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TWI593961B - Charged particle line application device, and irradiation method - Google Patents

Charged particle line application device, and irradiation method Download PDF

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TWI593961B
TWI593961B TW100143124A TW100143124A TWI593961B TW I593961 B TWI593961 B TW I593961B TW 100143124 A TW100143124 A TW 100143124A TW 100143124 A TW100143124 A TW 100143124A TW I593961 B TWI593961 B TW I593961B
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太田洋也
二宮拓
野副真理
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日立全球先端科技股份有限公司
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Description

荷電粒子線應用裝置、及照射方法
本發明關於荷電粒子線應用裝置,特別是關於利用荷電粒子線之高感度、高效率之檢測及量測技術。
半導體或磁碟之製造工程中,對試料上照射電子射束或離子射束等之荷電粒子線(以下稱一次射束),取得產生之二次電子等之二次荷電粒子(以下稱二次射束)之信號,而測定形成於試料上之圖案之形狀或尺寸的荷電粒子線測長裝置,檢測缺陷之有無的荷電粒子線檢測裝置等被利用。作為此種荷電粒子線應用裝置,習知係使用將聚焦為點狀的一次射束掃描於試料上的所謂掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)式之裝置。SEM方式係具有以二維方式實施一次射束之掃描而取得影像,在影像之取得需要長時間之特徵,試料處理之速度、亦即,檢測速度之提升為其課題。欲克服該問題而構成為將射束之數設為複數的多重射束型,或者將射束通過之柱部(column)之數設為複數的多重柱部型之荷電粒子線應用裝置被提案(參照專利文獻1~7)。例如專利文獻1揭示,將單一電子槍射出之電子線分割為複數射束,藉由排列成為陣列狀之透鏡分別進行聚光而形成複數之射束,使用單一之光學元件將其照射、掃描在試料上的多重射束型之電子線檢測裝置。另外,專利文獻2揭示,使電場或磁 場穿透複數開口而產生複數個浸液透鏡(immersion lens),使其排列於射束進行方向,針對複數射束配置個別之光學系的多重柱部型荷電粒子線應用裝置。
[習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:特開2007-317467號公報
專利文獻2:特表2006-510184號公報
專利文獻3:特開2009-009882號公報
專利文獻4:WO2002/049065號公報
專利文獻5:特開2005-251440號公報
專利文獻6:特開2008-215969號公報
專利文獻7:WO2010/082451號公報
上述多重射束型或多重柱部型,因為使用複數個射束,可以SEM方式之數倍速度取得試料上之資訊,隨射束數增加,檢測速度越能提升為其優點。
另外,於荷電粒子線檢測裝置,對應於材料或圖案尺寸來控制照射電流量或射入能量乃重要者。例如針對厚的絕緣膜試料為避免試料表面之帶電而縮小照射電流,針對阻劑試料為避免高能量電子射入引起之縮小(shrink)而降低射入能量等。於照射電流量之控制,係於光學系設置光圈,藉由變化該光圈前後之透鏡強度之組合,而控制通 過光圈之電流密度的電流限縮法乃通常被使用者。變化施加於電子槍內之抑制電極或引出電極之電壓,來控制射出電流之方法亦存在。但是,就電子源穩定性觀點而言並不好。於射入能量之控制,通常使用對試料施加相對於鏡筒為負(或正)之電壓,而在照射前控制能量的減速法(retarding method)。雖亦有變化一次射束之初期加速能量之方法,但須依據每一加速電壓變化全光學系條件,其時亦須實施軸調整而較為不好。另外,降低射入能量時,色收差會變大,就維持分解能力觀點而言需要縮小開口角度,開口角度、亦即,角度限縮控制成為必要。角度限縮控制通常採用,藉由機械式來移動具有不同開口徑之複數個開口的可動光圈,如此而選擇開口之方法。藉由該控制亦可變化電流,因此總和之照射電流係由電流限制縮小法之限制,以及角度限縮控制之組合來決定。
於多重射束型或多重柱部型之裝置亦需要進行上述控制。於多重柱部型係對各射束個別配置光學元件,因此兩者均適用。例如專利文獻2所述,在對於各射束個別具有開口的聚光鏡之下游,針對各射束配置個別之光圈,藉由控制聚光鏡之激磁而可以調整射束電流。
相對於此,於多重射束型則是複數射束通過同一光學元件,因此,透鏡強度或延遲電壓(retarding voltage)之變化伴隨之影像旋轉或倍率變化將導致多重射束之配置、亦即,各射束之視野之變動,就照射至試料之電流量或射入能量等之照射條件之自由控制而言並非容易。
上述習知技術之中,例如專利文獻3之揭示,在多重射束形成前可以藉由電流限縮法進行照射電流量之調整。另外,於專利文獻4揭示,作為照射電流量調整法的變化電子源之射出之方法。但是,並未言及藉由照射能量控制來調整各射束之視野之變動,或開口角度之控制方法。另外,於專利文獻5揭示,減速法與形成多重射束之部分之電流限縮法之組合,但電流限制時之射束為單一射束,並非本發明論就之課題。
於專利文獻6揭示,使複數個附加開口之電極載置於平台而移動,由可形成之多重射束之中選擇適合檢測用之射束並遮蔽其餘之方法,揭示將多重射束之形成手段之一部分載置於平台之方法。於專利文獻7揭示,為實施所要之帶電控制,於多重射束形成部製作複數個開口群組,將其和偏向器予以組合使用,如此而可以對應於條件來選擇多重射束形成用之開口群。
本發明目的在於提供應用彼等技術,針對照射至試料之電流量或射入能量等照射條件可以自由進行控制的多重射束型荷電粒子線應用裝置,及其之照射方法。
達成上述目的之本發明之荷電粒子線應用裝置,係進行試料之觀察用者;其構成為具備:射束形成部,其具備:用於在試料上形成複數荷電粒子線的,具有互相間之間隔不同之複數個開口圖案;能量控制部,用於控制照射 至試料之複數荷電粒子線之射入能量;射束電流控制部,用於控制照射至試料之複數荷電粒子線之射束電流;及射束配置控制部,用於控制複數荷電粒子線之照射至試料上之配置。
達成上述目的之本發明之荷電粒子線應用裝置,係進行試料之觀察用者,構成為具備:射束形成部,具備:用於在試料上形成複數荷電粒子線的,具有互相間之間隔不同之複數個開口圖案;及控制部,用於控制照射至試料之複數荷電粒子線之射入能量、射束電流、及照射至試料上的配置。
達成上述目的之本發明之荷電粒子線之照射方法,係進行試料之觀察用的荷電粒子線應用裝置的荷電粒子線之照射方法;係具備:用於形成荷電粒子線的射束形成部,其具備在試料上形成複數荷電粒子線的,具有互相間之間隔不同之複數個開口圖案;及控制部,用於控制荷電粒子線應用裝置;控制部,係控制照射至試料之複數荷電粒子線之射入能量;控制照射至試料之複數荷電粒子線之射束電流;及控制複數荷電粒子線之照射至試料上之配置。
亦即,達成上述目的之本發明較佳態樣為進行試料之觀察的荷電粒子線應用裝置;係具備:射束形成部,其具備:用於在試料上形成複數荷電粒子線的,具有互相間之間隔不同之複數個開口圖案;能量控制部,用於控制照射至試料之複數荷電粒子線之射入能量;射束電流控制部,用於控制照射至試料之複數荷電粒子線之射束電流;及射 束配置控制部,用於控制複數荷電粒子線之照射至試料上之配置;能量控制部為控制施加於試料之電壓的電源,射束電流控制部及射束配置控制部為射束形成部,射束形成部,係由以下構成:具有複數個開口圖案的射束分割電極;透鏡陣列,其由具有複數個開口圖案的3片以上之電極構成;及可動載置台,用於搭載射束分割電極及透鏡陣列,或者,被配置於較射束分割電極更上游的上游偏向器及配置於較射束分割電極更下游的下游偏向器。射束分割電極之複數個開口圖案,係由:被以複數個相等之開口間隔配置的至少3個以上之開口構成,由至少2個以上之開口圖案構成。複數個開口圖案所包含的任意之第1開口圖案與第2開口圖案間之間隔,和構成第1開口圖案之開口間隔與構成第2開口圖案之開口間隔之間之間隔比較,為2倍以上,第1開口圖案之開口間隔與第2開口圖案之開口間隔,或者將第1開口圖案內之鄰接開口予以連結的直線和將第1開口圖案與第2開口圖案予以連結的直線之形成角度,或者將第2開口圖案內之鄰接開口予以連結的直線和將第1開口圖案與第2開口圖案予以連結的直線之形成角度,或者第1開口圖案之開口徑與第2開口圖案之開口徑之其中至少1個為不同之荷電粒子線應用裝置之構成,製作複數個射束形成部之開口圖案,藉由選擇能實現所要之射入能量及射束電流的射束形成部之開口圖案,而可以自由控制照射條件。
以下參照圖面說明本發明數個實施例。又,實施例說明之全圖中同一要素原則上附加同一符號,並省略重複說明。又,以下顯示使用電子線之試料觀察/檢測裝置之實施例,但使用離子射束時,或量測裝置或通常之電子顯微鏡時亦可獲得本發明之效果。本說明書中,亦有將控制電子光學系的光學系等之控制手段,稱為「控制電路」、或「控制部」。
(第1實施例)
本實施例為在第2實施例以後之實施形態共通之本發明之基本內容之前先行予以說明者。
圖1顯示第1實施例之電子線檢測裝置之概略構成說明圖。
首先,說明裝置構成。電子槍101,係由:由工作函數低的物質構成之電子源102;相對於電子源102持有高電位的陽極105;及電磁透鏡104,用於使磁場重疊於被形成於電子源與陽極之間的加速電場。本實施例中,使用容易獲得大電流、電子放出亦穩定的肖特基型陰極。在一次射束103被由電子槍101引出的下游方向,配置著透鏡107、射束形成部108、射束分離器110、對物透鏡111、掃描偏向用偏向器112、載置台115、二次射束檢測器117a、117b、117c等而構成。另外,於電子光學系,亦被附加射束電流限制用光圈、一次射束之中心軸(光軸) 調整用對準器、收差補正器等(未圖示)。載置台115之上載置著晶圓114並移動。
於晶圓114,如後述說明,係被施加負的電位(以下稱為延遲電位)。雖未圖示,在晶圓114與載置台115之間為取得和晶圓間之導通狀態而存在晶圓保持器,成為對該晶圓保持器連接延遲電源116而對晶圓保持器及晶圓114施加所要電壓之構成。
在由晶圓114至電子槍方向側,設置接地電極113,而限制延遲電場區域。於掃描偏向用偏向器112連接著掃描信號產生裝置125。於電子槍101、透鏡107、射束形成部108、射束分離器110、對物透鏡111、延遲電源116之各部,連接著光學系控制電路127,於光學系控制電路127連接著系統控制部123。於載置台115連接著載置台控制裝置126,二次射束檢測器117a、117b、117c、掃描偏向用偏向器112亦同樣連接於系統控制部123。
系統控制部123,係以機能性配置記憶裝置120、運算部121、缺陷判斷部122,連接著具有影像顯示裝置的輸出入部124。另外,雖未圖示,控制系、電路系以外之構成要素係配置於真空容器內,實施真空排氣而使動作。另外,具有有真空外將晶圓配置於載置台上之晶圓搬送系。
更具體言之為,系統控制部123,係具備運算部121之中央處理部或記憶裝置120之記憶部之構成,以該中央處理部作為上述運算部121而執行記憶於記憶裝置120之 程式,則可以進行缺陷判斷部122之機能、或者掃描信號產生裝置125、載置台控制裝置126、光學系控制電路127等之控制機能。本說明書中,亦有將該系統控制部、系統控制部與輸出入部124、甚而包含被該系統控制部控制之掃描信號產生裝置125、載置台控制裝置126、光學系控制電路127等在內而總稱為控制部。另外,輸出入部124可以構成為不同於鍵盤或滑鼠等輸入手段,而將液晶顯示裝置等之顯示手段作為輸入部、輸出部而成為獨立之構成,或構成為利用觸控面板等之一體型輸出入手段。
說明本實施例之裝置中之晶圓圖案檢測。由電子源102放出之一次射束103,係藉由電磁透鏡104之聚光作用而朝陽極105之方向加速,形成第1電子源影像106(射束徑為極小之點)。雖未圖示,於電子槍101配置著光圈,以使所要電流範圍之電子射束通過光圈的方式構成。藉由變化陽極105、電磁透鏡104之動作條件,可以調節通過光圈之一次射束之電流量成為所要之電流量。另外,雖未圖示,在電子槍101與透鏡107之間配置著用於補正一次電子射束之光軸的對準器,當電子射束之中心軸偏離光圈或電子光學系時可以實施補正而構成。以第1電子源影像106作為光源,透鏡107係將一次射束整合為大略平行。
本實施例中,透鏡107為電磁透鏡,係藉由接受系統控制部123之指令的光學系控制電路127進行電性控制。一次射束103係射入射束形成部108,個別被聚焦而成為 多重射束。於圖1之裝置構成,係顯示多重射束之數為3個之例,形成有複數個第2電子源影像109a、109b、109c。
藉由射束形成部108個別被聚焦之一次射束103,係通過射束分離器110內。射束分離器110,係用於分離一次射束103與二次射束128,本實施例中,係採用在一次射束之射入方向之概略垂直之面內產生互為正交之磁場與電場,針對通過之電子提供和其能量對應之偏向角度的維恩濾波器(Wien Filter)。本實施例中,係使一次射束直進的方式來設定磁場與電場之強度,另外,針對由相反方向射入之二次電子射束係使朝所要角度偏向而調節、控制電磁場之強度。對物透鏡111為電磁透鏡,係將第2電子源影像109a、109b、109c縮小投影至試料之晶圓114之表面。
掃描偏向用偏向器112被設置於對物透鏡111中。藉由掃描信號產生裝置125使信號輸入偏向器112時,通過其中之3個一次射束係接受大略同一方向、且大略同一角度之偏向作用,而對試料之晶圓114之表面進行光柵掃描。系統控制部123,係針對應檢測晶圓114之表面之特定區域的,掃描信號產生裝置125及載置台控制裝置126進行統一控制,事先被實施校準。
使用圖2(a)說明多重射束之理想之光柵掃描之概略。於圖2雖設定多重射束之數為5個,但多重射束之數不同時可以同樣說明。圖2(a)顯示一次射束到達試料 表面時理想之配置時之光柵掃描說明圖。5個一次射束200a、200b、200c、200d、200e之於試料上之軌跡分別如箭頭所示。於任意時刻,將5個一次射束200a~e之位置投影至載置台進行方向之垂直方向時的一次射束間隔202a、202b、202c、202d為相等。藉掃描偏向用偏向器112,而使一次射束200a、200b、200c、200d、200e分別以偏向幅201a、201b、201c、201d、201e對試料之晶圓114上實施光柵掃描。此時,偏向幅201a~e為等幅,和一次射束間隔202a~d為相等。同時,載置台115係朝圖中箭頭所示載置台進行方向連續移動,藉由5個一次射束,在射束間隔202a~d或偏向幅201a~e之5倍視野幅203內徹底進行掃描,針對對應於各射束之複數個帶狀區域所通過之範圍、亦即,並列於載置台進行方向的每一帶狀(stripe)進行檢測。又,不受多重射束之數之影響,可藉由複數個一次射束在試料上無剩餘地進行光柵掃描。
於晶圓114,係藉由延遲電源116被施加延遲電位,而於晶圓114之表面附近形成使一次射束減速的延遲電場。延遲電源116,係和其他光學元件、亦即,電子槍101、透鏡107、射束形成部108、射束分離器110、對物透鏡111同樣,介由光學系控制電路127藉由系統控制部123被統一實施控制。
到達晶圓114之表面的3個一次射束,係和表面附近之物質相互作用。如此則,由試料產生反射電子、二次電子、歐傑電子(auger electron)等二次性之電子,成為二 次射束128。
二次射束128,係接受對物透鏡111之聚焦作用,進一步藉由對二次射束具有偏向作用的射束分離器110,而由一次射束之軌道被分離。可以取得不被混合的各多重射束之信號,因此,二次射束128可以不被混合、分別呈分離狀態下到達和各射束對應之複數個二次射束檢測器117a、117b、117c。檢測出之信號係藉由放大電路118a、118b、118c予以放大,經由A/D轉換器119轉換為數位化,作為影像資料暫時儲存於系統控制部123內之記憶裝置120。之後,運算部121進行影像之各種統計量之算出,最後藉由缺陷判斷部122依據事先求得之缺陷判斷條件判斷缺陷之有無。其可由上述中央處理部之程式處理來實現。判斷結果被顯示於輸出入部124之影像顯示裝置。依據上述順序,可以針對晶圓114內應檢測區域由端部起依序進行圖案檢測。
之後,說明本實施例中,藉由能量控制部、射束電流控制部、射束配置控制部,針對荷電粒子線(射束)之射入能量、照射電流、及多重射束配置之控制方法。如上述說明,於晶圓114係藉由延遲電源116被施加延遲電位,使一次射束對於晶圓之加速電位被減速該延遲電壓分而射入晶圓114。藉由該延遲電壓之控制可以控制射入能量。亦即,電壓為可控制的延遲電源,係作為能量控制部之機能。該延遲電源之變動會產生焦點偏移,該焦點偏移必須藉由多重射束形成用之射束形成部108以後之透鏡強度調 整進行補正。本實施例中,射束形成部108以後之透鏡係指對物透鏡111,藉由對物透鏡111之強度調整來進行焦點偏移之補正。於此,藉由對物透鏡111之強度調整可以變化影像之旋轉量或倍率,使多重射束之配置、亦即,各射束之視野產生變動。以下使用上述圖2更進一步說明其模樣。
為方便說明,於圖2設定多重射束之個數為5個,但不同多重射束之個數亦可適用同樣說明。關於圖2(a)之理想情況下係參照上述說明。當一次射束在試料表面偏離理想配置時,無法如圖2(a)所示無切縫或重疊地進行光柵掃描。一次射束之配置偏移例係如圖2(b)及(c)所示。
圖2(b)顯示藉由變化對物透鏡111之強度而使一次射束由理想配置旋轉之情況。將5個一次射束200a~e之位置朝向載置台進行方向之垂直方向投影時之一次射束間隔202a~d,係和圖2(a)不同,並非等幅。假設偏向幅201a~e及偏向方向(載置台進行方向之垂直方向)和圖2(a)為同一,則產生一次射束被2重照射之區域204,或者一次射束未被照射之區域205。另外,視野幅203係較圖2(a)變窄。假設取偏向幅201a~e較圖2(a)為寬,則一次射束未被照射之區域205會消失,但2重照射之區域204會增加。反之,取偏向幅201a~e較圖2(a)為窄,則一次射束被2重照射之區域204會消失,但未被照射之區域205會增加。
圖2(c)顯示藉由變化對物透鏡111之強度使倍率變大,而使一次射束於試料表面較理想配置擴大之情況。假設偏向幅201a~e及偏向方向(載置台進行方向之垂直方向)和圖2(a)為同一,則視野幅203係較圖2(a)擴大,但會產生一次射束未被照射之區域205。假設取偏向幅201a~e較圖2(a)為寬,則一次射束未被照射之區域205會消失,可進行無切縫檢測。但一次光學系之總和倍率變高,射束徑無法充分縮小。另外,偏向幅201a~e之擴大,導致偏向收差增大等而導致無法獲得所要分解能。反之,使一次射束於試料表面較理想配置變窄時,雖未圖示,一次射束被2重照射之區域會增大,縮窄偏向幅雖可進行無切縫檢測,但是視野幅變窄為其問題。
針對射入能量控制伴隨產生之偏離理想之射束配置欲進行補正時,可以求出對物透鏡111對於照射能量之強度、旋轉量、倍率,使晶圓114表面之射束配置不論選擇何種照射能量均成為同一的方式,使射束形成部108之射束配置對應於照射能量而變化。此時,同時亦使射束形成部108形成之多重射束之電流量變化,而可以控制照射電流。如此則,可以控制射入能量、照射電流、及多重射束配置。亦即,本實施例中,射束形成部108係作為射束電流控制部、射束配置控制部之機能。
第2~4實施例顯示,於第1實施例中,藉由射束形成部108控制射束配置及照射電流之控制手段的相關具體例及試料觀察順序者。以下實施例之中針對射束形成部 108加以詳細說明,其他基本裝置構成則參照第1實施例。
(第2實施例)
第2實施例,係具備上述第1實施例說明之基本構成,特別是關於具有該射束形成部108之更具體實施形態的電子線檢測裝置。
圖3A、3B顯示第2實施例之電子線檢測裝置之射束形成部108分別由橫向及上面看之概略圖。本實施例中,射束形成部108係由射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c、及可動載置台307構成,於射束形成部108之上游配置光圈301。射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c,係於互相對應之位置具有複數個開口之電極。可動載置台307係藉由載置台控制裝置308連接於系統控制部123,係藉由系統控制部123被進行控制。
於本實施例之射束形成部108係說明由一次射束103形成多重射束之方法。當一次射束103到達射束分割電極302時,到達射束分割電極302之開口部以外的電子會被遮斷。僅到達開口部的電子會通過射束分割電極302之更下游,而被分割為複數個分割一次射束306a、306b、306c,而到達透鏡陣列上部電極303a。對透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極 303c各電極施加電壓,電場會由電極開口部溢出,作為靜電透鏡之機能。該3片電極之各開口係對應於射束分割電極302之開口,因此對於各射束成為各別之透鏡。本實施例中採用單透鏡(einzel lens),其為透鏡陣列上部電極303a及透鏡陣列下部電極303c之2片被接地,由透鏡電源305對透鏡陣列中間電極303b供給、施加負電壓。如此則,一次射束103會通過射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c而成為多重射束,形成第2電子源影像109a、109b、109c。
如第1實施例之說明,對於射入試料之能量的光學系變化,會伴隨產生光學系倍率、亦即,多重射束之間隔或多重射束配置之旋轉量變化。另外,形成之多重射束之配置,係和射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c之開口圖案有關。照射電流,係由通過射束分割電極302之開口的電流量、亦即,射束分割電極302之開口徑決定。因此,於各電極設置複數個開口圖案,切換使用之開口圖案,可以變更多重射束之配置。本實施例中,係於各電極設置9種類之開口圖案,於圖3A、3B顯示其中3種類之開口圖案群304a、304b、304c。開口圖案群係如圖3A所示,將射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c之對應之開口圖案予以統合之名稱。
於圖3A、3B,係顯示選擇開口圖案群304b,不選擇開口圖案群304a、304c之例。射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c被搭載於可動載置台307上,因此欲切換開口圖案群時,只需控制可動載置台307,將所要之開口圖案群移動至光圈301所選擇之位置即可。本實施例中,可動載置台307之控制,係由作為射束電流控制部及射束配置控制部之一部分機能的載置台控制裝置308來執行。
當一次射束103照射至開口圖案群以外時,試料中之非事先預定之照射區域亦會被照射電子射束而較為不好。因此,本實施例中,係於射束形成部108之上游配置光圈301,構成為僅開口圖案群304b被照射一次射束103。另外,本實施例中,光圈301雖配置於射束形成部正上方,但只要能取得限制試料上之照射區域的條件即可以配置於其他場所。本實施例中,各開口圖案群之間隔,和開口圖案內之開口間隔比較,係配置於分離2倍以上之位置,如此則可以構成為一次射束103難以照射至鄰接之開口圖案群之開口。
圖3B顯示由上方看射束形成部108之圖。於可動載置台307設置X Y可動機構、亦即X方向軌條331a及Y方向軌條331b,於其交叉點配置著電極330(圖3A之射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c)。軌條間隔開空間,因此,電子射束可通過電極330。X方向軌條331a係 由X方向馬達332a驅動,Y方向軌條331b係由Y方向馬達332b驅動。X方向馬達332a及Y方向馬達332b分別連接於載置台控制裝置308,藉由載置台控制裝置308之傳送信號可將電極330移動至所要位置。另外,如圖3A所示,電子射束通過時,於透鏡陣列中間電極303b係由透鏡電源305施加電壓,但於載置台移動時較好是設定該電壓成為OFF。
以下使用圖4說明開口圖案群。
圖4顯示本實施例使用之具備複數個開口圖案之射束分割電極之平面圖,該開口圖案為具有間隔互為不同的開口者。圖4顯示由圖3A、3B之紙面上方看射束分割電極302之概略圖。又,雖未圖示,本實施例中,透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c之開口圖案為同一,各開口圖案係對應於射束分割電極302之開口圖案被配置。另外,透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c之圖案中之開口徑均設為同一,而對於射束分割電極302之開口徑設為1.1倍以上之大小。但是,開口徑或開口形狀和上述不同時亦不會失去本發明之效果。本實施例中,開口圖案群雖設為9種類,但開口圖案群之數不同時亦不會失去其效果。
該圖之開口圖案402~409,係以開口圖案401為基準而變更多重射束之配置之代表性9種類之,具有間隔互為不同的開口之射束分割電極上之複數個開口圖案之配 置。本實施例中,全部開口圖案之開口數為5個,係將一次射束分割為5個。
開口圖案402,係對於開口圖案401僅將圖案配置旋轉角度θ者,藉由圖案配置之旋轉來補正光學系變化伴隨之多重射束之旋轉量變化。開口圖案403,係相對於開口圖案401之開口間隔a而將開口間隔變更為a’時之具有不同間隔的開口,藉由圖案間隔之變化來補正光學系倍率變化伴隨之多重射束之射束間隔之變化。開口圖案404,係相對於開口圖案401之開口徑b而將開口徑變更為b’者,因此將通過射束分割電極302之一次射束103之電流量設為(b’/b)之平方倍。
開口圖案405,係組合旋轉與倍率之補正者,相對於開口圖案401僅將圖案配置旋轉角度θ,另外將開口間隔變更為a’者。開口圖案406,係組合旋轉之補正與電流量之增加者,相對於開口圖案401僅將圖案配置旋轉角度θ,另外將開口徑變更為b者。開口圖案407,係組合倍率之補正與電流量之增加者,相對於開口圖案401係將開口間隔變更為a’,另外,將開口徑變更為b者。
開口圖案408、409,係組合旋轉與倍率之補正以及電流量之變化者。開口圖案408,相對於開口圖案401僅將圖案配置旋轉角度θ,將開口間隔變更為a’,另外將開口徑變更為b者。開口圖案409,相對於開口圖案401僅將圖案配置旋轉角度θ’,將開口間隔變更為a”,另外將開口徑變更為b”者。
如上述說明,本實施例中,係藉由上述射束形成部108、載置台控制裝置308、系統控制部123、及光學系控制電路127構成之射束電流控制部及射束配置控制部,藉由具有間隔互為不同的開口之複數個開口圖案之選擇,而可以實施多重射束配置之旋轉、倍率之變化及電流值之控制。另外,本實施例中,旋轉量、倍率變化、開口徑雖說明代表性之9種類之開口圖案之構成例,但其以外之情況下亦不會失去其效果。如上述說明,和開口圖案內之間隔比較可將各開口圖案群之間隔配置於2倍以上分離之位置,可使一次射束103難以照射至鄰接之開口圖案群之開口。更具體言之為,和分別構成第1開口圖案或第2開口圖案的開口之開口間隔比較,係將複數個開口圖案401~409所包含之任意之第1開口圖案(例如開口圖案401)與任意之第2開口圖案(例如開口圖案404)將之間隔設為2倍以上等。
以下使用圖11說明藉由本實施例之裝置進行試料之檢測/觀察之順序。圖11顯示將檢測對象之晶圓載置於本裝置後至檢測終了為止之流程圖。作業員於配方(recipe)製作時,係依據該順序來決定最佳條件。配方意味著實施檢測時必要之電子光學條件或檢測對象之晶圓之資訊及檢測結果等資料,係被儲存於記憶裝置120。
作業員係介由具備影像顯示裝置之輸出入部124開始檢測,依據影像顯示裝置之指示,進行檢測對象之晶圓之載置(圖11之步驟1101)。載置完了之後,於影像顯示 裝置,於圖12出現其之一例之構成檢測條件設定部1201之檢測條件設定畫面。以下無特別聲明時係參照圖12。作業員係由檢測條件設定部1201之下拉選單(pull-down)進行選擇並設定照射電流量、射入能量及檢測伴隨之其他條件(步驟1102)。本實施例中,其他條件係顯示取樣時脈(1畫素單位之信號取得速度)、畫素尺寸、視野尺寸、加算次數。全部項目之設定終了而按壓決定按鈕1202時,係由開口圖案顯示部1203對應於設定條件而決定最佳之開口,決定之開口圖案之編號被顯示於確認畫面1204(步驟1103)。
開口圖案已被決定,如上述說明,當多重射束之位置被控制之後,使載置台115移動至針對調整用事先具備之標記可以觀察之位置,而實施各多重射束之觀察,於確認畫面1204內之觀察結果畫面1205將SEM影像予以顯示。運算部121係依據觀察結果畫面1205所顯示之SEM影像,針對各多重射束引起之SEM像對於理想之偏移進行測定,將該值顯示於確認畫面1204內之偏移量顯示部1206(步驟1112)。運算部121係針對測定之偏移量是否位於容許範圍內進行判定,而將結果顯示於容許範圍確認盒1207,藉由OK之選擇而結束檢測條件之設定(同步驟1104)。本實施例中,針對偏移量,係測定X、Y之中心座標起之偏移、對於X、Y各方向之旋轉方向之偏移及視野之大小對於理想之偏移,而將容許範圍設為理想值起偏移1畫素以下。另外,於確認畫面1204選擇Cancel(取 消)時,實施檢測條件設定部1201之再設定,或者由開口圖案1203選擇本身所要開口圖案亦可。設定之檢測條件係被儲存於系統控制部123之記憶裝置120,於檢測執行時依據儲存之檢測條件而由系統控制部123對各種控制電路傳送控制信號。
照射條件決定後,作業員係進行焦點補正量及佈局之設定、對準、檢測區域之設定、校準等之檢測準備(步驟1105)。又,焦點補正量,係針對檢測中之載置台高度變動或電子線照射引起之帶電量變化等所導致之焦點變動,透過透鏡或對準器等之控制進行補正而被設定。佈局係配合檢測對象之晶圓內之圖案配列,為了檢測晶片及晶片內之格配置之座標管理而被使用。對準之處理,係針對晶圓搭載於晶圓保持器時產生之微小之配置偏移進行補正的處理。校正,係為了調整檢測時之影像亮度及對比,而取得影像,依據該亮度分布對應於信號量而進行增益調整及亮度補正者。設定之各種參數,係同樣被儲存於記憶裝置120,檢測執行時儲存之各種參數,則由系統控制部123作為控制信號被傳送至光學系控制電路127等。
檢測準備結束後,進行缺陷檢測用之影像處理條件設定而取得影像,將缺陷之判定用的臨限值予以設定(步驟1106)。於取得影像內,依據輸入之臨限值而將判斷為缺陷處所之影像顯示於影像顯示裝置,針對實際屬於缺陷之檢測出,或者是否存在誤檢測而進行確認之後,將臨限值調整為適切之值。重複進行臨限值之輸入、影像處理執 行、缺陷檢測及誤檢測狀況之確認、臨限值之再輸入,而決定最佳之檢測條件。將該一連串作業(步驟1107)稱為測試檢測。又,影像處理運算係由運算部121執行。臨限值亦有將複數項目之臨限值予以組合之情況,缺陷之判定係由缺陷判定部122執行。均可藉由上述處理部之中央處理部程式執行來實現。設定之各種參數係儲存於記憶裝置120。
於圖11之步驟1108被正確檢測出缺陷,而判斷為無誤檢測時,結束檢測所必要之全部條件之設定。圖11之步驟1108之判斷,可由作業員手動進行,或可以事先決定判定條件而自動進行判定。
於影像顯示裝置被顯示是否繼續進行檢測之選擇畫面,因此作業員可依必要進行判斷(步驟1109)。於圖11,當使用鍵盤或滑鼠,於步驟1109選擇「是」時,於步驟1109為止被設定之全部條件將由記憶裝置120予以讀出,而由系統控制部123將信號傳送至各種控制部,而實施檢測(步驟1110)。檢測結果,係配合上述條件而作為配方檔案予以保存(步驟1111),檢測終了。又,於步驟1109選擇「否」時,係以不包含檢測結果之狀態作為配方檔案予以保存。
又,圖12表示構成檢測條件設定部之檢測條件設定畫面之一例,但不限定於該例,可作各種變形。
[實施例3]
於實施例2,於開口圖案群組之切換進行時,並不移動一次射束103,而藉由可動載置台307移動開口圖案群組之位置。本實施例中,則不移動開口圖案之位置,而藉由電磁偏向來移動一次射束103照射至射束分割電極302之位置,如此而進行。
圖5表示第3實施例之電子線檢測裝置之射束形成部108之概略圖。一次射束103於射束形成部108被形成為多重射束之方法、或者射束分割電極302之開口圖案係和實施例2同樣,因此省略說明。本實施例中,射束形成部108,係由上流偏向器501a及501b、射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c、下流偏向器502a及502b構成,於射束形成部108之上流配置光圈301。關於光圈301、射束分割電極302、開口透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c,係和實施例2同樣,因此可參照彼等說明。又,上流偏向器501a及501b、下流偏向器502a及502b,係介由光學系控制電路127連接於系統控制部123,藉由系統控制部123進行控制。
上流偏向器501a及501b、下流偏向器502a及502b係用於使一次射束103進行射束移位。使二段之上流偏向器的上段偏向器501a及下段偏向器501b之偏向方向互為逆向而以同一強度進行抵消,則可於上下段之偏向支點位置之差分範圍被使射束進行移位,可以選擇開口圖案。當 偏向器501a及501b設為OFF狀態時,開口圖案群組304b被選擇,於圖5所示狀態下,開口圖案群組304c被選擇。開口圖案群組被選擇之後,使用下流偏向器502a及502b,再度使射束回至光軸上。二段之下流偏向器的上段偏向器502a與下段偏向器502b之偏向方向,係和上流偏向器同樣設為逆向而以同一強度互相抵消而使射束移位。此乃考慮到透鏡產生之收差越接近軸越能被抑制,而為抑制射束形成部更下流之光學系、亦即本實施例中之對物透鏡之收差而進行。因此,本實施例中,上流偏向器501a及501b、下流偏向器502a及502b亦作為射束電流控制部、射束配置控制部之一部分之機能。
如上述說明,依據本實施例,在不移動開口圖案群組本身之情況,只要利用電氣偏向器進行射束移位即可選擇複數開口群組。又,本實施例裝置對試料進行觀察.檢測之順序,係和實施例2之使用圖11說明之順序同樣,因此省略說明。
[實施例4]
於實施例2,射束形成部108之開口圖案之選擇,係藉由可動載置台307之移動以機械式進行,於實施例3則藉由上流偏向器501a及501b以及下流偏向器502a及502b以電氣方式進行。機械式控制對於移動距離大者較為有利,但是反面則為難以進行微調整,反之,偏向器之電氣式控制則較容易進行微調整,但長距離之射束移位較 難。因此,第4實施例係組合機械式手法之粗調整及電氣式手法之微調整,而達成缺點互補之例之說明。
圖6表示第4實施例之電子線檢測裝置之射束形成部108之概略圖。本實施例中,射束形成部108,係由上流偏向器501a及501b、射束分割電極302、透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c、可動載置台307、下流偏向器502a及502b構成,於射束形成部108之上流配置光圈301。關於光圈301、射束分割電極302、開口透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c,可以參照實施例2之說明。又,可動載置台307係連接於載置台控制裝置308,上流偏向器501a及501b以及下流偏向器502a及502b則連接於光學系控制電路127,載置台控制裝置308及光學系控制電路127係連接於系統控制部123,藉由系統控制部123進行控制。可動載置台及偏向器之詳細可以分別參照實施例2及3。
欲選擇所要之開口圖案群組時,可以控制可動載置台307使所要之開口圖案群組移動至光圈301所選擇之位置。本實施例中,係選擇開口圖案群組304b。於此,藉由可動載置台307之移動而移動開口圖案群組,而欲使該圖案群組正好進入光圈301所選擇位置時,乃需要載置台之位置之微調整。圖6為藉由可動載置台307進行位置粗調整之後,藉由上流偏向器501a及501b之微調整來選擇開口圖案群組304b之例。和實施例3同樣,藉由下流偏 向器502a及502b再度使射束回至光軸上。於實施例3,為選擇不同之圖案群組,需要使射束進行1圖案分之長距離移位,雖有變形或收差等問題,但本實施例之粗調整係藉由可動載置台307之移動進行,可以縮小電氣偏向量,因此可以解決該問題。
又,本實施例裝置對於試料進行觀察.檢測之順序,係和實施例2說明之圖11之順序同樣。
[實施例5]
實施例2~4之中,如圖4所示,多重射束之旋轉量控制,係藉由將欲選擇之旋轉量所對應之旋轉角製作於複數開口圖案而進行。但是,於該方法無法對應於旋轉角以外,選擇可能之旋轉量會有制限。因此,第5實施例中,除複數開口圖案之旋轉角之製作以外,另外設置旋轉控制機構。
圖7表示第5實施例之電子線檢測裝置之概略構成圖。大部分構成係和第1實施例之基本構成同一,不同者為:在射束形成部108與射束分離器110之間插入電磁透鏡701。和上述實施例1之基本構成同一之內容可以參照實施例1之說明。又,圖7之射束形成部108為圖3A、3B、5、6所示之任一構成。彼等可以分別參照實施例2、3、4。
和射束之收束作用比較,電磁透鏡701為旋轉作用較大的電磁透鏡。此可藉由在沿著光軸之方向具有充分寬之 磁場分布來實現。如此則,電磁透鏡701,可於幾乎不變化光學系倍率之情況使多重射束之旋轉量變化。亦即,藉由開口圖案選擇對於旋轉角之設定以及電磁透鏡701之變化旋轉透鏡作用,可以自由進行多重射束之旋轉量控制。
又,本實施例中,電磁透鏡701之位置係設於射束分離器110與對物透鏡111之間,但配置於其以外場所時亦可獲得發明效果。
又,本實施例裝置進行試料之觀察.檢測之順序,係和實施例2說明之圖11所示順序同樣。
[實施例6]
實施例2~5,係於射束形成部108製作開口圖案之旋轉角、開口間距、開口徑不同的複數開口圖案,藉由選擇和所要之條件一致者,而進行控制。本實施例中則不形成旋轉角不同之圖案,僅變化開口徑及開口間距而形成開口圖案,藉此提供可控制射入能量、照射電流、及多重射束配置的檢測裝置。
第6實施例之裝置構成概略為圖1或圖7所示構成之任一,射束形成部108之概略則如圖3A、3B或圖6所示。圖10表示本實施例之射束形成部108由上方看到之圖。圖10係於載置台307與XY可動機構、亦即X方向軌條331a及Y方向軌條331b之間配置旋轉機構1001,除此以外之構成均和圖3B同樣。旋轉機構1001係藉由旋轉方向馬達1002被驅動於旋轉方向(圖10中以R標記), 可使搭載物以任意角度旋轉。
相較於旋轉機構1001,XY可動機構331a,331b係位於更上方,因此,藉由XY可動機構選擇任意開口圖案之狀態係,可以藉由旋轉機構進行角度控制。又,旋轉機構1001係於中心部設置開口,可使電子射束通過電極330。旋轉方向馬達1002、X方向馬達332a及Y方向馬達332b,係連接於載置台控制裝置308,藉由載置台控制裝置308之傳送信號而使電極330僅旋轉所要之角度,可移動至所要之位置。又,如圖3A、圖6之記載,電子射束通過時,於透鏡中間電極303b係由透鏡電源305被施加電壓,但載置台移動時較好是設定該電壓為OFF。
如上述說明,本實施例中,可動載置台307具有移動機能以及旋轉機能。亦即,射束形成部108之和實施例2、4、5不同之點為,可動載置台307具有旋轉機能。同一內容則可以參照實施例2、4、5。
本實施例中,藉由可動載置台307之旋轉可以自由變化開口圖案之角度。因此本實施例中,於開口圖案即使未形成角度之變化之情況下,亦可進行多重射束之旋轉量控制,結果可以多樣化開口圖案之開口徑及開口間隔之種類。
圖8表示本實施例之射束分割電極302由圖3A或圖6之紙面上方看到之概略圖。又,透鏡陣列上部電極303a、透鏡陣列中間電極303b、透鏡陣列下部電極303c之開口圖案,係如實施例2所示。又,本實施例中,開口 圖案群組雖設為9種類,但開口圖案群組之數不會對其效果有影響。圖8表示開口徑及開口間隔不同的9種類開口圖案801~809。開口圖案801、802、803之開口徑為c,相對於此,開口圖案804、805、806為c’,開口圖案807、808、809則設為c”。又,開口圖案801、804、807之開口間隔為d,相對於此,開口圖案802、805、808為d’,開口圖案803、806、809則設為d”,準備具有間隔互異之開口的複數個開口圖案。和圖4比較可知,可以增加開口徑及開口間隔之種類,如此則,可以進行射入能量、照射電流、及多重射束配置之更細微控制。
又,本實施例中,全部開口圖案之開口數設為5個,一次射束分割為5個,但並不限定於此。如上述說明,可以藉由開口圖案之選擇進行多重射束配置之倍率之變化以及電流值之控制,藉由旋轉機構1001可實現多重射束配置之旋轉。又,本實施例中,關於倍率變化、開口徑雖說明代表性之9種類之開口圖案之構成例,但其以外之情況亦可獲得本發明效果。又,本實施例裝置進行試料之觀察.檢測之順序,係和上述實施例2同樣,因此省略說明。
[實施例7]
實施例6係於可動載置台307具有旋轉機構,而使多重射束之旋轉量,並非藉由射束分割電極302之開口圖案之角度,而是藉由可動載置台307進行控制。本實施例係 表示,另外藉由變焦透鏡(zoom lens)之倍率變化來進行光學系倍率之控制,即使製作之開口圖案種類少亦可以容易進行控制之裝置例。
圖9表示第7實施例之電子線檢測裝置概略構成。大部分構成係和第一實施例同一,不同者為,於射束形成部108與射束分離器110之間插入電磁透鏡901。同一之內容可以參照實施例1。又,圖9之射束形成部108為圖3、6所示之任一構成。彼等可以參照實施例2、4。電磁透鏡901,係和對物透鏡111組合而成為變焦透鏡之機能。如此則,可以變化光學系倍率。亦即,可以藉由電磁透鏡901控制多重射束之間隔。又,本實施例中,可動載置台802係具有旋轉機能,可以控制多重射束之旋轉量,控制參數則僅為開口徑。因此,本實施形態中,於開口圖案未製作角度之變化及開口間隔之情況下,亦可進行多重射束之旋轉量及間隔之控制,結果,可以增多開口圖案之開口徑種類。
又,雖未特別圖示,如實施例5所示,亦可構成為使用旋轉透鏡701,來調整多重射束之旋轉量。又,本實施例裝置進行試料之觀察.檢測之順序,係和實施例2同樣,因此省略說明。
[產業上之利用可能性]
本發明,可以有效利用作為荷電粒子線應用裝置,特別是作為利用荷電粒子線進行高感度、高效率之觀察.檢 測及計測之技術。
(發明效果)
依據本發明,可以實現荷電粒子線應用裝置或荷電粒子線之照射方法,其能兼顧高的缺陷檢測感度以及高的檢測速度。
101‧‧‧電子槍
102‧‧‧電子源
103‧‧‧一次射束
104‧‧‧電磁透鏡
105‧‧‧陽極
106‧‧‧第1電子源影像
107‧‧‧透鏡
108‧‧‧射束形成部
109a‧‧‧第2電子源影像
109b‧‧‧第2電子源影像
109c‧‧‧第2電子源影像
110‧‧‧射束分離器
111‧‧‧對物透鏡
112‧‧‧掃描偏向用偏向器
113‧‧‧接地電極
114‧‧‧晶圓
115‧‧‧載置台
116‧‧‧延遲電源
117a‧‧‧二次射束檢測器
117b‧‧‧二次射束檢測器
117c‧‧‧二次射束檢測器
118a‧‧‧放大電路
118b‧‧‧放大電路
118c‧‧‧放大電路
119‧‧‧A/D轉換器
120‧‧‧記憶裝置
121‧‧‧運算部
122‧‧‧缺陷判定部
123‧‧‧系統控制部
124‧‧‧具備影像顯示裝置之輸出入部
125‧‧‧掃描信號產生裝置
126‧‧‧載置台控制裝置
127‧‧‧光學系控制電路
128‧‧‧二次射束
200a‧‧‧一次射束
200b‧‧‧一次射束
200c‧‧‧一次射束
200d‧‧‧一次射束
200e‧‧‧一次射束
201a‧‧‧偏向幅
201b‧‧‧偏向幅
201c‧‧‧偏向幅
201d‧‧‧偏向幅
201e‧‧‧偏向幅
202a‧‧‧投影至載置台進行方向之垂直方向的一次射束間隔
202b‧‧‧投影至載置台進行方向之垂直方向的一次射束間隔
202c‧‧‧投影至載置台進行方向之垂直方向的一次射束間隔
202d‧‧‧投影至載置台進行方向之垂直方向的一次射束間隔
203‧‧‧視野幅
204‧‧‧被二重照射一次射束之區域
205‧‧‧未被照射一次射束之區域
301‧‧‧光圈
302‧‧‧射束分割電極
303a‧‧‧透鏡陣列上部電極
303b‧‧‧透鏡陣列中間電極
303c‧‧‧透鏡陣列下部電極
304a‧‧‧開口圖案群組
304b‧‧‧開口圖案群組
304c‧‧‧開口圖案群組
305‧‧‧透鏡電源
306a‧‧‧分割之一次射束
306b‧‧‧分割之一次射束
306c‧‧‧分割之一次射束
307‧‧‧可動載置台
308‧‧‧載置台控制裝置
330‧‧‧電極
331a‧‧‧X方向軌條
331b‧‧‧Y方向軌條
332a‧‧‧X方向馬達
332b‧‧‧Y方向馬達
401‧‧‧開口圖案
402‧‧‧開口圖案
403‧‧‧開口圖案
404‧‧‧開口圖案
405‧‧‧開口圖案
406‧‧‧開口圖案
407‧‧‧開口圖案
408‧‧‧開口圖案
409‧‧‧開口圖案
501a‧‧‧上流偏向器
501b‧‧‧上流偏向器
502a‧‧‧下流偏向器
502b‧‧‧下流偏向器
701‧‧‧電磁透鏡
801‧‧‧開口圖案
802‧‧‧開口圖案
803‧‧‧開口圖案
804‧‧‧開口圖案
805‧‧‧開口圖案
806‧‧‧開口圖案
807‧‧‧開口圖案
808‧‧‧開口圖案
809‧‧‧開口圖案
901‧‧‧電磁透鏡
1001‧‧‧旋轉機構
1002‧‧‧旋轉方向馬達
1101‧‧‧晶圓載置步驟
1102‧‧‧檢測條件設定步驟
1103‧‧‧開口圖案選擇步驟
1104‧‧‧開口圖案確認步驟
1105‧‧‧檢測準備步驟
1106‧‧‧影像處理條件.臨限值設定步驟
1107‧‧‧測試檢測步驟
1108‧‧‧誤檢測確認步驟
1109‧‧‧檢測続行確認步驟
1110‧‧‧檢測執行步驟
1111‧‧‧配方保存步驟
1112‧‧‧射束配置測定步驟
1201‧‧‧檢測條件設定部
1202‧‧‧決定按鈕
1203‧‧‧開口圖案顯示部
1204‧‧‧確認畫面
1205‧‧‧觀察結果畫面
1206‧‧‧偏移量顯示部
1207‧‧‧容許範圍確認盒
圖1顯示第1實施例之電子線檢測裝置之概略構成說明圖。
圖2顯示多重射束之理想情況下及偏離理想情況下之光柵掃描之概略說明圖。
圖3A顯示第2實施例之電子線檢測裝置之射束形成部之概略圖。
圖3B顯示第2實施例之電子線檢測裝置之射束形成部由上方看到之概略圖。
圖4顯示第2實施例之射束分割電極之概略圖。
圖5顯示第3實施例之電子線檢測裝置之射束形成部之概略圖。
圖6顯示第4實施例之電子線檢測裝置之射束形成部之概略圖。
圖7顯示第5實施例之電子線檢測裝置之概略構成圖。
圖8顯示第6實施例之射束分割電極之概略圖。
圖9顯示第7實施例之電子線檢測裝置之概略構成圖。
圖10為第7實施例之電子線檢測裝置之射束形成部由上方看到之概略圖。
圖11顯示將檢測對象之晶圓載置於本裝置後至檢測終了為止之流程圖。
圖12顯示構成檢測條件設定部之檢測條件設定畫面之一例之圖。
103‧‧‧一次射束
108‧‧‧射束形成部
109a‧‧‧第2電子源影像
109b‧‧‧第2電子源影像
109c‧‧‧第2電子源影像
123‧‧‧系統控制部
301‧‧‧光圈
302‧‧‧射束分割電極
303a‧‧‧透鏡陣列上部電極
303b‧‧‧透鏡陣列中間電極
303c‧‧‧透鏡陣列下部電極
304a‧‧‧開口圖案群組
304b‧‧‧開口圖案群組
304c‧‧‧開口圖案群組
305‧‧‧透鏡電源
306a‧‧‧分割之一次射束
306b‧‧‧分割之一次射束
306c‧‧‧分割之一次射束
307‧‧‧可動載置台
308‧‧‧載置台控制裝置

Claims (10)

  1. 一種荷電粒子線應用裝置,係進行試料之觀察用者;其特徵為具備:射束形成部,其具備:用於在試料上形成複數荷電粒子線的,具有互相間之間隔不同的開口之複數個開口圖案;控制部,用於控制照射至上述試料之上述複數荷電粒子線之射入能量、射束電流、及照射至上述試料上的配置;及設於比射束形成部下游之對物透鏡;上述控制部,係具有記憶了對應於上述荷電粒子線之上述射入能量的上述對物透鏡之強度、旋轉量、倍率之值的記憶部,基於上述所記憶之各值與上述複數個開口圖案的選擇,進行上述控制。
  2. 如申請專利範圍第1項之荷電粒子線應用裝置,其中上述射束形成部,係由以下構成:具有上述複數個開口圖案的射束分割電極;透鏡陣列,其由具有上述複數個開口圖案的3片以上之電極構成;及可動載置台,用於搭載上述射束分割電極及上述透鏡陣列;上述控制部,係藉由移動上述可動載置台,而控制上述複數荷電粒子線之射束電流、及照射至上述試料上的配 置。
  3. 如申請專利範圍第1項之荷電粒子線應用裝置,其中上述射束形成部係由以下構成:具有上述複數個開口圖案的射束分割電極;透鏡陣列,其由具有上述複數個開口圖案的3片以上之電極構成;上游偏向器,配置於較上述射束分割電極更上游;及下游偏向器,配置於較上述射束分割電極更下游;上述上游偏向器、上述下游偏向器分別由2段以上之偏向器之組合構成;上述控制部,係藉由控制上述上游偏向器、上述下游偏向器,而控制上述複數荷電粒子線之射束電流、及照射至上述試料上的配置。
  4. 如申請專利範圍第1項之荷電粒子線應用裝置,其中上述控制部,係連接著具備了顯現構成觀察條件設定部之觀察條件設定畫面的影像顯示裝置之輸出入部,對於射束電流量、射入能量、觀察伴隨之其他的條件在上述觀察條件設定部作選擇而設定。
  5. 如申請專利範圍第4項之荷電粒子線應用裝置,其中結束全部的項目之設定時,對於所設定之條件決定最佳的開口,顯示所決定之開口圖案的資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項之荷電粒子線應用裝置, 其中上述控制部,係進一步具有運算部,上述運算部,係基於開口圖案被決定後所得而顯示之SEM影像,對於從藉上述複數個荷電粒子線之各者所得的SEM影像之理想的偏離值作測定而顯示。
  7. 如申請專利範圍第6項之荷電粒子線應用裝置,其中上述運算部,係對於所測定之偏離量是否在容許範圍內作判定而顯示結果。
  8. 一種荷電粒子線之照射方法,係進行試料之觀察用的荷電粒子線應用裝置的荷電粒子線之照射方法;其特徵為具備:用於形成上述荷電粒子線的射束形成部,其具備在試料上形成複數荷電粒子線的,具有互相間之間隔不同的開口之複數個開口圖案;控制部,用於控制上述裝置;及設於比射束形成部下游之對物透鏡;上述控制部,係控制照射至上述試料之上述複數荷電粒子線之射入能量,控制照射至上述試料之上述複數荷電粒子線之射束電流,控制照射至上述試料上之上述複數荷電粒子線之配置,具有記憶了對應於上述荷電粒子線之上述射入能量的上述對物透鏡之強度、旋轉量、倍率之值的記憶部, 基於上述所記憶之各值與上述複數個開口圖案的選擇,進行上述控制。
  9. 如申請專利範圍第8項之荷電粒子線之照射方法,其中上述控制部,係藉由選擇上述射束形成部之上述複數個開口圖案之其中之一,而控制照射至上述試料之上述複數荷電粒子線之射束電流,及上述複數荷電粒子線之照射至上述試料上之配置。
  10. 如申請專利範圍第8項之荷電粒子線之照射方法,其中上述控制部,係使上述複數荷電粒子線,於上述荷電粒子線應用裝置之光軸周圍旋轉而加以控制。
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