JP3611724B2 - Pattern inspection apparatus and pattern inspection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収束した荷電粒子ビームを試料に照射し、試料から得られる信号をビーム照射位置と対応させて検出し画像化することで試料上に形成されたパターンの検査を行うパターン検査技術に関するものであり、特に、上記収束ビームを一方向に偏向しながら、この走査方向と交叉する方向に試料ステージを連続的に移動させ、試料から得られる信号をビーム照射位置と対応させて検出することで得られる走査像によってパターンの検査を行うパターン検査技術において、ステージの連続移動に伴う被検査領域の位置ズレを補正し、検査を精度良く行うのに有効なパターン検査技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、試料表面に形成されたパターンの検査は、このパターンを検出することが可能な粒子線,光束などを収束して試料に照射し、これに起因して試料から得られる信号を検出することにより行われる。そのもっとも典型的な例に、走査型電子顕微鏡(以下SEMと称する)により得られる二次電子の走査像(以下SEM像と称する)を利用したSEM式パターン検査がある。
【0003】
SEM像は、試料の表面形状を高分解能で画像化できるので、近年、半導体ウエハ上の回路パターンの検査に用いる試みが盛んである。半導体集積回路装置の製造においては、導電性材料や難導電性材料の堆積処理,リソグラフィ処理,エッチング処理などにより半導体ウエハ上に回路パターンを形成する。半導体ウエハ上に形成された回路パターンの良否は、半導体集積回路装置の製造歩留りなどの生産性に大きな影響を及ぼすため、半導体集積回路装置の製造工程においては、このような半導体ウエハ上の回路パターンの検査が重要である。
【0004】
今日、半導体集積回路装置の高集積化に伴い、半導体ウエハ上に形成される回路パターンは急速に微細化している。このため、回路パターンの検査手段として、従来から用いられている光学式の検査装置よりも高い分解能を有するSEMを用いる方法が着目されてきている。
【0005】
これに関連する技術としては、例えば、特開平5−258703号公報には、エックス線マスクやこれと同等の導電性基板に形成されたパターンをSEMを使用して検査する方法とそのシステムが開示されている。
【0006】
また、特開昭59−160948号公報には、電子線を一方向に偏向し、半導体ウエハを設置したステージをこれとは垂直な方向に連続的に移動させてSEM像を生成し、これを用いて高速に回路パターンの検査を行う手段が開示されている。
【0007】
さらに、特開昭63−218803号公報には、像取得時の半導体ウエハへの電子線照射時間を精密に制御して、半導体ウエハのチャージアップや階調ドリフトが像質に与える影響を低減し、検査に用いるSEM像の信頼性および感度を向上させる手段が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
今日の半導体集積回路装置の製造技術分野に於いては、上述したような回路パターンの微細化と歩調を合わせて半導体ウエハの大型化が進展している。したがって、回路パターンの検査には、より高い分解能で、より広い領域を検査することが要求されている。このためには、検査の高速化が必須である。
【0009】
電子線走査とステージ連続移動を併用させたパターン検査においては、ウエハをステージに載せる際の回転角度(方位角)誤差からくる被検査領域の位置ずれを補正しなければならない。この補正はウエハ上の2個所のアライメントマークからウエハの回転角度誤差を求め、回転角度誤差を補正する制御を偏向装置に対して行なうことにより被検査領域の位置補正が行われる。
【0010】
電子線走査とステージの連続移動を併用したパターン検査を1段の電子線走査装置で行なった場合、一段の偏向装置で、電子線の偏向とステージ移動に伴った位置補正の両方を行なわなければならない。しかし、1段の偏向装置で位置補正を行なうためには、電子線の偏向領域を広く取らなければならないという観点から、偏向装置の偏向感度(偏向感度とは、その偏向装置に加えた印加電圧もしくは電流に対して幾らの角度電子線が偏向されたかを示す値である)の向上が必須となる。
【0011】
そしてこの偏向感度の向上にともなって、偏向装置自身の電気的ノイズに起因した像質の劣化(偏向ノイズ)の問題が深刻なものとなる。従って、一段の偏向装置では被検査領域の位置補正ができる範囲に限度があり、大型ウエハのパターン検査の場合には位置補正しきれないという問題が生じる。
【0012】
本発明の課題は、ステージ連続移動方式のSEM式パターン検査において、ステージ連続移動に伴う被検査領域の位置補正を広い範囲で行いつつ、偏向ノイズによる像質の劣化が生じないパターン検査を実現することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するために2段で構成される偏向装置によりパターン検査を行なう。その2段の偏向装置は、例えば、電子線を高速かつ狭い範囲を偏向させるための主偏向装置と被検査領域の位置補正を目的とした、電子線を低速かつ広い範囲を偏向させる補助偏向装置で構成される。
【0014】
すなわち、本発明は、その一実施例に依れば、荷電粒子発生装置と、パターンが形成された試料が設置可能なステージと、前記荷電粒子発生装置からの第1の荷電粒子線を前記試料上に収束する収束装置と、前記第1の荷電粒子線を偏向する補助偏向装置と、前記補助偏向装置を通過した第1の荷電粒子線を一方向に偏向する主偏向装置と、前記ステージをステージ面内で前記一方向と交叉する方向に移動させるステージ駆動装置と、前記試料への前記第1の荷電粒子線照射によって試料から発生する第 2 の荷電粒子を検出する検出器と、前記検出器からの信号を基に、前記第1の荷電粒子線により走査された前記試料の領域に対応した画像を取得する画像生成装置と、前記一方向に対する、前記試料の設置ずれ角度α°を算出する装置とを備え、さらに、前記補助偏向装置は、前記試料の設置ずれ角度α°に基因して発生する、前記ステージの前記移動に伴い増加あるいは減少する、前記主偏向装置による走査領域と前記試料における意図された被検査領域との位置ずれを相殺するよう、ステージの移動に同期して、前記第 1 の荷電粒子線を偏向するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、荷電粒子発生装置として電子線発生装置を用いた例を用いて説明する。
【0016】
図2は、本発明における位置補正制御機構のブロック図であり、図2において鏡体1は、電子線発生装置2,ブランキング装置34,固定絞り35,補助偏向装置24,主偏向装置26,収束装置5及び検出装置8により構成される。
【0017】
試料室部14は、試料11(アライメントマーク23を含む),ステージ10,ステージ駆動装置15及びレーザ干渉計18により構成される。
【0018】
位置補正制御部19は、位置補正制御コンピュータ20,ブランキング回路31,主偏向装置制御回路27,補助偏向装置制御回路25及び収束装置制御回路22により構成される。
【0019】
パターン検査開始前に、電子線9で試料11上を走査し、発生した二次電子12に基づいて検出装置8がアライメントマーク23を検出する。検出された二次電子信号12と,レーザ干渉計18より得られる座標値とから、位置補正制御コンピュータ20が、試料11のステージ10に対する位置設定誤差、即ち、ステージ10上の基準方向に対する試料11の回転角α°とステージ10上の基準点に対する試料11の位置ずれ量X,Yを算出する。
【0020】
検査開始後、レーザ干渉計18より送られる被検査領域始点の座標と、試料のずれ量X,Yの値とから位置補正制御コンピュータ20は、適正な領域を検査するようステージ駆動装置15に信号を送りステージ10を制御する。
【0021】
またレーザ干渉計18より送られる被検査領域始点の座標と、試料の回転角α°の値とから位置補正制御コンピュータ20は、検査中に被検査領域が適正に検査されるように補助偏向装置制御回路25,収束装置制御回路22に信号を送り補助偏向装置24,収束装置5を制御する。
【0022】
本発明の位置補正制御において、電子線を高速偏向する主偏向装置に偏向感度が小さい偏向装置を、電子線をステージ移動に追従させる補助偏向装置に偏向感度が大きく,偏向収差の影響が小さい偏向装置をそれぞれ用いることにより、広範囲でのステージ位置補正制御を電気的ノイズの影響を最小限にし、精度良く行なうことができる。
【0023】
図1は、本発明の実施の形態における装置構成を示す図である。
【0024】
図1において、鏡体1は、電子発生装置2,ビームアライメント装置33,例えば磁界レンズ系からなる収束装置3,ブランキング装置34,固定絞り35,例えば磁界偏向系からなる補助偏向装置24,例えば静電偏向系からなる主偏向装置26,例えば磁界レンズ系からなる収束装置5,ExB偏向装置6及び反射板7から構成される。
【0025】
ここで、電子発生装置2は、ショットキー型電界放出電子源36,サプレッサ電極37,引き出し電極38,第1アノード電極39及び第2アノード電極40で構成される。
【0026】
検出装置部28は、半導体検出器を含む検出装置8と,100MHzでのAD変換基板を含むAD変換部29とから構成される。この検出装置部28は、二次電子を検出装置に引き付けるため、高電圧が印加可能であるものとする。
