KR20220037511A - 멀티-빔 sem 툴들을 위한 자기-참조 건전성 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
이미지 향상을 위한 시스템들 및 방법들이 개시된다. 이미지를 향상시키는 방법은 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들(502, 506)을 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 각각의 기록은 빔과 연계된다. 또한, 상기 방법은 기록들의 일부(502)를 이용하여 결정되는 베이스라인 값(504)에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Description
본 출원은 2019년 8월 28일에 출원된 미국 출원 62/893,139의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 명세서의 기재내용은 하전 입자 빔 시스템의 분야에 관한 것이며, 특히 멀티-빔 스캐닝 전자 현미경(SEM) 시스템에 대한 건전성 모니터링(health monitoring)에 관한 것이다.
집적 회로(IC)들의 제조 공정들에서, 미완성 또는 완성된 회로 구성요소들은 이들이 디자인에 따라 제조되고 결함이 없을 것을 보장하기 위해 검사된다. 스캐닝 전자 현미경(SEM)과 같은 하전 입자(예를 들어, 전자) 빔 현미경 또는 광학 현미경을 이용하는 검사 시스템들이 채택될 수 있다. SEM은 저 에너지 전자들(예를 들어, < 1 keV)을 표면에 전달하고, 검출기를 사용하여 표면을 떠나는 이차 또는 후방산란 전자들을 기록한다. 표면 상의 상이한 여기 위치(excitation position)들에 대해 이러한 전자들을 기록함으로써, 나노미터 급의 공간 분해능으로 이미지가 생성될 수 있다.
SEM은 단일-빔 시스템 또는 멀티-빔 시스템일 수 있다. 단일-빔 SEM은 단일 전자 빔을 사용하여 표면을 스캐닝하는 한편, 멀티-빔 SEM은 다수 전자 빔들을 사용하여 표면을 동시에 스캐닝한다. 멀티-빔 시스템은 단일-빔 시스템에 비해 더 높은 이미징 스루풋을 달성할 수 있다. 하지만, 멀티-빔 시스템은 더 복잡한 구조들을 가지며, 이로 인해 단일-빔 시스템에 비해 구조적 유연성이 약간 부족하다. 또한, 더 높은 복잡성으로 인해, 멀티-빔 SEM은 단일-빔 SEM에 비해 작동 오차 및 문제가 더 발생하기 쉽다.
본 발명의 실시예들은 이미지 향상을 위한 시스템들 및 방법들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 방법은 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭(performance metric)의 기록들을 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 각각의 기록은 빔과 연계된다. 또한, 상기 방법은 기록들의 일부를 이용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상(abnormality)이 발생하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 시스템이 개시된다. 시스템은 명령어들의 세트를 실행하기 위한 회로를 갖는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 시스템이 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하게 하는 명령어들의 세트를 실행할 수 있으며, 각각의 기록은 빔과 연계된다. 또한, 제어기는 시스템이 기록들의 일부를 이용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하게 하는 명령어들의 세트를 실행할 수 있다. 또한, 제어기는 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 시스템이 이상 표시를 제공하게 하는 명령어들의 세트를 실행할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능한 매체가 개시된다. 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 장치가 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 방법을 수행하게 하도록 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장할 수 있다. 상기 방법은 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 각각의 기록은 빔과 연계된다. 또한, 상기 방법은 기록들의 일부를 이용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 방법은 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 빔이 이상을 나타낼 때 알림을 트리거(trigger)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 장치가 개시된다. 장치는 명령어들의 세트를 실행하기 위한 회로를 갖는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 시스템이 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하게 하는 명령어들의 세트를 실행할 수 있다. 또한, 제어기는 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 시스템이 기록들을 비교하게 하는 명령어들의 세트를 실행할 수 있다. 제어기는 빔이 이상을 나타낼 때 시스템이 알림을 트리거하게 하는 명령어들의 세트를 더 실행할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체가 개시된다. 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 장치가 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 방법을 수행하게 하도록 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장할 수 있다. 상기 방법은 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 빔이 이상을 나타낼 때 알림을 트리거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 방법은 멀티-빔 시스템의 복수의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 복수의 빔들은 제 1 빔 및 다른 빔들을 포함한다. 또한, 상기 방법은 제 1 빔이 다른 빔들과 비교하여 이상 성능을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들로부터 도출된 데이터를 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 비교에 기초하여 제 1 빔이 이상 성능을 나타내는 것으로 결정될 때 알림을 트리거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른, 예시적인 전자 빔 검사(EBI) 시스템을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템의 일부인 예시적인 멀티-빔 시스템을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 또 다른 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 빔들의 성능 메트릭의 시간-의존적 값(time-dependent value)들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른, 도 1의 예시적인 하전 입자 빔 검사 시스템의 일부인 예시적인 멀티-빔 시스템을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 또 다른 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 빔들의 성능 메트릭의 시간-의존적 값(time-dependent value)들을 나타낸다.
이제 예시적인 실시예들을 상세히 언급할 것이며, 그 예시들은 첨부된 도면들에서 나타낸다. 다음 설명은, 달리 나타내지 않는 한 상이한 도면들에서의 동일한 번호들이 동일하거나 유사한 요소들을 나타내는 첨부된 도면들을 참조한다. 예시적인 실시예들의 다음 기재내용에서 설명되는 구현들은 본 발명에 따른 모든 구현들을 나타내지는 않는다. 대신에, 이들은 첨부된 청구항들에서 언급되는 주제와 관련된 실시형태들과 일치하는 장치들 및 방법들의 예시들에 불과하다. 예를 들어, 일부 실시예들이 전자 빔들을 이용하는 것과 관련하여 설명되지만, 본 발명은 그렇게 제한되지 않는다. 다른 타입들의 하전 입자 빔들이 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 광학 이미징, 광 검출, x-선 검출 등과 같은 다른 이미징 시스템들이 사용될 수 있다.
전자 디바이스들은 기판이라고 하는 실리콘의 한 부분(piece)에 형성되는 회로들로 구성된다. 많은 회로들이 실리콘의 동일한 부분에 함께 형성될 수 있으며, 집적 회로 또는 IC라고 한다. 이러한 회로들의 크기는 더 많은 회로들이 기판 상에 피팅(fit)될 수 있도록 극적으로 감소하였다. 예를 들어, 스마트 폰의 IC 칩은 엄지손톱만큼 작을 수 있고, 20 억 개가 넘는 트랜지스터들을 포함할 수 있으며, 각각의 트랜지스터의 크기는 사람 머리카락 크기의 1/1000 미만이다.
이러한 극히 작은 IC를 만드는 것은 복잡하고, 시간-소모적이며, 비용이 많이 드는 공정이고, 흔히 수백 개의 개별 단계들을 수반한다. 심지어 한 단계에서의 오차들도 완성된 IC에서 결함을 유도하여 이를 쓸모없게 만들 잠재력이 있다. 따라서, 제조 공정의 한 가지 목표는 이러한 결함들을 회피하여 공정에서 만들어진 기능 IC들의 수를 최대화하는 것, 즉 공정의 전체 수율을 개선하는 것이다.
수율을 개선하는 한 가지 구성요소는 칩 제조 공정을 모니터링하여 이것이 충분한 수의 기능적 집적 회로들을 생성할 것을 보장하는 것이다. 공정을 모니터링하는 한 가지 방식은 그 형성의 다양한 스테이지들에서 칩 회로 구조체들을 검사하는 것이다. 스캐닝 전자 현미경(SEM)을 사용하여 검사가 수행될 수 있다. SEM은 이러한 극히 작은 구조체들을 이미징하는 데 사용되어, 실제로 웨이퍼의 구조체들의 "사진"을 찍을 수 있다. 이미지는 구조체가 적절하게 형성되었는지, 및 그것이 적절한 위치에 형성되었는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 구조체에 결함이 있는 경우, 공정은 결함이 다시 발생할 가능성이 적도록 조정될 수 있다.
SEM의 동작 원리는 카메라와 유사하다. 카메라는 사람 또는 사물에서 반사되거나 방출되는 빛의 밝기 및 색상을 수용하고 기록함으로써 사진을 찍는다. SEM은 구조체들로부터 반사되거나 방출되는 전자들의 양 또는 에너지를 수용하고 기록함으로써 "사진"을 찍는다. 이러한 "사진"을 찍기 전에, 전자 빔이 구조체들 상에 제공될 수 있고, 전자들이 구조체로부터 반사되거나 방출될("빠져나갈") 때 SEM의 검출기가 그 전자들의 에너지 또는 양을 수용하고 기록하여 이미지를 생성할 수 있다. 이러한 "사진"을 찍기 위해, 일부 SEM들은 단일 전자 빔을 사용("단일-빔 SEM"이라고 함)하는 한편, 일부 SEM들은 다수 전자 빔들을 사용("멀티-빔 SEM"이라고 함)하여 웨이퍼의 다수 "사진들"을 찍는다. 다수 전자 빔들을 사용함으로써, SEM은 이러한 다수 "사진들"을 얻기 위해 구조체들 상에 더 많은 전자 빔들을 제공하여, 구조체들로부터 더 많은 전자들이 빠져나가게 할 수 있다. 따라서, 검출기는 빠져나가는 더 많은 전자들을 동시에 수용하고, 더 높은 효율 및 더 빠른 속도로 웨이퍼의 구조체들의 이미지들을 생성할 수 있다.
하지만, 단일-빔 SEM과 비교하여, 멀티-빔 SEM은 더 많은 구성요소들을 포함하고, 더 복잡한 디자인을 가지며, 전자 검출기 또는 검출기들 상에 덜 분명한 신호를 제공한다. 멀티-빔 SEM의 건전성은, 작업들 동안 하나의 빔만이 비정상적으로 동작하더라도 멀티-빔 SEM의 전반적인 성능이 큰 영향을 받을 수 있기 때문에, 모니터링하는 것이 중요하다. 또한, 성능 문제가 발생할 때, 멀티-빔 SEM은 더 복잡한 그 디자인으로 인해 기술자들이 진단하는 데 더 많은 시간, 비용, 및 인력이 소요된다. 그럼에도 불구하고, 덜 분명한 신호로 인해, 멀티-빔 SEM의 건전성 모니터링은 단일-빔 SEM보다 더 어렵다.
본 발명은 무엇보다도 멀티-빔 SEM 건전성 모니터링을 위한 방법들 및 시스템들을 설명한다. 일부 실시예들에서, 건전성을 모니터링하기 위해, "베이스라인" 조건이 멀티-빔 SEM의 성능 데이터의 게이지로서 사용될 수 있다. 멀티-빔 SEM의 성능 데이터의 작동 파라미터들 또는 통계가 수집되고 베이스라인 조건과 비교될 수 있다. 비교에 기초하여 작동 파라미터들 또는 통계의 이상이 발생하는 경우, 멀티-빔 SEM의 성능 이상이 보고될 수 있고, 추가 조치가 취해질 수 있다. 일 예시에서, 멀티-빔 SEM은 자기-참조 방식(self-referencing scheme)을 사용할 수 있으며, 이는 멀티-빔 SEM의 이력 성능 데이터(historical performance data)를 활용하여 이력-기반 베이스라인 조건을 결정하거나, 각각의 빔의 개별 성능 데이터를 활용하여 그룹-성능-기반 베이스라인 조건을 결정할 수 있다. 이력-기반 베이스라인 조건 또는 그룹-성능-기반 베이스라인 조건은 멀티-빔 SEM의 건전성을 모니터링하기 위한 기준으로서 사용된다. 기본적으로, 이력-기반 베이스라인 조건을 사용함으로써, 멀티-빔 SEM의 빔의 현재 성능은 멀티-빔 시스템이 작동하는 동안 더 이른 시간에 측정된 동일한 빔의 이전("이력") 성능과 비교되고, 현재 성능이 이력 성능을 벗어나는(outlie) 경우에 이상이 식별된다. 그룹-성능-기반 베이스라인을 사용함으로써, 멀티-빔 SEM의 빔의 현재 성능은 멀티-빔 시스템이 작동하는 동안 측정되는 다른 빔들의 현재 성능과 비교되고, 빔의 현재 성능이 다른 빔들의 현재 성능들을 벗어나는 경우에 이상이 식별된다.
자기-참조 방식을 사용함으로써, 멀티-빔 SEM의 건전성은 외부 입력을 참조하지 않고 지속적으로 모니터링되어, 변화된 작동 조건들에 자기-적응(self-adapt)하고 더 높은 정확성으로 이상을 자동으로 식별할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 멀티-빔 SEM에 대한 건전성 모니터링에서는 베이스라인 조건의 정확성 및 유효성이 중요하다. 이러한 베이스라인 조건을 제공하기 위해 외부 입력이 의존되는 경우, 건전성 모니터링은 멀티-빔 SEM의 작동 조건들이 변화할 때 외부 입력의 업데이트를 필요로 할 수 있으며, 이는 지속적인 건전성 모니터링, 작동 조건들의 변화에 대한 자기-적응, 및 높은 정확성으로의 자동 이상 식별에 있어서 어려움을 야기할 것이다.
도면들에서, 구성요소들의 상대적인 치수들은 명확함을 위해 과장될 수 있다. 도면들의 다음 설명 내에서, 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 구성요소들 또는 개체들을 지칭하며, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, "또는"이라는 용어는 실행불가능한 경우를 제외하고 모든 가능한 조합들을 포함한다. 예를 들어, 구성요소가 A 또는 B를 포함할 수 있다고 언급되는 경우, 달리 구체적으로 언급되거나 실행불가능하지 않는 한, 구성요소는 A, 또는 B, 또는 A와 B를 포함할 수 있다. 두 번째 예시로서, 구성요소가 A, B 또는 C를 포함할 수 있다고 언급되는 경우, 달리 구체적으로 언급되거나 실행불가능하지 않는 한, 구성요소는 A, 또는 B, 또는 C, 또는 A와 B, 또는 A와 C, 또는 B와 C, 또는 A와 B와 C를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 전자 빔 검사(EBI) 시스템(100)을 나타낸다. EBI 시스템(100)은 이미징을 위해 사용될 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, EBI 시스템(100)은 주 챔버(101), 로드/락 챔버(load/lock chamber: 102), 전자 빔 툴(104), 및 EFEM(equipment front end module: 106)을 포함한다. 전자 빔 툴(104)은 주 챔버(101) 내에 위치된다. EFEM(106)은 제 1 로딩 포트(loading port: 106a) 및 제 2 로딩 포트(106b)를 포함한다. EFEM(106)은 추가적인 로딩 포트(들)를 포함할 수 있다. 제 1 로딩 포트(106a) 및 제 2 로딩 포트(106b)는 검사될 웨이퍼들[예를 들어, 반도체 웨이퍼들 또는 다른 재료(들)로 만들어진 웨이퍼들] 또는 샘플들(웨이퍼 및 샘플은 교환가능하게 사용될 수 있음)을 포함하는 웨이퍼 FOUP(front opening unified pod)들을 수용한다. "로트(lot)"는 뱃치(batch)로서 처리를 위해 로딩될 수 있는 복수의 웨이퍼들이다.
EFEM(106) 내의 1 이상의 로봇 아암(robotic arm: 도시되지 않음)이 로드/락 챔버(102)로 웨이퍼들을 이송할 수 있다. 로드/락 챔버(102)는 대기압 미만의 제 1 압력에 도달하도록 로드/락 챔버(102) 내의 가스 분자들을 제거하는 로드/락 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 제 1 압력에 도달한 후, 1 이상의 로봇 아암(도시되지 않음)이 로드/락 챔버(102)로부터 주 챔버(101)로 웨이퍼를 이송할 수 있다. 주 챔버(101)는 제 1 압력 미만의 제 2 압력에 도달하도록 주 챔버(101) 내의 가스 분자들을 제거하는 주 챔버 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 제 2 압력에 도달한 후, 웨이퍼는 전자 빔 툴(104)에 의해 검사를 거친다. 전자 빔 툴(104)은 단일-빔 시스템 또는 멀티-빔 시스템일 수 있다.
제어기(109)가 전자 빔 툴(104)에 전자적으로 연결된다. 제어기(109)는 EBI 시스템(100)의 다양한 제어들을 실행하도록 구성되는 컴퓨터일 수 있다. 제어기(109)는 도 1에서 주 챔버(101), 로드/락 챔버(102), 및 EFEM(106)을 포함하는 구조의 외부에 있는 것으로 도시되지만, 제어기(109)가 구조의 일부일 수 있다는 것을 이해한다.
일부 실시예들에서, 제어기(109)는 1 이상의 프로세서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 프로세서는 정보를 조작하거나 처리할 수 있는 일반 또는 특정 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 여하한 수의 중앙 처리 유닛(또는 "CPU"), 그래픽 처리 유닛(또는 "GPU"), 광학 프로세서, 프로그램가능 논리 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 지적 재산(IP) 핵심, 프로그램가능 논리 어레이(PLA), 프로그램가능 어레이 논리(PAL), 일반 어레이 논리(GAL), 복합 프로그램가능 논리 소자(CPLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 시스템온칩(SoC), 주문형 집적 회로(ASIC) 및 데이터 처리가 가능한 여하한 타입의 회로의 여하한 조합을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 네트워크를 통해 커플링된 다수 기계들 또는 디바이스들에 걸쳐 분산된 1 이상의 프로세서를 포함하는 가상 프로세서일 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기(109)는 1 이상의 메모리(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 메모리는 (예를 들어, 버스를 통해) 프로세서에 의해 액세스가능한 코드들 및 데이터를 저장할 수 있는 일반 또는 특정 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 여하한 수의 RAM(random-access memory), ROM(read-only memory), 광 디스크, 자기 디스크, 하드 드라이브, 솔리드-스테이트 드라이브, 플래시 드라이브, SD(security digital) 카드, 메모리 스틱, CF(compact flash) 카드, 또는 여하한 타입의 저장 디바이스의 여하한 조합을 포함할 수 있다. 코드들은 운영 체제(OS) 및 특정 작업들을 위한 1 이상의 응용 프로그램(또는 "앱")을 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 네트워크를 통해 커플링된 다수 기계들 또는 디바이스들에 걸쳐 분산된 1 이상의 메모리를 포함하는 가상 메모리일 수 있다.
이제 도 2를 참조하며, 이는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 EBI 시스템(100)의 일부인 멀티-빔 검사 툴을 포함하는 예시적인 전자 빔 툴(104)을 나타내는 개략적인 다이어그램이다. 멀티-빔 전자 빔 툴(104)[본 명세서에서 장치(104)라고도 함]은 전자 소스(201), 건 어퍼처 플레이트(gun aperture plate: 271), 집광 렌즈(210), 소스 전환 유닛(220), 일차 투영 시스템(230), 전동 스테이지(motorized stage: 209), 및 검사될 샘플(208)(예를 들어, 웨이퍼 또는 포토마스크)을 유지하도록 전동 스테이지(209)에 의해 지지되는 샘플 홀더(207)를 포함한다. 멀티-빔 전자 빔 툴(104)은 이차 투영 시스템(250) 및 전자 검출 디바이스(240)를 더 포함할 수 있다. 일차 투영 시스템(230)은 대물 렌즈(231)를 포함할 수 있다. 전자 검출 디바이스(240)는 복수의 검출 요소들(241, 242, 및 243)을 포함할 수 있다. 빔 분리기(233) 및 편향 스캐닝 유닛(232)이 일차 투영 시스템(230) 내부에 위치될 수 있다.
전자 소스(201), 건 어퍼처 플레이트(271), 집광 렌즈(210), 소스 전환 유닛(220), 빔 분리기(233), 편향 스캐닝 유닛(232), 및 일차 투영 시스템(230)은 장치(104)의 일차 광축(204)과 정렬될 수 있다. 이차 투영 시스템(250) 및 전자 검출 디바이스(240)는 장치(104)의 이차 광축(251)과 정렬될 수 있다.
전자 소스(201)는 음극(도시되지 않음), 추출기 또는 양극(도시되지 않음)을 포함할 수 있으며, 작동 동안 전자 소스(201)는 음극으로부터 일차 전자들을 방출하고 일차 전자들이 추출기 및/또는 양극에 의해 추출 또는 가속되어 일차 빔 크로스오버(가상 또는 실제)(203)를 형성하는 일차 전자 빔(202)을 형성하도록 구성된다. 일차 전자 빔(202)은 일차 빔 크로스오버(203)로부터 방출되는 것으로 시각화될 수 있다.
소스 전환 유닛(220)은 이미지-형성 요소 어레이(도시되지 않음), 수차 보상기 어레이(도시되지 않음), 빔-제한 어퍼처 어레이(beam-limit aperture array: 도시되지 않음), 및 사전-굽힘 마이크로-디플렉터 어레이(pre-bending micro-deflector array: 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전-굽힘 마이크로-디플렉터 어레이는 빔-제한 어퍼처 어레이, 이미지-형성 요소 어레이, 및 수차 보상기 어레이에 수직으로 들어가도록 일차 전자 빔(202)의 복수의 일차 빔릿들(211, 212, 213)을 편향한다. 일부 실시예에서, 집광 렌즈(210)는 일차 전자 빔(202)을 포커싱하여 평행한 빔이 되게 하고 소스 전환 유닛(220) 상에 수직으로 입사하게 하도록 디자인된다. 이미지-형성 요소 어레이는, 일차 전자 빔(202)의 복수의 일차 빔릿들(211, 212, 213)에 영향을 미치고 일차 빔릿들(211, 212, 및 213) 각각에 대한 일차 빔 크로스오버(203)의 복수의 평행 이미지들(가상 또는 실제)을 형성하기 위해 복수의 마이크로-디플렉터들 또는 마이크로-렌즈들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수차 보상기 어레이는 필드 곡률 보상기 어레이(field curvature compensator array: 도시되지 않음) 및 비점수차 보상기 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 필드 곡률 보상기 어레이는 복수의 마이크로-렌즈들을 포함하여 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)의 필드 곡률 수차들을 보상할 수 있다. 비점수차 보상기 어레이는 복수의 마이크로-스티그메이터(micro-stigmator)들을 포함하여 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)의 비점수차들을 보상할 수 있다. 빔-제한 어퍼처 어레이는 개별적인 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)의 직경들을 제한하도록 구성될 수 있다. 도 2는 일 예시로서 3 개의 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)을 나타내며, 소스 전환 유닛(220)은 여하한 수의 일차 빔릿들을 형성하도록 구성될 수 있다는 것을 이해한다. 제어기(109)는 소스 전환 유닛(220), 전자 검출 디바이스(240), 일차 투영 시스템(230), 또는 전동 스테이지(209)와 같은, 도 1의 EBI 시스템(100)의 다양한 부분들에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제어기(109)는 다양한 이미지 및 신호 처리 기능들을 수행할 수 있다. 또한, 제어기(109)는 하전 입자 빔 검사 시스템의 작동들을 통제하기 위해 다양한 제어 신호들을 생성할 수 있다.
집광 렌즈(210)는 일차 전자 빔(202)을 포커싱하도록 구성된다. 집광 렌즈(210)는 집광 렌즈(210)의 포커싱 파워를 변동시킴으로써 소스 전환 유닛(220)의 하류에 있는 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)의 전류들을 조정하도록 더 구성될 수 있다. 대안적으로, 전류들은 개별적인 일차 빔릿들에 대응하는 빔-제한 어퍼처 어레이 내의 빔-제한 어퍼처들의 반경방향 크기들을 변경함으로써 변화될 수 있다. 전류들은 집광 렌즈(210)의 포커싱 파워 및 빔-제한 어퍼처들의 반경방향 크기들을 둘 다 변경함으로써 변화될 수 있다. 집광 렌즈(210)는 제 1 주 평면의 위치가 이동가능하도록 구성될 수 있는 이동가능한 집광 렌즈일 수 있다. 이동가능한 집광 렌즈는 자기적이도록 구성될 수 있고, 이는 오프-액시스 빔릿들(212 및 213)이 회전 각도들로 소스 전환 유닛(220)을 조명하게 할 수 있다. 회전 각도들은 이동가능한 집광 렌즈의 제 1 주 평면의 위치 또는 포커싱 파워에 따라 변화한다. 집광 렌즈(210)는 회전-방지 집광 렌즈일 수 있고, 이는 집광 렌즈(210)의 포커싱 파워가 변화되는 동안 회전 각도들을 변화되지 않게 유지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 집광 렌즈(210)는 이동가능한 회전-방지 집광 렌즈일 수 있고, 여기서 회전 각도들은 제 1 주 평면의 위치 및 포커싱 파워가 변동될 때 변화하지 않는다.
대물 렌즈(231)는 검사를 위해 샘플(208) 상에 빔릿들(211, 212, 및 213)을 포커싱하도록 구성될 수 있고, 본 실시예들에서 샘플(208)의 표면 상에 3 개의 프로브 스폿들(221, 222, 및 223)을 형성할 수 있다. 작동 시, 건 어퍼처 플레이트(271)는 쿨롱 효과(Coulomb effect)를 감소시키기 위해 일차 전자 빔(202)의 주변 전자들을 차단하도록 구성된다. 쿨롱 효과는 일차 빔릿들(211, 212, 213)의 프로브 스폿들(221, 222, 및 223) 각각의 크기를 확대하고, 이에 따라 검사 분해능을 악화시킬 수 있다.
빔 분리기(233)는, 예를 들어 다이폴 자기장(magnetic dipole field) 및 다이폴 정전기장(electrostatic dipole field)을 발생시키는 정전 디플렉터(도 2에 도시되지 않음)를 포함하는 빈 필터(Wien filter)일 수 있다. 작동 시, 빔 분리기(233)는 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)의 개별 전자들에 다이폴 정전기장에 의한 정전기력을 가하도록 구성될 수 있다. 정전기력은 빔 분리기(233)의 다이폴 자기장에 의해 개별 전자들에 가해지는 자기력과 크기가 같지만, 방향은 반대이다. 그러므로, 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)이 적어도 실질적으로 0(zero) 편향 각도들로 적어도 실질적으로 직선으로 빔 분리기(233)를 통과할 수 있다.
작동 시, 편향 스캐닝 유닛(232)은 일차 빔릿들(211, 212, 및 213)을 편향하여, 샘플(208)의 표면의 섹션 내의 개별적인 스캐닝 영역들에 걸쳐 프로브 스폿들(221, 222, 및 223)을 스캐닝하도록 구성된다. 일차 빔릿들(211, 212, 및 213) 또는 샘플(208) 상의 프로브 스폿들(221, 222, 및 223)의 입사에 응답하여, 전자들이 샘플(208)로부터 나오고, 3 개의 이차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 발생시킨다. 이차 전자 빔들(261, 262, 및 263) 각각은 전형적으로 이차 전자들(전자 에너지 ≤ 50 eV를 가짐) 및 후방산란된 전자들[일차 빔릿들(211, 212, 및 213)의 랜딩 에너지(landing energy)와 50 eV 사이의 전자 에너지를 가짐]을 포함한다. 빔 분리기(233)는 이차 투영 시스템(250)을 향해 이차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 편향하도록 구성된다. 이차 투영 시스템(250)은 후속하여 이차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 전자 검출 디바이스(240)의 검출 요소들(241, 242, 및 243) 상에 포커싱한다. 검출 요소들(241, 242, 및 243)은 대응하는 이차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 검출하고, 예를 들어 샘플(208)의 대응하는 스캔 영역들의 이미지들을 구성하기 위해 제어기(109) 또는 신호 처리 시스템(도시되지 않음)에 전송되는 대응하는 신호들을 생성하도록 배치된다.
일부 실시예들에서, 검출 요소들(241, 242, 및 243)은 대응하는 이차 전자 빔들(261, 262, 및 263)을 각각 검출하고, 이미지 처리 시스템[예를 들어, 제어기(109)]에 대응하는 세기 신호 출력들(도시되지 않음)을 생성한다. 일부 실시예들에서, 각각의 검출 요소(241, 242, 및 243)는 1 이상의 픽셀을 포함할 수 있다. 검출 요소의 세기 신호 출력은 검출 요소 내의 모든 픽셀들에 의해 생성된 신호들의 합일 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기(109)는 이미지 획득기(image acquirer: 도시되지 않음), 저장소(도시되지 않음)를 포함하는 이미지 처리 시스템을 포함할 수 있다. 이미지 획득기는 1 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 획득기는 컴퓨터, 서버, 메인프레임 호스트, 단말기, 개인용 컴퓨터, 여하한 종류의 모바일 컴퓨팅 디바이스 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이미지 획득기는 특히 전기 전도체, 광섬유 케이블, 휴대용 저장 매체, IR, 블루투스, 인터넷, 무선 네트워크, 무선 라디오, 또는 이들의 조합과 같은 매체를 통해 장치(104)의 전자 검출 디바이스(240)에 통신 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 획득기는 전자 검출 디바이스(240)로부터 신호를 수신할 수 있고, 이미지를 구성할 수 있다. 이에 따라, 이미지 획득기는 샘플(208)의 이미지들을 획득할 수 있다. 또한, 이미지 획득기는 윤곽들의 생성, 획득된 이미지에 표시자 중첩 등과 같은 다양한 후-처리 기능들을 수행할 수 있다. 이미지 획득기는 획득된 이미지들의 밝기 및 콘트라스트 등의 조정들을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 저장소는 하드 디스크, 플래시 드라이브, 클라우드 저장소, RAM(random access memory), 다른 타입들의 컴퓨터 판독가능한 메모리 등과 같은 저장 매체일 수 있다. 저장소는 이미지 획득기와 커플링될 수 있고, 원본 이미지들로서 스캐닝된 원시 이미지 데이터, 및 후-처리된 이미지들을 저장하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이미지 획득기는 전자 검출 디바이스(240)로부터 수신된 이미징 신호에 기초하여 샘플의 1 이상의 이미지를 획득할 수 있다. 이미징 신호는 하전 입자 이미징을 수행하기 위한 스캐닝 동작에 대응할 수 있다. 획득된 이미지는 복수의 이미징 영역들을 포함하는 단일 이미지일 수 있다. 단일 이미지는 저장소에 저장될 수 있다. 단일 이미지는 복수의 구역들로 분할될 수 있는 원본 이미지일 수 있다. 구역들 각각은 샘플(208)의 피처(feature)를 포함하는 하나의 이미징 영역을 포함할 수 있다. 획득된 이미지들은 시간 시퀀스에 걸쳐 여러 번 샘플링되는 샘플(208)의 단일 이미징 영역의 다수 이미지들을 포함할 수 있다. 다수 이미지들은 저장소에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(109)는 샘플(208)의 동일한 위치의 다수 이미지들로 이미지 처리 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기(109)는 검출된 이차 전자들의 분포를 얻기 위해 측정 회로들(예를 들어, 아날로그-디지털 변환기들)을 포함할 수 있다. 검출 시간 윈도우 동안 수집되는 전자 분포 데이터는, 웨이퍼 표면 상에 입사하는 일차 빔릿들(211, 212, 및 213) 각각의 대응하는 스캔 경로 데이터와 조합하여, 검사 중인 웨이퍼 구조체들의 이미지들을 재구성하는 데 사용될 수 있다. 재구성된 이미지들은 샘플(208)의 내부 또는 외부 구조체들의 다양한 피처들을 드러내기 위해 사용될 수 있고, 이에 의해 웨이퍼 내에 존재할 수 있는 여하한의 결함들을 드러내기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기(109)는 샘플(208)의 검사 동안 샘플(208)을 이동시키도록 전동 스테이지(209)를 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(109)는 전동 스테이지(209)가 일정한 속도로 계속해서 한 방향으로 샘플(208)을 이동시킬 수 있게 할 수 있다. 다른 실시예들에서, 제어기(109)는 전동 스테이지(209)가 스캐닝 프로세스의 단계들에 따라 시간에 걸쳐 샘플(208)의 이동 속도를 변화시킬 수 있게 할 수 있다.
도 2는 장치(104)가 3 개의 일차 전자 빔들을 사용하는 것을 나타내지만, 장치(104)는 2 이상의 일차 전자 빔들을 사용할 수 있다는 것을 이해한다. 본 발명은 장치(104)에서 사용되는 일차 전자 빔들의 수를 제한하지 않는다.
단일 전자 빔을 사용하는 SEM 검사 툴("단일-빔 시스템"이라고 함)과 비교하여, 멀티-빔 SEM 검사 툴("멀티-빔 시스템")은 다수 전자 빔들을 사용하여 동시에 샘플[예를 들어, 도 2의 샘플(208)]을 이미징할 수 있다. 멀티-빔 검사 툴의 스루풋이 단일-빔 시스템보다 높을 수 있다. 하지만, 그 높은 복잡성으로 인해, 멀티-빔 시스템은 단일-빔 시스템에 의한 구조적 유연성이 약간 부족할 수 있다. 또한, 멀티-빔 시스템의 신호들의 신호 대 잡음 비(SNR)는 단일-빔 시스템의 신호들보다 낮을 수 있으며, 이는 건전성 모니터링에 어려움을 야기할 수 있다. 예를 들어, 멀티-빔 시스템에 의해 생성되는 SEM 이미지들의 밝기는 누적된 드리프트를 가질 수 있다. 이러한 드리프트가 식별되지 않는 경우, 이는 이미지 분석에 전파되어 오차들을 야기할 수 있다. 그러므로, 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하고 이를 정밀하고 시기적절한 진단으로 제공하는 것이 중요하며, 이는 인력 및 유지보수 비용, 및 사이클 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 자기-참조 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 자기-참조 방식은 빔들의 성능 메트릭을 모니터링하기 위한 기준으로서 베이스라인 조건 또는 그룹 성능 메트릭을 활용할 수 있다. 성능 메트릭은 빔의 시야(field of view: FOV)로부터 이미징 프로세스에서 생성되는 이미지의 이미지 품질 또는 기하학적 왜곡 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 성능 메트릭은 빔들의 이미징의 성능을 나타낼 수 있다. 베이스라인 조건은 고정된 벤치마크, 거동, 또는 성능 메트릭의 사양일 수 있다. 베이스라인 조건은 빔의 랜딩 에너지, 빔의 전류, 샘플의 픽셀 크기, 또는 샘플의 사양들과 같은 다양한 조건들에 의존할 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템은 기록할 멀티-빔 시스템의 다수 빔들의 1 이상의 성능 메트릭을 선택할 수 있다. 멀티-빔 시스템은 다수 빔들의 성능 메트릭을 기록하고, 그로부터 베이스라인 조건을 결정할 수 있다. 이러한 베이스라인 조건은 단일-빔 시스템에서 이용가능하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템은 사전설정된 시점에서 값들을 기록하기 시작할 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템은 빔의 성능 메트릭과 베이스라인 조건 간의 비교에 기초하여 빔에 이상이 발생하는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템은 빔의 성능 메트릭과 다수 빔들의 그룹 성능 메트릭 간의 비교에 기초하여 빔에 이상이 발생하는지 여부를 결정할 수 있다. 자기-참조 방식에서 다양한 성능 메트릭들을 사용함으로써, 근본 원인의 후속 분석을 위해 이상이 신속하게 진단될 수 있고, 이에 따라 문제해결의 효율이 증가될 수 있다.
일부 실시예들에서, 멀티-빔 시스템은 자동화된 방식으로 앞서 언급된 프로세스들을 수행할 수 있다. 이렇게 함으로써, 멀티-빔 시스템은 멀티-빔 시스템의 건전성을 지속적으로 모니터링하고, 이상을 검출하며, 검출된 이상에 기초하여 1 이상의 문제-야기 모듈(예를 들어, 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈)을 진단할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들(300 및 400)을 나타내는 예시적인 흐름도들이다. 방법들(300 및 400)은 하전 입자 빔 장치[예를 들어, EBI 시스템(100)]와 커플링될 수 있는 모니터 모듈에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어기[예를 들어, 도 1 및 도 2의 제어기(109)]가 모니터 모듈을 포함할 수 있고, 방법들(300 및 400)을 구현하도록 프로그램될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계 302에서, 제어기[예를 들어, 도 1 및 도 2의 제어기(109)]가 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 하전 입자 빔 장치[예를 들어, EBI 시스템(100)]와 커플링된 데이터베이스로부터 기록들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스는 멀티-빔 시스템의 작동 데이터를 수신하고, 이를 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들로 전처리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 기록은 빔과 연계될 수 있다. 이미징 프로세스는 샘플[예를 들어, 도 2의 샘플(208)]의 표면에 걸쳐 빔들을 스캐닝함으로써 SEM 이미지들을 생성하는 프로세스일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 다수 성능 메트릭들에 대한 기록들을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 제어기에 의해 액세스가능한 메모리의 데이터베이스와 같은 데이터베이스에 성능 메트릭의 기록들을 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, 성능 메트릭은 빔들 중 한 빔의 시야(FOV)로부터 이미징 프로세스에서 생성되는 이미지의 이미지 품질 또는 기하학적 왜곡 중 적어도 하나를 나타내는 여하한의 변수 또는 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 빔에 대해, 제어기는 빔의 FOV에 대해 [예를 들어, 도 2의 전자 검출 디바이스(240)를 사용함으로써] SEM 이미지를 생성하도록 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지의 기하학적 왜곡을 나타내는 성능 메트릭은 수차, 구조적 왜곡, 또는 기하학적 형상의 변화를 나타내거나 특징짓는 변수 또는 파라미터를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 품질을 나타내는 성능 메트릭은 이미지의 잡음 레벨, 이미지의 밝기, 이미지의 콘트라스트, 이미지의 선명도, 또는 이미지의 분해능을 나타내거나, 특징짓거나, 또는 표현하는 변수 또는 파라미터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 성능 메트릭이 이미지의 잡음 레벨을 나타내거나, 특징짓거나, 표현하는 변수 또는 파라미터를 포함하는 경우, 이미지의 잡음 레벨을 나타내거나 특징짓는 데이터("잡음 레벨 데이터")는 디자인된 회로들의 패턴이 없는 구역("배경 구역")으로부터 전자 검출 디바이스(240)에 의해 수신된 1 이상의 신호("배경 신호")로부터 도출되거나 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 FOV의 배경 구역에 대응하는 이미지의 부분을 사용하여 이미지의 잡음 레벨 데이터를 결정할 수 있다. 예를 들어, FOV는 디자인된 회로의 패턴들을 갖는 구역 및 배경 구역을 커버할 수 있다. 그 후, 제어기는 배경 구역에 대응하는 전자 검출 디바이스(240)에 의해 검출된 신호 레벨들을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 FOV 구역의 레이아웃 데이터 또는 이미지의 이미지 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 구역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 디자인 데이터는 GDS(Graphic Database System) 포맷, GDS II(Graphic Database System II) 포맷, OASIS(Open Artwork System Interchange Standard) 포맷, CIF(Caltech Intermediate Format) 등의 파일들을 포함할 수 있으며, 이는 디자인된 회로의 패턴들의 분포를 나타낸다. 디자인 데이터는 구역이 패턴들을 갖는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예시로서, 배경 구역은 FOV의 이미지를 분석함으로써, 예를 들어 이미지에 대한 피처 추출을 수행함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 피처 추출 후에 피처들이 추출되지 않은 구역들이 배경 구역들로서 결정될 수 있다.
또 다른 예시로서, 성능 메트릭이 이미지의 밝기 또는 콘트라스트를 나타내거나, 특징짓거나, 표현하는 변수 또는 파라미터를 포함하는 경우, 제어기는 이미지의 그레이 레벨에 기초하여 밝기 또는 콘트라스트 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 예를 들어, FOV의 이미지는 그레이스케일 SEM 이미지일 수 있다. 이미지의 픽셀들의 그레이스케일 값들을 분석함으로써, 제어기는 밝기, 콘트라스트, 또는 둘 모두를 결정할 수 있다.
또 다른 예시로서, 성능 메트릭이 분해능 또는 선명도를 나타내거나, 특징짓거나, 표현하는 변수 또는 파라미터를 포함하는 경우, 분해능 또는 선명도는 빔이 포커스를 벗어나는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단계 프로파일(step profile)로부터 선명도 또는 분해능 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 그렇게 하기 전에, 제어기는 이미지의 패턴 에지로부터 단계 프로파일을 추출할 수 있다. 패턴 에지는 이미지 내의 패턴의 에지일 수 있다. 예를 들어, 제어기는 FOV의 그레이스케일 이미지에 대해 앞서 언급된 피처 추출을 수행하여 패턴들을 추출할 수 있다. 제어기는 패턴들로부터 에지를 결정할 수 있다. 에지는 디치(ditch), 홈, 홀, 라인, 또는 단차(step)와 같은 벽 구조를 갖는 회로의 피처에 대응할 수 있다. 이상적으로, 에지는 상이한 높이들의 두 표면들 사이에 90 ° 벽을 가질 수 있고, 이미지 내의 에지에 대응하는 그레이스케일 값들이 비-연속 점프를 가질 수 있다. 하지만, 제조 시 실제 리소그래피 및 에칭 공정 및 SEM 이미징의 불확실성으로 인해, 에지는 90 ° 벽을 갖지 않을 수 있으며, 이에 대응하는 그레이스케일 값들은 "단계 프로파일"이라고 하는 연속적인 변화를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단계 프로파일의 그레이스케일 값들에 대한 변화율을 결정할 수 있고, 여기서 변화율이 클수록 선명도 또는 분해능이 더 높을 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 단계 304에서, 제어기는 기록들 중 일부를 사용하여 결정된 파라미터 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정한다. 파라미터 값은 이력-기반 베이스라인 값 또는 그룹-성능-기반 베이스라인 값일 수 있다. 파라미터 값이 이력-기반 베이스라인 값인 멀티-빔 SEM의 현재 작동 주기 동안, 제어기는 유지보수 또는 캘리브레이션 직후 멀티-빔 SEM이 작동하는 동안의 "초기 주기" 또는 "테스트 실행(test run)" 주기와 같은 멀티-빔 SEM의 이전 작동 주기의 성능 데이터를 사용하여 파라미터 값을 결정할 수 있다. 파라미터 값이 그룹-성능-기반 베이스라인 값인 멀티-빔 SEM의 현재 작동 주기 동안, 제어기는 멀티-빔 SEM의 현재 작동 주기의 성능 데이터를 사용하여 파라미터 값을 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하기 위해, 제어기는 기록의 이력 값들에 기초하여 빔들에 대한 성능 메트릭의 이력-기반 베이스라인 값으로서 파라미터 값을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 사전설정된 사건 후 베이스라인 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 사전설정된 사건 후 수신된 성능 메트릭의 초기 기록들에 기초하여 베이스라인 값을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 사건은 멀티-빔 시스템의 유지보수 또는 멀티-빔 시스템의 캘리브레이션 중 하나의 완료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유지보수 또는 캘리브레이션의 완료 후, 멀티-빔 시스템은 다시 실행되고 빔들의 각 빔에 대해 성능 메트릭의 값들을 기록할 수 있다. 이러한 값들은 성능 메트릭에 대한 기준으로서 사용될 수 있으며, "초기 기록"이라고 칭해질 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 사건은 기록들의 각 값이 시프트 값만큼 변화하고 시프트 값이 사전설정된 범위를 초과하는 기록 값들의 평균 값에서 벗어나지 않는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유지보수 또는 캘리브레이션 후, 각각의 빔에 대해, 제어기는 빔에 대응하는 기록의 값을 저장할 수 있고, 값은 사전설정된 공차 범위 내에 있을 수 있다. 공차 범위는, 예를 들어 멀티-빔 시스템의 사용자에 의해 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 또한 이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 빔의 기록의 적어도 하나의 값을 사용하여 빔의 테스트 값을 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하기 위해, 제어기는 기록들의 부분의 값들의 통계와 같은 그룹-성능-기반 베이스라인 값으로서 파라미터 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 제 1 빔이 다른 빔들과 비교하여 이상 성능을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 빔들의 기록들로부터 도출된 데이터를 비교할 수 있다. 제어기는 다른 빔들에 대한 성능 메트릭의 통계를 결정할 수 있고, 제 1 빔에 대한 성능 메트릭과 통계 사이의 차이가 사전설정된 임계치 이상인 것으로 결정할 수 있다. 통계는, 예를 들어 기록들의 평균 값, 기록들의 중앙 값, 기록들의 분산 값, 기록들의 표준 편차 값, 또는 기록들의 제곱 평균 제곱근 값을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기록들의 부분은 모든 기록들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 기록들의 부분은 기록들의 서브세트일 수 있다. 예를 들어, 멀티-빔 시스템이 25 개의 빔릿들을 갖는 경우, 제어기는 25 개의 빔릿들에 대응하는 기록들의 값들을 수신할 수 있다. 제어기는 다수(예를 들어, 5 개, 10 개, 18 개, 25 개 등)의 기록들을 사용하여 기록들의 통계를 더 결정할 수 있다. 그 후, 제어기는 그룹-성능-기반 베이스라인 값으로서 통계를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 파라미터 값(예를 들어, 이력-기반 베이스라인 값 또는 그룹-성능-기반 베이스라인 값)을 결정한 후, 제어기는 기록의 테스트 값과 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 더 결정할 수 있다. 그 후, 제어기는 차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 파라미터 값 또는 기록들 중 적어도 하나를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 전에 데이터베이스로부터 기록들 또는 파라미터 값 중 적어도 하나를 검색할 수 있다.
예시적인 베이스라인 값이 도 5에 도시될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-빔 시스템의 빔들의 성능 메트릭의 시간-의존적 값들을 나타낸다. 도 5에서, 수평축은 (왼쪽에서 오른쪽으로) 타임라인을 나타내고, 수직축은 성능 메트릭의 값들을 나타낸다. 타임라인은 T0 내지 T5 시점들을 포함한 여러 시점들을 포함한다. 멀티-빔 시스템이 다수 빔들을 포함함에 따라, 도 5는 다수 곡선들(502)을 나타낸다. 곡선들(502)의 각 곡선은 기록의 시간-의존적 값들을 나타낼 수 있고, 각각의 기록이 멀티-빔 시스템의 빔에 대응한다. 곡선들(502)은 현재 곡선(506)을 포함한다. 또한, 도 5는 시간-의존적 값들을 나타내지 않는 베이스라인(504)을 나타낸다. 제어기는 [현재 곡선(506)을 포함한] 곡선들(502) 각각을 베이스라인(504)과 비교하고, 곡선 및 베이스라인(504) 간의 차이가 사전설정된 조건을 만족하는 경우 곡선에 이상이 발생했음을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 조건은 차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 것일 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 사전설정된 범위는 베이스라인(504)을 포함하는 범위(508)로서 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 범위는 베이스라인 값에 대해 대칭일 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 범위는 베이스라인 값에 대해 대칭일 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 범위는 베이스라인 값에 대해 비대칭일 수 있다. 범위(508)가 베이스라인(504)에 대해 대칭인 것으로 도시되지만, 이는 비대칭일 수도 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 베이스라인(504)을 이력-기반 베이스라인으로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 시점 T0 이전에 수신된 초기 기록들을 사용하여 베이스라인(504)을 결정할 수 있다. 시점 T0에서 시작하여, 베이스라인(504)의 값은 일정할 수 있고, 제어기는 베이스라인(504)과 곡선들(502)의 각 곡선[예를 들어, 현재 곡선(506)]을 비교할 수 있다. 베이스라인(504)과 곡선 간의 차이가 범위(508)를 벗어나는 경우, 제어기는 이상이 발생했음을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 베이스라인(504)은 이력-기반 베이스라인일 수 있고, 시간에 따라 일정한 값을 가질 수 있다. 시점 T1과 시점 T2 사이의 시점에서, 현재 곡선(506)과 베이스라인(504) 간의 차이가 범위(508)를 초과하고, 여기서 제어기는 현재 곡선(506)에 대응하는 빔에 이상이 발생했음을 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 베이스라인(504)을 그룹-성능-기반 베이스라인으로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 곡선들(502)의 부분의 통계로서 베이스라인(504)을 결정할 수 있다. "통계"는 데이터의 샘플로부터 연산되고 이를 특징짓는 수치일 수 있다. 예를 들어, 통계는 평균 값, 중앙 값, 표준 편차, 표준 오차, 또는 베이스라인(504)으로서 사용하기에 적절한 여하한의 다른 수치일 수 있다. 예를 들어, 곡선들(502)의 부분은 [예를 들어, 현재 곡선(506)을 포함함] 모든 곡선들(502)일 수 있다. 또 다른 예시로서, 곡선들(502)의 부분은 현재 곡선(506)을 제외한 모든 곡선들(502)일 수 있다. 곡선들(502)의 여하한의 서브세트가 통계를 결정하는 데 사용되는 곡선들(502)의 부분일 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 한 시점에 통계를 결정할 수 있다. 제어기가 한 시점에 통계를 결정하는 경우, 도 5의 베이스라인 곡선(504) 및 범위(508)의 값들은 시간이 지남에 따라 위아래로 이동할 수 있다. 모호함을 일으키지 않고 설명의 편의를 위해, 베이스라인(504)이 도 5에서 그룹-성능-기반 베이스라인을 나타낼 때, 이는 특정 시점에 결정된 그룹-성능-기반 베이스라인을 나타낸다.
일부 실시예들에서, 제어기는 베이스라인(504)을 이전 또는 현재 시점에서의 곡선들(502)의 부분의 통계로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 시점 T3에서, 제어기는 시점 T3, T2, T1, T0, 또는 시점 T3 이전이나 동시인 여하한의 시점에 수신된 곡선들(502)의 부분의 실시간 값들을 사용하여 통계를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 베이스라인(504)을 시간 범위에 걸친 곡선들(502)의 부분의 통계로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 시점 T3에, 제어기는 시점들 T0과 T1, T1과 T2, T2와 T3, T0과 T2, T1과 T3 사이의 시간 범위, 또는 시점 T3 이전 또는 여기까지 포함한 여하한의 시간 범위 내에서 수신된 곡선들(502)의 부분의 모든 값들을 사용하여 통계를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 곡선들(502)의 부분의 통계로서 베이스라인(504)을 동적으로(예를 들어, 주기적으로 또는 실시간으로) 업데이트할 수 있다. 제어기는 앞서 설명된 바와 같이, 이전 또는 현재 시점에 또는 시간 범위에 걸쳐 곡선들(502)의 부분의 값들을 사용하여 베이스라인(504)을 업데이트할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 주기적으로 또는 비주기적으로 상이한 시점들에 곡선들(502)의 부분의 통계로서 베이스라인(504)을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 시간이 경과함에 따라 제어기는 시점들 T0, T1, T2, T3, T4, 및 T5 중 여하한의 시점에 베이스라인(504)을 업데이트할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 슬라이딩 시간 윈도우에 걸친 곡선들(502)의 부분의 통계로서 베이스라인(504)을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 시점 T3에, 제어기는 시점들 T1과 T2, T2와 T3, T0과 T1, T0과 T2, T1과 T3 사이의 시간 윈도우, 또는 시점 T3 이전 또는 여기까지 포함한 여하한의 시간 범위에 걸쳐 곡선들(502)의 부분의 값들을 사용하여 곡선들(502)의 부분의 통계로서 베이스라인(504)을 결정할 수 있다. 시점 T4에, 제어기는 시점들 T2과 T3, T3와 T4, T1과 T2, T1과 T3, T2과 T4 사이의 시간 윈도우, 또는 (T4-T3)의 시간 차이만큼 시프트된, 및 시점 T3에 사용된 시간 윈도우와 동일한 길이의 시점 T4 이전 또는 여기까지 포함한 여하한의 시간 범위에 걸쳐 곡선들(502)의 부분의 값들을 사용하여 곡선들(502)의 부분의 통계로서 베이스라인(504)을 결정할 수 있다. 베이스라인(504)을 결정 및 업데이트하는 다른 방법들이 사용될 수 있고, 앞서 언급된 예시들에 제한되지 않는다.
현재 곡선(506)과 베이스라인(504)을 비교할 때, 제어기는 현재 곡선(506)의 실시간 또는 순간 값 또는 현재 곡선(506)의 통계를 사용할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 비교가 수행되어야 하는 시점에 수신된 실시간 값과 같이, 비교를 위해 현재 곡선(506)의 실시간 값을 사용할 수 있다. 예를 들어, 시점 T3에, 현재 곡선(506)의 실시간 값은 시점 T3에 수신될 수 있다. 제어기가 비교를 위해 현재 곡선(506)의 실시간 값을 사용하는 경우, 제어기는 현재 곡선(506)의 실시간 값과 베이스라인(504) 간의 차이가 사전설정된 조건을 만족하는 경우에 이상이 발생함을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 시점들 T1과 T2 사이의 시점에, 현재 곡선(506)은 범위(508)의 상한을 초과하는 타임라인의 첫 번째 스파이크(spike)로서 나타낸 실시간 값을 갖는다. 그 시점에, 제어기는 현재 곡선(506)에 대응하는 빔에 이상이 발생함을 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 비교를 위해 현재 곡선(506)의 현재 통계(예를 들어, 평균 값, 중앙 값 등)를 사용할 수 있다. 현재 곡선(506)의 현재 통계는 시간 주기에 걸쳐 그 시간 주기 내에 수신된 현재 곡선(506)의 모든 값들을 사용하여 결정될 수 있다. 현재 곡선(506)의 현재 통계는 곡선들(502)의 통계와 유사한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 시점 T4에, 현재 곡선(506)의 현재 통계는 시점들 T3과 T4 사이의 시간 주기 내에 수신된 현재 곡선(506)의 모든 값들의 평균일 수 있다. 또 다른 예시로서, 시점 T5에, 현재 곡선(506)의 현재 통계는 시점들 T2와 T5 사이의 시간 주기 내에 수신된 현재 곡선(506)의 모든 값들의 중앙 값일 수 있다. 제어기가 비교를 위해 현재 곡선(506)의 현재 통계를 사용하는 경우, 제어기는 현재 곡선(506)의 현재 통계와 베이스라인(504) 간의 차이가 사전설정된 조건을 만족할 때 이상이 발생함을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 시점 T2에, 현재 통계는 시점들 T1과 T2 사이의 시간 주기 내에 수신된 현재 곡선(506)의 모든 값들의 평균일 수 있다. 시점들 T1과 T2 사이의 시점에, 현재 곡선(506)은 범위(508)의 상한을 초과하는 타임라인의 첫 번째 스파이크로서 나타낸 실시간 값을 갖는다. 하지만, 시점들 T1과 T2 사이의 현재 통계는 범위(508) 내에 있을 수 있고, 제어기는 시점 T2에 이상이 발생함을 결정하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 현재 통계가 시점들 T2와 T3 사이의 시간 주기 내에 수신된 현재 곡선(506)의 모든 값들의 평균일 수 있는 시점 T3에, 시점들 T2와 T3 사이의 현재 통계는 범위(508)를 초과할 수 있다. 따라서, 제어기는 시점 T3에 현재 곡선(506)에 대응하는 빔에 이상이 발생했음을 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하기 위해, 앙상블 수행 방법(ensemble performance method)이 사용될 수 있다. 앙상블 수행 방법에서, 제어기는 다수 시점들에 수신된 기록의 값들에 대해 수행된 회귀로부터의 제 1 회귀 파라미터, 및 다수 시점들에 수신된 기록들의 부분 각각의 값들에 대해 수행된 회귀들로부터의 제 2 회귀 파라미터들을 결정할 수 있다. 제 2 회귀 파라미터들 각각은 기록들의 한 부분에 대응할 수 있다.
예를 들어, 도 5는 이상이 존재하는지 여부가 결정될 현재 곡선(506) 및 곡선들(502)을 나타낸다. 현재 곡선(506)은 이상이 발생하는지 여부를 제어기가 검출하고 있는 빔의 기록에 대응한다. 예를 들어, 시점 T0으로부터, 제어기는 곡선들(502)의 곡선에 각각 대응하는 멀티-빔 시스템의 빔들에 대응하는 성능 메트릭의 값들의 기록 및 저장을 제어할 수 있다. 값들은 연속적으로 또는 간헐적으로 기록될 수 있다. 제 1 회귀 파라미터는 현재 곡선(506)에 대해 수행된 회귀로부터 결정될 수 있다. 제 2 회귀 파라미터들은 곡선들(502)의 서브세트에 대해 수행된 회귀들로부터 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 서브세트는 현재 곡선(506)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 서브세트는 현재 곡선(506)을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 서브세트는 현재 곡선(506)을 제외한 모든 곡선들(502)을 포함할 수 있다. 또 다른 예시로서, 서브세트는 현재 곡선(506)을 제외한 곡선들(502) 중 일부를 포함할 수 있다. 각각의 제 2 회귀 파라미터는 곡선들(502)의 서브세트 중 하나에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 회귀는 선형 회귀를 포함할 수 있고, 제 1 회귀 파라미터 및 제 2 회귀 파라미터들은 기울기 또는 절편 중 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 곡선(506)에 대해 선형 회귀를 수행함으로써, 제어기는 현재 곡선(506)에 대한 제 1 기울기 또는 제 1 절편 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 곡선들(502)의 서브세트 각각에 대해 선형 회귀를 수행함으로써, 제어기는 서브세트 각각에 대한 제 2 기울기 또는 제 2 절편 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
앙상블 수행 방법에서, 일부 실시예들에서, 제어기는 또한 제 2 회귀 파라미터들을 사용하여 파라미터 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 값들은 제 2 회귀 파라미터들의 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값으로서 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 회귀 파라미터들이 곡선들(502)의 제 2 기울기들을 포함하는 경우, 파라미터 값들은 제 2 기울기들의 통계(예를 들어, 평균 값 또는 중앙 값)로서 결정될 수 있다. 또 다른 예시로서, 제 2 회귀 파라미터들이 곡선들(502)의 제 2 절편들을 포함하는 경우, 파라미터 값들은 제 2 절편들의 통계(예를 들어, 평균 값 또는 중앙 값)로서 결정될 수 있다.
앙상블 수행 방법에서, 제어기는 제 1 회귀 파라미터와 파라미터 값의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지를 더 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 제 1 기울기(또는 제 1 절편)와 제 2 기울기(또는 제 2 절편)의 통계 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 범위는 파라미터 값의 통계에 대해 대칭일 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전설정된 범위는 파라미터 값의 통계에 대해 비대칭일 수 있다.
앙상블 수행 방법에서, 제어기는 그 후 차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않은 경우에 이상이 발생했음을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 현재 곡선(506)의 제 1 기울기와 곡선들(502)의 제 2 기울기들의 평균 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않은 경우, 제어기는 현재 곡선(506)에 이상이 발생했음을 결정할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 단계 306에서, 제어기는 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공한다. 일부 실시예들에서, 이상 표시는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에 표시되는 경고(예를 들어, 팝업 창)와 같은 시각적 표시를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이상 표시는 소리와 같은 음향 표시를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이상 표시는 문자 메시지와 같은 멀티-빔 시스템의 사용자에게 전송되는 메시지를 포함할 수 있다. 또한, 다른 형태의 이상 표시들이 사용될 수도 있다. 사용자가 이상 표시를 수신하는 경우, 사용자는 멀티-빔 시스템의 모듈들(예를 들어, 하드웨어 모듈들 또는 소프트웨어 모듈들)에서 실제로 여하한의 문제가 발생하는지 여부의 체크를 시작할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 멀티-빔 시스템과 연계된 로그 파일들의 체크를 시작할 수 있다.
일부 실시예들에서, 단계 306 이후, 제어기는 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상의 원인을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 이상의 원인을 식별하고 이상이 멀티-빔 시스템의 실제 문제를 나타내는지 여부를 결정하기 위해 진단 소프트웨어를 실행하도록 트리거할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른, 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 예시적인 방법(400)을 나타내는 흐름도이다.
단계 402에서, 제어기[예를 들어, 도 1 및 도 2의 제어기(109)]가 이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 베이스라인 값을 결정한다. 일부 실시예들에서, 각각의 기록이 빔들 중 하나와 연계될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 사전설정된 사건 후 수신된 성능 메트릭의 초기 기록들에 기초하여 베이스라인 값을 결정할 수 있다. 또 다른 예시로서, 제어기는 성능 메트릭의 기록들의 부분의 값들의 통계로서 베이스라인 값을 결정할 수 있다.
단계 404에서, 제어기는 베이스라인 값 또는 기록들 중 적어도 하나를 데이터베이스에 저장한다. 일부 실시예들에서, 데이터베이스는 제어기에 액세스가능한 메모리에 포함될 수 있다.
단계 406에서, 제어기는 이미징 프로세스에서의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단계 302와 유사한 방식으로 단계 406을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 수신된 기록들을 데이터베이스에 저장할 수 있다.
단계 408에서, 제어기는 데이터베이스로부터 기록들 또는 베이스라인 값 중 적어도 하나를 검색한다.
단계 410에서, 제어기는 기록들의 부분과 연계된 파라미터 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단계 304와 유사한 방식으로 단계 410을 수행할 수 있다.
단계 412에서, 제어기는 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단계 306과 유사한 방식으로 단계 412를 수행할 수 있다.
일부 실시예들에서, 단계 412 이후, 제어기는 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상의 원인을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 이상의 원인을 식별하고 이상이 멀티-빔 시스템의 실제 문제를 나타내는지 여부를 결정하기 위해 진단 소프트웨어를 실행하도록 트리거할 수 있다.
프로세서[예를 들어, 도 1의 제어기(109)의 프로세서]가 이미지 처리, 데이터 처리, 자기-참조 방식, 데이터베이스 관리, 그래픽 디스플레이, 하전 입자 빔 장치 또는 또 다른 이미징 디바이스의 작동들 등을 수행하기 위한 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체가 제공될 수 있다. 비-일시적 매체의 보편적인 형태들은, 예를 들어 플로피 디스크, 플렉시블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 자기 테이프, 또는 여하한의 다른 자기 데이터 저장 매체, CD-ROM, 여하한의 다른 광학 데이터 저장 매체, 홀들의 패턴들을 갖는 여하한의 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM 또는 여하한의 다른 플래시 메모리, NVRAM, 캐시, 레지스터, 여하한의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 및 이의 네트워크 버전(networked version)들을 포함한다.
본 실시예들은 다음 항목들을 사용하여 더 설명될 수 있다:
1. 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 방법으로서,
이미징 프로세스 동안 작동하는 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계 -각각의 기록은 빔과 연계됨- ;
기록들의 부분을 사용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계; 및
이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
2. 1 항에 있어서, 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계는:
이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 빔의 기록의 적어도 하나의 값을 사용하여 빔의 테스트 값을 결정하는 단계;
빔의 테스트 값과 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
3. 1 항 또는 2 항에 있어서, 베이스라인 값 또는 기록들 중 적어도 하나를 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
4. 3 항에 있어서, 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 전에 데이터베이스로부터 기록들 또는 베이스라인 값 중 적어도 하나를 검색하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 1 항 내지 4 항 중 어느 하나에 있어서, 사전설정된 사건 후 베이스라인 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
6. 5 항에 있어서, 사전설정된 사건 후 베이스라인 값을 결정하는 단계는:
사전설정된 사건 후 수신된 성능 메트릭의 초기 기록들에 기초하여 베이스라인 값을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
7. 5 항 또는 6 항에 있어서, 사전설정된 사건은 멀티-빔 시스템의 유지보수 또는 멀티-빔 시스템의 캘리브레이션 중 하나의 완료를 포함하는 방법.
8. 5 항 내지 7 항 중 어느 하나에 있어서, 사전설정된 사건은 기록들의 각 값이 시프트 값만큼 변화하는 것을 포함하고, 시프트 값은 사전설정된 범위를 초과하는 기록 값들의 평균 값에서 벗어나지 않는 방법.
9. 1 항 내지 4 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들의 부분의 값들의 통계로서 베이스라인 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
10. 2 항 내지 9 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 빔의 기록의 적어도 하나의 값의 통계를 포함하는 방법.
11. 9 항 또는 10 항에 있어서, 통계는 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값 중 하나를 포함하는 방법.
12. 2 항 내지 9 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 다수 시점들 중 하나에 수신된 빔의 기록의 값을 포함하는 방법.
13. 1 항 내지 12 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계는:
다수 시점들에 수신된 기록의 값들에 대해 수행된 회귀로부터의 제 1 회귀 파라미터, 및 다수 시점들에 수신된 기록들의 부분 각각의 값들에 대해 수행된 회귀들로부터의 제 2 회귀 파라미터들을 결정하는 단계 -제 2 회귀 파라미터들 각각은 기록들의 부분 중 하나에 대응함- ;
제 2 회귀 파라미터들을 사용하여 베이스라인 값을 결정하는 단계;
제 1 회귀 파라미터와 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
14. 13 항에 있어서, 제 1 회귀 파라미터 및 제 2 회귀 파라미터들 각각은 기울기 또는 절편 중 하나를 포함하는 방법.
15. 13 항 또는 14 항에 있어서, 기록들의 부분은 기록을 포함하지 않는 방법.
16. 13 항 내지 15 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들의 부분은 기록을 제외한 모든 기록들을 포함하는 방법.
17. 1 항 내지 16 항 중 어느 하나에 있어서, 성능 메트릭은 빔들 중 한 빔의 시야(FOV)로부터 이미징 프로세스에서 생성되는 이미지의 이미지 품질 또는 기하학적 왜곡 중 적어도 하나를 나타내는 방법.
18. 17 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지의 기하학적 왜곡을 나타내고, 수차, 구조적 왜곡, 또는 기하학적 형상의 변화 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
19. 17 항 또는 18 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지 품질을 나타내고, 이미지의 잡음 레벨, 이미지의 밝기, 이미지의 콘트라스트, 이미지의 선명도, 또는 이미지의 분해능 중 적어도 하나를 나타내는 변수를 포함하는 방법.
20. 19 항에 있어서, FOV의 구역에 대응하는 이미지의 부분을 사용하여 잡음 레벨을 나타내는 데이터를 결정하는 단계를 더 포함하고, 구역은 패턴은 갖지 않는 방법.
21. 20 항에 있어서, FOV의 구역의 레이아웃 데이터 또는 이미지의 이미지 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 구역을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
22. 19 항 내지 21 항 중 어느 하나에 있어서, 이미지의 그레이 레벨에 기초하여 밝기 또는 콘트라스트 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
23. 19 항 내지 22 항 중 어느 하나에 있어서,
이미지의 패턴 에지로부터 단계 프로파일을 추출하는 단계; 및
단계 프로파일로부터 선명도 또는 분해능 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
24. 1 항 내지 23 항 중 어느 하나에 있어서, 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상의 원인을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
25. 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 시스템으로서,
명령어들의 세트를 실행하기 위한 회로를 갖는 제어기를 포함하고, 상기 명령어들의 세트는 시스템이:
이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하고 -각각의 기록은 빔과 연계됨- ;
기록들의 부분을 사용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하며; 및
이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하게 하는 시스템.
26. 25 항에 있어서, 시스템이 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하게 하는 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 빔의 기록의 적어도 하나의 값을 사용하여 빔의 테스트 값을 결정하고;
빔의 테스트 값과 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하며; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하게 하는 시스템.
27. 25 항 또는 26 항에 있어서, 베이스라인 값 또는 기록들 중 적어도 하나를 저장하도록 구성되는 데이터베이스를 더 포함하는 시스템.
28. 27 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 전에 데이터베이스로부터 기록들 또는 베이스라인 값 중 적어도 하나를 검색하게 하는 시스템.
29. 25 항 내지 28 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
사전설정된 사건 후 베이스라인 값을 결정하게 하는 시스템.
30. 29 항에 있어서, 시스템이 사전설정된 사건 후 베이스라인 값을 결정하게 하는 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
사전설정된 사건 후 수신된 성능 메트릭의 초기 기록들에 기초하여 베이스라인 값을 결정하게 하는 시스템.
31. 29 항 또는 30 항에 있어서, 사전설정된 사건은 멀티-빔 시스템의 유지보수 또는 멀티-빔 시스템의 캘리브레이션 중 하나의 완료를 포함하는 시스템.
32. 29 항 내지 31 항 중 어느 하나에 있어서, 사전설정된 사건은 기록들의 각 값이 시프트 값만큼 변화하는 것을 포함하고, 시프트 값은 사전설정된 범위를 초과하는 기록 값들의 평균 값에서 벗어나지 않는 시스템.
33. 25 항 내지 28 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
기록들의 부분의 값들의 통계로서 베이스라인 값을 결정하게 하는 시스템.
34. 26 항 내지 33 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 빔의 기록의 적어도 하나의 값의 통계를 포함하는 시스템.
35. 33 항 또는 34 항에 있어서, 통계는 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값 중 하나를 포함하는 시스템.
36. 26 항 내지 33 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 다수 시점들 중 하나에 수신된 빔의 기록의 값을 포함하는 시스템.
37. 25 항 내지 36 항 중 어느 하나에 있어서, 시스템이 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하게 하는 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
다수 시점들에 수신된 기록의 값들에 대해 수행된 회귀로부터의 제 1 회귀 파라미터, 및 다수 시점들에 수신된 기록들의 부분 각각의 값들에 대해 수행된 회귀들로부터의 제 2 회귀 파라미터들을 결정하고 -제 2 회귀 파라미터들 각각은 기록들의 부분 중 하나에 대응함- ;
제 2 회귀 파라미터들을 사용하여 베이스라인 값을 결정하며;
제 1 회귀 파라미터와 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하게 하는 시스템.
38. 37 항에 있어서, 제 1 회귀 파라미터 및 제 2 회귀 파라미터들 각각은 기울기 또는 절편 중 하나를 포함하는 시스템.
39. 25 항 내지 38 항 중 어느 하나에 있어서, 성능 메트릭은 빔들 중 한 빔의 시야(FOV)로부터 이미징 프로세스에서 생성되는 이미지의 기하학적 왜곡 또는 이미지 품질 중 적어도 하나를 나타내는 시스템.
40. 39 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지의 기하학적 왜곡을 나타내고, 수차, 구조적 왜곡, 또는 기하학적 형상의 변화 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
41. 39 항 또는 40 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지 품질을 나타내고, 이미지의 잡음 레벨, 이미지의 밝기, 이미지의 콘트라스트, 이미지의 선명도, 또는 이미지의 분해능 중 적어도 하나를 나타내는 변수를 포함하는 시스템.
42. 41 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
FOV의 구역에 대응하는 이미지의 부분을 사용하여 잡음 레벨을 나타내는 데이터를 결정하게 하고, 구역은 패턴은 갖지 않는 시스템.
43. 42 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
FOV의 구역의 레이아웃 데이터 또는 이미지의 이미지 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 구역을 결정하게 하는 시스템.
44. 41 항 내지 43 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
이미지의 그레이 레벨에 기초하여 밝기 또는 콘트라스트 중 적어도 하나를 결정하게 하는 시스템.
45. 41 항 내지 44 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
이미지의 패턴 에지로부터 단계 프로파일을 추출하고; 및
단계 프로파일로부터 선명도 또는 분해능 중 적어도 하나를 결정하게 하는 시스템.
46. 25 항 내지 45 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 시스템이:
이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상의 원인을 결정하게 하는 시스템.
47. 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
장치가 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 방법을 수행하게 하도록 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장하고, 상기 방법은:
이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계 -각각의 기록은 빔과 연계됨- ;
기록들의 부분을 사용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계; 및
이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계를 포함하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
48. 멀티-빔 장치의 건전성을 모니터링하는 방법으로서,
이미징 프로세스에서의 멀티-빔 장치의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계;
빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하는 단계; 및
빔이 이상을 나타낼 때 알림을 트리거하는 단계를 포함하는 방법.
49. 48 항에 있어서, 빔들은 3 이상의 빔들을 포함하는 방법.
50. 48 항 또는 49 항에 있어서, 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상의 원인을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
51. 48 항 내지 50 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들 각각은 빔들 중 하나와 연계되고, 기록들 각각은 이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 성능 메트릭의 다수 값들을 포함하는 방법.
52. 48 항 내지 51 항 중 어느 하나에 있어서, 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하는 단계는:
빔들에 대한 성능 메트릭의 베이스라인 값을 결정하는 단계;
이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 빔의 기록의 적어도 하나의 값을 사용하여 빔의 테스트 값을 결정하는 단계;
빔의 테스트 값과 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
53. 52 항에 있어서, 베이스라인 값 또는 기록들 중 적어도 하나를 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
54. 53 항에 있어서, 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 전에 데이터베이스로부터 기록들 또는 베이스라인 값 중 적어도 하나를 검색하는 단계를 더 포함하는 방법.
55. 52 항 내지 54 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들의 부분의 값들의 통계로서 베이스라인 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
56. 52 항 내지 55 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 빔의 기록의 적어도 하나의 값의 통계를 포함하는 방법.
57. 55 항 또는 56 항에 있어서, 통계는 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값 중 하나를 포함하는 방법.
58. 42 항 내지 56 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 다수 시점들 중 하나에 수신된 빔의 기록의 값을 포함하는 방법.
59. 48 항 내지 58 항 중 어느 하나에 있어서, 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하는 단계는:
다수 시점들에 수신된 기록의 값들에 대해 수행된 회귀로부터의 제 1 회귀 파라미터, 및 다수 시점들에 수신된 기록들의 부분 각각의 값들에 대해 수행된 회귀들로부터의 제 2 회귀 파라미터들을 결정하는 단계 -제 2 회귀 파라미터들 각각은 기록들의 부분 중 하나에 대응함- ;
제 2 회귀 파라미터들을 사용하여 베이스라인 값을 결정하는 단계;
제 1 회귀 파라미터와 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
60. 59 항에 있어서, 제 1 회귀 파라미터 및 제 2 회귀 파라미터들 각각은 기울기 또는 절편 중 하나를 포함하는 방법.
61. 59 항 또는 60 항에 있어서, 기록들의 부분은 기록을 포함하지 않는 방법.
62. 59 항 내지 61 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들의 부분은 기록을 제외한 모든 기록들을 포함하는 방법.
63. 48 항 내지 62 항 중 어느 하나에 있어서, 성능 메트릭은 빔들 중 한 빔의 시야(FOV)로부터 이미징 프로세스에서 생성되는 이미지의 기하학적 왜곡 또는 이미지 품질 중 적어도 하나를 나타내는 방법.
64. 63 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지의 기하학적 왜곡을 나타내고, 수차, 구조적 왜곡, 또는 기하학적 형상의 변화 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
65. 63 항 또는 64 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지 품질을 나타내고, 이미지의 잡음 레벨, 이미지의 밝기, 이미지의 콘트라스트, 이미지의 선명도, 또는 이미지의 분해능 중 적어도 하나를 나타내는 변수를 포함하는 방법.
66. 65 항에 있어서, FOV의 구역에 대응하는 이미지의 부분을 사용하여 잡음 레벨을 나타내는 데이터를 결정하는 단계를 더 포함하고, 구역은 패턴은 갖지 않는 방법.
67. 66 항에 있어서, FOV의 구역의 레이아웃 데이터 또는 이미지의 이미지 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 구역을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
68. 65 항 내지 67 항 중 어느 하나에 있어서, 이미지의 그레이 레벨에 기초하여 밝기 또는 콘트라스트 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
69. 65 항 내지 68 항 중 어느 하나에 있어서,
이미지의 패턴 에지로부터 단계 프로파일을 추출하는 단계; 및
단계 프로파일로부터 선명도 또는 분해능 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
70. 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 장치로서,
명령어들의 세트를 실행하기 위한 회로를 갖는 제어기를 포함하고, 상기 명령어들의 세트는 장치가:
이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하고;
빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하며; 및
빔이 이상을 나타낼 때 알림을 트리거하게 하는 장치.
71. 70 항에 있어서, 빔들은 3 이상의 빔들을 포함하는 장치.
72. 70 항 또는 71 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상의 원인을 결정하게 하는 장치.
