多着陆能量扫描电子显微镜系统和方法技术方案

公开了检查系统和方法。检查系统可以包括被配置为提供第一着陆能量束的第一能量源和被配置为提供第二着陆能量束的第二能量源。检查系统还可以包括束控制器，该束控制器被配置为朝向相同的视场选择性地递送第一着陆能量束和第二着陆能量束中的一项，并且根据检查系统的操作模式在第一着陆能量束的和第二着陆能量束的递送之间切换。能量束的递送之间切换。能量束的递送之间切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多着陆能量扫描电子显微镜系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年7月26日提交的美国申请62/879,304的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本文提供的实施例公开了扫描电子显微镜(SEM)系统，并且更具体地公开了具有多个着陆能量束的SEM系统。

技术介绍

[0004]在集成电路(IC)的制造过程中，检查未完成或完成的电路组件以确保它们是根据设计制造的并且没有缺陷。检查系统利用光学显微镜或带电粒子(例如电子)束显微镜，例如可以使用扫描电子显微镜(SEM)。SEM将低能电子传递到表面，并使用检测器记录离开表面的二次或背散射电子。通过记录表面上不同激发位置的电子，可以创建具有纳米级空间分辨率的图像。
[0005]随着IC组件的物理尺寸继续缩小，缺陷检测的准确度和产额变得更加重要，尤其是在边缘位置误差(EPE)和重叠偏移测量方面。目前有两种技术可以测量EPE或基于SEM的重叠偏移。一种技术是使用高着陆能量SEM拍摄IC组件不同层的透视SEM图像，以测量其EPE或覆盖偏移。另一种技术是从不同层获取低着陆能量SEM图像并将图像对齐在一起以测量EPE或覆盖偏移。

