JP4176131B2 - 荷電ビーム装置および荷電粒子検出方法 - Google Patents
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荷電ビームを発生させて試料に照射する荷電ビーム出射手段と、
前記荷電ビームを縮小させる縮小手段と、
前記荷電ビームを偏向して前記試料の表面を走査する偏向手段と、
前記荷電ビームの照射を受けて前記試料から発生する荷電粒子を検出する荷電粒子検出手段であって、その荷電粒子検出面が前記荷電ビームの光軸に対してほぼ平行になるように配置される第1の荷電粒子検出手段と、
前記縮小手段と前記試料との間に配設され、前記荷電ビームの照射を受けて前記試料から発生する荷電粒子を検出する第2の荷電粒子検出手段と、
前記荷電ビームの前記試料への入射速度を減速させるリターディング電位が外部の電源から前記試料へ印加されるときに前記第1の荷電粒子検出手段が選択され、前記試料へ前記リターディング電位が印加されないときに前記第2の荷電粒子検出手段が選択されるように、前記第1の荷電粒子検出手段と前記第2の荷電粒子検出手段とを選択的に切り換える荷電粒子検出制御部と、
を備え、
前記縮小手段は、複数の電極を有する静電レンズを含み、前記複数の電極のうち前記試料側に位置する電極の内径が前記荷電ビーム出射手段側に位置する電極の内径よりも大きく、前記複数の電極のうち前記試料に最も近い位置に配設された電極は、その内壁が前記試料に向けて逆テーパ形状を有するように形成されることを特徴とする、
荷電ビーム装置が提供される。
荷電ビームを発生させて試料に照射する荷電ビーム出射手段と、前記荷電ビームを第1の電界により縮小させる第1の縮小手段と、前記第1の縮小手段により縮小した前記荷電ビームを磁界または第2の電界によりさらに縮小させて前記試料に結像させる第2の縮小手段と、前記荷電ビームを偏向して前記試料を走査する偏向手段と、を備え、前記第1の縮小手段は、複数の電極を有する静電レンズを含み、前記複数の電極のうち前記試料側に位置する電極の内径が前記荷電ビーム出射手段側に位置する電極の内径よりも大きく、前記複数の電極のうち前記試料に最も近い位置に配設された電極は、その内壁が前記試料に向けて逆テーパ形状を有するように形成され、前記荷電ビームの前記試料への入射速度を減速させるリターディング電位を前記試料に印加する外部電源に接続可能な荷電ビーム装置に用いられ、前記荷電ビームの照射を受けて前記試料から発生する荷電粒子を検出する方法であって、
前記リターディング電位を前記試料に印加するときは、前記第1の縮小手段と前記第2の縮小手段との間で前記荷電粒子を検出し、
前記リターディング電位を前記試料に印加しないときは、前記第2の縮小手段と前記試料との間で前記荷電粒子を検出する、
荷電粒子検出方法が提供される。
図1は、本発明にかかる荷電ビーム装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。同図に示す電子ビーム描画システム1は、電子光学系と制御部とXYステージ19とを備える。
図7は、本発明にかかる荷電ビーム装置の第2の実施の形態の要部を示すブロック図であり、また、図8は、図7に示す電子ビーム描画システム3が備えるX−Yステージ19の平面図である。
上述した荷電粒子の検出方法を半導体装置の製造工程に用いることにより、高い効率で荷電粒子を検出でき、基板表面の画像を高品質で取得することができるので、短いTAT(Turn Around Time)でかつ高い歩留まりで半導体装置を製造することができる。
7 縮小レンズの像面位置
9a,9b クロスオーバ
11 電子銃
13 第1アパーチャ
15 照明レンズ
17 第1成形偏向器
19 X−Yステージ
21 第2成形偏向器
31,33,35,244 MCP検出器
31a,32a,33a,35a 検出面
39,41〜43 ビーム調整試料
39a〜39c,41a〜41c,42a〜42c,43a〜43c ビーム調整用パターン
45,47,49 支持部
51〜56,249 電源
63,64 縮小レンズ
65,66,265 対物レンズ
80 制御コンピュータ
83 電子検出器コントローラ
89 成形アパーチャ(セルアパーチャ)
93 副偏向器
95 主偏向器
95’ プリ主偏向器
97 ポスト主偏向器
99 レーザ変位センサ
141,143,145,147 電子ビーム調整/検出ユニット
245 金属製筒体
CA テーパ角
EB 電子ビーム
Esa,Esb 二次電子軌道
Ha〜He 開口
ID1,ID3,ID5,ID7,ID9 電極内径
SW スイッチ
W ウェーハ
Claims (3)
- 荷電ビームを発生させて試料に照射する荷電ビーム出射手段と、
前記荷電ビームを縮小させる縮小手段と、
前記荷電ビームを偏向して前記試料の表面を走査する偏向手段と、
前記荷電ビームの照射を受けて前記試料から発生する荷電粒子を検出する荷電粒子検出手段であって、その荷電粒子検出面が前記荷電ビームの光軸に対してほぼ平行になるように配置される第1の荷電粒子検出手段と、
前記縮小手段と前記試料との間に配設され、前記荷電ビームの照射を受けて前記試料から発生する荷電粒子を検出する第2の荷電粒子検出手段と、
前記荷電ビームの前記試料への入射速度を減速させるリターディング電位が外部の電源から前記試料へ印加されるときに前記第1の荷電粒子検出手段が選択され、前記試料へ前記リターディング電位が印加されないときに前記第2の荷電粒子検出手段が選択されるように、前記第1の荷電粒子検出手段と前記第2の荷電粒子検出手段とを選択的に切り換える荷電粒子検出制御部と、
を備え、
前記縮小手段は、複数の電極を有する静電レンズを含み、前記複数の電極のうち前記試料側に位置する電極の内径が前記荷電ビーム出射手段側に位置する電極の内径よりも大きく、前記複数の電極のうち前記試料に最も近い位置に配設された電極は、その内壁が前記試料に向けて逆テーパ形状を有するように形成されることを特徴とする、
荷電ビーム装置。 - 前記第1の荷電粒子検出手段の検出面には、前記荷電粒子を引き込むための電位が印加されないことを特徴とする請求項1に記載の荷電ビーム装置。
- 荷電ビームを発生させて試料に照射する荷電ビーム出射手段と、前記荷電ビームを第1の電界により縮小させる第1の縮小手段と、前記第1の縮小手段により縮小した前記荷電ビームを磁界または第2の電界によりさらに縮小させて前記試料に結像させる第2の縮小手段と、前記荷電ビームを偏向して前記試料を走査する偏向手段と、を備え、前記第1の縮小手段は、複数の電極を有する静電レンズを含み、前記複数の電極のうち前記試料側に位置する電極の内径が前記荷電ビーム出射手段側に位置する電極の内径よりも大きく、前記複数の電極のうち前記試料に最も近い位置に配設された電極は、その内壁が前記試料に向けて逆テーパ形状を有するように形成され、前記荷電ビームの前記試料への入射速度を減速させるリターディング電位を前記試料に印加する外部電源に接続可能な荷電ビーム装置に用いられ、前記荷電ビームの照射を受けて前記試料から発生する荷電粒子を検出する方法であって、
前記リターディング電位を前記試料に印加するときは、前記第1の縮小手段と前記第2の縮小手段との間で前記荷電粒子を検出し、
前記リターディング電位を前記試料に印加しないときは、前記第2の縮小手段と前記試料との間で前記荷電粒子を検出する、
荷電粒子検出方法。
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