KR102650064B1 - 다중 하전 입자 빔으로 샘플을 검사하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에서는 방법이 개시되고, 상기 방법은: 복수의 하전 입자 빔에 의해 샘플 상에 복수의 프로브 스폿(310A-310C)을 생성하는 단계; 샘플 상의 영역(300)을 가로 질러 상기 복수의 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 복수의 프로브 스폿으로부터 상기 복수의 하전 입자 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 각각 나타내는 복수의 신호 세트를 기록하는 단계; 상기 복수의 신호 세트로부터 각각 상기 영역(300)의 복수의 이미지(361-363)를 생성하는 단계; 및 상기 복수의 이미지로부터 상기 영역의 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2017 년 9 월 29 일에 출원된 미국 출원 62/566,177의 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: 복수의 하전 입자 빔에 의해 샘플 상에 복수의 프로브 스폿을 생성하는 단계; 샘플 상의 영역을 가로 질러 상기 복수의 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 복수의 프로브 스폿으로부터 상기 복수의 하전 입자 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 각각 나타내는 복수의 신호 세트를 기록하는 단계; 상기 복수의 신호 세트로부터 각각 상기 영역의 복수의 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 복수의 이미지로부터 상기 영역의 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 복수의 프로브 스폿은 상이한 크기 또는 상이한 강도를 갖는다.
실시예에 의하면, 상기 복수의 프로브 스폿은 이격되어 있다.
실시예에 의하면, 상기 복수의 프로브 스폿은 스캐닝되는 동안 서로에 대한 움직임을 갖는다.
실시예에 의하면, 상기 복수의 프로브 스폿이 상기 영역에 걸쳐 각각 스캐닝되는 시간 기간이 상이하다.
실시예에 의하면, 상기 시간 기간은 일시적으로 연속적이지 않다.
실시예에 의하면, 상기 시간 기간은 부분적으로 오버랩된다.
실시예에 의하면, 상기 복수의 신호 세트는 상기 시간 기간의 전체 동안 기록되지 않는다.
실시예에 의하면, 상기 영역의 복수의 이미지 각각은 상기 복수의 신호 세트 중 하나로부터만 생성된다.
실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 영역의 복수의 이미지를 생성하는 단계는 상기 복수의 프로브 스폿의 위치 또는 신호의 크기에 대하여 상기 복수의 신호 세트를 디지털화하는 단계를 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 영역의 복수의 이미지는 상기 신호의 크기를 나타내는 디지털 값의 컴파일(compilations)이다.
실시예에 의하면, 상기 영역의 합성 이미지는 디지털 값의 평균의 컴파일이다.
실시예에 의하면, 상기 영역의 합성 이미지를 생성하는 단계는 상기 영역의 복수의 이미지를 평균화하는 단계를 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 복수의 이미지를 평균화하는 것은 단순 평균, 가중 평균 또는 실행 평균(running average)에 의한 것이다.
실시예에 의하면, 상기 방법은 다른 하전 입자 빔으로부터 상기 샘플 상에 추가 스폿을 생성하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 추가 스폿은 상기 복수의 프로브 스폿과는 다른 크기 또는 다른 강도를 갖는다.
실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 추가 스폿을 사용하여 상기 영역을 전하로 충전하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 복수의 프로브 스폿을 스캔하기 전 또는 동안 추가 스폿을 스캐닝하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 의하면, 다른 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호는 상기 추가 스폿으로부터 기록되지 않는다.
본 명세서에서는 기록된 명령어를 갖는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 개시되며, 상기 명령어들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 앞선 방법들 중 어느 하나를 구현한다.
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 하나의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔들을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔들을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 이미지 평균화를 개략적으로 도시한다.
도 7은 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 8은 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 9는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 방법에 대한 흐름도를 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 하나의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔들을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔들을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 이미지 평균화를 개략적으로 도시한다.
도 7은 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 8은 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 9는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 방법에 대한 흐름도를 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. 하전 입자 빔 검사의 처리량은 사용된 하전 입자들 간의 상호 작용(예를 들어, 쿨롱 효과)으로 인해 상대적으로 낮다. 처리량을 증가시키기 위해 하나 이상의 하전 입자 빔이 사용될 수 있다.
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. 신호는 랜덤 노이즈를 포함할 수 있다. 랜덤 노이즈를 감소시키기 위해, 프로브 스폿은 영역을 여러 번 스캔 할 수 있고, 상이한 시간에 동일한 위치로부터 기록된 신호는 평균화 될 수 있다. 도 3은 하나의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다. 도 3은 샘플에 대한 프로브 스폿(310)의 이동을 도시한다. 샘플은 프로브 스폿(310)의 스캐닝 동안 움직일 수 있다. 프로브 스폿(310)의 직경은 W이다. 이 예에 도시된 검사될 영역(300)은 직사각형 형상이지만 반드시 그런 것은 아니다. 편의상, 두 방향 x 및 y는 샘플에 대해 움직임이 없는 기준 프레임("RF")에서 정의된다. x 및 y 방향은 서로 수직이다. 기간 T10 동안, 프로브 스폿(310)은 영역(300) 전체를 스캔하며, 이는 영역(300)의 모든 위치가 기간 T10 동안 어떤 시점에서 프로브 스폿(310) 내에 있음을 의미한다. 예를 들어, 프로브 스폿(310)은 길이(L)만큼 x 방향으로 이동할 수 있으며(실선 화살표로 표시됨), 이 동안 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 프로브 스폿(310)으로부터 기록되며; 또한, 프로브 스폿(310)은 길이(L)만큼 -x 방향으로 및 폭(W)만큼 -y 방향으로 이동할 수 있으며(점선 화살표로 표시됨), 이 동안 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호는 프로브 스폿(310)으로부터 기록되지 않는다. 프로브 스폿(310)의 이러한 전후 이동은 프로브 스폿(310)이 영역(300) 전체에 걸쳐 스캔될 때까지 반복될 수 있다. 영역 전체를 커버하기 위한 프로브 스폿(310)의 다른 움직임이 가능할 수 있다. T10 기간 동안 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(351)가 생성될 수 있다. 예를 들어, 이미지(351)는 신호를 크기 또는 공간에서 디지털화함으로써 생성될 수 있다. 이미지(351)는 프로브 스폿(310)이 영역(300) 내의 복수의 위치에 있을 때 기록된 신호의 크기를 나타내는 디지털 값의 컴파일(compilation)일 수 있다. "이미지"라는 단어가 사용되지만, 이미지(351)는 반드시 인간의 눈에 의해 쉽게 인식될 수 있는 형태일 필요는 없다. 예를 들어, 이미지(351)는 컴퓨터 메모리에 저장된 값일 수 있다. 이미지들(352 및 353)과 같은 추가 이미지들은 T10과는 다른 기간인 T20 및 T30과 같은 기간 동안 동일하거나 다른 방식으로 획득될 수 있다. 기간 T10, T20 및 T30은 시간적으로 연속적이지 않을 수 있다. 동일한 하전 입자 빔에 의해 생성된 프로브 스폿(310)으로부터 획득된 이미지는 평균화 된다(예를 들어, 단순 평균, 가중 평균, 실행(running) 평균 등). 예를 들어, 이미지들(351, 352 및 353)이, 프로브 스폿(310)이 영역(300) 내의 복수의 위치에 있을 때 기록된 신호의 크기를 나타내는 디지털 값의 컴파일인 경우, 동일한 위치에서 디지털 값을 평균화하여 이미지들(351, 352 및 353)의 평균화가 수행될 수 있다. 즉, 이미지(351, 352 및 353)의 평균은 복수의 위치에서 각각 이미지(351, 352 및 353)의 디지털 값의 평균의 컴파일일 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다. 이 예에서, 3 개의 빔은 샘플 상에 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)을 생성한다. 도 4는 샘플에 대한 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)의 이동을 도시한다. 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 반드시 일렬로 배열될 수 있지만 반드시 그런 것은 아니다. 이 예에서 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)의 폭은 W이다. 프로브 스폿의 너비가 반드시 같을 필요는 없다. 3 개의 프로브 스폿들(310A-310C)은 서로에 대해 움직임을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 이 예에서 검사될 영역(300)은 직사각형 형상이지만 반드시 그런 것은 아니다. 이 예에서, 기간 T41, T42 및 T43 동안, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 각각 영역(300)의 전체에 걸쳐 스캐닝되고, 이는 영역(300)의 모든 위치가 각각 T41-T43 기간 동안 어떤 시점에서 프로브 스폿(310A-310C) 내에 있음을 의미한다. 