DE112016006467T5

DE112016006467T5 - Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung

Info

Publication number: DE112016006467T5
Application number: DE112016006467.5T
Authority: DE
Inventors: Natsuki Tsuno; Naomasa Suzuki; Atsushi Okita; Muneyuki Fukuda
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: WO2017187548A1; US20190051490A1; DE112016006467B4; US10879037B2

Abstract

Um eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung bereitzustellen, welche die Betrachtung und Beurteilung der Oberfläche und des Inneren einer Probe bei einer geringen Beschädigung der Probe ermöglicht, weist die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung Folgendes auf: eine Quelle 2 für einen Strahl geladener Teilchen, eine Probenplattform 9, worauf die Probe 210 angeordnet wird, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das einen Strahl 100 geladener Teilchen pulsiert und den Strahl geladener Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 5 kV auf die Probe einstrahlt, einen Teilungsabstandswähler 125 zum Auswählen eines Messobjekts der Probe und eine Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 zum Festlegen des Teilungsabstands in einer Abtastlinie des Strahls geladener Teilchen auf der Probe.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung.
Technischer Hintergrund
Eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung in der Art eines Elektronenmikroskops steht zur Verfügung, um eine vergrößernde Betrachtung einer Probe unter Verwendung eines Elektronenstrahls auszuführen, und sie wird zur Betrachtung und Zusammensetzungsanalyse winziger Formen auf dem Nanometerniveau verwendet. Insbesondere hat ein Rasterelektronenmikroskop (nachstehend als SEM abgekürzt) die Eigenschaft, dass es für eine Analyse vom Millimeterbereich mit einer geringen Vergrößerung bis in den Nanometerbereich mit einer hohen Vergrößerung ohne Einschränkung auf die Probengröße geeignet ist. SEM werden weit verbreitet bei der Analyse der Form und Zusammensetzung eines funktionellen Materials, bei der Messinspektion winziger Muster einer Halbleitervorrichtung und dergleichen verwendet. Bei der Form- und Zusammensetzungsanalyse und bei der Messinspektion winziger Muster ist nicht nur eine Analyse von Probenoberflächeninformationen, sondern auch eine Analyse von Informationen in Querschnittsrichtung in der Art von Material- und Strukturinformationen innerhalb der Probe erforderlich. Wenn die Informationen in Querschnittsrichtung erhalten werden, wird die Probe im Allgemeinen zerlegt und wird eine Betrachtung des Querschnitts ausgeführt. Dies ist jedoch eine zerstörende Betrachtung.
Als SEM-Verfahren zur zerstörungsfreien Analyse des Inneren einer Probe ist ein Verfahren zum Steuern einer an die Elektronenquelle angelegten Elektronenstrahl-Beschleunigungsspannung bekannt. Beim SEM wird die Energie des auf die Probe eingestrahlten Elektronenstrahls durch die Steuerung der Beschleunigungsspannung eingestellt. Die Eindringtiefe des Elektronenstrahls in die Probe hängt von der Energie des Elektronenstrahls ab. Reflektierte Elektronen werden von der inneren Struktur in der Tiefe, bis zu der der Elektronenstrahl eingedrungen ist, emittiert. Ein SEM-Bild, das hauptsächlich innere Informationen der Probe aufweist, wird durch Detektieren der reflektierten Elektronen erhalten. Ferner offenbart Patentliteratur 1 ein Verfahren zum Steuern der Elektronenbestrahlungsstärke und des Bestrahlungswartezeitraums mit einem gepulsten Elektronenstrahl zur Verwirklichung einer Betrachtung einer verborgenen Struktur mit einem Potentialkontrast infolge der durch die Aufladung und Entladung der Probe hervorgerufenen elektrostatischen Ladung. Der Potentialkontrast spiegelt die durch die elektrostatische Aufladung bei der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl hervorgerufene Oberflächenpotentialdifferenz wider. Die Oberflächenpotentialdifferenz wird durch die Differenz elektrischer Eigenschaften (Widerstand und elektrostatische Kapazität) der Probe hervorgerufen. Weil die elektrischen Eigenschaften der Probe vom Vorhandensein/Nichtvorhandensein einer inneren Struktur der Probe abhängen, wird die innere Struktur mit einem ladungsgesteuerten Potentialkontrast sichtbar gemacht. Ferner offenbart Patentliteratur 2 als Technik zum Unterdrücken der elektrostatischen Aufladung mit einem gepulsten Elektronenstrahl ein Verfahren zum Steuern des Teilungsabstands zwischen bestrahlten Pixeln durch synchrone Steuerung zwischen einem gepulsten Elektronenstrahl und der Abtastung, um Bildfehler während der Betrachtung infolge der elektrostatischen Aufladung zu unterdrücken.
Zitatliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung 2012-252913
Patentliteratur 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Hei 04-017248

Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn die Beschleunigungsspannung zur Betrachtung der inneren Struktur gesteuert wird, muss eine Eindringung des Elektronenstrahls in die innere Struktur bewirkt werden. Deshalb wird die Beschleunigungsspannung erhöht und wird die Probe beschädigt. Weil reflektierte ELektronen detektiert werden, ist ferner der Kontrast zwischen Materialien mit einer geringen Atommassendifferenz klein. Ferner ist wie bei Patentliteratur 1 bei einem am Rand ausgebildeten Material, bei dem der Einfluss der elektrostatischen Aufladung hoch ist (Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten und einer hohen Isolation), der Einfluss der elektrostatischen Randaufladung in Bezug auf die Differenz der elektrischen Eigenschaften an der Bestrahlungsposition hoch und wird kein ausreichender Kontrast erhalten. Ferner offenbart Patentliteratur 2 ein Verfahren zum Unterdrücken der elektrostatischen Aufladung durch eine synchrone Steuerung zwischen einem gepulsten Elektronenstrahl und der Abtastung. Bei diesem Verfahren wird ein Teilungsabstand zur Verringerung des Einflusses der vorhergehenden Bestrahlung in Abhängigkeit vom Abstand definiert. Es wurde herausgefunden, dass bei diesem Verfahren die am Rand hervorgerufene elektrostatische Aufladung keinen Einfluss ausübt, das jedoch bei einem Material, bei dem die Differenz der elektrischen Eigenschaften an der Einstrahlungsposition gering ist, der Kontrast niedrig ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung bereitzustellen, welche die Betrachtung und Beurteilung der Oberfläche und des Inneren einer Probe bei einer geringen Beschädigung der Probe ermöglicht.
