TW202230420A - 用於將帶電粒子束導引至樣本之設備及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的帶電粒子束設備。該帶電粒子束具有該樣本表面之一視場。一帶電粒子光學配置經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子。一置物台經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本。一控制器經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該帶電粒子光學管柱沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之一預選位置，遍及該樣本之該預選位置的該掃描覆蓋該視場之一區域之一部分。

Description

用於將帶電粒子束導引至樣本之設備及方法
本文提供之實施例揭示一種帶電粒子束設備，且更特定言之用於將帶電粒子束導引至樣本的經改良設備及方法。
當製造半導體積體電路(IC)晶片時，由於例如光學效應及偶然粒子所導致的非所需圖案缺陷在製作程序期間不可避免地出現在基板(亦即，晶圓)或光罩上，從而降低了良率。因此，監視不當圖案缺陷之範圍為IC晶片之製造中之重要程序。更一般而言，基板或另一物件/材料之表面的檢測或量測為在其製造期間及之後的重要程序。
運用帶電粒子束之圖案檢測工具已用以檢測物件，例如以偵測圖案缺陷。此等工具通常使用電子顯微法技術，諸如掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中，運用最終減速步驟定向相對高能量下之電子的初級電子束以便以相對低的著陸能量著陸於樣本上。電子束經聚焦作為樣本上之探測光點。探測光點處之材料結構與來自電子束之著陸電子之間的相互作用致使電子自表面發射，諸如次級電子、反向散射電子或歐傑電子(統稱為「信號電子」)。信號電子可自樣本之材料結構發射。藉由使初級電子束為探測光點掃描遍及樣本表面，可跨越樣本之表面發射信號電子。藉由自樣本表面收集此等經發射信號電子，圖案檢測工具可獲得表示樣本之材料結構之特性的影像。
通常使用之缺陷偵測策略為兩步驟程序。在第一程序中，使用明場或光學檢測來量測樣本之大區域以加旗標於可能缺陷。為了小缺陷大小下的高捕獲率，可接受高妨害。在第二程序中，使用檢查工具檢查帶旗標缺陷。經驗證為不是缺陷的帶旗標缺陷被稱作「妨害」。一個此類檢查程序稱為「KLARF」檢測。諸如單光束檢測工具之電子束檢測工具通常用於此類檢查。
隨著日益嚴厲的產品規格，未來妨害計數經預期增加至每樣本數百萬個。在通常使用之設定情況下，採用單光束檢查工具檢查樣本所花費的時間預期增加至非商業不可行持續時間。
本文提供之實施例揭示一種帶電粒子束設備，且更特定言之用於將帶電粒子束導引至樣本的經改良設備及方法。此等實施例可提供在增加妨害之數目及比例情況下在更多可接受時間週期中對樣本的檢查。
本發明之一個態樣係關於一種用於將帶電粒子束導引至樣本表面之預選位置的帶電粒子束設備，該帶電粒子束具有樣本表面之視場，該帶電粒子束設備包含： 一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子； 一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該帶電粒子光學管柱沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之一預選位置，遍及該樣本之該預選位置的該掃描覆蓋該視場之該區域之一部分。
本發明之另一態樣係關於一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的方法，該方法包含： 沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場； 相對於該光束路徑移動該樣本；及 回應於該帶電粒子束而偵測自該樣本發射的帶電粒子，
其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，遍及該預選位置的該掃描覆蓋該視場的該樣本之一區域之一部分。
本發明之另一態樣係關於一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面上之預選位置的帶電粒子束設備，該帶電粒子束設備包含： - 一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子； - 一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及 - 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該光束路徑沿著一曲折路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之該預選位置，其中該置物台對於該曲折路線之多個直線區段連續地移動， 其中該曲折路線之該等直線區段中之至少兩者係平行的且該視場具有至少與在垂直於鄰近直線區段之方向上之該等直線區段之間的一距離一樣長的一長度。
本發明之另一態樣係關於一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面上之預選位置的帶電粒子束設備，該帶電粒子束設備包含： - 一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子； - 一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及 - 控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該光束路徑沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之該預選位置，其中該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正該帶電粒子束中之像差。
本發明之另一態樣係關於用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的帶電粒子束設備，該帶電粒子束具有該樣本表面之一視場，該帶電粒子束設備包含： 一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子； 一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該帶電粒子光學管柱沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本中一預選位置， 其中該帶電粒子光學配置經組態以校正該帶電粒子束中之像差，同時使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置。
本發明之另一態樣係關於一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的方法，該方法包含： 沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場； 相對於該光束路徑移動該樣本；及 回應於該帶電粒子束而偵測自該樣本發射的帶電粒子， 其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一曲折路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，其中該置物台對於該曲折路線之多個直線區段連續地移動， 其中該曲折路線之該等直線區段中之至少兩者係平行的且該視場具有至少與在垂直於鄰近直線區段之方向上之該等直線區段之間的一距離一樣長的一長度。
