TWI722372B - 多電子束照射裝置，多電子束檢查裝置及多電子束照射方法 - Google Patents

多電子束照射裝置，多電子束檢查裝置及多電子束照射方法 Download PDF

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Abstract

本發明的一個態樣之多電子束照射裝置，其特徵為，具備：電磁透鏡，使入射的多電子束折射；及像差修正器，配置於電磁透鏡的磁場中，可對前述多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位；及對物透鏡，將各射束藉由偏壓電位及偏向電位而個別地被修正軌道後之前述多電子束合焦於試料面。

Description

多電子束照射裝置，多電子束檢查裝置及多電子束照射方法
本發明有關多電子束照射裝置，多電子束檢查裝置及多電子束照射方法。例如，有關照射由電子線所造成的多射束而取得放出之圖樣的2次電子圖像來檢查圖樣之檢查裝置。
近年來隨著大規模積體電路(LSI)的高度積體化及大容量化，對半導體裝置要求之電路線寬愈來愈變狹小。又，對於耗費莫大的製造成本之LSI的製造而言，產率的提升不可或缺。但，以十億位元(gigabyte)級的DRAM(隨機存取記憶體)為首，構成LSI之圖樣，從次微米成為了奈米尺度。近年來，隨著形成於半導體晶圓上之LSI圖樣尺寸的微細化，必須檢測出圖樣缺陷之尺寸亦成為極小。故，檢查被轉印至半導體晶圓上之超微細圖樣的缺陷之圖樣檢查裝置必須高精度化。除此之外，作為使產率降低的一個重大因素，可以舉出將超微細圖樣以光微影技術曝光、轉印至半導體晶圓上時所使用之光罩的圖樣缺陷。因此，檢查LSI製造中使用的轉印用光罩的缺陷之圖樣檢查裝置必須高精度化。
作為檢查手法，已知有下述方法，即，將拍攝形成於半導體晶圓或微影光罩等基板上之圖樣而得之測定圖像，和設計資料或拍攝基板上的同一圖樣而得之測定圖像予以比較，藉此進行檢查。例如，作為圖樣檢查方法，有將拍攝同一基板上的相異場所之同一圖樣而得之測定圖像資料彼此比較之「die to die(晶粒-晶粒)檢查」、或以圖樣設計而成的設計資料作為基礎而生成設計圖像資料(參照圖像)，而將其和拍攝圖樣而得之測定資料亦即測定圖像比較之「die to database(晶粒-資料庫)檢查」。拍攝出的圖像，會作為測定資料被送往比較電路。比較電路中，做圖像彼此之對位後，將測定資料和參照資料遵照適合的演算法予以比較，當不一致的情形下，判定有圖樣缺陷。
上述的圖樣檢查裝置中，除了將雷射光照射至檢查對象基板，而拍攝其透射像或反射像之裝置外，下述這樣的檢查裝置的開發亦在進展當中，即，在檢查對象基板上以電子束掃描(scan)，檢測伴隨電子束的照射而從檢查對象基板放出之2次電子，來取得圖樣像。使用了電子束之檢查裝置中，又，使用了多射束之裝置的開發亦在進展當中。若為多射束，若欲增大視野(FOV)則會由於光學系統的像差而導致射束的暈散變大。此處，有人提出下述方式，即，使用將配置複數個具有對於帶電粒子束以從光軸遠離的方式偏向之凹透鏡的功能之偏向器而成的偏向器陣列、透鏡陣列、及四極子陣列予以組合而成之像差修正器，來將複數個帶電粒子束偏向，而修正色像差或球面像差(JP2014-229481A)。若對每一射束進行暈散之修正，則對像差修正器的修正電極施加之電壓大，可能有在電極引起放電之情形，而難以高速地切換。
本發明的一個態樣之多電子束照射裝置，其特徵為，具備： 電磁透鏡，使入射的多電子束折射；及 像差修正器，配置於前述電磁透鏡的磁場中，可對前述多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位；及 對物透鏡，將各射束藉由偏壓電位及偏向電位而個別地被修正軌道後之前述多電子束合焦於試料面。
本發明的一個態樣之多電子束檢查裝置，其特徵為，具備： 電磁透鏡，使入射的1次多電子束折射；及 像差修正器，配置於前述電磁透鏡的磁場中，可對前述1次多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位；及 對物透鏡，將各射束藉由偏壓電位及偏向電位而個別地被修正軌道後之前述1次多電子束合焦於試料面；及 檢測器，檢測因前述1次多電子束被照射至前述試料而放出的2次多電子束。
本發明的一個態樣之多電子束照射方法，其特徵為， 在電磁透鏡接受多電子束的入射，藉由前述電磁透鏡使前述多電子束折射， 藉由配置於前述電磁透鏡的磁場中之像差修正器，對前述多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位， 將各射束藉由前述偏壓電位及偏向電位而個別地被修正軌道後之前述多電子束，藉由對物透鏡成像於試料面。
以下，實施形態中，說明當照射多電子束的情形下，可藉由比習知還小的電位來減小像差或/及形變等之裝置及方法。 實施形態1.
