用于具有多重电子束的系统的电荷控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示聚焦及对准多重电子束的系统及方法。相机产生投射在具有多个目标的光纤阵列处的来自电子束的光的图像数据。图像处理模块基于所述图像数据确定对施加到中继透镜、场透镜或多极阵列的电压的调整。所述调整最小化所述电子束中的一者的位移、散焦或像差中的至少一者。使用控制模块，将所述电压施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有多重电子束的系统的电荷控制装置相关申请案的交叉参考本申请案主张2018年5月29日提出申请且指派为第62/677,551号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案的揭示内容特此以引用方式并入。
本专利技术涉及对电子束的控制。
技术介绍
半导体制造工业的演化对合格率管理且特定来说对计量及检验系统提出越来越高的要求。临界尺寸不断收缩，但工业需要减少用于实现高合格率、高价值产品的时间。最小化从检测到合格率问题到解决问题的总时间确定半导体制造商的投资回报。制作例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量制作过程来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制作过程。半导体制作过程的额外实例包含但不限于化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可以在单个半导体晶片上的布置制作多个半导体装置且接着将其分离为个别半导体装置。在半导体制造期间的各个步骤处使用检验过程来检测晶片上的缺陷以促成在制造过程中的较高合格率及因此较高利润。检验始终是制作例如集成电路(IC)的半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对可接受半导体装置的成功制造变得甚至更加重要，这是因为较小缺陷可导致装置不合格。举例来说，随着半导体装置的尺寸减小，对大小减小的缺陷的检测变得有必要，这是因为甚至相对小的缺陷可在半导体装置中造成非想要的像差。一种检验技术包含基于电子束的检验，例如扫描电子显微镜检法。在一些例子中，扫描电子显微镜检法经由扫描电子显微镜(SEM)系统来执行，所述系统包含经增加数目个电子光学柱(例如，多柱SEM系统)。在其它例子中，扫描电子显微镜检法经由次级电子束收集(例如，次级电子(SE)成像系统)来执行。在其它例子中，扫描电子显微镜检法通过将单个电子束分裂成众多射束及利用单个电子光学柱个别地调谐及扫描众多射束(例如，多射束SEM系统)来执行。将单个电子束分裂成众多射束或产生用于多射束SEM系统的电子束阵列是复杂的。对准多重电子束尤其具挑战性。需要聚焦及对准多重电子束的经改进系统及方法。
技术实现思路
在第一实施例中提供一种系统。所述系统包括电子源、中继透镜、场透镜、多极阵列、投射透镜、闪烁器、光纤阵列、相机及处理器。所述电子源产生形成多个电子束的电子。所述电子源将所述电子束引导到所述中继透镜。所述场透镜沿着所述电子束的路径安置在所述中继透镜的下游。所述多极阵列沿着所述电子束的所述路径安置在所述场透镜的下游。所述投射透镜沿着所述电子束的所述路径安置在所述多极阵列的下游。所述闪烁器沿着所述电子束的路径安置在所述投射透镜的下游。所述光纤阵列具有多个目标。所述光纤阵列经安置以使用所述目标中的一者接收来自所述电子束中的每一者的光。所述相机经配置以将从所述闪烁器传送到所述光纤阵列的光成像。所述相机经配置以产生图像数据。所述处理器与所述相机、所述中继透镜、所述场透镜及所述多极阵列进行电子通信。所述处理器经配置以基于来自所述相机的图像数据确定对施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列的电压的调整且将所述调整施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列。所述系统可进一步包含安置在所述闪烁器与所述光纤阵列之间的射束分裂器。所述相机可为CMOC相机。所述光纤阵列可为六边形的。所述多极阵列可为八极阵列。在一例子中，所述处理器进一步经配置以测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的位移且确定所述调整以最小化所述位移。在一例子中，所述处理器进一步经配置以测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的散焦且确定所述调整以最小化所述散焦。在一例子中，所述处理器进一步经配置以测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的像差且确定所述调整以最小化所述像差。在一例子中，所述处理器进一步经配置以将敏感度矩阵AijVj＝-Xi求解，其中Vj是所述八极阵列的电压且其中Xi是所述电子束的经测量位移。可将所述敏感度矩阵Aij的逆矩阵应用于所述多极阵列。所述敏感度矩阵的每一元素可定义为dXi位移与dVj之间的比率。在第二实施例中，提供一种方法。当来自多个电子束的光投射在具有多个目标的光纤阵列处时使用相机产生所述电子束的图像数据。使用图像处理模块基于所述图像数据确定对施加到中继透镜、场透镜或多极阵列的电压的调整。所述调整最小化所述电子束中的一者的位移、散焦或像差中的至少一者。使用控制模块，将所述电压施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列以执行所述调整。所述方法可进一步包括使用电子源产生所述电子束，投射所述电子束穿过所述中继透镜、所述场透镜、所述多极阵列、投射透镜且进入闪烁器中。在一例子中，所述确定可包含使用所述图像处理模块测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的位移及使用所述图像处理模块确定所述调整以最小化所述位移。在一例子中，所述确定可包含使用所述图像处理模块测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的散焦及使用所述图像处理模块确定所述调整以最小化所述散焦。在一例子中，所述确定可包含使用所述图像处理模块测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的像差及使用所述图像处理模块确定所述调整以最小化所述像差。在一例子中，所述确定可包含使用所述图像处理模块将敏感度矩阵AijVj＝-Xi求解，其中Vj是所述多极阵列的电压且其中Xi是所述电子束的经测量位移。使用所述控制模块，可将所述敏感度矩阵Aij的逆矩阵应用于所述多极阵列。敏感度矩阵的每一元素被定义为dXi位移与dVj之间的比率。所述多极阵列可为八极阵列。所述方法可进一步包含激活所述多极阵列中极的不同激励的组合，针对所述不同激励中的每一者测量所述电子束的位移，及基于所述电子束针对所述不同激励中的每一者的所述位移的矩阵校准所述多极阵列。在第三实施例中，提供一种非暂时性计算机可读存储媒体。所述非暂时性计算机可读存储媒体包含用于在一或多个计算装置上执行以下步骤的一或多个程序。当来自多个电子束的光投射在具有多个目标的光纤阵列处时在图像处理模块处从相机接收所述电子束的图像数据。使用所述图像处理模块基于所述图像数据确定对施加到中继透镜、场透镜或多极阵列的电压的调整。所述调整最小化所述电子束中的一者的位移、散焦或像差中的至少一者。使用控制模块，将所述电压施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列以执行所述调整。所述确定可包含使用所述图像处理模块将敏感度矩阵AijVj＝-Xi求解，其中Vj是所述多极阵列的电压且其中Xi是所述电子束的经测量位移。使用所述控制模块，可将所述敏感度矩阵Aij的逆矩阵应用于所述多极阵列。所述敏感度矩阵的每一元素被定义为dXi位移与dVj之间的比率。附图说明出于对本专利技术的性质及目标的更全面理解的目的，应参考结合附图做出的以下详细说明，附图中：图1是根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n电子源，其产生形成多个电子束的电子；/n中继透镜，其中所述电子源将所述电子束引导到所述中继透镜；/n场透镜，其沿着所述电子束的路径安置在所述中继透镜的下游；/n多极阵列，其沿着所述电子束的所述路径安置在所述场透镜的下游；/n投射透镜，其沿着所述电子束的所述路径安置在所述多极阵列的下游；/n闪烁器，其沿着所述电子束的路径安置在所述投射透镜的下游；/n光纤阵列，其具有多个目标，其中所述光纤阵列经安置以使用所述目标中的一者接收来自所述电子束中的每一者的光；/n相机，其经配置以将从所述闪烁器传送到所述光纤阵列的光成像，其中所述相机经配置以产生图像数据；及/n处理器，其与所述相机、所述中继透镜、所述场透镜及所述多极阵列进行电子通信，其中所述处理器经配置以基于来自所述相机的图像数据确定对施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列的电压的调整且将所述调整施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180529 US 62/677,551;20180827 US 16/112,8321.一种系统，其包括：
电子源，其产生形成多个电子束的电子；
中继透镜，其中所述电子源将所述电子束引导到所述中继透镜；
场透镜，其沿着所述电子束的路径安置在所述中继透镜的下游；
多极阵列，其沿着所述电子束的所述路径安置在所述场透镜的下游；
投射透镜，其沿着所述电子束的所述路径安置在所述多极阵列的下游；
闪烁器，其沿着所述电子束的路径安置在所述投射透镜的下游；
光纤阵列，其具有多个目标，其中所述光纤阵列经安置以使用所述目标中的一者接收来自所述电子束中的每一者的光；
相机，其经配置以将从所述闪烁器传送到所述光纤阵列的光成像，其中所述相机经配置以产生图像数据；及
处理器，其与所述相机、所述中继透镜、所述场透镜及所述多极阵列进行电子通信，其中所述处理器经配置以基于来自所述相机的图像数据确定对施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列的电压的调整且将所述调整施加到所述中继透镜、所述场透镜或所述多极阵列。


2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括安置在所述闪烁器与所述光纤阵列之间的射束分裂器。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述相机是CMOS相机。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述光纤阵列是六边形的。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述多极阵列是八极阵列。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：
测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的位移；及
确定所述调整以最小化所述位移。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：
测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的散焦；及
确定所述调整以最小化所述散焦。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：
测量所述电子束中的每一者相对于所述目标中的对应目标的像差；及
确定所述调整以最小化所述像差。


9.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以将敏感度矩阵AijVj＝-Xi求解，其中Vj是所述八极阵列的电压且其中Xi是所述电子束的经测量位移。


10.根据权利要求9所述的系统，其中将所述敏感度矩阵Aij的逆矩阵应用于所述多极阵列，其中所述敏感度矩阵的每一元素被定义为dXi位移与dVj之间的比率。


11.一种方法，其包括：
当来自多个电子束的光投射在具有多个目标的光纤阵列处时使用相机产生所述电子束的图像数据；
使用图像处理模块基于所述图像数据确定对施加到中继透镜、场透镜或多极阵列的电压的调整，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·西尔斯，L·葛瑞拉，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US