用于检查样品的电子显微镜的制作方法

本发明有关一种用于检查样品的电子显微镜。

背景技术：

1、从us 8,969,835 b2已知一种电子显微镜，其可用于检查样品，特别用于检查euv投射光刻的光刻掩模。de 102 08 043a1揭露了一种材料处理系统、其用途、以及用于该材料处理系统的气体供应。us2007/0187622 a1揭露了一种带电粒子束装置、缺陷修正方法、以及蚀刻方法、沉积方法及防电荷方法。

2、这种电子显微镜可设计为一种交叉射束检查系统，其中在测量过程中，样品可经由移除装置逐层移除。移除装置可为一聚焦离子束装置。

技术实现思路

1、本发明的一目的在于开发一前面所提类型的电子显微镜，以避免移除装置对于待检查样品有不期望影响。

2、根据本发明，此目的通过具有如权利要求1所述的特征集合的电子显微镜来实现。

3、根据本发明，已经发现在移除装置进行移除期间(例如通过聚焦离子束，特别是通过溅射)所产生的样品材料、和/或在移除过程中所使用的移除材料本身可通过光阑(stop)来防止其本身沉积于样品环境上。移除材料可为溅射材料。在感兴趣的样品区域外，样品在电子显微镜进行检查期间即不会受到不希望的损坏。例如，如果检查带有半导体芯片结构的晶圆，则可确保在电子显微镜检查期间恰好只有一芯片结构位于感兴趣的样品区域中，因此所有其他芯片结构都会受到光阑保护。

4、如权利要求2所述的光阑配置允许有效保护样品环境免受污染，污染可能是由移除装置和/或电子光学单元所引起。

5、如权利要求3所述的光阑窗口确保光阑不会不希望干扰测量操作。

6、如权利要求4所述的接触部分确保在感兴趣的样品区域和样品环境之间有可靠的区分。特别是，整个窗口边缘轮廓可经由光阑的边缘区域接触在感兴趣的样品区域外部的样品。

7、如权利要求5所述的切割边缘确保在感兴趣的样品区域和样品环境之间有特别可靠的分隔。这种切割边缘可由金属或由陶瓷制成。在样品材料中的各别切割边缘的凹陷深度可小于100nm、小于50nm、以及小于20nm。当利用至少一切割边缘时，凹陷深度一般是大于0。

8、如权利要求6所述的为边缘区域的密封边缘允许光阑与样品的非破坏性接触。密封边缘可由弹性体密封材料制成，例如由fkm或ffkm或硅树脂制成。替代上，密封边缘可由热塑性密封材料制成，例如由pom或由peek制成。密封边缘的材料具有低的肖氏硬度(shorehardness)。密封边缘材料的肖氏硬度较佳是低于75shore a，且尤其是较佳低于40shorea。

9、密封边缘可具有一弹性体，其确保在密封边缘的碰触区域和接触部分的其余部分之间的弹性连接。

10、如权利要求7所述的弯曲枢纽部(flexural hinge)同样允许在光阑的边缘区域和样品之间的弹性支承。

11、如权利要求8所述的光阑的邻近区域确保光阑和样品之间的非破坏性互动。最小距离可为至多100μm、至多50μm、至多20μm、至多10μm、或至多1μm。最小距离一般是大于0.2μm。

12、如权利要求9所述的距离适配防止对于有价值的样品结构产生不希望的损坏。在检查晶圆上的芯片结构时，可确保只有待检查的相应芯片构成感兴趣的样品区域，而样品上的所有其他芯片结构则位于受到光阑保护的样品环境中，而且也不会受到光阑的边缘区域破坏。

13、接触部分的密封效果产生了测量空间与环境空间的特别安全的分隔。对应的密封效果也可经由对应位于靠近样品表面的邻近区域来实现。

14、特别是当存在如权利要求10所述的密封效果时，可使用如权利要求11所述的气体源冲洗样品环境和/或感兴趣的样品区域，特别是为了移除样品材料和/或溅射材料的目标排放。因此可确保这类材料不会不预期进入环境空间中。

15、如权利要求12所述的光阑相对于样品的可移动性允许光阑相对于样品的限定定位，且特别是，经由接触部分的限定密封、和/或经由邻近区域的限定近似。

16、如权利要求13所述的可移位光阑部分可设计为光阑滑动件，其可相对于光阑的主体滑动。这种光阑滑动件可相对于光阑的主体密封，其可例如经由曲径密封(labyrinthseal)来实现。

17、如权利要求14和/或15所述的一组光阑允许选择在各自情况下具有的光阑窗口尺寸和/或光阑窗口位置适配于感兴趣的样品区域的必须尺寸和/或位置的光阑。该组的个别光阑可各自经由交换载台来进行选择，其从光阑匣舍移回选定的光阑，并在适当情况下将其交换为另一选定的光阑。

技术特征：

1.一种用于检查样品(2)的电子显微镜(1)，具有：

2.如权利要求1所述的电子显微镜，其特征在于，该光阑(10)配置成使得在待检查的样品(2)上方的测量空间分成该电子光学单元(3)和该移除装置(6)置于其中的处理空间(16)、以及该样品(2)置于其中的样品空间(17)。

3.如权利要求1或2所述的电子显微镜，其特征在于，该光阑(10)具有光阑窗口(18)，经由其，该感兴趣的样品区域(4)能够由该移除装置(6)和该电子光学单元(3)触及。

4.如权利要求3所述的电子显微镜，其特征在于，该光阑窗口(18)的窗口边缘轮廓的至少接触部分(20、21)经由该光阑(10)的边缘区域与该感兴趣的样品区域(4)外部的样品(2)接触。

5.如权利要求4所述的电子显微镜，其特征在于，该接触部分(20、21)的边缘区域设计为切割边缘(23)，其于该电子显微镜的测量操作期间与该样品(2)接触。

6.如权利要求4所述的电子显微镜，其特征在于，该接触部分(20、21)的边缘区域设计为密封边缘(24)，其于测量操作期间非破坏性接触该样品(2)。

7.如权利要求4至6中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，所述边缘区域具有一弯曲枢纽部(25)。

8.如权利要求1至3中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，该光阑(10)的光阑窗口(18)的窗口边缘轮廓的邻近区域设计成使得在测量操作期间在邻近区域与该样品(2)的样品表面之间保持最小距离(a)，使得该光阑(10)不接触该样品(2)。

9.如权利要求4至8中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，所述接触部分(20、21)之间、或所述邻近区域之间的距离适配于待检查的该样品(2)上的结构(26)的重复周期。

10.如权利要求4至9中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，所述接触部分(20、21)或所述邻近区域自一环境空间(28)密封测量空间(27)，其中该测量空间包含该感兴趣的样品区域(4)，该环境空间包含在该感兴趣的样品区域(4)外部的样品环境。

11.如权利要求10所述的电子显微镜，其特征在于气体源(29)，该环境空间(28)经由其而保持在比该测量空间(27)中的压力高的一压力下。

12.如权利要求1至11中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，该光阑(10)能够相对于该样品(2)位移。

13.如权利要求1至12中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，该光阑(10)具有多个光阑部分(32)，其能够移位以预先定义光阑窗口尺寸。

14.如权利要求1至13中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，具有不同尺寸的光阑窗口(18)的一组光阑(10)。

15.如权利要求1至14中任一项所述的电子显微镜，其特征在于，具有相对于该样品(2)的光阑窗口(18)的不同基本位置的一组光阑(10)。

技术总结一种用于检查样品(2)的电子显微镜(1)。电子光学单元(3)用于将感兴趣的样品区域的图像传递至检测装置(5)。移除装置(6)用于在准备成像该样品区域时移除该感兴趣的样品区域中的该样品(2)的材料。光阑(10)用于分隔该感兴趣的样品区域与样品环境。结果是，在电子显微镜中减少了该移除装置对待检查样品的不期望影响。技术研发人员：M·贝克,E·弗卡受保护的技术使用者：卡尔蔡司SMT有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25