带电粒子评估工具、检查方法技术

公开了带电粒子评估工具和检查方法。在一种布置中，会聚透镜阵列将带电粒子束划分为多个子束。每个子束被聚焦到相应的中间焦点。中间焦点下游的物镜将来自会聚透镜阵列的子束投射到样品上。每个子束的路径基本上是从每个会聚透镜到对应物镜的直线。会聚透镜到对应物镜的直线。会聚透镜到对应物镜的直线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带电粒子评估工具、检查方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求欧洲申请20158732.6的优先权，该申请于2020年2月21日提交，在通过引用将其全部内容并入本文。


[0003]本文提供的实施例总体上涉及带电粒子评估工具和检查方法，并且具体地涉及使用带电粒子的多个子束的带电粒子评估工具和检查方法。

技术介绍

[0004]当制造半导体集成电路(IC)芯片时，由于例如光学效应和附带粒子，在制造过程中不可避免地在衬底(即晶片)或掩模上出现不期望的图案缺陷，从而降低成品率。因此，监测图案缺陷的程度是IC芯片制造中的重要过程。更一般地，衬底或其他对象/材料的表面的检查和/或测量是在其制造期间和/或之后的重要过程。
[0005]具有带电粒子束的图案检查工具已经被用来检查对象，例如检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术，诸如扫描电子显微镜(SEM)。在SEM中，以相对较高的能量的电子的初级电子束被最后的减速步骤瞄准，以便以相对较低的着陆能量着陆在样品上。电子束作为探测点被聚焦在样品上。探测点处的材料结构与电子束的着陆电子之间的相互作用导致电子从表面发射，诸如次级电子、背散射电子或俄歇电子。所生成的次级电子可能是从样品的材料结构被发射的。通过在样品表面扫描初级电子束作为探测点，可以跨样品表面发射次级电子。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，可以获得表示样品表面的材料结构特性的图像。
[0006]通常需要改进使用带电粒子束的检查工具和方法的通量和其他特性。
专利技术内容
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种带电粒子评估工具，包括：聚光镜透镜阵列，其被配置为将带电粒子束划分为多个子束，并将每个子束聚焦到相应的中间焦点；以及在中间焦点下游的多个物镜，每个物镜被配置为将来自会聚透镜阵列中的对应会聚透镜的子束投射到样品上，其中：每个子束的路径基本上是从每个会聚透镜到对应物镜的直线。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种带电粒子评估工具，包括：聚光镜透镜阵列，其被配置为将带电粒子束划分为多个子束，并将每个子束聚焦到相应的中间焦点；在中间焦点下游的多个物镜，每个物镜被配置为将来自会聚透镜阵列中的对应会聚透镜的子束投射到样品上；以及多个场曲率校正器，被配置为减小场曲率。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种带电粒子评估工具，包括：会聚透镜阵列，其被配置为将带电粒子束划分为多个子束，该会聚透镜阵列包括多个会聚多电极透镜；以及在聚光多电极透镜下游的多个物镜，每个物镜被配置为将来自对应的聚光多电极透镜的子束投射到样品上，其中，每个物镜包括物镜多电极透镜，其中：每个多电极透镜包括：入口电
极，带电粒子通过该入口电极进入多电极透镜；和出口电极，带电粒子通过该出口电极离开多电极透镜；并且每个聚光多电极透镜的电极的电位和入口电极与出口电极之间的间隔被设置为使得由聚光多电极透镜产生的离轴色差基本上补偿由对应的物镜多电极透镜产生的离轴色差。
[0010]根据本专利技术的一个方面，提供了一种检查方法，包括：从会聚透镜阵列发射带电粒子的多个子束，并将每个子束聚焦到相应的中间焦点；以及使用中间焦点下游的多个物镜将每个子束投射到样品上，其中：每个子束的路径基本上是从每个会聚透镜到对应物镜的直线。
[0011]根据本专利技术的一个方面，提供了一种检查方法，包括：从会聚透镜阵列发射带电粒子的多个子束，并将每个子束聚焦到相应的中间焦点；使用中间焦点下游的多个物镜将每个子束投射到样品上；以及使用场曲率校正器来减小场曲率。
[0012]根据本专利技术的一个方面，提供了一种检查方法，包括：从会聚透镜阵列发射多个子束带电粒子，该会聚透镜阵列包括多个聚光多电极透镜；以及使用位于聚光多电极透镜下游的多个物镜，每个物镜将来自对应的聚光多电极透镜的子束投射到样品上，其中，每个物镜包括物镜多电极透镜，其中：每个多电极透镜包括：入口电极，带电粒子通过该入口电极进入多电极透镜；以及出口电极，带电粒子通过该出口电极离开多电极透镜；并且该方法包括控制每个聚光多电极透镜的电极的电位以及入口电极与出口电极之间的间隔，使得由聚光多电极透镜产生的离轴色差基本上补偿由对应的物镜多电极透镜产生的离轴色差。
附图说明
[0013]通过结合附图对示例性实施例的描述，本公开的上述和其他方面将变得更加显而易见。
[0014]图1是示出示例性带电粒子束检查设备的示意图。
[0015]图2是示出作为图1的示例性带电粒子束检查设备的一部分的示例性多束设备的示意图。
[0016]图3是带电粒子评估工具的示意图。
[0017]图4是聚光多电极透镜的示意图。
[0018]图5是物镜多电极透镜的示意图。
[0019]图6是示例电子检测装置的示意图。
[0020]图7是检测器模块的底视图。
[0021]图8是备选检测器模块的底视图，其中，束孔处于六边形密排阵列中。
[0022]图9描绘了检测器模块的一部分的横截面。
具体实施方式
[0023]现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述是指附图，在附图中，除非另有表示，否则不同图中的相同数字表示相同或类似的元件。在示例性实施例的以下描述中阐述的实施方式并不代表与本专利技术一致的所有实施方式。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的与本专利技术有关的方面一致的设备和方法的示例。
[0024]通过显著提高IC芯片上诸如晶体管、电容器、二极管等电路组件的封装密度，可以
实现电子器件计算能力的增强，从而减小器件的物理尺寸。这是通过提高分辨率来实现的，使得能够做出更小的结构。例如，一个缩略图大小并且在2019中可用或早于2019的智能电话的IC芯片可能包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的大小小于人类头发丝的千分之一(1/1000th)。因此，半导体IC制造是一个复杂而耗时的过程，有数百个单独的步骤，这就不足为奇了。即使是一个步骤中的错误也有可能极大地影响最终产品的功能。只要一个“致命缺陷”就能导致器件故障。制造过程的目标是提高过程的总体成品率。例如，对于50个步骤的工艺(其中，一个步骤可以指示在晶片上形成的层的数目)，要获得75％的成品率，每个单独步骤的成品率必须大于99.4％。如果单个步骤的成品率为95％，则整个过程的成品率将低至7％。
[0025]虽然在IC芯片制造设施中需要高的过程成品率，但保持高的衬底(即晶片)通量(定义为每小时加工的衬底数量)也是必要的。缺陷的存在可以影响高过程成品率和高衬底通量。尤其是在检查缺陷时需要操作员干预的情况下。因此，通过检查工具(诸如扫描电子显微镜(“SEM”))进行的微米和纳米级缺陷的高通量检测和识别对于维持高成品率和低成本是必不可少的。
[0026]一种SEM包括扫描装置和检测器设备。该扫描装置包括照明设备，该照明设备包括用于生成初级电子的电子源，以及用于用一个或多个聚焦的初级电子束扫描诸如衬底的样品的投射设备。至少照明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种带电粒子评估工具，包括：会聚透镜阵列，被配置为将带电粒子束划分为多个子束，并且将每个子束聚焦到相应的中间焦点；在所述中间焦点的下游的多个物镜，每个物镜被配置为将来自所述会聚透镜阵列中的对应会聚透镜的子束投射到样品上；以及一个或多个像差校正器，被配置为降低所述子束中的一个或多个像差，所述一个或多个像差校正器包括多个场曲率校正器，所述多个场曲率校正器被配置为减小场曲率，其中所述像差校正器的至少一个子集中的每个像差校正器位于所述中间焦点中的相应的一个中间焦点处或直接邻近所述中间焦点的相应的一个中间焦点。2.根据权利要求1所述的工具，其中所述场曲率校正器的至少一个子集中的每个场曲率校正器与所述物镜中的一个或多个物镜集成或直接邻近所述物镜中的一个或多个物镜。3.根据权利要求1或2所述的工具，其中：每个子束的路径基本上是从每个会聚透镜到对应的所述物镜的直线。4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具，其中由所述物镜产生的像差由所述会聚透镜阵列产生的像差至少部分地补偿。5.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中由所述物镜产生的离轴色差由所述会聚透镜阵列产生的离轴色差至少部分地补偿。6.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述会聚透镜阵列包括多个束孔，用于将所述带电粒子束划分为对应的多个子束。7.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中所述会聚透镜阵列包括多个会聚透镜，每个会聚透镜被配置为将所述子束中的不同子束聚焦到相应的所述中间焦点。8.根据权利要求7所述的工具，其中：每个会聚透镜包括会聚多电极透镜，所述多电极透镜包括：入口电极，带电粒子通过所述入口电极进入所述多电极透镜；出口电极，带电粒子通过所述出口电极离开所述多电极透镜；以及至少一个另外的电极，在所述入口电极与所述出口电极之间；并且所述工具被配置为控制每个会聚多电极透镜的电极的电位，使得进入和离开所述会聚多电极透镜的粒子之间基本上没有能量差。9.根据权利要求8所述的工具，其中：每个物镜包括物镜多电极透镜，所述多电极透镜包括：入口电极，带电粒子通过所述入口电极进入所述多电极透镜；出口电极，带电粒子通过所述出口电极离开所述多电极透镜；以及至少一个另外的电极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：