JP4627731B2 - Height detection apparatus and height detection method used for charged particle beam apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、荷電粒子線装置において試料の高さ検出するための装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and method for detecting the height of a sample in a charged particle beam apparatus.
荷電粒子線装置は、半導体ウェハなどに形成された微細回路パターンを検査したり、パターンの線幅などを計測したりするのに利用されている。半導体ウェハなどに形成される微細回路パターンの検査は、被検査パターンと同種の良品パターンとの電子顕微鏡画像を比較することにより行われる。また、微細回路パターンの線幅や穴径などは、走査型電子顕微鏡による測長を行って計測される。これらの検査、計測においては、得られる像の質がその検査結果の信頼性に多大な影響を与える。像質は、電子光学系の偏向や収差などを原因とする画像歪みや、デフォーカスによる解像度の低下などにより劣化する。このような像質の劣化によって、比較検査や測長の性能が低下する。 The charged particle beam apparatus is used to inspect a fine circuit pattern formed on a semiconductor wafer or the like, or to measure a line width of the pattern. Inspection of a fine circuit pattern formed on a semiconductor wafer or the like is performed by comparing electron microscope images of a pattern to be inspected and a good product pattern of the same type. Further, the line width and hole diameter of the fine circuit pattern are measured by measuring with a scanning electron microscope. In these inspections and measurements, the quality of the obtained image greatly affects the reliability of the inspection results. The image quality deteriorates due to image distortion caused by deflection or aberration of the electron optical system, or a reduction in resolution due to defocusing. Due to such deterioration of the image quality, the performance of comparative inspection and length measurement deteriorates.
荷電粒子線装置における性能低下の他の要因は、試料表面の高さを正確に検出できないため、適正な検査画像が得られないことにある。試料表面がそりや撓みなどの原因で全表面にわたって高さが一定とはなっていないにも関わらず、試料の全表面にわたって同じ条件で検査を行ってしまうと、検査箇所により電子線像が変化してしまい、適正な検査画像を得ることはできない。例えば、図4に示すように、試料ウェハ上のそれぞれ高さが異なる領域A,B,Cがある場合に、領域Aの高さに合わせて試料ウェハ全体を検査すると、領域B,Cについてはデフォーカスした電子線像が取得されてしまう。このような不適正な電子線像では、パターンの線幅や画像のエッジを正確に検出することができない。従来、電子顕微鏡等における焦点合わせは、操作者が電子線像を見ながら対物レンズの制御電流を調節することにより実施しているが、この作業は多くの時間を要するのみならず、電子線で試料表面を何度も走査することとなるため試料へのダメージが大きくなるという問題もある。 Another factor of the performance deterioration in the charged particle beam apparatus is that an appropriate inspection image cannot be obtained because the height of the sample surface cannot be accurately detected. If the entire surface of the sample is inspected under the same conditions even though the sample surface is not constant in height due to warpage or deflection, the electron beam image changes depending on the inspection location. As a result, an appropriate inspection image cannot be obtained. For example, as shown in FIG. 4, when there are regions A, B, and C having different heights on the sample wafer, if the entire sample wafer is inspected according to the height of the region A, the regions B and C are A defocused electron beam image is acquired. With such an inappropriate electron beam image, the line width of the pattern and the edge of the image cannot be accurately detected. Conventionally, focusing in an electron microscope or the like has been performed by the operator adjusting the control current of the objective lens while viewing the electron beam image. Since the sample surface is scanned many times, there is also a problem that damage to the sample increases.
このような問題を解決するために、光学式の高さ検出手段を用いて走査型電子顕微鏡等の焦点合わせを行う方法が提案されている(特許文献1参照)。ところが、この方法では、高さ検出のための光学系を真空装置内に配置するため、その光軸などの調整が困難であり、また、スリット等によって光源から投光される光量が制限されて検出性能が低下するといった問題点があった。光学式で試料の高さを測定する他の技術としては、例えば、光源の後段をスリット化、またはマルチスリット化することが知られている(特許文献2、3参照)。これについても上記同様に、スリットなどによって光源から投光される光量が制限され検出不可になるといった問題点があった。
In order to solve such a problem, a method of performing focusing using a scanning electron microscope or the like using an optical height detection means has been proposed (see Patent Document 1). However, in this method, since the optical system for height detection is arranged in the vacuum apparatus, it is difficult to adjust the optical axis and the amount of light emitted from the light source is limited by a slit or the like. There was a problem that the detection performance deteriorated. As another technique for measuring the height of a sample with an optical method, for example, it is known that the latter stage of the light source is slit or multi-slit (see
他にも次のような問題点がある。走査電子顕微鏡に代表される荷電粒子線装置では、まず試料面の高さを各々の持つ機能で計測し、細く集束された荷電粒子線を試料上で走査して試料から所望の情報(例えば試料像)を得る。このような荷電粒子線装置では、年々高分解能化が進むと同時に、試料観察膜の材質、膜種、膜厚が、多種多様化し、試料の高さを計測するための光源、偏光、多重反射、回折などの誤差要因によって、高さの計測を十分正確に行うことができない場合が生じている。特に、試料を乗せた試料ステージが移動中であれば、さらに正確な計測は困難となる。また、収束荷電粒子線を用いた加工装置においても、荷電粒子線の焦点合わせは、加工精度に影響を与えることとなるため、観察用の装置における場合と同様に非常に重要な課題となっている。ここで、収束荷電粒子線を用いた加工装置とは、例えば、電子線式の半導体パターンの露光装置や、FIBによる回路の修正装置などである。 There are other problems as follows. In a charged particle beam apparatus typified by a scanning electron microscope, first, the height of a sample surface is measured by each function, and a finely focused charged particle beam is scanned over the sample to obtain desired information (for example, a sample). Image). In such charged particle beam equipment, as the resolution increases year by year, the material, film type, and film thickness of the sample observation film are diversified, and the light source, polarization, and multiple reflections for measuring the height of the sample In some cases, the height cannot be measured sufficiently accurately due to error factors such as diffraction. In particular, if the sample stage on which the sample is placed is moving, more accurate measurement becomes difficult. Also in a processing apparatus using a converged charged particle beam, focusing of the charged particle beam will affect the processing accuracy, so that it becomes a very important issue as in the case of an observation apparatus. Yes. Here, the processing apparatus using the converged charged particle beam is, for example, an electron beam type semiconductor pattern exposure apparatus or a FIB circuit correction apparatus.
さらに次のような問題点がある。光学式の高さ検出手段を用いて荷電粒子線装置の試料高さを測定する際には、対物レンズから試料面までの間に一定のワーキングディスタンスを確保する必要がある。ところが、このワーキングディスタンスが大きくなると、試料面の高さ方向の移動量が大きくなり高さ方向の検出範囲外となってしまう場合が生じてしまうという問題点である。高さ検出手段の光学系を荷電粒子線装置に組み込む際には、対物レンズやその他試料面側へ突出する部位があるため、試料面とのワーキングディスタンスの幅が充分に取れず、光源の入射角を大きく取ることによって、ダイナミックレンジを確保している。このため、検出系が大型化し、光路の確保が困難となっていた。さらに、近年では、試料が大型化したため、反りや撓みの大きい試料にとっては、充分な高さ検出範囲を確保することが困難となっている。 In addition, there are the following problems. When measuring the sample height of the charged particle beam apparatus using an optical height detection means, it is necessary to ensure a certain working distance between the objective lens and the sample surface. However, when this working distance is increased, the amount of movement of the sample surface in the height direction is increased, and there is a problem in that it may be outside the detection range in the height direction. When the optical system of the height detection means is incorporated in the charged particle beam device, the objective lens and other parts projecting to the sample surface side, so the working distance from the sample surface cannot be sufficiently widened, and the light source is incident. The dynamic range is secured by taking a large corner. For this reason, the detection system has become large and it has been difficult to secure an optical path. Furthermore, in recent years, since the sample has become larger, it is difficult to ensure a sufficient height detection range for a sample having a large amount of warping or bending.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、荷電粒子線装置において、十分な光量の試料高さ検出用光を投光することができ、対物レンズと試料面との間に大きなワーキングディスタンスを必要としない光学系を利用した高さ検出装置及び高さ検出方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a charged particle beam apparatus, a sufficient amount of sample height detection light can be projected between the objective lens and the sample surface. It is an object of the present invention to provide a height detection device and a height detection method using an optical system that does not require a large working distance.
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、荷電粒子線装置の試料高さ検出用光学系において、1光源から投光された光束をコリメートレンズにて平行光に整えた後、同方向に集光性を持つ複数段のシリンドリカルレンズによってこの平行光を複数の光束に分配し、分配された各光束を複数の開口を持つスリットの各開口を通過させて試料面に投射するように構成することにより、十分な光量の試料高さ検出用光を投光することができる上に、対物レンズと試料面との間に大きなワーキングディスタンスを確保する必要がなく、安定した試料高さの測定を行うことができることに想到した。 As a result of diligent research in view of the above-described problem, the present inventors adjusted the light beam emitted from one light source into parallel light with a collimator lens in the sample height detection optical system of the charged particle beam device, This parallel light is distributed to a plurality of light beams by a plurality of cylindrical lenses that collect light in the same direction, and each distributed light beam passes through each opening of a slit having a plurality of openings and is projected onto the sample surface. With this configuration, it is possible to project a sufficient amount of sample height detection light, and there is no need to secure a large working distance between the objective lens and the sample surface, so that a stable sample height can be obtained. I came up with the idea of being able to make measurements.
すなわち、本発明は、荷電粒子線装置に用いる試料の高さ検出装置であって、光源と、前記光源から投光された光束を平行光に整えるコリメートレンズと、前記平行光を複数の光束に集光する複数段のシリンドリカルレンズと、前記集光された複数の光束の各々を成形するための複数の開口を有するスリットと、前記スリットにより成形された各光束を試料面上に結像させる第1結像レンズと、前記試料面から反射した反射光の光束を結像させる第2結像レンズと、前記反射光の結像を取得して前記試料面の高さを検出する検出器とを備えた高さ検出装置を提供するものである。 That is, the present invention is a sample height detection apparatus used in a charged particle beam apparatus, comprising: a light source; a collimator lens that adjusts the light beam projected from the light source to parallel light; and the parallel light into a plurality of light beams. A plurality of cylindrical lenses for condensing, a slit having a plurality of openings for forming each of the plurality of condensed light beams, and a first image for imaging each light beam formed by the slits on the sample surface An imaging lens, a second imaging lens that forms an image of a reflected light beam reflected from the sample surface, and a detector that acquires an image of the reflected light and detects the height of the sample surface The height detection apparatus provided is provided.
本発明の高さ検出装置において、前記複数の光束の各々の高さ検出範囲が異なるようにコリメートレンズが構成されているのが好ましい。また、前記試料面から反射した複数の反射光の光束のうち1つを選択的に第2結像レンズに入射させる手段をさらに備えているのが好ましい。 In the height detection apparatus of the present invention, it is preferable that the collimating lens is configured so that the height detection ranges of the plurality of light beams are different. Further, it is preferable to further include means for selectively making one of a plurality of reflected light beams reflected from the sample surface incident on the second imaging lens.
また、本発明は、荷電粒子線装置において試料の高さを検出する方法であって、光源から投光された光束をコリメートレンズにより平行光に整え、前記平行光を複数段のシリンドリカルレンズにより複数の光束に集光し、前記集光された複数の光束の各々を複数の開口を有するスリットにより成形し、前記スリットにより成形された各光束を第1結像レンズにより試料面上に結像し、前記試料面から反射した反射光の光束を第2結像レンズにより結像し、前記反射光の結像を取得して前記試料面の高さを検出する高さ検出方法を提供するものである。 Further, the present invention is a method for detecting the height of a sample in a charged particle beam apparatus, wherein a light beam projected from a light source is arranged into parallel light by a collimator lens, and a plurality of the parallel lights are formed by a plurality of stages of cylindrical lenses. Each of the plurality of condensed light beams is formed by a slit having a plurality of openings, and each light beam formed by the slit is imaged on the sample surface by a first imaging lens. Providing a height detection method in which a reflected light beam reflected from the sample surface is imaged by a second imaging lens, and an image of the reflected light is acquired to detect the height of the sample surface. is there.
本発明の高さ検出方法において、前記複数の光束の各々の高さ検出範囲が異なるようにコリメートレンズが構成されているのが好ましい。また、前記試料面から反射した複数の反射光の光束のうち1つを選択的に第2結像レンズに入射させるのが好ましい。 In the height detection method of the present invention, it is preferable that the collimating lens is configured so that height detection ranges of the plurality of light beams are different. Further, it is preferable that one of a plurality of reflected light beams reflected from the sample surface is selectively incident on the second imaging lens.
以上、説明したように、本発明によれば、荷電粒子線装置において、十分な光量の試料高さ検出用光を投光することができ、対物レンズと試料面との間に大きなワーキングディスタンスを必要としない光学系を利用した高さ検出装置及び高さ検出方法が提供される。この高さ検出装置及び高さ検出方法によって取得される高さ情報データは、荷電粒子装置のビームの情報にフィードバックを掛け、焦点を合わせるなどの調整、調節に流用することが多いため、特に観察試料の高さ情報取得範囲において、必要な高さ情報を得ることができる。また、高さ検出光学系のための大きなワーキングディスタンスを必要とせず、且つビーム条件を好適に調整することができる。 As described above, according to the present invention, the charged particle beam apparatus can project a sufficient amount of sample height detection light, and a large working distance can be provided between the objective lens and the sample surface. A height detection apparatus and a height detection method using an optical system that is not required are provided. The height information data obtained by the height detection device and the height detection method is often used for adjustment and adjustment such as focusing on the beam information of the charged particle device by applying feedback to the information. Necessary height information can be obtained in the height information acquisition range of the sample. In addition, a large working distance for the height detection optical system is not required, and the beam conditions can be suitably adjusted.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の荷電粒子線装置に用いる高さ検出装置及び高さ検出方法を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図1〜図3は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。 Hereinafter, the best mode for carrying out a height detection apparatus and a height detection method used in the charged particle beam apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 are diagrams illustrating embodiments of the present invention. In these drawings, the same reference numerals denote the same components, and the basic configuration and operation are the same. To do.
図1は、本発明の一実施形態である走査電子顕微鏡の全体構成を概略的に示す図である。図1において、走査電子顕微鏡は、陰極1、第一陽極2、第二陽極3、集束レンズ5、対物レンズ7、絞り板8、試料9、二次電子10、偏向器11、二次電子検出器12、二次電子検出器出力信号アンプ13、制御演算装置20、高電圧制御電源21、収束レンズ制御電源22、対物レンズ制御電源23、偏向コイル制御電源24、ステージ制御25、試料像表示装置26、入力装置27、描画像置28、高さ検出用投光側部位29、高さ検出用検出側部位30、高さ検出器信号アンプZ31、試料ステージ41を含んで構成されている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a scanning electron microscope includes a cathode 1, a
この走査電子顕微鏡において、陰極1と第一陽極2の間には、制御演算装置20(制御プロセッサ)で制御される高電圧制御電源21により電圧が印加され、所定のエミッション電流が陰極1から引き出される。また、陰極1と第二陽極3の間には制御演算装置20で制御される高電圧制御電源21により加速電圧が印加されるため、陰極1から放出された電子ビーム4は、加速されて後段のレンズ系に進行する。電子ビーム4は、集束レンズ制御電源22で制御された集束レンズ5で収束され、絞り板8で電子ビーム4の不要な領域が除去される。その後、電子ビーム4は、対物レンズ制御電源23で制御された対物レンズ7により試料9に微小スポットとして集束され、偏向コイル11により試料上を二次元的に走査するよう制御される。偏向器11の近傍には、電子ビーム4の光軸(偏向を受けない電子ビーム4の軌道)から、電子ビーム4を偏向させるためのイメージシフト偏向器(図示せず)が設けられているものとする。このイメージシフト偏向器を用いて、試料9に対する電子ビーム4の走査位置を変化させることができる。また、対物レンズ7の光軸から電子ビームを偏向させることで、試料9に対する電子ビーム4の照射角度を変化させることができる。偏向器11の走査信号は、観察倍率に応じて偏向器制御電源24により制御される。また、試料9は二次元的に移動可能な試料ステージ41上に固定されている。試料ステージ41はステージ制御部25により移動が制御される。
In this scanning electron microscope, a voltage is applied between the cathode 1 and the
電子ビーム4の照射によって試料9から発生した二次電子10は二次電子検出器12により検出され、描画装置28は検出された二次信号を可視信号に変換して別の平面上に適宜配列するように制御を行うことで、試料像表示装置26に試料の表面形状に対応した画像を試料像として表示する。また、二次電子検出器12で検出された信号は、信号アンプ13で増幅された後、描画装置28内の画像メモリに蓄積されるようになっている。パターンの寸法測定は、試料像表示装置26に試料像とともに2本の垂直または水平カーソル線を表示させ、入力装置27を介してその2本のカーソルをパターンの2箇所のエッジへ設置し、試料像の像倍率と2本のカーソル間距離の情報をもとに制御演算装置20でパターンの寸法値として測定値を算出する。
The
入力装置27はオペレータと制御演算装置20のインターフェースを行うもので、オペレータはこの入力装置27を介して上述の各ユニットの制御を行う他に、測定点の指定や寸法測定の指令を行う。なお、制御演算装置20には図示しない記憶装置が設けられており、得られた測長値や各ユニットに対する制御条件等を記憶できるようになっている。
The
また、この走査電子顕微鏡は、高さ検出用投光側部位29、高さ検出用検出側部位30、信号アンプZ31から成る高さ検出部を備えており、この高さ検出部から得られる高さ情報を制御演算装置20を介して、対物レンズ7へフィードバックし、試料9の高さに合わせ、対物レンズ7の制御電源23を変更、調節し、焦点合わせを実施することができるようになっている。この高さ検出部の機能及び動作については後述する。
Further, the scanning electron microscope includes a height detection unit including a height detection light projecting
次に、本実施形態の走査電子顕微鏡において、被検査対象物などに形成された微細回路パターンを自動的に検査、計測する方法について説明する。半導体ウェハなどに形成される微細回路パターンの検査では、被検査パターンと被検査パターンと同様のパターンとの比較、若しくは、良品パターンとの比較により実施される場合が多い。荷電粒子線装置を用いた画像(SEM画像)の外観検査場合にもパターンの画像を比較することにより検査が実施される。また、半導体製造装置に於ける製造プロセス条件の決定、モニタに使用されるパターン線幅や穴径を測定する走査形の荷電粒子線装置での測長(SEM測長)に於いても、画像処理による測長の自動化が実施される。同様のパターンの像を比較することで成り立つ比較検査や荷電粒子線による像を利用して線幅や穴径を測定する場合には、得られる像の質が検査結果の信頼性に影響を与えることになる。像質は、電子光学系の偏向や収差などが原因となる画像歪やデフォーカスによる解像度の低下により劣化する。 Next, a method for automatically inspecting and measuring a fine circuit pattern formed on an object to be inspected in the scanning electron microscope of this embodiment will be described. Inspecting a fine circuit pattern formed on a semiconductor wafer or the like is often performed by comparing a pattern to be inspected with a pattern similar to the pattern to be inspected or by comparing with a non-defective pattern. Even in the appearance inspection of an image (SEM image) using a charged particle beam apparatus, the inspection is performed by comparing the pattern images. In addition, in the determination of manufacturing process conditions in semiconductor manufacturing equipment, and in the measurement (SEM measurement) of scanning charged particle beam equipment that measures the pattern line width and hole diameter used for monitoring The length measurement is automated by processing. When measuring line widths and hole diameters by using comparison inspections that consist of comparing images with similar patterns or using charged particle beam images, the quality of the obtained image affects the reliability of the inspection results. It will be. The image quality deteriorates due to image distortion caused by deflection or aberration of the electron optical system or a decrease in resolution due to defocusing.
これら像質の劣化は比較検査、測長性能を低下させることが知られている。被検査試料の高さが一定でない場合、全ての範囲について同じ条件のもとで検査、測定を実施すると、図4に示すように検査個所により像質が変化することになる。その結果、図4(b)を合焦点画像とした場合、図4(b)と領域、試料高さの異なる図4(c)、図4(d)のようなデフォーカスした画像とを比較して検査をしても充分な検査結果を得ることはできないことになる。また、これらの画像ではパターンの幅が変化し、画像のエッジ検出の検査結果が安定して得られないため、パターンの線幅、穴径も安定したものが得られなくなる。 It is known that such image quality deterioration deteriorates comparative inspection and length measurement performance. When the height of the sample to be inspected is not constant, when the inspection and measurement are performed under the same conditions for all ranges, the image quality changes depending on the inspection location as shown in FIG. As a result, when FIG. 4B is used as a focused image, FIG. 4B is compared with defocused images such as FIG. 4C and FIG. Even if the inspection is performed, a sufficient inspection result cannot be obtained. In these images, the width of the pattern changes, and the inspection result of the edge detection of the image cannot be obtained stably, so that the pattern having a stable line width and hole diameter cannot be obtained.
本実施形態の走査電子顕微鏡における高さ検出用投光側部位29の光学系について、図2を参照しながら説明する。図2(a)に示すように、高さ検出用投光側部位29内では、1つの光源51から投光された光束をコリメートレンズ52にて平行光に整えた後に、2段の同方向に集光性を持つシリンドリカルレンズ53によって上記平行光を2つの光束に分割し、それぞれの分割された光束を2段スリット54の各々に照射し、光束を整え第1結像レンズ55にて結像し試料面に照射している。図2(b)に、上記した同方向に集光性を持つシリンドリカルレンズ53の構成例を示す。本例では、同方向の集光性を持つシリンドリカルレンズを2段の重ねとしているが、同方向の集光性を持つシリンドリカルレンズを3段以上重ねてシリンドリカルレンズ53を構成することもできる。図2(c)に、上記した2段スリット54の構成例を示す。実例では、図2(b)に示すシリンドリカルレンズの集光位置に合わせて2つの開口を持つ2段スリットとして構成しているが、シリンドリカルレンズの集光数、位置に合わせて、任意の複数段のスリットを用いることができる。
The optical system of the height detection light projecting
次に、本実施形態の走査電子顕微鏡において、高さ検出部により試料の高さ検出を行う方法について、図3を参照しながら説明する。図3の各図に示すように、高さ検出部では、光源51から投光された光束をコリメートレンズ52にて平行光に整えた後に、2段の同方向に集光性を持つシリンドリカルレンズ53によって上記平行光を2つの光束に分割し、それぞれの分割された光束を2段スリット54の各々に照射し、光束を整え第1結像レンズ55にて結像し試料面56に照射している。試料面56からの反射光は、アパーチャ57を介し、第2結像レンズ58によって検出センサ59に結像される。本実施形態では、試料面に対して2つの光束が照射されることを利用して、図3(a),(b)に示すように、試料高さがZ異なる2つの試料高さ位置において、試料高さの検出を行うことができるようになっている。これにより、従来の荷電粒子線装置における高さ検出装置に比べて、必要とするワーキングディスタンスが小さくなる。
Next, in the scanning electron microscope of the present embodiment, a method for detecting the height of the sample by the height detection unit will be described with reference to FIG. As shown in each figure of FIG. 3, in the height detection unit, the light beam projected from the
尚、本実施形態の走査電子顕微鏡においては、高さ検出部の構成は上記した形態に限られるものではない。例えば、シリンドリカルレンズを3段、4段と変更することも可能である。また、アパーチャ57などの部品を高さ検出用投光側部位29内に設置して積極的に光束を制限する構成としてもよい。 また、図示しないが、2つの光束を用いるに際しては、一方の光束の測定範囲を越えたときに、他方の光束が測定範囲となるように調整するのが望ましい。
In the scanning electron microscope of the present embodiment, the configuration of the height detection unit is not limited to the above-described form. For example, it is possible to change the cylindrical lens to three or four stages. Further, a configuration may be adopted in which parts such as the
以上、本発明の荷電粒子線装置に用いる高さ検出装置及び高さ検出方法について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。 The height detection apparatus and the height detection method used in the charged particle beam apparatus of the present invention have been described above with specific embodiments, but the present invention is not limited to these. A person skilled in the art can make various changes and improvements to the configurations and functions of the invention according to the above-described embodiments or other embodiments without departing from the gist of the present invention.
1 陰極
2 第一陽極
3 第二陽極
4 電子ビーム
5 集束レンズ
7 対物レンズ
8 絞り板
9 試料
10 二次電子
11 偏向器
12 二次電子検出器
13 二次電子検出器出力信号アンプ
20 制御演算装置
21 高電圧制御電源
22 収束レンズ制御電源
23 対物レンズ制御電源
24 偏向コイル制御電源
25 ステージ制御
26 試料像表示装置
27 入力装置
28 描画像置
29 高さ検出用投光側部位
30 高さ検出用検出側部位
31 高さ検出器信号アンプZ
41 試料ステージ
51 光源
52 コリメートレンズ
53 シリンドリカルレンズ
54 2段スリット(2開口スリット)
55 第1結像レンズ
56 試料面
57 アパーチャ
58 第2結像レンズ
59 検出センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
41
55
Claims (6)
光源と、
前記光源から投光された光束を平行光に整えるコリメートレンズと、
前記平行光を複数の光束に集光する複数段のシリンドリカルレンズと、
前記集光された複数の光束の各々を成形するための複数の開口を有するスリットと、
前記スリットにより成形された各光束を試料面上に結像させる第1結像レンズと、
前記試料面から反射した反射光の光束を結像させる第2結像レンズと、
前記反射光の結像を取得して前記試料面の高さを検出する検出器とを備えた高さ検出装置。 A device for detecting the height of a sample used in a charged particle beam device,
A light source;
A collimating lens that adjusts the light beam projected from the light source into parallel light;
A plurality of cylindrical lenses for condensing the parallel light into a plurality of light fluxes;
A slit having a plurality of openings for shaping each of the condensed light fluxes;
A first imaging lens for imaging each light beam formed by the slit on the sample surface;
A second imaging lens that forms an image of a reflected light beam reflected from the sample surface;
And a detector for detecting the height of the sample surface by acquiring an image of the reflected light.
光源から投光された光束をコリメートレンズにより平行光に整え、
前記平行光を複数段のシリンドリカルレンズにより複数の光束に集光し、
前記集光された複数の光束の各々を複数の開口を有するスリットにより成形し、
前記スリットにより成形された各光束を第1結像レンズにより試料面上に結像し、
前記試料面から反射した反射光の光束を第2結像レンズにより結像し、
前記反射光の結像を取得して前記試料面の高さを検出する高さ検出方法。 A method for detecting the height of a sample in a charged particle beam device,
The collimating lens adjusts the light beam projected from the light source into parallel light,
The parallel light is condensed into a plurality of light beams by a plurality of cylindrical lenses,
Each of the condensed light fluxes is shaped by a slit having a plurality of openings,
Each light beam formed by the slit is imaged on the sample surface by the first imaging lens,
The reflected light beam reflected from the sample surface is imaged by the second imaging lens,
A height detection method for detecting the height of the sample surface by obtaining an image of the reflected light.
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