通过带电粒子系统中的高级充电控制器模块的热辅助检查技术方案

用于提供用于控制带电粒子束系统的样品表面上的电荷的射束的装置、系统和方法。在一些实施例中，模块包括被配置为发射射束的激光源。射束可以照射晶片上与像素相邻的区域以间接加热像素，从而减轻像素处的直接光子诱导效应的原因。一种被配置为检测像素中的缺陷的电子束工具，其中该缺陷是由对像素的间接加热诱导的。导的。导的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过带电粒子系统中的高级充电控制器模块的热辅助检查
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月16日提交的美国申请63/126,430的优先权，并且其在此通过引用全部并入本文。


[0003]本文的描述涉及带电粒子束系统的领域，并且更具体地涉及用于提供用于控制带电粒子束系统检查系统的样品表面上的电荷的射束的系统。

技术介绍

[0004]在集成电路(IC)的制造过程中，检查未完成或已完成的电路组件以确保它们是根据设计制造的并且没有缺陷。利用光学显微镜的检查系统通常具有低至几百纳米的分辨率；并且分辨率受到光波长的限制。由于IC组件的物理尺寸持续减小低至100纳米以下或者甚至10纳米以下，因此需要比利用光学显微镜的检查系统具有更高分辨率的检查系统。
[0005]分辨率能够低至小于纳米的带电粒子(例如，电子)束显微镜，诸如扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)，用作用于检查具有100纳米以下的特征尺寸的IC组件的可行工具。利用SEM，单个初级电子束的电子或多个初级电子束的电子可以被聚焦在被检查的晶片的感兴趣的位置处。初级电子与晶片相互作用，并且可以被背散射或者可以使晶片发射次级电子。包括背散射电子和次级电子的电子束的强度可以基于晶片的内部和外部结构的属性而变化，从而可以指示晶片是否具有缺陷。

技术实现思路

[0006]本公开的实施例提供了用于提供用于控制带电粒子束系统的样品表面上的电荷的射束的装置、系统和方法。在一些实施例中，一种被配置为发射射束的模块可以照射晶片上与像素相邻的区域以间接加热像素从而减轻像素处的直接光子诱导效应的原因。一种被配置为检测像素中的缺陷的电子束工具，其中该缺陷是由像素的间接加热诱导的。
[0007]在一些实施例中，一种用于检查的方法可以包括从模块发射射束，该射束照射晶片上与像素相邻的区域以间接加热像素从而减轻像素处的直接光子诱导效应的原因，并且检测像素中的缺陷，其中该缺陷是由像素的间接加热诱导的。
[0008]在一些实施例中，一种非暂态计算机可读介质可以存储可由计算设备的至少一个处理器执行以使计算设备执行用于检查的方法的指令集。该方法可以包括：从模块发射射束，该射束照射晶片上与像素相邻的区域以间接加热像素，从而减轻像素处的直接光子诱导效应的原因；并且检测像素中的缺陷，其中该缺陷是由像素的间接加热诱导的。
附图说明
[0009]图1是图示了与本公开的实施例一致的示例性电子束检查(EBI)系统的示意图。
[0010]图2是图示了与本公开的实施例一致的作为图1的示例性带电粒子束检查系统的
一部分的示例性多束系统的示意图。
[0011]图3是图示了与本公开的实施例一致的示例性电子束系统的示意图。
[0012]图4是图示了与本公开的实施例一致的次级电子相对于初级电子束波的着陆能量的产率的示例性曲线图。
[0013]图5是图示了与本公开的实施例一致的晶片的示例性电压衬度响应的示意图。
[0014]图6是与本公开的实施例一致的示例性PN结二极管。
[0015]图7A是图示了与本公开的实施例一致的示例性电子束系统的示意图。
[0016]图7B是图示了与本公开的实施例一致的示例性电子束系统的示意图。
[0017]图7C是图示了与本公开的实施例一致的图7A或图7B的示例性电子束系统的顶视图的示意图。
[0018]图8A是图示了与本公开的实施例一致的示例性ACC模块配置的示意图。
[0019]图8B是图示了与本公开的实施例一致的图8A的ACC模块配置的顶视图的示意图。
[0020]图9是图示了与本公开的实施例一致的使用ACC模块检查样品的示例性过程的流程图。
具体实施方式
[0021]现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中被图示。以下描述参考附图，其中除非另有说明，否则不同附图中相同的数字表示相同或相似的元件。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不表示与本公开一致的所有实现方式。相反，它们仅仅是与所附权利要求中所述的主题相关的各方面一致的装置和方法的示例。例如，尽管在利用电子束的上下文中描述了一些实施例，但是本公开不限于此。可以类似地应用其他类型的带电粒子束。此外，可以使用其他成像系统，诸如光学成像，光电检测，x射线检测，极紫外检查，深紫外检查等等。
[0022]电子器件由在被称为衬底的硅片上形成的电路构成。许多电路可以一起形成在同一硅片上，并且被称为集成电路或IC。这些电路的尺寸已被显著减小，使得它们中的许多可以被安装在衬底上。例如，智能电话中的IC芯片可以小至拇指甲并且还可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的尺寸小于人类头发尺寸的1/1000。
[0023]制造这些极小的IC是一个复杂、耗时且昂贵的过程，通常涉及数百个单独的步骤。即使是在一个步骤中的错误也有可能导致成品IC中的缺陷，从而使其无用。因此，制造过程的一个目标是避免这种缺陷，以使过程中制造的功能IC的数目最大化，即提高过程的整体产率。
[0024]提高产率的一个组成部分是监控芯片制造过程以确保其生产足够数目的功能集成电路。监控该过程的一种方式是在芯片电路结构形成的各个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可以被用来对这些极小的结构进行成像，实际上是对晶片的结构进行“拍照”。该图像可以被用来确定结构是否被正确地形成以及它是否形成在正确的位置处。如果结构是有缺陷的，则可以调整该过程，使得缺陷不太可能再次出现。在半导体处理的各个阶段期间可能生成缺陷。由于上述原因，重要的是尽可能早地准确且高效地发现缺陷。
[0025]SEM的工作原理类似于相机。相机通过接收和记录从人或物体反射或发射的光的
亮度和颜色来拍照。SEM通过接收和记录从结构反射或发射的电子的能量或数量来拍摄“照片”。在拍摄这种“照片”之前，可以将电子束提供到结构上，并且当电子从结构反射或发射(“出射”)时，SEM的检测器可以接收并记录这些电子的能量或数量以生成图像。为了拍摄这种“照片”，一些SEM使用单个电子束(称为“单束SEM”)，而一些SEM使用多个电子束(称为“多束SEM”)来拍摄晶片的多个“照片”。通过使用多个电子束，SEM可以将更多的电子束提供到结构上以用于获得这些多个“图片”，导致更多的电子从结构中出射。因此，检测器可以同时接收更多的出射电子，并以更高的效率和更快的速度生成晶片结构的图像。
[0026]当电子束被提供给该结构时，由于大束电流，电荷可能被累积在该结构上，这可能会影响图像的质量。为了调节结构上的累积电荷，可以采用ACC模块来照射结构上的光束，诸如激光束，以便控制由于诸如光电导、光电或热效应之类的效应而累积的电荷。
[0027]例如，半导体结构具有展现能带结构的外壳原子能级，该能带结构包括价带、能隙和导带。当向半导体施加外部能量(例如，以光束的形式)时，价电子可以获得足够的能量以断开它们与母原子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子束系统，所述系统包括：模块，被配置为发射射束，所述射束照射晶片上与像素相邻的区域以间接加热所述像素，从而减轻所述像素处的直接光子诱导效应的原因；以及电子束工具，被配置为检测所述像素中的缺陷，其中所述缺陷是由对所述像素的所述间接加热诱导的。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子束工具还被配置为使用电压衬度来检测所述缺陷。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述模块包括激光源。4.根据权利要求3所述的系统，其中：所述射束包括多个射束，所述激光源包括多个激光源，以及所述多个激光源中的每个激光源被配置为发射所述多个射束中的射束。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述区域包括多个区域，并且所述多个射束中的每个射束照射所述晶片上与所述像素相邻的所述多个区域中的每个区域。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述多个射束中的每个射束间接加热所述像素。7...

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