KR20070116602A - 전자선장치 - Google Patents

전자선장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070116602A
KR20070116602A KR1020077021008A KR20077021008A KR20070116602A KR 20070116602 A KR20070116602 A KR 20070116602A KR 1020077021008 A KR1020077021008 A KR 1020077021008A KR 20077021008 A KR20077021008 A KR 20077021008A KR 20070116602 A KR20070116602 A KR 20070116602A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electron beam
electron
wafer
optical
substrate
Prior art date
Application number
KR1020077021008A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101279028B1 (ko
Inventor
마모루 나카스지
노부하루 노지
도루 사타케
히로시 소부카와
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005041063A external-priority patent/JP2006226833A/ja
Priority claimed from JP2005077136A external-priority patent/JP2006260957A/ja
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20070116602A publication Critical patent/KR20070116602A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101279028B1 publication Critical patent/KR101279028B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/29—Reflection microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136254—Checking; Testing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/248—Components associated with the control of the tube
    • H01J2237/2482—Optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817—Pattern inspection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

본 발명은, 평가영역을 복수의 부시야로 분할하여 1차 전자선을 부시야에 차례로 조사하고, 부시야마다 시료면의 정보를 포함한 2차 전자를 검출수단에 의하여 검출함으로써 평가영역의 정보를 얻는 전자선장치에 있어서 프레임수/sec가 작은 영역센서를 사용하여도 고속의 화상취득을 가능하게 하는 것이다. 그 때문에 전자선장치의 검출수단(26)은, 영역센서(CCD1∼CCD14)와 영역센서의 검출면에 한쪽 끝이 결합된 광섬유속(25)과, 광섬유속의 다른쪽 끝에 도포되어, 부시야의 2차 전자선이 결상되는 신틸레이터가 형성된 FOP로 이루어지는 단위 검출기(24-1)를 복수 구비한다. 전자 편향기에 의하여 전자선을 조사하는 부시야가 바뀔 때마다 상기 부시야로부터의 2차 전자선을 편향하여, 단위 검출기의 FOP면 위를 이동시킨다. 각 단위 검출기로부터 다른 단위 검출기의 노광 중에 화상정보를 인출할 수 있기 때문에, 고속 화상 취득을 할 수 있다.

Description

전자선장치{ELECTRON BEAM APPARATUS}
본 발명은 표면에 패턴이 형성된 시료의 결함 등을 검사하기 위한 전자선장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체제조공정에서의 웨이퍼 등의 시료에 전자 빔을 조사하여, 그 표면의 성상에 따라 변화되는 2차 전자 등을 포착하여 화상 데이터를 형성하고, 그 화상 데이터에 의거하여 시료 표면에 형성된 패턴 등의 결함을 고 스루풋으로 평가하기 위한 전자선장치에 관한 것이다.
반도체제조 프로세스에 있어서, 디자인룰은 100 nm의 시대를 맞이하려 하고 있고, 또 생산형태는 DRAM으로 대표되는 소품종 대량 생산으로부터 SOC (Silicon on chip)와 같이 다품종 소량 생산으로 이행하고 있다. 그것에 따라 제조 공정수가 증가하고, 각 공정마다의 수율 향상은 필수가 되어 프로세스 기인의 결함검사가 중요하게 된다.
그리고, 반도체장치의 고집적화 및 패턴의 미세화에 따라, 고분해능, 고 스루풋의 검사장치가 요구되고 있다. 100 nm 디자인룰의 웨이퍼의 결함을 조사하기 위해서는, 100 nm 이하의 분해능이 필요하고, 디바이스의 고집적화에 의한 제조공정의 증가에 의하여 검사량이 증대하기 때문에, 고 스루풋이 요구되고 있다. 또 디바이스의 다층화가 진행됨에 따라, 층간의 배선을 연결하는 바이어홀의 콘택트불 량(전기적 결함)을 검출하는 기능도, 검사장치에 요구되고 있다.
이와 같은 상황에서 빛 또는 전자선의 검출기로서, 800 M 픽셀/초 정도의 검출속도를 가지는 TDI검출기가 시판되고 있다. 또 1 차원의 선형상 화상의 화상 데이터를 라인센서를 사용하여 취득하는 장치 및 2 차원 화상의 화상 데이터를 CCD나 CMOS 이미지 센서 등의 영역센서로 취득하는 사상투영형 전자선장치도 제안되어 있다.
또, 액정기판 위에 복수의 전자광학경통을 배치하여, 그 액정기판의 결함을 검사하는 장치도 제안되어 있다.(NIKKEI MICRODEVICES 2002년 12월호, 28페이지∼30페이지 참조)
상기한 종래예에 있어서의 사상투영형 전자선장치의 CCD 검출기로서, 640 × 480화소를 100 ㎲로 노광 가능한 검출기가 있다. 그러나 이 CCD의 프레임수(1초 동안 검출할 수 있는 면수)에 관한 검출속도는, 수 프레임/초이고, 노광 최소시간 100㎲보다 훨씬 느리다는 문제가 있다.
또, 액정기판용 결함 검사장치에서는, 액정기판 위에 반복패턴이 있는 것을 상정하고 있지 않기 때문에, 복수의 전자광학경통의 광축의 피치를 어떻게 설정하여도 특별히 문제가 생기지 않기 때문에, 광축 피치가 고정되어 있다. 그러나 다수의 다이를 규칙적으로 배치한 웨이퍼 등과 같이, 반복패턴이 형성되어 있는 시료의 검사를 행하기 위하여 액정기판용 복수의 전자광학경통을 구비한 결함 검사장치를 사용한 경우, 이하와 같은 문제가 생긴다.
즉, 웨이퍼 위의 다이의 배열 피치는, 디바이스제품이 변하면 상위하는 것이 일반적이나, 이와 같이 반복패턴이 상위하는 시료의 결함 검사에서는 복수의 전자광학경통의 광축 피치가 고정되어 있기 때문에, 패턴의 피치와 광축 피치가 일치하지 않는 경우가 있고, 그 경우에 일부의 광축을 검사에 사용할 수 없거나, 또는, 검사에 사용할 수 있는 광축이어도 휴지하고 있는 기간이 생긴다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 제 1 목적은, 사상투영형의 전자선장치에 있어서, 프레임수/sec가 작은 영역센서를 사용하여도 기가헬츠 오더의 화상 취득을 행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 반복패턴이 형성되어 있는 시료를 검사하기 위한 복수의 전자광학경통을 구비한 전자선장치에 있어서, 패턴의 피치와 복수의 전자광학경통의 광축의 피치가 상위하고 있음으로써 생기는 문제를 저감하는 것이다.
상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시료면의 평가영역을 복수의 부시야(副視野)로 분할하여, 1차 전자선을 편향기로 편향시킴으로써 전자선을 각 부시야에 차례로 조사하여, 각 부시야마다 시료면의 정보를 포함한 2차 전자를 검출수단에 의하여 검출함으로써, 평가영역의 정보를 얻도록 한 전자선장치에 있어서,
검출수단은, 영역센서와, 영역센서의 검출면에 한쪽 끝이 결합된 광섬유속과, 광섬유속의 다른쪽 끝에 도포되고, 부시야의 2차 전자선이 결상되는 신틸레이터가 형성된 FOP로 이루어지는 단위 검출기를 복수 구비하고, 또한 전자선장치는, 전자선을 조사하는 부시야가 바뀔 때마다 상기 부시야로부터의 2차 전자선을 편향하여, 검출수단을 구성하는 복수의 단위 검출기의 FOP 면상을 이동시키는 전자편향기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자선장치를 제공한다.
상기한 전자선장치는 또한 내부에 축대칭 전극을 설치한 전자렌즈를 구비하고, 상기 축대칭 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써, 전자선의 회전량을 보정할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 전자렌즈는 각각의 내부에 축대칭 전극이 설치된 전자선의 회전방향이 역방향의 2단의 전자렌즈로 이루어지고, 2단의 전자렌즈 각각은, 초점거리와 전자선 회전량을 독립으로 제어 가능한 것이 바람직하다.
또 상기한 전자선장치에 있어서, 하나의 영역센서로부터의 신호 인출에 요하는 시간을 t1, 노광시간을 t2, 전자편향기의 정정시간을 t3이라 하였을 때, 단위 검출기의 개수가, t1/(t2+t3)에 근사하는 개수로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또한 1차 전자선은, 멀티 전자빔이거나, 또는 복수의 광축을 포함하고, 1차 광학계의 복수의 광축은, 복수의 렌즈 갭을 가지는 자극 또는 전극을 가지는 렌즈에 의하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한 상기한 전자선장치에 있어서, 시료는 전위가 상위하는 패턴을 포함하고 있고, 평가영역의 정보는, 상기 전위의 정보일 수도 있다.
상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 위에 복수의 광축을 가지는 전자광학계를 사용하여 기판을 검사하는 전자선장치에 있어서, 기판을 탑재한 회전 가능한 스테이지를 다이 피치의 정보에 의거하여 회전시켜 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치를 제공한다.
상기한 전자선장치에 있어서, 복수의 광축은 광축의 피치(D)가 2차원적으로 배치되고, 기판 위에는 X축 방향의 다이 피치가 Lx, Y축 방향의 다이 피치가 Ly로 다이가 배치되고, 복수의 광축을 연결하는 선과 X축이 이루는 각도를 θ라 하고, n, m을 정수라 한 경우, n × Lx - DXsinθ= m × (스트라이프 폭)의 관계식을 만족하는 n, m 및 θ을 정하여 기판을 검사하는 것이 바람직하다. 이 경우, 정수(m)를 1∼3의 범위 내에 설정하고, 또한 상기 관계식을 만족하는 각도(θ)가 되도록 스테이지를 회전시켜 다이 피치가 다른 경우의 기판을 검사하는 것이 바람직하다.
상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 또 기판 위에 복수의 광축을 가지는 전자광학계를 사용하여 기판의 결함을 검사하는 전자선장치로서, 복수의 광축은 X축 방향의 광축 피치(Dx)를 가지고 배치되고, 기판 위에는 X축 방향의 다이 피치(Lx)로 다이가 배치되어 있는 경우, 표준 스트라이프의 폭보다 작은 폭의 스트라이프를 2번째의 광축이 담당하는 최초의 칩에 설치하여 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치를 제공한다.
상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 또한 기판 위에 복수의 광축을 가지는 전자광학계를 사용하여 기판을 검사하는 전자선장치로서, 광축은 X축 방향의 광축 피치(Dx)를 가지고 배치되고, 기판 위에는 X축 방향의 다이 피치(Lx)에서 다이가 배치되어 있는 경우에 있어서, 다이의 경계와 광축과의 차를 스트라이프 폭으로 나눈 값이 정수가 되도록 스트라이프 폭을 조정하여 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치를 제공한다.
상기한 본 발명에 관한 전자선장치에 있어서, 전자선장치는 전자총 및 대물렌즈를 구비하고, 전자총은 쇼트키 캐소드 전자총이고, 대물렌즈는 정전렌즈인 것이 바람직하다. 이 경우, 대물렌즈는 1매의 기판에 복수의 구멍을 설치하여 광축을 형성한 기판을 복수매 광축방향으로 조합시켜 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 관한 결함검사장치를 적용 가능한 반도체 웨이퍼의 검사시스템의 주요 구성요소를 나타내는 입면도,
도 2는 도 1에 나타낸 검사시스템의 주요 구성요소의 평면도로서, 도 1의 선 B-B를 따라서 본 도,
도 3은 도 1에 나타낸 검사시스템의 웨이퍼 반송박스와 로더의 관계를 나타내는 도,
도 4는 도 1에 나타낸 검사시스템의 미니 엔바이로먼트장치를 나타내는 단면도로서, 도 1의 선 C-C을 따라서 본 도,
도 5는 도 1에 나타낸 검사시스템의 로더 하우징을 나타내는 도면으로서, 도 2의 선 D-D 를 따라서 본 도,
도 6은 도 1에 나타낸 검사시스템의 전자광학계에 적용 가능한 웨이퍼의 얼라이먼트 제어장치의 개략 설명도,
도 7은 본 발명에 관한 제 1 실시형태의 전자선장치를 나타내는 개략도,
도 8은 도 7에 나타낸 전자선장치에서의 주사순서를 설명하기 위한 도,
도 9는 도 7에 나타낸 전자선장치에서의 검출부의 구성을 나타내는 도,
도 10은 본 발명에 관한 제 2 실시형태의 전자선장치를 나타내는 개략도,
도 11은 도 10에 나타낸 전자선장치에 사용되는 검출부의 구성을 나타내는 도,
도 12는 도 10에 나타낸 전자선장치에서의 멀티 전자빔의 배열 및 그 주사를 설명하기 위한 도,
도 13은 종래예의 전자선장치에 의한 전위분포검출에서의 문제점을 설명하기 위한 설명도,
도 14는 본 발명에 관한 제 3 실시형태의 전자선장치를 나타내는 개략도,
도 15는 도 14에 나타낸 전자선장치에서의 시료상의 빔의 배치와 2차 광학계에서 확대된 2차 전자상과의 관계를 나타내는 설명도,
도 16은 본 발명에 관한 제 4 실시형태의 전자선장치를 나타내는 개략도,
도 17은 X축 방향의 다이 피치와 복수의 광축의 피치와의 관계를 나타내는 설명도,
도 18은 본 발명에 관한 복수의 광축을 가지는 전자선장치의 렌즈의 구성을 나타내는 단면도,
도 19(a) 내지 도 19(c)는 본 발명에 관한 복수의 광축을 가지는 전자선장치에서, X축 방향의 광축 피치와, 다이 피치를 어떻게 설정할지를 설명하기 위한 설명도,
도 20(a) 및 도 20(b)는 본 발명에 관한 복수의 광축을 가지는 전자선장치의 대물렌즈의 구성을 나타내는 상면도 및 단면도이다.
본 발명에 관한 결함 검사장치의 실시예를 설명하기 전에, 상기 결함 검사장치를 조립하여 사용할 수 있는 반도체 웨이퍼용 검사시스템의 전체구성에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는, 검사시스템(1)의 주요한 구성요소를 나타내는 입면도 및 평면도이다. 검사시스템(1)은, 복수매의 웨이퍼를 수납한 카세트를 유지하는 카세트 홀더(10)와, 미니 엔바이로먼트장치(20)와, 주하우징(30)과, 미니 엔바이로먼트장치(20)와 주하우징(30)과의 사이에 배치되어 있고, 2개의 로딩 챔버를 구획 형성하는 로더 하우징(40)과, 웨이퍼를 카세트 홀더(10)로부터 주하우징(30) 내에 배치된 스테이지장치(50) 위에 장전하는 로더(60)와, 주하우징(30) 내에 배치되고, 시료인 웨이퍼(W)를 탑재하여 이동시키는 스테이지장치(50)와, 주하우징(30)에 설치된 전자광학계(70)를 구비하고, 그것들은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 위치관계로 배치되어 있다. 검사시스템(1)은, 또 진공의 주하우징(30) 내에 배치된 프리 차지유닛(81)과, 웨이퍼에 전위를 인가하는 전위 인가기구와, 전자빔 캘리브레이션기구와, 스테이지장치(50) 위에서의 웨이퍼의 위치결정을 행하기 위한 얼라이먼트 제어장치(87)(도 6에 나타냄)를 구성하는 광학현미경(871)을 구비하고 있다. 검사시스템(1)은 또한 이것들 요소의 동작을 제어하기 위한 제어장치(2)를 구비하고 있다.
이하에, 검사시스템(1)의 주요한 요소(서브시스템) 각각의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
카세트 홀더(10)
카세트 홀더(10)는, 복수매(예를 들면 25매)의 웨이퍼가 상하방향으로 평행하게 나열된 상태에서 수납된 카세트(c)(예를 들면 어시스트사제의 SMIF, FOUP와 같은 클로즈드 카세트)를 복수개(이 실시형태에서는 2개의 카세트) 유지하도록 되어 있다. 이 카세트 홀더로서는, 카세트를 로봇 등에 의하여 반송하여 자동적으로 카세트 홀더(10)에 장전하는 경우에는, 그것에 적합한 구조의 것을, 또 사람의 손에 의하여 장전하는 경우에는, 그것에 적합한 오픈 카세트구조의 것을, 각각 임의로 선택하여 설치할 수 있게 되어 있다. 카세트 홀더(10)는, 이 실시형태에서는 자동적으로 카세트(c)가 장전되는 형식이고, 예를 들면 승강 테이블(11)과, 그 승강 테이블(11)을 상하 이동시키는 승강기구(12)를 구비하고 있다. 카세트(c)는, 승강 테이블 위에 도 2에서 쇄선으로 나타낸 상태로 자동적으로 장전 가능하고, 장전 후, 도 2에서 실선으로 나타낸 상태로 자동적으로 회전되어, 미니 엔바이로먼트장치(20) 내의 제 1 반송유닛의 회동 축선을 향하게 된다. 또 승강 테이블(11)은 도 1에서 쇄선으로 나타낸 상태로 강하된다.
다른 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이 복수의 300 mm 웨이퍼(W)를 박스 본체(501)의 안쪽에 고정한 홈형 포켓(도시 생략)에 수납한 상태로 수용하여 반송, 보관 등을 행하는 것이다. 이 기판 반송박스(24)는, 각진 통형상의 박스 본체(501)와 기판 반송 출입구 도어의 자동 개폐장치와 연결되고, 박스 본체(501)의 측면의 개구부를 기계에 의하여 개폐 가능한 기판 반송 출입 도어(502)와, 개구부와 반대측에 위치하여, 필터류 및 팬 모터의 착탈을 행하기 위한 개구부를 덮는 덮개체(503)와, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 홈형 포켓(507)으로 구성되어 있다.
이 실시형태에서는 로더(60)의 로봇식 반송유닛(61)에 의하여 웨이퍼를 출입한다.
또한 카세트(c) 내에 수납되는 웨이퍼는, 반도체 제조공정 중에서 웨이퍼를 처리하는 프로세스의 후, 또는 프로세스의 도중에서 행하여진다. 구체적으로는 성막공정, CMP, 이온주입 등을 받은 웨이퍼, 표면에 배선 패턴이 형성된 웨이퍼, 또는 배선 패턴이 아직 형성되어 있지 않은 웨이퍼가, 검사를 위해 카세트(c) 내에 수납된다. 카세트(c) 내에 수용되는 웨이퍼는, 다수매 상하방향으로 사이를 두고 또한 평행하게 나열하여 배치되어 있고, 카세트 중의 임의의 위치의 웨이퍼를, 뒤에서 설명하는 제 1 반송유닛으로 유지할 수 있도록 하기 위하여, 제 1 반송유닛의 아암을 상하 이동할 수 있게 되어 있다.
미니 엔바이로먼트장치 (20)
도 4는 미니 엔바이로먼트장치(20)를 도 1과는 다른 방향에서 본 입면도이다. 이 도 4 도 및 상기한 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 미니 엔바이로먼트장치(20)는 분위기 제어되는 미니 엔바이로먼트 공간(21)을 구획 형성하는 하우징(22)과, 미니 엔바이로먼트 공간(21) 내에서 청정공기 등의 기체를 순환하여 분위기 제어하기 위한 기체 순환장치(23)와, 미니 엔바이로먼트 공간(21) 내에 공급된 공기의 일부를 회수하여 배출하는 배출장치(24)와, 미니 엔바이로먼트 공간(21) 내에 배치되어 있고 시료인 웨이퍼의 대략 위치결정을 행하는 프리얼라이너(25)를 구비하고 있다.
하우징(22)은, 정상벽(221), 바닥벽(222)및 4 주위를 둘러싸는 둘레벽(223) 을 가지고, 미니 엔바이로먼트 공간(21)을 외부로부터 차단하는 구조로 되어 있다. 미니 엔바이로먼트 공간(21)을 분위기 제어하기 위하여, 기체 순환장치(23)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 미니 엔바이로먼트 공간(21) 내에서 정상벽(221)을 하향으로 설치하고 있고, 기체(이 실시형태에서는 공기)를 청정하게 하여 1개 또는 그것 이상의 기체 분출구(도시 생략)를 통하여 청정공기를 바로 밑을 향하여 층류형상으로 흘리는 기체공급유닛(231)과, 바닥벽(222)의 위에 배치되어 있고, 바닥을 향하여 흘러 내린 공기를 회수하는 회수덕트(232)와, 회수덕트(232)와 기체공급유닛(231)을 접속하여 회수된 공기를 기체공급유닛(231)으로 되돌리는 도관(233)을 구비하고 있다.
청정공기의 층류형상의 하방향의 흐름, 즉 다운플로우는 주로, 미니 엔바이로먼트 공간(21) 내에 배치된 뒤에서 설명하는 제 1 반송유닛에 의한 반송면을 통하여 흐르도록 공급되고, 이에 의하여 반송유닛에 의하여 발생할 염려가 있는 먼지가 웨이퍼에 부착되는 것을 방지한다. 하우징(22)의 둘레벽(223) 중, 카세트 홀더(10)에 인접하는 부분에는 출입구(225)가 형성되어 있다.
배출장치(24)는, 나중에 설명하는 반송유닛의 웨이퍼 반송면보다 하측의 위치에서 반송유닛의 하부에 배치된 흡입덕트(241)와, 하우징(22)의 바깥쪽에 배치된 블로워(242)와, 흡입덕트(241)와 블로워(242)를 접속하는 도관(243)을 구비하고 있다. 이 배출장치(24)는, 반송유닛의 주위를 흘러 내려 반송유닛에 의하여 발생할 가능성이 있는 먼지를 포함한 기체를, 흡입덕트(241)에 의하여 흡인하여, 도관(243, 244) 및 블로워(242)를 거쳐 하우징(22)의 바깥쪽으로 배출한다.
미니 엔바이로먼트 공간(21) 내에 배치된 프리얼라이너(25)는, 웨이퍼에 형성된 오리엔테이션 플랫(원형 웨이퍼의 바깥 둘레에 형성된 평탄부분을 말하고, 이하에 있어서 오리프라라고 부른다)이나, 웨이퍼의 바깥 둘레 가장자리에 형성된 1개 또는 그것 이상의 V형의 노치, 즉 노치를 광학적으로 또는 기계적으로 검출하고, 그것에 의거하여 웨이퍼의 축선(O1-O1) 주위의 회전방향의 위치를, 약 ±1도의 정밀도로 미리 위치 결정한다. 프리얼라이너(25)는 웨이퍼인 웨이퍼의 좌표를 정하는 기구의 일부를 구성하고, 웨이퍼의 대략 위치결정을 담당한다.
주하우징 (30)
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 워킹 챔버(31)를 구획 형성하는 주하우징(30)은, 하우징 본체(32)를 구비하고, 그 하우징 본체(32)는 베이스 프레임(36) 위에 배치된 진동 차단장치, 즉 방진장치(37)의 위에 탑재된 하우징 지지장치(33)에 의하여 지지되어 있다. 하우징 지지장치(33)는 직사각형으로 짜여진 프레임 구조체(331)를 구비하고 있다. 하우징 본체(32)는, 프레임 구조체(331) 위에 설치 고정되어 있고, 프레임 구조체 위에 탑재된 바닥벽(321)과, 정상벽(322)과, 바닥벽(321) 및 정상벽(322)에 접속되어 4 주위를 둘러 싸는 둘레벽(323)을 구비하여, 워킹 챔버(31)를 외부로부터 격리하고 있다. 이 실시형태에서는 하우징(32) 본체 및 하우징 지지장치(33)는, 강구조로 조립되어 있고, 베이스 프레임(36)이 설치되어 있는 바닥으로부터의 진동이 이 강구조에 전달되는 것을 방진장치(37)로 저지하고 있다. 하우징(32)의 둘레벽(323) 중, 로더 하우징(40)에 인접하는 둘레벽에는 웨이퍼 출입용 출입구(325)가 형성되어 있다.
워킹 챔버(31)는 범용의 진공장치(도시 생략)에 의하여 진공분위기로 유지한다. 베이스 프레임(36)의 밑에는 검사시스템(1) 전체의 동작을 제어하는 제어장치(2)가 배치되어 있다.
또한 검사시스템(1)에서는 주하우징(30)를 포함하여 여러가지 하우징을 진공배기하고 있으나, 그것을 위한 진공배기계는 진공펌프, 진공밸브, 진공게이지, 진공배관 등으로 구성되고, 전자광학계, 검출기부, 웨이퍼실, 로드록실 등을 소정의 시퀀스에 따라 진공배기를 행한다. 각 부에서는 필요한 진공도를 달성하도록 진공밸브가 제어된다. 그리고 상시 진공도의 감시를 행하여, 이상시에는 인터록기능에 의하여 격리밸브 등에 의한 챔버 사이 또는 챔버와 배기계 사이의 차단 긴급제어를 행하여 각 부에서 필요한 진공도를 확보한다. 진공펌프로서는, 주배기에 터보분자펌프, 러프용으로서 루츠식의 드라이펌프를 사용한다. 검사장소(전자선 조사부)의 압력은, 10-3∼10-5 Pa, 바람직하게는 그 1 자릿수 밑인 10-4∼10-6Pa가 실용적이다.
로더 하우징 (40)
도 5는 도 1과는 다른 방향에서 본 로더 하우징(40)의 입면도를 나타내고 있다. 도 5 및 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 로더 하우징(40)은, 제 1 로딩 챔버(41)와 제 2 로딩 챔버(42)를 구획 형성하는 하우징 본체(43)를 구비하고 있다. 하우징 본체(43)는 바닥벽(431)과, 정상벽(432)과, 4 주위를 둘러 싸는 둘레벽(433)과, 제 1 로딩 챔버(41)와 제 2 로딩 챔버(42)를 칸막이하는 칸막이벽(434) 을 가지고 있고, 2개의 로딩 챔버를 외부로부터 격리하고 있다. 칸막이벽(434)에는 2개의 로딩 챔버 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한 개구, 즉 출입구(435)가 형성되어 있다. 또 둘레벽(433)의 미니 엔바이로먼트장치(20) 및 주하우징(30)에 인접한 부분에는 출입구(436 및 437)가 형성되어 있다. 이 로더 하우징(40)의 하우징 본체(43)는, 하우징 지지장치(33)의 프레임 구조체(331) 위에 탑재되어 지지되어 있다. 따라서 이 로더 하우징(40)에도 바닥의 진동이 전달되지 않는다.
로더 하우징(40)의 출입구(436)와 미니 엔바이로먼트장치(20)의 하우징(22)의 출입구(226)는 정합되어 있으나, 이들 출입구(436, 226) 사이에는, 미니 엔바이로먼트 공간(21)과 로딩 챔버(41)와의 연통을 선택적으로 저지하는 셔터장치(27)가 설치되어 있다. 또 로더 하우징(40)의 출입구(437)와 주하우징(30)의 하우징 본체(32)의 출입구(325)는 정합되어 있으나, 이들 출입구(436, 325)의 사이에는, 로딩 챔버(42)와 워킹 챔버(31)의 연통을 선택적으로 밀봉 저지하는 셔터장치(45)가 설치되어 있다. 또한 칸막이벽(434)에 형성된 개구에는 도어(461)에 의하여 개구를 폐쇄하고, 제 1 및 제 2 로딩 챔버 사이의 연통을 선택적으로 밀봉 저지하는 셔터장치(46)가 설치되어 있다. 이들 셔터장치(27, 45 및 46)는 폐쇄상태에 있을 때, 각 챔버를 기밀하게 시일할 수 있게 되어 있다.
제 1 로딩 챔버(41) 내에는, 복수매(이 실시형태에서는 2매)의 웨이퍼(W)를 상하에 사이를 두고 수평으로 지지하는 웨이퍼랙(47)이 설치되어 있다.
제 1 및 제 2 로딩 챔버(41 및 42)는, 진공펌프를 포함하는 범용의 진공배기 장치(도시 생략)에 의하여 고진공상태(진공도로서는, 10-5 ∼10-6 Pa)로 분위기 제어된다. 이 경우, 제 1 로딩 챔버(41)를 저진공 챔버로 하여 저진공 분위기로 유지하고, 제 2 로딩 챔버(42)를 고진공 챔버로 하여 고진공 분위기로 유지함으로써, 웨이퍼의 오염방지를 효과적으로 행할 수도 있다. 이와 같은 2개의 로딩 챔버를 구비한 로딩 하우징구조를 채용함으로써, 웨이퍼(W)를 로딩 챔버로부터 워킹 챔버 내에 지체없이 반송할 수 있다. 이와 같은 로딩 챔버구조를 채용함으로써, 결함 등의 검사의 스루풋을 향상시키고, 또한 보관상태가 고진공상태일 것을 요구받는 전자원 주변의 진공도를 가능한 한 고진공상태로 할 수 있다.
제 1 및 제 2 로딩 챔버(41 및 42)에는 각각 진공배기 배관과 불활성가스(예를 들면 건조 순질소)용의 벤트배관(각각 도시 생략)이 접속되어 있다. 이것에 의하여 각 로딩 챔버 내의 대기압상태에 있어서, 불활성가스 벤트(불활성가스를 주입하고, 불활성가스 이외의 산소가스 등이 표면에 부착되는 것을 방지한다)가 달성된다.
또한 전자선을 사용하는 본 발명의 주하우징(30)에서, 전자광학계(70)의 전자원, 즉 전자총으로서 사용되는 대표적인 6붕화 란탄(LaB6) 등은, 한번 열전자를 방출할 정도까지 고온상태로 가열된 경우에는, 산소 등에 가능한 한 접촉시키지 않는 것이 그 수명을 단축하지 않기 때문에 긴요하다. 본 발명에서는 주하우징(30)의 전자광학계(70)가 배치되어 있는 워킹 챔버에 웨이퍼(W)를 반입하는 전단계에서, 상기와 같은 분위기제어를 행함으로써, 산소에 접촉할 가능성이 저감되기 때문 에, 전자원의 수명을 단축할 가능성이 낮아진다.
스테이지장치(50)
스테이지장치(50)는, 주하우징(30)의 바닥벽(321) 위에 배치된 고정 테이블(51)과, 고정 테이블 위에서 Y 방향(도 1에서 지면에 수직한 방향)으로 이동하는 Y 테이블(52)과, Y 테이블 위에서 X 방향(도 1에서 좌우방향)으로 이동하는 X 테이블(53)과, X 테이블 위에서 회전 가능한 회전 테이블(54)과, 회전 테이블(54) 위에 배치된 홀더(55)를 구비하고 있다. 상기 홀더(55)의 웨이퍼 탑재면(551) 위에 웨이퍼(W)를 해방 가능하게 유지한다. 홀더(55)는, 웨이퍼(W)를 기계적으로 또는 정전척방식으로 해방 가능하게 파지할 수 있는 범용의 구조의 것으로 좋다. 스테이지장치(50)는, 서보모터, 인코더 및 각종 센서(도시 생략)를 사용하고, 상기한 복수의 테이블(52∼54)을 동작시킴으로써, 탑재면(551) 위에서 홀더(55)에 유지된 웨이퍼(W)를 전자광학계(70)로부터 조사되는 전자빔에 대하여 X 방향, Y 방향 및 Z 방향(도 1에서 상하방향)으로, 또한 웨이퍼의 지지면에 연직인 축선의 주위방향(θ방향)으로, 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다.
또한 Z 방향의 위치결정은, 예를 들면 홀더(55) 위의 탑재면의 위치를 Z 방향으로 미세 조정 가능하게 하여 두면 좋다. 이 경우, 탑재면의 참조위치를 미세 지름 레이저에 의한 위치 측정장치(간섭계의 원리를 사용한 레이저 간섭 측정거리)에 의하여 검지하고, 그 위치를 피드백회로(도시 생략)에 의하여 제어하거나, 그것과 함께 또는 그것 대신에 웨이퍼의 노치 또는 오리프라의 위치를 측정하여 웨이퍼의 전자빔에 대한 평면위치 및 회전위치를 검지하고, 회전 테이블(54)을 미소 각도 제어 가능한 스텝핑 모터 등에 의하여 회전시켜 제어한다. 홀더(55)를 설치하지 않고, 회전 테이블(54) 위에 웨이퍼(W)를 직접 탑재하여도 좋다. 워킹 챔버(31) 내에서의 먼지의 발생을 적극 방지하기 위하여 스테이지장치(50)용 서보모터(521, 531) 및 인코더(522, 532)는 주하우징(30)의 바깥쪽에 배치되어 있다.
전자빔에 대한 웨이퍼(W)의 회전위치나 X-Y 좌표위치를, 뒤에서 설명하는 신호검출계 또는 화상처리계에 미리 입력함으로써, 신호의 참조화를 도모할 수도 있다.
로더 (60)
로더(60)는 미니 엔바이로먼트장치(20)의 하우징(22) 내에 배치된 로봇식의 제 1 반송유닛(61)과, 제 2 로딩 챔버(42) 내에 배치된 로봇식의 제 2 반송유닛(63)을 구비하고 있다.
제 1 반송유닛(61)은, 구동부(611)에 관하여 축선(O1-O1)의 주위에서 회전 가능하게 되어 있는 다관절의 아암(612)을 가지고 있다. 다관절의 아암으로서 임의의 구조의 것을 사용할 수 있으나, 이 실시형태에서는 서로 회동 가능하게 설치된 3개의 부분을 가지고 있다. 제 1 반송유닛(61)의 아암(612)의 하나의 부분, 즉 가장 구동부(611)측의 제 1 부분은, 구동부(611) 내에 설치된 범용구조의 구동기구(도시 생략)에 의하여 회전 가능한 축(613)에 설치되어 있다. 아암(612)은 축(613)에 의하여 축선(O1-O1)의 주위에서 회동 가능함과 동시에, 부분 사이의 상대회전에 의하여 전체로서 축선(O1-O1)에 관하여 반경방향으로 신축 가능하다. 아 암(612)의 축(613)으로부터 가장 떨어진 제 3 부분의 선단에는, 범용구조의 기계식 척 또는 정전척 등의 웨이퍼 파지용 파지장치(616)가 설치되어 있다. 구동부(611)는 범용구조의 승강기구(615)에 의하여 상하방향으로 이동 가능하다.
이 제 1 반송유닛(61)에서, 카세트 홀더(10) 중에 유지된 2개의 카세트(c) 중, 어느 한쪽의 방향(M1 또는 M2)(도 2)을 향하여, 아암(612)이 신장되고, 그리고 카세트(c) 내에 수용된 웨이퍼(W)를 아암 위에 탑재하거나 또는 아암의 선단에 설치한 척(도시 생략)에 의하여 파지하여 인출한다. 그후 아암이 줄어 들고(도 2에 나타낸 상태), 아암이 프리얼라이너(25)의 방향(M3)을 향하여 신장할 수 있는 위치까지 회전하여 그 위치에서 정지한다. 그렇게 하면 아암이 다시 신장하여 아암에 유지된 웨이퍼(W)를 프리얼라이너(25)에 탑재한다. 프리얼라이너(25)로부터 상기와 반대로 하여 웨이퍼를 수취한 후, 아암은 다시 회전하고, 제 1 로딩 챔버(41)를 향하여 신장할 수 있는 위치(방향 M4)에서 정지하고, 제 1 로딩 챔버(41) 내의 웨이퍼 받이(47)에 웨이퍼를 수수한다. 또한 기계적으로 웨이퍼를 파지하는 경우에는 웨이퍼의 둘레 가장자리부(둘레 가장자리로부터 약 5 mm의 범위)를 파지한다. 이것은 웨이퍼에는 둘레 가장자리부를 제외하고 전면에 디바이스(회로 배선)가 형성되어 있고, 둘레 가장자리부 이외의 부분을 파지하면, 디바이스의 파괴, 결함의 발생을 일으키게 하기 때문이다.
제 2 반송유닛(63)도, 제 1 반송유닛(61)과 구조가 기본적으로 동일하고, 웨이퍼(W)의 반송을 웨이퍼 랙(47)과 스테이지장치(50)의 탑재면 위와의 사이에서 행하는 점에서만 상위한다.
제 1 및 제 2 반송유닛(61 및 63)은, 카세트 홀더에 유지된 카세트(c)로부터 워킹 챔버(31) 내에 배치된 스테이지장치(50) 위로의 및 그 반대 웨이퍼의 반송을, 웨이퍼를 대략 수평상태로 유지한 채로 행한다. 그리고 반송유닛(61, 63)의 아암이 상하 이동하는 것은, 단지 카세트(c)로부터의 웨이퍼의 인출 및 그것에의 삽입, 웨이퍼 랙에의 웨이퍼의 탑재 및 그곳으로부터의 인출 및 스테이지장치(50)에의 웨이퍼의 탑재 및 그곳으로부터의 인출 시 뿐이다. 따라서 예를 들면 직경 30 cm 등의 대형 웨이퍼이어도 그 이동을 순조롭게 행할 수 있다.
여기서 상기 구성을 가지는 검사시스템(1)에서 카세트 홀더(10)에 지지된 카세트(c)로부터 워킹 챔버(31) 내에 배치된 스테이지장치(50)까지에의 웨이퍼의 반송을 순서에 따라 설명한다.
카세트 홀더(10)는, 상기한 바와 같이 사람의 손에 의하여 카세트를 세트하는 경우에는 그것에 적합한 구조의 것이, 또 자동적으로 카세트를 세트하는 경우에는 그것에 적합한 구조의 것이 사용된다. 이 실시형태에서 카세트(c)가 카세트 홀더(10)의 승강 테이블(11)의 위에 세트되면, 승강 테이블(11)은 승강기구(12)에 의하여 강하되고, 카세트(c)가 출입구(225)에 정합(整合)된다. 카세트가 출입구(225)에 정합되면 카세트(c)에 설치된 커버(도시 생략)가 개방되고, 또 카세트(c)와 미니 엔바이로먼트장치(20)의 출입구(225)와의 사이에는, 통형상의 덮개가 배치되어 카세트 및 미니 엔바이로먼트 공간(21)을 외부로부터 차단한다. 또한 미니 엔바이로먼트장치(20)측에 출입구(225)를 개폐하는 셔터장치가 설치되어 있는 경우에는, 그 셔터장치가 동작하여 출입구(225)를 개방한다.
한편, 제 1 반송유닛(61)의 아암(612)은, 방향(M1 또는 M2)의 어느 하나를 향한 상태(이 설명에서는 M1의 방향)에서 정지하고 있고, 출입구(225)가 개방되면 아암이 신장하여 그 선단에서 카세트(c)에 수용되어 있는 웨이퍼 중 1매를 수취한다.
아암(612)에 의한 웨이퍼의 수취가 완료되면, 상기 아암은 줄어들고, 셔터장치가 동작하여 출입구를 폐쇄하며(셔터장치가 있는 경우), 다음에 아암(612)은 축선 (O1-O1)의 주위에서 회동하여, 방향(M3)을 향하여 신장할 수 있는 상태가 된다. 그리고 아암이 신장하여 선단에 탑재되고, 또는 척으로 파지된 웨이퍼를 프리얼라이너(25)의 위에 탑재하여, 상기 프로얼라이너에 의하여 웨이퍼의 회전방향의 방향(웨이퍼 평면에 수직한 중심 축선의 주위 방향)을, 소정의 범위 내에 위치 결정한다. 위치 결정이 완료되면 제 1 반송유닛(61)은, 아암(612)의 선단에 프리얼라이너(25)로부터 웨이퍼를 수취한 후에 아암을 줄어들게 하고, 방향(M4)을 향하여 아암을 신장할 수 있는 자세가 된다. 그렇게 하면 셔터장치(27)의 도어(272)가 움직여 출입구(226 및 436)를 개방하고, 아암(612)이 신장하여 웨이퍼를 제 1 로딩 챔버(41) 내의 웨이퍼 랙(47)의 상단측 또는 하단측에 탑재한다. 또한 셔터장치(27)가 개방되어 웨이퍼 랙(47)에 웨이퍼가 수수되기 전에 칸막이벽(434)에 형성된 개구(435)는, 셔터장치(46)의 도어(461)에 의하여 기밀상태로 폐쇄되어 있다.
상기한 제 1 반송유닛(61)에 의한 웨이퍼의 반송과정에서, 미니 엔바이로먼트장치(20)의 하우징 본체(22)에 설치된 기체공급유닛(231)으로부터 청정공기가 층 류형상으로 흐르고(다운플로우로서), 반송 도중에서 먼지가 웨이퍼의 상면에 부착되는 것을 방지한다. 반송유닛 주변의 공기의 일부(이 실시형태에서는 공급유닛으로부터 공급되는 공기의 약 20%으로 주로 오염된 공기)는, 배출장치(24)의 흡입덕트(241)로부터 흡인되어 하우징 밖으로 배출된다. 나머지 공기는, 하우징 본체(22)의 바닥부에 설치된 회수덕트(232)를 거쳐 회수되어, 다시 기체공급유닛(231)으로 되돌아간다.
로더 하우징(40)의 제 1 로딩 챔버(41) 내의 웨이퍼 랙(47)에 제 1 반송유닛(61)에 의하여 웨이퍼가 탑재되면, 셔터장치(27)가 폐쇄되어 로딩 챔버(41)를 밀폐한다. 그렇게 하면 상기 로딩 챔버(41) 내에는 공기가 배출되고 불활성가스가 충전된 후, 그 불활성가스도 배출되어 로딩 챔버(41) 내는 진공분위기가 된다. 로딩 챔버(41)의 진공분위기는, 저진공도로 좋다. 로딩 챔버(41)의 진공도가 어느 정도 얻어지면 셔터장치(46)가 동작하여 도어(461)로 밀폐하고 있던 출입구(434)를 개방하고, 이어서 제 2 반송유닛(63)의 아암(632)이 신장하여 선단의 파지장치로 웨이퍼 받이(47)로부터 1매의 웨이퍼를 수취한다(선단의 위에 탑재 또는 선단에 설치된 척으로 파지). 웨이퍼의 수취가 완료되면 아암이 줄어 들고, 셔터장치(46)가 다시 동작하여 도어(461)에 의해 출입구(435)를 폐쇄한다. 또한 셔터장치(46)가 개방되기 전에, 아암(632)은 미리 웨이퍼 랙(47)의 방향(N1)을 향하여 신장할 수 있는 자세가 된다. 또 상기한 바와 같이 셔터장치(46)가 개방되기 전에, 셔터장치(45)의 도어(452)에 의하여 출입구(437, 325)를 폐쇄하여, 제 2 로딩 챔버(42) 내와 워킹 챔버(31) 내의 연통을 저지하고 있고, 또한 제 2 로딩 챔버(42) 내는 진 공 배기된다.
셔터장치(46)가 출입구(435)를 폐쇄하면, 제 2 로딩 챔버(42)는 다시 진공배기되고, 제 1 로딩 챔버(41)보다 고진공도로 진공이 된다. 그 사이에 제 2 반송유닛(61)의 아암은, 워킹 챔버(31) 내의 스테이지장치(50)의 방향을 향하여 신장할 수 있는 위치로 회전된다. 한편, 워킹 챔버(31) 내의 스테이지장치(50)에서는 Y 테이블(52)이, X 테이블(53)의 중심선(X0 - X0)이 제 2 반송유닛(63)의 회동 축선(O2 - O2)을 지나는 X축선(X1 - X1)과 대략 일치하는 위치까지, 도 2에서 위쪽으로 이동하고, 또 X 테이블(53)이 도 2에서 가장 좌측의 위치에 접근하는 위치까지 이동하여, 이 상태에서 대기하고 있다. 제 2 로딩 챔버(42)가 워킹 챔버(31)의 진공상태와 대략 같아지면, 셔터장치(45)의 도어(452)가 움직여 출입구(437, 325)를 개방하고, 아암이 신장하여 웨이퍼를 유지한 아암의 선단이 워킹 챔버(31) 내의 스테이지장치(50)에 접근한다. 그리고 스테이지장치(50)의 탑재면(551) 위에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 웨이퍼의 탑재가 완료되면 아암이 줄어들고, 셔터장치(45)가 출입구(437, 325)를 폐쇄한다.
이상은 카세트(c) 내의 웨이퍼(W)를 스테이지장치(50)의 탑재면(551) 위에 반송 탑재하기까지의 동작에 대하여 설명하였다. 검사처리가 완료된 웨이퍼(W)를 스테이지장치(50)로부터 카세트(c)로 되돌리기 위해서는, 상기와 반대의 동작을 행한다. 또 웨이퍼 랙(47)에 복수의 웨이퍼를 탑재하고 있기 때문에 제 2 반송유닛(63)이 웨이퍼 랙(47)과 스테이지장치(50) 사이에서 웨이퍼의 반송을 행하고 있 는 사이에 제 1 반송유닛이 카세트(c)와 웨이퍼 랙(47)과의 사이에서 웨이퍼의 반송을 행할 수 있다. 따라서 검사처리를 효율 좋게 행할 수 있다.
전자광학계 (70)
전자선장치를 구성하는 전자광학계(70)는, 시료의 화상을 얻기 위한 시스템이고, 시료에 전자선을 충돌시켜 시료로부터 방출된 2차 전자, 반사전자, 후방 산란전자를 검출하여 시료의 화상을 생성하는 SEM 장치 또는 사상투영형의 임의의 전자선장치를 사용 가능하다. 이와 같은 전자선장치를 사용함으로써, 분해능을 향상시킬 수 있다. 또한 검출되는 전자는 시료 표면의 정보를 유지하고 있는 것이면 무엇이든지 좋고, 예를 들면 시료의 표면 부근에 역전계를 형성함으로써, 시료에 직접 충돌하지 않고, 시료 부근에서 반사하는 미러전자(넓은 의미로는 반사전자라고도 한다), 또는 시료를 투과하는 투과전자 등이어도 좋다.
특히, 미러전자를 사용한 경우에는 전자가 시료에 직접 충돌하지 않기 때문에, 차지업의 영향이 아주 작다는 이점이 있다.
미러전자를 이용하는 경우에는, 시료에 가속전압보다 낮은 음의 전위를 인가하여 시료 부근에 역전계를 형성한다. 이 음의 전위는 시료의 표면 부근에서 대부분의 전자선이 되돌아갈 정도의 값으로 설정하는 것이 좋다. 구체적으로는 전자총의 가속 전압보다 0.5∼1.0 V 이상 낮은 전위로 설정하면 좋다. 예를 들면 가속전압이 -4 kV인 경우, 시료에의 인가전압은 -4.000 kV∼-4.050 kV로 설정하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직히는 -4.0005 kV∼-4.020 kV가 좋고, 더욱 바람직하게는 -4.0005 kV∼-4.010 kV로 설정하는 것이 적합하다.
전자광학계(70)는 주하우징(30)에 고정된 경통(71) 내에 설치되어 있고, 시료(W) 위에 전자빔을 조사하기 위한 전자총과, 전자총으로부터의 전자빔이 시료위를 주사하도록, 상기 전자빔을 편향시키는 편향기를 구비한 1차 전자광학계와, 전자빔의 시료상의 주사에 의해 생성되는 시료 표면의 정보를 가지는 전자를 유도하는 2차 전자 광학계와, 2차 전자 광학계에 의하여 유도된 전자를 검출하여, 시료 표면의 화상 데이터를 출력하는 검출기를 구비하고 있다.
또, 전자총이 복수의 화소를 포함하도록, 1 또는 복수개의 전자빔을 시료 위에 조사하도록 구성되어 있고, 검출기가 시료 표면의 정보를 가지는 전자에 의거하여 시료 표면의 화상을 검출기 위에 결상하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
전자선 이외에 X선도 이용하여도 좋다.
프리차지유닛 (81)
프라차지유닛(81)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 워킹 챔버(31) 내에서 전자광학계(70)의 경통(71)에 인접하여 설치되어 있다. 본 발명의 검사시스템(1)에서는 웨이퍼에 전자선을 주사하여 조사함으로써 웨이퍼 표면에 형성된 디바이스 패턴 등을 검사하는 형식의 장치이기 때문에, 웨이퍼재료, 조사전자의 에너지 등의 조건에 의하여 웨이퍼 표면이 대전(차지업)하는 경우가 있다. 또한 웨이퍼 표면에서도 강하게 대전하는 부분, 약한 대전하는 부분이 생길 가능성이 있다. 그리고 전자선의 조사에 의하여 생기는 2차 전자 등의 정보를 웨이퍼 표면의 정보로 하고 있으나, 웨이퍼 표면의 대전량에 불균일이 있으면, 2차 전자의 정보도 불균일을 포함하여 정확한 화상을 얻을 수 없다. 따라서 이 실시형태에서는 대전 불균일을 방지하기 위하여 프리차지유닛(81)이 설치되어 있다. 상기 프리차지유닛(81)은 하전입자 조사부(811)를 포함하여 웨이퍼 위에 검사를 위해 1차 전자를 조사하기 전에, 하전입자 조사부(811)로부터 하전입자를 조사함으로써, 대전 불균일을 없앤다. 또한 웨이퍼 표면의 대전상태는 전자광학계(70)를 이용하여 미리 웨이퍼면의 화상을 형성하고, 그 화상을 평가함으로써 검출할 수 있으며, 그리고 검출된 대전상태에 의거하여 하전입자 조사부(811)로부터의 하전입자의 조사를 제어한다. 프리차지유닛(81)에서는 1차 전자선을 흐리게 하여 조사하여도 좋다.
얼라이먼트 제어장치(87)
얼라이먼트 제어장치(87)는, 스테이지장치(50)를 사용하여 웨이퍼(W)를 전자광학계(70)에 대하여 위치 결정시키는 장치이다. 얼라이먼트 제어장치(87)는, 광학현미경(871)(도 1)을 사용한 광시야 관찰에 의한 웨이퍼의 개략 위치맞춤인 저배율 맞춤(전자광학계에 의하기 보다 배율이 낮은 위치 맞춤), 전자광학계(70)의 전자광학계를 사용한 웨이퍼의 고배율 맞춤, 초점조정, 검사영역설정, 패턴 얼라이먼트 등의 제어를 행하도록 되어 있다. 또한 이와 같이 저배율로 웨이퍼를 검사하는 것은, 웨이퍼의 패턴의 검사를 자동적으로 행하기 위해서는 전자선을 사용한 협시야에서 웨이퍼의 패턴을 관찰하여 웨이퍼 얼라이먼트를 행할 때에, 전자선에 의한 얼라이먼트 마크를 용이하게 검출할 필요가 있기 때문이다.
광학현미경(871)은 주하우징(30) 내에 설치되어 있으나, 주하우징(30) 내에서 이동가능하게 설치되어 있어도 좋다. 광학현미경(871)을 동작시키기 위한 광원(도시 생략)도 주하우징(30) 내에 설치되어 있다. 또 고배율의 관찰을 행하는 전자광학계는 전자광학계(70)의 1차 전자 광학계(72및) 2차 전자 광학계(74)를 공용하는 것이다.
도 6은 얼라이먼트제어장치(87)의 개략 구성을 나타내고 있다. 웨이퍼(W) 위의 피관찰점을 저배율로 관찰하기 위해서는 스테이지장치(50)의 X 스테이지 또는 Y 스테이지를 움직임으로써, 웨이퍼의 피관찰점을 광학현미경의 시야 내로 이동시킨다. 광학현미경(871)을 사용하여 넓은 시야로 웨이퍼를 시인하고, 그 웨이퍼 위의 관찰해야 할 위치를 CCD(872)를 거쳐 모니터(873)에 표시시키고, 관찰위치, 즉 피관찰점의 위치를 대략 결정한다. 이 경우 광학현미경(871)의 배율을 저배율로부터 고배율로 서서히 변화시켜 가도 좋다.
다음에, 스테이지장치(50)를 전자광학계(70)의 광축과 광학현미경(871)의 광축과의 등간격(δx)에 상당하는 거리만큼 이동시킴으로써, 광학현미경(871)을 사용하여 미리 정한 웨이퍼 위의 피관찰점을 전자광학계(70)의 시야 위치로 이동시킨다. 이 경우, 전자광학계(70)의 축선(O3-O3)과 광학현미경(871)의 광축(O4-O4) 사이의 거리(이 실시형태에서는, X축 방향으로만 양자는 어긋나 있는 것으로 하나, Y축 방향으로 위치 어긋나 있어도 좋다)(δx)는 미리 알고 있었기 때문에, 그 값(δx)만큼 이동시키면, 피관찰점을 시인위치로 이동시킬 수 있다. 전자광학계(70)의 시인위치로의 피관찰점의 이동이 완료된 후, 전자광학계에 의하여 고배율로 피관찰점을 SEM 촬상하여 화상을 기억하거나, 모니터(765)에 표시시킨다.
이와 같이 하여 전자광학계에 의하여 고배율로 웨이퍼의 관찰점을 모니터에 표시시킨 후, 공지의 방법에 의하여 스테이지장치(50)의 회전테이블(54)의 회전중심에 관한 웨이퍼의 회전방향의 위치 어긋남, 즉 전자광학계의 광축(O3-03)에 대한 웨이퍼의 회전방향의 어긋남(δθ)을 검출하고, 또 전자광학계(70)에 관한 소정 패턴의 X축 및 Y축 방향의 위치 어긋남을 검출한다. 그리고 그 검출값 및 별도 얻어진 웨이퍼에 설치된 검사 마크의 데이터, 또는 웨이퍼의 패턴의 형상 등에 관한 데이터에 의거하여 스테이지장치(50)의 동작을 제어하여 웨이퍼의 얼라이먼트를 행한다.
제어장치(2)
제어장치(2)의 제어계는, 주로 메인 컨트롤러, 제어 컨트롤러, 스테이지 컨트롤러로 구성되어 있다.
메인 컨트롤러에는, 맨-머신 인터페이스가 구비되어 있고, 오퍼레이터의 조작은 여기를 통하여 행하여진다(여러가지 지시/명령, 레시피 등의 입력, 검사 스타트의 지시, 자동과 수동검사 모드의 변환, 수동검사 모드시 등의 필요한 모든 코맨드의 입력 등). 기타, 공장의 호스트 컴퓨터와의 커뮤니케이션, 진공배기계의 제어, 웨이퍼의 반송, 위치맞춤의 제어, 제어 컨트롤러나 스테이지 컨트롤러에의 코맨드의 전달이나 정보의 수취 등도, 메인 컨트롤러로 행하여진다. 또 광학현미경으로부터의 화상신호의 취득, 스테이지의 변동신호를 전자광학계에 피드백시켜 상의 악화를 보정하는 스테이지진동 보정기능, 웨이퍼관찰 위치의 Z축 방향(2차 전자광학계의 축방향)의 변위를 검출하여 전자광학계에 피드백하고, 자동적으로 초점을 보정하는 자동초점 보정기능을 구비하고 있다. 전자광학계에의 피드백신호 등의 수수 및 스테이지장치로부터의 신호의 수수는, 각각 제어 컨트롤러 및 스테이지 컨트롤러를 거쳐 행하여진다.
제어 컨트롤러는, 주로 전자광학계(70)의 제어, 즉 전자총, 렌즈, 얼라이너, 비엔나 필터용 등의 고정밀도 전원의 제어 등을 담당한다. 구체적으로는 조사영역에 배율이 바뀌었을 때에도 항상 일정한 전자전류가 조사되도록 전원을 제어하는 것, 각 배율에 대응한 각 렌즈계나 얼라이너에 자동적으로 전압을 설정하는 것 등의, 각 오퍼레이션 모드에 대응한 각 렌즈계나 얼라이너에의 자동전압 설정 등의 제어(연동제어)가 행하여진다.
스테이지 컨트롤러는, 주로 스테이지의 이동에 관한 제어를 행하고, 정밀한 X축 방향 및 Y축 방향의 ㎛ 오더의 이동(± 0.5 ㎛ 정도의 허용 오차)을 가능하게 하고 있다. 또 스테이지의 이동제어에서는 오차 정밀도 ±0.3초 정도 이내에서 회전방향의 제어(θ제어)도 행하여진다.
상기한 바와 같이 검사되는 웨이퍼는 대기반송계 및 진공반송계를 통하여 초정밀 스테이지장치(X-Y 스테이지)(50) 위에 위치 맞춤한 후, 정전 척기구 등에 의하여 고정된다. 그리고 결함 검사공정에서는 광학현미경에 의하여 필요에 따라 각 다이의 위치확인이나, 각 장소의 높이 검출이 행하여져 기억된다. 광학현미경은 이 외에 결함 등의 보고 싶은 곳의 광학현미경상을 취득하여 전자선상과의 비교 등에도 사용된다. 다음에 전자광학계의 조건설정을 행하여 전자선상을 이용하여 광학현미경으로 설정된 정보의 수정을 행하여 정밀도를 향상시킨다.
이어서, 웨이퍼의 종류(어느 공정 후인지, 웨이퍼의 크기는 200 mm인지 300 mm인지 등)에 따른 레시피의 정보를 장치에 입력하고, 이하 검사장소의 지정, 전자광학계의 설정, 검사조건의 설정 등을 행한 후, 화상취득을 행하면서 통상은 실시간으로 결함검사를 행한다. 셀 끼리의 비교, 다이 비교 등이, 알고리즘을 구비한 고속의 정보처리시스템에 의하여 검사가 행하여지고, 필요에 따라 CRT 등에 결과를 출력이나, 메모리에 기억을 행한다.
다음에 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 관한 전자선장치를 구성하는 전자광학계(70)에 대하여 설명한다. 또한 이 전자광학계(70)는 도 1 및 도 2에 나타낸 검사시스템에 조립되어 웨이퍼 등의 시료의 검사에 이용되는 것이다.
도 7에 나타낸 전자광학계(70)는 사상투영형이고, 상기 전자광학계(70)에서 LaB6캐소드(1-1), 웨넬트(2-1) 및 애노드(3-1)로 이루어지는 전자총으로부터 방출된 전자선은, 콘덴서 렌즈(5-1)로 집속되어 성형렌즈(9-1)의 바로 앞에 크로스오버상을 형성한다. 이 크로스 오버상이 형성되는 위치의 바로 앞에는 성형용 개구가 형성된 개구판(8-1)이 배치되어 있고, 상기 개구에 의하여 전자선은 정방형 등의 직사각형으로 성형된다. 직사각형으로 성형된 전자선은, 성형 렌즈(9-1) 및 대물렌즈(12-1)에 의하여 축소되고, 시료인 웨이퍼(W) 상에 조사된다. 이때 콘덴서 렌즈(5-1)에 의하여 형성되는 크로스 오버상은, 성형렌즈(9-1)로 집속되어 대물렌즈(12-1)의 주면에 결상되고, 이것에 의하여 켈러 조명조건이 만족된다.
그리고 축 맞춤 코일(4-1)에 의하여 콘덴서 렌즈(5-1)의 축에 전자선의 축이 일치하도록 조정되고, 또 축 맞춤 코일(6-1 및 7-1)에 의하여 개구판(8-1)의 개구와 성형렌즈(9-1)의 축에 전자선의 축이 일치하도록 조정된다. 또한 정전 편향기(10-1 및 11-1)에 의하여 웨이퍼(W) 위에서 직사각형의 전자선이, 도 8에 나타낸 화살표의 방향으로 차례로 이동하도록 편향됨과 동시에, E × B 분리기(17-1 및 18-1)의 아래 쪽에서도 1차 전자선이 2차 전자선과 다른 궤도가 되도록 조정된다.
대물렌즈(12-1)는,렌즈 갭(13-1)이 시료(14-1)의 측에 형성된 렌즈이고, 축상 색수차가 작고, 또한 축대칭 전극(15-1)에 고전압을 인가함으로써, 축상 색수차가 더욱 저감되는 구성을 가지고 있다. 대물렌즈(15-1)의 내부에 배치된 축대칭 전극(16-1)에는 전압이 인가되고, 이 전압을 조정함으로써, 웨이퍼(W) 위의 조사영역이 광축으로부터 먼 경우의, 2차 전자선에 의하여 확대 렌즈(19-1 및 20-1)의 바로 앞에 형성되는 상의 위치가 수정된다. 즉, 축대칭 전극(16-1)에 양의 전압을 인가하면, 전자선의 에너지가 커져 렌즈작용이 작아진다. 이 때문에 조사영역이 광축으로부터 떨어져 있는 경우에, 축대칭 전극(16-1)에 양의 전압을 조정하여 인가함으로써 조사영역이 광축에 가까운 경우의 결상위치와 대략 동일위치에 상을 형성할 수 있다.
단, 광축으로부터 먼 부시야를 조사한 경우, 광축 근방을 조사한 경우와 비교하여 2차 전자선에 의한 상의 회전량이 약간이긴 하나 다르다. 축대칭 전극(16-1)에서는 포커스와 회전량의 양쪽을 보정할 수 없기 때문에, 확대 렌즈(19-1 및 20-1)의 내부에 축대칭 전극(21-1 및 22-1)을 설치하고 있다. 그리고 상기 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써, 어느 부시야를 조사하여도 검출부(26-1)에서의 상 의 자세가, 상기 검출부를 구성하는 FOP(파이버 옵티컬 플레이트)의 배열과 일치하도록 보정된다. 자기렌즈(19-1 및 20-1)는, 상의 회전방향이 역방향이 되는 바와 같은 자장을 발생하도록 설계된다. 예를 들면 축대칭 전극(21-1)에 양의 전압을 인가하고, 축대칭 전극(22-1)에 음의 전압을 인가하면 자기렌즈(19-1)에 의한 회전량이 감소하고, 또 인가하는 전압을 변화시킴으로써 회전량을 제어할 수 있다. 이와 같이 인가 전압의 극성 및 그 값을 조정함으로써 회전량을 제어할 수 있기 때문에, 코일전류를 조정함으로써 회전량을 제어하는 경우에 비하여 회전자세를 용이하고 또한 고속으로 조정할 수 있다.
검출부(26-1)는, 도 9에 나타내는 바와 같이 신틸레이터가 도포된 14개의 FOP(24-1∼24-14)로 이루어지는 FOP를 구비하고 있고, 1차 전자광학계의 주사에 동기하여 편향 동작하는 정전 편향기(23-1)에 의하여 도 8에 나타낸 바와 같은 순서로 2차 전자선이 14개의 FOP에 차례로 결상된다. 14개의 광섬유속(25-1)이 14개의 FOP와 14개의 CCD 검출기(CCD1∼CCD14) 사이를 광학적으로 결합하고 있다. 각 광섬유속은 640행 × 480열로 고정된 광섬유로 구성되어 있고, 각 광섬유가 하나의 화소에 대응하고, 그 지름이 적합하게는 7.5 ㎛φ이다.
이와 같이 검출부(26-1)는 하나의 FOP, 하나의 광섬유속(m행 × n열로 배치된 광섬유) 및 하나의 CCD 검출기의 조합을 단위 검출기로 하고, 상기 단위 검출기의 복수를 매트릭스형상 등으로 배열한 구성을 구비하고 있다. 또한 FOP의 수 및 광섬유의 수 및 지름 등은, 상기에 한정되지 않는 것은 물론이다.
여기서, 단위 검출기의 개수와 FOP의 노광시간과의 관계를 설명한다.
FOP24-i(i = 1, 2, …, 14)는, 예를 들면 최소 노광시간이 100 ㎲이고, 검출속도가 700 프레임/sec 이다. 700 프레임/sec의 검출속도의 경우, 사이클타임은 1.43 ms(= 1/700)가 된다.
조사영역을 이동시키는 편향기(10-1 및 11-1)도, 14개의 FOP 중 어느 하나를 선택하기 위한 편향기(23-1)도 정전 편향기이기 때문에, 10 ㎲ 정도의 정정시간을 용이하게 얻을 수 있어, 최소 노광시간과 편향기의 정정시간의 합계는 110 ㎲(= 100 ㎲+ 10 ㎲)가 된다.
한편, CCD로부터 데이터를 인출하는 시간은, 1.33 ms(= 1.43 ms - 100 ㎲)이다.
이와 같은 구성에 있어서, FOP 24-1을 100 ㎲ 노광한 후, 상기 FOP 24-1에 광섬유속을 거쳐 접속된 CCD1부터 데이터를 인출하기 시작한다. 그리고 편향기를 구동 정정하여 또한 FOP 24-1의 노광 후(즉, 전단의 FOP의 노광 종료로부터 110㎲ 후)에, 마찬가지로 하여 FOP 24-2, 24-3, …, FOP 24-14로 차례로 노광하고, 또 각 FOPi의 노광후(100 ㎲ 후)에 대응하는 CCDi부터 데이터를 인출하기 시작한다. 이 때 CCD1부터 데이터의 인출을 개시한 후에, 다시 FOP24-1의 노광을 개시하기까지, 110 ㎲× 13 = 1.43 ms 걸리게 된다. 따라서 다시 FOP24-1의 노광을 개시하기까지의 시간 1.43 ms 후에는, CCD1부터 데이터의 인출은 종료하고 있기 때문에, 새로운 상의 취득을 개시할 수 있다.
이상으로부터 분명한 바와 같이 각 CCD1부터 신호 인출에 요하는 시간을 t1, 노광시간을 t2, 정전 편향기의 정정시간을 t3이라 하였을 때, 단위 검출기의 개수를 t1/(t2 + t3)보다 큰 개수로 설정함으로써, 최적의 속도로 데이터를 취득할 수 있다.
또한 스테이지의 이동방향은, 도 8의 Y축 방향이고, 이 방향으로 스테이지를 이동시키면서, + X축 방향 및 - X축 방향으로 교대로 조사영역을 이동시킨다. 이것에 의하여 도 8의 화살표를 따라 조사영역을 이동시킬 수 있다. Y축 방향으로는 스테이지의 움직임에 따라 빔을 편향하고, 프레임 끝의 부시야를 조사한 후, 스테이지의 이동과 반대의 방향으로 1 시야분의 편향이 행하여진다.
또, 각 FOP 24-i는, 7.5 ㎛φ의 광섬유를 640행 × 480열로 배열 고정하고, 그 표면을 연마한 후에 신틸레이터를 도포함으로써 구성되어 있다. 광섬유는, 입사단 및 출사단에서의 파이버의 배열이 유지되어 있기 때문에, 광섬유를 광신호가 보내고 있는 사이에 상이 왜곡되는 일이 없다. 시료에서의 화소 치수가 50 nm인 경우, 전자광학계에서 시료를 확대시킬 필요가 있으나, 배율은 7500 nm/50 nm = 150배이기 때문에, 대물렌즈에서 10배, 확대렌즈에서 15배를 얻으면 되기 때문에 확대렌즈를 2단 렌즈[확대렌즈(19 및 20)]로서 구성할 수 있다.
또한 상기한 100 ㎲에서 640 × 480의 화소를 노광하면, 픽셀 주파수는 640 × 480/(100× 10-6)= 3.072 GHz가 된다. 따라서 고속의 화상취득을 행할 수 있다.
상기한 바와 같이 제 1 실시형태의 전자선장치는, 검출면에 복수의 수광부를 설치하고, 각각 독립된 CCD 검출기로 유도하여 하나의 CCD 검출기로부터 패턴 데이 터를 인출하고 있는 사이에 다른 CCD를 노광할 수 있기 때문에, 프레임수/sec 가 작은 CCD를 사용하여도 기가헬츠 클래스의 화상취득을 행할 수 있다.
또, 축대칭 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써 전자빔의 회전 자세를 고속으로 보정할 수 있다.
도 10은 본 발명에 관한 제 2 실시형태의 전자선장치를 구성하는 전자광학계를 나타내는 설명도이다. 이 실시형태의 전자선장치에서, 전자총(도시 생략)으로부터의 전자선에 의하여 형성되는 크로스 오버위치(41-1)로부터 방출되는 전자선을 콘덴서 렌즈(44-1)로 집속하고, 멀티 개구가 형성된 멀티 개구판(47-1)의 바로 앞에 크로스 오버상을 형성한다. 상기 크로스 오버상이 형성된 위치로부터 발산된 전자선을 멀티 개구판(47-1)에 조사함으로써, 멀티 전자빔을 형성하고, NA 개구(50-1)에 크로스 오버를 형성한다. 그리고 축소렌즈(51-1)를 거쳐 대물렌즈(56-1)의 주면에 확대상을 형성한다.
이때, 멀티 개구판(47-1)의 멀티 개구를 통과한 전자선은, 예를 들면 10행 × 10열의 멀티 전자빔이 되고, 축소렌즈(51-1)와 대물렌즈로 축소되어, 시료인 웨이퍼(W) 위에 조사된다. 또 콘덴서 렌즈(48-1)는 복합렌즈이고, 2개의 코일 전류를 제어함으로써 빔의 회전을 제어할 수 있다. 축소렌즈(51-1)의 내부에는 다이나믹 포커스용 축대칭 전극(52-1)이 설치되어 있고, 멀티 전자빔의 주사에 의하여 생긴 빔의 자세변화를 다이나믹하게 보정할 수 있다.
1차 전자광학계의 축(수직방향)은, E × B 분리기(55-1)로부터 웨이퍼(W)까지의 축과 평행하나, 수평방향으로 옵셋되어 있고, 축 맞춤 편향기(53-1)에 의하여 E × B 분리기(55-1)의 방향으로 전자선을 편향함으로써 축 맞춤을 행한다. 일 실시예에서는 수평방향의 옵셋량 16 mm가 6°에 상당하도록 축 맞춤 편향기(53-1)와 E × B 분리기(55-1)의 위치가 설정된다. E × B 분리기(55-1)에서는, 정전 편향기에 의하여 도면의 오른쪽으로 6°편향하고, 그리고 전자 편향기에 의하여 왼쪽으로 12°편향한다. 이에 의하여 전자선은 E × B 분리기(55-1)로부터 수직방향으로 진행된다. 이 분리기(55-1)를 전자 편향기만으로 구성하여도 좋다.
웨이퍼(W) 위의 주사는, 편향기(53-1)와 E × B 분리기(55-1)의 정전 편향기에 삼각파와 톱니파를 중첩하여 행한다. 삼각파는 X축 방향의 주사에 사용되고, 톱니파는 Y축 방향으로 스테이지의 움직임을 따라 빔을 연속 이동시키거나, 시야단에서 단계 이동시키기 위하여 사용된다.
웨이퍼(W) 위에 전자선이 조사됨으로써 웨이퍼(W) 위의 조사점으로부터 방출된 2차 전자는 대물렌즈(56-1)를 통과하고, E × B 분리기(55-1)에서 예를 들면 18°편향되어 2차 전자광학계로 진행한다. 2차 전자광학계에서는 확대 렌즈(58-1)에 의하여 빔 간격이 확대되고, 복수의 검출기로 이루어지는 검출부(60-1)에 있어서 전자선이 검출된다. 이때, 정전 편향기(59-1)에는 1차 전자광학계에서의 전자선의 주사와 동기하는 주사신호가 인가되고, 이것에 의하여 동일한 전자빔에 의하여 생기는 2차 전자선이, 항상 동일한 검출기에 입사된다.
도 11은 도 10에 나타낸 전자선장치에 채용 가능한 검출부(60-1)의 구성을 나타내고 있고, 상기 검출부(60-1)는, 4∼16 ㎛φ의 광섬유(25-i)를 8행 8열로 고정하여 형성된 FOPi로 진공창을 형성하고, 그 진공측에 신틸레이터를 도포한 면(93-1)을 가지며, O 링이 닿는 면(92-1)에서 진공 밀봉을 하고 있다. FOPi의 대기측의 64개의 광섬유(25-i)는, 각각 독립되어 있고, 8행× 8열의 PMT의 수광면의 대응하는 것에 접속된다. 각 PMT 수광면은, 면적이 각 광섬유의 면적보다 크기 때문에, 광섬유를 수광면에 접근시켜, 인접하는 수광면에 광섬유의 빛이 혼입되지 않도록 하는 것만으로 좋다. 또한 PMT를 사용하는 대신에, 광전관 등의 임의의 광전 변환소자를 사용할 수도 있다.
도 12는 도 10에 나타낸 전자선장치에서의, 웨이퍼 위의 멀티 전자빔의 조사배치, 즉 광축의 관계를 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이 이 실시형태에서는 64개의 전자선이 8행 × 8열의 매트릭스로 배치되어 있고, 인접하는 조사위치, 즉 광축의 간격(빔 간격)은 403 nm 이다. 또 상기 매트릭스는 X-Y 직교 좌표에 대하여 sin-1(1/8) 회전되어 있다. 전자선의 광축의 매트릭스 배치를 X-Y 좌표계에 대하여 이와 같이 회전시킴으로써 X 방향으로 전자선을 주사할 때에, 매트릭스의 주사선이 서로 겹치는 일이 없고, 또한 시료에 대하여 간극없이, 또는 등간격으로 조사할 수 있다. 이와 같은 조사배치가 되는 64개의 전자선을, 동시에 X축 방향으로 소정의 주사폭만큼 주사하고, 다음에 Y축 방향으로 래스터 폭(이 예에서는 50 nm)의 60배 단계 이동시킨 후, -X축 방향으로 주사폭만큼 주사하고, 그리고 Y축 방향으로 다시 단계 이동시킨다. 이와 같은 주사를 반복 실행한다.
그런데 복수의 화소에 상당하는 영역에 면적 빔을 조사하고, 시료에 전자선을 입사시키지 않고 전반사시켜 (미러전자), 시료의 포텐셜상, 즉 전위분포를 나타 내는 화상을 얻는 반사형 사상현미경이 제안되어 있다. 그러나 이와 같은 반사형 사상현미경에서는 1차 전자빔을 시료면으로부터 떨어진 위치로부터 반사시키면 시료면의 정보가 포함되어 있지 않은 반사 빔이 되어 버린다. 반대로 시료면에 근접하는 위치로부터 반사시키면, 시료면 위의 요철 등으로 전자 빔이 불규칙하게 반사되어 반사상이 흩어져 버린다. 따라서 시료 위의 패턴의 전위정보를 유효하게 인출할 수 없다는 문제가 있다.
이 문제를 회피하기 위하여 본 발명은, 전반사가 아니라 부분적으로 시료에 입사전자가 흡수되는 장치를 제공한다.
도 13을 참조하여 상기한 반사형 사상현미경의 문제점을 설명한다. 도 13에 서 (a)는 주기적인 라인 앤드 스페이스 패턴에 있어서 1개 피치의 라인의 패턴(P1)이 +1.1 V의 전위를 가지고, 나머지 라인의 패턴(P2)이 -1.1 V의 전위를 가지고 있는 상태를 나타내고 있다. (a)에서, 참조번호 V1 및 V2는 각각 +l.1 V의 등전위면 및 0 V의 등전위면이다.
이와 같은 상태에서 전자선을 패턴에 조사한 경우에 대하여 설명한다. 이 때, 전자의 랜딩 에너지는 0 V 전위의 패턴에의 입사시에 0 eV로 하고, 전자선의 에너지 폭은 LaB6 전자총에 의한 것으로서 2 eV로 한다.
집속된 전자선(E1)을 패턴(P1)에 조사하면, 상기 패턴(P1)은 +1.1 V의 전위이기 때문에, 입사한 전자는 거의 모두 흡수되어 반사전자가 적다. 즉, 평균보다 1 eV 작은 에너지를 가지는 전자이어도, 패턴(P1)에 도달하여도 0.1 eV의 에너지를 가지고 있기 때문에, 그대로 패턴(P1)에 흡수된다. 그 때문에 방출되는 2차 전자 는 작고, 얻어지는 신호 레벨은 대략 0 이다.
한편, -1.1 V의 전위의 패턴(P2)에 전자선이 조사되면 평균보다 +1 eV 작은 에너지의 전자(E2)는, +1.1 V의 등전위면(V1)에 도달한 시점에서 속도가 0이 되고, 역방향으로 가속됨으로서 반사된다. 평균 에너지의 전자(E3)는, 0 V의 등전위면에 도달한 시점에서 속도가 0 이 되고, 반사된다. 평균 에너지보다 +1 eV 큰 에너지의 전자(E4)는, 패턴(P2)에 입사하기 전에 반사되고, 반사되는 전자의 양은 최대가 된다.
따라서 도 13(a)에 나타낸 패턴을 전자선으로 주사한 경우에 얻어지는 신호파형은, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이 된다.
다음에 도 13(c)에 나타내는 바와 같이 평탄한 기판이 아니라 요철이 있는 기판 위의 라인 앤드 스페이스를 전자선으로 주사한 경우에 대하여 설명한다. 요철 이외의 조건은 도 13(a)의 경우와 마찬가지이고, 따라서 도 13(a)에 관련하여 설명한 바와 같이 전자는 그 에너지에 의존하여 반사된다.
즉, 평균보다 1 eV 낮은 에너지의 전자(E2)는, +1.1 V의 등전위면(V1)을 약간 지난 시점에서 속도가 0이 되고, 역방향으로 반사된다. 평균 에너지의 전자(E3)는 0 V의 등전위면(V2)으로부터 반사된다. 평균보다 1 eV 큰 에너지의 전자(E4)는 패턴(P2)에 입사되기 직전에 반사된다.
그러나 도 13(c)에 나타내는 기판에 요철이 있는 경우에는 등전위면(V1 및 V2)이 규칙적이지는 않기 때문에, 패턴(P1 및 P2)의 주변부에 전자선이 조사된 경우, 전자는 수직방향으로 반사하지 않고 등전위면에의 입사각에 따라 반사되기 때 문에 산란이 생긴다. 이 때문에 2차 전자가 검출기에 도달하지 않을 확률이 높아지고, 신호강도가 낮아지기 때문에, 얻어지는 신호파형은 도 13(d)에서 나타내는 바와 같이 된다.
또, 입사하는 전자의 에너지 폭이 2 eV 이상인 경우에는, +1.1 V의 패턴(P1)에 조사된 전자의 일부가 입사하지 않고 반사되어 제로레벨에 대응하는 신호레벨이 옵셋된다. 또한 -1.1 V의 패턴(P2)에 조사된 전자의 일부도 상기 패턴에 입사되기 때문에 1 레벨에 대응하는 신호레벨을 저하시킨다. 따라서 신호의 진폭이 작아진다.
또한 평가하고 싶은 패턴의 전위차가 도 1에 나타낸 예의 전위차보다 작은 경우에도 신호의 진폭이 작아진다.
이와 같은 경우에는 FE 전자총이나 TFE 또는 쇼트키 캐소드 전자총을 사용하면 좋다. 이것은 TFE 등의 전자총은 방출 에너지 폭이 작기 때문에 작은 전위차로 입사전자가 반사되거나 흡수되기도 하기 때문이다.
그런데 종래의 입사전자를 전반사시키는 전자선장치에서는 전자총의 캐소드 전위(Vc)와 시료의 전위(Vs)와의 관계를 Vc > Vs로 설정하고 있다. 예를 들면 Vc = -4 kV, Vs = -4.01 kV이다.
한편, 본 발명의 전자선장치에서는, Vc = Vs - (에너지 폭)/2로 설정한다.
이에 의하여 본 발명에서는 평균적인 에너지의 전자의 웨이퍼 표면에서의 랜딩 에너지를 대략 제로로 할 수 있다.
또, 2 eV의 에너지 폭의 전자빔을 입사시킨 경우, 웨이퍼 위에 2 V 정도 차 의 전위 패턴이 없으면 상기 전위 패턴을 나타내는 신호파형을 얻을 수 없으나, 0.6 eV 정도의 에너지 폭의 전자빔을 입사시킨 경우에는 시료 위의 전위차가 0.6 V 정도이어도 전위 패턴을 나타내는 신호파형을 얻을 수 있다.
그리고 상기한 제 2 실시형태에서는 50 nm의 화소치수에 대하여 빔 간격이 403 nm 이기 때문에, 도 13에 관련되어 설명한 바와 같은 반사 빔의 산란이 다소 생겨도 효율 좋게 검출할 수 있다. 또 전위 콘트라스트상을 고 스루풋으로 얻을 수 있다.
도 14는 본 발명에 관한 제 3 실시형태의 전자선장치에서의 전자광학계를 나타내고 있다. 이 실시형태에서는 예를 들면 3행 × 3열의 매트릭스형상으로 배치된 복수의 캐소드(61-1)를 사용한 전자총을 사용하고 있다. 또 각 전자총으로부터 멀티 전자빔을 방출할 수 있도록 하고 있다. 또한 캐소드(61-1)는 복수이나, 전자총을 구성하는 웨넬트(62-1) 및 애노드(63-1)는 일체적 구조이고, 1매의 판에 복수의 광축에 일치하는 위치에 구멍이 뚫려 있다. 축 맞춤 편향기(64-1)는, 각각 1매의 세라믹 기판에 광축에 상당하는 위치에 구멍을 설치하고, 8극(편향 전극)을 절연 분리하는 홈을 형성하여 절연에 필요한 부분을 제외하고, NiP의 무전해도금 및 금속도금을 행함으로써 절연을 유지하면서 전극이 형성된다.
콘덴서 렌즈(65-1), 축소렌즈(66-1) 및 대물렌즈(67-1)는 각각 2매의 판에 광축에 상당하는 위치에 구멍이 형성되고, 주위에 립구조로 하기 위한 원통구조를 가지고, 그 원통구조의 내부에 렌즈 여자용 코일이 설치되어 있다. 주위의 립구조에 의하여 휘어짐을 무시할 수 있을 정도로 작게 할 수 있다. 대물렌즈(67-1)는, 렌즈 갭이 시료, 즉 웨이퍼(W)측에 형성되어 있고, 이것에 의하여 축상 색수차를 작게 할 수 있다.
E × B 분리기(68-1)는 X 편향용 코일과 Y 편향용 코일과의 조합으로 구성하여도 좋고, 또 X 및 Y축 방향의 한쪽의 편향용으로 영구자석을 사용하여도 좋다.
멀티 개구판(63-1) 및 NA 개구판(72-1)은 각각 1매의 금속판에 멀티 개구를 설치함으로써 형성되나, 이들도 또 휘어짐을 방지하기 위하여 립구조로 형성된다.
멀티 전자빔의 주사에 의하여 발생하는 상면 만곡수차를 보정하기 위하여 축대칭 전극을 대물렌즈(67-1)의 내부에 설치하여도 좋고, 또 주사에 의하여 생긴 회전왜곡을 보정하기 위하여 축대칭 전극을 축소 렌즈(66-1)의 내부에 설치하여도 좋다. 이들 축대칭 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써, 상기한 바와 같이 각각의 회전을 수정할 수 있다.
전자선의 조사에 의하여 웨이퍼(W)로부터 방출된 전자는, 대물렌즈(67-1)를 통과 후, E × B 분리기(68-1)에 의하여 도 14의 오른쪽으로 편향되어 2차 전자광학계에 들어 간다. E × B 분리기(68-1)의 후단에는 확대 렌즈(69-1)가 설치되어 있고, 그 렌즈에 의하여 2차 전자선의 상호의 간격이 확대되어 검출기(71-1)에서 검출된다.
웨이퍼(W) 위의 주사는, 축 맞춤 편향기(64-1)와 E × B 분리기(68-1)의 정전 편향기의 양쪽에 의하여 실행된다. 그리고 1차 전자선의 주사에 동기하여 2차 전자선이 정전 편향기(74-1)에 의하여 편향된다.
검출기(71-1)로서, 도 11에 나타낸 구성의 검출기를 사용할 수 있다.
도 15(a)는 도 14에 나타낸 전자선장치를 사용하여, 웨이퍼 위에서의 빔의 배치(부호 70-1)와 2차 전자광학계에서 확대된 2차 전자상(둥근표시)과의 대응관계를, 확대 렌즈(69-1)와 함께 나타낸 것이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 각 광축에 3행 3열의 전자빔이 배치되고, 확대 광학계로 확대되어 각각이 둥근표시로 나타낸 치수로 확대되고, 검출기(71-1)로 상호간섭이 없이 검출된다. 또 도 15(b)는, 전자선장치의 기준이 되는 X-Y 스테이지의 좌표(X-Y 직교좌표)와 확대된 2차 전자상(따라서 빔 배열)과의 관계를 나타내고 있다.
이 X-Y 직교좌표와 빔 배열과의 관계에 대해서는 도 17을 참조하여 이후에서 상세하게 설명한다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 전자선장치를 구성하는 전자광학계(70)를 나타내고 있다. 도 16에 나타낸 전자광학계(70)는 전자총(146)과, 1차 전자광학계(140)와, 2차 광학계(142)와, 검출부(144)를 구비한다. 1차 전자광학계(140)는 전자총(146)으로부터 방출된 전자선을 검사대상인 웨이퍼(W)의 표면에 조사하는 전자광학계이고, 전자총(146)으로부터 방출된 1차 전자를 집속하는 정전렌즈로 이루어지는 렌즈계(148)와, 복수의 광축, 즉 멀티 빔을 형성하는 멀티 개구판(150)과, 비엔나 필터, 즉 E × B 분리기(152)와, 대물 렌즈계(154)를 구비한다. 이들은 도 16에 나타내는 바와 같이 전자총(146)을 최상부로 하여 순서대로 배치되어 있다.
이 실시형태의 대물렌즈계(154)는 감속 전계형 대물렌즈이다. 본 실시형태에서는 전자총(146)으로부터 방출되고, 또한 멀티 개구(150)에 의하여 형성되는 1 차 전자선인 멀티 빔의 각각의 광축이, 검사대상인 웨이퍼(W)에 조사되는 조사광축[웨이퍼(W)의 표면에 수직하게 되어 있다]에 관하여 비스듬하게 되어 있다. 대물렌즈계(154)와 검사대상인 웨이퍼(W)와의 사이에는 전극(156)이 배치되어 있다. 이 전극(156)은, 1차 전자선의 조사광축에 관하여 축대칭의 형상이고, 전원(158)에 의하여 전압 제어된다.
2차 전자광학계(142)는, E × B 형 편향기(152)에 의하여 1차 전자광학계(140)로부터 분리된 2차 전자를 통과시키는 정전렌즈로 이루어지는 렌즈계(160)를 구비하고 있다. 이 렌즈계(160)는 2차 전자상을 확대하는 확대 렌즈로서 기능한다.
검출부(144)는 렌즈계(160)의 결상면에 배치된 검출기(162) 및 화상처리부(164)를 구비하고 있다. 1차 전자빔의 입사방향은, 통상 E × B 분리기의 E 방향(전계의 역방향)이고, 이 방향과 적산형의 라인센서(TDI : time delay integration)의 적산방향과는 동일방향으로 되어 있다.
여기서 본 발명에 관한 멀티 빔방식의 전자선장치(멀티 개구에 의하여 멀티 빔화된 경우 및 복수의 전자광학경통을 병렬 배치한 것에 의하여 멀티 빔이 생성되는 경우의 양쪽을 포함한다)를 사용하여, 광축 피치와 다이 피치가 다른 경우의 스테이지의 회전설정에 대하여 설명한다.
도 17은, 웨이퍼(W) 위에 복수의 광축(200-1, 202-1, 204-1, 206-1, 208-1, 210-1, 212-1, 214-1)이, 다이(216-1)의 Y축 방향의 나열과 대략 45°의 각도방향으로 늘어서 있는 상태를 나타내고 있다. 광축(200-1∼214-1)은, X축 방향으로 투 영한 간격, 즉 X축 방향 피치가, 다이(216-1)의 X축 방향의 배열 피치의 정수배로 되어 있으면 안성마춤이나, 반드시 정수배로 되어 있다고는 한정하지 않는다. 이것은, 디바이스제품이 상위하면 다이 피치가 상위한 경우가 많기 때문이다. 도 17에 나타낸 예에서는 광축(200-1∼214-1)의 X축 방향의 피치는, 다이의 X축 방향의 배열 피치보다 약간 작다. 이들 피치 차는, Lx - Dsinθ으로 나타낼 수 있다. 여기서 Lx는 다이(216-1)의 X축 방향의 배열 피치이고, D는 광축(200-1∼216-1)의 X축 방향 피치이며, θ는 Y축과 복수의 광축의 나열방향이 이루는 각도이다.
웨이퍼(W)를 탑재하고 있는 시료대(218-1)를 Y축 방향으로 연속적으로 이동시키면서 웨이퍼(W)의 결함 등의 검사가 행하여진다. 도 17에서 보아 좌단의 광축(200-1)이 최초의 다이(왼쪽로부터 1열째의 최상부의 다이)의 검사영역에 도달하였을 때, 2번째의 광축(202-1)은 아직 2개째의 다이(왼쪽으로부터 2열째의 최상부의 다이)에 도달하고 있지 않다. 이것은 다이의 X축 방향 피치가 광축의 X축 방향 피치보다 크기 때문이다. 따라서 2열째 이후의 다이에 대하여, 아직 검사를 행할 수 없다. 2번째의 광축(202-1)이 2열째의 다이의 검사영역에 들어 와도, 즉시 검사를 행할 수 있다고는 한정하지 않는다. 광축(202-1)의 위치가 스트라이프의 중앙에 일치하지 않으면 검사를 행할 수 없다. 광축의 위치를 스트라이프의 중앙에 일치시키는 조정방법으로서 본 발명에서는 이하의 2개의 방법이 있다.
1번째 조정방법으로서는, 상기한 피치 차(Lx - Dsmθ)를 표준 스트라이프의 폭(즉 1 스와스 폭)으로 제산하였을 때의 값이 정수(m)가 되도록, 각도(θ)의 값을 정하는 것이다. 이와 같이 각도(θ)의 값을 정하면, m 회 휴지한 다음에, 따라서 m×(1 스트라이프의 주사에 요하는 시간) 후에, 광축(202-1)에 의한 검사를 개시할 수 있고, 광축(204-1)의 경우는 2 m회, 광축(206-1)의 경우는 3 m회, 광축(208-1)의 경우는 4 m회, 광축(210-1)의 경우는 5 m회, 광축(212-1)의 경우는 6 m회 휴지한 다음에 검사를 개시할 수 있다. 광축(200-1)에 의하여 하나의 다이열의 검사를 종료한 후, 광축(214-1)이 담당하는 다이의 검사가 종료할 때까지 7 m회 휴지하기로 한다.
이들 휴지를 0회로 하기 위해서는, m의 값이 0, 즉 다이(216-1)의 X축 방향의 배열 피치(Lx)와 광축(200-1∼214-1)의 X축 방향 피치(Dsinθ)가 같아지도록, θ을 정하면 좋다. 그 경우는 각도(θ)를 45°로부터 크게 어긋나게 할 필요가 있어, 웨이퍼(W)를 θ 스테이지에 탑재하고, 시료대(218-1)를 산출한 새로운 각도(θ)로 설정하여, 그리고 다이의 나열방향(Y축 방향)으로 연속적으로 X-Y 스테이지를 이동시키면서 검사를 행한다.
이 경우, 본 발명에 관한 전자선장치에서는 제어장치(2)(도 1)에서, 전자선장치의 광축 피치(D)와, 검사해야 할 웨이퍼(W)의 X축 방향의 다이 피치(Lx)와, 스트라이프 폭을 사용하여,
(Lx - Dsinθ)/(스트라이프 폭) = m
단, m : 0 또는 양의 정수
를 만족하는 θ를 구한다. 그리고 회전 스테이지를 얻어진 각도(θ)만큼 회전시키도록 제어한다. 이에 의하여 상기한 1번째의 조정방법을 실행할 수 있다.
2번째 조정방법으로서는, 스트라이프의 경계를 모든 다이열에서 동일장소로 하지 않고, 다이열마다 가변으로 하는 것이다. (Lx - Dsinθ/(스트라이프 폭)의 값이 정수(m) + 나머지(α)로 나타내고, 이 나머지 치수(α)의 스트라이프를 최초의 스트라이프라 하면, 휴지를 최소로 하여 검사를 행할 수 있다. θ 스테이지에서 웨이퍼(W)를 새로운 각도(θ)로 회전시키면 EO계의 주사방향도, 각도(θ)를 변화시킨 분만큼 회전시킬 필요가 있다.
이 경우, 본 발명에 관한 전자선장치에서는 제어장치(2)에서 전자선장치의 광축 피치(D)와, 검사해야 할 웨이퍼(W)의 X축 방향의 다이 피치(Lx)와, 스트라이프 폭을 사용하여,
(Lx - Dsinθ)/(스트라이프 폭) = m +α
단, m : 0 또는 양의 정수
α: 양의 정수
를 만족하는 θ를 구한다. 그리고 회전 스테이지(θ 스테이지)를 얻어진 각도(θ)만큼 회전시키고, 또한 k열(k = 2, 3, …)의 다이의 경우, α폭의 폭이 좁은 스트라이프를 최초의 스트라이프라 하고, 휴지기간을 mk × (스트라이프 조작시간)으로 한다. 또 이것에 따라, 2열째 이후의 다이를 스트라이프로 분할하는 좌표(X축 좌표)를 변환하고, 변환된 좌표에 얻어진 화상 데이터를 대응지어 기억한다.
이것에 의하여 상기한 2번째의 조정방법을 실행할 수 있다.
상기에서는 복수의 광축이 1행으로 배치되어 있는 예에 대하여 설명하였으나, 복수행 복수열로 배치되어 있는 경우에도, 동일하게 하여 θ를 결정하면 좋다. 예를 들면 도 15(b)에 나타낸 X-Y 좌표와 빔 조사위치와의 관계를, 상기한 방법으 로 최적으로 설정할 수 있다.
도 16에 나타낸 멀티 빔방식의 전자선장치에서, 대물렌즈(154) 및 콘덴서 렌즈(148) 등의 렌즈를 도 18의 단면도에 나타내는 바와 같이 구성할 수 있다.
도 18에서 렌즈는 3매의 기판(220-1, 222-1, 224-1)을 정밀도 좋게 위치 결정하여 일례로서 광축(214-1)과 일치하도록 구멍(226-1, 228-1, 230-1)을 맞춘다. 양쪽 끝의 기판(220-1, 222-1)을 기준전위로 하고, 중앙의 기판(224-1)은 렌즈조건을 만족하도록 전위를 준다. 대물렌즈(154)의 경우에는 양의 고전위를 인가하고 콘덴서 렌즈(148)의 경우에는 수차를 문제삼지 않아도 되기 때문에 음의 고전위를 준다. 대물렌즈(154)가 정전렌즈의 경우에는 축상 색수차가 크기 때문에 전자총으로서는 색분산이 작은 쇼트키 캐소드 전자총과 조합시키는 것이 좋다. 편향기나 E × B도 필요하고, 그 상세한 구조는 일본국 특원2002-316303(일본국 특개2004-152608호 공보)에 기재되어 있고, 여기서는 그 설명을 생략한다. 도 18의 렌즈구성을, 도 14의 전자선장치의 대물렌즈(67-1)로서 채용하여도 좋다.
상기한 설명에서는 X축 방향의 광축 피치와 다이 피치가 같지 않은 경우에 대하여 설명하였으나, 일반적으로는 광축 간격의 sinθ배가 다이 피치의 정수배로 좋다. 즉, (nLx - Dsinθ)/(스트라이프 폭) = m(m : 0 또는 양의 정수, n : 양의 정수)이면 좋다. 또한 m의 값이 크면 상기한 휴지기간이 많아지기 때문에, m의 값은 3이하가 되도록, 회전 스테이지에서 각도(θ)를 조절하는 것이 바람직하다.
다음에 X축 방향의 광축 피치와 다이 피치를 조정하지 않고 검사하는 경우에 대하여 도 19(a) 내지 도 19(c)를 참조하여 설명한다. Y축 방향의 광축간 거리는 다이의 배열과는 무관계하게 정하여도 좋다. 바람직하게는 X축 방향의 광축간 거리(Dx× sinθ)는, X축 방향의 다이 크기(Lx)와 같거나, 약간 작은 쪽이 좋다. 피치가 맞아 있지 않기 때문에, 하나의 검사방법으로서, 2열째 이후의 광축이 담당하는 스트라이프에 대해서는 치수가 작은 스트라이프를 최초로 설치하고, 2번째 스트라이프 이후의 스트라이프의 중심이 광축 위에 맞게 한다. 2열째 최초의 스트라이프의 경계는 다음에 나타내는 바와 같이 정한다.
도 19(b)를 참조하여 설명한다. 부호 232-1은, 다이의 X축 방향의 경계이고, 부호 234-1은 2열째 광축의 빔이 담당하는 최초의 스트라이프의 경계이다. 부호 236-1은, 2열째의 광축의 검사 전의 스트라이프 좌단의 X축 좌표이다. 부호 234-1과 부호 238-1의 간격은 표준 스트라이프 폭이다. 부호 236-1과 부호 232-1의 간격이(2 Lx-Dx)이기 때문에, 부호 232-1과 부호 234-1 사이를 폭이 좁은 스트라이프라 하면 도 19(b)에 나타내는 바와 같이,
2 × 표준 스트라이프 폭 = (2Lx - Dx) + 폭이 좁은 스트라이프
∴ 폭이 좁은 스트라이프 = 2 × 표준 스트라이프 폭 - (2Lx - Dx)
가 된다. 일반적으로는,
폭이 좁은 스트라이프 = m × 표준 스트라이프 폭 - (n × Lx - Dx)
가 된다. 여기서 m은 (n × Lx - Dx)/표준 스트라이프 폭 < m이 되는 최소의 양의 정수이다. 또 n은, 광축의 피치가 다이 피치인 n 배에 가장 가까운 정수이다. 상기한 부호 232-1과 부호 234-1 사이의 폭이 좁은 스트라이프의 경우는, m = 2, n = 2 이다.
이 경우도 제어장치(2)(도 1)에서 상기한 연산식을 만족하는 m, n 및 폭이 좁은 스트라이프 폭을 연산한다. 3열째 이후도 상기와 동일방법으로 정한 폭이 좁은 스트라이프를 최초로 설치하고, 그후는 표준 스트라이프 폭으로 검사를 행한다. 그리고, 폭이 좁은 스트라이프를 설치한 것에 따라, 2열째 이후의 다이를 스트라이프로에 분할하는 좌표(X축 좌표)를 변환하여, 변환된 좌표에 얻어진 화상 데이터를 대응지어 기억한다.
X축 방향의 광축 피치와 다이 피치의 사이에 정수배의 관계가 없는 경우의 다른 방법을, 도 19(c)에 의거하여 설명한다. 부호 236-1은 2열째의 광축의 스트라이프 좌단의 X축 좌표를 나타내고, 부호 232-1은 다이의 X축 방향의 경계를 나타내고 있다. 부호 236-1과 부호 232-1 사이의 거리(2Lx-Dx)가, 스트라이프 폭의 정수배이면 모든 다이를 동일 폭의 스트라이프로 분할하여 결함검사가 행할 수 있다. 즉,
(m × Lx)/(스트라이프 폭) = n
을 만족하는 스트라이프 폭으로서, EO계의 주사 가능한 시야 치수보다 작은 스트라이프 폭으로 하면 좋다.
광축을 2차원적으로 배치하는 경우의 대물렌즈의 실시형태를, 도 20(a) 및 도 20(b)에 나타낸다. 또한 도 20(a)는 상면도이고, 도 20(b)는 도 20(a)의 B-B 선을 따른 단면도이다. 광축(240-1)은 최초의 열에 4개, 제 2열 및 제 3열에 6개씩, 제 4열에 4개 구비되고, 웨이퍼 위에 배치된다. 대물렌즈(242-1)는, 안쪽 자극(244-1)과, 바깥쪽 자극(246-1)이 각각 1매의 강자성체의 원판에 구멍가공이 실 시되고, 광축이 공통이 되도록 조립된다. 그리고 주변부에는 여자코일(248-1)과, 자기회로(250-1)를 가지고,렌즈 갭(252-1)이 웨이퍼측에 형성되어 있으며, 도시한 바와 같이 렌즈 갭(252-1)은 2개의 원추의 일부의 형상을 하고 있다. 즉, 안쪽 자극(244-1)의 하면이 원추의 외면의 일부로 되어 있고, 바깥쪽 자극(246-1)의 상면이 원추의 내면의 일부로 되어 있다. 렌즈 갭(252-1)은, 상기 원추의 외면과 내면에서 형성되는 갭이다.
광축을 2차원적으로 배치하는 다른 방법은, 「엄지 손가락 크기의 전자현미경」(참조 : 미요시, 응용물리, 제73권 제4호, 2004)에 나타나 있는 바와 같은 작은 외경의 경통을 2차원적으로 배치하여도 좋다.
본 발명은 상기한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 사상투영형의 전자광학계를 구비한 전자선장치에서, 프레임수/sec가 작은 영역센서를 사용하여도, 기가헬츠 오더의 화상 취득을 행할 수 있다. 따라서 본 발명에 관한 제 1 내지 제 4 실시형태의 전자선장치를, 반도체디바이스의 제조과정에서의 결함 등의 검사 및 평가장치로서 사용함으로써, 검사 및 평가를 고 스루풋 및 고정밀도로 행할 수 있기 때문에, 반도체디바이스 그 자체의 제조를 고 스루풋 및 고정밀도로 행할 수 있다.
또, X축 방향의 다이 피치와 멀티 빔의 광축 피치가 상위하고 있는 경우이어도 그것에 의하여 생기는 문제를 저감할 수 있다.

Claims (15)

  1. 시료면의 평가영역을 복수의 부시야로 분할하여 1차 전자선을 편향기로 편향시킴으로써 전자선을 각 부시야에 차례로 조사하고, 각 부시야마다 시료면의 정보를 포함한 2차 전자를 검출수단에 의하여 검출함으로써, 평가영역의 정보를 얻도록 한 전자선장치에 있어서,
    검출수단은, 영역센서와 영역센서의 검출면에 한쪽 끝이 결합된 광섬유속과, 광섬유속의 다른쪽 끝에 도포되어, 부시야의 2차 전자선이 결상되는 신틸레이터가 형성된 FOP로 이루어지는 단위 검출기를 복수 구비하고,
    전자선장치는, 전자선을 조사하는 부시야가 바뀔 때마다 상기 부시야로부터의 2차 전자선을 편향하여, 검출수단을 구성하는 복수의 단위 검출기의 FOP 면상을 이동시키는 전자 편향기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장치는 내부에 축대칭 전극을 설치한 전자렌즈를 더 구비하고, 상기 축대칭 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써, 전자선의 회전량을 보정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    전자렌즈는, 각각의 내부에 축대칭 전극이 설치된, 전자선의 회전방향이 역 방향의 2단의 전자렌즈로 이루어지고, 2단의 전자렌즈 각각은, 초점거리와 전자선 회전량을 독립으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 영역센서로부터의 신호 인출에 요하는 시간을 t1, 노광시간을 t2, 전자편향기의 정정시간을 t3이라 하였을 때, 단위 검출기의 개수가, t1/(t2+t3)에 근사하는 개수로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    1차 전자선은, 멀티 전자빔인 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    광축을 복수 포함하고, 1차 광학계의 복수의 광축은, 복수의 렌즈 갭을 가지는 자극 또는 전극을 가지는 렌즈로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    시료는 전위가 상위하는 패턴을 포함하고 있고, 평가영역의 정보는, 상기 전위의 정보인 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  8. 기판 위에 복수의 광축을 가지는 전자광학계를 사용하여 기판을 검사하는 전자선장치에 있어서,
    기판을 탑재한 회전 가능한 스테이지를 다이 피치의 정보에 의거하여 회전시켜 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    복수의 광축은 광축의 피치(D)가 2차원적으로 배치되고, 기판 위에는 X축 방향의 다이 피치가 Lx, Y축 방향의 다이 피치가 Ly에서 다이가 배치되고, 복수의 광축을 연결하는 선과 X축이 이루는 각도를 θ라 하고, n, m을 정수라 한 경우, n × Lx - DXsinθ= m × (스트라이프 폭)의 관계식을 만족하는 n, m 및 θ을 정하여 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    정수(m)를 1∼3의 범위 내에 설정하여 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 관계식을 만족하는 각도(θ)가 되도록 스테이지를 회전시켜 다이 피치가 다른 경우의 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  12. 기판 위에 복수의 광축을 가지는 전자광학계를 사용하여 기판의 결함을 검사하는 전자선장치에 있어서,
    복수의 광축은 X축 방향의 광축 피치(Dx)를 가지고 배치되고, 기판 위에는 X축 방향의 다이 피치(Lx)로 다이가 배치되어 있는 경우, 표준 스트라이프의 폭보다 작은 폭의 스트라이프를 2번째의 광축이 담당하는 최초의 칩에 설치하여 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  13. 기판 위에 복수의 광축을 가지는 전자광학계를 사용하여 기판을 검사하는 전자선장치에 있어서,
    광축은 X축 방향의 광축 피치(Dx)를 가지고 배치되고, 기판 위에는 X축 방향의 다이 피치(Lx)로 다이가 배치되어 있는 경우에 있어서, 다이의 경계와 광축과의 차를 스트라이프 폭으로 나눈 값이 정수가 되도록 스트라이프 폭을 조정하여 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  14. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자선장치는 전자총 및 대물렌즈를 구비하고, 전자총은 쇼트키 캐소드 전자총이고, 대물렌즈는 정전렌즈인 것을 특징으로 하는 전자선장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    대물렌즈는 1매의 기판에 복수의 구멍을 설치하여 광축을 형성한 기판을 복수매 광축방향으로 조합시켜 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자선장치.
KR1020077021008A 2005-02-17 2006-02-17 전자선장치 KR101279028B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00041063 2005-02-17
JP2005041063A JP2006226833A (ja) 2005-02-17 2005-02-17 欠陥検査装置及び欠陥検査装置を用いたデバイス製造方法
JP2005077136A JP2006260957A (ja) 2005-03-17 2005-03-17 電子線装置
JPJP-P-2005-00077136 2005-03-17
PCT/JP2006/302845 WO2006088141A1 (ja) 2005-02-17 2006-02-17 電子線装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127019718A Division KR101377106B1 (ko) 2005-02-17 2006-02-17 전자선장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070116602A true KR20070116602A (ko) 2007-12-10
KR101279028B1 KR101279028B1 (ko) 2013-07-02

Family

ID=36916538

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127019718A KR101377106B1 (ko) 2005-02-17 2006-02-17 전자선장치
KR1020077021008A KR101279028B1 (ko) 2005-02-17 2006-02-17 전자선장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127019718A KR101377106B1 (ko) 2005-02-17 2006-02-17 전자선장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9390886B2 (ko)
KR (2) KR101377106B1 (ko)
TW (3) TWI458967B (ko)
WO (1) WO2006088141A1 (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4741408B2 (ja) 2006-04-27 2011-08-03 株式会社荏原製作所 試料パターン検査装置におけるｘｙ座標補正装置及び方法
WO2008075120A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Datalogic Scanning Group S.R.L. Aiming device
TWI435361B (zh) 2007-04-16 2014-04-21 Ebara Corp 電子射線裝置及使用該電子射線裝置之試料觀察方法
US8080790B2 (en) * 2008-03-05 2011-12-20 Hitachi High-Technologies Corporation Scanning electron microscope
EP2385542B1 (en) * 2010-05-07 2013-01-02 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Electron beam device with dispersion compensation, and method of operating same
JP2013125652A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd 電子線装置
JP5942411B2 (ja) * 2011-12-15 2016-06-29 富士ゼロックス株式会社 送風管、送風装置及び画像形成装置
JP5919813B2 (ja) * 2011-12-27 2016-05-18 富士ゼロックス株式会社 送風管、送風装置及び画像形成装置
WO2016101978A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Applied Materials, Inc. Apparatus for inspecting a substrate, method for inspecting a substrate, large area substrate inspection apparatus and method of operating thereof
KR102480232B1 (ko) 2016-01-27 2022-12-22 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 복수의 하전 입자 빔들의 장치
JP6684179B2 (ja) * 2016-07-27 2020-04-22 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム検査装置及び荷電粒子ビーム検査方法
JP6865646B2 (ja) 2016-11-30 2021-04-28 住友化学株式会社 欠陥検査装置、欠陥検査方法、及びセパレータ捲回体の製造方法
US10811652B2 (en) * 2016-11-30 2020-10-20 Sumitomo Chemical Company, Limited Defect inspection device
US10777377B2 (en) * 2017-02-05 2020-09-15 Kla-Tencor Corporation Multi-column spacing for photomask and reticle inspection and wafer print check verification
CN110462780B (zh) 2017-04-05 2022-05-06 日商光电魂股份有限公司 电子射线产生装置以及电子射线应用装置
KR20200085839A (ko) * 2017-11-10 2020-07-15 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 전자 빔 검사 툴 및 대상물 테이블을 위치시키는 방법
US11087950B2 (en) * 2018-05-29 2021-08-10 Kla-Tencor Corporation Charge control device for a system with multiple electron beams
TWI696206B (zh) * 2018-09-27 2020-06-11 日商Ｐｈｏｔｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｏｕｌ股份有限公司 電子射線產生裝置以及電子射線應用裝置
JP7234052B2 (ja) 2019-06-28 2023-03-07 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ電子ビーム画像取得装置及びマルチ電子ビーム画像取得方法
US11335608B2 (en) 2020-04-15 2022-05-17 Kla Corporation Electron beam system for inspection and review of 3D devices

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7114692A (ko) * 1970-10-28 1972-05-03
JPS63231856A (ja) * 1987-03-19 1988-09-27 Jeol Ltd 電子顕微鏡等の制御方法
DE3875999T2 (de) * 1987-04-10 1993-03-25 British Aerospace Abbildungsanlage.
US6051834A (en) * 1991-05-15 2000-04-18 Hitachi, Ltd. Electron microscope
US5748264A (en) * 1995-01-10 1998-05-05 Hughes Electronics Distortion Corrected display
DE29507225U1 (de) * 1995-04-29 1995-07-13 Gruenewald Wolfgang Dr Rer Nat Ionenstrahlpräparationsvorrichtung für die Elektronenmikroskopie
JPH10106467A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Nikon Corp 電子レンズおよび無回転レンズ系
WO1999009582A1 (fr) * 1997-08-19 1999-02-25 Nikon Corporation Dispositif et procede servant a observer un objet
JP3534582B2 (ja) 1997-10-02 2004-06-07 株式会社日立製作所 パターン欠陥検査方法および検査装置
JPH11233060A (ja) * 1998-02-17 1999-08-27 Fujitsu Ltd ２次電子検出器及びこれを用いた電子ビーム装置
US6670602B1 (en) * 1998-06-03 2003-12-30 Nikon Corporation Scanning device and scanning method
US6465783B1 (en) * 1999-06-24 2002-10-15 Nikon Corporation High-throughput specimen-inspection apparatus and methods utilizing multiple parallel charged particle beams and an array of multiple secondary-electron-detectors
JP3987267B2 (ja) * 2000-05-12 2007-10-03 株式会社日立製作所 荷電粒子線装置
US20020034411A1 (en) * 2000-07-06 2002-03-21 Rusk Chris E. Gripping device for hand held implement
EP1271605A4 (en) 2000-11-02 2009-09-02 Ebara Corp ELECTRON BEAM APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING SAID APPARATUS
EP1273907A4 (en) * 2000-11-17 2006-08-30 Ebara Corp METHOD AND INSTRUMENT FOR WAFER INSPECTION AND ELECTRON BEAM
WO2002049065A1 (fr) * 2000-12-12 2002-06-20 Ebara Corporation Dispositif a faisceau d'electrons et procede de production de dispositifs a semi-conducteur utilisant ledit dispositif a faisceau d'electrons
JP3943832B2 (ja) * 2000-12-28 2007-07-11 株式会社東芝 基板検査装置およびその制御方法
JPWO2002056332A1 (ja) * 2001-01-10 2004-05-20 株式会社荏原製作所 電子線による検査装置、検査方法、及びその検査装置を用いたデバイス製造方法
US7498564B2 (en) * 2001-02-06 2009-03-03 University Of Bristol Of Senate House Resonant scanning near-field optical microscope
DE10122957B4 (de) * 2001-05-11 2005-06-02 Akt Electron Beam Technology Gmbh Teilchenstrahlapparat mit energiekorrigierter Strahlablenkung sowie Vorrichtungund Verfahren zur energiekorrigierten Ablenkung eines Teilchenstrahls
TW589723B (en) * 2001-09-10 2004-06-01 Ebara Corp Detecting apparatus and device manufacturing method
DE10156275B4 (de) * 2001-11-16 2006-08-03 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Detektoranordnung und Detektionsverfahren
US6853143B2 (en) * 2002-01-09 2005-02-08 Ebara Corporation Electron beam system and method of manufacturing devices using the system
JP2003303564A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Seiko Instruments Inc 走査型荷電粒子顕微鏡における自動焦点システム
JP3980404B2 (ja) * 2002-05-15 2007-09-26 株式会社荏原製作所 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
US7227141B2 (en) * 2002-07-15 2007-06-05 Ebara Corporation Electron beam apparatus
US7157703B2 (en) * 2002-08-30 2007-01-02 Ebara Corporation Electron beam system
JP4308504B2 (ja) * 2002-11-21 2009-08-05 株式会社荏原製作所 電子線装置及びその装置を用いたデバイス製造方法
TWI345054B (en) 2003-05-30 2011-07-11 Ebara Corp Specimen inspection device and method, and method for making a semiconductor device using such specimen inspection device and method
JP4642362B2 (ja) * 2003-06-06 2011-03-02 株式会社荏原製作所 基板位置合わせ方法、基板表面検査方法、基板位置決め方法、半導体デバイス製造方法、基板位置合わせ装置及び基板表面検査装置
JP4564728B2 (ja) * 2003-07-25 2010-10-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 回路パターンの検査装置
US7235799B2 (en) * 2003-11-28 2007-06-26 Ebara Corporation System and method for evaluation using electron beam and manufacture of devices
DE602004026463D1 (de) * 2004-12-30 2010-05-20 Integrated Circuit Testing Mehrfach-Linsenanordnung und Teilchenstrahlgerät mit selbiger

Also Published As

Publication number Publication date
TW201506390A (zh) 2015-02-16
TW200636232A (en) 2006-10-16
KR101279028B1 (ko) 2013-07-02
WO2006088141A1 (ja) 2006-08-24
TW201307833A (zh) 2013-02-16
KR20120101157A (ko) 2012-09-12
KR101377106B1 (ko) 2014-03-25
US9390886B2 (en) 2016-07-12
TWI458967B (zh) 2014-11-01
US20100213370A1 (en) 2010-08-26
TWI519779B (zh) 2016-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101279028B1 (ko) 전자선장치
KR102145469B1 (ko) 검사 장치
KR102088734B1 (ko) 검사 장치
JP6220423B2 (ja) 検査装置
KR100873447B1 (ko) 시트빔식 검사장치
KR100885940B1 (ko) 하전입자선에 의한 검사장치 및 그 검사장치를 사용한장치제조방법
JP5647327B2 (ja) 荷電粒子線による検査装置及びその検査装置を用いたデバイス製造方法
KR101052335B1 (ko) 전자선장치, 전자선 검사방법, 전자선 검사장치, 노광조건 결정방법, 패턴검사방법, 기판검사방법, 패턴검사장치, 기판검사장치 및 검출기 위치결정방법
KR100875230B1 (ko) 하전입자선에 의한 검사장치 및 그 검사장치를 사용한장치제조방법
US20050194535A1 (en) Sample surface inspection method and inspection system
WO2002040980A1 (fr) Procede et instrument d&#39;inspection de tranches, et appareil a faisceau electronique
WO2004109793A1 (ja) 試料検査装置及び方法並びに該試料検査装置及び方法を用いたデバイス製造方法
JPWO2016125864A1 (ja) 検査装置
JP2003173756A (ja) 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JP5302934B2 (ja) 試料表面検査方法および検査装置
JP5969336B2 (ja) 検査装置
JPWO2002040980A1 (ja) 基板検査方法、基板検査装置及び電子線装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee