JPH11329328A - 電子ビーム検査装置 - Google Patents
電子ビーム検査装置Info
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- JPH11329328A JPH11329328A JP12560398A JP12560398A JPH11329328A JP H11329328 A JPH11329328 A JP H11329328A JP 12560398 A JP12560398 A JP 12560398A JP 12560398 A JP12560398 A JP 12560398A JP H11329328 A JPH11329328 A JP H11329328A
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- chamber
- electron beam
- adsorbed
- preliminary exhaust
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電子ビーム検査装置における試料観察の際に、
試料を汚染させない、すなわち、寸法および形状を変化
させない方法を提供する。 【解決手段】電子ビーム検査装置において、試料を試料
室に導入する前に脱ガスする。試料を加熱することによ
り吸着ガス分子にエネルギーを与えて試料表面から脱離
させる。また、これ以外に、オゾン若しくは活性酸素を
照射する、イオンビームを照射する、紫外線を照射する
など、吸着ガスにエネルギーを与えることにより除去す
る方法や化学反応を利用して除去する方法も考えられ
る。これらの処理は予備排気室で行えば、試料室に複雑
な構造を持たせる必要がないため、試料室の機構は従来
通りで、試料室の真空を低下させる必要もない。
試料を汚染させない、すなわち、寸法および形状を変化
させない方法を提供する。 【解決手段】電子ビーム検査装置において、試料を試料
室に導入する前に脱ガスする。試料を加熱することによ
り吸着ガス分子にエネルギーを与えて試料表面から脱離
させる。また、これ以外に、オゾン若しくは活性酸素を
照射する、イオンビームを照射する、紫外線を照射する
など、吸着ガスにエネルギーを与えることにより除去す
る方法や化学反応を利用して除去する方法も考えられ
る。これらの処理は予備排気室で行えば、試料室に複雑
な構造を持たせる必要がないため、試料室の機構は従来
通りで、試料室の真空を低下させる必要もない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置等の外観
形状や寸法の検査を行うに好適な電子ビーム検査装置に
関する。
形状や寸法の検査を行うに好適な電子ビーム検査装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビームを試料上に走査して、得られ
た二次電子像または反射電子像により試料上のパターン
またはコンタクトホールの寸法および形状を測定，観察
する検査装置は、半導体素子の微細化が進み、その役割
の重要性が増している。しかし、古くから、電子顕微鏡
を用いて観察を行う際には、試料の電子線を照射した部
分に汚染物が付着することが知られている。汚染物が付
着した場合、試料の真の形状がわからなくなり、半導体
素子のパターンであればパターンが太くなる、コンタク
トホールであればホールの径が小さくなるなどの問題が
起こる。原因としては、例えば文献Specimen Protectio
n in the Electron Microscope（HEYWOODJ A，Pract Me
tallogr 19(1982)465）にあるように、装置の残留ガス
中のハイドロカーボンの試料への吸着によるものと、初
めから試料に吸着していたガス分子によるものが考えら
れる。
た二次電子像または反射電子像により試料上のパターン
またはコンタクトホールの寸法および形状を測定，観察
する検査装置は、半導体素子の微細化が進み、その役割
の重要性が増している。しかし、古くから、電子顕微鏡
を用いて観察を行う際には、試料の電子線を照射した部
分に汚染物が付着することが知られている。汚染物が付
着した場合、試料の真の形状がわからなくなり、半導体
素子のパターンであればパターンが太くなる、コンタク
トホールであればホールの径が小さくなるなどの問題が
起こる。原因としては、例えば文献Specimen Protectio
n in the Electron Microscope（HEYWOODJ A，Pract Me
tallogr 19(1982)465）にあるように、装置の残留ガス
中のハイドロカーボンの試料への吸着によるものと、初
めから試料に吸着していたガス分子によるものが考えら
れる。
【０００３】いずれの場合も、吸着ガス分子が電子線か
らエネルギーを受けることにより固体化すると言われて
いる。このように試料表面に汚染物が付着した場合、最
表面に観察されるのは汚染物の表面であるため、真の表
面の像をとらえることはできなくなる。特に半導体装置
の検査装置の場合は、寸法計測，外観検査が目的である
ため、検査中に汚染物が付着し、寸法，形状が変化して
しまうことは重大な問題である。事実、半導体の検査装
置である電子ビーム測長装置においては、パターンの寸
法計測の際に汚染物が付着するためにパターン線幅が太
くなる、コンタクトホールの寸法計測の際にコンタクト
ホールの径が小さくなるなどの問題が出てきている。
らエネルギーを受けることにより固体化すると言われて
