CN110506236B - 用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法、用于检查用于显示器制造的大面积基板的方法和设备和操作所述设备的方法 - Google Patents

用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法、用于检查用于显示器制造的大面积基板的方法和设备和操作所述设备的方法 Download PDF

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Abstract

根据一实施方式，提供一种用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法。所述方法包括利用带电粒子束扫描具有第一尺寸的第一视场，以取得第一影像，第一影像具有用于显示器制造的基板的第一部分的第一分辨率；确定第一影像中的图案，图案具有第一位置；利用带电粒子束扫描第二视场，以取得基板的第二部分的第二影像，第二视场具有第二尺寸并且具有第二位置，第二尺寸小于第一尺寸，第二位置相对于第一位置提供，第二影像具有第二分辨率，第二分辨率高于第一分辨率；和从第二影像确定提供于基板上的结构的临界尺寸。

Description

用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法、用于 检查用于显示器制造的大面积基板的方法和设备和操作所述 设备的方法
技术领域
本公开内容涉及一种用以检查基板的设备和方法。更特别地，本文所述的实施方式涉及一种用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸(critical dimension，CD)测量的方法，基板例如是大面积基板。特别地，实施方式涉及一种用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法，一种检查用于显示器制造的大面积基板的方法，和一种用以检查用于显示器制造的大面积基板的设备，和一种操作所述设备的方法。
背景技术
在许多应用中，必须检查基板来监控基板的质量。举例来说，制造玻璃基板而用于显示器市场，涂布材料的层沉积于所述玻璃基板上。由于缺陷可能举例为在处理基板期间发生，举例为在涂布基板期间发生，检查基板来检验缺陷和监控显示器的质量是必要的。此外，由任何图案化工艺步骤产生的结构的尺寸、形状和相对位置需要通过扫描式电子显微镜(SEM)检验来监控和控制，SEM检验举例为临界尺寸(critical dimensions，CD)的测量。
显示器时常制造于具有持续增长的基板尺寸的大面积基板上。再者，显示器面临持续的改善，显示器例如是薄膜晶体管显示器(TFT-display)。检查基板可通过光学系统执行。然而，举例为薄膜晶体管阵列的结构的临界尺寸(CD)测量需要无法以光学检查提供的分辨率。CD测量可举例为提供在大约十纳米的范围中的结构的尺寸或结构之间的距离。所取得的尺寸可相较于期望的尺寸，其中所述尺寸可视为对于评估制造工艺的性质是关键的。
可在举例为半导体工业中提供CD测量，在半导体工业中通过人工过程检查晶片。举例来说，可利用光显微镜以辨识晶片上的关注区域(area of interest)。再者，可以通过人工地增加放大率来进一步限定关注区域，并且可提供可利用扫描电子显微镜执行的最终CD测量。根据另一例子，可以扫描晶片的高分辨率影像，并且可从晶片的高分辨率影像提取临界尺寸。
用于显示器制造的基板通常为玻璃基板，所述玻璃基板具有举例为1m2或更大的面积。此种大基板上的高分辨率影像本身非常有挑战性，并且来自晶片工业的大多数的探测(finding)是不适用的。再者，范例地说明于上的用于CD测量的选择不适用于大面积基板，例如因为所得的产量会是不符合需求的。
因此，考虑到举例为对大面积基板上的显示器的质量的需求增加，需要对于用以检查大面积基板的改善的设备和方法，所述设备和方法例如不将基板破坏成较小的样本并且允许在检查或CD测量后继续基板的制造工艺。
发明内容
有鉴于上述，提供一种用于显示器制造的基板的自动临界尺寸测量的方法，一种检查用于显示器制造的大面积基板的方法，一种用以检查用于显示器制造的大面积基板的设备，和一种操作所述设备的方法。本公开内容的其他方面、优点和特征通过说明书和附图而更为清楚。
根据一实施方式，提供一种用于显示器制造的基板的自动临界尺寸测量的方法。方法包括利用带电粒子束扫描具有第一尺寸的第一视场，以取得第一影像，第一影像具有用于显示器制造的基板的第一部分的第一分辨率；确定第一影像中的图案，所述图案具有第一位置；利用带电粒子束扫描第二视场，以取得基板的第二部分的第二影像，第二视场具有第二尺寸并且具有第二位置，第二尺寸小于第一尺寸，第二位置相对于第一位置提供，第二影像具有第二分辨率，第二分辨率高于第一分辨率；和从第二影像确定提供于基板上的结构的临界尺寸。
根据其他实施方式，提供一种检查用于显示器制造的大面积基板的方法。所述方法包括(a)使具有第一结构类型的第一区域中的基板的第一部分成像，以取得第一影像；(b)确定第一部分中的图案；(c)使第一区域中的基板的第二部分成像，以取得第二影像，第二影像具有高于第一影像的分辨率；(d)确定第一区域中的第一结构类型的临界尺寸；和在大面积基板上的多个区域中重复(a)至(c)，所述多个区域在大面积基板上的至少1.2m2范围内分布。
根据其他实施方式，提供一种用以检查用于显示器制造的大面积基板的设备。所述设备包括真空腔室；基板支撑件，布置于真空腔室中，其中基板支撑件提供至少1.2m2并且具有沿着第一方向的第一接收区域尺寸的基板接收区域；第一成像带电粒子束显微镜和第二成像带电粒子束显微镜，具有第一接收区域尺寸的30％至70％的沿着第一方向的距离；和控制器，包括：处理器和存储器，所述存储器储存指令，当由处理器执行所述指令时引起设备执行根据本公开内容的实施方式的方法。
根据其他实施方式，提供一种操作根据本公开内容的实施方式的设备的方法。所述方法包括匹配第一成像带电粒子束显微镜在大面积基板上的第一坐标系与第二成像带电粒子束显微镜在大面积基板上的第二坐标系。
附图说明
在包括对附图的参考的说明书其余部分更具体地陈述对本领域中一般技术人员而言充分并且能够实施的公开内容，其中：
图1示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的设备的侧视图；
图2和图3示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的设备的俯视图；
图4示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的另一设备的侧视图；
图5示出用以图示自动CD测量的方法的用于显示器制造的大面积基板的示意图；
图6A和图6B示出自动CD测量的范例结果；
图7示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的设备的侧视图，其中所述设备包括用以减少振动的部件；
图8A示出根据本文所述实施方式的成像带电粒子束显微镜的侧视图，成像带电粒子束显微镜也就是用以检查基板的范例设备；
