[發(fā)明專利]監(jiān)測(cè)掃描電子顯微鏡的電子束狀態(tài)的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210427489.1
• 申請(qǐng)日: 2012-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103794451A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡博修;黃怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/26
• 分類號(hào): H01J37/26;H01J37/244
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 陳新

1.一種監(jiān)測(cè)掃描電子顯微鏡（SEM）的電子束狀態(tài)的方法，所述SEM包括電子槍和電磁透鏡系統(tǒng)；其中，電子槍發(fā)出的電子束作為電磁透鏡系統(tǒng)的輸入電子束，經(jīng)過電磁透鏡系統(tǒng)后作為輸出電子束入射到樣品表面，所述電磁透鏡系統(tǒng)以一組工作參數(shù)來表示所述電磁透鏡系統(tǒng)對(duì)所述輸入電子束的調(diào)整操作；其特征在于，所述方法包括：

第一獲取步驟，用于獲取所述輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)；

第二獲取步驟，用于獲取電磁透鏡系統(tǒng)當(dāng)前的一組工作參數(shù)；

計(jì)算步驟，用于根據(jù)所述輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)與所述當(dāng)前的一組工作參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)，計(jì)算所述輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)；以及

確定步驟，用于基于所述輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)，確定是否要對(duì)SEM進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)包括輸入電子束的散射角度、速度、電流大小或其任何組合；并且

所述輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)包括輸出電子束的直徑、橢圓度、準(zhǔn)直程度、或其任何組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)包括：

從電子槍的工作日志中讀取所述輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取電磁透鏡系統(tǒng)當(dāng)前的一組工作參數(shù)包括：

從電磁透鏡系統(tǒng)的工作日志中讀取電磁透鏡系統(tǒng)當(dāng)前的一組工作參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算步驟包括：

利用所述當(dāng)前的一組工作參數(shù)和預(yù)先獲得的所述電磁透鏡系統(tǒng)的傳輸函數(shù)，計(jì)算所述電磁透鏡系統(tǒng)針對(duì)所述輸入電子束的傳輸矩陣；以及

基于所述輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)和所述傳輸矩陣，計(jì)算所述輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述傳輸函數(shù)是一個(gè)矩陣，所述矩陣中的每個(gè)元素分別是所述一組工作參數(shù)中一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳輸函數(shù)是通過以下操作來計(jì)算的：

利用所述SEM對(duì)一個(gè)或多個(gè)具有已知標(biāo)準(zhǔn)圖案的樣品進(jìn)行多次成像，在每次成像時(shí)，分別獲取輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)和電磁透鏡系統(tǒng)的一組工作參數(shù)，并基于所述樣品的成像結(jié)果獲得輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)；以及

基于所述多次成像中分別獲得的輸入電子束的質(zhì)量參數(shù)、電磁透鏡系統(tǒng)的一組工作參數(shù)和輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)，計(jì)算所述傳輸函數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括：

將所述輸出電子束的質(zhì)量參數(shù)與預(yù)設(shè)的理想輸出電子束質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果，確定是否要對(duì)SEM進(jìn)行校準(zhǔn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對(duì)SEM的校準(zhǔn)包括在線校準(zhǔn)或離線校準(zhǔn)；并且

基于所述比較結(jié)果，確定是否要對(duì)SEM進(jìn)行校準(zhǔn)進(jìn)一步包括：

響應(yīng)于確定要對(duì)SEM進(jìn)行校準(zhǔn)，基于所述比較結(jié)果進(jìn)一步確定要對(duì)SEM進(jìn)行在線校準(zhǔn)還是離線校準(zhǔn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述樣品上布置有已知標(biāo)準(zhǔn)圖案，并且，對(duì)SEM進(jìn)行在線校準(zhǔn)包括：

利用所述樣品上的所述已知標(biāo)準(zhǔn)圖案來調(diào)整所述電磁透鏡系統(tǒng)當(dāng)前的一組工作參數(shù)中的至少一個(gè)工作參數(shù)，以對(duì)SEM進(jìn)行在線校準(zhǔn)。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對(duì)SEM進(jìn)行離線校準(zhǔn)包括：

利用布置有已知標(biāo)準(zhǔn)圖案的樣品，對(duì)所述電磁透鏡系統(tǒng)和/或用于放置樣品的樣品臺(tái)進(jìn)行離線校準(zhǔn)，其中，對(duì)電磁透鏡系統(tǒng)的離線校準(zhǔn)包括調(diào)整電磁透鏡系統(tǒng)的所述一組工作參數(shù)中的至少一個(gè)工作參數(shù)。