用于聚焦带电粒子束的系统和方法技术方案

公开了一种带电粒子束系统(300)。带电粒子束系统包括平台(201)，该平台被配置为保持样本(203)并且能够在X

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于聚焦带电粒子束的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年12月28日提交的美国申请62/786,131以及于2019年12月6日提交的美国申请62/944,958的优先权，其整体通过引用被并入本文中。


[0003]本文的描述涉及带电粒子束系统的领域，并且更具体地涉及聚焦带电粒子束和动态补偿振动的系统和方法。

技术介绍

[0004]在集成电路(IC)的制造过程中，检查未完成的或完成的电路组件以确保它们根据设计来制造并且没有缺陷。利用光学显微镜或带电粒子(例如，电子)束显微镜(诸如扫描电子显微镜(SEM))的检查系统可以被采用。由于IC组件的物理大小继续缩小，缺陷检测的准确性和产率变得越来越重要。然而，检查工具的成像分辨率和生产量努力跟上IC组件的不断减少的特征大小。该检查工具的准确度、分辨率和生产量可能因为缺乏平台运动和控制机制所需的精度而受限。
[0005]因此，相关技术系统面临着例如用于半导体制造工艺中的带电粒子束检查系统的高精度平台运动控制机制的限制。期望技术的进一步改进。

技术实现思路

[0006]本公开的实施例提供了针对用于带电粒子束系统的高精度三维平台控制的系统和方法。在本公开的一个方面，公开了带电粒子束系统。带电粒子束系统包括平台，该平台被配置为保持样本并且能够在X
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Y和Z轴中的至少一个轴上移动。带电粒子束系统还可以包括定位感测系统和控制器，该定位感测系统用于确定平台的横向位移和竖直位移，该控制器被配置为：施加第一信号，以将入射在样本上的初级带点粒子束偏转来至少部分地补偿平台的横向位移；以及施加第二信号，以调整入射在样本上的经偏转的带电粒子束的聚焦来至少部分地补偿平台的竖直位移。横向位移可以对应于平台在X
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Y轴中的至少一个轴上的目标定位与平台的当前定位之间的差。第一信号可以包括影响初级带电粒子束在X
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Y轴中的至少一个轴上如何被偏转的电信号，并且电信号可以包括具有在10kHz至50kHz范围中的带宽的信号。
[0007]在一些实施例中，控制器还可以被配置为在初级带电粒子束在样本上的扫描期间，动态地调整第一信号或第二信号中的至少一个信号。平台的竖直位移可以对应于平台在Z轴上的目标定位与平台的当前定位之间的差，并且竖直位移在初级带电粒子束在样本上的扫描期间可以变化，以至少部分地补偿围绕X或Y轴中的至少一个轴的角度旋转。第二信号可以包括被施加到平台的电压信号，该电压信号影响入射在样本上的经偏转的带电粒子束如何被聚焦在Z轴上，并且电压信号可以包括具有在50kHz至200kHz范围中的带宽的信号。
[0008]在一些实施例中，带电粒子束系统可以包括平台运动控制器，其中平台运动控制器包括多个电机，该多个电机被配置为由第三信号独立地控制。多个电机中的每个电机可以被独立地控制以调整平台的调平，使得平台基本垂直于初级带电粒子束的光轴。在一些实施例中，调整平台的调平可以基于平台的致动输出的几何模型。第三信号可以包括多个控制信号，多个控制信号中的每个控制信号对应于多个电机中的至少一个电机。在一些实施例中，多个电机可以包括压电电机、压电致动器或超声压电电机中的至少一个。
[0009]在一些实施例中，带电粒子束系统还可以包括第一组件和第二组件，第一组件被配置为基于多个控制信号来形成嵌入式控制信号，第二组件被配置为从嵌入式控制信号中提取多个控制信号中的至少一个控制信号。带电粒子束系统的定位感测系统可以被配置为使用激光干涉仪和高度传感器的组合来确定平台的横向位移和竖直位移。在一些实施例中，激光干涉仪可以被配置为确定平台的横向位移，并且高度传感器可以被配置为确定平台的竖直位移。
[0010]在本公开的另一方面中，公开了带电粒子束系统。带电粒子系统可以包括平台，该平台被配置为保持样本并且能够至少在Z轴上移动。带电粒子束系统还可以包括定位感测系统和控制器，定位感测系统被配置为确定平台的竖直位移，控制器被配置为将电压信号施加到平台，该电压信号影响入射在样本上的带电粒子束如何被聚焦在Z轴上。平台的竖直位移可以对应于平台在Z轴上的目标定位与平台的当前定位之间的差，并且竖直位移在初级带电粒子束在样本上的扫描期间可以变化，以至少部分地补偿围绕X或Y轴中的至少一个轴的角度旋转。控制器还可以被配置为在初级带电粒子束在样本上的扫描期间，动态地调整电压信号。
[0011]在本公开的另一方面中，公开了用于辐射被设置在带电粒子束系统中的平台上的样本的方法。方法可以包括：从带电粒子源生成初级带电粒子束；确定平台的横向位移，其中平台能够在X
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Y和Z轴中的至少一个轴上移动；以及施加第一信号，以将入射在样本上的初级带电粒子束偏转来至少部分地补偿平台的横向位移，并且将第二信号施加到平台，以调整入射在样本上的经偏转的带电粒子束的聚焦来至少部分地补偿平台的竖直位移。横向位移可以对应于平台在X
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Y轴中的至少一个轴上的目标定位与平台的当前定位之间的差。平台的竖直位移可以对应于平台在Z轴上的目标定位和平台的当前定位之间的差，并且竖直位移在初级带电粒子束在样本上的扫描期间可以变化，以至少部分地补偿围绕X或Y轴中的至少一个轴的角度旋转。控制器还可以被配置为在初级带电粒子束在样本上的扫描期间，动态地调整第一信号或第二信号中的至少一个。第一信号可以包括影响初级带电粒子束在X
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Y轴中的至少一个轴上如何被偏转的电信号，并且电信号可以包括具有在10kHz至50kHz范围中的带宽的信号。第二信号可以包括被施加到平台的电压信号，该电压信号影响入射在样本上的经偏转的带电粒子束如何被聚焦在Z轴上。电压信号可以包括具有在50kHz至200kHz范围中的带宽的信号
[0012]在一些实施例中，用于辐射被设置在带电粒子束系统中的平台上的样本的方法还可以包括将第三信号施加到平台运动控制器，其中平台运动控制器包括多个电机，多个电机被配置为由第三信号独立地控制。方法还可以包括，其中多个电机中的每个电机被独立地控制以调整平台的调平，使得平台基本垂直于初级带电粒子束的光轴。在一些实施例中，调整平台的调平可以基于平台的致动输出的几何模型。第三信号可以包括多个控制信号，
多个控制信号中的每个控制信号对应于多个电机中的至少一个电机。在一些实施例中，多个电机可以包括压电电机、压电致动器或超声压电电机中的至少一个。
[0013]在一些实施例中，施加第三信号可以包括通过控制模块的第一组件来嵌入多个控制信号以形成嵌入式控制信号，并且通过控制模块的第二组件从嵌入式控制信号中提取多个控制信号中的至少一个控制信号。带电粒子束系统的定位感测系统可以被配置为使用激光干涉仪和高度传感器的组合来确定平台的横向位移和竖直位移。在一些实施例中，激光干涉仪可以被配置为确定平台的横向位移，并且高度传感器可以被配置为确定平台的竖直位移。
[0014]在本公开的又一方面中，用于辐射被设置在带电粒子束系统中的平台上的样本的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种带电粒子束系统，包括：平台，被配置为保持样本并且能够在X
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Y和Z轴中的至少一个轴上移动；定位感测系统，被配置为确定所述平台的横向位移和竖直位移；以及控制器，被配置为：施加第一信号，以使入射在所述样本上的初级带电粒子束偏转来至少部分地补偿所述平台的所述横向位移；以及施加第二信号，以调整入射在所述样本上的经偏转的带电粒子束的聚焦来至少部分地补偿所述平台的所述竖直位移。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一信号包括影响所述初级带电粒子束在X
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Y轴中的至少一个轴上如何被偏转的电信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述电信号包括具有在10kHz至50kHz范围中的带宽的信号。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述横向位移对应于所述平台在X
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Y轴中的至少一个轴上的目标定位和所述平台的当前定位之间的差。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被配置为在所述初级带电粒子束在所述样本上的扫描期间，动态地调整所述第一信号或所述第二信号中的至少一个信号。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二信号包括被施加到所述平台的电压信号，所述电压信号影响入射在所述样本上的经偏转的带电粒子束如何被聚焦在所述Z轴上。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述电压信号包括具有在50kHz至200kHz范围中的带宽的信号。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述竖直位移对应于所述平台在所述Z轴上的目标定位和所述平台的当前定位之间的差，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗映，董仲华，殷学会，狄隆，邓年沛，方伟，浦凌凌，费若冲，朱博航，刘瑜，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：