JP2003115274A - 試料保持機と試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置 - Google Patents
試料保持機と試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置Info
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- JP2003115274A JP2003115274A JP2001307296A JP2001307296A JP2003115274A JP 2003115274 A JP2003115274 A JP 2003115274A JP 2001307296 A JP2001307296 A JP 2001307296A JP 2001307296 A JP2001307296 A JP 2001307296A JP 2003115274 A JP2003115274 A JP 2003115274A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子線照射エネルギーをリターディング電圧に
より制御できる電子線応用装置の試料保持機で、多様式
の試料保持機の交換を行わずに電子線照射位置の精度低
下なく照射できる試料保持機の提供。 【解決手段】試料の表面に荷電粒子線を照射し、発生す
る二次電子を検出することにより試料の表面状態を観
察、または、該試料を加工する荷電粒子線応用装置の試
料保持機において、多様式サイズの試料の保持が可能
で、高さ方向に複数の段差を有する保持手段を備えてい
ることを特徴とする試料保持機。
より制御できる電子線応用装置の試料保持機で、多様式
の試料保持機の交換を行わずに電子線照射位置の精度低
下なく照射できる試料保持機の提供。 【解決手段】試料の表面に荷電粒子線を照射し、発生す
る二次電子を検出することにより試料の表面状態を観
察、または、該試料を加工する荷電粒子線応用装置の試
料保持機において、多様式サイズの試料の保持が可能
で、高さ方向に複数の段差を有する保持手段を備えてい
ることを特徴とする試料保持機。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
試料を保持する試料保持機と試料の保持方法、該試料保
持機を有する半導体製造装置と並びに半導体検査装置に
関する。
試料を保持する試料保持機と試料の保持方法、該試料保
持機を有する半導体製造装置と並びに半導体検査装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置や半導体検査装置のう
ち、荷電粒子線を試料に照射して加工したり、検査した
りする応用装置においては、荷電粒子線を真空中で照射
しなければならない。また、試料の加工精度または検査
精度を向上させるためには、得られた画像の分解能を向
上させる必要がある。そのためには発生した荷電粒子線
の照射エネルギー強度を制御し、安定的な画像を得る必
要がある。
ち、荷電粒子線を試料に照射して加工したり、検査した
りする応用装置においては、荷電粒子線を真空中で照射
しなければならない。また、試料の加工精度または検査
精度を向上させるためには、得られた画像の分解能を向
上させる必要がある。そのためには発生した荷電粒子線
の照射エネルギー強度を制御し、安定的な画像を得る必
要がある。
【０００３】近年、半導体のパターンを荷電粒子線によ
り加工するＦＩＢ（集束イオンビーム加工観察装置）、
電子線を照射して加工する電子線描画装置、半導体表面
のパターンの幅等を測定する測長ＳＥＭ（走査電子顕微
鏡）、半導体の材質に電子線を照射することによって分
析する分析ＳＥＭなどの電子線応用装置では、多様式の
半導体試料（ウエハ）に対応した試料保持が必要とさ
れ、一般にはウエハサイズ毎の試料保持方法が提案され
ている。
り加工するＦＩＢ（集束イオンビーム加工観察装置）、
電子線を照射して加工する電子線描画装置、半導体表面
のパターンの幅等を測定する測長ＳＥＭ（走査電子顕微
鏡）、半導体の材質に電子線を照射することによって分
析する分析ＳＥＭなどの電子線応用装置では、多様式の
半導体試料（ウエハ）に対応した試料保持が必要とさ
れ、一般にはウエハサイズ毎の試料保持方法が提案され
ている。
【０００４】これらの保持方法は、機械的な動力により
ウエハサイズ毎に試料を保持する方法と、電気的な動力
を使用しウエハサイズとほぼ同じ大きさの吸着面を有す
る静電吸着が知られている（特開平５−２５８７０２号
公報，特開平９−２３２４０９号公報）。
ウエハサイズ毎に試料を保持する方法と、電気的な動力
を使用しウエハサイズとほぼ同じ大きさの吸着面を有す
る静電吸着が知られている（特開平５−２５８７０２号
公報，特開平９−２３２４０９号公報）。
【０００５】また、試料保持方法を変えることなく、多
品種のウエハに対応した方法として、例えば、特開２０
００−２９４６１８号公報や特開平７−２９７２６６号
公報に記載の方法がある。
品種のウエハに対応した方法として、例えば、特開２０
００−２９４６１８号公報や特開平７−２９７２６６号
公報に記載の方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら測長Ｓ
ＥＭや、分析ＳＥＭを始めとする電子線応用装置の試料
保持機に、多様式のウエハに対応する試料保持機を用い
ることは、特に、電気的動力を必要とする静電吸着で
は、電子線の照射エネルギーによる試料のチャージアッ
プを逃がす機構が別途個々に必要となり、そのシステム
が複雑となる。また、同様に静電吸着面もチャージアッ
プし、試料の脱着を困難にする場合が多い。
ＥＭや、分析ＳＥＭを始めとする電子線応用装置の試料
保持機に、多様式のウエハに対応する試料保持機を用い
ることは、特に、電気的動力を必要とする静電吸着で
は、電子線の照射エネルギーによる試料のチャージアッ
プを逃がす機構が別途個々に必要となり、そのシステム
が複雑となる。また、同様に静電吸着面もチャージアッ
プし、試料の脱着を困難にする場合が多い。
【０００７】また、同一の静電吸着により異種の試料を
保持する場合、試料端で静電吸着面との電位差が生じ、
これにより電界変動が発生して電子線の制御に悪影響を
及ぼす。その結果、試料の目的位置まで電子線を照射し
ようとしても、前記電界の変動があるために、電子線の
照射位置と試料位置との関係の精度が著しく低下してし
まい、高精度位置での試料加工や分析または検査ができ
なかった。
保持する場合、試料端で静電吸着面との電位差が生じ、
これにより電界変動が発生して電子線の制御に悪影響を
及ぼす。その結果、試料の目的位置まで電子線を照射し
ようとしても、前記電界の変動があるために、電子線の
照射位置と試料位置との関係の精度が著しく低下してし
まい、高精度位置での試料加工や分析または検査ができ
なかった。
【０００８】また、機械的な動力による保持機構では、
多様式の場合、ウエハに合った保持機構にその都度交換
しなければならず、前記電子線応用装置など真空中にウ
エハ保持機構を設置するものでは、長時間の交換時間を
要して装置稼働率の低下を招く。また、保持機構交換に
伴う異物発生によるパーティクル汚染の懸念もある。
多様式の場合、ウエハに合った保持機構にその都度交換
しなければならず、前記電子線応用装置など真空中にウ
エハ保持機構を設置するものでは、長時間の交換時間を
要して装置稼働率の低下を招く。また、保持機構交換に
伴う異物発生によるパーティクル汚染の懸念もある。
【０００９】本発明の目的は、荷電粒子線により加工，
測定，分析，検査等を行う荷電粒子線応用装置におい
て、多様式の試料を保持でき、機械的な動力を用いて、
該当試料を位置精度の低下なく保持できる試料保持機、
試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置
を提供することにある。
測定，分析，検査等を行う荷電粒子線応用装置におい
て、多様式の試料を保持でき、機械的な動力を用いて、
該当試料を位置精度の低下なく保持できる試料保持機、
試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】例えば、電子線を用いた
半導体検査装置は、試料に電子線を照射する真空室、該
真空室内に試料を搬送するローダ、試料を載せると共に
電子線の照射位置を調整するための移動可能な多軸ステ
ージ、該多軸ステージと試料との間に在って試料を保持
するための試料保持機、試料にリターディング電圧を加
える電源、多軸ステージの移動量または位置を計測する
位置計測装置、電子線を照射して試料から発生する反射
電子や二次電子を検出し、その情報を利用して試料を観
察，分析，検査する情報処理装置を有する。
半導体検査装置は、試料に電子線を照射する真空室、該
真空室内に試料を搬送するローダ、試料を載せると共に
電子線の照射位置を調整するための移動可能な多軸ステ
ージ、該多軸ステージと試料との間に在って試料を保持
するための試料保持機、試料にリターディング電圧を加
える電源、多軸ステージの移動量または位置を計測する
位置計測装置、電子線を照射して試料から発生する反射
電子や二次電子を検出し、その情報を利用して試料を観
察，分析，検査する情報処理装置を有する。
【００１１】そして、試料保持機の電子線照射面は加
工，分析，検査の多様式のウエハに対応するため、電子
線照射面を一定に保つステージを備え、様式毎の保持機
構を有する。また、試料保持機は電気的な動力を用い
ず、機械的な動力により試料を保持するものである。
工，分析，検査の多様式のウエハに対応するため、電子
線照射面を一定に保つステージを備え、様式毎の保持機
構を有する。また、試料保持機は電気的な動力を用い
ず、機械的な動力により試料を保持するものである。
【００１２】これによって試料表面の電界分布が電気的
な影響を受けずに試料全面にわたってほぼ均一となり、
リターディング電圧によって生じる電界の変動を防止す
ることができる。その結果、試料の全面にわたり位置精
度の低下なく電子線を照射することができる。
な影響を受けずに試料全面にわたってほぼ均一となり、
リターディング電圧によって生じる電界の変動を防止す
ることができる。その結果、試料の全面にわたり位置精
度の低下なく電子線を照射することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】〔実施例 １〕電子線応用装置（荷電粒子
線応用装置）の一例として、ここでは電子線を用いた半
導体製造装置の例を以下に述べる。図１は、電子線を用
いた半導体製造装置の主要部を示す模式鳥瞰図である。
線応用装置）の一例として、ここでは電子線を用いた半
導体製造装置の例を以下に述べる。図１は、電子線を用
いた半導体製造装置の主要部を示す模式鳥瞰図である。
【００１５】半導体製造装置では、半導体ウエハやこの
ウエハに回路パターンを転写する回路パターンマスク等
を、描画または成形、加工する。
ウエハに回路パターンを転写する回路パターンマスク等
を、描画または成形、加工する。
【００１６】図１において、半導体製造装置の電子光学
系１は、電源２８から電気が供給されて電子を放出する
電子銃２、電子銃２から引き出された電子線３、電子線
３を試料であるウエハ１０に収束させ照射させる収束レ
ンズ６ａおよび対物レンズ６ｂ、電子線３をウエハ１０
の所望の位置に照射させるために偏向させる偏向器１
１、電子線３の照射によってウエハ１０から発生する二
次電子を検出する二次電子検出器１５を内蔵した鏡体５
から構成される。
系１は、電源２８から電気が供給されて電子を放出する
電子銃２、電子銃２から引き出された電子線３、電子線
３を試料であるウエハ１０に収束させ照射させる収束レ
ンズ６ａおよび対物レンズ６ｂ、電子線３をウエハ１０
の所望の位置に照射させるために偏向させる偏向器１
１、電子線３の照射によってウエハ１０から発生する二
次電子を検出する二次電子検出器１５を内蔵した鏡体５
から構成される。
【００１７】偏向器１１および対物レンズ６ｂに加えら
れる電流の大きさは制御装置１３で制御される。
れる電流の大きさは制御装置１３で制御される。
【００１８】試料保持機２１（試料保持手段）は、移動
可能なＸＹＺステージ８ａ，８ｂ，８ｃ上で位置が固定
されている（図３，５参照）。
可能なＸＹＺステージ８ａ，８ｂ，８ｃ上で位置が固定
されている（図３，５参照）。
【００１９】鏡体５と試料室７は排気装置４ａ，４ｂ，
４ｃで真空に維持される。
４ｃで真空に維持される。
【００２０】偏向器１１による電子線３の走査範囲は、
ウエハ１０の大きさに比べて狭いので、ＸＹステージ８
ａ，８ｂを連続的または断続的に移動させて、描画した
いウエハ１０またはパターンマスク３７に電子線３を照
射する。このときのウエハ１０の位置合わせは、２段階
により行う。
ウエハ１０の大きさに比べて狭いので、ＸＹステージ８
ａ，８ｂを連続的または断続的に移動させて、描画した
いウエハ１０またはパターンマスク３７に電子線３を照
射する。このときのウエハ１０の位置合わせは、２段階
により行う。
【００２１】まず、ＸＹステージ８ａ，８ｂの位置をレ
ーザ干渉計１２で計測し、制御装置１３で電子線３が偏
向される量にＸＹステージ８ａ，８ｂの位置を表す補正
量を重畳して補正を行う。次にウエハ１０の高さをＺセ
ンサ９により計測し、制御装置１３で電子線３の焦点量
にＺステージ８ｃの位置を表す補正量を重畳して補正を
行う。
ーザ干渉計１２で計測し、制御装置１３で電子線３が偏
向される量にＸＹステージ８ａ，８ｂの位置を表す補正
量を重畳して補正を行う。次にウエハ１０の高さをＺセ
ンサ９により計測し、制御装置１３で電子線３の焦点量
にＺステージ８ｃの位置を表す補正量を重畳して補正を
行う。
【００２２】電子線３の照射によりウエハ１０から発生
する二次電子は、増幅された後、情報処理装置１７から
画像信号として出力される。この画像信号とレーザ干渉
計１２を用いることで，ウエハ１０またはパターンマス
ク３７上に正確に描画することができる。 〔実施例 ２〕電子線応用装置の一例として、ここでは
電子線を用いた半導体検査装置の例を以下に述べる。
する二次電子は、増幅された後、情報処理装置１７から
画像信号として出力される。この画像信号とレーザ干渉
計１２を用いることで，ウエハ１０またはパターンマス
ク３７上に正確に描画することができる。 〔実施例 ２〕電子線応用装置の一例として、ここでは
電子線を用いた半導体検査装置の例を以下に述べる。
【００２３】図２は、電子線を用いた半導体検査装置の
主要部を示す模式縦断面図である。
主要部を示す模式縦断面図である。
【００２４】半導体検査装置では半導体ウエハや、この
ウエハに回路パターンを転写する回路パターンマスク等
に形成された回路パターンが、所望通りであるか否かが
検査され、ウエハやマスクが試料となる。
ウエハに回路パターンを転写する回路パターンマスク等
に形成された回路パターンが、所望通りであるか否かが
検査され、ウエハやマスクが試料となる。
【００２５】図２において、半導体検査装置の電子光学
系１は電源２８から電気が供給されて電子を放出する電
子銃２、電子銃２から引き出された電子線３、電子線３
を試料であるウエハ１０に収束させ照射させる収束レン
ズ６ａおよび対物レンズ６ｂ、電子線３をウエハ１０の
所望の位置に照射させるために偏向させる偏向器１１、
電子線３の照射によってウエハ１０から発生する二次電
子を検出する二次電子検出器１５と、その二次電子を二
次電子検出器１５の方向へ変更させるウィーンフィルタ
ー１４を内蔵した鏡体５から構成される。
系１は電源２８から電気が供給されて電子を放出する電
子銃２、電子銃２から引き出された電子線３、電子線３
を試料であるウエハ１０に収束させ照射させる収束レン
ズ６ａおよび対物レンズ６ｂ、電子線３をウエハ１０の
所望の位置に照射させるために偏向させる偏向器１１、
電子線３の照射によってウエハ１０から発生する二次電
子を検出する二次電子検出器１５と、その二次電子を二
次電子検出器１５の方向へ変更させるウィーンフィルタ
ー１４を内蔵した鏡体５から構成される。
【００２６】偏向器１１および対物レンズ６ｂに加えら
れる電流の大きさは制御装置１３で制御される。
れる電流の大きさは制御装置１３で制御される。
【００２７】ウエハ１０は、ロードロック室１９から搬
送装置２０によって試料室７に搬送され、試料保持機２
１に載せられる。試料保持機２１は移動可能なＸＹＺス
テージ８ａ，８ｂ，８ｃのパレットガイドＲ２６ａで位
置が固定されている（図３，５参照）。
送装置２０によって試料室７に搬送され、試料保持機２
１に載せられる。試料保持機２１は移動可能なＸＹＺス
テージ８ａ，８ｂ，８ｃのパレットガイドＲ２６ａで位
置が固定されている（図３，５参照）。
【００２８】鏡体５と試料室７は、排気装置４ａ〜４ｄ
で真空に維持される。ロードロック室１９と試料室７と
の間にはゲートバルブ１８が設けられ、ウエハ１０を搬
送する時のみ開けられる。
で真空に維持される。ロードロック室１９と試料室７と
の間にはゲートバルブ１８が設けられ、ウエハ１０を搬
送する時のみ開けられる。
【００２９】偏向器１１による電子線３の走査範囲は、
ウエハ１０の大きさに比べて狭いので、ＸＹステージ８
ａ，８ｂを連続的または断続的に移動させて検査したい
ウエハ１０の回路パターンに電子線３を照射する。この
ときのウエハ１０の位置合わせは、２段階により行う。
ウエハ１０の大きさに比べて狭いので、ＸＹステージ８
ａ，８ｂを連続的または断続的に移動させて検査したい
ウエハ１０の回路パターンに電子線３を照射する。この
ときのウエハ１０の位置合わせは、２段階により行う。
【００３０】まず、ＸＹステージ８ａ，８ｂの位置をレ
ーザ干渉計１２で計測し、制御装置１３で電子線３が偏
向される量にＸＹステージ８ａ，８ｂの位置を表す補正
量を重畳して補正を行う。次に、ウエハ１０の高さをＺ
センサ９により計測し、制御装置１３で電子線３の焦点
量にＺステージ８ｃの位置を表す補正量を重畳して補正
を行う。
ーザ干渉計１２で計測し、制御装置１３で電子線３が偏
向される量にＸＹステージ８ａ，８ｂの位置を表す補正
量を重畳して補正を行う。次に、ウエハ１０の高さをＺ
センサ９により計測し、制御装置１３で電子線３の焦点
量にＺステージ８ｃの位置を表す補正量を重畳して補正
を行う。
【００３１】電子線３の照射によりウエハ１０から発生
する二次電子は、ウィーンフィルター１４により二次電
子検出器１５の方向へ偏向され検出される。検出された
二次電子の量は増幅器１６により増幅された後、情報処
理装置１７から画像信号として出力される。
する二次電子は、ウィーンフィルター１４により二次電
子検出器１５の方向へ偏向され検出される。検出された
二次電子の量は増幅器１６により増幅された後、情報処
理装置１７から画像信号として出力される。
【００３２】二次電子の画像の分解能を向上させるため
には、電子線３の電圧を上げればよいが、照射される試
料の種類によっては試料にダメージを与えてしまう場合
がある。これを防止するために、リターディング電源３
２から試料に負のリターディング電圧を加え、電子線３
を試料の手前で減速させる方法が知られている。この方
法は特に半導体ウエハ等の試料に有効である。
には、電子線３の電圧を上げればよいが、照射される試
料の種類によっては試料にダメージを与えてしまう場合
がある。これを防止するために、リターディング電源３
２から試料に負のリターディング電圧を加え、電子線３
を試料の手前で減速させる方法が知られている。この方
法は特に半導体ウエハ等の試料に有効である。
【００３３】〔実施例 ３〕図３は、ＸＹＺステージ８
ａ，８ｂ，８ｃおよび試料保持機２１の構成を示す斜視
図であり、図４は試料保持機２１の平面図、図５は試料
保持機構の平面図、図６は試料保持機の側面図である。
ａ，８ｂ，８ｃおよび試料保持機２１の構成を示す斜視
図であり、図４は試料保持機２１の平面図、図５は試料
保持機構の平面図、図６は試料保持機の側面図である。
【００３４】また本実施例は、半導体ウエハとしてφ３
００、φ２００に対応したもので、ウエハ１０を固定す
る位置と保持機構２２ａ，２２ｂおよび支持台３０ａ、
３０ｂに高さ方向の段差を設け、複様式のウエハに対応
している。
００、φ２００に対応したもので、ウエハ１０を固定す
る位置と保持機構２２ａ，２２ｂおよび支持台３０ａ、
３０ｂに高さ方向の段差を設け、複様式のウエハに対応
している。
【００３５】ＸＹＺステージ８ａ、８ｂ、８ｃ上には試
料保持機２１がパレットガイドＲ２６ａで案内され位置
が固定されている。
料保持機２１がパレットガイドＲ２６ａで案内され位置
が固定されている。
【００３６】ウエハ１０がφ３００の場合、ウエハ１０
は試料保持機２１上に３箇所以上ある支持台３０ａに乗
せられ、真空ベローズ３４によりロードロック室１９が
真空になることで、機械的な動力が与えられ保持機構２
２ａを介しテーパベアリング３３により保持される。
は試料保持機２１上に３箇所以上ある支持台３０ａに乗
せられ、真空ベローズ３４によりロードロック室１９が
真空になることで、機械的な動力が与えられ保持機構２
２ａを介しテーパベアリング３３により保持される。
【００３７】ウエハ１０がφ２００の場合、ウエハ１０
は試料保持機２１上に３箇所以上ある支持台３０ｂに乗
せられ、真空ベローズ３４によりロードロック室１９が
真空になることで機械的な動力が与えられ、保持機構２
２ｂを介しテーパベアリング３３により保持される。こ
の場合、例えば、ウエハの様式がオリフラまたはノッチ
であってもよい。
は試料保持機２１上に３箇所以上ある支持台３０ｂに乗
せられ、真空ベローズ３４によりロードロック室１９が
真空になることで機械的な動力が与えられ、保持機構２
２ｂを介しテーパベアリング３３により保持される。こ
の場合、例えば、ウエハの様式がオリフラまたはノッチ
であってもよい。
【００３８】試料保持機２１に固定されたウエハ１０は
Ｚセンサ９により計測され、Ｚステージ８ｃにより電子
線３の焦点位置に移動される。ステージ８ａ，８ｂは直
進ガイド２７ａ，２７ｂで案内された方向に駆動装置２
５ａ，２５ｂで移動される。なお、本実施例ではウエハ
１０の様式として２種に対応した場合の例を示した。
Ｚセンサ９により計測され、Ｚステージ８ｃにより電子
線３の焦点位置に移動される。ステージ８ａ，８ｂは直
進ガイド２７ａ，２７ｂで案内された方向に駆動装置２
５ａ，２５ｂで移動される。なお、本実施例ではウエハ
１０の様式として２種に対応した場合の例を示した。
【００３９】〔実施例 ４〕図７は本実施例を示す図で
ある。これは保持機構にコイルバネ３５を利用したもの
で、これはロードロック室１９から搬送されることで駆
動リンク３６を介し、保持機構２２ｂの機械的な動力と
なる。
ある。これは保持機構にコイルバネ３５を利用したもの
で、これはロードロック室１９から搬送されることで駆
動リンク３６を介し、保持機構２２ｂの機械的な動力と
なる。
【００４０】〔比較例 １〕図８は従来の試料保持機の
平面図および側面図である。図８において、ウエハ１０
は試料保持機２１の上に固定された支持台３０ｂの上に
載せられ、複数個のテーパベアリング３３で位置が固定
される。この比較、例では異種のウエハサイズに対応し
た試料保持機構２２ｂを持っていないため、複様式のウ
エハ１０を使用することはできない。この場合、ウエハ
１０のサイズに合わせた試料保持機２１を別途準備する
必要がある。
平面図および側面図である。図８において、ウエハ１０
は試料保持機２１の上に固定された支持台３０ｂの上に
載せられ、複数個のテーパベアリング３３で位置が固定
される。この比較、例では異種のウエハサイズに対応し
た試料保持機構２２ｂを持っていないため、複様式のウ
エハ１０を使用することはできない。この場合、ウエハ
１０のサイズに合わせた試料保持機２１を別途準備する
必要がある。
【００４１】〔比較例 ２〕図９は従来の試料保持機の
平面図および側面図である。図９において、ウエハ１０
３は回転テーブル１０５の上に載せられ各種のローラ１
１１，１１３，１１５，１１９およびピン１１７で位置
決定し固定保持される。
平面図および側面図である。図９において、ウエハ１０
３は回転テーブル１０５の上に載せられ各種のローラ１
１１，１１３，１１５，１１９およびピン１１７で位置
決定し固定保持される。
【００４２】ローラ１１９にノッチ、また、ローラ１１
１，１１３にオリフラが係合することで、同一サイズの
ウエハの複様式保持を可能としているが、ウエハサイズ
が違う場合、円周方向のローラピッチ円直径が異なるの
で対応できない。
１，１１３にオリフラが係合することで、同一サイズの
ウエハの複様式保持を可能としているが、ウエハサイズ
が違う場合、円周方向のローラピッチ円直径が異なるの
で対応できない。
【００４３】〔比較例 ３〕図１０は従来の試料保持機
の平面図である。図１０において、静電チャック２０２
ａ，２０２ｂ，２０２ｃは、ウエハサイズとほぼ同サイ
ズの形状で静電吸着機構を分割することで多様式のウエ
ハサイズに対応している。
の平面図である。図１０において、静電チャック２０２
ａ，２０２ｂ，２０２ｃは、ウエハサイズとほぼ同サイ
ズの形状で静電吸着機構を分割することで多様式のウエ
ハサイズに対応している。
【００４４】しかし、前記電子線応用装置では、ウエハ
に電子線の照射エネルギーによる試料のチャージアップ
を逃がす機構がウエハサイズ毎に個々に必要となり、複
雑なシステムのものとなる。
に電子線の照射エネルギーによる試料のチャージアップ
を逃がす機構がウエハサイズ毎に個々に必要となり、複
雑なシステムのものとなる。
【００４５】加えて、静電吸着装置を分割した場合、分
割した部分で電界の変動が発生し、安定的な電子線の照
射が難しい。
割した部分で電界の変動が発生し、安定的な電子線の照
射が難しい。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、電子線照射エネルギー
をリターディング電圧により制御する機能を備えた電子
線応用装置は、多様式の試料を保持することができる機
械的な動力を用いた試料保持機を備えることで、保持機
構の交換が不要となり、装置を停止することなく、多様
式の試料を検査，観察，加工することができる。
をリターディング電圧により制御する機能を備えた電子
線応用装置は、多様式の試料を保持することができる機
械的な動力を用いた試料保持機を備えることで、保持機
構の交換が不要となり、装置を停止することなく、多様
式の試料を検査，観察，加工することができる。
【図１】電子線を用いた半導体製造装置の主要部を示す
模式鳥瞰図である。
模式鳥瞰図である。
【図２】電子線を用いた半導体検査装置の主要部を示す
模式縦断面図である。
模式縦断面図である。
【図３】実施例３のＸＹＺステージおよび試料保持機の
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図４】図３の試料保持機の平面図である。
【図５】図４の試料保持機構の平面図である。
【図６】図３の試料保持機の側面図である。
【図７】実施例４の試料保持機の保持機構にコイルバネ
３５を利用した場合の部分側面図である。
３５を利用した場合の部分側面図である。
【図８】比較例１の試料保持機の平面図および側面図で
ある。
ある。
【図９】比較例２の試料保持機の平面図および側面図で
ある。
ある。
【図１０】比較例３の試料保持機の試料保持構成を示す
平面図である。
平面図である。
１…電子光学系、２…電子銃、３…電子線、４…排気装
置、５…鏡体、６ａ…収束レンズ、６ｂ…対物レンズ、
７…試料室、８ａ…Ｘステージ、８ｂ…Ｙステージ、８
ｃ…Ｚステージ、９…Ｚセンサ、１０…試料（ウエ
ハ）、１１…偏向器、１２…レーザ干渉計、１３…制御
装置、１４…ウィーンフィルター、１５…二次電子検出
器、１６…増幅器、１７…情報処理装置（画像処理
系）、１８…ゲートバルブ、１９…ロードロック室、２
０…搬送装置、２１…試料保持機、２２ａ…保持機構
（φ３００）、２２ｂ…保持機構（φ２００）、２３…
ノッチ、２４ａ…ウエハφ３００、２４ｂ…ウエハφ２
００、２５…駆動装置、２６ａ…パレットガイドＲ、２
６ｂ…パレットガイドＰ、２７ａ…Ｘ直進ガイド、２７
ｂ…Ｙ直進ガイド、２８…電源、２９…オリフラ、３０
ａ…支持台φ３００、３０ｂ…支持台（φ２００）、３
２…リターディング電源、３３…テーパベアリング、３
４…真空ベローズ、３５…コイルバネ、３６…駆動リン
ク、３７…パターンマスク、１０１…オリフラ、１０３
…ウエハ、１０５…回転テーブル、１０６…穴、１０７
…ウエハ搬送アーム、１０８…ウエハ受け渡し用テーブ
ル、１１１，１１３…第１のオリフラ当接用ローラ、１
１５…当接ローラ、１１７…第１の押圧ピン、１１９…
第２の押圧ローラ、２０２…静電チャック、２０３…保
護板。
置、５…鏡体、６ａ…収束レンズ、６ｂ…対物レンズ、
７…試料室、８ａ…Ｘステージ、８ｂ…Ｙステージ、８
ｃ…Ｚステージ、９…Ｚセンサ、１０…試料（ウエ
ハ）、１１…偏向器、１２…レーザ干渉計、１３…制御
装置、１４…ウィーンフィルター、１５…二次電子検出
器、１６…増幅器、１７…情報処理装置（画像処理
系）、１８…ゲートバルブ、１９…ロードロック室、２
０…搬送装置、２１…試料保持機、２２ａ…保持機構
（φ３００）、２２ｂ…保持機構（φ２００）、２３…
ノッチ、２４ａ…ウエハφ３００、２４ｂ…ウエハφ２
００、２５…駆動装置、２６ａ…パレットガイドＲ、２
６ｂ…パレットガイドＰ、２７ａ…Ｘ直進ガイド、２７
ｂ…Ｙ直進ガイド、２８…電源、２９…オリフラ、３０
ａ…支持台φ３００、３０ｂ…支持台（φ２００）、３
２…リターディング電源、３３…テーパベアリング、３
４…真空ベローズ、３５…コイルバネ、３６…駆動リン
ク、３７…パターンマスク、１０１…オリフラ、１０３
…ウエハ、１０５…回転テーブル、１０６…穴、１０７
…ウエハ搬送アーム、１０８…ウエハ受け渡し用テーブ
ル、１１１，１１３…第１のオリフラ当接用ローラ、１
１５…当接ローラ、１１７…第１の押圧ピン、１１９…
第２の押圧ローラ、２０２…静電チャック、２０３…保
護板。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 富田 将司
茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株
式会社日立ハイテクノロジーズ設計・製造
統括本部那珂事業所内
Ｆターム(参考） 5C001 AA01 CC04
5C033 UU03
Claims (7)
- 【請求項１】 試料の表面に荷電粒子線を照射し、発生
する二次電子を検出することにより試料の表面状態を観
察、または、該試料を加工する荷電粒子線応用装置の試
料保持機において、 多様式サイズの試料の保持が可能で、高さ方向に複数の
段差を有する試料保持手段を備えていることを特徴とす
る試料保持機。 - 【請求項２】 前記試料保持手段が試料サイズに合わせ
てその高さを調整できるステージを備えている請求項１
に記載の試料保持機。 - 【請求項３】 試料の表面に荷電粒子線を照射し、発生
する二次電子を検出することにより試料の表面状態を観
察、または、該試料を加工する荷電粒子線応用装置の試
料の保持方法において、 高さ方向に複数の段差を有し、試料サイズに合わせて機
械的動力を調整することでその高さを調整できるステー
ジを備えた試料保持手段により試料を保持し、該試料の
表面状態を観察、または、加工することを特徴とする試
料の保持方法。 - 【請求項４】 試料半導体ウエハの表面に荷電粒子線を
照射して該ウエハを加工する加工室と、該試料半導体ウ
エハを保持する保持手段を備え、 該保持手段が多様式サイズの試料半導体ウエハの保持が
可能で、高さ方向に複数の段差を有し、かつ、半導体ウ
エハのサイズに合わせて機械的動力を調整することで多
様式サイズの試料の保持を可能にしたことを特徴とする
半導体製造装置。 - 【請求項５】 前記試料半導体ウエハを保持する保持手
段がその高さを調整できるステージを備えている請求項
４に記載の半導体製造装置。 - 【請求項６】 試料半導体ウエハの表面に荷電粒子線を
照射し、発生する二次電子を検出して試料の表面状態を
検査する半導体検査装置において、 試料半導体ウエハの保持手段が高さ方向に複数の段差を
有し、該半導体ウエハのサイズに合わせて機械的動力を
調整することで多様式サイズの試料の保持を可能にした
ことを特徴とする半導体検査装置。 - 【請求項７】 前記半導体ウエハの保持手段がその高さ
を調整できるステージを備えている請求項６に記載の半
導体検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001307296A JP2003115274A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 試料保持機と試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001307296A JP2003115274A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 試料保持機と試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003115274A true JP2003115274A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19126781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001307296A Pending JP2003115274A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 試料保持機と試料の保持方法、並びに、それを用いた半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003115274A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004100206A1 (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-18 | Ebara Corporation | 荷電粒子線による検査装置及びその検査装置を用いたデバイス製造方法 |
| US7138629B2 (en) | 2003-04-22 | 2006-11-21 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| JP2009087592A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子線応用装置に用いられる試料保持機構 |
| CN119601485A (zh) * | 2024-11-28 | 2025-03-11 | 上海稷以科技有限公司 | 晶圆用凸片检测系统及检测方法 |
-
2001
- 2001-10-03 JP JP2001307296A patent/JP2003115274A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138629B2 (en) | 2003-04-22 | 2006-11-21 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| US7365324B2 (en) | 2003-04-22 | 2008-04-29 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| US7741601B2 (en) | 2003-04-22 | 2010-06-22 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| US8742341B2 (en) | 2003-04-22 | 2014-06-03 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| US8946631B2 (en) | 2003-04-22 | 2015-02-03 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| US9406480B2 (en) | 2003-04-22 | 2016-08-02 | Ebara Corporation | Testing apparatus using charged particles and device manufacturing method using the testing apparatus |
| WO2004100206A1 (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-18 | Ebara Corporation | 荷電粒子線による検査装置及びその検査装置を用いたデバイス製造方法 |
| JP2009087592A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子線応用装置に用いられる試料保持機構 |
| CN119601485A (zh) * | 2024-11-28 | 2025-03-11 | 上海稷以科技有限公司 | 晶圆用凸片检测系统及检测方法 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040414 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040907 |