TWI686884B - 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法 - Google Patents

以多個帶電粒子束檢測樣本之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI686884B
TWI686884B TW107134287A TW107134287A TWI686884B TW I686884 B TWI686884 B TW I686884B TW 107134287 A TW107134287 A TW 107134287A TW 107134287 A TW107134287 A TW 107134287A TW I686884 B TWI686884 B TW I686884B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
area
detection
images
sample
spots
Prior art date
Application number
TW107134287A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201921543A (zh
Inventor
國獅 劉
劉學東
方偉
允佳 招
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW201921543A publication Critical patent/TW201921543A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI686884B publication Critical patent/TWI686884B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/222—Image processing arrangements associated with the tube
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261—Details
    • H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/24495—Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本文揭示一種方法，其包含：藉由複數個帶電粒子束在一樣本上產生複數個探測光點；在使該複數個探測光點掃描橫越該樣本上之一區域之同時，自該複數個探測光點記錄分別表示該複數個帶電粒子束與該樣本之相互作用的複數組信號；分別自該複數組信號產生該區域之複數個影像；以及自該複數個影像產生該區域之一複合影像。

Description

以多個帶電粒子束檢測樣本之方法
本發明係關於用於檢測(例如觀測、量測及成像)樣本之方法，該等樣本諸如用於諸如積體電路(IC)製造之裝置製造過程中的晶圓及光罩。
裝置製造過程可包括將所要圖案施加至基板上。被替代地稱作光罩或倍縮光罩之圖案化裝置可用於產生所要圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括一個或若干個晶粒之部分)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。單個基板可含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。微影設備可用於此轉印。一種類型之微影設備被稱為步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝露於目標部分上而輻照各目標部分。另一類型之微影設備被稱為掃描器，其中藉由在給定方向上經由輻射束掃描圖案同時平行或反平行於此方向同步地掃描基板來輻照各目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化裝置轉印至基板。
為了監測裝置製造過程之一或多個步驟(例如，曝露、抗蝕劑處理、蝕刻、顯影、焙烤，等)，可檢測由裝置製造過程圖案化之樣本 (諸如基板)或其中使用之圖案化裝置，其中可量測該樣本之一或多個參數。該一或多個參數可包括例如邊緣位置誤差(EPE)，其為基板或圖案化裝置上圖案之邊緣與圖案之預期設計之對應邊緣之間的距離。檢測亦可發現圖案缺陷(例如，失敗連接或失敗分離)及未引入粒子。
基板及裝置製造過程中使用之圖案化裝置之檢測可幫助改良良率。自檢測獲得之資訊可用於識別缺陷或調整裝置製造過程。
本文揭示一種方法，其包含：藉由複數個帶電粒子束在一樣本上產生複數個探測光點；在使該複數個探測光點掃描橫越該樣本上之一區域之同時，自該複數個探測光點記錄分別表示該複數個帶電粒子束與該樣本之相互作用的複數組信號；分別自該複數組信號產生該區域之複數個影像；以及自該複數個影像產生該區域之一複合影像。
根據一實施例，該複數個探測光點具有不同大小或不同強度。
根據一實施例，該複數個探測光點隔開。
根據一實施例，該複數個探測光點進行掃描之同時具有相對於彼此之移動。
根據一實施例，該複數個探測光點分別掃描橫越該區域之時間週期不同。
根據一實施例，該等時間週期在時間上不連續。
根據一實施例，該等時間週期具有部分重疊。
根據一實施例，該複數組信號並非在整個該等時間週期期間加以記錄。
根據一實施例，該區域之該複數個影像中之各者係自該複數組信號中之僅一者產生。
根據一實施例，產生該區域之該複數個影像包含相對於該等信號之量值或該複數個探測光點之位置數位化該複數組信號。
根據一實施例，該區域之該複數個影像為表示該等信號之量值的數位值之彙編。
根據一實施例，該區域之該複合影像為該等數位值的平均值之一彙編。
根據一實施例，產生該區域之該複合影像包含對該區域之該複數個影像求平均值。
根據一實施例，對該複數個影像求平均值係藉由簡單平均值、加權平均值或流動平均值進行。
根據一實施例，該方法進一步包含自另一帶電粒子束在該樣本上產生一額外光點。
根據一實施例，該額外光點與該複數個該等探測光點具有一不同大小或一不同強度。
根據一實施例，該方法進一步包含使用該額外光點用電荷為該區域充電。
根據一實施例，該方法進一步包含在該複數個探測光點進行掃描之前或同時該額外光點進行掃描。
根據一實施例，不自該額外光點記錄表示該另一束與該樣本之相互作用的信號。
本文中揭示一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之 一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施上述方法中之任一者。
9:樣本
10:帶電粒子之源
11:束提取電極
12:聚光透鏡
13:束遮沒偏轉器
14:孔隙
15:掃描偏轉器
16:接物鏡
17:E×B帶電粒子迂迴裝置
18:束
20:信號
21:信號偵測器
30:載物台
100:設備
300:區域
310:探測光點
310A:探測光點
310B:探測光點
310C:探測光點
310D:光點
351:影像
352:影像
353:影像
361:影像
362:影像
363:影像
400:設備
401:源
402:虛擬影像
403:虛擬影像
404:聚光透鏡
405:主孔隙
406:接物鏡
407:樣本
410:源轉換單元
411:光學元件
412:導電層
413:微補償器
414:預彎曲微偏轉器
419:光學系統
431:小束
432:小束
433:小束
611:組
612:組
613:組
661:影像
662:影像
663:影像
669:平均影像
910:程序
920:探測光點
930:程序
940:信號
950:程序
960:影像
970:程序
980:複合影像
L:長度
T10:時間週期
T20:時間週期
T30:時間週期
T40:時間週期
T41:時間週期
T42:時間週期
T43:時間週期
W:寬度
圖1示意性地展示可進行帶電粒子束檢測之設備。
圖2A示意性地展示可使用多個帶電粒子束進行帶電粒子束檢測之設備，其中該多個束中之帶電粒子係來自單一源(「多束」設備)。
圖2B示意性地展示替代多束設備。
圖2C示意性地展示替代多束設備。
圖3示意性地展示使用一個帶電粒子束檢測樣本。
圖4示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。
圖5示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。
圖6示意性地展示根據一實施例之影像求平均值。
圖7示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。
圖8示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。
圖9展示根據一實施例之用於使用多個帶電粒子束檢測樣本之方法的流程圖。
存在用於檢測樣本(例如，基板及圖案化裝置)之各種技術。一種檢測技術為光學檢測，其中將光束引導至基板或圖案化裝置，且 記錄表示該光束與該樣本之相互作用(例如，散射、反射、繞射)之信號。另一種檢測技術為帶電粒子束檢測，其中將帶電粒子(例如，電子)束引導至樣本，且記錄表示帶電粒子與樣本之相互作用(例如，二次發射及背向散射發射)之信號。
如本文中所使用，除非另外具體說明，否則術語「或」涵蓋所有可能組合，除非不可行。舉例而言，若陳述資料庫可包括A或B，則除非另有具體說明或不可行，否則資料庫可包括A，或B，或A及B。作為一第二實例，若陳述資料庫可包括A、B或C，則除非另有具體說明或不可行，否則資料庫可包括A，或B，或C，或A及B，或A及C，或B及C，或A及B及C。
圖1示意性地展示可進行帶電粒子束檢測之設備100。設備100可包括經組態以產生及控制帶電粒子束之組件，諸如可在自由空間中產生帶電粒子之源10、束提取電極11、聚光透鏡12、束遮沒偏轉器13、孔隙14、掃描偏轉器15及接物鏡16。設備100可包括經組態以偵測表示帶電粒子束與樣本之相互作用之信號之組件，諸如E×B帶電粒子迂迴裝置17、信號偵測器21。設備100亦可包括諸如處理器之經組態以處理信號或控制其他組件之組件。
在檢測過程之實例中，帶電粒子束18被引導至定位於載物台30上之樣本9(例如，晶圓或光罩)。表示束18與樣本9之相互作用之信號20藉由E×B帶電粒子迂迴裝置17導引至信號偵測器21。處理器可引起載物台30移動或引起束18掃描。
帶電粒子束檢測相較於光學檢測可具有更高解析度，此係由於帶電粒子束檢測中所使用之帶電粒子相較於光學檢測中所使用之光之 波長較短。由於基板及圖案化裝置上圖案之尺寸隨著裝置製造過程演進而變得愈來愈小，因此帶電粒子束檢測變得更加廣泛地使用。歸因於在帶電粒子束檢測中使用之帶電粒子之間的相互作用(例如庫侖(Coulomb)效應)，帶電粒子束檢測之處理量相對較低。可使用多於一個帶電粒子束來增大處理量。
在一實例中，多個帶電粒子束可同時掃描樣本上之多個區域。多個束之掃描可為同步或獨立的。多個區域之間可具有重疊，可平鋪以覆蓋連續區，或可彼此隔離。自該等束與樣本之相互作用產生的信號可由多個偵測器收集。偵測器之數目可小於、等於或大於束之數目。可個別地控制或共同地控制多個束。
多個帶電粒子束可在樣本之表面上形成多個探測光點。該等探測光點可分別或同時掃描表面上之多個區域。該等束之帶電粒子可產生來自探測光點之位置的信號。信號之一個實例為二次電子。二次電子通常具有小於50eV之能量。當束之帶電粒子為電子時，信號之另一實例為反向散射電子。反向散射電子通常具有接近束之電子之著陸能量的能量。來自探測光點之位置的信號可分別或同時由多個偵測器收集。
多個束可分別來自多個源，或來自單一源。若該等束係來自多個源，則多個柱可掃描該等束且將該等束聚焦至表面上，且由該等束產生之信號可分別由柱中之偵測器偵測。使用來自多個源之束的設備可稱為多柱設備。該等柱可為獨立的，或共用多軸磁性或電磁複合接物鏡。參見美國專利第8,294,095號，其特此以全文引用之方式併入。由多柱設備產生之探測光點可間隔大至30mm至50mm之距離。
若該等束係來自單一源，則源轉換單元可用以形成單一源 之多個虛擬或真實影像。影像及單一源中之各者可被視為束(亦稱為「小束」，因為所有小束皆來自同一源)之發射器。源轉換單元可具有導電層，該導電層具有可將來自單一源之帶電粒子劃分成多個小束之多個開口。源轉換單元可具有光學元件，該等光學元件可影響小束以形成單一源之多個虛擬或真實影像。影像中之各者可被視為發射小束中之一者的源。小束可間隔數微米之距離。可具有投影系統及偏轉掃描單元之單一柱可用以掃描小束且將小束聚焦於樣本之多個區域上。由小束產生之信號可分別由單一柱內部之偵測器之多個偵測元件偵測。使用來自單一源之束的設備可稱為多束設備。
存在至少兩種形成單一源之影像的方法。在第一方法中，各光學元件具有一靜電微透鏡，其聚焦一個小束且藉此形成一個真實影像。參見美國專利第7,244,949號，其特此以全文引用之方式併入。在第二方法中，各光學元件具有一靜電微偏轉器，其偏轉一個小束，由此形成一個虛擬影像。參見例如美國專利第6,943,349號及美國專利申請案第15/065,342號，其揭示內容特此以全文引用之方式併入。第二方法中帶電粒子之間的相互作用(例如庫侖效應)可能弱於第一方法中帶電粒子之間的相互作用，此係因為真實影像具有較高電流密度。
圖2A示意性地展示可使用多個帶電粒子束進行帶電粒子束檢測之設備400，其中多個束中之帶電粒子係來自單一源。即，設備400為多束設備。設備400具有可在自由空間中產生帶電粒子之源401。在一實例中，帶電粒子為電子，且源401為電子槍。設備400具有光學系統419，該光學系統可藉由帶電粒子在樣本407之表面上產生多個探測光點且用該等探測光點在樣本407之表面上。光學系統419可具有聚光透鏡404 及相對於聚光透鏡404在上游或下游之主孔隙405。如本文中所使用之表達「組件A相對於組件B在上游」意謂在設備之正常操作中，帶電粒子束將在到達組件B之前到達組件A。如本文中所使用之表達「組件B相對於組件A在下游」意謂在設備之正常操作中，帶電粒子束將在到達組件A之後到達組件B。光學系統419具有經組態以形成源401之多個虛擬影像(例如，虛擬影像402及403)的源轉換單元410。虛擬影像及源401可各自被視為小束(例如，小束431、432及433)之發射器。源轉換單元410可具有導電層412及光學元件411，該導電層具有可將來自源401之帶電粒子劃分成多個小束的多個開口，該光學元件可影響小束以形成源401之虛擬影像。光學元件411可為經組態以偏轉小束之微偏轉器。小束之電流可能受導電層412中之開口之大小或聚光透鏡404之聚焦倍率影響。光學系統419包括經組態以聚焦多個小束且藉此將多個探測光點形成至樣本407之表面上的接物鏡406。源轉換單元410亦可具有經組態以減少或消除探測光點之像差(例如，場曲率及散光)的微補償器。
圖2B示意性地展示替代多束設備。聚光透鏡404使來自源401之帶電粒子準直。源轉換單元410之光學元件411可包含微補償器413。微補償器413可與微偏轉器分離或可與微偏轉器整合。若經分離，則微補償器413可定位於微偏轉器上游。微補償器413經組態以補償聚光透鏡404或接物鏡406之離軸像差(例如，場曲率、散光及失真)。離軸像差可能會不利地影響藉由離軸(亦即，不沿著設備之主光軸)小束形成之探測光點之大小或位置。接物鏡406之離軸像差無法藉由偏轉小束來完全消除。微補償器413可補償接物鏡406之殘餘離軸像差(亦即，離軸像差之無法藉由偏轉小束來消除的部分)，或探測光點大小之非均一性。微補償器 413中之各者與導電層412中之開口中之一者對準。微補償器413可各自具有四個或更多個極。小束之電流可能受導電層412中之開口之大小及/或聚光透鏡404之位置影響。
圖2C示意性地展示替代多束設備。源轉換單元410之光學元件411可包含預彎曲微偏轉器414。預彎曲微偏轉器414為經組態以在小束經過導電層412中之開口之前使小束彎曲的微偏轉器。
可在美國專利申請公開案2016/0268096、2016/0284505及2017/0025243、美國專利9607805、美國專利申請案15/365,145、15/213,781、15/216,258及62/440,493以及PCT申請案PCT/US17/15223中發現使用來自單一源之多個帶電粒子束的設備之額外描述，該等案之揭示內容特此以全文引用之方式併入。
在利用一個帶電粒子束檢測樣本(例如，基板或圖案化裝置)之區域時，自藉由該束在該區域中形成的探測光點記錄表示該束與樣本之相互作用的信號。該信號可包括隨機雜訊。為減小隨機雜訊，探測光點可掃描該區域多次，且可對在不同時間自相同位置記錄的信號求平均值。圖3示意性地展示使用一個帶電粒子束檢測樣本。圖3展示探測光點310相對於樣本之移動。在探測光點310之掃描期間，樣本可能移動。探測光點310之直徑為W。在此實例中所示的待檢測區域300為矩形形狀，但不必如此。為方便起見，在相對於樣本無移動之參考系(「RF」)中界定兩個方向x及y。x及y方向相互垂直。在時間週期T10期間，探測光點310掃描橫越整個區域300，此意謂區域300中之各位置在時間週期T10期間的某一時間點在探測光點310內。舉例而言，探測光點310可在x方向上移動長度L(由實線箭頭表示)，在此期間，自探測光點310記錄表示束與樣本 之相互作用的信號；可在-x方向上移動長度L且在-y方向上移動寬度W(由點線箭頭表示)，在此期間，不自探測光點310記錄表示束與樣本之相互作用的信號。可重複探測光點310之此等往返移動，直至探測光點310掃描橫越整個區域300。探測光點310覆蓋整個區域之其他移動可為可能的。可自在時間週期T10期間記錄之信號產生區域300之影像351。舉例而言，可藉由在量值或空間方面數位化該等信號而產生影像351。影像351可為表示在探測光點310分別處於區域300內之複數個位置時記錄的信號之量值的數位值之彙編。儘管使用詞「影像」，但影像351不必呈可由人眼容易察覺之形式。舉例而言，影像351可為儲存在電腦記憶體中之值。可在諸如T20及T30之不同於時間週期T10的時間週期期間以相同或不同方式獲得諸如影像352及353之額外影像。時間週期T10、T20及T30可能在時間上不連續。對自藉由相同帶電粒子束產生的探測光點310獲得的影像求平均值(例如，簡單平均值、加權平均值、流動平均值，等)。舉例而言，在影像351、352及353為表示在探測光點310處於區域300內之複數個位置時記錄的信號之量值的數位值之彙編時，對影像351、352及353求平均值可藉由對相同位置處的數位值求平均值來進行。即影像351、352及353之平均值可為分別在複數個位置處的影像351、352及353之數位值的平均值之彙編。
圖4示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。在此實例中，三個束在樣本上產生三個探測光點310A至310C。圖4展示三個探測光點310A至310C相對於樣本之移動。三個探測光點310A至310C可但不必配置成列。在此實例中，三個探測光點310A至310C之寬度為W。該等探測光點之寬度不必相同。三個探測光點310A至310C可或 可不相對於彼此移動。此實例中之待檢測區域300為矩形形狀，但不必如此。在此實例中，在時間週期T41、T42及T43期間，三個探測光點310A至310C分別掃描橫越整個區域300，此意謂區域300中之各位置分別在時間週期T41至T43期間的某一時間點在探測光點310A至310C內。舉例而言，三個探測光點310A 310C可在x方向上移動長度L(由實線箭頭表示)，在此期間，自探測光點310記錄表示束與樣本之相互作用的信號；在-x方向上移動長度L且在-y方向上移動寬度W(由點線箭頭)表示，在此期間，不自三個探測光點310A至310C記錄表示束與樣本之相互作用的信號。可重複此等往返移動，直至三個探測光點310A至310C中之各者掃描橫越整個區域300。該三個探測光點310A至310C在時間週期T41、T42或T43開始時可處於不同位置，且該等位置可在區域300外部。舉例而言，如圖4中所示，在時間週期T41開始時，探測光點310A處於區域300在y方向上之極端處；探測光點310B鄰近於探測光點310A且在區域300外部；探測光點310C鄰近於探測光點310B，且進一步在區域300外部。三個探測光點310A至310C在時間週期T41、T42或T43的持續時間中可處於不同位置。舉例而言，如圖4中所示，在時間週期T41、T42或T43的持續時間中的某一時間，探測光點310A至310C彼此鄰近，且在區域300內部。類似地，三個探測光點310A至310C在時間週期T43結束時可處於不同位置，且該等位置可在區域300外部。舉例而言，如圖4中所示，在時間週期T43結束時，探測光點310C處於區域300在-y方向上的極端處；探測光點310B鄰近於探測光點310C，且在區域300外部；探測光點310A鄰近於探測光點310B，且進一步在區域300外部。區域300之影像361可由在時間週期T41期間自探測光點310A記錄的信號形成。區域300之影像362可由在時 間週期T42期間自探測光點310B記錄的信號形成。區域300之影像363可由在時間週期T43期間自探測光點310C記錄的信號形成。舉例而言，可藉由在量值或空間方面數位化該等信號而形成影像361至363。影像361至363可為表示在探測光點310A至310C分別處於區域300內之複數個位置時記錄的信號之量值的數位值之彙編。儘管使用詞「影像」，但影像361至363不必呈可由人眼容易察覺之形式。舉例而言，影像361至363可為儲存在電腦記憶體中之值。時間週期T41、T42與T43可具有一些重疊(如在此實例中)、完全重疊(如在圖5中所示的實例中)，或完全不重疊。時間週期T10、T20及T30可能在時間上不連續。在此實例中，時間週期T41、T42與T43具有相同長度，但在不同時間開始且在不同時間結束。對影像361至363求平均值(例如，簡單平均值、加權平均值、流動平均值，等)。舉例而言，在影像361至363為表示在探測光點310A至300C處於區域300內之複數個位置時記錄的信號之量值的數位值之彙編時，對影像361至363求平均值可藉由對相同位置處的數位值求平均值來進行。即，影像361至363之平均值可為分別處於複數個位置處的影像361至363之數位值之平均值的彙編。在此實例中，在記錄表示產生三個探測光點310A至310C中之兩者的束與樣本之相互作用的信號時，此等兩個探測光點不會同時處於區域300中的相同位置。
圖5示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。在此所展示之實例中，三個束在樣本上產生三個探測光點310A至310C。圖5展示三個探測光點310A至310C相對於樣本之移動。三個探測光點310A至310C可但不必配置成列。在此實例中，三個探測光點310A至310C之寬度為W。該等探測光點之寬度不必相同。三個探測光點310A至 310C可或可不相對於彼此移動。此實例中所展示之待檢測區域300為矩形形狀，但不必如此。在此實例中，在時間週期T40期間，三個探測光點310A至310C中之各者掃描橫越整個區域300，此意謂區域300中之各位置在時間週期T40期間的某一時間點在探測光點310A至310C中之各者內。舉例而言，三個探測光點310A至310C可在x方向上移動長度L(由實線箭頭表示)，在此期間，自探測光點310記錄表示束與樣本之相互作用的信號；可在-x方向上移動長度L且在-y方向或y方向上移動一個或多個寬度W(由點線箭頭表示)，在此期間，不自三個探測光點310A至310C記錄表示束與樣本之相互作用的信號。可重複此等往返移動，直至三個探測光點310A至310C中之各者掃描橫越整個區域300。該三個探測光點310A至310C在時間週期T40開始時可處於不同位置。舉例而言，如圖5中所示，在時間週期T40開始時，探測光點310C處於區域300在y方向上之極端處；探測光點310B鄰近於探測光點310C且在區域300內部；探測光點310A鄰近於探測光點310B，且進一步在區域300內部。類似地，三個探測光點310A至310C在時間週期T40期間或結束時可處於不同位置。區域300之影像361可由在時間週期T40期間自探測光點310A記錄的信號形成。區域300之影像362可由在時間週期T40期間自探測光點310B記錄的信號形成。區域300之影像363可由在時間週期T40期間自探測光點310C記錄的信號形成。舉例而言，可藉由在量值或空間方面數位化該等信號而形成影像361至363。影像361至363可為表示在探測光點310A至310C分別處於區域300內之複數個位置時記錄的信號之量值的數位值之彙編。儘管使用詞「影像」，但影像361至363不必呈可由人眼容易察覺之形式。舉例而言，影像361至363可為儲存在電腦記憶體中之值。時間週期T40可能在時間上 不連續。對影像361至363求平均值(例如，簡單平均值、加權平均值、流動平均值，等)。舉例而言，在影像361至363為表示在探測光點310A至300C處於區域300內之複數個位置時記錄的信號之量值的數位值之彙編時，對影像361至363求平均值可藉由對相同位置處的數位值求平均值來進行。即，影像361至363之平均值可為分別處於複數個位置處的影像361至363之數位值之平均值的彙編。在此實例中，在記錄表示產生三個探測光點310A至310C中之兩者的束與樣本之相互作用的信號時，此等兩個探測光點不會同時處於區域300中的相同位置。
圖6示意性地展示根據一實施例之影像求平均值。在多個時間週期(例如，時間週期T41至T43)期間自多個探測光點(例如，探測光點310A至310C)記錄多組(例如，組611至613)信號。在此處所示之實例中，該等組信號可為類比信號。可藉由分別在量值及空間兩方面數位化該等組信號而形成影像(例如，影像661至663)。此實例中所示的值及陰影表示經數位化信號之量值。平均影像(例如，平均影像669)係藉由對影像中對應位置處的經數位化信號之量值求平均值而形成。其他求平均值方法係可能的。
圖7示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本。在此處展示之此實例(其類似於圖5中所示之實例)中，三個束在樣本上產生三個探測光點310A至310C。圖7展示三個探測光點310A至310C相對於樣本之移動。在圖5中所示之實例中，探測光點310A至310C彼此鄰近。在圖7所示之實例中，三個探測光點310A至310C可隔開，舉例而言，隔開多個寬度W。使探測光點310A至310C隔開可減小產生探測光點310A至310C之束之相互作用或對自探測光點310A至310C記錄之信號的 干擾。
圖8示意性地展示根據一實施例使用多個帶電粒子束檢測樣本，其中一或多個額外帶電粒子束可用於不同於產生用於成像的信號之其他目的。圖8中所示之實例類似於圖4中所示之實例，但具有藉由額外帶電粒子束在樣本上產生的光點310D，該額外帶電粒子束用於在探測光點310A至310C掃描橫越區域300之前用電荷對區域300充電。光點310D與探測光點310A至310C可具有不同大小或不同強度。光點310D可在探測光點310A至310C掃描區域300之前或同時掃描區域300。在一實施例中，不自光點310D記錄信號。
圖9展示根據一實施例之用於使用多個帶電粒子束檢測樣本之方法的流程圖。在程序910中，藉由複數個帶電粒子束在樣本上產生複數個探測光點920。該複數個探測光點920可具有相同大小或不同大小。該複數個探測光點920可具有相同強度或不同強度。該複數個探測光點920可彼此鄰近或隔開。額外光點可藉由額外帶電粒子束在樣本上產生，且可與探測光點920具有不同大小或強度。在程序930中，在探測光點920掃描橫越樣本上的區域之同時，自探測光點920記錄分別表示該複數個帶電粒子束與該樣本之相互作用的複數組信號940。在探測光點920掃描橫越該區域之同時，探測光點920可具有相對於彼此之移動。該等探測光點920可在不同時間週期期間掃描橫越區域。探測光點920可掃描橫越區域之不同部分，而不在其間掃描該區域。可不在探測光點920掃描橫越區域之全部時間記錄該等組信號940。在程序950中，分別自該等組信號940產生區域之複數個影像960。可自該等組信號940中之僅一者產生影像960中之各者。可藉由相對於信號之量值及探測光點920之位置數位化 該等組信號940來產生影像960。影像960可具有有限大小之像素。影像960可不呈可由人眼容易察覺之形式。舉例而言，影像960可為儲存在電腦可讀儲存媒體中的表示信號之量值的數位值之彙編。在程序970中，自複數個影像960產生區域之複合影像980。如同影像960，複合影像980可不呈可由人眼容易察覺之形式。在一實例中，複合影像980可為影像960之數位值的平均值之彙編。
可使用以下條項進一步描述實施例：
1.一種方法，其包含：藉由複數個帶電粒子束在一樣本上產生複數個探測光點；在使該複數個探測光點掃描橫越該樣本上之一區域之同時，自該複數個探測光點記錄分別表示該複數個帶電粒子束與該樣本之相互作用的複數組信號；分別自該複數組信號產生該區域之複數個影像；以及自該複數個影像產生該區域之一複合影像。
2.如條項1之方法，其中該複數個探測光點具有不同大小或不同強度。
3.如條項1之方法，其中該複數個探測光點隔開。
4.如條項1之方法，其中該複數個探測光點進行掃描之同時相對於彼此移動。
5.如條項1之方法，其中該複數個探測光點分別掃描橫越該區域之時間週期不同。
6.如條項5之方法，其中該等時間週期在時間上不連續。
7.如條項5之方法，其中該等時間週期具有部分重疊。
8.如條項5之方法，其中該複數組信號並非在整個該等時間週期期間加以記錄。
9.如條項1之方法，其中該區域之該複數個影像中之各者係自該複數組信號中之僅一者產生。
10.如條項1之方法，其中產生該區域之該複數個影像包含相對於該等信號之量值或該複數個探測光點之位置數位化該複數組信號。
11.如條項1之方法，其中該區域之該複數個影像為表示該等信號之量值的數位值之彙編。
12.如條項11之方法，其中該區域之該複合影像為該等數位值的平均值之一彙編。
13.如條項1之方法，其中產生該區域之該複合影像包含對該區域之該複數個影像求平均值。
14.如條項13之方法，其中對該複數個影像求平均值係藉由簡單平均值、加權平均值或流動平均值進行。
15.如條項1之方法，其進一步包含自另一帶電粒子束在該樣本上產生一額外光點。
16.如條項15之方法，其中該額外光點與該複數個該等探測光點具有一不同大小或一不同強度。
17.如條項15之方法，其進一步包含使用該額外光點用電荷為該區域充電。
18.如條項15之方法，其進一步包含在該複數個探測光點進行掃描之前或同時該額外光點進行掃描。
19.如條項15之方法，其中不自該額外光點記錄表示該另一束與該 樣本之相互作用的信號。
20.一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如條項1至19中任一項之方法。
儘管以上揭示內容係關於多束設備(亦即，可使用多個電荷粒子束進行帶電粒子束檢測之設備，其中該多個束之帶電粒子係來自單一源)而作出，但實施例可適用於多柱設備(亦即，可使用多個帶電粒子束進行帶電粒子束檢測之設備，其中多個帶電粒子束係自多個源產生)。可在美國專利8,294,095中發現對多柱設備之額外描述，該美國專利之揭示內容特此以全文引用之方式併入。
雖然可使用本文中所揭示之概念對諸如矽晶圓之樣本或諸如玻璃上鉻(chrome on glass)之圖案化裝置進行檢測，但應理解，所揭示之概念可與任何類型之樣本一起使用，例如，檢測不同於矽晶圓之樣本。
以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。
300‧‧‧區域
310A‧‧‧探測光點
310B‧‧‧探測光點
310C‧‧‧探測光點
361‧‧‧影像
362‧‧‧影像
363‧‧‧影像
L‧‧‧長度
T41‧‧‧時間週期
T42‧‧‧時間週期
T43‧‧‧時間週期
W‧‧‧寬度

Claims (16)

  1. 一種檢測一樣本之方法，其包含：藉由複數個帶電粒子束在該樣本上產生複數個探測光點；在使該複數個探測光點掃描橫越(across)該樣本上之一區域時，自該複數個探測光點記錄分別表示該複數個帶電粒子束與該樣本之相互作用的複數組信號，其中在該複數個探測光點進行掃描時相對於彼此移動；分別自該複數組信號產生該區域之複數個影像；以及自該複數個影像產生該區域之一複合影像。
  2. 如請求項1之方法，其中當該複數個探測光點進行掃描而相對於彼此移動時，該複數個探測光點之移動同步(synchronized)。
  3. 如請求項2之方法，其中在該複數個探測光點之移動同步時，該複數個探測光點經配置成一列(in a row)。
  4. 如請求項1之方法，其中該複數個探測光點具有不同大小或不同強度。
  5. 如請求項1之方法，其中該複數個探測光點隔開。
  6. 如請求項1之方法，其中該複數個探測光點分別掃描橫越該區域之時間週期不同。
  7. 如請求項6之方法，其中該等時間週期在時間上不連續。
  8. 如請求項6之方法，其中該等時間週期具有部分重疊。
  9. 如請求項6之方法，其中該複數組信號並非在整個該等時間週期期間加以記錄。
  10. 如請求項1之方法，其中該區域之該複數個影像中之各者係自該複數組信號中之僅一者產生。
  11. 如請求項1之方法，其中產生該區域之該複數個影像包含：相對於該等信號之量值或該複數個探測光點之位置數位化該複數組信號。
  12. 如請求項1之方法，其中該區域之該複數個影像為表示該等信號之量值的數位值之彙編(compilation)。
  13. 如請求項12之方法，其中該區域之該複合影像為該等數位值的平均值之一彙編。
  14. 如請求項1之方法，其中產生該區域之該複合影像包含：對該區域之該複數個影像求平均值。
  15. 如請求項14之方法，其中對該複數個影像求平均值係藉由簡單平均值、加權平均值或流動平均值進行。
  16. 一種電腦程式產品，其包含上面記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如請求項1之方法。
TW107134287A 2017-09-29 2018-09-28 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法 TWI686884B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762566177P 2017-09-29 2017-09-29
US62/566,177 2017-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201921543A TW201921543A (zh) 2019-06-01
TWI686884B true TWI686884B (zh) 2020-03-01

Family

ID=63722370

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110142755A TWI811851B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法
TW109102886A TWI749454B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法
TW107134287A TWI686884B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110142755A TWI811851B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法
TW109102886A TWI749454B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11430631B2 (zh)
JP (2) JP7053805B2 (zh)
KR (3) KR102535162B1 (zh)
CN (1) CN111527581B (zh)
IL (1) IL273530A (zh)
TW (3) TWI811851B (zh)
WO (1) WO2019063532A1 (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011187191A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Hitachi High-Technologies Corp 回路パターン検査装置およびその検査方法
US20170154756A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2786388B1 (fr) * 1998-11-27 2001-02-16 Ge Medical Syst Sa Procede de detection d'un tissu de nature determinee en radiologie numerique et son utilisation pour le reglage des parametres d'exposition
US6344750B1 (en) 1999-01-08 2002-02-05 Schlumberger Technologies, Inc. Voltage contrast method for semiconductor inspection using low voltage particle beam
JP2001133234A (ja) 1999-11-05 2001-05-18 Nikon Corp 欠陥検査方法、欠陥検査装置及びそれらを用いた半導体デバイスの製造方法
EP1150327B1 (en) 2000-04-27 2018-02-14 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Multi beam charged particle device
US6566655B1 (en) * 2000-10-24 2003-05-20 Advanced Micro Devices, Inc. Multi-beam SEM for sidewall imaging
WO2002037526A1 (fr) * 2000-11-02 2002-05-10 Ebara Corporation Appareil a faisceau electronique et procede de fabrication d'un dispositif a semi-conducteur comprenant ledit appareil
JP2006153871A (ja) 2000-11-17 2006-06-15 Ebara Corp 基板検査方法、基板検査装置及び電子線装置
US7095022B2 (en) 2000-12-12 2006-08-22 Ebara Corporation Electron beam apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the apparatus
US6992290B2 (en) * 2001-01-10 2006-01-31 Ebara Corporation Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system
JP2002260571A (ja) 2001-03-05 2002-09-13 Nikon Corp 電子線装置および電子線装置を用いたデバイス製造方法
JP2003297278A (ja) 2002-04-05 2003-10-17 Ebara Corp 検査装置及び検査方法
JP2005037291A (ja) 2003-07-17 2005-02-10 Sony Corp 欠陥検査装置および欠陥検査方法
EP2579273B8 (en) * 2003-09-05 2019-05-22 Carl Zeiss Microscopy GmbH Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
JP2005085618A (ja) 2003-09-09 2005-03-31 Ebara Corp 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JP4989687B2 (ja) 2009-06-30 2012-08-01 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン形状評価方法およびパターン形状評価装置
JP2011155119A (ja) 2010-01-27 2011-08-11 Hitachi High-Technologies Corp 検査装置及び検査方法
US20130082177A1 (en) 2010-06-07 2013-04-04 Hitachi High-Technologies Corporation Circuit pattern inspection apparatus and circuit pattern inspection method
US8294095B2 (en) 2010-12-14 2012-10-23 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged particle beams with multi-axis magnetic lens
JP5890652B2 (ja) 2011-10-28 2016-03-22 株式会社荏原製作所 試料観察装置及び試料観察方法
JP2013128069A (ja) 2011-12-19 2013-06-27 Hitachi High-Technologies Corp 電子線検査装置、及び検査方法
US9466462B2 (en) 2014-01-13 2016-10-11 Applied Materials Israel Ltd. Inspection of regions of interest using an electron beam system
US9847209B2 (en) 2014-01-13 2017-12-19 Applied Materials Israel Ltd. Inspection of regions of interest using an electron beam system
JP2016139467A (ja) 2015-01-26 2016-08-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料観察方法および試料観察装置
US9691588B2 (en) 2015-03-10 2017-06-27 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US10236156B2 (en) 2015-03-25 2019-03-19 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
KR20160116534A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 삼성전자주식회사 전자빔을 이용한 웨이퍼의 검사 방법
US9607805B2 (en) 2015-05-12 2017-03-28 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US9922799B2 (en) 2015-07-21 2018-03-20 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
IL294759B1 (en) 2015-07-22 2024-05-01 Asml Netherlands Bv Device for multiple charged particle beams
US10366862B2 (en) 2015-09-21 2019-07-30 KLA-Tencor Corporaton Method and system for noise mitigation in a multi-beam scanning electron microscopy system
US10325753B2 (en) 2015-09-23 2019-06-18 Kla Tencor Corporation Method and system for focus adjustment of a multi-beam scanning electron microscopy system
WO2017132435A1 (en) 2016-01-27 2017-08-03 Hermes Microvision Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
US10276346B1 (en) * 2016-03-09 2019-04-30 Kla-Tencor Corporation Particle beam inspector with independently-controllable beams
EP3563400A1 (en) 2016-12-30 2019-11-06 ASML Netherlands B.V. An apparatus using multiple charged particle beams

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011187191A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Hitachi High-Technologies Corp 回路パターン検査装置およびその検査方法
US20170154756A1 (en) * 2015-11-30 2017-06-01 Hermes Microvision Inc. Apparatus of Plural Charged-Particle Beams

Also Published As

Publication number Publication date
TW202234542A (zh) 2022-09-01
KR20200043460A (ko) 2020-04-27
KR102535162B1 (ko) 2023-05-26
WO2019063532A1 (en) 2019-04-04
KR102650064B1 (ko) 2024-03-22
TWI749454B (zh) 2021-12-11
KR20230074622A (ko) 2023-05-30
JP7358545B2 (ja) 2023-10-10
KR20220108209A (ko) 2022-08-02
IL273530A (en) 2020-05-31
JP7053805B2 (ja) 2022-04-12
CN111527581A (zh) 2020-08-11
TW202034420A (zh) 2020-09-16
TW201921543A (zh) 2019-06-01
JP2020535631A (ja) 2020-12-03
US11430631B2 (en) 2022-08-30
TWI811851B (zh) 2023-08-11
CN111527581B (zh) 2023-11-14
US20200227233A1 (en) 2020-07-16
JP2022082662A (ja) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240044820A1 (en) Methods of inspecting samples with a beam of charged particles
US20220122803A1 (en) Image contrast enhancement in sample inspection
TWI686884B (zh) 以多個帶電粒子束檢測樣本之方法
CN111164729B (zh) 带电粒子束检查的样品检查选配方案的动态确定的方法