いる。このように試料表面に汚染物が付着した場合、最
表面に観察されるのは汚染物の表面であるため、真の表
面の像をとらえることはできなくなる。特に半導体装置
の検査装置の場合は、寸法計測，外観検査が目的である
ため、検査中に汚染物が付着し、寸法，形状が変化して
しまうことは重大な問題である。事実、半導体の検査装
置である電子ビーム測長装置においては、パターンの寸
法計測の際に汚染物が付着するためにパターン線幅が太
くなる、コンタクトホールの寸法計測の際にコンタクト
ホールの径が小さくなるなどの問題が出てきている。
【０００４】特に近年半導体の微細化が進み、サブミク
ロンオーダーのパターンやコンタクトホールの寸法計
測，形状観察をする場合が多くなった。その場合倍率を
数万〜十数万倍の高倍率で観察するため、単位面積当た
りの照射エネルギーが高くなる。汚染量は照射した電子
線のエネルギーによるため、このような高倍率で観察し
た場合、汚染も例えば０.５μｍ のパターンに対して数
十ｎｍというレベルであり、半導体の製造プロセスにお
いては、後のプロセスに与える影響が大きい。また、コ
ンタクトホールであれば、電子線を照射することにより
ホール径が小さくなりホールがふさがってしまうという
問題も起こるため、汚染の低減法の確立が望まれてい
る。
ロンオーダーのパターンやコンタクトホールの寸法計
測，形状観察をする場合が多くなった。その場合倍率を
数万〜十数万倍の高倍率で観察するため、単位面積当た
りの照射エネルギーが高くなる。汚染量は照射した電子
線のエネルギーによるため、このような高倍率で観察し
た場合、汚染も例えば０.５μｍ のパターンに対して数
十ｎｍというレベルであり、半導体の製造プロセスにお
いては、後のプロセスに与える影響が大きい。また、コ
ンタクトホールであれば、電子線を照射することにより
ホール径が小さくなりホールがふさがってしまうという
問題も起こるため、汚染の低減法の確立が望まれてい
る。
【０００５】走査型電子顕微鏡における試料汚染の防止
方法としては、特開平1−105451 号公報，特開平3−982
44号公報がある。
方法としては、特開平1−105451 号公報，特開平3−982
44号公報がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平1−105451 号公
報の開示例は、微少酸素ガスを導入し、電子線と酸素分
子を衝突させることにより酸素ガスをイオン化させ、酸
素イオンにより試料に付着した汚染物を除去するもので
ある。この場合、試料観察中に試料に付着した汚染物
を、酸素イオンにより除去するわけであるが、この方法
では試料観察時には、常に試料が汚染される過程を観察
していることになる。また、酸素イオンを、汚染物を除
去するようなエネルギーで照射した場合、試料自体が破
壊される危険性がある。
報の開示例は、微少酸素ガスを導入し、電子線と酸素分
子を衝突させることにより酸素ガスをイオン化させ、酸
素イオンにより試料に付着した汚染物を除去するもので
ある。この場合、試料観察中に試料に付着した汚染物
を、酸素イオンにより除去するわけであるが、この方法
では試料観察時には、常に試料が汚染される過程を観察
していることになる。また、酸素イオンを、汚染物を除
去するようなエネルギーで照射した場合、試料自体が破
壊される危険性がある。
【０００７】特開平3−98244号公報は試料の電子線を受
ける局所領域を直接加熱することにより、試料表面への
ガス分子の吸着を妨げ、試料汚染を防止するものであ
る。この場合、試料を観察しながら観察している局所領
域を加熱するため、試料室に光源または通電加熱器など
の試料を加熱するための機構を設けなければならず、構
造が複雑となり、そこがまた新たなガスの供給源になり
かねない。また、観察している間に試料を加熱すること
はドリフトの原因にもなり、電子ビーム測長装置のよう
に微小寸法の計測を行う装置には不向きである。
ける局所領域を直接加熱することにより、試料表面への
ガス分子の吸着を妨げ、試料汚染を防止するものであ
る。この場合、試料を観察しながら観察している局所領
域を加熱するため、試料室に光源または通電加熱器など
の試料を加熱するための機構を設けなければならず、構
造が複雑となり、そこがまた新たなガスの供給源になり
かねない。また、観察している間に試料を加熱すること
はドリフトの原因にもなり、電子ビーム測長装置のよう
に微小寸法の計測を行う装置には不向きである。
【０００８】本発明の目的は、電子ビーム検査装置にお
ける試料観察の際に、非破壊で試料を汚染させない方法
を提供することにある。
ける試料観察の際に、非破壊で試料を汚染させない方法
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】先に述べたように、試料
汚染の原因は残留ガス中のハイドロカーボン分子の吸着
によるものと、初めから試料に吸着していた吸着ガス分
子によるものがある。これら吸着ガス分子が電子線から
エネルギーを受けることにより固体化する。したがっ
て、２つの原因のうち、試料に吸着しているガス分子を
脱離させるのは、電子線照射による試料汚染の防止方法
として有効である。
汚染の原因は残留ガス中のハイドロカーボン分子の吸着
によるものと、初めから試料に吸着していた吸着ガス分
子によるものがある。これら吸着ガス分子が電子線から
エネルギーを受けることにより固体化する。したがっ
て、２つの原因のうち、試料に吸着しているガス分子を
脱離させるのは、電子線照射による試料汚染の防止方法
として有効である。
【００１０】発明者らの研究によれば、試料に付着する
汚染は、試料を試料室に導入した直後には付着する量が
多く、試料室に滞在する時間と共に汚染物の量は減少し
ていくということがわかっている。汚染物量の評価は、
パターンに所定倍率で所定時間電子線を照射した前後の
パターン幅を比較することにより行った。例えば0.5μ
ｍの配線パターンに１０万倍の倍率で１０分間電子線を
照射し、５万倍の倍率に下げると、パターンは図２のよ
うに見える。ここで、ａが初めの線幅、ｂが１０万倍で
１０分間電子線を照射した後の線幅である。この場合、
１０万倍で電子線を照射した部分はパターン幅が太くな
っていることがわかる。横軸に試料を試料室に入れてか
らの時間、縦軸に１０万倍で１０分間電子線を照射した
ときの線幅増加量（ｂ−ａ）をとると図３のようにな
る。
汚染は、試料を試料室に導入した直後には付着する量が
多く、試料室に滞在する時間と共に汚染物の量は減少し
ていくということがわかっている。汚染物量の評価は、
パターンに所定倍率で所定時間電子線を照射した前後の
パターン幅を比較することにより行った。例えば0.5μ
ｍの配線パターンに１０万倍の倍率で１０分間電子線を
照射し、５万倍の倍率に下げると、パターンは図２のよ
うに見える。ここで、ａが初めの線幅、ｂが１０万倍で
１０分間電子線を照射した後の線幅である。この場合、
１０万倍で電子線を照射した部分はパターン幅が太くな
っていることがわかる。横軸に試料を試料室に入れてか
らの時間、縦軸に１０万倍で１０分間電子線を照射した
ときの線幅増加量（ｂ−ａ）をとると図３のようにな
る。
【００１１】これを見ると、試料に付着する汚染は、試
料を試料室に導入した直後には付着する量が多く、試料
室に滞在する時間と共に汚染物の量は減少していくこと
がわかる。これは、初めから試料に吸着していたガス分
子が、時間の経過とともに真空中に脱離していくためで
ある。したがって、吸着ガス分子の脱離を加速させるこ
とができれば、短時間で汚染物の量を減少させることが
できる。
料を試料室に導入した直後には付着する量が多く、試料
室に滞在する時間と共に汚染物の量は減少していくこと
がわかる。これは、初めから試料に吸着していたガス分
子が、時間の経過とともに真空中に脱離していくためで
ある。したがって、吸着ガス分子の脱離を加速させるこ
とができれば、短時間で汚染物の量を減少させることが
できる。
【００１２】具体的な方法としては、例えば試料の加熱
がある。これは、試料を加熱することにより吸着ガス分
子にエネルギーを与えて試料表面から脱離させるもので
ある。また、これ以外にも吸着ガスの除去方法として
は、オゾン若しくは活性酸素を照射する，イオンビーム
を照射する，紫外線を照射するなど、吸着ガスにエネル
ギーを与えることにより除去する方法や化学反応を利用
して除去する方法が考えられる。
がある。これは、試料を加熱することにより吸着ガス分
子にエネルギーを与えて試料表面から脱離させるもので
ある。また、これ以外にも吸着ガスの除去方法として
は、オゾン若しくは活性酸素を照射する，イオンビーム
を照射する，紫外線を照射するなど、吸着ガスにエネル
ギーを与えることにより除去する方法や化学反応を利用
して除去する方法が考えられる。
【００１３】これらの方法により、あらかじめ試料表面
に吸着していたハイドロカーボン等の吸着ガス分子を除
去することができ、結果として、電子線を照射したとき
に試料に付着する汚染物を低減することができる。ま
た、これらの処理は予備排気室で行えば、試料室に複雑
な構造を持たせる必要がないため、試料室の機構は従来
通りで、試料室の真空を低下させる心配もない。
に吸着していたハイドロカーボン等の吸着ガス分子を除
去することができ、結果として、電子線を照射したとき
に試料に付着する汚染物を低減することができる。ま
た、これらの処理は予備排気室で行えば、試料室に複雑
な構造を持たせる必要がないため、試料室の機構は従来
通りで、試料室の真空を低下させる心配もない。
【００１４】さらに、実験からは、一度汚染物の付着量
が減少した試料は、大気中に取り出しても容易にはもと
の汚染物のレベルまでは戻らないことを確認済みであ
る。したがって、これらの処理を電子ビーム検査装置内
で行わずに、電子ビーム検査装置に入れる前に、処理装
置を設けて処理を行っても同様の効果を得ることができ
る。
が減少した試料は、大気中に取り出しても容易にはもと
の汚染物のレベルまでは戻らないことを確認済みであ
る。したがって、これらの処理を電子ビーム検査装置内
で行わずに、電子ビーム検査装置に入れる前に、処理装
置を設けて処理を行っても同様の効果を得ることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
図１において、１は電子源、２は試料、３は試料ホルダ
ー、４は二次電子検出器、５は試料室である。また、６
は予備排気室、７は試料交換室、８，９はゲートバル
ブ、１０は引出電極、１１は加速電極、１２は固定絞
り、１３はコンデンサレンズ、１４は偏向コイル、１５
は対物レンズ、１６は対物レンズ可動絞り、１７は真空
ポンプ、１８は電子ビーム、１９は二次電子、２０は加
熱ヒータ、２１はヒータ電源である。試料室５と予備排
気室はゲートバルブ８を介して隣接しており、それぞれ
ポンプ１７，１７′により独立に真空排気されている。
図１において、１は電子源、２は試料、３は試料ホルダ
ー、４は二次電子検出器、５は試料室である。また、６
は予備排気室、７は試料交換室、８，９はゲートバル
ブ、１０は引出電極、１１は加速電極、１２は固定絞
り、１３はコンデンサレンズ、１４は偏向コイル、１５
は対物レンズ、１６は対物レンズ可動絞り、１７は真空
ポンプ、１８は電子ビーム、１９は二次電子、２０は加
熱ヒータ、２１はヒータ電源である。試料室５と予備排
気室はゲートバルブ８を介して隣接しており、それぞれ
ポンプ１７，１７′により独立に真空排気されている。
【００１６】本実施例において試料交換室７から導入さ
れた試料は、予備排気室６に搬送され、予備排気室６内
の試料ホルダー３′上に支持される。試料ホルダー３′
上に支持された試料２′は、ポンプ１７′により所定の
圧力まで排気され、バルブ８を介して試料室５内に導入
される。電子源１からの電子ビームは、引出電極１０に
印加された電圧により引き出される。引き出された電子
ビーム１８は加速電極１１に印加された加速電圧により
所望のエネルギーに調整される。固定絞り１２を通過し
たビームはコンデンサレンズ１３，対物レンズ１５によ
り試料２上に収束される。収束されたビームは偏向コイ
ル１４により試料上を走査する。電子ビーム照射により
発生した二次電子１９は二次電子検出器４により検出さ
れ、試料像を得ることができる。
れた試料は、予備排気室６に搬送され、予備排気室６内
の試料ホルダー３′上に支持される。試料ホルダー３′
上に支持された試料２′は、ポンプ１７′により所定の
圧力まで排気され、バルブ８を介して試料室５内に導入
される。電子源１からの電子ビームは、引出電極１０に
印加された電圧により引き出される。引き出された電子
ビーム１８は加速電極１１に印加された加速電圧により
所望のエネルギーに調整される。固定絞り１２を通過し
たビームはコンデンサレンズ１３，対物レンズ１５によ
り試料２上に収束される。収束されたビームは偏向コイ
ル１４により試料上を走査する。電子ビーム照射により
発生した二次電子１９は二次電子検出器４により検出さ
れ、試料像を得ることができる。
【００１７】しかし、この際、電子線を照射することに
より、残留ガス中のハイドロカーボン，試料表面に初め
から吸着していたガス分子などが、電子線からエネルギ
ーを受けカーボンを含む汚染物となり試料表面に徐々に
堆積する。堆積量はごくわずかであるが、数万倍以上の
高倍率観察の場合には実際に見たい表面とは別のものを
観察していることになる。本実施例における電子ビーム
測長装置においては、パターンの寸法計測，コンタクト
ホールの穴径計測が目的であるため、汚染物が付着した
場合パターン寸法が太くなる、コンタクトホール穴径が
小さくなるなどの問題が起こる。先に述べたように、汚
染の原因となるのは、残留ガス中のハイドロカーボン
や、初めから試料表面に吸着していたガス分子である。
より、残留ガス中のハイドロカーボン，試料表面に初め
から吸着していたガス分子などが、電子線からエネルギ
ーを受けカーボンを含む汚染物となり試料表面に徐々に
堆積する。堆積量はごくわずかであるが、数万倍以上の
高倍率観察の場合には実際に見たい表面とは別のものを
観察していることになる。本実施例における電子ビーム
測長装置においては、パターンの寸法計測，コンタクト
ホールの穴径計測が目的であるため、汚染物が付着した
場合パターン寸法が太くなる、コンタクトホール穴径が
小さくなるなどの問題が起こる。先に述べたように、汚
染の原因となるのは、残留ガス中のハイドロカーボン
や、初めから試料表面に吸着していたガス分子である。
【００１８】したがって、２つの原因のうち、試料に吸
着しているガス分子を脱離させるのは、電子線照射によ
る試料汚染の防止方法として有効である。発明者らの研
究によれば、試料に付着する汚染は、試料を試料室に導
入した直後には付着する量が多く、試料室に滞在する時
間と共に汚染物の量は減少していくことがわかってい
る。
着しているガス分子を脱離させるのは、電子線照射によ
る試料汚染の防止方法として有効である。発明者らの研
究によれば、試料に付着する汚染は、試料を試料室に導
入した直後には付着する量が多く、試料室に滞在する時
間と共に汚染物の量は減少していくことがわかってい
る。
【００１９】汚染物量の評価は、パターンに所定倍率で
所定時間電子線を照射した前後のパターン幅を比較する
ことにより行った。例えば０.５μｍ の配線パターンに
１０万倍の倍率で１０分間電子線を照射し、５万倍の倍
率に下げると、パターンは図２のように見える。ここ
で、ａが初めの線幅、ｂが１０万倍で１０分間電子線を
照射した後の線幅である。この場合、１０万倍で電子線
を照射した部分はパターン幅が太くなっていることがわ
かる。横軸に試料を試料室に入れてからの時間、縦軸に
１０万倍で１０分間電子線を照射したときの線幅増加量
（ｂ−ａ）をとると図３のようになる。
所定時間電子線を照射した前後のパターン幅を比較する
ことにより行った。例えば０.５μｍ の配線パターンに
１０万倍の倍率で１０分間電子線を照射し、５万倍の倍
率に下げると、パターンは図２のように見える。ここ
で、ａが初めの線幅、ｂが１０万倍で１０分間電子線を
照射した後の線幅である。この場合、１０万倍で電子線
を照射した部分はパターン幅が太くなっていることがわ
かる。横軸に試料を試料室に入れてからの時間、縦軸に
１０万倍で１０分間電子線を照射したときの線幅増加量
（ｂ−ａ）をとると図３のようになる。
【００２０】これを見ると、試料に付着する汚染は、試
料を試料室に導入した直後には付着する量が多く、試料
室に滞在する時間と共に汚染物の量は減少していくこと
がわかる。これは、初めから試料に吸着していたガス分
子が、時間の経過とともに真空中に脱離していくためで
ある。したがって、吸着ガス分子の脱離を加速させるこ
とができれば、短時間で汚染物の量を減少させることが
できる。
料を試料室に導入した直後には付着する量が多く、試料
室に滞在する時間と共に汚染物の量は減少していくこと
がわかる。これは、初めから試料に吸着していたガス分
子が、時間の経過とともに真空中に脱離していくためで
ある。したがって、吸着ガス分子の脱離を加速させるこ
とができれば、短時間で汚染物の量を減少させることが
できる。
【００２１】そこで、本実施例では、試料の吸着ガス分
子の脱離を加速させる手段として、バルブ８を介した予
備排気室６内の試料ホルダー３′上に支持された試料
２′を加熱する機能を備える。試料を試料室５に導入す
る前に、予備排気室６において、試料ホルダー３′上に
支持された試料２′を、加熱ヒータ２０にヒータ電源２
１から電圧を印加することにより加熱する。試料表面に
吸着していたガス分子は、加熱ヒータ２０から熱エネル
ギーを与えられ、真空中に脱離する。
子の脱離を加速させる手段として、バルブ８を介した予
備排気室６内の試料ホルダー３′上に支持された試料
２′を加熱する機能を備える。試料を試料室５に導入す
る前に、予備排気室６において、試料ホルダー３′上に
支持された試料２′を、加熱ヒータ２０にヒータ電源２
１から電圧を印加することにより加熱する。試料表面に
吸着していたガス分子は、加熱ヒータ２０から熱エネル
ギーを与えられ、真空中に脱離する。
【００２２】これにより、あらかじめ試料表面に吸着し
ていたガス分子等の不純物を取り除き、電子線を照射し
たとき、すなわち試料を観察したときに試料表面に汚染
物が付着するのを防止することができる。
ていたガス分子等の不純物を取り除き、電子線を照射し
たとき、すなわち試料を観察したときに試料表面に汚染
物が付着するのを防止することができる。
【００２３】また、試料を加熱するための機構は、予備
排気室に設けられているため、試料室内の構造を複雑に
することがなく、加熱機構からの放出ガス分子の影響を
回避することができる。なお、本実施例では加熱方法と
してヒータ加熱を用いているが、赤外線ランプなどによ
るランプ加熱でも同様の効果を得ることができる。
排気室に設けられているため、試料室内の構造を複雑に
することがなく、加熱機構からの放出ガス分子の影響を
回避することができる。なお、本実施例では加熱方法と
してヒータ加熱を用いているが、赤外線ランプなどによ
るランプ加熱でも同様の効果を得ることができる。
【００２４】図４に本発明の他の実施例を示す。本実施
例において２２はオゾン発生装置、２３はバルブであ
る。それ以外の構造は第一の実施例と同じ構造である。
本実施例では試料の吸着ガス分子の脱離を加速させる手
段として、バルブ８を介した予備排気室６内の試料ホル
ダー３′上に支持された試料２′にオゾンを照射する機
能を備える。
例において２２はオゾン発生装置、２３はバルブであ
る。それ以外の構造は第一の実施例と同じ構造である。
本実施例では試料の吸着ガス分子の脱離を加速させる手
段として、バルブ８を介した予備排気室６内の試料ホル
ダー３′上に支持された試料２′にオゾンを照射する機
能を備える。
【００２５】試料交換室７から導入された試料は、試料
室５に導入する前に予備排気室６において、試料ホルダ
ー３′上に支持される。ホルダー上に支持された試料
２′にはオゾン発生装置２２からバルブ２３を介して、
オゾンが供給される。これにより、あらかじめ試料表面
に吸着していたガスを、一酸化炭素や二酸化炭素などの
ガスにして除去し、電子線を照射したとき、すなわち試
料を観察したときに試料表面に汚染物が付着するのを防
止することができる。
室５に導入する前に予備排気室６において、試料ホルダ
ー３′上に支持される。ホルダー上に支持された試料
２′にはオゾン発生装置２２からバルブ２３を介して、
オゾンが供給される。これにより、あらかじめ試料表面
に吸着していたガスを、一酸化炭素や二酸化炭素などの
ガスにして除去し、電子線を照射したとき、すなわち試
料を観察したときに試料表面に汚染物が付着するのを防
止することができる。
【００２６】本実施例においては、オゾン照射する機構
は、予備排気室に設けられているため、オゾンが電子光
学系に悪影響を与えることがない。なお、本実施例では
吸着ガス分子を脱離させる方法としてオゾンを照射して
いるが、活性酸素を照射しても同様の効果を得ることが
できる。
は、予備排気室に設けられているため、オゾンが電子光
学系に悪影響を与えることがない。なお、本実施例では
吸着ガス分子を脱離させる方法としてオゾンを照射して
いるが、活性酸素を照射しても同様の効果を得ることが
できる。
【００２７】図５に本発明の他の実施例を示す。本実施
例において、２４はイオン銃、２５はイオン化ガスであ
る。それ以外の構造は第一の実施例と同じ構造である。
本実施例では試料の吸着ガス分子の脱離を加速させる手
段として、バルブ８を介した予備排気室６内の試料ホル
ダー３′上に支持された試料２′にイオンビームを照射
する機能を備える。試料交換室７から導入された試料
は、試料室５に導入される前に予備排気室６において、
試料ホルダー３′上に支持される。ホルダー上に支持さ
れた試料２′には、イオン銃２４よりイオンビームが照
射される。イオンビームは、イオン化ガス２５をイオン
銃２４によりイオン化することにより発生する。イオン
化ガスとしては、例えばアルゴン，酸素などがある。
例において、２４はイオン銃、２５はイオン化ガスであ
る。それ以外の構造は第一の実施例と同じ構造である。
本実施例では試料の吸着ガス分子の脱離を加速させる手
段として、バルブ８を介した予備排気室６内の試料ホル
ダー３′上に支持された試料２′にイオンビームを照射
する機能を備える。試料交換室７から導入された試料
は、試料室５に導入される前に予備排気室６において、
試料ホルダー３′上に支持される。ホルダー上に支持さ
れた試料２′には、イオン銃２４よりイオンビームが照
射される。イオンビームは、イオン化ガス２５をイオン
銃２４によりイオン化することにより発生する。イオン
化ガスとしては、例えばアルゴン，酸素などがある。
【００２８】これにより、あらかじめ試料表面に吸着し
ていたガスはエッチングされるため、電子線を照射した
とき、すなわち試料を観察したときに試料表面に汚染物
が付着するのを防止することができる。また、イオンビ
ームを照射するための機構は、予備排気室に設けられて
いるため、試料室内の構造を複雑にすることがなく、イ
オン銃からの放出ガス分子の影響を回避することができ
る。
ていたガスはエッチングされるため、電子線を照射した
とき、すなわち試料を観察したときに試料表面に汚染物
が付着するのを防止することができる。また、イオンビ
ームを照射するための機構は、予備排気室に設けられて
いるため、試料室内の構造を複雑にすることがなく、イ
オン銃からの放出ガス分子の影響を回避することができ
る。
【００２９】図６に本発明の他の実施例を示す。本実施
例において２６は紫外線光源、２７は紫外線光源用電源
である。それ以外の構造は第一の実施例と同じ構造であ
る。本実施例では試料の吸着ガス分子の脱離を加速させ
る手段として、バルブ８を介した予備排気室６内の試料
ホルダー３′上に支持された試料２′に紫外線を照射す
る機能を備える。試料交換室７から導入された試料は、
試料室５に導入される前に、予備排気室６において、試
料ホルダー３′上に支持される。ホルダー上に支持され
た試料２′には、紫外線光源２６により紫外線が照射さ
れる。試料表面に吸着していたハイドロカーボン等の吸
着ガス分子は、紫外線光からのエネルギーを受け、真空
中に脱離する。
例において２６は紫外線光源、２７は紫外線光源用電源
である。それ以外の構造は第一の実施例と同じ構造であ
る。本実施例では試料の吸着ガス分子の脱離を加速させ
る手段として、バルブ８を介した予備排気室６内の試料
ホルダー３′上に支持された試料２′に紫外線を照射す
る機能を備える。試料交換室７から導入された試料は、
試料室５に導入される前に、予備排気室６において、試
料ホルダー３′上に支持される。ホルダー上に支持され
た試料２′には、紫外線光源２６により紫外線が照射さ
れる。試料表面に吸着していたハイドロカーボン等の吸
着ガス分子は、紫外線光からのエネルギーを受け、真空
中に脱離する。
【００３０】これにより、あらかじめ試料表面に吸着し
ていたガスを除去し、電子線を照射したとき、すなわち
試料を観察したときに試料表面に汚染物が付着するのを
防止することができる。また、紫外線を照射するための
機構は、予備排気室に設けられているため、試料室内の
構造を複雑にすることがなく、紫外線光源からの放出ガ
ス分子の影響を回避することができる。
ていたガスを除去し、電子線を照射したとき、すなわち
試料を観察したときに試料表面に汚染物が付着するのを
防止することができる。また、紫外線を照射するための
機構は、予備排気室に設けられているため、試料室内の
構造を複雑にすることがなく、紫外線光源からの放出ガ
ス分子の影響を回避することができる。
【００３１】図７に本発明の他の実施例を示す。本実施
例において２８は第一の予備排気室、２９は第二の予備
排気室である。第一の予備排気室２８はポンプ１７′に
より常に真空排気されている。第二の予備排気室２９
は、ポンプ１７″により真空排気されており、試料導入
の際にガス導入，真空排気を繰り返すことができる。試
料を導入する際には、第二の予備排気室２９にガスを導
入して大気圧とし、バルブ８″を開けて試料を導入す
る。試料を導入した第二の予備排気室２９を真空排気
し、所定の圧力になったらオゾン発生装置２２からバル
ブ２３を介してオゾンを供給する。バルブ２３を閉じ、
もう一度真空排気する。
例において２８は第一の予備排気室、２９は第二の予備
排気室である。第一の予備排気室２８はポンプ１７′に
より常に真空排気されている。第二の予備排気室２９
は、ポンプ１７″により真空排気されており、試料導入
の際にガス導入，真空排気を繰り返すことができる。試
料を導入する際には、第二の予備排気室２９にガスを導
入して大気圧とし、バルブ８″を開けて試料を導入す
る。試料を導入した第二の予備排気室２９を真空排気
し、所定の圧力になったらオゾン発生装置２２からバル
ブ２３を介してオゾンを供給する。バルブ２３を閉じ、
もう一度真空排気する。
【００３２】これにより、あらかじめ試料表面に吸着し
ていたガスは、一酸化炭素や二酸化炭素などのガスとな
り排気される。その後、バルブ８′を開けて第一の予備
排気室２８に試料を移動する。試料を第一の予備排気室
に移動したらバルブ８′を閉じ、バルブ８を空けて試料
室に移動する。試料室に導入された試料は吸着ガスが除
去されているため、試料を観察したとき、すなわち試料
に電子線を照射したときに試料に付着する汚染を防止す
ることができる。
ていたガスは、一酸化炭素や二酸化炭素などのガスとな
り排気される。その後、バルブ８′を開けて第一の予備
排気室２８に試料を移動する。試料を第一の予備排気室
に移動したらバルブ８′を閉じ、バルブ８を空けて試料
室に移動する。試料室に導入された試料は吸着ガスが除
去されているため、試料を観察したとき、すなわち試料
に電子線を照射したときに試料に付着する汚染を防止す
ることができる。
【００３３】特にこの実施例の方法であれば大気開放さ
れるのは第二の予備排気室のみであり、試料室との間に
常に真空排気されている第一の予備排気室２８があるた
め、試料導入に伴う試料室の圧力の上昇も防止できる。
先に述べたように、試料汚染の原因は残留ガス中のハイ
ドロカーボン分子の吸着によるものと、初めから試料に
吸着していた吸着ガス分子によるものがある。
れるのは第二の予備排気室のみであり、試料室との間に
常に真空排気されている第一の予備排気室２８があるた
め、試料導入に伴う試料室の圧力の上昇も防止できる。
先に述べたように、試料汚染の原因は残留ガス中のハイ
ドロカーボン分子の吸着によるものと、初めから試料に
吸着していた吸着ガス分子によるものがある。
【００３４】本実施例によれば、第二の予備排気室にお
けるオゾン処理により、初めから試料に吸着していたガ
ス分子による汚染を防止でき、さらに、試料室の圧力上
昇を防止することにより、残留ガスの吸着による汚染も
低減できる。また、本実施例では第二の予備排気室での
脱ガス方法としてオゾン処理を行っているが、試料の加
熱，イオンビーム照射，紫外線照射でも同様の効果を得
ることができる。
けるオゾン処理により、初めから試料に吸着していたガ
ス分子による汚染を防止でき、さらに、試料室の圧力上
昇を防止することにより、残留ガスの吸着による汚染も
低減できる。また、本実施例では第二の予備排気室での
脱ガス方法としてオゾン処理を行っているが、試料の加
熱，イオンビーム照射，紫外線照射でも同様の効果を得
ることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子ビー
ム装置において試料の寸法計測，形状観察をする際に、
試料室の構造を複雑にすることなく、汚染を速やかに低
減することが可能である。特に本発明は試料を試料室に
導入する前に、汚染の原因となる物質のみを除去する方
法であるため、試料を非破壊で観察することができ、さ
らには試料を不活性にするという意味で、この後のプロ
セスへ利用することができる。
ム装置において試料の寸法計測，形状観察をする際に、
試料室の構造を複雑にすることなく、汚染を速やかに低
減することが可能である。特に本発明は試料を試料室に
導入する前に、汚染の原因となる物質のみを除去する方
法であるため、試料を非破壊で観察することができ、さ
らには試料を不活性にするという意味で、この後のプロ
セスへ利用することができる。
【図１】本発明の一実施例である電子ビーム検査装置を
示す概略図。
示す概略図。
【図２】汚染物が付着したパターンの図。
【図３】試料を試料室に導入してからの汚染物の変化を
示す特性図。
示す特性図。
【図４】本発明の一実施例である電子ビーム検査装置を
示す概略図。
示す概略図。
【図５】本発明の一実施例である電子ビーム検査装置を
示す概略図。
示す概略図。
【図６】本発明の一実施例である電子ビーム検査装置を
示す概略図。
示す概略図。
【図７】本発明の一実施例である電子ビーム検査装置を
示す概略図。
示す概略図。
１…電子銃、２，２′，２″…試料、３，３′，３″…
試料ホルダー、４…二次電子検出器、５…試料室、６…
予備排気室、７…試料交換室、８，８′，８″，９…ゲ
ートバルブ、１０…引出電極、１１…加速電極、１２…
固定絞り、１３…コンデンサレンズ、１４…偏向コイ
ル、１５…対物レンズ、１６…対物レンズ可動絞り、１
７，１７′，１７″…真空ポンプ、１８…電子ビーム、
１９…二次電子、２０…加熱ヒータ、２１…ヒータ電
源、２２…オゾン発生装置、２３…バルブ、２４…イオ
ン銃、２５…イオン化ガス、２６…紫外線光源、２７…
紫外線光源用電源、２８…第一の予備排気室、２９…第
二の予備排気室。
試料ホルダー、４…二次電子検出器、５…試料室、６…
予備排気室、７…試料交換室、８，８′，８″，９…ゲ
ートバルブ、１０…引出電極、１１…加速電極、１２…
固定絞り、１３…コンデンサレンズ、１４…偏向コイ
ル、１５…対物レンズ、１６…対物レンズ可動絞り、１
７，１７′，１７″…真空ポンプ、１８…電子ビーム、
１９…二次電子、２０…加熱ヒータ、２１…ヒータ電
源、２２…オゾン発生装置、２３…バルブ、２４…イオ
ン銃、２５…イオン化ガス、２６…紫外線光源、２７…
紫外線光源用電源、２８…第一の予備排気室、２９…第
二の予備排気室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ // Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｇ０１Ｎ 1/34 1/34 1/28 Ｌ
Claims (1)
- 【請求項１】試料室にゲートバルブを介して隣接した予
備排気室と、試料室と予備排気室は独立に真空排気され
ており、試料は予備排気室で所定の圧力まで真空排気さ
れた後試料室に導入され、試料室に導入された試料には
電子ビームが走査され、得られた二次電子像または反射
電子像により試料上のパターンまたはコンタクトホール
の寸法および形状を測定，観察する電子ビーム検査装置
において、試料に電子線を照射する前に、あらかじめ試
料の脱ガスをすることを特徴とする電子ビーム検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12560398A JPH11329328A (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 電子ビーム検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12560398A JPH11329328A (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 電子ビーム検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329328A true JPH11329328A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=14914222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12560398A Pending JPH11329328A (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 電子ビーム検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11329328A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005251656A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Ntp:Kk | 試料洗浄装置および試料洗浄方法 |
| GB2413645A (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-02 | Boc Group Plc | Vacuum treatment for lithography wafer |
| JP2007149571A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料測定方法、及び荷電粒子線装置 |
| JP2010039300A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Dainippon Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法 |
| US8056256B2 (en) * | 2008-09-17 | 2011-11-15 | Slack Associates, Inc. | Method for reconditioning FCR APG-68 tactical radar units |
| JP2018141782A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 汚染堆積物の定量方法および試料分析方法 |
| EP4306945A1 (en) * | 2022-07-11 | 2024-01-17 | ASML Netherlands B.V. | Method of assessing a sample, apparatus for assessing a sample |
-
1998
- 1998-05-08 JP JP12560398A patent/JPH11329328A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005251656A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Ntp:Kk | 試料洗浄装置および試料洗浄方法 |
| JP4613020B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2011-01-12 | 株式会社Ｎｔｐ | 試料洗浄装置および試料洗浄方法 |
| GB2413645A (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-02 | Boc Group Plc | Vacuum treatment for lithography wafer |
| JP2007149571A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料測定方法、及び荷電粒子線装置 |
| US7247864B2 (en) | 2005-11-30 | 2007-07-24 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
| US8071961B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-12-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
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| JP2018141782A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 汚染堆積物の定量方法および試料分析方法 |
| EP4306945A1 (en) * | 2022-07-11 | 2024-01-17 | ASML Netherlands B.V. | Method of assessing a sample, apparatus for assessing a sample |
| WO2024013039A1 (en) * | 2022-07-11 | 2024-01-18 | Asml Netherlands B.V. | Method of assessing a sample, apparatus for assessing a sample |
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