本發明之另一態樣係關於一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的方法，該方法包含： 沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場； 相對於該光束路徑移動該樣本；及 回應於該帶電粒子束而偵測自該樣本發射的帶電粒子， 其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，及針對該帶電粒子束中之像差動態地校正該帶電粒子束。
本發明之實施例之其他優點將自結合附圖進行之以下描述變得顯而易見，在該等圖中藉助於說明及實例闡述本發明之某些實施例。
現將詳細參考例示性實施例，其實例說明於附圖中。以下描述參考附圖，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相似元件。闡述於例示性實施例之以下描述中之實施方案並不表示全部實施方案。實情為，其僅為符合關於所附申請專利範圍中所敍述之所揭示實施例的態樣的設備及方法之實例。舉例而言，儘管一些實施例係在利用電子束之內容背景中予以描述，但本發明不限於此。可相似地施加其他類型之帶電粒子束。此外，可使用其他成像系統，諸如光學成像、光偵測、x射線偵測等。
電子裝置由形成於稱為基板之矽塊上之電路構成。許多電路可一起形成於同一矽塊上且被稱為積體電路或IC。此等電路之大小已顯著地減小，使得電路中之許多電路可安裝於基板上。舉例而言，在智慧型電話中，IC晶片可為拇指甲大小且又可包括超過20億個電晶體，每一電晶體之大小小於人類毛髮之大小的1/1000。
製造此等極小IC為經常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴之程序。甚至一個步驟中之誤差會潛在地引起成品IC中之缺陷，藉此使得成品IC無用。因此，製造程序之一個目標為避免此類缺陷以使在程序中製造之功能性IC的數目最大化，亦即改良程序之總體良率。
提高良率之一個組分為監視晶片製造程序，以確保其正生產足夠數目個功能性積體電路。監視程序之一種方式為在該電路結構形成之不同階段處檢測晶片電路結構。可使用掃描電子顯微鏡(SEM)來進行檢測。SEM可用於實際上將此等極小結構成像，從而獲得結構之「圖像」。影像可用於判定結構是否正常形成，且亦結構是否形成於適當位置中。若結構係有缺陷的，則可調整程序，使得缺陷不大可能再現。
現在參看圖1，其說明符合本發明之實施例的例示性帶電粒子束檢測系統100，諸如電子束檢測(EBI)系統。如圖1中所展示，帶電粒子束檢測系統100包括主腔室10、裝載鎖定腔室20、電子束工具40，及裝備前端模組(EFEM) 30。電子束工具40位於主腔室10內。雖然描述及圖式係關於電子束，但應瞭解，實施例並非用以將本發明限制為特定帶電粒子。
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收納含有待檢測之晶圓(例如，半導體晶圓或由其他材料製成之晶圓)或樣本的晶圓前開式單元匣(FOUP)(晶圓及樣本下文統稱為「晶圓」)。EFEM 30中之一或多個機械臂(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中之氣體分子以達至低於大氣壓之第一壓力。在達至第一壓力之後，一或多個機械臂(圖中未示)將晶圓自裝載鎖定腔室20輸送至主腔室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。在達至第二壓力之後，晶圓經受電子束工具40進行之檢測。在一些實施例中，電子束工具40可包含單光束檢測工具。
控制器50可以電子方式連接至電子束工具40，且亦可以電子方式連接至其他組件。控制器50可為經組態以執行對帶電粒子束檢測系統100之各種控制的電腦。控制器50亦可包括經組態以執行各種信號及影像處理功能之處理電路。雖然控制器50在圖1中經展示為在包括主腔室10、裝載鎖定腔室20及EFEM 30的結構外部，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束檢測系統之主腔室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束檢測系統之腔室。確切而言，應瞭解，前述原理亦可應用於其他腔室。
下文在樣本之檢測之內容背景中描述實施例。然而，實施例可在其他程序中應用，例如度量衡。
現在參看圖2，其為說明符合本發明之實施例的可為圖1之帶電粒子束檢測系統100之部分的電子束工具40之例示性組態的示意圖。電子束工具40 (在本文中亦被稱作設備40)可包含電子發射器，該電子發射器可包含陰極203、陽極220及槍孔徑222。電子束工具40可進一步包括庫侖孔徑陣列224、聚光透鏡226、光束限制孔徑陣列235、物鏡總成232及電子偵測器244。電子束工具40可進一步包括藉由機動置物台234支撐之樣本固持器236以固持待檢測之樣本250。應瞭解，視需要可添加或省去其他相關組件。
在一些實施例中，電子發射器可包括陰極203、提取器陽極220，其中初級電子可自陰極發射且提取或加速以形成初級電子束204，該初級電子束204形成初級光束交越202 (虛擬或真實)。初級電子束204可視覺化為自初級光束交越202發射。
在一些實施例中，電子發射器、聚光透鏡226、物鏡總成232、光束限制孔徑陣列235及電子偵測器244可與設備40之主光軸201對準。在一些實施例中，電子偵測器244可沿次光軸(圖中未示)遠離主光軸201置放。
在一些實施例中，物鏡總成232可包含經修改擺動物鏡延遲浸沒透鏡(SORIL)，其包括極片232a、控制電極232b、偏轉器232c (或大於一個偏轉器)及激磁線圈232d。在一般成像程序中，自陰極203之尖端發出之初級電子束204藉由施加至陽極220之加速電壓加速。初級電子束204之部分穿過槍孔徑222及庫侖孔徑陣列224之孔徑，且藉由聚光透鏡226聚焦以便完全或部分穿過光束限制孔徑陣列235之孔徑。可聚焦穿過光束限制孔徑陣列235之孔徑的電子以藉由改進之SORIL透鏡在樣本250之表面上形成探測光點，且藉由偏轉器232c偏轉以掃描樣本250之表面。自樣本表面發出之次級電子可藉由電子偵測器244收集以形成所關注掃描區域之影像。
在物鏡總成232中，激磁線圈232d及極片232a可產生磁場，該磁場經由極片232a之兩端之間的間隙漏出，且分佈於光軸201周圍的區域中。正由初級電子束204掃描之樣本250之一部分可浸沒在磁場中，且可帶電，此又產生電場。電場可減小衝擊樣本250附近及樣本250之表面上的初級電子束204之能量。與極片232a電隔離之控制電極232b控制樣本250上方及上之電場，以減小物鏡總成232之像差且控制信號電子束之聚焦情況以用於較高偵檢效率。偏轉器232c偏轉初級電子束204以促進晶圓上之射束掃描。舉例而言，在掃描程序中，可控制偏轉器232c以在不同時間點處將初級電子束204偏轉至樣本250之頂部表面之不同位置上，以為樣本250之不同部分的影像重建構提供資料。
在接收初級電子束204之後，可自樣本250之部分發射反向散射電子(BSE)及次級電子(SE)。電子偵測器244可捕獲BSE及SE，且基於自經捕獲信號電子收集的資訊而產生樣本之影像。若電子偵測器244遠離主光軸201定位，則光束分離器(圖中未示)可將BSE及SE導引至電子偵測器244之感測器表面。經偵測信號電子束可在電子偵測器244之感測器表面上形成對應次級電子束光點。電子偵測器244可產生表示所接收之信號電子束光點之強度之信號(例如，電壓、電流)，且將信號提供至處理系統，諸如控制器50。次級或反向散射電子束及所得光束光點之強度可根據樣本250之外部或內部結構改變。此外，如上文所論述，可將初級電子束204偏轉至樣本250之頂部表面之不同位置上，以產生不同強度之次級或反向散射信號電子束(及所得光束光點)。因此，藉由將信號電子束光點之強度與初級電子束204之位置映射至樣本250上，處理系統可重建構反映樣本250之內部或外部結構的樣本250之影像。
在一些實施例中，控制器50可包含影像處理系統，該影像處理系統包括影像獲取器(圖中未示)及儲存器(圖中未示)。影像獲取器可包含一或多個處理器。舉例而言，影像獲取器可包含電腦、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類似者，或其組合。該影像獲取器可經由諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電等或其組合之媒體通信耦接至設備40之電子偵測器244。在一些實施例中，影像獲取器可自電子偵測器244接收信號，且可建構影像。影像獲取器可因此獲取樣本250之區的影像。影像獲取器亦可執行各種後處理功能，諸如產生輪廓、疊加指示符於所獲取影像上，及類似者。影像獲取器可經組態以執行對所獲取影像之亮度及對比度等的調整。在一些實施例中，儲存器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。儲存器可與影像獲取器耦接，且可用於保存作為原始影像之經掃描原始影像資料以及後處理影像。
在一些實施例中，控制器50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。與入射於樣本(例如，晶圓)表面上之初級光束204之對應掃描路徑資料組合的在偵測時間窗期間收集之電子分佈資料可用於重建構受檢測之晶圓結構之影像。經重建構影像可用於顯露樣本250之內部或外部結構的各種特徵，且藉此可用於顯露可能存在於樣本250 (諸如，晶圓)中之任何缺陷。
在一些實施例中，控制器50可控制機動置物台234以在檢測期間移動樣本250。在一些實施例中，控制器50可使得機動置物台234能夠在一個方向上以恆定速度連續地移動樣本250。在其他實施例中，控制器50可使得機動置物台234能夠取決於掃描程序之步驟而隨時間推移改變樣本250之移動速度。
單光束檢測工具可用以檢查藉由光學缺陷檢測工具判定或藉由例如藉由軟體實現之預測性程序(其可被稱作「運算預測」)加旗標的樣本250之表面上的帶旗標缺陷。因此，帶旗標缺陷係在樣本表面上之已知位置處，且根據單光束檢測工具，可在預選位置63處。隨著樣本上之特徵規格的改良，妨害之可能計數可能增加至數百萬，例如對於小於一千個經驗證缺陷高達兩千萬個妨害。標準單光束工具可每小時偵測約一萬個缺陷。此時間之約一半用於移動置物台，包括移動之間的安定時間。通常，帶旗標缺陷之間花費的時間小於200 ms，較佳地小於150 ms。因為帶旗標缺陷可能隨機地定位在樣本表面上，因此全部帶旗標缺陷之檢查預期花費較長時間，比一小時長得多。
如 圖 3中所描繪，本發明提議減少用於檢查樣本250之檢查時間。根據本發明之實施例，整個樣本表面在單電子束工具中之單光束之視場62下方系統地曲折。曲折遵循跨越樣本表面掃描的路線60。路線60以跨越樣本表面之區段為特徵。直線區段61為一距離間隔，該距離間隔可為全部直線區段61之間的共同距離。毗鄰直線區段61之間的距離可為50至200微米，例如100微米。在樣本沿著至少直線區段61 (較佳地整個曲折之兩個或多於兩個直線區段)移動期間，樣本表面可以恆定速度移動。沿著路線60，使單光束在X及Y中掃描以掃描預選位置63。在掃描預選位置63時，單光束電子工具可獲取小的微型SEM影像。在預選位置63處掃描的樣本250之表面，且因此所獲取微型SEM影像尺寸可為約100 nm (例如100 nm×100 nm)。掃描視場62之此等部分將拾取且因此驗證尺寸約20 nm或20 nm以下之缺陷。在一例項處，可在單光束之視場62中存在多個帶旗標缺陷且因此預定位置63。單電子束工具因此可經配置以使單光束掃描遍及視場62中之多個預定位置63。
在置物台連續地移動時獲取微型SEM影像。舉例而言，置物台可在影像經獲取時移動樣本例如100微米。為了獲取，光束經偏轉以遵循例如追蹤移動樣本。此係檢測視場之有限部分的結果。因此，諸如掃描偏轉器232c之偏轉器可在預選位置63之掃描期間經控制以抵消並適應置物台移動。對光束操作以在晶圓置物台移動之方向上(諸如在直線區段61之方向上)掃描的偏轉器將具有比在移動方向上之預選位置的尺寸更大量值之掃描。在例示性例項中，三個預選位置63存在於一個視場62中。在掃描三個預選位置中之一者期間，置物台移動視場62之尺寸的三分之一，舉例而言100微米的三分之一，亦即33微米。然而，在置物台移動之方向上的預選位置之尺寸通常為100 nm。因此，在掃描視場內之經預選位置時，視場內部的光束之位置改變以抵消晶圓置物台移動。
視場可相對較大。為抵消置物台移動，偏轉器對光束進行操作以使得該光束可全部到達視場中之樣本表面上。此大移動可能導致誘發離軸像差，諸如焦點像差、遠心誤差(亦即，畸變)及散光。電子光學管柱中之電子光學組件可經控制以校正此等像差。可例如依據偏轉器設定對光束進行焦點及散光校正。進行校正增加可用視場。由於連續置物台運動，像差經動態地校正。像差之動態校正意謂在掃描時校正像差。
藉由此配置，置物台及電子束掃描設定之範圍應使得跨越樣本表面之區段之間的整個距離能夠被覆蓋。可掃描全部預選位置63。可檢查全部帶旗標之缺陷，因此配置使得在預選位置63處之所需要SEM影像能夠在連續掃描期間獲得。與當前配置相比，對樣本表面上之帶旗標缺陷的檢查因此可在較少時間中實現。
在一變體中，可代替光學檢測使用多電子束檢測工具來加旗標於缺陷。在另一變體中，多光束檢測工具用於檢查帶旗標缺陷。
在本發明之另一個實施例中，提供：一種用於將帶電粒子束導引至樣本表面之預選位置的帶電粒子束設備。帶電粒子束具有樣本表面之視場62。該帶電粒子束設備包含一帶電粒子光學配置、一置物台及一控制器。該帶電粒子光學配置經組態以沿著一光束路徑將帶電粒子束導引至樣本表面。該帶電粒子光學配置經組態以回應於該帶電粒子束偵測在樣本中產生之帶電粒子。該置物台可經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本。控制器經組態以控制帶電粒子束設備以使得帶電粒子束掃描遍及樣本之預選位置63。遍及預選位置63之掃描係與置物台移動樣本同步。樣本之移動係沿著路線60相對於該帶電粒子光學管柱。遍及樣本之預選位置的掃描覆蓋視場62之小部分或區域之一部分。
帶電粒子光學配置可包含經組態以將帶電粒子束沿著光束路徑導引至樣本的帶電粒子光學管柱。帶電粒子光學配置可包含經組態以使帶電粒子束掃描遍及樣本之預選位置的一偏轉器配置。
帶電粒子光學配置可包含透鏡配置。透鏡配置可經組態以控制帶電粒子束之焦點。可在遍及樣本之預選位置掃描時控制透鏡配置以補償離軸像差。帶電粒子光學配置可包含可經控制以補償在掃描遍及樣本之預選位置時產生的像散差的一帶電粒子光學組件。帶電粒子光學配置可經組態以在偵測到帶電粒子後產生一信號。該信號可用以產生一影像。
置物台可經組態以較佳地對於路線60之多個直線區段61連續地移動。控制器可經組態以控制帶電粒子束設備以使得帶電粒子束入射於樣本之任一位置上。帶電粒子束可入射於樣本之任一位置上以便產生樣本之預選位置的影像。帶電粒子束可入射於樣本之預選位置上，例如以產生樣本之預選位置的影像，較佳地以便將帶旗標位置驗證為缺陷。由帶電粒子束覆蓋的樣本之區域可對於不同預選位置係不同的。視場62可包含多個預選位置。
控制器經組態以控制置物台以相對於帶電粒子光學配置沿著曲折路線60在曲折路徑中移動樣本。曲折路線60包含複數個直線區段61。直線區段61中之至少兩者係平行的。直線區段61可跨越樣本延伸。視場62可具有至少與在垂直於鄰近直線區段61之一方向上之該直線區段61之間的距離一樣長的一長度。
置物台經組態以對於不同直線區段61及/或在直線區段內相對於帶電粒子光學配置以不同速度移動樣本。經設定用於直線區段或直線區段之一部分的置物台速度取決於沿著直線區段或直線區段之部分的預選位置之數目。置物台經組態以對於直線區段或對於直線區段之一部分相對於帶電粒子光學配置以恆定速度移動樣本。置物台經組態以對於路線60之至少一部分相對於帶電粒子光學配置以恆定速度移動樣本。
帶電粒子束設備經組態以將複數個帶電粒子束導引至樣本。帶電粒子束可經獨立地控制以同步地掃描遍及樣本之不同預選位置。
