用于借助于多个带电粒子子束来检查样品的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种借助于多束带电粒子检查设备来检查样品的方法以及用于执行该方法的设备。多束带电粒子检查设备配置成将带电粒子子束阵列投射在所述样品上的曝光区域内。所述设备包括检测系统，该检测系统用于检测由于带电粒子子束阵列与样品的相互作用而由样品发出的来自所述曝光区域的X射线和/或阴极发光。该方法包括以下步骤：将带电粒子子束阵列投射在所述样品上的曝光区域内；以及监测来自所述带电粒子子束阵列的基本上所有带电粒子子束与样品的相互作用的X射线和/或阴极发光的组合发射。合发射。合发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于借助于多个带电粒子子束来检查样品的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种借助于多束带电粒子检查设备来检查样品的方法。另外，本专利技术涉及一种适于执行该方法的多束带电粒子检查设备。

技术介绍

[0002]例如在WO2013/191539、WO2014/065663、WO2015/170969和WO2019/048293中描述了多束带电粒子检查装置的示例。这些国际专利申请公布文件公开了用于检查样品表面的设备。这种设备包括用于产生发散带电粒子束的至少一个带电粒子源。发散的带电粒子束被孔阵列分成带电粒子束阵列，该带电粒子束阵列被引导朝向样品。带电粒子束阵列通过透镜系统聚焦成样品表面上的单独斑点的阵列。
[0003]这些公布文件进一步描述了用于单独检测来自样品表面上的所述单独斑点中的每一个的信号的不同检测布置结构，所述信号由带电粒子束阵列的每个单独带电粒子束(诸如二次电子、反向散射电子和透射电子)与样品的相互作用而产生。这些检测布置结构中的每一个都试图分配来自所述带电粒子束阵列的每个单独带电粒子束的每个单独信号的起源位置。通过在样品区域上扫描带电粒子束阵列并检测源自所述带电粒子束阵列的每个带电粒子束的信号，可以通过组合来自所述带电粒子束阵列的所有带电粒子束的测量来获取样品的图像。通过使用多个带电粒子束，当与单束带电粒子检查装置相比时，图像的获取被显著加速。然而，由多束带电粒子检查装置获得的高分辨率图像的分析与用单束带电粒子检查装置获得的高分辨率图像的分析基本上相同。

技术实现思路

[0004]用于检查样品的已知装置及方法的缺点是这些装置及方法配置成获取样品的高分辨率图像，这对于确定样品是否包括一或多个缺陷并不总是必要的。
[0005]本专利技术的目的是提供一种更有效的方法和设备来确定样品是否包括一个或多个缺陷，和/或提供一种借助于多束带电粒子检查设备用于检查样品的替代方法。
[0006]根据第一方面，本专利技术提供一种借助于多束带电粒子检查设备检查样品的方法，其中多束带电粒子检查设备配置成将在曝光区域内的带电粒子子束(beamlets)阵列投射在所述样品上，其中多束带电粒子检查设备包括检测系统，该检测系统用于检测由于带电粒子子束的阵列与样品的相互作用而由样品发射的、来自所述曝光区域的X射线和/或阴极发光(cathodoluminescent light)，其中该方法包括以下步骤：
[0007]将曝光区域内的带电粒子子束阵列投射到所述样品上；以及
[0008]监测来自于所述带电粒子子束阵列的基本上所有带电粒子子束与样品相互作用产生的X射线和/或阴极发光的组合发射。
[0009]本专利技术的方法基于专利技术人的两个见解：
[0010]首先，在带电粒子与样品之间的相互作用期间，除了常规的反向散射、次级(secondary)和/或透射带电粒子之外，还产生其他发射。最值得指出的是的是X射线和阴极
发光。发射的X射线和/或阴极发光的特定波长和/或强度可以提供关于带电粒子与样品之间的特定相互作用的附加信息。例如，当来自带电粒子与样品中包括缺陷的位置之间的相互作用所发射的X射线和/或阴极发光在波长和/或强度上不同于来自带电粒子与样品中没有缺陷的位置之间的相互作用所发射的X射线和/或阴极发光时，可以从来自所述带电粒子子束阵列的带电粒子子束与样品的相互作用的X射线和/或阴极发光的发射来确定带电粒子子束阵列的所述带电粒子子束是否与样品中的缺陷相互作用。
[0011]其次，为了确定样品是否包括一或多个缺陷，精确地分配这些缺陷的位置并不那么重要。
[0012]因此，代替使用如现有技术中那样分配来自所述带电粒子子束阵列的每个单独带电粒子束的每个单独信号的起源位置的检测布置结构，本专利技术的方法利用来自所述带电粒子子束阵列的基本上所有带电粒子子束与样品相互作用产生的X射线和/或阴极发光的组合发射，以确定带电粒子子束阵列的带电粒子子束中的一个是否与样品中的缺陷相互作用。通过监测来自所述带电粒子子束阵列的基本上所有带电粒子子束与样品的相互作用的X射线和/或阴极发光的组合发射，所述组合发射的单次测量可揭示曝光区域内是否存在缺陷。因此，本专利技术提供一种可以从组合发射的测量中快速确定曝光区域中是否存在缺陷的方法。
[0013]应指出的是，WO2019/048293公开了一种用于用多个带电粒子束来检查样品的设备。在示例中，多个带电粒子束可以同时扫描样品上的多个区域。多个区域可以在它们之间具有重叠，可以平铺以覆盖连续区域，或者可以从彼此隔离。从光束与样品的相互作用产生的信号可由多个检测器收集。检测器的数量可以小于、等于或大于光束的数量。然而，在WO2019/048293中既没有暗示也没有建议多个带电粒子束中的两个或更多个带电粒子束在样品上重叠，和/或从两个或更多个束与样品的相互作用产生的信号可以合并收集在单个检测器上。
[0014]还应指出的是，US2008/0061234公开了一种用于使用单个电子束来检查样品的设备。因此，在US2008/0061234中既没有暗示也没有建议从两个或更多个束与样品的相互作用产生的信号可以在单个检测器上组合收集。
[0015]应指出的是，本专利技术的方法不限于缺陷的检测。本专利技术的方法允许在样品中找到具有X射线和/或阴极发光的特定发射的任何特征，所述特定发射不同于来自没有所述特征的样品的部分的X射线和/或阴极发光的发射。
[0016]还应指出的是，使用如本专利技术中的带电粒子子束阵列允许用具有基本上相同强度的多个子束探测曝光区域。例如，可产生带电粒子子束阵列，其中中心子束中的电流与阵列边缘处的子束中的电流之间的差在平均电流的5％内。因此，对于子束阵列的每个子束而言，检测特定特征的灵敏度基本上相同。
[0017]这与已经散焦以覆盖曝光区域的单个带电粒子束形成对比，该单个束通常具有高斯型强度分布，该高斯型强度分布在曝光区域的中心中具有高强度并且在曝光区域的边缘处具有低强度。因此，使用散焦的单个带电粒子束的缺点在于，检测特定特征的灵敏度根据到束中心的距离而强烈地变化。
[0018]在一个实施例中，多束带电检查设备布置成检测组合发射的强度、组合发射的光谱、和/或在组合发射中发射所述X射线和/或阴极发光的所激发物质的寿命，并且其中该方
法包括以下步骤：
[0019]监测组合发射的所激发物质的光谱和寿命。
[0020]应指出的是，X射线检测器，特别是能量色散X射线检测器和阴极发光检测器，特别是当组合在光谱仪中时，可以区分具有不同能量或波长的光子。因此，当被带电粒子子束照射时发射具有特定能量或波长的光子的特征的存在能够通过选择待由检测器检测的光子的适当能量或波长，或者通过检测包含所述特定能量或波长的光谱的至少一部分而容易地确定，该特定能量或波长能够与来自样品的没有所述特征的部分的发射区分开来。
[0021]此外或替代地，在由来自所述带电粒子子束中的一个子束的带电粒子激发之后，从样品中的原子或分子发射X射线和/或阴极发光。在原子或分子被提升到激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种借助于多束带电粒子检查设备来检查样品的方法，其特征在于，多束带电粒子检查设备配置成将带电粒子子束阵列投射在所述样品上的曝光区域内，其中多束带电粒子检查设备包括检测系统，该检测系统用于检测由于带电粒子子束阵列与样品的相互作用而由样品发出的、来自所述曝光区域的X射线和/或阴极发光，其中该方法包括以下步骤：在所述样品上的曝光区域内投射带电粒子子束阵列；以及监测源于所述带电粒子子束阵列的基本上所有带电粒子子束与样品的相互作用的X射线和/或阴极发光的组合发射。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多束带电检查设备布置成检测所述组合发射的强度、所述组合发射的光谱和/或在所述组合发射中发射所述X射线和/或阴极发光的激发物质的寿命，并且其中，所述方法包括以下步骤：监测所述组合发射的激发物质的强度、光谱和寿命中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：沿着扫描路径在样品上扫描带电粒子子束阵列；以及在所述扫描期间根据沿着所述扫描路径的位置监测所述组合发射。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将检测到的组合发射与预定阈值进行比较；并且记录所述曝光区域中所述组合发射超过所述预定阈值的位置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以预定光子能量和/或波长检测所述组合发射。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，使用单个带电粒子束检查所述位置处的所述曝光区域，其中所述方法包括以下步骤：将所述单个带电粒子束投射到所述样品上，并在所述位置处的所述曝光区域上扫描所述单个带电粒子束；以及在所述单个带电粒子束...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：戴尔米克知识产权私人有限公司，
类型：发明
国别省市：