KR102447784B1 - 포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
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Abstract

본 출원은 포토리소그라픽 마스크(110) 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 위치를 결정하기 위한 장치(200)에 관한 것이며, 이 장치는: (a) 제1 기준 오브젝트(240)를 포함하는 적어도 하나의 주사 입자 현미경(210)으로서, 제1 기준 오브젝트(240)는, 주사 입자 현미경(210)이 포토리소그라픽 마스크(110) 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 상대적인 위치를 결정하는데 사용될 수 있도록 주사 입자 현미경(210) 상에서 배열되는, 적어도 하나의 주사 입자 현미경(210); 및 (b) 제1 기준 오브젝트(240)와 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 거리를 결정하도록 구현되는 적어도 하나의 거리 측정 디바이스(270)로서, 제2 기준 오브젝트(250)와 포토리소그라픽 마스크(110) 사이에는 관계가 있는, 적어도 하나의 거리 측정 디바이스(270)를 포함한다.

Description

포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING A POSITION OF AN ELEMENT ON A PHOTOLITHOGRAPHIC MASK}
본 특허 출원은 2019년 1월 21일에 독일 특허상표청에 출원되었던 독일 특허 출원 제DE 10 2019 200 696.5호의 우선권을 청구하며, 이 독일 특허 출원은 그 전체가 참조로서 본 출원에서 인용된다.
본 발명은 포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
나노기술의 진보로 인해, 더 소형화되고 있는 구조 요소를 갖는 구성요소를 제조할 수 있다. 나노 구조를 처리하여 보여주기 위해, 이들 구조를 측정할 수 있는 툴이 필요하여, 구조 요소의 이미지가 측정 데이터로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 이들 이미지는, 구조 요소가 설계에 의해 제공되는 개소에 놓여 있는지의 여부 및/또는 이 구조 요소가 미리 결정된 치수를 갖는지의 여부를 체크하는데 사용될 수 있다. 또한, 웨이퍼를 처리할 때 2개 이상의 포토마스크의 최상의 가능 중첩이 이미지 데이터를 기초로 하여 확인할 수 있다.
현재, 광학 측정 공정이 나노기술 분야로부터의 구성요소를 측정하는데 종종 사용된다. 그러나 광학 측정 공정의 분해능은 구성요소를 분석하는데 사용되는 방사선의 파장에 의해 제한된다. 현재, 불화 아르곤(ArF) 레이저 - 대략 193nm의 파장에서 방출함 - 가 최단 파장의 상업적으로 이용 가능한 광원을 형성한다.
일부 분야에서, ArF 레이저를 광원으로 사용하는 현미경의 분해능은 불충분하다. 예를 들어, 포토리소그라픽 마스크 상의 패턴 요소를 측정하는 것은 한자릿수 나노미터 범위에서 또는 심지어 서브-나노미터 범위에서의 정확도를 필요로 한다.
주사 입자 현미경이, 이 분야에서 공간 분해능을 공급할 수 있는 측정 툴이다. 주사 입자 현미경에서, 입자 빔은 샘플과 상호동작한다. 주사 입자 현미경은 이하에서는 약어로 SBM(Scanning particle Beam Microscope)이라고 한다. 예를 들어, 전자 및/또는 이온이 입자로서 사용된다. 그러나 원자 빔이나 분자 빔과 같은 다른 입자 빔의 사용도 가능하다. 샘플의 많은 영역은 전자 또는 이온 빔을 사용하여 조정 가능한 분해능으로 주사 또는 감지될 수 있다. 결국, 주사 입자 현미경은 나노기술에 있어서 강력한 분석 툴이다.
그러나 그 안정 위치(rest position)에서 입자 빔의 위치를 일정하게 유지하는 것은 주사 입자 현미경에서 어렵다. 이런 점에서, 2가지 주요한 오류원이 있다. 첫째, 주사 입자 현미경의 빔 위치의 변동이 주사 입자 현미경의 컬럼 내에서로부터의 원인으로 인해 야기될 수 있다. 이에 대한 예로는 주사 입자 현미경의 세팅의 변화, 예컨대 예를 들어 초점 및/또는 스티그머티제이션(stigmatization)을 변화시킴에 의한 조정의 변화가 있다. SBM의 컬럼의 빈번하게 불가피한 오염은 SBM의 컬럼의 구성요소 부분의 정전 대전을 야기하며, 이러한 대전은 입자 빔을 편향시킨다. 또한, 주사 입자 현미경의 컬럼 내의 구성요소 부분의 열적 드리프트가 앞서 언급한 원인에 추가될 수 도 있다.
출원인의 특허 제US9 336 982B2호는 입자 빔의 안정 위치의 요동을 확인하며 대부분 보상하기 위한 옵션을 기재하며, 이러한 요동의 원인은 주로 SBM의 컬럼에서 찾아진다.
둘째, 주사 입자 현미경의 빔 위치는 SBM 컬럼 외부에 있는 기원의 소스에 의해 영향을 받을 수 있다. 입자 빔의 공간 분해능의 감소의 중요한 원인은 샘플의 정전 대전에 있다. 게다가, 외부 전계 및 자계와 발생하는 장애 방사선이 샘플 상의 SPM의 입자 빔의 입사점에 영향을 미친다. 검사할 샘플의, 입자 빔의 입사점에 대한, 열적 드리프트는 또한 SBM 컬럼 외부로부터의 오작동의 원인에 포함된다.
작은 구조를 측정하는 것 외에, 주사 입자 현미경은 국부적인 처리 즉 마이크로스코픽 구조의 수리에 자주 또한 사용된다. 그러나 앞서 개괄적으로 설명한 원인은 처리될 개소의 입자 빔에 의한 이미징의 왜곡을 초래하며 수리 공정의 품질의 열화를 초래한다.
이들 영향을 최소화하기 위해, 기준 구조 또는 기준 마크가 처리될 샘플 상의 처리 개소 근처에서 종종 부착되어 정상 간격으로 감지된다. 기준 위치에 대한 기준 마크의 위치의 측정된 편차가 입자 빔의 빔 위치를 정정할 목적으로 샘플의 처리 절차 동안 사용된다. 이것을 "드리프트 정정"이라고 한다. 이를 위해 사용된 기준 마크를 종래 기술에서는 "DC 마크"라고 한다.
이하에서 나열한 문헌이 기준 마크를 주제로 고려하고 있다: US 9 721 754 B2, US 7 018 683, EP 1 662 538 A2, JP 2003-007 247 A, US 2007/0 023 689, US 2007/0 073 580, US 6 740 456 B2, US 2010/0 092 876 A1 및 US 5 504 339.
앞서 명시한 문헌은, 샘플 상의 입자 빔의 입사점의 상대적인 변위를 국부적으로 보상하기 위한 방법을 기재한다. 그러나 샘플, 예를 들어 포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 절대 위치를 아는 것이 종종 필요하다.
그러므로 본 발명은 샘플 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 장치와 방법을 명시하는 목적을 기초로 한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 이러한 문제점은 청구항 1에 기재된 장치와 청구항 16에 기재된 방법에 의해 해결된다. 일 실시예에서, 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하기 위한 장치는: (a) 제1 기준 오브젝트를 포함하는 적어도 하나의 주사 입자 현미경으로서, 제1 기준 오브젝트는, 주사 입자 현미경이 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 제1 기준 오브젝트에 대한 상대적인 위치를 결정하는데 사용될 수 있도록 주사 입자 현미경의 출구에 부착되는, 적어도 하나의 주사 입자 현미경; 및 (b) 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리를 결정하도록 구현되는 적어도 하나의 거리 측정 디바이스로서, 제2 기준 오브젝트와 포토리소그라픽 마스크 사이에는 관계가 있는, 적어도 하나의 거리 측정 디바이스를 포함한다.
포토리소그라픽 마스크의 요소의 제1 기준 오브젝트에 대한 상대적인 위치를 결정하며, 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이에서 거리가 측정됨으로써, 포토리소그라픽 마스크의 요소의 포토리소그라픽 마스크의 기준점에 대한 또는 마스크-내부 좌표계에 대한 절대 위치를 매우 정밀하게 확인할 수 있다. 여기서, 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트는 컬럼-내부 및 컬럼-외부 오류원 모두의 실질적인 제거를 용이하게 하며, 이들 오류원은, 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정할 때 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소를 감지하는데 사용되는 입자 빔의 안정 위치의 변화를 야기한다.
제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리나 거리의 변화를 측정하면, 마스크 좌표계로부터 포토리소그라픽 마스크가 장착되는 장치의 샘플 스테이지에 링크되는 좌표계로 요소의 위치의 정밀한 변환을 허용한다. 결국, 장치의 입자 빔의 안정 위치의 변동은 외부 안정된 기준에 관련될 수 있으며, 이 외부 안정된 기준의 일시적인 변동은 포토리소그라픽 마스크의 변동보다 작다. 결국, 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정할 때의 정밀도는 증가할 수 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 장치의 사용은 포토리소그라픽 마스크 또는 더욱 일반적으로는 샘플 상의 기준 마크의 복잡한 퇴적을 회피하며, 특히 처리 공정의 종료 다음에 마스크나 샘플로부터의 퇴적된 기준 마크의 종종 어려운 제거를 회피한다.
제1 기준 오브젝트는 적어도 하나의 입자 빔에 대해 주사 입자 현미경의 출구에 부착될 수 있어서, 제1 기준 오브젝트는 적어도 부분적으로 적어도 하나의 입자 빔에 의해 이미징될 수 있다.
주사 입자 현미경의 시야, 즉 FOV(Field Of View)는 제1 기준 오브젝트의 일부분 위에 부분 빔을 주사함으로써 생성된다. 시야는 SBM의 모니터 상에 제시될 수 있다. SBM의 컬럼-내부 장애, 예컨대 주사 입자 현미경의 세팅의 변화는 입자 빔의 주사 영역의 변위를 야기하며 그에 따라 주사 입자 현미경의 시야의 변위를 야기한다.
주사 입자 현미경의 입자 빔의 출구에 확고히 연결되는 제1 기준 오브젝트의 위치는, 대조적으로 주사 영역의 변위의 경우에 실질적으로 영향을 받지 않고 유지된다. 제1 기준 오브젝트를 주사 입자 현미경의 출구에 확고히 부착한 결과로, 제1 기준 오브젝트가 장착되는 주사 입자 현미경은 결국 제1 기준 오브젝트에 대한 시야를 검출하며 그에 따라 적어도 하나의 입자 빔의 입사점의 변화를 결정하는데 사용될 수 있는 디바이스를 포함한다. 그러므로 본 발명에 따른 장치는, 주사 입자 현미경의 세팅의 변화 전의 포토리소그라픽 마스크 상의 입자 빔의 입사점과 예컨대 후의 입사점 사이의 거리의 반복되는 시간 소비적인 결정을 회피한다.
여기서 및 본 상세한 설명의 다른 곳에서, 표현, "실질적으로"는 종래의 측정 오류 내의 양을 나타내며, 이때 종래 기술에 따른 측정 장치가 이 양을 결정하는데 사용된다.
제1 기준 오브젝트는 하나 또는 2개의 마크를 포함할 수 도 있다.
포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 입자 빔의 입사점의 변화는 제1 기준 오브젝트 상에 자리한 하나 또는 2개의 마크에 의해 적어도 부분적으로 검출될 수 있다. 변화의 타입, 예컨대 입사점의 변화가 일 방향으로 주로 시행됨에 대한 추가 정보가 알려져야 한다면, 하나 또는 2개의 마크를 포함하는 기준 오브젝트가 마크 상의 요소의 제1 기준 오브젝트에 대한 상대적인 위치를 결정하는데 충분할 수 도 있다.
제1 기준 오브젝트는 좌표계에 걸쳐져 있는 적어도 3개의 마크를 포함할 수 도 있다.
좌표계에 걸쳐져 있는 제1 기준 오브젝트의 적어도 3개의 마크 덕분에, 포토마스크 상의 적어도 하나의 입자 빔의 입사점의 변화를 단지 정량적으로 검출하는 것이 가능하다. 하나의 기준 프레임을 형성하는 적어도 3개의 마크 덕분에, 주사 입자 현미경의 입자 빔의 안정 위치를 단지 신뢰할 만하게 결정하는 것이 가능하다. 게다가, 적어도 3개의 마크는 입자 빔의 주사 영역의 시야의 선형 및/또는 비선형 장애, 예컨대 시야의 왜곡의 확인을 용이하게 한다. 이로 인해 첫째 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정할 때 정확도를 증가시키는 것이 가능하며, 둘째 개선된 정확도로 그 크기와 윤곽을 결정하는 것이 가능하다.
1개, 2개 및/또는 적어도 3개의 마크가 1nm에서부터 5000nm까지, 바람직하게는 2nm에서부터 1000nm까지, 더욱 바람직하게는 5nm에서부터 200nm까지, 및 가장 바람직하게는 10nm에서부터 50nm까지에 이르는 측방향 치수를 가질 수 있으며 및/또는 적어도 3개의 마크는 1nm에서부터 1000nm까지, 바람직하게는 2nm에서부터 500nm까지, 더욱 바람직하게는 5nm에서부터 300nm까지, 및 가장 바람직하게는 10nm에서부터 200nm까지에 이르는 높이를 가질 수 있다.
1개, 2개 및/또는 적어도 3개의 마크는, 제1 기준 오브젝트의 소재 조성과 상이한 소재 조성을 가질 수 도 있다. 또한, 마크는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 도 있다. 또한, 마크는, 포토리소그라픽 마스크 상에 손실 소재를 퇴적하는데 사용되는 전구체 가스로부터 제조할 수 도 있다. 예를 들어, 테트라에틸 오쏘실리케이트(TEOS) 또는 금속 카르보닐이 이를 위해 사용되는 전구체 가스이다.
제1 기준 오브젝트의 마크가 제1 기준 오브젝트와 상이한 소재 조성을 가짐으로써, 주사 입자 현미경의 입자 빔으로 마크를 주사할 때 토폴로지 콘트래스트 외에 소재 콘트래스트가 발생한다.
그러나 토포그래피 코트래스트만을 기초로 하는 마크를 사용하는 것도 가능하다. 이것이 의미하는 점은 마크가 또한 제1 기준 오브젝트를 구조화함으로써 생성될 수 있다는 점이다.
제1 기준 오브젝트는, 주사 입자 현미경의 적어도 하나의 입자 빔의 필드 깊이 내에 배열될 수 있다.
결국, 주사 입자 현미경의 세팅, 예컨대 그 집속을 변화시킬 필요 없이도 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소와 제1 기준 오브젝트의 마크(들) 모두를 집속하여 이미징하는 것이 가능하다. 입자 빔의 안정 위치의 변동을 야기하는, SBM의 세팅의 변화와 링크되는 장애 소스는 이 결과로서 회피될 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 0.1nm에서부터 1000㎛까지, 바람직하게는 1nm에서부터 500㎛까지, 더욱 바람직하게는 10nm에서부터 200㎛까지 및 가장 바람직하게는 100nm에서부터 50㎛까지에 이르는 포토리소그라픽 마스크로부터의 거리를 가질 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 제1 개수의 단위 셀을 포함할 수 있으며, 각각의 단위 셀은 적어도 3개의 마크를 포함할 수 있으며, 제2 개수의 입자 빔이 제1 개수의 단위 셀을 통과할 수 있으며, 제2 개수에는 다음이 적용되고: 1≤제2 개수≤제1 개수, 제1 개수는 10보다 큰, 바람직하게는 50보다 큰, 더욱 바람직하게는 200보다 큰 및 가장 바람직하게는 1000보다 큰 영역을 포함할 수 있다.
제1 기준 오브젝트는, 동시에 하나보다 많은 입자 빔과 동작하는 주사 입자 현미경에 사용될 수 있도록 설계될 수 있다. 이 경우, 제1 기준 오브젝트는, 주사 입자 현미경이 샘플의 동시 감지를 위해 입자 빔을 제공하는 만큼의 많은 단위 셀을 적어도 포함해야 한다.
제1 기준 오브젝트는 여러 단위 셀을 식별하는 라벨을 포함할 수 도 있다.
하나의 입자 빔 또는 다수의 입자 빔이 상이한 단위 셀을 연속해서 사용할 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 그 사용 과정 동안 마모 또는 오염이 될 수 도 있다. 특히, 이것은 제1 기준 오브젝트의 마크에 적용될 수 도 있다. 그러므로 제1 기준 오브젝트가 SBM에 의해 제공되는 입자 빔보다 실질적으로 더 단위 셀을 포함한다면 유리하다. 결국, 제1 기준 오브젝트의 서비스 수명은 상당히 증가할 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 필름을 포함할 수 있으며, 이 필름 상에는, 좌표계에 걸쳐져 있는 적어도 3개의 마크가 배열된다. 필름은 개구를 갖고 있지 않을 수 도 있다. 필름은 다수의 단위 셀을 포함할 수 도 있다.
필름을 기초로 하에 제조된 제1 기준 오브젝트는 3가지 장점을 갖는다: 첫째, 필름은 다공 구조(perforated structure)와 비교하여 큰 안정성을 가지며, 둘째, 필름은 용이하게 제조할 수 있으며, 셋째, 입자 빔이 제1 기준 오브젝트의 개구에 의해 영향을 받지 않는다. 좌표계를 형성하거나 기준 프레임을 형성하는 필름에 부착되는 적어도 3개의 마크 덕분에, 주사 입자 현미경의 입자 빔의 기준 또는 안정 위치에 추가하여, 다시 한번, 입자 빔의 주사 영역을 이미징할 때의 왜곡을 확인할 수 있으며 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소의 제시된 이미지의 그러한 왜곡을 정정할 수 있다.
필름은 200nm 미만, 바람직하게는 50nm 미만, 더욱 바람직하게는 20nm 미만, 및 가장 바람직하게는 10nm 미만의 두께를 가질 수 도 있다. 필름은 폴리이미드 필름 또는 다결정 반도체 소재의 필름, 예컨대 다결정 실리콘 필름을 포함할 수 도 있다.
제1 기준 요소의 필름의 두께를 선택할 때, 앞서 규정한 장치의 주사 입자 현미경의 검출기에 도달하기 위해, 포토마스크의 요소를 검출하는데 사용되는 입자가 또한 이 필름을 관통해야 한다는 점이 준수되어야 한다. 또한, 필름에 의해 흡수되는 2차 전자의 전류를 결정할 수 있으며 2차 전자 이미지를 생성할 때 이를 고려해야 할 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 적어도 하나의 개구를 포함할 수 도 있으며, 이 개구를 통해, 적어도 하나의 입자 빔이 포토리소그라픽 마스크를 감지하기 위해 통과한다. 제1 기준 오브젝트의 각각의 단위 셀은, 입자 빔이 포토리소그라픽 마스크를 감지할 목적으로 통과하는 개구를 가질 수 도 있다.
개구는 임의의 형태를 가질 수 있다. 예컨대 둥근 개구나 다각형 형태의 개구와 같이 제조하기 용이한 개구가 유리하다.
제1 기준 오브젝트는 단위 셀을 포함할 수 도 있으며, 단위 셀의 개구는 상이한 크기를 갖는다. 결국, 제1 기준 오브젝트를 SBM의 입자 빔의 주사 영역의 상이한 크기로 조정할 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 격자형 구조를 포함할 수 도 있다. 격자형 구조는 격자형 구조의 개별 셀을 식별하는 라벨을 포함할 수 도 있다. 격자형 구조는 상이한 크기의 셀을 가질 수 도 있다.
격자형 구조로 인해, 제1 기준 오브젝트의 일부와 샘플 표면의 일부 모두를 주사 입자 현미경의 FOV, 즉 Field-Of-View 또는 측정 필드 내에 이미징할 수 있으며, 그 결과로, 한편으로는 샘플 표면을 주사하며 다른 한편으로는 제1 기준 오브젝트를 주사하는 동작 모드 사이에서 용이하게 교대할 수 있게 된다.
제1 기준 오브젝트의 격자형 구조는 30㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하 및 가장 바람직하게는 2㎛ 이하인 폭을 갖는 개구를 가질 수 도 있다. 제1 기준 오브젝트의 격자형 구조 웹은 5㎛ 이하, 바람직하게는 2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이하 및 가장 바람직하게는 0.5㎛ 이하의 너비를 가질 수 도 있다. 제1 기준 오브젝트는 5.0mm 미만, 바람직하게는 1.0mm 미만, 더욱 바람직하게는 0.3mm 미만 및 가장 바람직하게는 0.1mm 미만의 외부 치수를 가질 수 도 있다.
주사 입자 현미경은, 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분 위 및/또는 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소 위에 주사 입자 현미경의 적어도 하나의 입자 빔을 주사하도록 구현되는 주사 유닛을 포함할 수 도 있다.
주사 입자 현미경의 주사 유닛은, 공통 주사 공정에서 포토리소그라픽 마스크의 요소 위와 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분 위에 적어도 하나의 입자 빔을 주사하도록 구현될 수 있다.
입자 빔의 필드 깊이 범위 내에서 제1 기준 오브젝트를 부착함으로써, 마스크의 요소와 제1 기준 오브젝트의 일부분에는 동시에, 즉 일 주사로 매우 정밀하게 입자 빔으로 감지함으로써 이미징될 수 있다. 결국, 컬럼-내부 및 컬럼-외부 장애는 실시간으로 검출될 수 있으며 계산에 의해 보상될 수 있다. 여기서, 본 출원은, 샘플, 예컨대 포토마스크 상의 SBM의 입자 빔의 입사점이 입자 빔의 주사 영역 내에서 및 그에 따라 주사 입자 현미경의 시야에서 제1 기준 오브젝트의 변위와 동일하게 변화한다는 점을 이용한다.
제1 기준 오브젝트의 마크는, 이들이 제1 기준 오브젝트의 적어도 부분적인 주사 동안 입자 빔에 의해 적어도 부분적으로 감지되도록 제1 기준 오브젝트 상에 배열된다.
제1 기준 오브젝트는 포토리소그라픽 마스크의 표면 변화를 보상하기 위해 전기 전도성일 수 있다. 제1 기준 오브젝트의 일 측은 전기 절연 방식으로 주사 입자 현미경에 부착될 수 있다. 제1 기준 오브젝트는 증폭기, 더욱 구체적으로는 트랜스-임피던스 증폭기를 포함할 수 도 있으며, 이러한 증폭기는 제1 기준 오브젝트로부터 공간적으로 분리된 방식으로 배열된다. 이 증폭기는 전기 전도성 방식으로 제1 기준 오브젝트에 연결되도록 구현될 수 있다.
추가 이미지 채널이, 샘플 내 또는 샘플 상에서 입자 빔에 의해 생성되는 입자의 검출 외에 또한 측정되는 제1 기준 오브젝트 위에 입자 빔을 주사할 때 제1 기준 오브젝트에 의해 생성되는 전류에 의해 검출된다. 이 실시예는, 제1 기준 오브젝트가 격자형 구조 형태로 구현될 때 특히 유리하다. 격자형 구조에서 입자 빔에 의해 생성되는 전류를 측정하여, 입자 빔이 현재 제1 기준 오브젝트의 일부분에서 안내되는지 또는 샘플 또는 포토리소그라픽 마스크의 일부분 위에서 안내되는지를 구별하기 위해 중요한 신호를 공급한다.
격자형 구조는 라벨을 가질 수 도 있으며, 이 라벨을 이용하여, 주사 동안 측정된 데이터가 제1 기준 오브젝트의 일부분에 할당될 수 있다.
주사 입자 현미경의 분해능은 통상 큰 범위에 걸쳐서 변할 수 있다. 이것은, FOV 내에서 이미징할 수 있는 제1 기준 오브젝트의 일부분의 변동을 수반한다. 그러므로 개별 주기가 격자형 구조의 주기성에도 불구하고 명확히 식별될 수 있도록, 격자형 구조의 형태로 구현되는 제1 기준 오브젝트가 격자형 구조에 의해 형성되는 스케일에 좌표계를 제공하는 라벨을 갖는다면 유리하다.
포토리소그라픽 마스크는 투과 포토마스크 또는 반사 포토마스크를 포함할 수 도 있다. 포토리소그라픽 마스크는 바이너리 마스크, 위상-시프팅 마스크 및 다중 노광을 위한 2개 이상의 마스크를 포함할 수 도 있다. 또한, 용어, 포토리소그라픽 마스크는 나노임프린트 리소그라피용 템플릿을 포함할 수 도 있다. 게다가, 용어, 포토리소그라픽 마스크는 포토리소그라피 공정의 추가 구성요소 부분, 예컨대 웨이퍼, IC(집적회로)들, MEMS들(Micro-ElectroMechanical System)들 및 PIC(Photonic Integrated Circuit)들을 포함할 수 도 있다.
포토리소그라픽 마스크의 요소는 구조 요소 또는 패턴 요소, 마스크 및 결함의 그룹 중 적어도 하나의 요소를 포함할 수 도 있다.
주사 입자 현미경은, 제1 기준 오브젝트의 변화로부터, 입자 빔 현미경의 적어도 하나의 입자 빔에 의해 기록되는 이미지의 왜곡을 결정하도록 구현되는 평가 유닛을 포함할 수 도 있으며 및/또는, 평가 유닛은, 모델을 기초로 하여, 제1 기준 오브젝트의 변화로부터 샘플 또는 포토리소그라픽 마스크의 정전 변화를 결정하도록 또한 구현될 수 있다.
좌표계에 걸쳐져 있는 제1 기준 오브젝트의 마크 덕분에, 마크의 서로에 대한 상대적인 변위를 평가함으로써 입자 빔을 이용하여 생성되는 이미지의 시야의 왜곡을 결정하여 보상할 수 있다. 이 정정 공정에서, 샘플 또는 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소와 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분의 주사의 동시성은 다시 그럴만한 가치가 있다.
주사 입자 현미경은 주사 입자 현미경의 세팅을 적어도 한번 변화시키도록 구현되는 세팅 유닛을 포함할 수 도 있다. 주사 입자 현미경 세팅은, 배율 세팅, 초점 세팅, 스티그메이터(stigmator) 세팅, 가속 전압 세팅, 빔 변위 세팅, 주사 입자 현미경의 입자 소스의 위치 조정 및 조리개 변경의 그룹으로부터 적어도 하나의 요소를 포함할 수 도 있다.
주사 입자 현미경은, 적어도 하나의 입자 빔 주사 동안 측정된 데이터를 기초로 하여, 세팅 변화 전 및 후 모두에서, 제1 기준 오브젝트에 대한 샘플 또는 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 입자 빔의 입사점의 위치를 포착하도록 구현되는 평가 유닛을 포함할 수 도 있다.
평가 유닛은 주사 입자 현미경의 일부분일 수 도 있거나 별도의 유닛으로서 제공될 수 있다. 세팅을 변화시키기 전 및 세팅의 변화를 실행한 후 주사 입자 현미경의 시야 내에서 제1 기준 오브젝트의 위치를 측정함으로써, 제1 기준 오브젝트에 대한 주사 입자 현미경의 빔 축의 변위를 결정할 수 있다. 여기서, 제1 기준 오브젝트가, 세팅이 변화할 때 샘플 표면에 대해 변화하지 않고 유지된다고 가정한다. 대신, 세팅의 변화는, 제1 기준 오브젝트에 대하여 및 샘플 표면에 대하여 모두 주사 입자 현미경의 시야의 상대적인 변위를 야기한다.
적어도 하나의 입자 빔은 전자 빔, 이온 빔, 원자 빔, 분자 빔 및 광자 빔의 그룹의 적어도 하나의 요소를 포함할 수 도 있다.
적어도 하나의 거리 측정 유닛은 적어도 하나의 간섭계를 포함할 수 있다. 간섭계는 레이저 간섭계 및/또는 차동 간섭계를 포함할 수 도 있다. 간섭계는 마흐-젠더(Mach-Zehnder) 간섭계, 미카엘슨(Michaelson) 간섭계 및/또는 백색광 간섭계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 거리 측정 유닛은 위치 센서를 포함할 수 있다. 위치 센서는 전위차계 트랜스듀서, 스트레인 게이지, 유도성 센서, 용량성 센서 및 와류 센서의 그룹의 적어도 하나의 요소를 포함할 수 있다.
제1 기준 오브젝트는 거리 측정 디바이스의 광 빔을 반사하도록 구현될 수 있다. 제1 기준 오브젝트는 적어도 하나의 간섭계의 광 빔을 반사하도록 구현될 수 있다. 적어도 하나의 반사면은 주사 입자 현미경의 입자 빔의 빔 축에 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다. 제1 기준 오브젝트는 적어도 2개의 반사면을 포함할 수 있으며, 이들 표면은 입자 빔의 빔 축에 실질적으로 평행하게 배열되며 서로 실질적으로 90°의 각도를 포함한다. 제1 기준 오브젝트는 적어도 2개의 반사면을 포함할 수 있으며, 이들 반사면은 빔 축에 실질적으로 평행하게 배열되며 서로 실질적으로 180°의 각도를 포함한다.
제2 기준 오브젝트는 포토리소그라픽 마스크, 포토리소그라픽 마스크용 샘플 홀더, 포토리소그라픽 마스크에 부착되며 거리 측정 디바이스의 광 빔을 위해 제공되는 반사 장치, 및 샘플 홀더에 부착되며 거리 측정 디바이스의 광 빔을 위해 제공되는 반사 장치의 그룹으로부터 적어도 하나의 요소를 포함할 수 있다.
제2 기준 오브젝트를 샘플 홀더의 일부로서 구현하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예는 제2 기준 오브젝트나 반사 장치를 개별 샘플에 부착할 필요가 없다.
제2 기준 오브젝트는 거리 측정 디바이스의 적어도 하나의 광 빔의 반사 장치를 포함할 수 있다. 제1 기준 오브젝트의 반사 유닛과 제2 기준 오브젝트의 반사 장치는 서로 실질적으로 평행하게 정렬될 수 있다.
또한, 제2 기준 오브젝트는 제2 반사 장치를 포함할 수 있으며, 이 제2 반사 장치의 반사면은 주사 빔 현미경의 적어도 하나의 입자 빔에 실질적으로 수직으로 정렬된다. 제2 기준 오브젝트의 제2 반사 장치는 빔 방향(즉, z-방향)에서 제2 기준 오브젝트와 제1 기준 오브젝트 사이의 거리를 결정하는데 사용될 수 있다. 결국, 제1 기준 오브젝트가 부착될 수 있는 주사 입자 현미경의 컬럼의 출구과 주사 입자 현미경의 입자 빔에 면하는 포토리소그라픽 마스크의 표면 사이의 거리가 결정될 수 있다. 예를 들어, 빔 방향에서 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리는 간섭계에 의해 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하기 위한 방법은 (a) 주사 입자 현미경의 적어도 하나의 입자 빔에 의해 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소와 제1 기준 오브젝트를 적어도 부분적으로 주사하는 단계; (b) 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 제1 기준 오브젝트에 대한 상대적인 위치를 주사 데이터로부터 결정하는 단계; 및 (c) 거리 측정 디바이스에 의해 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리를 결정하는 단계 - 제2 기준 오브젝트와 포토리소그라픽 마스크 사이에 관계가 있음 - 를 포함한다.
포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소와 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분의 적어도 부분적인 주사는 공통 주사 공정으로 구현될 수 있다.
포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하기 위한 방법은 단계 (b)에서 결정된 상대적인 위치와 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리로부터 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하는 단계를 더 포함할 수 도 있다.
제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리를 결정하는 단계는 적어도 하나의 요소와 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분을 주사하면서 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리의 변화를 결정하는 단계를 포함할 수 도 있다. 간섭계가 전자 빔의 주사 동안 판독되는 덕분에, 측정 결과에 위치의 검출된 변화를 포함할 수 있다.
포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하는 단계는 마스크-내부 좌표계에 관하여 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하는 단계와 단계 (b)에서 결정된 상대적인 위치와 단계 (c)에서 결정된 제1 기준 오브젝트와 제2 기준 오브젝트 사이의 거리의 변화를 사용하여 결정된 위치를 정정하는 단계를 포함할 수 도 있다.
단계 (b)에서 상대적인 위치를 결정하는 단계는 포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 적어도 부분적인 주사 동안 포토리소그라픽 마스크에 대한 적어도 하나의 입자 빔의 위치의 변화를 결정하는 단계를 더 포함할 수 도 있다.
제1 기준 오브젝트는 주사 입자 현미경의 컬럼에 관한 기준점 또는 기준 위치를 형성할 뿐만 아니라, 입자 빔의 빔 방향에 수직인 제1 기준 오브젝트의 평면에서 좌표계를 규정한다. 이 좌표계 또는 그에 따라 생성되는 기준 프레임은 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분 및 포토리소그라픽 마스크의 요소의 공통 주사 동안 주사 영역의 선형 및 비-선형 장애의 발생의 검출을 용이하게 한다. 검출된 장애는, 주사 영역의 이미지를 생성할 때 정정될 수 있다. 결국, 본 발명에 따른 장치는, 이전에는 달성되지 않았던 정확도로 포토리소그라픽 마스크의 요소의 이미징을 용이하게 한다.
포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하기 위한 방법은 주사 동안 제1 기준 오브젝트에 의해 생성되는 전류를 측정하는 단계를 더 포함할 수 도 있다.
포토리소그라픽 마스크 상의 적어도 하나의 요소의 위치를 결정하기 위한 방법은, 포토리소그라픽 마스크의 적어도 하나의 요소 및 제1 기준 오브젝트의 적어도 일부분 위에 입자 빔을 주사할 때 주사 영역의 왜곡을 결정할 목적으로 입자 빔의 주사 영역에 대한 제1 기준 오브젝트의 여러 부분의 상대적인 변위를 결정하는 단계를 포함할 수 도 있다.
제1 기준 오브젝트의 여러 부분은 격자형 구조의 하나 이상의 격자 셀의 상이한 측 및/또는 제1 기준 오브젝트의 적어도 3개의 마크 - 직선을 따라 배열되지 않음 - 를 포함할 수 도 있다.
추가 양상에서, 컴퓨터 프로그램은, 앞서 기재한 양상의 방법 단계를 실행하도록 앞서 명시한 양상 중 임의의 하나에 따른 장치의 컴퓨터 시스템에 프롬프팅하는 명령을 포함할 수 있다.
다음의 상세한 설명은, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예를 기재한다:
도 1은, 샘플(포토리소그라픽 마스크)의 요소(구조 요소)의 위치와 크기를 결정할 때 대전된 샘플의 영향을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는, 샘플 상의 요소의 위치를 결정하는데 사용될 수 있는 장치의 일부 중요한 구성요소의 개략 세션을 도시한다.
도 3은, 샘플의 영역으로부터 도 2의 장치의 확대된 섹션을 도시한다.
도 4는, 격자 형태로 구현되는 제1 기준 오브젝트의 제1 예시적인 실시예의 개략 평면도이다.
도 5는, 샘플 표면의 결함 형태의 요소를 갖는 도 4의 제1 기준 오브젝트의 격자의 확대된 섹션을 예시한다.
도 6은, 샘플 상의 요소 주위의 격자 개구의 개소를 포함하며 주사 입자 현미경의 세팅을 변화시키기 전 구현되는 주사 영역을 가진 도 5를 도시한다.
도 7은, 주사 입자 현미경의 세팅의 변화를 실행한 후 도 6의 주사 영역의 변위를 도시한다.
도 8은, 마크를 가진 필름으로서 구현되는, 제1 기준 오브젝트의 제2 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9는 제1 기준 오브젝트의 제3 예시적인 실시예의 단위 셀을 도시한다.
도 10은 제1 기준 오브젝트의 제1 예시적인 실시예의 변경을 도시한다.
도 11은, 포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 방법의 흐름도를 명시한다.
본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법의 현재 바람직한 실시예는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에 따른 장치는 변경된 주사 전자 현미경(SEM)을 기초로 하여 설명한다. 그러나 본 발명에 따른 장치와 포토리소그라픽 마스크 상의 요소의 위치를 결정하기 위한 방법은 후술될 예로 제한되지 않는다. 오히려, 이들은 임의의 SBM, 예컨대 집속된 이온 빔(FIB) 현미경을 기초로 하여 실행될 수 도 있다. 또한, 본 발명에 따른 장치의 사용은 이하에서 예시적인 방식으로 단지 기재되는 포토리소그라픽 마스크로 제한되지 않는다. 당연히, 본 발명에 따른 장치는 예를 들어 제조 공정 동안 나노임프린트 리소그라피용 템플릿 상 또는 웨이퍼 상의 위치를 결정하는데 또한 사용될 수 있다.
도 1의 도면(100)은 외부 장애, 즉 주사 전자 현미경의 컬럼 외부에 있는 장애, 구체적으로 샘플의 정전 대전 - 포토리소그라픽 마스크의 구조 요소의 크기 및/또는 위치의 결정에 영향을 미침 - 의 예를 개략적으로 도시한다. 도 1의 도면(100)은 대전된 샘플(110)과 주사 전자 현미경(160)의 출구(165)를 통한 개략 섹션을 도시한다. 앞서 언급한 바와 같이, 샘플(110)은 포토마스크의 전기 절연 기판일 수 있거나 나노임프린트 리소그라피용 템플릿일 수 있다. 샘플(110)은 처리될 웨이퍼일 수 있거나 이 샘플은 웨이퍼 상의 포토레지스트에 의해 실현될 수 있다. 샘플(110)은 그 표면(115) 상에서 전위 분포를 야기하는 표면 전하의 분포를 갖는다. 이 도면의 왼쪽 부분 상에서, 샘플 표면(115)은 양전하(120)를 갖는다. 이것은 도 1에서 십자가 모양(120)으로 상징적으로 나타내고 있다. 이 도면의 오른쪽 부분 상에서, 샘플 표면(115)은 과도한 음의 전하(125)를 보이며, 이러한 전하는 점선(125)으로 예시되어 있다. 기준 부호(120 및 125)는 샘플 표면(115) 상의 표면 전하의 분포와 대전된 표면(115)에 의해 야기되는 전위 분포 모두를 나타내는데 사용된다.
샘플 표면(115)의 전하(120, 125)는 대전된 입자 빔, 예컨대 주사 전자 현미경(SEM)(160)의 전자빔(175)에 의해 야기될 수 도 있다. 샘플 표면(115)의 전위 분포(120, 125)는 그러나 또한 예컨대 이온 빔으로 샘플(110)을 처리할 때와 같은 처리 공정에 의해 제조될 수 도 있으며, 웨이퍼 상의 플라스마 공정 및/또는 웨이퍼 상에 배치되는 포토레지스트 상의 처리 공정의 경우에 야기될 수 있다. 더 나아가, 샘플(110)의 전하(120, 125)는 예컨대 샘플(110)의 취급에 의해 야기될 수 도 있다.
도 1의 도면(100)에 도시한 샘플(110)의 부분에서, 표면 전하(120, 125)의 분포는 균일한 밀도를 갖는다. 그러나 이점은 앞서 논의한 장치의 사용을 위한 전제조건을 나타내지는 않는다. 오히려, 본 출원에서 제시된 방법과 장치는 또한, 작은 측방향 거리 내에서 변하는 전하 밀도의 변화를 다룰 수 있다.
도 1의 예에서, 편향 시스템(170)은 전자 빔(175)을 편향시키며, 샘플 표면(115) 위에서 이를 주사하여, 샘플(110) 상의 구조 요소(130)의 치수 및/또는 위치를 결정한다. 예를 들어, 구조 요소(130)는 흡수재 구조의 요소나 포토리소그라픽 마스크의 패턴 요소를 포함할 수 도 있다. 구조 요소(130)는 또한 위상-시프팅 마스크의 요소일 수 있다. 또한, 구조 요소(130)는, 포토마스크가 포토레지스트 내로 투영한 요소일 수 있다. 다른 예에서, 구조 요소(130)는 웨이퍼의 칩의 요소이다.
도면(100)의 이미지의 왼쪽 부분에 도시된 바와 같이, 구조 요소(130)를 주사하는 전자 빔(175)은 입자 빔(175)의 광학 축(172)의 방향으로 샘플 표면(115)의 근처에서 샘플 표면(115)의 양전하(120)의 인력의 영향에 의해 편향되어 궤적(174)을 따른다. 전위 분포(120)가 없다면, 전자 빔(175)은 경로(176)를 따랐을 것이다. 두꺼운 선 구조(135)는 구조 요소(130)의 크기를 도시하며, 전자 빔(175)은 샘플 표면(115)의 정전 대전이 없다면 이러한 크기를 결정하였을 것이다. 점선 구조(140)는, 전자 빔(175)이 샘플(110)의 양전하의 존재에서 구조 요소(130)로부터 생성하는 구조 요소(130)의 크기를 명시한다. 샘플(110)의 양전하의 결과로, 전자 빔(175)은, 사실상 구조 요소(130)의 실제 치수(135)보다 큰 구조 요소(130)의 SEM 이미지를 생성한다. 구조 요소(130)의 에지가 샘플(110) 상의 그 배치를 결정하는데 사용되어야 한다면, 2개의 수직 점선(132, 134)이 정전하에 의해 야기되는 샘플(110) 상의 구조 요소(130)의 배치의 변위를 명시한다.
유사하게, 도 1의 도면의 오른쪽 부분은 전자 빔(175)의 전자의 경로 움직임(184)에 대한 음으로 대전(125)된 샘플 표면(115)의 반발력의(repulsing) 영향을 예시한다. 전하 분포(125)의 결과로서 샘플 표면(115) 근처의 전자 빔(175)의 추가 편향으로 인해, 주사 데이터로부터 생성되는 SEM 이미지에서의 구조 요소(130)의 실제 치수(145)는 더 작게 보인다. 이점은 도 1에서 점선 구조(150)로 예시되어 있다.
주시된 영역 주위의 샘플 표면(115)의 대전 상태, 즉 국부적인 전위 분포(120, 125)가 성공적으로 결정된다면, SEM(160)의 전자 빔(175)의 주사나 측정 데이터의 부정확한 해석이 정정될 수 있다. 결국, 구조 요소(130)의 위치 및/또는 크기는 예컨대 재현될 수 있게 측정될 수 있으며, 이점은 2개 이상의 포토마스크의 최상의 가능한 중첩에서 매우 중요하다. 게다가, 전자 빔(175) 및 하나 이상의 공정 가스를 이용한 구조 요소(130)의 아마도 필요한 처리의 경우에, SEM(160)의 파라미터의 적절한 세팅이, 구조 요소(130)가 의도한 영역에서 사실상 처리됨을 보장할 수 있다.
도 1은, 샘플(110)의 구조 요소(130)의 위치 및/또는 크기를 결정할 때 외부 장애 소스의 영향을 예시적인 형태로 예시한다. 이하에서 설명될 바와 같이, 다음에서 설명될 장치가 샘플(110)의 구조 요소(130)의 배치 및/또는 크기의 결정에 대한 추가 외부 및/또는 내부 장애 영향을 정정하는데 또한 사용될 수 있다.
도 2는, 샘플(110) 상의 요소, 예를 들어 구조 요소(130)의 위치를 결정하기 위한 장치(200)의 일부 구성요소를 통한 섹션을 개략적으로 도시한다. 변경된 주사 입자 빔(210)이 진공 챔버(202)에 배치된다. 도 2에서, 변경된 주사 입자 현미경(210)은 주사 전자 현미경(210) 형태로 구현된다. 주사 입자 현미경(210)은 입자 총(205)과 컬럼(215)으로 구성되며, 이 컬럼에는, 예를 들어 SBM(210)의 전자 광학 유닛(220) 형태인 빔 광학 유닛(220)이 배치된다. 입자 총(205)은 입자 빔(225)을 발생시키며, 전자 또는 빔 광학 유닛(220)은 입자 빔(225)을 집속하여 이것을 컬럼(215)의 출구에서 샘플(110) 상에 보낸다.
샘플(110)은 샘플 스테이지(230) 또는 샘플 홀더(230) 상에 배치된다. 샘플 스테이지(230)는 또한 종래 기술에서 "스테이지"로서 알려져 있다. 도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 샘플 스테이지(230)는 예컨대 도 2에 예시하지 않은 마이크로-매니퓰레이터에 의해 SBM(210)의 컬럼(215)에 대해 3개의 공간 방향으로 움직일 수 있다. 또한, 샘플 스테이지(230)는, 3개의 공간 방향으로의 주사 입자 현미경(210)의 컬럼(215)에 대한 샘플 스테이지(230)의 움직임을 검출하도록 설계되는 센서를 포함할 수 도 있다. 게다가, 샘플 스테이지(230)는 (도 2에 예시하지 않은) 하나 이상의 축을 중심으로 회전할 수 있도록 구현될 수 있다.
병진 움직임처럼, 샘플 스테이지(230)의 회전 움직임이 센서에 의해 모니터링될 수 있다. 도 2에 재현되지 않은 센서는 예컨대 간섭계의 형태로 구현될 수 있다.
입자 빔(225)은 측정점(235)에서 샘플(110)과 충돌한다. 샘플(110)은 임의의 미세 구조 구성요소 부분 또는 구성요소일 수 있다. 그에 따라, 샘플(110)은 예컨대 투과성 또는 반사성 포토마스크 및/또는 나노임프린트 기술용 템플릿을 포함할 수 도 있다. 투과성 및 반사성 포토마스크는 모든 타입의 포토마스크, 예를 들어 바이너리 마스크, 위상-시프팅 마스크, MoSi(몰리브데늄 실리사이드) 마스크 또는 이중 또는 다중 노광용 마스크를 포함할 수 있다.
이미 앞서 설명한 바와 같이, 도 2에서 설명한 예시적인 실시예에서의 장치(200)는 주사 전자 현미경(SEM) 형태의 주사 입자 현미경(210)을 포함한다. 입자 빔(225)과 같은 전자 빔(225)은, 샘플(110)에 실질적으로 손상을 입히지 않을 수 있다는 점에서, 유리하다. 그러나 장치(200)에서 (도 2에서 예시하지 않은) 이온 빔, 원자 빔 또는 분자 빔을 또한 사용할 수 있다.
전자 빔(225)이 컬럼(215)에 배열되는 빔 광학 유닛(220)을 떠나는 컬럼(215)의 하단부에서, 제1 기준 오브젝트(240)가 컬럼(215)에 체결된다. 제1 기준 오브젝트(240) 주위의 영역이 도 3에서 확대되어 예시된다. 제1 기준 오브젝트(240)의 세부 내용은 도 3 내지 도 10에 관한 논의를 기초로 하여 설명될 것이다.
또한, 도 2의 장치(200)는, 예컨대 (도 2에 도시하지 않은) 원자력 현미경(AFM)의 형태인 하나 이상의 주사 프로브 현미경을 포함할 수 도 있으며, 이러한 현미경은 샘플(110)을 분석 및/또는 처리하는데 사용될 수 있다.
주사 입자 현미경(210)의 컬럼(215)에 배열되는 검출기(245)는 측정점(235)에서 전자 빔(225)에 의해 생성되는 2차 전자 및/또는 샘플(110)로부터 후방 산란된 전자를 전기 측정 신호로 변환하여, 이 신호를 장치(200)의 컴퓨터 시스템(280)의 평가 유닛(286)에 전송한다. 검출기(245)는, (도 2에서 재현되지 않은) 에너지 및/또는 입체각 면에서 전자를 구별하기 위해 필터 또는 필터 시스템을 포함할 수 도 있다.
장치(200)의 주사 입자 현미경(210)은 제1 측정점(235)에서 입사 전자 빔(225)에 의해 생성되는 광자를 검출하기 위해 검출기(255)를 더 포함할 수 도 있다. 검출기(255)는 예컨대 생성된 광자의 에너지 스펙트럼을 스펙트럼 분해할 수 도 있어서, 샘플(110)의 표면(115) 또는 그 인근의 층의 조성에 관한 결론을 내릴 수 있게 한다.
게다가, 주사 입자 현미경(210)은, 샘플(110)이 전기 절연성이거나 전기 절연 표면 층을 갖는 경우를 위해 제1 측정점(235)의 영역에 저-에너지 이온을 제공하는 이온원(265)을 포함할 수 도 있다.
장치(200)는, 도 2에 예시된 예에서, 간섭계(270), 더욱 구체적으로는 차동 간섭계로서 구현되는 거리 측정 디바이스(270)를 더 포함한다. 간섭계(270)는 광원으로서 레이저를 포함한다. 간섭계(270)는 제1 기준 요소(240)의 반사 유닛(260) 상에 제1 광 빔(273)을 보낸다. 제1 기준 요소(240)의 반사 유닛(260)은 입사 광빔(273)을 다시 간섭계(273) 상에 반사한다. 간섭계(270)는 제2 광 빔(276)을 제2 기준 오브젝트(250) 상에 보낸다. 도 2에 예시한 예에서, 제2 기준 오브젝트(250)는 샘플(110), 예컨대 포토마스크의 측면이다. 제2 기준 오브젝트(250)는 이 실시예에서 제2 기준 오브젝트(250)의 반사도를 증가시키기 위해 반사 장치(255)를 포함할 수 도 있다. 도 2에 예시한 예에서, 제2 기준 오브젝트의 반사 장치(255)는, 광 빔(276)을 반사하도록 의도된 샘플(110)의 측면 상의 반사 층의 적용에 의해 구현될 수 있다. 간섭계(270)는 제1 기준 오브젝트(240)와 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 상대적인 위치 또는 위치 및 배향, 변화를 측정한다.
또한, 제2 기준 오브젝트(250)는 제2 반사 장치를 포함할 수 도 있으며, 이 제2 반사 장치는 도 2에 재현되지 않으며 전자 빔(225)의 방향으로 정렬된다. 제1 기준 오브젝트(240)와 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 거리는 예컨대 간섭계 - 또한 도 2에서 예시되지 않음 - 를 이용하여 전자 빔(225)의 빔 방향으로 측정될 수 있다. 결국, 샘플 상부 측(115) 또는 포토리소그라픽 마스크(110)의 상부 측(115)으로부터 제1 기준 오브젝트(240)의 거리를 확인할 수 있다.
장치(200)는 컴퓨터 시스템(280)을 포함한다. 컴퓨터 시스템(280)은 주사 유닛(282)을 포함하며, 주사 유닛(282)은 샘플(110) 위와 적어도 부분적으로는 제1 기준 오브젝트(240) 위에서 전자 빔(225)을 주사한다. 또한, 컴퓨터 시스템(280)은 장치(200)의 주사 입자 현미경(210)의 여러 파라미터를 세팅하며 제어하기 위한 세팅 유닛(284)을 포함한다.
게다가, 컴퓨터 시스템(280)은 평가 유닛(286)을 포함하며, 평가 유닛(286)은 검출기(245 및 255)로부터 측정 신호를 분석하여, 이로부터 이미지를 생성하며, 이 이미지는 디스플레이(290) 상에 디스플레이된다. 주사 유닛(282)이 샘플(110) 및/또는 기준 오브젝트(240) 위에서 전자 빔(225) 또는 입자 빔(225)을 주사하는 영역이 컴퓨터 시스템(280)의 모니터(290) 상에 디스플레이되며 그에 따라 주사 입자 현미경(210)의 시야 즉 FOV에 명시된다. 특히, 평가 유닛(286)은, 샘플(110) 및 제1 기준 오브젝트(240)로부터의 신호를 포함하는 검출기(245)의 측정 데이터로부터, 주사 영역에서의 선형 및 비선형 장애를 결정하도록 설계되며, 이러한 장애는, 입자 빔(225)이 주사 유닛(282)에 의해 주사될 때 발생한다. 평가 유닛(286)은 게다가, 컴퓨터 시스템(280)의 모니터(290) 상의 검출기(245)의 측정 데이터의 표시에서의 검출된 장애가 정정되게 하는 하나 이상의 알고리즘을 포함한다. 평가 유닛의 알고리즘은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
평가 유닛(286)은 또한 거리 측정 디바이스(270) 또는 간섭계(270)의 측정 신호를 처리하여 이들을 모니터(290) 상에 그래픽 방식으로 또는 수치적으로 나타낸다. 이를 위해, 평가 유닛(286)은, 간섭계(270) 및 검출기(245 및/또는 255)의 측정 신호 및 부가적으로 추가 측정 데이터로부터 이미지 데이터를 생성하도록 설계되는 하나 이상의 알고리즘을 포함한다.
또한, 평가 유닛(286)은, 주사 유닛(282)에 의해 감지된 요소를 나타낼 때, 예컨대 모니터(290) 상에 구조 요소(130)를 나타낼 때, 검출기(245)의 측정 데이터 외에, 거리 측정 디바이스(270)의 측정 데이터도 고려하도록 설계될 수 잇다.
컴퓨터 시스템(280) 및/또는 평가 유닛(286)은 메모리(도 2에는 예시하지 않음), 바람직하게는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있으며, 이러한 메모리는 여러 샘플 타입에 대한 대전의 하나 이상의 모델을 저장한다. 정전하 대전 모델을 기초로 하여, 평가 유닛(286)은, 검출기(240)의 측정 데이터로부터 샘플(110)의 정전하 대전을 계산하도록 설계될 수 있다. 게다가, 평가 유닛(286)은, 모니터(290) 상에 주사 영역을 나타낼 때 샘플(110)의 정전하 대전을 고려하도록 설계된다. 게다가, 평가 유닛(286)은, 전자 빔(225) 또는 이온원(265)의 저 에너지 이온에 의한 국부적인 조사에 의해 적어도 부분적인 보상을 실행하도록 컴퓨터 시스템(280)에 프롬프팅할 수 있다.
도 2에 명시된 바와 같이, 평가 유닛(286)은 컴퓨터 시스템(280)에 통합될 수 있다. 그러나 또한, 장치(200) 내에 또는 그 외부에 독립적인 유닛으로서 평가 유닛(286)을 구현할 수 있다. 특히, 평가 유닛(286)은 전용 하드웨어 구현에 의해 그 작업 중 일부를 실행하도록 설계될 수 있다.
마지막으로, 컴퓨터 시스템(280)은 변위 유닛(288)을 포함할 수 도 있으며, 변위 유닛(288)은, 전기 신호를 마이크로-매니퓰레이터에 공급함으로써, 1개, 2개 또는 3개의 공간 방향으로 움직이도록 샘플 스테이지(230)에 프롬프팅한다.
컴퓨터 시스템(280)은 장치(200)에 통합될 수 있거나 (도 2에 미도시된) 독립적인 기기로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템(280)은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 조합으로서 구성될 수 있다.
도 2에 예시된 것과 달리, 장치(200)의 주사 입자 현미경(210)은 멀티-빔 주사 입자 현미경을 포함할 수 도 있으며, 멀티-빔 주사 입자 현미경은 동시에 샘플(110) 상에 (도 2에 예시되지 않은) 다수의 입자 빔을 보낼 수 있다. 멀티-빔 주사 입자 현미경은, 개별 입자 빔에 의해 생성되는 2차 입자를 병렬로 검출할 수 있는 검출기 또는 검출기 배열을 포함한다. 게다가, 멀티-빔 주사 입자 현미경의 평가 유닛(286)은 개별 입자 빔의 2차 입자로부터 생성된 부분 이미지를 조합하여 전체 이미지를 형성하도록 설계된다.
도 3의 도면(300)은, 샘플(110) 상의 입자 빔(225)의 입사점(235)의 영역에서의 장치(200)의 확대 섹션을 도시한다. 제1 기준 오브젝트(240)는 홀더(310)에 의해 컬럼(215)의 하단부에 확고하게 연결된다. 전자 빔(225)의 주사 영역 내에서, 도 3의 예의 기준 오브젝트(240)는 메시형 또는 격자형 구조(320)를 포함하며, 이 구조(320)는 개구를 구비하며, 이 개구를 통해, 전자 빔(225)이 격자형 구조(320)와 실질적으로 상호동작하지 않으면서 이 구조(320)를 통과할 수 있다.
왼쪽에서, 제1 기준 오브젝트(240)는, 도 3의 예에서 제1 기준 오브젝트(240)의 홀더(310)에 부착되는 반사 유닛(260)을 포함한다. 도면(300)에서, 반사 유닛(260)은, 입사 광빔(273) 대부분이 반사 유닛(260)에 의해 반사되도록(R>80%) 제1 기준 오브젝트(240)의 홀더(310)에 부착된다. 반사 유닛(260)의 반사 계수를 최적화하기 위해, 거리 측정 디바이스(270)의 광 빔(273)에 면하는 제1 기준 오브젝트(240)의 반사 유닛(260)의 측은 반사 층이 구비될 수 있다. 여기서, 반사 층은, 그 반사 계수가 광 빔(273)의 파장에서 최대가 되도록 설계될 수 있다(도 3에서 재현되지 않음). 도 3에서 재현된 예에서, 제1 기준 오브젝트(240)는 결국 홀더(310), 격자형 구조(320) 및 반사 유닛(260)을 포함한다.
도 3에 예시한 예에서, 샘플(110), 예컨대 포토리소그라픽 마스크(110)는 3-점 베어링에 의해 샘플 스테이지(230) 상에 배열된다. 샘플(110)은 중력의 작용에 의해 그 위치에 유지된다. 도면(300)의 섹션은 3-점 베어링의 3개의 구(330) 중 2개를 도시한다. 제2 기준 오브젝트(250)는 도 3에 예시한 예에서 샘플 스테이지(230)의 프레임 구조(340)에 의해 형성된다. 가장 간단한 형태로, 샘플 스테이지(230)의 프레임(340)은 금속 반사를 갖는다. 그러한 경우여야 하기 때문에, 거리 측정 디바이스(270)는 광 빔(276)을 샘플 스테이지(230)의 프레임 부분(340) 상에 바로 비출 수 있으며, 프레임 부분(340)은 광 빔(276) 대부분을 다시 거리 측정 디바이스(270) 또는 간섭계(270)에 반사한다.
제1 기준 오브젝트(240)의 반사 유닛(260)의 경우처럼, 제2 기준 오브젝트(250)를 형성하는 샘플 스테이지(230)의 프레임 구조(340)의 부분에 그 반사도를 증가시키기 위해 반사층(도 3에 도시되지 않음)을 제공할 수 도 있다. 이점은, 간섭계(270)의 제2 광 빔(276)의 반사된 성분을 증가시키며, 이 제2 광 빔은 제2 기준 오브젝트(250)의 반사 층 상에 입사한다.
장치(200)의 주사 입자 현미경(210)의 입자 빔(225)은 샘플(110) 및/또는 포토마스크(110) 상에 존재하는 마커를 측정하는데 사용될 수 있다. 샘플(110) 또는 포토리소그라픽 마스크(110)가 상이한 마커 형태의 내부 좌표계를 가져야 하기 때문에, 예를 들어 샘플(110) 상의 구조 요소(130)의 절대 위치를 확인할 수 있다. 제1 기준 오브젝트(240)는 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 입자 빔(225)의 위치 및 배향의 변화를 결정하는데 사용될 수 있다. 또한, 거리 측정 디바이스(270)는 제1 기준 오브젝트(240), 즉 주사 입자 현미경(210)의 컬럼(215)의 제2 기준 오브젝트(250), 즉 샘플 표면(115)에 대한 위치의 변화를 측정한다. 결국, 이것은 샘플(110)에 대한 입자 빔(225)의 안정 위치의 변화를 검출한다. 결국, 구조 요소의 위치의 결정을 개선하는데 사용될 수 있는 2개의 정정 값을 확인할 수 있다. 특히, 거리 측정 디바이스(270)는 구조 요소(130)의 절대 위치가 안정된 외부 기준에 대해 결정되게 한다. 예를 들어, 외부 안정된 기준은 샘플 스테이지(230)에 연결되는 좌표계일 수 있다. 구조 요소(130) 위치 결정과 연계한 정확도는, 시간에 걸쳐서 안정적인 외부 기준점을 참조하여 상당히 증가할 수 있다.
도면(300)에 예시한 실시예로 인해, 2개의 기준 오브젝트(240 및 250)의 서로에 대한 일 방향을 따른 위치의 변화를 결정할 수 있다. 장치(200)에 제2 거리 측정 디바이스(270) - 이 제2 거리 측정 디바이스는 제1 거리 측정 디바이스(270)에 병렬로 배열되지 않음 - 를 배열한 덕분에, 샘플(110) 평면에서 2개의 기준 오브젝트(240 및 250)의 서로에 대한 위치 변화를 결정할 수 있다. 바람직하게는, 2개의 거리 측정 디바이스(270)는 입자 빔(225)의 빔 축을 중심으로 서로에 대해 90°의 각도까지 회전하는 방식으로 장치(200)에 설치된다.
또한, 각 방향마다 2개의 거리 측정 디바이스(270)를 사용할 수 있으며, 이 거리 측정 디바이스는 바람직하게는 제1 기준 오브젝트(240) 또는 제2 기준 오브젝트(250)의 양 측 상에 직선 상에서 배열된다. 이로 인해, 첫째 제1 기준 오브젝트(240)의 길이나 왜곡의 변화를 용이하게 결정할 수 있다. 둘째, 이점은 또한 큰 샘플의 분석을 용이하게 하며, 이러한 샘플의 표면은 매우 불균일하다. 방향 마다의 2개의 거리 측정 디바이스(270) 중 적어도 하나가 샘플(110)에 의해 가려지지 않아야 한다.
도 2 및 도 3에서 제시된 장치(200)에서, 거리 측정 디바이스(270)는 간섭계로서 구현된다. (도 2 및 도 3에 예시되지 않은) 위치 센서의 형태로 거리 측정 디바이스(270)를 구현하는 것도 가능하다. 예를 들어, 위치 센서는 전위차계 트랜스듀서나 스트레인 게이지로서 구현될 수 있다. 그러나 위치 센서는 또한 저항성, 용량성 및/또는 자기-유도성 거리 센서로서 구현될 수 있다.
도 4의 도면(400)은, 제1 기준 오브젝트(240)의 제1 예시적인 실시예의 격자형 구조(320)의 예를 평면도로서 개략적으로 및 매우 확대하여 제시한다. 도 4에 예시한 예에서, 격자형 구조(320)는 정사각형 개구(420)를 구비한 격자(410)를 포함한다. 격자(410)의 개별 개구(420)의 폭은 "s"로 표기한다. 예를 들어, 전자 빔(225) 또는 입자 빔(225)은, 격자(410) 아래에 배열되는 샘플(110)에 도달하기 위해 격자(410)의 중심에서 격자(420) 중 하나를 통과할 수 있다(샘플은 도 4에 예시하지 않음).
반사 유닛(260)은 도 4의 제1 기준 오브젝트(240)의 왼편 측 상에서 볼 수 있다.
도 4의 예시적인 레이트 410은 외부 치수 "W"를 갖는다. 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)의 외부 치수는, 이 격자가 체결되는 SBM(210)의 이미징 속성에 의존한다. 게다가, 격자(410) 또는 격자형 구조(320)의 외부 치수는, 전체적으로 제1 기준 오브젝트(240)의 외부 치수처럼, 샘플(110)의 표면 토폴로지에 의존한다. 샘플(110)의 일부분과 격자(410)의 일부분을 집속하여 동시에 이미징할 수 있기 위해, 격자(410)는 샘플 표면(115)으로부터 최소 가능 거리에서 부착되어야 한다. 이러한 요구를 고려하여, 제1 기준 오브젝트(240)의 크기, 및 그러므로 격자(410)의 외부 치수 "W"를 샘플(110)의 불균일도로 조정하는 것이 유리하다. 그러나 종종, 제1 기준 오브젝트(240)를 샘플 표면(115)으로부터 가능한 적은 거리로 배열할 필요는 없으며, 이는 주사 입자 현미경(210)의 빔 광학 유닛(220)이 초점의 조정이 입자 빔(225)의 측방향 위치에 실질적으로 영향을 미치지 않도록 조정되기 때문이다. 실질적으로 편평한 표면(115)을 갖는 샘플(110)의 경우에, 격자(410)의 외부 치수 "W"를, 첫째 그 제조가 문제 없으며, 둘째 그 외부 치수가 SEM(210)의 입자 빔(225)의 최대 가능 주사 영역으로 조정될 수 있도록, 선택할 수 있다.
격자(410), 및 그러므로 제1 기준 오브젝트(240)의 외부 치수 "W"는 대략 0.1mm에서부터 대략 10mm까지에 이를 수 있다. 격자(410), 및 그러므로 제1 기준 오브젝트(240)의 샘플 표면(115)으로부터의 거리는 대략 100nm에서부터 대략 50㎛까지의 범위 내에서 변할 수 있다. 격자(410) 및 그러므로 제1 기준 오브젝트(240)는 도 4의 예에서 둥글다. 이점은, SBM(210)의 빔 애퍼쳐가 이러한 형태를 갖기 때문에 유리하다. 그러나 제1 기준 오브젝트(240)는 원형 실시예로 제한되지 않으며; 대신, 임의의 다른 형상, 예를 들어 삼각형, 사각형 또는 일반적으로는 n-각형을 갖는 외부 윤곽을 가질 수 있다.
도 5는 도 4의 격자(410)의 확대 섹션(500)을 재현한다. 도 5에 예시한 예시적인 격자(410)의 섹션에서, 정사각형 개구(420)는 폭 "s"을 가지며, 이러한 폭은 대략 0.5㎛에서부터 대략 100㎛까지에 이른다. 그러므로 샘플(110)은, 전자 빔(225)이 실질적으로 격자(410)에 의해 영향을 받지 않고도 격자 개구(420) 내에서 전자 빔(225)에 의해 감지될 수 있다. 전자 빔(225)의 통상 주사 영역은 대략 1㎛×1㎛에서부터 대략 1mm×1mm까지의 면적을 포함한다. 격자(410)의 웹은 대략 0.5㎛에서부터 대략 50㎛까지의 소재 강도 "b"를 갖는다.
도 5에 예시한 예에서, 격자(410) 아래에 부착되는 샘플(110)은 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)의 중심 개구(430)의 영역에서 윤곽(560)을 갖는 요소(540)를 포함한다. 요소(540)는 샘플(110)의 결함일 수 도 있다. 그러나 요소(540)는 또한 샘플(110)의 구조 요소(130)일 수 있다. 샘플(110)이 포토마스크(110)인 예에서, 요소(540)는 샘플(110)에 적용되는 마크 또는 흡수재 구조의 요소일 수 있다. 따라서, 입자 빔(225)에 의한 요소(540)의 그러한 주사는 제1 기준 오브젝트(240)에 의해 실질적으로 영향을 받지 않으며, 입자 빔(225)은 제1 기준 오브젝트(240)의 웹으로부터 몇 빔 직경의 거리를 가져야 한다. 집속된 전자 빔(225)은 한자릿수 나노미터 범위의 빔 직경을 가지므로, 전자 빔(225)과 제1 기준 오브젝트(240)의 웹 사이의 대략 10nm의 거리는, 요소(540)의 주사가 제1 기준 오브젝트(240)에 의해 실질적으로 영향을 받지 않음을 보장하기에 충분하다. 게다가, 전자 빔(225) 또는 입자 빔(225)은 통상 0.1mrad에서부터 10mrad까지에 이르는 애퍼쳐 각도를 갖는다. 이것이 의미하는 점은, 전자 빔이 초점에서보다 제1 기준 오브젝트(240)의 영역에서 더 크다는 점이다. 이들 환경이, 격자(410)의 웹으로부터 전자 빔(225)의 거리를 추정할 때 고려될 필요가 있다. 여기서, "mrad"는 milliradian을 의미한다.
제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)를 좌표계로 형성하기 위해, 격자(410)는 도 5의 예에서 마크(550)를 포함한다. 도 5에 예시한 예에서, 좌표계의 기준점은 중심 개구(430)이며, 이 개구(430)를 통해, 전자 빔(225)이 바람직하게는 샘플(110)을 주사할 목적으로 통과한다. 그러나 또한, 요소(540)를 주사하기 위해 임의의 격자 개구(420)를 사용할 수 있다. 도 5의 예에서, 중심 격자 개구(430)는 마크(550)를 갖지 않는다. 중심 격자 개구(430)를 막는 모든 격자 개구(420)는 x- 및 y-방향으로 하나 이상의 마크(550)를 가지며, 중심 격자 개구(430)에 대하여 각각의 격자 개구(420)를 고유하게 표기한다. 도 5에 예시한 예에서, 이것은, 격자 개구(420)가 중심 격자 개구(430)로부터 떨어진 각각의 행 및 열마다의 선 마크이다.
제1 기준 오브젝트(240)의 격자형 구조(310)의 개별 격자 개구(420)는 기준 프레임을 형성한다. 제1 기준 오브젝트(240)의 격자 셀(420)의 확인한 변형, 또는 요소(540)와 격자 개구(430)의 웹의 적어도 일부분을 포함하는 영역의 주사 동안 확인된 기준 프레임을 기초로 하여 요소(540)를 주사할 때 선형 또는 비선형 장애를 결정할 수 있다. 이러한 장애는, 모니터(290) 상에 요소(540)를 제시하기 전, 장치(200)의 컴퓨터 시스템(280)의 평가 유닛(286)에 의해 정정될 수 있다.
장치(200)의 주사 입자 현미경(210)이 멀티-빔 SBM으로서 구현되어야 한다면, 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)는 멀티-빔 SBM의 각각의 개별 입자 빔(225)에 대해 중심 격자 개구(430)를 갖는 세그먼트로 나눌 수 있으며, 이 중심 격자 개구는 (도 5에 도시하지 않은) 다수의 격자 개구(420)에 의해 둘러싸인다.
이미지 처리 알고리즘을 이용하여 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 전자 빔(225)의 위치를 결정할 수 있기 위해, 제1 기준 오브젝트(240)의 에지는, 이들이 입자 빔(225)을 이용하여 잘 식별될 수 있도록 선명하게 규정되어야 한다. 그 외에 또는 그에 대한 대안으로서, (예컨대, 소재 콘트래스트에 의해) SBM 이미지에서 제1 기준 오브젝트(240)에 의해 공급되는 콘트래스트는 제1 기준 오브젝트(240)를 배경, 즉 샘플(110)에 의해 생성되는 신호로부터 상당히 구별해야 한다. 게다가, 이미지 처리가 예컨대 상이한 배율에서 유사한 SBM 이미지 덕분에 가능한 간단하게 지속되어야 하도록 제1 기준 오브젝트(240)의 기하학적 모양을 선택하는 것이 유리하다.
예시적인 실시예에서, 입자 빔(225)은 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)의 중심 개구(430) 내에서 샘플(110)의 요소(540)를 주사하여, 이 요소의 배치 및/또는 크기를 분석한다. 예를 들어, SBM(210)의 하나 이상의 파라미터의 세팅은 상이한 분해능으로 또는 입자 빔(225)의 입자의 상이한 운동 에너지로 요소(540)를 검사하도록 변경된다. 주사 입자 현미경(210)의 세팅의 이들 변화는 SBM(210)의 컬럼(215)에 배열되는 빔 광학 유닛(220)을 통한 입자 또는 전자의 경로를 움직일 수 있고, 왜곡할 수 있고 및/또는 뒤틀 수 있다. 이것은 샘플(110) 상의 전자 빔(225)의 또는 입자 빔의 입사점을 변화시킨다. 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 입자 빔(225)의 주사 영역에서의 변화가 검출된 덕분에, 장치(200)의 평가 유닛(286)이 이들 컬럼-내부 장애를 정정할 수 있다. 입자 빔(225)의 주사 영역의 장애를 정정함으로써, 장치(200)는 요소(540)의 위치의 결정을 개선한다.
그에 따라, 샘플(110)의 표면(115) 상의 입자 빔(210)의 입사점의 변동을 초래하는 SBM(200)의 세팅이 변경되기 전, 입자 빔(225)의 주사 영역은, 입자 빔(225)이 적어도 하나의 격자 개구, 바람직하게는 중심 격자 개구(430)와, 이 개구를 둘러싸는 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)의 웹이나 로드를 이미징할 정도로 증가한다. 도 6은 입자 빔(225)의 주사 영역(650)과, 그러므로 또한 SBM(210)의 이미지 영역(650)을 개략적으로 도시한다. 따라서 샘플(110)의 요소(540)와 격자(410)의 웹이 모두 컴퓨터 시스템(280)의 평가 유닛(286)에 의해 생성된 SBM 이미지에서 동시에 집속되어 예시되며, 샘플 표면(115)과 격자(410) 사이의 거리가, 두 오브젝트, 요소(540)와 격자(410)가 SBM(210)의 필드 깊이 범위 내에 있도록 가능한 작다면, 유리하다.
대안적인 실시예에서, 제1 주사에서 전자 빔(225)의 초점은 샘플(110) 또는 요소(540)의 표면(115) 상에 놓인다. 그 후, 입자 빔(225)의 초점은 격자(410)의 평면 상에 집속되며, 동일한 주사 영역(650)이 다시 샘플링된다. 이 실시예는, 특히, 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)와 샘플 표면(115)이 큰 간격(예컨대, 100㎛ 초과)을 갖는다면, 유리하다. 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)를 나타내는 주사 영역(650)을 주사하는 것으로부터의 데이터는 컴퓨터 시스템(185)의 평가 유닛(286)에 의해 분석 및/또는 저장된다.
그 다음 단계로 SBM(210)의 세팅에 대한 하나 이상의 변화가 이뤄진다. SBM(210)의 세팅 변화의 예는: 배율 변화, 초점 변화, 스티그메이터 변화, 가속 전압 변화, 빔 변위 변화, 주사 입자 현미경(210)의 입자원(205)의 위치 조정 및/도는 조리개 변화를 포함한다. 앞서 이미 설명한 바와 같이, SBM(210)의 세팅의 이들 변화는 SBM(210)의 컬럼(315)에 배열되는 빔 광학 유닛(220)을 통한 입자의 경로를 움직일 수 있거나 왜곡할 수 있다. 주사 영역(650)의 반복되는 주사는 제1 기준 오브젝트(240) 및 샘플 표면(115)의 요소(540)에 대한 주사 영역(650)의 변위를 야기한다.
도 7은, 주사 입자 현미경(210)의 세팅의 변화를 실행하기 전 또는 세팅을 변화시키기 전 주사 영역(650)과 비교한 주사 영역(750)의 변위를 설명한다. 컴퓨터 시스템(280)의 평가 유닛(286)은 SBM(210)의 세팅을 변화시키기 전(주사 영역(650)) 및 변화시킨 후(주사 영역(850))의 주사 데이터로부터 샘플(110)의 표면(115) 상의 입자 빔(225)의 입사점(235)의 변위를 결정한다. 주사 영역(750)의 변위 외에, 이 영역은 주사 입자 현미경(210)의 세팅의 변화의 결과로 변형 또는 왜곡을 경험할 수 도 있다; 이들 장애는 (도 7에 예시되지 않은) 기준 프레임을 형성하는 격자 개구의 형태의 변화를 기초로 하여 검출될 수 있다.
도 8은 제1 기준 오브젝트(240)의 제2 예시적인 실시예의 섹션(800)의 평면도를 개략적으로 도시한다. 도 8에 예시한 예에서, 제1 기준 오브젝트(240)는 필름(810)을 포함한다. 필름(810)은 10nm에서부터 200nm까지에 이르는 두께를 갖는 얇은 금속 필름을 포함할 수 있다. 금속 필름 대신, 제1 기준 오브젝트(240)는 폴리이미드 필름을 포함할 수 도 있다. 수평 점선(820)과 수직 점선(830)에 의해, 필름(810)은 단위 셀(880)로 나눠지며, 단위 셀(880)은 도 4 및 도 7의 격자형 구조(320)의 격자 개구(420)에 대응한다. 필름(810)의 두께를 선택할 때, 필름 아래에 위치하는 샘플(110)에 의해 생성되는 2차 입자는 장치(200)의 검출기(245)에 도달하기 위해 필름(810)을 통과해야 함을 고려해야 한다. 게다가, 샘플(110)의 2차 전자에 의해 생성되는 전류를 측정할 수 있는 것과 2차 전자 이미지를 생성할 때 이 전류를 고려할 수 있는 것이 - 격자(310) 형태의 제1 기준 오브젝트(240)에 대해 앞서 이미 설명한 바와 같이 - 가능하다.
격자(410)와 달리, 필름(810)은, 주사 입자 현미경(210)의 입자 빔(225)이 통과할 때, 이 입자 빔(225)의 콘트래스트 신호를 공급할 수 없다. 그러므로 필름(810)의 각각의 단위 셀(880)은 4개의 기준 마크(850) 또는 간단히 마크(850)를 포함한다. 도 8의 예에서, 이들은 정사각형의 코너에 부착된다. 결국, 마크(850)는 각각의 단위 셀(880)에서 좌표계에 걸쳐져 있다. 필름(810)의 마크(850)는 도 8의 예에서 둥근 형태를 갖는다. 마크(850)의 직경은 바람직하게는 50nm 내지 200nm의 범위에 있다. 마크의 높이는 10nm 내지 100nm의 바람직한 범위를 포함한다. 필름(810) 또는 샘플(110) 및 마크(850)를 감지하는 입자 빔(225)이 토폴로지 콘트래스트 외에 추가로 소재 콘트래스트를 또한 공급하도록 필름의 소재와 상이한 소재로 기준 마크(850)를 구성하는 것이 유리하다. 필름(810)의 단위 셀(880)의 크기의 선택을 위해 도 5에 관한 설명을 참조한다.
필름(810)의 여러 단위 셀(880) 사이에서 구별할 수 있기 위해, 이들은 예를 들어 2개의 숫자의 조합에 의해 표기될 수 있다. 도 8에서, 이것은 필름(810)의 몇 개의 중심 단위 셀(880)에 대해 명시되어 있다.
필름 상의 마크(850)는 제1 기준 오브젝트(240)의 작동 동작 동안 열화될 수 도 있다. 첫째, 이것은 마크(850)의 오염에 의해 초래될 수 도 있으며, 그 결과로 그 공간 분해능이 감소한다. 둘째, 마크(850)의 구조는 입자 빔(225)에 의한 빈번한 감지의 결과로서 변경될 수 도 있으며, 이 마크는 그러므로 시간이 지남에 따라 사용 불가능하다. 필름(810)의 형태로 구현되는 제1 기준 오브젝트(240)는 많은 단위 셀(840)을 가지므로, 단위 셀(840)은 샘플(110) 상의 요소(130, 540)의 위치를 결정하기 위해 연속해서 사용될 수 있다. 필름(810)으로서 구현되는 제1 기준 오브젝트(240)의 수명은 그 결과로서 매우 길어질 수 있다.
격자(410) 형태의 제1 기준 오브젝트(240)의 실시예와 유사하게, 도 8에서 논의한 필름(810)의 형태의 제1 기준 오브젝트(240)의 실시예는 또한 멀티-빔 SBM에 적절하다. 필름 상의 마크(850)는 게다가 좌표계에 걸쳐져 있으므로, 이 마크는, 주사 절차 동안 주사 영역 내에서 발생하는 장애를 검출하여 평가 유닛(286)을 이용하여 이 장애를 정정하는데 사용되는 기준 프레임을 형성한다.
모든 단위 셀(880)은 도 8에 예시한 예에서 동일한 크기를 갖는다. 그러나 필름(810) 상에서 상이한 크기의 단위 셀(880)을 배열하는 것도 가능하다. 결국, 단위 셀(880)의 크기는 (도 8에 예시하지 않은) 장치(200)의 주사 입자 현미경(210)의 입자 빔(225)의 주사 영역에 조정될 수 있다.
필름(810)을 기초로 한 제1 기준 오브젝트(240)의 사용은, 필름(810)을 통한 요소(540)의 이미징이 입자 빔에 최소한으로 단지 영향을 미치므로 유리하다. 이점은, 샘플(110)의 요소(540)의 위치가 결정되는 정확도에 대한 유리한 영향을 갖는다. 게다가, 필름(810)은 용이하게 제조될 수 있다. 제1 기준 오브젝트(240)의 제2 예시적인 실시예의 마크(850)를 감지하는 점에 관해서는 도 6의 문맥에 대한 설명을 참조해야 한다.
도 9의 도면(900)은, 제1 기준 오브젝트(240)의 제3 예시적인 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 예시한 섹션은 제1 기준 오브젝트(240)의 제3 실시예의 단위 셀(980)을 제시한다. 단위 셀(980)은 개구(920)를 갖는다. 개구(920)는, 샘플(110) 또는 포토리소그라픽 마스크(110)의 구조 요소(940)의 뷰를 개방한다. 도 5의 문맥에서 설명한 바와 같이, 격자의 격자 개구(420)의 웹을 집속하여 이미징하는 것은 어려울 수 도 있다. 이점은 또한 제1 기준 오브젝트의 제3 예시적인 실시예의 단위 셀(940)의 개구(920)의 에지에 적용된다. 결과적으로, 제1 기준 오브젝트(240)에 관한 구조 요소(940)의 위치의 변화를 신뢰할 만하게 검출하는 것은 어려울 수 도 있다.
제1 기준 오브젝트(240)의 제2 예시적인 실시예는 필름(810) 상에 마크(850)를 적용함으로써 이들 어려움을 극복한다. 그러나 제2 예시적인 실시예의 단점은, 입자 빔(225)과 샘플(110)로부터 유래한 2차 입자가 필름(810)을 통과해야 한다는 점이다. 제1 기준 오브젝트(240)의 제3 예시적인 실시예는 두 가지 단점을 회피한다. 각각의 단위 셀(920)이 개구를 가지는 덕택에, 입자 빔(225)이나 2차 입자 주 어느 것도 필름(810)을 통해 투과될 필요가 없다. 또한, 해당 제1 기준 오브젝트(240)의 제3 예시적인 실시예는, 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 및 그에 따라 주사 입자 현미경(210)의 컬럼(215)의 출구에 대한 구조 요소(940)의 위치를 결정하기 위해 단위 셀(920)의 개구의 사용을 회피한다. 이를 위해, 제3 예시적인 실시예에서 기준 오브젝트(240)는, 단위 셀(920)의 개구 주위에 배열되는 6개의 마크(950)를 포함한다.
각각의 단위 셀(980)의 마크(950)는 제3 예시적인 실시예에서 십자가형 구조를 갖는다. 그러나 마크(950)는 예컨대 직사각형이나 정사각형과 같은 임의의 다른 형태로 구현될 수 도 있다. 도 8의 문맥에서 앞서 설명한 바와 같이, 마크(950)가 제1 기준 오브젝트(240)의 소재와 상이한 소재 조성을 갖는다면 유리하다. 결국, 마크(950)는, 입자 빔(225)으로의 감지 동안 토폴로지 콘트래스트 외에 소재 콘트래스트를 또한 생성한다. 도 9의 예에서, 단위 셀(980)은 육각형 형태를 갖는다. 그러나 단위 셀의 개구(920)는 예컨대 (도 9에 예시하지 않은) 원형, 직사각형 또는 정사각형 개구 형태와 같은 임의의 다른 형태로 구현될 수 도 있다. 필요하지 않을 수 도 있지만, 단위 셀(920) 당 마크(950)의 개수를 단위 셀(980)의 개구(920)의 형태로 조정하는 것이 유리하다. 제1 기준 오브젝트(240)의 제3 예시적인 실시예의 단위 셀(980) 당 적어도 3개의 마크(980)가 좌표계를 형성하거나 기준 프레임에 걸쳐져 있기 위해서 필요하다.
도 10은 제1 기준 오브젝트(240)의 제1 예시적인 실시예의 변경을 제시한다. 이하에서는, 제1 기준 오브젝트(240)의 격자(410)가 전도성 소재를 포함한다고 가정한다. 예를 들어, 제1 기준 오브젝트(240)는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 도 있다. 동시에, 전기 전도성 제1 기준 오브젝트(240)는, 샘플(110)의 표면(118) 상에서 윤곽(440)을 주사할 때 생성되며 샘플(110) 상에 이미 제시되는 전하(120, 125)를 차폐하는 차폐 격자로서 동작할 수 있다. 그러므로 전도성 제1 기준 오브젝트(240)는, 샘플(110) 상에 제시되는 전하(120, 125)의 결과로서 대전된 입자 빔(225)의 편향을 방지할 수 있다. 샘플(110) 상에 입사하는 입자 빔(225) 외에, 입자 빔(225)에 의해 생성되는 대전된 2차 입자 - 이 대전된 2차 입자는 샘플(110)의 요소(130, 540, 940)의 이미지를 생성하는데 사용됨 - 는 샘플(110)의 표면(115)의 전하(120, 125)에 의해 샘플 표면(115)으로부터 검출기(245)로의 그 경로 도중에 편향된다. 결국, 전기 전도성 제1 기준 오브젝트(240)는 요소(130, 540, 940)를 검사할 때 측정 결과의 위조를 동시에 상쇄할 수 있다.
또한, 도 4의 격자(410)와 같은 격자형 구조(320)를 갖는 전기 전도성 제1 기준 오브젝트(240)는 전기 전도성 홀더(310)의 일 측에서 컬럼(215)의 입자 빔(225)의 배출 개구에 연결될 수 있다. 반사 유닛(260)은 전기 전도성 제1 기준 오브젝트(230)의 왼쪽 측에 부착된다. 전도성 홀더(310)의 제2 측은 전기 절연체(1010)에 의해 입자 빔(225)의 배출 개구에 확고하게 연결된다. 도 10은 이러한 배치를 통한 개략적 섹션을 도시한다. 격자(410) 또는 격자형 구조(320)의 전기 절연된 측은 전기 연결(1020)을 통해 전기 증폭기(1040)의 입력(1030)에 연결된다. 도 10에서 명시한 예에서, 전기 증폭기(1040)는 트랜스임피던스 증폭기이다. 그러나 다른 증폭기 타입도 사용될 수 도 있다.
트랜스임피던스 증폭기(1040)의 제2 입력(1050)은 접지(1060)에 연결된다. 주사 입자 현미경(210)의 컬럼(215)은 마찬가지로 접지(1060)에 연결된다. 전압은 트랜스임피던스 증폭기(1040)의 출력(1070)에서 얻어질 수 있으며, 이 전압은, 입자 빔(215)이 격자형 구조(320)의 격자 로드를 노출시키며 이 지점에서 전하를 릴리스할 때 생성되는 전류에 비례한다. 트랜스임피던스 증폭기(1040)의 출력(1070)에 존재하는 신호는, 입자 빔(210)이 샘플(110)의 표면(115) 위에서 현재 주사하고 있는지 또는 격자형 구조(320)의 격자 로드 중 하나를 현재 충돌하고 있는지를 결국 지시한다. 그러므로, 트랜스임피던스 증폭기(1040)의 출력 신호(1070)는, 평가 유닛(286)에 의해 생성되는 이미지에서의 구조가 샘플(110)의 요소(130, 450, 940)로부터 유래한 것인지 또는 격자(410)의 격자 로드로부터 유래한 것인지를 구별하도록 추가 채널을 형성한다.
마지막으로, 도 11의 흐름도(1100)는 포토리소그라픽 마스크(110) 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 위치를 결정하기 위한 기재한 방법의 단계를 다시 한번 요약한다. 방법은 단계(1110)에서 시작한다. 단계(1120)에서, 장치(200)의 컴퓨터 시스템(280)의 주사 유닛(182)은 요소(130, 540, 940)의 적어도 일부와 제1 기준 오브젝트(240) 위에 주사 입자 현미경(210)의 적어도 하나의 입자 빔(225)을 주사한다. 주사 데이터로부터, 컴퓨터 시스템(280)의 평가 유닛(286)은 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 포토리소그라픽 마스크(110) 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 상대적인 위치를 결정한다. 다음 단계(1140)에서, 평가 유닛(286)은 제1 기준 오브젝트(240)와 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 거리를 결정하며, 제2 기준 오브젝트(250)와 포토리소그라픽 마스크(110) 사이에는 관계가 있다. 방법은 단계(1150)에서 종료한다.

Claims (20)

  1. 샘플 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 위치를 결정하기 위한 장치(200)로서,
    a. 제1 기준 오브젝트(240)를 포함하는 적어도 하나의 주사 입자 현미경(210)으로서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는, 상기 주사 입자 현미경(210)이 상기 샘플 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 상기 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 상대적인 위치를 결정하는데 사용될 수 있도록 상기 주사 입자 현미경(210)의 출구에 부착되는, 상기 적어도 하나의 주사 입자 현미경(210); 및
    b. 상기 제1 기준 오브젝트(240)와 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 거리를 결정하도록 구현되는 적어도 하나의 거리 측정 디바이스(270)로서, 상기 제2 기준 오브젝트(250)와 상기 샘플 사이에는 관계가 있는, 상기 적어도 하나의 거리 측정 디바이스(270)를 포함하는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는, 상기 제1 기준 오브젝트(240)가 적어도 부분적으로 적어도 하나의 입자 빔(225)에 의해 이미징될 수 있도록, 상기 적어도 하나의 입자 빔(225)에 대해 상기 주사 입자 현미경(210)의 출구에 부착되는, 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는, 좌표계에 걸쳐져 있는 적어도 3개의 마크(850, 950)를 포함하는, 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 적어도 3개의 마크(850, 950)는, 1nm에서부터 5000nm까지에 이르는 측방향 치수를 가지며, 및/또는 상기 적어도 3개의 마크(850, 950)는 1nm에서부터 1000nm까지에 이르는 높이를 갖는, 장치.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 적어도 3개의 마크(850, 950)는 상기 제1 기준 오브젝트(240)의 소재 조성과 상이한 소재 조성을 갖는, 장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는, 상기 주사 입자 현미경(210)의 적어도 하나의 입자 빔(225)의 필드 깊이 내에 배치되는, 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는 제1 개수의 단위 셀(880, 980)을 포함하며, 각각의 단위 셀(880, 980)은 적어도 3개의 마크(850, 950)를 포함하며, 제2 개수의 입자 빔(225)이 상기 제1 개수의 단위 셀(880, 980)을 통과하며, 1≤제2 개수≤제1 개수가 상기 제2 개수에 대해 적용되며, 상기 제1 개수는 10보다 큰 영역을 포함하는, 장치.
  8. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는, 좌표계에 걸쳐져 있는 적어도 3개의 마크(850)가 그 위에 배치되는 필름(810)을 포함하는, 장치.
  9. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는 적어도 하나의 애퍼쳐(420, 430, 920)를 가지며, 적어도 하나의 입자 빔(225)이 상기 샘플을 감지할 목적으로 상기 적어도 하나의 애퍼쳐를 통과하는, 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 주사 입자 현미경(210)의 주사 유닛(282)이, 공통 주사 공정에서 상기 샘플의 요소(130, 540, 940) 위에서 및 상기 제1 기준 오브젝트(240)의 적어도 일부분 위에서 상기 적어도 하나의 입자 빔(225)을 주사하도록 구현되는, 장치.
  11. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는 상기 샘플의 표면 전하(120, 125)를 보상할 목적으로 전기 전도성인, 장치.
  12. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주사 입자 현미경(210)은 평가 유닛(286)을 포함하며, 상기 평가 유닛(286)은, 상기 제1 기준 오브젝트(240)의 변화로부터, 상기 주사 입자 현미경(210)의 적어도 하나의 입자 빔(225)에 의해 기록되는 이미지의 왜곡을 결정하도록 구현되며 및/또는 상기 평가 유닛(286)은, 모델을 기초로 하여, 상기 제1 기준 오브젝트(240)의 변화로부터 상기 샘플의 정전하를 결정하도록 또한 구현되는, 장치.
  13. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 거리 측정 디바이스(270)는 적어도 하나의 간섭계를 포함하는, 장치.
  14. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)는 상기 거리 측정 디바이스(270)의 광 빔(273)을 반사하도록 구현되는, 장치.
  15. 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 기준 오브젝트(250)는 다음의 그룹: 상기 샘플, 샘플 홀더(230), 상기 샘플에 부착되며 상기 거리 측정 디바이스(270)의 광 빔(276)을 위해 제공되는 반사 장치(255), 및 샘플 홀더(230)에 부착되며 상기 거리 측정 디바이스(270)의 광 빔(276)을 위해 제공되는 반사 장치(255)로부터의 적어도 하나의 요소를 포함하는, 장치.
  16. 샘플 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 위치를 결정하기 위한 방법(1100)으로서,
    a. 주사 입자 현미경(210)의 적어도 하나의 입자 빔(225)에 의해 상기 샘플 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)와 제1 기준 오브젝트(240)를 적어도 부분적으로 주사하는 단계(1120) ― 상기 제1 기준 오브젝트(240)는 상기 주사 입자 현미경(210)의 출구에 부착됨 ― ;
    b. 상기 샘플 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 상기 제1 기준 오브젝트(240)에 대한 상대적인 위치를 주사 데이터로부터 결정하는 단계(1130); 및
    c. 거리 측정 디바이스(270)에 의해 상기 제1 기준 오브젝트(240)와 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 거리를 결정하는 단계(1140)를 포함하며, 상기 제2 기준 오브젝트(250)와 상기 샘플 사이에 관계가 있는, 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 샘플 상의 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)와 제1 기준 오브젝트(240)의 적어도 일부분을 적어도 부분적으로 주사하는 단계(1120)가 공통 주사 공정으로 구현되는, 방법.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 상기 제1 기준 오브젝트(240)와 상기 제2 기준 오브젝트(250) 사이의 거리와 단계 b에서 결정된 상대적인 위치로부터 상기 샘플 상의 상기 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서, 단계 b에서 상대적인 위치를 결정하는 단계는, 상기 샘플 상에 상기 적어도 하나의 요소(130, 540, 940)를 적어도 부분적으로 주사하는 동안 상기 샘플에 대한 상기 적어도 하나의 입자 빔(225)의 위치의 변화를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 청구항 16 또는 청구항 17에 기재된 방법의 단계를 실행하도록 청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 장치(200)의 컴퓨터 시스템(280)을 프롬프팅하는 명령을 포함하기 위해 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램.
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