用于确定束位置的方法和系统技术方案

用于确定多个子束的位置的方法和系统包括：通过使所述子束在第一样本区域上进行扫描来执行第一扫描并获取多个单元图像；以及通过使所述子束在第二样本区域上进行扫描来执行第二扫描并获取多个单元图像。每个单元图像对应于一个子束，并且所述第一样本区域和所述第二样本区域之间的重叠区域的至少一部分在所述第一扫描和所述第二扫描两者期间均被多个子束扫描。然后可以基于在所述第一扫描和所述第二扫描期间获取的对应单元图像来确定每个子束的位置。子束的位置。子束的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于确定束位置的方法和系统


[0001]本描述整体上涉及用于确定束位置的方法和系统，并且更具体地，涉及确定多束扫描电子显微镜中的子束的位置。

技术介绍

[0002]多束扫描电子显微镜(MBSEM)通过使用多个子束同时扫描样本来提高成像吞吐量。MBSEM中的图像可以包括多个单元图像，其中每个单元图像由响应于单个子束的照射所接收的信号形成。可以基于子束的位置将多个单元图像拼接在一起以形成MBSEM图像。然而，来自预期子束位置的位移可能会在拼接的MBSEM图像中引入误差。因此，需要一种快速、稳健且可靠的方法来确定子束的位置。

