CN110945641A - 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统 - Google Patents

用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110945641A
CN110945641A CN201980002584.7A CN201980002584A CN110945641A CN 110945641 A CN110945641 A CN 110945641A CN 201980002584 A CN201980002584 A CN 201980002584A CN 110945641 A CN110945641 A CN 110945641A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
particle beam
data
substrate
emitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980002584.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110945641B (zh
Inventor
陈广甸
陈金星
蔡正义
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze Memory Technologies Co Ltd
Original Assignee
Yangtze Memory Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze Memory Technologies Co Ltd filed Critical Yangtze Memory Technologies Co Ltd
Priority to CN202110630508.XA priority Critical patent/CN113363197B/zh
Publication of CN110945641A publication Critical patent/CN110945641A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110945641B publication Critical patent/CN110945641B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/265Contactless testing
    • G01R31/2653Contactless testing using electron beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302Contactless testing
    • G01R31/305Contactless testing using electron beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24507Intensity, dose or other characteristics of particle beams or electromagnetic radiation
    • H01J2237/24514Beam diagnostics including control of the parameter or property diagnosed
    • H01J2237/24528Direction of beam or parts thereof in view of the optical axis, e.g. beam angle, angular distribution, beam divergence, beam convergence or beam landing angle on sample or workpiece

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于校准粒子束的垂直度的方法。方法包括:提供具有第一传感器和第二传感器的基板;将粒子束从发射器发射至基板的第一传感器,使得在第一传感器接收到粒子束时,收集第一数据;将粒子束从发射器发射至基板的第二传感器,使得在第二传感器接收到粒子束时,收集第二数据;基于第一数据和第二数据来计算第一校准数据;以及如果第一校准数据处于第一预定范围外,则基于第一校准数据来调整基板或发射器。

Description

用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺 的系统
技术领域
本发明涉及用于校准粒子束的垂直度的方法以及有关系统,并且更具体而言,涉及用于校准在粒子束与基板(baseplate)之间的垂直关系的方法以及有关系统。
背景技术
在半导体制造工艺当中,可以采用粒子束(例如,电子束)来检测半导体衬底上的缺陷。例如,在对象(例如,晶圆)被电子束照射时,将从对象的表面结构产生二次电子,并且可以对二次电子进行收集和分析,以获得表面结构的照片,以便检测对象的该表面结构上的缺陷。然而,如果粒子束不是相对于被配置为支撑对象的基板垂直发射的,则检测可能受到影响并且检测的准确度降低。因此,半导体制造工艺需要针对上文提及的问题进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供用于校准粒子束的垂直度的方法和有关系统,以便提高所制造的半导体的质量。
为了解决上述问题,本发明提供了用于校准粒子束的垂直度的方法。所述方法包括:提供具有第一传感器和第二传感器的基板;将粒子束从发射器发射至基板中的第一传感器,使得在第一传感器接收到粒子束时,收集第一数据;将粒子束从发射器发射至基板中的第二传感器,使得在第二传感器接收到粒子束时,收集第二数据;基于第一数据和第二数据来计算第一校准数据;以及如果第一校准数据处于第一预定范围外,则基于第一校准数据来调整基板或发射器。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种应用于半导体制造工艺的系统。所述系统包括发射器、基板和处理器。发射器被配置为发射粒子束。基板包括板体(plate body)、第一传感器和第二传感器。板体具有表面。第一传感器和第二传感器设置在板体的表面之下并且面向板体的表面,其中,第一传感器和第二传感器被配置为接收粒子束。处理器电连接至第一传感器、第二传感器和发射器,其中,处理器被配置为确定粒子束相对于基板的板体的表面的垂直度。
本发明提供了用于校准粒子束的垂直度的方法和系统。粒子束的垂直度可以是基于在基板的传感器中收集的数据来确定的,使得如果前进方向不垂直于基板,则能够基于数据来调整基板和/或发射器。作为结果,能够提高在基板上制造的产品的质量。
对于本领域普通技术人员而言,在阅读了下文对通过各幅附图例示的优选实施例的详细描述之后,本发明的这些和其他目标无疑将变得显而易见。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的系统的示意图。
图2是示出了根据本发明的实施例的基板的顶视图的示意图。
图3是示出了根据本发明的实施例的用于校准粒子束的垂直度的方法的流程图。
图4是示出了根据本发明的第一实施例的处于一种条件下的校准方法的过程的示意图。
图5是示出了根据本发明的第一实施例的处于另一种条件下的校准方法的过程的示意图。
图6是示出了根据本发明的第二实施例的处于一种条件下的校准方法的过程的示意图。
图7是示出了根据本发明的第二实施例的处于另一种条件下的校准方法的过程的示意图。
具体实施方式
尽管讨论了具体配置和布置,但是应当理解该讨论只是为了说明性目的。本领域技术人员将认识到可以使用其他配置和布置而不脱离本公开的精神和范围。对本领域技术人员显而易见的是:也可以将本公开内容用到各种其他应用当中。
应当指出,在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”等引用可以指示:所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性,但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外,这样的短语未必是指相同实施例。此外,在结合实施例描述特定特征、结构或特性时,结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
一般而言,可以至少部分地由上下文的使用来理解术语。例如,至少部分地取决于上下文,本文中采用的词语“一个或多个”可以用于从单数的意义上描述任何特征、结构或特点,或者可以用于从复数的意义上描述特征、结构或特点的组合。类似地,还可以将词语“一(a)”、“一个(an)”或“该(the)”理解为传达单数用法或者传达复数用法,其至少部分地取决于上下文。
应当容易地理解,应当按照最宽的方式解释本公开内容中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”,使得“在……上”不仅意味着直接处于某物上,还包含在某物上并且其间具有中间特征或层的含义,并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包含在某物以上或之上的含义,而且还包含在某物以上或之上并且其间没有中间特征或层的含义(即,直接处于某物上)。
此外,文中为了便于说明可以采用空间相对术语,例如,“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等,以描述一个元件或特征与其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上),并且相似地可以相应解释文中采用的空间相对描述词。
文中使用的,术语“衬底”是指在上面添加后续材料层的材料。能够对衬底本身图案化。添加到衬底上面的材料可以被图案化,或者可以保持不被图案化。此外,衬底可以包括很宽范围内的半导体材料,例如,硅、锗、砷化镓、磷化铟等。替代地,衬底可以由非导电材料(例如,玻璃、塑料或者蓝宝石晶圆)形成。
如文中使用的,术语“层”可以指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个的下层结构或上覆结构之上延伸,或者可以具有比下层结构或上覆结构的范围小的范围。此外,层可以是均匀或者非均匀的连续结构的、具有小于该连续结构的厚度的厚度的区域。例如,层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间的任何水平面的对之间,或者位于顶表面和底表面处。层可以水平延伸、垂直延伸和/或沿锥形表面延伸。衬底可以是层,可以在其中包含一个或多个层,和/或可以具有位于其上、其以上和/或其以下的一个或多个层。层可以包括多个层。例如,互连层可以包括一个或多个导体和接触层(在其中形成触点、互连线和/或通孔)以及一个或多个电介质层。
如文中所使用的,术语“标称/标称地”是指在产品或工艺的设计阶段期间设置的组件或工艺操作的特征或参数的预期或目标值连同高于和/或低于预期值的某一值范围。值范围可能归因于制造工艺或容限的略微变化。如文中所使用的,术语“大约”指示:给定量的值,其能够基于与对象半导体器件相关联的特定技术节点发生变动。基于特定技术节点,术语“大约”可以指示给定量的值,其在例如该值的10~30%(例如,该值的±10%、±20%或者30%)内发生变动。
参考图1和图2,图1是示出了根据本发明的实施例的系统的示意图,以及图2是示出了根据本发明的实施例的基板的顶视图的示意图。注意,该实施例的系统可以应用于半导体制造工艺,但不限于此。在另一实施例中,系统可以应用于任何其他适当的制造工艺。如图1和图2所示,该实施例的系统100包括发射器120、基板110和处理器130。发射器120被配置为发射粒子束122。在该实施例中,粒子束122可以包括电子束,但不限于此。在另一实施例中,发射器120可以包括任何其他适当粒子束。
在制造工艺中,基板110被配置为支撑对象。换言之,对象设置在基板110上,并且可以对对象执行制造工艺,以制造器件或产品。由于该实施例的系统100被应用于半导体制造工艺,因此基板110被配置为支撑衬底。例如,衬底可以包括很宽范围的半导体材料(诸如硅、锗、砷化镓、磷化铟等)或非导电材料(例如,玻璃、塑料或蓝宝石晶圆等),但不限于此。在一些实施例中,基板110被配置为支撑晶圆(诸如半导体晶圆或非导电材料晶圆),但不限于此。
在一些实施例中,可以在制造工艺中在衬底上形成如3D存储器件的电子器件,但不限于此。在一些实施例中,可以在衬底上形成任何其他适当器件。注意,术语“3D存储器件”是指以下半导体器件:其具有在横向取向的衬底上的垂直取向的存储单元晶体管串(即,在本文中称为“存储串”),使得存储串相对于衬底沿垂直方向延伸。
基板110包括板体112和多个传感器114。板体112具有支撑表面112a,其中,在制造工艺中,当对象被放置到板体112上时,支撑表面112a是最接近对象(例如,晶圆)的表面,其中,支撑表面112a与对象直接接触。板体112可以包括任何适当材料。例如,板体112可以由一种或多种刚性材料形成,但不限于此。传感器114设置在板体112中。换言之,传感器114设置在板体112的支撑表面之下并且面向板体112的支撑表面112a。
如图1和图2所示,传感器114可以包括第一传感器114a和第二传感器114b。可选地,传感器114可以进一步包括第三传感器114c、第四传感器114d、第五传感器114e、第六传感器114f、第七传感器114g和第八传感器114h,但不限于此。传感器114的数量可以是基于要求来设计的。如图2所示,在顶视图中,第一传感器114a和第二传感器114b相对于基板110的中心112b对称,第三传感器114c和第四传感器114d相对于基板110的中心112b对称,第五传感器114e和第六传感器114f相对于基板110的中心112b对称,并且第七传感器114g和第八传感器114h相对于基板110的中心112b对称,但不限于此。此外,在图2中,通过第一传感器114a和第二传感器114b确定的(或者通过第七传感器114g和第八传感器114h确定的)假想连接线L12不平行于通过第三传感器114c和第四传感器114d确定的假想连接线L34或者通过第五传感器114e和第六传感器114f确定的假想连接线L56,并且假想连接线L34不平行于假想连接线L56,但不限于此。此外,假想连接线L12、假想连接线L34和假想连接线L56不相互垂直。传感器114的布置可以是基于要求来设计的。
传感器114被配置为接收粒子束122(即,该实施例中的电子束)。在一些实施例中,传感器114中的每个传感器感测到传感器114接收粒子束122和/或粒子束122的能量强度的时刻,但不限于此。
如本文所使用的,术语“垂直度”是指在元素与基板110的支撑表面112a之间的垂直程度(或正交程度)。即,在下文中,“粒子束的垂直度”是指在粒子束122或粒子束122的前进方向与基板110的支撑表面112a之间的垂直程度。也就是说,“粒子束的垂直度”表示在基板110的支撑表面112a与粒子束122之间的垂直关系。此外,由于基板110的支撑表面112a的正交方向垂直于基板110的支撑表面112a,所以基板110的支撑表面112a的正交方向具有最大垂直度。
处理器130被配置为确定粒子束122相对于基板110的支撑表面112a的垂直度。在图1中,处理器130电连接至传感器114和发射器120,使得处理器130可以从传感器114收集数据。在该实施例中,处理器130可以基于从传感器114收集的数据来计算至少一项校准数据,并且校准数据与粒子束122的垂直度有关。从传感器114收集的数据可以包括但不限于:粒子束122从发射器120到传感器114的传输时间(transmitting time)和/或由传感器114接收到的粒子束122的能量强度。在下文的内容当中将描述对粒子束122的垂直度的确定。
此外,在该实施例中,处理器130可以控制发射器120,诸如发射器120的位置、粒子束122的发射能量和/或发射器120的任何其他重要参数。此外,处理器130可以是包含计算功能的器件。例如,处理器130可以是计算机或者集成电路,但不限于此。
更确切地来讲,当处理器130确定粒子束122的前进方向不垂直于基板110的支撑表面112a时,可以调整基板110的斜率和/或发射器120的发射方向。在实施例中,处理器130可以直接调整基板110和/或发射器120,但不限于此。在另一实施例中,系统100可以进一步包括电连接至处理器130的调整组件,并且在处理器130确定粒子束122的前进方向不垂直于支撑表面112a时,可以通过调整组件来调整基板110和/发射器120。
如图3所示,图3是示出了根据本发明的实施例的用于校准粒子束的垂直度的方法的流程图。应当认识到,图3所示的流程图是示例性的。在一些实施例中,可以同时或者按照与图3所示的不同的顺序来执行步骤中的一些步骤。在一些实施例中,可以在方法200中,在方法200的现有步骤中的一个步骤之前或之后添加任何其他适当步骤。关于下文的内容,将参考图3描述方法200。然而,方法200不限于这些示例实施例。
为了更清楚地解释方法200,进一步参考图4和图5。图4是示出了根据本发明的第一实施例的处于一种条件下的校准方法的过程的示意图,以及图5是示出了根据本发明的第一实施例的处于另一种条件下的校准方法的过程的流程图,其中,在图4和图5中,仅示出了所有传感器114中的第一传感器114a和第二传感器114b,以使得图4和图5简单并且清楚,描述了第一实施例的校准方法。
在步骤210中,如图3所示,提供了具有传感器114的基板110,其中,传感器114包括第一传感器114a和第二传感器114b。图2中所示的该实施例的传感器114可选地包括在图4和图5中未示出的第三传感器114c、第四传感器114d、第五传感器114e、第六传感器114f、第七传感器114g和第八传感器114h。
在步骤220中,如图3所示,粒子束122被从发射器120发射至基板110中的第一传感器114a,使得在第一传感器114a接收到粒子束122时,收集第一数据,其中,处理器130从第一传感器114a收集第一数据。在步骤230中,如图3所示,粒子束122被从发射器120发射至基板110中的第二传感器114b,使得在第二传感器114b接收到粒子束122时,收集第二数据,其中,处理器130从第二传感器114b收集第二数据。
