KR20180011735A - 전자빔 검사 장치 및 전자빔 검사 방법 - Google Patents

전자빔 검사 장치 및 전자빔 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 태양의 전자빔 검사 장치는, 검사 대상 기판을 재치하는 이동 가능한 스테이지와, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 복수의 제1 전자빔에 의해 구성되는 멀티빔을 이용하여, 스테이지가 연속 이동하는 동안 스테이지의 이동 방향으로 멀티빔의 각 빔의 조사 영역의 중심이 다른 빔의 조사 영역에 중첩되지 않도록 기판에 멀티빔을 조사함으로써 기판 상을 주사하는 컬럼과, 기판에 멀티빔을 조사하는 것에 기인하여 기판으로부터 방출되는 2 차 전자를 검출하는 검출기를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

전자빔 검사 장치 및 전자빔 검사 방법{ELECTRON BEAM INSPECTION APPARATUS AND ELECTRON BEAM INSPECTION METHOD}
본 발명은 전자빔 검사 장치 및 전자빔 검사 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 전자선에 의한 멀티빔을 조사하여 방출되는 패턴의 2 차 전자 화상을 취득하여 패턴을 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.
최근, 대규모 집적 회로(LSI)의 고집적화 및 대용량화에 수반하여, 반도체 소자에 요구되는 회로 선폭은 더 좁아지고 있다. 이들 반도체 소자는 회로 패턴이 형성된 원화(原畵) 패턴(마스크 혹은 레티클이라고도 함. 이하, 마스크로 총칭함)을 이용해 이른바 스테퍼로 불리는 축소 투영 노광 장치로 웨이퍼 상에 패턴을 노광 전사하여 회로 형성함으로써 제조된다.
그리고, 다대한 제조 비용이 드는 LSI의 제조에 있어서 수율의 향상은 빠뜨릴 수 없다. 그러나, 1 기가비트급의 DRAM(랜덤 액세스 메모리)으로 대표되는 바와 같이, LSI를 구성하는 패턴은 서브미크론에서 나노미터의 오더가 되고 있다. 최근, 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 LSI 패턴 치수의 미세화에 수반하여, 패턴 결함으로서 검출해야 하는 치수도 매우 작아지고 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼 상에 전사된 초미세 패턴의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치의 고정밀화가 필요해지고 있다. 그 외에 수율을 저하시키는 큰 요인 중 하나로서, 반도체 웨이퍼 상에 초미세 패턴을 포토리소그래피 기술로 노광, 전사할 때에 사용되는 마스크의 패턴 결함을 들 수 있다. 이 때문에, LSI 제조에 사용되는 전사용 마스크의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치의 고정밀화가 필요해지고 있다.
검사 방법으로는, 확대 광학계를 이용하여 반도체 웨이퍼 또는 리소그래피 마스크 등의 기판 상에 형성되어 있는 패턴을 소정의 배율로 촬상한 광학 화상과, 설계 데이터 혹은 시료 상의 동일 패턴을 촬상한 광학 화상과 비교함으로써 검사를 행하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 패턴 검사 방법으로서, 동일 마스크 상의 상이한 장소의 동일 패턴을 촬상한 광학 화상 데이터끼리를 비교하는 'die to die(다이 - 다이) 검사' 또는, 패턴 설계된 CAD 데이터를 마스크에 패턴을 묘화할 때에 묘화 장치가 입력하기 위한 장치 입력 포맷으로 변환한 묘화 데이터(설계 패턴 데이터)를 검사 장치에 입력하고, 이를 베이스로 설계 화상 데이터(참조 화상)를 생성하여, 이것과 패턴을 촬상한 측정 데이터가 되는 광학 화상을 비교하는 'die to database(다이 - 데이터베이스) 검사'가 있다. 이러한 검사 장치에서의 검사 방법에서는, 검사 대상 기판은 스테이지 상에 재치되고 스테이지가 움직임으로써 광속(光束)이 시료 상을 주사하여 검사가 행해진다. 검사 대상 기판에는 광원 및 조명 광학계에 의해 광속이 조사된다. 검사 대상 기판을 투과 혹은 반사한 광은 광학계를 거쳐 센서 상에 결상된다. 센서에서 촬상된 화상은 측정 데이터로서 비교 회로로 보내진다. 비교 회로에서는 화상끼리의 위치 조정 후에 측정 데이터와 참조 데이터를 적절한 알고리즘에 따라 비교하여, 일치하지 않는 경우에는 패턴 결함 있음으로 판정한다.
전술한 패턴 검사 장치에서는, 레이저광을 검사 대상 기판에 조사하여 그 투과상 혹은 반사상을 촬상함으로써 광학 화상을 취득한다. 이에 반해, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 어레이 배열의 복수의 전자빔으로 구성되는 멀티빔을 검사 대상 기판에 조사하고, 검사 대상 기판으로부터 방출되는 각 빔에 대응하는 2 차 전자를 검출하여 패턴상을 취득하는 검사 장치의 개발도 진행되고 있다. 이러한 멀티빔을 포함하는 전자빔을 이용한 패턴 검사 장치에서는 검사 대상 기판의 소영역마다 빔을 주사하여 2 차 전자를 검출한다. 이 때, 빔을 주사하는 동안에는 검사 대상 기판의 위치를 고정하고 주사 종료 후에 다음 소영역으로 검사 대상 기판의 위치를 이동시키는, 이른바 스텝 앤드 리피트 동작이 행해진다. 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 어레이 배열의 멀티빔을 이용함으로써 한정된 영역 내에 다수의 빔을 배치할 수 있으므로, 한 번에 다수의 소영역의 주사를 동시에 행하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 스루풋의 향상이 기대되고 있다. 그러나, 스텝 앤드 리피트 동작에서는 스테이지의 이동마다 스테이지 위치가 안정될 때까지의 정정(整定) 시간(오버헤드 시간)이 필요해진다. 1 회의 주사 범위(소영역)는 작기 때문에, 기판 전체를 주사하기 위해서는 스테이지의 단계 횟수가 방대한 횟수가 된다. 따라서, 단계 횟수에 정정 시간을 곱한 시간만큼 주사에 필요하지 않은 쓸모없는 시간이 발생한다. 멀티빔을 이용하여 기판 상을 주사하는 경우에도, 기판 1 매에 대해 예를 들면 80 시간 이상의 주사에 필요하지 않은 시간이 발생한다고 하는 시산도 있다.
그래서, 검사 장치의 스루풋의 향상을 도모하기 위해 스테이지의 이동 방식을 스텝 앤드 리피트 동작 방식에서 단계마다의 정정 시간이 필요 없는 연속 이동 방식으로 변경하는 것이 검토되고 있다. 그러나 어레이 배열된 멀티빔으로 주사를 행하는 경우, 연속 이동 방식으로 정정 시간은 불필요하게 할 수 있으나, 대신에 동일한 소영역이 이동 방향으로 나열되는 복수의 빔의 주사 범위 내로 차례로 이송되어 오기 때문에, 이미 패턴상을 취득 완료한 소영역에 대해 불필요한 주사를 반복하게 된다. 이 때문에 역시 스루풋의 향상으로는 이어지지 않는다.
여기서, x 방향에 대해 등간격이 되도록 원주 상을 따라 각 빔이 배열된 멀티빔을 사용하여 y 방향으로 스테이지를 연속 이동하면서 시료 상을 주사하는 검사 장치가 검토되고 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 제2003-188221호 참조). 그러나, 이러한 기술에서는 빔을 배치할 수 있는 개소가 원주 상에 한정되므로 빔 개수를 많게 할 수 없을 뿐만 아니라, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 배열의 멀티빔에는 적용하는 것이 곤란하다.
본 발명의 일 태양은, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 배열의 멀티빔을 이용한 패턴 검사에서 스루풋을 향상시키는 것이 가능한 전자빔 검사 장치 및 전자빔 검사 방법을 제공한다.
본 발명의 일 태양의 전자빔 검사 장치는,
검사 대상 기판을 재치하는 이동 가능한 스테이지와,
직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 복수의 제1 전자빔에 의해 구성되는 멀티빔을 이용하여, 스테이지가 연속 이동하는 동안 스테이지의 이동 방향으로 멀티빔의 빔의 조사 영역이 중첩되지 않도록 기판에 멀티빔을 조사함으로써 기판 상을 주사하는 컬럼과,
기판에 멀티빔을 조사하는 것에 기인하여 기판으로부터 방출되는 2 차 전자를 검출하는 검출기
를 구비하고,
컬럼은, 멀티빔을 편향시키는 편향 영역의 사이즈가 스테이지의 이동 방향과 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향에서 상이하도록 멀티빔을 편향시킴으로써 기판 상을 주사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 전자빔 검사 방법은,
직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 복수의 제1 전자빔에 의해 구성되는 멀티빔을 이용하여, 검사 대상 기판을 재치하는 스테이지가 연속 이동하는 동안 스테이지의 이동 방향으로 멀티빔의 빔의 조사 영역이 중첩되지 않도록 기판에 멀티빔을 조사함으로써 기판 상을 주사하고,
기판에 멀티빔을 조사하는 것에 기인하여 기판으로부터 방출되는 2 차 전자를 검출하고,
멀티빔을 편향시키는 편향 영역의 사이즈가 스테이지의 이동 방향과 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향에서 상이하도록 멀티빔을 편향시킴으로써 기판 상을 주사하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 실시 형태 1에서의 패턴 검사 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 실시 형태 1에서의 성형 애퍼처 어레이 부재의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 실시 형태 1에서의 검사 장치 내의 빔의 궤도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 실시 형태 1에서의 멀티빔의 조사 영역과 측정용 화소의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 세부의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8(a) 내지 도 8(c)는 실시 형태 1의 비교예에서의 스캔 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 실시 형태 1의 비교예에서의 스캔되어 얻어지는 화상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시 형태 1의 비교예에서의 멀티빔의 배열 상태를 나타내고 있다.
도 11은 실시 형태 1에서의 멀티빔의 배열 상태를 나타내고 있다.
도 12는 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 세부의 일례를 설명하기 위한 다른 개념도이다.
도 13(a)와 도 13(b)는 실시 형태 1과 비교예의 스루풋을 비교한 도면이다.
도 14는 실시 형태 1에서의 비교 회로의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 2에서의 검사 대상 기판 상에서의 빔 배열의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16(a) 내지 도 16(d)는 실시 형태 2에서의 회전 변화분의 설명을 하기 위한 도면이다.
도 17은 실시 형태 3에서의 검사 대상 기판 상에서의 빔 배열의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18(a)와 도 18(b)는 실시 형태 1의 비교예 2에서의 화소 사이즈와 스루풋의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19(a)와 도 19(b)는 실시 형태 1에서의 화소 사이즈와 스루풋의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 실시 형태에서는 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 배열의 멀티빔을 이용한 패턴 검사에서 스루풋을 향상시키는 것이 가능한 전자빔 검사 장치 및 방법에 대해 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 실시 형태 1에서의 패턴 검사 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에서 기판에 형성된 패턴을 검사하는 검사 장치(100)는 멀티 전자빔 검사 장치의 일례이다. 검사 장치(100)는 전자 광학 화상 취득부(150) 및 제어계 회로(160)(제어부)를 구비하고 있다. 전자 광학 화상 취득부(150)는 전자빔 컬럼(102)(전자 경통), 검사실(103), 검출 회로(106), 칩 패턴 메모리(123), 스테이지 구동 기구(142) 및 레이저 측장 시스템(122)을 구비하고 있다. 전자빔 컬럼(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 성형 애퍼처 어레이 기판(203), 축소 렌즈(205), 제한 애퍼처 기판(206), 대물 렌즈(207), 주편향기(208), 부편향기(209), 일괄 블랭킹 편향기(212), 빔 세퍼레이터(214), 투영 렌즈(224, 226), 편향기(228) 및 멀티 검출기(222)가 배치되어 있다.
검사실(103) 내에는 적어도 XY 평면 상을 이동 가능한 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는 검사 대상이 되는 복수의 칩 패턴이 형성된 기판(101)이 배치된다. 기판(101)에는 노광용 마스크 또는 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판이 포함된다. 기판(101)은 예를 들면 패턴 형성면을 상측을 향하게 하여 XY 스테이지(105)에 배치된다. 또한, XY 스테이지(105) 상에는 검사실(103)의 외부에 배치된 레이저 측장 시스템(122)으로부터 조사되는 레이저 측장용의 레이저광을 반사하는 미러(216)가 배치되어 있다. 멀티 검출기(222)는 전자빔 컬럼(102)의 외부에서 검출 회로(106)에 접속된다. 검출 회로(106)는 칩 패턴 메모리(123)에 접속된다.
제어계 회로(160)에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(110)가 버스(120)를 개재하여 위치 회로(107), 비교 회로(108), 전개 회로(111), 참조 회로(112), 스테이지 제어 회로(114), 렌즈 제어 회로(124), 블랭킹 제어 회로(126), 편향 제어 회로(128), 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(109), 모니터(117), 메모리(118) 및 프린터(119)에 접속되어 있다. 또한, 칩 패턴 메모리(123)는 비교 회로(108)에 접속되어 있다. 또한, XY 스테이지(105)는 스테이지 제어 회로(114)의 제어하에 구동 기구(142)에 의해 구동된다. 구동 기구(142)에서는 예를 들면 X 방향, Y 방향, θ 방향으로 구동하는 3 축(X - Y - θ) 모터와 같은 구동계가 구성되어, XY 스테이지(105)가 이동 가능해져 있다. 이들 도시하지 않은 X 모터, Y 모터, θ 모터는 예를 들면 스텝 모터를 이용할 수 있다. XY 스테이지(105)는 XYθ 각 축의 모터에 의해 수평 방향 및 회전 방향으로 이동 가능하다. 그리고, XY 스테이지(105)의 이동 위치는 레이저 측장 시스템(122)에 의해 측정되어 위치 회로(107)에 공급된다. 레이저 측장 시스템(122)은 미러(216)로부터의 반사광을 수광함으로써 레이저 간섭법의 원리로 XY 스테이지(105)의 위치를 측장한다.
전자총(201)에는 도시하지 않은 고압 전원 회로가 접속되며, 전자총(201) 내의 도시하지 않은 필라멘트와 인출 전극(어노드 전극) 간으로의 고압 전원 회로로부터의 가속 전압의 인가와 함께 소정의 인출 전극의 전압의 인가와 소정의 온도의 캐소드의 가열에 의해 캐소드로부터 방출된 전자군이 가속되고 전자빔이 되어 방출된다. 조명 렌즈(202), 축소 렌즈(205), 대물 렌즈(207) 및 투영 렌즈(224, 226)는 예를 들면 전자 렌즈가 이용되며, 모두 렌즈 제어 회로(124)에 의해 제어된다. 또한, 빔 세퍼레이터(214)도 렌즈 제어 회로(124)에 의해 제어된다. 일괄 블랭킹 편향기(212) 및 편향기(228)는 각각 적어도 2 극의 전극군에 의해 구성되며, 블랭킹 제어 회로(126)에 의해 제어된다. 주편향기(208) 및 부편향기(209)는 각각 적어도 4 극의 전극군에 의해 구성되며, 편향 제어 회로(128)에 의해 제어된다.
기판(101)이 복수의 칩(다이) 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼인 경우에는, 이러한 칩(다이) 패턴의 패턴 데이터가 검사 장치(100)의 외부로부터 입력되어 기억 장치(109)에 저장된다.
여기서, 도 1에서는 실시 형태 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 검사 장치(100)에 있어서 통상적으로 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다.
도 2는 실시 형태 1에서의 성형 애퍼처 어레이 부재의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 2에서 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는 2 차원 형상의 가로(x 방향) m 열×세로(y 방향) n 단(m, n은 2 이상의 정수)의 홀(개구부)(22)이 x, y 방향으로 소정의 배열 피치(L')로 형성되어 있다. 또한, 멀티빔의 축소 배율이 a 배(멀티빔 직경을 1/a로 축소하여 기판(101)에 조사하는 경우)인 경우에는 L' = aL이 된다. 이 경우의 기판(101) 상에서의 x, y 방향에 대한 멀티빔의 빔 간 피치를 L로 한다. 실시 형태 1에서는 x 방향으로 나열되는 m 개의 홀(22)이 -y 방향(혹은 +y 방향)으로 차례로 L'/m만큼 위치가 이동되면서 형성되는 경우를 나타내고 있다. 도 2의 예에서는 x 방향으로 나열되는 4 개의 홀(22)이 -y 방향으로 차례로 L'/4만큼 위치가 이동되면서 형성되는 경우를 나타내고 있다. 이러한 배열에 의해 예를 들면 y 방향으로 동일한 간격으로 평행하게 나열되는 가상적인 복수의 직선 상에 동일 피치로 배열되도록 2 차원 형상으로 복수의 홀(22)이 형성된다. 도 2의 예에서는 x 축에 대하여 시계방향으로 각도(θ)(= tan-1(1/m))만큼 경사진 복수의 직선 상에 복수의 홀(22)이 동일 피치로 배열된다. 혹은, y 축과 평행한 복수의 직선 상에 복수의 홀(22)이 동일 피치로 배열되고, 각 선 상에 배치되는 홀(22)이 차례로 L'/4만큼 위치가 이동된다. 이와 같이, XY 스테이지(105)의 이동 방향(여기서는 -x 방향)에 대하여 나열되는 m 개의 홀(22)의 y 방향 위치를 차례로 L'/m씩 이동시키면 된다. 이에 따라, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에 형성되는 모든 홀(22)이, XY 스테이지(105)가 주사를 위해 연속 이동하는 이동 방향(-x 방향) 혹은 / 및 XY 스테이지(105)의 이동에 수반하여 x 방향으로 이동하게 되는 검사 방향에 중첩되지 않도록 형성할 수 있다. 또한, 홀(22)의 사이즈는 L'/m보다 충분히 작다는 것은 말할 필요도 없다. 이어서 검사 장치(100)에서의 전자 광학 화상 취득부(150)의 동작에 대해 설명한다.
도 3은 실시 형태 1에서의 검사 장치 내의 빔의 궤도를 설명하기 위한 도면이다. 전자총(201)(방출원)으로부터 방출된 전자빔(200)(제2 전자빔)은 조명 렌즈(202)에 의해 대략 수직으로 성형 애퍼처 어레이 기판(203) 전체를 조명한다. 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는 도 2에 나타낸 바와 같이 직사각형의 복수의 홀(22)(개구부)이 형성되고, 전자빔(200)은 모든 복수의 홀(22)이 포함되는 영역을 조명한다. 복수의 홀(22)의 위치에 조사된 전자빔(200)의 각 일부가 이러한 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)을 각각 통과함으로써, 예를 들면 원형의 복수의 전자빔(멀티빔)(복수의 제1 전자빔)(20a ~ 20d)(도 1 및 도 3의 실선)이 형성된다.
형성된 멀티빔(20a ~ 20d)은 그 후 크로스오버(C.O.)를 형성하고, 멀티빔(20)의 크로스오버 위치에 배치된 빔 세퍼레이터(214)를 통과한 후, 축소 렌즈(205)에 의해 축소되어 제한 애퍼처 기판(206)에 형성된 중심의 홀을 향해 진행된다. 여기서, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)과 축소 렌즈(205)의 사이에 배치된 일괄 블랭킹 편향기(212)에 의해 멀티빔(20a ~ 20d) 전체가 일괄 편향된 경우에는, 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀에서 위치가 벗어나 제한 애퍼처 기판(206)에 의해 차폐된다. 한편, 일괄 블랭킹 편향기(212)에 의해 편향되지 않은 멀티빔(20a ~ 20d)은 도 1에 나타낸 바와 같이 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이러한 일괄 블랭킹 편향기(212)의 ON / OFF에 의해 블랭킹 제어가 행해져, 빔의 ON / OFF가 일괄 제어된다. 이와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)은 일괄 블랭킹 편향기(212)에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 멀티빔(20a ~ 20d)을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 형성된 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 빔군에 의해 멀티빔(20a ~ 20d)이 형성된다. 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티빔(20a ~ 20d)은 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞춰져 원하는 축소율의 패턴상(빔 직경)이 되고, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의해 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티빔(20) 전체가 동일 방향으로 일괄적으로 편향되어, 각 빔의 기판(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다. 이러한 경우에, 주편향기(208)에 의해 각 빔이 주사하는 후술하는 단위 검사 영역의 기준 위치를 각각 조사하도록 멀티빔(20) 전체를 일괄 편향시키고 또한 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 트래킹 편향을 행한다. 그리고, 부편향기(209)에 의해 각 빔이 각각 대응하는 단위 검사 영역 내를 주사하도록 멀티빔(20) 전체를 일괄 편향시킨다. 한 번에 조사되는 멀티빔(20)은, 이상적으로는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)의 배열 피치(aL)에 전술한 원하는 축소율(1/a)을 곱한 피치로 나열되게 된다. 이와 같이, 전자빔 컬럼(102)은 한 번에 2 차원 형상의 m×n 개의 멀티빔(20)을 기판(101)에 조사한다. 기판(101)의 원하는 위치에 멀티빔(20)이 조사된 것에 기인하여 기판(101)으로부터 멀티빔(20)의 각 빔에 대응하는 2 차 전자의 다발(멀티 2 차 전자(300))(도 1 및 도 3의 점선)이 방출된다.
기판(101)으로부터 방출된 멀티 2 차 전자(300)는 대물 렌즈(207)에 의해 멀티 2 차 전자(300)의 중심측으로 굴절되고, 제한 애퍼처 기판(206)에 형성된 중심의 홀을 향해 진행된다. 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티 2 차 전자(300)는 축소 렌즈(205)에 의해 광축과 대략 평행하게 굴절되어 빔 세퍼레이터(214)로 진행된다.
여기서, 빔 세퍼레이터(214)는 멀티빔(20)이 진행되는 방향(광축)에 직교하는 면 상에서 전계와 자계를 직교하는 방향으로 발생시킨다. 전계는 전자의 진행 방향에 관계 없이 동일한 방향으로 힘을 미친다. 이에 반해, 자계는 플레밍의 왼손 법칙에 따라 힘을 미친다. 이 때문에 전자의 침입 방향에 따라 전자에 작용하는 힘의 방향을 변화시킬 수 있다. 빔 세퍼레이터(214)에 상측에서 침입해 오는 멀티빔(20)(1 차 전자빔)에는 전계에 의한 힘과 자계에 의한 힘이 서로 상쇄되어 멀티빔(20)은 하방으로 직진한다. 이에 반해, 빔 세퍼레이터(214)에 하측에서 침입해 오는 멀티 2 차 전자(300)에는 전계에 의한 힘과 자계에 의한 힘이 모두 동일한 방향으로 작용하여, 멀티 2 차 전자(300)는 경사 상방으로 휘어진다.
경사 상방으로 휘어진 멀티 2 차 전자(300)는 투영 렌즈(224, 226)에 의해 굴절되면서 멀티 검출기(222)에 투영된다. 멀티 검출기(222)는 투영된 멀티 2 차 전자(300)를 검출한다. 멀티 검출기(222)는 도시하지 않은 다이오드형의 2 차원 센서를 가진다. 그리고, 멀티빔(20)의 각 빔에 대응하는 다이오드형의 2 차원 센서 위치에서 멀티 2 차 전자(300)의 각 2 차 전자가 다이오드형의 2 차원 센서에 충돌해 전자를 발생시켜, 2 차 전자 화상 데이터를 후술하는 화소마다 생성한다. 멀티 검출기(222)가 멀티 2 차 전자(300)를 검출하지 않는 경우에는, 편향기(228)로 멀티 2 차 전자(300)를 블랭킹 편향시킴으로써 수광면에 멀티 2 차 전자(300)를 도달시키지 않게 하면 된다.
도 4는 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 4에서 기판(101)의 검사 영역(30)은 예를 들면 y 방향을 향해 소정의 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)으로 가상 분할된다. 기판(101)으로서 예를 들면 노광용 마스크 기판에 대해 적용하면 적합하다. 예를 들면, 1 회의 멀티빔(20) 전체의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)의 폭의 자연수배와 동일한 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)으로 가상 분할된다. 도 4의 예에서는 조사 영역(34)과 동일한 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)으로 가상 분할된다. 또한, 각 스트라이프 영역(32)은 조사 영역(34)과 동일한 사이즈로 복수의 단위 검사 영역(33)으로 분할된다. 먼저, XY 스테이지(105)를 이동시켜 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 좌단에서 단위 검사 영역(33)의 사이즈 1 개분만큼 제1 번째의 스트라이프 영역(32)보다 외측의 위치에 1 회의 멀티빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)이 위치하도록 조정하고, 스캔 동작이 개시된다. 실시 형태 1에서는 XY 스테이지(105)를 -x 방향으로 연속 이동시킴으로써 상대적으로 x 방향으로 조사 영역(34)을 연속 이동시킨다. 이러한 동작에 의해 x 방향으로 나열되는 복수의 단위 검사 영역(33)을 차례로 주사해 간다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)을 스캔할 때에는, XY 스테이지(105)를 예를 들면 -x 방향으로 이동시킴으로써 상대적으로 x 방향으로 스캔 동작을 진행시켜 간다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 검사용의 멀티빔 조사가 종료되면, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시켜 제2 번째의 스트라이프 영역(32)의 우단에서 더 우측의 위치에 조사 영역(34)이 상대적으로 y 방향에 위치하도록 조정하고, 이번에는 XY 스테이지(105)를 예를 들면 x 방향으로 이동시킴으로써 -x 방향을 향해 동일하게 멀티빔 조사를 행한다. 제3 번째의 스트라이프 영역(32)에서는 x 방향을 향해 멀티빔 조사하고, 제4 번째의 스트라이프 영역(32)에서는 -x 방향을 향해 멀티빔 조사하는 것과 같이 교호로 방향을 변경하면서 주사함으로써 검사 시간을 단축시킬 수 있다. 단, 이러한 교호로 방향을 변경하면서 주사하는 경우에 한정되지 않으며, 각 스트라이프 영역(32)을 묘화할 때 동일한 방향을 향해 주사를 진행시키도록 해도 상관없다. 성형 애퍼처 어레이 부재(203)의 각 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔(20)에 의해, 최대로 각 홀(22)과 동일 수의 복수의 빔(1 차 전자빔)에 따른 2 차 전자의 다발에 의한 멀티 2 차 전자(300)가 동시에 검출된다.
도 5는 실시 형태 1에서의 멀티빔의 조사 영역과 측정용 화소의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에서 각 스트라이프 영역(32)은 예를 들면 멀티빔의 빔 사이즈로 메쉬 형상의 복수의 메쉬 영역으로 분할된다. 이러한 각 메쉬 영역이 측정용 화소(36)(단위 조사 영역)가 된다. 그리고, 조사 영역(34) 내에 1 회의 멀티빔(20)의 조사로 조사 가능한 복수의 측정용 화소(28)(1 샷 시의 빔의 조사 위치)가 나타나 있다. 바꾸어 말하면, 인접하는 측정용 화소(28) 간의 x, y 방향의 피치(L)가 멀티빔(20)의 각 빔 간의 피치가 된다. 도 5의 예에서는 인접하는 4 개의 측정용 화소(28) 중 1 개의 측정용 화소(28)를 직사각형의 4 모서리 중 1 개로 하고, 당해 측정용 화소(28)를 기점으로 x, y 방향으로 L×L로 둘러싸인 영역 중 x 방향으로 L, -y 방향으로 L/M의 사이즈의 직사각형 영역으로 1 개의 그리드(29)를 구성한다. 도 5의 예에서는, 각 그리드(29)(개별 빔 스캔 영역)는 8×2 화소로 구성되는 경우를 나타내고 있다.
도 6은 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 세부의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 6에서는 어느 1 개의 단위 검사 영역(33)(조사 영역(34))을 주사하는 경우의 일례를 나타내고 있다. 1 개의 조사 영역(34) 내에는 x, y 방향으로(2 차원 형상으로) m×n(L/M) 개의 그리드(29)가 배열되게 된다. 이러한 상태에서 전자빔 컬럼(102)(컬럼의 일례)은 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 복수의 전자빔(제1 전자빔)에 의해 구성되는 멀티빔(20)을 이용하여, XY 스테이지(105)가 -x 방향(소정의 방향)으로 연속 이동하는 동안 XY 스테이지(105)의 이동 방향(-x 방향)과 평행한 방향으로 멀티빔(20)의 빔의 조사 영역이 중첩되지 않도록 기판(101)에 멀티빔(20)을 조사함으로써 기판(101) 상을 주사한다. 구체적으로는, XY 스테이지(105)가 -x 방향으로 연속 이동함으로써 상대적으로 멀티빔(20)의 조사 영역(34)이 연속적으로 x 방향으로 이동하면서 당해 단위 검사 영역(33) 내를 주사(스캔 동작)한다. 도 6의 예에서는, 1 개의 단위 검사 영역(33)과 멀티빔(20)의 조사 영역(34)이 일치하도록 중첩된 상태를 나타내고 있다. 멀티빔(20)을 구성하는 각 빔은 서로 상이한 어느 하나의 그리드(29)를 담당하게 된다. 그리고, 각 샷 시에 각 빔은 담당 그리드(29) 내의 동일한 위치에 상당하는 1 개의 측정용 화소(36)를 조사하게 된다. 도 6의 예에서는, 각 빔은 1 샷째에 담당 그리드(29) 내의 최하단의 왼쪽에서 1 번째의 측정용 화소(36)를 조사한다. 그리고, 부편향기(209)에 의해 멀티빔(20) 전체를 일괄적으로 y 방향으로 1 측정용 화소(36)분만큼 빔 편향 위치를 시프트시켜, 2 샷째에 담당 그리드(29) 내의 밑에서부터 2 단째의 왼쪽에서 1 번째의 측정용 화소(36)를 조사한다. 그리고, 부편향기(209)에 의해 멀티빔(20) 전체를 일괄적으로 x 방향으로 1 측정용 화소(36)분만큼 빔 편향 위치를 시프트시켜, 3 샷째에 담당 그리드(29) 내의 밑에서부터 2 단째의 왼쪽에서 2 번째의 측정용 화소(36)를 조사한다. 그리고, 부편향기(209)에 의해 멀티빔(20) 전체를 일괄적으로 -y 방향으로 1 측정용 화소(36)분만큼 빔 편향 위치를 시프트시켜, 4 샷째에 담당 그리드(29) 내의 밑에서부터 1 단째의 왼쪽에서 2 번째의 측정용 화소(36)를 조사한다. 이러한 동작을 반복하여 1 개의 빔으로 1 개의 그리드(29) 내의 모든 측정용 화소(36)를 차례로 조사해 간다. 1 회의 샷으로는, 성형 애퍼처 어레이 부재(203)의 각 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔에 의해 최대로 각 홀(22)과 동일 수의 복수의 샷에 따른 2 차 전자의 다발에 의한 멀티 2 차 전자(300)가 한 번에 검출된다. 멀티빔(20)이 담당하는 그리드(29) 내의 모든 측정용 화소(36)를 스캔할 때까지 XY 스테이지(105)의 이동에 의해 편향 위치가 이탈되지 않도록, 주편향기(208)는 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 멀티빔(20)을 편향시킨다(트래킹 동작함). 멀티빔(20)이 각각 담당하는 그리드(29) 내의 모든 측정용 화소(36)를 스캔하면, 주편향기(208)는 트래킹 리셋하고, x 방향으로 인접하는 각각 담당하는 다음 그리드(29)의 1 샷째의 화소(36)의 위치에 각 빔이 조사되도록 멀티빔(20) 전체의 편향 위치를 일괄적으로 이동시킨다. 그리고, 동일하게 스캔 동작을 진행시킨다.
또한, 여기서는 1 샷째, 2 샷째, ···로 샷을 구획하여 설명하였으나, 멀티빔(20)은 화소(36)마다 빔을 ON / OFF하지 않고 계속 조사하면서 편향 위치를 이동시키는 래스터 스캔 동작을 행해도 된다.
이상과 같이, 각 빔은 각각 대응하는 1 개의 그리드(29)를 주사하게 된다. 멀티빔(20)의 샷에 의해 그때마다 조사된 측정용 화소(36)로부터 2 차 전자가 상방으로 방출된다. 이와 같이, 기판(101)에 멀티빔(20)을 조사하는 것에 기인하여 기판(101)으로부터 방출되는 2 차 전자를 멀티 검출기(222)가 검출한다. 멀티 검출기(222)는 각 측정용 화소(36)로부터 상방으로 방출된 멀티 2 차 전자(300)를 측정용 화소(36)마다(혹은 그리드(29)마다) 검출한다.
이상과 같이 멀티빔(20)을 이용하여 주사함으로써, 싱글빔으로 주사하는 경우보다 고속으로 스캔 동작(측정)을 할 수 있다.
도 7은 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 기판(101)의 검사 영역(330)에는 예를 들면, x, y 방향을 향해 어레이 형상으로 각각 소정의 폭으로 복수의 칩(332)(다이)이 형성된다. 여기서는, 검사 대상의 기판(101)으로서 반도체 기판(예를 들면 웨이퍼)에 적응하면 적합하다. 각 칩(332)은 예를 들면 30 mm×25 mm의 사이즈로 기판(101) 상에 형성된다. 패턴 검사는 칩(332)마다 실시되게 된다. 각 칩(332)의 영역은 예를 들면 1 회의 멀티빔(20) 전체의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)과 동일한 x, y 방향 폭으로 복수의 단위 검사 영역(33)으로 가상 분할된다. 먼저, XY 스테이지(105)를 이동시켜 제1 번째의 칩(332)의 4 개 모서리 중 어느 하나(예를 들면 좌상단)의 단위 검사 영역(33)의 위치에서 1 개의 단위 검사 영역(33)분만큼 외측(-x 방향측)으로 이동된 위치에 1 회의 멀티빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)이 위치하도록 조정하고, 스캔 동작이 개시된다. 스캔 동작의 내용은 도 5 및 도 6에서 설명한 내용과 동일하다. 전술한 바와 같이, 실시 형태 1에서는 XY 스테이지(105)를 -x 방향으로 연속 이동시킴으로써 상대적으로 조사 영역(34)을 x 방향으로 연속 이동시키면서 각 단위 검사 영역(33)을 멀티빔(20)에 의해 주사해 간다. y 방향으로 동일한 단의 x 방향으로 나열되는 모든 단위 검사 영역(33)의 주사가 종료되면, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시키고 y 방향으로 동일한 다음 단의 x 방향으로 나열되는 각 단위 검사 영역(33)을 멀티빔(20)에 의해 동일하게 주사해 간다. 이러한 동작을 반복하여 1 개의 칩(332)의 영역의 주사가 종료되면, XY 스테이지(105)를 이동시켜 다음 칩(332)의 4 모서리 중 어느 하나(예를 들면 좌상단)의 단위 검사 영역(33)에 대하여 동일하게 스캔 동작을 행한다. 이러한 동작을 반복함으로써, 모든 칩(332)에 대해 주사해 간다.
실시 형태 1에서는, 예를 들면 스트라이프 영역(32) 단위로 스캔을 행하는 경우에는, 스트라이프 영역(32)의 길이 방향(예를 들면 x 방향)의 길이 및 전후 1 개씩의 조사 영역(34)분만큼 XY 스테이지(105)를(예를 들면 -x 방향으로) 연속 이동시키면 된다. 예를 들면 칩(332) 단위로 스캔을 행하는 경우에는, 칩(332)의 x 방향의 길이 및 전후 1 개씩의 조사 영역(34)분만큼 XY 스테이지(105)를(예를 들면 -x 방향으로) 연속 이동시키면 된다.
도 8(a) 내지 도 8(c)는 실시 형태 1의 비교예에서의 스캔 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 실시 형태 1의 비교예에서의 스캔되어 얻어지는 화상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시 형태 1의 비교예에서의 멀티빔의 배열 상태를 나타내고 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 실시 형태 1의 비교예에서는 가로세로(x, y 방향)로 행렬 형상으로 복수의 빔이 배열되는 멀티빔을 이용하여 스캔 동작을 행하는 경우를 상정하고 있다. 즉, y 방향으로 이탈되지 않고 x 방향을 따라 소정의 피치로 각 빔이 배열되는 경우를 상정하고 있다. 도 10의 예에서는 4×4의 멀티빔(20)이 도시되어 있다. x, y 방향으로 각각 피치(L)로 배열되는 경우, 각 빔의 개별 빔 스캔 범위는 인접하는 4 개의 빔으로 둘러싸인 L×L의 정사각형 영역이 된다. 도 8(a)에서는 도 10에 나타낸 4×4의 멀티빔(20) 중 x, y 방향으로 2×2의 빔 1 ~ 4가 스캔하는 범위를 나타내고 있다. 도 8(a)에서는 x 방향으로 빔 1, 2가 중첩되어 있다. 마찬가지로, x 방향으로 빔 3, 4가 중첩되어 있다. XY 스테이지(105)를 -x 방향으로 연속 이동시킴으로써, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이 패턴이 빔 2, 4의 스캔 범위로 이송되어 온다. 그리고, 빔 2, 4에 의해 패턴의 좌측 절반이 스캔되어, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이 패턴의 좌측 절반의 1 회째의 화상이 얻어진다. 그 후 XY 스테이지(105)의 이동에 수반하여, 도 8(b)에 나타낸 바와 같이 빔 2, 4의 스캔 범위에 패턴의 우측 절반이, 빔 1, 3의 스캔 범위에 패턴의 좌측 절반이 중첩된다. 그리고, 빔 2, 4에 의해 패턴의 우측 절반이 스캔되고, 빔 1, 3에 의해 이미 화상이 얻어져 있는 패턴의 좌측 절반이 재차 스캔된다. 이에 따라, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이 패턴의 좌측 절반의 2 회째의 화상과 패턴의 우측 절반의 1 회째의 화상이 얻어진다. 그 후 추가로 XY 스테이지(105)의 이동에 수반하여, 도 8(c)에 나타낸 바와 같이 빔 1, 3의 스캔 범위에 패턴의 우측 절반이 중첩된다. 그리고, 빔 1, 3에 의해 패턴의 우측 절반이 스캔되어, 도 9(c)에 나타낸 바와 같이 패턴의 우측 절반의 2 회째의 화상이 얻어진다. 이상과 같이, XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 빔(20a ~ 20d)이 중첩되어 있거나 혹은 스캔 범위가 중첩되어 있으면 패턴의 화상이 중복으로 얻어지게 된다. 이 때문에, 불필요한 화상을 취득하는 시간이 걸려, XY 스테이지(105)를 연속 이동시켰다고 해도 스루풋의 향상 효과가 효율적이지는 않다. 그래서, 실시 형태 1에서는 빔의 배치 위치를 이동시킴으로써 스루풋의 향상을 도모한다.
도 11은 실시 형태 1에서의 멀티빔의 배열 상태를 나타내고 있다. 도 11의 예에서는 4×4의 멀티빔(20)이 도시되어 있다. x, y 방향으로 각각 피치(L)로 배열되는 경우를 나타내고 있다. 단, 실시 형태 1에서는 y 방향의 각 단의 x 방향으로 나열되는 빔(20a ~ 20d)을 차례로 L/m(도 11의 예에서는 L/4)씩 차례로 -y 방향으로 이동시켜 배치한다. 바꾸어 말하면, x, y 방향으로 m×n 개의 빔을 배치하는 경우, y 방향의 각 단의 x 방향으로 나열되는 빔(20a ~ 20d)을 시계방향으로 각도(θ)(= tan-1(1/m))만큼 이동시킨 직선을 따라 배치한다. 실시 형태 1에서는, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에 XY 스테이지(105)가 연속 이동하는 이동 방향(-x 방향)에 중첩되지 않고 또한 동일한 간격으로 평행하게 나열되는 복수의 직선 상에 동일 피치로 배열되도록 2 차원 형상으로 복수의 홀(22)을 형성하였다. 이러한 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22) 전체가 조명되도록 전자빔(200)(제2 전자빔)이 조사되고, 복수의 홀(22)을 전자빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써 XY 스테이지(105)의 이동 방향에 중첩되지 않는 멀티빔(20)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 1 개의 빔의 스캔 범위(그리드(29))는 x, y 방향으로 L×L/m의 직사각형 영역으로 할 수 있다. 이와 같이, 멀티빔(20)을 편향시키는 편향 영역(스캔 범위 : 그리드(29))의 사이즈가 XY 스테이지(105)의 이동 방향(-x 방향)과 XY 스테이지(105)의 이동 방향에 직교하는 방향(y 방향)에서 상이하다. XY 스테이지(105)의 이동 방향에 직교하는 방향(y 방향)으로 작게 할 수 있다. 이와 같이, 전자빔 컬럼(101)은 스캔 범위가 x, y 방향에서 상이하도록 멀티빔(20)을 편향시킴으로써 기판(101) 상을 주사한다.
도 12는 실시 형태 1에서의 스캔 동작의 세부의 일례를 설명하기 위한 다른 개념도이다. XY 스테이지(105)가 -x 방향으로 연속 이동함으로써 상대적으로 멀티빔(20)의 조사 영역(34)이 연속적으로 x 방향으로 이동하면서 패턴을 주사(스캔 동작)한다. 도 12에 나타낸 바와 같이, y 방향의 각 단의 x 방향으로 나열되는 빔(20a ~ 20d)이 XY 스테이지(105)의 이동 방향(-x 방향)에 중첩되지 않도록 배치되고 또한 각 빔(20a ~ 20d)의 스캔 범위(그리드(29))도 XY 스테이지(105)의 이동 방향(-x 방향)에 중첩되지 않도록 배치된다. 따라서, XY 스테이지(105)를 연속 이동시킨 경우에 동일한 영역을 상이한 복수의 빔으로 중복 스캔하는 경우가 없도록 할 수 있다.
도 13(a)와 도 13(b)는 실시 형태 1과 비교예의 스루풋을 비교한 도면이다. 도 13(a)에서는 비교예로서 가로세로(x, y 방향)로 행렬 형상으로 4×2 개의 빔이 배열되는 경우를 나타내고 있다. y 방향 각 단의 x 방향으로 나열되는 4 개의 빔은 서로 중복 스캔하기 때문에, 결국 y 방향으로 나열되는 2 단의 빔으로 상이한 영역을 동시 스캔하는 것과 동일해진다. 따라서, 1 개의 싱글빔으로 스캔하는 경우의 2 배의 스루풋이 얻어지게 된다. 한편, 도 13(b)에서는 실시 형태 1로서 y 방향 각 단의 x 방향으로 나열되는 4 개의 빔을 -y 방향으로 차례로 스캔 범위(그리드(29))가 중첩되지 않도록 이동시키고 있으므로, y 방향으로 나열되는 8 단의 빔으로 상이한 영역을 동시 스캔하는 것과 동일해진다. 따라서, 1 개의 싱글빔으로 스캔하는 경우의 8 배의 스루풋이 얻어지게 된다.
이상과 같이, 전자 광학 화상 취득부(150)는 XY 스테이지(105)가 연속 이동하는 이동 방향(-x 방향)에 중첩되지 않는 복수의 전자빔에 의한 멀티빔(20)을 이용하여 도형 패턴이 형성된 피검사 기판(101) 상을 주사하고, 멀티빔(20)이 조사된 것에 기인하여 피검사 기판(101)으로부터 방출되는 멀티 2 차 전자(300)를 검출한다. 주사(스캔) 방식 및 멀티 2 차 전자(300)의 검출 방식은 전술한 대로이다. 멀티 검출기(222)에 의해 검출된 각 측정용 화소(36)로부터의 2 차 전자의 검출 데이터는 측정 순으로 검출 회로(106)에 출력된다. 검출 회로(106) 내에서는 도시하지 않은 A / D 변환기에 의해 아날로그의 검출 데이터가 디지털 데이터로 변환되어 칩 패턴 메모리(123)에 저장된다. 그리고 1 개의 스트라이프 영역(32)분(혹은 칩(332)분)의 검출 데이터가 축적된 단계에서, 스트라이프 패턴 데이터(혹은 칩 패턴 데이터)로서 위치 회로(107)로부터의 각 위치를 나타내는 정보와 함께 비교 회로(108)에 전송된다.
한편, 멀티빔 스캔 및 2 차 전자 검출 공정과 병행 혹은 전후하여 참조 화상이 작성된다.
참조 화상 작성 공정으로서, 전개 회로(111) 및 참조 회로(112)와 같은 참조 화상 작성부는, 기판(101)이 반도체 기판인 경우에는, 반도체 기판에 노광용 마스크의 마스크 패턴을 노광 전사할 때의 기판 상의 노광 이미지가 정의된 노광 이미지 데이터에 기초하여, 복수의 화소(36)로 구성되는 검사 단위 영역(33)의 측정 화상(전자 광학 화상)에 대응하는 영역의 참조 화상을 작성한다. 노광 이미지 데이터 대신에, 복수의 도형 패턴을 기판(101)에 노광 전사하는 노광용 마스크를 형성하기 위한 바탕이 되는 묘화 데이터(설계 데이터)를 이용해도 된다. 전개 회로(111) 및 참조 회로(112)와 같은 참조 화상 작성부는, 기판(101)이 노광용 마스크인 경우에는, 복수의 도형 패턴을 기판(101)에 형성하기 위한 바탕이 되는 묘화 데이터(설계 데이터)에 기초하여, 복수의 화소(36)로 구성되는 검사 단위 영역(33)의 측정 화상(전자 광학 화상)에 대응하는 영역의 참조 화상을 작성한다. 전자 광학 화상은 화소(36)보다 해상도를 낮게 하고 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역을 1 개의 화소로 하는 화상을 작성해도 된다. 이러한 경우, 참조 화상도 마찬가지로 해상도를 낮게 하고 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역을 1 개의 화소로 하는 단위 검사 영역(33) 단위의 화상을 작성하면 된다. 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역을 1 개의 화소로 하는 경우에는, 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역 내의 패턴이 차지하는 점유율을 계조치로 하면 된다.
구체적으로는 이하와 같이 동작한다. 먼저, 전개 회로(111)는 기억 장치(109)로부터 제어 계산기(110)를 통해 묘화 데이터(혹은 노광 이미지 데이터)를 독출하고, 독출된 묘화 데이터(혹은 노광 이미지 데이터)에 정의된 각 검사 단위 영역(33)의 각 도형 패턴을 2 치 내지는 다치의 이미지 데이터로 변환하여, 이 이미지 데이터가 참조 회로(112)에 보내진다.
여기서, 묘화 데이터(혹은 노광 이미지 데이터)에 정의되는 도형은 예를 들면 직사각형 또는 삼각형을 기본 도형으로 한 것이며, 예를 들면, 도형의 기준 위치에서의 좌표(x, y), 변의 길이, 직사각형 또는 삼각형 등의 도형 종류를 구별하는 식별자가 되는 도형 코드와 같은 정보로 각 패턴 도형의 형태, 크기, 위치 등을 정의한 도형 데이터가 저장되어 있다.
이러한 도형 데이터가 되는 묘화 데이터(혹은 노광 이미지 데이터)가 전개 회로(111)에 입력되면 도형마다의 데이터로까지 전개되어, 그 도형 데이터의 도형 형상을 나타내는 도형 코드, 도형 치수 등을 해석한다. 그리고, 소정의 양자화 치수의 그리드를 단위로 하는 칸 내에 배치되는 패턴으로서 2 치 내지는 다치의 설계 화상 데이터를 전개하여 출력한다. 바꾸어 말하면, 설계 데이터를 판독하고, 검사 영역을 소정의 치수를 단위로 하는 칸으로서 가상 분할하여 생긴 칸마다 설계 패턴에서의 도형이 차지하는 점유율을 연산하여, n 비트의 점유율 데이터를 출력한다. 예를 들면, 1 개의 칸을 1 화소로서 설정하면 적합하다. 그리고, 1 화소에 1/28(= 1/256)의 분해능을 가지게 한다고 하면, 화소 내에 배치되어 있는 도형의 영역분만큼 1/256의 소영역을 할당하여 화소 내의 점유율을 연산한다. 그리고, 8 비트의 점유율 데이터로서 참조 회로(112)에 출력한다. 이러한 칸은 측정용 화소(36)와 동일 사이즈로 하면 된다. 또한, 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 영역을 화소로 하는 경우에는, 이러한 칸은 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역과 동일 사이즈로 하면 된다.
이어서, 참조 회로(112)는 이송되어 온 도형의 이미지 데이터인 설계 화상 데이터에 적절한 필터 처리를 실시한다. 검출 회로(106)로부터 얻어진 광학 화상으로서의 측정 데이터는 전자 광학계에 의해 필터가 작용한 상태, 바꾸어 말하면 연속 변화하는 아날로그 상태에 있기 때문에, 화상 강도(농담값)가 디지털값의 설계측의 이미지 데이터인 설계 화상 데이터에도 필터 처리를 실시함으로써 측정 데이터에 맞출 수 있다. 이와 같이 하여 검사 단위 영역(33)의 측정 화상(광학 화상)과 비교할 설계 화상(참조 화상)을 작성한다. 작성된 참조 화상의 화상 데이터는 비교 회로(108)에 출력되고, 비교 회로(108) 내에 출력된 참조 화상은 각각 메모리에 저장된다.
도 14는 실시 형태 1에서의 비교 회로의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도 14에서 비교 회로(108) 내에는 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(50, 52), 분할부(56), 위치 조정부(58) 및 비교부(60)가 배치된다. 분할부(56), 위치 조정부(58) 및 비교부(60)와 같은 각 '~ 부'는 처리 회로를 포함하며, 그 처리 회로에는 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 '~ 부'는 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 이용해도 된다. 혹은, 상이한 처리 회로(별도의 처리 회로)를 이용해도 된다. 분할부(56), 위치 조정부(58) 및 비교부(60) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그때마다 도시하지 않은 메모리에 기억된다.
전송된 스트라이프 패턴 데이터(혹은 칩 패턴 데이터)는 위치 회로(107)로부터의 각 위치를 나타내는 정보와 함께 기억 장치(50)에 일시적으로 저장된다. 마찬가지로, 참조 화상 데이터는 설계 상의 각 위치를 나타내는 정보와 함께 기억 장치(52)에 일시적으로 저장된다.
이어서, 분할부(56)는 스트라이프 패턴 데이터(혹은 칩 패턴 데이터)를 검사 단위 영역(33)마다 분할하여 복수의 프레임 화상을 생성한다.
이어서, 위치 조정부(58)는 화소(36)보다 작은 서브 화소 단위로 프레임 화상(측정 화상)과 참조 화상을 위치 조정한다. 예를 들면, 최소제곱법으로 위치 조정을 행하면 된다.
그리고, 비교부(60)는 당해 프레임 화상과 참조 화상을 화소(36)마다 비교한다. 비교부(60)는 소정의 판정 조건에 따라 화소(36)마다 양자를 비교하여, 예를 들면 형상 결함과 같은 결함의 유무를 판정한다. 예를 들면, 화소(36)마다의 계조치차가 판정 임계치(Th)보다 크면 결함으로 판정한다. 그리고, 비교 결과가 출력된다. 비교 결과는 기억 장치(109), 모니터(117), 메모리(118) 혹은 프린터(119)로부터 출력되면 된다. 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역을 화소로 하는 화상의 경우에는, 화소(36)를 그리드(29) 혹은 y 방향으로 m 개의 그리드(29)를 나열한 직사각형 영역으로 대체하면 된다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 따르면 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 멀티빔(20)을 이용한 패턴 검사에서 XY 스테이지(105)를 연속 이동시키는 경우에도 기판(101) 상의 동일한 소영역을 복수의 빔의 주사 범위에 보내지 않도록 할 수 있다. 따라서, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 멀티빔을 이용한 패턴 검사에서 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한 전술한 예에서는, 각 빔의 스캔 범위는 x 방향으로 L, y 방향으로 L/m로 하고 다른 빔의 스캔 범위와 중첩되지 않도록 구성하는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, y 방향의 스캔 범위(Scany)를 L/m ≤ Scany ≤ 2L/m로 하여 y 방향으로 일부 서로 중첩되도록 해도 된다. 따라서, 스테이지의 이동 방향과 평행한 방향으로 멀티빔의 각 빔의 조사 영역의 중심이 다른 빔의 조사 영역에 중첩되지 않도록 빔 스캔이 행해지면 된다. 이에 따라, 스루풋은 저하되지만 오차 등에 의해 스캔되지 않는 영역을 없앨 수 있다. 또한, x 방향에 대해서도 트래킹 범위를 좁게 함으로써 x 방향의 스캔 범위(Scanx)를 Scanx ≤ L로 할 수 있다.
실시 형태 2.
실시 형태 1에서는 멀티빔을 형성하는 시점에서 형성 위치 자체를 XY 스테이지(105)의 이동 방향에 중첩되지 않는 위치에서 형성하도록 구성하였다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 실시 형태 2에서의 검사 장치의 구성은 도 1과 동일하다. 또한, 이하, 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시 형태 1과 동일하다.
도 15는 실시 형태 2에서의 검사 대상 기판 상에서의 빔 배열의 일례를 나타내는 도면이다. 실시 형태 2에서는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에서 y 방향 각 단의 x 방향으로 나열되는 복수의 빔을 y 방향으로 이동시키지 않는다. 즉, x 방향을 따라 m 개의 빔열을 그대로 y 방향으로 n 단 나열하여 배열한다. 바꾸어 말하면, 멀티빔(20)은 x, y 방향으로 행렬 형상으로 배열된다. 이대로는 전술한 비교예와 같이 XY 스테이지(105)의 이동 방향(-x 방향)으로 각 단의 x 방향으로 나열되는 빔열이 중첩되므로, 동일한 영역을 x 방향으로 나열되는 빔열로 중복 스캔한다. 그래서, 실시 형태 2에서는 도 15에 나타낸 바와 같이 m×n 개의 멀티빔(20)을 기판(101) 상에 조사하기 전에 멀티빔(20)상을 각도(θ)(= tan-1(1/m))만큼 예를 들면 시계방향으로 회전시킨다. 실시 형태 2에서는 XY 스테이지(105)가 연속 이동하는 이동 방향(-x 방향)으로 중첩되지 않도록 전자 광학계로 멀티빔(20)의 상을 회전시킨다. 구체적으로는, 멀티빔(20)상의 회전각(θ)은 렌즈 제어 회로(124)가 축소 렌즈(205)와 대물 렌즈(207)와 같은 전자 광학계에 자화하는 전류값을 조정하면 된다. 혹은, 도 1에 도시하지 않은 정전 렌즈 등의 상의 회전에 영향을 주는 전자 광학계를 추가 배치하고, 이러한 정전 렌즈에 인가하는 전위에 의해 조정해도 된다. 혹은, 성형 애퍼처 어레이 기판(203) 자체를 회전시켜도 된다.
멀티빔(20)상을 회전시킴으로써, 각 빔의 스캔 범위가 회전에 의한 변화분(Δ)의 영향을 받는다.
도 16(a) 내지 도 16(d)는 실시 형태 2에서의 회전 변화분의 설명을 하기 위한 도면이다. 도 16(a)에서는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 회전이 없는 경우의 각 빔의 스캔 범위의 이미지를 나타내고 있다. 도 16(b)에서는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)을 회전시킨 경우의 각 빔의 스캔 범위의 이미지를 나타내고 있다. 회전의 유무에 따른 각 빔의 스캔 범위를 중첩시키면, 도 16(c)에 나타낸 바와 같이 예를 들면 y 방향 치수로 변화분(Δ)만큼 변화한다. 도 16(c)에 나타낸 삼각형을 이용하여 변화분(Δ)을 계산하면, 도 16(d)에 나타낸 관계로부터 Δ = 2L(sin(α/2))2로 정의할 수 있다. 이러한 변화분(Δ)을 이용하여 각 빔의 스캔 범위를 구한다. 실시 형태 2에서의 스캔 범위(그리드(29))는 x 방향으로 (L-Δ)가 되고 y 방향으로 (L-Δ)/m가 된다.
이상과 같이, 멀티빔상을 회전시킨 상태에서 XY 스테이지(105)를 연속 이동시키면서 스캔해도 실시 형태 1과 마찬가지로 기판(101) 상의 동일한 소영역을 복수의 빔의 주사 범위에 보내지 않도록 할 수 있다. 따라서, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 멀티빔을 이용한 패턴 검사에서 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 형태 1과 마찬가지로 y 방향의 스캔 범위(Scany)를 (L-Δ)/m ≤ Scany ≤ 2(L-Δ)/m로 하여 y 방향으로 일부 서로 중첩되도록 해도 된다. 이에 따라, 스루풋은 저하되지만 오차 등에 의해 스캔되지 않는 영역을 없앨 수 있다. 또한, x 방향에 대해서도 트래킹 범위를 좁게 함으로써 x 방향의 스캔 범위(Scanx)를 Scanx ≤ (L-Δ)로 할 수 있다.
실시 형태 3.
실시 형태 2에서는 XY 스테이지(105)의 연속 이동 방향에 대하여 멀티빔상의 기판(101) 상의 위치를 회전시키는 구성에 대해 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 실시 형태 3에서의 검사 장치의 구성은 도 1과 동일하다. 또한, 이하, 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시 형태 1 혹은 실시 형태 2와 동일하다.
도 17은 실시 형태 3에서의 검사 대상 기판 상에서의 빔 배열의 일례를 나타내는 도면이다. 실시 형태 3에서는 멀티빔상을 회전시키는 대신에 XY 스테이지(105)의 연속 이동 방향을 각도(θ)(= tan-1(1/m))만큼 반시계방향으로 회전시킨다. 바꾸어 말하면, 멀티빔(20)은 x, y 방향으로 행렬 형상으로 배열된다. 그리고, XY 스테이지(105)는 기판(101) 상이 주사되는 동안 x, y 방향으로 행렬 형상으로 배열된 멀티빔(20)의 빔끼리가 중첩되지 않는 방향으로 기울여 연속 이동한다. 실시 형태 3에서는 스테이지 제어 회로(114)에 의해 스테이지 구동의 x, y 좌표계를 각도(θ)만큼 회전시킨 x', y' 좌표계로 변환한 후에 XY 스테이지(105)를 x' 방향으로 연속 이동시키면서 스캔 동작을 행하면 된다. 실시 형태 3에서의 스캔 범위(그리드(29))는 실시 형태 2와 마찬가지로 x' 방향으로 (L-Δ)가 되고 y' 방향으로 (L-Δ)/m가 된다.
이상과 같이, XY 스테이지(105)의 연속 이동 방향을 회전시킨 상태에서 XY 스테이지(105)를 연속 이동시키면서 스캔해도, 실시 형태 1과 마찬가지로 기판(101) 상의 동일한 소영역을 복수의 빔의 주사 범위에 보내지 않도록 할 수 있다. 따라서, 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 멀티빔을 이용한 패턴 검사에서 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 형태 2와 마찬가지로 y' 방향의 스캔 범위(Scany)를 (L-Δ)/m ≤ Scany ≤ 2(L-Δ)/m로 하여 y' 방향으로 일부 서로 중첩되도록 해도 된다. 이에 따라, 스루풋은 저하되지만 오차 등에 의해 스캔되지 않는 영역을 없앨 수 있다. 또한, x' 방향에 대해서도 트래킹 범위를 좁게 함으로써 x' 방향의 스캔 범위(Scanx)를 Scanx ≤ (L-Δ)로 할 수 있다.
도 18(a)와 도 18(b)는 실시 형태 1의 비교예 2에서의 화소 사이즈와 스루풋의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19(a)와 도 19(b)는 실시 형태 1에서의 화소 사이즈와 스루풋의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
비교예 2에서는 도 18(b)에 나타낸 바와 같이 y 방향으로 11 개의 빔을 나열한 빔열이 1 열만으로 구성되는 1×11 개의 멀티빔을 이용한다. 이러한 1 열의 멀티빔을 이용하여 XY 스테이지(105)를 -x 방향으로 연속 이동시키면서 스캔 동작을 행하는 경우의 스루풋을 화소 사이즈에 의존시켜 도 18(a)에 나타낸다. 빔 1 개당이 조사하는 화소 사이즈를 크게 함(빔 직경을 크게 함)으로써 기판 1 매당의 검사 시간(H/W)을 줄일 수 있어 스루풋(T/P)을 향상시킬 수 있다. 실시 형태 1에서는 도 19(b)에 나타낸 바와 같이 y 방향으로 11 개의 빔을 나열한 빔열이 y 방향으로 L/m씩 빔 위치를 이동하여 배치된 11×11 개의 멀티빔을 이용한다. 이러한 11×11 개의 멀티빔을 이용하여 XY 스테이지(105)를 -x 방향으로 연속 이동시키면서 스캔 동작을 행하는 경우의 스루풋을 화소 사이즈에 의존시켜 도 19(a)에 나타낸다. 빔 1 개당이 조사하는 화소 사이즈를 크게 함(빔 직경을 크게 함)으로써 기판 1 매당의 검사 시간(H/W)을 비교예 2에 비해 더 줄일 수 있어 스루풋(T/P)을 비교예 2에 비해 더 향상시킬 수 있다. 이러한 결과는, 실시 형태 1에서는 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 x 방향으로 나열되는 빔이 중첩되지 않기 때문에 얻을 수 있다. 실시 형태 2, 3에 대해서도 동일하다.
이상의 설명에서 일련의 '~ 회로'는 처리 회로를 포함하며, 그 처리 회로에는 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 '~ 회로'는 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 이용해도 된다. 혹은, 상이한 처리 회로(별도의 처리 회로)를 이용해도 된다. 프로세서 등을 실행시키는 프로그램은 자기 디스크 장치, 자기 테이프 장치, FD 혹은 ROM(리드 온리 메모리) 등의 기록 매체에 기록되면 된다.
이상, 구체예를 참조하여 실시 형태에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다.
또한, 장치 구성 또는 제어 방법 등 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요한 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다.
그 외에 본 발명의 요소를 구비하며 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 전자빔 검사 장치 및 전자빔 검사 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명하였으나, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시 형태는 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태 또는 그 변형은 발명의 범위 또는 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 검사 대상 기판을 재치하는 이동 가능한 스테이지와,
    직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 복수의 제1 전자빔에 의해 구성되는 멀티빔을 이용하여, 상기 스테이지가 소정의 방향으로 연속 이동하는 동안 상기 스테이지의 이동 방향과 평행한 방향으로 상기 멀티빔의 각 빔의 조사 영역의 중심이 다른 빔의 조사 영역에 중첩되지 않도록 상기 기판에 상기 멀티빔을 조사함으로써 상기 기판 상을 주사하는 컬럼과,
    상기 기판에 상기 멀티빔을 조사하는 것에 기인하여 상기 기판으로부터 방출되는 2 차 전자를 검출하는 검출기
    를 구비하고,
    상기 컬럼은, 상기 멀티빔을 편향시키는 편향 영역의 사이즈가 상기 스테이지의 이동 방향과 상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향에서 상이하도록 상기 멀티빔을 편향시킴으로써 상기 기판 상을 주사하는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컬럼은,
    제2 전자빔을 방출하는 방출원과,
    상기 스테이지가 연속 이동하는 상기 이동 방향으로 각 전자빔의 조사 영역의 중심이 다른 빔의 조사 영역에 중첩되지 않고 또한 동일한 간격으로 평행하게 나열되는 복수의 직선 상에 동일 피치로 배열되도록 2 차원 형상으로 복수의 개구부가 형성되며, 상기 복수의 개구부 전체가 조명되도록 상기 제2 전자빔의 조사를 받고, 상기 복수의 개구부를 상기 제2 전자빔의 일부가 각각 통과함으로써 상기 복수의 제1 전자빔에 의해 구성되는 상기 멀티빔을 형성하는 성형 애퍼처 어레이 기판
    을 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컬럼은,
    상기 스테이지가 연속 이동하는 상기 이동 방향으로 각 전자빔의 조사 영역의 중심이 다른 빔의 조사 영역에 중첩되지 않도록 상기 멀티빔의 상을 회전시키는 전자 광학계를 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 멀티빔은 행렬 형상으로 배열되며,
    상기 스테이지는 상기 기판 상이 주사되는 동안 행렬 형상으로 배열된 상기 멀티빔의 빔끼리가 중첩되지 않는 방향으로 연속 이동하는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향의 빔 간 피치를 상기 스테이지의 이동 방향으로 나열되는 빔 수로 나눈 사이즈가, 상기 편향 영역의 상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향의 사이즈가 되는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스테이지의 이동 방향의 빔 간 피치가 상기 편향 영역의 상기 스테이지의 이동 방향의 사이즈가 되는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 멀티빔의 각 빔은 각각 대응하는 상기 편향 영역 내에서 상기 스테이지의 이동 방향과 상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 멀티빔의 각 빔의 편향량은 각각 대응하는 상기 편향 영역 내에서 상기 스테이지의 이동 방향과 상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향에서 상이한 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 멀티빔의 각 빔이 상기 스테이지의 이동 방향과 상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향에서 사이즈가 상이한 각각 대응하는 상기 편향 영역 내를 주사하는 경우에, 상기 멀티빔이 일괄적으로 동일한 방향으로 주사되는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 장치.
  10. 직선 상에 동일 피치로 배열되는 빔열이 복수열 나열되는 복수의 제1 전자빔에 의해 구성되는 멀티빔을 이용하여, 검사 대상 기판을 재치하는 스테이지가 연속 이동하는 동안 상기 스테이지의 이동 방향과 평행한 방향으로 상기 멀티빔의 각 빔의 조사 영역의 중심이 다른 빔의 조사 영역에 중첩되지 않도록 상기 기판에 상기 멀티빔을 조사함으로써 상기 기판 상을 주사하고,
    상기 기판에 상기 멀티빔을 조사하는 것에 기인하여 상기 기판으로부터 방출되는 2 차 전자를 검출하고,
    상기 멀티빔을 편향시키는 편향 영역의 사이즈가 상기 스테이지의 이동 방향과 상기 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향에서 상이하도록 상기 멀티빔을 편향시킴으로써 상기 기판 상을 주사하는 것을 특징으로 하는 전자빔 검사 방법.
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