KR102493748B1 - 전자 빔 유도 전류에 기초한 웨이퍼 검사 - Google Patents

전자 빔 유도 전류에 기초한 웨이퍼 검사 Download PDF

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Abstract

웨이퍼 검사 시스템이 개시된다. 특정 실시예들에 따르면, 본 시스템은 웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(secondary electrons or backscattered electron; SE/BSE)를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전자 검출기를 포함한다. 전자 빔 시스템은 또한 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(electron-beam-induced current; EBIC)를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전류 검출기를 포함한다. 전자 빔 시스템은 하나 이상의 프로세서와 메모리를 갖는 제어기를 더 포함하고, 제어기는, SE/BSE에 관한 데이터를 획득하고; EBIC에 관한 데이터를 획득하며; SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하기 위한 회로부를 포함한다.

Description

전자 빔 유도 전류에 기초한 웨이퍼 검사
본 출원은 2018년 6월 12일에 출원되었던 미국 출원 제62/684,141호의 우선권을 주장하며, 상기 미국 출원은 그 전문이 본 출원 내에서 참조로서 원용된다.
본 개시는 일반적으로 반도체 웨이퍼 계측 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 웨이퍼의 2차 전자/후방 산란 전자(secondary-electron/backscattered-electron; SE/BSE) 이미징을 웨이퍼의 전자 빔 유도 전류(electron-beam-induced-current; EBIC) 이미징과 결합함으로써 웨이퍼를 검사하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
집적 회로(integrated circuit; IC)의 제조 공정들에서, 미완성되거나 또는 완성된 회로 컴포넌트들은 설계에 따라 제조된 것이고 결함이 없다는 것을 보장하도록 검사될 필요가 있다. 또한, IC를 제조하는 데 사용되기 전에, 패터닝되지 않은 웨이퍼 또는 베어 웨이퍼가 또한 결함이 없다거나 또는 필요한 사양을 충족시킨다는 것을 보장하도록 검사될 필요가 있다. 이에 따라, 웨이퍼 검사 프로세스는 제조 프로세스 내에 통합되었다. 구체적으로, 웨이퍼 검사 시스템은 광학 현미경 또는, 주사 전자 현미경(scanning electron microscope; SEM)과 같은 하전 입자(예를 들어, 전자) 빔 현미경을 이용하여, 웨이퍼를 스캐닝(scan)하고 웨이퍼 표면의 이미지를 구축할 수 있다. 그런 후, 웨이퍼 검사 시스템은 이미지를 조사하여 결함을 검출하고 웨이퍼 상에서의 결함의 위치 좌표를 결정할 수 있다.
전자 빔은, 광자 빔에 비해, 더 짧은 파장을 가지며, 이로써 더 우수한 공간 해상도를 제공할 수 있다. 일반적으로, SEM은 검사받고 있는 웨이퍼의 미리결정된 스캐닝 위치에 1차 전자 빔의 전자를 포커싱시킬 수 있다. 1차 전자 빔은 웨이퍼와 상호작용하고, 후방 산란될 수 있거나 또는 웨이퍼로 하여금 2차 전자를 방출하게 할 수 있다. 후방 산란 전자 또는 2차 전자의 세기는 웨이퍼의 내부 또는 외부 구조의 특성에 기초하여 달라질 수 있고, 이에 따라 웨이퍼 상의 결함, 특정 피처들의 치수 등과 같은 웨이퍼의 구조적 정보를 나타낸다.
본 개시의 실시예들은 웨이퍼의 2차 전자/후방 산란 전자(SE/BSE) 이미징을 웨이퍼의 전자 빔 유도 전류(EBIC) 이미징과 결합함으로써 웨이퍼를 검사하기 위한 시스템에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 전자 빔 시스템이 제공된다. 전자 빔 시스템은 웨이퍼로부터 방출되는 SE/BSE를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전자 검출기를 포함한다. 전자 빔 시스템은 또한 웨이퍼로부터 EBIC를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전류 검출기를 포함한다. 전자 빔 시스템은 하나 이상의 프로세서와 메모리를 갖는 제어기를 더 포함하고, 제어기는, SE/BSE에 관한 데이터를 획득하고; EBIC에 관한 데이터를 획득하며; SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하기 위한 회로부를 포함한다.
일부 실시예들에서, 컴퓨터 시스템이 제공된다. 컴퓨터 시스템은 명령어들을 저장한 메모리를 포함한다. 컴퓨터 시스템은 또한 메모리에 전자적으로 결합된 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 컴퓨터 시스템으로 하여금, 웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하고; 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하고; SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터를 평가하며; SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하게 하기 위한 명령어들을 실행하기 위한 회로부를 포함한다.
일부 실시예들에서, 방법이 제공된다. 본 방법은, 전자 빔으로 스캐닝된 웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 및 SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 매체는 하나 이상의 디바이스로 하여금 방법을 수행하게 하도록 하나 이상의 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장하고, 상기 방법은, 웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 및 SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
개시된 실시예들의 추가적인 목적들과 이점들은 다음의 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 본 설명으로부터 부분적으로 명백해질 것이거나, 또는 실시예들의 실시에 의해 학습될 수 있다. 개시된 실시예들의 목적들과 이점들은 청구항들에서 설명된 엘리먼트들 및 조합들에 의해 실현되고 성취될 수 있다.
전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명 모두는 예시적이고 설명적일 뿐이며, 청구된 바와 같은, 개시된 실시예들을 제한시키지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 본 개시의 실시예들과 일치하는, 예시적인 전자 빔 검사(electron beam inspection; EBI) 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들과 일치하는, 도 1의 예시적인 전자 빔 검사의 일부일 수 있는 예시적인 전자 빔 툴을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 개시의 실시예들과 일치하는, EBIC를 측정하기 위한 구조적 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 실시예들과 일치하는, SE/BSE 측정과 EBIC 측정의 결합을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 개시의 실시예들과 일치하는, 웨이퍼의 SE/BSE 신호와 EBIC 신호 사이의 상관관계를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 개시의 실시예들과 일치하는, 도 2의 전자 빔 검사와 통신하는 예시적인 제어기의 블록도이다.
