具有动态控制的高通过量多束带电粒子检查系统的制作方法

技术特征：
1.一种以高通过量和高分辨率操作多束带电粒子显微镜(1)的方法，包括：-在第一时间间隔ts1中第一图像块17.1的第一图像采集，和-在第二时间间隔ts2中第二图像块17.2的第二图像采集，以及-第三时间间隔tr，用于将晶片台(500)从第一图像块(17.1)的第一中心位置(21.1)移动到第二图像块17.2的第二中心位置(21.2)，使得第一和第二时间间隔ts1或ts2中的至少一个与第三时间间隔tr重叠。2.根据权利要求1所述的操作多束带电粒子显微镜(1)的方法，其中，当所述晶片台(500)已经完全停止时，在所述第三时间间隔tr结束之前启动所述第二图像块17.2的第二图像采集。3.根据权利要求1或2所述的操作多束带电粒子显微镜(1)的方法，其中，当所述第一图像块17.1的图像采集完成时，在所述时间间隔ts1结束之前启动晶片移动的第三时间间隔tr。4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作多束带电粒子显微镜(1)的方法，还包括在所述第一图像块17.1的图像采集的第一时间间隔ts1期间计算晶片移动的第三时间间隔tr的开始时间，使得第一图像块17.1的第一中心位置与所述多束带电粒子显微镜(1)的视线(53)的位置偏差或所述晶片台(500)的移动速度低于预定阈值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的操作多束带电粒子显微镜(1)的方法，还包括在晶片台移动的时间间隔tr期间计算所述第二图像采集的第二时间间隔ts2的开始时间，使得所述第二图像块17.2的第二中心位置21.2与所述多束带电粒子显微镜(1)的视线(53)的位置偏差或所述晶片台(500)的移动速度低于预定阈值。6.根据权利要求1至5中任一项所述的操作多束带电粒子显微镜(1)的方法，还包括以下步骤：-预测所述晶片台(500)移动的时间间隔tr期间的晶片台位置序列，-从预测的晶片台位置计算至少第一和第二控制信号，-向所述多束带电粒子显微镜(1)的初级束路径(13)中的第一偏转系统(110)提供第一控制信号，并且向所述多束带电粒子显微镜(1)的次级束路径(11)中的第二偏转系统(222)提供第二控制信号。7.一种具有高通过量和高分辨率的多束带电粒子系统(1)，包括：-用于产生多个初级带电粒子小束(3)的带电粒子多小束发生器(300)，-物体照射单元(100)，包括第一偏转系统(110)，用于利用多个初级带电粒子小束(3)扫描布置在物平面(101)中的晶片表面(25)，以在多个初级带电粒子小束(3)的点位置(5)处产生从晶片表面(25)发射的多个次级电子小束(9)，-具有投射系统(205)、第二偏转系统(222)和图像传感器(207)的检测单元(200)，用于将多个次级电子小束(9)成像到图像传感器(207)上，并且用于在使用期间采集晶片表面(25)的第一图像块(17.1)和第二图像块(17.2)的数字图像，-样品台(500)，包括台运动控制器，其中台运动控制器包括配置为被独立控制的多个马达，所述台配置为在采集第一图像块(17.1)和第二图像块(17.2)的数字图像期间将晶片表面(25)定位和保持在物平面(101)中，-多个检测器，包括台位置传感器(520)和图像传感器(207)，配置为在使用期间产生多
个传感器数据，所述传感器数据包括样品台(500)的位置数据，-控制单元(800)，配置用于在使用期间执行第一时间间隔ts1中的第一图像块17.1的第一图像采集和第二时间间隔ts2中的第二图像块17.2的第二图像采集，并且配置成在第三时间间隔tr中触发样品台(500)，用于将样品台(500)从第一图像块(17.1)的第一中心位置(21.1)移动到第二图像块17.2的第二中心位置(21.2)，使得第一和第二时间间隔ts1或ts2中的至少一个与第三时间间隔tr重叠。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制单元还配置用于确定在所述第一图像块17.1的图像采集的第一时间间隔ts1期间晶片移动的第三时间间隔tr的开始时间，使得第一图像块17.1的第一中心位置与所述多束带电粒子显微镜(1)的视线(53)的位置偏差或所述晶片台(500)的移动速度低于预定阈值。