CN1628381B - 用于检查对带电粒子有反应的抗蚀剂的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于扫描图形的设备和方法。本方法包括：(i)引导该带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，和(ii)引导该带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用。图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。第一与第二扫描路径之间的距离，可以大于带电电子束的直径。第一与第二扫描路径中的每一路径，可以包括许多相继的抽样，且第一与第二扫描路径之间的距离，可以大于相邻抽样之间的距离。扫描路径的位置，可以在测量中改变，并特别是在各测量期间之间改变。带电粒子束可以有椭圆形横截面。
Description
技术领域
本发明涉及在电路制作时，用于检查半导体晶片的设备和方法，更具体说，是用于检查对带电粒子束有反应的抗蚀剂材料。
背景技术
集成电路是包含许多层的非常复杂的装置。每一层可以包含导电材料和/或绝缘材料，同时其他层可以包含半导体材料。各种这样的材料都排列成图形，通常是按集成电路预期功能排列。这些图形还要反映在集成电路的制作过程中。
集成电路是通过复杂的多步制作过程制作的。在这些多步制作过程中，抗蚀剂被(i)淀积在衬底/层上，(ii)通过光刻过程曝光，和(iii)显影，产生某种图形，该图形定义一些后来要刻蚀的区域。
通常选择的抗蚀剂材料，如对预定的窄频率(波长)范围的光有反应的材料。一种常用的抗蚀剂材料，是对ArF光源发射的193nm光有反应。该种抗蚀剂材料被称为193nm抗蚀剂。
为在制作阶段和在相继的制作步骤之间检查集成电路，已经发展了各种检查和失效分析技术，有与制作过程结合的(亦称“在线”检查技术)，也有不与制作过程结合的(亦称“离线”检查技术)。各种光学的和带电粒子束的检查仪器及检验仪器，本领域是熟知的，诸如Califonia，Santa Clara的Applied Materials Inc.的VeraSEMTM、ComplussTM、和SEMVisionTM仪器。
制作失效会影响集成电路的电学特性。有些失效是因与要求的图形尺寸不希望的偏差产生的。“临界尺寸”是图形线条的宽度或两条图形线条间的距离。
检查过程的一个目的，是确定受检查的晶片是否包含与这些临界尺寸的偏差。这样的检查通常是用带电粒子束成像完成的，带电粒子束成像为测量所述偏差提供要求的高分辨率。
各种抗蚀剂材料对带电粒子束都有反应，如在扫描电子显微镜(SEM)成像时对发射的电子束有反应。举例说，193nm抗蚀剂作为与电子束相互作用的结果是收缩。收缩是由于量子效应(化学键的断裂)和局部加热效应两种效应产生的。因此，SEM成像使印刷在半导体上的图形产生不需要的变化。
发明内容
本发明提供各种扫描方案，能使带电粒子束成像的同时，降低所述成像和测量的不需要的副作用。
按照本发明的一方面，是通过降低成像的电荷密度，降低电子束与抗蚀剂材料之间相互作用产生的抗蚀剂收缩。
按照本发明的一个实施例，第一个扫描方案涉及用电子束沿多条平行的扫描路径扫描，其中，两条相邻路径之间的距离，远大于电子束的直径。
按照本发明的另一个实施例，扫描路径包括在扫描窗之内。扫描窗彼此分开，并可以根据线条宽度变化的谱分析来定义。按照本发明的又一个方面，扫描窗内相邻扫描路径之间的间隔，随所述线条宽度变化的高的空间频率分量而变化。换句话说，沿线条的抽样应满足沿该线条的线条变化(线条粗度)，以利于在不丢失粗度信息的情况下，确定线条的变化，该粗度信息可能因混叠效应而导致精度丢失。
按照本发明的再一个方面，扫描窗的宽度，随线条宽度变化的低的空间频率分量而变化。
在许多扫描装置中，扫描路径定义了像素-每一扫描路径包括许多抽样-每一抽样被定义为像素。这样定义的像素的长度，基本上等于两条相邻扫描路径之间的距离，而其宽度与电子束在两个相继抽样之间通过的距离对应。因此，如果两条相邻扫描路径之间的距离，大于电子束在两个相继抽样之间通过的距离，则该像素呈矩形。
因此，用矩形像素扫描抗蚀剂材料，降低了电子束在垂直于扫描方向的方向中的通量，从而降低了收缩。还可以进一步安排这些矩形像素来提供图像。
因此，本发明提供一种用带电粒子束扫描图形的方法，本方法包括：(i)引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性；和(ii)引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，其中，第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于带电电子束的直径。
本发明还提供又一种用带电粒子束扫描图形的方法，本方法包括：(i)引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性；和(ii)引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，其中，第一扫描路径与第二扫描路径中的每一路径，包括许多相继的抽样，且其中第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于相邻抽样之间的距离。
按照本发明的再一个实施例，相邻扫描路径之间的距离，在SEM成像过程中是变化的。因此，如果图形被再成像，那么电子束不追随先前电子束的同一轨迹。在矩形像素内不同的束的定位，能在测量再次进行时降低收缩率。
本发明还提供一种用带电粒子束扫描图形的方法，本方法包括：(i)引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性；(ii)引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用；和(iii)改变第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，并重复引导带电粒子束的步骤。
按照本发明的再一个实施例，是使电子束散焦(最好在预定像素的界限内)。散焦得到较大的与抗蚀剂层相互作用的斑点。
因此，本发明提供一种用带电粒子束扫描图形的方法，本方法包括：(i)引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性，该带电粒子束有椭圆形的横截面；(ii)引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用。
此外，本发明提供一种用带电粒子束扫描图形的设备，本设备包括：用于产生带电粒子束的装置；和用于引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用的装置。该图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。用于引导的装置，还能引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，其中第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于带电电子束的直径。
本发明还提供一种用带电粒子束扫描图形的设备，本设备包括：用于产生带电粒子束的装置；和用于引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用的装置。该图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。用于引导的装置，还能引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用。第一与第二扫描路径中的每一路径，包括许多相继的抽样，且第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于相邻抽样之间的距离。
本发明再提供一种用带电粒子束扫描图形的设备，本设备包括：用于产生带电粒子束的装置；和用于引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用的装置。该图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。用于引导的装置，还能引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，并且还能改变第一扫描路径与第二扫描路径的位置，和重复引导带电粒子束的步骤。
本发明另外提供一种用带电粒子束扫描图形的设备。本设备包括：用于产生椭圆形横截面的带电粒子束的装置；和用于引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用的装置。该图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。用于引导的装置，还能引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用。
至少有一些实施例可以组合。例如，再次测量时，扫描可以在矩形像素内不同的束位置中进行，和/或束的散焦导致覆盖两个矩形像素宽度的斑点。
附图说明
为了了解本发明和明白本发明如何在实际中实施，现在参照附图，以非限制性的举例方式，说明一个优选的实施例，附图有：
图1按照本发明一个实施例，示意画出一种扫描电子显微镜；
图2按照本发明一个实施例，示意画出被检查的晶片的一部分；
图3按照本发明一个实施例，示意画出图2所示部分某种线条的线条宽度的谱表示；
图4-6按照本发明的实施例，表明各种扫描方案；和
图7-10是流程图，按照本发明的实施例，表明用于使对带电粒子有反应的抗蚀剂成像的方法。
具体实施方式
下面的说明涉及带电粒子显微镜，如SEM，包括步进及重复型SEM，其中，通过扫描晶片某一区域(所述区域由SEM的视场规定)，并在机械上使晶片与SEM之间运动以扫描另一个区域的重复步骤，对晶片进行扫描。所述运动也可以用各种静电的和/或磁的单元，如透镜、偏转器等等引进的静电和/或磁场实施。应当指出，其他带电粒子甚至光子也可以用来检测电压的对比度。还应当指出，本发明也可以通过在SEM与晶片之间引进基本上恒定的运动实施。运动可以是直线的甚或旋转的，和/或该两种运动的任何组合。
现在参照图1，图上画出按照本发明一个实施例的SEM 10。SEM10包括：电子枪12，接受各种电压控制，如加速电压，图上以加速功率源14示意表示；第一电子透镜16；磁静电物镜18；检测器20；控制器/处理器22；和台24。透镜16和18受控制器/处理器22控制，用于使带电粒子束聚焦、对准、和扫描。透镜16和18还可以用于按本领域熟知的方式对带电粒子束整形。所述部件/单元的每一个，本领域是熟知的，因此无需详细说明。简而言之，SEM 10能用于产生带电粒子束(特别是借助电子枪12和功率源14)，使束对准并聚焦在样品上(例如放在台24上的晶片30)并使带电粒子束扫描。
现在参照图2，图上画出晶片30的一部分40。部分40包括对准的十字形靶42，和多根竖直线条44-50。某一线条44的宽度，以及线条间的距离，可以通过下述方案之一测量。一般说，在测量某一线条的宽度之前，必须确定线条的位置。所述位置可以事先粗略了解，而靶42有助于线条的精确定位。通常，位置的确定包括产生部分40的低分辨率的像。例如，部分40可以用0.5×0.5(微米2)像素的480×480个像素成像，而临界尺寸测量的像素尺寸宽度，约数纳米。
现在参照图3，图上按照本发明的一个方面，详细画出线条44的线段45和线条宽度变化的谱表示(也称为线宽粗度)。所述谱表示可以把线条44的多个线条宽度测量(从不同的竖直位置)，用FastFourier Transform(快速Fourier变换)变换产生，虽然也可以用实施所述变换的其他方法(如交叉相关技术)。
线条44的线宽，是通过多次测量60(j，k)测量的，这里k是标识测量期间的正整数，而j从1到J，J有预定的值，该值是按照各种精度、信噪比、和/或致密性要求定义的。扫描线数可以由用户定义，并可以从少数几根线到甚至上千根线。线数由扫描窗的长度和两条扫描线间竖直位移的比值定义。还应当指出，每条扫描线的像素数也可以改变。典型的扫描线包括240到960个像素之间。
曲线70画出线宽粗度的谱表示，并包括许多空间频率分量，如低的空间频率(Dlow)分量78和高的空间频率(Dhigh)分量74，而每一分量包括谱能量的基本量。高空间频率分量74定义相邻扫描路径之间距离，同时，低空间频率分量78定义扫描窗的宽度，以便能进行重复的临界尺寸测量。
在许多情形中都给出高空间频率阈值(如阈值72)。该阈值代表制作工艺的限制，更准确地说，是补偿非常高空间频率线条宽度变化的有限的能力。因此，阈值以上的频率被忽略不计。通常，高空间频率阈值设在50纳米以上，但希望将来的制作技术能降低该阈值。
第一实施例
现在参照图4，图上画出本发明的第一实施例。线条44的一段被水平扫描路径扫描，如被60(1，1)-60(3，1)扫描。扫描路径60(1，1)的相继像素61(1，1，1)-61(1，1，m)之间的水平位移，比扫描路径60(1，1)与相邻扫描路径60(2，1)之间的竖直位移小得多。换句话说，每一像素，如像素61(1，1，1)，是矩形的，像素61(1，1，1)的宽度WD近似地小于一纳米或数纳米长，而它的长度L(高度可以超过甚至数百纳米。应当指出，图上还画出另外的像素。
通常，像素的宽度WD是根据需要的SEM分辨率定义的。它可以基本上等于束的斑点直径。像素的长度可以随各种因数，如预定的收缩率降低程度(反比于L)、线宽粗度谱、而特别是随低频分量和随其他因数而变化。一般地说，像素宽度WD约数纳米，而高度可以约25纳米直至数微米。
为了跟踪线条宽度变化，两条相继扫描路径(像素宽度)之间的距离随沿线条的线条变化(线条粗度)而变化，特别是随高空间频率分量74而变化。如果我们把高空间频率分量74记作Dhigh，那么每一像素的长度应等于或小于Dhigh/2。像素宽度是根据系统要求的分辨率定义的。
按照本发明的一个方面，扫描路径包括在扫描窗内。扫描窗的高度可以随低空间频率分量78的空间频率Dlow而变化。临界尺寸测量的可重复性，通过选择宽度大于或基本上等于低空间频率分量78的空间频率而增加。
现在参照图7-8，图上表明按照本发明诸方面的方法120和140。方法120由步骤122开始，该步骤把要检查的图形定位，通常是测量图形的一种尺寸。参考前面的例子，为了测量线条44的宽度，要检查线条44的一段45。
接着步骤122的是步骤124，步骤124引导带电粒子束，使之沿例如第一扫描路径60(1，1)的扫描路径，与图形相互作用。图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。参照前面举例的图，SEM 10把带电电子束引向晶片30，沿扫描路径60(1，1)与线条44的一段45相互作用。应当指出，扫描路径60(1，1)还与部分40的其他线条相互作用。特性的变化是形成线条44的抗蚀剂的收缩率。
接着步骤124的是步骤126，步骤126收集作为带电粒子束与抗蚀剂之间相互作用结果的散射电子，并处理检测的电子，给出宽度的测量。
接着步骤126的是步骤128，步骤128引导带电粒子束，使之沿例如第二扫描路径的扫描路径，与图形相互作用。第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于带电电子束的直径。参照前面举例的图，SEM 10把带电电子束引向晶片30，沿扫描路径60(2，1)与线条44的一段45相互作用。带电粒子束直径约3纳米。应当指出，这些值是可以改变的，不超出本发明的范围。
接着步骤128的是步骤130，步骤130收集作为带电粒子束与抗蚀剂之间相互作用结果的散射电子，并处理检测的电子，给出另一个宽度的测量。
应当指出，步骤124-130可以重复许多次(甚至到每扫描窗数百次或数千次)，并处理它们的宽度测量(一般用统计分析)，给出至少一个临界测量结果。
画在图8的方法140，仿效方法120，但第一和第二扫描路径以包括许多相继抽样为特征，且其中第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于相邻抽样之间的距离(而按照方法120，是第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于带电电子束的直径)。应当指出，这一差别在步骤128和148相应地表明。应当指出，扫描路径之间的距离，约25纳米，而相继抽样之间的距离，约1.5纳米。应当指出，这些值可以改变，不超出本发明的范围。
第二实施例
有许多理由要对图形的某部分再考查，这些理由例如，但不限于，以前测量的失效、增加测量的精度、进行精度测试、等等。所述重复可能增大所述部分的收缩效应。
按照本发明的一个方面，扫描路径的位置，可以在各考查期间之间改变。考查期间包括为提供临界尺寸指示的许多考查。一个示例性的考查期间，包括单个扫描窗的测量。按照该第二实施例，扫描路径的位置，在从一个扫描窗到另一个扫描窗是不同的，哪怕扫描窗是重叠的。
扫描路径的变化或甚至扫描窗位置的变化，可以随预定图形而变化，但也可以是随机的或半随机的。预定的图形可以在扫描路径之间引进预定的竖直位移，而半随机和/或随机的方案，则可以提供各种位移。
现在参照图5，图中画出三个不同测量期间中扫描的三条扫描路径60(1，1)、60(1，2)、和60(1，3)，和一些相应的像素61(1，1，1)-61(1，1，6)，61(1，2，7)-61(1，2，12)和61(1，3，13)-61(1，3，18)。在第一测量期间，可以遵从扫描路径60(1，1)，而在第二测量期间，遵从扫描路径60(1，2)，以及在第三测量期间，遵从扫描路径60(1，3)。扫描路径60(1，2)和60(1，3)使带电粒子与线条44在不同位置相互作用，于是，在重复的测量期间不致使同一检查部分产生额外收缩。
现在参照图9，图上表明按照本发明一方面的方法160。在方法160中，扫描路径的位置在测量之间，特别是在各测量期间之间变化。
方法160由步骤162开始，该步骤把要检查的图形定位，通常是测量图形的一种尺寸。参考前面的例子，为了测量线条44的宽度，要检查线条44的一段45。
接着步骤162的是步骤164，步骤164引导带电粒子束，使之沿例如第一扫描路径60(1，1)的扫描路径，与图形相互作用。图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。参照前面举例的图，SEM 10把带电电子束引向晶片30，沿扫描路径60(1，1)与线条44的一段45相互作用。应当指出，扫描路径60(1，1)还与部分40的其他线条相互作用。特性的变化是形成线条44的抗蚀剂的收缩率。
接着步骤164的是步骤166，步骤166收集作为带电粒子束与抗蚀剂之间相互作用结果的散射电子，并处理检测的电子，给出宽度的测量。
接着步骤166的是步骤168，步骤168引导带电粒子束，使之沿例如第二扫描路径60(2，1)的扫描路径，与图形相互作用。第一扫描路径与第二扫描路径之间的距离，大于带电电子束的直径。参照前面举例的图，SEM 10把带电电子束引向晶片30，沿扫描路径60(2，1)与线条44的一段45相互作用。带电粒子束直径约3纳米。应当指出，这些值是可以改变的，不超出本发明的范围。
接着步骤168的是步骤170，步骤170收集作为带电粒子束与抗蚀剂之间相互作用结果的散射电子，并处理检测的电子，给出另一个宽度的测量。
接着步骤170的是步骤172，步骤172确定，测量期间是否已经结束。如果测量期间没有结束，则步骤172由步骤164继续。应当指出，步骤164-170可以重复许多次(甚至到每扫描窗数百次或数千次)，并处理它们的宽度测量(一般用统计分析)，给出至少一个临界测量结果。如果测量期间结束，且(未画出)有必要再重复考查基本上是同一部分时，则步骤172由步骤174继续，步骤174改变扫描路径位置，并跳到步骤164。应当指出，可以存储扫描路径位置，供将来例如重复某一测量之用。还应当指出，扫描路径位置的改变，可以不管测量期间，并在该方法已经确定改变扫描图形位置及重复扫描步骤时，改变扫描路径位置。
第三实施例
在许多情形中，系统分辨率远小于线宽粗度带宽。借助带电粒子束的整形，随所述不同要求而变化，可以在不降低系统性能下，获得较低的带电粒子束密度。
换句话说，可以把椭圆形束而不是圆形束引向晶片。例如，参照图6，假定像素60(1，1，1)的宽度约3纳米，该像素的长度约25纳米，那么，束99可以整形为长轴约25纳米、短轴约3纳米的椭圆形。
通过引入(或通过不抑制)轴向的特别是子午线的像散，可以产生椭圆形束。
现在参照图10，图上表明按照本发明一方面的方法180。方法180由步骤182开始，该步骤把要检查的图形定位，通常是测量图形的一种尺寸。参考前面的例子，为了测量线条44的宽度，要检查线条44的一段45。
接着步骤182的是步骤184，步骤184引导带电粒子束，使之沿例如第一扫描路径60(1，1)的扫描路径，与图形相互作用。该束已按照矩形像素形状整形。通常，该束被整形为椭圆形，长轴基本上沿检查的图形的轴，而短轴基本上垂直于检查的图形的轴。图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性。参照前面举例的图，SEM 10把带电电子束引向晶片30，沿扫描路径60(1，1)与线条44的一段45相互作用。应当指出，扫描路径60(1，1)还使部分40的其他线条相互作用。特性的变化是形成线条44的抗蚀剂的收缩率。
接着步骤184的是步骤186，步骤186收集作为带电粒子束与抗蚀剂之间相互作用结果的散射电子，并处理检测的电子，给出宽度的测量。
接着步骤186的是步骤188，步骤188引导带电粒子束，使之沿例如第二扫描路径的扫描路径，与图形相互作用。
接着步骤188的是步骤190，步骤190收集作为带电粒子束与抗蚀剂之间相互作用结果的散射电子，并处理检测的电子，给出另一个宽度的测量。
应当指出，步骤184-190可以重复许多次(甚至到每扫描窗数百次或数千次)，并处理它们的宽度测量(一般用统计分析)，给出至少一个临界测量结果。
Claims (24)
1.一种用带电粒子束扫描图形的方法，该方法包括如下步骤：
引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性；和
引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，其中，第一扫描路径与第二扫描路径之间的分隔距离，大于带电粒子束的直径。
2.按照权利要求1的方法，其中的图形基本上由抗蚀剂制成。
3.按照权利要求1的方法，其中的带电粒子束是电子束。
4.按照权利要求1的方法，还包括收集与图形相互作用产生的带电粒子的步骤。
5.按照权利要求4的方法，还包括处理收集的带电粒子的步骤。
6.按照权利要求5的方法，其中的处理，包括提供图形的临界尺寸的指示。
7.按照权利要求1的方法，还包括使图形定位的预备步骤。
8.一种用带电粒子束扫描图形的方法，该方法包括如下步骤：
引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性；和
引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，
其中，第一扫描路径与第二扫描路径中的每一路径，包括许多相继的抽样，且第一扫描路径与第二扫描路径之间的分隔距离，大于相邻抽样之间的距离。
9.按照权利要求8的方法，其中的图形基本上由抗蚀剂制成。
10.按照权利要求8的方法，其中的带电粒子束是电子束。
11.按照权利要求8的方法，还包括收集与图形相互作用产生的带电粒子的步骤。
12.按照权利要求11的方法，还包括处理收集的带电粒子的步骤。
13.按照权利要求12的方法，其中的处理，包括提供图形的临界尺寸的指示。
14.按照权利要求8的方法，还包括使图形定位的预备步骤。
15.一种用带电粒子束扫描图形的方法，该方法包括如下步骤：
在第一测量期间内，引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性；
引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，其中第一扫描路径与第二扫描路径之间的分隔距离，大于带电粒子束的直径；和
改变第一扫描路径与第二扫描路径的位置，并在第二测量期间内重复引导带电粒子束的步骤。
16.按照权利要求15的方法，其中的图形基本上由抗蚀剂制成。
17.按照权利要求15的方法，其中的带电粒子束是电子束。
18.按照权利要求15的方法，还包括收集与图形相互作用产生的带电粒子的步骤。
19.按照权利要求18的方法，还包括处理收集的带电粒子的步骤。
20.按照权利要求19的方法，其中的处理，包括提供图形的临界尺寸的指示。
21.按照权利要求15的方法，还包括使图形定位的预备步骤。
22.一种用带电粒子束扫描图形的设备，该设备包括：
用于产生带电粒子束的装置；和
引导装置，用于引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与图形相互作用，其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性，该引导装置，还能用于引导带电粒子束，使之沿第二扫描路径与图形相互作用，而且第一扫描路径与第二扫描路径之间的分隔距离，大于带电电子束的直径。
23.一种用带电粒子束扫描图形的设备，该设备包括：
用于产生带电粒子束的装置；和
用于引导带电粒子束，使之沿第一与第二扫描路径与图形相互作用的装置，第一与第二扫描路径中的每一路径，包括许多相继的抽样，
其中的图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性，且第一扫描路径与第二扫描路径之间的分隔距离，大于相邻抽样之间的距离。
24.一种用带电粒子束扫描图形的设备，该设备包括：
用于产生带电粒子束的装置；和
引导装置，用于在第一测量期间内引导带电粒子束，使之沿第一扫描路径与第二扫描路径与图形相互作用，
其中第一扫描路径与第二扫描路径之间的分隔距离，大于带电电子束的直径，并且该图形作为与带电粒子束相互作用的结果，改变它的一种特性，和
该引导装置，当在第二测量期间内重复引导带电粒子束时，还能改变第一扫描路径与第二扫描路径的位置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133094A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-16 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 测试片及其制造方法和光刻胶缺陷的检测方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101028222B1 (ko) * | 2006-03-14 | 2011-04-11 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 다중 열 ｅ-빔 테스트 시스템에서 혼선을 감소시키는 방법 |
| CN101495172A (zh) * | 2006-07-28 | 2009-07-29 | 泰勒医疗公司 | 由聚合物与颗粒或纤维的复合物形成的导管部件 |
| US8641677B2 (en) | 2010-01-21 | 2014-02-04 | James T. Rawls | Low-profile intravenous catheter device |
| JP5813413B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2015-11-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | シュリンク前形状推定方法およびｃｄ−ｓｅｍ装置 |
| TWI494537B (zh) * | 2013-01-23 | 2015-08-01 | Hitachi High Tech Corp | A pattern measuring method, a device condition setting method of a charged particle beam device, and a charged particle beam device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302828A (en) * | 1992-12-03 | 1994-04-12 | Metrologix Corporation | Scanning techniques in particle beam devices for reducing the effects of surface charge accumulation |
| US5576833A (en) * | 1994-03-11 | 1996-11-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wafer pattern defect detection method and apparatus therefor |
| US5663967A (en) * | 1995-10-19 | 1997-09-02 | Lsi Logic Corporation | Defect isolation using scan-path testing and electron beam probing in multi-level high density asics |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59214151A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | Jeol Ltd | 荷電粒子線装置等における二次元画像デ−タの表示方法 |
| JPS62135710A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-18 | Nec Corp | 微細パタ−ンの検査方法 |
| US4925710A (en) * | 1988-03-31 | 1990-05-15 | Buck Thomas F | Ultrathin-wall fluoropolymer tube with removable fluoropolymer core |
| JPH02139844A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Seiko Instr Inc | テーブルを用いたビーム走査方法 |
| JPH02236105A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-19 | Toshiba Corp | 電子ビームによる測長方法 |
| US5304811A (en) * | 1991-08-09 | 1994-04-19 | Fujitsu Ltd. | Lithography system using charged-particle beam and method of using the same |
| JP2869827B2 (ja) * | 1991-09-17 | 1999-03-10 | 株式会社日立製作所 | 走査電子顕微鏡 |
| JPH06124681A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Nec Corp | 荷電粒子描画装置 |
| CA2176389A1 (en) * | 1993-11-12 | 1995-05-18 | Richard S. Jaraczewski | Small diameter, high torque catheter |
| JPH10294255A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-11-04 | Canon Inc | 電子ビーム照明装置、および該電子ビーム照明装置を備えた露光装置 |
| JP3737656B2 (ja) * | 1999-09-27 | 2006-01-18 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム露光方法 |
| US6570155B1 (en) * | 2000-04-11 | 2003-05-27 | Applied Materials, Inc. | Bi-directional electron beam scanning apparatus |
| JP2001304841A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Sumitomo Chem Co Ltd | レジストパターンの寸法測定方法 |
| JP3519348B2 (ja) * | 2000-07-14 | 2004-04-12 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | パターン測定装置及び測定方法 |
| US6855929B2 (en) * | 2000-12-01 | 2005-02-15 | Ebara Corporation | Apparatus for inspection with electron beam, method for operating same, and method for manufacturing semiconductor device using former |
| US6727507B2 (en) * | 2001-01-22 | 2004-04-27 | Leepl Corporation | Electron beam proximity exposure apparatus and method |
| JP2006138864A (ja) * | 2001-08-29 | 2006-06-01 | Hitachi Ltd | 試料寸法測定方法及び走査型電子顕微鏡 |
| US6774044B2 (en) * | 2002-01-14 | 2004-08-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Reducing photoresist shrinkage via plasma treatment |
-
2003
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-
2004
- 2004-07-16 US US10/893,614 patent/US7235794B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302828A (en) * | 1992-12-03 | 1994-04-12 | Metrologix Corporation | Scanning techniques in particle beam devices for reducing the effects of surface charge accumulation |
| US5576833A (en) * | 1994-03-11 | 1996-11-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wafer pattern defect detection method and apparatus therefor |
| US5663967A (en) * | 1995-10-19 | 1997-09-02 | Lsi Logic Corporation | Defect isolation using scan-path testing and electron beam probing in multi-level high density asics |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JP平5-34411A 1993.02.09 |
| WU C-H J,HUANG W-S,CHEN K-J R,ARCHIE C N,ANDLAGUS M E.Investigation on the Mechanism of the 193 nm ResistLinewidth Reduction During the SEM Measurement.PROC.SPIE-INT.SOC.OPT.ENG.4345,26-28.2001,4345,26-28190-199. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133094A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-16 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 测试片及其制造方法和光刻胶缺陷的检测方法 |
| CN110133094B (zh) * | 2019-05-14 | 2022-02-15 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 测试片及其制造方法和光刻胶缺陷的检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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