예를 들어, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 L 만큼 x 방향으로 이동할 수 있고(실선 화살표로 표시됨), 이 동안 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 프로브 스폿(310)으로부터 기록되며; 길이 L 만큼 -x 방향으로 및 폭 W 만큼 -y 방향으로 이동할 수 있고(점선 화살표로 표시됨), 이 동안 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)으로부터 기록되지 않는다. 이들 전후 이동(back-and-forth movements)은 3 개의 프로브 스폿(310A-310C) 각각이 영역(300) 전체에 걸쳐 스캐닝될 때까지 반복될 수 있다. 3 개의 프로브 스폿들(310A-310C)은 기간 T41, T42 또는 T43의 시작에서 상이한 위치들에 있을 수 있고 그 위치들은 영역(300) 외부에 있을 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 기간 T41의 시작에서, 프로브 스폿(310A)은 y 방향으로 영역(300)의 극단에 있으며; 프로브 스폿(310B)은 프로브 스폿(310A)에 인접하고 영역(300) 외부에 있고; 프로브 스폿(310C)은 프로브 스폿(310B)에 인접하고 영역(300)의 더 외부에 있다. 3 개의 프로브 스폿들(310A-310C)은 T41, T42 또는 T43 기간 동안 상이한 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 기간 T41, T42 또는 T43의 지속 시간에서, 프로브 스폿(310A-310C)은 서로 인접하고 영역(300) 내부에 있다. 유사하게, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 기간 T43의 끝에서 다른 위치들에 있을 수 있고, 그 위치들은 영역(300)의 외부일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 기간 T43의 끝에서, 프로브 스폿(310C)은 -y 방향으로 영역(300)의 극단에 있으며; 프로브 스폿(310B)은 프로브 스폿(310C)에 인접하고 영역(300) 외부에 있고; 프로브 스폿(310A)은 프로브 스폿(310B)에 인접하고 영역(300)의 더 외부에 있다. 기간 T41 동안 프로브 스폿(310A)으로부터 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(361)가 형성될 수 있다. T42 기간 동안 프로브 스폿(310B)으로부터 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(362)가 형성될 수 있다. 기간 T43 동안 프로브 스폿(310C)으로부터 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(363)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 이미지들(361-363)은 신호들을 크기 또는 공간에서 디지털화함으로써 형성될 수 있다. 이미지들(361-363)은 프로브 스폿들(310A-310C)이 각각 영역(300) 내의 복수의 위치들에 있을 때 기록된 신호들의 크기를 나타내는 디지털 값들의 컴파일일 수 있다. "이미지"라는 단어가 사용되지만, 이미지들(361-363)은 반드시 인간의 눈에 의해 쉽게 인식될 수 있는 형태일 필요는 없다. 예를 들어, 이미지들(361-363)은 컴퓨터 메모리에 저장된 값들일 수 있다. 기간 T41, T42 및 T43은(이 예에서와 같이) 일부 오버랩,(도 5에 도시된 예에서와 같이) 완전한 오버랩, 또는 전혀 오버랩이 없을 수 있다. 기간 T10, T20 및 T30은 시간적으로 연속적이지 않을 수 있다. 이 예에서, 기간 T41, T42 및 T43은 동일한 길이를 갖지만 다른 시간에 시작하여 다른 시간에 종료된다. 이미지들(361-363)은 평균화 된다(예를 들어, 단순 평균, 가중 평균, 실행 평균 등). 예를 들어, 이미지들(361-363)이, 프로브 스폿들(310A-300C)이 영역(300) 내의 복수의 위치들에 있을 때 기록된 신호들의 크기를 나타내는 디지털 값들의 컴파일일 때, 이미지들의 평균화(361-363)는 동일한 위치에서 디지털 값들을 평균화함으로써 수행될 수 있다. 즉, 이미지(361-363)의 평균은 복수의 위치에서 이미지(361-363)의 디지털 값의 평균의 각각의 컴파일일 수 있다. 이 예에서, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C) 중 2 개는, 이들 2 개의 프로브 스폿을 생성한 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 기록되는 시점과 동시에 영역(300)에서 동일한 위치에 있지 않다.
도 5는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔(multiple beams of charged particles)을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다. 도시된 이 예에서, 3 개의 빔은 샘플 상에 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)을 생성한다. 도 5는 샘플에 대한 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)의 이동을 도시한다. 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 일렬로 배열될 수 있지만 반드시 그런 것은 아니다. 이 예에서 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)의 폭은 W이다. 프로브 스폿의 너비가 반드시 같을 필요는 없다. 3 개의 프로브 스폿들(310A-310C)은 서로에 대해 움직임을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 이 예에 도시된 검사될 영역(300)은 직사각형 형상이지만 반드시 그런 것은 아니다. 이 예에서, 기간 T40 동안, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C) 각각은 영역(300) 전체에 걸쳐 스캔되고, 이것은 기간 T40 동안 어떤 시점에서 영역(300)의 모든 위치가 각각의 프로브 스폿(310A-310C) 내에 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 길이 L 만큼 x 방향으로 이동할 수 있고(실선 화살표로 표시됨), 이 동안 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 프로브 스폿(310)으로부터 기록되며; 길이 L 만큼 -x 방향으로 그리고 -y 방향으로 또는 y 방향으로 폭 W의 하나 또는 다수의 배수 만큼 이동할 수 있으며(점선 화살표로 표시됨), 이 동안 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호는 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)으로부터 기록되지 않는다. 이들 전후 이동은 3 개의 프로브 스폿(310A-310C) 각각이 영역(300) 전체에 걸쳐 스캐닝될 때까지 반복될 수 있다. 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 기간 T40의 시작 시점에서 상이한 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 기간 T40의 시작에서, 프로브 스폿(310C)은 y 방향으로 영역(300)의 극단에 있으며; 프로브 스폿(310B)은 프로브 스폿(310C)에 인접하고 영역(300) 내부에 있고; 프로브 스폿(310A)은 프로브 스폿(310B)에 인접하고 영역(300)의 더 내부에 있다. 유사하게, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 기간 T40 동안 또는 종료 기간에 상이한 위치에 있을 수 있다. 시간 T40 동안 프로브 스폿(310A)으로부터 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(361)가 형성될 수 있다. 시간 T40 동안 프로브 스폿(310B)으로부터 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(362)가 형성될 수 있다. 기간 T40 동안 프로브 스폿(310C)으로부터 기록된 신호로부터 영역(300)의 이미지(363)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 이미지들(361-363)은 크기 및 공간 모두에서 신호들을 디지털화 함으로써 형성될 수 있다. 이미지들(361-363)은 프로브 스폿들(310A-310C)이 각각 영역(300) 내의 복수의 위치들에 있을 때 기록된 신호들의 크기를 나타내는 디지털 값들의 컴파일일 수 있다. "이미지"라는 단어가 사용되지만, 이미지들(361-363)은 반드시 인간의 눈에 의해 쉽게 인식될 수 있는 형태일 필요는 없다. 예를 들어, 이미지들(361-363)은 컴퓨터 메모리에 저장된 값들일 수 있다. 기간 T40은 시간적으로 연속적이지 않을 수 있다. 이미지들(361-363)은 평균화 된다(예를 들어, 단순 평균, 가중 평균, 실행 평균 등). 예를 들어, 이미지들(361-363)이 프로브 스폿들(310A-300C)이 영역(300) 내의 복수의 위치들에 있을 때 기록된 신호들의 크기를 나타내는 디지털 값들의 컴파일일 때, 이미지들의 평균화(361-363)는 동일한 위치에서 디지털 값들을 평균화함으로써 수행될 수 있다. 즉, 이미지(361-363)의 평균은 복수의 위치에서 이미지(361-363) 각각의 디지털 값의 평균의 컴파일일 수 있다. 이 예에서, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C) 중 2 개는, 이들 2 개의 프로브 스폿을 생성한 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호가 기록되는 시점과 동시에 영역(300)에서 동일한 위치에 있지 않다.
도 6은 실시예에 따른 이미지 평균화를 개략적으로 도시한다. 다수의 기간(예를 들어, 기간 T41-T43) 동안 다수의 신호 세트(예를 들어, 세트 611-613)가 다수의 프로브 스폿(예를 들어, 프로브 스폿 310A-310C)으로부터 기록된다. 신호 세트는 여기에 도시 된 예에서 아날로그 신호일 수 있다. 이미지들(예를 들어, 이미지들 661-663)은 크기 및 공간 모두에서 신호 세트를 각각 디지털화함으로써 형성될 수 있다. 이 예에 표시된 값과 음영은 디지털 신호의 크기를 나타낸다. 평균화 이미지(예를 들어, 평균화 이미지 697)는 이미지의 대응하는 위치에서 디지털화된 신호의 크기를 평균화함으로써 형성된다. 다른 평균화 방법도 가능합니다.
도 7은 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시한다. 도 5에 도시된 예와 유사한, 여기에 도시된 이 예에서, 3 개의 빔은 샘플 상에 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)을 생성한다. 도 7은 샘플에 대한 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)의 이동을 도시한다. 도 5에 도시된 예에서, 프로브 스폿(310A-310C)은 서로 인접해 있다. 도 7에 도시된 예에서, 3 개의 프로브 스폿(310A-310C)은 예를 들어 폭(W)의 배수만큼 이격될 수 있다. 프로브 스폿들(310A-310C)이 이격되어 있으면 프로브 스폿들(310A-310C)을 생성하는 빔들의 상호 작용, 또는 프로브 스폿들(310A-310C)로부터 기록된 신호들의 간섭을 감소시킬 수 있다.
도 8은 실시예에 따라 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 것을 개략적으로 도시하고, 여기서 하전 입자의 하나 이상의 추가 빔은 이미징을 위한 신호를 생성하는 것 이외의 다른 목적으로 사용될 수 있다. 도 8에 도시된 예는 도 4에 도시된 예와 유사하지만, 프로브 스폿(310A-310C)이 영역(300)을 가로 질러 스캐닝하기 전에 영역(300)을 전하로 충전하기 위하여 추가의 하전 입자 빔에 의해 샘플 상에 생성된 스폿(310D)을 갖는다. 스폿(310D)은 프로브 스폿(310A-310C)과 다른 크기 또는 다른 강도를 가질 수 있다. 스폿(310D)은 프로브 스폿(310A-310C)이 영역(300)을 스캔하기 전 또는 그 동안에 영역(300)을 스캐닝할 수 있다. 실시예에서, 신호는 스폿(310D)으로부터 기록되지 않는다.
도 9는 실시예에 따른 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 샘플을 검사하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다. 절차(910)에서, 복수의 하전 입자 빔에 의해 복수의 프로브 스폿(920)이 샘플 상에 생성된다. 복수의 프로브 스폿(920)은 동일한 크기 또는 다른 크기를 가질 수 있다. 복수의 프로브 스폿(920)은 동일한 강도 또는 다른 강도를 가질 수 있다. 복수의 프로브 스폿(920)은 서로 인접하거나 이격될 수 있다. 추가 스폿은 하전 입자의 추가 빔에 의해 샘플에서 생성될 수 있으며, 프로브 스폿(920)과 다른 크기 또는 강도를 가질 수 있다. 절차(930)에서, 프로브 스폿(920)이 샘플 상의 영역을 가로 질러 스캐닝되는 동안, 복수의 하전 입자 빔과 샘플의 상호 작용을 각각 나타내는 복수의 신호 세트(940)가 프로브 스폿(920)으로부터 기록된다. 프로브 스폿(920)은 서로에 대해 이동하는 반면, 프로브 스폿(920)은 영역에 걸쳐 스캐닝된다. 프로브 스폿들(920)은 상이한 기간 동안 영역에 걸쳐 스캐닝될 수 있다. 프로브 스폿(920)은 그 사이의 영역을 스캐닝하지 않고 영역의 다른 부분에 걸쳐 스캐닝될 수 있다. 신호 세트(940)는 프로브 스폿(920)이 영역에 걸쳐 스캐닝되는 동안 항상 기록되는 것은 아닐 수 있다. 절차(950)에서, 영역의 복수의 이미지(960)는 신호 세트(940)로부터 각각 생성된다. 이미지들(960) 각각은 신호 세트(940) 중 하나로부터 생성될 수 있다. 이미지(960)는 신호의 크기 및 프로브 스폿(920)의 위치에 대해 신호 세트(940)를 디지털화함으로써 생성될 수 있다. 이미지들(960)은 유한(finite) 크기의 픽셀들을 가질 수 있다. 이미지들(960)은 사람의 눈으로 쉽게 인식할 수 있는 형태가 아닐 수 있다. 예를 들어, 이미지(960)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 신호의 크기를 나타내는 디지털 값의 컴파일일 수 있다. 절차(970)에서, 영역의 합성 이미지(980)는 복수의 이미지(960)로부터 생성된다. 이미지들(960)과 같은 합성 이미지(980)는 인간의 눈에 의해 쉽게 인식될 수 있는 형태가 아닐 수 있다. 일 예에서, 합성 이미지(980)는 이미지들(960)의 디지털 값들의 평균들의 컴파일일 수 있다.
실시예들은 다음의 조항을 사용하여 추가로 설명될 수 있다:
1. 복수의 하전 입자 빔에 의해 샘플 상에 복수의 프로브 스폿을 생성하는 단계;
샘플 상의 영역을 가로 질러 상기 복수의 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 복수의 프로브 스폿으로부터 상기 복수의 하전 입자 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 각각 나타내는 복수의 신호 세트를 기록하는 단계;
상기 복수의 신호 세트로부터 각각 상기 영역의 복수의 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 복수의 이미지로부터 상기 영역의 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
2. 조항 1의 방법에서, 상기 복수의 프로브 스폿은 상이한 크기 또는 상이한 강도를 갖는 방법.
3. 조항 1의 방법에서, 상기 복수의 프로브 스폿은 이격되어 있는 방법.
4. 조항 1의 방법에서, 상기 복수의 프로브 스폿은 스캐닝되는 동안 서로에 대한 움직임을 갖는 방법.
5. 조항 1의 방법에서, 상기 복수의 프로브 스폿이 상기 영역에 걸쳐 각각 스캐닝되는 시간 기간이 상이한 방법.
6. 조항 5의 방법에서, 상기 시간 기간은 일시적으로 연속적이지 않는 방법.
7. 조항 5의 방법에서, 상기 시간 기간은 부분적으로 오버랩되는 방법.
8. 조항 5의 방법에서, 상기 복수의 신호 세트는 상기 시간 기간의 전체 동안 기록되지 않는 방법.
9. 조항 1의 방법에서, 상기 영역의 복수의 이미지 각각은 상기 복수의 신호 세트 중 하나로부터만 생성되는 방법.
10. 조항 1의 방법에서, 상기 영역의 복수의 이미지를 생성하는 단계는 상기 복수의 프로브 스폿의 위치 또는 신호의 크기에 대하여 상기 복수의 신호 세트를 디지털화하는 단계를 포함하는 방법.
11. 조항 1의 방법에서, 상기 영역의 복수의 이미지는 상기 신호의 크기를 나타내는 디지털 값의 컴파일(compilations)인 방법.
12. 조항 11의 방법에서, 상기 영역의 합성 이미지는 디지털 값의 평균의 컴파일인 방법.
13. 조항 1의 방법에서, 상기 영역의 합성 이미지를 생성하는 단계는 상기 영역의 복수의 이미지를 평균화하는 단계를 포함하는 방법.
14. 조항 13의 방법에서, 상기 복수의 이미지를 평균화하는 것은 단순 평균, 가중 평균 또는 실행 평균(running average)에 의한 것인 방법.
15. 조항 1의 방법에서, 다른 하전 입자 빔으로부터 상기 샘플 상에 추가 스폿을 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
16. 조항 15의 방법에서, 상기 추가 스폿은 상기 복수의 프로브 스폿과는 다른 크기 또는 다른 강도를 갖는 방법.
17. 조항 15의 방법에서, 상기 추가 스폿을 사용하여 상기 영역을 전하로 충전하는 단계를 더 포함하는 방법.
18. 조항 15의 방법에서, 상기 복수의 프로브 스폿을 스캔하기 전 또는 동안 추가 스폿을 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 방법.
19. 조항 15의 방법에서, 다른 빔과 샘플의 상호 작용을 나타내는 신호는 상기 추가 스폿으로부터 기록되지 않는 방법.
20. 기록된 명령어를 갖는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 명령어들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 하나의 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 제품.
상기 개시는 멀티빔 장치에 대해 이루어 지지만(즉, 다수의 빔에서의 하전 입자가 단일 소스로부터 나오는 다수의 하전 입자 빔을 사용하여 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치), 실시예는 멀티-컬럼 장치(즉, 다수의 전하 입자 빔이 다수의 소스로부터 생성되는 다수의 전하 입자 빔을 사용하여 하전 입자 빔 검사를 수행할 수 있는 장치)에 적용될 수 있다. 멀티-컬럼 장치에 대한 추가 설명은 미국 특허 제 8,294,095 호에서 찾을 수 있으며, 그 개시 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
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 (10)
- 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 명령어들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때,
복수의 하전 입자 빔에 의해 샘플 상에 복수의 프로브 스폿을 생성하는 단계;
상기 샘플 상의 영역에 걸쳐 상기 복수의 프로브 스폿을 스캐닝하는 동안, 상기 복수의 프로브 스폿으로부터 상기 복수의 하전 입자 빔과 상기 샘플의 상호 작용을 각각 나타내는 복수의 신호 세트를 기록하는 단계;
상기 복수의 신호 세트로부터 각각 상기 영역의 전체의 복수의 이미지를 생성하는 단계 - 상기 영역의 복수의 이미지는 프로브 스폿의 대응하는 위치에서의 상기 신호의 크기를 나타내는 디지털 값의 컴파일(compilations)임 - ; 및
상기 복수의 이미지로부터 상기 영역의 합성 이미지를 생성하는 단계
를 포함하는 방법을 구현하는, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체. - 제 1 항에 있어서, 상기 영역의 복수의 이미지를 생성하는 단계는 상기 복수의 프로브 스폿의 위치 또는 신호의 크기에 대하여 상기 복수의 신호 세트를 디지털화하는 단계를 포함하는, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 영역의 합성 이미지는 디지털 값의 평균의 컴파일인, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 영역의 복수의 이미지 각각은 상기 복수의 신호 세트 중 하나로부터만 생성되는, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 프로브 스폿이 스캐닝되는 동안 서로에 대한 움직임을 가질 때, 상기 복수의 프로브 스폿의 상기 움직임은 동기화되는(synchronized), 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 프로스 스폿의 움직임이 동기화될 때, 상기 복수의 프로브 스폿은 일렬로 배열되는, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 프로브 스폿은 제 1 프로브 스폿을 포함하고, 상기 복수의 프로브 스폿이 상이한 영역에 걸쳐 각각 스캐닝되는 시간 기간은 제 1 프로브 스폿이 상기 영역에 걸쳐 스캐닝되는 제 1 시간 기간 및 제 1 프로브 스폿이 상기 영역에 걸쳐 스캐닝되는 제 2 시간 기간을 포함하며, 제 1 시간 기간 및 제 2 시간 기간은 상이한, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 7 항에 있어서, 상기 영역에 걸쳐 스캐닝되는 제 1 프로브 스폿은 상기 영역의 부분에 걸쳐 스캐닝되는 제 1 프로브 스폿을 포함하고, 상기 영역의 부분은 전체 영역보다 작은, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 프로브 스폿은 일렬로 배열되지 않는, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 프로브 스폿은 상기 복수의 프로브 스폿이 상이한 영역에 걸쳐 각각 스캐닝되는 시간 기간 중 하나의 시간 기간의 시작 또는 끝에서 다른 위치에 있는, 명령어들이 기록된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020109090A1 (en) | 2000-12-12 | 2002-08-15 | Mamoru Nakasuji | Electron beam apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the apparatus |
| JP2011187191A (ja) | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 回路パターン検査装置およびその検査方法 |
| US20160322195A1 (en) | 2014-01-13 | 2016-11-03 | Applied Materials Israel, Ltd. | Inspection of regions of interest using an electron beam system |
| US20170084424A1 (en) | 2015-09-23 | 2017-03-23 | Kla-Tencor Corporation | Method and System for Focus Adjustment of a Multi-Beam Scanning Electron Microscopy System |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2786388B1 (fr) * | 1998-11-27 | 2001-02-16 | Ge Medical Syst Sa | Procede de detection d'un tissu de nature determinee en radiologie numerique et son utilisation pour le reglage des parametres d'exposition |
| US6344750B1 (en) * | 1999-01-08 | 2002-02-05 | Schlumberger Technologies, Inc. | Voltage contrast method for semiconductor inspection using low voltage particle beam |
| JP2001133234A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Nikon Corp | 欠陥検査方法、欠陥検査装置及びそれらを用いた半導体デバイスの製造方法 |
| EP1150327B1 (en) | 2000-04-27 | 2018-02-14 | ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Multi beam charged particle device |
| US6566655B1 (en) * | 2000-10-24 | 2003-05-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Multi-beam SEM for sidewall imaging |
| EP1271605A4 (en) * | 2000-11-02 | 2009-09-02 | Ebara Corp | ELECTRON BEAM APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING SAID APPARATUS |
| JP2006153871A (ja) | 2000-11-17 | 2006-06-15 | Ebara Corp | 基板検査方法、基板検査装置及び電子線装置 |
| EP1271604A4 (en) * | 2001-01-10 | 2005-05-25 | Ebara Corp | EXAMINATION DEVICE AND INVESTIGATION METHOD WITH ELECTRON BEAM AND COMPONENT MANUFACTURING METHODS WITH THE INVESTIGATION DEVICE |
| JP2002260571A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Nikon Corp | 電子線装置および電子線装置を用いたデバイス製造方法 |
| JP2003297278A (ja) | 2002-04-05 | 2003-10-17 | Ebara Corp | 検査装置及び検査方法 |
| JP2005037291A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sony Corp | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 |
| EP2575144B1 (en) * | 2003-09-05 | 2017-07-12 | Carl Zeiss Microscopy GmbH | Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements |
| JP2005085618A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Ebara Corp | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
| JP4989687B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2012-08-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン形状評価方法およびパターン形状評価装置 |
| JP2011155119A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査装置及び検査方法 |
| WO2011155122A1 (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-15 | 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およびその検査方法 |
| US8294095B2 (en) | 2010-12-14 | 2012-10-23 | Hermes Microvision, Inc. | Apparatus of plural charged particle beams with multi-axis magnetic lens |
| JP5890652B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2016-03-22 | 株式会社荏原製作所 | 試料観察装置及び試料観察方法 |
| JP2013128069A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子線検査装置、及び検査方法 |
| US9466462B2 (en) * | 2014-01-13 | 2016-10-11 | Applied Materials Israel Ltd. | Inspection of regions of interest using an electron beam system |
| JP2016139467A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料観察方法および試料観察装置 |
| US9691588B2 (en) | 2015-03-10 | 2017-06-27 | Hermes Microvision, Inc. | Apparatus of plural charged-particle beams |
| US10236156B2 (en) | 2015-03-25 | 2019-03-19 | Hermes Microvision Inc. | Apparatus of plural charged-particle beams |
| KR20160116534A (ko) * | 2015-03-30 | 2016-10-10 | 삼성전자주식회사 | 전자빔을 이용한 웨이퍼의 검사 방법 |
| US9607805B2 (en) | 2015-05-12 | 2017-03-28 | Hermes Microvision Inc. | Apparatus of plural charged-particle beams |
| US9922799B2 (en) | 2015-07-21 | 2018-03-20 | Hermes Microvision, Inc. | Apparatus of plural charged-particle beams |
| KR20240042242A (ko) | 2015-07-22 | 2024-04-01 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 복수의 하전 입자 빔을 이용하는 장치 |
| US10366862B2 (en) * | 2015-09-21 | 2019-07-30 | KLA-Tencor Corporaton | Method and system for noise mitigation in a multi-beam scanning electron microscopy system |
| US10141160B2 (en) * | 2015-11-30 | 2018-11-27 | Hermes Microvision, Inc. | Apparatus of plural charged-particle beams |
| CN108885187B (zh) | 2016-01-27 | 2021-05-25 | Asml 荷兰有限公司 | 多个带电粒子束的装置 |
| US10276346B1 (en) * | 2016-03-09 | 2019-04-30 | Kla-Tencor Corporation | Particle beam inspector with independently-controllable beams |
| CN110352469B (zh) | 2016-12-30 | 2023-05-02 | Asml荷兰有限公司 | 使用多个带电粒子射束的装置 |
-
2018
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-
2020
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-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022058539A patent/JP7358545B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020109090A1 (en) | 2000-12-12 | 2002-08-15 | Mamoru Nakasuji | Electron beam apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the apparatus |
| JP2011187191A (ja) | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 回路パターン検査装置およびその検査方法 |
| US20160322195A1 (en) | 2014-01-13 | 2016-11-03 | Applied Materials Israel, Ltd. | Inspection of regions of interest using an electron beam system |
| US20170084424A1 (en) | 2015-09-23 | 2017-03-23 | Kla-Tencor Corporation | Method and System for Focus Adjustment of a Multi-Beam Scanning Electron Microscopy System |
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