[go: up one dir, main page]

JP2003187733A - Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same - Google Patents

Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same

Info

Publication number
JP2003187733A
JP2003187733A JP2001381119A JP2001381119A JP2003187733A JP 2003187733 A JP2003187733 A JP 2003187733A JP 2001381119 A JP2001381119 A JP 2001381119A JP 2001381119 A JP2001381119 A JP 2001381119A JP 2003187733 A JP2003187733 A JP 2003187733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic pole
electron beam
sample
voltage
objective lens
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001381119A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Nakasuji
護 中筋
Takao Kato
隆男 加藤
Shinji Nomichi
伸治 野路
Toru Satake
徹 佐竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2001381119A priority Critical patent/JP2003187733A/en
Publication of JP2003187733A publication Critical patent/JP2003187733A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve various aims, by using a complex constitution for insulating magnetic poles from the ground, for which the complex constitution for improving axial aberrations practically imposes no limitations. <P>SOLUTION: An electron beam apparatus comprises an electron gun 1a, a condenser lens 6, an electrostatic deflector 7, an E×B separator having an electrostatic deflector 10 and electromagnetic deflectors 11, 12, and an object lens 30. The object lens 30 has an upper magnetic pole 13, a lower magnetic pole 20, and a magnetization coil 15 located between the both magnetic poles. The upper magnetic pole 13 and the lower magnetic pole 20 are independently insulated from the ground. Furthermore, the electron beam apparatus comprises a negative voltage source 23 for supplying a negative voltage to a sample 21, and a switch 26 for switching between a variable negative voltage source 24 and a variable positive voltage source 25 for switching a voltage applied to the lower magnetic pole 20 between a positive voltage and a negative voltage lower than the voltage of the sample to a specified voltage in advance. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば最小線幅
0.1μm以下のパターンを有するウェーハ等の試料に
1次電子線を照射し、該試料から放出された2次電子線
を検出し、これにより得られた2次電子画像に基づいて
試料を評価する電子線装置、並びに、当該電子線装置を
用いたデバイス製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention irradiates a sample such as a wafer having a pattern with a minimum line width of 0.1 μm or less with a primary electron beam and detects a secondary electron beam emitted from the sample, The present invention relates to an electron beam apparatus that evaluates a sample based on a secondary electron image obtained in this way, and a device manufacturing method using the electron beam apparatus.

【0002】[0002]

【従来技術】半導体デバイスの微細化に伴って、ステッ
パ等に代表されるリソグラフィー工程に高精度化及び安
定化が更に要求され、測長SEM(走査型電子顕微鏡)
が開発された。これは、細く絞った電子線のプローブ
で、半導体デバイス等の試料上を同時走査して該試料か
ら発生する2次電子を検出器で検出することにより、高
スループットで半導体デバイスのパターン寸法を高精度
に計測する技術である。その電子光学系は、例えば、電
子銃、第1コンデンサレンズ、第2コンデンサレンズ、
及び、対物レンズから構成され、電子ビームの走査は、
対物レンズ上方に配置された2段の電磁コイルで行う。
試料から発生した2次電子は、走査コイルの上方に設け
たE×B分離器により偏向されて検出器によって検出さ
れる。このような測長SEMによる計測データをステッ
パなどにフィードバックして各種条件を調整することに
より、リソグラフィー工程の安定化に寄与することがで
きる。従って、半導体デバイスの更なる微細化に対応す
るためには、測長SEMの分解能向上が不可欠となる。
初期のSEMの電子光学系は純粋な磁界レンズを用いて
いたが、近年では、磁界レンズと静電レンズを重畳した
レンズを駆使した電子光学系が用いられるようになって
いる。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor devices, there is a demand for higher precision and stabilization in the lithography process typified by steppers and the like, and a measuring SEM (scanning electron microscope) is required.
Was developed. This is a probe of a finely focused electron beam, which simultaneously scans a sample such as a semiconductor device and detects secondary electrons generated from the sample by a detector, thereby increasing the pattern size of the semiconductor device with high throughput. It is a technology that measures with precision. The electron optical system includes, for example, an electron gun, a first condenser lens, a second condenser lens,
And composed of an objective lens, the scanning of the electron beam is
It is performed by a two-stage electromagnetic coil arranged above the objective lens.
The secondary electrons generated from the sample are deflected by the E × B separator provided above the scanning coil and detected by the detector. It is possible to contribute to stabilization of the lithography process by feeding back the measurement data obtained by such a length measurement SEM to a stepper or the like to adjust various conditions. Therefore, in order to cope with further miniaturization of semiconductor devices, it is essential to improve the resolution of the length measurement SEM.
The electron optical system of the early SEM used a pure magnetic field lens, but in recent years, an electron optical system that makes full use of a lens in which a magnetic field lens and an electrostatic lens are superposed has been used.