如图4和图5所示,在步骤220中,发射器120可以位于对应于第一传感器114a的位置P1处(如图4和图5中的粗线所示)并且对应地向第一传感器114a发射粒子束122(图4和图5中的粗箭头)。当第一传感器114a接收到粒子束122时,处理器130从第一传感器114a收集第一数据。然后,发射器120可以位于对应于第二传感器114b的位置P2处(如图4和图5中的细线所示),并且对应地向第二传感器114b发射粒子束122(图4和图5中的细箭头)。当第二传感器114b接收到粒子束122时,处理器130从第二传感器114b收集第二数据。此外,在步骤220和步骤230之间,方法200进一步包括用于将发射器120从对应于第一传感器114a的位置P1移动到对应于第二传感器114b的位置P2的步骤。
在该实施例中,第一数据可以包括粒子束122从在位置P1处的发射器120到第一传感器114a的传输时间,并且第二数据可以包括粒子束122从在位置P2处的发射器120到第二传感器114b的传输时间,但不限于此。
可选地,在该实施例中,发射器120可以移动到分别对应于第三、第四、第五、第六、第七和第八传感器114c-114h的位置,并且在对应的位置上分别向第三、第四、第五、第六、第七和第八传感器114c-114h发射粒子束122。类似地,处理器130在第三传感器114c接收到粒子束122时收集第三数据,处理器130在第四传感器114d接收到粒子束122时收集第四数据,处理器130在第五传感器114e接收到粒子束122时收集第五数据,处理器130在第六传感器114f接收到粒子束122时收集第六数据,处理器130在第七传感器114g接收到粒子束122时收集第七数据,以及处理器130在第八传感器114h接收到粒子束122时收集第八数据。在该实施例中,数据的每个数据可以包括粒子束122从发射器120到对应传感器114的传输时间。
注意,接收发射器120的发射的传感器114的顺序在本发明中不受限制。在一些实施例中,可以基于传感器114的布置来设计顺序,但不限于此。
在步骤240中,如图3所示,基于第一数据和第二数据来计算第一校准数据,其中,第一校准数据是通过处理器130计算的。由于第一校准数据与粒子束122的垂直度有关,并且第一传感器114a和第二传感器114b确定假想连接线L12,因此可以通过第一校准数据,在平行于假想连接线L12的方向上对粒子束122的垂直度进行评估。
在该实施例中,由于第一数据包括粒子束122从发射器120到第一传感器114a的传输时间,并且第二数据包括粒子束122从发射器120到第二传感器114b的传输时间,因此如果分别包含在第一数据和第二数据中的两个传输时间相等或者相互接近,则在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度足够高。相反,如果两个传输时间不相等或者不相互接近,则在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度不够高,并且在该条件下制造的产品的质量可能较低。
关于基于第一数据和第二数据来计算的第一校准数据,如果第一校准数据处于第一预定范围内,则在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度足够高;如果第一校准数据处于第一预定范围之外,则在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度不够高。在该实施例中,第一校准数据是在第一数据和第二数据之间的差,但不限于此。在一些实施例中,第一预定范围可以在第一数据或第二数据的5%到-5%、1%到-1%、0.5%到-0.5%、0.1%到-0.1%、0.05%到-0.05%或者0.01%到-0.01%的范围内变动,但不限于此。在一些实施例中,由于第一校准数据是两个传输时间的差,因此第一预定范围可以处于两个预定毫秒或两个预定微秒的范围内,但不限于此。
在图4中,由于分别包含在第一数据和第二数据中的两个传输时间相等或相互接近,因此第一校准数据处于第一预定范围内,并且在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度足够高。在图5中,由于由发射器120发射的粒子束122的前进方向不垂直于基板112的支撑表面112a,因此在第一数据中包含的传输时间可能与第二数据中包含的传输时间有很大不同。例如,在图5中,在第一数据中包含的传输时间明显大于在第二数据中包含的传输时间,第一校准数据处于第一预定范围之外,并且在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度不够高。
类似地,在该实施例中,可以基于第三数据和第四数据来计算第二校准数据,可以基于第五数据和第六数据来计算第三校准数据,以及可以基于第七数据和第八数据来计算第四校准数据。可以通过第二校准数据,在平行于假想连接线L34的方向上对粒子束122的垂直度进行评估,可以通过第三校准数据,在平行于假想连接线L56的方向上对粒子束122的垂直度进行评估,以及可以通过第四校准数据,在平行于假想连接线L12的方向上对粒子束122的垂直度进行评估。由于第二校准数据、第三校准数据和第四校准数据的计算方法、评估方法和范围确定方法(即,确定第二预定范围、第三预定范围和第四预定范围)与第一校准数据的类似,因此将不再对其进行多余的描述。
在步骤250中,如图3所示,如果第一校准数据处于第一预定范围之外,则可以基于第一校准数据来调整基板110或发射器120。换言之,当在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度不够高时,可以对基板110和发射器120进行调整,使得增强粒子束122的垂直度。可以通过处理器130或者额外的调整组件来对基板110的斜率和/或发射器120的发射方向进行调整。
在图4中,由于第一校准数据处于第一预定范围内,因此不需要调整基板110和发射器120来增强在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度。在图5中,由于第一校准数据处于第一预定范围之外,因此需要对基板110和/或发射器120进行调整,以用于增强在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度。
