TWI742503B - 檢測一樣品之裝置及方法及其相關電腦程式產品 - Google Patents

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Abstract

本文中揭示一種裝置，其包含：經組態以發射帶電粒子之一源、一光學系統及一載物台；其中該載物台經組態以支撐其上之一樣品且經組態以使該樣品在該第一方向移動達一第一距離；其中該光學系統經組態以運用該等帶電粒子在該樣品上形成探測光點；其中該光學系統經組態以當該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離時，同時使該等探測光點在該第一方向移動達該第一距離且在一第二方向移動達一第二距離；其中該光學系統經組態以在該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之一方向移動達該第一距離減去該等探測光點中之一者之一寬度。

Description

檢測一樣品之裝置及方法及其相關電腦程式產品
本發明係關於用於檢測(例如觀測、量測及成像)樣品之方法，該等樣品諸如用於諸如積體電路(IC)製造之器件製造程序中的晶圓及光罩。
器件製造程序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器件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(例如包括晶粒之部分、一個晶粒若干晶粒)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。單一基板可含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。微影裝置可用於此轉印。一種類型之微影裝置被稱為步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光於目標部分上而輻照每一目標部分。另一類型之微影裝置被稱為掃描器，其中藉由在給定方向經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行此方向同步地掃描基板而輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
為了監測器件製造程序(例如曝光、抗蝕劑處理、蝕刻、顯影、烘烤等)之一或多個步驟，可檢測諸如藉由器件製造程序或用於其中之圖案化器件圖案化之基板的樣品，其中可量測樣品之一或多個參數。該一或多個參數可包括例如邊緣位置誤差(EPE)，其為基板或圖案化器件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。
器件製造程序中使用之基板及圖案化器件之檢測可幫助改良良率。自該檢測獲得之資訊可用於識別缺陷或調整器件製造程序。
本文中揭示一種裝置，其包含：一源、一光學系統及一載物台；其中該源經組態以發射帶電粒子；其中該載物台經組態以支撐其上之一樣品且經組態以使該樣品在該第一方向移動達一第一距離；其中該光學系統經組態以運用該等帶電粒子在該樣品上形成探測光點；其中該光學系統經組態以當該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離時，同時使該等探測光點在該第一方向移動達該第一距離且在一第二方向移動達一第二距離；其中該光學系統經組態以在該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之一方向移動達該第一距離減去該等探測光點中之一者之一寬度。
根據一些實施例，該等帶電粒子包含電子。
根據一些實施例，該裝置經組態以記錄表示該等帶電粒子與該樣品在該等探測光點處之一相互作用的一信號。
根據一些實施例，該信號包括次級電子、反向散射電子、歐傑電子、X射線及陰極發光中之至少一者。
根據一些實施例，該光學系統經組態以使該等探測光點在與該第二方向相反之一方向移動達該第二距離。
根據一些實施例，該光學系統經組態以使該等探測光點在與該第一方向相反之該方向移動達該寬度之[(M-1)N+1]倍；其中M為在該第一方向間隔開之該等探測光點之一數目；其中N為以該寬度為一單位之在該第一方向之該等探測光點的一間距。
