JP2007109531A - 荷電粒子ビーム応用装置 - Google Patents
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Abstract
解像度を低下させることなく低収差で取り込める電子ビーム量を向上し、また広いサブフィールドを得ることでスループットを向上させる荷電粒子ビーム応用装置を提供する。
【解決手段】
試料6に荷電粒子ビームを照射する照射光学系と、試料6に照射した荷電粒子ビームにより試料6から放出される荷電粒子を結像する結像光学系と、結像光学系により結像した荷電粒子ビームを検出する検出装置12と、照射光学系と結像光学系とを分離するビーム分離器4とを有し、ビーム分離器4と検出装置12との間に、球面収差、色収差、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲、軸外非点収差のうち少なくとも一つの収差を補正する収差補正器10を設けた構成とする。
【選択図】図1
Description
(1)二次電子、弾性散乱電子、ミラー電子と、検出したい放出電子が異なると放出エネルギーが異なるので、結像光学系11での電子エネルギーは異なる。
(2)通常、半導体ウエハ上に形成したパターンを検査する場合、検査する対象に応じて、ランディングエネルギーを変化させる。このとき、試料電位Vsを変えずにV0でランディングエネルギーを制御する場合は、結像光学系11での電子エネルギーは変化しないが、V0を変えずにVs変化でランディングエネルギーを制御する場合、結像光学系のエネルギーは変化する。
(1)上記二要因による結像光学系のエネルギーの変化。
(2)試料の高さ変化。
Claims (12)
- 試料に荷電粒子ビームを照射する照射光学系と、前記試料に照射した荷電粒子ビームにより前記試料から放出される荷電粒子を結像する結像光学系と、前記結像光学系により結像した荷電粒子ビームを検出する検出装置と、前記照射光学系と前記結像光学系とを分離するビーム分離器とを有し、前記ビーム分離器と前記検出装置との間に、球面収差、色収差、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲、軸外非点収差のうち少なくとも一つの収差を補正する収差補正器を設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記ビーム分離器と前記検出装置との間に、第1のレンズ、前記収差補正器、第2のレンズの順に並ぶ構造を有することを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記ビーム分離器と前記検出装置との間に、レンズダブレットと、前記第1のレンズ、前記収差補正器、前記第2のレンズの順に並ぶ構造とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記収差補正器を電気的にフローティングとし、前記収差補正器のフローティング電位を任意に設定できる構成として、前記試料から放出される荷電粒子のエネルギーに応じて前記フローティング電位を設定することで、前記試料から放出される荷電粒子のエネルギーに関わらず前記収差補正器を通過する荷電粒子ビームのエネルギーを略一定にするよう構成したことを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記収差補正器を電気的にフローティングとし、前記収差補正器のフローティング電位を任意に設定できる構成とし、前記収差補正器の前後にあるレンズを静電レンズとして、前記試料から放出される荷電粒子のエネルギーに応じて前記フローティング電位を設定し、前記静電レンズの収差補正器側の電極を前記フローティング電位と略同電位にすることを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記試料から放出される荷電粒子のエネルギーに関わらず、前記収差補正器直前のレンズの物面を略不変にし、前記収差補正器直前のレンズからのビーム射出角度を略不変とし、前記収差補正器に入射する荷電粒子ビームの軌道を略一定にすることを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記試料の高さに関わらず、前記収差補正器直前のレンズの物面を略不変にする構成とし、前記収差補正器に入射する荷電粒子ビームの軌道を略一定にすることを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記試料と前記収差補正器直前のレンズとの間に、磁界レンズと前記焦点補正器を有することを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記収差補正器が複数の多極子レンズで構成され、前記多極子レンズが収差補正器として動作していない場合に動作する少なくとも2枚の補助レンズを有し、前記多極子レンズが収差補正器として動作していない場合に、前記多極子レンズおよび前記補助レンズ以外のレンズ条件を略不変で結像する構成であることを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項9に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記補助レンズは少なくとも一組のトランスファーダブレットレンズを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1乃至10に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記照射光学系に、球面収差、色収差、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲、軸外非点収差のうち少なくとも一つの収差を補正する第二の収差補正器を有することを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
- 請求項1乃至10に記載の荷電粒子ビーム応用装置において、前記荷電粒子ビームは、電子ビームであり、前記電子ビームの照射により前記試料から放出される荷電粒子は、二次電子、弾性散乱電子、ミラー電子のうち何れか一つであることを特徴とする荷電粒子ビーム応用装置。
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