JP4206296B2 - Pattern evaluation method and device manufacturing method using the method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は最小線幅0.1μm以下の線で形成されるパターンを有する試料の評価を高精度および高スループットで行なう方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ウェーハに負電圧を印加すると高分解能の電子線を試料上に照射可能であることは公知である。さらに、マルチビームを用いて高スループット化した欠陥検査方法も公知であり、また、ウェーハを静電チャックで固定する技術も公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウェーハに負電圧を印加して、しかも静電チャックを動作させる具体的な方法は確立していなかった。また、ロードおよびアンロードと電圧印加のタイミングとの関係については定説が無かった。特に問題となっていたのは、ワーキングチャンバ(試料室)内を真空状態に保持するためのゲートバルブを開閉する際の振動によって、ウェーハのロード位置の精度に悪影響が生じること、及び、静電チャックは、ウェーハを取り外す信号を与えられてから完全にはずれる(フリーになる)までに一定以上の時間がかかるということであった。さらに、ウェーハに対して負電圧をON、OFFする時に大きいスルーレートで電圧をON、OFFすると、層によってはトランジスタを破壊するおそれがあるという問題点があった。本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、ゲートバルブ作動時の振動が、ウェーハをロードする際の精度に悪影響を与えず、ウェーハのデバイスを破壊させることなく、静電チャックを安全かつ迅速に取り外すことのできる、パターン評価方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切るゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、試料を固定するために試料室内に設けられた静電チャックと、試料に印加するための負電圧電源とを有する装置において、ゲートバルブを開き、搬送アームを用いて試料を予備室内から取り出し、ゲートバルブを通して試料室内の静電チャックに載せるステップと、
b.静電チャックの電極が接地あるいは所定の電圧が印加されている状態で、試料に負電圧を印加して静電チャックに固定するステップと、
c.試料が静電チャックに固定された後、搬送アームを試料室からゲートバルブを通して予備室側へ引き出すステップと、
d.ゲートバルブを閉じるステップと、
e.ゲートバルブを閉じる時に生じた振動が十分小さくなった後に、試料に電子線を照射し、バターン評価を開始するステップと、
から成り、bのステップはdのステップより先行することを特徴とするパターン評価方法が提供される。
【0005】
また本発明によればさらに、
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切るゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、試料を固定するために試料室内のステージ上に設けられた静電チャックと、試料に印加するための負電圧電源とを有する装置において、試料に負電圧を印加することにより静電チャック上に固定された試料に電子線を照射し、2次電子を検出してパターンの評価を行なうステップと、
b.試料の評価が終了した後、電子線を偏向器で偏向させて試料面に来ないようにブランキングするステップと、
c.試料をアンロードする位置までステージを移動するステップと、
d.試料に印加されている負電圧を切るステップと、
e.ゲートバルブを開け、搬送アームを予備室から試料室内へ入れ、試料を試料室から取り出すステップと、
f.次に評価する試料を予備室から取り出して試料室内の静電チャック上に載せるステップと、
を有することを特徴とするパターン評価方法も提供される。
【0006】
また本発明によればさらに、
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切る第1のゲートバルブと、予備室と大気室とを仕切る第2のゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、を有する装置において、試料室内の試料に電子線を照射し、2次電子を検出してパターン評価を行なうステップと、
b.パターン評価中のストライプの評価が終了後、ステージの移動を一時停止するステップと、
c.評価済の試料を大気室に取り出す前に予備室を大気圧にするステップと、
d.第2のゲートバルブを開き、評価済の試料を大気室に取り出すステップと、
e.次に評価する試料を予備室に搬入するステップと、
f.第2のゲートバルブを閉じ、予備室を排気するステップと、
g.予備室の真空度がほぼ一定になるのを確認するステップと、
h.評価中の試料について次に評価するストライプから評価を開始するステップと、
を有することを特徴とするパターン評価方法も提供される。
【0007】
上記のいずれかに記載のパターン評価方法において、単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された上記電子線を複数の開口で分離し、この複数の開口の縮小像を試料面上に照射し、分離された複数の電子線を一軸方向に走査する一方で試料台をストライプに沿って連続移動させることによりパターン評価が行われ、上記開口の縮小像をストライプの長手方向の軸に投影したときの像間隔はすべて等しくなるようにすることができる。
【0008】
あるいはまた、上記のいずれかに記載のパターン評価方法において、上記電子線を、単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された後に線状の開口で帯状のビームに成形し、この帯状のビームを試料上に結像させ、該帯状のビームを自身に直角な方向に電気的に走査する一方で試料台を帯状ビームに平行な方向に連続移動させながらパターン評価を行なうようにしてもよい。
【0009】
また本発明によればさらに、上記のいずれかに記載された評価方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法も提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態を説明する図である。ワーキングチャンバ(試料室)1内で電子線を照射してウェーハ5上のパターンの評価が行なわれる。予備室2にはロボット6が置かれている。ロボット6は、もう一つの予備室3でプリアライメントされたウェーハ5を取り出し、ワーキングチャンバ1内にロードする。これらの予備室2,3間および予備室2とワーキングチャンバ1との間は、それぞれゲートバルブ9及び8で仕切られ、大気と予備室3との間もゲートバルブ13で仕切られている。ロボット6のロードアーム(搬送アーム)7には、ウェーハ5の裏面に部分的に接する静電チャック(図示せず)が取り付けられている。ウェーハ5のロードおよびアンロードは次の手順で行なわれる。
【0011】
1.予備室内3を高真空になるまで排気し、ゲートバルブ9を開ける。
【0012】
2.ロボット6のロードアーム7に取り付けられた静電チャックでウェーハ5をチャックし、予備室2へ持ち込む。
【0013】
3.ゲートバルブ9を閉める。
【0014】
4.ゲートバルブ8を開け、ウェーハ5をワーキングチャンバ1内に持ち込み、ロード位置にあるステージ(試料台)4に取り付けられている静電チャック10の上に載せる。ステージ4上に移されたウェーハ5とウェーハ5を載せている静電チャック10とに、制御電源11、12からそれぞれ電圧を印加する。電圧の印加は、図2(b)に示したように行われる。まず静電チャック10に、T0の時刻からT1の時刻まで点線24で示したようにゼロから+3kvまで上昇する電圧を印加させる。
【0015】
5.静電チャック10に加わる電圧が3kvになると、ウェーハ5は静電チャック10に吸着される(時刻T1)。
【0016】
6.静電チャック10に印加される電圧はその後、点線24で示すように、時刻T1から時刻T2までの間に+3kvから−1kvまで減小され、時刻T2以降は−1kvの電圧で一定になるよう制御される。一方、ウェーハ5には、実線23で示すように、時刻T1の時点から、ゆっくりした傾斜で大きくなる負の電圧を印加してゆく。時刻T2で−4kvになると、それ以降は−4kvで一定となるように制御される。したがって、時刻T1以降、静電チャック10とウェーハ5との間には、常に3kvの電圧差が印加され続けている。時刻T2以後、ロードアーム7に取り付けられた静電チャックをウェーハ5から外し、ロードアーム7をゲートバルブ8を通して予備室2へと引き出す。
