JP2002157969A - Sample evaluating device using electron beam and method of manufacturing semiconductor device by using this device - Google Patents
Sample evaluating device using electron beam and method of manufacturing semiconductor device by using this deviceInfo
- Publication number
- JP2002157969A JP2002157969A JP2000351413A JP2000351413A JP2002157969A JP 2002157969 A JP2002157969 A JP 2002157969A JP 2000351413 A JP2000351413 A JP 2000351413A JP 2000351413 A JP2000351413 A JP 2000351413A JP 2002157969 A JP2002157969 A JP 2002157969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- sample
- electrodes
- electrode
- stage power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 18
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241000226585 Antennaria plantaginifolia Species 0.000 description 1
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の技術分野】本発明は、電子ビームを用いた試料
の試料評価装置に関し、特に、該装置に具備される静電
レンズに特徴を有する試料評価装置に関する。本発明は
また、このような試料評価装置を用いて加工途中及び完
成後の半導体ウエハを評価する工程を含んだ半導体デバ
イス製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for evaluating a sample using an electron beam, and more particularly to an apparatus for evaluating a sample which is characterized by an electrostatic lens provided in the apparatus. The present invention also relates to a semiconductor device manufacturing method including a step of evaluating a semiconductor wafer during and after processing using such a sample evaluation apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体ウエハの試料評価装置にお
いて、コンタクト不良等の欠陥、線幅等を検出するため
に、SEM(走査型電子顕微鏡)を用いることが一般的
である。SEMにおいては、試料であるウエハの被観察
面すなわち検出領域に1次電子ビームをスポット状に照
射し、これにより放出される2次電子を加速して取り出
して検出器で受け取ることにより、2次電子の量を検出
しピクセル・データを得ている。そして、1次電子ビー
ムをウエハの表面で2次元的に走査させることにより、
検出領域全面の画像データを得ている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor wafer sample evaluation apparatus, an SEM (scanning electron microscope) is generally used to detect a defect such as a contact failure and a line width. In an SEM, a primary electron beam is radiated in the form of a spot onto a surface to be observed, that is, a detection region of a wafer, which is a sample, and secondary electrons emitted thereby are accelerated and taken out and received by a detector. Pixel data is obtained by detecting the amount of electrons. By scanning the primary electron beam two-dimensionally on the surface of the wafer,
Image data of the entire detection area is obtained.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SEM
においては、上記したように、ウエハ上の検出領域を2
次元的に走査させる必要があるため、検出領域全てのピ
クセルの画像データを得るためには、比較的長時間を必
要としている。一方、半導体デバイスの欠陥検査等にお
いては、ウエハの加工装置の処理速度にほぼ合致させる
ようスループットを向上させることが要求されている。
したがって、SEMを半導体デバイスの欠陥検査等に用
いた場合、所望のスループットが得られず、ウエハの評
価工程を含んだ半導体デバイスの製造に長時間を要して
しまうことになる。このようなSEMの非高速性に鑑
み、SEMの代わりに、マルチビーム電子光学系を利用
することにより、高速で検査領域の画像データを得るこ
とが試みられている。しかしながら、この場合にも、種
々の技術的課題が未解決のまま残されており、このた
め、半導体デバイスの欠陥検査等の評価に、SEMの代
わりにマルチビーム電子光学系を使用することは、困難
であるとされていた。However, the SEM
In the above, as described above, the detection area on the wafer is set to 2
Since it is necessary to perform dimensional scanning, it takes a relatively long time to obtain image data of all pixels in the detection area. On the other hand, in a defect inspection of a semiconductor device, it is required to improve a throughput so as to substantially match a processing speed of a wafer processing apparatus.
Therefore, when the SEM is used for defect inspection of a semiconductor device or the like, a desired throughput cannot be obtained, and it takes a long time to manufacture a semiconductor device including a wafer evaluation process. In view of such non-high-speed characteristics of the SEM, attempts have been made to obtain image data of the inspection area at a high speed by using a multi-beam electron optical system instead of the SEM. However, even in this case, various technical problems remain unsolved, and therefore, the use of the multi-beam electron optical system instead of the SEM for the evaluation such as the defect inspection of the semiconductor device is It was said to be difficult.
【0004】マルチビーム電子光学系の技術的課題の1
つは、広い視野を得ようとすると収差が大きくなるとい
う問題である。すなわち、マルチビーム電子光学系に用
いられる対物レンズでは、単純なアインツェルレンズを
用いることが一般的であり、この場合には、収差が大き
くなるので、広い視野を得ることが困難である。なお、
単純なアインツェルレンズであっても、該レンズを2つ
用いて1回の結像を行うようにすれば、収差の悪化をあ
る程度押さえることができる。しかしながら、この場合
には、ビーム数を多くすることができないため、欠陥検
査等において所望される高速性を実現させることが困難
である。[0004] One of the technical problems of the multi-beam electron optical system
First, there is a problem that aberration is increased when a wide field of view is to be obtained. That is, a simple Einzel lens is generally used for an objective lens used in a multi-beam electron optical system. In this case, aberrations increase, and it is difficult to obtain a wide field of view. In addition,
Even if a simple Einzel lens is used, if one image is formed using two such lenses, it is possible to suppress the deterioration of aberration to some extent. However, in this case, since the number of beams cannot be increased, it is difficult to realize a desired high speed in a defect inspection or the like.
【0005】ビーム数を多くできない理由は、以下の通
りである。静電レンズを用いてマルチビームの結像を行
う場合、単純に焦点距離fの短いレンズを試料であるウ
エハ面や中間結像面の後方f+dz(dz≦f)に配置
すればよい。しかしながら、静電レンズでは、印加電圧
を高くするとレンズ内の電界強度が上がるのでfは短く
なるが、印加電圧を高くすることにより、入射荷電粒子
のエネルギ以上のポテンシャル障壁が形成される印加電
圧になると、反射が生じてレンズとして機能しなくな
る。また、同一の印加電圧の場合は、小型レンズの方が
焦点距離fを短くすることができる。しかしながら、レ
ンズを小型にするために、レンズを構成する隣接する電
極の間隔を小さくしようとしても、絶縁耐圧を考慮する
と、電極間隔はおのずと限度がある。また、近軸領域の
狭い小型のレンズでは、広視野に対して収差が悪いとい
う問題がある。そのため、収差の悪化を防止しつつ焦点
距離fが短い静電レンズを構成することは、極めて困難
であった。The reason why the number of beams cannot be increased is as follows. When performing multi-beam imaging using an electrostatic lens, a lens having a short focal length f may be simply arranged at f + dz (dz ≦ f) behind the wafer surface as a sample or an intermediate imaging surface. However, in an electrostatic lens, when the applied voltage is increased, the electric field intensity in the lens is increased, so that f is shortened. However, by increasing the applied voltage, the applied voltage at which a potential barrier higher than the energy of the incident charged particles is formed is reduced. Then, reflection occurs and the lens does not function. In addition, in the case of the same applied voltage, the small lens can shorten the focal length f. However, even if an attempt is made to reduce the distance between adjacent electrodes constituting the lens in order to reduce the size of the lens, the distance between the electrodes is naturally limited in view of the dielectric strength. In addition, a small lens having a narrow paraxial region has a problem that aberration is bad for a wide field of view. Therefore, it has been extremely difficult to form an electrostatic lens having a short focal length f while preventing deterioration of aberration.