根據一些實施例，該光學系統包括一透鏡、一像散校正裝置及一偏轉器中之一或多者。
本文中揭示一種方法，其包含：使一樣品在一第一方向移動達一第一距離；當該樣品在該第一方向移動達該第一距離時，同時使由一或多個帶電粒子束在該樣品上形成之探測光點在該第一方向移動達該第一距離及在一第二方向移動達一第二距離；在該樣品在該第一方向移動達該第一距離之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之一方向移動達該第一距離減去該等探測光點中之一者之一寬度。
根據一些實施例，該等帶電粒子包含電子。
根據一些實施例，該方法進一步包含記錄表示該等帶電粒子與該樣品在該等探測光點處之一相互作用之一信號。
根據一些實施例，該信號包括次級電子、反向散射電子、歐傑電子、X射線及陰極發光中之至少一者。
根據一些實施例，該方法進一步包含使該等探測光點在與該第二方向相反之一方向移動達該第二距離。
根據一些實施例，該方法進一步包含：在判定該一或多個帶電粒子束檢測到該樣品上之一區後，即使該等探測光點在與該第一方向相反之該方向移動達該寬度之[(M-1)N+1]倍；其中M為在該第一方向間隔開之該等探測光點之一數目；其中N為以該寬度為一單位之在該第一方向之該等探測光點的一間距。
根據一些實施例，該方法進一步包含使該等探測光點在與該第二方向相反之一方向移動達該第二距離。
本文中揭示一種電腦程式產品，其包含其上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文之該等方法中的任一者。
存在用於檢測樣本(例如，基板及圖案化器件)之各種技術。一種檢測技術係光學檢測，其中光束經導向至基板或圖案化器件且記錄表示光束與樣品之相互作用(例如散射、反射、繞射)之信號。另一種檢測技術係帶電粒子束檢測，其中帶電粒子(例如，電子)束經導向至樣品且記錄表示帶電粒子與樣品之相互作用(例如，次級發射或背向散射發射)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，若規定資料庫可包括A或B，則除非另外具體說明或不可行，否則資料庫可包括A或B，或A及B。作為另一實例，若規定資料庫可包括A、B或C，則除非另外具體說明或不可行，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示意性地展示符合本發明之實施例的可實行帶電粒子束檢測之裝置100。參考圖1，裝置100可包括經組態以產生且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、射束提取電極11、聚光透鏡12、射束消隱偏轉器13、孔徑14、掃描偏轉器15及物鏡16。裝置100可包括經組態以偵測表示帶電粒子束與樣品之相互作用的信號之組件。此類組件可包括E×B帶電粒子迂迴器件17及信號偵測器21。裝置100亦可包括經組態以處理信號或控制其他組件之組件，諸如處理器。
在檢測程序之一實例中，帶電粒子束18經導向至定位於載物台30上之樣品9 (例如晶圓或光罩)。表示帶電粒子束18與樣品9之相互作用的信號20係由E×B帶電粒子迂迴器件17導引至信號偵測器21。該處理器可使載物台30移動或使帶電粒子束18掃描。
帶電粒子束檢測相較於光學檢測可具有較高解析度，因為用於帶電粒子束檢測中之帶電粒子之波長比用於光學檢測中之光之波長短。由於基板及圖案化器件上圖案之尺寸隨著器件製造程序發展變得愈來愈小，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)，帶電粒子束檢測之產出率相對較低。可使用多於一個帶電粒子束來增加產出率。
在一實例中，多個帶電粒子束可同時在樣品上掃描多個區。多個射束之掃描可為同步或單獨的。多個區當中可具有重疊，可平鋪以覆蓋連續區域，或可彼此隔離。自射束與樣品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、等於或大於射束之數目。可個別地控制或共同地控制多個射束。