【0017】
7.ゲートバルブ8を閉じる。
このように、5のステップより7のステップを後にすることにより、ゲートバルブ8を閉める時にはウェーハ5は既に静電チャック10に吸着されていることになる。したがって、ゲートバルブ8の閉動作による振動が発生しても、ウェーハ5と静電チャック10と間の相対位置がずれてしまい、プリアライメントを行なった結果が損なわれるようなことはない。
【0018】
8.ゲートバルブ8の振動が十分治まった後に、ウェーハ5の評価を始める。
【0019】
9.一枚のウェーハの評価中に新しいウェーハを予備室に入れる場合には、評価中のストライプの評価が終了するのを待ってから、ゲートバルブの動作を始めるようにする。
【0020】
10.予備室3に窒素ガスを1気圧になるまで入れる。
【0021】
11.ゲートバルブ13を開け、新しいウェーハを入れる。
【0022】
12.ゲートバルブ13を閉じ、予備室3を排気する。予備室3はウェーハ一枚とロードアーム7とが辛うじて入る程度の小体積の部屋なので、排気は数分間で完了する。
【0023】
13.真空度が良くなり、真空度の変化率があらかじめ決められた値以下になったら、新しいウェーハのプリアライメントと、評価を中断していたウェーハの評価とを行なう。
【0024】
14.ウェーハの評価が終了すると、図3の偏向器49に、ビームが偏向されるような電圧を印加する。その結果、電子ビームは光軸から外れて偏向され、NA開口51で吸収され、試料41には照射されなくなる。(図3の説明は後で行なう。)
【0025】
15.ウェーハがアンロード可能となる位置までステージを動させる。
【0026】
16.静電チャック10の電圧と減速電界発生用の電源による電圧とをゆるやかに0vにする。図2(a)のタイムチャートに点線22で示すように、静電チャック10の電圧は、時刻t1から時刻t2にかけて−1kvから0vまでにされる。ウェーハ5に電圧を印加する減速電界発生用の電源による電圧も、図2(a)のタイムチャートに実線21で示すように、時刻t1から時刻t2にかけて−4kvから0vまでにされる。
【0027】
17.ゲートバルブ8を開け、ウェーハ5を取り出す。
(ゲートバルブ8を開けている間に、静電チャック10からウェーハ5が完全に外し得る状態となり、ウェーハ5は安全に取り出すことができる。)
【0028】
18.ゲートバルブ9を開け、評価済のウェーハ5を予備室3へ出す。
【0029】
19.予備室3にあらかじめ入れてある次のウェーハをワーキングチャンバ1に入れる準備をする。
【0030】
20.ステップ2に戻り、以下ステップ2〜ステップ19を繰り返す。
図3は、上述した本発明の評価方法で使われる電子線装置の電子光学系の概略図である。単一の電子銃31の単一の電子線放出領域から放出された電子線は、コンデンサレンズ32によって収束された後、複数の開口を有するマルチ開口板33によって複数のビームに分離され、NA開口51を通過し、縮小レンズ34によって縮小される。複数の開口の縮小像が、対物レンズ40を通してウェーハ等の試料41上に照射されることになる。符号35は第1の走査用静電偏向器、36はE×B用プリ偏向器、37はE×B用電磁偏向器、38はE×B用静電偏向器、39は第2の走査用静電偏向器である。分離された複数の電子線を一軸方向に走査する一方で、試料41を載せた試料台をストライプに沿って連続移動させることにより、試料41上のパターンの評価が行われる。試料41上に照射される複数の開口の縮小像は、ストライプの長手方向の軸に投影したときの像間隔がすべて等しくなるようになされている。
【0031】
なお、マルチ開口板33に代えて、線状の開口を有する部材を配置し、電子線を帯状のビームに成形するようにしてもよい。この場合、帯状のビームは試料41上に帯状に結像される。パターン評価時には、帯状のビームを自身に直角な方向に電気的に走査する一方で、試料41を載せた試料台を帯状ビームに平行な方向に連続移動させる。
【0032】
照射された試料41上の複数の点から放出された二次電子は、二次電子主光線軌道42に沿って進み、対物レンズ40の電界に引かれて細く集束される。二次電子は、E×B用電磁偏向器37およびE×B用静電偏向器38により偏向され、一次電子線から分離されて二次光学系へ入射する。拡大レンズ43,44を通過した二次電子は、マルチチャネルプレート(MCP)45でそれぞれのビームが独立して増倍され、裏面の近傍に設けられたマルチアノード46で吸収され、抵抗によって電気信号に変換される。電気信号は、マルチ増幅器およびマルチA/Dコンバータ47を経て画像形成回路48へと送られる。
【0033】
次に、本発明に係わる半導体デバイスの製造方法の実施の形態の例を説明する。
【0034】
図4は、本発明に係わる半導体デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。この例の製造方法は以下の各主工程を含む。
▲1▼ウェーハを製造するウェーハ製造工程(又はウェーハを準備するウェーハ準備工程)400
▲2▼露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程(又はマスクを準備するマスク準備工程)401
▲3▼ウェーハに必要な加工処理を行うウェーハプロセッシング工程402
▲4▼ウェーハ上に形成されたチップを1個ずつ切り出し、動作可能にならしめるチップ組立工程403
▲5▼できたチップを検査するチップ検査工程404
なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程からなっている。
【0035】
これらの主工程の中で、半導体のデバイスの性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェーハプロセッシング工程である。この工程では、設計された回路パターンをウェーハ上に順次積層し、メモリやMPUとして動作するチップを多数形成する。このウェーハプロセッシング工程は以下の各工程を含む。
▲1▼絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、あるいは電極部を形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程(CVDやスパッタリング等を用いる)
▲2▼この薄膜層やウェーハ基板を酸化する酸化工程
▲3▼薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するためのマスク(レチクル)を用いてレジストのパターンを形成するリソグラフィー工程
▲4▼レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエッチング工程(例えばドライエッチング技術を用いる)
▲5▼イオン・不純物注入拡散工程
▲6▼レジスト剥離工程
▲7▼さらに加工されたウェーハを検査する検査工程
なお、ウェーハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造する。
【0036】
図5は、図4のウェーハプロセッシング工程の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャートである。このリソグラフィー工程は以下の工程を含む。
▲1▼前段の工程で回路パターンが形成されたウェーハ上にレジストをコートするレジスト塗布工程500
▲2▼レジストを露光する露光工程501
▲3▼露光されたレジストを現像してレジストのパターンを得る現像工程502
▲4▼現像されたレジストパターンを安定化させるためのアニール工程503
以上の半導体デバイス製造工程、ウェーハプロセッシング工程、リソグラフィー工程については、周知のものであり、これ以上の説明を要しないであろう。
【0037】
上記▲7▼の検査工程に本発明に係る欠陥検査方法、欠陥検査装置を用いると、微細なパターンを有する半導体デバイスでも、スループットよく検査ができるので、全数検査が可能となり、製品の歩留まり向上、欠陥製品の出荷防止が可能となる。
【0038】
【発明の効果】
マルチビームを利用した電子線装置を用いて本発明のパターン評価方法を行えば、評価のスループットを増加できるので高スループットの評価ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のパターン評価方法で用いられる装置の概略平面図。