【0006】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、その第1の目的は、視野が広い
場合でも収差が良好であり、しかもマルチビームを達成
することができる静電レンズを用いた試料評価装置を提
供することである。本発明の第2の目的は、第1の目的
を達成する試料評価装置を用いて、プロセス中の半導体
デバイスを検査しつつ半導体デバイスを製造する方法を
提供することである。The present invention has been made in view of such conventional problems, and a first object of the present invention is to achieve good aberration and a multi-beam even when the field of view is wide. An object of the present invention is to provide a sample evaluation device using an electrostatic lens. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device while inspecting a semiconductor device in process using a sample evaluation apparatus which achieves the first object.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記した第1の目的を達
成するために、本発明に係る、1次電子ビームを試料に
照射し、該試料から放出される2次電子を検出すること
によって、試料の画像データを得る試料評価装置におい
ては、5枚以上の電極からなる静電レンズを対物レンズ
として用い、複数の1次電子ビームを試料に照射する少
なくとも1以上の1次光学系と、2次電子を少なくとも
1以上の検出器に導く少なくとも1以上の2次光学系と
を有し、1次光学系は、複数の1次電子ビームを、互い
に2次光学系の距離分解能より大きな離間位置に照射す
るよう構成されていることを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned first object, according to the present invention, a sample is irradiated with a primary electron beam and secondary electrons emitted from the sample are detected. In a sample evaluation apparatus for obtaining image data of a sample, an electrostatic lens including five or more electrodes is used as an objective lens, and at least one or more primary optical systems that irradiate the sample with a plurality of primary electron beams; At least one or more secondary optical systems for guiding secondary electrons to at least one or more detectors, wherein the primary optical system separates a plurality of primary electron beams from each other by a distance greater than the distance resolution of the secondary optical system. It is characterized in that it is configured to irradiate a position.
【0008】上記した試料評価装置において、静電レン
ズは、好適には、中央部の中央電極により前段部と後段
部とに分割されてレンズパワーが分割されるよう構成さ
れており、前段部及び後段部の少なくとも一方が、中央
電極を含んで4枚以上の電極で構成され、これら電極へ
の印加電圧を可変することにより、前段部又は後段部、
若しくはこれら両方のレンズパワーの中心位置が独立し
て調整可能に構成されている。また、静電レンズの一実
施例においては、前段部を構成する電極の内、中央電極
以外の少なくとも1つの電極が、4極子以上の多極子電
極であり、これにより、x方向とy方向とで前段部のレ
ンズパワーによる偏向角を異なったものにすることがで
き、瞳空間の非点収差を補正することができる。本発明
はまた、上記した試料評価装置を用いて半導体ウエハを
評価するステップを含んでいる半導体デバイス製造方法
も提供する。[0008] In the sample evaluation apparatus described above, the electrostatic lens is preferably configured so that the center electrode at the center is divided into a front stage and a rear stage to divide the lens power. At least one of the rear part is composed of four or more electrodes including the center electrode, and by changing the voltage applied to these electrodes, the front part or the rear part,
Alternatively, the center positions of both lens powers can be adjusted independently. Further, in one embodiment of the electrostatic lens, at least one electrode other than the center electrode among the electrodes constituting the front stage is a multipole electrode having four or more quadrupoles. Thus, the deflection angle due to the lens power of the front stage can be made different, and astigmatism in the pupil space can be corrected. The present invention also provides a semiconductor device manufacturing method including a step of evaluating a semiconductor wafer using the above-described sample evaluation apparatus.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図1の(A)は、本発明に係る一
実施形態の電子ビームを用いた試料評価装置の光学系を
示す概略図である。図1において、電子銃1から放出さ
れた電子ビームは、コンデンサレンズ2によって集束さ
れて、点4においてクロスオーバを形成する。コンデン
サレンズ2の下方には、複数の開口を有する第1のマル
チ開口板3が配置され、これによって複数の1次電子ビ
ームが形成される。形成された複数の1次電子ビームは
それぞれ、縮小レンズ5によって縮小されて点15に投
影される。そして、点15で合焦した後、対物レンズ7
によって試料であるウエハ8上に合焦される。第1のマ
ルチ開口板3からの複数の1次電子ビームは、縮小レン
ズ5と対物レンズ7との間に配置された偏向器19によ
り、同時にウエハ8面上を走査するよう偏向される。な
お、20は、ウエハ8を載置してx−y平面で移動する
X−Yステージである。FIG. 1A is a schematic diagram showing an optical system of a sample evaluation apparatus using an electron beam according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an electron beam emitted from an electron gun 1 is focused by a condenser lens 2 to form a crossover at a point 4. Below the condenser lens 2, a first multi-aperture plate 3 having a plurality of openings is arranged, thereby forming a plurality of primary electron beams. Each of the formed primary electron beams is reduced by the reduction lens 5 and projected onto a point 15. After focusing at the point 15, the objective lens 7
Focuses on the wafer 8 as a sample. The plurality of primary electron beams from the first multi-aperture plate 3 are deflected by a deflector 19 disposed between the reduction lens 5 and the objective lens 7 so as to simultaneously scan the surface of the wafer 8. Incidentally, reference numeral 20 denotes an XY stage on which the wafer 8 is placed and moves in the xy plane.
【0010】縮小レンズ5と対物レンズ7の像面湾曲収
差が発生しないようにするために、第1のマルチ開口板
3は、図1の(B)に示すように、円周上に小さな開口
が複数配置され、そのx軸上に投影した点は、等間隔と
なる構造となっている。合焦された複数の1次電子ビー
ムによって、ウエハ8の複数の点が照射され、該照射さ
れた複数の点から放出された2次電子ビームは、対物レ
ンズ7の電界に引かれて細く集束され、EXB分離器6
で偏向され、2次光学系に投入される。2次電子ビーム
による像は、点15より対物レンズ7に近い点16に焦
点を結ぶ。これは、複数の1次電子ビームがそれぞれウ
エハ8面上で約500eVのエネルギを有しているのに
対して、2次電子ビームは数eVのエネルギしか有して
いないためである。In order to prevent curvature of field between the reduction lens 5 and the objective lens 7 from occurring, the first multi-aperture plate 3, as shown in FIG. Are arranged, and the points projected on the x-axis have an equal interval. A plurality of points of the wafer 8 are irradiated with the plurality of focused primary electron beams, and the secondary electron beams emitted from the plurality of irradiated points are attracted by the electric field of the objective lens 7 to be narrowly focused. And EXB separator 6
And input to the secondary optical system. The image formed by the secondary electron beam is focused on a point 16 closer to the objective lens 7 than the point 15. This is because the plurality of primary electron beams each have energy of about 500 eV on the surface of the wafer 8, whereas the secondary electron beam has energy of only several eV.
