TW201942938A - 帶電粒子裝置、計測系統、以及帶電粒子束的照射方法 - Google Patents

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Abstract

帶電粒子裝置包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域;照射裝置,經由真空區域向試樣照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更試樣與真空形成構件的相對位置,而變更試樣與真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於試樣的與由帶電粒子束照射的一面相反側的試樣的另一面的第二空間分割為多個區塊;以及氣壓調整裝置,可控制多個區塊各自的氣壓,真空區域周圍的空間且氣壓較真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由真空形成構件的管路而排出,自照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含真空區域的至少一部分。

Description

帶電粒子裝置、計測系統、以及帶電粒子束的照射方法
本發明例如是有關於一種將帶電粒子束照射於物體的帶電粒子裝置、具備帶電粒子裝置的計測系統、以及帶電粒子束的照射方法的技術領域。
於專利文獻1中,記載有下述掃描式電子顯微鏡作為帶電粒子裝置的一例,該掃描式電子顯微鏡將由電子束照射的被檢測物的檢查對象部分的周圍自外氣阻斷而形成局部的真空區域。於使用此種裝置的檢查中,有時為了減少計測誤差而要求將非檢測物保持得平坦。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請案公開第2004/0144928號說明書
根據第1態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割成多個區塊;以及氣壓調整裝置,可控制所述多個區塊各自的氣壓,所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述真空形成構件的所述管路而排出,自所述照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含所述真空區域的至少一部分。
根據第2態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,具備管路,所述管路具有與排氣裝置連接的第一端、及與第一空間連接的第二端,所述第一空間和物體的面接觸,將所述第一空間的氣體經由所述管路排出,而於所述第一空間中形成壓力較與所述第一空間連接的外部空間更低的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割成多個區塊;以及氣壓調整裝置,可控制所述多個區塊各自的氣壓。
根據第3態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,藉由在與物體的面的一部分相向的狀態下經由所述管路將氣體排出,而於和所述物體的所述面的第一部分接觸的第一空間中,形成壓力較和所述面的與所述第一部分不同的第二部分接觸的外部空間的壓力更低的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割成多個區塊;以及氣壓調整裝置,可控制所述多個區塊各自的氣壓。
根據第4態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,於物體的面與所述管路的端部相向的狀態下,將和所述物體的所述面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割成多個區塊;以及氣壓調整裝置,可控制所述多個區塊各自的氣壓,自所述照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含所述真空區域的至少一部分。
根據第5態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;以及氣壓調整裝置,具備排氣裝置,該排氣裝置將面向位於所述試樣的由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間的一部分氣體經由在所述第二空間內可移動的開口而排氣,所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述真空形成構件的所述管路而排出,自所述照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含所述真空區域的至少一部分。
根據第6態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束;隔離壁部,與所述試樣一併將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面為相反側的所述試樣的另一面的第二空間包圍,且於所述第二空間與所述第二空間的外部之間可形成氣壓差;以及氣壓調整裝置,可調整所述第二空間的氣壓。
根據第7態樣,提供一種計測系統,包括:藉由所述第1態樣至第6態樣中的任一個所提供的帶電粒子裝置;以及計測裝置,於大氣壓下計測所述試樣,所述帶電粒子裝置為基於來自經所述帶電粒子束照射的所述試樣的帶電粒子的檢測結果,而計測所述試樣的帶電粒子束計測裝置。
根據第8態樣,提供一種帶電粒子束的照射方法,包括:將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域;將所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述管路而排出;將通過包含所述真空區域的至少一部分的通過空間的帶電粒子束照射於試樣;變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;以及於面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面、且經分割為多個區塊的第二空間中,使所述多個區塊中一部分區塊的氣壓與所述多個區塊的其他區塊不同,藉此降低所述第二空間中隔著所述試樣而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述試樣相對位置經變更。
根據第9態樣,提供一種帶電粒子束的照射方法,包括:將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域;將所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述管路而排出;將通過包含所述真空區域的至少一部分的通過空間的帶電粒子束照射於試樣;變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;以及變更具有與排氣裝置連通的開口的構件相對於所述試樣的相對位置,藉此降低第二空間中隔著所述試樣而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述試樣相對位置經變更,其中所述排氣裝置可將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間的一部分的氣壓較所述第二空間的其他部分的氣壓而進一步降低。
根據第10態樣,提供一種帶電粒子束的照射方法,包括:將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域;將所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述管路而排出;將通過包含所述真空區域的至少一部分的通過空間的帶電粒子束照射於試樣;變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;利用所述試樣及隔離壁部將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間形成氣壓差;以及降低所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差。
根據第11態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,於物體上的第一空間中可局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述物體與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述物體與所述真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間分割成多個區塊;以及氣壓調整裝置,使所述多個區塊中包含隔著所述物體而與所述真空區域相向的相向區域的一部分區塊的氣壓、與所述多個區塊中的其他區塊不同,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更,使所述相向區域的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
根據第12態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,於物體上的第一空間中可局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述物體與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及氣壓調整裝置,具備排氣裝置,該排氣裝置將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間的一部分氣體經由在所述第二空間內可移動的開口而排氣,所述氣壓調整裝置使所述開口位於隔著所述物體而與所述真空區域相向的相向區域,使所述相向區域的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更。
根據第13態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,於物體上的第一空間中可局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;隔離壁部,與所述物體一併將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間可形成氣壓差;以及氣壓調整裝置,可使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
根據第14態樣,提供一種計測系統,包括:藉由所述第11態樣至第13態樣中任一項所提供的帶電粒子裝置;以及計測裝置,於大氣壓下計測所述物體,所述帶電粒子裝置為基於帶電粒子的檢測結果,而計測所述物體的帶電粒子束計測裝置,所述帶電粒子來自經所述帶電粒子束照射的所述物體。
根據第15態樣,提供一種帶電粒子束的照射方法,包括:於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及於面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面、且經分割為多個區塊的第二空間中,使所述多個區塊中一部分區塊的氣壓與所述多個區塊的其他區塊不同,藉此降低所述第二空間中隔著所述物體而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更。
根據第16態樣,提供一種帶電粒子束的照射方法,包括:於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及變更具有與排氣裝置連通的開口的構件相對於所述物體的相對位置,藉此降低第二空間中隔著所述物體而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更,其中所述排氣裝置可使面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間的一部分的氣壓較所述第二空間的其他部分的氣壓而進一步降低。
根據第17態樣,提供一種帶電粒子束的照射方法,包括:於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;變更所述物體與所述真空區域的相對位置;利用所述物體與隔離壁部將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間形成氣壓差;以及降低所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差。
本發明的作用及其他優點將由以下將說明的實施形態來表明。
以下,一方面參照圖式一方面對帶電粒子裝置、計測系統、以及帶電粒子束的照射方法的實施形態進行說明。以下,使用經由局部的真空區域VSP將電子束EB照射於試樣W並獲取與該試樣W有關的資訊(例如計測試樣W的狀態)的掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope)SEM,來對帶電粒子裝置、計測系統、以及帶電粒子束的照射方法的實施形態進行說明。試樣W例如為半導體基板。然而,試樣W亦可為與半導體基板不同的物體。試樣W例如是直徑為約300毫米,厚度成為約700微米~800微米的圓板狀基板。然而,試樣W亦可為具有任意尺寸的任意形狀的基板(或物體)。例如,試樣W亦可為用於液晶顯示元件等顯示器的方形基板或用於光罩(photomask)的方形基板。
另外,以下的說明中,使用由彼此正交的X軸、Y軸及Z軸所定義的XYZ正交座標系,對構成掃描式電子顯微鏡SEM的各種構成要素的位置關係進行說明。再者,以下的說明中,為了方便說明,設X軸方向及Y軸方向分別為水平方向(即,水平面內的規定方向),Z軸方向為鉛垂方向(即,與水平面正交的方向,實質上為上下方向)。進而,設+Z側相當於上方(即,上側),-Z側相當於下方(即,下側)。再者,Z軸方向亦為與掃描式電子顯微鏡SEM所具備的後述的束光學系統11的光軸AX平行的方向。另外,將繞X軸、Y軸及Z軸的旋轉方向(換言之,傾斜方向)分別稱為θX方向、θY方向及θZ方向。
(1)掃描式電子顯微鏡SEM的結構
首先,一方面參照圖1~圖5,一方面對掃描式電子顯微鏡SEM的結構進行說明。圖1為表示掃描式電子顯微鏡SEM的結構的剖面圖。圖2為表示掃描式電子顯微鏡SEM所具備的束照射裝置1的結構的剖面圖。圖3為表示掃描式電子顯微鏡SEM所具備的束照射裝置1的結構的立體圖。圖4為表示掃描式電子顯微鏡SEM所具備的平台22的結構的剖面圖。圖5為表示掃描式電子顯微鏡SEM所具備的平台22的結構的平面圖。再者,為了簡化圖式,圖1中對掃描式電子顯微鏡SEM的一部分構成要素未表示其剖面。
如圖1所示,掃描式電子顯微鏡SEM具備束照射裝置1、平台裝置2、支持架3、控制裝置4以及泵系統5。進而,泵系統5具備真空泵51、真空泵52、真空泵53以及真空泵54。再者,掃描式電子顯微鏡SEM可具備至少收容束照射裝置1、平台裝置2及支持架3的腔室。另外,亦可具備空調機,該空調機與所述腔室連接,且控制腔室內的空間特別是試樣W的周圍空間的溫度·濕度。
束照射裝置1可自束照射裝置1向下方射出電子束EB。束照射裝置1可對配置於束照射裝置1的下方的平台裝置2所保持的試樣W照射電子束EB。為了對試樣W照射電子束EB,束照射裝置1如圖2及圖3所示,具備束光學系統11及差動排氣系統12。
如圖2所示,束光學系統11具備框體111。框體111為沿束光學系統11的光軸AX延伸(即,沿Z軸延伸)且於內部確保有束通過空間SPb1的圓筒狀構件。束通過空間SPb1被用作電子束EB通過的空間。為了防止通過束通過空間SPb1的電子束EB通過框體111(即,向框體111的外部漏出),框體111可由高磁導率材料構成。作為高磁導率材料的一例,可列舉高導磁合金(permalloy)及矽鋼的至少一者。該些高磁導率材料的相對磁導率為1000以上。
束通過空間SPb1在照射電子束EB的期間中成為真空空間。具體而言,對束通過空間SPb1經由配管(即,管路)117而連結有真空泵51,所述配管(即,管路)117以與束通過空間SPb1連通的方式(即,以相連的方式)形成於框體111(進而,後述的側壁構件122)。真空泵51將束通過空間SPb1排氣而較大氣壓進一步減壓,以使束通過空間SPb1成為真空空間。因此,本實施形態的真空空間可意指壓力低於大氣壓的空間。尤其,真空空間亦可意指僅以不妨礙電子束EB向試樣W的適當照射的程度而存在氣體分子的空間(換言之,成為不妨礙電子束EB向試樣W的適當照射的真空度的空間)。束通過空間SPb1經由形成於框體111的下表面的束射出口(即,開口)119,與框體111的外部的空間(更具體而言,後述的差動排氣系統12的束通過空間SPb2)連通。再者,束通過空間SPb1亦可於不照射電子束EB的期間中成為真空空間。
束光學系統11更具備電子槍113、電磁透鏡114、物鏡115以及電子檢測器116。電子槍113向-Z側發射電子束EB。再者,可代替電子槍113而使用在經光照射時發射電子的光電變換面。電磁透鏡114控制電子槍113所發射的電子束EB。例如,電磁透鏡114可控制電子束EB於規定的光學面(例如,與電子束EB的光路交叉的假想面)上形成的像的旋轉量(即,θZ方向的位置)、該像的倍率、及與成像位置對應的焦點位置的任一個。物鏡115使電子束EB以規定的縮小倍率於試樣W的表面(具體而言,由電子束EB照射的面,於圖1及圖2的所示的例子中為朝向+Z側且沿著XY平面的面)WSu成像。電子檢測器116為使用pn接合或pin接合的半導體的半導體型電子檢測裝置(即,半導體檢測裝置)。電子檢測器116檢測藉由對試樣W照射電子束EB而產生的電子(例如反射電子及散射電子的至少一者。散射電子包含二次電子)。控制裝置4基於電子檢測器116的檢測結果來確定試樣W的狀態。例如,控制裝置4基於電子檢測器116的檢測結果來確定試樣W的表面WSu的三維形狀。再者,本實施形態中,試樣W的表面WSu理想而言為平面,控制裝置4確定包含形成於所述表面WSu的微細凹凸圖案的形狀的、表面WSu的三維形狀。再者,試樣W的表面WSu亦可不為平面。另外,電子檢測器116亦可設於後述的差動排氣系統12。
差動排氣系統12具備真空形成構件121以及側壁構件122。側壁構件122為自真空形成構件121向上方延伸的筒狀構件。側壁構件122於內部收容框體111(即,束光學系統11)。側壁構件122於在內部收容有束光學系統11的狀態下與束光學系統11一體化,但亦可為可自束光學系統11分離。真空形成構件121配置於束光學系統11的下方(即,-Z側)。真空形成構件121於束光學系統11的下方,連接(即,連結)於束光學系統11。真空形成構件121連接於束光學系統11而與束光學系統11一體化,但亦可為可分離。於真空形成構件121的內部形成有束通過空間SPb2。再者,圖3表示真空形成構件121具有下述結構的例子,即,將形成有作為束通過空間SPb2的一部分的束通過空間SPb2-1的真空形成構件121-1、形成有作為束通過空間SPb2的一部分的束通過空間SPb2-2的真空形成構件121-2、及形成有作為束通過空間SPb2的一部分的束通過空間SPb2-3的真空形成構件121-3,以束通過空間SPb2-1~束通過空間SPb2-3連通的方式積層,但真空形成構件121的結構不限定於該例子。束通過空間SPb2經由形成於真空形成構件121的上表面(圖3所示的例子中,為真空形成構件121-3的+Z側的面)的束射出口(即,開口)1231,與束光學系統11的束通過空間SPb1連通。束通過空間SPb2與束通過空間SPb1一併藉由真空泵51進行排氣(即,進行減壓)。因此,束通過空間SPb2在照射電子束EB的期間中成為真空空間。束通過空間SPb2被用作來自束通過空間SPb1的電子束EB通過的空間。為了防止通過束通過空間SPb1及束通過空間SPb2的至少一者的電子束EB通過真空形成構件121及側壁構件122的至少一者(即,向差動排氣系統12的外部漏出),及/或為了防止束照射裝置1的外部的磁場(所謂干擾磁場)對通過束通過空間SPb1及束通過空間SPb2的至少一者的電子束EB造成影響,真空形成構件121及側壁構件122的至少一者可由高磁導率材料構成。
真空形成構件121更具備與試樣W的表面WSu可相向的射出面121LS。圖3所示的例子中,真空形成構件121-1具備射出面121LS。束照射裝置1是以射出面121LS與表面WSu之間的間隔D(即,Z軸方向上的束照射裝置1與試樣W之間的間隔D)成為所需間隔D_target(例如10 μm以下且1 μm以上)的方式,藉由後述的間隔調整系統14相對於試樣W而對位。再者,間隔D亦可稱為射出面121LS與表面WSu的Z軸方向上的距離。於射出面121LS形成有束射出口(即,開口)1232。再者,真空形成構件121亦可不具備與試樣W的表面WSu可相向的射出面121LS。如圖2所示,束通過空間SPb2經由束射出口1232而與真空形成構件121的外部的束通過空間SPb3連通。即,束通過空間SPb1經由束通過空間SPb2而與束通過空間SPb3連通。然而,亦可不確保束通過空間SPb2。即,束通過空間SPb1亦可不經由束通過空間SPb2而與束通過空間SPb3直接連通。束通過空間SPb3為試樣W上的局部空間。束通過空間SPb3為電子束EB於束照射裝置1與試樣W之間(具體而言,射出面121LS與表面WSu之間)通過的局部空間。束通過空間SPb3為至少面向(或者覆蓋或接觸)試樣W的表面WSu中由電子束EB照射的照射區域的空間。束通過空間SPb3與束通過空間SPb1及束通過空間SPb2一併藉由真空泵51進行排氣(即,進行減壓)。於該情形時,束通過空間SPb1及束通過空間SPb2各自亦可作為將束通過空間SPb3與真空泵51連接以將束通過空間SPb3排氣的排氣通路(即,管路)發揮功能。因此,束通過空間SPb3在照射電子束EB的期間中成為真空空間。因此,自電子槍113發射的電子束EB經由均為真空空間的束通過空間SPb1~束通過空間SPb3的至少一部分而照射於試樣W。再者,束通過空間SPb3亦可於不照射電子束EB的期間中成為真空空間。
束通過空間SPb3處於較束通過空間SPb1及束通過空間SPb2更為遠離真空泵51的位置。束通過空間SPb2位於較束通過空間SPb1更為遠離真空泵51的位置。因此,束通過空間SPb3的真空度有低於束通過空間SPb1及束通過空間SPb2的真空度的可能性,且束通過空間SPb2的真空度有低於束通過空間SPb1的真空度的可能性。再者,本實施形態中的「空間B的真空度低於空間A的真空度」的狀態是指「「空間B的壓力高於空間A的壓力」。於該情形時,真空泵51具有下述程度的排氣能力:可將有真空度變得最低的可能性的束通過空間SPb3的真空度,設為不妨礙電子束EB向試樣W的適當照射的真空度。作為一例,真空泵51亦可具有可將束通過空間SPb3的壓力(即,氣壓)維持於1×10-3 Pa以下(例如以大致1×10-3 Pa~1×10-4 Pa的級別維持)的程度的排氣能力。作為此種真空泵51,例如亦可使用:將用作主泵的渦輪分子泵(或包含擴散泵、低溫泵(cryopump)及濺射離子泵(sputter ion pump)的至少一個的其他種類的高真空用泵)與用作輔助泵的乾式泵(或其他種類的低真空用泵)組合而成的真空泵。再者,真空泵51亦可為可將束通過空間SPb3的壓力(即,氣壓)維持於1×10-3 Pa以下的程度的排氣速度[m3 /s]。
然而,束通過空間SPb3並非如束通過空間SPb1及束通過空間SPb2般周圍由某些構件(具體而言,框體111及真空形成構件121)包圍的封閉空間。即,束通過空間SPb3為周圍未由某些構件包圍的開放空間。因此,即便束通過空間SPb3藉由真空泵51進行減壓,氣體亦自束通過空間SPb3的周圍流入至束通過空間SPb3中。其結果,有束通過空間SPb3的真空度降低的可能性。因此,差動排氣系統12於束照射裝置1與試樣W之間進行差動排氣,由此維持束通過空間SPb3的真空度。即,差動排氣系統12於束照射裝置1與試樣W之間進行差動排氣,藉此於束照射裝置1與試樣W之間形成與周圍相比較而經維持相對較高的真空度的局部的真空區域VSP,使局部的真空區域VSP包含局部的束通過空間SPb3。換言之,差動排氣系統12以局部的束通過空間SPb3包含於局部的真空區域VSP中的方式進行差動排氣。再者,本實施形態中的差動排氣相當於一方面利用下述性質一方面將束通過空間SPb3排氣:於試樣W與束照射裝置1之間,由於試樣W與束照射裝置1之間的間隙的排氣阻力,而維持一個空間(例如束通過空間SPb3)與和一個空間不同的其他空間之間的氣壓差。束通過空間SPb3將試樣W的表面WSu中的至少一部分(例如由電子束EB照射的照射區域)局部地覆蓋,故而真空區域VSP亦將試樣W的表面WSu中的至少一部分(例如由電子束EB照射的照射區域)局部地覆蓋。具體而言,於真空形成構件121的射出面121LS,形成有包圍束射出口1232的排氣槽(即,不貫通真空形成構件121的開口)124。對排氣槽124經由配管(即,管路)125而連結有真空泵52,所述配管(即,管路)125以與排氣槽124連通的方式形成於真空形成構件121及側壁構件122。配管125的第一端(即,其中一個端部)連接於真空泵52,配管125的第二端(即,另一個端部,實質上為形成排氣槽124的部分)和射出面12LS與試樣W的表面WSu之間的空間接觸。再者,圖3表示差動排氣系統12具有將配管125自排氣槽124逐漸彙集直至到達真空泵52的結構的例子。具體而言,圖3表示下述例子:於形成有排氣槽124的真空形成構件121-1中,形成有自環狀的排氣槽124以貫通真空形成構件121-1的方式向上方延伸的環狀的流路125-1,於真空形成構件121-2中,形成有與流路125-1連通的N1根(圖3所示的例子中為4根)配管125-21及將N1根配管125-21彙集的環狀的彙集流路125-22,於真空形成構件121-3中,形成有與彙集流路125-22連通的N2(其中,N2<N1)根(圖3所示的例子中為2根)配管125-31及將N2根配管125-31彙集的環狀的彙集流路125-32,配管125-4與彙集流路125-32連通,配管125-4連接於真空泵52。再者,此處使配管125-31的根數N2為配管125-21的根數N1的一半,1根配管125-31位於距和其連通的2根配管125-21大致相等的距離。另外,使配管125-31的根數N2為配管125-4的根數(圖3所示的例子中為1根)的一半,配管125-4位於距和其連通的2根配管125-31大致相等的距離。因此,經由各配管125-21的排氣路徑的長度及壓損大致相等,自排氣槽124排氣的空氣的量不因方位而偏差。然而,配管125的結構不限定於該例子。真空泵52經由排氣槽124將束通過空間SPb3的周圍空間排氣。其結果,差動排氣系統12可適當維持束通過空間SPb3的真空度。再者,排氣槽124可不為連成1個的環狀,亦可為多個排氣槽,所述多個排氣槽具有環的一部分的多個。
回到圖2,真空泵52主要是為了相對提高束通過空間SPb3的真空度,且為了將束通過空間SPb3的周圍的局部空間排氣而使用。因此,真空泵52亦可具有可維持較真空泵51所維持的真空度更低的真空度的程度的排氣能力。即,真空泵52的排氣能力亦可低於真空泵51的排氣能力。例如,真空泵52亦可為包含乾式泵(或其他種類的低真空用泵)且另一方面不含渦輪分子泵(或其他種類的高真空用泵)的真空泵。於該情形時,藉由真空泵52進行減壓的排氣槽124及配管125內的空間的真空度亦可低於藉由真空泵51進行減壓的束照射空間SPb1~束照射空間SPb3的真空度。再者,真空泵52亦可為可維持較真空泵51所維持的真空度更低的真空度的程度的排氣速度[m3 /s]。
如此,於束通過空間SPb3中形成有局部的真空區域VSP,另一方面,試樣W的表面WSu中不面向束通過空間SPb3的部分(尤其是遠離束通過空間SPb3的部分)的至少一部分亦可由較真空區域VSP而真空度更低的非真空區域覆蓋。典型而言,試樣W的表面WSu中不面向束空間SPb3的部分的至少一部分亦可處於大氣壓環境下。即,試樣W的表面WSu中不面向束通過空間SPb3的部分的至少一部分亦可由大氣壓區域覆蓋。具體而言,差動排氣系統12於包含束通過空間SPb3的空間SP1(參照圖2)中形成真空區域VSP。該空間SP1例如包含與束射出口1232及排氣槽124的至少一個接觸的空間。空間SP1包含面向(即,接觸)試樣W的表面WSu中位於束射出口1232及排氣槽124的至少一個的正下方的部分的空間。另一方面,於空間SP1的周圍的空間SP2(即,於空間SP1的周圍連接於空間SP1(例如,以流體方式連接)的空間SP2,參照圖2))中,未形成真空區域VSP。即,空間SP2成為壓力高於空間SP1的空間。該空間SP2例如包含遠離束射出口1232及排氣槽124的空間。空間SP2例如包含面向試樣W的表面WSu中與空間SP1所面向的部分不同的部分的空間。空間SP2包含不經由空間SP1的情況下無法連接於束射出口1232及排氣槽124(進而,束通過空間SPb2及配管125)的空間。空間SP2包含若經由空間SP1則可連接於束射出口1232及排氣槽124(進而,束通過空間SPb2及配管125)的空間。由於空間SP2的壓力高於空間SP1的壓力,故而有氣體自空間SP2向空間SP1流入的可能性,但自空間SP2向空間SP1流入的氣體經由排氣槽124(進而,束射出口1232)而自空間SP1排出。即,自空間SP2向空間SP1流入的氣體經由配管125(進而,束通過空間SPb2)而自空間SP1排出。因此,維持形成於空間SP1中的真空區域VSP的真空度。因此,局部地形成有真空區域VSP的狀態亦可意指於試樣W的表面WSu上局部地形成有真空區域VSP的狀態(即,於沿著試樣W的表面WSu的方向上局部地形成有真空區域VSP的狀態)。
再次於圖1中,平台裝置2配置於束照射裝置1的下方(即,-Z側)。平台裝置2具備壓盤21以及平台22。壓盤21配置於地面等支持面SF上。平台22配置於壓盤21上。於平台22與壓盤21之間,設置有用以防止壓盤21的振動向平台22傳遞的未圖示的防振裝置。
平台22可保持試樣W。平台22可釋放所保持的試樣W。為了可釋放地保持試樣W,平台22如圖4及圖5所示,具備底構件221、側壁構件222以及多個支持構件223。底構件221為沿XY平面延伸的圓板狀的(或其他任意形狀的)構件。於試樣W的外形或輪廓為圓形形狀的情形時,底構件221可為圓板狀,於試樣W的外形或輪廓為矩形形狀的情形時,底構件221可為矩形形狀。側壁構件222為於底構件221的外緣以自底構件221向上方(即,+Z側)突出的方式形成的構件。側壁構件222為於俯視時具有環狀的形狀(或其他任意形狀)的構件。於試樣W的外形或輪廓為圓形形狀的情形時,側壁構件222於俯視時可為環狀的形狀,於試樣W的外形或輪廓為矩形形狀的情形時,側壁構件222於俯視時可為矩形形狀。側壁構件222的上表面(即,+Z側的面)222Su位於較底構件221的上表面221Su更靠上方。因此,於平台22中,形成有相當於由底構件221及側壁構件222所包圍的凹部空間的平台空間SPs。多個支持構件223各自為於由側壁構件222所包圍的區域(即,平台空間SPs)中,以自底構件221向上方(即,+Z側)突出的方式形成於底構件221的銷狀或圓錐狀或者棱錐狀的構件。多個支持構件223於由側壁構件222所包圍的區域中,以規則的(或隨機的)排列圖案而排列。再者,多個支持構件223可為於由側壁構件222所包圍的區域中均一地分佈的規則的排列圖案,亦可為密度根據由側壁構件222所包圍的區域中距該區域的中心(重心)的距離而不同的規則的排列圖案。支持構件223的上表面223Su位於與側壁構件222的上表面222Su相同的高度。即,支持構件223的上表面223Su可位於與側壁構件222的上表面222Su相同的平面。平台22於試樣W的背面(即,表面WSu的相反側的面且-Z側的面)WSl與側壁構件222的上表面222Su及多個支持構件223的上表面223Su接觸的狀態下,保持試樣W。平台22於試樣W的背面WSl面向平台空間SPs的狀態下,保持試樣W。
於底構件221的上表面221Su形成有排氣口2241。對排氣口2241經由配管2251而連結有真空泵53。真空泵53將由底構件221、側壁構件222及試樣W所包圍的平台空間SPs排氣而可較大氣壓進一步減壓。此處,試樣W的表面WSu(其中,將試樣W的表面WSu中面向所述局部的真空區域VSP的真空面部分WSu_vac除外)暴露於大氣壓下。因此,若將平台空間SPs排氣(即,減壓),則將試樣W向平台空間SPs抽吸的負壓作用於試樣W。平台22利用該負壓真空吸附試樣W,藉此保持試樣W。因此,平台22亦可稱為所謂利用真空吸盤(chuck)來保持試樣W的平台。
真空泵53只要具有平台22可真空吸附並保持試樣W的程度的排氣能力即可。例如,真空泵53只要具有下述程度的排氣能力即可:可將平台空間SPs的壓力維持於較大氣壓(即,大致1×105 Pa左右的級別的壓力)更小的壓力(例如,5×104 Pa左右的級別的壓力)。進而,真空泵53亦可具有較將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3排氣的真空泵51更低的排氣能力。即,真空泵53亦可具有下述程度的排氣能力:亦可不將面向試樣W的背面WSl的平台空間SPs的壓力,降低至面向試樣W的表面WSu的束通過空間SPb3的壓力(即,真空區域VSP的壓力)那般。再者,真空泵53亦可為可將平台空間SPs的壓力維持於5×104 Pa以下的程度的排氣速度[m3 /s]。
於底構件221的上表面更形成有排氣口2242。對排氣口2242經由配管2252而連結有真空泵54。真空泵54與真空泵53同樣地,將平台空間SPs排氣而可較大氣壓進一步減壓。若將平台空間SPs減壓,則平台空間SPs的壓力與真空區域VSP的壓力之差變得小於大氣壓與真空區域VSP的壓力之差。於該情形時,底構件221、側壁構件222及試樣W被用作可確保平台空間SPs的氣密性的構件(即,可密閉平台空間SPs,且於平台空間SPs與平台空間SPs的外部的空間之間可形成壓力差的構件)。真空泵54具有與將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3排氣的真空泵51同等程度的排氣能力。作為一例,真空泵54亦可具有可將平台空間SPs的壓力維持於1×10-3 Pa以下(例如以大致1×10-3 Pa~1×10-4 Pa的級別維持)的程度的排氣能力。再者,真空泵54亦可為可將平台空間SPs的壓力維持於1×10-3 Pa以下的程度的排氣速度[m3 /s]。作為此種真空泵54,例如可使用將用作主泵的渦輪分子泵(或包含擴散泵、低溫泵及濺射離子泵的至少一個的其他種類的高真空用泵)與用作輔助泵的乾式泵(或其他種類的低真空用泵)組合而成的真空泵。因此,於真空泵54將平台空間SPs排氣的情形時,與真空泵53將平台空間SPs排氣的情形相比較,對試樣W的表面WSu(尤其是面向局部的真空區域VSP的真空面部分WSu_v)的壓力、與對試樣W的背面WSl的壓力之間的差(即,壓力差)變小。即,平台空間SPs的壓力與真空區域VSP的壓力之差變小。本實施形態中,掃描式電子顯微鏡SEM藉由如此般使用真空泵54來減小對試樣W的表面WSu(尤其是真空面部分WSu_v)的壓力、與對試樣W的背面WSl的壓力之間的差,而進行用以抑制因形成真空區域VSP導致的試樣W的變形的變形抑制動作。再者,關於變形抑制動作,將於下文中詳述。
再次於圖1中,平台22於控制裝置4的控制下保持試樣W,於此狀況下可沿著X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向的至少一個而移動。為了使平台22移動,平台裝置2具備平台驅動系統23。平台驅動系統23例如使用任意的馬達(例如線性馬達等)使平台22移動。進而,平台裝置2具備計測平台22的位置的位置計測裝置24。位置計測裝置24例如包含編碼器及雷射干涉儀中的至少一者。再者,於平台22保持試樣W的情形時,控制裝置4根據平台22的位置而可確定試樣W的位置。再者,平台22亦可具有基準板,該基準板具有用以使由束照射裝置1所得的電子束EB的位置、與平台22的位置(XYZ方向上的位置)相關聯的基準標記(mark)。
若平台22沿XY平面移動,則沿著XY平面的方向上的試樣W與束照射裝置1的相對位置改變。因此,若平台22沿XY平面移動,則沿著XY平面的方向上的、試樣W與試樣W的表面WSu的電子束EB的照射區域的相對位置改變。即,若平台22沿XY平面移動,則於沿著XY平面的方向(即,沿著試樣W的表面WSu的方向)上,電子束EB的照射區域相對於試樣W的表面WSu而移動。進而,若平台22沿XY平面移動,則沿著XY平面的方向上的試樣W與束通過空間SPb3及真空區域VSP的相對位置改變。即,若平台22沿XY平面移動,則於沿著XY平面的方向(即,沿著試樣W的表面WSu的方向)上,束通過空間SPb3及真空區域VSP相對於試樣W的表面WSu而移動。控制裝置4亦可控制平台驅動系統23而使平台22沿XY平面移動,以對試樣W的表面WSu的所需位置照射電子束EB且設定束通過空間SPb3(即,形成真空區域VSP)。具體而言,例如,控制裝置4控制平台驅動系統23而使平台22沿XY平面移動,以於試樣W的表面WSu的第一部分形成真空區域VSP。於平台22以於試樣W的表面WSu的第一部分形成真空區域VSP的方式移動之後,束照射裝置1對試樣W的表面WSu的第一部分照射電子束EB,計測第一部分的狀態。於束照射裝置1對試樣W的表面WSu的第一部分照射電子束EB的期間中,平台驅動系統23亦可不使平台22沿XY平面移動。於第一部分的狀態的計測完成之後,控制裝置4控制平台驅動系統23而使平台22沿XY平面移動,以於試樣W的表面WSu的第二部分形成真空區域VSP。於平台22以於試樣W的表面WSu的第二部分形成真空區域VSP的方式移動之後,束照射裝置1對試樣W的表面WSu的第二部分照射電子束EB,計測第二部分的狀態。亦於束照射裝置1對試樣W的表面WSu的第二部分照射電子束EB的期間中,平台驅動系統23亦可不使平台22沿XY平面移動。以後,藉由重覆同樣的動作而計測試樣W的表面WSu的狀態。
若平台22沿Z軸移動,則沿著Z軸的方向上的試樣W與束照射裝置1的相對位置改變。因此,若平台22沿Z軸移動,則沿著Z軸的方向上的試樣W與電子束EB的聚焦位置的相對位置改變。控制裝置4亦可控制平台驅動系統23而使平台22沿Z軸移動,以於試樣W的表面WSu(或表面WSu的附近)設定電子束EB的聚焦位置。此處,電子束EB的聚焦位置亦可為與束光學系統11的成像位置對應的焦點位置、或電子束EB的模糊最少般的Z軸方向的位置。
進而,若平台22沿Z軸移動,則試樣W與束照射裝置1之間的間隔D改變。因此,平台驅動系統23亦可於控制裝置4的控制下,一方面與後述的間隔調整系統14協調,一方面以間隔D成為所需間隔D_target的方式使平台22移動。此時,控制裝置4基於位置計測裝置24的計測結果(進而,後述的計測束照射裝置1的位置(尤其是真空形成構件121的位置)的位置計測裝置15的計測結果)來確定實際的間隔D,並且以所確定的間隔D成為所需間隔D_target的方式來控制平台驅動系統23及間隔調整系統14的至少一者。因此,位置計測裝置15及位置計測裝置24亦可作為檢測間隔D的檢測裝置而發揮功能。再者,於試樣W的Z軸方向的厚度(尺寸)已知的情形時,控制裝置4亦可代替實際的間隔D/或除此以外,使用和束照射裝置1與基準面(例如基準板的表面)的Z軸方向上的距離有關的資訊、及和試樣W的Z軸方向的厚度(尺寸)有關的資訊,以使束照射裝置1至試樣W的距離成為目標距離的方式,控制平台驅動系統23及間隔調整系統14中的至少一者。
支持架3支持束照射裝置1。具體而言,支持架3具備支持腿31以及支持構件32。支持腿31配置於支持面SF上。亦可於支持腿31與支持面SF之間,設置有用於防止或減少支持面SF的振動向支持腿31傳遞的未圖示的防振裝置。支持腿31例如為自支持面SF向上方延伸的構件。支持腿31對支持構件32進行支持。支持構件32為於俯視時於中心形成有開口321的環狀的板構件。於支持構件32的上表面,經由間隔調整系統14而連結有自束照射裝置1的外表面(圖1~圖3所示的例子中,為差動排氣系統12所具備的側壁構件122的外表面)向外側延伸的凸緣構件13的下表面。此時,束照射裝置1以貫通開口321的方式配置。其結果,支持架3能以自支持構件32的上表面抬起的方式支持束照射裝置1。然而,支持架3只要可支持束照射裝置1,則亦可利用與圖1所示的支持方法不同的其他支持方法來支持束照射裝置1。例如,支持架3亦能以自支持構件32的下表面懸吊的方式支持束照射裝置1。再者,亦可於支持腿31與支持構件32之間,設有用以防止或減少支持面SF的振動向支持構件32傳遞的未圖示的防振裝置。
間隔調整系統14藉由使束照射裝置1至少沿Z軸移動,而調整真空形成構件121的射出面121LS與試樣W的表面WSu之間的間隔D、或自真空形成構件121的射出面121LS至試樣W的表面WSu為止的Z軸方向的距離。例如,間隔調整系統14亦可使束照射裝置1沿Z軸方向移動,以使間隔D成為所需間隔D_target。作為此種間隔調整系統14,例如可使用下述驅動系統的至少一個:使用馬達的驅動力來使束照射裝置1移動的驅動系統、使用藉由壓電元件的壓電效應所產生的力來使束照射裝置1移動的驅動系統、使用庫倫力(例如於至少兩個電極間產生的靜電力)使束照射裝置1移動的驅動系統、及使用勞倫茲(Lorentz)力(例如於線圈與磁極之間產生的電磁力)使束照射裝置1移動的驅動系統。然而,於將射出面121LS與表面WSu之間的間隔D直接固定即可的情形時,亦可代替間隔調整系統14,而將填隙片(shim)等間隔調整構件配置於支持構件32與凸緣構件13之間。再者,於該情形時,填隙片等間隔調整構件亦可不配置於支持構件32與凸緣構件13之間。另外,束照射裝置1亦可為沿XY方向而可移動。
為了計測藉由間隔調整系統14而可移動的束照射裝置1的Z方向上的位置(尤其是真空形成構件121的Z方向上的位置),掃描式電子顯微鏡SEM具備位置計測器15。位置計測器15例如包含編碼器及雷射干涉儀中的至少一者。再者,位置計測器15亦可計測束照射裝置1的XY方向上的位置或θX方向、θY方向上的姿勢。另外,亦可與位置計測器15分立地設置有計測束照射裝置1的XY方向上的位置或θX方向、θY方向上的姿勢的計測裝置。
控制裝置4控制掃描式電子顯微鏡SEM的動作。例如,控制裝置4以將電子束EB照射於試樣W的方式控制束照射裝置1。例如,控制裝置4以將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3設為真空空間的方式控制泵系統5(尤其是真空泵51及真空泵52)。例如,控制裝置4以對試樣W的表面WSu的所需位置照射電子束EB的方式,控制平台驅動系統23。例如,控制裝置4以真空形成構件121的射出面121LS與試樣W的表面WSu之間的間隔D成為所需間隔D_target的方式,控制間隔調整系統14。例如,控制裝置4以平台22保持試樣W的方式控制泵系統5(尤其是真空泵53)。本實施形態中,尤其控制裝置4以進行變形抑制動作的方式控制泵系統5(尤其是真空泵54),所述變形抑制動作用於抑制由形成真空區域VSP所引起的試樣W的變形。以下,對變形抑制動作進一步進行說明。再者,為了控制掃描式電子顯微鏡SEM的動作,控制裝置4例如可包含中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)等運算裝置及記憶體等記憶裝置的至少一者。
(2)變形抑制動作
繼而,對變形抑制動作加以說明。
(2-1)因形成局部的真空區域VSP而導致試樣W變形的技術原因
首先,作為變形抑制動作的前提,一方面參照圖6(a)~圖6(c),一方面對因形成真空區域VSP而導致試樣W變形的技術原因進行說明,然後對用以抑制該變形的具體方法進行說明。
如圖6(a)所示,於平台22保持試樣W的情形時,真空泵53經由配管2251將平台空間SPs減壓。其結果,如上文所述,將試樣W的背面WSl向平台空間SPs抽吸的負壓作用於試樣W的背面WSl。由於試樣W為固體,因而將試樣W的背面WSl向平台空間SPs抽吸的負壓實質上與將試樣W本身向平台空間SPs抽吸的負壓等價。該負壓作為將試樣W按壓於平台22(尤其是側壁構件222的上表面222Su及多個支持構件223的上表面223Su)的力而作用於試樣W。因此,平台22將由於利用所述真空泵53進行的減壓而作用於試樣W(尤其是試樣W的背面WSl)的力F_hold1用作為用以保持試樣W的力,由此保持試樣W。
於圖6(a)所示的狀況下,如圖6(b)所示,設於束照射裝置1與試樣W之間形成局部的真空區域VSP。於該情形時,對於試樣W的表面WSu中面向真空區域VSP(即,面向束通過空間SPb3)的真空面部分WSu_vac,由形成真空區域VSP所引起的力(即,真空區域VSP吸引試樣W的表面WSu的力)F_VSP發揮作用。進而,對於試樣W的背面WSl中與真空面部分WSu_vac對應的真空面部分WSl_vac,由利用真空泵53進行的平台空間SPs的減壓所引起的力F_hold1依然發揮作用。由於試樣W為固體,因而作用於真空面部分WSu_vac的力F_VSP間接作用於試樣W中面向真空區域VSP(即,面向束通過空間SPb3)的特定部分W_vac。同樣地,作用於真空面部分WSl_vac的力F_hold1亦間接作用於特定部分W_vac(或真空面部分WSu_vac。即,對於試樣W的特定部分W_vac,自真空區域VSP作用於試樣W的力(即,真空區域VSP吸引試樣W的力)F_VSP、與自平台空間SPs作用於試樣W的力(即,平台空間SPs吸引試樣W且平台22保持試樣W的力)F_hold1合計的力F_vac發揮作用。此處,如上文所述,面向試樣W的表面WSu的真空區域VSP的壓力低於面向試樣W的背面WSl的平台空間SPs的壓力。即,作用於真空面部分WSu_vac的壓力小於作用於真空面部分WSl_vac的壓力。因此,若形成真空區域VSP,則作用於特定部分W_vac的力F_vac成為將該特定部分W_vac向真空區域VSP抽吸的力。即,對於在形成真空區域VSP之前將特定部分W_vac按壓於平台22的力F_hold1所作用的特定部分W_vac,由於形成真空區域VSP,而使特定部分W_vac自平台22離開的力F_vac發揮作用。換言之,對於特定部分W_vac,由於形成真空區域VSP,向自平台22朝向束照射裝置1的方向將特定部分W_vac擠出或使其離開(即,移位)的力F_vac發揮作用。
若如此般因形成真空區域VSP而使特定部分W_vac自平台22離開的力F_vac作用於特定部分W_vac,則有如圖6(c)所示,試樣W的特定部分W_vac離開平台22的可能性。另一方面,於試樣W中特定部分W_vac以外的其他部分並未形成真空區域VSP。因此,對於試樣W中特定部分W_vac以外的其他部分,將該其他部分按壓於平台22的力F_hold1依然繼續發揮作用。即,試樣W中特定部分W_vac以外的其他部分不易自平台22離開。其結果,如圖6(c)所示,有試樣W變形的可能性。此種試樣W的變形對於試樣W的狀態的計測而言欠佳。因此,本實施形態的掃描式電子顯微鏡SEM藉由進行變形抑制動作,而抑制此種試樣W的變形。
(2-2)變形抑制動作的具體內容
繼而,一方面參照圖7,一方面對變形抑制動作的具體內容(即,用以抑制試樣W的變形的具體方法)加以說明。本實施形態中,掃描式電子顯微鏡SEM於控制裝置4的控制下,除了用於保持試樣W的真空泵53以外或取而代之,使用真空泵54將平台空間SPs排氣而較大氣壓進一步減壓,藉此抑制試樣W的變形。具體而言,如上文所述,將平台空間SPs減壓的真空泵54具有與用以形成局部的真空區域VSP的真空泵51同等程度的排氣能力。因此,若真空泵54將平台空間SPs減壓,則面向試樣W的背面WSl的平台空間SPs的壓力成為與面向試樣W的表面WSu(尤其是真空面部分WSu_vac)的真空區域VSP的壓力同等程度。即,作用於試樣W的表面WSu中的真空面部分WSu_vac的壓力成為作用於試樣W的背面WSl中的真空面部分WSl_vac的壓力同等程度。因此,由利用真空泵54進行的減壓所引起的力F_hold2成為與自真空區域VSP作用於試樣W的力F_VSP相同大小且方向相反的力。此處,如上文所述,由於試樣W為固體,故而作用於真空面部分WSl_vac的力F_hold2間接作用於特定部分W_vac(或由形成真空區域VSP所引起的力F_VSP所作用的真空面部分WSu_vac)。因此,力F_hold2相當於向自束照射裝置1朝向平台22的方向將特定部分W_vac(或由形成真空區域VSP所引起的力F_VSP所作用的真空面部分WSu_vac)擠出(即,使其移位)的力。因此,若真空泵54將平台空間SPs減壓,則於特定部分W_vac,自真空區域VSP作用於試樣W力F_VSP與自平台空間SPs作用於試樣W的力F_hold2相抵消。再者,圖7中以虛線表示相抵消的力F_VSP與力F_hold2。因此,與於真空泵54將平台空間SPs減壓之前作用於特定部分W_vac的力F_vac(即,力F_VSP與力F_hold1合計的力)相比較,於真空泵54將平台空間SPs減壓之後作用於特定部分W_vac的力F_vac(即,力F_VSP與力F_hold2合計的力)變小。典型而言,於真空泵54將平台空間SPs減壓之後,力F_vac不作用於特定部分W_vac。即,自平台空間SPs作用於試樣W的力F_hold2相當於可使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小(或成為零)的力。換言之,自平台空間SPs作用於試樣W的力F_hold2相當於可使自區域VSP作用於試樣W的力F_VSP的影響變小(或抵消)的力。使試樣W變形的主要原因是以使特定部分W_vac自平台22離開的方式作用的力F_vac,故而若力F_vac不作用於特定部分W_vac,則如圖7所示,適當抑制試樣W的變形。即,與真空泵54將平台空間SPs減壓之前相比較,試樣W的表面WSu的平面度變高(即,試樣W的表面WSu接近平面)。
另一方面,真空泵54具有與真空泵51同等程度的排氣能力,故而真空泵54的排氣能力高於真空泵53的排氣能力。因此,於真空泵54將平台空間SPs減壓的情形時,與真空泵54不將平台空間SPs減壓的情形(即,真空泵53將平台空間SPs減壓)的情形相比較,將試樣W向平台空間SPs抽吸的負壓相對變大。因此,試樣W被更強烈地按壓於平台22。即便於該情形時,試樣W的背面WSl由側壁構件222的上表面222Su及多個支持構件223的上表面223Su支持的情況亦不改變。因此,即便由於真空泵54將平台空間SPs減壓而將試樣W向平台空間SPs抽吸的負壓相對變大,亦幾乎或完全不會發生因該相對變大的負壓導致試樣W變形的情況。即,即便於真空泵54將平台空間SPs減壓的情形時,亦與真空泵53將平台空間SPs減壓的情形同樣地,平台22可使用將試樣W向平台空間SPs抽吸的負壓而適當地保持試樣W。
於束照射裝置1與試樣W之間未形成有局部的真空區域VSP的情形時,不存在因形成真空區域VSP而導致試樣W變形的可能性。因此,掃描式電子顯微鏡SEM可於在束照射裝置1與試樣W之間未形成有局部的真空區域VSP的期間的至少一部分中,不進行變形抑制動作。另一方面,掃描式電子顯微鏡SEM於在束照射裝置1與試樣W之間形成有局部的真空區域VSP的期間中,進行變形抑制動作。然而,掃描式電子顯微鏡SEM亦可於在束照射裝置1與試樣W之間形成有局部的真空區域VSP的期間的至少一部分中,不進行變形抑制動作。例如,於在束照射裝置1與試樣W之間形成有局部的真空區域VSP的狀況下容許試樣W的變形的情形時,掃描式電子顯微鏡SEM可不進行變形抑制動作。
再者,所述說明中,使用具有與用以形成真空區域VSP的真空泵51同等程度的排氣能力的真空泵54,將平台空間SPs減壓。然而,亦可使用具有較真空泵51更高的排氣能力的真空泵54將平台空間SPs減壓。即,真空泵54進行減壓的平台空間SPs的壓力可低於真空泵51進行減壓的束通過空間SPb3的壓力(即,真空區域VSP的壓力)。於該情形時,對於試樣W(尤其是特定部分W_vac),將特定部分W_vac按壓於平台22的力發揮作用。即便於該情形時,試樣W的背面WSl由側壁構件222的上表面222Su及多個支持構件223的上表面223Su支持的情況亦不改變。因此,即便真空泵54具有較真空泵51更高的排氣能力,亦幾乎或完全不會發生由此引起試樣W變形的情況。
或者,亦可使用具有較真空泵51更低的排氣能力的真空泵54將平台空間SPs減壓。即,真空泵54進行減壓的平台空間SPs的壓力可高於真空泵51進行減壓的束通過空間SPb3的壓力(即,真空區域VSP的壓力)。然而,於該情形時,以真空泵54將平台空間SPs減壓的情形時的平台空間SPs的壓力低於真空泵53將平台空間SPs減壓的情形時的平台空間SPs的壓力的方式,來設定真空泵53及真空泵54的排氣能力。例如,真空泵54亦可具有較真空泵53更高的排氣能力。若如此設定真空泵53及真空泵54的排氣能力,則與真空泵54將平台空間SPs減壓之前相比較(即,與真空泵53將平台空間SPs減壓的情形相比較),平台空間SPs的真空度接近束通過空間SPb3的真空度。即,平台空間SPs的壓力接近真空區域VSP的壓力。換言之,平台空間SPs的壓力與真空區域VSP的壓力的差量(即,對試樣W的背面WSl的壓力與對試樣W的表面WSu的壓力的差量)變小。因此,作用於特定部分W_vac的力F_vac變小。即,較於真空泵54將平台空間SPs減壓之前作用於特定部分W_vac的力F_vac更小的力F_vac作用於特定部分W_vac。若作用於特定部分W_vac的力F_vac變小,則試樣W的變形程度變小。即,可於某種程度上抑制試樣W的變形。因此,只要真空泵54以下述程度具有排氣能力則可抑制試樣W的變形:與真空泵53將平台空間SPs減壓的情形相比較,可減小平台空間SPs的壓力與真空區域VSP的壓力的差量(即,對試樣W的背面WSl的壓力與對試樣W的表面WSu的壓力的差量)。
所述說明中,使用具有與用以形成真空區域VSP的真空泵51同等程度的排氣能力的真空泵54,將平台空間SPs排氣。然而,亦可使用真空泵51將平台空間SPs排氣。即便於該情形時,面向試樣W的背面WSl的平台空間SPs的壓力亦成為與面向試樣W的表面WSu(尤其是真空面部分WSu_vac)的真空區域VSP的壓力同等程度。因此,適當抑制試樣W的變形。再者,於該情形時,泵系統5亦可不具備真空泵54。
於使用真空泵51將平台空間SPs排氣的情形時,真空泵51經由配管117而連結於束通過空間SPb1~束通過空間SPb3,且經由配管2252而連結於平台空間SPs。於該情形時,亦可於配管117中配置有可開閉配管117的開閉構件(例如閥)。亦可除了於配管117中配置有開閉構件以外或取而代之,於配管2252中配置有可開閉配管2252的開閉構件(例如閥)。於在配管117及配管2252兩者中配置有開閉構件的情形時,掃描式電子顯微鏡SEM可將真空泵51的狀態於下述狀態之間切換:(i)第一狀態,將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3及平台空間SPs兩者排氣;(ii)第二狀態,將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3排氣,另一方面不將平台空間SPs排氣;(iii)第三狀態,不將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3排氣,另一方面將平台空間SPs排氣;以及(iv)第四狀態,不將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3及平台空間SPs兩者排氣。然而,即便於未於配管117及配管2252兩者配置有開閉構件的情形時,掃描式電子顯微鏡SEM亦可將真空泵51的狀態於第一狀態與第四狀態之間切換。
於真空泵54將平台空間SPs減壓之前作用於特定部分W_vac的力F_vac主要為由真空區域VSP引起的力F_VSP。於是,若考慮到於真空泵54將平台空間SPs減壓之前作用於特定部分W_vac的力F_vac由於利用真空泵54進行的平台空間SPs的減壓而不作用於特定部分W_vac,則可謂使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作與將由真空區域VSP引起的力F_VSP抵消的動作等價。即,可謂使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作與將可抵消由真空區域VSP引起的力F_vac的力F_cancel作為所述力F_hold2而賦予給試樣W(尤其是至少特定部分W_vac)的動作等價。因此,掃描式電子顯微鏡SEM不限於使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作,亦可藉由進行將因形成真空區域VSP而作用於特定部分W_vac的力F_VSP抵消的任意動作,來抑制試樣W的變形。掃描式電子顯微鏡SEM不限於使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作,亦可藉由進行將可抵消因形成真空區域VSP而作用於特定部分W_vac的力VSP的力F_cancel賦予給試樣W的任意動作,來抑制試樣W變形。再者,將作用於特定部分W_vac的力F_VSP抵消(或將可抵消力F_VSP的力F_cancel賦予給試樣W)的任意動作的一例將於後述的變形例(例如第6變形例)中說明。
可抵消力F_VSP的力F_cancel亦可為根據力F_VSP而規定的力。作為力F_cancel的一例,可列舉與力F_VSP相比較而作用方向相反且大小相同的力。例如,如上文所述,力F_VSP可為以使試樣W於自平台22朝向束照射裝置1的方向(例如,+Z方向)上移位的方式作用的力,故而力F_cancel亦可為以使試樣W於自束照射裝置1朝向平台22的方向(例如,-Z方向)上移位的方式作用且大小與力F_VSP相同的力。然而,力F_cancel不限於根據力F_VSP而規定的力,亦可為可抑制試樣W的變形的任意的力,或亦可為可提高試樣W的表面WSu的平面度(即,使試樣W的表面WSu接近平面)的任意的力。
或者,於在真空泵54將平台空間SPs減壓之前作用於特定部分W_vac的力F_vac因利用真空泵54進行的空間SPs的減壓而變小的情形時,使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作可謂與使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小的動作等價。即,使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作可謂與將可使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小的力F_reduce賦予給試樣W(尤其是至少特定部分W_vac)的動作等價。因此,掃描式電子顯微鏡SEM不限於使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作,亦可藉由進行使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小的任意動作,來抑制試樣W的變形。掃描式電子顯微鏡SEM不限於使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作,亦可藉由進行將可使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小的力F_reduce賦予給試樣W的任意動作,來抑制試樣W的變形。
而且,可使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小的力F_reduce亦可為根據力F_VSP而規定的力。作為力F_reduce的一例,可列舉與力F_VSP相比較而作用方向相反且大小不同的力。例如,如上文所述,力F_VSP為以使試樣W於自平台22朝向束照射裝置1的方向(例如,+Z方向)上移位的方式作用的力,故而力F_reduce可為以使試樣W於自束照射裝置1朝向平台22的方向(例如,-Z方向)上移位的方式作用且較力F_VSP而更小或更大的力。然而,力F_reduce不限於根據力F_VSP而規定的力,亦可為可抑制試樣W的變形的任意的力,或亦可為可提高試樣W的表面WSu的平面度(即,使試樣W的表面WSu接近平面)的任意的力。
(3)變形例
繼而,對掃描式電子顯微鏡SEM的變形例加以說明。
(3-1)第1變形例
首先,對第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa加以說明。第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa與所述掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22a代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMa的其他結構亦可與所述掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖8,一方面對平台22a的結構進行說明。再者,以下對已說明的構成要件標註相同的參照符號而省略其詳細說明。
如圖8所示,平台22a與所述的平台22相比較,於具備側壁構件222a代替側壁構件222的方面不同。側壁構件222a與側壁構件222相比較,於側壁構件222a的上表面222Su位於較支持構件223的上表面223Su更靠下方的方面不同。因此,第1變形例中,平台22a於試樣W的背面WSl與多個支持構件223的上表面223Su接觸,另一方面不與側壁構件222a的上表面222Su接觸的狀態下,保持試樣W。第一變型例中,平台22a亦可謂於試樣W與側壁構件222a的上表面222Su之間形成外緣空間SPg1。再者,該外緣空間SPg1的Z軸方向的尺寸、換言之自試樣W的下表面WSl至側壁構件222a的上表面222Su為止的沿Z軸方向的距離亦可為1 μm以上且10 μm以下。再者,亦可於側壁構件222a的上表面222Su,設置可與試樣W的下表面WSl接觸的銷狀或圓錐狀或者棱錐狀的支持構件。該支持構件可於側壁構件222a的上表面222Su上沿周向設有多個。再者,此種支持構件亦可為側壁構件222a的上表面222Su上的沿周向延伸的環狀。該環狀的支持構件亦可不與試樣W的背面接觸。平台22a的其他結構亦可與所述的平台22的其他結構相同。
即便為具備此種平台22a的第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。此外,第1變形例中,試樣W不與側壁構件222a的上表面222Su接觸,故而即便於側壁構件222a的上表面222Su附著有不需要物質(例如塵粒、塵埃及灰塵等的至少一種)的情形時,亦可防止由該不需要物質的影響所致的試樣W的應變(即,變形)。
(3-2)第2變形例
所述第1變形例的平台22a如所述圖8所示,於在試樣W與側壁構件222a的上表面222Su之間存在外緣空間SPg1的狀態下保持試樣W。該外緣空間SPg1與平台空間SPs連通,故而由真空泵54進行排氣(即,減壓)。另一方面,該外緣空間SPg1與平台空間SPs的外部的大氣壓空間亦連通。因此,氣體容易自大氣壓空間流入至外緣空間SPg1。其結果,外緣空間SPg1的壓力有高於平台空間SPs的壓力的可能性。因此,如圖9(a)所示,有以將試樣W中與側壁構件222a的上表面222Su相向的外緣部分W_edge按壓於平台22a的方式作用的力F_hold2小於以將試樣W中外緣部分W_edge以外的部分按壓於平台22a的方式作用的力F_hold2的可能性。即,有平台22a保持外緣部分W_edge的力F_hold2小於平台22a保持試樣W中外緣部分W_edge以外的部分的力F_hold2的可能性。
此處,如圖9(b)所示,若形成面向試樣W中的外緣部分W_edge的局部的真空區域VSP,則對於外緣部分W_edge,因形成真空區域VSP而以使外緣部分W_edge自平台22離開的方式作用的力F_VSP發揮作用。於該情形時,如上文所述,外緣部分W_edge的下方的外緣空間SPg1的壓力相對較低。因此,儘管藉由真空泵54經由平台空間SPs將外緣空間SPg1減壓,亦有作用於外緣部分W_edge的力F_hold2無法抵消力F_VSP的可能性。其結果,儘管真空泵54經由平台空間SPs將外緣空間SPg1減壓,亦有對於外緣部分W_edge,以使外緣部分W_edge自平台22離開的方式作用的力F_vac(即,相對較大的力F_VSP與相對較小的力F_hold2合計的力)持續發揮作用的可能性。換言之,平台22a保持外緣部分W_edge的力F_hold2相對較弱,故而儘管真空泵54經由平台空間SPs將外緣空間SPg1減壓,亦有對於外緣部分W_edge,以使外緣部分W_edge自平台22離開的方式作用的力F_vac持續發揮作用的可能性。其結果,如圖9(b)所示,有試樣W的外緣部分W_edge自平台22離開的可能性。因此,有試樣W變形的可能性。
因此,以下對可抑制如上所述的由外緣部分W_edge離開平台22所引起的試樣W的變形的第2變形例的掃描式電子顯微鏡SEMb繼續進行說明。第2變形例的掃描式電子顯微鏡SEMb與所述的掃描式電子顯微鏡SEMa相比較,於具備平台22b代替平台22a的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMb的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMa的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖10,一方面對平台22b的結構進行說明。
如圖10所示,平台22b與平台22a相比較,於在側壁構件222a的上表面222Su形成有排氣口2243b的方面不同。平台22b的其他結構亦可與所述平台22a的其他結構相同。
排氣口2243b形成於側壁構件222a的上表面222Su中與試樣W的背面WSl相向的部分。此時,排氣口2243b亦可形成於側壁構件222a的上表面222Su中與試樣W的背面WSl相向的部分的最外周。排氣口2243b亦可於側壁構件222a的上表面222Su中,以排氣口2243b連續地分佈的方式以環狀的分佈圖案形成。排氣口2243b亦可於側壁構件222a的上表面222Su中,以按規則的(或隨機的)排列圖案排列的方式形成有多個。然而,排氣口2243b亦可按任意的排列圖案或分佈圖案而形成。再者,排氣孔2243b亦可為於側壁構件222a的上表面222Su中均一地分佈的規則的排列圖案,亦可為於側壁構件222a的上表面222Su中,於側壁構件222a所包圍的區域中以該區域的中心(重心)為中心的圓周上等間隔或不等間隔地分佈的排列圖案。另外,排氣孔2243b亦可為沿著以所述區域的中心(重心)為中心且半徑互不相同的多個圓周而分別等間隔或不等間隔地分佈的排列圖案。
對於排氣口2243b,經由配管2253b而連結有真空泵54。真空泵54將外緣空間SPg1排氣而可減壓。即,第2變形例中,外緣空間SPg1藉由真空泵54,除了經由平台空間SPs間接減壓以外或取而代之,不經由平台空間SPs而直接減壓。因此,與僅經由平台空間SPs將外緣空間SPg1間接減壓的情形相比較,外緣空間SPg1的壓力高於平台空間SPs的壓力的可能性變小。因此,平台22a保持試樣W的外緣部分W_edge的力F_hold2小於平台22a保持試樣W中外緣部分W_edge以外的部分的力F_hold2的可能性變小。其結果,於試樣W的外緣部分W_edge,力F_VSP與力F_hold2相抵消的可能性相對變大。即,即便於試樣W的外緣部分W_edge形成有局部的真空區域VSP,以使外緣部分W_edge自平台22離開的方式作用的力F_vac持續作用於外緣部分W_edge的可能性亦變小。因此,如圖10所示,試樣W的外緣部分W_edge自平台22離開的可能性變小。因此,試樣W變形的可能性變小。即,適當抑制試樣W的變形。
典型而言,外緣空間SPg1及平台空間SPs藉由相同的真空泵54進行減壓,故而外緣空間SPg1的壓力成為與平台空間SPs的壓力同等。因此,平台22a保持試樣W的外緣部分W_edge的力F_hold2成為與平台22a保持試樣W中外緣部分W_edge以外的部分的力F_hold2同等。其結果,即便於試樣W的外緣部分W_edge形成有局部的真空區域VSP,以使外緣部分W_edge自平台22離開的方式作用的力F_vac亦不作用於外緣部分W_edge。因此,如圖10所示,試樣W的外緣部分W_edge不會自平台22離開。即,試樣W的外緣部分W_edge由平台22持續保持。因此,試樣W不會變形。即,適當抑制試樣W的變形。
再者,因形成真空區域VSP而使外緣部分W_edge自平台22離開的是於外緣部分W_edge形成有局部的真空區域VSP的情形(即,來自真空區域VSP的負壓(即,吸引力)作用於外緣部分W_edge的情形)。因此,掃描式電子顯微鏡SEMb於在外緣部分W_edge形成有局部的真空區域VSP的期間的至少一部分,使用真空泵54經由排氣口2243b及排氣管2253b將外緣空間SPg1減壓。另一方面,於在外緣部分W_edge未形成有局部的真空區域VSP的情形時,因形成真空區域VSP而使外緣部分W_edge自平台22離開的可能性相對較低。因此,掃描式電子顯微鏡SEMb亦可於在外緣部分W_edge未形成有局部的真空區域VSP的期間的至少一部分中,不使用真空泵54經由排氣口2243b及排氣管2253b將外緣空間SPg1減壓。於該情形時,亦可於配管2253b中配置可開閉配管2253b的開閉構件(例如閥)。然而,掃描式電子顯微鏡SEMb亦可於在外緣部分W_edge未形成有局部的真空區域VSP的期間的至少一部分中,亦使用真空泵54經由排氣口2243b及排氣管2253b將外緣空間SPg1減壓。再者,亦可將用以將外緣區間SPg1減壓的真空泵設為與將平台空間SPs減壓的真空泵54不同的真空泵。
(3-3)第3變形例
繼而,對第3變形例的掃描式電子顯微鏡SEMc進行說明。第3變形例的掃描式電子顯微鏡SEMc與所述的掃描式電子顯微鏡SEMb相比較,於具備平台22c代替平台22b的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMc的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMb的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖11,一方面對平台22c的結構進行說明。
如圖11所示,平台22c與平台22b相比較,於具備引導構件224c的方面不同。平台22c的其他結構亦可與所述的平台22b的其他結構相同。
引導構件224c形成於側壁構件222a的上表面222Su中不與試樣W的背面WSl相向的部分。引導構件224c形成於較排氣口2243b更靠外側。引導構件224c形成於較平台22c所保持的試樣W更靠外側。引導構件224c的上表面224Su亦可為平面。引導構件224c的上表面224Su亦可位於與平台22c所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。即,引導構件224c的上表面224Su亦可位於與平台22c所保持的試樣W的表面WSu相同的平面。引導構件224c的側面(例如內側面)的一部分與試樣W的側面(例如外側面)相向。此時,引導構件224c的側面與試樣W的側面不接觸。即,於引導構件224c的側面與試樣W的側面之間確保有空隙。
即便為具備此種平台22c的第3變形例的掃描式電子顯微鏡SEMc,亦可享有與所述掃描式電子顯微鏡SEMb可享有的效果同樣的效果。此外,第3變形例的掃描式電子顯微鏡SEMc具備形成於側壁構件222a的上表面222Su的引導構件224c,故而可於試樣W的外緣部分W_edge適當形成真空區域VSP。具體而言,於假設不存在引導構件224c的情形時,於在試樣W的外緣部分W_edge形成真空區域VSP的狀況下,有真空區域VSP的一部分形成於位於試樣W的外側的側壁構件222a的上表面222Su與束照射裝置1之間,而非試樣W與束照射裝置1之間的可能性。側壁構件222a的上表面222Su與束照射裝置1之間的間隔大於試樣W與束照射裝置1之間的間隔D。因此,於真空區域VSP的一部分形成於側壁構件222a的上表面222Su與束照射裝置1之間的情形時,與真空區域VSP整體形成於試樣W與束照射裝置1之間的情形相比較,難以維持真空區域VSP。另一方面,於存在引導構件224c的情形時,於在試樣W的外緣部分W_edge形成真空區域VSP的狀況下,有真空區域VSP的一部分形成於位於試樣W的外側的引導構件224c的上表面224Su與束照射裝置1之間,而非試樣W與束照射裝置1之間的可能性。引導構件224c的上表面224Su與束照射裝置1之間的間隔、和試樣W與束照射裝置1之間的間隔D相同。因此,即便真空區域VSP的一部分形成於引導構件224a的上表面224Su與束照射裝置1之間的情形時,亦與真空區域VSP整體形成於試樣W與束照射裝置1之間的情形同樣地,可適當維持真空區域VSP。如此,第3變形例中,於試樣W的外緣部分W_edge可適當形成真空區域VSP。
再者,引導構件224c的上表面224Su亦可不位於與平台22c所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。即,引導構件224c的上表面224Su亦可不位於與平台22c所保持的試樣W的表面WSu相同的平面。例如,引導構件224c的上表面224Su亦可位於較平台22c所保持的試樣W的表面WSu更靠上方。引導構件224c的上表面224Su亦可位於較平台22c所保持的試樣W的表面WSu更靠下方。引導構件224c的側面與試樣W的側面亦可接觸。再者,引導構件224c的上表面224Su亦可相對於試樣W的表面WSu而傾斜。此時,試樣W的最外緣的表面WSu的高度、與傾斜的引導構件224c的上表面224Su的最內緣的高度亦可為相同高度。另外,引導構件224c的上表面224Su的寬度(XY平面中的尺寸)亦可為局部的真空區域VSP的XY方向上的尺寸的1/2以上。引導構件224c的上表面224Su的寬度(XY平面中的尺寸)亦可為真空形成構件121的射出面121LS的XY方向上的大小的1/2以上、或自束射出口1232的中心至射出面121LS的最外周位置為止的距離以上。另外,引導構件224c的上表面224Su亦可為曲面。
引導構件224c亦可與側壁構件222a一體化。或者,引導構件224c亦可不與側壁構件222a一體化。例如,引導構件224c亦可為自側壁構件222a可裝卸的構件。
(3-4)第4變形例
繼而,對第4變形例的掃描式電子顯微鏡SEMd進行說明。第4變形例的掃描式電子顯微鏡SEMd與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22d代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMd的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖12,一方面對平台22d的結構進行說明。
如圖12所示,平台22d與平台22相比較,於具備側壁構件222d代替側壁構件222的方面不同。側壁構件222d的上表面222Su位於較多個支持構件223的上表面223Su更靠上方。側壁構件222d形成於較平台22所保持的試樣W更靠外側。因此,第4變形例中,平台22d於試樣W的背面WSl與多個支持構件223的上表面223Su接觸,另一方面不與側壁構件222d的上表面222Su接觸(尤其是側壁構件222d位於試樣W的外側)的狀態下,保持試樣W。側壁構件222d的其他結構亦可與所述的側壁構件222的其他結構相同。
側壁構件222d的上表面222Su亦可為平面。側壁構件222d的上表面222Su亦可位於與平台22d所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。即,側壁構件222d的上表面222Su亦可位於與平台22d所保持的試樣W的表面WSu相同的平面。於該情形時,側壁構件222d亦可作為第3變形例的引導構件224c發揮功能。即,側壁構件222d可成為有助於在試樣W的外緣部分W_edge適當形成真空區域VSP的構件。然而,側壁構件222d的上表面222Su亦可不位於與平台22d所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。即,側壁構件222d的上表面222Su亦可不位於與平台22d所保持的試樣W的表面WSu相同的平面。
側壁構件222d的側面(尤其是面向平台空間SPs的側面,例如內側面,以下相同)222Ss的一部分與試樣W的側面(例如外側面)相向。側壁構件222d的側面222Ss與試樣W的側面不接觸。即,於側壁構件222d的側面222Ss與試樣W的側面之間確保有空隙。於該情形時,平台空間SPs中經由空隙而與平台空間SPs的外部的大氣壓空間連通的外緣空間SPg2與所述的第2變形例或第3變形例中的外緣空間SPg1同樣地,氣體容易自大氣壓空間流入。其結果,外緣空間SPg2的壓力有高於平台空間SPs中外緣空間SPg2以外的部分的壓力的可能性。因此,對於第4變形例的平台22d,亦與第1變形例的平台22a同樣地,有試樣W中面向外緣空間SPg2的外緣部分W_edge'自平台22離開,結果試樣W變形的可能性。
因此,第4變形例中,亦與第2變形例同樣地,為了抑制試樣W的變形,於側壁構件222d形成有排氣口2244d。然而,第4變形例中,側壁構件222d的上表面222Su不面向外緣空間SPg2,故而於側壁構件222d中面向外緣空間SPg2的面(具體而言側面222Ss)形成有排氣口2244d。排氣口2244d亦可於側壁構件222d的側面222Ss中,以排氣口2244d連續地分佈的方式以環狀的分佈圖案形成。排氣口2244d亦可於側壁構件222d的側面222Ss中,以按規則的(或隨機的)排列圖案排列的方式形成有多個。然而,排氣口2244d亦可按任意的排列圖案或分佈圖案而形成。
對於排氣口2244d,經由配管2254d而連結有真空泵54。真空泵54將外緣空間SPg2排氣而可減壓。即,第4變形例中,外緣空間SPg2藉由真空泵54,除了經由距離外緣空間SPg2相對較遠的排氣口2242進行減壓以外或取而代之,經由與外緣空間SPg2相對接近的排氣口2244d進行減壓。因此,第4變形例中,與第2變形例同樣地,試樣W的外緣部分W_edge'自平台22d離開的可能性變小。因此,試樣W變形的可能性變小。即,適當抑制試樣W的變形。
再者,所述說明中,排氣口2244d形成於側壁構件222d。然而,排氣口2244d亦可形成於側壁構件222d以外的構件。排氣口2244d亦可形成於側壁構件222d以外的、面向外緣空間SPg2的構件。排氣口2244d亦可形成於側壁構件222d以外的構件中面向外緣空間SPg2的面。若以圖12所示的例子而言,則排氣口2244d亦可形成於底構件221的上表面221Su中面向外緣空間SPg2的部分。排氣口2244d亦可形成於多個支持構件223中面向外緣空間SPg2的至少一個支持構件223。於所述的第2變形例~第3變形例中亦同樣地,排氣口2243b亦可形成於側壁構件222b以外的構件。排氣口2243b亦可形成於側壁構件222b以外的、面向外緣空間SPg1的構件。排氣口2243b亦可形成於側壁構件222b以外的構件中面向外緣空間SPg1的面。再者,側壁構件222d的上表面222Su亦可相對於平台22d所保持的試樣W的表面WSu而傾斜。此時,試樣W的最外緣的表面WSu的高度、與傾斜的上表面222Su的最內緣的高度亦可為相同高度。另外,側壁構件222d的上表面222Su的寬度(XY平面中的尺寸)亦可為局部的真空區域VSP的XY方向上的尺寸的1/2以上。側壁構件222d的上表面222Su的寬度(XY平面上的尺寸)亦可為真空形成構件121的射出面121LS的XY方向上的大小的1/2以上、或自束射出口1232的中心至射出面121LS的最外周位置為止的距離以上。另外,側壁構件222d的上表面222Su亦可為曲面。
(3-5)第5變形例
繼而,對第5變形例的掃描式電子顯微鏡SEMe加以說明。第5變形例的掃描式電子顯微鏡SEMe與所述的第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa相比較,於具備平台22e代替平台22a的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMe的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMa的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖13,一方面對平台22e的結構進行說明。
如圖13所示,平台22e與所述的平台22a相比較,於具備溫度調整裝置2291e及溫度計測裝置2292e的方面不同。平台22e的其他結構亦可與所述的平台22a的其他結構相同。
溫度調整裝置2291e配置於側壁構件222a。然而,溫度調整裝置2291e亦可配置於側壁構件222a以外的構件(例如底構件221)。溫度調整裝置2291e以沿側壁構件222a的上表面222Su連續地分佈的方式以環狀的分佈圖案而配置。然而,溫度調整裝置2291e亦可按任意的排列圖案或分佈圖案而配置。例如,溫度調整裝置2291e亦能以沿著側壁構件222a的上表面222Su按規則的(或隨機的)排列圖案排列的方式配置有多個。溫度調整裝置2291e嵌埋於側壁構件222a的內部,但亦可配置於側壁構件222a的表面(例如上表面222Su)。而且,溫度計測裝置2292e亦可按與溫度調整裝置2291e同樣的配置態樣來配置。
溫度調整裝置2291e調整側壁構件222a的周邊空間的溫度。具體而言,溫度調整裝置2291e調整外緣空間SPg1的至少一部分的溫度。溫度調整裝置2291e將外緣空間SPg1的至少一部分加熱而調整外緣空間SPg1的至少一部分的溫度。於該情形時,溫度調整裝置2291e例如具備加熱器。
此種藉由將外緣空間SPg1的至少一部分加熱而進行的溫度調整是為了使試樣W的溫度均勻而進行。具體而言,如上文所述,氣體容易自大氣壓空間流入至外緣空間SPg1。其結果,有自大氣壓空間流入至外緣空間SPg1的氣體的溫度因隔熱膨脹而降低的可能性。若流入至外緣空間SPg1的氣體的溫度降低,則有面向外緣空間SPg1的外緣部分W_edge的溫度亦降低的可能性。其結果,有試樣W的外緣部分W_edge的溫度低於試樣W的外緣部分W_edge以外的部分的溫度的可能性。於該情形時,有試樣W發生熱變形的可能性。因此,第5變形例中,溫度調整裝置2291e調整外緣空間SPg1的至少一部分的溫度,使試樣W的溫度均勻。其結果,抑制試樣W的熱變形。
溫度計測裝置2292e可計測試樣W的溫度。因此,溫度調整裝置2291e基於溫度計測裝置2292e的計測結果,調整外緣空間SPg1的至少一部分的溫度,以使試樣W的溫度變得均勻。
即便為具備此種平台22e的第5變形例的掃描式電子顯微鏡SEMe,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEMa可享有的效果同樣的效果。此外,第5變形例的掃描式電子顯微鏡SEMe可適當抑制試樣W的熱變形。
再者,若考慮到溫度調整裝置2291e調整外緣空間SPg1的溫度的目的為使試樣W的溫度均勻(即,調整試樣W的溫度),則溫度調整裝置2291e亦可除了外緣空間SPg1以外或取而代之,調整試樣W的至少一部分(尤其是外緣部分W_edge)的溫度。於該情形時,溫度調整裝置2291e可配置於可與試樣W的至少一部分(尤其是外緣部分W_edge)接觸的位置。再者,亦可將一個以上的溫度調整裝置2291e配置於例如底構件221,降低由局部真空區域VSP引起的試樣W的局部溫度變動。
(3-6)第6變形例
繼而,對第6變形例的掃描式電子顯微鏡SEMf進行說明。第6變形例的掃描式電子顯微鏡SEMf與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22f代替平台22的方面相同。掃描式電子顯微鏡SEMf的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖14,一方面對平台22f的結構進行說明。
如圖14所示,平台22f與平台22相比較,於具備靜電吸盤225f的方面不同。靜電吸盤225f具備至少一個電極。靜電吸盤225f於控制裝置4的控制下,可產生靜電力(即,庫倫力)F_elec。靜電吸盤225f可產生作用於試樣W的靜電力F_elec。靜電吸盤225f可產生以將試樣W(例如試樣W的背面WSl)向靜電吸盤225f吸引(其結果,向平台22f吸引)的方式作用於試樣W的靜電力F_elec。即,靜電吸盤225f可產生於自試樣W朝向平台22f的方向上作用的靜電力F_elec。靜電吸盤225f於XY平面內,可產生均等地作用於試樣W的靜電力F_elec。平台22f將靜電吸盤225f產生的靜電力F_elec用作為用以保持試樣W的力。因此,第6變形例中,亦可不於平台22f中為了將平台空間SPs減壓來保持試樣W而形成所述的平台22所具備的排氣口2241。進而,亦可不於平台22f配置配管2251。進而,泵系統5亦可不具備真空泵53。然而,平台22f亦可除了靜電吸盤225f產生的靜電力F_elec以外,還將由將平台空間SPs減壓而產生的負壓所致的力F_hold1用作為用以保持試樣W的力。於該情形時,亦可於平台22f形成有排氣口2241,亦可於平台22f配置有配管2251,泵系統5亦可具備真空泵53。
此外,第6變形例中,掃描式電子顯微鏡SEMf於控制裝置4的控制下,使用靜電吸盤225f產生的靜電力F_elec來抑制試樣W的變形。即,平台22f將靜電吸盤225f所產生的靜電力F_elec用作為用以抑制試樣W的變形的力。因此,第6變形例中,亦可不於平台22f中為了將平台空間SPs減壓來抑制試樣W的變形而形成所述的平台22所具備的排氣口2242。進而,亦可不於平台22f配置配管2252。進而,泵系統5亦可不具備真空泵54。然而,平台22f亦可除了靜電吸盤225f所產生的靜電力F_elec以外,將平台空間SPs減壓而抑制試樣W的變形。於該情形時,亦可於平台22f形成有排氣口2242,亦可不於平台22f配置配管2252,泵系統5亦可具備真空泵54。
控制裝置4根據由真空區域VSP所引起的力F_VSP(即,以使特定部分W_vac自平台22離開的方式作用於特定部分W_vac的力),控制靜電吸盤225f產生的靜電力F_elec。
例如,控制裝置4亦可為了抑制試樣W的變形,以將於靜電吸盤225f賦予靜電力F_elec之前作用於特定部分W_vac的力(即,力F_VSP)抵消的方式,控制靜電吸盤225f產生的靜電力F_elec。於該情形時,控制裝置4亦可根據力F_VSP來控制靜電力F_elec,以藉由靜電力F_elec將力F_VSP抵消(即,靜電力F_elec與力F_VSP合計的力F_vac成為零)。換言之,控制裝置4亦可根據力F_VSP來控制靜電力F_elec,以使可抵消力F_VSP的靜電力F_elec作用於(即,被賦予給)試樣W。於該情形時,控制裝置4亦可控制靜電力F_elec,以使與力F_VSP相比較而作用方向相反且大小相同的靜電力F_elec作用於試樣W。即,控制裝置4亦可控制靜電力F_elec以使下述靜電力F_elec作用於試樣W,該靜電力F_elec以使試樣W於自束照射裝置1朝向平台22f的方向(例如,-Z方向)上移位的方式作用且大小與力F_VSP相同。若如此藉由靜電吸盤225f將靜電力F_elec賦予給試樣W,則對特定部分W_vac賦予由真空區域VSP引起的力F_VSP及靜電吸盤225f所產生的靜電力F_elec兩者。因此,於靜電吸盤225f賦予靜電力F_elec之前作用於特定部分W_vac的力F_vac於靜電吸盤225f賦予靜電力F_elec後,不作用於特定部分W_vac。因此,特定部分W_vac不會自平台22f離開。其結果,適當抑制試樣W的變形。再者,滿足此種條件的靜電力F_elec成為可將由真空區域VSP引起的力F_VSP抵消的所述力F_cancel的一具體例。
或者,例如控制裝置4亦可為了抑制試樣W的變形,以作用於特定部分W_vac的力F_vac變小的方式,來控制靜電吸盤225f產生的靜電力F_elec。於該情形時,控制裝置4亦可控制靜電力F_elec,以使與力F_VSP相比較而作用方向相反且大小不同的靜電力F_elec作用於試樣W。即,控制裝置4亦可控制靜電力F_elec,以使下述靜電力F_elec作用於試樣W,該靜電力F_elec以使試樣W於自束照射裝置1朝向平台22的方向(例如,-Z方向)上移位的方式作用且大小與力F_VSP不同。若藉由靜電吸盤225f將此種靜電力F_elec賦予給試樣W,則對特定部分W_vac賦予由真空區域VSP引起的力F_VSP及靜電吸盤225f所產生的靜電力F_elec兩者。因此,與於靜電吸盤225f賦予靜電力F_elec之前作用於特定部分W_vac的力F_vac(即,力F_VSP)相比較,於靜電吸盤225f賦予靜電力F_elec後,作用於特定部分W_vac的力F_vac(即,力F_VSP與力F_elec合計的力)變小。因此,特定部分W_vac不易自平台22f離開。或者,即便假設特定部分W_vac自平台22f離開,其離開量(即,特定部分W_vac與平台22f之間的間隔)亦小。其結果,若至少與靜電吸盤225f不賦予靜電力F_elec的情形相比較,則適當抑制試樣W的變形。即,相應地抑制試樣W的變形。再者,滿足此種條件的靜電力F_elec成為可使作用於特定部分W_vac的力F_vac減小的所述力F_reduce的一具體例。
即便為具備此種平台22f的第6變形例的掃描式電子顯微鏡SEMf,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。
再者,靜電吸盤225f亦能以與試樣W的下表面WSl接觸的方式設置。另外,靜電吸盤225f亦可設於平台22的支持構件223的與試樣W的下表面WSl接觸的部位。
再者,於所述的第2變形例~第4變形例中,亦可使用靜電吸盤產生的靜電力,抑制因試樣W的外緣部分W_edge自平台22a或平台22b離開所引起的試樣W的變形。例如,於所述的第2變形例及第3變形例各自中,平台22b亦可除了用以將空間SPg減壓的排氣口2243b以外或取而代之而具備靜電吸盤,該靜電吸盤可產生以將試樣W的外緣部分W_edge向平台22a(尤其是側壁構件222a的上表面222Su)吸引的方式作用於外緣部分W_edge的靜電力。所述的第4變形例中,平台22b亦可除了用以將空間SPg2減壓的排氣口2244d以外或取而代之而具備靜電吸盤,該靜電吸盤可產生以將試樣W的外緣部分W_edge'向平台22d吸引(尤其是向下方吸引)的方式作用於外緣部分W_edge'的靜電力。
掃描式電子顯微鏡SEMf亦可使用與靜電力F_elec不同種類的力來抑制試樣W的變形。即,掃描式電子顯微鏡SEMf亦可除了靜電吸盤225f以外或取而代之而具備賦予裝置,該賦予裝置可賦予與靜電力F_elec不同種類的力作為用以抑制試樣W的變形的力。例如,掃描式電子顯微鏡SEMf具備下述移動構件作為賦予裝置的一例,所述移動構件以可附著於試樣W的背面WSl且於附著於背面WSl的狀況下沿Z軸可移動的方式配置於平台22f。於該情形時,掃描式電子顯微鏡SEMf亦可將伴隨該移動構件的移動的力用作為用以抑制試樣W的變形的力。再者,多個支持構件223的至少一個亦可用作移動構件。或者,例如掃描式電子顯微鏡SEMf亦可具備以與試樣W的背面WSl相向的方式配置於平台22f的伯努利吸盤(bernoulli chuck)作為賦予裝置的一例。於該情形時,掃描式電子顯微鏡SEMf亦可將由於自伯努利吸盤噴出的氣體而作用於伯努利吸盤與試樣W的背面WSl之間的力用作為用以抑制試樣W的變形的力。
(3-7)第7變形例
繼而,對第7變形例的掃描式電子顯微鏡SEMg加以說明。第7變形例的掃描式電子顯微鏡SEMg與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22g代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMg的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖15(a)~圖15(b),一方面對平台22g的結構加以說明。
如圖15(a)及圖15(b)所示,平台22g與平台22相比較,於具備隔離壁構件227g的方面不同。隔離壁構件227g為於由側壁構件222所包圍的區域中,以自底構件221向上方(即,+Z側)突出的方式形成的構件。隔離壁構件227g的上表面227Su位於與側壁構件222的上表面222Su及支持構件223的上表面223Su相同的高度。即,隔離壁構件227g的上表面227Su位於與側壁構件222的上表面222Su及支持構件223的上表面223Su相同的平面。因此,平台22g於試樣W的背面WSl與側壁構件222的上表面222Su、多個支持構件223的上表面223Su及隔離壁構件227g的上表面227Su接觸的狀態下,保持試樣W。
隔離壁構件227g為用以將平台空間SPs劃分為由底構件221、側壁構件222及隔離壁構件227g所包圍的N(其中,N為2以上的整數)個分割空間SPsg(具體而言,分割空間SPsg#1~分割空間SPsg#N)的構件。隔離壁構件227g以於俯視時以可將平台空間SPs劃分為N個分割空間SPsg的分佈圖案分佈的方式,形成於底構件221。圖15(a)及圖15(b)表示隔離壁構件227g將平台空間SPs劃分為9個分割空間SPsg#1~分割空間SPsg#9的例子(即,N=9的例子)。
平台22g與平台22相比較,更於形成有與N個分割空間SPsg分別對應的N個排氣口2241g(具體而言,排氣口2241g#1~排氣口2241g#N)的方面不同。對於N個排氣口2241g,分別經由N個配管2251g(具體而言,配管2251g#1~配管2251g#N)而連結有真空泵53。真空泵53經由排氣口2241g#i(其中,i為1以上且N以下的整數)及配管2251g#i將分割空間SPsg#i排氣而可較大氣壓進一步減壓。
平台22g與平台22相比較,更於形成有與N個分割空間SPsg分別對應的N個排氣口2242g(具體而言,排氣口2242g#1~排氣口2242g#N)的方面不同。對於N個排氣口2242g,分別經由N個配管2252g(具體而言,配管2252g#1~配管2252g#N)而連結有真空泵54。真空泵54經由排氣口2242g#i及配管2252g#i將分割空間SPsg#i排氣而可較大氣壓進一步減壓。
於N個配管2251g中,分別配置有可將N個配管2251g分別開閉的N個開閉構件2261g(具體而言,開閉構件2261g#1~開閉構件2261g#N)。開閉構件2261g例如為閥。進而,於N個配管2252g中,分別配置有可將N個配管2252g分別開閉的N個開閉構件2262g(具體而言,開閉構件2262g#1~開閉構件2262g#N)。開閉構件2262g例如為閥。開閉構件2261g#i的狀態於控制裝置4的控制下,於將配管2251g#i阻斷的狀態(即,真空泵53不將分割空間SPsg#i減壓的狀態)、與將配管2251g#i開放的狀態(即,真空泵53將分割空間SPsg#i減壓的狀態)之間可切換。開閉構件2262g#i的狀態於控制裝置4的控制下,於將配管2252g#i阻斷的狀態(即,真空泵54不將分割空間SPsg#i減壓的狀態)、與將配管2252g#i開放的狀態(即,真空泵54將分割空間SPsg#i減壓的狀態)之間可切換。
第7變形例中,控制裝置4控制N個分割空間SPsg各自的氣壓。具體而言,控制裝置4以N個分割空間SPsg中,面向形成有真空區域VSP的(即,由電子束EB照射)的特定部分W_vac的至少一個分割空間SPsg的狀態成為藉由真空泵54而非真空泵53進行減壓的狀態的方式,控制N個開閉構件2261g及N個開閉構件2262g。即,控制裝置4以N個分割空間SPsg中,於中間隔著特定部分W_vac而與真空區域VSP相向的至少一個分割空間SPsg的狀態成為藉由真空泵54而非真空泵53進行減壓的狀態的方式,控制N個開閉構件2261g及N個開閉構件2262g。另一方面,控制裝置4以N個分割空間SPsg中,不面向特定部分W_vac的至少另一個分割空間SPsg(例如,隔著試樣W而與大氣壓空間對抗的分割空間SPsg)的狀態成為藉由真空泵53而非真空泵54進行減壓的狀態的方式,控制N個開閉構件2261g及N個開閉構件2262g。即,第7變形例中,控制裝置4以藉由真空泵54將平台空間SPs的一部分減壓,另一方面藉由真空泵53將平台空間SPs的另一部分減壓的方式,控制N個開閉構件2261g及N個開閉構件2262g。例如,如圖16(a)所示,於分割空間SPsg#2面向特定部分W_vac的情形時,控制裝置4以藉由真空泵54將分割空間SPsg#2減壓,另一方面藉由真空泵53將分割空間SPsg#1及分割空間SPsg#3~分割空間SPsg#9減壓的方式,控制N個開閉構件2261g及N個開閉構件2262g。例如,如圖16(b)所示,於分割空間SPsg#3面向特定部分W_vac的情形時,控制裝置4以藉由真空泵54將分割空間SPsg#3減壓,另一方面藉由真空泵53將分割空間SPsg#1、分割空間SPsg#2及分割空間SPsg#4~分割空間SPsg#9減壓的方式,控制N個開閉構件2261g及N個開閉構件2262g。於該情形時,於真空區域VSP自圖16(a)所示的位置向圖16(b)所示的位置移動的情形(即,試樣W與差動排氣系統12的相對位置自圖16(a)所示的位置關係變化為圖16(b)所示的位置關係的情形)時,分割空間SPsg#2的狀態自藉由真空泵54進行減壓的相對高真空的狀態(即,分割空間SPsg#2的氣壓成為氣壓#21的狀態),向藉由真空泵53進行減壓的相對低真空的狀態(即,分割空間SPsg#2的氣壓成為較氣壓#21更高的氣壓#22的狀態)過渡。另外,分割空間SPsg#3的狀態自藉由真空泵53進行減壓的相對低真空的狀態(即,分割空間SPsg#3的氣壓成為氣壓#31的狀態),向藉由真空泵54進行減壓的相對高真空的狀態(即,分割空間SPsg#3的氣壓成為較氣壓#31更低的氣壓#32的狀態)過渡。再者,圖16(a)及圖16(b)以箭頭的粗細度來表示作用於試樣W的力的大小。具體而言,圖16(a)及圖16(b)以作用於試樣W的力越大則表示該力的箭頭越變粗的方式,表示作用於試樣W的力的大小。
其結果,不面向特定部分W_vac的分割空間SPsg的壓力低於大氣壓。因此,若真空泵53將不面向特定部分W_vac的分割空間SPsg減壓,則對於試樣W中的特定部分W_vac以外的部分,由利用真空泵53進行的減壓所引起的力F_hold1(即,使試樣W向平台空間SPs靠近的力)發揮作用。因此,試樣W由平台22f加以保持。另一方面,面向特定部分W_vac的分割空間SPsg的壓力成為與束通過空間SPb3的壓力(即,真空區域VSP的壓力)同等程度。即,藉由利用真空泵54將面向特定部分W_vac的分割空間SPsg進行排氣,而面向特定部分W_vac的分割空間SPsg的壓力與真空區域VSP的壓力之差小於大氣壓與真空區域VSP的壓力之差。因此,於特定部分W_vac中,由真空區域VSP所引起的力F_VSP與由利用真空泵54進行的減壓所引起的力F_hold2相抵消。即,對於特定部分W_vac,將F_VSP與力F_hold2合計的力即力F_vac不發揮作用。因此,抑制特定部分W_vac的變形。如此,即便為具備此種平台22g的第7變形例的掃描式電子顯微鏡SEMg,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。
此外,第7變形例中,與平台空間SPs總體藉由真空泵54進行減壓的情形相比較,由於平台空間SPs的減壓而以將試樣W向平台空間SPs抽吸的方式作用於試樣W的背面WSl的負壓變小。其原因在於,於第7變形例中,平台空間SPs的一部分藉由真空泵54進行減壓,另一方面,平台空間SPs的另一部分藉由較真空泵54而排氣能力更低的真空泵53進行減壓。因此,抑制因平台空間SPs的減壓所引起的試樣W的變形(尤其是試樣W中特定部分W_vac以外的部分的變形)。此種試樣W中特定部分W_vac以外的部分的變形的抑制於一方面藉由電子束EB的照射來計測試樣W中的特定部分W_vac的狀態,一方面藉由其他種類的計測裝置(例如,後述的光學顯微鏡等計測裝置)來計測試樣W中的特定部分W_vac以外的部分的狀態的情形時,亦會抑制其他種類的計測裝置的計測精度的劣化(參照後述的第14變形例)。
如上所述,伴隨平台22g的移動,試樣W與試樣W的表面WSu的真空區域VSP的相對位置改變。即,伴隨平台22g的移動,試樣W與特定部分W_vac的相對位置改變。換言之,伴隨平台22g的移動,試樣W中的特定部分W_vac的位置改變。因此,控制裝置4根據試樣W中的特定部分W_vac的位置,變更N個分割空間SPsg中的藉由真空泵54進行減壓的至少一個分割空間SPsg。試樣W中的特定部分W_vac的位置依存於試樣W與形成真空區域VSP的差動排氣系統12的相對位置。因此,根據特定部分W_vac的位置來變更N個分割空間SPsg中的藉由真空泵54進行減壓的至少一個分割空間SPsg的動作可看作與下述動作等價:基於和試樣W與差動排氣系統12的相對位置有關的資訊,來變更N個分割空間SPsg中的藉由真空泵54進行減壓的至少一個分割空間SPsg。其結果,即便於試樣W中的特定部分W_vac的位置改變的情形時,掃描式電子顯微鏡SEMg亦可藉由平台22g適當保持試樣W,並且抑制由形成真空區域VSP所引起的試樣W的變形。再者,控制裝置4亦可根據試樣W中的與特定部分W_vac的位置不同的資訊,來變更N個分割空間SPsg中的藉由真空泵54進行減壓的至少一個分割空間SPsg。另外,經真空泵54進行了減壓的分割區間SPsg亦可回到原本的壓力,另外亦可保持經減壓的狀態。
再者,如上文所述,使用真空泵54將平台空間SPs減壓的動作與將可抵消力F_VSP的力F_cancel或可使力F_vac減小的力F_reduce賦予給試樣W的動作等價。於是,變更N個分割空間SPsg中的藉由真空泵54進行減壓的至少一個分割空間SPsg的動作與變更被賦予力F_cancel或力F_reduce的位置的動作等價。
(3-8)第8變形例
繼而,對第8變形例的掃描式電子顯微鏡SEMh加以說明。第8變形例的掃描式電子顯微鏡SEMh與所述的第7變形例的掃描式電子顯微鏡SEMg相比較,於具備平台22h代替平台22g的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMh的其他結構可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMg的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖17,一方面對平台22h的結構進行說明。
如圖17所示,平台22h與平台22g相比較,於形成有與N個分割空間SPsg分別對應的N個供氣口2249h(具體而言,排氣口2249h#1~排氣口2249h#N)的方面不同。供氣口2249h#i形成於面向所對應的分割空間SPsg#i的位置。圖17所示的例子中,各供氣口2249h形成於底構件221。對於N個供氣口2249h,分別經由N個配管2259h(具體而言,配管2259h#1~配管2259h#N)而連結有氣體供給裝置55h。氣體供給裝置55h經由供氣口2249h#i及配管2259h#i對分割空間SPsg#i供給氣體而可加壓。
於N個配管2259h中,分別配置有可分別開閉N個配管2259h的N個開閉構件2269h(具體而言,開閉構件2269h#1~開閉構件2269h#N)。開閉構件2269h例如為閥。開閉構件2269h#i的狀態於控制裝置4的控制下,於將配管2259h#i阻斷的狀態(即,氣體供給裝置55h不向分割空間SPsg#i供給氣體的狀態)、與將配管2259h#i開放的狀態(即,氣體供給裝置55h向分割空間SPsg#i供給氣體的狀態)之間可切換。
第8變形例中,控制裝置4以如下方式控制開閉構件2269h#i:於分割空間SPsg#i的狀態應自藉由真空泵54進行減壓的高真空狀態向藉由真空泵53進行減壓的低真空狀態切換的時序,氣體供給裝置55h對分割空間SPsg#i供給氣體。即,控制裝置4以如下方式控制開閉構件2269h#i:於分割空間SPsg#i的狀態應自真空度相對較高的高真空狀態向真空度相對較低的低真空狀態切換的時序,氣體供給裝置55h對分割空間SPsg#i供給氣體。其結果,與在該時序氣體供給裝置55h不對分割空間SPsg#i供給氣體的情形相比較,分割空間SPsg#i的狀態自高真空狀態向低真空狀態切換所需要的時間變短。即,第8變形例的掃描式電子顯微鏡SEMh可享有與所述的第7變形例的掃描式電子顯微鏡SEMg可享有的效果同樣的效果,而且亦可縮短分割空間SPsg#i的狀態自高真空狀態向低真空狀態切換所需要的時間。
若考慮此種技術效果,則氣體供給裝置55h只要將可促進分割空間SPsg#i的狀態自高真空狀態向低真空狀態切換的程度的流量的氣體供給於分割空間SPsg#i即可。即,吸氣裝置55h亦可不將分割空間SPsg#i回到大氣壓空間那般的流量的氣體供給於分割空間SPsg#i。再者,經真空泵54進行了減壓的分割區間SPsg亦可保持經減壓的狀態。
再者,於未將平台空間SPs分割為N個分割空間SPsg的平台22等中,亦可形成有至少一個供氣口2249h。於該情形時,控制裝置4亦可控制將氣體供給裝置55h與平台空間SPs連結的配管2259h中配置的開閉構件2269h,以於平台空間SPs的狀態應自藉由真空泵54進行減壓的高真空狀態向藉由真空泵53進行減壓的低真空狀態切換的時序,氣體供給裝置55h對平台空間SPs供給氣體。於該情形時,平台空間SPs的狀態自高真空狀態向低真空狀態切換所需要的時間亦變短。
另外,控制裝置4亦可以如下方式控制控制開閉構件2269h#i:於與分割空間SPsg#i的狀態應自高真空狀態向低真空狀態切換的時序不同的時序,氣體供給裝置55h對分割空間SPsg#i供給氣體。例如,控制裝置4亦可以如下方式控制控制開閉構件2269h#i:於將平台22h所保持的試樣W釋放的時序,氣體供給裝置55h對分割空間SPsg#i供給氣體。其結果,處於高真空狀態的分割空間SPsg#i回到大氣壓空間所需要的時間變短。因此,試樣W的釋放(即,平台22h保持的試樣W的更換)所需要的時間變短。
(3-9)第9變形例
繼而,對第9變形例的掃描式電子顯微鏡SEMi進行說明。第9變形例的掃描式電子顯微鏡SEMi與所述的第6變形例的掃描式電子顯微鏡SEMf相比較,於具備平台22i代替平台22f的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMi的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMf的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖18,一方面對平台22i的結構進行說明。
如圖18所示,平台22i與平台22f相比較,於具備多個靜電吸盤225i代替單一的靜電吸盤225f的方面不同。圖18表示平台22i具備9個靜電吸盤225i#1~靜電吸盤225i#9的例子。各靜電吸盤225i與所述的靜電吸盤225f同樣地,於控制裝置4的控制下,可產生以將試樣W向靜電吸盤225i吸引(其結果,向平台22i吸引)的方式作用於試樣W的靜電力F_elec。平台22i將多個靜電吸盤225i的至少一部分所產生的靜電力F_elec用作為用以保持試樣W的力。
各靜電吸盤225i於XY平面內,可產生局部地(換言之,部分地)作用於試樣W的靜電力F_elec。即,各靜電吸盤225i可產生局部地(換言之,部分地)作用於試樣W中與各靜電吸盤225i對應的部分的靜電力F_elec。例如,亦可使多個靜電吸盤225i中的第一靜電吸盤225i#1產生作用於試樣W的第一部分的靜電力F_elec,多個靜電吸盤225i中的與第一靜電吸盤225i#1不同的第二靜電吸盤225i#2產生作用於與第一部分不同(或者,與第一部分至少部分地重覆)的試樣W的第二部分的靜電力F_elec。
控制裝置4以使多個靜電吸盤225i中與形成有真空區域VSP(即,由電子束EB照射)的特定部分W_vac對應的至少一個靜電吸盤225i產生用以抑制試樣W的變形的相對較大的靜電力F_elec(以下稱為“靜電力F_elec_L”)的方式控制多個靜電吸盤225i。與特定部分W_vac對應的靜電吸盤225i為可產生作用於特定部分W_vac的靜電力F_elec的靜電吸盤225i。此種可產生作用於特定部分W_vac的靜電力F_elec的靜電吸盤225i典型而言,為於中間隔著特定部分W_vac而與真空區域VSP相向的靜電吸盤225i。因此,控制裝置4以使多個靜電吸盤225i中可產生作用於特定部分W_vac的靜電力F_elec的至少一個靜電吸盤225i產生用以抑制試樣W的變形的靜電力F_elec_L的方式控制多個靜電吸盤225i。具體而言,控制裝置4針對構成多個靜電吸盤225i中可產生作用於特定部分W_vac的靜電力F_elec的至少一個靜電吸盤225i的電極,施加可產生用以抑制試樣W的變形的靜電力F_elec_L的第一電壓。再者,用以抑制試樣W的變形的靜電力F_elec_L為與由真空區域VSP所引起的力F_VSP相應的靜電力F_elec,且為與第6變形例中自靜電吸盤225f賦予給試樣W的靜電力F_elec相同的力。另一方面,控制裝置4以使多個靜電吸盤225i中不與特定部分W_vac對應的至少一個靜電吸盤225i產生用以保持試樣W的相對較小的靜電力F_elec(以下稱為“靜電力F_elec_S”)的方式控制多個靜電吸盤225i。即,控制裝置4以使多個靜電吸盤225i中可產生作用於特定部分W_vac以外的靜電力F_elec的至少一個靜電吸盤225i產生用以保持試樣W的相對較小的靜電力F_elec_S的方式控制多個靜電吸盤225i。具體而言,控制裝置4針對構成多個靜電吸盤225i中可產生作用於特定部分W_vac以外的靜電力F_elec的至少一個靜電吸盤225i的電極,施加可產生用以保持試樣W的靜電力F_elec_S的第二電壓(即,與可產生用以抑制試樣W的變形的靜電力F_elec_L的第一電壓不同的電壓)。再者,靜電力F_elec_S相對較小且靜電力F_elec_L相對較大,故而靜電力F_elec_S小於靜電力F_elec_L,但靜電力F_elec_S亦可大於靜電力F_elec_L,或成為相同大小。再者,如第7變形例中所說明,試樣W中的特定部分W_vac的位置依存於試樣W與形成真空區域VSP的差動排氣系統12的相對位置。因此,以與特定部分W_vac對應的至少一個靜電吸盤225i產生靜電力F_elec_L的方式控制多個靜電吸盤225i的動作可看作與下述動作等價:基於和試樣W與差動排氣系統12的相對位置有關的資訊,來控制多個靜電吸盤225i。
圖18表示靜電吸盤225i#5可產生作用於特定部分W_vac的靜電力F_elec的例子。因此,圖18表示靜電吸盤225i#5產生用以抑制試樣W的變形的靜電力F_elec_L,靜電吸盤225i#1~靜電吸盤225i#4及靜電吸盤225i#6~靜電吸盤225i#9產生用以保持試樣W的靜電力F_elec_S的例子。再者,圖18以箭頭的長度及粗細度來表示作用於試樣W的力的大小。具體而言,圖18以作用於試樣W的力越大則表示該力的箭頭越變粗且越變長的方式,來表示作用於試樣W的力的大小。
其結果,若藉由多個靜電吸盤225i將此種靜電力F_elec賦予給試樣W,則掃描式電子顯微鏡SEMi可藉由平台22i適當保持試樣W,並且抑制由形成真空區域VSP所引起的試樣W的變形。
如上文所述,伴隨平台22i的移動,試樣W中的特定部分W_vac的位置改變。因此,控制裝置4根據試樣W中的特定部分W_vac的位置,變更多個靜電吸盤225i中的、用以賦予用於抑制試樣W的變形的靜電力F_elec_L的至少一個靜電吸盤225i。其結果,即便於試樣W中的特定部分W_vac的位置改變的情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可藉由平台22i而適當保持試樣W,並且抑制由形成真空區域VSP所引起的試樣W的變形。作為一例,於試樣W中的第一部分的狀態自不面向真空區域VSP的狀態向面向真空區域VSP的狀態過渡的情形(即,試樣W與差動排氣系統12的相對位置自試樣W中的第一部分不面向真空區域VSP的位置關係變化為第一部分面向真空區域VSP的位置關係的情形)時,對與第一部分對應的靜電吸盤225i施加的電壓自可產生靜電力F_elec_S的電壓向可產生靜電力F_elec_L的電壓(例如,較可產生靜電力F_elec_S的電壓更高的電壓)變化。另一方面,於試樣W中的第一部分的狀態自面向真空區域VSP的狀態向不面向真空區域VSP的狀態過渡的情形(即,試樣W與差動排氣系統12的相對位置自試樣W中的第一部分面向真空區域VSP的位置關係變化為第一部分不面向真空區域VSP的位置關係的情形)時,對與第一部分對應的靜電吸盤225i施加的電壓自可產生靜電力F_elec_L的電壓向可產生靜電力F_elec_S的電壓變化。
再者,多個靜電吸盤225i亦能以與試樣W的下表面WSl接觸的方式設置。另外,多個靜電吸盤225i亦可分別設置於平台22i的支持構件223的與試樣W的下表面WSl接觸的部位。
再者,於第9變形例中,亦與第6變形例同樣地,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可除了多個靜電吸盤225i以外或取而代之而具備多個賦予裝置,該賦予裝置可賦予與靜電力F_elec不同種類的力作為用以抑制試樣W的變形的力。亦於該情形時,控制裝置4亦可以使多個賦予裝置中與形成有真空區域VSP的特定部分W_vac對應的至少一個賦予裝置產生用以抑制試樣W的變形的相對較大的力的方式控制多個賦予裝置。控制裝置4亦可以使多個賦予裝置中不與特定部分W_vac對應的至少一個賦予裝置產生用以保持試樣W的相對較小的力的方式控制多個賦予裝置。
(3-10)第10變形例
繼而,對第10變形例的掃描式電子顯微鏡SEMj加以說明。第10變形例的掃描式電子顯微鏡SEMj與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22j代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMj的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖19,一方面對平台22j的結構加以說明。
如圖19所示,平台22j與平台22相比較,於具備真空吸盤228j的方面不同。進而,平台22j與平台22相比較於以下方面不同:亦可不於底構件221形成有排氣口2242,且亦可不於平台22j配置有配管2252。平台22j的其他結構與所述的平台22的其他結構相同。再者,圖19中為了圖式的簡化,省略多個支持構件223的記載。
真空吸盤228j配置於平台空間SPs內。真空吸盤228j可部分地(即,局部地)真空吸附試樣W的背面WSl。具體而言,真空吸盤228j於平台空間SPs內的一部分,可規定面向試樣W的背面WSl的局部的吸附空間SPsj。於真空吸盤228j形成有排氣口2245j。對於排氣口2245j,經由配管2255j而連結有真空泵54。因此,吸附空間SPsj的壓力成為與束通過空間SPb3的壓力(即,真空區域VSP的壓力)同等程度。
真空吸盤228j藉由第10變形例的平台裝置2j所具備的驅動系統24j,於平台空間SPs內沿著XY平面(即,沿著試樣W的背面WSl)而可移動。若真空吸盤228j移動,則試樣W與真空吸盤228j的相對位置改變。即,若真空吸盤228j移動,則於平台空間SPs內排氣口2245j移動。第10變形例中,尤其控制裝置4控制驅動系統24j,根據試樣W中的特定部分W_vac的位置使真空吸盤228j移動。如第7變形例中所說明,試樣W中的特定部分W_vac的位置依存於試樣W與形成真空區域VSP的差動排氣系統12的相對位置。因此,根據特定部分W_vac的位置使真空吸盤228j移動的動作可看作與下述動作等價:基於和試樣W與差動排氣系統12的相對位置有關的資訊,使真空吸盤228j移動。具體而言,控制裝置4以吸附空間SPsj面向特定部分W_vac的方式使真空吸盤228j移動。即,控制裝置4以排氣口2245j位於面向特定部分W_vac的區域的方式,使真空吸盤228j移動。其結果,若藉由真空泵54將吸附空間SPsj減壓,則面向特定部分W_vac的吸附空間SPsj的壓力成為與束通過空間SPb3的壓力(即,真空區域VSP的壓力)同等程度。即,藉由利用真空泵54將面向特定部分W_vac的吸附空間SPsj排氣,而面向特定部分W_vac的吸附空間SPsj的壓力與真空區域VSP的壓力之差變得小於大氣壓與真空區域VSP的壓力之差。因此,若真空泵54將吸附空間SPsh減壓,則於特定部分W_vac,自真空區域VSP作用於試樣W的力F_VSP與自吸附空間SPsj作用於試樣W的力F_hold2相抵消。因此,抑制特定部分W_vac的變形。另一方面,平台空間SPs(尤其是平台空間SPs中吸附空間SPsj以外的空間)藉由真空泵53進行減壓。因此,對於試樣W中特定部分W_vac以外的部分的至少一部分,由利用真空泵53進行的減壓所引起的力F_hold1發揮作用。因此,平台22j將該力F_hold1用作為用以保持試樣W的力,藉此保持試樣W。
作為一例,於試樣W中的第一部分的狀態自不面向真空區域VSP的狀態向面向真空區域VSP的狀態過渡的情形(即,試樣W與差動排氣系統12的相對位置自試樣W中的第一部分不面向真空區域VSP的位置關係變化為第一部分面向真空區域VSP的位置關係的情形)時,平台空間SPs中面向第一部分的部分的氣壓自第一氣壓向低於第一氣壓的第二氣壓變化。另一方面,於試樣W中的第一部分的狀態自面向真空區域VSP的狀態向不面向真空區域VSP的狀態過渡的情形(即,試樣W與差動排氣系統12的相對位置自試樣W中的第一部分面向真空區域VSP的位置關係變化為第一部分不面向真空區域VSP的位置關係的情形)時,平台空間SPs中面向第一部分的部分的氣壓自第二氣壓向低於第二氣壓的第一氣壓變化。
再者,真空吸盤228j的真空配管亦可不貫通底構件221。例如,亦可於側壁構件222的平台空間SPs側設置與真空泵54連通的開口部,且設置將該開口部與真空吸盤228j連接的真空配管。此時,該真空配管亦可為蛇紋管等具有可撓性的構件。
如此,即便為具備平台22j的第10變形例的掃描式電子顯微鏡SEMj,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。尤其第10變形例的掃描式電子顯微鏡SEMj即便於試樣W中的特定部分W_vac的位置改變的情形時,亦可藉由平台22j適當保持試樣W,並且抑制由形成真空區域VSP所引起的試樣W的變形。
(3-11)第11變形例
繼而,對第11變形例的掃描式電子顯微鏡SEMk加以說明。第11變形例的掃描式電子顯微鏡SEMk與所述的第10變形例的掃描式電子顯微鏡SEMj相比較,於具備平台22k代替平台22j的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMk的其他結構可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMj的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖20,一方面對平台22k的結構進行說明。
如圖20所示,平台22k與平台22j相比較,於具備靜電吸盤225k代替真空吸盤228j的方面不同。平台22k的其他結構可與所述的平台22j的其他結構相同。再者,圖20中為了圖式的簡化,省略多個支持構件223的記載。
靜電吸盤225k與所述的第9變形例的靜電吸盤225i同樣地,於控制裝置4的控制下,產生以將試樣W向靜電吸盤225k吸引(其結果,向平台22k吸引)的方式作用於試樣W的靜電力F_elec。其中,靜電吸盤225k於XY平面內,可產生局部地(換言之,部分地)作用於試樣W的靜電力F_elec。尤其靜電吸盤225k可局部地產生用以抑制試樣W的變形的靜電力F_elec。
靜電吸盤225k與第10變形例的真空吸盤228j同樣地,藉由第11變形例的平台裝置2k所具備的驅動系統24k,於平台空間SPs內沿著XY平面(即,沿著試樣W的背面WSl)而可移動。若靜電吸盤225k移動,則試樣W與靜電吸盤225k的相對位置改變。第11變形例中,尤其控制裝置4控制驅動系統24k,根據試樣W中的特定部分W_vac的位置使靜電吸盤225k移動。如第7變形例中所說明,試樣W中的特定部分W_vac的位置依存於試樣W與形成真空區域VSP的差動排氣系統12的相對位置。因此,根據特定部分W_vac的位置使靜電吸盤225k移動的動作可看作與下述動作等價:基於和試樣W與差動排氣系統12的相對位置有關的資訊,使靜電吸盤225k移動。具體而言,控制裝置4以對特定部分W_vac賦予靜電力F_elec的方式使靜電吸盤225k移動。即,控制裝置4使靜電吸盤225k移動至於中間隔著特定部分W_vac而與真空區域VSP相向的位置。其結果,若藉由靜電吸盤225k來賦予靜電力F_elec,則於特定部分W_vac,自真空區域VSP作用於試樣W的力F_VSP與自靜電吸盤225k作用於試樣W的力F_elec相抵消。因此,適當抑制試樣W的變形。另一方面,平台空間SPs藉由真空泵53進行減壓。因此,對於試樣W,由利用真空泵53進行的減壓所引起的力F_hold1亦發揮作用。因此,平台22k將該力F_hold1用作為用以保持試樣W的力,藉此保持試樣W。
如此,即便為具備平台22k的第11變形例的掃描式電子顯微鏡SEMk,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。尤其第11變形例的掃描式電子顯微鏡SEMk即便於試樣W中的特定部分W_vac的位置改變的情形時,亦可藉由平台22k適當保持試樣W,並且抑制由形成真空區域VSP所引起的試樣W的變形。
再者,靜電吸盤225k亦可為於對試樣W賦予力F_elec的期間的至少一部分中,與試樣W的下表面WSl可接觸的構成。
再者,於第11變形例中,亦與第6變形例同樣地,掃描式電子顯微鏡SEMk亦可除了靜電吸盤225k以外或取而代之而具備賦予裝置,該賦予裝置可賦予與靜電力F_elec不同種類的力作為用以抑制試樣W的變形的力。亦於該情形時,控制裝置4亦可根據試樣W中的特定部分W_vac的位置來使賦予裝置移動。即,控制裝置4亦可使賦予裝置移動,以自賦予裝置對特定部分W_vac賦予力。進而,第11變形例中,亦可不為了抑制試樣W的變形而使用真空泵54,因而泵系統5亦可不具備真空泵54。
(3-12)第12變形例
繼而,對第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl加以說明。第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22l代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMl的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖21(a)及圖21(b),一方面對平台22l的結構加以說明。
如圖21(a)及圖21(b)所示,平台22l與所述的平台22相比較,於多個支持構件223的配置態樣不同的方面不同。具體而言,平台22l與所述的平台22相比較,於平台22l的外緣部分22_edge的支持構件223的配置態樣與平台22l的中心部分22_center的支持構件223的配置態樣不同的方面不同。再者,平台22l的外緣部分22_edge為位於平台22l的較中心部分22_center更靠外側(即,靠近側壁構件222之側)的部分。平台22l的中心部分22_center為位於平台22l的較外緣部分22_edge更靠近平台22l的中心(具體而言為XY平面內的中心,典型而言為表面WSu的中心)之側的部分。平台22l的外緣部分22_edge典型而言,為包含或接近與試樣W的外緣部分W_edge相向的部分的部分。平台22l的中心部分22_center典型而言,為包含或接近與試樣W的表面WSu的中心相向的部分的部分。平台22l的其他結構亦可與所述的平台22的其他結構相同。
第12變形例中,支持構件223的配置態樣包含每單位面積的支持構件223的根數。因此,平台22l的外緣部分22_edge的每單位面積的支持構件223的根數與平台22l的中心部分22_center的每單位面積的支持構件223的根數不同。更具體而言,如圖21(a)及圖21(b)所示,平台22l的外緣部分22_edge的每單位面積的支持構件223的根數少於平台22l的中心部分22_center的每單位面積的支持構件223的根數。
即便為具備此種平台22l的第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。此外,第12變形例中,平台22l的中心部分22_center的每單位面積的支持構件223的根數相對變多,因而進一步促進經由支持構件223的試樣W的放熱。其結果,抑制試樣W的熱變形。
再者,若每單位面積的支持構件223的根數相對變多,則塵粒等夾持於支持構件223與試樣W之間(其結果,由塵粒等導致試樣W變形)的可能性相對變大。然而,如上文所述,於平台空間SPs藉由真空泵54進行減壓的情形時,與平台空間SPs藉由真空泵53進行減壓的情形相比較,將試樣W更強烈地按壓於支持構件223。因此,夾持於支持構件223與試樣W之間的塵粒等因將試樣W按壓於支持構件223的力而被壓扁的可能性相對變大。即,由塵粒等導致試樣W變形的可能性相對較小。因此,掃描式電子顯微鏡SEMl不會由塵粒等引起試樣W的變形,可進一步促進經由支持構件223的試樣W的放熱而抑制試樣W的熱變形。
尤其與平台空間SPs中的平台22l的外緣部分22_edge的空間部分的壓力相比較,平台空間SPs中的平台22l的中心部分22_center的空間部分的壓力不易降低。其原因在於,平台空間SPs的壓力降低是由經由位於平台22l的外緣部分22_edge的附近的側壁構件222、與試樣W之間的間隙逐漸流入至平台空間SPs中的氣體所引起,結果對於此種壓力降低而言,相較於平台22l的中心部分22_center而於平台22l的外緣部分22_edge更容易發生。因此,與不區分外緣部分22_edge及中心部分22_center而僅使支持構件223的根數相對變多的比較例的掃描式電子顯微鏡相比較,平台22l的中心部分22_center的特定區域(即,不易發生平台空間SPs的壓力降低的區域)的每單位面積的支持構件223的根數相對變多的第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl中,不會過度增大由塵粒等引起試樣W的變形的可能性,而可進一步促進經由支持構件223的試樣W的放熱而抑制試樣W的熱變形。再者,亦可將該第12變型例所示的支持構件223的配置態樣應用於所述實施形態及其他變形例。
(3-13)第13變形例
繼而,對第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm加以說明。第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22m代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMm的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖22(a)及圖22(b),一方面對平台22m的結構加以說明。
如圖22(a)及圖22(b)所示,平台22m與所述的平台22相比較,於多個支持構件223的上表面223Su的尺寸(即,實質上為面積)不同的方面不同。具體而言,平台22m與所述的平台22相比較於下述方面不同:平台22m的外緣部分22_edge的支持構件223的上表面223Su的尺寸,小於平台22l的中心部分22_center的支持構件223的上表面223Su的尺寸。平台22m的其他結構亦可與所述的平台22的其他結構相同。再者,第13變形例中的外緣部分22_edge及中心部分22_center為與第12變形例中的外緣部分22_edge及中心部分22_center同樣的部分。
即便為具備此種平台22m的第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。此外,第13變形例中,平台22m的中心部分22_center的支持構件223的上表面223Su的尺寸相對變大,故而平台22m的中心部分22_center的支持構件223與試樣W的接觸面積相對變大。即,和平台22m的外緣部分22_edge的支持構件223與試樣W的接觸面積相比較,平台22m的中心部分22_center的支持構件223與試樣W的接觸面積相對變大。因此,進一步促進經由支持構件223的試樣W的放熱。其結果,抑制試樣W的熱變形。
再者,與每單位面積的支持構件223的根數相對變多的情形同樣地,亦於支持構件223的上表面223Su的尺寸相對變大的情形時,塵粒等夾持於支持構件223與試樣W之間(其結果,由塵粒等導致試樣W變形)的可能性相對變大。然而,由於與第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl同樣的原因,第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm亦不會由塵粒等引起試樣W的變形,可進一步促進經由支持構件223的試樣W的放熱而抑制試樣W的熱變形。再者,亦可將該第13變型例所示的支持構件223的配置態樣應用於所述實施形態及其他變形例。
(3-14)第14變形例
繼而,一方面參照圖23,一方面對第14變形例的掃描式電子顯微鏡SEMn加以說明。如圖23所示,第14變形例的掃描式電子顯微鏡SEMn與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備光學顯微鏡16n的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMn的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。
光學顯微鏡16n為能以光學方式計測試樣W的狀態(例如,試樣W的表面WSu的至少一部分的狀態)的裝置。即,光學顯微鏡16n為可以光學方式計測試樣W的狀態,來獲取與試樣W有關的資訊的裝置。尤其光學顯微鏡16n於在大氣壓環境下可計測試樣W的狀態等方面,與於真空環境下計測試樣W的狀態的束照射裝置1(尤其是電子檢測器116)不同。
光學顯微鏡16n於束照射裝置1將電子束EB照射於試樣W而計測試樣W的狀態之前,計測試樣W的狀態。即,掃描式電子顯微鏡SEMn於使用光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態之後,使用束照射裝置1來計測試樣W的狀態。此處,光學顯微鏡16n於大氣壓環境下可計測試樣W的狀態,故而於光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態的期間中,束照射裝置1亦可不形成真空區域VSP。其結果,於光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態的期間中,不會因形成真空區域VSP而導致試樣W變形。因此,於光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態的期間中,平台空間SPs亦可藉由真空泵53進行減壓。即,平台空間SPs的壓力雖然以平台22可保持試樣W的方式低於大氣壓,但亦可不低至可抑制試樣W的變形那般。另一方面,束照射裝置1於光學顯微鏡16n完成試樣W的狀態的計測之後,形成真空區域VSP並對試樣W照射電子束EB。因此,於束照射裝置1計測試樣W的狀態的期間中,有因形成真空區域VSP而導致試樣W變形的可能性。因此,於束照射裝置1計測試樣W的狀態的期間中,平台空間SPs藉由真空泵54進行減壓。即,束照射裝置1計測試樣W的狀態的期間中的平台空間SPs的壓力低於光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態的期間中的平台空間SPs的壓力,以可抑制試樣W的變形。
平台22亦可於束照射裝置1將電子束EB照射於試樣W的期間中,以試樣W位於束照射裝置1可照射電子束EB的位置的方式移動。平台22亦可於光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態的期間中,以試樣W位於光學顯微鏡16n可計測試樣W的狀態的位置的方式移動。平台22亦可於束照射裝置1可照射電子束EB的位置、與光學顯微鏡16n可計測的位置之間移動。
掃描式電子顯微鏡SEMn亦可基於使用光學顯微鏡16n的試樣W的狀態的計測結果,使用束照射裝置1來計測試樣W的狀態。例如,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可首先使用光學顯微鏡16n來計測試樣W中的所需區域的狀態。然後,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可基於使用光學顯微鏡16n的試樣W的所需區域的狀態的計測結果,使用束照射裝置1來計測的試樣W的相同所需區域的狀態(或與所需區域不同的區域的狀態)。於該情形時,亦可於試樣W的所需區域中,形成有可用於使用束照射裝置1的試樣W的狀態計測的規定的指標物。作為規定的指標物的一例,例如可列舉用於試樣W與束照射裝置1的對位的標記(例如基準標記(fiducial mark)及對準標記(alignment mark)的至少一者)。
或者,如上文所述,於試樣W的表面WSu形成有微細的凹凸圖案。例如,於試樣W為半導體基板的情形時,作為微細的凹凸圖案的一例,可列舉:塗佈有抗蝕劑的半導體基板經曝光裝置曝光且經顯影裝置顯影後殘留於半導體基板的抗蝕劑圖案。於該情形時,例如掃描式電子顯微鏡SEMn亦可首先使用光學顯微鏡16n來計測形成於試樣W中的所需區域的凹凸圖案的狀態。然後,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可基於使用光學顯微鏡16n的試樣W的所需區域的狀態的計測結果(即,形成於所需區域的凹凸圖案的狀態的計測結果),使用束照射裝置1來計測形成於試樣W的相同所需區域的凹凸圖案的狀態。例如,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可基於光學顯微鏡16n的計測結果,以照射最適於計測凹凸圖案的電子束EB的方式控制電子束EB的特性後,使用束照射裝置1來計測形成於試樣W的相同所需區域的凹凸圖案的狀態。
即便為此種第14變形例的掃描式電子顯微鏡SEMn,亦可享有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。此外,第14變形例的掃描式電子顯微鏡SEMn與不具備光學顯微鏡16n的比較例的掃描式電子顯微鏡相比較,可使用電子束EB更適當地計測試樣W的狀態。
再者,所述的說明中,掃描式電子顯微鏡SEMn於使用光學顯微鏡16n計測試樣W的狀態之後,使用束照射裝置1來計測試樣W的狀態。然而,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可同時進行使用光學顯微鏡16n的試樣W的狀態計測、與使用束照射裝置1的試樣W的狀態計測。例如,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可使用光學顯微鏡16n及束照射裝置1,同時計測試樣W的所需區域的狀態。於該情形時,對試樣W的所需區域經由真空區域VSP而照射電子束EB,故而平台空間SPs藉由真空泵54進行減壓。或者,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可同時進行使用光學顯微鏡16n的試樣W的第一區域的狀態計測、與使用束照射裝置1的試樣W的第二區域(其中,第二區域與第一區域不同)的狀態計測。於該情形時,對試樣W的所需區域經由真空區域VSP而照射電子束EB,因而平台空間SPs藉由真空泵54進行減壓。或者,於將平台空間SPs劃分為多個分割空間SPsg的情形(參照圖15(a)及圖15(b)所示的第7變形例的平台22g)時,亦可藉由真空泵53將與光學顯微鏡16n計測狀態的試樣W的第一區域對應的分割空間SPsg減壓至相對較低的真空度,另一方面,藉由真空泵54將與束照射裝置1計測狀態的試樣W的第二區域對應的分割空間SPsg減壓至相對較高的真空度。
另外,掃描式電子顯微鏡SEMn亦可除了光學顯微鏡16n以外或取而代之,而具備於大氣壓環境下可計測試樣W的狀態的任意計測裝置。作為任意計測裝置的一例,可列舉繞射干涉儀。再者,繞射干涉儀例如為將光源光分支而生成計測光及參照光,對因將計測光照射於試樣W所產生的反射光(或者穿透光或散射光)與參照光干涉而產生的干涉圖案進行檢測,從而計測試樣W的狀態的計測裝置。再者,作為任意計測裝置的另一例,可列舉散射計(scatterometer)。散射計為對試樣W照射計測光並接收來自試樣W的散射光(繞射光等)而計測試樣W的狀態的計測裝置。
(3-15)第15變形例
繼而,對第15變形例的掃描式電子顯微鏡SEMo加以說明。第15變形例的掃描式電子顯微鏡SEMo與所述的第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa相比較,於具備平台22o代替平台22a的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMo的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMa的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖24,一方面對平台22o的結構進行說明。
如圖24所示,平台22o與所述的平台22a相比較,於具備側壁構件222o代替側壁構件222a的方面不同。側壁構件222o與側壁構件222a同樣地,於側壁構件222o的上表面222Su位於較支持構件223的上表面223Su更靠下方的方面相同。另一方面,側壁構件222o與側壁構件222a相比較,於試樣W的外側面(即,外周端)WSo位於較側壁構件222o的外側面(即,外周端)222So更靠外側(即,遠離平台22o的中心之側)的方面不同。即,側壁構件222o的尺寸(即,平台22o的尺寸)是以試樣W的外側面WSo位於較側壁構件222o的外側面2w22So更靠外側的方式設定。其結果,如圖24所示,試樣W以試樣W相對於側壁構件222o而懸突(overhang)(即,相對於平台22o而懸突)的方式由平台22o保持。試樣W以試樣W相對於側壁構件222o而伸出的方式由平台22o保持。平台22o的其他結構亦可與所述的平台22a的其他結構相同。
即便為具備此種平台22o的第15變形例的掃描式電子顯微鏡SEMo,亦可享有與所述的第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa所享有的效果同樣的效果。除此之外,第15變形例中,容許試樣W相對於側壁構件222o而懸突,故而平台22o可保持具有較平台22o的外形更大的外形的試樣W。即,緩和與平台22o可保持的試樣W的尺寸有關的限制。
(3-16)第16變形例
繼而,對第16變形例的掃描式電子顯微鏡SEMp加以說明。第16變形例的掃描式電子顯微鏡SEMp與所述的第15變形例的掃描式電子顯微鏡SEMo相比較,於具備平台22p代替平台22o的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMp的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMo的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖25,一方面對平台22p的結構加以說明。
如圖25所示,平台22p與所述的平台22o相比較,於具備底構件221p代替底構件221的方面不同。進而,平台22p與所述的平台22o相比較,於具備引導構件224p的方面不同。進而,平台22p與所述的平台22o相比較,於在側壁構件222o的上表面222Su形成有排氣口2243p的方面不同。平台22p的其他結構亦可與所述的平台22o的其他結構相同。
底構件221p與所述的底構件221相比較,於延伸至較側壁構件222o更靠外側的方面不同。底構件221p的其他結構亦可與所述的底構件221的其他結構相同。
引導構件224p形成於底構件221p的上表面221Su中較側壁構件222o更靠外側的區域。引導構件224p形成於較平台22p上所保持的試樣W更靠外側。引導構件224p的上表面224Su位於與平台22p上所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。即,引導構件224p的上表面224Su位於與平台22p上所保持的試樣W的表面WSu相同的平面。引導構件224p的側面(例如,內側面)的一部分與試樣W的側面(例如,外側面)相向。此時,引導構件224p的側面與試樣W的側面不接觸。即,於引導構件224p的側面與試樣W的側面之間確保有空隙。引導構件224p的其他結構亦可與所述的第3變形例的引導構件224c的其他結構相同。
排氣口2243p形成於側壁構件222o的上表面222Su中與試樣W的背面WSl相向的部分。此時,排氣口2243p亦可形成於側壁構件222o的上表面222Su中與試樣W的背面WSl相向的部分的最外周。排氣口2243p亦可於側壁構件222o的上表面222Su中以連續地分佈的形式以環狀的分佈圖案形成。排氣口2243p亦可於側壁構件222o的上表面222Su中以按規則的(或隨機的)排列圖案排列的方式形成有多個。然而,排氣口2243p亦可按任意的排列圖案或分佈圖案而形成。對於排氣口2243p,經由配管2253p而連結有真空泵54。真空泵54將試樣W與側壁構件222o的上表面222Su之間的外緣空間SPg1排氣而可減壓。即,第16變形例中,與第2變形例同樣地,外緣空間SPg1藉由真空泵54,除了經由平台空間SPs間接減壓以外或取而代之,不經由平台空間SPs而直接減壓。排氣口2243p的其他結構亦可與所述的第2變形例中形成於側壁構件222a的排氣口2243b的其他結構相同。
即便為具備此種平台22p的第16變形例的掃描式電子顯微鏡SEMp,亦可享有與所述的第15變形例的掃描式電子顯微鏡SEMo可享有的效果同樣的效果。進而,第16變形例的掃描式電子顯微鏡SEMp具備引導構件224p,故而與所述的第3變形例的掃描式電子顯微鏡SEMc同樣地,可於試樣W的外緣部分W_edge適當形成真空區域VSP。進而,第16變形例中,於側壁構件222o的上表面222Su形成有排氣口2243p,故而與第2變形例同樣地,適當抑制試樣W的變形(尤其是試樣W的外緣部分W_edge的變形)。
再者,引導構件224p的上表面224Su亦可不位於與平台22p上所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。例如,引導構件224p的上表面224Su亦可位於較平台22p上所保持的試樣W的表面WSu更靠上方處。引導構件224p的上表面224Su亦可位於較平台22p上所保持的試樣W的表面WSu更靠下方處。引導構件224p的側面與試樣W的側面亦可接觸。引導構件224p亦可與底構件221p一體化。或者,引導構件224p亦可不與底構件221p一體化。例如,引導構件224p亦可為自底構件221p可裝卸的構件。排氣口2243p亦可形成於側壁構件222o以外的構件。排氣口2243p亦可形成於面向外緣空間SPg1的構件。
(3-17)第17變形例
繼而,對第17變形例的掃描式電子顯微鏡SEMq加以說明。第17變形例的掃描式電子顯微鏡SEMq與所述的第9變形例的掃描式電子顯微鏡SEMi相比較,於具備平台22q代替平台22i的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMq的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMi的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖26,一方面對平台22q的結構加以說明。
如圖26所示,平台22q與平台22i同樣地具備多個靜電吸盤225i。另一方面,平台22q與平台22i相比較,於將多個靜電吸盤225i(尤其是構成靜電吸盤225i的電極)配置於平台空間SPs內的方面不同。進而,平台22q與平台22i相比較於以下方面不同:於底構件221形成有排氣口2246q,對排氣口2246q連結有配管2256q。平台22q的其他結構亦可與平台22i的其他結構相同。
第17變形例中,與第9變形例同樣地,多個靜電吸盤225i中,與形成有真空區域VSP的特定部分W_vac對應的至少一個靜電吸盤225i產生用以抑制試樣W的變形的相對較大的靜電力F_elec_L,另一方面,多個靜電吸盤225i中,不與特定部分W_vac對應的至少一個靜電吸盤225i產生用以保持試樣W的相對較小的靜電力F_elec_S。其結果,第17變形例的掃描式電子顯微鏡SEMq可享有與第9變形例的掃描式電子顯微鏡SEMi可享有的效果同樣的效果。
第17變形例中,尤其於形成有真空區域VSP的期間中,真空泵53及真空泵54的至少一者(或泵系統5所具備的其他真空泵)經由排氣口2246q及配管2256q將平台空間SPs排氣而減壓。即,平台空間SPs成為壓力低於大氣壓的真空空間。因此,多個靜電吸盤225i配置於作為真空空間的平台空間SPs。其結果,與多個靜電吸盤225i配置於大氣壓環境的情形相比較,可防止多個靜電吸盤225i的意外放電。
再者,所述的第6變形例中,平台22f具備單一的靜電吸盤225f代替多個靜電吸盤225i,但於該情形時,靜電吸盤225f亦可配置於作為真空空間的平台空間SPs。其結果,可防止靜電吸盤225f的意外放電。另外,於所述的第11變形例中,亦於藉由真空泵53進行減壓的平台區間SPs中配置有靜電吸盤225k,故而可防止靜電吸盤225f的意外放電。
多個靜電吸盤225i亦可配置於與平台空間SPs不同的真空空間。例如,多個靜電吸盤225i亦可配置於與平台空間SPs分立地確保於平台22q的內部且藉由真空泵可減壓(即,可設為真空空間)的空間。
另外,多個靜電吸盤225i亦能以與試樣W的下表面WSl接觸的方式設置。另外,多個靜電吸盤225i亦可分別設置於平台22q的支持構件223的與試樣W的下表面WSl接觸的部位。
(3-18)第18變形例
繼而,對第18變形例的掃描式電子顯微鏡SEMr加以說明。第18變形例的掃描式電子顯微鏡SEMr與所述的第17變形例的掃描式電子顯微鏡SEMq相比較,於具備平台22r代替平台22q的方面不同。進而,第18變形例的掃描式電子顯微鏡SEMr與所述的第17變形例的掃描式電子顯微鏡SEMq相比較,於具備氣體供給裝置55r的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMr的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEMq的其他結構相同。因此,以下一方面參照圖27,一方面對平台22r的結構加以說明。
如圖27所示,平台22r與平台22q同樣地,具備配置於平台空間SPs的多個靜電吸盤225i。另一方面,平台22r與平台22q比較而於以下方面不同:於底構件221形成有供氣口2247r,對供氣口2247r連結有配管2257r。平台22r的其他結構亦可與平台22i的其他結構相同。
第18變形例中,對供氣口2247r經由配管2257r而連結有氣體供給裝置55r。氣體供給裝置55r經由供氣口2247r及配管2257r而對平台空間SPs可供給氣體。氣體為至少濕度成為低於規定濕度的值的空氣。規定濕度為可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的濕度。即,規定濕度為於對構成靜電吸盤2225i的電極施加電壓的情形時,可防止自該電極放電的濕度。作為此種氣體的一例,可列舉潔淨乾燥空氣(Clean Dry Air,CDA)。或者,氣體亦可為至少濕度成為低於規定濕度的值的空氣以外的氣體(例如惰性氣體)。作為惰性氣體的一例,可列舉氮氣及氬氣的至少一者。
其結果,平台空間SPs成為濕度低至可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的程度的空間。因此,多個靜電吸盤225i配置於作為濕度低至可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的程度的空間的平台空間SPs。其結果,與多個靜電吸盤225i配置於大氣壓環境(尤其是濕度未降低至可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的程度的空間)的情形相比較,可防止多個靜電吸盤225i的意外放電。
再者,所述的第6變形例中,平台22f具備單一的靜電吸盤225f代替多個靜電吸盤225i,但亦於該情形時,靜電吸盤225f亦可配置於作為濕度低至可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的程度的空間的平台空間SPs。其結果,可防止靜電吸盤225f的意外放電。
多個靜電吸盤225f亦可配置於與平台空間SPs不同且濕度低至可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的程度的空間。例如,多個靜電吸盤225f亦可配置於與平台空間SPs分立地確保於平台22r的內部且濕度低至可防止多個靜電吸盤225i的意外放電的程度的空間。
再者,於第18變形例中,多個靜電吸盤225i亦能以與試樣W的下表面WSl接觸的方式設置。另外,多個靜電吸盤225i亦可分別設置於平台22r的支持構件223的與試樣W的下表面WSl接觸的部位。
(3-19)第19變形例
繼而,一方面參照圖28,一方面對第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs加以說明。圖28為表示第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs的結構的剖面圖。
如圖28所示,第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備腔室181s及空調機182s的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMs的其他結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM的其他結構相同。
腔室181s至少收容束照射裝置1、平台裝置2以及支持架3。然而,腔室181s亦可不收容束照射裝置1、平台裝置2以及支持架3的至少一部分。腔室181s亦可收容掃描式電子顯微鏡SEMs所具備的其他構成要件(例如位置計測裝置15、控制裝置4及泵系統5的至少一部分)。
腔室181s的外部空間例如為大氣壓空間。腔室181s的內部的空間(即,至少收容束照射裝置1、平台裝置2以及支持架3的空間)亦例如為大氣壓空間。於該情形時,至少束照射裝置1、平台裝置2及支持架3配置於大氣壓空間。然而,如上文所述,於腔室181s的內部的大氣壓空間內,束照射裝置1形成局部的真空區域VSP。
空調機182s對腔室181s的內部空間可供給氣體(例如所述的惰性氣體及潔淨乾燥空氣的至少一者)。空調機182s自腔室181s的內部空間可回收氣體。藉由空調機182s自腔室181s的內部空間回收氣體,而保持腔室181s的內部空間的清潔度良好。此時,空調機182s藉由控制對腔室181s的內部空間供給的氣體的溫度及濕度的至少一者,而可控制腔室181s的內部空間的溫度及濕度的至少一者。
此種第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs可享有與掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。
再者,所述的掃描式電子顯微鏡SEMs的說明中,掃描式電子顯微鏡SEM具備腔室181m及空調機182m。然而,第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa~第18變形例的掃描式電子顯微鏡SEMr各自亦可具備腔室181s及空調機182s。
(3-20)第20變形例
所述說明中,試樣W具有大至真空區域VSP僅可覆蓋試樣W的表面WSu中的一部分的程度的尺寸。另一方面,第20變形例中,如作為表示於第20變形例中平台22保持試樣W的狀況的剖面圖的圖29所示,試樣W亦可具有小至真空區域VSP可覆蓋試樣W的整個表面WSu的程度的尺寸。或者,試樣W亦可具有小至真空區域VSP所含的束通過空間SPb3可覆蓋試樣W的整個表面WSu的程度的尺寸。於該情形時,如圖29所示,差動排氣系統12所形成的真空區域VSP除了覆蓋試樣W的表面WSu及/或面向(即,接觸)試樣W的表面WSu以外,亦可覆蓋平台22的表面(例如,平台22的表面中與保持試樣W的保持面HS不同的外周面OS)的至少一部分,及/或亦可面向平台22的表面(例如,外周面OS)的至少一部分。外周面OS典型而言包含位於保持面HS的周圍的面。再者,圖29為了方便說明,表示掃描式電子顯微鏡SEM向第20變形例中說明的尺寸小的試樣W照射電子束EB的例子,但當然第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa~第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs各自亦可向第20變形例中說明的尺寸小的試樣W照射電子束EB。
第20變形例中,掃描式電子顯微鏡SEM亦可代替束射出裝置1的射出面121LS與試樣W的表面WSu之間的間隔D成為所需間隔D_target,而以射出面121LS與平台22的表面(例如,外周面OS)之間的間隔Do1成為所需間隔D_target的方式,來控制間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者。再者,平台22亦可具有用以進行所述變形抑制動作的結構。再者,為了圖式的簡化而於圖29中將平台22的結構簡化,但平台22亦可具有用以進行所述變形抑制動作的結構。
(3-21)第21變形例
所述的第20變形例中,平台22的保持面HS與平台22的外周面OS位於相同高度。另一方面,於第21變形例中,如作為表示於第21變形例中平台22保持試樣W的狀況的剖面圖的圖30所示,保持面HS與外周面OS亦可位於不同高度(即,Z軸方向上不同的位置)。圖30表示保持面HS位於低於外周面OS的位置的例子,但保持面HS亦可位於高於外周面OS的位置。於保持面HS位於低於外周面OS的位置的情形時,可謂於平台22中實質上形成有收容試樣W的收容空間(即,以可收容試樣W的方式凹陷的空間)。另外,圖30表示外周面OS位於較試樣W的表面WSu更高的位置的例子,但外周面OS亦可位於低於表面WSu的位置,或外周面OS亦可位於與表面WSu相同的高度。再者,圖30為了方便說明,表示掃描式電子顯微鏡SEM向第20變形例中說明的高度與外周面OS不同的保持面HS上所保持的試樣W照射電子束EB的例子,但當然第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa~第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs各自亦可向第21變形例中說明的高度與外周面OS不同的保持面HS上所保持的試樣W照射電子束EB。
第21變形例中,與第20變形例同樣地,試樣W亦可具有小至真空區域VSP可覆蓋試樣W的整個表面WSu的程度的尺寸。於該情形時,與第20變形例同樣地,形成差動排氣系統12的真空區域VSP除了覆蓋試樣W的表面WSu及/或面向試樣W的表面WSu以外,亦可覆蓋平台22的表面(例如,外周面OS)的至少一部分,及/或亦可面向平台22的表面(例如,外周面OS)的至少一部分。或者,試樣W亦可具有大至真空區域VSP僅可覆蓋試樣W的表面WSu中的一部分的程度的尺寸。於該情形時,差動排氣系統12所形成的真空區域VSP覆蓋試樣W的表面WSu的一部分及/或面向試樣W的表面WSu的一部分,另一方面,亦可不覆蓋平台22的表面(例如,外周面OS)的至少一部分,及/或亦可不面向平台22的表面(例如,外周面OS)的至少一部分。
於第21變形例中,亦與第20變形例同樣地,掃描式電子顯微鏡SEM亦可代替射出面121LS與表面WSu之間的間隔D成為所需間隔D_target,而以射出面121LS與平台22的表面(例如,外周面OS)之間的間隔Do1成為所需間隔D_target的方式,來控制間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者。再者,為了圖式的簡化而於圖30中將平台22的結構簡化,但平台22亦可具有用以進行所述變形抑制動作的結構。
(3-22)第22變形例
第22變形例中,如作為表示於第22變形例中平台22保持試樣W的狀況的剖面圖的圖31所示,試樣W亦可藉由蓋構件25加以覆蓋。即,亦可於在試樣W與束照射裝置1(尤其是射出面121LS)之間配置有蓋構件25的狀態下,將電子束EB照射於試樣W。此時,亦可於蓋構件25形成有貫通孔,電子束EB亦可經由蓋構件25的貫通孔而照射於試樣W。蓋構件25亦能以與試樣W的表面WSu接觸的方式或以與表面WSu之間確保間隙的方式配置於試樣W的上方。於該情形時,差動排氣系統12亦可形成將蓋構件25的表面25s的至少一部分覆蓋的真空區域VSP,代替將試樣W的表面WSu的至少一部分覆蓋的真空區域VSP。差動排氣系統12亦可形成與蓋構件25的表面25s接觸的真空區域VSP,代替與試樣W的表面WSu接觸的真空區域VSP。再者,圖31為了方便說明,表示了掃描式電子顯微鏡SEM向第22變形例中說明的經蓋構件25覆蓋的試樣W照射電子束EB的例子,但當然第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa~第19變形例的掃描式電子顯微鏡SEMs各自亦可向第22變形例中說明的經蓋構件25覆蓋的試樣W照射電子束EB。
蓋構件25的表面25s亦可位於與平台22的外周面OS相同的高度處。蓋構件25的表面25s亦可位於較平台22的外周面OS更靠上方處。蓋構件25的表面25s亦可位於較平台22的外周面OS更靠下方處。
於第22變形例中,試樣W亦可具有小至真空區域VSP可覆蓋試樣W的整個表面WSu的程度的尺寸,或亦可具有大至真空區域VSP僅可覆蓋試樣W的表面WSu中的一部分的程度的尺寸。
第22變形例中,掃描式電子顯微鏡SEM亦可代替射出面121LS與表面WSu之間的間隔D成為所需間隔D_target,而以射出面121LS與蓋構件25的表面25s之間的間隔Do2成為所需間隔D_target的方式,來控制間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者。再者,為了圖式的簡化而於圖31中將平台22的結構簡化,但平台22亦可具有用以進行所述變形抑制動作的結構。
(3-23)其他變形例
所述說明中,差動排氣系統12為具備單一的排氣機構(具體而言,排氣槽124及配管125)的一段式差動排氣系統。然而,差動排氣系統12亦可為具備多個排氣機構的多段式差動排氣系統。於該情形時,於真空形成構件121的射出面121LS形成有多個排氣槽124,於真空形成構件121形成有與多個排氣槽124分別連通的多個配管125。多個配管125分別連接於泵系統5所具備的多個真空泵52。多個真空泵52的排氣能力可相同,亦可不同。
另外,所述說明中,泵系統5具備多個真空泵,但泵系統5亦可為具備單一的真空泵的構成。
另外,所述說明中,將由束照射系統1所得的束照射位置於試樣W上設為任意的位置,故而保持試樣W的平台22至少於XY平面內可移動,但亦可將束照射系統1設為於XY平面內可移動的構成。
不限於掃描式電子顯微鏡SEM,將電子束EB照射於試樣W(或其他任意物體)的任意的電子束裝置亦可具有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM同樣的結構。即,任意的電子束裝置亦可具備所述的平台22。作為任意的電子束裝置的一例,可列舉:藉由使用電子束EB對塗佈有電子束抗蝕劑的晶圓進行曝光而於晶圓形成圖案的電子束曝光裝置、及利用將電子束EB照射於母材所產生的熱而將母材焊接的電子束焊接裝置的至少一者。
或者,不限於電子束裝置,將與電子束EB不同的任意的帶電粒子束或能量束(例如離子束)照射於任意的試樣W(或其他任意物體)、的任意的束裝置亦可具有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM同樣的結構。即,具備可照射帶電粒子束或能量束的束光學系統的任意的束裝置亦可具備所述的平台22。作為任意的束裝置的一例,可列舉:將經聚焦的離子束照射於試樣而進行加工或觀察的聚焦離子束(Focused Ion Beam,FIB)裝置、及藉由使用軟X射線區域(例如5 nm~15 nm的波長範圍)的極紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光對塗佈有抗蝕劑的晶圓進行曝光而於晶圓形成圖案的EUV曝光裝置的至少一者。或者,不限於束裝置,將包含電子的任意帶電粒子以與束不同的照射形態照射於任意的試樣W(或其他任意物體)的任意的照射裝置亦可具有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM同樣的結構。即,具備可照射(例如發射、生成、噴出或)帶電粒子的照射系統的任意的照射裝置亦可具備所述的平台22。作為任意的照射裝置的一例,可列舉:使用電漿對物體進行蝕刻的蝕刻裝置、及使用電漿對物體進行成膜處理的成膜裝置(例如濺鍍裝置等物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)裝置及化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)裝置的至少一者)的至少一者。
或者,不限於帶電粒子,使任意的物質以與照射不同的形態於真空下作用於任意的試樣W(或其他任意物體)的任意的真空裝置亦可具有與所述的掃描式電子顯微鏡SEM同樣的結構。作為任意的真空裝置的一例,可列舉藉由在真空中使經蒸發或昇華的材料的蒸氣到達試樣並蓄積而形成膜的真空蒸鍍裝置。
(4)附記
關於以上所說明的實施形態,進而揭示以下的附記。
[附記1]
一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,於物體上的第一空間中能夠局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述物體與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述物體與所述真空區域的相對位置;隔離壁構件,將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間分割為多個區塊;以及氣壓調整裝置,使所述多個區塊中包含隔著所述物體而與所述真空區域相向的相向區域的一部分區塊的氣壓、與所述多個區塊中的其他區塊不同,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更,由此使所述相向區域的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
[附記2]
如附記1所記載的帶電粒子裝置,其中所述氣壓調整裝置更具有對所述多個區塊可供氣的配管。
[附記3]
一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,於物體上的第一空間中能夠局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;相對位置變更裝置,變更所述物體與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及氣壓調整裝置,具備排氣裝置,該排氣裝置將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間的一部分氣體經由在所述第二空間內可移動的開口而排氣,所述氣壓調整裝置使所述開口位於隔著所述物體而與所述真空區域相向的相向區域,使所述相向區域的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更。
[附記4]
如附記1至3中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空形成構件藉由使用第一排氣裝置將所述第一空間排氣而形成所述真空區域,所述氣壓調整裝置使用與所述第一排氣裝置不同的第二排氣裝置將所述第二空間排氣。
[附記5]
如如附記4所記載的帶電粒子裝置,其中所述第二排氣裝置包含擴散泵、低溫泵、渦輪分子泵及濺射離子泵中的至少一個。
[附記6]
如附記1至3中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空形成構件藉由使用第一排氣裝置將所述第一空間排氣而形成所述真空區域,所述氣壓調整裝置使用所述第一排氣裝置將所述第二空間排氣。
[附記7]
一種帶電粒子裝置,包括:真空形成構件,於物體上的第一空間中可局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;隔離壁部,與所述物體一併將面向位於所述物體的由所述帶電粒子束照射的面相反側的所述物體的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間可形成氣壓差;以及氣壓調整裝置,可使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
[附記8]
如附記7所記載的帶電粒子裝置,其中所述隔離壁部具有與氣壓調整裝置連通的開口,所述氣壓調整裝置可使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
[附記9]
如附記8所記載的帶電粒子裝置,其中所述氣壓調整裝置於在所述物體的外緣部形成有所述真空區域的期間的至少一部分中,經由所述開口使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
[附記10]
如附記7至9中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述隔離壁部可與所述物體一併將所述第二空間密封。
[附記11]
如附記1至10中任一項所記載的帶電粒子裝置,包括保持所述物體的保持構件,所述保持構件於所述第二空間中具有支持所述另一面的多個銷狀構件。
[附記12]
如附記11所記載的帶電粒子裝置,其中所述保持構件的保持所述物體的外緣部的部分中的所述銷狀構件的每單位面積的根數,少於所述保持構件的保持所述物體的中心部的所述銷狀構件的每單位面積的根數。
[附記13]
如附記11或12所記載的帶電粒子裝置,其中所述保持構件的保持所述物體的外緣部的部分中的所述銷狀構件與所述物體的接觸面積少於所述保持構件的保持所述物體的中心部的所述銷狀構件與所述物體的接觸面積。
[附記14]
如附記1至13中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空形成構件於所述照射裝置與由所述帶電粒子束照射的所述物體上的照射區域之間的空間中,形成真空度較與所述空間不同的區域的真空度更高的真空區域。
[附記15]
如附記1至14中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空區域將所述物體上的表面的一部分覆蓋。
[附記16]
如附記1至15中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空區域與所述物體上的表面的一部分接觸。
[附記17]
如附記1至16中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中於形成有所述真空區域時,所述物體的表面的至少另一部分由非真空區域、或真空度低於所述真空區域的區域所覆蓋。
[附記18]
如附記1至17中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空形成構件具有以與所述物體的表面相向的方式設置且具備與排氣裝置連通的開口的面。
[附記19]
如附記18所記載的帶電粒子裝置,其中所述開口為第一開口,於所述面的所述第一開口的周圍具有第二開口。
[附記20]
如附記19所記載的帶電粒子裝置,其中所述第一開口內的空間的真空度高於所述第二開口的真空度。
[附記21]
如附記1至20中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空形成構件為藉由下述方式形成真空的差動排氣方式的真空形成構件:將由於所述物體與所述真空形成構件之間的間隙的排氣阻力而維持與和所述空間不同的其他空間的氣壓差的所述空間排氣。
[附記22]
如附記1至21中任一項所記載的帶電粒子裝置,包括:賦予裝置,對所述物體中所述真空區域的吸引力作用的部分賦予與所述吸引力反向的賦予力。
[附記23]
如附記22所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力是根據所述吸引力而規定。
[附記24]
如附記22或23中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力與未賦予有所述賦予力的情形相比較,可使作用於所述部分的所述吸引力與所述賦予力的合計減小。
[附記25]
如附記22至24中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中由所述賦予力所帶來的影響可抵消由所述吸引力所帶來的影響。
[附記26]
如附記22至25中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述吸引力包括以使所述物體的至少一部分向自所述物體朝向所述照射裝置的第一方向移位的方式作用的成分,所述賦予力包含以使所述物體的至少一部分向與所述第一方向相反的第二方向移位的方式作用的成分。
[附記27]
如附記22至26中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力與未賦予有所述賦予力的情形相比較,可抑制由所述吸引力所引起的所述物體的變形。
[附記28]
附記22至27中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力與未賦予有所述賦予力的情形相比較,可使所述物體的由所述帶電粒子束照射的面接近平面。
[附記29]
如附記22至28中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予裝置對所述物體的由所述帶電粒子束照射的面的一部分局部地賦予所述賦予力。
[附記30]
如附記22至29中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力被賦予給所述物體中施加有所述吸引力的被吸引部分。
[附記31]
如附記22至30中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力被賦予給所述物體中由所述吸引力導致變形的變形部分。
[附記32]
如附記22至31中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力被賦予給所述物體中面向所述真空區域的真空部分。
[附記33]
如附記22至32中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予力被賦予給所述物體中設定所述帶電粒子束的照射區域的被照射部分。
[附記34]
如附記22至33中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予裝置賦予所述賦予力的位置變化。
[附記35]
如附記22至34中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述照射裝置變更沿著所述物體的由所述帶電粒子束照射的面的方向上所述物體與所述帶電粒子束的照射區域的相對位置,照射所述帶電粒子束,所述賦予裝置根據所述物體與所述照射區域的所述相對位置而變更賦予所述賦予力的位置。
[附記36]
如附記22至35中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空形成構件變更沿著所述物體的由所述帶電粒子束照射的面的方向上所述物體與所述真空區域的相對位置,所述賦予裝置根據所述物體與所述真空區域的所述相對位置而變更賦予所述賦予力的位置。
[附記37]
如附記22至36中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予裝置包含各自對不同位置可賦予所述賦予力的多個賦予機構,所述賦予裝置藉由變更所述多個賦予機構中應賦予所述賦予力的至少一個賦予機構的選擇,而變更賦予所述賦予力的位置。
[附記38]
如附記22至37中任一項所記載的帶電粒子裝置,更包括:位置變更裝置,變更所述物體與所述賦予裝置的相對位置,所述賦予裝置藉由所述位置變更裝置變更所述物體與所述賦予裝置的所述相對位置,而變更賦予所述賦予力的位置。
[附記39]
如附記22至38中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述賦予裝置包含賦予由電磁相互作用引起的力作為所述賦予力的電磁力賦予裝置。
[附記40]
如附記1至39中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空區域的氣壓為1×10-3 Pa以下。
[附記41]
如附記1至40中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述真空系聖構件與所述物體之間的距離為1 μm以上且10 μm以下。
[附記42]
一種計測系統,包括:如附記1至41中任一項所記載的帶電粒子裝置;以及計測裝置,於大氣壓下計測所述物體,所述帶電粒子裝置為基於帶電粒子的檢測結果,而計測所述物體的帶電粒子束計測裝置,所述帶電粒子來自經所述帶電粒子束照射的所述試樣。
[附記43]
如附記42所記載的計測系統,其中利用所述帶電粒子束計測裝置來計測由所述計測裝置計測的所述物體上的區域的至少一部分。
[附記44]
如附記43所記載的計測系統,其中於所述區域形成有規定的指標物。
[附記45]
如附記43或44所記載的計測系統,其中於所述區域形成有抗蝕劑圖案。
[附記46]
如附記42至45中任一項所記載的計測系統,其中所述帶電粒子束計測裝置獲取與形成於所述物體的內部的圖案有關的資訊。
[附記47]
如附記42至46中任一項所記載的計測系統,其中於利用所述計測裝置進行的計測後,進行利用所述帶電粒子束計測裝置的計測。
[附記48]
如附記42至47中任一項所記載的計測系統,其中同時進行利用所述計測裝置的計測、與利用所述帶電粒子束計測裝置的計測。
[附記49]
如附記42至48中任一項所記載的計測系統,其中所述計測裝置包含光學顯微鏡及繞射干涉儀的至少一者,所述繞射干涉儀藉由檢測干涉光計測所述試樣,所述干涉光為使繞射光彼此相互干涉而取得的干涉光,所述繞射光為對所述物體上的所述指標物或所述抗蝕劑圖案照射而繞射的繞射光。
[附記50]
附記42至49所記載的計測系統,其中於所述計測裝置計測所述物體時,所述氣壓調整裝置將所述第二空間的氣壓調整為第一氣壓,於所述帶電粒子裝置計測所述物體時,所述氣壓調整裝置將所述第二空間的氣壓調整為與所述第一氣壓不同的第二氣壓。
[附記51]
如附記50所記載的計測系統,其中所述第二氣壓低於所述第一氣壓。
[附記52]
如請求50或51所記載的計測系統,其中所述第二空間經分割為多個區塊,所述氣壓調整裝置藉由變更所述多個區塊的氣壓,而將所述帶電粒子裝置計測所述物體的位置的背面的氣壓變更為所述第二氣壓,將所述計測裝置計測所述物體的位置的背面變更為所述第一氣壓。
[附記53]
一種帶電粒子束的照射方法,包括:於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及於面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的面相反側的所述物體的另一面、且經分割為多個區塊的第二空間中,使所述多個區塊中的一部分區塊的氣壓與所述多個區塊的其他區塊不同,藉此降低所述第二空間中隔著所述物體而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更。
[附記54]
一種帶電粒子束的照射方法,包括:於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及變更具有與排氣裝置連通的開口的構件相對於所述物體的相對位置,藉此降低第二空間中隔著所述物體而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更,其中所述排氣裝置可使面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的面相反側的所述物體的另一面的第二空間的一部分的氣壓較所述第二空間的其他部分的氣壓而進一步降低。
[附記55]
一種帶電粒子束的照射方法,包括:於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域;經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束;變更所述物體與所述真空區域的相對位置;利用所述物體及隔離壁部將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的面相反側的所述物體的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間形成氣壓差;以及降低所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差。
所述各實施形態(包含各變形例,以下在本段落中相同)的構成要件的至少一部分可與所述各實施形態的構成要件的至少另一部分適當組合。亦可不使用所述各實施形態的構成要件中的一部分。另外,只要法令容許,則將所述各實施形態中引用的所有公開公報及美國專利的揭示援用而作為本文的記載的一部分。
本發明不限於所述實施形態,可於不違反自申請專利範圍及說明書總體所讀取的發明的主旨或思想的範圍內適當變更,伴有此種變更的帶電粒子裝置、計測系統、以及帶電粒子束的照射方法亦包含於本發明的技術範圍內。
1‧‧‧束照射裝置
2‧‧‧平台裝置
3‧‧‧支持架
4‧‧‧控制裝置
5‧‧‧泵系統
6j‧‧‧計測裝置
11‧‧‧束光學系統
12‧‧‧差動排氣系統
13‧‧‧凸緣構件
14‧‧‧間隔調整系統
15‧‧‧位置計測器/位置計測裝置
16n‧‧‧光學顯微鏡
21‧‧‧壓盤
22、22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i、22j、22k、22l、22m、22o、22p、22q、22r‧‧‧平台
22_center‧‧‧中心部分
22_edge、W_edge、W_edge'‧‧‧外緣部分
23‧‧‧平台驅動系統
24‧‧‧位置計測裝置
24j、24k‧‧‧驅動系統
25‧‧‧蓋構件
25s‧‧‧表面
31‧‧‧支持腿
32‧‧‧支持構件
51、52、53、54‧‧‧真空泵
55r、55h‧‧‧氣體供給裝置
111‧‧‧框體
113‧‧‧電子槍
114‧‧‧電磁透鏡
115‧‧‧物鏡
116‧‧‧電子檢測器
117、125、125-21、125-31、125-4、2251、2251g(2251g#1~2251g#N)、2252、2252g(2252g#1~2252g#N)、2253b、2253p、2254d、2255j、2256q、2257r、2259h(2259h#1~2259h#N)‧‧‧配管
119、1231、1232‧‧‧束射出口
121、121-1、121-2、121-3‧‧‧真空形成構件
121LS‧‧‧射出面
122、222、222a、222d、222o‧‧‧側壁構件
124‧‧‧排氣槽
125-1‧‧‧流路
125-22、125-32‧‧‧彙集流路
181s‧‧‧腔室
182s‧‧‧空調機
221、221p‧‧‧底構件
221Su、222Su、223Su、224Su、227Su‧‧‧上表面
222Ss‧‧‧側面
222So、WSo‧‧‧外側面
223‧‧‧支持構件
224c、224p‧‧‧引導構件
225f、225g、225i、225i#1~225i#9、225k‧‧‧靜電吸盤
2261f、2261g(2261g#1~2261g#N)、2262f、2262g(2262g#1~2262g#N)、2269h(2269h#1~2269h#N)‧‧‧開閉構件
227f、227g‧‧‧隔離壁構件
228h、228j‧‧‧真空吸盤
2241、2241g、2241g#1~2241g#N、2242、2242g、2242g#1~2242g#N、2243b、2243p、2244d、2245j、2246q‧‧‧排氣口
2247r、2249h、2249h#1~2249h#N‧‧‧供氣口
2291e‧‧‧溫度調整裝置
2292e‧‧‧溫度計測裝置
321‧‧‧開口
AX‧‧‧光軸
D、Do1、Do2‧‧‧間隔
EB‧‧‧電子束
F_elec、F_elec_L、F_elec_S‧‧‧靜電力
F_hold1、F_hold2、F_VSP、F_vac‧‧‧力
HS‧‧‧保持面
OS‧‧‧外周面
SEM、SEMn、SEMs[SEMa~SEMs]‧‧‧掃描式電子顯微鏡
SF‧‧‧支持面
SP1、SP2‧‧‧空間
SPb1、SPb2、SPb2-1~SPb2-3、SPb3‧‧‧束通過空間
SPg1、SPg2‧‧‧外緣空間
SPs‧‧‧平台空間
SPsf、SPsg(SPsg#1~SPsg#N)‧‧‧分割空間
SPsh、SPsj‧‧‧吸附空間
VSP‧‧‧真空區域
W‧‧‧試樣
W_vac‧‧‧特定部分
WSl‧‧‧背面
WSl_vac、WSu_vac‧‧‧真空面部分
WSu‧‧‧表面
圖1為表示掃描式電子顯微鏡的結構的剖面圖。
圖2為表示掃描式電子顯微鏡所具備的束照射裝置的結構的剖面圖。
圖3為表示掃描式電子顯微鏡所具備的束照射裝置的結構的立體圖。
圖4為表示掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的剖面圖。
圖5為表示掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的平面圖。
圖6(a)~圖6(c)分別為表示因形成真空區域導致試樣變形的過程的剖面圖。
圖7為表示藉由變形抑制動作而變形得到抑制的試樣的剖面圖。
圖8為表示第1變形例的平台的結構的剖面圖。
圖9(a)及圖9(b)分別為表示於第1變形例的平台所保持的試樣的外緣附近形成局部的真空區域的情形時試樣變形的技術原因的剖面圖。
圖10為表示第2變形例的平台的結構的剖面圖。
圖11為表示第3變形例的平台的結構的剖面圖。
圖12為表示第4變形例的平台的結構的剖面圖。
圖13為表示第5變形例的平台的結構的剖面圖。
圖14為表示第6變形例的平台的結構的剖面圖。
圖15(a)為表示第7變形例的平台的結構的剖面圖,圖15(b)為表示第7變形例的平台的結構的平面圖。
圖16(a)及圖16(b)分別為示意性地表示第7變形例中作用於試樣的力的剖面圖。
圖17為表示第8變形例的平台的結構的剖面圖。
圖18為表示第9變形例的平台的結構的剖面圖。
圖19為表示第10變形例的平台的結構的剖面圖。
圖20為表示第11變形例的平台的結構的剖面圖。
圖21(a)為表示第12變形例的平台的結構的剖面圖,圖21(b)為表示第12變形例的平台的結構的平面圖。
圖22(a)為表示第13變形例的平台的結構的剖面圖,圖22(b)為表示第13變形例的平台的結構的平面圖。
圖23為表示第14變形例的掃描式電子顯微鏡的結構的剖面圖。
圖24為表示第15變形例的平台的結構的剖面圖。
圖25為表示第16變形例的平台的結構的剖面圖。
圖26為表示第17變形例的平台的結構的剖面圖。
圖27為表示第18變形例的平台的結構的剖面圖。
圖28為表示第19變形例的掃描式電子顯微鏡的結構的剖面圖。
圖29為表示於第20變形例中平台保持試樣的狀況的剖面圖。
圖30為表示於第21變形例中平台保持試樣的狀況的剖面圖。
圖31為表示於第22變形例中平台保持試樣的狀況的剖面圖。

Claims (87)

  1. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置; 隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割為多個區塊;以及 氣壓調整裝置,能夠控制所述多個區塊各自的氣壓, 所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分的氣體經由所述真空形成構件的所述管路而排出, 自所述照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含所述真空區域的至少一部分。
  2. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,具備管路,所述管路具有與排氣裝置連接的第一端、及與第一空間連接的第二端,所述第一空間和物體的面接觸,將所述第一空間的氣體經由所述管路排出,而於所述第一空間中形成壓力較與所述第一空間連接的外部空間更低的真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置; 隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割為多個區塊;以及 氣壓調整裝置,能夠控制所述多個區塊各自的氣壓。
  3. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,藉由在與物體的面的一部分相向的狀態下經由所述管路將氣體排出,而於和所述物體的所述面的第一部分接觸的第一空間中,形成壓力較和所述面的與所述第一部分不同的第二部分接觸的外部空間的壓力更低的真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置; 隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割為多個區塊;以及 氣壓調整裝置,能夠控制所述多個區塊各自的氣壓。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的帶電粒子裝置,其中 所述外部空間於不經由所述第一空間的情況下無法與所述管路連接,但若經由所述第一空間則能夠連接。
  5. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,於物體的面與所述管路的端部相向的狀態下,將和所述物體的所述面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置; 隔離壁構件,將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間分割為多個區塊;以及 氣壓調整裝置,能夠控制所述多個區塊各自的氣壓, 自所述照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含所述真空區域的至少一部分。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置使所述多個區塊中的一個空間的氣壓與所述多個空間中的另一個空間的氣壓不同。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置基於和所述試樣與所述真空形成構件的相對位置有關的資訊,來控制所述多個區塊各自的氣壓。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 於所述試樣與所述真空形成構件自第一相對位置關係變更為第二相對位置關係時,所述多個區塊的第一區塊自第一氣壓變更為第二氣壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的帶電粒子裝置,其中 於所述第二相對位置關係下,所述第一區塊隔著所述試樣而與所述真空區域相向, 所述第二氣壓低於所述第一氣壓。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述的帶電粒子裝置,其中 於所述第一相對位置關係下,所述第一區塊隔著所述試樣而與大氣壓空間相向。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置更具有能夠對所述多個區塊供氣的配管。
  12. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述試樣與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;以及 氣壓調整裝置,具備排氣裝置,所述排氣裝置將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間的一部分的氣體經由於所述第二空間內能夠移動的開口而排氣, 所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分的氣體經由所述真空形成構件的所述管路而排出, 自所述照射裝置照射的帶電粒子束的通路包含所述真空區域的至少一部分。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置基於和所述試樣與所述真空形成構件的相對位置有關的資訊來移動所述開口
  14. 如申請專利範圍第14項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置使所述開口位於隔著所述試樣而與所述真空區域相向的相向區域,所述真空區域相對於所述試樣相對位置經變更。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的帶電粒子裝置,其中 於所述試樣與所述真空形成構件自第一相對位置關係變更為第二相對位置關係時,所述相向區域自第一氣壓變更為第二氣壓
  16. 如申請專利範圍第15項所述的帶電粒子裝置,其中 所述第二氣壓低於所述第一氣壓
  17. 如申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件藉由使用第一排氣裝置將所述第一空間排氣而形成所述真空區域, 所述氣壓調整裝置使用與所述第一排氣裝置不同的第二排氣裝置將所述第二空間排氣。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的帶電粒子裝置,其中 所述第二排氣裝置包含擴散泵、低溫泵、渦輪分子泵及濺射離子泵中的至少一個。
  19. 如申請專利範圍第1項至第16中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件藉由使用第一排氣裝置將所述第一空間排氣而形成所述真空區域, 所述氣壓調整裝置使用所述第一排氣裝置將所述第二空間排氣。
  20. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由所述管路排出而形成真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向試樣照射帶電粒子束; 隔離壁部,與所述試樣一併將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間能夠形成氣壓差;以及 氣壓調整裝置,能夠調整所述第二空間的氣壓。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置包括能夠使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低的氣壓調整裝置。
  22. 如申請專利範圍第20項或第21項所述的帶電粒子裝置,其中 所述隔離壁部具有與氣壓調整裝置連通的開口,所述氣壓調整裝置能夠使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置於在所述試樣的外緣部形成有所述真空區域的期間的至少一部分中,經由所述開口使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
  24. 如申請專利範圍第22項或第23項所述的帶電粒子裝置,其中 所述氣壓調整裝置於所述真空區域的吸引力作用於所述試樣的外緣部的期間的至少一部分中,經由所述開口使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
  25. 如申請專利範圍第20項至第24中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述隔離壁部能夠將所述第二空間與所述試樣一併密封。
  26. 如申請專利範圍第1項至第25中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述照射裝置經由所述真空區域對所述試樣照射所述帶電粒子束, 所述試樣的另一面位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的面相反側。
  27. 如申請專利範圍第1項至第26項中任一項所述的帶電粒子裝置,包括保持所述試樣的保持構件, 所述保持構件於所述第二空間中具有支持所述另一面的多個銷狀構件。
  28. 如申請專利範圍第27項所述的帶電粒子裝置,其中 所述保持構件的保持所述試樣的外緣部的部分中的所述銷狀構件的每單位面積的根數少於所述保持構件的保持所述試樣的中心部的所述銷狀構件的每單位面積的根數。
  29. 如申請專利範圍第27項或第28項所述的帶電粒子裝置,其中 所述保持構件的保持所述試樣的外緣部的部分中的所述銷狀構件與所述試樣的接觸面積,少於所述保持構件的保持所述試樣的中心部的所述銷狀構件與所述試樣的接觸面積。
  30. 如申請專利範圍第1項至第29中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件於所述照射裝置、與由所述帶電粒子束照射的所述試樣上的照射區域之間的空間中,形成真空度相較於與所述空間不同的區域的真空度更高的真空區域。
  31. 如申請專利範圍第1項至第30項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空區域將所述試樣上的表面的一部分覆蓋。
  32. 如申請專利範圍第1項至第31項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空區域與所述試樣上的表面的一部分接觸。
  33. 如申請專利範圍第1項至第32項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 於形成有所述真空區域時,所述試樣的表面的至少另一部分由非真空區域、或真空度低於所述真空區域的區域所覆蓋。
  34. 如申請專利範圍第1項至第33項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件具有以與所述試樣的表面相向的方式設置,且包括與排氣裝置連通的開口的面。
  35. 如申請專利範圍第34項所述的帶電粒子裝置,其中 所述開口為第一開口,於所述面的所述第一開口的周圍具有第二開口。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的帶電粒子裝置,其中 所述第一開口內的空間的真空度高於所述第二開口的真空度。
  37. 如申請專利範圍第1項至第36項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件為藉由下述方式形成真空的差動排氣方式的真空形成構件:將藉由所述物體與所述真空形成構件之間的間隙的排氣阻力而維持與和所述空間不同的其他空間的氣壓差的所述空間排氣。
  38. 如申請專利範圍第1項至第37項中任一項所述的帶電粒子裝置,包括: 賦予裝置,對所述試樣中所述真空區域的吸引力作用的部分賦予與所述吸引力反向的賦予力。
  39. 如申請專利範圍第38項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力是根據所述吸引力而規定。
  40. 如申請專利範圍第38項或第39項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力與未賦予有所述賦予力的情形相比較,能夠使作用於所述部分的所述吸引力與所述賦予力的合計減小。
  41. 如申請專利範圍第38項至第40項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 由所述賦予力所帶來的影響能夠抵消由所述吸引力所帶來的影響。
  42. 如申請專利範圍第38項至第41項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述吸引力包含以使所述試樣的至少一部分向自所述試樣朝向所述照射裝置的第一方向移位的方式作用的成分, 所述賦予力包含以使所述試樣的至少一部分向與所述第一方向相反的第二方向移位的方式作用的成分。
  43. 如申請專利範圍第38項至第42項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力與未賦予有所述賦予力的情形相比較,能夠抑制由所述吸引力所引起的所述試樣的變形。
  44. 如申請專利範圍第38項至第43項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力與未賦予有所述賦予力的情形相比較,能夠使所述試樣的由所述帶電粒子束照射的面接近平面。
  45. 如申請專利範圍第38項至第44項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予裝置對所述試樣的由所述帶電粒子束照射的面的一部分局部地賦予所述賦予力。
  46. 如申請專利範圍第38項至第45項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力被賦予給所述試樣中施加有所述吸引力的被吸引部分。
  47. 如申請專利範圍第38項至第46項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力被賦予給所述試樣中因所述吸引力而導致變形的變形部分。
  48. 如申請專利範圍第38項至第47項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力被賦予給所述試樣中面向所述真空區域的真空部分。
  49. 如申請專利範圍第38項至第48項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予力被賦予給所述試樣中設定所述帶電粒子束的照射區域的被照射部分。
  50. 如申請專利範圍第38項至第49項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予裝置賦予所述賦予力的位置變化。
  51. 如申請專利範圍第38項至第50項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述照射裝置變更沿著所述試樣的表面的方向上所述試樣與所述帶電粒子束的照射區域的相對位置,照射所述帶電粒子束, 所述賦予裝置根據所述試樣與所述照射區域的所述相對位置而變更賦予所述賦予力的位置。
  52. 如申請專利範圍第38項至第51項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件變更沿著所述試樣的表面的方向上所述試樣與所述真空區域的相對位置, 所述賦予裝置根據所述試樣與所述真空區域的所述相對位置而變更賦予所述賦予力的位置。
  53. 如申請專利範圍第38項至第52項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予裝置包含各自對不同位置能夠賦予所述賦予力的多個賦予機構, 所述賦予裝置藉由變更所述多個賦予機構中應賦予所述賦予力的至少一個賦予機構的選擇,而變更賦予所述賦予力的位置。
  54. 如申請專利範圍第38項至第53項中任一項所述的帶電粒子裝置,更包括:位置變更裝置,變更所述試樣與所述賦予裝置的相對位置, 所述賦予裝置藉由所述位置變更裝置變更所述試樣與所述賦予裝置的所述相對位置,而變更賦予所述賦予力的位置。
  55. 如申請專利範圍第38項至第54項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述賦予裝置包含賦予由電磁相互作用所引起的力作為所述賦予力的電磁力賦予裝置。
  56. 如申請專利範圍第1項至第55項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空區域的氣壓為1×10-3 Pa以下。
  57. 如申請專利範圍第1項至第56項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空形成構件與所述物體之間的距離為1 μm以上且10 μm以下。
  58. 如申請專利範圍第1項至第57項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述物體的所述面的至少一部分面向所述真空區域的至少一部分。
  59. 如申請專利範圍第1項至第58項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述物體的所述面的至少一部分由所述真空區域的至少一部分所覆蓋。
  60. 如申請專利範圍第1項至第59項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述物體的所述面的一部分面向所述真空區域,所述物體的所述面的另一部分面向大氣壓區域。
  61. 如申請專利範圍第1項至第60項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述物體的所述面包含所述試樣的表面的至少一部分。
  62. 如申請專利範圍第1項至第61項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述物體的所述面包含保持所述試樣的構件的表面的至少一部分。
  63. 如申請專利範圍第1項至第62項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述物體的所述面包含配置於所述試樣與所述真空形成構件之間的構件的表面的至少一部分。
  64. 如申請專利範圍第1項至第63項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中 所述真空區域的真空度與所述真空形成構件的外部空間中與形成有所述真空區域的空間不同的其他空間的真空度相比較,維持得更高。
  65. 一種計測系統,包括: 如申請專利範圍第1項至第64項中任一項所述的帶電粒子裝置;以及 計測裝置,於大氣壓下計測所述試樣, 所述帶電粒子裝置為基於帶電粒子的檢測結果,而計測所述試樣的帶電粒子束計測裝置,所述帶電粒子來自經所述帶電粒子束照射的所述試樣。
  66. 如申請專利範圍第65項所述的計測系統,其中 利用所述帶電粒子束計測裝置來計測由所述計測裝置計測的所述試樣上的區域的至少一部分。
  67. 如申請專利範圍第66項所述的計測系統,其中 於所述區域形成有規定的指標物。
  68. 如申請專利範圍第66項或第65項所述的計測系統,其中 於所述區域形成有抗蝕劑圖案。
  69. 如申請專利範圍第65項至第67項中任一項所述的計測系統,其中 所述帶電粒子束計測裝置獲取與形成於所述試樣的內部的圖案有關的資訊。
  70. 如申請專利範圍第65項至第69項中任一項所述的計測系統,其中 於由所述計測裝置進行的計測後,進行由所述帶電粒子束計測裝置進行的計測。
  71. 如申請專利範圍第65項至第70項中任一項所述的計測系統,其中 同時進行由所述計測裝置進行的計測、與由所述帶電粒子束計測裝置進行的計測。
  72. 如申請專利範圍第65項至第71項中任一項所述的計測系統,其中 所述計測裝置於所述試樣上的一個區域未由所述真空區域覆蓋的期間中,計測所述試樣上的所述一個區域。
  73. 如申請專利範圍第65項至第71項中任一項所述的計測系統,其中 所述計測裝置於所述試樣上的一個區域未由所述帶電粒子束照射的期間中,計測所述試樣上的所述一個區域。
  74. 如申請專利範圍第65項至第73項中任一項所述的計測系統,其中 所述計測裝置包含光學顯微鏡及繞射干涉儀的至少一者, 所述繞射干涉儀藉由檢測干涉光計測所述試樣,所述干涉光為使繞射光彼此相互干涉而取得的干涉光,所述繞射光為對所述試樣上的所述指標物或所述抗蝕劑圖案照射而繞射的繞射光。
  75. 如申請專利範圍第65項至第74項所述的計測系統,其中 於所述計測裝置計測所述試樣時,所述氣壓調整裝置將所述第二空間的氣壓調整為第一氣壓, 於所述帶電粒子裝置計測所述試樣時,所述氣壓調整裝置將所述第二空間的氣壓調整為與所述第一氣壓不同的第二氣壓。
  76. 如申請專利範圍第75項所述的計測系統,其中 所述第二氣壓低於所述第一氣壓。
  77. 如申請專利範圍第75或第76項所述的計測系統,其中 所述第二空間經分割為多個區塊, 所述氣壓調整裝置變更所述多個區塊的氣壓, 藉此將所述帶電粒子裝置計測所述試樣的位置的背面的氣壓變更為所述第二氣壓, 將所述計測裝置計測所述試樣的位置的背面變更為所述第一氣壓。
  78. 一種帶電粒子束的照射方法,包括: 將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域; 將所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述管路而排出; 將通過包含所述真空區域的至少一部分的通過空間的帶電粒子束照射於試樣; 變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;以及 於面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面、且經分割為多個區塊的第二空間中,使所述多個區塊中的一部分區塊的氣壓與所述多個區塊的其他區塊不同,藉此降低所述第二空間中隔著所述試樣而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述試樣相對位置經變更。
  79. 一種帶電粒子束的照射方法,包括: 將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域; 將所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述管路而排出; 將通過包含所述真空區域的至少一部分的通過空間的帶電粒子束照射於試樣; 變更所述試樣與所述真空區域的相對位置;以及 變更具有與排氣裝置連通的開口的構件相對於所述試樣的相對位置,藉此降低第二空間中隔著所述試樣而與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述試樣相對位置經變更,其中所述排氣裝置能夠使面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面為相反側的所述試樣的另一面的第二空間的一部分的氣壓較所述第二空間的其他部分的氣壓而進一步降低。
  80. 一種帶電粒子束的照射方法,包括: 將和物體的面接觸的第一空間的氣體經由管路排出而形成真空區域; 將所述真空區域周圍的空間且氣壓較所述真空區域更高的空間的至少一部分氣體經由所述管路而排出; 將通過包含所述真空區域的至少一部分的通過空間的帶電粒子束照射於試樣; 變更所述試樣與所述真空區域的相對位置; 利用所述試樣及隔離壁部將面向位於所述試樣的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述試樣的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間形成氣壓差;以及 降低所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差。
  81. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,於物體上的第一空間中能夠局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述物體與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述物體與所述真空區域的相對位置; 隔離壁構件,將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間分割成多個區塊;以及 氣壓調整裝置,使所述多個區塊中包含隔著所述物體而與所述真空區域相向的相向區域的一部分區塊的氣壓、與所述多個區塊中的其他區塊不同,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更,使所述相向區域的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
  82. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,於物體上的第一空間中能夠局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束; 相對位置變更裝置,變更所述物體與所述真空形成構件的相對位置,而變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及 氣壓調整裝置,具備排氣裝置,所述排氣裝置將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間的一部分的氣體經由於所述第二空間內能夠移動的開口而排氣, 所述氣壓調整裝置使所述開口位於隔著所述物體而與所述真空區域相向的相向區域,使所述相向區域的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更。
  83. 一種帶電粒子裝置,包括: 真空形成構件,於物體上的第一空間中能夠局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域; 照射裝置,經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束; 隔離壁部,與所述物體一併將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間能夠形成氣壓差;以及 氣壓調整裝置,能夠使所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差,相較於大氣壓與所述真空區域的氣壓之差而進一步降低。
  84. 一種計測系統,包括: 如申請專利範圍第81項至第83項中任一項所述的帶電粒子裝置;以及 計測裝置,於大氣壓下計測所述物體, 所述帶電粒子裝置為基於帶電粒子的檢測結果,而計測所述物體的帶電粒子束計測裝置,所述帶電粒子來自經所述帶電粒子束照射的所述物體。
  85. 一種帶電粒子束的照射方法,包括: 於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域; 經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束; 變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及 於面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面、且經分割為多個區塊的第二空間中,使所述多個區塊中的一部分區塊的氣壓與所述多個區塊的其他區塊不同,藉此降低所述第二空間中隔著所述物體與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更。
  86. 一種帶電粒子束的照射方法,包括: 於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域; 經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束; 變更所述物體與所述真空區域的相對位置;以及 變更具有與排氣裝置連通的開口的構件相對於所述物體的相對位置,藉此降低第二空間中隔著所述物體與所述真空區域相向的區域的氣壓、與所述真空區域的氣壓之差,所述真空區域相對於所述物體相對位置經變更,其中所述排氣裝置能夠將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間的一部分的氣壓較所述第二空間的其他部分的氣壓而進一步降低。
  87. 一種帶電粒子束的照射方法,包括: 於物體上的第一空間中局部地形成覆蓋所述物體的一部分表面的真空區域; 經由所述真空區域向所述物體照射帶電粒子束; 變更所述物體與所述真空區域的相對位置; 利用所述物體及隔離壁部將面向位於所述物體的與由所述帶電粒子束照射的一面相反側的所述物體的另一面的第二空間包圍,於所述第二空間與所述第二空間的外部之間形成氣壓差;以及 降低所述第二空間的氣壓與所述真空區域的氣壓之差。
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