CN119404278A 评估装置和方法 （Asml荷兰有限公司）

2024.12.20PCT/EP2023/0672392023.06.26WO2024/008493EN2024.01.11本公开涉及用于使用多个带电粒子束评估扫描多个带电粒子束的束栅格的至少子集和样2带电粒子设备，被配置为沿着多个带电粒子束的束栅格的栅格检测器，被配置为检测来自所述样品的信号带电粒子，并且在检相对于彼此扫描所述束栅格的至少子集和所述样品表面的相应的通过分析响应于对所述束栅格的所述至少子集和相应的目标部分相对于彼此的所述带电粒子设备和/或所述检测器，以在所述装置的多个聚焦条件设置下执行所述束栅格的所述至少子集和相应的目标部分相对于彼此的所3.根据权利要求2所述的装置，其中对于所述束栅格的所述至少子集中的每个带电粒4.根据权利要求2或3所述的装置，其中在所述多个聚焦条5.根据权利要求2至4中任一项所述的装样品支撑件相对于所述带电粒子设备在至少一个自由度上的定位来实现所述多个聚焦条或所述样品支撑件的定向，所述样品支撑件期望地相对于与所述栅格路径正交的方向倾6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其束栅格的所述至少子集中的每个带电粒子束的焦平面相对于所述带电粒子设备的定位来7.根据权利要求2至6中任一项所述的装8.根据权利要求2至7中任一项所述的装置，子集和所述样品表面的相应的目标部分相对于彼此的所述扫描9.根据权利要求2至8中任一项所述的装置，其中所述控制来选择不同的所述聚焦条件设置中的一个或多个3所述装置包括光学测量系统，所述光学测量系统被配置为测量所述控制系统被配置为使用所测量的所述形貌图来选择不同的所述聚焦条件设置中12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述控制系统被配置为在使用所述束栅格的至少一部分对所述样品进行后续处理期间使用所生成的所述样品表面形貌图，在所述后续处理期间针对所述束栅格的所述至少一部分的所述带电粒子束中的一个13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述带电粒子设备包括被配置为面14.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制系统被配置为在使用所述束栅格的至15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述控制系统被配置为使用所生成的所述样品表面形貌图来选择所述样品沿着所述栅格路径的栅格路径位置，和/或其中所述控制系统被配置为使用所生成的所述样品表面形貌图选择4[0002]本申请要求于2022年9月15日提交的美国申请63/407,008和于2023年7月5日提交检查和/或测量)衬底或其他物体/材料的表面是其制造过程中和/或之[0005]已知评估工具(本文中称为评估系统)使用带电粒子束来评估物体——其可以称[0007]本公开的目的是提供在使用多个带电粒子束评估样品的布置中支持改进的焦点样品的信号带电粒子并且在检测到信号带电粒子时生成检测信号的检测器；以及控制系5粒子设备移动通过一系列位置和/或取向来生成表示样品表面的形貌的样品表面形貌图，位置和/或取向被控制为在处理期间移动通过一系列连续不同位置和/或带电粒子束的束栅格的栅格路径朝向样品投射束栅格的带电粒子设备；多个接近传感器，支撑件以使样品相对于带电粒子设备移动通过一系列样品位置来生成表示样品表面的形6接收表示样品支撑件的形貌的样品支撑件形貌图，并且使用所接收的样品支撑件形貌图：法包括：通过使样品移动通过一系列位置和/或取向来生成表示样品的样品表面的形貌的样品表面形貌图，同时使用接近传感器测量接近传感器与样品表面之间的距离的相应变形貌图来控制样品的定位使用经校准的样品表面形貌图；或b)校准样品表面形貌图的生[0020]通过结合附图对示例性实施例的描述，本公开的上述和其他方面将变得更加明7[0022]图2是示出作为图1的示例性带电粒子束检查装置的一部分的示例性多束装置的[0031]图11示意性地描绘了具有公共焦平面和与不同聚焦条件设置相对应的样品的一[0032]图12图15示意性地描绘了针对固定样品位置的不同焦平面位置，不同焦平面位[0035]图18示意性地描绘了使用聚焦在不同焦平面中的五个束的行来处理样品的一部所述的与本发明相关的方面一致的装置和方法的米和纳米级缺陷进行高产量检测和标识对于保持高产率和低8成初级电子的电子源和用于用一个或多个聚焦的初级电子束扫描样品(诸如衬底)的投射装置。至少照射装置或照射系统和投射装置或投射系统一起可以称为电子光学器件或列。称为带电粒子束评估系统或简称为评估系统。图1的带电粒子束检查装置100包括主室10、装载端口。第一装载端口30a和第二装载端口30b可以例如容置衬底前开式传送盒(FOUP)，9201和带电粒子列(或设备)230。带电粒子设备230可以指代或包括用于将初级带电粒子束202引向样品208的投射装置。电子源201及其相关和分量带电粒子光学元件可以称为用于[0048]带电粒子设备230被配置为将初级电子束202转换为多个带电粒子束211、212、[0049]控制器50(例如，包括分布式控制器的控制系统)可以连接到图1的带电粒子束检[0050]带电粒子设备230可以被配置为将例如束211、212和213聚焦到样品208上以进行[0053]图像获取器可以基于从检测器240接收的成像信号来获取样品208的一个或多个为多个区域的原始图像。每个区域可以包括一个成像区域，该成像区域包括样品208的特多个图像可以存储在存储设备中。控制器50可以被配置为对样品208的相同位置的多个图[0054]控制器50可以包括用于获取检测到的次级电子的分布的测量电路装置(例如，模窗口期间收集的电子分布数据可以与入射到样品表面上的初级束211、212和213中的每个[0055]控制器50可以控制致动台209在样品208检查期间移动样品208，例如提供台相对于初级束的路径的扫描运动。控制器50可以使得致动台209能够至少在样品检查期间在台扫描过程的检查步骤和/或扫描的特性来控制台速度(包括其方向)，例如于2021年5月3日提交的EPA21171877.0中公开的，其关于至少台的组合步进和扫描策略通过引用并入本[0057]电子源201将电子引向形成带电粒子设备230的一部分的会聚透镜231阵列。电子源201期望地是在亮度与总发射电流之间具有良好折衷的高亮度热场发射器。可以存在数[0061]可选地，控制透镜阵列250设置在偏转器235与物镜阵列401之间。控制透镜阵列替代地可以具有沿着物镜阵列401或甚至控制透镜阵列250的初级束的路径在束上游的检[0064]图3的带电粒子设备41可以被配置为通过改变施加到控制透镜和物镜的电极的电势来控制电子在样品208上的着陆能量。控制透镜和物镜一起工作，并且可以称为物镜组[0066]在一些实施例中，物镜阵列组件包括具有在物镜阵列401的至少一个电极的束下与电子光学系统底部之间的距离很小，例如可以在10至400微米的范围内，期望地在50至子光学元件的束上游的情况下，最束下游电子光学元件与样品之间也可以有很近的分离围绕一个孔的电极元件捕获的信号带电粒子可以组合成单个检测信号或用于生成独立检[0068]在图4中示出了集成到物镜阵列401中的检测器的示例性实施例，图4以示意性横六边形密堆积阵列。器50可以控制施加到诸如会聚透镜阵列、物镜阵列和/或控制透镜阵列的电极的电子光学相应的多个带电粒子束聚焦到相同样品208的不同区域上。阵列中的每个带电粒子设备可以从不同相应源201导出相应多个带电粒子束。每个相应的源201可以是多个源201中的一[0073]图7示意性地描绘了带电粒子设备41的另一示例。与上述相同的特征被赋予相同于比宏准直器270的作用更精细的准直偏转。这种布置还可以包括多个偏转器的阵列(例(由与初级束路径正交的磁性和静电条带组成)的初级束具有基本平行的在维恩滤光片阵列的束上游和束下游的路径，而来自样品的信号电子由维恩滤光片阵向闪烁体阵列引导。和由其发射的任何光子。光子到电子转换器可以电连接到电子电路装置以处理检测信号。品表面的典型非平面形貌以及束栅格的路径(其可以称为栅格路径)与样品之间的交叉区[0079]使用接近传感器可以获取有关样品表面形貌的信息。图8是多个带电粒子束的束接近传感器104可以被描述为与束栅格102的路径103间隔开地定位。由于缺乏将接近传感样品表面面向接近传感器104的部分之间的距离)。每个接近传感器104提供表示测量结果一个或多个电容传感器。来自接近传感器104的输出数据可以用于控制样品208的定位(包括位置和取向两者，例如相对于(例如，围绕[0080]图9是图8所示类型的布置的束下游的样品208的一部分的示意性侧视图。在这种可以包括具有物镜的物镜阵列401和/或检测器的检测器模块402，如上文参考图1一图7所述)投射。在所示示例中，束栅格102具有用于束栅格102的所有带电粒子束的公共焦平面感器104指示样品表面与接近传感器104相对的部分位于焦平面108处，而不是样品表面远器104相对的部分位于焦平面108处。根据栅格路径103中样品表面的曲率方向和形式(例者栅格路径103中的样品表面部分可以穿过束栅格的焦点，只有部分样品表面位于上限和带电粒子设备可以采取上面特别参考图3和图7描述的带电粒子设备41(其也可以称为电子考图2图7描述的检测器240的任何形式。检测器可以包括如特别参考图3图6所述的检测描，或者少于全部(子集)的带电粒子束可以在其相应的目标部分114上扫描。在一些布置可以选择子集以避免样品表面上损坏的区域或具有与平均形貌偏离太多的局部形貌的区[0084]具有与平均形貌偏离太多的局部形貌的样品表面的一部分相对于束栅格102的所的相应束的路径从相应束的焦平面超过聚焦阈值的距离。所选择的子集可以包括束栅格或多个带电粒子束与其他组隔开。子集的选择可以通[0085]带电粒子束在目标部分114(即，与该带电粒子束相对应的目标部分114)上的扫[0086]样品表面上的目标部分114的形状和空间分布没有特别限制。图10描绘了束栅格带电粒子束处理。该处理可以包括例如以光栅扫描的方式在相应的目标部分114上扫描每[0087]控制系统500被配置为生成样品表面形貌图。所生成的样品表面形貌图表示样品器的检测信号来生成样品表面形貌图。检测信号是响应于束栅格102的至少子集和相应的114提供检测信号。使用来自带电粒子束本身的扫描成的样品表面形貌图可以提供比参考图9所述更有效地控制样品208的定位和/或带电粒子感器104相对应的位置(在束栅格102的外部)与焦平面1102的至少一部分的一个或多个带电粒子束中的每个带电粒子束的焦平面的定位。焦平面108的定位可以由施加到带电粒子设备中的电极(例如，物镜阵列401和/或控制透镜阵列到带电粒子设备中的适当电极的电势来调节一个或多个带电粒子束中的每个带电粒子束以在束栅格上具有不同的相对取向，例如沿着可以是例如直线或六边形的束栅格的主轴图以及来自接近传感器104的输出数据来控制样品208的后续处理(例如，检查)期间样品和/或焦平面的定位。使用这种信息组合可以提供改进的稳健性/可靠性和/或允许更大粒与样品208的后续处理之间的时间段内样品208内的温度变化，样品表面形貌可能会漂移。来自接近传感器104的测量可以用于更新所生成的样品表面形貌图，或应用校正来补偿所[0092]在一个实施例中，公共焦平面的校准可以通过调节带电以在统计上最小化束栅格内带电粒子束的焦平面(或焦点位置或焦点)相对于理想焦平面选择控制系统500，以使样品208的后续处理或由束栅格处理的后续样品在束栅格102的至样品之后。这种校准可以在经过一段时间之后和/或在处理一定数目的样品之后周期性地对样品208的后续处理在束的至少一部分聚焦在公共焦平面处的情况还可以具有相对于与束栅格102的路径103的主轴线对准的Z轴的倾斜分量(或包括倾斜参选择所选择的栅格路径位置，以最小化焦平面的束栅格相对于样品表面沿着路径103主轴于彼此执行扫描。每个聚焦条件设置可以为每个带电粒子束定义焦平面108与相应的目标的扫描可以包括每个带电粒子束在多个聚焦条件设置中的每个下一次处理与该带电粒子束相对应的所有目标部分114。因此，样品208上的相同目标部分114被带电粒子束多次处[0099]图11示意性地描绘了具有公共焦平面108的束栅格102的四个带电粒子束121_124(焦平面108在该示例中对于所有束121_124的位置是相同的)。示出了样品208的一部分的于束栅格102的主轴线的正交方向倾斜。位置208'沿着主轴线的路径距检测器模块402最右侧的束124很好地聚焦在与束124相对应的样品表面的目标部分114上。在该聚焦条件设置下(即，样品208位于位置208')由束124处理的束121_124相对应的目标部分114的线向上或向下倾斜(例如，穿过由样品与穿过目标部分[0101]来自两个不同聚焦条件设置的信息确认了斜率的存在，并且提供了斜率的方向质量中的变化是可检测的，例如作为从相应的目标区域114导出的图像中对比度的可测量的每个带电粒子束的焦平面相对于带电粒子[0103]图12_图15示意性地描绘了如何改变图11的相同四个带电粒子束121_124的焦平相对于带电粒子设备41和样品208的不同位置处沿着束栅格102的路径逐渐远离；在图15[0104]在该示例中，每个聚焦条件设置都使束121_124中的不同束最佳地聚焦在样品表与四个束121_124中的每个束相对应的目标部分114的Z位置的值，例如相对于束栅格的路[0106]分析来自检测器的检测信号可以包括计算表示在每个聚焦条件设置下处理每个不同聚焦条件设置中标识最佳聚焦条件设置来生成样品形貌图。针对不同目标部分114标貌的样品支撑件形貌图。控制系统500可以使用外部导出形貌图和/或所测量的形貌图和/图和/或所测量的形貌图和/或样品支撑件形貌图可以用于选择在生成样品形貌图期间使格的所有束的焦平面，例如通过调节公共焦平面，和/或通过控制束栅格的束的单独的焦所述扫描目标部分114来生成或不生成样品表面形貌图来执行。来自接近传感器的输出数据可以用于通过参考外部导出形貌图来确定样品相对于束栅格102的路径的位置。由于接近传感器的输出数据包括样品相对于束栅格路径的测量信息并且因此是样品位置的测量，品支撑件形貌图可以通过直接测量样品支撑件形貌来生成，而无需将样品208放置在样品[0111]样品支撑件的形貌可以包括当样品208由样品支撑件支撑时与样品208接触的样表面的形貌的更准确估计。对样品表面形貌的这种更精确的估计能够改善束栅格102的焦撑件的定位，例如样品相对于束栅格的路径的定位，以处理样品表面的相应的目标部分下，控制系统500可以在处理样品208期间附加地使用样品支撑件形貌图来控制样品208的使用所接收的样品支撑件形貌图结合来自接近传感器104的输出数据来处理样品208。例诸如在卸载位置(例如，将样品放置在样品支撑件上)与束栅格路径中的评估位置之间移动。控制系统500可以在束栅格处理样品208的过程期间使用所测量的形貌图来控制样品208的定位。这种方法可以通过用束栅格102扫描目标部分114来生成或不生成样品形貌图表面的一部分(甚至整个样品表面)或所选择的区域的一部分的粗略图分辨率更高的表面[0117]在具有接近传感器104的实施例中，控制系统500可以被配置为使用接近传感器带电粒子设备移动通过一系列位置和/或取向来生成样品表面形貌图，同时使用接近传感的大部分或全部样品表面进行扫描。所生成的样品表面形貌图可以用于在束栅格102处理样品208期间控制样品208的位置和/或取向。所生成的样品表面形貌图可以用于校正定义供精细分辨率的技术可以在不影响或减少对产量的影响的情况下实现样品形貌图所需要粒(背面缺陷)或通过其他缺陷机制或极端的样品不同表面部分可以根据相对于样品支撑件的表面位置和/或表面部分的斜率或倾斜度进行替代地，使用束栅格中的所有带电粒子束，并且可以丢弃理感兴趣区域。如上所述，不同聚焦条件设置可以包括不同采样位置和/或不同焦平面位件设置下处理感兴趣区域而提供的该子区域的多个图与带电粒子设备41的初级电子光轴510对准。源201生成具有源交叉514的初级电子束512。少投射到束形成孔阵列502之外的带电粒子的电流，以便降低不同的束之间库仑相互作用3×4的束阵列或5×5的束阵列。[0129]源转换单元506可以包括预弯曲微偏转器阵列533，该偏转器阵列被配置为将束应的供应电流在设置之间进行控制，使用静电调节电极可以使能快速调节组合透镜的设束电子焦点设置的调节。一个束的焦点设置的调节可以通过控制源转换单元506的一个或多个相应元件以调节束的焦点来实现，诸如调节微透镜阵列的相应微透镜和/或微偏转器种类型的实施例中，相对于目标部分114的束栅格的至少子集的扫描利用聚焦在不同焦平508)的不同间距。图17示意性地描绘了包括束阵列的束栅格中束的不同焦平面的示例分同焦平面中的多个束中的两个或更多个束，在不同相应时间处理一个或多个目标部分114种方式进行扫描允许用其中一行中的每个束来处理一个或多个目标部分114中的每个。例114可以分别由聚焦在焦平面F1中的束、聚焦在焦平面F2中的束和聚焦在焦平面F3中的束处理的样品表面的每个目标部分114标识在目标部分上提供最佳聚焦的焦平面来生成样品表面形貌图。所生成的样品表面形貌图可以用于控制在稍后对样品208执行的评估过程中提供更高分辨率的聚焦控制和/或本质上补偿样品208附近的电磁干扰。每个样品208可以束来处理一个或多个目标部分114中的每[0138]图18中示意性地描绘了上述过程。每条水平波浪线描绘了具有不同的Z位置(高17所示的五个焦平面F1至F5)中的五个束的行相对于样品208沿着例如X方向(在图中从左的相同目标部分114的束组，示出了可以使用聚焦在五个不同焦平面F1至F5中的每个中的[0139]应当注意，参考图16所示和所述的具有电子光学设计的器件明确描述的实施例，操作的方法和过程可以应用于参考图3和/或图7所示和所述的具有电子光设计的器件。因[0140]对可控制以便以某种方式操纵带电粒子束的组件或组件或元件系统的引用包括上游和束下游的引用旨在指代与任何当前重力场无多个计算机程序来限定。一个或多个计算机程序[0154]通过分析响应于对所述束栅格的所述至少子集和相应的目标部分相对于彼此的所述带电粒子设备和/或所述检测器，以在所述装置的多个聚焦条件设置下执行所述束栅格的所述至少子集和相应的目标部分相对于彼此的所[0156]条款3.根据条款2所述的装置，其中所述样品支撑件相对于所述带电粒子设备在至少一个自由度上的定位来实现所述多个聚所述束栅格的所述至少子集中的每个带电粒子束的焦平面相对于所述带电粒子设备的定测信号的分析包括计算表示在每个聚焦条件设置下处理每个目标部分期间的聚焦质量的[0161]条款8.根据条款7所述的装置，其所述样品表面的每个目标部分从所述多个不同聚焦条件设置中标识最佳聚焦条件设置来面的相应的目标部分相对于彼此的所述扫描[0163]条款10.根据条款2至9中任一项形貌图来选择所述不同聚焦条件设置中的一个或多个聚[0165]所述装置包括被配置为测量表示所述样品表面的形貌的形貌[0166]所述控制系统被配置为使用所测量的形貌图来选择所述不同聚焦条件设置中的[0168]条款13.根据前述条款中任一项所述目标部分中的一个或多个目标部分中的每个目标部分在不同的相应时间由聚焦在不同焦平面中的所述多个束中的两个或更多个束[0171]条款16.根据条款15所述的装置，或每列中的所述束中聚焦在不同焦平面中的两个或更多个束、可选地全部束；和/或期望[0172]条款17.根据条款15或16所述[0177]条款19.根据条款14至18中任一项所针对由聚焦在不同焦平面中的所述束中的所述两个或更多个束处理的所述样品表面的每个目标部分标识在所述目标部分上提供最佳聚焦的焦平面来生成所述样品表[0179]条款21.根据前述条款中任一项所述的所述束栅格的至少一部分对所述样品进行后续处理期间使用所生成的样品表面形貌图，[0181]在所述后续处理期间针对所述束栅格的所述至少一部分的所述带电粒子束中的一个或多个带电粒子束中的每个带电粒子束来控[0182]条款22.根据前述条款中任一项所述[0183]条款23.根据条款22所述的装置，其的至少一部分对所述样品进行后续处理期间使用所生成的样品表面形貌图和来自所述一或在所述后续处理期间针对所述束栅格的所述至少一部分的所述带电粒子束中的一个或多个带电粒子束中的每个带电粒子束来控制所述[0184]条款24.根据前述条款中任一项所[0185]条款25.根据前述条款中任一项所述[0186]条款26.根据前述条款中任一项所述[0187]条款27.根据前述条款中任一配置为使用所测量的所述形貌图来选择所述束栅格的所述[0189]条款29.根据前述条款所述的装置[0190]条款30.根据条款29所述的装置，其[0191]条款31.根据条款29或30所述的[0192]条款32.根据条款31所述的装置述装置期望地还包括被配置为检测来自所述样品的信号带电粒子并且提供输子设备移动通过一系列位置和/或取向来生成表示所述样品表面的形貌的样品表面形貌图，同时使用所述接近传感器测量所述接近传感器与所述样品表面之间的距离的相应变相对于所述带电粒子设备移动通过一系列样品位置来生成表示所述样品表面的形貌的样[0201]条款40.根据条款39所述的装置[0203]相对于彼此扫描多个带电粒子束的束栅格的