【0011】2次光学系は、拡大レンズ9、10を有し
ており、これら拡大レンズを通過した2次電子ビーム
は、第2のマルチ開口板11に結像する。そして、該第
2のマルチ開口板の複数の開口を通過して、複数の検出
器12で検出される。なお、検出器12の前に配置され
た第2のマルチ開口板11の複数の開口と、第1のマル
チ開口板3の複数の開口とは、図1の(B)に示すよう
に、1対1に対応している。検出器12はそれぞれ、受
け取った2次電子ビームを、その強度を表す電気信号へ
変換する。各検出器12からの電気信号は増幅器13で
増幅された後、画像処理装置14において画像データに
変換される。画像処理装置14には、偏向器19からの
1次電子ビームを偏向させるための走査信号も供給され
ており、これにより、画像処理装置14は、ウエハ8の
表面の画像を表す画像データを得る。得られた画像デー
タを標準パターンと比較することにより、ウエハ8の欠
陥を検出することができ、また、レジストレーションに
よってウエハ8上の被評価パターンを1次光学系の光軸
近傍に移動させ、ライン走査することによって線幅評価
信号を取り出し、これを適宜校正することによって、ウ
エハ8上のパターンの線幅を測定することができる。The secondary optical system has magnifying lenses 9 and 10, and the secondary electron beam passing through these magnifying lenses forms an image on a second multi-aperture plate 11. Then, the light passes through the plurality of openings of the second multi-aperture plate and is detected by the plurality of detectors 12. Note that, as shown in FIG. 1B, the plurality of openings of the second multi-aperture plate 11 and the plurality of openings of the first multi-aperture plate 3 are arranged in front of the detector 12. It corresponds to one to one. Each of the detectors 12 converts the received secondary electron beam into an electric signal representing its intensity. The electric signal from each detector 12 is amplified by an amplifier 13 and then converted into image data in an image processing device 14. A scanning signal for deflecting the primary electron beam from the deflector 19 is also supplied to the image processing device 14, whereby the image processing device 14 obtains image data representing an image of the surface of the wafer 8. . By comparing the obtained image data with the standard pattern, a defect of the wafer 8 can be detected. Further, the pattern to be evaluated on the wafer 8 is moved to the vicinity of the optical axis of the primary optical system by registration, The line width of the pattern on the wafer 8 can be measured by taking out the line width evaluation signal by scanning the line and appropriately correcting the signal.
【0012】なお、第1のマルチ開口板3の開口を通過
した1次電子ビームをウエハ8の面上に合焦させて、ウ
エハ8から放出された2次電子ビームを検出器12に結
像させる際、1次光学系により生じる歪み、像面湾曲及
び視野非点という3つの収差による影響を最小にするよ
うに、配慮することが好ましい。また、複数の1次電子
ビームの照射位置間隔の最小値を、2次光学系の収差よ
りも大きい距離だけ離間させれば、複数のビーム間のク
ロストークを無くすことができる。The primary electron beam passing through the opening of the first multi-aperture plate 3 is focused on the surface of the wafer 8, and the secondary electron beam emitted from the wafer 8 is imaged on the detector 12. At this time, it is preferable to take care so as to minimize the influence of three aberrations, distortion, field curvature and field astigmatism caused by the primary optical system. If the minimum value of the interval between the irradiation positions of the plurality of primary electron beams is separated by a distance larger than the aberration of the secondary optical system, crosstalk between the plurality of beams can be eliminated.
【0013】図2は、図1に示した対物レンズ7を構成
する静電レンズの第1の実施形態を詳細に示している。
図2において、(a)は静電レンズの電極配置を示して
おり、(b)及び(c)は、(a)に示した静電レンズ
に等価な光学レンズ系を示している。図2において、2
1〜25は電極であり、電極21、23、及び25は接
地されている。電極23は中間電極を構成し、該電極の
接地により、レンズパワーが前段部及び後段部に分割さ
れている。すなわち、電極21及び22は、前段部を構
成する第1及び第2電極(前段第1電極及び前段第2電
極)であり、これら電極間に電圧が印加され、また24
及び25は、後段パワーを構成する第1及び第2電極
(後段第1及び第2電極)であり、これら電極間に電圧
が印加される。FIG. 2 shows in detail a first embodiment of the electrostatic lens constituting the objective lens 7 shown in FIG.
In FIG. 2, (a) shows an electrode arrangement of the electrostatic lens, and (b) and (c) show an optical lens system equivalent to the electrostatic lens shown in (a). In FIG. 2, 2
1 to 25 are electrodes, and the electrodes 21, 23, and 25 are grounded. The electrode 23 constitutes an intermediate electrode, and the lens power is divided into a front stage and a rear stage by grounding the electrode. That is, the electrodes 21 and 22 are the first and second electrodes (first and first electrodes and second electrode) forming the former part, and a voltage is applied between these electrodes.
Reference numerals 25 and 25 denote first and second electrodes (second-stage first and second electrodes) constituting the second-stage power, and a voltage is applied between these electrodes.
【0014】このように、中間電極23が接地されてい
るので、レンズパワーは該中間電極23を中心として前
段パワーと後段パワーとをそれぞれ独立して制御可能で
ある。言い換えると、前段第2電極22及び接地されて
いる前段第1電極21の間に印加する電圧によって前段
パワーを制御し、後段第1電極24及び接地されている
後段第2電極25の間に印加する電圧によって後段パワ
ーを制御可能である。そして、前段パワーは、主電子ビ
ームを後段パワーの中心付近で光軸上に結像させるため
に使用され、後段パワーは、ウエハ8の表面に最終的な
像を結像させるために用いられる。また、中間結像面M
は、前段第2電極22の中心、すなわち前段パワーの中
心に位置するように、図1の試料評価装置の縮小レンズ
5が調整されている。As described above, since the intermediate electrode 23 is grounded, the lens power can be controlled independently of the front-stage power and the rear-stage power around the intermediate electrode 23. In other words, the former-stage power is controlled by the voltage applied between the former-stage second electrode 22 and the grounded first-stage first electrode 21, and the voltage is applied between the latter-stage first electrode 24 and the grounded latter-stage second electrode 25. The post-stage power can be controlled by the applied voltage. The first-stage power is used to form an image of the main electron beam on the optical axis near the center of the second-stage power, and the second-stage power is used to form a final image on the surface of the wafer 8. Further, the intermediate image plane M
The reduction lens 5 of the sample evaluation apparatus in FIG.
