TWI642081B - Charged particle beam device - Google Patents

Abstract

為了提供一種能夠將附著於配置於測定試樣之外周部之電場修正用電極之異物去除的荷電粒子束裝置，而於具有設置測定試樣之試樣載台108、及修正測定試樣之外周部附近之電場之電場修正用電極201，且藉由照射荷電粒子束而進行測定試樣之測定的荷電粒子束裝置中，異物去除控制部122係以對電場修正用電極施加之電壓之絕對值成為於對測定試樣進行測定時施加至電場修正用電極之電壓之絕對值以上的方式，控制連接於電場修正用電極之電源。

Description

荷電粒子束裝置

本發明係關於一種荷電粒子束裝置。

電子顯微鏡或離子顯微鏡等荷電粒子束裝置用於具有微細構造之各種試樣之觀察。作為荷電粒子束裝置之一之掃描電子顯微鏡以半導體元件之製程管理為目的，應用於作為試樣之半導體晶圓上所形成之半導體元件之圖案之尺寸測量或缺陷檢查之測定。 於此種掃描電子顯微鏡中，要求測定形成至試樣之外周部為止之半導體元件之圖案。根據以靜電吸盤為首之試樣保持用之試樣載台或試樣室之構造或材質，會於試樣之外周部電場產生畸變。若因試樣之外周部之電場之畸變而導致荷電粒子束之軌道彎曲，則無法於試樣之外周部適當地測定半導體元件之圖案。針對上述問題，於專利文獻1、2中揭示有抑制於試樣之外周部之附近產生之電場之畸變對荷電粒子束帶來之影響的荷電粒子束裝置。於專利文獻1中，為了抑制於試樣之邊緣附近產生之各種電場對射束之影響，而揭示有一種靜電吸盤機構、及荷電粒子束裝置，該靜電吸盤機構具有成為吸附試樣之側之面之第1面、及施加用以於該第1面與上述試樣之間產生吸附力之電壓之第1電極，且具有第2電極，該第2電極係配置於與上述第1面正交並且與上述試樣之邊緣相接之假想直線通過之位置，且相對於上述第1面相對遠離上述試樣之位置，上述第1面係以該第1面之面方向之大小相對於上述試樣變小之方式形成。於專利文獻2中，為了修正觀察試樣之周緣部之電場紊亂而防止解析度之降低，而揭示有一種試樣保持裝置、及荷電粒子束裝置，該試樣保持裝置用於根據對試樣照射荷電粒子束而產生之二次信號來產生圖像之荷電粒子束裝置，其具備設置於載置試樣之面之複數個電場修正用電極、及對試樣施加使荷電粒子束減速之延遲電壓之延遲電壓施加用纜線，且基於試樣之圖像而調整對電場修正用電極施加之電壓。 又，為了使半導體元件之良率不降低，而於以半導體元件之圖案之測定為目的之荷電粒子束裝置，要求以不使作為測定對象之試樣產生異物之方式管理裝置。因此，於專利文獻3中揭示有一種以不使試樣產生異物之方式進行管理之荷電粒子束裝置及方法。於專利文獻3中，提出有如下方法：藉由對物鏡施加通常使用時以上之磁場，並對配置於物鏡周邊之電極施加通常使用時以上之電場，而使存在於試樣室內之異物附著於物鏡與配置於物鏡周邊之電極或向周邊吸引，具體而言，以使光軸中心來到能夠施加電壓之專用之台之正上方的方式進行載台移動，將物鏡之磁場關閉之後，使配置於物鏡周邊之電極與配置於載台周邊之電極間之電位差週期性地為最大與最小，藉此，強制性地掉落至能夠施加電壓之專用之台。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2015-176683號公報 專利文獻2：日本專利特開2010-033724號公報 專利文獻3：日本專利特開2014-082140號公報