73. 70 항 내지 72 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들 각각은 빔들 중 하나와 연계되고, 기록들 각각은 이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 성능 메트릭의 다수 값들을 포함하는 장치.
74. 70 항 내지 73 항 중 어느 하나에 있어서, 장치가 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하게 하는 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
빔들에 대한 성능 메트릭의 베이스라인 값을 결정하고;
이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 빔의 기록의 적어도 하나의 값을 사용하여 빔의 테스트 값을 결정하며;
빔의 테스트 값과 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하게 하는 장치.
75. 74 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
베이스라인 값 또는 기록들 중 적어도 하나를 데이터베이스에 저장하게 하는 장치.
76. 75 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 전에 데이터베이스로부터 기록들 또는 베이스라인 값 중 적어도 하나를 검색하게 하는 장치.
77. 74 항 내지 76 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
기록들의 부분의 값들의 통계로서 베이스라인 값을 결정하게 하는 장치.
78. 74 항 내지 77 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 빔의 기록의 적어도 하나의 값의 통계를 포함하는 장치.
79. 77 항 또는 78 항에 있어서, 통계는 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값 중 하나를 포함하는 장치.
80. 74 항 내지 78 항 중 어느 하나에 있어서, 빔의 테스트 값은 다수 시점들 중 하나에 수신된 빔의 기록의 값을 포함하는 장치.
81. 70 항 내지 80 항 중 어느 하나에 있어서, 장치가 빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하게 하는 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
다수 시점들에 수신된 기록의 값들에 대해 수행된 회귀로부터의 제 1 회귀 파라미터, 및 다수 시점들에 수신된 기록들의 부분 각각의 값들에 대해 수행된 회귀들로부터의 제 2 회귀 파라미터들을 결정하고 -제 2 회귀 파라미터들 각각은 기록들의 부분 중 하나에 대응함- ;
제 2 회귀 파라미터들을 사용하여 베이스라인 값을 결정하며;
제 1 회귀 파라미터와 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고; 및
차이가 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 이상이 발생했음을 결정하게 하는 장치.
82. 81 항에 있어서, 제 1 회귀 파라미터 및 제 2 회귀 파라미터들 각각은 기울기 또는 절편 중 하나를 포함하는 장치.
83. 81 항 또는 82 항에 있어서, 기록들의 부분은 기록을 포함하지 않는 장치.
84. 81 항 내지 83 항 중 어느 하나에 있어서, 기록들의 부분은 기록을 제외한 모든 기록들을 포함하는 장치.
85. 70 항 내지 84 항 중 어느 하나에 있어서, 성능 메트릭은 빔들 중 한 빔의 시야(FOV)로부터 이미징 프로세스에서 생성되는 이미지의 기하학적 왜곡 또는 이미지 품질 중 적어도 하나를 나타내는 장치.
86. 85 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지의 기하학적 왜곡을 나타내고, 수차, 구조적 왜곡, 또는 기하학적 형상의 변화 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
87. 85 항 또는 86 항에 있어서, 성능 메트릭은 이미지 품질을 나타내고, 이미지의 잡음 레벨, 이미지의 밝기, 이미지의 콘트라스트, 이미지의 선명도, 또는 이미지의 분해능 중 적어도 하나를 나타내는 변수를 포함하는 장치.
88. 87 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
FOV의 구역에 대응하는 이미지의 부분을 사용하여 잡음 레벨을 나타내는 데이터를 결정하게 하고, 구역은 패턴은 갖지 않는 장치.
89. 88 항에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
FOV의 구역의 레이아웃 데이터 또는 이미지의 이미지 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 구역을 결정하게 하는 장치.
90. 87 항 내지 89 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
이미지의 그레이 레벨에 기초하여 밝기 또는 콘트라스트 중 적어도 하나를 결정하게 하는 장치.
91. 87 항 내지 90 항 중 어느 하나에 있어서, 명령어들의 세트는 추가로 장치가:
이미지의 패턴 에지로부터 단계 프로파일을 추출하고; 및
단계 프로파일로부터 선명도 또는 분해능 중 적어도 하나를 결정하게 하는 장치.
92. 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
장치가 멀티-빔 시스템의 건전성을 모니터링하는 방법을 수행하게 하도록 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장하고, 상기 방법은:
이미징 프로세스에서의 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계;
빔들 중 빔이 이상을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들을 비교하는 단계; 및
빔이 이상을 나타낼 때 알림을 트리거하는 단계를 포함하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
93. 멀티-빔 스캐닝 전자 현미경(SEM)의 건전성을 모니터링하는 방법으로서,
멀티-빔 시스템의 복수의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계 -복수의 빔들은 제 1 빔 및 다른 빔들을 포함함- ;
제 1 빔이 다른 빔들과 비교하여 이상 성능을 나타내는지 여부를 결정하기 위해 기록들로부터 도출된 데이터를 비교하는 단계; 및
비교에 기초하여 제 1 빔이 이상 성능을 나타내는 것으로 결정될 때 알림을 트리거하는 단계를 포함하는 방법.
94. 93 항에 있어서, 데이터를 비교하는 단계는:
다른 빔들에 대한 성능 메트릭의 통계를 결정하는 단계; 및
제 1 빔에 대한 성능 메트릭과 통계 사이의 차이가 사전설정된 임계치 이상인 것을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
95. 93 항에 있어서, 통계는 다른 빔들에 대한 성능 메트릭의 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값 중 하나를 포함하는 방법.
도면들의 블록 다이어그램들은 본 발명의 다양한 예시적인 실시예들에 따른 시스템, 방법, 및 컴퓨터 하드웨어 또는 소프트웨어 제품의 가능한 구현들의 아키텍처, 기능 및 작동을 예시한다. 이와 관련하여, 흐름도 또는 블록 다이어그램에서의 각 블록은 모듈, 세그먼트, 또는 특정한 논리 기능들을 구현하기 위한 1 이상의 실행가능한 명령어를 포함하는 코드의 부분을 나타낼 수 있다. 일부 대안적인 구현들에서, 블록에 나타낸 기능들은 도면들에 명시된 순서를 벗어나 발생할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 연속하여 나타낸 두 블록들이 실질적으로 동시에 실행 또는 구현될 수 있거나, 또는 두 블록들이 때로는 관련된 기능에 따라 역순으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 블록들이 생략될 수도 있다. 또한, 블록 다이어그램들의 각 블록 및 블록들의 조합은 특정한 기능들 또는 동작들을 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 시스템들, 또는 특수 목적 하드웨어와 컴퓨터 명령어들의 조합들에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 앞서 설명되고 첨부된 도면들에 예시된 정확한 구성에 제한되지 않으며, 그 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
Claims (15)
- 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 방법으로서,
이미징 프로세스 동안 작동하는 상기 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭(performance metric)의 기록들을 수신하는 단계 -각각의 기록은 빔과 연계됨- ;
상기 기록들의 부분을 사용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상(abnormality)이 발생하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계
를 포함하는, 방법. - 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 시스템으로서,
명령어들의 세트를 실행하기 위한 회로를 갖는 제어기
를 포함하며, 상기 명령어들의 세트는 상기 시스템이:
이미징 프로세스에서의 상기 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하게 하고 -각각의 기록은 빔과 연계됨- ;
상기 기록들의 부분을 사용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하게 하며; 및
상기 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하게 하는, 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 시스템이 상기 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하게 하는 상기 명령어들의 세트는 추가로 상기 시스템이:
상기 이미징 프로세스의 다수 시점들에 수신된 상기 빔의 기록의 적어도 하나의 값을 사용하여 상기 빔의 테스트 값을 결정하게 하고;
상기 빔의 테스트 값과 상기 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하게 하며; 및
상기 차이가 상기 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 상기 이상이 발생했음을 결정하게 하는, 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 베이스라인 값 또는 상기 기록들 중 적어도 하나를 저장하도록 구성되는 데이터베이스를 더 포함하는, 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 추가로 상기 시스템이:
차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 전에 상기 데이터베이스로부터 상기 기록들 또는 상기 베이스라인 값 중 적어도 하나를 검색하게 하는, 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 추가로 상기 시스템이:
사전설정된 사건 후 상기 베이스라인 값을 결정하게 하는, 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 시스템이 상기 사전설정된 사건 후 상기 베이스라인 값을 결정하게 하는 상기 명령어들의 세트는 추가로 상기 시스템이:
상기 사전설정된 사건 후 수신된 상기 성능 메트릭의 초기 기록들에 기초하여 상기 베이스라인 값을 결정하게 하는, 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 사전설정된 사건은 상기 멀티-빔 시스템의 유지보수 또는 상기 멀티-빔 시스템의 캘리브레이션 중 하나의 완료를 포함하는, 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 사전설정된 사건은 상기 기록들의 각 값이 시프트 값만큼 변화하는 것을 포함하고, 상기 시프트 값은 사전설정된 범위를 초과하는 상기 기록들의 값들의 평균 값에서 벗어나지 않는, 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 명령어들의 세트는 추가로 상기 시스템이:
상기 기록들의 부분의 값들의 통계로서 상기 베이스라인 값을 결정하게 하는, 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 빔의 테스트 값은 상기 빔의 기록의 적어도 하나의 값의 통계를 포함하는, 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 통계는 평균 값, 중앙 값, 분산 값, 표준 편차 값, 또는 제곱 평균 제곱근 값 중 하나를 포함하는, 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 빔의 테스트 값은 상기 다수 시점들 중 하나에 수신된 상기 빔의 기록의 값을 포함하는, 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 시스템이 상기 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하게 하는 상기 명령어들의 세트는 추가로 상기 시스템이:
다수 시점들에 수신된 기록의 값들에 대해 수행된 회귀로부터의 제 1 회귀 파라미터, 및 상기 다수 시점들에 수신된 상기 기록들의 부분 각각의 값들에 대해 수행된 회귀들로부터의 제 2 회귀 파라미터들을 결정하게 하고 -상기 제 2 회귀 파라미터들 각각은 상기 기록들의 부분 중 하나에 대응함- ;
상기 제 2 회귀 파라미터들을 사용하여 상기 베이스라인 값을 결정하게 하며;
상기 제 1 회귀 파라미터와 상기 베이스라인 값 간의 차이가 사전설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하게 하고; 및
상기 차이가 상기 사전설정된 범위 내에 있지 않다는 결정에 기초하여 상기 이상이 발생함을 결정하게 하는, 시스템. - 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
장치가 멀티-빔 시스템의 성능을 모니터링하는 방법을 수행하게 하도록 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들의 세트를 저장하고, 상기 방법은:
이미징 프로세스에서의 상기 멀티-빔 시스템의 빔들에 대한 성능 메트릭의 기록들을 수신하는 단계 -각각의 기록은 빔과 연계됨- ;
상기 기록들의 부분을 사용하여 결정되는 베이스라인 값에 기초하여 빔의 이상이 발생하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 이상이 발생했다는 결정에 응답하여 이상 표시를 제공하는 단계
를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
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