JP2003086125A - 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 - Google Patents
電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法Info
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- JP2003086125A JP2003086125A JP2001273409A JP2001273409A JP2003086125A JP 2003086125 A JP2003086125 A JP 2003086125A JP 2001273409 A JP2001273409 A JP 2001273409A JP 2001273409 A JP2001273409 A JP 2001273409A JP 2003086125 A JP2003086125 A JP 2003086125A
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電子線装置において、Ｅ×Ｂ分離器による一
次電子線の偏向色収差を補正する。 【解決手段】 電子線装置は、電子銃のカソード１から
放出された一次電子線を対物レンズ１１で集束する。集
束された一次電子線によって試料１２上を走査する。試
料１２から放出された二次電子を、対物レンズ１１が作
る電界で加速する。次いで、対物レンズ１１を通過した
直後の二次電子を、Ｅ×Ｂ分離器９，１０により一次電
子線の光路からそらし、二次電子検出器８へと向かわせ
る。Ｅ×Ｂ分離器は、静電偏向器１０による偏向色収差
と電磁偏向器９による色収差とをほぼ等しくさせるよう
な強度で動作可能である。
次電子線の偏向色収差を補正する。 【解決手段】 電子線装置は、電子銃のカソード１から
放出された一次電子線を対物レンズ１１で集束する。集
束された一次電子線によって試料１２上を走査する。試
料１２から放出された二次電子を、対物レンズ１１が作
る電界で加速する。次いで、対物レンズ１１を通過した
直後の二次電子を、Ｅ×Ｂ分離器９，１０により一次電
子線の光路からそらし、二次電子検出器８へと向かわせ
る。Ｅ×Ｂ分離器は、静電偏向器１０による偏向色収差
と電磁偏向器９による色収差とをほぼ等しくさせるよう
な強度で動作可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最小線幅０．１μ
ｍ以下のパターンを有するウェーハの評価を高スループ
ット且つ高信頼性で行う電子線装置に関するものであ
る。
ｍ以下のパターンを有するウェーハの評価を高スループ
ット且つ高信頼性で行う電子線装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数のビーム（一次電子線）をＥ
×Ｂ分離器および対物レンズを通し、該ビームにより試
料上を走査し、該試料から発生した二次電子を、対物レ
ンズが作る電界で加速し、Ｅ×Ｂ分離器によって一次電
子線の光路から偏向させ、二次電子検出器へと向かわせ
るようにした装置は公知である。
×Ｂ分離器および対物レンズを通し、該ビームにより試
料上を走査し、該試料から発生した二次電子を、対物レ
ンズが作る電界で加速し、Ｅ×Ｂ分離器によって一次電
子線の光路から偏向させ、二次電子検出器へと向かわせ
るようにした装置は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術に存在する
Ｅ×Ｂ分離器では、一次電子線は全く偏向されないよう
にするが、二次電子線を２０°とか３０°等に大きく偏
向させたい場合には、一次電子線に偏向色収差が発生す
る問題があった。
Ｅ×Ｂ分離器では、一次電子線は全く偏向されないよう
にするが、二次電子線を２０°とか３０°等に大きく偏
向させたい場合には、一次電子線に偏向色収差が発生す
る問題があった。
【０００４】また、この問題を回避するため、Ｅ×Ｂ分
離器を像面と共役の位置に設ける方法もあるが、その場
合はＥ×Ｂ分離器と対物レンズの前段レンズとの距離が
短くなり、二次光学系の光学部品と上記前段レンズとの
干渉を避けるのが困難になるという問題があった。
離器を像面と共役の位置に設ける方法もあるが、その場
合はＥ×Ｂ分離器と対物レンズの前段レンズとの距離が
短くなり、二次光学系の光学部品と上記前段レンズとの
干渉を避けるのが困難になるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明によれば、一次電子線を対物レンズで集束
し、集束された該一次電子線によって試料上を走査し、
該試料から放出する二次電子を、対物レンズが作る電界
で加速し、該対物レンズを通過後の二次電子を、Ｅ×Ｂ
分離器により一次電子線の光路からそらして二次電子検
出器へと向かわせるようになされた電子線装置におい
て、Ｅ×Ｂ分離器を構成する静電偏向器による偏向色収
差と電磁偏向器による偏向色収差とをほぼ等しくさせる
ような強度でＥ×Ｂ分離器を動作可能となされているこ
とを特徴とする電子線装置が提供される。
に、本発明によれば、一次電子線を対物レンズで集束
し、集束された該一次電子線によって試料上を走査し、
該試料から放出する二次電子を、対物レンズが作る電界
で加速し、該対物レンズを通過後の二次電子を、Ｅ×Ｂ
分離器により一次電子線の光路からそらして二次電子検
出器へと向かわせるようになされた電子線装置におい
て、Ｅ×Ｂ分離器を構成する静電偏向器による偏向色収
差と電磁偏向器による偏向色収差とをほぼ等しくさせる
ような強度でＥ×Ｂ分離器を動作可能となされているこ
とを特徴とする電子線装置が提供される。
【０００６】また、本発明によれば、一次電子線を対物
レンズで集束し、集束された該一次電子線によって試料
上を走査し、該試料から放出する二次電子をＥ×Ｂ分離
器により一次電子線の光路からそらして二次電子検出器
へと向かわせるようになされた電子線装置において、カ
ソード電位を変化させた時のＥ×Ｂ分離器による電子像
の位置の変化が最小になるようにＥ×Ｂ分離器を構成す
る静電偏向器と電磁偏向器との偏向比を調整可能となさ
れていることを特徴とする電子線装置も提供される。
レンズで集束し、集束された該一次電子線によって試料
上を走査し、該試料から放出する二次電子をＥ×Ｂ分離
器により一次電子線の光路からそらして二次電子検出器
へと向かわせるようになされた電子線装置において、カ
ソード電位を変化させた時のＥ×Ｂ分離器による電子像
の位置の変化が最小になるようにＥ×Ｂ分離器を構成す
る静電偏向器と電磁偏向器との偏向比を調整可能となさ
れていることを特徴とする電子線装置も提供される。
【０００７】また、本発明によれば、一次電子線を対物
レンズで集束し、集束された該一次電子線によって試料
上を走査し、該試料から放出する二次電子をＥ×Ｂ分離
器により二次電子検出器へと向かわせるようになされた
電子線装置において、一次電子線がＥ×Ｂ分離器により
偏向される量に関し、静電偏向器による量を電磁偏向器
による量よりも大きくするよう調整可能となされている
ことを特徴とする電子線装置も提供される。
レンズで集束し、集束された該一次電子線によって試料
上を走査し、該試料から放出する二次電子をＥ×Ｂ分離
器により二次電子検出器へと向かわせるようになされた
電子線装置において、一次電子線がＥ×Ｂ分離器により
偏向される量に関し、静電偏向器による量を電磁偏向器
による量よりも大きくするよう調整可能となされている
ことを特徴とする電子線装置も提供される。
【０００８】また、本発明によれば、静電偏向器と電磁
偏向器とを同じ光軸方向位置で組合わせたＥ×Ｂ分離器
と対物レンズとで一次電子線を試料に入射させ、該試料
から放出する二次電子をＥ×Ｂ分離器により一次光学系
から分離させ、分離後少なくとも１段のレンズで該二次
電子を二次電子検出器に結像させて検出するようになさ
れた電子線装置において、対物レンズが作る二次電子像
の像面をＥ×Ｂ分離器の偏向主面に一致させるように調
整可能であることを特徴とする電子線装置も提供され
る。
偏向器とを同じ光軸方向位置で組合わせたＥ×Ｂ分離器
と対物レンズとで一次電子線を試料に入射させ、該試料
から放出する二次電子をＥ×Ｂ分離器により一次光学系
から分離させ、分離後少なくとも１段のレンズで該二次
電子を二次電子検出器に結像させて検出するようになさ
れた電子線装置において、対物レンズが作る二次電子像
の像面をＥ×Ｂ分離器の偏向主面に一致させるように調
整可能であることを特徴とする電子線装置も提供され
る。
【０００９】さらに本発明によれば、上述したいずれか
の電子線装置を用いてデバイス製造の各ウェーハプロセ
ス後のウェーハの評価を行うことを特徴とするデバイス
製造方法も提供される。
の電子線装置を用いてデバイス製造の各ウェーハプロセ
ス後のウェーハの評価を行うことを特徴とするデバイス
製造方法も提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一つの実施の形
態である電子線装置の電子光学系を示す。単結晶ＬａＢ
６カソード１から放出された一次電子線は、ウェーネル
ト２およびアノード３が作る電界によって、アノード３
を通過した後に２０μｍφ程度のクロスオーバを形成す
る。このクロスオーバはコンデンサレンズ６で縮小さ
れ、走査偏向器７の近傍に縮小像を作り、さらに対物レ
ンズ１１で縮小され、試料１２上に１００ｎｍφのクロ
スオーバ像を作る。なお、符号４，５は軸合わせ偏向器
を示し、符号１３は、コンデンサレンズ６におけるセラ
ミック円柱、１４はコンデンサレンズ上極、１５はコン
デンサレンズ中央電極、１６はコンデンサレンズ下極を
それぞれ示す。また、符号１７は対物レンズ１１のセラ
ミック円柱、１８は対物レンズ上極、２０は対物レンズ
下極をそれぞれ示す。
態である電子線装置の電子光学系を示す。単結晶ＬａＢ
６カソード１から放出された一次電子線は、ウェーネル
ト２およびアノード３が作る電界によって、アノード３
を通過した後に２０μｍφ程度のクロスオーバを形成す
る。このクロスオーバはコンデンサレンズ６で縮小さ
れ、走査偏向器７の近傍に縮小像を作り、さらに対物レ
ンズ１１で縮小され、試料１２上に１００ｎｍφのクロ
スオーバ像を作る。なお、符号４，５は軸合わせ偏向器
を示し、符号１３は、コンデンサレンズ６におけるセラ
ミック円柱、１４はコンデンサレンズ上極、１５はコン
デンサレンズ中央電極、１６はコンデンサレンズ下極を
それぞれ示す。また、符号１７は対物レンズ１１のセラ
ミック円柱、１８は対物レンズ上極、２０は対物レンズ
下極をそれぞれ示す。
【００１１】一次電子線は、走査偏向器７とＥ×Ｂ分離
器を構成する静電偏向器１０とにより２段偏向されて試
料上を走査する。試料１２の走査点から発生した二次電
子は、対物レンズ１１の作る電界によって加速され、細
いビームとなり対物レンズ１１を通過する。そして対物
レンズ１１を通過した二次電子は、Ｅ×Ｂ分離器により
図１で見て左方へ偏向され、二次電子検出器８で検出さ
れ、増幅器２１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタ
ル信号に変換され、ラインメモリ２３、２４を通ってＣ
ＰＵ２５に入力される。
器を構成する静電偏向器１０とにより２段偏向されて試
料上を走査する。試料１２の走査点から発生した二次電
子は、対物レンズ１１の作る電界によって加速され、細
いビームとなり対物レンズ１１を通過する。そして対物
レンズ１１を通過した二次電子は、Ｅ×Ｂ分離器により
図１で見て左方へ偏向され、二次電子検出器８で検出さ
れ、増幅器２１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタ
ル信号に変換され、ラインメモリ２３、２４を通ってＣ
ＰＵ２５に入力される。
【００１２】ラインメモリ２３，２４とＡ／Ｄ変換器２
２との間、および、ラインメモリ２３，２４とＣＰＵ２
５との間には、それぞれ切り換スイッチＳ１，Ｓ２が設
けられており、これらのスイッチＳ１，Ｓ２は各ライン
メモリ２３，２４に対して互いに交番的に接続する。例
えば、図示状態では、Ａ／Ｄ変換器２２からスイッチＳ
１を介して一方のメモリ２４に信号を取り込んでいる
間、既に他方のメモリ２３に取り込まれている、ひとつ
前の一走査分の信号がスイッチＳ２を介してＣＰＵ２５
に転送される。一走査が終了したらスイッチＳ１および
Ｓ２がそれぞれ切り換えられ、Ａ／Ｄ変換器２２からメ
モリ２３に信号が取り込まれ、メモリ２４の信号がＣＰ
Ｕ２５に入力される。
２との間、および、ラインメモリ２３，２４とＣＰＵ２
５との間には、それぞれ切り換スイッチＳ１，Ｓ２が設
けられており、これらのスイッチＳ１，Ｓ２は各ライン
メモリ２３，２４に対して互いに交番的に接続する。例
えば、図示状態では、Ａ／Ｄ変換器２２からスイッチＳ
１を介して一方のメモリ２４に信号を取り込んでいる
間、既に他方のメモリ２３に取り込まれている、ひとつ
前の一走査分の信号がスイッチＳ２を介してＣＰＵ２５
に転送される。一走査が終了したらスイッチＳ１および
Ｓ２がそれぞれ切り換えられ、Ａ／Ｄ変換器２２からメ
モリ２３に信号が取り込まれ、メモリ２４の信号がＣＰ
Ｕ２５に入力される。
【００１３】Ｅ×Ｂ分離器で一次電子が曲げられないよ
うにすると、一次電子におけるエネルギ幅は０ではない
ので、偏向色収差が発生し、一次電子線が電界の向きに
ボケることになる。この偏向色収差を静電偏向器−対物
レンズの組み合わせと電磁偏向器−対物レンズの組み合
わせとに分けて計算した結果を図２に示す。ここで横軸
は、Ｅ×Ｂ分離器を構成する電磁偏向器９又は静電偏向
器１０と対物レンズ１１の中央電極１９間の距離（ｍ
ｍ）であり、縦軸は試料上で１８０μｍ偏向した場合の
エネルギ幅５ｅＶでの偏向色収差（ｎｍ）である。
うにすると、一次電子におけるエネルギ幅は０ではない
ので、偏向色収差が発生し、一次電子線が電界の向きに
ボケることになる。この偏向色収差を静電偏向器−対物
レンズの組み合わせと電磁偏向器−対物レンズの組み合
わせとに分けて計算した結果を図２に示す。ここで横軸
は、Ｅ×Ｂ分離器を構成する電磁偏向器９又は静電偏向
器１０と対物レンズ１１の中央電極１９間の距離（ｍ
ｍ）であり、縦軸は試料上で１８０μｍ偏向した場合の
エネルギ幅５ｅＶでの偏向色収差（ｎｍ）である。
【００１４】図２において、黒丸は電磁偏向と対物レン
ズとの組合わせの場合であり、白丸は静電偏向と対物レ
ンズとの組合わせの場合である。通常、偏向色収差は静
電偏向のほうが大きいが、この場合は対物レンズでも偏
向色収差を発生するから、このように電磁偏向のほうが
大きくなっている。
ズとの組合わせの場合であり、白丸は静電偏向と対物レ
ンズとの組合わせの場合である。通常、偏向色収差は静
電偏向のほうが大きいが、この場合は対物レンズでも偏
向色収差を発生するから、このように電磁偏向のほうが
大きくなっている。
【００１５】Ｅ×Ｂ分離器の偏向中心と対物レンズとの
間の距離が３０ｍｍの場合、静電偏向と電磁偏向との比
を５５５：４８５とすれば、静電偏向と電磁偏向との偏
向方向は逆であるから、収差も逆の方向に発生し、互い
に打ち消す。静電偏向と電磁偏向とは、互いに打ち消し
合って偏向色収差を０にすることができる。但しＥ×Ｂ
分離器を通った主光線の軌道は（５５５−４８５）／
（５５５＋４８５）≒０．０７程度偏向される。この７
パーセントという値は、二次電子を２０°曲げるとし
て、それが１．４°偏向されるのみであるということを
意味するから、問題にはならない。
間の距離が３０ｍｍの場合、静電偏向と電磁偏向との比
を５５５：４８５とすれば、静電偏向と電磁偏向との偏
向方向は逆であるから、収差も逆の方向に発生し、互い
に打ち消す。静電偏向と電磁偏向とは、互いに打ち消し
合って偏向色収差を０にすることができる。但しＥ×Ｂ
分離器を通った主光線の軌道は（５５５−４８５）／
（５５５＋４８５）≒０．０７程度偏向される。この７
パーセントという値は、二次電子を２０°曲げるとし
て、それが１．４°偏向されるのみであるということを
意味するから、問題にはならない。
【００１６】実測によって上記比率を求めるには、カソ
ード電位を標準の値とそれより１００Ｖ程度小さい値と
の２値に周期的に変化する値にし（いわゆるウォブリン
グ）、マーク像をＣＲＴモニタに表示する。マーク像
は、カソード電位にウォブリングを与えたことによる偏
向色収差によって２つの像に分れる。またＥ×Ｂ分離器
に励起を行った場合と、行わなかった場合との差も見る
ことができる。図３は、これらの様子をＣＲＴに表示し
たものである。十字マークのＳＥＭ像をＣＲＴ３１に表
示するものとし、Ｅ×Ｂ分離器を励起しない場合の像の
位置を３２とする。Ｅ×Ｂ分離器を励起すると符号３３
で示す位置に像が移動し、さらにカソード電位にウォブ
ラをかけると、十字マークの像は、符号３３の位置と符
号３４の位置とに分離する。静電偏向と電磁偏向との比
率を変化させると、３３の位置と３４の位置との間の距
離Ｂを調整できる。Ｂが０になる比を求めれば、Ｅ×Ｂ
分離器による偏向色収差を０にすることができる。
ード電位を標準の値とそれより１００Ｖ程度小さい値と
の２値に周期的に変化する値にし（いわゆるウォブリン
グ）、マーク像をＣＲＴモニタに表示する。マーク像
は、カソード電位にウォブリングを与えたことによる偏
向色収差によって２つの像に分れる。またＥ×Ｂ分離器
に励起を行った場合と、行わなかった場合との差も見る
ことができる。図３は、これらの様子をＣＲＴに表示し
たものである。十字マークのＳＥＭ像をＣＲＴ３１に表
示するものとし、Ｅ×Ｂ分離器を励起しない場合の像の
位置を３２とする。Ｅ×Ｂ分離器を励起すると符号３３
で示す位置に像が移動し、さらにカソード電位にウォブ
ラをかけると、十字マークの像は、符号３３の位置と符
号３４の位置とに分離する。静電偏向と電磁偏向との比
率を変化させると、３３の位置と３４の位置との間の距
離Ｂを調整できる。Ｂが０になる比を求めれば、Ｅ×Ｂ
分離器による偏向色収差を０にすることができる。
【００１７】Ｂを完全に０にしなくても、他の収差に比
べてＥ×Ｂ分離器による偏向色収差を無視できる程度以
下にすればよい。このためには、（静電偏向／電磁偏
向）比を１〜５５５／４８５の間にすればよい。即ち、
この範囲で静電偏向器１０による偏向量を電磁偏向器９
による偏向量より大きくすればよい。上記比を１とした
場合、十字マークの像の位置３２と３３との間の距離Ａ
は０となるが、Ｂは大きな値になる。上記比を１から徐
々に増してゆくと、Ｂは小さくなり、上記比が５５５／
４８５の近くになるとＢは０になるが、上記比をさらに
増すとＢは増加する。
べてＥ×Ｂ分離器による偏向色収差を無視できる程度以
下にすればよい。このためには、（静電偏向／電磁偏
向）比を１〜５５５／４８５の間にすればよい。即ち、
この範囲で静電偏向器１０による偏向量を電磁偏向器９
による偏向量より大きくすればよい。上記比を１とした
場合、十字マークの像の位置３２と３３との間の距離Ａ
は０となるが、Ｂは大きな値になる。上記比を１から徐
々に増してゆくと、Ｂは小さくなり、上記比が５５５／
４８５の近くになるとＢは０になるが、上記比をさらに
増すとＢは増加する。
【００１８】図４は、本発明の第２の実施の形態による
電子線装置における光学系を示す。電子銃４１から放出
された一次電子線は、レンズ４２を通過し、さらに、互
いに同じ光軸方向を有する静電偏向器３７および電磁偏
向器３８を備えたＥ×Ｂ分離器４３を通過し、対物レン
ズ４４で縮小されて試料４６上に結像する。試料４６か
ら放出した二次電子４８は対物レンズ４４で加速され、
レンズ４４を通過後、Ｅ×Ｂ分離器４３で一次光学系か
ら分離され、分離後に１段のレンズ４５で二次電子検出
器４７に合焦され、検出される。一次電子線はＥ×Ｂ分
離器４３の主面に像面を一致させていないが、二次電子
の像面はＥ×Ｂ分離器４３の主面と一致している。従っ
て、Ｅ×Ｂ分離器４３で大きな偏向色収差があっても、
レンズ４５でその分が戻されるので、二次電子４８が検
出器４７を外れることはない。
電子線装置における光学系を示す。電子銃４１から放出
された一次電子線は、レンズ４２を通過し、さらに、互
いに同じ光軸方向を有する静電偏向器３７および電磁偏
向器３８を備えたＥ×Ｂ分離器４３を通過し、対物レン
ズ４４で縮小されて試料４６上に結像する。試料４６か
ら放出した二次電子４８は対物レンズ４４で加速され、
レンズ４４を通過後、Ｅ×Ｂ分離器４３で一次光学系か
ら分離され、分離後に１段のレンズ４５で二次電子検出
器４７に合焦され、検出される。一次電子線はＥ×Ｂ分
離器４３の主面に像面を一致させていないが、二次電子
の像面はＥ×Ｂ分離器４３の主面と一致している。従っ
て、Ｅ×Ｂ分離器４３で大きな偏向色収差があっても、
レンズ４５でその分が戻されるので、二次電子４８が検
出器４７を外れることはない。
【００１９】次に図５及び図６を参照して、上記実施形
態で示した電子線装置により半導体デバイスを製造する
方法の実施態様を説明する。図５は、本発明による半導
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。この実施例の製造工程は以下の主工程を含んで
いる。 （１）ウェーハを製造するウェーハ製造工程（又はウェ
ーハを準備するウェーハ準備工程）（ステップ１００） （２）露光に使用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）（ステップ１
０１） （３）ウェーハに必要な加工処理を行うウェーハプロセ
ッシング工程（ステップ１０２） （４）ウェーハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程（ステップ１
０３） （５）組み立てられたチップを検査するチップ検査工程
（ステップ１０４） 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。
態で示した電子線装置により半導体デバイスを製造する
方法の実施態様を説明する。図５は、本発明による半導
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。この実施例の製造工程は以下の主工程を含んで
いる。 （１）ウェーハを製造するウェーハ製造工程（又はウェ
ーハを準備するウェーハ準備工程）（ステップ１００） （２）露光に使用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）（ステップ１
０１） （３）ウェーハに必要な加工処理を行うウェーハプロセ
ッシング工程（ステップ１０２） （４）ウェーハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程（ステップ１
０３） （５）組み立てられたチップを検査するチップ検査工程
（ステップ１０４） 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。
【００２０】これらの主工程中の中で、半導体デバイス
の性能に決定的な影響を及ぼすのが（３）のウェーハプ
ロセッシング工程である。この工程では、設計された回
路パターンをウェーハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵ
として動作するチップを多数形成する。このウェーハプ
ロセッシング工程は以下の各工程を含んでいる。 （Ａ）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） （Ｂ）この薄膜層やウェーハ基板を酸化する酸化工程 （Ｃ）薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するため
にマスク（レチクル）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 （Ｄ）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） （Ｅ）イオン・不純物注入拡散工程 （Ｆ）レジスト剥離工程 （Ｇ）加工されたウェーハを検査する工程 なお、ウェー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。
の性能に決定的な影響を及ぼすのが（３）のウェーハプ
ロセッシング工程である。この工程では、設計された回
路パターンをウェーハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵ
として動作するチップを多数形成する。このウェーハプ
ロセッシング工程は以下の各工程を含んでいる。 （Ａ）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） （Ｂ）この薄膜層やウェーハ基板を酸化する酸化工程 （Ｃ）薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するため
にマスク（レチクル）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 （Ｄ）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） （Ｅ）イオン・不純物注入拡散工程 （Ｆ）レジスト剥離工程 （Ｇ）加工されたウェーハを検査する工程 なお、ウェー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。
【００２１】図６は、上記ウェー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。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含
む。 （ａ）前段の工程で回路パターンが形成されたウェーハ
上にレジストをコートするレジスト塗布工程（ステップ
２００） （ｂ）レジストを露光する工程（ステップ２０１） （ｃ）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（ステップ２０２） （ｄ）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（ステップ２０３） 上記の半導体デバイス製造工程、ウェーハプロセッシン
グ工程、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。
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。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含
む。 （ａ）前段の工程で回路パターンが形成されたウェーハ
上にレジストをコートするレジスト塗布工程（ステップ
２００） （ｂ）レジストを露光する工程（ステップ２０１） （ｃ）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（ステップ２０２） （ｄ）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（ステップ２０３） 上記の半導体デバイス製造工程、ウェーハプロセッシン
グ工程、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。
【００２２】上記（Ｇ）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、スループット良く検査でき
るので、全数検査が可能となり、製品の歩留まりの向
上、欠陥製品の出荷防止が可能と成る。
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、スループット良く検査でき
るので、全数検査が可能となり、製品の歩留まりの向
上、欠陥製品の出荷防止が可能と成る。
【００２３】以上が、本願発明の各実施形態であるが、
本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。
本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】本発明の電子線装置によれば、一次電子
線の像面とＥ×Ｂ分離器の主面とを一致させない状態
で、Ｅ×Ｂ分離器による一次電子線の偏向色収差を補正
できる。
線の像面とＥ×Ｂ分離器の主面とを一致させない状態
で、Ｅ×Ｂ分離器による一次電子線の偏向色収差を補正
できる。
【００２５】また、カソード電位にウォブリングを行う
ことにより色収差を発生させ、それによって偏向色収差
を補正する方法が実現できる。また、Ｅ×Ｂ分離器によ
る一次電子線の偏向量と、一次電子線の偏向色収差との
両方を問題ない程度に小さくすることができる。
ことにより色収差を発生させ、それによって偏向色収差
を補正する方法が実現できる。また、Ｅ×Ｂ分離器によ
る一次電子線の偏向量と、一次電子線の偏向色収差との
両方を問題ない程度に小さくすることができる。
【００２６】また、二次電子像の像面とＥ×Ｂ分離器の
主面とを一致させることによって、Ｅ×Ｂ分離器で偏向
しても偏向色収差を問題ない程度の値に調整することが
できる。
主面とを一致させることによって、Ｅ×Ｂ分離器で偏向
しても偏向色収差を問題ない程度の値に調整することが
できる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態による電子線装置
における電子光学系の概略模式図。
における電子光学系の概略模式図。
【図２】 Ｅ×Ｂ分離器と対物レンズとの組合わせによ
る偏向色収差特性を示すグラフ。
る偏向色収差特性を示すグラフ。
【図３】 偏向色収差補正方法を説明するための図。
【図４】 本発明の第２の実施の形態による電子線装置
における電子光学系の概略模式図。
における電子光学系の概略模式図。
【図５】 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。
フローチャート。
【図６】 図５の半導体デバイスの製造方法のうちリソ
グラフィー工程を示すフローチャート。
グラフィー工程を示すフローチャート。
１ カソード、２ ウェーネルト、３ アノード、４，
５ 軸合わせ偏向器、６コンデンサレンズ、７ 走査偏
向器、８ 二次電子検出器、９ 電磁偏向器、１０ 静
電偏向器、１１ 対物レンズ、１２ 試料、１９ 中央
電極、２１ 増幅器、２２ Ａ／Ｄ変換器、２３，２４
ラインメモリ、２５ ＣＰＵ、３７静電偏向器、３８
電磁偏向器、４１ 電子銃、４２ レンズ、４３ Ｅ
×Ｂ分離器、４４ 対物レンズ、４５ レンズ、４６
試料、４７ 二次電子検出器、４８ 二次電子軌道。
５ 軸合わせ偏向器、６コンデンサレンズ、７ 走査偏
向器、８ 二次電子検出器、９ 電磁偏向器、１０ 静
電偏向器、１１ 対物レンズ、１２ 試料、１９ 中央
電極、２１ 増幅器、２２ Ａ／Ｄ変換器、２３，２４
ラインメモリ、２５ ＣＰＵ、３７静電偏向器、３８
電磁偏向器、４１ 電子銃、４２ レンズ、４３ Ｅ
×Ｂ分離器、４４ 対物レンズ、４５ レンズ、４６
試料、４７ 二次電子検出器、４８ 二次電子軌道。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｊ 37/244 Ｈ０１Ｊ 37/244
37/28 37/28 Ｂ
37/29 37/29
Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ
// Ｇ０１Ｂ 15/00 Ｇ０１Ｂ 15/00 Ｂ
(72)発明者 山崎 裕一郎
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
(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 加藤 隆男
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 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） 2F067 AA54 BB01 BB04 CC17 EE03
HH06 JJ05 KK04 MM02 RR12
2G001 AA03 BA07 CA03 EA04 GA01
GA06 GA09 GA10 JA02 JA03
KA03 LA11 MA05
4M106 AA01 BA02 CA38 DB05 DB12
DB18 DB30 DJ11 DJ21 DJ24
5C033 AA02 FF03 JJ05 NN01 NP04
NP05
Claims (5)
- 【請求項１】 一次電子線を対物レンズで集束し、集束
された該一次電子線によって試料上を走査し、該試料か
ら放出する二次電子を、対物レンズが作る電界で加速
し、該対物レンズを通過後の二次電子を、Ｅ×Ｂ分離器
により一次電子線の光路からそらして二次電子検出器へ
と向かわせるようになされた電子線装置において、Ｅ×
Ｂ分離器を構成する静電偏向器による偏向色収差と電磁
偏向器による偏向色収差とをほぼ等しくさせるような強
度でＥ×Ｂ分離器を動作可能となされていることを特徴
とする電子線装置。 - 【請求項２】 一次電子線を対物レンズで集束し、集束
された該一次電子線によって試料上を走査し、該試料か
ら放出する二次電子をＥ×Ｂ分離器により一次電子線の
光路からそらして二次電子検出器へと向かわせるように
なされた電子線装置において、カソード電位を変化させ
た時のＥ×Ｂ分離器による電子像の位置の変化が最小に
なるようにＥ×Ｂ分離器を構成する静電偏向器と電磁偏
向器との偏向比を調整可能となされていることを特徴と
する電子線装置。 - 【請求項３】 一次電子線を対物レンズで集束し、集束
された該一次電子線によって試料上を走査し、該試料か
ら放出する二次電子をＥ×Ｂ分離器により二次電子検出
器へと向かわせるようになされた電子線装置において、
一次電子線がＥ×Ｂ分離器により偏向される量に関し、
静電偏向器による量を電磁偏向器による量よりも大きく
するよう調整可能となされていることを特徴とする電子
線装置。 - 【請求項４】 静電偏向器と電磁偏向器とを同じ光軸方
向位置で組合わせたＥ×Ｂ分離器と対物レンズとで一次
電子線を試料に入射させ、該試料から放出する二次電子
をＥ×Ｂ分離器により一次光学系から分離させ、分離後
少なくとも１段のレンズで該二次電子を二次電子検出器
に結像させて検出するようになされた電子線装置におい
て、対物レンズが作る二次電子像の像面をＥ×Ｂ分離器
の偏向主面に一致させるように調整可能であることを特
徴とする電子線装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の電子線装置を用いてデバイス製造の各ウェーハプロ
セス後のウェーハの評価を行うことを特徴とするデバイ
ス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273409A JP3723106B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273409A JP3723106B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086125A true JP2003086125A (ja) | 2003-03-20 |
| JP3723106B2 JP3723106B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=19098630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273409A Expired - Fee Related JP3723106B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3723106B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135343A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子ビーム装置、走査型電子顕微鏡、及び試料観察方法 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273409A patent/JP3723106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2008135343A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子ビーム装置、走査型電子顕微鏡、及び試料観察方法 |
Also Published As
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|---|---|
| JP3723106B2 (ja) | 2005-12-07 |
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