TWI794505B - 中性原子成像系統及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種利用原子之成像系統。該系統可包含經組態以產生一中性原子束之一中性原子源。該系統亦可包含經組態以收集自一樣本之表面散射之中性原子之一電離器。該電離器亦可經組態以電離該等所收集之中性原子。該系統亦可包含經組態以自該電離器接收離子且選擇性過濾所接收之離子的一選擇器。該系統亦可包含經組態以將選定離子導引至一偵測器之一或多個光學元件。該偵測器可經組態以基於該等所接收之離子來產生該樣本之該表面之一或多個影像。
Description
本發明大體上係關於檢測系統及方法,且更特定言之,本發明係關於利用中性原子之檢測系統及方法。
光學樣本檢測及/或度量技術(諸如深紫外線(DUV)及真空紫外線(VUV)技術)可展現期望檢測/度量速度,但會面臨有限空間解析度問題。另外,當分析大小小於5奈米之缺陷時,光學樣本檢測/度量技術會展現一低信雜(S/N)比。另一方面,電子束(E-beam)掃描檢測及原子力顯微鏡(AFM)技術對於一些實施方案而言可能太慢。此外,電子束掃描檢測/度量技術之解析度會受聚焦光束及樣本上之充電效應限制。因此,期望提供解決上文所識別之先前方法之一或多處不足的系統及方法。
根據本發明之一或多個實施例,揭示一種中性原子成像系統。在一實施例中,該系統包含經組態以產生一中性原子束且將該束導引至樣本之一中性原子源。在另一實施例中,該系統包含經組態以收集自該樣本之表面散射之中性原子且電離該等所收集之中性原子以產生電離原子之一電離器。在另一實施例中,該系統包含經組態以自該電離器接收該等電離原子且選擇性過濾該等電離原子之一選擇器。在另一實施例中,該系
統包含一或多個離子光學器件及一偵測器。在一實施例中,該一或多個離子光學器件經組態以自該選擇器接收選定電離原子且將該等選定電離原子聚焦至該偵測器上。在另一實施例中,該偵測器經組態以基於該等所接收之選定電離原子來產生該樣本之一或多個影像。
根據本發明之一或多個實施例,揭示一種中性原子成像系統。在一實施例中,該系統包含一中性氦成像子系統。在另一實施例中,該中性氦成像子系統包括一中性氦原子源、一電離器、一選擇器、一或多個離子光學器件及一偵測器。在另一實施例中,該系統包含一控制器,其包括一記憶體及一或多個處理器。在另一實施例中,該控制器經組態以自該偵測器接收一或多個影像且基於該一或多個影像來判定樣本之一或多個特性。
根據本發明之一或多個實施例,揭示一種使用中性原子來成像之方法。在一實施例中,該方法包含產生一中性原子束。在另一實施例中,該方法包含將該中性原子束導引至一樣本之表面。在另一實施例中,該方法包含收集自該樣本之該表面散射之中性原子。在另一實施例中,該方法包含電離該等所收集之中性原子以產生電離原子。在另一實施例中,該方法包含選擇性過濾該等電離原子。在另一實施例中,該方法包含基於該等所接收之選定離子來產生該樣本之一或多個影像。
應瞭解,以上一般描述及以下詳細描述兩者僅供例示及說明且未必限制本發明。併入本說明書中且構成本說明書之一部分之附圖繪示本發明之實施例且與一般描述一起用於闡釋本發明之原理。
100:中性原子成像系統
101:中性原子成像子系統
102:中性原子源
103:中性原子束
104:電離器
105:散射中性原子
106:選擇器/分離器
108:離子光學器件
110:偵測器
112:控制器
114:處理器
116:記憶體
118:使用者介面
120:樣本
122:載台總成
202:腔室
204:噴嘴
206:加熱管
208:撇取器
210:準直器
212:電子束源
214:電離區域
216:散焦電子束
218:高速離子
218a:高速離子
218b:高速離子
218c:高速離子
220:低速離子
222:光學元件
224:感測器
300:曲線圖
302:曲線
304:曲線
306:曲線
400:方法
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
414:步驟
熟習技術者可藉由參考附圖來較佳理解本發明之諸多優
點,其中:圖1繪示根據本發明之一或多個實施例之一中性原子成像系統;圖2A至圖2B繪示根據本發明之一或多個實施例之一中性原子成像子系統;圖3繪示根據本發明之一或多個實施例之一曲線圖,其繪示氦原子能階之概率分佈;及圖4繪示根據本發明之一或多個實施例之用於中性原子成像之一方法之一流程圖。