【0003】上記のような測長SEMの重畳型電子光学
系において、試料に負のリターディング電圧を印加し、
電子線を試料入射直前に減速するレターディング方式の
電子光学系を採用すると、良好な分解能が得られること
が判っている。
In the superposition type electron optical system of the length measuring SEM as described above, a negative retarding voltage is applied to the sample,
It has been found that good resolution can be obtained by adopting a lettering type electron optical system in which the electron beam is decelerated immediately before entering the sample.

【0004】更に、高い分解能を得るため、従来からの
レターディング方式に加えて、対物レンズ通過時の電子
ビームエネルギーを増加させるブースティング方式が開
発された。このブースティング方式の電子光学系では、
上述した構成の電子光学系の対物レンズの上側磁極にブ
ースティング電圧を印加する。リターディング及びブー
スティングの電圧を上げることにより対物レンズ通過時
のビームエネルギーが増加するので、色収差及び球面収
差が低減し、分解能を向上することが可能となる。ま
た、試料表面電界強度が増加するため二次電子を効率的
に引き出すことができ、高アスペクト比のコンタクトホ
ールの観察に対応できる。
Further, in order to obtain a high resolution, a boosting method for increasing the electron beam energy when passing through the objective lens has been developed in addition to the conventional lettering method. In this boosting type electron optical system,
A boosting voltage is applied to the upper magnetic pole of the objective lens of the electron optical system configured as described above. By increasing the retarding and boosting voltages, the beam energy when passing through the objective lens increases, so that the chromatic aberration and the spherical aberration are reduced, and the resolution can be improved. Further, since the electric field strength of the sample surface is increased, the secondary electrons can be efficiently extracted, and the observation of a contact hole having a high aspect ratio can be dealt with.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレターディング方式及びブースティング方式を両方
備える電子線装置では、上側磁極に与える電圧をある程
度以上大きくすると、軸上色収差が却って大きくなり、
軸上色収差を低減する上で限界があった。更に、上記従
来技術では、磁気レンズの磁極をアースから絶縁すると
いう複雑な構成に比べて、得られるメリットが少ないと
いう問題点があった。
However, in the electron beam apparatus having both the conventional lettering method and boosting method, when the voltage applied to the upper magnetic pole is increased to a certain level or more, the axial chromatic aberration becomes rather large.
There is a limit in reducing the axial chromatic aberration. Further, in the above-mentioned conventional technique, there is a problem in that the merit obtained is smaller than that in the complicated configuration in which the magnetic pole of the magnetic lens is insulated from the ground.

【0006】本発明は上記事実に鑑みなされたもので、
軸上色収差を向上させる上で事実上の限界が無い対物レ
ンズを提供し、磁極をアースから絶縁するという複雑な
構成によって、単に軸上色収差を改善させるのみなら
ず、更には、フィルター効果を持たせた電子線装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above facts,
By providing an objective lens that has practically no limit in improving axial chromatic aberration, and not only improving axial chromatic aberration, but also having a filter effect by the complicated configuration of insulating the magnetic pole from the ground. It is an object of the present invention to provide an electron beam device that has been set.

