[发明专利]用于带电粒子检测的方法和装置有效

专利信息
申请号: 201880010544.2 申请日: 2018-02-01
公开(公告)号: CN110383415B 公开(公告)日: 2022-10-11
发明(设计)人: 王勇新;任伟明;董仲华;陈仲玮 申请(专利权)人: ASML荷兰有限公司
主分类号: H01J37/244 分类号: H01J37/244;H01J37/28
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 王茂华
地址: 荷兰维*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 带电 粒子 检测 方法 装置
【说明书】:

提供了用于带电粒子检测的系统和方法。检测系统包括信号处理电路(502),该信号处理电路(502)被配置为基于从多个电子感测元件(244)接收的电子强度数据来生成一组强度梯度。检测系统进一步包括束斑处理模块(506),该束斑处理模块(506)被配置为:基于一组强度梯度来确定束斑的至少一个边界;以及基于所述至少一个边界来确定多个电子感测元件中的第一组电子感测元件在束斑内。束斑处理模块可以进一步被配置为:基于从第一组电子感测元件接收的电子强度数据来确定束斑的强度值,并且还基于强度值来生成晶片的图像。

相关申请的交叉引用

本申请基于于2017年2月7日提交的、标题为“High Speed Electron DetectionMethod”的美国临时申请号62/455,674和于2017年10月25日提交的、标题为“Method andApparatus for Charged Particle Detection”的美国临时申请号62/577,129,并要求其优先权,并且该两个申请的公开内容都以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开通常涉及带电粒子束领域,更具体地,涉及一种用于带电粒子检测的方法和装置。

背景技术

在集成电路(IC)的制造工艺中,未完成或已完成的电路部件被进行检查以确保它们根据设计进行制造并且没有缺陷。利用光学显微镜的检查系统通常具有低至几百纳米的分辨率;并且分辨率受光的波长限制。由于IC部件的物理尺寸继续减小到低于100纳米或者甚至低于10纳米,所以需要能够具有比使用光学显微镜的检查系统高的分辨率的检查系统。

能够具有低至小于1纳米的分辨率的带电粒子(例如,电子)束显微镜(诸如,扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM))用作用于检查特征尺寸小于100纳米的IC部件的实用工具。利用SEM,单个初级电子束的电子或者多个初级电子束的电子可以聚焦在被检查的晶片的预定扫描位置处。初级电子与晶片相互作用,并且可以被反向散射或者可以使晶片发出次级电子。包括反向散射电子和次级电子的电子束的强度可以基于晶片的内部和/或外部结构的属性而变化。

包括反向散射电子和次级电子的电子束可以在电子检测器的表面上的预定位置处形成一个或多个束斑。电子检测器可以生成表示检测到的电子束的强度的电信号(例如,电流、电压等)。可以利用测量电路系统(例如,模数转换器)来测量电信号以获得检测到的电子的分布。在检测时间窗口期间收集的电子分布数据与入射在晶片表面上的一个或多个初级电子束的对应扫描路径数据组合,可以用于重构被检查的晶片结构的图像。经重构的图像可以用于揭示晶片的内部和/或外部结构的各种特征,并且可以用于揭示可能存在于晶片中的任何缺陷。

图像重构的保真度确定图像表示晶片结构的接近程度。可以通过不与由晶片发出的初级电子或次级电子相关联的噪声信号来降低保真度。存在噪声信号的各种潜在源。例如,电子检测器可以在接收或未接收到任何电子的情况下生成暗电流。可以将暗电流添加到与检测到的电子实际相称的电流,从而将误差数据引入到图像重构。而且,电子检测器还可以由于故障而不生成电流或者生成不反映接收到的电子数目的电流量。进一步地,在多个初级电子束扫描晶片并且由被检查的晶片发出多个电子束的情况下,由于电子光学子系统中的像差和色散的影响,来自从晶片发出的相邻束的电子可以到达电子检测器表面的相同位置。因此,由相邻电子束形成的束斑可能会部分重叠,导致串扰。所有这些都可能作为噪声分量添加到电子检测器的输出信号。因此,电子检测器的输出信号可以包括与被检查的特定晶片结构无关的噪声分量,并且因此可以降低基于这些输出信号的图像重构的保真度。

发明内容

本公开的实施例提供了用于带电粒子检测的系统和方法。在一个实施例中,提供了一种检测系统。该检测系统包括信号处理电路,该信号处理电路被配置为:基于从多个电子感测元件接收到的电子强度数据来生成一组强度梯度。检测系统进一步包括束斑处理模块,该束斑处理模块被配置为:基于一组强度梯度来确定束斑的至少一个边界;以及基于至少一个边界来确定多个电子感测元件中的第一组电子感测元件在束斑内。

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