类似地,如果第二校准数据处于第二预定范围之外,则可以基于第二校准数据来对基板110和/或发射器120进行调整;如果第三校准数据处于第三预定范围之外,则可以基于第三校准数据来对基板110和/或发射器120进行调整;如果第四校准数据处于第四预定范围之外,则可以基于第四校准数据来对基板110和/或发射器120进行调整。
具体而言,在该实施例的方法200中,可以在分别平行于假想连接线L12、L34、L56的三个方向上评估粒子束122的垂直度。因此,可以更多地增强粒子束122的垂直度。作为结果,在执行方法200之后,粒子束122可以基本上垂直于基板110的支撑表面112a。在另一实施例中,可以在不相互平行的两个或多于两个的方向上评估粒子束122的垂直度。
此外,由于该实施例的第一传感器114a和第二传感器114b相对于基板110的中心112b可以是对称的,因此基于第一数据和第二数据来计算的第一校准数据可以显式地表示在平行于假想连接线L12的方向上粒子束122的垂直度。类似地,由于第三传感器114c和第四传感器114d的对称关系,基于第三数据和第四数据来计算的第二校准数据可以显式地表示在平行于假想连接线L34的方向上粒子束122的垂直度。本发明不限于上文。在另一个实施例中,传感器114关于基板110的中心112b可以不是对称的。
参考图6和图7,图6是示出了根据本发明的第二实施例的处于一种条件下的校准方法的过程的示意图,以及图7是示出了根据本发明的第二实施例的处于另一种条件下的校准方法的过程的示意图,其中,在图6和图7中,仅以第一传感器114a和第二传感器114b对传感器进行了例示,以使图6和图7简单并且清楚。如图6和图7所示,描述了第二实施例的校准方法200。在第一实施例和该实施例之间的差异在于:从对应传感器114收集的数据可以包括由对应的传感器114接收到的粒子束122的能量强度。也就是说,在图6和图7中,第一数据可以包括由第一传感器114a接收到的粒子束122的能量强度,以及第二数据可以包括由第二传感器114b接收到的粒子束122的能量强度。
在该实施例中,如果分别包含在第一数据和第二数据中的两个能量强度相等或者相互接近,则在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度足够高。在该条件下,第一校准数据处于第一预定范围内。相反,如果两个能量强度不相等或者不相互接近,则在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度不够高,并且在该条件下制造的产品的质量可能较低。在该条件下,第一校准数据处于第一预定范围之外。
在图6中,由于分别包含在第一数据和第二数据中的两个能量强度相等或相互接近,因此第一校准数据处于第一预定范围内,使得不需要对基板110和发射器120进行调整来增强在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度。在图7中,由于由发射器120发射的粒子束122的前进方向不垂直于基板112的支撑表面112a,因此在第一数据中包含的能量强度可以与在第二数据中包含的能量强度有很大不同。例如,在图7中,在第一数据中包含的能量强度明显大于在第二数据中包含的能量强度,第一校准数据处于第一预定范围之外,并且需要调整基板110和/或发射器120来增强在平行于假想连接线L12的方向上评估的粒子束122的垂直度。
此外,由于图6中的粒子束122按照正交入射的方式照射传感器114,以及图7中的粒子束122按照倾斜入射的方式照射传感器114,因此图6中的第一数据和第二数据的能量强度大于图7中的第一数据和第二数据的能量强度。相应地,如果能量强度小于预定值,则粒子束122的垂直度不够高。
此外,在该实施例中,传感器114可以可选地包括准直器150。因此,如果粒子束122按照倾斜入射的方式照射传感器114(如图7所示),则根据粒子束122的入射角以及在发射器120和准直器150之间的位置关系,粒子束122可能相应地被准直器150阻挡,使得由传感器114接收到的能量强度可能基于粒子束122的入射角而明显不同。作为结果,可以基于这些不同数据来准确地检测粒子束122的垂直度。在另一实施例中,传感器114可以不包括准直器150。
总之,本发明提供了用于校准粒子束的垂直度的方法和系统。粒子束的垂直度可以是基于在基板的传感器中收集的数据来确定的,使得如果前进方向不垂直于基板,则能够基于数据来调整基板和发射器。作为结果,能够提高在基板上制造的产品的质量。
上文对具体实施例的描述将充分揭示本公开内容的概括性质,使得本领域技术人员不需要过多的试验就能够通过应用本领域的技能内的知识来容易地针对各种应用修改和/或调整这样的具体实施例,而不脱离本公开内容的一般原理。因此,基于文中提供的教导和指引这样的调整和修改旨在落在所公开的实施例的含义以及等价方案的范围内。应当理解,文中的措辞或术语是为了达到描述而非限定目的,使得本领域技术人员应当根据教导和指引对本说明书的术语或措辞进行解释。
上文借助于用于说明所指定的功能及其关系的实现方式的功能构建块,已经描述了本公开的实施例。为了描述的方便起见,任意地定义了这些功能构建块的边界。可以定义替代边界,只要适当地执行指定功能及其关系。
发明内容部分和摘要部分可以阐述了发明人设想的本公开内容的一个或多个示范性实施例,而非全部的示范性实施例,并且因此,不意在通过任何方式对本公开内容和所附权利要求构成限制。
本公开内容的宽度和范围不应由上述示例性实施例中的任何示例性实施例限制,而是应该仅根据所附权利要求及其等同物来界定。

Claims (18)

1.一种用于校准粒子束的垂直度的方法,所述方法包括:
提供具有第一传感器和第二传感器的基板;
将所述粒子束从发射器发射至所述基板中的所述第一传感器,使得在所述第一传感器接收到所述粒子束时,收集第一数据;
将所述粒子束从所述发射器发射至所述基板中的所述第二传感器,使得在所述第二传感器接收到所述粒子束时,收集第二数据;
基于所述第一数据和所述第二数据来计算第一校准数据;以及
