特表 2024-533995 画像検査装置のためのサンプルエッジ検出及びサンプル位置決めの方法及びシステム

(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】2024-09-18

(54)【発明の名称】画像検査装置のためのサンプルエッジ検出及びサンプル位置決めの方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20240910BHJP

   H01J 37/20 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 J

H01J37/20 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024508068

(86)(22)【出願日】2022-08-03

(85)【翻訳文提出日】2024-04-01

(86)【国際出願番号】 EP2022071819

(87)【国際公開番号】W WO2023030814

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】63/240,625

(32)【優先日】2021-09-03

(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．ブルートゥース

(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】メン，シャオドン

(72)【発明者】

【氏名】カン，ジウェン

(72)【発明者】

【氏名】チャン，ジェン

(72)【発明者】

【氏名】チュ，カンシェン

【テーマコード（参考）】

4M106

5C101

【Ｆターム（参考）】

4M106BA02

4M106BA04

4M106CA50

4M106DB03

4M106DB04

4M106DB05

4M106DB07

4M106DJ02

4M106DJ18

4M106DJ19

4M106DJ20

5C101AA03

5C101FF02

5C101FF46

5C101FF48

5C101GG19

(57)【要約】

位置決めされたサンプルの位置を検出するためのシステム、装置、及び、方法が、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダであって、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度よりも高い、静電ホルダと、隙間領域に光を向けるように構成される光源と、隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器と、を含み得る。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置であって、
サンプルを保持し、静電ホルダが前記サンプルを保持するとき前記サンプルの外部エッジと前記静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダであって、前記隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の前記光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、前記第１の波長は所定の波長範囲内にあり、前記第２の波長は前記所定の波長範囲外にあり、前記第１の輝度は前記第２の輝度よりも高い、静電ホルダと、
前記隙間領域に前記光を向けるように構成される光源と、
前記隙間領域から反射された前記光を撮像するように構成される光検出器と、
を備える、装置。

【請求項2】

所定の偏光で前記隙間領域に向けられた前記光を偏光させるように構成される偏光ビームスプリッタを更に備える、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１のコーティングは、前記光の偏光を修正するように構成される第２のコーティングで覆われる、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記第１の波長の前記光は、赤色光、青色光、又は緑色光のうちの１つを含み、
前記第２の波長の前記光は、前記赤色光、前記青色光、又は前記緑色光のうちの別の１つを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記第１の波長の前記光は、青色光であり、
前記第２の波長の前記光は、緑色光又は赤色光である、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記光は、複数の波長を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記光は、可視光を含む、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記光は、白色光を含む、請求項６に記載の装置。

【請求項9】

前記光検出器は、複数のカラーチャネルで前記光を撮像するように更に構成される、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記複数のカラーチャネルは、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルを含む、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記第１のコーティングは、第３の輝度で第３の波長の前記光を反射するように更に構成され、
前記第３の波長の前記光は、前記所定の波長範囲外にあり、
前記第１の輝度は、前記第３の輝度よりも高い、請求項１に記載の装置。

【請求項12】

前記光検出器は、前記隙間領域から反射された前記光を第１のカラーチャネルの第１の画像、第２のカラーチャネルの第２の画像、及び第３のカラーチャネルの第３の画像として撮像するように更に構成され、
前記第１の波長の前記光は、前記第１のカラーチャネルで撮像され、
前記第２の波長の前記光は、前記第２のカラーチャネルで撮像され、
前記第３の波長の前記光は、前記第３のカラーチャネルで撮像され、
前記装置は、前記第１の画像、前記第２の画像、及び前記第３の画像に基づいて合成画像を生成するように構成される回路を更に備える、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定することであって、前記第１の差は前記第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと前記第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベルとの間であり、前記第２の差は前記第１の画像の前記第１のピクセルの前記第１のグレーレベルと前記第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベルとの間であり、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルが同位置にあること、及び、
前記ピクセルの前記グレーレベルに基づいて前記合成画像を生成すること、
を行うように構成される回路を更に備える、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記第１の差及び前記第２の差の加重和として前記ピクセルの前記グレーレベルを決定するように構成される回路を更に備え、
前記第１の差は、第１の重み値で重み付けされ、
前記第２の差は、第２の重み値で重み付けされ、
前記第１の重み値及び前記第２の重み値は、０から１の範囲内にある、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

装置に方法を実行させるために前記装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な１組の命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
静電ホルダにおいて保持されるサンプルの外部エッジと前記静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域から反射される光を前記装置に得させることであって、前記隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の前記光を反射し、第３の輝度で第３の波長の前記光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、前記第１の波長は所定の波長範囲内にあり、前記第２の波長及び前記第３の波長は前記所定の波長範囲外にあり、前記第１の輝度は前記第２の輝度及び前記第３の輝度よりも高いこと、
第１のカラーチャネルにおける第１の画像、第２のカラーチャネルにおける第２の画像、及び第３のカラーチャネルにおける第３の画像として前記光を前記装置に撮像させることであって、第１の波長の前記光は前記第１のカラーチャネルで撮像され、第２の波長の前記光は前記第２のカラーチャネルで撮像され、第３の波長の前記光は前記第３のカラーチャネルで撮像されること、
前記第１の画像、前記第２の画像、及び前記第３の画像に基づいて合成画像を生成すること、及び、
前記合成画像に基づいて前記サンプルの位置を決定すること、
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０２１年９月３日に出願され、参照によりその全体を本明細書に援用する米国特許出願第６３／２４０，６２５号の優先権を主張する。

【0002】

[0002] 本明細書は画像検査装置の分野に関し、より詳細には、画像検査装置のためのサンプルエッジ検出及びサンプル位置決めに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] 画像検査装置（例えば荷電粒子ビーム装置又は光学ビーム装置）は、検査装置に関連する放射源（例えば荷電粒子源又は光源）によって生成されるビーム（例えば荷電粒子ビーム又は光学ビーム）の衝突時にサンプルの表面からの粒子（例えば光子、二次電子、後方散乱電子、ミラー電子、又は他の種類の電子）を検出することによってサンプル（例えばウェーハ基板又は単に「ウェーハ」と呼ばれる）の二次元（２Ｄ）画像を生成することができる。半導体産業では、ウェーハ処理（例えばｅビーム直接描画リソグラフィシステム）、プロセスモニタリング（例えば測長走査型電子顕微鏡（ＣＤ－ＳＥＭ））、ウェーハ検査（例えばｅビーム検査システム）、又は欠陥解析（例えば欠陥レビューＳＥＭ、又は例えばＤＲ－ＳＥＭ及び集束イオンビームシステム、又は例えばＦＩＢ）などの様々な目的で様々な画像検査装置が半導体ウェーハ上で使用されている。

【0004】

[0004] 画像検査装置では、サンプルアライメント及びサンプル検査の高い成功率を得るために、検査するサンプルの位置決めが重要である。サンプルの位置決めには既存の様々な方法を使用することができる。１つの方法は、サンプルの外部エッジ（例えばウェーハエッジ）及びサンプルを保持するサンプルホルダの内部エッジ（例えば静電ホルダエッジ）を範囲に含む画像（例えば光学画像）を撮影することである。画像を得た後、画像処理アルゴリズムを適用して、サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジを検出することができる。サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジに基づいて、サンプルの位置を決定することができる。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 本開示の実施形態は、位置決めされたサンプルの位置を検出するためのシステム及び方法を提供する。

【0006】

[0006] いくつかの実施形態では、位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置が、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダを含むことができ、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度よりも高い。この装置は、隙間領域に光を向けるように構成される光源も含み得る。この装置は、隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器を更に含み得る。

【0007】

[0007] いくつかの実施形態では、位置決めされたサンプルの位置を検出するための別の装置が、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダを含むことができ、隙間領域の表面にはメカニカルミリングプロセスが施される。本装置は、隙間領域に光を向けるように構成される光源も含み得る。本装置は、隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器を更に含み得る。

【0008】

[0008] いくつかの実施形態では、システムが、サンプルホルダ上で位置決めされるサンプルを走査し、サンプルの画像を生成するように構成される画像検査装置を含み得る。本システムは、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダも含むことができ、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度よりも高い。本システムは、所定の偏光で隙間領域に光を向けるように構成される光源を更に含み得る。本システムは、隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器を更に含むことができ、撮像される光の第１の波長の輝度は撮像される光の第２の波長の輝度よりも高い。

【0009】

[0009] いくつかの実施形態では、別のシステムが、サンプルホルダ上で位置決めされるサンプルを走査し、サンプルの画像を生成するように構成される画像検査装置を含み得る。本システムは、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダも含むことができ、隙間領域の表面にはメカニカルミリングプロセスが施される。本システムは、所定の偏光で隙間領域に光を向けるように構成される光源を更に含み得る。本システムは、隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器を更に含み得る。

【0010】

[0010] いくつかの実施形態では、位置決めされたサンプルの位置を検出するための方法が、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域から反射される光を得ることを含むことができ、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射し、第３の輝度で第３の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長及び第３の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度及び第３の輝度よりも高い。本方法は、第１のカラーチャネルにおける第１の画像、第２のカラーチャネルにおける第２の画像、及び第３のカラーチャネルにおける第３の画像として光を撮像することも含むことができ、第１の波長の光は第１のカラーチャネルで撮像され、第２の波長の光は第２のカラーチャネルで撮像され、第３の波長の光は第３のカラーチャネルで撮像される。本方法は、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成することを更に含み得る。本方法は、合成画像に基づいてサンプルの位置を決定することを更に含み得る。

【0011】

[0011] いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体が、装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な１組の命令を格納することができる。１組の命令は装置に方法を実行させることができる。その方法は、静電ホルダにおいて保持されるサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域から反射される光を装置に得させることを含むことができ、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射し、第３の輝度で第３の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長及び第３の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度及び第３の輝度よりも高い。その方法は、第１のカラーチャネルにおける第１の画像、第２のカラーチャネルにおける第２の画像、及び第３のカラーチャネルにおける第３の画像として光を装置に撮像させることも含むことができ、第１の波長の光は第１のカラーチャネルで撮像され、第２の波長の光は第２のカラーチャネルで撮像され、第３の波長の光は第３のカラーチャネルで撮像される。その方法は、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成することを更に含み得る。その方法は、合成画像に基づいてサンプルの位置を決定することを更に含み得る。

【0012】

[0012] いくつかの実施形態では、静電ホルダを製造するための方法が、静電ホルダにおいて保持されるサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域の表面にメカニカルミリングプロセスを施すことを含むことができ、メカニカルミリングプロセスの完了条件は、毎分４０００回以上のミリング回転速度、毎秒２ミリメートル以下の直線送り、又は０．０３ミリメートル以下のｚ軸切削送りの少なくとも１つを含む。静電ホルダは、隙間領域から反射される光に基づいて画像を生成するように構成することができる。静電ホルダは、画像に基づいてサンプルの位置を決定するように更に構成され得る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】[0013]本開示のいくつかの実施形態に一致する、例示的な荷電粒子ビーム検査（ＣＰＢＩ）システムを示す概略図である。

【図2】[0014]図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システムの一部であり得る、本開示のいくつかの実施形態に一致する例示的な荷電粒子ビームツールを示す概略図である。

【図3A】[0015]本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ上のサンプルを撮像するための例示的なシステムを示す概略図である。

【図3B】[0016]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図３Ａのシステム内のサンプルホルダ及びサンプルホルダ上に位置決めされたサンプルの詳細図を示す概略図である。

【図4A】[0017]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図３Ａのシステムによって生成された例示的な画像を示す。

【図4B】[0018]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図４Ａの画像の例示的なグレーレベルプロファイルを示す。

【図5】[0019]本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ上のサンプルを撮像するための別の例示的なシステムを示す概略図である。

【図6A】[0020]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図５のシステムによって生成される例示的な画像を示す。

【図6B】[0021]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図６Ａの画像の例示的なグレーレベルプロファイルを示す。

【図7】[0022]本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ上のサンプルを撮像するための更に別の例示的なシステムを示す概略図である。

【図8A】[0023]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図７のシステムによって生成される例示的な画像を示す。

【図8B】[0024]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図８Ａの画像の例示的なグレーレベルプロファイルを示す。

【図9】[0025]本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ上のサンプルを撮像するための更に別の例示的なシステムを示す概略図である。

【図10A】[0026]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図９のシステム以外のシステムによって生成されたサンプルの例示的な画像を示す。

【図10B】[0027]本開示のいくつかの実施形態に一致する、図９のシステムによって生成された例示的な画像を示す。

【図11】[0028]本開示のいくつかの実施形態に一致する、位置決めされたサンプルの位置を検出するための例示的な方法を示すフローチャートである。

【図12】[0029]本開示のいくつかの実施形態に一致する、静電ホルダを製造するための別の例示的な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】

【0014】

[0030] 次に、その例を添付図面に示す例示的実施形態を詳細に参照する。以下の説明は添付図面を参照し、別段の定めがない限り、添付図面では異なる図面における同じ番号が同じ又は類似の要素を表す。実施形態例の以下の説明に記載されている実装形態は、本開示と一致する全ての実装形態を表すものではない。むしろ、それらは添付の特許請求の範囲に列挙する内容に関係する態様と一致する装置及び方法の例に過ぎない。本開示の範囲を限定することなしに、一部の実施形態は電子ビーム（「ｅビーム」）を利用するシステムにおける検出システム及び検出方法を提供する脈絡で説明され得る。但し本開示はそれらに限定されない。他の種類の荷電粒子ビーム（例えば陽子、イオン、ミューオン、又は電荷を搬送する他の任意の粒子を含む）が同様に照射され得る。更に、検出のためのシステム及び方法は、光学撮像、光検出、ｘ線検出、イオン検出などの他の撮像システム内で使用されてもよい。

【0015】

[0031] 電子デバイスは、基板と呼ばれる半導体材料の断片上に形成される回路から構成される。半導体材料は、例えばシリコン、ガリウムヒ素、リン化インジウム、又はシリコンゲルマニウムなどを含み得る。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。

【0016】

[0032] これらの極めて小さな構造又は部品を有する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。従って、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。

【0017】

[0033] 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、走査荷電粒子顕微鏡（「ＳＣＰＭ」）を使用して行うことができる。例えば、走査荷電粒子顕微鏡は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）であり得る。走査荷電粒子顕微鏡は、実際にはウェーハの構造の「写真」を撮り、そ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る。この画像を使用して、構造が適切な位置に適切に形成されたかどうかを判断することができる。構造に欠陥がある場合、その欠陥が再発しにくくなるようにプロセスを調節することができる。

【0018】

[0034] 走査荷電粒子顕微鏡（例えばＳＥＭ）の動作原理はカメラに似ている。カメラは、人又は物体から反射され又は放たれる光の強度を受け付け記録することによって写真を撮る。走査荷電粒子顕微鏡は、ウェーハの構造から反射され又は放たれる荷電粒子（例えば電子）のエネルギー又は量を受け付け記録することによって「写真」を撮る。典型的には、構造物は撮像のためのステージと呼ばれるプラットフォーム上に配置される基板（例えばシリコン基板）上で作られる。かかる「写真」を撮る前に、荷電粒子ビームを構造物上に投影することができ、荷電粒子が構造物から（例えばウェーハ表面から、ウェーハ表面下の構造物から、又はその両方から）反射され又は放たれる（「出射」）されるとき、走査荷電粒子顕微鏡の検出器は検査画像を生成するためにそれらの荷電粒子のエネルギー又は量を受け付け記録することができる。かかる「写真」を撮るために、荷電粒子ビームは（例えばラインごとに又はジグザグ式に）ウェーハを走査することができ、検出器は荷電粒子ビームの投影下の領域（「ビームスポット」と呼ぶ）から来る出射荷電粒子を受け付けることができる。検出器は、各ビームスポットからの出射荷電粒子を１つずつ受け付け記録し、全てのビームスポットについて記録した情報を結合して検査画像を生成することができる。一部の走査荷電粒子顕微鏡は、検査画像を生成するための１枚の「画像」を撮影するために１つの荷電粒子ビームを使用する一方（シングルビームＳＥＭなどの「シングルビームＳＣＰＭ」と呼ばれる）、一部の走査荷電粒子顕微鏡はウェーハの複数の「サブピクチャ」を並行して撮影し、それらをつなぎ合わせて検査画像を生成するために複数の荷電粒子ビームを使用する（マルチビームＳＥＭなどの「マルチビームＳＣＰＭ」と呼ばれる）。複数の荷電粒子ビームを使用することにより、ＳＥＭはこれらの複数の「サブピクチャ」を得るために構造物により多くの荷電粒子ビームを与えることができ、その結果、構造物からより多くの荷電粒子が出射される。従って、検出器はより多くの出射荷電粒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の検査画像を生成することができる。

【0019】

[0035] 画像検査装置では、サンプルアライメント及びサンプル検査のより高い成功率を得るために、検査するサンプル（例えばウェーハ）の位置決めが重要である。サンプルの位置決めには既存の様々な方法を使用することができる。１つの方法は、サンプルの外部エッジ（例えばウェーハエッジ）及びサンプルを保持するサンプルホルダの内部エッジ（例えば静電ホルダエッジ）を範囲に含む画像（例えば光学画像）を撮影することである。画像を得た後、画像処理アルゴリズムを適用して、サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジを検出することができる。サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジに基づいて、サンプルの位置を決定することができる。一例として米国特許第９，３７７，４１６号は、サンプル位置決めのためのそのような既存のシステム及び方法を示す。

【0020】

[0036] しかし、サンプル位置決めのための既存の方法にはいくつかの課題が存在する。典型的には、様々な提供者によって提供されるサンプルを検査するために画像検査装置を使用することができる。様々な提供者からのサンプルは、様々な光学的フィーチャ（例えば表面反射率）を有し得る。それらの光学的フィーチャは、サンプルホルダの表面の光学的フィーチャと類似している場合も異なる場合もあり、幅広いばらつきを有し得る。このようなばらつきは、サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジを検出するために適用される画像処理アルゴリズムに困難をもたらす。例えばサンプルの反射率がサンプルホルダの反射率と非常に類似している場合、サンプルの外部エッジを表す部分及びサンプルホルダの内部エッジを表す部分について、エッジ検出のために生成される画像が類似したグレーレベル（即ち低コントラスト）を有する可能性があり、画像処理アルゴリズムが任意のエッジの識別に失敗する確率が高くなり得る。サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジが成功裏に検出されない場合、サンプルの位置が誤って決定される可能性がある。サンプルの位置が正しいと誤判定される場合、サンプルが正しい位置にあるように調節されず、そのことはサンプルが理想的に位置決めされないことによるサンプルの検査結果の誤差を引き起こし得る。

