JP5074262B2 - 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 - Google Patents
帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5074262B2 JP5074262B2 JP2008088241A JP2008088241A JP5074262B2 JP 5074262 B2 JP5074262 B2 JP 5074262B2 JP 2008088241 A JP2008088241 A JP 2008088241A JP 2008088241 A JP2008088241 A JP 2008088241A JP 5074262 B2 JP5074262 B2 JP 5074262B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- charged particle
- insulating film
- particle microscope
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
2)試料帯電を検知し、装置にフィードバックすることで帯電に影響されていない二次電子像を取得する技術、である。
<帯電電位測定>
まず、本発明の契機となった実験および実験結果について説明する。試料として、図1に示すSi基板1上に形成されたSiO2膜2上に金属薄膜3が蒸着された金属-絶縁膜-半導体構造(MOS構造)試料を用いる。また、図2に示すように、試料に対して、電圧源4と電流計5を直列に接続し、金属薄膜3を通して電子線6を照射する。電子線の照射方法は、図3に示すような面上もしくは線上に走査する走査照射7と走査させずに一点を照射する停止照射を用いる。
次に、本発明で用いられる荷電粒子線装置(荷電粒子顕微鏡(例えば電子顕微鏡))の全体構成について説明する。図10は、荷電粒子線装置21の全体構成を示す構成図である。
続いて、本発明による荷電粒子線装置を用いた計測システムの全体構成について説明する。
第1の実施形態で説明した帯電電位測定方法では、試料がMIS構造を有している必要があるが、LSI製造工程中の絶縁膜が形成されたSi基板は、必ずしも金属薄膜を有していない。このため、金属薄膜が形成されていない場合でも、帯電電位測定できることが望ましい。それを実現する方法として、Si基板上に反応性ガス16を導入して電子線6を照射し、金属薄膜を形成する方法がある。
<帯電電位測定>
第1の実施形態で説明した帯電電位測定方法では、試料がMIS構造を有している必要があるが、LSI製造工程中の絶縁膜が形成されたSi基板は、必ずしも金属薄膜を有していない。そこで、金属薄膜が形成されていない場合でも、本発明による帯電電位測定方法を実現するため、金属薄膜を有したプローブを試料の絶縁膜表面に接触させる方法がある。
図20は、金属薄膜付きプローブ17の詳細を説明するための図である。図20(a)が金属薄膜付きプローブ17の断面図であり、図20(b)が金属薄膜付きプローブ17の上面図である。プローブ先端の平板な部材を、化学的にエッチングし、金属薄膜部18を形成する。
次に、本実施形態による荷電粒子線装置の全体構成について説明する。図23は、荷電粒子線装置21の全体構成を示す構成図である。荷電粒子線装置21は、電子銃22、コンデンサレンズ23、偏向器24、対物レンズ25、試料台26、絶縁材27、試料ステージ28、二次電子検出器29、金属薄膜付きプローブ17、フィードスルー30、電流計5、電圧源4によって構成される。ここで、電子銃22、コンデンサレンズ23、偏向器24、対物レンズ25、試料台26、絶縁材27、試料ステージ28、二次電子検出器29、金属薄膜付きプローブ17は、真空容器31内に設置され、この真空容器31は、ロータリーポンプ、分子ポンプ、およびイオンポンプ等を用いて、高真空状態とされる。
第3の実施形態による計測システムは、図27に示したような構成となっており、図14で示した計測システムとは、試料32の表面に金属薄膜が形成されているか否かが異なるだけである。よって、計測動作は第1の実施形態と同様であるので、その詳細説明は第1の実施形態のそれをここでは援用することとする。
各実施形態では、絶縁膜を有する試料(たとえば、半導体基板)における絶縁膜表面の帯電電位を測定する帯電電位測定方法について説明した。本方法では、電子線を、金属薄膜を介して絶縁膜表面に照射し、電子線を絶縁膜表面に照射したときの試料電流を測定する。次に、試料に印加する電圧を所定範囲で変化させて得られる、印加電圧と試料電流との関係(検量線)を用いて得られた試料電流に対応する試料の電圧を求める。そして、この得られた試料の電圧を絶縁膜の帯電電位と定める。ここで、試料電流は、電子線照射により誘起された電流(Electron Beam Induced Current:EBIC)を含んでいる。また、検量線は、試料の種類ごとに予め取得しておいてもいいし、帯電電圧測定動作の度に、電子線を照射しながら検量線を取得し、それを用いるようにしてもよい。このようにすることにより、絶縁膜を有する試料の帯電電位を正確に測定することができる。そして、求めた帯電電位の情報を用いて、正確な試料形状の寸法を測定することができるようになる。
Claims (13)
- 第1の試料上に形成された第1の絶縁膜に前記第1の絶縁膜に接触している金属膜を介して前記第1の絶縁膜に電子線を照射する工程と、
前記電子線を照射している間に前記第1の試料に印加する電圧を所定範囲で変化させて得られる、前記第1の試料の印加電圧と基板電流との関係を取得する工程と、
前記印加電圧と前記基板電流との関係を用いて、前記金属膜を介さずに前記第1の絶縁膜に、又は第2の試料上に形成された第2の絶縁膜に、電子線を照射した際に得られる基板電流から帯電電位を求める工程と、
を有することを特徴とする帯電電位測定方法。 - 請求項1記載の帯電電位測定方法において、
さらに、前記第1の絶縁膜上に電子線と反応性ガスとの反応により前記金属膜を形成する工程を有することを特徴とする帯電電位測定方法。 - 請求項1記載の帯電電位測定方法において、
前記金属膜は、プローブに備えられた金属であって、
