特表 2023-516919 荷電粒子システムにおける高スループット欠陥検査のためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-21

(54)【発明の名称】荷電粒子システムにおける高スループット欠陥検査のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20230414BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20230414BHJP

   H01J 37/20 20060101ALI20230414BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 J

H01J37/28 B

H01J37/20 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022550739

(86)(22)【出願日】2021-03-09

(85)【翻訳文提出日】2022-10-18

(86)【国際出願番号】 EP2021055954

(87)【国際公開番号】W WO2021180743

(87)【国際公開日】2021-09-16

(31)【優先権主張番号】62/988,817

(32)【優先日】2020-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】マ，ロン

(72)【発明者】

【氏名】ドン，ゾンファ

(72)【発明者】

【氏名】チェン，テ－ユ

【テーマコード（参考）】

4M106

5C101

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106BA02

4M106CA39

4M106DB05

4M106DH25

4M106DJ04

5C101AA03

5C101BB03

5C101EE48

5C101FF02

5C101FF56

5C101HH11

5C101JJ12

(57)【要約】

荷電粒子ビームシステムにおいてステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる装置、システム、及び方法が開示される。幾つかの実施形態では、コントローラは、ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、ストライプが、ビームの視野よりも大きく、複数の領域の分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、領域のタイプに基づいてステージの速度を制御することによってウェーハを走査することであって、第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、を行うように構成された回路構成を含んでもよい。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる荷電粒子ビームシステムであって、前記システムが、
回路構成を含むコントローラであって、前記回路構成が、
前記ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、前記ストライプが、前記ビームの視野よりも大きく、前記複数の領域の前記分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、
前記領域のタイプに基づいて前記ステージの速度を制御することによって前記ウェーハを走査することであって、前記第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び前記第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、
を行うように構成される、コントローラを含む、システム。

【請求項2】

前記コントローラと通信可能に結合され、及び前記ウェーハと相互作用する前記ビームに関連した荷電粒子の検出に基づいて、検出データを生成するように構成された偏向器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記偏向器が、前記ビームの移動のパターンが検査中に一定のままであるように前記ビームを偏向させるようにさらに構成される、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記ステージの前記速度を制御することが、前記ステージを連続走査モードで動作させることを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記回路構成を含むコントローラが、前記ウェーハの複数のストライプのそれぞれに沿って、複数の領域を領域のタイプによって分類するようにさらに構成され、各ストライプが前記ビームの視野よりも大きい、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１のタイプの領域及び前記第２のタイプの領域のそれぞれが、複数の検査ラインを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１のタイプの領域が、第１のフィーチャを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記第１の速度が、前記第１のフィーチャの幅、又は前記第１のタイプの領域におけるフィーチャの密度に基づいて決定される、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１のタイプの領域が、複数の第１のフィーチャを含み、前記第１の速度が、前記複数の第１のフィーチャの各フィーチャ間の幅に基づいて決定される、請求項７に記載のシステム。

【請求項10】

前記第２のタイプの領域が、前記第１のフィーチャとは異なる第２のフィーチャを含む、請求項７に記載のシステム。

【請求項11】

前記第２の速度が、前記第２のフィーチャの幅に基づいて決定され、前記第２のフィーチャの前記幅が、前記第１のフィーチャの前記幅とは異なる、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記第１の速度及び前記第２の速度の比が、前記第２のフィーチャの前記幅及び前記第１のフィーチャの前記幅の比に実質的に類似する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記第２のタイプの領域が、複数の第２のフィーチャを含み、及び前記第２の速度が、前記複数の第２のフィーチャの各フィーチャ間の幅に基づいて決定される、請求項７に記載のシステム。

【請求項14】

前記複数の領域の前記分類が、第３のタイプの領域を含む、請求項７に記載のシステム。

【請求項15】

ステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる方法であって、前記方法が、
前記ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、前記ストライプが、前記ビームの視野よりも大きく、前記複数の領域の前記分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、
前記領域のタイプに基づいて前記ステージの速度を制御することによって前記ウェーハを走査することであって、前記第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び前記第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年３月１２日に出願された米国特許出願第６２／９８８，８１７号の優先権を主張するものであり、該出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002] 本明細書の記載は、荷電粒子ビームシステムの分野に関し、特に、高スループット荷電粒子ビーム検査システムに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造プロセスにおいて、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ていること、及び欠陥がないことを保証するために検査される。光学顕微鏡を利用した検査システムは、一般的に、数百ナノメータに至るまでの分解能を有し、分解能は、光の波長によって制限される。ＩＣコンポーネントの物理的サイズは、サブ１００ナノメータ、或いはサブ１０ナノメータに至るまで減少し続けているため、光学顕微鏡を利用した検査システムよりも高い分解能が可能な検査システムが必要とされる。

【0004】

[0004] １ナノメータ未満に至るまでの分解能が可能な、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの荷電粒子（例えば、電子）ビーム顕微鏡は、サブ１００ナノメータであるフィーチャサイズを有するＩＣコンポーネントを検査するための実用的ツールとして機能する。ＳＥＭを用いた場合、単一の一次電子ビームの電子、又は複数の一次電子ビームの電子は、検査下のウェーハの関心場所に集束させることができる。一次電子は、ウェーハと相互作用し、及び後方散乱され得、又はウェーハに二次電子を放出させ得る。後方散乱電子及び二次電子を含む電子ビームの強度は、ウェーハの内部構造及び外部構造の特性に基づいて変化し得、それによって、ウェーハが欠陥を有するか否かを示すことができる。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 本開示の実施形態は、荷電粒子ビームシステムにおいてステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる装置、システム、及び方法を提供する。幾つかの実施形態では、コントローラは、ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、ストライプが、ビームの視野よりも大きく、複数の領域の分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、領域のタイプに基づいてステージの速度を制御することによってウェーハを走査することであって、第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、を行うように構成された回路構成を含んでもよい。

【0006】

[0006] 幾つかの実施形態では、方法は、ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、ストライプが、ビームの視野よりも大きく、複数の領域の分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、領域のタイプに基づいてステージの速度を制御することによってウェーハを走査することであって、第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、を含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】[0007]本開示の実施形態と一致した、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。

【図2】[0008]本開示の実施形態と一致した、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システムの一部分である例示的なマルチビームシステムを示す概略図である。

【図3】[0009]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームの走査シーケンスの図である。

【図4】[0010]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査の概略図である。

【図5】[0011]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査の概略図である。

【図6A】[0012]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査、及び検査中の関連のビーム移動パターンの概略図である。

【図6B】[0012]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査、及び検査中の関連のビーム移動パターンの概略図である。

【図6C】[0012]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査、及び検査中の関連のビーム移動パターンの概略図である。

【図6D】[0012]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査、及び検査中の関連のビーム移動パターンの概略図である。

【図7】[0013]本開示の実施形態に一致した、荷電粒子ビーム検査に関する例示的検査データである。

【図8】[0014]本開示の実施形態に一致した、ウェーハを検査するためのビームを発生させる例示的方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

[0015] ここで、例示的な実施形態を詳細に参照する。これらの実施形態の例が、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、異なる図面中の同じ番号は、特に断りのない限り、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文中に記載される実施態様は、本開示と一致する全ての実施態様を表すものではない。その代わり、それらは、添付の特許請求の範囲に列挙される主題に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例にすぎない。例えば、幾つかの実施形態は、電子ビームを利用するという文脈で説明されているが、本開示はそのように限定はされない。他のタイプの荷電粒子ビームも、同様に適用することができる。さらに、光学撮像、光検出、ｘ線検出などの他の撮像システムが使用されることができる。

【0009】

[0016] 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から構成される。多数の回路が、同じシリコン片上に一緒に形成されることができ、集積回路又はＩＣと呼ばれる。多数のより多くの回路を基板上に収めることができるように、これらの回路の寸法は劇的に低減された。例えば、スマートフォン内のＩＣチップは、親指の爪ほど小さいことがあり得るが、２０億個を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタの寸法は、人間の髪の毛の寸法の１／１０００よりも小さい。

【0010】

[0017] これらの極端に小さなＩＣを製造することは、複雑で時間がかかり高価なプロセスであり、しばしば数百にのぼる個別ステップを含む。たった１つのステップでのエラーが、完成したＩＣにおける欠陥をもたらし、そのＩＣを使い物にならなくする可能性がある。したがって、製造プロセスの目標の１つは、そのような欠陥を回避して、プロセスにおいて作製される機能的ＩＣの数を最大化すること、即ち、プロセスの全体的歩留まりを向上させることである。

【0011】

[0018] 歩留まりを向上させる１つの構成要素は、チップ作製プロセスを監視して、十分な数の機能的集積回路が製造されていることを確認することである。プロセスを監視する１つの方法は、チップ回路構造物を形成する様々な段階において、チップ回路構造物を検査することである。検査は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して実行してもよい。ＳＥＭを使用すると、これらの非常に小さな構造物を撮像する、要するに、ウェーハのこれらの構造物の「写真」を撮ることができる。この画像を使用して、構造物が適切に形成されたかどうか、及び構造物が適切な位置に形成されたかどうかを決定することができる。構造物に欠陥がある場合、欠陥が再発する可能性が低くなるようにプロセスを調節することができる。

【0012】

[0019] ＳＥＭの動作原理はカメラと似ている。カメラは、人又は物体から反射又は放射される光の明るさ及び色を受け取って記録することにより、写真を撮る。ＳＥＭは、構造物から反射又は放射される電子のエネルギー又は量を受け取って記録することにより、「写真」を撮る。そのような「写真」を撮る前に、電子ビームが構造物の上に提供されることがあり、その構造物から電子が反射又は放射される（出てゆく）ときに、ＳＥＭの検出器が、それらの電子のエネルギー又は量を受け取って記録し、画像を生成することができる。そのような「写真」を撮るために、一部のＳＥＭは単一電子ビームを使用し（「シングルビームＳＥＭ」と呼ばれる）、一方、一部のＳＥＭは、複数の電子ビームを使用して（「マルチビームＳＥＭ」と呼ばれる）、ウェーハの複数の「写真」を撮る。複数の電子ビームを使用することにより、ＳＥＭは、これらの複数の「写真」を取得するために、構造物上により多くの電子ビームを提供することができ、その結果、より多くの電子が構造物から出ることになる。したがって、検出器はより多くの出てゆく電子を同時に受け取り、より高い効率及びより速い速度で、ウェーハの構造物の画像を生成することができる。

【0013】

[0020] しかしながら、ウェーハは、検査される必要があるエリアと、検査される必要がないエリアを含み得る。ウェーハがこれらのエリアの両方を含む場合、検査される必要がないエリアを走査することで検査時間が無駄にされ、それによって、全体的なウェーハスループット（これは、単位時間でどのくらい速く結像システムが検査タスクを完了できるかを示す）が低下し得る。また、検査される必要があるエリアに関して、一部のエリアは、他のエリアよりも走査すべきフィーチャが少ない場合がある。

【0014】

[0021] 従来のシステムは、それらが、ウェーハ上の一部のエリアが検査される必要がないこと、又はウェーハ上の一部のエリアが他のエリアよりもフィーチャの数が少ないことを考慮しない点で、非効率的な走査を欠点として持つ。したがって、これらの従来のシステムは、最適ではないスループットを提供する。

【0015】

[0022] 本開示の幾つかの実施形態は、検査される必要がないウェーハ上のエリア、又はウェーハ上の一部のエリアが他のエリアよりもフィーチャの数が少ないことを考慮する、向上した走査技術を提供する。この開示は、数ある中でも特に、ステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる方法及びシステムを記載する。幾つかの実施形態では、検査システムは、検査中のステージの移動を制御するための回路構成を含むコントローラを含んでもよい。ステージは、検査中に連続的に移動され得る。ステージの速度は、結像システムが検査される必要がないウェーハのエリアを走査しているときに速度を上げるように調整され得る。また、ステージの速度は、検査予定のエリア内のフィーチャに基づいて調整することができる。例えば、フィーチャがより密集したエリアは、検査の品質及び精度を向上させるために、より遅いステージ速度を必要とし得るが、フィーチャがあまり密集していないエリアは、システムがステージ速度を上げることを許容し得る。

【0016】

[0023] 図面における構成要素の相対的な寸法は、理解しやすいように誇張されていることができる。以下の図面の説明では、同じ又は同様の参照番号は、同じ又は同様の構成要素又はエンティティを指しており、個々の実施形態に関して異なる点のみが説明されている。

【0017】

[0024] 本明細書で使用する場合、特段の断りがない限り、「又は」という用語は、実行不可能である場合を除いて、全ての可能な組み合わせを包含する。例えば、構成要素がＡ又はＢを含むことができると記載されている場合、特段の断りがない限り又は実行不可能でない限り、構成要素はＡ、又はＢ、又はＡ及びＢを含むことができる。第２の例として、構成要素がＡ、Ｂ、又はＣを含むことができると記載されている場合、特段の断りがない限り又は実行不可能でない限り、構成要素は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及びＢ及びＣを含むことができる。

【0018】

[0025] 図１は、本開示の実施形態と一致した、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システム１００を示す。ＥＢＩシステム１００は、撮像のために使用されることができる。図１に示すように、ＥＢＩ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内部に配置されている。ＥＦＥＭ１０６は、第１の装填ポート１０６ａ及び第２の装填ポート１０６ｂを含む。ＥＦＥＭ１０６は、追加の装填ポートを含むことができる。第１の装填ポート１０６ａ及び第２の装填ポート１０６ｂは、検査対象のウェーハ（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）又はサンプル（ウェーハ及びサンプルは、互換的に使用されることができる）を収容するウェーハＦＯＵＰ（front opening unified pod）を受け取る。「ロット」とは、バッチとして処理するために装填されることができる複数のウェーハである。

【0019】

[0026] ＥＦＥＭ１０６内の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）が、ウェーハを装填／ロックチャンバ１０２に運ぶことができる。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、このポンプシステムは、大気圧よりも低い第１の圧力に達するように、装填／ロックチャンバ１０２内のガス分子を除去する。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）がウェーハを装填／ロックチャンバ１０２からメインチャンバ１０１に運ぶことができる。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、このポンプシステムは、第１の圧力よりも低い第２の圧力に達するように、メインチャンバ１０１内のガス分子を除去する。第２の圧力に達した後、ウェーハは電子ビームツール１０４による検査にかけられる。電子ビームツール１０４は、シングルビームシステム又はマルチビームシステムであり得る。

【0020】

[0027] コントローラ１０９は、電子ビームツール１０４に電子的に接続されている。コントローラ１０９は、ＥＢＩシステム１００の様々な制御を行うように構成されたコンピュータであり得る。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を含む構造の外部にあるものとして示されているが、コントローラ１０９はこの構造の一部とすることもできることが理解されよう。

【0021】

[0028] 実施形態によっては、コントローラ１０９は１つ又は複数のプロセッサ（図示せず）を含むことができる。プロセッサは、情報を操作又は処理することができる汎用的な又は特定の電子デバイスであり得る。例えば、プロセッサは、任意の数の、中央処理装置（即ち「ＣＰＵ」）、グラフィックス処理装置（即ち「ＧＰＵ」）、光プロセッサ、プログラマブル論理制御装置、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ、ＩＰ（intellectual property）コア、プログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）、プログラマブル・アレイ・ロジック（ＰＡＬ）、汎用アレイロジック（ＧＡＬ）、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びデータ処理可能な任意の種類の回路、の任意の組み合わせを含むことができる。プロセッサはまた、ネットワークを介して結合された複数の機械又はデバイスにまたがって分散した１つ又は複数のプロセッサを含む、仮想プロセッサであり得る。

【0022】

[0029] 実施形態によっては、コントローラ１０９はさらに、１つ又は複数のメモリ（図示せず）を含むことができる。メモリは、（例えば、バスを介して）プロセッサがアクセス可能なコード及びデータを記憶することができる、汎用の又は特定の電子デバイスであり得る。例えば、メモリは、任意の数のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気ディスク、ハードドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、フラッシュドライブ、セキュリティ・デジタル（ＳＤ）カード、メモリスティック、コンパクト・フラッシュ（ＣＦ）カード、又は任意の種類の記憶デバイス、の任意の組み合わせを含むことができる。コードには、オペレーティングシステム（ＯＳ）、及び特定のタスク用の１つ又は複数のアプリケーション・プログラム（即ち「ａｐｐｓ」）が含まれることができる。メモリはまた、ネットワークを介して結合された複数の機械又はデバイスにまたがって分散した１つ又は複数のメモリを含む、仮想メモリであり得る。