多個帶電粒子束可在樣品之表面上形成多個探測光點。探測光點可分別或同時掃描表面上之多個區。射束之帶電粒子可產生來自探測光點之部位的信號。信號之一個實例為次級電子。次級電子通常具有小於50 eV之能量。當射束之帶電粒子為電子時，信號之另一實例為反向散射電子。反向散射電子可具有接近射束之電子之著陸能量的能量。來自探測光點之部位的信號可分別或同時由多個偵測器收集。
多個射束可分別來自多個源，或來自單一源。若射束係來自多個源，則多個柱可掃描射束且將射束聚焦至表面上，且由射束產生之信號可分別由柱中之偵測器偵測。使用來自多個源之射束的裝置可被稱作多柱裝置。該等柱可為單獨的或共用多軸磁性或電磁複合物鏡(參見美國專利第8,294,095號，其揭示內容特此以全文引用之方式併入)。由多柱裝置產生之探測光點可間隔30 mm至50 mm之距離。
若射束係來自單一源，則源轉換單元可用以形成單一源之多個虛擬或真實影像。影像及單一源中之每一者可被視為射束(在所有小射束皆來自同一源之情況下亦被稱為「小射束」)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射束之多個開口。源轉換單元可具有光學元件，該等光學元件可影響小射束以形成單一源之多個虛擬或真實影像。影像中之每一者可被視為發射小射束中之一者的源。小射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射束且將小射束聚焦於樣品之多個區上。由小射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。使用來自單一源之射束的裝置可被稱作多射束裝置。
存在至少兩種形成單一源之影像的方法。在第一種方法中，每一光學元件具有聚焦一個小射束且藉此形成一個真實影像之靜電微透鏡(參見例如美國專利第7,244,949號，其揭示內容特此以全文引用之方式併入)。在第二種方法中，每一光學元件具有偏轉一個小射束藉此形成一個虛擬影像之靜電微偏轉器(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)。第二種方法中帶電粒子之間的相互作用(例如庫侖效應)可能弱於第一種方法中帶電粒子之間的相互作用，此係因為真實影像可具有較高電流密度。
圖2A示意性地展示可使用多個電荷粒子束實行帶電粒子束檢測之裝置400，其中多個射束中之帶電粒子係來自單一源(多射束裝置)。裝置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。裝置400具有光學系統419，光學系統419可藉由帶電粒子在樣品407之表面上產生多個探測光點且在樣品407之表面上掃描探測光點。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徑405。如本文中所使用之表達「組件A相對於組件B在上游」意指在裝置之正常操作中，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」意指在裝置之正常操作中，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)之源轉換單元410。虛擬影像及源401可各自被視為小射束(例如小射束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，導電層412具有可將來自源401之帶電粒子劃分成多個小射束的多個開口，光學元件411可影響小射束以形成源401之虛擬影像。光學元件411可為經組態以偏轉小射束之微偏轉器。小射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射束且藉此在樣品407之表面上形成多個探測光點之物鏡406。源轉換單元410亦可具有經組態以縮減或消除探測光點之像差(例如場曲率及散光)之微補償器。
圖2B示意性地展示替代的多射束裝置。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或物鏡406之離軸像差(例如，場曲率、散光或失真)。離軸像差可不利地影響由離軸(亦即，不沿著裝置之主光軸)小射束形成之探測光點的大小或位置。物鏡406之離軸像差無法藉由偏轉小射束來完全消除。微補償器413可補償物鏡406之殘餘離軸像差(亦即，不藉由偏轉小射束消除之離軸像差的一部分)，或探測光點大小之非均一性。微補償器413中之每一者與導電層412中之開口中之一者對準。微補償器413可各自具有四個或多於四個極。小射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示意性地展示替代的多射束裝置。源轉換單元410之光學元件411可包含前彎曲微偏轉器414。此實例中之前彎曲微偏轉器414為經組態以在小射束經過導電層412中之開口之前使其彎曲之微偏轉器。
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電荷粒子束的裝置之額外描述，該等申請案之揭示內容特此以全文引用之方式併入。
當將運用帶電粒子束檢測樣品(例如基板或圖案化器件)之特定區時，由射束或樣品產生之探測光點可移動使得探測光點係在特定區內。橫跨樣品移動探測光點可藉由使射束彎曲而相對快速。在圖1中之裝置100之實例中，射束18可藉由將電信號施加至掃描偏轉器15而彎曲。移動樣品相對緩慢，因為其移動係機械的(例如藉由可移動載物台)。探測光點之移動的準確度及精確度可高於樣品之移動的準確度及精確度，因為施加至偏轉器之電信號比樣品之機械移動更易於控制。由於樣品及經組態以移動其之任何機械機構之慣性且由於樣品之機械移動之滯後，改變樣品之移動亦比改變探測光點之移動困難。至少出於此等原因，當將改變探測光點與樣品之相對位置時，移動探測光點優於移動樣品。當例如歸因於探測光點之有限移動範圍而必須移動樣品時，以恆定速度(恆定量值及恆定方向)移動樣品優於以各種速度移動樣品。
圖3A及圖3B示意性地說明根據本發明之例示性實施例之使用多個帶電粒子束檢測樣品。在由圖3A及圖3B說明之此實例中，四個射束在樣品上產生四個探測光點310A至310D。圖3A展示四個探測光點310A至310D相對於樣品之移動。圖3B展示四個探測光點310A至310D及樣品相對於絕對參考系之移動。四個探測光點310A至310D可但未必以列配置。在此所說明之實例中，四個探測光點之直徑係W。然而，在一些實施例中，探測光點之直徑未必相同。此實例中所展示之待檢測之區300在形狀上為矩形但未必如此。出於解釋方便，兩個方向x及y在絕對參考系中界定。x及y方向相互垂直。如圖3B中所展示，在時間段T1期間，樣品在y方向相對於絕對參考系移動長度K但不在x方向相對於絕對參考系移動；且四個探測光點310A至310D在y方向相對於絕對參考系移動長度K且在x方向相對於絕對參考系移動長度L。對應地，如圖3A中所展示，在時間段T1期間，四個探測光點310A至310D相對於樣品在y方向移動零且在x方向相對於樣品移動長度L。因而，在時間段T1期間，四個探測光點310A至310D以與樣品相同之速度在y方向移動。
在所揭示實施例中，探測光點310A至310D在時間段T1期間之移動方向不必為相同的。探測光點310A至310D在時間段T1期間移動之長度不必為相同的。探測光點310A至310D可或可不相對於彼此移動。
在由圖3A及圖3B說明之實例中，在時間段T1期間，四個子區300A係由四個探測光點310A至310D檢測。在時間段T1結束時，四個探測光點310A至310D幾乎即刻在-x方向相對於絕對參考系移動長度L，且幾乎即刻在-y方向相對於絕對參考系移動寬度W (亦即四個探測光點310A至310D中之一者之寬度)。此移動足夠快速，使得在此移動期間之樣品的移動係可忽略的。替代地，對於此移動所需之時間包括於時間段T1中。因此，相對於樣品，四個探測光點310A至310D移動至子區300B之端部，子區300B可毗鄰子區300A。
在時間段T2及T3期間，四個探測光點310A至310D及樣品以與在時間段T1期間相同之方式移動。以此方式，四個子區300B及四個子區300C係分別由四個探測光點310A至310D檢測。
在時間段T2結束時，四個探測光點310A至310D以與在時間段T1結束時相同之方式移動至子區300C之端部。子區300C可毗鄰子區300B。