Lösung des Problems
Als eine Ausführungsform zum Lösen der vorstehenden Aufgabe ist eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung vorgesehen, welche Folgendes aufweist: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, eine Probenplattform, worauf eine Probe angeordnet wird, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das einen von der Quelle für einen Strahl geladener Teilchen emittierten Strahl geladener Teilchen beschleunigt und pulsiert und den Strahl geladener Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 5 kV auf die Probe einstrahlt, während der Strahl geladener Teilchen rasterförmig abgelenkt wird, einen Teilungsabstandswähler, der die Oberfläche oder eine Unterschicht der Probe als Messobjekt auswählt, eine TeilungsabstandsFestlegungseinheit, die den Teilungsabstand als Abstand zwischen Bestrahlungsgebieten in einer Abtastlinie des Strahls geladener Teilchen auf der Probe auf der Grundlage des mit dem Teilungsabstandswähler ausgewählten Messobjekts festlegt, und eine Steuereinrichtung, die das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System auf der Grundlage des mit der Teilungsabstands-Festlegungseinheit festgelegten Teilungsabstands steuert, um den Strahl geladener Teilchen auf die Probe einzustrahlen.
Ferner ist als andere Ausführungsform eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung vorgesehen, welche Folgendes aufweist: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, eine Probenplattform, worauf eine Probe angeordnet wird, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das einen von der Quelle für einen Strahl geladener Teilchen emittierten Strahl geladener Teilchen beschleunigt und pulsiert und den Strahl geladener Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 5 kV auf die Probe einstrahlt, während der Strahl geladener Teilchen rasterförmig abgelenkt wird, eine GUI, die eine Teilungsabstandsfestlegungs-Bildschirmdarstellung zum Festlegen des Teilungsabstands als Abstand zwischen Bestrahlungsgebieten in einer Abtastlinie des Strahls geladener Teilchen auf der Probe auf der Grundlage eines mit einer Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung zur Auswahl der Oberfläche oder einer Unterschicht der Probe als Messobjekt und mit der Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung ausgewählten Messobjekts anzeigt, und eine Steuereinrichtung, die das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System zur Einstrahlung des Strahls geladener Teilchen auf die Probe auf der Grundlage des mit der Teilungsabstandsfestlegungs-Bildschirmdarstellung festgelegten Teilungsabstands steuert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung bereitgestellt werden, die eine Betrachtung und Beurteilung der Oberfläche und des Inneren einer Probe bei einer geringen Beschädigung der Probe ermöglicht.
Figurenliste

1 ist eine Konfigurationsschnittansicht (ein Teilblockdiagramm) eines Beispiels einer mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung (eines Elektronenmikroskops) gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Diagramm eines Beispiels eines Bilderzeugungsalgorithmus beim Elektronenmikroskop gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm eines Beispiels eines Zeitablaufdiagramms einer Bilderzeugungssteuerung beim Elektronenmikroskop gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm eines Beispiels einer GUI beim Elektronenmikroskop gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist ein Diagramm einer Querschnittsstruktur einer gemäß der ersten Ausführungsform verwendeten Probe.
6 ist ein Diagramm eines Beispiels eines Flussdiagramms der Bilderfassung beim Elektronenmikroskop gemäß der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm eines Beispiels eines mit dem Elektronenmikroskop gemäß der ersten Ausführungsform erhaltenen SEM-Bilds.
8 ist eine Konfigurationsschnittansicht (ein Teilblockdiagramm) eines Beispiels der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung (des Elektronenmikroskops) gemäß der zweiten, der dritten und der vierten Ausführungsform.
9 ist ein Diagramm eines Beispiels des Bilderzeugungsalgorithmus beim Elektronenmikroskop gemäß der zweiten Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm eines Beispiels der GUI beim Elektronenmikroskop gemäß der zweiten Ausführungsform.
11 ist ein Diagramm einer Querschnittsstruktur der gemäß der dritten Ausführungsform verwendeten Probe.
12 zeigt ein SEM-Bild zur Erklärung eines Verfahrens zum Optimieren von Bilderfassungsbedingungen beim Elektronenmikroskop gemäß der dritten Ausführungsform.
13 ist ein Diagramm eines Beispiels der GUI beim Elektronenmikroskop gemäß der dritten Ausführungsform.
14 ist ein Diagramm eines Beispiels des Bilderzeugungsalgorithmus beim Elektronenmikroskop gemäß der vierten Ausführungsform.
15 ist ein Diagramm eines anderen Beispiels des Bilderzeugungsalgorithmus beim Elektronenmikroskop gemäß der vierten Ausführungsform.
16 ist ein Diagramm einer Querschnittsstruktur der gemäß der vierten Ausführungsform verwendeten Probe.
17 ist ein Diagramm eines Beispiels der GUI beim Elektronenmikroskop gemäß der vierten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Wenn eine Probe ein Isolator ist, wird die Oberfläche der Probe durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl elektrostatisch geladen. Die Sekundärelektronen-Emissionsrate □ gibt das Verhältnis zwischen der Sekundärelektronenemission und der Elektronenbestrahlungsstärke an. Die Sekundärelektronen-Emissionsrate □ hängt bei der elektrostatischen Aufladung durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl von der Zeit ab. Dabei ist der Kontrast CNR eines SEM-Bilds die Differenz zwischen den Sekundärelektronen-Emissionsraten eines Gebiets A und eines Gebiets B. Bei der elektrostatisch geladenen Probe, bei der die Sekundärelektronen-Emissionsrate von der Zeit abhängt, ist der Kontrast CNR durch den folgenden Ausdruck (1) repräsentiert.
[Ausdruck 1] $CNR = (σ_{iA} - 1) \int_{0}^{tp} e^{(- t/ τ_{A})} dt - (σ_{iB} - 1) \int_{0}^{tp} e^{(- t/ τ_{B})} dt$
Es sei bemerkt, dass □_i die einem Material, das nicht durch elektrostatische Aufladung beeinflusst wird, eigene wahre Sekundärelektronen-Emissionsrate ist, dass □ eine Zeitkonstante der zeitlichen Änderung der Sekundäremissionsrate bei der elektrostatischen Aufladung ist und dass tp die Elektronenbestrahlungszeit pro Flächeneinheit (Pixel) ist. Es sei bemerkt, dass eine in der Probe gesammelte elektrostatische Ladung Q durch den folgenden Ausdruck (2) repräsentiert ist.
[Ausdruck 2] $Q = (σ_{i} - 1) \int_{0}^{tp} e^{(- t/ τ)} dt$
Ferner wird Q durch den folgenden Ausdruck (3) repräsentiert.
[Ausdruck 3] $Q = CV$
Es sei bemerkt, dass C die elektrostatische Kapazität ist und dass V das Oberflächenpotential der Probe ist. Anhand der Ausdrücke (1), (2) und (3) lässt sich verstehen, dass der Kontrast die Differenz der in der Probe angesammelten elektrischen Ladungen Q ist und dass er von der elektrostatischen Kapazität C und vom Oberflächenpotential V der Probe abhängt. Ferner wird die elektrostatische Kapazität C durch den folgenden Ausdruck (4) repräsentiert.
[Ausdruck 4] $C = ε \cdot S/d$
Es sei bemerkt, dass □ die Dielektrizitätskonstante des Materials ist und dass d die Dicke des Materials ist. Ferner ist S im Allgemeinen eine Bestrahlungsfläche (Strahldurchmesser, Pixelgröße).
Die Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass es möglich ist, die elektrostatische Kapazität C, welche die elektrostatische Aufladung beeinflusst, mit dem Teilungsabstand zwischen bestrahlten Gebieten zu steuern. Wenn eine Bestrahlung ausgeführt wird, bei der zwischen getrennten Pixeln gesprungen wird, wird infolge der elektrostatischen Aufladung bei einer vorhergehenden Bestrahlung die Fläche S vergrößert und dadurch die elektrostatische Kapazität C vergrößert. Ferner ist, wenn eine Bestrahlung mit einem Teilungsabstand ausgeführt wird, so dass kein Einfluss durch die elektrostatische Aufladung bei einer vorhergehenden Bestrahlung auftritt, die Fläche S eine Bestrahlungsfläche mit der Größe des Strahldurchmessers oder eines Pixels. Wenn die innere Struktur und die Differenz zwischen elektrischen Eigenschaften zu visualisieren sind, kann daher der Potentialkontrast durch Legen des Teilungsabstands auf einen Betrag, der durch die elektrostatische Aufladung infolge einer vorhergehenden Bestrahlung beeinflusst wird, vergrößert werden. Ferner kann, wenn die Oberflächenform zu betrachten ist, der Formkontrast durch Legen des Teilungsabstands auf einen Wert, bei dem ein Einfluss einer elektrostatischen Aufladung infolge einer vorhergehenden Bestrahlung auftritt, erhöht werden. Ferner ist es beim vorliegenden Verfahren nicht erforderlich, ein Eindringen des Elektronenstrahls ins Innere zu bewirken. Wenn eine niedrige Beschleunigungsspannung von höchstens 5 kV, die geeignet ist, die elektrostatische Aufladung zu steuern, verwendet wird, kann die Beschädigung der Probe durch die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl verringert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Ergebnisse, die sich auf Übergangsmerkmale der SekundärelektronenEmissionsrate beziehen, gemacht. Ein Elektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Erfindung, das der Betrachtung der Oberflächenform und der inneren Struktur dient, umfasst eine Einrichtung zur intermittierenden Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl mit einer festen Zeitbasis, eine Sekundärelektronen-Detektionseinrichtung, die mit der Zeitbasis synchronisiert ist, eine Elektronenstrahl-Bestrahlungspositions-Steuereinrichtung, die mit der Zeitbasis synchronisiert ist, eine Einrichtung zum Festlegen des Abstands zwischen Bestrahlungspositionen entsprechend gewünschten Probeninformationen, eine Einrichtung zum Steuern des Zeitintervalls zwischen den intermittierenden Bestrahlungen im Abstand zwischen den Bestrahlungspositionen und eine Einrichtung zum Erhalten eines Bilds, während der Abstand zwischen den Bestrahlungspositionen eingehalten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Formkontrast oder der Potentialkontrast mit dem Teilungsabstand zwischen bestrahlten Gebieten ausgewählt werden. Dementsprechend kann ein Elektronenmikroskop bereitgestellt werden, das die Funktion aufweist, mit einem Elektronenstrahl bei einer niedrigen Beschleunigungsspannung unterscheidend ein Bild anzuzeigen, das die Oberflächenform einer Probe, die innere Struktur, einen eingebetteten Grenzflächenzustand und elektrische Eigenschaften der Probe widerspiegelt.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Verwendung der Zeichnung mit Bezug auf Ausführungsformen beschrieben. Es sei bemerkt, dass in den Ausführungsformen ein Elektronenmikroskop als Beispiel verwendet wird, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Elektronenstrahlvorrichtung beschränkt, sondern auf eine Vorrichtung anwendbar, bei der ein Ionenstrahl in der Art eines Ionenmikroskops verwendet wird.
Erste Ausführungsform
Ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der 1 bis 7 beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Rasterelektronenmikroskop zur unterscheidenden Darstellung der Oberfläche und der inneren Struktur einer Probe durch Festlegen eines Teilungsabstands zur intermittierenden Bestrahlung und Auswählen eines Teilungsabstands auf der Grundlage von Probeninformationen beschrieben.
1 zeigt ein Beispiel der Konfiguration des vorliegenden Rasterelektronenmikroskops. Ein Rasterelektronenmikroskop 101 umfasst ein elektronenoptisches System, ein System zur intermittierenden Bestrahlung, ein Tischmechanismussystem, ein Steuersystem, ein Bildverarbeitungssystem und ein Betriebssystem. Das elektronenoptische System weist eine Elektronenkanone 102, einen Ablenker 103, eine Objektivlinse 104 und einen Detektor 105 auf. Das System zur intermittierenden Bestrahlung weist einen Austaster 106 und eine Austaststeuereinrichtung 107, die eine Impulsabschneidespannung anlegt, auf. Das Tischmechanismussystem weist einen XYZ-Tisch 108 und einen Probenhalter 109, worauf eine Probe 210 angeordnet ist, auf.
Das Steuersystem umfasst eine Elektronenkanonen-Steuereinrichtung 111, eine Ablenksignal-Steuereinrichtung 112, eine Objektivlinsenspulen-Steuereinrichtung 113, eine Detektorsteuereinrichtung 114, eine XYZ-Tisch-Steuereinrichtung 115 und eine Synchronsteuereinrichtung 116 zur Zeitsynchronisation zwischen der Austaststeuereinrichtung 107, der Ablenksignal-Steuereinrichtung 112 und der Detektorsteuereinrichtung 114. Eine Einrichtung 117 zur dynamischen Steuerung der Bestrahlung zum Zählen der Anzahl der Abtastungen und der Bilderfassungen und zum Ändern der Phase der Zeitsynchronisation und des Zeitintervalls zwischen intermittierenden Bestrahlungen und des Intervalls zwischen Abtastungen mit dem Zählwert ist in der Synchronsteuereinrichtung 116 angebracht.
Das Bildverarbeitungssystem weist einen Detektionssignalprozessor 118 und eine Bilderzeugungseinheit 119 auf.
Das Betriebssystem (Bilderfassungs-Betriebsystem 126) weist eine Bildanzeigeeinheit 120 und eine Steuerparameter-Festlegungseinheit 121 für das Steuersystem unter Einschluss einer Betriebsschnittstelle auf. Ferner weist die Steuerparameter-Festlegungseinheit 121 eine Abtastgeschwindigkeits-Festlegungseinheit 122, eine AbtastintervallFestlegungseinheit 123 zum Festlegen des Intervalls zwischen Abtastungen, eine Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 zum Festlegen mehrerer Abstände der intermittierenden Bestrahlung und einen Teilungsabstandswähler 125 zum Auswählen des Abstands der intermittierenden Bestrahlung auf.
Ein beschleunigter und pulsierender von der Elektronenkanone 102 emittierter Elektronenstrahl 100 wird mit der Objektivlinse 104 fokussiert und auf die Probe 210 eingestrahlt. Die Einstrahlungsposition auf der Probe wird mit dem Ablenker 103 gesteuert. Bei der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 100 werden von der Probe 210 emittierte gepulste Sekundärelektronen 150, während sie durch das elektrische Feld an der Probe beeinflusst werden, zum Detektor 105 geleitet und detektiert. Es sei bemerkt, dass der gepulste Elektronenstrahl 100 mit dem Austaster 106 gebildet wird. Ferner kann eine Beschädigung der Probe durch die Verwendung des auf die Probe eingestrahlten Elektronenstrahls bei einer Spannung von 0 kV bis 5 kV als Beschleunigungsspannung verringert werden. Es ist jedoch wünschenswert, dass die Beschleunigungsspannung höchstens 3 kV beträgt.
Die Abtastung mit dem Ablenker 103, die intermittierende Bestrahlung und die Sekundärelektronendetektion werden synchron mit der Synchronsteuereinrichtung 116 gesteuert. Die Abtastgeschwindigkeit, das Abtastintervall und der Teilungsabstand, die mit der Betriebsschnittstelle festgelegt werden, werden als Steuerzeitdiagrammdatei in der Synchronsteuereinrichtung 116 gespeichert. Die Einrichtung 117 zur dynamischen Steuerung der Bestrahlung zur Steuerung von Parametern während der Bilderfassung gibt Steuersignale in die Austaststeuereinrichtung 107, die Ablenksignal-Steuereinrichtung 112 und die Detektorsteuereinrichtung 114 ein. Es sei bemerkt, dass als Teilungsabstand ein Abstand von 5 nm bis hinunter zu 500 nm verfügbar ist, wobei es jedoch wünschenswert ist, dass der Teilungsabstand 100 bis 300 nm beträgt. Wenn der Teilungsabstand kürzer als 5 nm oder länger als 500 nm ist, kann kein ausreichender Kontrast erhalten werden.
2 zeigt einen Bilderfassungsalgorithmus beim Elektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In 2 ist die Reihenfolge der Bestrahlung mit Zahlen angegeben. In Bezug auf die Richtung der Elektronenstrahlabtastung (laterale Richtung) sei bemerkt, dass der Elektronenstrahl in einem mit dem Teilungsabstandswähler 125 ausgewählten Teilungsabstand L auf die Probe eingestrahlt wird. Die Anzahl n der Bestrahlungen während einer Abtastung wird auf der Grundlage der Anzahl der ein Bild bildenden Pixel, eines Bestrahlungspixelfelds für eine kontinuierliche Bestrahlung und des Teilungsabstands bestimmt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bestrahlungspixelfeld für eine kontinuierliche Bestrahlung vorhanden. Die Abtastung geschieht auf der Grundlage eines mit der Abtastintervall-Festlegungseinheit 123 festgelegten Intervalls D zwischen Abtastungen als ausgedünnte Abtastung in vertikaler Richtung. Wenn die Abtastung m Mal wiederholt wird, beträgt die Anzahl der Bestrahlungen n^m .
Als nächstes wird, wie in 2 mit n^m + 1 bezeichnet ist, das nächste unbestrahlte Gebiet bestrahlt. Der Teilungsabstand L bei der Bestrahlung von n^m + 1 bis n^m + 2 und n^m + 3 wird mit dem gleichen Abstand gesteuert. Ferner kann, wie in 2 mit n^m + 1 angegeben ist, das nächste unbestrahlte Gebiet in lateraler Richtung oder in vertikaler Richtung ausgewählt werden. Schließlich werden alle Gebiete bestrahlt.
3 zeigt ein Steuerzeitdiagramm der Ablenkabtaststeuerung, der Bestrahlungssteuerung und der Detektionssteuerung. Steuersignale für die Abtastung, Bestrahlung und Detektion werden synchron mit einem Haupttakt gesteuert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Abtastung, Bestrahlung und Detektion in der gleichen Phase von der ersten bis n-ten Bestrahlung gesteuert. Als nächstes wird, wenn die Bestrahlungsposition in lateraler Richtung im Gebiet n^m + 1 verschoben wird, weil das Bestrahlungspixelfeld 1 Pixel aufweist, die Verschiebung mit den Bestrahlungs- und Detektionssteuersignalen gesteuert, um die Phase um eine Bestrahlungszeit für 1 Pixel in Bezug auf die Abtaststeuerung zu verschieben. Die Phase wird so gesteuert, dass schließlich alle Gebiete bestrahlt werden. Das erhaltene Detektionssignal wird unter Berücksichtigung der Bestrahlungsposition in einem Speicher gespeichert. Ein Bild wird durch Addieren der in allen Bestrahlungsgebieten erhaltenen Detektionssignale und zweidimensionales Anzeigen des Additionsergebnisses erzeugt.
4 zeigt eine gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendete GUI. Das Bilderfassungs-Betriebssystem 126 des SEM umfasst zusätzlich zu Grundbetrachtungsbedingungen, d. h. der Beschleunigungsspannung und des Bestrahlungsstroms, eine AbtastgeschwindigkeitsFestlegungseinheit 122, eine Abtastintervall-Festlegungseinheit 123, eine Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 zum Festlegen mehrerer Abstände der intermittierenden Bestrahlung und einen Teilungsabstandswähler 125 zum Auswählen des Abstands der intermittierenden Bestrahlung. Ferner wird auf der Bildanzeigeeinheit 120 ein auf der Grundlage des mit dem Teilungsabstandswähler 125 ausgewählten Abstands erhaltenes Bild angezeigt.
5 zeigt eine Schnittansicht der gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Probe. Ein Isolationsfilm 227 weist eine zweistufige Rillen- und Lochstruktur auf. In eine Unterschicht ist ein ovales Metall 228 eingebettet.
6 zeigt einen Bilderfassungsfluss zum Festlegen der Teilungsabstände, zum Auswählen des Teilungsabstands und zum Ermöglichen einer unterscheidungsfähigen Betrachtung von Probeninformationen. Zuerst wird die Bestrahlungsposition mit dem Tischmechanismussystem (S1) zu einer Probenbetrachtungsposition bewegt. Die Beschleunigungsspannung und der Bestrahlungsstrom als Grundbetrachtungsbedingungen werden unter Verwendung des Bilderfassungs-Betriebssystems 126 des SEM festgelegt (S2) . Zu dieser Zeit werden der Brennpunkt und Nicht-Brennpunkt eingestellt. Als nächstes werden die Abtastgeschwindigkeit und das Abtastintervall als Abtastbedingungen mit der Abtastgeschwindigkeits-Festlegungseinheit 122 und der Abtastintervall-Festlegungseinheit 123 festgelegt (S3). Ferner wird der Teilungsabstand bei der Erfassung von Informationen über die Zusammensetzung der Unterschicht und der Oberfläche mit der Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 festgelegt (S4). Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde ein zuvor festgelegter Teilungsabstand aus einer Datenbank abgerufen. Als nächstes wird ein Teilungsabstand auf der Grundlage zu analysierender Probeninformationen mit dem Teilungsabstandswähler 125 ausgewählt (S5). Dann wird eine Steuerzeitdiagrammdatei auf der Grundlage der in Schritt S3 und S5 festgelegten Abtast- und Teilungsabstandsbedingungen erzeugt (S6). Beim Ablauf gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerzeitdiagrammdatei bei einer Bedingungseinstellung erzeugt, es kann jedoch auch dafür gesorgt werden, dass die Steuerzeitdiagrammdatei für die jeweiligen Bedingungen zuvor erzeugt wird und nach dem Festlegen der Bedingungen aus dem Speicher der Vorrichtung abgerufen wird. Die Steuerzeitdiagrammdatei wird in die Synchronsteuereinrichtung 116 und die Austaststeuereinrichtung 107 geschrieben, und die Ablenksignal-Steuereinrichtung 112 und die Detektorsteuereinrichtung 114 werden zeitsynchron gesteuert, um ein Bild zu erzeugen (S7). Das erzeugte Bild wird auf der Bildanzeigeeinheit 120 angezeigt, und es wird eine Speicherverarbeitung ausgeführt (S8).
7 zeigt ein SEM-Bild gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In 7 zeigen ein linkes Diagramm, ein mittleres Diagramm bzw. ein rechtes Diagramm Zusammensetzungsinformationen, Unterschichtinformationen und Oberflächeninformationen. In 7 werden die Probeninformationen entsprechend dem mit dem Teilungsabstandswähler 125 ausgewählten Teilungsabstand unterscheidend dargestellt. Auf diese Weise kann durch die Verwendung der vorliegenden Ausführungsform ein Bild mit unterschiedlichen Abtastinformationen leicht durch Auswählen des Teilungsabstands erhalten werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung bereitgestellt werden, welche eine Betrachtung und Beurteilung der Oberfläche und des Inneren einer Probe bei einer geringen Beschädigung der Probe ermöglicht.
Zweite Ausführungsform
Das Rasterelektronenmikroskop gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der 8 bis 10 beschrieben. Es sei bemerkt, dass die Gegebenheiten, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, in der vorliegenden Ausführungsform jedoch nicht beschrieben werden, auch auf die vorliegende Ausführungsform anwendbar sind, es sei denn, dass es spezielle Umstände gibt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Vorrichtung zum Erhalten eines SEM-Bilds, das mehrere Probeninformationsbestandteile aufweist, durch Auswählen mehrerer Teilungsabstände als Abstände der intermittierenden Bestrahlung beschrieben. 8 zeigt ein Beispiel der Konfiguration des Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Grundkonfiguration des vorliegenden Rasterelektronenmikroskops gleicht der in 1 dargestellten. Das vorliegende Rasterelektronenmikroskop ist mit einer Probenspannungs-Steuereinrichtung 129 zum Anlegen einer Vorspannung an die Probe und ferner mit einem Teilungsabstandswähler 130 zum Auswählen mehrerer Teilungsabstände zur intermittierenden Bestrahlung versehen. 9 zeigt den Bilderfassungsalgorithmus beim vorliegenden Rasterelektronenmikroskop. Der Elektronenstrahl 100 wird in lateraler Richtung abgelenkt, und während die Bestrahlungsposition in vertikaler Richtung bewegt wird, wie durch i = 1, 2, 3 angegeben ist, wird der Elektronenstrahl 100 wiederholt in lateraler Richtung abgelenkt. Der Teilungsabstand wird durch Ausführen einer intermittierenden Bestrahlung und Detektion synchron mit der Abtastung gesteuert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden drei Teilungsabstände L1, L2 und L3 festgelegt. Bei jeder Abtastung wird eine Steuerung mit den drei Teilungsabständen ausgeführt. Beispielsweise wird der Teilungsabstand L1 bei i = 1, der Teilungsabstand L2 bei i = 2, der Teilungsabstand L3 bei i = 3 und der Teilungsabstand L1 bei i = 4 festgelegt. Demgemäß wird der Teilungsabstand L1 bei i = 3n + 1 (n = 0, 1, 2, 3) festgelegt, wird der Teilungsabstand L2 bei i = 3n + 2 festgelegt und wird der Teilungsabstand L3 bei i = 3n + 3 festgelegt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein nach Abschluss der Bewegung in vertikaler Richtung erzeugtes Bild als Feld bezeichnet. Weil ein Feld ein oder mehrere nicht bestrahlte Gebiete aufweist, werden wie bei der ersten Ausführungsform die Bestrahlung und Detektion an allen Gebieten ausgeführt, während die Phase der Signale für die Abtastung, Bestrahlung und Detektion verschoben werden. Im zweiten Feld wird der Teilungsabstand L1 bei i = 3n + 2 festgelegt, wird der Teilungsabstand L2 bei i = 3n + 3 festgelegt und wird der Teilungsabstand L3 bei i = 3n + 1 festgelegt. Dann wird im dritten Feld der Teilungsabstand L1 bei i = 3n + 3 festgelegt, der Teilungsabstand L2 bei i = 3n + 1 festgelegt und der Teilungsabstand L3 bei i = 3n + 2 festgelegt. Demgemäß wird die Reihenfolge der Abtastung nach Festlegung des Teilungsabstands feldweise geändert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Reihenfolge der Abtastung nach Festlegung des Teilungsabstands feldweise geändert, der Teilungsabstand kann jedoch auch in der gleichen Reihenfolge feldweise festgelegt werden. Das SEM-Bild wird durch Addieren der Signale der jeweiligen Feldbilder erzeugt.
10 zeigt die gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendete GUI. Das Bilderfassungs-Betriebssystem 126 des SEM weist zusätzlich zu Grundbetrachtungsbedingungen, d. h. der Beschleunigungsspannung und des Bestrahlungsstroms, die AbtastgeschwindigkeitsFestlegungseinheit 122, die Abtastintervall-Festlegungseinheit 123, die Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 zur Festlegung mehrerer Abstände zur intermittierenden Bestrahlung und den Teilungsabstandswähler 130 zur Festlegung mehrerer Abstände zur intermittierenden Bestrahlung auf. Ferner wird das auf der Grundlage der mehreren mit dem Teilungsabstandswähler 130 ausgewählten Abstände erhaltene Bild auf der Bildanzeigeeinheit 120 angezeigt. Ferner wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Teilungsabstand unter Verwendung des Festlegungsverfahrens in der Pixeleinheit festgelegt. Der Teilungsabstand wird auf den einer vorgegebenen Anzahl von Pixeln entsprechenden Abstand gelegt.
Das Bilderfassungs-Betriebssystem 126 des SEM ist mit einer Funktion zur Festlegung einer Betrachtungsvergrößerung 131 und des elektrischen Felds 132 der Probe versehen. Die auf der Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 angezeigte Pixelanzahl für die Festlegung mehrerer Abstände der intermittierenden Bestrahlung hängt von der Festlegung der Betrachtungsvergrößerung 131 und des elektrischen Felds 132 der Probe ab. Wenn die Betrachtungsvergrößerung 131 erhöht wird, wird die Pixelgröße kleiner. Demgemäß wird die erforderliche Anzahl von Pixeln für den Teilungsabstand erhöht. Ferner wird, wenn das elektrische Feld 132 der Probe vergrößert wird, die laterale Wechselwirkung abgeschwächt. Auf diese Weise wird der für die Informationsunterscheidung erforderliche Teilungsabstand verringert und wird die erforderliche Anzahl der Pixel geringer. Der Ablauf der Bilderfassung gleicht jenem in 6 gemäß der ersten Ausführungsform. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden in Schritt S5 in 6 mehrere Teilungsabstände ausgewählt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden als drei Teilungsabstände vier Pixel, acht Pixel und sechzehn Pixel ausgewählt. Es wird ein auf dem in 9 dargestellten Bildalgorithmus beruhendes Zeitsteuerungsdiagramm erzeugt und in die Synchronsteuereinrichtung 116 geschrieben. Die Probe gleicht jener, die gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wurde. Bei der in 10 dargestellten GUI wird ein SEM-Bild angezeigt, und es ist zu verstehen, dass ein Bild erzeugt wird, bei dem Informationen über die Zusammensetzung, Informationen über die Unterschicht und Informationen über die Oberfläche überlagert sind.
Auf diese Weise können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Ferner kann ein mehrere Probeninformationsbestandteile aufweisendes SEM-Bild durch Auswählen mehrerer Teilungsabstände erhalten werden.
Dritte Ausführungsform
Das Rasterelektronenmikroskop gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der 11 bis 15 beschrieben. Es sei bemerkt, dass die Gegebenheiten, die in der ersten oder zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, in der vorliegenden Ausführungsform jedoch nicht beschrieben werden, auch auf die vorliegende Ausführungsform anwendbar sind, es sei denn, dass es spezielle Umstände gibt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Elektronenmikroskop beschrieben, das eine Funktion zur Inspektion von Fehlern unter Verwendung eines durch Steuern des Teilungsabstands erhaltenen SEM-Bilds aufweist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde das in 8 dargestellte Rasterelektronenmikroskop verwendet. Ferner wurde der in 2 dargestellte Bilderfassungsalgorithmus verwendet.
11 zeigt eine Schnittansicht der gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Probe. Ein leitender Kontaktstopfen 234 ist in einen Isolationsfilm 233 eingebettet. Ein n-leitendes Dotierungsgebiet 236, das durch Ionenimplantation in ein p-leitendes Siliciumsubstrat 235 eingebracht ist, ist in der Unterschicht des Kontaktstopfens 234 ausgebildet, so dass zwischen dem Siliciumsubstrat und dem Dotierungsgebiet ein pn-Übergang gebildet ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Fehler elektrischer Eigenschaften im eingebetteten pn-Übergang oder ein Oberflächenmusterfehler inspiziert wird.
Um zuvor eine Inspektionsvorschrift zu erzeugen, wird ein Teilungsabstand extrahiert, der am besten für einen Fehler elektrischer Eigenschaften oder einen Oberflächenmusterfehler geeignet ist. 12 zeigt ein mit einem in der Pixeleinheit festgelegten Teilungsabstand und einem in der Abtastlinieneinheit festgelegten Abtastintervall erhaltenes SEM-Bild. Als vorliegendes Ergebnis wird ein Bild mit einer Kombination der Bereiche des Teilungsabstands und des Rasterlinienintervalls, wie in einem Vorschriftserzeugungswerkzeug festgelegt, erhalten und in einer Matrix dargestellt. Ein Benutzer extrahiert die am besten geeigneten Bedingungen für einen Fehler elektrischer Eigenschaften oder einen Oberflächenmusterfehler mit der Bildqualität und dem Kontrastwert des vorliegenden Ergebnisses. In 12 werden als Bedingungen für die Inspektion von Fehlern elektrischer Eigenschaften ein Abtastintervall mit 4 Linien und ein Teilungsabstand von 16 Pixeln extrahiert. Ferner werden als Bedingungen für die Formfehlerinspektion ein Abtastintervall von 16 Linien und ein Teilungsabstand von 32 Pixeln extrahiert.
13 zeigt ein Beispiel der GUI beim Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Ein Teilungsabstandswähler 137 wird zur Auswahl des Fehlers elektrischer Eigenschaften oder des Oberflächenmusterfehlers verwendet. Die in 12 extrahierten am besten geeigneten Werte werden in die Teilungsabstands-Festlegungseinheit 124 und die Abtastintervall-Festlegungseinheit 123 eingegeben. Beim anhand der vorliegenden Bedingungen erhaltenen Bild erfolgt die Fehlerbestimmung durch Vergleich mit einem an einem anderen Ort erhaltenen Bild oder Musterentwurfsinformationen. Nach der Fehlerbestimmung werden die Koordinaten und der Typ des Fehlers im Speicher der Vorrichtung gespeichert.
Auf diese Weise können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Ferner können ein Fehler elektrischer Eigenschaften oder ein Musterfehler der Probe durch Auswahl des Abtastintervalls und des Teilungsabstands selektiv inspiziert werden.
Vierte Ausführungsform
Das Rasterelektronenmikroskop gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der 14 bis 17 beschrieben. Es sei bemerkt, dass die Gegebenheiten, die in einer von der ersten bis dritten Ausführungsform beschrieben wurden, jedoch in der vorliegenden Ausführungsform nicht beschrieben werden, auch auf die vorliegende Ausführungsform anwendbar sind, es sei denn, dass es spezielle Umstände gibt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Elektronenmikroskop mit einer Funktion zum Messen der Ausrichtung zwischen verschiedenen Schichten unter Verwendung eines durch Steuern mehrerer Teilungsabstände erhaltenen SEM-Bilds beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das in der vorstehend beschriebenen 8 dargestellte Rasterelektronenmikroskop verwendet. Die 14 und 15 zeigen den Bilderfassungsalgorithmus. Der in 14 dargestellte Algorithmus dient dazu, einen Teilungsabstand anhand des Felds auszuwählen. In den Feldern 1 und 2 werden acht Pixel als gleicher Teilungsabstand verwendet. In Feld 2 wird die Phase so gesteuert, dass eine Zwischenposition im Teilungsabstand in Feld 1 bestrahlt wird. In Feld 3 werden vier Pixel als Teilungsabstand verwendet und wird die Phase so gesteuert, dass eine Zwischenposition zwischen der Bestrahlung in den Feldern 1 und der Bestrahlung in Feld 2 bestrahlt wird. In Feld 4 werden zwei Pixel als Teilungsabstand verwendet und wird die Phase gesteuert, um eine Zwischenposition zwischen der Bestrahlung in Feld 1, der Bestrahlung in Feld 2 und der Bestrahlung in Feld 3 zu bestrahlen.
Ferner zeigt 15 ein Verfahren zum Steuern des Teilungsabstands anhand des Bilds (Frames), wozu ein im selben Teilungsabstand erhaltenes Feld addiert wird. In Frame 1 werden acht Pixel als Teilungsabstand verwendet. In Frame 2 werden vier Pixel als Teilungsabstand verwendet. In Frame 3 werden zwei Pixel als Teilungsabstand verwendet.
Das Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine Funktion zur Auswahl des Algorithmus in 9, um die Teilungsbedingung durch die Abtastlinie auszuwählen, und der Algorithmen aus den 14 und 15 durch die GUI. 16 zeigt die gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendete Probe. Als Unterschicht 1 eines Isolationsfilms 238 ist ein Verdrahtungsmuster 239 gebildet, und als Unterschicht 2 ist ein Verdrahtungsmuster 240 gebildet.
17 zeigt ein Beispiel der GUI beim Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das BilderfassungsBetriebssystem 126 des SEM ist mit einem Abstandswähler 141 zum Festlegen der Teilungsabstands-Auswahlzeit und einem Teilungsabstandswähler 142 zur Auswahl mehrerer Schichtinformationsbestandteile (Oberfläche, Unterschicht 1 und Unterschicht 2) einer zu analysierenden Probe versehen. Mit einem unter den vorliegenden Bedingungen erhaltenen Bild wird die Schwerpunktsposition zwischen den Schichten analysiert und der Ausrichtungsbetrag zwischen den Schichten gemessen.
Auf diese Weise können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Ferner kann der Ausrichtungsbetrag zwischen den Schichten der Probe durch Auswahl mehrerer Teilungsabstände entsprechend der Schichtstruktur der Probe gemessen werden.
Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen aufweist. Beispielsweise wurden die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zur deutlichen Erklärung der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform beschränkt ist, die alle beschriebenen Bestandteile aufweist. Ferner kann ein Teil der Bestandteile einer Ausführungsform durch jene einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Ferner können Bestandteile einer Ausführungsform zu jenen einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Ferner können einige Bestandteile der jeweiligen Ausführungsformen zu anderen Bestandteilen hinzugefügt werden, daraus entnommen werden oder diese ersetzen.
Bezugszeichenliste
100 ... gepulster Elektronenstrahl, 101 ... Rasterelektronenmikroskop, 102 ... Elektronenkanone, 103 ... Ablenker, 104 ... Objektivlinse, 105 ... Detektor, 106 ... Austaster, 107 ... Austaststeuereinrichtung, 108 ... XYZ-Tisch, 109 ... Probenhalter, 111 ... Elektronenkanonen-Steuereinrichtung, 112 ... Ablenksignal-Steuereinrichtung, 113 ... Objektivlinsenspulen-Steuereinrichtung, 114 ... Detektorsteuereinrichtung, 115 ... XYZ-Tisch-Steuereinrichtung, 116 ... Synchronsteuereinrichtung, 117 ... Einrichtung zur dynamischen Steuerung der Bestrahlung, 118 ... Detektionssignalprozessor, 119 ... Bilderzeugungseinheit, 120 ... Bildanzeigeeinheit, 121 ... Steuerparameter-Festlegungseinheit, 122 ... Geschwindigkeitsfestlegungseinheit , 123 ... Abtastintervall-Festlegungseinheit, 124 ... Teilungsabstands-Festlegungseinheit, 125 ... Teilungsabstandswähler, 126 ... Bilderfassungs-Betriebssystem, 129 ... Probenspannungs-Steuereinrichtung, 130 ... Teilungsabstandswähler, 131 ... Betrachtungsvergrößerung, 132 ... elektrisches Feld der Probe, 137 ... Teilungsabstandswähler, 141 ... Abstandswähler, 142 ... Teilungsabstandswähler, 150 ... Sekundärelektron, 210 ... Probe, 227 ... Isolationsfilm, 228 ... Metall, 233 ... Isolationsfilm, 234 ... Kontaktstopfen, 235 ... Siliciumsubstrat, 236 ... n-leitendes Dotierungsgebiet, 238 ... Isolationsfilm, 239 ... Verdrahtungsmuster (Unterschicht 1) und 240 ... Verdrahtungsmuster (Unterschicht 2).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012252913 [0003]
JP 4017248 [0003]

Claims

Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, eine Probenplattform, worauf eine Probe angeordnet wird, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das einen von der Quelle für einen Strahl geladener Teilchen emittierten Strahl geladener Teilchen beschleunigt und pulsiert und den Strahl geladener Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 5 kV auf die Probe einstrahlt, während der Strahl geladener Teilchen rasterförmig abgelenkt wird, einen Teilungsabstandswähler, der die Oberfläche oder eine Unterschicht der Probe als Messobjekt auswählt, eine Teilungsabstands-Festlegungseinheit, die den Teilungsabstand als Abstand zwischen Bestrahlungsgebieten in einer Abtastlinie des Strahls geladener Teilchen auf der Probe auf der Grundlage des mit dem Teilungsabstandswähler ausgewählten Messobjekts festlegt, und eine Steuereinrichtung, die das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System auf der Grundlage des mit der Teilungsabstands-Festlegungseinheit festgelegten Teilungsabstands steuert, um den Strahl geladener Teilchen auf die Probe einzustrahlen.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beschleunigungsspannung des auf die Probe eingestrahlten Strahls geladener Teilchen auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 3 kV gesetzt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Teilungsabstand auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 5 nm bis 500 nm gesetzt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Teilungsabstand in einem aus mehreren Abtastlinien gebildeten Feld auf den gleichen Wert gesetzt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Teilungsabstand in einem aus mehreren Abtastlinien gebildeten Feld auf mehrere Werte gesetzt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Teilungsabstand in mehreren ersten Feldern auf einen ersten Wert gelegt wird und in mehreren zweiten Feldern auf einen zweiten Wert gelegt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste Frame die mehreren addierten ersten Felder, in denen der Teilungsabstand den ersten Wert annimmt, aufweist und der zweite Frame die mehreren addierten zweiten Felder, in denen der Teilungsabstand den zweiten Wert annimmt, aufweist.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, eine Probenplattform, worauf eine Probe angeordnet wird, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das einen von der Quelle für einen Strahl geladener Teilchen emittierten Strahl geladener Teilchen beschleunigt und pulsiert und den Strahl geladener Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 5 kV auf die Probe einstrahlt, während der Strahl geladener Teilchen rasterförmig abgelenkt wird, eine GUI, die eine Teilungsabstandsfestlegungs-Bildschirmdarstellung zum Festlegen des Teilungsabstands als Abstand zwischen Bestrahlungsgebieten in einer Abtastlinie des Strahls geladener Teilchen auf der Probe auf der Grundlage eines mit einer Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung zur Auswahl der Oberfläche oder einer Unterschicht der Probe als Messobjekt und mit der Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung ausgewählten Messobjekts anzeigt, und eine Steuereinrichtung, die das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System zur Einstrahlung des Strahls geladener Teilchen auf die Probe auf der Grundlage des mit der Teilungsabstandsfestlegungs-Bildschirmdarstellung festgelegten Teilungsabstands steuert.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Beschleunigungsspannung des auf die Probe eingestrahlten Strahls geladener Teilchen auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 0 kV bis 3 kV gesetzt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Teilungsabstand auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 5 nm bis 500 nm gesetzt wird.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung eine Bildschirmdarstellung zur Auswahl von Unterschichtinformationen oder einer elektrischen Eigenschaft aufweist.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung eine Bildschirmdarstellung zur Auswahl von Zusammensetzungsinformationen, Unterschichtinformationen oder Oberflächeninformationen aufweist.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Einheit des Teilungsabstands ein Pixel ist.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung eine Bildschirmdarstellung zur Auswahl einer elektrischen Eigenschaft, eines der elektrischen Eigenschaft entsprechenden Abtastintervalls, einer Oberflächenform oder eines Abtastintervalls in Bezug auf die Oberflächenform aufweist.
Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Teilungsabstandsauswahl-Bildschirmdarstellung eine Bildschirmdarstellung zur Auswahl von Oberflächeninformationen, von ersten Unterschichtinformationen oder von zweiten Unterschichtinformationen aufweist.