TW202123291A - 多光束掃描電子顯微鏡工具的自參考健康監測系統 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示用於影像增強之系統及方法。一種用於增強一影像之方法可包括接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯。該方法亦可包括基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常。該方法可進一步包括回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
Description
本文中之描述係關於帶電粒子光束系統之領域，且更特定而言係關於多光束掃描電子顯微鏡(SEM)系統之健康監測。
在積體電路(IC)之製造製程中，檢測未完成或已完成的電路組件以確保其根據設計而製造且無缺陷。可採用利用光學顯微鏡或帶電粒子(例如電子)光束顯微鏡(諸如掃描電子顯微鏡(SEM))之檢測系統。SEM將低能量電子(例如＜1 keV)傳遞至表面且使用偵測器記錄離開該表面的二次及/或反向散射電子。藉由針對表面上的不同激磁位置記錄此類電子，可用奈米級的空間解析度產生影像。
SEM可為單光束系統或多光束系統。單光束SEM使用單個電子光束掃描表面，而多光束SEM使用多個電子光束同時掃描表面。多光束系統與單光束系統相比可達成更高的成像產出量。然而，歸因於多光束系統與單光束系統相比缺少一定的結構可撓性，因此多光束系統亦具有更複雜的結構。此外，歸因於其較高複雜度，多光束SEM與單光束SEM相比更易出現操作誤差及問題。
本發明之實施例提供用於影像增強之系統及方法。在一些實施例中，一種用於監測一多光束系統之效能的方法可包括：接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯。該方法亦可包括基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常。該方法可進一步包括回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
在一些實施例中，揭示一種用於監測一多光束系統之效能的系統。該系統可包括一控制器，該控制器具有用以執行一指令集之一電路。該控制器可執行該指令集以使得該系統接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯。該控制器亦可執行該指令集以使得該系統基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常。該控制器亦可執行該指令集以使得該系統回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
在一些實施例中，揭示一種非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體可儲存一指令集，該指令集可由一裝置之至少一個處理器執行以使得該裝置執行用於監測一多光束系統之效能的一方法。該方法可包括接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯。該方法亦可包括基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常。該方法可進一步包括回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
在一些實施例中，一種監測一多光束系統之健康的方法可包括接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄。該方法亦可包括比較該等紀錄以判定該等光束中之一光束是否展現一異常。該方法可進一步包括在該光束展現該異常時觸發一通知。
在一些實施例中，揭示一種用於監測一多光束系統之健康的裝置。該裝置可包括一控制器，該控制器具有用以執行一指令集之一電路。該控制器可執行該指令集以使得該系統接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄。該控制器亦可執行該指令集以使得該系統比較該等紀錄以判定該等光束中之一光束是否展現一異常。該控制器可進一步執行該指令集以使得該系統在該光束展現該異常時觸發一通知。
在一些實施例中，揭示一種非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體可儲存一指令集，該指令集可由一裝置之至少一個處理器執行以使得該裝置執行監測一多光束系統之健康的一方法。該方法可包括接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄。該方法亦可包括比較該等紀錄以判定該等光束中之一光束是否展現一異常。該方法可進一步包括在該光束展現該異常時觸發一通知。
在一些實施例中，一種監測一多光束系統之健康的方法可包括接收一多光束系統之複數個光束的一效能度量之紀錄，該複數個光束包括一第一光束及其他光束。該方法亦可包括比較自該等紀錄導出之資料，以判定該第一光束與該等其他光束相比是否展現異常效能。該方法可進一步包括在基於該比較作出該第一光束展現該異常效能之一判定時觸發一通知。
現將詳細參考例示性實施例，其實例說明於隨附圖式中。以下描述參考隨附圖式，其中除非另外表示，否則不同圖式中之相同編號表示相同或類似元件。例示性實施例之以下描述中所闡述之實施方案並不表示符合本發明的所有實施方案。相反，其僅為符合關於如所附申請專利範圍中所敍述之主題之態樣的裝置及方法之實例。舉例而言，儘管一些實施例係在利用電子光束的上下文中予以描述，但本發明不限於此。可相似地施加其他類型之帶電粒子光束。此外，可使用其他成像系統，諸如光學成像、光偵測、x射線偵測或其類似者。
電子器件由形成於被稱為基板之矽塊上的電路構成。許多電路可一起形成於同一矽塊上且被稱為積體電路或IC。此等電路之大小已顯著地減小，使得更多此等電路可適配於基板上。舉例而言，智慧型手機中之IC晶片可與拇指指甲一樣小且仍可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人頭髮之大小的1/1000。
製造此等極小IC為複雜、耗時且昂貴的製程，通常涉及數百個個別步驟。甚至一個步驟中之錯誤有可能導致成品IC中之缺陷，該等缺陷使得成品IC為無用的。因此，製造製程之一個目標為避免此類缺陷以使在此製程中製造之功能性IC的數目最大化，亦即改良製程之總良率。
改良良率之一個組分為監測晶片製作製程，以確保其正生產足夠數目個功能性積體電路。監測該製程之一種方式為在電路結構形成之各個階段處檢測晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)來施行檢測。SEM可用以實際上對此等極小結構進行成像，從而拍攝晶圓結構之「圖像」。影像可用以判定結構是否適當地形成，且亦判定該結構是否形成於適當位置中。若結構係有缺陷的，則可調整製程，使得缺陷不大可能再現。
SEM之工作原理與攝影機類似。攝影機藉由接收及記錄自人類或物件反射或發射之光的亮度及顏色來拍攝圖像。SEM藉由接收及記錄自結構反射或發射之電子的能量或數量來拍攝「圖像」。在拍攝此「圖像」之前，可將電子光束提供至結構上，且當電子自結構反射或發射(「射出」)時，SEM之偵測器可接收及記錄彼等電子之能量或數量以產生影像。為了拍攝此「圖像」，一些SEM使用單個電子光束(被稱為「單光束SEM」)，而一些SEM使用多個電子光束(被稱為「多光束SEM」)來拍攝晶圓之多個「圖像」。藉由使用多個電子光束，SEM可將更多電子光束提供至結構上以獲得此等多個「圖像」，從而使更多電子自結構射出。因此，偵測器可同時接收更多射出電子，且以較高效率及較快速度產生晶圓結構之影像。
然而，與單光束SEM相比，多光束SEM包括更多組件，具有更複雜的設計，且在其一或多個電子偵測器上提供不太明顯的信號。監測多光束SEM之健康至關重要，因為在操作期間，即使只有一個光束運行異常，多光束SEM之總效能亦可能大大受到影響。另外，當出現效能問題時，歸因於其更複雜的設計，多光束SEM會使技術員花費更多時間、成本及勞動進行診斷。然而，歸因於其不太明顯的信號，多光束SEM之健康監測比單光束SEM之健康監測更困難。
本發明尤其描述用於多光束SEM健康監測之方法及系統。在一些實施例中，為了監測健康，可使用「基線」狀況作為多光束SEM之效能資料的標準。可收集多光束SEM之效能資料的操作參數或統計值，且與基線條件進行比較。若基於比較，出現操作參數或統計值之異常，則可報導多光束SEM之效能的異常，且可進一步採取行動。在一實例中，多光束SEM可使用自參考方案，其可利用多光束SEM之歷史效能資料來判定基於歷史之基線條件，或利用每一光束之個別效能資料來判定基於群組效能之基線條件。基於歷史之基線條件或基於群組效能之基線條件用作監測多光束SEM之健康的參考。基本上，藉由使用基於歷史之基線條件，在多光束系統運行時比較多光束SEM之光束的當前效能與在較早時間所量測之相同光束的先前(「歷史」)效能，且若當前效能在歷史效能以外，則識別異常。藉由使用基於群組效能之基線，在多光束系統運行時比較多光束SEM之光束的當前效能與所量測之其他光束的當前效能，且若光束之當前效能在其他光束之當前效能以外，則識別異常。
藉由使用自參考方案，可在不參考外部輸入、自適應於變化的操作條件且以較高準確度自動識別異常的情況下連續監測多光束SEM之健康。如可看出，基線條件之準確度及有效性在多光束SEM之健康監測中至關重要。若依賴於外部輸入來提供此基線條件，則健康監測可能需要在多光束SEM之操作條件變化時更新外部輸入，且此情形將導致難以連續監測健康、自適應於操作條件變化且以較高準確度自動識別異常。
出於清楚起見，可放大圖式中之組件的相對尺寸。在以下圖式描述中，相同或類似參考編號係指相同或類似組件或實體，且僅描述關於個別實施例之差異。
如本文中所使用，除非另外特定陳述，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若陳述組件可包括A或B，則除非另外特定陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或A及B。作為第二實例，若陳述組件可包括A、B或C，則除非另外特定陳述或不可行，否則組件可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。
圖1說明符合本發明之實施例的例示性電子光束檢測(EBI)系統100。EBI系統100可用於成像。如圖1中所展示，EBI系統100包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102、電子光束工具104及設備前端模組(EFEM) 106。電子光束工具104位於主腔室101內。EFEM 106包括第一裝載埠106a及第二裝載埠106b。EFEM 106可包括額外裝載埠。第一裝載埠106a及第二裝載埠106b接收含有待檢測之晶圓(例如，半導體晶圓或由其他材料製成的晶圓)或樣本(晶圓與樣本可互換使用)之晶圓前開式單元匣(FOUP)。一「批次」為可裝載以作為批量進行處理之複數個晶圓。
EFEM 106中之一或多個機器人臂(圖中未展示)可將晶圓傳送至裝載/鎖定腔室102。裝載/鎖定腔室102連接至裝載/鎖定真空泵系統(圖中未展示)，該系統移除裝載/鎖定腔室102中之氣體分子以達至低於大氣壓力之第一壓力。在達至第一壓力之後，一或多個機器人臂(圖中未展示)可將晶圓自裝載/鎖定腔室102傳送至主腔室101。主腔室101連接至主腔室真空泵系統(圖中未展示)，該系統移除主腔室101中之氣體分子以達至低於第一壓力之第二壓力。在達至第二壓力之後，藉由電子光束工具104對晶圓進行檢測。電子光束工具104可為單光束系統或多光束系統。
控制器109電連接至電子光束工具104。控制器109可為經組態以對EBI系統100實行各種控制的電腦。雖然控制器109在圖1中展示為在包括主腔室101、裝載/鎖定腔室102及EFEM 106之結構的外部，但應瞭解，控制器109可為該結構之部分。
在一些實施例中，控制器109可包括一或多個處理器(圖中未展示)。處理器可為能夠操縱或處理資訊之通用或特定電子器件。舉例而言，處理器可包括任何數目個中央處理單元(或「CPU」)、圖形處理單元(或「GPU」)、光學處理器、可程式化邏輯控制器、微控制器、微處理器、數位信號處理器、智慧財產權(IP)核心、可程式化邏輯陣列(PLA)、可程式化陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)、複合可程式化邏輯器件(CPLD)、場可程式化閘陣列(FPGA)、系統單晶片(SoC)、特殊應用積體電路(ASIC)及能夠進行資料處理之任何類型電路之任何組合。處理器亦可為虛擬處理器，其包括橫越經由網路耦接之多個機器或器件而分佈的一或多個處理器。
在一些實施例中，控制器109可進一步包括一或多個記憶體(圖中未展示)。記憶體可為能夠儲存可由處理器(例如經由匯流排)存取之程式碼及資料的通用或特定電子器件。舉例而言，記憶體可包括任何數目個隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、光碟、磁碟、硬碟機、固態機、隨身碟、安全數位(SD)卡、記憶棒、緊湊型快閃(CF)卡或任何類型之儲存器件的任何組合。程式碼可包括操作系統(OS)及用於特定任務之一或多個應用程式(或「app」)。記憶體亦可為虛擬記憶體，其包括橫越經由網路耦接之多個機器或器件而分佈的一或多個記憶體。
現參考圖2，其為說明符合本發明之實施例的包括為圖1之EBI系統100之部分的多光束檢測工具之例示性電子光束工具104的示意圖。多光束電子光束工具104 (在本文中亦被稱為裝置104)包含電子源201、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元220、初級投影系統230、機動載物台209及樣本固持器207，該樣本固持器207由機動載物台209支撐以固持待檢測之樣本208 (例如，晶圓或光遮罩)。多光束電子光束工具104可進一步包含次級投影系統250及電子偵測器件240。初級投影系統230可包含物鏡231。電子偵測器件240可包含複數個偵測元件241、242及243。光束分離器233及偏轉掃描單元232可位於初級投影系統230內部。
電子源201、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元220、光束分離器233、偏轉掃描單元232及初級投影系統230可與裝置104之主光軸204對準。次級投影系統250及電子偵測器件240可與裝置104之次光軸251對準。
電子源201可包含陰極(圖中未展示)及提取器或陽極(圖中未展示)，其中在操作期間，電子源201經組態以自陰極發射初級電子，且該等初級電子藉由提取器及/或陽極提取或加速以形成初級電子光束202，該初級電子光束202形成初級光束交越(虛擬或真實的) 203。初級電子光束202可視覺化為自初級光束交越203發射。
源轉換單元220可包含影像形成元件陣列(圖中未展示)、像差補償器陣列(圖中未展示)、光束限制孔徑陣列(圖中未展示)及預彎曲微偏轉器陣列(圖中未展示)。在一些實施例中，預彎曲微偏轉器陣列使初級電子光束202之複數個初級細光束211、212、213偏轉以垂直進入光束限制孔徑陣列、影像形成元件陣列及像差補償器陣列。在一些實施例中，聚光透鏡210經設計以將初級電子光束202聚焦成為平行光束且正入射至源轉換單元220上。影像形成元件陣列可包含複數個微偏轉器或微透鏡以影響初級電子光束202之複數個初級細光束211、212、213且形成初級光束交越203之複數個平行影像(虛擬或真實的)，初級細光束211、212及213中之每一者一個影像。在一些實施例中，像差補償器陣列可包含場彎曲補償器陣列(圖中未展示)及像散補償器陣列(圖中未展示)。場彎曲補償器陣列可包含複數個微透鏡以補償初級細光束211、212及213之場彎曲像差。像散補償器陣列可包含複數個微像散校正器以補償初級細光束211、212及213之像散像差。光束限制孔徑陣列可經組態以限制個別初級細光束211、212及213之直徑。圖2展示三個初級細光束211、212及213作為一實例，且應瞭解，源轉換單元220可經組態以形成任何數目個初級細光束。控制器109可連接至圖1之EBI系統100之各種部件，諸如源轉換單元220、電子偵測器件240、初級投影系統230或機動載物台209。在一些實施例中，如下文將進一步詳細地解釋，控制器109可執行各種影像及信號處理功能。控制器109亦可產生各種控制信號以管控帶電粒子光束檢測系統之操作。
聚光透鏡210經組態以使初級電子光束202聚焦。聚光透鏡210可進一步經組態以藉由改變聚光透鏡210之聚焦倍率來調整源轉換單元220下游的初級細光束211、212及213之電流。替代地，電流可藉由更改光束限制孔徑陣列內對應於個別初級細光束的光束限制孔徑之徑向大小來改變。電流可藉由更改光束限制孔徑之徑向大小及聚光透鏡210之聚焦倍率兩者來改變。聚光透鏡210可為可經組態以使得其第一主平面之位置可移動的可移動聚光透鏡。可移動聚光透鏡可經組態以具有磁性，其可使得離軸細光束212及213以旋轉角度照明源轉換單元220。旋轉角度隨著可移動聚光透鏡之聚焦倍率或第一主平面之位置而變化。聚光透鏡210可為反旋轉聚光透鏡，其可經組態以在改變聚光透鏡210之聚焦倍率時保持旋轉角度不變。在一些實施例中，聚光透鏡210可為可移動反旋轉聚光透鏡，其中當其聚焦倍率及其第一主平面之位置改變時旋轉角度並未改變。
物鏡231可經組態以將細光束211、212及213聚焦至樣本208上以進行檢測，且在當前實施例中，可在樣本208之表面上形成三個探測光點221、222及223。槍孔徑板271在操作中經組態以阻擋初級電子光束202之周邊電子以減小庫侖(Coulomb)效應。庫侖效應可放大初級細光束211、212、213之探測光點221、222及223中之每一者的大小，且因此使檢測解析度劣化。
光束分離器233可例如為韋恩濾光器(Wien filter)，其包含產生靜電偶極子場及磁偶極子場之靜電偏轉器(圖2中未展示)。在操作中，光束分離器233可經組態以藉由靜電偶極子場對初級細光束211、212及213之個別電子施加靜電力。靜電力與由光束分離器233之磁偶極子場對個別電子施加之磁力的量值相等但方向相反。初級細光束211、212及213因此可以至少實質上零偏轉角度至少實質上筆直地穿過光束分離器233。
偏轉掃描單元232在操作中經組態以使初級細光束211、212及213偏轉，以使探測光點221、222及223橫越樣本208表面之區段中的個別掃描區域進行掃描。回應於初級細光束211、212及213或探測光點221、222及223入射於樣本208上，電子自樣本208顯現且產生三個次級電子光束261、262及263。次級電子光束261、262及263中之每一者通常包含次級電子(具有≤ 50 eV之電子能量)及反向散射電子(具有在50 eV與初級細光束211、212及213之著陸能量之間的電子能量)。光束分離器233經組態以使次級電子光束261、262及263朝向次級投影系統250偏轉。次級投影系統250隨後將次級電子光束261、262及263聚焦於電子偵測器件240之偵測元件241、242及243上。偵測元件241、242及243經配置以偵測對應次級電子光束261、262及263且產生對應信號，該等信號經發送至控制器109或信號處理系統(圖中未展示)，例如以建構樣本208之對應經掃描區域的影像。
在一些實施例中，偵測元件241、242及243分別偵測對應次級電子光束261、262及263，且產生對應的強度信號輸出(圖中未展示)至影像處理系統(例如，控制器109)。在一些實施例中，每一偵測元件241、242及243可包含一或多個像素。偵測元件之強度信號輸出可為由偵測元件內之所有像素產生的信號之總和。
在一些實施例中，控制器109可包含影像處理系統，該影像處理系統包括影像獲取器(圖中未展示)、儲存器(圖中未展示)。影像獲取器可包含一或多個處理器。舉例而言，影像獲取器可包含電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動運算器件及其類似者，或其組合。影像獲取器可經由諸如以下之媒體通信耦接至裝置104之電子偵測器件240：電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電及其他，或其組合。在一些實施例中，影像獲取器可自電子偵測器件240接收信號，且可建構影像。影像獲取器可因此獲取樣本208之影像。影像獲取器亦可執行各種後處理功能，諸如產生輪廓、在所獲取影像上疊加指示符及其類似者。影像獲取器可經組態以執行對所獲取影像之亮度及對比度等的調整。在一些實施例中，儲存器可為諸如以下之儲存媒體：硬碟、快閃驅動器、雲端儲存器、隨機存取記憶體(RAM)、其他類型之電腦可讀記憶體及其類似者。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於保存經掃描原始影像資料作為原始影像，及後處理影像。
在一些實施例中，影像獲取器可基於自電子偵測器件240接收之成像信號而獲取樣本之一或多個影像。成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為包含複數個成像區域之單個影像。單個影像可儲存於儲存器中。單個影像可為可劃分為複數個區之原始影像。每一區可包含含有樣本208之特徵的一個成像區域。所獲取影像可包含按時間順序經多次取樣之樣本208之單個成像區域的多個影像。該多個影像可儲存於儲存器中。在一些實施例中，控制器109可經組態以使用樣本208之同一位置之多個影像來執行影像處理步驟。
在一些實施例中，控制器109可包括量測電路(例如，類比/數位轉換器)以獲得經偵測次級電子的分佈。在偵測時間窗期間所收集之電子分佈資料與入射於晶圓表面上之初級細光束211、212及213中的每一者之對應掃描路徑資料組合可用以重建構受檢測晶圓結構之影像。經重建構影像可用以顯露樣本208之內部或外部結構的各種特徵，且藉此可用以顯露可能存在於晶圓中的任何缺陷。
在一些實施例中，控制器109可控制機動載物台209以在樣本208之檢測期間移動樣本208。在一些實施例中，控制器109可使得機動載物台209能夠在一方向上以恆定速度連續地移動樣本208。在其他實施例中，控制器109可使得機動載物台209能夠依據掃描程序之步驟隨時間改變樣本208之移動的速度。
儘管圖2展示裝置104使用三個初級電子光束，但應瞭解，裝置104可使用兩個或更多數目個初級電子光束。本發明並不限制用於裝置104中之初級電子光束之數目。
與使用單個電子光束之SEM檢測工具(被稱為「單光束系統」)相比，多光束SEM檢測工具(「多光束系統」)可使用多個電子光束以同時對樣本(例如，圖2中之樣本208)進行成像。多光束檢測工具之產出量可高於單光束系統。然而，歸因於其高複雜度，多光束系統可能比單光束系統缺少一定的結構可撓性。此外，多光束系統之信號的信雜比(SNR)可低於單光束系統之信號，其可在監測其健康方面造成困難。舉例而言，由多光束系統產生的SEM影像之亮度可具有累積漂移。若不識別此漂移，則其可傳播至影像分析中且造成誤差。因此，監測多光束系統之健康且為其提供精確及及時的診斷至關重要，此可降低維護的人力及成本以及縮短週期時間。
在本發明之一些實施例中，自參考方案可用以監測多光束系統之健康。自參考方案可利用基線條件或群組效能度量作為參考以監測光束之效能度量。效能度量可指示在成像程序中自光束之視場(FOV)所產生的影像之影像品質或幾何失真中之至少一者。效能度量可指示光束之成像效能。基線條件可為效能度量之固定基準、行為或規格。基線條件可視各種條件而定，諸如光束之著陸能量、光束之電流、樣本之像素大小或樣本之規格。
在一些實施例中，多光束系統可選擇多光束系統之多個光束的一或多個效能度量來記錄。多光束系統可記錄多個光束之效能度量且自其判定基線條件。此基線條件可能在單光束系統中不可用。在一些實施例中，多光束系統可在預定時間點開始記錄該等值。
在一些實施例中，多光束系統可基於光束之效能度量與基線條件之間的比較來判定光束是否出現異常。在一些實施例中，多光束系統可基於光束之效能度量與多個光束之群組效能度量之間的比較來判定光束是否出現異常。藉由在自參考方案中使用各種效能度量，可快速診斷異常以進行後續根本原因分析，且因此提高故障處理之效率。
在一些實施例中，多光束系統可以自動方式執行前述程序。藉此，多光束系統可能夠連續監測多光束系統之健康、偵測異常且基於經偵測異常來診斷一或多個出現問題的模組(例如，硬體模組或軟體模組)。
圖3至圖4展示說明符合本發明之實施例的方法300至400之實例流程圖。方法300至400可藉由可與帶電粒子光束裝置(例如，EBI系統100)耦接之監測模組來執行。舉例而言，控制器(例如，圖1至圖2中之控制器109)可包括監測模組，且可經程式化以實施方法300至400。
圖3為說明符合本發明之實施例的用於監測多光束系統之效能的例示性方法之流程圖。
在步驟302處，控制器(例如，圖1至圖2中之控制器109)接收在成像程序中多光束系統之光束的效能度量之紀錄。在一些實施例中，控制器可自與帶電粒子光束裝置(例如，EBI系統100)耦接之資料庫接收該等紀錄。舉例而言，資料庫可接收多光束系統之操作資料，且將其預處理為光束之效能度量的紀錄。在一些實施例中，每一紀錄可與一光束相關聯。成像程序可為藉由掃描橫跨樣本(例如，圖2中之樣本208)表面之光束來產生SEM影像的程序。在一些實施例中，控制器可接收多個效能度量之紀錄。在一些實施例中，控制器可將效能度量之紀錄儲存於資料庫中，諸如可由控制器存取的記憶體中之資料庫。
在一些實施例中，效能度量可包括任何變數或參數，該變數或參數指示在成像程序中自光束中之一光束之視場(FOV)所產生的影像之影像品質或幾何失真中之至少一者。舉例而言，針對每一光束，控制器可控制以產生該光束之FOV的SEM影像(例如，藉由使用圖2中之電子偵測器件240)。在一些實施例中，指示影像之幾何失真的效能度量可包括指示或表徵像差、結構失真或幾何形狀變化之變數或參數。在一些實施例中，指示影像品質之效能度量可包括指示、表徵或表示影像之雜訊位準、影像亮度、影像對比度、影像清晰度或影像解析度的變數或參數。
舉例而言，當效能度量包括指示、表徵或表示影像之雜訊位準的變數或參數時，指示或表徵影像之雜訊位準的資料(「雜訊位準資料」)可由電子偵測器件240所接收的來自不具有所設計電路之圖案之區域(「背景區域」)的一或多個信號(「背景信號」)產生或導出。在一些實施例中，控制器可使用影像中對應於FOV之背景區域的一部分來判定影像之雜訊位準資料。舉例而言，FOV可覆蓋具有所設計電路之圖案之區域及背景區域。控制器可接著判定由電子偵測器件240偵測之對應於背景區域之信號位準。在一些實施例中，控制器可基於FOV之區域之佈局資料或影像之影像資料中之至少一者來判定區域。舉例而言，設計資料可包括圖形資料庫系統(GDS)格式、圖形資料庫系統II (GDS II)格式、開放式原圖系統交換標準(OASIS)格式、Caltech中間格式(CIF)等之檔案，其指示所設計電路之圖案分佈。設計資料可包括指示區域具有圖案抑或不具有圖案之資訊。對於另一實例，背景區域可藉由分析FOV之影像，諸如藉由對影像進行特徵提取來判定。舉例而言，可將在特徵提取之後沒有提取到特徵之區域判定為背景區域。
對於另一實例，當效能度量包括指示、表徵或表示影像之亮度或對比度的變數或參數時，控制器可基於影像之灰階來判定亮度或對比度中之至少一者。舉例而言，FOV之影像可為灰度SEM影像。藉由分析影像之像素的灰度值，控制器可判定亮度、對比度或兩者。
對於另一實例，當效能度量包括指示、表徵或表示解析度或清晰度之變數或參數時，解析度或清晰度可用以判定光束是否離焦。在一些實施例中，控制器可根據階梯剖面圖來判定清晰度或解析度中之至少一者。在進行此判定之前，控制器可自影像之圖案邊緣提取階梯剖面圖。圖案邊緣可為影像中之圖案的邊緣。舉例而言，控制器可對FOV之灰度影像執行前述特徵提取以提取圖案。控制器可根據圖案來判定邊緣。邊緣可對應於電路中具有壁結構之特徵，諸如溝槽、凹槽、孔、線或階梯。理想地，邊緣可在不同高度之兩個表面之間具有90°壁，且對應於影像中之邊緣的灰度值可具有非連續跳轉。然而，歸因於製造中之實際微影及蝕刻程序以及SEM成像中之不確定性，邊緣可不具有90°壁，且對應於該邊緣之灰度值可具有連續變化，被稱為「階梯剖面圖」。在一些實施例中，控制器可判定階梯剖面圖之灰度值的變化率，其中變化率愈大，清晰度或解析度可愈高。
返回參考圖3，在步驟304處，控制器基於使用紀錄之一部分所判定的參數值來判定是否出現光束之異常。參數值可為基於歷史之基線值或基於群組效能之基線值。在其中參數值為基於歷史之基線值的多光束SEM之當前操作時間段期間，控制器可使用多光束SEM之先前操作時間段(諸如多光束SEM在維護或校準之後立即操作期間之「初始時間段」或「測試運行」時間段)的效能資料來判定參數值。在其中參數值為基於群組效能之基線值的多光束SEM之當前操作時間段期間，控制器可使用多光束SEM之當前操作時間段的效能資料來判定參數值。
在一些實施例中，為了判定是否出現光束之異常，控制器可基於紀錄之歷史值而將參數值判定為光束的效能度量之基於歷史之基線值。在一些實施例中，控制器可在預定事件之後判定基線值。舉例而言，控制器可基於預定事件之後所接收的效能度量之初始紀錄來判定基線值。在一些實施例中，預定事件可包括完成多光束系統之維護或多光束系統之校準中之一者。舉例而言，在完成維護或校準之後，多光束系統可再次運行且記錄光束中之每一光束的效能度量之值。此等值可用作效能度量之參考且可被稱為「初始紀錄」。在一些實施例中，預定事件可包括紀錄之每一值改變一偏移值，且該偏移值與紀錄之該等值的平均值偏離不超過預定範圍。舉例而言，在維護或校準之後，對於每一光束，控制器可儲存對應於光束之紀錄之值，且該值可處於預定公差範圍內。舉例而言，公差範圍可由多光束系統之使用者組態。在一些實施例中，控制器亦可使用在成像程序之多個時間點所接收的光束之紀錄之至少一個值來判定光束之測試值。
在一些實施例中，為了判定是否出現光束之異常，控制器可將參數值判定為基於群組效能之基線值，諸如紀錄之部分之值的統計值。舉例而言，控制器可比較自光束之紀錄導出之資料以判定第一光束與其他光束相比是否展現異常效能。控制器可判定其他光束之效能度量的統計值，且可判定第一光束之效能度量與統計值之間的差值遠大於或等於預定臨限值。統計值可包括例如紀錄之平均值、紀錄之中位值、紀錄之方差值、紀錄之標準偏差值或紀錄之均方根值。在一些實施例中，紀錄之部分可為紀錄之全部。在一些實施例中，紀錄之部分可為紀錄之子集。舉例而言，若多光束系統具有25個細光束，則控制器可接收對應於25個細光束之紀錄的值。控制器可進一步使用紀錄中之多者(例如，5、10、18、25個等)來判定紀錄之統計值。控制器可接著將統計值判定為基於群組效能之基線值。
在一些實施例中，在判定參數值(例如，基於歷史之基線值或基於群組效能之基線值)之後，控制器可進一步判定紀錄之測試值與基線值之間的差值是否在預定範圍內。控制器可接著基於差值不在預定範圍內之判定來判定已出現異常。在一些實施例中，控制器可將參數值或紀錄中之至少一者儲存於資料庫中。在一些實施例中，控制器可在判定差值是否在預定範圍內之前自資料庫擷取紀錄或參數值中之至少一者。
實例基線值可展示於圖5中。圖5為符合本發明之實施例的多光束系統之光束的效能度量之時間相依值的說明。在圖5中，橫軸表示時間線(自左至右)，且豎軸表示效能度量之值。時間線包括若干時間點，包括時間點T0至T5。由於多光束系統包括多個光束，因此圖5展示多個曲線502。曲線502中之每一曲線可表示紀錄之時間相依值，且每一紀錄對應於多光束系統之一光束。曲線502包括當前曲線506。圖5亦展示不表示時間相依值之基線504。控制器可比較曲線502中之每一者(包括當前曲線506)與基線504，且在曲線與基線504之間的差值滿足預定條件時判定曲線已出現異常。在一些實施例中，預定條件可為差值不在預定範圍內。舉例而言，在圖5中，預定範圍展示為包括基線504之範圍508。在一些實施例中，預定範圍可關於基線值對稱。在一些實施例中，預定範圍可關於基線值對稱。在一些實施例中，預定範圍可關於基線值非對稱。儘管範圍508展示為關於基線504對稱，但其亦可為非對稱的。
在一些實施例中，控制器可將基線504判定為基於歷史之基線。舉例而言，控制器可使用在時間點T0之前所接收的初始紀錄來判定基線504。在時間點T0開始，基線504之值可為恆定的，且控制器可比較曲線502中之每一曲線(例如，當前曲線506)與基線504。若基線504與曲線之間的差值在範圍508以外，則控制器可判定已出現異常。舉例而言，在圖5中，基線504可為基於歷史之基線且在時間上具有恆定值。在時間點T1與T2之間的時間點處，當前曲線506與基線504之間的差值超出範圍508，其中控制器可判定在對應於當前曲線506之光束處已出現異常。
在一些實施例中，控制器可將基線504判定為基於群組效能之基線。舉例而言，控制器可將基線504判定為曲線502之部分的統計值。「統計值」可為自資料之樣本運算且表徵資料之樣本的數值。舉例而言，統計值可為平均值、中位值、標準偏差、標準誤差或適合用作基線504之任何其他數值。舉例而言，曲線502之部分可為所有曲線502 (例如，包括當前曲線506)。對於另一實例，曲線502之部分可為除當前曲線506之外的所有曲線502。應注意，曲線502之任何子集可為用於判定統計值的曲線502之部分。在一些實施例中，控制器可判定時間點處之統計值。在控制器判定時間點處之統計值的情況下，圖5中之基線曲線504及範圍508之值可隨時間的流逝而上下移動。為易於解釋而不產生不明確性，當圖5中之基線504表示基於群組效能之基線時，其表示在特定時間點處所判定的基於群組效能之基線。
在一些實施例中，控制器可將基線504判定為先前或當前時間點處曲線502之部分的統計值。舉例而言，在時間點T3處，控制器可使用在時間點T3、T2、T1、T0或時間點T3之前或與時間點T3同時之任何時間點處所接收的曲線502之部分的即時值來判定統計值。在一些實施例中，控制器可將基線504判定為在時間範圍內曲線502之部分的統計值。舉例而言，在時間點T3處，控制器可使用在時間點T0與T1、T1與T2、T2與T3、T0與T2、T1與T3之間的時間範圍或時間點T3之前或包括直至時間點T3之任何時間範圍內所接收的曲線5之部分的所有值來判定統計值。
在一些實施例中，控制器可將基線504動態地(例如，週期性地或即時地)更新為曲線502之部分的統計值。控制器可使用在先前或當前時間點處或在時間範圍內曲線502之部分的值來更新基線504，如上文所描述。在一些實施例中，控制器可將基線504週期性地或非週期性地更新為不同時間點處曲線502之部分的統計值。舉例而言，在圖5中，隨著時間流逝，控制器可在時間點T0、T1、T2、T3、T4及T5中之任一者處更新基線504。在一些實施例中，控制器可將基線504更新為滑動時間窗口內曲線502之部分的統計值。舉例而言，在時間點T3處，控制器可使用時間點T1與T2、T2與T3、T0與T1、T0與T2、T1與T3之間或時間點T3之前或包括直至時間點T3之任何時間範圍的時間窗口內曲線502之部分的值來將基線504判定為曲線502之部分的統計值。在時間點T4處，控制器可使用時間點T2與T3、T3與T4、T1與T2、T1與T3、T2與T4之間或時間點T4之前或包括直至時間點T4之任何時間範圍的時間窗口內曲線502之部分的值來將基線504判定為曲線502之部分的統計值，該時間窗口與時間點T3處所使用之時間窗口相比偏移時間差(T4-T3)且具有相同長度。可使用用於判定及更新基線504之其他方法且不限於前述實例。
應注意，在比較當前曲線506與基線504時，控制器可使用當前曲線506之即時或瞬時值或當前曲線506之統計值。在一些實施例中，控制器可使用當前曲線506之即時值用於比較，諸如在將要執行比較時的時間點處所接收之即時值。舉例而言，在時間點T3處，可在時間點T3處接收當前曲線506之即時值。當控制器使用當前曲線506之即時值用於比較時，控制器可在當前曲線506之即時值與基線504之間的差值滿足預定條件時判定出現異常。舉例而言，在圖5中，在時間點T1與T2之間的時間點處，當前曲線506具有在時間線中展示為第一峰值之即時值，該第一峰值超出範圍508之上限。在該時間點處，控制器可判定對應於當前曲線506之光束處出現異常。
在一些實施例中，控制器可使用當前曲線506之當前統計值(例如，平均值、中位值等)用於比較。可使用在一時間段內所接收之當前曲線506之所有值來判定該時間段內當前曲線506之當前統計值。可以與曲線502之統計值類似的方式來判定當前曲線506之當前統計值。舉例而言，在時間點T4處，當前曲線506之當前統計值可為在時間點T3與T4之間的時間段內所接收之當前曲線506之所有值的平均值。對於另一實例，在時間點T5處，當前曲線506之當前統計值可為在時間點T2與T5之間的時間段內所接收之當前曲線506之所有值的中位值。當控制器使用當前曲線506之當前統計值用於比較時，控制器可在當前曲線506之當前統計值與基線504之間的差值滿足預定條件時判定出現異常。舉例而言，在圖5中，在時間點T2處，當前統計值可為在時間點T1與T2之間的時間段內所接收之當前曲線506之所有值的平均值。在時間點T1與T2之間的時間點處，當前曲線506具有在時間線中展示為第一峰值之即時值，該第一峰值超出範圍508之上限。然而，時間點T1與T2之間的當前統計值可處於範圍508內，且控制器可判定時間點T2處沒有出現異常。然而，在時間點T3處，其中當前統計值可為在時間點T2與T3之間的時間段內所接收之當前曲線506之所有值的平均值，時間點T2與T3之間的當前統計值可超出範圍508。因此，控制器可判定在時間點T3處對應於當前曲線506之光束已出現異常。
在一些實施例中，為了判定是否出現光束之異常，可使用總體效能方法。在總體效能方法中，控制器可根據對在多個時間點處所接收之紀錄的值執行的廻歸來判定第一廻歸參數，且根據對在該多個時間點處所接收之紀錄之部分中之每一者的值執行的廻歸來判定第二廻歸參數。第二廻歸參數中之每一者可對應於紀錄之一個部分。
舉例而言，圖5展示曲線502及待判定其中是否存在異常之當前曲線506。當前曲線506對應於光束之一紀錄，控制器正根據該紀錄偵測是否出現異常。舉例而言，自時間點T0起，控制器可控制對應於多光束系統之光束的效能度量之值的記錄及儲存，每一值對應於曲線502中之一曲線。可連續或間歇地記錄該等值。可根據對當前曲線506執行的廻歸來判定第一廻歸參數。可根據對曲線502之子集執行的廻歸來判定第二廻歸參數。在一些實施例中，子集可包括當前曲線506。在一些實施例中，子集可不包括當前曲線506。舉例而言，子集可包括除當前曲線506之外的所有曲線502。對於另一實例，子集可包括除當前曲線506之外的曲線502中之一些。每一第二廻歸參數可對應於曲線502之子集中之一者。在一些實施例中，廻歸可包括線性廻歸，且第一廻歸參數及第二廻歸參數可包括斜率或截距中之一者。舉例而言，藉由對當前曲線506執行線性廻歸，控制器可判定當前曲線506之第一斜率或第一截距中之至少一者。藉由對曲線502之子集中之每一者執行線性廻歸，控制器可判定子集中之每一者的第二斜率或第二截距中之至少一者。
在總體效能方法中，在一些實施例中，控制器亦可使用第二廻歸參數來判定參數值。舉例而言，可將參數值判定為第二廻歸參數之平均值、中位值、方差值、標準偏差值或均方根值。舉例而言，若第二廻歸參數包括曲線502之第二斜率，則可將參數值判定為第二斜率之統計值(例如，平均值或中位值)。對於另一實例，若第二廻歸參數包括曲線502之第二截距，則可將參數值判定為第二截距之統計值(例如，平均值或中位值)。
在總體效能方法中，控制器可進一步判定第一廻歸參數與參數值之間的差值是否在預定範圍內。舉例而言，控制器可判定第一斜率(或第一截距)與第二斜率(或第二截距)之統計值之間的差值是否在預定範圍內。在一些實施例中，預定範圍可關於參數值之統計值對稱。在一些實施例中，預定範圍可關於參數值之統計值非對稱。
在總體效能方法中，若差值不在預定範圍內，則控制器可接著判定已出現異常。舉例而言，在圖5中，若當前曲線506之第一斜率與曲線502之第二斜率的平均值之間的差值不在預定範圍內，則控制器可判定當前曲線506中已出現異常。
仍返回參考圖3，在步驟306處，控制器回應於已出現異常之判定而提供異常指示。在一些實施例中，異常指示可包括視覺指示，諸如呈現於圖形使用者介面(GUI)中之警告(例如，彈出視窗)。在一些實施例中，異常指示可包括聽覺指示，諸如聲音。在一些實施例中，異常指示可包括發送至多光束系統之使用者的訊息，諸如文字訊息。亦可使用其他形式之異常指示。當使用者接收異常指示時，使用者可開始檢查多光束系統之模組(例如，硬體模組或軟體模組)中是否實際上出現任何問題。舉例而言，使用者可開始檢查與多光束系統相關聯之日誌檔案。
在一些實施例中，在步驟306之後，控制器可回應於已出現異常之判定而判定異常之來源。舉例而言，控制器可觸發運行診斷軟體以識別異常之來源且判定該異常是否指示多光束系統之實際問題。
圖4為說明符合本發明之實施例的用於監測多光束系統之效能的例示性方法400之流程圖。
在步驟402處，控制器(例如，圖1至圖2中之控制器109)判定在成像程序中多光束系統之光束的效能度量之基線值。在一些實施例中，每一紀錄可與光束中之一者相關聯。舉例而言，控制器可基於在預定事件之後所接收的效能度量之初始紀錄來判定基線值。對於另一實例，控制器可將基線值判定為效能度量之紀錄之部分的值之統計值。
在步驟404處，控制器將基線值或紀錄中之至少一者儲存於資料庫中。在一些實施例中，資料庫可包括在控制器可存取之記憶體中。
在步驟406處，控制器接收在成像程序中光束的效能度量之紀錄。在一些實施例中，控制器可以與步驟302類似的方式執行步驟406。舉例而言，控制器可將所接收紀錄儲存於資料庫中。
在步驟408處，控制器自資料庫擷取紀錄或基線值中之至少一者。
在步驟410處，控制器基於與紀錄之一部分相關聯之參數值來判定是否出現光束之異常。在一些實施例中，控制器可以與步驟304類似的方式執行步驟410。
在步驟412處，控制器回應於已出現異常之判定而提供異常指示。在一些實施例中，控制器可以與步驟306類似的方式執行步驟412。
在一些實施例中，在步驟412之後，控制器可回應於已出現異常之判定而判定異常之來源。舉例而言，控制器可觸發運行診斷軟體以識別異常之來源且判定該異常是否指示多光束系統之實際問題。
可提供一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於處理器(例如，圖1之控制器109之處理器)之指令以執行影像處理、資料處理、自參考方案、資料庫管理、圖形顯示、帶電粒子光束裝置或另一成像器件之操作或其類似者。常見形式之非暫時性媒體包括例如：軟碟、可撓性磁碟、硬碟、固態磁碟機、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體、CD-ROM、任何其他光學資料儲存媒體、具有孔圖案之任何實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體、NVRAM、快取記憶體、暫存器、任何其他記憶體晶片或卡匣及其網路化版本。
可使用以下技術方案進一步描述實施例：
1. 一種用於監測一多光束系統之效能的方法，該方法包含：
接收在一成像程序期間操作的該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯；
基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常；及
回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
2. 如條項1之方法，其中判定是否出現該光束之該異常包含：
使用在該成像程序之多個時間點處所接收的該光束之一紀錄的至少一個值來判定該光束之一測試值；
判定該光束之該測試值與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
3. 如前述條項中任一項之方法，其進一步包含：
將該基線值或該等紀錄中之至少一者儲存於一資料庫中。
4. 如條項3之方法，其進一步包含：
在判定該差值是否在該預定範圍內之前，自該資料庫擷取該等紀錄或該基線值中之至少一者。
5. 如前述條項中任一項之方法，其進一步包含：
在一預定事件之後判定該基線值。
6. 如條項5之方法，其中在該預定事件之後判定該基線值包含：
基於在該預定事件之後所接收的該效能度量之初始紀錄來判定該基線值。
7. 如條項5至6中任一項之方法，其中該預定事件包含完成該多光束系統之維護或該多光束系統之校準中之一者。
8. 如條項5至7中任一項之方法，其中該預定事件包含該等紀錄之每一值改變一偏移值，其中該偏移值與該等紀錄之該等值的一平均值偏離不超過一預定範圍。
9. 如條項1至4中任一項之方法，其進一步包含：
將該基線值判定為該等紀錄之該部分的值之一統計值。
10. 如條項2至9中任一項之方法，其中該光束之該測試值包含該光束之該紀錄之該至少一個值的一統計值。
11. 如條項9至10中任一項之方法，其中該統計值包含一平均值、一中位值、一方差值、一標準偏差值或一均方根值中之一者。
12. 如條項2至9中任一項之方法，其中該光束之該測試值包含在該多個時間點中之一者處所接收的該光束之該紀錄的一值。
13. 如前述條項中任一項之方法，其中判定是否出現該光束之該異常包含：
根據對在多個時間點處所接收的該紀錄之值執行的一廻歸來判定一第一廻歸參數，且根據對在該多個時間點處所接收的該等紀錄之該部分中之每一者之值執行的廻歸來判定第二廻歸參數，該等第二廻歸參數中之每一者對應於該等紀錄之該部分中之一者；
使用該等第二廻歸參數來判定該基線值；
判定該第一廻歸參數與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
14. 如條項13之方法，其中該第一廻歸參數及該等第二廻歸參數中之每一者包含一斜率或一截距中之一者。
15. 如條項13至14中任一項之方法，其中該等紀錄之該部分不包括該紀錄。
16. 如條項13至15中任一項之方法，其中該等紀錄之該部分包括除該紀錄之外的該等紀錄之全部。
17. 如前述條項中任一項之方法，其中該效能度量指示在該成像程序中自該等光束中之一光束之一視場(FOV)所產生的一影像之影像品質或幾何失真中之至少一者。
18. 如條項17之方法，其中該效能度量指示該影像之該幾何失真，且包含一像差、一結構失真或一幾何形狀之一變化中之至少一者。
19. 如條項17至18中任一項之方法，其中該效能度量指示該影像品質，且包含表示該影像之一雜訊位準、該影像之一亮度、該影像之一對比度、該影像之一清晰度或該影像之一解析度中之至少一者的一變數。
20. 如條項19之方法，其進一步包含：
使用該影像中對應於該FOV之一區域的一部分來判定表示該雜訊位準之資料，其中該區域不具有圖案。
21. 如條項20之方法，其進一步包含：
基於該FOV之該區域的佈局資料或該影像之影像資料中之至少一者來判定該區域。
22. 如條項19至21中任一項之方法，其進一步包含：
基於該影像之一灰階來判定該亮度或該對比度中之至少一者。
23. 如條項19至22中任一項之方法，其進一步包含：
自該影像之一圖案邊緣提取一階梯剖面圖；及
根據該階梯剖面圖來判定該清晰度或該解析度中之至少一者。
24. 如前述條項中任一項之方法，其進一步包含：
回應於已出現該異常之判定而判定該異常之一來源。
25. 一種用於監測一多光束系統之效能的系統，該系統包含：
一控制器，其具有一電路，該電路執行一指令集以使得該系統：
接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯；
基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常；及
回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
26. 如條項25之系統，其中使得該系統判定是否出現該光束之該異常的該指令集進一步使得該系統：
使用在該成像程序之多個時間點處所接收的該光束之一紀錄的至少一個值來判定該光束之一測試值；
判定該光束之該測試值與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
27. 如條項25至26中任一項之系統，其進一步包含：
一資料庫，其經組態以儲存該基線值或該等紀錄中之至少一者。
28. 如條項27之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
在判定該差值是否在該預定範圍內之前，自該資料庫擷取該等紀錄或該基線值中之至少一者。
29. 如條項25至28中任一項之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
在一預定事件之後判定該基線值。
30. 如條項29之系統，其中使得該系統在該預定事件之後判定該基線值的該指令集進一步使得該系統：
基於在該預定事件之後所接收的該效能度量之初始紀錄來判定該基線值。
31. 如條項29至30中任一項之系統，其中該預定事件包含完成該多光束系統之維護或該多光束系統之校準中之一者。
32. 如條項29至31中任一項之系統，其中該預定事件包含該等紀錄之每一值改變一偏移值，其中該偏移值與該等紀錄之該等值的一平均值偏離不超過一預定範圍。
33. 如條項25至28中任一項之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
將該基線值判定為該等紀錄之該部分的值之一統計值。
34. 如條項26至33中任一項之系統，其中該光束之該測試值包含該光束之該紀錄之該至少一個值的一統計值。
35. 如條項33至34中任一項之系統，其中該統計值包含一平均值、一中位值、一方差值、一標準偏差值或一均方根值中之一者。
36. 如條項26至33中任一項之系統，其中該光束之該測試值包含在該多個時間點中之一者處所接收的該光束之該紀錄的一值。
37. 如條項25至36中任一項之系統，其中使得該系統判定是否出現該光束之該異常的該指令集進一步使得該系統：
根據對在多個時間點處所接收的該紀錄之值執行的一廻歸來判定一第一廻歸參數，且根據對在該多個時間點處所接收的該等紀錄之該部分中之每一者之值執行的廻歸來判定第二廻歸參數，該等第二廻歸參數中之每一者對應於該等紀錄之該部分中之一者；
使用該等第二廻歸參數來判定該基線值；
判定該第一廻歸參數與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之一判定而判定出現該異常。
38. 如條項37之系統，其中該第一廻歸參數及該等第二廻歸參數中之每一者包含一斜率或一截距中之一者。
39. 如條項25至38中任一項之系統，其中該效能度量指示在該成像程序中自該等光束中之一光束之一視場(FOV)所產生的一影像之影像品質或幾何失真中之至少一者。
40. 如條項39之系統，其中該效能度量指示該影像之該幾何失真，且包含一像差、一結構失真或一幾何形狀之一變化中之至少一者。
41. 如條項39至40中任一項之系統，其中該效能度量指示該影像品質，且包含表示該影像之一雜訊位準、該影像之一亮度、該影像之一對比度、該影像之一清晰度或該影像之一解析度中之至少一者的一變數。
42. 如條項41之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
使用該影像中對應於該FOV之一區域的一部分來判定表示該雜訊位準之資料，其中該區域不具有圖案。
43. 如條項42之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
基於該FOV之該區域的佈局資料或該影像之影像資料中之至少一者來判定該區域。
44. 如條項41至43中任一項之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
基於該影像之一灰階來判定該亮度或該對比度中之至少一者。
