电子光学列和初级电子射束到样品上的引导方法技术

公开了用于将初级电子射束沿着初级射束路径引导到样品上的装置和方法。在一种布置中，射束分离器使从样品沿着初级射束路径发射的次级电子射束远离初级射束路径转向。色散设备位于射束分离器的射束上游。色散设备补偿由射束分离器在初级射束中引起的色散。一个或多个公共电源驱动射束分离器和色散设备两者。个公共电源驱动射束分离器和色散设备两者。个公共电源驱动射束分离器和色散设备两者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子光学列和初级电子射束到样品上的引导方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月22日提交的美国申请63/129,330、于2021年4月21日提交的US申请63/177,563和于2021年5月4日提交的EP申请21171996.8的优先权，这些申请均通过引用整体并入本文。


[0003]本公开一般涉及带电粒子射束装置的领域，更具体涉及补偿单射束装置或多射束装置中的射束分离器的色散的电子光学列以及方法。

技术介绍

[0004]在集成电路(IC)的制造过程中，对未完成的电路部件或已完成的电路部件进行检查，以确保它们根据设计制造，并且没有缺陷。利用光学显微镜的检查系统的分辨率通常低至几百纳米；并且分辨率受到光的波长的限制。随着IC部件的物理尺寸不断减小到低于100纳米甚至低于10纳米，需要能够比使用光学显微镜的检查系统具有更高分辨率的检查系统。
[0005]诸如扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)之类的带电粒子(例如，电子)射束显微镜的分辨率低至纳米以下，用作检查特征尺寸低于100纳米的IC部件的实用工具。使用SEM，可以将单个初级电子射束的电子或多个初级电子射束中的电子聚焦在受检晶片的探测光斑处。初级电子与晶片的相互作用可以产生一个或多个次级电子射束。次级电子射束可以包括由初级电子与晶片的相互作用产生的背色散电子、次级电子或俄歇电子。一个或多个次级电子射束的强度可以基于晶片的内部结构和/或外部结构的性质而发生变化。
[0006]可以使用检测设备或检测器来确定次级电子射束的强度。次级电子射束可以在检测器的表面上的预定位置处形成一个或多个射束光斑。检测器可以生成表示所检测到的次级电子射束的强度的电信号(例如，电流、电压等)。可以使用测量电路系统(例如，模数转换器)测量电信号，以获得所检测到的电子的分布。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据结合入射在晶片表面上的一个或多个初级电子射束的对应扫描路径数据可以用于重构受检晶片结构的图像。所重构的图像可以用于揭示晶片的内部结构或外部结构的各种特征，并且可以用于揭示可能存在于晶片中的缺陷。
[0007]在包括单个初级射束和单个次级射束的检查系统(单射束装置)中，如果检测器具有允许初级射束穿过的空穴，则检测器可以沿着装置的光轴放置。然而，空穴的存在会降低次级射束的检测效率，并且在一些情况下，会导致经重构的图像的中心出现黑色光斑。射束分离器可以用于将次级射束与初级射束分离，并且引导次级射束朝向离轴放置的检测器。在包括多个初级射束和多个次级射束的检查系统(多射束装置)中，射束分离器可以用于将多个次级射束与多个初级射束分离，并且引导多个次级射束朝向离轴放置的检测器。
[0008]射束分离器包括至少一个磁偏转器，因此在一个或多个初级射束和一个或多个次
级射束上生成色散。色散可以使初级射束的圆形探测光斑变形为椭圆形探测光斑。色散还可以使所检测到的射束光斑变形，从而导致降低了经重构的图像的分辨率。

