[发明专利]多柱扫描式电子显微镜系统

说明书

本发明揭示一种多柱扫描式电子显微镜SEM系统，其包含柱组合件，其中所述柱组合件包含第一衬底阵列组合件及至少一第二衬底阵列组合件。所述系统还包含源组合件，所述源组合件包含：两个或两个以上照明源，其经配置以产生两个或两个以上电子束；及两组或两组以上多个定位器，其经配置以在多个方向上调整所述两个或两个以上照明源的特定照明源的位置。所述系统还包含经配置以固定样本的载物台，其中所述柱组合件将所述两个或两个以上电子束的至少一部分引导到所述样本的一部分上。

相关申请案的交叉参考

本申请案根据35 U.S.C.§119(e)规定主张名叫罗伯特·海恩斯(RobertHaynes)、阿伦·韦尔克(Aron Welk)及迈赫兰·纳塞尔·戈德希(Mehran Nasser Ghodsi)的发明者的名称为“柱四极或八极对准、接合及后加工方法(METHOD OF COLUMNQUADRUPOLE OR OCTUPOLE ALIGNMENT,BONDING AND POST-MACHINING)”的2017年2月3日申请的第62/454,715号美国临时专利申请案及名叫阿伦·韦尔克、罗伯特·海恩斯、托马斯·普勒特(Tomas Plettner)及约翰·吉尔利(John Gerling)的发明者的名称为“柱制造及组装(COLUMN MANUFACTURING AND ASSEMBLY)”的2017年2月7日申请的第62/455,955号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案各自以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及晶片及光掩模/光罩检验及重检，且更特定来说，本发明涉及一种用于在晶片及光掩模/光罩检验及重检期间使用的多柱扫描式电子显微镜系统的柱组合件。

背景技术

半导体装置(例如逻辑及存储器装置)的制造通常包含：使用大量半导体制造工艺来处理半导体装置以形成半导体装置的各种特征及多个层级。一些制造工艺利用光掩模/光罩来将特征印刷于例如晶片的半导体装置上。随着半导体装置大小变得越来越小，发展增强型检验及重检装置及程序以提高分辨率、速度及晶片及光掩模/光罩检验过程的处理量变得极为重要。

一种检验技术包含例如扫描式电子显微术(SEM)的基于电子束的检验。在一些例子中，通过将单个电子束分成数个电子束且利用单个电子光学柱个别调谐及扫描所述数个电子束来执行扫描式电子显微术(例如多电子束SEM系统)。然而，将电子束分成N个较低电流束通常会降低多电子束SEM系统的分辨率，这是因为N个电子束在全局范围内调谐且无法优化个别图像。另外，将电子束分成N个电子束导致需要更多扫描及平均来获得图像，其降低多电子束SEM系统的速度及处理量。这些问题随着电子光学柱阵列大小增大而增加。

在其它例子中，经由包含增加数目的电子光学柱的SEM系统(例如多柱SEM系统)执行扫描式电子显微术。通常，这些电子光学柱是金属、陶瓷环及电磁铁的个别堆叠。这些个别堆叠因太大而无法以使晶片、光掩模/光罩扫描速度优化的理想节距放置在一起且无法经小型化以允许在可用面积中堆积大量电子光学柱，从而导致多柱SEM系统中的堆叠数目受限制(例如4个堆叠)。另外，具有个别堆叠导致电子光学柱匹配、柱之间的串扰及错误充电的问题。