圖1為實施形態1中的圖樣檢查裝置的構成示意構成圖。圖1中，檢查形成於基板之圖樣的檢查裝置100，為電子束檢查裝置的一例。此外，檢查裝置100，為多電子束檢查裝置的一例。又，檢查裝置100，為電子束照射裝置的一例。又，檢查裝置100，為多電子束照射裝置的一例。檢查裝置100，具備圖像取得機構150、及控制系統電路160。圖像取得機構150，具備電子束鏡柱102(亦稱為電子鏡筒)(多射束鏡柱的一例)、檢查室103、檢測電路106、晶片圖樣記憶體123、平台驅動機構142、及雷射測長系統122。在電子束鏡柱102內，配置有電子槍201、照明透鏡202、成形孔徑陣列基板203、轉送透鏡218，219、像差修正器220、縮小透鏡205、限制孔徑基板206、對物透鏡207、主偏向器208、副偏向器209、集體遮沒偏向器212、射束分離器214、投影透鏡224，226、偏向器228、及多檢測器222。
在檢查室103內，配置有至少可於XY平面上移動之XY平台105。在XY平台105上，配置有作為檢查對象之基板101(試料)。基板101中，包含曝光用光罩基板、及矽晶圓等的半導體基板。當基板101為半導體基板的情形下，在半導體基板形成有複數個晶片圖樣(晶圓晶粒)。當基板101為曝光用光罩基板的情形下，在曝光用光罩基板形成有晶片圖樣。單元圖樣，由複數個圖形圖樣所構成。形成於該曝光用光罩基板之晶片圖樣被複數次曝光轉印至半導體基板上，藉此，在半導體基板便會形成複數個晶片圖樣(晶圓晶粒)。以下，主要說明基板101為半導體基板之情形。基板101，例如以圖樣形成面朝向上側而被配置於XY平台105。此外，在XY平台105上，配置有將從配置於檢查室103的外部之雷射測長系統122照射的雷射測長用雷射光予以反射之鏡216。多檢測器222，於電子束鏡柱102的外部連接至檢測電路106。檢測電路106，連接至晶片圖樣記憶體123。
控制系統電路160中，控制檢查裝置100全體之控制計算機110，係透過匯流排120，連接至位置電路107、比較電路108、參照圖像作成電路112、平台控制電路114、像差修正器控制電路121、透鏡控制電路124、遮沒控制電路126、偏向控制電路128、修正資料生成電路130、磁碟裝置等的記憶裝置109、監視器117、記憶體118及印表機119。此外，偏向控制電路128，連接至DAC(數位類比變換)放大器144、146、148。DAC放大器146連接至主偏向器208，DAC放大器144連接至副偏向器209。
此外，晶片圖樣記憶體123，連接至比較電路108。此外，XY平台105，在平台控制電路114的控制之下藉由驅動機構142而被驅動。驅動機構142中，例如，構成有於平台座標系中的X方向、Y方向、θ方向驅動之3軸(X-Y-θ)馬達這樣的驅動系統，使得XY平台105可移動。這些未圖示之X馬達、Y馬達、θ馬達，例如能夠使用步進馬達。XY平台105，藉由XYθ各軸的馬達而可於水平方向及旋轉方向移動。又，XY平台105的移動位置，會藉由雷射測長系統122而被測定，被供給至位置電路107。雷射測長系統122，接收來自鏡216的反射光，藉此以雷射干涉法的原理來將XY平台105的位置予以測長。平台座標系，例如對於和多1次電子束的光軸正交之面，設定X方向、Y方向、θ方向。
在電子槍201，連接有未圖示之高壓電源電路，從高壓電源電路對於電子槍201內的未圖示燈絲(filament)與引出電極間施加加速電壓，並且藉由規定的引出電極(韋乃特(Wehnelt)電極)之電壓施加與規定溫度之陰極加熱，從陰極放出的電子群會受到加速，而成為電子束200被放出。照明透鏡202、轉送透鏡218、轉送透鏡219、縮小透鏡205、對物透鏡207、及投影透鏡224，226，例如是使用電磁透鏡，皆藉由透鏡控制電路124而受到控制。此外，射束分離器214亦藉由透鏡控制電路124而受到控制。集體遮沒偏向器212由至少2極的電極群所構成，藉由遮沒控制電路126而受到控制。主偏向器208，由至少4極的電極群所構成，透過配置於每一電極之DAC放大器146，藉由偏向控制電路128而受到控制。同樣地，副偏向器209，由至少4極的電極群所構成，透過配置於每一電極之DAC放大器144，藉由偏向控制電路128而受到控制。此外，像差修正器220，藉由像差修正器控制電路121而受到控制。此外，偏向器228，由至少4極的電極所構成，透過配置於每一電極之DAC放大器148，藉由偏向控制電路128而受到控制。
此處，圖1中記載了用以說明實施形態1所必要之構成。對檢查裝置100而言，通常具備必要的其他構成亦無妨。
圖2為實施形態1中的成形孔徑陣列基板的構成示意概念圖。圖2中，在成形孔徑陣列基板203，有二維狀的橫(x方向)m1 列×縱(y方向)n1 段(m1 ，n1 為2以上的整數)的孔(開口部)22於x，y方向以規定之排列間距形成。圖2例子中，揭示形成有23×23的孔(開口部)22之情形。各孔22均形成為相同尺寸形狀的矩形。或者是相同外徑的圓形亦可。電子束200的一部分各自通過該些複數個孔22，藉此會形成多射束20。在此，雖然揭示了於橫縱(x，y方向)均配置了2列以上的孔22之例子，但並不限於此。例如，亦可為在橫縱(x，y方向)的其中一方有複數列，而另一方僅有1列。此外，孔22的排列方式，亦不限於如圖2般配置成橫縱為格子狀之情形。例如，縱方向(y方向)第k段的列及第k+1段的列的孔，彼此亦可於橫方向(x方向)錯開尺寸a而配置。同樣地，縱方向(y方向)第k+1段的列及第k+2段的列的孔，彼此亦可於橫方向(x方向)錯開尺寸b而配置。
圖3為實施形態1中的像差修正器的截面構成之一例與配置位置說明用截面圖。 圖4A至圖4C為實施形態1中的像差修正器的各電極基板的一例的俯視圖。圖3及圖4A至圖4C中，像差修正器220，配置於轉送透鏡218的磁場中。像差修正器220，由彼此相距規定的間隙之3段以上的電極基板所構成。圖3及圖4A至圖4C例子中，揭示例如藉由3段的電極基板10，12，14(複數個基板)所構成之像差修正器220。此外，圖3及圖4A至圖4C例子中，揭示使用3×3道的多射束20之情形。在複數個電極基板10，12，14，形成有供多射束20通過之複數個通過孔。如圖4A所示，在上段電極基板10，於供多射束20(e)通過的位置形成複數個通過孔11(開口部)。同樣地，如圖4B所示，在中段電極基板12，於供多射束20(e)通過的位置形成複數個通過孔13(開口部)。同樣地，如圖4C所示，在下段電極基板14，於供多射束20(e)通過的位置形成複數個通過孔15(開口部)。上段電極基板10及下段電極基板14，是使用導電性材料來形成。或是，亦可在絕緣材料的表面形成導電性材料的膜。在上段電極基板10及下段電極基板14，藉由像差修正器控制電路121，而皆被施加接地電位(GND)。
另一方面，在被上段電極基板10與下段電極基板14包夾之中段的電極基板12，於多射束20的各射束的通過孔13每一者，以包夾分別通過的射束之方式配置分別由4極以上的電極16a，16b，16c，16d所構成之複數個電極組。電極16a，16b，16c，16d，由導電性材料所形成。此外，電極基板12，例如由矽材所形成，例如使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微機電系統)技術，在電極基板12上形成配線層，而在各自相對應的配線上形成電極16a，16b，16c，16d。電極16a，16b，16c，16d以彼此不導通之方式形成於電極基板12上。例如，配線層及絕緣層形成於矽基板上，在絕緣層上配置電極16a，16b，16c，16d，而使其連接至相對應的配線即可。在通過孔13用的電極組的電極16a，16b，16c，16d，對於每一射束，構成為可對4極全部個別地施加成為相同電位之偏壓電位(第1軌道修正電位)。作為偏壓電位，係被施加負的電位。又，各電極組中，以在包夾通過孔13而相向的2個電極16a，16b(或/及16c，16d)間會產生電位差(電壓)之方式，構成為可對一方的電極視必要施加個別的偏向電位(第2軌道修正電位)。故，在像差修正器控制電路121，對每一通過孔13(每一射束)，會配置用來施加偏壓電位之1個電源電路、及用來施加偏向電位之至少2個電源電路。若為各通過孔13用的電極組由8極所構成之情形下，對每一通過孔13，會配置用來施加偏壓電位之1個電源電路、及用來施加偏向電位之至少4個電源電路。
圖像取得機構150，使用電子束所造成的多射束20，從形成有圖形圖樣之基板101取得圖形圖樣的被檢查圖像。以下，說明檢查裝置100中的圖像取得機構150的動作。
從電子槍201(放出源)放出之電子束200，會藉由照明透鏡202而近乎垂直地對成形孔徑陣列基板203全體做照明。在成形孔徑陣列基板203，如圖2所示，形成有矩形的複數個孔22(開口部)，電子束200對包含所有複數個孔22之區域做照明。照射至複數個孔22的位置之電子束200的各一部分，會分別通過該成形孔徑陣列基板203的複數個孔22，藉此形成例如矩形的複數個電子束(多射束)20a～20c(圖1的實線)(多1次電子束)。
形成的多射束20a～20c，藉由轉送透鏡218，219被轉送。換言之，轉送透鏡218，219，接受多射束20的入射，使多射束20折射。於多射束20a～20c正在通過轉送透鏡218的磁場中的期間，像差修正器220，對多射束20的各射束個別地施加偏壓電位，藉此對每一射束修正在基板101面上的焦點位置而修正像面像差，並且對各射束個別獨立地施加偏向電位，藉此個別地修正射束軌道，而個別地修正像散、及/或形變(位置偏差)。
射束軌道個別地受到修正後的多射束20a～20c，其後，會形成交叉點(C.O.)，通過了配置於多射束20的各射束的交叉點位置之射束分離器214後，藉由縮小透鏡205被縮小，而朝向形成於限制孔徑基板206之中心的孔行進。此處，當藉由集體遮沒偏向器212，而多射束20a～20c全體被集體偏向的情形下，位置會偏離限制孔徑基板206的中心的孔，而藉由限制孔徑基板206被遮蔽。另一方面，未藉由集體遮沒偏向器212被偏向的多射束20a～20c，會如圖1所示通過限制孔徑基板206的中心的孔。藉由該集體遮沒偏向器212的ON/OFF，來進行遮沒控制，射束的ON/OFF受到集體控制。像這樣，限制孔徑基板206，是將藉由集體遮沒偏向器212而被偏向成為射束OFF的狀態之多射束20a～20c予以遮蔽。然後，藉由從成為射束ON開始至成為射束OFF為止所形成之通過了限制孔徑基板206的射束群，形成檢查用的多射束20a～20c。
通過限制孔徑基板206，藉由像差修正器220而各射束藉由偏壓電位與偏向電位個別地受到軌道修正後的多射束20a～20c，會藉由對物透鏡207而焦點對合(合焦)於基板101(試料)面上，成為期望之縮小率的圖樣像(射束徑)，然後藉由主偏向器208及副偏向器209，通過了限制孔徑基板206的多射束20全體朝同方向被整體偏向，照射至各射束於基板101上的各自之照射位置。該情形下，藉由主偏向器208，將多射束20全體予以集體偏向至多射束20所掃描之光罩晶粒的基準位置。實施形態1中，例如一面使XY平台105連續移動一面進行掃描。因此，主偏向器208，係進一步以跟隨XY平台105的移動之方式進行追蹤偏向。然後，藉由副偏向器209，將多射束20全體做集體偏向以便各射束掃描各自相對應之區域內。一次所照射之多射束20，理想上會成為以成形孔徑陣列基板203的複數個孔22的排列間距乘上上述期望之縮小率(1/a)而得之間距而並排。像這樣，電子束鏡柱102，一次會將二維狀的m1 ×n1 道的多射束20照射至基板101。
由於多射束20被照射至基板101的期望之位置，從基板101會放出和多射束20的各射束相對應之包含反射電子之2次電子的束(多2次電子束300)(圖1的虛線)。
從基板101放出的多2次電子束300，藉由對物透鏡207，朝多2次電子束300的中心側被折射，而朝向形成於限制孔徑基板206之中心的孔行進。通過了限制孔徑基板206的多2次電子束300，會通過縮小透鏡205，朝射束分離器214行進。
此處，射束分離器214是在和多射束20行進的方向(光軸)正交之面上，令電場與磁場於正交之方向產生。電場和電子的行進方向無關而對同一方向施力。相對於此，磁場會遵循弗萊明左手定則而施力。因此藉由電子的侵入方向能夠使作用於電子之力的方向變化。對於從上側朝射束分離器214侵入而來的多射束20(1次電子束)，電場所造成的力與磁場所造成的力會相互抵消，多射束20會朝下方直進。相對於此，對於從下側朝射束分離器214侵入而來的多2次電子束300，電場所造成的力與磁場所造成的力皆朝同一方向作用，多2次電子束300會朝斜上方被彎折。
朝斜上方被彎折了的多2次電子束300，藉由投影透鏡224、226，一面被折射一面被投影至多檢測器222。多檢測器222，檢測被投影的多2次電子束300。多檢測器222，例如具有未圖示之二極體型的二維感測器。然後，在和多射束20的各射束相對應之二極體型的二維感測器位置，多2次電子束300的各2次電子會衝撞二極體型的二維感測器，產生電子，對於每個像素生成2次電子圖像資料。此外，為了一面使XY平台105連續移動一面進行掃描，會如上述般進行追蹤偏向。配合該追蹤偏向所伴隨之偏向位置的移動，偏向器228做偏向以使多2次電子束300照射至多檢測器222的受光面中的期望的位置。然後，多2次電子束300，在多檢測器222受到檢測。
圖5為實施形態1的比較例中的像差修正器所做的電子束的軌道修正說明用圖。圖5中，比較例中揭示像差修正器221配置於遠離轉送透鏡218的磁場空間之位置的情形。圖5例子中，作為像差修正器221，使用3段的電極基板，揭示供多射束當中的中心射束通過之部分。揭示對上段電極基板及下段電極基板施加接地電位，對中段電極基板施加負的偏壓電位之情形。圖5例子中，針對中段電極基板上的4極的電極省略圖示。圖5例子中，說明僅施加偏壓電位之情形。故，圖5例子中，揭示如同對於1道射束之靜電透鏡的構成。若將檢查裝置100中的取得的圖像的視野的大小增大則像差會變大。又，各射束的在基板101上的照射位置和設計位置之偏差(形變)，會於射束的每一擊發因副偏向器209等所致之偏向位置而變化，因此如後述般，當配合形變修正來進行的情形下，會肇生對每一擊發動態地做修正之必要。為了將該像差以比較例的像差修正器221來修正，例如對於藉由-10kV的加速電壓而被放出之高速移動的電子束(e)，為了變更藉由轉送透鏡218而合焦之中間像的焦點位置，必須要和加速電壓同程度的例如-10kV程度的偏壓電位。像這樣，對像差修正器221施加的電壓太大，因此會在電極基板間發生放電，而可能有難以藉由像差修正器221對射束的每一擊發進行動態地修正焦點位置之高速切換動作的情形。又，電壓大故安定時間(settling time)亦必須長，而愈發難以做高速切換動作。
圖6為實施形態1中的像差修正器所做的電子束的軌道修正說明用圖。圖6中，實施形態1之像差修正器220配置於轉送透鏡218的磁場中。圖6例子中，揭示像差修正器220的3段的電極基板當中，供多射束當中的中心射束通過之部分。圖6例子中，針對中段電極基板12上的4極的電極16省略圖示。圖6例子中，為了容易理解發明，說明僅施加偏壓電位之情形。故，圖6例子中，揭示如同對於1道射束之靜電透鏡的構成。若將檢查裝置100中的取得的圖像的視野的大小增大則像差會變大。又，各射束的在基板101上的照射位置和設計位置之偏差(形變)，會於射束的每一擊發因副偏向器209等所致之偏向位置而變化，因此如後述般，當配合形變修正來進行的情形下，會肇生對每一擊發動態地做修正之必要。像差修正器220，可變地控制偏壓電位，藉此個別地修正多射束20的各射束的焦點位置。此處，例如若藉由-10kV的加速電壓而被放出之高速移動的電子束(e)進入轉送透鏡218的磁場，則會因該磁場而電子的移動速度變慢。故，當變更藉由轉送透鏡218而合焦之中間像的焦點位置的情形下，會在電子的移動速度變慢之狀態，換言之電子的能量變小之狀態下，藉由像差修正器220來修正電子束的軌道，故施加於中段電極基板的偏壓電位，相對於例如-10kV的加速電壓而言，能夠減低到例如1/100的-100V程度。故，不會在電極基板間發生放電，而可藉由像差修正器220對射束的每一擊發進行動態地修正焦點位置之高速動作。又，能夠減小施加的偏壓電位，故亦能相應地縮短安定時間。故，能夠縮短動作切換時間，能夠容易地做高速切換動作。藉此，能夠動態地修正像面像差(像場彎曲)。
圖7A與圖7B為實施形態1中的照射出的射束尺寸的一例示意圖。圖7A與圖7B例子中，揭示多射束20當中，以中心射束31a為中心於x方向並排之5道射束的照射至基板101上之射束尺寸的一例。若成形孔徑陣列基板203的複數個孔22是於x，y方向以規定的間距形成為矩陣狀，則理想而言，如圖7B所示，照射至基板101上之多射束20的射束尺寸，應該皆會以同一尺寸並排。但，由於使用照明透鏡202、轉送透鏡218，219、縮小透鏡205、及/或對物透鏡207這類電磁透鏡等的光學系統，因像場彎曲等，而如圖7A所示般，會導致在基板101上之射束尺寸依中心射束31a、射束31b、射束31c的順序變大。也就是說，愈外側的射束，在基板101上的射束尺寸愈變大。射束尺寸的變化，就算存在一定程度的傾向，仍會依每一射束而異。圖樣檢查中，若射束尺寸相異，則2次電子的放出數會變化，故檢測之靈敏度會相異。因此，會導致取得的像相異，變得容易使其產生擬似缺陷，並且還會造成遺漏缺陷。像場彎曲，能夠藉由挪移在基板101上的各射束的焦點位置來修正。鑑此，實施形態1中，像差修正器220，係個別地修正多射束20的各射束的焦點位置來修正像場彎曲。在該情形下，像差修正器220，如圖7B所示，是以多射束20當中中心射束的射束徑和外側的射束的射束徑成為相同尺寸之方式來修正。換言之，藉由像差修正器220，將小的射束尺寸契合於大的射束尺寸。再換言之，是將其他的射束的射束尺寸契合於最大的射束尺寸。射束尺寸能夠藉由挪移(修正)在基板101上的焦點位置來調整。由於契合於大的射束尺寸故暈散會變大，但能夠將射束間的檢測靈敏度契合。
另，圖6例子中，雖省略了4極的電極16的圖示，但實施形態1中，除了像面像差(像場彎曲)之修正以外，另還同時進行各射束的在基板101上的照射位置距設計位置之偏差(畸變)及像散之修正。
圖8A與圖8B為實施形態1中的畸變(失真；distortion)的一例示意圖。圖8A與圖8B例子中，揭示使用了5×5道的多射束20之情形。若成形孔徑陣列基板203的複數個孔22是於x，y方向以規定的間距形成為矩陣狀，則理想而言，如圖8B所示，照射至基板101上之多射束20的照射位置19亦應該皆會以規定的縮小率配置成矩陣狀。但，由於使用照明透鏡202、轉送透鏡218，219、縮小透鏡205、及/或對物透鏡207這類電磁透鏡等的光學系統，而如圖8A所示般會導致發生失真(畸變)。失真的形狀依條件不同，會呈現稱為桶型或枕型之分布。一般來說磁透鏡的失真除了半徑方向還會發生旋轉方向的偏差。圖8A中揭示不發生旋轉成分之條件下的例子。在多射束20發生的失真的方向及位置偏差量，就算存在一定程度的傾向，仍會依每一射束而異。因此，為了修正該失真，必須個別對每一射束修正。鑑此，實施形態1中，是使用像差修正器220，對每一射束修正射束軌道。
圖9A與圖9B為實施形態1中的像散的一例示意圖。圖9A與圖9B例子中，揭示使用了3×3道的多射束20之情形。如圖9B所示，理想而言，各射束以圓形照射。但，由於使用照明透鏡202、轉送透鏡218，219、縮小透鏡205、及/或對物透鏡207這類電磁透鏡等的光學系統，而有如圖9A所示般發生像散像差之情形。因此，如圖9A所示，於基板101(試料)面上焦點位置朝x，y方向的二維方向偏離，在焦點位置射束會成為所謂橢圓狀，而在照射出的射束發生暈散。在多射束20發生的像散的方向及位置偏差量，雖有從多射束20的中心放射狀地延伸般成為橢圓狀之傾向，但仍會依每一射束而異。因此，為了修正該像散，必須個別對每一射束修正。鑑此，實施形態1中，除了失真外，還針對像散亦使用像差修正器220，對每一射束修正射束軌道。
圖10為實施形態1中的多射束檢查方法的主要工程的一例示意流程圖。圖10中，實施形態1中的多射束檢查方法，係實施像場彎曲量測定工程(S102)、偏壓電位演算工程(S103)、失真及像散測定工程(S104)、修正資料生成工程(S105)、被檢查圖像取得工程(S106)、動態修正工程(S108)、參照圖像作成工程(S110)、對位工程(S120)、及比較工程(S122)這一連串的工程。圖10所示之像場彎曲量測定工程(S102)、失真及像散測定工程(S104)、修正資料生成工程(S105)、動態修正工程(S108)、及被檢查圖像取得工程(S106)，亦為實施形態1中的多射束照射方法的主要工程。
作為像場彎曲量測定工程(S102)，首先，使用檢查裝置100測定像場彎曲。測定結果，存儲於記憶裝置109。
作為偏壓電位演算工程(S103)，修正資料生成電路130，演算對於修正測定出的像場彎曲之像差修正器220的各射束用的電極16施加之每一射束的個別的偏壓電位。或是，亦可藉由實驗，一面將各射束的偏壓電位設為可變，一面調整修正像場彎曲之各射束的偏壓電位。受調整後的修正像場彎曲之各射束用的偏壓電位的資料，被輸出至修正資料生成電路130。
作為失真及像散測定工程(S104)，使用檢查裝置100測定失真及像散。但，該量，是由和成形孔徑的位置相應之射束的形狀、成形孔徑的加工誤差所造成之量，與就算使用通過了成形孔徑陣列基板203的同一孔22之同一位置的射束(以下稱同一射束)的情形下仍會因每一擊發的主偏向器208及副偏向器209所造成之偏向量不同而相異之量，的合計所組成。故，係測定在各擊發的狀態下發生之失真及像散。測定結果，存儲於記憶裝置109。另，藉由像場彎曲之修正而可能有失真及像散變化之情形，因此合適是在施加了修正像場彎曲之各射束的偏壓電位的狀態下測定失真及像散。
作為修正資料生成工程(S105)，修正資料生成電路130，除了偏壓電位的資料以外，還演算用來修正失真及像散的偏向電位，而生成和每一擊發的偏向量相對應之用來對像差修正器220的各射束用的電極16施加之每一射束的個別的偏向電位的資料。生成的各射束用的個別的偏壓電位的資料與個別的偏向電位的資料，依擊發順序被輸出至像差修正器控制電路121。多射束20的擊發順序的照射位置，是由檢查序列(sequence)來決定，故在修正資料生成電路130內，循著該檢查序列，事先重排各射束用的個別的偏壓電位的資料與個別的偏向電位的資料即可。
作為被檢查圖像取得工程(S106)，圖像取得機構150，使用通過了像差修正器220之多射束20，取得形成於基板101(試料)之圖樣的2次電子圖像。具體而言係如下述般動作。如上述般，藉由成形孔徑陣列基板203而形成的多射束20a～20c，藉由轉送透鏡218，219被轉送。
通過轉送透鏡218的磁場當中，如後述般藉由像差修正器220而多射束20a～20c射束軌道個別地受到修正。個別地受到軌道修正後的多射束20a～20c，其後通過射束分離器214、縮小透鏡205、集體遮沒偏向器212、及限制孔徑基板206，而藉由對物透鏡207被焦點對合(合焦)於基板101(試料)面上，然後藉由主偏向器208及副偏向器209，照射至各射束於基板101上的各自之照射位置。
由於多射束20被照射至基板101的期望之位置，從基板101會放出和多射束20的各射束相對應之包含反射電子之2次電子的束(多2次電子束300)(圖1的虛線)。從基板101放出的多2次電子束300，通過對物透鏡207、縮小透鏡205，行進至射束分離器214，朝斜上方被彎折。朝斜上方被彎折了的多2次電子束300，藉由投影透鏡224、226，一面被折射一面被投影至多檢測器222。
圖11為實施形態1中的形成於半導體基板之複數個晶片區域的一例示意圖。圖11中，當基板101為半導體基板(晶圓)的情形下，在半導體基板(晶圓)的檢查區域330，有複數個晶片(晶圓晶粒)332形成為2維的陣列狀。對於各晶片332，藉由未圖示之曝光裝置(步進機)，形成於曝光用光罩基板之1晶片份的光罩圖樣例如會被縮小成1/4而被轉印。各晶片332內，例如被分割成2維狀的橫(x方向)m2 列×縱(y方向)n2 段(m2 ，n2 為2以上的整數)個的複數個光罩晶粒33。實施形態1中，該光罩晶粒33成為單位檢查區域。
圖12為實施形態1中的多射束的照射區域與測定用像素的一例示意圖。圖12中，各光罩晶粒33，例如以多射束的射束尺寸被分割成網目狀的複數個網目區域。該各網目區域，成為測定用像素36(單位照射區域)。圖12例子中，揭示9×9列的多射束之情形。1次的多射束20的照射所可照射之照射區域34，是由(基板101面上的多射束20的x方向的射束間間距乘上x方向的射束數而得之x方向尺寸)×(基板101面上的多射束20的y方向的射束間間距乘上y方向的射束數而得之y方向尺寸)來定義。圖12例子中，揭示照射區域34和光罩晶粒33為相同尺寸之情形。但，並不限於此。照射區域34亦可比光罩晶粒33還小。或較大亦無妨。又，揭示在照射區域34內，一次的多射束20的照射所可照射之複數個測定用像素28(1擊發時的射束的照射位置)。換言之，相鄰測定用像素28間的間距會成為多射束的各射束間的間距。圖12例子中，藉由被相鄰4個測定用像素28所包圍，且包括4個測定用像素28當中的1個測定用像素28之正方形的區域，來構成1個子照射區域29。圖12例子中，揭示各子照射區域29由4×4像素36所構成之情形。
實施形態1中的掃描動作中，是對每一光罩晶粒33掃描(scan)。圖12例子中，揭示掃描某1個光罩晶粒33之情形的一例。當多射束20全部被使用的情形下，在1個照射區域34內，會成為於x，y方向有(2維狀地)m1 ×n1 個的子照射區域29排列。使XY平台105移動至多射束20可照射至第1個的光罩晶粒33之位置。然後，藉由偏向器208，以跟隨XY平台105的移動之方式，一面進行追蹤偏向，一面在受到追蹤偏向的狀態下，以該光罩晶粒33作為照射區域34而在該光罩晶粒33內做掃描(掃描動作)。構成多射束20的各射束，會負責彼此相異之其中一個子照射區域29。然後，於各擊發時，各射束，會照射相當於負責子照射區域29內的同一位置之1個測定用像素28。圖12例子中，藉由偏向器208，各射束，於第1擊發會被偏向以便照射負責子照射區域29內的從最下段右邊起算第1個的測定用像素36。然後，進行第1擊發之照射。接著，藉由偏向器208將多射束20全體集體朝y方向使射束偏向位置偏移恰好1個測定用像素36份，於第2擊發照射負責子照射區域29內的從下方數來第2段的右邊起算第1個的測定用像素36。同樣地，於第3擊發會照射負責子照射區域29內的從下方數來第3段的右邊起算第1個的測定用像素36。於第4擊發會照射負責子照射區域29內的從下方數來第4段的右邊起算第1個的測定用像素36。接下來，藉由偏向器208將多射束20全體集體使射束偏向位置偏移至從最下段右邊數來第2個測定用像素36的位置，同樣地，朝向y方向依序逐漸照射測定用像素36。反覆該動作，以1個射束依序逐漸照射1個子照射區域29內的所有測定用像素36。1次的擊發中，藉由因通過成形孔徑陣列基板203的各孔22而形成之多射束，最大會一口氣檢測對應於和各孔22同數量的複數個射束擊發之多2次電子束300。
像以上這樣，多射束20全體而言，會將光罩晶粒33訂為照射區域34而掃描(scan)，但各射束會掃描各自相對應之1個子照射區域29。然後，若1個光罩晶粒33的掃描(scan)結束，則移動而使得鄰接的下一光罩晶粒33成為照射區域34，進行該鄰接的下一光罩晶粒33之掃描(scan)。反覆該動作，逐漸進行各晶片332的掃描。每次藉由多射束20之擊發，會從被照射的測定用像素36放出2次電子，在多檢測器222受到檢測。實施形態1中，多檢測器222的單位檢測區域尺寸，會對每一測定用像素36(或每一子照射區域29)檢測從各測定用像素36朝上方放出的2次電子。
像以上這樣藉由使用多射束20做掃描，相較於以單射束掃描的情形能夠高速地達成掃描動作(測定)。另，亦可藉由步進及重複(step-and-repeat)動作來進行各光罩晶粒33之掃描，亦可一面使XY平台105連續移動一面進行各光罩晶粒33之掃描。當照射區域34比光罩晶粒33還小的情形下，只要在該光罩晶粒33中一面使照射區域34移動一面進行掃描動作即可。
當基板101為曝光用光罩基板的情形下，會將形成於曝光用光罩基板之1晶片份的晶片區域例如以上述的光罩晶粒33的尺寸予以長條狀地分割成複數個條紋區域。然後，對每一條紋區域，藉由和上述動作同樣的掃描來掃描各光罩晶粒33即可。曝光用光罩基板中的光罩晶粒33的尺寸，為轉印前的尺寸，故為半導體基板的光罩晶粒33的4倍尺寸。因此，當照射區域34比曝光用光罩基板中的光罩晶粒33還小的情形下，1晶片份的掃描動作會增加(例如4倍)。但，在曝光用光罩基板是形成1晶片份的圖樣，故比起形成有比4晶片還多的晶片之半導體基板，掃描次數只需較少。
像以上這樣，圖像取得機構150，使用多射束20掃描形成有圖形圖樣之被檢查基板101上，而檢測因受到多射束20照射而從被檢查基板101放出的多2次電子300。藉由多檢測器222檢測出的來自各測定用像素36之2次電子的檢測資料(測定圖像；2次電子圖像；被檢查圖像)，會依測定順序被輸出至檢測電路106。在檢測電路106內，藉由未圖示之A/D變換器，類比的檢測資料被變換成數位資料，存儲於晶片圖樣記憶體123。依此方式，圖像取得機構150，取得形成於基板101上之圖樣的測定圖像。然後，例如在蓄積了1個晶片332份的檢測資料之階段，會作為或晶片圖樣資料，和來自位置電路107的示意各位置之資訊一起被轉送至比較電路108。
作為動態修正工程(S108)，和被檢查圖像取得工程(S106)並行，配置於轉送透鏡218的磁場中之像差修正器220對複數個電極組的每一電極組，使用4極以上的電極16，個別地修正相對應之射束的像場彎曲。此外，像差修正器220，對複數個電極組的每一電極組，使用4極以上的電極16，個別地修正相對應之射束的像散像差。此外，像差修正器220，對複數個電極組的每一電極組，使用4極以上的電極16，個別地修正相對應之射束的從在基板101(試料)面上的設計位置起算之形變(失真)。具體而言係如下述般動作。藉由從像差修正器控制電路121被施加了修正像場彎曲之各射束的個別偏壓電位、及修正失真及像散之各射束的個別偏向電位之像差修正器220，通過轉送透鏡218當中的多射束20的各射束的軌道會受到修正。像差修正器220所造成的個別的偏壓電位的資料與個別的偏向電位的資料，依每一擊發因應多射束20的受到集體偏向之偏向量而被動態地控制。
作為參照圖像作成工程(S110)，參照圖像作成電路112(參照圖像作成部)，作成和被檢查圖像相對應之參照圖像。參照圖像作成電路112，基於作為在基板101形成圖樣的基礎之設計資料、或是定義著形成於基板101之圖樣的曝光影像資料之設計圖樣資料，來對每一圖框區域作成參照圖像。作為圖框區域，例如合適是使用光罩晶粒33。具體而言係如下述般動作。首先，從記憶裝置109通過控制計算機110讀出設計圖樣資料，將讀出的設計圖樣資料中定義之各圖形圖樣變換成2元值或多元值的影像資料。
此處，設計圖樣資料中定義之圖形，例如是以長方形或三角形作為基本圖形之物，例如，存儲有藉由圖形的基準位置之座標(x、y)、邊的長度、區別長方形或三角形等圖形種類之作為識別符的圖形代碼這些資訊來定義各圖樣圖形的形狀、大小、位置等而成之圖形資料。
該作為圖形資料的設計圖樣資料一旦被輸入至參照圖像作成電路112，就會擴展到每個圖形的資料，而解譯示意該圖形資料的圖形形狀之圖形代碼、圖形尺寸等。然後，將2元值或多元值之設計圖樣圖像資料予以擴展、輸出，作為配置於以規定的量子化尺寸的格子為單位之棋盤格內的圖樣。換言之，將設計資料讀入，對於將檢查區域予以假想分割成以規定尺寸為單位之棋盤格而成的每個棋盤格，演算設計圖樣中的圖形所占之占有率，而輸出n位元的占有率資料。例如，合適是將1個棋盤格設定作為1像素。然後，若訂定令1像素具有1/28 (＝1/256)的解析力，則將1/256的小區域恰好分配至配置於像素內之圖形的區域份，來演算像素內的占有率。然後，輸出至參照電路112作為8位元的占有率資料。該棋盤格(檢查像素)，可契合於測定資料的像素。
接下來，參照圖像作成電路112，對圖形的影像資料亦即設計圖樣的設計圖像資料施加適當的濾波處理。作為測定圖像之光學圖像資料，係處於由於光學系統而濾波起作用之狀態，換言之處於連續變化的類比狀態，因此藉由對圖像強度(濃淡值)為數位值之設計側的影像資料亦即設計圖像資料也施加濾波處理，便能契合測定資料。作成的參照圖像的圖像資料被輸出至比較電路108。
圖13為實施形態1中的比較電路的構成之一例示意構成圖。圖13中，在比較電路108內，配置磁碟裝置等的記憶裝置50，52，56、被檢查圖像生成部54、對位部57、及比較部58。被檢查圖像生成部54、對位部57、及比較部58這些各「～部」，包含處理電路，該處理電路中，包含電子電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或是半導體裝置等。此外，各「～部」亦可使用共通的處理電路(同一處理電路)。或是，亦可使用相異的處理電路(個別的處理電路)。在被檢查圖像生成部54、對位部57、及比較部58內必要的輸入資料或是演算出的結果會隨時被記憶於未圖示之記憶體、或記憶體118。
比較電路108中，被轉送的條紋圖樣資料(或是晶片圖樣資料)，會和來自位置電路107的示意各位置之資訊一起暫時地存儲於記憶裝置50。此外，被轉送的參照圖像資料，會暫時地存儲於記憶裝置52。
接著，被檢查圖像生成部54，使用條紋圖樣資料(或晶片圖樣資料)，對規定尺寸的每一圖框區域(單位檢查區域)，生成圖框圖像(被檢查圖像)。作為圖框圖像，例如此處是生成光罩晶粒33的圖像。但，圖框區域的尺寸不限於此。生成的圖框圖像(例如光罩晶粒圖像)，被存儲於記憶裝置56。
作為對位工程(S120)，對位部57，讀出作為被檢查圖像之光罩晶粒圖像、及和該光罩晶粒圖像相對應之參照圖像，以比像素36還小的次像素單位來將兩圖像對位。例如，可以最小平方法進行對位。
作為比較工程(S122)，比較部58，將光罩晶粒圖像(被檢查圖像)和參照圖像比較。比較部58，遵照規定的判定條件依每一像素36比較兩者，例如判定有無形狀缺陷這些缺陷。例如，若每一像素36的階度值差比判定閾值Th還大則判定為缺陷。然後，比較結果被輸出。比較結果，可被輸出至記憶裝置109、監視器117、或記憶體118，或藉由印表機119被輸出。
圖14A至圖14C為實施形態1之變形例中的像差修正器的各電極基板的一例的俯視圖。圖14A至圖14C中，像差修正器220配置於轉送透鏡218的磁場中這點是相同的。如圖14A所示，上段電極基板10的構成，和圖4A相同。又，如圖14C所示，下段電極基板14的構成，和圖4C相同。在上段電極基板10及下段電極基板14，藉由像差修正器控制電路121，而皆被施加接地電位(GND)這點是相同的。
另一方面，在被上段電極基板10與下段電極基板14包夾之中段的電極基板12，如圖14B所示，於多射束20的各射束的通過孔13每一者，配置圍繞通過孔13之環狀電極17。環狀電極17，由導電性材料所形成。若只是對各射束個別地施加偏壓電位，則不需4極以上的電極16而只要環狀電極17即足夠。藉由對各射束個別地施加偏壓電位，能夠個別地修正各射束的焦點位置。故，能夠做像場彎曲之修正、及在基板101上的射束尺寸之調整。此外，像差修正器220配置於轉送透鏡218的磁場中，故能夠減小偏壓電位，這點如同上述。
像以上這樣，按照實施形態1，當照射多電子束的情形下，能夠藉由比以往還小的電位來減小像差或/及形變等。故，不會引起放電而可達成電位的高速切換，能夠達成每一擊發的各射束的動態的軌道修正。
實施形態2. 上述實施形態1中，說明了個別控制對像差修正器220的各通過孔13的電極組(4極的電極16a，16b，16c，16d)施加之偏壓電位及偏向電位的情形。故，對每一通過孔13(每一射束)，需要有用來施加偏壓電位之1個電源電路、及用來施加偏向電位之至少2個電源電路。當分別地使用用來施加像散修正用的偏向電位之電源電路與用來施加形變修正用的偏向電位之電源電路的情形下，電源電路的數量會進一步增加。假設各通過孔13用的電極組由8極所構成之情形下，對每一通過孔13，需要有用來施加偏壓電位之1個電源電路、及用來施加偏向電位之至少4個電源電路。實施形態2中，說明可減低該電源電路之構成。檢查裝置100的構成和圖1相同。此外，實施形態2中的多射束檢查方法的主要工程的一例示意流程圖，和圖10相同。以下除特別說明的點以外之內容，均和實施形態1相同。
圖15為實施形態2中的電極組的群組化說明用圖。圖15例子中，揭示使用13×13道的多射束之情形。圖15中，在像差修正器220的中段電極基板12上，配合多射束的排列數而形成有13×13個的通過孔13。此外，在各通過孔13的周圍，分別配置由未圖示之4極以上的電極16a，16b，16c，16d所構成之電極組。此處，像場彎曲所造成的偏差，會從中心射束朝外側以放射狀依序變大。鑑此，實施形態2中，是藉由從中心射束朝向外側之複數個同心圓來將複數個通過孔13(及電極組)群組化。圖15例子中，進行群組化處理，將位於包含中心射束的圓內之通過孔13(及電極組)訂為群組1(G1)、位於群組1的外側且位於群組1的外側一圈的圓內之通過孔13(及電極組)訂為群組2(G2)、位於群組2的外側且位於群組2的外側一圈的圓內之通過孔13(及電極組)訂為群組3(G3)、位於群組3的外側且位於群組3的外側一圈的圓內之通過孔13(及電極組)訂為群組4(G4)、及位於群組4的外側且位於群組4的外側一圈的圓內之通過孔13(及電極組)訂為群組5(G5)。在同一群組內的各射束發生之像場彎曲的量會成為同程度，故藉由同一修正量之修正即足夠。鑑此，實施形態2中，對該每一群組，將施加於和各通過孔13(射束)相對應的電極組(4極的電極16a，16b，16c，16d)的偏壓電位予以共通化。藉此，便能將用來施加偏壓電位之電源電路依每一群組予以共通化。換言之，能夠將用來施加偏壓電位之電源電路減低成群組數。
此處，就從中心射束朝外側以放射狀依序變大之現象而言，圖9B所示般，像散亦同。若要修正像散，必須使每一射束的4極以上的電極16a，16b，16c，16d在相向的電極間產生電位差。但，如圖4B所示，配置於各通過孔13周圍之4極以上的電極16a，16b，16c，16d，是沿著x，y座標系配置。因此，排列的方向並不呈放射狀，故即使是同一群組內也無法將施加於電極16a，16c(對於電極16b，16d是施加GND電位)之偏向電位予以共通化。
圖16為實施形態2之變形例中的電極組的群組化與電極排列之方式說明用圖。圖16例子中，如同圖15例子，揭示使用13×13道的多射束之情形。圖16中，在像差修正器220的中段電極基板12上，配合多射束的排列數而形成有13×13個的通過孔13。此外，在各通過孔13的周圍，分別配置由未圖示之4極以上的電極16a，16b，16c，16d所構成之電極組。此處，圖16例子中，是使配置於各通過孔13的周圍之電極16a，16b，16c，16d的配置方向，以中心射束(光軸)為軸配合相位而旋轉。換言之，是將配置於各通過孔13的周圍之電極16a，16b，16c，16d的配置方向契合於放射方向。藉此，不僅是偏壓電位，針對偏向電位在同一群組內的各射束發生之像散的偏差量亦成為同程度，故針對像散修正份以同一修正量即足夠。故，圖16中，能夠將用來施加偏壓電位之電源電路依每一群組予以共通化，並且能夠將用來施加像散修正用的偏向電位之電源電路依每一群組予以共通化。換言之，能夠將用來施加像散修正用的偏向電位之電源電路減低成群組數。
像以上這樣，按照實施形態2，藉由以同心圓之群組化，能夠將對像差修正器220的中段電極基板12的電極16施加電位之電源電路予以共通化，能夠大幅減低電源電路的數量。
以上說明中，一連串的「～電路」包含處理電路，該處理電路中，包含電子電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或是半導體裝置等。此外，各「～電路」亦可使用共通的處理電路(同一處理電路)。或是，亦可使用相異的處理電路(個別的處理電路)。令處理器等執行之程式，可記錄於磁碟裝置、磁帶裝置、FD、或是ROM(唯讀記憶體)等的記錄媒體。例如，位置電路107、比較電路108、參照圖像作成電路112、修正資料生成電路130等，亦可藉由上述的至少1個處理電路來構成。
以上已一面參照具體例一面針對實施形態做了說明。但，本發明並非限定於該些具體例。
此外，針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分等雖省略記載，但能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。
其他具備本發明之要素，且所屬技術領域者可適當變更設計之所有多電子束照射裝置、多電子束檢查裝置及多電子束照射方法，均包含於本發明之範圍。
10、12、14‧‧‧電極基板 11、13、15‧‧‧通過孔 16‧‧‧電極 20‧‧‧多射束 22‧‧‧孔 28‧‧‧測定用像素 29‧‧‧子照射區域 31‧‧‧射束 33‧‧‧光罩晶粒 34‧‧‧照射區域 36‧‧‧像素 50、52、56‧‧‧記憶裝置 54‧‧‧被檢查圖像生成部 57‧‧‧對位部 58‧‧‧比較部 100‧‧‧檢查裝置 101‧‧‧基板 102‧‧‧電子束鏡柱 103‧‧‧檢查室 105‧‧‧XY平台 106‧‧‧檢測電路 107‧‧‧位置電路 108‧‧‧比較電路 109‧‧‧記憶裝置 110‧‧‧控制計算機 112‧‧‧參照圖像作成電路 114‧‧‧平台控制電路 117‧‧‧監視器 118‧‧‧記憶體 119‧‧‧印表機 120‧‧‧匯流排 121‧‧‧像差修正器控制電路 122‧‧‧雷射測長系統 123‧‧‧晶片圖樣記憶體 124‧‧‧透鏡控制電路 126‧‧‧遮沒控制電路 128‧‧‧偏向控制電路 130‧‧‧修正資料生成電路 142‧‧‧平台驅動機構 144、146、148‧‧‧DAC放大器 150‧‧‧圖像取得機構 160‧‧‧控制系統電路 200‧‧‧電子束 201‧‧‧電子槍 202‧‧‧照明透鏡 203‧‧‧成形孔徑陣列基板 205‧‧‧縮小透鏡 206‧‧‧限制孔徑基板 207‧‧‧對物透鏡 208‧‧‧主偏向器 209‧‧‧副偏向器 212‧‧‧集體遮沒偏向器 214‧‧‧射束分離器 216‧‧‧鏡 218、219‧‧‧轉送透鏡 220‧‧‧像差修正器 222‧‧‧多檢測器 224、226‧‧‧投影透鏡 228‧‧‧偏向器 330‧‧‧檢查區域 332‧‧‧晶片
圖1為實施形態1中的圖樣檢查裝置的構成示意構成圖。 圖2為實施形態1中的成形孔徑陣列基板的構成示意概念圖。 圖3為實施形態1中的像差修正器的截面構成之一例與配置位置說明用截面圖。 圖4A至圖4C為實施形態1中的像差修正器的各電極基板的一例的俯視圖。 圖5為實施形態1的比較例中的像差修正器所做的電子束的軌道修正說明用圖。 圖6為實施形態1中的像差修正器所做的電子束的軌道修正說明用圖。 圖7A與圖7B為實施形態1中的照射出的射束尺寸的一例示意圖。 圖8A與圖8B為實施形態1中的失真的一例示意圖。 圖9A與圖9B為實施形態1中的像散的一例示意圖。 圖10為實施形態1中的多射束檢查方法的主要工程的一例示意流程圖。 圖11為實施形態1中的形成於半導體基板之複數個晶片區域的一例示意圖。 圖12為實施形態1中的多射束的照射區域與測定用像素的一例示意圖。 圖13為實施形態1中的比較電路的構成之一例示意構成圖。 圖14A至圖14C為實施形態1之變形例中的像差修正器的各電極基板的一例的俯視圖。 圖15為實施形態2中的電極組的群組化說明用圖。 圖16為實施形態2之變形例中的電極組的群組化與電極排列之方式說明用圖。
20a~20c‧‧‧多射束
100‧‧‧檢查裝置
101‧‧‧基板
102‧‧‧電子束鏡柱
103‧‧‧檢查室
105‧‧‧XY平台
106‧‧‧檢測電路
107‧‧‧位置電路
108‧‧‧比較電路
109‧‧‧記憶裝置
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧參照圖像作成電路
114‧‧‧平台控制電路
117‧‧‧監視器
118‧‧‧記憶體
119‧‧‧印表機
120‧‧‧匯流排
121‧‧‧像差修正器控制電路
122‧‧‧雷射測長系統
123‧‧‧晶片圖樣記憶體
124‧‧‧透鏡控制電路
126‧‧‧遮沒控制電路
128‧‧‧偏向控制電路
130‧‧‧修正資料生成電路
142‧‧‧平台驅動機構
144、146、148‧‧‧DAC放大器
150‧‧‧圖像取得機構
160‧‧‧控制系統電路
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧成形孔徑陣列基板
205‧‧‧縮小透鏡
206‧‧‧限制孔徑基板
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧主偏向器
209‧‧‧副偏向器
212‧‧‧集體遮沒偏向器
214‧‧‧射束分離器
216‧‧‧鏡
218、219‧‧‧轉送透鏡
220‧‧‧像差修正器
222‧‧‧多檢測器
224、226‧‧‧投影透鏡
228‧‧‧偏向器
300‧‧‧多2次電子束

Claims (10)

  1. 一種多電子束照射裝置，其特徵為，具備： 電磁透鏡，使入射的多電子束折射；及 像差修正器，配置於前述電磁透鏡的磁場中，可對前述多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位；及 對物透鏡，將各射束藉由前述偏壓電位及前述偏向電位而個別地被修正軌道後之前述多電子束合焦於試料面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中， 前述像差修正器，具有： 複數個基板，形成有供前述多電子束通過的複數個通過孔；及 複數個電極組，由4極以上的電極所構成，於前述多電子束的各射束的通過孔每一者，以各自包夾通過的射束之方式配置於前述複數個基板的中段的基板上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中，前述像差修正器，對前述複數個電極組的每一電極組，使用前述4極以上的電極，個別地修正相對應之射束的像散像差。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中，前述像差修正器，對前述複數個電極組的每一電極組，使用前述4極以上的電極，個別地修正相對應之射束的從在前述試料面上的設計位置起算之形變。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述像差修正器，是以前述多電子束當中中心射束的射束徑和外側的射束的射束徑會在前述試料面上成為相同尺寸之方式來做修正。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述像差修正器，個別地修正前述多電子束的各射束的焦點位置。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中，在前述複數個基板的上段的基板與下段的基板，被施加接地電位。
  8. 一種多電子束檢查裝置，其特徵為，具備： 電磁透鏡，使入射的1次多電子束折射；及 像差修正器，配置於前述電磁透鏡的磁場中，可對前述1次多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位；及 對物透鏡，將各射束藉由前述偏壓電位及前述偏向電位而個別地被修正軌道後之前述1次多電子束合焦於試料面；及 檢測器，檢測因前述1次多電子束被照射至前述試料而放出的2次多電子束。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之多電子束檢查裝置，其中，更具備：比較電路，以被檢測出的2次多電子束的像作為檢查圖像，將前述檢查圖像和參照圖像比較。
  10. 一種多電子束照射方法，其特徵為， 在電磁透鏡接受多電子束的入射，藉由前述電磁透鏡使前述多電子束折射， 藉由配置於前述電磁透鏡的磁場中之像差修正器，對前述多電子束的各射束個別地施加偏壓電位及偏向電位， 將各射束藉由前述偏壓電位及前述偏向電位而個別地被修正軌道後之前述多電子束，藉由對物透鏡成像於試料面。
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