[发明专利]对带电粒子束进行轮廓分析的系统和方法

说明书

公开了对带电粒子束进行轮廓分析的系统和方法。对带电粒子束进行轮廓分析的方法可以包括激活带电粒子源以沿着主光轴生成带电粒子束，通过调节带电粒子束与驻光波之间的相互作用来修改带电粒子束，在与驻光波相互作用之后从修改后的带电粒子束中检测带电粒子，以及基于检测到的带电粒子确定带电粒子束的轮廓。备选地，该方法可以包括：激活光源，通过调节光束与带电粒子束之间的相互作用来修改光束，从修改后的光束中检测光信号，以及基于检测到的光信号确定带电粒子束的特性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月18日提交的EP申请19203966.7的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本文中提供的实施例公开了一种带电粒子束装置，被更具体地公开了一种通过使用光场对电子束进行轮廓分析而具有增强的成像分辨率的电子显微镜。

背景技术

在集成电路(IC)的制造过程中，检查未完成或已完成的电路组件以确保它们根据设计被制造并且没有缺陷。可以使用检查系统，检查系统利用光学显微镜或带电粒子(例如，电子)束显微镜(诸如扫描电子显微镜(SEM))。随着IC组件的物理尺寸不断缩小，缺陷检测的准确性和产率变得更加重要，并且因此可能需要增强的成像分辨率。尽管测量了电子束轮廓，但测量涉及电子束与样品的相互作用，这可能会影响从样品中分离出影响因素的能力，从而限制了可靠的缺陷检测和分析所需要的成像分辨率。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种对带电粒子束进行轮廓分析的方法。该方法可以包括：激活带电粒子源以沿着主光轴生成带电粒子束；通过调节带电粒子束与驻光波之间的相互作用来修改带电粒子束；在与驻光波的相互作用之后，使用带电粒子检测器从修改后的带电粒子束中检测带电粒子；以及基于检测到的带电粒子确定带电粒子束的特性。该方法还可以包括使用光源在垂直于主光轴的平面中生成驻光波。修改带电粒子束可以包括修改带电粒子束的路径、位置、尺寸或强度。修改带电粒子束的尺寸可以包括对带电粒子束进行放大或截断中的一项。调节相互作用可以包括调节驻光波的次光轴相对于主光轴的位置。调节相互作用还可以包括使带电粒子束与驻光波相互作用或使带电粒子束与驻光波之间的相互作用发生变化，其中使相互作用发生变化可以包括带电粒子束与驻光波之间从基本上没有相互作用到有相互作用的变化。该方法还可以包括将次光轴的位置调节为与主光轴相交，并且其中将次光轴的位置调节为与主光轴相交导致带电粒子束的放大。调节次光轴的位置还可以包括使驻光波移位使得次光轴与带电粒子束的外围的一部分相交，并且其中使驻光波移位以使次光轴与带电粒子束的外围的部分相交导致带电粒子束的截断。

带电粒子检测器可以与被配置为接收带电粒子束的样品基本共面设置，并且可以包括闪烁体、像素化闪烁体、电荷耦合装置、法拉第杯、光谱仪或电子捕获检测器。确定特性可以包括确定带电粒子束的轮廓。

本公开的另一方面涉及一种用于对带电粒子束进行轮廓分析的带电粒子束系统。该系统可以包括用于沿着主光轴生成带电粒子束的带电粒子源、被配置为沿着次光轴生成驻光波的光源、和控制器。控制器可以包括电路装置并且被配置为：激活光源以生成驻光波；调节带电粒子束与驻光波之间的相互作用以修改带电粒子束；在与驻光波的相互作用之后，激活带电粒子检测器以从修改后的带电粒子束中检测带电粒子；以及基于检测到的带电粒子确定带电粒子束的特性。光源还可以被配置为在垂直于主光轴的平面中生成驻光波。