使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法、校准带电粒子束装置的方法及带电粒子束装置制造方法及图纸

一种使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法，包含：确定带电粒子束装置的物镜的第一聚焦强度，第一聚焦强度适于将带电粒子束聚焦在样品的第一表面区域上；确定多个焦点子范围的第一焦点子范围，使得第一聚焦强度在第一焦点子范围内，其中多个聚焦子范围与校准参数的一组值相关联；确定校准参数的第一值，第一值与第一焦点子范围相关联；以及利用第一值对第一表面区域进行成像。第一表面区域进行成像。第一表面区域进行成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法、校准带电粒子束装置的方法及带电粒子束装置


[0001]本公开内容涉及一种使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法。具体而言，可具有非平面表面的用于显示器制造的大面积基板被成像。更具体地，本文描述的实施方式涉及用于使用聚焦的带电粒子束对样品进行成像的方法及设备，具体地用于计量、检验及检查缺陷中的至少一者。具体而言，本文描述的实施方式可用于对样品进行成像，以用于执行测量，诸如临界尺寸测量。另外，描述了校准带电粒子束装置的方法及用于对样品进行成像的带电粒子束装置。

技术介绍

[0002]在众多应用中，薄层沉积在基板上，例如，沉积在玻璃基板上。基板通常在涂布设备的真空腔室中涂布。对于一些应用，基板在真空腔室中使用气相沉积技术涂布。在过去几年里，电子装置及具体地光电装置的价格显著降低。另外，显示器中的像素密度增加。对于TFT显示器，高密度TFT集成是有利的。尽管装置内的薄膜晶体管(thin
‑
film transistor；TFT)的数量增加，但良率有待增加并且制造成本有待进一步降低。
[0003]一种或多种结构或层可沉积在基板(诸如玻璃基板)上，以在基板上形成电子或光电装置(诸如TFT)的阵列。其上形成有电子或光电结构的基板本文亦称为“样品”。在制造TFT显示器及其他样品期间，可能有利地是对在样品上沉积的一种或多种结构进行成像以监控样品的品质。
[0004]例如，样品成像可以通过光学系统执行。然而，样品的特征(例如，细的光刻定义的线的边缘)可能在光学系统中出现模糊或变宽或可能无法作为独立特征来被分辨。由此，光学系统可能不适于对样品的一些特征进行成像。带电粒子(诸如电子)可用于对样品的表面进行成像。与光学系统相比，带电粒子可提供更好的分辨率和/或更准确的特征(诸如光刻定义的结构的边缘)的识别。
[0005]然而，使用带电粒子束对具有不平坦表面的样品或位于不平坦基板保持器上的样品进行成像可能是具有挑战性的，因为样品表面可能不位于距物镜的校准距离处，并且带电粒子束装置的景深受到限制。将带电粒子束重新聚焦到样品表面上可能引入测量误差，而通过平台移动将样品表面移动到带电粒子束的焦点中可能减慢样品的表面区域的成像。
[0006]由此，考虑到对大面积基板上的提高的显示品质的增加的需求，需要改进方法来以高测量精度并且以快速且可靠的方式调查样品。具体而言，例如，当执行临界尺寸测量时，需要具有高或预定测量精度的用于大面积样品的处理控制。

技术实现思路

[0007]根据本公开内容的多个方面，提供了使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法、校准带电粒子束装置的方法以及用于对样品进行成像的带电粒子束装置。本公开内容的另外的方面、益处、及特征从权利要求书、说明书、及附图显而易见。
[0008]根据一个方面，提供了一种使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法。方法包括：确定带电粒子束装置的物镜的第一聚焦强度，第一聚焦强度适于将带电粒子束聚焦在样品的第一表面区域上；确定多个焦点子范围的第一焦点子范围，使得第一聚焦强度在第一焦点子范围内，其中多个聚焦子范围与校准参数的一组值相关联；确定校准参数的第一值，第一值与第一焦点子范围相关联；以及利用第一值对第一表面区域进行成像。
[0009]根据另一方面，提供了一种校准带电粒子束装置的方法。方法包括：通过针对第一多个聚焦强度中的每一者执行校准物体的第一测量来执行第一测量；通过基于第一测量针对第一多个聚焦强度中的每一者确定测量误差来确定测量误差；基于测量误差及测量精度来确定多个焦点子范围；通过针对多个焦点子范围中的每一者执行校准物体的第二测量来执行第二测量；以及基于第二测量针对多个焦点子范围来确定校准参数的一组值。
[0010]根据进一步的方面，提供了一种用于对样品进行成像的带电粒子束装置。带电粒子束装置包括：平台，用于布置待成像的样品；物镜，被构造为聚焦沿着光轴传播的带电粒子束；以及计算机可读取介质，含有用于对样品进行成像的程序，当由处理器执行时，该程序执行根据本文描述的实施方式的方法。
[0011]本公开内容的另外的方面、优点及特征从说明书及附图显而易见。
附图说明
[0012]在包括参考附图的说明书的剩余部分中阐述了对本领域技术人员的充分且可行的公开内容，其中：
[0013]图1图示了被构造为根据本文描述的方法操作的带电粒子束装置；
[0014]图2图示了用于示出聚焦距离对聚焦强度的依赖性的物镜的示意图；
[0015]图3A及图3B示出了视野对样品表面与带电粒子束装置的物镜之间的距离的依赖性；
[0016]图3C示出了根据本文描述的实施方式的对样品进行成像。
[0017]图4是示出根据本文描述的实施方式的校准带电粒子束装置的方法的流程图；
[0018]图5A是将测量误差与物镜的第一多个聚焦强度进行关联的图表的示意性图式；
[0019]图5B是用于确定多个焦点子范围的图表的示意性图式；
[0020]图6是将扫描旋转的定向失配(orientation mismatch)与第二多个聚焦强度进行关联的图表的示意性图式；
[0021]图7是示出根据本文描述的实施方式的对样品进行成像的方法的流程图。
具体实施方式
[0022]现将详细参考示例性实施方式，其一个或多个示例在各图中示出。每个示例通过说明的方式提供并且不意欲为限制。例如，作为一个实施方式的部分而示出或描述的特征可以用于其他实施方式或与其他实施方式结合使用，以产生又一些实施方式。本公开内容意欲包括此种修改及变化。
[0023]在各图的以下描述中，相同的附图标记代表相同的部件。仅描述了关于独立实施方式的差异。各图中所示的结构不一定按真实比例描绘，而是用于更佳地理解实施方式。
[0024]图1图示了被构造为根据本文描述的方法操作的带电粒子束装置100。带电粒子束
装置100可包括具有束源110的扫描电子显微镜102，束源110被构造为产生带电粒子束101，具体为电子束。带电粒子束101可以沿着光轴A被引导穿过扫描电子显微镜102的柱103。可以抽空柱103的内部容积。扫描电子显微镜102可包括束影响元件，诸如一个或多个束偏转器、扫描偏转器140、加速器115、减速器、透镜元件120或其他聚焦或散焦元件、束校正器、束分离器、检测器和/或提供用于影响沿着光轴A传播的带电粒子束101的另外元件。
[0025]带电粒子束装置100包括用于布置待在其上进行成像的样品10的平台20、及被构造为将带电粒子束聚焦在布置在平台20上的样品10上的物镜150。
[0026]平台20可布置在样品成像腔室105中，在一些实施方式中，可抽空样品成像腔室105。在一些实施方式中，平台20可以是可移动平台。具体而言，平台20可在与带电粒子束装置100的光轴A垂直的平面(本文也称为X
‑
Y平面)中可移动。通过在X
‑
Y平面中或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用带电粒子束装置对样品进行成像的方法，包含以下步骤：确定所述带电粒子束装置的物镜的第一聚焦强度，所述第一聚焦强度适于在所述样品的第一表面区域上聚焦带电粒子束；确定多个焦点子范围的第一焦点子范围，使得所述第一聚焦强度在所述第一焦点子范围内，其中所述多个焦点子范围与校准参数的一组值相关联；确定所述校准参数的第一值，所述第一值与所述第一焦点子范围相关联；以及利用所述第一值对所述第一表面区域进行成像。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述校准参数是偏转器参数，其中具体地，所述一组值包含一组偏转器电流值和/或一组偏转器电压值。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，进一步包含以下步骤：基于所述第一聚焦强度并且基于聚焦强度与扫描旋转之间的预定关系来调节所述带电粒子束装置的扫描旋转参数。4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一聚焦强度由可变焦点自动聚焦处理来确定。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述可变焦点自动聚焦处理包含利用所述物镜的不同聚焦强度对所述第一表面区域进行成像并且分析所获得图像的图像清晰度。6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中对所述第一表面区域进行成像包含以下步骤：利用所述第一值获取所述第一表面区域的第一图像；并且其中所述方法进一步包含以下步骤：测量所述第一图像中的第一物体的尺寸。7.一种校准带电粒子束装置的方法，包含以下步骤：通过针对第一多个聚焦强度中的每一者执行校准物体的第一测量来执行第一测量；通过基于所述第一测量针对所述第一多个聚焦强度中的每一者确定测量误差来确定测量误差；基于所述测量误差及测量精度来确定多个焦点子范围；通过针对所述多个焦点子范围中的每一者执行所述校准物体的第二测量来执行第二测量；以及基于所述第二测量来确定所述多个焦点子范围的校准参数的一组值。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述校准...

【专利技术属性】
技术研发人员：库普雷特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：