聚焦離子束雜質(zhì)鑒定。具有帶電粒子束(CPB)透鏡和離子束柱的雙束系統(tǒng)可以在分析模式下運(yùn)行。在所述分析模式下，來自所述離子束柱的離子束可以由CPB偏轉(zhuǎn)為包含主離子束和一個(gè)或多個(gè)非主離子束的一個(gè)或多個(gè)分量束。所述雙束系統(tǒng)可以鑒定所述非主離子束的離子種類。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于檢測離子束內(nèi)的雜質(zhì)的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

帶電粒子束系統(tǒng)用于多種應(yīng)用，包含制造、維修和檢查微型裝置，如集成電路、磁力記錄頭和光刻掩模。雙束系統(tǒng)通常包含：掃描電子顯微鏡(SEM)，所述SEM可以提供高分辨率圖像而對(duì)目標(biāo)造成的損害極小；以及離子束系統(tǒng)，如聚焦或定形束系統(tǒng)，所述離子束系統(tǒng)可以用于更改襯底(例如，通過銑削)并形成圖像。

通常，SEM的最終透鏡產(chǎn)生磁場，所述磁場可以更改離子束的軌跡，并且還可以干擾雙束系統(tǒng)的各種其它功能。例如，可以通過收集在主離子束撞擊目標(biāo)時(shí)噴射的次級(jí)粒子來獲得關(guān)于襯底的組成的圖像或信息，然而，SEM的磁場改變次級(jí)粒子的路徑并使得難以將其收集。通常，此問題的解決方案是在使用離子束時(shí)或在使用離子束的某些功能時(shí)關(guān)閉SEM。

聚焦離子束(FIB)通過濺射(即，從襯底表面物理去除原子和分子)進(jìn)行銑削。FIB系統(tǒng)通常通過典型地以光柵圖案將聚焦離子束引導(dǎo)到襯底的表面上來運(yùn)行。離子通常是從液態(tài)金屬離子源(LMIS)或等離子體源提取。所提取的離子使用一系列孔和靜電透鏡而加速并聚焦到襯底上。

當(dāng)使用FIB時(shí)，希望射束不含可能損壞襯底的雜質(zhì)。因此，持續(xù)需要改進(jìn)的雙束系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

系統(tǒng)包括：帶電粒子束(CPB)磁力透鏡，所述CPB磁力透鏡配置成在分析模式和成像模式下運(yùn)行；以及離子束柱，所述離子束柱配置成將離子束引導(dǎo)到襯底。透鏡驅(qū)動(dòng)器聯(lián)接到所述CPB磁力透鏡。在所述分析模式下，所述CPB磁力透鏡通電以將所述離子束偏轉(zhuǎn)為一個(gè)或多個(gè)分量束，并且在所述成像模式下，所述CPB磁力透鏡與所述襯底的成像相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)例中，CPB是電子束。在其它實(shí)例中，在所述分析模式下，所述透鏡驅(qū)動(dòng)器配置成施加分析激發(fā)，并且在所述成像模式下，所述透鏡驅(qū)動(dòng)器配置成施加大于所述分析激發(fā)的成像激發(fā)。在典型實(shí)例中，所述成像激發(fā)的幅值至少10倍于所述分析激發(fā)的幅值。在其它實(shí)施例中，離子束收集器定位成選擇性地接收所述離子束的各個(gè)分量束，并且致動(dòng)器聯(lián)接到所述離子束收集器并且配置成移動(dòng)所述離子束收集器以接收所述離子束的各個(gè)分量束。在一些實(shí)例中，所述離子束收集器是法拉第杯(Faraday cup)，并且所述透鏡驅(qū)動(dòng)器可運(yùn)行以將多個(gè)分析激發(fā)提供到所述CPB磁力透鏡。在另外的實(shí)例中，所述離子束收集器包含孔板，所述孔板限定對(duì)受選擇性引導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)離子束分量而言可透射的孔。在一些情況下，控制器聯(lián)接到所述透鏡驅(qū)動(dòng)器以便為所述CPB磁力透鏡選擇所述分析激發(fā)或所述成像激發(fā)。在其它實(shí)例中，提供離子束檢測器和致動(dòng)器，其中所述控制器聯(lián)接到所述離子束檢測器和所述致動(dòng)器。基于所述離子束收集器中的至少一個(gè)電流確定所述離子束的分量的組成。在另外的實(shí)例中，所述系統(tǒng)控制器進(jìn)一步配置成估計(jì)與所述離子束分量中的至少一個(gè)離子束分量相關(guān)聯(lián)的束電流。在仍其它實(shí)施例中，所述控制器配置成選擇性地在所述成像模式和所述分析模式下運(yùn)行所述CPB磁力透鏡，并且在所述分析模式下掃描可移動(dòng)孔。在特定實(shí)例中，氣體歧管聯(lián)接到所述離子源并且配置成將一種或多種氣體選擇性地提供到所述離子源以產(chǎn)生一種或多種對(duì)應(yīng)的離子束分量。