公开了一种用于针对多个目标高度调节衬底的工作高度的检查装置。该检查装置包括被配置为提供辐射束的辐射源和被配置为将辐射束拆分成多个束波的分束器，每个束波反射离开衬底。每个束波包含多个波长的光。该检查装置包括多个光反射组件，其中每个光反射组件与反射离开衬底的束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开衬底的束波而检测衬底的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度。的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度。的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检查装置和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年10月1日提交的美国申请63/086,293的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本文中提供的实施例涉及带电粒子束检查装置中的水平传感器，并且更具体地涉及多工作高度水平传感器。
技术介绍
[0004]在集成电路(IC)的制造过程中，对未完成或已完成的电路组件进行检查，以确保其按照设计被制造并且无缺陷。可以采用利用光学显微镜或带电粒子(例如，电子)束显微镜(诸如扫描电子显微镜(SEM))的检查系统。随着IC组件的物理尺寸不断缩小，缺陷检测的精度和产率变得更加重要。
[0005]然而，检查工具的成像分辨率和产量难以跟上IC组件不断减小的特征尺寸。这种检查工具的精度、分辨率和产量可能受到晶片位移的检测精度不足的限制。
技术实现思路
[0006]本文中提供的实施例公开了粒子束检查装置，并且更具体地公开了使用多个带电粒子束的检查装置。
[0007]在一些实施例中，一种检查装置包括：被配置为提供辐射束的辐射源；被配置为将辐射束拆分成多个束波的分束器，每个束波反射离开衬底，并且其中每个束波包含多个波长的光；以及多个光反射组件，其中每个光反射组件与反射离开衬底的束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开衬底的束波而检测衬底的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度。
[0008]在一些实施例中，一种多工作高度检查装置包括：被配置为将衬底保持在多个目标高度中的一个目标高度处的载物台、水平传感器和控制器电路系统。水平传感器包括：(a)被配置为提供辐射束的辐射源；(b)被配置为将辐射束拆分成多个束波的分束器，每个束波反射离开衬底，并且其中每个束波包含多个波长的光；多个光反射组件，其中每个光反射组件与反射离开衬底的束波中的一个束波相关联，并且被配置为通过基于反射离开衬底的束波而检测衬底的高度或水平度来针对衬底支持不同目标高度；以及(c)被配置为检测来自反射离开衬底的束波中的每个束波的图像的检测器。控制器电路系统被配置为将图像中的第一图像与对应于目标高度中的第一目标高度的参考图像进行比较，以针对衬底确定与第一目标高度的偏差值。
[0009]在一些实施例中，一种用于调节包括水平传感器的检查系统中的衬底的工作高度的方法包括：通过来自水平传感器的辐射源的辐射束在衬底上投影图案，其中辐射束被拆分成多个束波，每个束波反射离开衬底，并且其中每个束波包含多个波长的光；通过接收反
射离开衬底的束波来生成图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成并且支持对衬底的与不同目标高度的偏差值的测量；以及基于图像中的第一图像确定衬底的与第一目标高度的第一偏差值，第一图像支持对衬底的与第一目标高度的偏差值的测量。
[0010]在一些实施例中，一种存储一组指令的非暂态计算机可读介质，该组指令由计算设备的至少一个处理器可执行以使得计算设备执行上述方法。
[0011]本公开的实施例的其他优点将从以下结合附图的描述中变得明显，其中附图通过说明和示例的方式阐述了本专利技术的某些实施例。
附图说明
[0012]图1是图示与本公开的实施例一致的示例电子束检查(EBI)系统的示意图。
[0013]图2是图示与本公开的实施例一致的示例电子束工具的示意图，该电子束工具可以是图1的电子束检查系统的一部分。
[0014]图3A是图示与本公开的实施例一致的包括示例水平传感器的示例检查系统的示意图。
[0015]图3B是图示与本公开的实施例一致的根据晶片高度的水平传感器的操作的示意图。
[0016]图4A示出了与本公开的实施例一致的具有多工作高度水平传感器的检查系统。
[0017]图4B示出了与本公开的实施例一致的第二多工作高度水平传感器。
[0018]图4C示出了与本公开的实施例一致的第三多工作高度水平传感器。
[0019]图4D示出了与本公开的实施例一致的第四多工作高度水平传感器。
[0020]图5是图示与本公开的实施例一致的用于确定晶片的水平的水平传感器的操作的示意图。
[0021]图6是与本公开的实施例一致的用于针对多个目标高度确定晶片的偏差值或竖直位移的过程的流程图。
[0022]图7是与本公开的实施例一致的用于确定晶片的水平度的过程的流程图。
[0023]图8是图示可以帮助实现本文中公开的方法、流程、模块、组件或装置的计算机系统的框图。
具体实施方式
[0024]电子器件是由形成在一块称为衬底的硅上的电路构成的。很多电路可以一起形成在同一块硅上，并且称为集成电路或IC。这些电路的尺寸已经大大减小，使得它们中的更多电路可以安装在衬底上。例如，智能手机中的IC芯片可以小到拇指甲大小，但可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于头发大小的1/1000。制造这些极小的IC是一个复杂、耗时和昂贵的过程，通常需要数百个单独的步骤。即使在一个步骤中出现错误，也有可能导致成品IC出现缺陷，从而使其变得无用。因此，制造过程的一个目标是避免这样的缺陷，以使在该过程中制造的功能IC的数目最大化，即，提高该过程的总产率。
[0025]提高产率的一个组成部分是监测芯片制造过程，以确保其生产足够数目的功能集成电路。监测该过程的一种方法是在芯片电路结构的各个形成阶段检查芯片电路结构。可以使用扫描电子显微镜(SEM)进行检查。SEM可以用来对这些极小的结构进行成像，实际上
就是对这些结构进行“拍照”。图像可以用于确定结构是否正确形成、以及是否形成在正确位置。如果结构有缺陷，则可以调节工艺，以减少缺陷再次出现的可能性。
[0026]在电子束检查系统中，水平传感器(或Z传感器)检测检查样品(例如，衬底或晶片)的高度变化(例如，在Z轴上)，以将检查样品维持在目标高度，从而将检查样品保持在初级电子束的焦点(例如，图2的102)处。由于IC组件的物理尺寸减小，并且检查图像(例如，SEM图像)的质量可能随着射束焦点与样品高度之间的轻微位移(例如，几十纳米)而显著降低，因此需要对样品的高度位移进行高灵敏度检测。随着电子束检查系统的发展，可以使用具有各种着陆能量的电子束对检查样品成像。随着着陆能量的改变，电子束的焦点改变，这需要调节检查样品的目标高度(例如，检查样品与检查系统的物镜之间的距离)。这些多着陆能量系统需要检测多个目标高度处的高度位移，以支持各种着陆能量。例如，目标高度在一个LE处可以为1.5mm，在第二LE处可以为4.5mm，并且可能需要在这些目标高度中的每个目标高度处针对样品检测高度位移和水平。
[0027]现有Z传感器有各种限制。例如，一些现有Z传感器可以在小的动态范围(例如，≤
±
0.1mm)内检测单个目标高度的高度变化。已经提出了一些多目标高度Z传感器，但它们也有缺点。例如，一些Z传感器不是为多个目标高度的宽带光谱而设计的，因为它们在不同目标高度处拆分波长，这可能导致材料对窄带光谱敏感的检本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检查装置，包括：辐射源，被配置为提供辐射束；分束器，被配置为将所述辐射束拆分成多个束波，每个束波反射离开衬底；以及多个光反射组件，其中每个光反射组件与所述束波中的一个束波相关联，并且被配置为：通过基于反射离开所述衬底的相关束波而启用对所述衬底的高度或水平度的检测，从而支持针对所述衬底的不同目标高度。2.根据权利要求1所述的检查装置，还包括：检测器，被配置为通过从所述光反射组件接收所述束波来检测投影在所述衬底上的图案的多个图像，其中每个图像由不同束波形成。3.根据权利要求2所述的检查装置，还包括：控制器电路系统，被配置为：将所述图像中的第一图像与对应于所述不同目标高度中的第一目标高度的参考图像进行比较，以及基于所述比较针对所述衬底确定与所述第一目标高度的第一偏差值。4.根据权利要求3所述的检查装置，其中所述第一图像由与所述光反射组件中的一个光反射组件相关联的所述束波中的一个束波形成，其中所述光反射组件中的所述一个光反射组件被配置为：针对所述第一目标高度，启用对所述衬底的所述第一偏差值的测量。5.根据权利要求3所述的检查装置，还包括：载物台运动控制器，具有被配置为调节载物台的高度的电路系统，所述载物台被配置为保持所述衬底以将所述衬底定位在所述第一目标高度，其中所述载物台的高度基于所述第一偏差值而被调节。6.根据权利要求3所述的检查装置，还包括：射束控制器，用于调节入射到所述衬底上的带电粒子束的焦点，以至少部分地补偿所述第一偏差值。7.根据权利要求3所述的检查装置，其中所述控制器电路系统被配置为通过以下方式将所述第一图像与所述参考图像进行比较：生成所述第一图像作为所述图案的光强度图像，以及在所述光强度图像...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琰，张剑，康志文，王義向，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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