图8B和图8C示出根据本文所述实施方式的在成像带电粒子束显微镜中倾斜带电粒子束的示意图；
图9示出根据本公开内容的实施方式图示在大面积基板上的自动CD测量的方法的流程图，所述大面积基板举例为用于显示器制造；和
图10a-图10d图示根据本文所述实施方式的在真空腔室中成像带电粒子束的不同布置。
具体实施方式
现将详细参照各种范例实施方式，在各图中图示各种范例实施方式的一个或多个例子。各例子通过解释的方式提供而不意味着限制。举例来说，作为一个实施方式的部分所图示或描述的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合，以取得再其他的实施方式。意图是本公开内容包括这样的调整和变化。
在下方的附图说明中，相同的参考数字表示相同的部件。仅描述有关于个别实施方式的相异处。在图中示出的结构不一定按比例描绘，而是用于更好地理解实施方式。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，本文所述的基板涉及大面积基板，特别是用于显示器市场的大面积基板。根据一些实施方式，大面积基板或相应的基板支撑件可具有至少1m2的尺寸，例如是至少1.375m2的尺寸。尺寸可从约1.375m2(1100mm×1250mm–第5代)至约9m2，更特别是从约2m2至约9m2或甚至达12m2。提供根据本文所述实施方式的结构、设备和方法所用于的基板或基板接收区域可为本文所述的大面积基板。举例来说，大面积基板或载具可为第5代、第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代，第5代对应于约1.375m2的基板(1.1m×1.25m)、第7.5代对应于约4.39m2的基板(1.95m×2.25m)、第8.5代对应于约5.7m2的基板(2.2m×2.5m)、第10代对应于约9m2的基板(2.88m×3.13m)。甚至例如是第11代和第12代的更高代和对应的基板面积可以类似的方式应用。必须考虑的是，尽管第5代基板在尺寸上从一个显示器制造者到另一个显示器制造者可能有略微偏差，基板尺寸世代提供固定的工业标准。用以测试的设备的实施方式可举例为具有第5代的基板支撑件或第5代的基板接收区域，使得许多显示器制造者的第5代的基板可以是通过支撑件可支撑的。这同样应用于其他基板尺寸世代。
用于大面积基板的电子束检验(Electron beam review，EBR)是相对新的技术，其中测量整个基板或分布在整个基板范围内的区域，使得举例为要制造的显示器不在检验工艺期间受到破坏或用于检验工艺而受到破坏。实现举例为20nm或更小，例如是10nm或更小的分辨率是非常有挑战性的，并且有鉴于基板尺寸的显著差异，来自晶片成像的先前的探测可能不适用。举例来说，工作台(stage)(也就是基板台(substrate table))可有利地适用于定位在电子束的下方的整个基板的任意区域，并且在大面积范围内的定位必须非常精确。对于大面积基板来说，举例为相较于晶片成像设备，要测量的区域较大并且各种区域可进一步彼此分开。因此，举例为由于期望的产量，简单的尺度提升(upscaling)不能成功。更进一步来说，在低于期望的分辨率下，工艺和设备有利地适于在大尺寸上减少振动。再者，有鉴于期望的产量以及分布于大面积基板的区域范围内的测量位置的可重复性，人工或半自动工艺可能也不适用。
根据本公开内容的实施方式，可提供用于显示器制造的基板上的自动CD测量。已经惊人地发现，对于具有不同成像方法的组合的CD测量，在大面积基板上的准确性与产量之间的平衡是可行的。根据一些实施方式，探测(find)基板上的参考特征需要较低分辨率的SEM影像。参考特征用作在待测量的结构处定位测量框(measurement box)。测量框对应于包括待测量的结构的基板的一部分，也就是说，测量框可为用于带电粒子束成像工艺的视场。以较高分辨率重新扫描测量框或测量框的内部。可在较高分辨率下提供CD测量。相较于较高分辨率的影像，可更快地获取较低分辨率的SEM影像。可利用较低分辨率的SEM影像以探测参考特征，以在待测量的结构上定位测量框。因此，在可提供全自动控制并且可提供高分辨率CD测量的同时，可增加节拍时间(tact time)并且因而举例为增加产量。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可以显著较高的分辨率扫描一个或多个测量框。
有鉴于在现行显示器制造技术中所制造和处理的基板的大尺寸，处理或测试整个基板或分布于整个基板范围内的区域(也就是在不破坏玻璃的情况下)特别有挑战性。由于举例为大面积基板的基板的尺寸持续地增加，所以利用较大的真空腔室来处理基板或使基板成像。然而，与较小的腔室相比，较大的真空腔室对于不希望的振动更为敏感。真空腔室的振动限制分辨率，所述分辨率可举例为用来检查基板。特别地，具有小于检查系统的分辨率的尺寸的临界尺寸将保持不可见并且因而不能进行测量。
图1示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的设备的侧视图。设备100包括真空腔室120。设备100进一步包括基板支撑件110，基板160可支撑于基板支撑件110上。设备100包括第一成像带电粒子束显微镜130。再者，设备可包括第二成像带电粒子束显微镜140。在图1中所示的例子中，第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140布置于基板支撑件110上方。
如图1中进一步所示，基板支撑件110沿着x方向150延伸。在图1的图面中，x方向150是左右方向。基板160设置于基板支撑件110上。基板支撑件110是沿着x方向150可移动的，以在真空腔室120中相对于第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140使基板160位移。因此，基板160的区域可定位在第一成像带电粒子束显微镜130下方或第二成像带电粒子束显微镜140下方来进行CD测量。此区域可包括用于CD测量的结构，所述结构包含于基板上的涂层中或基板上的涂层上。基板支撑件110也可以是沿着y方向(未示出)可移动的，使得基板160可沿着y方向移动，如以下所讨论的。通过在真空腔室120中适当地使保持基板160的基板支撑件110位移，可在真空腔室120内部测量基板160的整个范围。
第一成像带电粒子束显微镜130沿着x方向150与第二成像带电粒子束显微镜140隔开距离135。在图1中所示的实施方式中，距离135是第一成像带电粒子束显微镜130的中心与第二成像带电粒子束显微镜140的中心之间的距离。特别地，距离135是沿着x方向150在第一光轴131与第二光轴141之间的距离，第一光轴131由第一成像带电粒子束显微镜限定，第二光轴141由第二成像带电粒子束显微镜140限定。第一光轴131和第二光轴141沿着z方向151延伸。第一光轴131可举例为由第一成像带电粒子束显微镜130的物镜限定。类似地，第二光轴141可举例为由第二成像带电粒子束显微镜140的物镜限定。
如图1中进一步所示，真空腔室120具有沿着x方向150的内部宽度121。内部宽度121可为当沿着x方向从真空腔室120的左壁123至真空腔室120的右壁122横过真空腔室120时所取得的距离。本公开内容的一方面涉及举例为相对于x方向150的设备100的尺寸。根据实施方式，沿着x方向150在第一成像带电粒子束显微镜130与第二成像带电粒子束显微镜140之间的距离135可为至少30cm，例如是至少40cm。根据可与本文所述其他实施方式结合的另外的实施方式，真空腔室120的内部宽度121可在第一成像带电粒子束显微镜130与第二成像带电粒子束显微镜140之间的距离135的从250％至450％的范围中。在下文中关于图2和图3描述进一步的细节、方面和特征。
本文所述的实施方式因而可提供一种用以在真空腔室中使用彼此隔开的两个成像带电粒子束显微镜检查基板的设备，特别是检查大面积基板。在真空腔室中将基板作为整体处理。特别地，本文所述的实施方式不需要破坏基板或蚀刻基板的表面。因此，可提供用于临界尺寸测量的高分辨率影像。
如本文所述的一些实施方式所提供的，具有减少的尺寸的真空腔室的优点是可减少真空腔室的一个或多个振动，因为振动的程度随真空腔室的尺寸而增加。因此，也可有利地减小基板的振幅。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，用以检查大面积基板的设备可进一步包括控制器180。控制器180可连接(见参考数字182)于基板支撑件110，特别是基板支撑件的位移单元。再者，控制器180可连接于成像带电粒子束显微镜的扫描偏转器组件184，例如是第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140。
控制器180包括中央处理单元(CPU)、存储器和举例为支持电路(supportcircuits)。为了促进控制用以检查大面积基板的设备，CPU可为可使用于工业环境中来控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器。存储器耦接于CPU。存储器或计算机可读介质(computer readable medium)可为一种或多种随时可用存储器装置(readilyavailable memory devices)，例如是随机存取存储器(random access memory)、只读存储器(read only memory)、软盘(floppy disk)、硬盘(hard disk)、或任何其他类型的本地或远程的数字存储装置。支持电路可耦接于CPU，用于以传统方式支持处理器。这些电路包括高速缓存(cache)、电源、时钟电路(clock circuits)、输入/输出电路和相关的子系统等等。检查工艺指令一般储存于存储器中来作为一般被称为配方(recipe)的软件例程。软件例程也可由第二CPU(未示出)储存和/或执行，所述第二CPU远离由CPU控制的硬件。当由CPU执行时，软件例程将通用计算机转换成专用计算机(控制器)，专用计算机(控制器)控制设备操作，所述设备操作例如在成像工艺期间用于控制基板支撑件定位和带电粒子束扫描。虽然讨论应用为软件例程的本公开内容的方法和/或工艺，本文所公开的一些方法步骤可以硬件执行以及通过软件控制器执行。于是，本发明可基于计算机系统执行而以软件来应用，和作为专用集成电路或其他类型的硬件设施以硬件来应用，或以软件和硬件的组合来应用。
控制器可执行或实行用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法。根据一些实施方式的方法包括利用带电粒子束扫描具有第一尺寸的第一视场，以取得第一影像，第一影像具有用于显示器制造的基板的第一部分的第一分辨率；确定第一影像中的图案，所述图案具有第一位置；利用带电粒子束扫描第二视场，以取得基板的第二部分的第二影像，第二视场具有第二尺寸并且具有第二位置，第二尺寸小于第一尺寸，第二位置相对于第一位置提供，第二影像具有第二分辨率，第二分辨率高于第一分辨率；和从第二影像确定提供于基板上的结构的临界尺寸。
图5图示这种方法的例子。控制器180(见图1)可提供信号，以将基板支撑件移动至在成像带电粒子束显微镜下方的期望的位置。带电粒子束(例如是电子束)扫描第一视场590。通过扫描第一视场取得的第一影像包括图案592。第一影像具有第一分辨率，第一分辨率是低的以实现足够的产量。然而，第一分辨率足够高以实现图案592和图案的第一位置594的确定。第二视场190具有相对于第一位置594的位置，如图5中的箭头范例性所示。图5中所示的第二视场190可视为一个或多个测量框的其中一个，以第二分辨率利用带电粒子束扫描所述测量框，第二分辨率高于第一分辨率。举例来说，第二视场的尺寸可小于第一视场的尺寸。因此，通过扫描第二视场所产生的影像的较高分辨率对CD测量的产量具有较小的负面影响。扫描第二视场190(也就是测量框)产生第二影像。第二影像具有高于第一影像的分辨率的分辨率。用于显示器制造的基板上的结构的临界尺寸可基于第二影像来确定。
图4示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的另一设备的侧视图。设备100包括真空腔室120。设备100进一步包括基板支撑件110，基板160可支撑于基板支撑件110上。设备100包括第一成像带电粒子束显微镜130。与图1相反，图4示出单个成像带电粒子束显微镜，所述单个成像带电粒子束显微镜设置于基板支撑件110上方。虽然这可能致使成像能力降低，举例为分辨率减少，所取得的分辨率可足以用于一些CD测量。类似于图1，图4中所示的设备可包括控制器和偏转组件。控制器可连接于基板支撑件，特别是连接于基板支撑件的位移单元。再者，控制器可连接于成像带电粒子束显微镜的偏转组件。
一般在基板的各种区域上提供临界尺寸测量，基板例如是在半导体制造中的晶片，或例如是用于显示器制造的大面积玻璃基板。因此可在整个基板区域范围内和在多个已处理的基板范围内统计分析结构的临界尺寸。对于例如是晶片的小基板来说，这可在具有足够产量的情况下利用半导体工业熟知的方法完成。在半导体工业中工具对工具(tool-to-tool)地提供测量能力的匹配。对于显示器基板的电子束检验(EBR)来说，一个检查设备(见图1)中的两个成像带电粒子束显微镜可相对于彼此匹配。这与相对位置以及测量能力有关。单列(single column)检查设备(见图4)可避免在接受降低的分辨率的同时在一个系统中匹配列。多列(multiple colume)检查设备可有利地包括列匹配并且具有提高的分辨率。
两个选择均允许本文所述的改善的CD测量工艺，其中在大面积基板上提供足够的准确性以及足够的产量。根据本公开内容的实施方式，本文所述的CD测量可提供于大面积基板的各种区域中。举例来说，5个区域到100个区域可分布于基板范围内。举例来说，所述区域可均匀地分布于基板范围内。在基板范围内分布的区域允许基板范围内的临界尺寸的均匀性分析，特别是整个基板范围内的临界尺寸的均匀性分析。
如本文所使用的成像带电粒子束显微镜可适用于产生低能量的带电粒子束，具有2keV或更低，特别是1keV或更低的着陆能量(landing energy)。相较于高能量束，低能量束在临界尺寸测量期间不影响或损坏显示器背板(backplane)结构。根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，带电粒子能量(举例为电子能量)在粒子束源与基板之间可增加至5keV或更高，例如是10keV或更高。在列中加速带电粒子减少带电粒子之间的相互作用、减少光电部件像差、并且因此改善成像扫描带电粒子束显微镜的分辨率。
根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，本文使用的术语“基板”包含非柔性基板和柔性基板，非柔性基板举例为玻璃基板或玻璃板，柔性基板例如是卷材(web)或箔。基板可为已涂布的基板，其中一个或多个材料薄层涂布或沉积于基板上，举例为通过物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)工艺或化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)工艺。用于显示器制造的基板一般包括绝缘材料，举例为玻璃。因此，与一般的半导体晶片SEM相反，用以检查大面积基板的设备不允许向基板施加偏压。根据可与本文所述其他实施方式结合之本文的数个实施方式，基板接地。基板不能施加偏压至一电位来影响着陆能量或扫描电子束显微镜的其他光电方面。这是用于大面积基板的EBR系统与半导体晶片SEM检查之间的差异的另外的例子。基于在基板支撑件上的基板运输(handling)，这可能进一步产生静电放电(electrostatic discharge，ESD)的问题。因此，可见晶片检查方法可能不容易应用在用于显示器制造的基板的CD测量。
图6A示出根据本公开内容的实施方式的CD测量的例子。举例为通过基板支撑件(见图1和图4中的110)的移动，大面积基板与成像带电粒子束显微镜相对于彼此移动至基板的区域，用于CD测量的一个或多个结构位于基板的所述区域中。利用带电粒子束扫描第一(较大)视场(field of view，FOV)590。所取得的影像示出于图6A中。影像包括图案592，图案592由图6A中的方框593突显出来。
根据本公开内容的实施方式，图案可包括一个或多个特征，所述特征选自由过孔、线、沟槽、连接件(connection)、材料边界、蚀刻层结构或类似物组成的群组。图案592具有用于CD测量的待检验区域中的预定位置。图案具有特征的尺寸和/或数量，使得可确定位置594。举例来说，图案和图案位置可通过图案识别技术来确定。由于图案的结构和图案的多个特征，可在第一FOV 590中以足够的精确度提供第一位置。举例来说，可以200nm或更好的精确度提供第一位置。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，第一视场的尺寸(也就是基板的被扫描的矩形部分的尺寸)可为50μm至200μm。考虑举例为512个像素的像素分辨率，第一影像的分辨率可为约100nm至400nm。如上所述，可以约400nm或更好的精确度提供第一位置，例如是100nm或更好的精确度。测量框(举例为第二视场)相对于图案592的位置594确定。所述测量框(举例为第一测量框)可以较高分辨率进行测量。举例来说，可提供60nm或更小的分辨率，例如是20nm或更小的分辨率，举例为10nm或更小的分辨率。
在图6A中所示的例子中，第二视场190的测量框在长度上为约25μm。举例来说，可在第二视场190中提供10至20条扫描线，举例为用以计算具有较佳的信噪比(signal tonoise ratio)的平均扫描线。图6B中示出信号电子的信号的强度的对应结果。考虑举例为512个像素的像素分辨率，可在测量框(也就是第二视场190)中提供约50nm的分辨率。
根据本公开内容的实施方式，在测量框中提供CD测量，测量框也就是具有小于第一视场的尺寸并且具有第二视场的第二影像的分辨率的第二视场，第二视场的第二影像的分辨率高于第一视场的第一影像的分辨率。图6B中示出对应的CD测量。示出沿着测量框的信号强度。信号680具有第一峰值681和第二峰值682。可将这两个峰值的距离测量为临界尺寸。根据再其他的实施方式，在第二视场190中的各扫描线的信号可平均。
根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，可在第一影像中观察(visualize)在第二视场190中的图6A中所示的线，第一影像也就是较低分辨率的影像。因此，可在较低分辨率的影像中观察以高分辨率测量的CD测量而用于使用者的测量结果的改善的利用。举例为包括在较大视场中产生的CD测量结果的观察的整个工艺可完全地自动化。
图6A示出第二测量框690和第三测量框691，第二测量框690例如是第三视场，第三测量框691例如是第四视场。各另外的测量框可相对于图案592的第一位置594定位。因此，额外的高分辨率CD测量可基于第一视场590提供。这可进一步增加大面积基板上的CD测量的产量。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，测量框可为基板的矩形部分，具有矩形的任意长宽比和/或任意尺寸。再者，可自由地选择矩形的定向。举例来说，图6A示出两个横向定向的矩形和一个纵向定向的矩形。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，测量框可为基板的矩形部分，所述矩形部分具有长度和宽度。举例来说，定向可在矩形基板的笛卡尔坐标系(Cartesian coordinate system)中为任意角度。图6A示出横向定向的矩形和纵向定向的矩形，横向定向的矩形可视为相对于基板具有0°角度，纵向定向的矩形可视为相对于基板具有90°角度。也可提供从0°和90°偏差的其他角度。举例来说，根据本公开内容的实施方式，可将矩形的长度定向为沿着临界尺寸扩展。矩形的宽度可举例为对应于测量临界尺寸所用于的线的数量。举例来说，可提供这些线的数量的平均。
根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，可选择测量框的长度以调整CD测量的分辨率。根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，第二视场的高分辨率可为20nm或更小，例如是10nm或更小，举例为5nm或更小。再者，附加地或替代地，高分辨率可为2nm或更大，例如是5nm或更大。
相较于根据在显示器制造中常规的基于SEM的CD测量，根据本公开内容的方法允许以较快的速度(增加产量)和较高的准确程度(较高的分辨率)执行自动临界尺寸测量(automated critical dimension measurement，ACD)。
根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，基于扫描技术可进一步区分用于显示器制造的大面积基板上的自动临界尺寸测量与半导体晶片CD。一般来说，可区分模拟扫描技术和数字扫描技术。模拟扫描技术可包括模拟锯齿信号，以预定频率将模拟锯齿信号提供至扫描偏转器组件。锯齿信号可结合连续或准连续(quasi-continuous)的基板移动而至基板的扫描区域。数字扫描技术提供基板上的带电粒子束的x位置和y位置的离散值，并且扫描的影像的个别像素通过坐标值像素逐像素地寻址(addressed)，也就是数字地寻址。因扫描速度和降低的复杂度而可能视为优选地用于半导体晶片SEM检查的模拟扫描技术(“飞行阶段(flying stage)”)对于大面积基板上的CD测量并非有利的。由于基板的尺寸，数字地扫描所述区域，也就是通过提供期望的束位置坐标的列表扫描所述区域。换言之，第一FOV，也就是较大的FOV；和第二FOV，也就是较小的FOV，均利用数字扫描技术扫描，也就是数字扫描仪。由于基板的尺寸，这样的扫描工艺提供较好的产量和准确度。
图2和图3示出基板支撑件上的基板160。基板支撑件提供基板接收区域。本文所使用的术语“基板接收区域”可包括基板支撑件可用于接收基板的最大面积。也就是说，基板支撑件可适用于接收具有与基板接收区域相同的空间尺寸的基板，或接收具有与基板接收区域相比较小的一个或多个空间尺寸的基板，使得基板适合在基板接收区域中。图2图示设备100的实施方式，其中基板支撑件110提供基板接收区域210。在图2中所示的范例性实施方式中，基板接收区域210是以虚线所示的矩形。因此，基板接收区域210可适用于接收矩形的基板(未示出)，所述矩形的基板具有相同于图2中所示的矩形的基板接收区域210的长度和宽度(或较小的长度和宽度)。作为例子，图3示出矩形的基板160，矩形的基板160设置于基板支撑件110上，其中图3中所示的基板160的尺寸大体上与图2中所示的基板接收区域210的尺寸一致。特别地，图3中所示的基板160的长度和宽度大体上分别与图3中所示的基板接收区域210的长度和宽度相同。也就是说，附加地或替代地，基板具有各为基板接收区域的90％至100％的长度和宽度。
基板接收区域具有沿着第一方向的第一接收区域尺寸。相对于本文所描述的图，第一方向可表示x方向150。第一方向可平行于基板支撑件。基板支撑件可以是沿着第一方向可位移的。基板接收区域的第一接收区域尺寸可包括沿着第一方向的基板接收区域的范围、宽度、长度或直径。附加地或替代地，第一接收区域尺寸可表示可由基板支撑件接收的基板沿着第一方向的最大宽度。举例来说，参照图2中所示的设备，沿着第一方向的基板接收区域的第一接收区域尺寸可表示沿着x方向150的基板接收区域210的宽度220。宽度220可对应于可由基板支撑件110接收的基板沿着x方向150的最大宽度。作为例子，图3中所示的基板160具有沿着x方向150的基板宽度810，其中基板宽度810基本上相同于图2中所示的基板接收区域210的宽度220。
范例性的第一成像带电粒子束显微镜和第二成像带电粒子束显微镜具有沿着第一方向的距离，所述距离在基板接收区域的第一接收区域尺寸的从30％至70％的范围中。更特别地，沿着第一方向的距离可在第一接收区域尺寸的从40％至60％的范围中，举例为第一接收区域尺寸的约50％。举例来说，参照图2中所示的实施方式，沿着第一方向的距离可表示第一成像带电粒子束显微镜130与第二成像带电粒子束显微镜140之间的距离135。在图2中所示的范例性实施方式中，距离135是基板接收区域210的宽度220的大约50％。
基板支撑件可以是在真空腔室中相对于第一成像带电粒子束显微镜和/或相对于第二成像带电粒子束显微镜可移动的。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式，第二成像带电粒子束显微镜与第一成像带电粒子束显微镜隔开至少30cm的距离，更特别是至少40cm的距离，例如是第一接收区域尺寸的约50％。在第一成像带电粒子束显微镜与第二成像带电粒子束显微镜之间具有最小距离(也就是大于仅复制彼此相邻的两个成像带电粒子束显微镜来作为冗余(redundancy)的距离)的优点是减小通过设备行进而检查基板的距离，彼此相邻的两个成像带电粒子束显微镜举例为彼此相邻的两个SEM。这允许减小尺寸的真空腔室，使得也可有利地减小真空腔室的振动。
由于用于显示器制造的基板的尺寸和制造工艺所产生的挑战，临界尺寸测量也适用于本公开内容的实施方式所述的大面积基板。举例来说，显示器可具有5百万个像素或更多，例如是约8百万个像素。大显示器可包括甚至更多数量的像素。针对各像素来说，提供至少用于红色的电极、用于绿色的电极和用于蓝色的电极(RGB)。因此，可包括视为对工艺关键的尺寸(临界尺寸)的基板上的结构可能数量非常多并且在非常大的区域范围内。如上所述，本公开内容的实施方式包括利用第一、较低分辨率扫描第一视场；基于第一视场中的图案确定第一位置；利用第二、较高分辨率扫描相对于第一位置定位的第二视场；和基于具有较高分辨率的影像提供CD测量。在第二视场中的结构处提供CD测量，并且举例来说，也在第一视场中提供CD测量，也就是说，第二视场提供于第一视场中。根据一些实施方式，可在结构处提供一个或多个CD测量。附加地或替代地，可在第一视场中提供用于另外的CD测量的两个或更多个结构。
由于显示器的性质(nature)，可提供非常高数量的对应结构。对于显示器制造来说，特别是有鉴于要处理的大面积，知道能否在大面积基板的全部位置处可靠地制造结构是重要的。当说明制造工艺的特征时经常考虑基板的区域范围内的制造工艺均匀性。因此，要在基板上的不同位置上例如通过CD测量评估一种或多种类型的结构。这些位置可分布在基板的整个区域范围内，举例为均匀地分布在基板范围内。有鉴于上述，根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可提供检查用于显示器制造的大面积基板的方法。方法可包括(a)使具有第一结构类型的第一区域中的基板的第一部分成像，以取得第一影像；(b)确定第一部分中的图案；(c)使第一区域中的基板的第二部分成像，以取得第二影像，第二影像具有高于第一影像的分辨率；(d)确定第一区域中的第一结构类型的临界尺寸；和在大面积基板上的多个区域中重复(a)至(c)，所述多个区域分布在大面积基板上的至少1.2m2范围内。
图7示出用于大面积基板的检查的设备的另一例子。举例来说，在图7中所示的设备中，第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140沿着z方向151延伸，也就是垂直于x方向150和y方向152延伸，其中x-y平面平行于基板支撑件110。或者，第一成像带电粒子束显微镜和/或第二成像带电粒子束显微镜可相对于基板支撑件和/或第一方向倾斜。第一成像带电粒子束显微镜和/或第二成像带电粒子束显微镜可沿着一方向延伸，此方向与第一方向成角度，其中所述角度不同于90度。特别地，所述角度可在60到90度的范围中，特别是从75至90度。根据可与本文所述其他实施方式结合的再其他的实施方式，成像带电粒子束显微镜列可垂直于基板支撑件布置，并且成像带电粒子束显微镜光学器件可经配置以使带电粒子束倾斜举例为大至20°的角度。具有相对于基板的表面法线倾斜的带电粒子束可用于形貌成像(topography imaging)或甚至具有高分辨率的3D影像，也就是10nm或更小的分辨率。倾斜带电粒子束的另外的细节可参照图8B和图8C来理解。
图7示出根据本文所述实施方式的用以检查基板的设备的侧视图。设备包括位移单元410。位移单元410适用于沿着第一方向使基板支撑件位移，举例为沿着x方向150使基板支撑件位移，以将基板支撑件110定位在第一成像带电粒子束显微镜130下方和/或第二成像带电粒子束显微镜140下方。位移单元410可适用于沿着x方向150向前和向后移动基板支撑件110，也就是在图7中朝右和朝左移动基板支撑件110。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式，本文所述之设备进一步包括位移单元，位移单元例如是举例为图7中所示的位移单元410。位移单元可适用于沿着第一方向使基板支撑件位移。位移单元410可举例为包括多个线性致动器(未示出)，基板支撑件110设置于所述线性致动器上。替代地或附加地，位移单元可举例为包括磁性导引系统(未示出)，用以沿着x方向150导引基板支撑件110。在图7中所示的示意性代表图中，位移单元410布置在真空腔室120中。或者，特别是如果设备100耦接于装载锁定腔室或为串联设备，部分的位移单元410可延伸至真空腔室120外侧。延伸至真空腔室120外侧的位移单元410可适用于传送基板支撑件110至真空腔室120中和离开真空腔室120。举例来说，位移单元410可在真空腔室120的右侧和真空腔室120的左侧延伸至真空腔室120外侧。因此，基板支撑件110可举例为通过位移单元410从左移动至真空腔室120中，并且可通过位移单元410向右移动离开真空腔室120。
位移单元可适用于沿着第一方向从靠近真空腔室的第一端或壁的位置使基板支撑件位移至靠近真空腔室的第二端或壁的位置。位移单元可具有沿着第一方向的位移范围，其中位移单元可适用于使基板支撑件位移至位移范围中的任意目标坐标。
图7中所示的设备可进一步包括另外的位移单元(未示出)，适用于在真空腔室120中沿着y方向152使基板支撑件110位移。位移单元410和所述另外的位移单元可形成共同位移系统，适用于在x-y平面中移动基板支撑件110。因此，通过在x-y平面中适当地移动保持基板的基板支撑件110，设置于基板支撑件110上的基板的任何区域可位于第一成像带电粒子束显微镜130下方或第二成像带电粒子束显微镜140下方来进行目标部分的CD测量。基板支撑件可安装在所述另外的位移单元上，或安装在由位移单元和另外的位移单元形成的共同位移系统上。所述另外的位移单元可适用于相对于第一成像带电粒子束显微镜和/或相对于第二成像带电粒子束显微镜使基板支撑件位移。所述另外的位移单元可具有沿着第一方向的位移范围，其中位移范围可在基板宽度或基板接收区域的相应宽度的从150％至180％的范围中。真空腔室可具有沿着第一方向的第一内部尺寸，第一内部尺寸是沿着第一方向的第一接收区域尺寸的150％至180％。
图7中所示的设备100进一步包括真空泵420，适用于在真空腔室120中产生真空。真空泵420经由连接件430流体耦接于真空腔室120，连接件430举例为导管，其中连接件430连接真空泵420与真空腔室。经由连接件430，真空泵420可抽空(evacuate)真空腔室。因此，可在真空腔室中提供举例为10-1mbar或更低的压力。在操作期间，真空泵420可能振动。经由附接于真空泵420并且附接于真空腔室120的连接件430，真空泵420的机械振动可传输到真空腔室120。因此，不期望的振动可传输到真空腔室120和/或传输到位于基板支撑件110上的基板(未示出)。为了抑制真空泵420的振动，减振器431包括于设备100中，更特别是包括在连接件430中。如图所示，减振器431经由第一耦接件432耦接于真空泵420并且经由第二耦接件433耦接于真空腔室120。
图7进一步示出适用于测量真空腔室120的振动的振动传感器450。举例来说，振动传感器可适用于测量真空腔室120的振动的振幅和/或频率。振动传感器450可进一步适用于在一个或多个方向中测量振动。振动传感器450可包括光学源(未示出)，适用于产生光束。可将光束导引至真空腔室120，举例为真空腔室120的壁上，其中至少部分的光束可从真空腔室反射。振动传感器450可进一步包括检测器(未示出)，用以在从真空腔室120反射后检测光束。因此，可通过振动传感器450收集有关于真空腔室120的振动的信息。振动传感器可为干涉仪(interferometer)。
根据一些实施方式，振动传感器经配置以用于测量影响成像带电粒子束显微镜与基板支撑件之间的相对位置的振动。如图7中所示，有鉴于在真空腔室产生的相对大振幅，可在真空腔室处执行测量。根据再其他的或额外的应用，振动传感器(举例为干涉仪或压电振动传感器)可安装于基板支撑件，以测量成像带电粒子束显微镜的相对位置(和位置振动)，或可安装于成像带电粒子束显微镜，以测量基板支撑件的相对位置(和位置振动)。
由振动传感器450收集的有关于成像带电粒子束显微镜与基板支撑件之间的相对位置和/或真空腔室120的振动的数据可传输到控制单元(举例为图1中的控制器180)。使用由振动传感器450收集的数据，控制单元可控制设备100。特别地，使用由振动传感器450收集的数据，控制单元可控制第一成像带电粒子束显微镜130、第二成像带电粒子束显微镜140、位移单元410或包括于设备100中的其他部件，以举例为如果振动传感器450指出真空腔室范围的振动超出预定限制暂时地暂停基板的CD测量。更进一步附加地或替代地，可使用相对位置的测量利用合适的校正因子(correction factor)校正影像，所述校正因子源自相对位置的测量。
图8A示出如本文所述的成像带电粒子束显微镜，也就是带电粒子束装置500，例如是第一成像带电粒子束显微镜和/或第二成像带电粒子束显微镜。带电粒子束装置500包括电子束列20，提供举例为第一腔室21、第二腔室22和第三腔室23。也可称为枪腔室(gunchamber)的第一腔室包括电子束源30，电子束源30具有发射器31和抑制器32。
发射器31连接于电源531，用以向发射器提供电位。提供至发射器的电位可使得电子束加速至举例为20keV或更高的能量。因此，发射器可施加偏压至-1kV电压的电位，以提供1keV的着陆能量来用于接地基板。上电极562提供于较高的电位来以较高能量导引电子穿过列。
利用图8A中所示的装置，可通过电子束源30产生电子束(未示出)。束可对准于束限制孔550，选定束限制孔550的尺寸以塑形束，也就是阻挡部分的束。之后，束可通过分束器580，分束器580分离主电子束与信号电子束，也就是分离主电子束与信号电子。主电子束可通过物镜聚焦于基板160上。基板160位于基板支撑件110上的基板位置上。在电子束碰撞于基板160上时，例如二次电子和/或背向散射电子信号电子或x射线从基板160释放，而可由检测器598检测。
在图8A中所示的范例实施方式中，提供聚光透镜520和束塑形或束限制孔550。两阶段偏转系统540设置于聚光透镜与束限制孔550之间，用以将束对准于孔，束限制孔550举例为束塑形孔。电子可通过引出器(extractor)或通过正极加速至列中的电压。可举例为通过聚光透镜520或通过另外的电极(未示出)提供引出器。
如图8A中所示，物镜具有磁性透镜部件561，磁性透镜部件561具有磁极片64和63并且具有线圈62，磁性透镜部件561将主电子束聚焦于基板160上。基板160可位于基板支撑件110上。图8A中所示的物镜包括上磁极片63、下磁极片64和线圈62，形成物镜的磁性透镜部件60。再者，上电极562和下电极530形成物镜的静电透镜部件。
再者，在图8A中所示的实施方式中，提供扫描偏转器组件570。扫描偏转器组件570(也见图1中的扫描偏转器组件184)可举例为磁性的，但优选地为静电扫描偏转器组件，经配置以用于高像素率。扫描偏转器组件570可为单一阶段组件，如图8A中所示。或者，也可提供两阶段或甚至三阶段偏转器组件。在沿着光轴2的不同位置处提供每个阶段。
下电极530连接于电压源(未示出)。图8A中所示的实施方式示出在下磁极片64下方的下电极530。物镜的下电极为浸没透镜部件的减速电极，也就是减速场透镜部件，所述下电极一般在提供基板上的带电粒子的2keV或更低的着陆能量，举例为500V或1keV的着陆能量。
分束器580适用于分离主电子和信号电子。分束器可为维恩滤波器(Wien filter)并且/或者可为至少一个磁性偏转器，使得信号电子偏离而离开光轴2。信号电子接着由束弯曲器(beam bender)591(举例为半球形束弯曲器)和透镜595导引至检测器598。可设置像是过滤器596的另外的元件。根据再其他的调整，检测器可为分段的检测器，经配置以用于根据样本处的起始角度来检测信号电子。
第一成像带电粒子束显微镜和第二成像带电粒子束显微镜可为成像带电粒子束显微镜类型的带电粒子束装置，例如是举例为图8A中所示的带电粒子束装置500。
图8B和图8C图示部分的带电粒子束装置500的另外的可选实施方式。在图8A和图8B中，示出在预定倾斜的束着陆角度下倾斜主带电粒子束来碰撞于基板上的选择。根据本文所述的实施方式，如本文所述的成像带电粒子束显微镜可利用一个或多个倾斜束来成像。因此，可改善3D成像、阶梯的成像、沟槽、孔洞的成像和/或突出物的成像。
根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可针对结构的形状提供临界尺寸测量，举例来说，孔或柱可基于完美制造结构而具有圆形的形状。事实上，孔或柱可能偏离完美圆形的形状，而可能略微地呈现卵形或椭圆形。因此，可利用根据本公开内容的实施方式的CD测量来测量形状的圆度或其他系数。特别是针对孔、开口、柱或其他三维结构，利用倾斜束的测量或利用不同的倾斜束的两个(举例为接续的)测量可具有优点。因此，根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式，可提供如本文所述的带电粒子束倾斜(举例为参照图8B和图8C)。再者，利用倾斜束的成像可用来测量结构的形状的长宽比(aspect ratio)。长宽比(例如是为圆对上椭圆的结构)也可利用根据本公开内容的实施方式的非倾斜的束来测量。然而，特别是三维结构的长宽比可举例为有利地利用立体影像和/或倾斜的束来测量。
在图8B中，带电粒子束源(未示出)射出带电粒子束，以沿着光轴2朝向物镜560行进，物镜560将束聚焦于基板160的表面上。预透镜偏转单元510可包括两个偏转线圈，使束偏离光轴2。有鉴于两阶段，所述束可偏转为看起来从与带电粒子束源的视位置(apparentposition)重合的点出现(emerge)。预透镜偏转单元510布置在带电粒子源与物镜560之间。透镜中(in-lens)偏转单元512可提供于物镜的场内，使得相应的场重叠。透镜中偏转单元512可为两阶段单元，包括两个偏转线圈。虽然图8B的示意图示出一个线圈定位在物镜560的主平面的上方并且一个线圈定位在物镜560的主平面下方的布置，其他布置也是可行的，特别是提供透镜中偏转单元与物镜的场之间的重叠的布置。
透镜中偏转单元512可重新导向束，使得束在光轴处穿过物镜的中心，也就是聚集作用的中心。重新导向使得带电粒子束从大体上相反于不穿过光轴2的方向的方向击中基板的表面。透镜中偏转单元512和物镜560的组合作用导引主带电粒子束回到光轴，使得主带电粒子束在预定倾斜束着陆角度下击中样本。
在图8C中，带电粒子束源(未示出)射出带电粒子束，以沿着光轴2朝向物镜560行进，物镜560将所述束聚焦于基板160的表面上。偏转单元510包括两个偏转器，以使束偏离光轴。有鉴于两阶段，所述束可偏转为看起来从与带电粒子束源的视位置重合的点出现。预透镜偏转单元510可布置在带电粒子源与物镜560之间。在预透镜偏转单元510上方，可设置维恩滤波器513而产生交叉电磁场。通过物镜560的带电粒子束的离轴路径(off-axispath)引起第一色差。维恩滤波器513的能量分散效应(energy dispersive effect)引入与第一色差的种类相同的第二色差。适当地选择维恩滤波器的电场E和磁场B的强度，可调整第二色差以具有与第一色差相同的大小和相反的方向。实际上，第二色差在基板表面的平面中大体上补偿第一色差。主带电粒子束通过离轴行进通过物镜560和物镜的聚焦作用来倾斜。
图10a-图10d示出根据本文所述实施方式的真空腔室中的成像带电粒子束显微镜的不同布置的例子，成像带电粒子束显微镜包括第一成像带电粒子束显微镜和第二成像带电粒子束显微镜。图10a中所示的第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140的布置类似于上文考虑的实施方式。特别地，第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140沿着x方向150布置。如图所示，第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140两者布置在相对于y方向152相同的y坐标710处。
图10b示出设备100，其中第一成像带电粒子束显微镜130在真空腔室120中布置在第一y坐标720处并且其中第二成像带电粒子束显微镜布置在第二y坐标721处，第二y坐标721不同于第一y坐标。在图10b中所示的实施方式中，第一成像带电粒子束显微镜130与第二成像带电粒子束显微镜之间沿着x方向150的距离135是第一投影轴722与第二投影轴723之间的距离。第一投影轴722沿着y方向152延伸通过第一成像带电粒子束显微镜130的中心724，第二投影轴723沿着y方向延伸通过第二成像带电粒子束显微镜140的中心725。从数学的角度而言，第一成像带电粒子束显微镜130与第二成像带电粒子束显微镜140之间沿着x方向150的距离135是两个点A与B之间的距离，其中A是中心724于x方向150上的正交投影并且B是中心725于x方向150上的正交投影。
图10c图示实施方式，根据所述实施方式，设备100进一步包括第三成像带电粒子束显微镜750，并且其中第一成像带电粒子束显微镜130、第二成像带电粒子束显微镜140和第三成像带电粒子束显微镜750沿着x方向150布置。如图所示，第一成像带电粒子束显微镜130、第二成像带电粒子束显微镜140和第三成像带电粒子束显微镜750布置在相对于y方向152相同的y坐标730处。第三成像带电粒子束显微镜750沿着x方向150与第一成像带电粒子束显微镜130隔开距离761，并且沿着x方向与第二成像带电粒子束显微镜140隔开距离762。在范例实施方式中，第一成像带电粒子束显微镜130、第二成像带电粒子束显微镜140和第三成像带电粒子束显微镜750以对称方式线性布置，其中距离761等于距离762。相较于具有两个成像带电粒子束显微镜的设备，如图10c中所示的包含第三成像带电粒子束显微镜750可允许进一步减少基板沿着x方向150移动来在基板上进行CD测量的距离。因此，相较于包括两个成像带电粒子束显微镜的真空腔室，例如是举例为图10a中所示的真空腔室120，图10c中所示的真空腔室120的内部宽度121较小。
图10d图示实施方式，根据所述实施方式，设备100进一步包括第四成像带电粒子束显微镜760。第一成像带电粒子束显微镜130、第二成像带电粒子束显微镜140、第三成像带电粒子束显微镜750和第四成像带电粒子束显微镜760对称地布置成方形的阵列。其中，第一成像带电粒子束显微镜130和第二成像带电粒子束显微镜140在第一y坐标741处布置为阵列的第一行。第三成像带电粒子束显微镜750和第四成像带电粒子束显微镜760在第二y坐标740处布置为阵列的第二行。第三成像带电粒子束显微镜750沿着y方向152与第一成像带电粒子束显微镜130隔开距离781，并且沿着x方向与第四成像带电粒子束显微镜760隔开距离782。第四成像带电粒子束显微镜760沿着y方向与第二成像带电粒子束显微镜140进一步隔开距离783。距离135、距离781、距离782和距离783是相等的距离。相较于具有两个成像带电粒子束显微镜的设备，如图10d中所示的四个成像带电粒子束显微镜的布置可允许减小基板沿着y方向152行进来进行基板上的CD测量的距离。因此，相较于包括两个成像带电粒子束显微镜的真空腔室，例如是举例为图10a中所示的真空腔室120，沿着y方向的真空腔室120的尺寸770可减小。
虽然前述内容针对一些实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设计其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的保护范围当视随附的权利要求书而定。

Claims (20)

1.一种用于显示器制造的基板上的自动临界尺寸测量的方法，包括：
利用带电粒子束扫描具有第一尺寸的第一视场，以取得第一影像，所述第一影像具有用于显示器制造的所述基板的第一部分的第一分辨率；
通过所述第一影像的图案识别来确定所述第一影像中的图案的第一位置；
从所述第一位置确定第二位置；
利用所述带电粒子束扫描具有所述第二位置的第二视场，以取得所述基板的第二部分的第二影像，所述第二视场具有第二尺寸，所述第二尺寸小于所述第一尺寸，所述第二影像具有第二分辨率，所述第二分辨率高于所述第一分辨率；和
从所述第二影像确定提供于所述基板上的结构的临界尺寸。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述临界尺寸是所述基板上的距离。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：
在所述第一影像中观察所述距离。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用所述带电粒子束扫描第三视场，以取得所述基板的第三部分的第三影像，所述第三视场具有第三尺寸并且具有第三位置，所述第三尺寸小于所述第一尺寸，所述第三位置相对于所述第一位置提供，所述第三影像具有第三分辨率，所述第三分辨率高于所述第一分辨率；和
从所述第三影像确定提供于所述基板上的另外的结构的另外的临界尺寸。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第二分辨率和所述第三分辨率类似。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述第三视场不同于所述第二视场并且/或者其中所述第三位置不同于所述第二位置。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第二影像在所述第一影像中。
8.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中通过图案识别计算所述第一位置。
9.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中通过所述图案的多个特征确定所述第一位置。
10.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中通过信号电子的强度信号测量所述临界尺寸。
11.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中利用数字扫描仪测量所述第一视场。
12.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第一视场具有50μm或更大的最小尺寸，并且所述第二视场具有35μm或更小的最大尺寸。
13.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第一分辨率与所述第二分辨率之间的比是从2:1至20:1。
14.如权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：
在所述基板的至少5个区域重复所述自动临界尺寸测量，所述区域分布在至少1.2m2范围内。
15.一种检查用于显示器制造的大面积基板的方法，包括：
(a)使具有第一结构类型的第一区域中的所述基板的第一部分成像，以取得第一影像；
(b)通过所述第一影像的图案识别来确定所述第一部分中的图案的第一位置；
(c)使所述第一区域中的所述基板的第二部分成像，以取得第二影像，所述第二影像具有高于所述第一影像的分辨率，所述第二部分具有相对于所述第一位置提供的第二位置；
(d)确定所述第一区域中的所述第一结构类型的临界尺寸；和
在所述大面积基板上的多个区域中重复(a)至(c)，所述多个区域分布在所述大面积基板上的至少1.2m2范围内。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
计算相对于所述多个区域的所述第一结构类型的所述临界尺寸的静态(static)。
17.一种用以检查用于显示器制造的大面积基板的设备，所述设备包括：
真空腔室；
基板支撑件，布置于所述真空腔室中，其中所述基板支撑件提供至少1.2m2并且具有沿着第一方向的第一接收区域尺寸的基板接收区域；
第一成像带电粒子束显微镜和第二成像带电粒子束显微镜，具有所述第一接收区域尺寸的30％至70％的沿着所述第一方向的距离；和
控制器，包括：处理器及存储器，所述存储器储存指令，当由所述处理器执行所述指令时引起所述设备执行如权利要求1至16中任一项所述的方法。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述真空腔室具有沿着所述第一方向的第一内部尺寸，所述第一内部尺寸是沿着所述第一方向的所述第一接收区域尺寸的150％至180％。
19.如权利要求17至18中任一项所述的设备，其中所述第二成像带电粒子束显微镜沿着所述第一方向与所述第一成像带电粒子束显微镜隔开至少30cm的距离。
20.一种操作如权利要求17至18中任一项所述的设备的方法，包括：
匹配所述第一成像带电粒子束显微镜的所述大面积基板上的第一坐标系与所述第二成像带电粒子束显微镜的所述大面积基板上的第二坐标系。
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