带电粒子设备、带电粒子评估装置、测量方法以及监测方法与流程

本文提供的实施例一般涉及带电粒子设备、带电粒子评估装置、用于测量参数的方法以及用于监测参数的方法。

背景技术：

1、在制造半导体集成电路(ic)芯片时，在制造过程期间，衬底(即，晶片)或掩模上经常会出现不期望的图案缺陷，从而降低产率。此类缺陷可能是由于光学效应和偶然粒子以及诸如蚀刻、沉积或化学机械抛光等后续处理步骤而产生的。因此，监测不希望的图案缺陷的程度是ic芯片制造中的重要过程。更一般地说，检查和/或测量衬底或其他物体/材料的表面是制造期间和/或制造后的一个重要过程。

2、带有带电粒子束的图案检查工具已用于检查物体，例如检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术，诸如扫描电子显微镜(sem)。在sem中，相对高能量的电子的初级电子束以最终减速步骤为目标，以便以相对较低的着陆能量着陆在样品上。电子束聚焦为样品上的探测点。探测点处的材料结构与来自电子束的着陆电子之间的相互作用导致从表面发射电子，例如次级电子、背散射电子或俄歇电子。产生的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面上将初级电子束作为探测点进行扫描，可以横跨样品表面发射次级电子。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，图案检查工具可以获得表示样品表面的材料结构特征的图像。

3、初级电子束的均匀性和/或其他参数可能会发生变化。通常需要改进对初级电子束的参数的测量和/或监测。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供了一种用于带电粒子检查装置的带电粒子设备，该带电粒子检查装置用于将子射束阵列朝向样品投射，该带电粒子设备包括：带电粒子光学元件，包括上游表面，其中限定了多个开口，该多个开口被配置为从带电粒子束生成子射束阵列，在带电粒子光学元件中限定了：穿过带电粒子元件的子射束孔径，用于子射束阵列沿着朝向样品的子射束路径；以及延伸穿过带电粒子元件的监测孔径；以及定位在监测孔径中的检测器，其至少一部分是上游表面的下游，其中检测器被配置为测量入射到检测器上的带电粒子束的一部分的参数。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种用于带电粒子检查装置的带电粒子设备，该带电粒子检查装置用于将子射束阵列朝向样品投射，该带电粒子设备包括：上游带电粒子光学元件，包括上游表面，其中限定了穿过带电粒子元件的多个孔径，该多个孔径被配置为与多个射束的路径对准，多个射束包括子射束阵列和监测射束；以及下游带电粒子光学元件，其中限定了多个孔径，该多个孔径被配置用于与在上游带电粒子光学元件中限定的开口对准，这些孔径包括：至少一个穿过带电粒子元件的子射束孔径，并且被配置用于子射束阵列朝向样品的位置的路径；以及监测孔径，被配置用于监测监测射束；以及检测器包括在监测孔径内并且配置为测量对应监测射束的参数的检测器。

3、根据本发明的一个方面，提供了一种用于带电粒子检查装置的带电粒子设备，该带电粒子检查装置被配置为将子射束阵列朝向样品投射，该带电粒子设备包括：上游带电粒子光学元件，其中限定了穿过其的子射束孔径，子射束孔径被配置用于与子射束阵列的子射束朝向样品的路径对准；下游带电粒子光学元件，其中限定了穿过其的下游子射束孔径，多个孔径被配置用于与子射束阵列的子射束朝向样品的路径对准；以及检测器阵列，被配置为测量子射束的参数；以及致动装置，被配置为将子射束的路径导向检测器阵列，其中检测器阵列被定位在下游子射束孔径的径向外侧。

4、根据本发明的一个方面，提供了一种用于带电粒子检查装置的带电粒子设备，该带电粒子检查装置被配置为将子射束阵列朝向样品投射，该带电粒子设备包括：上游带电粒子光学元件，其中限定了穿过其的子射束孔径，该子射束孔径被配置用于与朝向样品的子射束阵列的子射束的路径对准；下游带电粒子光学元件，其中限定了穿过其的多个子射束孔径，孔径被配置用于与朝向样品的子射束阵列的子射束路径对准；以及检测器阵列，被配置为测量子射束的参数；以及偏转器设备，所述偏转器设备被配置为将子射束的路径偏转到检测器阵列，a)其中，检测器阵列包括位于子射束路径之间的检测器元件，并且偏转器设备被配置为在所有子射束路径上操作以将子射束的路径同时沿相同方向朝向检测器偏转；或者b)还包括准直器，其被配置为准直穿过下游带电粒子光学元件朝向样品的子射束路径，其中偏转器阵列位于偏转器设备和准直器之间；或者c)其中检测器阵列集成到期望是准直器阵列的准直器中；或者d)其中偏转器设备是期望为准直器阵列的准直器，其被配置为准直穿过下游带电粒子光学元件朝向样品的子射束的路径。

5、根据本发明的一个方面，提供了一种测量带电粒子束的参数的方法，该方法包括：通过限定在带电粒子设备的带电粒子光学元件的上游表面中的对应开口投射子射束阵列，子射束包括子射束阵列和监测射束，并且开口包括延伸穿过带电粒子光学元件的多个子射束孔径和延伸穿过带电粒子光学元件的监测孔径，其中投射包括通过穿过带电粒子光学元件的对应子射束孔径沿着子射束路径朝向样品投射子射束阵列；以及检测监测射束的参数，该检测包括使用定位在监测孔径和上游表面的下游中的检测器。

6、根据本发明的一个方面，提供了一种测量带电粒子束的参数的方法，该方法包括：通过穿过带电粒子设备的上游带电粒子光学元件的对应孔径投射多个射束，该多个射束包括子射束阵列和监测射束，该投射还包括：穿过通过下游带电粒子光学元件限定的至少一个子射束孔径将子射束阵列朝向样品投射；以及将监测射束朝向检测器投射；以及在检测器处检测监测射束的参数，其中下游带电粒子光学元件包括检测器。

7、根据本发明的一个方面，提供了一种测量带电粒子束的参数的方法，该方法包括：通过限定在上游带电粒子光学元件中的子射束孔径和限定在下游带电粒子光学元件中的子射束孔径，沿子射束路径将子射束阵列朝向样品投射；使用致动装置将子射束阵列的至少一部分引导到检测器阵列；以及检测所检测的子射束的参数，其中检测器阵列被定位在致动装置的下游，并且在下游带电粒子光学元件中的子射束孔径的径向外侧。

8、根据本发明的一个方面，提供了一种测量带电粒子束的参数的方法，该方法包括：通过限定在上游带电粒子光学元件中的子射束孔径和限定在下游带电粒子光学元件中的子射束孔径，沿着子射束路径将子射束阵列朝向样品投射；将子射束阵列偏转到检测器阵列；以及检测所检测的子射束的参数，其中检测器阵列定位在子射束路径之间的偏转射束的下游。

9、根据本发明的一个方面，提供了一种在包括多射束带电粒子设备的评估装置中监测带电粒子束的参数的方法，该方法包括：在样品支撑件上支撑样品，该样品包括抗蚀剂层，该抗蚀剂层面向多射束带电粒子设备；利用多个子射束曝光该抗蚀剂层；处理在抗蚀剂层中形成与多个子射束的曝光相对应的图案的样品；以及评估该图案以确定多个子射束中的至少一个子射束的参数。

10、根据本发明的一个方面，提供了一种用于向样品投射多个子射束的带电粒子评估装置，该装置包括：样品支撑件，被配置为支撑样品；多个带电粒子光学元件，其中限定了多个孔径，该多个孔径被配置用于与另一带电粒子光学元件中的对应孔径以及朝向样品的多个子射束的路径对准；检测器，被配置为响应于多个子射束而检测来自样品的信号粒子以对样品进行评估，其中评估装置被配置为曝光抗蚀剂涂覆的样品，以便监测一个或多个子射束的一个或多个参数。