도 7은 본 개시의 실시예들과 일치하는, 웨이퍼 검사 방법의 흐름도이다.
이제, 예시적인 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 이러한 실시예들의 예시들은 첨부 도면들에서 예시되어 있다. 이하의 설명은 첨부 도면들을 참조하며, 첨부 도면들에서는 달리 표현되지 않는 한, 상이한 도면들에서의 동일한 번호들은 동일하거나 또는 유사한 엘리먼트들을 나타낸다. 예시적인 실시예들의 다음의 설명에서 설명된 구현예들은 본 발명과 일치하는 모든 구현예들을 나타낸 것은 아니다. 대신, 이들은 첨부된 청구항들에서 열거된 본 발명과 관련된 양태들과 일치하는 장치 및 방법의 예시들일 뿐이다.
위에서 설명한 바와 같이, 전형적인 전자 빔(e빔) 툴(예컨대, SEM)은 웨이퍼의 구조적 정보를 검출하기 위해 후방 산란 전자 또는 2차 전자에 의존한다. 그러나, 실제로 웨이퍼는 후방 산란 전자 또는 2차 전자를 거의 방출할 수 없는 물질로 종종 제조된다. 또한, 웨이퍼는 후방 산란 전자 또는 2차 전자를 방출하는 웨이퍼의 능력을 손상시키는 구조들로 패터닝될 수 있다. 이러한 상황에서는, 후방 산란/2차 전자 신호가 너무 약하여 어떠한 미세 구조들의 정보도 밝혀낼 수가 없을 수 있다. 웨이퍼를 스캐닝하는 데 더 많은 시간을 소비하면, 수집된 후방 산란/2차 전자의 양을 증가시킬 수 있지만, 이는 e빔 툴의 처리량을 저하시킬 것이다.
본 출원은 후방 산란/2차 전자 신호 이외의 다른 전자 신호 또는 후방 산란/2차 전자 신호에 더하여 다른 전자 신호에 기초하여 웨이퍼 구조를 검출하기 위한 e빔 시스템을 제공한다. 여기서 개시된 기술들 중 일부는 약한 후방 산란/2차 전자 신호와 연관된 문제들을 해결한다. 특히, 웨이퍼가 전자 빔에 의해 스캐닝될 때, 웨이퍼는 후방 산란 전자 또는 2차 전자를 방출할뿐만이 아니라, 전류도 방류할 수 있다. 방류된 전류의 세기는 또한 웨이퍼의 내부 또는 외부 구조들의 특성에 기초하여 달라질 수 있으며, 따라서 웨이퍼의 구조적 정보를 나타낼 수 있다. 개시된 e빔 시스템은 웨이퍼 구조 정보를 결정하기 위해 방류된 전류를 수집하고 분석한다. 아래에서 보다 자세히 설명되는 바와 같이, 후방 산란/2차 전자 신호가 약한 경우, 방류되는 전류의 세기는 높다. 따라서, 개시된 e빔 시스템은 종래의 e빔 시스템이 검출하기 어려운 웨이퍼 구조들을 검출할 수 있다. 더욱이, 본 출원은 또한 웨이퍼를 스캐닝하는 시간의 양을 증가시키지 않으면서, 후방 산란/2차 전자 신호 및 방류된 전류 신호를 동시에 수집하고, 양자의 신호들을 비교하여, 웨이퍼 구조에 관한 상보적 정보를 제공하기 위한 기술들을 제공한다. 따라서, 개시된 e빔 시스템은 웨이퍼 구조를 보다 정확하고 효율적으로 검출할 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 용어 "또는"은 실행 불가능한 경우를 제외하고 모든 가능한 조합들을 망라한다. 예를 들어, 디바이스가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 언급된 경우, 달리 구체적으로 언급되거나 실행 불가능하지 않는 한, 디바이스는 A 또는 B, 또는 A와 B를 포함할 수 있다. 두번째 예시로서, 디바이스가 A, B, 또는 C를 포함할 수 있다고 언급된 경우, 달리 구체적으로 언급되거나 실행 불가능하지 않는 한, 디바이스는 A 또는 B 또는 C, 또는 A와 B, 또는 A와 C, 또는 B와 C, 또는 A와 B와 C를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들과 일치하는 예시적인 전자 빔 검사(EBI) 시스템(100)을 나타낸다. 도 1에서 도시된 바와 같이, EBI 시스템(100)은 메인 챔버(101), 로드/록(load/lock) 챔버(102), 전자 빔 툴(104), 및 장비 프론트 엔드 모듈(equipment front end module; EFEM)(106)을 포함한다. 전자 빔 툴(104)은 메인 챔버(101) 내에 위치한다. EFEM(106)은 제1 로딩 포트(106a) 및 제2 로딩 포트(106b)를 포함한다. EFEM(106)은 추가적인 로딩 포트(들)를 포함할 수 있다. 제1 로딩 포트(106a)와 제2 로딩 포트(106b)는 검사될 웨이퍼(예컨대, 반도체 웨이퍼 또는 다른 물질(들)로 제조된 웨이퍼) 또는 샘플(이후부터는 웨이퍼와 샘플을 "웨이퍼"라고 총칭함)을 포함하는 웨이퍼 카세트를 수용한다.
EFEM(106) 내의 하나 이상의 로봇 암(미도시됨)은 웨이퍼를 로드/록 챔버(102)로 운송한다. 로드/록 챔버(102)는 로드/록 챔버(102) 내의 가스 분자들을 제거하여 대기압 아래의 제1 압력에 도달하는 로드/록 진공 펌프 시스템(미도시됨)에 연결된다. 제1 압력에 도달한 후, 하나 이상의 로봇 암(미도시됨)이 로드/록 챔버(102)로부터 메인 챔버(101)로 웨이퍼를 운송한다. 메인 챔버(101)는 메인 챔버(101) 내의 가스 분자들을 제거하여 제1 압력 아래의 제2 압력에 도달하는 메인 챔버 진공 펌프 시스템(미도시됨)에 연결된다. 제2 압력에 도달한 후, 웨이퍼는 전자 빔 툴(104)에 의해 검사를 받는다.