[發明所欲解決之問題] 如專利文獻1、2所記載般，為了於荷電粒子束裝置中抑制試樣之外周部之電場之畸變，而必須於試樣之外周部設置電場修正用電極來修正與測定位置對應之電場之畸變。然而，發明者等進行研究後得知，藉由與測定位置對應之電場修正用電極及其附近之電位梯度之變化，而異物附著於電場修正用電極。若附著於電場修正用電極之異物飛散，則異物附著於成為測定對象之試樣，故而必須將附著於電場修正用電極之異物去除。因此，發明者等為了將附著於電場修正用電極之異物去除而對專利文獻3中所記載之方法進行了研究。然而，得知如下內容，即，於專利文獻3中未設想設置電場修正用電極，即便僅直接應用專利文獻3中所記載之方法，亦無法將附著於電場修正用電極之異物去除。 本發明之目的在於提供一種能夠將附著於配置於試樣之外周部之電場修正用電極之異物去除的荷電粒子束裝置。 [解決問題之技術手段] 作為用以達成上述目的之一實施形態，形成一種荷電粒子束裝置，其特徵在於具有： 試樣載台，其設置測定試樣；及 電場修正用電極，其修正上述測定試樣之外周部附近之電場；且 藉由對上述測定試樣照射荷電粒子束而進行上述測定試樣之測定，且 具有異物去除控制部，該異物去除控制部係於在上述試樣載台設置有虛設試樣或在上述試樣載台均未設置上述測定試樣及上述虛設試樣之兩者時，進行如下控制，即，對上述電場修正用電極施加第一電壓及/或對配置於上述電場修正用電極之附近的附近電極施加第二電壓，而將附著於電場修正用電極之異物去除， 上述異物去除控制部係以如下方式控制連接於上述電場修正用電極之電源及/或連接於上述附近電極之電源：施加至上述電場修正用電極之電壓為上述第一電壓及/或上述第二電壓具有週期性，或者上述第一電壓之絕對值及/或上述第二電壓之絕對值成為對上述測定試樣進行測定時施加之電壓之絕對值以上。 又，作為其他實施形態，形成一種荷電粒子束裝置，其具有：荷電粒子槍；試樣載台，其供設置被照射包含自上述荷電粒子槍釋放之荷電粒子之荷電粒子束的測定試樣；電場修正用電極，其配置於上述試樣載台之周邊部且修正上述測定試樣之外周部附近之電場；荷電粒子光學系統，其包含物鏡且係相對上述荷電粒子束者；控制部，其控制各構成要素；及顯示部，其連接於上述控制部；且該荷電粒子束裝置之特徵在於： 上述顯示部係 顯示將附著於上述電場修正用電極之異物去除時施加至上述電場修正用電極的具有週期性之電壓之時間變化、或者為對上述測定試樣進行測定時施加之電壓之絕對值以上的電壓之絕對值之時間變化。 又，作為其他實施形態，形成一種荷電粒子束裝置，其具有：荷電粒子槍；試樣載台，其供設置被照射包含自上述荷電粒子槍釋放之荷電粒子之荷電粒子束的測定試樣；電場修正用電極，其配置於上述試樣載台之周邊部；荷電粒子光學系統，其包含物鏡且係相對上述荷電粒子束者；控制部，其控制各構成要素；及顯示部，其連接於上述控制部；且該荷電粒子束裝置之特徵在於： 上述顯示部係 顯示將附著於上述電場修正用電極之異物去除時施加至上述電場修正用電極之附近之電極的具有週期性之電壓之時間變化、或者為對上述測定試樣進行測定時所施加之電壓之絕對值以上的電壓之絕對值之時間變化。 [發明之效果] 根據本發明，可提供一種能夠將附著於配置於試樣之外周部之電場修正用電極之異物去除的荷電粒子束裝置。 上述以外之課題、構成及效果係根據以下之實施形態之說明而明確。

