【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于一种用于利用粒子束分析和/或处理样品的装置以及相应方法。
技术介绍
1、2021年8月11日申请的优先权申请案第de 10 2021 120 913号的全部内容在此引用并入本文供参考。
2、微光刻系用来生产微型结构部件，例如集成电路。该微光刻工艺使用具有照明系统以及投射系统的光刻装置来执行。借助于照明系统所照明的掩模(掩模版)的像在此情况中由投射系统投到基板(例如硅晶圆)上，该基板涂覆一感光层(光刻胶)并配置在投射系统的像平面内，以将掩模结构转印到基板的感光涂层。
3、在这情况下，掩模或光刻掩模用于大量曝光，因此该掩模没有缺陷是非常重要的。因此，相对付出巨大努力来检查光刻掩模的缺陷并修复已识别的缺陷。光刻掩模中的缺陷可具有数纳米范围内的数量级。修复此等缺陷需要为修复过程提供非常高空间分辨率的装置。
4、用于此目的的适当装置基于粒子束诱导处理而启动局部蚀刻或沉积工艺。
5、ep 1 587 128 b1揭示一种使用带电粒子束(特别是电子显微镜的电子束)以引发化学处理的装置。使用带电粒子会导致样品带电，前提是后者不导电或导电性差。这可能导致不受控的光束偏转，从而限制可实现的处理分辨率。因此建议将屏蔽元件配置成非常靠近处理位置，从而将样品带电降至最低并提高处理分辨率和控制。
6、de 102 08 043a1揭示一种材料处理系统，该系统可用于通过气体材料沉积进行材料处理的方法，例如化学气相沉积(cvd)或通过引入反应气体进行材料去除。在这情况下，特别是，导致材料
7、de 10 2019 200 696 b4揭示一种用于确定元件在掩模上位置的装置。使用标记550、850和950。
8、为了能够准确实施这种处理，需要对装置的各种不同工作参数进行高度控制。迄今为止，光束分析方法或材料对比分析方法，或粒子束诱导处理分析方法，诸如蚀刻工艺或沉积工艺，例如在工艺启动时，都需要将各种样品加载到装置中。由于此处每次需要中断装置运转，并且例如工艺气氛遭破坏，因此尽管名义上装置的运转参数相同，但在随后的处理中可能会出现运转差异。例如，这与粒子束的准直、检测器的工作参数、工艺气体的阀设定等有关。此外，迄今为止，只能以复杂的方式和时间延迟来确定工艺气氛的实际成分，这使得难以监控处理。
9、因此，需要确定和/或控制重要的工作和/或工艺参数以进行原位分析和/或处理操作，而不必为此目的而中断装置的操作，尤其是在保留工艺气氛的情况下。
技术实现思路
1、在这背景下，本专利技术之一目的在于提供一种用于利用粒子束分析和/或处理样品的改良装置以及相应方法。
2、根据第一方面，提出一种用粒子束分析和/或处理样品的装置。该装置包含：
3、提供单元，用于提供该粒子束；
4、屏蔽元件，用于电屏蔽和/或磁屏蔽，
5、其中该屏蔽元件具有贯通开口，供该粒子束通过至该样品，
6、其中该屏蔽元件和/或用于保持该屏蔽元件的固持元件具有至少一个测试结构，
7、对准单元，用于对齐该粒子束、该屏蔽元件和/或该固持元件，使得该粒子束可入射在该测试结构上；以及
8、确定单元，用于在该粒子束入射到该测试结构上时，根据该粒子束与该测试结构的相互作用，确定该装置的至少一个当前工作参数和/或工艺参数。
9、此装置具有可原位确定至少一个当前工作参数和/或工艺参数的优点。这意味着可首先使用该测试结构，确定用于对已导入该装置的样品进行计划分析和/或处理操作的当前工作参数和/或工艺参数，然后可基于已确定的当前工作和/或工艺参数来实施分析和/或处理操作。这与现有装置的不同之处尤其在于样品已导入，因此，在确定和随后的分析或处理期间，持续维持着工艺气氛。如此创造原位处理控制的可能性。特别是，以这方式可在开始分析和/或处理之前首先优化设定或调整相应工作和/或工艺参数。
10、例如该样品为光刻掩模，其特征尺寸在范围10nm(纳米)-10μm内。例如，这可为用于duv光刻的透射光刻掩模(duv：“深紫外光”，工作光波长在30-250nm的范围内)或用于euv光刻的反射光刻掩模(euv：“极紫外光”，工作光波长在1-30nm的范围内)。在这情况下执行的工艺包含例如蚀刻工艺，其中从样品表面局部去除材料；沉积工艺，其中将材料局部施加到样品表面；和/或类似的局部活化工艺，诸如形成钝化层或致密层。
11、粒子束尤其是带电粒子，诸如离子、电子或正电子。因此，该提供单元具有例如含有离子源或电子源的束产生单元。由带电粒子构成的粒子束可通过电场和磁场受影响，即例如加速、定向、成形和/或聚焦。如此，该提供单元可具有一些配置成产生对应电场和/或磁场的元件。所述元件特别配置在束产生单元与屏蔽元件之间。粒子束较佳聚焦在测试结构上，以确定当前工作和/或工艺参数。此处理解为例如粒子束在撞击该测试结构时具有预定直径，尤其是最小直径。该提供单元较佳包含其中配置有上述元件的专用壳体，该壳体较佳实施为真空壳体，其保持在例如10-6-10-8毫巴的残余气体压力下。
12、该屏蔽元件可由固持元件保持。该屏蔽元件例如通过该固持元件设置在该提供单元中的开口处或开口上，粒子束通过该开口引导到处理位置处的样品上，并且特别是形成该提供单元在沿光束方向上最接近用于该装置的样品台的部件。该固持元件与该屏蔽元件之间的连接例如可通过焊接、夹紧和/或通过黏接来实现。该固持元件和该屏蔽元件可为一体式或一件式设计。“一体式”指固持元件和屏蔽元件组合成一个单元。这可以力锁定、形状配合和/或内聚的方式实现。一力锁定连接预先假定在要彼此连接的表面上的法向力量。力配合连接可通过摩擦接合获得。只要不超过静摩擦产生的反作用力，就可防止表面相互位移。力锁定连接也可作为磁力锁定接合存在。互锁连接是通过至少两个连接伙伴一者接合另一者内部或一者在另一者之后而获得。在内聚连接中，用原子力或分子力将连接双方拉在一起。内聚连接是不可释放的连接，只能通过破坏连接装置来分离。内聚能够通过例如黏着剂黏合、焊接或熔接实现连接。在本专利技术情境中，“一件式”的意思是固持元件和屏蔽元件已经在初级成形工艺中，例如铸造或挤压，由同一种材料制成。
13、该固持元件可采用将屏蔽元件固定在提供单元上或其真空壳体上的固定构件的形式。
14、例如，该固持元件已部分或全部由镍银制成。该屏蔽元件已经例如部分或全部由镍制成。
15、在多个具体实施例中，该固持元件和该屏蔽元件采用一个部件形式，特别是整体形式。这可通过特殊的生产方法，特别是liga制造方法(liga：德文lithographie，galvanikund abformung[光刻工艺、电镀和模制]的缩写)来实现。