도 2는 본 개시의 실시예들과 일치하는 전자 빔 툴(104)의 예시적인 컴포넌트들을 나타낸다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 전자 빔 툴(104)은 전동 스테이지(200), 및 검사될 웨이퍼(203)를 홀딩하도록 전동 스테이지(200)에 의해 지지되는 웨이퍼 홀더(202)를 포함한다. 전자 빔 툴(104)은 대물 렌즈 어셈블리(204), 전자 검출기(206)(전자 센서 표면들(206a, 206b)을 포함함), 대물 조리개(208), 집광 렌즈(210), 빔 제한 조리개(212), 건(gun) 조리개(214), 애노드(216), 및 캐소드(218)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 대물 렌즈 어셈블리(204)는 자극편(pole piece)(204a), 제어 전극(204b), 편향기(204c), 및 여기 코일(204d)을 포함하는 수정형 스윙 대물 지연 침지 렌즈(swing objective retarding immersion lens; SORIL)를 포함할 수 있다. 전자 빔 툴(104)은 웨이퍼 상의 물질들을 특성화하기 위해 에너지 분산형 X선 분광기(energy dispersive X-ray spectrometer; EDS) 검출기(미도시됨)를 추가로 포함할 수 있다.
1차 전자 빔(220)이 애노드(216)와 캐소드(218) 사이에 전압을 인가함으로써 캐소드(218)로부터 방출된다. 1차 전자 빔(220)은 건 조리개(214)와 빔 제한 조리개(212)를 통과하며, 이들 모두는 빔 제한 조리개(212) 아래에 있는 집광 렌즈(210)에 진입하는 전자 빔의 크기를 결정할 수 있다. 집광 렌즈(210)는 전자 빔이 대물 렌즈 어셈블리(204)에 진입하기 전에 전자 빔의 크기를 설정하기 위해 빔이 대물 조리개(208)에 진입하기 전에 1차 전자 빔(220)을 포커싱시킨다. 편향기(204c)는 웨이퍼 상에서의 빔 스캐닝을 용이하게 하기 위해 1차 전자 빔(220)을 편향시킨다. 예를 들어, 스캐닝 프로세스에서, 편향기(204c)는, 웨이퍼(203)의 상이한 부분들에 대한 이미지 재구축을 위한 데이터를 제공하기 위해, 상이한 시점들에서 웨이퍼(203)의 최상면의 상이한 위치들 상으로 1차 전자 빔(220)을 순차적으로 편향시키도록 제어될 수 있다. 더욱이, 편향기(204c)는 또한 특정 위치에서의 웨이퍼 구조의 스테레오 이미지 재구축을 위한 데이터를 제공하기 위해, 상이한 시점들에서 특정 위치에서의 웨이퍼(203)의 상이한 측면 상으로 1차 전자 빔(220)을 편향시키도록 제어될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 애노드(216)와 캐소드(218)는 다수의 1차 전자 빔(220)을 생성하도록 구성될 수 있고, 전자 빔 툴(104)은, 웨이퍼(203)의 상이한 부분들에 대한 이미지 재구축을 위한 데이터를 제공하기 위해, 다수의 1차 전자 빔(220)을 웨이퍼의 상이한 부분들/측면들에 동시에 투영하도록 복수의 편향기(204c)를 포함할 수 있다.
여기 코일(204d)과 자극편(204a)은 자극편(204a)의 한쪽 끝에서 시작하여 자극편(204a)의 다른 쪽 끝에서 끝나는 자기장을 생성할 수 있다. 1차 전자 빔(220)에 의해 스캐닝되는 웨이퍼(203)의 부분은 자기장에 침수될 수 있고, 전기적으로 충전될 수 있으며, 이는 결국 전기장을 생성한다. 전기장은 1차 전자 빔(220)이 웨이퍼와 충돌하기 전에 웨이퍼의 표면 근처에서의 1차 전자 빔(220)의 충격 에너지를 감소시킨다. 자극편(204a)으로부터 전기적으로 격리된 제어 전극(204b)은 웨이퍼 상의 전기장을 제어하여 웨이퍼의 마이크로 아치를 방지하고 적절한 빔 포커싱을 보장한다.
1차 전자 빔(220)의 수신 시, 2차 전자/후방 산란 전자(SE/BSE) 빔(222)이 웨이퍼(203)의 일부로부터 방출될 수 있다. 2차 전자 빔(222)은 전자 검출기(206)의 센서 표면들(206a 또는 206b) 상에 빔 스폿(beam spot)(들)을 형성할 수 있다. 전자 검출기(206)는 빔 스폿의 세기를 나타내는 신호(예를 들어, 전압, 전류 등)를 생성할 수 있고, 이 신호를 전자 검출기(206)와의 유선 또는 무선 통신을 통해 제어기(300)에 제공할 수 있다. SE/BSE 빔(222), 및 결과적인 빔 스폿(들)의 세기는 웨이퍼(203)의 외부 또는 내부 구조에 따라 변할 수 있다. 또한, 위에서 논의된 바와 같이, 1차 전자 빔(220)은 웨이퍼의 최상면의 상이한 위치들 또는 특정 위치에서의 웨이퍼의 상이한 측면들 상에 투영되어, 상이한 세기의 SE/BSE 빔(222)(및 결과적인 빔 스폿)을 생성할 수 있다. 따라서, 빔 스폿들의 세기를 웨이퍼(203)의 위치와 매핑시킴으로써, 제어기(300)는 웨이퍼(203)의 내부 또는 외부 구조를 반영하는 SE/BSE 이미지를 재구축할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, e빔 툴은 광학 툴보다 더 우수한 공간 해상도를 제공한다. 그러나, e빔 툴의 감도는 검출될 디바이스들 또는 구조들에 여전히 의존한다. 예를 들어, 고 종횡비(high-aspect-ratio; HAR) 홀 및 트렌치와 같은, 일부 구조들은 후방 산란 전자 또는 2차 전자가 웨이퍼(예컨대, 웨이퍼(203))로부터 빠져나오는 것을 막아서, 검출기(예컨대, 전자 검출기(206))에 도달하는 전자들의 양을 상당히 감소시킬 수 있다. 이는 SEM 이미지에서 상이한 HAR 구조들이 어둡게 나타나게 할뿐만 아니라 SEM의 신호 대 잡음비를 저하시킨다. 예를 들어, SEM 이미지에서 정상 및 결함 HAR 홀들에 차이가 없을 수 있다.
반도체 산업에서 사용되는 인라인(in-line) 계측은 공세적인 속도의 디바이스 확장과 새로운 디바이스 아키텍처의 채택으로 인해 어려움을 겪고 있는 바, 감도 제한으로 인해 e빔 툴은 차세대 웨이퍼 검사 기술에 의해 제기된 요구사항을 충족시키지 못할 수 있다. 예를 들어, 로직 콘택트, 트렌치 격리, 및 3차원(three-dimensional; 3D) 메모리 피처들을 비롯한, 많은 상이한 응용들은 HAR 구조들을 생성할 때 리소그래픽 프로세스들을 모니터링하기 위한 검사를 필요로 한다. 이러한 응용들의 경우, 20:1, 30:1, 40:1, 또는 심지어 60:1의 홀 및 트렌치가 웨이퍼 상에 형성될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 32㎚ 노드에서의 대략 30:1의 종횡비의 경우, HAR 콘택트 홀은 깊이가 1㎛이고 직경이 30㎚일 수 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 중간 또는 저 에너지 후방 산란 전자(BSE) 및 2차 전자(SE)는 HAR 구조들로부터 탈출하는 데 어려움을 가질 수 있다. 따라서, BSE 및 SE 기반 측정은 HAR 구조들에 덜 민감하고, HAR 구조들의 중요한 결함 또는 임계 차원 정보를 놓칠 수 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해, 전자 빔 툴(104)은 또한 웨이퍼(203)의 전자 빔 유도 전류(EBIC)를 획득하고, BSE/SE 신호에 더하여 또는 이와 조합하여, EBIC 신호에 기초하여 웨이퍼(203)의 구조적 정보를 결정하도록 구성된다. 일부 구조적 피처들(예컨대, HAR 구조들)은 BSE/SE 신호 세기보다 더 높은 EBIC 신호 세기를 가질 수 있기 때문에, EBIC 신호는 이러한 구조적 피처들에 더 민감하다. 따라서, 전자 빔 툴(104)의 감도가 향상된다.
구체적으로, 개시된 실시예들에 따라, 웨이퍼(203)는 웨이퍼 홀더(202) 및 EBIC 검출 회로(230)를 통해 접지될 수 있다. 도 3에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 전선(231)이 웨이퍼(203)로부터 연장되고 샘플 홀더(202)를 통해 접지에 연결될 수 있다. 1차 빔(220)이 웨이퍼(203)를 스캐닝하는 동안, EBIC(또는 기판 전류)가 전선(231)을 통과하고, EBIC 검출 회로(230)에 의해 측정될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, EBIC 검출 회로(230)는 제어기(300)와 유선 또는 무선 통신하고, 측정된 EBIC 값을 제어기(300)에 보고한다. 이와 같이, 1차 전자 빔(220)이 웨이퍼(203)를 스캐닝하는 동안, SE/BSE 및 EBIC 신호가 동시에 측정되어 제어기(300)에 전송될 수 있다. 제어기(300)는 웨이퍼(203)의 동일한 위치들(또는 피처들)에 대응하는 SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터를 상관시킬 수 있다. 제어기(300)는 또한 SE/BSE 이미지와 EBIC 이미지를 각각 구축할 수 있다. 예를 들어, SE/BSE 이미지와 EBIC 이미지는 그레이스케일 레벨이 SE/BSE 및 EBIC 신호의 세기에 비례하는 그레이스케일 이미지일 수 있다. 제어기(300)는 또한 SE/BSE 데이터(또는 이미지)를 EBIC 데이터(또는 이미지)와 비교할 수 있다. 비교에 기초하여, 제어기(300)는 SE/BSE 데이터(또는 이미지)만을 기초로 해서는 검출되기가 쉽지 않은 웨이퍼(203)의 구조적 정보(예컨대, 결함, 임계 치수, 에지 등)를 결정할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예들과 일치하는, SE/BSE 측정과 EBIC 측정의 결합을 나타내는 개략도이다. 도 4를 참조하면, 1차 전자 빔(220)을 패러데이 컵(미도시됨) 내로 투영함으로써 1차 전자 빔(220)의 빔 전류(Ipe)가 측정될 수 있다. 1차 전자 빔(220)이 웨이퍼(203)의 표면 상에 투영될 때, SE/BSE는 전자 검출기(206)에 의해 생성되고 수집될 수 있다. SE/BSE의 전류(Ise / bse)는 전자 검출기(206)에 의해 측정되고 증폭기(207)에 의해 증폭된다. 그런 후, 증폭된 Ise / bse 신호는 제어기(300)로 전송된다. 한편, EBIC가 기판 전류의 형태로 생성되어 접지로 흐른다. EBIC 검출 회로(230)는 EBIC(Iebic)를 측정하기 위한 전류계(232)(예컨대, 피코 미터) 및 Iebic 신호를 증폭하기 위한 증폭기(233)를 포함한다. 그런 후, 증폭된 Iebic 신호는 제어기(300)로 전송된다. Ise / bse 신호 및 Iebic 신호는 각각 웨이퍼(203)의 SE/BSE 이미지 및 EBIC 이미지를 축소시키는 데 사용될 수 있다. Ipe=Ise / bse+Iebic이기 때문에, Ise/bse가 웨이퍼(203)의 특정 피처들(예컨대, 물질, HAR 구조 등)로 인해 약할 때, Iebic은 충분히 강할 수 있으며, 웨이퍼(203)의 구조적 정보를 결정하는 데 있어서 의지될 수 있다.
예를 들어, SE/BSE 방출의 수율은 웨이퍼(203) 상에 코팅된 물질들의 유형에 의존할 수 있다. 아래 표 1은 SE/BSE 방출의 수율을 보여준다.
[표 1]
Figure 112020134801609-pct00001
표 1을 참조하면, Ipe와 Iebic은 각각 패러데이 컵과 전류계(232)에 의해 측정될 수 있다. Ise / bse는 Ise / bse=Ipe-Iebic에 기초하여 계산될 수 있으며, SE/BSE 방출의 수율은 수율=Ise / bse/Ipe에 기초하여 계산될 수 있다. 표 1이 나타내는 바와 같이, 금과 같은 중금속은 상대적으로 높은 SE/BSE 방출 수율을 갖는 반면, 티타늄과 같은 전이 금속은 상대적으로 낮은 SE/BSE 방출 수율을 갖는다. 개시된 실시예들에서, 웨이퍼(203)의 SE/BSE 방출 수율이 낮을 때, 웨이퍼(203)의 Iebic 신호는 강하고, 웨이퍼(203)의 구조적 정보를 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예들과 일치하는, 동일한 웨이퍼에 의해 생성된 SE/BSE 신호와 EBIC 신호 사이의 상관관계를 나타내는 개략도이다. 도 5를 참조하면, 1차 전자 빔(220)이 웨이퍼(203)를 스캐닝하는 동안, 웨이퍼(203)에 의해 생성된 SE/BSE 신호와 EBIC 신호는 동기화될 수 있다. 전류계(232) 및 전자 검출기(206)의 속도(즉, 주파수)에 의존하여, EBIC 신호의 해상도는 SE/BSE 이미지의 해상도와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 도 5에서 도시된 예시에서, 전류계(232)가 전자 검출기(206)보다 더 낮은 속도를 갖기 때문에, 웨이퍼(203)의 SE/BSE 이미지는 2㎚의 해상도를 갖는 반면, EBIC 신호는 1㎛의 해상도를 갖는다. 이와 같이, 동기화된 SE/BSE 신호와 EBIC 신호를 비교하기 위해, SE/BSE 이미지의 픽셀들은 먼저 1㎛ 위로 평균화되고, 그런 후 EBIC 신호와 비교될 수 있다.
도 5에서 나타낸 바와 같이, SE/BSE 이미지에서, 높은 그레이스케일 값(즉, "밝음")을 갖는 픽셀은 더 낮은 Iebic에 대응하고, 낮은 그레이스케일 값(즉, "어두움")을 갖는 픽셀은 더 높은 Iebic에 대응한다. 웨이퍼(203) 상의 라인 피처들이 EBIC 신호, SE/BSE 신호, 또는 이들의 조합에 기초하여 검출될 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예들과 일치하는 예시적인 제어기(300)의 블록도이다. 제어기(300)는 e빔 툴(104)에 전자적으로 연결된다. 제어기(300)는 EBI 시스템(100)의 다양한 제어들을 실행하도록 구성된 컴퓨터일 수 있다. 예를 들어, e빔 툴(104)에 의해 동시에 검출될 수 있는 SE/BSE 및 EBIC를 웨이퍼(203)가 방출할 수 있도록, 제어기(300)는 웨이퍼(203)의 표면 위로 1차 전자 빔(220)을 스캐닝하기 위해 e빔 툴(104)의 다양한 컴포넌트들을 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어기(300)는 웨이퍼에 관한 SE/BSE 데이터 및 EBIC 데이터를 수신하기 위해 e빔 툴(104)에 전기적으로 결합된 통신 인터페이스(322)를 갖는다. 제어기(300)는 또한 SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터를 동기화하고, 웨이퍼의 SE/BSE 이미지와 EBIC 이미지를 구축하고, SE/BSE 데이터/이미지를 EBIC 데이터/이미지와 비교하며, 이러한 비교에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하도록 구성된 프로세서(324)를 포함한다.
프로세서(324)는 중앙 처리 장치(central processing unit; CPU), 이미지 처리 장치, 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(field-programmable gate array; FPGA) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(324)는 병렬 프로세스들을 동시에 실행할 수 있는 단일 코어 또는 다중 코어 프로세서들과 같이, 개시된 웨이퍼 검사 방법의 기능들을 수행하도록 설계된 하나 이상의 프로세싱 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(324)는 가상 프로세싱 기술들로 구성된 단일 코어 프로세서일 수 있다. 특정 실시예들에서, 프로세서(324)는 다중 프로세스들을 동시에 실행하고 제어하기 위해 논리 프로세서들을 사용할 수 있다. 프로세서(324)는 다중 소프트웨어 프로세스들, 애플리케이션들, 프로그램들 등을 실행하고, 제어하고, 구동하고, 조작하고, 저장하는 등의 능력을 제공하기 위해 가상 머신 기술들 또는 다른 알려진 기술들을 구현할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(324)는 다중 프로세스들을 동시에 실행하기 위해 병렬 프로세싱 기능들을 제공하도록 구성된 다중 코어 프로세서 배치(예컨대, 듀얼 코어, 쿼드 코어 등)를 포함할 수 있다. 여기서 개시된 능력들을 제공하는 다른 유형의 프로세서 배치들이 구현될 수 있다는 것이 이해된다.
제어기(300)는 또한 개시된 웨이퍼 검사 프로세스들, 및 컴퓨터 시스템 상에서 이용가능한 것으로 알려진 임의의 다른 유형의 애플리케이션 또는 소프트웨어와 같은, 하나 이상의 애플리케이션을 프로세서(324)가 실행할 수 있게 하는 명령어들을 포함하는 메모리(326)를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 명령어들, 애플리케이션 프로그램들 등은 제어기(300)와 직접 통신하는 내부 데이터베이스 또는 외부 저장소(미도시됨)에 저장될 수 있다. 내부 데이터베이스 또는 외부 저장소는 휘발성 또는 비휘발성, 자기, 반도체, 테이프, 광학, 탈착가능식, 탈착불가능식, 또는 다른 유형의 저장 디바이스 또는 유형적 또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체일 수 있거나, 또는 클라우드 저장소일 수 있다. 비일시적 매체의 일반적인 형태는 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉서블 디스크, 하드 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 데이터 저장 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 데이터 저장 매체, 홀들의 패턴이 있는 임의의 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, 또는 임의의 다른 플래시 메모리, NVRAM, 캐시, 레지스터, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 및 이들의 네트워크화된 버전을 포함한다.
개시된 실시예들에 따라, 메모리(326)는, 프로세서(324)에 의해 실행될 때, 여기서 개시된 기능들과 일치하는 하나 이상의 프로세스를 수행하는 명령어들을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(324)는 제어기(300)로부터 원격으로 위치된 하나 이상의 프로그램을 실행할 수 있다. 예를 들어, 제어기(300)는, 실행 시, 개시된 실시예들과 관련된 기능들을 수행하는 하나 이상의 원격 프로그램에 액세스할 수 있다.
제어기(300)는 또한 사용자 인터페이스(328)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(328)는 컴퓨터 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 음극선 관(cathode ray tube; CRT), 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD), 또는 터치 스크린과 같은 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 웨이퍼 검사 결과(예컨대, 결함 정보, 치수 정보 등)를 사용자에게 제시하는 데 사용될 수 있다. 인터페이스(328)는 또한 정보 및 명령 선택을 프로세서(324)에 전달하기 위한 영숫자 및 기타 키들을 포함하는 입력 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 유형의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보 및 명령 선택을 프로세서(328)에 전달하고 디스플레이 상에서의 커서 움직임을 제어하기 위한 마우스, 트랙볼, 또는 커서 방향 키와 같은, 커서 제어부이다. 입력 디바이스는 전형적으로 두 개의 축들, 즉 제1 축(예컨대, x)과 제2 축(예컨대, y)의 두 개의 자유도를 가지며, 이를 통해 디바이스가 평면에서 위치를 지정할 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 커서 제어부와 동일한 방향 정보 및 명령 선택은 커서없이 터치 스크린 상의 터치를 수신함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 입력 디바이스를 사용하여 웨이퍼의 검사 영역을 선택하거나 또는 조사될 결함 특성을 입력할 수 있다.
일부 실시예들에서, 사용자 인터페이스(328)는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행되는 실행가능한 소프트웨어 코드들로서 대용량 저장 디바이스에 저장될 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface; GUI)를 구현하도록 구성될 수 있다. 이 모듈과 다른 모듈은, 예시로서, 소프트웨어 컴포넌트, 객체 지향 소프트웨어 컴포넌트, 클래스 컴포넌트 및 태스크 컴포넌트와 같은 컴포넌트, 프로세스, 함수, 필드, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로부, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이, 및 변수를 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예들과 일치하는, 웨이퍼 검사 방법(700)의 흐름도이다. 방법(700)은 e빔 툴(예컨대, e빔 툴(104))과 통신하는 제어기(예컨대, 제어기(300))에 의해 수행될 수 있다. 도 7을 참조하면, 방법(700)은 다음 단계들(710~740) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 710에서, 제어기는 1차 전자 빔(예컨대, 1차 전자 빔(220))으로 웨이퍼(예컨대, 웨이퍼(203))를 스캐닝하도록 e빔 툴을 제어한다. 스캐닝 동작은 웨이퍼 표면 위로 1차 전자 빔을 편향시키거나, 1차 전자 빔 아래로 웨이퍼를 이동시키거나, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다.
단계 720에서, 1차 전자 빔이 웨이퍼를 스캐닝하는 동안, 제어기는 SE/BSE 신호와 EBIC 신호를 실질적으로 동시에 수신한다. SE/BSE 신호와 EBIC 신호 둘 다는 스캐닝으로부터 초래된 것이다. e빔 툴은 SE/BSE를 수집하고 SE/BSE 전류에 비례하는 세기를 갖는 SE/BSE 신호를 생성하기 위한 전자 검출기(예컨대, 전자 검출기(206))를 포함할 수 있다. e빔 툴은 또한 EBIC를 측정하기 위한 전류계(예컨대, 전자 검출기(232))를 포함할 수 있다. SE/BSE 신호와 EBIC 신호 둘 다는 증폭되고, 그런 후 제어기로 전송된다.
단계 730에서, 제어기는 SE/BSE 신호와 EBIC 신호를 상관시킨다. 제어기는 SE/BSE 신호와 EBIC 신호의 각 데이터 포인트를 대응하는 스캐닝 위치에 상관시킬 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기는 SE/BSE 신호를 EBIC 신호와 시간적으로 동기화할 수 있다. 선택적으로, 제어기는 SE/BSE 신호와 EBIC 신호에 각각 기초하여 웨이퍼의 SE/BSE 이미지 또는 EBIC 이미지를 구축할 수 있다.
단계 740에서, 제어기는 SE/BSE 신호와 EBIC 신호 중 적어도 하나에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 웨이퍼의 상이한 다이들 또는 셀들로부터 비롯된 SE/BSE 신호를 비교하고, 이 비교에 기초하여 결함들을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 상이한 다이들 또는 셀들의 SE/BSE 이미지들이 임의의 불일치들을 갖는지 여부를 결정할 수 있다. 불일치가 있는 경우, 제어기는 SE/BSE 이미지들을 추가로 검토하여 불일치가 결함에 대응하는지 여부를 결정할 수 있다. 마찬가지로, 일부 실시예들에서, 제어기는 또한 웨이퍼의 상이한 다이들 또는 셀들로부터 비롯된 EBIC 신호를 비교하고, 이 비교에 기초하여 결함들을 검출할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 SE/BSE 신호(또는 이미지)를 대응하거나 또는 동기화된 EBIC 신호(또는 이미지)와 비교하고, 이 비교에 기초하여 웨이퍼의 구조적 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 이 비교에 기초하여 결함을 검출할 수 있다. 예를 들어, 낮은 SE/BSE 세기를 갖되 높은 EBIC 세기를 갖는(즉, SE/BSE 방출이 미리결정된 임계값보다 낮음) 구조 또는 디바이스(예컨대, HAR 구조 또는 디바이스)의 경우, EBIC 신호가 더 높은 신호 대 잡음비를 갖기 때문에 결함을 검출하는 데 EBIC 신호가 사용될 수 있다. 다른 예시로서, SE/BSE 세기와 EBIC 세기의 합은 상수인 1차 전자 빔의 세기와 일반적으로 동일하다. 그러나, SE/BSE 세기와 EBIC 세기의 합이 웨이퍼의 특정 영역들에서 급격하게 요동치는 경우, 이 현상은 영향을 받은 영역이 결함을 포함하고 있음을 시사할 수 있다.
위에서 설명된 시스템 및 방법은 웨이퍼의 SE/BSE 이미징 및 웨이퍼의 EBIC 이미징 둘 다에 기초하여 웨이퍼를 검사한다. 특히, 개시된 e빔 시스템이 웨이퍼를 스캐닝하고 웨이퍼로부터 비롯된 SE 및 BSE를 검출할 때, 웨이퍼의 EBIC(또는 기판 전류)를 동시에 수집하기 위해 추가적인 데이터 채널이 생성된다. EBIC 데이터는 SE/BSE 데이터에 상관(예컨대, 이와 동기화)되고, SE/BSE 기반 측정이 검사된 구조들에 대해 낮은 밀도를 가질 때 SE/BSE 데이터를 보완하거나 또는 대체하는 데 사용될 수 있다.
EBIC 데이터는 SE/BSE 데이터와 동시에 획득되고 분석될 수 있기 때문에, 웨이퍼가 전자 빔에 의해 스캐닝되는 동안, 개시된 시스템 및 방법은 인라인 계측 내로 완전히 통합될 수 있다. 또한, 개시된 실시예들은 더 높은 감도를 제공하기 때문에, HAR 구조들을 조사하기 위한 추가적인 사후 생산 프로세스들/단계들이 회피될 수 있다. 따라서, IC 제조의 생산성이 향상된다.
본 실시예들은 다음의 조항들을 사용하여 추가로 설명될 수 있다:
1. 전자 빔 시스템에 있어서,
웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전자 검출기;
상기 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전류 검출기; 및
하나 이상의 프로세서 및 메모리를 갖는 제어기
를 포함하고, 상기 제어기는,
상기 SE/BSE에 관한 데이터를 획득하고;
상기 EBIC에 관한 데이터를 획득하며;
SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하기 위한
회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
2. 조항 1에 있어서,
상기 구조적 정보의 결정에서, 상기 제어기는,
상기 SE/BSE 데이터와 상기 EBIC 데이터를 동기화하기 위한
회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
3. 조항 1과 조항 2 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 구조적 정보의 결정에서, 상기 제어기는,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교하며;
상기 비교에 기초하여 상기 구조적 정보를 결정하기 위한
회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
4. 조항 3에 있어서,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교할 때, 상기 제어기는,
상기 SE/BSE 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 SE/BSE 이미지를 구축하고;
상기 EBIC 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 EBIC 이미지를 구축하며;
상기 SE/BSE 이미지를 상기 EBIC 이미지와 비교하기 위한
회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
5. 조항 1 내지 조항 4 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 구조적 정보는,
상기 웨이퍼 상의 결함;
상기 웨이퍼 상에 형성된 피처의 임계 치수; 및
상기 웨이퍼 상에 형성된 피처의 에지
중 적어도 하나를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
6. 조항 1 내지 조항 5 중 어느 하나의 조항에 있어서,
전류 검출기 회로부는 상기 웨이퍼에 결합되고,
상기 전류 검출기 회로부는 상기 웨이퍼로부터 전류를 수신하고, EBIC 데이터를 상기 제어기에 제공하도록 구성된 것인 전자 빔 시스템.
7. 조항 6에 있어서,
상기 웨이퍼에 결합된 상기 전류 검출기 회로부는, 상기 EBIC의 세기를 측정하고 상기 세기를 상기 EBIC 데이터로서 출력하도록 구성된 전류계를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
8. 조항 6과 조항 7 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 웨이퍼에 결합된 상기 전류 검출기 회로부는 상기 EBIC 데이터를 증폭하도록 구성된 증폭기를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 전자 검출기는 상기 SE/BSE의 세기에 기초하는 SE/BSE 데이터를 상기 제어기에 제공하기 위한 회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 EBIC는 상기 웨이퍼의 기판 전류인 것인 전자 빔 시스템.
11. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 웨이퍼를 1차 전자 빔으로 스캐닝하기 위한 회로부를 포함하는 전자 빔 툴
을 더 포함하는 전자 빔 시스템.
12. 컴퓨터 시스템에 있어서,
명령어들을 저장한 메모리; 및
상기 메모리에 전자적으로 결합된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금,
웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하고;
상기 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하고;
SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터를 평가하며;
상기 SE/BSE 데이터와 상기 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하게 하도록
상기 명령어들을 실행하도록 구성된 것인 컴퓨터 시스템.
13. 조항 12에 있어서,
상기 구조적 정보의 결정에서, 상기 프로세서는 또한, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교하며;
상기 비교에 기초하여 상기 구조적 정보를 결정하게 하도록
상기 명령어들을 실행하도록 구성된 것인 컴퓨터 시스템.
14. 조항 13에 있어서,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교할 때, 상기 프로세서는 또한, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금,
상기 SE/BSE 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 SE/BSE 이미지를 구축하고;
상기 EBIC 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 EBIC 이미지를 구축하며;
상기 SE/BSE 이미지를 상기 EBIC 이미지와 비교하게 하도록
상기 명령어들을 실행하도록 구성된 것인 컴퓨터 시스템.
15. 조항 12 내지 조항 14 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 구조적 정보는,
상기 웨이퍼 상의 결함;
상기 웨이퍼 상에 형성된 피처의 임계 치수; 및
상기 웨이퍼 상에 형성된 피처의 에지
중 적어도 하나를 포함한 것인 컴퓨터 시스템.
16. 조항 12 내지 조항 15 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 EBIC는 상기 웨이퍼의 기판 전류인 것인 컴퓨터 시스템.
17. 방법에 있어서,
전자 빔으로 스캐닝된 웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하는 단계;
상기 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 및
SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
18. 조항 17에 있어서,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 동기화하는 단계
를 더 포함하는 방법.
19. 조항 17과 조항 18 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계는,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교하는 단계; 및
상기 비교에 기초하여 상기 구조적 정보를 결정하는 단계
를 포함한 것인 방법.
20. 조항 19에 있어서,
상기 SE/BSE 데이터와 상기 EBIC 데이터를 비교하는 단계는,
상기 SE/BSE 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 SE/BSE 이미지를 구축하는 단계;
상기 EBIC 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 EBIC 이미지를 구축하는 단계; 및
상기 SE/BSE 이미지를 상기 EBIC 이미지와 비교하는 단계
를 더 포함한 것인 방법.
21. 조항 17 내지 조항 20 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 웨이퍼의 기판 전류를 수신하고, 상기 기판 전류를 상기 EBIC 데이터로 변환시키는 단계
를 더 포함하는 방법.
22. 조항 21에 있어서,
상기 기판 전류의 세기를 측정하고, 상기 세기를 상기 EBIC 데이터로서 출력하는 단계
를 더 포함하는 방법.
23. 조항 21과 조항 22 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 EBIC 데이터를 증폭시키는 단계
를 더 포함하는 방법.
24. 하나 이상의 디바이스로 하여금 방법을 수행하게 하도록 상기 하나 이상의 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 상기 방법은,
웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하는 단계;
상기 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 및
SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 평가에 기초하여 상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계
를 포함한 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
25. 조항 24에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 상기 하나 이상의 디바이스로 하여금,
1차 전자 빔을 사용하여 상기 웨이퍼를 스캐닝하기 위해 전자 빔 툴을 제어하는 것
을 추가로 수행하게 하도록 상기 하나 이상의 디바이스의 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
26. 조항 24와 조항 25 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 상기 하나 이상의 디바이스로 하여금,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 동기화시키는 것
을 추가로 수행하게 하도록 상기 하나 이상의 디바이스의 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
27. 조항 24 내지 조항 26 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 상기 하나 이상의 디바이스로 하여금,
상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교하는 것; 및
상기 비교에 기초하여 상기 구조적 정보를 결정하는 것
을 추가로 수행하게 하도록 상기 하나 이상의 디바이스의 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
28. 조항 27에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 상기 하나 이상의 디바이스로 하여금,
상기 SE/BSE 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 SE/BSE 이미지를 구축하는 것;
상기 EBIC 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 EBIC 이미지를 구축하는 것; 및
상기 SE/BSE 이미지를 상기 EBIC 이미지와 비교하는 것
을 추가로 수행하게 하도록 상기 하나 이상의 디바이스의 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
29. 조항 24 내지 조항 28 중 어느 하나의 조항에 있어서,
상기 EBIC는 상기 웨이퍼의 기판 전류인 것인 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
개시된 실시예들은 위에서 설명되고 첨부된 도면들에서 예시된 바로 그 구성으로 국한되지 않는다는 것과, 그 범위를 벗어나지 않고서 다양한 수정들과 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 주제의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 제한되어야 한다는 것이 의도된다.

Claims (15)

  1. 전자 빔 시스템에 있어서,
    웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(secondary electrons or backscattered electron; SE/BSE)를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전자 검출기;
    상기 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(electron-beam-induced current; EBIC)를 검출하기 위한 회로부를 포함하는 전류 검출기; 및
    하나 이상의 프로세서 및 메모리를 갖는 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 SE/BSE에 관한 데이터를 획득하고;
    상기 EBIC에 관한 데이터를 획득하며;
    SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 조합에 의한 평가에 기초하여 상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하기 위한
    회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 정보의 결정에서, 상기 제어기는,
    상기 SE/BSE 데이터와 상기 EBIC 데이터를 동기화하기 위한
    회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 정보의 결정에서, 상기 제어기는,
    상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교하며;
    상기 비교에 기초하여 상기 구조적 정보를 결정하기 위한
    회로부를 더 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교할 때, 상기 제어기는,
    상기 SE/BSE 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 SE/BSE 이미지를 구축하고;
    상기 EBIC 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 EBIC 이미지를 구축하며;
    상기 SE/BSE 이미지를 상기 EBIC 이미지와 비교하기 위한
    회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 정보는,
    상기 웨이퍼 상의 결함;
    상기 웨이퍼 상에 형성된 피처의 임계 치수; 및
    상기 웨이퍼 상에 형성된 피처의 에지
    중 적어도 하나를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    전류 검출기 회로부는 상기 웨이퍼에 결합되고,
    상기 전류 검출기 회로부는 상기 웨이퍼로부터 전류를 수신하고, EBIC 데이터를 상기 제어기에 제공하도록 구성된 것인 전자 빔 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 웨이퍼에 결합된 상기 전류 검출기 회로부는, 상기 EBIC의 세기를 측정하고 상기 세기를 상기 EBIC 데이터로서 출력하도록 구성된 전류계를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 웨이퍼에 결합된 상기 전류 검출기 회로부는 상기 EBIC 데이터를 증폭하도록 구성된 증폭기를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전자 검출기는 상기 SE/BSE의 세기에 기초하는 SE/BSE 데이터를 상기 제어기에 제공하기 위한 회로부를 포함한 것인 전자 빔 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 EBIC는 상기 웨이퍼의 기판 전류인 것인 전자 빔 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼를 1차 전자 빔으로 스캐닝하기 위한 회로부를 포함하는 전자 빔 툴
    을 더 포함하는 전자 빔 시스템.
  12. 방법에 있어서,
    전자 빔으로 스캐닝된 웨이퍼로부터 방출된 2차 전자 또는 후방 산란 전자(SE/BSE)에 관한 데이터를 획득하는 단계;
    상기 웨이퍼로부터 전자 빔 유도 전류(EBIC)에 관한 데이터를 획득하는 단계; 및
    SE/BSE 데이터와 EBIC 데이터의 조합에 의한 평가에 기초하여 상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 동기화하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 구조적 정보를 결정하는 단계는,
    상기 SE/BSE 데이터를 상기 EBIC 데이터와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 기초하여 상기 구조적 정보를 결정하는 단계
    를 포함한 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 SE/BSE 데이터와 상기 EBIC 데이터를 비교하는 단계는,
    상기 SE/BSE 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 SE/BSE 이미지를 구축하는 단계;
    상기 EBIC 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 EBIC 이미지를 구축하는 단계; 및
    상기 SE/BSE 이미지를 상기 EBIC 이미지와 비교하는 단계
    를 더 포함한 것인 방법.
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