【0015】図2の(b)の等価レンズ系は、前段パワ
ーを用いなかった場合の光線の状況を示しており、実線
が主光線を示している。光線は中間結像面Mで結像する
が、図示のように、主光線は発散気味に入射している。
この主光線は、後段第1電極24に対応するレンズによ
り、該レンズの中心(主点=節点)より後側に結像す
る。よって、糸巻き型の歪曲収差が発生する。これは、
従来のアインツェルレンズを単独で用いた場合に相当す
る。図2の(c)は、前段第2電極22の電圧を制御し
て、主光線が後段第1電極24に対応するレンズの中心
で光軸と交わるように制御した場合の状況を示してい
る。この場合、主光線が後段パワーのほぼ中心に結像す
るので、歪曲収差が殆ど補正されるだけでなく、後段パ
ワーの近軸領域を使用することになるので、コマ収差や
倍率色収差もかなり低減される。The equivalent lens system shown in FIG. 2 (b) shows the state of the light beam when the former stage power is not used, and the solid line shows the principal light beam. The light rays form an image on the intermediate image plane M, but as shown in the figure, the chief rays are diverging slightly.
The principal ray forms an image behind the center of the lens (principal point = node) by the lens corresponding to the subsequent first electrode 24. Therefore, pincushion distortion occurs. this is,
This corresponds to a case where a conventional Einzel lens is used alone. FIG. 2C shows a situation in which the voltage of the front-stage second electrode 22 is controlled so that the principal ray intersects the optical axis at the center of the lens corresponding to the rear-stage first electrode 24. . In this case, since the chief ray forms an image almost at the center of the post-stage power, not only the distortion is almost corrected, but also the paraxial region of the post-stage power is used, so that coma and chromatic aberration of magnification are considerably reduced. Is done.
【0016】このように、図2に示した第1の実施形態
の静電レンズにおいては、前段部と後段部のレンズパワ
ーが独立して制御可能であるため、例えば、後段部のレ
ンズパワーを結像用として用い、前段部のレンズパワー
を、主光線が後段部のレンズパワーの中心付近で光軸を
通過するように制御するために用いることができる。こ
れにより、主光線が拡散しないので、視野を広くした場
合でも歪曲収差を小さくすることができる。すなわち、
一般的に、レンズ系の前側節点(レンズ系の全後面の屈
折率が同一の場合には、主点に一致)に主光線が結像す
る系では、歪曲収差が発生せず、それにより、物面に結
像する樽型、像面側に結像する糸巻き型の歪曲収差とな
る。そのため、中間結像位置にフィールドレンズを配置
し、そのパワーを制御して結像レンズに入射する主光線
を調整すれば、歪曲収差を低減することができる。As described above, in the electrostatic lens of the first embodiment shown in FIG. 2, since the lens powers of the front part and the rear part can be controlled independently, for example, the lens power of the rear part is controlled. It is used for imaging, and can be used to control the front lens power so that the principal ray passes through the optical axis near the center of the rear lens power. As a result, the principal ray does not diffuse, so that distortion can be reduced even when the field of view is widened. That is,
In general, in a system in which a principal ray is imaged at the front node of the lens system (coincides with the principal point when the refractive index of all the rear surfaces of the lens system is the same), no distortion occurs, and The distortion becomes a barrel type image formed on the object surface, and a pin-shaped type image formed on the image surface side. Therefore, if a field lens is arranged at an intermediate image forming position and its power is controlled to adjust the principal ray incident on the image forming lens, distortion can be reduced.
【0017】これを静電レンズに当てはめてみる。歪曲
収差が発生しない条件では、結像レンズの中心(主面)
近傍に、全画角の主光線が集中している。そのため、従
来の結像レンズよりも近軸領域の狭い小型の静電レンズ
を用いた場合でも、種々の収差を良好に押さえることが
できる。また、小型の静電レンズであれば、最短の焦点
距離を短くできるので、より低い収差を実現できる。こ
のように、主光線をフィールドレンズ(前段部のレンズ
パワーに相当)で制御することにより、小型の結像用静
電レンズを用いた場合でも、視野を広くしても収差を小
さくすることができ、かつ、マルチビームを得ることが
できる。This is applied to an electrostatic lens. Under conditions where no distortion occurs, the center (principal surface) of the imaging lens
In the vicinity, principal rays of all angles of view are concentrated. Therefore, even when a small electrostatic lens having a smaller paraxial region than the conventional imaging lens is used, various aberrations can be suppressed well. Further, with a small electrostatic lens, the shortest focal length can be shortened, so that lower aberrations can be realized. In this way, by controlling the principal ray with the field lens (corresponding to the lens power of the front stage), aberrations can be reduced even when a small electrostatic lens for imaging is used, even when the field of view is widened. And a multi-beam can be obtained.
【0018】図3の(a)及び(B)はそれぞれ、対物
レンズ7(図1)として採用可能な静電レンズの第2及
び第3の実施形態を詳細に示している。第2の実施例
は、図2に示した第1の実施例において、前段部に第3
電極(前段第3電極)22’が追加され、該前段部が中
央電極23を含めて4枚の電極で構成されている。第3
の実施例は、第1の実施例において、後段部に第3電極
(後段第3電極)24’が追加され、該後段部は中央電
極23を含めて4枚の電極で構成されている。図3の
(a)に示した第2の実施形態の静電レンズにおいて
は、前段第2電極22に印加される電圧と前段第3電極
22’に印加される電圧とを独立して制御することによ
り、前段パワーの大きさ及びその中心位置を独立して調
整することができる。FIGS. 3A and 3B respectively show in detail second and third embodiments of the electrostatic lens that can be employed as the objective lens 7 (FIG. 1). The second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG.
An electrode (first-stage third electrode) 22 ′ is added, and the front-stage portion includes four electrodes including the center electrode 23. Third
The third embodiment is different from the first embodiment in that a third electrode (later third electrode) 24 ′ is added to the latter part, and the latter part is composed of four electrodes including the center electrode 23. In the electrostatic lens according to the second embodiment shown in FIG. 3A, the voltage applied to the front-stage second electrode 22 and the voltage applied to the front-stage third electrode 22 ′ are independently controlled. As a result, the magnitude of the former-stage power and the center position thereof can be independently adjusted.