發明者等對將附著於電場修正用電極之異物去除之方法進行了研究。其結果，發現如下內容，即，於在試樣載台設置有並非測定對象之試樣、或未設置試樣時，對電場修正用電極或其附近之電極施加測定時之施加電壓之絕對值以上之絕對值電壓、或具有週期性之電壓，藉此將附著於電場修正用電極之異物去除。本發明係基於包含課題之新的知識見解而產生者。 以下，作為應用本發明之荷電粒子束裝置之一例，對應用於觀察或檢查、測量時使用之掃描電子顯微鏡之實施形態進行說明，但亦可應用於不僅使用電子束，而且使用離子束進行觀察等之聚焦離子束裝置。 再者，本發明並不限定於下述實施例，包含各種變化例。例如，下述實施例係為了容易理解地說明本發明而詳細說明者，未必限定於具備所說明之全部構成者。又，可將某實施例之構成之一部分置換為其他實施例之構成，又，亦可對某實施例之構成添加其他實施例之構成。又，可對各實施例之構成之一部分進行其他構成之追加、刪除、置換。 實施例1 使用圖1、圖2及圖3，對實施例1之荷電粒子束裝置及將附著於其電場修正用電極之異物去除之構成進行說明。 圖1係本實施例之荷電粒子束裝置之概略整體構成剖視圖(局部方塊圖)。自設置於殼體109之內部之電子槍101使一次電子束通過第1聚光透鏡102、光圈103、第2聚光透鏡104、掃描偏向器106、物鏡107、屏蔽電極110等而收斂或偏向，並照射至保持於試樣載台108上之觀察或檢查、測量用之試樣(以下，稱為測定試樣)之測定位置。 藉由一次電子束之照射而自測定試樣釋放之二次電子之一部分到達至檢測器105。藉由利用檢測器105檢測出之二次電子信號，形成圖像，從而可進行測定試樣之尺寸測量或缺陷檢查等之測定。屏蔽電極110係為了抑制測定試樣整面中之電場之畸變，而抑制於對測定試樣進行測定時一次電子束之軌道彎曲而設置。又，電場修正用電極201係為了抑制測定試樣之外周部之電場之畸變而設置。 對於上述電子槍101、第1聚光透鏡102、光圈103、第2聚光透鏡104、掃描偏向器106、物鏡107、屏蔽電極110、試樣載台108、電場修正用電極201等荷電粒子束裝置之各構成之電壓施加等動作係由控制部111控制。殼體109係藉由未圖示之真空泵而排氣。符號120表示具備顯示部之資料輸入輸出部。該顯示部亦可作為與資料輸入輸出部分離之獨立個體而配置。符號121表示記憶部，符號122表示異物去除控制部。再者，於圖1中，表示並非測定試樣而是於將附著於電場修正用電極之異物去除時使用之並非測定對象之試樣203(以下，稱為虛設試樣)載置於試樣載台108上的狀態。 圖2係將包含圖1所示之電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成要素放大的剖視圖。於本實施例中，保持於試樣載台108之試樣例如為半導體晶圓等測定試樣、或者虛設試樣203。又，試樣載台108具有高電阻氧化鋁製之圓盤、及配置於其內部之靜電吸盤電極205以及靜電吸盤電極206。於各靜電吸盤電極205、206，分別連接有用以施加電壓之靜電吸盤電源207及靜電吸盤電源208而構成雙極型之靜電吸盤。 進而，於靜電吸盤之外周部，配置有連接有施加電場修正電壓之電場修正用電源202之圓形狀之電場修正用電極201。電場修正用電極不需要為一體物，亦可由複數個構件之複合體構成。靜電吸盤電源207、靜電吸盤電源208、電場修正用電源202均連接於施加延遲電壓之延遲電源209，相當於延遲電壓之延遲電位重疊於靜電吸盤電極205、靜電吸盤電極206、電場修正用電極201、測定試樣或者虛設試樣203之各者。可應用藉由延遲電位而以較高之加速電壓使一次電子束加速，於即將照射至測定試樣之前使照射能量降低的所謂延遲法。延遲電源209連接於地線210。 圖3係表示將異物自圖2所示之電場修正用電極去除時施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301之時間變化的說明圖。於圖2之構成中，對電場修正用電極201施加電壓。存在如下情形，即，若藉由電壓之施加而形成電位梯度，則庫侖力或介電泳動力等力作用於異物，而異物飛散。此處，如圖3所例示般，施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301為於測定時施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值之最大值302以上。進而，較理想為超過該最大值。該電壓設定可藉由具備顯示部之輸入輸出部120而進行。又，亦可事先登錄於記憶部121。又，亦可預先記錄測定時之對於電場修正用電極之施加電壓之絕對值的最大值，於控制部111內運算、設定對該值附加特定之電壓所得之電壓值。又，亦可使輸入輸出部120之顯示部顯示與圖3對應之施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301之時間變化。又，顯示對象亦可為具有極性之電壓值，而並非絕對值。 藉由以將此種電壓利用異物去除控制部122施加至電場修正用電極201之方式控制電源(電場修正用電源202或延遲電源209)，而於將異物去除時上述電場修正用電極與上述附近電極之電位梯度較對上述試樣進行測定時之上述電場修正用電極與上述附近電極之電位梯度大，於測定時不自電場修正用電極201飛散之異物自電場修正用電極201飛散，並附著於虛設試樣203。藉此，將附著於電場修正電極201之異物去除，故而將虛設試樣203搬出之後，對測定試樣進行測定時，即便施加電壓根據測定位置產生變化，亦可抑制異物自電場修正用電極201飛散。 根據本實施例，可提供能夠將附著於配置於試樣之外周部之電場修正用電極之異物去除的荷電粒子束裝置。藉此，可抑制因電場修正用電極而導致異物附著於測定試樣。 於本實施例中，以試樣載台108包含靜電吸盤之構成對實施形態進行了說明，但並非必須為包含靜電吸盤之構成，例如即便為於試樣之外周部具有電場修正用電極之保持器類型之試樣載台亦可同樣地應用。又，靜電吸盤亦可由高電阻氧化鋁以外之材料構成，不僅如此，而且無須為具有2個靜電吸盤電極之雙曲型之構成，亦可由1個或3個以上之靜電吸盤電極構成。進而，於無須使延遲電位重疊之情形時，亦可無延遲電源209。又，亦可為使連接於延遲電源209之接觸件接觸而將試樣設為延遲電位之構成。 實施例2 對本發明之第2實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對當然不使用測定試樣亦不使用虛設試樣而將附著於電場修正用電極之異物去除的構成進行說明。圖4係將本實施例中之包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成要素放大的剖視圖。再者，於圖4中，由於與圖2相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。於實施例1中，設為將虛設試樣203保持於試樣載台之情形，但於本實施例中，設為不將虛設試樣保持於試樣載台之情形，該方面為與實施例1比較時之變更點。 於本實施例中，於圖4所示之構成中，為了將異物去除而藉由異物去除控制部122以對電場修正用電極201施加電壓之方式控制電源(電場修正用電源202或延遲電源209)。此處，如實施例1中所例示之圖3般，施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301為於測定時施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值之最大值302以上。進而，較理想為超過該最大值。該電壓設定可藉由具備顯示部之輸入輸出部120而進行。又，亦可事先登錄於記憶部121。又，亦可預先記錄測定時之對於電場修正用電極之施加電壓之絕對值的最大值，於控制部111內運算、設定對該值附加特定之電壓所得之電壓值。又，亦可使輸入輸出部120之顯示部顯示與圖3對應之施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301之時間變化。又，顯示對象亦可為具有極性之電壓值，而並非絕對值。 於實施例1中，自電場修正用電極201去除之異物附著於虛設試樣203。若異物附著，則存在虛設試樣203成為異物之產生源之可能性，故而存在如下情形：於再次將異物去除時無法利用，每當自電場修正用電極201將異物去除時，必須重新使用虛設試樣203。根據本實施例，存在無須重新使用虛設試樣203而可抑制運轉成本之優點。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，不需要虛設試樣，而可抑制運轉成本。 實施例3 對本發明之第3實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1或2中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對有效地將附著於電場修正用電極之異物去除之構成進行說明。整體構成與實施例1相同，將包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成要素放大之剖視圖如圖2所示。由於與實施例1中所參照之圖相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。圖5係表示本實施例中之將異物去除時施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301之時間變化的說明圖。於實施例1中，於將異物去除時，對於電場修正用電極201之施加電壓之絕對值301必定為測定時之對於電場修正用電極201之施加電壓之絕對值之最大值302以上，但於本實施例中，於將異物去除時，對於電場修正用電極201之施加電壓之絕對值301週期性地變化，該方面為與實施例1比較時之變更點。 本實施例於圖2所示之構成中，為了將異物去除而藉由異物去除控制部122以對電場修正用電極201施加電壓之方式控制電源(電場修正用電源202或延遲電源209)。此處，施加至電場修正用電極201之電壓如圖5所例示般，為具有週期性之電壓。所謂週期性，係指時間上之週期性、階段性地增大電壓之絕對值之週期性中之任一者或其兩者。該施加之電壓及週期之設定可藉由具備顯示部之輸入輸出部120而進行。又，亦可事先登錄於記憶部121。又，亦可使輸入輸出部120之顯示部顯示與圖5對應之施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301的時間變化。又，顯示對象亦可為具有極性之電壓值，而並非絕對值。 利用由一次之電壓施加所引起之電場修正用電極201及其附近之電位梯度的變化而未自電場修正用電極201飛散之異物可藉由對電場修正用電極201施加具有週期性之電壓而飛散並去除。因此，根據本實施例，存在可有效地將異物去除之優點。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，藉由使對於電場修正用電極之施加電壓之絕對值週期性地變化，可更有效地將異物自電場修正用電極去除。 實施例4 對本發明之第4實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1至3之任一者中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對有效地將附著於電場修正用電極之異物去除之其他構成進行說明。圖6係將本實施例中之包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成要素放大的剖視圖。再者，於圖6中，由於與圖2相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。與實施例1至實施例3不同，以於電場修正用電極201之附近配置物鏡107與屏蔽電極110之方式使試樣載台108與電場修正用電極201移動，該方面為變更點。圖7係表示本實施例中之對於電場修正用電極201之附近之電極的施加電壓之絕對值701之時間變化之說明圖。 於本實施例中，於圖6所示之構成中，為了將異物去除而藉由異物去除控制部122以對電場修正用電極201之附近之電極施加電壓的方式控制連接於電場修正用電極201之附近之電極之電源。如圖7所例示般，施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值701之時間變化為週期性，且其大小為於測定時施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值之最大值702以上。進而，較理想為超過該最大值。該施加之電壓及週期之設定可藉由具備顯示部之輸入輸出部120而進行。又，亦可事先登錄於記憶部121。又，關於施加電壓，亦可預先記錄測定時之對於電場修正用電極之附近之電極的施加電壓之絕對值之最大值，於控制部111內運算、設定對該值附加特定之電壓所得之電壓值。又，亦可使輸入輸出部120之顯示部顯示與圖7對應之施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值301之時間變化。又，顯示對象亦可為具有極性之電壓值，而並非絕對值。 此處，所謂電場修正用電極201之附近電極，係指虛設試樣203、物鏡107、靜電吸盤電極205、靜電吸盤電極206、及屏蔽電極110之至少一者。用以對附近之電極施加電壓之電源係施加電壓之範圍較電場修正用電源202大，且為靜電吸盤電源207、靜電吸盤電源208、延遲電源209、未圖示之分別連接於物鏡之電源之任一個以上或其全部。 再者，於本實施例中，以施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值701成為於測定時施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值之最大值702以上之方式進行了設定，但於如本實施例般施加電壓具有週期性之情形時，即便為於測定時施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值之最大值702以下，亦可獲得將附著於電場修正用電極之異物去除的效果。但是，電壓越高則異物去除效果越高，較理想為設為於測定時施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值之最大值702以上。 於實施例1中，存在如下情形，即，若僅利用電場修正用電源202對電場修正用電極201施加電壓，則無法使形成於電場修正用電極201之附近之電位梯度充分大。若形成於電場修正用電極201之附近之電位梯度充分大，則異物容易自電場修正用電極201飛散並去除。根據本實施例，使用與電場修正用電源202不同之電源，使形成於電場修正用電極201之附近之電位梯度變大，可有效地將附著於電場修正用電極之異物去除。 再者，即便為於電場修正用電極201之附近未配置物鏡107與屏蔽電極110之構成，亦可同樣地實施應用。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，藉由在電場修正用電極之附近配置電極並對附近之電極施加電壓，可更有效地將異物自電場修正用電極去除。 實施例5 對本發明之第5實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1至4之任一者中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對有效地將附著於電場修正用電極之異物去除之構成進行說明。本實施例中之包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成係與圖6所示之構成相同。由於與實施例1至實施例4中所參照之圖相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。圖8係表示本實施例中之將異物自電場修正用電極去除之製程之流程圖。 將虛設試樣(虛設晶圓)203搬入至試樣載台上(步驟S801)。其次，對電場修正用電極201之附近之電極施加用以將異物去除之電壓(步驟S802)。其次，對電場修正用電極201施加用以將異物去除之電壓(步驟S803)。此處，如圖7所例示般，施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值701之時間變化為週期性，且其大小為於測定時施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值之最大值702以上。又，如圖3所例示般，施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301為於測定時施加至電場修正用電極201的電壓之絕對值之最大值302以上。進而，較理想為分別超過該等最大值。 然後，將虛設試樣203搬出(步驟S804)。再者，用以將附著於電場修正用電極201之異物去除的對於電場修正用電極之附近之電極或電場修正用電極之電壓施加可藉由利用異物去除控制部122控制連接於各電極之電源而進行。 存在異物附著於電場修正用電極201之附近之電極之情形。尤其是，存在具有磁性之異物較多地附著於形成磁場之物鏡之情形。因此，於實施例4中，存在如下可能性：根據對於電場修正用電極201之附近之電極之施加電壓的變化，而電場修正用電極201之附近之電極附近之電位梯度大幅度變化，而自電場修正用電極201之附近之電極飛散的異物附著於電場修正用電極201。根據本實施例，即便附著於電場修正用電極201之附近之電極的異物飛散之後附著於電場修正用電極201，之後亦將附著於電場修正用電極201之異物去除，故而存在異物自電場修正用電極201去除之效果較大之優點。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，藉由在電場修正用電極之附近配置電極並對附近之電極施加電壓之後，對電場修正用電極施加電壓，可更有效果地將異物自電場修正用電極去除。 實施例6 對本發明之第6實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1至5之任一者中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對有效地將附著於電場修正用電極之異物去除之構成進行說明。本實施例中之包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成係與圖6所示之構成相同。由於與實施例1至實施例5中所參照之圖相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。圖9係表示本實施例中之對於電場修正用電極201之施加電壓之絕對值301及對於電場修正用電極201之附近之電極之施加電壓之絕對值701之時間變化的說明圖。圖10係表示本實施例中之將異物自電場修正用電極去除之製程之流程圖。於本實施例中，施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301之時間變化、與施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值701之時間變化同步，該方面係與實施例5比較時之變更點。 如圖10所示，首先，將虛設試樣(虛設晶圓)203搬入至試樣載台上(步驟S801)。其次，對電場修正用電極201與電場修正用電極201之附近之電極分別施加用以將異物去除之電壓(步驟S1051)。此處，使施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301、與施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值701同步地變化。 作為具體例，如圖9所例示般，於自施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值301變化之時間t₀ 延遲Δt之時間後，使施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值701變化。此處，亦可無Δt之時間延遲。於對於電場修正用電極201之施加電壓與對於電場修正用電極201之附近的施加電壓之極性不同之情形時，使各施加電壓之絕對值同時成為最大。於極性相同之情形時，使電場修正用電極201與電場修正用電極201之附近之電極之間的電位梯度變大。例如，以於一方之施加電壓之絕對值成為最大時，另一方之施加電壓之絕對值成為0的方式控制施加電壓。 然後，將虛設試樣203搬出(步驟S804)。再者，用以將附著於電場修正用電極201之異物去除的對於電場修正用電極之附近之電極或電場修正用電極之電壓施加可藉由利用異物去除控制部122控制連接於各電極之電源而進行。 於實施例5中，存在電場修正用電極201與其附近之電極之間的電位梯度並不充分而無法將異物去除之虞。於本實施例中，存在如下優點，即，可使電場修正用電極201與其附近之電極之間的電位梯度變大，而有效率地將附著於電場修正用電極之異物去除。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，藉由使施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值之時間變化、與施加至電場修正用電極之附近之電極的電壓之絕對值701之時間變化同步，可更有效地將異物自電場修正用電極去除。 實施例7 對本發明之第7實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1至6之任一者中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對僅於必要時將附著於電場修正用電極之異物去除之構成進行說明。圖11係將本實施例中之包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成放大的剖視圖。再者，於圖11中，由於與圖2相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。於本實施例中，使用表面經鏡面化之電場修正用電極1151而代替電場修正用電極201，該方面為與實施例1比較時之變更點。圖12係表示於將異物自圖11所示之表面經鏡面化之電場修正用電極去除時，對表面經鏡面化之電場修正用電極1151施加之電壓之絕對值1251之時間變化的說明圖。 於本實施例中，於圖11所示之構成中，藉由異物去除控制部122而以對表面經鏡面化之電場修正用電極1151施加電壓之方式控制連接於表面經鏡面化之電場修正用電極1151的電源，將附著於表面經鏡面化之電場修正用電極1151之異物去除。此處，施加至表面經鏡面化之電場修正用電極1151之電壓之絕對值1251為測定時的施加至表面經鏡面化之電場修正用電極1151之電壓之絕對值之最大值1252以上。進而，較理想為超過該最大值。該施加之電壓及週期之設定可藉由具備顯示部之輸入輸出部120而進行。又，亦可事先登錄於記憶部121。又，關於施加電壓，亦可預先記錄測定時之對於電場修正用電極之施加電壓之絕對值的最大值，於控制部111內運算、設定對該值附加特定之電壓所得之電壓值。又，亦可使輸入輸出部120之顯示部顯示與圖12對應之施加至表面經鏡面化之電場修正用電極1151的電壓之絕對值1251之時間變化。 表面經鏡面化之電場修正用電極1151之表面粗糙度較小，例如，以算術平均粗糙度Ra值計為1 nm以下。藉由設為此種表面粗糙度，而數奈米至數十微米之粒徑之異物與表面經鏡面化之電場修正用電極1151之間的有效接觸面積變大，利用以凡得瓦耳力為首之附著力附著於表面經鏡面化之電場修正用電極1151的異物之附著力增加。於實施例1至實施例6中，於一次將異物自電場修正用電極去除之後再次將異物自電場修正用電極去除之前之期間，附著於電場修正用電極之異物之附著力較小，故而存在於作為測定對象之試樣之測定時，因對與測定位置對應之電場修正用電極之電壓施加而導致異物飛散之虞。於本實施例中，存在如下優點：由於異物之附著力提高，故而除施加將異物去除之電壓時以外，附著於電場修正用電極之異物不會飛散，可減少實施測定時之對於作為測定對象之試樣之異物附著防止、飛散之抑制或對於電場修正用電極之異物去除的次數而抑制產能降低。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，藉由使用表面經鏡面化之電場修正用電極，可抑制測定時異物自電場修正用電極飛散。 實施例8 對本發明之第8實施例之荷電粒子束裝置進行說明。再者，於實施例1至7之任一者中記載但於本實施例中未記載之事項只要無特別情況則亦可應用於本實施例。 於本實施例中，對有效地將附著於電場修正用電極之異物去除之其他構成進行說明。圖13係將本實施例中之包含電場修正用電極201及其附近之試樣載台108之構成放大的剖視圖。再者，於圖13中，由於與實施例1至實施例7中所參照之圖相同之符號表示相同或相當部分，故而省略再次之說明。於本實施例中，於未於試樣載台上保持虛設試樣203之狀態下，試樣載台108及電場修正用電極201自物鏡107或屏蔽電極110之下部區域移動至用以將附著之異物除電之除電器1351的下部區域而配置，該方面為與實施例1比較時之變更點。圖14係表示本實施例中之使用除電器作為輔助器件而將異物自電場修正用電極201去除之製程的流程圖。 於未於試樣載台保持虛設試樣之狀態下，以電場修正用電極201包含於除電器1351之除電範圍之方式移動試樣載台，於設為圖13所例示之構成之後，將電場修正用電極201之表面除電(步驟S1451)。除電器1351之動作可由控制部111控制。 其次，將虛設試樣(虛設晶圓)203搬入至試樣載台上(步驟S801)。此處，移動試樣載台，如圖6所例示般，於電場修正用電極201之附近配置電極。然後，對電場修正用電極201施加用以將異物去除之電壓(步驟S803)。此處，為了將異物去除而對電場修正用電極201施加之電壓之絕對值301例如如圖9般，為測定時施加至電場修正用電極201之電壓之絕對值之最大值302以上。 其次，對電場修正用電極201之附近之電極施加用以將異物去除之電壓(步驟S802)。此處，為了將異物去除而對電場修正用電極201之附近之電極施加的電壓之絕對值701之時間變化例如如圖7般，為週期性，且其大小為測定時施加至電場修正用電極201之附近之電極的電壓之絕對值之最大值702以上。進而，較理想為超過該最大值。 然後，將虛設試樣203搬出(步驟S804)。再者，用以將附著於電場修正用電極201之異物去除的對於電場修正用電極之附近之電極或電場修正用電極之電壓施加可藉由利用異物去除控制部122控制連接於各電極之電源而進行。 於實施例1中，存在如下可能性，即，根據附著於電場修正用電極201之異物之帶電之狀態與施加電壓，而朝向電場修正用電極201之方向之庫侖力作用於異物，從而無法將異物去除。於本實施例中，存在可藉由預先利用除電器控制異物之帶電之狀態而有效地將異物去除的優點。又，於實施例5中，由於晚於電場修正用電極201之附近之電極而對電場修正用電極201施加用以將異物去除之電壓，故而有自電場修正用電極201飛散之異物保持附著於電場修正用電極201之附近的電極之虞。根據本實施例，可抑制異物附著於電場修正用電極201之附近之電極，因此存在如下優點：異物不會因測定時之施加電壓之變化而自電場修正用電極201之附近的電極飛散，而可防止異物附著於作為測定對象之試樣。 於本實施例中，於將虛設試樣203搬送至試樣載台上之前實施除電，但亦可於搬送虛設試樣203之後實施除電，對電場修正用電極201施加電壓而將異物去除。又，亦可一面對電場修正用電極201施加用以將異物去除之電壓一面進行除電。進而，於本實施例中，除電器使用真空紫外線照射裝置，但亦可為紫外線區域以外之光照射式之除電器或X射線照射式之除電器。 根據本實施例，可獲得與實施例1相同之效果。又，藉由使用除電器，可更有效地將附著於電場修正用電極之異物去除。

101‧‧‧電子槍

102‧‧‧第1聚光透鏡

103‧‧‧光圈

104‧‧‧第2聚光透鏡

105‧‧‧檢測器

106‧‧‧掃描偏向器

107‧‧‧物鏡

108‧‧‧試樣載台

109‧‧‧殼體

110‧‧‧屏蔽電極

111‧‧‧控制部

120‧‧‧具備顯示部之輸入輸出部

121‧‧‧記憶部

122‧‧‧異物去除控制部

201‧‧‧電場修正用電極

202‧‧‧電場修正用電源

203‧‧‧並非測定對象之試樣(虛設試樣)

205‧‧‧靜電吸盤電極

206‧‧‧靜電吸盤電極

207‧‧‧靜電吸盤電源

208‧‧‧靜電吸盤電源

209‧‧‧延遲電源

210‧‧‧地線

301‧‧‧異物去除時之對於電場修正用電極之施加電壓之絕對值

302‧‧‧測定時之對於電場修正用電極之施加電壓之絕對值的最大值

701‧‧‧異物去除時之對於電場修正用電極之附近之電極的施加電壓之絕對值

702‧‧‧測定時之對於電場修正用電極之附近之電極的施加電壓之絕對值之最大值

1151‧‧‧表面經鏡面化之電場修正用電極

1251‧‧‧異物去除時之對於經鏡面化之電場修正用電極之施加電壓的絕對值

1252‧‧‧測定時之對於表面經鏡面化之電場修正用電極之施加電壓的絕對值之最大值

1351‧‧‧除電器

圖1係表示本發明之第1實施例之荷電粒子束裝置(掃描電子顯微鏡)之一例的概略構成剖視圖(局部方塊圖)。 圖2係將圖1所示之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極及其附近放大的剖視圖。 圖3係表示將異物自圖2所示之電場修正用電極去除時對電場修正用電極施加之電壓之絕對值之時間變化的說明圖。 圖4係將本發明之第2實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極及其附近放大的剖視圖。 圖5係表示將異物自本發明之第3實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極去除時對電場修正用電極施加之電壓之絕對值之時間變化的說明圖。 圖6係將本發明之第4實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極及其附近放大的剖視圖。 圖7係表示將異物自圖6所示之電場修正用電極去除時對電場修正用電極之附近之電極施加之電壓之絕對值之時間變化的說明圖。 圖8係表示將異物自本發明之第5實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極去除之製程的流程圖。 圖9係表示將異物自本發明之第6實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極去除時對電場修正用電極及其附近之電極施加之電壓之絕對值之時間變化的說明圖。 圖10係表示將異物自本發明之第6實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極去除之製程的流程圖。 圖11係將本發明之第7實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極及其附近放大的剖視圖。 圖12係表示將異物自圖11所示之電場修正用電極去除時對電場修正用電極施加之電壓之絕對值之時間變化的說明圖。 圖13係將本發明之第8實施例之荷電粒子束裝置中之電場修正用電極及其附近放大的剖視圖。 圖14係表示將異物自圖13所示之電場修正用電極去除之製程之流程圖。

Claims (15)

1. 一種荷電粒子束裝置，其特徵在於具有： 試樣載台，其設置測定試樣；及 電場修正用電極，其修正上述測定試樣之外周部附近之電場；且 藉由對上述測定試樣照射荷電粒子束而進行上述測定試樣之測定，且 具有異物去除控制部，該異物去除控制部係於在上述試樣載台設置有虛設試樣或在上述試樣載台均未設置上述測定試樣及上述虛設試樣之兩者時，進行如下控制，即，對上述電場修正用電極施加第一電壓及/或對配置於上述電場修正用電極之附近的附近電極施加第二電壓，而將附著於電場修正用電極之異物去除， 上述異物去除控制部係以如下方式控制連接於上述電場修正用電極之電源及/或連接於上述附近電極之電源：施加至上述電場修正用電極之電壓為上述第一電壓及/或上述第二電壓具有週期性，或者上述第一電壓之絕對值及/或上述第二電壓之絕對值成為對上述測定試樣進行測定時施加之電壓之絕對值以上。
2. 如請求項1之荷電粒子束裝置，其中 上述附近電極係指 上述虛設試樣、相對上述荷電粒子束之荷電粒子束光學系統中包含之物鏡、抑制上述測定試樣整面中之電場之畸變之屏蔽電極、及配置於上述試樣載台內之靜電吸盤電極之至少一者。
3. 如請求項1之荷電粒子束裝置，其中 上述電場修正用電極配置於上述試樣載台之外周部。
4. 如請求項1之荷電粒子束裝置，其中 上述電場修正用電極之表面為鏡面。
5. 如請求項1之荷電粒子束裝置，其中 上述異物去除控制部係 以使對上述電場修正用電極施加之上述第一電壓之變化與對上述附近電極施加之上述第二電壓之變化同步地變化的方式，控制連接於上述電場修正用電極之電源及連接於上述附近電極之電源。
6. 如請求項5之荷電粒子束裝置，其中 上述異物去除控制部係 以將異物去除時上述電場修正用電極與上述附近電極之電位梯度較對上述試樣進行測定時之上述電場修正用電極與上述附近電極之電位梯度大的方式，控制連接於上述電場修正用電極之電源及/或連接於上述附近電極之電源。
7. 如請求項1之荷電粒子束裝置，其中 上述異物去除控制部係 以將上述第二電壓施加至作為上述附近電極之一之物鏡之方式控制連接於上述物鏡之電源。
8. 如請求項1之荷電粒子束裝置，其中 上述荷電粒子束裝置進而具有用以進行附著於上述電場修正用電極之異物之除電之除電器。
9. 如請求項8之荷電粒子束裝置，其中 上述除電器用作用以將附著於電場修正用電極之異物去除之輔助器件。
10. 如請求項8之荷電粒子束裝置，其中 上述除電器係光照射式之除電器。
11. 一種荷電粒子束裝置，其具有：荷電粒子槍；試樣載台，其供設置被照射包含自上述荷電粒子槍釋放之荷電粒子之荷電粒子束的測定試樣；電場修正用電極，其配置於上述試樣載台之周邊部且修正上述測定試樣之外周部附近之電場；荷電粒子光學系統，其包含物鏡且係相對上述荷電粒子束者；控制部，其控制各構成要素；及顯示部，其連接於上述控制部；且該荷電粒子束裝置之特徵在於： 上述顯示部係 顯示將附著於上述電場修正用電極之異物去除時，施加至上述電場修正用電極的具有週期性之電壓之時間變化、或者為對上述測定試樣進行測定時施加之電壓之絕對值以上的電壓之絕對值之時間變化。
12. 如請求項11之荷電粒子束裝置，其中 上述具有週期性之電壓之絕對值為對上述測定試樣進行測定時所施加之電壓之絕對值以上。
13. 一種荷電粒子束裝置，其具有：荷電粒子槍；試樣載台，其供設置被照射包含自上述荷電粒子槍釋放之荷電粒子之荷電粒子束的測定試樣；電場修正用電極，其配置於上述試樣載台之周邊部；荷電粒子光學系統，其包含物鏡且係相對上述荷電粒子束者；控制部，其控制各構成要素；及顯示部，其連接於上述控制部；且該荷電粒子束裝置之特徵在於： 上述顯示部係 顯示將附著於上述電場修正用電極之異物去除時，施加至上述電場修正用電極之附近之電極的具有週期性之電壓之時間變化、或者為對上述測定試樣進行測定時所施加之電壓之絕對值以上的電壓之絕對值之時間變化。
14. 如請求項13之荷電粒子束裝置，其中 上述具有週期性之電壓之絕對值為對上述測定試樣進行測定時所施加之電壓之絕對值以上。
15. 如請求項13之荷電粒子束裝置，其中 上述荷電粒子光學系統包含抑制上述測定試樣整面中之電場之畸變之屏蔽電極， 上述試樣載台具有所設置之虛設試樣及用以吸附上述虛設試樣之靜電吸盤電極，且 所謂上述電場修正用電極之附近之電極，係指上述虛設試樣、上述物鏡、上述屏蔽電極、及上述靜電吸盤電極之至少一者。