使用带电粒子束的装置制造方法及图纸

已经公开了一种用于多光束检查的多光束装置，其具有改进的源转换单元，该改进的源转换单元具有高电气安全性、机械可用性以及机械稳定性。该源转换单元包括具有多个图像形成元件的图像形成元件阵列、具有多个微补偿器的畸变补偿器阵列、以及具有多个预弯曲微偏转器的预弯曲元件阵列。在阵列中的每个中，相邻元件被放置在不同层中，并且一个元件阵列包括放置在不同层中的两个或更多个子元件。微补偿器的子元件可以具有不同的功能，诸如微透镜和微消象散器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用带电粒子束的装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月2日提交的美国申请62/567,134的优先权，并且通过引用将其整体并入本文中。
本文中提供的实施例公开了一种包括提供多个子束的改进的源转换单元的多光束装置。
技术介绍
在半导体制造过程的各个步骤中，图案缺陷和/或不期望的粒子可能在制造过程期间出现于晶圆和/或掩模上，其可以在很大程度上降低产出。为了满足通过减小半导体器件的尺寸带来的分辨率和可靠性检查的需求，并且为了满足制造过程的高吞吐量和高产出的需求，已经在检查系统中利用了多个粒子束以利用单个主电子束替代先前采用的低电压扫描电子显微镜(LVSEM)来一次检查样本对象的表面的一个单个区域。多个带电粒子束一次同时形成样本的表面的截面的小扫描区域上的多个光束光斑。这种类型的平行扫描不仅改进扫描的效率，而且基本上减少带电粒子相互作用(库仑效应)，因为多个带电粒子束的每个光束的电流与针对单个带电粒子束需要的更大电流相比较小。这些类型的改进可以减少由于具有大电流的光束中的强库仑效应引起的检查的分辨率恶化。在检查系统中利用的多个光束可以来自多个源或来自单个源。如果光束来自多个源，则多列可以扫描并且使光束聚焦到表面上，并且由光束生成的信号可以分别由列中的检测器检测。使用来自多个源的光束的装置可以被称为多列装置。如果带电粒子束来自单个源，那么源转换单元可以用于形成单个光束源的多幅虚拟或真实图像。源转换单元可以具有导电层，该导电层具有将来自单个源的带电粒子分成多个子束(其也被称作子束)的多个孔径。源转换单元可以具有可以影响子束形成单个源的多幅虚拟或真实图像的微元件。使用来自单个源的光束的装置可以被称为多光束装置。存在形成单个源的多个图像的不同方法。在一些源转换单元中，每个微元件用作使一个子束聚焦并形成一幅真实图像的静电微透镜。在一些源转换单元中，每个微元件用作使一个子束偏转并形成一幅虚拟图像的静电微偏转器。源转换单元可以包括一个子束限制机构、一个畸变补偿器阵列机构、以及一个图像形成机构。子束限制机构包括将主带电粒子束分成多个子束的多个光束限制孔径。畸变补偿器阵列机构包括关于每个子束的补偿场曲率畸变和/或象散畸变的微补偿器元件。图像形成机构包括多个图像形成微元件，并且每个图像形成微元件可以是圆透镜或偏转器。多个图像形成微元件使多个子束聚焦或偏转以形成多幅平行的真实或虚拟图像。在主带电粒子束是非平行电子束的一些情况下，源转换单元还可以包括预弯曲元件机构，该预弯曲元件机构包括使多个子束弯曲从而以垂直角度进入光束限制机构的多个预弯曲微偏转器元件。此外，这些机构中的一个中的元件的间距等于其他机构的对应元件的间距。因此，子束的间距因此与对应元件的间距相同。为了从单个源获得更多子束，优选使元件的间距尽可能多。因此，由MEMS技术制作这些机构。但是这些间距不可以被减少到由机构中的元件的电气安全性、机械可用性以及机械稳定性确定的限制以外。源转换单元的现有结构遭受机械和电气约束以进一步减小元件的间距。一个约束是表面上的元件的制造过程的机械可用性。另一约束是：一旦其达到制造中使用的导电材料的物理限制，元件的结构的机械稳定性。此外，相邻元件之间的电气串扰可以将电气安全性考虑引入源转换单元中。因此，具有子束的较小间距以及同时具有克服机械和电气约束的机械稳定性和电气安全性的源转换单元在多光束检查系统中是高度期望的以进一步改进半导体制造过程的吞吐量。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种用于多光束检查的多光束装置，其具有改进的源转换单元，该改进的源转换单元具有高电气安全性、机械可用性以及机械稳定性。在一些实施例中，提供了一种源转换单元。该源转换单元包括具有多个图像形成元件的图像形成元件阵列、以及具有多个微补偿器的畸变补偿器阵列。多个微补偿器包括放置在多个畸变补偿器层中的子微补偿器。一些子微补偿器还被配置为用作微透镜，并且一些其他子微补偿器还被配置为用作微消象散器。在一些实施例中，提供了一种源转换单元。该源转换单元包括具有多个图像形成元件的图像形成元件阵列。多个图像形成元件被放置在两个或更多个图像形成层中。在一些实施例中，提供了一种源转换单元。该源转换单元包括具有多个图像形成元件的图像形成元件阵列、以及具有多个微补偿器的畸变补偿器阵列。多个图像形成元件被放置在两个或更多个图像形成层中。多个微补偿器被放置在两个或更多个畸变补偿器层中。多个微补偿器中的一个还可以包括放置在不同畸变补偿器层中的一个微透镜元件和一个微消象散器元件。在一些实施例中，提供了一种源转换单元。该源转换单元包括具有多个图像形成元件的图像形成元件阵列、具有多个微补偿器的畸变补偿器阵列、以及具有多个预弯曲微偏转器的预弯曲元件阵列。多个图像形成元件被放置在两个或更多个图像形成层中。多个微补偿器被放置在两个或更多个畸变补偿器层中。多个微补偿器中的一个还可以包括放置在不同畸变补偿器层中的一个微透镜元件和一个微消象散器元件。预弯曲元件阵列包括两个或更多个预弯曲层，并且预弯曲微偏转器被放置在对应于多个子束的预弯曲层中。在一些实施例中，提供了一种源转换单元。该源转换单元包括具有两个或更多个图像形成层的图像形成元件阵列、具有两个或更多个畸变补偿器层的畸变补偿器元件阵列、以及具有两个或更多个预弯曲层的预弯曲元件阵列。该源转换单元还被配置为包括一起形成针对图像形成元件阵列、畸变补偿器元件阵列以及预弯曲元件阵列中的每个元件的静电屏蔽的多个屏蔽层和绝缘层。在一些实施例中，提供了一种多光束检查系统。该多光束检查系统包括根据本公开的实施例的源转换单元。附图说明图1是图示了与本公开的实施例一致的示例性电子束检查(EBI)系统的示意图。图2是图示了与本公开的实施例一致的可以是图1的示例性电子束检查系统的部分的示例性电子束工具的示意图。图3A是图示了与本公开的实施例一致的具有多个畸变补偿器层和图像形成元件层的多光束检查系统中的示例性源转换单元的一部分的示意图。图3B和图3C是图示了与本公开的实施例一致的示例性元件的配置的示意图。图4A、图4B和图4C是图示了与本公开的实施例一致的具有多个图像形成层的多光束检查系统中的示例性源转换单元的一部分的示意图。图5A和图5B是图示了与本公开的实施例一致的具有多个畸变补偿器层和多个图像形成层的多光束检查系统中的示例性源转换单元的一部分的示意图。图6A、图6B和图6C是图示了与本公开的实施例一致的具有多个预弯曲层、多个畸变补偿器层和多个图像形成层的多光束检查系统中的示例性源转换单元的一部分的示意图。图7是图示了具有多个层的多光束检查系统中的示例性源转换单元的一部分的配置的示意图。图8A是图示了与本公开的实施例一致的具有多个图像形成层的多光束检查系统中的示例性源转换单元的一部分的配置的示意图。图8B和图8C是图示了与本公开的实施例一致的具有多个畸变补偿器层和多个图像形成层的多光束检查系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种源转换单元，包括：/n图像形成元件阵列，具有放置在第一组的两层或更多层中的多个图像形成元件，其中所述多个图像形成元件通过影响由带电粒子源生成的主带电粒子束的多个子束，来形成所述带电粒子源的多个图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171002 US 62/567,1341.一种源转换单元，包括：
图像形成元件阵列，具有放置在第一组的两层或更多层中的多个图像形成元件，其中所述多个图像形成元件通过影响由带电粒子源生成的主带电粒子束的多个子束，来形成所述带电粒子源的多个图像。


