带电粒子系统、使用带电粒子的多束处理样品的方法技术方案

公开了带电粒子系统和用于使用带电粒子的多束处理样品的方法。在一种布置中，柱将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上。样品在平行于第一方向的方向上移动，同时柱用于在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束。因此利用每个子束处理样品表面上的细长区域。样品在与第一方向倾斜或垂直的方向上被移位。该过程被重复以利用每个子束进一步处理细长区域。所得到的多个已处理细长区域限定每个子束的子束处理区。域限定每个子束的子束处理区。域限定每个子束的子束处理区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带电粒子系统、使用带电粒子的多束处理样品的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月14日提交的EP申请20213733.7和于2021年5月3日提交的EP申请21171877.0的优先权，其各自通过引用整体并入本文。


[0003]本文提供的实施例总体上涉及使用带电粒子的多个子束的带电粒子系统。

技术介绍

[0004]当制造半导体集成电路(IC)芯片时，在制造过程中，例如，由于光学效应和偶然的颗粒，因此衬底(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，衬底或其他物体/材料的表面的检查和/或测量是其制造期间和/或之后的一个重要过程。
[0005]使用带电粒子束的图案检查工具已经用于检测物体，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，具有相对较高能量的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标，以便以相对较低的着陆能量着陆在样品上。电子束被聚焦为样品上的探测点。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、反向散射电子或俄歇电子。所生成的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面之上扫描作为探测点的初级电子束，可以在样品表面上发射次级电子。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，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]普遍需要提高带电粒子工具的产量和其他特性。

技术实现思路

[0007]本公开的目的是提供支持提高带电粒子工具的产量或其他特性的实施例。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种使用由柱提供的带电粒子的多束来处理样品的方法，柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上，该方法包括：依次执行以下步骤：(a)在平行于第一方向的方向上将样品移动基本等于第一方向上多束中的子束在样品表面处的节距的距离，同时使用柱在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束，从而利用每个子束处理样品表面上的细长区域；(b)在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位样品；以及(c)多次重复步骤(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种带电粒子系统，该带电粒子系统包括：用于支撑具有样品表面的样品的载物台；以及被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品表面上的柱，其中该系统被配置为控制载物台和柱依次执行以下操作：(a)使用载物台在平行于第一方向的方向上将样品移动基本等于第一方向上多束中的子束在样品表面处的节距的距离，同时使用柱在平行于第二方向的方向上在样品表面之上重复扫描多束，从而利用每
个子束处理样品表面上的细长区域；(b)使用载物台在与第一方向倾斜或垂直的方向上移位样品；以及(c)多次重复(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。
附图说明
[0010]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明显。
[0011]图1是示出示例性带电粒子束检查装置的示意图。
[0012]图2是示出作为图1的示例性带电粒子束检查装置的一部分的示例性多束装置的示意图。
[0013]图3是包括微距准直器和微距扫描偏转器的示例性电子光学系统的示意图。
[0014]图4是示例性电子光学系统阵列的示意图。
[0015]图5是包括在物镜阵列组件的光束上游的聚光透镜阵列的示例性电子光学系统的示意图。
[0016]图6是控制透镜和物镜的放大图。
[0017]图7是与两电极物镜阵列集成的检测器模块的示意性侧视截面图。
[0018]图8是图7所示类型的检测器模块的仰视图。
[0019]图9是替代检测器模块的仰视图，其中光束孔隙为六边形紧密堆积阵列。
[0020]图10示出了用于并入图7的物镜阵列中的检测器模块的放大示意性截面图。
[0021]图11示意性地示出了用于在样品之上扫描子束的跳跃和扫描方法。
[0022]图12示意性地示出了用于在样品之上扫描子束的连续扫描方法。
[0023]图13示出了使用带电粒子的多束来处理样品的方法的框架。
[0024]图14示出了对样品上与子束处理区相对应的区域的处理。
[0025]图15示出了在六边形网格中定位子束。
[0026]图16示出了与如图15所示布置的子束相对应的子束处理区。
[0027]图17示出了在细长区域内的子束的交替扫描。
[0028]图18示出了在子束处理区的处理期间样品的示例短行程移动。
[0029]图19示出了包括长行程载物台和短行程载物台的示例载物台。
[0030]图20示出了在不同组的子束处理区的形成之间样品的示例性长行程移动。
[0031]图21示出了三组子束处理区的示例位置。
[0032]图22示出了适合于与图21的多组子束处理区进行交错的三组子束处理区的示例位置。
[0033]图23示出了与图21和图22的多组相对应的所有子束处理区的位置。
具体实施方式
[0034]现在将详细参考示例性实施例，其示例如附图所示。以下描述引用附图，其中不同附图中的相同数字表示相同或相似的元素，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方面一致的装置和方法的示例。
[0035]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，可以提高电子设备的计算能力，从而降低设备的物理尺寸。这是由于分辨率的提高，使得能够制造更小的结构。例如，2019年或更早可用的缩略图大小的智能手机IC芯片可以包括超过20亿个晶体管，每个晶体管的大小小于人类头发的1/1000。因此，半导体IC制造是一个复杂且耗时的过程，需要数百个个体步骤，这并不奇怪。即使是一个步骤中的错误也有可能极大地影响最终产品的功能。仅仅一个“致命缺陷”就可能导致设备故障。制造工艺的目标是提高工艺的总产率。例如，为了获取50步工艺的75％的产率(其中一步可以指示晶片上形成的层的数目)，每个个体步骤必须具有大于99.4％的产率。如果每个个体步骤具有95％的产率，则整个工艺产率将低至7％。
[0036]虽然在IC芯片制造设施中需要高工艺产率，但保持高衬底(即，晶片)产量(限定为每小时处理的衬底数目)也是至关重要的。缺陷的存在可能会影响高工艺产率和高衬底产量。尤其是在需要操作员介入以检查缺陷的情况下。因此，通过检查工具(诸如扫描电子显微镜(“SEM”))对微米级缺陷和纳米级缺陷进行高产量检测和标识对于保持高产率和低成本是至关重要的。
[0037]SEM包括扫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用由柱提供的带电粒子的多束来处理样品的方法，所述柱被配置为将带电粒子的子束的多束引导到样品的样品表面上，所述方法包括：依次执行以下步骤：(a)在平行于第一方向的方向上将所述样品移动基本等于所述第一方向上所述多束中的所述子束在所述样品表面处的节距的距离，同时使用所述柱在平行于第二方向的方向上在所述样品表面之上重复扫描所述多束，从而利用每个子束处理所述样品表面上的细长区域；(b)在与所述第一方向倾斜或垂直的方向上移位所述样品；以及(c)多次重复步骤(a)和(b)以利用每个子束进一步处理细长区域，所得到的多个已处理细长区域限定针对每个子束的子束处理区。2.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中由所述柱对所述多束的最大扫描范围小于所述多束中的所述子束在所述样品表面处的最小节距。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中(b)中所述样品的所述移位的距离使得每个子束处理区中的所述多个已处理细长区域部分地重叠或连续。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中(a)
‑
(c)的执行限定彼此部分地重叠或连续的至少一组子束处理区。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中(b)中所述样品的所述移位平行于所述第二方向。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中(a)中由所述柱进行的所述多束在所述样品之上的所述扫描全部在同一方向上执行。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中(a)中由所述柱进行的所述多束在所述样品之上的所述扫描全部在交替方向上执行。8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在(a)和(b)的重复执行期间，在(a)中所述样品的所述移动全部在同一方向上。9.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括在步骤(a)
‑
(c)之后依次执行以下步骤，其中在步骤(a)
‑
(c)之后包括在针对每个子束的所述子束处理区已经由所述多个已处理细长区域、期望地由相应子束限定之后：(d)...

【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：