SEM量测工具的双焦点解决方案的制作方法

本描述涉及一种电子射束(e射束)检查装置，被配置为检查诸如半导体器件之类的样品。

背景技术：

1、在半导体工艺中，不可避免地会生成缺陷。这样的缺陷可能会影响器件性能，甚至会导致故障。因此，器件产率可能受到影响，从而导致成本增加。为了控制半导体工艺产率，缺陷监测很重要。用于缺陷监测的一种工具是sem(扫描电子显微镜)装置，该sem装置使用一个或多个电子射束来扫描样品的目标部分。sem是粒子射束装置的示例。

2、可能期望提供一种新型粒子射束装置，该粒子射束装置可以用作检查装置的一部分，并且至少部分解决与现有技术的sem装置相关联的一个或多个问题。

技术实现思路

1、根据第一实施例，提供了一种带电粒子装置，包括粒子射束生成器，被配置为用于生成待照射到衬底上的粒子射束；光学器件，被配置为用于聚焦粒子射束；第一定位设备，被配置为用于在第一移动范围内沿着粒子射束生成器的光轴相对于粒子射束生成器定位衬底；第二定位设备，被配置为沿着光轴相对于粒子射束生成器定位衬底；以及控制器，被配置为用于在装置的第一操作模式和第二操作模式之间进行切换。该装置被配置为：当在第一操作模式下操作时，用于通过粒子射束以粒子射束的第一着陆能量照射衬底。该装置还被配置为：当在第二操作模式下操作时，用于通过粒子射束以粒子射束的第二着陆能量照射衬底。第二着陆能量与第一着陆能量不同。当在第一操作模式下操作时，第二定位设备被配置为将衬底相对于粒子射束生成器定位在粒子射束的第一焦点位置处。当在第二操作模式下操作时，第二定位设备被配置为将衬底相对于粒子射束生成器定位在粒子射束的第二焦点位置处。第二焦点位置与第一焦点位置相距一定距离。该距离大于第一移动范围。

技术特征：

1.一种带电粒子装置，包括：

2.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，还包括：

3.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中所述第一定位设备包括精细定位设备，并且所述第二定位设备包括粗略定位设备，其中所述精细定位设备被配置为用于以比所述粗略定位设备高的精度定位所述衬底。

4.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中所述第二定位设备是以下各项中的一项：凸轮轴机构、波纹管致动器、压电堆、压电指、磁阻致动器、心轴、滚珠丝杠机构和杠杆机构。

5.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，还包括：

6.根据权利要求5所述的带电粒子射束装置，其中所述第二定位设备包括波纹管致动器或气动隔振器。

7.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中所述第二定位设备被配置为将所述衬底定位到多个固定位置中的一者。

8.根据权利要求7所述的带电粒子射束装置，其中所述多个固定位置包括有限数目的位置。

9.根据权利要求8所述的带电粒子射束装置，其中所述有限数目的位置大于1个。

10.根据权利要求9所述的带电粒子射束装置，其中所述有限数目的位置是2个。

11.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中所述第二定位设备被配置为：通过移动所述粒子射束生成器而沿着所述光轴相对于所述衬底定位所述粒子射束生成器。

12.根据权利要求11所述的带电粒子射束装置，还包括腔室，所述腔室被配置为至少部分支撑所述粒子射束生成器，所述衬底被布置在所述腔室内部；其中所述第二定位设备布置在所述腔室上或经由气动隔振器布置在所述腔室上。

13.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中所述粒子射束包括电子射束，所述粒子射束生成器包括电子射束生成器，并且所述光学器件包括电子光学器件系统。

14.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中所述粒子射束包括离子射束，所述粒子射束生成器包括离子射束生成器，并且所述光学器件包括粒子射束光学器件系统。

15.根据权利要求1所述的带电粒子射束装置，其中粒子射束包括电子射束装置、扫描电子显微镜、电子射束直接写入器、电子射束投射光刻装置、电子射束检查装置、电子射束缺陷验证装置、电子射束量测装置、光刻装置或量测装置。

技术总结
提供了一种带电粒子装置，其包括粒子射束生成器、光学器件、第一定位设备和第二定位设备、以及控制器，该第一和第二定位设备都被配置为沿着粒子射束生成器的光轴相对于粒子射束生成器定位衬底，控制器被配置为在第一操作模式与第二操作模式之间进行切换。该装置被配置为：当在第一操作模式下操作时，用于通过粒子射束以粒子射束的第一着陆能量照射衬底，并且当在第二操作模式下操作时，用于以不同的第二着陆能量照射衬底。当在第一操作模式下操作时，第二定位设备被配置为将衬底相对于粒子射束生成器定位在粒子射束的第一焦点位置处，并且在第二操作模式下，将衬底定位在不同的第二焦点位置处。

技术研发人员：N·J·M·博世,王旭,P·P·亨佩尼尤斯,王永强,H·巴特勒,王友金,J·H·格拉斯曼,隋建志,陈添明,吴爱民
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15