45. 如條項41至44中任一項之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
自該影像之一圖案邊緣提取一階梯剖面圖；及
根據該階梯剖面圖來判定該清晰度或該解析度中之至少一者。
46. 如條項25至45中任一項之系統，其中該指令集進一步使得該系統：
回應於已出現該異常之判定而判定該異常之一來源。
47. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一指令集，該指令集可由一裝置之至少一個處理器執行以使得該裝置執行用於監測一多光束系統之效能的一方法，該方法包含：
接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯；
基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常；及
回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
48. 一種監測一多光束裝置之健康的方法，該方法包含：
接收在一成像程序中該多光束裝置之光束的一效能度量之紀錄；
比較該等紀錄以判定該等光束中之一光束是否展現一異常；及
在該光束展現該異常時觸發一通知。
49. 如條項48之方法，其中該等光束包含三個或更多個光束。
50. 如條項48至49中任一項之方法，其進一步包含：
回應於已出現該異常之判定而判定該異常之一來源。
51. 如條項48至50中任一項之方法，其中該等紀錄中之每一者與該等光束中之一者相關聯，且該等紀錄中之每一者包括在該成像程序之多個時間點處所接收的該效能度量之多個值。
52. 如條項48至51中任一項之方法，其中比較該等紀錄以判定該等光束中之該光束是否展現該異常包含：
判定該等光束之該效能度量的一基線值；
使用在該成像程序之多個時間點處所接收的該光束之一紀錄的至少一個值來判定該光束之一測試值；
判定該光束之該測試值與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
53. 如條項52之方法，其進一步包含：
將該基線值或該等紀錄中之至少一者儲存於一資料庫中。
54. 如條項53之方法，其進一步包含：
在判定該差值是否在該預定範圍內之前，自該資料庫擷取該等紀錄或該基線值中之至少一者。
55. 如條項52至54中任一項之方法，其進一步包含：
將該基線值判定為該等紀錄之該部分的值之一統計值。
56. 如條項52至55中任一項之方法，其中該光束之該測試值包含該光束之該紀錄之該至少一個值的一統計值。
57. 如條項55至56中任一項之方法，其中該統計值包含一平均值、一中位值、一方差值、一標準偏差值或一均方根值中之一者。
58. 如條項42至56中任一項之方法，其中該光束之該測試值包含在該多個時間點中之一者處所接收的該光束之該紀錄的一值。
59. 如條項48至58中任一項之方法，其中比較該等紀錄以判定該等光束中之該光束是否展現該異常包含：
根據對在多個時間點處所接收的該紀錄之值執行的一廻歸來判定一第一廻歸參數，且根據對在該多個時間點處所接收的該等紀錄之該部分中之每一者之值執行的廻歸來判定第二廻歸參數，該等第二廻歸參數中之每一者對應於該等紀錄之該部分中之一者；
使用該等第二廻歸參數來判定該基線值；
判定該第一廻歸參數與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
60. 如條項59之方法，其中該第一廻歸參數及該等第二廻歸參數中之每一者包含一斜率或一截距中之一者。
61. 如條項59至60中任一項之方法，其中該等紀錄之該部分不包括該紀錄。
62. 如條項59至61中任一項之方法，其中該等紀錄之該部分包括除該紀錄之外的該等紀錄之全部。
63. 如條項48至62中任一項之方法，其中該效能度量指示在該成像程序中自該等光束中之一光束之一視場(FOV)所產生的一影像之影像品質或幾何失真中之至少一者。
64. 如條項63之方法，其中該效能度量指示該影像之該幾何失真，且包含一像差、一結構失真或一幾何形狀之一變化中之至少一者。
65. 如條項63至64中任一項之方法，其中該效能度量指示該影像品質，且包含表示該影像之一雜訊位準、該影像之一亮度、該影像之一對比度、該影像之一清晰度或該影像之一解析度中之至少一者的一變數。
66. 如條項65之方法，其進一步包含：
使用該影像中對應於該FOV之一區域的一部分來判定表示該雜訊位準之資料，其中該區域不具有圖案。
67. 如條項66之方法，其進一步包含：
基於該FOV之該區域的佈局資料或該影像之影像資料中之至少一者來判定該區域。
68. 如條項65至67中任一項之方法，其進一步包含：
基於該影像之一灰階來判定該亮度或該對比度中之至少一者。
69. 如條項65至68中任一項之方法，其進一步包含：
自該影像之一圖案邊緣提取一階梯剖面圖；及
根據該階梯剖面圖來判定該清晰度或該解析度中之至少一者。
70. 一種監測一多光束系統之健康的裝置，該裝置包含：
一控制器，其具有一電路，該電路執行一指令集以使得該裝置：
接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄；
比較該等紀錄以判定該等光束中之一光束是否展現一異常；及
在該光束展現該異常時觸發一通知。
71. 如條項70之裝置，其中該等光束包含三個或更多個光束。
72. 如條項70至71中任一項之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
回應於已出現該異常之判定而判定該異常之一來源。
73. 如條項70至72中任一項之裝置，其中該等紀錄中之每一者與該等光束中之一者相關聯，且該等紀錄中之每一者包括在該成像程序之多個時間點處所接收的該效能度量之多個值。
74. 如條項70至73中任一項之裝置，其中使得該裝置比較該等紀錄以判定該等光束中之該光束是否展現該異常的該指令集進一步使得該系統：
判定該等光束之該效能度量的一基線值；
使用在該成像程序之多個時間點處所接收的該光束之一紀錄的至少一個值來判定該光束之一測試值；
判定該光束之該測試值與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
75. 如條項74之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
將該基線值或該等紀錄中之至少一者儲存於一資料庫中。
76. 如條項75之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
在判定該差值是否在該預定範圍內之前，自該資料庫擷取該等紀錄或該基線值中之至少一者。
77. 如條項74至76中任一項之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
將該基線值判定為該等紀錄之該部分的值之一統計值。
78. 如條項74至77中任一項之裝置，其中該光束之該測試值包含該光束之該紀錄之該至少一個值的一統計值。
79. 如條項77至78中任一項之裝置，其中該統計值包含一平均值、一中位值、一方差值、一標準偏差值或一均方根值中之一者。
80. 如條項74至78中任一項之裝置，其中該光束之該測試值包含在該多個時間點中之一者處所接收的該光束之該紀錄的一值。
81. 如條項70至80中任一項之裝置，其中使得該裝置比較該等紀錄以判定該等光束中之該光束是否展現該異常的該指令集進一步使得該系統：
根據對在多個時間點處所接收的該紀錄之值執行的一廻歸來判定一第一廻歸參數，且根據對在該多個時間點處所接收的該等紀錄之該部分中之每一者之值執行的廻歸來判定第二廻歸參數，該等第二廻歸參數中之每一者對應於該等紀錄之該部分中之一者；
使用該等第二廻歸參數來判定該基線值；
判定該第一廻歸參數與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及
基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
82. 如條項81之裝置，其中該第一廻歸參數及該等第二廻歸參數中之每一者包含一斜率或一截距中之一者。
83. 如條項81至82中任一項之裝置，其中該等紀錄之該部分不包括該紀錄。
84. 如條項81至83中任一項之裝置，其中該等紀錄之該部分包括除該紀錄之外的該等紀錄之全部。
85. 如條項70至84中任一項之裝置，其中該效能度量指示在該成像程序中自該等光束中之一光束之一視場(FOV)所產生的一影像之影像品質或幾何失真中之至少一者。
86. 如條項85之裝置，其中該效能度量指示該影像之該幾何失真，且包含一像差、一結構失真或一幾何形狀之一變化中之至少一者。
87. 如條項85至86中任一項之裝置，其中該效能度量指示該影像品質，且包含表示該影像之一雜訊位準、該影像之一亮度、該影像之一對比度、該影像之一清晰度或該影像之一解析度中之至少一者的一變數。
88. 如條項87之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
使用該影像中對應於該FOV之一區域的一部分來判定表示該雜訊位準之資料，其中該區域不具有圖案。
89. 如條項88之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
基於該FOV之該區域的佈局資料或該影像之影像資料中之至少一者來判定該區域。
90. 如條項87至89中任一項之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
基於該影像之一灰階來判定該亮度或該對比度中之至少一者。
91. 如條項87至90中任一項之裝置，其中該指令集進一步使得該裝置：
自該影像之一圖案邊緣提取一階梯剖面圖；及
根據該階梯剖面圖來判定該清晰度或該解析度中之至少一者。
92. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一指令集，該指令集可由一裝置之至少一個處理器執行以使得該裝置執行用於監測一多光束系統之健康的一方法，該方法包含：
接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄；
比較該等紀錄以判定該等光束中之一光束是否展現一異常；及
在該光束展現該異常時觸發一通知。
93. 一種監測一多光束掃描電子顯微鏡(SEM)之健康的方法，該方法包含：
接收一多光束系統之複數個光束的一效能度量之紀錄，該複數個光束包括一第一光束及其他光束；
比較自該等紀錄導出之資料以判定該第一光束與該等其他光束相比是否展現異常效能；及
在基於該比較作出該第一光束展現該異常效能之一判定時觸發一通知。
94. 如條項93之方法，其中比較該資料進一步包含：
判定該等其他光束之該效能度量的一統計值；及
判定該第一光束之該效能度量與該統計值之間的一差值大於或等於一預定臨限值。
95. 如條項93之方法，其中該統計值包含該等其他光束之該效能度量之一平均值、一中位值、一方差值、一標準偏差值或一均方根值中之一者。
諸圖中之方塊圖說明根據本發明之各種例示性實施例之系統、方法及電腦硬體或軟體產品之可能實施方案的架構、功能性及操作。在此方面，流程圖或方塊圖中之每一區塊可表示模組、區段或程式碼之部分，該程式碼之部分包括用於實施特定邏輯功能之一或多個可執行指令。應理解，在一些替代實施方案中，區塊中所指示之功能可不按圖中所提及之次序出現。舉例而言，取決於所涉及之功能性，連續展示之兩個區塊可實質上同時執行或實施，或兩個區塊有時可以相反次序執行。亦可省略一些區塊。亦應理解，方塊圖中之每一區塊及該等區塊之組合可由執行指定功能或動作的基於專用硬體之系統或由專用硬體及電腦指令之組合來實施。
應瞭解，本發明之實施例不限於已在上文所描述及在隨附圖式中所說明之確切構造，且可在不脫離本發明之範疇的情況下作出各種修改及改變。
100:電子光束檢測(EBI)系統
101:主腔室
102:裝載/鎖定腔室
104:電子光束工具
106:裝置前端模組(EFEM)
106a:第一裝載埠
106b:第二裝載埠
109:控制器
201:電子源
202:初級電子光束
203:初級光束交越
204:主光軸
207:樣本固持器
208:樣本
209:機動載物台
210:聚光透鏡
210:聚光透鏡
211:初級細光束
212:初級細光束
213:初級細光束
220:源轉換單元
221:探測光點
222:探測光點
223:探測光點
230:初級投影系統
231:物鏡
232:偏轉掃描單元
233:光束分離器
240:電子偵測器件
241:偵測元件
242:偵測元件
243:偵測元件
250:次級投影系統
251:次光軸
261:次級電子光束
262:次級電子光束
263:次級電子光束
271:槍孔徑板
300:方法
302:步驟
304:步驟
306:步驟
400:方法
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
502:曲線
504:基線
506:當前曲線
508:範圍
圖1為說明符合本發明之實施例的例示性電子光束檢測(EBI)系統的示意圖。
圖2為說明符合本發明之實施例的作為圖1之例示性帶電粒子光束檢測系統之部分的例示性多光束系統的示意圖。
圖3為說明符合本發明之實施例的用於監測多光束系統之效能的例示性方法之流程圖。
圖4為說明符合本發明之實施例的用於監測多光束系統之效能的另一例示性方法之流程圖。
圖5為符合本發明之實施例的多光束系統之光束的效能度量之時間相依值的說明。
502:曲線
504:基線
506:當前曲線
508:範圍
Claims (15)
- 一種用於監測一多光束系統之效能的方法，該方法包含： 接收在一成像程序期間操作的該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯； 基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常；及 回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
- 一種用於監測一多光束系統之效能的系統，該系統包含： 一控制器，其具有一電路，該電路執行一指令集以使得該系統： 接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯； 基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常；及 回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
- 如請求項2之系統，其中使得該系統判定是否出現該光束之該異常的該指令集進一步使得該系統： 使用在該成像程序之多個時間點處所接收的該光束之一紀錄的至少一個值來判定該光束之一測試值； 判定該光束之該測試值與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及 基於該差值不在該預定範圍內之判定而判定已出現該異常。
- 如請求項2之系統，其進一步包含： 一資料庫，其經組態以儲存該基線值或該等紀錄中之至少一者。
- 如請求項4之系統，其中該指令集進一步使得該系統： 在判定該差值是否在該預定範圍內之前，自該資料庫擷取該等紀錄或該基線值中之至少一者。
- 如請求項2之系統，其中該指令集進一步使得該系統： 在一預定事件之後判定該基線值。
- 如請求項6之系統，其中使得該系統在該預定事件之後判定該基線值的該指令集進一步使得該系統： 基於在該預定事件之後所接收的該效能度量之初始紀錄來判定該基線值。
- 如請求項6之系統，其中該預定事件包含完成該多光束系統之維護或該多光束系統之校準中之一者。
- 如請求項6之系統，其中該預定事件包含該等紀錄之每一值改變一偏移值，其中該偏移值與該等紀錄之該等值的一平均值偏離不超過一預定範圍。
- 如請求項2之系統，其中該指令集進一步使得該系統： 將該基線值判定為該等紀錄之該部分的值之一統計值。
- 如請求項3之系統，其中該光束之該測試值包含該光束之該紀錄之該至少一個值的一統計值。
- 如請求項10之系統，其中該統計值包含一平均值、一中位值、一方差值、一標準偏差值或一均方根值中之一者。
- 如請求項3之系統，其中該光束之該測試值包含在該多個時間點中之一者處所接收的該光束之該紀錄的一值。
- 如請求項2之系統，其中使得該系統判定是否出現該光束之該異常的該指令集進一步使得該系統： 根據對在多個時間點處所接收的該紀錄之值執行的一廻歸來判定一第一廻歸參數，且根據對在該多個時間點處所接收的該等紀錄之該部分中之每一者之值執行的廻歸來判定第二廻歸參數，該等第二廻歸參數中之每一者對應於該等紀錄之該部分中之一者； 使用該等第二廻歸參數來判定該基線值； 判定該第一廻歸參數與該基線值之間的一差值是否在一預定範圍內；及 基於該差值不在該預定範圍內之一判定而判定出現該異常。
- 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一指令集，該指令集可由一裝置之至少一個處理器執行以使得該裝置執行用於監測一多光束系統之效能的一方法，該方法包含： 接收在一成像程序中該多光束系統之光束的一效能度量之紀錄，每一紀錄與一光束相關聯； 基於使用該等紀錄之一部分所判定的一基線值來判定是否出現一光束之一異常；及 回應於已出現該異常之判定而提供一異常指示。
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