如果所述第一校准数据处于第一预定范围外,则基于所述第一校准数据来调整所述基板或所述发射器。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一数据包括所述粒子束从所述发射器到所述第一传感器的传输时间,并且所述第二数据包括所述粒子束从所述发射器到所述第二传感器的传输时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一数据包括由所述第一传感器接收的所述粒子束的能量强度,并且所述第二数据包括由所述第二传感器接收的所述粒子束的能量强度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,在将所述粒子束发射至所述第一传感器的步骤以及将所述粒子束发射至所述第二传感器的步骤之间,所述方法还包括:
将所述发射器从对应于所述第一传感器的位置移动到对应于所述第二传感器的位置。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一校准数据是在所述第一数据和所述第二数据之间的差。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一传感器和所述第二传感器相对于所述基板的中心是对称的。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基板还具有第三传感器和第四传感器,并且所述方法还包括:
将所述粒子束从所述发射器发射至所述基板中的所述第三传感器,使得在所述第三传感器接收到所述粒子束时,收集第三数据;
将所述粒子束从所述发射器发射至所述基板中的所述第四传感器,使得在所述第四传感器接收到所述粒子束时,收集第四数据;以及
基于所述第三数据和所述第四数据来计算第二校准数据,
其中,在调整所述基板或所述发射器的步骤中,如果所述第二校准数据处于第二预定范围之外,则所述基板或所述发射器是进一步基于所述第二校准数据来调整的。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,通过所述第一传感器和所述第二传感器确定的假想连接线不平行于通过所述第三传感器和所述第四传感器确定的假想连接线。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一传感器和所述第二传感器单独地包括准直器。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基板被配置为支撑晶圆。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述粒子束包括电子束。
12.一种应用于半导体制造工艺的系统,包括:
发射器,其被配置为发射粒子束;
基板,其包括:
具有表面的板体;以及
设置在所述板体的所述表面之下并且面向所述板体的所述表面的第一传感器和第二传感器,其中,所述第一传感器和所述第二传感器被配置为接收所述粒子束;以及
处理器,其电连接至所述第一传感器、所述第二传感器和所述发射器,其中,所述处理器被配置为确定所述粒子束相对于所述基板的所述板体的所述表面的垂直度。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,所述第一传感器和所述第二传感器相对于所述基板的中心是对称的。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,所述基板还包括设置在所述板体的所述表面之下并且面向所述板体的所述表面的第三传感器和第四传感器,其中,所述第三传感器和所述第四传感器相对于所述基板的所述中心是对称的。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,通过所述第一传感器和所述第二传感器确定的假想连接线不平行于通过所述第三传感器和所述第四传感器确定的假想连接线。
16.根据权利要求12所述的系统,其中,所述第一传感器和所述第二传感器单独地包括准直器。
17.根据权利要求12所述的系统,其中,所述基板被配置为支撑晶圆。
18.根据权利要求12所述的系统,其中,所述粒子束包括电子束。
CN201980002584.7A 2019-10-30 2019-10-30 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统 Active CN110945641B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110630508.XA CN113363197B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/114337 WO2021081804A1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Method for calibrating verticality of particle beam and system applied to semiconductor fabrication process

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110630508.XA Division CN113363197B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110945641A true CN110945641A (zh) 2020-03-31
CN110945641B CN110945641B (zh) 2021-06-08

Family

ID=69914049

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980002584.7A Active CN110945641B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统
