KR20000052614A - 저전압 입자빔을 이용한 반도체 조사용 전압 콘트라스트방법 및 장치 - Google Patents
저전압 입자빔을 이용한 반도체 조사용 전압 콘트라스트방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
Description
영역/선량 | 1x10-10C | 2x10-10C | 4x10-10C |
100x100㎛ | 30㎳/poor | 60㎳/poor | 90㎳/okay |
150x150㎛ | 30㎳/poor | 60㎳/poor | 90㎳/okay |
200x200㎛ | 30㎳/poor | 60㎳/okay | 90㎳/good |
250x250㎛ | 30㎳/okay | 60㎳/good | 90㎳/good |
Claims (47)
- 충전된 입자빔을 기판상으로 보내는 단계;기판상에서 빔을 스캔하는 단계;이미지 획득속도 및 결과적인 이미지의 콘트라스트 및 균일성을 개선하기 위해 빔의 파라미터를 최적화하는 단계;기판의 제 2 영역을 충전하고 제 1 영역을 영상화하는 단계를 포함하여, 기판으로부터의 충전된 입자로부터 기판의 제 1 영역의 적어도 일부분의 이미지를 획득하는 단계; 및패턴된 기판내 결함을 확인하기 위해 기준과 획득된 이미지를 비교하는 단계로 이루어지고,상기 제 2 영역은 제 1 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴된 기판내 결함검출방법.
- 제 1 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는 스캔 영역 크기, 스캔 속도, 빔 선량, 빔 전류, 빔 에너지, 빔스폿 크기, 웨이퍼 처크 바이어스 전압, 전하제어판 바이어스전압, 에너지 필터 전압, 및 회로 패턴과 관련된 스캔 방향중의 적어도 하나를 최적화하는 단계를 포함하고, 제 1 및 제 2 영역에서 최적화된 파라미터는 동일할 필요는 없는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는 이미지의 배경이 이미지를 통해 동일한 정도의 콘트라스트를 가지도록 이미지의 전압 콘트라스트를 개선하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는 기판상의 회로가 동일한 잠재적 연결을 가지는 다른 회로와 동일한 정도의 콘트라스트를 가지도록 이미지의 전압 콘트라스트를 개선하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는 기판상의 회로가 제 1 영역내 어느 곳에 위치한 경우 동일한 전압 콘트라스트 일관성을 가지도록 이미지의 전압 콘트라스트를 개선하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는 이미지의 가장 밝은 영역과 가장 어두운 영역 사이에 더 큰 편차가 있도록 이미지의 전압 콘트라스트를 개선하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는:이미지 획득속도가 최적화되는 각각의 낮은 빔 선량 및 낮은 제 2 영역 크기에서 최고 전압 콘트라스트 이미지가 생성되는 각각의 높은 빔 선량 및 높은 제 2 영역 크기까지 범위가 정해지는 빔 선량 및 제 2 영역 크기를 포함하는 성능 매트릭스를 생성하는 단계; 및요구된 전압 콘트라스트 품질에 기초하여 성능 매트릭스로부터 특정한 제 2 영역 크기 및 빔 선량을 선택하는 단계를 포함하고,상기 성능 매트릭스는 각각의 제 2 영역 크기 및 빔 선량에서 충전 오퍼레이션을 수행하기 위해 요구된 시간 및 전압 콘트라스트 품질을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는:스캔 영역 크기, 스캔 속도, 빔 선량, 빔 전류, 빔 에너지, 빔스폿 크기, 웨이퍼 처크 바이어스 전압, 전하제어판 바이어스전압, 에너지 필터 전압, 및 회로 패턴과 관련된 스캔 방향중의 적어도 하나를 이용하여 성능 매트릭스를 생성하는 단계; 및요구된 전압 콘트라스트 품질에 기초하여 성능 매트릭스로부터 특정한 세팅을 선택하는 단계를 포함하고,상기 성능 매트릭스는 각각의 세팅에서 충전 오퍼레이션을 수행하기 위해 요구된 시간 및 전압 콘트라스트 품질을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,기준은 데이터베이스, 또다른 패턴된 기판, 및 동일한 패턴된 기판의 다른 부분내 저장된 이미지중의 임의의 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,빔은 전자빔 소스로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항에 있어서,제 1 영역을 영상화하기 위해 제 1 전자총으로부터 집속빔을 방출하는 단계 및 제 2 영역을 충전하기 위해 플러드 건으로부터 플러드 빔을 방출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서,플러드 빔이 온인 경우 고진폭에서 스캔하고, 집속빔이 온인 경우 저진폭에서 스캔하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,다수의 제 1 영역의 이미지를 획득하기 위해 제 2 영역을 충전하는 단계와 제 1 영역을 영상화하는 단계 사이를 교대하는 단계; 및다수의 이미지를 평준화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13 항에 있어서,다수의 이미지를 평준화하는 단계는 다수의 이미지의 순환 평균을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13 항에 있어서,다수의 이미지를 평준화하는 단계는 간단한 수학적 평준화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 충전된 입자빔을 기판상으로 보내는 단계;기판상에서 빔을 스캔하는 단계;성능 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하여, 이미지 획득속도 및 획득된 이미지의 콘트라스트 및 균일성을 개선하기 위해 빔의 파라미터를 최적화하는 단계;플러드 건으로부터의 플러드 빔을 이용하여 기판의 제 1 영역을 충전하는 단계;제 2 영역의 전압 콘트라스트 이미지를 획득하기 위해 제 1 건으로부터의 집속빔을 이용하여 기판의 제 2 영역에 질문하는 단계; 및패턴된 기판내 결함을 확인하기 위해 기준과 획득된 전압 콘트라스트 이미지를 비교하는 단계로 이루어지고,상기 제 2 영역은 제 1 영역에 의해 포함되며,파라미터를 최적화하는 단계는 이미지의 배경이 이미지를 통해 동일한 정도의 콘트라스트를 가지고, 기판상의 회로가 동일한 잠재적 연결을 가지는 다른 회로와 동일한 정도의 콘트라스트를 가지며, 이미지의 가장 밝은 영역과 가장 어두운 영역 사이에 더 큰 편차가 존재하도록 획득된 이미지의 전압 콘트라스트를 개선하는 것을 특징으로 하는 패턴된 기판내 결함검출방법.
- 제 16 항에 있어서,성능 매트릭스 생성단계는:최고 전압 콘트라스트 이미지가 생성되는 플러드 빔을 위한 높은 빔 선량 및 높은 제 1 영역 크기를 판정하는 단계;이미지 획득속도가 최적화되는 플러드 빔을 위한 낮음 빔 선량 및 낮은 제 1 영역 크기를 판정하는 단계; 및낮은 제 1 영역 크기 내지 높은 제 1 영역 크기까지의 제 1 영역 크기 범위 및 낮은 빔 선량 내지 높은 빔 선량까지의 빔 선량 범위에서 충전 오퍼레이션을 수행하기 위해 요구된 시간 및 전압 콘트라스트 품질을 판정하는 단계를 포함하고,상기 낮은 제 1 영역 크기는 제 2 영역의 낮은 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,높은 제 1 영역 크기 및 높은 빔 선량을 판정하는 단계는:전압 콘트라스트 이미지내 개선이 검출불가능할 때까지 빔 선량을 일정하게 유지하는 동안 제 2 영역으로부터 제 1 영역 크기를 증가시키는 단계;전압 콘트라스트 이미지내 개선이 검출불가능할 때까지 제 1 영역 크기를 일정하게 유지시키는 동안 빔 선량을 증가시키는 단계; 및전압 콘트라스트 이미지내 개선이 검출불가능할 때까지 앞의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 18 항에 있어서,빔 선량을 증가시키는 단계는 플러드 빔의 빔 전류를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 18 항에 있어서,빔 선량을 증가시키는 단계는 플러드 빔이 온인 시간을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,낮은 제 1 영역 크기 및 낮은 빔 선량을 판정하는 단계는:전압 콘트라스트 이미지가 수용불가능할 때까지 높은 빔 선량으로 빔 선량을 유지하는 동안 높은 제 1 영역 크기로부터 제 1 영역 크기를 감소시키는 단계; 및전압 콘트라스트 이미지가 수용불가능할 때까지 높은 제 1 영역 크기로 제 1 영역 크기를 유지하는 동안 높은 빔 선량으로부터 빔 선량을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 21 항에 있어서,빔 선량을 감소시키는 단계는 플러드 빔의 빔 전류를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 21 항에 있어서,빔 선량을 감소시키는 단계는 플러드 빔이 온인 시간을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,파라미터를 최적화하는 단계는 또한 요구된 전압 콘트라스트 품질에서 충전 오퍼레이션을 수행하기 위해 요구된 최소량의 시간에 대응하는 빔 선량 및 제 1 영역 크기를 성능 매트릭스로부터 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16 항에 있어서,제 1 영역은 제 2 영역 크기의 적어도 2배인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16 항에 있어서,플러드 빔은 집속빔의 크기보다 적어도 4배 크기의 빔 전류를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16 항에 있어서,충전된 입자빔은 전자빔 소스로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16 항에 있어서,제 1 영역을 충전할 경우 고진폭에서 스캔하고, 제 2 영역에 질문할 경우 저진폭에서 스캔하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16 항에 있어서,다수의 제 2 영역 이미지를 획득하기 위해 제 1 영역을 충전하는 단계와 제 2 영역에 질문하는 단계 사이에서 교대하는 단계; 및다수의 이미지를 평준화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 패턴된 기판내 결함검출방법에 있어서,전압 콘트라스트 이미지 및 이미지 획득속도를 최적화하는 단계는:최고 전압 콘트라스트 이미지가 생성되는 충전된 입자빔을 위한 높은 빔 선량 및 높은 제 1 영역 크기를 판정하는 단계;이미지 획득속도가 최적화되는 낮은 빔 선량 및 낮은 제 1 영역 크기를 판정하는 단계;낮은 제 1 영역 크기 내지 높은 제 1 영역 크기까지 범위를 갖는 제 1 영역 크기 및 낮은 빔 선량 내지 높은 빔 선량까지 범위를 갖는 빔 선량을 포함하는 성능 매트릭스를 생성하는 단계; 및요구된 전압 콘트라스트 품질에 기초하여 성능 매트릭스로부터 특정한 제 1 영역 크기 및 빔 선량을 선택하는 단계로 이루어지고,상기 낮은 제 1 영역 크기는 제 2 영역의 낮은 크기보다 크며,상기 성능 매트릭스는 각각의 제 1 영역 크기 및 빔 선량에서 충전 오퍼레이션을 수행하기 위해 요구된 시간 및 전압 콘트라스트 품질을 나타내고,상기 특정한 제 1 영역 크기 및 빔 선량은 균일한 전압 콘트라스트 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 패턴된 기판내 결함검출방법.
- 제 30 항에 있어서,높은 제 1 영역 크기 및 높은 빔 선량을 판정하는 단계는:전압 콘트라스트 이미지내 개선이 수용불가능할 때까지 빔 선량을 일정하게 유지하는 동안 제 2 영역으로부터 제 1 영역 크기를 증가시키는 단계;전압 콘트라스트 이미지내 개선이 수용불가능할 때까지 제 1 영역 크기를 일정하게 유지시키는 동안 빔 선량을 증가시키는 단계; 및전압 콘트라스트 이미지내 개선이 수용불가능할 때까지 앞의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31 항에 있어서,빔 선량을 증가시키는 단계는 플러드 빔의 빔 전류를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31 항에 있어서,빔 선량을 증가시키는 단계는 플러드 빔이 온인 시간을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 30 항에 있어서,낮은 제 1 영역 크기 및 낮은 선량을 판정하는 단계는:전압 콘트라스트 이미지가 수용불가능할 때까지 높은 선량으로 빔 선량을 유지하는 동안 높은 제 1 영역 크기로부터 제 1 영역 크기를 감소시키는 단계; 및전압 콘트라스트 이미지가 수용불가능할 때까지 높은 제 1 영역 크기로 제 1 영역 크기를 유지하는 동안 높은 선량으로부터 빔 선량을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 34 항에 있어서,빔 선량을 감소시키는 단계는 플러드 빔의 빔 전류를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 34 항에 있어서,빔 선량을 감소시키는 단계는 플러드 빔이 온인 시간을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 30 항에 있어서,제 1 영역 크기 및 빔 선량을 선택하는 단계는 요구된 전압 콘트라스트 품질에서 충전 오퍼레이션을 수행하기 위해 요구된 최소량의 시간에 대응하는 제 1 영역 크기 및 빔 선량을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 기판의 제 1 영역을 충전하기 위해 기판상으로 충전된 입자빔을 방출하고, 제 2 영역의 이미지를 획득하기 위해 기판의 제 2 영역을 스캔하는, 스캐너를 포함하는 충전된 입자빔 컬럼;제 2 영역의 이미지를 획득하기 위해 기판으로부터 제 2 전자신호를 검출하기 위한 컬럼내에 위치한 검출기; 및패턴된 기판내 결함을 확인하기 위해 획득된 이미지와 기준을 비교하는 적어도 하나의 프로세서로 이루어지고,상기 제 2 영역은 제 1 영역보다 작으며, 상기 스캐너는 충전된 입자빔이 제 1 영역을 충전하는 경우 고진폭에서, 그리고 충전된 입자빔이 제 2 영역을 스캔하는 경우 저진폭에서 작동하고,상기 충전된 입자빔은 이미지를 통해 균일한 콘트라스트를 가지는 이미지를 생성하기 위해 제 2 영역을 스캔하기에 앞서 제 1 영역을 충전하는 것을 특징으로 하는 패턴된 기판내 결함검출장치.
- 제 38 항에 있어서,컬럼은 전자빔 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 39 항에 있어서,컬럼은 플러드 건 및 제 1 전자총을 포함하고, 플러드 건은 제 1 영역을 충전하기 위해 플러드 빔을 방출하며, 제 1 전자총은 제 2 영역을 영상화하기 위해 저전압 집속빔을 방출하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 39 항에 있어서,컬럼은 큰 FOV 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 39 항에 있어서,컬럼은 글로벌 및 로컬 전하제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 스캐너, 플러드 건 및 제 1 건을 포함하는 충전된 입자빔 컬럼;제 2 영역의 이미지를 획득하기 위해 기판으로부터 제 2 전자신호를 검출하기 위한 컬럼내에 위치한 검출기; 및패턴된 기판내 결함을 확인하기 위해 획득된 이미지와 기준을 비교하는, 검출기와 연결된 적어도 하나의 프로세서로 이루어지고,상기 플러드 건은 기판의 제 1 영역을 충전하기 위해 플러드 빔을 방출하고, 상기 제 1 건은 제 2 영역의 이미지를 획득하기 위해 기판의 제 2 영역을 스캔하기 위해 집속빔을 방출하며, 상기 제 2 영역은 제 1 영역보다 작고, 상기 스캐너는 플러드 빔이 제 1 영역을 충전하는 경우 고진폭으로, 그리고 집속빔이 제 2 영역을 스캔하는 경우 저진폭으로 작동하며,이미지의 배경이 이미지를 통해 동일한 정도의 콘트라스트를 가지고, 기판상의 회로가 동일한 잠재적인 연결을 가지는 다른 회로와 동일한 정도의 콘트라스트를 가지며, 이미지의 가장 밝은 영역과 가장 어두운 영역 사이에 더 큰 편차가 존재하도록 균일한 전압 콘트라스트를 가지는 이미지를 생성하기 위해 집속빔이 제 2 영역을 영상화하기전에 상기 플러드 빔이 제 1 영역을 충전하는 것을 특징으로 하는 패턴된 기판내 결함검출장치.
- 제 43 항에 있어서,플러드 건 및 제 1 건은 전자빔 소스인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 43 항에 있어서,컬럼은 큰 FOV 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 43 항에 있어서,컬럼은 글로벌 및 로컬 전하제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 43 항에 있어서,컬럼은 에너지 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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