2.根据权利要求1所述的源转换单元，其中每个图像形成元件包括微偏转器，以使所述多个子束中的一个子束偏转，以形成所述多个图像中的一个图像。


3.根据权利要求1所述的源转换单元，其中所述图像形成元件中的至少一些图像形成元件包括放置在所述第一组的两层中的两个微偏转器，以连续地使所述多个子束中的一个子束偏转，以形成所述多个图像中的一个图像。


4.根据权利要求1所述的源转换单元，其中所述多个图像形成元件中的一个图像形成元件包括一个微偏转器，以使所述多个子束中的一个子束偏转，以形成所述多个图像中的一个图像，并且所述多个图像形成元件中的另一个图像形成元件包括放置在所述第一组的两层中的两个微偏转器，以连续地使所述多个子束中的另一个子束偏转，以形成所述多个图像中的另一个图像。


5.根据权利要求1所述的源转换单元，还包括：
畸变补偿器阵列，具有被放置在第二组的两层或更多层中的多个微补偿器，以补偿所述多个图像的畸变。


6.根据权利要求5所述的源转换单元，其中：
每个微补偿器包括放置在所述第二组中的不同层中的微透镜元件和微消象散器元件。


7.根据权利要求6所述的源转换单元，其中在所述多个微补偿器之中，微透镜元件中的一个微透镜元件和微消象散器元件中的一个微消象散器元件被放置在所述第二组的一个层中。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡学让，刘学东，任伟明，陈仲玮，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL