[go: up one dir, main page]

TWI753481B - 帶電粒子線裝置 - Google Patents

帶電粒子線裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI753481B
TWI753481B TW109122930A TW109122930A TWI753481B TW I753481 B TWI753481 B TW I753481B TW 109122930 A TW109122930 A TW 109122930A TW 109122930 A TW109122930 A TW 109122930A TW I753481 B TWI753481 B TW I753481B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
irradiation
charged particle
particle beam
calculator
spot
Prior art date
Application number
TW109122930A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202121478A (zh
Inventor
中村洋平
三羽貴文
君平太
津野夏規
福田宗行
Original Assignee
日商日立全球先端科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日立全球先端科技股份有限公司 filed Critical 日商日立全球先端科技股份有限公司
Publication of TW202121478A publication Critical patent/TW202121478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI753481B publication Critical patent/TWI753481B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/305—Contactless testing using electron beams
    • G01R31/307—Contactless testing using electron beams of integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/305—Contactless testing using electron beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/224—Luminescent screens or photographic plates for imaging; Apparatus specially adapted therefor, e. g. cameras, TV-cameras, photographic equipment or exposure control; Optical subsystems specially adapted therefor, e. g. microscopes for observing image on luminescent screen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/07—Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/418—Imaging electron microscope
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24564—Measurements of electric or magnetic variables, e.g. voltage, current, frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2803—Scanning microscopes characterised by the imaging method
    • H01J2237/2806—Secondary charged particle

Landscapes

  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

提供一種可推定試料的內部元件構造之帶電粒子線裝置。 帶電粒子線裝置，具有電子線光學系統(120)、檢測器(117)、演算器(127)。電子線光學系統(120)，對試料(SPL)上的位置上或時間上相異的複數個照射點照射電子線。檢測器(117)，檢測因應電子線光學系統(120)所致之電子線的照射而從試料(SPL)放出的電子。演算器(127)，從在複數個照射點藉由檢測器(117)檢測出的電子，演算照射點間的相依關係。

Description

帶電粒子線裝置
本發明有關帶電粒子線裝置，例如有關運用帶電粒子線來推定試料的內部構造之技術。
運用電子顯微鏡之試料分析法的1種，已知有基於檢測藉由將電子束對試料照射而得到的二次電子等，來形成電位對比像，而基於該電位對比像的分析來評估形成於試料上的元件的電氣特性之手法。
專利文獻1中，揭示從電位對比算出電阻值，來判別缺陷之方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-100823號公報
[發明所欲解決之問題]
專利文獻1揭示運用電位對比來推定試料的電阻值之方法。另一方面，例如，依試料而定，在形成於試料內的構件間可能會產生相互作用。這樣的情形下，僅依單一的觀察條件可能難以充分地推定試料的內部元件構造。
本發明有鑑於這樣的情事而研發，其目的之一在於提供一種可推定試料的內部元件構造之帶電粒子線裝置。
本發明的前述以及其他目的與新穎特徵，將由本說明書之記述及隨附圖面而明瞭。 [解決問題之技術手段]
若要簡單說明本案中揭示的實施形態當中代表性者，則如下記所述。
依本發明的代表性實施形態之帶電粒子線裝置，具有帶電粒子線光學系統、檢測器、演算器。帶電粒子線光學系統，對試料上的位置上或時間上相異的複數個照射點照射帶電粒子線。檢測器，檢測因應帶電粒子線光學系統所致之帶電粒子線的照射而從試料放出的電子。演算器，從在複數個照射點藉由檢測器檢測出的電子，演算照射點間的相依關係。 [發明之效果]
若要簡單說明藉由本案中揭示的發明當中代表性實施形態而獲得之效果，係可運用帶電粒子線裝置來推定試料的內部元件構造。
以下的實施形態中，當言及要素的數量等(包含個數、數值、量、範圍等)的情形下，除另有載明之情形及原理上限定於特定的數量之情形等外，並不限定於該特定的數量，亦可為特定的數量以上或以下。此外，以下的實施形態中，其構成要素(亦包含要素步驟等)，除另有載明之情形及原理上料想明顯為必須之情形等外，當然未必為必須之物。同樣地，以下的實施形態中，當言及構成要素等的形狀、位置關係等時，除另有載明之情形及原理上料想明顯不符之情形等外，實質上包含和該形狀等近似或類似等之物。此一事實針對上述數值及範圍亦同。
以下基於圖面詳細說明本發明之實施形態。另，用來說明實施形態之所有圖中，對同一構件原則上標注同一符號，省略其反覆說明。
《帶電粒子線裝置的構成》 圖1A為依本發明的一實施形態之帶電粒子線裝置的主要部位的構成例示意概略圖。圖1B為圖1A中的計算機周遭的主要部位構成例示意概略圖。說明書中，舉出帶電粒子線裝置為運用電子線的電子顯微鏡裝置之情形作為例子，但不限於此，例如亦可為運用離子線的離子顯微鏡裝置等。圖1A所示帶電粒子線裝置，具備電子顯微鏡本體101、計算機102、顯示裝置103、記憶裝置104、輸出入裝置105。輸出入裝置105，例如為鍵盤或滑鼠等的使用者介面。
電子顯微鏡本體101，具備電子源111、脈波調變器112、光圈113、偏向器114、對物透鏡115、平台116、檢測器117、及控制它們之電子顯微鏡控制器110。在平台116上搭載試料SPL。脈波調變器112，基於事先訂定好的脈波化條件，將來自電子源111的電子線(帶電粒子線)予以脈波化(調變)而往試料SPL照射。偏向器114，在試料SPL上掃描電子線。
圖1B中，作為電子顯微鏡本體101，代表性地示意圖1A所示之電子顯微鏡控制器110、電子源111、偏向器114及檢測器117。其中，電子源111及偏向器114等，被稱為電子線光學系統(帶電粒子線光學系統)120。電子線光學系統120，對試料SPL上的位置上或時間上相異的複數個照射點照射電子線(帶電粒子線)。檢測器117，檢測因應該電子線光學系統120所致之電子線的照射而從試料SPL放出的電子(二次電子、反射電子)的放出量。
此處，例如記憶裝置104中，雖圖示省略，但存放有規範當對試料SPL照射電子線時的各種條件之複數個掃描配方(recipe)。各掃描配方，例如制定光學條件、掃描條件、脈波化條件等的組合。光學條件，例如制定加速電壓、減速電壓、照射電流(探針電流)、掃描速度、掃描間隔、倍率、展開角、工作距離等。減速電壓，雖圖示省略，但為用來藉由對試料SPL施加電壓而在試料SPL前一刻使電子線的速度減速之電壓。
掃描條件，例如制定在試料SPL的平面上之掃描範圍、或該掃描範圍中的電子線的移動方式(例如右方向、左方向、上方向、下方向等)等。也就是說，掃描條件制定運用偏向器114等在哪一時間點將電子線對焦於哪一座標(惟雖對焦但不限於實際地照射)。脈波化條件，制定當對試料SPL以脈波狀照射電子線時之脈波化條件，制定在規定的控制周期中僅於哪一時間點起算在哪一期間將電子線的照射設定ON。也就是說，脈波化條件制定是否運用脈波調變器112等而在基於掃描條件被對焦的目標進行實際的照射。
電子顯微鏡本體101內的電子顯微鏡控制器110，基於這樣的掃描配方，控制電子線光學系統120。此外，電子顯微鏡控制器110，和電子線光學系統120的控制同步而控制檢測器117。
計算機102，例如藉由包含CPU(Central Processing Unit)等的電腦系統而構成。計算機102，具備掃描條件選擇部125、電子線照射結果記憶部126、演算器127、比較器128、推定構造資料庫129、推定結果記憶部130、演算結果記憶部131、介面132。該些各部，例如藉由CPU等所致之程式處理、或構成記憶部的計算機102內的揮發性記憶體或非揮發性記憶體等而實現。
掃描條件選擇部125，基於記憶裝置104中存放的規定的掃描配方，選擇該掃描配方中規範的複數個掃描條件當中的一者。電子線光學系統120，基於掃描條件選擇部125中選擇的掃描條件，透過來自電子顯微鏡控制器110的控制，對試料SPL照射電子線。檢測器117，檢測因應該電子線的照射而從試料SPL放出的電子。
電子線照射結果記憶部126，將藉由檢測器117檢測出的電子記憶作為電子線照射結果。電子線照射結果，例如可為藉由檢測器117檢測出的每一照射點的二次電子放出量的實測值，亦可為將該實測值變換成二次電子像(電位對比像)而成者。
演算器127，細節後述之，惟是透過掃描條件選擇部125一面改變掃描條件(例如右方向、左方向等)，一面從在複數個照射點藉由檢測器117檢測出的電子(也就是說，存放於電子線照射結果記憶部126的照射結果)，演算照射點間的相依關係。然後，演算器127將該照射點間的相依關係的演算結果存放於演算結果記憶部131。此外，演算器127將存放於演算結果記憶部131的演算結果透過介面132顯示於顯示裝置103，或是存放於記憶裝置104。
推定構造資料庫129，例如藉由計算機102內的非揮發性記憶體或記憶裝置104等而實現，保持照射點間的相依關係與元件構造(或等效電路)之對應關係。比較器128，將演算器127所致之演算結果(亦即照射點間的相依關係)和推定構造資料庫129比較，藉此輸出相對應的元件構造(或等效電路)，存放於推定結果記憶部130。此外，比較器128將存放於推定結果記憶部130的推定結果透過介面132顯示於顯示裝置103，或是存放於記憶裝置104。
《帶電粒子線裝置的動作》 圖2為圖1B的電子顯微鏡裝置的主要部位的動作例示意流程圖。步驟S101中，掃描條件選擇部125基於來自演算器127的指示，選擇掃描配方。掃描配方中，例如規範電子線的掃描方向(右方向、左方向、上方向、下方向等)或掃描速度等為相異之複數個掃描條件。步驟S102中，掃描條件選擇部125選擇在已選擇的掃描配方中規範的複數個掃描條件的一者(例如往右方向之掃描)，指示給電子顯微鏡本體101的電子顯微鏡控制器110。
步驟S103中，電子線光學系統120透過電子顯微鏡控制器110基於從掃描條件選擇部125指示的掃描條件，往試料SPL照射電子線。步驟S104中，檢測器117檢測因應電子線的照射而從試料SPL放出的電子，將該檢測結果往電子線照射結果記憶部126存放。步驟S105中，掃描條件選擇部125基於來自演算器127的指示，判別掃描配方中規範的所有的掃描條件所致之照射是否完畢。
步驟S105中，當所有的掃描條件所致之照射尚未完畢的情形下，掃描條件選擇部125在步驟S106中選擇掃描配方內的別的掃描條件(例如往左方向之掃描)，回到步驟S103的處理。另一方面，步驟S105中，當所有的掃描條件所致之照射完畢的情形下，演算器127在步驟S107中基於電子線照射結果記憶部126中存放的照射結果，演算照射點間的相依關係，將該演算結果存放於演算結果記憶部131。接下來，步驟S108中，演算器127將存放於演算結果記憶部131的演算結果透過介面132顯示於顯示裝置103。
《演算器的細節》 圖3(a)~圖3(d)為圖1B中的演算器的處理內容的一例說明模型圖。圖3(a)中，示意對照射點X，Y的照射結果，示意往左方向之掃描所伴隨的照射結果301a、及往右方向之掃描所伴隨的照射結果301b。圖3(a)的照射結果301a，301b中，發生如下般的現象。若對照射點X進行事前照射，則有增亮照射點Y之效果(也就是說，使來自照射點Y的二次電子放出量增加之效果)。反之，即使對照射點Y進行事前照射，也沒有增亮(及減暗)照射點X之效果。
鑑此，演算器127將這樣的照射點X，Y間的相依關係，以有向圖(directed graph)311來表現(也就是說，生成表示相依關係的有向圖311)，將該有向圖311顯示於顯示裝置103。具體而言，演算器127將照射點X，Y間的相依關係，以示意從照射點X往照射點Y之相依關係的箭頭、及表示此相依關係的強度之正極的權重係數“+|W|”來表現。
圖3(b)中亦同，示意對照射點X，Y的照射結果，示意往左方向之掃描所伴隨的和圖3(a)相異的照射結果302a、及往右方向之掃描所伴隨的和圖3(a)相異的照射結果302b。圖3(b)的照射結果302a，302b中，發生如下般的現象。若對照射點X進行事前照射，則有減暗照射點Y之效果(也就是說，使來自照射點Y的二次電子放出量減少之效果)。反之，即使對照射點Y進行事前照射，也沒有減暗(及增亮)照射點X之效果。這樣的照射點X，Y間的相依關係，如同圖3(a)之情形般，以示意從照射點X往照射點Y之關係性的箭頭、及表示此關係性的強度之負極的權重係數“-|W|”來表現。
像這樣，演算器127，在將電子線對照射點X照射後再對照射點Y照射之情形下、及在對照射點Y照射後再對照射點X照射之情形下，比較和照射點X或照射點Y相對應之檢測器117中的檢測結果，藉此演算位置上相異的照射點X，Y間的相依關係。有關此時的掃描方法，例如可為朝右方向連續性地照射，藉此結果上照射了照射點X後再照射照射點Y之方法(也就是說，對照射點X與照射點Y之間的場所也照射之方法)。或是，亦可為一面朝右方向掃描一面運用圖1A的脈波變調器112，藉此明示性地照射了照射點X後再照射照射點Y之方法(也就是說，對照射點X與照射點Y之間的場所不照射之方法)。
圖3(c)中，示意對照射點X持續性地照射之情形下的照射結果。圖3(c)的照射結果303中，發生如下般的現象。若持續對照射點X之照射，則有照射點X階段性地變亮之效果(也就是說，使來自照射點X的二次電子放出量增加之效果)。此現象，以示意從照射點X往同樣是照射點X之關係性的箭頭、及表示此關係性的強度之正極的權重係數“+|W|”來表現。
圖3(d)中亦同，示意對照射點X持續性地照射之情形下的和圖3(c)相異的照射結果。圖3(d)的照射結果304中，發生如下般的現象。若持續對照射點X之照射，則有照射點X階段性地變暗之效果(也就是說，使來自照射點X的二次電子放出量減少之效果)。此現象，如同圖3(c)之情形般，以示意從照射點X往同樣是照射點X之關係性的箭頭、及表示此關係性的強度之負極的權重係數“-|W|”來表現。
像這樣，演算器127，比較當將電子線對規定的照射點持續性地照射之情形下的於各時間點之檢測器117中的檢測結果，藉此演算時間上相異的照射點X間的相依關係。有關此時的掃描方法，例如可為一面對照射點X連續照射，一面定期地進行檢測器117所致之檢測之方法。或是，亦可為運用脈波調變器112，藉此對照射點X以規定的時間間隔反覆進行照射，於其各次進行檢測器117所致之檢測之方法。
此處，圖3(a)~圖3(d)所示照射點間的權重係數“|W|”，例如能夠運用照射時間間隔T及二次電子放出量的變化量(或二次電子像中的明度的變化量)ΔB，而以如式(1)般的形式表示。例如，圖3(a)的情形下，照射時間間隔T為對照射點X照射的時間點與對照射點Y照射的時間點之時間間隔，變化量ΔB為照射點Y中的照射結果301a與照射結果301b之明度(二次電子放出量)的差分。此外，例如圖3(c)的情形下，照射時間間隔T例如為某一時間點t1與其後的時間點t2之時間間隔，變化量ΔB為時間點t1中的明度(二次電子放出量)與時間點t2中的明度之差分。 |W|=|ΔB/ΔT| (1)
圖4(a)~圖4(d)為圖1B的電子顯微鏡裝置中，一面改變掃描方向一面從規定的試料獲得的照射結果的一例示意圖，圖4(e)為從圖4(a)~圖4(d)的照射結果獲得的照射點間的相依關係的一例示意圖。圖4(a)中，示意在試料上朝下方向掃描之情形下的照射結果401，圖4(b)中，示意在試料上朝上方向掃描之情形下的照射結果402。
圖4(c)中，示意在試料上朝左方向掃描之情形下的照射結果403，圖4(d)中，示意在試料上朝右方向掃描之情形下的照射結果404。例如，圖2的步驟S101中被選擇的掃描配方中，作為掃描條件，像這樣規範朝上下左右方向分別掃描。
此處，演算器127基於圖4(a)及圖4(b)的照射結果401，402，如圖4(e)的有向圖405所示，偵測從照射點A往照射點B有著如圖3(b)所示般具有負的權重係數“-WAB ”之相依關係。此外，演算器127基於圖4(c)及圖4(d)的照射結果403，404，如圖4(e)的有向圖405所示，偵測從照射點B往照射點E有著具有負的權重係數”-WBE ”之相依關係，又，從照射點E往照射點B亦有著具有負的權重係數”-WEB ”之相依關係。
另，本例中，雖圖示省略，但訂為對照射點C進行電子線的持續性的照射。又，對照射點C的照射結果，如圖3(d)所示，訂為隨時間經過而變暗。在此情形下，演算器127如圖4(e)的有向圖405所示，偵測在照射點C有著於時間上具有負的權重係數“-WC ”之相依關係。
