利用多个带电粒子束检查样品的方法技术

本文公开了一种方法，包括：通过多个带电粒子束在样品上生成多个探针斑(310A‑310C)；在横跨样品上的区域(300)扫描多个探针斑的同时，从多个探针斑记录多个信号集合，多个信号集合分别表示多个带电粒子束与样品的相互作用；分别根据多个信号集合生成区域(300)的多个图像(361‑363)；以及根据多个图像生成区域的合成图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用多个带电粒子束检查样品的方法相关申请的交叉参考本申请要求2017年9月29日提交的美国申请62/566,177的优先权，其通过引用全部并入本文。
本公开涉及用于检查(例如，观察、测量和成像)样品(诸如在诸如集成电路(IC)的制造的器件制造工艺中使用的晶圆和掩模)的方法。
技术介绍
器件制造工艺可包括将期望图案施加于衬底。图案化装置(备选地称为掩模或中间掩模)可用于生成期望图案。该图案可转印到衬底(例如，硅晶圆)上的目标部分(例如，包括部分、一个或多个管芯)。图案的转印通常经由在衬底上设置的辐射敏感材料(光刻胶)层成像来完成。单个衬底可包含连续图案化的相邻目标部分的网络。光刻设备可用于这种转印。一种类型的光刻设备被称为步进机(stepper)，其中通过一次将整个图案暴露在目标部分上来照射每个目标部分。另一种类型的光刻设备被称为扫描器(scanner)，其中通过在给定方向上经过辐射束扫描图案、同时与该方向平行或反平行地扫描衬底来照射每个目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化装置转印到衬底。为了监控器件制造工艺中的一个或多个步骤(例如，曝光、光刻胶处理、蚀刻、显影、烘烤等)，可以检查样品(诸如通过器件制造工艺图案化的衬底或其中使用的图案化装置)，其中可以测量样品的一个或多个参数。例如，一个或多个参数可包括边缘放置误差(EPE)，其是衬底或图案化装置上的图案的边缘与图案的预期设计的相应边缘之间的距离。检查还可以发现图案缺陷(例如，失败的连接或失败的分离)和不请自来的颗粒。检查器件制造工艺中使用的衬底和图案化装置可以帮助提高产量。从检查中获得的信息可用于识别缺陷或调整器件制造工艺。
技术实现思路
本文公开了一种方法，包括：通过多个带电粒子束在样品上生成多个探针斑；在横跨样品上的区域扫描多个探针斑的同时，从多个探针斑记录多个信号集合，该多个信号集合分别表示多个带电粒子束与样品的相互作用；分别根据多个信号集合生成该区域的多个图像；以及根据多个图像生成该区域的合成图像。根据一个实施例，多个探针斑具有不同的大小或不同的强度。根据一个实施例，多个探针斑被隔开。根据一个实施例，多个探针斑在被扫描时具有相对于彼此的移动。根据一个实施例，横跨区域分别扫描多个探针斑所经历的时间周期是不同的。根据一个实施例，时间周期在时间上是不连续的。根据一个实施例，时间周期具有部分重叠。根据一个实施例，多个信号集合不是在整个时间周期期间记录的。根据一个实施例，该区域的多个图像中的每个图像仅由多个信号集合中的一个信号集合生成。根据一个实施例，生成该区域的多个图像包括：相对于信号的幅度或多个探针斑的位置来数字化多个信号集合。根据一个实施例，该区域的多个图像是表示信号的幅度的数字值的汇集。根据一个实施例，该区域的合成图像是数字值的平均值的汇集。根据一个实施例，生成该区域的合成图像包括平均该区域的多个图像。根据一个实施例，通过简单平均、加权平均或移动平均来平均多个图像。根据一个实施例，该方法还包括：根据另一束带电粒子在样品上生成附加斑点。根据一个实施例，附加斑点具有与多个探针斑不同的大小或不同的强度。根据一个实施例，该方法还包括：使用附加斑点，用电荷向该区域充电。根据一个实施例，该方法还包括：在扫描多个探针斑之前或同时扫描附加斑点。根据一个实施例，不从附加斑点记录表示另一束和样品的相互作用的信号。本文公开了一种计算机程序产品，包括其上记录有指令的非暂态计算机可读介质，指令在被计算机执行时实施任何上述方法。附图说明图1示意性示出了可执行带电粒子束检查的设备。图2A示意性示出了可使用多个带电粒子束执行带电粒子束检查的设备，其中多束中的带电粒子来自单一源(“多束”设备)。图2B示意性示出了备选的多束设备。图2C示意性示出了备选的多束设备。图3示意性示出了使用一束带电粒子检查样品。图4示意性示出了根据一个实施例的使用多个带电粒子束检查样品。图5示意性示出了根据一个实施例的使用多个带电粒子束检查样品。图6示意性示出了根据一个实施例的图像平均。图7示意性示出了根据一个实施例的使用多个带电粒子束检查样品。