KR102576411B1 - 하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법 - Google Patents

하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102576411B1
KR102576411B1 KR1020210082068A KR20210082068A KR102576411B1 KR 102576411 B1 KR102576411 B1 KR 102576411B1 KR 1020210082068 A KR1020210082068 A KR 1020210082068A KR 20210082068 A KR20210082068 A KR 20210082068A KR 102576411 B1 KR102576411 B1 KR 102576411B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electron beam
area
sample
charged particle
electrical noise
Prior art date
Application number
KR1020210082068A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220015925A (ko
Inventor
다카야스 이와츠카
도모요 사사키
웬 리
료 가도이
마코토 스즈키
Original Assignee
주식회사 히타치하이테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 히타치하이테크 filed Critical 주식회사 히타치하이테크
Publication of KR20220015925A publication Critical patent/KR20220015925A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102576411B1 publication Critical patent/KR102576411B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/26Measuring noise figure; Measuring signal-to-noise ratio
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/20Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/22Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/222Image processing arrangements associated with the tube
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/24Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/02Details
    • H01J2237/0216Means for avoiding or correcting vibration effects
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/22Treatment of data
    • H01J2237/221Image processing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24507Intensity, dose or other characteristics of particle beams or electromagnetic radiation
    • H01J2237/24514Beam diagnostics including control of the parameter or property diagnosed
    • H01J2237/24528Direction of beam or parts thereof in view of the optical axis, e.g. beam angle, angular distribution, beam divergence, beam convergence or beam landing angle on sample or workpiece
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24571Measurements of non-electric or non-magnetic variables
    • H01J2237/24578Spatial variables, e.g. position, distance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2803Scanning microscopes characterised by the imaging method
    • H01J2237/2806Secondary charged particle
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2809Scanning microscopes characterised by the imaging problems involved
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/282Determination of microscope properties
    • H01J2237/2826Calibration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은, 하전입자선 장치에 있어서, 고주파의 전기 노이즈를 계측할 수 있는 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 하전입자선 장치(100)는, 전자빔(EB1)을 발생시키기 위한 전자원(2)과, 시료(10)를 설치하기 위한 스테이지(4)와, 시료(10)로부터 방출되는 이차전자(EB2)를 검출하기 위한 검출기(5)와, 전자원(2), 스테이지(4) 및 검출기(5)에 전기적으로 접속되며, 또한, 이들을 제어 가능한 제어부(7)를 구비한다. 여기에서, 스테이지(4) 상에 시료(10)가 설치되고, 시료(10)의 특정 개소(11)에 대해서 전자원(2)으로부터 전자빔(EB1)이 연속적으로 조사되었을 경우, 제어부(7)는, 특정 개소(11)로부터 방출된 이차전자(EB2)의 양에 의거해서, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화를 산출할 수 있고, 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 전자빔(EB1)의 요동의 특징량을 산출할 수 있다. 또한, 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함한다.

Description

하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법{CHARGED PARTICLE BEAM APPARATUS AND ELECTRIC NOISE MEASURING METHOD}
본 발명은, 하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법에 관한 것이며, 특히, 전자빔의 요동량의 특징량을 계측 가능한 하전입자선 장치, 및, 그 하전입자선 장치를 이용해서 행해지는 전기 노이즈의 계측 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 디바이스 등의 시료의 구조를 해석하기 위하여, 하전입자선 장치의 하나인 주사형 전자현미경(Scanning Electron Microscope : SEM)이 이용되고 있다. SEM 장치에서는, 전자빔이, 시료 상에 있어서 조사 및 주사되고, 시료의 표면으로부터 방출된 이차전자가, 검출기에 있어서 검출된다. 이차전자는, 시료의 표면의 요철 및 재질의 정보를 포함한다. 조사된 영역마다, 이차전자의 에너지 및 수의 변화를 휘도값으로 변환함으로써, SEM상이 형성된다.
선명한 SEM상을 얻기 위해서는, 전자원으로부터 방출된 전자빔에 전기 노이즈가 중첩하지 않는 것이 바람직하다. SEM 장치의 내부 및 외부에서 발생한 전기 노이즈는, 전자빔이 통과하는 경통(鏡筒)의 내부의 전장 또는 자장을 흐트러뜨리고, 전자빔에 요동으로서 중첩한다. 그 결과로서, SEM상에 요동이 발생하여, SEM상의 질이 열화(劣化)한다.
전자빔에 요동을 초래하는 전기 노이즈를 저감하기 위해서는, 노이즈원을 특정할 필요가 있지만, 유효한 수단으로서, 전자빔의 요동을 검출하고, 그에 포함되는 주파수 성분과 노이즈원의 주파수 피크를 대조하는 방법이 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 이차전자의 방출량이 크게 다른 2개의 영역의 경계 부분에, 주사를 정지한 전자빔을 계속 조사하고, 전자빔의 요동에 중첩한 상용(商用) 전원 유래의 노이즈를 휘도 변화로서 검출하고, 전자빔에 보정 신호를 가하여, 전자빔의 요동을 캔슬하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 특수한 패턴 상에서 전자빔의 주사를 정지하고, 전자빔의 ON/OFF를 고속으로 반복함으로써, 고주파의 전자빔의 요동을 저주파의 비트로 변환하여, 전자빔의 요동의 주파수 특성을 얻는다는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 시료 상에서 X방향 또는 Y방향의 어느 하나로만 주사를 반복하여, 얻어진 각 스캔 결과의 어긋남량을 해석하여, 전자빔의 요동의 주파수 특성을 얻는 방법이 개시되어 있다.
일본 특개평7-65760호 공보 일본 특개평9-312246호 공보 일본 특개2012-151053호 공보
반도체 프로세스의 미세화에 수반하여, 전술과 같은 전기 노이즈에 기인하는 전자빔의 요동이, 측장 정밀도의 열화에 큰 영향을 미치고 있다. 그 때문에, 전자빔의 요동을 검출 및 해석하는 기술의 중요성이 증가하고 있다.
최근, 하전입자선 장치에 있어서 스위칭 전원화가 진행되고 있고, 전기 노이즈는, 수백 kHz까지 고주파화되어 있다. 그러나, 미소한 전자빔의 요동을, 수백 kHz 이상의 고주파까지 계측할 수 있는 기술은 없다. 그 때문에, 고객처에 장치가 설치된 후, 측장 정밀도 등의 성능 열화가 일어났을 경우, 그것이, 장치의 내부 및 외부에서 발생한 고주파의 전기 노이즈의 변화에 의한 것인지, 그 이외의 요인에 의한 것인지를 구별하는 것이 어렵다. 따라서, 그 대책에 시간이 걸려서, 장치의 기능의 회복이 늦어진다는 과제가 있다.
전술의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에서는, 전자빔의 요동량을 계산하기 위하여, 전자빔의 형상을 정확히 파악할 필요가 있다. 또한, 전자빔경은 수 um를 상정하고 있으므로, SEM 장치에서 사용되는 수 ㎚의 가는 전자빔경을 사용할 수 없다.
전술의 특허문헌 3에서는, 시료의 특정 개소를 반복하여 스캔함에 의해서, 전기 노이즈가 계측되지만, 스캔의 귀선 시간이 원인으로 되어, 수백 kHz 이상의 고주파의 전기 노이즈의 계측을 행할 수 없다.
또한, 이들 특허문헌 1∼3에서는, 장치의 인라인 동작 시에 있어서, 전기 노이즈의 계측을 행하는 것이 상정되어 있지 않고, 계측의 고속화에 대한 언급도 없다.
이와 같은 상황으로부터, 하전입자선 장치에 있어서, 수백 kHz 이상의 고주파에 있어서의 전자빔의 미소한 요동을, 상황에 따른 속도로 고정밀도로 계측함으로써, 고주파의 전기 노이즈를 계측할 수 있는 기술이 요구된다.
그 밖의 과제 및 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명백해진다.
본원에 있어서 개시되는 실시형태 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 다음과 같다.
일 실시형태에 있어서의 하전입자선 장치는, 전자빔을 발생시키기 위한 전자원과, 시료를 설치하기 위한 스테이지와, 상기 시료로부터 방출되는 이차전자를 검출하기 위한 검출기와, 상기 전자원, 상기 스테이지 및 상기 검출기에 전기적으로 접속되며, 또한, 이들을 제어 가능한 제어부를 구비한다. 여기에서, 상기 스테이지 상에 상기 시료가 설치되고, 상기 시료의 특정 개소에 대해서 상기 전자원으로부터 상기 전자빔이 연속적으로 조사되었을 경우, 상기 제어부는, 상기 특정 개소로부터 방출된 상기 이차전자의 양에 의거해서, 상기 전자빔의 조사 위치의 시계열 변화를 산출할 수 있고, 상기 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 상기 전자빔의 요동의 특징량을 산출할 수 있고, 상기 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함한다.
또한, 일 실시형태에 있어서의 전기 노이즈의 계측 방법은, 전자빔을 발생시키기 위한 전자원과, 시료를 설치하기 위한 스테이지와, 상기 시료로부터 방출되는 이차전자를 검출하기 위한 검출기와, 상기 검출기에 전기적으로 접속된 데이터 취득부와, 상기 전자원, 상기 스테이지, 상기 검출기 및 상기 데이터 취득부에 전기적으로 접속되며, 또한, 이들을 제어 가능한 제어부를 구비한 하전입자선 장치를 이용해서 행해진다. 또한, 전기 노이즈의 계측 방법은, (a) 상기 스테이지 상에 상기 시료를 설치하는 스텝, (b) 상기 스텝(a) 후, 상기 시료의 특정 개소에 대해서, 상기 전자원으로부터 상기 전자빔을 연속적으로 조사하는 스텝, (c) 상기 스텝(b) 후, 상기 검출기에 있어서, 상기 특정 개소로부터 방출된 상기 이차전자를 검출하는 스텝, (d) 상기 스텝(c) 후, 상기 데이터 취득부에 있어서, 검출된 상기 이차전자의 양을 계측하는 스텝, (e) 상기 스텝(d) 후, 상기 제어부에 있어서, 상기 이차전자의 양에 의거해서, 상기 전자빔의 조사 위치의 시계열 변화를 산출하는 스텝, (f) 상기 스텝(e) 후, 상기 제어부에 있어서, 상기 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 상기 전자빔의 요동의 특징량을 산출하는 스텝을 갖는다. 여기에서, 상기 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 하전입자선 장치에 있어서, 고주파의 전기 노이즈를 계측할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 있어서의 하전입자선 장치를 나타내는 모식도.
도 2는 실시형태 1에 있어서의 시료의 특정 개소를 나타내는 평면도.
도 3은 실시형태 1에 있어서의 휘도의 시계열 변화를 나타내는 그래프.
도 4는 실시형태 1에 있어서의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 5는 실시형태 1에 있어서의 전기 노이즈의 계측 방법을 나타내는 플로차트.
도 6은 실시형태 2에 있어서의 시료의 계측점을 나타내는 평면도.
도 7은 실시형태 2에 있어서의 시료의 계측점을 나타내는 평면도.
도 8은 실시형태 2에 있어서의 시료의 계측점을 나타내는 평면도.
도 9a는 실시형태 2에 있어서의 X방향의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 9b는 실시형태 2에 있어서의 Y방향의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 9c는 실시형태 2에 있어서의 전자빔의 요동의 진폭의 계산도.
도 10은 실시형태 3에 있어서의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 11은 실시형태 3에 있어서의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 12a는 실시형태 4에 있어서의 환경 변화 및 경년(經年) 열화에 의한 전자빔의 요동량의 증감의 모니터링을 나타내는 모식도.
도 12b는 실시형태 4에 있어서의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 12c는 실시형태 4에 있어서의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 12d는 실시형태 4에 있어서의 전자빔의 요동의 주파수 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 13은 실시형태 4에 있어서의 GUI를 나타내는 모식도.
도 14는 실시형태 5에 있어서의 관리 시스템을 나타내는 모식도.
도 15는 실시형태 6에 있어서의 전기 노이즈의 계측 방법을 나타내는 플로차트.
이하, 실시형태를 도면에 의거해서 상세히 설명한다. 또, 실시형태를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 반복의 설명은 생략한다. 또한, 이하의 실시형태에서는, 특별히 필요한 때 이외는 동일 또는 마찬가지의 부분의 설명을 원칙적으로 반복하지 않는다.
또한, 본원에 있어서 설명되는 X방향, Y방향 및 Z방향은 서로 직교하고 있다. 본원에서는, Z방향을 어느 구조체의 상하 방향, 높이 방향 또는 두께 방향으로서 설명하는 경우도 있다.
(실시형태 1)
<하전입자선 장치(100)의 구성>
이하에 도 1을 이용해서, 실시형태 1에 있어서의 하전입자선 장치(100)에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 하전입자선 장치(100)는, 반도체 검사 장치이고, 주사형 전자현미경(SEM 장치)이지만, 하전입자선 장치(100)는, 주사형 투과 전자현미경(Scanning Transmission Electron Microscope : STEM) 등과 같은 다른 장치여도 된다.
도 1에 나타나는 바와 같이, 하전입자선 장치(100)는, 시료실(1), 전자원(2), 편향기(3), 스테이지(4), 검출기(5), 데이터 취득부(6), 제어부(7), 기억부(8) 및 표시부(9)를 구비한다. 제어부(7)는, 전자원(2), 편향기(3), 스테이지(4), 검출기(5), 데이터 취득부(6), 기억부(8) 및 표시부(9)에 전기적으로 접속되어, 이들을 제어 가능하다.
검사 대상으로 되는 시료(10)를 관찰할 경우, 시료실(1)의 내부는, 고진공으로 되고, 시료(10)가, 스테이지(4) 상에 탑재된다. 전자원(하전입자원)(2)으로부터 방출된 전자빔(하전입자빔)(EB1)은, 편향기(3)에 의해서, 시료(10) 중 원하는 위치에 주사된다. 검출기(5)는, 예를 들면 이차전자 검출기이고, 전자빔(EB1)이 시료(10)에 조사되었을 때에, 시료(10)로부터 방출되는 이차전자(EB2)를 검출한다.
데이터 취득부(6)는, 검출기(5)에 전기적으로 접속되어, 검출된 이차전자(EB2)의 양을 계측할 수 있다. 또한, 이차전자(EB2)는, 데이터 취득부(6)에서 샘플링되고, 신호로 변환되어, 제어부(7)에 출력된다.