預選位置藉由光學缺陷檢測及/或缺陷預測判定(或加旗標)。控制器組態經組態以接受包含樣本之預選位置的資料檔案或資料信號。控制器經組態以基於包含於資料檔案或資料信號中之資料控制置物台及帶電粒子配置。
在本發明之另一個實施例中，提供一種用於將帶電粒子束導引至樣本表面之預選位置的方法，其包含：導引、移動及偵測。在導引中，沿著光束路徑將帶電粒子束導引至樣本之預選位置。該帶電粒子束具有樣本之一視場62。在移動中，相對於光束路徑移動樣本。在偵測中，回應於該帶電粒子束而偵測自該樣本發射的帶電粒子。導引帶電粒子束包含使帶電粒子束掃描遍及樣本之預選位置。帶電粒子束之掃描與相對於光束路徑沿著路線60移動樣本同步。遍及預選位置的掃描覆蓋樣本之為視場62之小部分或區域之一部分的區域。
可藉由帶電粒子光學配置沿著光束路徑導引帶電粒子束。帶電粒子光學配置可包含經組態以沿著光束路徑將帶電粒子束導引至樣本的帶電粒子光學管柱。方法可包含使用一偏轉器配置以使帶電粒子束掃描遍及樣本之預選位置。
方法可包含使用透鏡配置以控制帶電粒子束之焦點。方法可包含在掃描遍及樣本之預選位置時控制透鏡配置以補償離軸像差。方法可包含控制帶電粒子光學組件以補償像散差。可在掃描遍及樣本之預選位置時產生對於像散差之補償。方法可包含在偵測到帶電粒子後產生信號。該信號可用以產生一影像。
方法可包含連續地移動樣本。連續移動可係針對路線60之多個直線區段61。
方法帶電粒子束可入射於樣本上以便產生樣本之預選位置的影像。產生的影像可為了將帶旗標位置驗證為缺陷。由帶電粒子束覆蓋的樣本之區域對於不同預選位置係不同的。掃描遍及的一預選位置之一大小可基於可藉由帶電粒子束達至含有一預選位置的樣本之一視場62的一時間量及該視場62中之預選位置的一數目或二者而判定。視場62可包含多個預選位置。
方法可包含相對於光束路徑沿著一曲折路線60在一曲折路徑中移動樣本。曲折路線60可包含複數個直線區段61。曲折路線60可包含平行的至少兩個直線區段61。直線區段61可跨越樣本延伸。方法視場62可具有至少與在垂直於鄰近直線區段61之一方向上之該直線區段61之間的距離一樣長的一長度。樣本可對於不同直線區段61及/或在直線區段內相對於光束路徑以不同速度移動。經設定用於直線區段或直線區段之一部分的置物台速度可取決於沿著直線區段或直線區段之部分的預選位置之數目。樣本可對於直線區段或對於直線區段的一部分相對於光束路徑以恆定速度移動。樣本可對於路線60之至少一部分相對於光束路徑以恆定速度移動。
方法可包含將複數個帶電粒子束導引至樣本。帶電粒子束可經獨立地控制以同步地掃描遍及樣本之不同預選位置。
方法可包含：以光學方式照明樣本。光學照明樣本可係選擇樣本之位置以藉由帶電粒子束掃描遍及。所選擇位置可為該等預選位置。方法可包含：儲存預選位置。預選位置可儲存在待上載至帶電粒子束設備之資料檔案中。帶電粒子束設備可經組態以將帶電粒子束導引至儲存於資料檔案中之預選位置。
在本發明之另一個實施例中，提供一種用於將帶電粒子束導引至樣本表面上之預選位置的帶電粒子束設備，其包含：一帶電粒子光學配置、一置物台及一控制器。該帶電粒子光學配置經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子。該置物台經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本。該控制器經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該光束路徑沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本中預選位置，其中該置物台連續地移動。
該帶電粒子光學配置可經組態以動態地校正該帶電粒子束中之像差。該帶電粒子光學配置可經組態以在掃描不同預選位置時動態地校正該帶電粒子束中之像差。當掃描不同預選位置時，施加至該光束之像差校正係不同的。該帶電粒子光學配置可經組態以在該帶電粒子束實質上移動穿過視場時動態地校正該光束中之像差以便抵消晶圓置物台移動。
用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面上之預選位置的帶電粒子束設備包含：一帶電粒子光學配置、一置物台及一控制器。該帶電粒子光學配置經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子。該置物台經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本。該控制器經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該光束路徑沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本中預選位置。該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正該帶電粒子束中之像差。
該帶電粒子光學配置經組態以在掃描不同預選位置時動態地校正該帶電粒子束中之像差。當掃描不同預選位置時，施加至該光束之像差校正係不同的。該帶電粒子光學配置可經組態以在該帶電粒子束實質上移動穿過視場時動態地校正該光束中之像差以便抵消晶圓置物台移動。該帶電粒子束具有對應於樣本表面之一部分的視場。遍及樣本之每一預選位置的帶電粒子掃描覆蓋視場之至少一部分。
如上文所提及，視場62可相對較大。為抵消置物台移動，偏轉器對光束進行操作以使得該光束可全部到達視場62中之樣本表面上。此大移動可能導致誘發離軸像差，諸如場曲、遠心誤差(亦即，畸變)及散光。電子光學管柱中之電子光學組件可經控制以動態地校正此等像差。
在一實施例中，該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正該帶電粒子束中之像差。在一實施例中，該帶電粒子光學配置經組態以在掃描不同預選位置63時動態地校正該帶電粒子束中之像差。在一實施例中，帶電粒子光學配置經組態以動態地校正的像差包含在掃描遍及預選位置63時的離軸像差。在一實施例中，該帶電粒子光學配置包含經組態以控制該帶電粒子束之一焦點以用於動態地校正該帶電粒子束中之像差的一透鏡配置。
離軸像差依據視場62中之位置而改變。舉例而言，焦點為最佳所處之豎直位置取決於視場62內之位置而不同。此可稱為場曲像差。在一實施例中，藉由依據視場62中之位置控制透鏡配置之透鏡的強度而補償場曲像差。在一實施例中，藉由控制施加至透鏡電極之電壓來控制透鏡之強度。舉例而言，透鏡可包含一個極電極。透鏡之強度取決於施加至該一個極電極之電壓。在一實施例中，控制器50經組態以控制施加至透鏡電極之電壓以便補償場曲。
在一實施例中，透鏡可包含靜電部分及磁性部分。透鏡之強度可藉由控制靜電部分、磁性部分或靜電部分及磁性部分兩者來控制。在一實施例中，施加至靜電部分(例如透鏡電極)之電壓經改變以便改變透鏡之強度。藉由改變靜電部分，可更快速地控制透鏡之強度。在一替代實施例中，改變經施加至透鏡之磁性部分之磁性線圈的電壓。當磁性部分改變時，在電壓變化與透鏡之強度變化之間可存在較大延遲。
在一實施例中，藉由控制像差補償器來補償散光。像差補償器經組態以在一個方向上聚焦同時在另一方向(例如垂直方向)上散焦。舉例而言，兩個方向可為視場62內之徑向方向及方位方向。像差補償器經組態以校正散光。
在一實施例中，像差補償器包含多極。舉例而言，在一實施例中，像差補償器包含四極或八極，或多極，其中極之數目具有為四之因子。在替代實施例中，像差補償器包含狹縫透鏡。
在一實施例中，動態地控制像差補償器。此意謂在掃描穿過視場62時調整像差補償器。用於像差補償器之輸入參數依據視場62內之位置而改變。在一實施例中，提供的查找表包含針對視場62中之不同位置的像差補償器設定之列表。查找表可在執行掃描之前在校準程序期間產生。
在一實施例中，像差補償器之設定包含施加至多極之極的電壓。在一實施例中，像差補償器之設定包含施加至一或多個狹縫透鏡之電極的電壓。在一實施例中，控制器50經組態以依據視場62中之位置控制施加至像差補償器之電壓。
在一實施例中，像差補償器包含靜電部分及磁性部分。在一實施例中，在磁性部分保持穩定時改變像差補償器之靜電部分。此允許在光束遍及視場62掃描時像差補償器對光束之影響經快速改變。
如上文所提及，在一些實施例中，電子束工具40可包含單光束檢測工具。在一些實施例中，電子束工具40可包含多光束檢測工具。 圖 4示意性地描繪符合本發明之實施例的多光束檢測工具。
現在參看 圖 4，其為說明包括多光束檢測工具之為 圖 1之例示性帶電粒子束檢測系統100之一部分的例示性電子束工具40的示意圖。電子束工具40之特徵中之一些與 圖 2中所展示及上文所描述的特徵相同。出於簡潔起見，下文未詳細地描述此等特徵。
多光束電子束工具40包含陰極203、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元280、初級投影設備230、機動置物台234及樣本固持器236。陰極203、槍孔徑板271、聚光透鏡210及源轉換單元280為多光束電子束工具40所包含的照明設備之組件。樣本固持器236由機動置物台234支撐，以便固持用於檢測之樣本250 (例如，基板或光罩)。多光束電子束工具40可進一步包含次級投影設備290及相關聯的電子偵測裝置240。初級投影設備230可包含物鏡231。電子偵測裝置240可包含複數個偵測元件241、242及243。光束分離器233及偏轉掃描單元282可定位於初級投影設備230內部。
可將用於產生初級光束之組件與電子束工具40之初級電子光軸201對準。此等組件可包括：陰極203、槍孔徑板271、聚光透鏡210、源轉換單元280、光束分離器233、偏轉掃描單元282及初級投影設備230。次級投影設備290及其相關聯的電子偵測裝置240可與電子束工具40之次級電子光軸251對準。
初級電光軸204由電子束工具40之作為照明設備之部分的電光軸包含。次級電光軸251為電子束工具40之作為偵測設備之部分的電光軸。初級電光軸204在本文中亦可被稱作主光軸(為輔助易於參考)或帶電粒子光軸。次級電光軸251在本文中亦可被稱作次光軸或次級帶電粒子光軸。
形成之初級電子束272可為單光束，且多光束可自單光束產生。在沿著光束路徑之不同位置處，初級電子束272可因此為單光束或多光束。截至初級電子束272到達樣本250之時，且較佳地在其到達初級投影設備230之前，其為多光束。此多光束可以數種不同方式自初級電子束產生。舉例而言，多光束可由位於交越202之前的多光束陣列、位於源轉換單元280中之多光束陣列或位於此等位置之間的任何點處之多光束陣列產生。多光束陣列可包含跨越光束路徑以陣列配置之複數個電子束操縱元件。每一操縱元件可影響初級電子束之至少部分以產生子光束。因此，多光束陣列與入射初級光束路徑相互作用以在多光束陣列之順流方向產生多光束路徑。多光束陣列與初級光束的相互作用可包括一或多個孔徑陣列、例如每子光束數個個別偏轉器、透鏡、散光校正器及再次例如每子光束數個(像差)校正器。
槍孔徑板271在操作中經組態以阻擋初級電子束272之周邊電子以減小庫侖效應。庫侖效應可放大初級子光束211、212、213之探測光點221、222及223中之每一者的大小，且因此使檢測解析度劣化。槍孔徑板271亦可包括用於即使在源轉換單元280之前亦產生初級子光束(圖中未示)之多個開口，且可稱為庫侖孔徑陣列。
聚光透鏡210經組態以使初級電子束272聚焦(或準直)。在源轉換單元280之一實施例中，源轉換單元280可包含一影像形成元件陣列、像差補償器陣列、光束限制孔徑陣列及預彎曲微偏轉器陣列。預彎曲微偏轉器陣列可例如為可選的，且可存在於聚光透鏡並不確保源自庫侖孔徑陣列之子光束至例如光束限制孔徑陣列、影像形成元件陣列及/或像差補償器陣列上的實質上正入射之實施例中。影像形成元件陣列可經組態以在多光束路徑中產生複數個子光束，亦即初級子光束211、212、213。影像形成元件陣列可例如包含複數個電子束操縱器，諸如微偏轉器微透鏡(或兩者之組合)，以影響初級電子束202之複數個初級子光束211、212、213且形成初級光束交越203之複數個平行影像(虛擬或真實)，針對初級子光束211、212及213中之每一者提供一個平行影像。像差補償器陣列可例如包含場曲補償器陣列(圖中未示)及散光補償器陣列(圖中未示)。像差補償器陣列中之像差補償器元件可係可個別控制的。像差補償器元件可經動態控制。子光束可例如藉由可個別及/或獨立控制的像差補償器元件彼此獨立地控制。場曲補償器陣列可例如包含複數個微透鏡以補償初級子光束211、212及213之場曲像差。散光補償器陣列可包含複數個微散光校正器以補償初級子光束211、212及213之像散差。光束限制孔徑陣列可經組態以界定個別初級子光束211、212及213之直徑。 圖 4展示三個初級子光束211、212及213作為實例，且應理解，源轉換單元280可經組態以形成任何數目個初級子光束。控制器50可連接至 圖 1之帶電粒子束檢測系統100的各種部分，諸如源轉換單元280、電子偵測裝置240、初級投影設備230或機動置物台234。如下文更詳細地解釋，控制器50可執行各種影像及信號處理功能。控制器50亦可產生各種控制信號以管控帶電粒子束檢測系統100之操作。
在一實施例中，控制器50經組態以依據該視場內之光束的位置來控制像差補償器以便校正散光。亦即，諸如微像差補償器之補償器元件可包含多極。每一多極可與特定子光束相關聯。多極可為圍繞供通過子光束之孔徑配置的一系列電極。多極之電極或極的數目可為因子四，因此例如四極或八極，或十二極或二十極。多極之每一極可係可個別控制的。每一像差補償器且因此視情況，像差補償器之每一極可係可動態控制的。每一像差補償器及視情況像差補償器之每一極可係可個別及/或獨立控制的。多極可例如依據視場內光束之位置動態地校正其相關聯光束之像差，以便校正散光。
聚光透鏡210可經進一步組態以藉由改變聚光透鏡210之聚焦倍率(準直功率)來調整源轉換單元220順流方向的初級子光束211、212、213之電流。在一實施例中，控制器50經組態以依據視場內光束之位置控制聚光透鏡210及/或一或多個其他透鏡之聚焦功率，以便校正場曲。替代地或另外，可藉由變更光束限制孔徑陣列內之對應於個別初級子光束之光束限制孔徑的徑向大小來改變初級子光束211、212、213之電流。
物鏡231可經組態以將子光束211、212及213聚焦至樣本250上以供檢測，且在當前實施例中，可在樣本250之表面上形成三個探測光點221、222及223。
光束分離器233可為例如韋恩濾光器，其包含靜電偶極子場及磁偶極子場( 圖 4中未展示)。偏轉掃描單元282在操作中經組態以使初級子光束211、212及213偏轉以使探測光點221、222及223掃描跨越樣本250之表面之區段中的個別掃描區域。在一實施例中，控制器50經組態以依據視場內光束之位置控制光束分離器233及/或偏轉掃描單元282，以便校正慧形像差。
回應於初級子光束211、212及213或探測光點221、222及223入射於樣本250上，包括次級電子及反向散射電子的電子自樣本208產生。光束分離器233經配置以使次級電子束261、262及263之路徑朝向次級投影設備290偏轉。次級投影設備290隨後將次級電子束261、262及263之路徑聚焦至電子偵測裝置240之複數個偵測區241、242及243上。偵測區可例如為經配置以偵測對應次級電子束261、262及263的個別偵測元件241、242及243。偵測區可產生對應信號，該等信號例如發送至控制器50或信號處理系統(圖中未示)，例如以建構樣本250之對應經掃描區域的影像。
儘管 圖 4展示電子束工具40使用三個初級電子子光束，但應瞭解，電子束工具40可使用兩個或多於兩個初級電子子光束。本發明並未限制用於電子束工具40中之初級電子束之數目。
元件之任一元件或集合可在電子束工具40內可替換或現場可替換。電子束工具40中之一或多個電子光學組件(尤其是對子光束操作或產生子光束的組件，諸如孔徑陣列及操縱器陣列)可包含一或多個MEMS。