【0027】
試料室部14は、アライメントマーク23を含む試料11を載置するステージ10,ステージ駆動装置15およびレーザ干渉計18で構成されている。
【0028】
位置補正制御部19は、位置補正制御コンピュータ20,ブランキング回路31,補助偏向装置制御回路25,主偏向装置制御回路27及び収束装置制御回路22で構成される。 電子発生装置2で生成された電子線9は、収束装置3で一度クロスオーバ(図1においては、固定絞り35近傍に形成)を作ってから、主偏向装置26で高速に偏向されるとともに収束装置5によって試料11に焦点を結ぶ。
【0029】
ここで、ビームアライメント装置33は電子線9の光軸を調整するために用いられる。ブランキング装置34は、試料11に電子線9を照射したくない場合に、電子線9を偏向し固定絞り35で電子線9を遮るために用いられる。このブランキング装置34は、パターン検査の際に主偏向装置26により高速で一方向のみの電子線走査を実現するために、位置補正制御コンピュータ20とブランキング回路31により高速にブランキングがなされるように制御されることが可能なものである。
【0030】
補助偏向装置24は前述した如く、ステージ10の移動と連動した位置補正制御に用いられる。 試料11はステージ10上に固定されている。さらに、この試料11には、電源46により、電子線発生装置2からの一次電子線9を減速するための減速電圧(以下、リターディング電圧と称する)が印加出来るようになっている。ステージ駆動装置15によりステージ10がステージ10面内で移動するのに応じて、試料11は鏡体1に対して二次元に移動する。ステージ10の移動は、ステージ駆動装置15により制御される。
【0031】
ここで、ステージ10の移動方向のうちで、一次電子線9の走査方向と垂直な移動方向を「連続移動方向」,一次電子線9の走査方向と平行な移動方向を「送り方向」と称する。 試料11より発生した二次電子12は、リターディング電界により加速され、電界に磁界が重畳されてなるExB偏向装置6により一次電子線9と分離され反射板7に衝突する。反射板7より発生した二次電子12は、高電圧が印加されている検出装置8により検出される。
【0032】
その二次電子12に基づいたアナログ信号は、AD変換器29によりディジタル信号に変換後、光ファイバーケーブル30を介して、接地されている画像生成装置13に送られる。SEM像の取得は電子線9の偏向とステージ10の連続移動とを併用することにより行われる。
【0033】
位置補正制御については、パターン検査開始前、電子線9で試料11上のアライメントマーク(図示せず)を走査し、発生した二次電子12を検出装置8により検出する。検出された二次電子信号とレーザ干渉計18より得られる座標値から位置補正制御コンピュータ20は試料11の回転角α°と試料11のずれ量X,Yを算出する。
【0034】
検査開始後、レーザ干渉計18より送られる被検査領域始点の座標と、試料のずれ量X,Yの値とから位置補正制御コンピュータ20は、所望の領域を検査するようステージ駆動装置15に信号を送りステージ10を制御する。
【0035】
またレーザ干渉計18より送られる被検査領域始点の座標と、試料の回転角α°の値とから位置補正制御コンピュータ20は、検査中に被検査領域が適正に検査されるように補助偏向装置制御回路25,収束装置制御回路22に信号を送り補助偏向装置24,収束装置5を制御する。
【0036】
位置補正制御におけるステージ10の移動について図3で説明する。ステージ10は一定速度(例えば、5〜8mm/sec)で、前記定義した連続移動方向(すなわち、図3において、矢印で示した電子線9の走査軌跡48と垂直な方向)の始点42から終点43まで移動した後、再び連続移動方向の始点42に戻ると同時に、前記定義した送り方向(すなわち、連続移動方向と垂直な方向)に一定量(送り量Sとする)だけ送られる。
【0037】
ここで、ステージの送り量Sは、試料11上に電子線9の走査によって描かれるストラ イプ状のパターン50の幅をDとした場合、S=D/cosα となるよう制御される。
【0038】
一方、一次電子線9は、ステージ10の連続移動と同時に、終始ステージの送り量Sと同じ偏向幅で、走査の始点をウエハの回転角αに応じた量だけ順次移動させながら走査する。
【0039】