CN202110630508.XA Active CN113363197B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110630508.XA Active CN113363197B (zh) 2019-10-30 2019-10-30 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11112482B2 (zh)
EP (1) EP3915130A4 (zh)
JP (1) JP7176131B2 (zh)
KR (1) KR102623888B1 (zh)
CN (2) CN110945641B (zh)
TW (1) TWI711102B (zh)
WO (1) WO2021081804A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147777A (ja) * 1995-11-17 1997-06-06 Mitsubishi Electric Corp 測長方法及びその装置
JPH09293474A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Hitachi Ltd 試料像測定装置
JP2007019247A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Canon Inc 電子ビーム装置およびデバイス製造方法
CN101692417A (zh) * 2008-03-25 2010-04-07 纽富来科技股份有限公司 平台的控制方法
CN206192295U (zh) * 2016-11-06 2017-05-24 珠海市运泰利自动化设备有限公司 垂直度、平行度激光校准结构
US9915628B2 (en) * 2013-04-24 2018-03-13 Techinsights Inc. Circuit tracing using a focused ion beam
CN108508707A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 纽富来科技股份有限公司 多带电粒子束描绘装置及其调整方法
CN108701576A (zh) * 2015-12-24 2018-10-23 Asml荷兰有限公司 用于检查的方法和设备
CN208383076U (zh) * 2018-05-25 2019-01-15 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种基板异常检测装置
EP3503158A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-26 FEI Company Method for sample orientation for tem lamella preparation

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS517993A (zh) * 1974-07-10 1976-01-22 Hitachi Ltd
US5583427A (en) * 1992-12-28 1996-12-10 Regents Of The University Of California Tomographic determination of the power distribution in electron beams
US6917433B2 (en) * 2000-09-20 2005-07-12 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a property of a specimen prior to, during, or subsequent to an etch process
US6782337B2 (en) * 2000-09-20 2004-08-24 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a critical dimension an a presence of defects on a specimen
JP2002353112A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Riipuru:Kk 電子ビーム近接露光装置における電子ビームの傾き測定方法及び傾き較正方法並びに電子ビーム近接露光装置
US7378830B2 (en) * 2004-06-24 2008-05-27 Lawrence Livermore National Security, Llc Miniature modified Faraday cup for micro electron beams
TWI407260B (zh) * 2005-09-15 2013-09-01 Mapper Lithography Ip Bv 微影系統,感測器及測量方法
EP1943662B1 (en) * 2005-09-15 2016-11-23 Mapper Lithography IP B.V. Lithography system, sensor and measuring method
WO2007067296A2 (en) * 2005-12-02 2007-06-14 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
JP4812484B2 (ja) * 2006-03-24 2011-11-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ ボルテージコントラストを伴った欠陥をレビューする方法およびその装置
ITRE20060152A1 (it) * 2006-12-15 2008-06-16 Franco Baldi Perfezionamenti a rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell'onda emessa.
KR100885182B1 (ko) * 2006-12-20 2009-02-23 삼성전자주식회사 에미션 분석 장치 및 불량 분석 방법
CN104834186B (zh) * 2008-12-30 2018-01-09 Asml荷兰有限公司 检验方法和设备、光刻设备、光刻处理单元和器件制造方法
CN101865676B (zh) * 2009-04-15 2012-04-25 中国科学院半导体研究所 一种测量光子晶体孔洞侧壁垂直度的方法
JP5227902B2 (ja) * 2009-06-16 2013-07-03 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子顕微鏡装置及び荷電粒子ビーム制御方法
US8309938B2 (en) * 2009-09-29 2012-11-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion beam incident angle detection assembly and method
US20120112091A1 (en) 2010-11-04 2012-05-10 National Taiwan University Method for adjusting status of particle beams for patterning a substrate and system using the same
JP5661194B2 (ja) * 2010-11-12 2015-01-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. メトロロジ方法及び装置、リソグラフィシステム並びにデバイス製造方法
JP5965819B2 (ja) * 2012-10-26 2016-08-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及び重ね合わせずれ量測定方法
JP6229183B2 (ja) * 2013-07-11 2017-11-15 国立研究開発法人物質・材料研究機構 電子線後方散乱回折測定装置
CN105793716A (zh) * 2013-10-03 2016-07-20 奥宝科技有限公司 应用电子束诱发等离子体探针以进行检验、测试、除错及表面修改
CN105706001B (zh) * 2013-10-30 2017-10-03 Asml荷兰有限公司 在光刻术中的物体定位
US9330882B2 (en) * 2014-08-04 2016-05-03 Raytheon Company Particle beam detector
ITUB20150678A1 (it) * 2015-05-15 2016-11-15 De Tec Tor S R L Apparato per la calibrazione di fasci di particelle cariche per radioterapia esterna, in particolare fasci di protoni, ioni carbonio e altre specie di ioni, emessi da acceleratori di particelle e corrispondente procedimento di calibrazione
CN109285804B (zh) * 2017-07-21 2020-12-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆垂直稳定性校准系统及校准晶圆垂直稳定性的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147777A (ja) * 1995-11-17 1997-06-06 Mitsubishi Electric Corp 測長方法及びその装置
JPH09293474A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Hitachi Ltd 試料像測定装置
JP2007019247A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Canon Inc 電子ビーム装置およびデバイス製造方法
CN101692417A (zh) * 2008-03-25 2010-04-07 纽富来科技股份有限公司 平台的控制方法
US9915628B2 (en) * 2013-04-24 2018-03-13 Techinsights Inc. Circuit tracing using a focused ion beam
CN108701576A (zh) * 2015-12-24 2018-10-23 Asml荷兰有限公司 用于检查的方法和设备
CN206192295U (zh) * 2016-11-06 2017-05-24 珠海市运泰利自动化设备有限公司 垂直度、平行度激光校准结构
CN108508707A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 纽富来科技股份有限公司 多带电粒子束描绘装置及其调整方法
EP3503158A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-26 FEI Company Method for sample orientation for tem lamella preparation
CN208383076U (zh) * 2018-05-25 2019-01-15 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种基板异常检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022528332A (ja) 2022-06-10
KR102623888B1 (ko) 2024-01-10
CN113363197A (zh) 2021-09-07
US11112482B2 (en) 2021-09-07
KR20210127994A (ko) 2021-10-25
WO2021081804A1 (en) 2021-05-06
EP3915130A1 (en) 2021-12-01
US20210132174A1 (en) 2021-05-06
TW202117879A (zh) 2021-05-01
CN110945641B (zh) 2021-06-08
CN113363197B (zh) 2023-11-03
TWI711102B (zh) 2020-11-21
EP3915130A4 (en) 2022-11-02
JP7176131B2 (ja) 2022-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI806285B (zh) 計量系統及方法
TWI840586B (zh) 基於自動校正的印刷電路板設計之方法、系統與非暫態電腦可讀儲存媒體
US8489225B2 (en) Wafer alignment system with optical coherence tomography
JP2007139575A (ja) 測長校正用標準部材及びその作製方法及びこれを用いた校正方法及び装置
US9934939B2 (en) Scanning electron microscope system capable of measuring in-cell overlay offset using high-energy electron beam and method thereof
WO2020164002A1 (en) Marks for locating patterns in semiconductor fabrication
TW202122785A (zh) 半導體裝置的檢查系統及其相關的檢查方法
CN110945641B (zh) 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统
JP2018508811A (ja) プレアライメント測定装置及び方法
US10482593B2 (en) Inspection method, inspection system, and method of manufacturing semiconductor package using the same
US20170062289A1 (en) At least partially balancing out thickness variations of a substrate
Alavi et al. Optimized adaptive layout technique for hybrid systems in foil
KR20020008859A (ko) 광학적 방법을 이용한 금속막 두께 측정 장치 및 그를이용한 금속막 두께 측정 방법
JP2001085300A (ja) マーク検出方法、電子線装置及び半導体デバイス製造方法
KR100696380B1 (ko) 엣지 노광 웨이퍼 방법
US20240249436A1 (en) Arrangement device and method
US20240127426A1 (en) Defect detecting device and method
US12057353B2 (en) Measurement pattern and method for measuring overlay shift of bonded wafers
CN216749825U (zh) 一种晶圆检测装置及半导体设备
Gernhardt et al. A comparison of the Cu electrochemical migration behavior between Cu lines with 5 um L/S realized by conventional Semi Additive Process (SAP) and an innovative Excimer Laser Damascene Process
JP2001085299A (ja) 電子線装置の較正方法、電子線装置及び半導体デバイス製造方法
KR20070081511A (ko) 패턴 정렬 상태 측정 방법
JP2008117797A (ja) 高さ測定に関する基準点が設定された半導体基板、半導体装置、および半導体装置の高さ測定方法
KR20060100531A (ko) 패턴의 두께 측정 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant