用于減少非隨機(jī)噪聲效應(yīng)的測量系統(tǒng)和方法

專利名稱：用于減少非隨機(jī)噪聲效應(yīng)的測量系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量系統(tǒng)及用于改善測量系統(tǒng)的精確度的方法。
背景技術(shù)：
集成電路是非常復(fù)雜的包含多層的設(shè)備。各個(gè)層可包含導(dǎo)電材料和絕緣材料，同時(shí)其他層可包含半導(dǎo)體材料。這些各種材料以圖案的形式被布置，通常依據(jù)集成電路所期望的功能。該圖案還反應(yīng)了集成電路的制造過程。
集成電路通過復(fù)雜的多級制造處理被制造。在這個(gè)多級處理中，電阻材料(i)被沉積在基底層上、(ii)通過光刻處理被顯露、以及(iii)被顯現(xiàn)以產(chǎn)生限定后面被蝕刻的某些區(qū)域的圖案。
開發(fā)用于的檢查裝配階段、連續(xù)制造階段之間的集成電路、與制造處理相結(jié)合的各種測量、檢查和故障分析技術(shù)(還稱為“在線”檢測技術(shù))，或不結(jié)合(還稱為“離線”檢測技術(shù))。各種光學(xué)以及帶電粒子束檢測工具和檢查工具在本領(lǐng)域是已知的，譬如Santa Clara，California的Applied Materials有限公司(加利福尼亞的圣克拉拉的應(yīng)用材料有限公司)的VeraSEWTM、ComplussTM及SEMVisionTM。
制造故障可影響集成電路的電性能。這些故障中的某些源于對所要求的圖案尺寸的不想要的偏差?！芭R界尺寸”通常是被組成圖案的線的寬度、兩個(gè)被組成圖案的線之間的距離、觸點(diǎn)等的寬度。
測量目的之一是確定被檢查的結(jié)構(gòu)部件是否包含來自于這些臨界尺寸的偏差。這種檢查通常通過帶電粒子束成像來實(shí)施，該成像提供測量所述偏差所要求的高分辨率。
測量系統(tǒng)是高度復(fù)雜的。它們包括多個(gè)機(jī)械部件及本技術(shù)的檢測器。該系統(tǒng)的各種機(jī)械部分，包括但不限制泵、臺等引入噪聲。噪聲還在測量處理的光照和檢測階段被引入，例如由于測量系統(tǒng)中波動的電磁場。這些噪聲可降低測量系統(tǒng)的分辨率。
通過求和多個(gè)中間圖像，基本上降低了隨機(jī)噪聲的影響。通過使用帶電粒子束掃描區(qū)域及檢測從該區(qū)域散射的電子來產(chǎn)生各個(gè)中間圖像。求和操作平均出噪聲。
譬如但不限于重復(fù)噪聲的非隨機(jī)噪聲影響最后的圖像。這些噪聲引起中間圖像相對于彼此間偏移。
當(dāng)中間圖像被求和時(shí)，這種偏移可使最后的圖像變形，這是由于屬于該區(qū)域不同位置的不同的中間圖像的象素被求和以提供最后的圖像。
提高分辨率的技術(shù)的重要性隨亞微米集成電路結(jié)構(gòu)尺寸的持續(xù)縮小而增長。
有對提供用于減少噪聲影響的有效方法及系統(tǒng)的逐漸增長的需要。

發(fā)明內(nèi)容
一種方法，其包括確定在至少一個(gè)中間圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)的相應(yīng)感興趣區(qū)域之間的空間關(guān)系；其中中間圖像包括多個(gè)中間圖像部分，并且其中多個(gè)中間圖像部分包括多個(gè)感興趣區(qū)域；和產(chǎn)生圖像，以響應(yīng)空間關(guān)系和響應(yīng)多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
有利地，產(chǎn)生包括執(zhí)行分支圖像對準(zhǔn)，以響應(yīng)空間關(guān)系。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括產(chǎn)生參考圖像。有利地，參考圖像的產(chǎn)生包括掃描參考區(qū)域。有利地，參考圖像的產(chǎn)生反映至少一個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
有利地，該方法還包括確定至少一個(gè)噪聲特征。
有利地，該方法還包括限定感興趣的區(qū)域，這個(gè)階段可包括搜尋包括邊沿信息的區(qū)域。
有利地，該產(chǎn)生圖像的階段包括增加大致上表示某一區(qū)域的相同位置的象素。
一種系統(tǒng)，其包括適用于存儲至少一個(gè)中間圖像的存儲單元；和連接至該存儲單元且適于確定在至少一個(gè)中間圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)的相應(yīng)感興趣區(qū)域之間的空間關(guān)系的處理器；其中中間圖像包括多個(gè)中間圖像部分，并且其中多個(gè)中間圖像部分包括多個(gè)感興趣區(qū)域；以及產(chǎn)生圖像以響應(yīng)空間關(guān)系和響應(yīng)多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
有利地，該處理器適于執(zhí)行下列中的至少一個(gè)(i)實(shí)施分支圖像對準(zhǔn)以響應(yīng)空間關(guān)系；(ii)產(chǎn)生參考圖像；(iii)產(chǎn)生參考圖像，以響應(yīng)參考區(qū)域的信息表述；(iv)產(chǎn)生參考圖像，以響應(yīng)至少一個(gè)中間圖像的內(nèi)容；(v)確定至少一個(gè)噪聲特征；(vi)限定感興趣區(qū)域；(vii)搜尋包含邊沿信息的區(qū)域；(viii)增加大致上表述某一區(qū)域的相同位置的象素。
有利地，該系統(tǒng)還包括至少一個(gè)檢測器，用于檢測從該區(qū)域散射出的帶電粒子束。


為了理解本發(fā)明和明白它如何被實(shí)際實(shí)施，僅僅通過非限制性例子結(jié)合附圖，優(yōu)選實(shí)施例現(xiàn)將被說明，其中圖1是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的臨界尺寸的掃描電子顯微鏡的示意圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的參考圖像；圖3示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一參考圖像；圖4示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水平衍生圖像；圖5示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的垂直衍生圖像360；圖6示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生圖像的方法；圖7示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生圖像的方法；圖8示出示例性噪聲譜。
具體實(shí)施例方式
典型的CD-SEM包括用于產(chǎn)生電子束的電子槍、偏轉(zhuǎn)和傾斜單元還有聚焦透鏡，該聚焦透鏡可在某種傾斜情形下用于實(shí)現(xiàn)帶有電子束的樣本掃描，同時(shí)減低各種象差和失調(diào)。電子譬如因樣本和電子束的相互作用而被忽略的二次電子被吸引至檢測器，該檢測器提供由處理單元處理的檢測信號。檢測信號可被用于確定樣本的各種特征，還有形成被檢查樣本的圖像。
本發(fā)明可在部件數(shù)量和所述部件布置上互相不同的各種構(gòu)造的CD-SEM上被實(shí)施。例如偏轉(zhuǎn)單元的數(shù)量以及各個(gè)單元的具體結(jié)構(gòu)可能改變。CD-SEM可包括透鏡內(nèi)(in-lens)以及透鏡外的檢測器或兩者的組合。
譬如CD-SEM 100的測量系統(tǒng)如圖1所示。該CD-SEM 100包括(i)掃描儀，譬如掃描偏轉(zhuǎn)單元102，用來使用帶電粒子束掃描包括多結(jié)構(gòu)部件的區(qū)域；(ii)至少一個(gè)檢測器，譬如透鏡內(nèi)檢測器16，其被固定以接收來自該區(qū)域和帶電粒子束之間相互作用的帶電粒子且提供多個(gè)檢測信號；來自于對區(qū)域反復(fù)掃描的檢測信號可形成中間圖像；(iii)存儲單元，譬如存儲單元9，適用于存儲至少一個(gè)中間圖像；以及(iv)處理器，譬如處理器8，被連接至存儲單元，適用于(a)確定在至少一個(gè)中間圖像范圍內(nèi)感興趣的區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像范圍內(nèi)的對應(yīng)感興趣的區(qū)域之間的空間關(guān)系；盡管中間圖像包括多個(gè)中間圖像部分，盡管多個(gè)中間圖像部分包含多個(gè)感興趣的區(qū)域；以及(b)響應(yīng)于空間關(guān)系和響應(yīng)于多個(gè)中間圖像的內(nèi)容而產(chǎn)生圖像。
假如CD-SEM 100包含多個(gè)檢測器，那么它可以使用通過處理來自一個(gè)處理器的中間圖像獲得的再成像重合結(jié)果，來實(shí)施來自其它檢測器的圖像的再重合。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，只有一個(gè)檢測器的中間圖像被處理以估計(jì)感興趣的區(qū)域之間的空間關(guān)系，并且該結(jié)果被用于產(chǎn)生這個(gè)檢測器以及其他檢測器的圖像。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)檢測器的中間圖像被處理，并且與不同檢測器相關(guān)的感興趣的區(qū)域間的空間關(guān)系被處理，以獲得一個(gè)或多個(gè)檢測器的重合曲線。
CD-SEM 100還包含(a)發(fā)射電子束101的電子槍103，該電子槍103由極104引出，(b)將電子束聚焦在被檢查物體105的表面105a的物鏡112，(c)偏轉(zhuǎn)單元108-111，和(d)臺面(stage)101，該臺面用于引導(dǎo)在物體105和物鏡112之間的相對機(jī)械運(yùn)動。
使用掃描偏轉(zhuǎn)單元102，掃描在樣本上方的射束。使用偏轉(zhuǎn)單元108至111可分別獲得孔106與射束的對準(zhǔn)或理想的光軸。作為偏轉(zhuǎn)單元線圈，可使用帶電盤式的靜電模塊或線圈和靜電偏轉(zhuǎn)器的組合。
透鏡內(nèi)檢測器16能夠檢測到具有相當(dāng)?shù)湍芰?3至50eV)的從物體105以各種角度逸出的二次電子。使用連接至光電倍增管等的閃爍體形式的檢測器，可實(shí)施來自樣本的散射的或二次微粒的測量。由于測量信號的方法一般不影響發(fā)明思想，因此這不能理解為對該發(fā)明的限制。應(yīng)明白的是CD-SEM可包含另外的或可替換的至少一個(gè)透鏡外檢測器。
檢測信號由處理器8來處理，該處理器8還可適于控制CD-SEM 100的部件并且調(diào)整其操作。有利地，處理器102具有圖像處理能力且能夠以各種方式處理檢測信號。典型的處理方案包含產(chǎn)生表現(xiàn)檢測信號的振幅對掃描方向的波形。該波形被進(jìn)一步處理以產(chǎn)生圖像、確定至少一個(gè)邊沿的位置和被檢查結(jié)構(gòu)部件的其它橫截面特征。
系統(tǒng)的不同部分被連接至由多種控制單元控制的相應(yīng)的電源單元(譬如高壓電源單元21)，為了簡化說明書，其大多數(shù)在圖中被省略?？刂茊卧蓻Q定供給某一部件的電流以及電壓。
CD-SEM 100包含雙偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包含偏轉(zhuǎn)單元110和111。因此，在第一偏轉(zhuǎn)單元110中引入的射束傾斜可被校正用于第二偏轉(zhuǎn)單元111中。由于這個(gè)雙偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，電子束可在一個(gè)方向上被偏移，而不相對于光軸引入電子束的射束傾斜。
圖2示出依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的參考圖像200。參考圖像200具有矩形形狀。它被分為多個(gè)條201-209，每個(gè)大約10個(gè)像素高。多個(gè)感興趣的區(qū)域211-216被限定在圖像中。感興趣的區(qū)域被限定，譬如包含測量模塊譬如接觸點(diǎn)的邊沿信息。其余邊沿信息可被忽略。
注意到，數(shù)條可包含空間連續(xù)線或空間非連續(xù)線。該條通常包含以連續(xù)方式掃描的線。例如，以隔行掃描方式，其中第一掃描部分包括第一、(q+1)th、(2q+1)th、…(nq+1)th線，以及隨后掃描部分包括第二、(q+2)th、(2q+2)th、…(nq+2)th線等，第一條包含第一至第qth線，第二條包含第二至第2kth線，依次類推。
有利地，每個(gè)感興趣區(qū)域包含邊沿信息。邊沿信息可使用各種先有技術(shù)方案被檢測，譬如在圖像的一級、二級和/或三級導(dǎo)數(shù)之后追蹤。該導(dǎo)數(shù)可以是x軸導(dǎo)數(shù)、y軸導(dǎo)數(shù)、二元導(dǎo)數(shù)，但這不是必須的。
有利地，通過尋找包含最大數(shù)量的邊沿信息的分支區(qū)域來選擇感興趣的區(qū)域，邊沿信息在閾值和類似值之上。邊沿信息的有效值可以用多種方式計(jì)算，譬如相鄰象素間的灰度電平差異、互不相同的象素?cái)?shù)量等。
依據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，圖3示出另一參考圖像300，圖4示出水平導(dǎo)數(shù)圖像330，以及圖5示出垂直導(dǎo)數(shù)圖像360。
參考圖像300包括垂直線302的圖像和附加結(jié)構(gòu)304的圖像。垂直線圖像302及附加特征的圖像304包括實(shí)質(zhì)上的邊沿信息。多個(gè)感興趣的區(qū)域310被限定，譬如以包含邊沿信息。感興趣區(qū)域的位置可通過定位邊沿信息來確定。這可通過產(chǎn)生水平和/或垂直導(dǎo)數(shù)的圖像來實(shí)施。
應(yīng)注意到，本發(fā)明可被用于具有各種形狀以及圖像部分的條帶不同的圖像。另外注意到，每個(gè)條帶的象素?cái)?shù)量與十不同。
有利地，條帶的大小、尤其寬度反應(yīng)各種參數(shù)包含噪聲頻率、射束掃描速率和Nyquist(尼奎斯特)定律。假如噪聲的特征頻率實(shí)質(zhì)上低于SEM圖像線掃描的頻率，則本發(fā)明是非常有效的。
假定在T1掃描線，在圖像內(nèi)的線數(shù)是Ni，在條帶內(nèi)的線數(shù)是Ns，以及噪聲的特征頻率(例如包含實(shí)質(zhì)上的噪聲能量的最高頻率)是Fn，則2*Fn≤1/(T1*Ns)，那么，1/(2*Fn*T1)≥Ns。
本發(fā)明使用CD-SEM以75Hz的頻率掃描包括480行的圖像，噪聲的特征頻率是930Hz，本發(fā)明使用十行的條帶。
依據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，某些區(qū)域的某些中間圖像的象素被與參考圖像的參考象素相比較。參考圖像可以是實(shí)質(zhì)上相同區(qū)域的在先的中間圖像、該相同區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)在先的中間圖像的組合、參考區(qū)域的中間圖像、參考區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)中間圖像的組合、參考區(qū)域的最終圖像、該區(qū)域的合成圖像、參考區(qū)域的合成圖像或這些圖像任意的一個(gè)或多個(gè)的組合。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參考圖像可使用獲得多個(gè)中間圖像的條件不同的成像/掃描條件獲得。為了提供更高質(zhì)量的參考圖像，可使用更高的電流更低的掃描速率等。
參考區(qū)域通常包含目標(biāo)(也指測量模型)，譬如可見指示設(shè)備、線等。目標(biāo)通常被選擇以響應(yīng)測量處理期間所測量的特征。例如，假如線的寬度被測量，那么目標(biāo)通常理想的等于被測量的線。假如例如通路(via)被測量，則目標(biāo)應(yīng)當(dāng)為通路。
有利地，目標(biāo)圖像(參考圖像)包含實(shí)質(zhì)上的邊沿信息。該邊沿信息被方便地定位在參考圖像的多個(gè)條帶內(nèi)。
有利地，在每個(gè)條帶和對應(yīng)參考條帶之間相對運(yùn)動被計(jì)算，并且被用于實(shí)現(xiàn)基于條紋(還被稱為分支圖像)的重合(registration)。
有利地，本發(fā)明還包括實(shí)施噪聲譜分析。在唯一時(shí)間周期中，各個(gè)條帶被掃描。相對運(yùn)動可以被認(rèn)為是沿時(shí)間軸的采樣。通過實(shí)施時(shí)間到頻率的變換(譬如但不限于傅立葉變換)，這些時(shí)間采樣可提供噪聲譜。例如，假定在時(shí)間T0處，第一中間圖像的第一條帶的掃描結(jié)束。在時(shí)間T0+Ns*T1處，第一中間圖像的第二條帶的掃描結(jié)束。一般地，第j中間圖像的第k條帶的掃描結(jié)束在時(shí)間T0+(Ns*k+Ni*j)*T1處。通過應(yīng)用離散傅立葉變換，這些采樣可被變換至頻率域。
在當(dāng)前獲得的中間圖像的條帶和參考圖像的相應(yīng)條帶之間的相對運(yùn)動可被設(shè)置為向量形式，該向量經(jīng)過時(shí)間到頻率域的變換。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在屬于一個(gè)或多個(gè)中間圖像和參考圖像的條帶之間的相對水平運(yùn)動被計(jì)算，并且被變換以提供x軸噪聲譜。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在屬于一個(gè)或多個(gè)中間圖像和參考圖像的條帶之間的相對水平運(yùn)動被計(jì)算，并且被變換以提供y軸噪聲譜。
依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在屬于一個(gè)或多個(gè)中間圖像和參考圖像的條帶之間的相對水平運(yùn)動被計(jì)算，并且被變換以提供二元噪聲譜。
有利地，通過應(yīng)用分支構(gòu)架重合，沿中間圖像(構(gòu)架)求和的象素將相應(yīng)于被掃描區(qū)域(樣本)的相同點(diǎn)。
圖6示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生圖像的方法400。
方法400由產(chǎn)生或接收參考圖像的階段410開始。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參考圖像可在測量處理開始之前被獲得。參考圖像可根據(jù)集成電路或集成電路層之一的電子描述被合成。
通過掃描包含參考目標(biāo)的參考區(qū)域，實(shí)施分支構(gòu)架重合且提供參考圖像，可以產(chǎn)生參考圖像。
階段410后跟著在獲得某一區(qū)域的多個(gè)中間圖像的階段420。該區(qū)域包括在測量過程中被測量的特征。這個(gè)特征可以是例如結(jié)構(gòu)的寬度、長度或直徑、兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間的距離及類似量。中間圖像的數(shù)據(jù)描述(譬如象素值)可被存貯用于該方法的后續(xù)階段。
階段420后跟著在至少一個(gè)中間圖像內(nèi)感興趣的區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)感興趣的相應(yīng)區(qū)域之間確定空間關(guān)系的階段430。
有利地，中間圖像包含多個(gè)中間圖像部分，而多個(gè)中間圖像部分包含多個(gè)感興趣的區(qū)域。
有利地，相鄰中間圖像之間的相對運(yùn)動被相對地限制。通過比較相應(yīng)感興趣區(qū)域內(nèi)的邊沿信息的位置可計(jì)算該運(yùn)動。這個(gè)搜尋被限制在相對小的區(qū)域(每個(gè)方向上大約2個(gè)象素的運(yùn)動，但這不是必須的)。該搜尋可包括在一個(gè)中間圖像內(nèi)感興趣的區(qū)域和在參考圖像內(nèi)相應(yīng)感興趣的區(qū)域之間執(zhí)行校正操作。
包括基于NGC的濾波器的多種濾波器可在該搜尋期間被應(yīng)用。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該搜尋包括對條帶和相應(yīng)參考條帶的再采樣、用于邊沿信息的搜尋，以及一旦發(fā)現(xiàn)它，通過使用初始圖像或具有再采樣因子的再采樣圖像來執(zhí)行更精確的空間關(guān)系的確定。
例如，參考圖像可包括100×100象素，同時(shí)中間圖像可包括480×480。通過執(zhí)行2倍因子的再采樣(在每個(gè)維度)，50×50的參考圖像可與240×240的中間圖像相比較。這可減少該搜尋的復(fù)雜度。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在啟動用于中間圖像和參考圖像之間的空間關(guān)系的搜尋之前，中間圖像可被平滑。
一旦相對運(yùn)動被限定，則該方法可產(chǎn)生重合(registration)曲線，包括使用重合偏移陣列、塊置信度陣列的平滑重合曲線，所期望噪聲頻率等。該置信度可有助于忽略使用低置信度獲得的數(shù)據(jù)。該置信度可從被包含在條帶內(nèi)的邊沿信息的數(shù)量等中推導(dǎo)出。
譬如應(yīng)用Kalman濾波器的追蹤技術(shù)還可被用于限定重合曲線。
重合曲線可被用于偏移中間圖像的各個(gè)線或線組。因此，盡管各個(gè)條帶的相對運(yùn)動被計(jì)算，但這些運(yùn)動可被處理以產(chǎn)生重合曲線，該重合曲線將依據(jù)該曲線在各個(gè)條帶內(nèi)偏移各個(gè)線，換言之，屬于相同條帶的線可以彼此不同的方式被偏移。
通過對受重合曲線影響的圖像部分的象素求和，來產(chǎn)生最終的圖像。
階段430后跟著產(chǎn)生圖像的階段440，以響應(yīng)空間關(guān)系和響應(yīng)多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
有利地，階段440包括執(zhí)行分支圖像重合，以響應(yīng)空間關(guān)系。
在分支圖像重合之后，通過增加對應(yīng)于該區(qū)域的大致相同位置的象素(屬于不同的中間圖像)，可以產(chǎn)生該圖像。
依據(jù)被檢測的空間關(guān)系，階段440可包括偏移(或纏繞)條帶。該纏繞可引起重疊及間隙。間隙內(nèi)的象素值可通過插入計(jì)算。在重疊部分的間隙通常是多個(gè)偏移條帶的象素和。
依據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，，多個(gè)空間關(guān)系被提供給濾波算法，以確定用于形成各個(gè)中間圖像的條帶的重合曲線。
階段440之后優(yōu)選跟著確定至少一個(gè)噪聲特性的階段450。
階段440之后也可跟著處理圖像的階段460，以確定至少一個(gè)臨界尺寸。
有利地，參考圖像是一個(gè)測量模型。測量模型包括目標(biāo)圖像以及不重要的附加信息。這種測量模型在圖2中示出。
測量模型240被成像，以估計(jì)被放置在模型圖像中心的接觸點(diǎn)的各種參數(shù)。應(yīng)注意到，通過使用譬如標(biāo)準(zhǔn)化灰度等級校正(NGC)技術(shù)的多種算法，可以產(chǎn)生參考圖像。這種算法對噪聲數(shù)據(jù)相當(dāng)穩(wěn)定，且可為單一的掃描構(gòu)架提供連續(xù)的分支成像重合。
圖7示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于產(chǎn)生圖像的方法800。
方法800產(chǎn)生參考圖像的方式不同于方法400。在該方法中，通過處理包含測量特征的區(qū)域的中間圖像產(chǎn)生。因此，取代使用另一參考區(qū)域的參考圖像，在中間圖像的采集期間，參考圖像被構(gòu)造。應(yīng)注意到，參考圖像的產(chǎn)生可在所有中間圖像被采集后被實(shí)現(xiàn)。
因此第一個(gè)或更多中間圖像形成參考圖像。其它中間圖像與參考圖像相比較，以獲得相鄰中間圖像之間的相對運(yùn)動。
方法800由獲得某一區(qū)域的至少一個(gè)中間圖像的階段420啟動。
階段420之后跟著從至少一個(gè)中間圖像中產(chǎn)生參考圖像的階段425。階段425之后可跟著獲得輔助中間圖像的階段428。有利地，階段428可包括更新參考圖像。
階段428之后跟著確定在至少一個(gè)中間圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)的相應(yīng)感興趣區(qū)域之間的空間關(guān)系的階段430。
階段430之后跟著產(chǎn)生圖像的階段440，以響應(yīng)空間關(guān)系和響應(yīng)多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
有利地，階段440包括執(zhí)行分支圖像重合，以響應(yīng)空間關(guān)系。
階段440之后優(yōu)選跟著確定至少一個(gè)噪聲特征的階段450。圖8示出使用本發(fā)明測量的示例性噪聲譜。
階段440之后還可跟著處理圖像的階段460，以確定至少一個(gè)臨界尺寸。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，各個(gè)中間圖像作為下一個(gè)所希望中間圖像的參考圖像。
依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，通過應(yīng)用方法800的各個(gè)階段可獲得參考圖像，而在階段440期間產(chǎn)生的圖像是參考圖像。在參考圖像被采集之后，該區(qū)域或其他區(qū)域的圖像可使用方法800或400被采集(同時(shí)利用參考圖像)。
使用常規(guī)工具、測量和部件可實(shí)施本發(fā)明。因此，這種工具、部件和測量的細(xì)節(jié)在這里不再詳細(xì)闡述。在前面的說明書中，大量具體細(xì)節(jié)被闡述，譬如CD-SEM的結(jié)構(gòu)、圖像和條帶的形狀等，以提供本發(fā)明完整的理解。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到本發(fā)明能夠被實(shí)施，而不采取前述的具體細(xì)節(jié)。
僅僅本發(fā)明的示例性實(shí)施例并且只有其通用的少數(shù)例子被顯示和說明在本說明書中?？梢岳斫獾氖牵谌邕@里表述的本發(fā)明原理的范圍內(nèi)，本發(fā)明能夠使用多種其它組合和狀況，并且能夠改變或變換。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括確定在至少一個(gè)中間圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)的相應(yīng)感興趣區(qū)域之間的空間關(guān)系；其中中間圖像包括多個(gè)中間圖像部分，并且其中多個(gè)中間圖像部分包括多個(gè)感興趣區(qū)域；和產(chǎn)生圖像，以響應(yīng)空間關(guān)系和響應(yīng)多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該產(chǎn)生包括執(zhí)行分支圖像重合，以響應(yīng)空間關(guān)系。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括產(chǎn)生參考圖像。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中參考圖像的產(chǎn)生包括掃描參考區(qū)域。