제어부(7)는, 출력된 신호를 해석하여, SEM상을 생성할 수 있다. SEM상 등의 해석 결과는, 기억부(8)에 보존된다. 또한, 제어부(7)는, 필요에 따라서 기억부(8)에 보존된 해석 결과를 표시부(9)에 표시할 수 있다.
실시형태 1에 있어서의 제어부(7)는, 시료(10)의 특정 개소(11)로부터 방출된 이차전자(EB2)의 양에 의거해서, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화를 산출할 수 있고, 이 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 전자빔(EB1)의 요동의 특징량을 산출할 수 있다. 이와 같은 기능에 대하여, 이하에 도 2∼도 4를 이용해서 설명한다.
도 2는, 시료(10)의 일부를 확대한 평면도이다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 시료(10)는, 제1 영역(10a)과, 제1 영역(10a)에 인접하는 제2 영역(10b)을 포함하고 있다. 제2 영역(10b)은, 예를 들면 제1 영역(10a)과 고저차를 갖는 영역이다.
여기에서는, 제1 영역(10a) 및 제2 영역(10b)은, 라인&스페이스 패턴을 구성하고 있다. 제1 영역(10a), 제2 영역(10b) 및 이들의 경계는, 각각 Y방향으로 연장되어 있다.
실시형태 1에 있어서의 라인&스페이스 패턴이란, X방향에 있어서, 고저차를 갖는 패턴이고, 저지(低地)와 고지(高地)가 반복하여 나열된 패턴이다. 또, 저지란, Z방향에 있어서의 물체의 높이가 상대적으로 낮은 영역이고, 고지란, Z방향에 있어서의 물체의 높이가 상대적으로 높은 영역이다. 제1 영역(10a)이 저지일 경우, 제2 영역(10b)은 고지이고, 제2 영역(10b)이 저지일 경우, 제1 영역(10a)은 고지이다.
또, 실시형태 1에 있어서의 라인&스페이스 패턴은, 고저차를 갖는 패턴으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 영역(10b)이, 제1 영역(10a)과 다른 재질로 이루어지는 영역이어도 된다. 즉, 제1 영역(10a) 및 제2 영역(10b)은, 서로의 휘도에 차가 생기도록 구성되어 있으면 된다. 이하에서는, 라인&스페이스 패턴이 고저차를 갖는 패턴인 경우에 대하여, 설명한다.
특정 개소(11)는, 전자빔(EB1)이 연속해서 조사되는 개소이고, 제1 영역(10a), 제2 영역(10b) 및 이들의 경계를 포함하고 있다.
도 3은, 휘도의 시계열 변화를 나타내는 그래프이다. 기본적으로, 이차전자(EB2)는 검출기(5)로 검출되지만, 이차전자(EB2)의 양이 많으면 휘도가 높아지고, 이차전자(EB2)의 양이 적으면 휘도가 낮아진다.
라인&스페이스 패턴의 저지에서는 휘도가 낮아지고, 라인&스페이스 패턴의 고지에서는 휘도가 높다. 편향기(3)에 의해서 전자빔(EB1)이 주사되지 않고, 전자빔(EB1)을 제1 영역(10a)과 제2 영역(10b)의 경계 부근에 연속적으로 조사함으로써, X방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동이, 휘도의 시계열 변화로서 산출된다. 어느 시간에 있어서의 휘도의 변화가 크다는 것은, 전자빔(EB1)의 요동이 큰 것을 의미하고, 전자빔(EB1)의 조사 위치가 어긋나 있는 것을 의미한다. 따라서, 휘도의 시계열 변화로부터, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화를 산출할 수 있다.
즉, 스테이지(4) 상에 시료(10)가 설치되고, 시료(10)의 특정 개소(11)에 대해서 전자원(2)으로부터 전자빔(EB1)이 연속적으로 조사되었을 경우, 특정 개소(11)로부터 방출된 이차전자(EB2)는, 검출기(5)에 의해서 검출되고, 데이터 취득부(6)에 있어서, 검출된 이차전자(EB2)의 양이 계측된다. 그리고, 제어부(7)는, 이차전자(EB2)의 양의 시계열 변화에 의거해서, 휘도의 시계열 변화를 산출하고, 휘도의 시계열 변화에 의거해서, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화를 산출한다.
그 후, 도 4에 나타나는 바와 같이, 휘도의 변동을 전자빔(EB1)의 요동량으로 변환하고, 고속 푸리에 변환(FFT) 등의 주파수 해석을 행하면, 전자빔(EB1)의 요동의 주파수 스펙트럼이 얻어진다. 그 결과, 전자빔(EB1)의 요동에 포함되는 주파수 성분과, 그 진폭(요동의 크기)을 알 수 있다. 도 4에서는, 주파수 f1 및 주파수 f2에 있어서의 진폭이, 각각 진폭 A1 및 진폭 A2로서 표시되고, 이들이 노이즈 피크로 되어 있다.
또, 실시형태 1에서는, 전자빔(EB1)의 요동의 주파수 스펙트럼은, 전자빔의 요동의 특징량의 일부로서 정의된다. 환언하면, 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함한다.
<전기 노이즈의 계측 방법>
이하에 도 5를 이용해서, 실시형태 1에 있어서의 전기 노이즈의 계측 방법을 설명한다.
스텝(S1)에서는, 시료(10)의 위치 맞춤이 행해진다. 우선, 스테이지(4) 상에 시료(10)를 설치한다. 다음으로, 제어부(7)의 제어에 의해서, 스테이지(4)를 이동시키거나, 또는, 편향기(3)에 의한 주사를 행함으로써, 전자빔(EB1)이, 시료(10)의 특정 개소(11)에 포커싱된다.
스텝(S2)에서는, 전자빔(EB1)의 조사가 행해진다. 제어부(7)의 제어에 의해서, 편향기(3)에 의해서 전자빔(EB1)이 주사되지 않고, 특정 개소(11)에 대해서, 전자원(2)으로부터 전자빔(EB1)을 연속적으로 조사한다.
스텝(S3)에서는, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화의 취득이 행해진다. 우선, 검출기(5)에 있어서, 특정 개소(11)로부터 방출된 이차전자(EB2)를 검출한다. 다음으로, 데이터 취득부(6)에 있어서, 검출된 이차전자(EB2)의 양을 계측한다. 그리고, 전술의 도 3과 같이, 제어부(7)에 있어서, 이차전자(EB2)의 양의 시계열 변화에 의거해서, 휘도의 시계열 변화를 산출하고, 휘도의 시계열 변화에 의거해서, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화를 산출한다.
스텝(S4)에서는, 전자빔(EB1)의 요동의 특징량의 취득이 행해진다. 전술의 도 4와 같이, 제어부(7)에 있어서, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 전자빔(EB1)의 요동의 특징량을 산출한다. 또, 이 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함한다.
스텝(S5)에서는, 특징량 등의 보존이 행해진다. 제어부(7)의 제어에 의해서, 이차전자(EB2)의 양의 시계열 변화, 휘도의 시계열 변화, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화 및 전자빔(EB1)의 요동의 특징량 등의 계측 결과(해석 결과)가, 기억부(8)에 보존된다.
스텝(S6)에서는, 제어부(7)의 제어에 의해서, 기억부(8)에 보존된 특징량 등의 계측 결과가, 필요에 따라서 표시부(9)에 표시된다.
실시형태 1에서는, 특허문헌 1과 달리, 전자빔(EB1)을 조사하는 대상인 특정 개소(11)가, 높은 콘트라스트를 가질 필요는 없다. 또한, 전자빔(EB1)의 요동량보다도, 전자빔(EB1)의 빔경이 커야만 한다는 제약도 없다. 또, 전자빔(EB1)의 형상에 특별히 제약은 없지만, 전자빔(EB1)의 형상은 되도록 가는 것이 바람직하고, 포커스가 좁혀져 있는 편이 바람직하다.
또한, 실시형태 1에서는, 특정 개소(11)에 대해서 전자빔(EB1)을 연속적으로 계속 조사하므로, 특허문헌 3의 과제였던 스캔의 귀선에 기인하는 샘플링 속도의 상한은 없다. 그 때문에, 실시형태 1에서는, 데이터 취득부(6)의 샘플링 속도 상한까지 계측 가능 주파수를 높일 수 있고, 최근 문제시되고 있는 수백 kHz 이상의 고주파 노이즈에 대응할 수 있다.
이상과 같이, 실시형태 1에 있어서의 하전입자선 장치(100)와, 전기 노이즈의 계측 방법을 이용하면, 수백 kHz 이상의 고주파에 있어서의 전자빔(EB1)의 미소한 요동을 고정밀도 및 고속으로 계측할 수 있고, 고주파의 전기 노이즈를 계측할 수 있다.
또한, 실시형태 1에서는, 스텝(S1∼S6)과 같은, 일련의 전기 노이즈의 계측의 스텝을 프로그램화하고, 전기 노이즈 측정용의 사양으로서 하전입자선 장치(100)에 설정해 둠에 의해, 고속의 전기 노이즈의 계측을 안정적으로 실행시키는 것이 가능해진다.
또한, 전자빔(EB1)이 고주파의 전기 노이즈의 영향을 받고 있다고 판단했을 때, 그 결과를 피드백하여, 전기 노이즈를 저감 또는 제거하는 대책을 강구함으로써, 전자빔(EB1)의 요동을 개선할 수 있고, 하전입자선 장치(100)의 기능을 신속히 회복할 수 있다. 따라서, 하전입자선 장치(100)에 있어서 형성되는 SEM상의 질이 열화한다는 문제를, 해소할 수 있다.
(실시형태 2)
이하에 도 6∼도 8 및 도 9a∼도 9c를 이용해서, 실시형태 2에 있어서의 하전입자선 장치(100) 및 전기 노이즈의 계측 방법을 설명한다. 또, 이하에서는, 주로 실시형태 1과의 상위(相違)점에 대하여 설명한다.
실시형태 1에서는, X방향과 같은 1방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 검출했지만, 실시형태 2에서는, X방향 및 Y방향과 같은 복수의 방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 검출한다. 도 6∼도 8은, 시료(10) 중 서로 다른 영역을 나타내고 있다.
도 6에 나타나는 라인&스페이스 패턴은, 실시형태 1과 마찬가지이고, 도 6의 제1 영역(10a), 제2 영역(10b) 및 이들의 경계는, 각각 Y방향으로 연장되어 있다.
도 7에 나타나는 라인&스페이스 패턴은, 도 6과 교차하고, 도 7의 제1 영역(10a), 제2 영역(10b) 및 이들의 경계는, 각각 X방향으로 연장되어 있다. 즉, 도 6과 도 7에서는, 제1 영역(10a), 제2 영역(10b) 및 이들의 경계는, 서로 교차하고, 서로 직교하고 있다.
실시형태 2에서는, 특정 개소(11)는, 시료(10) 중 서로 다른 2개 이상의 계측점을 포함하고 있다. 여기에서는, 시료(10)의 특정 개소(11)는, 도 6의 계측점(11a)과, 도 7의 계측점(11b)을 포함한다. 계측점(11a) 및 계측점(11b)은, 각각, 제1 영역(10a), 제2 영역(10b) 및 이들의 경계를 포함한다.
계측점(11a)을 이용해서, X방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 검출할 수 있고, 계측점(11b)을 이용해서, Y방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 검출할 수 있다. 즉, 계측점(11a)에 대해서 도 5의 스텝(S1∼S6)이 행해진 후, 계측점(11b)에 대해서 도 5의 스텝(S1∼S6)이 행해진다. 또, 계측점(11b)이 먼저여도 된다. 이와 같이, 계측점(11a) 및 계측점(11b)에 대해서, 각각 전자빔(EB1)이 연속적으로 조사되고, 계측점(11a) 및 계측점(11b)에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동의 특징량이 취득된다.
또한, 도 8에 나타나는 원형 패턴의 좌우단(端) 및 상하단을 사용함으로써도, X방향 및 Y방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 검출할 수 있다. 임의 방향의 빔의 요동에 대해서는, X방향 및 Y방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 독립적으로 계측한 후, 각각의 결과를 이용해서, 요동의 크기 및 방향을 계산하면 된다.
도 9a∼도 9c는, 임의 방향의 요동의 크기 및 방향을 계산하는 방법을 나타내고 있다. 도 6∼도 8을 이용해서, 각각 독립적으로 X방향 및 Y방향에 있어서의 전자빔(EB1)을 계측하고, 주파수 해석한 결과, 주파수 f의 위치에 각각 진폭 Ax 및 진폭 Ay를 갖는 피크가 존재했던 것으로 한다. 이 경우, 도 9c에 나타나는 바와 같이, 주파수 f의 피크는, 실제로는 X축으로부터 각도 θ로 경사진 방향으로, 진폭 A로 진동하고 있다고 할 수 있다. 이와 같은 각도θ 및 진폭 A에 있어서의 주파수 스펙트럼을 이용해서, 전자빔(EB1)의 요동을 검출할 수 있다.
이와 같이, 실시형태 2에 의하면, 복수의 방향에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동을 검출할 수 있으므로, 전자빔(EB1)이 어느 방향으로부터 전기 노이즈의 영향을 받고 있는지를, 보다 정밀도 좋게 검사할 수 있다.
(실시형태 3)
이하에 도 10 및 도 11을 이용해서, 실시형태 3에 있어서의 하전입자선 장치(100) 및 전기 노이즈의 계측 방법을 설명한다. 또, 이하에서는, 주로 실시형태 1과의 상위점에 대하여 설명한다.
실시형태 3에서는, 상황에 따라서, 고속의 전기 노이즈의 계측 방법과, 저속의 전기 노이즈의 계측 방법을 구분하여 사용하는 방법에 대하여 설명한다. 실시형태 3에 있어서의 하전입자선 장치(100)는, 전자빔(EB1)의 요동에 관한 계측을, 상황에 따라서 고속 계측 또는 저속 계측으로서 구분하여 사용하는 기능을 갖는다.
시료(10)의 특정 개소(11)에서 위치 고정하고, 전자빔(EB1)을 조사하면, 검출기(5)에는 항상 이차전자(EB2)의 시간 변화가 입력되므로, 제어부(7)로부터의 제어에 의해서 데이터 취득부(6)의 설정을 변경하는 것만으로, 용이하게 취득 데이터수를 변경할 수 있다. 예를 들면, 취득 데이터수를 적게 하기 위해서는, 도 3에 나타나는 휘도의 시계열 변화 중, 전부가 아닌, 일부만을 적용하면 된다.
즉, 제어부(7)는, 휘도의 시계열 변화에 포함되는 취득 데이터수를 조정할 수 있고, 전자빔(EB1)의 조사 위치의 시계열 변화에 포함되는 취득 데이터수를 조정할 수 있다. 그리고, 그들에 수반해서, 제어부(7)는, 전자빔(EB1)의 요동의 특징량(주파수 스펙트럼)에 포함되는 취득 데이터수를 조정할 수 있다.
도 10에 나타나는 바와 같이, 전기 노이즈의 대략적인 특징을 파악하고 싶을 경우, 취득 데이터수를 줄여서 고속 계측을 행한다. 그 경우, 계측은 고속으로 종료되지만, 결과적으로 얻어지는 주파수 스펙트럼은 러프해진다.
이와 같은 고속 계측은, 통상 사용 시에 적합하다. 하전입자선 장치(100)의 인라인 동작 시, 예를 들면 오토포커스의 직후 등에서는, 고속 계측으로 설정해 둠으로써, 하전입자선 장치(100)의 동작 상황을 모니터할 수 있다.
또한, 도 11에 나타나는 바와 같이, 전기 노이즈의 상세한 특징을 파악하고 싶을 경우, 취득 데이터수를 늘려서 저속 계측을 행한다. 그 경우, 계측 종료까지의 시간이 늘지만, 상세한 주파수 스펙트럼이 얻어진다.
이와 같은 저속 계측은, 하전입자선 장치(100)의 이상 발생 시 및 정기 메인터넌스 시에 적합하다. 취득 데이터수를 늘린 계측을 행함으로써, 전기 노이즈의 특성 및 그 발생원을 상세히 파악할 수 있다.
또, 실시형태 3에서 개시한 기술을, 실시형태 2에서 개시한 기술에 조합해서 실시할 수도 있다.
(실시형태 4)
이하에 도 12a∼도 12d 및 도 13을 이용해서, 실시형태 4에 있어서의 하전입자선 장치(100) 및 전기 노이즈의 계측 방법을 설명한다. 또, 이하에서는, 주로 실시형태 1과의 상위점에 대하여 설명한다.
실시형태 4에서는, 일정 기간마다 전자빔(EB1)의 요동의 특징량의 산출을 행하고, 장치 내외의 환경 변화 및 경년 열화를 모니터하는 방법에 대하여 설명한다.
도 12a는, 환경 변화 및 경년 열화에 의한 전자빔(EB1)의 요동량의 증감의 모니터링을 나타내고 있다. 측장 성능은, 전자빔(EB1)의 요동이 클수록 열화한다고 생각할 수 있으므로, 각 계측의 타이밍에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동에 의한 측장 성능의 열화의 지표로서, 예를 들면 주파수 스펙트럼 중의 모든 피크값의 제곱합의 제곱근 등으로, 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 정의한다.
또, 도 12a에 나타나는 계측의 타이밍 B∼D에 있어서의 주파수 스펙트럼은, 각각, 도 12b∼도 12d에 대응하고 있다.
우선, 출하 전에 하전입자선 장치(100)의 전자빔(EB1)의 요동을 계측하고, 도 12b에 나타나는 바와 같은 주파수 스펙트럼을 기억부(8)에 보존한다. 그리고, 이때의 전자빔(EB1)의 요동의 주파수 스펙트럼으로부터, 출하 전의 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 계산하고, 이 강도를 기억부(8)에 보존한다.
다음으로, 하전입자선 장치(100)의 설치 후, 예를 들면 1개월마다 전자빔(EB1)의 요동의 계측을 실행하고, 그때마다, 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 계산하고, 그들을 주파수 스펙트럼과 함께 기억부(8)에 보존한다.
각 계측의 타이밍에 대한 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 플롯함에 의해서, 장치 내외의 환경 변화 또는 경년 열화에 의한 전자빔(EB1)의 요동이 측장 성능의 열화에 초래하는 영향을, 정량적으로 파악할 수 있다.
도 12a에 나타나는 파선은, 각 계측의 타이밍에 있어서의 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 나타내고 있다. 또한, 해칭된 영역은, 출하 전의 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 나타내고 있다.
이 예에서는, 하전입자선 장치(100)의 설치 후, 1개월째와 2개월째 사이에 큰 주변 환경 변화가 일어나서, 전자빔(EB1)의 요동이, 극단적으로 증가하여, 사전에 설정되어 있던 이상 검출 레벨을 초과하고 있다.
그 후, 전기 노이즈 대응을 행하여, 전자빔(EB1)의 요동은, 3개월째에는 원래의 수준으로 안정되어 있다. 그 후에도 매월, 전기 노이즈의 계측을 행하고, 12개월째의 계측을 끝낸 후에 메인터넌스가 행해지고, 그때까지 경년 열화에 의해서 증대한 전자빔(EB1)의 요동이, 13개월째에는 설치 직후의 수준으로 안정되어 있다.
도 12b∼도 12d는, 각각 하전입자선 장치(100)의 설치의 직후, 장치 설치 후 2개월째 및 장치 설치 후 12개월째에 있어서의 전기 노이즈의 계측 결과를 나타내고 있고, 주파수 스펙트럼 중 굵은 선은, 노이즈 피크를 나타내고 있다.
도 12a의 전자빔(EB1)의 요동의 강도는, 이들 주파수 스펙트럼의 피크값을 이용해서 계산되어 있다. 도 12b에서는, 거의 노이즈 피크가 발견되지 않은 것에 반해서, 도 12c 및 도 12d에서는, 노이즈 피크의 수 및 값이 늘어 있다.
고객은, 도 12a를 봄에 의해서, 웨이퍼를 측장하기 전에 측장 성능이 열화되어 있는 것을 예상할 수 있으므로, 신속히 전기 노이즈 대응을 행할 수 있다.
또한, 메인터넌스 담당자는, 도 12b∼도 12d의 전자빔(EB1)의 요동을 보고, 어느 위치에 피크가 생겨있는지를 기록하고, 전기 노이즈원 및 전기 노이즈의 주파수를 확인함에 의해서, 즉석에서 전기 노이즈원을 특정할 수 있다.
도 13은, 정기적인 전기 노이즈의 계측 결과를 표시하는 GUI의 예이다. 도 12a∼도 12d를 이용해서 설명한 바와 같이, 전자빔(EB1)의 요동의 특징량(주파수 스펙트럼)을 산출하기 위하여, 도 3에 나타나는 스텝(S1∼S6)이, 일정 기간마다 실시되고, 그들의 결과는, 기억부(8)에 보존된다. 제어부(7)는, 기억부(8)에 보존되어 있는 일정 기간마다의 특징량을, 도 13과 같이, 표시부(9)의 윈도우(WD3)에 표시할 수 있다.
윈도우(WD1) 내에는, 다양한 항목이 표시된다. 윈도우(WD1)의 좌측 상단에서는, 시간축 데이터의 인터벌을 월 1회, 주 1회, 매일 및 임의(유저 정의)로 설정하기 위한 체크박스가 표시되어 있다. 유저가 어느 하나의 체크박스에 체크를 하면, 윈도우(WD1)의 우측 상단에, 계측 타이밍마다의 전자빔(EB1)의 요동의 강도를 나타내는 윈도우(WD2)가 표시된다.
계측 타이밍, 샘플링 속도 및 취득 데이터점수는, 윈도우(WD1) 내에 마련된 설정 버튼(BT1)을 유저가 누름으로써, 변경할 수 있다. 윈도우(WD2) 내에 표시되어 있는 전자빔(EB1)의 요동의 강도 중 어느 하나를 유저가 선택하면, 윈도우(WD3)와 같이, 그때의 특징량(주파수 스펙트럼)이 표시된다.
또한, 즉석에서 전기 노이즈의 계측을 행하고 싶은 경우는, 샘플링 속도 및 데이터 취득점수를 유저가 설정하고, 윈도우(WD1) 내에 마련된 즉시 계측용의 실행 버튼(BT2)을 유저가 누름으로써, 전기 노이즈의 계측이 실행되고, 윈도우(WD3)에 주파수 스펙트럼이 표시된다.
하전입자선 장치(100)의 성능 열화의 하나의 요인인 전자빔(EB1)의 요동이, 장치 주위의 환경 또는 시간 경과에 의해서 어떻게 변화하는지를 모니터함으로써, 그 결과를 피드백하여, 하전입자선 장치(100)의 기능의 회복이 신속히 행해진다. 이에 의해, 하전입자선 장치(100)의 고성능을 유지할 수 있고, 복수의 하전입자선 장치(100)의 성능차를 저감할 수 있다.
또, 실시형태 4에서 개시한 기술을, 실시형태 2 및 실시형태 3에서 개시한 기술에 조합해서 실시할 수도 있다.
(실시형태 5)
이하에 도 14를 이용해서, 실시형태 5에 있어서의 하전입자선 장치(100) 및 전기 노이즈의 계측 방법을 설명한다. 또, 이하에서는, 주로 실시형태 1과의 상위점에 대하여 설명한다.
실시형태 5에서는, 복수의 하전입자선 장치로부터의 계측 결과를 집약하는 방법에 대하여 설명한다.
도 14에 나타나는 바와 같이, 복수의 하전입자선 장치(100a∼100d)는, 서버(200)를 통해서 관리 장치(300)에 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 하전입자선 장치(100a∼100d)는, 각각 실시형태 1에 있어서의 하전입자선 장치(100)와 동등한 장치이다.
관리 장치(300)에는, 하전입자선 장치(100a∼100d)의 각각의 동작 상황, 전기 노이즈의 계측 결과 및 데이터를 취득한 시각 등이, 하전입자선 장치(100a∼100d)의 각각의 제어부(7)로부터 업로드된다.
관리 장치(300)에 축적된 데이터를 확인함으로써, 하전입자선 장치(100a∼100d)의 전기 노이즈의 계측 결과와, 하전입자선 장치(100a∼100d)가 설치되어 있는 장소의 관계로부터, 전자빔(EB1)의 요동의 원인으로 되는 전기 노이즈원이, 어디에 있는지를 추측할 수 있으므로, 하전입자선 장치(100a∼100d)의 기능을 개선으로 연결하는 단서가 얻어진다.
또, 실시형태 5에서 개시한 기술을, 실시형태 2∼4에서 개시한 기술에 조합해서 실시할 수도 있다.
(실시형태 6)
이하에 도 15를 이용해서, 실시형태 6에 있어서의 하전입자선 장치(100) 및 전기 노이즈의 계측 방법을 설명한다. 또, 이하에서는, 주로 실시형태 1과의 상위점에 대하여 설명한다.
실시형태 6에서는, 리얼타임의 전기 노이즈의 계측 방법에 대하여 설명한다. 실시형태 1 등에서 개시되어 있는 전기 노이즈의 계측 방법은, 고속으로 실행 가능하므로, 1회의 계측을 루프 중에 넣어서 몇 번이나 반복함에 의해, 리얼타임의 전기 노이즈의 계측이 가능해진다. 이는 메인터넌스 담당자가 장치에 발생한 빔 요동을 제거할 때에 유용하다.
도 15는, 전기 노이즈의 계측 방법을 나타내는 플로차트이다. 스텝(S1∼S6)에 대해서는, 도 3에서의 설명과 마찬가지이다. 그 후, 스텝(S7)에서는, 계측을 계속할지의 여부가 판단된다. 계측을 계속할 경우, 스텝(S3)으로 되돌아가고, 스텝(S3∼S6)을 적어도 1회 이상 반복한다. 이 경우, 같은 특정 개소(11)에 대해서 전자빔(EB1)이 계속 조사되고, 표시부(9)에는, 같은 특정 개소(11)에 대한 전자빔(EB1)의 요동이, 리얼타임으로 계속 표시된다. 스텝(S7)에서, 계측을 계속하지 않는다고 판단했을 경우, 제어부(7)는 전자빔(EB1)의 조사를 정지시키고, 계측이 종료된다.
또, 실시형태 6에서 개시한 기술을, 실시형태 2∼5에서 개시한 기술에 조합해서 실시할 수도 있다.
이상, 상기 실시형태에 의거해서 본 발명을 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경 가능하다.
예를 들면, 어느 실시예의 구성의 일부를, 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하다. 또한, 어느 실시예의 구성에, 다른 실시예의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 상기한 각 구성, 기능, 처리부 및 처리 수단 등은, 그들의 일부 또는 전부를 예를 들면 집적 회로로 설계함으로써, 하드웨어로 실현되어도 된다. 또한, 상기한 각 구성 및 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함에 의해, 소프트웨어로 실현되어 있어도 된다. 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블 및 파일 등의 정보는, 메모리, 하드디스크 혹은 SSD(Solid State Drive) 등의 기록 장치, 또는, IC 카드, SD 카드 혹은 DVD 등의 기록 매체에 보존되어도 된다.
1 : 시료실
2 : 전자원
3 : 편향기
4 : 스테이지
5 : 검출기
6 : 데이터 취득부
7 : 제어부
8 : 기억부
9 : 표시부
10 : 시료
10a : 제1 영역
10b : 제2 영역
11 : 특정 개소
11a, 11b : 계측점
100, 100a∼100d : 하전입자선 장치
200 : 서버
300 : 관리 장치
BT1 : 설정 버튼
BT2 : 실행 버튼
EB1 : 전자빔
EB2 : 이차전자
S1∼S7 : 스텝
WD1∼WD3 : 윈도우

Claims (15)

  1. 전자빔을 발생시키기 위한 전자원과,
    시료를 설치하기 위한 스테이지와,
    상기 시료로부터 방출되는 이차전자를 검출하기 위한 검출기와,
    상기 전자원, 상기 스테이지 및 상기 검출기에 전기적으로 접속되며, 또한, 이들을 제어 가능한 제어부
    를 구비하고,
    상기 스테이지 상에 상기 시료가 설치되고, 상기 시료의 특정 개소에 대해서 상기 전자원으로부터 상기 전자빔이 연속적으로 조사되었을 경우, 상기 제어부는, 상기 특정 개소로부터 방출된 상기 이차전자의 양에 의거해서, 상기 전자빔의 조사 위치의 시계열 변화를 산출할 수 있고, 상기 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 상기 전자빔의 요동의 특징량을 산출할 수 있고,
    상기 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함하는, 하전입자선 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이차전자의 양의 시계열 변화에 의거해서, 휘도의 시계열 변화를 산출할 수 있고, 상기 휘도의 시계열 변화에 의거해서, 상기 조사 위치의 시계열 변화를 산출할 수 있는, 하전입자선 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 조사 위치의 시계열 변화에 포함되는 취득 데이터수를 조정할 수 있는, 하전입자선 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 특정 개소는,
    상기 시료의 제1 영역과,
    상기 제1 영역에 인접하는 상기 시료의 제2 영역과,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계
    를 포함하고,
    상기 제2 영역은, 상기 제1 영역과 고저차를 갖는 영역이거나, 상기 제1 영역과 다른 재질로 이루어지는 영역인, 하전입자선 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 특정 개소는, 상기 시료 중 서로 다른 2개 이상의 계측점을 포함하고,
    각 계측점에 대해서, 상기 전자빔이 연속적으로 조사되는, 하전입자선 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 특정 개소 중 제1 계측점에 있어서의 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 경계는, 제1 방향으로 연장되고,
    상기 특정 개소 중 상기 제1 계측점과 다른 제2 계측점에 있어서의 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 경계는, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 있는, 하전입자선 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    각각 상기 제어부에 전기적으로 접속된 기억부 및 표시부를 더 구비하고,
    산출된 상기 특징량은, 상기 기억부에 보존되고,
    상기 제어부는, 일정 기간마다 상기 특징량을 산출하고, 상기 기억부에 보존되어 있는 일정 기간마다의 상기 특징량을 상기 표시부에 표시할 수 있는, 하전입자선 장치.
  8. 전자빔을 발생시키기 위한 전자원과,
    시료를 설치하기 위한 스테이지와,
    상기 시료로부터 방출되는 이차전자를 검출하기 위한 검출기와,
    상기 검출기에 전기적으로 접속된 데이터 취득부와,
    상기 전자원, 상기 스테이지, 상기 검출기 및 상기 데이터 취득부에 전기적으로 접속되며, 또한, 이들을 제어 가능한 제어부
    를 구비한 하전입자선 장치를 이용해서 행해지는 전기 노이즈의 계측 방법으로서,
    (a) 상기 스테이지 상에 상기 시료를 설치하는 스텝,
    (b) 상기 스텝(a) 후, 상기 시료의 특정 개소에 대해서, 상기 전자원으로부터 상기 전자빔을 연속적으로 조사하는 스텝,
    (c) 상기 스텝(b) 후, 상기 검출기에 있어서, 상기 특정 개소로부터 방출된 상기 이차전자를 검출하는 스텝,
    (d) 상기 스텝(c) 후, 상기 데이터 취득부에 있어서, 검출된 상기 이차전자의 양을 계측하는 스텝,
    (e) 상기 스텝(d) 후, 상기 제어부에 있어서, 상기 이차전자의 양에 의거해서, 상기 전자빔의 조사 위치의 시계열 변화를 산출하는 스텝,
    (f) 상기 스텝(e) 후, 상기 제어부에 있어서, 상기 조사 위치의 시계열 변화에 의거해서, 상기 전자빔의 요동의 특징량을 산출하는 스텝
    을 갖고,
    상기 특징량은, 주파수 스펙트럼을 포함하는, 전기 노이즈의 계측 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스텝(e)에서는, 상기 제어부에 있어서, 상기 이차전자의 양의 시계열 변화에 의거해서, 휘도의 시계열 변화가 산출되고, 상기 휘도의 시계열 변화에 의거해서, 상기 조사 위치의 시계열 변화가 산출되는, 전기 노이즈의 계측 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 조사 위치의 시계열 변화에 포함되는 취득 데이터수를 조정할 수 있는, 전기 노이즈의 계측 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 특정 개소는,
    상기 시료의 제1 영역과,
    상기 제1 영역에 인접하는 상기 시료의 제2 영역과,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계
    를 포함하고,
    상기 제2 영역은, 상기 제1 영역과 고저차를 갖는 영역이거나, 상기 제1 영역과 다른 재질로 이루어지는 영역인, 전기 노이즈의 계측 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 특정 개소는, 상기 시료 중 서로 다른 2개 이상의 계측점을 포함하고,
    상기 스텝(b)에 있어서, 각 계측점에 대해서, 상기 전자빔이 연속적으로 조사되는, 전기 노이즈의 계측 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 특정 개소 중 제1 계측점에 있어서의 상기 경계는, 제1 방향으로 연장되고,
    상기 특정 개소 중 상기 제1 계측점과 다른 제2 계측점에 있어서의 상기 경계는, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 있는, 전기 노이즈의 계측 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 하전입자선 장치는, 각각 상기 제어부에 전기적으로 접속된 기억부 및 표시부를 더 구비하고,
    상기 전기 노이즈의 계측 방법은, (g) 상기 스텝(f) 후, 산출된 상기 특징량을 상기 기억부에 보존하는 스텝을 더 갖고,
    상기 스텝(a)∼상기 스텝(g)는, 일정 기간마다 실시되고,
    상기 제어부는, 상기 기억부에 보존되어 있는 일정 기간마다의 상기 특징량을, 상기 표시부에 표시할 수 있는, 전기 노이즈의 계측 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 하전입자선 장치는, 각각 상기 제어부에 전기적으로 접속된 기억부 및 표시부를 더 구비하고,
    상기 전기 노이즈의 계측 방법은,
    (g) 상기 스텝(f) 후, 산출된 상기 특징량을 상기 기억부에 보존하는 스텝,
    (h) 상기 스텝(g) 후, 산출된 상기 특징량을 상기 표시부에 표시하는 스텝,
    (i) 상기 스텝(h) 후, 상기 스텝(c)∼상기 스텝(h)를 1회 이상 반복하는 스텝
    을 더 갖는, 전기 노이즈의 계측 방법.
KR1020210082068A 2020-07-31 2021-06-24 하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법 KR102576411B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-129847 2020-07-31
JP2020129847A JP7437262B2 (ja) 2020-07-31 2020-07-31 荷電粒子線装置および電気ノイズの計測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220015925A KR20220015925A (ko) 2022-02-08
KR102576411B1 true KR102576411B1 (ko) 2023-09-08

Family

ID=80003477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210082068A KR102576411B1 (ko) 2020-07-31 2021-06-24 하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11735395B2 (ko)
JP (1) JP7437262B2 (ko)
KR (1) KR102576411B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7437262B2 (ja) * 2020-07-31 2024-02-22 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置および電気ノイズの計測方法
JP2024008451A (ja) 2022-07-08 2024-01-19 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384463A (en) 1991-06-10 1995-01-24 Fujisu Limited Pattern inspection apparatus and electron beam apparatus
US5523576A (en) 1993-03-15 1996-06-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Charged beam drawing apparatus
JP3251760B2 (ja) 1993-03-15 2002-01-28 株式会社東芝 荷電ビームを用いた変位誤差測定方法、荷電ビーム描画装置及び変位誤差測定用マークを備えた半導体装置
JPH0765760A (ja) 1993-08-24 1995-03-10 Hitachi Ltd 交流磁場による電子ビームの振動を除去する方法及び装置
JPH09312246A (ja) 1996-03-18 1997-12-02 Toshiba Corp 描画装置におけるノイズ検出方法及びノイズ検出用マーク及びこれらを有する描画装置及び描画方法
JP3767872B2 (ja) 1997-06-02 2006-04-19 富士通株式会社 電子ビーム装置及びその調整方法
JPH11154481A (ja) 1997-11-21 1999-06-08 Fujitsu Ltd 電子ビーム装置及びその調整方法
JP3611724B2 (ja) 1998-08-04 2005-01-19 株式会社日立製作所 パターン検査装置およびパターン検査方法
JP2000294185A (ja) 1999-04-05 2000-10-20 Canon Inc 分析装置および透過電子顕微鏡
JP3767341B2 (ja) * 2000-07-21 2006-04-19 株式会社日立製作所 電子線を用いたパターン検査方法及びその装置
JP2002352762A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Hitachi Ltd 電子顕微鏡
JP4263416B2 (ja) 2001-08-24 2009-05-13 株式会社日立製作所 荷電粒子顕微鏡評価システム
JP4709785B2 (ja) 2001-08-24 2011-06-22 株式会社日立製作所 荷電粒子線顕微鏡、画像分解能評価用計算機、及び像分解能評価方法
JP2003197141A (ja) 2001-12-27 2003-07-11 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線を用いた検査装置および検査方法
JP4002128B2 (ja) 2002-03-26 2007-10-31 日本電子株式会社 観察装置および観察装置におけるアクチュエータ制御方法
JP4194526B2 (ja) * 2004-05-14 2008-12-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線の調整方法、及び荷電粒子線装置
JP2006041352A (ja) 2004-07-29 2006-02-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 皮膜検査装置、検査システム、プログラム、皮膜検査方法およびプリント基板検査方法
JP4262690B2 (ja) * 2005-03-16 2009-05-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ 形状測定装置および形状測定方法
JP5403852B2 (ja) 2005-08-12 2014-01-29 株式会社荏原製作所 検出装置及び検査装置
JP4901784B2 (ja) 2008-03-05 2012-03-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
JP5022981B2 (ja) 2008-04-23 2012-09-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
JP5396061B2 (ja) 2008-10-24 2014-01-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 回路パターン検査装置,回路パターン検査装置を含む管理システム、および回路パターンの検査方法
JP2012015227A (ja) 2010-06-30 2012-01-19 Jeol Ltd 電子線装置の位置決め方法及び装置
JP5478426B2 (ja) 2010-08-30 2014-04-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 計測または検査装置およびそれを用いた計測または検査方法
JP5537448B2 (ja) 2011-01-21 2014-07-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置、及び画像解析装置
US9415095B2 (en) * 2014-08-02 2016-08-16 Gatan, Inc. Method for image outlier removal for transmission electron microscope cameras
JP6289339B2 (ja) * 2014-10-28 2018-03-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及び情報処理装置
WO2016121009A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
US9905393B2 (en) * 2015-03-26 2018-02-27 Hitachi High-Technologies Corporation Stage apparatus with braking system for lens, beam, or vibration compensation
EP3163597A1 (en) 2015-11-02 2017-05-03 FEI Company Charged particle microscope with vibration detection/correction
KR102288146B1 (ko) * 2017-03-06 2021-08-11 주식회사 히타치하이테크 하전입자선 장치
JP6837886B2 (ja) * 2017-03-21 2021-03-03 株式会社日立ハイテク プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
WO2018179029A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線システム
US11380516B2 (en) * 2017-04-13 2022-07-05 Fractilia, Llc System and method for generating and analyzing roughness measurements and their use for process monitoring and control
US11355306B2 (en) * 2017-04-13 2022-06-07 Fractilia, Llc System and method for generating and analyzing roughness measurements and their use for process monitoring and control
US11361937B2 (en) * 2017-04-13 2022-06-14 Fractilia, Llc System and method for generating and analyzing roughness measurements and their use for process monitoring and control
US11508546B2 (en) * 2017-04-13 2022-11-22 Fractilia, Llc System and method for low-noise edge detection and its use for process monitoring and control
JP6676020B2 (ja) * 2017-09-20 2020-04-08 株式会社日立ハイテク プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置状態予測方法
JP2019078578A (ja) * 2017-10-23 2019-05-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン計測方法、パターン計測装置、及びコンピュータープログラム
JP6858722B2 (ja) * 2018-03-14 2021-04-14 株式会社日立製作所 電子ビーム装置及び試料検査方法
EP3557471B1 (en) * 2018-04-20 2022-08-03 ARM Limited Power rail noise monitoring to detect attempted security tampering or side channel attacks
JP7128667B2 (ja) * 2018-06-12 2022-08-31 株式会社日立ハイテク 荷電粒子ビーム制御装置
JP2019220559A (ja) 2018-06-19 2019-12-26 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びそのビーム評価方法
JP7159128B2 (ja) * 2019-08-08 2022-10-24 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置
JP7437262B2 (ja) * 2020-07-31 2024-02-22 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置および電気ノイズの計測方法
JP7449198B2 (ja) * 2020-08-20 2024-03-13 株式会社日立ハイテク 荷電粒子ビーム装置
KR20220085713A (ko) * 2020-12-15 2022-06-22 주식회사 히타치하이테크 하전 입자선 장치, 계산기 및 하전 입자선 장치의 신호 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP7437262B2 (ja) 2024-02-22
KR20220015925A (ko) 2022-02-08
US20220037109A1 (en) 2022-02-03
US11735395B2 (en) 2023-08-22
JP2022026395A (ja) 2022-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102576411B1 (ko) 하전입자선 장치 및 전기 노이즈의 계측 방법
US7474394B2 (en) Apparatus of inspecting defect in semiconductor and method of the same
US9324540B2 (en) Charged particle beam device
JP6937254B2 (ja) 検査システム、画像処理装置、および検査方法
US6274876B1 (en) Inspection apparatus and method using particle beam and the particle-beam-applied apparatus
JP2010535430A (ja) 半導体デバイス特徴の抽出、生成、視覚化、ならびに監視方法
US11428652B2 (en) Pattern evaluation system and pattern evaluation method
KR20130110206A (ko) 하전 입자선 장치 및 화상 해석 장치
US20200126212A1 (en) Design and noise based care areas
US11170969B2 (en) Electron beam observation device, electron beam observation system, and control method of electron beam observation device
Wang et al. Full‐field measurements on low‐strained geomaterials using environmental scanning electron microscopy and digital image correlation: Improved imaging conditions
KR101803119B1 (ko) 웨이퍼 검사 또는 계측 구성을 위한 데이터 섭동
KR102154667B1 (ko) 패턴 계측 장치, 및 컴퓨터 프로그램
JPH09265931A (ja) 画像取得装置及び方法
JP4922710B2 (ja) 電子顕微鏡の分解能評価用試料及び電子顕微鏡の分解能評価方法並びに電子顕微鏡
US9116044B2 (en) System and method for determining size and location of minimum beam spot
KR20240007589A (ko) 하전 입자선 장치
JP7336540B2 (ja) 荷電粒子線装置及び検査装置
JP2014082027A (ja) 荷電粒子線装置
US20230273254A1 (en) Inspection Method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant