[发明专利]使用多个电子束的图案化衬底成像

说明书

一种使用多束成像系统对衬底表面成像的方法，包括：使用多极场装置修改电子束；使用具有多个孔的分束装置从电子束生成小束；响应于将小束的焦点投射到表面上，使用偏转器组驱动小束以扫描表面区域以基于从该区域散射的电子接收信号；以及基于所述信号确定用于检查的区域的图像。多束成像系统包括：电子源；用于束成形和束畸变校正的第一多极场装置；分束装置；投射透镜组；偏转器组；物镜组；检测器阵列；第二多极场装置；处理器；以及存储器，存储用于基于所述信号确定用于检查的区域的图像的指令。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月16日提交的美国专利申请No.15/872,570的优先权，其要求2017年3月1日提交的美国临时申请No.62/465,303的权益，两申请的内容均通过其整体引用而结合于此。

技术领域

本公开涉及半导体制造中的电子束成像领域，并且具体地涉及用于缺陷检查的多电子束成像。

背景技术

集成电路(IC)的制造是在晶片或掩模上执行的多步骤过程，晶片或掩模一般可以称为衬底。通常在每个晶片上产生多个IC，并且可以检查每个IC的缺陷。缺陷检查是IC制造过程的一个步骤。检查系统能够检测制造过程期间发生的缺陷。光学晶片/掩模检查系统传统上用于晶片/掩模检查。还存在用于衬底检查的高分辨率检查系统。

发明内容

本文公开了用于多电子束(“多束”)成像的方法、设备和系统的方面、特征、元件和实施方式。

在一方面，公开了使用多束成像系统对衬底表面成像的方法。该方法包括使用多极场装置修改电子束，使用具有多个孔的分束装置从电子束生成小束，响应于将小束的焦点投射到表面上，使用偏转器组来驱动小束以扫描表面的区域用以基于从该区域散射的电子来接收信号，以及基于该信号确定用于检查的区域的图像。

在另一方面，公开了使用多个电子小束对衬底表面成像的系统。该系统包括配置成生成电子束的电子源；用于束成形和束畸变校正的第一多极场装置，配置成将电子束的横截面从第一轮廓修改为第二轮廓；具有多个孔的分束装置，配置成从电子束生成小束并将其聚焦；包括至少一个投射透镜的投射透镜组，配置成将小束的焦点投射到表面的区域上；偏转器组，至少包括一个偏转器，配置成驱动小束以扫描该区域；包括至少一个物镜的物镜组，配置成将小束聚焦成表面上的束斑；检测器阵列，包括至少一个检测器，配置成接收从该区域散射的电子以生成信号；包括电磁偏转器的第二多极场装置，配置成使从该区域散射的电子朝向检测器组偏转离开小束的中心轴(使从该区域散射的朝向检测器组的电子偏转离开小束的中心轴)；处理器；以及耦合到处理器的存储器，该存储器配置成存储指令，当指令由处理器运行时，变得与处理器一起可操作以基于信号确定用于检查的该区域的图像。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中可最好地理解本公开。需要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例的。相反，为了清楚起见，各种特征的维度被任意扩大或缩小。

图1是根据本公开的实施方式的示例多束成像系统的框图。

图2是根据本公开的实施方式的示例多束成像系统的图。

图3是根据本公开的实施方式的具有由多极场装置修改的形状的示例束斑的图。

图4A是根据本公开的实施方式的具有孔的第一示例布置的多孔板的图。

图4B是根据本公开的实施方式的由不同尺寸的圆形束斑覆盖的示例多孔板的图。

图4C是根据本公开的实施方式的由圆形束斑和椭圆束斑覆盖的示例多孔板的图。

图4D是根据本公开的实施方式的具有孔的第二示例布置的多孔板的图。

图4E是根据本公开的实施方式的具有孔的第三示例布置的多孔板的图。