前記金属膜は、前記第1の絶縁膜と非接触状態とすることができることを特徴とする帯電電位測定方法。 - 請求項1記載の帯電電位測定方法において、
前記第1の試料は、前記第2の試料を載置する試料台に配置されていることを特徴とする帯電電位測定方法。 - 試料室内に配置された電子銃と、
前記電子銃から放出される電子線を試料面上で走査させるための偏向器と、
前記電子線を前記試料面上に集束させるための対物レンズと、
前記試料を保持する試料台と、
前記電子線を前記試料に照射することにより発生する二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記試料台に流れる電流量を計測する電流計と、
前記電流計と直列に接続された、前記試料台に電圧を印加する電圧源と、
前記電圧源の電圧量を変化させる制御装置と、を有し、
前記制御装置は、表面に金属膜と前記金属膜に接触する第1の絶縁膜とを有する第1の試料の前記金属膜と前記試料台との間の電圧量を変化させ、該変化に対応する電流量を測定することにより得られる電流電圧特性情報、および、前記第1の絶縁膜と前記試料台との間、又は、表面に第2の絶縁膜を有する第2の試料の前記第2の絶縁膜と前記試料台との間に流れる電流から、帯電電位を算出することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項5記載の荷電粒子顕微鏡において、
さらに、前記電子線と反応する反応性ガスを前記試料室内に導入するガスノズルを有することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項5記載の荷電粒子顕微鏡において、
さらに、前記試料室内に備えられたプローブを有し、
前記金属膜は、前記プローブの先端に備えられた金属であることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項5記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記第1の試料は、前記試料台に配置されていることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項8記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記第1の試料は、前記試料台に複数配置され、各々の第1の絶縁膜の膜厚が異なることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項5記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記制御装置は、前記二次電子検出器により得られる信号から二次電子像を算出し、前記帯電電位より分析像を算出し、前記二次電子像と前記分析像とを比較することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項10記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記制御装置は、前記二次電子像と前記分析像との所定パターンの寸法を測長し、それぞれの測長値の差を算出することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項11記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記制御装置は、所定のパラメータに従って、複数の前記二次電子像、および、前記二次電子像に対応する複数の分析像を取得し、
前記二次電子像と前記二次電子像に対応する分析像との測長結果の差が最小のものに対応するパラメータを出力することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12記載の荷電粒子顕微鏡において、
さらに、前記二次電子像、前記分析像、および、前記パラメータを表示するモニタを備えることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008088241A JP5074262B2 (ja) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008088241A JP5074262B2 (ja) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009246012A JP2009246012A (ja) | 2009-10-22 |
JP5074262B2 true JP5074262B2 (ja) | 2012-11-14 |
Family
ID=41307610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008088241A Expired - Fee Related JP5074262B2 (ja) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5074262B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011007517A1 (ja) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 試料電位測定方法、及び荷電粒子線装置 |
JP5606292B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2014-10-15 | キヤノン株式会社 | 描画装置、物品の製造方法、偏向装置の製造方法、および、描画装置の製造方法 |
WO2023228338A1 (ja) * | 2022-05-25 | 2023-11-30 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置、計測方法 |
JP2024022892A (ja) * | 2022-08-08 | 2024-02-21 | 株式会社日立製作所 | 帯電緩和システムそれらを備える装置および帯電緩和方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5882452A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-18 | Nec Corp | 表面像観測方法および装置 |
JPH08195181A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-07-30 | Toshiba Corp | 走査型電子顕微鏡 |
JP3992021B2 (ja) * | 1995-10-19 | 2007-10-17 | 株式会社日立製作所 | 走査形電子顕微鏡 |
JPH10125271A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-15 | Hitachi Ltd | 走査型電子顕微鏡 |
JP2000208084A (ja) * | 1999-01-12 | 2000-07-28 | Jeol Ltd | 走査型荷電粒子ビ―ム装置 |
JP3996134B2 (ja) * | 2004-02-18 | 2007-10-24 | 松下電器産業株式会社 | 顕微鏡装置 |
JP4895569B2 (ja) * | 2005-01-26 | 2012-03-14 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 帯電制御装置及び帯電制御装置を備えた計測装置 |
JP4520905B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2010-08-11 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 解析装置、プローブの制御方法および解析システム |
-
2008
- 2008-03-28 JP JP2008088241A patent/JP5074262B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009246012A (ja) | 2009-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5164317B2 (ja) | 電子線による検査・計測方法および検査・計測装置 | |
US6700122B2 (en) | Wafer inspection system and wafer inspection process using charged particle beam | |
JP5937171B2 (ja) | 走査型電子顕微鏡及び試料観察方法 | |
US7276693B2 (en) | Inspection method and apparatus using charged particle beam | |
JP3996774B2 (ja) | パターン欠陥検査方法及びパターン欠陥検査装置 | |
US8481935B2 (en) | Scanning electron microscope | |
JP2006234789A (ja) | 帯電制御装置及び帯電制御装置を備えた計測装置 | |
US9401297B2 (en) | Electrostatic chuck mechanism and charged particle beam apparatus | |
JP2007265931A (ja) | 検査装置及び検査方法 | |
JP2006338881A (ja) | 電子顕微鏡応用装置および試料検査方法 | |
US11328897B2 (en) | Charged particle beam device | |
WO2011001586A1 (ja) | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線画像を安定に取得する方法 | |
US7218126B2 (en) | Inspection method and apparatus for circuit pattern | |
JP4253576B2 (ja) | パターン欠陥検査方法及び検査装置 | |
JP5951223B2 (ja) | 電子顕微法、電子顕微鏡および観察標体作製装置 | |
JP5074262B2 (ja) | 帯電電位測定方法、及び荷電粒子顕微鏡 | |
JP5406308B2 (ja) | 電子線を用いた試料観察方法及び電子顕微鏡 | |
JP6957633B2 (ja) | 評価用半導体基板およびそれを用いた検査装置の欠陥検出感度評価方法 | |
JP2009170150A (ja) | 検査計測装置および検査計測方法 | |
US7205539B1 (en) | Sample charging control in charged-particle systems | |
JP6012319B2 (ja) | 走査電子顕微鏡および試料の予備帯電条件設定方法 | |
JP5548244B2 (ja) | 検査計測装置および検査計測方法 | |
US8692197B2 (en) | Scanning electron microscope optical condition setting method and scanning electron microscope | |
JP4484860B2 (ja) | パターン欠陥検査方法 | |
JP2005183881A (ja) | 荷電粒子ビームを用いた半導体ウェハ試料の検査方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120508 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120709 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120731 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120823 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5074262 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |