TW202407741A - 於檢測期間改善影像品質之系統及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於改善影像品質之系統、設備及方法。在一些實施例中，一種方法可包括：獲得一樣本之一區域的複數個影像；經由一相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中該複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與該複數個影像中之各影像相關聯；該複數個影像之一最大概似估計值；及基於該所判定的複數個聚焦相關值及該所判定的最大概似估計值產生該區域之一聚焦校正影像。

Description

於檢測期間改善影像品質之系統及方法

本文中之描述係關於檢測系統之領域，且更特定言之，係關於用於在檢測期間改善影像品質之系統。

在積體電路(IC)之製造製程中，檢測未完成或已完成電路組件以確保其係根據設計而製造且無缺陷。利用光學顯微鏡之檢測系統通常具有降至幾百奈米之解析度；且該解析度受光之波長限制。隨著IC組件之實體大小繼續減小至低於100奈米或甚至低於10奈米，需要比利用光學顯微鏡之檢測系統具有更高解析度的檢測系統。

具有降至小於一奈米解析度之帶電粒子(例如，電子)光束顯微鏡，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)或透射電子顯微鏡(TEM)充當用於檢測具有低於100奈米之特徵大小的IC組件之可行工具。利用SEM，單個初級電子束之電子或複數個初級電子束之電子可聚焦於受檢測晶圓之所關注位置處。初級電子與晶圓相互作用且可反向散射或可使晶圓發射次級電子。包含反向散射電子及次級電子之電子束之強度可基於晶圓之內部及外部結構的屬性而變化，且藉此可指示該晶圓是否具有缺陷。

本發明之實施例提供用於改善影像品質之設備、系統及方法。在一些實施例中，系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體可包括以下步驟：獲得一樣本之一區域之複數個影像；經由一相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中該複數個聚焦相關值中的各聚焦相關值與該複數個影像中之各影像相關聯；該複數個影像之一最大概似估計值；及基於該所判定之複數個聚焦相關值及該所判定之最大概似估計值產生該區域的一聚焦校正影像。

在一些實施例中，系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體可包括以下步驟：獲得一樣本之一區域之複數個影像；經由一相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中該複數個聚焦相關值中的各聚焦相關值與該複數個影像中之各影像相關聯；該複數個影像之一最大概似估計值；及基於該所判定之複數個聚焦相關值及該所判定之最大概似估計值產生該區域的一聚焦調整影像。

在一些實施例中，系統、方法及非暫時性電腦可讀媒體可包括以下步驟：獲得一樣本之一視場中之一區域的複數個影像，其中該複數個影像之一第一影像具有一第一聚焦相關值且該複數個影像之一第二影像具有不同於該第一聚焦相關值的一第二聚焦相關值；及使用該第一影像及該第二影像產生該視場中之該區域之一聚焦調整影像。

現將詳細參考例示性實施例，例示性實施例的實例在隨附圖式中加以說明。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數字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並不表示符合本發明的所有實施。實情為，其僅為符合與隨附申請專利範圍中所敍述之主題相關之態樣的設備及方法之實例。舉例而言，儘管一些實施例在利用電子束之上下文中進行描述，但本發明不限於此。可類似地施加其他類型之帶電粒子束。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、極紫外線檢測、深紫外線檢測或類似者，其中其產生對應類型的影像。

電子裝置由在稱為基板之矽片上形成的電路構成。許多電路可共同形成於相同矽片上且稱為積體電路或IC。此等電路之大小已顯著減小，使得更多該等電路可安裝於基板上。舉例而言，智慧型手機中之IC晶片可與拇指甲一樣小且仍可包括超過20億個電晶體，各電晶體之大小小於人類毛髮之大小的1/1000。

製造此等極小IC為通常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時及昂貴之製程。甚至一個步驟中之錯誤具有導致成品IC中之缺陷的可能，從而使得成品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，亦即改良製程之總產率。

改良良率之一個組分為監測晶片製造製程，以確保其正生產足夠數目個功能性積體電路。監測製程之一種方式為在晶片電路結構形成之各個階段處檢測該晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)進行檢測。SEM可用於實際上使此等極小結構成像，從而獲取晶圓之結構之「圖像」。影像可用於判定結構是否恰當地形成，且亦結構是否形成於恰當位置處。若結構為有缺陷的，則可調整該製程，使得缺陷不大可能再現。缺陷可在半導體處理之各個階段期間產生。出於上述原因，儘可能早準確及高效地發現缺陷係重要的。

SEM之工作原理與攝影機類似。攝影機藉由接收及記錄自人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，可將電子束提供至結構上，且當電子自該等結構反射或發射(「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使用單個電子束(稱為「單射束SEM」)，而一些SEM使用多個電子束(稱為「多射束SEM」)來拍攝晶圓之多個「圖像」。藉由使用多個電子束，SEM可將更多電子束提供至結構上以獲得此等多個「圖像」，從而導致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之結構之影像。

在檢測期間，有利的係產生具有較高解析度或銳度之影像(例如，SEM影像、光學影像、x射線影像、光子影像等)，使得影像中之樣本上的特徵(例如，觸點、金屬線、閘極等)準確地表示實際樣本。為了產生較高解析度或銳度影像，樣本上之特徵之影像需要聚焦。諸如散焦電子束之像差可產生模糊低品質影像。為了促進獲得高品質聚焦，檢測系統之設定(例如，物鏡之電壓或強度)可經調整以調整電子束之探測大小。

在典型檢測系統中，執行檢測系統之聚焦量測以促進產生高品質影像。典型聚焦量測涉及獲得在視場(FOV)外部之區域中的樣本之影像。舉例而言，FOV可包括待檢測之樣本之區域，而典型聚焦量測獲得區域外部的待檢測之樣本之影像。典型聚焦量測涉及獲得在不同散焦值下之FOV外部的樣本之複數個影像。舉例而言，可在獲得FOV外部之區域的各影像之前調整物鏡(例如，使用不同電壓值或不同電流值)，使得聚焦量測之各影像具有不同散焦值。在檢測期間，對應於FOV外部之區域的最高解析度影像或最高銳度影像(例如，由解析度或銳度之關鍵效能指示符(KPI)判定)的檢測設定(例如，物鏡之電壓值)用於獲得FOV內(例如，FOV內之一或多個區域、整個FOV等)之樣本的影像。

在典型檢測系統中，在聚焦量測期間使用對應於FOV外部之區域的最高解析度影像或最高銳度影像之檢測設定獲得FOV中之樣本的複數個影像。FOV內之樣本的複數個影像(例如，亦稱為複數個圖框)的平均值經判定以產生FOV中之樣本的檢測影像。

然而，典型聚焦量測及檢測受到約束。對典型檢測之約束之實例為檢測處理量低，此係因為針對FOV外部之聚焦量測獲得多個影像且針對FOV內之檢測量測獲得多個影像。對典型檢測之約束之另一實例為可在樣本上出現聚焦偏差(例如，曲率場可跨FOV而變化)，藉此減小所產生檢測影像之準確性及品質，此係因為對FOV外部之區域的聚焦量測可能不適用於自FOV內部之區域獲得的檢測影像。對典型檢測之約束之又另一實例為所獲得影像內的雜訊可減少所產生檢測影像之產出量。

所揭示實施例中的一些提供藉由在檢測期間改善影像品質來解決此等缺點中之一些或所有的系統及方法。所揭示實施例可使用相位多樣性分析判定在FOV內之樣本的影像的聚焦相關值(例如，散焦值)及最大概似估計值，藉此使得能夠產生樣本之聚焦調整(例如，聚焦校正)影像。

出於清楚起見，可放大圖式中之組件之相對尺寸。在以下圖式描述內，相同或類似參考編號指代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，除非另有特定陳述，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，則除非另有特定陳述或不可行，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繪示符合本發明之實施例的例示性電子束檢測(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、電子束工具104及裝備前端模組(EFEM) 106。電子束工具104定位於主腔室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構成之晶圓)或樣本的晶圓前開式單元匣(FOUP) (晶圓與樣本可互換使用)。一「批次」為可經裝載以作為批量進行處理的複數個晶圓。

EFEM 106中之一或多個機器人臂(未展示)可將晶圓輸送至裝載/鎖定腔室102。裝載/鎖定腔室102連接至裝載/鎖定真空泵系統(未展示)，其移除裝載/鎖定腔室102中之氣體分子以達到低於大氣壓之第一壓力。在達到第一壓力後，一或多個機器人臂(未展示)可將晶圓自裝載/鎖定腔室102輸送至主腔室101。主腔室101連接至主腔室真空泵系統(未展示)，該系統移除主腔室101中之氣體分子以達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後，藉由電子束工具104對晶圓進行檢測。電子束工具104可為單射束系統或多射束系統。

控制器109電子地連接至電子束工具104。控制器109可為經組態以對EBI系統100執行各種控制之電腦。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(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裝置。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)、複合可程式化邏輯裝置(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的任何組合。處理器亦可為虛擬處理器，其包括跨經由網路耦接之多個機器或裝置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(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裝置。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、固態硬碟、快閃隨身碟、安全數位(SD)卡、記憶棒、緊湊型快閃(CF)卡或任何類型之儲存裝置的任何組合。程式碼可包括操作系統(OS)及用於特定任務的一或多個應用程式(或「app」)。記憶體亦可為虛擬記憶體，其包括跨經由網路耦接之多個機器或裝置分佈之一或多個記憶體。

現參考 圖 2，其為繪示符合本發明之實施例的包括為 圖 1之EBI系統100之部分的多射束檢測工具之例示性電子束工具104的示意圖。在一些實施例中，電子束工具104可操作為單射束檢測工具，該單射束檢測工具為 圖 1之EBI系統100之部分。多射束電子束工具104 (在本文中亦稱為設備104)包含電子源201、庫侖孔徑板(或「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)的樣本固持器207。多射束電子束工具104可進一步包含次級投影系統250及電子偵測裝置240。初級投影系統230可包含物鏡231。電子偵測裝置240可包含複數個偵測元件241、242及243。射束分離器233及偏轉掃描單元232可定位於初級投影系統230內部。

電子源201、庫侖孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元220、射束分離器233、偏轉掃描單元232及初級投影系統230可與設備104之主光軸204對準。次級投影系統250及電子偵測裝置240可與設備104之次光軸251對準。

電子源201可包含陰極(未展示)及提取器或陽極(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藉由提取器及/或陽極提取或加速初級電子以形成初級電子束202，該初級電子束202形成初級射束交越(虛擬或真實的) 203。初級電子束202可視覺化為自初級射束交越203發射。

源轉換單元220可包含影像形成元件陣列(未展示)、像差補償器陣列(未展示)、射束限制孔徑陣列(未展示)及預彎曲微偏轉器陣列(未展示)。在一些實施例中，預彎曲微偏轉器陣列使初級電子束202之複數個初級細射束211、212，213偏轉以正常進入射束限制孔徑陣列、影像形成元件陣列及像差補償器陣列。在一些實施例中，設備104可操作為單射束系統，使得產生單個初級細射束。在一些實施例中，聚光透鏡210經設計以將初級電子束202聚焦成為平行射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束202之複數個初級細射束211、212、213且形成初級射束交越203之複數個平行影像(虛擬或真實的)，一個影像係關於初級細射束小射束211、212及213中的各者。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(未展示)及像散補償器陣列(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射束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射束211、212及213之像散像差。射束限制孔徑陣列可經組態以限制個別初級細射束211、212及213之直徑。 圖 2展示三個初級細射束211、212及213作為實例，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射束。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、電子偵測裝置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束檢測系統之操作。

聚光透鏡210經組態以聚焦初級電子束202。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下游的初級細射束211、212及213之電流。替代地，可藉由變更射束限制孔徑陣列內之對應於個別初級細射束的射束限制孔徑之徑向大小來改變電流。可藉由變更射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電流。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之可調整聚光透鏡。可調整聚光透鏡可組態為磁性的，此可導致離軸細射束212及213以旋轉角照明源轉換單元220。旋轉角隨著可調整聚光透鏡之聚焦倍率或第一主平面之位置而改變。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不變。在一些實施例中，聚光透鏡210可為可調整反旋轉聚光透鏡，其中當聚光透鏡210之聚焦倍率及第一主平面之位置變化時，旋轉角並不改變。

物鏡231可經組態以將細射束211、212及213聚焦至樣本208上以用於檢測，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。庫侖孔徑板271在操作中經組態以阻擋初級電子束202之周邊電子以減少庫侖效應。庫侖效應可放大初級細射束211、212、213之探測光點221、222及223中的各者的大小，且因此使檢測解析度劣化。

射束分離器233可例如為韋恩濾光器，其包含產生靜電偶極子場及磁偶極子場( 圖 2中未展示)之靜電偏轉器。在操作中，射束分離器233可經組態以藉由靜電偶極子場對初級細射束211、212及213之個別電子施加靜電力。靜電力與由射束分離器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。初級細射束211、212及213可因此以至少實質上零偏轉角至少實質上筆直地通過射束分離器233。

偏轉掃描單元232在操作中經組態以使初級細射束211、212及213偏轉以跨樣本208之表面之區段中的個別掃描區域掃描探測光點221、222及223。回應於初級細射束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束261、262及263。次級電子束261、262及263中的各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與初級細射束211、212及213之導降能量之間的電子能量)。射束分離器233經組態以使次級電子束261、262及263朝向次級投影系統250偏轉。次級投影系統250隨後將次級電子束261、262及263聚焦於電子偵測裝置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(未展示)，例如以構建樣本208之對應掃描區域的影像。

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束261、262及263，且產生對應強度信號輸出(未展示)至影像處理系統(例如，控制器109)。在一些實施例中，各偵測元件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之信號的總和。

在一些實施例中，控制器109可包含影像處理系統，其包括影像獲取器(未展示)、儲存器(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、任何種類之行動計算裝置及類似者，或其組合。影像獲取器可經由諸如以下之媒體通信地耦接至設備104之電子偵測裝置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、無線電以及其他，或其組合。在一些實施例中，影像獲取器可自電子偵測裝置240接收信號，且可構建影像。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，諸如在所獲取影像上產生輪廓、疊加指示符及類似者。影像獲取器可經組態以執行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一儲存媒體：一硬碟、快閃隨身碟、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裝置240接收之一成像信號獲取一樣本之一或多個影像。一成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之一掃描操作。一所獲取影像可為包含複數個成像區域之單個影像。該單個影像可儲存於儲存器中。該單個影像可為可劃分成複數個區之一原始影像。區中的各者可包含含有樣本208之一特徵之一個成像區域。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。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可包括量測電路系統(例如，類比至數位轉換器)以獲得經偵測次級電子之一分佈。在一偵測時間窗口期間所收集之電子分佈資料與入射於晶圓表面之上初級細射束211、212及213中的各者之對應掃描路徑資料組合可用於重建受檢測晶圓結構之影像。經重建之影像可用於顯露樣本208之內部或外部結構的各種特徵，且藉此可用於顯露可能存在於晶圓中之任何缺陷。

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能夠在一方向上以一恆定速度持續移動樣本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展示設備104使用三個初級電子束，但應瞭解，設備104可使用兩個或更多數目個初級電子束。本發明並不限制用於設備104中之初級電子束之數目。在一些實施例中，設備104可為用於微影之一SEM。在一些實施例中，電子束工具104可為一單射束系統或一多射束系統。

與一單帶電粒子束成像系統(「單射束系統」)相比，一多帶電粒子束成像系統(「多射束系統」)可經設計以最佳化不同掃描模式之產出量。本發明之實施例提供一種多射束系統，其具有藉由使用具有適於不同產出量及解析度要求之不同幾何形狀的射束陣列來最佳化不同掃描模式之產出量的能力。

圖 3為符合本發明之實施例之用於改善影像品質的一系統的示意圖。系統300可包括一檢測系統310及一影像產生組件320。檢測系統310及影像產生組件320可實體地(例如，藉由纜線)或遠端地(直接地或間接地)彼此電耦接。檢測系統310可為關於 圖 1及 圖 2所描述之用於獲取晶圓(參見例如 圖 2之樣本208)之影像的系統。在一些實施例中，系統300之組件可實施為一或多個伺服器(例如，其中各伺服器包括其自身的處理器)。在一些實施例中，系統300之組件可實施為可自系統300之一或多個資料庫提取資料的軟體。在一些實施例中，系統300可包括一個伺服器或複數個伺服器。在一些實施例中，系統300可包括藉由控制器(例如， 圖 1之控制器109、 圖 2之控制器109)實施之一或多個模組。

檢測系統310可獲得樣本(例如， 圖 2之樣本208或 圖 4的樣本400)之區域(例如， 圖 4的區域411或412)的複數個影像(例如， 圖 4的影像452)。複數個影像中之各所獲得影像歸因於在影像獲取期間檢測設定之調整而可具有不同聚焦相關值(例如，散焦值)。舉例而言，經調整檢測設定可為物鏡之強度(例如，使用不同電壓值或不同電流值)。在一些實施例中，可在獲得FOV (例如， 圖 4的FOV 410)之區域的各影像之前調整物鏡(例如， 圖 2之物鏡231)使得各影像具有不同散焦值。在一些實施例中，經調整檢測設定可為物鏡之強度範圍(例如，電壓值範圍)。複數個影像中之各影像可自FOV中之樣本的同一區域獲得。檢測系統310可將包括樣本之區域之複數個影像的資料傳輸至影像產生組件320。

影像產生組件320可包括一或多個處理器(例如，表示為處理器322，其可具有一或多個對應加速器)及儲存器324。影像產生組件320亦可包括用以自檢測系統310接收資料及將資料發送至檢測系統310之通信介面326。在一些實施例中，處理器322可經組態以使用相位多樣性分析以判定與自檢測系統310接收之複數個影像中之各影像相關聯的散焦值及複數個影像之最大概似估計值。

相位多樣性分析涉及使用同一區域之多個影像，其中可在獲得多個影像中之各影像之前將相位多樣性(例如，像差、散焦電子束等)引入至該區域中。舉例而言，可在藉由在獲得各影像之前調整物鏡之強度而獲得各影像之前將相位多樣性引入至該區域中。藉由控制引入至區域中的相位多樣性，處理器322可最大化目標函數且對未知變數(例如，影像之散焦值)進行求解。

可使用相位多樣性分析自散焦影像及其相關聯散焦值獲得複數個影像之最大概似估計值。在一些實施例中，最大概似估計值可為FOV內之區域之最終聚焦調整(例如，聚焦校正)影像。可獲得最大概似估計值，而不管散焦值是否對應於真實未知散焦值，此係因為影像之間的散焦距離可為已知的。相位多樣性分析允許同時判定最大概似估計值以及真實未知散焦值。影像產生組件320可有利地使用非反覆途徑之相位多樣性分析以最大化目標函數，此係由於其對單個未知變數(例如，影像之散焦值)進行求解，藉此增加檢測之產出量。

在一些實施例中，其他類型之相位多樣性可用於相位多樣性分析中。舉例而言，除散焦值以外或代替散焦值可用的相位多樣性類型包括孔徑移位、經由像差補償器而去諧、使用射束偏轉器以探測表徵電光學柱之廣義光瞳功能之不同部分等。

在一些實施例中，高階像差可用於相位多樣性分析(例如，像散)中。在一些情況下，高階像差或額外類型之相位多樣性可能並不較佳，此係因為其可涉及對更多未知變數進行求解，藉此增加計算負載、增加產出量且減小產生經校正影像之精確度。在一些實施例中，可藉由增加自FOV中之區域獲得之影像的數目來減少此等約束。

所描述實施例藉由獲得FOV內之影像而不獲得FOV外部(例如，在 圖 4之區域420中)之影像而有利地產生樣本之影像(例如，以供檢測)，藉此增加產出量。

在一些實施例中，可針對FOV內的複數個區域(例如， 圖 4之區域411及412)執行上文所描述的方法。舉例而言，可針對與FOV中的樣本之第一區域(例如， 圖 4之區域411)相關聯之第一組影像執行第一相位多樣性分析。可針對與FOV中的樣本之第二區域(例如， 圖 4之區域412)相關聯的第二組影像執行第二相位多樣性分析，其中第一區域可不同於第二區域(例如，為單獨區域)。在一些實施例中，用於第一區域之檢測設定之調整(例如，使用不同電壓值或不同電流值、電壓值範圍等)可為用於第二區域之檢測設定的相同調整(例如，用於自第一區域獲得影像之電壓值與用於自第二區域獲得影像之電壓值相同)。應理解，針對不同區域使用檢測設定之相同調整未必意謂兩個區域之所獲得影像將具有相同的相關聯聚焦相關值。在一些實施例中，用於第一區域之檢測設定之調整可不同於第二區域的檢測設定之調整(例如，用於自第一區域獲得影像之電壓值中的一或多者不同於用於自第二區域獲得影像之電壓值中的一或多者)。

在一些實施例中，執行產生樣本之不同區域的影像的相位多樣性分析可藉由執行本端計算而非跨整個FOV應用相同檢測設定(例如，物鏡強度)而增加計算之準確性，藉此增加所產生影像之品質。舉例而言，為產生FOV中的樣本之較高品質影像，用於物鏡上之電壓設定可取決於FOV中的被檢測之區域而變化。亦即，可針對FOV內之一或多個區域執行上文所描述的方法，使得可產生區域本端(例如，特定於區域)之聚焦校正影像。此方法相比於在整個FOV內使用相同檢測設定(例如，物鏡電壓)以產生影像之方法可為有利的。另外，針對各區域之聚焦值之判定可提供寶貴的診斷資料以改良對成像系統之控制或設計。

此方法可有利地增加所產生影像(例如， 圖 4之影像454)之影像品質，因為區域之聚焦校正影像可藉由獲得相同區域之影像而非取決於在FOV外部執行之聚焦量測而產生。

藉由使用自FOV內獲得之影像產生FOV內之樣本區域的聚焦校正影像，此方法可藉由抵消可在樣本上出現之聚焦偏差(例如，場曲率可跨FOV變化)而有利地增加所產生影像之影像品質。舉例而言，電子束之聚焦可隨著電子束更遠離光軸(例如，FOV之中心)移動而改變。

舉例而言，樣本之第一區域(例如， 圖 4的區域411)可定位於FOV之中心附近且樣本之第二區域(例如， 圖 4之區域412)可遠離FOV之中心而定位。可執行第一相位多樣性分析以使用自第一區域獲得之影像產生第一區域之檢測影像。可執行第二相位多樣性分析以使用自第二區域獲得之影像產生第二區域之檢測影像。所揭示實施例包括克服樣本之FOV內的聚焦偏差之約束的影像的產生。

在一些實施例中，一或多個所獲得影像可包括降低所計算散焦值之準確性或最大概似估計值之準確性，藉此降低所產生的一或多個影像之品質的雜訊。在一些實施例中，歸因於用於獲得區域之影像的低劑量電子束(例如，每像素的標稱入射初級電子數目較少)，所獲得影像中之雜訊可藉由一帕松(Poisson)分佈模型化。可例如使用諸如Zhang等人「用以消除重構高解析度影像的帕松雜訊之經修改相位多樣性技術」，Proc. SPIE 10838, 2019/1/16中使用的方法的方法對所獲得影像去雜訊。影像中之殘餘雜訊可由一高斯(Gaussian)分佈表徵。

在一些實施例中，處理器322可使用相位多樣性分析以判定與複數個經去雜訊影像中之各經去雜訊影像相關聯的散焦值及複數個經去雜訊影像之最大概似估計值。可根據所揭示實施例執行相位多樣性分析。

藉由對在帕松分佈之後模型化之所獲得影像去雜訊及在高斯分佈之後表徵影像中之殘餘雜訊，此方法可有利地減少在相位多樣性分析期間所需之計算負載，藉此產生較高品質影像及增加產出量。可使用諸如Zhang等人「用以消除重構高解析度影像的帕松雜訊之經修改相位多樣性技術」，Proc. SPIE 10838, 2019/1/16中使用的方法的方法對經去雜訊影像執行相位多樣性分析。此方法可在無去雜訊之情況下應用於低劑量案例中。

現參考 圖 4，其為繪示符合本發明之實施例的例示性樣本400及影像產生示意450之示意圖。

如上文所描述，檢測系統(例如， 圖 3的檢測系統310)可獲得樣本(例如， 圖 2之樣本208)之區域411的複數個影像452。複數個影像452中之各所獲得影像歸因於在影像獲取期間檢測設定之調整而可具有不同聚焦相關值(例如，散焦值)。舉例而言，經調整檢測設定可為物鏡之強度(例如，使用不同電壓值)。在一些實施例中，可在獲得FOV 410之區域411之各影像之前調整物鏡，使得各影像具有不同散焦值。在一些實施例中，經調整檢測設定可為物鏡之強度範圍(例如，電壓值範圍)。複數個影像452中之各影像可自FOV 420中之樣本的同一區域411獲得。

如上文所描述，影像產生組件(例如， 圖 3的影像產生組件320)可包括處理器(例如， 圖 3的程序322)，其經組態以使用相位多樣性分析判定與複數個影像452中之各影像相關聯的散焦值及複數個影像452之最大概似估計值。

可使用相位多樣性分析自散焦影像及其相關聯散焦值獲得複數個影像452之最大概似估計值。在一些實施例中，最大概似估計值可為FOV 410內之區域411之最終聚焦調整(例如，聚焦校正)影像454。可獲得最大概似估計值，而不管散焦值是否對應於真實未知散焦值，此係因為影像之間的散焦距離可為已知的。相位多樣性分析允許同時判定最大概似估計值以及真實未知散焦值。影像產生組件可有利地使用非反覆途徑之相位多樣性分析以最大化目標函數，此係由於其對單個未知變數(例如，影像之散焦值)進行求解，藉此增加檢測之產出量。

所描述實施例藉由獲得FOV 410內之影像452而不獲得來自FOV 410外部的區域420之影像而有利地產生樣本400之影像454 (例如，以供檢測)，藉此增加產出量。

在一些實施例中，可針對FOV 410內的複數個區域411及412執行上文所描述的方法。舉例而言，可針對與FOV 420中的樣本400之第一區域411相關聯之第一組影像執行第一相位多樣性分析。可針對與FOV 410中的樣本400之第二區域412相關聯的第二組影像執行第二相位多樣性分析，其中第一區域411可不同於第二區域412 (例如，為單獨區域)。

在一些實施例中，執行產生樣本之不同區域的影像的相位多樣性分析可藉由執行本端計算而非跨整個FOV 410應用相同檢測設定(例如，物鏡強度)而增加計算之準確性，藉此增加所產生影像之品質。舉例而言，為產生FOV 410中的樣本400之較高品質影像，用於物鏡上之電壓設定可取決於FOV 410中的被檢測之區域而變化。亦即，可針對FOV 410內之一或多個區域執行上文所描述的方法，使得可產生區域本端(例如，特定於區域)之聚焦校正影像。此方法相比於在整個FOV 410內使用相同檢測設定(例如，物鏡電壓)以產生影像之方法可為有利的。舉例而言，相較於針對區域411及412使用相同檢測設定而不對兩個區域執行單獨分析，此方法可使用第一檢測設定以獲得影像且產生區域411之聚焦校正影像及使用第二檢測設定以獲得影像且產生區域412之聚焦校正影像。另外，針對各區域之聚焦值之判定可提供寶貴的診斷資料以改良對成像系統之控制或設計。

此方法可有利地增加所產生影像(例如， 圖 4之影像454)之影像品質，因為區域之聚焦校正影像可藉由獲得相同區域之影像而非取決於在FOV 410外部的區域420中執行的聚焦量測而產生。

藉由使用自FOV 410內獲得之影像產生FOV 410內之樣本區域的聚焦校正影像，此方法可藉由抵消可在樣本上出現之聚焦偏差(例如，場曲率可跨FOV變化)而有利地增加所產生影像之影像品質。舉例而言，電子束在區域411內之聚焦可不同於電子束在區域412內之聚焦。

舉例而言，樣本400之區域411可位於FOV 410之中心附近，且樣本400之區域412可遠離FOV 410之中心而定位。可執行第一相位多樣性分析以使用自區域411獲得之影像產生區域411之檢測影像。可執行第二相位多樣性分析以使用自區域412獲得之影像產生區域412之檢測影像。所揭示實施例包括克服樣本之FOV內的聚焦偏差之約束的影像的產生。在一些實施例中，單個射束可用於自FOV內之樣本的一或多個區域獲得影像。在一些實施例中，FOV內之樣本之兩個或更多個區域可由不同射束掃描。

在一些實施例中，一或多個所獲得影像452可包括降低所計算散焦值之準確性或最大概似估計值之準確性，藉此降低所產生的一或多個影像454之品質的雜訊。在一些實施例中，歸因於用於獲得區域之影像的低劑量電子束(例如，每像素的標稱入射初級電子數目較少)，所獲得影像中之雜訊可藉由帕松分佈模型化。可例如使用諸如Zhang等人「用以消除重構高解析度影像的帕松雜訊之經修改相位多樣性技術」，Proc. SPIE 10838, 2019/1/16中使用的方法的方法對所獲得影像452去雜訊。影像中之殘餘雜訊可由高斯分佈表徵。

在一些實施例中，處理器可使用相位多樣性分析以判定與複數個經去雜訊影像452中之各經去雜訊影像相關聯的散焦值及複數個經去雜訊影像452之最大概似估計值。可根據所揭示實施例執行相位多樣性分析。

藉由對在帕松分佈之後模型化之所獲得影像452去雜訊及在高斯分佈之後表徵影像452中之殘餘雜訊，此方法可有利地減少在相位多樣性分析期間所需之計算負載，藉此產生較高品質影像454及增加產出量。可使用諸如Zhang等人「用以消除重構高解析度影像的帕松雜訊之經修改相位多樣性技術」，Proc. SPIE 10838, 2019/1/16中使用的方法的方法對經去雜訊影像452執行相位多樣性分析。此方法可在無去雜訊之情況下應用於低劑量案例中。

現參考 圖 5，其為繪示符合本發明之實施例之改善影像品質的例示性程序500的流程圖。方法500之步驟可由系統(例如， 圖 3之系統300)執行，在計算裝置之特徵(例如，出於說明之目的， 圖 1之控制器109)上執行或以其他方式使用該等特徵執行。應瞭解，所說明之方法500可經更改以修改步驟次序且包括額外步驟。

在步驟501處，系統(例如，使用 圖 3的檢測系統310)可獲得樣本(例如， 圖 2之樣本208或 圖 4的樣本400)之區域(例如， 圖 4的區域411或412)的複數個影像(例如， 圖 4的影像452)。複數個影像中之各所獲得影像歸因於在影像獲取期間檢測設定之調整而可具有不同聚焦相關值(例如，散焦值)。舉例而言，經調整檢測設定可為物鏡之強度(例如，使用不同電壓值)。在一些實施例中，可在獲得FOV (例如， 圖 4的FOV 410)之區域的各影像之前調整物鏡(例如， 圖 2之物鏡231)使得各影像具有不同散焦值。在一些實施例中，經調整檢測設定可為物鏡之強度範圍(例如，電壓值範圍)。複數個影像中之各影像可自FOV中之樣本的同一區域獲得。

在步驟503處，處理器(例如， 圖 3的處理器322)可經組態以使用相位多樣性分析以判定與自檢測系統接收之複數個影像中之各影像相關聯的散焦值及複數個影像之最大概似估計值。

相位多樣性分析涉及使用同一區域之多個影像，其中可在獲得多個影像中之各影像之前將相位多樣性(例如，像差、散焦電子束等)引入至該區域中。舉例而言，可在藉由在獲得各影像之前調整物鏡之強度而獲得各影像之前將相位多樣性引入至該區域中。藉由控制引入至區域中的相位多樣性，處理器322可最大化目標函數且對未知變數(例如，影像之散焦值)進行求解。可使用相位多樣性分析自與各影像相關聯的散焦值獲得複數個影像之最大概似估計值。

在一些實施例中，其他類型之相位多樣性可用於相位多樣性分析中。舉例而言，除散焦值以外或代替散焦值可用的相位多樣性類型包括孔徑移位、經由像差補償器而去諧、使用射束偏轉器以探測表徵電光學柱之廣義光瞳功能之不同部分等。

在一些實施例中，高階像差可用於相位多樣性分析(例如，像散)中。在一些情況下，高階像差或額外類型之相位多樣性可能並不較佳，此係因為其可涉及對更多未知變數進行求解，藉此增加計算負載、增加產出量且減小產生經校正影像之精確度。在一些實施例中，可藉由增加自FOV中之區域獲得之影像的數目來減少此等約束。

在步驟505處，處理器可基於所判定之複數個散焦值及所判定之最大概似估計值產生區域之聚焦調整(例如，聚焦校正)影像(例如， 圖 4之影像454)。在一些實施例中，最大概似估計值可為FOV內之區域之最終聚焦校正影像(例如， 圖 4的影像454)。可獲得最大概似估計值，而不管散焦值是否對應於真實未知散焦值，此係因為影像之間的散焦距離可為已知的。相位多樣性分析允許同時判定最大概似估計值以及真實未知散焦值。處理器有利地使用非反覆途徑之相位多樣性分析以最大化目標函數，此係由於其對單個未知變數(例如，影像之散焦值)進行求解，藉此增加檢測之產出量。

所描述實施例藉由獲得FOV內之影像而不獲得FOV外部(例如，在 圖 4之FOV外部的區域420中)之影像而有利地產生樣本之影像(例如，以供檢測)，藉此增加產出量。

在一些實施例中，可針對FOV內的複數個區域(例如， 圖 4之區域411及412)執行上文所描述的方法。舉例而言，可針對與FOV中的樣本之第一區域(例如， 圖 4之區域411)相關聯之第一組影像執行第一相位多樣性分析。可針對與FOV中的樣本之第二區域(例如， 圖 4之區域412)相關聯的第二組影像執行第二相位多樣性分析，其中第一區域可不同於第二區域(例如，為單獨區域)。

在一些實施例中，執行產生樣本之不同區域的影像的相位多樣性分析可藉由執行本端計算而非跨整個FOV應用相同檢測設定(例如，物鏡強度)而增加計算之準確性，藉此增加所產生影像之品質。舉例而言，為產生FOV中的樣本之較高品質影像，用於物鏡上之電壓設定可取決於FOV中的被檢測之區域而變化。亦即，可針對FOV內之一或多個區域執行上文所描述的方法，使得可產生區域本端(例如，特定於區域)之聚焦校正影像。此方法相比於在整個FOV內使用相同檢測設定(例如，物鏡電壓)以產生影像之方法可為有利的。另外，針對各區域之聚焦值之判定可提供寶貴的診斷資料以改良對成像系統之控制或設計。

此方法可有利地增加所產生影像之影像品質，因為區域之聚焦校正影像可藉由獲得相同區域之影像而非取決於在FOV外部執行之聚焦量測而產生。

藉由使用自FOV內獲得之影像產生FOV內之樣本區域的聚焦校正影像，此方法可藉由抵消可在樣本上出現之聚焦偏差(例如，場曲率可跨FOV變化)而有利地增加所產生影像之影像品質。舉例而言，電子束之聚焦可隨著電子束更遠離光軸(例如，FOV之中心)移動而改變。

舉例而言，樣本之第一區域(例如， 圖 4的區域411)可定位於FOV之中心附近且樣本之第二區域(例如， 圖 4之區域412)可遠離FOV之中心而定位。可執行第一相位多樣性分析以使用自第一區域獲得之影像產生第一區域之檢測影像。可執行第二相位多樣性分析以使用自第二區域獲得之影像產生第二區域之檢測影像。所揭示實施例包括克服樣本之FOV內的聚焦偏差之約束的影像的產生。

在一些實施例中，一或多個所獲得影像可包括降低所計算散焦值之準確性或最大概似估計值之準確性，藉此降低所產生的一或多個影像之品質的雜訊。在一些實施例中，歸因於用於獲得區域之影像的低劑量電子束(例如，每像素的標稱入射初級電子數目較少)，所獲得影像中之雜訊可藉由帕松分佈模型化。可例如使用諸如Zhang等人「用以消除重構高解析度影像的帕松雜訊之經修改相位多樣性技術」，Proc. SPIE 10838, 2019/1/16中使用的方法的方法對所獲得影像去雜訊。影像中之殘餘雜訊可由高斯分佈表徵。

在一些實施例中，處理器可使用相位多樣性分析以判定與複數個經去雜訊影像中之各經去雜訊影像相關聯的散焦值及複數個經去雜訊影像之最大概似估計值。可根據所揭示實施例執行相位多樣性分析。

藉由對在一帕松分佈之後模型化之所獲得影像去雜訊及在一高斯分佈之後表徵影像中之殘餘雜訊，此方法可有利地減少在相位多樣性分析期間所需之計算負載，藉此產生較高品質影像及增加產出量。可使用諸如Zhang等人「用以消除重構高解析度影像的帕松雜訊之經修改相位多樣性技術」，Proc. SPIE 10838, 2019/1/16中使用的方法的方法對經去雜訊影像執行相位多樣性分析。此方法可在無去雜訊之情況下應用於低劑量案例中。

可提供一種符合本發明中的實施例之非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於控制器(例如，圖1之控制器109)之處理器的指令以用於控制電子束工具，控制施加至物鏡(例如，圖2之物鏡231)之電壓，或控制其他系統及伺服器之處理器(例如，圖3的處理器322)。此等指令可允許一或多個處理器進行影像處理、資料處理、細射束掃描、資料庫管理、圖形顯示、帶電粒子束設備或另一成像裝置之操作或類似者。在一些實施例中，可提供非暫時性電腦可讀媒體，其儲存使處理器執行程序500之步驟的指令。非暫時性媒體之常見形式包括例如一軟碟、一可撓性磁碟、硬碟、固態硬碟、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體、一緊密光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、任何其他光學資料儲存媒體、具有多孔圖案之任何實體媒體、一隨機存取記憶體(RAM)、一可程式化唯讀記憶體(PROM)及可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)、一FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體、非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)、一快取、一暫存器、任何其他記憶體晶片或卡匣，及其網路化版本。

可使用以下條項進一步描述實施例： 1.一種改善影像品質之方法，該方法包含：獲得一樣本之一區域之複數個影像；經由一相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與複數個影像中的各影像相關聯；複數個影像之一最大概似估計值(MLE)；及 基於所判定的複數個聚焦相關值及所判定的MLE產生區域之一聚焦校正影像。 2.如條項1之方法，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值包含一散焦值。 3.如條項1至2中任一項之方法，其中複數個影像中之各影像具有一不同的相關聯聚焦相關值。 4.如條項1至3中任一項之方法，其中複數個聚焦相關值包含聚焦相關值之一範圍。 5.如條項1至4中任一項之方法，其中聚焦相關值之該範圍對應於與物鏡相關聯之電壓的一範圍。 6.如條項1至5中任一項之方法，其中區域在樣本之一視場內。 7.如條項1至6中任一項之方法，其中基於所判定的複數個聚焦相關值而判定MLE。 8.如條項1至7中任一項之方法，其中： 區域包含樣本之第一區域及樣本之第二區域； 複數個影像包含樣本之第一區域的第一組影像及樣本之第二區域的第二組影像；相位多樣性分析包含對應於第一組影像之第一相位多樣性分析及對應於第二組影像之第二相位多樣性分析；複數個聚焦相關值包含對應於第一相位多樣性分析之第一組聚焦相關值及對應於第二相位多樣性分析之第二組聚焦相關值； MLE包含第一組影像之第一MLE及第二組影像之第二MLE；且聚焦校正影像包含第一區域之第一聚焦校正影像及第二區域之第二聚焦校正影像。 9.如條項8之方法，其進一步包含：經由第一相位多樣性分析判定： 第一組聚焦相關值，其中第一組聚焦相關值中之各聚焦相關值與第一組影像中之各影像相關聯；第一組影像之第一MLE；及基於所判定的第一複數個聚焦相關值及所判定的第一MLE產生第一區域之第一聚焦校正影像。 10.如條項8至9中任一項之方法，其進一步包含：經由第二相位多樣性分析判定：第二組聚焦相關值，其中第二組聚焦相關值中之各聚焦相關值與第二組影像中之各影像相關聯；第二組影像之第二MLE；及基於所判定的第二複數個聚焦相關值及所判定的第二MLE產生第二區域之第二聚焦校正影像。 11.如條項1至10中任一項之方法，其進一步包含：對所獲得的複數個影像中的雜訊去雜訊，其中雜訊模型化為帕松分佈；及在高斯分佈上模型化所獲得的複數個影像中之經去雜訊的雜訊。 12.如條項11之方法，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與在高斯分佈上模型化之複數個影像中的各經去雜訊的影像相關聯。 13.一種改善影像品質之方法，該方法包含：獲得樣本之區域之複數個影像；經由相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與複數個影像中的各影像相關聯；複數個影像之最大概似估計值(MLE)；及 基於所判定的複數個聚焦相關值及所判定的MLE產生區域之聚焦調整影像。 14.一種改善影像品質之方法，該方法包含：獲得樣本之視場中之區域的複數個影像，其中複數個影像之第一影像具有第一聚焦相關值且複數個影像之第二影像具有不同於第一聚焦相關值之第二聚焦相關值；及使用第一影像及第二影像產生視場中之區域之聚焦調整影像。 15.如條項14之方法，其中產生視場中之區域之聚焦調整影像包含：執行對第一影像及第二影像之相位多樣性分析；且 判定第一影像及第二影像之最大概似估計值。 16.如條項14至15中任一項之方法，其中第一聚焦相關值對應於與物鏡相關聯之第一電壓且第二聚焦相關值對應於與物鏡相關聯之第二電壓。 17.如條項14至16中任一項之方法，其進一步包含： 對第一影像及第二影像中的雜訊去雜訊，其中雜訊模型化為帕松分佈；及在高斯分佈上模型化第一影像及第二影像中之經去雜訊的雜訊。 18.如條項17之方法，其中第一聚焦相關值與第一經去雜訊影像相關聯，且第二聚焦相關值與第二經去雜訊影像相關聯。 19.一種用於改善影像品質之系統，該系統包含：控制器，其包括經組態以致使系統執行以下操作之電路系統： 獲得樣本之區域之複數個影像；經由相位多樣性分析判定： 複數個聚焦相關值，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與複數個影像中的各影像相關聯；複數個影像之最大概似估計值(MLE)；及基於所判定之複數個聚焦相關值及所判定之MLE而產生區域之聚焦校正影像。 20.如條項19之系統，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值包含散焦值。 21.如條項19至20中任一項之系統，其中複數個影像中之各影像具有不同的相關聯聚焦相關值。 22.如條項19至21中任一項之系統，其中複數個聚焦相關值包含聚焦相關值之範圍。 23.如條項19至22中任一項之系統，其中聚焦相關值之範圍對應於與物鏡相關聯之電壓的範圍。 24.如條項19至23中任一項之系統，其中區域在樣本之視場內。 25.如條項19至24中任一項之系統，其中基於所判定的複數個聚焦相關值而判定MLE。 26.如條項19至25中任一項之系統，其中：區域包含樣本之第一區域及樣本之第二區域；複數個影像包含樣本的第一區域之第一組影像及樣本的第二區域之第二組影像；相位多樣性分析包含對應於第一組影像之第一相位多樣性分析及對應於第二組影像之第二相位多樣性分析；複數個聚焦相關值包含對應於第一相位多樣性分析之第一組聚焦相關值及對應於第二相位多樣性分析之第二組聚焦相關值；MLE包含第一組影像的第一MLE及第二組影像之第二MLE；且 聚焦校正影像包含第一區域之第一聚焦校正影像及第二區域之第二聚焦校正影像。 27.如條項26之系統，其中電路系統經組態以致使系統進一步執行：經由第一相位多樣性分析判定：第一組聚焦相關值，其中第一組聚焦相關值中之各聚焦相關值與第一組影像中之各影像相關聯；第一組影像之第一MLE；及基於所判定的第一複數個聚焦相關值及所判定的第一MLE產生第一區域之第一聚焦校正影像。 28.如條項26至27中任一項之系統，其中電路系統經組態以致使系統進一步執行：經由第二相位多樣性分析判定：第二組聚焦相關值，其中第二組聚焦相關值中之各聚焦相關值與第二組影像中之各影像相關聯；第二組影像之第二MLE；及 基於所判定的第二複數個聚焦相關值及所判定的第二MLE產生第二區域之第二聚焦校正影像。 29.如條項19至28中任一項之系統，其中電路系統經組態以致使系統進一步執行：對所獲得的複數個影像中的雜訊去雜訊，其中雜訊模型化為帕松分佈；及在高斯分佈上模型化所獲得的複數個影像中之經去雜訊的雜訊。 30.如條項29之系統，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與在高斯分佈上模型化之複數個影像中的各經去雜訊的影像相關聯。 31.一種用於改善影像品質之系統，該系統包含：控制器，其包括經組態以致使系統執行以下操作之電路系統：獲得樣本之區域之複數個影像； 經由相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與複數個影像中的各影像相關聯；複數個影像之最大概似估計值(MLE)；及基於所判定之複數個聚焦相關值及所判定之MLE而產生區域之聚焦調整影像。 32.一種用於改善影像品質之系統，該系統包含：控制器，其包括經組態以致使系統執行以下操作之電路系統：獲得樣本之視場中的區域之複數個影像，其中複數個影像之第一影像具有第一聚焦相關值，且複數個影像之第二影像具有不同於第一聚焦相關值之第二聚焦相關值；及使用第一影像及第二影像產生視場中的區域之聚焦調整影像。 33.如條項32之系統，其中產生視場中的區域之聚焦調整影像包含：執行對第一影像及第二影像之相位多樣性分析；及判定第一影像及第二影像之最大概似估計值。 34.如條項32至33中任一項之系統，其中第一聚焦相關值對應於與物鏡相關聯之第一電壓且第二聚焦相關值對應於與物鏡相關聯之第二電壓。 35.如條項32至34中任一項之系統，其中電路系統經組態以致使系統進一步執行：對第一影像及第二影像中的雜訊去雜訊，其中雜訊模型化為帕松分佈；及在高斯分佈上模型化第一影像及第二影像中之經去雜訊的雜訊。 36.如條項35之系統，其中第一聚焦相關值與第一經去雜訊影像相關聯，且第二聚焦相關值與第二經去雜訊影像相關聯。 37.一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一組指令，該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以使得計算裝置執行用於改善影像品質的方法，該方法包含：獲得樣本之區域之複數個影像；經由相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與複數個影像中的各影像相關聯；複數個影像之最大概似估計值(MLE)；及 基於所判定的複數個聚焦相關值及所判定的MLE產生區域之聚焦校正影像。 38.如條項37之非暫時性電腦可讀媒體，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值包含散焦值。 39.如條項37至38中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中複數個影像中之各影像具有不同的相關聯聚焦相關值。 40.如條項37至39中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中複數個聚焦相關值包含聚焦相關值的範圍。 41.如條項37至40中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中聚焦相關值之範圍對應於與物鏡相關聯之電壓的範圍。 42.如條項37至41中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中區域在樣本之視場內。 43.如條項37至42中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中基於所判定之複數個聚焦相關值而判定MLE。 44.如條項37至43中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中： 區域包含樣本之第一區域及樣本之第二區域； 複數個影像包含樣本的第一區域之第一組影像及樣本的第二區域之第二組影像；相位多樣性分析包含對應於第一組影像之第一相位多樣性分析及對應於第二組影像之第二相位多樣性分析；複數個聚焦相關值包含對應於第一相位多樣性分析之第一組聚焦相關值及對應於第二相位多樣性分析之第二組聚焦相關值；MLE包含第一組影像的第一MLE及第二組影像之第二MLE；且聚焦校正影像包含第一區域之第一聚焦校正影像及第二區域之第二聚焦校正影像。 45.如條項44之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以致使計算裝置進一步執行：經由第一相位多樣性分析判定：第一組聚焦相關值，其中第一組聚焦相關值中之各聚焦相關值與第一組影像中之各影像相關聯；第一組影像之第一MLE；及 基於所判定的第一複數個聚焦相關值及所判定的第一MLE產生第一區域之第一聚焦校正影像。 46.如條項44至45中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以致使計算裝置進一步執行：經由第二相位多樣性分析判定：第二組聚焦相關值，其中第二組聚焦相關值中之各聚焦相關值與第二組影像中之各影像相關聯；第二組影像之第二MLE；及基於所判定的第二複數個聚焦相關值及所判定的第二MLE產生第二區域之第二聚焦校正影像。 47.如條項37至46中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以致使計算裝置進一步執行：對所獲得的複數個影像中的雜訊去雜訊，其中雜訊模型化為帕松分佈；及在高斯分佈上模型化所獲得的複數個影像中之經去雜訊的雜訊。 48.如條項47之非暫時性電腦可讀媒體，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與在高斯分佈上模型化之複數個影像中的各經去雜訊的影像相關聯。 49.一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一組指令，該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以致使計算裝置執行用於改善影像品質的方法，該方法包含：獲得樣本之區域之複數個影像；經由相位多樣性分析判定：複數個聚焦相關值，其中複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與複數個影像中的各影像相關聯；複數個影像之最大概似估計值(MLE)；及 基於所判定的複數個聚焦相關值及所判定的MLE產生區域之聚焦調整影像。 50.一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存一組指令，該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以致使計算裝置執行用於改善影像品質的方法，該方法包含：獲得樣本之視場中之區域的複數個影像，其中複數個影像之第一影像具有第一聚焦相關值且複數個影像之第二影像具有不同於第一聚焦相關值之第二聚焦相關值；及使用第一影像及第二影像產生視場中之區域之聚焦調整影像。 51.如條項50之非暫時性電腦可讀媒體，其中產生視場中的區域之聚焦調整影像包含：執行對第一影像及第二影像之相位多樣性分析；及判定第一影像及第二影像之最大概似估計值。 52.如條項50至51中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中第一聚焦相關值對應於與物鏡相關聯之第一電壓且第二聚焦相關值對應於與物鏡相關聯之第二電壓。 53.如條項50至52中任一項之非暫時性電腦可讀媒體，其中該組指令可由計算裝置之至少一個處理器執行以致使計算裝置進一步執行：對第一影像及第二影像中的雜訊去雜訊，其中雜訊模型化為帕松分佈；及在高斯分佈上模型化第一影像及第二影像中之經去雜訊的雜訊。 54.如條項53之非暫時性電腦可讀媒體，其中第一聚焦相關值與第一經去雜訊影像相關聯，且第二聚焦相關值與第二經去雜訊影像相關聯。

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變化。

100:電子束檢測系統 101:主腔室 102:裝載/鎖定腔室 104:電子束工具/設備 106:裝備前端模組 106a:第一裝載埠 106b:第二裝載埠 109:控制器 201:電子源 202:初級電子束 203:初級射束交越 204:主光軸 207:樣本固持器 208:樣本 209:機動載物台 210:聚光透鏡 211:初級細射束 212:初級細射束 213:初級細射束 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:射束分離器 240:電子偵測裝置 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:次級電子束 262:次級電子束 263:次級電子束 271:庫侖孔徑板 300:系統 310:檢測系統 320:影像產生組件 322:處理器 324:儲存器 326:通信介面 400:樣本 410:FOV 411:區域 412:區域 420:區域 450:影像產生示意 452:影像 454:影像 500:方法 501:步驟 503:步驟 505:步驟

圖 1為說明符合本發明之實施例之例示性電子束檢測(EBI)系統的示意圖。

圖 2為說明符合本發明之實施例之為 圖 1的例示性帶電粒子束檢測系統之部分的例示性多射束系統的示意圖。

圖 3為符合本發明之實施例之用於改善影像品質的例示性系統的示意圖。

圖 4為說明符合本發明之實施例之例示性樣本及影像產生示意的示意圖。

圖 5為說明符合本發明之實施例之改善影像品質的例示性程序的流程圖。

400:樣本

410:FOV

411:區域

412:區域

420:區域

450:影像產生示意

452:影像

454:影像

Claims (15)

1. 一種用於改善影像品質之系統，該系統包含： 一控制器，其包括經組態以致使該系統執行以下操作之電路系統： 獲得一樣本之一區域的複數個影像； 經由一相位多樣性分析判定： 複數個聚焦相關值，其中該複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與該複數個影像中之各影像相關聯； 該複數個影像之一最大概似估計值(MLE)；及 基於該所判定的複數個聚焦相關值及該所判定的MLE產生該區域之一聚焦校正影像。
2. 如請求項1之系統，其中該複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值包含一散焦值。
3. 如請求項1之系統，其中該複數個影像中之各影像具有一不同的相關聯聚焦相關值。
4. 如請求項1之系統，其中該複數個聚焦相關值包含聚焦相關值之一範圍。
5. 如請求項1之系統，其中聚焦相關值之該範圍對應於與一物鏡相關聯之電壓的一範圍。
6. 如請求項1之系統，其中該區域在該樣本之一視場內。
7. 如請求項1之系統，其中基於該所判定的複數個聚焦相關值而判定該MLE。
8. 如請求項1之系統，其中： 該區域包含該樣本之一第一區域及該樣本之一第二區域； 該複數個影像包含該樣本之該第一區域的一第一組影像及該樣本之該第二區域的一第二組影像； 該相位多樣性分析包含對應於該第一組影像之一第一相位多樣性分析及對應於該第二組影像之一第二相位多樣性分析； 該複數個聚焦相關值包含對應於該第一相位多樣性分析之一第一組聚焦相關值及對應於該第二相位多樣性分析之一第二組聚焦相關值； 該MLE包含該第一組影像之一第一MLE及該第二組影像之一第二MLE；且 該聚焦校正影像包含該第一區域之一第一聚焦校正影像及該第二區域之一第二聚焦校正影像。
9. 如請求項8之系統，其中該電路系統經組態以致使該系統進一步執行： 經由該第一相位多樣性分析判定： 該第一組聚焦相關值，其中該第一組聚焦相關值中之各聚焦相關值與該第一組影像中之各影像相關聯； 該第一組影像之該第一MLE；及 基於該所判定的第一複數個聚焦相關值及該所判定的第一MLE產生該第一區域之該第一聚焦校正影像。
10. 如請求項8之系統，其中該電路系統經組態以致使該系統進一步執行： 經由該第二相位多樣性分析判定： 該第二組聚焦相關值，其中該第二組聚焦相關值中之各聚焦相關值與該第二組影像中之各影像相關聯； 該第二組影像之該第二MLE；及 基於該所判定的第二複數個聚焦相關值及該所判定的第二MLE產生該第二區域之該第二聚焦校正影像。
11. 如請求項1之系統，其中該電路系統經組態以致使該系統進一步執行： 對該所獲得的複數個影像中的雜訊去雜訊，其中該雜訊模型化為一帕松分佈；及 在一高斯分佈上模型化該所獲得的複數個影像中之該經去雜訊的雜訊。
12. 如請求項11之系統，其中該複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與在該高斯分佈上模型化之該複數個影像中的各經去雜訊的影像相關聯。
13. 一種改善影像品質之方法，該方法包含： 獲得一樣本之一區域的複數個影像； 經由一相位多樣性分析判定： 複數個聚焦相關值，其中該複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值與該複數個影像中之各影像相關聯； 該複數個影像之一最大概似估計值(MLE)；及 基於該所判定的複數個聚焦相關值及該所判定的MLE產生該區域之一聚焦校正影像。
14. 如請求項13之方法，其中該複數個聚焦相關值中之各聚焦相關值包含一散焦值。
15. 如請求項13之方法，其中該複數個影像中之各影像具有一不同的相關聯聚焦相關值。