[go: up one dir, main page]

JP2022541391A - 多重着地エネルギー走査電子顕微鏡システム及び方法 - Google Patents

多重着地エネルギー走査電子顕微鏡システム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2022541391A
JP2022541391A JP2021577988A JP2021577988A JP2022541391A JP 2022541391 A JP2022541391 A JP 2022541391A JP 2021577988 A JP2021577988 A JP 2021577988A JP 2021577988 A JP2021577988 A JP 2021577988A JP 2022541391 A JP2022541391 A JP 2022541391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
landing energy
energy beam
view
field
landing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2021577988A
Other languages
English (en)
Inventor
ファン，ウェイ
レン，ウェイミン
チェン，ゾンウェイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
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 ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of JP2022541391A publication Critical patent/JP2022541391A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/266—Measurement of magnetic or electric fields in the object; Lorentzmicroscopy
    • H01J37/268—Measurement of magnetic or electric fields in the object; Lorentzmicroscopy with scanning beams
    • 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
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/045—Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
    • 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
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • H01J37/1474—Scanning means
    • 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
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/043—Beam blanking
    • 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
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045—Diaphragms
    • H01J2237/0451—Diaphragms with fixed aperture
    • 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)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Figure 2022541391000001
検査システム及び方法が開示される。検査システムは、第１の着地エネルギービームを提供するように構成された第１のエネルギー源と、第２の着地エネルギービームを提供するように構成された第２のエネルギー源とを含み得る。検査システムはまた、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出し、且つ検査システムの動作モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えるように構成されたビームコントローラを含み得る。

Description

関連出願の相互参照
[0001] この出願は、２０１９年７月２６日に出願された米国特許出願第６２／８７９，３０４号の優先権を主張し、同特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002] 本明細書で提供される実施形態は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）システムを開示し、より詳細には、複数の着地エネルギービームを用いたＳＥＭシステムを開示する。
[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造プロセスでは、未完成又は完成回路コンポーネントは、それらが設計に従って製造され、欠陥がないことを保証するために検査が行われる。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）など、光学顕微鏡又は荷電粒子（例えば、電子）ビーム顕微鏡を利用する検査システムを採用することができる。ＳＥＭは、低エネルギーの電子を表面に送出し、検出器を使用して、表面から離れる二次電子又は後方散乱電子を記録する。表面上の異なる励起位置についてそのような電子を記録することによって、ナノメートルオーダーの空間分解能で画像を作成することができる。
[0004] ＩＣコンポーネントの物理的なサイズが縮小し続けるにつれて、欠陥検出における精度及び歩留まりが、特にエッジ配置誤差（ＥＰＥ）及びオーバーレイシフト測定に関して、より重要になる。現時点では、ＳＥＭに基づいてＥＰＥ又はオーバーレイシフトを測定するための２つの技法がある。１つの技法は、高着地エネルギーＳＥＭを使用して、ＩＣコンポーネントのＥＰＥ又はオーバーレイシフトを測定するためにＩＣコンポーネントの異なる層の透明なＳＥＭ画像を撮像することである。別の技法は、異なる層から低着地エネルギーＳＥＭ画像を撮像して、ＥＰＥ又はオーバーレイシフトを測定するために画像をまとめて位置合わせすることである。
[0005] 本開示の実施形態は、検査システム及び方法を提供する。いくつかの実施形態では、検査システムは、第１の着地エネルギービームを提供するように構成された第１のエネルギー源と、第２の着地エネルギービームを提供するように構成された第２のエネルギー源とを含み得る。検査システムはまた、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出し、且つ検査システムの動作モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えるように構成されたビームコントローラを含み得る。
[0006] いくつかの実施形態では、検査方法が開示される。方法は、第１の着地エネルギービームを提供することと、第２の着地エネルギービームを提供することとを含み得る。方法はまた、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出することを含み得る。方法は、検査モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることを更に含み得る。
[0007] いくつかの実施形態では、別の検査方法が開示される。方法は、第１の着地エネルギービームを提供することと、第２の着地エネルギービームを提供することとを含み得る。方法はまた、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出することを含み得る。方法は、視野内のウェーハの走査を容易にするために視野に向けて選択的に送出される第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を誘導することを更に含み得る。視野は複数の走査線を含み得る。方法はまた、走査線の１つが、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで走査され、且つ走査線の隣接する１つが、視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで走査される、インターレース走査モード、走査線の各々が、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回走査される、ライン走査モード、又は視野が、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回走査される、フレーム走査モードの何れかに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることを含み得る。
[0008] 本開示の実施形態の他の利点は、添付の図面と併せて取り入れられる以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明では、例示及び例として、本発明のある特定の実施形態を記載する。
[0009]本開示の実施形態と一致する、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システムを示す概略図である。 [0010]本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な電子ビーム検査システムの一部であり得る例示的な電子ビームツールを示す概略図である。 [0011]本開示の実施形態と一致する、図２の例示的な電子ビームツールの例示的な動作を示す概略図である。 [0012]本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な電子ビーム検査システムの一部であり得る例示的な電子ビームツールを示す概略図である。 [0013]本開示の実施形態と一致する、図４の例示的な電子ビームツールの例示的な動作を示す概略図である。 [0014]本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な電子ビーム検査システムの一部であり得る例示的な電子ビームツールを示す概略図である。 [0015]本開示の実施形態と一致する、図６の例示的な電子ビームツールの例示的な動作を示す概略図である。 [0016]本開示の実施形態と一致する、検査システムによってサポートされる例示的な走査モードを示す図である。 [0017]本開示の実施形態と一致する、検査システムによってサポートされる例示的な走査モードを示す図である。 [0018]本開示の実施形態と一致する、例示的な検査方法を表すプロセスフローチャートである。
[0019] ここでは、例示的な実施形態を詳細に参照し、その例は、添付の図面に示されている。以下の説明は、添付の図面を参照し、別段の表現がない限り、異なる図面における同じ番号は、同じ又は同様の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明において記載される実装形態は、すべての実装形態を表すわけではない。代わりに、それらの実装形態は、添付の請求項において記述されるように、開示される実施形態に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例である。例えば、いくつかの実施形態は、電子ビームの利用に関する文脈において説明されているが、本開示は、そのように限定されない。他のタイプの荷電粒子ビームを同様に適用することができる。その上、光学撮像、写真検出、Ｘ線検出など、他の撮像システムを使用することができる。
[0020] 電子デバイスは、基板と呼ばれるシリコン片上に形成された回路で構築される。多くの回路は、同じシリコン片上にまとめて形成することができ、集積回路又はＩＣと呼ばれる。これらの回路のサイズは劇的に減少しており、その結果、更に多くの回路を基板に適合させることができる。例えば、スマートフォンのＩＣチップは、親指の爪ほどの大きさしかないが、それにもかかわらず、２０億を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタのサイズは、人間の毛髪のサイズの１／１０００未満である。
[0021] これらの極めて小さなＩＣの作成は、多大な時間を要する複雑且つ高価なプロセスであり、数百もの個々のステップを伴う場合が多い。１つのステップにおける誤差でさえ、完成ＩＣに欠陥をもたらす可能性があり、完成ＩＣは、無用なものとなる。従って、製造プロセスの目標の１つは、プロセスで作成される機能可能なＩＣの数を最大化するため、すなわち、プロセスの総歩留まりを向上させるために、そのような欠陥を回避することである。
[0022] 歩留まりを向上させる要素の１つは、十分な数の機能可能な集積回路を生産することを保証するために、チップ作成プロセスをモニタすることである。プロセスをモニタする方法の１つは、それらの形成の様々な段階でチップ回路構造を検査することである。検査は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して行うことができる。ＳＥＭは、これらの極めて小さな構造を撮像するために使用することができ、実際には、構造の「ピクチャ」を撮影する。画像は、構造が正しく形成されたかどうか、また、構造が正しい場所に形成されたかどうかを判断するために使用することができる。不適切に形成される又は不適切な場所に形成されるなどによって、構造に欠陥がある場合は、欠陥が再発する可能性が低くなるようにプロセスを調整することができる。構造が不適切な場所に形成されているかどうかを判断する２つの方法は、ターゲットとされる場所から構造のエッジがどれだけ離れて位置するかについての指標である、構造のエッジ配置誤差（ＥＰＥ）を決定すること、又はターゲットとされるオーバーレイ／オーバーラップと比較して第１の構造のエッジが第２の構造にどれだけ重なり合う又は重なるかについての指標である、構造のオーバーレイシフトを決定することである。
[0023] ＩＣコンポーネントの物理的なサイズが縮小し続けるにつれて、欠陥検出における精度及び歩留まりが、特にＥＰＥ及びオーバーレイシフトに関して、より重要になる。ＳＥＭに基づいてＥＰＥ又はオーバーレイシフトを測定するための多数の技法がある。１つの技法は、高着地エネルギーＳＥＭを使用して、ＩＣコンポーネントのＥＰＥ又はオーバーレイシフトを測定するためにＩＣコンポーネントの異なる層の透明なＳＥＭ画像を撮像することである。しかしながら、ＩＣコンポーネントの最上層は、例えば、画像コントラスト及び信号応答に関しては、下層と比較して異なるように高着地エネルギーＳＥＭに応答し得るので、高着地エネルギーＳＥＭを使用して透明なＳＥＭ画像を撮像することによって、特に最上層のエッジ周辺で、測定誤差が生じる。別の技法は、異なる層から低着地エネルギーＳＥＭ画像を撮像して、ＥＰＥ又はオーバーレイシフトを測定するために画像をまとめて位置合わせすることである。しかしながら、画像がノイズを含む可能性があり且つ位置合わせプロセスによって誤差が誘発される可能性があるので、取得される測定値の精度に悪影響が及ぶことがある。
[0024] その上、既存の測定技法では、異なる設定で又は異なる時間に撮像されたＳＥＭ画像に基づいてＥＰＥ又はオーバーレイ測定が行われ、これにより、精度の低下とスループットの低下が生じ得る。例えば、現時点では、ＥＰＥ又はオーバーレイ測定は、典型的には、まずサンプル（例えば、検査対象の半導体ウェーハ）をＥＰＥ又はオーバーレイ測定システム内に入れ、測定システムの設定（例えば、着地エネルギーＳＥＭ設定）を構成し、且つ測定システムを使用してサンプルの画像を取得し得るオペレータによって実行される。次いで、オペレータは、測定システムの設定を調整し（例えば、着地エネルギーＳＥＭのエネルギーレベルを増減し）、その後、測定システムを使用してサンプルの別の画像を取得し得る。オペレータは、少数の異なる設定でサンプルの画像を撮像するために、調整プロセスを数回繰り返す必要があることがあり、各調整は完了するのに数秒かかる。オペレータがこれらの調整を行うのにかかる時間は、オペレータが検査し得るサンプルの数を制限するだけでなく、オペレータが調整を行うのにかかる数秒以内に温度、振動、ノイズなどの因子が変化し得るので測定精度を低下させることに留意されたい。ナノメートルオーダーの測定を行う場合に、僅かな変動でも、測定精度に悪影響を及ぼすドリフトを引き起こす可能性があることに留意されたい。
[0025] 本開示の実施形態は、上述した欠点のいくつかに対処する検査システム及び方法を提供する。例えば、本開示のいくつかの実施形態では、検査システムは、検査プロセスを容易にするために、複数の着地エネルギー源を利用して、複数の着地エネルギービームを提供し得る。より具体的には、いくつかの実施形態では、検査システムは、２つのエネルギー源を含み得る。第１のエネルギー源と呼ばれる、エネルギー源の一方は、第１の着地エネルギービームを提供し得る。第２のエネルギー源と呼ばれる、他方のエネルギー源は、第２の着地エネルギービームを提供し得る。第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームは、異なるエネルギーレベルを有し得、且つ各々は、検査中のサンプル（例えば、半導体ウェーハ又は他の材料で作られたウェーハ）のＳＥＭ画像を生成するのに好適であり得る。検査システムはまた、第１の着地エネルギービーム又は第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出するために使用できる、ビームコントローラを含み得る。ビームコントローラはまた、第１の着地エネルギービーム又は第２の着地エネルギービームの送出を切り替え得る。このように、検査システムは、異なるエネルギービーム下でサンプルのＳＥＭ画像を自動的に取得することができ、測定プロセス中にオペレータが設定を手動で調整する必要をなくし、それにより、オペレータが検査し得るサンプルの数と測定プロセスの精度との両方を増大させる。更に、ビームコントローラは、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を非常に素早く（例えば、およそナノ秒以内に）切り替えることができ、それにより、ドリフトを最小限に抑え、測定精度を更に向上させる。
[0026] 本開示のいくつかの実施形態では、検査システムはまた、１つ又は複数の偏向器を含み得る。これらの偏向器は、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームを検査中のサンプル（例えば、ウェーハ）の異なるエリアに向けて誘導するか又は方向転換するために使用され得る。このように、検査システムは、サンプルを移動させる必要なしに、サンプルの異なるエリアを検査し得る。万一検査プロセス中にサンプルを移動させたとしたら、検査プロセス中に取得した画像を移動の補償のために再調整しなければならず、これにより、誤差が誘発されることに留意されたい。検査プロセス中にサンプルを移動させる必要性を排除することによって、検査システムの精度も向上させることができる。
[0027] 図面では、コンポーネントの相対寸法は、明確にするために拡大され得る。以下の図面の説明内では、同じ又は同様の参照番号は、同じ又は同様のコンポーネント又はエンティティを指し、個々の実施形態に対する違いのみを説明する。本明細書で使用される場合、別段の具体的な記述がない限り、「又は」という用語は、実行不可能な場合を除いて、考えられるすべての組み合わせを包含する。例えば、コンポーネントがＡ又はＢを含み得るということが記述されている場合は、別段の具体的な記述がない限り又は実行不可能でない限り、コンポーネントは、Ａ又はＢ、或いはＡ及びＢを含み得る。第２の例として、コンポーネントがＡ、Ｂ又はＣを含み得るということが記述されている場合は、別段の具体的な記述がない限り又は実行不可能でない限り、コンポーネントは、Ａ、又はＢ、又はＣ、又はＡ及びＢ、又はＡ及びＣ、又はＢ及びＣ、又はＡ、Ｂ及びＣを含み得る。
[0028] ここで図１を参照すると、図１は、本開示の実施形態と一致する、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システム１００を示している。図１に示されるように、荷電粒子ビーム検査システム１００は、メインチャンバ１０１、装填・ロックチャンバ１０２、電子ビームツール１０４及び機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１０６を含む。電子ビームツール１０４は、メインチャンバ１０１内に位置する。説明及び図面は電子ビームを対象とするが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子に限定するためには使用されないことが理解されている。
[0029] ＥＦＥＭ１０６は、第１の装填ポート１０６ａ及び第２の装填ポート１０６ｂを含み得る。ＥＦＥＭ１０６は、追加の装填ポートを含み得る。第１の装填ポート１０６ａ及び第２の装填ポート１０６ｂは、検査予定のウェーハ（例えば、半導体ウェーハ若しくは他の材料で作られたウェーハ）又はサンプルを含むウェーハ前面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）を受け取り得る（以下では、ウェーハ及びサンプルは、集合的に「ウェーハ」と呼ばれる）。ＥＦＥＭ１０６の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、装填・ロックチャンバ１０２にウェーハを移送し得る。
[0030] 装填・ロックチャンバ１０２は、装填／ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、装填／ロック真空ポンプシステムは、大気圧を下回る第１の圧力に達するように装填・ロックチャンバ１０２内の気体分子を取り除く。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、装填・ロックチャンバ１０２からメインチャンバ１０１にウェーハを移送する。メインチャンバ１０１は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、メインチャンバ真空ポンプシステムは、第１の圧力を下回る第２の圧力に達するようにメインチャンバ１０１内の気体分子を取り除く。第２の圧力に達した後、ウェーハに対して、電子ビームツール１０４による検査が行われる。いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、マルチビーム検査ツールを含み得る。
[0031] コントローラ１０９は、電子ビームツール１０４に電子的に接続することができ、また、他のコンポーネントにも電子的に接続することができる。コントローラ１０９は、荷電粒子ビーム検査システム１００の様々な制御を実行するように構成されたコンピュータであり得る。また、コントローラ１０９は、様々な信号及び画像処理機能を実行するように構成された処理回路も含み得る。図１では、コントローラ１０９は、メインチャンバ１０１、装填・ロックチャンバ１０２及びＥＦＥＭ１０６を含む構造の外部のものとして示されているが、コントローラ１０９は、構造の一部でもあり得ることが理解されている。
[0032] 本開示は、電子ビーム検査システムを収納するメインチャンバ１０１の例を提供しているが、本開示の態様は、広い意味で、電子ビーム検査システムを収納するチャンバに限定されないことに留意すべきである。むしろ、前述の原理は、他のチャンバにも適用できることが理解されている。
[0033] ここで図２を参照すると、図２は、本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部であり得る例示的な電子ビームツール１０４を示す概略図を示している。図２に示すように、電子ビームツール１０４は、第１のエネルギー源２０２と、第２のエネルギー源２２２と、ビームセレクタ２１２とを含み得る。
[0034] 第１のエネルギー源２０２は、カソード２０４とアノード２０６とを含み得る。第１のエネルギー源２０２は、カソード２０４とアノード２０６との間に電圧を印加することによって、第１の着地エネルギービーム２４０を生成し得る。第１の着地エネルギービーム２４０は、第１の着地エネルギービーム２４０を集束させ得る、集光レンズ２０８を通過し得る。第１の着地エネルギービーム２４０はまた、第１の着地エネルギービーム２４０のサイズを制限し得る、ビーム制限アパーチャ２１０を通過し得る。いくつかの実施形態では、第１のエネルギー源２０２は、第１の着地エネルギービーム２４０を電子ビームツール１０４の主光軸２３６に沿って送出するように位置決めされ得る。主光軸２３６に沿って送出される第１の着地エネルギービーム２４０は、オンアクシスビームと呼ばれることがある。代替的に、第１のエネルギー源２０２は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、第１の着地エネルギービーム２４０を主光軸２３６に対してオフアクシスに送出するように位置決めされ得る。
[0035] 第２のエネルギー源２２２は、カソード２２４とアノード２２６とを含み得る。第２のエネルギー源２２２は、カソード２２４とアノード２２６との間に電圧を印加することによって、第２の着地エネルギービーム２４２を生成し得る。第２の着地エネルギービーム２４２は、第２の着地エネルギービーム２４２を集束させ得る、集光レンズ２２８を通過し得る。第２の着地エネルギービーム２４２はまた、第２の着地エネルギービーム２４２のサイズを制限し得る、ビーム制限アパーチャ２３０を通過し得る。いくつかの実施形態では、第２のエネルギー源２２２は、第２の着地エネルギービーム２４２を電子ビームツール１０４の副光軸２３８に沿って送出するように位置決めされ得る。副光軸２３８に沿って送出される第２の着地エネルギービーム２４２は、オフアクシスビーム（主光軸２３６に対してオフアクシス）と呼ばれることがある。
[0036] いくつかの実施形態では、ビームセレクタ２１２は、第１の着地エネルギービーム２４０と第２の着地エネルギービーム２４２との両方を受け取るように位置決めされ得る。第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２は、異なるエネルギーレベルを有し得、各々は、検査中のサンプル２３２のＳＥＭ画像を生成するのに好適である。例えば、第１の着地エネルギービームは、約１ｋｅＶで動作し得、第２の着地エネルギービームは、約２５ｋｅＶで動作し得る。
[0037] ビームセレクタ２１２は、視野２３４内のサンプル２３２の走査を容易にするために、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方のみを視野２３４に向けて選択的に送出し得る。ビームセレクタ２１２は更に、選択されなかった着地エネルギービームを視野２３４から離れるように誘導し得る。例えば、いくつかの実施形態では、ビームセレクタ２１２は、静電偏向器、磁気偏向器、ウィーンフィルタ、又は静電偏向器、磁気偏向器、若しくはウィーンフィルタの何れかの組み合わせを含み得る。ビームセレクタ２１２は、ビームセレクタ２１２に適度な励起を与えることによって制御可能である、係合解除状態又は係合状態の一方で動作するように構成され得る。例えば、静電偏向器の場合、静電偏向器に係合するように、適度な励起電圧が静電偏向器に印加され得る。例えば、磁気偏向器の場合、磁気偏向器に係合するように、適度なコイル電流が磁気偏向器に流され得る。例えば、ウィーンフィルタの場合、ウィーンフィルタに係合するように、適度なコイル電流がウィーンフィルタに流され得る。
[0038] いくつかの実施形態では、ビームセレクタ２１２が、図２に示すように、係合解除状態で動作するときに、ビームセレクタ２１２は、第１の着地エネルギービーム２４０を視野２３４に向けて送出することを可能にし、且つ第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて送出することを阻止し得る。ビームセレクタ２１２が、図３に示すように、係合状態で動作するときに、ビームセレクタ２１２は、（例えば、第１の着地エネルギービーム２４０を視野２３４に入る方向から離れるように誘導することによって）第１の着地エネルギービーム２４０を視野２３４に向けて送出することを阻止し、且つ（例えば、第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に入る方向に誘導することによって）第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて送出することを可能にし得る。このように、電子ビームツール１０４は、ビームセレクタ２１２との係合又は係合解除を選択的に行い得、次に、ビームセレクタ２１２は、視野２３４に向けての第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の送出を切り替え得る。
[0039] いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、視野２３４内のサンプル２３２の走査を容易にするために、１組又は複数組の走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を視野２３４に向けて誘導し得る。図１及び図２に示すサンプル２３２に対する視野２３４の場所は、例として与えられており、限定的なものとして意図されていないことを理解されたい。例えば、走査プロセスでは、走査偏向器２１６及び２１８は、サンプル２３２の異なる部分の画像再構築のためのデータの収集を容易にするために、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を異なる時点で異なる場所に誘導するように制御され得る。その上、走査偏向器２１６及び２１８はまた、それらの場所におけるサンプル２３２構造の立体画像再構築のためのデータを提供するために、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を異なる時点でサンプル２３２の異なる側に誘導するように制御され得る。
[0040] いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４はまた、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を検査のためにサンプル２３２上に集束させるように構成され得る、対物レンズアセンブリ２２０を含み得る。いくつかの実施形態では、対物レンズアセンブリ２２０は、変更スイング対物レンズ遅延液浸レンズ（ＳＯＲＩＬ）を含み得る。対物レンズアセンブリ２２０の実装形態は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく様々であり得ることが考えられる。
[0041] いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、電子ビームツール１０４が、視野２３４内のサンプル２３２の走査を容易にするために第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を視野２３４に向けて送出した後にサンプル２３２から離れる二次電子又は後方散乱電子を記録するために利用され得る、検出器２１４を追加的に含み得る。異なる励起位置についてそのような電子を記録することによって、ナノメートルオーダーの空間分解能で画像を作成することができる。
[0042] ここで概して図４及び図５を参照すると、図４及び図５は、本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部であり得る別の例示的な電子ビームツール１０４を示す概略図を示している。図４に示すように、電子ビームツール１０４は、ビームセレクタ２１２、第１のビームブランカ２５０、及び第２のビームブランカ２５２を利用して、着地エネルギービームを共同して制御し得る。ビームセレクタ２１２、第１のビームブランカ２５０、及び第２のビームブランカ２５２は、まとめてビームコントローラと呼ばれることがある。
[0043] いくつかの実施形態では、第１のビームブランカ２５０は、第１のビームブランカ２５０が係合されたときに第１の着地エネルギービーム２４０をビーム制限アパーチャ２１０内などに偏向させるように構成され得る。このように、第１のビームブランカ２５０は、第１のビームブランカ２５０が係合されたときに、第１の着地エネルギービーム２４０をビームセレクタ２１２に向けて送出することを防止することができる。第２のビームブランカ２５２は、第２のビームブランカ２５２が係合されたときに第２の着地エネルギービーム２４２をビーム制限アパーチャ２３０内などに偏向させるように構成され得る。このように、第２のビームブランカ２５２は、第２のビームブランカ２５２が係合されたときに、第２の着地エネルギービーム２４２をビームセレクタ２１２に向けて送出することを防止することができる。
[0044] いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の一方のみがビームセレクタに一度に送出されるように、第１のビームブランカ２５０又は第２のビームブランカ２５２の一方に選択的に係合し得る。例えば、電子ビームツール１０４が、図４に示すように、第２のビームブランカ２５２に選択的に係合したときに、第２のビームブランカ２５２は、第２の着地エネルギービーム２４２をビームセレクタ２１２に向けて送出することを防止することができる。電子ビームツール１０４が、図５に示すように、第１のビームブランカ２５０に選択的に係合したときに、第１のビームブランカ２５０は、第１の着地エネルギービーム２４０をビームセレクタ２１２に向けて送出することを防止することができる。
[0045] ビームセレクタ２１２は、上記で説明した態様と同様の態様で動作し得る。例えば、ビームセレクタ２１２は、視野２３４内のサンプル２３２の走査を容易にするために、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方のみを視野２３４に向けて送出し得る。ビームセレクタ２１２は、ビームセレクタ２１２に適度な励起を与えることによって制御可能である、係合解除状態又は係合状態の一方で動作するように構成され得る。ビームセレクタ２１２が、図４に示すように、係合解除状態で動作するときに、ビームセレクタ２１２は、第１の着地エネルギービーム２４０を視野２３４に向けて送出することを可能にし得る。ビームセレクタ２１２が、図５に示すように、係合状態で動作するときに、ビームセレクタ２１２は、（例えば、第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に入る方向に誘導することによって）第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて送出することを可能にし得る。このように、電子ビームツール１０４は、視野２３４に向けての第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の送出を切り替えるために、第１のビームブランカ２５０又は第２のビームブランカ２５２の一方に選択的に係合し、且つビームセレクタ２１２との係合又は係合解除を選択的に行い得る。
[0046] ここで概して図６及び図７を参照すると、図６及び図７は、本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部であり得る別の例示的な電子ビームツール１０４を示す概略図を示している。図６に示すように、電子ビームツール１０４は、ビーム制限アパーチャ２５４と併せてビームセレクタ２１２を利用して、着地エネルギービームを共同して制御し得る。ビームセレクタ２１２及びビーム制限アパーチャ２５４は、まとめてビームコントローラと呼ばれることがある。
[0047] いくつかの実施形態では、ビーム制限アパーチャ２５４は、ビーム制限アパーチャ２１０及び２３０（図２）に加えて利用され得る。代替的に、ビーム制限アパーチャ２５４は、ビーム制限アパーチャ２１０及び２３０（図２）の代わりになるように利用され得る。ビーム制限アパーチャ２５４は、第１の着地エネルギービーム２４０と第２の着地エネルギービーム２４２との両方のビーム経路上に位置決めされ得る。このように、ビームセレクタ２１２が、第１の着地エネルギービーム２４０を視野２３４に向けて誘導することを可能にするように動作するときに、ビーム制限アパーチャ２５４は、図６に示すように、第２の着地エネルギービーム２４２をブロックして、第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて送出することを防止し得る。ビームセレクタ２１２が、第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて誘導するように動作するときに、ビーム制限アパーチャ２５４は、図７に示すように、第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて送出することを可能にし得る。ビームセレクタ２１２が、第２の着地エネルギービーム２４２を視野２３４に向けて誘導するように動作するときに、ビームセレクタ２１２がまた、第１の着地エネルギービーム２４０を視野２３４から離れるように誘導し得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、ビーム制限アパーチャ２５４は、方向転換された第１の着地エネルギービーム２４０をブロックするように位置決めされ得る。代替的に、検出器２１４は、図７に示すように、方向転換された第１の着地エネルギービーム２４０をブロックするように位置決めされ得る。
[0048] ここで図８を参照すると、図８は、本開示の実施形態と一致する電子ビームツール１０４を利用する図１の検査システム１００によってサポートされる例示的な走査モードを示している。電子ビームツール１０４は、視野２３４内のサンプル２３２の走査を容易にするために、１組又は複数組の走査偏向器２１６及び２１８（図２～図７に示す）を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を視野２３４に向けて誘導し得る。図８に示すように、視野２３４は、複数の走査線８０２～８１０を含み得る。いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、１組又は複数組の走査偏向器２１６及び２１８を利用して、インターレース走査モードをサポートし得、インターレース走査モードでは、電子ビームツール１０４は、走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０が視野２３４に送出されるときに１つの走査線（例えば、第１の走査線８０２）の走査を、及び第２の着地エネルギービーム２４２が視野２３４に送出されるときに隣接する走査線（例えば、第２の走査線８０４）の走査を容易にし得る。電子ビームツール１０４は、走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０が視野２３４に再び送出されるときに次の走査線（例えば、第３の走査線８０６）の走査を容易にし、且つ第１の着地エネルギービーム２４０を使用して他のすべての走査線が走査され、その一方で、第２の着地エネルギービーム２４２を使用して残りの走査線がインターレース方式で走査されるように、走査プロセスを繰り返し得る。
[0049] 電子ビームツール１０４が、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、走査偏向器２１６及び２１８を利用して、他の走査パターンを容易にし得ることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、１組又は複数組の走査偏向器２１６及び２１８を利用して、ライン走査モードをサポートし得、ライン走査モードでは、電子ビームツール１０４は、走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０が視野２３４に送出されるときに１回、及び第２の着地エネルギービーム２４２が視野２３４に送出されるときに１回、各走査線８０２～８１０の走査を容易にし得る。
[0050] ここで図９を参照すると、図９は、本開示の実施形態と一致する電子ビームツール１０４を利用する図１の検査システム１００によってサポートされる別の例示的な走査モードを示している。図９に示すように、いくつかの実施形態では、電子ビームツール１０４は、１組又は複数組の走査偏向器２１６及び２１８を利用して、フレーム走査モードをサポートし得、フレーム走査モードでは、電子ビームツール１０４は、走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０が視野ＦＯＶ１に送出されるときに１回、及び第２の着地エネルギービーム２４２が視野ＦＯＶ１に送出されるときに１回、視野の、例えば、全視野ＦＯＶ１の走査を容易し得る。次に、電子ビームツール１０４は、１組又は複数組の走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の選択された一方を異なる視野、例えばＦＯＶ２に誘導し、且つ走査偏向器２１６及び２１８を利用して、第１の着地エネルギービーム２４０が視野ＦＯＶ２に送出されるときに１回、及び第２の着地エネルギービーム２４２が視野ＦＯＶ２に送出されるときに１回、全視野ＦＯＶ２の走査を容易にする。
[0051] 電子ビームツール１０４が、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、走査偏向器２１６及び２１８を利用して、他の走査モードを容易にし得ることを理解されたい。電子ビームツール１０４はまた、ビームコントローラ（例えば、ビームセレクタ２１２、第１のビームブランカ２５０、第２のビームブランカ２５２、又はビーム制限アパーチャ２５４を含む）を利用して、選択された走査モードに従って第１の着地エネルギービーム２４０及び第２の着地エネルギービーム２４２の送出を切り替え得る。
[0052] ここで図１０を参照すると、図１０は、本開示の実施形態と一致する、例示的な検査方法１０００を表すプロセスフローチャートを示している。方法１０００は、例えば、図１に示すように、ＥＢＩシステム１００のコントローラ１０９によって実行され得る。コントローラ１０９は、方法１０００の１つ又は複数のステップを実行するようにプログラムされ得る。例えば、コントローラ１０９は、荷電粒子ビームを発生させるために荷電粒子源を起動するように荷電粒子ビーム装置のモジュールに指示し、且つ他の機能を実行し得る。
[0053] ステップ１００２では、第１のエネルギー源（例えば、図２の第１のエネルギー源２０２）を起動することによって、第１の着地エネルギービーム（例えば、図２の第１の着地エネルギービーム２４０）を発生させ得る。例えば、主光軸に沿って形成される第１の着地エネルギービームを放出するために、第１のエネルギー源２０２の電源が投入され得る。第１のエネルギー源は、例えば、ソフトウェア、アプリケーション、又はコントローラのプロセッサに対する１組の命令を使用して制御回路を介して電子源に電力を供給することによって遠隔で起動され得る。
[0054] ステップ１００４では、第２のエネルギー源（例えば、図２の第２のエネルギー源２２２）を起動することによって、第２の着地エネルギービーム（例えば、図２の第２の着地エネルギービーム２４２）を発生させ、それにより、第１のエネルギービームと第２のエネルギービームとの両方が同時に放出され得る。例えば、主光軸外に形成される第２の着地エネルギービームを放出するために、第２のエネルギー源２２２の電源が投入され得る。第２のエネルギー源は、例えば、ソフトウェア、アプリケーション、又はコントローラのプロセッサに対する１組の命令を使用して制御回路を介して電子源に電力を供給することによって遠隔で起動され得る。
[0055] ステップ１００６では、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方は、視野（例えば、図２の視野２３４）に向けて選択的に送出され得る。例えば、コントローラ１０９は、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を視野に向けて選択的に送出するために、上記で説明したように、ビームセレクタ（例えば、図２のビームセレクタ２１２）、ビームブランカ（例えば、図４の第１のビームブランカ２５０又は第２のビームブランカ２５２）、又はビーム制限アパーチャ（例えば、図６のビーム制限アパーチャ２５４）との係合又は係合解除を選択的に行い得る。
[0056] ステップ１００８では、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出は、検査モードに従って切り替えられ得る。例えば、コントローラ１０９は、検査モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替え得るために、上記で説明したように、ビームセレクタ、ビームブランカ、又はビーム制限アパーチャとの係合又は係合解除を選択的に行い得る。
[0057] いくつかの実施形態では、視野に向けて選択的に送出される第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方は、視野内のサンプル（例えば、検査中のウェーハ）の走査を容易にするために誘導され得る。いくつかの実施形態では、視野は複数の走査線を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出は、限定されるものではないが、インターレース走査モード、ライン走査モード、及びフレーム走査モードを含む検査モードに従って切り替えられ得る。
[0058] いくつかの実施形態では、検査方法１０００がインターレース走査モードで動作するときに、コントローラ１０９は、１組又は複数組の走査偏向器（例えば、図２の走査偏向器２１６及び２１８）を制御して、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１つの走査線（例えば、図８の第１の走査線８０２）の走査を、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで隣接する走査線（例えば、図８の第２の走査線８０４）の走査を容易にし得る。
[0059] いくつかの実施形態では、検査方法１０００がライン走査モードで動作するときに、コントローラ１０９は、１組又は複数組の走査偏向器（例えば、図２の走査偏向器２１６及び２１８）を制御して、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回、複数の走査線の各々の走査を容易にし得る。
[0060] いくつかの実施形態では、検査方法１０００がフレーム走査モードで動作するときに、コントローラ１０９は、１組又は複数組の走査偏向器（例えば、図２の走査偏向器２１６及び２１８）を制御して、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回、視野の走査を容易にし得る。
[0061] 実施形態については、以下の条項を使用して更に説明され得る。
１． 検査システムであって、
第１の着地エネルギービームを提供するように構成された第１のエネルギー源と、
第２の着地エネルギービームを提供するように構成された第２のエネルギー源と、
第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出し、且つ
検査システムの動作モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替える
ように構成されたビームコントローラと
を含む、検査システム。
２． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの各々は、ウェーハの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を生成するのに好適な着地エネルギービームである、条項１に記載のシステム。
３． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームは、異なるエネルギーレベルを有する、条項１又は２に記載のシステム。
４． 第１の着地エネルギービームは、オンアクシスビームであり、且つ第２の着地エネルギービームは、オフアクシスビームである、条項１～３の何れか一項に記載のシステム。
５． ビームコントローラは、第１の着地エネルギービームと第２の着地エネルギービームとの両方を受け取るように位置決めされたビームセレクタであって、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの選択された一方のみを視野に向けて一度に送出することを可能にするように構成されるビームセレクタを含む、条項１～４の何れか一項に記載のシステム。
６． ビームセレクタは、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの選択されなかった方を視野から離れるように誘導するように構成される、条項５に記載のシステム。
７． ビームセレクタは、
ビームセレクタが、第１の着地エネルギービームを視野に向けて送出することを可能にし、且つ第２の着地エネルギービームを視野に向けて送出することを阻止する、係合解除状態、又は
ビームセレクタが、第１の着地エネルギービームを視野から離れるように偏向させ、且つ第２の着地エネルギービームを視野に向けて偏向させる、係合状態
の一方で動作するように構成される、条項５又は６に記載のシステム。
８． ビームセレクタは、静電偏向器又は磁気偏向器又はウィーンフィルタの少なくとも１つを含む、条項５～７の何れか一項に記載のシステム。
９． ビームコントローラは、
第１のビームブランカが係合されたときに第１の着地エネルギービームを偏向させて、第１の着地エネルギービームをビームセレクタに向けて送出することを防止するように構成された第１のビームブランカと、
第２のビームブランカが係合されたときに第２の着地エネルギービームを偏向させて、第２の着地エネルギービームをビームセレクタに向けて送出することを防止するように構成された第２のビームブランカと
を更に含む、条項５～８の何れか一項に記載のシステム。
１０． ビームコントローラは、第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方のみがビームセレクタに一度に送出されるように、第１のビームブランカ及び第２のビームブランカの一方に選択的に係合するように構成される、条項９に記載のシステム。
１１． ビームコントローラは、第１の着地エネルギービームと第２の着地エネルギービームとの両方のビーム経路上に位置決めされたビーム制限アパーチャを更に含む、条項５～１０の何れか一項に記載のシステム。
１２． ビームセレクタが、第１の着地エネルギービームを視野に向けて送出することを可能にするように動作するときに、ビーム制限アパーチャは、第２の着地エネルギービームをブロックする、条項１１に記載のシステム。
１３． ビームセレクタが、第１の着地エネルギービームを視野から離れるように偏向させるように動作するときに、ビーム制限アパーチャは、第２の着地エネルギービームを視野に向けて送出することを可能にする、条項１１又は１２に記載のシステム。
１４． 視野内のウェーハの走査を容易にするために視野に向けて選択的に送出される第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を誘導するように構成された少なくとも１つの走査偏向器を更に含む、条項１～１３の何れか一項に記載のシステム。
１５． 視野は複数の走査線を含み、且つ少なくとも１つの走査偏向器は、
少なくとも１つの走査偏向器が、第１の着地エネルギービームを視野に向けて送出するビームコントローラと共に複数の走査線の１つの走査を、及び第２の着地エネルギービームを視野に向けて送出するビームコントローラと共に複数の走査線の隣接する１つの走査を容易にする、インターレース走査モード、
少なくとも１つの走査偏向器が、第１の着地エネルギービームを視野に向けて送出するビームコントローラと共に１回、及び第２の着地エネルギービームを視野に向けて送出するビームコントローラと共に１回、複数の走査線の各々の走査を容易にする、ライン走査モード、又は
少なくとも１つの走査偏向器が、第１の着地エネルギービームを視野に向けて送出するビームコントローラと共に１回、及び第２の着地エネルギービームを視野に向けて送出するビームコントローラと共に１回、視野の走査を容易にする、フレーム走査モード
の１つで動作するように構成される、条項１４に記載のシステム。
１６． ビームコントローラは、インターレース走査モード、ライン走査モード、又はフレーム走査モードの１つに従って視野に向けての第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えるように構成される、条項１５に記載のシステム。
１７． 検査方法であって、
第１の着地エネルギービームを提供することと、
第２の着地エネルギービームを提供することと、
第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出することと、
検査モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることと
を含む、検査方法。
１８． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの各々は、ウェーハの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を生成するのに好適な着地エネルギービームである、条項１７に記載の方法。
１９． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームは、異なるエネルギーレベルを有する、条項１７又は１８に記載の方法。
２０． 第１の着地エネルギービームは、オンアクシスビームとして提供され、且つ第２の着地エネルギービームは、オフアクシスビームとして提供される、条項１７～１９の何れか一項に記載の方法。
２１． 視野内のウェーハの走査を容易にするために視野に向けて選択的に送出される第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を誘導することを更に含む、条項１７～２０の何れか一項に記載の方法。
２２． 視野は複数の走査線を含む、条項２１に記載の方法。
２３． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることは、複数の走査線の１つが、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで走査され、且つ複数の走査線の隣接する１つが、視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで走査される、インターレース走査モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることを更に含む、条項２２に記載の方法。
２４． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることは、複数の走査線の各々が、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回走査される、ライン走査モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることを更に含む、条項２２に記載の方法。
２５． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることは、視野が、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回走査される、フレーム走査モードに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることを更に含む、条項２２に記載の方法。
２６． 検査方法であって、
第１の着地エネルギービームを提供することと、
第２の着地エネルギービームを提供することと、
第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出することと、
視野内のウェーハの走査を容易にするために視野に向けて選択的に送出される第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの一方を誘導することであって、視野は複数の走査線を含む、誘導することと、
複数の走査線の１つが、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで走査され、且つ複数の走査線の隣接する１つが、視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで走査される、インターレース走査モード、
複数の走査線の各々が、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回走査される、ライン走査モード、又は
視野が、視野に向けて送出される第１の着地エネルギービームで１回、及び視野に向けて送出される第２の着地エネルギービームで１回走査される、フレーム走査モード
の何れかに従って第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの送出を切り替えることと
を含む、検査方法。
２７． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームの各々は、ウェーハの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を生成するのに好適な着地エネルギービームである、条項２６に記載の方法。
２８． 第１の着地エネルギービーム及び第２の着地エネルギービームは、異なるエネルギーレベルを有する、条項２６又は２７に記載の方法。
２９． 第１の着地エネルギービームは、オンアクシスビームとして提供され、且つ第２の着地エネルギービームは、オフアクシスビームとして提供される、条項２６～２８の何れか一項に記載の方法。
３０． 走査電子顕微鏡を用いて、異なる着地エネルギービームで取得した画像に基づいて、オーバーレイ測定値若しくはクリティカルディメンジョンを決定するか又は欠陥を検出するための方法であって、
第１のブランカが第２の電子源からの電子をブランキングする間に第１の画像を取得するために、第１の電子源からの第１のエネルギーレベルを有する電子でサンプルを走査することと、
第２のブランカが第１の電子源からの電子をブランキングする間に第２の画像を取得するために、第２の電子源からの第２のエネルギーレベルを有する電子でサンプルを走査することと、
第１の画像及び第２の画像に基づいて、オーバーレイ測定値若しくはクリティカルディメンジョンを決定するか又は欠陥を検出することと
を含む方法。
[0062] 画像検査、画像取得、ステージ位置決め、ビーム集束、電界調整、ビーム屈曲、集光レンズ調整、荷電粒子源の起動、ビーム偏向などを行うためにコントローラ（例えば、図１のコントローラ４０）のプロセッサに対する命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体が提供され得る。非一時的な媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ又は他の任意の磁気データ記憶媒体、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、他の任意の光データ記憶媒体、ホールのパターンを有する任意の物理的な媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去型プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュＥＰＲＯＭ又は他の任意のフラッシュメモリ、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、キャッシュ、レジスタ、他の任意のメモリチップ又はカートリッジ、及び、それらのネットワーク接続バージョンを含む。
[0063] 図におけるブロック図は、本開示の種々の例示的な実施形態によるシステム、方法、及びコンピュータハードウェア又はソフトウェア製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、及び動作を例示している。この点に関して、フローチャート又はブロック図中の各ブロックは、指定された論理機能を実行するための１つ又は複数の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント、又はコードの一部を表し得る。いくつかの代替的な実装形態では、ブロック中に示した機能が、図中に記載した順序から逸脱して行われ得ることを理解されたい。例えば、連続して示す２つのブロックは略同時に実行されることがあるか、又は２つのブロックは、関連する機能に応じて、逆の順序で実行されることもある。いくつかのブロックは省略されることもある。また、ブロック図の各ブロック、及びブロックの組み合わせは、指定された機能若しくは操作を実施する専用ハードウェアベースのシステムによって、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実行され得ることを理解すべきである。
[0064] 本開示の実施形態は、上記で説明してきた及び添付の図面で示してきた通りの構造に限定されないことや、その範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を行えることが理解されよう。本開示は、様々な実施形態と関連付けて説明しており、本明細書で開示される発明の仕様及び実践を考慮することから、本発明の他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。仕様及び例は単なる例示と見なされ、本発明の真の範囲及び精神は以下の特許請求の範囲によって示されることが意図される。
[0065] 上記の説明は、制限ではなく、例示を意図する。従って、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明されるように修正を行えることが当業者に明らかであろう。

Claims (15)

  1. 検査システムであって、
    第１の着地エネルギービームを提供するように構成された第１のエネルギー源と、
    第２の着地エネルギービームを提供するように構成された第２のエネルギー源と、
    前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの一方を同じ視野に向けて選択的に送出し、且つ
    前記検査システムの動作モードに従って前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの送出を切り替える
    ように構成されたビームコントローラと
    を含む、検査システム。
  2. 前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの各々は、ウェーハの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を生成するのに好適な着地エネルギービームである、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームは、異なるエネルギーレベルを有する、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記第１の着地エネルギービームは、オンアクシスビームであり、且つ前記第２の着地エネルギービームは、オフアクシスビームである、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記ビームコントローラは、前記第１の着地エネルギービームと前記第２の着地エネルギービームとの両方を受け取るように位置決めされたビームセレクタであって、前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの選択された一方のみを前記視野に向けて一度に送出することを可能にするように構成されるビームセレクタを含む、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記ビームセレクタは、前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの選択されなかった方を前記視野から離れるように誘導するように構成される、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記ビームセレクタは、
    前記ビームセレクタが、前記第１の着地エネルギービームを前記視野に向けて送出することを可能にし、且つ前記第２の着地エネルギービームを前記視野に向けて送出することを阻止する、係合解除状態、又は
    前記ビームセレクタが、前記第１の着地エネルギービームを前記視野から離れるように偏向させ、且つ前記第２の着地エネルギービームを前記視野に向けて偏向させる、係合状態
    の一方で動作するように構成される、請求項５に記載のシステム。
  8. 前記ビームセレクタは、静電偏向器又は磁気偏向器又はウィーンフィルタの少なくとも１つを含む、請求項５に記載のシステム。
  9. 前記ビームコントローラは、
    第１のビームブランカが係合されたときに前記第１の着地エネルギービームを偏向させて、前記第１の着地エネルギービームを前記ビームセレクタに向けて送出することを防止するように構成された前記第１のビームブランカと、
    第２のビームブランカが係合されたときに前記第２の着地エネルギービームを偏向させて、前記第２の着地エネルギービームを前記ビームセレクタに向けて送出することを防止するように構成された前記第２のビームブランカと
    を更に含む、請求項５に記載のシステム。
  10. 前記ビームコントローラは、前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの一方のみが前記ビームセレクタに一度に送出されるように、前記第１のビームブランカ及び前記第２のビームブランカの一方に選択的に係合するように構成される、請求項９に記載のシステム。
  11. 前記ビームコントローラは、前記第１の着地エネルギービームと前記第２の着地エネルギービームとの両方のビーム経路上に位置決めされたビーム制限アパーチャを更に含む、請求項５に記載のシステム。
  12. 前記ビームセレクタが、前記第１の着地エネルギービームを前記視野に向けて送出することを可能にするように動作するときに、前記ビーム制限アパーチャは、前記第２の着地エネルギービームをブロックする、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記ビームセレクタが、前記第１の着地エネルギービームを前記視野から離れるように偏向させるように動作するときに、前記ビーム制限アパーチャは、前記第２の着地エネルギービームを前記視野に向けて送出することを可能にする、請求項１１に記載のシステム。
  14. 前記視野内のウェーハの走査を容易にするために前記視野に向けて選択的に送出される前記第１の着地エネルギービーム及び前記第２の着地エネルギービームの一方を誘導するように構成された少なくとも１つの走査偏向器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
  15. 走査電子顕微鏡を用いて、異なる着地エネルギービームで取得した画像に基づいて、オーバーレイ測定値若しくはクリティカルディメンジョンを決定するか又は欠陥を検出するための方法であって、
    第１のビームブランカが第２の電子源からの電子をブランキングする間に第１の画像を取得するために、第１の電子源からの第１のエネルギーレベルを有する電子でサンプルを走査することと、
    第２のビームブランカが前記第１の電子源からの電子をブランキングする間に第２の画像を取得するために、前記第２の電子源からの第２のエネルギーレベルを有する電子で前記サンプルを走査することと、
    前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、オーバーレイ測定値若しくはクリティカルディメンジョンを決定するか又は欠陥を検出することと
    を含む方法。
JP2021577988A 2019-07-26 2020-07-18 多重着地エネルギー走査電子顕微鏡システム及び方法 Pending JP2022541391A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962879304P 2019-07-26 2019-07-26
US62/879,304 2019-07-26
PCT/EP2020/070395 WO2021018643A1 (en) 2019-07-26 2020-07-18 Multiple landing energy scanning electron microscopy systems and methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022541391A true JP2022541391A (ja) 2022-09-26

Family

ID=71738139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021577988A Pending JP2022541391A (ja) 2019-07-26 2020-07-18 多重着地エネルギー走査電子顕微鏡システム及び方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US12354833B2 (ja)
EP (1) EP4004963A1 (ja)
JP (1) JP2022541391A (ja)
KR (1) KR20220027190A (ja)
CN (1) CN114175206A (ja)
IL (1) IL289430A (ja)
TW (1) TWI767278B (ja)
WO (1) WO2021018643A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023213534A1 (en) * 2022-05-04 2023-11-09 Asml Netherlands B.V. Systems, methods, and software for multilayer metrology

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58201240A (ja) * 1982-05-10 1983-11-24 インタ−ナショナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−ション 電子ビ−ム・ポテンシヤル切換装置
JPH0381940A (ja) * 1989-08-24 1991-04-08 Nikon Corp 半導体製造プロセスにおける半導体装置の評価装置
JPH06243814A (ja) * 1993-02-16 1994-09-02 Jeol Ltd 走査電子顕微鏡

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0182360B1 (en) * 1984-11-22 1989-06-28 Toshiba Machine Company Limited A system for continuously exposing desired patterns and their backgrounds on a target surface
US6252412B1 (en) 1999-01-08 2001-06-26 Schlumberger Technologies, Inc. Method of detecting defects in patterned substrates
US6610980B2 (en) 2000-05-15 2003-08-26 Kla-Tencor Corporation Apparatus for inspection of semiconductor wafers and masks using a low energy electron microscope with two illuminating beams
CN1862761A (zh) 2006-06-09 2006-11-15 清华大学 高稳定能量过滤电子显微像的接收方法及装置
JP5352144B2 (ja) * 2008-07-22 2013-11-27 株式会社荏原製作所 荷電粒子ビーム検査方法及び装置
US7973283B2 (en) 2008-09-25 2011-07-05 Hermes Microvision, Inc. Method for regulating scanning sample surface charge in continuous and leap-and-scan scanning mode imaging process
US8884224B2 (en) * 2009-04-08 2014-11-11 Hermes Microvision, Inc. Charged particle beam imaging assembly and imaging method thereof
KR101348581B1 (ko) 2011-09-27 2014-01-09 에스엔유 프리시젼 주식회사 주사전자현미경 및 이를 이용한 1차전자의 전류량 측정 방법
US8598527B2 (en) 2011-11-22 2013-12-03 Mochii, Inc. Scanning transmission electron microscopy
US8716673B2 (en) 2011-11-29 2014-05-06 Fei Company Inductively coupled plasma source as an electron beam source for spectroscopic analysis
EP2708874A1 (en) 2012-09-12 2014-03-19 Fei Company Method of performing tomographic imaging of a sample in a charged-particle microscope
JP6215557B2 (ja) 2013-04-02 2017-10-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子顕微鏡
DE112014002043T5 (de) 2013-05-30 2016-01-14 Hitachi High-Technologies Corporation Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung und Probenbeobachtungsverfahren
JP6294130B2 (ja) 2014-04-04 2018-03-14 株式会社荏原製作所 検査装置
WO2015166849A1 (ja) 2014-04-28 2015-11-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子線装置
US9390888B2 (en) 2014-05-23 2016-07-12 Industrial Technology Research Institute Apparatus and method of applying small-angle electron scattering to characterize nanostructures on opaque substrate
CN111261481B (zh) 2015-03-24 2022-12-16 科磊股份有限公司 用于带电粒子显微镜的方法及系统
US10032602B2 (en) 2015-06-15 2018-07-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for imaging wafer with focused charged particle beam in semiconductor fabrication
SG11201804208VA (en) * 2015-11-30 2018-06-28 Hermes Microvision Inc Apparatus of plural charged-particle beams
KR20170066846A (ko) * 2015-12-07 2017-06-15 삼성전자주식회사 주사 전자 현미경을 이용한 구조 해석 방법
GB201522137D0 (en) 2015-12-15 2016-01-27 Univ York Method of imaging defects using an electron microscope
US11133152B2 (en) * 2019-03-21 2021-09-28 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for performing profile metrology on semiconductor structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58201240A (ja) * 1982-05-10 1983-11-24 インタ−ナショナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−ション 電子ビ−ム・ポテンシヤル切換装置
US4426583A (en) * 1982-05-10 1984-01-17 International Business Machines Corporation Electron beam potential switching apparatus
JPH0381940A (ja) * 1989-08-24 1991-04-08 Nikon Corp 半導体製造プロセスにおける半導体装置の評価装置
JPH06243814A (ja) * 1993-02-16 1994-09-02 Jeol Ltd 走査電子顕微鏡

Also Published As

Publication number Publication date
IL289430A (en) 2022-02-01
TWI767278B (zh) 2022-06-11
CN114175206A (zh) 2022-03-11
US20220254599A1 (en) 2022-08-11
EP4004963A1 (en) 2022-06-01
KR20220027190A (ko) 2022-03-07
US12354833B2 (en) 2025-07-08
TW202234452A (zh) 2022-09-01
TW202121479A (zh) 2021-06-01
WO2021018643A1 (en) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8280664B2 (en) XY-coordinate compensation apparatus and method in sample pattern inspection apparatus
TWI864394B (zh) 多重帶電粒子束裝置
US20050194535A1 (en) Sample surface inspection method and inspection system
US11594396B2 (en) Multi-beam inspection apparatus with single-beam mode
TWI782279B (zh) 多重帶電粒子束裝置及其操作方法
EP4078647A1 (en) Multiple charged-particle beam apparatus with low crosstalk
JP2022525905A (ja) マルチビーム検査装置における二次ビームのアライメントのためのシステム及び方法
JP2022541391A (ja) 多重着地エネルギー走査電子顕微鏡システム及び方法
JP5302934B2 (ja) 試料表面検査方法および検査装置
TWI876737B (zh) 多工作高度檢測設備
US12183543B2 (en) Multi-modal operations for multi-beam inspection system
TWI885264B (zh) 用於多重著陸能量掃描電子顯微鏡系統之非暫時性電腦可讀媒體
TWI864141B (zh) 帶電粒子束剖析之方法以及相關帶電粒子束系統及電腦可讀媒體
KR20210096657A (ko) 다수 전자 빔들을 사용한 실시간 스테레오 이미징을 위한 시스템들 및 방법들
TWI817276B (zh) 具有光束傾斜之帶電粒子束設備及其方法
TWI876224B (zh) 用於電壓對比檢測之帶電粒子束設備及其相關非暫時性電腦可讀媒體
TW202522535A (zh) 用於電壓對比檢測之帶電粒子束設備及其相關非暫時性電腦可讀媒體
TW202422613A (zh) 帶電粒子檢測系統之晶圓邊緣檢測
KR20220150359A (ko) 하전 입자 빔 검사 시 전하 축적 감소에 기초한 이미지 향상

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230830