9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述控制单元还配置用于在晶片台移动的时间间隔tr期间确定第二图像采集的第二时间间隔ts2的开始时间，使得所述第二图像块17.2的第二中心位置21.2与所述多束带电粒子显微镜(1)的视线(53)的位置偏差或所述晶片台(500)的移动速度低于预定阈值。10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其中，所述控制单元还配置用于在所述晶片台(500)移动的时间间隔tr期间预测晶片台位置的序列，并用于根据所预测的晶片台位置计算至少第一和第二控制信号，以及用于将第一控制信号提供给所述多束带电粒子显微镜(1)的初级束路径(13)中的第一偏转系统(110)，并将第二控制信号提供给所述多束带电粒子显微镜(1)的次级束路径(11)中的第二偏转系统(222)。11.一种以高通过量和高分辨率操作多束带电粒子系统(1)的方法，包括：-第一图像块17.1的第一图像采集，第二图像块17.2的第二图像采集，以及将晶片台(500)从第一图像块(17.1)的第一中心位置(21.1)移动到第二图像块17.2的第二中心位置(21.2)，所有这些都在时间间隔tg内，其中，-第一图像块17.1的第一图像采集在第一时间间隔ts1中，-第二图像块17.2的第二图像采集在第二时间间隔ts2中，并且-在第三时间间隔tr中将晶片台(500)从第一图像块(17.1)的第一中心位置(21.1)移动到第二图像块17.2的第二中心位置(21.2)；并且其中，时间间隔tg小于ts1、ts2和tr之和：tg<ts1 ts2 tr。12.一种用于晶片检查的多束带电粒子显微镜(1)，包括：-用于产生多个初级带电粒子小束(3)的带电粒子多小束发生器(300)，-物体照射单元(100)，包括第一偏转系统(110)，用于利用多个初级带电粒子小束(3)扫描布置在物平面(101)中的晶片表面(25)，以产生在多个初级带电粒子小束(3)的扫描点位置(5)处从晶片表面(25)发射的多个次级电子小束(9)，-具有投射系统(205)、第二偏转系统(222)和图像传感器(207)的检测单元(200)，用于将多个次级电子小束(9)成像到图像传感器(207)上，并且用于在使用期间采集晶片表面(25)的第一图像块(17.1)和第二图像块(17.2)的数字图像，-具有台位置传感器(520)的样品台(500)，用于在采集第一图像块(17.1)的数字图像期间将晶片表面(25)定位和保持在物平面(101)中，并且用于将晶片表面从第一图像块
(17.1)移动到第二图像块(17.2)，-多个检测器，包括台位置传感器(520)和图像传感器(207)，配置为在使用期间产生多个传感器数据，所述传感器数据包括样品台(500)的位置数据，-物体照射单元(100)中的第一补偿器，配置用于位移或旋转晶片表面(25)上的多个初级带电粒子小束(3)的扫描点位置(5)，-投射系统(205)中的第二补偿器，配置用于补偿多个初级带电粒子小束(3)的位移或旋转扫描点位置(5)并保持图像检测器(207)上的多个次级电子小束(9)的点位置(15)恒定，-控制单元(800)，配置成从多个传感器数据生成第一组控制信号c
p
，以在采集第一图像块(17.1)或第二图像块(17.2)的数字图像期间同步控制物体照射单元(100)中的第一补偿器和投射系统(205)中的第二补偿器。13.根据权利要求12所述的多束带电粒子显微镜(1)，其中，所述控制单元(800)配置成通过计算所述第一组控制信号c
p
并将其提供给所述第一和第二补偿器来补偿所述样品台(500)的位置变化或定向变化。14.根据权利要求12或13中任一项所述的多束带电粒子显微镜(1)，其中，所述控制单元(800)配置成通过计算所述第一组控制信号c
p
并将其提供给所述第一和第二补偿器来补偿所述物体照射单元(100)的视线(53)的位置变化。15.根据权利要求12至14中任一项所述的多束带电粒子显微镜(1)，其中，所述控制单元(800)配置成通过计算所述第一组控制信号c
p
并将其提供给所述第一和第二补偿器来补偿所述样品台(500)的位置变化或取向变化与物体照射单元(100)的视线(53)的位置变化的差异。16.根据权利要求12至15中任一项所述的多束带电粒子显微镜(1)，其中，所述控制单元(800)配置成通过计算所述第一组控制信号cp并将其提供给所述第一和第二补偿器来补偿在采集所述第一图像块(17.1)或第二图像块(17.2)的数字图像期间所述样品台(500)的移动速度。17.一种用多束带电粒子显微镜检查晶片的方法，具有以下步骤：-在第一时间间隔ts1期间的第一图像块的第一图像采集步骤，-在时间间隔tr期间晶片台从第一图像块的位置移动到第二图像块，-以及在第二时间间隔ts2期间第二图像块的第二图像采集步骤，由此，-在第一时间间隔ts1期间，根据多个传感器信号计算至少第一误差幅度，-在第一时间间隔ts1期间，至少在移动时间间隔tr和第二时间间隔ts2上预测第一误差幅度的发展，-以及，至少在移动时间间隔tr期间，控制信号被提供给多束带电粒子显微镜的控制单元，用于将第二时间间隔ts2期间的误差幅度的预测发展保持在预定阈值以下。18.根据权利要求17所述的方法，其中，根据预测模型或外推法生成所述第一误差幅度的发展的预测。19.根据权利要求17或18的方法，其中，所述第一误差幅度代表视线位移、晶片台位移、晶片台旋转、视线旋转、放大率误差、聚焦误差、像散误差或失真误差中的至少一个。20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述控制信号被提供给多束带电
粒子显微镜的控制单元，用于控制包括晶片台、第一偏转单元、第二偏转单元、多小束产生单元的快速补偿器或检测单元的快速补偿器中的至少一个的部件。21.一种具有控制单元的多束带电粒子显微镜的操作方法，该方法包括在包括第一图像块和第二后续图像块的图像块序列的图像采集期间的一系列操作步骤，包括：-将形成多个传感器数据的数据流扩展成一组误差幅度，-提取一组漂移控制信号和一组动态控制信号，以及-向缓慢动作补偿器提供一组漂移控制信号，以及-向快速动作补偿器提供一组动态控制信号。22.根据权利要求21所述的方法，其中，提取所述一组漂移控制信号和所述一组动态控制信号的步骤是在第一图像块的图像采集的时间间隔ts1期间执行的；并且通过使用从第一图像块到第二图像块的衬底台，在衬底移动的时间间隔tr期间执行向缓慢动作补偿器提供所述一组漂移控制信号的步骤。23.根据权利要求21所述的方法，其中，在时间间隔ts1中执行向快速动作补偿器提供所述一组动态控制信号的步骤。24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，向快速动作补偿器提供所述一组动态控制信号的步骤还在第二图像块的图像扫描的时间间隔ts2中执行。25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，还包括预测至少一个误差幅度的时间发展的步骤。26.根据权利要求25所述的方法，包括预测至少一个误差幅度的缓慢变化的漂移和预测至少一个误差幅度的快速变化的动态改变。27.一种包括一组指令的非暂时性计算机可读介质，所述一组指令能够由装置的一个或多个处理器执行以使该装置执行一种方法，其中该装置包括带电粒子源以产生多个初级带电粒子小束，并且该方法包括：-确定台的横向位移，其中台能够在x-y轴中的至少一个上移动；-确定物体照射单元的视线的横向位移；以及-指示控制器施加第一信号以偏转入射到样品上的多个初级带电粒子小束，从而至少部分地补偿横向位移。

技术总结
提供了一种多束带电粒子检查系统和一种操作多束带电粒子检查系统的方法，用于具有高通过量和高分辨率以及高可靠性的晶片检查。该方法和多束带电粒子束检查系统配置成从多个传感器数据中提取一组控制信号来控制多束带电粒子束检查系统，从而维持成像规范，包括在晶片检查任务期间晶片台的移动。特别地，该系统操作为使得时间间隔Tr与图像采集的时间间隔Ts1和/或Ts2重叠。隔Ts1和/或Ts2重叠。隔Ts1和/或Ts2重叠。


技术研发人员：D.蔡德勒 U.比尔 A.阿道夫 N.考夫曼 I.穆勒 M.本克
受保护的技术使用者：卡尔蔡司MultiSEM有限责任公司
技术研发日：2021.04.29
技术公布日：2023/2/3