[发明专利]粒子束装置、缺陷修复方法、光刻曝光工艺和光刻系统

说明书

描述了一种粒子束装置，该装置包括：‑载物台，被配置为保持半导体衬底；‑粒子束源，被配置为生成粒子束；‑检测器，被配置为检测由粒子束与衬底的相互作用引起的衬底的响应并且输出表示该响应的检测器信号；‑处理单元，被配置为：接收或确定衬底上的一个或多个缺陷目标区域的位置；控制粒子束源检查一个或多个缺陷目标区域；基于在一个或多个缺陷目标区域的检查期间获取的检测器信号识别一个或多个缺陷目标区域内的一个或多个缺陷；控制粒子束源修复一个或多个缺陷。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月19日提交的EP申请18195475.1的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及粒子束装置、缺陷修复方法、光刻曝光工艺和光刻系统。

背景技术

光刻装置是一种将期望图案施加到衬底上、通常是施加到衬底的目标部分上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)用于生成要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或若干管芯的一部分)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。常规的光刻装置包括：所谓的步进器，其中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分；以及所谓的扫描器，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来照射每个目标部分，同时同步地平行或反平行于该方向扫描衬底。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转印到衬底上。

通常在光刻装置中施加的辐射束可以例如是DUV辐射束(例如，波长为248nm或193nm)或EUV辐射束(例如，波长为11nm或13.5nm)。

集成电路的制造通常可能需要堆叠多个层，由此需要精确地对准这些层。如果没有这种对准，则层之间所需要的连接可能会出现缺陷，从而导致集成电路故障。

通常，集成电路的一个或多个底层将包含最小结构，诸如晶体管或其部件。后续层的结构通常较大，并且实现底层中的结构与外界的连接。鉴于此，两层的对准将是集成电路的底部中最大的挑战。

由于应用具有较小波长的辐射束，例如波长为11或13.5nm的EUV辐射，确保所曝光的衬底的每个部分接收适当剂量的辐射以对曝光图案正确显影变得更加麻烦。随着光子能量的增加(光子能量与波长成反比)，曝光特定特征所需要的光子总数减少。另外，曝光较小特征的要求导致更少的光子对特征的曝光过程有贡献。结果，可能发生某些特征保持曝光不足，即接收不到足够的剂量或辐射。

为了验证电路或电路层被正确地图案化，经常使用诸如电子束检查工具等检查工具对衬底进行检查。这样的工具例如用于评估例如由光刻装置执行的某些工艺步骤是否按预期执行。作为示例，使用这样的检查工具，可以评估衬底的特定区域是否已经受到足够的剂量或辐射。然后，这样的评估可以例如用于优化或调节其他衬底的曝光工艺。

期望改善诸如电子束检查工具等检查工具的功能，以便改善半导体器件的整体光刻制造工艺。

发明内容

期望改善诸如电子束检查工具等检查工具或装置的功能。

为了解决这些问题，根据本发明的一个方面，提供了一种粒子束装置，该粒子束装置包括：

-被配置为保持半导体衬底的载物台；

-被配置为生成粒子束的粒子束源；

-被配置为检测由粒子束与衬底的相互作用引起的衬底的响应，并且输出表示该响应的检测器信号的检测器；

-处理单元，被配置为：

a.接收或确定衬底上的一个或多个缺陷目标区域的位置；