CN114631164B 确定由带电粒子束工具获取的图像中的像差的方法、确定带电粒子束工具的设置的方法和带电粒子束工具 （Asml荷兰有限公司）

2022.04.21PCT/EP2020/07590220WO2021/078445EN2021.04.29确定由带电粒子束工具获取的图像中的像确定由带电粒子束工具获取的图像中的像电粒子束工具使用的带电粒子束的探测轮廓的误差函数指示两个或更多个图像与所估计的两个图像是所估计的像差参数和测量条件中的已21.一种确定在由带电粒子束工具获取的图像中的像差的方法，所述方法包括以下步a)使用所述带电粒子束工具获取样品的两个或更多个图像，其b)针对探测轮廓的所述像差，选择估计像差参数，所述探c)评估误差函数，所述误差函数指示在所述f)将最终像差参数确定为提供了所述误差函数的3.根据权利要求1所述的方法，其中更新所述估计像差参数包括基于所述估计像差参基于所述估计像差参数和所述测量条件中的所述已知相对差，针对所述两个或更多个图像中的每个图像，计算所述图像其中每个i,(k)是相对于焦平面处于距离z处的平面中的所述两个或更多个图像的傅里叶变换，k是空间频率分量，并且每个F(k;7)是针对所述两个或图像的估计探测轮廓，其中所述估计探测轮廓基于所述估计像差参数ζ和所述测量条件中3其中每个i(k)是相对于焦平面处于距离z处的平面中的所述两个或更多个图像的傅里叶变换，k是空间频率分量，并且每个R(k;)是针对所述两个或更多个图像中的相应图像的估计探测轮廓，其中所述估计探测轮廓基于所述估计像差参数ζ和所述测量条件中其中表示括号中项的实部，并且表示F(k;7)相对于像差参数ζ的所述所述样品沿所述带电粒子束工具的初级光轴、相对于所述带电粒子粒子束工具获取的所述样品的至少一个图像中的所述执行根据权利要求1所述的方法两次或更多次，每次基于对所述带电粒子束工具的所通过基于针对所述设置的相应估计所确定的所述最终像差参数，将产生最小残差的所述设置的所述估计确定为所述带电粒子束工11.根据权利要求10所述的方法，其中所述带电粒子束工具的所述测量条件是施加到针对所述多束带电粒子束工具的一个或多个其他子束中的其中选择所述估计像差参数的步骤包括：将针对所其中更新所述估计像差参数的步骤包括：更新不与所述一413.根据权利要求12所述的方法，其中当针对所述多束带电粒子束工具的每一个或多选择所述估计像差参数的步骤包括：选择针对所述第一子更新所述估计像差参数的步骤包括：更新不与所述一个或多个其中所述带电粒子束工具的所述测量条件是施加到所述带电5[0002]本申请要求于2019年10月22日提交的EP申请19204524.3以及于2020年3月23日提[0005]使用带电粒子束(诸如电子束)的图案检查工具已被用于检测缺陷和/或污染物颗量的初级电子束被减速为以较低的着陆能量着陆在样品上并且被聚焦而在其上形成探测粒子束工具的测量条件中的已知相对差下来获取每个图像；b)针对探测轮廓的所述像差，选择估计像差参数，所述探测轮廓代表了所述带电粒子束工具所使用的所述带电粒子束；c)评估误差函数，误差函数指示两个或更多个图像与所估计的两个或更多个图像之间的差，所估计的两个或更多个图像是所估计的像差参数和测量条件中的已知相对差的函数；6或多个最终像差值的一个或多个估计像差值不对应的是与如所附权利要求中记载的本发明相关的方面一致的设备和方法单独步骤的良率必须大于99.4并且如果单个步骤的良率是95则整个工艺的良率下[0021]虽然在IC芯片制造设施中需要高工艺产率，但保持高衬底(即晶片)吞吐量(被定7陷的存在会影响高工艺良率和高衬底吞吐量。因此，通过带电粒子束工具(诸如电子束工的初级电子束来生成并扫描诸如衬底的样品。初级电子与样品相互作用并生成次级电子。似的附图标记指代相同或相似的组件或实体，并且仅描述相对于各个实施例的不同之处。的装载端口。第一装载端口30a和第二装载端口30b可以例如接收衬底前开式传送盒束系统5的各种控制的计算机。控制器50还可以包括被配置为执行各种信号和图像处理功8级投影系统250和检测装置240(例如电子检测装置)。初级投影系统230可以包括物镜231。单元232和初级投影系统230可以与带电粒子束工具40的初级光轴204对准。次级投影系统250和检测装置240可以与带电粒子束工具40的电粒子束工具40作为检测系统的部分的光轴。初级光轴204在本文中也可以被称为初级电光轴或带电粒子光轴。次级光轴251在本文中也可以被称为次级电光轴或次级带电粒子光[0033]带电粒子源201可以是电子源并且可以包括阴极(未示出)和提取器或阳极(未示初级电子束202，初级带电粒子束202形成初级束交叉(虚拟或真实)203。初级带电粒子束和预弯曲微偏转器阵列。预弯曲微偏转器阵列可以将初级带电粒子束202的多个初级子束到源转换单元220上。图像形成元件阵列可以包括多个微偏转器或微透镜来影响初级电子[0035]聚束透镜210被配置为聚焦初级带电粒子束202。聚束透镜210还可以被配置为通9过改变聚束透镜210的聚焦功率来调整源转换单元220下游的初级子束211、212、213的电径的径向尺寸来改变。电流可以通过改变射束限制孔径的径向尺寸和聚束透镜210的聚焦旋转角度照射源转换单元220。旋转角度随着聚焦功率或可移动聚束透镜的第一主平面的配置为将初级带电粒子束202聚焦到样品208上并且可以在样品208的表面上形成单个探测[0037]分束器233例如可以是包括生成静电偶极场和磁偶极场(图2中未示出)的静电偏级带电粒子束202因此可以以至少基本上为零的偏转角度，至少基本上笔直地穿过分束器243可以包括一个或多个像素。检测元件的强度信号输出可以是由检测元件内的所有像素线电等的介质或它们的组合而通信地耦合到带电粒子束工具40的检测装置240。图像采集[0041]图像采集器可以基于从检测装置240接收的成像信号来采集样品的一个或多个图图像可以包括样品208的单个成像区域在时间序列上多次采样的多个图像。多个图像可以被存储在存储装置中。控制器50可以被配置为对样品208的相同位置的多个图像执行图像[0043]虽然图2示出了带电粒子束工具40使用三个初级电子束，但是带电粒子束工具40可以使用两个或更多个初级电子束。带电粒子束工具40也可以使用单个初级带电粒子束个子束创建的图像。所创建的图像包括归因于由样品208(本文被称为对象)发射的次级电[0045]z平面(即，相对于焦平面距离z的平面)中的图像Iz(r)可以被表示[0047]探测轮廓Hz(r；ζ)是初级带电粒子束202在样品208或具体地样品208的表面所在的z平面中(即，与初级光轴204正交的平面和相对于物镜231的焦平面沿初级光轴204的位波长λ的像差ζ(其与带电粒子的动能或着陆能量相关)和物镜231的数值孔径N[0050]其中i,(k)是图像Iz(r[0052]图3示出了根据本发明的一个实施例的确定由带电粒子束工具40获取的图像中的[0053]方法100包括使用带电粒子束工具40获取样品208的两个或更多个图像的步骤[0054]带电粒子束工具40的测量条件可以包括样品208沿着初级光轴204相对于物镜231于物镜231的焦平面的位置可以通过调整物镜231的聚焦量从而移动物镜的焦平面231来调[0055]备选地或附加地，样品208沿初级光轴204相对于物镜231的焦平面的位置可以通40可以包括像差补偿器或任何其他束整形元件。像差补偿器可以包括场曲补偿器和/或像[0059]方法100还包括针对表示初级带电粒子束202的探测轮廓的像差选择所估计的像差参数ζ的步骤120。所估计的像差参数ζ可以包括一个或多个估计像差值(即，ζ=[ζ1,将所估计的像差参数ζ选择或设置为实际像差参数的初始猜测或估计。可以预先确定初始或更多个估计图像之间的差。两个或更多个估计图像根据所估计的像差参数ζ和测量条件中的已知相对差。两个或更多个估计图像可以根据所估计的像差参数ζ和测量条件的已知[0061]评估误差函数的步骤130可以包括基于所估计的像差参数ζ和测量条件中的已知[0066]其中i[0070]误差函数L(ζ)指示两个或更多个图像iz(k)与两个或更多个估计图像之间的差，两个或更多个估计图像是所估计的像差参数和测量条件中已知的相对差(和可选的测量条[0072]其中ih(k)是相对于焦平面在距离z处的平面中的两个或更多个图像中的相应一[0074]方法100还可以包括基于所估计的像差参数ζ,计算误差函数相对于像差参数ζ的误差函数L(ζ)的步骤S130之后，在评估[0078]探测轮廓R,(k;)可以基于所估计的像差参数ζ和测量条件中的已知相对差(或廓F(k;7)可以包括由于像差(如由像差参数ζ表示)引起的贡献以及由于样品208相对于i和j分别表示振幅和相位。在一个实施例中，仅考虑ζj的集合来表示带j的集合[0083]由于样品208的位置z相对于物镜231的焦平面(z＝0)的贡献可以由散焦项，特别[0085]其中FT表示傅里叶变换，并且如果样品208相对于物镜231的焦平面(z＝0)的位置z是恒定的(例如，如果测量条件包括施加到带电粒子束其中孔径NA和波长λ可以是带电粒子束工具40的设置，并且可以是带电粒子束工具40的操作者[0095]例如当消像散器值被刻意调整来调整测量条件时，探测轮廓Hz(而，可以通过带电粒子工具的像散补偿器调整的任何其他类型的像散(和对应的泽尔尼克误差函数的梯度的步骤130'和更新所估计的像差参数的步骤160，直到误差值函数低于阈及基于经更新的所估计的像差参数来计算误差函度等于或低于相应阈值为止。方法100包括确定提供低于阈值的误差函数值的最终像差参数的步骤170。最终像差参数可以被设置为等于所估计的提供低于阈值的误差函数的值或[0101]方法100可以包括从由带电粒子束工具40获取的样品208的至少一个图像中去除不需要去除或减少待被单独执行的像差贡献的最后步骤180的情况下，自动生成没有或具一个图像可以是由带电粒子束工具40在步骤110中获取的两个或更多个图像中的至少一个z[0102]图4示出了根据本发明的一个实施例的确定带电粒子束工具40的设置，特别是实子束工具40的设置可以是带电粒子束工具40中使用的带电粒子的标称波长λ。带电粒子的是带电粒子束工具40的虚拟源尺寸。带电粒子束工具40的设置可以是对初级带电粒子束性都可能影响误差函数。在确定像差的方法100中使用对带电粒子束工具40的设置的近似[0104]方法300可以包括针对带电粒子束工具40的设置选择两个或更多个估计的步骤如，带电粒子束工具40的操作者可能知道带电粒子束工具40的数值孔径NA在0mrad至30mrad之间的范围内，但可能不知道确切的数值孔径NA。两个或更多个估计可以包括在少需要考虑以达到对实际设置的准确估计的带电粒子束[0108]方法300可以包括通过使用由方法300的步骤340确定的带电粒子束工具40的设置[0109]备选地，方法100可以被用于以类似于确定最终像差值的方式确定带电粒子束工expl-Irl"2/(2o;)l中的源强度方差σs2或者散焦项exp(iπz|k|2)的虚部分量的尺寸电粒子束源、公共聚束镜或准直透镜、公共物镜或者被用于操纵两个或更多个子束211、[0111]在一个实施例中，提供了确定由多束带电粒子束工具获取的图像中的像差的方方式生成多个子束211、212、213。方法包括针对多束带电粒子工具的第一子束执行方法图像根据所估计的像差参数和测量条件中的已知相对差，并且所估计的像差参数被更新。估计像差值被设置为针对第一子束确定的最终像差值(至少在方法100的第一迭代中)。备更新估计像差参数的步骤可以包括更新与被选择为对应于针对第一子束确定的一个或多以包括不更新与被选择为对应于针对第一子束确定的一个或多个最终像差值的一个或多计像差参数的步骤可以包括更新一个或多个低阶估计像差值(例如，至少最低阶最终像差为生成带电粒子束并跨样品208扫描带电粒子束。特别是(但不排他地)当测量条件是像散[0120]方法300然后通过以2mrad步长选择从4mrad到24mrad范围内的数值孔径NA的估数值孔径NA估计(即，对应于图5a中的最小残差的数值孔径NA估计)相对于消像散器值绘散器值之间的相关性与数值孔径NA估计被固定为15mrad的情[0121]图6示出了针对不同消像散器消像散器值在SEM的焦平面中获取的SEM图像，以及基于由方法100确定的最终像差参数和基于由方法300针对每个消像散器消像散器值确定的经校准的数值孔径NA恢复的图像。图6还示出了所计算的探测轮廓和每个消像散器值处[0139]其中每个i(k)是相对于焦平面处于距离z处的平面中的两个或更多个图像相应差参数ζ和测量条件中的已知相对差来计算。[0142]其中表示括号中项的实部，并且表示F(K;Y)相对于像差参数ζ的[0151]通过基于针对设置的