KR20060092810A - Methods of scanning an object that includes multile regions of interest using an array of scanning beams - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 빔 검사 방법 및 시스템에 관한 것이다. 검사 시스템은: (i) 빔 어레이 축들에 의해 특성화된 빔들의 어레이를 발생하도록 적용된 빔 어레이 발생기; 및 (ii) 빔 어레이 축을 따라 배치된 적어도 두 개의 빔들이 실질적으로 동시에 물체의 적어도 두 부분의 관심 영역을 스캔하도록 빔 어레이 아래에 물체를 위치시키도록 적용된 적어도 하나의 메카니즘을 포함하며, 상기 제 1 축은 빔 어레이 축에 대해 방향 설정된다.The present invention relates to a multi-beam inspection method and system. The inspection system includes: (i) a beam array generator adapted to generate an array of beams characterized by beam array axes; And (ii) at least one mechanism adapted to position the object under the beam array such that at least two beams disposed along the beam array axis scan the region of interest of at least two portions of the object substantially simultaneously. The axis is oriented relative to the beam array axis.

Description

스캐닝 빔 어레이를 이용하는 다수의 관심 영역을 포함하는 물체 스캐닝 방법{METHODS OF SCANNING AN OBJECT THAT INCLUDES MULTILE REGIONS OF INTEREST USING AN ARRAY OF SCANNING BEAMS}METHODS OF SCANNING AN OBJECT THAT INCLUDES MULTILE REGIONS OF INTEREST USING AN ARRAY OF SCANNING BEAMS

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 시스템을 도시한다.1 shows an inspection system according to an embodiment of the invention.

도 2는 다수의 다이를 포함한 웨이퍼를 도시한다.2 shows a wafer including multiple dies.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 빔에 대응하는 다수의 스폿을 도시한다.3 illustrates multiple spots corresponding to multiple beams in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4-6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 빔 및 다수의 관심 영역(region) 간의 예시적인 관계를 도시한다.4-6 illustrate exemplary relationships between beams and multiple regions of interest in accordance with various embodiments of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 스캐닝된 다수의 추가 구역(area)과 관심 영역(8)을 도시한다.7 shows a number of additional areas and regions of interest 8 scanned according to an embodiment of the invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 래스터 스캔 형상의 스캔 경로의 일부를 도시한다.9 illustrates a portion of a scan path of a raster scan shape in accordance with one embodiment of the present invention.

본 출원은 2004년 6월 21일자로 출원된 "다중-빔 시스템을 이용한 스캐닝 관심 영역"이란 제목의 미국출원 일련번호 제60/581,817호를 우선권으로 청구하며, 상기 출원은 본 명세서에서 참조로 포함된다.This application claims priority to US Application Serial No. 60 / 581,817, entitled "Scanning Regions of Interest Using Multi-Beam Systems," filed June 21, 2004, which application is incorporated herein by reference. do.

본 발명은 스캐닝 빔 어레이를 이용한 다수의 관심 영역을 포함하는 물체(object)를 스캐닝하는 것에 관한 것으로서, 특히 하전 입자 빔 어레이를 이용하여 웨이퍼 또는 레티클과 같은 물체를 스캐닝하는 것에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to scanning an object comprising a plurality of regions of interest using a scanning beam array, and more particularly to scanning an object such as a wafer or a reticle using a charged particle beam array.

스캐닝 전자 빔 검사 도구(tool)를 이용하여 웨이퍼 또는 레티클과 같은 물체를 검사하는 것은 종래 기술로 공지되어 있다. 단일 빔 검사 도구는 하나의 빔을 이용하여 웨이퍼 또는 레티클을 스캐닝한다. 웨이퍼 크기(size)와 빔 횡단 섹션 간의 상대적인 크기 차이는 이러한 시스템의 처리량을 제한한다. Inspection of objects such as wafers or reticles using scanning electron beam inspection tools is known in the art. The single beam inspection tool scans the wafer or reticle using one beam. The relative size difference between the wafer size and the beam crossing section limits the throughput of such a system.

검사 및 계측 시스템의 처리량을 증가시키기 위하여 다양한 기술들이 제시되었다. 첫번째 기술은 웨이퍼 또는 레티클의 일부만을 스캐닝하는 것을 포함한다. 이러한 부분은 통상적으로 다양한 위치에 위치한 다수의 관심 영역을 포함한다. Various techniques have been proposed to increase the throughput of inspection and metrology systems. The first technique involves scanning only a portion of the wafer or reticle. This portion typically includes a plurality of regions of interest located at various locations.

또 다른 기술은 다수의 빔 스캐닝 어레이를 이용하는 것을 포함한다. 일부 다중-빔 시스템은 라인 어레이로부터 시작하여 2차원 그리드 어레이까지 진행하는 고정된 빔 어레이를 포함한다. Another technique involves using multiple beam scanning arrays. Some multi-beam systems include a fixed beam array starting from a line array to a two dimensional grid array.

본 명세서에서 모두 참조로 포함된 하기 미국 특허와 미국 특허 출원은 종래의 일부 다중 빔 스캐닝 시스템에 대한 간략한 개괄을 제공한다: "다수의 평행한 하전 입자 빔과 다수의 2차-전자-검출기 어레이를 이용한 고-처리량 시료-검사 장 치 및 방법"이란 제목의 나카스지(Nakasuji)의 미국 특허 제6,465,783호; "다중-빔 다중-컬럼 전자 빔 검사 시스템"이란 제목의 파커(Parker) 등의 미국 특허 제 6,734,428호; "다중 하전 입자 빔을 위한 방법 및 장치"란 제목의 로(Lo) 등의 미국 특허 제6,750,455호; "이중 빔을 이용한 2차 전자 방출 마이크로스코프를 위한 장치 및 방법"이란 제목의 베네클라센(Veneklasen) 등의 미국 특허 제6,803,572호; 및 "다중-빔 다중-컬럼 전자 빔 검사 시스템"이란 제목의 인(Yin) 등의 미국 특허출원 공개 번호 제2002/0015143호.The following U.S. patents and U.S. patent applications, both incorporated herein by reference, provide a brief overview of some conventional multi-beam scanning systems: "Multiple parallel charged particle beams and multiple secondary-electron-detector arrays. US Pat. No. 6,465,783 to Nakasuji, entitled "High-throughput Sample-Inspection Devices and Methods Used;" US Pat. No. 6,734,428 to Parker et al. Entitled “Multi-beam Multi-Column Electron Beam Inspection System”; US 6,750,455 to Lo et al. Entitled “Methods and Apparatus for Multiple Charged Particle Beams”; US Pat. No. 6,803,572 to Veneklasen et al. Entitled “Apparatus and Method for Secondary Electron Emission Microscopes Using Double Beam”; And US Patent Application Publication No. 2002/0015143 to Yin et al. Entitled "Multi-beam Multi-Column Electron Beam Inspection System."

다중 빔 어레이를 이용하여 물체를 스캐닝하기 위한 효율적인 시스템 및 방법을 제공할 필요가 있다.There is a need to provide an efficient system and method for scanning objects using multiple beam arrays.

본 발명은 검사 시스템을 제공하는데, 상기 검사 시스템은 (ⅰ) 빔 어레이 축에 의해 특징지어지는 빔 어레이를 발생시키기에 적합한 빔 어레이 발생기; 및 (ⅱ) 제 1 축이 빔 어레이 축과 관련하여 방향지어지는 빔 어레이 축을 따라 위치한 적어도 두 개의 빔이 물체의 적어도 2 개의 관심 영역을 실질적으로 동시에 스캐닝하도록 빔 어레이 아래에 물체를 위치시키기에 적합한 적어도 하나의 메커니즘을 포함한다.The present invention provides an inspection system, comprising: (i) a beam array generator suitable for generating a beam array characterized by a beam array axis; And (ii) positioning the object below the beam array such that at least two beams located along the beam array axis, the first axis being directed relative to the beam array axis, to scan at least two regions of interest of the object substantially simultaneously. At least one mechanism.

일반적으로, 시스템은 하나의 관심 축 영역을 따라 위치한 적어도 2 개의 관심 영역들 간의 제 1 공간 관계를 결정하기에 적합한 제어기를 더 포함한다. 일반적으로, 적어도 하나의 메커니즘은 빔 어레이와 관련하여 물체를 회전시키기에 적합하다. 일반적으로, 적어도 하나의 메커니즘은 물체와 관련하여 빔 어레이를 회 전시키기에 적합하다. 일반적으로, 시스템은 이미지 프로세싱을 제공함으로써 공간 관계를 결정하기에 적합하다.In general, the system further includes a controller suitable for determining a first spatial relationship between at least two regions of interest located along one axis of interest region. In general, at least one mechanism is suitable for rotating an object in relation to a beam array. In general, at least one mechanism is suitable for rotating the beam array in relation to an object. In general, the system is suitable for determining spatial relationships by providing image processing.

일반적으로, 시스템은 검사된 물체가 빔 어레이 아래에 위치한 후에, 적어도 2 개의 관심 영역을 스캐닝하기에 적합하다.In general, the system is suitable for scanning at least two regions of interest after the inspected object is located below the beam array.

다수의 관심 영역을 포함하는 물체를 검사하기 위한 방법은: 관심 축 영역을 따라 위치한 적어도 2 개의 관심 영역들 간의 제 1 공간 관계를 결정하는 단계; 및 적어도 제 1 공간 관계에 응답하여 제 1 축이 빔 어레이 축과 관련하여 방향지어진 빔 어레이 축을 따라 위치한 빔 어레이의 적어도 두 개의 빔이 적어도 2 개의 관심 영역을 실질적으로 동시에 스캐닝하도록 빔 어레이의 다수의 빔 아래에 물체를 위치설정시키는 단계를 포함한다. A method for inspecting an object that includes a plurality of regions of interest includes: determining a first spatial relationship between at least two regions of interest located along a region of interest axis; And at least two beams of the beam array positioned along the beam array axis whose first axis is oriented relative to the beam array axis in response to at least the first spatial relationship such that the plurality of beam arrays scan at least two regions of interest substantially simultaneously. Positioning the object under the beam.

일반적으로, 위치 설정 단계는 빔의 어레이와 관련하여 물체를 회전시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 위치설정 단계는 물체와 관련하여 빔 어레이를 회전시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 결정 단계는 이미지 프로세싱 단계를 포함한다. 일반적으로, 상기 방법은 적어도 2 개의 관심 영역을 스캐닝하는 단계를 포함한다. Generally, positioning includes rotating an object in relation to the array of beams. In general, the positioning step includes rotating the beam array in relation to the object. In general, the determining step includes an image processing step. In general, the method includes scanning at least two regions of interest.

일반적으로, 다수의 관심 영역의 집합(aggregrate) 구역은 물체 표면의 크기에 비해 매우 작다. 일반적으로, 물체는 웨이퍼 또는 레티클이다. 일반적으로, 빔 어레이는 빔 그리드를 포함한다.In general, the aggregate area of the multiple regions of interest is very small compared to the size of the object surface. Generally, the object is a wafer or reticle. In general, the beam array comprises a beam grid.

일반적으로, 빔은 하전 입자 빔이다. 일반적으로, 제 1 축과 빔 어레이 축 간의 배향각은 빔 어레이 간격(spacing)의 비율에 반응하고 관심 영역 간격 사이에 있다. In general, the beam is a charged particle beam. In general, the angle of orientation between the first axis and the beam array axis is in response to the ratio of beam array spacing and is between the region of interest spacing.

본 발명을 이해하고 실제로 어떻게 수행되는지를 알기 위하여, 첨부된 도면을 참조로 바람직한 실시예가 설명되지만, 본 발명의 예는 이러한 실시예에 제한되지 않는다. In order to understand the present invention and to understand how it is actually performed, preferred embodiments are described with reference to the accompanying drawings, but examples of the present invention are not limited to these embodiments.

본 발명의 바람질한 실시예 및 다른 실시예에 대한 하기의 보다 상세한 설명은 첨부 도면을 참조로 한다. 당업자들은 본 발명의 개념을 이탈하지 않고 다른 실시예 및 변형들이 가능함을 알것이다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the preferred and other embodiments of the present invention refers to the accompanying drawings. Those skilled in the art will appreciate that other embodiments and modifications are possible without departing from the concept of the invention.

설명을 용이하게 하기 위해, 하기 설명은 전자 빔 어레이에 의해 웨이퍼를 검사하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 또다른 실시예에 따라, 개시되는 시스템 및 방법은 리소그래피와 같은 계측(metrology)에 적용될 수 있다. 검사 물체는 레티클, 플랫 패널 디스플레이, MEMS 디바이스 등일 수 있다. 어레이 형상은 2차원 그리드와 상이할 수 있고, 빔으로는 이온 빔 또는 광 빔을 포함할 수 있다.To facilitate the description, the following description relates to a system for inspecting a wafer by an electron beam array. In accordance with another embodiment of the present invention, the disclosed systems and methods may be applied to metrology, such as lithography. The test object may be a reticle, a flat panel display, a MEMS device, or the like. The array shape may be different from the two-dimensional grid, and the beam may include an ion beam or a light beam.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 검사 시스템(10)을 나타낸다. 시스템(10)은 하전된 입자 빔 어레이(202)을 발생시킬 수 있는 빔 발생기(20)를 포함한다. 빔 발생기(20)는 다양한 방식으로 실행될 수 있다. 제 1 실시예에 따라 다수의 팁이 다수의 빔을 발생시킨다. 또다른 실시예에 따라 단일 팁은 나중에 다수의 빔으로 전환되는 빔을 발생시킨다.1 shows an inspection system 10 according to an embodiment of the invention. System 10 includes a beam generator 20 that can generate a charged particle beam array 202. Beam generator 20 can be implemented in a variety of ways. According to the first embodiment a plurality of tips generates a plurality of beams. According to another embodiment a single tip generates a beam that is later converted into multiple beams.

또한 빔 발생기는 웨이퍼(100)와 같은 검사 물체 상에 빔 어레이를 집중시키는 광학계를 포함한다. 웨이퍼(100)는 통상적으로 X, Y 스테이지(30, 31) 및 선택 적으로

스테이지(32)상에 위치된다.The beam generator also includes an optical system that focuses the beam array on an inspection object, such as wafer 100. Wafer 100 typically has X, Y stages 30, 31 and optionally

It is located on the stage 32.

웨이퍼(100)는 진공 챔버(40)내에서 검사되며 예비-정렬 능력을 갖는 카세트(50)에 의해 시스템(10)에 삽입된다. 이들 능력은 스테이지의 허수의 X 및 Y 축을 기준으로 소정 경사진 각도로 웨이퍼에 삽입되게 한다. 카세트(50) 이외의 다른 부품이 예비-정렬 능력을 가질 수 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 로봇 또는 예비-정렬기는 X-Y 스테이지(30-31)상에 웨이퍼가 위치되기 이전에 요구되는 회전을 수행할 수 있다.Wafer 100 is inspected in vacuum chamber 40 and inserted into system 10 by cassette 50 having pre-alignment capability. These capabilities allow the wafer to be inserted at a predetermined tilted angle about the imaginary X and Y axes of the stage. It should be noted that parts other than cassette 50 may have pre-alignment capabilities. For example, the robot or pre-aligner may perform the required rotation before the wafer is placed on the X-Y stages 30-31.

시스템(10)은 하나 이상의 검출기(60), 및 검출기 신호를 수신하고 결함 위치를 알아낼 수 있는 프로세서(70)를 더 포함한다. 또한 프로세서(70)는 관심 영역을 위치설정하는 초기 스테이지에서 사용될 수 있다. 상기 위치설정은 관심 영역이 위치설정될 때까지 웨이퍼의 이미지 부분을 습득을 포함한다. System 10 further includes one or more detectors 60 and a processor 70 capable of receiving detector signals and locating defects. The processor 70 may also be used at an initial stage of positioning the region of interest. The positioning involves acquiring an image portion of the wafer until the region of interest is positioned.

또한 프로세서(70)는 빔 어레이와 검사 웨이퍼 사이의 배향 각을 검출하는데 사용될 수 있다. 프로세서(70)는 서로 통합되거나 또는 다양한 위치에 위치될 수 있는 다수의 부품을 포함할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 간단한 설명을 위해, 광학계를 포함하는 다양한 부품은 생략한다.The processor 70 may also be used to detect the angle of orientation between the beam array and the inspection wafer. It should be noted that the processor 70 may include a number of components that may be integrated with each other or located in various locations. For simplicity, various parts including the optical system are omitted.

도 1에 도시된 장치는 검사 시스템(10)의 다양한 구성중 하나이며 도시된 아키텍쳐와 상이한 아키텍쳐일 수 있다는 것을 주목해야 한다.It should be noted that the apparatus shown in FIG. 1 is one of various configurations of the inspection system 10 and may be a different architecture than the architecture shown.

도 2는 다수의 다이(102)를 포함하는 웨이퍼(100)를 나타낸다. 각각의 다이(102)에는 8과 같은 적어도 하나의 관심 영역이 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, 각각의 다이는 단일 관심 영역을 포함하며 이들 모든 관심 영역은 다이내에서 거의 동일한 위치에 위치된다고 가정한다. 또한 관심 영역 8은 서로 평행하며 다수의 다이의 배열에 대응하는 그리드에 배열된다고 가정한다.2 shows a wafer 100 including a plurality of dies 102. Each die 102 has at least one region of interest, such as eight. For ease of explanation, it is assumed that each die includes a single region of interest and all these regions of interest are located at about the same location within the die. It is also assumed that the regions of interest 8 are arranged in a grid that is parallel to each other and corresponds to an arrangement of multiple dies.

허수의 X축과 같은 제 1 축을 따르는 인접한 관심 영역들 사이의 간격은 관심 영역 공간(ROID)(111)으로 한정된다. 다른 한정이 사용될 수 있으며 허수축 X는 단지 간단한 설명을 위해 사용된다.The spacing between adjacent regions of interest along the first axis, such as the imaginary X axis, is defined by region of interest space (ROID) 111. Other limitations may be used and the imaginary axis X is used only for brief description.

통상적으로 다이는 서로 동일하다. 따라서, 관심 영역은 각각의 다이내에 거의 동일한 위치에 배치된다. 단일 관심 영역이 각각의 다이내에 포함된다면, 다수의 다이내에 포함되는 관심 영역은 동일한 형상을 가지며 통상적으로 서로 평행하다. 특정하게 웨이퍼 이외의 다른 물체를 검사하는데 상기 방법이 이용된다면 이렇게 할 필요는 없다. 다이가 단일 관심영역 이외의 영역을 갖는다면 이들은 형상, 배향, 크기 등이 상이할 수 있다는 것을 주목해야 한다. Typically the dies are identical to each other. Thus, the region of interest is located at approximately the same location in each die. If a single region of interest is included in each die, the regions of interest included in multiple dies have the same shape and are typically parallel to each other. This need not be done if the method is used to specifically inspect objects other than wafers. It should be noted that if the die has areas other than a single region of interest, they may differ in shape, orientation, size, and the like.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 빔(202)에 상응하는 다수의 스폿을 나타낸다. 도 2의 빔(202)은 규칙적인 그리드를 형성한다. 도 1 및 도 2는 빔 어레이 및 동일한 형상을 갖는 관심 영역 어레이를 나타내지만(그리드의 인접한 부재 사이의 간격이 상이할 수 있다), 반드시 이럴 필요는 없다.3 shows multiple spots corresponding to multiple beams 202 in accordance with an embodiment of the present invention. The beam 202 of FIG. 2 forms a regular grid. 1 and 2 show a beam array and an array of regions of interest having the same shape (the spacing between adjacent members of the grid may be different), but this need not be the case.

빔 어레이(200)의 빔(202)은 X'축과 같은 허수의 빔 어레이를 따라 다수의 칼럼을 형성한다. X'축을 따르는 인접한 빔들 사이의 간격은 빔 어레이 간격(BAD)(222)로 간주된다.Beam 202 of beam array 200 forms a number of columns along an imaginary beam array, such as the X 'axis. The spacing between adjacent beams along the X 'axis is considered the beam array spacing (BAD) 222.

BAD(222)가 ROID(111)과 동일하면, 웨이퍼(100)는 빔 발생기 아래에 위치되어, 제 1 축(X)은 제 1 빔 어레이 축(X')과 평행하게 된다. 이런 경우, 다수의 관 심 영역은 다수의 빔 어레이 아래에 위치될 수 있다. 동시에 스캔될 수 있는 관심 영역의 양은 관심 영역의 양 및 빔 양에 따라 좌우되며, 빔 어레이는 관심 영역에 의해 형성된 허수의 그리드와 거의 동일한 형상인 것으로 가정한다.If the BAD 222 is the same as the ROID 111, the wafer 100 is positioned below the beam generator such that the first axis X is parallel to the first beam array axis X ′. In such cases, multiple regions of interest may be located under multiple beam arrays. The amount of region of interest that can be scanned simultaneously depends on the amount of region of interest and the amount of beams, and assumes that the beam array is approximately the same shape as the imaginary grid formed by the region of interest.

BAD(222)가 ROID(11)와 상이하면, 웨이퍼를 기준으로 빔 어레이를 배향시킬 필요가 있다. 배향은 웨이퍼(100) 회전, 빔(202) 회전 또는 이 둘의 회전을 포함하는 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 회전은 웨이퍼(100)가 검사 시스템에 위치된 후에 또는 빔 어레이 아래에 제공되기 이전에 적용될 수 있다.If the BAD 222 is different from the ROID 11, it is necessary to orient the beam array relative to the wafer. Orientation can be achieved in a variety of ways, including wafer 100 rotation, beam 202 rotation, or both. Rotation may be applied after wafer 100 is placed in an inspection system or before being provided under a beam array.

또한 회전은 빔 어레이를 회전시키는 다양한 전기장, 자기장 및/또는 전자기장 또는 이들 장(field)의 조합 및 기계적 수단에 의해 달성될 수 있다. 통상적으로, 웨이퍼는 X-Y 및

스테이지(30-32) 상에 위치된다.Rotation may also be accomplished by various electric, magnetic and / or electromagnetic fields or combinations of these fields and mechanical means for rotating the beam array. Typically, wafers are XY and

Are positioned on stages 30-32.

배향각은 BAD(222)와 ROID(111) 사이의 관계를 따른다. 수학적 용어로는 k*BAD = m*ROID*cos(θ)이며, θ는 X축과 X'축 사이의 배향각으로 규정되며, m과 k는 양의 정수이다.The orientation angle follows the relationship between the BAD 222 and the ROID 111. In mathematical terms k * BAD = m * ROID * cos (θ), where θ is defined as the angle of orientation between the X and X 'axes, and m and k are positive integers.

일부 경우에서, 상기 식은 정수가 아닌 m과 k의 값에 의해 만족될 수도 있다는 것을 주목해야 한다. 이런 경우, 시스템의 처리양은 단일 빔 시스템의 처리량 보다 클 수 있다. k 또는 m이 거의 정수이면, 제 1 빔에 의한 제 1 관심 영역 스캐닝과 또다른 관심 영역 스캐닝 사이에는 부분적인 오버랩이 있을 수 있고, m ROID, 제 1 빔으로부터의 K*BAS에 의해 변위된 빔에 의해 변위된다.It should be noted that in some cases, the above formula may be satisfied by the values of m and k rather than integers. In this case, the throughput of the system may be greater than that of a single beam system. If k or m is almost an integer, there may be a partial overlap between the first region of interest scanning by the first beam and another region of interest scanning, m ROID, the beam displaced by K * BAS from the first beam. Is displaced by

도 4-6은 빔(202)과 다수의 관심 영역(8) 사이의 예시적인 관계를 나타낸다. 도 4 및 도 5는 경사진 배향각을 나타내며 도 6은 다수의 관심 영역을 스캔하기 위 해 90도 회전되는 2개의 빔 로우(row)를 나타낸다. 이들 도면 및 본 명세서의 다른 도면들은 축소된 것임을 주목해야 한다. 특히, 그럴 필요는 없지만, 빔은 통상적으로 괌심 영역보다 상당히 작다.4-6 show exemplary relationships between beam 202 and multiple regions of interest 8. 4 and 5 show tilted orientation angles and FIG. 6 shows two beam rows that are rotated 90 degrees to scan multiple regions of interest. It should be noted that these figures and other figures herein are reduced. In particular, but not necessarily, the beam is typically significantly smaller than the guam core region.

도 4는 빔(202)과 관심 영역(8) 사이의 제 1 예시적 관계를 나타낸다.4 shows a first exemplary relationship between the beam 202 and the region of interest 8.

본 발명의 실시예에 따라, 관심 영역 뿐만 아니라 추가의 구역이 스캐닝 프로세스 동안 스캐닝될 수 있다. 이들 추가 구역은 스캐닝 부적확도, 관심 영역 위치 부정확도, 상이한 다이내에서 각각의 관심 영역 위치의 차, 기계적 이동 제한을 포함하는 다양한 파라미터에 상응하여 규정된다.According to embodiments of the present invention, additional regions as well as regions of interest may be scanned during the scanning process. These additional zones are defined corresponding to various parameters including scanning inaccuracy, region of interest location inaccuracy, differences in each region of interest within different dies, and mechanical movement limitations.

웨이퍼가 Y축과 같은 허수축을 따라 이동함에 따라 웨이퍼가 스캔된다. 다수의 경우에서, 웨이퍼의 연속적인 이동은 빔이 관심 영역 사이에서 연장되는(stretch) 구역을 스캔하게 한다.The wafer is scanned as the wafer moves along an imaginary axis, such as the Y axis. In many cases, the continuous movement of the wafer causes the beam to scan the stretch region between regions of interest.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 스캔되는 다수의 추가 구역(110) 및 관심 영역(8)을 나타낸다. 추가 구역(110)은 관심 영역(8)보다 약간 크다. 각각의 추가 구역(110)은 관심 영역(8)의 칼럼을 둘러싼다. 도 6은 연속적인 추가 구역을 나타냈지만 필수적인 것은 아니다라는 것을 주목해야 한다.7 shows a number of additional zones 110 and regions of interest 8 that are scanned according to an embodiment of the invention. The additional zone 110 is slightly larger than the region of interest 8. Each additional zone 110 surrounds a column of the region of interest 8. It should be noted that Figure 6 shows continuous additional zones but is not required.

본 발명의 실시예에 따라, 검사 시스템은 관심 영역으로부터의 신호만을 처리하나, 필수적인 것은 아니다. 검사 시스템은 다이 대 다이, 셀 대 셀 등을 포함하는 다양한 비교 방법에 적용될 수 있다.In accordance with an embodiment of the present invention, the inspection system only processes signals from the region of interest, but is not required. The inspection system can be applied to various comparison methods including die to die, cell to cell, and the like.

본 발명자는 5 빔 각각의 2개 로우가 포함된 빔 어레이를 사용한다. 보다 많은 빔을 포함하는 어레이 및 상이한 방식으로 형상화된 어레이를 포함하는 다른 어레이가 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.We use a beam array that includes two rows of 5 beams each. It should be noted that other arrays can be used, including arrays containing more beams and arrays shaped in different ways.

일부 경우에서, 관심 영역은 컬럼으로 배열되며 발명자는 90도의 배향 각도를 인가함으로써 처리량을 증가시킬 수 있었다.In some cases, the regions of interest are arranged in columns and the inventors could increase throughput by applying a 90 degree orientation angle.

도 8은 다수의 관심 영역을 포함하는 물체를 검사하는 방법(400)의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method 400 for inspecting an object that includes a plurality of regions of interest.

방법(400)은 관심 영역의 축을 따라 위치된 적어도 2개의 관심 영역들 사이의 제 1 공간 관계를 결정하는 스테이지(410)에서 시작된다. 통상적으로, 스테이지(410)는 빔 어레이를 중심으로 물체를 회전시키는 단계를 포함한다. 통상적으로, 스테이지(410)는 물체를 중심으로 빔 어레이를 회전시키는 단계를 포함한다. 통상적으로 빔은 하전된 입자 빔이다.The method 400 begins at stage 410 to determine a first spatial relationship between at least two regions of interest located along the axis of the region of interest. Typically, stage 410 includes rotating an object about a beam array. Typically, stage 410 includes rotating a beam array about an object. Typically the beam is a charged particle beam.

스테이지(410)는 적어도 제 1 공간 관계에 응답하여 빔 어레이의 다수의 빔 아래에 빔을 위치시키는 스테이지(420)로 이어져, 빔 어레이 축을 따라 위치된 빔 어레이의 적어도 2개의 빔은 적어도 2개의 관심 영역과 거의 동시에 스캔되며, 제 1 축은 빔 어레이 축을 기준으로 배향된다.Stage 410 continues to stage 420 where the beam is positioned under multiple beams of the beam array in response to at least a first spatial relationship such that at least two beams of the beam array positioned along the beam array axis are at least two interests. Scanned almost simultaneously with the area, the first axis is oriented about the beam array axis.

통상적으로, 제 1 축과 빔 어레이 축 사이의 배향각은 빔 어레이 공간과 관심 영역 공간 사이의 비율을 따른다. 통상적으로, 스테이지(420)는 이미지 프로세싱을 수반한다.Typically, the angle of orientation between the first axis and the beam array axis follows the ratio between the beam array space and the region of interest space. Typically, stage 420 involves image processing.

스테이지(420)는 저어도 2개의 관심 영역을 스캐닝 하는 스테이지(430)로 이어진다.Stage 420 continues to stage 430 scanning at least two regions of interest.

통상적으로, 스테이지(420)는 빔 어레이 발생기를 포함하는 검사 시스템에 물체를 삽입하기 이전에 빔 어레이 축을 기준으로 물체를 배향시키는 단계를 포함한다. Typically, stage 420 includes orienting an object about a beam array axis prior to inserting the object into an inspection system that includes a beam array generator.

도 9는 Y축을 따르는 기계적 이동 및 X 축을 따르는 단일 빔의 편향에 의해 형성되는 래스터 스캔 형상 스캔 경로(201)의 일부를 나타낸다.9 shows a portion of a raster scan shape scan path 201 formed by mechanical movement along the Y axis and deflection of a single beam along the X axis.

통상적으로, 다수의 관심 영역의 집합 구역은 물체 표면의 크기, 통상적으로는 스캔된 구역의 집중 크기에 비해 상당히 작다. 통상적으로, 물체는 웨이퍼 또는 레티클이다. 통상적으로, 빔 어레이는 빔 그리드를 포함한다.Typically, the aggregation zone of the multiple regions of interest is considerably smaller than the size of the object surface, typically the concentrated size of the scanned zone. Typically, the object is a wafer or reticle. Typically the beam array comprises a beam grid.

본 발명은 종래의 툴, 계측 및 부품을 이용하여 수행될 수 있다. 따라서, 이러한 툴, 부품 및 계측의 상세한 설명을 본 명세서에서 개시하지 않는다. 이전 설명에서, 본 발명의 이해를 위해 전기-광학적으로 활성화되는 테스트 구조 및 물질의 형상과 같은 다양한 특정 실시예가 개시된다. 그러나, 본 발명은 특정한 설명 없이도 실행되 수 있다는 것을 인식할 수 있다.The invention can be carried out using conventional tools, measurements and components. Accordingly, details of such tools, components, and measurements are not disclosed herein. In the preceding description, various specific embodiments are disclosed, such as test structures and shapes of materials, which are electro-optically activated for understanding of the present invention. However, it will be appreciated that the invention may be practiced without the specific details.

본 발명의 예시적 실시예 및 단지 몇개의 실시예가 본 명세서에 도시되고 개시되었다. 본 발명은 첨부된 청구항의 범주내에서 변형 및 변조될 수 있다. Exemplary and only a few embodiments of the invention have been shown and disclosed herein. The invention may be modified and modified within the scope of the appended claims.

본 발명에 따라 다중 빔 어레이를 이용하여 물체를 스캐닝하기 위한 효율적인 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.In accordance with the present invention, an efficient system and method for scanning an object using a multi-beam array can be provided.

Claims (22)

다수의 관심 영역을 포함하는 물체를 검사하는 방법으로서, A method of inspecting an object that includes a plurality of regions of interest, 관심 영역의 축을 따라 배치된 적어도 두 부분의 관심 영역 사이의 제 1 공간 관계를 결정하는 단계; 및Determining a first spatial relationship between at least two portions of the region of interest disposed along the axis of the region of interest; And 적어도 상기 제 1 공간 관계에 응답하여, 빔 어레이를 따라 배치된 상기 빔 어레이의 적어도 두 개의 빔이 상기 적어도 두 부분의 관심 영역을 실질적으로 동시에 스캔하도록 상기 빔 어레이의 다수의 빔들 아래에 상기 물체를 배치시키는 단계를 포함하며, 상기 제 1 축은 상기 빔 어레이 축들에 대해 방향설정된, 물체의 검사 방법. In response to at least the first spatial relationship, the object is placed below the plurality of beams of the beam array such that at least two beams of the beam array disposed along the beam array scan substantially simultaneously the region of interest of the at least two portions. Disposing; wherein the first axis is oriented relative to the beam array axes. 제 1 항에 있어서, 상기 배치 단계는 상기 빔들의 어레이에 대해 상기 물체를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법. 2. The method of claim 1, wherein the placing step comprises rotating the object relative to the array of beams. 제 1 항에 있어서, 상기 배치 단계는 상기 물체에 대해 상기 빔들의 어레이를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.2. The method of claim 1, wherein the placing step comprises rotating the array of beams with respect to the object. 제 1 항에 있어서, 상기 빔들은 대전 입자 빔들인 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.The method of claim 1 wherein the beams are charged particle beams. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 축과 상기 입자 빔 축 사이의 배향각은 빔 어레이 공간과 관심 영역 공간 사이의 비율을 따르는 것을 특징으로 하는 물체 검사 방법.2. The method of claim 1, wherein the orientation angle between the first axis and the particle beam axis follows a ratio between the beam array space and the region of interest space. 제 1 항에 있어서, 상기 결정 단계는 이미지 프로세싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.The method of claim 1, wherein the determining step comprises an image processing step. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 두 부분의 관심 영역을 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.The method of claim 1, further comprising scanning the at least two portions of the region of interest. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 관심 영역의 집합 구역은 상기 물체의 표면의 크기에 대해 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.The method of claim 1, wherein the collection area of the plurality of regions of interest is relatively small relative to the size of the surface of the object. 제 1 항에 있어서, 상기 물체는 웨이퍼 또는 레티클인 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.The method of claim 1, wherein the object is a wafer or a reticle. 제 1 항에 있어서, 상기 빔들의 어레이는 상기 빔들의 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.The method of claim 1 wherein the array of beams comprises a grating of the beams. 제 1 항에 있어서, 상기 배치 단계는 상기 물체를 상기 빔들의 어레이 발생 기를 포함하는 검사 시스템으로 도입하기 전에 상기 빔 어레이에 대해 상기 물체를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체의 검사 방법.10. The method of claim 1, wherein the placing step includes rotating the object relative to the beam array before introducing the object into an inspection system comprising the array generator of beams. 검사 시스템으로서, Inspection system, 빔 어레이 축에 의해 특성화되는 빔들의 어레이를 발생시키는데 적용되는 빔 어레이 발생기; 및A beam array generator adapted to generate an array of beams characterized by the beam array axis; And 상기 빔 어레이 축을 따라 배치된 적어도 두 개의 빔들이 실질적으로 동시에 상기 물체의 적어도 두 부분의 관심 영역을 스캔하도록 상기 빔 어레이 아래에 상기 물체를 위치시키는데 적용된 적어도 하나의 메카니즘을 포함하며, 상기 제 1 축은 상기 빔 어레이 축에 대해 방향 설정되는, 검사 시스템.At least two beams disposed along the beam array axis include at least one mechanism applied to position the object below the beam array such that at least two portions of the object scan the region of interest substantially simultaneously. And orienting about the beam array axis. 제 12 항에 있어서, 관심 영역의 축을 따라 배치된 적어도 상기 두 부분의 관심 영역들 사이의 제 1 공간 관계를 결정하기 위해 적용된 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12 further comprising a processor adapted to determine a first spatial relationship between at least two portions of the regions of interest disposed along the axis of the region of interest. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 메카니즘은 상기 빔들의 어레이에 대해 상기 물체를 회전시키도록 적용된 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12, wherein the at least one mechanism is adapted to rotate the object relative to the array of beams. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 메카니즘은 상기 물체에 대해 상기 빔들의 어레이를 회전시키도록 적용된 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12, wherein the at least one mechanism is adapted to rotate the array of beams with respect to the object. 제 12 항에 있어서, 상기 빔들은 대전된 입자 빔들인 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12, wherein the beams are charged particle beams. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 축과 상기 입자 빔 축 사이의 배향각은 빔 어레이 공간과 관심 영역 공간 사이의 비율을 따르는 것을 특징으로 하는 물체 검사 시스템.13. The object inspection system of claim 12, wherein the orientation angle between the first axis and the particle beam axis follows a ratio between beam array space and region of interest space. 제 12 항에 있어서, 이미지 프로세싱에 의해 결정되도록 적용된 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12, wherein the inspection system is adapted to be determined by image processing. 제 12 항에 있어서, 적어도 두 부분의 관심 영역을 스캔하도록 적용된 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12, adapted to scan at least two portions of the region of interest. 제 12 항에 있어서, 상기 다수의 관심 영역의 집합 구역은 상기 물체의 표면의 크기에 대해 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 검사 시스템. 13. The inspection system of claim 12, wherein the aggregation zone of the plurality of regions of interest is relatively small relative to the size of the surface of the object. 제 12 항에 있어서, 상기 물체는 웨이퍼 또는 레티클인 것을 특징으로 하는 검사 시스템. 13. The inspection system of claim 12, wherein the object is a wafer or a reticle. 제 12 항에 있어서, 상기 빔들의 어레이는 빔들의 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.13. The inspection system of claim 12, wherein said array of beams comprises a grating of beams.

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