电子束硅片图形检测系统中的纳米级对焦控制技术

• 作者: 宗明成 李世光 赵焱 郭杰
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 对焦控制 高度测量 高度控制 带电粒子束检测 电子束检测 光学游标卡尺 焦深
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 242-255
• 页数: 14页
• 分类号: TP394.1|TH691.9
• 字数: 8198字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20191202.0242

摘要

带电粒子束成像检测技术是一种可以提供纳米级测量精度的技术,广泛应用于半导体检测中.在进行硅片检测时,要求待测硅片在扫描检测过程中一直处于电子束的焦深范围(DoF)内.本文提出一种毫米级控制范围、纳米级控制精度、高度测量时间在亚毫秒量级的粗精结合的闭环硅片高度控制技术.它的核心子系统是一套光学硅片高度测量系统,在进行粗控制时,数字相机的成像面作为一个光栅图像接收面,硅片的高度信息通过测量光栅线条在成像面上的位移获得.在接近目标高度时,数字相机的成像面作为一个虚拟的数字光栅使用.它与光学光栅图像存在一定周期差,两者构成类似机械游标卡尺的结构,本文称为光学游标卡尺,实验表明该技术可以在成像面上细分像素尺寸10×以上.当用其测量硅片高度时,粗测范围达毫米量级,粗测时间小于0.38 ms,精测分辨率小于80 nm,精测时间小于0.09 ms.利用该硅片高度测量系统进行硅片高度的初步闭环反馈控制,控制精度达到15 nm,在电子束硅片图形检测系统中具有广阔的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭杰	中国科学院微电子研究所	11	142	5.0	11.0
5	李世光	中国科学院微电子研究所	11	5	1.0	2.0
11	宗明成	中国科学院微电子研究所	4	0	0.0	0.0
18	赵焱		1	0	0.0	0.0