包含百葉窗的背景減少系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種背景減少系統(tǒng)可包含但不限于：帶電粒子源，其經(jīng)配置以產(chǎn)生帶電粒子束；百葉窗結(jié)構(gòu)，其包含一個(gè)或一個(gè)以上孔口，所述一個(gè)或一個(gè)以上孔口經(jīng)配置以根據(jù)帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述帶電粒子；及帶電粒子檢測(cè)器，其經(jīng)配置以接收由所述百葉窗結(jié)構(gòu)選擇性地透射的帶電粒子。
【專(zhuān)利說(shuō)明】包含百葉窗的背景減少系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)用百葉窗進(jìn)行角度透射過(guò)濾來(lái)減少粒子檢測(cè)器中的背景噪聲。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)帶電粒子撞擊表面時(shí)，所述粒子可被散射回去(可能將一些能量傳給所述表面)；誘發(fā)次級(jí)粒子(離子或電子)的發(fā)射，或致使從所述表面釋放光子?？梢罁?jù)這些傳出(下文稱(chēng)次級(jí))粒子確定所述表面的特性，舉例來(lái)說(shuō)，物理結(jié)構(gòu)或材料組合物。繼而，所述次級(jí)粒子還可撞擊實(shí)驗(yàn)器具內(nèi)部的其它表面，從而導(dǎo)致三級(jí)發(fā)射等等。由于在許多測(cè)量中，僅關(guān)注所述第一表面，因此來(lái)自其它表面的發(fā)射構(gòu)成所述測(cè)量的不希望的背景。
[0003]作為特定實(shí)例，可通過(guò)研究歐杰(Auger)發(fā)射電子來(lái)確定表面的組合物?？赏ㄟ^(guò)查看離開(kāi)由初級(jí)束撞擊的表面的粒子的能譜來(lái)觀測(cè)歐杰電子。通過(guò)能量擴(kuò)散分析器(舉例來(lái)說(shuō)，半球或圓柱鏡分析器或扇形磁場(chǎng)，此處僅舉幾個(gè)例子)來(lái)測(cè)量所述能譜。這些裝置觀測(cè)能量窗及從所述表面的出射角。然而，可產(chǎn)生來(lái)自分析器外部或有時(shí)內(nèi)部的其它表面的電子，且所述電子到達(dá)所述分析器的檢測(cè)器平面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種帶電粒子掃描系統(tǒng)可包含但不限于:帶電粒子源，其經(jīng)配置以產(chǎn)生帶電粒子束；百葉窗結(jié)構(gòu)，其包含一個(gè)或一個(gè)以上孔口，所述一個(gè)或一個(gè)以上孔口經(jīng)配置以根據(jù)帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述帶電粒子；及帶電粒子檢測(cè)器，其經(jīng)配置以接收由所述百葉窗結(jié)構(gòu)選擇性地透射的帶電粒子。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1是描繪背景減少系統(tǒng)的組件的橫截面圖。
[0006]圖2是描繪百葉窗的橫截面圖。
[0007]圖3是用于背景減少的實(shí)例百葉窗的透射窗的曲線(xiàn)圖。所述圖使孔口透射窗與所
述百葉窗的透射窗重疊。
[0008]圖4是描繪包含具有第一受光角的孔口及具有第二受光角的孔口的背景減少系統(tǒng)的百葉窗部分的橫截面圖。
[0009]圖5A展示包含實(shí)質(zhì)上線(xiàn)狀孔口的背景減少系統(tǒng)的百葉窗部分的俯視圖。
[0010]圖5B展示包含實(shí)質(zhì)上弧形孔口的背景減少系統(tǒng)的百葉窗部分的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]在粒子檢測(cè)操作(例如在用于半導(dǎo)體晶片認(rèn)證的電子散射檢測(cè)過(guò)程中執(zhí)行的那些粒子檢測(cè)操作)期間，情況可能是:在檢測(cè)器外部或內(nèi)部的次級(jí)散射及三級(jí)散射可構(gòu)成對(duì)總體所檢測(cè)信號(hào)的顯著影響，借此需要長(zhǎng)集成時(shí)間及對(duì)所檢測(cè)信號(hào)的實(shí)質(zhì)性后端處理以使信噪比減小到可允許水平。下文所描述的系統(tǒng)及方法提供用于減小呈現(xiàn)給粒子檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)器的背景發(fā)射的水平的各種機(jī)制。
[0012]在圖1中，圖解說(shuō)明描繪包含能量分析器101的掃描檢測(cè)系統(tǒng)100的組件的橫截面圖。如所展示，帶電粒子束102(例如，電子束)從帶電粒子源103(例如，電子槍)始發(fā)且沿著光軸向下行進(jìn)并穿過(guò)物鏡104而被聚焦于目標(biāo)襯底105的表面上。
[0013]能量分析器101經(jīng)定位以檢測(cè)因帶電粒子束102沖撞到目標(biāo)襯底105上而從目標(biāo)襯底105發(fā)射的次級(jí)帶電粒子。
[0014]描繪在帶電粒子束102沖撞到目標(biāo)襯底105上之后從目標(biāo)襯底105發(fā)射的次級(jí)帶電粒子的帶電粒子軌線(xiàn)106。如所指示,其軌線(xiàn)106在特定極角Θ范圍內(nèi)的次級(jí)帶電粒子可通過(guò)進(jìn)入孔口 107。
[0015]所述帶電粒子的軌線(xiàn)106可遠(yuǎn)離電極108而偏轉(zhuǎn)。所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)帶電粒子可沖撞到檢測(cè)器109上。
[0016]在特定實(shí)例中，檢測(cè)器109可以是位置敏感檢測(cè)器109。高能帶電粒子行進(jìn)到較遠(yuǎn)處且在較遠(yuǎn)離由帶電粒子束102界定的z軸的位置處沖撞到檢測(cè)器109上。出于圖解說(shuō)明的目的，圖1描繪具有各種初始極角Θ (例如，大約30度)但具有三個(gè)實(shí)例能量水平中的一者的帶電粒子的軌線(xiàn)。處于較低能量水平的帶電粒子降落在沿檢測(cè)器109的較近徑向位置110處。處于中間能量水平的帶電粒子降落在沿檢測(cè)器109的中間徑向位置111處。最后，處于較高能量水平的帶電粒子降落在沿檢測(cè)器109的較遠(yuǎn)徑向位置112處。檢測(cè)器109可經(jīng)配置以檢測(cè)這些位置(例如，經(jīng)由檢測(cè)器單元矩陣)以將位置相依數(shù)據(jù)提供給后端處理裝置以用于分析。所述帶電粒子的軌線(xiàn)106可使得所述帶電粒子采取目標(biāo)襯底105與檢測(cè)器109之間的實(shí)質(zhì)上不中斷的路徑(例如，不從任一表面反射)。
[0017]如上文所描述，情況可能是:背景發(fā)射可構(gòu)成對(duì)總體所檢測(cè)信號(hào)的顯著影響，借此需要長(zhǎng)集成時(shí)間及對(duì)所檢測(cè)信號(hào)的實(shí)質(zhì)性后端處理以使信噪比減小到可允許水平。舉例來(lái)說(shuō)，如圖1中所展示，背景發(fā)射113 (例如，并非因帶電粒子束102沖撞到目標(biāo)襯底105上而發(fā)出的帶電粒子、因帶電粒子束102沖撞到目標(biāo)襯底105上而發(fā)出的從目標(biāo)襯底105與檢測(cè)器109之間的介入表面反射的帶電粒子等等)可存在于能量分析器101內(nèi)。
[0018]為了減少到達(dá)檢測(cè)器109的背景發(fā)射113的量，系統(tǒng)100可包含百葉窗結(jié)構(gòu)114，百葉窗結(jié)構(gòu)114可經(jīng)配置以?xún)H允許具有相對(duì)于百葉窗結(jié)構(gòu)114在經(jīng)界定受光角內(nèi)的軌線(xiàn)106的粒子到達(dá)檢測(cè)器109。
[0019]舉例來(lái)說(shuō)，如圖2中所展示，百葉窗結(jié)構(gòu)114可是實(shí)質(zhì)上平坦結(jié)構(gòu)。百葉窗結(jié)構(gòu)114可包含穿過(guò)百葉窗結(jié)構(gòu)114的主體部分202的一個(gè)或一個(gè)以上孔口 201，借此允許具有變化軌線(xiàn)106的粒子通過(guò)百葉窗結(jié)構(gòu)114?？卓?201可由一個(gè)或一個(gè)以上百葉窗條203界定?？卓?201及/或百葉窗條203的大小及間隔可經(jīng)配置以規(guī)定這些粒子的所要受光角。舉例來(lái)說(shuō)，如圖2中所展示，孔口 201可經(jīng)配置為平行于與所要軌線(xiàn)106相關(guān)聯(lián)的入射角α (例如，從大約10度到50度)。百葉窗結(jié)構(gòu)114的孔口 201可具有視在寬度Wl (例如，從大約0.010英寸到0.015英寸,或更特定來(lái)說(shuō)大約0.013英寸)，而百葉窗結(jié)構(gòu)114的百葉窗條203可具有視在寬度W2 (例如，從大約0.002英寸到大約0.006英寸，且更特定來(lái)說(shuō)大約0.004英寸)，使得具有介于角度β與角度Y之間的軌線(xiàn)106(例如，軌線(xiàn)106'及106")的粒子可由百葉窗結(jié)構(gòu)114透射，而具有小于β或大于Y的軌線(xiàn)的粒子將由百葉窗結(jié)構(gòu)114反射及/或吸收。在特定實(shí)例中，可規(guī)定孔口 201的進(jìn)入帶，其中α相對(duì)于百葉窗結(jié)構(gòu)114的表面為約30度且β及Y分別為α+/-7.5度。此進(jìn)入帶可產(chǎn)生約53%的粒子透射比(如圖3中所詳述)。
[0020]在另一實(shí)例中，百葉窗結(jié)構(gòu)114的孔口 201的受光角可跨越百葉窗結(jié)構(gòu)114而變化以便在百葉窗結(jié)構(gòu)114的各種部分處接受不同軌線(xiàn)106的粒子。舉例來(lái)說(shuō)，如圖4中所展示，百葉窗結(jié)構(gòu)114的第一部分114Α可具有經(jīng)定大小使得具有介于角度β與角度Y (相對(duì)于百葉窗結(jié)構(gòu)114的表面)之間的軌線(xiàn)106的粒子可通過(guò)百葉窗結(jié)構(gòu)114而具有小于β或大于Y的軌線(xiàn)的粒子(例如，背景發(fā)射113)將由百葉窗結(jié)構(gòu)114反射的孔口 201。此夕卜，百葉窗結(jié)構(gòu)114的第二部分114Β可具有經(jīng)配置使得具有介于角度β '與角度Y '(其中，部分114Β的β'或Y'分別不同于部分114Α的β或Y)之間的軌線(xiàn)106'的粒子可通過(guò)百葉窗結(jié)構(gòu)114而具有小于β '或大于Y '的軌線(xiàn)的粒子(例如，背景發(fā)射113)將由百葉窗結(jié)構(gòu)114反射及/或吸收的孔口 20P。
[0021]在另一實(shí)例中，如圖5Α所展示，孔口 201可為實(shí)質(zhì)上線(xiàn)狀形狀且跨越百葉窗結(jié)構(gòu)114以實(shí)質(zhì)上平行方式而安置。在另一實(shí)例中，如圖6Β中所展示，孔口 201至少部分地為弧形形狀(例如，相對(duì)于由帶電粒子束102界定的ζ軸呈半圓形狀)且跨越百葉窗結(jié)構(gòu)114以實(shí)質(zhì)上平行方式而安置。
[0022]百葉窗結(jié)構(gòu)114可由任一材料構(gòu)造而成。具體來(lái)說(shuō)，百葉窗結(jié)構(gòu)114可由鋁、不銹鋼、鈦等等構(gòu)造而成。另外，百葉窗結(jié)構(gòu)114可進(jìn)一步包含一個(gè)或一個(gè)以上粒子吸收涂層(例如，碳濺鍍涂層)。
[0023]應(yīng)注意，上文所描述的背景減少方法可應(yīng)用于任一數(shù)目種粒子檢測(cè)器。舉例來(lái)說(shuō)，所述方法可應(yīng)用于雙曲線(xiàn)場(chǎng)及磁性彎曲能量分析器。
[0024]上文所描述的圖式未必按比例繪制且打算為說(shuō)明性而非限制于特定實(shí)施方案。特定尺寸及幾何形狀將變化且取決于每一實(shí)施方案。
[0025]上文所描述的發(fā)明可用于自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)且應(yīng)用于在生產(chǎn)環(huán)境中檢驗(yàn)晶片、X射線(xiàn)掩模及類(lèi)似襯底。雖然預(yù)期本發(fā)明的主要用途將是用于檢驗(yàn)晶片、光學(xué)掩模、X射線(xiàn)掩模、電子束接近掩模及模板掩模，但本文所揭示的技術(shù)可適用于對(duì)任何材料(可能包含生物樣本)的高速表面分析。
[0026]在以上說(shuō)明中，給出眾多特定細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的透徹理解。然而，本發(fā)明的所圖解說(shuō)明實(shí)施例的以上說(shuō)明并非打算為窮盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制于所揭示的精確形式。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可在不具有特定細(xì)節(jié)中的一者或一者以上的情況下或者借助其它方法、組件等來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。在其它例子中，未詳細(xì)展示或描述眾所周知的結(jié)構(gòu)或操作以避免混淆本發(fā)明的方面。雖然出于說(shuō)明性目的而在本文中描述本發(fā)明的特定實(shí)施例及實(shí)例，但如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出各種等效修改。
[0027]可依據(jù)以上詳細(xì)說(shuō)明對(duì)本發(fā)明做出這些修改。所附權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)理解為將本發(fā)明限制于說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)中所揭示的特定實(shí)施例。而是，本發(fā)明的范圍將由所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定，所述權(quán)利要求書(shū)將根據(jù)權(quán)利要求解釋的既定原則來(lái)加以理解。
【權(quán)利要求】
1.一種背景減少系統(tǒng)，其包括: 帶電粒子源，其經(jīng)配置以產(chǎn)生帶電粒子束 '及 百葉窗結(jié)構(gòu)，其包含一個(gè)或一個(gè)以上孔口，所述一個(gè)或一個(gè)以上孔口經(jīng)配置以根據(jù)帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述帶電粒子； 帶電粒子檢測(cè)器，其經(jīng)配置以接收由所述百葉窗結(jié)構(gòu)選擇性地透射的帶電粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述入射角是從大約10度到大約50度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述帶電粒子束被引導(dǎo)到目標(biāo)襯底上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以用于選擇性地透射從所述目標(biāo)襯底發(fā)射的次級(jí)帶電粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)包括粒子吸收組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述粒子吸收組合物是基底百葉窗襯底的粒子吸收涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)包含:第一部分，其包含具有第一受光角的一個(gè)或一個(gè)以上孔口 ；及第二部分，其包含具有不同于所述第一受光角的第二受光角的一個(gè)或一個(gè)以上孔口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述帶電粒子檢測(cè)器是位置敏感帶電粒子檢測(cè)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)的一個(gè)或一個(gè)以上孔口為實(shí)質(zhì)上線(xiàn)狀形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)的一個(gè)或一個(gè)以上孔口至少部分地為弧形形狀。
11.一種用于背景減少的方法，其包括: 產(chǎn)生帶電粒子束； 根據(jù)一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子；及 檢測(cè)一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)選擇性地透射的帶電粒子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述根據(jù)由所述帶電粒子束產(chǎn)生的一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子包括: 將百葉窗結(jié)構(gòu)安置于由所述帶電粒子束產(chǎn)生的所述帶電粒子的路徑中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)包括: 一個(gè)或一個(gè)以上孔口，其經(jīng)配置以根據(jù)帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述帶電粒子。
14.根據(jù)權(quán) 利要求13所述的方法，其中所述入射角是從大約10度到大約50度。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括: 將所述帶電粒子束引導(dǎo)到目標(biāo)襯底上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的背景減少系統(tǒng)，其中所述根據(jù)由所述帶電粒子束產(chǎn)生的一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子包括: 根據(jù)所述一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的入射角而選擇性地透射從所述目標(biāo)襯底發(fā)射的次級(jí)帶電粒子。
17.一種用于背景減少的系統(tǒng)，其包括: 用于產(chǎn)生帶電粒子束的構(gòu)件； 用于根據(jù)一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的構(gòu)件 '及 用于檢測(cè)一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)選擇性地透射的帶電粒子的構(gòu)件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述用于根據(jù)一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述一個(gè)或一個(gè)以上帶電粒子的構(gòu)件包括: 百葉窗結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述百葉窗結(jié)構(gòu)包括: 一個(gè)或一個(gè)以上孔口，其經(jīng)配置以根據(jù)帶電粒子的入射角而選擇性地透射所述帶電粒子。
20.根據(jù)權(quán)利要 求19所述的方法，其中所述入射角是從大約10度到大約50度。
【文檔編號(hào)】G01T3/00GK103748483SQ201280039957
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】邁赫蘭·納賽爾-古德西, 克里斯多夫·西爾斯, 羅伯特·海恩斯 申請(qǐng)人:科磊股份有限公司