以带电粒子束系统进行高速热点或缺陷成像技术方案

一种检验工具包含控制器，所述控制器经配置以产生电子束的扫描模式以使晶片上的所关注区域成像。所述扫描模式最小化所述电子束在所述晶片的表面上所述所关注区域之间的驻留时间。可基于所述所关注区域选择至少一个载物台速度及至少一个光栅模式。所述控制器发送指令到电子束光学器件，以使用所述扫描模式将所述电子束引导于所述晶片的所述表面上所述所关注区域处。

High speed hot spot or defect imaging with charged particle beam system

A test tool consists of a controller configured to produce a scanning mode of the electron beam to make the area of concern on the chip imaging. The scanning mode minimizes the standing time between the area of concern described by the electron beam on the surface of the wafer. At least one carrier speed and at least one grating mode can be selected based on the area of concern. The controller sends instructions to the electron beam optical device, and uses the scanning mode to guide the electron beam on the surface of the wafer concerned area.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以带电粒子束系统进行高速热点或缺陷成像相关申请案的交叉参考本申请案主张于2015年5月26日申请且让与第62/166,245号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述申请案的揭示内容特此以引用的方式并入。
本专利技术涉及晶片检验，且更特定来说涉及使用带电粒子束系统的晶片检验。
技术介绍
晶片检验系统有助于半导体制造商通过检测在制造工艺期间发生的缺陷而增加且维持集成电路(IC)芯片产量。检验系统的一个目的是监测制造工艺是否符合规范。如果制造工艺在既定规范的范围外，那么系统指示问题及/或问题的来源，接着半导体制造商可解决所述问题。缺陷检测敏感度及处理量耦合在检验系统中，使得较大敏感度通常意味着较低处理量。此关系存在物理及经济原因。半导体制造商需要来自检验系统的改进的敏感度，但要求最小处理量。半导体制造产业的发展对产量管理及特定来说度量衡及检验系统的需求越来越大。临界尺寸日益缩小而晶片大小日益增加。经济学驱使所述产业减少用于实现高产量、高价值生产的时间。因此，最小化从检测产量问题到解决所述问题的总时间决定半导体制造商的投资回报率。在IC制造中，对光刻敏感的图案称为“光刻热点”(简称为“热点”)。热点可在制造期间形成或由制造工艺步骤之间的互动形成。举例来说，某一特征可能难以填充，因而这是可发生开口的位置。因此，所述特征可能已正确印刷，但未正确填充。随着先进技术节点中的特征大小缩小，热点的数目增加。热点的检验可因热点小而具挑战性。举例来说，热点可为约10nm。检验热点的先前技术涉及小于10ms的图像时间，但载物台移动、停顿、对准及聚焦的额外负担通常为约150ms到200ms。因此，检验的有效性极低，这是因为大约95％的操作时间是额外负担且仅大约5％的操作时间是实际执行检验。因此，需要使用带电粒子束系统的改进的晶片检验。
技术实现思路
在第一实施例中，提供一种检验工具。所述检验工具包括：电子束产生器单元，其经配置以产生电子束；载物台，其经配置以夹持晶片；至少一个致动器，其经配置以使所述载物台移动；电子束光学器件，其经配置以将所述电子束引导于所述晶片的表面处；检测器，其经配置以检测来自所述电子束的电子；及控制器，其至少与所述电子束光学器件及所述致动器电子通信。所述控制器经配置以接收包含通过所述电子束扫描所述晶片的扫描带中的至少两个所关注区域的指令。所述控制器经配置以产生所述电子束的扫描模式以使所述晶片上的所述所关注区域成像。所述扫描模式最小化所述电子束在所述晶片的所述表面上所述所关注区域之间的驻留时间。所述控制器基于所述扫描带中的所述所关注区域选择至少一个载物台速度及至少一个光栅模式。所述控制器经配置以将指令发送到所述电子束光学器件以使用所述扫描模式将所述电子束引导于所述晶片的所述表面上的所述区域处。所述电子束光学器件可经配置以使所述电子束在两个垂直方向上扫描跨越所述晶片的所述表面。所述载物台可经配置以在两个垂直方向上移动。所述控制器可经配置以发送指令以在所述电子束光学器件扫描所述电子束时移动所述载物台。所述控制器可进一步经配置以使用所述晶片上的参考点以产生用于所述晶片的所述扫描模式。所述控制器还可进一步经配置以产生所述扫描模式以捕获所述所关注区域同时最小化检验时间。在第二实施例中，提供一种方法。所述方法包括：产生电子束的扫描模式以使晶片的扫描带中的至少两个所关注区域成像；及使用所述扫描模式将所述电子束引导于所述晶片的表面上。所述扫描模式最小化所述电子束在所述晶片的表面上所述所关注区域之间的驻留时间。基于所述扫描带中的所述所关注区域针对所述扫描模式选择至少一个载物台速度及至少一个光栅模式。所述方法可包含使夹持所述晶片的载物台移动。所述移动可经配置为在两个垂直方向上。所述移动及所述引导可为循序的。所述移动及所述引导可为同时的。所述移动在所述引导期间可为恒定速度。所述晶片可包含不同扫描带中的至少一个所关注区域。在所述移动期间，扫描可发生于所述晶片的所述不同扫描带中。所述移动及所述引导相对于彼此可不成法向角。举例来说，所述移动及所述引导相对于彼此可成45°角。所述引导可经配置为在两个垂直方向上。所述引导可包含仅将所述电子束部分引导于所述所关注区域中的一者上。完成将所述电子束引导于所述所关注区域上发生在将所述电子束引导于所述所关注区域中的另一者上之后。所述产生可进一步包含捕获所述所关注区域同时最小化检验时间。附图说明为更全面理解本专利技术的性质及目的，应结合附图参考以下详细描述，其中：图1是根据本专利技术的实施例的电子束检验系统的示意图；图2表示具有扫描带及所关注区域(AOI)的晶片；图3表示具有使用方框标记的AOI的晶片的扫描带；图4表示仅AOI的扫描带成像；图5表示根据本专利技术的使用载物台移动及电子束扫描的扫描带AOI成像的实施例；图6表示根据本专利技术的在对角线方向上使用载物台移动及电子束扫描的扫描带AOI成像的实施例；图7表示在对角线方向上的扫描带AOI成像的实施例；图8表示具有仅AOI的成像的步进扫描(stepandscan)大视野成像；图9是根据本专利技术的实施例的流程图；及图10到12表示产生用于扫描带的扫描模式。具体实施方式尽管将根据特定实施例描述所主张的标的物，但其它实施例(包含未提供本文中阐述的全部益处及特征的实施例)也在本专利技术的范围内。在不脱离本专利技术的范围的情况下，可进行各种结构、逻辑、过程步骤及电子改变。因此，本专利技术的范围仅参考所附权利要求书界定。本文中揭示的系统及方法提供使用带电粒子束成像系统对所关注区域(AOI)(例如热点)进行高度有效检验。所述带电粒子束成像系统可为电子束检验(EBI)系统。使用本文中揭示的实施例，额外负担得以降低且电子束扫描有效性得以改进，这是因为仅使AOI成像。在检验期间略过用户未关注的区域。成像可随着连续或循序载物台移动而发生。在载物台移动期间在任何方向上可发生图像收集。运用灵活的载物台移动，可界定最有效率路径以实现最快速可能AOI检验。可实施复杂的束光栅方案，这可降低充电假影对缺陷检测的影响。这可提供对小系统缺陷的更好敏感度及更好分类。还可实施可变载物台速度，这可允许跨越裸片或晶片以不同程度的AOI密度进行的有效率的AOI检验。载物台速度在AOI密集的情况下可运作较慢，且在AOI间隔较宽时可运作较快。此外，可实施不同类型的扫描以提供优化检验。举例来说，系统可使用跨越晶片的表面的连续载物台移动、步进扫描或连续载物台移动与步进扫描的组合。可使用AOI的设计或定位来优化晶片的检验，而使系统能够专注于AOI上且非仅略过AOI之间的区域。如本文中使用，术语“晶片”大体上指代由半导体或非半导体材料形成的衬底。此半导体或非半导体材料的实例包含(但不限于)单晶硅、氮化镓、砷化镓、磷化铟、蓝宝石及玻璃。通常可在半导体制造设施中发现及/或处理此类衬底。晶片可包含形成于衬底上的一或多个层。举例来说，此类层可包含(但不限于)光致抗蚀剂、电介质材料、导电材料及半导电材料。所属领域中已知许多不同类型的此类层，且如本文中使用的术语晶片希望涵盖包含全部类型的此类层的晶片。形成于晶片上的一或多个层可经图案化或未经图案化。举例来说，晶片可包含多个裸片，每一裸片具有可重复图案化的特征或周期性结构。此类材料层的形成及处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检验工具，其包括：电子束产生器单元，其经配置以产生电子束；载物台，其经配置以夹持晶片；至少一个致动器，其经配置以移动所述载物台；电子束光学器件，其经配置以将所述电子束引导于所述晶片的表面处；检测器，其经配置以检测来自所述电子束的电子；及控制器，其至少与所述电子束光学器件及所述致动器电子通信，其中所述控制器经配置以：接收包含待由所述电子束扫描所述晶片的扫描带中的至少两个所关注区域的指令；产生所述电子束的扫描模式以使所述晶片上的所述所关注区域成像，其中所述扫描模式最小化所述电子束在所述晶片的所述表面上所述所关注区域之间的驻留时间，且其中所述控制器基于所述扫描带中的所述所关注区域选择至少一个载物台速度及至少一个光栅模式；以及将指令发送到所述电子束光学器件以使用所述扫描模式将所述电子束引导于所述晶片的所述表面上的所述区域处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.26 US 62/166,245;2016.05.23 US 15/162,2491.一种检验工具，其包括：电子束产生器单元，其经配置以产生电子束；载物台，其经配置以夹持晶片；至少一个致动器，其经配置以移动所述载物台；电子束光学器件，其经配置以将所述电子束引导于所述晶片的表面处；检测器，其经配置以检测来自所述电子束的电子；及控制器，其至少与所述电子束光学器件及所述致动器电子通信，其中所述控制器经配置以：接收包含待由所述电子束扫描所述晶片的扫描带中的至少两个所关注区域的指令；产生所述电子束的扫描模式以使所述晶片上的所述所关注区域成像，其中所述扫描模式最小化所述电子束在所述晶片的所述表面上所述所关注区域之间的驻留时间，且其中所述控制器基于所述扫描带中的所述所关注区域选择至少一个载物台速度及至少一个光栅模式；以及将指令发送到所述电子束光学器件以使用所述扫描模式将所述电子束引导于所述晶片的所述表面上的所述区域处。2.根据权利要求1所述的检验工具，其中所述电子束光学器件经配置以使所述电子束在两个垂直方向上扫描跨越所述晶片的所述表面。3.根据权利要求1所述的检验工具，其中所述载物台经配置以在两个垂直方向上移动。4.根据权利要求1所述的检验工具，其中所述控制器经配置以发送指令以在所述电子束光学器件扫描所述电子束时移动所述载物台。5.根据权利要求1所述的检验工具，其中所述控制器进一步经配置以使用所述晶片上的参考点以产生用于所述晶片的所述扫描模式。6.根据权利要求1所述的检验工具，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·萧，C·马厄，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US