TW201704741A - 以帶電粒子束系統進行高速熱點或缺陷成像 - Google Patents

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Abstract

一種檢測工具包含一控制器，該控制器經組態以產生一電子束之一掃描型樣以使晶圓上之所關注區域成像。該掃描型樣最小化該電子束在該晶圓之表面上該等所關注區域之間的駐留時間。可基於該等所關注區域選擇至少一載物台速度及至少一光柵型樣。該控制器發送指令至電子束光學器件，以使用該掃描型樣將該電子束引導於該晶圓之表面上該等所關注區域處。

Description

以帶電粒子束系統進行高速熱點或缺陷成像 相關申請案之交叉參考
本申請案主張於2015年5月26日申請且讓與美國申請案第62/166,245號之臨時專利申請案之優先權，該案之揭示內容特此以引用的方式併入。
本發明係關於晶圓檢測，且更特定言之係關於使用一帶電粒子束系統之晶圓檢測。
晶圓檢測系統有助於一半導體製造商藉由偵測在製程期間發生之缺陷而增加且維持積體電路(IC)晶片良率。檢測系統之一目的係監測一製程是否符合規範。若製程在既定規範之範疇外，則系統指示問題及/或問題之來源，接著半導體製造商可解決該問題。
缺陷偵測敏感度及處理量耦合於檢測系統中，使得較大敏感度通常意謂較低處理量。此關係存在實體及經濟原因。半導體製造商需要來自檢測系統之改良的敏感度，但要求一最小處理量。
半導體製造產業之發展對良率管理及特定言之度量衡及檢測系統的需求愈來愈大。臨界尺寸日益縮小而晶圓大小日益增加。經濟學驅使該產業減少用於達成高良率、高價值生產之時間。因此，最小化從偵測一良率問題至解決該問題之總時間決定半導體製造商之投資回 報率。
在IC製造中，對光微影敏感之圖案稱為「微影熱點」(簡稱為「熱點」)。熱點可在製造期間形成或由製程步驟之間的互動形成。例如，某一特徵可難以填充，因而此係可發生一開口之一位置。因此，該特徵可已正確印刷，但未正確填充。隨著先進技術節點中之特徵大小縮小，熱點之數目增加。熱點之檢測可因熱點小而具挑戰性。例如，熱點可為約10nm。
檢測熱點之先前技術涉及小於10ms之一影像時間，但載物台移動、停頓、對準及聚焦之額外耗用通常為約150ms至200ms。因此，檢測之有效性極低，此係因為大約95%之操作時間係額外耗用且僅大約5%之操作時間係實際執行檢測。
因此，需要使用一帶電粒子束系統之改良的晶圓檢測。
在一第一實施例中，提供一種檢測工具。該檢測工具包括：一電子束產生器單元，其經組態以產生一電子束；一載物台，其經組態以夾持一晶圓；至少一致動器，其經組態以使該載物台移動；電子束光學器件，其等經組態以將該電子束引導於該晶圓之一表面處；一偵測器，其經組態以偵測來自該電子束之電子；及一控制器，其至少與該等電子束光學器件及該致動器電子通信。該控制器經組態以接收包含藉由該電子束掃描該晶圓之一掃描帶中之至少兩個所關注區域之指令。該控制器經組態以產生該電子束之一掃描型樣以使該晶圓上之該等所關注區域成像。該掃描型樣最小化該電子束在該晶圓之該表面上該等所關注區域之間的駐留時間。該控制器基於該掃描帶中之該等所關注區域選擇至少一載物台速度及至少一光柵型樣。該控制器經組態以將指令發送至該等電子束光學器件以使用該掃描型樣將該電子束引導於該晶圓之該表面上之該等區域處。
該等電子束光學器件可經組態以使該電子束在兩個垂直方向上掃描跨越該晶圓之該表面。該載物台可經組態以在兩個垂直方向上移動。
該控制器可經組態以發送指令以在該電子束光學器件掃描該電子束時移動該載物台。該控制器可進一步經組態以使用該晶圓上之一參考點以產生用於該晶圓之該掃描型樣。該控制器亦可進一步經組態以產生該掃描型樣以擷取該等所關注區域同時最小化檢測時間。
在一第二實施例中，提供一種方法。該方法包括：產生一電子束之一掃描型樣以使一晶圓之一掃描帶中之至少兩個所關注區域成像；及使用該掃描型樣將該電子束引導於該晶圓之表面上。該掃描型樣最小化該電子束在該晶圓之表面上該等所關注區域之間的駐留時間。基於該掃描帶中之該等所關注區域針對該掃描型樣選擇至少一載物台速度及至少一光柵型樣。
該方法可包含使夾持該晶圓之一載物台移動。該移動可經組態為在兩個垂直方向上。該移動及該引導可為循序的。該移動及該引導可為同時的。該移動在該引導期間可為一恆定速度。
該晶圓可包含一不同掃描帶中之至少一所關注區域。在該移動期間，掃描可發生於該晶圓之該不同掃描帶中。
該移動及該引導相對於彼此可不成法向角。例如，該移動及該引導相對於彼此可成一45°角。
該引導可經組態為在兩個垂直方向上。
該引導可包含僅將該電子束部分引導於該等所關注區域之一者上。完成將該電子束引導於該所關注區域上發生在將該電子束引導於該等所關注區域之另一者上之後。
該產生可進一步包含擷取該等所關注區域同時最小化檢測時間。
100‧‧‧電子束檢測系統
101‧‧‧電子束產生器
102‧‧‧電子束光學器件
103‧‧‧晶圓
104‧‧‧載物台
105‧‧‧電子偵測器
106‧‧‧控制器
107‧‧‧電子束
108‧‧‧致動器
109‧‧‧處理器
110‧‧‧儲存裝置
111‧‧‧通信埠
112至114‧‧‧透鏡
200‧‧‧晶圓
201‧‧‧所關注區域(AOI)
202‧‧‧掃描帶
301‧‧‧所關注區域(AOI)
401‧‧‧所關注區域(AOI)/方框
402‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
403‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
404‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
405‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
406‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
407‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
408‧‧‧所關注區域(AOI)
409‧‧‧載物台運動方向
501‧‧‧方框/所關注區域(AOI)
502‧‧‧載物台之運動
601‧‧‧所關注區域(AOI)
602‧‧‧掃描帶
700‧‧‧方法
701‧‧‧步驟
702‧‧‧步驟
703‧‧‧步驟
704‧‧‧步驟
800‧‧‧掃描帶
801‧‧‧所關注區域(AOI)
802‧‧‧所關注區域(AOI)
803‧‧‧所關注區域(AOI)
804‧‧‧所關注區域(AOI)
805‧‧‧所關注區域(AOI)
806‧‧‧所關注區域(AOI)
807‧‧‧所關注區域(AOI)
808‧‧‧所關注區域(AOI)
809‧‧‧載物台移動方向
為更全面理解本發明之性質及目的，應結合隨附圖式參考以下詳細描述，其中：圖1係根據本發明之一實施例之一電子束檢測系統之一示意圖；圖2表示具有掃描帶及所關注區域(AOI)之一晶圓；圖3表示具有使用方框標記之AOI之一晶圓之一掃描帶；圖4表示僅AOI之掃描帶成像；圖5表示根據本發明之使用載物台移動及電子束掃描之掃描帶AOI成像之一實施例；圖6表示根據本發明之在一對角線方向上使用載物台移動及電子束掃描之掃描帶AOI成像之一實施例；圖7表示在一對角線方向上之掃描帶AOI成像之一實施例；圖8表示具有僅AOI之成像之步進掃描(step and scan)大視野成像；圖9係根據本發明之一實施例之一流程圖；及圖10至圖12表示產生用於一掃描帶之一掃描型樣。
儘管將根據特定實施例描述所主張之標的，然其他實施例(包含未提供本文中闡述之全部益處及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。在不脫離本發明之範疇之情況下，可進行各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變。因此，本發明之範疇僅參考隨附申請專利範圍界定。
本文中揭示之系統及方法提供使用一帶電粒子束成像系統對所關注區域(AOI)(諸如熱點)進行高度有效檢測。該帶電粒子束成像系統可為一電子束檢測(EBI)系統。使用本文中揭示之實施例，額外耗用得以降低且電子束掃描有效性得以改良，此係因為僅使AOI成像。 在檢測期間略過一使用者未關注之區域。成像可隨著連續或循序載物台移動而發生。
在載物台移動期間在任何方向上可發生影像收集。運用靈活的載物台移動，可界定最有效率路徑以實現最快速可能AOI檢測。可實施複雜的束光柵方案，此可降低充電假影對缺陷偵測之影響。此可提供對小系統缺陷之更佳敏感度及更佳分類。亦可實施可變載物台速度，此可容許跨越一晶粒或晶圓以一不同AOI密度進行之有效率AOI檢測。載物台速度在AOI密集之情況下可運作較慢，且在AOI間隔較寬時可運作較快。此外，可實施不同類型的掃描以提供最佳化檢測。例如，系統可使用跨越一晶圓之一表面之連續載物台移動、步進掃描或連續載物台移動與步進掃描之一組合。可使用AOI之設計或定位來最佳化一晶圓之檢測，而使系統能夠專注於AOI上且非僅略過AOI之間的區域。
如本文中使用，術語「晶圓」大體上指代由一半導體或非半導體材料形成之基板。此一半導體或非半導體材料之實例包含(但不限於)單晶矽、氮化鎵、砷化鎵、磷化銦、藍寶石及玻璃。通常可在半導體製造設施中發現及/或處理此等基板。
一晶圓可包含形成於一基板上之一或多個層。例如，此等層可包含(但不限於)一光阻劑、一介電材料、一導電材料及一半導電材料。此項技術中已知許多不同類型的此等層，且如本文中使用之術語晶圓意欲涵蓋包含全部類型的此等層之一晶圓。
形成於一晶圓上之一或多個層可經圖案化或未經圖案化。例如，一晶圓可包含複數個晶粒，各晶粒具有可重複圖案化之特徵或週期性結構。此等材料層之形成及處理最終可導致完成的裝置。可在一晶圓上形成許多不同類型的裝置，且如本文中使用之術語晶圓意欲涵蓋其上製造此項技術中已知之任何類型的裝置之一晶圓。
圖1係一電子束檢測系統100之一示意圖，其包含產生電子束107之一電子束產生器101、經組態以夾持一晶圓103之一載物台104及電子束光學器件102。系統100經組態以在檢測期間以電子束107掃描一晶圓103。
電子束產生器101可為例如一電子槍。電子束產生器101可經組態以產生具有所要準直、電流或尺寸之一電子束107。束電流可為例如自50pA至50nA。束點可為例如自1nm至25nm。
電子束光學器件102經組態以將電子束107引導於晶圓103之一表面處。電子束光學器件可包含一或多個透鏡，該一或多個透鏡可為電極。圖1中繪示三個透鏡112至114，但熟習此項技術者已知之其他組態係可行的。在一實例中，電子束光學器件102可使電子束107掃描跨越晶圓103之一或多個選定區。此可藉由加偏壓於電子束光學器件102之透鏡112至114中之一或多個電極而完成。
電子束光學器件102可調整偏壓電壓或可調整電子束107之束電流。電子束光學器件102亦可改變程序參數，諸如電子光學聚焦參數、電子束掃描參數(例如，掃描型樣、掃描線密度、掃描線間距、電子束掃描速度、掃描範圍或掃描場)或影像形成參數(例如，提取電壓、二次電子之提取場強度或電子著陸能量)。
至少一致動器108經組態以使載物台104移動。致動器108或載物台104之可調整參數包含掃描速度、移動方向、移動角度及其他參數。致動器108可使載物台104在x方向、y方向或z方向上移動。致動器108亦可使載物台104沿一旋轉方向旋轉。例如，致動器108可使載物台104繞z軸旋轉。
載物台104周圍之腔室或區可經組態以實現載物台104之所要移動之一最大範圍或載物台104之一最大速度。
載物台104可經偏壓或接地。可調整對載物台104之偏壓。載物 台104可以一靜電及/或機械力夾持晶圓103。
電子束光學器件102及載物台104之致動器108可同時運作或彼此獨立運作以使用電子束107執行對晶圓103之一掃描。電子束檢測系統100之各個組件之參數可經調整以達成一所要掃描。
電子束107由電子偵測器105收集。電子偵測器105可包含一二次電子收集器或一閃爍元件與光電倍增器偵測器之一或多者。可控制提取電壓、電子著陸能量或二次電子之提取場強。
一控制器106至少與電子束產生器101、電子束光學器件102、電子偵測器105及致動器108電子通信。控制器106可與電子束檢測系統100之其他組件或系統電子通信。控制器106可調整以下各者之程序參數：電子束產生器101(例如，束電流)、致動器108(例如，掃描速度)或電子束光學器件102(例如，電子束107之焦點或掃描型樣)。控制器106亦可調整數位化參數(例如，數位化或像素資料速率)。
控制器106包含一處理器109、與處理器109電子通信之一儲存裝置110及與處理器109電子通信之一通信埠111。應瞭解，控制器106實務上可由硬體、軟體及韌體之任何組合實施。又，如本文中描述之其功能可由一單元執行或分配於不同組件之中，該等組件之各者繼而可由硬體、軟體及韌體之任何組合實施。用以實施本文中描述之各種方法及功能之控制器106之程式碼或指令可儲存於在控制器106內、在控制器106外部或其等之組合之控制器可讀儲存媒體(諸如一記憶體)中。
圖2表示具有掃描帶202及AOI 201之一晶圓200。藉由斜線區表示AOI 201。晶圓200係來自圖1的一晶圓103之一表面之一實例。晶圓200可為例如一200mm、300mm或450mm直徑半導體晶圓。除圖2中繪示之設計之外的其他晶圓表面設計係可行的。
掃描帶202係一晶圓200之一部分。在一實例中，掃描帶202係跨 越晶圓200之一表面之部分的一帶狀區。圖2中繪示十一個掃描帶202，然而掃描帶202之其他數目或配置係可行的。各掃描帶202之寬度可為例如大約1μm至100μm。然而，可由AOI 201之間的密度或距離決定一掃描帶202之寬度以最佳化晶圓200之檢測。
如圖2中所見，AOI 201佔據不到整個掃描帶202的區域。例如，AOI 201可佔據小於50%之一各別掃描帶202。由AOI 201佔據之一掃描帶202之精確百分比可變化。由AOI 201佔據之掃描帶202之百分比可取決於掃描帶202之尺寸及AOI 201之大小，其等兩者皆可變化。
在一實例中，沿一掃描帶202之步進掃描圖框大小可高達12k個像素乘12k個像素。對於此實例，像素大小可自2nm至10nm，因而圖框大小可為120μm乘120μm。熱點之大小可為僅數個nm，但因位置不確定性且為容許演算法運作，必須使一較大面積成像。一熱點可需要128個像素乘128個像素，但較小像素面積可為可行的(例如，64個像素乘64個像素)。若一圖框中存在100個熱點，則熱點僅係面積之0.01%。
對於掃描帶掃描(swathing)，若非因為圖框大小尺寸並非由光學器件之視野決定，掃描大小之高度不可能為長形。因此，高度可如所需般大。因為載物台可保持移動且速度可調整，所以額外耗用可為低的。例如，速度可較快速以檢測稀疏分離之熱點，或較緩慢以檢測極密集熱點。若僅需檢測面積之1%，則此意謂載物台可潛在地運作快100X。若要運作快100X則可需要在高度方向上之一大視野，因此速度可能受到限制。若熱點僅係面積之0.01%且非均勻分佈，則系統可決定步進再停頓、以一靈活路徑進行掃描帶掃描或執行兩者之一組合是否更為經濟。
圖2將AOI 201繪示為近似正方形。AOI 201可為其他形狀，諸如矩形、多邊形、圓形或橢圓形。
使整個掃描帶202成像包含除AOI 201之外的掃描帶202之區。藉由使一整個掃描帶202成像，一電子束檢測系統將浪費時間使一半導體製造商不關注之區成像。使一整個掃描帶202成像增加額外耗用且降低掃描有效性。
圖3表示具有使用方框標記之AOI 301之一晶圓(諸如晶圓200)之一掃描帶202。AOI 301可對應於圖2中之AOI 201。如圖3中所見，各AOI 301可包含晶圓上之一或多個裝置或結構。在一實例中，AOI 301包含一熱點。然而，AOI 301可包含其他特徵而非熱點。例如，一「暖點」可由微影、蝕刻、沈積及CMP程序之組合效應引起。可使用本文中揭示之技術以使暖點或其他類型的AOI成像或檢測暖點或其他類型的AOI。
圖4表示僅使用方框標記之AOI 401之掃描帶成像。如與圖3相比時所見，掃描帶202包含AOI 401之間的裝置或結構，但不會使此等區域成像。
藉由控制器進一步劃分由一使用者選擇之AOI。在比較圖3與圖4時，一些AOI 301被進一步劃分成多個AOI 401。此可最佳化掃描或處理量。例如，若一AOI 301被劃分成兩個AOI 401，則處理量可增加，此係因為稀疏點最佳可使用一步進掃描技術掃描而密集點可需要靈活掃描帶掃描技術。一AOI 301亦可經劃分以在AOI 301之各部分上提供不同光柵技術以改良束敏感度。複雜光柵技術可減低總處理量，因而可期望限制使用複雜光柵技術之面積。
因此，可藉由改變運用步進掃描對掃描帶掃描之面積、掃描帶方向(例如，筆直或彎曲)、載物台速度或影像光柵方向而達成最佳化敏感度及處理量。例如，載物台速度針對稀疏點可較快速，針對密集點可較緩慢，且針對極密集點可進行步進掃描。光柵方向可為上下、北南東西、菱形、左右或其他組態。AOI 401之間的距離亦可影響載 物台速度或光柵方向。
載物台在AOI 401之檢測期間可以恆定速度移動。在載物台移動時可用電子束掃描AOI 401。藉由使電子束在載物台連續移動時偏轉，電子束可移動至下一AOI 401。可藉由AOI 401之密度或其他因數決定載物台移動之速度。在一實例中，最大載物台移動可為200mm/秒。
例如，載物台之移動可與在檢測期間略過之晶圓之表面上的面積量成比例地加速。最大載物台速度可受限。一潛在限制因數係光學器件在載物台移動之方向上之視野。若僅光柵化一線則可達成較快速載物台移動，但載物台可需要容許光柵在熱點移出視野之前完成其掃掠。一大視野之設計可為複雜的。典型視野係100μm至1mm。載物台速度之另一潛在限制因數係載物台在該速度下之效能。載物台在高速下可振動過大，此將引起敏感度之一損失。載物台之移動可經組態以適應或最小化一大視野或振動之影響。
在一例項中，在使用一電子束使圖4中之AOI成像時，裝納晶圓之載物台連續移動。在檢測期間使一第一AOI 401成像。接著，使電子束偏轉至另一AOI 401以進行成像。重複此程序直至使全部AOI 401成像。
在使用電子束進行成像期間，載物台亦可完全或部分靜止。在一實例中，僅使一大電子束掃描場(諸如一100微米電子束掃描場)之AOI 401成像。藉由使電子束偏轉而不移動載物台，電子束在電子束掃描場中之AOI 401之間移動。
可最小化載物台移動額外耗用。在一實例中，可花費少於一秒用於使載物台停止、位移且轉向以用於下一掃描帶。最小化載物台需要轉向之次數可增加處理量。在另一實例中，載物台在擷取最大數量的AOI之一方向上移動。此方向之形狀(例如，筆直、彎曲等)可經組 態以擷取最大數量的AOI。在又另一實例中，使用載物台速度與載物台移動方向之一組合。
為最小化額外耗用，掃描型樣亦可經設計以最大化電子束使AOI成像之時間百分比。
在一例項中，載物台保持靜止且系統使電子束偏轉至系統之最大視野內之不同位置，從而在使載物台移動至下一位置以重複程序之前獲取AOI之多個光柵影像。若AOI密度極高，則AOI成像時間可比載物台移動及停頓時間更長，此可降低載物台移動額外耗用。
在另一例項中，載物台諸如在x方向或y方向上連續移動，而電子束分別在y方向或x方向(掃描帶)上掃描。一AOI被成像且接著在掃描下一AOI之前略過一區域而無需改變掃描帶方向。若掃描帶掃描期間之大部分時間係成像，則載物台移動額外耗用可降低，此係晶圓邊緣附近掃描帶之末端處之轉向時間。
圖5表示使用載物台移動及電子束掃描之掃描帶AOI成像之一實施例。使用方框401至407標記AOI。如圖5中所見，電子束在AOI 401至407上之掃描或光柵化可在相同方向或不同方向上。電子束之掃描方向可基於電子束之掃描型樣之最佳化而變化。例如，可基於AOI 401至407之位置、尺寸或特徵及/或晶圓或掃描帶之結構而最佳化掃描型樣。
使AOI成像之序列可變化。例如，電子束在使一不同AOI成像之後偏轉至最近AOI。在另一實例中，電子束偏轉至並非最接近所成像AOI之AOI之一AOI。
在一實例中，電子束經偏轉以進一步沿載物台運動掃描AOI。在一實例中，電子束可掃描AOI 401及402，接著AOI 406，接著AOI 403及404，接著AOI 407及408，且接著AOI 405。
載物台固持晶圓且電子束可各自在兩個垂直方向上掃描。例 如，載物台運動方向409垂直於電子束在AOI 401至408中之掃描方向。
電子束亦可經偏轉回以完成先前經過之掃描區域。因此，若電子束僅掃描例如AOI 402之一半，則電子束在掃描一或多個其他AOI之後將返回以完成掃描AOI 402。
在又另一實例中，電子束經偏轉以開始或完成對鄰近掃描帶中之AOI之掃描。因此，電子束可經偏轉至晶圓之一表面上鄰近於圖5中之掃描帶202之掃描帶。
雖然為簡單起見在本文中繪示為直線，但電子束可光柵化以形成一小視野SEM影像，諸如一AOI。基於晶圓特定資訊決定SEM影像之位置及SEM視野之大小。電子束可經偏轉至一附近位置(諸如一不同AOI)，且動作可重複。電子束光柵化方向可為一x方向、一y方向、一對角線方向或其等之一組合。
光柵化及掃描AOI SEM成像可在一靜止或移動載物台上執行。載物台移動可為連續的。載物台可在x方向、y方向或任一對角線方向上移動。電子束可在載物台移動時偏轉。在一實例中，載物台連續移動而電子束在位置之間偏轉。
亦可在四個影像方向上執行光柵化以改良影像品質。此四個方向可為上、下、左、右或其等之一組合。此亦可稱為北、南、東及西，此可以不同光柵方向將影像加在一起。光柵化亦可具有其他形狀，諸如菱形掃描型樣、對角線、其他方向或其他方向組合。光柵化可基於AOI形狀、類型、尺寸或位置而變化。光柵化亦可經調整以最佳化晶圓檢測。
圖6表示使用在一對角線方向上之載物台移動及電子束掃描之掃描帶AOI成像之一實施例。使用方框501標記AOI。載物台之運動502及/或AOI 501之掃描角度503相對於型樣幾何形狀可成除法線方向外 之一角度。在圖5之實例中，電子束之掃描或載物台之運動垂直於AOI 501之邊緣。在圖6中，載物台之運動502與掃描成一非垂直角度。
在一實例中，束偏轉及/或載物台運動相對於型樣(例如，曼哈坦(Manhattan))幾何形狀成一45°角。因此，可憑藉y方向上之電子束快速掃描及在x方向上具有一均勻速度之連續載物台移動、x方向上之電子束快速掃描及y方向上之連續載物台移動、成45°之電子束快速掃描及以135°之緩慢掃描或成135°之電子束掃描及成45°之載物台移動來執行成像。在此實例中，快速掃描可為光柵，此係束藉由電子束光學器件跨越晶圓之移動。緩慢掃描可為在與光柵化相反之方向上的載物台移動或束偏轉。
使用一45°角可提供改良的成像，此係因為電子束提供交叉線掃描。相較於掃描方向相對於AOI中之裝置特徵成一90°角，影像之邊緣可得以改良。
圖7表示在一對角線方向上之掃描帶AOI成像之一實施例。在圖7之實例中，含有掃描帶202之晶圓在載物台上偏移使得掃描帶202之側不垂直於載物台之運動502，但電子束之掃描係垂直的。
圖8表示具有僅AOI之成像之步進掃描大視野成像。圖8可為含有AOI 601之一300μm乘300μm視野，圖8中為簡單起見僅標記該等AOI 601之一者。藉由增加掃描帶602之大小，可包含更多個AOI 601。例如，比較圖4與圖8中之AOI之數目。
在成像期間可使用電子束掃描圖8之實施例中之晶圓。在電子束使視野中之AOI成像時，圖8之實施例中之晶圓亦可為靜止。在一實例中，當電子束使掃描帶602成像時，載物台可為靜止。此可降低載物台額外耗用且改良對AOI 601之檢測。
在另一實施例(「步進掃描」)中，載物台運動並非恆定。將載物 台移動至一所關注區且接著使其停止。使用一電子束選擇性地掃描區內之AOI。載物台運動重新開始且定位一第二所關注區。可掃描第二區內之另一組AOI。可進一步重複程序直至使全部所關注區或AOI成像。
「步進掃描」對於某些晶圓設計可具有優點。此可取決於熱點密度及密度如何跨越一晶粒而變化。
圖9係本文中揭示之掃描技術之一實施例之一流程圖。在方法700中，在701，一控制器產生一電子束之一掃描型樣以使一晶圓上之至少兩個AOI成像。例如，控制器接收包含欲藉由電子束掃描晶圓之一掃描帶中之至少兩個AOI之指令。此等指令可用以產生掃描型樣。在702，使用掃描型樣將一電子束引導於晶圓之表面上。
在703，當電子束掃描晶圓之表面時可同時移動載物台。在704，隨著電子束掃描遍及晶圓之表面，亦可循序地移動載物台。載物台亦可使用跨越一晶圓之一表面之同時與循序移動之一組合而相對於電子束掃描移動。可針對檢測之改良最佳化選擇載物台是否隨著電子束同時或循序移動。
一設計資料庫用作使AOI成像之一參考。一使用者(諸如一半導體製造商)可獲取得一晶圓之一設計且指定AOI。亦可藉由其他檢測工具或由對設計檔案或模型之分析來偵測AOI。亦可使用電測試及/或實體故障分析來指定AOI。亦可使用遮罩上已被分類為非可印刷之次要缺陷來指定AOI。可解譯其他測試結果以指定定AOI。用以指定一AOI之其他技術係可行的。
一控制器產生電子束之一掃描型樣。掃描型樣可自動、半自動或手動產生。掃描型樣可使用一或多個路徑搜尋演算法自動產生。例如，一種此演算法將識別AOI且將AOI映射至一加權或未加權圖表中之節點。在一些實施例中，可使用晶圓之一設計檔案或資料庫來識別 AOI。在另一實施例中，一使用者可輸入AOI。通常出於尋找最短路線之目的，路徑搜尋演算法可藉由以一個頂點開始且探索鄰近節點直至已橫越全部節點而搜尋圖表。然而，歸因於硬體及工具限制，最短路線可並非最佳路線。為產生一最佳掃描型樣，控制器可利用一貝爾曼-福特演算法(Bellman-Ford algorithm)、A*演算法及迪科斯徹演算法(Dijkstra’s algorithm)。如熟習此項技術者將明白，可使用其他演算法。一半自動產生之掃描型樣可需要來自一使用者之輸入。例如，使用者可需要選擇相關AOI或提供掃描型樣參數之偏好(即，較佳方向、速度、行進距離等)。
控制器產生降低額外耗用、改良效率及/或增加處理量之一掃描型樣。可最小化電子束在晶圓之表面上AOI之間的駐留時間。可最佳化影像品質及敏感度。
控制器可產生針對一給定晶圓最佳化之一掃描型樣。例如，掃描型樣可最小化電子束在晶圓之一表面上之駐留時間。可將特定晶圓之掃描型樣儲存於一資料庫中，使得無需重新計算掃描型樣。
對於各晶圓，掃描型樣可不同。此可歸因於晶圓上之不同裝置設計。此亦可基於對檢測一個晶圓上相對於另一晶圓之潛在問題區域之需要。
在AOI之掃描期間可使用一晶圓上之參考點。例如，一晶粒隅角或其他特徵可用作一參考點。
圖10至圖12表示產生用於一掃描帶800之一掃描型樣。在圖10中，繪示一掃描帶800之一設計資料庫。一使用者選擇圖11中之掃描帶800之AOI 801。在圖12中，一控制器使用如圖11中所見之由使用者選擇之AOI 801而產生用於掃描帶800之一掃描型樣。圖12中之掃描型樣包含一掃描方向(由箭頭繪示)、掃描AOI 802至808之一順序及一載物台移動方向809。在此實例中，掃描型樣可循序地掃描AOI 802至 808(即，802、803、804、805、806、807，接著808)。
基於掃描帶800中之AOI 802至808選擇至少一載物台速度及至少一光柵型樣(或掃描方向)。掃描型樣可經產生以擷取AOI 802至808，同時最小化檢測時間或以其他方式最佳化檢測。
