[發明專利]帶電粒子束裝置和操作帶電粒子束裝置的方法

在審

• 申請號: 202080070186.1
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN114586128A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: B·J·庫克
• 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;H01J37/153;H01J37/09;H01J37/10;H01J37/28;H01J37/02
• 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

帶電粒子束裝置(100)包括帶電粒子源(105)和子束形成多孔板(110)。所述裝置還包括：預補償器(120)，所述預補償器(120)用于減小子束在目標處的像差；掃描器，所述掃描器用于掃描子束中的每個子束；物鏡(109)，所述物鏡(109)用于使每個子束聚焦到目標上；以及控制器，所述控制器配置為與預補償器和掃描器同步。預補償器包括：至少一個“徑向可變的”多孔電極(121)，其中所述至少一個“徑向可變的”多孔電極(121)的每個孔的直徑隨著孔距光軸z的距離而縮放；以及至少一個“笛卡爾可變的”多孔電極(122)，其中所述至少一個“笛卡爾可變的”多孔電極(122)的每個孔的直徑隨著孔的位置的x分量而縮放。

技術領域

本文描述的實施例涉及帶電粒子束裝置，諸如掃描電子顯微鏡，其可被配置為檢查諸如晶片或其他基板之類的樣本，例如以檢測圖案缺陷。更具體地，本文描述的實施例涉及配置成利用多個帶電粒子束(例如，多個子束)的帶電粒子束裝置。帶電粒子子束可用于高分辨率、光刻和表面成像的檢查和/或測試。本文描述的實施例進一步涉及像差(諸如場曲)的校正，并且涉及操作帶電粒子束裝置的方法。

背景技術

現代半導體技術對以高分辨率(達到納米甚至亞納米分辨率)構造和探測樣本提出了很高的要求。微米和納米級的過程控制、檢查和結構化通常是通過帶電粒子束(例如，在諸如電子顯微鏡之類的帶電粒子束裝置中產生、定形、偏轉和聚焦的電子束)來完成的。帶電粒子束可以提供精細的空間分辨率。

使用帶電粒子束的裝置(諸如掃描電子顯微鏡(SEM))具有許多應用，尤其是在集成電路技術中。在帶電粒子束系統中，可以使用具有可變電流密度(諸如高電流密度)的精細探針。例如，在SEM的情況下，一次電子束可產生信號帶電粒子，如二次電子(SE)和/或反向散射電子(BSE)，這些信號帶電粒子可用于對樣本成像和分析。

在單個列中使用多個束(在本文中稱為子束)在許多應用中可能是有用的。引導、掃描、偏轉、成形、校正和/或聚焦多束系統的各個子束可能是具有挑戰的，例如，在當要以納米級分辨率以高產量快速掃描和檢查樣本結構時。

校正單個列中的多個束的像差(諸如場曲)也可能具有挑戰性。期望減少像差。

因此，提供配置為多束系統的帶電粒子束裝置將是有益的，所述裝置提供用于檢查樣本結構的高產量和良好的場質量。特別地，提供一種被配置用于具有減小的像差的多束操作的帶電粒子束裝置將是有益的。

發明內容

本文公開了帶電粒子束裝置和操作帶電粒子束裝置的方法。根據從屬權利要求、說明書和附圖，實施例的進一步方面、優點和特征是顯而易見的。

本文公開了一種帶電粒子束裝置。帶電粒子束裝置包括帶電粒子源和以光軸z為中心的子束形成多孔板。子束形成多孔板包括多個孔，每個孔用于使子束通過，子束形成多孔板形成帶電粒子的多個子束。所述裝置還包括：預補償器，所述預補償器用于減小子束在目標處的像差；掃描器，所述掃描器用于掃描子束中的每個子束；物鏡，所述物鏡用于使每個子束聚焦到目標上；以及控制器，所述控制器配置為與預補償器和掃描器通信。預補償器包括：至少一個“徑向可變的”多孔電極，其中所述至少一個“徑向可變的”多孔電極的每個孔的直徑隨著孔距光軸z的距離而縮放；以及至少一個“笛卡爾可變的”多孔電極，其中所述至少一個“笛卡爾可變的”多孔電極的每個孔的直徑隨著孔的位置的x分量而縮放，x垂直于z。