技术实现思路

[0003]在一个实施例中，一种用于确定多束系统中子束的位置的方法包括：通过使多个子束在第一样本区域上进行扫描来执行第一扫描；获取第一样本区域的多个单元图像，其中每个单元图像是基于响应于来自多个子束中的对应子束的照射所接收的信号而形成的；通过使多个子束在第二样本区域上进行扫描来执行第二扫描；获取第二样本区域的多个单元图像，其中第一样本区域和第二样本区域之间的重叠区域的至少一部分在第一扫描和第二扫描两者期间均被多个子束中的至少一个子束扫描；以及基于在第一扫描和第二扫描期间获取的对应单元图像，确定多个子束中的至少两个子束之间的相对位置。以此方式，可以准确地确定子束的位置。此外，所确定的子束的位置可以应用于随后从MBSEM系统收集的信号。
[0004]应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中另外描述的一些概念。其并非旨在标识所要求保护主题的关键或必需特征，所要求保护主题的范围唯一地由具体实施方式之后的权利要求书来限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文提到或本公开的任一部分中的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0005]图1显示了示例性多束扫描电子显微镜(MBSEM)。
[0006]图2示出了使用MBSEM生成样本图像的过程。
[0007]图3显示了使用MBSEM对样本进行成像的示例性方法。
[0008]图4显示了确定子束位置的方法。
[0009]图5显示了由重叠的单元图像计算子束位置的方法。
[0010]图6示出了被重叠的单元图像覆盖的样本区域。
[0011]图7示出了在扫描大样本区域的同时确定子束的位置。
[0012]贯穿附图中的若干视图，相同的附图标记指代对应部分。
具体实施方式
[0013]以下描述涉及用于确定多束扫描电子显微镜（MBSEM）中的子束的位移的系统和方法。MBSEM通过使用多个子束同时扫描样本来提供高吞吐量样本图像。MBSEM可以在透射或反射模式下获取样本图像。MBSEM还可以从二次电子信号中获取样本图像。子束可以同时以相似的入射角照射样本。即，子束在样本平面处基本上彼此平行。每个子束对应于样本平面上的不同子束位置。子束通过致动一个或多个偏转器来扫描样本区域。每个子束扫描样本区域的不同部分并且获取对应于子束的单元图像。每个子束的扫描范围可以基于子束在样本平面上的位置来确定。例如，扫描范围不小于样本平面上相邻子束之间的距离，使得整个样本区域被子束扫描。可以组合单元图像，例如通过拼接在一起，以形成样本区域的场图像。为了覆盖较大的感兴趣区域(ROI)，在获取场图像的数据之后，可以相对于子束平移样本，并且对另一个样本区域进行成像。可以组合场图像以覆盖较大的ROI。
[0014]图2示出了由MBSEM成像的样本200。样本200中的每个网格对应于在场图像中成像的样本区域。通过相对于多个子束平移样本来顺序获取场图像。例如，在针对第一场图像扫描样本区域201之后，通过致动样本台来平移样本，并且针对第二场图像扫描样本区域202。在该示例中，每个场图像包括4
×
4的单元图像。每个单元图像都是通过使4
×
4的子束根据扫描模式（例如之字形）进行扫描来获取的。在放大的样本区域207中，显示了在用于生成单元图像的扫描期间的束位置（诸如束位置211
‑
214）。场图像中的每个单元图像对应于一个子束。例如，从样本部分220获取的单元图像对应于第一子束，并且从样本部分221获取的单元图像对应于与第一子束相邻的第二子束。覆盖样本200的样本图像可以通过基于样本平移量拼接场图像来生成。每个场图像可以通过基于子束相对于彼此的位置拼接单元图像来生成。
[0015]可以组合单元图像，诸如通过拼接在一起，以形成场图像。可以基于子束在样本平面上的位置拼接单元图像。子束的位置可以记录为彼此的相对位置。例如，选择其中一个子束作为参考子束，并且将另一个子束的位置记录为其相对于参考子束的位置。两个子束之间的相对位置可以以矢量的形式记录。该矢量同时捕获一个子束到另一个子束的距离和相对方向两者。由于系统设计和随机错位，子束可能会偏离它们的预期位置。对于不同的系统，位移可能不同，并且可能导致场图像中的拼接误差。
[0016]消除场图像拼接误差的一种方法是通过增加子束的扫描范围来增加单元图像的视野（FOV），从而使相邻的单元图像重叠。然后可以通过在重叠区域中配准特征来将单元图像拼接在一起。然而，申请人认识到增加单元图像的FOV会增加数据获取时间和获取数据量。此外，为了成功地配准来自具有稀疏特征的样本的单元图像，必须增加相邻单元图像中的重叠区域，这可能会进一步增加数据量并降低系统吞吐量。
[0017]为了解决上述问题，可以对样本的某些部分进行两次扫描，以获取对应于一个子束的两个重叠的单元图像，并且可以基于重叠的单元图像来确定子束的位置。例如，在第一扫描期间使用多个子束扫描第一样本区域，并且获取多个单元图像。在第二扫描期间使用多个子束扫描第二样本区域，并且获取多个单元图像。第一样本区域与第二样本区域相互重叠。重叠区域的至少一部分由多个子束中的同一子束扫描。换句话说，在第一扫描期间获取的第一单元图像与在第二扫描期间获取的第二单元图像重叠，其中第一单元图像和第二单元图像是响应于同一子束的扫描而获取的。可以基于第一单元图像和第二单元图像确定
子束相对于预期子束位置的位移。可以基于预期的子束位置和子束位移来确定至少两个束之间的实际相对位置。因为子束位移在时间上是稳定的，可以保存实际的束位置并将其应用于进一步的场图像获取。
[0018]在一个示例中，基于在第一扫描和第二扫描期间获取的单元图像来确定所有子束的位置。在另一个示例中，基于在第一扫描和第二扫描期间获取的对应单元图像来确定多个子束的子集的位置。可以根据已经基于子集子束的位置拟合了合适的系数的像差多项式来计算多个子束的其余部分的位置。例如，基于单元图像来确定多个子束中的至少两个子束之间的相对位置。基于至少两个子束之间的相对位置来计算每个子束的位置。
[0019]在一个示例中，子束的位移可以在采集多个场图像的样本成像作业阶段期间确定和补偿。在获取第一样本区域的场图像之后，可以调整子束的束轴以获取与第一样本区域重叠的第二样本图像区域的场图像。该第二样本区域被选择成使得第二样本区域已经在成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定多束系统中子束的位置的方法，其包括：通过使多个子束在第一样本区域上进行扫描来执行第一扫描；获取所述第一样本区域的多个单元图像，其中每个单元图像是基于响应于来自所述多个子束中的对应子束的照射所接收的信号而形成的；通过使所述多个子束在第二样本区域上进行扫描来执行第二扫描；获取所述第二样本区域的多个单元图像，其中所述第一样本区域和所述第二样本区域之间的重叠区域的至少一部分在所述第一扫描和所述第二扫描两者期间均被所述多个子束中的至少两个子束扫描；以及基于在所述第一扫描和所述第二扫描期间获取的对应单元图像来确定所述多个子束中的所述至少两个子束之间的相对位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一扫描期间获取对应于所述多个子束中的特定子束的第一单元图像，在所述第二扫描期间获取对应于所述子束的第二单元图像，并且所述第一单元图像与所述第二单元图像重叠。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于在所述第一扫描和所述第二扫描期间获取的所述对应单元图像来确定所述多个子束中的所述至少两个子束之间的所述相对位置包括基于所述对应单元图像中所述重叠区域的至少一个特征的偏移来确定所述子束相对于预期子束位置的位移。4.根据权利要求3所述的方法，其还包括：响应于所述第一单元图像或所述第二单元图像中的所述重叠区域中没有可识别的特征，基于一个或多个其他子束的位置确定所述至少两个子束之间的所述相对位置。5.根据权利要求4所述的方法，其中基于一个或多个其他子束的位置确定所述至少两个子束之间的所述相对位置包括通过将多项式模型拟合到一个或多个其他子束的所述位置来确定所述至少两个子束之间的所述相对位置。6.根据权利要求1所述的方法，其中使多个子束在所述第一样本区域上进行扫描包括使每个子束在所述第一样本区域的不同部分上进行扫描，并且其中每个子束的扫描范围不小于样本平面处相邻子束之间的预期距离。7.根据权利要求1所述的方法，其还包括：通过致动样本台来平移样本；获取第三样本区域的多个单元图像；以及基于所述多个子束中的所述至少两个子束之间的所确定的相对位置，由所述第三样本区域的所述多个单元图像生成所述第三样本区域的样本图像。8.根据权利要求1所述的方法，其中基于在所述第一扫描和所述第二扫描期间获取的对应单元图像来确定所述多个子束中的所述至少两个子束之间的所述相对位置包括：基于在所述第一扫描和所述第二扫描期间获取的所述单元图像来确定样本平面处所述多个子束中的每个子束的位置。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一样本区域和所述第二样本区域属于参考样本，并且所述方法还包括：保存每个子束的所述位置；使所述多个子束在第二样本上进行扫描；基于每个子束的所保存的位置生成所述第二样本的样本图像。10.根据权利要求9所述的方法，其中基于每个子束的所保存的位置生成所述第二样本的所述样本图像包括：获取所述第二样本的多个单元图像，以及通过基于每个子束的所保存的位置拼接所述第二样本的所获取的多个单元图像生成所述第二样本的所述样本图...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：