KR20060034696A - 기준 구조 엘리먼트를 이용하여 구조 엘리먼트의 단면피쳐를 검출하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 방법은 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 1 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 제 1 단계에 의해 개시된다. 상기 제 1 단계는 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 2 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계로 이어진다. 상기 방법은 제 1 및 제 2 관계에 응답하여 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 제 3 단계에 의해 종결된다.

Description

기준 구조 엘리먼트를 이용하여 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 시스템 및 방법{A SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING A CROSS SECTIONAL FEATURE OF A STRUCTURAL ELEMENT USING A REFERENCE STRUCTURAL ELEMENT}
본 출원은 2003년 7월 11일자로 출원된 미국 가출원 60/486,566호의 우선권을 청구한다.
본 발명은 반도체 웨이퍼, 레티클로 제한되지 않고 측정 물체의 라인, 콘택, 트렌치 등의 서브-미크론 구조 엘리먼트의 피쳐를 검출하는 계측 시스템 및 방법에 관한 거이다.
집적회로는 다수의 층들을 포함하는 매우 복잡한 디바이스이다. 각각의 층은 도전 물질, 절연 물질을 포함하는 반면 다른 층들은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 이들 다양한 물질들은 통상적으로 예상되는 집적회로의 기능에 따라, 패턴으로 배열된다. 또한, 상기 패턴은 집적회로의 제조 프로세스를 반영한다.
집적회로는 복잡한 다단계 제조 프로세스에 의해 제조된다. 이러한 다단계 프로세스 동안, 저항성(resistive) 물질이 (ⅰ)기판/층상에 증착되고, (ⅱ) 포토리소그래피 프로세스에 의해 노출되고, (ⅲ) 추후 에칭될 소정의 영역을 한정하는 패턴을 형성하도록 현상된다.
제조 단계 동안, 연속적인 제조 단계 사이에, 제조 프로세스와 조합하여( "인라인" 검사 기술이라 함) 또는 조합하지 않고("오프라인" 검사 기술이라 함) 집적회로를 검사하는 다양한 계측, 검사 및 결함 분석 기술들이 고안되었다. 다양한 광학적 및 하전 입자 빔 검사 툴들 및 관찰 툴들이 캘리포니아, 산타클라라의 어플라이드 머티어리얼사의 VeraSEMTM, ComplussTM 및 SEMVisionTM과 같이 공지되어 있다.
제조 결합은 집적회로의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있다. 이들 결함의 일부는 원하는 패턴 치수로부터 원치 않는 편차(deviation)를 야기시킨다. "최소 선폭(critical dimension)"은 통상적으로 패턴닝된 라인의 폭, 2개의 패터닝된 라인 사이의 간격, 콘택의 폭 등이다.
계측(metrology)의 목표중 하나는 검사 물체들이 이들 최소 선폭으로부터의 편차를 포함하는지 여부를 검출하는 것이다. 이러한 검사는 통상적으로 상기 편차를 측정하기 위해 요구되는 높은 해상력을 제공하는 하전 입자 빔 이미징에 의해 행해진다.
전형적인 측정 구조 엘리먼트는 2개의 마주하는 측벽을 갖는 라인이다. 라인의 하부 폭의 측정은 라인의 상부 폭의 측정 뿐만 아니라 라인 측벽들의 측정을 수반한다.
단지 상부 관찰(기판에 직교하는 라인을 스캔하는 전자 빔)만을 이용한 구조 엘리먼트 라인 최소 선폭의 측정은 특히 측벽 중 하나가 측벽의 상단부가 측벽의 하단부를 차단하도록 네거티브 측벽 각도를 갖는 경우에 잘못된 결과를 야기시킬 수 있다.
상기 부정확성을 해결하기 위해, 전자 빔의 전기적 틸트가 가능한 CD-SEM 툴들이 도입되었다. 산타클라라의 어플라이드 머티어리얼스사의 NanoSem 3D는 몇개 방향으로부터 다양한 틸트 각도를 갖는 웨이퍼 표면을 스캔하도록 전기적 틸트 및 전자 빔 스캐닝의 기계적 틸트가 가능한 컬럼을 갖는 완전 자동화 CD-SEM이다.
최소 선폭 측정은 다수의 틸트된 빔들에 의해 테스트 물체를 조명하고 최소 선폭을 한정하기 위해 검출된 파형을 처리하는 단계를 수반한다.
다수의 측정은 몇 가지 단점을 갖는다. 먼저, 측정이 전자 빔 스캐닝의 틸트를 변화시키는 단계를 수반하는 경우, 검사 시스템의 산출량이 감소된다. 이러한 변화는 디-가우스(de-Gauess) 단계, 전자 빔 안정화 단계를 요구할 수 있다. 다수 측정의 또 다른 단점은 측정 구조 엘리먼트의 파손(예를 들어 수축 및 탄소화) 및 측정 구조 엘리먼트의 원치않는 충전이 야기한다.
프로세스 변형, 측정 부정확 등과 같은 다양한 원인으로 인해, 측정 물체에 대해 높이 및 구조 엘리먼트의 측정된 높이가 변한다. 측정 구조 엘리먼트의 구조 높이를 검출하기 위해서 이를 상기 구조 엘리먼트의 적어도 2개의 측정, 2개의 상이한 틸트 각도에서 수행하는 것이 요구된다. 구조 엘리먼트의 높이는 통상적으로 측정된 물체에 대해 구조 엘리먼트의 다수의 높이 측정에 응답하여 추정된다. 상기 추정은 높이 측정 에러, 추정 에러와 관련되며, 이는 최소 선폭 측정에 영향을 미친다.
본 발명은 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하기 위해 요구되는 측정치의 양을 선택적으로 감소시킬 수 있는 다양한 스캐닝 방안을 제공한다.
본 발명은 높은 정확도로, 구조 엘리먼트 높이를 알지 않고도, 단면 피쳐의 정확한 측정을 허용하는 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 스캔 회수 및 측정치의 양이 감소된 전체 구조 엘리먼트 단면의 측정을 허용하는 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법을 제공하며, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정된다. 상기 방법은 적어도 하나의 기준 구조 엘리먼트와 측정 구조 엘리먼트 간에 하나 이상의 관계를 검출하기 위해, 적어도 하나의 기준 구조 엘리먼트의 일부와 측정 구조 엘리먼트의 일부를 스캐닝하는 제 1 단계를 포함한다. 제 1 스캐닝 단계는 추가의 스캐닝 단계들을 수반할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 적어도 하나의 추가 스캐닝 단계는 필수적이다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 하나 이상의 추가 스캐닝 단계들은 선택적이며, 이들의 실행은 이전의 스캔 결과와 불확실하게 관련된 다양한 조건의 수행에 응답할 수 있다. 불활실성은 측정 구조 엘리먼트 섹션 일부의 경사도(steepness) 또는 배향, 측정 엘리먼트 섹션 폭 간의 관계 및 섹션을 스캔하는 전자 빔의 폭에 관련될 수 있다. 또한, 상기 조건은 요구되는 신호 대 측정 노이즈 비율, 측정 정확도, 및 선택적으로 또는 대안적으로, 측정되는 물체의 토포그래피(topography)와 관련된다.
추가의 스캔이 수행된다면, 추가의 관계가 검출될 수 있다. 통상적으로 스캔은 상이한 스캔 상태에서 수행된다.
본 발명의 일면에 따라, 하나 이상의 기준 구조 엘리먼트가 제공된다. 다수의 기준 구조 엘리먼트가 전자와의 상호 작용의 결과로서 구조 엘리먼트를 제공하는 경우, 이들은 측정 구조 엘리먼트의 양 측면 상에 위치될 수 있으나, 반드시 그런 것은 아니다.
본 발명은 서브-미크론 단면을 갖는 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 시스템을 제공하며, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치되는 중간 섹션에 의해 한정되며, 상기 시스템은 검사 물체를 향하는 전자 빔의 방향설정 수단, 빔으로부터 방출되는 전자를 검출하도록 배치된 적어도 하나의 검출기; 및 상기 적어도 하나의 검출기와 결합된 프로세서를 포함한다. 시스템은 하나 이상의 구조 엘리먼트와 측정 구조 엘리먼트 부분들 간에 하나 이상의 관계를 검출하기 위해, 하나 이상의 틸트 상태에서 적어도 하나의 측정을 수행할 수 있다. 적어도 두 개의 관계는 단면 피쳐 검출을 돕는다.
본 발명을 이해하고 실행하는 방법을 도시하기 위해, 바람직한 실시예가 첨부 도면을 참조로 제한되지 않는 방식으로 하기에 설명된다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 최소 선폭 스캐닝 전자 현미경의 개략도,
도 1b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대물 렌즈의 개략도,
도 2a-2b는 다양한 라인 및 기준 구조 엘리먼트를 나타내는 도면,
도 3a-3c는 비교적 넓게 포지티브로 배향된 횡방향 섹션, 비교적 좁게 네거 티브로 배향된 횡방향 섹션 및 네거티브 배향된 횡방향 섹션을 나타내는 파형의 개략도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 서브-미크론 단면을 갖는 구조 엘리먼트의 에지를 검출하는 방법의 흐름도, 및
도 5-9는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법의 흐름도로, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 배치된 중간 섹션에 의해 형성된다.
전형적인 CD-SEM은 전자빔을 발생시키기 위한 전자 총, 편향 및 틸트 유니트 및 다양한 수차 및 오정렬을 감소시키면서 소정의 틸트 조건에 있을 수 있는 전자 빔으로 표본을 스캔할 수 있는 포커싱 렌즈를 포함한다. 표본과 전자 빔 사이의 상호작용의 결과로서 생략되는 제 2 차 전자와 같은 전자들이 프로세싱 유니트에 의해 처리되는 검출 신호를 제공하는 검출기에 부착된다. 검출 신호는 표본의 다양한 피쳐를 검출하고, 검사 표본의 이미지를 형성하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 부품들의 양 및 상기 부품들의 배열이 서로 상이할 수 있는 다양한 아키텍쳐의 CD-SEM 상에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 편향 유니트의 양 및 각각의 유니트의 정확한 구조는 상이할 수 있다. CD-SEM은 인렌즈(in-lens) 및 아웃 오브 렌즈(out of lens) 검출기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
최소 선폭 스캐닝 전자 현미경(CD-SEM)(100)의 블록도가 도 1a에 개략적으로 도시된다. CD-SEM(100)은 애노드(104)에 의해 추출되는 전자 빔(101)을 방출하는 전자 총(103)을 포함한다. 대물 렌즈(112)는 표본 표면(105a)상에 전자 빔을 포커싱한다. 빔은 스캐닝 편향 유니트(102)를 사용하여 표본 위를 스캐닝한다. 애퍼쳐(106)에 대한 빔 정렬 또는 원하는 광축은 각각 편향 유니트(108-111)에 의해 달성된다. 편향 유니트 코일로서, 하전된 플레이트의 형태로 정전기 모듈 또는 코일과 정전기 검출기의 조합이 사용될 수 있다.
인렌즈 검출기(16)는 각도 변형시 비교적 낮은 에너지(3-50eV)를 갖는 표본(105)으로부터 방출되는 2차 전자를 검출할 수 있다. 표본으로부터 산란된 또는 2차 전자(corpuscle)의 측정은 광전자 증배관 등에 접속된 신틸레이터 형태의 검출기로 수행될 수 있다. 신호를 측정하는 방법은 일반적으로 본 발명의 사상에 영향을 미치지 않기 때문에, 본 발명을 제한하는 것으로 이해하면 안된다. CD-SEM은 적어도 하나의 아웃-오브 렌즈 검출기에 추가적으로 또는 선택적으로 포함될 수 있다.
검출 신호는 이미지 프로세싱 능력을 가지며 다양한 방식으로 검출 신호를 처리할 수 있는 프로세싱 유니트(제어기(33)의 일부일 수 있으나, 반드시 그런 것은 아니다)에 의해 처리된다. 전형적인 프로세싱 방안은 스캔 방향 대 검출 신호의 진폭을 반영하는 파형을 발생시키는 단계를 포함한다. 상기 파형은 적어도 하나의 에지의 위치, 및 검사 구조 엘리먼트의 다른 단면 피쳐를 검출하기 위해 추가로 처리된다.
상이한 시스템 부품들은 다양한 제어 유니트에 의해 제어되는 해당 공급 유니트(고전압 공급 유니트(21))에 결합되며, 이들 대부분은 설명을 용이하게 하기 위해 도면에서 생략했다. 제어 유니트는 소정 부품에 공급되는 전류 및 전압을 검출할 수 있다.
CD-SEM(100)은 검출 유니트(110, 111)를 포함하는 이중 검출 시스템을 포함한다. 따라서, 제 1 편향 유니트(110)에 도입되는 빔 틸트는 제 2 편향 유니트(111)에 대해 교정될 수 있다. 이러한 이중 검출 시스템으로 인해, 전자 빔은 광학축에 대해 전자 빔의 빔 틸트를 도입하지 않고 한 방향으로 이동될 수 있다.
도 1b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 대물렌즈(120)의 개략도이다. 도 1b에서 대물 렌즈 아래에서(아래 방향) 틸트 편향이 수행된다. 대물 렌즈는 전자 빔의 틸트 조건을 조절하기 위해, 대물 렌즈와 표본 사이에 위치되며 사중 형태로 배열된 폴-피스(pole-piece)를 가짐으로써 대물 렌즈(102)와 구별된다. 폴-피스는 폴-피스 사이의 공간에 자계가 집중되도록 추가의 코일(미도시)을 보유하는 코어와 링에 전기적으로 결합되며, 이를 전자 빔이 통과한다.
현대의 CD-SEM은 정확한 몇 개의 나노미터로, 서브-미크론 치수를 갖는 단면을 구비한 구조 엘리먼트를 측정할 수 있다. 이들 단면의 크기는 제조 및 검사 프로세스가 지속적으로 개선됨에 따라 앞으로 감소될 것으로 예상된다.
단면의 다양한 피쳐에 관심이 되고 있다. 이들 피쳐는 예를 들어, 단면의 형상, 단면의 하나 이상의 섹션 형상, 단면 섹션의 폭 및/또는 높이 및/또는 각 배향, 및 단면 섹션들 사이의 관계를 포함할 수 있다. 피쳐는 전형적인 값 및 최대 및/또는 최소 값을 반영할 수 있다. 통상적으로 라인의 하부 폭이 중요하나 이는 반드시 그런 것은 아니며 다른 피쳐가 중요할 수 있다.
도 2a는 라인(210) 및 범프(250)와 같은 기준 구조 엘리먼트의 투시도 및 단면도를 나타낸다. 라인(210)은 상부 섹션(234) 및 라인 하부가 상부 섹션(214)에 의해 차단되지 않도록, 실질적으로 마주하는 각도로 포지티브로 배향된 실질적으로 마주하는 2개의 횡방향 섹션(222, 226)(상부 섹션(214) 및 라인(210)의 2개 측벽(212, 216)에 대응)을 포함하는 단면(230)을 포함한다.
범프(250)는 라인(210)보다 상당히 작으며 제 1 및 제 2 횡방향 섹션(232, 236)의 하부 포인트(233, 237)와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 소정의 포인트(251)와 같은 적어도 하나의 포인트를 갖는다. 범프(250)는 제 1 횡방향 섹션을 스캔하는데 사용되는 전자 빔 및 제 2 횡방향 섹션을 스캔하는데 사용되는 전자 빔에 의해 관찰되도록 위치된다. 범프(250)의 위치, 특히 이들 높이(통상적으로 라인(21)의 높이보다 상당히 작다) 간의 관계 및 범프(250)와 라인(210) 사이의 간격 범프(250)가 전자 빔의 양(both) 타입에 의해 관찰될 수 있도록 계산된다. 상기 간격은 스캐닝 전자 빔의 최대 틸트 각도에 반응할 수 있다. 눈대중으로 범프(250)와 라인(210) 사이의 간격은 Hmaxx 탄젠트(Amax)보다 크며, 여기서 Hmax는 라인(210)의 최대 높이이며 Amax는 스캐닝 전자 빔의 최대 틸트 각도이다.
본 발명자들은 탄소화(carbonization) 현상을 기초로 범프를 제공하기 위해 물체와 상호작용하는 하전된 전자 빔을 이용하여 범프가 비교적 신속하게 발생될 수 있다는 것을 발견했다. 예를 들어, 발명자들은 1분 미만에서 0.5 미크론의 긴 탄소화 라인이 발생된다는 것을 발견했다. 매우 바람직한 결과는 비교적 낮은 전 류 전자 빔(제한되지는 않지만 20, 50, 100pA 등)으로 물체를 배수배 스캐닝함으로써( 제한되지 않지만 10-50회 스캔) 범프를 발생시켜 달성된다. 또한, 본 발명자는 다양한 가속 전압을 이용함으로써 달성될 수 있으나, 500v 또는 1000v 를 이용하는 것보다 200v를 이용하는 것이 바람직한 결과를 제공한다. 통상적으로 범프가 길수록 스캔의 양을 증가시키는 것이 요구된다. 부정확한 범프는 임계 측정의 정확도를 반영한다는 것을 주목해야 한다. 본 발명자들은 부가된 에러는 1 나노 미터 미만이며, 몇 개의 범퍼를 사용하고 모든 범퍼에 대한 결과를 평균화함으로써 측정의 정확도를 강화시킬 수 있다는 것을 발견했다.
도 2b는 상부 섹션(234), 포지티브로 배향된 제 1 횡방향 섹션(232) 및 네거티브로 배향된 제 2 횡방향 섹션(236)을 갖는 또 다른 라인(210')의 단면(230')을 나타낸다. 또한, 도 2b는 포지티브 각도, 네거티브 각도 및 제로 각도의 전환을 나타낸다. 라인(210')의 하부 CD는 D2-D1이다.
소정의 경우에서, 라인은 제 1 및 제 2 기준 구조 엘리먼트(예를 들어, 범프(25)와 유사한 2개의 범프) 사이에 라인이 위치될 수 있다. 기준 구조 엘리먼트들 사이의 간격은 상기 기준 구조 엘리먼트의 다수의 스캔을 수행함으로써 측정된다.
본 발명자는 측정 구조 엘리먼트의 마주하는 측면들에 위치된 기준 엘리먼트 사용은, 단일 구조 엘리먼트가 양 측면으로부터 측정 구조 엘리먼트를 스캔하는 전자 빔에 의해 관찰될 수 없는 경우와 같이 다양한 경우에 유용하다는 것을 발견했다. 이는 다른 구조 엘리먼트들이 기준 구조 엘리먼트를 차단하도록, 측정 구조 엘리먼트에 매우 근접하게 위치되게 할 수 있다.
따라서, 라인(210)의 조밀한 어레이에서, 기준 구조 엘리먼트(예를 들어, 범프(250))는 라인(210) 쌍 사이에 위치될 수 있다.
다수의 기준의 본 발명의 또 다른 실시예에서, 다수의 구조 엘리먼트들은 측정 구조 엘리먼트 부근에 위치되어, 측정 구조 엘리먼트와 다수의 기준 구조 엘리먼트들 간의 관계의 다수 측정을 허용하고 보다 바람직한 결과를 제공하도록 다수의 관계를 통계학적으로 처리할 수 있다. 상기 통계학적 프로세스는 단일 측정과 관련된 에러 및/또는 부정확성을 평균화 또는 감소시킬 수 있다. 이는 전체 신호 대 노이즈 비의 증가를 야기시킨다. 소정 경우에서, 구조 엘리먼트(예를 들어, 범프(250)와 유사)의 어레이는 라인(예를 들어 라인(210)과 유사)의 제 1 측면에 위치될 수 있는 반면, 다른 경우 기준 구조 엘리먼트의 어레이는 측정 구조 엘리먼트의 양 측면에 위치될 수 있다. 라인의 하부 CD는 이들 구조 엘리먼트에 대해 측정된 다수의 간격에 반응할 수 있다.
라인 형상 측정 구조 엘리먼트와 기준 구조 엘리먼트에 대해 앞서 언급되었지만, 상기 방법 및 시스템은 콘택, 리세스 등과 같이 다양한 구조 엘리먼트의 단면 피쳐(상부 CD, 하부 CD, 최대 CD 등)를 검출할 수 있다. 기준 구조 엘리먼트는 다른 형상을 가질 수도 있다.
도 3a-3c는 비교적 넓게 포지티브로 배향된 횡방향 섹션, 비교적 좁은 횡방향 섹션 및 네거티브 배향된 횡방향 섹션을 나타내는 파형(250-252)의 개략도이다. 이들 도면에서 볼 수 있듯이, 가파른 측벽과 관련된 파형 부분 및 네거티브 배향된 측벽은 비교적 좁고 스캐닝 전자 빔의 폭과 대응된다.
도 4는 횡방향 섹션의 위치를 검출하는 방법(400)을 나타낸다. 전자 빔에 의해 라인과 같은 구조 엘리먼트 스캐닝으로부터 파형이 얻어지는 경우, 이들 파형의 미분 부분이 얻어질 수 있다. 예를 들어, 횡방향 섹션의 측정 추정치를 제공하는데 사용되는 파형은 3 포인트를 포함할 수 있다. 중간 포인트는 최대 미분 값을 갖는다. 중간 포인트는 상부 포인트와 하부 포인트 사이에 위치되며, 이들 각각은 하부 미분값과 관련된다. 본 발명자는 최대 미분값의 약 80%의 미분값을 갖는 상부 포인트, 및 최대 미분값의 약 30%의 미분값을 갖는 하부 포인트를 사용했으나, 다른 값이 사용될 수 있다. 횡방향 섹션의 선형 추정치는 상부 및 하부 포인트 사이에서 유도된다. 상기 선형 추정치와 높이 한계치 사이의 교차는 횡방향 섹션의 위치 포인트를 제공한다. 본 발명자는 파형(410)의 최대 높이의 35%의 높이 한계치를 이용했으나, 다른 값이 사용될 수 있다.
다시 도 4를 참조로 방법(400)은 파형을 얻는 단계(470)에 의해 개시되며, 상기 파형은 스캐닝 전자 빔과 구조 엘리먼트 사이의 상호작용의 결과로서 발생되는 검출 신호를 나타낸다.