图8示意性示出了根据一个实施例的使用多个带电粒子束检查样品。图9示出了根据一个实施例的使用多个带电粒子束检查样品的方法的流程图。具体实施方式具有各种检查样品(例如，衬底和图案化装置)的技术。一种检查技术是光学检查，其中光束被引导向衬底或图案化装置并且记录表示光束和样品的相互作用(例如，散射、反射、衍射)的信号。另一种检查技术是带电粒子束检查，其中带电粒子(例如，电子)束被引导向样品并且记录表示带电粒子与样品的相互作用(例如，二次发射和反向散射发射)的信号。如本文所使用的，除非另有特别说明，否则术语“或”包括所有可能的组合，除非不可行。例如，如果声明数据库可包括A或B，则除非特别声明或不可行，否则数据库可包括A或B或A和B。作为第二示例，如果声明数据库可包括A、B或C，则除非特别声明或不可行，否则数据库可包括A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。图1示意性示出了可执行带电粒子束检查的设备100。设备100可包括被配置为生成和控制带电粒子束的部件，诸如可在自由空间产生带电粒子的源10、束提取电极11、聚光透镜12、束消隐偏转器13、孔径14、扫描偏转器15和物镜16。设备100可包括被配置为检测表示带电粒子束和样品的相互作用的信号的部件，诸如E×B带电粒子绕行装置17、信号检测器21。设备100还可以包括被配置为处理信号或控制其他部件的部件，诸如处理器。在检查处理的一个示例中，带电粒子的束18被引导到位于工作台30上的样品9(例如，晶圆或掩模)。表示束18和样品9的相互作用的信号20通过E×B带电粒子绕行装置17引导到信号检测器21。处理器可使工作台30移动或使束18进行扫描。由于带电粒子束检查所使用的带电粒子的波长比光学检查所使用的光的波长短，因此带电粒子束检查可具有比光学检查更高的分辨率。随着器件制造工艺的发展，衬底和图案化装置上的图案的大小变得越来越小，带电粒子束检查得到越来越广泛的应用。由于所用带电粒子之间的相互作用(例如，库仑效应)，带电粒子束检查的产量相对较低。可使用多个带电粒子束来增加产量。在一个示例中，多个带电粒子束可同时扫描样品上的多个区域。多束的扫描可以是同步的或独立的。多个区域之间可具有重叠，可以被平铺以覆盖连续区域，或者可以被彼此隔离。由束和样品的相互作用生成的信号可被多个检测器收集。检测器的数量可小于、等于或大于束的数量。多束可以单独控制或统一控制。多个带电粒子束可在样品表面上形成多个探针斑。探针斑可分别或同时扫描表面上的多个区域。带电粒子束可以从探针斑的位置生成信号。信号的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n通过多个带电粒子束在样品上生成多个探针斑；/n在跨所述样品上的区域扫描所述多个探针斑的同时，从所述多个探针斑记录多个信号集合，所述多个信号集合分别表示所述多个带电粒子束与所述样品的相互作用；/n分别根据所述多个信号集合生成所述区域的多个图像；以及/n根据所述多个图像生成所述区域的合成图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 62/566,1771.一种方法，包括：
通过多个带电粒子束在样品上生成多个探针斑；
在跨所述样品上的区域扫描所述多个探针斑的同时，从所述多个探针斑记录多个信号集合，所述多个信号集合分别表示所述多个带电粒子束与所述样品的相互作用；
分别根据所述多个信号集合生成所述区域的多个图像；以及
根据所述多个图像生成所述区域的合成图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个探针斑具有不同的大小或不同的强度。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个探针斑被隔开。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个探针斑在被扫描时具有相对于彼此的移动。


5.根据权利要求1所述的方法，其中跨所述区域分别扫描所述多个探针斑所经历的时间周期是不同的。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述时间周期在时间上不连续。


7.根据权利要求5所述的方法，其中所述时间周期具有部分重叠。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘国狮，刘学东，方伟，招允佳，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL