带电粒子评估工具、检查方法技术

一种用于带电粒子评估工具的多束电子光学系统，该系统包括：多个控制透镜、多个物镜、和控制器。多个控制透镜被配置为控制相应子射束的参数。多个物镜被配置为将多个带电粒子束中的一个带电粒子束投射到样品上。控制器控制控制透镜和物镜，使得带电粒子以期望的着陆能量、缩小率和/或射束张角入射到样品上。缩小率和/或射束张角入射到样品上。缩小率和/或射束张角入射到样品上。

【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]本申请要求于2020年9月17日提交的EP申请20196716.3、于2021年3月31日提交的EP申请21166205.1和于2021年8月17日提交的EP申请21191725.7的优先权，这些申请通过引用整体并入本文。


[0003]本文中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射束的带电粒子评估工具和检查方法。

技术介绍

[0004]在制造半导体集成电路(IC)芯片时，在制造过程中，由于光学效应和附带颗粒等原因，在衬底(即，晶片)或掩模上不可避免地会出现不期望的图案缺陷，从而降低了产率。因此，监测不期望的图案缺陷的程度是IC芯片制造中的一个重要过程。更一般地，对衬底或其他物体/材料的表面的检查和/或测量是在其制造期间和/或之后的一个重要过程。
[0005]带有带电粒子束的图案检查工具已经用于检查物体，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，相对较高能量的初级电子束以最终减速步骤为目标，以便以相对较低着陆能量着陆在样品上。电子束聚焦在样品上作为探测点。探测点处的材料结构与来自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从样品的材料结构被发射。通过在样品表面之上扫描作为探测点的初级电子束，次级电子可以在样品的整个表面上被发射。通过从样品表面收集这些被发射的次级电子，图案检查工具可以获取表示样品表面的材料结构的特性的图像。
[0006]通常需要改进带电粒子评估工具的生产量和其他特性。特别地，期望能够以方便的方式控制入射到样品上的电子的着陆能量。

技术实现思路

[0007]本公开的目的是提供支持带电粒子评估工具的生产量或其他特性的改进的实施例。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于带电粒子评估工具的多束电子光学系统，该系统包括：
[0009]多个控制透镜，每个控制透镜被配置为控制相应子射束的参数；
[0010]多个物镜，每个物镜被配置为将多个带电粒子束中的一个带电粒子束投射到样品上；以及
[0011]控制器，被配置为控制控制透镜和物镜，使得带电粒子以期望的着陆能量、缩小率和/或波束张角入射到样品上。
[0012]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于带电粒子评估工具的多束电子光学系
统，该系统包括：
[0013]控制透镜阵列，包括多个控制电极并且被配置为控制相应子射束的参数；
[0014]物镜阵列，包括多个物镜电极并且被配置为将多个带电粒子束引导到样品上；以及
[0015]电势源系统，被配置为向控制电极和物镜电极施加相对电势，使得带电粒子以期望的着陆能量、缩小率和/或射束张角入射到样品上。
[0016]根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于带电粒子评估工具的多束电子光学系统，该系统包括：
[0017]物镜阵列，包括被配置为将相应子射束聚焦到样品表面上的物镜；以及
[0018]控制透镜阵列，包括控制透镜，控制透镜被配置为在物镜阵列的操作之前控制相应子射束在样品表面上的着陆能量和/或优化相应子射束的张角和/或放大率。
[0019]根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于检查工具的多束电子光学系统，该系统包括：
[0020]物镜阵列，被配置为将多个准直子射束聚焦在样品上的；
[0021]位于物镜阵列的上游的控制透镜阵列，控制透镜阵列被配置为控制每个子射束的光束能量，
[0022]其中该系统被配置为调节子射束在样品上的着陆能量。
[0023]根据本专利技术的第五方面，提供了一种用于带电粒子评估工具的多束电子光学系统，该系统包括物镜阵列组件，物镜阵列组件包括多个孔径阵列，物镜阵列组件被配置为：
[0024]a)将多个子射束聚焦在样品上；以及
[0025]b)控制子射束的另一参数，该参数是以下中的至少一项：子射束在样品表面上的着陆能量、相应子射束的张角和/或相应子射束的放大率。
[0026]根据本专利技术的第四方面，提供了一种检查方法，该检查方法包括：
[0027]使用多个控制透镜来控制多个带电粒子子射束中的相应带电粒子子射束的参数；
[0028]使用多个物镜将多个带电粒子束投射到样品上；以及
[0029]控制控制透镜和物镜，使得带电粒子以期望的着陆能量、缩小率和/或射束张角入射到样品上。
[0030]根据本专利技术的第四方面，提供了一种可更换模块，该可更换模块被配置为在带电粒子检查工具的电子光学装置列中可更换，该模块包括物镜阵列，该物镜阵列包括被配置为控制多射束的缩小率和/或着陆能量的多个控制透镜。
附图说明
[0031]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。
[0032]图1是示出示例性带电粒子束检查设备的示意图。
[0033]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。
[0034]图3是根据一个实施例的示例性多束设备的示意图。
[0035]图4是示例性布置的着陆能量对分辨率的图。
[0036]图5是本专利技术的一个实施例的物镜的放大图。
[0037]图6是根据一个实施例的检查设备的物镜的示意性截面图。
[0038]图7是图8的物镜的仰视图。
[0039]图8是图6的物镜的修改的仰视图。
[0040]图9是并入图6的物镜中的检测器的放大示意性截面图。
[0041]图10是包括宏准直器和宏扫描偏转器的示例性电子光学系统的示意图。
[0042]图11是包括准直器元件阵列和扫描偏转器阵列的示例性电子光学系统的示意图。
[0043]图12是形成具有最终射束限制孔径阵列的物镜的电极的部分的示意性侧截面图。
[0044]图13是相对于图12中的平面A
‑
A的示意性放大俯视截面图，其示出了最终射束限制孔径阵列中的孔径。
具体实施方式
[0045]现在将详细参考示例性实施例，其示例如附图所示。以下描述涉及附图，其中不同附图中的相同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现并不表示与本专利技术一致的所有实现。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的与本专利技术相关的各方面一致的设备和方法的示例。
[0046]通过显著增加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，可以实现电子设备的计算能力的增强，从而减小设备的物理尺寸。这是通过提高分辨率来实现的，使得能够制造更小的结构。例如，在2019年或之前上市的拇指大小的智能手机IC芯片可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于人类头发的1/1000。因此，半导体IC制造是一个复杂而耗时的过程，需要数百个单独的步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于带电粒子评估工具的多束电子光学系统，所述系统包括：多个控制透镜，每个控制透镜被配置为控制相应子射束的参数；多个物镜，每个物镜被配置为将所述多个带电粒子束中的一个带电粒子束投射到样品上；检测器，被配置为检测从所述样品发射的带电粒子，所述检测器包括与相应子射束相关联的多个检测器元件，并且所述检测器远离所述样品与所述样品间隔开一定距离；以及控制器，被配置为控制所述控制透镜和所述物镜，使得所述带电粒子以期望的着陆能量和/或缩小率入射到所述样品上，其中所述控制器被配置为控制所述控制透镜以控制所述相应子射束的预聚焦的参数，使得由相应的所述物镜和相应的所述控制透镜对所述相应子射束的组合动作确定所述相应子射束在所述样品上的聚焦位置。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为维持所述物镜中的预定静电场。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述控制器被配置为向所述物镜阵列的相邻电极施加电势差，所述电势差是所述物镜和所述控制透镜的两个相邻电极之间沿着所述带电粒子束中的每个带电粒子束的路径的最大电势差。4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中所述控制透镜被配置为调节相应子射束的缩小率和/或控制相应子射束在所述样品表面上的着陆能量。5.根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其中所述控制透镜在所述物镜的上游并且与所述物镜相关联。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的系统，其中所述多个控制透镜和/或所述多个物镜被配置为是能够更换的。7.根据权利要求6所述的系统，包括可更换模块，所述可更换模块包括所述多个控制透镜和/或所述多个物镜，使得所述多个控制透镜和/或所述多个物镜在更换所述模块方面是能够更换的。8.一种通过使用物镜阵列组件将多个子射束投射到样品表面上的方法，所述物镜阵列组件包括：控制透镜阵列，每个控制透镜用于控制相应子射束的参数；以及物镜阵列，每个物镜用于将相应子射束投射到样品上；控制器，用于控制所述控制透镜和所述物镜；以及检测器，用于检测从所述样品发射的带电粒子，所述检测器包括与相应子射束相关联的多个检测器元件，并且所述检测器远离所述样品与所述样品间隔开一定距离；所述方法包括：a)将所述子射束投射到样品的表面上，所述投射使用所述物镜...

【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：