【図2】 静電チャックおよびウェーハに与えられる減速電界用電圧の印加タイムチャートであり、(a)はウェーハをアンロードするときのもの、(b)はウェーハをロードするときのものである。
【図3】 本発明の評価方法で使われる電子線装置の電子光学系の概略図。
【図4】 デバイス製造プロセスのフローチャート。
【図5】 リソグラフィ工程のフローチャートである。
【主要部分の符号の説明】
1:試料室
2、3:予備室
4:ステージ(試料台)
5:ウェーハ(試料)
6:ロボット
7:ロードアーム(搬送アーム)
8:ゲートバルブ
9:ゲートバルブ
10:静電チャック
11、12:制御電源
13:ゲートバルブ
21: ウェーハ解放時に減速電界電圧を0に戻すタイムチャートを示す線
22: ウェーハ解放時に静電チャック電圧を0に戻すタイムチャートを示す線
23: ウェーハ吸着時に減速電界電圧を印加するタイムチャートを示す線
24: ウェーハ吸着時に静電チャック電圧を印加するタイムチャートを示す線
31: 電子銃
32: コンデンサレンズ
33: マルチ開口板
34: 縮小レンズ
35: 第1の走査用静電偏向器
36: E×B用プリ偏向器
37: E×B用電磁偏向器
38: E×B用静電偏向器
39: 第2の走査用静電偏向器
40: 対物レンズ
41: 試料
42: 二次電子主光線軌道
43、44: 拡大レンズ
45: MCP
46: マルチアノード
47: マルチ増幅器およびマルチA/Dコンバータ
48: 画像形成回路
49: 偏向器
50: 偏向器
51: NA開口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for evaluating a sample having a pattern formed by a line having a minimum line width of 0.1 μm or less with high accuracy and high throughput.
[0002]
[Prior art]
It is known that a high-resolution electron beam can be irradiated onto a sample when a negative voltage is applied to the wafer. Furthermore, a defect inspection method with a high throughput using a multi-beam is also known, and a technique for fixing a wafer with an electrostatic chuck is also known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a specific method for applying a negative voltage to the wafer and operating the electrostatic chuck has not been established. There was no established theory regarding the relationship between loading and unloading and the timing of voltage application. In particular, the problem was that the vibration at the time of opening and closing the gate valve for keeping the working chamber (sample chamber) in a vacuum state adversely affects the accuracy of the wafer loading position, and electrostatic The chuck was that it took a certain amount of time to be completely released (free) after being given a signal to remove the wafer. Further, there is a problem that, when the negative voltage is turned on / off with respect to the wafer, if the voltage is turned on / off at a large slew rate, the transistor may be destroyed depending on the layer. The present invention has been made in view of these problems. The vibration during the operation of the gate valve does not adversely affect the accuracy when loading the wafer, and the electrostatic chuck can be safely operated without destroying the wafer device. Another object of the present invention is to provide a pattern evaluation method that can be quickly removed.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, according to the present invention,
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber for pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading the sample, a gate valve for partitioning the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber for transporting the sample In a device having a transport arm, an electrostatic chuck provided in the sample chamber for fixing the sample, and a negative voltage power source for applying to the sample, the gate valve is opened, and the sample is preliminarily prepared using the transport arm. Taking it out of the chamber and placing it on the electrostatic chuck in the sample chamber through the gate valve;
b. In a state where the electrode of the electrostatic chuck is grounded or a predetermined voltage is applied, applying a negative voltage to the sample and fixing it to the electrostatic chuck;
c. After the sample is fixed to the electrostatic chuck, the step of pulling the transfer arm from the sample chamber through the gate valve to the preliminary chamber side;
d. Closing the gate valve;
e. Irradiating the sample with an electron beam after vibration generated when the gate valve is closed is sufficiently small, and starting a pattern evaluation;
A pattern evaluation method is provided in which the step b is preceded by the step d.
[0005]
Also according to the invention,
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber for pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading the sample, a gate valve for partitioning the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber for transporting the sample In a device having a transport arm, an electrostatic chuck provided on a stage in the sample chamber for fixing the sample, and a negative voltage power source for applying the sample to the sample, a static voltage is applied to the sample by applying a negative voltage to the sample. Irradiating a sample fixed on the electric chuck with an electron beam, detecting secondary electrons and evaluating a pattern;
b. After the evaluation of the sample is completed, a step of deflecting the electron beam with a deflector and blanking so as not to come to the sample surface;
c. Moving the stage to a position to unload the sample;
d. Cutting off the negative voltage applied to the sample;
e. Opening the gate valve, placing the transfer arm from the preliminary chamber into the sample chamber, and removing the sample from the sample chamber;
f. Next, removing the sample to be evaluated from the preliminary chamber and placing it on the electrostatic chuck in the sample chamber;
There is also provided a pattern evaluation method characterized by comprising:
[0006]
Also according to the invention,
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber that performs pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading a sample, a first gate valve that partitions the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber and an atmospheric chamber are partitioned. In an apparatus having a second gate valve and a transfer arm provided in a preliminary chamber for transferring a sample, the sample in the sample chamber is irradiated with an electron beam, and secondary electrons are detected to perform pattern evaluation. Steps,
b. A step of temporarily stopping the movement of the stage after the evaluation of the stripe under pattern evaluation is completed;
c. Bringing the preparatory chamber to atmospheric pressure before removing the evaluated sample into the atmospheric chamber;
d. Opening the second gate valve and taking the evaluated sample into the atmospheric chamber;
e. Next, carry the sample to be evaluated into the preliminary chamber;
f. Closing the second gate valve and evacuating the reserve chamber;
g. A step of confirming that the degree of vacuum in the preliminary chamber is substantially constant;
h. Starting the evaluation from the stripe to be evaluated next for the sample under evaluation;
There is also provided a pattern evaluation method characterized by comprising:
[0007]
In the pattern evaluation method according to any one of the above, the electron beam emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun is separated by a plurality of openings, and a reduced image of the plurality of openings is displayed on the sample surface. Pattern evaluation is performed by continuously moving the sample stage along the stripe while scanning a plurality of separated electron beams in a uniaxial direction, and a reduced image of the opening is formed on the longitudinal axis of the stripe. All of the image intervals when projected onto can be made equal.
[0008]
Alternatively, in the pattern evaluation method according to any one of the above, the electron beam is emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun and then shaped into a belt-like beam at a linear opening, This strip-shaped beam is imaged on the sample, and the strip-shaped beam is electrically scanned in a direction perpendicular to itself, while the sample stage is continuously moved in a direction parallel to the strip-shaped beam to perform pattern evaluation. May be.
[0009]
According to the present invention, there is further provided a device manufacturing method characterized by using any of the evaluation methods described above.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. The pattern on the wafer 5 is evaluated by irradiating an electron beam in the working chamber (sample chamber) 1. A robot 6 is placed in the spare room 2. The robot 6 takes out the wafer 5 pre-aligned in another spare chamber 3 and loads it into the working chamber 1. The spare chambers 2 and 3 and the spare chamber 2 and the working chamber 1 are partitioned by gate valves 9 and 8, respectively, and the atmosphere and the spare chamber 3 are also partitioned by a gate valve 13. An electrostatic chuck (not shown) that partially contacts the back surface of the wafer 5 is attached to the load arm (transfer arm) 7 of the robot 6. The loading and unloading of the wafer 5 is performed according to the following procedure.
[0011]
1. The preliminary chamber 3 is evacuated to a high vacuum, and the gate valve 9 is opened.
[0012]
2. The wafer 5 is chucked by an electrostatic chuck attached to the load arm 7 of the robot 6 and brought into the spare chamber 2.
[0013]
3. The gate valve 9 is closed.
[0014]
4). The gate valve 8 is opened, the wafer 5 is brought into the working chamber 1 and placed on the electrostatic chuck 10 attached to the stage (sample stage) 4 at the load position. Voltages are respectively applied from the control power supplies 11 and 12 to the wafer 5 transferred onto the stage 4 and the electrostatic chuck 10 on which the wafer 5 is mounted. The application of voltage is performed as shown in FIG. First, a voltage rising from zero to +3 kv is applied to the electrostatic chuck 10 as indicated by the dotted line 24 from the time T 0 to the time T 1 .
[0015]
5. When the voltage applied to the electrostatic chuck 10 reaches 3 kv, the wafer 5 is attracted to the electrostatic chuck 10 (time T 1 ).
[0016]
6). Thereafter, the voltage applied to the electrostatic chuck 10 is reduced from +3 kv to −1 kv from time T 1 to time T 2 as indicated by a dotted line 24, and is constant at a voltage of −1 kv after time T 2. It is controlled to become. On the other hand, the wafer 5, as shown by the solid line 23, from the point of time T 1, slide into applying a negative voltage increases in slope slow. When it reaches −4 kv at time T 2 , it is controlled to be constant at −4 kv thereafter. Therefore, after time T 1 , a voltage difference of 3 kv is constantly applied between the electrostatic chuck 10 and the wafer 5. After time T 2 , the electrostatic chuck attached to the load arm 7 is removed from the wafer 5, and the load arm 7 is pulled out to the preliminary chamber 2 through the gate valve 8.
[0017]
7). The gate valve 8 is closed.
As described above, by performing the step 7 after the step 5, the wafer 5 is already attracted to the electrostatic chuck 10 when the gate valve 8 is closed. Therefore, even if vibration due to the closing operation of the gate valve 8 occurs, the relative position between the wafer 5 and the electrostatic chuck 10 is shifted, and the result of the pre-alignment is not impaired.
[0018]
8). After the vibration of the gate valve 8 is sufficiently cured, the evaluation of the wafer 5 is started.
[0019]
9. When a new wafer is put into the spare chamber during the evaluation of one wafer, the gate valve operation is started after waiting for the evaluation of the stripe under evaluation to be completed.
[0020]
10. Nitrogen gas is put into the preliminary chamber 3 until 1 atm.
[0021]
11. Open the gate valve 13 and insert a new wafer.
[0022]
12 The gate valve 13 is closed and the preliminary chamber 3 is evacuated. Since the spare chamber 3 is a small-volume chamber in which a single wafer and the load arm 7 can barely enter, the evacuation is completed within a few minutes.
[0023]
13. When the degree of vacuum improves and the rate of change in the degree of vacuum falls below a predetermined value, pre-alignment of a new wafer and evaluation of a wafer whose evaluation has been interrupted are performed.
[0024]
14 When the evaluation of the wafer is completed, a voltage that deflects the beam is applied to the deflector 49 in FIG. As a result, the electron beam is deflected off the optical axis, absorbed by the NA opening 51, and is not irradiated on the sample 41. (Description of FIG. 3 will be made later.)
[0025]
15. The stage is moved to a position where the wafer can be unloaded.
[0026]
16. The voltage of the electrostatic chuck 10 and the voltage generated by the power source for generating a deceleration electric field are gradually set to 0v. As shown by the dotted line 22 in the time chart of FIG. 2A, the voltage of the electrostatic chuck 10 is set from −1 kv to 0 v from time t 1 to time t 2 . The voltage from the power source for generating a deceleration electric field for applying a voltage to the wafer 5 is also set from -4 kv to 0 v from time t 1 to time t 2 as indicated by the solid line 21 in the time chart of FIG.
[0027]
17. The gate valve 8 is opened and the wafer 5 is taken out.
(While opening the gate valve 8, the wafer 5 can be completely removed from the electrostatic chuck 10, and the wafer 5 can be taken out safely.)
[0028]
18. The gate valve 9 is opened, and the evaluated wafer 5 is taken out to the preliminary chamber 3.
[0029]
19. Preparations are made to put the next wafer, which has been put in the preliminary chamber 3, into the working chamber 1.
[0030]
20. Returning to step 2, the following steps 2 to 19 are repeated.
FIG. 3 is a schematic diagram of the electron optical system of the electron beam apparatus used in the evaluation method of the present invention described above. An electron beam emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun 31 is converged by a condenser lens 32 and then separated into a plurality of beams by a multi-aperture plate 33 having a plurality of apertures, and an NA aperture. 51, and is reduced by the reduction lens 34. Reduced images of a plurality of apertures are irradiated onto the sample 41 such as a wafer through the objective lens 40. Reference numeral 35 denotes a first scanning electrostatic deflector, 36 denotes an E × B pre-deflector, 37 denotes an E × B electromagnetic deflector, 38 denotes an E × B electrostatic deflector, and 39 denotes a second scanning. Electrostatic deflector. While scanning the plurality of separated electron beams in the uniaxial direction, the pattern on the sample 41 is evaluated by continuously moving the sample stage on which the sample 41 is placed along the stripe. The reduced images of the plurality of apertures irradiated on the sample 41 are configured such that the image intervals when projected onto the longitudinal axis of the stripe are all equal.
[0031]
Instead of the multi-aperture plate 33, a member having a linear opening may be arranged to shape the electron beam into a belt-like beam. In this case, the band-shaped beam is imaged on the sample 41 in a band shape. At the time of pattern evaluation, while the band-shaped beam is electrically scanned in a direction perpendicular to itself, the sample stage on which the sample 41 is placed is continuously moved in a direction parallel to the band-shaped beam.
[0032]
Secondary electrons emitted from a plurality of points on the irradiated sample 41 travel along the secondary electron principal ray trajectory 42 and are attracted by the electric field of the objective lens 40 and are finely focused. The secondary electrons are deflected by the E × B electromagnetic deflector 37 and the E × B electrostatic deflector 38, separated from the primary electron beam, and incident on the secondary optical system. Secondary electrons that have passed through the magnifying lenses 43 and 44 are each multiplied by a multi-channel plate (MCP) 45, and are absorbed by a multi-anode 46 provided near the back surface. Is converted to The electric signal is sent to the image forming circuit 48 via the multi-amplifier and multi-A / D converter 47.
[0033]
Next, an example of an embodiment of a semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be described.
[0034]
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a semiconductor device manufacturing method according to the present invention. The manufacturing method of this example includes the following main steps.
(1) Wafer manufacturing process for manufacturing a wafer (or wafer preparation process for preparing a wafer) 400
(2) Mask manufacturing process (or mask preparation process for preparing a mask) 401 for manufacturing a mask used for exposure 401
(3) Wafer processing step 402 for performing necessary processing on the wafer
(4) Chip assembly process 403 for cutting chips formed on the wafer one by one and making them operable
(5) Chip inspection process 404 for inspecting the completed chip
Each process further includes several sub-processes.
[0035]
Among these main processes, the main process that has a decisive influence on the performance of semiconductor devices is the wafer processing process. In this process, designed circuit patterns are sequentially stacked on a wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps.
(1) A thin film forming process for forming a dielectric thin film to be an insulating layer, a wiring portion, or a metal thin film for forming an electrode portion (using CVD, sputtering, etc.)
(2) Oxidation process for oxidizing the thin film layer and the wafer substrate (3) Lithography process for forming a resist pattern using a mask (reticle) for selectively processing the thin film layer and the wafer substrate, etc. (4) Resist Etching process that processes thin film layers and substrates according to patterns (eg, using dry etching technology)
(5) Ion / impurity implantation diffusion process (6) Resist stripping process (7) Inspection process for inspecting further processed wafers The wafer processing process is repeated as many times as necessary to produce semiconductor devices that operate as designed. To do.
[0036]
FIG. 5 is a flowchart showing a lithography process that forms the core of the wafer processing process of FIG. This lithography process includes the following steps.
(1) Resist coating process 500 for coating a resist on a wafer on which a circuit pattern has been formed in the preceding process.
(2) Exposure step 501 for exposing the resist
(3) Development step 502 of developing the exposed resist to obtain a resist pattern
(4) Annealing step 503 for stabilizing the developed resist pattern
The above semiconductor device manufacturing process, wafer processing process, and lithography process are well known and will not require further explanation.
[0037]
When the defect inspection method and the defect inspection apparatus according to the present invention are used in the inspection process of (7) above, even a semiconductor device having a fine pattern can be inspected with high throughput, so that 100% inspection can be performed and the yield of products can be improved. It is possible to prevent shipment of defective products.
[0038]
【The invention's effect】
If the pattern evaluation method of the present invention is performed using an electron beam apparatus using a multi-beam, the evaluation throughput can be increased, so that a high throughput can be evaluated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an apparatus used in a pattern evaluation method of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are application time charts of a voltage for a decelerating electric field applied to the electrostatic chuck and the wafer, wherein FIG. 2A is a diagram when unloading the wafer, and FIG. 2B is a diagram when loading the wafer;
FIG. 3 is a schematic diagram of an electron optical system of an electron beam apparatus used in the evaluation method of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a device manufacturing process.
FIG. 5 is a flowchart of a lithography process.
[Explanation of main part codes]
1: Sample chamber 2, 3: Preliminary chamber 4: Stage (sample stage)
5: Wafer (sample)
6: Robot 7: Load arm (transfer arm)
8: Gate valve 9: Gate valve 10: Electrostatic chuck 11, 12: Control power supply 13: Gate valve 21: Line 22 showing a time chart for returning the deceleration electric field voltage to 0 at the time of wafer release: Electrostatic chuck voltage at the time of wafer release Line 23 showing time chart for returning to 0: Line 24 showing time chart for applying deceleration electric field voltage at the time of wafer adsorption: Line 31 showing time chart for applying electrostatic chuck voltage at the time of wafer adsorption: Electron gun 32: Condenser lens 33 : Multi-aperture plate 34: Reduction lens 35: First scanning electrostatic deflector 36: E × B pre-deflector 37: E × B electromagnetic deflector 38: E × B electrostatic deflector 39: Second 2 scanning electrostatic deflector 40: objective lens 41: sample 42: secondary electron principal ray trajectory 43, 44: magnifying lens 45: MCP
46: multi-anode 47: multi-amplifier and multi-A / D converter 48: image forming circuit 49: deflector 50: deflector 51: NA aperture

Claims (7)

電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切るゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、試料を固定するために試料室内に設けられた静電チャックと、試料に印加するための負電圧電源とを有する装置において、ゲートバルブを開き、搬送アームを用いて試料を予備室内から取り出し、ゲートバルブを通して試料室内の静電チャックに載せるステップと、
b.静電チャックの電極が接地あるいは所定の電圧が印加されている状態で、試料に負電圧を印加して静電チャックに固定するステップと、
c.試料が静電チャックに固定された後、搬送アームを試料室からゲートバルブを通して予備室側へ引き出すステップと、
d.ゲートバルブを閉じるステップと、
e.ゲートバルブを閉じる時に生じた振動が十分小さくなった後に、試料に電子線を照射し、バターン評価を開始するステップと、
から成り、bのステップはdのステップより先行することとし、
単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された上記電子線を複数の開口で分離し、この複数の開口の縮小像を試料面上に照射し、分離された複数の電子線を一軸方向に走査する一方で試料台をストライプに沿って連続移動させることによりパターン評価が行われ、上記開口の縮小像をストライプの長手方向の軸に投影したときの像間隔はすべて等しくなるようになされていることを特徴とするパターン評価方法。
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber for pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading the sample, a gate valve for partitioning the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber for transporting the sample In a device having a transport arm, an electrostatic chuck provided in the sample chamber for fixing the sample, and a negative voltage power source for applying to the sample, the gate valve is opened, and the sample is preliminarily prepared using the transport arm. Taking it out of the chamber and placing it on the electrostatic chuck in the sample chamber through the gate valve;
b. In a state where the electrode of the electrostatic chuck is grounded or a predetermined voltage is applied, applying a negative voltage to the sample and fixing it to the electrostatic chuck;
c. After the sample is fixed to the electrostatic chuck, the step of pulling the transfer arm from the sample chamber through the gate valve to the preliminary chamber side;
d. Closing the gate valve;
e. Irradiating the sample with an electron beam after vibration generated when the gate valve is closed is sufficiently small, and starting a pattern evaluation;
From made, b step and prior child from step d cities,
The electron beam emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun is separated by a plurality of apertures, and a reduced image of the plurality of apertures is irradiated onto the sample surface, and the plurality of separated electron beams The pattern is evaluated by continuously moving the sample stage along the stripe while scanning the sample in the uniaxial direction, and the image intervals when the reduced image of the aperture is projected onto the longitudinal axis of the stripe are all equal. The pattern evaluation method characterized by being made to .
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切るゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、試料を固定するために試料室内に設けられた静電チャックと、試料に印加するための負電圧電源とを有する装置において、ゲートバルブを開き、搬送アームを用いて試料を予備室内から取り出し、ゲートバルブを通して試料室内の静電チャックに載せるステップと、
b.静電チャックの電極が接地あるいは所定の電圧が印加されている状態で、試料に負電圧を印加して静電チャックに固定するステップと、
c.試料が静電チャックに固定された後、搬送アームを試料室からゲートバルブを通して予備室側へ引き出すステップと、
d.ゲートバルブを閉じるステップと、
e.ゲートバルブを閉じる時に生じた振動が十分小さくなった後に、試料に電子線を照射し、バターン評価を開始するステップと、
から成り、bのステップはdのステップより先行することとし、
上記電子線を、単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された後に線状の開口で帯状のビームに成形し、この帯状のビームを試料上に結像させ、該帯状のビームを自身に直角な方向に電気的に走査する一方で試料台を帯状ビームに平行な方向に連続移動させながらパターン評価を行なうことを特徴とするパターン評価方法。
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber for pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading the sample, a gate valve for partitioning the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber for transporting the sample In a device having a transport arm, an electrostatic chuck provided in the sample chamber for fixing the sample, and a negative voltage power source for applying to the sample, the gate valve is opened, and the sample is preliminarily prepared using the transport arm. Taking it out of the chamber and placing it on the electrostatic chuck in the sample chamber through the gate valve;
b. In a state where the electrode of the electrostatic chuck is grounded or a predetermined voltage is applied, applying a negative voltage to the sample and fixing it to the electrostatic chuck;
c. After the sample is fixed to the electrostatic chuck, the step of pulling the transfer arm from the sample chamber through the gate valve to the preliminary chamber side;
d. Closing the gate valve;
e. Irradiating the sample with an electron beam after vibration generated when the gate valve is closed is sufficiently small, and starting a pattern evaluation;
And the step b precedes the step d .
The electron beam is emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun, and then shaped into a belt-like beam at a linear opening. The belt-like beam is imaged on a sample, and the belt-like beam is formed. A pattern evaluation method characterized by performing pattern evaluation while electrically scanning a beam in a direction perpendicular to itself while continuously moving a sample stage in a direction parallel to a strip-shaped beam .
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切るゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、試料を固定するために試料室内のステージ上に設けられた静電チャックと、試料に印加するための負電圧電源とを有する装置において、試料に負電圧を印加することにより静電チャック上に固定された試料に電子線を照射し、2次電子を検出してパターンの評価を行なうステップと、
b.試料の評価が終了した後、電子線を偏向器で偏向させて試料面に来ないようにブランキングするステップと、
c.試料をアンロードする位置までステージを移動するステップと、
d.試料に印加されている負電圧を切るステップと、
e.ゲートバルブを開け、搬送アームを予備室から試料室内へ入れ、試料を試料室から取り出すステップと、
f.次に評価する試料を予備室から取り出して試料室内の静電チャック上に載せるステップと、
を有し、
単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された上記電子線を複数の開口で分離し、この複数の開口の縮小像を試料面上に照射し、分離された複数の電子線を一軸方向に走査する一方で試料台をストライプに沿って連続移動させることによりパターン評価が行われ、上記開口の縮小像をストライプの長手方向の軸に投影したときの像間隔はすべて等しくなるようになされていることを特徴とするパターン評価方法。
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber for pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading the sample, a gate valve for partitioning the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber for transporting the sample In a device having a transport arm, an electrostatic chuck provided on a stage in the sample chamber for fixing the sample, and a negative voltage power source for applying the sample to the sample, a static voltage is applied to the sample by applying a negative voltage to the sample. Irradiating a sample fixed on the electric chuck with an electron beam, detecting secondary electrons and evaluating a pattern;
b. After the evaluation of the sample is completed, a step of deflecting the electron beam with a deflector and blanking so as not to come to the sample surface;
c. Moving the stage to a position to unload the sample;
d. Cutting off the negative voltage applied to the sample;
e. Opening the gate valve, placing the transfer arm from the preliminary chamber into the sample chamber, and removing the sample from the sample chamber;
f. Next, removing the sample to be evaluated from the preliminary chamber and placing it on the electrostatic chuck in the sample chamber;
I have a,
The electron beam emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun is separated by a plurality of apertures, and a reduced image of the plurality of apertures is irradiated onto the sample surface, and the plurality of separated electron beams The pattern is evaluated by continuously moving the sample stage along the stripe while scanning the sample in the uniaxial direction, and the image intervals when the reduced image of the aperture is projected onto the longitudinal axis of the stripe are all equal. The pattern evaluation method characterized by being made to .
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切るゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、試料を固定するために試料室内のステージ上に設けられた静電チャックと、試料に印加するための負電圧電源とを有する装置において、試料に負電圧を印加することにより静電チャック上に固定された試料に電子線を照射し、2次電子を検出してパターンの評価を行なうステップと、
b.試料の評価が終了した後、電子線を偏向器で偏向させて試料面に来ないようにブランキングするステップと、
c.試料をアンロードする位置までステージを移動するステップと、
d.試料に印加されている負電圧を切るステップと、
e.ゲートバルブを開け、搬送アームを予備室から試料室内へ入れ、試料を試料室から取り出すステップと、
f.次に評価する試料を予備室から取り出して試料室内の静電チャック上に載せるステップと、
を有し、
上記電子線を、単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された後に線状の開口で帯状のビームに成形し、この帯状のビームを試料上に結像させ、該帯状のビームを自身に直角な方向に電気的に走査する一方で試料台を帯状ビームに平行な方向に連続移動させながらパターン評価を行なうことを特徴とするパターン評価方法。
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber for pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading the sample, a gate valve for partitioning the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber for transporting the sample In a device having a transport arm, an electrostatic chuck provided on a stage in the sample chamber for fixing the sample, and a negative voltage power source for applying the sample to the sample, a static voltage is applied to the sample by applying a negative voltage to the sample. Irradiating a sample fixed on the electric chuck with an electron beam, detecting secondary electrons and evaluating a pattern;
b. After the evaluation of the sample is completed, a step of deflecting the electron beam with a deflector and blanking so as not to come to the sample surface;
c. Moving the stage to a position to unload the sample;
d. Cutting off the negative voltage applied to the sample;
e. Opening the gate valve, placing the transfer arm from the preliminary chamber into the sample chamber, and removing the sample from the sample chamber;
f. Next, removing the sample to be evaluated from the preliminary chamber and placing it on the electrostatic chuck in the sample chamber;
I have a,
The electron beam is emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun, and then shaped into a belt-like beam at a linear opening. The belt-like beam is imaged on a sample, and the belt-like beam is formed. A pattern evaluation method characterized by performing pattern evaluation while electrically scanning a beam in a direction perpendicular to itself while continuously moving a sample stage in a direction parallel to a strip-shaped beam .
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切る第1のゲートバルブと、予備室と大気室とを仕切る第2のゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、を有する装置において、試料室内の試料に電子線を照射し、2次電子を検出してパターン評価を行なうステップと、
b.パターン評価中のストライプの評価が終了後、ステージの移動を一時停止するステップと、
c.評価済の試料を大気室に取り出す前に予備室を大気圧にするステップと、
d.第2のゲートバルブを開き、評価済の試料を大気室に取り出すステップと、
e.次に評価する試料を予備室に搬入するステップと、
f.第2のゲートバルブを閉じ、予備室を排気するステップと、
g.予備室の真空度がほぼ一定になるのを確認するステップと、
h.評価中の試料について次に評価するストライプから評価を開始するステップと、
を有し、
単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された上記電子線を複数の開口で分離し、この複数の開口の縮小像を試料面上に照射し、分離された複数の電子線を一軸方向に走査する一方で試料台をストライプに沿って連続移動させることによりパターン評価が行われ、上記開口の縮小像をストライプの長手方向の軸に投影したときの像間隔はすべて等しくなるようになされていることを特徴とするパターン評価方法。
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber that performs pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading a sample, a first gate valve that partitions the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber and an atmospheric chamber are partitioned. In an apparatus having a second gate valve and a transfer arm provided in a preliminary chamber for transferring a sample, the sample in the sample chamber is irradiated with an electron beam, and secondary electrons are detected to perform pattern evaluation. Steps,
b. A step of temporarily stopping the movement of the stage after the evaluation of the stripe under pattern evaluation is completed;
c. Bringing the preparatory chamber to atmospheric pressure before removing the evaluated sample into the atmospheric chamber;
d. Opening the second gate valve and taking the evaluated sample into the atmospheric chamber;
e. Next, carry the sample to be evaluated into the preliminary chamber;
f. Closing the second gate valve and evacuating the reserve chamber;
g. A step of confirming that the degree of vacuum in the preliminary chamber is substantially constant;
h. Starting the evaluation from the stripe to be evaluated next for the sample under evaluation;
I have a,
The electron beam emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun is separated by a plurality of apertures, and a reduced image of the plurality of apertures is irradiated onto the sample surface, and the plurality of separated electron beams The pattern is evaluated by continuously moving the sample stage along the stripe while scanning the sample in the uniaxial direction, and the image intervals when the reduced image of the aperture is projected onto the longitudinal axis of the stripe are all equal. The pattern evaluation method characterized by being made to .
電子線を用いてウェーハ等の試料のパターン評価を行なう方法であって、
a.電子線を照射してパターン評価を行なう試料室と、試料をロードおよびアンロードするための予備室と、試料室と予備室とを仕切る第1のゲートバルブと、予備室と大気室とを仕切る第2のゲートバルブと、試料を搬送するために予備室内に設けられた搬送アームと、を有する装置において、試料室内の試料に電子線を照射し、2次電子を検出してパターン評価を行なうステップと、
b.パターン評価中のストライプの評価が終了後、ステージの移動を一時停止するステップと、
c.評価済の試料を大気室に取り出す前に予備室を大気圧にするステップと、
d.第2のゲートバルブを開き、評価済の試料を大気室に取り出すステップと、
e.次に評価する試料を予備室に搬入するステップと、
f.第2のゲートバルブを閉じ、予備室を排気するステップと、
g.予備室の真空度がほぼ一定になるのを確認するステップと、
h.評価中の試料について次に評価するストライプから評価を開始するステップと、
を有し、
上記電子線を、単一の電子銃の単一の電子線放出領域から放出された後に線状の開口で帯状のビームに成形し、この帯状のビームを試料上に結像させ、該帯状のビームを自身に直角な方向に電気的に走査する一方で試料台を帯状ビームに平行な方向に連続移動させながらパターン評価を行なうことを特徴とするパターン評価方法。
A method for pattern evaluation of a sample such as a wafer using an electron beam,
a. A sample chamber that performs pattern evaluation by irradiating an electron beam, a spare chamber for loading and unloading a sample, a first gate valve that partitions the sample chamber and the spare chamber, and a spare chamber and an atmospheric chamber are partitioned. In an apparatus having a second gate valve and a transfer arm provided in a preliminary chamber for transferring a sample, the sample in the sample chamber is irradiated with an electron beam, and secondary electrons are detected to perform pattern evaluation. Steps,
b. A step of temporarily stopping the movement of the stage after the evaluation of the stripe under pattern evaluation is completed;
c. Bringing the preparatory chamber to atmospheric pressure before removing the evaluated sample into the atmospheric chamber;
d. Opening the second gate valve and taking the evaluated sample into the atmospheric chamber;
e. Next, carry the sample to be evaluated into the preliminary chamber;
f. Closing the second gate valve and evacuating the reserve chamber;
g. A step of confirming that the degree of vacuum in the preliminary chamber is substantially constant;
h. Starting the evaluation from the stripe to be evaluated next for the sample under evaluation;
I have a,
The electron beam is emitted from a single electron beam emission region of a single electron gun, and then shaped into a belt-like beam at a linear opening. The belt-like beam is imaged on a sample, and the belt-like beam is formed. A pattern evaluation method characterized by performing pattern evaluation while electrically scanning a beam in a direction perpendicular to itself while continuously moving a sample stage in a direction parallel to a strip-shaped beam .
請求項1ないしのいずれかに記載された評価方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。Device manufacturing method characterized by using the evaluation method described in any one of claims 1 to 6.
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