JP5470360B2 - 試料電位情報検出方法及び荷電粒子線装置 - Google Patents
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Description
電子等の電子を検出することによって、半導体デバイスに形成されたパターンの測定を行うための装置である。このような装置において、高精度な測定,検査を行うためには、装置の条件を適正に設定する必要があるが、昨今のデバイスの中には、電子ビームの照射、或いは半導体プロセスの影響によって帯電が付着する試料がある。特にレジスト,絶縁膜,Low−k材等の絶縁試料は、帯電が付着し易い試料として知られている。
(集束イオンビーム装置)等の他の荷電粒子線装置にも適用することも可能である。但し、ビームの電荷の極性によって、試料に印加する電圧の極性を変化させる必要がある。また、図1は走査電子顕微鏡の一例を説明しているに過ぎず、図1とは異なる構成からなる走査電子顕微鏡においても、発明の趣旨を変えない範囲において、本発明の適用が可能である。
試料23の電位が異なると特定箇所55の面積や輝度が変化することを利用して、Itの大きさから試料の帯電電位を求める。
2 等電位面(ミラー面)
3 ミラー電子
11 電界放射陰極
12 引出電極
13 加速電極
14 コンデンサレンズ
15 絞り
17 対物レンズ
18 加速円筒
20 筒状円筒
21 上走査偏向器
22 下走査偏向器
23 試料
24 ホルダー
29 検出器
29b 複数の検出器
40 演算器
41 分析器
42 対物レンズ制御系
43 ステージ電圧制御系
44 加速電圧制御系
45 第2の演算器
50a,51a ビーム通過口の画像
50b,51b メッシュの画像
51 電位測定時の画像
52a,52b,52c 電位変化に伴うビーム通過口の変化位置
53 電位測定時のビーム通過口位置
54 ビーム通過口の位置の軌跡
55 特定箇所
58 相関曲線
Claims (8)
- 荷電粒子源から放出される荷電粒子線が試料に向かって照射されている状態で、前記試料に到達することなく反射される荷電粒子に基づいて、前記試料の電位を求める試料電位測定方法において、
当該荷電粒子線を加速させる加速電圧の値よりも、前記荷電粒子線を減速させるリターディング電圧の値が大きいときに、前記荷電粒子源と、前記荷電粒子線を集束する対物レンズとの間に配置された荷電粒子検出器によって検出される荷電粒子に基づいて、前記荷電粒子の軌道に関する情報を取得し、
所定の試料電位において前記荷電粒子検出器に検出される荷電粒子の軌道に関する情報と前記取得情報との違いと、試料電位との相関を示すデータを参照して、前記試料の電位を求めることを特徴とする試料電位測定方法。 - 請求項1において、
前記荷電粒子の軌道に関する情報は、前記リターディング電圧により形成された電界によって前記試料に到達することなく反射された荷電粒子の前記荷電粒子検出器に対する到達位置に関する情報であることを特徴とする試料電位測定方法。 - 請求項2において、
前記荷電粒子の前記荷電粒子検出器に対する到達位置と、前記所定の試料電位において得られた前記荷電粒子の前記粒子検出器に対する到達位置との違いに基づいて、前記試料の電位を求めることを特徴とする試料電位測定方法。 - 請求項2において、
当該反射された荷電粒子の前記荷電粒子検出器に対する到達位置に関する情報は、前記荷電粒子検出器に投影される前記荷電粒子の広がり、あるいは位置であることを特徴とする試料電位測定方法。 - 請求項1において、
前記荷電粒子の軌道に関する情報は、前記荷電粒子検出器に検出された、前記リターディング電圧により形成された電界によって前記試料に到達することなく反射された荷電粒子に基づいて形成される画像に関するものであることを特徴とする試料電位測定方法。 - 請求項5において、
前記荷電粒子に基づいて形成される画像と、前記所定の試料電位で得られた画像間の移動量、ぼけ量、及び/又は回転量の違いに基づいて、前記試料の電位を求めることを特徴とする試料電位測定方法。 - 請求項1において、
前記所定の試料電位において前記荷電粒子検出器に検出される荷電粒子の軌道に関する情報と、前記所定の試料電位との関係を予め求めておき、当該求めた関係に基づいて、前記試料の電位を求めることを特徴とする試料電位測定方法。 - 荷電粒子源と、
当該荷電粒子源より放出された荷電粒子線を集束する対物レンズと、
前記荷電粒子源と、前記対物レンズとの間に配置された荷電粒子検出器と、
試料に前記荷電粒子線を減速する電圧を印加する電源と、
前記電圧を制御する制御装置を備えた荷電粒子線装置において、
前記制御装置は、
前記荷電粒子源から試料に向かって前記荷電粒子線を照射している状態で、前記荷電粒子源から放出される荷電粒子線を加速させる加速電圧の値よりも、高い電圧を試料に印加したときに、前記荷電粒子検出器によって検出される荷電粒子に基づいて、荷電粒子の軌道に関する情報を取得し、
所定の試料電位において検出される荷電粒子の軌道に関する情報と前記取得情報との違いと、試料電位との相関を示すデータを参照して、前記試料の電位を求めることを特徴とする荷電粒子線装置。
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