(57)【要約】【課題】ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置を提供すること。【解決手段】この装置は、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースと、全自動手順および手動補助手順を含む手順のスケジュールをスケジュール入力エントリー装置から受け取る手順スケジューラとを含む。さらに、操作員準備完了入力が第２の状態にあるときに、操作員準備完了入力が第１の状態に置かれるまで、全自動手順をシーケンス処理し、操作員準備完了入力が第１の状態に置かれたときに、実行中の全自動手順に対する安全な終止点に到達した後、手動補助手順のシーケンス処理を開始する手順シーケンサが含まれる。【選択図】図４
2014032189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置であって、
ａ．スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースと、
ｂ．全自動手順および手動補助手順を含む手順のスケジュールを前記スケジュール入力エントリー装置から受け取る手順スケジューラと、
ｃ．前記操作員準備完了入力が前記第２の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態に置かれるまで、全自動手順をシーケンス処理し、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態に置かれたときに、実行中の前記全自動手順に対する安全な終止点に到達した後、前記手動補助手順のシーケンス処理を開始する手順シーケンサと
を備える装置。
【請求項２】
前記装置が欠陥分析装置である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が微小寸法測定ＴＥＭまたはＳＴＥＭである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、ウェーハから複数の薄片を抜き取り、それらを画像化用に調製するＴＥＭ調製装置である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
１つの手動補助手順が、手順の終点を判定する手順である、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
１つの全自動手順が自動薄化手順である、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記装置がマイクロプロセッサを含み、さらに、前記マイクロプロセッサに通信可能に接続されたマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置を含み、前記マイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置が、前記マイクロプロセッサ上で実行されたときに前記スケジューラを実現するプログラムを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記装置がマイクロプロセッサを含み、さらに、前記マイクロプロセッサに通信可能に接続されたマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置を含み、前記マイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置が、前記マイクロプロセッサ上で実行されたときに前記シーケンサを実現するプログラムを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記シーケンサが、全自動手順の待ち行列および手動補助手順の待ち行列を維持する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記シーケンサが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順の単一の待ち行列を維持する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記全自動手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が押されていない場合に、前記シーケンサが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物に対する全自動手順に進む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の加工物に対する全自動手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が押されたときに、前記シーケンサが、前記第１の加工物に対する手動補助手順に戻る、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記スケジュール入力エントリー装置が、前記スケジュールを遠隔装置から受け取るためにネットワークに接続されたポートを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置であって、
ａ．スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースと、
ｂ．全自動手順および手動補助手順を含む手順のスケジュールを前記スケジュール入力エントリー装置から受け取る手順スケジューラと、
ｃ．前記操作員準備完了入力が前記第１の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれるまで、手動補助手順をシーケンス処理し、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれたときに、前記全自動手順のシーケンス処理を開始する手順シーケンサと
を備える装置。
【請求項１５】
前記装置が欠陥分析装置である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置が、手動補助手順が手順の終点を決定する手順である、請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
全自動手順が自動薄化手順である、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置がマイクロプロセッサを含み、さらに、前記マイクロプロセッサに通信可能に接続されたマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置を含み、前記マイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置が、前記マイクロプロセッサ上で実行されたときに前記スケジューラを実現するプログラムを有する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置がマイクロプロセッサを含み、さらに、前記マイクロプロセッサに通信可能に接続されたマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置を含み、前記マイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置が、前記マイクロプロセッサ上で実行されたときに前記シーケンサを実現するプログラムを有する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記シーケンサが、全自動手順の待ち行列および手動補助手順の待ち行列を維持する、請求項１４から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記シーケンサが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順の単一の待ち行列を維持する、請求項１４から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記手動補助手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が依然として前記第１の状態にある場合に、前記シーケンサが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物での手動補助手順に進む、請求項１４から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記第２の加工物に対する手動補助手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が非作動状態に置かれたときに、前記シーケンサが、前記第１の加工物に対する全自動手順に戻る、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置で使用する方法であって、前記装置が、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースを有しており、
ａ．前記スケジュール入力エントリー装置を介して導入された前記スケジュールを受け取るステップと、
ｂ．前記操作員準備完了入力が前記第１の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれるまで、前記手動補助手順をシーケンス処理し、次いで前記全自動手順をシーケンス処理するステップと
を含む方法。
【請求項２５】
前記スケジュールが、全自動手順のリストと、別個の手動補助手順のリストとを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記装置が欠陥分析装置である、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記装置が、微小寸法測定ＴＥＭまたはＳＴＥＭである、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記装置が、ウェーハから複数の薄片を抜き取り、それらを画像化用に調製するＴＥＭ調製装置である、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記スケジュールが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順のリストを含む、請求項２４から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記手動補助手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が依然として前記第１の状態にある場合に、前記シーケンスが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物に対する手動補助手順に進む、請求項２４から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の加工物に対する手動補助手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれたときに、前記シーケンスが、前記第１の加工物に対する全自動手順に戻る、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置で使用する方法であって、前記装置が、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースを有しており、
ａ．前記スケジュール入力エントリー装置を介して導入された前記スケジュールを受け取るステップと、
