JP2005005151A - Charged particle beam device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to quickly focus on a sample, of which charged voltages change from the time when it is grounded to the time when it is irradiated with charged particles with retarding voltage impressed. <P>SOLUTION: A wafer is grounded to measure charged voltage and at the same time, retarding voltage is impressed on the wafer by a retarding focus system after it is conveyed in a sample chamber, and charged voltage of the wafer when it is irradiated with charged particle beams is measured to find a difference of charged voltages of the wafer. A method of focusing afterwards is changed according to the size of the difference. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡や集束イオンビーム装置等の荷電粒子線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化および微細化に伴い、光学顕微鏡に代わって走査電子顕微鏡が半導体デバイスの製造工程における半導体素子の形状の評価や寸法の測定に使われるようになった。量産される半導体の測定を自動的にかつ高速に処理するためには、ウェーハ上の各測定点の検出を高速で行う必要があり、そのためには測定点に移動した後、パターン上で高速に電子線のフォーカスを合わせる必要がある。また、集束イオンビーム装置を用いてウェーハから半導体素子の一部を切り出し、透過電子顕微鏡用の試料に加工することも行なわれているが、加工用の集束イオンビームにおいてもフォーカス合わせが必要である。
【0003】
電子やイオンを扱う荷電粒子光学系において、ウェーハ上へのフォーカス条件はウェーハに照射される荷電粒子の加速電圧、ウェーハ高さによって一意に決まる。そして荷電粒子の加速電圧は、荷電粒子の引出電圧、荷電粒子を減速するためウェーハに印加されるリターディング電圧、及びウェーハ表面の帯電電圧によって定まる。所望の加速電圧を得るため、通常、引出電圧は一定に保たれ、ウェーハの帯電電圧に合わせリターディング電圧を制御する。ここでウェーハ帯電電圧は、例えば特許文献1に記載されているように、試料室外で接地されたウェーハの電位を静電電位計を用いて測定し、その影響を打ち消すようリターディング電圧にフィードバックすることにより、加速電圧を一定に保ちフォーカス条件に与える影響を制御することができる。さらにウェーハ高さを測るためには、例えば特許文献2に記載されているように、レーザ光をウェーハに照射し、その反射光を利用してウェーハの高さを検出し、得られた高さ情報を荷電粒子光学系の一つである対物レンズにフィードバックし、測定点への移動が終了すると同時に、フォーカスするのに必要な励磁を対物レンズに印加する方法がとられている。これら加速電圧、ウェーハ高さに対する制御を同時に行うことにより、任意の測定点への移動が完了すると同時に荷電粒子のフォーカスを合わせることが可能である。
【0004】
しかし近年になって、接地されているときとリターディング電圧を印加し荷電粒子線を照射しているときで、表面の帯電電圧が変化するウェーハが散見されるようになった。これは例えばウェーハを接地し除電可能な静電気を取り除いたうえでその表面の電位分布を測定すると、中心対称性をもつ固定的な電位分布が確認されるが、そのウェーハにリターディング電圧を印加し、荷電粒子を照射した状態で帯電電圧を測定すると、電位分布の中心対称性は依然として維持されるものの、帯電電圧が接地しているときに比べ数十ボルトから数百ボルトずれるというものである。また別のケースでは、接地した状態で測ると帯電電圧はほとんどないものの、リターディング電圧を印加し、荷電粒子を照射すると数十ボルトから数百ボルトの中心対称性をもつ帯電分布を示すウェーハもある。
【0005】
この電気的に異なる条件下における帯電量の差は、各ウェーハ固有の製造環境、帯電している層の膜厚等に左右されるため、同一の製造過程を経ているウェーハでも一定ではない。そして異なる条件下で帯電量が変化しても、中心対称性のある電位分布傾向は常に保たれるのが特徴である。このようなウェーハは、接地してその帯電電圧を静電電位計で測定しても、ウェーハ上のパターン観察時にはその帯電電圧が変化するためフォーカス条件も変化してしまい、測定点に移動してもフォーカスが合わず測定点の検出に失敗する。その結果、オペレータによる補助的な操作が必要となるため自動で測定を行うことができない。
【0006】
このような問題を解決するために、例えばリターディングフォーカスシステムがある。前述したとおりウェーハ上へのフォーカス条件はウェーハに照射される荷電粒子の加速電圧、ウェーハ高さによって決まるが、これはウェーハ高さが正しく測定できればウェーハ上にフォーカスが合うときの荷電粒子の加速電圧は一意に定まることを意味する。したがって、荷電粒子の引出電圧を一定に保ちながらリターディング電圧を変化させることによりフォーカス条件を変化させ、フォーカスがウェーハ上に合ったときの加速電圧と、引出電圧値、リターディング電圧値から測定点のウェーハ表面電位を逆算することができる。また特許文献3に記載されているように、試料室内で試料に近接した場所に複数個の静電電位計を設置し、その測定結果に基づいた値をリターディング電圧にフィードバックする方法などが考案されている。
【0007】
【特許文献1】
WO03/007330
【特許文献2】
特開平11−126573号公報
【特許文献3】
特開2001−52642号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の方法にはいくつかの問題がある。まずウェーハの帯電量はたとえ同一の製造過程を経ていても一定ではないため、リターディングフォーカスシステムのリターディング電圧を変化させるときの振り幅は、常に帯電量の大きかった場合を想定して広く設定する必要があり、フォーカスを合わせるのに時間がかかる。また、ウェーハの全測定点についてその測定を繰り返すため、自動測定の高速化という面で多大な影響がある。また特許文献3にあるような試料室内に設置された静電電位計を用いる場合、荷電粒子線と静電電位計が互いにノイズ等の電気的な影響を与えることを避けるため、実際には荷電粒子線の照射と静電電位計による計測を同時には行えず、その結果、荷電粒子線照射時に帯電電圧が変化するウェーハには対応できない。また、ウェーハのエッジ付近の帯電量測定を行いたい場合、観察点の周りに静電電位計プローブを複数個設置しても実際にはウェーハ上から外れるプローブがあるため実用的ではない。さらに、複数個使用する電位計が常に同一の出力をするよう調整する必要がある等の問題がある。