本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)主張名叫Ilya Bezel、Eugene Shifrin、Gil Delgado及Rudy Garcia之發明者於2018年6月8日申請之名稱為「NEUTRAL HE INSPECTOR」之美國臨時申請案第62/682,173號之權利,該案之全文以引用的方式併入本文中。
已相對於特定實施例及其特定特徵來特別展示及描述本發明。本文中所闡述之實施例應被視作繪示而非限制。一般技術者應易於明白,可在不背離本發明之精神及範疇的情況下對形式及細節作出各種改變及修改。
現將詳細參考附圖中所繪示之揭示標的。
大體上參考圖1至圖4,根據本發明之一或多個實施例,描述利用中性原子來樣本檢測及/或度量之系統及方法。
本發明之實施例係針對利用能夠提供高解析度成像能力之
中性原子物種(例如中性原子)之樣本檢測及/或度量系統。本發明之額外實施例係針對利用一電離器及一快速原子選擇器來將由一中性原子源產生且自一樣本之表面散射之高速原子與低速背景氣體分離。本發明之額外實施例係針對在樣本檢測及/或成像度量中利用中性原子之方法。
在此應注意,利用中性原子之本發明之成像系統及方法可提供相較於包含光學檢測及電子束檢測之先前方法的諸多優點。例如,中性原子成像可提供比電子束檢測提高之空間解析度,且可受益於中性(例如不帶電)原子與樣本之表面相互作用。另外,本發明之系統及方法可對表面結構敏感且對外部誤差太敏感,同時維持一高檢測速度/處理量(例如晶圓/小時)。此外,利用中性原子之成像系統及方法可受益於中性原子之低著陸能。歸因於中性原子之低著陸能,中性原子以最小穿透深度著陸以使本發明之系統及方法對樣本之表面形態更敏感。最後,與展現高著陸能之成像系統及方法(例如高能離子束、短波長輻射及其類似者)相比,低著陸能可使樣本之表面發生最小變化。
圖1繪示根據本發明之一或多個實施例之一中性原子成像系統100。在一實施例中,系統100包含一中性原子成像子系統101。中性原子成像子系統101可包含(但不限於)一中性原子源102、一電離器104、一選擇器106、一或多個離子光學器件108及一偵測器110。在另一實施例中,系統100包含一控制器112。
在一實施例中,系統100之中性原子成像子系統101經組態以特徵化、成像、檢測或量測一樣本120。樣本120可包含本技術中已知之任何樣本,其包含(但不限於)一晶圓、一半導體晶圓、一光罩、一掩膜(例如光掩膜)及其類似者。在一實施例中,中性原子源102經組態以產生
一中性原子束(下文中稱為「中性原子束103」或「射束103」)且將中性原子束103導引至樣本120之表面。中性原子源102可包含經組態以產生一中性原子束之本技術中已知之任何中性原子源,其包含(但不限於)一超音速噴嘴(本文中將進一步論述)。舉另一實例而言,中性原子源102可包含使用電持續或雷射持續電漿所操作之一等離子管源。舉另一實例而言,中性原子源102可包含經加速、成形、再充電以形成中性粒子且自殘留離子清除之一離子束。
在此應注意,可使用包含(但不限於)氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氫氣(H2)、氮氣(N2)、氧氣(O2)及其類似者之諸多中性原子或分子來形成中性原子束103。儘管本發明主要係針對「中性原子」之使用,但此不應被視為限制。就此而言,可在不背離本發明之精神或範疇的情況下使用中性分子及其他中性粒子。
在一實施例中,中性原子源102經組態以將中性原子束103導引至樣本120,使得中性原子束103以一特定組態入射於樣本120上。例如,中性原子源102可經組態以將中性原子束103導引至樣本120,使得中性原子束103入射於樣本120上而形成一特定直徑之一光點。例如,光點之直徑可為約0.2mm。
在一實施例中,中性原子源102以高於周圍粒子之速度的速度將中性原子束103之中性原子導引至樣本120。例如,可使系統100維持或大致維持室溫。因此,背景/周圍環境中之原子可展現對應於室溫之一較低速度。中性原子源102可加熱及/或加速中性原子束103之中性原子,使得中性原子束103之中性原子以高於周圍環境之原子/粒子之速度撞擊樣本120之表面。例如,若系統100包含維持室溫之氦環境,則可加熱
及/或加速中性原子束103(中性氦束)之中性氦原子以依高於周圍環境之氦原子(例如「背景原子」或「周圍環境原子」)之速度撞擊樣本120。在此應注意,為了本發明,術語「背景原子」及「周圍環境原子」可互換使用。