【0019】したがって、図1の試料評価装置の縮小レ
ンズ5を制御することにより、中間結像位置15を変化
させ、縮小レンズ5による倍率を変化させることができ
る。そして、前段パワーの中心位置を中間結像面位置M
に合わせ、その関係を保ちながら、図2を参照して説明
したように、前段第1電極の印加電圧を変化させて前段
パワーを調整し、主光線を後段パワーのほぼ中心に結像
させる。このようにすることにより、収差を小さく保ち
ながら、像の倍率を連続的に変化させるズーム作用を行
うことができる。Therefore, by controlling the reduction lens 5 of the sample evaluation apparatus of FIG. 1, the intermediate imaging position 15 can be changed, and the magnification by the reduction lens 5 can be changed. Then, the center position of the former stage power is set to the intermediate image plane position M
As described with reference to FIG. 2, while maintaining the relationship, the pre-stage power is adjusted by changing the voltage applied to the pre-stage first electrode, and the chief ray is imaged substantially at the center of the post-stage power. By doing so, it is possible to perform a zoom action for continuously changing the magnification of the image while keeping the aberration small.
【0020】図3の(b)に示した第3の実施形態の静
電レンズにおいては、後段第2電極24に印加する電圧
と後段第3電極24’に印加する電圧とを独立に変化さ
せることにより、後段パワーの大きさ及びその中心位置
とを独立して調整することができる。後段パワーの中心
の位置が変化することは、結像レンズの位置が変化する
ことに相当するので、中間結像面位置Mを固定した状態
で、像の倍率を連続的に変化させるズーム作用を行うこ
とができる。この場合、後段パワーの中心の移動に伴っ
て、前段パワーも変化させ、主光線を常に後段パワーの
ほぼ中心に結像させるように制御することは、勿論であ
る。このようにすることにより、収差を小さく保ちなが
ら結像作用を行わせることができる。In the electrostatic lens according to the third embodiment shown in FIG. 3B, the voltage applied to the second electrode 24 and the voltage applied to the third electrode 24 'are changed independently. This makes it possible to independently adjust the magnitude of the post-stage power and the center position thereof. Since the change in the position of the center of the post-power corresponds to the change in the position of the imaging lens, the zooming operation for continuously changing the magnification of the image with the intermediate image plane position M fixed is performed. It can be carried out. In this case, it is a matter of course that the former-stage power is changed with the movement of the center of the latter-stage power, and the principal ray is controlled so as to always form an image at almost the center of the latter-stage power. By doing so, it is possible to perform the imaging operation while keeping the aberration small.
【0021】なお、第2の実施形態の静電レンズにおい
て、前段部の電極の枚数を4枚以上としてもよい。第3
の実施形態の静電レンズにおいても、後段部の電極の枚
数を4枚以上としてもよい。また、前段パワーの中心位
置及び後段パワーの中心位置の両方を制御できるように
すれば、それだけフレキシビリティをもって倍率を変化
させることができるので、前段部及び後段部の電極を4
枚以上にすることがより好ましい。In the electrostatic lens according to the second embodiment, the number of electrodes at the front stage may be four or more. Third
Also in the electrostatic lens according to the embodiment, the number of electrodes at the rear stage may be four or more. In addition, if both the center position of the former stage power and the center position of the latter stage power can be controlled, the magnification can be changed with a corresponding degree of flexibility.
More preferably, the number is equal to or more than the number.
【0022】図4は、対物レンズ7(図1)として採用
可能な静電レンズの第4の実施形態を詳細に示してい
る。図4において、(a)は該静電レンズの電極を配置
を示しており、(b)はその等価レンズ系を示してい
る。第4の実施形態においては、図2に示した第1の実
施形態における前段第2電極22として、4極子電極2
6を用いたものである。図1の試料評価装置のように、
EXB分離器6を用いると、その後方の中間結像面Mに
おいて主光線の傾きが光路断面の直交方向で異なってし
まい、瞳空間の非点収差が避けられない。すなわち、光
軸をz軸とするx−y−z直交3次元座標系を想定する
と、中間結像面Mはx−y平面となり、中間結像面Mに
おいて収差は補正されているが、主光線(図4の(b)
の実線)の傾きが、x方向とy方向とで異なっている。FIG. 4 shows in detail a fourth embodiment of the electrostatic lens that can be employed as the objective lens 7 (FIG. 1). 4A shows the arrangement of the electrodes of the electrostatic lens, and FIG. 4B shows the equivalent lens system. In the fourth embodiment, the quadrupole electrode 2 is used as the former second electrode 22 in the first embodiment shown in FIG.
6 is used. Like the sample evaluation device in Fig. 1,
When the EXB separator 6 is used, the inclination of the principal ray on the intermediate image plane M behind the EXB separator 6 differs in the direction orthogonal to the optical path section, and astigmatism in the pupil space cannot be avoided. That is, assuming an xyz orthogonal three-dimensional coordinate system in which the optical axis is the z-axis, the intermediate imaging plane M is an xy plane, and the aberration is corrected in the intermediate imaging plane M. Light rays ((b) of FIG. 4)
(Solid line) differs between the x direction and the y direction.
【0023】したがって、それぞれを後段パワーの中心
に集中させるためには、x方向でθ1、y方向でθ2偏
向させる必要があり、そのため、4極子電極6のそれぞ
れに極に異なる偏向角が得られるような電圧を印可す
る。ただし、θ1>θ2であるため、x方向がy方向よ
りも強いレンズパワーとなるように、4極子電極26に
電圧を印加する必要があり、その印加電圧の関係を図5
に示している。図5に示すように、結像パワーとなる主
電圧V1と非点収差調整用の電圧V2(V1>V2>
0)を重畳させ、x方向の印加電圧が大きくなるように
する。その結果、異なる傾きの主光線を、ともに後段パ
ワーの中心に結像することができ、種々の収差を補正す
ることができる。Therefore, it is necessary to deflect θ1 in the x direction and θ2 in the y direction in order to concentrate each of them at the center of the post-stage power. Therefore, each of the quadrupole electrodes 6 can obtain a different deflection angle for each pole. Such a voltage is applied. However, since θ1> θ2, it is necessary to apply a voltage to the quadrupole electrode 26 so that the lens power is stronger in the x direction than in the y direction.
Is shown in As shown in FIG. 5, a main voltage V1 as the imaging power and a voltage V2 for astigmatism adjustment (V1>V2>).
0) is superimposed so that the applied voltage in the x direction is increased. As a result, chief rays having different inclinations can be imaged together at the center of the post-stage power, and various aberrations can be corrected.
【0024】上記したように、第1〜第4の実施形態の
静電レンズにおいて、前段パワーの中心位置がほぼ中間
結像面に一致するようにすることが好ましい。すなわ
ち、主光線を後段パワーの中心付近で光軸上に結像させ
るためには、一般には、前段パワーと同時に、静電レン
ズの前に置かれたレンズ系を合わせて調整する必要があ
るが、前段パワーの中心位置がほぼ中間結像面となるよ
うに設定すると、前段パワーの調整だけで、主光線を後
段パワーの中心付近で光軸上に結像させることができ、
調整が簡単になる。なお、前段パワーの中心位置が「ほ
ぼ中間結像面に一致する」とは、中心位置と中間結像面
とを厳密に一致させる必要がないという意味であり、収
差等の設計条件が許す範囲で、中間結像面から所定の許
容誤差をもった位置でも良いことを意味している。許容
誤差は、設計条件等に応じて決定されるものである。As described above, in the electrostatic lenses of the first to fourth embodiments, it is preferable that the center position of the former-stage power substantially coincides with the intermediate imaging plane. That is, in order to focus the principal ray on the optical axis near the center of the post-stage power, it is generally necessary to adjust the lens system placed in front of the electrostatic lens simultaneously with the pre-stage power. If the center position of the former power is set to be approximately the intermediate image plane, the chief ray can be focused on the optical axis near the center of the latter power only by adjusting the former power.
Adjustment is simplified. The fact that the center position of the former stage power is “substantially coincides with the intermediate imaging plane” means that it is not necessary to exactly match the center position with the intermediate imaging plane. This means that a position having a predetermined tolerance from the intermediate imaging plane may be used. The permissible error is determined according to design conditions and the like.
【0025】次に、本発明の半導体デバイス製造方法に
ついて説明する。本発明の半導体デバイス製造方法は、
上記した試料評価装置を用いて、図6及び図7を参照し
て以下に説明する半導体デバイス製造方法において実行
されるものである。半導体デバイス製造方法は、図6に
示すように、概略的に分けると、ウエハを製造するウエ
ハ製造工程S1、ウエハに必要な加工処理を行うウエハ
・プロセッシング工程S2、露光に必要なマスクを製造
するマスク製造工程S3、ウエハ上に形成されたチップ
を1個づつに切り出し、動作可能にするすチップ組立工
程S4、及び完成したチップを検査するチップ検査工程
S5によって構成されている。これら工程はそれぞれ、
幾つかのサブ工程を含んでいる。Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described. The semiconductor device manufacturing method of the present invention
The above-described sample evaluation apparatus is used in a semiconductor device manufacturing method described below with reference to FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 6, the semiconductor device manufacturing method is roughly divided into a wafer manufacturing step S1 for manufacturing a wafer, a wafer processing step S2 for performing necessary processing on the wafer, and a mask required for exposure. It comprises a mask manufacturing step S3, a chip assembling step S4 for cutting out chips formed on the wafer one by one to make them operable, and a chip inspection step S5 for inspecting completed chips. Each of these steps
It includes several sub-steps.
【0026】上記した工程の中で、半導体デバイスの製
造に決定的な影響を及ぼす工程は、ウエハ・プロセッシ
ング工程である。これは、この工程において、設計され
た回路パターンをウエハ上に形成し、かつ、メモリやM
PUとして動作するチップを多数形成するからである。
このように半導体デバイスの製造に影響を及ぼすウエハ
・プロセッシング工程のサブ工程において実行されたウ
エハの加工状態を評価することが重要であり、該サブ工
程について、以下に説明する。Among the above-mentioned steps, a step that has a decisive effect on the manufacture of the semiconductor device is a wafer processing step. This means that in this process, a designed circuit pattern is formed on a wafer, and a memory or M
This is because many chips that operate as PUs are formed.
As described above, it is important to evaluate the processing state of the wafer performed in the sub-process of the wafer processing process which affects the manufacture of the semiconductor device. The sub-process will be described below.
【0027】まず、絶縁層となる誘電体薄膜を形成する
とともに、配線部及び電極部を形成する金属薄膜を形成
する。薄膜形成は、CVDやスパッタリング等により実
行される。次いで、形成された誘電体薄膜及び金属薄
膜、並びにウエハ基板を酸化し、かつ、マスク製造工程
S3によって作成されたマスク又はレチクルを用いて、
リソグラフィ工程において、レジスト・パターンを形成
する。そして、ドライ・エッチング技術等により、レジ
スト・パターンに従って基板を加工し、イオン及び不純
物を注入する。その後、レジスト層を剥離し、ウエハを
検査する。このようなウエハ・プロセッシング工程は、
必要な層数だけ繰り返し行われ、チップ組立工程S4に
おいてチップ毎に分離される前のウエハが形成される。First, a dielectric thin film serving as an insulating layer is formed, and a metal thin film for forming a wiring portion and an electrode portion is formed. The thin film is formed by CVD, sputtering, or the like. Next, the formed dielectric thin film and metal thin film, and the wafer substrate are oxidized, and using the mask or reticle created in the mask manufacturing process S3,
In a lithography process, a resist pattern is formed. Then, the substrate is processed according to a resist pattern by dry etching technology or the like, and ions and impurities are implanted. Thereafter, the resist layer is peeled off, and the wafer is inspected. Such a wafer processing step
This process is repeated for a required number of layers, and a wafer before being separated for each chip in the chip assembling step S4 is formed.
【0028】図7は、図6のウエハ・プロセッシング工
程のサブ工程であるリソグラフィ工程を示すフローチャ
ートである。図6に示したように、リソグラフィ工程
は、レジスト塗布工程S21、露光工程S22、現像工
程S23、及びアニール工程S24を含んでいる。レジ
スト塗布工程S21において、CVDやスパッタリング
を用いて回路パターンが形成されたウエハ上にレジスト
を塗布し、露光工程S22において、塗布されたレジス
トを露光する。そして、現像工程S23において、露光
されたレジストを現像してレジスト・パターンを得、ア
ニール工程S24において、現像されたレジスト・パタ
ーンをアニールして安定化させる。これら工程S21〜
S24は、必要な層数だけ繰り返し実行される。FIG. 7 is a flowchart showing a lithography step which is a sub-step of the wafer processing step of FIG. As shown in FIG. 6, the lithography process includes a resist coating process S21, an exposure process S22, a developing process S23, and an annealing process S24. In the resist application step S21, a resist is applied on the wafer on which the circuit pattern is formed by using CVD or sputtering, and in the exposure step S22, the applied resist is exposed. Then, in a developing step S23, the exposed resist is developed to obtain a resist pattern, and in an annealing step S24, the developed resist pattern is annealed and stabilized. These steps S21 to S21
S24 is repeatedly executed by the required number of layers.
【0029】本発明の半導体デバイス製造方法において
は、図1〜図5に関連して説明した試料評価装置を用い
て、加工途中の工程のみならず、完成したチップを検査
するチップ検査工程S5において用いることにより、微
細なパターンを有する半導体デバイスであっても、歪
み、ぼけ等が低減された画像を得ることができるので、
ウエハの欠陥を確実に検出することができる。なお、欠
陥検査装置が近傍に配置される加工装置は、評価を必要
とする加工を行うものであれば、どのような加工装置で
あってもよい。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, not only a process in the middle of processing but also a chip inspection process S5 for inspecting a completed chip by using the sample evaluation apparatus described with reference to FIGS. By using, even in the case of a semiconductor device having a fine pattern, an image with reduced distortion and blur can be obtained.
Wafer defects can be reliably detected. In addition, the processing apparatus in which the defect inspection apparatus is arranged in the vicinity may be any processing apparatus as long as it performs processing requiring evaluation.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明においては、スル
ープットが良好なマルチビーム構成の試料評価装置を用
いており、しかも、該装置に対物レンズとして用いる静
電レンズが、複数の電極で構成され、これら電極が、独
立して制御可能な前段部及び後段部に分割されている。
したがって、後段部を結像用レンズとして使用し、前段
部を、主光線が後段部のレンズパワーの中心付近で光軸
を通過するように制御するために使用することができる
ので、全体の形状を小型化しても、主光線が拡散するこ
とがなく、視野を広くした場合でも歪曲収差を小さくす
ることができ、且つマルチビームを結像することができ
る。As described above, in the present invention, a sample evaluation apparatus having a multi-beam configuration with good throughput is used, and an electrostatic lens used as an objective lens in the apparatus is composed of a plurality of electrodes. These electrodes are divided into a front part and a rear part which can be controlled independently.
Therefore, the rear part can be used as an imaging lens, and the front part can be used to control the chief ray to pass through the optical axis near the center of the lens power of the rear part, so that the entire shape can be used. , The principal ray is not diffused, the distortion can be reduced even when the field of view is widened, and a multi-beam image can be formed.
【0031】また、静電レンズにおいて、前段部のレン
ズパワーの中心位置及び後段部のレンズパワーの中心位
置の少なくとも一方を変化させることにより、焦点距離
を連続的に変化させることができる。さらに、静電レン
ズの中央の電極以外の少なくとも1つの電極を4極子以
上の多極子電極として構成することにより、x方向とy
方向とで前段部のレンズパワーによる偏向角を異なった
ものにすることができ、これにより、瞳空間の非点収差
を補正することができる。さらにまた、静電レンズの前
段部のレズパワーの中心がほぼ中間結像面にくるように
配置すれば、前段部のレンズパワーの調整だけで、主光
線を後段部のレンズパワーの中心付近で光軸上に結像さ
せることができ、調整が簡単になる。In the electrostatic lens, the focal length can be continuously changed by changing at least one of the center position of the front lens power and the center position of the rear lens power. Further, by configuring at least one electrode other than the center electrode of the electrostatic lens as a multipole electrode having four or more quadrupoles, the x direction and the y direction
The deflection angle due to the lens power of the front stage can be made different depending on the direction, and astigmatism in the pupil space can be corrected. Furthermore, if the center of the lens power of the front part of the electrostatic lens is arranged so as to be almost at the intermediate image plane, the chief ray can be emitted near the center of the lens power of the rear part only by adjusting the lens power of the front part. The image can be formed on the axis, and the adjustment is simplified.
【図1】本発明に係るマルチビームを用いた試料評価装
置の一実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing one embodiment of a sample evaluation apparatus using a multi-beam according to the present invention.
【図2】図1に示した本発明に係る試料評価装置に具備
される対物レンズを構成する静電レンズの第1の実施例
を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a first embodiment of an electrostatic lens constituting an objective lens provided in the sample evaluation apparatus according to the present invention shown in FIG.
【図3】図1に示した本発明に係る試料評価装置に具備
される対物レンズを構成する静電レンズの第2及び第3
の実施例を示す説明図である。FIGS. 3A and 3B are second and third electrostatic lenses constituting an objective lens included in the sample evaluation apparatus according to the present invention shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows Example of this.
【図4】図1に示した本発明に係る試料評価装置に具備
される対物レンズを構成する静電レンズの第4の実施例
を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the electrostatic lens constituting the objective lens provided in the sample evaluation apparatus according to the present invention shown in FIG.
【図5】図4に示した第4の実施例の静電レンズに具備
される4極子電極に印加する電圧の関係を示す説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between voltages applied to quadrupole electrodes provided in the electrostatic lens of the fourth embodiment shown in FIG.
【図6】本発明に係る試料評価装置を適用して半導体デ
バイスを製造する方法のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device by applying the sample evaluation apparatus according to the present invention.
【図7】図6に示したウエハ・プロセッシング工程のサ
ブ工程であるリソグラフィ工程を示したフローチャート
である。FIG. 7 is a flowchart showing a lithography step which is a sub-step of the wafer processing step shown in FIG. 6;
フロントページの続き (72)発明者 西村 宏 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 浜島 宗樹 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 中筋 護 東京都大田区羽田旭町11番1号 荏原マイ スター株式会社内 (72)発明者 野路 伸治 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 佐竹 徹 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 2G001 AA03 AA10 BA07 CA03 DA06 DA09 DA10 EA04 FA01 GA05 GA09 JA02 JA07 JA11 KA03 KA20 LA11 PA11 4M106 AA01 AA10 AA11 AA12 BA02 CA39 DB02 DB04 DB05 DB07 DB12 DJ02 DJ04 DJ18 DJ20 5C033 CC02 CC06 UU02 UU08 Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Nishimura 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Muneki Hamashima 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Nakasuji Mamoru, Ebara Meister Co., Ltd., 11-1, Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Shinji Noji 11-1, Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo In Ebara Corporation (72) Inventor Toru Satake 11-1 Haneda-cho, Haneda, Ota-ku, Tokyo F-term in Ebara Corporation (reference) 2G001 AA03 AA10 BA07 CA03 DA06 DA09 DA10 EA04 FA01 GA05 GA09 JA02 JA07 JA11 KA03 KA20 LA11 PA11 4M106 AA01 AA10 AA11 AA12 BA02 CA39 DB02 DB04 DB05 DB07 DB12 DJ02 DJ04 DJ18 DJ20 5C033 CC02 CC06 UU02 UU08
Claims (4)
から放出される2次電子を検出することによって、試料
の画像データを得る試料評価装置であって、 5枚以上の電極からなる静電レンズを対物レンズとして
用い、複数の1次電子ビームを試料に照射する少なくと
も1以上の1次光学系と、 2次電子を少なくとも1以上の検出器に導く少なくとも
1以上の2次光学系とを有し、 1次光学系は、複数の1次電子ビームを、互いに2次光
学系の距離分解能より大きな離間位置に照射するよう構
成されていることを特徴とする試料評価装置。1. A sample evaluation apparatus for irradiating a sample with a primary electron beam and detecting secondary electrons emitted from the sample to obtain image data of the sample, comprising: five or more electrodes. At least one or more primary optical systems that irradiate a sample with a plurality of primary electron beams using an electrostatic lens as an objective lens, and at least one or more secondary optical systems that guide secondary electrons to at least one or more detectors The primary optical system is configured to irradiate a plurality of primary electron beams to positions separated from each other by a distance greater than the distance resolution of the secondary optical system.
とに分割されてレンズパワーを分割するよう構成されて
おり、 前段部及び後段部の少なくとも一方が、中央電極を含ん
で4枚以上の電極で構成され、これら電極への印加電圧
を可変することにより、前段部又は後段部、若しくはこ
れら両方のレンズパワーの中心位置が独立して調整可能
に構成されていることを特徴とする試料評価装置。2. The sample evaluation apparatus according to claim 1, wherein the electrostatic lens is divided into a front part and a rear part by a center electrode at a center part to divide the lens power, and At least one of the rear part is composed of four or more electrodes including a central electrode, and by changing the voltage applied to these electrodes, the center position of the front part, the rear part, or both lens powers is independent. A sample evaluation device characterized by being configured to be adjustable.
いて、静電レンズは、前段部を構成する電極の内、中央
電極以外の少なくとも1つの電極が、4極子以上の多極
子電極であることを特徴とする試料評価装置。3. The sample evaluation device according to claim 1, wherein at least one electrode other than the center electrode is a multipole electrode having four or more poles among the electrodes constituting the front stage. A sample evaluation device, characterized in that:
求項1〜4いずれかに記載の試料評価装置を用いて、半
導体ウエハを評価するステップを含んでいることを特徴
とする半導体デバイス製造方法。4. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of evaluating a semiconductor wafer by using the sample evaluation apparatus according to claim 1. Description: .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000351413A JP2002157969A (en) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Sample evaluating device using electron beam and method of manufacturing semiconductor device by using this device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000351413A JP2002157969A (en) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Sample evaluating device using electron beam and method of manufacturing semiconductor device by using this device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002157969A true JP2002157969A (en) | 2002-05-31 |
Family
ID=18824478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000351413A Pending JP2002157969A (en) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Sample evaluating device using electron beam and method of manufacturing semiconductor device by using this device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002157969A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006210456A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Canon Inc | Electrostatic lens device, adjustment method thereof, and charged particle beam exposure apparatus using the electrostatic lens device |
US10811222B2 (en) | 2015-11-30 | 2020-10-20 | Asml Netherlands B.V. | Apparatus of plural charged-particle beams |
JP2022501791A (en) * | 2018-09-28 | 2022-01-06 | カール ツァイス マルティセム ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | How to operate a multi-beam particle beam microscope |
US12211669B2 (en) | 2019-12-19 | 2025-01-28 | Asml Netherlands B.V. | Multiple charged-particle beam apparatus with low crosstalk |
KR102827008B1 (en) * | 2019-12-19 | 2025-07-02 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | Multi-charged particle beam device with low crosstalk |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000351413A patent/JP2002157969A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006210456A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Canon Inc | Electrostatic lens device, adjustment method thereof, and charged particle beam exposure apparatus using the electrostatic lens device |
US10811222B2 (en) | 2015-11-30 | 2020-10-20 | Asml Netherlands B.V. | Apparatus of plural charged-particle beams |
US11398368B2 (en) | 2015-11-30 | 2022-07-26 | Asml Netherlands B.V | Apparatus of plural charged-particle beams |
JP2022501791A (en) * | 2018-09-28 | 2022-01-06 | カール ツァイス マルティセム ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | How to operate a multi-beam particle beam microscope |
JP7085066B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-06-15 | カール ツァイス マルティセム ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | How to operate a multi-beam particle beam microscope |
US11735393B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-08-22 | Carl Zeiss Multisem Gmbh | Method for operating a multi-beam particle beam microscope |
TWI827691B (en) * | 2018-09-28 | 2024-01-01 | 德商卡爾蔡司多重掃描電子顯微鏡有限公司 | Method for operating a multi-beam particle beam microscope |
US12094683B2 (en) | 2018-09-28 | 2024-09-17 | Carl Zeiss Multisem Gmbh | Method for operating a multi-beam particle beam microscope |
US12211669B2 (en) | 2019-12-19 | 2025-01-28 | Asml Netherlands B.V. | Multiple charged-particle beam apparatus with low crosstalk |
KR102827008B1 (en) * | 2019-12-19 | 2025-07-02 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | Multi-charged particle beam device with low crosstalk |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7598471B2 (en) | Method of electric discharge machining a cathode for an electron gun | |
JP7400106B2 (en) | Multi-charged particle beam device with low crosstalk | |
JP2003332207A (en) | Electron beam exposure apparatus and electron beam processing apparatus | |
JP2002157969A (en) | Sample evaluating device using electron beam and method of manufacturing semiconductor device by using this device | |
JP2002216684A (en) | Electron beam apparatus, method for detecting displacement of axis of electron beam and method for manufacturing device using electron beam apparatus | |
JP3782692B2 (en) | Electron beam apparatus and semiconductor device manufacturing method using the apparatus | |
JP2002216698A (en) | Wafer defective inspecting device and method for manufacturing device using it | |
KR102827008B1 (en) | Multi-charged particle beam device with low crosstalk | |
JP2004335193A (en) | Sample evaluation method using electron beam and electron beam device | |
JP2003187733A (en) | Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same | |
JP2002279922A (en) | Electron beam device and method of manufacturing device using the electron beam device | |
JP2002190268A (en) | Electron beam device and semiconductor device manufacturing method using the same | |
JP2002260571A (en) | Electron beam device and device manufacturing method using the same | |
JP4092257B2 (en) | Electron beam apparatus and pattern evaluation method using the electron beam apparatus | |
JP3995479B2 (en) | Electron beam apparatus and device manufacturing method using the electron beam apparatus | |
JP2002157970A (en) | Evaluating device and method using electron beam and method of manufacturing device by using such device and method | |
JP3895992B2 (en) | Electron beam apparatus and semiconductor device manufacturing method using the apparatus | |
JP2005276881A (en) | Pattern evaluation method and device manufacturing method using it | |
JP2006032278A (en) | Electron beam device, and device manufacturing method using the same | |
JP2006066181A (en) | Electron beam device and manufacturing method of device using the same | |
JP2000340152A (en) | Electrostatic lens and mapping projection optical device | |
KR20250103759A (en) | Multi-beam charged particle imaging system with reduced charging effect | |
JP2002216692A (en) | Charged particle beam device and method for manufacturing device using the same | |
JP2003142017A (en) | Electron beam device and manufacturing method for device using electron beam device | |
JP2002195964A (en) | Method for inspecting defect and method for manufacturing device using the same |