本発明は、荷電粒子発生装置2と、パターンが形成された試料11が設置可能なステージ10と、荷電粒子発生装置2からの第1の荷電粒子線9を試料11上に収束する収束装置5と、第1の荷電粒子線9を一方向に偏向する主偏向装置26と、第1の荷電粒子線9を偏向する補助偏向装置24と、ステージ10を該ステージ面内で前記一方向と交叉する方向に移動させるステージ駆動装置15と、試料11への第1の荷電粒子線9の照射により試料11から発生する第2の荷電粒子線12を検出する検出装置8と、検出装置8からの信号を基に、第1の荷電粒子線9により走査された試料11の領域に対応する画像を生成する画像生成装置13と、ステージ10の基準方向に対する、前記試料10の設置ずれ角度α°を算出する装置20とを備え、試料11の設置ずれ角度α°に基因して発生する、ステージ11の移動に伴い増加あるいは減少する、主偏向装置26による走査領域と試料11における意図された被検査領域の位置ずれを相殺するよう、ステージ10の移動に同期して第1の荷電粒子線9を補助偏向装置24により偏向するものである。
【0040】
また、本発明の実施の形態においては、補助偏向装置24に四極型の磁界偏向装置を使用したが、この補助偏向装置24は電子線を広範囲で偏向するため偏向収差による像質の劣化をもたらす恐れが有る。この補助偏向装置24としては、多極型の磁界型偏向装置及び多極型の静電型偏向装置を使用することもできる。当然のことながらそれらの使用は、本発明の効果を損なうものではない。
【0041】
(実施例1)
図1の装置を用いた本発明の具体的な実施例の一つを図を用いて説明する。図4は、本発明の位置補正制御によるパターン検査の概要を説明したものである。図4において、基板11がステージ10の送り方向に対してα°回転してステージ10の上に固定されているとすると、基板11上の検査対象であるパターン41は、ステージ10の送り方向に対してα°回転して固定されていることになる。
【0042】
αが小さい場合、主偏向装置26(図1参照)はステージ10の送り方向と同一方向に電子線9を一定の幅(D/cosα)高速偏向する。
【0043】
一方、補助偏向装置24は、パターン41がステージ10の送り方向に対してα°回転して固定されているために、ステージ10の連続移動に伴い増加する、主偏向装置26による走査領域と意図する被検査領域の位置ずれを補正するため、図4に示すように、電子線9の軌跡48を修正した走査領域50が形成されるよう電子ビーム9を偏向する。この時の補助偏向装置24及び主偏向装置26における偏向信号の関係を図6に示す。
【0044】
主偏向装置26は、図6の(a)に示すように、100MHzのサンプリング周波数で1ラインのサンプリング数を1000とすると、電子線9の偏向信号波形の周期は10μsecになる。
【0045】
一方、補助偏向装置24は、図6の(b)に示すように、主偏向装置26が1ライン偏向するごとにパターンの回転角に見合った偏向電圧を10μsecごとに段階的に加算していく。この過程をパターン検査の際行うことにより位置補正制御が行われる。
【0046】
(実施例2)
図1の装置を用いた本発明の具体的な他の実施例を図を用いて説明する。実施例1の場合では、主偏向装置26はステージ10の送り方向と同一方向に電子線9を偏向するものとした。しかし、基板11上の検査対象であるパターン41の、ステージ10の送り方向に対するパターンの回転角α°が大きい場合には主偏向装置26の偏向幅D/cosαが大きくなりパターン検査の高速化に不利である。
【0047】
この場合、主偏向装置26自身にもウエハの回転誤差を補正する機能を持たせることにより、この問題は解決される。図5は主偏向装置26自身にも回転誤差補正機能を加えた場合の、本発明の位置補正制御によるパターン検査の概要を説明したものである。
【0048】
図5において、基板11上の検査対象であるパターン41は、ステージ移動方向に対してα°回転して固定されている。
【0049】
αが大きい場合、主偏向装置26は、ステージ送り方向に対してα°回転した方向に電子線9を一定の走査幅Dで高速偏向する。
【0050】
一方、補助偏向装置24は、実施例1同様、パターン41がステージ10の送り方向に対してα°回転して固定されているために、ステージ10の連続移動に伴い増加する、主偏向装置26による走査領域と意図する被検査領域の位置ずれを補正するため、図5に示すように、電子線9の軌跡48を修正した走査領域50が形成されるよう電子ビーム9を偏向する。
【0051】
以上の実施例においては、何れも荷電粒子発生装置として電子線発生装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、イオンビ−ム発生装置を用いることが出来ることは言うまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば荷電粒子線の偏向とステージ連続移動を併用したパターン検査において広範囲での位置補正制御が、電気的ノイズの影響を最低限にして精度良く行なうことが可能になる。
【0053】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の構成を説明するための図。
【図2】本発明での位置補正制御機構の概要を説明するためのブロック図。
【図3】位置補正制御におけるステージ移動を説明するための図。
【図4】本発明の位置補正制御によるパターン検査の概要を説明するための図。
【図5】本発明の位置補正制御によるパターン検査の概要を説明するための図。
【図6】主偏向装置と補助偏向装置の偏向信号波形の関係を説明するための図。
【符号の説明】
1…鏡体、2…電子発生装置、3…収束装置、4…偏向装置、5…収束装置、6…ExB偏向装置、7…反射板、8…検出装置、9…電子線、10…ステージ、11…試料、12…二次電子、13…画像生成装置、14…試料室部、15…ステージ駆動装置、16…パターン検査の始点、17…パターン検査の終点、18…レーザ干渉計、19…位置補正制御部、20…位置補正制御コンピュータ、21…偏向装置制御回路、22…収束装置制御回路、23…アライメントマーク、24…補助偏向装置、25…補助偏向装置制御回路、26…主偏向装置、27…主偏向装置制御回路、28…検出装置部、19…AD変換部、30…光ファイバーケーブル、31…ブランキング回路、32…可動絞り、33…ビームアライメント装置、34…ブランキング装置、35…固定絞り、36…ショットキー型電界放出電子源、37…サプレッサ電極、38…引き出し電極、39…第一アノード電極、40…第二アノード電極、41…パターン、42…ステージ連続移動の始点、43…ステージ連続移動の終点。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pattern inspection technique for inspecting a pattern formed on a sample by irradiating a sample with a focused charged particle beam and detecting and imaging a signal obtained from the sample in correspondence with a beam irradiation position. In particular, while deflecting the convergent beam in one direction, the sample stage is continuously moved in the direction crossing the scanning direction, and the signal obtained from the sample is detected in correspondence with the beam irradiation position. In the pattern inspection technique for inspecting the pattern by the scanned image obtained in step (1), the present invention relates to a pattern inspection technique that is effective for correcting the positional deviation of the inspection area accompanying the continuous movement of the stage and performing the inspection with high accuracy.
[0002]
[Prior art]
In general, inspecting a pattern formed on the surface of a sample involves irradiating the sample with a particle beam or light beam that can detect this pattern, and detecting the signal obtained from the sample due to this. Is done. The most typical example is SEM pattern inspection using a scanning image (hereinafter referred to as SEM image) of secondary electrons obtained by a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM).
[0003]
Since the SEM image can image the surface shape of a sample with high resolution, attempts to use it for the inspection of circuit patterns on a semiconductor wafer have been actively made in recent years. In manufacturing a semiconductor integrated circuit device, a circuit pattern is formed on a semiconductor wafer by a deposition process, a lithography process, an etching process, or the like of a conductive material or a hardly conductive material. Since the quality of the circuit pattern formed on the semiconductor wafer greatly affects the productivity such as the manufacturing yield of the semiconductor integrated circuit device, the circuit pattern on the semiconductor wafer is used in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device. Inspection is important.
[0004]
Today, with the high integration of semiconductor integrated circuit devices, circuit patterns formed on semiconductor wafers are rapidly miniaturized. For this reason, attention has been focused on a method using an SEM having a higher resolution than a conventionally used optical inspection apparatus as a circuit pattern inspection means.
[0005]
As a technology related to this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-258703 discloses a method and system for inspecting an X-ray mask or a pattern formed on a conductive substrate equivalent thereto using an SEM. ing.
[0006]
JP-A-59-160948 discloses that an electron beam is deflected in one direction, and a stage on which a semiconductor wafer is placed is continuously moved in a direction perpendicular thereto to generate an SEM image. Means for using and inspecting a circuit pattern at high speed is disclosed.
[0007]
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 63-218803 discloses a technique for precisely controlling the electron beam irradiation time on a semiconductor wafer at the time of image acquisition to reduce the influence of charge-up and gradation drift of the semiconductor wafer on image quality. Means for improving the reliability and sensitivity of SEM images used for inspection are disclosed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In today's semiconductor integrated circuit device manufacturing technology field, semiconductor wafers are becoming larger in size in line with the above-described miniaturization of circuit patterns. Therefore, inspection of a circuit pattern is required to inspect a wider area with higher resolution. For this purpose, it is essential to speed up the inspection.
[0009]
In pattern inspection using both electron beam scanning and stage continuous movement, it is necessary to correct the displacement of the inspection region caused by the rotation angle (azimuth) error when the wafer is placed on the stage. In this correction, the position angle of the inspection region is corrected by obtaining a rotation angle error of the wafer from two alignment marks on the wafer and performing control for correcting the rotation angle error on the deflecting device.
[0010]
When pattern inspection using both electron beam scanning and continuous stage movement is performed by a single stage electron beam scanning apparatus, both the deflection of the electron beam and the position correction accompanying the stage movement must be performed by a single stage deflection apparatus. Don't be. However, in order to perform position correction with a single stage deflection device, the deflection sensitivity of the deflection device (deflection sensitivity is the applied voltage applied to the deflection device) from the viewpoint that the deflection region of the electron beam must be wide. (It is a value indicating how many angle electron beams are deflected with respect to the current).
[0011]
As the deflection sensitivity is improved, the problem of image quality degradation (deflection noise) due to electrical noise of the deflection device itself becomes serious. Accordingly, there is a limit to the range in which the position of the inspection area can be corrected with a single stage deflection apparatus, and there is a problem that the position cannot be corrected in the case of pattern inspection of a large wafer.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a pattern inspection that does not cause image quality deterioration due to deflection noise while performing position correction of a region to be inspected along a continuous stage movement in a SEM pattern inspection of a stage continuous movement method. That is.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, pattern inspection is performed by a deflecting device composed of two stages. The two-stage deflection device includes, for example, a main deflection device for deflecting the electron beam at a high speed and a narrow range and an auxiliary deflection device for deflecting the electron beam at a low speed and a wide range for the purpose of correcting the position of the inspection area. Consists of.
[0014]
That is, according to one embodiment of the present invention, a charged particle generator, a stage on which a sample on which a pattern is formed can be placed, and a first charged particle beam from the charged particle generator are used as the sample. A converging device that converges upward, an auxiliary deflection device that deflects the first charged particle beam, a main deflection device that deflects the first charged particle beam that has passed through the auxiliary deflection device in one direction, and the stage A stage driving device that moves in a direction crossing the one direction within the stage surface, a detector that detects second charged particles generated from the sample by the first charged particle beam irradiation to the sample , and the detection And an image generation device for acquiring an image corresponding to the region of the sample scanned by the first charged particle beam based on a signal from the measuring device, and calculating an installation deviation angle α ° of the sample with respect to the one direction Equipment Further, the auxiliary deflecting device is intended for the scanning region by the main deflecting device and the sample that increases or decreases with the movement of the stage, which occurs due to the installation deviation angle α ° of the sample. The first charged particle beam is deflected in synchronism with the movement of the stage so as to cancel the positional deviation from the inspected region .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using an example in which an electron beam generator is used as a charged particle generator.
[0016]
FIG. 2 is a block diagram of a position correction control mechanism according to the present invention. In FIG. 2, the mirror 1 includes an
[0017]
The sample chamber section 14 includes the sample 11 (including the alignment mark 23), the
[0018]
The position correction control unit 19 includes a position
[0019]
Before starting the pattern inspection, the
[0020]
After the inspection is started, the position
[0021]
Further, from the coordinates of the inspection area start point sent from the
[0022]
In the position correction control of the present invention, a deflection device having a small deflection sensitivity is used as a main deflection device that deflects an electron beam at high speed, and a deflection device having a large deflection sensitivity and a deflection aberration is less affected by an auxiliary deflection device that follows the movement of the electron beam. By using each apparatus, it is possible to perform stage position correction control over a wide range with high accuracy while minimizing the influence of electrical noise.
[0023]
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus configuration according to an embodiment of the present invention.
[0024]
In FIG. 1, a mirror 1 includes an
[0025]
Here, the
[0026]
The
[0027]
The sample chamber section 14 includes a
[0028]
The position correction control unit 19 includes a position
[0029]
Here, the
[0030]
As described above, the
[0031]
Here, among the moving directions of the
[0032]
The analog signal based on the
[0033]
Regarding the position correction control, an alignment mark (not shown) on the
[0034]
After the inspection is started, the position
[0035]
Further, from the coordinates of the inspection area start point sent from the
[0036]
The movement of the
[0037]
Here, the feed amount S of the stage is controlled to be S = D / cos α, where D is the width of the stripe-shaped
[0038]
On the other hand, simultaneously with the continuous movement of the
[0039]
The present invention includes a charged
[0040]
In the embodiment of the present invention, a quadrupole magnetic deflecting device is used as the
[0041]
Example 1
One specific embodiment of the present invention using the apparatus of FIG. 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 explains the outline of the pattern inspection by the position correction control of the present invention. In FIG. 4, assuming that the
[0042]
When α is small, the main deflection device 26 (see FIG. 1) deflects the
[0043]
On the other hand, the
[0044]
As shown in FIG. 6A, the
[0045]
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the
[0046]
(Example 2)
Another specific embodiment of the present invention using the apparatus of FIG. 1 will be described with reference to the drawings. In the case of the first embodiment, the
[0047]
In this case, this problem can be solved by providing the
[0048]
In FIG. 5, the
[0049]
When α is large, the
[0050]
On the other hand, in the
[0051]
In the above embodiments, an electron beam generator is used as the charged particle generator, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that an ion beam generator can be used. .
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, position correction control over a wide range can be performed with high accuracy while minimizing the influence of electrical noise in pattern inspection using both deflection of charged particle beams and continuous stage movement. become.
[0053]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an outline of a position correction control mechanism in the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining stage movement in position correction control;
FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of pattern inspection by position correction control according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining an outline of pattern inspection by position correction control according to the present invention;
FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between deflection signal waveforms of a main deflection device and an auxiliary deflection device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mirror body, 2 ... Electron generator, 3 ... Convergence apparatus, 4 ... Deflection apparatus, 5 ... Convergence apparatus, 6 ... ExB deflection apparatus, 7 ... Reflection plate, 8 ... Detection apparatus, 9 ... Electron beam, 10 ...
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