JP2002208371A - Electron beam device and manufacturing method of such device - Google Patents

Electron beam device and manufacturing method of such device

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JP2002208371A
JP2002208371A JP2001000379A JP2001000379A JP2002208371A JP 2002208371 A JP2002208371 A JP 2002208371A JP 2001000379 A JP2001000379 A JP 2001000379A JP 2001000379 A JP2001000379 A JP 2001000379A JP 2002208371 A JP2002208371 A JP 2002208371A
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Japan
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stage
electron beam
sub
sample
main
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JP2001000379A
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Japanese (ja)
Inventor
Muneki Hamashima
宗樹 浜島
Mamoru Nakasuji
護 中筋
Shinji Nomichi
伸治 野路
Toru Satake
徹 佐竹
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Ebara Corp
Nikon Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam device equipped with a mobile stage device which can continuously move at high speed with movement accuracy secured. SOLUTION: With the electron beam device 100, a main stage 3 is supported on a stage counter 2 through a non-contact bearing, and a sub-stage 5 moves in conjunction with the main stage 3 toward a given direction, the main stage 3 and the sub-stage 5 coupled with a stage-combining part 9 in free relative movement, and further, a wiring and piping part 8 is provided with a mobile stage device coupled with the sub-stage 5, at least one primary optical system irradiating a plurality of primary electron beams on a sample, and at least one secondary optical system leading the secondary electrons to at least one detector. The plurality of the primary electron beams are all irradiated on a place away from the distance limit of resolution of the second optical system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウェハーやレクチルの
パターンを電子線を用いて高スループットで評価する装
置に関し、特に、かかる電子線装置における移動ステー
ジ装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for evaluating a pattern of a wafer or a reticle at a high throughput using an electron beam, and more particularly to an improvement of a moving stage apparatus in such an electron beam apparatus.

【0002】[0002]

【従来技術】移動ステージがエアベアリングを有し、リ
ニアモータによって駆動される移動ステージ装置は既に
公知である。従来においては、移動ステージで用いられ
るベアリングの軸受け剛性は、機械式の軸受けに比べて
小さく、多数の電源ケーブルや配管類を移動ステージに
直接接続すると、多数の電源ケーブルや配管類の重量や
剛性等による力が外乱として移動ステージに作用し、走
り精度に悪影響を及ぼすという問題があった。このた
め、外乱を低減するために最小限の配線及び配管にする
必要があった。また、従来の一本の電子ビームを走査し
たとき発生する二次電子を検出する装置では、S/N比
を十分な大きさにすることができなかった。
2. Description of the Related Art A moving stage device having an air bearing and driven by a linear motor is already known. Conventionally, the bearing rigidity of the bearing used in the moving stage is smaller than that of the mechanical type bearing, and if many power cables and piping are directly connected to the moving stage, the weight and rigidity of many power cables and piping will be reduced. However, there is a problem in that the force caused by such factors acts on the moving stage as a disturbance, which adversely affects the running accuracy. For this reason, it was necessary to minimize the wiring and piping in order to reduce disturbance. Further, in a conventional device for detecting secondary electrons generated when one electron beam is scanned, the S / N ratio cannot be made sufficiently large.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する一つの課題は、移動精度を確保しつつ、高速で連続
移動することができる移動ステージ装置を備えた、電子
線装置を提供することである。また、高速のステージ移
動時に必要なS/N比の信号を得ることができる電子ビ
ームを得ることである。本発明が解決しようとする別の
課題は、移動ステージ装置の移動精度を極めて高いもの
にすることである。本発明が解決しようとする更に別の
課題は、そのような電子線装置を用いたデバイスの製造
方法を提供することである。
One object to be solved by the present invention is to provide an electron beam apparatus having a moving stage device capable of continuously moving at a high speed while ensuring the moving accuracy. It is. Another object of the present invention is to obtain an electron beam capable of obtaining a signal having a necessary S / N ratio when the stage is moved at a high speed. Another problem to be solved by the present invention is to make the movement accuracy of the moving stage device extremely high. Still another problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a device using such an electron beam apparatus.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の手段に
より解決される。即ち、本願の発明の一つは、一次電子
ビームを試料に照射し、試料から放出される二次電子を
検出する電子線装置であって、ステージ架台、前記ステ
ージ架台上に非接触ベアリングを介して設けられていて
試料を所定の方向に移動する主ステージ、前記主ステー
ジと連動して前記所定の方向に移動する副ステージ、前
記副ステージに連結された配線配管部、前記主ステージ
と前記副ステージとを前記所定の方向に駆動するリニア
モータ及び前記主ステージと前記副ステージとを相対移
動可能に連結する連結部を有する移動ステージ装置と、
複数の一次電子ビームを試料に照射する少なくとも一以
上の第一次光学系と、前記二次電子を少なくとも一以上
の検出器に導く少なくとも一以上の第二次光学系とを備
え、前記複数の一次電子ビームは、互いに前記第二次光
学系の距離分解能より離れた位置に照射されるようにし
ている。このように移動ステージ装置の主ステージと副
ステージとを相対移動可能にし、副ステージに配線配管
を連結することにより、配線配管部の重量や剛性が大き
くても、主ステージの移動精度がそれにより悪影響を受
けるおれが少なくなり、主ステージの高い移動精度を確
保することができる。従って、電子線装置本体から移動
ステージ装置に配管及び配線を直接接続できる。
The above object is achieved by the following means. That is, one of the inventions of the present application is an electron beam apparatus that irradiates a sample with a primary electron beam and detects secondary electrons emitted from the sample, and includes a stage mount, a non-contact bearing on the stage mount. A main stage that moves the sample in a predetermined direction, a sub-stage that moves in the predetermined direction in conjunction with the main stage, a wiring pipe section connected to the sub-stage, the main stage and the sub-stage. A moving stage device having a linear motor that drives a stage in the predetermined direction and a connecting portion that connects the main stage and the sub-stage so as to be relatively movable;
At least one or more primary optical systems that irradiate the sample with a plurality of primary electron beams, and at least one or more secondary optical systems that guide the secondary electrons to at least one or more detectors, The primary electron beams are applied to positions separated from each other by a distance resolution of the secondary optical system. In this way, the main stage and the sub-stage of the moving stage device can be relatively moved, and by connecting the wiring pipe to the sub-stage, even if the weight and rigidity of the wiring pipe part is large, the movement accuracy of the main stage is thereby improved. The influence of the adverse effects is reduced, and high movement accuracy of the main stage can be secured. Therefore, piping and wiring can be directly connected from the electron beam device main body to the moving stage device.