【0021】

[0037] そのような幅広い光学的フィーチャのばらつきを有するサンプルのエッジを画像検査装置が検出できるようにするために、本開示の実施形態は、位置決めされたサンプルの位置を検出するための方法、装置、及びシステムを提供する。開示するいくつかの実施形態では、サンプルの外部エッジとサンプルホルダの内部エッジとの間の隙間領域の表面に特定の機械加工を施すことができ、この機械加工は隙間領域の反射率及び光学的フィーチャの一貫性を高めることができる。開示するいくつかの実施形態では、光の一定の波長範囲のみを反射する可能性がある隙間領域の表面を覆うように第１の化学コーティングを施すことができ、波長依存光検出器が第１の化学コーティングから反射される光を受光してエッジ識別用の画像を生成することができる。開示するいくつかの実施形態では、第１の化学コーティングを覆うように第２の化学コーティングを施すことができ、第２の化学コーティングは第１のコーティングから反射される光を偏光させることができ、波長依存光検出器は、第２の化学コーティングによって偏光された光を受光してエッジ識別用の画像を生成することができる。開示する実施形態を適用することにより、サンプルの外部エッジ及びサンプルホルダの内部エッジをより高い成功率で識別することができ、従ってサンプルの画像検査をより高い精度で行うことができる。

【0022】

[0038] 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。

【0023】

[0039] 本明細書で使用する場合、特段の断りが無い限り、「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、特段の断りが無い限り又は実行不可能で無い限り、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、特段の断りが無い限り又は実行不可能で無い限り、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。

【0024】

[0040] 図１は、本開示のいくつかの実施形態に一致する例示的な荷電粒子ビーム検査（ＣＰＢＩ）システム１００を示す。ＣＰＢＩシステム１００は撮像に使用することができる。例えばＣＰＢＩシステム１００は、電子ビームを撮像に使用することができる。図１に示すように、ＣＰＢＩシステム１００は、メインチャンバ１０１、装填／ロックチャンバ１０２、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。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。

【0025】

[0041] 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、ウェーハはビームツール１０４による検査にかけられる。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。

【0026】

[0042] コントローラ１０９がビームツール１０４に電子的に接続される。コントローラ１０９は、ＣＰＢＩシステム１００の様々な制御を実行するように構成されるコンピュータであり得る。図１ではメインチャンバ１０１、ロード／ロックチャンバ１０２、及びＥＦＥＭ１０６を含む構造の外側にあるようにコントローラ１０９を図示するが、コントローラ１０９は構造の一部であり得ることが理解されよう。

【0027】

[0043] いくつかの実施形態では、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。

【0028】

[0044] いくつかの実施形態では、コントローラ１０９は更に、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。

【0029】

[0045] 図２は、本開示の実施形態に一致する例示的な撮像システム２００を示す。図２のビームツール１０４は、ＣＰＢＩシステム１００において使用するように構成され得る。ビームツール１０４は、シングルビーム装置又はマルチビーム装置であり得る。図２に示すように、ビームツール１０４は、電動サンプルステージ２０１と、検査しようとするウェーハ２０３を保持するための、電動サンプルステージ２０１によって支持されるウェーハホルダー２０２と、を含む。ビームツール１０４は、対物レンズアセンブリ２０４、荷電粒子検出器２０６（荷電粒子センサ表面２０６ａ及び２０６ｂを含む）、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を更に含む。いくつかの実施形態では対物レンズアセンブリ２０４は、磁極片２０４ａ、制御電極２０４ｂ、偏向器２０４ｃ、及び励磁コイル２０４ｄを含む修正されたスイング対物レンズ遅延液浸レンズ（ＳＯＲＩＬ：swing objective retarding immersion lens）を含み得る。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のエネルギー分散Ｘ線分光計（ＥＤＳ）検出器（不図示）を更に含み得る。

【0030】

[0046] 電子ビームなどの一次荷電粒子ビーム２２０（又は単に「一次ビーム２２０」）は、アノード２１６とカソード２１８との間に加速電圧を印加することによってカソード２１８から放出される。一次ビーム２２０は、その両者がビーム制限アパーチャ２１２の下にある集光レンズ２１０に入る荷電粒子ビームのサイズを決定し得る、ガンアパーチャ２１４及びビーム制限アパーチャ２１２を通過する。集光レンズ２１０は、対物レンズアセンブリ２０４に入る前に荷電粒子ビームのサイズを設定するために、ビームが対物アパーチャ２０８に入る前に一次ビーム２２０を集束させる。偏向器２０４ｃは、ウェーハ上のビーム走査を容易にするために一次ビーム２２０を偏向させる。例えば走査プロセスでは、偏向器２０４ｃは、ウェーハ２０３の異なる部分の画像を再構築するためのデータを提供するために、異なる時点においてウェーハ２０３の上面の異なる位置に一次ビーム２２０を順次偏向させるように制御され得る。更に偏向器２０４ｃは、異なる時点において特定の位置でウェーハ２０３の異なる側面上に一次ビーム２２０を偏向させて、その位置におけるウェーハ構造の立体画像を再構築するためのデータを提供するように制御することもできる。更にいくつかの実施形態では、アノード２１６及びカソード２１８が複数の一次ビーム２２０を生成することができ、ビームツール１０４は、ウェーハ２０３の異なる部分の画像を再構築するためのデータを提供するために、複数の一次ビーム２２０をウェーハの異なる部分／側面に同時に投影するための複数の偏向器２０４ｃを含み得る。

【0031】

[0047] 励磁コイル２０４ｄ及び磁極片２０４ａは、磁極片２０４ａの一端で始まり磁極片２０４ａの他端で終わる磁場を発生させる。一次ビーム２２０によって走査されているウェーハ２０３の一部が磁場に入ることができ、電荷を帯び、ひいては電場を発生させることがある。電場は、一次ビーム２２０がウェーハ２０３と衝突する前に、ウェーハ２０３の表面付近の衝突一次ビーム２２０のエネルギーを減少させる。磁極片２０４ａから電気的に絶縁されている制御電極２０４ｂは、ウェーハ２０３のマイクロアーチングを防止するように、及び適切なビームフォーカスを保証するようにウェーハ２０３上の電場を制御する。

【0032】

[0048] 一次ビーム２２０を受けた後、二次電子ビームなどの二次荷電粒子ビーム２２２（又は「二次ビーム２２２」）がウェーハ２０３の一部から放出され得る。二次ビーム２２２は、荷電粒子検出器２０６のセンサ表面２０６ａ及び２０６ｂ上にビームスポットを形成し得る。荷電粒子検出器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に提供することができる。二次ビーム２２２及びこれによって生じるビームスポットの強度は、ウェーハ２０３の外部構造又は内部構造に応じて変化し得る。更に上記で論じたように、異なる強度の二次ビーム２２２（及び結果として生じるビームスポット）を生成するために、一次ビーム２２０が特定の位置においてウェーハの上面の異なる位置上に又はウェーハの異なる側面上に投影され得る。従って、ウェーハ２０３の位置とビームスポットの強度をマッピングすることにより、処理システムはウェーハ２０３の内部構造又は表面構造を反映する画像を再構築することができる。

【0033】

[0049] 撮像システム２００は、電動サンプルステージ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、上記で論じたようにビームツール１０４を含む。撮像システム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も含み得る。画像取得器２６０は、１つ又は複数のプロセッサを含むことができる。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み得る。画像取得器２６０は、導電体、光ファイバケーブル、携帯ストレージ媒体、ＩＲ、ブルートゥース、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、又はそれらの組み合わせなどの媒体を介してビームツール１０４の検出器２０６に接続され得る。画像取得器２６０は検出器２０６から信号を受信することができ、画像を構築することができる。このようにして、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、輪郭を生成すること、取得された画像上に指示子を重畳すること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は取得された画像の輝度及びコントラストなどの調節を行うことができる。ストレージ２７０は、ハードディスク、クラウドストレージ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、他の種類のコンピュータ可読メモリなどのストレージ媒体であり得る。ストレージ２７０は画像取得器２６０に結合することができ、走査済み生画像データを元画像、後処理済み画像、又は処理を支援する他の画像として保存するために使用され得る。画像取得器２６０及びストレージ２７０は、コントローラ１０９に接続されていてもよい。いく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が１つの制御ユニットとして一体化され得る。

【0034】

[0050] いくつかの実施形態では、画像取得器２６０は検出器２０６から受信された撮像信号に基づきサンプルの１つ又は複数の画像を取得し得る。撮像信号は、荷電粒子撮像を行うための走査動作に対応し得る。取得された画像は、複数の撮像エリアを含む単一画像であり得る。単一画像はストレージ２７０内に格納され得る。単一画像は複数の領域に分割され得る元画像であり得る。これらの領域の各々は、ウェーハ２０３のフィーチャを含む１つの撮像エリアを含み得る。

【0035】

[0051] 図３Ａは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ上のサンプルを撮像するための例示的なシステム３００を示す概略図である。例えばシステム３００は、サンプルの光学画像を生成するために使用され得るテレセントリック光学顕微鏡であり得る。システム３００は、サンプルの画像を生成することができる任意の光学系とすることができ、本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されないことに留意すべきである。

【0036】

[0052] システム３００は、照明ユニット及び画像検出システムを含み得る。図３Ａに示すように、照明ユニットは、光源３０２、ビームスプリッタ３０４、及び第１のレンズ群３０６を含み得る。照明ユニットは、光源３０２から投影される光をサンプルホルダ３０８（例えば静電ホルダ）及びサンプルホルダ３０８上で位置決めされるサンプル３１０（例えばウェーハ）上に導くことができる。例として、光源３０２は単一波長の光源（例えば５２５ナノメートル（ｎｍ）の波長で発光する緑色光発光ダイオード（ＬＥＤ））、広帯域光源（例えば複数の波長で発光する可視光ＬＥＤ）、又は本開示に記載する例に限定されない任意の種類の光源であり得る。別の例として、ビームスプリッタ３０４の光学特性は５０％の反射率、５０％の透過率、及び４５°の入射角（「ＡＯＩ」）を含み得る。本明細書で使用するとき、入射角はサンプルにおける点上に投影される光ビームの方向と、その点を横切るタンジェンシャル面の法線との間の先端角を指す場合がある。ビームスプリッタ３０４の光学特性は、本開示で記載する例に限定されない様々な適用シナリオに応じて様々な値を有し得ることに留意すべきである。

【0037】

[0053] 図３Ａに示すように、画像検出システムは、第１のレンズ群３０６、ビームスプリッタ３０４、第２のレンズ群３１２、及び光検出器３１４（例えばカメラ）を含み得る。例として、光検出器３１４はモノクロ光検出器（例えばグレースケール値のみを記録するモノクロカメラ）であり得る。モノクロ光検出器はグレースケール画像を生成することができ、その各ピクセルはピクセルの輝度を表す（例えば黒色、白色、又は灰色を表す）グレーレベルの程度だけを含み得る。モノクロ光検出器は、サンプルの色情報を記録しない場合がある。

【0038】

[0054] 図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図３Ａのシステム３００におけるサンプルホルダ３０８及びサンプル３１０の詳細図を示す概略図である。図３Ｂに示すように、（図３Ａ～図３Ｂの両方に示す）ｘ方向に沿って、サンプルホルダ３０８はホルダ表面３１６及びホルダ面取り部３１８を含む。ｘ方向に沿って、サンプル３１０はサンプル面取り部３２２及びサンプル表面３２４を含む。サンプル３１０の外部エッジとサンプルホルダ３０８の内部エッジとの間の隙間領域であるホルダ溝３２０が、ホルダ面取り部３１８とサンプル面取り部３２２との間に形成される。

【0039】

[0055] 図４Ａは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図３Ａのシステム３００によって生成された例示的な画像４００Ａを示す。例として、画像４００Ａは、モノクロ光検出器である光検出器３１４によって生成することができ、そのピクセル内にグレーレベル値だけを含み得る。（図３Ａ～図４Ａの両方に示し、図４Ａでは破線矢印によって表す）ｘ方向に沿って、画像４００Ａは、図３Ｂのホルダ表面３１６、ホルダ面取り部３１８、ホルダ溝３２０、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４にそれぞれ対応する部分４０２、４０４、４０６、４０８、及び４１０を含む。図４Ａに示すように、部分４０２、４０４、４０６、４０８、及び４１０は異なるグレースケール値（又はグレーレベル強度）を有する。部分４０２、４０４、４０６、４０８、及び４１０内のピクセルのグレースケール値は、ホルダ表面３１６、ホルダ面取り部３１８、ホルダ溝３２０、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４それぞれの反射率値及び入射角に依存し得る。例えばホルダ表面３１６、ホルダ溝３２０、及びサンプル表面３２４は、正の反射率値及びほぼゼロの入射角を有し、従って画像４００Ａの部分４０２、４０６、及び４１０はより明るい（例えばより高いグレーレベル強度を有する）可能性がある。ホルダ面取り部３１８及びサンプル面取り部３２２は、正の反射率値及びゼロよりも大きい入射角を有することができ、従って画像４００Ａの部分４０４及び４０８はより暗い（例えばより低いグレーレベル強度を有する）可能性がある。

【0040】

[0056] 図４Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図４Ａの画像４００Ａの例示的なグレーレベルプロファイル４００Ｂを示す。グレーレベルプロファイル４００Ｂの（図４Ｂでは破線矢印によって表す）ｘ軸は、図４Ａのｘ方向を表す。グレーレベルプロファイル４００Ｂのｙ軸は、グレーレベル強度値を表す。図４Ｂに示すように、グレーレベルプロファイル４００Ｂのグレーレベル強度値を表す折れ線は、図４Ａの部分４０２、４０４、４０６、４０８、及び４１０それぞれのグレーレベル強度値に対応するセグメント４１２、４１４、４１６、４１８、及び４２０を含む。説明したように、部分４０２、４０６、及び４１０は画像４００Ａにおける部分４０４及び４０８よりも明るいので、セグメント４１２、４１６、及び４２０は、グレーレベルプロファイル４００Ｂ内のセグメント４１４及び４１８よりも高い。グレーレベルプロファイル４００Ｂは、部分４０２と４０４との間、部分４０４と４０６との間、部分４０６と４０８との間、及び部分４０８と４１０との間の４つの中間領域又は遷移領域のグレーレベル強度値をそれぞれ表す、セグメント４２２、４２４、４２６、及び４２８を更に含む。サンプルの外部エッジはセグメント４２６に対応する位置にあり、サンプルホルダの内部エッジはセグメント４２４に対応する位置にあることに留意すべきである。

【0041】

[0057] 図３Ａ～図４Ｂを参照し、ホルダ表面３１６、ホルダ面取り部３１８、及びホルダ溝３２０の反射率値はサンプルホルダの製造者によって決定され得るが、サンプル面取り部３２２及びサンプル表面３２４の反射率値はサンプルの提供者によって決定され得ることに留意すべきである。例えばホルダ表面３１６は、非反射仕上げ（例えばマット仕上げ）を有するように処理することができる。

【0042】

[0058] いくつかの実施形態では、画像４００Ａ及びグレーレベルプロファイル４００Ｂに基づいてサンプル３１０の位置を決定することができる。例えばサンプル３１０の絶対位置を決定する方法では、（例えば図４Ｂのセグメント４２６に対応する位置にある）サンプルの外部エッジ上の３つ以上の座標、及びサンプルの外部エッジと（例えば図４Ｂのセグメント４２４に対応する位置にある）サンプルホルダの内部エッジとの間の３つ以上の隙間距離（例えば図４Ａの部分４０６の幅）を得ることができる。それらのサンプルの外部エッジの座標及び隙間距離に基づき、サンプルホルダ３０８上のサンプル３１０の絶対位置を画像処理アルゴリズムによって決定することができる。このような画像処理アルゴリズムは、エッジを識別するために画像内のグレーレベル変化に依存し得る。

【0043】

[0059] しかし、グレーレベルプロファイル４００Ｂ内のセグメント４２０及び４２８のグレーレベル変化は、サンプルの提供者に依存するので予測不可能である。更に、ホルダ表面３１６及びホルダ溝３２０は、光学的なばらつきによって一貫性のない反射率値を有し得る。更に、ホルダ面取り部３１８は機械的誤差を有し得る。上述の課題が原因で、画像４００Ａ内の部分４０６と部分４０２及び４１０との間の一貫性のないグレーレベルプロファイル及び低いコントラストは、画像処理アルゴリズムが（例えば図４Ｂのセグメント４２６に対応する位置にある）サンプルの外部エッジ及び（例えば図４Ｂのセグメント４２４に対応する位置にある）サンプルホルダの内部エッジを識別することを困難にし得る。

【0044】

[0060] 本開示の一部の実施形態に一致し、位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置は、サンプル（例えばウェーハ）を保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成することができる静電ホルダを含み得る。隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射し得る第１のコーティングで覆うことができる。第１の波長は所定の波長範囲内にあることができ、第２の波長は所定の波長範囲外にあることができる。第１の輝度は第２の輝度よりも高くあり得る。

【0045】

[0061] 本明細書で使用するとき、静電ホルダは、サンプルホルダ上にサンプルを位置決め及び固定するためのデバイスを指し得る。本明細書に記載するサンプルホルダは、静電ホルダであり得る。静電ホルダは、サンプルステージ（例えば図２に関連して図示し説明するサンプルステージ２０１）上に設置することができる。静電ホルダは少なくとも１つの電極を含むことができ、電極とサンプルとの間に非導電性の誘電材料が提供され得る。例えば電極は、サンプルホルダの上面の下に設けることができる。クランプ電圧が印加されると、電極は静電場によってサンプルホルダの上面にサンプルを引き付け固定することができる。クランプ電圧がオフのとき、電極は静電場を失う可能性があり、サンプルがサンプルホルダから解放され得る。静電ホルダは静電チャック（「ｅ－チャック」）と呼ばれることもある。例として図３Ａ～図４Ｂを参照し、サンプルホルダはサンプルホルダ３０８とすることができ、サンプルはサンプル３１０であり得る。図３Ａ～図４Ｂに関して図示し説明したように、隙間領域はホルダ溝３２０であり得る。

【0046】

[0062] 本明細書で使用するとき、コーティングは物体の表面上に適用される層（例えば化学蒸着層）、波長板（例えばポリマー波長板）、フィルム（例えばリターダフィルム）、又は任意の表面構造を指し得る。第１のコーティングは、波長依存性光吸収コーティングであり得る。いくつかの実施形態では、第１の波長の光は、赤色光、青色光、又は緑色光のうちの１つを含み得る。第２の波長の光は、赤色光、青色光、又は緑色光のうちの別の１つを含み得る。例えば第１の波長の光は青色光であり、第２の波長の光は緑色光又は赤色光である。第１のコーティングは、高い輝度で青色光を反射し、低い輝度で赤色光又は緑色光を反射することができる。いくつかの実施形態では、第１のコーティングは第１の波長の光（例えば青色光）を高い輝度で反射し、第２の波長の全ての光（例えば赤色光又は緑色光等の全ての非青色光）を低い輝度で反射することができる。

【0047】

[0063] 例として図５は、本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ３０８上のサンプル３１０を撮像するための例示的なシステム５００を示す概略図である。図５に示すように、第１のコーティング５０６は、サンプル３１０の外部エッジとサンプルホルダ３０８の内部エッジとの間に形成される隙間領域５０８を覆うことができる。

【0048】

[0064] 本開示の一部の実施形態に一致し、位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置は、隙間領域に光を向けることができる光源も含み得る。いくつかの実施形態では、光源は広帯域光源を含み得る。光源によって放出される光は複数の波長を含み得る。例えば光は可視光（例えば白色光）であり得る。

【0049】

[0065] 一例として、図５を参照し、システム５００は照明ユニットを含み得る。照明ユニットは、光源５０２、ビームスプリッタ３０４、及び第１のレンズ群３０６を含み得る。一例として、光源５０２は白色発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。

【0050】

[0066] 本開示の一部の実施形態に一致し、位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置は、隙間領域から反射された光を撮像し得る光検出器を更に含み得る。光検出器は光を検出又は感知し、画像を生成するための対応する信号（例えば電子信号）を生成することができる。いくつかの実施形態では、光検出器が複数のカラーチャネルで光を撮像してもよい。例えば光検出器はカメラ（例えば多色カメラ）を含み得る。いくつかの実施形態では、複数のカラーチャネルは、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルを含み得る。

【0051】

[0067] 例として図５を参照し、システム５００は画像検出システムを含み得る。画像検出システムは、第１のレンズ群３０６、ビームスプリッタ３０４、第２のレンズ群３１２、及び光検出器５０４を含み得る。光検出器５０４は、多色カメラ（例えば色、又は赤色、緑色、及び青色を捕捉することができるカメラ）等の波長依存性光検出器であり得る。

【0052】

[0068] いくつかの実施形態では、第１のコーティングは、第３の輝度で第３の波長の光を反射することができる。第３の波長の光は所定の波長範囲外にあることができ、第１の輝度は第３の輝度よりも高い。例えば第１の波長の光は青色光とすることができ、第２の波長の光は緑色光とすることができ、第３の波長の光は赤色光とすることができる。第１のコーティングは、青色光を高い輝度で反射し、緑色光及び赤色光の両方を低い輝度で反射することができる。

【0053】

[0069] いくつかの実施形態では、第１のコーティングが第３の波長を反射し得る場合、光検出器は隙間領域から反射された光を第１のカラーチャネル（例えば青色チャネル）の第１の画像、第２のカラーチャネル（例えば緑色チャネル）の第２の画像、及び第３のカラーチャネル（例えば赤色チャネル）の第３の画像として更に撮像することができる。第１の波長の光は第１のカラーチャネルで撮像することができ、第２の波長の光は第２のカラーチャネルで撮像することができ、第３の波長の光は第３のカラーチャネルで撮像することができる。装置は、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成し得る回路（例えば光検出器自体、又は光検出器に通信可能に結合されるコントローラ若しくは画像処理システム）を更に含み得る。いくつかの実施形態では、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像が単一の画像露光から生成され得る。

【0054】

[0070] いくつかの実施形態では、合成画像を生成するために、第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定し得る回路（例えば光検出器自体、又は光検出器に通信可能に結合されるコントローラ若しくは画像処理システム）を装置が更に含むことができ、第１の差は第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベルとの間とすることができ、第２の差は第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベルとの間であり得る。第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルは同位置にあり得る。次いで光検出器は、ピクセルのグレーレベルに基づいて合成画像を生成し得る。

【0055】

[0071] 本明細書で説明するとき、同位置にあることは、同じ原点の定義を有する座標系の中で同じ相対位置を有する２つ以上の物体を指し得る。例えば第１のピクセルは、第１の画像内の第１の原点（０，０）に対して第１の座標（ｘ_１，ｙ_１）に位置し得る（例えば第１の原点は、第１の画像の左上角、右上角、左下角、右下角、中央、又は任意の位置である）。第２のピクセルは、第２の画像内の第２の原点（０，０）に対して第２の座標（ｘ_２，ｙ_２）に位置し得、第２の原点は第１の原点と同じ定義を共有する。例えば第２の原点は、第１の原点が第１の画像の左上角である場合は第２の画像の左上角、第１の原点が第１の画像の右上角である場合は第２の画像の右上角、第１の原点が第１の画像の左下角である場合は第２の画像の左下角、第１の原点が第１の画像の右下角である場合は第２の画像の右下角、又は第１の原点が第１の画像の中心である場合は第２の画像の中心であり得る。そのような場合、ｘ_１及びｘ_２が同じ値を有し、ｙ_１及びｙ_２が同じ値を有する場合、第１の画像内の第１のピクセル及び第２の画像内の第２のピクセルは「同位置」と称され得る。

【0056】

[0072] いくつかの実施形態では、ピクセルのグレーレベルに基づいて合成画像を生成するために、第１の差及び第２の差の加重和としてピクセルのグレーレベルを決定し得る回路（例えば光検出器自体、又は光検出器に通信可能に結合されるコントローラ若しくは画像処理システム）を装置が更に含むことができる。第１の差は第１の重み値で重み付けすることができ、第２の差は第２の重み値で重み付けすることができる。第１の重み値及び第２の重み値は、０から１の範囲内にあり得る。

【0057】

[0073] 例として、光検出器は式（１）に従ってピクセルのグレーレベルを決定することができる：
ＧＬＶ_Ｐ＝ａ＊（ＧＬＶ_Ｐ１－ＧＬＶ_Ｐ２）＋ｂ＊（ＧＬＶ_Ｐ１－ＧＬＶ_Ｐ３） 式（１）

【0058】

[0074] 式（１）では、ＧＬＶ_Ｐはピクセルのグレーレベルを表す。ＧＬＶ_Ｐ１、ＧＬＶ_Ｐ２、及びＧＬＶ_Ｐ３は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベル、第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベル、及び第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベルをそれぞれ表す。パラメータａ及びｂは、どちらも０から１までの範囲内にある第１の重み値及び第２の重み値をそれぞれ表す。ａ及びｂを使用することにより、ＧＬＶ_Ｐの最大値が所定の最大グレースケール値（例えば２５５）を超えないことを確実にすることができる。

【0059】

[0075] 図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図５のシステム５００によって生成された例示的な画像６０２、６０４、６０６、及び６０８を示す。画像６０２、６０４、及び６０６は、光検出器５０４によって第１のカラーチャネル（例えば赤色チャネル）で生成された第１の画像、光検出器５０４によって第２のカラーチャネル（例えば青色チャネル）で生成された第２の画像、及び光検出器５０４によって第３のカラーチャネル（例えば緑色チャネル）で生成された第３の画像をそれぞれ表し得る。画像６０８は、画像６０２、６０４、及び６０６に基づいて生成される合成画像であり得る。画像６０８の各ピクセルについて、式（１）に従って画像６０４内のその第１の同位置ピクセルの第１のグレーレベル、画像６０２内のその第２の同位置ピクセルの第２のグレーレベル、及び画像６０６内のその第３の同位置ピクセルの第３のグレーレベルを使用してピクセルのグレーレベルを決定することができる。（図６Ａでは破線矢印によって表す）ｘ方向に沿って、画像６０２、６０４、６０６、及び６０８のそれぞれは、図３Ｂのホルダ表面３１６、ホルダ面取り部３１８、ホルダ溝３２０、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４にそれぞれ対応する（例えば輝度を表す）異なるグレーレベル強度を有する５つの部分を含む。

【0060】

[0076] 図６Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図６Ａの画像６０２、６０４、６０６、及び６０８にそれぞれ対応する例示的なグレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２を示す。（図６Ｂでは破線矢印によって表す）グレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２のｘ軸は、図６Ａにおけるｘ方向を表す。グレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２のｙ軸は、グレーレベル強度値を表す。図６Ｂに示すように、グレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２のそれぞれにおいて、グレーレベル強度値を表す折れ線は、セグメント６１０、６１２、及び６１４を含む。図３Ｂを参照し、グレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２内のセグメント６１０は、画像６０２、６０４、６０６、及び６０８内のホルダ表面３１６にそれぞれ対応する部分のグレーレベル強度値を表すことができる。グレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２内のセグメント６１２は、画像６０２、６０４、６０６、及び６０８内のホルダ溝３２０にそれぞれ対応する部分のグレーレベル強度値を表すことができる。グレーレベルプロファイル６１６、６１８、６２０、及び６２２内のセグメント６１４は、画像６０２、６０４、６０６、及び６０８内のサンプル表面３２４にそれぞれ対応する部分のグレーレベル強度値を表すことができる。

【0061】

[0077] 典型的には、ホルダ表面３１６の反射率値は波長依存性がなく、これによりホルダ表面３１６は全ての波長の入射光をほぼ等しい反射率で反射し得る。サンプル表面３２４の反射率値は、その表面材又は表面処理により、波長依存性を有する場合も有さない場合もある。サンプル表面３２４の反射率値が波長依存性である場合、サンプル表面３２４の波長依存性はホルダ溝３２０の波長依存性と同じ場合も異なる場合もある。図５～図６Ｂを参照し、第１のコーティング５０６を施した後、ホルダ溝３２０の底部における隙間領域５０８の表面の反射率値が波長依存性を有するようになり得る。

【0062】

[0078] 例として、図６Ａの画像６０２、６０４、及び６０６がそれぞれ赤色、青色、及び緑色のチャネルであると仮定すると、図６Ｂに示すように、ホルダ表面３１６の（セグメント６１０によって表す）反射率値は波長に依存しない可能性があり、この場合、ホルダ表面３１６はほぼ同じ反射率で赤色、青色、及び緑色の光を反射し得る。第１のコーティング５０６が原因で、隙間領域５０８の表面の（セグメント６１２によって表す）反射率値は波長依存性を有し、この場合、隙間領域５０８の表面はより高い（例えば８０％又は他の任意の閾値パーセンテージよりも高い）反射率で青色光を反射し、より低い（例えば２０％又は他の任意の閾値パーセンテージよりも低い）反射率で赤色光及び緑色光を反射し得る。更に図６Ｂに示すように、サンプル表面３２４の（セグメント６１４によって表す）反射率値は波長依存性を有し、この場合、サンプル表面３２４は高い反射率で青色光及び緑色光を反射し、低い反射率で赤色光を反射し得る。画像６０２、６０４、及び６０６に基づいて、及び式（１）に従って、画像６０８を生成することができる。図６Ｂのグレーレベルプロファイル６２２に示すように、セグメント６１０とセグメント６１２との間のグレーレベル強度差並びにセグメント６１４とセグメント６１２との間のグレーレベル強度差は、どちらもグレーレベルプロファイル６１６～６２０と比較して大きくなる。これに対応し、図６Ａの画像６０８内で示すように、ホルダ溝３２０に対応する部分とホルダ表面３１６に対応する部分との間の画像コントラスト、並びにホルダ溝３２０に対応する部分とサンプル表面３２４に対応する部分との間の画像コントラストがより鮮明になる。その結果、既存の技術的解決策と比較し、画像処理アルゴリズムは画像６０８を使用してサンプル（例えばサンプル３１０）の外部エッジ及びサンプルホルダ（例えばサンプルホルダ３０８）の内部エッジを決定するためにより高い成功率でエッジを識別することができる。

【0063】

[0079] 本開示の一部の実施形態に一致し、位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置は、所定の偏光（例えばｓ偏光又はｐ偏光）で隙間領域に向けられた光を偏光させるための偏光ビームスプリッタを更に含み得る。いくつかの実施形態では、光の偏光を修正するために隙間領域上の第１のコーティングを第２のコーティングで覆うことができる。

【0064】

[0080] 例として図７は、本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ３０８上の撮像サンプル３１０のための例示的なシステム７００を示す概略図である。図６のシステム６００と比較し、システム７００はビームスプリッタ３０４を偏光ビームスプリッタ７０２と置換し、第１のコーティング５０６の上に第２のコーティング７０４が施されている。例えば偏光ビームスプリッタ７０２は、入射光の特定の偏光成分のみを反射し、入射光の他の偏光成分を透過することができる。いくつかの実施形態では、偏光ビームスプリッタ７０２はλ／４偏光フィルタ又は他の任意の偏光フィルタを含み得る。偏光ビームスプリッタ７０２は、赤色光、青色光、又は緑色光のうちの少なくとも１つ等、光源５０２から放射される１つ又は複数の波長の光を偏光することができる。

【0065】

[0081] 例として図７を参照し、光源５０２が偏光ビームスプリッタ７０２上に光を放射する場合、偏光ビームスプリッタ７０２は、第１の偏光（例えばｓ偏光又はｐ偏光）だけを有する光をサンプルホルダ３０８、隙間領域５０８、及びサンプル３１０上に反射し、他の偏光を有する光を反射せずに貫通又は透過することを可能にすることによって光を偏光することができる。隙間領域５０８では、光が第２のコーティング７０４を貫通して第１のコーティング５０６に到達し、反射され得る。反射された光は再び第２のコーティング７０４を貫通し、その後第２のコーティング７０４は、その光を第１の偏光から第２の偏光（例えばｐ偏光又はｓ偏光）に変化させることができる。隙間領域５０８の外側（例えば図３Ｂに関して記載したホルダ表面３１６、ホルダ面取り部３１８、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４）では、光がその偏光を変えることなく（例えばその第１の偏光を維持して）反射され得る。サンプルホルダ３０８、隙間領域５０８、及びサンプル３１０から反射される全ての光が偏光ビームスプリッタ７０２に到達し得る。偏光ビームスプリッタ７０２は第１の偏光で光を反射するので、隙間領域５０８の外側の表面から反射される（即ち第１の偏光を有する）光は偏光ビームスプリッタ７０２によって再び反射することができ、光検出器５０４に到達しない可能性がある一方、隙間領域５０８内で反射された（即ち第２の偏光を有する）光は偏光ビームスプリッタ７０２を貫通して光検出器５０４に到達し得る。その結果、光検出器５０４は、隙間領域５０８が隙間領域５０８の外側の領域よりもはるかに明るい画像を生成することができる。

【0066】

[0082] 図８Ａは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図７のシステム７００によって生成された例示的な画像８０２、８０４、８０６、及び８０８を示す。画像８０２、８０４、及び８０６は、光検出器５０４によって第１のカラーチャネル（例えば赤色チャネル）で生成された第１の画像、光検出器５０４によって第２のカラーチャネル（例えば青色チャネル）で生成された第２の画像、及び光検出器５０４によって第３のカラーチャネル（例えば緑色チャネル）で生成された第３の画像をそれぞれ表し得る。画像８０８は、画像８０２、８０４、及び８０６に基づいて生成される合成画像であり得る。画像８０８の各ピクセルについて、式（１）に従って画像８０４内のその第１の同位置ピクセルの第１のグレーレベル、画像８０２内のその第２の同位置ピクセルの第２のグレーレベル、及び画像８０６内のその第３の同位置ピクセルの第３のグレーレベルを使用してピクセルのグレーレベルを決定することができる。（図８Ａでは破線矢印によって表す）ｘ方向に沿って、画像８０２、８０４、８０６、及び８０８のそれぞれは、図３Ｂのホルダ表面３１６、ホルダ面取り部３１８、ホルダ溝３２０、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４にそれぞれ対応する（例えば輝度を表す）異なるグレーレベル強度を有する５つの部分を含む。

【0067】

[0083] 図８Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図８Ａの画像８０２、８０４、８０６、及び８０８に対応する例示的なグレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２を示す。（図８Ｂでは破線矢印によって表す）グレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２のｘ軸は、図８Ａにおけるｘ方向を表す。グレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２のｙ軸は、グレーレベル強度値を表す。図８Ｂに示すように、グレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２のそれぞれにおいて、グレーレベル強度値を表す折れ線は、セグメント８１０、８１２、及び８１４を含む。図３Ｂを参照し、グレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２内のセグメント８１０は、画像８０２、８０４、８０６、及び８０８内のホルダ表面３１６にそれぞれ対応する部分のグレーレベル強度値を表すことができる。グレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２内のセグメント８１２は、画像８０２、８０４、８０６、及び８０８内のホルダ溝３２０にそれぞれ対応する部分のグレーレベル強度値を表すことができる。グレーレベルプロファイル８１６、８１８、８２０、及び８２２内のセグメント８１４は、画像８０２、８０４、８０６、及び８０８内のサンプル表面３２４にそれぞれ対応する部分のグレーレベル強度値を表すことができる。

【0068】

[0084] 図６Ｂのグレーレベルプロファイル６１６～６２０内のセグメント６１０～６１４と比較し、図８Ｂのグレーレベルプロファイル８１６～８２０ではセグメント８１０及び８１４のグレーレベル強度値が著しく減少している一方、セグメント８１２のグレーレベル強度値は、グレーレベルプロファイル８１６～８２０内でほぼ同じである。その結果、図６Ｂのグレーレベルプロファイル６２２と比較し、図８Ｂのグレーレベルプロファイル８２２内のセグメント８１０とセグメント８１２との間のグレーレベル強度差は、セグメント６１０とセグメント６１２との間のグレーレベル強度差よりも一層大きくなり、グレーレベルプロファイル８２２内のセグメント８１４とセグメント８１２との間のグレーレベル強度差は、セグメント６１４とセグメント６１２との間のグレーレベル強度差よりも一層大きくなる。これに対応し、図８Ａの画像８０８内のホルダ溝３２０に対応する部分とホルダ表面３１６に対応する部分との間の画像コントラストが図６Ａの画像６０８内のホルダ溝３２０に対応する部分とホルダ表面３１６に対応する部分との間の画像コントラストよりも一層鮮明になり、図８Ａの画像８０８内のホルダ溝３２０に対応する部分とサンプル表面３２４に対応する部分との間の画像コントラストが図６Ａの画像６０８内のホルダ溝３２０に対応する部分とサンプル表面３２４に対応する部分との間の画像コントラストよりも一層鮮明になる。その結果、画像６０８と比較し、画像処理アルゴリズムは画像８０８を使用してサンプル（例えばサンプル３１０）の外部エッジ及びサンプルホルダ（例えばサンプルホルダ３０８）の内部エッジを決定するために一層高い成功率でエッジを識別することができる。

【0069】

[0085] 本開示の一部の実施形態に一致し、位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置は、サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成することができる静電ホルダを含み得る。隙間領域の表面にはメカニカルミリングプロセスが施され得る。本装置は、隙間領域に光を向けることができる光源も含み得る。本装置は、隙間領域から反射された光を撮像することができる光検出器を更に含み得る。

【0070】

[0086] いくつかの実施形態では、隙間領域の表面はアルミニウム表面であり得る。いくつかの実施形態では、メカニカルミリングプロセスの完了条件は、毎分４０００回（ＲＰＭ）以上のミリング回転速度、毎秒２ミリメートル以下の直線送り、又は０．０３ミリメートル以下のｚ軸切削送りの少なくとも１つを含み得る。

【0071】

[0087] 例として図９は、本開示のいくつかの実施形態に一致する、サンプルホルダ３０８上のサンプル３１０を撮像するための例示的なシステム９００を示す概略図である。図３Ａ～図３Ｂに関して記載したシステム３００と比較し、システム９００では、隙間領域５０８の表面９０２は、その反射率を高め、表面９０２、ホルダ表面３１６、及びホルダ面取り部３１８の表面間の光学的フィーチャの一貫性を高めるために、メカニカルミリングプロセスを施すことができる。一例として、表面９０２がアルミニウム表面である場合、メカニカルミリングプロセスの完了条件は、５０００ＲＰＭ以上のミリング回転速度、毎秒１ミリメートル以下の直線送り、又は０．００２５ミリメートル以下のｚ軸切削送りの少なくとも１つを含み得る。メカニカルミリングプロセスを施した後、表面９０２はミルツーリング跡を有することがある。いくつかの実施形態では、そのようなミルツーリング跡は、除去又は更に処理することなしに残すことができる。

【0072】

[0088] 図１０Ａは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図９のシステム９００以外のシステム（例えば図３Ａのシステム３００）によって生成されたサンプル（例えばサンプル３１０）の例示的な画像１０００Ａを示す。図１０Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に一致する、図９のシステム９００によって生成された例示的な画像１０００Ｂを示す。画像１０００Ｂは、図９に関して記載したメカニカルミリングプロセスを表面９０２に施した後で生成され得る。一例として、画像１０００Ａ及び１０００Ｂは、モノクロ光検出器である光検出器３１４によって生成されてもよく、それらのピクセル内にグレーレベル値だけを含み得る。

【0073】

[0089] 図３Ｂを参照し、（図１０Ａ～図１０Ｂでは破線矢印によって表す）ｘ方向に沿って、画像１０００Ａは、ホルダ面取り部３１８、ホルダ溝３２０、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４にそれぞれ対応する部分１００４、１００６、１００８、及び１０１０を含む。ｘ方向に沿って、画像１０００Ｂは、ホルダ面取り部３１８、ホルダ溝３２０、サンプル面取り部３２２、及びサンプル表面３２４にそれぞれ対応する部分１０１４、１０１６、１０１８、及び１０１０を含む。図１０Ａ～図１０Ｂに示すように、部分１００４、１００６、１００８、及び１０１０と比較し、部分１０１４、１０１６、１０１８、及び１０１０はより鮮明な画像コントラストを有し、そのそれぞれの中でより一貫した光学的フィーチャを有する。例えば部分１００６は部分１００４及び部分１００８の隣接領域と殆ど区別できないのに対し、部分１０１６は部分１０１４及び１０１８と明確に区別できる。別の例として、部分１０２０は部分１０１０よりも明るい。その結果、画像１０００Ａと比較し、画像処理アルゴリズムは画像１０００Ｂを使用してサンプル（例えばサンプル３１０）の外部エッジ及びサンプルホルダ（例えばサンプルホルダ３０８）の内部エッジを決定するためにより高い成功率でエッジを識別することができる。

【0074】

[0090] 図１１は、本開示のいくつかの実施形態に一致する、位置決めされたサンプルの位置を検出するための例示的な方法１１００を示すフローチャートである。方法１１００は、ステップ１１０２～１１０８を含む。

【0075】

[0091] ステップ１１０２で、静電ホルダ（例えば図３Ａ～図８に関して記載したサンプルホルダ３０８）において保持されるサンプル（例えば図３Ａ～図８に関して記載したサンプル３１０）の外部エッジと静電ホルダの構造（例えば内部エッジ）との間に形成される隙間領域（例えば図５～図８に関して記載した隙間領域５０８）から反射された光を（例えば図５～図８に関して記載した光検出器５０４によって）得ることができる。隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射し、第３の輝度で第３の波長の光を反射することができる第１のコーティング（例えば図３Ａ～図８Ｂに関して記載した第１のコーティング５０６）で覆うことができる。第１の波長は所定の波長範囲内とすることができ、第２の波長及び第３の波長は所定の波長範囲外にあり得る。第１の輝度は、第２の輝度及び第３の輝度よりも高くあり得る。いくつかの実施形態では、第１のコーティングは、光の偏光を修正し得る第２のコーティング（例えば図７～図８Ｂに関して記載した第２のコーティング７０４）で覆うことができる。

【0076】

[0092] いくつかの実施形態では、光は複数の波長を含み得る。例えば光は可視光（例えば白色光）を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の波長の光、第２の波長の光、及び第３の波長の光が、赤色光、青色光、及び緑色光を含み得る。

【0077】

[0093] ステップ１１０４で、第１のカラーチャネル（例えば青色チャネル）における第１の画像（例えば図６Ａに関して記載した画像６０４）、第２のカラーチャネル（例えば赤色チャネル）における第２の画像（例えば図６Ａに関して記載した画像６０２）、及び第３のカラーチャネル（例えば緑色チャネル）における第３の画像（例えば図６Ａに関して記載した画像６０６）として（例えば図５～図８Ｂに関して記載した光検出器５０４及び図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）光を撮像することができる。第１の波長の光（例えば青色光）は、第１のカラーチャネルで撮像することができる。第２の波長（例えば赤色光）の光は、第２のカラーチャネルで撮像することができる。第３の波長の光（例えば緑色光）は、第３のカラーチャネルで撮像することができる。

【0078】

[0094] ステップ１１０６で、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて（例えば図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）合成画像（例えば図６Ａに関して記載した画像６０８）を生成することができる。ステップ１１０８で、合成画像に基づいて（例えば図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）サンプルの位置を決定することができる。

【0079】

[0095] いくつかの実施形態では、合成画像を生成するために、第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを（例えば図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）決定することができる。第１の差は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベル（例えば式（１）に関して記載したＧＬＶ_Ｐ１）と第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベル（例えば式（１）に関して記載したＧＬＶ_Ｐ２）との間であり得る。第２の差は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと、第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベル（例えば式（１）に関して記載したＧＬＶ_Ｐ３）と、の間であり得る。第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルは同位置にあり得る。

【0080】

[0096] いくつかの実施形態では、第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定するために、第１の差及び第２の差の加重和（例えば式（１）に関して記載したＧＬＶ_Ｐ）としてピクセルのグレーレベルを（例えば図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）決定することができる。第１の差は、第１の重み値（例えば式（１）に関して記載したパラメータａ）で重み付けされ得る。第２の差は、第２の重み値（例えば式（１）に関して記載したパラメータｂ）で重み付けされ得る。第１の重み値及び第２の重み値は０から１の範囲内にあり得る。

【0081】

[0097] 図１２は、本開示の一部の実施形態に一致する、静電ホルダを製造するための例示的な方法１２００を示すフローチャートである。方法１２００は、ステップ１２０２～１２０６を含む。

【0082】

[0098] ステップ１２０２で、静電ホルダ（例えば図９～図１０Ｂに関して記載したサンプルホルダ３０８）において保持されるサンプル（例えば図９～図１０Ｂに関して記載したサンプル３１０）の外部エッジと静電ホルダの構造（例えば内部エッジ）との間に形成される隙間領域（例えば図９～図１０Ｂに関して記載した隙間領域９０８）の表面（例えば図９～図１０Ｂに関して記載した表面９０２）にメカニカルミリングプロセスを施すことができる。メカニカルミリングプロセスの完了条件は、毎分４０００回以上のミリング回転速度、毎秒２ミリメートル以下の直線送り、又は０．０３ミリメートル以下のｚ軸切削送りの少なくとも１つを含み得る。いくつかの実施形態では、隙間領域の表面はアルミニウム表面である。

【0083】

[0099] 静電ホルダは、隙間領域から反射される光に基づいて画像（例えば図１０Ｂに関して記載した画像１０００Ｂ）を（例えば図９～図１０Ｂに関して記載した光検出器３１４及び図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）生成するように構成され得る。静電ホルダは、画像に基づいてサンプルの位置を（例えば図２に関して記載した画像処理システム２５０によって）決定するように更に構成され得る。

【0084】

[0100] プロセッサ（例えば図１のコントローラ１０９のプロセッサ）が、画像処理（例えば図１１の方法１１００の一部若しくはすべてのステップ又は図１２の方法１２００の一部若しくはすべてのステップ）、データ処理、データベース管理、グラフィカル表示、画像検査装置又は別の撮像デバイスの動作、サンプル上の欠陥の検出などを実行するための指令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体が提供され得る。非一時的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録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、他の任意の光学データ記録媒体、穿孔パターンを有する任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ又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又はカートリッジ、及びこれらのもののネットワーク化されたバージョンを含む。

【0085】

[0101] 実施形態は以下の条項を用いて更に説明することができる：
１．位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置であって、
サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダであって、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し第２の輝度で第２の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度よりも高い、静電ホルダと、
隙間領域に光を向けるように構成される光源と、
隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器と、
を含む、装置。
２．所定の偏光で隙間領域に向けられた光を偏光させるように構成される偏光ビームスプリッタを更に含む、条項１に記載の装置。
３．第１のコーティングが光の偏光を修正するように構成される第２のコーティングで覆われる、条項２に記載の装置。
４．第１の波長の光が、赤色光、青色光、又は緑色光のうちの１つを含み、第２の波長の光が、赤色光、青色光、又は緑色光のうちの別の１つを含む、条項１に記載の装置。
５．第１の波長の光が青色光であり、第２の波長の光が緑色光又は赤色光である、条項４に記載の装置。
６．光が複数の波長を含む、条項１に記載の装置。
７．光が可視光を含む、条項６に記載の装置。
８．光が白色光を含む、条項６に記載の装置。
９．光検出器が複数のカラーチャネルで光を撮像するように更に構成される、条項１に記載の装置。
１０．複数のカラーチャネルが、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルを含む、条項９に記載の装置。
１１．第１のコーティングが、第３の輝度で第３の波長の光を反射するように更に構成され、第３の波長の光は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第３の輝度よりも高い、条項１に記載の装置。
１２．光検出器が、隙間領域から反射された光を第１のカラーチャネルの第１の画像、第２のカラーチャネルの第２の画像、及び第３のカラーチャネルの第３の画像として撮像するように更に構成され、
第１の波長の光は第１のカラーチャネルで撮像され、第２の波長の光は第２のカラーチャネルで撮像され、第３の波長の光は第３のカラーチャネルで撮像され、
装置は、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成するように構成される回路を更に含む、条項１１に記載の装置。
１３．第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定することであって、第１の差は第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベルとの間であり、第２の差は第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベルとの間であり、第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルが同位置にあること、及び
ピクセルのグレーレベルに基づいて合成画像を生成すること、
を行うように構成される回路を更に含む、条項１２に記載の装置。
１４．第１の差及び第２の差の加重和としてピクセルのグレーレベルを決定するように構成される回路を更に含み、
第１の差は第１の重み値で重み付けされ、
第２の差は第２の重み値で重み付けされ、
第１の重み値及び第２の重み値が０から１の範囲内にある、条項１３に記載の装置。
１５．位置決めされたサンプルの位置を検出するための装置であって、
サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダであって、隙間領域の表面にはメカニカルミリングプロセスが施される、静電ホルダと、
隙間領域に光を向けるように構成される光源と、
隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器と、
を含む、装置。
１６．隙間領域の表面がアルミニウム表面である、条項１５に記載の装置。
１７．メカニカルミリングプロセスの完了条件は、毎分４０００回以上のミリング回転速度、毎秒２ミリメートル以下の直線送り、又は０．０３ミリメートル以下のｚ軸切削送りの少なくとも１つを含む、条項１６に記載の装置。
１８．サンプルホルダ上で位置決めされるサンプルを走査し、サンプルの画像を生成するように構成される画像検査装置と、
サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダであって、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し第２の輝度で第２の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度よりも高い、静電ホルダと、
所定の偏光で隙間領域に光を向けるように構成される光源と、
隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器であって、撮像される光の第１の波長の輝度は撮像される光の第２の波長の輝度よりも高い、光検出器と、
を含む、システム。
１９．サンプルホルダ上で位置決めされるサンプルを走査し、サンプルの画像を生成するように構成される画像検査装置と、
サンプルを保持し、静電ホルダがサンプルを保持するときサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に隙間領域を形成するように構成される静電ホルダであって、隙間領域の表面にはメカニカルミリングプロセスが施される、静電ホルダと、
所定の偏光で隙間領域に光を向けるように構成される光源と、
隙間領域から反射された光を撮像するように構成される光検出器と、
を含む、システム。
２０．位置決めされたサンプルの位置を検出するための方法であって、
静電ホルダにおいて保持されるサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域から反射される光を得ることであって、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射し、第３の輝度で第３の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長及び第３の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度及び第３の輝度よりも高いこと、
第１のカラーチャネルにおける第１の画像、第２のカラーチャネルにおける第２の画像、及び第３のカラーチャネルにおける第３の画像として光を撮像することであって、第１の波長の光は第１のカラーチャネルで撮像され、第２の波長の光は第２のカラーチャネルで撮像され、第３の波長の光は第３のカラーチャネルで撮像されること、
第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成すること、及び、
合成画像に基づいてサンプルの位置を決定すること、
を含む、方法。
２１．第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成することが、第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定することを含み、
第１の差は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベルとの間であり、
第２の差は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベルとの間であり、
第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルは、同位置にある、条項２０に記載の方法。
２２．第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定することが、第１の差及び第２の差の加重和としてピクセルのグレーレベルを決定することを含み、
第１の差は、第１の重み値で重み付けされ、
第２の差は、第２の重み値で重み付けされ、
第１の重み値及び第２の重み値は、０から１の範囲内にある、条項２１に記載の方法。
２３．第１のコーティングが光の偏光を修正するように構成される第２のコーティングで覆われる、条項２１に記載の方法。
２４．第１の波長の光、第２の波長の光、及び第３の波長の光が、赤色光、青色光、及び緑色光を含む、条項２１に記載の方法。
２５．光が複数の波長を含む、条項２１に記載の方法。
２６．光が可視光を含む、条項２５に記載の方法。
２７．光が白色光を含む、条項２５に記載の方法。
２８．第１のカラーチャネルが青色チャネルであり、第２のカラーチャネルが赤色チャネルであり、第３のチャネルが緑色チャネルである、条項２１に記載の方法。
２９．装置に方法を実行させるために装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な１組の命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体であって、方法は、
静電ホルダにおいて保持されるサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域から反射される光を装置に得させることであって、隙間領域は、第１の輝度で第１の波長の光を反射し、第２の輝度で第２の波長の光を反射し、第３の輝度で第３の波長の光を反射するように構成される第１のコーティングで覆われ、第１の波長は所定の波長範囲内にあり、第２の波長及び第３の波長は所定の波長範囲外にあり、第１の輝度は第２の輝度及び第３の輝度よりも高いこと、
第１のカラーチャネルにおける第１の画像、第２のカラーチャネルにおける第２の画像、及び第３のカラーチャネルにおける第３の画像として光を装置に撮像させることであって、第１の波長の光は第１のカラーチャネルで撮像され、第２の波長の光は第２のカラーチャネルで撮像され、第３の波長の光は第３のカラーチャネルで撮像されること、
第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成すること、及び、
合成画像に基づいてサンプルの位置を決定すること、
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
３０．第１の画像、第２の画像、及び第３の画像に基づいて合成画像を生成することが、第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定することを含み、
第１の差は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第２の画像の第２のピクセルの第２のグレーレベルとの間であり、
第２の差は、第１の画像の第１のピクセルの第１のグレーレベルと第３の画像の第３のピクセルの第３のグレーレベルとの間であり、
第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルは、同位置にある、条項２９に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３１．第１の差及び第２の差に基づいてピクセルのグレーレベルを決定することが、第１の差及び第２の差の加重和としてピクセルのグレーレベルを決定することを含み、
第１の差は、第１の重み値で重み付けされ、
第２の差は、第２の重み値で重み付けされ、
第１の重み値及び第２の重み値は、０から１の範囲内にある、条項３０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３２．第１のコーティングが光の偏光を修正するように構成される第２のコーティングで覆われる、条項２９に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３３．第１の波長の光、第２の波長の光、及び第３の波長の光が、赤色光、青色光、及び緑色光を含む、条項２９に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３４．光が複数の波長を含む、条項２９に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３５．光が可視光を含む、条項３４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３６．光が白色光を含む、条項３４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３７．第１のカラーチャネルが青色チャネルであり、第２のカラーチャネルが赤色チャネルであり、第３のチャネルが緑色チャネルである、条項２９に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
３８．静電ホルダを製造するための方法であって、
静電ホルダにおいて保持されるサンプルの外部エッジと静電ホルダの構造との間に形成される隙間領域の表面にメカニカルミリングプロセスを施すことを含み、
メカニカルミリングプロセスの完了条件は、毎分４０００回以上のミリング回転速度、毎秒２ミリメートル以下の直線送り、又は０．０３ミリメートル以下のｚ軸切削送りの少なくとも１つを含み、
静電ホルダは、隙間領域から反射される光に基づいて画像を生成し、画像に基づいてサンプルの位置を決定するように構成される、方法。
３９．隙間領域の表面がアルミニウム表面である、条項３８に記載の方法。

【0086】

[0102] 図中のブロック図は、本開示の様々な例示的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のアーキテクチャ、機能、及び動作を示す。この点に関して、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、指定の論理機能を実装するための１つ又は複数の実行可能指令を含むコードのモジュール、セグメント、又は一部を表し得る。一部の代替的実装形態では、ブロック内に示す機能が図面に示す順序と異なる順序で生じ得ることを理解すべきである。例えば関与する機能にもよるが、連続して示す２つのブロックをほぼ同時に実行又は実装することができ、又は２つのブロックを逆の順序で実行できる場合もある。一部のブロックは省略することもできる。ブロック図の各ブロック及びブロックの組み合わせは、指定の機能又は行為を実行する専用のハードウェアベースのシステムによって、又は専用のハードウェア及びコンピュータ指令の組み合わせによって実装され得ることも理解すべきである。

【0087】

[0103] 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3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】