16、例如，该装置是扫描电子显微镜。为了实现高分辨率，电子束应进行非常精确地控制，特别是关于电子能量、撞击样品时的束直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用粒子束(114)来分析和/或处理样品(10)的装置(100、400)，该装置包含：
2.如权利要求1所述的装置，更包含确定单元(150)，用于根据该粒子束(114)与已实施蚀刻工艺和/或沉积工艺的该测试结构(200)的相互作用，来确定该装置(100)的至少一个当前工作参数和/或工艺参数。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中该测试结构(200)配置在该提供单元(110)限定的内容积(111)内部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，更包含电子显微镜，其中该测试结构(200)配置在该电子显微镜的视野景深内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，包含其上已实施蚀刻工艺和/或沉积工艺的该测试结构(200)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，更包含工艺气体提供单元(170)，用于提供工艺气体给该测试结构(200)，以使用该粒子束(114)在其上实施蚀刻工艺和/或沉积工艺。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其中该提供单元(110)具有供该粒子束(114)通过到达该样品(10)的开口(
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，更包含用于电和/或磁屏蔽的屏蔽元件(130)，其中该屏蔽元件(130)具有供该粒子束(114)通过到该样品(10)的通口(132)，其中该屏蔽元件(132)和/或用于保持该屏蔽元件(132)的固持元件(120)包含该测试结构(200)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，更包含对准单元(140)，用于将粒子束(114)和该测试结构(200)相对于彼此对齐，使得该粒子束(114)入射在该测试结构(200)上。
10.如权利要求1至9中任一项所述的装置，其中该至少一个确定的工作参数包含该提供单元(110)的远心度。
11.如权利要求1至10中任一项所述的装置，包含：
12.如权利要求11所述的装置，其中该测试结构(200)形成于一悬臂(208)上。
13.如权利要求11或12所述的装置，其中该检测单元(162)设定成借助于激光器(163)检测该振动特性
14.如权利要求11至13中任一项所述的装置，更包含用于提供工艺气体(PG)给该样品(10)的工艺气体提供单元(170)，其中该确定单元(150)设定成根据检测到的振动特性来确定存在于该工艺气体(PG)中的物质的至少一个分压和/或至少一个气体浓度。
15.一种包含如权利要求1至14中任一项所述的装置(100、400)以及样品(10)的系统(1)。
16.如权利要求15所述的系统，其中该装置(100)配置成使用该粒子束(114)在该样品(10)上实施蚀刻工艺和/或沉积工艺。
17.如权利要求15或16所述的系统，其中至少一部分该测试结构(200)与至少一部分该样品(10)具有相同的材料成分。
18.一种在用粒子束(114)分析和/或处理样品(10)的装置(100、400)中提供测试结构(200)的方法，其中该装置(100、400)包含：
19.一种使用装置(100、400)利用粒子束(114)来分析和/或处理样品(10)的方法，包含：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用粒子束(114)来分析和/或处理样品(10)的装置(100、400)，该装置包含：
2.如权利要求1所述的装置，更包含确定单元(150)，用于根据该粒子束(114)与已实施蚀刻工艺和/或沉积工艺的该测试结构(200)的相互作用，来确定该装置(100)的至少一个当前工作参数和/或工艺参数。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中该测试结构(200)配置在该提供单元(110)限定的内容积(111)内部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，更包含电子显微镜，其中该测试结构(200)配置在该电子显微镜的视野景深内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，包含其上已实施蚀刻工艺和/或沉积工艺的该测试结构(200)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，更包含工艺气体提供单元(170)，用于提供工艺气体给该测试结构(200)，以使用该粒子束(114)在其上实施蚀刻工艺和/或沉积工艺。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其中该提供单元(110)具有供该粒子束(114)通过到达该样品(10)的开口(116)，其中该测试结构(200)配置在该开口(116)内部或邻近该开口。
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，更包含用于电和/或磁屏蔽的屏蔽元件(130)，其中该屏蔽元件(130)具有供该粒子束(114)通过到该样品(10)的通口(132)，其中该屏蔽元件(132)和/或用于保持该屏蔽元件(132)的固持元件(120)包含该测试结构(200)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，更包含对准单元(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·里诺夫，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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