《推定構造資料庫的細節》 圖5為圖1B中的推定構造資料庫的構成例示意概略圖。推定構造資料庫129，如圖5所示，事先保持有向圖(亦即照射點間的相依關係)與元件構造(或等效電路)之對應關係。例如，項目[1]的有向圖501，表示由於對照射點X進行事前照射而來自照射點Y的二次電子放出量增加。在此情形下，相對應之元件構造505(或等效電路)，例如被推定為MOS電晶體MT。
也就是說，由於對照射點X進行事前照射，以照射點X作為閘極之MOS電晶體會成為ON，原本為開放節點(源極或汲極)之照射點Y會透過MOS電晶體的通道成為導通節點。其結果，若緊接著對照射點Y照射電子線，則照射點Y比起不對照射點X進行事前照射之情形(亦即原本為開放節點之情形)會變得不易帶電，其結果來自照射點Y的二次電子放出量會增加。
項目[2]的有向圖502，表示由於對照射點X進行事前照射而來自照射點Y的二次電子放出量減少。在此情形下，相對應之元件構造506，例如被推定為以照射點X側作為陽極、以照射點Y側作為陰極之二極體DD。也就是說，若對照射點X進行事前照射，則伴隨此之帶電會透過二極體DD而在照射點Y亦產生。其結果，若緊接著對照射點Y照射電子線，則照射點Y的帶電量比起不對照射點X進行事前照射之情形會增加，其結果來自照射點Y的二次電子放出量會減少。
項目[3]的有向圖503，表示由於對照射點X進行事前照射而來自照射點Y的二次電子放出量減少，反之，由於對照射點Y進行事前照射而來自照射點X的二次電子放出量亦減少。在此情形下，相對應之元件構造507，例如被推定為電阻元件RE。也就是說，若對照射點X進行事前照射，則伴隨此之帶電會透過電阻元件RE而在照射點Y亦產生。其結果，若緊接著對照射點Y照射電子線，則照射點Y的帶電量比起不對照射點X進行事前照射之情形會增加，其結果來自照射點Y的二次電子放出量會減少。將照射點X與照射點Y調換的情形下亦同。
《元件構造的推定處理》 圖6(a)為圖1B的演算器所致之演算結果的一例示意圖，圖6(b)為根據圖6(a)的演算結果之來自比較器的輸出內容的一例示意圖。圖6(a)中，示意如同圖4(e)之情形的有向圖405。比較器128，基於圖5的推定構造資料庫129的項目[2]，將和有向圖405中的照射點A與照射點B之相依關係相對應之構造視為二極體DD。此外，比較器128，基於圖5的推定構造資料庫129的項目[3]，將和有向圖405中的照射點B與照射點E之相依關係相對應之構造視為電阻元件RE。
依此方式，比較器128將演算器127所致之演算結果(有向圖)和推定構造資料庫129比較，藉此如圖6(b)所示，輸出相對應之元件構造、或等效電路、或是其組合。圖6(b)的元件構造中，和照射點A相對應之接點插栓601a與和照射點B相對應之接點插栓601b，是透過以接點插栓601a側作為陽極之二極體DD而連接。此外，和照射點B相對應之接點插栓601b與和照射點E相對應之接點插栓601e，是透過作用成為電阻元件RE的導電體602而連接。藉此，接點插栓601a與接點插栓601e，透過二極體DD及電阻元件RE而連接。
另，有向圖405中的照射點C，表示每當進行照射則二次電子放出量減少。在此情形下，每當照射則帶電量增加，因此例如被推定為絕緣性非常高的元件構造。反之，當如圖3(c)般具有正極的權重係數之照射點的情形下，例如被推定為具有負的電阻特性之元件構造。雖圖示省略，但圖5的推定構造資料庫129中亦可包含這樣的情形下之元件構造(或等效電路)。
此外，有向圖中的權重係數“W”的大小，例如能夠用作為劃分視為正常構造還是視為缺陷構造時之判別基準。或者，權重係數“W”的大小，在對同一種的有向圖推定出複數種元件構造的前提下，能夠用作為劃分此複數種元件構造時之判別基準。
此處，圖1B例子中，存放於演算結果記憶部131的如圖6(a)般的有向圖405、或者存放於推定結果記憶部130的如圖6(b)般的元件構造(或等效電路)，被顯示於顯示裝置103。例如，當在試料SPL檢測出某些異常的情形下，使用者通常會進行觀察該試料SPL的截面構造這類的不良分析。此時，藉由在顯示裝置103顯示有向圖、或元件構造(或等效電路)，使用者便能基於該顯示內容適當地判別具體而言要觀察哪一截面構造。其結果，可達成不良分析的效率化等。
《實施形態的主要效果》 以上，藉由運用實施形態之帶電粒子線裝置，典型地，可推定試料的內部元件構造。其結果，例如可及早調查製造工程中的問題的原因、或是製品設計上的問題的原因等，而可實現製品開發期間的縮短、製品的可靠性提升、或各種成本的減低等。另，此處雖以有向圖來表現照射點間的相依關係，但只要能夠瞭解相依關係的方向、及相依關係的強度，則亦可運用其他的表現方法。
以上雖已基於實施形態具體地說明了由本發明者研發之發明，但本發明不限定於前述實施形態，在不脫離其旨意之範圍可做種種變更。例如，前述實施形態是為了便於說明本發明而詳加說明，並非限定於一定要具備所說明之所有構成。此外，可將某一實施形態的一部分置換成其他實施形態之構成，又，亦可於某一實施形態之構成追加其他實施形態之構成。此外，針對各實施形態的構成的一部分，可追加、刪除、置換其他構成。
101:電子顯微鏡本體 102:計算機 103:顯示裝置 104:記憶裝置 105:輸出入裝置 110:電子顯微鏡控制器 111:電子源 112:脈波調變器 113:光圈 114:偏向器 115:對物透鏡 116:平台 117:檢測器 120:電子線光學系統 125:掃描條件選擇部 126:電子線照射結果記憶部 127:演算器 128:比較器 129:推定構造資料庫 130:推定結果記憶部 131:演算結果記憶部 132:介面 301~304,401~404:照射結果 311~314,405,501~503:有向圖 505~507:元件構造 601:接點插栓 602:導電體 A~F,X,Y:照射點 DD:二極體 MT:MOS電晶體 RE:電阻元件 SPL:試料
[圖1A]依本發明的一實施形態之帶電粒子線裝置的主要部位的構成例示意概略圖。 [圖1B]圖1A中的計算機周遭的主要部位構成例示意概略圖。 [圖2]圖1B的電子顯微鏡裝置的主要部位的動作例示意流程圖。 [圖3](a)~(d)為圖1B中的演算器的處理內容的一例說明模型圖。 [圖4](a)~(d)為圖1B的電子顯微鏡裝置中，一面改變掃描方向一面從規定的試料獲得的照射結果的一例示意圖，(e)為從(a)~(d)的照射結果獲得的照射點間的相依關係的一例示意圖。 [圖5]圖1B中的推定構造資料庫的構成例示意概略圖。 [圖6](a)為圖1B的演算器所致之演算結果的一例示意圖，(b)為根據(a)的演算結果之來自比較器的輸出內容的一例示意圖。
101:電子顯微鏡本體
102:計算機
103:顯示裝置
104:記憶裝置
110:電子顯微鏡控制器
111:電子源
114:偏向器
117:檢測器
120:電子線光學系統
125:掃描條件選擇部
126:電子線照射結果記憶部
127:演算器
128:比較器
129:推定構造資料庫
130:推定結果記憶部
131:演算結果記憶部
132:介面
SPL:試料

Claims (6)

  1. 一種帶電粒子線裝置，具有：帶電粒子線光學系統，對試料上的位置上或時間上相異的複數個照射點照射帶電粒子線；及檢測器，檢測因應前述帶電粒子線光學系統所致之帶電粒子線的照射而從前述試料放出的電子；及演算器，從在前述複數個照射點藉由前述檢測器檢測出的電子，演算前述照射點間的相依關係；及顯示裝置；前述演算器，生成表示前述照射點間的相依關係之有向圖(directed graph)，將前述有向圖顯示於前述顯示裝置。
  2. 如請求項1記載之帶電粒子線裝置，其中，前述有向圖中，包含表示前述照射點間的相依關係的強度之權重係數。
  3. 如請求項1記載之帶電粒子線裝置，其中，前述演算器，在將前述帶電粒子線對第1照射點照射後再對第2照射點照射之情形下、及在對前述第2照射點照射後再對前述第1照射點照射之情形下，比較和前述第1照射點或前述第2照射點相對應之前述檢測器中的檢測結果，藉此演算前述照射點間的相依關係。
  4. 如請求項1記載之帶電粒子線裝置，其 中，前述演算器，比較當將前述帶電粒子線對規定的照射點持續性地照射之情形下的於各時間點之前述檢測器中的檢測結果，藉此演算前述照射點間的相依關係。
  5. 如請求項1記載之帶電粒子線裝置，其中，更具有：推定構造資料庫，保持前述照射點間的相依關係與元件構造之對應關係；及比較器，將前述演算器所致之演算結果和前述推定構造資料庫比較，藉此輸出相對應之前述元件構造。
  6. 如請求項1記載之帶電粒子線裝置，其中，具有：推定構造資料庫，保持前述照射點間的相依關係與等效電路之對應關係；及比較器，將前述演算器所致之演算結果和前述推定構造資料庫比較，藉此輸出相對應之前述等效電路。
TW109122930A 2019-08-08 2020-07-07 帶電粒子線裝置 TWI753481B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019146172A JP7237769B2 (ja) 2019-08-08 2019-08-08 荷電粒子線装置
JP2019-146172 2019-08-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202121478A TW202121478A (zh) 2021-06-01
TWI753481B true TWI753481B (zh) 2022-01-21

Family

ID=74498702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109122930A TWI753481B (zh) 2019-08-08 2020-07-07 帶電粒子線裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11335535B2 (zh)
JP (1) JP7237769B2 (zh)
KR (1) KR102408339B1 (zh)
TW (1) TWI753481B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240062986A1 (en) * 2021-03-01 2024-02-22 Hitachi High-Tech Corporation Charged Particle Beam Device
US20250362255A1 (en) * 2022-06-20 2025-11-27 Hitachi High-Tech Corporation Charged Particle Beam System and Sample Evaluation Information Generation Method
JP7218034B1 (ja) 2022-11-04 2023-02-06 株式会社Photo electron Soul 局所観察方法、プログラム、記録媒体および電子線適用装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110181688A1 (en) * 2008-09-11 2011-07-28 Atsushi Miyamoto Method and device for synthesizing panorama image using scanning charged-particle microscope
US10068747B2 (en) * 2015-09-01 2018-09-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Methods and devices for examining an electrically charged specimen surface
TW201930867A (zh) * 2017-10-12 2019-08-01 美商應用材料股份有限公司 利用一帶電粒子束裝置檢查一樣本之方法，及帶電粒子束裝置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06105603B2 (ja) * 1985-11-15 1994-12-21 株式会社日立製作所 走査型電子顕微鏡の画像補正装置
JP3497034B2 (ja) * 1995-12-26 2004-02-16 株式会社日立製作所 荷電粒子線装置及び試料像形成方法
US7796801B2 (en) * 1999-08-26 2010-09-14 Nanogeometry Research Inc. Pattern inspection apparatus and method
JP3955450B2 (ja) 2001-09-27 2007-08-08 株式会社ルネサステクノロジ 試料検査方法
US8628940B2 (en) * 2008-09-24 2014-01-14 Pacific Biosciences Of California, Inc. Intermittent detection during analytical reactions
US8383369B2 (en) * 2008-09-24 2013-02-26 Pacific Biosciences Of California, Inc. Intermittent detection during analytical reactions
JP5396350B2 (ja) * 2010-08-31 2014-01-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 画像形成装置、及びコンピュータプログラム
JP5957357B2 (ja) * 2012-10-15 2016-07-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン検査・計測装置及びプログラム
JP6061741B2 (ja) * 2013-03-13 2017-01-18 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチビームの電流調整方法
JP6084888B2 (ja) * 2013-04-17 2017-02-22 株式会社アドバンテスト 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP2017134882A (ja) * 2014-04-24 2017-08-03 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及びその帯電除去方法
US10141160B2 (en) * 2015-11-30 2018-11-27 Hermes Microvision, Inc. Apparatus of plural charged-particle beams
JP6649130B2 (ja) * 2016-03-08 2020-02-19 株式会社ニューフレアテクノロジー パターン検査装置及びパターン検査方法
JP6781582B2 (ja) * 2016-07-25 2020-11-04 株式会社ニューフレアテクノロジー 電子ビーム検査装置及び電子ビーム検査方法
US10068787B2 (en) 2016-12-30 2018-09-04 Sunpower Corporation Bowing semiconductor wafers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110181688A1 (en) * 2008-09-11 2011-07-28 Atsushi Miyamoto Method and device for synthesizing panorama image using scanning charged-particle microscope
US10068747B2 (en) * 2015-09-01 2018-09-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Methods and devices for examining an electrically charged specimen surface
TW201930867A (zh) * 2017-10-12 2019-08-01 美商應用材料股份有限公司 利用一帶電粒子束裝置檢查一樣本之方法，及帶電粒子束裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202121478A (zh) 2021-06-01
KR102408339B1 (ko) 2022-06-14
US11335535B2 (en) 2022-05-17
JP2021025959A (ja) 2021-02-22
KR20210018024A (ko) 2021-02-17
US20210043415A1 (en) 2021-02-11
JP7237769B2 (ja) 2023-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI753481B (zh) 帶電粒子線裝置
TWI738405B (zh) 帶電粒子線裝置及帶電粒子線檢查系統
US11631568B2 (en) Device defect detection method using a charged particle beam
US11749494B2 (en) Charged particle beam apparatus
US11646172B2 (en) Charged particle beam apparatus
TWI758743B (zh) 圖像生成方法，非暫態性電腦可讀媒體，及系統
US20080099675A1 (en) Inspection apparatus and an inspection method
US20120091339A1 (en) Charged-particle microscope device, and method of controlling charged-particle beams
CN114902390A (zh) 图案检查装置
KR102802010B1 (ko) 검사 시스템
TWI795838B (zh) 檢查系統
US7335880B2 (en) Technique for CD measurement on the basis of area fraction determination
JP4537730B2 (ja) 半導体検査方法及びそのシステム
JP4857240B2 (ja) 半導体ウェーハ検査装置
US20150371816A1 (en) Sample Observation Device
US20250362255A1 (en) Charged Particle Beam System and Sample Evaluation Information Generation Method
JP7290747B2 (ja) 走査電子顕微鏡
WO2025248785A1 (ja) 検査システム
TW202548834A (zh) 檢查系統
TW202346878A (zh) 帶電粒子線裝置，計測方法