TWI834015B - 帶電粒子多射束系統及相關的非暫時性電腦可讀媒體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種在一帶電粒子系統中使用電壓對比進行缺陷檢查的系統及方法。該系統及方法之一些實施例包括:將載物台定位在一第一位置以使得複數個射束中之一第一射束能夠在一第一時間掃描晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;將該載物台定位於一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;及比較該第一影像與該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
Description
本發明大體而言係關於在帶電粒子束系統中使用電壓對比針對缺陷檢查晶圓的領域。
在積體電路(IC)之製造程序中,未完成或已完成的電路組件經檢查以確保其根據設計而製造且無缺陷。利用光學顯微鏡之檢查系統通常具有降至幾百奈米之解析度;且該解析度受光之波長限制。隨著IC組件之實體大小繼續減小直至低於100或甚至低於10奈米,需要比利用光學顯微鏡之檢查系統能夠具有更高解析度的檢查系統。
具有降至小於一奈米解析度之帶電粒子(例如,電子)射束顯微鏡,諸如掃描電子顯微鏡(SEM)或透射電子顯微鏡(TEM)充當用於檢查具有低於100奈米之特徵大小之IC組件的可行工具。在SEM之情況下,單個原始電子射束之電子或複數個原始電子射束之電子可聚焦於受檢查晶圓之所關注方位處。原始電子與晶圓相互作用且可背向散射或可使得晶圓發射次級電子。包含背向散射電子及次級電子之電子射束的強度可基於晶圓之內部及外部結構之屬性而變化,且藉此可指示該晶圓是否具有缺陷。
與本發明一致的實施例包括用於在一帶電粒子束系統中使用電壓對比來檢查一晶圓的系統及方法。該系統包括一控制器,該控制器包括電路,該電路經組態以:以一第一速度將該載物台移動至一第一位置以使得該複數個射束中之一第一射束在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;以一第二速度將該載物台移動至一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;基於該第一影像與該第二影像之一比較以偵測該晶圓之該第一表面區域中的一缺陷;及藉由調整該載物台之一速度來調整該第一時間與該第二時間之間的一時間差,其中該時間差大於零,且其中該載物台之該速度在檢查期間大於零。
用於檢查的該方法包括:以一第一速度移動該載物台至一第一位置以使得該複數個射束中之一第一射束能夠在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;以一第二速度將該載物台移動至一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;基於該第一影像與該第二影像之一比較以偵測該晶圓之該第一表面區域中的一缺陷;及藉由調整該載物台之一速度來調整該第一時間與該第二時間之間的一時間差,其中該時間差大於零,且其中該載物台之該速度在檢查期間大於零。
該非暫時性電腦可讀媒體儲存一指令集,該指令集可藉由一運算裝置之至少一個處理器執行以使得該運算裝置執行一種用於檢查一晶圓的方法,該方法包含:以一第一速度移動該載物台至一第一位置以使
得該複數個射束中之一第一射束能夠在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;以一第二速度將該載物台移動至一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;基於該第一影像與該第二影像之一比較以偵測該晶圓之該第一表面區域中的一缺陷;及藉由調整該載物台之一速度來調整該第一時間與該第二時間之間的一時間差,其中該時間差大於零,且其中該載物台之該速度在檢查期間大於零。
在以下描述中將部分闡述所揭示實施例的額外目標及優點,且該等額外目標及優點將部分自該描述顯而易見,或可藉由對該等實施例的實踐習得。所揭示實施例之目標及優點可藉由在申請專利範圍中所闡述之要素及組合來實現及獲得。
應理解,前文一般描述及以下詳細描述兩者皆僅為例示性及解釋性的,且並不限定如所主張之所揭示實施例。
10:主腔室
20:裝載鎖定腔室
30:裝備前端模組(EFEM)
30a:第一裝載埠
30b:第二裝載埠
40:電子射束工具/設備
50:控制器
100:例示性EBI系統
202:電子源
204:槍孔徑
206:聚光器透鏡
208:交越
210:原始電子射束
212:源轉換單元
214:細射束
216:細射束
218:細射束
220:主要投影光學系統
222:射束分離器
226:偏轉掃描單元
228:接物鏡
230:晶圓
236:次級電子射束
238:次級電子射束
240:次級電子射束
242:次級光學系統
244:電子偵測裝置
246:偵測子區
248:偵測子區
250:偵測子區
252:副光軸
260:主光軸
270:探測光點
272:探測光點
274:探測光點
280:機動晶圓載物台
282:晶圓固持器
290:影像處理系統
292:影像獲取器
294:儲存器
296:控制器
410:基板
420:測試裝置區
430:裝置結構
435:電壓對比影像
440:裝置結構
445:電壓對比影像
446:電壓對比影像
447:電壓對比影像
450:絕緣材料
470:絕緣體結構
501:預掃描階段
503:檢查階段
510:電壓對比影像
512:電壓對比影像
514:電壓對比影像
530:電壓對比影像
532:電壓對比影像
534:電壓對比影像
536:電壓對比影像
538:電壓對比影像
560a:黑暗電壓對比(DVC)區
562a:黑暗電壓對比(DVC)區
564a:黑暗電壓對比(DVC)區
610:電位
615:臨限電壓
630:電壓對比影像
632:電壓對比影像
634:電壓對比影像
636:電壓對比影像
638:電壓對比影像
640:黑暗電壓對比(DVC)區
642:黑暗電壓對比(DVC)區
644:黑暗電壓對比(DVC)區
701:探測光點
702:探測光點
703:探測光點
704:探測光點
705:探測光點
706:探測光點
707:探測光點
708:探測光點
709:探測光點
721:箭頭
722:箭頭
723:箭頭
724:箭頭
725:箭頭
726:箭頭
727:箭頭
728:箭頭
729:箭頭
731:箭頭
732:箭頭
733:箭頭
802:第一細射束
804:第二細射束
806:第三細射束
810:表面區域
900:晶圓
900B:多射束交替掃描圖案
902a:細射束
902b:細射束
902c:細射束
904a:細射束
904b:細射束
904c:細射束
906a:細射束
906b:細射束
906c:細射束
910A:探測光點
910B:探測光點
910C:探測光點
910D:探測光點
911:晶圓區
912:晶圓區
913:晶圓區
914:晶圓區
915:晶圓區
921:晶圓區
922:晶圓區
923:晶圓區
924:晶圓區
925:晶圓區
931:晶圓區
932:晶圓區
933:晶圓區
934:晶圓區
935:晶圓區
1001:晶圓
1002:細射束
1003:細射束
1004:細射束
1005:細射束
1006:細射束
1020:方向
1100:晶圓檢查之例示性方法
1101:步驟
1103:步驟
1105:步驟
1107:步驟
A:第一列
B:第二列
C:第三列
K:速度
t1~t11:時間
tpre1:時間
tpre2:時間
tpre3:時間
tbreak1:時間
圖1為符合本發明之實施例的說明例示性電子射束檢查(EBI)系統的示意圖。
圖2為符合本發明之實施例的說明例示性多射束電子射束工具的示意圖,該例示性電子射束工具可為圖1之例示性EBI系統之一部分。
圖3為符合本發明之實施例的展示次級電子相對於原始電子之導降能量之良率的例示性圖。
圖4為符合本發明之實施例的說明晶圓之電壓對比回應的
示意圖。
圖5為符合本發明之實施例的依據時間序列之例示性電壓對比影像的圖示。
圖6為符合本發明之實施例的依據時間序列的例示性電壓對比影像關於表面電位改變的圖示。
圖7為符合本發明之實施例的原始細射束之例示性多射束組態的圖示。
圖8為符合本發明之實施例的依據時間序列之晶圓上之多射束掃描區域的圖示。
圖9A為符合本發明之實施例的依據時間序列之晶圓上之多射束掃描區域的圖示。
圖9B為符合本發明之實施例的多射束交替掃描圖案的圖示。
圖10為符合本發明之實施例的晶圓上射束電流的說明。
圖11為符合本發明之實施例的表示晶圓檢查之例示性方法的流程圖。
現將詳細參考例示性實施例,其實例說明於附圖中。以下描述參考隨附圖式,其中除非另外表示,否則不同圖式中之相同編號表示相同或類似元件。例示性實施例之以下描述中所闡述之實施並不表示符合本發明之所有實施。實情為,其僅為符合關於所附申請專利範圍中所列舉的本發明之態樣的設備及方法之實例。
電子裝置由形成於稱為基板之矽片上的電路構成。許多電
路可一起形成於同一矽片上且稱為積體電路或IC。此等電路之大小已顯著地減小,使得該等電路中之更多電路可適配於基板上。舉例而言,智慧型電話中之IC晶片可小達拇指甲大小且仍可包括20億個以上電晶體,每一電晶體之大小可小達人類毛髮之大小的1/1000。
製造此等極小IC為往往涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴的程序。甚至一個步驟中之誤差具有導致成品IC中之缺陷的可能,該等缺陷使得成品IC為無用的。因此,製造程序之一個目標為避免此類缺陷以使在此程序中製造之功能IC的數目最大化,亦即改良程序之良率。
改良良率之一個組件為監視晶片製作程序,以確保其正生產足夠數目個功能積體電路。監視該程序之一種方式為在晶片電路結構形成期間檢查晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)來施行檢查。SEM可用於實際上使此等極小結構成像,從而獲取結構之「圖像」。影像可用於判定結構是否適當地形成,且亦判定該結構是否形成於適當位置中。若結構為有缺陷的,則程序可經調整,使得缺陷不大可能再現。
SEM可獲得晶圓之一影像,該影像展示正檢查之晶圓區域下方的內部裝置結構。單一射束SEM檢查工具可獲得晶圓之區域的單一影像,且比較經獲得影像與參考影像,該參考影像表示不存在任何缺陷的對應裝置結構。自影像比較中偵測到之差可指示晶圓中存在缺陷。
然而,單一射束SEM檢查工具遭受約束。在任意時間點俘獲單一影像可能不用於識別一些裝置中的缺陷,此是因為裝置結構的電特性可能隨時間改變。即,一些缺陷歸因於來自參考裝置之輕微差或歸因於電流敏感度顯現於影像中歷時短時段。舉例而言,歸因於一些裝置之時間相依行為,在第一時間藉由單一射束俘獲的一個影像可展示與參考影像的
差,而藉由單一射束在第二時間俘獲的另一影像可能未能展示與參考影像的差。因此,單一射束SEM檢查工具可能未能可靠地識別一些裝置結構中的缺陷。
一些單一射束SEM檢查工具可獲得晶圓之相同區域的多個影像。多個影像中之每一影像可在不同時間獲得。藉由比較晶圓之相同區域的多個影像,單一射束SEM檢查工具可能識別晶圓中的缺陷。然而,使用單一射束SEM檢查工具獲得多個影像亦遭受約束。在此類型檢查中,每一影像圖框之間的時間跨度為固定且長的。歸因於框架之間的長的時間跨度(例如,歸因於所俘獲影像之低速率),此類型之檢查可能仍未能俘獲缺陷的影像(例如,未能偵測藉由缺陷引起之電特性的改變)。
所揭示之實施例中的一些提供系統及方法,該些系統及方法藉由使用多射束檢查工具以更快速地且運用影像之間的可控制程序獲得晶圓之相同區域的多個影像來解決此等缺點中的一些或全部,且比較多個影像(例如,圖5之電壓對比影像534及536)以識別晶圓中之缺陷。所揭示實施例提供如下系統及方法:可使用複數個射束來掃描晶圓的一區域以產生晶圓之該區域的複數個影像,藉此允許晶圓缺陷偵測及較高產量。
圖1說明符合本發明之實施例的例示性EBI系統100的示意圖。如圖1中所展示,EBI系統100包括主腔室10、裝載鎖定腔室20、電子射束工具40,及裝備前端模組(EFEM)30。電子射束工具40定位於主腔室10內。雖然本描述及圖式係針對電子射束,但應瞭解,實施例並不用以將本發明限於特定帶電粒子。
EFEM 30包括第一裝載埠30a及第二裝載埠30b。EFEM 30可包括額外裝載埠。第一裝載埠30a及第二裝載埠30b可例如收納晶圓前
開式單元匣(FOUP),其含有待檢查之晶圓(例如,半導體晶圓或由其他材料製成之晶圓)或樣本(晶圓及樣本在下文中被統稱為「晶圓」)。EFEM 30中之一或多個機器人臂(圖中未示)將晶圓輸送至裝載鎖定腔室20。
裝載鎖定腔室20可連接至裝載鎖定真空泵系統(圖中未示),其移除裝載鎖定腔室20中之氣體分子以達到低於大氣壓力之第一壓力。在達到第一壓力之後,一或多個機器人臂(圖中未示)可將晶圓自裝載鎖定腔室20運輸至主腔室10。主腔室10連接至主腔室真空泵系統(圖中未示),其移除主腔室10中之氣體分子以達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後,晶圓經受電子射束工具40進行之檢查。電子射束工具40可包含多射束電子檢查工具。
控制器50電子地連接至電子射束工具40。控制器50可為經組態以執行對EBI系統100之各種控制的電腦。雖然控制器50在圖1中被展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30之結構外部,但應瞭解,控制器50可係該結構之部分。雖然本發明提供收容電子射束檢查工具之主腔室10的實例,但應注意,本發明之態樣在其最廣泛意義上而言不限於收容電子射束檢查工具之腔室。確切而言,應理解,亦可將前述原理應用於在第二壓力下操作之其他工具。
圖2說明符合本發明之實施例的例示性多射束電子射束工具40(在本文中亦被稱作設備40)及可經組態用於EBI系統100(圖1)中之影像處理系統290的示意圖。
電子射束工具40包含電子源202,槍孔徑204,聚光器透鏡206,發射自電子源202的原始電子射束210,源轉換單元212,原始電子射束210的複數個細射束214、216及218,主要投影光學系統220,機動晶
圓載物台280,晶圓固持器282,多個次級電子射束236、238及240,次級光學系統242及電子偵測裝置244。主要投影光學系統220可包含射束分離器222、偏轉掃描單元226及接物鏡228。電子偵測裝置244可包含偵測子區246、248及250。
電子源202、槍孔徑204、聚光器透鏡206、源轉換單元212、射束分離器222、偏轉掃描單元226及接物鏡228可與設備40的主光軸260對準。次級光學系統242及電子偵測裝置244可與設備40之副光軸252對準。
電子源202可包含陰極、提取器或陽極,其中原始電子可自陰極發射且經提取或加速以形成具有交叉(虛擬或真實)208之原始電子射束210。原始電子射束210可被視覺化為自交越208發射。槍孔徑204可阻擋原始電子射束210之周邊電子以減小庫侖(Coulomb)效應。庫侖效應可引起探測光點之大小的增大。
源轉換單元212可包含影像形成元件陣列及射束限制孔徑陣列。影像形成元件之陣列可包含微偏轉器或微透鏡之陣列。影像形成元件之陣列可藉由原始電子射束210之複數個細射束214、216及218形成交越208之複數個並行影像(虛擬或真實)。射束限制孔徑之陣列可限制複數個細射束214、216及218。雖然三個細射束214、216及218展示於圖2中,但本發明之實施例不限於此。舉例而言,在一些實施例中,設備40可經組態以產生第一數目個細射束。在一些實施例中,第一數目個細射束範圍可為1至1000。在一些實施例中,第一數目個細射束範圍可為200至500。在例示性實施例中,設備40可產生400個細射束。
聚光器透鏡206可聚焦原始電子射束210。可藉由調整聚光
器透鏡206之聚焦倍率或藉由改變射束限制孔徑陣列內之對應的射束限制孔徑的徑向大小來使源轉換單元212下游之細射束214、216及218的電流變化。物鏡228可將細射束214、216及218聚焦於晶圓230上從而成像,且可在晶圓230之表面上形成複數個探測光點270、272及274。
射束分離器222可為產生靜電偶極子場及磁偶極子場之韋恩濾波器類型(Wien filter type)的射束分離器。在一些實施例中,若應用該等射束分離器,則由靜電偶極子場對細射束214、216及218之電子施加的力可與由磁偶極子場對電子施加之力在量值上相等且方向相對。細射束214、216及218可因此以零偏轉角直接穿過射束分離器222。然而,由射束分離器222產生之細射束214、216及218的總分散可係非零。射束分離器222可分離次級電子射束236、238及240與細射束214、216及218,並朝向次級光學系統242導引次級電子射束236、238及240。
偏轉掃描單元226可使細射束214、216及218偏轉以使探測光點270、272及274掃描遍及晶圓230之表面區域。回應於細射束214、216及218入射於探測光點270、272及274處,可自晶圓230發射次級電子射束236、238及240。次級電子射束236、238及240可包含具有能量分佈之電子,包括次級電子(能量50eV)及反向散射電子(能量介於50eV與細射束214、216及218之導降能量之間)。次級光學系統242可將次級電子射束236、238及240聚焦至電子偵測裝置244之偵測子區246、248及250上。偵測子區246、248及250可經組態以偵測對應次級電子射束236、238及240且產生用以重構建晶圓230之表面區域之影像的對應信號(例如,電壓、電流等)。
所產生之信號可表示次級電子射束236、238及240之強
度,且可提供信號至與電子偵測裝置244、主要投影光學系統220及機動晶圓載物台280通信的影像處理系統290。機動載物台280之移動速度可經調整以調整晶圓230上區域之連續射束掃描之間的時間間隔。時間間隔歸因於晶圓230上具有不同電阻-電容特性的不同材料需要予以調整,藉此顯現對成像時序的變化之敏感度。在一些實施例中,控制器50可使得機動載物台280能夠在一方向上以一恆定速度連續地移動晶圓230。在其他實施例中,控制器50可使得機動載物台280能夠依據掃描程序之步驟隨時間改變晶圓230之移動的速度。載物台280之連續移動在各種位置與定位載物台280一致以使得不同射束能夠在不同時間掃描晶圓230的特定表面區域。
次級電子射束236、238及240之強度可根據晶圓230之外部或內部結構發生變化,且因此可指示晶圓230是否包括缺陷。此外,如上文所論述,細射束214、216及218可經投影於晶圓230之頂表面的不同方位上,或晶圓230之在特定方位處的側上以產生具有不同強度的次級電子射束236、238及240。因此,藉由次級電子射束236、238及240之強度與晶圓230之區域的映射,影像處理系統290可重構建一影像,該影像反映晶圓230之內部或外部結構的特性。
在一些實施例中,影像處理系統290可包括影像獲取器292、儲存器294及控制器296。影像獲取器292可包含一或多個處理器。舉例而言,影像獲取器292可包含電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動運算裝置及其類似者,或其一組合。影像獲取器292可經由諸如以下各者之媒體通信耦接至電子射束工具40的電子偵測裝置244:電導體、光纖纜線、可攜式儲存媒體、IR、藍芽、網際網
路、無線網絡、無線無線電,或其組合。在一些實施例中,影像獲取器292可自電子偵測裝置244接收信號,且可構建一影像。影像獲取器292可因此獲取晶圓230之影像。影像獲取器292亦可執行各種後處理功能,諸如產生輪廓線、疊加指示器於所獲取影像上,及類似者。影像獲取器292可經組態以執行對所獲取影像之亮度及對比度的調整。在一些實施例中,儲存器294可為諸如以下各者之儲存媒體:硬碟、隨身碟、雲端儲存器、隨機存取記憶體(RAM)、其他類型之電腦可讀記憶體,及其類似者。儲存器294可與影像獲取器292耦接,且可用於保存經掃描原始影像資料作為原始影像及後處理影像。影像獲取器292及儲存器294可連接至控制器296。在一些實施例中,影像獲取器292、儲存器294及控制器296可一起整合為一個控制單元。
在一些實施例中,影像獲取器292可基於接收自電子偵測裝置244之成像信號獲取晶圓的一或多個影像。成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為包含複數個成像區域之單個影像。單一影像可儲存於儲存器294中。單一影像可為可劃分成複數個區的原始影像。區中之每一者可包含含有晶圓230之特徵的一個成像區域。所獲取影像可包含在時間時間序列內經取樣多次的晶圓230之單個成像區域的多個影像。多個影像可儲存於儲存器294中。在一些實施例中,影像處理系統290可經組態以執行運用晶圓230之相同方位的多個影像之影像處理步驟。
在一些實施例中,影像處理系統290可包括量測電路系統(例如,類比至數位轉換器)以獲得經偵測次級電子的分佈。在偵測時間窗期間所收集之電子分佈資料與入射於晶圓表面之上細射束214、216及218
之對應掃描路徑資料組合可用以重建構受檢查晶圓結構之影像。經重建構影像可用以顯露晶圓230之內部或外部結構的各種特徵,且藉此可用以顯露可能存在於晶圓中之任何缺陷。
圖3說明符合本發明之實施例的展示次級電子相對於原始電子細射束之導降能量之良品率的例示性圖式。曲線說明原始電子射束之複數個細射束(例如,圖2之原始電子射束210的複數種細射束214、216及218)的導降能量與次級電子射束(例如,圖2之次級電子射束236、238及240)之良品率之間的關係。良品率指示回應於原始電子之衝擊產生的次級電子的數目。舉例而言,大於1.0的良品率指示,相較於已導降於晶圓上的原始電子之數目,可產生更多次級電子。類似地,小於1.0的良品率指示,較少次級電子回應於原始電子的衝擊可產生。
如圖3之曲線中所展示,當原始電子之導降能量係在自E1至E2的範圍內時,相較於晶圓之表面上的導降,更多電子可離開晶圓的表面,此情形可導致晶圓之表面處的正電位。在一些實施例中,缺陷檢查可在前述導降能量之範圍中執行,此情形被稱為「正模式」。電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)在有更多正表面電位情況下產生裝置結構的更暗電壓對比影像,此係由於偵測裝置(例如,圖2之偵測裝置244)可接收較少次級電子(參見圖4)。
當導降能量地與E1或高於E2時,較少電子可離開晶圓的表面,藉此導致晶圓之表面處的負電位。在一些實施例中,缺陷檢查可在導降能量之此範圍中執行,此情形被稱作「負模式」。電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)在更大負表面電位情況下產生裝置結構的更明亮電壓對比影像,偵測裝置(例如,圖2之偵測裝置244)可接收更多次級
電子(參見圖4)。
在一些實施例中,原始電子射束之導降能量可受電子源與晶圓之間的總偏壓控制。
圖4說明符合本發明之實施例的晶圓之電壓對比回應的示意圖。在一些實施例中,晶圓(例如,阻抗短路連接及斷開、深溝槽電容器中的缺陷、後段生產線(BEOL)缺陷等)中的實體及電缺陷可使用帶電粒子檢查系統的電壓對比方法來偵測。使用電壓對比影像的缺陷偵測可使用原始掃描程序(亦即,充電、溢流、中和或準備程序),其中帶電粒子施加至晶圓(例如,圖2之晶圓230)的區域以在進行檢查之前進行檢查。
在一些實施例中,電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)可用以藉由以下步驟來偵測晶圓(例如,圖2之晶圓230)之內部或外部結構中的缺陷:運用原始電子射束之複數個細射束(例如,圖2之原始電子射束210的複數個細射束214、216及218)照射晶圓,及量測晶圓對照射之電壓對比回應。在一些實施例中,晶圓可包含在基板410上顯影的測試裝置區420。在一些實施例中,測試裝置區420可包括藉由絕緣材料450分離的多個裝置結構430及440。舉例而言,裝置結構430連接至基板410。對比而言,裝置結構440藉由絕緣材料450與基板410分離,使得薄的絕緣體結構470(例如,薄的氧化物)存在於裝置結構440與基板410之間。
電子射束工具可藉由如下操作來自測試裝置區420之表面產生次級電子(例如,圖2的次級電子236、238及240):運用原始電子射束之複數個細射束(例如,圖2之原始電子射束210的複數個細射束214、216及218)掃描測試裝置區420的表面。如上所解釋,當原始電子之導降能量
介於E1與E2之間(例如,良品率在圖3中大於1.0)時,相較於表面上的導降,更多電子可離開晶圓的表面,藉此導致晶圓之表面處的正電位。
如圖4中所繪示,正電位可堆積於晶圓的表面處。舉例而言,在電子射束工具掃描測試裝置區420(例如,在預掃描程序期間)之後,裝置結構440可保留更多正電荷,此是因為裝置結構440並未連接至基板410中的電接地,藉此導致裝置結構440之表面處的正電位。相比而言,具有施加至裝置結構430之相同導降能量(亦即,相同良品率)之初始電子可導致保留於裝置結構430中的較少正電荷,此是由於正電荷可藉由由至基板410之連接供應的電子來中和。
電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)的影像處理系統(例如,圖2之影像處理系統290)可分別產生對應裝置結構430及440的電壓對比影像435及445。舉例而言,裝置結構430短接至接地且可不保留堆積之正電荷。因此,當原始電子細射束在檢查期間導降於晶圓的表面上時,裝置結構430可抵抗更多次級電子,藉此導致更明亮電壓對比影像。相比之下,因為裝置結構440無至基板410的連接或任何其他接地,所以裝置結構440可保留正電荷的堆積。正電荷之此堆積可使得裝置結構440在檢查期間抵抗較少次級電子,藉此導致更暗電壓對比影像。
電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)可藉由供應電子以於晶圓之表面上堆積電位來對晶圓的表面進行預掃描。在預掃描晶圓之後,電子射束工具可獲得晶圓內多個晶粒的影像。因為晶粒可包含相同裝置結構,所以缺陷可藉由比較自多個晶粒之電壓對比影像的差來偵測。舉例而言,若一個影像之電壓對比位準不同於其他影像之電壓對比位準,則對應於不同電壓對比位準的晶粒可具有失配存在於影像中的缺
陷。預掃描在如下假設情況下應用至晶圓:在預掃描期間堆積於晶圓之表面上的電表面電位將在檢查期間保留,且將保持高於電子射束工具的偵測臨限值。
然而,堆積表面電位位準歸因於電崩潰或隧穿的效應在檢查期間可改變,藉此導致偵測缺陷的失敗。舉例而言,當將高電壓施加至諸如絕緣體結構470之薄的高電阻裝置結構(例如,薄的氧化物)時,洩漏電流可能流過高電阻結構,藉此防止結構用作完美的絕緣體。此可影響電路之功能性並產生裝置缺陷。洩漏電流的類似效應亦可運用不恰當地形成的材料或高電阻金屬層,例如矽化鈷(例如,CoSi、CoSi2、Co2Si、Co3Si等)層出現於結構中,該層是在鎢(W)栓塞與場效電晶體(FET)的源極或汲極區域之間。
缺陷蝕刻程序可留下薄的氧化物,從而導致意欲電連接之兩個結構(例如,裝置結構440與基板410)之間的非所要電堵塞(例如,斷路)。舉例而言,裝置結構430及440可經設計以與基板410接觸且相同地起作用,但歸因於製造誤差,絕緣體結構470可存在於裝置結構440中。在此狀況下,絕緣體結構470可表示易受崩潰效應影響之缺陷。
若絕緣體470足夠厚(例如,大於10nm),則堆積於裝置結構440中的正電荷可能並不穿過絕緣體結構470洩漏,且電子射束工具可能能夠藉由在檢查期間獲得單一電壓對比影像445並比較影像與參考電壓對比影像435來偵測缺陷。然而,若絕緣體470為薄的(例如,小於10nm),則堆積於裝置結構440中的正電荷歸因於洩漏電流隨時間可減低。由於裝置結構440隨時間丟失正電荷至洩漏電流,因此裝置結構440中的電壓對比位準亦可隨時間自黑暗改變至明亮。取決於電子射束工具俘獲影
像的時間,電子射束工具歸因於裝置結構440相較於偵測裝置的臨限值具有較低電壓對比位準而未能偵測到自影像的任何缺陷。舉例而言,若單一射束電子射束工具在裝置結構440失去正電荷以供洩漏之後用於晶圓檢查,則單一射束電子射束工具可俘獲電壓對比影像447,此情形展示無自電壓對比影像435的差(亦即,在無缺陷情況下無裝置結構的差)。
多射束電子射束工具(例如,圖2之電子射束工具40)可用以偵測裝置缺陷,該等裝置缺陷易受晶圓上之堆積電荷之時間相依改變影響。舉例而言,多射束電子工具可使用原始電子射束的複數個細射束(例如,圖2之原始電子射束210的複數個細射束214、216及218)來連續地掃描包括裝置結構440之晶圓(例如,圖2之晶圓230)的區域。控制器(例如,圖1之控制器50)可包括電路,該電路在檢查期間調整固持晶圓(例如,圖2之晶圓230)之機動載物台(例如,圖2之機動晶圓載物台280)的速度,使得晶圓之任何給定區域的每一射束掃描之間的時間可經調整。電路可將載物台定位於第一位置以使得複數個射束中之第一射束在第一時間掃描晶圓的第一表面區域,以產生與第一表面區域相關聯的第一影像。電路可連續地移動機動載物台以將載物台定位於第二位置以使得複數個射束中的第二射束在第二時間掃描第一表面區域,以產生與第一表面區域相關聯的第二影像。參見題為「System and Method for Scanning a Sample Using Multi-Beam Inspection Apparatus」之在2019年5月20日申請的美國專利申請案第62/850,461號,且該案之揭示內容為了關於使用多射束設備進行連續掃描的更多資訊以全文引用之方式併入本文中。應注意,為了使得射束能夠當載物台處於晶圓上的射束導降所在的特定方位時掃描特定方位,載物台定位於特定位置可能或可能不能包括停止載物台。舉例而言,以一連續掃
描模式,當載物台經定位,使得晶圓上之特定方位與特定射束對準時,隨著載物台連續地移動晶圓,載物台可因此經即刻定位。
電路可針對供多射束電子工具使用之總數目個射束(例如,1,000個細射束)或針對射束的任一子集重複前述程序。舉例而言,1000個細射束系統可包含10乘100的射束陣列,其中100列中之每一列中的所有10個射束在與10個射束對準的一列上對準。電路可定位載物台以掃描越過晶圓上之100個方位,其中由是在與方位一致之列中的10個射束掃描100個方位中的每一者,使得藉由與方位一致之列中的10個射束中之每一者來連續地掃描每一方位。雖然在此實例中藉由對準成列的射束掃描特定方位,但射束並不需要予以對準。舉例而言,未對準之射束可掃描同一方位,此是由於射束可藉由射束偏轉器偏轉,以使未對準之射束連續地掃描晶圓上的同一方位。在一些實施例中,多射束電子射束工具可經組態,使得可同時地掃描晶圓之不同或重疊區域。在此實例中,第一表面區域可包括裝置結構440。電路可基於自偵測器獲得之偵測資料來構建所產生影像之電壓對比影像。電路可接著比較第一表面區域之每一電壓對比影像的電壓對比位準與電壓對比影像之其他電壓對比位準中的任一者及參考電壓對比影像之電壓對比位準,以偵測電壓對比位準之間的差(亦即,偵測晶圓之第一表面區域中的缺陷)。前述程序可對晶圓之複數個表面區域中的任一者使用。
舉例而言,關於結構440,第一射束可產生電壓對比影像445,第二射束可產生電壓對比影像446,且第三射束可產生電壓對比影像447。有利地,多射束電子射束工具可在一或多個時間序列上產生裝置結構440的多個影像且對彼等影像彼此進行比較,使得裝置結構440中之
缺陷可被偵測到。另外,控制器包括電路以調整機動載物台的速度或者晶圓上之任何特定方位藉由多個射束中之每一者經連續掃描所在的時間之間的時間間隔。偵測器(例如,圖2之偵測裝置244)可經組態以基於與衝擊第一表面區域之原始電子射束之複數個細射束相關聯的複數個次級帶電粒子(例如,圖2之次級電子射束236、238及240)的偵測來產生偵測資料。
另外,在一些實施例中,電路在將載物台定位於第一位置之前可將電子射束工具的機動載物台定位於預掃描位置,以使得高電流射束能夠藉由供應電子而在第一時間之前的預掃描時間之前對第一表面區域充電以使電位堆積於晶圓的表面上。充電可發生,直至裝置崩潰發生。在對晶圓充電之後,電子射束工具可產生第一表面區域的影像。在一些實施例中,第一、第二及額外複數個細射束可為低電流射束。在其他實施例中,電子射束工具可使用低能量原始電子而在充電階段期間不誘發崩潰效應的情況下對晶圓逐漸充電。在其他實施例中,檢查工具可在充電是在進展中同時對電壓對比影像進行取樣且產生電壓對比影像,使得暫態電壓對比改變可在充電期間獲得。
對於熟習此項技術者而言,應瞭解,影像之明亮及黑暗外觀可依據測試結構之實際處理或電子射束工具設定經改變或反向。
圖5說明符合本發明之實施例的依據時間序列之例示性電壓對比影像。在一些實施例中,晶圓檢查程序可包括預掃描階段501及檢查階段503。在預掃描階段501期間,電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)將電子施加至晶圓之表面以使電位堆積於晶圓的表面上。如上文所解釋,EBI系統(例如,圖1之EBI系統100)可使用一或多個高電流射束以對晶圓之表面區域充電,且在預掃描期間構建表面區域的電壓對
比影像。在檢查階段503期間,在一些實施例中,EBI系統可以連續掃描模式依據一或多個時間序列使用多個射束來構建晶圓之表面區域的複數個電壓對比影像。如上文所述,固持晶圓(例如,圖2之晶圓230)之機動載物台(例如,圖2之機動載物台280)的速度可貫穿連續掃描予以調整,使得每一時間序列的長度可發生變化。EBI系統可藉由比較晶圓之相同表面區域在不同時間的複數個電壓對比影像而偵測晶圓上之電位隨時間的改變,此情形可指示裝置缺陷的存在。
如圖5中所繪示,電壓對比影像可藉由EBI系統構建。舉例而言,機動載物台可定位晶圓,使得原始電子射束(例如,圖2之原始電子射束210)的第一細射束可在時間Tpre1對晶圓之表面區域進行預掃描。機動載物台可連續地移動晶圓,使得原始電子射束的第二細射束可在時間Tpre2對晶圓之相同表面區域進行預掃描。在Tpre1及Tpre2,表面區域之電位可能並非足夠高以展示任何可偵測電壓對比區,如分別使用第一及第二細射束構建的電壓對比影像510及512中所展示。機動載物台可在晶圓頂部位置在預掃描階段501結束時連續地移動通過,使得原始電子射束之第三細射束可在時間Tpre3對晶圓的表面區域進行預掃描。電壓對比影像514可使用第三細射束來構建。如電壓對比影像514中所展示,黑暗電壓對比(DVC)區560a、562a及564a可於預掃描階段501的結束處顯現。
在其他實施例中,電子射束工具可跳過預掃描階段501且在檢查載階段503情況下開始檢查程序以偵測晶圓缺陷。在此等實施例中,檢查程序一經起始,電子射束工具便可開始連續掃描。因為無高電流射束在此實施例中用以對晶圓的表面充電,所以在檢查階段503期間進行掃描可用以在檢查期間在晶圓的表面處逐漸堆積電荷。
機動載物台可連續地移動,使得在預掃描階段501之後,原始電子射束的第四、第五、第六、第七、第八或以上的細射束可分別在時間t1、t2、t3、t4及t5對晶圓的相同預充電表面區域進行掃描。如圖5中所繪示,電子射束工具可分別使用第四、第五、第六、第七及八個細射束來構建電壓對比影像530、532、534、536及538。雖然實例說明八個或八個以上細射束可予以使用,但應瞭解,八個以下細射束可予以使用。舉例而言,應瞭解,單一細射束可獲得表面區域的多個影像。
在時間t1,電壓對比影像530展示存在於晶圓之表面區域上的三個DVC區560a、562a及564a。DVC區560a、562a及564a可表示堆積於預掃描表面區域之裝置結構中的表面電位。在時間t2及t3,電壓對比影像532及534展示DVC區560a、562a及564a,其可指示堆積正電荷保持於裝置結構中且自時間Tpre3及t1不改變。
在時間t4及t5,電壓對比影像536及538展示,DVC區562a消失,而DVC區560a及564a仍存在,從容指示DVC區562a的對應裝置結構歸因於洩漏電流可能已失去了堆積之正電荷,藉此導致下降至不可偵測位準(亦即,崩潰效應)的DVC區562a之表面電位。舉例而言,針對DVC區562a在對應裝置結構處堆積的正電荷可能歸因於通過薄的裝置結構缺陷(參見例如圖4的絕緣體結構470)的裝置崩潰已經中和。
電子射束工具可能調整時間間隔(例如,t1與t2之間的時間跨度),使得原始電子射束之細射束可大體上更頻繁或更不頻繁地掃描晶圓的表面區域。舉例而言,時間間隔可短達5ns,使得自細微電壓對比缺陷的信號差可被獲得,藉此增大電壓對比晶圓檢查的敏感度。有利地,電子射束工具可比較電壓對比影像510、512、514、530、532、534、
536、538或者晶圓之同一表面區域的更多影像以偵測DVC區依據時間序列的改變且識別裝置結構缺陷。
儘管圖5說明三個預掃描電壓對比影像及自電子射束工具獲得的五個檢查電壓對比影像,但應瞭解,任何數目個影像可用以偵測晶圓中的裝置結構缺陷。此外,儘管展示於圖5中之電壓對比影像說明使用黑暗電壓對比之偵測機構,但應瞭解,明亮電壓對比亦可在電子射束工具在負模式中操作時使用。舉例而言,在一些實施例中,晶圓歸因於電子射束工具以正模式(例如,E1<導降能量<E2)操作可具有正表面電位。在其他實施例中,晶圓歸因於電子射束工具以負模式(例如,導降能量<E1或導降能量>E2)操作可具有負電位。
圖6說明符合本發明之實施例的依據時間序列之關於表面電位改變的例示性電壓對比影像。在此實施例中,時間t1、t2、t3、t4及t5可分別表示原始電子射束之第一、第二、第三、第四及第五細射束在檢查期間連續地掃描晶圓之同一表面區域的時間。應瞭解,在檢查期間的任何時間,細射束可同時掃描晶圓的不同或重疊區域。正電荷在檢查期間可累加於經掃描晶圓的裝置結構(例如,圖4之裝置結構440)上。晶圓之表面處的電位可自時間零逐漸地增大至電位610,直至崩潰在tbreak1處發生。因為時間t1、t2、t3及t4處之電位位準高於偵測器(例如,圖2之偵測裝置244)的臨限電壓615,所以三個DVC區640、642及644可出現於電壓對比影像630、632、634及636中。當崩潰發生於時間tbreak1時,電位可下降至大約零。因此,電位在時間t5低於臨限電壓615,藉此使得DVC區642顯現於電壓對比影像638中。有利地,電子射束工具可藉由比較電壓對比影像638與電壓對比影像630、632、634及636來識別晶圓中的缺陷。
圖7說明符合本發明之實施例的原始細射束之例示性多射束組態。如圖7中所繪示,產生九個探測光點701、702、……、709的原始細射束之多射束3乘3陣列可配置成3×3矩陣組態。多射束3乘3陣列可用於檢查系統(例如,圖1之EBI系統100)中,該檢查系統可以連續掃描模式操作。類似於更早實施例,控制器(例如,圖1之控制器50)可包括電路以調整固持晶圓(例如,圖2之晶圓230)之機動載物台(例如,圖2之機動晶圓載物台280)的速度。舉例而言,晶圓可以速度K在y方向上移動,而藉由探測光點701至709之3乘3陣列同時掃描晶圓之不同區域。機動載物台之速度可貫穿連續掃描來調整,使得對於晶圓上之任何區域,該區域之每一射束掃描之間的時間可發生變化。在一些實施例中,原始細射束之3乘3陣列可相對於晶圓移動方向旋轉一角度,例如使得藉由射束進行之掃描歸因於射束掃描在X維度上偏移而並不與任何像素重疊。在一些實施例中,探測光點701至709可在垂直於晶圓移動方向之方向上掃描晶圓。舉例而言,探測光點701至709可如藉由箭頭721至729所說明在x方向上掃描,同時晶圓在y方向上移動。在一些實施例中,探測光點701至709可在平行於晶圓移動方向之方向上掃描晶圓。舉例而言,探測光點701至709可如藉由箭頭731至733說明在y方向上移動,同時晶圓亦在y方向上移動。在此類實施例中,原始細射束之掃描寬度可能不受原始細射束的組態(例如,間距或旋轉角)限制。
在一些實施例中,探測光點701至709之掃描方向平行於晶圓移動方向。在此類實施例中,每一探測光點掃描沿晶圓移動方向定位的複數個掃描區段。舉例而言,可藉由對應於探測光點701、702及703的原始細射束來掃描第一列掃描區段(例如,圖8之表面區域810;圖9A之列
A)。類似地,可藉由對應於探測光點704、705及706的原始細射束來掃描第二列掃描區段(例如,圖9A之列B),且可藉由對應於探測光點707、708及709的原始細射束來掃描第三列掃描區段(例如,圖9A的列C)。應瞭解,任何其他掃描法可用以掃描每一掃描區段。舉例而言,在一些實施例中,探測光點701至703可掃描且在相反方向上折回(例如,自右向左掃描且自左向右折回)。
在一些實施例中,一些掃描區段(例如,圖8之表面區域810)可藉由相同射束集合(例如,圖8的細射束802、804及806)來連續地掃描。此等區可藉由一或多個細射束掃描兩次或兩次以上。舉例而言,以連續掃描模式,可藉由探測光點701、702及703來連續掃描第一列中之區的特定方位(圖9A之列A中的晶圓區913)。控制器(例如,圖1之控制器50;圖2之控制器296)可收集掃描資料,包括來自每一重疊區的多個掃描資料,且處理掃描資料以產生晶圓的連續影像以供檢查。
在一些實施例中,掃描及再定位步驟可發生,同時晶圓正在連續地移動。在此類實施例中,探測光點之移動可經調整以適應晶圓之連續移動。舉例而言,掃描路線可經延伸,此係因為晶圓亦在同一方向上移動。折迴路線可經縮短,此係因為晶圓在相對於折回方向的相反方向上移動(在探測光點701折回至左側的時間,晶圓可能已經進一步向右移動)。
如關於更早實施例所描述,在一些實施例中,控制器可控制原始細射束及機動載物台之移動,使得原始細射束可重複移動的型樣。在控制器控制掃描、折回、再定位及機動載物台移動之速度情況下,探測光點可連續地重複各種移動型樣。
儘管圖7說明其中九個探測光點701至709配置成3×3矩陣之原始細射束的組態,但應瞭解,本文中所揭示之原理可應用至任何數目個原始細射束及原始細射束之組態,諸如配置成3×2、4×4、5×5、3×5、8×5、20×20的原始細射束或任何大小矩陣組態。
圖8說明符合本發明之實施例的依據時間序列的晶圓上之多射束掃描區域。多射束電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)可使用原始電子射束之複數個細射束(例如,原始電子射束210之複數個細射束214、216及218)來為了缺陷而檢查晶圓(例如,圖2之晶圓230)。舉例而言,複數個細射束可包含第一細射束802、第二細射束804及第三細射束806。機動載物台(例如,圖2之機動載物台280)可對晶圓進行定位,使得細射束802、804及806對準成列。在檢查期間,控制器(例如,圖1之控制器50)可包括電路,該電路用以調整固持晶圓之機動載物台的速度,使得晶圓可連續地移動,使得晶圓之表面區域810可在t1藉由細射束802各自掃描一或多次,在t2藉由細射束804掃描一或多次,且在t3藉由細射束806掃描一或多次,且使得時間t1、t2或t3可經發生變化。圖8表示此實例為垂直截塊,其中垂直截塊在底部處開始,其中細射束802在時間t1掃描表面區域810的特定方位,細射束804在t2掃描相同特定方位,且細射束806在t3掃描相同特定方位。如上所解釋,電子射束工具可構建對應於細射束802、804及806中每一者的表面區域810之電壓對比影像。有利地,電子射束工具可藉由比較對應於細射束802、804及806中之每一者的電壓對比影像來識別表面區域810中的缺陷。雖然實例說明細射束802、804及806中的至少一者以所描繪間隔自時間t1至時間t11掃描晶圓,但應理解,時間間隔可藉由貫穿連續掃描而調整機動載物台的速度,使得細射束相較
於圖8中所描繪更頻繁或更不頻繁地掃描晶圓。舉例而言,應瞭解,單一細射束可獲得表面區域的多個影像。
圖9A說明符合本發明之實施例的依據時間序列之晶圓900上之多射束掃描區域。類似於圖8,多射束電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)可使用原始電子射束之複數個細射束(例如,原始電子射束210之複數個細射束214、216及218)以連續掃描模式來為了缺陷而檢查晶圓(例如,圖2之晶圓230)。舉例而言,複數個細射束可包含3×3射束組態,其中第一列A包含細射束902a、904a及906a,第二列B包含細射束902b、904b及906b,且第三列C包含細射束902c、904c及906c。列A可包含晶圓區911至915,列B可包含晶圓區921至925,且列C可包含晶圓區931至935。
在一些實施例中,多射束電子射束工具可構建針對晶圓區911至915、921至925及931至935中的每一者的一或多個電壓對比影像。舉例而言,以一連續掃描模式,晶圓區913可在時間t1藉由細射束902a掃描,在時間t2藉由細射束904a掃描,且在時間t3藉由細射束906a掃描。類似地,晶圓區923可在時間t1藉由細射束902b掃描,在時間t2藉由細射束904b掃描,且在時間t3藉由細射束906b掃描。再次類似地,晶圓區933可在時間t1藉由細射束902c掃描,在時間t2藉由細射束904c掃描,且在時間t3藉由細射束906c掃描。如上所解釋,電子射束工具可構建對應於細射束902a至902c、904a至904c及906a至906c中每一者的各晶圓區的電壓對比影像。有利地,電子射束工具可藉由比較對應於細射束中每一者之電壓對比影像來識別晶圓區911至915、921至925及931至935中一或多者的缺陷。控制器(例如,圖1之控制器50)可包括電路以在檢查期間調整固持晶
圓之機動載物台(例如,圖2之機動晶圓載物台280)的速度,使得時間t1、t2或t3可發生變化。雖然圖9A具有表示在垂直尺寸上經偏移的射束掃描(例如,細射束902a、904a、906a)的線,但此僅出於圖說明目的,且射束可能未能在垂直尺寸上偏移,且可在晶圓上連續地掃描同一方位。
如上所解釋,若電子射束工具可使用多個射束連續地掃描每一列多次,則影像可被頻繁地產生。在使用多個射束連續地掃描所有區多次之後,一影像處理系統(例如,圖2之影像處理系統290)可藉由重新組裝在每一掃描期間產生的掃描資料來重建構影像。因此,使用此等實施例之電子射束工具可能能夠更好地偵測使裝置結構快速充電或放電上的時間相依缺陷。
儘管圖9A說明3×3射束組態,但應理解,其他射束組態可在檢查期間予以使用。
圖9B說明符合本發明之實施例的多射束交替掃描圖案900B。原始細射束(例如,圖2之細射束214、216及218)可經組態以使用連續掃描模式中的交替掃描圖案來掃描晶圓(例如,圖2之晶圓230)。如圖9B中所繪示,電子射束工具可控制原始細射束,使得探測光點910A、910B、910C及910D沿著掃描線1至20移動。舉例而言,探測光點910A及910B可沿著掃描線1至18移動,且探測光點910C及910D可沿著掃描線3至20移動。此等掃描線大體上平行於彼此。在此組態中,探測光點910A至910D可根據固持晶圓之機動載物台(例如,圖2之機動載物台280)的速度在不同掃描線之間連續且同時在不同掃描線之間移動。應瞭解,機動載物台之速度可經調整,使得針對晶圓之任何給定區域之每一射束掃描之間的時間可予以調整。
圖9B之右側展示探測光點相對於絕對參考系之例示性移動軌跡。軌跡可被分為四個階段。在階段1中,探測光點遵循晶圓之移動,且沿著第一方向進行掃描。在階段2中,探測光點相對於晶圓之移動方向移動,以便到達第二掃描線之起點。在階段3中,探測光點遵循晶圓之移動,且沿著第二方向進行掃描。在階段4中,探測光點相對於晶圓之移動方向移動,以便到達第三掃描線之起點。四個階段在交錯掃描期間重複。如上所解釋,晶圓之任何區域可藉由探測光點910A、910B、910C或910D中任一者經掃描多次。針對關於使用多射束設備之連續掃描的更多資訊,參見美國專利申請案第62/850,461號的圖11。
儘管圖9B說明其中四個探測光點910A至910D配置成2×2矩陣的原始細射束之組態,但應瞭解,本文中所揭示之原理可應用至任何數目個原始細射束及任何原始細射束組態,諸如配置成3×2、4×4、5×5、3×5、8×5、20×20的原始細射束或任何大小矩陣組態。
圖10說明符合本發明之實施例的晶圓1001上的射束電流。晶圓1001上之一些材料可能需要多射束電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)以預掃描晶圓1001的至少一個區域以便偵測區域中的缺陷。依據晶圓1001上之材料,電子射束工具可能調整原始電子射束之每一細射束(例如,原始電子射束210)的電流。每一射束電流可能藉由例如調整射束之聚焦深度而直接或間接地調整。舉例而言,細射束1002及1004可經組態為用於預掃描晶圓1001之至少一個區域的高電流射束,同時細射束1003、1005及1006可經組態為用於檢查晶圓1001之相同區域的低電流射束。固持晶圓1001之機動載物台(例如,圖2之機動晶圓載物台280)可在檢查期間在方向1020上連續地移動,使得細射束1002至1006中
的每一者可連續地掃描晶圓1001之一或多個共同區域。控制器可包括電路以在檢查期間調整固持晶圓之機動載物台之速度,使得針對晶圓之任何給定區域之每一射束掃描的時間可予以調整。
有利地,電子射束工具可能藉由比較對應於細射束中之每一者之電壓對比影像來識別晶圓1001之一或多個區域中的缺陷。雖然實例說明五個細射束可予以使用,但應瞭解,多於或少於五個的細射束可予以使用。舉例而言,應瞭解,單一細射束可獲得表面區域的多個影像。
圖11說明符合本發明之實施例的表示晶圓檢查之例示性方法1100的流程圖。方法1100可藉由EBI系統(例如,圖1之EBI系統100)來執行。EBI系統可包括執行方法1100之一或多個步驟的電子射束工具(例如,圖2之多射束電子射束工具40)。
步驟1101中,包含控制器(例如,圖1之控制器50)的EBI系統可包括用以進行以下操作的電路:調整固持晶圓(例如,圖2之晶圓230)之機動載物台(例如,圖2之機動載物台280)的速度以在將機動載物台定位於第一位置之前藉由連續地移動晶圓至預掃描位置來定位晶圓;使得高電流射束(例如,圖10之高電流細射束1002)能夠在第一時間之前的預掃描時間(例如,圖5之預掃描階段501)對晶圓之第一表面區域充電。充電可發生,直至裝置崩潰發生。在對晶圓充電之後,EBI系統可產生第一表面區域的影像。在一些實施例中,EBI系統可在充電是在進展中同時對樣本進行取樣且產生電壓對比影像,使得暫態電壓對比改變可在充電期間獲得。應注意,為了在載物台處於預掃描位置時使得射束能夠對晶圓的射束導降所在的第一表面區域充電,晶圓定位在預掃描位置可能或可能不包括停止載物台。舉例而言,以一連續掃描模式,當載物台經定位,使得射束與第
一表面區域對準時,隨著載物台連續地移動晶圓,載物台可因此經即刻定位。
步驟1103中,EBI系統可能調整固持晶圓之機動載物台的速度以將晶圓連續地移動至第一位置,或可在不同於連續掃描的模式期間將機動載物台定位於第一位置以使得複數個射束的第一射束(例如,圖9A之細射束902a;圖10的低電流細射束1005)在第一時間掃描晶圓之第一表面區域(例如,圖9A的區913)以產生與第一表面區域相關聯的第一影像(例如,圖5的影像530)。EBI系統可基於自偵測器(例如,圖2之偵測裝置244)獲得的偵測資料來構建所產生影像的電壓對比影像。不同於連續掃描之模式的實例為步進及掃描模式,其中機動載物台將晶圓定位於第一方位處,接著視野經掃描同時晶圓保持於第一位置,且接著機動載物台將晶圓定位於第二方位處,接著新視野經掃描,同時晶圓保持於第二位置。
步驟1105中,EBI系統可能調整固持晶圓之機動載物台的速度以連續地移動晶圓至第二位置,或在除連續掃描外之模式期間將機動載物台定位於第二位置以使得複數個射束之第二射束(例如,圖9A之細射束904a;圖10的低電流細射束1006)在第二時間掃描晶圓的第一表面區域(例如,圖9A的區913)以產生與第一表面區域相關聯的第二影像(例如,圖5的影像536)。EBI系統可基於自偵測器獲得的偵測資料來構建所產生影像的電壓對比影像。
步驟1107中,EBI系統可比較第一表面區域之每一電壓對比影像的電壓位準與電壓對比影像之其他電壓對比位準中的任一者,以偵測電壓對比位準之間的差從而識別晶圓之第一表面區域中的任何缺陷。方法1100可對晶圓上之複數個表面區域中的任一者使用。有利地,EBI系
統可能藉由比較對應於細射束中之每一者之電壓對比影像來識別晶圓之一或多個表面區域中的缺陷。
在前述步驟中的任一者中,控制器可調整固持晶圓之機動載物台的速度,使得晶圓之任何給定區域的每一掃描之時間可予以調整。
可使用以下條項來進一步描述實施例:
1.一種用於產生複數個射束之帶電粒子多射束系統,該複數個射束用於檢查定位於一載物台上的一晶圓,該系統包含:包括電路的一控制器,該電路經組態以:將該載物台定位於一第一位置以使得該複數個射束中之一第一射束在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;將該載物台定位於一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;及比較該第一影像與該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
2.如條項1之系統,其中該晶圓包含複數個表面區域。
3.如條項1至2中任一項之系統,其中該第一影像及該第二影像指示電壓對比位準。
4.如條項3之系統,其中該控制器包括電路以偵測該第一影像與該第二影像之該等電壓對比位準之間的差。
5.如條項1至4中任一項之系統,其中該控制器包括電路以調整該第一時間與該第二時間之間的一時間間隔。
6.如條項5之系統,其中調整該第一時間與該第二時間之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
7.如條項1至6中任一項之系統,其進一步包含:通信耦接至該控制器的一偵測器,該偵測器經組態以基於與該第一射束及該第二射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第一射束及該第二射束衝擊該第一表面區域。
8.如條項1至7中任一項之系統,其中:該控制器包括電路,該電路經組態以:將該載物台定位於一第三位置以使得該複數個射束中的一第三射束能夠在一第三時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第三影像;及比較該第三影像與該第一影像或該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
9.如條項8之系統,其中該控制器包括電路以調整該第一時間、該第二時間及該第三時間中每一者之間的一時間間隔。
10.如條項9之系統,其中調整該第一時間、該第二時間及該第三時間中每一者之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
11.如條項8至10中任一項之系統,其中該第三影像指示電壓對比位準。
12.如條項11之系統,其中該控制器包括電路,該電路經組態以偵測該第一影像、該第二影像與該第三影像之該等電壓對比位準之間的差。
13.如條項7至12中任一項之系統,其中:
該偵測器經組態以基於與該第一射束、該第二射束及該第三射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第一射束、該第二射束及該第三射束衝擊該第一表面區域。
14.如條項8至13中任一項之系統,其中該第一射束、該第二射束及該第三射束為低電流射束。
15.如條項8至14中任一項之系統,其中該第一射束具有一第一電流,且該第二射束及該第三射束具有不同於該第一電流的一第二電流。
16.如條項8至14中任一項之系統,其中該第一射束及該第二射束具有一第一電流,且該第三射束具有不同於該第一電流的一第二電流。
17.如條項1至16中任一項之系統,其中該控制器包括用以進行以下操作之電路:在將該載物台定位於該第一位置之前將該載物台定位於一預掃描位置,以使得一高電流射束在該第一時間之前的一預掃描時間對該第一表面區域充電。
18.如條項17之系統,其中一裝置崩潰在該充電期間發生。
19.如條項1至18中任一項之系統,其中該缺陷包含與一電洩漏相關聯的電缺陷。
20.如條項11及12中任一項之系統,其中該控制器包括電路,該電路經組態以基於藉由該偵測器產生的該偵測資料構建對應於該第一影像、該第二影像及該第三影像的第一電壓對比影像、第二電壓對比影像及第三電壓對比影像。
21.如條項1至7中任一項之系統,其中:該控制器包括電路,該電路經組態以:
將該載物台定位於該第一位置以使得該複數個射束中之一第三射束能夠在該第一時間掃描該晶圓的一第二表面區域,以產生與該第二表面區域相關聯的一第三影像;將該載物台定位於該第二位置以使得該複數個射束中之一第四射束能夠在該第二時間掃描該晶圓之該第二表面區域,以產生與該第二表面區域相關聯的一第四影像;及比較該第三影像與該第四影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第二表面區域中被識別出。
22.如條項21之系統,其中該第三影像及該第四影像指示電壓對比位準。
23.如條項22之系統,其中該控制器包括電路,該電路經組態以偵測該第三影像與該第四影像之該等電壓對比位準之間的差。
24.如條項21至23中任一項之系統,其中:該偵測器經組態以基於與該第三射束及該第四射束相關聯之複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第三射束及該第四射束衝擊該第二表面區域。
25.如條項24之系統,其中該控制器包括電路,該電路經組態以基於藉由該偵測器產生之該偵測資料來構建對應於該第三影像及該第四影像的第三電壓對比影像及第四電壓對比影像。
26.如條項1至25中任一項之系統,其中將該載物台定位於該第一位置及該第二位置涉及該載物台的一連續移動。
27.如條項1至26中任一項之系統,其中該複數個射束中每一者的射束電流在檢查期間為恆定的。
28.一種用於產生複數個射束之方法,該複數個射束用於檢查定位於一載物台上的一晶圓,該方法包含:將該載物台定位於一第一位置以使得該複數個射束中的一第一射束能夠在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;將該載物台定位於一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;及比較該第一影像與該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
29.如條項28之方法,其中該晶圓包含複數個表面區域。
30.如條項28至29中任一項之方法,其中該第一影像及該第二影像指示電壓對比位準。
31.如條項30之方法,其包含偵測該第一影像與該第二影像之該等電壓對比位準之間的差。
32.如條項28至31中任一項之方法,其包含調整該第一時間與該第二時間之間的一時間間隔。
33.如條項32之方法,其中調整該第一時間與該第二時間之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
34.如條項28至33中任一項之方法,其包含:通信耦接至該控制器的一偵測器,該偵測器經組態以基於與該第一射束及該第二射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第一射束及該第二射束衝擊該第一表面區域。
35.如條項28至34中任一項之方法,其包含:將該載物台定位於一第三位置以使得該複數個射束中之一第三射束能夠在一第三時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第三影像;及比較該第三影像與該第一影像或該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
36.如條項35之方法,其包含調整該第一時間、該第二時間及該第三時間中每一者之間的一時間間隔。
37.如條項36之方法,其中調整該第一時間、該第二時間及該第三時間中每一者之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
38.如條項35至37中任一項之方法,其中該第三影像指示電壓對比位準。
39.如條項39之方法,其包含偵測該第一影像、該第二影像與該第三影像之該等電壓對比位準之間的差。
40.如條項35至39中任一項之方法,其中:該偵測器經組態以基於與該第一射束、該第二射束及該第三射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第一射束、該第二射束及該第三射束衝擊該第一表面區域。
41.如條項35至40中任一項之方法,其中該第一射束、該第二射束及該第三射束為低電流射束。
42.如條項35至41中任一項之方法,其中該第一射束具有一第一單流,且該第二射束及該第三射束具有不同於該第一電流的一第二電流。
43.如條項35至41中任一項之方法,其中該第一射束及該第二射
束具有一第一電流,且該第三電流具有不同於該第一電流的一第二電流。
44.如條項28至43中任一項之方法,其包含:在將該載物台定位於該第一位置之前將該載物台定位於一預掃描位置,以使得一高電流射束在該第一時間之前的一預掃描時間對該第一表面區域充電。
45.如條項44之方法,其中一裝置崩潰在該充電期間發生。
46.如條項28至45中任一項之方法,其中該缺陷包含與一電洩漏相關聯的一電缺陷。
47.如條項40至43中任一項之方法,其包含基於藉由該偵測器產生之該偵測資料來構建對應於該第一影像、該第二影像及該第三影像的第一電壓對比影像、第二對比影像及第三電壓對比影像。
48.如條項28至34中任一項之方法,其包含:將該載物台定位於該第一位置以使得該複數個射束中之一第三射束能夠在該第一時間掃描該晶圓的一第二表面區域,以產生與該第二表面區域相關聯的一第三影像;將該載物台定位於該第二位置以使得該複數個射束中之一第四射束能夠在該第二時間掃描該晶圓的該第二表面區域,以產生與該第二表面區域相關聯的一第四影像;及比較該第三影像與該第四影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第二表面區域中被識別出。
49.如條項48之方法,其中該第三影像及該第四影像指示電壓對比位準。
50.如條項49之方法,其包含偵測該第三影像與該第四影像之該
等電壓對比位準之間的差。
51.如條項48至50中任一項之方法,其中:該偵測器經組態以基於與該第三射束及該第四射束相關聯之複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第三射束及該第四射束衝擊該第二表面區域。
52.如條項51之方法,其包含基於藉由該偵測器產生之該偵測資料構建對應於該第三影像及該第四影像的第三電壓對比影像及第四電壓對比影像。
53.如條項28至52中任一項之方法,其中將該載物台定位於該第一位置及該第二位置涉及該載物台的一連續移動。
54.如條項28至53中任一項之方法,其中該複數個射束中之每一者的該射束電流在檢查期間為恆定的。
55.一種儲存一指令集的非暫時性電腦可讀媒體,該指令集可藉由一運算裝置之至少一個處理器執行以使得該運算裝置執行用於產生複數個射束之一方法,該複數個射束用於檢查定位於一載物台上之一晶圓,該方法包含:將該載物台定位於一第一位置以使得該複數個射束中的一第一射束能夠在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像;將該載物台定位於一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像;及比較該第一影像與該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓
之該第一表面區域中被識別出。
56.如條項55之非暫時性電腦可讀媒體,其中該第一影像及該第二影像指示電壓對比位準。
57.如條項57之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可藉由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作:偵測第一影像與第二影像之該等電壓對比位準之間的差。
58.如條項55至57中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可由該運算裝置之至少一個處理器執行以致使該運算裝置進一步執行以下操作:調整該第一時間與該第二時間之間的一時間間隔。
59.如條項58之非暫時性電腦可讀媒體,其中調整該第一時間與該第二時間之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
60.如條項55至59中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其包含:通信耦接至該控制器的一偵測器,該偵測器經組態以基於與該第一射束及該第二射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第一射束及該第二射束衝擊該第一表面區域。
61.如條項55至60中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可由該運算裝置之至少一個處理器執行以致使該運算裝置進一步執行以下操作:將該載物台定位於一第三位置以使得該複數個射束中之一第三射束能夠在一第三時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第三影像;及
比較該第三影像與該第一影像或該第二影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
62.如條項61之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可藉由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作:調整該第一時間、該第二時間與該第三時間中之每一者的一時間間隔。
63.如條項62之非暫時性電腦可讀媒體,其中調整該第一時間、該第二時間與該第三時間中每一者之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
64.如條項61至63中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該第三影像指示電壓對比位準。
65.如條項61至64中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可由該運算裝置之至少一個處理器執行以致使該運算裝置進一步執行以下操作:偵測第一影像、第二影像及第三影像之該等電壓對比位準之間的差。
66.如條項61至65中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中:該偵測器經組態以基於與該第一射束、該第二射束及該第三射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第一射束、該第二射束及該第三射束衝擊該第一表面區域。
67.如條項61至66中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該第一射束、該第二射束及該第三射束為低電流射束。
68.如條項61至67中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該第一射束具有一第一電流,且該第二射束及該第三射束具有不同於該第一電流的一第二電流。
69.如條項61至67中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該第一射束及該第二射束具有一第一電流,且該第三射束具有不同於該第一電流的一第二電流。
70.如條項55至69中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可由該運算裝置之至少一個處理器執行以致使該運算裝置進一步執行以下操作:在將該載物台定位於該第一位置之前將該載物台定位於一預掃描位置,以使得一高電流射束在該第一時間之前的一預掃描時間對該第一表面區域充電。
71.如條項70之非暫時性電腦可讀媒體,其中一裝置崩潰在該充電期間發生。
72.如條項55至71中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該缺陷包含與一電洩漏相關聯的一電缺陷。
73.如條項66之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可藉由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作:基於藉由該偵測器產生之該偵測資料構建對應於該第一影像、該第二影像及該第三影像的第一電壓對比影像、第二電壓對比影像及該第三電壓對比影像。
74.如條項55至60中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指
令集可由該運算裝置之至少一個處理器執行以致使該運算裝置進一步執行以下操作:將該載物台定位於該第一位置以使得該複數個射束中之一第三射束能夠在該第一時間掃描該晶圓的一第二表面區域,以產生與該第二表面區域相關聯的一第三影像;將該載物台定位於該第二位置以使得該複數個射束中之一第四射束能夠在該第二時間掃描該晶圓的該第二表面區域,以產生與該第二表面區域相關聯的一第四影像;及比較該第三影像與該第四影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第二表面區域中被識別出。
75.如條項74之非暫時性電腦可讀媒體,其中該第三影像及該第四影像指示電壓對比位準。
76.如條項75之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可藉由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作:偵測第三影像及該第四影像之該等電壓對比位準之間的差。
77.如條項74至76中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中:該偵測器經組態以基於與該第三射束及該第四射束相關聯之複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料,該第三射束及該第四射束衝擊該第二表面區域。
78.如條項77之非暫時性電腦可讀媒體,其中該指令集可藉由該運算裝置之該至少一個處理器執行以使得該運算裝置進一步執行以下操作:
基於藉由該偵測器產生之該偵測資料構建對應於該第三影像及該第四影像的第三電壓對比影像及第四電壓對比影像。
79.如條項55至78中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中將該載物台定位於該第一位置及該第二位置涉及該載物台的一連續移動。
80.如條項55至80中任一項之非暫時性電腦可讀媒體,其中該複數個射束中之每一者的射束電流在檢查期間為恆定的。
81.一種檢查一晶圓之方法,該方法包含:藉由調整固持該晶圓之一載物台的一速度來調整該晶圓上一像素之每一掃描之間的一時間;及使用複數個射束來掃描該像素,其中每一掃描藉由該複數個射束之一不同射束掃描該像素而在一不同時間發生。
82.如條項81之方法,其進一步包含:調整該複數個射束中之一射束的一射束電流,其中該像素的該掃描包含以多個射束電流掃描該像素。
83.如條項82之方法,其中該複數個射束中每一者的一射束電流在該掃描期間保持恆定。
可提供符合本發明之實施例的非暫時性電腦可讀媒體,該非暫時性電腦可讀媒體儲存針對控制器(例如,圖1之控制器50)之處理器之指令從而控制上述晶圓檢查,諸如關於多個射束定位載物台、對定位進行定時、使晶圓之區域成像,及判定電壓對比影像之間的差。舉例而言,基於待檢查之晶圓的材料,控制器可使用電路來調整細射束之電流或機動載物台的速度。非暫時性媒體之常見形式包括例如軟碟、可撓性磁碟、硬碟、固態磁碟機、磁帶或任何其他磁性資料儲存媒體、唯讀光碟記憶體
(CD-ROM)、任何其他光學資料儲存媒體、具有孔圖案之任何實體媒體、隨機存取記憶體(RAM)、可程式化唯讀記憶體(PROM)及可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)、FLASH-EPROM或任何其他快閃記憶體、非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)、快取記憶體、暫存器、任何其他記憶體晶片或卡匣,及其網路化版本。
如本文中所使用,除非另外特定陳述,否則術語「或」涵蓋所有可能組合,除非不可行。舉例而言,若陳述組件可包括A或B,則除非另外具體陳述或不可行,否則組件可包括A,或B,或A及B。作為第二實例,若陳述組件可包括A、B或C,則除非另外特定陳述或不可行,否則組件可包括A,或B,或C,或A及B,或A及C,或B及C,或A及B及C。
應瞭解,本發明之實施例不限於已在上文描述及在隨附圖式中說明之確切構造,且可在不脫離本發明之範疇的情況下作出各種修改及改變。本發明已結合各種實施例進行了描述,自考慮本文中所揭示之本發明之規範及實踐,本發明之其他實施例對於熟習此項技術者將為顯而易見的。意欲將本說明書及實例視為僅例示性的,其中本發明之真實範疇及精神由以下申請專利範圍指示。
900:晶圓
902a:細射束
902b:細射束
902c:細射束
904a:細射束
904b:細射束
904c:細射束
906a:細射束
906b:細射束
906c:細射束
911:晶圓區
912:晶圓區
913:晶圓區
914:晶圓區
915:晶圓區
921:晶圓區
922:晶圓區
923:晶圓區
924:晶圓區
925:晶圓區
931:晶圓區
932:晶圓區
933:晶圓區
934:晶圓區
935:晶圓區
A:第一列
B:第二列
C:第三列
t1~t3:時間
Claims (15)
- 一種用於產生複數個射束之帶電粒子多射束(multi-beam)系統,用於檢查定位於一載物台(stage)上的一晶圓,該系統包含:包括電路的一控制器,該電路經組態以:將該載物台定位於一第一位置以使得該複數個射束中之一第一射束在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像,並產生一第一電壓對比影像;將該載物台定位於一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像,並產生一第二電壓對比影像;及比較該第一電壓對比影像與該第二電壓對比影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
- 如請求項1之系統,其中該晶圓包含複數個表面區域。
- 如請求項1之系統,其中該第一影像及該第二影像指示電壓對比位準(voltage contrast levels)。
- 如請求項3之系統,其中該控制器包括電路以偵測該第一影像與該第二影像之該等電壓對比位準之間的差。
- 如請求項1之系統,其中該控制器包括電路以調整該第一時間與該第 二時間之間的一時間間隔(time interval)。
- 如請求項5之系統,其中調整該第一時間與該第二時間之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
- 如請求項1之系統,其進一步包含:通信耦接至該控制器的一偵測器,該偵測器經組態以基於與衝擊該第一表面區域之該第一射束及該第二射束相關聯的複數個次級(secondary)帶電粒子的一偵測來產生偵測資料。
- 如請求項1之系統,其中:該控制器包括電路,該電路經組態以:將該載物台定位於一第三位置以使得該複數個射束中的一第三射束能夠在一第三時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第三影像,並產生一第三電壓對比影像;及比較該第三電壓對比影像與該第一電壓對比影像或該第二電壓對比影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
- 如請求項8之系統,其中該控制器包括電路以調整該第一時間、該第二時間與該第三時間中每一者之間的一時間間隔。
- 如請求項9之系統,其中調整該第一時間、該第二時間及該第三時間 中每一者之間的該時間間隔包含調整該載物台的一速度。
- 如請求項8之系統,其中該第一影像、該第二影像、及該第三影像中之每一者指示電壓對比位準。
- 如請求項11之系統,其中該控制器包括電路,該電路經組態以偵測該第一影像、該第二影像與該第三影像之該等電壓對比位準之間的差。
- 如請求項8之系統,其中:該偵測器經組態以基於與衝擊該第一表面區域之該第一射束、該第二射束及該第三射束相關聯的複數個次級帶電粒子的一偵測來產生偵測資料。
- 如請求項8之系統,其中該第一射束、該第二射束及該第三射束為低電流射束(low-current beams)。
- 一種儲存一指令集的非暫時性電腦可讀媒體,該指令集可藉由一運算裝置(computing device)之至少一個處理器執行以使得該運算裝置執行用於產生複數個射束之一方法,該複數個射束用於檢查定位於一載物台上之一晶圓,該方法包含:將該載物台定位於一第一位置以使得該複數個射束中的一第一射束能夠在一第一時間掃描該晶圓的一第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第一影像,並產生一第一電壓對比影像; 將該載物台定位於一第二位置以使得該複數個射束中之一第二射束能夠在一第二時間掃描該第一表面區域,以產生與該第一表面區域相關聯的一第二影像,並產生一第二電壓對比影像;及比較該第一電壓對比影像與該第二電壓對比影像以使得能夠偵測一缺陷是否在該晶圓之該第一表面區域中被識別出。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
US201962950786P | 2019-12-19 | 2019-12-19 | |
US62/950,786 | 2019-12-19 |
Publications (2)
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TW202139232A TW202139232A (zh) | 2021-10-16 |
TWI834015B true TWI834015B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190259572A1 (en) | 2018-02-21 | 2019-08-22 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam inspection method |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190259572A1 (en) | 2018-02-21 | 2019-08-22 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam inspection method |
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