[發(fā)明專利]帶電粒子束的圖案無變化聚焦

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810132080.0
• 申請(qǐng)日: 2008-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN101572207A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尼珥·玆維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 以色列商·應(yīng)用材料以色列公司
• 主分類號(hào): H01J37/21
• 分類號(hào): H01J37/21;H01J37/28
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及聚焦系統(tǒng)，以及尤其涉及聚焦帶電粒子束。

背景技術(shù)

帶電粒子束，諸如在聚焦離子束或掃描電子顯微鏡中使用的那些帶電粒子 束，通常通過光束掃描具有尖銳邊緣的樣品來聚焦。

聚焦電子束的其他方法在本領(lǐng)域中是已知的。例如，Giedt等人的美國專 利5,483,036描述了一種用于通過確定束尺寸來自動(dòng)聚焦電子束的方法，在此 結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參考。束掃過許多窄狹縫，并且在束掃描時(shí)所產(chǎn) 生的電流曲線用于得出束尺寸，以及用于將所述束聚焦到最佳位置。

Azad等人的美國專利5,726,919描述了一種用于測量電子束的有效聚焦的 系統(tǒng)，在此結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參考。電子束產(chǎn)生受輻射靶的溫度分 布，以及對(duì)該溫度分布進(jìn)行光學(xué)測量。改變束聚焦操作參數(shù)直到所測得的溫度 分布和用于有效聚焦的預(yù)定分布之間的誤差小于預(yù)定值。

Morita等人的美國專利6,621,082描述了一種掃描電子顯微鏡的自動(dòng)聚焦 系統(tǒng)，在此結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參考。該系統(tǒng)使用光學(xué)顯微鏡和電子 顯微鏡的焦點(diǎn)位置來自動(dòng)調(diào)整電子顯微鏡的焦距。

Kobaru等人的美國專利5,614,713描述了一種掃描電子顯微鏡，其中聚焦 校正信號(hào)利用光束產(chǎn)生，在此結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參考。

Yamada等人的美國專利5,130,540描述了一種利用靠近顯微鏡的物鏡的 輔助線圈來自動(dòng)聚焦電子顯微鏡的方法，在此結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參 考。

Kanda的美國專利5,032,725描述了一種用于聚焦電子顯微鏡的束的方法， 在此結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參考。該公開內(nèi)容陳述：對(duì)于在焦距范圍內(nèi) 的射束的一種放大倍率或掃描時(shí)間，研究輸出信號(hào)以確定該種放大倍率的最佳 輸出值。該公開內(nèi)容還陳述了對(duì)于其他放大倍率可以重復(fù)所述研究以產(chǎn)生一系 列最佳輸出值，然后可在對(duì)應(yīng)一系列最佳值中的最佳值的焦距下操作顯微鏡。

Tomizawa等人的美國專利4,933,553，描述了聚焦電子顯微鏡的電子束， 在此結(jié)合所述專利的公開內(nèi)容作為參考。通過測量由顯微鏡產(chǎn)生的區(qū)域的質(zhì)心 （a?centroid?of?an?area）來確定聚焦透鏡的最佳激發(fā)電流。

Sender的美國專利申請(qǐng)2006/0049364描述了一種用于聚焦帶電粒子束的 方法和系統(tǒng)，在此結(jié)合所述專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容作為參考。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，檢查晶片的表面上多重基本相似的單元裸片。每 個(gè)單元裸片具有在各個(gè)相應(yīng)位置中的多個(gè)部位（site），諸如一組存儲(chǔ)元件。 為了檢查單元裸片，掃描顯微鏡的處理器以一次帶電粒子束，通常以光柵圖案 來掃描晶片。應(yīng)用于顯微鏡的聚焦元件的焦點(diǎn)參數(shù)控制射束的焦深。一次帶電 粒子束造成二次帶電粒子束從單元裸片發(fā)出，以及其中一個(gè)單元裸片用作參考 單元裸片。當(dāng)參考單元裸片用一次帶電粒子束掃描時(shí)，焦點(diǎn)參數(shù)基本保持固定， 以及處理器根據(jù)二次束確定對(duì)于參考單元裸片的每個(gè)部位的聚焦等級(jí)（focus? score）。該聚焦等級(jí)通常測量在所述部位處已構(gòu)圖特征的銳度。

處理器通過關(guān)于平均值調(diào)制焦點(diǎn)參數(shù)來掃描晶片的剩余單元裸片，從而由 于一次束的調(diào)制而使二次束具有已調(diào)制的屬性。處理器評(píng)價(jià)二次束以確定對(duì)于 剩余單元裸片的每個(gè)部位的聚焦等級(jí)，所述聚焦等級(jí)隨二次束的調(diào)制而變化。 處理器利用參考單元裸片的相應(yīng)部位的聚焦等級(jí)來歸一化這些單元裸片中每 一個(gè)的指定部位的聚焦等級(jí)。處理器利用歸一化的聚焦等級(jí)來確定給出關(guān)于一 次帶電束的準(zhǔn)確聚焦的焦點(diǎn)參數(shù)的值，并相應(yīng)地校準(zhǔn)聚焦參數(shù)的平均值。通過 歸一化聚焦等級(jí)，與不使用歸一化的參考聚焦等級(jí)的系統(tǒng)相比，本發(fā)明的實(shí)施 方式能實(shí)現(xiàn)部位的明顯更快的聚焦，該部位具有不同的屬性，通常具有不同的 圖案。

處理器可以測量已調(diào)制的焦點(diǎn)參數(shù)與變化的歸一化聚焦等級(jí)之間的相位 差，以及使用該相位差來確定將應(yīng)用于焦點(diǎn)參數(shù)的平均值的校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確 聚焦。可選地或另外地，處理器可以測量歸一化聚焦等級(jí)的幅度變化，以及使 用該幅度變化來確定將應(yīng)用的校準(zhǔn)。

通過結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述，將更完全理解本發(fā)明，附圖簡 要描述為如下。

附圖說明

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的帶電粒子束聚焦系統(tǒng)的示意圖；