단계(470)는 최대 미분값에 의해 특징화되는 제 1 포인트, 예정된 미분값들에 의해 특징화되는 하부 포인트 및 상부 포인트로 이루어진 적어도 3개의 포인트를 계산하는 단계(472)로 이어진다.
단계(472)는 상부와 하부 포인트 사이에서 유도되는 높이 한계치와 라인 사이의 교차에 응답하는 위치 포인트를 검출하는 단계(474)로 이어진다.
본 발명의 실시예에 따라, 기준 엘리먼트와 횡방향 섹션 사이의 관계는 기준 구조 엘리먼트의 소정 포인트와 횡방향 섹션의 위치 포인트 간의 실제적인 관계이다. 기준 엘리먼트의 소정 포인트는 또한 위치 포인트일 수 있다.
상부 포인트, 중간 포인트, 하부 포인트와 같은 다른 포인트 및/또는 파형(410)의 다른 포인트가 횡방향 섹션과 기준 구조 엘리먼트 사이의 관계를 검출하는데 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.
도 5는 서브 미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법(500) 흐름도이며, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 형성된다.
방법(500)은 구조 엘리먼트 피쳐를 측정한다. 측정 구조 엘리먼트는 웨이퍼, 다이 또는 다이들과 같이 측정 물체의 일부이다. 적절한 기준 구조 엘리먼트가 측정 엘리먼트 부근에 위치되지 않는 경우, 이들은 포커스 이온 빔(FIB)을 기초로 하는 방법, 전자 빔 또는 심지어 레이저 기초 방법과 같이 물질을 첨가 및/또는 제거하는 종래기술의 방법을 사용하여 첨가될 수 있다. 이러한 방법은 당업계에 공지된 방식으로 가스/플라즈마의 제공/주입을 요구할 수도 있다. 이들 기술의 일부를 수행하는 시스템으로는 캘리포니아, 산타클라라의 어플라이드 머티어리얼스사의 SEMVision G2 FIB가 있다.
방법(500)은 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서 기준 구조 엘리먼트의 제 1 부분 및 측정 구조 엘리먼트의 적어도 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(520)에서 시작된다.
통상적으로, 제 1 관계는 기준 구조 엘리먼트의 소정 포인트와 제 1 횡방향 섹션의 제 1 에지 사이의 간격이 된다. 도 2a-2f에 의해 도시된 것처럼, 방법(500)은 측정 구조 엘리먼트와 단일 기준 구조 엘리먼트(도 2a에 도시됨) 간의 관계에 응답할 수 있으나, 측정 구조 엘리먼트 사이의 추가적인 관계에 응답하여 기준 구조 엘리먼트(도 2e 또는 2f)를 배수화시킬 수 있다.
통상적으로, 측정 구조 엘리먼트의 하부 및 기준 구조 엘리먼트의 소정 포인트는 실질적으로 동일한 평면상에 위치된다. 통상적으로 기준 구조 엘리먼트의 높이, 및 특히 소정 기준 포인트의 높이는 측정 구조 엘리먼트의 높이보다 상당히 작다.
다른 형상 및/또는 크기 구조 엘리먼트를 처리하도록 본 발명이 조작될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 기준 구조 엘리먼트의 높이는 측정 구조 엘리먼트의 하부와 기준 구조 엘리먼트 사이의 높이차를 보상하기 위해, 예를 들어, 기본 구조 방적식을 이용함으로써 고려될 수 있다.
단계(520)는 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 사이의 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서 기준 구조 엘리먼트의 제 2 부분과 측정 구조 엘리먼트의 적어도 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(530)로 이어진다.
단계(530)는 제 1 및 제 2 관계에 응답하여 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계(540)로 이어진다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 하나 이상의 추가 관계가 단계(520, 530) 동안 검출된다면, 단계(540)의 검출은 적어도 하나의 추가 관계에 응답한다.
틸트 단계 동안, 전자 빔은 측정 물질에 수직인 이미지 평면에 대해 틸트된 다는 것을 주목해야 한다. 틸트 각도는 포지티브 또는 네거티브이다. 제 1 틸트 상태 동안 본 발명의 실시예에 따라, 전자 빔은 포지티브 각도로 틸트되는 반면 제 2 틸트 상태 동안 전자 빔은 네거티브 각도로 틸트된다.
제 1 틸트 상태 동안 본 발명의 또다른 실시예에 따라, 전자 빔은 네거티브 각도로 틸트되는 반면 제 2 틸트 상태 동안 전자 빔은 포지티브 각도로 틸트된다.
본 발명의 실시예에 따라 제 1 또는 제 2 틸트 상태 동안 전자 빔은 실질적으로 제로 각도로 틸트된다.
15도 이상과 같이 큰 틸트 각도는 어플라이드 머티어리얼스사의 NanoSem 3D 또는 VERASem과 같이 종래 기술의 툴을 사용함으로써 달성될 수 있다는 것을 주목해야 한다.
도 6은 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법(600)의 흐름도이며, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 형성된다.
방법(600)은 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 엘리먼트의 제 1 부분과 측정 구조 엘리먼트의 적어도 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(620)에 의해 개시된다.
단계(620)는 추가 스캐닝을 수행할지 여부를 검출하는 질문 단계(625)로 이어진다. 대답이 예(yes)인 경우, 방법(600)은 단계(630)로 이어지며, 그렇지 않으면 단계(640)가 수행된다.
단계(625)의 검출은 제한되지 않지만, 측정 구조 엘리먼트의 상부, 하부, 최 대 및/또는 최소 폭, 횡방향 섹션의 추정 또는 측정 배향 및/또는 횡방향 섹션의 추정 또는 측정 폭과 같이 다양한 파라미터에 응답할 수 있다. 상기 추정은 검출 신호를 처리하고, 다른 구조 엘리먼트로부터 발생되는 검출 신호와 비교하는 단계를 수반할 수 있다. 비교는 다이 대 다이 비교, 다이 대 데이터 베이스 비교 등을 수반한다.
추가의 스캐닝 단계는 하나의 횡방향 섹션(또는 양쪽)이 가파르거나(예를 들어 경사도 한계치 이상) 또는 네거티브로 배향되는 경우 요구될 수 있다. 이러한 배향은 측정 구조 엘리먼트의 스캔으로부터 야기되는 신호를 검출하는 동안 습득되는 파형으로부터 추정될 수 있다. 가파른 횡방향 섹션 및 네거티브 배향 횡방향 섹션은 소정의 파형과 관련된다. 본 발명자들은 횡방향 섹션의 폭이 실질적으로 전자 빔의 폭과 동일한 경우 횡방향 섹션이 의심된다는 것을 발견했다. 또한, 본 발명자들은 공지된 엘리먼트의 앞서 기록된 파형과의 파형 비교가 사용될 수도 있다는 것을 발견했다.
단계(630)는 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서 기준 엘리먼트의 제 2 부분과 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계를 포함한다.
단계(630)는 적어도 제 1 관계에 응답하여 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계(640)로 이어진다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 하나 이상의 추가 관계가 단계(620, 630) 동안 검출되면 단계(640)의 검출은 적어도 하나의 추가 관계에 추가로 응답한다.
도 7은 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하기 위한 방법(700) 흐름도이며, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정된다.
방법(700)은 제 1 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서 제 1 기준 구조 엘리먼트의 적어도 하나의 포인트와 측정 구조 엘리먼트의 적어도 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(700)에서 개시된다.
단계(720)는 제 2 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서 제 2 기준 구조 엘리먼트의 적어도 하나의 포인트와 측정 구조 엘리먼트의 적어도 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(730)로 이어진다.
단계(730)는 제 1 및 제 2 관계에 응답하여 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계(740)로 이어진다.
본 발명의 실시예에 따라 측정 구조 엘리먼트는 제 1 및 제 2 기준 구조 엘리먼트 사이에 위치된다.
제 1 및 제 2 기준 엘리먼트 피쳐 간의 관계(통상적으로 간격 및 선택적으로 높이 차)가 측정/추정되어야 한다. 이러한 측정에서의 부정확은 단면 피쳐의 측정에 영향을 줄 수 있다.
단계(700)는 기준 관계를 추정 또는 수신하는 예비 단계를 포함하나 이를 측정하는 단계(710)를 포함할 수 있다. 측정 엘리먼트가 다양한 오염/탄소화를 측정 하는 위치 이외의 위치에서 측정이 이루어질 수 있다. 수축 작용은 측정 구조 엘리먼트의 측정에 영향을 주지 않는다.
단계(701)는 제 1 및 제 2 기준 엘리먼트 및 측정 구조 엘리먼트의 제 1 및 제 2 포인트를 포함하는 영역의 한번 이상의 스캔을 포함할 수 있다. 또한, 단계(710)는 전자 빔이 측정 구조 엘리먼트를 조명하는 것을 방지하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 측정 구조 엘리먼트를 조명하는 것으로 가정하는 동안 빔을 블랭킹함으로써 수행될 수 있다.
도 8은 서브-미크론 섹션을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법(800)의 흐름도로, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 형성된다.
방법(800)은 기준 엘리먼트와 적어도 하나의 스캔 횡방향 엘리먼트 간의 적어도 하나의 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서 기준 엘리먼트의 일부와 적어도 제 1 및 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(820)에서 개시된다. 이 단계 동안, 전자 빔은 측정 구조 엘리먼트를 포함하는 측정 물체와 실질적으로 직교할 수 있다.
단계(820)는 기준 구조 엘리먼트와 적어도 하나의 횡방향 섹션 간의 추가 관계를 검출하기 위해 추가 스캐닝 단계가 요구되는지 여부를 검출하는 질문 단계(825)로 이어진다. 만약 상기 대답이 긍정적이면, 방법(820)은 단계(830)로 이어지고, 그렇지 않으면 단계(840)를 수행한다. 이러한 검출은 횡방향 섹션의 추정 폭, 횡방향 섹션의 추정 배향, 측정 구조 엘리먼트의 추정 단면 피쳐 등에 응답할 수 있다.
단계(830)는 적어도 하나의 추가 스캐닝 단계를 수행하는 단계를 포함한다. 편의상, 틸트 상태는 단계(820)의 제 1 틸트 상태와 상이하다.
단계(840)는 적어도 하나의 관계에 응답하여 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계를 수반한다.
도 9는 서브-미크론 섹션을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법(900)의 흐름도로, 상기 단면은 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 형성된다.
방법(900)은 기준 구조 엘리먼트 세트의 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 세트의 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트 세트의 제 1 부분과 기준 구조 엘리먼트의 적어도 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(920)에 의해 개시된다.
단계(920)는 기준 구조 엘리먼트 세트의 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 세트의 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트 세트의 제 2 부분과 기준 구조 엘리먼트의 적어도 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계(930)로 이어진다.
단계(930)는 제 1 및 제 2 세트의 관계에 응답하여 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계(940)로 이어진다. 단계(940)는 제 1 관계를 제공하기 위해 제 1 세트의 관계를 통계학적으로 처리하는 단계를 포함한다. 또한, 제 2 관계를 제공하기 위해 제 2 세트의 관계를 통계학적으로 처리하는 단계를 포함할 수 있 다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 방법(900)은 단계(920) 이외에 추가로 추가 스캐닝 단계의 필요성을 검출하고, 단계(930)(또는 추가의 스캐닝 단계)가 요구되는지를 결정하는 질문 단계를 포함할 수 있다.
상승된 구조 엘리먼트의 경우 상부 섹션일 수 있는 중간 섹션이 각각의 스캐닝 단계로부터 검출될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 또한, 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 단면 피쳐가 주어지면 구조 엘리먼트의 단면 및 상기 단면의 임의의 피쳐(제한되지 않지만, 상부 CD, 하부 CD, 최대 CD)가 검출될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 전형적인 단면 피쳐는 횡방향 섹션의 수평 돌출부이다. 틸트 각도가 비교적 작은 경우, 틸트 각도는 상기 각도의 탄젠트와 대략 동일한 것으로 가정된다.
소정의 측정이 반복되고, 구조 엘리먼트의 추가 틸트 스캔(동일 및/또는 상이한 틸트 각도로)이 통계학적 노이즈 평균과 같이 다양한 원인에 대해 수행될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 따라서 방법(400, 500)은 구조 엘리먼트 높이가 공지 또는 추정된 경우 및 소정의 단면 피쳐가 측정된 경우라도, 하나 이상의 단면 피쳐의 다수 측정을 포함할 수 있다.
본 발명은 종래의 툴, 계측 및 부품을 사용함으로써 수행될 수 있다. 따라서, 이러한 툴, 부품 및 계측에 대한 상세한 설명은 상세히 개시하지 않는다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 이전의 설명, 다양한 상세 설명은 전형적인 라인의 단면 형상, 편향 유니트의 양으로 개시된다. 그러나 본 발명은 특정한 상세한 설명으로 제한되지 않고 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예 및 몇 가지 변형예만이 본 명세서에 도시되었다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 본 발명의 범주 내에서 다양한 다른 조합 및 환경을 이용할 수 있다.

Claims (45)

  1. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법으로서,
    기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 1 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계;
    기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 2 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계 ; 및
    상기 제 1 및 제 2 관계들에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 관계는 상기 기준 구조 엘리먼트의 임의의 포인트와 상기 제 1 횡방향 섹션의 제 1 에지 사이의 간격인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정 구조 엘리먼트의 제 1 에지와 상기 기준 구조 엘리먼트의 임의의 포인트는 실질적으로 동일한 평면상에 위치되는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트의 임의의 포인트의 높이는 상기 측정 구조 엘리먼트의 높이보다 상당히 작은 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 구조 엘리먼트 근처에서 상기 기준 구조 엘리먼트를 형성하는 예비 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 틸트 상태 동안, 상기 측정 구조 엘리먼트를 포함하는 측정 물체와 상기 측정 구조 엘리먼트를 스캔하는 전자 빔 사이에 형성되는 측정 각도는 실질적으로 90도인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트 부근에 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트가 제공되며, 상기 스캐닝하는 단계들은, 적어도 하나의 추가 기준 엘리먼트와 상기 측정 구조 엘리먼트의 횡방향 섹션 간에 적어도 하나의 추가 관계를 제공하도록 적어도 하나의 추가 구조 엘린먼트를 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 추가 관계에 추가로 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  9. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법으로서,
    기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간에 제 1 관계를 검출하고 추가의 스캐닝이 수행될지 여부를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 엘리먼트의 제 1 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계 ;
    기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션간에 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서, 추가 스캐닝을 수행하지 여부의 검출에 응답하여, 기준 엘리먼트의 제 2 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계; 및
    적어도 제 1 관계에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출 하는 단계
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 스캐닝 단계 수행은 상기 제 1 횡방향 섹션의 피쳐에 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 피쳐는 상기 횡방향 섹션의 추정되는 폭 또는 추정되는 배향인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배향은 상기 제 1 횡방향 섹션의 스캔 결과로서 발생된 검출 신호와 인식된 폭의 또 다른 횡방향 섹션의 적어도 하나의 섹션 결과로서 발생된 검출 신호를 비교함으로써 추정되는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트 부근에 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트가 제공되며, 상기 스캐닝하는 단계들은 적어도 하나의 추가 기준 구조 엘리먼트와 상기 측정 구조 엘리먼트의 횡방향 섹션 간에 적어도 하나의 추가 관계를 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트를 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 추가 관계에 추가로 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  15. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법으로서,
    제 1 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 적어도 제 1 기준 구조 엘리먼트의 제 1 포인트와 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계;
    제 2 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서, 적어도 제 2 기준 구조 엘리먼트의 제 2 포인트와 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 관계들에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정 구조 엘리먼트는 상기 제 1 및 제 2 기준 구조 엘리먼트 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 포인트 사이의 간격을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정 구조 엘리먼트는 상기 제 1 및 제 2 기준 구조 엘리먼트 사이에 위치되며, 상기 간격을 측정하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 포인트 및 상기 측정 구조 엘리먼트중 적어도 하나를 스캔하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스캔은 상기 전자 빔이 상기 측정 구조 엘리먼트를 조명하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 구조 엘리먼트는 상부 섹션 및 실질적으로 마주하는 2개의 측벽을 갖는 라인인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 구조 엘리먼트는 콘택인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 구조 엘리먼트는 리세스인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트 부근에 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트가 제공되며, 상기 스캐닝 단계들은 적어도 하나의 추가 기준 구조 엘리먼트와 상기 측정 구조 엘리먼트의 횡방향 섹션 간에 적어도 하나의 추가 관계를 제공하도록 상기 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트를 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 추가 관계에 추가로 응답하는 것 을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  25. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법으로서,
    기준 엘리먼트와 적어도 하나의 스캔된 횡방향 엘리먼트 간에 적어도 하나의 관계를 검출하고 추가 스캐닝이 요구되는지 여부를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 엘리먼트의 일부와 적어도 제 1 및 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계;
    상기 검출에 응답하여, 추가의 스캐닝 단계를 수행하는 단계 - 상기 적어도 하나의 추가 스캔닝 단계의 틸트 상태는 상기 제 1 틸트 상태와 상이함 - ; 및
    상기 적어도 하나의 관계에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 스캐닝 단계는 측정 구조 엘리먼트를 포함하는 측정 물체와 실질적으로 직교하는 전자 빔으로 스캐닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 추가의 스캔이 수행될지 여부의 검출은 횡방향 섹션의 추정되는 폭에 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 추가의 스캔이 수행될지 여부의 검출은 횡방향 섹션의 추정되는 배향에 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 추가의 스캔이 수행될지 여부의 검출은 상기 측정 구조 엘리먼트의 추정되는 단면 피쳐에 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 추가의 스캔이 수행될지 여부의 검출은 상기 측정 구조 엘리먼트의 추정되는 단면 피쳐와 임계치 간의 관계에 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 임계치는 상기 측정 구조 엘리먼트의 최대 폭인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 임계치는 상기 측정 구조 엘리먼트의 최소 폭인 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  33. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 관계를 검출하기 위한 추가의 스캐닝 단계는, 제 1 틸트 상태에서, 적어도 제 1 기준 구조 엘리먼트의 제 1 포인트와 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  34. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 관계를 검출하기 위한 추가의 스캐닝 단계는, 제 2 틸트 상태에서, 적어도 제 1 기준 구조 엘리먼트의 포인트와 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  35. 제 25 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트 부근에 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트가 제공되며, 상기 스캐닝 단계들은 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트와 측정 구조 엘리 먼트의 횡방향 간에 적어도 하나의 추가 관계를 제공하기 위해 적어도 하나의 추가 구조 엘리먼트를 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 추가 관계에 추가로 응답하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  37. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 방법으로서,
    기준 구조 엘리먼트 세트의 기준 구조 엘리먼트들과 제 1 횡방향 섹션 간에 제 1 세트의 관계를 검출하기 위해, 제 1 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트 세트의 제 1 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계;
    기준 구조 엘리먼트 세트의 기준 구조 엘리먼트들과 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 세트의 관계를 검출하기 위해, 제 2 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트 세트의 제 2 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캐닝하는 단계 ; 및
    상기 제 1 및 제 2 관계들에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 단계
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는 제 1 관계를 제공하기 위해 제 1 세트의 관계를 통계학적으로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는 제 2 관계를 제공하기 위해 제 2 세트의 관계를 통계학적으로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트의 세트는 상기 측정 구조 엘리먼트의 양 측면에 위치되는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 기준 구조 엘리먼트의 세트는 상기 측정 구조 엘리먼트의 한쪽 측면에 위치되는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 방법.
  42. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 시스템으로서,
    제 1 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 1 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캔하고, 제 2 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 2 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캔하도록 전자 빔이 검사 물체를 향하게 하는 방향설정 수단;
    상기 전자 빔과의 상호작용의 결과로서 상기 구조 엘리먼트로부터 방출되는 전자를 검출하도록 위치된 적어도 하나의 검출기; 및
    상기 적어도 하나의 검출기로부터 수신된 검출 신호들을 처리하고, 상기 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하고, 상기 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하고, 상기 제 1 및 제 2 관계들에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하도록, 상기 적어도 하나의 검출기 및 상기 방향설정 수단에 결합되는 프로세서
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 시스템.
  43. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 관계는 상기 제 1 틸트 상태에서의 스캔에 응답하여 검출되고 상기 제 2 관계는 상기 제 2 틸트 상태에서의 스캔에 응답하여 검출되는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 시스템.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 측정 구조 엘리먼트와 추가의 기준 엘리먼트들 간의 추가 관계에 응답하여 상기 단면 피쳐를 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 시스템.
  45. 제 1 및 제 2 횡방향 섹션 사이에 위치된 중간 섹션에 의해 한정되는 서브-미크론 단면을 갖는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하는 시스템으로서,
    제 1 틸트 상태에서, 기준 구조 엘리먼트의 제 1 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 1 횡방향 섹션을 스캔하고, 제 2 틸트 상태에서, 제 2 스캔이 수행될지 여부에 대한 프로세서의 검출에 응답하여, 기준 구조 엘리먼트의 제 2 부분과 적어도 측정 구조 엘리먼트의 제 2 횡방향 섹션을 스캔하도록 전자 빔이 검사 물체를 향하게 하는 방향설정 수단;
    상기 전자 빔과의 상호작용의 결과로서 상기 구조 엘리먼트로부터 방출되는 전자를 검출하도록 위치된 적어도 하나의 검출기; 및
    상기 적어도 하나의 검출기로부터 수신된 검출 신호들을 처리하고, 상기 기준 구조 엘리먼트와 제 1 횡방향 섹션 간의 제 1 관계를 검출하고, 추가 스캐닝를 수행할지 여부를 검출하고, 제 2 스캔이 요구되는 경우, 상기 기준 구조 엘리먼트와 제 2 횡방향 섹션 간의 제 2 관계를 검출하고, 상기 적어도 제 1 관계에 응답하여 상기 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 검출하도록, 상기 적어도 하나의 검출기 및 상기 방향설정 수단에 결합되는 프로세서
    를 포함하는 측정 구조 엘리먼트의 단면 피쳐 검출 시스템.
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