技术实现思路

[0006]本公开的实施例提供了检查系统和方法。在一些实施例中，检查系统可以包括被配置为提供第一着陆能量束的第一能量源和被配置为提供第二着陆能量束的第二能量源。检查系统还可以包括束控制器，该束控制器被配置为朝向相同的视野选择性地递送第一和第二着陆能量束中的一项，并且根据检查系统的操作模式在第一和第二着陆能量束的递送之间切换。
[0007]在一些实施例中，公开了一种检查方法。该方法可以包括提供第一着陆能量束和提供第二着陆能量束。该方法还可以包括将第一和第二着陆能量束中的一项选择性地递送到相同的视场。该方法可以进一步包括根据检查模式在第一和第二着陆能量束的递送之间切换。
[0008]在一些实施例中，公开了另一种检查方法。该方法可以包括提供第一着陆能量束和提供第二着陆能量束。该方法还可以包括将第一和第二着陆能量束中的一项选择性地递送到相同的视场。该方法可以进一步包括将选择性地递送的第一和第二着陆能量束中的一项引导到视场以促进晶片在视场内的扫描。视场可以包括多条扫描线。该方法还可以包括根据以下任一项在第一和第二着陆能量束的递送之间切换：隔行扫描模式，其中扫描线中的一项被朝向视场递送的第一着陆能量束扫描并且相邻的所述扫描线中的一项被朝向视
场递送的第二着陆能量束扫描；线扫描模式，其中每条扫描线被朝向视场递送的第一着陆能量束扫描一次并且被朝向视场递送的第二着陆能量束扫描一次；或帧扫描模式，其中视场被朝向视场递送的第一着陆能量束扫描一次，并且被朝向视场递送的第二着陆能量束扫描一次。
[0009]本公开的实施例的其他优点将从以下结合附图的描述中变得显而易见，其中通过说明和示例的方式阐述了本专利技术的某些实施例。
附图说明
[0010]图1是示出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。
[0011]图2是示出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一部分的示例性电子束工具的示意图。
[0012]图3是示出了与本公开的实施例一致的图2的示例性电子束工具的示例性操作的示意图。
[0013]图4是示出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一部分的示例性电子束工具的示意图。
[0014]图5是示出了与本公开的实施例一致的图4的示例性电子束工具的示例性操作的示意图。
[0015]图6是示出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一部分的示例性电子束工具的示意图。
[0016]图7是示出了与本公开的实施例一致的图6的示例性电子束工具的示例性操作的示意图。
[0017]图8是描绘了与本公开的实施例一致的由检查系统支持的示例性扫描模式的示意图。
[0018]图9是描绘了与本公开的实施例一致的由检查系统支持的示例性扫描模式的示意图。
[0019]图10是表示与本公开的实施例一致的示例性检查方法的过程流程图。
具体实施方式
[0020]现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述参考附图，其中不同附图中相同的数字表示相同或相似的元件，除非另有说明。在示例性实施例的以下描述中阐述的实施方式并不代表所有实施方式。相反，它们仅仅是与如所附权利要求中所述的公开实施例相关的方面一致的设备和方法的示例。例如，尽管在使用电子束的背景下描述了一些实施例，但本公开不限于此。可以类似地应用其他类型的带电粒子束。此外，可以使用其他成像系统，例如光学成像、光检测、X射线检测等。
[0021]电子装置由在称为衬底的一块硅上形成的电路构成。许多电路可以一起形成在同一块硅上，称为集成电路或IC。这些电路的尺寸已显着减小，因此更多的电路可以安装在基板上。例如，智能手机中的IC芯片可以像缩略图一样小，但可能包含超过20亿个晶体管，每个晶体管的大小小于人类头发大小的1/1000倍。
[0022]制造这些极小的IC是一个复杂、耗时且昂贵的过程，通常涉及数百个单独的步骤。
即使是一个步骤中的错误也有可能导致成品IC出现缺陷，使其无用。因此，制造工艺的一个目标是避免此类缺陷，以最大限度地提高工艺中制造的功能IC的数量，即提高工艺的整体产额。
[0023]提高产额的一个组成部分是监控芯片制造过程以确保它正在生产足够数量的功能集成电路。监控该过程的一种方法是在其形成的各个阶段检查芯片电路结构。可以使用扫描电子显微镜(SEM)进行检查。SEM可用于对这些极小的结构进行成像，实际上是对这些结构进行“拍照”。该图像可用于确定结构是否正确形成以及是否在正确位置形成。如果结构有缺陷，例如形成不当或形成在不适当的位置，则可以调整工艺，使缺陷不太可能再次发生。确定结构是否在不适当的位置形成的两种方法是确定其边缘位置误差(EPE)，它指示结构的边缘与其目标位置的距离，或确定其覆盖偏移，这是关于第一结构的边缘相对于其目标覆盖/重叠多远覆盖或重叠第二结构的指示。
[0024]随着IC组件的物理尺寸继续缩小，缺陷检测的准确性和产额变得更加重要，尤其是关于EPE和覆盖偏移。有多种技术可以基于SEM测量EPE或重叠偏移。一种技术是使用高着陆能量SEM拍摄IC组件不同层的透视SEM图像，以测量其EPE或覆盖偏移。然而，由于IC组件的顶层与底层相比对高着陆能量SEM的响应可能不同，例如在图像对比度和信号响应方面，使用高着陆能量SEM拍摄透视SEM图像会导致测量误差，特别是在顶层的边缘。另一种技术是从不同层获取低着陆能量SEM图像并将图像对齐在一起以测量EPE或覆盖偏移。但是，由于图像可能包含噪声，并且由于对齐过程可能会引入错误，因此获得的测量结果的准确性可能会受到负面影响。
[0025]此外，现有的测量技术基于在不同设置或不同时间拍摄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检查系统，包括：第一能量源，被配置为提供第一着陆能量束；第二能量源，被配置为提供第二着陆能量束；以及束控制器被配置为：将所述第一着陆能量束和所述第二着陆能量束中的一项选择性地递送到相同的视场；以及根据所述检查系统的操作模式在所述第一着陆能量束的递送和所述第二着陆能量束的递送之间进行切换。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一着陆能量束和所述第二着陆能量束中的每项是适于产生晶片的扫描电子显微镜(SEM)图像的着陆能量束。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一着陆能量束和所述第二着陆能量束具有不同的能级。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一着陆能量束是轴上束，并且所述第二着陆能量束是离轴束。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述束控制器包括：束选择器，被定位成接收所述第一着陆能量束和所述第二着陆能量束两项，所述束选择器被配置为允许一次仅将所述第一着陆能量束和所述第二着陆能量束中所选择的一项朝向所述视场递送。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述束选择器被配置为将所述第一着陆能量束和所述第二着陆能量束中的未选择的一项引导远离所述视场。7.根据权利要求5所述的系统，其中所述束选择器被配置为在以下中的一项中操作：分离状态，其中所述束选择器允许所述第一着陆能量束朝向所述视场的递送并且不允许所述第二着陆能量束朝向所述视场的递送；或者接合状态，其中所述束选择器将所述第一着陆能量束偏转远离所述视场并且将所述第二着陆能量束朝向所述视场偏转。8.根据权利要求5所述的系统，其中所述束选择器包括以下至少一项：静电偏转器或磁偏转器或维恩滤波器。9.根据权利要求5所述的系统，其中所述束控制器还包括：第一束阻断器，被配置为在...

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，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：