可提供非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於影像處理器(諸如，圖2之控制器50)進行電子束產生、信號電子偵測、自像素產生傳達信號電子之空間分佈資訊之偵測信號、影像處理或符合本發明之其他功能及方法等之指令。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。
應瞭解，本發明之實施例不限於已在上文所描述及在隨附圖式中所說明之確切構造，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，藉由考慮本文中所揭示之本發明之說明書及實踐，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。意欲本說明書及實例僅視為例示性的，其中本發明之真正範疇及精神藉由以下申請專利範圍指示。
提供數個條項：條項1：一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的帶電粒子束設備，該帶電粒子束具有該樣本表面之一視場，該帶電粒子束設備包含：一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子；一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該帶電粒子光學管柱沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之一預選位置，其中該帶電粒子光學配置經組態以校正該帶電粒子束中之像差，同時使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置。
條項2：如條項1之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含經組態以使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置的一偏轉器配置。
條項3：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含經組態以控制該帶電粒子束之一焦點的一透鏡配置。
條項4：如條項3之帶電粒子束設備，其中該透鏡配置可經控制以補償該帶電粒子束中之該等像差，該等像差包含離軸像差。
條項5：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含可經控制以補償該帶電粒子束中之該等像差的一帶電粒子光學組件，該等像差包含在使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置時產生的像散差。
條項6：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以在偵測到一帶電粒子後產生一信號，該信號用以產生一影像。
條項7：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該置物台經組態以較佳地對於該路線之多個直線區段連續地移動。
條項8：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該控制器經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束入射於該樣本之任一位置上，較佳地以便產生該樣本之預選位置的影像，較佳地以便將帶旗標位置驗證為缺陷。
條項9：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中由該帶電粒子束覆蓋的該樣本之區域對於不同預選位置係不同的。
條項10：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該掃描係遍及覆蓋該視場之該區域之部分的該樣本之該預選位置。
條項11：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該視場包含多個預選位置。
條項12：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該控制器經組態以控制該置物台以在一曲折路徑中相對於該帶電粒子光學配置沿著一曲折路線移動該樣本。
條項13：如條項12之帶電粒子束設備，其中該曲折路線包含複數個直線區段，較佳地該複數個直線區段中之至少兩者係平行的，較佳地該等直線區段跨越該樣本而延伸。
條項14：如條項13之帶電粒子束設備，其中該視場具有至少與在垂直於鄰近直線區段之一方向上之該等直線區段之間的一距離一樣長的一長度。
條項15：如條項13或14之帶電粒子束設備，其中該置物台經組態以對於不同直線區段及/或在一直線區段內相對於該帶電粒子光學配置以不同速度移動該樣本。
條項16：如條項15之帶電粒子束設備，其中針對一直線區段或一直線區段之一部分設定的該置物台速度取決於沿著該直線區段或該直線區段之部分的預選位置之數目。
條項17：如條項13至16中任一項之帶電粒子束設備，其中該置物台經組態以對於一直線區段或對於一直線區段之一部分相對於該帶電粒子光學配置以一恆定速度移動該樣本。
條項18：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中該置物台經組態以對於該路線之至少一部分相對於該帶電粒子光學配置以一恆定速度移動該樣本。
條項19：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其經組態以將複數個帶電粒子束導引至該樣本。
條項20：如條項19之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子束可經獨立地控制以同步地掃描遍及該樣本之不同預選位置。
條項21：如任一前述條項之帶電粒子束設備，其中預選位置係藉由光學缺陷檢測及/或缺陷預測判定(或加旗標)，較佳地該控制器經組態以接受包含一樣本之該等預選位置的一資料檔案或資料信號並基於包含於該資料檔案或資料信號中之該資料控制該置物台及該帶電粒子配置。
條項22：一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的方法，其包含：沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場；相對於該光束路徑移動該樣本；及回應於該帶電粒子束偵測自該樣本發射的帶電粒子，其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，及校正該帶電粒子束中之像差，同時使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置。
條項23：如條項22之方法，其包含使用一偏轉器配置以使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置。
條項24：如條項22或23之方法，其包含使用一透鏡配置以控制該帶電粒子束之一焦點。
條項25：如條項24之方法，其中校正像差包含控制該透鏡配置以在掃描遍及該樣本之該預選位置時補償離軸像差。
條項26：如條項22至25中任一項之方法，其中校正像差包含控制一帶電粒子光學組件以補償在掃描遍及該樣本之該預選位置時產生的像散差。
條項27：如條項22至26中任一項之方法，其包含在偵測到一帶電粒子後產生一信號，該信號用以產生一影像。
條項28：如條項22至27中任一項之方法，其包含較佳地對於該路線之多個直線區段連續地移動該樣本。
條項29：如條項22至28中任一項之方法，其中該帶電粒子束入射於該樣本上以便產生該樣本之預選位置的影像，較佳地以便將帶旗標位置驗證為缺陷。
條項30：如條項22至29中任一項之方法，其中由該帶電粒子束覆蓋的該樣本之區域對於不同預選位置係不同的。
條項31：如條項30之方法，其中掃描遍及的一預選位置之一大小係基於可藉由該帶電粒子束達至含有一預選位置的該樣本之一視場的一時間量及該視場中之預選位置的一數目而判定。
條項32：如條項22至31中任一項之方法，其進一步包含使該帶電粒子束掃描遍及覆蓋該樣本之該視場的一區域之一部分的該預選位置。
條項33：如條項32之方法，其中該視場包含多個預選位置。
條項34：如條項22至33中任一項之方法，其包含相對於該光束路徑沿著一曲折路線在一曲折路徑中移動該樣本。
條項35：如條項34之方法，其中該曲折路線包含複數個直線區段，較佳地該複數個直線區段中之至少兩者係平行的，較佳地該等直線區段跨越該樣本而延伸。
條項36：如條項35之方法，其中該視場具有至少與在垂直於鄰近直線區段之一方向上之該等直線區段之間的一距離一樣長的一長度。
條項37：如條項35或36之方法，其中該樣本對於不同直線區段及/或在一直線區段內相對於該光束路徑以不同速度移動。
條項38：如條項37之方法，其中針對一直線區段或一直線區段之一部分設定的該置物台速度取決於沿著該直線區段或該直線區段之部分的預選位置之該數目。
條項39：如條項35至38中任一項之方法，其中該樣本對於一直線區段或對於一直線區段之一部分相對於該光束路徑以一恆定速度移動。
條項40：如條項22至39中任一項之方法，其中該樣本對於該路線的至少一部分相對於該光束路徑以一恆定速度移動。
條項41：如條項22至40中任一項之方法，其包含將複數個帶電粒子束導引至該樣本。
條項42：如條項41之方法，其中該等帶電粒子束經獨立地控制以同步地掃描遍及該樣本之不同預選位置。
條項43：如條項22至42中任一項之方法，其包含：以光學方式照明該樣本以便選擇待藉由該帶電粒子束掃描遍及的該樣本之該等位置，該等所選擇位置為該等預選位置。
條項44：如條項43之方法，其包含：將該預選位置儲存在待上載至一帶電粒子束設備之一資料檔案中，該帶電粒子束設備經組態以將一帶電粒子束導引至儲存於該資料檔案中之該等預選位置。
條項45：一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面上之預選位置的帶電粒子束設備，其包含：一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子；一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該光束路徑沿著一曲折路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之該預選位置，其中該曲折路線之該等直線區段中之至少兩者係平行的且該視場具有至少與在垂直於鄰近直線區段之一方向上之該等直線區段之間的一距離一樣長的一長度。
條項46：如條項45之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正該帶電粒子束中之像差。
條項47：如條項46之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以當掃描該等不同預選位置時動態地校正該帶電粒子束中之像差。
條項48：如條項46或47之帶電粒子束設備，其中當掃描不同預選位置時，施加至該光束之該像差校正係不同的。
條項49：如條項46至48之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以在該帶電粒子束實質上移動穿過該視場時動態地校正該光束中之像差以抵消該晶圓置物台移動。
條項50：如條項46至49中任一項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正的該等像差包含在掃描遍及該樣本之該預選位置時的離軸像差。
條項51：如條項46至50中任一項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正的該等像差包含在掃描遍及該樣本之該預選位置時產生的像散差。
條項52：如條項45至51中任一項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含經組態以控制該帶電粒子束之一焦點以用於動態地校正該帶電粒子束中之像差的一透鏡配置。
條項53：一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面上之預選位置的帶電粒子束設備，其包含：一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子；一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該光束路徑沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本之該預選位置，其中該帶電粒子光學配置經組態以動態地校正該帶電粒子束中之像差。
條項54：如條項53之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以當掃描該等不同預選位置時動態地校正該帶電粒子束中之像差。
條項55：如條項53或54之帶電粒子束設備，其中當掃描不同預選位置時，施加至該光束之該像差校正係不同的。
條項56：如條項53至55中任一項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以在該帶電粒子束實質上移動穿過該視場時動態地校正該光束中之像差以抵消該晶圓置物台移動。
條項57：如條項53至56中任一項之帶電粒子束設備，其中該等像差包含離軸像差。
條項58：如條項57之帶電粒子束設備，其中該等離軸像差包含由下列各者所構成之族群中選出的至少一者：場曲、散光、畸變及慧形像差。
條項59：如條項58之帶電粒子束設備，其中該控制器經組態以藉由依據該視場內之該光束的一位置改變施加至該帶電粒子光學配置之一電極的一電壓動態地校正場曲。
條項60：如條項58或59之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含一像差補償器且該控制器經組態以藉由依據該視場內之該光束的一位置改變像差補償器之設定而動態地校正散光。
條項61：如條項60之帶電粒子束設備，其中像差補償器包含一多極系統，其中該控制器經組態以依據該視場內的該光束之一位置而改變施加至該多極系統之極的電壓。
條項62：如條項58至61中任一項之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含一偏轉器且該控制器經組態以藉由依據該視場內的該光束之一位置而改變該偏轉器之一設定而動態地校正慧形像差。
條項63：如條項45至62中任一項之帶電粒子束設備，其中：該帶電粒子束具有對應於該樣本表面之一部分的一視場；且遍及該樣本之每一預選位置的一帶電粒子掃描覆蓋該視場之至少一部分。
條項64：一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面上之預選位置的方法，其包含：沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場；相對於該光束路徑移動該樣本；及回應於該帶電粒子束偵測自該樣本發射的帶電粒子，其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一曲折路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，其中該置物台對於該曲折路線之多個直線區段連續地移動，其中該曲折路線之該等直線區段中之至少兩者係平行的且該視場具有至少與在垂直於鄰近直線區段之一方向上之該等直線區段之間的一距離一樣長的一長度。
條項65：如條項64之方法，其包含：動態地校正該帶電粒子束中之像差。
條項66：一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的方法，其包含：沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場；相對於該光束路徑移動該樣本；及回應於該帶電粒子束偵測自該樣本發射的帶電粒子，其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，及對於該帶電粒子束中之像差動態地校正該帶電粒子束。
條項67：如條項64至66中任一項之方法，其包含使用一偏轉器配置以使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置。
條項68：如條項64至67中任一項之方法，其包含聚焦一透鏡配置以控制該帶電粒子束之一焦點。
條項69：如條項68之方法，其包含控制該透鏡配置之該聚焦以在掃描遍及該樣本之該預選位置時補償離軸像差。
條項70：如條項64至69中任一項之方法，其包含控制一帶電粒子光學組件以補償在掃描遍及該樣本之該預選位置時產生的像散差。
條項71：如條項64至70中任一項之方法，其包含：以光學方式照明該樣本以便選擇待藉由該帶電粒子束掃描遍及的該樣本之該等位置，該等所選擇位置為該等預選位置。
條項72：如條項71之方法，其包含：將該預選位置儲存在待上載至一帶電粒子束設備之一資料檔案中，該帶電粒子束設備經組態以將一帶電粒子束導引至儲存於該資料檔案中之該等預選位置。
條項73：如條項1至21及45至63中任一項之帶電粒子束設備，其中該光束為子光束之一多光束，較佳地每一子光束可個別地及/或獨立地控制。
條項74：如條項22至44及64至72中任一項之方法，其中該光束為子光束之一多光束，該方法包含個別地及/或獨立地控制該等子光束。
上方描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍及上文所闡明之條項之範疇的情況下如所描述進行修改。
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:電子束工具 50:控制器 60:路線/曲折路線 61:直線區段 62:視場 63:預選位置 100:帶電粒子束檢測系統 201:主光軸 202:初級光束交越 203:陰極 204:初級電子束 210:聚光透鏡 211:初級子光束 212:初級子光束 213:初級子光束 220:陽極 221:探測光點 222:槍孔徑/探測光點 223:探測光點 224:庫侖孔徑陣列 226:聚光透鏡 230:初級投影設備 231:初級投影設備 232:物鏡總成 232a:極片 232b:控制電極 232c:偏轉器 232d:激磁線圈 233:光束分離器 234:機動置物台 235:光束限制孔徑陣列 236:樣本固持器 240:電子偵測裝置 241:偵測元件 242:偵測元件 243:偵測元件 244:電子偵測器 250:樣本 261:次級電子束 262:次級電子束 271:槍孔徑板 272:初級電子束 280:源轉換單元 282:偏轉掃描單元 290:次級投影設備
圖1為說明符合本發明之實施例之帶電粒子束檢測系統的示意圖。
圖2為符合本發明之實施例的說明可為圖1之帶電粒子束檢測系統之一部分的電子束工具之例示性組態的示意圖。
圖3為跨越樣本之路線上的視場內之預選位置的示意圖。
圖4為符合本發明之實施例的說明可為圖1之帶電粒子束檢測系統之一部分的電子束工具之例示性組態的示意圖。
60:路線/曲折路線
61:直線區段
62:視場
63:預選位置
250:樣本

Claims (15)

  1. 一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的帶電粒子束設備，該帶電粒子束具有該樣本表面之一視場，該帶電粒子束設備包含： 一帶電粒子光學配置，其經組態以沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至該樣本表面並回應於該帶電粒子束而偵測在該樣本中產生的帶電粒子； 一置物台，其經組態以支撐並相對於該光束路徑移動該樣本；及 一控制器，其經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束與該置物台相對於該帶電粒子光學管柱沿著一路線移動該樣本同步地掃描遍及該樣本中一預選位置， 其中該帶電粒子光學配置經組態以校正該帶電粒子束中之像差，同時使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置。
  2. 如請求項1之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含經組態以使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置的一偏轉器配置。
  3. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含經組態以控制該帶電粒子束之一焦點的一透鏡配置。
  4. 如請求項3之帶電粒子束設備，其中該透鏡配置可經控制以補償該帶電粒子束中之該等像差，該等像差包含離軸像差。
  5. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置包含可經控制以補償該帶電粒子束中之該等像差的一帶電粒子光學組件，該等像差包含在使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置時產生的像散差。
  6. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該帶電粒子光學配置經組態以在偵測到一帶電粒子後產生一信號，該信號用以產生一影像。
  7. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該置物台經組態以較佳地對於該路線之多個直線區段連續地移動。
  8. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該控制器經組態以控制該帶電粒子束設備以使得該帶電粒子束入射於該樣本之任一位置上，較佳地以便產生該樣本之預選位置的影像，較佳地以便將帶旗標位置驗證為缺陷。
  9. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中由該帶電粒子束覆蓋的該樣本之區域對於不同預選位置係不同的。
  10. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該掃描係遍及覆蓋該視場之該區域之部分的該樣本之該預選位置。
  11. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該視場包含多個預選位置。
  12. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中該控制器經組態以控制該置物台以在一曲折路徑中相對於該帶電粒子光學配置沿著一曲折路線移動該樣本。
  13. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其經組態以將複數個帶電粒子束導引至該樣本，其中該等帶電粒子束可經獨立地控制以同步地掃描遍及該樣本之不同預選位置。
  14. 如請求項1或2之帶電粒子束設備，其中預選位置係藉由光學缺陷檢測及/或缺陷預測判定(或加旗標)，較佳地該控制器經組態以接受包含一樣本之該等預選位置的一資料檔案或資料信號並基於包含於該資料檔案或資料信號中之該資料控制該置物台及該帶電粒子配置。
  15. 一種用於將一帶電粒子束導引至一樣本表面之預選位置的方法，其包含： 沿著一光束路徑將一帶電粒子束導引至一樣本之一預選位置，該帶電粒子束具有該樣本之一視場； 相對於該光束路徑移動該樣本；及 回應於該帶電粒子束而偵測自該樣本發射的帶電粒子， 其中該導引該帶電粒子束包含與該樣本相對於該光束路徑沿著一路線移動同步地使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之一預選位置，及在使該帶電粒子束掃描遍及該樣本之該預選位置時校正該帶電粒子束中之像差。
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