JP2017151159A - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
検査装置及び検査方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017151159A JP2017151159A JP2016031190A JP2016031190A JP2017151159A JP 2017151159 A JP2017151159 A JP 2017151159A JP 2016031190 A JP2016031190 A JP 2016031190A JP 2016031190 A JP2016031190 A JP 2016031190A JP 2017151159 A JP2017151159 A JP 2017151159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- detection elements
- irradiated
- inspection
- charged particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/263—Contrast, resolution or power of penetration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/29—Reflection microscopes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2449—Detector devices with moving charges in electric or magnetic fields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/24495—Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24592—Inspection and quality control of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2803—Scanning microscopes characterised by the imaging method
- H01J2237/2804—Scattered primary beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2803—Scanning microscopes characterised by the imaging method
- H01J2237/2806—Secondary charged particle
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
- H01J2237/2817—Pattern inspection
Abstract
【課題】パターン検査を高精度に行うと共に、スループットの低下を防止する。【解決手段】本実施形態による検査装置は、複数のエネルギービームを含むマルチビームを基板110に照射する照射部と、基板110から放出される荷電粒子による複数の荷電粒子ビームが照射され、各荷電粒子ビームを電気信号として検出する検出器130と、検出された電気信号に基づいて再構成された基板110に形成されたパターンの画像データと、参照画像データとを比較し、パターン検査を行う比較部212と、を備える。検出器130は、照射される荷電粒子ビームによる電荷を蓄積する複数の検出素子132、及び蓄積された電荷を読み出す検出回路を有し、前記複数の検出素子132は複数のグループにグループ化されており、前記検出回路は、1つのグループに含まれる検出素子に荷電粒子ビームが照射されている間に、他グループに含まれる検出素子に蓄積されている電荷を読み出す。【選択図】図1
Description
本発明は、被検査試料のパターン検査を行う検査装置及び検査方法に関する。
LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅はさらに微細化されてきている。半導体デバイスの製造には、回路パターンが形成された露光用マスク(ステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。)が用いられ、露光装置でウェーハ上にパターンが転写される。
半導体デバイス製造の歩留まりを低下させる要因に、マスクやウェーハ等に形成されたパターンの欠陥がある。そのため、パターン欠陥を高精度に検査することが求められている。例えば、複数の電子線(マルチビーム)を試料に照射し、試料から放出される反射電子又は二次電子を検出器で検出して、パターン欠陥を検査する装置が知られている。マルチビームを用いることで、単一の電子線(シングルビーム)を用いる検査装置と比較して、欠陥検査のスループットを向上させることができる。
検出器は、受光した反射電子又は二次電子による電荷を蓄積し、電気信号として取り出す。反射電子又は二次電子による蓄積電荷量は小さく、検査精度を高めるためには、低速高感度の検出回路で読みとることが好ましい。しかし、電荷の読み取り中は反射電子又は二次電子の受光・検出を行うことが出来なくなるため、低速高感度の検出回路での電荷の読み取りは、検査のスループットを低下させるという問題があった。
本発明は、被検査試料のパターン検査を高精度に行うと共に、スループットの低下を防止できる検査装置及び検査方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様による検査装置は、複数のエネルギービームを含むマルチビームを検査対象基板に照射する照射部と、前記検査対象基板から放出される荷電粒子による複数の荷電粒子ビームが照射され、各荷電粒子ビームを電気信号として検出する検出器と、検出された電気信号に基づいて再構成された前記検査対象基板に形成されたパターンの画像データと、参照画像データとを比較し、パターン検査を行う比較部と、を備え、前記検出器は、照射される荷電粒子ビームによる電荷を蓄積する複数の検出素子、及び蓄積された電荷を読み出す検出回路を有し、前記複数の検出素子は複数のグループにグループ化されており、前記検出回路は、1つのグループに含まれる検出素子に荷電粒子ビームが照射されている間に、他グループに含まれる検出素子に蓄積されている電荷を読み出すことを特徴とするものである。
本発明の一態様による検査装置において、前記検査対象基板は、連続移動するステージ上に載置されており、前記照射部は、前記マルチビームの照射位置が前記ステージの移動に合わせて移動するように前記マルチビームを偏向して同一箇所に所定時間ビームを照射し、前記所定時間ビームを照射した後、ビーム照射箇所を変更し、前記検査対象基板上でのビーム照射箇所の変更に伴い、荷電粒子ビームが照射される検出素子のグループを切り替えることを特徴とする。
本発明の一態様による検査装置において、前記検査対象基板に照射されるエネルギービームの本数をA、グループ化された検出素子のグループ数をBとした場合、前記検出器はA×B個以上の検出素子を有することを特徴とする。
本発明の一態様による検査装置において、前記検出器は、前記検出素子からの電荷読み出し後、蓄積電荷をリセットすることを特徴とする。
本発明の一態様による検査方法は、複数のエネルギービームを含むマルチビームを検査対象基板に照射する工程と、前記検査対象基板から放出される荷電粒子による複数の荷電粒子ビームが照射される検出器を用いて、各荷電粒子ビームを電気信号として検出する工程と、検出された電気信号に基づいて再構成された前記検査対象基板に形成されたパターンの画像データと、参照画像データとを比較し、パターン検査を行う工程と、を備え、前記検出器に設けられた、照射される荷電粒子ビームによる電荷を蓄積する複数の検出素子を複数のグループにグループ化し、1つのグループに含まれる検出素子に荷電粒子ビームを照射している間に、他グループに含まれる検出素子に蓄積されている電荷を読み出すことを特徴とするものである。
本発明によれば、被検査試料のパターン検査を高精度に行うと共に、スループットの低下を防止できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態による検査装置の概略構成図である。図1に示すように、検査装置は、検査対象となる基板110の画像データを取得するための画像取得部100と、検査装置全体の制御を行うと共に、画像取得部100により取得された画像データを用いて基板110の検査処理を行う演算制御部200とを備えている。
画像取得部100は、電子源101、照明レンズ102、アパーチャマスク103、レンズ104、ウィーンフィルタ105、対物レンズ106、偏向器107、加速電極108、ステージ109、ステージ位置測定部111、レンズ120、偏向器121、及び検出器130を備える。ステージ109上には、被検査試料の基板110が載置される。基板110は、例えば、半導体装置を製造する際に用いられる露光用マスクである。
図2はアパーチャマスク103の構成を示す概念図である。図2に示すように、アパーチャマスク103には、縦(y方向)及び横(x方向)にわたって複数の穴(開口部)Hが形成されている。例えば、各穴Hは、同じ寸法形状の矩形又は円形である。図2は、複数の穴Hが格子状に配置された例を示しているが、千鳥状に配置されていてもよい。
電子源101から鉛直下向きに放出された電子ビームは、照明レンズ102によりほぼ垂直にアパーチャマスク103全体を照明する。電子ビームは、アパーチャマスク103のすべての穴Hが含まれる領域を照明する。電子ビームが複数の穴Hを通過することによって、マルチビームが形成される。
ここで、アパーチャマスク103を各穴Hの上流側、下流側又は穴Hの内壁内に偏向電極を有するブランキングアパーチャアレイとして、各穴Hを通過する電子ビームの偏向を制御し、偏向された電子をブロックするアパーチャを設けることとで電子ビームの試料面への到達電流を個別に制御する様にすることもできる。各アパーチャに偏向電極を有するブランキングアパーチャアレイを設けて偏向を制御することで電子ビームの試料面への到達電流を個別に制御する様にすることも出来る。
ウィーンフィルタ105は、鉛直方向に対して、電場及び磁場が直交するように印加されている。ウィーンフィルタ105の上方から入射した電子は、電場と磁場による力が打ち消し合う方向に働き、直進する。そのため、レンズ104によって縮小されたマルチビームは、上方からウィーンフィルタ105に入射し、ウィーンフィルタ105内を下方へ直進して通過する。
ウィーンフィルタ105を通過したマルチビームは、対物レンズ106により焦点が合わされ、偏向器107によって偏向され、基板110上に照射される。このように、電子源101、照明レンズ102、アパーチャマスク103、レンズ104、ウィーンフィルタ105、対物レンズ106、及び偏向器107が、基板110にマルチビームを照射する照射部となる。
基板110で反射した反射電子は、対物レンズ106によって集光され、ウィーンフィルタ105に下方から入射する。ウィーンフィルタ105に下方から入射した反射電子は、電場と磁場による力が同じ向きに働き、検出器130が配置された方向に曲げられる。このように、ウィーンフィルタ105は、基板110に照射される電子と、基板110で反射した電子とを分離することができる。
ウィーンフィルタ105で進行方向が曲げられた反射電子は、レンズ120により検出器130上に結像される。偏向器121は、反射電子を偏向して、検出器130上での結像位置を調整することができる。
以下の実施形態では、基板110から放出される電子として反射電子を用いるものとして説明を行うが、反射電子の代わりに二次電子を用いることもできる。この場合、電位印加回路204により基板110を負にバイアスすると共に、加速電極108を接地電位にバイアスすることで、二次電子を加速することができる。
基板110にはマルチビームが照射され、検出器130には反射電子によるマルチビームが結像する。検出器130は、反射電子を検出する複数の検出素子を有する。図3(a)は基板110上に照射されるビームBの例を示し、図3(b)は検出器130に二次元アレイ状に設けられた検出素子132の例を示す。検出器130はマルチチャンネルの検出素子を有するものであり、例えばシンチレータとCCDとを組み合わせたものを使用できる。検出素子132に電子ビームが照射されると電荷が蓄積し、検出回路(図示略)により蓄積電荷量を読み出すことで、電子ビームを電気信号として検出できる。各検出素子132の検出値が、検出器130上に結像されたパターン像の画素データとなる。
ここで、検出素子132に蓄積される電荷は各電子ビームの電荷そのものに限らず、各電子ビームによるものであれば良い。例えば、電流増幅素子を通して増倍して得られる電荷でも良いし、また、一旦光信号に変えた後に光電子を発生し、光電子増倍管で増倍したものでも良い。
検出器130の検出素子132は、基板110のパターン面と共役な位置に設けられている。
本実施形態では、検出器130は、基板110に照射されるマルチビームの本数(検出器130に結像する反射電子ビームの本数)の2倍の個数の検出素子132を有する。検出器130による反射電子の検出方法については後述する。
偏向器107によるマルチビームの偏向量は、基板110の検査領域よりも小さく、検査領域全体を検査するために、ステージ109を移動させながらマルチビームを照射する。図4は、検査動作の一例を説明するための概念図である。図4に示すように、基板110の検査領域40は、例えば、y方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域42に仮想分割される。まず、ステージ109を移動させて、第1番目のストライプ領域42の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビームの照射で照射可能な照射領域44が位置するように調整し、照射が開始される。
第1番目のストライプ領域42を検査する際には、ステージ109を例えば−x方向に移動させることにより、相対的にx方向へとビームを走査する。ステージ109は所定の速度で連続移動させる。第1番目のストライプ領域42の照射終了後、ステージ位置を−y方向に移動させて、第2番目のストライプ領域42の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域が相対的にy方向に位置するように調整し、今度は、ステージ109をx方向に移動させることにより、−x方向にむかって同様に照射を行う。第3番目のストライプ領域42では、x方向に向かって照射し、第4番目のストライプ領域42では、−x方向に向かって照射するといったように、交互に向きを変えながらマルチビームを照射することで検査時間を短縮できる。
このように交互に向きを変えながら照射する場合に限らず、各ストライプ領域42を検査する際、同じ方向に向かって照射を進めるようにしてもよい。アパーチャマスク103の各穴Hを通過することによって形成されたマルチビームによって、各穴Hと同数の複数のビームパターンが一度に照射される。
偏向器107は、図5(a)、(b)に示すように、ステージ109の移動に追従して、電子ビームBが基板110の同じ位置に、単位時間をTとして、所定時間n*T(nは自然数)照射されるように電子ビームBを偏向する。これをトラッキング偏向と呼ぶ。更に、トラッキング偏向に加えて、図6〜11に示す様に、試料面上の複数の位置に電子ビームBを照射する為の小偏向もm回(m:0又は自然数)行う。所定時間n*T経過後、図5(c)に示すように、偏向器107は電子ビームBを元の位置に戻したりして、基板110上でのビーム照射位置をずらす。
ステージ109の移動位置は、ステージ位置測定部111により測定される。ステージ位置測定部111には、例えばレーザ測長システムが用いられる。
図6(a)〜(e)、図7(f)〜(i)は、マルチビームの走査方法の一例を説明する概念図である。図6(a)は、最初に照射される領域(ピクセル)を示す。以降、図6(b)〜(e)、図7(f)〜(i)に示すように、x方向及び/又はy方向に、まだ照射されていないピクセルに位置をずらして、ビームを照射する。
図8(a)〜(e)、図9(f)〜(i)は、マルチビームの走査方法の別の一例を説明する概念図である。図8(a)は、最初に照射される領域(ピクセル)を示す。次に、図8(b)、(c)に示すように、y方向に、まだ照射されていないピクセルに1つずつ位置をずらしながら、2,3回目の照射を順に行う。次に、図8(d)に示すように、x方向にまだ照射されていないピクセルに1つ位置をずらし、4回目の照射を行う。次に、図8(e)、図9(f)に示すように、y方向に、まだ照射されていないピクセルに1つずつ位置をずらしながら、5、6回目の照射を行う。以降、図9(g)〜(i)に示すように、x方向又はy方向に、まだ照射されていないピクセルに位置をずらして、ビームを照射する。
図10(a)〜(d)、図11(e)〜(g)は、マルチビームの走査方法の別の一例を説明する概念図である。例えば、x,y方向に3×4のマルチビームを用いて検査を行う例を示している。図10(a)は、最初に照射される領域(ピクセル)を示す。次に、図10(b)、(c)に示すように、y方向に、まだ照射されていないピクセルに1つずつ位置をずらしながら、2,3回目の照射を順に行う。次に、図10(d)に示すように、x方向にまだ照射されていないピクセルに1つ位置をずらし、4回目の照射を行う。次に、図11(e)、(f)に示すように、y方向に、まだ照射されていないピクセルに1つずつ位置をずらしながら、5、6回目の照射を行う。次に、11(g)に示すように、マルチビーム全体の照射領域サイズだけx方向に移動して、同様にビームを照射する。
このような方法で基板110の検査領域をマルチビームで走査し、検出器130において、反射電子による基板110のパターン像が結像する。このパターン像(反射電子)は検出器130で検出される。例えば、反射電子を光に変換し、この光を照射して電荷を蓄積し、電気信号として取り出すことで、反射電子の信号量(画像の画素データ)が検出される。
図1に示すように、演算制御部200は、制御計算機201、検出信号処理部202、偏向制御回路203、電位印加回路204、参照画像生成部211、比較部212、及び磁気ディスク装置等の記憶装置220を有している。記憶装置220(記憶部)には、基板110の設計データが格納されている。
検出信号処理部202は、検出器130からパターン像(画像)の画素データを取得し、制御計算機201へ転送する。制御計算機201では、この画素データを用いて、基板110に形成されたパターンの画像データが再構成される。
偏向制御回路203は、基板110上の所望の位置にマルチビームが照射されるように、偏向器107によるビーム偏向量を制御する。また、偏向制御回路203は、反射電子ビームが、検出器130上の所望の位置に結像するように、偏向器121によるビーム偏向量を制御する。偏向制御回路203は、基板110の移動に追従するビームの反射電子ビームが、同一の検出素子132上に結像されるように、偏向器121によるビーム偏向量を調整する。
電位印加回路204は、二次電子を加速する際に、基板110に電位を印加する。
参照画像生成部211は、記憶装置220内の設計データをイメージデータに変換して、参照画像データを生成する。参照画像データは、例えば、画素毎に8ビットの符号なしデータであり、各画素の明るさの階調(光量)を表現している。
比較部212は、検出信号処理部202が検出器130から取得した画素データに基づいて再構成された画像データと、参照画像生成部211により生成された参照画像データとを位置合わせして比較する。このようにして、基板110に形成されたパターンの欠陥を検出することができる。
本実施形態では、反射電子の信号量を精度良く検出するために、検出器130において低速高感度の検出回路を用いて蓄積電荷量を読み出す。また、検査スループットの低下を防止するために、検出器130に設けられた複数の検出素子132を2つのグループにグループ化し、一方のグループの検出素子132で反射電子による電荷を蓄積している間に、他方のグループの検出素子132から蓄積電荷量を読み出す。
例えば、図12(a)に示すように、検出器130の複数の検出素子132をグループG1、G2にグループ化する。図12(a)の例では、y方向に並ぶ検出素子132をグループ化し、グループG1とグループG2とがx方向に交互に配置されている。図12(b)に示すように、グループG1の検出素子132に反射電子ビームを入射させ、電荷を蓄積している間に、グループG2の検出素子132に蓄積された電荷を読み出す。グループG2の検出素子132は、電荷読み出し後に蓄積電荷がリセットされる。
続いて、図12(c)に示すように、グループG2の検出素子132に反射電子ビームを入射させ、電荷を蓄積している間に、グループG1の検出素子132に蓄積された電荷を読み出す。グループG1の検出素子132は、電荷読み出し後に蓄積電荷がリセットされる。
図13は、グループG1の検出素子132とグループG2の検出素子132の蓄積電荷量の変化の一例を示す。このように、本実施形態では、電荷を蓄積する検出素子132と、電荷が読み出される検出素子132とが順次切り替えられる。各検出素子132は、電荷の蓄積、読み出し、リセットを繰り返す。
偏向制御回路203は、反射電子ビームの結像位置(照射位置)が、グループG1の検出素子132とグループG2の検出素子132とに交互に切り替わるように、偏向器121の偏向量を制御する。基板110上の同一ピクセルに所定時間ビームを照射後、照射対象ピクセルの変更に伴い、反射電子ビームの結像位置を切り替える。偏向器107が基板110上での電子ビームBの照射位置を移動している間に(図5(c)参照)、電荷が読み出された検出素子132の蓄積電荷をリセットしてもよい。
このように、本実施形態では、複数の検出素子132を2つのグループにグループ化し、一方のグループの検出素子132で反射電子による電荷を蓄積している間に、他方のグループの検出素子132から蓄積電荷量を読み出す。低速高感度の検出回路で電荷を読み出すことで、蓄積電荷量が小さくても高精度に読み出すことができる。また、電荷を読み出している間は、他方のグループの検出素子で反射電子による電荷を蓄積しているため、検査スループットの低下を防止できる。
アパーチャマスク103に複数の穴Hが千鳥状に配置されている場合は、複数の検出素子132を図14(a)に示すようにグループG1、G2にグループ化する。図14(a)の例では、グループG1の検出素子132とグループG2の検出素子132とがx、y方向にそれぞれ交互に並ぶ。図14(b)に示すように、グループG1の検出素子132に反射電子ビームを入射させ、電荷を蓄積している間に、グループG2の検出素子132に蓄積された電荷を読み出す。また、図14(c)に示すように、グループG2の検出素子132に反射電子ビームを入射させ、電荷を蓄積している間に、グループG1の検出素子132に蓄積された電荷を読み出す。
上記実施形態では、検出器130が、基板110に照射されるマルチビームの本数の2倍の個数の検出素子132を有し、検出素子132を2つのグループにグループ化する例について説明したが、3以上のグループにグループ化してもよい。マルチビームの本数をA、グループ数をBとする場合、検出器130は、A×B個以上の検出素子132を有することが好ましい。
図15(a)は、検出素子132を4つのグループG1〜G4にグループ化する例を示す。図15(b)〜(e)に示すように、反射電子ビームが照射されて電荷が蓄積される検出素子132を順に切り替える。電荷の読み出しに、他の3つのグループの検出素子132に反射電子ビームを照射している時間をあてることができるため、低速高感度の検出回路で蓄積電荷を高精度に読み出すことができる。
上記実施形態では、基板110に照射される電子と基板110で反射した電子とを分離するものとしてウィーンフィルタ105を用いていたが、図16に示すように、ウィーンフィルタ105の代わりに電磁プリズム140を用いてもよい。図16において、図1に示す構成と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図1のウィーンフィルタ105は上方から入射した電子を直進させ、下方から入射する電子の軌道を曲げるものであったが、図16の電磁プリズム140は、入射方向によらず、入射した電子の軌道を曲げる。電磁プリズム140は、レンズ104によって縮小されたマルチビームの軌道を基板110の方向に向ける。また、電磁プリズム140は、基板110で発生した反射電子の軌道を検出器130の方向に向ける。
上記実施形態では、電子源101から放出された電子ビーム(シングルビーム)を、アパーチャマスク103の複数の穴Hを通過させることでマルチビームを形成していたが、図17に示すように、複数の電子源101を設け、各電子源101から電子ビーム(シングルビーム)を放出することでマルチビームを形成してもよい。
上記実施形態ではマルチビーム及び検出素子132が2次元アレイ状に並ぶ例について説明したが、1次元に並んでいてもよい。
上記実施形態では、参照画像データとして、検査対象基板の設計データに基づく参照画像データを用いていたが、参照画像データはこれに限るものではない。例えば、同一基板上の異なる位置、又は異なる基板上に形成された同一パターンを検査して得られる画像データを、参照画像データとして用いてもよい。
上記実施形態では、基板110に電子ビームを照射する構成について説明したが、イオンビーム、中性粒子ビーム、X線レーザ等の他のエネルギービームを照射してもよい。イオンビームを照射する場合、検出器130は、基板110から放出される電子による電子ビームでなく、基板110から放出されるイオンによるイオンビームを検出してもよい。
上述した実施形態で説明した演算制御部200の少なくとも一部は、電気回路等のハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、演算制御部200の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを記録媒体に収納し、電気回路を含むコンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
100 画像取得部
101 電子源
102 照明レンズ
103 アパーチャマスク
104 レンズ
105 ウィーンフィルタ
106 対物レンズ
107 偏向器
108 加速電極
109 ステージ
110 基板
111 ステージ位置測定部
120 レンズ
121 偏向器
130 検出器
200 演算制御部
201 制御計算機
202 検出信号処理部
203 偏向制御回路
204 電位印加回路
211 参照画像生成部
212 比較部
220 記憶装置
101 電子源
102 照明レンズ
103 アパーチャマスク
104 レンズ
105 ウィーンフィルタ
106 対物レンズ
107 偏向器
108 加速電極
109 ステージ
110 基板
111 ステージ位置測定部
120 レンズ
121 偏向器
130 検出器
200 演算制御部
201 制御計算機
202 検出信号処理部
203 偏向制御回路
204 電位印加回路
211 参照画像生成部
212 比較部
220 記憶装置
Claims (5)
- 複数のエネルギービームを含むマルチビームを検査対象基板に照射する照射部と、
前記検査対象基板から放出される荷電粒子による複数の荷電粒子ビームが照射され、各荷電粒子ビームを電気信号として検出する検出器と、
検出された電気信号に基づいて再構成された前記検査対象基板に形成されたパターンの画像データと、参照画像データとを比較し、パターン検査を行う比較部と、
を備え、
前記検出器は、照射される荷電粒子ビームによる電荷を蓄積する複数の検出素子、及び蓄積された電荷を読み出す検出回路を有し、前記複数の検出素子は複数のグループにグループ化されており、前記検出回路は、1つのグループに含まれる検出素子に荷電粒子ビームが照射されている間に、他グループに含まれる検出素子に蓄積されている電荷を読み出すことを特徴とする検査装置。 - 前記検査対象基板は、連続移動するステージ上に載置されており、
前記照射部は、前記マルチビームの照射位置が前記ステージの移動に合わせて移動するように前記マルチビームを偏向して同一箇所に所定時間ビームを照射し、前記所定時間ビームを照射した後、ビーム照射箇所を変更し、
前記検査対象基板上でのビーム照射箇所の変更に伴い、荷電粒子ビームが照射される検出素子のグループを切り替えることを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記検査対象基板に照射されるエネルギービームの本数をA、グループ化された検出素子のグループ数をBとした場合、前記検出器はA×B個以上の検出素子を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の検査装置。
- 前記検出器は、前記検出素子からの電荷読み出し後、蓄積電荷をリセットすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の検査装置。
- 複数のエネルギービームを含むマルチビームを検査対象基板に照射する工程と、
前記検査対象基板から放出される荷電粒子による複数の荷電粒子ビームが照射される検出器を用いて、各荷電粒子ビームを電気信号として検出する工程と、
検出された電気信号に基づいて再構成された前記検査対象基板に形成されたパターンの画像データと、参照画像データとを比較し、パターン検査を行う工程と、
を備え、
前記検出器に設けられた、照射される荷電粒子ビームによる電荷を蓄積する複数の検出素子を複数のグループにグループ化し、1つのグループに含まれる検出素子に荷電粒子ビームを照射している間に、他グループに含まれる検出素子に蓄積されている電荷を読み出すことを特徴とする検査方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016031190A JP2017151159A (ja) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 検査装置及び検査方法 |
US15/434,618 US10043634B2 (en) | 2016-02-22 | 2017-02-16 | Inspection apparatus and inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016031190A JP2017151159A (ja) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 検査装置及び検査方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017151159A true JP2017151159A (ja) | 2017-08-31 |
Family
ID=59630129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016031190A Pending JP2017151159A (ja) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 検査装置及び検査方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10043634B2 (ja) |
JP (1) | JP2017151159A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10629406B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-04-21 | Nuflare Technology, Inc. | Optical system adjustment method of image acquisition apparatus |
JP7406642B2 (ja) | 2020-02-04 | 2023-12-27 | カール ツァイス マルチセム ゲーエムベーハー | マルチビームデジタル走査及び画像取得 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6642092B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2020-02-05 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置及び検査方法 |
US10338013B1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-07-02 | Kla-Tencor Corporation | Position feedback for multi-beam particle detector |
US10955369B2 (en) * | 2018-11-12 | 2021-03-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mask inspection apparatuses and methods, and methods of fabricating masks including mask inspection methods |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1116967A (ja) | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Hitachi Ltd | 試料検査装置 |
JPH1183753A (ja) | 1997-07-09 | 1999-03-26 | Toshiba Corp | 光学式基板検査装置 |
JP3455069B2 (ja) | 1997-07-23 | 2003-10-06 | 株式会社東芝 | パターン検査装置 |
JP2003167061A (ja) | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Ebara Corp | マルチビーム検出器、電子線装置、及び該装置を用いた半導体デバイス製造方法 |
US6885000B1 (en) * | 2003-06-02 | 2005-04-26 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and apparatus to correct for stage motion in E-beam inspection |
JP2005249745A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Ebara Corp | 試料表面検査方法および検査装置 |
EP2270834B9 (en) * | 2005-09-06 | 2013-07-10 | Carl Zeiss SMT GmbH | Particle-optical component |
US7851764B2 (en) * | 2009-03-20 | 2010-12-14 | Direct Electron, Lp | Method of high-energy particle imaging by computing a difference between sampled pixel voltages |
-
2016
- 2016-02-22 JP JP2016031190A patent/JP2017151159A/ja active Pending
-
2017
- 2017-02-16 US US15/434,618 patent/US10043634B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10629406B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-04-21 | Nuflare Technology, Inc. | Optical system adjustment method of image acquisition apparatus |
JP7406642B2 (ja) | 2020-02-04 | 2023-12-27 | カール ツァイス マルチセム ゲーエムベーハー | マルチビームデジタル走査及び画像取得 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170243715A1 (en) | 2017-08-24 |
US10043634B2 (en) | 2018-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6642092B2 (ja) | 検査装置及び検査方法 | |
US6265719B1 (en) | Inspection method and apparatus using electron beam | |
KR101950882B1 (ko) | 하전 입자빔 검사 장치 및 하전 입자빔 검사 방법 | |
US10896801B2 (en) | Multiple electron beam image acquisition apparatus, and alignment method of multiple electron beam optical system | |
US10043634B2 (en) | Inspection apparatus and inspection method | |
US11621144B2 (en) | Electron optical system and multi-beam image acquiring apparatus | |
US20200104980A1 (en) | Multi-electron beam image acquisition apparatus, and multi-electron beam image acquisition method | |
US20190355546A1 (en) | Multiple electron beam image acquisition apparatus and multiple electron beam image acquisition method | |
JP5174844B2 (ja) | 回路パターン検査装置およびその検査方法 | |
US20200168430A1 (en) | Electron beam image acquisition apparatus and electron beam image acquisition method | |
JP2019113329A (ja) | 変位計測装置及び電子ビーム検査装置 | |
US10775326B2 (en) | Electron beam inspection apparatus and electron beam inspection method | |
US10984525B2 (en) | Pattern inspection method and pattern inspection apparatus | |
US11004193B2 (en) | Inspection method and inspection apparatus | |
TWI713074B (zh) | 多帶電粒子束描繪裝置及其粒子束評價方法 | |
US10777384B2 (en) | Multiple beam image acquisition apparatus and multiple beam image acquisition method | |
TW202147026A (zh) | 多電子束影像取得裝置以及多電子束影像取得方法 | |
JP2021044461A (ja) | アライメントマーク位置の検出方法及びアライメントマーク位置の検出装置 | |
JP2002267623A (ja) | 電子ビーム欠陥検査装置 | |
TWI818407B (zh) | 多射束圖像取得裝置及多射束圖像取得方法 |