TWI739554B - 帶電粒子束控制裝置 - Google Patents

帶電粒子束控制裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI739554B
TWI739554B TW109128184A TW109128184A TWI739554B TW I739554 B TWI739554 B TW I739554B TW 109128184 A TW109128184 A TW 109128184A TW 109128184 A TW109128184 A TW 109128184A TW I739554 B TWI739554 B TW I739554B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
noise
aforementioned
wiring
charged particle
Prior art date
Application number
TW109128184A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202109700A (zh
Inventor
村上一
鈴木誠
水谷俊介
山本昭夫
李雯
Original Assignee
日商日立全球先端科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日立全球先端科技股份有限公司 filed Critical 日商日立全球先端科技股份有限公司
Publication of TW202109700A publication Critical patent/TW202109700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI739554B publication Critical patent/TWI739554B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261—Details
    • H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/2444—Electron Multiplier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/2448—Secondary particle detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/24495—Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2809—Scanning microscopes characterised by the imaging problems involved
    • H01J2237/281—Bottom of trenches or holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

[課題] 提供使訊號檢測精度提升的帶電粒子束控制裝置。 [解決手段] 帶電粒子束控制裝置(檢測塊)(112)具備：檢測器(108)，其設於帶電粒子束裝置的內部，檢測因照射帶電粒子束而從樣品(106)放出的二次電子(107)，輸出基於檢測出的二次電子(107)之電訊號；訊號佈線(205)，其傳送電訊號；雜訊檢測用佈線(206)，其檢測在帶電粒子束裝置內產生的雜訊訊號(201)；和演算電路(110)，其生成從電訊號(201)減去雜訊訊號的訊號。

Description

帶電粒子束控制裝置
本發明涉及帶電粒子束控制裝置。
掃描電子顯微鏡等為代表的帶電粒子束控制裝置為一種裝置，其對樣品照射帶電粒子束，將來自樣品的反射電子、二次電子以閃爍器、光電倍增管等的檢測器變換為電訊號，通過放大電路、演算處理電路、顯示器，進行形成於樣品上的半導體圖案等的微細圖案的尺寸計測等。
近年來，伴隨半導體圖案的3維化的進展，要求高精度地計測深溝、深孔的尺寸。從深溝、深孔的底部放出的電子的大部分會衝撞於溝、孔之側面而散射，故電子的檢測量變少，檢測訊號變弱。並且，在裝置內部產生的雜訊重疊於檢測訊號時訊號雜訊比(Signal to Noise Ratio：SNR)會極端降低，尺寸計測的精度會降低。
進行雜訊成分的減低的方法揭露於例如專利文獻1。於專利文獻1已揭露一種檢測電路，其除檢測從樣品放出的訊號成分的主檢測器以外，另配置檢測電磁波雜訊的天線，一方面以主檢測器檢測從樣品放出的主訊號成分，一方面透過天線將因在樣品的局部放電等而產生的電磁波作為雜訊成分而檢測出，從訊號成分減去雜訊成分。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2008-311364號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，僅以揭露於專利文獻1的雜訊減低方法難謂充分。例如，雖亦具有在裝置內部產生的雜訊混入於檢測器與放大電路之間的訊號佈線的情況，惟在專利文獻1的構成，無法除去混入於訊號佈線的雜訊。
於是，本發明之目的在於提供使訊號檢測精度提升的帶電粒子束控制裝置。 [解決問題之技術手段]
簡單說明揭露於本案的發明之中具有代表性者的概要時如下。
依本發明的具代表性的實施方式之帶電粒子束控制裝置具備：檢測器，其設於帶電粒子束裝置的內部，檢測因照射帶電粒子束而從樣品放出的二次電子，輸出基於檢測出的二次電子之電訊號；訊號佈線，其傳送電訊號；雜訊檢測用佈線，其檢測在帶電粒子束裝置內產生的雜訊訊號；和演算電路，其生成從電訊號減去雜訊訊號的訊號。 [對照先前技術之功效]
簡單說明透過本案中揭露的發明之中具代表性者從而獲得的效果時如下。
亦即，依本發明的代表性的實施方式時，可使訊號檢測精度提升。