【0023】

[0030] 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した、図１のＥＢＩシステム１００の一部である例示的な電子ビームツール１０４を示す概略図である。電子ビームツール１０４は、単一ビーム装置又はマルチビーム装置でもよい。

【0024】

[0031] 図２に示されるように、電子ビームツール１０４は、電動サンプルステージ２０１と、検査予定のウェーハ２０３を保持するために電動ステージ２０１によって支持されるウェーハホルダ２０２とを含んでもよい。電子ビームツール１０４は、対物レンズアセンブリ２０４、（電子センサ面２０６ａ及び２０６ｂを含む）電子検出器２０６、対物アパーチャ２０８、集光レンズ２１０、ビーム制限アパーチャ２１２、ガンアパーチャ２１４、アノード２１６、及びカソード２１８をさらに含む。対物レンズアセンブリ２０４は、幾つかの実施形態では、改変ＳＯＲＩＬ（swing objective retarding immersion lens）を含んでもよく、これは、磁極片２０４ａ、制御電極２０４ｂ、偏向器２０４ｃ、及び励磁コイル２０４ｄを含む。電子ビームツール１０４は、ウェーハ２０３上の材料を特徴付けるために、エネルギー分散Ｘ線スペクトロメータ（ＥＤＳ）検出器（図示せず）をさらに含んでもよい。

【0025】

[0032] 一次荷電粒子ビーム２２０（例えば、電子ビーム）は、アノード２１６及びカソード２１８間に電圧を印加することによって、カソード２１８から放出され得る。一次電子ビーム２２０は、ガンアパーチャ２１４及びビーム制限アパーチャ２１２を通過し、ガンアパーチャ２１４及びビーム制限アパーチャ２１２は共に、ビーム制限アパーチャ２１２の下にある集光レンズ２１０に入る電子ビームのサイズを決定し得る。一次荷電粒子ビーム２２０が、対物レンズアセンブリ２０４に入る前に一次電子ビームのサイズを設定するための対物アパーチャ２０８に入る前に、集光レンズ２１０は、ビームを集束させる。偏向器２０４ｃは、ウェーハ２０３上のビーム走査を容易にするために、一次電子ビーム２２０を偏向させる。例えば、走査プロセスにおいて、偏向器２０４ｃは、ウェーハ２０３の異なる複数の部分の画像再構築のためのデータを提供するために、異なる複数の時点で、ウェーハ２０３の上面の異なる複数の場所の上に一次電子ビーム２２０を逐次偏向させるように制御され得る。また、偏向器２０４ｃは、ある特定の場所におけるウェーハ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、異なる複数の時点で、その場所におけるウェーハ２０３の異なる複数の面上に一次電子ビーム２２０を偏向させるようにも制御され得る。さらに、幾つかの実施形態では、アノード２１６及びカソード２１８は、複数の一次電子ビーム２２０を発生させるように構成されてもよく、電子ビームツール１０４は、ウェーハ２０３の異なる複数の部分の画像再構築のためのデータを提供するために、複数の一次電子ビーム２２０をウェーハの異なる複数の部分／面に同時に投影するための複数の偏向器２０４ｃを含んでもよい。

【0026】

[0033] 励磁コイル２０４ｄ及び磁極片２０４ａは、磁極片２０４ａの一方の端部で始まり、磁極片２０４ａの他方の端部で終わる磁界を発生させる。一次電子ビーム２２０によって走査されるウェーハ２０３の一部は、磁界に浸漬されてもよく、及び帯電されてもよく、これは、次に電界を生じさせる。電界は、一次電子ビーム２２０がウェーハ２０３にぶつかる前に、ウェーハ２０３の表面付近で、衝突する一次電子ビーム２２０のエネルギーを低下させる。磁極片２０４ａから電気的に分離された制御電極２０４ｂは、ウェーハ２０３のマイクロアーチング（micro-arching）を防止し、及び適切なビーム焦点を保証するために、ウェーハ２０３上の電界を制御する。

【0027】

[0034] 二次電子ビーム２２２は、一次電子ビーム２２０を受け取り次第、ウェーハ２０３の一部から放出され得る。二次電子ビーム２２２は、電子検出器２０６のセンサ面２０６ａ及び２０６ｂ上にビームスポットを形成し得る。電子検出器２０６は、ビームスポットの強度を表す信号（例えば、電圧、電流など）を生成し、その信号を画像処理システム２５０に提供し得る。二次電子ビーム２２２の強度及び結果として得られるビームスポットは、ウェーハ２０３の外部又は内部構造に応じて異なり得る。また、上述の通り、一次電子ビーム２２０は、異なる強度の複数の二次電子ビーム２２２（及び結果として得られるビームスポット）を発生させるために、ウェーハの上面の異なる複数の場所、又はある特定の場所のウェーハの異なる面の上に投影され得る。したがって、ビームスポットの強度をウェーハ２０３の場所にマッピングすることによって、処理システムは、ウェーハ２０３の内部又は外部構造を反映する画像を再構築することができる。

【0028】

[0035] 結像システム２００は、ステージ２０１上のウェーハ２０３を検査するために使用することができ、上述のような電子ビームツール１０４を含む。結像システム２００は、画像取得器２６０、ストレージ２７０、及びコントローラ１０９を含む画像処理システム２５０も含んでもよい。画像取得器２６０は、１つ又は複数のプロセッサを含んでもよい。例えば、画像取得器２６０は、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、パーソナルコンピュータ、任意の種類のモバイルコンピューティングデバイスなど、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。画像取得器２６０は、導電体、光ファイバケーブル、ポータブル記憶媒体、ＩＲ、Bluetooth、インターネット、ワイヤレスネットワーク、ワイヤレス無線機、又はそれらの組み合わせなどの媒体によって、電子ビームツール１０４の検出器２０６と接続し得る。画像取得器２６０は、検出器２０６から信号を受信し、及び画像を構築することができる。したがって、画像取得器２６０は、ウェーハ２０３の画像を取得することができる。画像取得器２６０は、輪郭の生成、及び取得画像へのインジケータの重畳などの様々な後処理機能を行うこともできる。画像取得器２６０は、取得画像の明度及びコントラストなどの調整を行うように構成され得る。ストレージ２７０は、ハードディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、及び他のタイプのコンピュータ可読メモリなどの記憶媒体でもよい。ストレージ２７０は、画像取得器２６０と結合されてもよく、走査された生の画像データをオリジナルの画像として保存するため、及び後処理された画像を保存するために使用することができる。画像取得器２６０及びストレージ２７０は、コントローラ１０９に接続されてもよい。幾つかの実施形態では、画像取得器２６０、ストレージ２７０、及びコントローラ１０９は、１つの制御ユニットとして統合されてもよい。

【0029】

[0036] 実施形態によっては、画像取得器は、検出器２０６から受け取った撮像信号に基づいて、サンプルの１つ又は複数の画像を取得し得る。撮像信号は、荷電粒子撮像を実施するためのスキャン動作に対応していることができる。取得画像は、複数の撮像エリアを含む単一の画像であり得る。この単一の画像は、ストレージ２７０内に記憶されることができる。この単一の画像は、複数の領域に分割されることができる元画像であり得る。これらの領域の各々は、ウェーハ２０３のフィーチャを包含する１つの撮像エリアを含むことができる。

【0030】

[0037] 図２は、装置１０４が１つの電子ビームを使用することを示しているが、装置１０４は、２つ以上の数の一次電子ビームを使用し得ることが理解される。本開示は、装置１０４で使用される一次電子ビームの数を限定しない。

【0031】

[0038] 本開示の実施形態は、単一荷電粒子ビーム結像システム（「単一ビームシステム」）、又は複数荷電粒子ビーム結像システム（「マルチビームシステム」）を使用することによって、異なる走査モードのスループットを最適化し、異なる複数のスループット及び分解能要件に適合する能力をシステムに与える。

【0032】

[0039] ここで、荷電粒子ビームの走査シーケンスの図である図３を参照する。電子ビームツール（例えば、図２の電子ビームツール１０４）は、ウェーハサンプル３００にわたり電子ビーム３０２を連続ラスタ走査することによって、画像を生成し得る。電動ステージ（例えば、図２の電動ステージ２０９）の速度は、ウェーハサンプルを保持するステージの速度が検査中に変化し得るように、及びウェーハが連続的に走査され得るように制御されてもよい。図３は、５×５ピクセル画像を生成するための連続ラスタ走査の例示的シーケンスを示す。ラスタ走査では、電子ビームは、ウェーハ３００にわたり、ピクセル（例えば、ピクセル３１１、３１２、３１３、３１４、及び３１５）のストライプ（又はライン）Ａを走査するために、１つ又は複数の速度で、左から右へ（例えば、ピクセル３１１からピクセル３１５へ）水平に移動する。幾つかの実施形態では、電子ビーム３０２は、ピクセル全体（例えば、ピクセル３１１）を走査するのに十分な大きさのサイズ（又は直径）を有し得る。電子ビーム３０２が走査されているストライプ（例えば、ストライプＡ）の最後のピクセル（例えば、ピクセル３１５）に到達すると、ビームは、次の行の走査が開始され得る、次のストライプの最初のピクセル（例えば、ストライプＢのピクセル３２１）に迅速に戻る。これらのステップは、ストライプＢのピクセル３２１～３２５、ストライプＣのピクセル３３１～３３５、ストライプＤのピクセル３４１～３４５、及びストライプＥのピクセル３５１～３５５に関して繰り返され得る。常に一方向に走査するのではなく、往復走査（back and forth scanning）では、一部のストライプは、一方向に走査され、他のストライプは、第２の反対方向に走査され得る。例えば、ピクセル３１１～３１５を走査した後に、電子ビームは、ストライプＢとアライメントするように垂直に調整することができ、ビームは、次に３２５～３２１を走査し得る。電子ビームは、一部のストライプを第１の方向に走査することができ（例えば、左から右へ走査されるストライプＡ、Ｃ、及びＥ）、他のストライプを第１の方向の反対の第２の方向に走査することができる（例えば、右から左へ走査されるストライプＣ及びＤ）。幾つかの実施形態では、電子ビーム３０２は、ウェーハの別のエリアの走査が開始され得る別の場所に再位置決めされ得る。幾つかの他の実施形態では、マルチビームツールを使用してウェーハを走査するために、複数のビームが使用され得る。本開示は、ウェーハ上の行又はピクセルの数を限定しない。マルチビーム装置を使用した連続走査に関するさらなる情報は、全体として援用される米国特許出願第６２／８５０，４６１号に見つけることができる。

【0033】

[0040] ここで図４を参照すると、図４は、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査を概略的に示す。図４は、ラスタ走査に関する幾つかの走査技術を示すが、同様の走査技術を往復走査にも利用できることが理解される。図４に示される実施形態では、一次ビームレットは、サンプル（例えば、図２のサンプル２０８）上にプローブスポット４１０を生成する。図４は、サンプルに対するプローブスポット４１０の移動を示す。図示された実施形態では、プローブスポット４１０の直径はＷである。しかしながら、開示された実施形態では、プローブスポットの直径は、必ずしも同じとは限らない。幾つかの実施形態では、プローブスポット４１０は、検査ライン（例えば、検査ライン４２０Ａ）全体を走査するのに十分な大きさのサイズ（例えば、直径Ｗ）を有してもよい。検査予定のストライプ４０１及び４０２（例えば、図３のストライプＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、又はＥ、図５のストライプ５０１又は５０２）は、矩形状であるが、必ずしも矩形状とは限らない。ストライプ４０１は、複数の検査ライン（例えば、検査ライン４２０Ａ及び検査ライン４２１Ａ）を含む複数の領域（例えば、図５の領域５２１Ａ、５２３Ａ、５２５Ａ、５２１Ｂ、５２３Ｂ、又は５２５Ｂ）を含む場合があり、ストライプ４０２は、走査予定の複数の検査ライン（例えば、検査ライン４２０Ｂ）を含む複数の領域を含む場合がある。幾つかの実施形態では、１つ又は複数の領域は、フィーチャ（例えば、図５のフィーチャ５２１、５２３、又は５２５）を備えた検査ラインを含む場合があり、他の領域は、フィーチャを持たない検査ライン（例えば、図５の領域５３０Ａ、５３２Ａ、５３４Ａ、又は５２３Ｂ）を含む場合がある。サンプルを保持する電動ステージ（例えば、図２の電動ステージ２０９）の速度Ｋは、検査システムのスループットを向上させるために、フィーチャを持たない領域において増加するように制御され得る。ある領域が１つ又は複数の検査ラインを含み得ることが理解される。説明の便宜上、２つの方向ｘ及びｙが、絶対基準系で定義される。ｘ方向及びｙ方向は、互いに垂直である。

【0034】

[0041] 幾つかの実施形態では、プローブスポット４１０の移動は、サンプルの移動と連携され得る。例えば、図４に示されるように、プローブスポット４１０は、サンプルに対して、期間ｔ１中に、ｙ方向に移動することなく、ｙ方向に長さＬ分だけ移動し得る。幾つかの実施形態では、プローブスポット４１０の速度は、第１の検査領域（例えば、図５の領域５２１Ａ）における電動ステージの速度Ｋが、第２の検査（例えば、図５の領域５２３Ａ）における電動ステージの速度とは異なり得るように、電動ステージの速度を調整することによって制御され得る。複数の検査領域に関する電動ステージの速度は、検査領域の特徴に依存し得る。例えば、電動ステージの速度は、数ある中でも特に、１つ又は複数の領域における、フィーチャの存在、フィーチャの幅、フィーチャの周期的性質、又はフィーチャの間隔（例えば、各フィーチャ間の距離）に依存し得る。

【0035】

[0042] マルチビームシステムにおいて、ある期間中の複数のプローブスポットの移動方向が異なってもよい。期間中にプローブスポットが移動する長さが異なってもよい。プローブスポットは、互いに対する移動を有してもよく、又は有していなくてもよい。

【0036】

[0043] 図４に示される実施形態では、期間ｔ１中に、検査ライン４２０Ａは、プローブスポット４１０によって検査され得る。期間ｔ１の終わりに、プローブスポット４１０は、検査ライン４２０Ａの終わりから検査ライン４２１Ａの開始点へと横に移動し得る。幾つかの実施形態では、電動ステージは、プローブスポット４１０が第１の検査ラインの終わりから次の検査ラインの開始点へと移動するように、フィーチャを持たない検査ラインを飛ばして移動するように制御され得る。例えば、検査ライン４２１Ａが１つ又は複数のフィーチャを含まず、検査ライン４２２Ａが１つ又は複数のフィーチャを含む場合、プローブスポット４１０は、検査ライン４２０Ａの終わりから検査ライン４２２Ａの開始点まで横に移動し得る。

【0037】

[0044] 期間ｔ２からｔｎへ、プローブスポット４１０及びサンプルは、期間ｔ１中と同様に移動し得る。このようにして、ストライプ４０１が、ｔ１からｔｎまで検査される。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、ウェーハサンプルを保持するステージの速度が検査中に変化し得るように、及びウェーハが連続的に走査され得るように制御されてもよい。さらに、連続走査中に、ビームは、幾つかの領域を飛ばすことができ、それらの領域を走査しなくてもよい。

【0038】

[0045] ｔｎでは、プローブスポット４１０は、ストライプ４０１の最後の検査ラインの終わりからストライプ４０２の検査ライン４２０Ｂの開始点まで横に移動し得る。ｔｎ＋１から、プローブスポット４１０及びサンプルは、ストライプ４０１に関して上記で説明したのと同じように移動し得る。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、ウェーハサンプルを保持するステージの速度がストライプ４０２の検査中に変化し得るように、及びウェーハが連続的に走査され得るように制御されてもよい。プローブスポット４１０及びサンプルは、検査中ウェーハ全体に対して、ストライプ４０１及びストライプ４０２に関して上記で説明したのと同じように移動し続けてもよい。図４は、まず、ストライプ４０１が、右から左へ走査され、次に、ストライプ４０２の右端へと斜めのジャンプが行われ、ストライプ４０２が同じ右から左方向へと走査されることを示すが、ストライプ４０１の走査後に、ビームがストライプ４０１の左検査ラインからストライプ４０２の左検査ラインへと遷移して、ストライプ４０２が左から右へと走査され得ることが理解される。このタイプの交互の往復走査を使用して、サンプルのストライプを検査できることがさらに理解される。

【0039】

[0046] 偏向器及びサンプルと相互作用するビームのパターン４５０が、検査速度が変化する検査中にラスタパターンとなり得るように、検査中にビームを偏向させるように構成され得る、コントローラ（例えば、図１～２のコントローラ１０９）に通信可能に結合され得る偏向器（例えば、図２の偏向器２０４Ｃ）。例えば、偏向器は、ｙ方向に対して斜めの方向にビームを偏向させることができ、ｙ方向は、ｘ方向に対して垂直であり、ｘ方向は、連続走査検査中に電動ステージが移動する方向である。検査スループットは、電動ステージの速度が変化しながらプローブスポット４１０がサンプルの検査ラインに沿って移動するｙ方向に対して斜めの方向に偏向器が連続的にビームを偏向させることによって向上させることができる。幾つかの実施形態では、偏向器は、取得画像が歪められないように、電動ステージの様々な動きを補償するために異なる位置にスイングし得る。プローブスポット４１０は、ｙ方向にサンプルの検査ラインに沿って移動すると描かれているが、各検査ラインに沿って移動するときのビームの軌道は、ステージがｘ方向に移動することを考慮するために、固定位置（例えば、地球）に対してわずかに斜めとなり得ることが理解される。

【0040】

[0047] 本開示は、実施形態を図４のものに限定しない。例えば、プローブスポットの数、ストライプ、領域、検査ライン、及び電動ステージの速度は限定されない。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、プローブスポットの速度が異なる領域又は検査ラインに応じて調整され得るように制御され得る。幾つかの実施形態では、マルチビームシステムが走査に使用されてもよい。

【0041】

[0048] ここで図５を参照すると、図５は、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査を概略的に示す。図５に示される実施形態では、一次ビームレットは、サンプル（例えば、図２のサンプル２０８）上にプローブスポット５１０を生成する。幾つかの実施形態では、プローブスポット５１０は、検査ライン（例えば、図４の検査ライン４２０Ａ、図５の検査ライン５２０Ａ及び５２０Ｂ）全体を走査するのに十分な大きさのサイズ（例えば、図４の直径Ｗ）を有してもよい。図５は、サンプルに対するプローブスポット５１０の移動を示す。検査予定のストライプ５０１及び５０２（例えば、図４のストライプ４０１又は４０２）は、矩形状であるが、必ずしも矩形状とは限らない。ストライプ５０１及び５０２は、走査予定の複数の領域５２１Ａ、５２３Ａ、５２５Ａ、及び５２１Ｂ、５２３Ｂ、５２５Ｂをそれぞれ含んでもよい。領域５２１Ａ、５２３Ａ、及び５２５Ａは、フィーチャ５２１、５２３、５２５を含み得る１つ又は複数の検査ラインを含み得る。領域５２１Ｂ、５２３Ｂ、及び５２５Ｂは、フィーチャ５２１、５２３、及び５２５を含み得る１つ又は複数の検査ラインを含み得る。ある領域の幾つかの検査ラインがフィーチャを含み得る一方で、他の検査ラインは、フィーチャを全く含まない場合がある（例えば、領域５２３Ｂの検査ライン）。フィーチャは、ＥＢＩシステム（例えば、図１のＥＢＩシステム１００）によって走査される、サンプル上の特定の関心エリア（例えば、デバイスコンポーネント）でもよい。サンプルを保持する電動ステージ（例えば、図２の電動ステージ２０９）の速度Ｋは、検査システムのスループットを向上させるために、検査ラインがフィーチャを含まない場所（例えば、領域５２３Ｂ）などの検査されない領域において増加するように制御され得る。説明の便宜上、２つの方向ｘ及びｙが、絶対基準系で定義される。ｘ方向及びｙ方向は、互いに垂直である。

【0042】

[0049] 幾つかの実施形態では、プローブスポット５１０の移動は、サンプルの移動と連携され得る。マルチビームシステムでは、ある期間中の複数のプローブスポットの移動方向が異なってもよい。期間中にプローブスポットが移動する長さが異なってもよい。プローブスポットは、互いに対する移動を有してもよく、又は有していなくてもよい。

【0043】

[0050] 図５に示される実施形態では、ストライプ５０１は、プローブスポット５１０によって検査される。ストライプ５０１における領域５２５Ａの最後の検査ラインの終わりに到達した後に、プローブスポット５１０は、次のストライプ５０２の検査ラインの開始点に戻るように横に移動し得る。

【0044】

[0051] 幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、ウェーハサンプルを保持するステージの速度が検査中に変化し得るように、及びウェーハが連続的に走査され得るように制御されてもよい。

【0045】

[0052] 本開示は、実施形態を図５のものに限定しない。例えば、プローブスポットの数、ストライプ、領域、検査ライン、及び電動ステージの速度は限定されない。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、プローブスポットの速度が各領域（例えば、領域５２１Ａ、５２３Ａ、５２５Ａ、５２１Ｂ、５２３Ｂ、５２５Ｂ）内で調整され得るように制御されてもよい。例えば、電動ステージの速度は、領域内の検査ラインに応じて、及び検査ラインがフィーチャを含むか否かに応じて、領域ごとに異なってもよい。幾つかの実施形態では、マルチビームシステムが走査に使用されてもよい。

【0046】

[0053] ストライプ５０１及び５０２は、ビームレットのＦＯＶよりも大きくてもよい。ストライプ５０１は、フィーチャ５２１、５２３、及び５２５をそれぞれ備えた検査ラインを含む領域５２１Ａ、５２３Ａ、及び５２５Ａを含み得る。ストライプ５０２は、フィーチャ５２１及び５２５を備えたラインを含む領域５２１Ｂ及び５２５Ｂを含み得る。

【0047】

[0054] コントローラ（例えば、図１～２のコントローラ１０９）は、ストライプ５０１及び５０２に沿って複数の領域を領域のタイプによって分類するように構成された回路構成を含む。例えば、領域５２５Ａは、第１のタイプの領域でもよく、領域５２３Ａは、第２のタイプの領域でもよく、領域５２１Ａは、第３のタイプの領域でもよい。幾つかの実施形態では、ストライプ５０１上の領域５２１Ａ、５２３Ａ、及び５２５Ａは、フィーチャを持たない検査ラインを含み得る。幾つかの実施形態では、領域は、フィーチャを備えた検査ラインが、あるタイプの領域であり、及びフィーチャを持たない検査ラインが別のタイプの領域となり得るように分類され得る。幾つかの実施形態では、フィーチャ５２３間の領域は、幅ｗ１を有してもよく、第１のタイプの領域として分類されてもよい。幾つかの実施形態では、フィーチャ５２３は、幅ｗ２を有してもよく、第２のタイプの領域として分類されてもよい。本開示は、図５の実施形態を限定しない。例えば、検査ライン、領域、フィーチャ、及びストライプの数は限定されない。幾つかの実施形態では、検査ラインの何れも、異なるタイプの領域又は同じタイプの領域でもよい。幾つかの実施形態では、回路構成は、フィーチャの存在、フィーチャの幅、フィーチャの周期的性質、又はフィーチャの間隔（例えば、各フィーチャ間の距離）に基づいて、ストライプに沿って領域を分類するように構成されてもよい。

【0048】

[0055] 幾つかの実施形態では、電動ステージ（例えば、図２の電動ステージ２０９）の速度は、サンプルを保持するステージの速度が、サンプル上の領域のタイプに基づいて、検査中に変化し得るように、及びウェーハが連続的に走査され得るように制御されてもよい。例えば、ストライプ５０１上で、フィーチャ５２５を備えた１つ又は複数の検査ラインを含む領域５３５Ａが第１のタイプの領域として分類され、フィーチャを持たない１つ又は複数の検査ラインを含む領域５３４Ａが、第２のタイプの領域として分類され、フィーチャ５２３を備えた１つ又は複数の検査ラインを含む領域５３３Ａが第３のタイプの領域として分類され、フィーチャを持たない１つ又は複数の検査ラインを含む領域５３２Ａが第４のタイプの領域であり、フィーチャ５２１を備えた１つ又は複数の検査ラインを含む領域５３１Ａが第５のタイプの領域として分類され、及びフィーチャを持たない１つ又は複数の検査ラインを含む領域５３０Ａが第６のタイプの領域として分類され得るように、領域が分類されてもよい。電動ステージの速度は、検査中に、電動ステージが、第１のタイプの領域に関して第１の速度で移動し、第２のタイプの領域に関して第２の速度で移動し、第３のタイプの領域に関して第３の速度で移動し、第４のタイプの領域に関して第４の速度で移動し、第５のタイプの領域に関して第５の速度で移動し、及び第６のタイプの領域に関して第６の速度で移動するように、制御されてもよい。第１の速度は、数ある中でも特に、各フィーチャ５２５間の幅、又は各フィーチャ５２５の幅に基づいて決定されてもよい。第２の速度は、数ある中でも特に、領域５３４Ａの幅に基づいて決定されてもよい。第３の速度は、数ある中でも特に、各フィーチャ５２３間の幅、又は各フィーチャ５２３の幅に基づいて決定されてもよい。第４の速度は、数ある中でも特に、領域５３２Ａの幅に基づいて決定されてもよい。第５の速度は、数ある中でも特に、各フィーチャ５２１間の幅、又は各フィーチャ５２１の幅に基づいて決定されてもよい。第６の速度は、数ある中でも特に、領域５３０Ａの幅に基づいて決定されてもよい。

【0049】

[0056] 幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、フィーチャ又は関心エリアを持つ領域又は検査ラインの場合と比べて、フィーチャ又は関心エリアを持たない領域又は検査ラインに対して、より大きくてもよい。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、検査スループットを向上させるため、及び各生成画像を取得する精度の向上を維持するために、検査されない、より短い領域の場合と比べて、検査されない、より長い領域に対して、より大きくてもよい。同様に、幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、検査スループットを向上させるため、及び精度の向上を維持するために、より短い幅を有するフィーチャの場合と比べて、より長い幅を有するフィーチャに対して、より小さくてもよい。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、フィーチャ間により短い幅を有する領域又は検査ラインの場合と比べて、フィーチャ間により長い幅（例えば、ｗ１）を有する領域又は検査ラインに対して、より大きくてもよい。

【0050】

[0057] 幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、領域の分類、ピクセルサイズ、ＦＯＶ、又はシステムデータレート（例えば、４００ＭＨｚ、１００ＭＨｚ）に基づいて計算されてもよい。

【0051】

[0058] 幾つかの実施形態では、電動ステージは、プローブスポット５１０が連続的にストライプ５０１に沿って移動し、及びストライプ５０２へと横に移動することができるように、連続的に移動し得る。ストライプ５０２に関して、領域５２５Ｂが、第１のタイプの領域として分類され、領域５２３Ｂが、第２のタイプの領域として分類され、及び領域５２１Ｂが、第３のタイプの領域として分類され得る。ストライプ５０１に関して説明したように、電動ステージの速度は、検査中に、電動ステージが、第１のタイプの領域に関して第１の速度で移動し、第２のタイプの領域に関して第２の速度で移動し、及び第３のタイプの領域に関して第３の速度で移動するように、制御されてもよい。第１の速度は、数ある中でも特に、検査ラインの各フィーチャ５２５間の幅、又は検査ラインの各フィーチャ５２５の幅に基づいて決定されてもよい。第２の速度は、数ある中でも特に、領域５２３Ｂの幅に基づいて決定されてもよい。第３の速度は、数ある中でも特に、検査ラインの各フィーチャ５２１間の幅、又は検査ラインの各フィーチャ５２１の幅に基づいて決定されてもよい。ストライプ５０１に関して説明したように、電動ステージの速度は、フィーチャを持つ領域又は検査ラインの場合と比べて、フィーチャを持たない領域又は検査ラインに対して、より大きくてもよい。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、検査スループットを向上させるため、及び各生成画像を取得する精度の向上を維持するために、検査されない、より短い領域の場合と比べて、検査されない、より長い領域に対して、より大きくてもよい。同様に、幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、検査スループットを向上させるため、及び精度の向上を維持するために、より短い幅を有するフィーチャの場合と比べて、より長い幅を有するフィーチャに対して、より小さくてもよい。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、フィーチャ間により短い幅を有する領域又は検査ラインの場合と比べて、フィーチャ間により長い幅を有する領域又は検査ラインに対して、より大きくてもよい。何れの実施形態においても、ビームレットは、検査中にサンプルの任意の領域を連続的に走査し得る。

【0052】

[0059] 例えば、グラフ５００Ｇは、ｘ方向におけるウェーハ上のプローブスポットの位置の関数として、ウェーハを保持するステージの速度を示す。曲線５０３Ｇが、従来の検査システムにおけるステージの一定速度を示す一方で、開示の実施形態と一致して、５０１Ｇは、ストライプ５０１の検査中のステージの速度を示し、曲線５０２Ｇは、ストライプ５０２の検査中のステージの速度を示す。横軸は、ｘ方向のウェーハ上のプローブスポット５１０の位置でもよく、縦軸は、ステージの速度でもよい。曲線５０１Ｇによって示されるように、ストライプ５０１上のステージの速度は、領域５３３Ａにわたり、ストライプ５０１上の検査領域５３１Ａ及び５３５Ａにわたるステージの速度よりも小さい。例えば、ストライプ５０１の領域５３１Ａにわたるステージの速度は、フィーチャを含む領域５３１Ａの割合が、フィーチャを含む領域５３３Ａの割合よりも小さくなり得るため（領域５３１Ａの場合と比べて、領域５３３Ａを検査する際に、より低いステージ速度に対する潜在的必要性を示す）、ストライプ５０１の領域５３３Ａの場合よりも大きくなり得る。同様に、ストライプ５０１の領域５３５Ａにわたるステージの速度は、フィーチャを含む領域５３５Ａの割合が、フィーチャを含む領域５３３Ａの割合よりも小さくなり得るため、ストライプ５０１の領域５３３Ａの場合よりも大きくなり得る。ストライプ５０１の領域５３５Ａにわたるステージの速度は、フィーチャを含む領域５３５Ａの割合が、フィーチャを含む領域５３１Ａの割合よりも大きくなり得るため（領域５３５Ａを検査する際に、より低い速度ステージに対する潜在的必要性を示す）、ストライプ５０１の領域５３１Ａの場合よりも小さくなり得る。

【0053】

[0060] 同様に、曲線５０２Ｇは、領域５２３Ｂがフィーチャを含まない（領域５２３Ｂが入念な検査を必要としないことを示す）ため、ストライプ５０２上のステージの速度が領域５２５Ｂから領域５２３Ｂへと増加し、及び領域５２１Ｂに関して低下することを示す。従来のシステム（例えば、曲線５０３Ｇを参照）と比較して、検査中に全体的なステージ速度が増加し得るため、全体的な検査スループットを向上させることができる。

【0054】

[0061] 幾つかの実施形態では、検査されない領域が、フィーチャを含む場合がある（例えば、その領域における欠陥のリスクレベルが低い可能性があり、これは、その領域が検査される必要がないことを示す）。

【0055】

[0062] ここで図６Ａ～６Ｄを参照すると、図６Ａ～６Ｄは、荷電粒子ビームを使用したサンプルの検査、及び検査中の関連のビーム移動パターンを概略的に示す。図６Ａ～６Ｄは、連続走査モードで検査ライン（例えば、６２０Ａ～６２０Ｄ）を走査する間のｙ方向のビーム走査を示すが、ビームがサンプルに対してｙ方向に走査する間に、それは、固定位置（例えば、地球）に対して斜め方向にも移動し、ここで、斜方向のｘ成分は、サンプルのｘ方向移動を補償するためのものである。コントローラ（例えば、図１～２のコントローラ１０９）に通信可能に結合され得る偏向器（例えば、図２の偏向器２０４ｃ）は、検査速度が変化する検査中に、ビームの速度がサンプルに沿って変化し得るように、検査中にビームを偏向させるように構成されてもよい。例えば、プローブスポットは、ｙ方向に検査ラインを走査することができ、偏向器は、ｙ方向に対して斜めの方向にビームを偏向させることができる。幾つかの実施形態では、偏向器は、取得画像が歪められないように、電動ステージの様々な動きを補償するために異なる位置にスイングし得る。検査スループットは、電動ステージの速度が変化しながらプローブスポットがサンプルに沿って移動するｙ方向に対して斜めの方向に偏向器が連続的にビームを偏向させることによって向上する。プローブスポットは、ｙ方向にサンプルの検査ラインに沿って移動するものとして描かれているが、固定位置（例えば、地球）に対するビームの軌道が、ステージがｘ方向に移動することを考慮するために、わずかに斜めとなり得ることが理解される。

【0056】

[0063] 第１の例では、図６Ａは、ウェーハの検査中の通常速度（例えば、１倍）で移動するステージ及びそれに関連するビームパターン移動を示す。ビームパターン６５０Ａは、各検査ライン６２０Ａに沿ったビームパターンが、ステージが通常速度でｘ方向に移動するときに、不動基準に対して同じ状態のままであり得ることを示す。図は近似であること、及びビームのパスがｙ方向に斜めのオフセットとなり得ることが理解されるものとする。さらに、斜方向のパスは、検査ライン走査ごとの走査パスが不動基準（例えば、地球）に対して同じ状態のままで、検査ライン走査ごとに繰り返され得る。同様に、図６Ｂ、６Ｃ、及び６Ｄのそれぞれは、ウェーハの検査中の、それぞれ通常速度の２倍、３倍、及び４倍で移動するステージ、並びにそれらに関連したビームパターン移動を示す。図６Ｂ～６Ｄのそれぞれのパターン６５０Ｂ、６５０Ｃ、及び６５０Ｄによって示されるように、偏向器は、各検査ライン６２０Ｂ～６２０Ｄ（例えば、図４の検査ライン４２０Ａ、図５の検査ライン５２０Ａ）をｙ方向又は上記方向に走査するビームの速度が、ｘ方向に移動するステージの速度が増加するにつれて増加し得るように、検査中にビームを偏向させるように構成され得る。さらに、ｘ方向に沿ったウェーハ上のビームの位置は、検査予定のウェーハ上の領域に応じて変化し得る。例えば、図６Ｄに示されるように、ステージの速度が通常速度の４倍である場合、ビームパターン６５０Ｄは、ステージの速度が通常速度の２倍（例えば、図６Ｂを参照）であるときと比べて、ビームが各検査ライン６２０Ｄ間で２倍のｘ方向幅を移動し得ることを示す。

【0057】

[0064] ここで図７を参照すると、図７は、荷電粒子ビーム検査に関する例示的検査データを示す。フィーチャを備えた検査エリアＡは、通常の加速係数１（例えば、通常ステージ速度）を有してもよく、検査エリア率は、検査領域Ａの面積を検査時間ｔで割ることによって計算される。検査領域Ａに関して、加速係数が１（例えば、通常ステージ速度）であるため、スループット利得はゼロとなる。検査領域Ｂは、５０％のデューティサイクルを有し得る。例えば、検査領域Ｂの走査ラインの半分は、検査予定のフィーチャを含み得るが、検査領域Ｂの走査ラインの半分は、検査される必要がない可能性があり、これは、領域Ｂの検査予定のエリアが、領域Ａの検査予定のエリアの半分となり得ることを意味する。検査領域Ｂの加速係数は、領域Ｂの半分が検査されないため、２（例えば、通常ステージ速度の２倍）となり得る。幾つかの実施形態では、検査領域Ｂの検査率は、検査領域Ｂの半分のみが、同じ時間ｔの間に通常ステージ速度で走査されるため、検査エリアＡの検査率の半分となる。２の加速係数は、領域Ｂの半分が通常時間ｔの半分で走査されるため、検査領域Ｂの検査率をＡ／ｔにまで増加させ得る。この例では、領域Ａと比較して領域Ｂの半分のみが検査され得るため、領域Ｂを検査する間のステージ速度が領域Ａを検査する間のステージ速度の２倍となることにより、スループット利得は２倍に増える。本開示は、図７の実施形態を限定しない。例えば、ケアエリアの数、幅、及び形状は、限定されない。同様に、加速係数も限定されない。

【0058】

[0065] 図８は、ステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる例示的方法８００を示すフローチャートである。方法８００は、ＥＢＩシステム（例えば、ＥＢＩシステム１００）によって行われ得る。コントローラ（例えば、図１～２のコントローラ１０９）は、方法８００を実装するようにプログラムされ得る。例えば、コントローラは、内部コントローラ、又は電子ビームツール（例えば、図２の電子ビームツール１０４）に結合された外部コントローラでもよい。方法８００は、図３～７において図示及び記載されたような動作及びステップと結び付けられ得る。

【0059】

[0066] ステップ８０２では、ＥＢＩシステムは、ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することができ、ストライプは、ビームの視野よりも大きく、複数の領域の分類は、検査予定のフィーチャを備えた第１のタイプの領域（例えば、図５の領域５２５Ｂ）、検査される必要のない第２のタイプの領域（例えば、図５の領域５２３Ｂ）、及び検査予定のフィーチャを備えた第３のタイプの領域（例えば、図５の領域５２１Ｂ）を含む。例えば、ＥＢＩシステムのコントローラは、ストライプ（例えば、図５のストライプ５０１及び５０２）に沿って複数の領域を領域のタイプによって分類するように構成された回路構成を含み得る。ＥＢＩシステムは、第１のタイプの領域が、フィーチャ（例えば、図５のフィーチャ５２５）を備えた複数の第１の検査ラインを含み、第２のタイプの領域が、検査される必要がない１つ又は複数の第２の検査ラインを含み（例えば、図５の領域５２３Ｂ）、及び第３のタイプの領域が、フィーチャ（例えば、図５のフィーチャ５２１）を備えた複数の第３の検査ラインを含むことを決定することができる。これらの決定は、これらの領域におけるフィーチャの存在、フィーチャの幅、フィーチャの周期的性質、フィーチャの間隔（例えば、各フィーチャ間の距離）、ある領域における欠陥のリスクレベル、又はこれらの組み合わせに基づいてもよい。例えば、ＥＢＩシステムは、通常検査エリア（例えば、図７の検査エリアＡ）の面積の半分である検査領域（例えば、図７の検査領域Ｂ）が、第１のタイプの検査領域であり得ることを決定することができる。

【0060】

[0067] ステップ８０４では、ＥＢＩシステムは、領域のタイプに基づいてステージの速度を制御することによってストライプを走査することができ、第１のタイプの領域は、第１の速度で走査され、第２のタイプの領域は、第２の速度で走査され、及び第３のタイプの領域は、第３の速度で走査される。例えば、第１のタイプの領域に関する第１の速度は、複数の第１の検査ラインの各第１の検査ラインの各フィーチャ間の幅に基づいて、及び複数の第１の検査ラインの各第１の検査ラインの各フィーチャの幅に基づいて決定されてもよく、第２の速度は、第２のタイプの領域の幅、及び第２の領域におけるフィーチャの不在に基づいて決定されてもよく、第３の速度は、複数の第３の検査ラインの各第３の検査ラインの各フィーチャ間の幅に基づいて、及び複数の第３の検査ラインの各第３の検査ラインの各フィーチャの幅に基づいて決定されてもよい。コントローラは、サンプル（例えば、図２のウェーハサンプル２０８）上の領域のタイプに基づいて、ステージ（例えば、図２の電動ステージ２０９）の速度を制御するように構成された回路構成を含み得る。幾つかの実施形態では、電動ステージの速度は、検査スループットを向上させるため、及び各生成画像を取得する精度の向上を維持するために、より短い幅を有する、フィーチャを持たない領域の場合と比べて、より長い幅を有する、フィーチャを持たない領域の場合に、より大きくてもよい。同様に、電動ステージの速度は、検査スループットを向上させるため、及び精度の向上を維持するために、より長いフィーチャを備えた領域の場合と比べて、より短いフィーチャを備えた領域に対して、より大きくてもよい。電動ステージの速度は、各フィーチャ間により短い幅を有する領域の場合と比べて、各フィーチャ間により長い幅を有する領域に対して、より大きくてもよい。例えば、第２の速度は、第１の速度及び第３の速度よりも大きくてもよい。例えば、第１のタイプの検査領域（例えば、図７の検査領域Ｂ）は、第１のタイプの検査領域が、通常検査エリア（例えば、図７の検査エリアＡ）の面積の半分である場合に、２の加速係数（例えば、通常ステージ速度の２倍）を有し得る。

【0061】

[0068] 本開示の態様は、以下の番号が付された条項に記載される。
１． ステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる荷電粒子ビームシステムであって、システムが、
回路構成を含むコントローラであって、回路構成が、
ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、ストライプが、ビームの視野よりも大きく、複数の領域の分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、
領域のタイプに基づいてステージの速度を制御することによってウェーハを走査することであって、第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、
を行うように構成される、コントローラを含む、システム。
２． コントローラと通信可能に結合され、及びウェーハと相互作用するビームに関連した荷電粒子の検出に基づいて、検出データを生成するように構成された偏向器をさらに含む、条項１に記載のシステム。
３． 偏向器が、ビームの移動のパターンが検査中に一定のままであるようにビームを偏向させるようにさらに構成される、条項２に記載のシステム。
４． ステージの速度を制御することが、ステージを連続走査モードで動作させることを含む、条項１～３の何れか一項に記載のシステム。
５． 回路構成を含むコントローラが、ウェーハの複数のストライプのそれぞれに沿って、複数の領域を領域のタイプによって分類するようにさらに構成され、各ストライプがビームの視野よりも大きい、条項１～４の何れか一項に記載のシステム。
６． 第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域のそれぞれが、複数の検査ラインを含む、条項１～５の何れか一項に記載のシステム。
７． 第１のタイプの領域が、第１のフィーチャを含む、条項１～６の何れか一項に記載のシステム。
８． 第１の速度が、第１のフィーチャの幅、又は第１のタイプの領域におけるフィーチャの密度に基づいて決定される、条項７に記載のシステム。
９． 第１のタイプの領域が、複数の第１のフィーチャを含み、第１の速度が、複数の第１のフィーチャの各フィーチャ間の幅に基づいて決定される、条項７又は８に記載のシステム。
１０． 第２のタイプの領域が、第１のフィーチャとは異なる第２のフィーチャを含む、条項７～９の何れか一項に記載のシステム。
１１． 第２の速度が、第２のフィーチャの幅に基づいて決定され、第２のフィーチャの幅が、第１のフィーチャの幅とは異なる、条項１０に記載のシステム。
１２． 第１の速度及び第２の速度の比が、第２のフィーチャの幅及び第１のフィーチャの幅の比に実質的に類似する、条項１１に記載のシステム。
１３． 第２のタイプの領域が、複数の第２のフィーチャを含み、及び第２の速度が、複数の第２のフィーチャの各フィーチャ間の幅に基づいて決定される、条項７～１２の何れか一項に記載のシステム。
１４． 複数の領域の分類が、第３のタイプの領域を含む、条項７～１３の何れか一項に記載のシステム。
１５． 第３のタイプの領域が、第１のタイプの領域と第２のタイプの領域との間にある、条項１４に記載のシステム。
１６． 第３のタイプの領域が、第１の速度及び第２の速度とは異なる第３の速度で走査される、条項１４又は１５に記載のシステム。
１７． 第３の速度が、第３のタイプの領域で走査される予定のフィーチャの不在に基づいて決定される、条項１６に記載のシステム。
１８． 第３の速度が、第１の速度及び第２の速度より大きい、条項１６又は１７に記載のシステム。
１９． 第１の速度が、第１のタイプの領域の幅に基づいて決定される、条項１～５の何れか一項に記載のシステム。
２０． 第２の速度が、第２のタイプの領域の幅に基づいて決定される、条項１～５又は１９の何れか一項に記載のシステム。
２１． 第１の速度が、第１のフィーチャを含む第１のタイプの領域の割合に基づいて決定される、条項７～１８の何れか一項に記載のシステム。
２２． 第２の速度が、第２のフィーチャを含む第２のタイプの領域の割合に基づいて決定される、条項１０～１８又は２１の何れか一項に記載のシステム。
２３． 第３の速度が、第３のフィーチャを含む第３のタイプの領域の割合に基づいて決定される、条項１４～１８、２１、又は２２の何れか一項に記載のシステム。
２４． ステージ上に位置決めされたウェーハを検査するためのビームを発生させる方法であって、方法が、
ウェーハのストライプに沿って複数の領域を領域のタイプによって分類することであって、ストライプが、ビームの視野よりも大きく、複数の領域の分類が、第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域を含む、分類することと、
領域のタイプに基づいてステージの速度を制御することによってウェーハを走査することであって、第１のタイプの領域が、第１の速度で走査され、及び第２のタイプの領域が、第２の速度で走査される、走査することと、
を含む、方法。
２５． コントローラと通信可能に結合され、及びウェーハと相互作用するビームに関連した荷電粒子の検出に基づいて、検出データを生成するように構成された偏向器をさらに含む、条項２４に記載の方法。
２６． 偏向器が、ビームの移動のパターンが検査中に一定のままであるようにビームを偏向させるようにさらに構成される、条項２５に記載の方法。
２７． ステージの速度を制御することが、ステージを連続走査モードで動作させることを含む、条項２４～２６の何れか一項に記載の方法。
２８． ウェーハの複数のストライプのそれぞれに沿って、複数の領域を領域のタイプによって分類することをさらに含み、各ストライプがビームの視野よりも大きい、条項２４～２７の何れか一項に記載の方法。
２９． 第１のタイプの領域及び第２のタイプの領域のそれぞれが、複数の検査ラインを含む、条項２４～２８の何れか一項に記載の方法。
３０． 第１のタイプの領域が、第１のフィーチャを含む、条項２４～２９の何れか一項に記載の方法。
３１． 第１の速度が、第１のフィーチャの幅、又は第１のタイプの領域におけるフィーチャの密度に基づいて決定される、条項３０に記載の方法。
３２． 第１のタイプの領域が、複数の第１のフィーチャを含み、第１の速度が、複数の第１のフィーチャの各フィーチャ間の幅に基づいて決定される、条項３０又は３１に記載の方法。
３３． 第２のタイプの領域が、第１のフィーチャとは異なる第２のフィーチャを含む、条項３０～３２の何れか一項に記載の方法。
３４． 第２の速度が、第２のフィーチャの幅に基づいて決定され、第２のフィーチャの幅が、第１のフィーチャの幅とは異なる、条項３３に記載の方法。
３５． 第１の速度及び第２の速度の比が、第２のフィーチャの幅及び第１のフィーチャの幅の比に実質的に類似する、条項３４に記載のシステム。
３６． 第２のタイプの領域が、複数の第２のフィーチャを含み、及び第２の速度が、複数の第２のフィーチャの各フィーチャ間の幅に基づいて決定される、条項３０～３５の何れか一項に記載の方法。
３７． 複数の領域の分類が、第３のタイプの領域を含む、条項３０～３６の何れか一項に記載の方法。
３８． 第３のタイプの領域が、第１のタイプの領域と第２のタイプの領域との間にある、条項３７に記載の方法。
３９． 第３のタイプの領域が、第１の速度及び第２の速度とは異なる第３の速度で走査される、条項３７又は３８に記載の方法。
４０． 第３の速度が、第３のタイプの領域で走査される予定のフィーチャの不在に基づいて決定される、条項３９に記載の方法。
４１． 第３の速度が、第１の速度及び第２の速度より大きい、条項３９又は４０に記載の方法。
４２． 第１の速度が、第１のタイプの領域の幅に基づいて決定される、条項２４～２８の何れか一項に記載の方法。
４３． 第２の速度が、第２のタイプの領域の幅に基づいて決定される、条項２４～２８又は４２の何れか一項に記載の方法。
４４． 第１の速度が、第１のフィーチャを含む第１のタイプの領域の割合に基づいて決定される、条項３０～４１の何れか一項に記載の方法。
４５． 第２の速度が、第２のフィーチャを含む第２のタイプの領域の割合に基づいて決定される、条項３３～４１又は４４の何れか一項に記載の方法。
４６． 第３の速度が、第３のフィーチャを含む第３のタイプの領域の割合に基づいて決定される、条項３７～４１、４４、又は４５の何れか一項に記載の方法。

【0062】

[0069] プロセッサ（例えば、図１～２のコントローラ１０９のプロセッサ）が、画像処理、データ処理、ビームレット走査、データベース管理、グラフィック表示、荷電粒子ビーム装置の動作、又は別の撮像デバイスを実行するための命令を記憶する、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としては、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録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、他の任意の光学データ記録媒体、穴のパターンを有する任意の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ若しくは他の任意のフラッシュメモリ、ＮＶＲＡＭ、キャッシュ、レジスタ、他の任意のメモリチップ若しくはカートリッジ、及び前述のもののネットワーク化されたもの、が挙げられる。

【0063】

[0070] 本開示の実施形態は、上記で説明し、添付の図面に図示した通りの構成に限定されるものではなく、また、本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を加えることができることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】