TW202333181A - 用於永久磁鐵陣列之雜散場之減輕的屏蔽策略 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種檢測系統及一種雜散場減輕之方法。該系統包含一電子束柱陣列、一第一永久磁鐵陣列及複數個屏蔽板。該電子束柱陣列各自包含經組態以朝向一載物台發射電子之一電子源。該第一永久磁鐵陣列經組態以將來自各電子源之該等電子聚集成一電子束陣列。該第一永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第一端處。該複數個屏蔽板在該第一永久磁鐵陣列下游在電子發射之一方向上跨該電子束柱陣列延伸。該電子束陣列穿過該複數個屏蔽板之各者中之複數個孔隙，此減少在該電子束陣列之一徑向方向上之雜散磁場。

Description

用於永久磁鐵陣列之雜散場之減輕的屏蔽策略
本發明係關於檢測系統，且更特定言之係關於利用一電子束及永久磁鐵陣列之檢測系統。
半導體製造工業之演進對良率管理且特定言之對計量及檢測系統提出愈來愈高的要求。關鍵尺寸繼續縮小，但工業需要減少達成高良率、高價值生產之時間。最小化自偵測到一良率問題至解決該問題之總時間判定一半導體製造商之投資回報率。
製造半導體裝置(諸如邏輯及記憶體裝置)通常包含使用大量製造程序處理一半導體晶圓或一EUV遮罩以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。例如，微影係一半導體製造程序，其涉及將一圖案自一倍縮光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一光阻劑。半導體製造程序之額外實例包含但不限於化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沈積及離子植入。可在一單一半導體晶圓上之一配置中製造被分成個別半導體裝置之多個半導體裝置。
在半導體製造期間之各個步驟使用檢測程序來偵測晶圓上之缺陷，以促進製程中之較高良率及因此較高利潤。檢測始終為製造半導體裝置(諸如積體電路(IC))之一重要部分。然而，隨著半導體裝置之尺寸減小，檢測對於可接受半導體裝置之成功製造變得甚至更為重要，此係因為較小缺陷可能引起裝置故障。例如，隨著半導體裝置之尺寸減小，具有減小尺寸之缺陷之偵測已變得有必要，此係因為甚至相對較小缺陷仍可引起半導體裝置中之非所要像差。
一種用於檢測程序之裝置係一多柱系統。在一多柱系統中，產生數百個小射束(beamlet)並將其等聚焦至一目標上。各小射束經引導通過包括上部及下部永久磁鐵之一光學柱。然而，永久磁鐵產生引起射束偏轉之一雜散場。射束偏轉導致不良射束對準，且降低檢測程序之準確度。
因此，需要一種用於多射束系統中之雜散場之減輕的方法。
本發明之一實施例提供一種檢測系統。該檢測系統包括一電子束柱陣列，該等電子束柱各自包括經組態以朝向一載物台發射電子之一電子源。該檢測系統進一步包括經組態以將來自各電子源之電子聚集成一電子束陣列之一第一永久磁鐵陣列。該第一永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第一端處。該檢測系統進一步包括在該第一永久磁鐵陣列下游在電子發射之一方向上跨該電子束柱陣列延伸之複數個屏蔽板。該複數個屏蔽板各自包括複數個孔隙且具有介於1 µm與1 mm之間的一厚度，且該電子束陣列穿過該複數個孔隙。該複數個屏蔽板減少在該電子束陣列之一徑向方向上之雜散磁場。
根據本發明之一實施例，該檢測系統可進一步包括經組態以將該電子束陣列聚焦朝向該載物台上之一目標之一第二永久磁鐵陣列。該第二永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第二端處。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板包括靠近該第一永久磁鐵陣列配置之一第一屏蔽板，及靠近該第二永久磁鐵陣列配置之一第二屏蔽板。
根據本發明之一實施例，該檢測系統進一步包括經組態以偵測自該目標反射之電子之一偵測器。該偵測器配置於該第一永久磁鐵陣列與該第二永久磁鐵陣列之間。該複數個屏蔽板進一步包括靠近該偵測器配置之一第三屏蔽板。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板進一步包括靠近該偵測器、與該第三屏蔽板相對配置之一第四屏蔽板。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板進一步包括配置於該第一屏蔽板與該第二屏蔽板之間的至少一個補充屏蔽板。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板包括至少七個屏蔽板。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板之至少一者配置於該雜散磁場在該電子束陣列之該徑向方向上處於一最高量值之處。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板之各者之該厚度係至少120 µm。