在一實施例中,樣本120安置於一載台總成122上以促進樣本120移動。載台總成122可包含本技術中已知之任何載台總成,其包含(但不限於)一X-Y載台及/或一R-θ載台。在一實施例中,載台總成122能夠在檢測期間調整樣本120之高度以維持對樣本120之聚焦。
在另一實施例中,由電離器104收集自樣本120散射之中性原子束103之中性原子(例如散射中性原子105)。在另一實施例中,電離器104經組態以電離所收集之中性原子。例如,當中性原子束103及周圍環境包含中性氦原子時,電離器104可經組態以電離所收集之中性氦原子以形成氦離子。電離器104可使用本技術中已知之任何方法(其包含(但不限於)一散焦電子束(E-beam)、光激發及其類似者)來電離所收集之原子、分子或粒子。本文中將參考圖2A來進一步詳細論述藉由一散焦電子束之電離。
在另一實施例中,將由電離器104產生之離子導引至選擇器106。選擇器106可包含經組態以選擇性過濾及/或分離離子之任何裝置或設備,其包含(但不限於)靜電網、減速柵極、磁稜鏡、反射管及其類似者。選擇器106可經組態以自源自背景/周圍環境之離子選擇性過濾源自中性原子束103之離子。例如,如先前所提及,中性原子束103之中性原子可展現高於周圍環境之中性原子(背景原子)之速度。因此,選擇器106可經組態以自低速離子(源自背景或周圍環境)選擇性過濾高速離子(源自中
性原子束103)。例如,在一較佳實施例中,選擇器106可經組態以分離及/或阻擋低速氦離子,使得僅高速氦離子穿過選擇器106。為了本發明,穿過(或否則來自)選擇器106之離子可指稱「選定離子」,而由選擇器106阻擋及/或分離之離子可指稱「分離離子」。
在另一實施例中,選定離子(例如未由選擇器106阻擋或分離之離子)由一或多個離子光學器件108導引至偵測器110。一或多個離子光學器件108可包含經組態以導引及/或聚焦選定離子之任何光學組件,其包含(但不限於)靜電透鏡、電磁透鏡及其類似者。偵測器110可包含本技術中已知之用於離子成像之任何偵測器。在另一實施例中,偵測器110可經組態以接收選定離子且基於選定離子來產生一或多個影像。
在此應注意,氦原子波長較短,具有約0.01nm之一德布格利(de Broglie)波長。就此等短波長而言,由偵測器110產生之一或多個影像之解析度可取決於選擇器106及/或一或多個離子光學器件108中之像差。就此而言,預期本發明之系統及方法能夠產生超過電子束系統之解析度的一樣本120之影像。
偵測器110可通信耦合至控制器112。在一實施例中,控制器112包含一或多個處理器114及一記憶體116。在另一實施例中,一或多個處理器114可經組態以執行儲存於記憶體116中之一組程式指令,其中該組程式指令經組態以引起一或多個處理器114執行本發明之一或多個步驟。在另一實施例中,控制器112通信耦合至一使用者介面118。使用者介面118可包含用於顯示資訊、自一使用者接收輸入及其類似者之本技術中已知之任何使用者介面。就此而言,使用者介面118及/或控制器112可經組態以分析、調整或修改系統100之組件、工具及子系統之一或多者。
在一實施例中,控制器112可經組態以自偵測器110獲取及/或接收一或多個影像。在另一實施例中,控制器112之一或多個處理器114可經組態以基於自偵測器110接收之一或多個影像來判定樣本120之一或多個特性。例如,一或多個處理器114可經組態以執行記憶體116上之程式指令組,程式指令組經組態以引起一或多個處理器114執行一或多個演算法、分析、檢測技術、度量技術及其類似者以判定樣本120之一或多個特性。樣本120之一或多個特性可包含成像及/或檢測之本技術中已知之任何特性,其包含(但不限於)樣本之一表面輪廓、樣本之一或多個量測、一或多個缺陷之存在、缺陷之不存在及其類似者。
在另一實施例中,由偵測器110產生之一或多個影像及/或由一或多個處理器114判定之一或多個特性可儲存於記憶體116中。在另一實施例中,一或多個處理器114可經組態以基於樣本120之一或多個判定特性來修改、更改或調整一或多個工具(例如系統100之一或多個組件、一上游樣本產生程序之一或多個工具、一下游程序之一或多個工具或其類似者)。
圖2A繪示根據本發明之一或多個實施例之一中性原子成像子系統101。如本文中先前所提及,中性原子成像子系統101可包含一中性原子源102、一電離器104、一選擇器106、一或多個離子光學器件108及一偵測器110。
如先前所提及,中性原子源102可包含經組態以產生一中性原子束103之本技術中已知之任何中性原子源。例如,圖2A繪示包含一超音速噴嘴204之一中性原子源102。如圖2A中所展示,中性原子源102可包含一腔室202、一噴嘴204、一加熱管206、一撇取器208及一準直器
210。腔室202可包含經組態以容納中性氣體(諸如氦氣)之一容積之任何腔室。在一實施例中,中性原子在腔室202內加熱且穿過腔室202中之一開口而至加熱噴嘴204(例如加熱超音速噴嘴204)、至加熱管206。加熱管206可由包含(但不限於)陶瓷之本技術中已知之任何材料製成。
在一實施例中,將穿過加熱管206之中性原子加熱至一預定溫度及/或能階。例如,中性氦原子可由加熱管206加熱至約2,000 K之一溫度及約0.4eV之一動能。預定溫度位準及/或能階可取決於諸多因數。例如,可將中性原子加熱至將達成選擇器106中之充分離子分離之一預定溫度或預定能階。本文中將參考圖3來進一步詳細描述基於溫度及能階之原子/離子分離。
繼續參考圖2A,加熱中性原子可離開加熱管206且在離開中性原子源102之前穿過撇取器208及/或準直器210。在此應注意,中性原子源102可包含一或多個差動泵浦室以維持中性原子源102與中性原子成像子系統101之剩餘者之間的分離。
在一實施例中,將中性原子束103之高速中性原子導引至樣本120之表面。在另一實施例中,電離器104經組態以收集自樣本120之表面散射之中性原子。在另一實施例中,電離器104經組態以電離所收集之中性原子。例如,當中性原子束103及周圍環境包含中性氦原子時,電離器104可經組態以電離所收集之中性氦原子而形成氦離子。
在一實施例中,如圖2A中所描繪,電離器104可包含經組態以產生一散焦電子束216之一電子束源212。散焦電子束216可在電離區域214中電離穿過電離器之中性原子。在此應注意,由電離器104收集且電離之中性原子可包含源自中性原子束103之中性原子及背景原子(例如周
圍環境原子)兩者。例如,系統100可包含中性氦之一周圍環境,且中性原子源102可經組態以產生中性氦原子之一中性原子束103。在此實例中,電離器104可收集且電離來自中性原子束103之中性氦原子(例如高速、高溫氦原子)及來自周圍環境之中性氦原子(背景氦原子)(例如低速、低溫氦原子)兩者。
可將由電離器104產生之離子導引至選擇器106。如先前所提及,選擇器106可包含經組態以選擇性過濾及/或分離離子之任何裝置或設備,其包含(但不限於)靜電網、減速柵極、磁稜鏡、反射管及其類似者。選擇器106可基於本技術中已知之任何方法來選擇性過濾、分離及/或拒絕離子,其包含(但不限於)施加加速電位、減速電位及其類似者。在一實施例中,選擇器106可選擇性過濾及/或分離離子,使得高速、高溫離子(例如源自中性原子束103之離子)可穿過選擇器106,而低速、低溫離子(例如源自背景原子之離子)無法穿過選擇器106。例如,如圖2A中所展示,高速離子218a、218b、218c可穿過選擇器106,而低速離子220會被選擇性過濾、分離及/或拒絕。就此而言,術語「高速離子218」及「選定離子」在本發明中可互換使用。類似地,術語「低速離子220」及「分離離子」在本發明中可互換使用。
如本文中先前所提及,可在中性原子源102中將中性原子加熱及加速至一預定溫度及預定動能能階以維持分離器106內之一高度離子分離(例如高速離子及低速離子之分離)。本文中將參考圖3來進一步詳細描述基於溫度及能階之離子分離。
在此應注意,圖1及圖2A之暗場組態僅供說明,且不應被視為本發明之一限制,除非本文中另有說明。就此而言,在此預期系統
100可以本技術中已知之任何組態配置,其包含(但不限於)暗場組態(如圖1及圖2A中所描繪)及/或明場組態。例如,圖2B描繪呈一明場組態之中性原子成像子系統101。
圖3繪示根據本發明之一或多個實施例之一曲線圖300,其繪示氦離子能階之概率分佈。在一實施例中,曲線302繪示加熱至300 K之氦離子之能量分佈。在另一實施例中,曲線304繪示加熱至2,000 K之氦離子之能量分佈。在另一實施例中,曲線306繪示一超音速膨脹程序之後之氦離子之能量分佈。
如圖3中所展示,在低能階處,存在300 K氦離子(曲線302)及2,000 K氦離子(曲線304)兩者之概率相對較高。相比而言,在約3.1eV及以上之能階處,存在300 K氦離子(曲線302)之概率約為零,而存在2,000 K氦離子(曲線304)之概率保持相對較高。就此而言,預期選擇器106可基於動能(例如溫度)來選擇性過濾(例如選擇、分離、阻擋)離子。因此,在其中中性原子由中性原子源102加熱及加速之實施例中,高溫原子/離子與高速原子/離子之間可存在一相關性。因此,選擇器106可根據基於溫度與速度之間的相關性之速度來有效過濾離子。
返回至圖2A,一或多個離子光學器件108可將選定離子(例如高速離子218)自選擇器106聚焦及/或導引至偵測器110。一或多個離子光學器件108可包含經組態以將離子導引及/或聚焦至偵測器110之一或多個感測器224之本技術中已知之任何光學元件222。
在此進一步應注意,所揭示系統之一或多個組件或子系統可依本技術中已知之任何方式通信耦合至系統之各種其他組件。例如,偵測器110及控制器112可經由一有線連接(例如銅線、光纖電纜及其類似者)
或無線連接(例如RF耦合、IR耦合、資料網路通信(例如WiFi、WiMax、3G、4G、4G LTE、5G、Bluetooth及其類似者))來彼此通信耦合且通信耦合至其他組件。
在一實施例中,一或多個處理器114可包含本技術中已知之任何一或多個處理元件。就此而言,一或多個處理器114可包含經組態以執行軟體演算法及/或指令之任何微處理器型裝置。在一實施例中,一或多個處理器114可由一桌上型電腦、大型電腦系統、工作站、影像電腦、並行處理器或經組態以執行一程式(其經組態以操作系統100)之其他電腦系統(例如網路電腦)組成,如本發明中所描述。應認識到,本發明中所描述之步驟可由一單一電腦系統或替代地,多個電腦系統執行。此外,應認識到,本發明中所描述之步驟可在一或多個處理器114之任何一或多者上執行。一般而言,術語「處理器」可廣義界定為涵蓋具有一或多個處理元件之任何裝置,該一或多個處理元件執行來自記憶體116之程式指令。此外,系統100之不同子系統(例如中性原子成像子系統101、中性原子源102、電離器104、選擇器106、一或多個離子光學器件108、偵測器110、控制器112、使用者介面118及其類似者)可包含適合於執行本發明中所描述之步驟之至少一部分的處理器或邏輯元件。因此,以上描述不應被解譯為本發明之一限制,而是僅為一說明。
記憶體116可包含適合於儲存可由相關聯之一或多個處理器114執行之程式指令之本技術中已知之任何儲存媒體。例如,記憶體116可包含一非暫時性記憶體媒體。例如,記憶體116可包含(但不限於)一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一磁性或光學記憶體裝置(例如磁碟)、一磁帶、一固態硬碟及其類似者。在另一實施例中,記憶
體116經組態以儲存包含(但不限於)由偵測器110產生之影像或由一或多個處理器114判定之一或多個特性及其類似者之資料。應進一步注意,記憶體116可與一或多個處理器114一起容置於一共同控制器外殼中。在一替代實施例中,記憶體116可相對於處理器114、控制器112及其類似者之實體位置遠端定位。在另一實施例中,記憶體116保存用於引起一或多個處理器114執行本發明中所描述之各種步驟之程式指令。
在一實施例中,使用者介面118可包含(但不限於)一或多個桌上型電腦、平板電腦、智慧型電話、智慧型手錶或其類似者。在另一實施例中,使用者介面118包含用於向一使用者顯示系統100之資料的一顯示器。使用者介面118之顯示器可包含本技術中已知之任何顯示器。例如,顯示器可包含(但不限於)一液晶顯示器(LCD)、一基於有機發光二極體(OLED)之顯示器或一CRT顯示器。熟習技術者應認識到,能夠與一使用者介面118整合之任何顯示裝置適合實施於本發明中。在另一實施例中,一使用者可回應於經由使用者介面118向使用者所顯示之資料而輸入選擇及/或指令。
圖4繪示根據本發明之一或多個實施例之用於中性原子成像之一方法400之一流程圖。在此應注意,方法400之步驟可全部或部分由系統100實施。然而,應進一步認識到,方法400不受限於系統100,因為額外或替代系統級實施例可執行方法400之所有或部分步驟。
在步驟402中,產生一中性原子束。例如,中性原子源102可產生中性原子束103。可使用本技術中已知之任何方法或設備(其包含(但不限於)一超音速噴嘴、一等離子管源或經再充電且自殘留離子清除之一離子束)來產生中性原子束。在此應注意,可使用包含(但不限於)氦
(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氫氣(H2)、氮氣(N2)、氧氣(O2)及其類似者之諸多中性原子或分子來形成中性原子束(中性原子束103)。
在步驟404中,將中性原子束導引至一樣本之表面。例如,如圖2A中所描繪,中性原子源102可將中性原子束103導引至樣本120之表面。樣本可包含本技術中已知之任何樣本或樣品,其包含(但不限於)一晶圓、一半導體晶圓、一光罩、一掩膜(例如光掩膜)及其類似者。
在步驟406中,收集自樣本之表面散射之中性原子。例如,電離器104可收集自樣本之表面散射之中性原子。
在步驟408中,電離所收集之中性原子。例如,電離器104可電離所收集之原子。電離器104可使用本技術中已知之任何方法(其包含(但不限於)一散焦電子束(E-beam)、光激發及其類似者)來電離所收集之原子、分子或粒子。在此應注意,由電離器104電離之中性原子可包含源自中性原子束103之中性原子及背景原子(例如周圍環境原子)兩者。
在步驟410中,選擇性過濾電離原子。例如,選擇器106可選擇性過濾(例如過濾、分離、阻擋)來自電離器104之電離原子(離子)。選擇器106可包含經組態以選擇性過濾及/或分離離子之任何裝置或設備,其包含(但不限於)靜電網、減速柵極、磁稜鏡、反射管及其類似者。選擇器106可經組態以自源自背景/周圍環境之離子選擇性過濾(例如分離)源自中性原子束103之離子。例如,選擇器106可經組態以分離及/或阻擋低速離子,使得僅高速離子穿過選擇器106。
在步驟412中,將選定離子導引至一偵測器。如本文中先前所提及,為了本發明,穿過(或否則來自)選擇器106之離子可指稱「選定離子」,而由選擇器106阻擋及/或分離之離子可指稱「分離離子」。在一
實施例中,一或多個離子光學器件108將選定離子導引及/或聚焦至偵測器110。一或多個離子光學器件108可包含用於導引及/或聚焦離子之本技術中已知之任何光學元件222,其包含(但不限於)靜電透鏡、電磁透鏡及其類似者。
在步驟414中,基於所接收之選定離子來產生樣本之一或多個影像。例如,偵測器110可基於由偵測器110接收之選定離子來產生樣本120之一或多個影像。在另一實施例中,一控制器112可接收由偵測器110產生之一或多個影像且基於所接收之一或多個影像來判定樣本之一或多個特性。樣本之一或多個特性可包含成像及/或檢測之本技術中已知之任何特性,其包含(但不限於)樣本之一表面輪廓、樣本之一或多個量測、一或多個缺陷之存在、缺陷之不存在及其類似者。
熟習技術者應認識到,為使概念清楚,本文中所描述之組件(例如操作)、裝置、物件及其伴隨論述用作實例,且可考量各種組態修改。因此,如本文中所使用,所闡述之特定實例及隨附論述意欲表示其更一般類別。一般而言,任何特定範例之使用意欲表示其類別,且不包含特定組件(例如操作)、裝置及物件不應被視為限制。
熟習技術者應瞭解,存在可實現本文中所描述之程序及/或系統及/或其他技術之各種載體(例如硬體、軟體及/或韌體),且較佳載體將隨其中部署程序及/或系統及/或其他技術之背景而變動。例如,若一實施者判定速度及準確性最重要,則實施者可主要選擇一硬體及/或韌體載體;替代地,若可撓性最重要,則實施者可主要選擇一軟體實施方案;或替代地,實施者可選擇硬體、軟體及/或韌體之一些組合。因此,存在可實現本文中所描述之程序及/或裝置及/或其他技術之若干可能載體,任何
載體不天生優於另一載體,因為待利用之任何載體係取決於其中將部署載體之背景及實施者之特定關注(例如速度、可撓性或可預測性)(其等之任何者可變動)之一選擇。
呈現以上描述以使一般技術者能夠製造及使用本發明,如一特定應用及其要求之內文中所提供。如本文中所使用,方向術語(諸如「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「上」、「向上」、「下」、「朝下」及「向下」)意欲提供用於描述之相對位置,且不意欲指定一絕對參考系。熟悉技術者將明白所描述實施例之各種修改,且可將本文中所界定之一般原理應用於其他實施例。因此,本發明不意欲受限於所展示及所描述之特定實施例,而是應被給予與本文中所揭示之原理及新穎特徵一致之最廣範疇。
關於本文中實質上任何複數及/或單數術語之使用,熟習技術者可根據背景及/或應用來視情況將複數轉譯成單數及/或將單數轉譯成複數。為清楚起見,本文中未明確闡述各種單數/複數排列。
本文中所描述之所有方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於記憶體中。結果可包含本文中所描述之任何結果且可依本技術中已知之任何方式儲存。記憶體可包含本文中所描述之任何記憶體或本技術中已知之任何其他適合儲存媒體。在儲存結果之後,結果可存取於記憶體中且由本文中所描述之任何方法或系統實施例使用、經格式化以向一使用者顯示、由另一軟體模組、方法或系統使用及其類似者。此外,可「永久」、「半永久」、「暫時」或在一時段內儲存結果。例如,記憶體可為隨機存取記憶體(RAM),且結果未必無限期保存於記憶體中。
可進一步預期,上述方法之各實施例可包含本文中所描述
之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。另外,可由本文中所描述之任何系統執行上述方法之各實施例。
本文中所描述之標的有時繪示含於其他組件內或與其他組件連接之不同組件。應瞭解,此等描繪架構僅供說明,且事實上可實施達成相同功能之諸多其他架構。就概念而言,達成相同功能之任何組件配置經有效「相關聯」以達成所要功能。因此,本文中經組合以達成一特定功能之任何兩個組件可被視為經彼此「相關聯」以達成所要功能,無論架構或中間組件如何。同樣地,如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為經彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能,且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能。「可耦合」之具體實例包含(但不限於)可實體配合及/或實體互動組件及/或可無線互動及/或無線互動組件及/或邏輯互動及/或可邏輯互動組件。
此外,應瞭解,本發明由隨附申請專利範圍界定。熟習技術者應瞭解,一般而言,本文中且尤其是隨附申請專利範圍(例如隨附申請專利範圍之主體)中所使用之術語一般意欲為「開放式」術語(例如,術語「包含」應被解譯為「包含(但不限於)」,術語「具有」應被解譯為「至少具有」,等等)。熟習技術者應進一步瞭解,若意欲主張一引入請求項敘述之一特定數目,則要在請求項中明確敘述此一意圖,且若缺少此敘述,則不存在此意圖。例如,為輔助理解,以下隨附申請專利範圍可含有使用引入性片語「至少一」及「一或多個」來引入請求項敘述。然而,此等片語之使用不應被解釋為隱含由不定冠詞「一」引入一請求項敘述限制含有此引入請求項敘述之任何特定請求項為僅含有一此種敘述之發明,即使相同請求項包含引入性片語「一或多個」或「至少一」及諸如「一」之
不定冠詞(例如,「一」通常應被解譯為意謂「至少一」或「一或多個」);用於引入請求項敘述之定冠詞的使用亦為此理。另外,即使明確敘述一引入請求項敘述之一特定數目,但熟習技術者應認識到,此敘述通常應被解譯為意謂至少敘述數目(例如,無其他修飾語之裸敘述「兩個敘述」通常意謂至少兩個敘述或兩個或兩個以上敘述)。此外,在其中使用類似於「A、B及C之至少一者及其類似者」之一慣例的例項中,此一構造一般意欲為熟習技術者通常所理解之含義(例如,「具有A、B及C之至少一者的一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C及其類似者之系統)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者及其類似者」之一慣例的例項中,此一構造一般意欲為熟習技術者通常所理解之含義(例如,「具有A、B或C之至少一者的一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C及其類似者之系統)。熟習技術者應進一步瞭解,[實施方式]、申請專利範圍或圖式中呈現兩個或兩個以上替代項之幾乎任何轉折詞及/或片語應被理解為涵蓋包含一項、任一項或兩項之可能性。例如,片語「A或B」應被理解為包含「A」或「B」或「A及B」之可能性。
據信,將藉由以上描述來理解本發明及其諸多伴隨優點,且顯而易見,可在不背離所揭示標的或不犧牲其所有材料優點之情況下對組件之形式、構造及配置作出各種改變。所描述之形式僅供說明,且以下申請專利範圍意欲涵蓋及包含此等改變。此外,應瞭解,本發明由隨附申請專利範圍界定。
400:方法
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
414:步驟
Claims (23)
- 一種中性原子成像系統,其包括:一中性原子源,其經組態以產生一中性原子束且將該束導引至一樣本;一電離器,其經組態以收集自該樣本之一表面散射之多個中性原子且電離該等所收集之中性原子以產生多個電離原子;一選擇器,其經組態以自該電離器接收該等電離原子且選擇性過濾該等電離原子;一或多個離子光學器件;及一偵測器,其中該一或多個離子光學器件經組態以自該選擇器接收多個選定電離原子且將該等選定電離原子聚焦至該偵測器上,其中該偵測器經組態以基於多個所接收之選定電離原子來產生該樣本之一或多個影像。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其進一步包括:一控制器,其中該控制器經組態以自該偵測器接收該一或多個影像且基於該一或多個影像來判定該樣本之一或多個特性。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該樣本包括一晶圓、一光罩或一掩膜之至少一者。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該等中性原子包括氦原子 (He)、氖原子(Ne)或氬原子(Ar)之至少一者。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該中性原子源包括一腔室及耦合至該腔室中之一開口之一超音速噴嘴。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該中性原子源包括一等離子管源。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該電離器藉由光激發來電離自該樣本之該表面散射之該等所收集之中性原子。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該電離器包括一散焦電子束(E-beam)。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該選擇器包括一靜電網或一磁稜鏡之至少一者。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該一或多個離子光學器件包括一靜電透鏡或電磁透鏡之至少一者。
- 如請求項1之中性原子成像系統,其中該選擇器經組態以藉由將多個高速電離原子與多個低速電離原子分離來選擇性過濾該等電離原子。
- 一種中性原子成像系統,其包括:一中性氦成像子系統,其中該中性氦成像子系統包括:一中性原子源,其經組態以產生一中性原子束且將該束導引至一樣本;一電離器,其經組態以收集自該樣本之一表面散射之多個中性原子且電離該等所收集之中性原子以產生多個電離原子;一選擇器,其經組態以自該電離器接收該等電離原子且選擇性過濾該等電離原子;一或多個離子光學器件;及一偵測器,其中該一或多個離子光學器件經組態以自該選擇器接收選定電離原子且將該等選定電離原子聚焦至該偵測器上,其中該偵測器經組態以基於多個所接收之選定電離原子來產生該樣本之一或多個影像;及一控制器,其包括一記憶體及一或多個處理器,該控制器經組態以自該偵測器接收一或多個影像且基於該一或多個影像來判定該樣本之一或多個特性。
- 一種使用中性原子來成像之方法,其包括:產生一中性原子束;將該中性原子束導引至一樣本之一表面;收集自該樣本之該表面散射之多個中性原子;電離多個所收集之中性原子以產生多個電離原子;選擇性過濾多個電離原子;及 基於多個所接收之選定電離原子來產生該樣本之一或多個影像。
- 如請求項13之方法,其進一步包括:基於該一或多個影像來判定該樣本之一或多個特性。
- 如請求項13之方法,其中該樣本包含一晶圓、一光罩或一掩膜之一者。
- 如請求項13之方法,其中該等中性原子包括氦原子(He)、氖原子(Ne)或氬原子(Ar)之至少一者。
- 如請求項13之方法,其中該產生一中性原子束包括使用一中性原子源來產生一中性原子束,該中性原子源包括一腔室及耦合至該腔室中之一開口之一超音速噴嘴。
- 如請求項13之方法,其中該產生一中性原子束包括使用一等離子管源來產生一中性原子束。
- 如請求項13之方法,其中該電離多個所收集之中性原子包括藉由光激發來電離多個所收集之中性原子。
- 如請求項13之方法,其中該電離多個所收集之中性原子包括一散焦電子束(E-beam)。
- 如請求項13之方法,其中該選擇性過濾多個電離原子包括使用一靜電網或一磁稜鏡之至少一者來選擇性過濾多個電離原子。
- 如請求項13之方法,其其進一步包括使用一靜電透鏡或電磁透鏡之至少一者來導引該等選定電離原子至一偵測器。
- 如請求項13之方法,其中該選擇性過濾多個電離原子包括選擇性過濾該等電離原子以允許源自該中性原子束之電離原子傳遞至一偵測器。
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