JP2015133209A - Charged particle beam device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷電粒子線装置に関するものである。 The present invention relates to a charged particle beam apparatus.
走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)に代表される荷電粒子線装置は、試料を配置するための試料室(主真空室)内を真空状態とした上で、荷電粒子ビーム(SEMにおいては電子ビーム)を試料に照射する必要がある。一方、半導体デバイス等を検査するSEMにおいては、単位時間当たりより多くの試料を検査することが求められている。そこで、予備排気室(以下、ロードロック室と称することもある)を備えるSEMが提案されている。 In a charged particle beam apparatus represented by a scanning electron microscope (SEM), a sample chamber (main vacuum chamber) for placing a sample is evacuated, and then a charged particle beam (electron in SEM is an electron). It is necessary to irradiate the sample with a beam. On the other hand, in SEM for inspecting semiconductor devices and the like, it is required to inspect more samples per unit time. Therefore, an SEM having a preliminary exhaust chamber (hereinafter sometimes referred to as a load lock chamber) has been proposed.
試料室を高い真空に維持した状態において、試料室とロードロック室との間で試料を交換できるようにするため、試料室とロードロック室の間には隔壁が設けられ、当該隔壁には開閉自在なバルブが設けられている。試料室内で試料を処理している間に、ロードロック室内で真空排気またはリークを実施することにより、試料室内における処理を間断なく実施することができる。これにより、装置のスループットを高めることができる。 A partition is provided between the sample chamber and the load lock chamber so that the sample can be exchanged between the sample chamber and the load lock chamber while the sample chamber is maintained at a high vacuum. A flexible valve is provided. By performing evacuation or leakage in the load lock chamber while processing the sample in the sample chamber, the processing in the sample chamber can be performed without interruption. Thereby, the throughput of the apparatus can be increased.
ロードロック室と真空排気ポンプとの間、およびロードロック室と不活性ガス槽(ロードロック室を大気圧解放するために用いられる)との間は、開閉バルブを用いて結合されている。ロードロック室には真空計が設けられている。この真空計によって測定される真空値が所定値に達した以後に真空排気ポンプや不活性ガス槽間との間のバルブを開閉することにより、ロードロック室内を高真空状態または大気圧状態にする。これにより、大気雰囲気内にある試料を短時間で試料室へと搬送することができる。 The load lock chamber and the vacuum exhaust pump, and the load lock chamber and an inert gas tank (used to release the load lock chamber to atmospheric pressure) are connected using an open / close valve. A vacuum gauge is provided in the load lock chamber. After the vacuum value measured by the vacuum gauge reaches a predetermined value, the valve between the vacuum exhaust pump and the inert gas tank is opened and closed to bring the load lock chamber into a high vacuum state or an atmospheric pressure state. . As a result, the sample in the air atmosphere can be transported to the sample chamber in a short time.
荷電粒子線装置を効率的に稼働させるためには、試料室内における処理と、ロードロック室へ次の測定試料を搬入する動作とを並行実施することが望ましい。ところが、試料をロードロック室に搬入する際に大気解放や真空排気動作を実施すると、真空ポンプやバルブの動作にともなって試料室が振動し、検査精度が低下する。この現象は像障害とも呼ばれる。 In order to operate the charged particle beam apparatus efficiently, it is desirable to perform in parallel the processing in the sample chamber and the operation of bringing the next measurement sample into the load lock chamber. However, if the atmosphere is released or the evacuation operation is performed when the sample is carried into the load lock chamber, the sample chamber vibrates with the operation of the vacuum pump or the valve, and the inspection accuracy decreases. This phenomenon is also called image disorder.
下記特許文献1は、上記のような課題に関連して、ポンプの振動が荷電粒子線装置本体に伝わらない真空排気系構造について記載している。 Patent Document 1 below describes a vacuum exhaust system structure in which the vibration of the pump is not transmitted to the charged particle beam apparatus main body in relation to the above-described problem.
上記特許文献1記載の技術を用いることにより、試料を処理している間にロードロック室内を真空排気または大気圧解放したとしても、これにともなう振動を抑制することができると考えられる。しかし同文献においては、ポンプの振動を抑制するための特別な構造を設ける必要がある。 By using the technique described in Patent Document 1, even if the load lock chamber is evacuated or released to atmospheric pressure while the sample is being processed, it is considered that the vibration associated therewith can be suppressed. However, in this document, it is necessary to provide a special structure for suppressing the vibration of the pump.
他方、像障害を回避するための他手法として、ロードロック室においてバルブや真空ポンプが動作するタイミングで試料室における荷電粒子線照射を一時停止させることが考えられる。同様に、試料室内において検査を実施している間はバルブや真空ポンプの動作を一時停止することが考えられる。しかしこれら手法は、いずれも荷電粒子線装置の稼働効率を下げることになり、生産性の低下を招く。 On the other hand, as another method for avoiding image obstruction, it is conceivable to temporarily stop charged particle beam irradiation in the sample chamber at the timing when a valve or a vacuum pump operates in the load lock chamber. Similarly, it is conceivable that the operation of the valve or the vacuum pump is temporarily stopped while the inspection is performed in the sample chamber. However, these methods all lower the operating efficiency of the charged particle beam apparatus, resulting in a decrease in productivity.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、荷電粒子線照射と並行して次の試料をロードロック室に搬入しても、ポンプやバルブの動作にともなう振動による影響を抑制することができる荷電粒子線装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and even if the next sample is carried into the load lock chamber in parallel with the charged particle beam irradiation, the influence of vibration caused by the operation of the pump and the valve is not affected. An object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus that can be suppressed.
本発明に係る荷電粒子線装置において、予備排気室とその外部を接続するバルブは、試料室の振動を検出する振動センサからその検出値を取得し、試料室の振動が抑制されるように、バルブ開閉アクチュエータを制御する。 In the charged particle beam apparatus according to the present invention, the valve connecting the preliminary exhaust chamber and the outside acquires the detection value from the vibration sensor that detects the vibration of the sample chamber, so that the vibration of the sample chamber is suppressed, Controls the valve opening / closing actuator.
本発明に係る荷電粒子線装置によれば、荷電粒子線照射と並行して次の試料をロードロック室に搬入しても、これにともなうバルブやポンプの動作により試料室において生じる振動を抑制することができる。 According to the charged particle beam apparatus according to the present invention, even if the next sample is carried into the load lock chamber in parallel with the charged particle beam irradiation, vibrations generated in the sample chamber due to the operation of the valve and the pump are suppressed. be able to.
<実施の形態1:装置構成>
図1は、本発明の実施形態1に係る荷電粒子線装置10の構成図である。荷電粒子線装置10は、試料17に対して荷電粒子線14を照射する装置であり、試料室59、ロードロック室58、試料搬送装置24、表示装置30を備える。
<Embodiment 1: Device configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of a charged
試料室59は、荷電粒子線源12、試料ステージ19、試料室圧力計60、2次電子検出器62を格納する。荷電粒子線源12は、荷電粒子線14を試料17に対して照射する。試料ステージ19は、試料17を移動させる。試料室圧力計60は、試料室59内の気圧を計測する。2次電子検出器62は、2次電子13を検出してその検出信号を表示装置30に出力する。
The
ロードロック室58は、荷電粒子線装置10の外から搬送されてきた試料17をいったん収納する。試料搬送装置24は、ロードロック室58内にある試料17を試料室59内に搬送する。表示装置30は、荷電粒子線14を試料17に対して照射することにより試料17から生じる2次電子13の検出信号を用いて、試料17の観察像を生成および画面表示する。
The
試料室59は、試料室真空排気バルブ57によって試料室真空排気ポンプ56と接続され、常時高真空状態に保たれている。すなわち、試料室真空排気バルブ57は常時開状態のままである。荷電粒子線装置10を保守するときなどのように試料室59を大気解放する場合は、試料室真空排気バルブ57を閉じて試料室59を大気解放する。
The
<実施の形態1:基本動作>
試料17は、まずロードロック室58に搬入される。試料17をロードロック室58に搬入するためには、ロードロック室58を大気解放しなければならない。そこでまず試料室ゲートバルブ52を閉じ、試料室59の真空状態が保たれるようにする。次に、ロードロック室真空排気バルブ53を閉じ、ロードロック室真空排気ポンプ51による真空排気を停止する。その後、大気解放バルブ55を開け、不活性ガス槽54から不活性ガスをロードロック室58に充填する。これにより、ロードロック室58内の圧力が上昇し、大気解放状態となる。
<Embodiment 1: Basic operation>
The
ロードロック室58が大気解放された時点で、大気解放バルブ55を閉じるとともにロードロック室ゲートバルブ50を開ける。この後、試料17をロードロック室58に搬入する。試料17をロードロック室58内に搬入したら、ロードロック室ゲートバルブ50を閉じる。次に、ロードロック室真空排気バルブ53を開け、ロードロック室真空排気ポンプ51による真空排気を開始する。ロードロック室圧力計61によりロードロック室58内が真空状態になったことを確認し、試料室ゲートバルブ52を開ける。
When the
試料搬送装置24は、試料17を試料室59内にある試料ステージ19上に固定する。その後、試料搬送装置24は検査条件にしたがって試料ステージ19を順次移動させる。試料ステージ19が所望の位置に移動した後、荷電粒子線14を試料ステージ19上の試料17に照射する。2次電子検出器62は、試料17に荷電粒子線14が照射されることにより放出された2次電子13を検出する。表示装置30は、2次電子13の検出信号を用いて試料17の観察像を生成および表示する。
The
<実施の形態1:並行動作に関する課題>
高生産性を実現するためには、試料室59内の処理が完了した後、即座に次の試料17を試料室59内に搬入できるよう準備しておくことが望ましい。そこで、試料室59内で試料17に対して荷電粒子線14を照射している間(試料17の測定・検査が実行されている間)に、次の試料17をロードロック室58に搬入しておく。
<Embodiment 1: Issues related to parallel operation>
In order to realize high productivity, it is desirable to prepare for the
試料17をロードロック室58に搬入するためには、大気解放バルブ55、ロードロック室ゲートバルブ50、ロードロック室真空排気バルブ53を動作させる必要がある。しかし、このバルブ開閉動作やロードロック室58内の気圧変化によって発生する振動が試料室59に伝わり、処理精度を劣化させる可能性がある。
In order to carry the
これを回避するため、試料17に対して荷電粒子線14を照射している間はロードロック室58の真空排気・大気解放動作を一時中断することが考えられる。あるいは、ロードロック室58が真空排気・大気解放動作を実行している間は試料17に対する荷電粒子線照射を一時中断することが考えられる。これにより、バルブ開閉動作やロードロック室58内の気圧変化によって発生する振動が試料室59に伝わることを抑制できる反面、この一時中断が荷電粒子線装置10の生産性を低下させる要因となる。
In order to avoid this, it is conceivable that the evacuation / atmosphere release operation of the
<実施の形態1:バルブ構成>
図2は、真空バルブ105の構成図である。真空バルブ105は、ロードロック室ゲートバルブ50、ロードロック室真空排気バルブ53、または大気解放バルブ55の少なくともいずれかとして採用することができる。これら3つのバルブ全てが真空バルブ105と同様の構成を備えてもよいし、1つまたは2つのバルブのみが同構成を備えてもよい。
<Embodiment 1: Valve configuration>
FIG. 2 is a configuration diagram of the
真空バルブ105は、アクチュエータ100、ゲートバルブ101、開度センサ102、振動センサ103、演算器104を備える。これら構成要素は必ずしも真空バルブ105と一体的に構成する必要はなく、いずれか1以上の構成要素を真空バルブ105の外部に設けることもできる。
The
ゲートバルブ101は、開閉動作によってロードロック室58を外部と接続しまたは封止する。アクチュエータ100は、ゲートバルブ101を開閉させる。開度センサ102は、ゲートバルブ101の開度または開閉速度を検出する。振動センサ103は、試料室59の振動を検出する。
