TW201946088A - 局部真空裝置、帶電粒子裝置、真空區域的形成方法、及帶電粒子的照射方法 - Google Patents

局部真空裝置、帶電粒子裝置、真空區域的形成方法、及帶電粒子的照射方法 Download PDF

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Abstract

局部真空裝置包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,將和物體的表面接觸的空間的氣體經由管路而排出,形成真空區域;位於沿著物體的表面的第一方向上與物體不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更第一方向及第二方向各自的、真空形成構件與物體的相對位置,真空區域周圍的、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,位置變更裝置控制真空形成構件與物體的第一方向上的第一相對位置,且控制真空形成構件與物體的第二方向上的第二相對位置,使和物體及面的任一者相向的真空形成構件與物體及面的任意另一者相向。

Description

局部真空裝置、帶電粒子裝置、真空區域的形成方法、及帶電粒子的照射裝置
本發明例如是有關於一種形成局部的真空區域的局部真空裝置、經由局部的真空區域而照射帶電粒子的帶電粒子裝置、局部的真空區域的形成方法、及經由局部的真空區域而照射帶電粒子的方法的技術領域。
照射帶電粒子的裝置為了防止帶電粒子因與氣體分子的碰撞而散射,而經由真空區域照射帶電粒子。例如,專利文獻1中記載有一種掃描式電子顯微鏡,該掃描式電子顯微鏡將由作為帶電粒子的一例的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,形成局部的真空區域。對於此種裝置(進而,形成真空區域的任意裝置)而言,適當維持所形成的真空區域成為課題。
[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,提供一種局部真空裝置:包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,將和物體的表面接觸的空間的氣體經由所述管路而排出,形成真空區域;位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的、所述真空形成構件與所述物體的相對位置,所述真空區域周圍的、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,所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第2態樣,提供一種局部真空裝置,包括:真空形成構件,具備具有與排氣裝置連接的第一端、及與和物體的表面接觸的第一空間連接的第二端的管路,將所述第一空間的氣體經由所述管路而排出,於所述第一空間中形成壓力較與所述第一空間連接的第二空間更低的真空區域;位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的、所述真空形成構件與所述物體的相對位置,所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第3態樣,提供一種局部真空裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,藉由在與物體的表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可形成真空區域,所述形成真空區域的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第二空間的壓力更低;位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的、所述真空形成構件與所述物體的相對位置,所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第4態樣,提供一種局部真空裝置,包括:真空形成構件,具有可與排氣裝置連接的管路,於物體的表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空間的氣體經由所述管路而排出,形成真空區域;位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的、所述真空形成構件與所述物體的相對位置,所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第5態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:藉由所述第1態樣至第4態樣中任一個所提供的局部真空裝置;以及帶電粒子照射裝置,向試樣照射帶電粒子,自所述帶電粒子照射裝置照射的帶電粒子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:藉由如所述第1態樣至第4態樣中任一個所提供的局部真空裝置;以及帶電粒子照射裝置,照射帶電粒子,自所述帶電粒子照射裝置照射的帶電粒子的通路包含所述真空區域的至少一部分。
根據第7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空間的氣體經由所述管路而排出,形成真空區域;帶電粒子照射裝置,向試樣照射帶電粒子;以及氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體,所述真空區域周圍的、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,自所述帶電粒子照射裝置照射的帶電粒子的通路包含所述真空區域的至少一部分。
根據第8態樣,提供一種真空區域的形成方法,包括:將和物體的表面接觸的空間的氣體經由管路而排出,形成真空區域;將所述真空區域周圍的、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;以及控制所述真空形成構件與所述物體的沿著所述物體的表面的第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的和所述物體的表面交叉的第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第9態樣,提供一種帶電粒子的照射方法,包括:使用藉由所述第8態樣所提供的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以及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照射於所述物體。
根據第10態樣,提供一種帶電粒子的照射方法,包括:使用藉由所述第8態樣所提供的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以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照射於試樣。
根據第11態樣,提供一種帶電粒子的照射方法,包括:將和物體的表面接觸的空間的氣體經由管路而排出,形成真空區域;將所述真空區域周圍的、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;照射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;以及向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
根據第12態樣,提供一種局部真空裝置,包括:真空形成構件,局部地形成將物體的一部分表面覆蓋且和所述物體接觸的真空區域;保持裝置,具備可保持所述物體的保持面;位於沿著所述保持面的第一方向上與所述保持面不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述保持面交叉的第二方向各自的、所述真空形成構件與所述保持裝置的相對位置,所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第13態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:藉由第12態樣所提供的局部真空裝置;以及帶電粒子照射裝置,向所述物體照射帶電粒子。
根據第14態樣,提供一種帶電粒子裝置,包括:帶電粒子照射裝置,向物體照射帶電粒子;真空形成構件,於所述物體上的空間中的所述帶電粒子的路徑中形成真空區域;以及氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
根據第15態樣,提供一種真空區域的形成方法,包括:於物體上的空間中使用真空形成構件局部地形成將所述物體的一部分表面覆蓋的真空區域;以及控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
根據第16態樣,提供一種帶電粒子的照射方法,包括:使用藉由第15態樣所提供的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以及向所述物體照射帶電粒子。
根據第17態樣,提供一種帶電粒子的照射方法,包括:向物體照射帶電粒子;於所述物體上的空間中的所述帶電粒子的路徑中形成真空區域;以及向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
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局部真空裝置、帶電粒子裝置、真空區域的形成方法、以及帶電粒子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,來對局部真空裝置、帶電粒子裝置、真空區域的形成方法、以及帶電粒子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 mm,厚度成為約750 μm~800 μm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,水平面內的既定方向),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)。另外,Z軸方向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。再者,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4,一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(a)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4(b)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及真空泵52。
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)的、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),以及/或者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的電子束EB造成影響,框體111亦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亦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,亦可代替電子槍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亦可控制電子束EB於既定的光學面(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以既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的至少一者亦可由高磁導率材料構成。再者,束通過空間SPb2亦可於不照射電子束EB的期間中成為真空空間。
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和Z軸方向上的射出面121LS與表面WSu之間的距離及Z軸方向上的射出面121LS的位置與表面WSu的位置之差分別等價。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。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,由此於束照射裝置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52i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亦可不為連成1個的環狀,亦可為具有多個環的一部分的多個排氣槽。
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保持試樣W。為了保持試樣W,平台22如圖4(a)~圖4(c)所示,具備保持構件221及外周構件222。
保持構件221為沿XY平面延伸的平板狀的(或其他任意形狀的)構件。保持構件221具備與束照射裝置1可相向的保持面HS。圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,保持面HS為朝向+Z側(即,上方)的面。沿著XY平面的方向上的保持面HS的尺寸大於沿著XY平面的方向上的試樣W的尺寸,但亦可相同。圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,試樣W於俯視時具有圓形的形狀,故而保持面HS於俯視時為圓形形狀。再者,於試樣W於俯視時為矩形形狀的情形時,保持面HS於俯視時亦可為矩形形狀。圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,保持面HS的直徑大於試樣W的直徑。保持面HS為保持試樣W的面。即,保持構件221以保持面HS保持試樣W。例如,保持構件221亦可藉由經由形成於保持面HS的排氣口真空吸附試樣W的背面(即,與表面WSu相反之側的面,於圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,為朝向-Z側(即,下方)的面),而保持試樣W。於該情形時,保持構件221亦可含有真空吸盤。或者,例如保持構件221亦可藉由經由配置於保持構件221的電極來靜電吸附保持面HS上所配置的試樣W,而保持試樣W。於該情形時,保持構件221亦可包含靜電吸盤。
外周構件222於XY平面內配置於保持構件221的周圍。外周構件222於XY平面內以包圍保持構件221的方式配置。圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,試樣W於俯視時為圓形形狀,故而外周構件222的內側的輪廓亦可為圓狀。外周構件222與保持構件221一體化,但亦可為與保持構件221分立的構件。外周構件222為以較保持構件221更向上方(即,+Z側)突出的方式形成的構件。因此,外周構件222亦可謂實質上自保持構件221的保持面HS向上方(即,+Z側)突出的構件。外周構件222的上表面(具體而言,與保持面HS朝向同側的面,於圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,為+Z側的面)OS位於較保持構件221的保持面HS更靠上方。具體而言,外周構件222的上表面OS相較於保持構件221的保持面HS,以試樣W的厚度Wh而位於上方。因此,外周構件222的上表面OS位於與保持構件221所保持的試樣W的表面WSu相同的高度。即,外周構件222的上表面OS與保持構件221所保持的試樣W的表面WSu位於相同平面內。因此,於平台22中形成有由保持構件221及外周構件222所包圍的凹部狀的收容空間SPw。試樣W於收容於該收容空間SPw中且表面WSu位於與外周構件222的上表面OS相同高度的狀態下由保持構件221所保持。再者,收容空間SPw於俯視時亦可為圓形形狀。
外周構件222包含於沿著XY平面的一個方向上與保持構件221鄰接的退避構件223作為外周構件222的一部分。再者,於如上所述般外周構件222為與保持構件221分立的構件的情形時,相當於外周構件222的一部分的退避構件223亦另可為與保持構件221分立的構件。再者,即便於外周構件222為與保持構件221相同的構件的情形時,退避構件223亦可為與保持構件221分立的構件。退避構件223於XY平面內中向遠離保持構件221的方向擴展。退避構件223的尺寸(具體而言,遠離保持構件221的方向上的尺寸)亦可較外周構件222中於與一個方向不同的其他方向上與保持構件221鄰接的部分的尺寸更大。即,外周構件222亦可具有下述結構:於XY平面內中,自保持構件221觀看而位於一個方向的部分(即,退避構件223)與自保持構件221觀看而位於與一個方向不同的其他方向的部分相比,相對更多地向外側擴展(即,以遠離保持構件221的方式擴展)。圖4(a)~圖4(c)所示的例子中,外周構件222包含沿Y軸方向與保持構件221鄰接(尤其是於較保持構件221更靠-Y側與保持構件221鄰接)的退避構件223。因此,退避構件223的沿著Y軸的尺寸亦可較外周構件222中於+Y側與保持構件221鄰接的部分的、沿著Y軸的尺寸更大,且亦可較於外周構件222中於+X側或-X側與保持構件221鄰接的部分的、沿著X軸的尺寸更大。退避構件223為外周構件222的一部分,故而退避構件223的上表面ES相當於外周構件222的上表面OS的一部分。因此,退避構件223的上表面ES亦可與外周構件222的上表面OS同樣地,位於與保持構件221保持的試樣W的表面WSu相同的高度。再者,關於形成有該退避構件223的技術原因,將於下文中詳述(參照圖5(a)以後)。再者,亦可於退避構件223的上表面ES的一部分,設置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)相關聯的標記。再者,亦可將外周面的上表面OS及退避構件223的上表面ES的至少一者稱為外部面。
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的位置的位置計測器24。位置計測器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。
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、或用於減少支持面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。再者,為了控制掃描式電子顯微鏡SEM的動作,控制裝置4例如亦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)退避構件223的利用方法
繼而,對平台22所具備的退避構件223的利用方法進行說明。本實施形態中,退避構件223主要用於維持(換言之,持續形成)束照射裝置1所形成的真空區域VSP。因此,退避構件223亦可具有可於束照射裝置1與退避構件223之間形成真空區域VSP的程度的尺寸。退避構件223的上表面ES亦可具有較真空區域VSP的XY方向上的尺寸更大的尺寸。作為使用此種退避構件223來維持真空區域VSP的場景的一例,可列舉將平台22保持的試樣W搬入搬出(或更換)的場景、及未形成真空區域VSP的束照射裝置1新形成真空區域VSP的場景。因此,以下對使用退避構件223來維持真空區域VSP的方法進行說明之後,對將平台22保持的試樣W搬入搬出的情形時使用退避構件223來維持真空區域VSP的動作、及未形成真空區域VSP的束照射裝置1新形成真空區域VSP的情形時使用退避構件223來維持真空區域VSP的動作依序進行說明。
(2-1)使用退避構件223的真空區域VSP的維持
首先,一方面參照圖5(a)~圖5(b)、圖6(a)~圖6(b)及圖7(a)~圖7(b),一方面對使用退避構件223來維持束照射裝置1所形成的真空區域VSP的方法進行說明。
如上文所述,退避構件223的上表面ES位於與保持構件221保持的試樣W的表面WSu相同的高度。因此,即便於平台22以束照射裝置1自試樣W向退避構件223離開的方式(即,以和試樣W相向的束照射裝置1與退避構件223相向的方式)移動的情形時,束照射裝置1於與試樣W之間形成的真空區域VSP亦於束照射裝置1與退避構件223之間同樣地維持。同樣地,即便於平台22以束照射裝置1自退避構件223向試樣W離開的方式(即,以和退避構件223相向的束照射裝置1與試樣W相向的方式)移動的情形時,束照射裝置1於與退避構件223之間形成的真空區域VSP亦於束照射裝置1與試樣W之間同樣地維持。因此,退避構件223可用於維持束照射裝置1所形成的真空區域VSP。即,退避構件223可用於在伴隨平台22的移動而束照射裝置1於試樣W與退避構件223之間移動的情形時,維持真空區域VSP。此處,束照射裝置1自試樣W向退避構件223離開的情況亦可稱為由束照射裝置1所得的電子束EB的照射位置自位於試樣W上的狀態變化為位於退避構件223的上表面ES的狀態,束照射裝置1自退避構件223向試樣W離開的情況亦可稱為由束照射裝置1所得的電子束EB的照射位置自位於退避構件223的上表面ES上的狀態變化為位於試樣W上的狀態。
具體而言,如圖5(a)及圖5(b)所示,設想束照射裝置1於與試樣W之間形成真空區域VSP的狀況。即,設想束照射裝置1與試樣W相向的狀況。於該狀況下,若平台驅動系統23使平台22沿Y軸方向且向+Y側移動,則束照射裝置1相對於平台22而沿Y軸方向且向-Y側相對移動。其結果,束照射裝置1所形成的真空區域VSP亦於試樣W的表面WSu上,相對於平台22沿Y軸方向且向-Y側相對移動。若平台22持續移動,則經由圖6(a)及圖6(b)所示的狀態,而如圖7(a)及圖7(b)所示,束照射裝置1離開試樣W。即,束照射裝置1的狀態自與試樣W相向的非退避狀態向與退避構件223相向的退避狀態切換。即,束照射裝置1的狀態自於與試樣W之間可形成真空區域VSP的非退避狀態向於與退避構件223之間可形成為真空區域VSP的退避狀態切換。
於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的過程中,如圖6(a)及圖6(b)所示,束照射裝置1的狀態暫時成為與試樣W及退避構件223兩者相向的中間狀態。即,束照射裝置1的狀態暫時成為形成面向試樣W與退避構件223的邊界的真空區域VSP的中間狀態。此處,假設於退避構件223的上表面ES與試樣W的表面WSu位於大不相同的高度的情形時,有處於中間狀態的束照射裝置1與試樣W之間的間隔D、與處於中間狀態的束照射裝置1與退避構件223之間的間隔D'(即,束照射裝置1的射出面121LS與退避構件223的上表面ES之的間隔D')相對較大地偏離的可能性。因此,有間隔D成為可適當形成真空區域VSP的間隔,另一方面間隔D'並未成為可適當形成真空區域VSP的間隔的可能性。其結果,有於在與試樣W之間適當形成有真空區域VSP的束照射裝置1的狀態自非退避狀態向中間狀態切換的時間點,束照射裝置1所形成的真空區域VSP被破壞(換言之,瓦解或消失)的可能性。即,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向中間狀態切換時,有束照射裝置1無法形成面向試樣W與退避構件223的邊界的真空區域VSP的可能性。其結果,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換時,有束照射裝置1無法適當持續形成(即,維持)真空區域VSP的可能性。於該情形時,掃描式電子顯微鏡SEM於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換之後,以束照射裝置1與退避構件223之間的間隔D'成為所需間隔D_target的方式調整間隔D'後,再次形成真空區域VSP。
然而,本實施形態中,退避構件223的上表面ES位於與試樣W的表面WSu相同的高度。因此,處於中間狀態的束照射裝置1與試樣W之間的間隔D、與處於中間狀態的束照射裝置1與退避構件223之間的間隔D'相對較大地偏離的可能性相對較小。典型而言,間隔D與間隔D'一致。因此,於間隔D成為可適當形成真空區域VSP的間隔的情形時,間隔D'亦成為可適當形成真空區域VSP的間隔。因此,即便於與試樣W之間適當形成有真空區域VSP的束照射裝置1的狀態自非退避狀態向中間狀態切換,束照射裝置1所形成的真空區域VSP被破壞的可能性亦相對較小。即,即便束照射裝置1的狀態自非退避狀態向中間狀態切換,束照射裝置1亦可適當形成面向試樣W與退避構件223的邊界的真空區域VSP。其結果,即便束照射裝置1的狀態自非退避狀態向中間狀態切換,束照射裝置1亦可適當持續形成(即,維持)真空區域VSP。因此,即便束照射裝置1的狀態自非退避狀態經由中間狀態向退避狀態切換,束照射裝置1亦可適當持續形成真空區域VSP。即,掃描式電子顯微鏡SEM可維持形成有真空區域VSP,而使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換。
由於同樣的原因,即便束照射裝置1的狀態自退避狀態經由中間狀態向非退避狀態切換,束照射裝置1亦可適當持續形成真空區域VSP。即,掃描式電子顯微鏡SEM可維持形成有真空區域VSP的狀況,使束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換。
此時,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦可於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後,以處於非退避狀態的束照射裝置1與試樣W之間的間隔D、與處於退避狀態的束照射裝置1與退避構件223之間的間隔D'的偏離量低於容許下限值的方式(或以一致的方式),調整Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置。例如,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦可於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換時,以自處於非退避狀態的束照射裝置1與試樣W之間的間隔D成為於束照射裝置1與試樣W之間可適當形成真空區域VSP的所需的第一間隔D_desire1的狀態,向處於退避狀態的束照射裝置1與退避構件223之間的間隔D'成為於束照射裝置1與退避部分223之間可適當形成真空區域VSP的所需的第二間隔D_desire2的狀態過渡的方式,調整Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置。於該情形時,第一間隔D_desire1與第二間隔D_desire2之間的差量低於容許下限值,或與容許下限值一致。或者,第一間隔D_desire1與第二間隔D_desire2亦可相同。進而,第一間隔D_desire1及第二間隔D_desire2的至少一者亦可與上文所述的所需間隔D_target相同。其後,平台驅動系統23亦可調整沿著XY平面的方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置,使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換。同樣地,例如間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦可於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換時,以自處於退避狀態的束照射裝置1與退避構件223之間的間隔D'成為第二間隔D_desire2的狀態,向處於非退避狀態的束照射裝置1與試樣W之間的間隔D成為第一間隔D_desire1的狀態過渡的方式,調整Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置。其後,平台驅動系統23亦可調整沿著XY平面的方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置,使束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換。其結果,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後,束照射裝置1可更適當地持續形成真空區域VSP。
再者,如上文所述,本實施形態中,退避構件223的上表面ES位於與試樣W的表面WSu相同的高度。因此,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後,若Z軸方向上的束照射裝置1相對於平台22的相對位置不改變(即,若維持所述相對位置),則間隔D與間隔D'一致。因此,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以下述方式調整:於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後,維持Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置。
然而,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以下述方式調整Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置:於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後,間隔D與間隔D'不同。於該情形時,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以間隔D成為於束照射裝置1與試樣W之間可適當形成真空區域VSP的第一間隔D_desire1,且間隔D'成為於束照射裝置1與退避構件223之間可適當形成真空區域VSP且與第一間隔D_desire1不同的第二間隔D_desire2的方式,調整Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置。其結果,即便於間隔D與間隔D'不一致的情形時,亦於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後,束照射裝置1可更適當地持續形成真空區域VSP。總之,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者以於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的前後適當維持真空區域VSP的方式,與束照射裝置1的狀態的變更(即,沿著XY平面的平台22的移動)一致或於其前後,調整Z軸方向上的平台22與束照射裝置1的相對位置。
(2-2)將平台22保持的試樣W搬入搬出的動作
繼而,一方面參照圖8(a)~圖8(d),一方面對於將平台22保持的試樣W搬入搬出(即,更換)的情形時使用退避構件223來維持真空區域VSP的動作的流程加以說明。
試樣W的搬入搬出例如於平台22所保持的試樣W的狀態計測完成之後進行。為了計測試樣W的狀態,束照射裝置1需要對試樣W照射電子束EB。因此,於將試樣W搬入搬出之前(即,平台22保持試樣W的期間的至少一部分中),如圖8(a)所示,束照射裝置1於與試樣W相向的狀態下,於與試樣W之間形成有真空區域VSP。即,束照射裝置1處於非退避狀態。
於試樣W的狀態計測完成之後,如圖8(b)所示,平台驅動系統23使平台22沿XY平面移動,使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換。此時,如上文所述,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以適當維持真空區域VSP的方式,調整Z軸方向上的束照射裝置1相對於平台22的相對位置。其結果,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的前後,維持真空區域VSP。即,束照射裝置1維持於與試樣W及退避構件223的至少一者之間持續形成有真空區域VSP,而相對於平台22移動。
束照射裝置1的狀態切換為退避狀態後,將平台22保持的試樣W搬入搬出。具體而言,如圖8(c)所示,將平台22保持的試樣W(即,計測狀態的動作結束的試樣W)自平台22卸載(即,搬出)。然後,如圖8(d)所示,相對於平台22,將新的試樣W(即,要新進行計測狀態的動作的試樣W)裝載於(即,搬入至)平台22。於將平台22保持的試樣W搬入搬出的期間中,如圖8(c)及圖8(d)所示,束照射裝置1的狀態維持退避狀態。其結果,於將平台22保持的試樣W搬入搬出的期間中,如圖8(c)及圖8(d)所示,束照射裝置1於與退避構件223之間持續形成真空區域VSP。
然後,若平台22保持的試樣W的搬入搬出完成,則平台驅動系統23使平台22沿XY平面移動,使束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換。此時,亦如上文所述,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以適當維持真空區域VSP的方式,調整Z軸方向上的束照射裝置1相對於平台22的相對位置。其結果,於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的前後,維持真空區域VSP。即,束照射裝置1維持於與試樣W及退避構件223的至少一者之間持續形成有真空區域VSP,而相對於平台22移動。
然後,束照射裝置1的狀態變為非退避狀態後,掃描式電子顯微鏡SEM向新的試樣W照射電子束EB而計測新的試樣W的狀態。即,束照射裝置1經由在與試樣W之間形成的真空區域VSP而向試樣W照射電子束EB。
如此,掃描式電子顯微鏡SEM可維持真空區域VSP而將平台22保持的試樣W搬入搬出。因此,掃描式電子顯微鏡SEM亦可不於每當搬入搬出試樣W時新形成真空區域VSP。即,掃描式電子顯微鏡SEM亦可不於將試樣W搬入搬出之前使束通過空間SPb1~束通過空間SPb3暫且回到大氣壓空間,並於將試樣W搬入搬出之後將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3再次排氣而設為真空空間。其結果,掃描式電子顯微鏡SEM與需要在每當搬入搬出試樣W時新形成真空區域VSP的、比較例的掃描式電子顯微鏡相比較,能以形成真空區域VSP所需要的時間的程度來縮短計測試樣W所需要的時間。即,掃描式電子顯微鏡SEM的產率提高。
(2-3)未形成真空區域VSP的束照射裝置1新形成真空區域VSP的動作
繼而,一方面參照圖9(a)~圖9(d),一方面對束照射裝置1新形成真空區域VSP的情形時使用退避構件223來維持真空區域VSP的動作的流程進行說明。
新形成真空區域VSP的動作例如於新開始平台22所保持的試樣W的狀態計測時進行。具體而言,新形成真空區域VSP的動作例如於為了計測試樣W的狀態而開始電子束EB的照射之前進行。
本實施形態中,束照射裝置1於退避狀態下新形成真空區域VSP。束照射裝置1於與退避構件223相向的狀態下新形成真空區域VSP。束照射裝置1於與退避構件223之間新形成真空區域VSP。換言之,束照射裝置1亦可不於非退避狀態下新形成真空區域VSP。束照射裝置1亦可不於與試樣W相向的狀態下新形成真空區域VSP。束照射裝置1亦可不於與試樣W之間新形成真空區域VSP。因此,於如圖9(a)所示,於束照射裝置1開始形成真空區域VSP之前束照射裝置1處於非退避狀態的情形時,平台驅動系統23使平台22沿XY平面移動,如圖9(b)所示,使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換。另一方面,於束照射裝置1開始形成真空區域VSP之前束照射裝置1已處於退避狀態的情形時,平台驅動系統23亦可不使平台22移動。
其後,如圖9(c)所示,束照射裝置1新形成真空區域VSP。具體而言,使用間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者,將束照射裝置1的射出面121LS與退避構件223的上表面ES的間隔D設為所需間隔D_target。其後,真空泵51將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3排氣而減壓。進而,真空泵52將束通過空間SPb3的周圍空間排氣而減壓。其結果,束照射裝置1(尤其是差動排氣系統12)可藉由差動排氣而於與退避構件223之間形成真空區域VSP。再者,亦可於將束照射裝置1的射出面121LS與退避構件223的上表面ES的間隔D設定為所需間隔D_target的動作之前,開始利用真空泵51進行的束通過空間SPb1~束通過空間SPb3的排氣、減壓動作,亦可同時進行該些兩動作。
新形成真空區域VSP之後,平台驅動系統23使平台22沿XY平面移動,如圖9(d)所示,使束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換。此時,如上文所述,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以適當維持真空區域VSP的方式,調整Z軸方向上的束照射裝置1相對於平台22的相對位置。其結果,於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的前後,維持真空區域VSP。即,束照射裝置1維持於與試樣W及退避構件223的至少一者之間持續形成有真空區域VSP,而相對於平台22移動。因此,以面向退避構件223的方式形成的真空區域VSP以自退避構件223向試樣W移動的方式,相對於平台22而相對移動。
然後,束照射裝置1的狀態變為非退避狀態後,掃描式電子顯微鏡SEM向試樣W照射電子束EB而計測試樣W的狀態。即,束照射裝置1經由在與試樣W之間形成的真空區域VSP而對試樣W照射電子束EB。
如此,掃描式電子顯微鏡SEM可於電子束照射裝置1與退避構件223之間新形成真空區域VSP,並且維持該新形成的真空區域VSP而自退避構件223向試樣W移動。即,掃描式電子顯微鏡SEM可於為了開始計測試樣W的狀態而新形成真空區域VSP時,將電子束照射裝置1與退避構件223之間的空間設定為用以新形成真空區域VSP的空間。因此,掃描式電子顯微鏡SEM亦可不於電子束照射裝置1與試樣W之間新形成真空區域VSP。即,掃描式電子顯微鏡SEM亦可不將電子束照射裝置1與試樣W之間的空間設定為用以新形成真空區域VSP的空間。因此,掃描式電子顯微鏡SEM亦可抑制真空區域VSP的新形成對試樣W造成的影響,並且新形成真空區域VSP。例如,若於某物體上新形成真空區域VSP,則面向該物體的空間壓力急遽減少。因此,有物體的溫度(尤其是物體中面向壓力減少的空間的部分的溫度)變動的可能性。物體的溫度變動有導致物體的熱變形的可能性。物體的熱變形有使物體的狀態的計測精度劣化的可能性。因此,若假設於電子束照射裝置1與試樣W之間新形成真空區域VSP,則有試樣W熱變形而試樣W的狀態的計測精度劣化的可能性。然而,本實施形態中,於電子束照射裝置1與退避構件223之間新形成真空區域VSP。因此,抑制由新形成真空區域VSP所引起的試樣W的熱變形。因此,掃描式電子顯微鏡SEM能以相對較高的精度來計測試樣W的狀態。
然而,視掃描式電子顯微鏡SEM中容許的計測精度不同,束照射裝置1亦可於退避狀態下新形成真空區域VSP。束照射裝置1亦可於與試樣W相向的狀態下新形成真空區域VSP。束照射裝置1亦可於與試樣W之間新形成真空區域VSP。
(3)變形例
繼而,對掃描式電子顯微鏡SEM的變形例進行說明。
(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。掃描式電子顯微鏡SEMa與所述的掃描式電子顯微鏡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的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖10,一方面對第1變形例的平台22a加以說明。圖10為表示第1變形例的平台22a的結構的剖面圖。
如圖10所示,平台22a與所述的平台22相比較,於在退避構件223的上表面ES的至少一部分形成有至少一個標記區域MA的方面不同。平台22a的其他結構亦可與平台22相同。
於標記區域MA中形成有至少一個標記M。標記M例如亦可包含格子標記M1,該格子標記M1如圖11(a)所示,是將沿X軸方向延伸的長條形狀的線標記MX以沿Y軸方向以所需的間距ΛX排列的方式形成。標記M例如亦可包含格子標記M2,該格子標記M2如圖11(b)所示,是將沿Y軸方向延伸的長條形狀的線標記MY以沿X軸方向以所需的間距ΛY排列的方式形成。標記M例如亦可包含格子標記M3,該格子標記M3如圖11(c)所示,是將沿與X軸方向及Y軸方向兩者交叉的第一方向延伸的長條形狀的線標記ML,以沿與第一方向交叉的第二方向以所需的間距ΛL排列的方式形成。當然,標記M亦可包含與圖11(a)~圖11(c)所示的標記不同的標記。
標記M用於設定(換言之,校正、校準或調整)掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態。因此,亦可將退避構件223稱為基準板。具體而言,束照射裝置1經由真空區域VSP對標記M照射電子束EB。進而,束照射裝置1使用電子檢測器116,檢測藉由電子束EB對標記M的照射而產生的電子(例如反射電子及散射電子的至少一者)。控制裝置4基於電子檢測器116的檢測結果,來確定掃描式電子顯微鏡SEMa的特性。控制裝置4基於所確定的掃描式電子顯微鏡SEMa的特性,來設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態。例如,控制裝置4亦可基於電子檢測器116的檢測結果來確定束照射裝置1照射的電子束EB的特性(例如強度、點徑及焦點位置的至少一個),並基於所確定的電子束EB的狀態,以照射適當特性的電子束EB的方式來設定束照射裝置1的動作狀態。例如,控制裝置4亦可基於電子檢測器116的檢測結果來確定束照射裝置1與平台22a的相對位置,並基於所確定的相對位置來進行束照射裝置1與平台22a的對位。例如,控制裝置4亦可基於電子檢測器116的檢測結果來確定束照射裝置1所形成的真空區域VSP的特性(例如真空度及形成位置的至少一個),並基於所確定的真空區域VSP的狀態,以形成適當特性的真空區域VSP的方式來設定與形成真空區域VSP相關的裝置(例如束照射裝置1、間隔調整系統14、平台驅動系統23及泵系統5的至少一個)的動作狀態。
由於標記M形成於退避構件223,故而為了設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態,掃描式電子顯微鏡SEMa使用處於退避狀態的束照射裝置1向標記M照射電子束EB。即,束照射裝置1於退避狀態下向標記M照射電子束EB。束照射裝置1於與退避構件223相向的狀態下向標記M照射電子束EB。束照射裝置1於在與退避構件223之間形成有真空區域VSP的狀態下向標記M照射電子束EB。因此,於如圖12(a)所示,於開始設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態之前束照射裝置1處於非退避狀態的情形時,平台驅動系統23使平台22沿XY平面移動,如圖12(b)所示,使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換。此時,於束照射裝置1與於試樣W之間已形成有真空區域VSP的情形時,如上文所述,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以適當維持真空區域VSP的方式,調整Z軸方向上的束照射裝置1相對於平台22a的相對位置。其結果,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的前後,維持真空區域VSP。即,束照射裝置1維持於與試樣W及退避構件223的至少一者之間持續形成有真空區域VSP,而相對於平台22a移動。另一方面,於開始設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態之前束照射裝置1已處於退避狀態的情形時,平台驅動系統23亦可不使平台22a移動。
其後,如圖12(c)所示,束照射裝置1位於對標記區域MA可照射電子束EB的位置之後,束照射裝置1對標記區域MA照射電子束EB。即,束照射裝置1對形成於標記區域MA的標記M照射電子束EB。此時,束照射裝置1經由面向標記區域MA的真空區域VSP而向標記M照射電子束EB。其後,控制裝置4基於電子檢測器116的檢測結果,來設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態。於設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態的設定期間中,如圖12(c)所示,束照射裝置1的狀態維持退避狀態。其結果,於設定間中,如圖12(c)所示,束照射裝置1於與退避構件223之間(尤其是於與標記區域MA之間)持續形成真空區域VSP。然而,於向標記M照射電子束EB的束照射期間以外的期間中,束照射裝置1亦可未必與退避構件223(尤其是標記區域MA)相向。例如,若藉由對標記M照射電子束EB而產生的電子的、由電子檢測器116進行的檢測於束照射期間中完成,則於基於電子檢測器116的檢測結果而控制裝置4實際設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態的期間中,束照射裝置1亦可不與退避構件223相向。因此,亦可於設定期間中的束照射期間中,束照射裝置1的狀態維持退避狀態,另一方面,於設定期間中的束照射期間以外的期間的至少一部分中,束照射裝置1的狀態成為非退避狀態。
然後,掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態的設定完成之後(或向標記M的電子束EB的照射完成之後),平台驅動系統23使平台22a沿XY平面移動,如圖12(d)所示,使束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換。此時,如上文所述,間隔調整系統14及平台驅動系統23的至少一者亦能以適當維持真空區域VSP的方式,調整Z軸方向上的束照射裝置1相對於平台22a的相對位置。其結果,於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的前後,維持真空區域VSP。即,束照射裝置1維持於與試樣W及退避構件223的至少一者之間持續形成有真空區域VSP,而相對於平台22a移動。因此,以面向退避構件223的方式形成的真空區域VSP以自退避構件223向試樣W移動的方式,相對於平台22a而相對移動。
然後,束照射裝置1的狀態變為非退避狀態後,掃描式電子顯微鏡SEMa向試樣W照射電子束EB而計測試樣W的狀態。即,束照射裝置1經由在與試樣W之間形成的真空區域VSP而向試樣W照射電子束EB。此時,掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態已設定,故而掃描式電子顯微鏡SEMa可更適當地計測試樣W的狀態。
如此,掃描式電子顯微鏡SEMa可維持真空區域VSP而設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態。因此,掃描式電子顯微鏡SEMa亦可不於每當設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態時新形成真空區域VSP。即,掃描式電子顯微鏡SEMa亦可不於設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態之前使束通過空間SPb1~束通過空間SPb3暫且回到大氣壓空間而使束照射裝置1移動至標記區域MA,其後於向標記區域MA照射電子束EB之前將束通過空間SPb1~束通過空間SPb3再次排氣而設為真空空間。其結果,掃描式電子顯微鏡SEMa與需要在每當設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態時新形成真空區域VSP的、比較例的掃描式電子顯微鏡相比較,能以形成真空區域VSP所需要的時間的程度來縮短設定掃描式電子顯微鏡SEMa的動作狀態所需要的時間。即,掃描式電子顯微鏡SEMa的產率提高。
再者,標記M亦可形成於與退避構件223不同的構件。例如,亦可於外周構件222的上表面OS設有標記M。另外,亦可將退避構件223的上表面ES用作位置計測裝置15的基準面。
(3-2)第2變形例
繼而,對第2變形例的掃描式電子顯微鏡SEMb加以說明。掃描式電子顯微鏡SEMb與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22b代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMb的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖13(a)及圖13(b),一方面對第2變形例的平台22b加以說明。圖13(a)為表示第2變形例的平台22b的結構的剖面圖,圖13(b)為表示第2變形例的平台22b的結構的平面圖。
如圖13(a)及圖13(b)所示,平台22b與所述的平台22相比較,於在保持構件221的保持面HS形成有排氣口2231b的方面不同。平台22b的其他結構亦可與平台22相同。
排氣口2231b形成於保持構件221的保持面HS的外緣附近。具體而言,如上文所述,於沿著XY平面的方向上,保持面HS的尺寸(例如直徑)大於試樣W的尺寸(例如直徑)。因此,若保持構件221保持試樣W,則於保持面HS的外緣附近,試樣W與外周構件222不密接。即,保持構件221於在試樣W與外周構件222之間(即,試樣W的表面WSu與外周構件222的上表面OS之間)確保有空間的狀態下保持試樣W。排氣口2231b以於試樣W與外周構件222之間的空間中,面向試樣W與退避構件223之間的空間(亦可稱為間隙或空隙)SPg的至少一部分的方式形成。保持面HS中面向空間SPg的部分實際上不保持試樣W。因此,排氣口2231b形成於保持面HS中實際上不保持試樣W的部分的至少一部分(即,面向空間SPg的部分)。如上文所述,退避構件223於沿著XY平面的一個方向上與保持構件221鄰接,故而排氣口2231b形成於保持面HS中存在退避構件223的一個方向的外緣附近。
排氣口2231b於保持面HS中以按離散的排列圖案而離散地排列的方式形成有多個。具體而言,排氣口2231b於保持面HS中,以按依照空間SPg的分佈圖案的排列圖案而排列的方式形成有多個。圖13(b)所示的例子中,於俯視時具有圓形的形狀的試樣W與規定圓形的收容空間SPw的退避構件223之間的空間SPg於俯視時呈圓周狀分佈,故而排氣口2231b以按沿著該圓周的離散的排列圖案而排列的方式形成有多個。多個排氣口2231b的沿著圓周的間隔可為等間隔,亦可為不等間隔。然而,亦可不形成有多個排氣口2231b。例如,亦可形成有單一的排氣口2231b。例如,排氣口2231b亦可於保持面HS中以按連續的分佈圖案而連續地分佈的方式形成。例如,排氣口2231b亦可於保持面HS中以連續地分佈的排氣槽的形式形成。作為一例,排氣口2231b亦可為環狀。
對於排氣口2231b,經由配管2232b而連結有泵系統5所具備的真空泵53。然而,對於排氣口2231b,亦可經由配管2232b而連結有泵系統5所具備的真空泵51及真空泵52的至少一者。真空泵53將空間SPg排氣而可減壓。再者,亦可將真空泵53(或真空泵51及真空泵52的至少一者)稱為排氣裝置。
真空泵53於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換、或自非退避狀態向退避狀態切換的期間的至少一部分中,將空間SPg排氣。尤其如圖14所示,真空泵53於束照射裝置1的狀態處於中間狀態的期間的至少一部分中,將空間SPg排氣。具體而言,如圖14所示,真空泵53於束照射裝置1形成面向試樣W與退避構件223的邊界(即,面向空間SPg)的真空區域VSP的期間的至少一部分中,將空間SPg排氣。即,真空泵53於試樣W與退避構件223的邊界(即,空間SPg)、和真空區域VSP的至少一部分於Z軸方向上重合的期間的至少一部分中,將空間SPg排氣。
此時,真空泵53亦可將空間SPg中至少面向真空區域VSP或位於附近的至少一部分空間部分排氣,另一方面,不將空間SPg中至少不面向真空區域VSP或遠離的至少另一部分空間部分排氣。於該情形時,例如掃描式電子顯微鏡SEM亦可對以與多個排氣口2231b分別對應的方式配置於配管2232b中的未圖示的閥進行控制,將面向空間SPg中至少面向真空區域VSP或位於附近的至少一部分空間部分的排氣口2231b與真空泵53連通,另一方面,將面向空間SPg中至少不面向真空區域VSP或遠離的至少另一部分空間部分的排氣口2231b自真空泵53阻斷。即,亦可使多個排氣口2231b中於沿著試樣W的表面WSu的方向上位於形成有真空區域VSP的範圍內的一個排氣口2231b將空間SPg排氣,另一方面,多個排氣口2231b中於沿著試樣W的表面WSu的方向上不位於形成有真空區域VSP的範圍內的其他排氣口2231b不將空間SPg排氣。於該情形時,典型而言,於沿著試樣W的表面WSu的方向上,將空間SPg排氣的一個排氣口2231b位於較不將空間SPg排氣的其他排氣口2231b而更靠近真空區域VSP的位置。
其結果,於束照射裝置1處於中間狀態的情形時,更適當地維持真空區域VSP。然而,若假設未形成有排氣口2231b,則於束照射裝置1處於中間狀態的情形時,有氣體經由空間SPg而向面向空間SPg的真空區域VSP流入的可能性。尤其是空間SPg越大(例如,試樣W與退避構件223之間的距離越大),氣體經由空間SPg向真空區域VSP流入的可能性越變大。其結果,有真空區域VSP的真空度降低的可能性。然而,第2變形例中,空間SPg經排氣而減壓,故而氣體經由空間SPg而向真空區域VSP流入的可能性相對變小。因此,適當抑制由氣體經由空間SPg流入所引起的、真空區域SP的真空度降低。
再者,真空泵53亦可於未切換束照射裝置1的狀態的狀態下,典型而言束照射裝置1為退避狀態或束照射裝置1為非退避狀態的期間的至少一部分中,將空間SPg排氣。此處,真空泵53亦可於掃描式電子顯微鏡SEM的整個運行期間中將空間SPg排氣。另外,真空泵53亦可於掃描式電子顯微鏡SEM的運行期間中,除了將試樣W搬入搬出的期間以外,將空間SPg排氣。
再者,所述說明中,排氣口2231b形成於保持構件221的保持面HS。然而,排氣口2231b亦可形成於可將空間SPg排氣的任意位置。排氣口2231b亦可形成於面向空間SPg的任意位置。例如,如圖15所示,排氣口2231b亦可形成於退避構件223的內面(即,面向空間SPg的面)。
另外,所述說明中,排氣口2231b以於試樣W與外周構件222之間的空間中,面向試樣W與退避構件223之間的空間SPg的至少一部分的方式形成。然而,亦可如圖16所示,排氣口2231b以於試樣W與外周構件222之間的空間中,面向試樣W與退避構件223之間的空間SPg以外的其他空間SPg'的至少一部分的方式形成。於該情形時,真空泵53亦可於與束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換、或自非退避狀態向退避狀態切換的期間不同的期間的至少一部分中,將空間SPg排氣。例如,真空泵53亦可於束照射裝置1形成面向試樣W與外周構件222的邊界的真空區域VSP的期間的至少一部分中,將試樣W與外周構件222之間的空間(尤其是試樣W與外周構件222之間的空間中,於Z軸方向上與真空區域VSP的至少一部分重合的空間部分)排氣。進而,於該情形時,外周構件222亦可不具備退避構件223。於外周構件222不具備退避構件223的情形時,亦可不進行利用所述的退避構件223的動作。
(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加以說明。掃描式電子顯微鏡SEMc與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於利用平台22的試樣W的保持方法不同的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMc的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖17(a)及圖17(b),一方面對第3變形例中的利用平台22的試樣W的保持方法進行說明。圖17(a)為表示第3變形例中平台22上保持的試樣W的剖面圖,圖17(b)為表示第3變形例中平台22上保持的試樣W的平面圖。
如圖17(a)及圖17(b)所示,於第3變形例中,平台22以試樣W與退避構件223之間的間隔G1、和試樣W與外周構件222中的退避構件223以外的部分之間的間隔G2不同的方式,保持試樣W。即,平台22代替以保持面HS與試樣W成為同心的方式保持試樣W,而以試樣W相對於保持面HS偏移地分佈的方式保持試樣W。圖17(a)及圖17(b)所示的例子中,平台22以試樣W與退避構件223之間的間隔G1小於試樣W與外周構件222中位於和退避構件223相反側的部分之間的間隔G2的方式,保持試樣W。
若平台22如此保持試樣W,則與以保持面HS與試樣W成為同心的方式平台22保持試樣W的情形相比較,試樣W與退避構件223之間的空間SPg變小的可能性相對變高。若空間SPg變小,則氣體經由空間SPg向真空區域VSP流入的可能性變小。因此,適當抑制由氣體經由空間SPg流入所引起的、真空區域SP的真空度降低。
再者,保持面HS的形狀亦可與試樣W不同。
(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加以說明。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,於具備束照射裝置1d代替束照射裝置1的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMd的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖18~圖19,一方面對第4變形例的束照射裝置1d加以說明。圖18及圖19分別為表示第4變形例的束照射裝置1d的結構的剖面圖。
如圖18及圖19所示,束照射裝置1d與所述的束照射裝置1相比較,於在束照射空間SPb1內具備於電子束EB的路徑中可插入或脫除的阻斷構件151d及阻斷構件152d的方面不同。束照射裝置1d的其他結構亦可與束照射裝置1相同。
阻斷構件151d及阻斷構件152d各自為可阻斷電子束EB(即,使其不通過)的構件。阻斷構件151d配置於電子槍113與電磁透鏡114、物鏡115及電子檢測器116之間可阻斷電子束EB般的位置。阻斷構件152d配置於電磁透鏡114、物鏡115及電子檢測器116與射出口119之間可阻斷電子束EB般的位置。然而,阻斷構件151d及阻斷構件152d各自亦可配置於可阻斷電子束EB的任意位置。
阻斷構件151d及阻斷構件152d各自的狀態於控制裝置4的控制下,於插入至電子束EB的路徑中的狀態、與未插入至電子束EB的路徑中的狀態之間可切換。具體而言,例如,控制裝置4於束照射裝置1應照射電子束EB的時序,如圖18所示,以阻斷構件151d及阻斷構件152d各自的狀態成為未插入至電子束EB的路徑中的狀態的方式,控制阻斷構件151d及阻斷構件152d(例如,控制可移動的未圖示的驅動系統)。其結果,經由作為真空空間的束通過空間SPb1~束通過空間SPb3而電子束EB照射於試樣W(或所述的退避構件223的標記區域MA)。另一方面,例如控制裝置4於束照射裝置1不應照射電子束EB的時序,如圖19所示,以阻斷構件151d及阻斷構件152d各自的狀態成為插入至電子束EB的路徑中的狀態的方式,控制阻斷構件151d及阻斷構件152d。其結果,不經由束通過空間SPb1~束通過空間SPb3將電子束EB照射於試樣W。
作為束照射裝置1應照射電子束EB的時序的一例,例如可列舉:掃描式電子顯微鏡SEMd計測試樣W的狀態的時序、束照射裝置1與試樣W相向的時序(即,束照射裝置1處於非退避狀態的時序)、及處於退避狀態的束照射裝置1與退避構件223的標記區域MA相向的時序。另一方面,作為束照射裝置1不應照射電子束EB的時序的一例,例如可列舉:掃描式電子顯微鏡SEMd不計測試樣W的狀態的時序、束照射裝置1不與試樣W相向的時序、束照射裝置1不與退避構件223的標記區域MA相向的時序、及束照射裝置1處於退避狀態的時序。
如此,第4變形例的掃描式電子顯微鏡SEMd可於不使電子槍113停止的情況下,使束照射裝置1的狀態於照射電子束EB的狀態、與不照射電子束EB的狀態之間切換。
再者,控制裝置4亦可控制阻斷構件151d及阻斷構件152d,以使阻斷構件151d及阻斷構件152d的任一者的狀態成為未插入至電子束EB的路徑中的狀態,另一方面,阻斷構件151d及阻斷構件152d的任意另一者的狀態成為插入至電子束EB的路徑中的狀態。例如,於束照射裝置1不與試樣W及退避構件223兩者相向的情形時,束照射裝置1於臨近的將來開始照射電子束EB的可能性相對較小。因此,於該情形時,控制裝置4亦可控制阻斷構件151d及阻斷構件152d,以使阻斷構件151d及阻斷構件152d兩者的狀態成為插入至電子束EB的路徑中的態。另一方面,例如於束照射裝置1與退避構件223相向的情形(其結果,例如上文所述般將平台22保持的試樣W搬入搬出或設定掃描式電子顯微鏡SEM的動作狀態的情形)時,束照射裝置1於臨近的將來開始照射電子束EB的可能性相對較大。然而,於束照射裝置1與退避構件223相向的情形時,束照射裝置1不應照射電子束EB。因此,於該情形時,控制裝置4亦可控制阻斷構件151d及阻斷構件152d,以使阻斷構件151d的狀態成為未插入至電子束EB的路徑中的狀態,另一方面,阻斷構件152d的狀態成為插入至電子束EB的路徑中的狀態。其結果,自電子槍113發射的電子束EB被阻斷構件152d所阻斷,故而束照射裝置1不向束照射裝置1的外部照射電子束EB。另一方面,阻斷構件151d的狀態成為未插入至電子束EB的路徑中的狀態,故而為了開始照射電子束EB,只要控制阻斷構件152d便足矣。因此,與於束照射裝置1不應照射電子束EB的時序將阻斷構件151d及阻斷構件152d兩者插入至電子束EB的路徑中的情形相比較,可相對較迅速地開始照射電子束EB。
再者,掃描式電子顯微鏡SEMd亦可於束照射裝置1不應照射電子束EB的時序,除了控制阻斷構件151d及阻斷構件152d以外或取而代之,停止電子槍113。即便於該情形時,束照射裝置1亦不會向束照射裝置1的外部照射電子束EB。或者,掃描式電子顯微鏡SEMd亦可除了控制阻斷構件151d及阻斷構件152d以外或取而代之,使用可捕捉電子束EB的捕捉裝置,停止向束照射裝置1的外部的電子束EB的照射。作為此種捕捉裝置的一例,可列舉所謂法拉第杯(Faradaycup)。於該些情形時,掃描式電子顯微鏡SEMd亦可不具備阻斷構件151d及阻斷構件152d。
阻斷構件151d及阻斷構件152d亦可為於插入至電子束EB的路徑中的狀態下,可將束通過空間SPb1中由阻斷構件151d及阻斷構件152d的至少一者與框體111包圍的空間部分密閉的構件。於該情形時,藉由阻斷構件151d及阻斷構件152d而維持束通過空間SPb1中至少一部分空間部分的真空度。圖19所示的例子中,阻斷構件151d為於插入至電子束EB的路徑中的狀態下,可將束通過空間SPb1中較阻斷構件151d更靠上方的空間部分(具體而言,面向電子槍113的空間部分)密閉的構件。進而,阻斷構件151d為於插入至電子束EB的路徑中的狀態下,可將束通過空間SPb1中較阻斷構件151d更靠下方且較阻斷構件152d更靠上方的空間部分(具體而言,面向電磁透鏡114、物鏡115及電子檢測器116的空間部分)密閉的構件。其結果,阻斷構件151d及阻斷構件152d於插入至電子束EB的路徑中的狀態下,即便暫且中斷利用真空泵51及真空泵52進行的排氣,亦適當維持束通過空間SPb1中的至少一部分空間部分的真空度。進而,自藉由真空泵51及真空泵52再次開始排氣起至束通過空間SPb1的減壓完成為止所需要的時間亦可縮短。
再者,阻斷構件151d及阻斷構件152d的至少一者亦可為於插入至電子束EB的路徑中的狀態下,可將束通過空間SPb1中由阻斷構件151d及阻斷構件152d的至少一者與框體111所包圍的空間部分密閉,另一方面不阻斷電子束EB的構件。即,阻斷構件151d及阻斷構件152d的至少一者亦可為電子束EB可通過的構件。
(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。掃描式電子顯微鏡SEMe與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備束照射裝置1e代替束照射裝置1的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMe的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖20,一方面對第5變形例的束照射裝置1e加以說明。圖20為表示第5變形例的束照射裝置1e的結構的剖面圖。
如圖20所示,束照射裝置1e與所述的束照射裝置1相比較,於在真空形成構件121的射出面121LS形成有氣體供給孔126e的方面不同。束照射裝置1e的其他結構亦可與束照射裝置1相同。
氣體供給孔126e以包圍束射出口1232及排氣槽124的方式形成。氣體供給孔126e亦可於射出面121LS中,以按離散的排列圖案而離散地排列的方式形成有多個。例如,氣體供給孔126e亦可於射出面121LS中以排列成環狀的方式形成有多個。或者,氣體供給孔126e亦可於射出面121LS中,以按連續的分佈圖案而連續地分佈的方式形成。例如,環狀的氣體供給孔126e亦可形成於射出面121LS。
對於氣體供給孔126e,經由以與氣體供給孔126e連通的方式形成於真空形成構件121(進而,視需要形成於側壁構件122)的配管127e而連結有氣體供給裝置。氣體供給裝置經由配管127e對氣體供給孔126e供給氣體。氣體例如亦可為潔淨乾燥空氣(Clean Dry Air,CDA)或惰性氣體。作為惰性氣體的一例,可列舉氮氣及氬氣的至少一者。氣體供給孔126e向束通過空間SPb3的周圍的空間(即,真空區域VSP的周圍的空間)供給(例如噴出)自氣體供給裝置供給的氣體。向束通過空間SPb3的周圍的空間供給的氣體作為防止不需要物質向束通過空間SPb3進入的空氣簾幕發揮功能。其結果,不易由自束通過空間SPb3的外部向束通過空間SPb3的內部進入的不需要物質妨礙電子束EB的適當照射。因此,束照射裝置1e可將電子束EB適當照射於試樣W。再者,不需要物質為妨礙電子束EB的適當照射的物質。作為不需要物質的一例,例如可列舉水蒸氣(即,氣體狀的水分子)及源自抗蝕劑的逸氣。
再者,氣體供給孔126e的沿著Z軸方向的位置亦可位於較束射出口1232及排氣槽124的至少一者的沿著Z軸方向的位置更靠遠離試樣W之側(+Z方向側)。
所述說明中,掃描式電子顯微鏡SEM於電子束照射裝置1與退避構件223之間新形成真空區域VSP,並且維持該形成的真空區域VSP而自退避構件223向試樣W移動,藉此抑制由在電子束照射裝置1與試樣W之間新形成真空區域VSP所引起的、試樣W的溫度變化及試樣W的熱變形。然而,第5變形例中,亦可預測由新形成真空區域VSP所引起的試樣W的溫度變化,並以補償該溫度變化的方式調整經由氣體供給孔126e供給的氣體的溫度,並且於與試樣W相向的狀態下新形成真空區域VSP。於該情形時,即便於與試樣W相向的狀態下新形成真空區域VSP,亦供給以將伴隨真空區域VSP的形成的、試樣W的溫度變化消除的方式經調整的氣體,故而可抑制試樣W的熱變形。
(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。掃描式電子顯微鏡SEMf於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的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMf的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖21,一方面對第6變形例的平台22f加以說明。圖21為表示第6變形例的平台22f的結構的剖面圖。
如圖21所示,平台22f與所述的平台22相比較,於具備外周構件222f代替外周構件222的方面不同。平台22f的其他結構亦可與平台22的其他結構相同。對於外周構件222f,外周構件222f的上表面OS相較於保持構件221的保持面HS,以根據試樣W的厚度(即,Z軸方向的長度)Wh的標準值的範圍所規定的既定量Wh_set1而位於更靠上方,於此方面,與外周構件222的上表面OS相較於保持構件221的保持面HS而以試樣W的厚度Wh位於更靠上方的、所述的外周構件222不同。然而,於既定量Wh_set1與試樣W的厚度Wh一致的情形時,外周構件222f的上表面OS與保持面HS的位置關係、和外周構件222的上表面OS與保持面HS的位置關係一致。外周構件222f的其他結構亦可與外周構件222的其他結構相同。再者,試樣W的厚度Wh的標準值的範圍亦可稱為試樣W的厚度Wh的公差、誤差的範圍。
既定量Wh_set1亦可為成為標準上容許的試樣W的厚度Wh的下限值Wh_min以下的任意值。例如,於試樣W為直徑成為300 mm的半導體基板(例如矽晶圓)的情形時,試樣W的厚度Wh是以限制於750 μm~800 μm的範圍內的方式,根據日本電子與資訊科技工業協會(Japan Electronics and Information Technology Industries Association,JEIDA)標準或半導體設備與材料國際聯盟(Semiconductor Equipment and Material International,SEMI)標準而規定。於該情形時,下限值Wh_min成為750 μm。因此,外周構件222f的上表面OS相較於保持構件221的保持面HS,以成為750 μm以下的既定量Wh_set1而位於更靠上方。
若使用如此般成為標準上容許的試樣W厚度Wh的下限值Wh_min以下的、既定量Wh_set1,使外周構件222f的上表面OSf相對於保持構件221的保持面HS而對位,則如圖22所示,於伴隨平台22f的移動而束照射裝置1相對於試樣W移動(尤其是沿著沿XY平面的方向移動)的情形時,可防止束照射裝置1與外周構件222f的碰撞。尤其無論將哪種試樣W保持於平台22f上,只要該試樣W符合標準,則外周構件222f的上表面OS均位於較試樣W的表面WS更靠下方。因此,與外周構件222f的上表面OS位於較試樣W的表面WS更靠上方的情形相比較,束照射裝置1與側壁構件222f碰撞的可能性變小。因此,無論將哪種試樣W保持於平台22f上,只要該試樣W符合標準,則可防止束照射裝置1與外周構件222f的碰撞。因此,第6變形例的掃描式電子顯微鏡SEMf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,並且亦適當防止束照射裝置1與平台22f的碰撞(尤其是與外周構件222f的碰撞)。
再者,第6變形例中,外周構件222f可具備所述的外周構件222所具備的退避構件223,亦可不具備該退避構件223。於外周構件222f不具備退避構件223的情形時,亦可不進行使用所述的退避構件223的動作。
(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。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的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖23(a),一方面對第7變形例的平台22g加以說明。圖23(a)為表示第7變形例的平台22g的結構的剖面圖。
如圖23(a)所示,平台22g具備保持構件221g及外周構件222g。保持構件221g與所述的保持構件221相比較,於自外周構件222g分離的方面不同。保持構件221g的其他結構亦可與保持構件221的其他結構相同。外周構件222g與所述的外周構件222相比較,於沿與保持構件221g的保持面HS交叉的方向(即,與保持構件221g保持的試樣W的表面WSu交叉的方向,例如Z軸方向)可移動的方面不同。即,外周構件222g與所述的外周構件222相比較於下述方面不同:可變更沿著與保持構件221g的保持面HS交叉的方向的、保持構件221g的保持面HS與外周構件222g的上表面OS的相對位置(即,保持構件221g保持的試樣W的表面WSu與外周構件222g的上表面OS的相對位置)。外周構件222g的其他結構亦可與外周構件222的其他結構相同。
為了使外周構件222g移動,平台22g例如具備配置於壓盤21上的支持構件223g、及相對於支持構件223g沿與保持面HS交叉的方向可升降的抬升銷bg。於抬升銷224g的上部連接有外周構件222g的下表面。其結果,伴隨抬升銷224g的升降,外周構件222g升降(即,沿與保持面HS交叉的方向移動)。即,伴隨抬升銷224g的升降,外周構件222g的上表面OS沿與保持面HS交叉的方向移動。
第7變形例中,尤其外周構件222g基於保持構件221g保持的試樣W的表面WSu、與外周構件222g的上表面OS的實際的相對位置而移動。藉由外周構件222g移動而表面WSu與上表面OS的相對位置改變,故而可謂外周構件222g以基於表面WSu與上表面OS的實際的相對位置而變更表面WSu與上表面OS的相對位置的方式移動。進而,表面WSu與上表面OS的實際的相對位置根據試樣W的實際的厚度Wh而改變,故而可謂外周構件222g以基於試樣W的厚度Wh而變更表面WSu與上表面OS的相對位置的方式移動。
具體而言,例如外周構件222g的上表面OS相較於保持構件221g的保持面HS,以成為保持構件221所保持的試樣W的厚度Wh以下的既定量Wh_set2而位於更靠上方。再者,於既定量Wh_set2與試樣W的厚度Wh一致的情形時,外周構件222g的上表面OS位於與試樣W的上表面(即,表面WSu)相同的平面。即,外周構件222g的上表面OS的沿著Z軸的位置與試樣W的表面WSu的沿著Z軸的位置對齊。另一方面,於既定量Wh_set2小於試樣W的厚度Wh的情形時,外周構件222g的上表面OS位於較試樣W的表面WSu更靠下方。即,外周構件222g的上表面OS相較於試樣W的表面WSu,更靠近保持構件221g的保持面HS。因此,亦可謂外周構件222g的上表面OS的位置(尤其是與保持面HS交叉的方向上的位置)根據保持構件221g所保持的試樣W的表面WSu的位置(尤其是與保持面HS交叉的方向上的位置)而變更。即,亦可謂以外周構件222g的上表面OS位於與保持構件221g所保持的試樣W的表面WSu相同的高度或位於更靠下方的方式,變更外周構件222g的位置。
例如,於保持構件221g所保持的試樣W的厚度Wh為700 μm的情形時,側壁構件222g的上表面OS相較於保持構件221g的保持面HS,以成為700 μm以下的既定量Wh_set2而位於更靠上方。例如,於保持厚度Wh成為700 μm的試樣W的保持構件221g因更換保持的試樣W而保持厚度Wh成為800 μm的試樣W的情形時,外周構件222g移動,以使外周構件222g的上表面OS相較於保持構件221g的保持面HS,以成為800 μm以下的既定量Wh_set2而位於更靠上方的方式。
若如此般使外周構件222g的上表面OS相對於保持構件221g的保持面HS而對位,則外周構件222g的上表面OS位於與保持構件221g所保持的試樣W的表面WSu相同的高度,或位於更靠下方。因此,於第7變形例中,亦與第6變形例同樣地,無論將何種試樣W保持於平台22g上,均可防止束照射裝置1與外周構件222g的碰撞。尤其於第7變形例中,不僅是符合標準的試樣W,即便將不符合標準的試樣W保持於平台22g上,亦可防止束照射裝置1與外周構件222g的碰撞。因此,第7變形例的掃描式電子顯微鏡SEMg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,並且亦適當防止束照射裝置1與平台22g的碰撞(尤其是與外周構件222g的碰撞)。
然而,亦能以外周構件222g的上表面OS位於較保持構件221g所保持的試樣W的表面WSu更靠上方的方式移動。另一方面,於外周構件222g的上表面OS位於較試樣W的表面WSu更靠上方或下方的情形時,視Z軸方向上的上表面OS與表面WSu之間的距離不同,有真空區域VSP被破壞的可能性。再者,關於真空區域VSP的破壞的原因,已一方面參照圖6(a)~圖6(b)等一方面進行了說明,故而將其詳細說明省略。因此,Z軸方向上的上表面OS與表面WSu之間的距離Dg亦可成為容許上限距離以下。容許上限距離例如亦可根據上表面OS與表面WSu於Z軸方向上未大幅遠離以對束照射裝置1與試樣W的表面WSu之間的真空區域VSP的形成造成影響那般的狀況下的、上表面OS與表面WSu之間的距離而設定。作為一例,容許上限距離亦可小於在束照射裝置1與試樣W的表面WSu之間形成有真空區域VSP的情形時的、束照射裝置1與表面WSu之間的距離(即,射出面121LS與表面WSu之間的距離,例如1 μm~10 μm)。於該情形時,以跨越外周構件222g的上表面OS與試樣W的表面WSu的方式形成的真空區域VSP被破壞的可能性相對變小。
再者,第7變形例中,試樣W的厚度Wh亦可意指試樣W的表面WSu中真空區域VSP接觸(即,形成真空區域VSP或真空區域VSP面向)的真空面部分的位置的厚度Wh。於該情形時,外周構件222g以基於試樣W的厚度Wh來變更試樣W的表面WSu與外周構件222g的上表面OS的相對位置的方式移動與下述情況等價:外周構件222g以基於表面WSu中真空區域VSP接觸的真空面部分與上表面OS的實際的相對位置來變更表面WSu與上表面OS的相對位置的方式移動。其結果,以外周構件222g的上表面OS位於與表面WSu中真空區域VSP接觸的真空面部分相同的高度或位於更靠下方的方式,變更外周構件222g的位置。
或者,第7變形例中,試樣W的厚度Wh亦可意指試樣W的周緣部(即,外緣部)的厚度Wh。於該情形時,外周構件222g以基於試樣W的厚度Wh而變更試樣W的表面WSu與外周構件222g的上表面OS的相對位置的方式移動與下述情況等價:外周構件222g以如下方式移動,即,基於試樣W的表面WSu中試樣W的周緣部的面部分、與上表面OS(尤其是上表面OS中接近試樣W側的面部分,且上表面OS的周緣部(即,內緣部))的實際的相對位置,來變更表面WSu與上表面OS的相對位置。於該情形時,亦可謂以外周構件222g的上表面OS(尤其是上表面OS中接近試樣W側的面部分)位於與表面WSu中試樣W的周緣部的面部分相同的高度或位於更靠下方的方式,變更外周構件222g的位置。
再者,亦可藉由平台驅動系統23,而使支持構件223g與保持構件221g一併於XY平面內可移動。另外,如圖23(b)所示,支持構件223g亦可安裝於保持構件221g1而代替壓盤21。再者,保持構件221g1與保持構件222g相比較,於具備延伸至支持構件223g的下方且將支持構件223g自下方加以支持的部分221g1的方面不同。保持構件221g1的其他結構亦可與保持構件222g的其他結構相同。
第7變形例中,外周構件222g可具備所述的外周構件222所具備的退避構件223,亦可不具備該退避構件223。於外周構件222g不具備退避構件223的情形時,亦可不進行利用所述的退避構件223的動作。
(3-8)第8變形例
繼而,一方面參照圖24~圖26,一方面對第8變形例的掃描式電子顯微鏡SEMh加以說明。如圖24所示,掃描式電子顯微鏡SEMh與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備具有多個平台22h的平台裝置2h代替具有單一的平台22的平台裝置2的方面不同。再者,圖24表示平台裝置2h具有兩個平台22h的例子。即,圖24表示雙平台型或二平台型的掃描式電子顯微鏡SEMh。以下,將兩個平台22h分別稱為平台22h-1及平台22h-2而區分兩者。掃描式電子顯微鏡SEMh的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。
平台22h-1與所述的平台22相比較,於亦可不具備退避構件223的方面不同。平台22h-1的其他結構亦可與平台22的其他結構相同。即,平台22h-1具備保持構件221,且具備與所述的外周構件222相比較而於不具備退避構件223的方面不同的外周構件222h-1。因此,第8變形例中,試樣W由平台22h-1(尤其是其保持構件221)加以保持。外周構件222h-1的其他結構亦可與外周構件222的其他結構相同。
另一方面,平台22h-2與所述的平台22相比較,於亦可不具備保持構件221及外周構件222,另一方面具備退避構件223的方面不同。平台22h-2於沿著XY平面的一個方向上與平台22h-1鄰接。因此,第8變形例的掃描式電子顯微鏡SEMh中,亦與所述的掃描式電子顯微鏡SEM同樣地,退避構件223於XY平面內與保持構件221鄰接的位置,向遠離保持構件221的方向擴展。平台22h-2的其他結構亦可與平台22的其他結構相同。即,掃描式電子顯微鏡SEMh所具備的退避構件223的結構亦可與所述的掃描式電子顯微鏡SEM所具備的退避構件223的結構相同。
繼而,一方面參照圖25~圖26,一方面對具備多個平台22h-1及平台22h-2的平台裝置2h的動作流程加以說明。於計測試樣W時(即,於平台22h-1保持試樣的期間的至少一部分中),如圖25(a)所示,束照射裝置1於與試樣W相向的狀態下,於與試樣W之間形成真空區域VSP。於試樣W的計測完成之後、或試樣W的計測完成之前的時序,如圖25(b)所示,平台驅動系統23使平台22h-2沿XY平面移動,平台22h-1與平台22h-2彼此接近。此時,平台22h-1與平台22h-2的XY平面上的間隔例如亦可為1 μm~10 μm左右。其後,使平台22h-1與平台22h-2同時沿XY平面移動,經由圖25(c)所示的真空區域VSP與兩個平台22h-1及平台22h-2兩者接觸的狀態,而如圖26(a)所示,使真空區域VSP位於退避構件223的上表面ES。其後,使平台22h-1於XY平面內移動,如圖26(b)所示,使平台22h-2位於試樣W的搬入位置(裝載位置)或搬出位置(卸載位置)。
再者,第8變型例中,亦可為藉由平台22h-2而可保持試樣W的構成。
第8變型例,與退避構件223獨立地保持試樣W的平台22h-1可移動,故而可減少平台22h-1的移動時的限制、例如必須使真空區域VSP一直位於退避構件223的上表面ES上等限制。
具備此種平台22h-1及平台22h-2的掃描式電子顯微鏡SEMh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,平台驅動系統23亦可使平台22h-1及平台22h-2一體地移動。或者,平台驅動系統23亦可使平台22h-1及平台22h-2分別獨立地移動。或者,掃描式電子顯微鏡SEMh亦可分別具備用以使平台22h-1移動的平台驅動系統23、與用以使平台22h-2移動的平台驅動系統23。
(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加以說明。掃描式電子顯微鏡SEMi與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備第4變形例的束照射裝置1d(尤其是具備可將束通過空間SPb1中與框體111一併包圍的空間部分密閉的阻斷構件151d及阻斷構件152d)代替束照射裝置1的方面不同。進而,掃描式電子顯微鏡SEMi與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備第7變形例的平台22g(即,具備沿與保持構件221g保持的試樣W的表面WSu交叉的方向(例如,Z軸方向)可移動的外周構件222g)代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMi的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,掃描式電子顯微鏡SEMi的結構的詳細說明省略。
第9變形例中,掃描式電子顯微鏡SEMi於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換時,可適當選擇用以維持真空區域VSP的方法。以下,一方面參照圖27,一方面對用以維持真空區域VSP的動作的流程加以說明。
如圖27所示,控制裝置4首先確定真空區域VSP的移動源的面(以下適當稱為“移動源面”)的Z位置(步驟S11)。進而,控制裝置4確定真空區域VSP的移動目標的面(以下適當稱為“移動目標面”)的Z位置(步驟S12)。再者,Z位置意指Z軸方向上的位置。於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,移動源面相當於試樣W的表面WSu,移動目標面相當於外周構件222g的上表面OS(尤其是退避構件223的上表面ES)。另一方面,於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,移動源面相當於外周構件222g的上表面OS(尤其是退避構件223的上表面ES),移動目標面相當於試樣W的表面WSu。
此處,一方面參照圖28,一方面對圖27的步驟S11中確定移動源面的Z位置的動作的流程加以說明。再者,圖27的步驟S12中確定移動目標面的Z位置的動作的流程與確定移動源面的Z位置的動作的流程相同,故而省略其詳細說明。如圖28所示,控制裝置4判定是否已保有與移動源面的Z位置有關的位置資訊(以下稱為“Z位置資訊”)(步驟S111)。例如,控制裝置4亦可於已保有表示由可計測移動源面的Z位置的計測裝置所得的以往的計測結果的資訊的情形時,判定為已保有Z位置資訊。
於步驟S111中進行判定結果判定為控制裝置4已保有Z位置資訊的情形時(步驟S111:是(Yes)),控制裝置4基於已保有的Z位置資訊來確定移動源面的Z位置(步驟S131)。另一方面,於步驟S111中進行判定結果判定為控制裝置4未保有Z位置資訊的情形時(步驟S111:否(No)),控制裝置4判定掃描式電子顯微鏡SEMi是否具備用以新獲取Z位置資訊的位置資訊獲取裝置(步驟S112)。作為位置資訊獲取裝置的一例,可列舉可計測移動源面的Z位置的計測裝置(例如雷射干涉儀及編碼器的至少一者)。
於步驟S112中進行判定結果判定為掃描式電子顯微鏡SEMi具備位置資訊獲取裝置的情形時(步驟S112:是(Yes)),控制裝置4判定是否使位置資訊獲取裝置新獲取Z位置資訊(步驟S113)。於步驟S113中進行判定結果判定為使位置資訊獲取裝置新獲取Z位置資訊的情形時(步驟S113:是(Yes)),控制裝置4使位置資訊獲取裝置新獲取Z位置資訊後,基於新獲取的Z位置資訊而確定移動源面的Z位置(步驟S131)。
另一方面,於步驟S112中進行判定結果判定為掃描式電子顯微鏡SEMi不具備位置資訊獲取裝置的情形時(步驟S112:否(No)),或於步驟S113中進行判定結果判定為不使位置資訊獲取裝置新獲取Z位置資訊的情形時(步驟S113:否(No)),控制裝置4判定是否已保有與表面中包含移動源面的物體(以下稱為“移動源物體”)的Z軸方向的尺寸(實質上為厚度)有關的尺寸資訊(以下稱為“Z尺寸資訊”)(步驟S121)。例如,控制裝置4亦可於已保有表示由可計測移動源物體的Z軸方向上的尺寸的計測裝置所得的以往的計測結果的資訊的情形時,判定為已保有Z尺寸資訊。再者,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,移動源物體相當於試樣W,表面中包含移動目標面的物體(以下稱為“移動目標物體”)相當於外周構件222g(尤其是退避構件223)。另一方面,於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,移動源物體相當於外周構件222g(尤其是退避構件223),移動目標物體相當於試樣W。
於步驟S121中進行判定結果判定為控制裝置4已保有Z尺寸資訊的情形時(步驟S121:是(Yes)),控制裝置4基於已保有的Z尺寸資訊來確定(即,推定)移動源面的Z位置(步驟S132)。另一方面,於步驟S121中進行判定結果判定為控制裝置4未保有Z尺寸資訊的情形時(步驟S121:否(No)),控制裝置4判定掃描式電子顯微鏡SEMi是否具備用以新獲取Z尺寸資訊的尺寸資訊獲取裝置(步驟S122)。作為尺寸資訊獲取裝置的一例,可列舉可計測移動源物體的尺寸的計測裝置(例如雷射掃描儀等)。
於步驟S122中進行判定結果判定為掃描式電子顯微鏡SEMi具備尺寸資訊獲取裝置的情形時(步驟S122:是(Yes)),控制裝置4判定是否使尺寸資訊獲取裝置新獲取Z尺寸資訊(步驟S123)。於步驟S123中進行判定結果判定為使尺寸資訊獲取裝置新獲取Z尺寸資訊的情形時(步驟S123:是(Yes)),控制裝置4使尺寸資訊獲取裝置新獲取Z尺寸資訊後,基於新獲取的Z尺寸資訊而特定(即,推定)移動源面的Z位置(步驟S132)。
另一方面,於步驟S122中進行判定結果判定為掃描式電子顯微鏡SEMi不具備尺寸資訊獲取裝置的情形時(步驟S122:否(No)),或於步驟S123中進行判定結果判定為不使尺寸資訊獲取裝置新獲取Z尺寸資訊的情形時(步驟S123:否(No)),控制裝置4推定為移動源物體的Z軸方向上的尺寸為移動源物體的Z軸方向上的尺寸的標準值(步驟S124)。然後,控制裝置4基於移動源物體的Z軸方向上的尺寸的標準值,來確定(即,推定)移動源面的Z位置(步驟S132)。
再次於圖27中,其後控制裝置4判定步驟S11中所確定的移動源面的Z位置與步驟S12中所確定的移動目標面的Z位置的差量,是否相對於作為束照射裝置1與試樣W之間的間隔D的目標值的、所需間隔D_target而充分小(步驟S21)。即,控制裝置4判定Z軸方向上的移動源面與移動目標面之間的間隔(或距離)是否相對於所需間隔D_target而充分小。再者,移動源面的Z位置與移動目標面的Z位置的差量(即,間隔)相當於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換時,真空區域VSP應越過的階差的Z軸方向上的尺寸。
判定是否為Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分小的狀態是為了進行下述判定,即,判定Z位置的差量是否小至(即,真空區域VSP應越過的階差的Z軸方向上的尺寸是否小至)即便真空區域VSP自移動源面移動至移動目標面亦可維持真空區域VSP的程度。因此,Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分小的狀態與下述狀態等價:Z位置的差量小至即便真空區域VSP自移動源面移動至移動目標面亦可維持真空區域VSP的程度。即,Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分小的狀態亦可與Z位置的差量小至下述程度的狀態等價:即便於與移動源面之間形成有真空區域VSP的束照射裝置1沿XY平面相對移動直至與移動目標面相向為止的情形時,亦依然於與移動目標面之間持續形成真空區域VSP。換言之,Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分小的狀態亦可與Z位置的差量小至下述程度的狀態等價:束照射裝置1與移動源面之間的間隔(即,出射面121LS的Z位置與移動源面的Z位置的差量)成為可維持於束照射裝置1與移動源面之間形成的真空區域VSP的間隔,且束照射裝置1與移動目標面之間的間隔(即,出射面121LS的Z位置與移動目標面的Z位置的差量)成為可維持於束照射裝置1與移動目標面之間形成的真空區域VSP的間隔。
於步驟S21中進行判定結果判定為與Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分小的情形時(步驟S21:是(Yes)),推定為即便真空區域VSP自移動源面移動至移動目標面亦可維持真空區域VSP。於該情形時,平台驅動系統23調整沿著XY平面的方向上的、平台22與束照射裝置1的相對位置,以使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換,或自退避狀態向非退避狀態切換(步驟S31)。其結果,維持形成有真空區域VSP而束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換,或自退避狀態向非退避狀態切換(步驟S31)。即,真空區域VSP自束照射裝置1與試樣W之間的空間向束照射裝置1與退避構件223之間的空間移動,或自束照射裝置1與退避構件223之間的空間向束照射裝置1與試樣W之間的空間移動(步驟S31)。
然而,由於外周構件222g可沿Z軸方向而移動,故而不限於移動源面與移動目標面位於相同高度。即,移動源面亦可低於移動目標面,或移動源面亦可高於移動目標面。再者,移動源面低於移動目標面的狀態相當於下述狀態:相較於和移動源面相向的束照射裝置1與移動源面之間的距離(具體而言,Z軸方向的距離且Z軸方向上的位置的差量,以下於第9變形例中相同),沿XY平面相對移動而變得和移動目標面相向的束照射裝置1與移動目標面之間的距離更小。另一方面,移動源面高於移動目標面的狀態相當於下述狀態:相較於和移動源面相向的束照射裝置1與移動源面之間的距離,沿XY平面相對移動而變得和移動目標面相向的束照射裝置1與移動目標面之間的距離更大。
此處,假設於移動源面低於移動目標面的情形時,與移動源面高於移動目標面的情形相比較,於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中,束照射裝置1碰撞移動目標物體的可能性相對變高。例如,圖29(a)表示於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,作為移動源面的試樣W的表面WSu低於作為移動目標面的外周構件222g的上表面OS的例子,圖29(b)表示於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,作為移動源面的試樣W的表面WSu高於作為移動目標面的外周構件222g的上表面OS的例子。例如,圖30(a)表示束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的、作為移動源面的外周構件222g的上表面OS低於作為移動目標面的試樣W的表面WSu的例子,例如,圖30(b)表示束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的、作為移動源面的外周構件222g的上表面OS高於作為移動目標面的試樣W的表面WSu的例子。
因此,掃描式電子顯微鏡SEMi於移動源面低於移動目標面的情形時,於為了使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換,而控制平台驅動系統23使平台22g沿XY平面移動(即,使束照射裝置1沿XY平面相對移動)之前,控制間隔調整系統14而增大束照射裝置1與移動源面之間的距離。例如,圖29(c)表示於束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,束照射裝置1沿Z軸方向移動,以使束照射裝置1與作為移動源面的試樣W的表面WSu之間的距離自距離d11增大至距離d12(其中,d12>d11)的例子。例如,圖30(c)表示於束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,束照射裝置1沿Z軸方向移動,以使束照射裝置1與作為移動源面的外周構件222g的上表面OS之間的距離自距離d21增大至距離d22(其中,d22>d21)的例子。再者,圖29(c)及圖30(c)中,以虛線表示移動前的外周構件222g,以實線表示移動後的外周構件222g。於該情形時,束照射裝置1與移動源面之間的距離設定為下述距離:於束照射裝置1與移動源面之間可形成(即,可維持)真空區域VSP,且於沿XY平面相對移動而變得和移動目標面相向的束照射裝置1與移動目標面之間可形成真空區域VSP。其結果,掃描式電子顯微鏡SEMi可防止束照射裝置1與移動目標物體的碰撞,並且維持真空區域VSP。
另一方面,掃描式電子顯微鏡SEMi於移動源面高於移動目標面的情形時,亦可不於為了使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換,而控制平台驅動系統23使平台22g沿XY平面移動(即,使束照射裝置1沿XY平面相對移動)之前,控制間隔調整系統14而增大束照射裝置1與移動源面之間的距離。於該情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可維持束照射裝置1與移動源面之間的距離(例如,維持於可形成所述的真空區域VSP的距離),而控制平台驅動系統23使平台22g沿XY平面移動,由此使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換,或自退避狀態向非退避狀態切換。
另一方面,於步驟S21中進行判定結果判定為Z位置的差量並非相對於所需間隔D_target而充分小的情形時(步驟S21:否(No)),若真空區域VSP自移動源面移動至移動目標面,則有無法維持真空區域VSP的可能性。即,有下述可能性:束照射裝置1與移動源面之間的間隔成為可維持於束照射裝置1與移動源面之間形成的真空區域VSP的間隔,另一方面,束照射裝置1與移動目標面之間的間隔未成為可維持於束照射裝置1與移動目標面之間形成的真空區域VSP的間隔。因此,於該情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi進行用以維持真空區域VSP的動作。
具體而言,首先控制裝置4判定外周構件222g是否沿Z軸方向可移動(步驟S22)。於步驟S22中進行判定結果判定為外周構件222g可移動的情形時(步驟S22:是(Yes)),掃描式電子顯微鏡SEMi採用移動外周構件222g的動作來作為用以維持真空區域VSP的動作。具體而言,掃描式電子顯微鏡SEMi使外周構件222g(即,移動源面或移動目標面)移動,以使Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分變小(步驟S25)。其結果,於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中,可適當維持真空區域VSP。
此時,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可使外部構件222g移動,以使外周構件222g移動後的束照射裝置1的Z位置與移動源面的Z位置之間的差量,小於使外周構件222g移動後的束照射裝置1的Z位置與移動目標面的Z位置之間的差量。即,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可使外部構件222g移動以使移動源面高於移動目標面。其結果,於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中,可防止束照射裝置1與移動目標物體的碰撞。
進而,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可使外部構件222g移動,以使外周構件222g移動的後的、試樣W的表面WSu的Z位置與外周構件222g的上表面OS的Z位置之間的差量,小於使外周構件222g移動前的、表面WSu的Z位置與上表面OS的Z位置之間的差量。即,掃描式電子顯微鏡SEMi亦可使外周構件222g移動,以使表面Wu與上表面OS於Z軸方向上接近。其結果,和以表面Wu與上表面OS於Z軸方向上遠離的方式移動外周構件222g的情形相比較,Z位置的差量相對於所需間隔D_target而充分變小的可能性提高。
例如,如圖31(a)所示,於作為移動源面的試樣W的表面WSu低於作為移動目標面的外周構件222g的上表面OS的狀況下,束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi降低移動構件222g,以使(i)表面Wu與上表面OS接近而Z位置的差量相對於所需間隔D_target充分變小,且(ii)外周構件222g的上表面OS變得低於試樣W的表面WSu(即,束照射裝置1與表面WSu之間的間隔d31變得小於束照射裝置1與上表面OS之間的間隔d32)。例如,如圖31(b)所示,於作為移動源面的試樣W的表面WSu高於作為移動目標面的外周構件222g的上表面OS的狀況下,束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi升高移動構件222g,以使(i)表面Wu與上表面OS接近而Z位置的差量相對於所需間隔D_target充分變小,且(ii)外周構件222g的上表面OS變得低於試樣W的表面WSu(即,束照射裝置1與表面WSu之間的間隔d41變得小於束照射裝置1與上表面OS之間的間隔d42)。例如,如圖32(a)所示,於作為移動源面的外周構件222g的上表面OS高於作為移動目標面的試樣W的表面WSu的狀況下,束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi降低移動構件222g,以使(i)表面Wu與上表面OS接近而Z位置的差量相對於所需間隔D_target充分變小,且(ii)試樣W的表面WSu變得低於外周構件222g的上表面OS(即,束照射裝置1與上表面OS之間的間隔d52變得小於束照射裝置1與表面WSu之間的間隔d51)。例如,如圖32(b)所示,於作為移動源面的外周構件222g的上表面OS低於作為移動目標面的試樣W的表面WSu的狀況下,束照射裝置1的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi升高移動構件222g,以使(i)表面Wu與上表面OS接近而Z位置的差量相對於所需間隔D_target充分變小,且(ii)試樣W的表面WSu變得低於外周構件222g的上表面OS(即,束照射裝置1與上表面OS之間的間隔d62變得小於束照射裝置1與表面WSu之間的間隔d61)。再者,圖31(a)~圖32(b)中,以虛線表示移動前的外周構件222g,以實線表示移動後的外周構件222g。
另一方面,於步驟S22進行判定結果判定為外周構件222g不可移動的情形時(步驟S22:否(No)),控制裝置4判定是否可藉由提高(即,變更)真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度,而於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中可維持真空區域VSP(步驟S23)。即,控制裝置4判定是否可將真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度,提高至在使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中可持續維持真空區域VSP的程度(步驟S23)。再者,真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度越大,可形成真空區域VSP的所需間隔D_target越變大。即,真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度越大,越可於束照射裝置1與試樣W之間的間隔D更大的狀況下形成真空區域VSP。再者,排氣速度為與每單位時間排氣的氣體流量成比例的參數。
於步驟S23中進行判定結果判定為可藉由提高真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度而維持真空區域VSP(即,可將真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度提高至可持續維持真空區域VSP的程度)的情形時(步驟S23:是(Yes)),掃描式電子顯微鏡SEMi將真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度,提高至於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中可持續維持真空區域VSP的程度(步驟S26)。其結果,於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中,可適當維持真空區域VSP。
另一方面,於步驟S23中進行判定結果判定為不可藉由提高真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度而維持真空區域VSP(即,無法將真空泵51及真空泵52的至少一者的排氣速度提高至可持續維持真空區域VSP的程度)的情形時(步驟S23:否(No)),有於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中,無法持續形成真空區域VSP的可能性。因此,於該情形時,掃描式電子顯微鏡SEMi將阻斷構件151d及阻斷構件152d插入至電子束EB的路徑中,以備真空區域VSP被破壞的情形(步驟S27)。其結果,將束通過空間SPb1中由阻斷構件151d及阻斷構件152d的至少一者與框體111所包圍的空間部分密閉(步驟S27)。因此,維持束通過空間SPb1中的至少一部分空間部分的真空度。
於進行以上的步驟S11至步驟S27的處理之後,掃描式電子顯微鏡SEMi使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態實際切換,或自退避狀態向非退避狀態實際切換(步驟S31)。其結果,掃描式電子顯微鏡SEMi於使束照射裝置1的狀態自非退避狀態向退避狀態切換、或自退避狀態向非退避狀態切換的過程中,持續形成真空區域VSP的可能性進一步變高。
(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。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的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖33(a)及圖33(b),一方面對第10變形例的平台22j加以說明。圖33(a)為表示第10變形例的平台22j的結構的立體圖,圖33(b)為圖33(a)的立體圖的A-A剖面圖。
如圖33(a)及圖33(b)所示,平台22j與平台22相比較,於具備退避構件223j代替退避構件223的方面不同。如圖34(b)所示,平台22j具備設於外周構件222的一部分的凹部中載置的退避構件223j。平台22j的其他結構亦可與平台22的其他結構相同。
退避構件223j與退避構件223相比較,於自平台22j可裝卸(即,可脫卸及/或可安裝)的方面不同。退避構件223j具備板部分223j1、及設於該板部分223j1的上側的多個部位的突起部223j2。另外,設於平台22j的凹部中,設有與未圖示的真空泵連通的配管223j3。與該配管223j3連通的真空泵亦可具有與所述的真空泵51相同程度的排氣能力。再者,圖33(a)及圖33(b)的例子中,該些多個突起部223j2的個數為3,但多個突起部223j2的個數不限定於3。另外,多個突起部223j2的Z軸方向的尺寸(高度)亦可為幾μm左右。
繼而,一方面參照圖34(a)~圖34(d),一方面對利用退避構件223j進行的維持真空區域VSP的動作的流程加以說明。於計測試樣W時(即,於平台22j保持試樣W的期間的至少一部分)中,如圖34(a)所示,束照射裝置1於與試樣W相向的狀態下,於與試樣W之間形成真空區域VSP。試樣W的計測完成之後,如圖34(b)所示,平台驅動系統23使平台22j沿XY平面移動,使束照射裝置1的射出面121LS與退避構件223j相向。此時,束照射裝置1的射出面121LS、與退避構件223j的板部分223j1的沿著Z軸方向的間隔,為於射出面121LS與板部分223j1之間形成局部的真空區域VSP的程度的間隔、典型而言10 μm左右。此處,經由配管223j3來進行利用真空泵的排氣,故而退避構件223j的板部分223j1被抽吸至束照射裝置1。經由配管223j3的利用真空泵的排氣亦可為較用以形成局部的真空區域VSP的排氣速度更高的排氣速度。
其後,如圖34(c)所示,藉由間隔控制系14及平台驅動系統23的至少一者,以束照射裝置1的射出面121LS與多個突起部分223j2接觸的方式,調整射出面121LS與退避構件223j的間隔。射出面121LS與多個突起部分223j2接觸後,降低經由配管223j3的排氣的排氣速度,使退避構件223j真空吸附於束照射裝置1的射出面121LS。其後,如圖34(d)所示,藉由間隔控制系14及平台驅動系統23的至少一者而擴大束照射裝置1的射出面121LS與平台22j的間隔。該動作之後,使平台22j移動,例如使其位於試樣W的搬入位置或搬出位置。
圖33(a)~圖34(d)所示的例子中,藉由退避構件223j的多個突起部分223j2,於退避構件223j的板部分223j1與射出面121LS之間形成由突起部分223j2的高度決定的間隙。該間隙的間隔為幾μm左右,故而於板部分223j1與束照射裝置1的射出面121LS之間持續維持局部的真空區域VSP。
具備此種平台22j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。進而,於掃描式電子顯微鏡SEMj中,亦與第8變形例的掃描式電子顯微鏡SEMh同樣地,與退避構件223j獨立地保持試樣W的平台22j可移動,故而可減少平台22j的移動時的限制、例如必須使真空區域VSP一直位於退避構件223j的上表面ES上等限制。
(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。掃描式電子顯微鏡SEMk與所述的掃描式電子顯微鏡SEM相比較,於具備平台22k代替平台22的方面不同。掃描式電子顯微鏡SEMk的其他結構亦可與掃描式電子顯微鏡SEM相同。因此,以下一方面參照圖35(a)及圖35(b),一方面對第11變形例的平台22k加以說明。圖35(a)及圖35(b)分別為表示第11變形例的平台22k的結構的剖面圖。
如圖35(a)及圖35(b)所示,平台22k與平台22相比較,於具備外周構件222k及退避構件223k代替外周構件222及退避構件223的方面不同。平台22k的其他結構亦可與平台22的其他結構相同。
外周構件222k與外周構件222相比較,於亦可不含退避構件223的方面不同。外周構件222k的其他結構亦可與外周構件222的其他結構相同。
退避構件223k與退避構件223相比較,於可上翻地設於外周構件222的外側的方面不同。例如,如圖35(a)所示,退避構件223k亦可設於外周構件222k的側方。退避構件223k的狀態亦可於以其上表面ES與試樣W的表面WSu大致一致的方式上翻的狀態、與以其上表面ES朝向側方的方式摺疊的狀態之間可切換。於局部的真空區域VSP位於退避構件223k上的退避狀態下,如圖35(a)所示,退避構件223k設定為以其上表面ES與試樣W的表面WSu大致一致的方式上翻的狀態。另外,於與退避狀態不同的狀態下,退避構件223k如圖35(b)所示,設定為其上表面ES朝向側方的收納狀態。該圖35(a)及圖35(b)的例子中,可減少由退避構件223k所引起的平台22k的行程(stroke)受限的不良狀況。
具備此種平台22k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。
(3-12)第12變形例
繼而,一方面參照圖36一方面對第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl加以說明。圖36為表示第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl的結構的剖面圖。
如圖36所示,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,於具備光學顯微鏡17l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。
光學顯微鏡17l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17l為以光學方式計測試樣W的狀態,可獲取與試樣W有關的資訊的裝置。尤其是光學顯微鏡17l於在大氣壓環境下可計測試樣W的狀態的方面,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17l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SEMl使用光學顯微鏡17l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17l於大氣壓環境下可計測試樣W的狀態,故而於光學顯微鏡17l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。另一方面,束照射裝置1於光學顯微鏡17l完成試樣W的狀態的計測之後,形成真空區域VSP而對試樣W照射電子束EB。
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亦可於電子顯微鏡17l計測試樣W的狀態的期間中,以試樣W位於光學顯微鏡17l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17l可計測的位置之間移動。
掃描式電子顯微鏡SEMl亦可基於使用光學顯微鏡17l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SEMl亦可首先使用光學顯微鏡17l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SEMl亦可基於使用光學顯微鏡17l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、既定的指標物。作為既定的指標物的一例,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SEMl首先使用光學顯微鏡17l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SEMl亦可基於使用光學顯微鏡17l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SEMl亦可基於光學顯微鏡17l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。
此種第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl亦可享有與掃描式電子顯微鏡SEM可享有的效果同樣的效果。此外,第12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl與不具備光學顯微鏡17l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,所述說明中,掃描式電子顯微鏡SEMl使用光學顯微鏡17l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SEMl亦可同時進行使用光學顯微鏡17l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SEMl亦可使用光學顯微鏡17l及束照射裝置1來同時計測試樣W的所需區域的狀態。或者,掃描式電子顯微鏡SEMl亦可同時進行使用光學顯微鏡17l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。
另外,掃描式電子顯微鏡SEMl亦可除了光學顯微鏡17l以外或取而代之,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。另外,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。
另外,所述的掃描式電子顯微鏡SEMl的說明中,掃描式電子顯微鏡SEM具備光學顯微鏡17l。然而,第1變形例的掃描式電子顯微鏡SEMa~第11變形例的掃描式電子顯微鏡SEMk(進而,後述的第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm)各自亦可具備光學顯微鏡17l。
(3-13)第13變形例
繼而,一方面參照圖37,一方面對第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm加以說明。圖37為表示第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm的結構的剖面圖。
如圖37所示,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,於具備腔室181m及空調機182m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。
腔室181m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181m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181m亦可收容掃描式電子顯微鏡SEMm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181m的外部空間例如為大氣壓空間。腔室181m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181m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182m對腔室181m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182m自腔室181m的內部空間可回收氣體。藉由空調機182m自腔室181m的內部空間回收氣體,而保持腔室181m的內部空間的清潔度良好。此時,空調機182m藉由控制對腔室181m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181m的內部空間的溫度及濕度的至少一者。
此種第13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm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SEMm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12變形例的掃描式電子顯微鏡SEMl各自亦可具備腔室181m及空調機182m。
(3-14)第14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14變形例中,如作為表示於第14變形例中平台22保持試樣W的狀況的剖面圖的圖38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38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38為了方便說明,表示掃描式電子顯微鏡SEM向第14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13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm各自亦可向第14變形例中說明的尺寸小的試樣W照射電子束EB。
第14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。
(3-15)第15變形例
所述的第14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15變形例中,如作為表示於第15變形例中平台22保持試樣W的狀況的剖面圖的圖39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38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38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39為了方便說明,表示掃描式電子顯微鏡SEM向第15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13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm各自亦可向第15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15變形例中,與第14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14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15變形例中,亦與第14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。
(3-16)第16變形例
第16變形例中,如作為表示於第16變形例中平台22保持試樣W的狀況的剖面圖的圖40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40為了方便說明,表示了掃描式電子顯微鏡SEM向第16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13變形例的掃描式電子顯微鏡SEMm各自亦可向第16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亦可位於與退避構件223的上表面ES相同的高度。於該情形時,退避構件223亦可用於伴隨平台22的移動而束照射裝置1於蓋構件25與退避構件223之間移動的情形時,維持真空區域VSP。第2變形例中,亦可將蓋構件25與退避構件223之間的空間的至少一部分排氣。第3變形例中,亦可將蓋構件25載置於平台22,以使蓋構件25與退避構件223之間的間隔,與蓋構件25與外周構件222中的退避構件223以外的部分之間的間隔不同。第7變形例中,外周構件222g亦可與基於試樣W的表面WSu與外周構件222g的上表面OS的相對位置而移動的情形同樣地,基於蓋構件25的表面25s與外周構件222g的上表面OS的相對位置而移動。第9變形例中,真空區域VSP的移動源的面及/或移動目標的面亦可除了試樣W的表面WSu以外或取而代之,包含蓋構件25的表面25s的至少一部分。
第16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16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。
(3-17)其他變形例
所述說明中,外周構件222包含於沿著XY平面的一個方向上與保持構件221鄰接的退避構件223。然而,外周構件222亦可包含於沿著XY平面的多個不同方向上與保持構件221分別鄰接的多個退避構件223。例如,如圖41(a)所示,外周構件222亦可包含於較保持構件221更靠-Y側與保持構件221鄰接的退避構件223-1、及於較保持構件221更靠+Y側與保持構件221鄰接的退避構件223-2。例如,如圖41(b)所示,外周構件222亦可包含於較保持構件221更靠-Y側與保持構件221鄰接的退避構件223-1、於較保持構件221更靠+Y側與保持構件221鄰接的退避構件223-2、於較保持構件221更靠-X側與保持構件221鄰接的退避構件223-3、及於較保持構件221更靠+X側與保持構件221鄰接的退避構件223-4。於該情形時,各退避構件223-1~退避構件223-1可與所述的退避構件223同樣地利用。
所述說明中,差動排氣系統12具備具有單一的排氣機構(具體而言,排氣槽124及配管125)的一段式差動排氣系統。然而,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。
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沈積(Physical Vapor Deposition,PVD)裝置及化學氣相沈積(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第1實施形態的掃描式電子顯微鏡SEMa~第13實施形態的掃描式電子顯微鏡SEMm中的至少一個同樣的結構。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]
一種局部真空裝置,包括:真空形成構件,局部地形成將物體的一部分表面覆蓋且和所述物體接觸的真空區域;保持裝置,具備可保持所述物體的保持面;位於沿著所述保持面的第一方向上與所述保持面不同的位置的面;以及位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述保持面交叉的第二方向各自的、所述真空形成構件與所述保持裝置的相對位置,所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
[附記2]
如附記1所記載的局部真空裝置,其中所述位置變更裝置為第一位置變更裝置,所述局部真空裝置包括:第二位置變更裝置,使所述面沿所述第二方向移動而變更所述相對位置。
[附記3]
如附記1或2所記載的局部真空裝置,其中所述第二位置變更裝置根據所述物體的表面中和所述真空區域接觸的面部分、與所述面的所述第二方向上的相對位置,來變更所述物體的表面與所述面的相對位置。
[附記4]
如附記1至3中任一項所記載的局部真空裝置,其中所述第二位置變更裝置沿所述第二方向變更所述物體的表面與面的相對位置,使所述物體的周緣部的所述第二方向上的位置、與所述面的所述物體側的周緣部的所述第二方向上的位置對齊。
[附記5]
如附記1至4中任一項所記載的局部真空裝置,其中所述第二位置變更裝置沿所述第二方向變更所述物體的表面與所述面的相對位置,於所述第二方向上使所述面位於與所述面部分相同的平面內。
[附記6]
如附記1至5中任一項所記載的局部真空裝置,其中所述面與所述保持面上保持的所述物體的表面位於相同平面上。
[附記7]
如附記1至6中任一項所記載的局部真空裝置,其中所述面與所述保持面朝向相同方向。
[附記8]
如附記1至7中任一項所記載的局部真空裝置,其中以與所述保持面上保持的所述物體相向的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述物體離開第一所需量,且與所述面相向的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述面離開第二所需量的方式,控制所述第二相對位置。
[附記9]
如附記8所記載的局部真空裝置,其中所述第一所需量相當於可維持於所述真空形成構件與所述物體之間的空間中形成的所述真空區域的、所述真空形成構件與所述物體之間的間隔,所述第二所需量相當於可維持於所述真空形成構件與所述面之間的空間中形成的所述真空區域的、所述真空形成構件與所述面之間的間隔。
[附記10]
如附記8或9所記載的局部真空裝置,其中所述第一所需量與所述第二所需量相同。
[附記11]
如附記1至10中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件於持續形成有所述真空區域的狀態下,與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
[附記12]
如附記1至11中任一項所記載的局部真空裝置,其中和所述保持面上保持的所述物體相向的所述真空形成構件於所述真空形成構件與所述物體之間的空間可形成所述真空區域,和所述面相向的所述真空形成構件於所述真空形成構件與所述面之間的空間中可形成所述真空區域。
[附記13]
如記1至12中任一項所記載的局部真空裝置,其中以和所述保持面上保持的所述物體相向且於所述第二方向上距所述物體離開第一所需量的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述面離開第二所需量的方式,控制所述第二相對位置之後,控制所述第一相對位置而使所述真空形成構件與所述面相向。
[附記14]
如記1至13中任一項所記載的局部真空裝置,其中以使和所述面相向且於所述第二方向上距所述面離開第二所需量的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述物體離開第一所需量的方式,控制所述第二相對位置之後,控制所述第一相對位置而使所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記15]
如附記1至14中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出的搬入搬出期間中,使所述真空形成構件與所述面相向,另一方面,於所述搬入搬出期間以外的非搬入搬出期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記16]
如附記1至15中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出的搬入搬出期間中,於所述真空形成構件與所述面之間形成所述真空區域,另一方面,於所述搬入搬出期間以外的非搬入搬出期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述物體之間形成所述真空區域。
[附記17]
如附記1至16中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出之前,使所述真空形成構件與所述面相向,控制所述第一相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出的期間中,維持所述真空形成構件與所述面相向,控制所述第一相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出之後,使和所述面相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記18]
如附記1至17中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出之前,使形成於所述物體與所述真空形成構件之間的空間中的所述真空區域自所述物體與所述真空形成構件之間的空間向所述面與所述真空形成構件之間的空間移動,控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出的搬入搬出期間中,維持形成於所述面與所述真空形成構件之間的空間中的所述真空區域,控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述保持面保持的所述物體搬入搬出之後,使形成於所述面與所述真空形成構件之間的空間中的所述真空區域自所述面與所述真空形成構件之間的空間向所述物體與所述真空形成構件之間的空間移動。
[附記19]
如附記1至18中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置,於所述真空形成構件在未形成有所述真空區域的空間中新形成所述真空區域的真空形成期間中,使所述真空形成構件與所述面相向,另一方面,於所述真空形成期間以外的非真空形成期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記20]
如附記1至19中任一項所記載的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於所述真空形成構件在未形成有所述真空區域的空間中新形成所述真空區域的真空形成期間中,於所述真空形成構件與所述面之間形成所述真空區域,另一方面,於所述真空形成期間以外的非真空形成期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述物體之間形成所述真空區域。
[附記21]
如附記1至20中任一項所記載的局部真空裝置,其中使於與所述面之間的空間未形成有所述真空區域的所述真空形成構件與所述面相向,於未形成有所述真空區域的空間中,藉由與所述面相向的所述真空形成構件而新形成所述真空區域,變更所述第一相對位置,使所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向,於與所述物體之間的空間中形成所述真空區域。
[附記22]
如附記1至21中任一項所記載的局部真空裝置,其中於所述真空形成構件形成所述真空區域之前,控制所述第一相對位置,使所述真空形成構件與所述面相向,於所述真空形成構件形成所述真空區域之後,控制所述第一相對位置,於維持所述形成的真空區域的狀態下,使和所述面相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記23]
如附記1至22中任一項所記載的局部真空裝置,其中於所述真空形成構件於未形成有所述真空區域的空間中新形成所述真空區域的情形時,所述真空形成構件於所述面與所述真空形成構件之間的空間中形成所述真空區域,於所述真空形成構件形成所述真空區域之後,控制所述第一相對位置及第二相對位置,使形成有所述形成的真空區域自所述面與所述真空形成構件之間的空間向所述保持面與所述真空形成構件之間的空間移動。
[附記24]
如附記1至23中任一項所記載的局部真空裝置,其中所述保持裝置包括:包含所述保持面的保持構件、及具備所述面的退避構件。
[附記25]
如附記24所記載的局部真空裝置,其中所述退避構件與所述保持構件分立地設於所述保持裝置。
[附記26]
如附記24所記載的局部真空裝置,其中所述退避構件與所述保持構件一體地設於所述保持裝置。
[附記27]
如附記24至26中任一項所記載的局部真空裝置,包括:排氣裝置,將所述保持構件與所述退避構件之間的空隙排氣。
[附記28]
如附記1至27中任一項所記載的局部真空裝置,其中所述真空區域的氣壓為1×10-3 Pa以下。
[附記29]
如附記1至28中任一項所記載的局部真空裝置,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。
[附記30]
一種帶電粒子裝置,包括:如附記1至29中任一項所記載的局部真空裝置;以及帶電粒子照射裝置,向所述物體照射帶電粒子。
[附記31]
如附記30所記載的帶電粒子裝置,更包括:排氣裝置,於使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向的期間中,將所述物體的表面與所述面之間的間隙排氣。
[附記32]
如附記30或31所記載的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物,控制所述第一相對位置,於使用所述指標物進行所述帶電粒子照射裝置的設定動作的設定期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述面相向,另一方面,於所述設定期間以外的非設定期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記33]
如附記30至32中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物,控制所述第一相對位置及第二相對位置,於使用所述指標物進行所述帶電粒子照射裝置的設定動作的設定期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述面之間形成所述真空區域,另一方面,於所述設定期間以外的非設定期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述物體之間形成所述真空區域。
[附記34]
如附記30至33中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物,於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之前,控制所述第一相對位置,使所述真空形成構件與所述面相向,於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置的設定期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述面相向,於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之後,控制所述第一相對位置,使和所述面相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向。
[附記35]
如附記30至34中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物,於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之前,控制所述第一相對位置及第二相對位置,使於所述物體與所述帶電粒子照射裝置之間的空間中形成的所述真空區域自所述物體與所述帶電粒子照射裝置之間的空間向所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間移動,於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置的設定期間的至少一部分中,維持形成於所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間中的所述真空區域,於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之後,控制所述第一相對位置及第二相對位置,使形成於所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間中的真空區域自所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間向所述物體與所述帶電粒子照射裝置之間的空間移動。
[附記36]
如附記34或35所記載的帶電粒子裝置,其中於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置的設定期間的至少一部分中,所述帶電粒子照射裝置經由所述真空區域向所述指標物照射所述帶電粒子。
[附記37]
如附記30至36中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中控制所述第一相對位置,於所述帶電粒子照射裝置向所述物體照射所述帶電粒子的照射期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體相向,另一方面,於所述照射期間以外的非照射期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述面相向。
[附記38]
如附記30至37中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於所述帶電粒子照射裝置向所述物體照射所述帶電粒子的照射期間的至少一部分中,於所述帶電粒子照射裝置與所述物體之間形成所述真空區域,另一方面,於所述照射期間以外的非照射期間的至少一部分中,於所述帶電粒子照射裝置與所述面之間形成所述真空區域。
[附記39]
如附記30至38中任一項所記載的帶電粒子裝置,其中所述帶電粒子照射裝置包括:停止裝置,用於使所述帶電粒子的照射停止。
[附記40]
如附記39所記載的帶電粒子裝置,其中所述停止裝置包含捕捉所述帶電粒子的捕捉裝置。
[附記41]
如附記39或40所記載的帶電粒子裝置,其中所述停止裝置包含阻斷所述帶電粒子的阻斷構件。
[附記42]
如附記41所記載的帶電粒子裝置,其中所述阻斷構件可將與所述真空形成構件形成的所述真空區域連通的所述帶電粒子照射裝置的內部空間密閉。
[附記43]
如附記42所記載的帶電粒子裝置,其中所述阻斷構件將所述內部空間密閉而可維持所述內部空間的真空度。
[附記44]
如附記30至43中任一項所記載的帶電粒子裝置,更包括:密閉構件,可將與所述真空形成構件形成的所述真空區域連通的所述帶電粒子照射裝置的內部空間密閉。
[附記45]
如附記44所記載的帶電粒子裝置,其中所述密閉構件將所述內部空間密閉而可維持所述內部空間的真空度。
[附記46]
如附記30至45中任一項所記載的帶電粒子裝置,更包括:氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
[附記47]
一種帶電粒子裝置,包括:帶電粒子照射裝置,向物體照射帶電粒子;真空形成構件,於所述物體上的空間中的所述帶電粒子的路徑中形成真空區域;以及氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
[附記48]
如附記46或47所記載的帶電粒子裝置,其中所述氣體供給裝置向所述周邊區域供給所述氣體,使不需要物質向所述真空區域的進入量與未供給有所述氣體時相比較而減少。
[附記49]
如附記48所記載的帶電粒子裝置,其中所述不需要物質包含水蒸氣及源自抗蝕劑的逸氣的至少一者。
[附記50]
如附記30至49中任一項所記載的計測裝置,其中所述帶電粒子的路徑以外的區域的至少一部分為大氣壓環境。
[附記51]
一種真空區域的形成方法,包括:使用真空形成構件於物體上的空間中局部地形成將所述物體的一部分表面覆蓋的真空區域;以及控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
[附記52]
一種帶電粒子的照射方法,使用如附記51所記載的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以及向所述物體照射帶電粒子。
[附記53]
一種帶電粒子的照射方法,包括:向物體照射帶電粒子;於所述物體上的空間中的所述帶電粒子的路徑中形成真空區域;以及向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
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,伴有此種變更的局部真空裝置、帶電粒子裝置、真空區域的形成方法、以及帶電粒子的照射方法亦包含於本發明的技術範圍內。
1、1d、1e‧‧‧束照射裝置
2、2h‧‧‧平台裝置
3‧‧‧支持架
4‧‧‧控制裝置
5‧‧‧泵系統
13‧‧‧凸緣構件
14‧‧‧間隔調整系統
15‧‧‧位置計測器
17l‧‧‧光學顯微鏡
21‧‧‧壓盤
22、22b、22f、22g、22h、22h-1、22h-2、22k‧‧‧平台
23、23j‧‧‧平台驅動系統
24‧‧‧位置計測裝置
25‧‧‧蓋構件
25s、WSu‧‧‧表面
31‧‧‧支持腿
32‧‧‧支持構件
51、52、53‧‧‧真空泵
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、127e、2232b‧‧‧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‧‧‧側壁構件
124‧‧‧排氣槽
125-1‧‧‧流路
125-22、125-32‧‧‧彙集流路
126e‧‧‧氣體供給孔
151d、152d‧‧‧阻斷構件
181m‧‧‧腔室
182m‧‧‧空調機
221、221g、221g1‧‧‧保持構件
222、222f、222g、222h、222k‧‧‧外周構件
223、223-1~223-4、223g、223j、223k‧‧‧退避構件
223j1‧‧‧板部分
223j2‧‧‧突起部
224g‧‧‧抬升銷
321‧‧‧開口
2231b‧‧‧排氣口
AX‧‧‧光軸
D、D'、Do1、Do2、G1、G2‧‧‧間隔
d11、d12、d21、d22、d31、d32、d41、d42、d51、d52、d61、d62‧‧‧距離
EB‧‧‧電子束
ES、OS‧‧‧上表面
HS‧‧‧保持面
M1~M3‧‧‧格子標記
MA‧‧‧標記區域
ML、MX、MY‧‧‧線標記
S11、S12、S21~S23、S25~S27、S31、S111~S113、S121~S124、S131、S132‧‧‧步驟
SEM、SEMh、SEMl、SEMm‧‧‧掃描式電子顯微鏡
SF‧‧‧支持面
SP1、SP2、SPg‧‧‧空間
SPb1、SPb2、SPb2-1~SPb2-3、SPb3‧‧‧束通過空間
SPw‧‧‧收容空間
VSP‧‧‧真空區域
W‧‧‧試樣
Wh‧‧‧厚度
Wh_min‧‧‧下限值
Wh_set1、Wh_set2‧‧‧既定量
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(a)及圖4(b)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4(c)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5(a)為表示束照射裝置於與試樣之間形成的真空區域的剖面圖,圖5(b)為表示束照射裝置於與試樣之間形成的真空區域的平面圖。
圖6(a)為表示束照射裝置於試樣及退避構件的邊界附近形成的真空區域的剖面圖,圖6(b)為表示束照射裝置於試樣及退避構件的邊界附近形成的真空區域的平面圖。
圖7(a)為表示束照射裝置於與退避構件之間形成的真空區域的剖面圖,圖7(b)為表示束照射裝置於與退避構件之間形成的真空區域的平面圖。
圖8(a)~圖8(d)分別為表示於將平台保持的試樣搬入搬出的情形時,使用退避構件維持真空區域的動作的一步驟的剖面圖。
圖9(a)~圖9(d)分別為表示於束照射裝置新形成真空區域的情形時,使用退避構件維持真空區域的動作的一步驟的剖面圖。
圖10為表示第1變形例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的平面圖。
圖11(a)~圖11(c)分別為表示形成於第1變形例的平台的退避構件的標記的平面圖。
圖12(a)~圖12(d)分別為表示使用標記設定掃描式電子顯微鏡的動作的一步驟的剖面圖。
圖13(a)為表示第2變形例的平台的結構的剖面圖,圖13(b)為表示第2變形例的平台的結構的平面圖。
圖14為表示面向退避構件與試樣之間的空間的真空區域的剖面圖。
圖15為表示第2變形例的平台的結構的其他例的剖面圖。
圖16為表示第2變形例的平台的結構的其他例的平面圖。
圖17(a)為表示第3變形例中平台上保持的試樣的剖面圖,圖17(b)為表示第3變形例中平台上保持的試樣的平面圖。
圖18為表示第4變形例的束照射裝置的結構的剖面圖。
圖19為表示第4變形例的束照射裝置的結構的剖面圖。
圖20為表示第5變形例的束照射裝置的結構的剖面圖。
圖21為表示第6變形例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的剖面圖。
圖22為表示第6變形例的平台與束照射裝置的位置關係的剖面圖。
圖23(a)及圖23(b)分別為表示第7變形例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的剖面圖。
圖24為表示第8變形例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的剖面圖。
圖25(a)~圖25(c)為表示第8變型例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的動作的一步驟的剖面圖。
圖26(a)~圖26(b)為表示第8變型例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的動作的一步驟的剖面圖。
圖27為表示第9變形例的用以維持真空區域的動作的流程的流程圖。
圖28為表示第9變形例的用以確定移動源面及移動目標面各自的Z位置的動作的流程的流程圖。
圖29(a)為表示於束照射裝置的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,作為移動源面的試樣的表面低於作為移動目標面的外周構件的上表面的例子的剖面圖,圖29(b)為表示於束照射裝置的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,作為移動源面的試樣的表面高於作為移動目標面的外周構件的上表面的例子的剖面圖,圖29(c)為表示於束照射裝置的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,增大束照射裝置與作為移動源面的試樣的表面之間的距離的動作的剖面圖。
圖30(a)為表示於束照射裝置的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,作為移動源面的外周構件的上表面低於作為移動目標面的試樣的表面的例子的剖面圖,圖30(b)為表示於束照射裝置的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,作為移動源面的外周構件的上表面高於作為移動目標面的試樣的表面的例子的剖面圖,圖30(c)為表示於束照射裝置的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,增大束照射裝置與作為移動源面的外周構件的上表面之間的距離的動作的剖面圖。
圖31(a)為表示於作為移動源面的試樣的表面低於作為移動目標面的外周構件的上表面的狀況下,束照射裝置的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,使外周構件移動的動作的剖面圖,圖31(b)為表示於作為移動源面的試樣的表面高於作為移動目標面的外周構件的上表面的狀況下,束照射裝置的狀態自非退避狀態向退避狀態切換的情形時,使外周構件移動的動作的剖面圖。
圖32(a)為表示於作為移動源面的外周構件的上表面高於作為移動目標面的試樣的表面的狀況下,束照射裝置的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,使外周構件移動的動作的剖面圖,圖32(b)為表示於作為移動源面的外周構件的上表面低於作為移動目標面的試樣的表面的狀況下,束照射裝置的狀態自退避狀態向非退避狀態切換的情形時,使外周構件移動的動作的剖面圖。
圖33(a)為表示第10變形例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的立體圖,圖33(b)為圖33(a)的A-A剖面圖。
圖34(a)~圖34(d)分別為表示第10變形例的掃描式電子顯微鏡的動作的一步驟的剖面圖。
圖35(a)及圖35(b)為表示第11變形例的掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的圖。
圖36為表示第12變形例的掃描式電子顯微鏡的結構的剖面圖。
圖37為表示第13變形例的掃描式電子顯微鏡的結構的剖面圖。
圖38為表示於第14變形例中平台保持試樣的狀況的剖面圖。
圖39為表示於第15變形例中平台保持試樣的狀況的剖面圖。
圖40為表示於第16變形例中平台保持試樣的狀況的剖面圖。
圖41(a)及圖41(b)分別為表示掃描式電子顯微鏡所具備的平台的結構的其他例的平面圖。

Claims (72)

  1. 一種局部真空裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,將和物體的表面接觸的空間的氣體經由所述管路而排出,形成真空區域; 位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及 位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的,所述真空形成構件與所述物體的相對位置, 所述真空區域周圍的,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, 所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
  2. 一種局部真空裝置,包括: 真空形成構件,具備具有與排氣裝置連接的第一端,及與和物體的表面接觸的第一空間連接的第二端的管路,將所述第一空間的氣體經由所述管路而排出,於所述第一空間中形成壓力較與所述第一空間連接的第二空間更低的真空區域; 位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及 位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的,所述真空形成構件與所述物體的相對位置, 所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
  3. 一種局部真空裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,藉由在與物體的表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能夠形成真空區域,所述真空區域的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第二空間的壓力更低; 位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及 位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的,所述真空形成構件與所述物體的相對位置, 所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的局部真空裝置,其中所述第二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. 一種局部真空裝置,包括: 真空形成構件,具有能夠與排氣裝置連接的管路,於物體的表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空間的氣體經由所述管路而排出,形成真空區域; 位於沿著所述物體的表面的第一方向上與所述物體不同的位置的面;以及 位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述物體的表面交叉的第二方向各自的,所述真空形成構件與所述物體的相對位置, 所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述物體的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述物體的所述表面的至少一部分面向所述真空區域的至少一部分。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述物體的所述表面的至少一部分由所述真空區域的至少一部分所覆蓋。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述物體的所述表面的一部分面向所述真空區域,所述物體的所述表面的另一部分面向大氣壓區域。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的局部真空裝置,其中於使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向的期間中,維持所述真空區域。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述位置變更裝置為第一位置變更裝置, 所述局部真空裝置包括:第二位置變更裝置,使所述面沿所述第二方向移動而變更所述相對位置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的局部真空裝置,其中所述第二位置變更裝置根據所述物體的表面中和所述真空區域接觸的面部分與所述面的所述第二方向上的相對位置,來變更所述物體的表面與所述面的相對位置。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述的局部真空裝置,其中所述第二位置變更裝置沿所述第二方向變更所述物體的表面與所述面的相對位置,使所述物體的周緣部的所述第二方向上的位置與所述面的所述物體側的周緣部的所述第二方向上的位置對齊。
  13. 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述第二位置變更裝置沿所述第二方向變更所述物體的表面與所述面的相對位置,於所述第二方向上,使所述面位於與所述面部分相同的平面內。
  14. 如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述面與所述物體的表面位於相同平面上。
  15. 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述面與所述物體的表面朝向相同方向。
  16. 如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的局部真空裝置,其中以與所述物體相向的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述物體遠離第一所需量,且與所述面相向的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述面遠離第二所需量的方式,控制所述第二相對位置。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的局部真空裝置,其中所述第一所需量相當於能夠維持於所述真空形成構件與所述物體之間的空間中形成的所述真空區域的,所述真空形成構件與所述物體之間的間隔, 所述第二所需量相當於能夠維持於所述真空形成構件與所述面之間的空間中形成的所述真空區域的,所述真空形成構件與所述面之間的間隔。
  18. 如申請專利範圍第16項或第17項所述的局部真空裝置,其中所述第一所需量與所述第二所需量相同。
  19. 如申請專利範圍第1項至第18項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件於持續形成有所述真空區域的狀態下,與所述物體及所述面的任意另一者相向。
  20. 如申請專利範圍第1項至第19項中任一項所述的局部真空裝置,其中和所述物體相向的所述真空形成構件於所述真空形成構件與所述物體之間的空間中能夠形成所述真空區域, 和所述面相向的所述真空形成構件於所述真空形成構件與所述面之間的空間中能夠形成所述真空區域。
  21. 如申請專利範圍第1項至第20項中任一項所述的局部真空裝置,其中以和所述物體相向且於所述第二方向上距所述物體遠離第一所需量的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述面遠離第二所需量的方式,控制所述第二相對位置之後,控制所述第一相對位置而使所述真空形成構件與所述面相向。
  22. 如申請專利範圍第1項至第21項中任一項所述的局部真空裝置,其中以和所述面相向且於所述第二方向上距所述面遠離第二所需量的所述真空形成構件於所述第二方向上距所述物體遠離第一所需量的方式,控制所述第二相對位置之後,控制所述第一相對位置而使所述真空形成構件與所述物體相向。
  23. 如申請專利範圍第1項至第22項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置,於將所述物體搬入搬出的搬入搬出期間中,使所述真空形成構件與所述面相向,另一方面,於所述搬入搬出期間以外的非搬入搬出期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述物體相向。
  24. 如申請專利範圍第1項至第23項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述物體搬入搬出的搬入搬出期間中,於所述真空形成構件與所述面之間形成所述真空區域,另一方面,於所述搬入搬出期間以外的非搬入搬出期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述物體之間形成所述真空區域。
  25. 如申請專利範圍第1項至第24項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置,於將所述物體搬入搬出之前,使所述真空形成構件與所述面相向, 控制所述第一相對位置,於將所述物體搬入搬出的期間中,使所述真空形成構件維持與所述面相向的狀態, 控制所述第一相對位置,於將所述物體搬入搬出之後,使和所述面相向的所述真空形成構件與所述物體相向。
  26. 如申請專利範圍第1項至第25項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述物體搬入搬出之前,使於所述物體與所述真空形成構件之間的空間中形成的所述真空區域,自所述物體與所述真空形成構件之間的空間向所述面與所述真空形成構件之間的空間移動, 控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述物體搬入搬出的搬入搬出期間中,維持於所述面與所述真空形成構件之間的空間中形成的所述真空區域, 控制所述第一相對位置及第二相對位置,於將所述物體搬入搬出之後,使於所述面與所述真空形成構件之間的空間中形成的所述真空區域自所述面與所述真空形成構件之間的空間向所述物體與所述真空形成構件之間的空間移動。
  27. 如申請專利範圍第1項至第26項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置,於所述真空形成構件在未形成有所述真空區域的空間中新形成所述真空區域的真空形成期間中,使所述真空形成構件與所述面相向,另一方面,於所述真空形成期間以外的非真空形成期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述物體相向。
  28. 如申請專利範圍第1項至第27項中任一項所述的局部真空裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於所述真空形成構件在未形成有所述真空區域的空間中新形成所述真空區域的真空形成期間中,於所述真空形成構件與所述面之間形成所述真空區域,另一方面,於所述真空形成期間以外的非真空形成期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述物體之間形成所述真空區域。
  29. 如申請專利範圍第1項至第28項中任一項所述的局部真空裝置,其中使於與所述面之間的空間未形成有所述真空區域的所述真空形成構件與所述面相向, 於未形成有所述真空區域的空間中,藉由與所述面相向的所述真空形成構件而新形成所述真空區域, 變更所述第一相對位置,使所述真空形成構件與所述物體相向,於與所述物體之間的空間中形成所述真空區域。
  30. 如申請專利範圍第1項至第29項中任一項所述的局部真空裝置,其中於所述真空形成構件形成所述真空區域之前,控制所述第一相對位置,使所述真空形成構件與所述面相向, 於所述真空形成構件形成所述真空區域之後,控制所述第一相對位置,於維持所述形成的真空區域的狀態下,使和所述面相向的所述真空形成構件與所述物體相向。
  31. 如申請專利範圍第1項至第30項中任一項所述的局部真空裝置,其中於所述真空形成構件在未形成有所述真空區域的空間中新形成所述真空區域的情形時,所述真空形成構件於所述面與所述真空形成構件之間的空間中形成所述真空區域, 於所述真空形成構件形成所述真空區域之後,控制所述第一相對位置及第二相對位置,使所述形成的真空區域自所述面與所述真空形成構件之間的空間向所述物體與所述真空形成構件之間的空間移動。
  32. 如申請專利範圍第1項至第31項中任一項所述的局部真空裝置,更包括能夠保持所述物體的保持裝置, 所述保持裝置包括:保持構件,能夠保持所述物體;以及 退避構件,具備所述面。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的局部真空裝置,其中所述退避構件與所述保持構件分立地設於所述保持裝置。
  34. 如申請專利範圍第32項所述的局部真空裝置,其中所述退避構件與所述保持構件一體地設於所述保持裝置。
  35. 如申請專利範圍第32項至第34項中任一項所述的局部真空裝置,包括:排氣裝置,將所述保持構件與所述退避構件之間的空隙排氣。
  36. 如申請專利範圍第1項至第35項中任一項所述的局部真空裝置,其中所述真空區域的氣壓為1×10-3 Pa以下。
  37. 如申請專利範圍第1項至第36項中任一項所述的局部真空裝置,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。
  38. 如申請專利範圍第1項至第37項中任一項所述的局部真空裝置,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。
  39. 如申請專利範圍第1項至第38項中任一項所述的局部真空裝置,其中於所述真空形成構件形成有開口, 經由所述開口而進行自所述真空形成構件的外部空間的至少一部分的排氣。
  40. 一種帶電粒子裝置,包括: 如申請專利範圍第1項至第39項中任一項所述的局部真空裝置;以及 帶電粒子照射裝置,向試樣照射帶電粒子, 自所述帶電粒子照射裝置照射的帶電粒子的通路包含所述真空區域的至少一部分。
  41. 一種帶電粒子裝置,包括: 如申請專利範圍第1項至第39項中任一項所述的局部真空裝置;以及 帶電粒子照射裝置,照射帶電粒子, 自所述帶電粒子照射裝置照射的帶電粒子的通路包含所述真空區域的至少一部分。
  42. 如申請專利範圍第40項或第41項所述的帶電粒子裝置,更包括:排氣裝置,於使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向的期間中,將所述物體的表面與所述面之間的間隙排氣。
  43. 如申請專利範圍第40項至第42項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物, 控制所述第一相對位置,於使用所述指標物進行所述帶電粒子照射裝置的設定動作的設定期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述面相向,另一方面,於所述設定期間以外的非設定期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述物體相向。
  44. 如申請專利範圍第40項至第43項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物, 控制所述第一相對位置及第二相對位置,於使用所述指標物進行所述帶電粒子照射裝置的設定動作的設定期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述面之間形成所述真空區域,另一方面,於所述設定期間以外的非設定期間的至少一部分中,於所述真空形成構件與所述物體之間形成所述真空區域。
  45. 如申請專利範圍第40項至第44項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物, 於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之前,控制所述第一相對位置,使所述真空形成構件與所述面相向, 於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置的設定期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述面相向, 於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之後,控制所述第一相對位置,使和所述面相向的所述真空形成構件與所述物體相向。
  46. 如申請專利範圍第40項至第45項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中於所述面形成有既定的指標物, 於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之前,控制所述第一相對位置及第二相對位置,使於所述物體與所述帶電粒子照射裝置之間的空間中形成的所述真空區域自所述物體與所述帶電粒子照射裝置之間的空間向所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間移動, 於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置的設定期間的至少一部分中,維持於所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間中形成的所述真空區域, 於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置之後,控制所述第一相對位置及第二相對位置,使於所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間中形成的真空區域自所述面與所述帶電粒子照射裝置之間的空間向所述物體與所述帶電粒子照射裝置之間的空間移動。
  47. 如申請專利範圍第45項或第46項所述的帶電粒子裝置,其中於使用所述指標物設定所述帶電粒子照射裝置的設定期間的至少一部分中,所述帶電粒子照射裝置經由所述真空區域向所述指標物照射所述帶電粒子。
  48. 如申請專利範圍第40項至第47項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中控制所述第一相對位置,於所述帶電粒子照射裝置照射所述帶電粒子的照射期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述物體相向,另一方面,於所述照射期間以外的非照射期間的至少一部分中,使所述真空形成構件與所述面相向。
  49. 如申請專利範圍第40項至第48項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中控制所述第一相對位置及第二相對位置,於所述帶電粒子照射裝置照射所述帶電粒子的照射期間的至少一部分中,於所述帶電粒子照射裝置與所述物體之間形成所述真空區域,另一方面,於所述照射期間以外的非照射期間的至少一部分中,於所述帶電粒子照射裝置與所述面之間形成所述真空區域。
  50. 如申請專利範圍第40項至第49項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中所述帶電粒子照射裝置包括:停止裝置,用於使所述帶電粒子的照射停止。
  51. 如申請專利範圍第50項所述的帶電粒子裝置,其中所述停止裝置包含捕捉所述帶電粒子的捕捉裝置。
  52. 如申請專利範圍第50項或第51項所述的帶電粒子裝置,其中所述停止裝置包含阻斷所述帶電粒子的阻斷構件。
  53. 如申請專利範圍第52項所述的帶電粒子裝置,其中所述阻斷構件能夠將與所述真空形成構件形成的所述真空區域連通的所述帶電粒子照射裝置的內部空間密閉。
  54. 如申請專利範圍第53項所述的帶電粒子裝置,其中所述阻斷構件將所述內部空間密閉而能夠維持所述內部空間的真空度。
  55. 如申請專利範圍第40項至第54項中任一項所述的帶電粒子裝置,更包括:密閉構件,能夠將與所述真空形成構件形成的所述真空區域連通的所述帶電粒子照射裝置的內部空間密閉。
  56. 如申請專利範圍第55項所述的帶電粒子裝置,其中所述密閉構件將所述內部空間密閉而能夠維持所述內部空間的真空度。
  57. 如申請專利範圍第40項至第56項中任一項所述的帶電粒子裝置,更包括:氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
  58. 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空間的氣體經由所述管路而排出,形成真空區域; 帶電粒子照射裝置,向試樣照射帶電粒子;以及 氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體, 所述真空區域周圍的,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, 自所述帶電粒子照射裝置照射的帶電粒子的通路包含所述真空區域的至少一部分。
  59. 如申請專利範圍第58項所述的帶電粒子裝置,其中所述氣體供給裝置向所述周邊區域供給所述氣體,使不需要物質向所述真空區域的進入量與未供給有所述氣體時相比較而減少。
  60. 如申請專利範圍第59項所述的帶電粒子裝置,其中所述不需要物質包含水蒸氣及源自抗蝕劑的逸氣的至少一者。
  61. 如申請專利範圍第40項至第60項中任一項所述的帶電粒子裝置,其中所述帶電粒子的路徑以外的區域的至少一部分為大氣壓環境。
  62. 一種真空區域的形成方法,包括: 將和物體的表面接觸的空間的氣體經由管路而排出,形成真空區域; 將所述真空區域周圍的,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;以及 控制所述真空形成構件與所述物體的沿著所述物體的表面的第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述物體的和所述物體的表面交叉的第二方向上的第二相對位置,使和所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述物體及所述面的任意另一者相向。
  63. 如申請專利範圍第62項所述的真空區域的形成方法,包括:將所述真空區域的氣壓設為1×10-3 Pa以下。
  64. 一種帶電粒子的照射方法,包括: 使用如申請專利範圍第62項或第63項所述的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以及 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照射於所述物體。
  65. 一種帶電粒子的照射方法,包括: 使用如申請專利範圍第62項或第63項所述的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以及 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照射於試樣。
  66. 一種帶電粒子的照射方法,包括: 將和物體的表面接觸的空間的氣體經由管路而排出,形成真空區域; 將所述真空區域周圍的,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; 照射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;以及 向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
  67. 一種局部真空裝置,包括: 真空形成構件,局部地形成將物體的一部分表面覆蓋且和所述物體接觸的真空區域; 保持裝置,具備能夠保持所述物體的保持面; 位於沿著所述保持面的第一方向上與所述保持面不同的位置的面;以及 位置變更裝置,變更所述第一方向及與所述保持面交叉的第二方向各自的,所述真空形成構件與所述保持裝置的相對位置, 所述位置變更裝置控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
  68. 一種帶電粒子裝置,包括: 如申請專利範圍第67項所述的局部真空裝置;以及 帶電粒子照射裝置,向所述物體照射帶電粒子。
  69. 一種帶電粒子裝置,包括: 帶電粒子照射裝置,向物體照射帶電粒子; 真空形成構件,於所述物體上的空間中的所述帶電粒子的路徑中形成真空區域;以及 氣體供給裝置,向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
  70. 一種真空區域的形成方法,包括: 使用真空形成構件於物體上的空間中局部地形成將所述物體的一部分表面覆蓋的真空區域;以及 控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第一方向上的第一相對位置,且控制所述真空形成構件與所述保持裝置的所述第二方向上的第二相對位置,使和所述保持面上保持的所述物體及所述面的任一者相向的所述真空形成構件與所述保持面上保持的所述物體及所述面的任意另一者相向。
  71. 一種帶電粒子的照射方法,包括: 使用如申請專利範圍第70項所述的真空區域的形成方法而形成所述真空區域;以及 向所述物體照射帶電粒子。
  72. 一種帶電粒子的照射方法,包括: 向物體照射帶電粒子; 於所述物體上的空間中的所述帶電粒子的路徑中形成真空區域;以及 向位於所述真空區域的周圍的至少一部分的周邊區域供給氣體。
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