KR20180098340A - 검사 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

전자빔 검사 장치로서, 복수의 전자빔 칼럼 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 - 을 포함한다.

Description

검사 방법 및 장치
본 출원은 2015년 12월 24일자로 출원된 EP 출원 15202676.1 및 2016년 4월 22일자로 출원된 EP 출원 16166550.0의 우선권을 주장하며, 이들은 본 명세서에 전체로서 참조로 통합된다.
본 명세서는 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 종래의 리소그래피 장치는, 한 번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상으로 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
반도체 디바이스와 같은 디바이스 제조는 디바이스의 다양한 피처 및 다중 층을 형성하기 위해 다수의 제조 프로세스를 사용하여 기판(예를 들어, 반도체 웨이퍼)을 처리하는 것을 전형적으로 포함한다. 이러한 층 및 피처는 전형적으로 예를 들어 증착, 리소그래피, 에칭, 화학-기계적 연마 및 이온 주입을 사용하여 제조되고 처리된다. 복수의 디바이스는 기판 상의 복수의 다이 상에 제조된 다음 개별 디바이스로 분리될 수 있다. 이 디바이스 제조 공정은 패터닝 공정으로 고려될 수 있다. 패터닝 프로세스는 기판 상에 패턴을 제공하기 위해 리소그래피 장치를 사용하는 광학 및/또는 나노 임프린트 리소그래피와 같은 패터닝 단계를 포함하고, 전형적으로, 그러나 선택적으로, 현상 장치에 의한 레지스트 현상, 베이킹 도구를 사용하여 기판을 베이킹하는 것, 패턴과 에칭 장치를 사용하여 에칭하는 것 등과 같은 하나 이상의 관련된 패턴 처리 단계를 포함한다. 또한, 하나 이상의 메트롤로지 프로세스가 패터닝 프로세스에 전형적으로 포함된다.
메트롤로지 프로세스는 패터닝 프로세스의 여러 단계에서 사용되어 프로세스를 설정, 모니터링 및/또는 제어한다. 예를 들어, 메트롤로지 프로세스는 패터닝 프로세스동안 기판 상에 형성되는 피처의 상대 위치(가령, 레지스트레이션, 오버레이, 정렬 등) 또는 치수(가령, 선 폭, 임계 치수(CD), 두께 등)와 같은 기판의 하나 이상의 특성, 및/또는 상대 위치(가령, 레지스트레이션 오차) 또는 치수(선 폭, 임계 치수(CD), 두께 등)와 같은 패터닝 디바이스(가령, 레티클)의 하나 이상의 특성을 측정하는 데 사용된다. 하나 이상의 특성을 사용하여, 패터닝 프로세스의 셋업, 성능 등을 결정할 수 있다. 하나 이상의 특성이 수용 불가능한 경우(예를 들어, 특성(들)에 대한 소정의 범위 외), 하나 이상의 특성의 측정치는 패터닝 프로세스의 하나 이상의 파라미터를 변경하는데 사용될 수 있어, 패터닝 공정에 의해 제조된 기판은 수용 가능한 특성을 갖는다.
리소그래피 및 다른 패터닝 프로세스 기술의 발전에 따라, 기능 소자의 치수는 계속 감소되어 왔지만, 디바이스 당 트랜지스터와 같은 기능 소자의 양은 수십 년 동안 꾸준히 증가되어 왔다. 한편, 오버레이, CD(Critical Dimension) 등의 정확성에 대한 요구가 점차 엄격해졌다. 오버레이 에러, CD 에러, 레지스트레이션 에러 등과 같은 에러는 필연적으로 전체 패터닝 프로세스의 일부로서 생성될 것이다. 예를 들어, 결상 오차는 광학 수차, 패터닝 디바이스 가열, 패터닝 디바이스 오차 및/또는 기판 가열에 의해 생성될 수 있으며, 예를 들어 오버레이 오차, CD 오차 등으로 특징지어질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 패터닝 디바이스의 다른 부분, 예를 들어 패터닝 디바이스, 에칭 프로세스, 현상 공정, 베이크 프로세스 등에 의해 에러가 도입될 수 있고, 유사하게, 레지스트레이션 에러, 오버레이 에러, CD 에러 등과 같은 파라미터의 관점에서 특성화될 수 있다. 이러한 오류는 기능 디바이스의 기능 또는 하나 이상의 전기적 문제로의 디바이스 장애를 포함하여 디바이스 기능 관점에서 직접적인 문제를 일으킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 패터닝 공정에서, 예를 들어 프로세스 제어 및 검증을 위해 사용되거나 생성된 구조의 측정을 빈번하게 수행하는 것이 바람직하다. 구조의 하나 이상의 파라미터는 전형적으로 측정되거나 결정되며, 예를 들어 구조물의 임계 치수, 기판 내 또는 기판 상에 형성된 연속 층 간의 오버레이 오차 등이 있다. 패터닝 공정에서 사용되거나 형성된 미세 구조의 측정을 위한 다양한 기술이 있다. 주사 전자 현미경(SEM)을 포함하는(그러나 이에 한정되는 것은 아님) 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 툴이 알려져 있으며, 이들은 임계 치수(CD)를 측정하는 데 종종 사용된다. SEM은 높은 분해능을 가지며 30 nm 이하, 20 nm 이하, 10 nm 이하 또는 5 nm 이하 오더의 피처를 분해할 수 있다. 반도체 디바이스의 SEM 이미지는 디바이스 레벨에서 일어나는 현상을 관찰하기 위해 반도체 팹에서 종종 사용된다.
구조의 SEM 이미지에 포함된 정보는 공정 모델링, 기존 모델 교정(재교정 포함), 결함 검출, 평가, 특성화 또는 분류, 산출량 산정, 공정 제어 또는 모니터링 등에 사용될 수 있다. 이러한 SEM 이미지는, 이미지의 디바이스 구조(패터닝 디바이스 상 또는 기판 상에 형성됨)를 나타내는 대상물의 에지를 기술하는 윤곽을 추출하도록 처리될 수 있다. 그런 다음 이러한 윤곽선은 사용자-정의 컷-라인에서 CD와 같은 메트릭을 통해 정량화된다. 따라서 일반적으로 디바이스 구조의 이미지는 추출된 윤곽선에서 측정된 에지 대 에지 거리(CD) 또는 이미지들 간의 단순 픽셀 차이와 같은 메트릭을 통해 비교되고 정량화된다.
일 실시 예에서, 복수의 다이 또는 필드를 포함하는 대상물을 검사하는 전자빔 검사 장치가 제공되고, 상기 장치는: 복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 구성됨 -; 및 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품 - 상기 명령들 중 적어도 일부는, 상기 전자빔 각각이 그 각각의 필드 또는 다이의 영역의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하도록 구성됨 - 을 포함한다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 장치가 제공되며, 상기 장치는: 복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되고, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성됨 -; 및 전자빔 칼럼 중 하나 이상을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대하여 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템을 포함한다.
일 실시 예에서, 복수의 다이 또는 필드를 포함하는 대상물의 전자빔 검사 방법이 제공되고, 상기 방법은: 복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 구성됨 -; 각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록, 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계; 상기 전자빔으로부터 상기 대상물 상에 상기 전자빔을 제공하는 단계; 및 상기 전자빔 칼럼을 이용하여 상기 대상물로부터의 산란된 또는 제 2 차 전자를 검출하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 방법이 제공되며, 상기 방법은: 복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성됨 -; 및 액추에이터 시스템을 사용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼과 관련하여 이동시키는 단계를 포함한다.
일 양태에서, 디바이스 패턴이 패터닝 프로세스를 사용하여 일련의 기판에 적용되는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은, 본 명세서에 기술된 방법을 사용하여 패터닝 공정을 사용하여 형성된 패터닝된 구조물을 평가하는 단계, 및 상기 방법의 결과에 따라 하나 이상의 기판에 대한 패터닝 프로세스를 제어하는 단계를 포함한다. 일 실시 예에서, 패턴화된 구조는 기판들 중 적어도 하나에 형성되고, 상기 방법은 상기 방법의 결과에 따라 후속 기판들에 대한 패터닝 프로세스를 제어하는 단계를 포함한다.
일 양태에서, 프로세서로 하여금 본 명세서에서 설명된 방법의 수행을 유발하게 하도록 구성된 기계 판독 가능 명령어를 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
일 양태에서, 전자빔 검사 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 본 명세서에서 설명된 전자빔 검사 장치; 및 본 명세서에 설명된 바와 같이 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 분석 엔진을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 시스템은, 방사선 빔을 변조하기 위해 패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된 지지 구조체, 및 방사선 감응 기판 상에 변조된 방사선 빔을 투영하도록 배치된 투영 광학 시스템을 포함한다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 장치가 제공되고, 상기 장치는: 복수의 전자빔 칼럼 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 - 을 포함한다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 방법이 제공되며, 상기 방법은: 복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 액추에이터 시스템을 이용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키는 단계 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 -; 상기 전자빔 칼럼으로부터 상기 대상물 상에 상기 전자빔을 제공하는 단계; 및 상기 전자빔 칼럼을 이용하여 상기 대상물로부터 산란된 또는 제 2 차 전자를 검출하는 단계를 포함한다. .
일 실시 예에서, 패터닝 디바이스 수리 장치가 제공되며, 상기 장치는: 복수의 빔 칼럼 - 각각의 빔 칼럼은 방사선 빔을 제공하도록 구성되며, 각각의 방사선 빔은 상기 각각의 방사선 빔을 사용하여 상기 빔 칼럼과 관련된 패터닝 디바이스의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 수리하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 빔 칼럼을 다른 하나 이상의 빔 칼럼에 대해 상대적으로 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템을 포함한다.
이제 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 단지 예로서 설명할 것이다:
도 1은 리소그래피 장치의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 리소그래피 셀 또는 클러스터의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 주사 전자 현미경(SEM)의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 대상물의 다중 빔 전자빔 프로세싱의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 대상물의 다중 칼럼 전자빔 프로세싱의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 다중-칼럼 전자빔 장치의 실시 예의 상부 또는 하부도를 개략적으로 도시한다.
도 7은 다중-칼럼 전자빔 장치의 실시 예의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 8은 다중-칼럼 전자빔 장치의 칼럼의 일 실시 예의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 9는 다중-칼럼 전자빔 장치의 칼럼의 일 실시 예의 상부 또는 저면도를 개략적으로 도시한다.
도 10은 다중 - 칼럼 전자빔 장치의 특정 칼럼의 조정의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 11a, 11b 및 11c는 결함을 식별하기 위해 대상물을 처리하는 방법의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 12a 및 12b는 결함을 식별하기 위해 대상물을 처리하는 방법의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 13은 리소그래피 투영 장치에서 리소그래피를 모델링 및/또는 시뮬레이션하기 위한 예시적인 흐름도를 도시한다.
도 14는 다중-칼럼 전자빔 장치의 실시 예의 상부 또는 하부도를 개략적으로 도시한다.
도 15는 다중-칼럼 전자빔 장치의 칼럼의 일 실시 예의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 다중-칼럼 전자빔 장치의 일 실시 예의 상부 또는 저면도를 개략적으로 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 다중-칼럼 전자빔 장치의 칼럼의 일 실시 예의 측면도를 개략적으로 도시한다.
실시 예를 상세히 설명하기 전에, 실시 예가 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WTa 또는 WTb); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 및/또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
마스크 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지, 즉 그 무게를 안게 된다. 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 마스크 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 마스크 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 마스크 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입, 및 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 패턴 전사에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구 수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광 시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WTa/WTb)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WTa/WTb)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다.
패터닝 디바이스(가령, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있음]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다. 디바이스 피처들 사이에서, 다이 내에서 작은 정렬 마커가 포함될 수도 있는데, 이 경우 마커는 가능한 한 작고 인접한 피처와는 다른 패터닝 또는 다른 공정 조건을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다. 정렬 마커를 검출하는 정렬 시스템의 일 실시 예가 아래에서 더 설명된다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
- 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WTa/WTb)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한 번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WTa/WTb)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
- 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WTa/WTb)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WTa/WTb)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
- 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WTa/WTb)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WTa/WTb)의 매 이동 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
리소그래피 장치 (LA)는 테이블이 교환될 수 있는 2 개의 테이블(WTa, WTb)(예를 들어, 2 개의 기판 테이블) 및 2 개의 스테이션 - 노광 스테이션 및 측정 스테이션 - 을 갖는, 소위 듀얼 스테이지 타입이다. 예를 들어, 하나의 테이블 상의 기판이 노광 스테이션에서 노광되는 동안, 다른 기판이 측정 스테이션에서 다른 기판 테이블 상에 로딩될 수 있고 다양한 준비 단계가 수행될 수 있다. 준비 단계는 레벨 센서(LS)를 사용하여 기판의 표면 제어를 맵핑하고, 기준 프레임(RF)에 의해 지지되는 정렬 센서(AS)를 사용하여 기판 상의 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 위치 센서(IF)가 테이블의 위치를 측정 스테이션 및 노광 스테이션에서 측정하는 동안 테이블의 위치를 측정할 수 없는 경우, 테이블의 위치가 두 스테이션에서 추적될 수 있도록 제 2 위치 센서가 제공될 수 있다. 다른 예로서, 하나의 테이블 상의 기판이 노광 스테이션에서 노광되는 동안, 기판이 없는 다른 테이블은 측정 스테이션에서 대기한다(선택적으로 측정 활동이 발생할 수 있음). 이 다른 테이블은 하나 이상의 측정 장치를 가지며 선택적으로 다른 도구(예를 들어, 세정 장치)를 가질 수 있다. 기판이 노광을 완료하면 기판이 없는 테이블이 노광 스테이션으로 이동하여 측정을 수행하고 기판이 있는 테이블은 기판이 언로딩되고 다른 기판이 로딩되는 위치(예: 측정 스테이션)로 이동한다. 이들 다중-테이블 구성은 장치의 처리량을 실질적으로 증가시킬 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 때때로 리소셀(lithocell) 또는 클러스터라고도 칭하는 리소그래피 셀(LC)의 일부분을 형성하며, 이는 기판 상에 전-노광(pre-exposure) 및 후-노광(post-exposure) 공정들을 수행하는 장치를 포함한다. 통상적으로, 이들은 레지스트 층들을 증착시키는 스핀 코터(spin coater: SC), 노광된 레지스트를 현상하는 디벨로퍼(developer: DE), 칠 플레이트(chill plate: CH) 및 베이크 플레이트(bake plate: BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트들(I/O1, I/O2)로부터 기판들을 집어올리고, 상기 기판들을 상이한 공정 장치 사이에서 이동시킨 후, 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay: LB)로 전달한다. 흔히 집합적으로 트랙이라고도 하는 이 디바이스들은, 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어하는 감독 제어 시스템(supervisory control system: SCS)에 의해 자체 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어를 받는다. 따라서, 스루풋과 처리 효율성을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다.
또한, 예를 들어 패터닝 프로세스가 설계, 제어, 모니터링될 수 있도록 패터닝 프로세스를 모델링하는 것이 종종 바람직하다. 따라서, 통상적으로 패턴 전사 단계를 포함하여, 패터닝 프로세스의 하나 이상의 단계를 기술하는 하나 이상의 수학적 모델이 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 패터닝 디바이스의 제공되는 측정 또는 설계 패턴을 사용하여 패터닝 프로세스가 어떻게 패터닝된 기판을 형성하는지를 시뮬레이션하기 위해 하나 이상의 수학적 모델을 사용하여 패터닝 프로세스의 시뮬레이션이 수행될 수 있다. 리소그래피 투영 장치에서 리소그래피를 모델링 및/또는 시뮬레이션하기 위한 예시적인 흐름도가 도 13에 도시되어 있다. 인식할 수 있는 바와 같이, 상기 모델은 상이한 패터닝 프로세스를 나타낼 수 있으며, 이하에서 설명되는 모든 모델을 포함할 필요는 없다. 소스 모델(1300)은 패터닝 디바이스의 조명의 광학 특성(방사선 세기 분포, 대역폭 및/또는 위상 분포를 포함함)을 나타낸다. 상기 소스 모델(1300)은 개구 수 설정, 조명 시그마(σ) 설정 및 임의의 특정 조명 형상(예를 들어, 환형, 4 중극, 쌍극자 등의 오프-액시스 형상)을 포함하는 조명의 광학 특성을 나타낼 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 투영 광학 모델(1310)은 투영 광학기의 광학 특성(투영 광학기에 의해 야기된 방사선 세기 분포 및/또는 위상 분포에 대한 변화를 포함함)을 나타낸다. 투영 광학 모델(1310)은 수차, 왜곡, 하나 이상의 굴절률, 하나 이상의 물리적 크기, 하나 이상의 물리적 치수 등을 포함하는 투영 광학기의 광학 특성을 나타낼 수 있다. 설계 레이아웃 모델(1320)은 패터닝 디바이스 상 또는 패터닝 디바이스에 의해 형성되는 피처들의 구성의 표현인 설계 레이아웃의 광학적 특성(주어진 설계 레이아웃에 의해 야기 된 방사선 세기 분포 및 / 또는 위상 분포에 대한 변화 포함)을 나타낸다. 설계 레이아웃 모델(1320)은, 예를 들어 그 전체가 참고 문헌으로 인용된 미국 특허 제 7,587,704 호에 개시된 바와 같이, 물리적 패터닝 디바이스의 하나 이상의 물리적 특성을 나타낼 수 있다. 리소그래피 투영 장치에 사용되는 패터닝 디바이스가 변경될 수 있기 때문에, 적어도 조명 및 투영 광학기를 포함하는 리소그래피 투영 장치의 나머지의 광학 특성으로부터 패터닝 디바이스의 광학 특성을 분리하는 것이 바람직하다.
에어리얼 이미지(1330)는 소스 모델(1300), 투영 광학 모델(1310) 및 설계 레이아웃 모델(1320)로부터 시뮬레이션될 수 있다. 에어리얼 이미지(AI)는 기판 레벨에서의 방사선 세기 분포이다. 리소그래피 투영 장치의 광학 특성(예를 들어, 조명, 패터닝 디바이스 및 투영 광학계의 특성)은 에어리얼 이미지에 영향을 미친다.
기판 상의 레지스트 층은 에어리얼 이미지에 의해 노광되고, 에어리얼 이미지는 그 내부의 잠재의 "레지스트 이미지"(RI)로서 레지스트 층에 전사된다. 레지스트 이미지(RI)는 레지스트 층에서 레지스트의 해상도의 공간 분포로 정의될 수 있다. 레지스트 이미지(1350)는 레지스트 모델(1340)을 사용하여 에어리얼 이미지(1330)로부터 시뮬레이션될 수 있다. 레지스트 모델은 에어리얼 이미지로부터 레지스트 이미지를 계산하는 데 사용될 수 있으며, 그 예는 미국 특허 출원 공보 제 US2003-0157360 호에서 찾을 수 있으며, 그 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 레지스트 모델은 전형적으로 레지스트 층의 특성(예를 들어, 노광, 노광 후 베이킹 및 현상 동안에 발생하는 화학적 공정의 영향)에만 관련된다.
리소그래피의 시뮬레이션은, 예를 들어, 레지스트 이미지 내의 윤곽 및/또는 CD를 예측할 수 있다. 따라서, 시뮬레이션의 목적은, 예를 들어, 인쇄된 패턴의 에지 배치 및/또는 에어리얼 이미지 세기 기울기 및/또는 CD 등을 정확하게 예측하는 것이다. 이들 값은 예정된 설계와 비교되어, 예를 들어 패터닝 프로세스를 수정하고, 결함이 발생할 것으로 예측되는 곳을 식별할 수 있다. 의도된 디자인은 일반적으로 GDSII 또는 OASIS 또는 다른 파일 포맷과 같은 표준화된 디지털 파일 포맷으로 제공될 수있는 사전-OPC 디자인 레이아웃으로 정의된다.
디자인 레이아웃으로부터, "클립"으로 지칭되는 하나 이상의 부분이 식별될 수 있다. 일 실시 예에서, 임의의 수의 클립이 사용될 수 있지만, 디자인 레이아웃 내의 복잡한 패턴(예를 들어, 약 500 내지 800,000 개의 클립)을 나타내는 클립 세트가 추출된다. 이러한 패턴 또는 클립은 설계의 작은 부분(즉, 회로, 셀 또는 패턴)을 나타내며, 보다 구체적으로 클립은 전형적으로 특별한 주의 및/또는 검증이 필요한 작은 부분을 나타낸다. 즉, 클립은 디자인 레이아웃의 일부일 수도 있고, 디자인 레이아웃의 일부와 유사하거나 유사한 거동을 가지며, 여기서 하나 이상의 임계 피처들은 경험(고객이 제공한 클립 포함), 시행 착오 또는 전체 칩 시뮬레이션의 실행에 의하여 식별된다. 클립에는 하나 이상의 테스트 패턴 또는 게이지 패턴이 포함될 수 있다. 인쇄될 때 결함이 있는 것으로 예측되는 클립을 핫 스폿이라고 한다.
초기 클립 세트가, 가령 특별한 주의를 필요로 하는 디자인 레이아웃 내의 하나 이상의 공지된 중요한 임계 피처 영역에 기초하여 고객에 의해 선험적으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 다른 실시 예에서, 초기의 더 큰 세트의 클립은 하나 이상의 임계 피처 영역을 식별하는 일종의 자동화된(머신 비전과 같은) 또는 수동 알고리즘을 사용함으로써 전체 디자인 레이아웃으로부터 추출될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치에 의해 처리(예를 들어, 노광)되는 기판이 정확하고 일관되게 처리되도록, 처리된 기판을 검사하여 후속하는 층들 사이의 오버레이 오차, 선 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은 하나 이상의 특성을 측정하는 것이 바람직하다. 에러가 검출되면, 하나 이상의 후속 기판의 처리에 대한 조정이 이루어질 수 있다. 이는 동일한 배치의 다른 기판이 여전히 처리되어야 하는 검사가 신속하고 신속하게 수행될 수 있는 경우에 특히 유용할 수 있다. 또한, 이미 처리된 기판을 벗겨 내고(수율을 향상시키기 위해) 재 작업하거나 버려서, 결함이 있는 것으로 알려진 기판 상에 패턴 전사를 수행하는 것을 피할 수 있다. 기판의 일부 타겟부에만 결함이 있는 경우, 양호한 타겟부에만 추가 패턴 전사가 수행될 수 있다. 다른 가능성은 에러를 보상하기 위해 후속 공정 단계의 설정을 적용하는 것이다. 트림 에칭 단계의 시간은 리소그래피 공정 단계로부터 기인한 기판 대 기판 CD 변화를 보상하도록 조정될 수 있다.
유사한 방식으로, 패터닝 디바이스(예를 들어, 레티클)가 패터닝 디바이스 상의 패턴에 어떤 에러가 있는지 여부를 결정하기 위해 검사될 수 있다. 이러한 검사는 레지스트레이션 오차(예를 들어, 설계된 배치와 비교하여 패터닝 디바이스 상에 "기록된" 패턴의 일부분 사이의 배치의 차이) 및/또는 패터닝 디바이스 상의 패턴의 피처의 치수(예를 들어, 피처 폭, 피처 길이 등)를 결정할 수 있다.
검사 장치는 기판의 하나 이상의 특성을 결정하는데 사용되며, 특히 상이한 기판 또는 동일한 기판의 상이한 층의 하나 이상의 특성이 층마다 및/또는 기판을 가로 질러 및/또는 상이한 기판들을 가로 질러, 가령 기판에서 기판으로, 어떻게 변하는지를 결정하는데 사용된다. 검사 장치는 리소그래피 장치(LA) 또는 리소 셀(lithocell)에 통합될 수 있거나 독립형 장치일 수 있다. 가장 신속한 측정을 가능하게 하기 위해, 검사 장치는 패턴 전사 직후에 패터닝 된 레지스트 층에서 하나 이상의 특성을 측정하는 것이 바람직하다. 그러나, 레지스트의 잠재 패턴(latent pattern)은 매우 낮은 콘트라스트를 가질 수 있으며 - 예를 들어, 방사선에 노광된 레지스트의 부분과 그렇지 않은 레지스트의 부분 사이의 굴절률 차이는 매우 작음 -, 모든 검사 장치가 잠재 패턴의 유용한 측정을 하기에 충분한 감도를 갖는 것은 아니다. 따라서, 통상적으로 패터닝된 기판 상에서 수행되는 제 1 단계인 노광 후 베이킹 단계(PEB) 후에 측정이 이루어질 수 있고, 예를 들어, 레지스트의 노광된 부분과 노광되지 않은 부분 사이의 콘트라스트가 증가될 수 있다. 이 단계에서, 레지스트 내의 패턴은 반-잠재(semi-latent)로 지칭될 수 있다. 현상된 레지스트 이미지(예를 들어, 레지스트의 노광되거나 노광되지 않은 부분이 제거된) 또는 에칭과 같은 패턴 전사 단계 후에, 측정된 레지스트 이미지를 측정하는 것도 가능하다. 후자의 가능성은 잘못된 기판의 재 작업 가능성을 제한하지만 가령 공정 제어를 위해 여전히 유용한 정보를 제공할 수 있다.
대상물(반도체 기판, 패터닝 디바이스 등)의 하나 이상의 특성을 결정하는 검사 장치는 다양한 상이한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 검사 장치는 대상물을 조명하고 대상물에 의해 재지향된 방사선을 검출하기 위해 광자 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이러한 검사 장치는 브라이트 필드(bright-field) 검사 장치라고 할 수 있다. 브라이트 필드 검사 장치는, 예를 들어, 150-900nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 사용할 수 있다. 검사 장치는 이미지 기반, 즉 대상물의 이미지를 촬영하고 및/또는 회절 기반, 즉 회절 방사선의 세기를 측정할 수 있다. 검사 장치는 제품 피처(가령, 마스크의 기판 또는 피처를 사용하여 형성될 집적 회로의 피처)를 검사하고 및/또는 특정 측정 타겟(가령, 오버레이 타겟, 포커스/도즈 타겟, CD 게이지 패턴 등)을 검사할 수 있다.
예를 들어, 반도체 웨이퍼의 검사는 주로 광학 기반의 서브-분해능 툴(브라이트 필드 검사)로 수행된다. 그러나 어떤 경우에는 측정할 특정 피처가 너무 작아서 브라이트 필드 검사를 사용하여 효과적으로 측정할 수 없다. 예를 들어, 반도체 소자의 피처에서의 결함의 브라이트 필드 검사가 어려울 수 있다. 더욱이, 시간이 진행됨에 따라, 패터닝 프로세스(예를 들어, 리소그래피를 사용하여 만들어진 반도체 피처)를 사용하여 만들어진 피처는 더 작아지고 많은 경우에 피처 밀도가 또한 증가하고 있다. 따라서 미래의 반도체 노드는, 작은 결함(가령, 패턴 형상 결함, 전기적 결함 등)을 측정하고 그 노드의 작고 밀도가 높은 피처를 측정하기 위해, 브라이트 필드 검사의 분해능 한계로 인해 현재의 광학 검사의 확장성(scalability)에 도전한다. 또한 브라이트 필드 검사는 상대적으로 낮은 캡처 속도를 갖고 및/또는 주어진 캡처 속도에 대해 불필요한 비율이 증가할 수 있으며, 이는 브라이트 필드 검사를 사용하여 시간과 비용을 늘릴 수 있다.
따라서, 보다 높은 분해능의 검사 기술이 사용되고 바람직하다. 검사 기술의 예로 전자빔 검사가 있다. 전자빔 검사는 검사 대상의 작은 스폿에 전자빔을 포커싱시키는 것을 포함이다. 이미지는 피검사체의 영역에 걸쳐 빔과 대상물 사이의 상대 이동(이하 전자빔 스캐닝이라 칭함)을 제공하고 전자 검출기로 2 차 및/또는 후방 산란 전자를 수집함으로써 형성된다. 그런 다음 이미지 데이터가 처리되어 결함을 식별한다.
따라서, 일 실시 예에서, 검사 장치는 대상물 상의 구조(예를 들어, 직접 회로와 같은 디바이스의 일부 또는 전체 구조)의 이미지를 산출하는 전자빔 검사 장치(예를 들어, 주사 전자 현미경(SEM)과 동일하거나 유사)를 포함할 수 있다. 도 3은 전자빔 검사 장치(200)의 일 실시 예를 도시한다. 전자 원(201)으로부터 출사된 주 전자빔(202)은 집광 렌즈(203)에 의해 집광된 후, 빔 디플렉터(204), E × B 디플렉터(205) 및 대물렌즈(206)를 통과하여 테이블(101) 상의 대상물(100)을 포커스에서 조사한다.
대상물(100)에 전자빔(202)을 조사하면, 대상물(100)로부터 2 차 전자가 발생한다. 2 차 전자는 편향된다. E × B 디플렉터(205)에 의해 검출되고 2 차 전자 검출기(207)에 의해 검출된다. 2 차원 전자빔 화상은, 예를 들어, 빔 디플렉터(204)에 의한 전자빔의 2 차원 스캐닝과 동기화되거나 또는 X 또는 Y 방향으로 빔 디플렉터(204)에 의한 전자빔(202)의 반복 스캐닝과 동기화되어, X 또는 Y 방향의 다른 하나로 테이블(101)에 의한 대상물(100)의 연속적인 이동과 함께, 샘플로부터 생성된 전자를 검출함으로써 획득될 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서, 전자빔 검사 장치는 전자빔이 전자빔 검사 장치에 의해 제공될 수 있는 각도 범위(예를 들어, 빔 디플렉터(204)가 전자빔(202)에 제공할 수 있는 각도 범위)에 의해 정의된 전자빔에 대한 시야를 갖는다. 따라서, 시야의 공간적 범위는 전자빔의 각도 범위가 표면 상에 충돌할 수 있는 공간적 범위이다(표면은 고정될 수 있거나 또는 필드와 관련하여 이동할 수 있다).
2 차 전자 검출기(207)에 의해 검출된 신호는 아날로그/디지털(A/D) 변환기(208)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 디지털 신호는 화상 처리 시스템(300)으로 보내진다. 일 실시 예에서, 이미지 처리 시스템(300)은 처리 유닛(304)에 의한 프로세싱을 위해 디지털 이미지의 전부 또는 일부를 저장하는 메모리(303)를 가질 수 있다. 처리 유닛(304)(예를 들어, 특별히 설계된 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합)은 디지털 이미지를 디지털 이미지를 나타내는 데이터 세트로 변환 또는 처리하도록 구성된다. 또한, 이미지 처리 시스템(300)은 디지털 이미지 및 대응하는 데이터 세트를 기준 데이터베이스에 저장하도록 구성된 저장 매체(301)를 가질 수 있다. 디스플레이 장치(302)는 이미지 처리 시스템(300)과 연결될 수 있어서, 조작자는 그래픽 사용자 인터페이스의 도움으로 장비의 필요한 동작을 수행할 수 있다.
도 3에 도시된 장치는 단일 전자빔 칼럼 검사 시스템의 예이며, 이는 단일 전자빔을 생성, 제어 및 탐지하는 단일 전자빔 칼럼을 가지고 있다. 그러나 단일 전자빔 칼럼 검사 시스템은 표준 300mm 웨이퍼와 같이 대상물을 검사하는데 오랜 시간이 걸릴 수 있다. 이는 더 작은 빔 크기를 요구하는 더 작은 결함 및/또는 피처를 측정하고자 하는 바람에 의해 더욱 악화될 수 있다. 작은 결함 및/또는 피처를 검출하기 위해 더 작은 빔 또는 픽셀 크기를 사용하면 잡음 및 처리량 손실을 초래할 수 있다(예를 들어, 전자 전류를 감소시켜서 대상물의 손상을 제한하기 때문에). 증가된 전자 전류는 처리량을 증가시킬 수 있지만 분해능에 영향을 미친다.
따라서, 단일 전자빔 칼럼 검사 시스템은 처리량 (예를 들어, 단위 시간당 검사 영역)의 관점에서 상당히 제한될 수 있으며 대량 생산을 위해서는 현재 너무 느리다. 예를 들어, 단일 전자빔 칼럼 검사 시스템과 약 3-4 차수의 브라이트 필드 검사 사이에 처리량 차이가 있을 수 있다. 따라서, 높은 처리량으로 고분해능 검사를 제공하고자 하는 바람이 있다. 일 실시 예에서, 브라이트 필드 기반 검사와 유사한 처리량을 갖는 전자빔 기반 검사가 제공된다.
일 실시 예에서, 처리량은 특정 전자빔 칼럼(이하, 다중-빔 칼럼이라 함)으로부터 복수의 전자빔을 제공함으로써 증가될 수 있다. 따라서, 개별 빔의 개별 시야의 배수인 유효 시야를 생성하기 위해 어레이/매트릭스에 나란히 다중 빔을 부가함으로써 전자빔 검사 장치의 시야가 확장될 수 있다. 예를 들어, 100㎛×100㎛의 결합된 시야를 갖는 10 미크론의 피치(예를 들어, 10x10 매트릭스의 빔(각각 대상물에서 10x10 미크론의 시야를 갖는))로 빔을 제공할 수 있다. 이 빔 배열은 시야가 10x10 미크론인 단일 빔보다 100 배 빠른 속도로 대상을 스캔할 수 있다. 그러나 그러한 이득조차도 충분하지 않을 수 있다.
도 4를 참조하면, 대상물(100)(예를 들어, 반도체 웨이퍼, 레티클 등)와 관련된 다중-빔 칼럼 전자빔 검사 시스템의 다중 빔의 구현의 예가 도시된다. 이 경우, 대상물(100)은 각각의 경계(125)(대상물 상에 물리적으로 존재하지 않을 수 있지만 "가상의" 경계)에 의해 식별되는 복수의 필드 또는 다이(120)를 포함한다. 일 실시 예에서, 다이는 개별 디바이스가 되는 대상물의 일부분에 대응한다. 즉, 대상물이 반도체 웨이퍼인 경우, 대상물은 다이에 대응하는 조각으로 절단되고, 각각의 다이는 예컨대 반도체 디바이스가 된다. 일 실시 예에서, 필드는 기판을 패터닝하는데 사용되는 리소그래피 장치의 노광 필드의 크기에 대응한다. 필드는 복수의 다이를 포함할 수 있으며, 여기서, 예를 들어, 패터닝 디바이스는 복수의 다이를 포함하는 패턴을 제공한다. 도 4의 대상물은 매우 개략적이며 일반적으로 도시된 것보다 더 많은 다이/필드를 갖는다. 둥근 대상물이 도시된 반면, 그것은 다른 형상일 수 있다. 대상물의 폭(예를 들어, 직경)은 다양할 수 있다. 예를 들어, 폭은 300nm 또는 450nm 일 수 있다. 실시 예에서, 대상물은 약 30 이상의 다이/필드, 약 40 이상의 다이/필드, 약 50 이상의 다이/필드, 약 60 이상의 다이/필드, 약 70 이상의 다이/필드, 약 80 이상의 다이/필드, 약 100 또는 그 이상의 다이/필드, 약 110 또는 그 이상의 다이/필드, 약 120 또는 그 이상의 다이/필드, 약 130 또는 그 이상의 다이/필드, 약 140 또는 그 이상의 다이 / 약 160 이상의 다이/필드, 약 170 이상의 다이/필드, 약 180 이상의 다이/필드, 약 190 이상의 다이/필드, 약 200 이상의 다이/필드, 약 220 이상의 다이/필드, 약 240 이상의 다이/필드, 또는 약 260 이상의 다이/필드를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 빔은 빔이 대상물(100)을 검사하는 조합된 시야(400)를 제공한다. 이 예에서, 4 개의 빔이 있으며, 각각은 결합된 시야의 자체 시야를 갖고 각각의 시야가 동일할 필요는 없다. 이 경우, 각각의 빔은 결합된 시야(400)의 도 4의 4 개의 세그먼트로 나타낸 바와 같이 동일한 시야를 갖는다. 따라서, 일 실시 예에서, 빔이 결함(410)을 포함하는 대상물의 상이한 부분(예를 들어, 필드/다이(120) 또는 그 부분)을 검사할 수 있도록, 결합된 시야(400)와 대상물(100) 사이의 상대적 이동이 제공된다. 일 실시 예에서, 각각의 빔이 결합된 시야(400)의 각각의 시야에 대응하는 폭을 갖는다면, 상기 빔은 대체로 고정된 방위로 될 수 있고 상기 대상물은 상기 대상물을 검사하기 위해 상기 빔에 대해 이동될 수 있다. 또한, 일 실시 예에서, 결합된 시야(400) 내에서 각각의 시야각을 갖는 빔의 스캐닝을 제공하기 위해 전자빔과 대상물 사이의 상대 이동이 있다. 일 실시 예에서, 대상물은 일반적으로 고정된 방위에 있고, 대상물에 대해 빔이 이동(예를 들어, 기울어짐)되어 각각의 시야 내에 빔을 스캐닝하게 한다. 일 실시 예에서, 각각의 시야각으로 빔을 스캐닝하도록 빔과 대상물의 결합된 움직임이 있을 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서, 결합된 시야(400)와 대상물 사이의 상대적인 이동에 의해, 복수의 빔은 복수의 필드/다이(120) 또는 그 일부와 같은 대상의 상이한 부분에 제공될 수 있고, 대상물의 일부인 전자빔과 대상물 사이에 상대적인 움직임이 제공되어, 결합된 시야(400)의 각각의 필드로 빔을 스캐닝하여 결함(410)을 포함하는 대상물을 이미징한다.
결합된 시야(400) 및 각각의 빔에 대응하는 그것의 개별 시야 부분은 도 4에 도시된 것과 상이한 형상을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 일 실시 예에서, 각각의 빔 스폿의 경계는 시야(400)의 일부분과 동일 범위에 있다. 일 실시 예에서, 빔 스폿은 시야의 빔 부분보다 작고, 따라서 빔과 시야(400)의 그 부분 사이에 상대적으로 이동이 제공되어, 빔이 시야의 그 부분에 대응하는 영역을 검사할 수 있다. 이러한 실시 예에서, 빔은 빔과 시야(400)의 부분 사이의 상대 이동을 제공하기 위해 이동(예를 들어, 경사)될 수 있고, 대상물은 이동하여 시야(400)와 대상물 사이의 상대적 이동을 제공하도록 야기될 수 있다. 적절하게 다른 조합의 움직임이 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 처리량 및/또는 더 작은 피처들을 측정하는 능력은 각각이 적어도 하나의 전자빔을 제공하는 복수의 전자빔 칼럼들(이하, 멀티-칼럼 시스템으로 지칭됨)을 제공함으로써 개선될 수 있다. 즉, 각각의 칼럼은 적어도 하나의 전자빔(일 실시 예에서, 복수의 전자빔 칼럼 중 하나 이상은 멀티 빔 칼럼임)을 제공하고, 칼럼의 전자로부터 발생하는 2 차 및/또는 후방 산란 전자를 측정하는 검출기 빔은 대상물에 입사한다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼들 각각 또는 전자빔 칼럼들로부터 선택된 복수의 전자빔은 하나 이상의 다른 전자빔 칼럼과 평행하게 대상물을 검사한다. 따라서, 일 실시 예에서, 각각의 빔은 더 나은 분해능을 위해 비교적 작은 전류를 가질 수 있지만, 전체적으로, 다수의 전자빔 칼럼은 상대적으로 높은 총 전류를 제공하여 보다 빠른 검사를 가능하게 한다. 또한, 다수의 전자빔 칼럼을 사용하여 이미지를 병렬로 수집하면 단일 전자빔 칼럼과 비교하여 처리량이 현저히 증가할 수 있다.
도 5를 참조하면, 매우 개략적인 예가, 대상물(100)과 관련된 다중-칼럼 전자빔 검사 시스템의 실시 예의 다중 빔의 구현 예가 도시되어 있다. 이 경우, 대상물(100)은 각각의 경계(125)(대상물 상에 물리적으로 존재하지 않을 수 있지만 "가상의"경계)에 의해 식별되는 복수의 필드 또는 다이(120)를 포함한다. 일 실시 예에서, 각각의 필드 또는 다이는 그것에 할당된 전자빔 칼럼을 갖는다. 일 실시 예에서, 복수의 필드 또는 다이를 각각 포함하는 복수의 세트 중 각 세트는 그것에 할당된 전자빔 칼럼을 갖는다. 일 실시 예에서, 다수의 전자빔 칼럼은 1 차원 어레이로 제공되며, 바람직하게는 대상물의 가장 넓은 부분을 가로 질러 연장하기에 충분한 전자빔 칼럼을 갖는 1 차원 어레이로 제공된다. 일 실시 예에서, 1 차원 어레이는 어레이의 신장 방향에 직각인 방향으로 어레이와 대상물 사이의 상대적인 이동을 통해 대상물을 가로 질러 효율적으로 스캔한다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼들은 2 차원 어레이로 구성된다. 일 실시 예에서, 2 차원 어레이는 제 1 방향으로 대상물의 폭/길이를 가로 질러 그리고 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 대상물의 폭/길이를 가로 질러 연장한다. 일 실시 예에서, 2 차원 어레이는 직사각형 어레이이다. 일 실시 예에서, 2 차원 어레이는 대상물의 형상과 일치하는 형상을 갖는다. 따라서, 둥근 대상물의 경우, 배열은 원형 배열을 만들기 위해 제거된 모서리에 배열 요소가 있는 직사각형 배열이거나 다이아몬드 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 대상물은, 대상물에 할당된 약 30 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 40 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 50 개 이상의 전자빔 칼럼, 약 60 또는 대상물에 할당된 약 70 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 80 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 90 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 100 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 110 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 120 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 130 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 140 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 150 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 160 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 170 개 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 180 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 190 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 200 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 220 이상의 전자빔 칼럼, 대상물에 할당된 약 240 개 이상의 전자빔 칼럼 또는 대상물에 할당된 약 260 개 이상의 전자빔 칼럼을 포함할 것이다. 도 5의 대상물은 매우 개략적이고 일반적으로 도시된 것보다 더 많은 다이/필드를 갖는다. 둥근 대상물이 도시된 반면, 그것은 다른 형상일 수 있다. 대상물의 폭(예를 들어, 직경)은 변할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 빔 중 각각의 빔은 빔이 대상물(100)을 검사하는 각각의 시야(500)를 갖는다. 이 예에서, 5 개의 빔이 있으며, 각각은 자신의 시야(500)를 갖는다. 따라서, 일 실시 예에서, 빔이 결함(410)을 포함하여 대상물의 상이한 부분을 검사하기 위해 시야(500)와 대상물(100) 사이의 상대 이동을 효율적으로 발생시키는 빔과 대상물 사이의 상대 이동이 제공된다. 일 실시 예에서, 시야(500)의 각각은 각각의 필드 또는 다이에 효과적으로 전용된다. 즉, 실시 예에서, 대부분의 다이 또는 필드는 복수의 시야(500) 중 단일 시야(500)만으로 검사된다. 일 실시 예에서, 다이 또는 필드에 대한 각각의 시야(500)는 인접한 다이 또는 필드의, 없음(none)을 포함하는, 대다수를 검사한다. 실시 예에서, 시야(500)는, 시야(500)가 연관된 것을 제외하고는 다이 또는 필드를 검사하지 않는다.
따라서, 일 실시 예에서, 시야(500)와 대상물(100) 사이의 상대 이동이 제공되어 각 시야(500)가 그 관련된 다이 또는 필드의 상이한 부분을 검사한다. 일 실시 예에서, 시야(500)는 일반적으로 고정된 방위에 있고, 대상물은 시야(500)에 대해 이동되어 각각의 필드 또는 다이의 각각의 부분에 시야(500)를 구성한다.
시야 각(500)이 각각의 다이 또는 필드의 각각의 부분에 위치되면, 각각의 빔 각각은 다른 빔과 평행한 다이 또는 필드의 각각의 부분을 검사한다. 시야(500)가 전자빔 스폿의 크기에 대응하는 실시 예에서, 빔은 일반적으로 고정된 방위에 있고, 대상물은 빔에 대해 이동되어 각각의 필드 또는 다이에서 빔을 스캐닝하게 한다. 보다 일반적으로, 일 실시 예에서, 대상물은 대체로 고정된 방위에 있고, 각각의 빔은 대상에 대해 이동(예를 들어, 경사)되어 각각의 필드 또는 다이에서 각각의 시야 내에서 빔을 스캐닝하게 한다. 일 실시 예에서, 빔의 스캐닝을 유발하기 위해 빔과 대상물의 결합된 움직임이있을 수 있다.
일 실시 예에서, 시야(500)와 대상물(100) 사이의 상대 이동을 통해, (시야(500)에서 작동하는) 각각의 빔은 각각의 필드/다이(120)의 상이한 부분 더욱이, 처리량 개선을 가능하게 하기 위해, 상이한 필드/다이(120)의 부분들은 (예를 들어, 빔 및/또는 대상물의 이동에 의해 각각의 빔을 스캐닝함으로써) 각각의 시야(500)에서 빔에 의해 평행하게 검사된다. 즉, 다수의 빔이 각 빔이 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 동일한 대상물에 투영된다.
일 실시 예에서, 각각의 빔에 대응하는 시야(500)는 도 4에 도시된 것과 다른 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 빔 스폿의 경계는 그 시야(500)와 동일 범위에 있다. 일 실시 예에서, 빔 스폿은 빔의 시야보다 작고, 따라서 빔이 시야(500)에 대응하는 영역을 검사할 수 있도록 빔 및 그의 시야(500) 사이에 효과적으로 상대 이동이 제공된다. 빔은 빔과 그의 시야 사이의 상대 이동을 제공하기 위해 이동(예를 들어, 경사)될 수 있고, 대상물은 시야(500)와 대상물(100) 사이의 상대 이동을 제공하도록 이동될 수 있다. 적절하게 다른 조합의 움직임을 제공할 수 있다.
도 6은 각각의 전자빔 칼럼이 대상물(100) 상의 적어도 하나의 다이 또는 필드에 대응하는 전자빔 칼럼(600)의 어레이를 포함하는 멀티-칼럼 전자빔 검사 시스템의 실시 예에 대한 매우 개략적인 표현이다. 따라서, 일 실시 예에서, 복수의 소형 전자빔 칼럼이 어레이(이 예에서는 실질적으로 수평 어레이), 이 경우에는 2 차원 어레이로 배열된다. 예를 들어, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 또는 160 이상의 광학 칼럼이 2 차원 배열로 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 광학 칼럼의 수는 적어도 대상물(100) 상의 필드 또는 다이의 수에 상응한다. 전자빔 칼럼의 어레이는 병렬로 교차-대상물 검사를 가능하게 하며, 즉, 전자빔 칼럼 중 적어도 하나는 대상물의 일부를 검사하는 동시에, 전자빔 칼럼 중 다른 적어도 하나가 대상물의 다른 부분을 검사한다.
각각의 전자빔 칼럼은 소형화된다(예를 들어, 200 mm2 이하, 170 mm2 이하, 150 mm2 이하, 120 mm2 이하, 100 mm2 이하, 80 mm2 이하, 60 mm2 이하, 10 mm2 또는 그 이하). 또한, 각각의 전자빔 칼럼은 적어도 하나의 전자빔을 제공하고 적어도 하나의 검출기를 갖는다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼은 효과적으로 독립적인 전자빔 시스템이다. 전술한 바와 같이, 일 실시 예에서, 각 칼럼은 대상물(100) 상의 각 필드 또는 다이의 위치와 일치하는 패턴으로 구성된다. (예를 들어, 직경 300mm의 반도체 기판과 같은) 100 개의 다이 또는 필드의 경우, 100 개의 개별 전자빔 칼럼이 제공될 것이며, 각각은 서로 1 내지 30 밀리미터로 이격된다(단일 칼럼 다중-빔 검사 시스템에서 다중 빔들 사이에서 수 밀리미터 이격되어 구별됨).
일 실시 예에서, 하나 이상의 전자빔 칼럼은 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼과 관련하여 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼들은 독립적으로 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼은 제 1 방향으로 그리고 제 1 방향과 본질적으로 직교하는 제 2 방향으로 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 복수의 전자빔 칼럼을 포함하는 하나 이상의 전자빔 칼럼 그룹은 하나 이상의 다른 전자빔 칼럼에 대해 이동 가능하다. 예를 들어, 전자빔 칼럼의 열 또는 행은 전자빔 칼럼의 또 다른 각각의 열 또는 열에 대해 이동 가능하다.
도 6을 참조하면, 이동하는 전자빔 칼럼에 대한 액추에이터 시스템의 실시 예가 제시된다. 이 실시 예에서, 복수의 전자빔 칼럼은 구조(610) 상에 장착되고, 추가의 복수의 전자빔 칼럼은 추가적인 구조(610) 상에 장착된다. 액추에이터 시스템의 액추에이터(620)는 구조(610) 중 적어도 하나를 제 1 방향(640)으로 이동시켜 다른 구조(610)에 대해 적어도 하나의 구조(610)의 위치를 변경시킨다. 일 실시 예에서, 액추에이터(620)는 구조(610)의 피치(따라서 전자빔 칼럼들(600))를 방향(640)으로 변화시켜 구조(610)의 간격을 균일하게 변화시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 피치의 변화는, 피치가 구조(610) 사이의 제 1 균일 피치로부터 구조(610) 사이의 제 2의 다른 균일 피치로 변하는 정도이다. 일 실시 예에서, 액추에이터(620)는 구조(610) 각각을 독립적으로 이동시키도록 구성되어, 구조(610) 사이의 거의 모든 간격의 배치가 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 액추에이터(620)는 선형 모터, 압전 액추에이터 및/또는 벨트 시스템을 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(620)는 구조(610)를 최대 6 자유도까지 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 액추에이터 시스템은 제 2 방향(630)(일 실시 예에서는 제 1 방향(640)과 본질적으로 직교함)으로 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성된다. 전자빔 칼럼(600)을 방향(630)으로 이동시키는 액추에이터의 실시 예의 세부 사항이 도 8 및 도 9를 참조하여 설명될 것이다.
도 7은 도 6과 관련하여 기술된 유형의 다중-칼럼 전자빔 장치의 실시 예의 매우 개략적인 사시도이다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 전자빔 칼럼(600)은 대상물(100)의 폭/길이를 가로 질러 연장된다. 전자빔 칼럼(600)은 도 7 및 도 8의 구조(610)로부터 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 전자빔 칼럼(600)은 구조(610) 내부에 집적될 수 있다(예를 들어, 구조(610)는 일반적으로 U 자 형상의 전자빔 칼럼을 수용하기 위해 U 자형이다).
도 8은 전자빔 칼럼(600)의 일 실시 예의 매우 개략적인 측면도이다. 전자빔 칼럼은 전자빔 광학계(800), 전자빔 처리 장치(810), 선택적인 센서(820), 액추에이터 부분(840) 및 선택적인 액추에이터(860)를 포함한다. 도 9는 도 8의 전자빔 칼럼(600)의 실시 예의 매우 개략적인 평면도 또는 저면도이다.
일 실시 예에서, 전자빔 광학계(800)는 전자빔(805)을 생성하기 위한 전자빔 소스를 포함한다. 일 실시 예에서, 전자빔 광학계(800)는 전자빔을 초점을 맞추고 대상물을 향해 지향시키는 하나 이상의 광학 요소를 포함한다(편의상 여기에 도시되지 않음).
전자빔 처리 장비(810)는 대상물로부터 2 차 및/또는 후방 산란된 전자를 검출하도록 구성된 검출기를 포함하고, 전자빔 광학계(800)로부터의 빔으로부터 발생하는 2 차 및/또는 후방 산란 전자는 대상물에 입사한다. 따라서, 전자빔 칼럼은 전자빔의 통합 공급 및 검출기로서 작용하여 대상물의 특정 영역을 검사한다.
일 실시 예에서, 전자빔 처리 장비(810)는 빔의 이동을 야기하도록, 예를 들어 빔을 기울이도록 구성된 광학계/구조를 선택적으로 포함한다. 따라서, 이 경우, 전자빔 칼럼은 빔 자체의 폭보다 넓은 시야를 갖는다. 이러한 광학계/구조는 전자빔 칼럼의 시야 내에서, 예를 들어 전자빔 칼럼의 시야를 스캐닝하여 빔을 (예를 들어, 1-30 nm 스폿 크기로) 이동시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 광학계/구조는 정전기이다. 일 실시 예에서, 전자빔 처리 장비(810) 및 전자빔 광학계(800)의 광학계/구조(있는 경우)는 모두 정전기일 수 있으며, 즉, 방사 후 및 대상물 상 입사 전에 전자빔을 처리하기 위한 자기 요소가 없다. 이러한 구성은 선택적으로 빠른 디플렉션을 갖는 작은 전자빔 칼럼을 가능하게 한다. 대안적으로, 다른 실시 예에서, 정전기 소자와 결합된 영구 자석 소자는 소형 칼럼의 다른 실시 예를 가능하게 할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자빔 처리 장비(810)는 선택적으로 전자 칼럼 제어 시스템을 포함한다. 전자 칼럼 제어 시스템은 전자 광학 소자(800), 빔, 검출기, 액추에이터 부분(840 및/또는 850), 및/또는 선택적 액추에이터(860)의 이동을 야기하도록 구성된 선택적인 광학계/구조의 제어를 가능하게 한다. 일 실시 예에서, 전자 칼럼 제어 시스템은 전자빔 칼럼에 의한 개별 제어를 가능하게 하여 효과적으로 독립적인 전자빔 검사를 가능하게 하는 중앙 처리 장치 및 로컬 데이터 저장 장치를 포함한다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼은 동일하거나 거의 동일한 데이터 경로를 갖는다. 따라서 전자빔이 대상물 위로 주사되면 각 전자빔 칼럼의 이미지가 검출기에서 수집되고 이미지 데이터가 전자 칼럼의 제어 시스템으로 전송된다. 병렬로 각 칼럼에서 검출 및 처리하면 병목 현상을 피하고 높은 데이터 볼륨 및 속도를 지원할 수 있다.
일 실시 예에서, (액추에이터(620)를 포함하는 액추에이터 시스템의) 액추에이터 부분(840)은 전자빔 칼럼(600)이 제 2 방향(630)으로 이동하여 다른 전자빔 칼럼에 대해 전자빔 칼럼(600)의 위치를 변경시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840)은 전자빔 칼럼(600)이 부착되는 구조(610) 내에 또는 그 위에 위치된 액추에이터 부분(850)과 협동한다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840)은 코일 또는 자석을 포함할 수 있고 액추에이터 부분(850)은 협동 마그넷 또는 코일일 수 있다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840, 850)은 선형 모터를 형성한다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840), 예를 들어 압전 액추에이터만이 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼(600)을 이동시키기 위해 구조(610) 내의 또는 그 위에 있는 액추에이터 부분(850), 예를 들어 기계적 모터 또는 벨트 시스템만이 제공된다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(850)은 복수의 전자빔 칼럼들(예를 들어, 구조(610)의 길이)을 따라 연장되거나 또는 각각의 전자빔 칼럼(600)에 대응하는 구조(610)를 따르는 부분들을 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840 및/또는 850)은 방향(630)으로 구조(610) 상의 전자빔 칼럼(600)의 피치를 변화시키고 따라서 전자빔 칼럼(600)의 간격을 균일하게 변화시키도록 배열된다. 일 실시 예에서, 피치의 변화는 피치가 전자빔 칼럼(600) 사이의 제 1 균일 피치로부터 전자빔 칼럼(600) 사이의 제 2 상이한 균일 피치로 변하는 정도이다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840 및/또는 850)은 전자빔 칼럼(600)을 독립적으로 이동시키도록 구성되어, 구조(610)를 따른 전자빔 칼럼(600) 사이의 거의 모든 간격의 배치가 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840 및/또는 850)은 선형 모터, 압전 액추에이터 및/또는 벨트 시스템을 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터 부분(840 및/또는 850)은 전자빔 칼럼을 최대 6 자유도로 이동시킬 수 있다.
도 14는 전자빔 칼럼(600)의 어레이를 포함하는 다중 칼럼 전자빔 검사 시스템의 일 실시 예의 매우 개략적인 표현이며, 각각의 전자빔 칼럼은 대상물(100) 상의 적어도 하나의 다이 또는 필드에 대응한다. 따라서, 일 실시 예에서, 복수의 소형 전자빔 칼럼이 어레이(가령 실질적으로 수평 어레이), 이 경우에는 2 차원 어레이로 구성된다. 전자빔 칼럼의 어레이는 병렬로 교차 대상물 검사를 가능하게 하며, 즉, 전자빔 칼럼 중 적어도 하나는, 전자빔 칼럼 중 다른 적어도 하나가 대상물의 다른 부분을 검사하는 것과 동시에 대상물의 일부를 검사한다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 전자빔 칼럼은 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼과 관련하여 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼은 제 1 방향으로 그리고 제 1 방향과 본질적으로 직교하는 제 2 방향으로 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 복수의 전자빔 칼럼을 포함하는 하나 이상의 전자빔 칼럼 그룹은 하나 이상의 다른 전자빔 칼럼에 대해 이동 가능하다. 예를 들어, 전자빔 칼럼의 열 또는 행은 전자빔 칼럼의 또 다른 각각의 열 또는 열에 대해 이동 가능하다.
이 실시 예에서, 장 행정 위치 설정 유닛과 단 행정 위치 설정 유닛의 조합이 대상물 상의 스캔 필드 내에 각각의 전자빔 칼럼을 위치시키도록 제공된다. 장 행정 이동을 위해, 도 14의 상부 또는 하부도로 개략적으로 도시된 바와 같이, 2 개의 일반적으로 직교하는 방향(예를 들어, X 또는 Y)으로 전자빔 칼럼의 클러스터를 독립적으로 이동시키는 구조의 격자가 제공된다. 단 행정 위치 설정 유닛은 도 15와 관련하여 이후에 설명될 것이며, 각각의 전자빔 칼럼을 위한 2 차원 단 행정 모듈을 포함한다. 대상물 상의 통상적인 스캐닝 필드 수는 100이므로, 예를 들어 10x10 전자빔 칼럼의 격자는 X 방향을 따라 10 개의 구조 및 Y 방향을 따라 10 개의 구조를 포함한다. 도 14의 개략적인 예는 X 방향을 따른 4 개의 열과 Y 방향을 따른 3 개의 열을 도시한다. 일 실시 예에서, 격자는 다른 복수의 구조와 본질적으로 직교하는 복수의 구조를 포함하지만, 일 실시 형태에서, 구조들이 직교할 필요는 없다.
도 14를 참조하면, 장 행정 액추에이터 시스템의 일 실시 예가 이동하는 전자빔 칼럼에 제공된다. 이 실시 예에서, 복수의 전자빔 칼럼들이 구조(1300) 상에 장착되고, 추가의 복수의 전자빔 칼럼들이 추가적인 구조(1300) 상에 장착되는 등 적절하게 가능하다. 액추에이터 시스템의 액추에이터(1310)는 적어도 하나의 구조(1300)를 제 1 방향(1320)으로 이동시켜 다른 구조(1300)에 대해 적어도 하나의 구조(1300)의 위치를 변경시킨다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1310)는 방향(1320)으로 구조(1300)의 피치 (따라서 전자빔 칼럼들(600))를 변화시키고 구조(1300)의 간격을 균일하게 변화시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 피치의 변화는 피치가 구조(1300) 사이의 제 1 균일 피치로부터 구조(1300) 사이의 제 2의 다른 균일 피치로 변하는 정도이다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1310)는 구조들(1300) 사이의 거의 모든 간격의 배치가 제공될 수 있도록 구조들(1300) 각각을 독립적으로 이동시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1310)는 구조체(1300)의 각각 또는 그 조합을 최대 6 자유도까지로 이동시킬 수 있다.
이 실시 예에서, 복수의 전자빔 칼럼들이 구조(1330) 상에 장착되고, 추가의 복수의 전자빔 칼럼들이 추가적인 구조(1330) 상에 장착되는 등 적절하게 가능하다. 일 실시 예에서, 구조(1330)에 장착된 전자빔 칼럼들은 구조(1300)에 장착된 것들이다. 액추에이터 시스템의 액추에이터(1340)는 구조(1330) 중 적어도 하나를 제 2 방향(1350)으로 이동시키며 (일 실시 예에서는 제 1 방향(1320)과 본질적으로 직교함) 다른 구조(1330)에 연결된다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1340)는 방향(1350)으로 구조체(1330)(및 따라서 전자빔 칼럼들(600))의 피치를 변경하여 구조(1330)의 간격을 균일하게 변화시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 피치의 변화는 피치가 구조(1330) 사이의 제 1 균일 피치로부터 구조(1330) 사이의 제 2의 다른 균일 피치로 변하는 정도이다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1340)는 구조들(1330) 사이의 거의 모든 간격의 배치가 제공될 수 있도록 구조들(1330) 각각을 독립적으로 이동시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1340)는 구조(1330) 각각 또는 그 조합을 6 자유도까지로 이동시킬 수 있다.
도 14에서 (및 도 15에 도시된) 구조들(1330)은 구조들(1300)과 겹쳐진다. 구조들(1330)이 상부 구조들(1300) 위에 도시되어 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 구조(1300)는 상부 구조(1330)일 수 있다. 다른 예로서, 구조(1300 및 1330)는 구조(1300)의 일부분이 인접한 구조(1330) 사이에 있도록 (또는 그 역으로) 효율적으로 교착(interwoven)될 수 있다. 또 다른 예로서, 구조(1300)는 하나 이상의 적절한 슬롯을 사용하여 구조(1330)의 몸체를 통과할 수 있다(또는 그 반대).
일 실시 예에서, 액추에이터(1310) 및/또는 액추에이터 (1340)는 선형 모터, 압전 액추에이터 및/또는 벨트 시스템을 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1310)는 구조 (1300)를 6 자유도까지로 이동시킬 수 있고/있거나, 액추에이터(1340)는 구조(1330)를 6 자유도까지로 이동시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1310) 및/또는 액추에이터(1340)는 장 행정 이동을 위해 예를 들어, 최대 200 mm/s(가령, 최대 50 mm/s, 최대 100 mm/s, 최대 150 mm/s)에서 최대 200 mm 범위(가령, 최대 50 mm 범위, 최대 100 mm 범위, 최대 150 mm 범위)를 제공한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1310) 및/또는 액추에이터(1340)는 10 내지 100 ㎛ 범위에서 측 방향 정확도를 제공한다.
일 실시 예에서, 장 행정 이동 및/또는 단 행정 이동을 위한 하나 이상의 모터는 전기장 및/또는 자기장에 의해 크게 영향을 받지 않는다(바람직하게는 전자빔 칼럼 (600)에 영향을 미치는 전기장 및/또는 자기장을 제공해서는 안됨). 일 실시 예에서, 장 행정 이동 및/또는 단 행정 이동을 위한 모터는 압전기 모터이다. 압전기 모터는 일반적으로 전기장 및/또는 자기장에 민감하지 않다. 일 실시 예에서, 압전기 모터는 본질적으로 전기장 및/또는 자기장을 제공하지 않는다. 압전기 모터(예를 들어, 선형, 워크, 육각 볼트 등의 피에조-모터)는 각각의 장 행정 이동 및/또는 단 행정 이동을 위한 범위 및/또는 속도를 제공할 수 있다.
도 15를 참조하면, 일 실시 예에서, 제 1 및 제 2 방향(1320, 1350)으로 독립적인 장 행정 이동은, 예를 들어 기어 박스 형태의 구조를 적용함으로써 달성된다. 도 15는 전자빔 칼럼(600)의 장 행정 이동을 위한 이중 구조 기어 박스 유형 메커니즘의 실시 예에 대한 매우 개략적인 측면도로서, 전자빔 칼럼(600)은 예를 들어, 구조들(1300, 1330)을 사용하여 장 행정 위치설정 유닛 아래에 위치될 수 있다. 단 행정 액추에이터(1410)가 부착된 구조(1400)(예를 들어, 로드 또는 폴)가 제공된다. 단 행정 액추에이터(1410)에는 전자빔 칼럼(600)이 부착된다.
일 실시 예에서, 단 행정 액추에이터(1410)는 예를 들어, 제 1 및 제 2 방향(1320, 1350)을 포함하는 최대 6 자유도로 전자빔 칼럼(600)의 미세 이동을 가능하게 한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1410)는 선형 모터, 압전 액추에이터 및/또는 벨트 시스템을 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1410)는 압전기 모터를 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1410)는 미세 행정 이동을 위해 예를 들어 20mm 범위(예를 들어, 5mm 범위, 10mm 범위, 15mm 범위까지)를 제공할 수 있다. 인식될 수 있는 바와 같이, 액추에이터(1410)의 범위는 전형적으로 액추에이터(1310, 1340)의 범위보다 작다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1410)는 전자빔 칼럼(600)이 서로를 방해하는 것을 방지하기 위해 대상물 상의 단일 스캔 필드의 크기 내로 치수를 갖는다.
구조(1300)는 제 1 방향(1320)(구조(1330)는 액추에이터(1340)에 의해 제 2 방향(1350)으로 이동할 수 있음)으로 구조(1330)를 따라 이동할 수 있으며, 제 2 방향(1350)으로 구조(1300)을 따라 이동할 수 있다(구조(1300)는 액추에이터(1310)(도 15에 미도시)에 의해 제 1 방향(1320)으로 이동할 수 있음). 일 실시 예에서, (부착된 전자빔 칼럼(600)과 함께) 구조(1400)는 구조(1400)에 부착된 베어링(1420)에 의해 구조 (1330)를 따라 이동하도록 안내된다. 일 실시 예에서, 베어링(1420)은 구조(1330)의 내부 (도 15에 도시된 바와 같음) 또는 외부 표면에 의해 안내된다. 일 실시 예에서, 부착된 전자빔 칼럼 (600)을 갖는 구조(1400)는 구조(1400)에 부착된 베어링(1430)에 의해 구조(1300)를 따라 이동하도록 안내된다. 일 실시 예에서, 베어링(1430)은 구조(1300)의 내부(도 15에 도시된 바와 같음) 또는 외부 표면에 의해 안내된다. 일 실시 예에서, 액추에이터(1410)는 각각의 특정 스캔 필드 내에서 2μm의 측 방향 정확도 내에서 단 행정 위치 설정을 허용한다.
또한, 브레이크(1440, 1450)는 제 1 및 제 2 방향(1320, 1350)으로 구조(1400)와 부착된 전자빔 칼럼(600)의 분리된 이동을 허용하기 위해 제공된다. 일 실시 예에서, 브레이크는 각각의 액추에이터(1460, 1470)에 의해 폐쇄 또는 개방되도록 작동된다. 브레이크(1440)가 구조(1330)에 대해 닫혀 있다면, 구조(1400) 및 부착된 전자빔 칼럼(600)은 구조(1330) 상에 고정된다(따라서 구조(1400) 및 부착된 전자빔 칼럼(600)은 브레이크(1440)가 닫혀있는 동안 구조(1330)에 대해 이동할 수 없고, 일 실시 예에서 브레이크(1440)가 닫혀있는 동안 제 1 방향(1320)으로 장 행정 방식으로 이동할 수 없다). 그러나, 도 15에서, 브레이크(1440)는 개방된 것으로 도시되어 있으므로 구조(1300)가 제 1 방향(1320)으로 이동될 때 구조(1400) 및 부착된 전자빔 칼럼(600)은 구조(1330)를 따라 이동할 수 있다. 구조(1400) 및 구조(1300)와 함께 부착된 전자빔 칼럼(600)을 제 1 방향(1320)으로 이동 가능하게 하기 위해, 브레이크(1450)는 도 15에 도시된 바와 같이 폐쇄되어 구조(1400) 및 부착된 전자빔 칼럼(600)이 구조체 (1300) 상의 위치에 고정된다. 구조(1400) 및 부착된 전자빔 칼럼(600)이 구조(1300)를 따라 제 2 방향(1350)으로 이동하기 위해, 브레이크(1450)가 개방되고 브레이크(1440)가 폐쇄된 후 구조(1330)가 액추에이터(1340)에 의해 제 2 방향(1350)으로 이동될 것이다. 따라서, 구조(1300, 1330)의 이동과 조합하여 액추에이터(1460, 1470)에 의한 브레이크(1440, 1450)의 선택적 개폐에 의해, 구조(1400) 및 부착된 전자빔 칼럼(600)은 원하는 위치로 이동될 수 있다. 인식될 수 있는 바와 같이, 각각 부착된 전자빔 칼럼(600)을 갖는 복수의 구조(1400)가 제공될 수 있으며, 각각은 각각의 브레이크 세트(1440, 1450)를 갖는다. 일 실시 예에서, 단일 액추에이터가 브레이크(1440, 1450) 모두에 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 브레이크(1440, 1450)는 수동으로 작동된다.
도 16a를 참조하면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 전자빔 칼럼(600)이 겹침 구조물(1300, 1330)의 그리드를 포함하는 장 행정 시스템 아래에 (또는 위) 배치될 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼(600) 모두는 가장 낮은 (또는 가장 높은) 구조(1300, 1330) 아래에 위치된다. 도 2 및 도 16a의 예에서, 각각의 전자빔 칼럼(600)은 구조(1300)와 구조(1330)의 교차 중심의 부분적으로 하부(또는 위)에 위치한다. 인식할 수 있는 바와 같이, 교차점은 중첩 구조가 교차하는 가상의 위치이다. 도 17a는 최하부 구조(1300, 1330) 아래(또는 최상부 구조 위)에 완전히 위치되는 및/또는 구조(1300)와 구조(1330)의 교차점의 중심의 부분적으로 아래(또는 위)에 위치되는 전자빔 칼럼(600)의 예시를 나타낸다.
도 16b를 참조하면, Z 방향으로 공간을 절약하고/하거나 추가된 기계적 안정성을 위해, 하나 이상의 전자빔 칼럼(600)이 인접 구조(1300) 및/또는 인접 구조(1330)의 측면에 배치될 수 있으며, 예를 들면, 도 16b에 도시된 바와 같이, 각 교차점의 측면으로 이동한다. 따라서, 일 실시 예에서, 하나 이상의 전자빔 칼럼(600)은 구조(1300) 및/또는 구조(1330) 아래에 (또는 위에) 위치하지 않는다. 도 17b는 인접 구조(1300) 및/또는 인접 구조(1330)의 측면에 위치되고 및/또는 구조(1300) 및/또는 구조(1330) 아래에 (또는 위에) 위치하지 않는 전자빔 칼럼(600)의 예시를 나타낸다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 전자빔 칼럼(600)은 인접한 구조들(1300/1330) 사이의 갭에 적어도 부분적으로 위치될 수 있고 따라서 액추에이터(1410) 및/또는 전자빔 칼럼(600)은 인접 구조(1300/1330)의 하부 표면 위(또는 상부 표면 아래)에 위치한다. 이 실시 예에서, 브레이크(1440) 및/또는 브레이크(1450)는 각각의 구조체(1300, 1330)의 측면에 대해 작동한다. 따라서, 이 실시 예에서, 구조(1400)는 갭에서 전자빔 칼럼(600)의 위치를 수용하도록 구부러질 수 있다. 예를 들어, 구조(1400)는 구조(1300)의 측면으로부터 연장될 수 있고 (도 17b에서 보여지는 바와 같이) 구조 (1330)의 측면으로부터 연장될 수 있다. 도 16b 및 17b의 실시 예는 달리 (예를 들어, 브레이크(1440, 1450) 및 구조(1300, 1330)의 이동을 사용하여) 전자빔 칼럼(600)을 이동시키는 동일한 원리를 사용한다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 전자빔 칼럼들(600) 및/또는 구조들(1400)은 가령 방사선 소스(예를 들어, 레이저) 및 센서인 메트롤로지 모듈(1480)을 가질 수 있고, (예를 들어, 관련된 다이 또는 필드 내에서 효율적으로 및/또는 정밀하게 검사하도록) 대상물 스캔 필드에 대한 정확한 위치를 결정하기 위해, 하나 이상의 이웃하는 전자빔 칼럼들(600) 및/또는 구조들 (1400)까지의 거리를 측정한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 메트롤로지 모듈(1480)은 전자빔 칼럼(600)과 장 행정 시스템의 하나 이상의 구조(1300, 1330) 사이의 거리를 측정하여 대상 스캔 필드에 대한 정확한 위치를 결정할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 메트롤로지 모듈(1480)(예를 들어, 후술하는 센서(820)의 형태)은 대상물 상의 하나 이상의 마커를 사용하여 가령 각 다이 또는 필드 상에서 대상물 스캔 필드에 대한 전자빔 칼럼(600)의 위치를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 미세 위치 설정을 가능하게 하기 위해, 구조(1300, 1330)는 상대적으로 낮은 해상도의 제 1 모드로 이동되어 하나 이상의 전자빔 칼럼(600)이 비교적 큰 스캔 영역, 가령 1 μm2 초과 200 μm2 이하에 걸쳐 스캔하도록 할 수 있다. 일 실시 예에서, 패턴 인식과 같은 하나 이상의 기술은 관심 영역(예를 들어, 결함 영역)을 정확히 국부 화하는데 사용될 수 있다. 제 2 단계에서, 다수의 전자빔 칼럼(600)은 예를 들어 구조(1300, 1330) 및/또는 액추에이터(1410)를 사용하여 높은 정밀도로 검사 위치로 이동되고, 0.1 μm2 초과 2 μm2 이하의 영역과 같은 작은 영역(관심 영역을 포함하는 것이 바람직함)에 대한 고해상도 스캔이 뒤 따른다. 일 실시 예에서, 제 2 단계에서, 전자빔 칼럼(600)은 물리적으로 이동되지 않지만, 대상물만이 중심을 벗어나서 소 영역 스캐닝을 수행하거나, 전자빔 칼럼(600)과 대상물을 이동시켜 소 영역 스캐닝을 수행한다.
따라서, 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼을 두 개의 상이한 방향으로 독립적으로 이동시키기 위해 예를 들어 기어 박스 유형의 구성을 사용하여 그 각각의 스캔 필드 위에 전자빔 칼럼을 유지하는 중첩 구조를 포함하는 장 행정 시스템이 제공된다( 예를 들어, X 및 Y 방향으로). 일 실시 예에서, 피에조 장 행정 및 단 행정 모터가 정확한 위치 설정 및/또는 전기/자기 간섭없는 위치 설정을 위해 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 단 행정 액추에이터 및/또는 전자빔 칼럼을 장 행정 구조의 측면 상에 위치시킬 수 있는 가능성이 제공된다.
따라서, 본 명세서에 설명된 액추에이터 시스템에 있어서, 전자빔 칼럼은 상이한 대상물 크기에 따르도록 구성될 수 있다. 또한, 액추에이터 시스템은 필드 또는 다이의 상이한 크기, 필드 또는 다이의 상이한 피치, 필드 또는 다이의 상이한 형상 등과 같은 필드 또는 다이의 상이한 배치에 따르도록 구성될 수 있다. 전자빔 칼럼이 각각 다른 필드 또는 다이와 일치하도록 조정이 이루어지며, 따라서 전자빔 칼럼의 X 및/또는 Y와 같은 일반적인 피치만이 전자빔 칼럼을 각각의 필드 또는 다이 위치와 일치시키도록 조정된다.
따라서, 일 실시 예에서, 복수의 빔은 필드 또는 다이 피치/간격의 정수배인 피치에 있다. 따라서, 일 실시 예에서, 다이 또는 필드 크기 또는 간격이 가변적이도록 하기 위해, 액추에이터 시스템은 빔이 X 및/또는 Y에서 필드 또는 다이 피치의 절반 거리만큼 이동하게 한다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼은 적어도 칼럼의 이동 범위를 가능하게 하기 위해 피치의 2 배 이상으로 이격된다.
실시 예가 가동 구조(610)을 사용하여 기술되었지만, 전자빔 칼럼(600)의 이동은 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자빔 칼럼들 각각은 대체로 평탄한 구조에 대해 X 및 Y 방향으로 개별적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 각각의 전자빔 칼럼은 평면 모터와 유사한 코일 및 자석의 평면 구성과 협동하는 코일 또는 자석을 가질 수 있다. 또한, 대상물은 도면의 전자빔 칼럼 아래에 도시되어 있지만, 대상물은 대신에 전자빔 칼럼 위에 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 검사 동안, 전자빔 칼럼들은 실질적으로 정지되어 있다. 따라서, 검사 전에 전자빔 칼럼은 필드 또는 다이 위치/크기와 일치하도록 X 및/또는 Y에서 조정되고, 다음 전자빔 칼럼은 검사 동안에 실질적으로 고정된다. 검사 동안, 사전에 위치된 전자빔 칼럼에 대해 대상물만 이동할 수 있다. 선택적으로, 상기 논의된 바와 같이 검사 중에 전자빔의 스캐닝을 가능하게 하도록 상기 빔이 편향될 수 있다.
또한, 일 실시 예에서, 도 10을 참조하면, 적어도 전자빔 광학계(전체 전자빔 칼럼까지 포함할 수 있음)는 액추에이터(860)를 사용하여 위치(예를 들어, 수평 위치 또는 경사) 에서 미세하게 조정될 수 있다(1000, 1010). 이러한 조정은 검사를 위해 대상물 전체를 처리하는 동안 대상물이 전자빔 칼럼에 대해 상대적으로 이동되면서 발생할 수 있으며, 예를 들어 적어도 전자빔 광학 위치는 대상물이 이동되어 다이 또는 필드 내의 새로운 검사 영역을 관련된 전자빔 칼럼의 시야 내에 위치시키면서 그 기간 동안 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 조정은 예를 들어 액추에이터(620) 및/또는 액추에이터(840, 850)에 의한 이동으로부터 발생할 수 있는 전자빔 칼럼 또는 그 전자빔 광학계의 위치의 오차를 설명하는 것일 수 있다. 이 경우, 일 실시 예에서, 액추에이터(860)는 예를 들어 방향(1010)으로 전자빔 광학기를 이동시켜 전자빔 광학을 원하는 위치에 놓을 수 있다. 일 실시 예에서, 조정은 이후 설명되는 바와 같이 결함이 의심되는 영역과의 오정렬을 설명하기 위해, 예를 들어 방향(1000)으로 될 수 있다.
유사하게, 전자빔 칼럼(600)은 액추에이터(840, 850)를 사용하여 위치(예를 들어, 수평 위치 또는 틸트)에서 약간 조정될 수 있다(1000, 1010). 이러한 조정은 검사를 위해 대상물 전체를 처리하는 동안 대상물이 전자빔 칼럼에 대해 상대적으로 이동되면서 발생할 수 있다. 예를 들어, 개별 전자빔 칼럼 위치는 다이 또는 필드 내의 새로운 검사 영역을 관련 전자빔 칼럼의 시야 내에 위치시키도록 대상물이 이동되는 동안 그 기간 동안 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 조정은, 예를 들어 액추에이터(620) 및/또는 액추에이터(840, 850)에 의한 이동으로부터 발생할 수 있는 전자빔 칼럼의 위치에서의 오차를 설명하는 것일 수 있다. 이 경우, 일 실시 예에서, 액추에이터(840, 850)는 예를 들어 방향(1010)으로 전자빔 칼럼을 이동시켜 전자빔 칼럼(및 전자빔 광학 요소)을 원하는 위치에 놓을 수 있다. 일 실시 예에서, 조정은 이후 설명되는 바와 같이 결함이 의심되는 영역과의 오정렬을 설명하기 위해, 예를 들어 방향(1000)으로 될 수 있다.
전술된 바와 같은 조정은 후술되는 센서 데이터 및/또는 측정 데이터 - 패턴의 패턴 피처가 대응하는 대상물에서의 다이 또는 필드에서 어디에 위치되는지 위치설정을 돕는 정렬, 오버레이 및 마스크 등록 데이터와 같음 - 에 기초할 수 있으며, 즉 대상물 상의 패턴 피처의 시프트를 계산적으로 예측할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자빔 칼럼은 선택적으로 전자빔 광학계(800) 및/또는 전자빔 처리 장비(810)를 이동시키는 액추에이터(860)를 포함한다. 액추에이터(860)는 액추에이터 부분(840 및 / 또는 850)에 의해 제공되는 비교적 거친 이동에 비해 미세 이동을 가능하게 할 수 있다. 일 실시 예에서, 액추에이터(860)는 선형 모터 및/또는 압전 액추에이터를 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터(860)는 전자빔 광학계(800) 및/또는 전자빔 처리 장비(810)를 최대 6 자유도로 이동시킬 수 있다.
실시 예에서, 센서(820)는 대상물에 대한 전자빔 칼럼의 위치를 결정하기 위해 방사선(830)(예를 들어, 광)을 제공한다. 예를 들어, 센서(820)는 전자빔 칼럼으로부터 대상물까지의 거리를 결정할 수 있고/있거나 전자빔 칼럼과 대상물 사이의 틸트를 결정할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일 실시 예에서, 센서(820)는 전자빔 칼럼과 대상물 상의 위치 사이의 상대 위치를 결정하기 위해 대상물 상의 정렬 마크 또는 다른 타겟을 측정한다. 이러한 정보는 전자빔 칼럼(예를 들어, 액추에이터 부분(840 및/또는 850)) 및/또는 전자빔 광학계(예를 들어, 액추에이터(860))를 이동시키도록 액추에이터 시스템에 제공되어 전자빔 칼럼 및/또는 전자빔 광학계 각각의 위치를 제어가능하게 하며, 및/또는 빔을 이동시키도록 전자빔 처리 장치(810)의 광학계/구조에 제공되어 전자빔의 위치를 제어가능하게 한다.
더 작은 시야는 픽셀 크기를 감소시키고, 더 작은 패턴 편위들(excursions)의 검출을 가능하게 하지만, 보다 정확한 정렬을 요구한다. 따라서 칼럼이 고정밀 메카트로닉스 또는 센서를 사용하여 잘 정렬되면 더 작은 시야를 사용하여 더 높은 분해능과 높은 검사 속도를 얻을 수 있다.
또한, 일 실시 예에서, 전술한 바와 같이 다이 또는 필드에 구성된 복수의 전자빔 칼럼을 사용하는 병렬 검사와 함께 계산 결함 예측의 시너지 조합이 제공되어, 각각의 다이 또는 필드의 전체 영역보다 보다 적은 검사로 처리량, 정확도 및/또는 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 계산 결함 예측은 검사할 영역의 크기를 ~ 2-3 오더로 줄일 수 있으므로 단일-빔 전자빔 검사 장치 또는 다중-빔 전자빔 검사 장치와 비교할 때 대상물 상에 잠재적 결함 피처를 식별하는데 훨씬 빠른 검사를 제공할 수 있다. 예를 들어, 단일-빔 전자빔 장치는 다이 또는 필드를 스캔하는 데 상당한 시간이 걸리며, 대상물의 모든 다이 또는 필드는 물론, 미세한 패턴 피처를 검사하는 데 많은 시간을 소비한다. 또한, 다중-빔 전자빔 장치는 다수의 빔에 걸쳐 상대적으로 큰, 조합된 시야를 가질 것이다. 그러나 결함이 발생할 가능성이 있는 영역(~0.5-3 μm2)은, 10,000 μm2(가령 10x10 빔 어레이)의 조합된 시야를 제외하고, 단일 빔(~100 μm2)의 시야보다 이미 더 작다. 따라서, 하나 또는 두세 개의 예상된 결함만이 결합된 시야 내에 있게 되고, 따라서 다중-빔 전자빔 장치는 결함의 검사를 현저하게 가속시키지 않을 것이다.
예를 들어, 처리량의 개선은, 다수의 결함이 (예를 들어, 반도체 웨이퍼 상에서) 체계적이고 패턴 의존적이며 따라서 계산 결함 예측이 각각의 다이 또는 필드에서(반도체 웨이퍼의 가장자리를 제외하고) 동일하거나 유사한 위치에서 결함을 식별할 것이라는 가능성이 상당히 높다라는 통찰력으로 인하여 달성될 수 있다. 따라서, 전자빔 칼럼들이 다이 또는 필드와 사전 정렬되면, 전자빔 칼럼의 그룹과 대상물 사이의 단일 상대 이동은, 모두, 대다수, 또는 다수의 전자빔 칼럼의 시야 내의 하나 이상의 예측된 결함을 갖는 각각의 영역을 배치시킬 것이고, 따라서 병렬적인 검사를 가능하게 한다. 다시 말해서, 전자빔 칼럼은 검사 동안 및 검사들 사이에 서로에 대해 근본적으로 정지 상태로 유지될 수 있어서, 전자빔 칼럼의 집합체와 대상물 사이의 상대적인 움직임이, 하나 이상의 잠재 결함을 갖는 각각의 다이 또는 필드 내의 각 영역에 각각의 전자빔의 임팩트 포인트를 병렬적으로 위치시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 잠재적으로 결함이 있는 영역에 전자빔이 신속하게 병렬적으로 배치될 수 있다. 또한, 각 다이 또는 필드의 전체 면적보다 작은 것이 전자빔으로 검사될 필요가 있으며, 이는 상당한 속도 및 처리량 증가를 달성하기 위함이다.
따라서, 일 실시 예에서, 대상물 다이 또는 필드 당 적어도 하나의 칼럼을 갖는 소형 전자빔 칼럼의 2 차원 어레이가 제공되며, 이는 하나 이상의 결함에 대한 잠재성을 갖는 각각의 다이 또는 필드 내에서 하나 이상의 영역을 식별하는 것에 기초하여 각각의 다이 또는 필드의 전체 영역보다 적은 것을 검사한다. 일 실시 예에서, 하나 이상의 결함은, 예를 들어, 시뮬레이션에 의해 계산적으로 예측된다. 일 실시 예에서, 전자빔 칼럼은 다이 또는 필드와의 정렬을 가능하게 하기 위해 적어도 X 및/또는 Y 방향으로 피치를 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 실시 예에서, 대상물의 전체 다이 또는 필드는 검사되지 않는다. 일 실시 예에서, 대상물의 대부분의 다이 또는 필드는 검사되지 않는다. 일 실시 예에서, 대상물의 전체 패터닝된 부분은 검사되지 않는다. 일 실시 예에서, 잠재적 결함을 갖는 영역은 핫 스폿(hotspot)으로 지칭될 수 있다. 핫 스폿은 패터닝에서 결함을 갖는 경향이 있을 수 있는 하나 이상의 패턴 피처를 포함하는 영역이다. 따라서, 일 실시 예에서, 검사 시스템은 다이 또는 필드 내의 개별적인 핫 스폿을 검사할 수 있다. 일 실시 예에서, 핫 스폿 영역은 2 미크론 스퀘어 또는 그 이하(예를 들어, 1.41x1.41 미크론, 1x1 미크론 또는 0.77x0.77 미크론)를 측정한다. 다이 또는 필드는 복수의 핫 스폿 영역을 가질 수 있다. 대부분의 경우, 핫 스폿 영역은 다이 또는 필드 내에서 이산적(discrete)일 것이다. 일 실시 예에서, 복수의 핫 스폿 영역은 인접하여 서로 겹쳐지거나 연결되어 핫 스폿 영역의 인접 그룹을 형성할 수 있다. 따라서 핫 스폿만 검사하면 전자빔 대상물 검사 처리량이 약 두 크기 오더(~100 배) 증가할 수 있다.
실시 예에서, 예측된 결함 영역(예를 들어, 핫 스폿)은 패턴(예를 들어, 패터닝 디바이스의 패턴 또는 이를 위한 패턴)으로부터 임의의 적절한 방법을 사용하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 예측된 결함의 영역은 경험적 모델 또는 계산 모델을 사용하여 패턴의 적어도 일부를 분석함으로써 식별될 수 있다. 경험적 모델에서, 패턴의 이미지(예를 들어, 레지스트 이미지, 광학 이미지, 에칭 이미지)는 시뮬레이션되지 않는다; 대신에 경험적 모델은 처리 파라미터, 패턴의 파라미터 및 결함 간의 상관관계를 기반으로 결함 또는 결함 확률을 예측한다. 예를 들어, 경험적 모델은 분류 모델(classification model) 또는 결함의 경향이 있는 패턴의 데이터베이스일 수 있다. 계산 모델에서, 인쇄된 패턴의 부분 또는 특성이 계산되거나 시뮬레이션되고, 결함은 그 부분 또는 특성에 기초하여 식별된다. 예를 들어, 라인 풀 백(line pull back) 결함은 원하는 위치에서 너무 멀리 떨어진 선 단부를 찾아내어 식별할 수 있으며; 두 개의 라인이 바람직하지 않게 결합하는 위치를 발견함으로써 브리징 결함이 식별될 수 있으며; 중첩 결함은 별도의 층 상의 2 개의 피처가 바람직하지 않게 중첩되거나 또는 바람직하지 않게 중첩되지 않는 것을 발견함으로써 식별될 수 있다. 다른 예에서, 예측된 결함의 영역은 포커스 노광 매트릭스 기판 자격 또는 적합한 메트롤로지 툴에 의해서와 같이 실험적으로 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 예측된 결함을 포함하는 하나 이상의 영역이 디자인 룰 체크에 기초하여 결정된다. 디자인 룰은 두 피처 간의 최소 간격 지정, 피처의 최소 치수 지정 등을 포함할 수 있다. 따라서, 인쇄될 패턴은 디자인 룰과 부합하는지를 검사할 수 있고, 디자인 룰을 따르지 못하거나 위반한 패턴의 부분이 식별될 수 있다(그리고 기판의 패터닝에 의해 실험적으로 테스트됨). 이러한 부분은 케어(care) 영역으로 고려될 수 있으며, 이는 공정 편위(excursion)에 더 높은 감도를 갖는 (따라서 결함에 대한 더 높은 가능성을 갖는) 패턴(다이)의 영역이다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 예측된 결함을 포함하는 하나 이상의 영역은, 공칭 조건에서의 하나 이상의 패터닝 프로세스 수학적 모델에 기초하여 결정된다(이는 전체 패턴(풀 칩) 또는 알려진 문제 패턴 피처의 라이브러리에 대한 것일 수 있음). 공칭 조건 하에서도 인쇄가 불량한(그리고 따라서 결함 가능성이 더 높은) 패턴(또는 패턴 피처)의 부분이 식별될 수 있다. 이러한 부분은 케어 패턴으로 간주될 수 있다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 예측된 결함을 포함하는 하나 이상의 영역은, 패턴의 디자인 데이터 및 패터닝 프로세스로부터의 데이터를 사용하는 하나 이상의 패터닝 프로세스 수학 모델을 사용하는 시뮬레이션에 의해 결정된다. 예를 들어, 도 13과 관련하여 설명된 프로세스는, 각각의 필드 또는 다이에서 그들의 위치를 결정할 뿐만 아니라 예측된 결함 영역의 존재를 도출하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 도 13과 관련하여 설명된 시뮬레이션 프로세스는 공정 편위에 대한 더 높은 감도(따라서 결함에 대한 더 높은 확률을 갖는)를 갖는 패턴(핫 스폿)을 식별하기 위해 공칭 조건으로부터의 상이한 편위에 대해 수행될 수 있다. 선택적으로, 시뮬레이션은 패턴으로 노광된 하나 이상의 기판에 대한 또는 기판으로부터의 측정된 데이터로 추가로 강화될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 기판에 대해 측정된 포커스 맵은 다이 또는 필드(또는 그 일부)에 대한 포커스를 식별하고, 포커스 맵에 기초하여 임계 값을 초과하는 디-포커스를 갖는 그러한 다이 또는 필드(또는 그 일부)만이 검사된다; 그러나 이는, 모든 다이 또는 필드에 걸쳐 모든 민감 가능 영역을 검사하지는 않기 때문에 더 낮은 캡처 속도를 산출한다.
일 실시 예에서, 핫 스폿은 패턴 영역 내의 피처들의 프로세스 윈도우를 평가함으로써 식별될 수 있다. 패턴의 피처에 대한 프로세스 윈도우는 피처가 기판 상의 사양 내에서 생성되는 처리 파라미터(예를 들어, 도즈 및 포커스)의 공간이다. 잠재적인 결함과 관련된 패턴 사양의 예로는 네킹, 라인 풀 백, 라인 틴닝, CD, 에지 배치, 겹침, 레지스트 상실, 레지스트 언더컷 및 브리징 등이 있다. 패턴 영역의 다양한 피처들은 서로 다른 프로세스 창을 가질 수 있다. 영역 내의 모든 피처의 결합된 프로세스 윈도우는 그 영역 내의 개별 피처의 프로세스 윈도우를 병합(예를 들어, 중첩)함으로써 획득될 수 있다. 모든 피처의 프로세스 윈도우의 경계는 일부 피처의 프로세스 윈도우의 경계를 포함한다. 즉, 이러한 개별 피처는 해당 영역의 모든 피처의 결합된 프로세스 윈도우를 제한한다. 이러한 피처는 "핫 스폿"으로 지칭될 수 있다. 따라서 검사 대상의 영역을 평가할 때 특정 영역의 결합된 프로세스 윈도우에 속하지 않는 패턴 형상인 핫 스폿에 집중하는 것이 가능하고 경제적이다. 기판 상에 인쇄된 영역의 핫 스폿에 결함이 없으면 해당 영역의 모든 피처에 결함이 없을 가능성이 높다고 할 것이다. 핫 스폿 위치 및 개별 핫 스폿의 프로세스 윈도우에 기초하여, 핫 스폿의 프로세스 윈도우를 맵으로 결정 및/또는 컴파일할 수 있으며, 즉, 프로세스 윈도우를 위치 함수로 결정한다. 이 프로세스 윈도우 맵은 패턴의 레이아웃 특정 민감도 및 처리 마진을 특징화할 수 있다. 일 실시 예에서, ASML Tachyon FEM 모델 소프트웨어는 핫 스폿을 식별하는데 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 다이나 필드 당 하나 이상의 케어 영역, 케어 패턴 또는 핫 스폿만이 본 명세서에 설명된 다중 전자빔 칼럼 장치를 사용하여 검사된다. 일 실시 예에서, 케어 영역, 케어 패턴 또는 핫 스폿은 전자빔 칼럼의 시야(field of view)보다 작다. 일 실시 예에서, 케어 영역, 케어 패턴 또는 핫 스폿은 0.05 - 10 ㎛2, 0.1 - 5 ㎛2 또는 0.5 - 2 ㎛2의 영역을 갖는다.
도 11a, 11b 및 11c를 참조하여, 브라이트 필드 검사를 사용하는 기술의 실시 예가 케어 영역(1100)을 사용하여 매우 개략적으로 도시되어 있다. 도 11a에서, 케어 영역(1100)은 대상물(100)의 각 필드 또는 다이(120)에 대해 결정된다. 케어 영역(1100)은 상술한 바와 같이 결정될 수 있다. 그 다음, 도 11b를 참조하면, 브라이트 필드 검사가 케어 영역을 검사하도록 사용되어 의심되는 결함(410)을 식별한다. 케어 영역은 일반적으로 대상물과 브라이트 필드 빔 사이의 상대적인 움직임을 제공하여 검사되어 모든 케어 영역이 검사된다. 브라이트 필드 검사는 피처 또는 결함이 너무 작을 수 있기 때문에 의심되는 결함(410)이 실제 결함인지를 명확하게 식별할 수는 없다. 전자빔 결함 리뷰는 그 다음 의심되는 결함(410) 중 어느 것이 실제 결함인지를 식별하고 선택적으로 결함을 특성화(예를 들어, CD 값을 제공)하기 위해 도 11c에서 수행된다. 이 예에 도시된 바와 같이, 도 11c의 실제 결함의 개수는 도 11b의 의심되는 결함보다 적다. 알 수 있듯이, 이 프로세스는 예를 들어 꽤 많은 시간이 걸릴 수 있다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 복수의 전자빔 칼럼 및 예측된 핫 스폿을 사용하는 전자빔 검사의 실시 예가 매우 개략적으로 도시되어 있다. 도 12a에서, 대상물(100) 상의 각 필드 또는 다이(120)에 대한 하나 이상의 핫 스폿(410)은 전술한 기술을 사용하여 결정된다. 전형적으로, 필드 당 또는 다이 당 복수의 핫 스폿이 존재할 것이다. 또한, 도 12a에 도시된 바와 같이, 많은 핫 스폿은 각 필드 또는 다이에서 동일하거나 유사한 위치에서 발생할 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 식별된 핫 스폿 위치에 마진이 추가되어, 핫 스폿이 예측된 결함을 갖는지 아닌지를 검사할 가능성이 각각의 전자빔에 보장될 수 있다. 또한, 핫 스폿을 식별하기 위한 임계 값은 패터닝 프로세스의 제어, 설계 등에 사용되는 것보다 결함 검사를 위해 더 낮을 수 있다. 이는 "경계의(marginal)" 핫 스폿조차도 평가되어 보다 높은 완전성을 보장하는데 도움을 준다. 예를 들어, 부정확한 시뮬레이션의 위험에 대한 적절한 캡처 속도의 균형을 맞추기 위해, 일 실시 예에서, 브라이트 필드로 식별된 의심 결함보다 더 많은 예측된 핫 스폿이 있을 것이다.
또한, 도 12a에 도시된 바와 같이, 필드 또는 다이 당 전자빔 칼럼(600)의 시야(500)가 도시되어 있다. 이 예에서, 각각의 시야(500)는 하나 이상의 핫 스폿을 갖는 영역과 정렬된다. 이들 시야(500) 중 하나 이상이 하나 이상의 핫 스폿을 갖는 영역과 정렬되지 않은 경우, 이들 시야가 "생산적"이 되지 않는 것을 제외하고는 프로세스가 계속 진행될 수 있고, 모든 또는 대다수의 전자빔에 의하여 동시에 검사될 수 없는 영역들을 커버하기 위하여 추가적인 검사가 필요로 될 것이다. 일 실시 예에서, 도 10과 관련하여 설명된 바와 같이 하나 이상의 핫 스폿을 갖는 영역과 정렬되지 않은 하나 이상의 시야(500)에 대해 약간의 조정이 이루어질 수 있다.
다음에, 도 12a 및 12b의 전자빔 칼럼과 대상물의 상대 운동을 행하여 전자빔 검사를 행할 수 있도록 각 시야를 모든 핫 스폿 영역에 정렬시켜서 전자빔 검사가 수행될 수 있다. 후속적으로 또는 동시에, 전자빔 검사의 결과가 핫 스폿이 결함이 있는지 여부를 식별하고 선택적으로 결함을 특징화(예를 들어, CD 값을 제공)하도록 평가된다. 이 예에 도시된 바와 같이, 도 12b의 실제 결함의 개수는 도 12a의 핫 스폿보다 적다.
도 12a 및 12b는 핫 스폿에 관하여 기술되었지만, 동일한 프로세스가 케어 영역 및/또는 케어 패턴에 대해 사용될 수 있다. 그러나, 케어 영역 및/또는 케어 패턴은 핫 스폿보다 면적이 더 클 수 있고, 따라서, 비록 도 11a-c의 공정에 대비되는 복수의 전자빔 칼럼을 사용하여 이들을 검사함에 있어서 처리량은 증가될 것인 반면, 검사에 더 많은 시간이 소요될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 기술된 기술들은 프로세스 램프 동안을 포함하고 예측된 결함의 계산된 영역(예를 들어, 케어 영역 또는 케어 패턴)을 사용하는 브라이트 필드를 포함하는 브라이트 필드 검사를 대체할 수 있다. 높은 처리량을 가능하게 하기 위해, 예측된 핫 스폿의 총 면적은 브라이트 필드 검사를 위해 추정된 총 케어 영역보다 ~2-3 오더 정도 작을 수 있다. 또한, 병렬적으로 측정하도록 구성된 복수의 전자빔 칼럼은, 단일 전자빔 결함 리뷰가 도 11c에 도시된 바와 같이 실제 결함을 식별하는 것보다 ~ 1-2 오더 정도 빠르게 모든 예측된 핫 스폿을 검사할 수 있다. 30, 40, 60, 70, 80, 90, 100, 110 또는 그 이상의 전자빔 칼럼은 그러한 속도 향상을 가능하게 할 것이다.
검사 결과는 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 결함으로 식별된 핫 스폿과 연관된 패턴 피처는, 예를 들어, 디자인 프로세스에서 제거되거나 수정될 수 있고, 프로세스 파라미터를 변경하는 등에 의하여 패터닝이 보상되도록 할 수 있다. 결함이 없는 것으로 확인된 핫 스폿을 사용하여 모델을 튜닝할 수 있다. 핫 스폿의 윤곽(불량인지 여부는 관계없음)을 사용하여 모델을 캘리브레이션할 수 있다. 즉, 모델에 의해 생성된 윤곽이 측정된 윤곽과 비교될 수 있고 그에 따라 모델이 업데이트될 수 있다.
앞선 논의는 예를 들어 반도체 웨이퍼 형태의 기판의 검사에 대부분 초점을 맞추었지만, 여기에서의 장치 및 방법은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)에 적용될 수 있다. 즉 검사 대상물이 패터닝 장치가 될 수 있다. 따라서, 전자빔 칼럼의 수는 적절하게 선택될 수 있다.
일 실시 예에서, 패터닝 디바이스는 전자빔 칼럼에 의해 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여 보정된다. 일 실시 예에서, 보정은 피검사 대상물이 패터닝 디바이스 자체 또는 패터닝 디바이스의 유사한 버전 또는 카피인 경우에 이루어진다. 일 실시 예에서, 보정은 피검사 대상물이 패턴이 전사되는 기판(예를 들어, 반도체 기판)인 경우에 이루어진다.
일 실시 예에서, 여기에 설명된 장치 및 방법은 추가적으로 또는 대안적으로 패터닝 디바이스 수리를 가능하게 한다. 즉, 일 실시 예에서, 다수의 다이 또는 필드에서 병렬로 수리할 수 있는 다중 전자빔 칼럼 장치가 제공된다. 전자빔 칼럼에 의해 제공되는 전자빔은 수리를 가능하게 할 수 있다(그리고 선택적으로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 검출을 위해 사용될 수 있다). 일 실시 예에서, 전자빔은 패터닝 디바이스로부터 물질의 제거를 가능하게 한다. 전자빔 칼럼이 측정을 가능하게 하는 경우, 전자빔의 전력은 측정 및 수리 사이에서 조정될 수 있다. 일 실시 예에서, 수리를 가능하게 하기 위해, 물질이 전자빔과 상호 작용하도록 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 출구(700)는 전구체 유체(예를 들어, 가스)를 공급하도록 제공된다. 유체는 전자빔과 조합하여 사용될 때 물질의 증착을 가능하게 할 수 있다. 일 실시 예에서, 이온 공급 장치는 수리를 가능하게 하기 위해 전자빔 칼럼 대신에 또는 함께 사용된다. 일 실시 예에서, 이온 공급 장치는 금속 이온을 제공하도록 구성된다. 패터닝 디바이스의 수리에 대한 세부 사항은, 예를 들어, 미국 특허 출원 공보 제 2004-0151991 호 및 미국 특허 제 7,916,930 호에서 발견될 수 있으며, 이들 특허는 본원에 참고로 인용 통합된다.
또한, 상기 설명은 주로 전자빔 칼럼을 사용하는 검사에 초점을 맞추었지만, 여기에 설명된 장치 및 방법에는 전자빔 칼럼과 다른 검사 장치가 사용될 수 있다. 즉, 복수의 전자빔 칼럼의 각각은 상이한 검사 장치에 의해 대체될 수 있거나 또는 상이한 검사 장치로 보충될 수 있다. 검사 장치의 유형의 차이 이외에, 여기에 설명된 장치 및 방법은 상이한 검사 장치를 수용하기 위해 변형된 것을 제외하고는 기본적으로 동일할 것이다.
일 실시 예에서, 복수의 다이 또는 필드를 포함하는 대상물을 검사하는 전자빔 검사 장치가 제공되고, 상기 장치는: 복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 구성됨 -; 및 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품 - 상기 명령들 중 적어도 일부는, 상기 전자빔 각각이 그 각각의 필드 또는 다이의 영역의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하도록 구성됨 - 을 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 명령들 중 적어도 일부는 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 결정하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 상기 명령들 중 적어도 일부는 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 2 차원 어레이로 구성되고 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함한다. 일 실시 예에서, 또다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 하나 이상의 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템을 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 명령들 중 적어도 일부는 다수의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 각각의 영역에 동시에 충돌하게 하도록 구성된다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 장치가 제공되며, 상기 장치는: 복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되고, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성됨 -; 및 전자빔 칼럼 중 하나 이상을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대하여 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템을 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 액추에이터 시스템은 상기 복수의 전자빔 칼럼의 피치를 변경시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼들은 2 차원 어레이로 구성되고, 상기 액추에이터 시스템은 전자빔 칼럼의 위치를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 변화시키도록 구성된다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼은 다른 전자빔 칼럼과 독립적으로 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 각각의 전자빔이, 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 대상물과 전자빔 칼럼 사이의 상대적인 이동을 야기하도록 구성되는 기계 판독 가능 명령을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 결정하도록 구성된 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다. 일 실시 예에서, 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하도록 구성된 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다.
일 실시 예에서, 복수의 다이 또는 필드를 포함하는 대상물의 전자빔 검사 방법이 제공되고, 상기 방법은: 복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 구성됨 -; 각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록, 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계; 상기 전자빔으로부터 상기 대상물 상에 상기 전자빔을 제공하는 단계; 및 상기 전자빔 칼럼을 이용하여 상기 대상물로부터의 산란된 또는 제 2 차 전자를 검출하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 컴퓨터에 의해 결정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 2 차원 어레이로 구성되고 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함한다. 일 실시 예에서, 액추에이터를 사용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 전자빔 칼럼 중 다른 하나 이상에 대해 이동시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 대상물은 패터닝 디바이스 또는 반도체 웨이퍼를 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 대상물로부터 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여, 상기 대상물 또는 패터닝 디바이스를 수리하는 단계를 더 포함한다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 방법이 제공되며, 상기 방법은: 복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성됨 -; 및 액추에이터 시스템을 사용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼과 관련하여 이동시키는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼의 피치를 변경하는 단계를 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 2 차원 어레이로 구성되고, 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 전자빔 칼럼의 위치를 변화시킨다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼은 다른 전자빔 칼럼과 독립적으로 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함한다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 컴퓨터에 의해 결정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 핫 스폿을 식별하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 대상물은 패터닝 디바이스 또는 반도체 웨이퍼를 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 대상물로부터의 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여, 상기 대상물 또는 패터닝 디바이스를 수리하는 단계를 더 포함한다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 장치가 제공되고, 상기 장치는: 복수의 전자빔 칼럼 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 - 을 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 1 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능하고, 및/또는 상기 제 2 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 2 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 상기 전자빔 칼럼들 중 하나는 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소를 갖는 칼럼 구조에 연결되며, 상기 제 1 구성요소는 물리적으로 이동가능하게 상기 제 1 가동 구조들 중 하나와 결합하고 상기 제 2 구성요소는 물리적으로 이동가능하게 상기 제 2 가동 구조들 중 하나와 결합한다. 일 실시 예에서, 상기 제 1 구성요소는 상기 제 1 가동 구조 내에 위치되고, 및/또는 상기 제 2 구성요소는 상기 제 2 가동 구조 내에 위치된다. 일 실시 예에서, 상기 제 1 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 1 가동 구조와 결합하도록 구성된 제 1 브레이크 및/또는 상기 제 2 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 2 가동 구조와 결합하도록 구성된 제 2 브레이크를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 제 1 브레이크와 상기 제 2 브레이크를 포함하고, 상기 제 2 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 1 브레이크를 결합시켜 상기 제 2 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성되고 상기 제 1 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 2 브레이크를 결합시켜 상기 제 1 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성되는 제어 시스템을 더 포함한다. 일 실시 예에서, 하나 이상의 전자빔 칼럼은 인접한 제 1 가동 구조 및/또는 제 2 가동 구조의 측면 및 인접한 제 1 가동 구조들 사이 및/또는 인접한 제 2 가동 구조들 사이에 위치된다. 일 실시 예에서, 상기 전자빔 칼럼들 중 적어도 하나는 상기 제 1 및 제 2 가동 구조의 이동 범위보다 작은 이동 범위를 갖는 단 행정 액추에이터에 연결된다. 일 실시 예에서, 복수의 센서를 더 포함하고, 각각은 인접한 전자빔 칼럼과 관련하여 연관된 전자빔 칼럼의 위치를 결정할 수 있도록 거리를 측정하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔 칼럼과 연관된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함하고, 상기 명령들 중 적어도 일부는, 상기 전자빔 각각이 그 각각의 필드 또는 다이의 영역의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하도록 구성된다.
일 실시 예에서, 전자빔 검사 방법이 제공되며, 상기 방법은: 복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 액추에이터 시스템을 이용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키는 단계 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 -; 상기 전자빔 칼럼으로부터 상기 대상물 상에 상기 전자빔을 제공하는 단계; 및 상기 전자빔 칼럼을 이용하여 상기 대상물로부터 산란된 또는 제 2 차 전자를 검출하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 1 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능하고, 및/또는 상기 제 2 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 2 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능하다. 일 실시 예에서, 상기 전자빔 칼럼들 중 하나는 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소를 갖는 칼럼 구조에 연결되며, 상기 제 1 가동 구조들 중 하나와 물리적으로 결합하는 동안 상기 제 1 구성요소를 이동시키고 상기 제 2 가동 구조들 중 하나와 물리적으로 결합하는 동안 상기 제 2 구성요소를 이동시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 제 1 구성요소는 상기 제 1 가동 구조 내에 위치되고, 및/또는 상기 제 2 구성요소는 상기 제 2 가동 구조 내에 위치된다. 일 실시 예에서, 상기 제 1 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 1 가동 구조를 제 1 브레이크와 결합시키는 단계 및/또는 상기 제 2 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 2 가동 구조를 제 2 브레이크와 결합시키는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 제 2 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 1 브레이크를 결합시켜 상기 제 2 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키고, 상기 제 1 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 2 브레이크를 결합시켜 상기 제 1 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키는 단계를 포함한다. 일 실시 예에서, 하나 이상의 전자빔 칼럼은 인접한 제 1 가동 구조 및/또는 제 2 가동 구조의 측면 및 인접한 제 1 가동 구조들 사이 및/또는 인접한 제 2 가동 구조들 사이에 위치된다. 일 실시 예에서, 상기 전자빔 칼럼들 중 적어도 하나를 상기 제 1 및 제 2 가동 구조의 이동 범위보다 작은 이동 범위를 갖는 단 행정 액추에이터을 이용하여 이동시킨다. 일 실시 예에서, 복수의 센서를 더 포함하고, 각각은 인접한 전자빔 칼럼과 관련하여 연관된 전자빔 칼럼의 위치를 결정할 수 있도록 거리를 측정한다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔 칼럼과 연관된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 대상물은 패터닝 디바이스 또는 반도체 웨이퍼를 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 대상물로부터의 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여, 상기 대상물 또는 패터닝 디바이스를 수리하는 단계를 더 포함한다.
일 실시 예에서, 패터닝 디바이스 수리 장치가 제공되며, 상기 장치는: 복수의 빔 칼럼 - 각각의 빔 칼럼은 방사선 빔을 제공하도록 구성되며, 각각의 방사선 빔은 상기 각각의 방사선 빔을 사용하여 상기 빔 칼럼과 관련된 패터닝 디바이스의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 수리하도록 구성됨 -; 및 하나 이상의 빔 칼럼을 다른 하나 이상의 빔 칼럼에 대해 상대적으로 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템을 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 빔 칼럼들 각각은 상기 패터닝 디바이스로부터의 산란된 또는 2 차 전자들을 검출하도록 추가로 구성된다. 일 실시 예에서, 상기 각각의 빔 칼럼은 상기 빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 상기 빔 칼럼들은 각각 전자빔을 제공하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 상기 빔 칼럼은 각각 이온빔을 제공하도록 구성된다.
SEM과 같은 이미징 장치와 관련하여, 일 실시 예는 본 명세서에 설명된 방법의 실시를 가능하게 하는 기계 판독 가능 명령들의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은, 예를 들어도 3의 이미징 장치와 함께 또는 내부에 및/또는 도 2의 제어 유닛(LACU)과 함께 또는 내부에 포함될 수 있다. 또한, 그러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)가 제공될 수 있다. 예를 들어도 1 내지도 3에 도시된 바와 같은 유형의 기존 장치가 이미 생산 및/또는 사용 중인 경우, 장치의 프로세서로 하여금 본 명세서에 설명된 방법을 수행하게 하는 업데이트된 컴퓨터 프로그램 제품을 제공함으로써 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어들의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 머신 판독 가능 명령어는 2 개 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.
본 명세서에 기재된 임의의 제어기는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성 요소 내에 위치된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때 각각 또는 그 조합으로 동작할 수 있다. 제어기는 신호를 수신, 처리 및 송신하기 위한 임의의 적절한 구성을 각각 또는 조합하여 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 적어도 하나의 제어기와 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기는 전술한 방법들에 대한 기계 판독 가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 제어기는 그러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기위한 데이터 저장 매체 및/또는 그러한 매체를 수취하기위한 하드웨어를 포함할 수 있다. 따라서 제어기(들)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독 가능 명령에 따라 동작할 수 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시 예들의 특정 사용 예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용 예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다..
나아가, 본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용 예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용 예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용 예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온 빔 또는 전자빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "최적화" 및 "최적화"는, 패터닝 결과 및/또는 패터닝 공정이, 기판 상의 디자인 레이아웃 전사의 더 높은 정밀도, 보다 큰 프로세스 윈도우 등과 같이 보다 바람직한 특성을 갖도록 패터닝 공정 장치, 패터닝 공정의 하나 이상의 단계 등을 조정하는 것을 지칭하거나 의미한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 "최적화" 및 "최적화"라는 용어는, 하나 이상의 파라미터들에 대한 하나 이상의 값들의 초기 세트와 비교되는, 적어도 하나의 관련 메트릭에서의 로컬 최적 값과 같이 개선을 제공하는 하나 이상의 파라미터에 대한 하나 이상의 값들을 식별하는 프로세스를 의미하거나 지칭한다. "최적" 및 기타 관련 용어는 그에 따라 해석되어야 한다. 일 실시 예에서, 최적화 단계는 하나 이상의 메트릭에서 추가 개선을 제공하기 위해 반복적으로 적용될 수 있다.
본 발명은 다음의 항목을 사용하여 더 설명될 수 있다:
1. 복수의 다이 또는 필드를 포함하는 대상물을 검사하는 전자빔 검사 장치에 있어서,
복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 구성됨 -; 및
기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품 - 상기 명령들 중 적어도 일부는, 상기 전자빔 각각이 그 각각의 필드 또는 다이의 영역의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하도록 구성됨 -
을 포함하는 전자빔 검사 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 명령들 중 적어도 일부는 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 결정하도록 구성되는 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 명령들 중 적어도 일부는 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하도록 구성되는 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 2 차원 어레이로 구성되고 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함하는 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 또다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 하나 이상의 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템을 더 포함하는 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 명령들 중 적어도 일부는 다수의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 각각의 영역에 동시에 충돌하게 하도록 구성되는 장치.
8. 전자빔 검사 장치에 있어서,
복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되고, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성됨 -; 및
전자빔 칼럼 중 하나 이상을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대하여 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템
을 포함하는 전자빔 검사 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 액추에이터 시스템은 상기 복수의 전자빔 칼럼의 피치를 변경시키도록 구성되는 장치.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼들은 2 차원 어레이로 구성되고, 상기 액추에이터 시스템은 전자빔 칼럼의 위치를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 변화시키도록 구성되는 장치.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 전자빔 칼럼은 다른 전자빔 칼럼과 독립적으로 이동 가능한 장치.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함하는 장치.
13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 전자빔이, 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 대상물과 전자빔 칼럼 사이의 상대적인 이동을 야기하도록 구성되는 기계 판독 가능 명령을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함하는 장치.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 결정하도록 구성된 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 장치.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하도록 구성된 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 장치.
17. 복수의 다이 또는 필드를 포함하는 대상물의 전자빔 검사 방법으로서,
복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이를 검사하도록 구성됨 -;
각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록, 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계;
상기 전자빔으로부터 상기 대상물 상에 상기 전자빔을 제공하는 단계; 및
상기 전자빔 칼럼을 이용하여 상기 대상물로부터의 산란된 또는 제 2 차 전자를 검출하는 단계
를 포함하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 컴퓨터에 의해 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 2 차원 어레이로 구성되고 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함하는 방법.
22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터를 사용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 전자빔 칼럼 중 다른 하나 이상에 대해 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
23. 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물은 패터닝 디바이스 또는 반도체 웨이퍼를 포함하는 방법.
24. 제 17 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물로부터 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여, 상기 대상물 또는 패터닝 디바이스를 수리하는 단계를 더 포함하는 방법.
25. 전자빔 검사 방법으로서,
복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역를 검사하도록 구성됨 -; 및
액추에이터 시스템을 사용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼과 관련하여 이동시키는 단계
를 포함하는 방법.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼의 피치를 변경하는 단계를 포함하는 방법.
27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 2 차원 어레이로 구성되고, 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 전자빔 칼럼의 위치를 변화시키는 방법.
28. 제 25 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 전자빔 칼럼은 다른 전자빔 칼럼과 독립적으로 이동 가능한 방법.
29. 제 25 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함하는 방법.
30. 제 25 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계를 더 포함하는 방법.
31. 제 25 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함하는 방법.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 컴퓨터에 의해 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
33. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 핫 스폿을 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
34. 제 25 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물은 패터닝 디바이스 또는 반도체 웨이퍼를 포함하는 방법.
35. 제 25 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물로부터의 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여, 상기 대상물 또는 패터닝 디바이스를 수리하는 단계를 더 포함하는 방법.
36. 전자빔 검사 장치에 있어서,
복수의 전자빔 칼럼 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 및
하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 -
을 포함하는 장치.
37. 제 36 항에 있어서, 상기 제 1 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 1 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능하고, 및/또는 상기 제 2 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 2 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능한 장치.
38. 제 36 항 또는 제 37 항에 있어서, 상기 전자빔 칼럼들 중 하나는 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소를 갖는 칼럼 구조에 연결되며, 상기 제 1 구성요소는 물리적으로 이동가능하게 상기 제 1 가동 구조들 중 하나와 결합하고 상기 제 2 구성요소는 물리적으로 이동가능하게 상기 제 2 가동 구조들 중 하나와 결합하는 장치.
39. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 구성요소는 상기 제 1 가동 구조 내에 위치되고, 및/또는 상기 제 2 구성요소는 상기 제 2 가동 구조 내에 위치되는 장치.
40. 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서, 상기 제 1 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 1 가동 구조와 결합하도록 구성된 제 1 브레이크 및/또는 상기 제 2 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 2 가동 구조와 결합하도록 구성된 제 2 브레이크를 더 포함하는 장치.
41. 제 40 항에 있어서, 상기 제 1 브레이크와 상기 제 2 브레이크를 포함하고, 상기 제 2 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 1 브레이크를 결합시켜 상기 제 2 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성되고 상기 제 1 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 2 브레이크를 결합시켜 상기 제 1 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키도록 구성되는 제어 시스템을 더 포함하는 장치.
42. 제 36 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 전자빔 칼럼은 인접한 제 1 가동 구조 및/또는 제 2 가동 구조의 측면 및 인접한 제 1 가동 구조들 사이 및/또는 인접한 제 2 가동 구조들 사이에 위치되는 장치.
43. 제 36 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자빔 칼럼들 중 적어도 하나는 상기 제 1 및 제 2 가동 구조의 이동 범위보다 작은 이동 범위를 갖는 단 행정 액추에이터에 연결되는 장치.
44. 제 36 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 센서를 더 포함하고, 각각은 인접한 전자빔 칼럼과 관련하여 연관된 전자빔 칼럼의 위치를 결정할 수 있도록 거리를 측정하도록 구성된 장치.
45. 제 36 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔 칼럼과 연관된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성되는 장치.
46. 제 45 항에 있어서, 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함하고, 상기 명령들 중 적어도 일부는, 상기 전자빔 각각이 그 각각의 필드 또는 다이의 영역의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하도록 구성되는 장치.
47. 전자빔 검사 방법으로서,
복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -;
액추에이터 시스템을 이용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키는 단계 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 -;
상기 전자빔 칼럼으로부터 상기 대상물 상에 상기 전자빔을 제공하는 단계;
상기 전자빔 칼럼을 이용하여 상기 대상물로부터 산란된 또는 제 2 차 전자를 검출하는 단계
를 포함하는 방법.
48. 제 47 항에 있어서, 상기 제 1 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 1 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능하고, 및/또는 상기 제 2 가동 구조들 중 하나 이상은 상기 제 2 가동 구조들 중 다른 하나 이상에 대해 이동 가능한 방법.
49. 제 47 항 또는 제 48 항에 있어서, 상기 전자빔 칼럼들 중 하나는 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소를 갖는 칼럼 구조에 연결되며, 상기 제 1 가동 구조들 중 하나와 물리적으로 결합하는 동안 상기 제 1 구성요소를 이동시키고 상기 제 2 가동 구조들 중 하나와 물리적으로 결합하는 동안 상기 제 2 구성요소를 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
50. 제 49 항에 있어서, 상기 제 1 구성요소는 상기 제 1 가동 구조 내에 위치되고, 및/또는 상기 제 2 구성요소는 상기 제 2 가동 구조 내에 위치되는 방법.
51. 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서, 상기 제 1 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 1 가동 구조를 제 1 브레이크와 결합시키는 단계 및/또는 상기 제 2 가동 구조와 관련하여 고정된 위치에 상기 칼럼 구조를 유지하기 위해 상기 제 2 가동 구조를 제 2 브레이크와 결합시키는 단계를 더 포함하는 방법.
52. 제 51 항에 있어서, 상기 제 2 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 1 브레이크를 결합시켜 상기 제 2 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키고, 상기 제 1 브레이크가 결합 해제되는 동안 상기 제 2 브레이크를 결합시켜 상기 제 1 가동 구조가 상기 칼럼 구조의 상기 전자빔 칼럼을 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
53. 제 47 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 전자빔 칼럼은 인접한 제 1 가동 구조 및/또는 제 2 가동 구조의 측면 및 인접한 제 1 가동 구조들 사이 및/또는 인접한 제 2 가동 구조들 사이에 위치되는 방법.
54. 제 47 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자빔 칼럼들 중 적어도 하나를 상기 제 1 및 제 2 가동 구조의 이동 범위보다 작은 이동 범위를 갖는 단 행정 액추에이터을 이용하여 이동시키는 방법.
55. 제 47 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 센서를 더 포함하고, 각각은 인접한 전자빔 칼럼과 관련하여 연관된 전자빔 칼럼의 위치를 결정할 수 있도록 거리를 측정하는 방법.
56. 제 47 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔 칼럼과 연관된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성되는 방법.
57. 제 56 항에 있어서, 각각의 전자빔이 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 상기 대상물과 상기 전자빔 칼럼 사이의 상대적 이동을 야기하는 단계를 더 포함하는 방법.
58. 제 47 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물은 패터닝 디바이스 또는 반도체 웨이퍼를 포함하는 방법.
59. 제 47 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물로부터의 검출된 전자로부터 도출된 파라미터에 기초하여, 상기 대상물 또는 패터닝 디바이스를 수리하는 단계를 더 포함하는 방법.
60. 패터닝 디바이스 수리 장치로서,
복수의 빔 칼럼 - 각각의 빔 칼럼은 방사선 빔을 제공하도록 구성되며, 각각의 방사선 빔은 상기 각각의 방사선 빔을 사용하여 상기 빔 칼럼과 관련된 패터닝 디바이스의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 수리하도록 구성됨 -; 및
하나 이상의 빔 칼럼을 다른 하나 이상의 빔 칼럼에 대해 상대적으로 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템
을 포함하는 장치.
61. 제 60 항에 있어서, 상기 빔 칼럼들 각각은 상기 패터닝 디바이스로부터의 산란된 또는 2 차 전자들을 검출하도록 추가로 구성되는 장치.
62. 제 61 항에 있어서, 상기 각각의 빔 칼럼은 상기 빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성되는 장치.
63. 제 60 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔 칼럼들은 각각 전자빔을 제공하도록 구성되는 장치.
64. 제 60 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔 칼럼은 각각 이온빔을 제공하도록 구성되는 장치.
상기 설명은 제한적이지 않고 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 이하에 설명된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 기술된 바와 같은 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 하나 이상의 실시 형태의 하나 이상의 양상이 적절하게 하나 이상의 다른 실시 형태의 하나 이상의 양태와 결합되거나 대체될 수 있다. 그러므로, 그러한 적응 및 수정은 여기에 제시된 교시 및 지침에 기초하여 개시된 실시 예들의 등가물의 의미 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 본 명세서의 어구 또는 용어는 본 명세서의 전문 용어 또는 표현이 본 발명의 교시 및 지침에 비추어 숙련된 당업자에 의해 해석되도록 제한을 위한 것이 아닌 예시에 의해 설명하기 위한 것임을 이해해야 한다. 본 발명의 폭 및 범위는 상술 한 예시적인 실시 예들 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안 되며, 다음의 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자빔 검사 장치에 있어서,
    복수의 전자빔 칼럼 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되고, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 구성됨 -; 및
    전자빔 칼럼 중 하나 이상을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대하여 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템
    을 포함하는 전자빔 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액추에이터 시스템은 상기 복수의 전자빔 칼럼의 피치를 변경시키도록 구성되는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼들은 2 차원 어레이로 구성되고, 상기 액추에이터 시스템은 전자빔 칼럼의 위치를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 변화시키도록 구성되는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 각각의 전자빔 칼럼은 다른 전자빔 칼럼과 독립적으로 이동 가능한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼은 적어도 30 개의 전자빔 칼럼을 포함하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 전자빔이, 각각의 필드 또는 다이의 전체 영역보다 작은 각각의 필드 또는 다이의 영역을 검사하도록 대상물과 전자빔 칼럼 사이의 상대적인 이동을 야기하도록 구성되는 기계 판독 가능 명령을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 영역들 중 적어도 하나는 식별된 핫 스폿을 포함하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 핫 스폿의 존재 및/또는 위치를 결정하도록 구성된 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 시뮬레이션에 의해 상기 핫 스폿을 식별하도록 구성된 기계 판독 가능 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 장치.
  10. 전자빔 검사 방법으로서,
    복수의 전자빔 칼럼을 갖는 단계 - 각각의 전자빔 칼럼은 전자빔을 제공하고 상기 대상물로부터의 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성되며, 상기 각각의 전자빔 칼럼은 상기 전자빔 칼럼과 관련된 대상물의 상이한 각각의 필드 또는 다이의 영역를 검사하도록 구성됨 -; 및
    액추에이터 시스템을 사용하여 하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼과 관련하여 이동시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 전자빔 칼럼의 피치를 변경하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 각각의 전자빔 칼럼은 다른 전자빔 칼럼과 독립적으로 이동 가능한 방법.
  13. 전자빔 검사 장치에 있어서,
    복수의 전자빔 칼럼 - 상기 전자빔 칼럼 각각은 전자빔을 제공하고 대상물로부터 산란된 또는 2 차 전자를 검출하도록 구성됨 -; 및
    하나 이상의 전자빔 칼럼을 다른 하나 이상의 전자빔 칼럼에 대해 이동시키도록 구성된 액추에이터 시스템 - 상기 액추에이터 시스템은 복수의 제 2 가동 구조들과 적어도 부분적으로 겹치는 복수의 제 1 가동 구조들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 구조들은 상기 복수의 전자빔 칼럼을 지지함 -
    을 포함하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 전자빔 칼럼들 중 적어도 하나는 상기 제 1 및 제 2 가동 구조의 이동 범위보다 작은 이동 범위를 갖는 단 행정 액추에이터에 연결되는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 복수의 센서를 더 포함하고, 각각은 인접한 전자빔 칼럼과 관련하여 연관된 전자빔 칼럼의 위치를 결정할 수 있도록 거리를 측정하도록 구성된 장치.
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