[發明專利]用于操作具有多個細束的帶電粒子裝置的裝置和方法

在審

• 申請號: 202080013100.1
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113412531A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: B·J·庫克;D·溫克勒;R·施密特
• 申請（專利權）人: ICT半導體集成電路測試有限公司
• 主分類號: H01J37/147
• 分類號: H01J37/147;H01J37/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

公開了一種操作帶電粒子束裝置的方法，所述方法包括使多個細束中的每個細束依序通過偏轉器(6)和掃描儀(12)。用物鏡將細束中的每個細束聚焦在樣本上以形成多個焦斑，從而形成陣列。第一細束(4A)聚焦在第一光斑(40A)上，并且第二細束(4D)聚焦在第二光斑(40D)上。在裝置的居中配置中，多個細束中的每個細束由偏轉器引導朝向無彗差點(100)。在裝置的細束移位的配置中，掃描儀被掃描，使得第一細束通過可接受的像差點(105)，第一細束掃描經移位的第一視場；并且第一光斑從規則的第一焦斑移位到經移位的第一焦斑(45A)。

技術領域

本文所述的實施例涉及用于檢查、缺陷檢測、和/或關鍵尺寸應用中的帶電粒子束裝置。實施例還涉及操作帶電粒子束裝置的方法，所述帶電粒子束裝置諸如包括多于一個帶電粒子的細束(beamlet)的裝置。多束系統可用于諸如成像之類的一般目的，以及用于高通量電子束檢查(EBI)。實施例還可涉及掃描帶電粒子束裝置以及使用諸如掃描電子顯微鏡(SEM)之類的掃描帶電粒子束裝置的檢查方法。

背景技術

帶電粒子束裝置有許多用途，諸如檢查具有納米級特征的半導體裝置。現代半導體技術高度依賴于對在集成電路生產期間使用的各種工藝的精確控制。因此，檢查半導體晶片以便檢測問題。此外，可以對掩模或光罩(reticle)進行檢查，以便確保掩模或光罩準確地界定期望的圖案。

對晶片或掩模缺陷的檢查可以包括對整個晶片或掩模區域的檢查。因此，以高分辨率檢查大面積是具有挑戰性的。此外，盡可能地，期望要快速地執行檢查，使得如果可能的話，生產產量不受檢查過程的限制。

掃描電子顯微鏡(SEM)已用于檢查晶片。晶片表面可以使用聚焦良好的電子束來掃描。當電子束照射晶片時，產生并可檢測出二次電子和/或反向散射電子，即信號電子。例如，晶片上某個位置處的缺陷可以通過將二次電子的強度信號與對應于圖案上相同位置的參考信號進行比較來檢測。

半導體技術中的晶片和掩模缺陷檢查受益于高分辨率和快速檢查工具，這些工具可覆蓋完整的晶片/掩模應用和/或熱點檢查。電子束可用于提供樣本的高分辨率檢查，從而能夠檢測出小的缺陷。特別地，從20nm節點及以上，需要基于電子束的成像工具的高分辨率潛力以檢測許多感興趣的缺陷。

然而，由于特征尺寸的減小和對更高分辨率的需求的增加，掃描晶片的整個表面可能耗費很長的時間。因此，由于產量限制，使用單束掃描電子顯微鏡(SEM)進行晶片檢查可能不是理想的。由此，需要一種多束的SEM。例如，多個束或細束可以允許在樣本上的多個位置處同時進行檢查，從而增加產量。然而，當使用了需要創新解決方案的多束系統時，可能會遇到許多技術困難，諸如產生、控制和操作多個帶電粒子束的困難。

發明內容

本文公開了一種操作帶電粒子束裝置(1)的方法，所述方法包括使多個細束(4A、4D)中的每個細束通過偏轉器(6)和掃描儀(12)。細束在通過偏轉器之后通過掃描儀。用物鏡將細束中的每個細束聚焦在樣本上以形成多個焦斑(focal spot)，從而形成陣列。第一細束聚焦在第一光斑(spot)上，并且第二細束聚焦在第二光斑上。在裝置的居中配置中，多個細束中的每個細束由偏轉器引導朝向垂直于光軸的虛擬平面上的無彗差點；第一光斑(40A)是由第一細束(4A)形成的規則的(regular)第一焦斑(40A)；并且掃描儀被掃描。在裝置的細束移位的配置中(圖4)，掃描儀被掃描，可選地與偏轉器同步，使得第一細束(4A)通過虛擬平面(210)上的可接受的像差點105，第一細束4A掃描經移位的第一視場405A；并且第一光斑(40A或45A)從規則的第一焦斑(40A)移位到經移位的第一焦斑(45A)。