JP2013138024A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁重畳型対物レンズを、コイルを囲む磁路と、該対物レンズに電子ビームを囲む円筒または円錐状のブースタ磁路と、コイルと該試料の間に設けた制御磁路と、ブースタ電源による電子ビームの加速電界制御手段と、ステージ電源による電子ビームの減速電界制御手段と、制御磁路電源による試料放電の抑制手段とで、構成する。電磁重畳型対物レンズの下部ポールピースを上側磁路と下側磁路に分割し、下側磁路にリターディング電位とほぼ等しい電位を印加する。これにより、幅広いランディングエネルギーにおいて、電磁重畳型対物レンズを試料に近づけて電子ビームを集束する。
【選択図】図1(b)
Description
電子ビーム利用による欠陥検査手法は、コンタクト孔、ゲートおよび配線などの微小な形状特徴と微小欠陥の形状特徴を画像化するのに十分な解像度を備え、さらに、欠陥形状の陰影像コントラストに基づく重度の欠陥の分類検出に利用できる。したがって、微小回路の計測・検査に対しては、荷電粒子線を応用した計測・検査手法は光学式検査手法に比べてはるかに有利である。
(1)電子源<試料電位<制御磁路部材<ヨーク部材≒0V<ブースタ磁路部材
(2)電子源<加速電極≒0V<ブースタ磁路
従って、加速電極131とブースタ磁路部材116への印加電位を電子源111に対して正に設定することにより、電子ビーム110は電子光学系102を高速に通過させることができ、試料上での電子ビーム110のプローブサイズを小さくすることができる。
(1)所望のウェハを装置内にロードする。
(2)ウェハのアライメントを行う。
(3)欠陥座標に移動し、合焦点を見つける。
(4)欠陥観察像を取得する。
(5)手順(3)の状態よりも電子光学系の光学倍率を下げる。
(6)同じ位置で合焦点を見つける。必要であればステージ位置調整やイメージシフトなどにより、電子ビームの照射領域を微調整する。
(7)低倍観察像を取得し、画像処理で欠陥位置を特定する。
(8)手順(5)の状態よりも電子光学系の光学倍率を上げる。
(9)欠陥観察像を取得する。
(10)欠陥に隣接するダイの座標に移動し、合焦点を見つける。
(11)低倍観察像を取得する。
(12)欠陥座標に移動し、合焦点を見つける。
(13)低倍観察像を取得し、手順(11)で取得した観察像と比較して欠陥位置を特定する。
(14)電子光学系の光学倍率を上げて、特定された欠陥位置の像を取得する。
(1)所望のウェハを装置内にロードする。
(2)ウェハのアライメントを行う。
(3)観察座標に移動し、合焦点を見つける。
(4)作製パターンの観察像を取得する。
(5)ウェハの再アライメントを行う。
(6)アライメント座標に移動し、合焦点を見つける。
(7)アライメント観察像を取得し、画像処理で観察座標のアライメントを行う。
(8)観察座標に移動し、合焦点を見つける。
(9)作製パターンの観察像を取得する。ウェハ内の複数箇所の観察像を取得する際は工程(6)から(9)を繰り返す。
(10)行程(9)での画像取得位置に隣接するダイの観察座標に移動し、合焦点を見つける。
(11)参照観察像を取得する。
(12)観察座標に移動し、合焦点を見つける。
(13)観察像を取得し、(11)の参照観察像と比較する。
(14)ウェハの再アライメントを行う。
(15)隣接するダイのアライメント座標に移動し、合焦点を見つける。
(16)アライメント観察像を取得し、画像処理で観察座標のアライメントを行う。
(17)隣接するダイの参照観察座標に移動し、合焦点を見つける。
(18)作製パターンの参照観察像を取得する。
(19)アライメント座標に移動し、合焦点を見つける。
(20)アライメント観察像を取得し、画像処理で観察座標のアライメントを行う。
(21)観察座標に移動し、合焦点を見つける。
(22)作製パターンの観察像を取得し、(18)の参照観察像と比較する。
(1)ステージ固定時にウェハの面内のそりを減らすために静電チャックを用いる、
(2)試料の厚さにあわせてステージの高さを制御する、
(3)電磁重畳型対物レンズのコイルの励磁電流を変更する、
(4)ブースタ磁路部材への印加電圧を変更する、
以上説明した構成により、反射電子を弁別検出し、陰影コントラストの強調された像を取得することが可能となり、浅い凹凸の微細な異物等を高感度に検出することが可能となる。
以上、本実施例のレビューSEMにより、制御磁路部材とブースタ磁路とウェハのギャップを従来よりも狭く設定することが可能となった。さらに本発明の電磁重畳型対物レンズの性能も向上し、より高分解能なトップビュー像と陰影像を取得することが可能となった。
Claims (14)
- 試料に照射する一次荷電粒子線を発生する荷電粒子銃と、
前記試料を載置するステージと、
前記一次荷電粒子線を通過させる開口を備える対物レンズと、
検出器と、
表示手段と、を有し、
前記対物レンズは、
前記開口の周辺に配置され、正の電位が供給され、前記試料側の末端部が前記対物レンズの上部磁極となる第1の磁極部材と、
前記第1の磁極部材に磁束を供給する、内部が中空の第2の磁極部材と、
前記第2の磁極部材の内部に配置され、前記第2の磁束部材に磁束を供給するコイルと、
前記開口を備え、前記ステージと前記第2の磁極部材の間に配置され、前記第2の磁極部材と電気的に絶縁され、前記対物レンズの下部磁極となる第3の磁極部材と、を有し、
前記検出器は、前記第1の磁極部材の上方に設けられ、前記試料から放出される二次荷電粒子または前記二次荷電粒子が発生させる三次荷電粒子を検出し、
前記表示手段は、前記検出器の検出に基づくトップビュー像を表示することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 試料に照射する一次荷電粒子線を発生する荷電粒子銃と、
前記試料を載置するステージと、
前記一次荷電粒子線を通過させる開口を備える対物レンズと、
左検出器および右検出器と、
表示手段と、を有し、
前記対物レンズは、
前記開口の周辺に配置され、正の電位が供給され、前記試料側の末端部が前記対物レンズの上部磁極となる第1の磁極部材と、
前記第1の磁極部材に磁束を供給する、内部が中空の第2の磁極部材と、
前記第2の磁極部材の内部に配置され、前記第2の磁束部材に磁束を供給するコイルと、
前記開口を備え、前記ステージと前記第2の磁極部材の間に配置され、前記第2の磁極部材と電気的に絶縁され、前記対物レンズの下部磁極となる第3の磁極部材と、を有し、
前記左検出器および前記右検出器は、前記第1の磁極部材の上方に設けられ、前記試料から放出される二次荷電粒子または前記二次荷電粒子が発生させる三次荷電粒子を検出し、
前記表示手段は、前記検出器の検出に基づく陰影像を表示することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2において、
前記第3の磁極部材に、前記第2の磁極部材の電位よりも低い電位が供給されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1から3のいずれか1つにおいて、
前記試料に対してリターディング電位を供給するための電源をさらに有し、
前記第3の磁極部材に、前記リターディング電位以上の電位が供給されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項4において、
前記第3の磁極部材に、前記試料の電位との電位差が100V以内になる電位が供給されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項5において、
前記第3の磁極部材に、前記試料の電位と同電位になる電位が供給されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1から3のいずれか1つにおいて、
前記試料に対してリターディング電位を供給するための電源をさらに有し、
前記リターディング電位は、前記試料の試料帯電に基づいて調整されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1から3のいずれか1つにおいて、
前記第2の磁極部材には、設置電位が供給されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1において、
前記対物レンズの上方に配置され、前記一次荷電粒子線を偏向する偏向器をさらに有し、
前記検出器は、前記偏向器の上方に配置されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2において、
前記対物レンズの上方に配置され、前記一次荷電粒子線を偏向する偏向器をさらに有し、
前記左検出器および前記右検出器は、前記対物レンズと前記偏向器の間に配置されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1において、
前記検出器は、軸上検出器を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2において、
前記左検出器および前記右検出器は、軸上検出器を有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2において、
前記陰影像は、前記二次荷電粒子または前記三次荷電粒子の、前記一次荷電粒子線に対する、方位角または仰角に基づいて得られることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1から13のいずれか1つにおいて、
前記一次荷電粒子線の、前記試料へのランディングエネルギーが、50eVから10keVの範囲であることを特徴とする荷電粒子線装置。
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