KR102631001B1 - 샘플 검사에서 이미지 콘트라스트 향상 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에서는 방법이 개시되고, 상기 방법은, 제 1 기간 동안, 제 1 전하량(first amount of electric charges)을 샘플의 영역에 침착시키는(depositing) 단계; 제 2 기간 동안, 제 2 전하량(second amount of electric charges)를 상기 영역에 침착시키는 단계; 및 하전 입자의 빔에 의해 상기 샘플 상에 생성된 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 하전 입자의 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 상기 프로브 스폿으로부터 기록하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 기간 동안의 평균 침착 속도와 상기 제 2 기간 동안의 평균 침착 속도가 상이하다.
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2017 년 9 월 29 일에 출원된 미국 출원 62/566,195의 우선권을 주장하며, 이 출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
기술 분야
본 개시는 집적 회로(IC)의 제조와 같은 디바이스 제조 공정에 사용되는 웨이퍼 및 마스크와 같은 샘플을 검사(예를 들어, 관찰, 측정 및 이미징)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
디바이스 제조 공정은 기판 상에 원하는 패턴을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스는 원하는 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 부분(예를 들어, 하나 또는 여러 다이의 일부를 포함)으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선 감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징을 통해 이루어진다. 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 부분들의 네트워크를 포함할 수 있다. 이러한 전사를 위해 리소그래피 장치가 사용될 수 있다. 한 유형의 리소그래피 장치를 스테퍼(stepper)라고 하며, 여기서 각각의 타겟 부분은 한 번에 타겟 부분 상에 전체 패턴을 노광시킴으로써 조사된다. 다른 유형의 리소그래피 장치를 스캐너(scanner)라고 하며, 여기서 주어진 방향으로 방사선 빔을 통해 패턴을 스캐닝하면서 이 방향에 대해 평행 또는 반 평행으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟 부분이 조사된다. 패턴을 기판 상에 임프린트함으로써 패턴을 패터닝 디바이스로부터 기판으로 전사하는 것이 또한 가능하다.
디바이스 제조 공정의 하나 이상의 단계(예를 들어, 노광, 레지스트 처리, 에칭, 현상, 베이킹 등)를 모니터링하기 위하여, 디바이스 제조 공정에 의해 패터닝된 기판 또는 여기에 사용된 패터닝 디바이스와 같은 샘플이 검사될 수 있으며, 여기서 샘플의 하나 이상의 파라미터가 측정될 수 있다.하나 이상의 파라미터는 예를 들어, 기판 또는 패터닝 디바이스 상의 패턴의 에지와 패턴의 의도된 설계상의 대응 에지 사이의 거리인 에지 플레이스 에러(EPE)를 포함할 수 있다. 검사는 패턴 결함(가령, 연결 실패 또는 분리 실패) 및 의도되지 않은 입자를 발견할 수도 있다.
디바이스 제조 공정에 사용되는 기판 및 패터닝 장치의 검사는 수율을 향상시키는데 도움이 될 수 있다. 검사에서 얻은 정보를 사용하여 결함을 식별하거나 디바이스 제조 프로세스를 조정할 수 있다.
본 명세서에서는 방법이 개시되고, 상기 방법은, 제 1 기간 동안, 제 1 전하량(first amount of electric charges)을 샘플의 영역에 침착시키는(depositing) 단계; 제 2 기간 동안, 제 2 전하량(second amount of electric charges)를 상기 영역에 침착시키는 단계; 및 하전 입자의 빔에 의해 상기 샘플 상에 생성된 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 하전 입자의 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 상기 프로브 스폿으로부터 기록하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 기간 동안의 평균 침착 속도와 상기 제 2 기간 동안의 평균 침착 속도가 상이하다.
실시예에 의하면, 상기 방법은, 상기 제 1 기간 동안 상기 영역에 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 및 상기 제 2 기간 동안 상기 영역에 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 제 1 전하량 또는 제 2 전하량은 0이다.
실시예에 의하면, 상기 제 1 전하량과 상기 제 2 전하량은 상이하다.
실시예에 의하면, 상기 제 1 기간의 길이와 상기 제 2 기간의 길이는 상이하다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 화학적 특성 또는 물리적 특성의 불균일한 공간 분포를 갖는다.
실시예에 의하면, 상기 화학적 특성 또는 물리적 특성은, 조성, 도핑 레벨, 전기 저항, 전기 커패시턴스, 전기 인덕턴스, 두께, 결정도(crystallinity) 및 유전율(permittivity)로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
실시예에 의하면, 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 또는 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계는 상기 하전 입자의 빔을 사용하여 수행된다.
실시예에 의하면, 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 또는 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계는 상기 하전 입자의 빔을 사용하는 대신 전하를 포함하는 다른 빔을 사용하여 수행된다.
실시예에 의하면, 상기 다른 빔은 상기 하전 입자 빔의 단면적의 적어도 2 배인 단면적을 갖는다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역으로부터 소산된 전하량의 변화율과 상기 제 2 서브영역으로부터 소산된 전하량의 변화율은 서로 상이하다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에 침착된 전하량의 변화율과 상기 제 2 서브영역에 침착된 전하량의 변화율은 서로 동일하다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량의 순 변화율(net rate of change)과 상기 제 2 서브영역에서의 전하량의 순 변화율은 서로 상이하다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량의 순 변화율 또는 상기 제 2 서브영역에서의 전하량의 순 변화율은 음(negative)이다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량과 상기 제 2 서브영역에서의 전하량 사이의 차이가 시간이 지남에 따라 증가한다.
실시예에 의하면, 상기 영역은 서브영역을 포함하고, 상기 서브영역의 전하량은 상기 제 2 기간의 일부 동안 0이다.
본 명세서에서는 기록된 명령어를 갖는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 개시되며, 상기 명령어들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 앞선 방법들을 구현한다.
본 명세서에서는 샘플을 검사하도록 구성된 장치가 개시되며, 동 장치는: 하전 입자의 소스; 스테이지; 하전 입자의 빔을 스테이지 상에 지지된 샘플로 지향시키도록 구성된 광학계; 및 소스 및 광학계를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고, 소스, 광학계 및 제어기는 집합적으로: 제 1 기간 동안, 제 1 전하량을 샘플의 영역에 침착시키는 단계; 제 2 기간 동안, 제 2 전하량을 상기 영역으로 침착시키는 단계를 포함하고, 제 1 기간 동안의 평균 침착 속도와 제 2 기간 동안의 평균 침착 속도가 상이하도록 구성된다.
실시예에 의하면, 상기 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 기록하도록 구성된 검출기를 더 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 소스, 상기 광학계 및 상기 제어기는 집합적으로 상기 신호를 생성하도록 구성된다.
실시예에 의하면, 상기 광학계는 상기 샘플에 대해 상기 샘플 상의 빔에 의해 형성된 프로브 스폿을 스캔하도록 구성된다.
실시예에 의하면, 상기 스테이지는 상기 샘플을 이동시키도록 구성된다.
도 1은 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 하전 입자의 다중 빔을 사용하여 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치를 개략적으로 도시하며, 다중 빔 내의 하전 입자는 단일 소스로부터 나온다("멀티 빔" 장치).
도 2b는 대안적인 멀티 빔 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2c는 대안적인 멀티 빔 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3은 예로서 샘플의 영역을 개략적으로 도시한다.
도 4는 하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호에서 공간적 콘트라스트(contrast)를 생성하기 위해 샘플 내 화학적 및 물리적 특성을 사용하는 예를 개략적으로 도시한다.
도 5a 내지 도 5d, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d는 전하 침착 특성이 검사에 미치는 영향을 설명하기 위한 예를 개략적으로 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 하전 입자의 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 하전 입자의 빔을 사용하여 샘플을 검사하도록 구성된 장치의 구성 요소를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 하전 입자의 다중 빔을 사용하여 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치를 개략적으로 도시하며, 다중 빔 내의 하전 입자는 단일 소스로부터 나온다("멀티 빔" 장치).
도 2b는 대안적인 멀티 빔 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2c는 대안적인 멀티 빔 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3은 예로서 샘플의 영역을 개략적으로 도시한다.
도 4는 하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호에서 공간적 콘트라스트(contrast)를 생성하기 위해 샘플 내 화학적 및 물리적 특성을 사용하는 예를 개략적으로 도시한다.
도 5a 내지 도 5d, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d는 전하 침착 특성이 검사에 미치는 영향을 설명하기 위한 예를 개략적으로 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 하전 입자의 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 하전 입자의 빔을 사용하여 샘플을 검사하도록 구성된 장치의 구성 요소를 개략적으로 도시한다.
샘플(가령, 기판 및 패터닝 장치)을 검사하기 위한 다양한 기술이 있다. 검사 기술의 한 종류는 광학 검사인데, 여기서 광 빔은 기판 또는 패터닝 장치로 보내지고 광 빔과 샘플의 상호 작용(가령, 산란, 반사, 회절)을 나타내는 신호가 기록된다. 다른 종류의 검사 기술은 하전 입자 빔 검사이며, 여기서 하전 입자 빔(가령, 전자)이 샘플로 향하고 하전 입자와 샘플의 상호 작용(가령, 2 차 방출 및 후방 산란 방출)을 나타내는 신호와 샘플이 기록된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 용어 "또는"은 실행 불가능한 경우를 제외하고는 모든 가능한 조합을 포함한다. 예를 들어, 데이터베이스가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 언급되어 있는 경우, 달리 언급하거나 실행 불가능한 경우를 제외하고 데이터베이스는 A 또는 B 또는 A 및 B를 포함할 수 있다. 두 번째 예로, 데이터베이스는 A, B 또는 C를 포함할 수 있으며, 달리 구체적으로 또는 실행 불가능하게 언급되지 않는 한 데이터베이스는 A 또는 B 또는 C, 또는 A와 B 또는 A와 C 또는 B와 C, 또는 A와 B와 C를 포함할 수 있다.
도 1은 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 장치(100)는 자유 공간에서 하전 입자를 생성할 수 있는 소스(10), 빔 추출 전극(11), 콘덴서 렌즈(12), 빔 블랭킹 편향기(13), 개구(14), 스캐닝 편향기(15) 및 대물렌즈(16)와 같은, 하전 입자의 빔을 생성 및 제어하도록 구성된 구성 요소를 포함할 수 있다. 장치(100)는 ExB 하전 입자 우회 장치(17), 신호 검출기(21)와 같은, 샘플과 하전 입자 빔의 상호 작용을 나타내는 신호를 검출하도록 구성된 구성 요소를 포함할 수 있다. 장치(100)는 또한 신호를 처리하거나 다른 구성 요소를 제어하도록 구성된 프로세서와 같은 구성 요소를 포함할 수 있다.
검사 공정의 예에서, 하전 입자의 빔(18)은 스테이지(30) 상에 위치된 샘플(9)(예를 들어, 웨이퍼 또는 마스크)로 지향된다. 빔(18)과 샘플(9)의 상호 작용을 나타내는 신호(20)는 ExB 하전 입자 우회 장치(17)에 의해 신호 검출기(21)로 안내된다. 프로세서는 스테이지(30)로 하여금 이동하게 하거나 빔(18)으로 하여금 스캐닝하게 할 수 있다.
하전 입자 빔 검사는 하전 입자 빔 검사에 사용되는 하전 입자의 파장이 광학 검사에 사용되는 광보다 짧기 때문에 광학 검사보다 높은 해상도를 가질 수 있다. 디바이스 제조 공정이 진화함에 따라 기판 및 패터닝 디바이스 상의 패턴의 치수가 점점 작아짐에 따라 하전 입자 빔 검사가 보다 널리 사용된다.
일 예에서, 하전 입자의 다중 빔은 샘플 상의 다수의 영역을 동시에 스캔할 수 있다. 다중 빔의 스캐닝은 동기화되거나 독립적일 수 있다. 다수의 영역은 그들 사이에서 중첩을 가질 수 있거나, 연속 영역을 커버하도록 타일링되거나, 또는 서로 격리될 수 있다. 빔과 샘플의 상호 작용으로부터 생성된 신호는 다수의 검출기에 의해 수집될 수 있다. 검출기의 수는 빔의 수보다 작거나 같거나 클 수 있다. 다중 빔은 개별적으로 제어되거나 집합 적으로 제어될 수 있다.
하전 입자의 다중 빔은 샘플의 표면 상에 다중 프로브 스폿을 형성할 수 있다. 프로브 스폿은 표면의 여러 영역을 각각 또는 동시에 스캔할 수 있다. 하전된 빔의 입자는 프로브 스폿의 위치로부터 신호를 생성할 수 있다. 신호의 일례는 이차 전자이다. 이차 전자는 일반적으로 50eV 미만의 에너지를 갖는다. 신호의 다른 예는 빔의 하전된 입자가 전자인 경우 후방 산란 전자(backscattered electrons)이다. 후방 산란 전자는 일반적으로 빔 전자의 랜딩 에너지에 가까운 에너지를 갖는다. 프로브 스폿의 위치로부터의 신호는 다수의 검출기에 의해 각각 또는 동시에 수집될 수 있다.
다중 빔은 다수의 소스들 각각로부터 또는 단일 소스로부터 온 것일 수 있다. 빔들이 다수의 소스들로부터 온다면, 다수의 컬럼들이 빔들을 표면 상으로 스캔하고 포커싱할 수 있고, 빔들에 의해 생성된 신호들은 각각 컬럼들 내의 검출기들에 의해 검출될 수 있다. 다수의 소스로부터의 빔을 사용하는 장치를 멀티-컬럼(multi-column) 장치로 칭해질 수 있다. 컬럼은 독립적이거나 다축 자기(multi-axis magnetic) 또는 전자기 복합 대물 렌즈(electromagnetic-compound objective lens)일 수 있다. 전문이 본원에 참조로 포함된 US 8,294,095를 참조하라. 멀티-컬럼 장치에 의해 생성된 프로브 스폿은 30-50mm의 거리만큼 이격될 수 있다.
빔이 단일 소스로부터 온 경우, 소스-변환 유닛은 단일 소스의 다수의 가상 또는 실제 이미지를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 각각의 이미지 및 단일 소스는 빔의 방출기(모든 빔렛들이 동일한 소스로부터 온 것이므로 "빔렛(beamlet)"이라고도 함)로 볼 수 있다. 소스-변환 유닛은 하전된 입자를 단일 소스로부터 다수의 빔릿으로 분할할 수 있는 다수의 개구를 갖는 도전층을 가질 수 있다. 소스-변환 유닛은 빔렛에 영향을 주어 단일 소스의 다수의 가상 또는 실제 이미지를 형성할 수 있는 광학계 요소를 가질 수 있다. 각 이미지는 빔렛 중 하나를 방출하는 소스로 볼 수 있다. 빔렛은 마이크로 미터의 거리만큼 이격될 수 있다. 프로젝션 시스템 및 편향 스캐닝 유닛을 가질 수 있는 단일 컬럼은 샘플의 여러 영역 상에 빔렛을 스캔하고 포커싱하는데 사용될 수 있다. 빔렛들에 의해 생성된 신호들은 단일 컬럼 내부의 검출기의 다수의 검출 요소들에 의해 각각 검출될 수 있다. 단일 소스로부터의 빔을 사용하는 장치를 멀티-빔 장치라고 할 수 있다.
단일 소스의 이미지를 형성하는 적어도 두 가지 방법이 있다. 제 1 방법에서, 각각의 광학계 요소는 하나의 빔렛을 포커싱하여 하나의 실제 이미지를 형성하는 정전기 마이크로 렌즈를 갖는다. 예를 들어, 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 US 7,244,949를 참조하라. 제 2 방법에서, 각각의 광학계 요소는 하나의 빔렛을 편향시켜 하나의 가상 이미지를 형성하는 정전기 마이크로 편향기를 갖는다. 예를 들어, 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 US 6,943,349 및 미국 특허출원 15/065,342를 참조하라. 실제 이미지는 더 높은 전류 밀도를 갖기 때문에, 제 2 방법에서의 하전된 입자들 사이의 상호 작용(예를 들어, 쿨롱 효과)은 제 1 방법에서보다 약할 수 있다.
도 2a는 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치(400)를 개략적으로 도시하며, 여기서 다수의 빔 내의 하전 입자는 단일 소스로부터 온다. 즉, 장치(400)는 멀티 빔 장치이다. 장치(400)는 자유 공간에서 하전 입자를 생성할 수 있는 소스(401)를 갖는다. 일 예에서, 하전 입자는 전자이고 소스(401)는 전자총이다. 장치(400)는 광학계 시스템(419)을 갖고, 이는 하전 입자로 샘플(407)의 표면 상에 다수의 프로브 스폿을 생성하고 샘플(407)의 표면 상의 프로브 스폿을 스캔할 수 있다. 광학 시스템(419)은 콘덴서 렌즈(404) 및 콘덴서 렌즈(404)에 대해 상류 또는 하류에 메인 개구(405)를 가질 수 있다. 본 명세서에 사용된 "성분 A는 성분 B에 대해 상류"라는 표현은 하전 입자의 빔이 장치의 정상 작동에서 성분 B에 도달하기 전에 성분 A에 도달할 것이라는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용된 "성분 B는 성분 A에 대해 하류"라는 표현은 하전 입자의 빔이 장치의 정상 작동에서 성분 A에 도달한 후 성분 B에 도달할 것이라는 것을 의미한다. 광학계 시스템(419)은 소스(401)의 복수의 가상 이미지(예를 들어, 가상 이미지(402 및 403))를 형성하도록 구성된 소스-변환 유닛(410)을 갖는다. 가상 이미지 및 소스(401)는 각각 빔렛의 방출기(예를 들어, 빔렛(431, 432 및 433))로 볼 수 있다. 소스-변환 유닛(410)은 소스(401)로부터 하전된 입자를 다수의 빔렛으로 분할할 수 있는 다수의 개구를 갖는 도전층(412) 및 빔렛에 영향을 주어 광원(401)의 가상 이미지를 형성할 수 있는 광학 요소(411)를 가질 수 있다. 광학계 요소(411)는 빔렛을 편향시키도록 구성된 마이크로-편향기일 수 있다. 빔렛의 전류는 도전층(412)의 개구부의 크기 또는 콘덴서 렌즈(404)의 포커싱 파워에 의해 영향을 받을 수 있다. 광학계 시스템(419)은 다수의 빔렛을 포커싱하여 샘플(407)의 표면 상에 다수의 프로브 스폿을 형성하도록 구성된 대물 렌즈(406)를 포함한다. 소스-변환 유닛(410)은 또한 프로브 스폿의 수차(예를 들어, 필드 곡률 및 비점수차(astigmatism))를 감소시키거나 제거하도록 구성된 마이크로-보상기를 가질 수 있다.
도 2b는 대안적인 다중 빔 장치를 개략적으로 도시한다. 콘덴서 렌즈(404)는 소스(401)로부터 하전된 입자를 시준한다. 소스-변환 유닛(410)의 광학계 요소(411)는 마이크로-보상기(413)를 포함할 수 있다. 마이크로 보상기들(413)은 마이크로 편향기들로부터 분리될 수 있거나 마이크로 편향기들과 통합될 수 있다. 분리되면, 마이크로 보상기(413)는 마이크로 편향기의 상류에 위치될 수 있다. 마이크로 보상기(413)는 콘덴서 렌즈(404) 또는 대물렌즈(406)의 축외 수차(off-axis aberrations)(예를 들어, 필드 곡률, 비점수차 및 왜곡)를 보상하도록 구성된다. 축외 수차는 축외(즉, 장치의 주 광학 축을 따르지 않음) 빔렛에 의해 형성된 프로브 스폿의 크기 또는 위치에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 대물렌즈(406)의 축외 수차는 빔렛의 편향에 의해 완전히 제거되지 않을 수 있다. 마이크로 보상기(413)는 대물렌즈(406)의 잔류 축외 수차(즉, 빔렛의 편향에 의해 제거될 수 없는 축외 수차의 일부), 또는 프로브 스폿의 크기의 불균일을 보상할 수 있다. 마이크로 보상기(413) 각각은 도전층(412) 내 개구들 중 하나와 정렬된다. 마이크로 보상기(413)는 각각 4 개 이상의 극을 가질 수 있다. 빔렛의 전류는 도전층(412)의 개구의 크기 및/또는 콘덴서 렌즈(404)의 위치에 의해 영향을 받을 수 있다.
도 2c는 대안적인 멀티-빔 장치를 개략적으로 도시한다. 소스-변환 유닛(410)의 광학계 요소(411)는 프리-벤딩(pre-bending) 마이크로 편향기(414)를 포함할 수 있다. 프리-벤딩 마이크로 편향기(414)는 빔렛이 도전층(412) 내 개구를 통과하기 전에 빔렛을 구부리도록 구성된 마이크로 편향기이다.
단일 소스로부터 다수의 하전 입자 빔을 사용하는 장치에 대한 추가적인 설명은 미국 특허 출원 공개 2016/0268096, 2016/0284505 및 2017/0025243, 미국 특허 9607805, 미국 특허 출원 15/365,145, 15/213,781, 15/216,258 및 62/440,493, 그리고 PCT 출원 PCT/US17/15223에서 발견될 수 있으며, 이의 개시 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
샘플의 영역(예를 들어, 기판 또는 패터닝 장치)이 하전 입자의 빔으로 검사될 때, 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호는 영역에서 빔에 의해 형성된 프로브 스폿으로부터 기록된다. 신호에 의하여 나타나는 상호 작용은 빔의 하전 입자와 샘플의 전하의 상호 작용을 포함할 수 있다. 빔의 하전 입자와 상호 작용할 수 있는 전하는 샘플 내부에 있을 수 있다. 따라서, 샘플에서 전하의 공간 분포는 신호에서 공간 콘트라스트를 생성하는데 사용될 수 있다.
전하의 공간 분포는 샘플 내에서 상당히 달라질 수 있다. 샘플에서 화학적 및 물리적 특성의 공간 분포는 전하의 공간 분포에 영향을 줄 수 있다. 이들 특성의 예는 조성, 도핑 레벨, 전기 저항, 전기 용량, 전기 인덕턴스, 두께, 결정도(crystallinity), 유전율(permittivity) 등을 포함할 수 있다. 도 3은 예로서 샘플의 영역(1000)을 개략적으로 도시한다. 영역(1000)은 하나 이상의 화학적 및 물리적 특성에 차이가 있을 수 있는 몇몇 서브영역(1010-1070)을 포함한다. 이 예에서, 서브영역(1010-1070)은 상이한 전기 저항을 갖는다. 이 예에서, 서브영역 1070은 두꺼운 금속 층이고; 서브영역 1050 및 서브영역 1060은 얇은 금속 층들이며; 서브영역(1040)은 저 도핑 반도체 층이고; 서브영역 1030은 얇은 유전체 층이고; 서브영역 1020 및 서브영역 1010은 두꺼운 유전체 층들이다. 서브영역(1010-1070)의 전기 저항의 오더는 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 서브영역들(1010-1070) 사이의 전기 저항의 차이는 하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호에서 공간적 콘트라스트를 생성할 수 있다.
일 예에서, 전하는 더 큰 전기 저항을 갖는 서브영역으로부터보다 더 작은 전기 저항을 갖는 서브영역으로부터 더 빨리 소산될 수 있다. 전기 저항이 더 작은 서브영역과 전기 저항이 더 큰 서브영역이 같은 양의 전하로 시작하는 경우, 더 작은 전기 저항을 갖는 서브영역은 유한 시간 후에 더 큰 전기 저항을 가진 서브영역보다 적은 전하를 가질 수 있다. 따라서, 유한 시간 후, 하전 입자의 빔과 더 큰 전기 저항을 갖는 서브영역의 상호 작용은, 하전 입자의 빔과 더 작은 전기 저항을 갖는 서브영역의 상호 작용과 상이할 수 있다. 따라서 이러한 상호 작용을 나타내는 신호들에 있어서의 공간적 콘트라스트가 생성될 수 있다.
하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호에서 공간적 콘트라스트를 생성하기 위한 전기 저항의 하나의 특정 용도는 특정 결함을 검출하는 것이다. 예를 들어, 전도성 경로에 결함이 있는 딥 비아(deep via)는 일반 전도성 경로에 있는 유사한 비아보다 전기 저항이 높다. 따라서 신호에서의 콘트라스트는 결함 있는 전도성 경로를 갖는 딥 비아와 같은 결함을 나타낼 수 있다.
도 4는 하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호에서 공간적 콘트라스트를 생성하기 위해 샘플에서 화학적 및 물리적 특성(예를 들어, 도 3에서와 같은 전기 저항)을 사용하는 예를 개략적으로 도시한다. 전하는 예를 들어 전하를 포함하는 확장된 빔(1999)을 사용하여 영역(1000) 상에 침착(deposit)될 수 있다. 확장된 빔(1999)은 영역(1000) 전체를 포함하기에 충분히 크거나 크지 않을 수 있다. 확장된 빔(1999)은 영역(1000)에 걸쳐 스캐닝될 수 있다. 확장된 빔(1999)의 전하는 샘플을 검사하기 위해 빔의 하전된 입자와 동일한 입자 또는 상이한 입자에 의해 운반될 수 있다. 확장된 빔(1999)에 의해 운반된 전류는 도 4에 도시된 바와 같이 변조될 수 있다. 예를 들어, 확장된 빔(1999)에 의해 운반되는 전류는 시간 기간(T1) 동안 더 높은 값(C1)에 있을 수 있고, 시간 기간 T1 이후의 기간 T2 동안 더 낮은 값(C2)에 있을 수 있다. 이 예에서 구형 파형(square waveform)이 도시되어 있지만, 확장된 빔(1999)에 의해 운반되는 전류는 다른 적절한 파형을 가질 수 있다. 전하가 영역(1000) 상에 침착된 후, 서브영역에서의 전하량은 전기 저항의 차이로 인해 시간이 지남에 따라 달라질 수 있다. 서브영역에서의 전하량의 차이는 C1, C2, T1 및 T2와 같은 전하의 변조된 침착 특성에 의해 영향을 받을 수 있다.
도 5a 내지 도 5d, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d는 전하 침착의 특성이 검사에 미치는 영향을 설명하기 위한 예를 개략적으로 도시한다. 도면에 간략화 되어 있으며, 이들은 샘플 상의 전하의 침착 및 소산 뒤의 모든 물리적 메커니즘을 나타내지 않을 수 있다. 예를 들어, 소산 속도는 샘플 상의 전하량과 독립적인 것으로 근사화된다.
도 5a는, 영역(1000)의 2 개의 서브영역(1050 및 1070)에 침착된 전하량의 변화율(5011), 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(5012) 및 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(5013)을 나타낸다. 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(5012)은 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(5013)보다 절대값이 높으며, 이는 서브영역(1070)이 도 3에 도시된 바와 같이 서브영역(1050)보다 전기 저항이 낮기 때문이다. 도 5b는 서브영역(1070)에서의 전하량의 순 변화율(5022) 및 서브영역(1050)에서의 전하량의 순 변화율(5023)을 보여준다. 순 변화율(5022)은 변화율(5011)과 변화율(5012)의 합이다. 순 변화율(5023)은 변화율(5011)과 변화율(5013)의 합이다. 도 5c는, T가 0일 때 서브영역들(1050 및 1070)이 0 전하를 갖는다고 가정하고, 시간 T의 함수로서 서브영역(1050)에서의 전하량(5033) 및 시간 T의 함수로서 서브영역(1070)에서의 전하량(5032)을 나타낸다. 전하량(5032, 5033)은 시간 T에 대해 순 변화율(5032, 5023)을 적분함으로써 도출될 수 있다. 도 5c는 또한 각 서브영역(1050 및 1070)의 전하량의 최대(5035)를 도시한다. 만일 서브영역(1050) 또는 서브영역(1070)의 전하량이 최대(5035)를 초과하면, 바람직하지 않은 효과가 발생할 수 있다(예를 들어, 서브영역(1050) 또는 서브영역(1070)의 구조가 손상될 수 있음). 도 5d는 시간 T의 함수로서 서브영역(1050)에서의 전하량과 서브영역(1070)에서의 전하량의 차이(5046)를 도시한다. 도 5c 및 도 5d는, 서브영역들(1050 및 1070)에 침착된 전하량의 변화율(5011)에서의 변조, 그리고 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(5012)과 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(5013)의 불일치의 결과로서, 시간(T)에 따라 차이(5046)가 증가할 수 있음을 나타낸다. 최대(5035)의 존재는 서브영역(1050 및 1070)으로의 전하의 침착 시간을 제한하고, 따라서, 서브영역(1050)에서의 전하량과 서브영역(1070)에서의 전하량 사이의 차이(5046)를 제한한다. 도 4에 도시된 확장된 빔(1999)은 도 5a의 변화율(5011)을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, C2가 C1의 절반이고 T2가 T1 길이의 절반인 경우, 확장된 빔(1999)은 도 5a에서 변화율(5011)을 생성할 수 있다. 도 5a 내지 도 5d에 도시된 예에서, 차이(5046)는 최대(5035)의 약 2/5에 도달할 수 있다.
도 6a는 영역(1000)의 2 개의 서브영역(1050 및 1070)에 침착된 전하량의 변화율(6011), 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(6012), 그리고 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(6013)을 나타낸다. 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(6012)은 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(6013)보다 절대값이 높으며, 이는 서브영역(1070)이 도 3에 도시된 바와 같이 서브영역(1050)보다 전기 저항이 낮기 때문이다. 도 6b는 서브영역(1070)에서의 전하량의 순 변화율(6022) 및 서브영역(1050)에서의 전하량의 순 변화율(6023)을 도시한다. 순 변화율(6022)은 변화율(6011)과 변화율(6012)의 합이다. 순 변화율(6023)은 변화율(6011)과 변화율(6013)의 합이다. 도 6c는, 시간 T가 0일 때 서브영역들(1050 및 1070)이 0 전하를 갖는다고 가정하고, 시간 T의 함수로서 서브영역(1050)에서의 전하량(6033) 및 시간 T의 함수로서 서브영역(1070)에서의 전하량(6032)을 도시한다. 전하량(6032 및 6033)은 시간 T에 대해 순 변화율(6022 및 6023)을 적분함으로써 도출될 수 있다. 도 6c는 순 변화율(6022 및 6023)이 음수(negative)일 수 있음을 나타낸다(즉, 서브영역(1050 및 1070)에서의 순 전하량이 감소할 수 있음). 도 6c는 또한 각 서브영역(1050 및 1070)의 전하량의 최대(6035)를 도시한다. 만약 서브영역(1050) 또는 서브영역(1070)의 전하량이 최대(6035)를 초과한다면, 바람직하지 않은 효과가 발생할 수 있다(예를 들어, 서브영역(1050) 또는 서브영역(1070)의 구조가 손상될 수 있음). 도 6d는 시간 T의 함수로서, 서브영역(1050)에서의 전하량과 서브영역(1070)에서의 전하량 사이의 차이(6046)를 도시한다. 도 6c 및 도 6d는, 서브영역들(1050 및 1070)에 침착된 전하량의 변화율(6011)에서의 변조의 결과, 그리고 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(6012)과 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(6013)의 불일치의 결과로서, 시간 T에 따라 차이(6046)가 증가할 수 있음을 나타낸다. 최대(6035)의 존재는 서브영역들(1050 및 1070)으로의 전하의 침착 시간을 제한하고, 따라서, 서브영역(1050)의 전하량과 서브영역(1070)의 전하량 사이의 차이(6046)를 제한한다. 도 4에 도시된 확장된 빔(1999)은 도 6a의 변화율(6011)을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, C2가 약 0이고 T2가 T1 길이의 절반인 경우, 확장된 빔(1999)은 도 6a에서 변화율(6011)을 생성할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d에 도시된 예에서, 차이(6046)는 최대(6035)의 약 3/5에 도달할 수 있다. 도 6a 내지 도 6d에 도시된 예에서, T2 동안 전하가 침착되지 않기 때문에, 따라서 최대(6035)가 초과되기 전에 서브영역들(1050, 1070)에 전하가 침착되는 시간이 도 5a 내지 도 5d에서 최대(5035)가 초과되기 전에 서브영역들(1050, 1070)에 전하가 침착되는 시간보다 길다. 차이(6046) 및 차이(5046)은 시간 T에 따라 단조(monotonically) 증가한다. 따라서, 더 긴 증착은 차이(6646)가 차이(5046)보다 크다는 것을 초래한다.
도 7a는 영역(1000)의 2 개의 서브영역(1050 및 1070)에 증착된 전하량의 변화율(7011), 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(7012) 및 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(7013)을 보여준다. 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(7012)은 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(7013)보다 절대값이 높으며, 이는 서브영역(1070)이 도 3에 도시된 바와 같이 서브영역(1050)보다 전기 저항이 낮기 때문이다. 도 7b는 서브영역(1070)에서의 전하량의 순 변화율(7022) 및 서브영역(1050)에서의 전하량의 변화(7023)를 보여준다. 순 변화율(7023)은 변화율(7011)과 변화율(7013)의 합이다. 도 7c는 시간 T가 0일 때 서브영역들(1050 및 1070)이 0 전하를 갖는다는 가정하고, 시간 T의 함수로서 서브영역(1050)에서의 전하량(7033) 및 시간 T의 함수로서 서브영역(1070)에서의 전하량(7032)을 도시한다. 전하량(7032 및 7033)은 시간 T에 대해 순 변화율(7022 및 7023)을 적분함으로써 도출될 수 있다. 도 7c는 또한 각 서브 영역(1050 및 1070)의 전하량의 최대(7035)를 도시한다. 만약 서브영역(1050) 또는 서브영역(1070)에서의 전하량이 최대(7035)를 초과하면, 바람직하지 않은 효과가 발생할 수 있다(예를 들어, 서브영역(1050) 또는 서브영역(1070)의 구조가 손상될 수 있다). 도 7d는 시간 T의 함수로서 서브영역(1050)에서의 전하량과 서브영역(1070)에서의 전하량의 차이(7046)를 도시한다. 도 7c 및 도 7d는 서브영역들(1050 및 1070)에 침착된 전하량의 변화율(7011)에서의 변조의 결과 그리고 서브영역(1070)으로부터 소산된 전하량의 변화율(7012)과 서브영역(1050)으로부터 소산된 전하량의 변화율(7013)에서의 불일치의 결과로서 차이(7046)가 시간 T에 따라 증가할 수 있음을 나타낸다. 최대(7035)의 존재는 서브영역(1050 및 1070)으로의 전하의 침착 시간을 제한하고, 따라서, 서브영역(1050)에서의 전하량과 서브영역(1070)에서의 전하량 사이의 차이(7046)를 제한한다. 도 4에 도시된 확장된 빔(1999)은 도 7a의 변화율(7011)을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, C2가 약 0이고 T1이 T2 길이의 약 절반인 경우, 확장된 빔(1999)은도 7a에서 변화율(7011)을 생성할 수 있다. 도 7a 내지 도 7d에 도시된 예에서, 차이(7046)는 최대(7035)의 약 7/8에 도달할 수 있다. 도 7a 내지 도 7d에 도시된 예에서, T1 동안 서브영역(1070) 상에 침착된 모든 전하는 T2 동안 서브영역(1070)으로부터 소산되므로, 서브영역(1070)의 전하량은 T2의 일부 동안 0이다. 한편, 서브영역(1050)에서의 전하량은 T1 및 T2의 사이클 수에 따라 증가하고 결국 최대(7035)에 근접한다. 따라서, 차이(7046)는 최대(7035)의 거의 최대 크기에 도달할 수 있다. 차이(7046)가 도 5a 내지 도 5d, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d의 예들 중에서 가장 크기 때문에, 도 7a 내지 도 7d의 예는 하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호에서 최대 공간 콘트라스트를 생성할 것이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 하전 입자의 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다. 절차(810)에서, 샘플의 영역으로의 전하의 변조된 침착이 수행된다. 변조된 침착은 적어도 제 1 기간 및 제 2 기간을 포함한다. 절차(810)는 서브절차(811)를 포함하고, 여기서 제 1 시간 동안 제 1 전하량이 영역에 침착된다. 절차(810)는 서브절차(812)를 포함하고, 제 2 시간 동안 제 2 전하량이 영역에 침착된다. 서브절차(811, 812)는 반복될 수 있다. 제 1 기간 동안의 평균 증착 속도(즉, 제 1 양을 제 1 기간의 길이로 나눈 값)는 제 2 기간 동안의 평균 증착 속도(즉, 제 2 양을 두 번째 기간의 길이로 나눈 값)와 상이하다. 제 1 양 또는 제 2 양은 0일 수 있다. 제 1 양과 제 2 양은 상이할 수 있다. 제 1 기간의 길이와 제 2 기간의 길이는 상이할 수 있다. 영역은 하나 이상의 화학적 또는 물리적 특성의 불균일한 공간 분포를 가질 수 있다. 단계(820)에서, 하전 입자의 빔이 영역을 가로 질러 스캐닝되고 하전 입자와 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 기록된다. 절차(810)에서의 변조된 침착은 단계(820)에서 사용된 동일한 하전 입자 빔을 사용하여 수행될 수 있다. 절차(810)에서의 변조된 증착은 단계(820)에서 사용된 하전 입자의 빔과는 상이한 빔으로 수행될 수 있으며, 여기서 상이한 빔은 단계(820)에서 사용된 하전 입자 빔의 단면적의 적어도 2 배의 단면적을 가질 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 하전 입자의 빔을 사용하여 샘플을 검사하도록 구성된 장치(9000)의 구성 요소 다이어그램을 개략적으로 도시한다. 장치(9000)는 하전 입자의 소스(9001)를 스테이지(9003), 하전 입자의 빔을 스테이지(9003) 상에 지지된 샘플로 지향시키도록 구성된 광학계(9002)을 갖는다. 스테이지(9003)는 샘플을 이동시키도록 구성될 수 있다. 광학계(9002)는 샘플에 대해 샘플 상에 빔에 의해 형성된 프로브 스폿을 스캔하도록 구성될 수 있다. 장치(9000)는 소스(9001) 및 광학계(9002)을 제어하도록 구성된 제어기(9010)를 포함한다. 장치(9000)는 또한 하전 입자의 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 기록하도록 구성된 검출기(9004)를 포함한다. 소스(9001), 광학계(9002) 및 제어기(9010)는 기록될 신호를 생성하도록 구성될 수 있고, 또한 샘플 내로 전하의 변조된 침착을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(9000)는 샘플로의 전하의 변조된 침착을 수행하기 위해 전용인 다른 소스(9101), 다른 광학계(1022) 및 컨트롤러(9110)를 선택적으로 포함한다.
실시예들은 다음의 조항을 사용하여 추가로 설명될 수 있다:
1. 제 1 기간 동안, 제 1 전하량(first amount of electric charges)을 샘플의 영역에 침착시키는(depositing) 단계;
제 2 기간 동안, 제 2 전하량(second amount of electric charges)를 상기 영역에 침착시키는 단계; 및
하전 입자의 빔에 의해 상기 샘플 상에 생성된 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 하전 입자의 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 상기 프로브 스폿으로부터 기록하는 단계를 포함하고,
제 1 기간 동안의 평균 침착 속도와 제 2 기간 동안의 평균 침착 속도가 상이한, 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기간 동안 상기 영역에 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 및 상기 제 2 기간 동안 상기 영역에 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 전하량 또는 제 2 전하량은 0인 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전하량과 상기 제 2 전하량은 상이한 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 기간의 길이와 상기 제 2 기간의 길이는 상이한 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 화학적 특성 또는 물리적 특성의 불균일한 공간 분포를 갖는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 화학적 특성 또는 물리적 특성은, 조성, 도핑 레벨, 전기 저항, 전기 커패시턴스, 전기 인덕턴스, 두께, 결정도(crystallinity) 및 유전율(permittivity)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 또는 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계는 하전 입자의 빔을 사용하여 수행되는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 또는 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계는 하전 입자의 빔을 사용하는 대신 전하를 포함하는 다른 빔을 사용하여 수행되는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 빔은 상기 하전 입자 빔의 단면적의 적어도 2 배인 단면적을 갖는 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역으로부터 소산된 전하량의 변화율과 상기 제 2 서브영역으로부터 소산된 전하량의 변화율은 서로 상이한 방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에 침착된 전하량의 변화율과 상기 제 2 서브영역에 침착된 전하량의 변화율은 서로 동일한 방법.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량의 순 변화율(net rate of change)과 상기 제 2 서브영역에서의 전하량의 순 변화율은 서로 상이한 방법.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량의 순 변화율 또는 상기 제 2 서브영역에서의 전하량의 순 변화율은 음(negative)인 방법.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량과 상기 제 2 서브영역에서의 전하량 사이의 차이가 시간이 지남에 따라 증가하는 방법.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역은 서브영역을 포함하고, 상기 서브영역의 전하량은 상기 제 2 기간의 일부 동안 0인 방법.
17. 기록된 명령어를 갖는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 명령어들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 제품.
18. 샘플을 검사하도록 구성된 장치로서,
하전 입자의 소스;
스테이지;
하전 입자의 빔을 스테이지 상에 지지된 샘플로 지향시키도록 구성된 광학계; 및
소스 및 광학계를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고,
소스, 광학계 및 제어기는 집합적으로:
제 1 기간 동안, 제 1 전하량을 샘플의 영역에 침착시키는 단계;
제 2 기간 동안, 제 2 전하량을 상기 영역으로 침착시키는 단계를 포함하고,
제 1 기간 동안의 평균 침착 속도와 제 2 기간 동안의 평균 침착 속도가 상이하도록 구성되는 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 기록하도록 구성된 검출기를 더 포함하는 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 소스, 상기 광학계 및 상기 제어기는 집합적으로 상기 신호를 생성하도록 구성되는 장치.
21. 제 19 항에 있어서, 상기 광학계는 상기 샘플에 대해 상기 샘플 상의 빔에 의해 형성된 프로브 스폿을 스캔하도록 구성되는 장치.
22. 제 19 항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 샘플을 이동시키도록 구성되는 장치.
본 명세서에 개시된 개념은 실리콘 웨이퍼 또는 유리 상의 크롬과 같은 패터닝 장치와 같은 샘플에 대한 검사를 위해 사용될 수 있지만, 개시된 개념은 임의의 유형의 샘플, 가령, 실리콘 웨이퍼 이외의 샘플 검사와 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
위 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 후술되는 청구범위의 범주를 벗어나지 않으면서 기술된 바와 같이 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
Claims (15)
- 하전 입자 빔 검사를 수행하는 방법으로서,
제 1 기간 동안, 제 1 전하량(first amount of electric charges)을 샘플의 영역에 침착시키는(depositing) 단계;
제 2 기간 동안, 제 2 전하량(second amount of electric charges)을 샘플의 영역에 침착시키는 단계; 및
하전 입자의 빔에 의해 상기 샘플 상에 생성된 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 하전 입자의 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호를 상기 프로브 스폿으로부터 기록하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 기간 동안의 샘플의 영역은 상기 제 2 기간 동안의 샘플의 영역보다 큰, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기간 동안 상기 영역에 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 및 상기 제 2 기간 동안 상기 영역에 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전하량 또는 제 2 전하량은 0인, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전하량과 상기 제 2 전하량은 상이한, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기간의 길이와 상기 제 2 기간의 길이는 상이한, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 영역은 화학적 특성 또는 물리적 특성의 불균일한 공간 분포를 갖는, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기간 동안의 평균 침착 속도와 상기 제 2 기간 동안의 평균 침착 속도가 상이한, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전하량을 침착하는 단계 또는 상기 제 2 전하량을 침착하는 단계는 상기 하전 입자의 빔을 사용하는 대신 전하를 포함하는 다른 빔을 사용하여 수행되는, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 다른 빔은 상기 하전 입자 빔의 단면적의 적어도 2 배인 단면적을 갖는, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 샘플의 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역으로부터 소산된 전하량의 변화율과 상기 제 2 서브영역으로부터 소산된 전하량의 변화율은 서로 상이한, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 샘플의 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에 침착된 전하량의 변화율과 상기 제 2 서브영역에 침착된 전하량의 변화율은 서로 동일한, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 샘플의 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량의 순 변화율 또는 상기 제 2 서브영역에서의 전하량의 순 변화율은 음(negative)인, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 제 1 항에 있어서, 샘플의 영역은 제 1 서브영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 제 1 서브영역에서의 전하량과 상기 제 2 서브영역에서의 전하량 사이의 차이가 시간이 지남에 따라 증가하는, 하전 입자 빔 검사 방법.
- 샘플을 검사하도록 구성된 장치로서,
하전 입자의 소스;
스테이지;
하전 입자의 빔을 스테이지 상에 지지된 샘플로 지향시키도록 구성된 광학계; 및
소스 및 광학계를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고,
소스, 광학계 및 제어기는 집합적으로 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 구성된, 샘플 검사 장치.
- 기록된 명령어를 갖는 컴퓨터 프로그램이 저장된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령어들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 방법을 구현하도록 구성된, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
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