The
演算器104は、開度目標値106を取得する。開度目標値106は、ロードロック室58内の気圧変動によって生じる振動を許容範囲内に抑制することができる程度にあらかじめ設定された、ゲートバルブ101の開度の目標値である。開度目標値106の具体的な値は、例えば実験やシミュレーションなどによりあらかじめ適切に定めておくことができる。演算器104は、開度目標値106とともに、開度センサ102による検出値および振動センサ103による検出値を取得し、これらの値を用いて、振動センサ103が検出する試料室59の振動が所定の許容範囲内に収まるようにアクチュエータ100を制御する。
The
また、ゲートバルブ101の開閉動作自体も試料室59の振動源となる。そこで演算器104は、開度目標値106に代えて、またはこれと併用して、ゲートバルブ101の開閉速度目標値を取得し、これを用いて、振動センサ103が検出する試料室59の振動が所定の許容範囲内に収まるようにアクチュエータ100を制御することもできる。
Further, the opening / closing operation itself of the
<実施の形態1:まとめ>
以上のように、本実施形態1に係る荷電粒子線装置10は、ロードロック室ゲートバルブ50、ロードロック室真空排気バルブ53、または大気解放バルブ55の少なくともいずれかとして真空バルブ105を備える。真空バルブ105は、試料室59の振動が抑制されるように、ゲートバルブ101の開度または開閉速度を制御する。これにより、試料室59内において荷電粒子線14を試料17に対して照射している間にロードロック室58を真空排気または大気解放したとしても、試料室59の振動を許容範囲内に抑えることができる。
<Embodiment 1: Summary>
As described above, the charged
<実施の形態2>
実施形態1においては、ロードロック室58内の気圧変動またはバルブ開閉動作によって生じる試料室59の振動を抑制する構成例について説明した。試料室59のその他の振動源または試料室59の振動と相関性があるパラメータとして、試料室59内の気圧変動が考えられる。そこで本発明の実施形態2では、実施形態1で説明した構成に加えて、試料室59内の気圧変化を許容範囲内に抑えるようにバルブ開度を制御する構成例について説明する。本実施形態2に係る荷電粒子線装置10は、実施形態1で説明した制御動作に加えて上記制御を実施するので、以下では実施形態1との差異点を中心に説明する。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the configuration example has been described in which the vibration of the
図3は、本実施形態2における演算器104のブロック図である。本実施形態2において、演算器104は、補償器107、微分器108を備える。演算器104は、バルブを制御するよう指示されると制御演算を開始する。
FIG. 3 is a block diagram of the
演算器104は、開度目標値106と開度センサ102による検出値との間の差分を求め、これを偏差信号109として出力する。補償器107は、偏差信号109に基づきアクチュエータ100に対する操作信号を計算する。補償器107は例えば、PID(Proportional Integral Derivative)制御演算によって走査信号を求めることができる。演算器104はこれと並行して、試料室圧力計60による検出値として圧力信号111を取得する。微分器108は圧力信号111を用いて、試料室59内の気圧変化速度112を求める。演算器104は、負帰還制御系としての安定度を損なわないように設定された制御ゲイン110を気圧変化速度112に乗じる。演算器104は、その結果を補償器107の出力から減じる。これにより、試料室59内の気圧変化速度が所定範囲内に抑制されるように、バルブ開閉動作が制御されることになる。演算器104は、その結果をアクチュエータ100に対する操作信号として出力する。
The
<実施の形態2:まとめ>
以上のように、本実施形態2に係る荷電粒子線装置10は、気圧変化速度112の負帰還効果によって試料室59内の気圧変化を所定範囲内に抑制しながら、バルブ開閉動作を制御する。試料室59内の気圧変化は試料室59の振動を発生させる要因となるため、これを抑制することにより試料室59の振動を抑制することができる。
<Embodiment 2: Summary>
As described above, the charged
なお本実施形態2において、補償器107、微分器108、制御ゲイン110の乗算処理を組み合わせて状態フィードバック制御を構成しても、本実施形態2と同様の効果を発揮することができる。
In the second embodiment, even when the state feedback control is configured by combining the multiplication processing of the
<実施の形態3>
試料搬送装置24が試料ステージ19を静止させているときは試料17も静止しているはずであるが、試料室59の振動が生じると、本来は静止しているはずの試料ステージ19が微動し、像障害が生じる可能性がある。そこで本発明の実施形態3では、実施形態1〜2で説明した構成に加えて、試料ステージ19の微動を抑制する構成例について説明する。その他の構成は実施形態1〜2と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
<Embodiment 3>
When the
図4は、本実施形態3における演算器104のブロック図である。本実施形態3において、試料室59内には、試料ステージ19の変位を検出し、その検出値として変位信号116を出力する、変位計113が設けられている。
FIG. 4 is a block diagram of the
演算器104は、バルブ制御演算を開始すると、変位計113から変位信号116を取得する。微分器108は、変位信号116を2階微分することにより、試料ステージ19の加速度115を求める。演算器104は、負帰還制御系としての安定度を損なわない制御ゲイン110を加速度115に乗じる。演算器104は、その結果を補償器107の出力から減じる。これにより、試料ステージ19の加速度が所定範囲内に抑制されるように、バルブ開閉動作が制御されることになる。演算器104は、その結果をアクチュエータ100に対する操作信号として出力する。
The
<実施の形態3:まとめ>
以上のように、本実施形態3に係る荷電粒子線装置10は、加速度115の負帰還効果によって試料ステージ19の加速度(すなわち試料ステージ19の振動)を直接的に抑制しながら、バルブ開閉動作を制御する。試料17は試料ステージ19上に固定されているため、試料ステージ19の振動を抑制することにより試料17の振動を抑制し、像障害を抑制することができる。
<Embodiment 3: Summary>
As described above, the charged
なお本実施形態3において、補償器107、微分器108、制御ゲイン110の乗算処理を組み合わせて状態フィードバック制御を構成しても、本実施形態3と同様の効果を発揮することができる。
In the third embodiment, even when the state feedback control is configured by combining the multiplication processing of the
本実施形態3においては、微分器108が変位信号116を2階微分することにより試料ステージ19の加速度を求めたが、これに代えてまたはこれと併用して、変位信号116を1階微分することにより試料ステージ19の移動速度を求め、これを用いて負帰還制御を実施することもできる。試料ステージ19の移動速度は試料ステージ19の振動に相当するので、本実施形態3と同様の効果を発揮することができる。
In the third embodiment, the
本実施形態3において、演算器104は変位計113による検出値を微分することにより試料ステージ19の加速度または移動速度を求めることとしたが、試料ステージ19の加速度または移動速度そのものを検出するセンサを設けてもよい。
In the third embodiment, the
<実施の形態4>
実施形態1〜3において、試料17の同一箇所に対して荷電粒子線14を照射する時間が、試料室59の振動周波数と比較して十分に短い場合は、試料室59の振動による影響は限定的であると考えられる。他方、荷電粒子線14の照射時間が十分に長い場合は、試料室59の振動による影響が顕著に生じると考えられる。したがって、荷電粒子線14の照射時間に応じて、制御ゲイン110を調整できることが望ましい。
<Embodiment 4>
In the first to third embodiments, when the time for irradiating the charged
また、2次電子13の検出信号を用いて試料17の観察像を生成する場合、試料室59の振動が観察像に対して及ぼす影響は、観察像の撮像倍率によっては許容できる場合がある。例えば、撮像倍率が比較的低い場合、僅かな振動が発生してもその振動は観察像内においてあまり表れないため、観察像に対して求められる精度によってはその振動の影響は許容できる場合がある。したがって、観察像の撮像倍率に応じて、制御ゲイン110を調整できることが望ましい。
Further, when the observation image of the
本発明の実施形態4では、上記事情に鑑みて、荷電粒子線14の照射時間または観察像の撮像倍率に応じて制御ゲイン110を調整する構成例について説明する。その他の構成は実施形態1〜3と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
In the fourth embodiment of the present invention, a configuration example in which the
図5は、本実施形態4における演算器104のブロック図である。本実施形態4において、演算器104は、実施形態1〜3で説明した構成に加えて、荷電粒子線14の照射時間117と観察像の撮像倍率118を取得する。これらの値は例えば荷電粒子線装置10のユーザがインターフェースを介して設定し、演算器104はその設定値を取得する。なお図5においては、例示として図3と同様の構成を前提とした。
FIG. 5 is a block diagram of the
演算器104は、照射時間117に応じて制御ゲイン110を調整する。例えば照射時間117が長い場合は試料室59の振動の影響が相対的に大きくなるので、照射時間117に応じて試料室59の振動の許容範囲は小さいとみなし、より強い制御を施すように制御ゲイン110を調整する。照射時間117、振動の許容範囲、および制御ゲイン110の調整量の関係は、あらかじめ実験やシミュレーションなどによって適切に定めておくことができる。
The
演算器104は、照射時間117に代えてまたはこれと併用して、撮像倍率118に応じて制御ゲイン110を調整する。例えば、試料室59の振動によって観察像内において生じる像ずれの許容量に対して撮像倍率118を乗算することにより、試料室59の振動の許容量を求めることができる。演算器104は、試料室59の振動がその許容範囲内に収まるように、制御ゲイン110を調整することができる。
The
本実施形態4においては、制御ゲイン110を調整する構成例について説明したが、実施形態1で説明した構成においても同様の処理を実施することができる。
Although the configuration example for adjusting the
<実施の形態4:まとめ>
以上のように、本実施形態4に係る荷電粒子線装置10は、照射時間117または撮像倍率118に応じて、試料室59の振動の許容範囲を求め、これに基づき制御ゲイン110を調整する。これにより、荷電粒子線装置10の実際の処理条件に応じてロードロック室58の大気解放動作や真空排気動作を最適化し、より生産性の高い荷電粒子線装置10を提供することができる。
<Embodiment 4: Summary>
As described above, the charged
<実施の形態5>
試料17の観察像は、複数の時間フレームにおいてそれぞれ生成した観察像(フレーム画像)を合成することによって生成される。試料室59が振動している場合、各フレーム画像内にはその振動の影響が表れる。各フレーム画像を合成することにより得た観察像は各フレーム画像内の振動の影響が重畳されているため、結果として振動の影響はさらに顕著となる。他方、個々のフレーム画像内における試料室59の振動による影響は、合成画像内におけるものと比較して小さいと考えられる。
<Embodiment 5>
The observation image of the
荷電粒子線装置10は、上記特性を利用して、試料室59の振動を抑制する量を小さくすることができる。すなわち、演算器104は、表示装置30が生成する個々のフレーム画像内における試料室59の振動の影響が十分に抑制される程度に、バルブ開閉動作を制御する。個々のフレーム画像内における振動の影響は小さいので、このときの制御量は合成画像に対応する制御量よりも小さく設定することができる。
The charged
表示装置30は、試料室59の振動の影響が抑制されたフレーム画像を生成する。ただし、個々のフレーム画像内においては振動の影響は抑制されているものの、フレーム画像間にわたる振動の影響は残っている。ただしこのフレーム画像間にわたる像ずれは、画像処理によって補間することができると考えられる。個々のフレーム画像内における微動に起因する像ずれは除去されているからである。そこで表示装置30は、個々のフレーム画像内の像ずれが除去されている前提の下、例えばパターンマッチングによって同一箇所の観察像を重ね合わせるなどの手法により、フレーム画像間の像ずれを補間することができる。
The
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. The above embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. A part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. The configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, with respect to a part of the configuration of each embodiment, another configuration can be added, deleted, or replaced.
12:荷電粒子線源、19:試料ステージ、24:試料搬送装置、30:表示装置、50:ロードロック室ゲートバルブ、51:ロードロック室真空排気ポンプ、53:ロードロック室真空排気バルブ、55:大気解放バルブ、58:ロードロック室、59:試料室、60:試料室圧力計、100:アクチュエータ、101:ゲートバルブ、102:開度センサ、103:振動センサ、104:演算器、113:変位計。 12: charged particle beam source, 19: sample stage, 24: sample transport device, 30: display device, 50: load lock chamber gate valve, 51: load lock chamber vacuum exhaust pump, 53: load lock chamber vacuum exhaust valve, 55 : Atmospheric release valve, 58: Load lock chamber, 59: Sample chamber, 60: Sample chamber pressure gauge, 100: Actuator, 101: Gate valve, 102: Opening sensor, 103: Vibration sensor, 104: Calculator, 113: Displacement meter.
Claims (8)
前記荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料と前記荷電粒子線源を配置する試料室、
前記試料室に隣接する予備排気室、
前記予備排気室内の気体を排気する真空ポンプ、
前記予備排気室を大気圧に対して開放する気体流路、
前記予備排気室内に前記試料を搬入する搬入口を開閉するゲートバルブ、
前記予備排気室と前記真空ポンプとの間の接続を開閉する真空排気バルブ、
前記予備排気室と前記気体流路との間の接続を開閉する大気開放バルブ、
前記試料室の振動を検出する振動センサ、
を備え、
前記ゲートバルブ、前記真空排気バルブ、および前記大気解放バルブのうち少なくともいずれかは、
バルブを開閉駆動するアクチュエータ、
前記アクチュエータの動作を制御する演算器、
を備え、
前記演算器は、
前記振動センサからその検出値を取得し、前記試料室の振動が抑制されるように、前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。 A charged particle beam apparatus for irradiating a sample with a charged particle beam,
A charged particle beam source for emitting the charged particle beam,
A sample chamber in which the sample and the charged particle beam source are disposed;
A preliminary exhaust chamber adjacent to the sample chamber;
A vacuum pump for exhausting the gas in the preliminary exhaust chamber;
A gas flow path for opening the preliminary exhaust chamber to atmospheric pressure;
A gate valve that opens and closes an inlet for carrying the sample into the preliminary exhaust chamber;
A vacuum exhaust valve for opening and closing a connection between the preliminary exhaust chamber and the vacuum pump;
An air release valve for opening and closing a connection between the preliminary exhaust chamber and the gas flow path;
A vibration sensor for detecting the vibration of the sample chamber;
With
At least one of the gate valve, the vacuum exhaust valve, and the atmosphere release valve is
An actuator that opens and closes a valve,
An arithmetic unit for controlling the operation of the actuator;
With
The computing unit is
The charged particle beam apparatus characterized by acquiring the detected value from the vibration sensor and controlling the operation of the actuator so that the vibration of the sample chamber is suppressed.
前記バルブの開度または開閉速度を検出する開度センサを備え、
前記演算器は、
前記開度センサからその検出値を取得し、
前記試料室の振動が所定範囲内に抑制されるようにあらかじめ設定された、前記バルブの開度の目標値または前記バルブの開閉速度の目標値を取得し、
前記バルブの開度が前記バルブの開度の目標値に近づくように前記アクチュエータの動作を制御し、または前記バルブの開閉速度が前記バルブの開閉速度の目標値に近づくように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 The charged particle beam device comprises:
An opening sensor for detecting the opening or opening / closing speed of the valve;
The computing unit is
Obtain the detected value from the opening sensor,
The target value of the opening degree of the valve or the target value of the opening / closing speed of the valve is set in advance so that the vibration of the sample chamber is suppressed within a predetermined range,
The operation of the actuator is controlled so that the opening of the valve approaches the target value of the opening of the valve, or the operation of the actuator is controlled so that the opening / closing speed of the valve approaches the target value of the opening / closing speed of the valve. The charged particle beam device according to claim 1, wherein the charged particle beam device is controlled.
前記試料室内の気圧を検出する圧力計を備え、
前記演算器は、
前記圧力計からその検出値を取得し、前記試料室内の気圧の変化速度が所定範囲内に収まるように、前記アクチュエータの動作をさらに制御する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 The charged particle beam device comprises:
A pressure gauge for detecting the atmospheric pressure in the sample chamber;
The computing unit is
2. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the detected value is acquired from the pressure gauge, and the operation of the actuator is further controlled so that the rate of change of the atmospheric pressure in the sample chamber is within a predetermined range. .
前記試料を載置する試料ステージ、
前記試料ステージを移動させる試料搬送装置、
前記試料の移動速度または加速度を検出する速度計、
を備え、
前記演算器は、
前記試料搬送装置が前記試料ステージを静止させているとき前記速度計からその検出値を取得し、前記試料ステージの移動速度または加速度が所定範囲内に収まるように、前記アクチュエータの動作をさらに制御する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 The charged particle beam device comprises:
A sample stage on which the sample is placed;
A sample transport device for moving the sample stage;
A speedometer for detecting the moving speed or acceleration of the sample,
With
The computing unit is
When the sample transport device is stationary, the detection value is acquired from the speedometer, and the operation of the actuator is further controlled so that the moving speed or acceleration of the sample stage is within a predetermined range. The charged particle beam apparatus according to claim 1.
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から生じる2次粒子を用いて前記試料の観察像を生成するように構成されており、
前記演算器は、
前記観察像の観察倍率を前記荷電粒子線装置の動作パラメータとして取得し、
前記試料室の振動を抑制すべき量と前記観察倍率との間の対応関係を算出し、その対応関係にしたがって前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 The charged particle beam device comprises:
An observation image of the sample is generated using secondary particles generated from the sample by irradiating the charged particle beam to the sample,
The computing unit is
Obtaining an observation magnification of the observation image as an operation parameter of the charged particle beam device;
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein a correspondence relationship between an amount of vibration to be suppressed in the sample chamber and the observation magnification is calculated, and the operation of the actuator is controlled according to the correspondence relationship. .
前記観察像内において許容される振動幅に対して前記観察倍率を乗算することにより前記試料室の振動幅として許容される範囲を算出し、前記試料室の振動がその範囲内に収まるように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項5記載の荷電粒子線装置。 The computing unit is
A range allowed as the vibration width of the sample chamber is calculated by multiplying the vibration width allowed in the observation image by the observation magnification, and the vibration of the sample chamber falls within the range. The charged particle beam device according to claim 5, wherein the operation of the actuator is controlled.
前記荷電粒子線源が前記試料の所定箇所に対して前記荷電粒子線を照射する時間を前記荷電粒子線装置の動作パラメータとして取得し、
前記試料室の振動を抑制すべき量と前記時間との間の対応関係を算出し、その対応関係にしたがって前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 The computing unit is
The time when the charged particle beam source irradiates the charged particle beam to a predetermined portion of the sample is acquired as an operation parameter of the charged particle beam device,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein a correspondence relationship between an amount of vibration of the sample chamber to be suppressed and the time is calculated, and the operation of the actuator is controlled according to the correspondence relationship.
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から生じる2次粒子を用いて前記試料の観察像を生成する観察像生成器を備え、
前記演算器は、
前記観察像生成器が生成する前記観察像のフレーム画像毎に、前記試料室の振動が前記フレーム画像に対してあらかじめ設定された許容範囲内に抑制されるように前記アクチュエータの動作を制御し、
前記観察像生成器は、
前記試料室の振動によって前記フレーム画像内において生じる像ずれについては、前記演算器が前記試料室の振動を抑制することによって抑制されたものとみなし、
前記試料室の振動によって前記フレーム画像間において生じる像ずれについては、前記フレーム画像間で補間処理を実施することにより抑制する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 The charged particle beam device comprises:
An observation image generator that generates an observation image of the sample using secondary particles generated from the sample by irradiating the sample with the charged particle beam;
The computing unit is
For each frame image of the observation image generated by the observation image generator, control the operation of the actuator so that the vibration of the sample chamber is suppressed within a preset allowable range for the frame image,
The observation image generator includes:
Regarding the image shift caused in the frame image due to the vibration of the sample chamber, it is considered that the arithmetic unit is suppressed by suppressing the vibration of the sample chamber,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein an image shift caused between the frame images due to vibration of the sample chamber is suppressed by performing an interpolation process between the frame images.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018020625A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Charged particle radiation device |
JP2018049567A (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Server, control system, control method and control program |
US10808865B2 (en) | 2018-04-27 | 2020-10-20 | V-Tex Corporation | Controlling method of driving a vacuum valve |
JP2021051892A (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Charged particle beam device |
WO2021144552A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | Edwards Limited | Vacuum pump monitoring method and apparatus |
-
2014
- 2014-01-10 JP JP2014003500A patent/JP2015133209A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018020625A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Charged particle radiation device |
US10840059B2 (en) | 2016-07-28 | 2020-11-17 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged particle radiation device |
JP2018049567A (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Server, control system, control method and control program |
WO2018056366A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Server, control system, control method, and control program |
CN109804435A (en) * | 2016-09-23 | 2019-05-24 | 株式会社日立高新技术 | Server, control system, control method and control program |
US10808865B2 (en) | 2018-04-27 | 2020-10-20 | V-Tex Corporation | Controlling method of driving a vacuum valve |
JP2021051892A (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Charged particle beam device |
JP7291048B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-06-14 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Charged particle beam device |
WO2021144552A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | Edwards Limited | Vacuum pump monitoring method and apparatus |
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