JP6139449B2 - Stage device and electron beam device - Google Patents

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Description

本発明は、ステージ装置および電子線装置に関する。   The present invention relates to a stage apparatus and an electron beam apparatus.

従来、走査型電子顕微鏡等の電子線装置において、電子線で処理すべき試料をステージ上に載置して移動させている。関連する先行技術文献として、下記の特許文献がある。
特許文献1 特開2012−64567号公報
特許文献2 特開2010−272586号公報
特許文献3 特開2003−115274号公報
特許文献4 特開平10−233434号公報
特許文献5 特開2007−300142号公報
Conventionally, in an electron beam apparatus such as a scanning electron microscope, a sample to be processed with an electron beam is placed on a stage and moved. Related prior art documents include the following patent documents.
Patent Literature 1 JP 2012-64567 A Patent Literature 2 JP 2010-272586 A Patent Literature 3 JP 2003-115274 JP Patent Literature 4 JP 10-233434 A Patent Literature 5 JP 2007-300132 A

電子線装置においては、ステージ上の試料の電位を簡単に設定できることが好ましい。   In the electron beam apparatus, it is preferable that the potential of the sample on the stage can be easily set.

本発明の第1の態様においては、電子線により処理される試料を載置するステージ装置であって、絶縁基板と、絶縁基板に設けられたチャック用電極と、絶縁基板の表面に導電性材料で形成され、試料を支持する複数の支持部と、複数の支持部の電位を制御する支持部電位制御部とを備えるステージ装置を提供する。   In the first aspect of the present invention, there is provided a stage device for placing a sample to be processed by an electron beam, an insulating substrate, an electrode for chuck provided on the insulating substrate, and a conductive material on the surface of the insulating substrate. And a support unit potential control unit configured to control the potentials of the plurality of support units.

本発明の第2の態様においては、第1の態様のステージ装置と、試料に電子線を照射する照射部とを備える電子線装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an electron beam apparatus including the stage apparatus according to the first aspect and an irradiation unit that irradiates a sample with an electron beam.

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

実施形態に係る電子線装置100の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electron beam apparatus 100 which concerns on embodiment. ステージ装置30および試料200の側面を示す図である。It is a figure which shows the side surface of the stage apparatus 30 and the sample 200. FIG. ステージ装置30において試料200が載置される側の表面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a surface on the side where a sample 200 is placed in the stage device 30. ステージ装置30および試料200の側面を示す図である。It is a figure which shows the side surface of the stage apparatus 30 and the sample 200. FIG. ステージ装置30において試料200が載置される側の表面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a surface on the side where a sample 200 is placed in the stage device 30. ステージ装置30の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the stage apparatus. ステージ装置30の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the stage apparatus. ステージ装置30の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the stage apparatus. 正側電源38−1、負側電源38−2、試料200と正側電源38−1との間の容量C1、および、試料200と負側電極36−2との間の容量C2の等価回路を示す図である。Equivalent circuit of positive side power source 38-1, negative side power source 38-2, capacitance C1 between sample 200 and positive side power source 38-1, and capacitance C2 between sample 200 and negative side electrode 36-2 FIG. 支持部34の構造例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a structural example of a support portion 34.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、実施形態に係る電子線装置100の構成例を示す図である。電子線装置100は、電子線を試料200に照射することで試料200を処理する。本例の電子線装置100は、測長用走査型電子顕微鏡(CD−SEM)である。ただし電子線装置100は、CD−SEMに限定されない。電子線装置100は、他の種類の走査型電子顕微鏡、電子線露光装置等の、ステージ上に試料を載置して移動する多様な電子線装置であってよい。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an electron beam apparatus 100 according to the embodiment. The electron beam apparatus 100 processes the sample 200 by irradiating the sample 200 with an electron beam. The electron beam apparatus 100 of this example is a scanning electron microscope (CD-SEM) for length measurement. However, the electron beam apparatus 100 is not limited to CD-SEM. The electron beam apparatus 100 may be various electron beam apparatuses that place and move a sample on a stage, such as other types of scanning electron microscopes and electron beam exposure apparatuses.

本例の電子線装置100は、筐体10、電子銃12、集束レンズ14、偏向コイル16、対物レンズ18、検出器20、ビーム制御部22、信号処理部24、ステージ制御部26およびステージ装置30を備える。筐体10は、電子銃12、集束レンズ14、偏向コイル16、対物レンズ18、検出器20、ステージ装置30および試料200を密閉する。   The electron beam apparatus 100 of this example includes a housing 10, an electron gun 12, a focusing lens 14, a deflection coil 16, an objective lens 18, a detector 20, a beam control unit 22, a signal processing unit 24, a stage control unit 26, and a stage device. 30. The housing 10 seals the electron gun 12, the focusing lens 14, the deflection coil 16, the objective lens 18, the detector 20, the stage device 30, and the sample 200.

電子銃12、集束レンズ14、偏向コイル16および対物レンズ18は、試料200に電子線を照射する照射部として機能する。電子銃12は、印加されるエネルギーに応じて電子を放出する。電子銃12には、ステージ装置30の方向に電子を加速させる電圧が印加される。集束レンズ14は、電子銃12の近傍に設けられ、電子銃12が放出した電子を集束させて電子線を形成する。   The electron gun 12, the focusing lens 14, the deflection coil 16, and the objective lens 18 function as an irradiation unit that irradiates the sample 200 with an electron beam. The electron gun 12 emits electrons according to the applied energy. A voltage for accelerating electrons in the direction of the stage device 30 is applied to the electron gun 12. The focusing lens 14 is provided in the vicinity of the electron gun 12 and focuses the electrons emitted from the electron gun 12 to form an electron beam.

偏向コイル16は、集束レンズ14が集束させた電子線の偏向方向を制御する。つまり偏向コイル16は、試料200において電子線が照射される位置を制御する。対物レンズ18は、偏向コイル16が集束させた電子線の焦点位置を制御する。例えば対物レンズ18は、試料200の表面に電子線の焦点をあわせる。   The deflection coil 16 controls the deflection direction of the electron beam focused by the focusing lens 14. That is, the deflection coil 16 controls the position where the sample 200 is irradiated with the electron beam. The objective lens 18 controls the focal position of the electron beam focused by the deflection coil 16. For example, the objective lens 18 focuses the electron beam on the surface of the sample 200.

ビーム制御部22は、集束レンズ14、偏向コイル16および対物レンズ18を制御する。例えばビーム制御部22は、偏向コイル16を制御して、試料200表面の所定の領域内で電子線を走査させる。   The beam control unit 22 controls the focusing lens 14, the deflection coil 16, and the objective lens 18. For example, the beam control unit 22 controls the deflection coil 16 to scan the electron beam within a predetermined region on the surface of the sample 200.

ステージ装置30は、電子線により処理される試料200を載置して移動する。例えばステージ装置30は、水平方向および垂直方向に移動可能である。これにより、試料200において電子線が照射されるおおまかな位置を調整する。ステージ制御部26は、ステージ装置30の移動を制御する。   The stage device 30 places and moves the sample 200 to be processed by the electron beam. For example, the stage device 30 is movable in the horizontal direction and the vertical direction. As a result, the approximate position of the sample 200 where the electron beam is irradiated is adjusted. The stage control unit 26 controls the movement of the stage device 30.

試料200は、電子線が照射されると二次電子を放出する。検出器20は、試料200が放出した二次電子を、電子線の照射位置(すなわち、偏向コイル16における偏向量)毎に検出する。信号処理部24は、検出器20が検出した二次電子に応じて、試料200表面の状態を示す画像を形成する。   The sample 200 emits secondary electrons when irradiated with an electron beam. The detector 20 detects the secondary electrons emitted by the sample 200 for each electron beam irradiation position (that is, the deflection amount in the deflection coil 16). The signal processing unit 24 forms an image indicating the surface state of the sample 200 according to the secondary electrons detected by the detector 20.

図2Aおよび図2Bは、ステージ装置30の構成例を示す図である。図2Aは、ステージ装置30および試料200の側面を示す図である。図2Bは、ステージ装置30において試料200が載置される側の表面を示す図である。ステージ装置30は、絶縁基板32、正側電極36−1、負側電極36−2、複数の支持部34、正側電源38−1および負側電源38−2を備える。   2A and 2B are diagrams illustrating a configuration example of the stage apparatus 30. FIG. FIG. 2A is a diagram illustrating a side surface of the stage device 30 and the sample 200. FIG. FIG. 2B is a diagram illustrating a surface on the side where the sample 200 is placed in the stage apparatus 30. The stage apparatus 30 includes an insulating substrate 32, a positive electrode 36-1, a negative electrode 36-2, a plurality of support portions 34, a positive power source 38-1, and a negative power source 38-2.