根據本發明之一實施例，該複數個屏蔽板包括一磁性鎳鐵合金。
本發明之一實施例提供一種應用於一多柱檢測系統之雜散場減輕之方法。該檢測系統包含一電子束柱陣列，各電子束柱包括經組態以朝向一載物台發射電子之一電子束源。該方法包括將來自各電子源之電子引導通過一第一永久磁鐵陣列以將該等電子聚集成一電子束陣列。該第一永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第一端處。該方法進一步包括將該電子束陣列引導通過在該第一永久磁鐵陣列下游跨該電子束柱陣列延伸之複數個屏蔽板。該複數個屏蔽板各自包括複數個孔隙且具有介於1 µm與1 mm之間的一厚度，且該電子束陣列穿過該複數個孔隙。該複數個屏蔽板減少在該電子束陣列之一徑向方向上之雜散磁場。
根據本發明之一實施例，該方法進一步包括將該電子束陣列引導通過一第二永久磁鐵陣列以將該電子束陣列聚焦朝向該載物台上之一目標。該第二永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第二端處，在該複數個屏蔽板下游。
根據本發明之一實施例，將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板包括：將該電子束陣列引導通過靠近該第一永久磁鐵陣列配置之一第一屏蔽板，及將該電子束陣列引導通過靠近該第二永久磁鐵陣列配置之一第二屏蔽板。
根據本發明之一實施例，該方法進一步包括將該電子束陣列引導通過經組態以偵測自該目標反射之電子之一偵測器。該偵測器配置於該第一永久磁鐵陣列與該第二永久磁鐵陣列之間。將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板進一步包括：將該電子束陣列引導通過靠近該偵測器配置之一第三屏蔽板。
根據本發明之一實施例，將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板進一步包括：將該電子束陣列引導通過靠近該偵測器、與該第三屏蔽板相對配置之一第四屏蔽板。
根據本發明之一實施例，將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板進一步包括：將該電子束陣列引導通過配置於該第一屏蔽板與該第二屏蔽板之間的至少一個補充屏蔽板。
儘管將依據特定實施例描述所主張標的物，然其他實施例(包含未提供本文中所闡述之所有優點及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。可在不偏離本發明之範疇之情況下進行各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變。因此，本發明之範疇僅參考隨附發明申請專利範圍定義。
如圖1A中所展示，本發明之一實施例提供一種多柱檢測系統100。檢測系統100可包含一電子束柱101陣列。電子束柱101陣列可為一個二維陣列。雖然圖1A中繪示七個電子束柱101，但取決於應用，陣列中之電子束柱101之特定大小及數目可變化。陣列中之電子束柱101亦可延伸進出頁面。電子束柱101可由一支撐結構102固持。
如圖1B中所展示，檢測系統100之各電子束柱101可包括一電子束源110。電子束源110可經組態以在一單一電子束或配置成一陣列之多個電子束中發射電子。一單一電子束源110可用於全部電子束柱101，各電子束柱101可具有其自身之電子束源110，或其等之某一組合。來自各電子束源110之電子可經引導朝向一載物台130。載物台130可經組態以固持一目標，諸如一半導體晶圓或一倍縮光罩。
檢測系統100可進一步包括一第一永久磁鐵陣列140。第一永久磁鐵陣列140可經組態以將來自各電子源110之電子聚集成一電子束陣列120。第一永久磁鐵陣列140可配置於電子束柱101陣列之一第一端121處。例如，第一永久磁鐵陣列140可靠近電子束源110配置於電子束柱101陣列之一上端處。
檢測系統100可進一步包括一第二永久磁鐵陣列150。第二永久磁鐵陣列150可經組態以將電子束陣列120聚焦朝向目標。第二永久磁鐵陣列150可配置於電子束柱101陣列之一第二端122處。例如，第二永久磁鐵陣列150可靠近載物台130配置於電子束柱101陣列之一下端處。
根據本發明之一實施例，檢測系統100可僅包含一個永久磁鐵陣列(例如，第一永久磁鐵陣列140)。根據本發明之另一實施例，檢測系統100可包含一個以上永久磁鐵陣列(例如，第一永久磁鐵陣列140及第二永久磁鐵陣列150)。
根據本發明之一實施例，支撐結構102可固持永久磁鐵陣列140及第二永久磁鐵陣列150。
根據本發明之一實施例，檢測系統100可包括第一永久磁鐵陣列140及第二永久磁鐵陣列150之僅一者。
檢測系統100可進一步包括複數個屏蔽板160。複數個屏蔽板160可跨電子束柱101陣列在第一永久磁鐵陣列140與第二永久磁鐵陣列150之間延伸。雖然圖1A僅繪示一個屏蔽板160 (為便於繪示)，但多個屏蔽板160可設置於第一永久磁鐵陣列140與第二永久磁鐵陣列150之間。如圖1C中所展示，複數個屏蔽板160可各自包括複數個孔隙160a。各孔隙160a可為圓形、橢圓形或多邊形。各孔隙160a之特定大小及形狀可取決於特定屏蔽板160在電子束柱101之各者內之位置、電子束之尺寸及/或檢測系統100內鄰近於特定屏蔽板之其他組件之大小及形狀。複數個孔隙160a可依對應於電子束柱101陣列之X-Y配置之一規則圖案配置。雖然圖1C中繪示孔隙160a之一2×2配置，但孔隙160a之數目及配置取決於陣列中之電子束柱101之數目及配置。電子束陣列120可穿過複數個孔隙160a。以此方式，在電子束陣列120行進通過各電子束柱101朝向載物台130時，電子束陣列120可通過複數個屏蔽板160之各者。各屏蔽板160可具有介於1 µm與1 mm之間的一厚度。例如，各屏蔽板160可具有至少125 µm之一厚度。在一特定實施例中，厚度可為約250 µm。複數個屏蔽板160可具有相同或不同厚度。複數個屏蔽板160可包括一鎳鐵合金。鎳鐵合金可為磁性的。例如，複數個屏蔽板160可包括Carpenter 49或Carpenter HyMu「80」合金。亦可使用其他軟鐵合金。
根據本發明之一實施例，支撐結構102可固持複數個屏蔽板160。複數個屏蔽板160可固定至電子束柱101陣列內之各種組件。例如，複數個屏蔽板160可包含經組態以接納緊固件以將複數個屏蔽板160固定至支撐結構102及/或電子束柱101陣列內之組件的安裝孔。複數個屏蔽板160可在電子束柱101陣列內均勻地間隔。
運用本發明之電子束柱101，複數個屏蔽板160可減少在電子束陣列120之一徑向方向上之雜散磁場。例如，各電子束柱101之軸向方向可定義Z軸，且X軸及Y軸可由各電子束柱101之徑向方向定義。對應地，各電子束柱101中之磁場可由B x、B y及B z定義。磁場B x及B y可減少至7%以下。此磁場減少可導致減少的射束偏轉，此改良射束對準，簡化多柱設置且改良檢測程序之準確度。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可包括一第一屏蔽板161。第一屏蔽板161可靠近第一永久磁鐵陣列140配置。例如，第一屏蔽板161可配置於電子束柱101陣列之第一端121處，在第一永久磁鐵陣列140下游。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可包括一第二屏蔽板162。第二屏蔽板162可靠近第二永久磁鐵陣列150配置。例如，第二屏蔽板162可配置於電子束柱101陣列之第二端122處，在第二永久磁鐵陣列150上游。
根據本發明之一實施例，電子束柱101可進一步包括一偵測器170。偵測器170可經組態以偵測自目標反射之電子。偵測器170可配置於第一永久磁鐵陣列140與第二永久磁鐵陣列150之間。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可進一步包括一第三屏蔽板163。第三屏蔽板163可靠近偵測器170配置。例如，第三屏蔽板163可配置於偵測器170上游或偵測器170下游。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可進一步包括一第四屏蔽板164。第四屏蔽板164可靠近偵測器170、與第三屏蔽板163相對配置。例如，第三屏蔽板163可配置於偵測器170上游，且第四屏蔽板164可配置於偵測器170下游。替代地，第三屏蔽板163可配置於偵測器170下游，且第四屏蔽板164可配置於偵測器170上游。在兩種組態中，第三屏蔽板163及第四屏蔽板164可配置於偵測器170之相對側上。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可進一步包括至少一個補充屏蔽板165(包含補充屏蔽板165a、165b及165c)。至少一個補充屏蔽板165(包含補充屏蔽板165a、165b及165c)可配置於第一屏蔽板161與第二屏蔽板162之間。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可包括七個屏蔽板。例如，如圖1B中所展示，複數個屏蔽板160可包括第一屏蔽板161、第二屏蔽板162、第三屏蔽板163、第四屏蔽板164及三個補充屏蔽板165a、165b及165c。第一屏蔽板161可靠近第一永久磁鐵陣列140配置。第二屏蔽板可靠近第二永久磁鐵陣列150配置。第三屏蔽板163及第四屏蔽板164可靠近偵測器170配置且在偵測器170之相對側上。一第一補充屏蔽板165a可配置於第一屏蔽板161與第三屏蔽板163之間。一第二補充屏蔽板165b可配置於第四屏蔽板164與第二屏蔽板162之間。一第三補充屏蔽板165c可配置於第二補充屏蔽板165b與第二屏蔽板162之間。根據此設計，在徑向方向上之雜散磁場可減少92%以上。例如，圖2A及圖2B繪示在具有及不具有屏蔽板160之情況下，電子束柱101陣列之三個柱A、B、C之雜散磁場B x及B y。類似地，圖2C繪示在具有及不具有屏蔽板160之情況下，電子束柱101陣列之三個柱A、B、C之磁場B z。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板160可包括七個以上屏蔽板。屏蔽板之特定數目可取決於電子束柱101陣列內之可用空間。可瞭解，將更多屏蔽板160添加至檢測系統100可進一步減少雜散磁場。
根據本發明之另一實施例，複數個屏蔽板160可包括四個屏蔽板。例如，如圖3中所展示，複數個屏蔽板可包括第一屏蔽板161、第二屏蔽板162、第三屏蔽板163及第四屏蔽板164。第一屏蔽板161可靠近第一永久磁鐵陣列140配置。第二屏蔽板162可靠近第二永久磁鐵陣列150配置。第三屏蔽板163及第四屏蔽板164可靠近偵測器170配置且在偵測器170之相對側上。根據此設計，在徑向方向上之雜散磁場可減少90%以上。
根據本發明之另一實施例，複數個屏蔽板160可包括四個屏蔽板。例如，如圖4中所展示，複數個屏蔽板可包括第一屏蔽板161、第二屏蔽板162、一第一補充屏蔽板165a及一第二補充屏蔽板165b。第一屏蔽板161可靠近第一永久磁鐵陣列140配置。第二屏蔽板162可靠近第二永久磁鐵陣列150配置。第一補充屏蔽板165a及第二補充屏蔽板165b可配置於雜散磁場在電子束陣列120之徑向方向上處於一最高量值之處。例如，參考圖2A及圖2B，第一補充屏蔽板165a及第二補充屏蔽板165b可沿著Z軸配置於B x及B y處於一最高量值(正或負值)之處。根據此設計，在徑向方向上之雜散磁場可減少75%以上。各種其他光學組件可被包含於第一永久磁鐵陣列140與第二永久磁鐵陣列150之間。
如圖5中所展示，本發明之一實施例提供一雜散場減輕方法200。方法200可應用於包含一電子束柱陣列之一多柱檢測系統。各電子束柱可包括經組態以發射電子之一電子束源。電子可經引導朝向一載物台。載物台可經組態以固持一目標。方法200可包括以下步驟。
在步驟210，可將來自各電子源之電子引導通過一第一永久磁鐵陣列。第一永久磁鐵陣列可將電子聚集成一電子束陣列。第一永久磁鐵陣列可配置於電子束柱陣列之一第一端處。例如，第一永久磁鐵陣列可配置於電子束柱之一上端處，靠近電子束源。
在步驟220，可將電子束陣列引導通過在第一永久磁鐵陣列下游跨電子束柱陣列延伸之複數個屏蔽板。複數個屏蔽板可各自包括複數個孔隙。複數個孔隙可為圓形、橢圓形或多邊形。各孔隙之特定大小及形狀可取決於特定屏蔽板在電子束柱陣列內之位置及/或電子束柱陣列內鄰近於特定屏蔽板之其他組件之大小及形狀。電子束陣列可穿過複數個孔隙。以此方式，在電子束陣列行進通過電子束柱陣列時，電子束陣列可通過複數個屏蔽板之各者。各屏蔽板可具有介於1 µm與1 mm之間的一厚度。例如，各屏蔽板可具有至少120 µm之一厚度。在一特定實施例中，各屏蔽板可具有約250 µm之一厚度。各屏蔽板可具有相同或不同厚度。複數個屏蔽板可包括一鎳鐵合金。例如，複數個屏蔽板可包括Carpenter 49或Carpenter HyMu「80」合金。亦可使用其他軟鐵合金。
本發明之檢測系統可僅包括一個永久磁鐵陣列(例如，第一永久磁鐵陣列)，或檢測系統可包括一個以上永久磁鐵陣列(例如，第一永久磁鐵陣列及第二永久磁鐵陣列)。根據其中提供一個以上永久磁鐵陣列之本發明之一實施例，方法200可進一步包括步驟230。在步驟230，可將電子束陣列引導通過一第二永久磁鐵陣列。第二永久磁鐵陣列可經組態以將電子束陣列聚焦朝向載物台上之一目標。第二永久磁鐵陣列可配置於電子束柱陣列之一第二端處，在複數個屏蔽板下游。例如，第二永久磁鐵可靠近載物台130配置於電子束柱陣列之一下端處。
運用本發明之方法200，複數個屏蔽板可減少在電子束陣列之一徑向方向上之雜散磁場。例如，各電子束柱之軸向方向可定義Z軸，且X軸及Y軸可由各電子束柱之徑向方向定義。對應地，各電子束柱中之磁場可由B x、B y及B z定義。磁場B x及B y可減少至7%以下。此磁場減少可導致減少的射束偏轉，此改良射束對準且改良檢測程序之準確度。
根據本發明之一實施例，步驟220可進一步包括以下步驟。
在步驟221，可將電子束陣列引導通過一第一屏蔽板。第一屏蔽板可靠近第一永久磁鐵陣列配置。例如，第一屏蔽板可配置於電子束柱陣列之第一端處，在第一永久磁鐵陣列下游。
在步驟229，可將電子束陣列引導通過一第二屏蔽板。第二屏蔽板可靠近第二永久磁鐵陣列配置。例如，第二屏蔽板可配置於電子束柱陣列之第二端處，在第二永久磁鐵陣列上游。
根據本發明之一實施例，方法200可進一步包括步驟224。在步驟224，可將電子束陣列引導通過一偵測器。偵測器可配置於第一永久磁鐵陣列與第二永久磁鐵陣列之間。偵測器可經組態以偵測反射離開目標之反向散射電子。
根據本發明之一實施例，步驟220可進一步包括步驟223。在步驟223，可將電子束陣列引導通過一第三屏蔽板。第三屏蔽板可靠近偵測器配置。例如，第三屏蔽板可配置於偵測器上游或偵測器下游。
根據本發明之一實施例，步驟220可進一步包括步驟225。在步驟225，可將電子束陣列引導通過一第四屏蔽板。第四屏蔽板可靠近偵測器、與第三屏蔽板相對配置。例如，第三屏蔽板可配置於偵測器上游，且第四屏蔽板可配置於偵測器下游。替代地，第三屏蔽板可配置於偵測器下游，且第四屏蔽板可配置於偵測器上游。在兩種組態中，第三屏蔽板及第四屏蔽板可配置於偵測器之相對側上。
根據本發明之一實施例，步驟220可進一步包括步驟226。在步驟226，可將電子束陣列引導通過至少一個補充屏蔽板。至少一個補充屏蔽板可配置於第一屏蔽板與第二屏蔽板之間。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板可包括七個屏蔽板。例如，複數個屏蔽板可包括第一屏蔽板、第二屏蔽板、第三屏蔽板、第四屏蔽板及三個補充屏蔽板。第一屏蔽板可靠近第一永久磁鐵陣列配置。第二屏蔽板可靠近第二永久磁鐵陣列配置。第三屏蔽板及第四屏蔽板可靠近偵測器配置且在偵測器之相對側上。一第一補充屏蔽板可配置於第一屏蔽板與第三屏蔽板之間。一第二補充屏蔽板可配置於第四屏蔽板與第二屏蔽板之間。一第三補充屏蔽板可配置於第二補充屏蔽板與第二屏蔽板之間。因此，可按以下有序步驟執行方法201，如圖6中所展示：步驟210、步驟221、步驟223、步驟224、步驟225、步驟226、步驟229及步驟230。根據此設計，在徑向方向上之雜散磁場可減少92%以上。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板可包括四個屏蔽板。例如，複數個屏蔽板可包括第一屏蔽板、第二屏蔽板、第三屏蔽板及第四屏蔽板。第一屏蔽板可靠近第一永久磁鐵配置。第二屏蔽板可靠近第二永久磁鐵配置。第三屏蔽板可靠近偵測器配置。因此，可按以下有序步驟執行方法202，如圖7中所展示：步驟210、步驟221、步驟223、步驟224、步驟225、步驟229及步驟230。根據此設計，在徑向方向上之雜散磁場可減少90%以上。
根據本發明之一實施例，複數個屏蔽板可包括四個屏蔽板。例如，複數個屏蔽板可包括第一屏蔽板、第二屏蔽板、第一補充屏蔽板及第二補充屏蔽板。第一屏蔽板可靠近第一永久磁鐵配置。第二屏蔽板可靠近第二永久磁鐵配置。第一補充屏蔽板165a及第二補充屏蔽板165b可配置於雜散磁場在電子束陣列120之徑向方向上處於一最高量值之處。例如，參考圖2A及圖2B，第一補充屏蔽板165a及第二補充屏蔽板165b可沿著Z軸配置於B x及B y處於一最高量值(正或負值)之處。因此，可按以下有序步驟執行方法203，如圖8中所展示：步驟210、步驟221、步驟226、步驟229及步驟230。根據此設計，在徑向方向上之雜散磁場可減少75%以上。
圖9係一系統300之一實施例之一方塊圖。系統300包含經組態以產生一晶圓304之影像之一晶圓檢測工具(其包含電子柱301)。
晶圓或遮罩檢測工具包含一輸出獲取子系統，該輸出獲取子系統包含至少一能量源及一偵測器。輸出獲取子系統可為一基於電子束之輸出獲取子系統。例如，在一項實施例中，引導至晶圓304之能量包含電子，且自晶圓304偵測之能量包含電子。以此方式，能量源可為一電子束源。在圖9中所展示之一項此實施例中，輸出獲取子系統包含耦合至電腦子系統302之電子柱301。一載物台310可固持晶圓304。
亦如圖9中所展示，電子柱301包含一電子束源303，電子束源303經組態以產生由一或多個元件305聚焦至晶圓304之電子。電子束源303可包含例如一陰極源極或射極尖端。一或多個元件305可包含例如一槍透鏡、一陽極、一射束限制孔隙、一閘閥、一射束電流選擇孔隙、一物鏡及一掃描子系統，全部其等可包含此項技術中已知之任何此等合適元件。一或多個元件305可進一步包含可減少電子柱301中之雜散磁場之複數個屏蔽板160。
自晶圓304返回之電子(例如，二次電子)可由一或多個元件306聚焦至偵測器307。一或多個元件306可包含例如一掃描子系統，該掃描子系統可為包含於(若干)元件305中之相同掃描子系統。
電子柱301亦可包含此項技術中已知之任何其他合適元件。
儘管圖9中將電子柱301展示為經組態使得電子依一傾斜入射角引導至晶圓304且依另一傾斜角自晶圓304散射，但電子束可依任何合適角度引導至晶圓304及自晶圓304散射。另外，基於電子束之輸出獲取子系統可經組態以使用多種模式來產生晶圓304之影像(例如，運用不同照明角、收集角等)。基於電子束之輸出獲取子系統之多種模式可在輸出獲取子系統之任何影像產生參數方面不同。
電腦子系統302可如上文描述般耦合至偵測器307。偵測器307可偵測自晶圓304之表面返回之電子，藉此形成晶圓304之電子束影像。電子束影像可包含任何合適電子束影像。電腦子系統302可經組態以使用偵測器307之輸出及/或電子束影像來執行本文中所描述之功能之任何者。電腦子系統302可經組態以執行本文中所描述之任何(若干)額外步驟。包含圖9中所展示之輸出獲取子系統之一系統300可如本文中描述般進一步組態。
應注意，本文中提供圖9以大體上繪示可用於本文中所描述之實施例中之一基於電子束之輸出獲取子系統的一組態。可變更本文中所描述之基於電子束之輸出獲取子系統組態以最佳化輸出獲取子系統之效能，如通常在設計一商用輸出獲取系統時所執行。另外，可使用一現有系統(例如，藉由將本文中所描述之功能性添加至一現有系統)來實施本文中所描述之系統。對於一些此等系統，可將本文中所描述之方法提供為系統之選用功能性(例如，除系統之其他功能性之外)。替代地，可將本文中所描述之系統設計為一全新系統。
儘管上文將輸出獲取子系統描述為一基於電子束之輸出獲取子系統，然輸出獲取子系統可為一基於離子束之輸出獲取子系統。此一輸出獲取子系統可如圖9中所展示般組態，惟電子束源可用此項技術中已知之任何合適離子束源取代除外。另外，輸出獲取子系統可為任何其他合適基於離子束之輸出獲取子系統，諸如包含於市售聚焦離子束(FIB)系統、氦離子顯微鏡(HIM)系統及二次離子質譜儀(SIMS)系統中之基於離子束之輸出獲取子系統。
電腦子系統302包含一處理器308及一電子資料儲存單元309。處理器308可包含一微處理器、一微控制器或其他裝置。
電腦子系統302可以任何合適方式(例如，經由可包含有線及/或無線傳輸媒體之一或多個傳輸媒體)耦合至系統300之組件，使得處理器308可接收輸出。處理器308可經組態以使用輸出執行若干功能。晶圓檢測工具可自處理器308接收指令或其他資訊。處理器308及/或電子資料儲存單元309可視需要與另一晶圓檢測工具、一晶圓計量工具或一晶圓檢視工具(未繪示)電子通信以接收額外資訊或發送指令。
處理器308與晶圓檢測工具(諸如偵測器307)電子通信。處理器308可經組態以處理使用來自偵測器307之量測值產生之影像。例如，處理器可執行方法200之實施例。
本文中所描述之電腦子系統302、(若干)其他系統或(若干)其他子系統可為各種系統(包含一個人電腦系統、影像電腦、大型電腦系統、工作站、網路器具、網際網路器具或其他裝置)之部分。該(等)子系統或該(等)系統亦可包含此項技術中已知之任何合適處理器，諸如一平行處理器。另外，該(等)子系統或該(等)系統可包含具有高速處理及軟體之一平台作為一獨立抑或一網路化工具。
處理器308及電子資料儲存單元309可安置於系統300或另一裝置中或以其他方式為系統300或另一裝置之部分。在一實例中，處理器308及電子資料儲存單元309可為一獨立控制單元之部分或在一集中式品質控制單元中。可使用多個處理器308或電子資料儲存單元309。
處理器308可在實踐中由硬體、軟體及韌體之任何組合實施。再者，如本文中所描述之其功能可由一個單元執行，或在不同組件(其等之各者繼而可由硬體、軟體及韌體之任何組合實施)當中劃分。供處理器308實施各種方法及功能之程式碼或指令可儲存於可讀儲存媒體(諸如電子資料儲存單元309中之一記憶體或其他記憶體)中。
若系統300包含一個以上電腦子系統302，則不同子系統可彼此耦合，使得可在該等子系統之間發送影像、資料、資訊、指令等。例如，一個子系統可由任何合適傳輸媒體(其可包含此項技術中已知之任何合適有線及/或無線傳輸媒體)耦合至(若干)額外子系統。此等子系統之兩者或更多者亦可由一共用電腦可讀儲存媒體(未展示)有效耦合。
處理器308可經組態以使用系統300之輸出或其他輸出來執行若干功能。例如，處理器308可經組態以將輸出發送至一電子資料儲存單元309或另一儲存媒體。處理器308可如本文中所描述般進一步組態。
處理器308或電腦子系統302可為一缺陷檢視系統、一檢測系統、一計量系統或某一其他類型之系統之部分。因此，本文中所揭示之實施例描述可以若干方式針對具有或多或少適用於不同應用之不同能力之系統定製的一些組態。
處理器308可根據本文中所描述之實施例之任何者組態。處理器308亦可經組態以使用系統300之輸出或使用來自其他源之影像或資料來執行其他功能或額外步驟。
處理器308可以此項技術中已知之任何方式通信地耦合至系統300之各種組件或子系統之任何者。此外，處理器308可經組態以藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸媒體自其他系統接收及/或獲取資料或資訊(例如，來自諸如一檢視工具之一檢測系統之檢測結果、包含設計資料之一遠端資料庫及類似者)。以此方式，傳輸媒體可用作處理器308與系統300之其他子系統或系統300外部之系統之間的一資料鏈路。
本文中所揭示之系統300及方法之各種步驟、功能及/或操作係由以下之一或多者實行：電子電路、邏輯閘、多工器、可程式化邏輯裝置、ASIC、類比或數位控制項/開關、微控制器或運算系統。實施諸如本文中所描述之方法之方法的之程式指令可經由載體媒體傳輸或儲存於載體媒體上。載體媒體可包含一儲存媒體，諸如一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟、一非揮發性記憶體、一固態記憶體、一磁帶及類似者。一載體媒體可包含諸如一電線、纜線或無線傳輸鏈路之一傳輸媒體。例如，在本發明各處所描述之各種步驟可由一單一處理器308 (或電腦子系統302)或替代地多個處理器308 (或多個電腦子系統302)實行。此外，系統300之不同子系統可包含一或多個運算或邏輯系統。因此，以上描述不應被解釋為限制本發明而僅為一繪示。
在一例項中，電子束柱101併入至電子柱301中或以其他方式在系統300中。系統300之各種組件可經複製或以其他方式調適以使用電子束柱。
儘管本發明已關於一或多項特定實施例進行描述，但將理解，本發明之其他實施例可在不脫離本發明之範疇之情況下進行。因此，本發明被視為僅受限於隨附發明申請專利範圍及其合理解釋。
100:多柱檢測系統/檢測系統 101:電子束柱 102:支撐結構 110:電子束源/電子源 120:電子束陣列 121:第一端 122:第二端 130:載物台 140:第一永久磁鐵陣列 150:第二永久磁鐵陣列 160:屏蔽板 160a:孔隙 161:第一屏蔽板 162:第二屏蔽板 163:第三屏蔽板 164:第四屏蔽板 165a:第一補充屏蔽板 165b:第二補充屏蔽板 165c:第三補充屏蔽板 170:偵測器 200:雜散場減輕方法 201:方法 202:方法 203:方法 210:步驟 220:步驟 221:步驟 223:步驟 224:步驟 225:步驟 226:步驟 229:步驟 230:步驟 300:系統 301:電子柱 302:電腦子系統 303:電子束源 304:晶圓 305:元件 306:元件 307:偵測器 308:處理器 309:電子資料儲存單元 310:載物台
為更全面理解本發明之性質及目標，應參考結合隨附圖式進行之以下詳細描述，其中： 圖1A係本發明之一檢測系統之一示意圖； 圖1B係本發明之一電子束柱之一示意圖； 圖1C係根據本發明之一實施例之一屏蔽板之一俯視圖； 圖2A係根據本發明之一實施例之雜散磁場B x之減少之一圖形繪示； 圖2B係根據本發明之一實施例之雜散磁場B y之減少之一圖形繪示； 圖2C係根據本發明之一實施例之對平行於電子束光軸之磁場B z的影響之一圖形繪示； 圖3係根據本發明之一實施例之一電子束柱之一示意圖； 圖4係根據本發明之另一實施例之一電子束柱之一示意圖； 圖5係本發明之一方法之一方塊圖； 圖6係根據本發明之一實施例之一方法之一方塊圖； 圖7係根據本發明之另一實施例之一方法之一方塊圖； 圖8係根據本發明之另一實施例之一方法之一方塊圖；及 圖9係根據本發明之一實施例之一系統之一示意圖。
100:多柱檢測系統/檢測系統
101:電子束柱
102:支撐結構
130:載物台
140:第一永久磁鐵陣列
150:第二永久磁鐵陣列
160:屏蔽板

Claims (20)

  1. 一種檢測系統，其包括： 一電子束柱陣列，該等電子束柱各自包括經組態以朝向一載物台發射電子之一電子源； 一第一永久磁鐵陣列，其經組態以將來自各電子源之該等電子聚集成一電子束陣列，其中該第一永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第一端處；及 複數個屏蔽板，其等在該第一永久磁鐵陣列下游在電子發射之一方向上跨該電子束柱陣列延伸； 其中該複數個屏蔽板各自包括複數個孔隙且具有介於1 µm與1 mm之間的一厚度，且該電子束陣列穿過該複數個孔隙；及 藉此該複數個屏蔽板減少在該電子束陣列之一徑向方向上之雜散磁場。
  2. 如請求項1之檢測系統，其進一步包括： 一第二永久磁鐵陣列，其經組態以將該電子束陣列聚焦朝向該載物台上之一目標，其中該第二永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第二端處。
  3. 如請求項2之檢測系統，其中該複數個屏蔽板包括： 一第一屏蔽板，其靠近該第一永久磁鐵陣列配置；及 一第二屏蔽板，其靠近該第二永久磁鐵陣列配置。
  4. 如請求項3之檢測系統，其進一步包括： 一偵測器，其經組態以偵測自該目標反射之電子，其中該偵測器配置於該第一永久磁鐵陣列與該第二永久磁鐵陣列之間；及 其中該複數個屏蔽板進一步包括： 一第三屏蔽板，其靠近該偵測器配置。
  5. 如請求項4之檢測系統，其中該複數個屏蔽板進一步包括： 一第四屏蔽板，其靠近該偵測器、與該第三屏蔽板相對配置。
  6. 如請求項5之檢測系統，其中該複數個屏蔽板進一步包括： 至少一個補充屏蔽板，其配置於該第一屏蔽板與該第二屏蔽板之間。
  7. 如請求項1之檢測系統，其中該複數個屏蔽板包括至少七個屏蔽板。
  8. 如請求項1之檢測系統，其中該複數個屏蔽板之至少一者配置於該雜散磁場在該電子束陣列之該徑向方向上處於一最高量值之處。
  9. 如請求項1之檢測系統，其中該複數個屏蔽板之各者之該厚度係至少120 µm。
  10. 如請求項1之檢測系統，其中該複數個屏蔽板包括一磁性鎳鐵合金。
  11. 一種應用於一多柱檢測系統之雜散場減輕之方法，該多柱檢測系統包含一電子束柱陣列，各電子束柱包括經組態以朝向一載物台發射電子之一電子束源，該方法包括： 將來自各電子源之該等電子引導通過一第一永久磁鐵陣列以將該等電子聚集成一電子束陣列，其中該第一永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第一端處；及 將該電子束陣列引導通過在該第一永久磁鐵陣列下游跨該電子束柱陣列延伸之複數個屏蔽板； 其中該複數個屏蔽板各自包括複數個孔隙且具有介於1 µm與1 mm之間的一厚度，且該電子束陣列穿過該複數個孔隙；及 藉此該複數個屏蔽板減少在該電子束陣列之一徑向方向上之雜散磁場。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包括： 將該電子束陣列引導通過一第二永久磁鐵陣列以將該電子束陣列聚焦朝向該載物台上之一目標，其中該第二永久磁鐵陣列配置於該電子束柱陣列之一第二端處，在該複數個屏蔽板下游。
  13. 如請求項12之方法，其中將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板包括： 將該電子束陣列引導通過靠近該第一永久磁鐵陣列配置之一第一屏蔽板；及 將該電子束陣列引導通過靠近該第二永久磁鐵陣列配置之一第二屏蔽板。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括： 將該電子束陣列引導通過經組態以偵測自該目標反射之電子之一偵測器，其中該偵測器配置於該第一永久磁鐵陣列與該第二永久磁鐵陣列之間；及 其中將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板進一步包括： 將該電子束陣列引導通過靠近該偵測器配置之一第三屏蔽板。
  15. 如請求項14之方法，其中將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板進一步包括： 將該電子束陣列引導通過靠近該偵測器、與該第三屏蔽板相對配置之一第四屏蔽板。
  16. 如請求項15之方法，其中將該電子束陣列引導通過複數個屏蔽板進一步包括： 將該電子束陣列引導通過配置於該第一屏蔽板與該第二屏蔽板之間的至少一個補充屏蔽板。
  17. 如請求項11之方法，其中該複數個屏蔽板包括至少七個屏蔽板。
  18. 如請求項11之方法，其中該複數個屏蔽板之至少一者配置於該雜散磁場在該電子束陣列之該徑向方向上處於一最高量值之處。
  19. 如請求項11之方法，其中該複數個屏蔽板之各者之該厚度係至少120 µm。
  20. 如請求項11之方法，其中該複數個屏蔽板包括一磁性鎳鐵合金。
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