技术实现思路

[0009]根据一个方面，提供了一种电子光学列，该电子光学列被配置为将初级电子射束沿着初级射束路径引导到样品上，包括射束分离器、色散设备和一个或多个公共电源，该射束分离器被配置为使从样品沿着初级射束路径发射的次级电子射束远离初级射束路径转向；该色散设备位于射束分离器的射束上游，色散设备被配置为补偿由射束分离装置在初级射束中引起的色散；并且每个公共电源被配置为驱动射束分离器和色散设备两者。
[0010]根据一个方面，提供了一种将初级电子射束沿着初级射束路径引导到样品上的方法，包括：使用射束分离器使从样品沿着次级束路径发射的次级电子射束远离初级射束路径转向；以及使用位于射束分离器的射束上游的色散设备来补偿由射束分离器在初级射束中引起的色散，其中使用一个或多个公共电源来驱动射束分离器和色散设备两者。
[0011]所公开的实施例的附加目的和优点将在以下描述中进行部分阐述，并且部分将从描述中显而易见，或可以通过实施例的实践来学习。所公开的实施例的目的和优点可以通过权利要求中提出的元件和组合来实现和获得。
[0012]应当理解，上述一般描述和以下详细描述都只是示例性的和解释性的，而非是对权利要求所公开的实施例的约束。
附图说明
[0013]图1是图示了根据本公开的实施例的示例性电子射束检查(EBI)系统的示意图。
[0014]图2A、图2B是图示了根据本公开的实施例的示例性电子射束工具的示意图，该示例性电子射束工具可以是图1的示例性电子射束检查系统的一部分。
[0015]图3A、图3B、图3C是图示了根据本公开的实施例的示例性色散设备的示意图。
[0016]图4A、图4B是图示了根据本公开的实施例的示例性单射束装置的示意图。
[0017]图5是图示了根据本公开的实施例的示例性单射束装置的示意图。
[0018]图6是图示了根据本公开的实施例的示例性多射束装置的示意图。
[0019]图7是图示了根据本公开的实施例的示例性多射束装置的示意图。
[0020]图8是图示了包括由分开的电压源驱动的射束分离器和色散设备的电子光学列的一部分的示意图。
[0021]图9是图示了在电压源中的一个电压源中存在电压波动的情况下图8的布置的示意图。
[0022]图10是图示了包括由具有电压波动的公共电压源驱动的射束分离器和色散设备的电子光学列的一部分的示意图。
[0023]图11是图示了包括被配置为使用相应的线圈生成磁场的射束分离器和色散设备的电子光学列的一部分的示意图。
[0024]图12是图示了包括被配置为使用相应的线圈和电极生成交叉的磁场和电场的射束分离器和色散设备的电子光学列的一部分的示意图。
[0025]图13是图示了包括被配置为使用相应的线圈和电极生成交叉的磁场和电场并且
还包括由独立电源驱动的调整电极和线圈的射束分离器和色散设备的电子光学列的一部分的示意图。
具体实施方式
[0026]现在，详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。以下描述参考附图，其中除非另有指示，否则不同附图中的相同数字表示相同或类似的元件。在示例性实施例的以下描述中阐述的实现方式并不代表根据本专利技术的所有实现方式。相反，它们仅仅是根据与可以在所附权利要求中叙述的主题有关的各方面的装置、系统和方法的示例。
[0027]本公开涉及用于补偿单射束装置或多射束装置中的射束分离器的色散的系统和方法。射束分离器在一个或多个初级射束和一个或多个次级射束上生成色散。本公开的实施例提供了一种包括静电偏转器和磁偏转器的色散设备，该静电偏转器和色散设备被配置为引起射束色散集合，以消除由射束分离器生成的色散。静电偏转器和磁偏转器的组合可以用于使(由于色散设备的)偏转角度在所引起的射束色散发生改变时保持不变，以补偿由射束分离器生成的色散的改变。在一些实施例中，偏转角度可以被控制为零，并且初级射束轴不会由于色散设备而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子光学列，被配置为将初级电子射束沿着初级射束路径引导到样品上，包括：射束分离器，被配置为使从所述样品沿着所述初级射束路径发射的次级电子射束远离所述初级射束路径转向；色散设备，位于所述射束分离器的射束上游，所述色散设备被配置为补偿由所述射束分离器在所述初级射束中引起的色散；以及一个或多个公共电源，每个公共电源被配置为驱动所述射束分离器和所述色散设备两者。2.根据权利要求1所述的列，其中所述射束分离器被配置为使用由射束分离器线圈生成的磁场使所述次级电子射束转向；以及所述色散设备被配置为使用由所述色散设备线圈生成的磁场补偿所述色散。3.根据权利要求2所述的列，其中所述一个或多个公共电源包括公共电流源，所述公共电流源被配置为驱动所述射束分离器线圈和所述色散设备线圈两者。4.根据权利要求2或3所述的列，其中由所述射束分离器线圈生成的所述磁场被定向为与由所述色散设备线圈生成的所述电磁场相反。5.根据权利要求2至4中任一项所述的列，其中所述射束分离器包括射束分离器电极，所述射束分离器电极被配置为向所述射束分离器中的初级电子施加电场；以及所述电场对所述初级电子施加如下的力，所述力在方向上与由所述射束分离器线圈生成的所述磁场对所述初级电子所施加的力相反。6.根据权利要求5所述的列，其中由所述电场施加到所述射束分离器中的所述初级射束的一部分的力在大小上与由所述磁场施加到所述初级射束的同一部分的力基本相等，所述初级射束的所述一部分具有选定标称能量。7.根据权利要求5或6所述的列，其中所述色散设备包括色散设备电极，所述色散设备电极被配置为向所述色散设备中的初级电子施加电场；以及所述电场对所述初级电子施...

【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：