在由圖3A及圖3B說明之實例中，四個探測光點310A至310D在x方向之間距S等於3W。因此，在時間段T3結束時，經檢測子區300A至300C之組合在x方向不具有間隙。在時間段T3結束時，四個探測光點310A至310D幾乎即刻在-x方向相對於絕對參考系移動長度L，且幾乎即刻在-y方向相對於絕對參考系移動10W。此移動足夠快速，使得在此移動期間之樣品的移動係可忽略的。因此，相對於樣品，四個探測光點310A至310D移動至子區300D之端部，子區300D中之一者可毗鄰子區300C中之一者。在此移動之後，四個探測光點310A至310D相對於絕對參考系在與開始時間段T1時相同之部位處。額外子區(例如300D)可在額外時間段(例如時間段T4)期間由四個探測光點310A至310D檢測。
自時間段T1至T3之開始至結束，樣品在y方向相對於絕對參考系移動3K；四個探測光點310A至310D在y方向相對於絕對參考系移動零；四個探測光點310A至310D在-y方向相對於樣品移動12W。因此，3K等於12W，亦即，K等於4W。在時間段T1至T3期間之樣品的速度可保持恆定。
概括地說，當探測光點之數目為M且探測光點在x方向之間距為S=NW (其中N為等於或大於2之整數)時，經檢測子區之組合在x方向不具有間隙所需之時間段的數目為N且在時間段中之每一者期間由樣品行進之距離K等於MW。在圖3A及圖3B之實例中，N=3，M=4且K=4W。
圖3C示意性地展示探測光點310A至310D中之一者在時間段T1、T2或T3中之一者期間相對於樣品之移動。相對於樣品，探測光點在此時間段期間僅在x方向移動距離L，但不在y方向移動。圖3D示意性地展示探測光點在彼時間段期間相對於絕對參考系之移動。相對於絕對參考系，探測光點在此時間段期間在x方向移動距離L且在y方向移動距離K。相對於絕對參考系，探測光點之移動方向及樣品之移動方向具有角度θ=arctan(L/K)。
圖4A示意性地展示根據本發明之例示性實施例之使用多個帶電粒子束檢測樣品。在此所展示之實例中，多個射束在樣品上產生多個探測光點。圖4A中展示探測光點及樣品相對於絕對參考系之移動。探測光點可但未必以一或多個列配置。此實例中所展示之待檢測之區510、520及530在形狀上係矩形的但未必如此。出於方便起見，絕對參考系中界定兩個方向x及y。x及y方向相互垂直。區510、520及530相對於彼此沿著x方向偏移。此外，區510、520及530中之每一者在y方向延伸。
在時間段T10期間，區510係由根據圖3A至圖3D之實施例之探測光點檢測。樣品在時間段T10期間移動至y方向。探測光點在時間段T10期間以與樣品相同之速度在y方向移動。在時間段T10結束時，類似於圖3B中之時間段T3之結束，探測光點幾乎即刻在-y方向相對於絕對參考系移動，使得探測光點相對於絕對參考系在與開始時間段T10時相同之部位處。樣品接著移動，使得探測光點定位於區520之子區之端部處，其中子區中之至少一者係在區520之在y方向的邊緣處。
在時間段T20期間，以與在時間段T10期間相同之方式檢測區520，其中樣品及探測光點在y方向以相同速度移動。在時間段T20結束時，類似於圖3B中之時間段T3之結束，探測光點幾乎即刻在-y方向相對於絕對參考系移動，使得探測光點相對於絕對參考系在與開始時間段T20時相同之部位處。樣品接著移動，使得探測光點定位於區530之子區之端部處，其中子區中之至少一者係在區530之在y方向的邊緣處。
在時間段T30期間，以與在時間段T10期間相同之方式檢測區530，其中樣品及探測光點在y方向以相同速度移動。
在圖4A中所展示之區510、520及530之檢測期間，樣品在一個方向(亦即在y方向)移動。在相同移動方向不斷地移動樣品可降低樣品之機械移動之滯後的影響。
圖4B示意性地展示根據本發明之一些實施例之探測光點及樣品相對於絕對參考系之移動。
在時間段T10期間，區510係由根據圖3A至圖3D之實施例之探測光點檢測。樣品在時間段T10期間移動至y方向。探測光點及樣品在時間段T10期間以相同速度在y方向移動。在時間段T10結束時，類似於圖3B中之時間段T3之結束，探測光點幾乎即刻在-y方向相對於絕對參考系移動，使得探測光點相對於絕對參考系在與開始時間段T10時相同之部位處。樣品接著移動，使得探測光點定位於區520之子區之端部處，其中子區中之至少一者係在區520之在-y方向的末端處。
在時間段T20期間，區520係由根據圖3A至圖3D之實施例之探測光點檢測。樣品在時間段T20期間移動至-y方向。探測光點及樣品在時間段T20期間以相同速度在-y方向移動。在時間段T20結束時，類似於圖3B中之時間段T3之結束，探測光點幾乎即刻在y方向相對於絕對參考系移動，使得探測光點相對於絕對參考系在與開始時間段T20時相同之部位處。樣品接著移動，使得探測光點定位於區530之子區之端部處，其中子區中之至少一者係在區530之在-y方向的邊緣處。
在時間段T30期間，以與在時間段T10期間相同之方式檢測區530，其中樣品及探測光點在y方向以相同速度移動。
在檢測圖4B中所展示之區510、520及530期間，樣品來回移動(亦即在-y方向及y方向)。圖4B中所展示之樣品之移動距離短於圖4A中所展示之樣品之移動距離。
圖5為使用由一或多個帶電粒子束形成於樣品上之多個探測光點檢測樣品之方法的流程圖。在步驟610中，樣品在第一方向(例如y方向)移動達第一距離(例如距離K) (在子步驟611中)；且在相同時間段期間，當移動樣品時，探測光點在第一方向移動達第一距離(在子步驟612中)且在第二方向(例如x方向)移動達第二距離(例如距離L) (在子步驟613中)。當探測光點在樣品之表面上移動時，可記錄表示帶電粒子與樣品在探測光點處之相互作用(例如次級發射或背向散射發射)之信號。在步驟620中，在載物台使樣品在第一方向移動達第一距離之後，探測光點在與第一方向相反之方向(例如-y方向)移動達第三距離(在子步驟621中)，其中第三距離等於第一距離減去探測光點中之一者之寬度(例如寬度W)；且視情況，探測光點在與第二方向相反之方向(例如-x方向)移動達第二距離(在視情況選用的子步驟622中)。流程接著返回至步驟610，使得可開始下一反覆。
在視情況選用的步驟630中，在判定一或多個帶電粒子束檢測到樣品上之區後，流程即轉至視情況選用的步驟640。在視情況選用的步驟640中，探測光點在與第一方向相反之方向(例如-y方向)移動達第四距離(在視情況選用的子步驟641中)，其中第四距離等於探測光點中之一者之寬度(例如寬度W)乘以[(M-1)N+1]；且視情況，探測光點在與第二方向相反之方向(例如-x方向)移動達第二距離(在視情況選用的子步驟642中)。此處，M為在第一方向間隔開之探測光點之數目；N為以探測光點中之一者的寬度(例如寬度W)為單位之探測光點在第一方向的間距。流程接著返回至步驟610，使得可開始下一反覆。
可使用以下條項進一步描述實施例：1. 一種裝置，其包含： 一源，其經組態以發射帶電粒子； 一載物台，其經組態以支撐其上之一樣品且使該樣品在該第一方向移動達一第一距離；及 一光學系統，其經組態以： 運用該等帶電粒子在該樣品上形成探測光點， 當該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離時，(i)使該等探測光點在該第一方向移動達該第一距離且(ii)在一第二方向移動達一第二距離，及 在該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之一方向移動達一第三距離，該第三距離實質上等於該第一距離減去該等探測光點中之一者之一寬度。2. 如條項1之裝置，其中該等帶電粒子包含電子。3. 如條項1及2中任一項之裝置，其進一步包含一偵測器，該偵測器經組態以記錄表示該等帶電粒子與該樣品在該等探測光點處之一相互作用之一信號。4. 如條項3之裝置，其中該信號包括次級電子、反向散射電子、歐傑電子、X射線及陰極發光中之至少一者。5. 如條項1至4中任一項之裝置，其中該光學系統經組態以使該等探測光點在與該第二方向相反之一方向移動達該第二距離。6. 如條項1至5中任一項之裝置，其中： 該等探測光點在該第一方向間隔開且M為該等探測光點之一數目； N為在該第一方向之該等探測光點之一間距，N為一整數且以該等探測光點中之一者之該寬度為一單位來量測；且 該光學系統經進一步組態以： 在該等探測光點在與該第一方向相反之該方向移動達該間距之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之該方向移動達一第四距離，該第四距離實質上等於[(M-1)N+1]乘以該等探測光點中之一者之該寬度。7. 如條項1至6中任一項之裝置，其中該光學系統包括一透鏡、一像散校正裝置及一偏轉器中之一或多者。8. 一種方法，其包含： 使一樣品在一第一方向移動達一第一距離； 當該樣品在該第一方向移動達該第一距離時，同時使該樣品上之探測光點(i)在該第一方向移動達該第一距離及(ii)在一第二方向移動達一第二距離，該等探測光點由一或多個帶電粒子束形成於該樣品上；及 在該樣品在該第一方向移動達該第一距離之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之一方向移動達一第三距離，該第三距離實質上等於該第一距離減去該等探測光點中之一者之一寬度。9. 如條項8之方法，其中該等帶電粒子包含電子。10. 如條項8及9中任一項之方法，其進一步包含記錄表示該等帶電粒子與該樣品在該等探測光點處之一相互作用之一信號。11. 如條項10之方法，其中該信號包括次級電子、反向散射電子、歐傑電子、X射線階及陰極發光中之至少一者。12. 如條項8至11中任一項之方法，其進一步包含使該等探測光點在與該第二方向相反之一方向移動達該第二距離。13. 如條項8至12中任一項之方法，其中： 該等探測光點在該第一方向間隔開且M為該等探測光點之一數目； N為在該第一方向之該等探測光點之一間距，N為一整數且以該等探測光點中之一者之該寬度為一單位來量測；且 該方法進一步包含： 在判定該等探測光點在與該第一方向相反之該方向移動達該間距之後，使該等探測光點在與該第一方向相反之該方向移動達一第四距離，該第四距離實質上等於[(M-1)N+1]乘以該等探測光點中之一者之該寬度。14. 如條項13之方法，其進一步包含使該等探測光點在與該第二方向相反之一方向移動達該第二距離。15. 一種電腦程式產品，其包含一非暫時性電腦可讀媒體，該非暫時性電腦可讀媒體具有在由一電腦執行時使該電腦執行如條項8至14中任一項之方法之指令。
儘管以上揭示內容係關於多射束裝置(亦即，可使用電荷粒子之多個射束實行帶電粒子束檢測之裝置，其中多個射束中之帶電粒子係來自單一源)而作出，但實施例可適用於多柱裝置(亦即，可使用電荷粒子之多個射束實行帶電粒子束檢測之裝置，其中電荷粒子之多個射束係自多個源產生)。可在美國專利8,294,095中發現對多柱裝置之額外描述，該美國專利之揭示內容特此以全文引用之方式併入。
雖然本文中所揭示之概念可用於對諸如矽晶圓或圖案化器件(諸如玻璃上鉻)之樣品進行檢測，但應理解，所揭示概念可用於任何類型的樣品，例如，除矽晶圓以外的樣品之檢測。
以上描述意欲為說明性的，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。
9:樣品 10:源 11:射束提取電極 12:聚光透鏡 13:射束消隱偏轉器 14:孔徑 15:掃描偏轉器 16:物鏡 17:E×B帶電粒子迂迴器件 18:帶電粒子束 20:信號 21:信號偵測器 30:載物台 100:裝置 300:區 300A:子區 300B:子區 300C:子區 300D:子區 310A:探測光點 310B:探測光點 310C:探測光點 310D:探測光點 400:裝置 401:源 402:虛擬影像 403:虛擬影像 404:聚光透鏡 405:主孔徑 406:物鏡 407:樣品 410:源轉換單元 411:光學元件 412:導電層 413:微補償器 414:前彎曲微偏轉器 419:光學系統 431:小射束 432:小射束 433:小射束 510:區 520:區 530:區 610:步驟 611:子步驟 612:子步驟 613:子步驟 620:步驟 621:子步驟 622:子步驟 630:步驟 640:步驟 641:子步驟 642:子步驟 θ:角度 K:長度/距離 L:長度/距離 T1:時間段 T2:時間段 T3:時間段 T4:時間段 T10:時間段 T20:時間段 T30:時間段 W:寬度
圖1示意性地展示符合本發明之實施例的經組態以實行帶電粒子束檢測之裝置。
圖2A示意性地展示經組態以使用多個電荷粒子束實行帶電粒子束檢測之裝置，其中多個射束中之帶電粒子係來自單一源(「多射束」裝置)。
圖2B示意性地展示替代的多射束裝置。
圖2C示意性地展示替代的多射束裝置。
圖3A及圖3B示意性地展示根據本發明之一些實施例之使用多個帶電粒子束檢測樣品。
圖3C示意性地展示圖3A及圖3B中之探測光點中之一者相對於樣品在時間段T1、T2及T3中之一者期間的移動。
圖3D示意性地展示圖3A及圖3B中之探測光點中之一者相對於絕對參考系在時間段T1、T2及T3期間之移動。
圖4A示意性地展示根據本發明之一些實施例之使用多個帶電粒子束檢測樣品。
圖4B示意性地展示根據本發明之一些實施例之探測光點及樣品相對於絕對參考系之移動。
圖5示意性地展示使用由一或多個帶電粒子束形成於樣品上之多個探測光點檢測樣品之方法的流程圖。
300A:子區
300B:子區
300C:子區
300D:子區
310A:探測光點
310B:探測光點
310C:探測光點
310D:探測光點
K:長度/距離
L:長度/距離
T1:時間段
T2:時間段
T3:時間段
T4:時間段

Claims (10)

  1. 一種樣品檢測裝置，其包含：一源，其經組態以發射帶電粒子；一載物台(stage)，其經組態以支撐其上之一樣品且使該樣品在一第一方向移動達一第一距離；及一光學系統，其經組態以：運用該等帶電粒子在該樣品上形成一探測光點(probe spot)，當該載物台使該樣品在該第一方向移動達該第一距離時，基於在該第一方向之該第一距離及一第二方向之一第二距離藉由使該探測光點從一第一子區(sub-region)之一第一端部移動至該第一子區之一第二端部掃描該樣品之該第一子區，其中該第二距離與介於該第一子區之該第一端部及該第二端部之間之一距離對應，及在掃描該第一子區之後，將該探測光點定位於鄰近該第一子區之該樣品之一第二子區之一第一端部處以致能(enable)該第二子區之掃描，其中該第二子區之該第一端部與該第一子區之該第一端部近鄰，且該第一子區及該第二子區係該樣品之一第一段(section)之部分。
  2. 如請求項1之裝置，其中該光學系統進一步經組態以：在掃描該第一段之後，將該探測光點定位於該樣品之一第三子區之一第一端部處以致能該第三子區之掃描，其中該第三子區係該樣品之一第二段之一部份。
  3. 如請求項2之裝置，其中該第二段與該第一段鄰近。
  4. 如請求項2及3中任一項之裝置，其中該第三段與該第一段鄰近。
  5. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中該光學系統進一步經組態以形成多個探測光點。
  6. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中該光學系統包括一透鏡、一像散校正裝置(stigmator)及一偏轉器中之一或多者。
  7. 如請求項1至3中任一項之裝置，其進一步包含一偵測器，該偵測器經組態以記錄表示該等帶電粒子與在該探測光點處之該樣品之一相互作用之一信號。
  8. 如請求項7之裝置，其中該信號包括次級電子、反向散射電子、歐傑電子、X射線或陰極發光中之任一者。
  9. 一種藉由經形成具有帶電粒子之一探測光點掃描在一載物台上之一樣品之方法，其包括：使該載物台在一第一方向移動達一第一距離；當該載物台在該第一方向移動達該第一距離時，基於在該第一方向之該第一距離及一第二方向之一第二距離藉由使該探測光點從一 第一子區之一第一端部移動至該第一子區之一第二端部掃描該樣品之該第一子區，其中該第二距離與介於該第一子區之該第一端部及該第二端部之間之一距離對應，及在掃描該第一子區之後，將該探測光點定位於鄰近該第一子區之該樣品之一第二子區之一第一端部處以致能該第二子區之掃描，其中該第二子區之該第一端部與該第一子區之該第一端部近鄰，且該第一子區及該第二子區係該樣品之一第一段之部分。
  10. 一種電腦程式產品，其包含一非暫時性電腦可讀媒體，該非暫時性電腦可讀媒體具有在由一電腦執行時使得該電腦執行如請求項9之方法之指令。
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