5.依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中參考圖像的產(chǎn)生反映至少一個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
6.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括至少一個(gè)噪聲特征的確定。
7.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括限定感興趣的區(qū)域。
8.依據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中確定階段包括搜尋包括邊沿信息的區(qū)域。
9.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生圖像的階段包括增加大致上表示某一區(qū)域的相同位置的象素。
10.一種系統(tǒng)，包括適用于存儲至少一個(gè)中間圖像的存儲單元；和連接至該存儲單元的適于確定在至少一個(gè)中間圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)的相應(yīng)感興趣區(qū)域之間的空間關(guān)系的處理器；其中中間圖像包括多個(gè)中間圖像部分，并且其中多個(gè)中間圖像部分包括多個(gè)感興趣區(qū)域；以及產(chǎn)生圖像以響應(yīng)空間關(guān)系和響應(yīng)多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
11.依據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中處理器適于執(zhí)行分支圖像重合以響應(yīng)空間關(guān)系。
12.依據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中處理器適于產(chǎn)生參考圖像。
13.依據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中處理器適于產(chǎn)生參考圖像，以響應(yīng)參考區(qū)域的信息表述。
14.依據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中處理器適于產(chǎn)生參考圖像，以響應(yīng)至少一個(gè)中間圖像的內(nèi)容。
15.依據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中處理器適于確定至少一個(gè)噪聲特征。
16.依據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中處理器適于限定感興趣區(qū)域。
17.依據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中處理器適于搜尋包含邊沿信息的區(qū)域。
18.依據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中處理器適于增加大致上表述某一區(qū)域的相同位置的象素。
19.依據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)檢測器，用于檢測從該區(qū)域散射出的帶電粒子束。
全文摘要
本發(fā)明揭示了用于減少非隨機(jī)噪聲效應(yīng)的測量系統(tǒng)和方法，包括，一種系統(tǒng)包括適用于存儲至少一個(gè)中間圖像的存儲單元，和處理器，其被連接至該存儲單元且適用于(i)確定在中間圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域之間和在至少一個(gè)參考圖像內(nèi)的相應(yīng)感興趣區(qū)域之間的空間關(guān)系，及(ii)產(chǎn)生圖像以響應(yīng)空間關(guān)系和多個(gè)中間圖像的內(nèi)容。該中間圖像可包含多個(gè)中間圖像部分和多個(gè)感興趣的區(qū)域。
文檔編號G01R31/28GK1837745SQ20051000348
公開日2006年9月27日 申請日期2005年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月4日
發(fā)明者B·森德, A·丹, O·梅納德瓦, S·萊汀斯基, R·達(dá)瑞 申請人:應(yīng)用材料以色列公司