i )}）的每一點可描述自理想形狀之中心（或其他參考點）至位於一預定角度θ_i 之理想形狀之邊緣的距離。在一實施例中，計算系統200施以一局部線性平滑（local linear smoother）至孔洞輪廓32，{r(θ_i )}，以決定平滑的輪廓34，{s(θ_i )}。在某些實施例中，理想形狀之選定的參考點係對齊接觸孔洞20之選定的參考點。舉例來說，在某些實施例中，理想形狀之中心係對齊接觸孔洞20之中心。應當理解，本發明之範圍包括可用於基於孔洞輪廓32，決定接觸孔洞20之理想形狀的各種方法。

【0039】

回到第3圖，在步驟312中，決定/計算接觸邊緣粗糙度（contact edge roughness, CER）。舉例來說，接觸邊緣粗糙度可基於至少部分孔洞輪廓32，{r(θ_i )}，與理想形狀（例如表示為平滑的輪廓34，{s(θ_i )}）的偏差。因此，在某些實施例中，接觸邊緣粗糙度係根據理想形狀（例如表示為平滑的輪廓34，{s(θ_i )}）與孔洞輪廓32的差異決定（例如觸邊緣粗糙度係根據至少一角度θ_i 之（r(θ_i ) － s(θ_i )）決定）。在一實施例中，接觸邊緣粗糙度可基於公式決定/計算。在其他實施例中，接觸邊緣粗糙度可基於適用於本發明的其他公式計算。

V. 結論

【0040】

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

302、304、306、308、310、312‧‧‧流程步驟

Claims

【第1項】

一種接觸孔洞之接觸邊緣粗糙度的測量方法，包括：
取得對應於該接觸孔洞的圖像資料；
基於至少部分該圖像資料，決定一孔洞輪廓，該孔洞輪廓係配置用以描述一預定角度組的每一角度，從該接觸孔洞之一參考點至該接觸孔洞之一邊緣的距離；
基於至少部分該孔洞輪廓，決定該接觸孔洞的理想形狀，其中該接觸孔洞的理想形狀係以該預定角度組的每一角度，從該理想形狀之一參考點至該理想形狀之一邊緣的距離所描述；以及
基於至少部分該孔洞輪廓與該理想形狀，決定該接觸邊緣粗糙度。
【第2項】

如申請專利範圍第1項所述之測量方法，其中係透過一掃描式電子顯微鏡取得該圖像資料。
【第3項】

如申請專利範圍第1項所述之測量方法，更包括：
基於至少部分該圖像資料，決定該接觸孔洞之邊緣。
【第4項】

如申請專利範圍第3項所述之測量方法，其中該接觸孔洞的參考點為該接觸孔洞的中心，該理想形狀的參考點為該理想形狀的中心，該量測方法更包括：
基於至少部分決定的該接觸孔洞之邊緣，決定該接觸孔洞的中心。
【第5項】

如申請專利範圍第3項所述之測量方法，其中決定該接觸孔洞之邊緣的步驟包括臨界化該圖像資料。
【第6項】

如申請專利範圍第1項所述之測量方法，其中係至少部分基於對該孔洞輪廓施以一平滑函數，以決定該理想形狀。
【第7項】

如申請專利範圍第6項所述之測量方法，其中該平滑函數為一局部線性平滑。
【第8項】

一種測量一接觸孔洞之接觸邊緣粗糙度的系統，該系統包括至少一處理器與至少一包括程式碼的記憶體，該至少一記憶體及該程式碼係與該處理器被配置，使該系統至少：
取得對應於該接觸孔洞的圖像資料；
基於至少部分該圖像資料，決定一孔洞輪廓，該孔洞輪廓係配置用以描述一預定角度組的每一角度，從該接觸孔洞之一參考點至該接觸孔洞之一邊緣的距離；
基於至少部分該孔洞輪廓，決定該接觸孔洞的理想形狀，其中該接觸孔洞的理想形狀係以該預定角度組的每一角度，從該理想形狀之一參考點至該理想形狀之一邊緣的距離所描述；以及
基於至少部分該孔洞輪廓與該理想形狀，決定該接觸邊緣粗糙度。
【第9項】

如申請專利範圍第8項所述之系統，其中係透過一掃描式電子顯微鏡取得該圖像資料。
【第10項】

如申請專利範圍第8項所述之系統，該至少一記憶體及該程式碼係與該處理器更被配置，使該系統至少：
基於至少部分該圖像資料，決定該接觸孔洞之邊緣。
【第11項】

如申請專利範圍第10項所述之系統，其中該接觸孔洞的參考點為該接觸孔洞的中心，該理想形狀的參考點為該理想形狀的中心，該至少一記憶體及該程式碼係與該處理器更被配置，使該系統至少：
基於至少部分決定的該接觸孔洞之邊緣，決定該接觸孔洞的中心。
【第12項】

如申請專利範圍第10項所述之系統，其中決定該接觸孔洞之邊緣的步驟包括臨界化該圖像資料。
【第13項】

如申請專利範圍第8項所述之系統，其中係至少部分基於對該孔洞輪廓施以一平滑函數，以決定該理想形狀。
【第14項】

如申請專利範圍第13項所述之系統，其中該平滑函數為一局部線性平滑。
【第15項】

一種非暫時性電腦程式產品，用以測量一接觸孔洞的接觸邊緣粗糙度，該電腦程式產品包括至少一電腦可讀取儲存媒體，該電腦可讀取儲存媒體具有電腦可讀取部分包含於其中，該電腦可讀取部分包括：
一可執行部分，用以取得對應於該接觸孔洞的圖像資料；
一可執行部分，用以基於至少部分該圖像資料，決定一孔洞輪廓，該孔洞輪廓係配置用以描述一預定角度組的每一角度，從該接觸孔洞之一參考點至該接觸孔洞之一邊緣的距離；
一可執行部分，用以基於至少部分該孔洞輪廓，決定該接觸孔洞的理想形狀，其中該接觸孔洞的理想形狀係以該預定角度組的每一角度，從該理想形狀之一參考點至該理想形狀之一邊緣的距離所描述；以及
一可執行部分，用以基於至少部分該孔洞輪廓與該理想形狀，決定該接觸邊緣粗糙度。
【第16項】

如申請專利範圍第15項所述之電腦程式產品，更包括：
一可執行部分，用以基於至少部分該圖像資料，決定該接觸孔洞之邊緣。
【第17項】

如申請專利範圍第16項所述之電腦程式產品，其中該接觸孔洞的參考點為該接觸孔洞的中心，該理想形狀的參考點為該理想形狀的中心，該電腦可讀取部分更包括：
一可執行部分，用以基於至少部分決定的該接觸孔洞之邊緣，決定該接觸孔洞的中心。
【第18項】

如申請專利範圍第16項所述之電腦程式產品，其中用以基於至少部分該影像資料，決定該接觸孔洞之邊緣的該可執行部分，係用以臨界化該圖像資料。
【第19項】

如申請專利範圍第15項所述之電腦程式產品，其中用以基於至少部分該孔洞輪廓，決定該接觸孔洞的理想形狀的該可執行部分，係用以對該孔洞輪廓施以一平滑函數。
【第20項】

如申請專利範圍第19項所述之電腦程式產品，其中該平滑函數為一局部線性平滑。