【0005】電子線装置の発明の別の態様において、非
接触ベアリングはエアベアリングで構成されている。こ
れによって、移動精度を極めて高くすることができる。
In another aspect of the invention of the electron beam apparatus, the non-contact bearing is constituted by an air bearing. Thereby, the movement accuracy can be extremely increased.

【0006】本願の別の発明は、上記のような電子線装
置を利用したデバイスの製造方法を提供するようにして
いる。これにより、デバイスの製造方法の低コスト化を
図ることができる。
Another aspect of the present invention provides a method of manufacturing a device using the above-described electron beam apparatus. This makes it possible to reduce the cost of the device manufacturing method.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明につい
て詳細に説明する。図1は、本発明による電子線装置に
設けられる移動ステージ装置1の実施形態を示す図であ
る。ステージ架台2上には、主ステージ3用の精密エア
ガイド4,副ステージ5用のメカニカルガイド6、並び
に主及び副ステージの駆動用リニアモータ7が延設され
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of a moving stage device 1 provided in an electron beam device according to the present invention. A precision air guide 4 for the main stage 3, a mechanical guide 6 for the sub-stage 5, and a linear motor 7 for driving the main and sub-stages extend on the stage base 2.

【0008】主ステージ3の下面には、ブロックとエア
パッドとにより構成されるエアベアリングが設けられて
いる。リニアモータ7のキャリッジは、主ステージ3に
固定されており、制御電流に応じて、主ステージ3はエ
アガイド4によって案内されてX軸方向に移動させられ
る。エアガイド4を使用しているため、この移動精度は
非常に高いが、エアガイド4はメカニカルガイド6ほど
剛性は高くない。主ステージ3上に設けられる試料台
(図示せず)の上面にはプリント基板等(図示せず)が
載置されている。
On the lower surface of the main stage 3, an air bearing constituted by a block and an air pad is provided. The carriage of the linear motor 7 is fixed to the main stage 3, and the main stage 3 is moved by the air guide 4 in the X-axis direction according to the control current. Since the air guide 4 is used, the movement accuracy is very high, but the air guide 4 is not as rigid as the mechanical guide 6. On a top surface of a sample stage (not shown) provided on the main stage 3, a printed board or the like (not shown) is mounted.

【0009】副ステージ5は、メカニカルガイド6によ
り案内され、主ステージ3とは独立にX軸方向に移動可
能である。
The sub-stage 5 is guided by a mechanical guide 6 and is movable in the X-axis direction independently of the main stage 3.

【0010】電力や圧縮空気などを伝達する配線および
配管は、重量が大きく、また剛性も大きいため、電子線
装置本体(図示せず)から引き出して主ステージ3に直
接接続してしまうと、X、Y及びZ軸方向の力並びに各
軸まわりのモーメントが作用し、主ステージ3の走り精
度が悪化する。そこで、本実施形態では、外乱を生じさ
せる配線配管8を、剛性は高いが走り精度は悪くてもよ
い副ステージ5に接続している。
The wires and pipes for transmitting electric power, compressed air, etc., are heavy and have high rigidity. Therefore, if they are pulled out from the electron beam apparatus main body (not shown) and directly connected to the main stage 3, X and X , Y and Z-axis directions and moments around each axis act, and the running accuracy of the main stage 3 deteriorates. Therefore, in the present embodiment, the wiring pipe 8 that causes disturbance is connected to the sub-stage 5 that has high rigidity but may have poor running accuracy.

【0011】本実施形態では、リニアモータ7の推力を
大きくし、X軸方向のみの外乱を受け持つことができる
ように構成されている。ステージ連結部9は、主ステー
ジの駆動軸上すなわちリニアモータ7の推力軸に設置さ
れており、リニアモータ7の推力を、主ステージ3だけ
でなく、副ステージ5にも伝達し、副ステージ5専用の
駆動源を設けずに副ステージ5の駆動を可能にしてい
る。また、ステージ連結部9は、主ステージ3がX軸方
向のみの力を推力軸上に受け、Y及びZ軸方向の力並び
にX、Y及びZ軸まわりの回転モーメントを受けないよ
うにして、主ステージ3の走り精度を高くできるように
している。
In this embodiment, the thrust of the linear motor 7 is increased so that disturbance in only the X-axis direction can be handled. The stage connecting portion 9 is installed on the drive shaft of the main stage, that is, on the thrust axis of the linear motor 7, and transmits the thrust of the linear motor 7 not only to the main stage 3 but also to the sub-stage 5, The sub stage 5 can be driven without providing a dedicated driving source. In addition, the stage connecting portion 9 prevents the main stage 3 from receiving a force only in the X-axis direction on the thrust axis and not receiving a force in the Y and Z-axis directions and a rotational moment around the X, Y and Z axes. The running accuracy of the main stage 3 can be improved.

【0012】図2は、図1のステージ連結部9の一つの
構成例を示す。X、Y及びZ軸まわりの回転が可能な2
つの玉軸受け91及び92は、互いに対向するように、
玉軸受け91が主ステージ3に固定され、玉軸受け92
が支持部材93の一端に固定されている。支持部材93
の他端は主ステージに固定されている。副ステージ5の
アーム50が、対向する玉軸受け91及び92の間に挿
入される。玉軸受け91及び92並びにアーム50に適
当な予圧を与えるために、ネジ部94S及びナット94
Nにより構成される予圧調整部94が設けられている。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the stage connecting section 9 of FIG. 2 that can rotate around X, Y and Z axes
The two ball bearings 91 and 92 face each other,
A ball bearing 91 is fixed to the main stage 3 and a ball bearing 92
Are fixed to one end of the support member 93. Support member 93
Is fixed to the main stage. The arm 50 of the sub-stage 5 is inserted between the opposing ball bearings 91 and 92. In order to apply an appropriate preload to the ball bearings 91 and 92 and the arm 50, a screw portion 94S and a nut 94
A preload adjusting section 94 constituted by N is provided.

【0013】ステージ連結部9をこのように構成するこ
とにより、主ステージ3と副ステージ5の力学的結合は
X軸方向の力Fxのみとなり、Y及びZ軸方向の力Fy
及びFz並びに回転モーメントMx、My及びMzは、
力学的に結合して作用しない。従って、メカニカルガイ
ド6の走り誤差や、配線配管8の外乱によって、副ステ
ージ5の走り精度が悪くなっても、主ステージ3には悪
影響を与えることなく、リニアモータ7の推力を副ステ
ージ5に伝達することができる。
By configuring the stage connecting portion 9 in this manner, the main stage 3 and the sub-stage 5 are mechanically coupled only to the force Fx in the X-axis direction, and to the force Fy in the Y- and Z-axis directions.
And Fz and the rotational moments Mx, My and Mz are:
It does not work by mechanical coupling. Therefore, even if the running accuracy of the sub-stage 5 deteriorates due to the running error of the mechanical guide 6 or the disturbance of the wiring pipe 8, the thrust of the linear motor 7 is applied to the sub-stage 5 without adversely affecting the main stage 3. Can be transmitted.

【0014】図3は、図1のステージ連結部の別の構成
例を示す。このステージ連結部9′は、X、Y及びZ軸
まわりの回転が可能な玉軸受け91′A及び91′Bが
互いに背向するように組まれた玉軸受けユニット91′
が、副ステージ5′の先端に固定され、主ステージ3及
び支持部材93′によって玉軸受けユニット91′を挟
み込む構成となっている。予圧調整は、固定ネジ95及
び96により、主ステージ3と支持部材93′との間隔
を調整することによって行う。このような構成のステー
ジ連結部9′によっても、図2のステージ連結部9と同
様な利点が得られる。
FIG. 3 shows another example of the configuration of the stage connecting portion of FIG. This stage connecting portion 9 'is a ball bearing unit 91' in which ball bearings 91'A and 91'B rotatable around the X, Y and Z axes are assembled so as to face each other.
Are fixed to the tip of the sub stage 5 ', and the ball bearing unit 91' is sandwiched between the main stage 3 and the support member 93 '. The preload adjustment is performed by adjusting the distance between the main stage 3 and the support member 93 'by the fixing screws 95 and 96. With the stage connecting portion 9 'having such a configuration, the same advantage as that of the stage connecting portion 9 in FIG. 2 can be obtained.

【0015】なお、図1の実施形態において、主ステー
ジ3と副ステージ5との間の電気及び空圧等の伝達は、
両ステージの間隔が小さくほとんど変化しないので、フ
レキシブルケーブルや、気密性樹脂をライニイングした
布製蛇腹等を使用して行えばよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, transmission of electricity, pneumatic pressure, and the like between the main stage 3 and the sub-stage 5 is as follows.
Since the distance between the two stages is small and hardly changes, it is sufficient to use a flexible cable, a bellows made of a cloth lined with an airtight resin, or the like.

【0016】図4は、上記の移動ステージ装置を設けた
電子線装置100の一つの実施の形態を示す図である。
同図において、電子銃101から放出された電子線Cは
静電レンズ102で集束されてクロスオーバー104を
形成する。静電レンズ102の下方には、複数の開口
(本発明では、例えば、103aないし103i)を有
する第1のマルチ開口板103が配置され、これによっ
て複数の一次電子ビームが形成される。第一のマルチ開
口板103によって形成された一次電子ビームのそれぞ
れは静電縮小レンズ105により縮小されて点106で
示された位置に投影され、点106で合焦した後、静電
対物レンズ107により試料Sに合焦される。試料Sは
本発明による移動ステージ装置Gの上に載置されてい
る。第一のマルチ開口板103から出た複数の一次電子
ビームは静電縮小レンズ105と静電対物レンズ107
の間に配置された静電偏向器108により、同時に試料
Sの表面を走査するように偏向される。静電縮小レンズ
105及び静電対物レンズ107の像面湾曲収差の影響
を無くすため、図5に示すように、第一のマルチ開口板
103は、円周上に小開口が配置され、そのX方向への
投影したものは等間隔となる構造となっている。合焦さ
れた複数の一次電子ビームにより試料Sの複数の点が照
射され、照射された複数のこれらの点から放出された二
次電子は、静電対物レンズ107の電界に引かれて細く
集束され、E×B分離器109で偏向され、二次光学系
に投入される。二次電子像は点106よりも静電対物レ
ンズ107に近い点110に結像する。これは各一次電
子ビームは試料面上で500eVのエネルギーを有する
のに対して、二次電子は数eVのエネルギーしか有して
いないためである。第二次光学系は静電拡大レンズ11
1,112を有しており、これらの静電拡大レンズ11
1,112を通過した二次電子は第二のマルチ開口板1
13の複数の開口(図5において例示的に破線で示され
た113aないし113i)の位置に結像する。この像
は対応する検出器114より検出される。なお、図5に
示すように、検出器114の前に配置された第二のマル
チ開口板113に形成された複数の開口と、第一のマル
チ開口板103に形成された複数の開口とは、それぞれ
一対一に対応している。それぞれの検出器114は、検
出した二次電子を、その強度を表す電気信号へ変換す
る。各検出器から出力された電気信号は増幅器115に
よってそれぞれ増幅された後、画像処理部116によっ
て受信され、画像データへ変換される。画像処理部11
6には一次電子ビームを偏向させるための走査信号が更
に供給されるので、画像処理部116は試料Sの表面を
表す画像を表示する。この画像を標準パターンと比較す
ることにより試料Sの欠陥を検出することができ、ま
た、レジストレーションにより試料Sを第一次光学系の
光軸Aの近くへ移動させ、ラインスキャンすることによ
って線幅評価信号を取り出し、これを適宜に校正するこ
とにより、試料S上のパターンの線幅を測定することが
できる。ここで、第一のマルチ開口板103の開口を通
過した一次電子ビームを試料面に合焦させ、試料Sから
放出された二次電子を検出器114で検出する際に、第
一次光学系で生じる歪み、像面湾曲及び視野非点という
3つの収差による影響を最小にするように特に配慮する
必要がある。次に、複数の一次電子ビームの間隔と、第
二次光学系との関係においては、ビームの間隔を第二次
光学系の分解能よりも大きい距離だけ離せば複数のビー
ム間のクロストークをなくすことができる。また、ビー
ム数をn個にすれば同じS/N比の信号を得るとき、n
倍のスピードで試料ステージを連続移動できる。
FIG. 4 is a view showing one embodiment of an electron beam apparatus 100 provided with the above-mentioned moving stage apparatus.
In FIG. 1, an electron beam C emitted from an electron gun 101 is focused by an electrostatic lens 102 to form a crossover 104. Below the electrostatic lens 102, a first multi-aperture plate 103 having a plurality of openings (for example, 103a to 103i in the present invention) is arranged, thereby forming a plurality of primary electron beams. Each of the primary electron beams formed by the first multi-aperture plate 103 is reduced by the electrostatic reduction lens 105 and projected onto the position indicated by the point 106, focused at the point 106, and then focused on the electrostatic objective lens 107. Focuses on the sample S. The sample S is placed on the moving stage device G according to the present invention. A plurality of primary electron beams emitted from the first multi-aperture plate 103 are transferred to an electrostatic reduction lens 105 and an electrostatic objective lens 107.
The sample S is simultaneously deflected so as to scan the surface of the sample S by the electrostatic deflector 108 disposed therebetween. In order to eliminate the effect of the field curvature aberration of the electrostatic reduction lens 105 and the electrostatic objective lens 107, as shown in FIG. The projections in the directions have a structure with equal intervals. A plurality of points of the sample S are irradiated by the plurality of focused primary electron beams, and the secondary electrons emitted from the plurality of irradiated points are attracted to the electric field of the electrostatic objective lens 107 to be finely focused. Then, the light is deflected by the E × B separator 109 and input to the secondary optical system. The secondary electron image is formed at a point 110 closer to the electrostatic objective lens 107 than at the point 106. This is because each primary electron beam has energy of 500 eV on the sample surface, while secondary electrons have energy of only several eV. The secondary optical system is an electrostatic magnifying lens 11
1, 112, and these electrostatic magnifying lenses 11
The secondary electrons that have passed through the first multi-aperture plate 1
An image is formed at the positions of the thirteen openings (113a to 113i shown by broken lines in FIG. 5 exemplarily). This image is detected by the corresponding detector 114. As shown in FIG. 5, the plurality of openings formed in the second multi-aperture plate 113 disposed in front of the detector 114 and the plurality of openings formed in the first multi-aperture plate 103 are different from each other. , One for one. Each detector 114 converts the detected secondary electrons into an electric signal representing its intensity. The electric signals output from the respective detectors are respectively amplified by the amplifier 115, then received by the image processing unit 116, and converted into image data. Image processing unit 11
Since a scanning signal for deflecting the primary electron beam is further supplied to 6, the image processing unit 116 displays an image representing the surface of the sample S. By comparing this image with a standard pattern, a defect of the sample S can be detected. In addition, the sample S is moved near the optical axis A of the primary optical system by registration, and a line is scanned by line scanning. The line width of the pattern on the sample S can be measured by extracting the width evaluation signal and appropriately correcting the width evaluation signal. Here, when the primary electron beam that has passed through the opening of the first multi-aperture plate 103 is focused on the sample surface and the secondary electrons emitted from the sample S are detected by the detector 114, the primary optical system Special care must be taken to minimize the effects of three aberrations, i.e., distortion, field curvature and field astigmatism. Next, regarding the relationship between the intervals between the plurality of primary electron beams and the secondary optical system, crosstalk between the beams can be eliminated by separating the intervals between the beams by a distance larger than the resolution of the secondary optical system. be able to. Also, if the number of beams is n, to obtain a signal with the same S / N ratio, n
The sample stage can be moved continuously at twice the speed.

【0017】次に、図6及び図7を参照して、本発明に
よる電子線装置を用いた半導体デバイスの製造方法を説
明する。図6は、そのような半導体デバイスの製造方法
の一実施例を示すフローチャートである。この実施例の
工程は以下の主工程を含んでいる。 (1)ウエハを製造するウエハ製造工程(又はウエハを
準備するウエハ準備工程) (2)露光に使用するマスクを製造するマスクを製造す
るマスク製造工程(又はマスクを準備するマスク準備工
程) (3)ウエハに必要な加工処理を行うウエハプロセッシ
ング工程 (4)ウエハ上に形成されたチップを一個づつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程 (5)できたチップを検査するチップ検査工程 なお、上記のそれぞれの主工程は更に幾つかのサブ工程
からなっている。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device using the electron beam apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing one embodiment of a method for manufacturing such a semiconductor device. The steps of this embodiment include the following main steps. (1) Wafer manufacturing process for manufacturing a wafer (or wafer preparing process for preparing a wafer) (2) Mask manufacturing process for manufacturing a mask for manufacturing a mask used for exposure (or mask preparing process for preparing a mask) (3) ) Wafer processing step of performing necessary processing on the wafer (4) Chip assembling step of cutting out chips formed on the wafer one by one and making them operable (5) Chip inspection step of inspecting the completed chips Each of the main steps further comprises several sub-steps.

【0018】これらの主工程の中で、半導体デバイスの
性能に決定的な影響を及ぼすのが(3)のウエハプロセ
ッシング工程である。この工程では、設計された回路パ
ターンをウエハ上に順次積層し、メモリーやMPUとし
て動作するチップを多数形成する。このウエハプロセッ
シング工程は以下の各工程を含んでいる。 (1)絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、或いは電極部
を形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程(CVD
やスパッタリング等を用いる) (2)この薄膜層やウエハ基板を酸化する酸化工程 (3)薄膜層やウエハ基板を選択的に加工するためにマ
スク(レクチル)を用いてレジストパターンを形成する
リソグラフィー工程 (4)レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工す
るエッチング工程(例えばドライエッチング技術を用い
る) (5)イオン・不純物注入拡散工程 (6)レジスト剥離工程 (7)加工されたウエハを検査する工程 なお、ウエハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り
返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。
Among these main steps, the wafer processing step (3) has a decisive effect on the performance of the semiconductor device. In this step, designed circuit patterns are sequentially stacked on a wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps. (1) A thin film forming step (CVD) for forming a dielectric thin film or a wiring portion serving as an insulating layer, or a metal thin film forming an electrode portion.
(2) Oxidation step of oxidizing this thin film layer or wafer substrate (3) Lithography step of forming a resist pattern using a mask (rectile) to selectively process the thin film layer or wafer substrate (4) An etching step of processing a thin film layer or a substrate according to a resist pattern (for example, using a dry etching technique) (5) An ion / impurity implantation diffusion step (6) A resist peeling step (7) A step of inspecting a processed wafer The wafer processing step is repeated for the required number of layers to manufacture a semiconductor device that operates as designed.

【0019】図7は、図6のウエハプロセッシング工程
の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャート
である。リソグラフィー工程は以下の各工程を含む。 (1)前段の工程で回路パターンが形成されたウエハ上
にレジストをコートするレジスト塗布工程 (2)レジストを露光する工程 (3)露光されたレジストを現像してレジストのパター
ンを得る現像工程 (4)現像されたレジストパターンを安定化するための
アニール工程 上記の半導体デバイス製造工程、ウエハプロセッシング
工程、及びリソグラフィー工程については、周知のもの
でありこれ以上の説明を要しないであろう。上記(7)
の検査工程に本発明に係る欠陥検査方法、欠陥検査装置
を用いると、微細なパターンを有する半導体デバイスで
も、低コストで信頼性の高い装置で検査又は露光ができ
るので、製品の歩留まりの向上、欠陥製品の出荷防止が
可能となる。
FIG. 7 is a flowchart showing a lithography step which is the core of the wafer processing step shown in FIG. The lithography step includes the following steps. (1) A resist coating step of coating a resist on a wafer on which a circuit pattern has been formed in the previous step (2) A step of exposing the resist (3) A developing step of developing the exposed resist to obtain a resist pattern ( 4) Annealing Step for Stabilizing the Developed Resist Pattern The above-described semiconductor device manufacturing step, wafer processing step, and lithography step are well known and need no further explanation. The above (7)
When the defect inspection method and the defect inspection device according to the present invention are used in the inspection process, even a semiconductor device having a fine pattern can be inspected or exposed by a low-cost and highly reliable device, thereby improving the product yield, It is possible to prevent defective products from being shipped.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果を奏
することが可能である。 (1)本発明における移動ステージ装置によれば、副ス
テージに配線配管部を連結し、主ステージと副ステージ
とを連結部により相対移動可能に連結するようにしたた
め、配線配管部の重量や剛性が大きい場合であっても、
主ステージを高精度で移動させ、かつ、一連の動作を迅
速に完了することができる。 (2)ステージ架台上に設けられた非接触ベアリングを
エアベアリングとしたので、非常に高い移動精度を確保
することができる。 (3)本発明の移動ステージ装置を電子線装置に組み込
むことにより、試料の評価を高い検査精度で、しかもビ
ーム数に比例した高いスループットで行うことができ
る。 (4)本発明による電子線装置を用いてデバイスを製造
することにより、デバイスの製造工程の低コスト化を図
ることができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the moving stage device of the present invention, the wiring and piping section is connected to the sub-stage, and the main stage and the sub-stage are connected so as to be relatively movable by the connecting section. Even if is large,
The main stage can be moved with high precision, and a series of operations can be completed quickly. (2) Since the non-contact bearing provided on the stage base is an air bearing, extremely high moving accuracy can be secured. (3) By incorporating the moving stage device of the present invention into an electron beam device, it is possible to evaluate a sample with high inspection accuracy and with high throughput in proportion to the number of beams. (4) By manufacturing a device using the electron beam apparatus according to the present invention, the cost of the device manufacturing process can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の移動ステージ装置の実施形態を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a moving stage device of the present invention.

【図2】本発明の移動ステージ装置のステージ連結部の
構成例を示した拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration example of a stage connecting portion of the moving stage device of the present invention.

【図3】本発明の移動ステージ装置のステージ連結部の
別の構成例を示した、図2と同様の拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view similar to FIG. 2, but showing another configuration example of a stage connecting portion of the moving stage device of the present invention.

【図4】本発明の移動ステージ装置を有する電子線装置
の光学系の概要を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of an optical system of an electron beam apparatus having the moving stage device of the present invention.

【図5】図4の電子線装置の第一のマルチ開口板及び第
2のマルチ開口板における、それぞれの開口の配置を示
した図である。
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of respective openings in a first multi-aperture plate and a second multi-aperture plate of the electron beam apparatus of FIG. 4;

【図6】デバイス製造工程を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a device manufacturing process.

【図7】リソグラフィー工程を示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing a lithography process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:移動ステージ装置 2:ステージ
架台 3:主ステージ 4:精密エア
ガイド 5:副ステージ 6:メカニカ
ルガイド 7:リニアモータ 8:配線配管 9、9′:ステージ連結部 91,92:玉
軸受け 91′:玉軸受けユニット 91′A,9
1′B:玉軸受け 100:電子線装置 101:電子
銃 102:静電レンズ 103:第1
のマルチ開口板 105:静電縮小レンズ 107:静電
対物レンズ 108:静電偏向器 109:E×
B分離器 111、112:静電拡大レンズ 113:第2
のマルチ開口板 114:検出器 115:増幅
器 116:画像処理部
1: Moving stage device 2: Stage base 3: Main stage 4: Precision air guide 5: Substage 6: Mechanical guide 7: Linear motor 8: Wiring piping 9, 9 ': Stage connecting portion 91, 92: Ball bearing 91' : Ball bearing unit 91'A, 9
1'B: Ball bearing 100: Electron beam device 101: Electron gun 102: Electrostatic lens 103: First
Multi-aperture plate 105: electrostatic reduction lens 107: electrostatic objective lens 108: electrostatic deflector 109: Ex
B separators 111 and 112: electrostatic magnifying lens 113: second
Multi-aperture plate 114: Detector 115: Amplifier 116: Image processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中筋 護 東京都大田区羽田旭町11番1号 荏原マイ スター株式会社内 (72)発明者 野路 伸治 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 佐竹 徹 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 4M106 AA01 BA02 CA38 DB05 DB12 DB14 DJ04 DJ18 DJ19 5C001 AA01 AA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Mamoru Nakasuji, 11-1, Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Meister Co., Ltd. (72) Inventor: Shinji Noji 11-1, Asahi-cho, Haneda, Ota-ku, Tokyo Stock Company Ebara Corporation (72) Inventor Toru Satake 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo F-term in Ebara Corporation (reference) 4M106 AA01 BA02 CA38 DB05 DB12 DB14 DJ04 DJ18 DJ19 5C001 AA01 AA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次電子ビームを試料に照射し、試料か
ら放出される二次電子を検出する電子線装置であって、 ステージ架台、前記ステージ架台上に非接触ベアリング
を介して設けられていて試料を所定の方向に移動する主
ステージ、前記主ステージと連動して前記所定の方向に
移動する副ステージ、前記副ステージに連結された配線
配管部、前記主ステージと前記副ステージとを前記所定
の方向に駆動するリニアモータ及び前記主ステージと前
記副ステージとを相対移動可能に連結する連結部を有す
る移動ステージ装置と、 複数の一次電子ビームを試料に照射する少なくとも一以
上の第一次光学系と、 前記二次電子を少なくとも一以上の検出器に導く少なく
とも一以上の第二次光学系とを備え、 前記複数の一次電子ビームは、互いに前記第二次光学系
の距離分解能より離れた位置に照射されるものであるこ
とを特徴とする電子線装置。
1. An electron beam apparatus for irradiating a sample with a primary electron beam and detecting secondary electrons emitted from the sample, comprising: a stage mount; and a non-contact bearing provided on the stage mount. A main stage that moves the sample in a predetermined direction, a sub-stage that moves in the predetermined direction in conjunction with the main stage, a wiring and piping section connected to the sub-stage, and the main stage and the sub-stage A moving stage device having a linear motor driven in the direction of and a connecting portion for connecting the main stage and the sub-stage relatively movably, and at least one or more primary optics for irradiating the sample with a plurality of primary electron beams System, and at least one or more secondary optical systems for guiding the secondary electrons to at least one or more detectors, wherein the plurality of primary electron beams are Electron beam apparatus which is characterized in that intended to be illuminated at a position away from the axial resolution of the secondary optical system.
【請求項2】 請求項1に記載の電子線装置であって、
前記非接触ベアリングはエアベアリングであることを特
徴とする電子線装置。
2. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein:
The electron beam device, wherein the non-contact bearing is an air bearing.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の電子線装置を使
用して、デバイスの欠陥検査を行うデバイス製造方法。
3. A device manufacturing method for performing a defect inspection of a device using the electron beam apparatus according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9869650B2 (en) 2016-04-28 2018-01-16 Nuflare Technology, Inc. Pattern inspection apparatus
US10094791B2 (en) 2016-04-28 2018-10-09 Nuflare Technology, Inc. Pattern inspection apparatus
US10373798B2 (en) 2017-04-03 2019-08-06 Nuflare Technology, Inc. Multi charged particle beam inspection apparatus, and multi charged particle beam inspection method

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