用以使一AOI成像之電子束尺寸可小於用以檢測一整個掃描帶之電子束。例如，電子束之視野可為1μm或更小。一較小束可更為敏感。然而，一較小束具有一較低束電流密度，因此一較小束將比具有較高束電流密度之一較大束運作更為緩慢。運用本文中揭示之技術，即使用一較小束仍可達成高處理量。可最佳化敏感度同時仍達成相同處理量。
儘管已關於一或多項特定實施例描述本發明，然將瞭解，在不脫離本發明之範疇之情況下，可進行本發明之其他實施例。因此，本發明被視為僅受限於隨附申請專利範圍及其等之合理解釋。
100‧‧‧電子束檢測系統
101‧‧‧電子束產生器
102‧‧‧電子束光學器件
103‧‧‧晶圓
104‧‧‧載物台
105‧‧‧電子偵測器
106‧‧‧控制器
107‧‧‧電子束
108‧‧‧致動器
109‧‧‧處理器
110‧‧‧儲存裝置
111‧‧‧通信埠
112至114‧‧‧透鏡

Claims (18)

  1. 一種檢測工具，其包括：一電子束產生器單元，其經組態以產生一電子束；一載物台，其經組態以夾持一晶圓；至少一致動器，其經組態以移動該載物台；電子束光學器件，其等經組態以將該電子束引導於該晶圓之一表面處；一偵測器，其經組態以偵測來自該電子束之電子；及一控制器，其至少與該等電子束光學器件及該致動器電子通信，其中該控制器經組態以：接收包含欲由該電子束掃描該晶圓之一掃描帶中之至少兩個所關注區域之指令；產生該電子束之一掃描型樣以使該晶圓上之該等所關注區域成像，其中該掃描型樣最小化該電子束在該晶圓之該表面上該等所關注區域之間的駐留時間，且其中該控制器基於該掃描帶中之該等所關注區域選擇至少一載物台速度及至少一光柵型樣；及將指令發送至該等電子束光學器件以使用該掃描型樣將該電子束引導於該晶圓之該表面上之該等區域處。
  2. 如請求項1之檢測工具，其中該等電子束光學器件經組態以使該電子束在兩個垂直方向上掃描跨越該晶圓之該表面。
  3. 如請求項1之檢測工具，其中該載物台經組態以在兩個垂直方向上移動。
  4. 如請求項1之檢測工具，其中該控制器經組態以發送指令以在該電子束光學器件掃描該電子束時移動該載物台。
  5. 如請求項1之檢測工具，其中該控制器進一步經組態以使用該晶圓上之一參考點以產生用於該晶圓之該掃描型樣。
  6. 如請求項1之檢測工具，其中該控制器進一步經組態以產生該掃描型樣以擷取該等所關注區域同時最小化檢測時間。
  7. 一種方法，其包括：產生一電子束之一掃描型樣以使一晶圓之一掃描帶中之至少兩個所關注區域成像，其中該掃描型樣最小化該電子束在該晶圓之表面上該等所關注區域之間的駐留時間，且其中基於該掃描帶中之該等所關注區域針對該掃描型樣選擇至少一載物台速度及至少一光柵型樣；及使用該掃描型樣將該電子束引導於該晶圓之表面上。
  8. 如請求項7之方法，其進一步包括移動夾持該晶圓之一載物台。
  9. 如請求項8之方法，其中該移動經組態為在兩個垂直方向上。
  10. 如請求項8之方法，其中該移動及該引導係循序的。
  11. 如請求項8之方法，其中該移動及該引導係同時的。
  12. 如請求項8之方法，其中該移動在該引導期間處於一恆定速度。
  13. 如請求項8之方法，其中該晶圓進一步包括一不同掃描帶中之至少一所關注區，且其中在該移動期間，掃描發生於該晶圓之該不同掃描帶中。
  14. 如請求項8之方法，其中該移動及該引導相對於彼此不成法向角。
  15. 如請求項14之方法，其中該移動及該引導相對於彼此成一45°角。
  16. 如請求項7之方法，其中該引導經組態為在兩個垂直方向上。
  17. 如請求項7之方法，其中該引導包含僅將該電子束部分引導於該等所關注區域之一者上，且進一步包括在將該電子束引導於該 等所關注區域之另一者上之後完成將該電子束引導於該所關注區域上。
  18. 如請求項7之方法，其中該產生進一步包括擷取該等所關注區域同時最小化檢測時間。
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