專利名稱：將工具組件的操作區(qū)域調(diào)整至預(yù)定單元的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在標(biāo)稱相同柵格單元的標(biāo)稱規(guī)則柵格中將工具組件的操作區(qū)域定位在預(yù)定的、隨機柵格單元上的方法，從而利用調(diào)整機構(gòu)實現(xiàn)定位，該方法包括如下步驟1.在柵格中找到初始位置參考點；2.執(zhí)行工具組件相對于柵格的位移；3.隨后在柵格中找到位置參考點；4.測試預(yù)定柵格單元是否在工具組件操作區(qū)域的預(yù)定距離以內(nèi)；5.根據(jù)測試結(jié)果，重復(fù)步驟2，如果必要則重復(fù)步驟3、4。
本發(fā)明還涉及執(zhí)行本發(fā)明方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
該方法例如在半導(dǎo)體工業(yè)的缺陷分析中被應(yīng)用，其中期望利用例如掃描電子顯微鏡(SEM)在半導(dǎo)體電路的標(biāo)稱相同存儲單元中檢查特定的單元，例如存儲單元。這樣的半導(dǎo)體電路也許已經(jīng)脫離了晶片，也可構(gòu)成晶片的一部分。
在SEM的情況中，聚焦的電子束檢查采樣，例如半導(dǎo)體電路。在電子束撞擊采樣的位置，發(fā)射次級電子及其它，后者利用次級電子探測器(SED)而被探測到。在這種方式下，能以圖像形式連續(xù)獲得的(位置相關(guān))信息被獲取。SEM的焦點大小現(xiàn)今為例如1nm，以便隨之產(chǎn)生具有高分辨率的圖像。
在半導(dǎo)體工業(yè)中，具有例如30cm橫截面的所謂晶片被加工為IC。從某種意義上說，晶片被分解為數(shù)十甚至數(shù)百個IC，從而再每個IC上有無數(shù)的半導(dǎo)體元件。這些半導(dǎo)體元件通常在IC上形成標(biāo)稱相同結(jié)構(gòu)的柵格，正如該IC處于存儲單元形式的半導(dǎo)體元件的情況下。為了減少生產(chǎn)損耗，期望檢查特定的半導(dǎo)體元件。
檢查特定單元例如特定存儲單元的期望可例如從電測試產(chǎn)生，其中發(fā)現(xiàn)所關(guān)心的單元的屬性是否會偏離其它單元的規(guī)格。通過檢查這種特定單元，人們能夠獲知引起偏離的深層原因，引導(dǎo)處理和/或生產(chǎn)的改善，從而減少生產(chǎn)損耗。
例如現(xiàn)今在半導(dǎo)體工業(yè)中使用的存儲單元通常占據(jù)小于1平方微米的面積，并組成柵格，其中排列例如1000×1000個存儲單元。為了能夠利用例如SEM檢查特定存儲單元，SEM的操作區(qū)域(圖像區(qū)域)不得不被移位至該特定存儲單元。為此目的，首要的是定位易于識別的點，例如柵格的角點，使人能夠據(jù)此移位至要進行檢查的存儲單元。
在上述方法中，通過SEM能夠獲得的半導(dǎo)體電路的圖像在顯示器上被連續(xù)顯示。固定在移動機構(gòu)例如x-y工作臺上的半導(dǎo)體電路可利用例如操縱桿被移位。首先，圖像區(qū)域被移位至在已知位置例如柵格角點的柵格單元。根據(jù)這個已知位置，人們事先知道為了到達(dá)所要檢查的單元，必須移位多少行和多少列。接著，半導(dǎo)體電路利用操縱桿被移位，從而人眼同時跟隨顯示器上的半導(dǎo)體電路的位移。然后通過位移期間圖像在半導(dǎo)體電路上移位了多少行和多少列來計數(shù)，最終到達(dá)預(yù)定位置。
公知方法的缺點在于計數(shù)誤差可能很大，例如由于中斷或干擾了正專心于執(zhí)行該方法的人員。計數(shù)誤差會容易產(chǎn)生或者人們會錯誤地計數(shù)，然后整個過程不得不重新執(zhí)行。在這種環(huán)境下人們必須意識到x-y工作臺的移動在該放大倍數(shù)下以類似振動的方式發(fā)生，從而成像小于1μm2的單元。
應(yīng)該注意單元不是必須以矩形柵格的形式排列，也可以是例如偏斜的柵格或者例如蜂窩形式的柵格。這些柵格形式增大了產(chǎn)生計數(shù)誤差的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種方法，其產(chǎn)生計數(shù)誤差的可能性小于在前面所述方法情況下產(chǎn)生計數(shù)誤差的可能性。
為了實現(xiàn)這一目的，按照本發(fā)明的方法的特征在于-位移的形式為位移跳變；-最大跳變尺寸基于以下條件而定-在柵格周期單元中所示的位移結(jié)構(gòu)的位置不確定性和/或，
-在柵格周期單元中所示的柵格的周期的不確定性，以及；-位移跳變被選為小于最大跳變尺寸。
本發(fā)明基于以下認(rèn)識，即在位移跳變之后，在遠(yuǎn)小于柵格單元之間的柵格距離的精度下確定柵格單元的位置。結(jié)果，在每次位移跳變之后可消除跳變尺寸中的不確定性。但是，在一個柵格單元和與其相距整數(shù)個柵格距離的標(biāo)稱相同柵格單元之間不進行區(qū)分。因此必須在跳變之后知道在標(biāo)稱相同柵格單元的柵格中，必須確定哪個柵格單元的位置。由調(diào)整機構(gòu)執(zhí)行的位移的不確定性通常取決于跳變尺寸?，F(xiàn)通過選擇跳變尺寸，使得跳變尺寸的不確定性小于半個柵格距離，在必須確定哪個柵格單元的位置這一問題上不會發(fā)生混亂。通過將從已知位置到預(yù)定柵格單元的位置的位移分為其中的不確定性小于半個柵格距離的跳變尺寸，并通過消除每次跳變之后跳變的不確定性，工具組件由此被最終調(diào)整至預(yù)定柵格單元。
應(yīng)該注意，移動機構(gòu)的不確定性會引起不確定性，但這種誤差也可由柵格周期的不規(guī)則性引起。
還應(yīng)該注意，跳變尺寸的不確定性在不同方向上不必是相同的。這是由于移位機構(gòu)(例如機械移位工作臺)的不確定性在不同方向上可以是不同的。此外，柵格的周期在不同方向上可以不同，對于不同的方向產(chǎn)生不同的最大跳變尺寸。
在按照本發(fā)明的方法的一個實施例中，利用相關(guān)技術(shù)找到位置參考點。
在這些使用工具組件的實例中，例如在圖像形成技術(shù)中，利用例如交叉相關(guān)可確定兩個圖像的移位。這實質(zhì)上是公知技術(shù)。因此交叉相關(guān)可用于確定兩個圖像的移位——一個在位移跳變之前被記錄，另一個在位移跳變之后被記錄。該移位由基于位移跳變的期望分量和基于位移跳變不確定性的隨機分量組成。因此可確定隨機分量，并隨后消除其影響。
應(yīng)該注意，圖像的移位不必等于跳變尺寸當(dāng)位移是整數(shù)個柵格距離時，圖像移位例如標(biāo)稱等于零(記錄是標(biāo)稱相同的)。
還應(yīng)該注意，術(shù)語“圖像”不能僅視為平面圖像(2D)，還可理解為空間圖像(3D)。
使用相關(guān)技術(shù)的一個優(yōu)點在于該方法能以自動方式執(zhí)行，導(dǎo)致計數(shù)誤差的風(fēng)險進一步減小，并導(dǎo)致人員花費的減少。
使用相關(guān)技術(shù)的另一個優(yōu)點是人們由此使用來自例如SEM的整個圖像的信息，使得即使在信噪比低的情況下仍可以較好地確定移位，從而還可以較好地確定跳變尺寸。
使用相關(guān)技術(shù)的一個附加優(yōu)點是在柵格單元不完全相同的情況下還可較好地確定移位，例如由于某些柵格單元的損壞，或者由于柵格單元(部分)不可見，例如由于灰塵粒子位于其上。這還導(dǎo)致產(chǎn)生計數(shù)誤差的危險進一步減小。
應(yīng)該注意，2000年11月12-16日于華盛頓貝爾維尤，H.W.Tan等人在Proceedings of the 26th International Symposium on Testing andFailure Analsis(關(guān)于測試和故障分析的國際討論會)上第469-476頁提出的“Automatic IC Die Positioning in the SEM(SEM中自動IC模壓定位)”中，描述了一種在半導(dǎo)體電路上自動定位SEM圖像平面的方法。特別地，在第473頁右欄中，闡明了一種在柵格單元的一個規(guī)則柵格的情況下實現(xiàn)該目的的方法。在這種情況下，對于第一半導(dǎo)體電路，首先產(chǎn)生從初始位置到要檢測的位置的移動，接著產(chǎn)生回到初始位置的移動。在回移過程中，產(chǎn)生一系列記錄。對于另一個半導(dǎo)體電路，如果標(biāo)稱相同初始位置處的人員接著利用圖像識別技術(shù)，在每個跳變之后，人員將所記錄的圖像與一系列在先記錄的圖像之一進行比較，便可在每次跳變之后消除位置的不確定性，而且人員可復(fù)制第一半導(dǎo)體電路上經(jīng)過的路徑。
因此Tan等人的方法適于復(fù)制位移，例如在第一半導(dǎo)體電路上在先實現(xiàn)的位移，但在其它半導(dǎo)體電路上，沒有提供本發(fā)明問題的解決辦法，即在隨機選擇的預(yù)定柵格單元定位的問題。
在按照本發(fā)明的方法的另一個實施例中，利用粒子束找到位置參考點。
為了檢測具有最大尺寸為幾個微米或更小的單元，期望遠(yuǎn)小于1μm的分辨率。這種分辨率不能通過光學(xué)顯微鏡獲得。但是，在SEM的情況下，例如使用電子聚焦束，焦點的大小遠(yuǎn)小于1μm，例如1nm。結(jié)果，圖像以例如一個或幾個nm的分辨率形成。
應(yīng)該注意，束不必是聚焦束。例如在發(fā)射電子顯微鏡(TEM)中，采樣通常采用基本上平行入射的束照射，從而產(chǎn)生采樣的陰影圖像。
在按照本發(fā)明的方法的另一步實施例中，移位機構(gòu)引起粒子束的偏轉(zhuǎn)。
替代的是，也可以應(yīng)用例如圖像區(qū)域相對柵格單元的機械移位，非機械移位。當(dāng)利用粒子束時，例如電子束和離子束，圖像區(qū)域可利用電/磁場偏轉(zhuǎn)粒子束來移位。
在按照本發(fā)明的方法的又一個實施例中，工具組件是掃描探針顯微鏡(SPM)。
掃描探針顯微鏡，例如掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、磁力顯微鏡、靜電力顯微鏡、掃描近場光學(xué)顯微鏡等能夠呈現(xiàn)很小的細(xì)節(jié)，直至原子尺寸的細(xì)節(jié)。按照本發(fā)明的方法非常適于將這種掃描探針顯微鏡的圖像區(qū)域移位預(yù)定數(shù)量的柵格距離。
在按照本發(fā)明的方法的又一個實施例中，柵格是半導(dǎo)體電路上圖案的柵格。
半導(dǎo)體工業(yè)中使用的半導(dǎo)體電路通常表示精微小單元的規(guī)則柵格。為了檢測這種柵格，這種柵格中的單元必須具有例如高于1μm的精度。當(dāng)前期望是半導(dǎo)體電路的結(jié)構(gòu)尺寸在未來只會減小，單元數(shù)量只會增大。結(jié)果，移位機構(gòu)(例如移動工作臺)相對于單元尺寸的相對不精確度也只會增大。在這些電路的情況下應(yīng)用本發(fā)明的方法具有很大吸引力。
在按照本發(fā)明的方法的又一個實施例中，利用電磁輻射找到位置參考點。
工具組件可以是光學(xué)顯微鏡，但還可以是例如檢測X射線輻射的顯微鏡(以位置相關(guān)的方式)。
應(yīng)該注意，如果柵格所在位置的采樣對使用的電磁輻射來說是完全透明的，則不只會在二維柵格中還會在三維柵格中確定位置參考點。還應(yīng)該注意，可以想到工具組件利用某種類型的輻射照射物體，但也可觀察到另一種類型的輻射。在這一環(huán)境中，人們能夠例如觀察熒光單元，它響應(yīng)于例如附帶粒子束(例如電子束)的X射線輻射或照射而發(fā)光。當(dāng)柵格由例如電子束照射時，人們還可觀察到X射線輻射。
在按照本發(fā)明的方法的又一個實施例中，利用聲音找到位置參考點。
工具組件可發(fā)送和/或接收聲音，例如超聲波，從而實施例如回波描記術(shù)。作為一種應(yīng)用，人們能夠例如觀察到在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的回波描記術(shù)(籍此工具組件生產(chǎn)并檢測超聲波)，還可觀察在石油工業(yè)中定位油田所應(yīng)用的回波描記術(shù)，此聲波例如由爆炸產(chǎn)生。
在按照本發(fā)明的方法的又一個實施例中，利用磁共振找到位置參考點。
在磁共振的情況下，要檢測的采樣被放在磁場中，該磁場具有梯度。接著，采樣被暴露于特定頻率的電磁輻射，該頻率取決于磁場。對其響應(yīng)，該采樣(特別是采樣中的氫原子)吸收并接著再發(fā)射電磁輻射，該輻射以振幅、頻率和/或相位形式給出有關(guān)該采樣的信息。
當(dāng)該采樣包含可利用磁共振檢測的柵格單元時，工具組件的圖像區(qū)域可相對于該柵格而被定位。該柵格可以是二維柵格，但也可以是三維柵格。
在按照本發(fā)明的方法的又一個實施例中，在工具組件操作區(qū)域相對該柵格的非中斷移動期間找到位置參考點。
在每次跳變之后，重復(fù)停止并再開始移位機構(gòu)的移動耗費時間。通過在非中斷移動期間找到位置參考點節(jié)省了時間。
應(yīng)該注意，在例如為了找到位置參考點而記錄圖像的情況下，在移動時記錄圖像會引起某種程度的圖像變形。但是，如果在所比較的記錄之間出現(xiàn)很大程度的相關(guān)，則關(guān)于確定所實現(xiàn)位移的結(jié)果是不顯著的。還可產(chǎn)生具有相同的位移速度和方向的兩條記錄，以便兩條記錄具有相同的圖像變形。另一種可能是通過操作圖像之一來補償產(chǎn)生的圖像變形。


下面基于附圖闡明本發(fā)明，其中相同的參考標(biāo)號代表相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。其中-圖1示意性地表示執(zhí)行本發(fā)明的方法的設(shè)備；-圖2A示意性地表示產(chǎn)生位移跳變之前的圖像；-圖2B示意性地表示產(chǎn)生位移跳變之后的圖像；-圖2C示意性地表示圖2A和圖2B的期望的和實現(xiàn)的圖像位移；-圖2D示意性地表示對應(yīng)于圖2C的交叉相關(guān)圖案；
-圖3示意性地表示STM；-圖3A表示圖3的區(qū)域A的放大部分。
具體實施例方式
圖1示意性地表示執(zhí)行本發(fā)明的方法的SEM形式的設(shè)備。
要分析的采樣例如半導(dǎo)體電路110位于x-y工作臺112形式的移位機構(gòu)上。用電子柱120形式的工具元件的散焦電子束122照射半導(dǎo)體電路110。照射的結(jié)果是，釋放次級電子，其被次級電子探測器(SED)126檢測到。還釋放X射線，可以利用探測器127檢測X射線，探測器128在此探測所釋放的光。半導(dǎo)體電路110、移位機構(gòu)112以及探測器126、127和128位于真空腔130中，真空腔通過真空裝置(未示出)被抽空。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，這種抽空是必要的，以便使電子柱120和SED126正常工作。
由于電子束122的焦點124通過受控制單元140控制的電子柱120在半導(dǎo)體電路110上形成光柵，探測器126、127和128將從半導(dǎo)體電路110檢測位置相關(guān)信息。來自探測器126、127和128中的一個或多個的信息在監(jiān)視器144上通過圖像處理單元142被轉(zhuǎn)換為電子柱120的圖像區(qū)域的圖像108-i。通過這種方式，在監(jiān)視器144上呈現(xiàn)由該設(shè)備產(chǎn)生的每條記錄。
應(yīng)該注意，例如以矩形柵格形式排列的單元也可以是利用電子束激發(fā)的熒光標(biāo)記，從而發(fā)光。這種標(biāo)記可以是例如涂有硫化鎘或硒化鎘的毫微晶體。通過利用探測器128檢測所釋放的光，圖1的設(shè)備適于根據(jù)電子束122的分辨率確定這種標(biāo)記的位置。這是因為僅當(dāng)電子束位于標(biāo)記上時才發(fā)光，結(jié)果標(biāo)記被激發(fā)。以矩形柵格形式排列的單元也可包含一種材料，該材料發(fā)射其X射線輻射特征(利用探測器127可探測)，可在此基礎(chǔ)上確定這些單元的位置。
圖2A示意性地表示第一圖像108-i的結(jié)構(gòu)。圖2A還表示定向柵格，該定向柵格具有結(jié)構(gòu)柵格的周期。該定向柵格不是規(guī)則結(jié)構(gòu)的一部分，并可視為固定在監(jiān)視器144的屏幕上。這里著重表示結(jié)構(gòu)100-1，以便簡化下一附圖即圖2B的相同部分。
圖2B示意性地表示在向右一個柵格距離的期望位移之后，圖像108-2的結(jié)構(gòu)。圖2B還表示一個定向柵格。該定向柵格不是規(guī)則結(jié)構(gòu)的一部分，并可視為固定在監(jiān)視器144的屏幕上。以下的圖像108-2相對于圖像108-1被移位，如圖2A所示，但能夠清楚地看到實際位移不對應(yīng)于向右一個柵格距離的期望的位移。
圖2C示意性地表示相對于圖2A的期望的和實現(xiàn)的圖像位移。期望的位移——向右一個柵格距離——用位移矢量200表示。正方形202描繪了出現(xiàn)期望位移矢量的區(qū)域，假設(shè)在該位移跳變中的不確定性為小于半個柵格距離。由于該柵格是標(biāo)稱相同結(jié)構(gòu)的柵格，因此存在產(chǎn)生類似畫面的許多可能位移。這些位移中的一部分用矢量204-i表示。通過這些矢量，人們必須選擇描述實際移位的位移矢量。由于該結(jié)構(gòu)是標(biāo)稱相同的，因此無法基于該結(jié)構(gòu)的形式找到正確的矢量。然而眾所周知，所實現(xiàn)的位移矢量必須位于正方形202的范圍內(nèi)，因此矢量204-1表示所實現(xiàn)的位移。毫無疑問，只有一個位移矢量可在正方形202中終止。現(xiàn)通過確定矢量200和矢量204-1之差，可消除位移跳變中不確定性的影響。
盡管在某些結(jié)構(gòu)的情況下，能夠以簡單的方式確定這些結(jié)構(gòu)的位置參考點伴隨物，但并不總是能夠以容易的方式實現(xiàn)。例如，如果由于該結(jié)構(gòu)不能被明確定義而不容易在該結(jié)構(gòu)上確定位置參考點，如果塵埃粒子位于該結(jié)構(gòu)上，如果該結(jié)構(gòu)被破壞等等，均會發(fā)生問題。在這些情況下，相關(guān)技術(shù)的利用是很有吸引力的。
如相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，交叉相關(guān)是一種確定兩個圖像相互移位的算法。在交叉相關(guān)的情況下，使用第一圖像——所謂參考圖像——相對于第二圖像的不同移位，人們確定該參考圖像和該第二圖像之間灰度值(灰度級別)的一致性。這里所確定的值(每個移位一個值)可存儲在存儲器和/或第三圖像中，從而每個點的(灰度)值都對應(yīng)第一圖像和第二圖像之間的相關(guān)值。應(yīng)該注意，當(dāng)圖像具有有限尺寸時，通常也是這種情況，圖像在移位時相互之間只會部分重疊。人們可選擇僅僅比較兩個圖像的重疊部分。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，這和處理圖像區(qū)域有限性的相應(yīng)技術(shù)就是所謂的“分屏”。
圖2D示意性地表示通過比較圖2A和2B所示圖像而形成的交叉相關(guān)圖案。它顯示了六個相關(guān)頂點210-i，即圖像的六次相互移位，從而發(fā)生高度相關(guān)。毫無疑問這些相關(guān)頂點應(yīng)該用于確定實際位移。如果不確定程度小于半個柵格距離，則尋找后相關(guān)頂點與期望位置200的距離應(yīng)該小于半個柵格，即在正方形202的范圍內(nèi)。因此很清楚哪個相關(guān)頂點描述了實際位移，并可確定實際位移。
圖2D和圖2C之間的對應(yīng)關(guān)系應(yīng)該清楚圖2D的相關(guān)頂點表示圖2C的矢量204-i的末端。
應(yīng)該注意，在確定不確定性時會產(chǎn)生誤差。該誤差例如由相關(guān)圖案中的噪聲引起?？梢韵氲?，當(dāng)通過對兩個最終位置測定之間進行比較而重復(fù)消除位移跳變中的不確定性時，會產(chǎn)生大于半個柵格距離的累積誤差。以這種方式，還不能肯定哪個柵格單元是要研究的柵格單元。但是，通過重復(fù)比較，例如最終圖像至第一圖像，不會產(chǎn)生累積誤差。這是由于在這種情況下，期望的移位和實現(xiàn)的移位相對于第一圖像被重復(fù)確定。
還應(yīng)該注意，第一圖像可以是由例如工具組件形成的圖像，但也可以是根據(jù)元件的設(shè)計數(shù)據(jù)構(gòu)造的圖像，例如從CAD(計算機輔助設(shè)計)方案生成。
在該方法中利用相關(guān)技術(shù)的一個極大的優(yōu)點是通過將例如第一圖像作為參考圖像，并通過在每個跳變之后將在跳變之后記錄的圖像與之相關(guān)，使整個參考圖像和整個捕捉圖像的信息作為位置參考點，而不必為該目的識別該結(jié)構(gòu)的特定特征。
相關(guān)技術(shù)的其它優(yōu)點是可以應(yīng)用來自整個圖像的信息，這在例如信噪比差的情況下也可使應(yīng)用成為可能。
另一個優(yōu)點是即使單元不完全相同，例如由于灰塵粒子位于單元(的一部分)上或者單元被破壞，也可獲得良好的結(jié)果。
應(yīng)該注意，在位置參考點定位期間，采樣不必是靜態(tài)的。特別地，如果應(yīng)用例如相關(guān)技術(shù)的圖像獲取快速發(fā)生，以至獲取期間的位移比工具組件或該結(jié)構(gòu)的操作區(qū)域的尺寸小，則該位移可以繼續(xù)，且調(diào)整裝置的控制可以在移動中改變。即使在獲取期間發(fā)生相當(dāng)大的移位，也可由例如獲取期間粒子束的連續(xù)偏轉(zhuǎn)補償。對于獲取期間的位移，也可在圖像存儲器中進行補償。
實驗表明，當(dāng)執(zhí)行交叉相關(guān)的圖像在5×5的柵格內(nèi)包含例如25個柵格單元時，可實現(xiàn)良好的結(jié)果。當(dāng)圖像由這些5×5的單元中建立時，包括例如256×256個圖像點，則在普通計算機上利用相關(guān)技術(shù)，位移跳變的實際尺寸可在每秒確定數(shù)十次。
圖3示意性地表示STM。在STM中，尖針302形式的探針被移動裝置304在十分接近待檢測表面300的上方移動。從針302到表面300的距離很小，例如小于0.5nm。在針302和表面300之間有電壓電源306引起的電勢差，該電勢差引起隧道電流。該隧道電流由電流測量裝置308測量。該隧道電流的大小在很大程度上取決于針302和表面300之間的距離。移動裝置304大體上由壓電元件組成，針可通過該元件在平行于和垂直于表面300的平面上移動。通過反饋從電流測量裝置308到移動裝置304的信號，針302在與表面300保持基本恒定的距離。當(dāng)針302通過移動裝置304被移過該表面時，在控制單元310的控制下，針會停留在與該表面基本恒定的距離處，結(jié)果，垂直于該表面的移動的壓電元件的控制信號會給出相對于表面300的(位置相關(guān))高度信息。由于該高度信息也被傳遞到控制單元310，因此可在監(jiān)視器312上顯示圖像，從而例如不同的灰度值表示不同的高度。
圖3A示意性地表示圖3的區(qū)域A的放大部分。針302的末端位于待檢測表面300的微小距離處。隧道電流314在該針和該表面之間流動。移動機構(gòu)將針302保持在與該表面基本恒定的距離處，以便針302的末端在運動時遵循路徑316。
毫無疑問，借助于所獲得的圖像，可確定位置參考點的位置。因此可通過在STM的操作區(qū)域內(nèi)確定位置參考點來實施按照本發(fā)明的方法，隨后將到表面的距離增大至安全距離(即該針不接觸表面的距離)，然后產(chǎn)生跳變，再次減小該針和該表面之間的距離，并再次在STM的(移位)工作區(qū)域內(nèi)尋找位置參考點。重復(fù)進行，直到到達(dá)期望的位置。
按照本發(fā)明的方法的優(yōu)點在于，在跳變期間可將該針的位移速度選得遠(yuǎn)高于該針在形成采樣光柵期間的位移速度。
盡管在STM的情況下闡明了按照本發(fā)明的方法的應(yīng)用，但本領(lǐng)域技術(shù)人員知道在其它掃描探針顯微鏡的情況下如何應(yīng)用該方法。這是由于在所有SPM中，尖銳的探針在該表面上形成光柵，以便非常接近或者接觸該表面，并由此獲得與采樣相關(guān)的信息，該信息可例如以圖像形式被描述。利用正確形式的SPM，可找到特殊形式的位置參考點，例如磁性粒子的位置或者由摩擦力的偏移系數(shù)所表征的結(jié)構(gòu)的位置。
通過前面的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何將本發(fā)明應(yīng)用于隨機圖像形成技術(shù)的情況中，例如可見光或紅外線的顯微鏡方法，例如現(xiàn)今所使用的超聲波技術(shù)或者利用磁共振的技術(shù)。通過前面的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可推導(dǎo)出如何將本發(fā)明用于其它位置確定技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在標(biāo)稱相同柵格單元的標(biāo)稱規(guī)則柵格中將工具組件的操作區(qū)域定位在預(yù)定的、隨機柵格單元上的方法，從而利用調(diào)整機構(gòu)實現(xiàn)定位，該方法包括如下步驟(1)在柵格中找到初始位置參考點；(2)執(zhí)行該工具組件相對于該柵格的位移；(3)隨后在該柵格中找到位置參考點；(4)測試預(yù)定柵格單元是否在該工具組件的操作區(qū)域的預(yù)定距離以內(nèi)，并且；(5)根據(jù)測試結(jié)果，重復(fù)步驟2，并且如果必要還重復(fù)步驟3和4，其特征在于-該位移采取位移跳變的形式；-最大跳變尺寸基于以下條件而定-在柵格周期單元中所示移位結(jié)構(gòu)的位置不確定性和/或，-在柵格周期單元中所示柵格的周期的不確定性，以及；-該位移跳變被選為小于該最大跳變尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中利用相關(guān)技術(shù)找到位置參考點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中利用粒子束找到位置參考點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中該工具組件是掃描探針顯微鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中利用電磁輻射找到該位置參考點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中利用聲音找到該位置參考點。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中利用磁共振找到位置參考點。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中在該工具組件相對該柵格的非中斷移動中找到該位置參考點。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該移位機構(gòu)引起該粒子束的偏轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中該柵格是半導(dǎo)體電路上的圖案的柵格。
11.一種裝備控制單元以執(zhí)行權(quán)利要求2的方法的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種將例如電子顯微鏡的圖像區(qū)域定位在標(biāo)稱相同結(jié)構(gòu)的規(guī)則柵格的特定結(jié)構(gòu)上的方法。這種結(jié)構(gòu)例如可以是芯片上的存儲單元。現(xiàn)今這種存儲單元具有例如小于1μm
文檔編號H01L21/66GK1967797SQ200610138819
公開日2007年5月23日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者J·S·費伯 申請人:Fei公司