ｂ．前記操作員準備完了入力が前記第２の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態に置かれるまで、前記全自動手順をシーケンス処理し、次いで、実行中の前記自動手順に対する安全な終止点に到達した後に、前記手動補助手順をシーケンス処理するステップと
を含む方法。
【請求項３３】
前記スケジュールが、全自動手順のリストと、別個の手動補助手順のリストとを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記スケジュールが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順のリストを含む、請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記全自動手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が押されていない場合に、前記シーケンスが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物に対する全自動手順に進む、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記第２の加工物に対する全自動手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が押されたときに、前記シーケンスが、前記第１の加工物に対する手動補助手順に戻る、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動化されたジョブと手動補助（ｍａｎｕａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）を必要とするジョブの両方を実行する機械ワークステーション用の動的ジョブ・スケジューリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造業界において、ナノメートル規模の特徴部分を有する集積回路ウェーハは、ウェーハに欠陥がないかどうかを検査し、検出された欠陥を分析する機器の製造業者に対して深遠な課題を提供する。この課題に対処するように進化しなければならない装置には、欠陥分析装置（ｄｅｆｅｃｔ  ａｎａｌｙｚｅｒ）、透過型走査電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって画像化するために薄片（ｌａｍｅｌｌａ）をＩＣダイから切り出し調製するための、以後「ＴＥＭ調製装置」と呼ぶ装置、ならびに微小寸法測定（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）ＳＴＥＭおよびＴＥＭ装置などがある。
【０００３】
欠陥分析装置は、エッチングされた半導体ウェーハを調べて、ウェーハ製造時に生じた欠陥を発見し分析する装置である。あるタイプの欠陥分析装置は、表面検査用の走査電子顕微鏡と、通常は隠れている表面の検査を可能にするためにウェーハをマイクロ機械加工する集束イオン・ビーム（ＦＩＢ）の両方を含む。欠陥分析装置の動作の多くは、他の機械と同様に全自動で実行することができる。例えば、一般に、表面パターンが所定のテンプレートと十分に一致しているかどうかを判定するのに、人間による手動補助は必要ない。ウェーハの仕様と十分に一致していない場合に対処するための追加のミリングなどの他の動作には、手動補助が必要である。
【０００４】
ＴＥＭ調製装置では、ＦＩＢによってダイを切削する必要がある。（マイクロ機械加工によって）切り出される薄片から材料を除去し、それによってＴＥＭまたはＳＴＥＭの電子ビームが薄片を透過することができる厚さまで薄片を薄くすることが必要になることもある。かなりの量の薄化（ｔｈｉｎｎｉｎｇ）を自動的に実行することができるが、停止する時期を決定する際には人間の判断が必要となることがある。例えば、注目の特徴部分を包含するためには薄片の厚さが８０ｎｍでなければならない場合、自動化されたプロセスは、安全な１５０ｎｍの厚さで薄化を停止することがある。しかし、その後に、特徴部分が露出した程度を判定するために、人間の操作員がその動作を調べることが必要となることがあり、プロセスを停止することができる。
【０００５】
微小寸法測定ＴＥＭまたはＳＴＥＭは、寸法が正確であることを確かめるために（一般に薄片として切り出される）ダイの特徴部分を測定する目的に使用される装置である。この測定の多くは自動的に実行することができるが、場合によっては、装置の焦点を適正に合わせるため、または境界が明瞭でない場合に特徴部分の終点を決定するために、人間の判断が必要となる。
【０００６】
上記の全ての装置では、人間の補助が必要であることを装置が自動的に認識する場合もある。このタイプの人間補助作業を予め予測することは不可能である。
【０００７】
現在利用可能な１つの装置では、自動的に実行される作業および手動補助作業をスケジューリングすることが可能である。しかしながら、そのスケジューリングは動的なスケジューリングではなく、そのため、手動補助を必要とする作業を実行する段階にスケジュールが到達すると、機械は、最後の全自動作業を終え、その手動補助作業を実行するために操作員が到着するまで実行を停止する。同様に、手動補助作業を終える前に操作員がその場を離れなければならないときに、機械に、完全に自動化された作業の実行を再開させる方法はない。
【０００８】
例えばＪａｎｅｔ  Ｔｅｓｈｉｍａ他の「Ｄｅｆｅｃｔ  Ａｎａｌｙｚｅｒ」という名称の米国特許第７，１０３，５０５Ｂ２号公報に、先行技術の１つの欠陥分析システムが記載されている。図１１Ａには、ネットワーク１１００を介して遠隔インタフェース・コンピュータ１１０３に接続された欠陥分析システム１１０５が示されている。欠陥分析システム１１０５は一般に、デュアル・ビーム欠陥分析装置１１０９およびデータベース・システム１１１１に動作可能に接続された（またはデュアル・ビーム欠陥分析装置１１０９およびデータベース・システム１１１１と動作可能に一体化された）欠陥分析装置コンピュータ（「ＤＡコンピュータ」）１１０７を含む。ＤＡコンピュータ１１０７およびデュアル・ビーム・システム１１０９は、欠陥分析および特性評価を実現するソフトウェア１１０８を使用する。
【０００９】
デュアル・ビーム・システム１１０９は、加工物表面の平面に対して垂直なイオン・ビームまたは加工物表面の平面に対して数度傾いたイオン・ビームと、イオン・ビームの軸からさらに傾いた軸を有する電子ビームとを使用する。イオン・ビームは一般に、加工物を画像化および機械加工する目的に使用され、電子ビームは主に画像化目的に使用されるが、電子ビームは、加工物をいくらか改変する目的にも使用することができる。
【００１０】
ソフトウェア１１０８は、ユーザ・インタフェース・コンポーネント１１１２、欠陥分析装置アプリケーション／システム１１１３、ジョブ・ビルダ（ｊｏｂ  ｂｕｉｌｄｅｒ）アプリケーション１１１５、シーケンサ・アプリケーション１１１６、欠陥エクスプローラ（ｄｅｆｅｃｔ  ｅｘｐｌｏｒｅｒ）アプリケーション１１１７、およびツール・コンポーネント１１１８を含む。ユーザ・インタフェース・コンポーネント１１１２は、欠陥分析装置アプリケーション、欠陥エクスプローラ・アプリケーション、シーケンサ・アプリケーションおよびジョブ・ビルダ・アプリケーションならびにツール・コンポーネントが提供する機能に対する制御可能なアクセスをユーザに提示するユーザ・インタフェースを生成する。欠陥分析装置アプリケーション１１１３は、欠陥分析システム１１０５の動作全体を制御する。欠陥分析装置アプリケーション１１１３は、システムへのアクセスを制御し、ユーザからリクエストを受け取ると、他のさまざまなアプリケーションおよびツール・コンポーネントを呼び出す。
【００１１】
ジョブ・ビルダ・アプリケーション１１１５は、ユーザが、欠陥分析を定義する「ジョブ」を生成し、１つまたは複数のウェーハ内の欠陥部位に対して実行する作業を再考することを可能にする。ジョブは、シーケンサ・アプリケーション１１１６によって実行することができ、シーケンサ・アプリケーション１１１６は、欠陥分析システムに、指定された欠陥部位に対するジョブを、少なくとも部分的に自動で実行させる。欠陥エクスプローラ・アプリケーション１１１７は、欠陥分析システムが実行した欠陥分析によって得られた画像およびデータを、ユーザが選択的に見直すことを可能にする。
【００１２】
図１１Ｂは、上記の先行技術の欠陥分析システム内における実行中のソフトウェア・アプリケーション間のデータの流れを示す。ジョブ・ビルダ・アプリケーション１１１５およびシーケンサ・アプリケーション１１１６は、欠陥分析装置アプリケーション１１１３に包含されている。欠陥分析装置アプリケーション１１１３は入力として欠陥ファイルを受け取る。欠陥分析装置アプリケーション１１１３は、その欠陥ファイル情報を、捕捉した関連画像へのパスとともに、データベース・システム１１１１に転送する。欠陥エクスプローラ１１１７は、欠陥データおよびデータベース・システム１１１１からの画像を検索し、選択的に見るためのインタフェースを有する。次いで、生成された欠陥ファイルおよび画像を、設定可能なファイル・フォルダ／ディレクトリ構造１１１９内に配置することによって、見直した一組の画像およびデータを、歩留り管理モジュール１１２０に選択的に送出することができる。
【００１３】
欠陥分析装置は一般に、順番に装填されるウェーハに対してジョブを実行するため、通常は、一連のウェーハに対して実行するジョブが事実上無限に存在する。さらに、欠陥分析装置によって既に処理されたウェーハが、さらに処理するために後にその装置に再装填されることもある。したがって、特定のウェーハに対して実行する最後のジョブとしてスケジュールに組み込まれた手動作業でさえも、その手動補助作業が完了するまで後続のウェーハを装填することができないため、機械機能の不必要な中断を引き起こすことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第７，１０３，５０５Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、操作員が対応不能である間、完全に自動化された作業を継続的に実行することができるようにすることによって、荷電粒子装置の機械加工ステーションのより完全な利用を提供することにある。本発明の他の目的は、完了すべき手動補助作業が残っている限り、操作員が機械を操作し続けることができるようにすることによって、操作員が対応可能な時間をより完全に利用できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、完全に自動化された手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置の形態をとることができる。この装置は、スケジュール入力エントリー装置（ｓｃｈｅｄｕｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｅｎｔｒｙ  ｄｅｖｉｃｅ）と、（操作員が対応可能であることを示す）第１の状態または（操作員が対応不能であることを示す）第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースと、全自動手順および手動補助手順を含む手順のスケジュールをスケジュール入力エントリー装置から受け取る手順スケジューラ（ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）とを備える。さらに、操作員準備完了入力が第２の状態にあるときに、操作員準備完了入力が第１の状態に置かれるまで、全自動手順をシーケンス処理し、操作員準備完了入力が第１の状態に置かれたときに、実行中の全自動手順に対する安全な終止点に到達した後、手動補助手順のシーケンス処理を開始する手順シーケンサ（ｓｅｑｕｅｎｃｅｒ）が含まれる。好ましい一実施形態では、スケジュール入力エントリー装置が、より大きな自動化ネットワークの一部であることがある遠隔装置からスケジュールを受け入れるポート（ｐｏｒｔ）を含む。
【００１７】