以下，就本發明的實施方式，一面參照圖式一面進行說明。在以下說明的各實施方式為用於實現本發明的一例，非限定本發明的技術範圍者。另外，於實施例，對具有相同的功能之構材標注相同的符號，其重複的說明除特別必要的情況以外省略之。 (實施方式1) ＜帶電粒子束裝置的構成＞
圖1為就涉及本發明的實施方式1的帶電粒子束裝置的示意構成的一例進行繪示的圖。如示於圖1，帶電粒子束裝置1構成為在收容檢查用的樣品的樣品室101載置鏡筒100。在樣品室101的內部，被配置載台105，在載台105上設置樣品106。另一方面，在鏡筒100的內部，具備電子槍102、偏向器104a～104c、檢測器108等。鏡筒100及樣品室101的內部，透過未圖示的真空泵浦被真空排氣，被維持真空狀態。
在鏡筒100及樣品室101的外側，設置演算電路110、資料處理部111。亦即，演算電路110及資料處理部111配置於大氣壓環境下。檢測器108及演算電路110由佈線電纜109互相連接。檢測器108、演算電路110、及資料處理部111構成檢測塊(帶電粒子束控制裝置)112，其進行對於電訊號之處理。佈線電纜109包含電源線204、訊號佈線205、雜訊檢測用佈線206。關於此等佈線，之後詳細進行說明。另外，亦可將帶電粒子束裝置1和檢測塊112合稱為帶電粒子束裝置。
電子槍102朝配置於裝置內的樣品106照射電子束(帶電粒子束)103。偏向器104a～104c使從電子槍102照射的電子束103偏向而予以掃描樣品106。檢測器108將因電子束103的照射而從樣品106放出的電子作為二次電子107而檢測出，將基於檢測出的二次電子107之電訊號，經由訊號佈線205往演算電路110輸出。另外，於二次電子107方面，包含二次電子、反射電子等。 〈檢測塊的構成〉 《檢測器》
圖2為就涉及本發明的實施方式1的檢測塊構成的一例進行繪示的圖。如示於圖2，檢測器108具備就從樣品106放出的二次電子107進行檢測的主檢測器202、終端電路203。
主檢測器202例如被構成為組合將入射的二次電子107變換為光的閃爍器、和將雪崩光電二極體以蓋格模式使用的矽光電倍增器(Silicon Photomultiplier：SiPM)等的半導體元件。此情況下，從樣品106放出的二次電子107在閃爍器被變換為光，此光入射於SiPM而變換為電訊號，被作為電訊號而輸出。
另外，主檢測器202亦可代替SiPM而以在真空管具備複數個電極的光電倍增管而構成，能以可將入射的二次電子107直接變換為電訊號的電子倍增管而構成。
在主檢測器202，分別連接電源線204及訊號佈線205。主檢測器202經由電源線204從演算電路110內的後述的偏壓電源207接受電源供應。另外，主檢測器202經由訊號佈線205往演算電路110內的前置放大器208a供應電訊號。
於終端電路203，分別連接電源線204及雜訊檢測用佈線206。終端電路203為基於連接於主檢測器202的電源線204與訊號佈線205之間的輸入阻抗而調整電源線204與雜訊檢測用佈線206之間的輸入阻抗的電路。具體論述時，終端電路203以使電源線204與訊號佈線205之間的輸入阻抗成為一致的方式調整電源線204與雜訊檢測用佈線206之間的輸入阻抗。
終端電路203亦可為預先基於測定的電源線204與訊號佈線205之間的輸入阻抗而構成者。或者，終端電路203亦可為基於在動作時測定的電源線204與訊號佈線205之間的輸入阻抗而對現狀的構成施加變更而構成者。終端電路203作為電路構件例如包含二極體、電阻元件、電容器(電容元件)、電感器、及可變電容元件等中的任一者。
圖3為就終端電路的構成例進行繪示的圖。於圖3的(a)～(i)，301為與電源線204連接的電源端子，302為與雜訊檢測用佈線206連接的輸出端子。
於圖3(a)，示出使用二極體303作為電路構件時的構成。圖3(a)的二極體303為陽極側與輸出端子302連接，陰極側與電源端子301連接。二極體303可為光電二極體，亦可為一般的整流二極體。於圖3(b)，示出使用二極體303及電阻元件304作為電路構件時的構成。在圖3(b)之例，在二極體303的陽極與輸出端子302之間連接電阻元件304。於電阻元件304方面，例如使用具有100kΩ～10MΩ程度的電阻值的元件。
於圖3(c)，示出使用電容器305作為電路構件時的構成。圖3(c)的電容器305為其中一個電極與電源端子301連接，另一個電極與輸出端子302連接。於電容器305方面，例如使用具有1pF～1000pF程度的電容值的元件。於圖3(d)，示出使用電容器305及電阻元件304作為電路構件時的構成。在圖3(d)之例，在電容器305的另一個電極和輸出端子302之間連接電阻元件304。
圖3(e)、(f)相對於圖3(a)、(b)分別為與二極體303並聯連接有電阻元件306的構成。於電阻元件306方面，例如使用具有10MΩ～1GΩ程度的電阻值的元件。圖3(g)、(h)相對於圖3(c)、(d)分別為與電容器305並聯連接有電阻元件306的構成。
於圖3(i)，示出在電路構件方面使用可變電容二極體、可變電容電容器等的可變電容元件307時的構成。可變電容元件307依施加於電源端子301的電壓使電容變化。圖3(j)為就使用可變電容二極體作為可變電容元件307的情況下的施加電壓與電容的關係的一例進行繪示的圖。在圖3(j)，作為一例示出施加電壓變大時電容減少的關係。可變電容二極體等的可變電容元件307及主檢測器202優選上施加電壓與電容的關係彼此一致。
可變電容元件307依施加於電源端子301的電壓使電容變化，從而調整電源線204與雜訊檢測用佈線206之間的輸入阻抗的頻率特性。據此，終端電路203可配合頻率的變動而將電源線204與雜訊檢測用佈線206之間的輸入阻抗調整為一致於電源線204與訊號佈線205之間的輸入阻抗。
另外，終端電路203未限定於此等構成，例如亦可由含於主檢測器202的SiPM、光電倍增管被構成。此情況下，比起使用在圖3示出的各電路構件的情況，更容易使電源線204與雜訊檢測用佈線206之間的阻抗、和使電源線204與訊號佈線205之間的阻抗一致。另外，在終端電路203方面使用SiPM或光電倍增管的情況下，以光不入射於光電面的方式實施遮蔽處理為優選。據此，本來應在主檢測器202被檢測出的二次電子107不易混入於雜訊，可防止訊號檢測精度的降低。 《演算電路、資料處理部》
演算電路110為一種功能塊，其執行包含涉及雜訊除去的演算處理的對於電訊號之各種演算處理。演算電路110如示於圖2，具備偏壓電源207、前置放大器208a、208b、差動放大電路209等。偏壓電源207經由電源線204而與主檢測器202及終端電路203連接，供應為了驅動主檢測器202及終端電路203所需的電源電壓。
前置放大器208a為輸入端子經由訊號佈線205而與主檢測器202連接，輸出端子與差動放大電路209的正側輸入端子連接。前置放大器208a放大從主檢測器202輸出的電訊號，將放大的訊號往差動放大電路209輸出。
前置放大器208b為輸入端子經由雜訊檢測用佈線206而與終端電路203連接，輸出端子與差動放大電路209的負側輸入端子連接。前置放大器208b放大在雜訊檢測用佈線206檢測出的雜訊訊號201，將放大的雜訊訊號201往差動放大電路209輸出。另外，於在雜訊檢測用佈線206檢測出的雜訊訊號201，包含在帶電粒子束裝置1產生的靜電雜訊、磁雜訊、電磁波雜訊等的各種雜訊。
前置放大器208a、208b被構成為輸入阻抗彼此成為相同。
訊號佈線205及雜訊檢測用佈線206優選上在檢測器108至演算電路110為止的區間盡可能接近而佈線。佈線方法方面，例如可為使此等佈線接近的平行佈線，亦可為將此等佈線絞合的佈線的所謂的絞線。
差動放大電路209從電訊號減去雜訊成分，生成除去雜訊成分後的訊號。差動放大電路209進行從輸入至正側輸入端子的放大的電訊號減去輸入至負側輸入端子的放大的雜訊訊號的減算處理。並且，差動放大電路209將減算處理後的除去雜訊成分的訊號往資料處理部111輸出。
另外，在偏壓電源207內進行切換動作的情況下，切換雜訊混入恐混入於前置放大器208a、208b、差動放大電路209。為此偏壓電源207亦可設於演算電路110的外部。亦即，此情況下，偏壓電源207以與演算電路110不同形體而設置。據此，切換雜訊的混入受到抑制，可確實進行對於電訊號之雜訊成分的除去，可使訊號檢測精度提升。
資料處理部111基於在演算電路110生成的訊號，進行樣品106的檢查圖像(例如SEM圖像)的生成、圖案尺寸的計測等的處理。資料處理部111例如生成檢查圖像用的圖像資料，往未圖示的顯示器等予以顯示檢查圖像。另外，資料處理部111亦可使圖案尺寸的計測結果等顯示於顯示器。
資料處理部111是於例如CPU等的處理器執行圖像生成、圖案尺寸計測等的資料處理用程式從而被實現。另外，資料處理部111亦能以FPGA(Field- Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等而構成。 ＜依本實施方式時的主要功效＞
依本實施方式時，演算電路110生成從電訊號減去雜訊訊號201的訊號。依此構成時，可除去混入於訊號佈線的雜訊，故可使訊號檢測精度提升。
另外，依本實施方式時，檢測器108內的終端電路203以和電源線204與訊號佈線205之間的輸入阻抗成為一致的方式調整電源線204與雜訊檢測用佈線206之間的輸入阻抗。依此構成時，可使在訊號佈線205及雜訊檢測用佈線206之雜訊訊號201的程度(混入量)均勻，可使訊號檢測精度提升。
另外，依本實施方式時，訊號佈線205及雜訊檢測用佈線206為接近的平行佈線或絞合的絞線。依此構成時，可使在訊號佈線205及雜訊檢測用佈線206之雜訊訊號201的位準(混入量)均勻，可使訊號檢測精度更加提升。
另外，依本實施方式時，演算電路110具備與訊號佈線205及雜訊檢測用佈線206的各者對應的前置放大器208a、208b，從以前置放大器208a放大的電訊號減去以前置放大器208b放大的雜訊訊號201。依此構成時，可除去訊號位準低的雜訊訊號201，可使訊號檢測精度更加提升。
另外，依本實施方式時，偏壓電源207以與演算電路110不同形體而設置。依此構成時，在偏壓電源207產生的切換雜訊等的雜訊的混入受到抑制，故可使訊號檢測精度提升。
另外，依本實施方式時，終端電路203包含二極體、電阻元件、電容器、電感器、及可變電容元件中的任一者。依此構成時，可容易地構成終端電路203，裝置成本受到抑制。 (實施方式2)
接著，就實施方式2進行說明。在本實施方式，說明有關可進行雜訊量的調整的帶電粒子束控制裝置。另外，在以下，就與前述的實施方式重複之處原則上省略說明。
圖4為就涉及本發明的實施方式2的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。圖4與圖2的構成類似，惟在前置放大器208b置換為雜訊波形調整電路402方面與圖2不同。圖5為就雜訊波形調整電路402的構成的一例進行繪示的圖。雜訊波形調整電路402進行從雜訊檢測用佈線206供應的雜訊訊號的波形的調整。如示於圖4，演算電路110具備偏壓電源207、前置放大器208a、雜訊波形調整電路402、差動放大電路209。
雜訊波形調整電路402如示於圖5包含濾波器調整電路501及增益調整電路502。濾波器調整電路501的輸入端子與雜訊檢測用佈線206連接。濾波器調整電路501的輸出端子與增益調整電路502的輸入端子連接。濾波器調整電路501的輸出端子與差動放大電路209的負側輸入端子連接。雜訊波形調整電路402的輸入阻抗與前置放大器208a的輸入阻抗相同。
雜訊波形調整電路402將透過雜訊檢測用佈線206供應的雜訊訊號輸入至濾波器調整電路501。另外，對濾波器調整電路501及增益調整電路502，輸入從資料處理部111輸出的雜訊波形調整訊號404。
濾波器調整電路501具備可調整濾波器的頻率特性的低通濾波器或高通濾波器、或其雙方。濾波器調整電路501基於雜訊波形調整訊號404的指示，進行對於雜訊訊號之頻率特性的調整。進行從濾波器調整電路501輸出的頻率特性的調整後的雜訊訊號被往增益調整電路502供應。
增益調整電路502由可變增益電路構成。增益調整電路502基於雜訊波形調整訊號404的指示，進行被進行頻率特性的調整後的雜訊訊號的放大，將放大後的雜訊訊號往差動放大電路209供應。
另外，在圖5，雖示出雜訊波形調整電路402具備濾波器調整電路501及增益調整電路502雙方的構成，惟亦可為具備此等之中其中一個的構成。另外，雜訊波形調整電路402亦可為更換濾波器調整電路501與增益調整電路502的順序的構成。
資料處理部111除在實施方式1說明的各種處理以外，進行透過偏壓電源控制訊號403之偏壓電源207的輸出電壓控制。另外，資料處理部111進行透過雜訊波形調整訊號404之在濾波器調整電路501之濾波器的頻率特性的調整、在增益調整電路502之增益的調整。此等調整透過變更雜訊波形調整電路402的參數從而被執行。 〈雜訊波形調整電路的參數設定處理〉
接著，說明有關雜訊波形調整電路402的參數設定處理。此處說明的參數變更處理為以雜訊除去特性的提升為目的而進行者，在對於樣品106之計測的執行前進行。
圖6就雜訊波形調整電路的參數設定處理的一例進行繪示的流程圖。在圖6之例，在雜訊波形調整電路的參數設定處理之際，執行步驟S601～S605的各處理。
首先，在步驟S601，資料處理部111透過偏壓電源控制訊號403，將偏壓電源207的電壓輸出設定為關斷狀態(亦即0V)。據此，檢測器108變得無法動作，故即使二次電子107入射於檢測器108，仍不會從檢測器108輸出電訊號。其中，在對於樣品106停止電子束103的照射等二次電子107未入射於檢測器108的狀態的情況下，亦可省略步驟S601的處理。
接著，在步驟S602，資料處理部111透過雜訊波形調整訊號404分別設定雜訊波形調整電路402的濾波器調整電路501及增益調整電路502的參數。
圖7為就參數與雜訊量的關係的一例進行繪示的圖。圖7的橫軸表示雜訊測定的重複次數，圖7的縱軸表示雜訊量。如示於圖7，在第1次的步驟S602，作為參數的初始值，分別設定預先設定的既定的濾波器特性(F_ini)及增益(G_ini)。
接著，在步驟S603，資料處理部111進行差動放大電路209的輸出訊號的計測既定時間，測定在既定時間內的含於輸出訊號的雜訊量(雜訊訊號的檢測量)。並且，資料處理部111比較測定的雜訊量和預先設定的既定的閾值(步驟S604)。
於步驟S604，測定的雜訊量比閾值大的情況(NO)下，資料處理部111判斷為參數的值非適切，返回步驟S602，進行參數的再設定。於再度的步驟S602，資料處理部111如示於圖7，分別使濾波器特性以ΔF、使增益以ΔG的幅度變化後，再度進行雜訊量的測定(再度的步驟S603)。
資料處理部111重複執行步驟S602～S604的處理直到測定的雜訊量成為閾值以下為止。在圖7之例，雜訊量的測定(參數的調整)重複執行7次後雜訊量成為閾值以下。
於步驟S604，測定的雜訊量為閾值以下的情況(Yes)下，資料處理部111判斷為參數的值為適切，轉移至步驟S605。在圖7之例，示出濾波器調整電路501的濾波器特性決定為F_min、增益調整電路502的增益設定決定為G_min。
在步驟S605，資料處理部111透過偏壓電源控制訊號403，將偏壓電源207的電壓輸出設定為導通狀態，予以再開始往檢測器108的供電。
另外，圖示雖省略，惟亦可決定步驟S602～S604的重複次數之上限值，重複次數到達上限值仍雜訊量無法成為閾值以下的情況下，使重複處理結束。此情況下，亦可將重複處理之中雜訊量成為最小的參數對濾波器調整電路501及增益調整電路502設定。或者，亦可分別測定預先設定的濾波器特性與增益設定的參數的組合中的雜訊量，將其中雜訊量成為最小的參數對濾波器調整電路501及增益調整電路502設定。 ＜依本實施方式時的主要功效＞
依本實施方式時，除依前述的實施方式之功效以外，獲得以下的功效。 另外，依本實施方式時，雜訊波形調整電路402包含進行對於雜訊訊號201之頻率特性的調整的濾波器調整電路501、進行對於雜訊訊號201之增益調整的增益調整電路502。另外，資料處理部111在雜訊波形調整電路402的參數設定之際，透過偏壓電源控制訊號403將偏壓電源207的輸出電壓設定為關斷狀態，透過雜訊波形調整訊號404設定雜訊波形調整電路402的參數。並且，資料處理部111比較測定的雜訊訊號201的檢測量與既定的閾值，雜訊訊號201的檢測量比閾值大的情況下，進行參數的再設定，雜訊訊號201的檢測量為閾值以下的情況下，透過偏壓電源控制訊號403將偏壓電源207的電壓輸出設定為導通狀態。
依此構成時，可減低含於從差動放大電路209輸出的訊號的雜訊量。據此，即使在混入於訊號佈線205及雜訊檢測用佈線206的雜訊訊號201的混入量方面存在差異，仍可維持高的訊號檢測精度。 (實施方式3)
接著，就實施方式3進行說明。在本實施方式，說明有關就從樣品106放出的二次電子107使用複數個檢測器進行檢測的情況。
圖8為就涉及本發明的實施方式3的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。圖8與圖2的構成類似，惟在設置複數個檢測器、與個別的檢測器對應的前置放大器、差動放大電路等方面與圖2不同。
如示於圖8，本實施方式的檢測塊112具備複數個檢測器108a、108b。此等檢測器108a、108b為與在圖2、圖3等說明的檢測器108同樣的構成。
於演算電路110，設置與檢測器108a、108b的各者對應的複數個偏壓電源207a、207b。另外，於演算電路110，設置與檢測器108a、108b的各者對應的複數個前置放大器208a、208c、與雜訊檢測用佈線206對應的前置放大器208b、與檢測器108a、108b的各者對應的複數個差動放大電路209a、209b。另外，前置放大器208a、208b、208c被構成為輸入阻抗彼此成為相同。
檢測器108a經由電源線204a而與偏壓電源207a連接，經由訊號佈線205a而與前置放大器208a的輸入端子連接。前置放大器208a的輸出端子與差動放大電路209a的正側輸入端子連接。另外，檢測器108a經由雜訊檢測用佈線206而與前置放大器208b的輸入端子連接。因此，檢測器108a從偏壓電源207a接受電源供應而動作。
同樣地，檢測器108b經由電源線204b而與偏壓電源207b連接，經由訊號佈線205b而與前置放大器208c的輸入端子連接。前置放大器208c的輸出端子與差動放大電路209b的正側輸入端子連接。因此，檢測器108b從偏壓電源207b接受電源供應而動作。另外，雜訊檢測用佈線206未連接於檢測器108b。
與雜訊檢測用佈線206連接的前置放大器208b的輸出端子與差動放大電路209a、209b個別的負側輸入端子連接。差動放大電路209a從在前置放大器208a放大的電訊號減去雜訊成分，生成除去雜訊成分後的訊號。同樣地，差動放大電路209b從前置放大器208b的放大的電訊號減去雜訊成分，生成除去雜訊成分後的訊號。差動放大電路209a、209b將生成的訊號往資料處理部111輸出。
訊號佈線205a、205b及雜訊檢測用佈線206優選上在從檢測器108a、108b至演算電路110為止的區間盡可能接近而佈線。使此等佈線接近的方法方面，可為使3個佈線為平行佈線、或將此等佈線絞合的所謂的絞線。再者，為了更加減低混入於此等佈線的雜訊量，優選上使此等佈線長相同，同時使3個佈線接近至檢測器108a、108b的附近為止而佈線。
另外，為了減低切換雜訊的影響，於本實施方式，偏壓電源207a、207b亦可設於演算電路110的外部。
資料處理部111基於在差動放大電路209a、209b生成的訊號，進行樣品106的檢查圖像的生成、圖案尺寸的計測等的處理。另外，資料處理部111生成檢查圖像用的圖像資料，可使檢查圖像往未圖示的顯示器等顯示，或使圖案尺寸的計測結果等顯示於顯示器如已論述。
另外，此處雖說明有關在檢測塊112設置2個檢測器和與個別的檢測器對應的電路設於演算電路110的情況，惟亦可3個以上的檢測器及對應的電路設於演算電路110。 ＜依本實施方式時的主要功效＞
依本實施方式時，具備複數個檢測器108a、108b、與複數個檢測器108a、108b的各者對應的複數個訊號佈線205a、205b。另外，演算電路110對於從個別的檢測器108a、108b供應的個別的電訊號，生成從電訊號減去雜訊訊號201的訊號。依此構成時，具備複數個檢測器的情況下，仍可生成就個別的電訊號除去雜訊訊號的訊號。
另外，依本實施方式時，複數個訊號佈線205a、205b及雜訊檢測用佈線206為接近的平行佈線或絞合的絞線。依此構成時，可使在各佈線之雜訊訊號201的混入量均勻，可使訊號檢測精度更加提升。
另外，在本實施方式，對複數個訊號佈線，僅設置1個雜訊檢測用佈線206。依此構成時，比起按檢測器使用雜訊檢測用佈線的情況可謀求佈線數的削減。 (實施方式4)
接著，就實施方式4進行說明。本實施方式亦說明有關就從樣品106放出的二次電子107使用複數個檢測器進行檢測的情況。
圖9為就涉及本發明的實施方式4的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。圖9與圖8的構成類似，惟在代替前置放大器208b而設置與個別的檢測器對應的雜訊波形調整電路402a、402b方面與圖8不同。
於演算電路110，設置複數個偏壓電源207a、207b、複數個前置放大器208a、208c、複數個差動放大電路209a、209b、複數個雜訊波形調整電路402a、402b。雜訊波形調整電路402a、402b具備與在實施方式2論述的雜訊波形調整電路402(圖4、圖5)同樣的構成。前置放大器208a、208c、雜訊波形調整電路402a、402b被構成為輸入阻抗彼此成為相同。
檢測器108a經由雜訊檢測用佈線206而與雜訊波形調整電路402a、402b的輸入端子分別連接。另外，如亦在實施方式2論述，雜訊波形調整電路402a、402b包含濾波器調整電路501及增益調整電路502的至少一者即可。另外，在包含濾波器調整電路501及增益調整電路502雙方的情況下，亦非特別限定此等之順序者。為此，雜訊檢測用佈線206與設於雜訊波形調整電路402a、402b內之上游側的電路的輸入端子連接。
另一方面，雜訊波形調整電路402a、402b的輸出端子分別與對應的差動放大電路209a、209b的負側輸入端子連接。具體而言，設於雜訊波形調整電路402a、402b內的下游側的電路的輸出端子分別與對應的差動放大電路209a、209b的負側輸入端子連接。
雜訊波形調整電路402a、402b基於從資料處理部111輸出的個別的雜訊波形調整訊號404a、404b的指示，進行對於雜訊訊號之頻率特性的調整及/或增益調整。頻率特性的調整、增益調整依已論述的圖6的流程而進行。並且，雜訊波形調整電路402a、402b分別將調整後的雜訊訊號往差動放大電路209a、209b供應。
訊號佈線205a、205b及雜訊檢測用佈線206的佈線方法如同實施方式3，優選上在從檢測器108a、108b至演算電路110為止的區間，此等佈線被盡可能接近而佈線。
資料處理部111在頻率特性的調整、增益調整之際，將控制偏壓電源207a、207b的輸出電壓的偏壓電源控制訊號403a、403b，分別往對應的偏壓電源207a、207b供應。另外，資料處理部111在頻率特性的調整、增益調整之際，將雜訊波形調整訊號404a、404b，分別往對應的雜訊波形調整電路402a、402b供應。另外，對於雜訊波形調整訊號404a、404b之頻率特性的調整、增益調整可並列進行，亦可個別進行。
另外，於本實施方式，亦可3個以上的檢測器及對應的電路設於演算電路110。 ＜依本實施方式之主要功效＞
依本實施方式時，設置與個別的檢測器108a、108b對應的雜訊波形調整電路402a、402b。依此構成時，可對於個別的電訊號減低含於從演算電路110輸出的訊號的雜訊量。據此，即使在混入於訊號佈線205a、205b及雜訊檢測用佈線206的雜訊訊號201的混入量方面存在差異，仍可維持高的訊號檢測精度。 (實施方式5)
接著，就實施方式5進行說明。圖10為就涉及本發明的實施方式5的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。圖10雖與圖9類似，惟在雜訊檢測用佈線206與雜訊波形調整電路402a、402b之間設置前置放大器208d方面與圖9不同。
如示於圖10，前置放大器208d設於演算電路110。前置放大器208d的輸入端子與雜訊檢測用佈線206連接，前置放大器208d的輸出端子與雜訊波形調整電路402a、402b的個別的輸入端子連接。另外，如同實施方式4，前置放大器208d的輸出端子與設於雜訊波形調整電路402a、402b內之上游側的電路的輸入端子連接。
前置放大器208d被構成為輸入阻抗與前置放大器208a、208c成為彼此相同。
在實施方式4，雜訊波形調整電路402a、402b被構成為輸入阻抗與前置放大器208a、208c成為相同。然而，於雜訊檢測用佈線206連接複數個雜訊波形調整電路402a、402b。為此，從雜訊檢測用佈線206視看的演算電路110的輸入阻抗與從訊號佈線205a、205b視看的演算電路110的輸入阻抗不同。
相對於此，在本實施方式，在雜訊檢測用佈線206與複數個雜訊波形調整電路402a、402b之間具備前置放大器208d。據此，可使從雜訊檢測用佈線206視看的演算電路110的輸入阻抗與從訊號佈線205a、205b視看的演算電路110的輸入阻抗相同。據此，可匹配從雜訊檢測用佈線206供應的雜訊訊號的位準、和含於從訊號佈線205a、205b供應的電訊號的雜訊訊號的位準。據此，可正確地進行從電訊號的雜訊除去，使訊號檢測精度提升。
100:鏡筒 101:樣品室 102:電子槍 103:電子束 104a,104b,104c:偏向器 105:載台 106:樣品 107:二次電子 108,108a,108b:檢測器 109:佈線電纜 110:演算電路 111:資料處理部 112:檢測塊 201:雜訊訊號 202:主檢測器 203:終端電路 204,204a,204b:電源線 205,205a,205b:訊號佈線 206:雜訊檢測用佈線 207,207a,207b:偏壓電源 208a,208b,208c,208d:前置放大器 209,209a,209b:差動放大電路 301:電源端子 302:輸出端子 303:二極體 304,306:電阻元件 305:電容器 307:可變電容元件 402,402a,402b:雜訊波形調整電路 403,403a,403b:偏壓電源控制訊號 404,404a,404b:雜訊波形調整訊號 501:濾波器調整電路 502:增益調整電路
[圖1] 就涉及本發明的實施方式1的帶電粒子束裝置的示意構成的一例進行繪示的圖。 [圖2] 就涉及本發明的實施方式1的檢測塊構成的一例進行繪示的圖。 [圖3] 就終端電路的構成例進行繪示的圖。 [圖4] 就涉及本發明的實施方式2的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。 [圖5] 就雜訊波形調整電路的構成的一例進行繪示的圖。 [圖6] 就雜訊波形調整電路的參數設定處理的一例進行繪示的流程圖。 [圖7] 就參數與雜訊量的關係的一例進行繪示的圖。 [圖8] 就涉及本發明的實施方式3的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。 [圖9] 就涉及本發明的實施方式4的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。 [圖10] 就涉及本發明的實施方式5的檢測塊的構成的一例進行繪示的圖。
106:樣品
107:二次電子
108:檢測器
109:佈線電纜
110:演算電路
111:資料處理部
112:檢測塊
201:雜訊訊號
202:主檢測器
203:終端電路
204:電源線
205:訊號佈線
206:雜訊檢測用佈線
207:偏壓電源
208a,208b:前置放大器
209:差動放大電路

Claims (15)

  1. 一種帶電粒子束控制裝置，其具備： 檢測器，其設於帶電粒子束裝置的內部，檢測因照射帶電粒子束而從樣品放出的二次電子，輸出基於檢測出的前述二次電子之電訊號； 訊號佈線，其傳送前述電訊號； 雜訊檢測用佈線，其檢測在前述帶電粒子束裝置內產生的雜訊訊號；和 演算電路，其生成從前述電訊號減去雜訊訊號的訊號。
  2. 如請求項1的帶電粒子束控制裝置，其中， 前述檢測器具備檢測前述二次電子的主檢測器和終端電路， 前述主檢測器與電源線及前述訊號佈線連接， 前述終端電路與前述電源線及前述雜訊檢測用佈線連接。
  3. 如請求項2的帶電粒子束控制裝置，其中，前述終端電路基於前述電源線與前述訊號佈線之間的輸入阻抗，調整前述電源線與前述雜訊檢測用佈線之間的輸入阻抗的頻率特性。
  4. 如請求項1的帶電粒子束控制裝置，其中，前述演算電路具備與前述訊號佈線及前述雜訊檢測用佈線的各者對應的前置放大器，從在前述前置放大器放大的前述電訊號減去在前述前置放大器放大的前述雜訊訊號。
  5. 如請求項1的帶電粒子束控制裝置，其中，前述演算電路具備與前述訊號佈線對應的前置放大器、和包含進行對於前述雜訊訊號之頻率特性的調整的濾波器調整電路及/或進行對於前述雜訊訊號之增益調整的增益調整電路的雜訊波形調整電路。
  6. 如請求項5的帶電粒子束控制裝置，其具備： 偏壓電源，其對前述檢測器供應電源電壓；和 資料處理部，其進行透過偏壓電源控制訊號之前述偏壓電源的輸出電壓的控制，進行透過雜訊波形調整訊號之前述雜訊波形調整電路的參數的設定； 前述資料處理部在前述雜訊波形調整電路的參數設定之際，透過前述偏壓電源控制訊號將前述偏壓電源的輸出電壓設定為關斷狀態，透過前述雜訊波形調整訊號設定前述雜訊波形調整電路的前述參數，比較含於從前述演算電路輸出的前述訊號的雜訊量與既定的閾值，在前述雜訊量比前述閾值大的情況下，進行前述參數的再設定，在前述雜訊量為前述閾值以下的情況下，透過前述偏壓電源控制訊號將前述偏壓電源的電壓輸出設定為導通狀態。
  7. 如請求項6的帶電粒子束控制裝置，其中，前述偏壓電源以與前述演算電路不同形體而設置。
  8. 如請求項1的帶電粒子束控制裝置，其中，前述訊號佈線及前述雜訊檢測用佈線為接近的平行佈線或絞合的佈線。
  9. 如請求項2的帶電粒子束控制裝置，其中，前述終端電路包含二極體、電阻元件、電容器、電感器、及可變電容元件中的任一者。
  10. 如請求項1的帶電粒子束控制裝置，其中， 在前述帶電粒子束裝置的內部具備複數個前述檢測器、和與複數個前述檢測器的分別對應的複數個前述訊號佈線， 前述演算電路對於從個別的前述檢測器供應的個別的前述電訊號，生成從前述電訊號減去前述雜訊訊號的訊號。
  11. 如請求項10的帶電粒子束控制裝置，其中，前述演算電路具備與複數個前述訊號佈線及前述雜訊檢測用佈線的各者對應的前置放大器，從以個別的前述前置放大器放大的個別的前述電訊號減去以前述前置放大器放大的前述雜訊訊號。
  12. 如請求項10的帶電粒子束控制裝置，其中， 前述演算電路具備與複數個前述訊號佈線的各者對應的前置放大器、和包含與複數個前述訊號佈線的各者對應而設且進行對於前述雜訊訊號之頻率特性的調整的濾波器調整電路及/或進行對於前述雜訊訊號之增益調整的增益調整電路的雜訊波形調整電路。
  13. 如請求項12的帶電粒子束控制裝置，其具備： 複數個偏壓電源，其與複數個前述檢測器的各者對應而設，將電源電壓供應至對應的前述檢測器；和 資料處理部，其進行透過偏壓電源控制訊號之個別的前述偏壓電源的輸出電壓的控制，進行透過雜訊波形調整訊號之個別的前述雜訊波形調整電路的參數的設定； 前述資料處理部在個別的前述雜訊波形調整電路的參數設定之際，透過前述偏壓電源控制訊號將對應的前述偏壓電源的輸出電壓設定為關斷狀態，透過前述雜訊波形調整訊號設定前述雜訊波形調整電路的前述參數，比較測定的前述雜訊訊號的檢測量與既定的閾值，在前述雜訊訊號的前述檢測量比前述閾值大的情況下，進行前述參數的再設定，在前述雜訊訊號的前述檢測量比前述閾值以下的情況下，透過前述偏壓電源控制訊號將對應的前述偏壓電源的電壓輸出設定為導通狀態。
  14. 如請求項12的帶電粒子束控制裝置，其中，在前述雜訊檢測用佈線與複數個前述雜訊波形調整電路之間具備前置放大器。
  15. 如請求項10的帶電粒子束控制裝置，其中，複數個前述訊號佈線及前述雜訊檢測用佈線為接近的平行佈線或絞合的佈線。
TW109128184A 2019-08-27 2020-08-19 帶電粒子束控制裝置 TWI739554B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-154512 2019-08-27
JP2019154512A JP7165633B2 (ja) 2019-08-27 2019-08-27 荷電粒子ビーム制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202109700A TW202109700A (zh) 2021-03-01
TWI739554B true TWI739554B (zh) 2021-09-11

Family

ID=74675997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109128184A TWI739554B (zh) 2019-08-27 2020-08-19 帶電粒子束控制裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11211225B2 (zh)
JP (1) JP7165633B2 (zh)
KR (1) KR102441406B1 (zh)
TW (1) TWI739554B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050184252A1 (en) * 2004-02-25 2005-08-25 Takashi Ogawa Image noise removing method in FIB/SEM complex apparatus
CN101137889A (zh) * 2005-01-07 2008-03-05 精工电子纳米科技有限公司 薄膜样品测量方法和设备及薄膜样品制备方法和设备
US20100314542A1 (en) * 2007-06-13 2010-12-16 Hitachi High-Technologies Corporation Semiconductor device inspection apparatus
TW201513246A (zh) * 2013-04-27 2015-04-01 Kla Tencor Corp 於電子束檢測期間適應性掃描一樣本之方法及系統
WO2018106827A1 (en) * 2016-12-07 2018-06-14 Kla-Tencor Corporation Data augmentation for convolutional neural network-based defect inspection
TW201901730A (zh) * 2017-03-24 2019-01-01 日商日立全球先端科技股份有限公司 帶電粒子線裝置
TW201929110A (zh) * 2017-12-27 2019-07-16 台灣積體電路製造股份有限公司 檢查方法
TW201931420A (zh) * 2017-11-17 2019-08-01 日商日立高新技術科學股份有限公司 帶電粒子束裝置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04109933A (ja) * 1990-08-31 1992-04-10 Shimadzu Corp 核磁気共鳴診断装置の心電同期装置
JP3017808B2 (ja) * 1990-12-20 2000-03-13 オリンパス光学工業株式会社 体腔内超音波診断装置
JP2980701B2 (ja) * 1991-01-31 1999-11-22 株式会社東芝 電子内視鏡装置
JPH0663044A (ja) * 1992-08-14 1994-03-08 Olympus Optical Co Ltd 体腔内超音波診断装置
JP2003303867A (ja) 2002-04-08 2003-10-24 Jeol Ltd コンタクトホールの検査方法およびその結果に基づいた不良コンタクトホールの補修加工方法
JP2008203109A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Hitachi High-Technologies Corp パターン寸法計測方法及びその装置
JP2017096625A (ja) * 2014-02-21 2017-06-01 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン測定装置、及びコンピュータープログラム
US10181391B2 (en) * 2016-05-26 2019-01-15 Nanojehm Inc. Image processing system and method of processing images
TWI734035B (zh) * 2017-09-29 2021-07-21 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 半導體基板、帶電粒子束設備、及用於判定帶電粒子信號之方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050184252A1 (en) * 2004-02-25 2005-08-25 Takashi Ogawa Image noise removing method in FIB/SEM complex apparatus
CN101137889A (zh) * 2005-01-07 2008-03-05 精工电子纳米科技有限公司 薄膜样品测量方法和设备及薄膜样品制备方法和设备
US20100314542A1 (en) * 2007-06-13 2010-12-16 Hitachi High-Technologies Corporation Semiconductor device inspection apparatus
TW201513246A (zh) * 2013-04-27 2015-04-01 Kla Tencor Corp 於電子束檢測期間適應性掃描一樣本之方法及系統
WO2018106827A1 (en) * 2016-12-07 2018-06-14 Kla-Tencor Corporation Data augmentation for convolutional neural network-based defect inspection
TW201901730A (zh) * 2017-03-24 2019-01-01 日商日立全球先端科技股份有限公司 帶電粒子線裝置
TW201931420A (zh) * 2017-11-17 2019-08-01 日商日立高新技術科學股份有限公司 帶電粒子束裝置
TW201929110A (zh) * 2017-12-27 2019-07-16 台灣積體電路製造股份有限公司 檢查方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202109700A (zh) 2021-03-01
US11211225B2 (en) 2021-12-28
US20210066033A1 (en) 2021-03-04
JP7165633B2 (ja) 2022-11-04
KR20210025486A (ko) 2021-03-09
KR102441406B1 (ko) 2022-09-06
JP2021034269A (ja) 2021-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016158421A1 (ja) 光量検出装置、それを用いた免疫分析装置および荷電粒子線装置
US9322711B2 (en) Light signal detecting circuit, light amount detecting device, and charged particle beam device
US9576769B2 (en) Weak signal detection system and electron microscope equipped with same
JP5901549B2 (ja) 計測検査装置
US10373797B2 (en) Charged particle beam device and image forming method using same
CN112005333B (zh) 带电粒子束装置
TWI739554B (zh) 帶電粒子束控制裝置
US10037862B2 (en) Charged particle detecting device and charged particle beam system with same
JP7121140B2 (ja) 測定装置、及び信号処理方法
WO2018179029A1 (ja) 荷電粒子線システム
JP7441809B2 (ja) 荷電粒子ビーム装置および荷電粒子ビーム装置のキャリブレーション方法
CN113495083A (zh) 用于等离子体辅助低真空带电粒子显微术的方法和系统
KR102678962B1 (ko) 광증배 이미지 보정을 위한 시스템 및 방법
JP2005135611A (ja) 複合型荷電粒子ビーム装置
JP6660845B2 (ja) 電子顕微鏡および電子顕微鏡の作動方法
JPH03102753A (ja) 電子線装置
JP2003187736A (ja) 電子線分析装置
JP2004055263A (ja) 電子走査型顕微鏡装置