絶縁基板32は、絶縁材料で形成される。また、絶縁基板32は、ステージ制御部26により水平方向および垂直方向に移動される。絶縁基板32の表面には、正側電極36−1、負側電極36−2および複数の支持部34が設けられる。なお本明細書において、絶縁基板32および試料200等の部材の表面とは電子銃12側の面を指し、裏面とは筐体10の底部側の面を指す。   The insulating substrate 32 is made of an insulating material. The insulating substrate 32 is moved in the horizontal direction and the vertical direction by the stage control unit 26. A positive electrode 36-1, a negative electrode 36-2, and a plurality of support portions 34 are provided on the surface of the insulating substrate 32. In this specification, the surfaces of the members such as the insulating substrate 32 and the sample 200 refer to the surface on the electron gun 12 side, and the back surface refers to the surface on the bottom side of the housing 10.

正側電極36−1および負側電極36−2は、互いに分離して設けられ、チャック用電極として機能する。つまり正側電極36−1および負側電極36−2に電圧が印加されると、正側電極36−1および負側電極36−2の表面と、試料200の裏面とに逆極性の電荷が集まる。当該電荷の静電力により、試料200がステージ装置30に吸着される。本例のステージ装置30は、双極型のチャック用電極を有しているが、ステージ装置30は、絶縁基板32の表面に正側電極または負側電極の一方だけを設けた単極型のチャック用電極を有してもよい。   The positive side electrode 36-1 and the negative side electrode 36-2 are provided separately from each other and function as chucking electrodes. That is, when a voltage is applied to the positive side electrode 36-1 and the negative side electrode 36-2, charges having opposite polarities are generated on the surfaces of the positive side electrode 36-1 and the negative side electrode 36-2 and the back surface of the sample 200. get together. The sample 200 is adsorbed to the stage device 30 by the electrostatic force of the charge. The stage apparatus 30 of this example has a bipolar chuck electrode, but the stage apparatus 30 is a monopolar chuck in which only one of a positive electrode or a negative electrode is provided on the surface of the insulating substrate 32. You may have an electrode.

静電チャックで試料200を吸着するので、電子線装置100は、裏面における摩擦係数が比較的に小さい試料200であっても、ステージ装置30の移動中のスリップを防ぐことができる。例えば試料200は、EUV(Extreme Ultra Violet)露光用のマスクである。この場合、試料200の裏面に露出する層202は、例えば窒化クロムである。   Since the sample 200 is adsorbed by the electrostatic chuck, the electron beam apparatus 100 can prevent slipping while the stage apparatus 30 is moving even if the sample 200 has a relatively small friction coefficient on the back surface. For example, the sample 200 is a mask for EUV (Extreme Ultra Violet) exposure. In this case, the layer 202 exposed on the back surface of the sample 200 is, for example, chromium nitride.

正側電源38−1は、正側電極36−1の基準電位に対する電位を設定する。負側電源38−2は、負側電極36−2の基準電位に対する電位を設定する。本例において基準電位は接地電位である。本例の正側電源38−1および負側電源38−2は直列に接続され、その接続点に接地電位が与えられる。   The positive power supply 38-1 sets a potential with respect to the reference potential of the positive electrode 36-1. The negative power supply 38-2 sets a potential with respect to the reference potential of the negative electrode 36-2. In this example, the reference potential is the ground potential. The positive power source 38-1 and the negative power source 38-2 in this example are connected in series, and a ground potential is applied to the connection point.

正側電極36−1および負側電極36−2は、絶縁基板32の表面に露出して設けられる。つまり正側電極36−1および負側電極36−2と、試料200の裏面との間には、空間が設けられる。チャック用電極が絶縁基板32に埋め込まれている場合、試料200の直下に誘電体が配置される。このため、電子線等により当該誘電体がチャージアップされると、試料200に精度よく電子線を照射することができなくなる。本例のステージ装置30は、試料200の直下に空間が設けられ、正側電極36−1および負側電極36−2が露出して設けられているので、上述の誘電体のチャージアップといった問題は発生しない。   The positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2 are provided exposed on the surface of the insulating substrate 32. That is, a space is provided between the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2 and the back surface of the sample 200. When the chuck electrode is embedded in the insulating substrate 32, a dielectric is disposed immediately below the sample 200. For this reason, when the dielectric is charged up by an electron beam or the like, the sample 200 cannot be irradiated with the electron beam with high accuracy. In the stage apparatus 30 of this example, a space is provided immediately below the sample 200, and the positive side electrode 36-1 and the negative side electrode 36-2 are provided to be exposed. Does not occur.

複数の支持部34は、絶縁基板32の表面に設けられる。それぞれの支持部34は、互いに離間して設けられる。本例のステージ装置30は、図2Bに示すように3個の支持部34を有する。本例では、絶縁基板32の表面形状は矩形であり、矩形の3辺にそれぞれ支持部34が設けられる。   The plurality of support portions 34 are provided on the surface of the insulating substrate 32. Each support part 34 is provided away from each other. The stage apparatus 30 of this example has three support portions 34 as shown in FIG. 2B. In this example, the surface shape of the insulating substrate 32 is a rectangle, and support portions 34 are provided on three sides of the rectangle.

複数の支持部34は、試料200と正側電極36−1および負側電極36−2との間に空間ができるように、試料200を支持する。つまり、支持部34の頂部が、正側電極36−1および負側電極36−2の表面よりも高くなるように支持部34が設けられる。頂部とは、支持部34において最も高い位置にある面または点を指す。本明細書において方向を特に明示しない場合、高さは絶縁基板32の表面と垂直な方向における位置を指す。   The plurality of support portions 34 support the sample 200 so that a space is formed between the sample 200 and the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2. That is, the support part 34 is provided so that the top part of the support part 34 is higher than the surfaces of the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2. The top portion refers to the surface or point at the highest position in the support portion 34. In the present specification, unless a direction is particularly specified, the height indicates a position in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate 32.

支持部34は、正側電極36−1および負側電極36−2よりも厚くてよい。本例において支持部34は、頂部の面積が底部の面積より小さい。支持部34の頂部は、ほぼ点であってよい。また、支持部34の先端部は、絶縁材料で形成される。例えば先端部は、サファイアで形成される。支持部34の先端部は、支持部34において試料200と接触する頂部を含む部分を指す。   The support part 34 may be thicker than the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2. In this example, the support portion 34 has a top area smaller than a bottom area. The top of the support 34 may be approximately a point. Moreover, the front-end | tip part of the support part 34 is formed with an insulating material. For example, the tip is made of sapphire. The distal end portion of the support portion 34 refers to a portion including the top portion that contacts the sample 200 in the support portion 34.

本例のステージ装置30によれば、離間した複数の支持部34で試料200を支持するので、ステージ装置30と試料200との接触面積を減らすことができ、パーティクルの発生を低減することができる。また、静電チャックにより試料200をステージ装置30に吸着するので、摩擦係数の小さい試料200に対しても、ステージの移動速度を落とさずにスリップを防止することができる。このためスループットが向上する。また、支持部34により、試料200と絶縁基板32との間に空間が形成されるので、絶縁基板32の表面に正側電極36−1および負側電極36−2を露出して設けることができる。これにより、静電チャックにより試料200を固定しつつ、試料200の直下におけるチャージアップを防ぐことができる。   According to the stage apparatus 30 of this example, since the sample 200 is supported by the plurality of spaced apart support portions 34, the contact area between the stage apparatus 30 and the sample 200 can be reduced, and the generation of particles can be reduced. . In addition, since the sample 200 is attracted to the stage device 30 by the electrostatic chuck, it is possible to prevent slip even on the sample 200 having a small friction coefficient without reducing the moving speed of the stage. For this reason, the throughput is improved. Further, since a space is formed between the sample 200 and the insulating substrate 32 by the support portion 34, the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2 are exposed and provided on the surface of the insulating substrate 32. it can. Accordingly, it is possible to prevent charge-up immediately below the sample 200 while fixing the sample 200 with the electrostatic chuck.

また、支持部34は、試料200がたわまないように配置されることが好ましい。ただし、電子線装置100がCD−SEMの場合、試料200が垂直方向にたわんだ場合であっても、水平方向の測長精度には影響しない。   Moreover, it is preferable that the support part 34 is arrange | positioned so that the sample 200 may not bend. However, when the electron beam apparatus 100 is a CD-SEM, even if the sample 200 is bent in the vertical direction, the measurement accuracy in the horizontal direction is not affected.

図3Aおよび図3Bは、ステージ装置30の他の構成例を示す図である。図3Aは、ステージ装置30および試料200の側面を示す。図3Bは、ステージ装置30において試料200が載置される側の表面を示す。   3A and 3B are diagrams showing another configuration example of the stage apparatus 30. FIG. FIG. 3A shows the side surface of the stage apparatus 30 and the sample 200. FIG. 3B shows the surface on the side where the sample 200 is placed in the stage apparatus 30.

本例のステージ装置30は、図2Aおよび図2Bに示したステージ装置30の構成に加え、ガードリング40を更に備える。ガードリング40は、正側電極36−1および負側電極36−2を囲んで設けられる。ガードリング40は、正側電極36−1および負側電極36−2から離れて形成される。ステージ装置30は、図3Aおよび図3Bに示すように、正側電極36−1および負側電極36−2をまとめて囲む1つのガードリング40を有してよく、正側電極36−1および負側電極36−2をそれぞれ囲む2つのガードリング40を有してもよい。   The stage apparatus 30 of this example further includes a guard ring 40 in addition to the configuration of the stage apparatus 30 shown in FIGS. 2A and 2B. The guard ring 40 is provided so as to surround the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2. The guard ring 40 is formed away from the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2. As shown in FIGS. 3A and 3B, the stage apparatus 30 may include one guard ring 40 that collectively surrounds the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2. You may have the two guard rings 40 which each surround the negative side electrode 36-2.

ガードリング40には、基準電位が与えられる。当該基準電位は、正側電源38−1および負側電源38−2の基準電位と同一である。これにより、正側電極36−1および負側電極36−2に電圧を印加したことにより生じる電界の漏れを抑制して、電子線を精度よく制御することができる。   A reference potential is applied to the guard ring 40. The reference potential is the same as the reference potential of the positive power supply 38-1 and the negative power supply 38-2. Thereby, the leakage of the electric field which arises by having applied the voltage to the positive side electrode 36-1 and the negative side electrode 36-2 can be suppressed, and an electron beam can be controlled accurately.

ガードリング40は、絶縁基板32の表面に露出して設けられる。また、ガードリング40は、試料200と接しないように設けられる。つまり、ガードリング40の高さは、支持部34よりも低い。   The guard ring 40 is provided exposed on the surface of the insulating substrate 32. The guard ring 40 is provided so as not to contact the sample 200. That is, the height of the guard ring 40 is lower than that of the support portion 34.

本例のガードリング40は、正側電極36−1および負側電極36−2と、複数の支持部34との間に設けられる。他の例では、ガードリング40は、複数の支持部34の外側に設けられてもよい。   The guard ring 40 of this example is provided between the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2 and the plurality of support portions 34. In another example, the guard ring 40 may be provided outside the plurality of support portions 34.

図4は、ステージ装置30の他の構成例を示す図である。本例のステージ装置30は、図2Aおよび図2Bに示したステージ装置30の構成に加え、支持部電位制御部42を更に備える。また、本例において複数の支持部34は、導電材料で形成される。支持部電位制御部42は、複数の支持部34の、接地電位に対する電位を制御する。これにより、試料200の電位を設定することができる。なお本例では、正側電源38−1および負側電源38−2の接続点がフローティングとなる。   FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the stage apparatus 30. As shown in FIG. The stage apparatus 30 of this example further includes a support unit potential control unit 42 in addition to the configuration of the stage apparatus 30 shown in FIGS. 2A and 2B. In the present example, the plurality of support portions 34 are formed of a conductive material. The support unit potential control unit 42 controls the potential of the plurality of support units 34 with respect to the ground potential. Thereby, the potential of the sample 200 can be set. In this example, the connection point of the positive power supply 38-1 and the negative power supply 38-2 is floating.

本例の複数の支持部34には、同一の電位が設定される。本例の支持部電位制御部42は、接地電位と、複数の支持部34との間に設けられた可変電源である。他の例では、それぞれの支持部34の電位を個別に設定する複数の支持部電位制御部42が設けられてもよい。   The same potential is set for the plurality of support portions 34 in this example. The support unit potential control unit 42 of this example is a variable power source provided between the ground potential and the plurality of support units 34. In another example, a plurality of support unit potential control units 42 that individually set the potential of each support unit 34 may be provided.

それぞれの支持部34は、導電材料のみで形成されなくともよい。支持部34は、試料200と支持部電位制御部42とを電気的に接続できれば、絶縁材料を含んでいてもよい。本例のステージ装置30によれば、支持部34で試料200を支持することでパーティクルの発生を抑制しつつ、支持部34の電位を制御することで簡単な構成で試料200の電位を制御することができる。   Each support part 34 does not need to be formed only with a conductive material. The support part 34 may include an insulating material as long as the sample 200 and the support part potential control part 42 can be electrically connected. According to the stage apparatus 30 of this example, the potential of the sample 200 is controlled with a simple configuration by controlling the potential of the support portion 34 while suppressing the generation of particles by supporting the sample 200 by the support portion 34. be able to.

図5は、ステージ装置30の他の構成例を示す図である。本例のステージ装置30は、図4に示したステージ装置30の構成に加え、ガードリング40を更に備える。ガードリング40は、図3Aおよび図3Bにおいて説明したガードリング40と同一である。本例の支持部電位制御部42は、ガードリング40の電位を、複数の支持部34の電位とあわせて制御する。これにより、試料200の裏面の電位を設定しつつ、電界の漏れを低減することができる。なお、支持部電位制御部42は、ガードリング40の電位と、複数の支持部34の電位とを別個に制御してもよい。   FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the stage apparatus 30. The stage apparatus 30 of this example further includes a guard ring 40 in addition to the configuration of the stage apparatus 30 shown in FIG. The guard ring 40 is the same as the guard ring 40 described in FIGS. 3A and 3B. The support portion potential control unit 42 in this example controls the potential of the guard ring 40 together with the potentials of the plurality of support portions 34. Thereby, the leakage of the electric field can be reduced while setting the potential of the back surface of the sample 200. Note that the support portion potential control unit 42 may separately control the potential of the guard ring 40 and the potentials of the plurality of support portions 34.

ガードリング40および複数の支持部34とは接していてもよい。複数の支持部34は、ガードリング40の外周または内周と接していてよく、ガードリング40の表面に形成されてもよい。   The guard ring 40 and the plurality of support portions 34 may be in contact with each other. The plurality of support portions 34 may be in contact with the outer periphery or inner periphery of the guard ring 40, and may be formed on the surface of the guard ring 40.

図6は、ステージ装置30の他の構成例を示す図である。本例のステージ装置30は、図2Aおよび図2Bに示したステージ装置30の構成に加え、基準電源44および電源制御部50を更に備える。   FIG. 6 is a diagram illustrating another configuration example of the stage device 30. The stage apparatus 30 of this example further includes a reference power supply 44 and a power supply control unit 50 in addition to the configuration of the stage apparatus 30 shown in FIGS. 2A and 2B.

基準電源44は、正側電源38−1および負側電源38−2の接続点における基準電位を制御する。本例の基準電源44は、当該接続点と、接地電位との間に設けられた可変電源である。これにより、正側電源38−1および負側電源38−2の基準電位を設定することができる。電源制御部50は、基準電源44の電圧を制御する。   The reference power supply 44 controls the reference potential at the connection point between the positive power supply 38-1 and the negative power supply 38-2. The reference power supply 44 in this example is a variable power supply provided between the connection point and the ground potential. Thereby, the reference potentials of the positive power supply 38-1 and the negative power supply 38-2 can be set. The power supply controller 50 controls the voltage of the reference power supply 44.

図7は、正側電源38−1、負側電源38−2、試料200と正側電極36−1との間の容量C1、および、試料200と負側電極36−2との間の容量C2の等価回路を示す図である。また、試料200の電位をVa、正側電源38−1の電圧をV1、負側電源38−2の電圧をV2、基準電源44の電圧をVosとする。   FIG. 7 shows a positive power source 38-1, a negative power source 38-2, a capacitance C1 between the sample 200 and the positive electrode 36-1, and a capacitance between the sample 200 and the negative electrode 36-2. It is a figure which shows the equivalent circuit of C2. Further, the potential of the sample 200 is Va, the voltage of the positive power supply 38-1 is V1, the voltage of the negative power supply 38-2 is V2, and the voltage of the reference power supply 44 is Vos.

容量C1の電荷Q1および容量C2の電荷Q2は、下式で与えられる。
Q1=C1(Vos+V1−Va)
Q2=C2(Va−Vos+V2)
試料200にチャージアップが無ければ、−Q1+Q2=0となる。従って、
−C1(Vos+V1−Va)+C2(Va−Vos+V2)=0
つまり、
Va=Vos+(C1V1−C2V2)/(C1+C2)・・・式(1)
となる。なお、C1=C2、V1=V2の場合、Va=Vosとなる。
The charge Q1 of the capacitor C1 and the charge Q2 of the capacitor C2 are given by the following equations.
Q1 = C1 (Vos + V1-Va)
Q2 = C2 (Va−Vos + V2)
If the sample 200 is not charged up, −Q1 + Q2 = 0. Therefore,
−C1 (Vos + V1−Va) + C2 (Va−Vos + V2) = 0
That means
Va = Vos + (C1V1-C2V2) / (C1 + C2) (1)
It becomes. When C1 = C2 and V1 = V2, Va = Vos.

電源制御部50は、試料200に設定すべき電位Vaに基づいて、基準電源44の電圧Vosを制御する。上述したように、C1=C2、V1=V2の場合、電源制御部50は、試料200に設定すべき電位Vaに等しい電圧Vosを、基準電源44に設定する。   The power supply control unit 50 controls the voltage Vos of the reference power supply 44 based on the potential Va to be set for the sample 200. As described above, when C1 = C2 and V1 = V2, the power supply control unit 50 sets the voltage Vos equal to the potential Va to be set for the sample 200 to the reference power supply 44.

また、電源制御部50は、容量C1および容量C2に基づいて、基準電源44の電圧を制御してもよい。この場合、電源制御部50は、試料200に設定すべき電位Vaに更に基づいて、式(1)に従って基準電源44の電圧を制御してよい。なお、電圧V1およびV2は既知である。   The power supply control unit 50 may control the voltage of the reference power supply 44 based on the capacitance C1 and the capacitance C2. In this case, the power supply control unit 50 may further control the voltage of the reference power supply 44 according to the equation (1) based on the potential Va to be set on the sample 200. The voltages V1 and V2 are known.

ステージ装置30は、容量C1および容量C2を測定する測定部を更に備えてよい。当該測定部は、新たな試料200を処理する場合に、容量C1および容量C2を測定してよい。電源制御部50は、当該測定部の測定結果に基づいて、基準電源44の電圧を制御する。当該測定部は、正側電極36−1および負側電極36−2のそれぞれの面積を検出して、当該面積に基づいて容量C1および容量C2を算出してよい。   The stage apparatus 30 may further include a measurement unit that measures the capacitance C1 and the capacitance C2. The measurement unit may measure the capacitance C1 and the capacitance C2 when processing a new sample 200. The power supply control unit 50 controls the voltage of the reference power supply 44 based on the measurement result of the measurement unit. The measurement unit may detect the areas of the positive electrode 36-1 and the negative electrode 36-2 and calculate the capacitance C1 and the capacitance C2 based on the areas.

図8は、支持部34の構造例を示す図である。本例の支持部34は、先端部46および調整部48を有する。先端部46は、試料200と接触する。本例の先端部46は、錘形状を有する。調整部48は、先端部46の高さを調整する。例えば調整部48は、複数の層を積層することで先端部46の高さを調整する。それぞれの支持部34における調整部48の層数は、先端部46の高さのバラツキを調整するように設定される。これにより、試料200を水平に保持することができる。   FIG. 8 is a diagram illustrating a structure example of the support portion 34. The support portion 34 in this example has a tip portion 46 and an adjustment portion 48. The tip 46 comes into contact with the sample 200. The tip portion 46 of this example has a weight shape. The adjustment unit 48 adjusts the height of the distal end portion 46. For example, the adjustment unit 48 adjusts the height of the tip 46 by stacking a plurality of layers. The number of layers of the adjusting portion 48 in each support portion 34 is set so as to adjust the variation in the height of the tip portion 46. Thereby, the sample 200 can be held horizontally.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

10・・・筐体、12・・・電子銃、14・・・集束レンズ、16・・・偏向コイル、18・・・対物レンズ、20・・・検出器、22・・・ビーム制御部、24・・・信号処理部、26・・・ステージ制御部、30・・・ステージ装置、32・・・絶縁基板、34・・・支持部、36−1・・・正側電極、36−2・・・負側電極、38−1・・・正側電源、38−2・・・負側電源、40・・・ガードリング、42・・・支持部電位制御部、44・・・基準電源、46・・・先端部、48・・・調整部、50・・・電源制御部、100・・・電子線装置、200・・・試料、202・・・層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Case, 12 ... Electron gun, 14 ... Condensing lens, 16 ... Deflection coil, 18 ... Objective lens, 20 ... Detector, 22 ... Beam control part, 24 ... Signal processing unit, 26 ... Stage control unit, 30 ... Stage device, 32 ... Insulating substrate, 34 ... Supporting unit, 36-1 ... Positive electrode, 36-2 ... Negative electrode, 38-1 ... Positive power supply, 38-2 ... Negative power supply, 40 ... Guard ring, 42 ... Supporting part potential control part, 44 ... Reference power supply , 46 ... tip part, 48 ... adjustment part, 50 ... power supply control part, 100 ... electron beam apparatus, 200 ... sample, 202 ... layer

Claims (7)

電子線により処理される試料を載置するステージ装置であって、
絶縁基板と、
前記絶縁基板に設けられたチャック用電極と、
前記絶縁基板の表面に導電性材料で形成され、前記試料を支持する複数の支持部と、
前記複数の支持部の電位を制御する支持部電位制御部と
を備え
前記チャック用電極は、互いに分離した正側電極および負側電極を有し、
前記ステージ装置は、
前記正側電極の電位を設定する正側電源と、
前記負側電極の電位を設定する負側電源と
を更に備えるステージ装置。
A stage device for placing a sample to be processed by an electron beam,
An insulating substrate;
An electrode for chuck provided on the insulating substrate;
A plurality of support portions formed of a conductive material on the surface of the insulating substrate and supporting the sample;
A support unit potential control unit that controls the potentials of the plurality of support units ,
The chuck electrode has a positive electrode and a negative electrode separated from each other,
The stage apparatus is
A positive power source for setting the potential of the positive electrode;
A negative power supply for setting the potential of the negative electrode;
A stage apparatus further comprising:
前記チャック用電極は、前記絶縁基板の前記表面に露出して設けられ、
前記複数の支持部は、前記試料と前記チャック用電極との間に空間ができるように、前記試料を支持する
請求項1に記載のステージ装置。
The chuck electrode is provided exposed on the surface of the insulating substrate,
The stage device according to claim 1, wherein the plurality of support parts support the sample so that a space is formed between the sample and the chuck electrode.
前記正側電源および前記負側電源は直列に接続され、
前記正側電源および前記負側電源の接続点がフローティングである
請求項に記載のステージ装置。
The positive power source and the negative power source are connected in series,
The stage apparatus according to claim 1 , wherein a connection point between the positive power source and the negative power source is floating.
前記絶縁基板の前記表面において、前記チャック用電極を囲んで設けられたガードリングを更に備える
請求項1に記載のステージ装置。
The stage apparatus according to claim 1, further comprising a guard ring provided around the chuck electrode on the surface of the insulating substrate.
前記支持部電位制御部は、前記ガードリングの電位を、前記複数の支持部の電位とあわせて制御する
請求項に記載のステージ装置。
The stage device according to claim 4 , wherein the support part potential control unit controls the potential of the guard ring together with the potentials of the plurality of support parts.
請求項1からのいずれか一項に記載のステージ装置と、
前記試料に電子線を照射する照射部と
を備える電子線装置。
A stage apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
An electron beam apparatus comprising: an irradiation unit that irradiates the sample with an electron beam.
前記電子線装置は、CD−SEMである
請求項に記載の電子線装置。
The electron beam apparatus according to claim 6 , wherein the electron beam apparatus is a CD-SEM.
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