別の態様では、本発明が、きわめて類似した装置の形態をとるが、その装置は、手動補助準備完了入力が第１の状態から第２の状態に変化したときに手動補助手順から全自動手順に移行する。好ましい一実施形態では、手動補助準備完了入力が第１の状態に移行したときに荷電粒子ビーム装置が手動補助手順に移行し、手動補助準備完了入力が第２の状態に移行したときに荷電粒子ビーム装置が全自動手順に移行する。本発明はさらに、操作員準備完了入力が変更されたときに、手順を、荷電粒子ビーム装置に関して上で説明したとおりに変更する方法を包含する。
【００１８】
以上では、以下の本発明の詳細な説明をより十分に理解できるように、本発明の特徴および技術上の利点をかなり広く概説した。以下では、本発明の追加の特徴および利点を説明する。開示される着想および特定の実施形態を、本発明の同じ目的を達成するために他の構造を変更しまたは設計するベースとして容易に利用することができることを当業者は理解すべきである。さらに、このような等価の構造は、添付の特許請求の趣旨および範囲に記載された本発明の範囲を逸脱しないことを当業者は理解すべきである。
【００１９】
次に、本発明および本発明の利点のより完全な理解のため、添付図面に関して書かれた以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ユーザ入力コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）を有する、本発明に基づくデュアル荷電粒子ビーム装置を示す図である。
【図２】本発明に基づく荷電粒子ビーム装置の制御ユニットのブロック図である。
【図３Ａ】手順のリストを記憶する第１の方法を示す図である。
【図３Ｂ】手順のリストを記憶する第２の方法を示す図である。
【図４】シーケンサの動作の流れ図である。
【図５】ウェーハの画像を示し、ウェーハ上の欠陥の位置を表示する、欠陥分析装置の表示画面の画像である。
【図６】ウェーハの画像、および、欠陥領域と比較される、近隣の予期されるダイの領域を示す、欠陥を有するウェーハの領域の詳細を示す図である。
【図７】図６の領域間の比較プロセスを示す図である。
【図８】薄片形成中であって、薄片を分離する前の基板を示す顕微鏡写真である。
【図９】薄片形成の別の段階にある図８の基板の顕微鏡写真である。
【図１０】薄片形成の最終段階にある図８の基板の別の顕微鏡写真である。
【図１１Ａ】先行技術の欠陥分析システムを示す図である。
【図１１Ｂ】先行技術の欠陥分析システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態は、強化された手順スケジューリング能力を有する荷電粒子ビーム装置を対象とする。
【００２２】
図１を参照すると、欠陥分析装置などのマイクロ機械加工装置８は、手順のスケジュールをユーザが導入することを可能にするデータ入力インタフェース１０を有し、データ入力インタフェース１０は、表示画面１２、キーボード１４および媒体挿入ポート１６を含む。ある場合には、例えば光学検査装置からのコンピュータ可読媒体が、欠陥がある可能性があると光学検査装置が判定した部位に対してデータ分析装置が実行する手順のシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を含む。人間であるユーザは、キーボード１４を使用して（または遠隔位置にあるキーボードをネットワークを介して使用して）、手順を追加することができ、その手順は、ドロップ・ダウン・メニューからまたは入力を容易にする他の機構から選択することができる。操作員準備完了ボタン１８を、２つの状態、すなわち操作員対応不能状態（例えばボタンが押し込まれていない状態）と操作員準備完了状態（例えばボタンが押し込まれ、点灯した状態）のうちの一方の状態に置くことができる。ボタン１８がどちらの状態にある場合でも、ボタン１８を短時間押すと、もう一方の状態に切り換わる。好ましい代替実施形態では、ボタン１８の代わりにトグル・スイッチが使用される。また、荷電粒子ビーム装置ステーションが、手順のシーケンスを開始または継続するためには、「オン」ボタンまたは「手順実行」ボタン２０が作動状態になければならない。好ましい一実施形態では、ボタン１８および２０が、独立した物理的なボタンではなく、表示画面１２上に表示される。マイクロ機械加工装置８はさらに、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）３６によって加工物３２が画像化され、ＦＩＢ３４によって加工物３２が機械加工される真空室３０を含む。
【００２３】
図２を参照すると、荷電粒子装置ステーション・シーケンサ５０が、非一時的記憶装置５４内に保持されたプログラムを実行するＣＰＵ５２として実現されている。実行する手順のリストは、データ入力インタフェース１０から受け取られ、一時的記憶装置５６に記憶される。
【００２４】
図３Ａを参照すると、手順のリストを記憶する第１のシステムでは、全自動手順６２のリスト６０が確立、維持され、さらに、別個の手動補助手順６６のリスト６４が維持される。しかしながら、図３Ｂに示す代替法では、全自動手順６２と全自動手順６２の間に差し込まれた手動補助手順６６とを有する単一のリスト７０が維持される。
【００２５】
次に図４を参照すると、シーケンサ５０の動作（流れ図１１０）は、実行する一組の手順を導入すること（ブロック１１２）から始まる。データ入力インタフェース１０の考察で述べたとおり、実行する一組の手順の導入は、他の装置、例えば自動光学検査装置によって作成され、媒体ポート１６に挿入されたリストによって実行することができる。キーボード１４および表示画面１２を使用することによって、操作員は、リストに追加することまたはリストを作成することができる。「オン」ボタン２０は作動状態にあると仮定する。制御プロセスは次に、操作員準備完了ボタン１８が準備完了状態にあるかどうかを判定する（判断ボックス１１４）。操作員準備完了ボタン１８が準備完了状態にある場合、手順のシーケンスは手動補助シーケンスから始まり（ブロック１１６）、操作員準備完了ボタン１８が操作員対応不能状態に切り換えられるまで（判断ボックス１１８）、手動補助シーケンスが継続される。判断ボックス１１４で、操作員準備完了ボタン１８が操作員対応不能状態にあることが分かった場合には、全自動手順のシーケンスが開始され（ブロック１２０）、操作員準備完了ボタン１８が操作員準備完了状態に切り換えられるまで（判断ボックス１２２）、全自動手順のシーケンスが継続される。
【００２６】
手動補助シーケンス・プロセスは、操作員準備完了ボタン１８が操作員対応不能状態に切り換えられるまで継続され（ブロック１１６および判断ボックス１１８）、操作員準備完了ボタン１８が操作員対応不能状態に切り換えられると、全自動手順に動作が移行する（ブロック１２０）。時間切れ機能もあり、この機能は、ユーザが設定した２分間などの不操作時間の後に通知を発し（判断ボックス１３０およびブロック１３２）、ユーザが設定した５分間などの操作員不操作時間の後に（判断ボックス１３４）全自動手順を開始し（ブロック１２０）、その結果、機械から離れるときに操作員が操作員準備完了ボタン１８の切換えを忘れた場合に、システムを生産的に使用することができる。
【００２７】
全自動手順では（ブロック１２０）、ボタン１８が切り換えられるまで（判断ボックス１２２）、動作が継続される（判断ボックス１２２およびブロック１２４）。このシステムは、障害が生じない中断点に到達するまで（判断ボックス１４２）全自動手順を実行し続け（ブロック１４４）、障害が生じない中断点に到達したときに、動作は、手動補助手順に移行する（ブロック１１６）。手動補助手順リスト６４が空になった場合には、そのことが操作員に通知され、操作員は、操作員準備完了ボタン１８を非作動状態に置くであろう。
【００２８】
マイクロ機械加工装置８が欠陥分析装置である場合、加工物３２は、光学検査を受けた後のウェーハの形態をとる。図５を参照すると、ＳＥＭ３６によってさらに検査するための複数の部位が識別されている。ＳＥＭ３６による検査の後、ＦＩＢ３４を使用してウェーハ３２を機械加工して、画像化用の新しい表面を露出させることができる。この状況では一般に、最初の画像化を全自動で実行することができる。さらに、欠陥の最初の特性評価を作成するために、自動パターン・マッチングを実行することができる。
【００２９】
図６および７を参照すると、典型的な全自動欠陥画像識別パターン・マッチング方式では、ウェーハ１０２の領域１０４の欠陥エリアＤを、同じウェーハ上で、隣接するダイとなるだろう部分の基準エリアＲ１と比較する。図７は、集めた欠陥画像と基準画像とから欠陥を識別（および／または分離）する方法を示すプロセス図である。この方式では、基準画像２０２を、集めた欠陥画像２０４と比較する（集めた欠陥画像２０４から差し引く）。しかしながら、最初に、集めた基準画像２０２を、アフィン変換などの適当な変換を使用して変換（「整理」）して、変換された基準画像２０６とすることができる。必要ならば、２０８に示すように、互いに比較する前に画像を整列させることができる。次いで、変換された基準画像２０６を、集めた欠陥画像２０４から差し引く。欠陥を含む残った差分画像が２１０に示されている。ここから、適当な画像処理技法を使用して、アウトライン画像２１２を生成しかつ／または純化することができる。しかしながら、場合によっては、このプロセスが手動補助を必要とする。
【００３０】
しかしながら、この最初のパターン・マッチングの結果は、その結果に応じて、全自動手順または手動補助手順の必要性を示している場合がある。そのパターン・マッチングが、欠陥の性質を明瞭に示している場合には、それ以上の労力を費やさないことが可能である。しかし、パターン・マッチングが明確でない場合には、操作員が、その欠陥を調べ、別の行動方針を決定すること、または追加の画像化を実行するためにウェーハ３２をいくらか機械加工することが必要な場合がある。この場合、図３Ａのシステムを使用している場合には手動補助手順のリスト６４に、または図３Ｂのシステムを使用している場合には全手順のリスト７０に、追加の人的補助手順が追加される。
【００３１】
欠陥分析装置の場合に手動補助手順が必要になることがある１つの理由は、プロセスの「終点」を人間が決定する必要がある場合があるため、またはＦＩＢ３４によるウェーハの機械加工を停止する時期を人間が判断する必要がある場合があるためである。これは一般に、露出面のパターン、例えば露出面の電子デバイスのパターンを認識することによって実行される。例えばウェーハ３２をさらにわずかに機械加工すれば最終的なパターンを示す表面が露出しそうだとの指示を与える予備的パターンが出現したと判定するために、人間の知能が必要なことがある。
【００３２】
装置８が、ＴＥＭまたはＳＴＥＭ（ひとまとめにしてＳ／ＴＥＭ）で見るための薄片を調製し、その薄片をウェーハまたはダイから抜き取るための装置である場合には、ＦＩＢによって、抜取りプロセスの多くの機械加工を自動的に実行することができる。例えば、薄片調製の最終段階にある基板３１０（ダイまたはウェーハ）を示す顕微鏡写真である図８、９および１０を参照すると、側面の２つの穴３１２を掘るのに多くの材料を除去する必要がある図８の時点までの多くの作業は大雑把なものに見え、おそらく人間の技能を必要としないであろう。しかしながら、図８と図９の間で、Ｓ／ＴＥＭによって見る薄片の非常に薄い部分３１４を形成するのはより難しいことがあり、したがって、手動補助による機械加工を必要とすることがある。最後に、図１０は、非常に薄いタブ３１６だけによって基板の残りの部分に取り付けられた薄片を示す。タブ３１６の形成は、以前に実行した大雑把な機械加工よりも高い技能レベルを必要とし、手動補助による機械加工の候補となる。
【００３３】
微小寸法測定Ｓ／ＴＥＭでは、微小寸法測定の非常に多くの部分を全自動手順によって実行することができるが、領域間の境界がはっきりとは見えない場合には、微小寸法の合理的な推定値を得るために人間の補助が必要となることがある。
【００３４】
当業者は、本発明の利点の多くを理解するべきである。装置８は、定期的にアイドル状態に置かれるのではなく、手動補助手順がスケジュールに組み込まれているが操作員が戻らないときでも、実行可能な手順があるときには装置８が利用される。実行すべき全自動手順がスケジュールに組み込まれているときに操作員が対応可能な場合、操作員は、強制的に操作を制止されることなしに、操作員にとって都合がよい停止点に到達するまで装置８を操作することができる。したがって、装置８の処理能力は大幅に向上し、投資収益ははるかに高くなる。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置は、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースと、全自動手順および手動補助手順を含む手順のスケジュールを前記スケジュール入力エントリー装置から受け取る手順スケジューラと、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態に置かれるまで、全自動手順をシーケンス処理し、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態に置かれたときに、実行中の前記全自動手順に対する安全終止点に到達した後、前記手動補助手順のシーケンス処理を開始する手順シーケンサとを備える。
【００３６】
いくつかの実施形態では、この装置が、欠陥分析装置、または微小寸法測定ＴＥＭもしくはＳＴＥＭ、またはウェーハから薄片を抜き取り、それらを画像化用に調製するＴＥＭ調製装置である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、１つの手動補助手順が、手順の終点を判定する手順であり、または１つの全自動手順が自動薄化手順である。
【００３８】
いくつかの実施形態では、この装置がマイクロプロセッサを含み、さらに、前記マイクロプロセッサに通信可能に接続されたマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置を含み、このマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置が、前記マイクロプロセッサ上で実行されたときに前記スケジューラまたは前記シーケンサを実現するプログラムを有する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、前記シーケンサが、全自動手順の待ち行列および手動補助手順の待ち行列を維持し、または前記シーケンサが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順の単一の待ち行列を維持する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記全自動手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が押されていない場合に、前記シーケンサが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物に対する全自動手順に進む。
【００４１】
いくつかの実施形態では、前記第２の加工物に対する全自動手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が押されたときに、前記シーケンサが、前記第１の加工物に対する手動補助手順に戻る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、前記スケジュール入力エントリー装置が、前記スケジュールを遠隔装置から受け取るためにネットワークに接続されたポートを含む。
【００４３】
いくつかの実施形態によれば、ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置は、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースと、全自動手順および手動補助手順を含む手順のスケジュールを前記スケジュール入力エントリー装置から受け取る手順スケジューラと、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれるまで、手動補助手順をシーケンス処理し、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれたときに、前記全自動手順のシーケンス処理を開始する手順シーケンサとを備える。
【００４４】
いくつかの実施形態では、前記装置が欠陥分析装置である。いくつかの実施形態では、手動補助手順が、手順の終点を決定する手順である。いくつかの実施形態では、全自動手順が自動薄化手順である。
【００４５】
いくつかの実施形態では、前記装置がマイクロプロセッサを含み、さらに、前記マイクロプロセッサに通信可能に接続されたマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置を含み、このマイクロプロセッサ可読の非一時的記憶装置が、前記マイクロプロセッサ上で実行されたときに前記スケジューラまたは前記シーケンサを実現するプログラムを有する。
【００４６】
いくつかの実施形態では、前記シーケンサが、全自動手順の待ち行列および手動補助手順の待ち行列を維持する。いくつかの実施形態では、前記シーケンサが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順の単一の待ち行列を維持する。
【００４７】
いくつかの実施形態では、前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記手動補助手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が依然として前記第１の状態にある場合に、前記シーケンサが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物での手動補助手順に進む。
【００４８】
いくつかの実施形態では、前記第２の加工物に対する手動補助手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が非作動状態に置かれたときに、前記シーケンサが、前記第１の加工物に対する全自動手順に戻る。
【００４９】
いくつかの実施形態によれば、ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置で使用する方法であって、前記装置が、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースを有し、前記方法は、前記スケジュール入力エントリー装置を介して導入された前記スケジュールを受け取るステップと、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれるまで、前記手動補助手順をシーケンス処理し、次いで前記全自動手順をシーケンス処理するステップとを含む。
【００５０】
いくつかの実施形態では、前記スケジュールが、全自動手順のリストと、別個の手動補助手順のリストとを含み、または前記スケジュールが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順のリストを含む。
【００５１】
いくつかの実施形態では、前記方法の装置が、欠陥分析装置、または微小寸法測定ＴＥＭもしくはＳＴＥＭ、またはウェーハから薄片を抜き取り、それらを画像化用に調製するＴＥＭ調製装置である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、前記加工物が、前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物である方法であり、第１の加工物に対する前記手動補助手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が依然として前記第１の状態にある場合に、前記シーケンスが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物に対する手動補助手順に進む。
【００５３】
いくつかの実施形態では、前記第２の加工物に対する手動補助手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態に置かれたときに、前記方法は、前記シーケンスが前記第１の加工物に対する全自動手順に戻る。
【００５４】
いくつかの実施形態によれば、ナノメートル規模の特徴部分を有する加工物を、少なくとも１つの荷電粒子ビームを使用することにより、全自動手順と手動補助手順の両方によって画像化および処理する装置で使用する方法であって、前記装置が、スケジュール入力エントリー装置と、第１の状態または第２の状態に置くことができる操作員準備完了入力とを含むユーザ・インタフェースを有し、前記方法は、前記スケジュール入力エントリー装置を介して導入された前記スケジュールを受け取るステップと、前記操作員準備完了入力が前記第２の状態にあるときに、前記操作員準備完了入力が前記第１の状態に置かれるまで、前記全自動手順をシーケンス処理し、次いで、実行中の前記全自動手順に対する安全な終止点に到達した後に、前記手動補助手順をシーケンス処理するステップとを含む。
【００５５】
いくつかの実施形態では、前記スケジュールが、全自動手順のリストと、別個の手動補助手順のリストとを含む。いくつかの実施形態では、前記スケジュールが、間に手動補助手順が差し込まれた全自動手順のリストを含む。
【００５６】
いくつかの実施形態では、前記方法は、前記加工物が前記装置によって順番に画像化および処理される一連の加工物のうちの１つの加工物であり、第１の加工物に対する前記全自動手順の実行が全て完了し、かつ前記操作員準備完了入力が押されていない場合に、前記シーケンスが、前記一連の加工物のうちの第２の加工物に対する全自動手順に進む。
【００５７】
いくつかの実施形態では、前記方法は、前記第２の加工物に対する全自動手順に進んだ後に、前記操作員準備完了入力が押されたときに、前記シーケンスが、前記第１の加工物に対する手動補助手順に戻る。
【００５８】
本発明および本発明の利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に、さまざまな変更、置換および改変を加えることができることを理解すべきである。さらに、本出願の範囲が、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることは意図されていない。当業者なら本発明の開示から容易に理解するように、本明細書に記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行し、または実質的に同じ結果を達成する既存のまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを、本発明に従って利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内に、このようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを含むことが意図されている。
【符号の説明】
【００５９】
８  マイクロ機械加工装置
１０  データ入力インタフェース
１２  表示画面
１４  キーボード
１６  媒体挿入ポート
１８  操作員準備完了ボタン
２０  手順実行ボタン
３０  真空室
３２  加工物
３４  ＦＩＢ
３６  走査電子顕微鏡
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【外国語明細書】
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2014032189000002.pdf
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