【0009】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、接地されているときとリターディング電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときとで帯電電圧が変化する試料に対しても迅速にフォーカス合わせを行うことのできる荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の荷電粒子線装置は、前記目的を達成するために、まずウェーハを接地し、その帯電電圧を測定するとともに、ウェーハが試料室内に搬送された後、リターディングフォーカスシステムにより少なくともウェーハ上の1測定点においてリターディング電圧を印加し、荷電粒子線を照射しているときのウェーハ帯電電圧を測定し、これをウェーハ接地下における測定結果と比較することで、電気的に異なる条件下のウェーハ帯電電圧の差を求める。この差の大きさにより、その後のフォーカス合わせの方法を変える。前記帯電電圧の差がフォーカスに影響を与えない範囲の場合は、接地しているときの帯電電圧の測定結果がそのまま適用できるため、その後フォーカス合わせをする必要がなくなりウェーハの処理時間を短くできる。また差が大きい場合でも、その後の処理としては接地しているときの帯電電圧の測定結果を基準値とし、各測定点において従来のリターディングシステムよりも狭いリターディング電圧の振り幅でフォーカスを合わせることが可能となり、フォーカス合わせに必要な処理時間を短くできる。
【0011】
本発明による荷電粒子線装置は、荷電粒子線源と、荷電粒子線源から荷電粒子線を引き出すための引出電極と、荷電粒子線を試料上で二次元走査するための偏向器と、荷電粒子線を試料上に収束させるための対物レンズと、荷電粒子線の照射によって試料から発生した二次荷電粒子を検出するための二次荷電粒子検出器と、試料の高さを検出するための高さ検出器と、試料に電圧を印加して荷電粒子線源からの荷電粒子線を所望の電圧まで減速させるためのリターディング手段と、リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子を照射しているときの試料の帯電電圧を測定する試料帯電電圧測定部と、接地されているときの試料帯電電圧に関する情報と高さ検出器によって検出された試料の高さ情報を用いてリターディング手段と対物レンズを制御しフォーカス合わせを行うフォーカス制御部とを備え、フォーカス制御部は、接地されているときの試料帯電電圧と試料帯電圧測定手段によって測定された試料帯電電圧の差が所定の閾値を超えているか否かによってフォーカス合わせの処理を変えることを特徴とする。具体的には、フォーカス制御部はリターディング手段によって試料に印加する電圧を、前記差が閾値を超えているときは接地されているときの試料帯電電圧を中心にして変化させ、前記差が閾値以下のときは接地されているときの試料帯電電圧に設定する。
【0012】
接地されているときの試料帯電電圧は、試料室外に設置した静電電位計で測定するようにしてもよい。静電電位計で測定した試料表面の一部の帯電電圧測定結果から試料帯電電圧分布の対称性(中心対称性)を利用して試料全体の帯電電圧分布を近似関数で表すようにしても良い。このとき、リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときの試料帯電電圧の測定結果をその近似関数に反映し補正するのが好ましい。
【0013】
試料帯電電圧測定部は、リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子を照射しているときの試料帯電電圧を求める方法として以下のような方法を採用することができる。
▲1▼リターディング手段による印加電圧を変化させてフォーカスが合うときの電圧値から算出する。
▲2▼引出電極に印加する電圧を変化させフォーカスが合うときの電圧値から算出する。
▲3▼対物レンズの励磁電流を変化させフォーカスが合うときの電流値から求める。
▲4▼接地されているときの試料帯電電圧を基準値とし当該基準値を含む一定幅の範囲内にあると推測して求める。
【0014】
本発明によると、フォーカス合わせに必要な時間を最小限に抑えることができ、自動測定の高速化が可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について述べる。ここでは、試料としてウェーハを用いる場合について説明する。
図1は、本発明による荷電粒子線装置の一例を示す概略図である。引出電極4により荷電粒子源3から引き出された一次荷電粒子線1は、コンデンサレンズ5、走査偏向器7によってウェーハ12上を二次元走査される。一次荷電粒子線1は、試料室14の中にある試料ステージ13を介して電源23からウェーハ12に印加された負のリターディング電圧と、ウェーハ12が内部にもつ固定的な帯電電圧を重畳した減速電圧のため、対物レンズ8とウェーハ12間で減速され、かつ対物レンズ8のレンズ作用でウェーハ12上に細く絞られる。引出電極4に印加される引出電圧と減速電圧の差が、一次荷電粒子線1の加速電圧となる。荷電粒子線装置の各部は制御部19によって制御される。制御部19は、また、後述する帯電電圧測定部24及びフォーカス制御部25を有する。
【0016】
一次荷電粒子線1がウェーハ12に照射されると二次荷電粒子2が発生し、二次荷電粒子検出器6によって捕捉され、増幅器を介して二次荷電粒子像表示装置18の輝度信号として使用される。また二次荷電粒子像表示装置18の偏向信号と、偏向コイル7の偏向信号は同期しているため、二次荷電粒子像表示装置上にはウェーハ上のパターン形状が忠実に再現される。
【0017】
ウェーハ上のパターンを高速に検査、観察するためには試料ステージが所望の観察点に移動したときのウェーハ高さを検出し、その高さに応じた対物レンズの励磁電流に合わせることが必要である。そのため、光を用いたウェーハ高さ検出機構が設けられている。所定の観察点近傍に試料ステージ13が接近した時点から高さ検出用レーザ発光器9がウェーハ12に向けてレーザ光10を照射し、その反射光をポジションセンサ11で受光し、その受光位置からウェーハの高さを検出する。
【0018】
ウェーハ上にフォーカスを合わせるのに必要な対物レンズの励磁電流は一般的に式(1)に示すような関数で表される。
obj=F(Va,Z) (1)
ここでIobjは対物レンズの励磁電流、Fは対物レンズの励磁電流を計算する関数、Vaは荷電粒子の加速電圧、Zはウェーハの高さである。また、加速電圧Vaは式(2)に示す関係式で求められる。
Va=Vo−(Vr−Vs(r)) (2)
ここでVoは荷電粒子源の引出電圧、Vrはウェーハに印加されるリターディング電圧、Vs(r)はリターディング電圧を印加され、荷電粒子線を照射されているときのウェーハの帯電電圧であり、ほぼ中心対称性をもつためウェーハ中心からの距離rの関数で表される。一方、接地されているときのウェーハの帯電電圧の測定結果を用いて加速電圧が概算できる。
Va’=Vo−(Vr−Vso(r)) (3)
ここでVa’は式(3)から定義される概算加速電圧、Vsoは接地されているウェーハの帯電電圧であり、これも中心対称性をもつためウェーハ中心からの距離rの関数で表される。
【0019】
図3に、Vo,Vr,Vs,Vso,Va,Va’の関係を示す。通常Voは一定に保たれ、Vso(r)が正しく測定されればそれに応じてVrを制御することにより、Va’を一定に保つことが可能となる。Vs(r)がVso(r)と等しいとき、次の式が成り立つ。
Va=Va’ (4)
【0020】
これとウェーハの高さ検出の結果から、式(1)よりジャストフォーカス時の励磁電流を計算することができる。しかし、VsとVsoが異なると式(4)が成り立たず、実際のIobjは異なるためフォーカスが合わずに観察点の検出に失敗し、自動での測定が不可能となる。Vs(r)とVso(r)が異なる理由としては、電気的に異なる条件下に置かれたときのウェーハ絶縁層の分極状態の変化であると考えられ、Vs(r)とVso(r)が異なっても、その中心対称性をもつ帯電分布傾向は保たれるのが特徴である。
【0021】
本発明は、このように中心対称性をもつウェーハの帯電電圧を荷電粒子照射の前にウェーハを接地して測定するとともに、リターディング電圧を印加して荷電粒子を照射しながら少なくともウェーハ上の1点で同じく帯電電圧を測定し、両測定結果を比較することによりその後のフォーカス合わせの処理方法を変えることで、フォーカス合わせに必要な処理時間を短縮し、自動測定の高速化を可能とする。
【0022】
ウェーハが接地されているときの帯電電圧の測定は、ウェーハの帯電電圧分布が中心対称性をもつことを利用して、ウェーハ上の中心位置を含む直線状で電位分布を計測し、おおよそ試料全体の電位分布を把握する方法を採用する。具体的には、ウェーハ16をウェーハ搬送装置20によりゲートバルブ21を介し試料室14に搬送する際の搬送経路上に静電電位計プローブ15を固定し、搬送アーム17の移動を利用して直線状に測定する方法が適当である。ここで搬送経路は真空外にあっても真空内にあってもよい。静電電位計プローブ15によって測定されたウェーハ16の帯電電圧のデータは帯電電圧測定部24に取り込まれる。
【0023】
なお、プローブの固定スペースの制限からウェーハ全体の測定が行えなくても、ウェーハの片側のエッジからウェーハ中心までのウェーハの半径距離に相当する分の測定ができれば、中心対称性よりウェーハ全面の電位分布が把握できる。さらに半径距離に相当する部分の測定も不可能であっても、その一部の測定結果から帯電電圧測定部24において半径rについての近似関数を求め、ウェーハ全面に適応すればよい。
【0024】
図2は、ウェーハ帯電電圧測定後のフォーカス合わせの処理手順を示すフローチャートである。
まず、接地されているときのウェーハ帯電電圧を測定する(S11)。その測定結果をもとに、ウェーハ中心からの距離rの偶関数(図2では4次関数)で近似関数Vso(r)を求める(S12)。次に、帯電電圧測定部24の制御下にウェーハ上の少なくとも1点において、リターディング電圧を印加し、荷電粒子線を照射しているときのウェーハ帯電電圧を測定する(S13)。具体的には、ウェーハ中心から距離Rにある測定点に移動するとともに、求めた近似関数Vso(r)からその点におけるウェーハ接地時の帯電電圧Vso(R)を求める。次に、式(3)から所望のVa’となるようなVrを求め、リターディング電圧にフィードバックするとともに、Iobjの励磁電流を次の式に基づき設定する。
obj=F(Va’,Z) (5)
このときVaとVa’が等しければフォーカスは合うが、接地されているときの帯電電圧Vso(R)と、リターディング電圧を印加し荷電粒子照射したときのウェーハ帯電電圧Vs(R)が異なると、等しくならないため、フォーカスは合わない。
【0025】
図4は、このときVs(R)を求める方法を説明する図である。まず所望のVa’を得るためのVrを基準値とし、その基準値を含む振り幅の範囲内でリターディング電圧を変化させて、二次荷電粒子像のコントラストが最大となるベストフォーカス時のリターディング電圧を求める。このとき次式が成り立つ。
Va’=Vo−(Vrn−Vs(R)) (6)
ここでVrnはベストフォーカス時のリターディング電圧、Vs(R)はウェーハ中心から距離Rにある測定点において、リターディング電圧を印加し荷電粒子照射したときのウェーハ帯電電圧である。式(6)からVs(R)が求まる。
【0026】
フォーカス制御部25は、Vs(R)とVso(R)の差、すなわち差の絶対値が閾値を下回っているとき(S14の判定が“NO”)、式(4)が成り立つと判断し、その後のフォーカス合わせはステージ移動中に近似関数Vso(r)から次のステージ停止位置のウェーハ帯電電圧を計算し、式(3)から所望のVa’が得られるようにリターディング電圧Vrを補正するとともに、式(5)からVa’とウェーハ高さに応じたIobjを計算し適用しておけば(S15)、ステージ移動完了時には既にフォーカスが合っている。
【0027】
一方、上記差が閾値を上回っているとき(S14の判定が“YES”)式(4)は成り立たないため、その後ステージ移動が起こったときには式(5)から計算したIobjではフォーカスが合わないことが予想される。そのためフォーカス制御部25は、ステージ移動完了後に式(3)から求まるVrを基準値とし、基準値を含む振り幅の範囲内でリターディング電圧を変化させ、フォーカス合わせを行う(S16)。
【0028】
例えば、式(6)において概算加速電圧Va’が800V、引出電圧Voが2kVのとき、Vso(R)が−500V、Vs(R)が−550Vの測定点でフォーカスを合わせるには、まず式(3)より求まるVr、すなわち700Vを基準値とし、基準値を含む600Vから800V迄等の適当な振り幅でリターディング電圧を変化させてやれば、Vrが650Vのときにフォーカスが合うことになる。従来のリターディングフォーカスシステムではVso(R)によらず常に式(3)でVsoを0VとしたときのVr、すなわち1.2kVを基準値としてリターディング電圧を変化させていたため、本発明によりフォーカス合わせに必要な時間を短縮できる。
【0029】
また、帯電電圧測定部24あるいはフォーカス制御部25は、式(6)においてリターディング電圧Vrを変化させる代わりに、一次荷電粒子線の引出電圧Voを変化させてフォーカス合わせを行ってもVs(R)を求めることができる。あるいは、対物レンズの励磁電流を変化させてフォーカスを合わせてもよい。すなわち式(1)を実験、あるいは電子光学シミュレーションによって予め求めておけば、ウェーハ中心から距離Rにある測定点でフォーカスが合うときの励磁電流Iobjが定まると、式(1)より正確なVaが求まり、式(2)よりVs(R)を求めることができる。
【0030】
また、リターディング電圧を印加し、荷電粒子線を照射したときのウェーハ帯電電圧Vsの測定点数は、その数が多いほど、その後のフォーカス合わせの処理内容を決める判断の正確性が増す。例えば、ウェーハ中心から半径R1,R2,…,RNにある計N個の測定点におけるVs(R1)とVso(R1)の差、Vs(R2)とVso(R2)の差、…、Vs(RN)とVso(RN)の差をそれぞれ閾値と比較し、1点でも閾値を上回る場合は式(4)が成り立たないと判断し、その後はステージ移動完了のたびリターディング電圧を変化させフォーカスを合わせる必要がある。ここで変化させるリターディング電圧の振り幅は、N個の差のうち最大値の大きさによって振り幅を変化させてもよい。
【0031】
図5は、図4においてVs(R1),Vs(R2),…,Vs(RN)の測定結果を利用し、ステージ移動後のフォーカス合わせをより高速で行う実施例の説明図である。
図示するように、Vsの測定を実施する度にウェーハ帯電分布関数Vso(r)を補正するようにすれば、VsとVsoの差は徐々に小さくなり、その後のステージ移動の後に変化させるリターディング電圧の振り幅も徐々に小さくしていくことができ、自動処理のさらなる高速化が可能となる。Vso(r)の補正方法としては、例えば近似関数Vso(r)を求める際測定したウェーハ帯電電圧の測定結果にVs(R1)の測定結果を加え、再度近似関数を計算する方法がある。その際、Vs(R1)がほかの測定結果に比べ近似関数の計算結果により強い影響を与えるよう各測定データに対し重み付けを行えば、Vs(r)とVso(r)の差はより早く縮まる。VsとVsoの差の絶対値が閾値を下回った時点でVs(r)=Vso(r)とみなし、それ以降のステージ移動の後はリターディング電圧の変化を行わないようにしてもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、これまで接地されているときとリターディング電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときで帯電電圧が異なるためにフォーカスずれが発生し、自動測定時のパターン検出の成功率が低下していたウェーハでも高速でフォーカス合わせを行えるようになり、また帯電電圧が一致する場合は従来どおりステージ移動完了と同時にフォーカス合わせを行えるため、自動測定の高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による荷電粒子線装置の一例を示す概略図。
【図2】電気的に異なる条件下にあるウェーハの帯電電圧の変化量に応じたフォーカス合わせの処理内容を示す図。
【図3】Vo,Vr,Vs,Vso,Va,Va’の関係を示す図。
【図4】リターディング電圧を変化させることによりウェーハ帯電電圧を測定する方法を示す図。
【図5】リターディング電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときのウェーハの帯電電圧の測定結果からウェーハ帯電分布関数を補正する方法を示す図。
【符号の説明】
1…一次荷電粒子線、2…二次荷電粒子線、3…荷電粒子源、4…引出電極、5…コンデンサレンズ、6…二次荷電粒子検出器、7…偏向コイル、8…対物レンズ、9…レーザ発光器、10…レーザ光、11…ポジションセンサ、12…ウェーハ、13…試料ステージ、14…試料室、15…静電電位計プローブ、16…ウェーハ、17…搬送アーム、18…二次荷電粒子像表示装置、19…制御部、20…ウェーハ搬送装置、21…ゲートバルブ、23…電源、24…帯電電圧測定部、25…フォーカス制御部、
Vo…引出電圧、Vr…リターディング電圧、Vs…リターディング電圧を印加して荷電粒子線を照射したときのウェーハ帯電電圧、Vso…接地されているときのウェーハ帯電電圧、Va…加速電圧、Va’…概算加速電圧、Vrn…ジャストフォーカス時のリターディング電圧
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charged particle beam apparatus such as a scanning electron microscope or a focused ion beam apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the high integration and miniaturization of semiconductor devices, a scanning electron microscope has been used for evaluation of the shape of semiconductor elements and measurement of dimensions in the manufacturing process of semiconductor devices in place of optical microscopes. In order to automatically and rapidly process mass-produced semiconductors, it is necessary to detect each measurement point on the wafer at high speed. It is necessary to adjust the focus of the electron beam. In addition, a part of a semiconductor element is cut out from a wafer using a focused ion beam apparatus and processed into a sample for a transmission electron microscope, but focusing is also necessary for a focused ion beam for processing. .
[0003]
In a charged particle optical system that handles electrons and ions, the focus condition on the wafer is uniquely determined by the acceleration voltage of the charged particle irradiated on the wafer and the height of the wafer. The acceleration voltage of the charged particles is determined by the extraction voltage of the charged particles, the retarding voltage applied to the wafer to decelerate the charged particles, and the charging voltage of the wafer surface. In order to obtain a desired acceleration voltage, the extraction voltage is usually kept constant, and the retarding voltage is controlled in accordance with the charging voltage of the wafer. Here, as described in Patent Document 1, for example, the wafer charging voltage is measured by measuring the potential of the wafer grounded outside the sample chamber using an electrostatic potentiometer, and fed back to the retarding voltage so as to cancel the influence. Thus, it is possible to control the influence on the focus condition while keeping the acceleration voltage constant. Further, in order to measure the height of the wafer, as described in, for example, Patent Document 2, the wafer is irradiated with laser light, the height of the wafer is detected using the reflected light, and the obtained height is obtained. Information is fed back to an objective lens which is one of charged particle optical systems, and at the same time as the movement to the measurement point is completed, excitation necessary for focusing is applied to the objective lens. By simultaneously controlling the acceleration voltage and the wafer height, the charged particles can be focused at the same time as the movement to an arbitrary measurement point is completed.
[0004]
However, in recent years, wafers whose surface charging voltage varies are sometimes seen when they are grounded and when they are irradiated with a charged particle beam by applying a retarding voltage. For example, when the potential distribution on the surface is measured after grounding the wafer and removing static electricity that can be removed, a fixed potential distribution with central symmetry is confirmed, but a retarding voltage is applied to the wafer. When the charged voltage is measured in a state where the charged particles are irradiated, the central symmetry of the potential distribution is still maintained, but the charged voltage is deviated from several tens to several hundreds volts compared to when the charged voltage is grounded. In another case, there is a wafer that shows a charge distribution with central symmetry of several tens to several hundreds of volts when a retarding voltage is applied and charged particles are irradiated, although there is almost no charging voltage when measured in a grounded state. is there.
[0005]
The difference in charge amount under electrically different conditions depends on the production environment unique to each wafer, the film thickness of the charged layer, etc., and is not constant even for wafers undergoing the same production process. Even when the charge amount changes under different conditions, the potential distribution tendency with central symmetry is always maintained. Even if such a wafer is grounded and its charging voltage is measured with an electrostatic potentiometer, the charging condition changes when observing the pattern on the wafer, so the focus condition also changes, and the wafer moves to the measurement point. Will fail to detect the measurement point. As a result, an auxiliary operation by the operator is required, so that automatic measurement cannot be performed.
[0006]
In order to solve such a problem, for example, there is a retarding focus system. As described above, the focusing condition on the wafer is determined by the acceleration voltage of the charged particles irradiated on the wafer and the wafer height. If the wafer height can be measured correctly, this is the acceleration voltage of the charged particles when focusing on the wafer. Means unique. Therefore, the focus condition is changed by changing the retarding voltage while keeping the extraction voltage of the charged particles constant, and the measurement point is determined from the acceleration voltage when the focus is on the wafer, the extraction voltage value, and the retarding voltage value. The wafer surface potential can be calculated backward. In addition, as described in Patent Document 3, a method has been devised in which a plurality of electrostatic potentiometers are installed in the sample chamber at a location close to the sample, and a value based on the measurement result is fed back to the retarding voltage. Has been.
[0007]
[Patent Document 1]
WO03 / 007330
[Patent Document 2]
JP-A-11-126573 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-52642
[Problems to be solved by the invention]
However, there are several problems with the above method. First, since the charge amount of the wafer is not constant even if it goes through the same manufacturing process, the swing width when changing the retarding voltage of the retarding focus system is set widely assuming that the charge amount is always large. It takes a long time to adjust the focus. Further, since the measurement is repeated for all measurement points on the wafer, there is a great influence on the speed of automatic measurement. In addition, when using an electrostatic electrometer installed in the sample chamber as described in Patent Document 3, in order to avoid the charged particle beam and the electrostatic electrometer from having electrical influences such as noise, in actuality, Particle beam irradiation and measurement with an electrostatic potentiometer cannot be performed at the same time, and as a result, it is not possible to deal with wafers whose charging voltage changes during charged particle beam irradiation. In addition, when it is desired to measure the amount of charge near the edge of the wafer, even if a plurality of electrostatic electrometer probes are installed around the observation point, there are actually probes that come off the wafer, which is not practical. In addition, there is a problem that it is necessary to adjust so that a plurality of electrometers always use the same output.
[0009]
In view of such a problem of the prior art, the present invention can be applied to a sample in which the charging voltage is changed between being grounded and applying a retarding voltage to irradiate a charged particle beam. It is an object of the present invention to provide a charged particle beam apparatus capable of focusing on a lens.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the charged particle beam apparatus of the present invention first grounds the wafer, measures its charging voltage, and after the wafer is transferred into the sample chamber, at least on the wafer by the retarding focus system. Applying a retarding voltage at one measurement point, measuring the wafer charging voltage when irradiating a charged particle beam, and comparing this with the measurement result under the wafer ground, the wafer under electrically different conditions Find the difference in charging voltage. The subsequent focusing method is changed according to the magnitude of this difference. When the difference between the charging voltages does not affect the focus, the measurement result of the charging voltage when grounded can be applied as it is, so that it is not necessary to perform focusing thereafter and the wafer processing time can be shortened. Even when the difference is large, as a subsequent process, the measurement result of the charging voltage when grounded is used as a reference value, and each measurement point is focused with a narrower amplitude of retarding voltage than the conventional retarding system. This makes it possible to shorten the processing time required for focusing.
[0011]
A charged particle beam apparatus according to the present invention includes a charged particle beam source, an extraction electrode for extracting a charged particle beam from the charged particle beam source, a deflector for two-dimensionally scanning the charged particle beam on a sample, and charged particles An objective lens for focusing the line on the sample, a secondary charged particle detector for detecting secondary charged particles generated from the sample by irradiation of the charged particle beam, and a height for detecting the height of the sample A detector, a retarding means for applying a voltage to the sample to decelerate the charged particle beam from the charged particle beam source to a desired voltage, and applying the voltage by the retarding means to irradiate the charged particles. A charging means for measuring the charging voltage of the sample when it is in contact, the information on the charging voltage of the sample when grounded and the height information of the sample detected by the height detector Les A focus control unit that controls the focus and adjusts the focus. The focus control unit has a difference between the sample charging voltage when grounded and the sample charging voltage measured by the sample charging voltage measuring means exceeds a predetermined threshold. It is characterized in that the focusing process is changed depending on whether or not it is. Specifically, the focus control unit changes the voltage applied to the sample by the retarding means around the sample charging voltage when grounded when the difference exceeds the threshold, and the difference is the threshold. In the following cases, the sample charging voltage when grounded is set.
[0012]
The sample charging voltage when grounded may be measured by an electrostatic potentiometer installed outside the sample chamber. The charge voltage distribution of the entire sample may be expressed by an approximate function using the symmetry (central symmetry) of the sample charge voltage distribution from the measurement result of the charge voltage of a part of the sample surface measured by the electrostatic potentiometer. . At this time, it is preferable that the measurement result of the sample charging voltage when the charged particle beam is applied by applying a voltage by the retarding means is reflected in the approximate function and corrected.
[0013]
The sample charging voltage measuring unit can employ the following method as a method for obtaining the sample charging voltage when the charged particles are irradiated by applying a voltage by the retarding means.
(1) The voltage applied when the focusing is achieved by changing the voltage applied by the retarding means is calculated.
(2) The voltage applied to the extraction electrode is changed and calculated from the voltage value when the focus is achieved.
(3) Obtained from the current value when focusing is performed by changing the excitation current of the objective lens.
(4) Using the sample charging voltage when grounded as a reference value, it is estimated by assuming that it is within a certain range including the reference value.
[0014]
According to the present invention, the time required for focusing can be minimized and automatic measurement can be speeded up.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where a wafer is used as a sample will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a charged particle beam apparatus according to the present invention. The primary charged particle beam 1 extracted from the charged particle source 3 by the extraction electrode 4 is two-dimensionally scanned on the wafer 12 by the condenser lens 5 and the scanning deflector 7. The primary charged particle beam 1 superimposes a negative retarding voltage applied to the wafer 12 from the power source 23 via the sample stage 13 in the sample chamber 14 and a fixed charging voltage that the wafer 12 has inside. Due to the deceleration voltage, the speed is reduced between the objective lens 8 and the wafer 12, and is narrowed down on the wafer 12 by the lens action of the objective lens 8. The difference between the extraction voltage and the deceleration voltage applied to the extraction electrode 4 becomes the acceleration voltage of the primary charged particle beam 1. Each part of the charged particle beam apparatus is controlled by the control unit 19. The control unit 19 also includes a charging voltage measurement unit 24 and a focus control unit 25 described later.
[0016]
When the primary charged particle beam 1 is irradiated onto the wafer 12, secondary charged particles 2 are generated, captured by the secondary charged particle detector 6, and used as a luminance signal of the secondary charged particle image display device 18 through an amplifier. Is done. Further, since the deflection signal of the secondary charged particle image display device 18 and the deflection signal of the deflection coil 7 are synchronized, the pattern shape on the wafer is faithfully reproduced on the secondary charged particle image display device.
[0017]
In order to inspect and observe the pattern on the wafer at high speed, it is necessary to detect the wafer height when the sample stage moves to the desired observation point, and to match the excitation current of the objective lens according to that height. is there. Therefore, a wafer height detection mechanism using light is provided. From the time when the sample stage 13 approaches the vicinity of a predetermined observation point, the height detecting laser emitter 9 irradiates the laser beam 10 toward the wafer 12, and the reflected light is received by the position sensor 11, and from the light receiving position. Detect the height of the wafer.
[0018]
The excitation current of the objective lens required for focusing on the wafer is generally expressed by a function as shown in equation (1).
I obj = F (Va, Z) (1)
Here, I obj is the excitation current of the objective lens, F is a function for calculating the excitation current of the objective lens, Va is the acceleration voltage of the charged particles, and Z is the height of the wafer. Moreover, the acceleration voltage Va is calculated | required by the relational expression shown in Formula (2).
Va = Vo− (Vr−Vs (r)) (2)
Here, Vo is the extraction voltage of the charged particle source, Vr is the retarding voltage applied to the wafer, and Vs (r) is the charging voltage of the wafer when the retarding voltage is applied and irradiated with the charged particle beam. Since it has almost central symmetry, it is expressed as a function of the distance r from the wafer center. On the other hand, the acceleration voltage can be estimated using the measurement result of the charging voltage of the wafer when grounded.
Va ′ = Vo− (Vr−Vso (r)) (3)
Here, Va ′ is an approximate acceleration voltage defined by the equation (3), Vso is a charging voltage of the grounded wafer, and this is also expressed as a function of the distance r from the wafer center because it has central symmetry. .
[0019]
FIG. 3 shows the relationship among Vo, Vr, Vs, Vso, Va, Va ′. Normally, Vo is kept constant, and if Vso (r) is correctly measured, Va ′ can be kept constant by controlling Vr accordingly. When Vs (r) is equal to Vso (r), the following equation holds.
Va = Va ′ (4)
[0020]
From this and the result of wafer height detection, the excitation current at the time of just focus can be calculated from Equation (1). However, if Vs and Vso are different, Expression (4) does not hold, and the actual I obj is different. Therefore, the focus is not adjusted and detection of the observation point fails, and automatic measurement becomes impossible. The reason why Vs (r) and Vso (r) are different is considered to be a change in the polarization state of the wafer insulating layer when placed under electrically different conditions. Vs (r) and Vso (r) Even if they are different from each other, the charge distribution tendency having the central symmetry is maintained.
[0021]
In the present invention, the charging voltage of the wafer having the central symmetry is measured by grounding the wafer before the charged particle irradiation, and at least 1 on the wafer while irradiating the charged particle by applying the retarding voltage. Similarly, by measuring the charging voltage and comparing the two measurement results to change the processing method for subsequent focusing, the processing time required for focusing can be shortened, and the automatic measurement can be speeded up.
[0022]
The measurement of the charging voltage when the wafer is grounded measures the potential distribution in a straight line including the center position on the wafer by utilizing the central symmetry of the charging voltage distribution of the wafer. The method of grasping the potential distribution of is adopted. Specifically, the electrostatic potential meter probe 15 is fixed on the transfer path when the wafer 16 is transferred to the sample chamber 14 through the gate valve 21 by the wafer transfer device 20, and the movement of the transfer arm 17 is used to make a straight line. A method of measuring the shape is suitable. Here, the conveyance path may be outside the vacuum or inside the vacuum. The charging voltage data of the wafer 16 measured by the electrostatic potentiometer probe 15 is taken into the charging voltage measuring unit 24.
[0023]
Note that even if the entire wafer cannot be measured due to the limitation of the fixed space of the probe, the potential across the wafer can be measured due to the central symmetry if the measurement can be performed in the amount equivalent to the radial distance of the wafer from one edge of the wafer to the wafer center. Distribution can be grasped. Further, even if measurement of the portion corresponding to the radial distance is impossible, an approximate function for the radius r may be obtained from the measurement result of a part of the measurement result and applied to the entire wafer surface.
[0024]
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for focusing after the wafer charging voltage is measured.
First, the wafer charging voltage when grounded is measured (S11). Based on the measurement result, an approximate function Vso (r) is obtained by an even function (quaternary function in FIG. 2) of the distance r from the wafer center (S12). Next, a retarding voltage is applied to at least one point on the wafer under the control of the charging voltage measuring unit 24, and the wafer charging voltage when the charged particle beam is irradiated is measured (S13). Specifically, the wafer moves to a measurement point at a distance R from the center of the wafer, and the charging voltage Vso (R) at the time of grounding the wafer is obtained from the obtained approximate function Vso (r). Next, Vr that gives a desired Va ′ is obtained from the equation (3), fed back to the retarding voltage, and the excitation current of I obj is set based on the following equation.
I obj = F (Va ′, Z) (5)
At this time, if Va and Va ′ are equal, the focus is achieved, but the charging voltage Vso (R) when grounded and the wafer charging voltage Vs (R) when the retarding voltage is applied and charged particles are irradiated are different. Because they are not equal, they are not in focus.
[0025]
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for obtaining Vs (R) at this time. First, Vr for obtaining a desired Va ′ is set as a reference value, and the retarding voltage is changed within a range of the amplitude including the reference value, so that the retard at the best focus where the contrast of the secondary charged particle image becomes maximum is obtained. Find the ding voltage. At this time, the following equation holds.
Va ′ = Vo− (Vrn−Vs (R)) (6)
Here, Vrn is a retarding voltage at the time of best focus, and Vs (R) is a wafer charging voltage when charged particles are irradiated by applying a retarding voltage at a measurement point at a distance R from the wafer center. Vs (R) is obtained from equation (6).
[0026]
The focus control unit 25 determines that the difference between Vs (R) and Vso (R), that is, the absolute value of the difference is lower than the threshold value (determination in S14 is “NO”), the expression (4) holds, In subsequent focusing, the wafer charging voltage at the next stage stop position is calculated from the approximate function Vso (r) while the stage is moving, and the retarding voltage Vr is corrected so as to obtain the desired Va ′ from the equation (3). At the same time, if I obj according to Va ′ and the wafer height is calculated from Equation (5) and applied (S15), the stage is already in focus when the stage movement is completed.
[0027]
On the other hand, when the above difference exceeds the threshold (the determination in S14 is “YES”), equation (4) does not hold, so when the stage movement occurs thereafter, I obj calculated from equation (5) is not in focus. It is expected that. Therefore, the focus control unit 25 performs focusing by changing the retarding voltage within the range of the amplitude including the reference value, using Vr obtained from Equation (3) after the stage movement is completed as a reference value (S16).
[0028]
For example, in the equation (6), when the approximate acceleration voltage Va ′ is 800 V and the extraction voltage Vo is 2 kV, in order to focus at measurement points where Vso (R) is −500 V and Vs (R) is −550 V, first, the equation (3) If Vr obtained from (3), that is, 700V is set as a reference value, and the retarding voltage is changed with an appropriate amplitude such as 600V to 800V including the reference value, the focus is achieved when Vr is 650V. Become. In the conventional retarding focus system, the retarding voltage is always changed with reference to Vr when Vso is 0 V in Formula (3), that is, 1.2 kV, regardless of Vso (R). The time required for matching can be shortened.
[0029]
Further, the charging voltage measuring unit 24 or the focus control unit 25 may perform Vs (R) even when focusing is performed by changing the extraction voltage Vo of the primary charged particle beam instead of changing the retarding voltage Vr in the equation (6). ). Alternatively, focusing may be performed by changing the excitation current of the objective lens. That is, if Equation (1) is obtained in advance by experiment or electron optical simulation, when the exciting current I obj when the focus is obtained at the measurement point at the distance R from the wafer center is determined, Va more accurate than Equation (1). And Vs (R) can be obtained from equation (2).
[0030]
Further, as the number of measurement points of the wafer charging voltage Vs when the retarding voltage is applied and the charged particle beam is irradiated is increased, the accuracy of the determination for determining the processing content of the subsequent focusing is increased. For example, the difference between Vs (R1) and Vso (R1), the difference between Vs (R2) and Vso (R2) at a total of N measurement points located at radii R1, R2,. RN) and Vso (RN) are each compared with a threshold value, and if even one point exceeds the threshold value, it is determined that Equation (4) does not hold, and thereafter, the retarding voltage is changed every time the stage movement is completed to focus. It is necessary to match. Here, the amplitude of the retarding voltage to be changed may be changed according to the maximum value among the N differences.
[0031]
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment in which focusing after moving the stage is performed at higher speed using the measurement results of Vs (R1), Vs (R2),..., Vs (RN) in FIG.
As shown in the figure, if the wafer charge distribution function Vso (r) is corrected each time Vs is measured, the difference between Vs and Vso gradually decreases, and the retarding is changed after the subsequent stage movement. The amplitude of the voltage can be gradually reduced, and the automatic processing can be further speeded up. As a method for correcting Vso (r), for example, there is a method of calculating the approximate function again by adding the measurement result of Vs (R1) to the measurement result of the wafer charging voltage measured when obtaining the approximate function Vso (r). At that time, if each measurement data is weighted so that Vs (R1) has a stronger influence on the calculation result of the approximate function than other measurement results, the difference between Vs (r) and Vso (r) is shortened more quickly. . When the absolute value of the difference between Vs and Vso falls below the threshold, Vs (r) = Vso (r) may be considered, and the retarding voltage may not be changed after the subsequent stage movement.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the charged voltage is different between the case where it is grounded and the case where the charged particle beam is applied by applying the retarding voltage, the focus shift occurs and the automatic measurement is performed. Even if the success rate of pattern detection at the time has decreased, focusing can be performed at high speed, and if the charging voltage matches, focusing can be performed at the same time as the stage movement is completed, speeding up automatic measurement Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a charged particle beam apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing processing contents of focusing according to the amount of change in the charging voltage of a wafer under electrically different conditions.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship among Vo, Vr, Vs, Vso, Va, Va ′.
FIG. 4 is a view showing a method of measuring a wafer charging voltage by changing a retarding voltage.
FIG. 5 is a diagram showing a method for correcting a wafer charge distribution function from a measurement result of a wafer charge voltage when a charged particle beam is applied by applying a retarding voltage.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Primary charged particle beam, 2 ... Secondary charged particle beam, 3 ... Charged particle source, 4 ... Extraction electrode, 5 ... Condenser lens, 6 ... Secondary charged particle detector, 7 ... Deflection coil, 8 ... Objective lens, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Laser emitter, 10 ... Laser beam, 11 ... Position sensor, 12 ... Wafer, 13 ... Sample stage, 14 ... Sample chamber, 15 ... Electrostatic electrometer probe, 16 ... Wafer, 17 ... Transfer arm, 18 ... Two Next charged particle image display device, 19 ... control unit, 20 ... wafer transfer device, 21 ... gate valve, 23 ... power source, 24 ... charge voltage measurement unit, 25 ... focus control unit,
Vo ... extraction voltage, Vr ... retarding voltage, Vs ... wafer charging voltage when irradiated with charged particle beam by applying a retarding voltage, Vso ... wafer charging voltage when grounded, Va ... acceleration voltage, Va '… Approximate acceleration voltage, Vrn… Retarding voltage at the time of just focus

Claims (9)

荷電粒子線源と、
前記荷電粒子線源から荷電粒子線を引き出すための引出電極と、
前記荷電粒子線を試料上で二次元走査するための偏向器と、
前記荷電粒子線を試料上に収束させるための対物レンズと、
前記荷電粒子線の照射によって試料から発生した二次荷電粒子を検出するための二次荷電粒子検出器と、
試料の高さを検出するための高さ検出器と、
試料に電圧を印加して前記荷電粒子線源からの荷電粒子線を所望の電圧まで減速させるためのリターディング手段と、
前記リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子を照射しているときの試料の帯電電圧を測定する試料帯電電圧測定部と、
接地されているときの試料帯電電圧に関する情報と前記高さ検出器によって検出された試料の高さ情報を用いて前記リターディング手段と前記対物レンズを制御しフォーカス合わせを行うフォーカス制御部とを備え、
前記フォーカス制御部は、接地されているときの試料帯電電圧と前記試料帯電圧測定手段によって測定された試料帯電電圧の差が所定の閾値を超えているか否かによってフォーカス合わせの処理を変えることを特徴とする荷電粒子線装置。
A charged particle beam source;
An extraction electrode for extracting a charged particle beam from the charged particle beam source;
A deflector for two-dimensionally scanning the charged particle beam on the sample;
An objective lens for focusing the charged particle beam on the sample;
A secondary charged particle detector for detecting secondary charged particles generated from the sample by irradiation of the charged particle beam;
A height detector for detecting the height of the sample;
Retarding means for applying a voltage to the sample to decelerate the charged particle beam from the charged particle beam source to a desired voltage;
A sample charging voltage measuring unit that measures a charging voltage of the sample when a charged particle is irradiated by applying a voltage by the retarding means;
A focus control unit that controls the retarding means and the objective lens to perform focusing using information on the sample charging voltage when grounded and information on the height of the sample detected by the height detector; ,
The focus control unit changes the focusing process depending on whether or not the difference between the sample charging voltage when grounded and the sample charging voltage measured by the sample charging voltage measuring means exceeds a predetermined threshold value. Characterized charged particle beam device.
請求項1記載の荷電粒子線装置において、前記フォーカス制御部は前記リターディング手段によって試料に印加する電圧を、前記差が前記閾値を超えているときは前記接地されているときの試料帯電電圧を中心にして変化させ、前記差が前記閾値以下のときは前記接地されているときの試料帯電電圧に設定することを特徴とする荷電粒子線装置。2. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the focus control unit calculates a voltage applied to the sample by the retarding unit, and a sample charging voltage when the grounding is performed when the difference exceeds the threshold value. A charged particle beam apparatus characterized in that the charged particle beam apparatus is set to the sample charging voltage when the grounding is performed when the difference is equal to or less than the threshold value. 請求項1記載の荷電粒子線装置において、静電電位計を備え、接地されているときの試料帯電電圧を前記静電電位計で測定することを特徴とする荷電粒子線装置。2. The charged particle beam apparatus according to claim 1, further comprising an electrostatic potentiometer, wherein the sample charged voltage when grounded is measured by the electrostatic potentiometer. 請求項3記載の荷電粒子線装置において、前記静電電位計で測定した試料表面の一部の帯電電圧測定結果から試料帯電電圧分布の対称性を利用して試料全体の帯電電圧分布を近似関数で表すことを特徴とする荷電粒子線装置。4. The charged particle beam apparatus according to claim 3, wherein the charge voltage distribution of the entire sample is approximated by using the symmetry of the sample charge voltage distribution from the charge voltage measurement result of a part of the sample surface measured by the electrostatic electrometer. A charged particle beam device represented by: 請求項1記載の荷電粒子線装置において、前記試料帯電電圧測定部は、前記リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子を照射しているときの試料帯電電圧を、前記リターディング手段による印加電圧を変化させてフォーカスが合うときの電圧値から算出することを特徴とする荷電粒子線装置。2. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the sample charging voltage measurement unit applies the voltage applied by the retarding unit to irradiate the charged particles, and applies the sample charging voltage applied by the retarding unit. The charged particle beam apparatus is calculated from a voltage value when the focus is achieved by changing the angle. 請求項1記載の荷電粒子線装置において、前記試料帯電電圧測定部は、前記リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときの試料帯電電圧を、前記引出電極に印加する電圧を変化させフォーカスが合うときの電圧値から算出することを特徴とする荷電粒子線装置。The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the sample charging voltage measurement unit applies a sample charging voltage when a charged particle beam is applied by applying a voltage by the retarding unit to the extraction electrode. A charged particle beam apparatus, wherein the voltage is calculated from a voltage value when the focus is adjusted by changing a voltage. 請求項1記載の荷電粒子線装置において、前記試料帯電電圧測定部は、前記リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときの試料帯電電圧を、前記対物レンズの励磁電流を変化させフォーカスが合うときの電流値から求めることを特徴とする荷電粒子線装置。The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the sample charging voltage measurement unit uses a charging voltage applied by the retarding unit to irradiate a charged particle beam as a sample charging voltage. The charged particle beam apparatus is characterized in that it is obtained from the current value when the focus is adjusted by changing the angle. 請求項1記載の荷電粒子線装置において、試料帯電電圧測定部は、前記リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときの試料帯電電圧を、接地されているときの試料帯電電圧を基準値とし当該基準値を含む一定幅の範囲内にあると推測して求めることを特徴とする荷電粒子線装置。2. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the sample charging voltage measurement unit applies the voltage by the retarding means and irradiates the charged particle beam with the sample charging voltage when grounded. A charged particle beam apparatus characterized in that a charging voltage is used as a reference value and is estimated by assuming that the charging voltage is within a certain range including the reference value. 請求項4記載の荷電粒子線装置において、前記リターディング手段により電圧を印加して荷電粒子線を照射しているときの試料帯電電圧の測定結果を前記近似関数に反映し補正することを特徴とする荷電粒子線装置。5. The charged particle beam apparatus according to claim 4, wherein a measurement result of a sample charging voltage when a charged particle beam is irradiated by applying a voltage by the retarding means is reflected and corrected in the approximate function. Charged particle beam device.
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