【技术实现步骤摘要】
各种示例整体上但非排他地涉及电子显微术部件、仪器、系统和方法。
技术介绍
技术实现思路
1、微电子工业需要有效的工具来定量测量半导体器件中的应变。例如，基于多化合物半导体的设备中的应变既可能是不利的，也可能是有利的，因为应变可影响取代基原子的结合或提供通过带隙和/或载流子迁移率的应变工程来设计电子设备的方式。一般而言，出于质量控制的目的，了解试样的实际应变状态是非常重要的。因此，半导体公司对提供大约1nm空间分辨率和大约0.01％至0.1％应变精度以及足够快速的数据采集和处理的应变映射方法和装备具有极大兴趣。
2、本文尤其公开了科学仪器的各种示例、方面、特征和实施方案，该科学仪器包括电子束柱和相关联的衍射图案采集和处理电路。衍射图案采集电路包括分段电子检测器，该分段电子检测器具有总数相对较小(例如，<200)的区段，以用于以空间分辨方式量化衍射电子的通量。在示例性实施方案中，分段电子检测器中的区段的数量和形状使得各种相关布拉格衍射斑点的质心(com)坐标可基于各个区段的输出信号来准确地确定。连接到衍射图案采集电路的电子处理器操作用于基于所确定的com坐标来估计样本中的局部应变，并且进一步操作用于使用与电子束探针的不同扫描像素位置相对应的所估计的局部应变值来构建样本的应变图。在一些示例中，覆盖在分段电子检测器上的适当形状的衍射掩膜用于为由一些单独的区段接收的电子通量消歧。在一些实施方案中，可有利地利用上述特征中的一些或全部来满足或超过半导体公司的上述空间分辨率、应变精度和/或采
3、一个示例提供了一种装置，该装置包括：电子束柱，该电子束柱被配置为跨样本扫描电子束；分段电子检测器，该分段电子检测器被配置为接收由样本中的电子束的衍射产生的多个衍射束，分段电子检测器具有以二维阵列布置的多个区段，其中每个区段被配置为生成表示在其处接收到的电子的相应积分通量的相应输出信号；和电子控制器，该电子控制器被配置为从分段电子检测器接收帧集合，每个帧表示由区段响应于在样本的扫描期间从电子束的相应位置投射到分段电子检测器上的电子衍射图案而生成的相应输出信号集合，并且进一步被配置为与被编程为基于帧集合生成样本的应变图的计算设备通信。在一些示例中，分段电子检测器中的区段的总数小于1000。
4、另一个示例提供了一种应变映射方法，该应变映射方法包括：通过操作电子束柱以跨样本扫描电子束并且进一步操作分段电子检测器来采集帧集合，该分段电子检测器被配置为接收由样本中的电子束的衍射产生的多个衍射束，分段电子检测器具有以二维阵列布置的多个区段，每个区段被配置为生成表示由此接收到的电子的相应积分通量的相应输出信号，每个帧表示由区段响应于在样本的扫描期间从电子束的相应位置投射到分段电子检测器上的电子衍射图案而生成的相应输出信号集合；以及利用处理器基于帧集合来生成样本的应变图。在一些示例中，分段电子检测器中的区段的总数小于1000。
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1.一种装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述总数小于200。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述总数在8至100的范围内。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述分段电子检测器具有以下布局，在所述布局中，所述衍射束中的单独衍射束的基本上全部通量由具有少于十个所述区段的相应连续区段群组捕获。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述分段电子检测器具有以下布局，在所述布局中，所述衍射束中的单独衍射束的基本上全部通量由具有多于一个但少于八个所述区段的相应连续区段群组捕获。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述区段的形状是六边形并且以所述二维阵列进行布置以形成蜂窝图案。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述区段的形状是矩形或正方形并且以所述二维阵列进行布置以形成多个平行的行。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述分段电子检测器包括具有第一几何形状的第一区段和具有不同的第二几何形状的第二区段。
9.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括衍射掩模，所述衍射掩模定位
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述衍射掩模具有多个开口，所述多个开口被配置为使得所述分段电子检测器的任何一个区段接收不超过一个所述衍射束的电子。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述衍射掩膜是可改变的并且能够从多个不同形状的衍射掩膜中选择。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述计算设备被配置为：
13.一种应变映射方法，所述应变映射方法包括：
14.根据权利要求13所述的应变映射方法，其中所述生成包括：
15.根据权利要求13所述的应变映射方法，所述方法还包括将衍射掩模放置在所述样本与所述分段电子检测器之间以阻止所述衍射束的子集到达所述分段电子检测器。
16.根据权利要求15所述的应变映射方法，所述方法还包括从多个不同形状的衍射掩膜中选择所述衍射掩膜。
17.根据权利要求16所述的应变映射方法，其中所述选择包括：选择具有多个开口的所述衍射掩模，所述多个开口被配置为使得所述分段电子检测器的任何一个区段在所述采集期间接收不超过一个所述衍射束的电子。
18.根据权利要求16所述的应变映射方法，其中所述选择是基于所述样本的材料。
19.根据权利要求13所述的应变映射方法，所述方法还包括：
20.根据权利要求13所述的应变映射方法，其中所述总数在8至100的范围内。
...【技术特征摘要】
1.一种装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述总数小于200。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述总数在8至100的范围内。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述分段电子检测器具有以下布局，在所述布局中，所述衍射束中的单独衍射束的基本上全部通量由具有少于十个所述区段的相应连续区段群组捕获。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述分段电子检测器具有以下布局，在所述布局中，所述衍射束中的单独衍射束的基本上全部通量由具有多于一个但少于八个所述区段的相应连续区段群组捕获。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述区段的形状是六边形并且以所述二维阵列进行布置以形成蜂窝图案。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述区段的形状是矩形或正方形并且以所述二维阵列进行布置以形成多个平行的行。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述分段电子检测器包括具有第一几何形状的第一区段和具有不同的第二几何形状的第二区段。
9.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括衍射掩模，所述衍射掩模定位在所述样本与所述分段电子检测器之间以阻止所述衍射束的子集到达所述分段电子检测器。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述衍射掩模具有多个开口...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·维斯普奇，W·R·J·范登布鲁克，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：
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