【0007】また、合焦条件を高速で変化可能なダイナ
ミックフォーカス機能を簡単な回路で作製可能にするこ
とを目的とする。更に、本発明は、上記電子線装置を用
いて製造途中若しくは完成品の半導体デバイスを検査す
ることによって、検査精度及びスループットの向上を図
ったデバイス製造方法を提供することを別の目的とす
る。
Another object of the present invention is to make it possible to manufacture a dynamic focus function capable of changing a focusing condition at high speed with a simple circuit. Still another object of the present invention is to provide a device manufacturing method which improves the inspection accuracy and throughput by inspecting a semiconductor device which is in the middle of manufacturing or a finished product by using the electron beam apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の1つの態様は、電子線を試料上に結像させ
るための対物レンズを含む電子線装置であって、該対物
レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁極間に配置
された励磁コイルを少なくとも備え、該試料に、負の電
圧を印加し、更に、該下側磁極に該試料より低い負の電
圧を印加することを特徴とする。本発明の別の態様は、
電子線を試料上に結像させるための対物レンズを含む電
子線装置であって、該対物レンズは、上側磁極、下側磁
極、及び、両磁極間に配置された励磁コイルを少なくと
も備え、該試料に、負の電圧を印加し、更に、該下側磁
極に正の電圧を印加することを特徴とする。
In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is an electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample. , An upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and an exciting coil arranged between both magnetic poles, and applies a negative voltage to the sample, and further applies a negative voltage lower than the sample to the lower magnetic pole. It is characterized by doing. Another aspect of the invention is
An electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, wherein the objective lens includes at least an upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and an exciting coil arranged between both magnetic poles. It is characterized in that a negative voltage is applied to the sample, and further a positive voltage is applied to the lower magnetic pole.

【0009】本発明の更に別の態様は、電子線を試料上
に結像させるための対物レンズを含む電子線装置であっ
て、該対物レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁
極間に配置された励磁コイルを少なくとも備え、該試料
に、負の電圧を印加し、更に、該下側磁極に印加する電
圧を、正の電圧から該試料より低い負の電圧の間で予め
指定された値に切り替え可能であることを特徴とする。
Yet another aspect of the present invention is an electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, wherein the objective lens includes an upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and both magnetic poles. A negative voltage is applied to the sample, and a voltage to be applied to the lower magnetic pole is specified in advance from a positive voltage to a negative voltage lower than that of the sample. It is possible to switch to the specified value.

【0010】本発明のなお更に別の態様は、電子線を試
料上に結像させるための対物レンズを含み、該電子線を
偏向して該試料上で走査させる、電子線装置であって、
該対物レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁極間
に配置された励磁コイルを少なくとも備え、該上側磁極
及び下側磁極は互いに独立にアースから共に絶縁され、
該下側磁極には、正の電圧及び負の電圧が印加可能にさ
れ、該上側磁極には、該電子線を偏向させるための偏向
電圧に同期した電圧を印加可能であることを特徴とす
る。
Still another aspect of the present invention is an electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, the electron beam being deflected and scanned on the sample.
The objective lens includes at least an upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and an exciting coil disposed between the magnetic poles, and the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are independently insulated from each other from ground.
A positive voltage and a negative voltage can be applied to the lower magnetic pole, and a voltage synchronized with a deflection voltage for deflecting the electron beam can be applied to the upper magnetic pole. .

【0011】本発明のデバイス製造方法は、上記各態様
の電子線装置を用いて、少なくとも1つのウェーハプロ
セス終了後のウェーハとしての前記試料を評価すること
を特徴とする。
The device manufacturing method of the present invention is characterized in that the sample as a wafer after completion of at least one wafer process is evaluated by using the electron beam apparatus of each of the above aspects.

【0012】本発明の他の利点及び作用効果は、以下の
説明によって更に明らかとなる。
Other advantages and effects of the present invention will be further clarified by the following description.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の各実施形態を説明する。 (第1の実施形態;電子線装置)図1には、本発明の第
1の実施形態に係る、電子線装置の概略構成が示されて
いる。なお、本実施形態は、SEM(走査型電子顕微
鏡)の原理を用い、細く絞った電子線を半導体デバイス
等の試料上を同時走査して該試料から発生する2次電子
を検出器で検出することにより半導体デバイスの評価を
行う電子線装置に本発明を適用した例として説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment: Electron Beam Device) FIG. 1 shows a schematic configuration of an electron beam device according to a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the principle of SEM (scanning electron microscope) is used, and a narrowed electron beam is simultaneously scanned on a sample such as a semiconductor device, and secondary electrons generated from the sample are detected by a detector. Thus, an example in which the present invention is applied to an electron beam apparatus for evaluating a semiconductor device will be described.

【0014】本実施形態に係る電子線装置は、電子線を
放出する電子銃1aと、放出された電子線からクロスオ
ーバーを形成するコンデンサレンズ6と、該クロスオー
バーを更に縮小結像させる対物レンズ30と、略平坦に
配列された複数の電極で試料21を静電的に保持する静
電チャック27と、該静電チャック27の電極を時間的
に制御される態様で選択的に接地するためのスイッチ2
2と、試料21に負電位を印加する負の高電圧源23
と、を含む。なお、電子銃1aは、LaB6カソード1
を、グラファイトヒータ2と押え柱3で支持し、ウェー
ネルト4の内部にアノード5とセンター精度良く組み立
てられ、空間電荷制限領域で動作するよう、カソード温
度とウェーネルト電圧が制御されている。
The electron beam apparatus according to this embodiment includes an electron gun 1a that emits an electron beam, a condenser lens 6 that forms a crossover from the emitted electron beam, and an objective lens that further reduces and forms an image of the crossover. 30, an electrostatic chuck 27 that electrostatically holds the sample 21 with a plurality of electrodes arranged substantially flat, and to selectively ground the electrodes of the electrostatic chuck 27 in a time-controlled manner Switch 2
2 and a negative high voltage source 23 for applying a negative potential to the sample 21.
And, including. The electron gun 1a is a LaB6 cathode 1
Is supported by the graphite heater 2 and the pressing column 3, and the anode 5 is assembled in the Wehnelt 4 with high accuracy in the center, and the cathode temperature and the Wehnelt voltage are controlled so as to operate in the space charge limited region.

【0015】試料21面の負電位で減速された細い1次
電子ビームは、コンデンサレンズ6及び対物レンズ30
により、0.01〜0.1μmφの小さいプローブの照
射スポットを試料21に形成する。コンデンサレンズ6
の下段には、このような照射スポットが試料21上で所
定範囲に走査されるように1次電子ビームを偏向させる
静電偏向器7が設けられている。更に、静電偏向器7の
下段には、静電偏向器10を有するE×B分離器29が
配置されている。これらの静電偏向器7及び10は、走
査制御回路9で制御される。ここで、走査制御回路9
は、電子線を偏向させるための偏向電圧を偏向器7、1
0によるビーム走査の制御用に調整して出力すると共
に、同期信号発生回路9’を介して、この偏向電圧と同
期して変化する電圧を出力するようにダイナミックフォ
ーカス電源16に該同期信号を出力する。
The thin primary electron beam decelerated by the negative potential on the surface of the sample 21 is used as the condenser lens 6 and the objective lens 30.
Thus, a small probe irradiation spot of 0.01 to 0.1 μmφ is formed on the sample 21. Condenser lens 6
An electrostatic deflector 7 that deflects the primary electron beam so that such an irradiation spot is scanned in a predetermined range on the sample 21 is provided in the lower stage. Further, an E × B separator 29 having the electrostatic deflector 10 is arranged below the electrostatic deflector 7. The electrostatic deflectors 7 and 10 are controlled by the scanning control circuit 9. Here, the scan control circuit 9
Is a deflection voltage for deflecting the electron beam.
The output is adjusted and output for controlling the beam scanning by 0, and the synchronization signal is output to the dynamic focus power supply 16 via the synchronization signal generation circuit 9 ′ so as to output a voltage that changes in synchronization with the deflection voltage. To do.

【0016】このように本実施形態では、2つの静電偏
向器7及び10を用いて、1次電子ビームを2段偏向す
ることができる。このとき、倍率と回転の色収差が小さ
くなるように、対物レンズ主面から小距離の電子銃側に
ある偏向支点28が選択される。
As described above, in this embodiment, the two electrostatic deflectors 7 and 10 can be used to deflect the primary electron beam in two stages. At this time, the deflection fulcrum 28 on the electron gun side, which is a short distance from the main surface of the objective lens, is selected so that the chromatic aberration of magnification and rotation becomes small.

【0017】更に、E×B分離器29は、静電偏向器1
0の他に、電磁偏向器(磁場発生コイル)11(X方向
偏向用)、12(Y方向偏向用)を含み、電界と磁界と
を直交させるE×B構造としている。このため、電磁界
を選択的に与えると、電界から受ける力と磁界から受け
る力の影響が相殺される条件(ウィーン条件)を作るこ
とが可能で、一方向からその場に入射する1次電子ビー
ムは略直進して試料21上に垂直に照射し、その反対方
向から入射する2次電子線は、1次光学系の光軸に対し
て所定角度をなす方向に偏向され、1次電子線から分離
される。この2次電子線の偏向方向には、2次電子線の
強度を検出する検出器8が配置される。検出器8は、そ
の検出信号及び偏向器7、10の偏向信号に基づいて2
次電子画像を形成するための図示しない画像処理部に接
続され、該2次電子画像から試料21の欠陥等の評価を
行うことができる。
Further, the E × B separator 29 is the electrostatic deflector 1
In addition to 0, an electromagnetic deflector (magnetic field generation coil) 11 (for X-direction deflection) and 12 (for Y-direction deflection) is included to form an E × B structure that makes an electric field and a magnetic field orthogonal to each other. Therefore, if an electromagnetic field is selectively applied, it is possible to create a condition (Vienna condition) in which the effects of the electric field and the magnetic field cancel each other out. The beam travels substantially straight and irradiates the sample 21 vertically, and the secondary electron beam incident from the opposite direction is deflected in a direction forming a predetermined angle with respect to the optical axis of the primary optical system. Separated from. A detector 8 for detecting the intensity of the secondary electron beam is arranged in the deflection direction of the secondary electron beam. Based on the detection signal and the deflection signals of the deflectors 7 and 10, the detector 8 detects
It is connected to an image processing unit (not shown) for forming a secondary electron image, and the defect or the like of the sample 21 can be evaluated from the secondary electron image.

【0018】次に、対物レンズ30の詳細な構成を説明
する。該対物レンズ30は、上側磁極13、下側磁極2
0、及び、両磁極13、20の間に配置された励磁コイ
ル15を備える。上側磁極13及び下側磁極20は、夫
々独立にアースから絶縁され、更に絶縁スペーサ14に
より互いに絶縁されている。励磁コイル15は、アルミ
ナで囲まれたボビン(図示せず)に巻かれ、磁極13、
20から絶縁され、接地されている。対物レンズ30の
上側磁極13及び下側磁極20は、共に絶縁円筒17で
支えられ、Oリング18によって真空シールされてい
る。この絶縁物表面が帯電してもその電位が光軸方向へ
漏れないようにシールド円筒19が下側磁極20に取り
付けられている。
Next, the detailed structure of the objective lens 30 will be described. The objective lens 30 includes an upper magnetic pole 13 and a lower magnetic pole 2.
0 and an exciting coil 15 arranged between both magnetic poles 13 and 20. The upper magnetic pole 13 and the lower magnetic pole 20 are independently insulated from the ground and further insulated from each other by an insulating spacer 14. The exciting coil 15 is wound around a bobbin (not shown) surrounded by alumina, and the magnetic pole 13,
Isolated from 20 and grounded. The upper magnetic pole 13 and the lower magnetic pole 20 of the objective lens 30 are both supported by an insulating cylinder 17 and vacuum-sealed by an O-ring 18. A shield cylinder 19 is attached to the lower magnetic pole 20 so that even if the surface of the insulator is charged, its potential does not leak in the optical axis direction.

【0019】図示のように偏向器7とE×B静電偏向器
10による1次電子線の偏向支点28の位置は、上側磁
極13と略同じ高さに選択されている。これは、磁極の
中間点であるレンズ主面より僅かに電子銃寄りで、この
位置は、シュミレーションで容易に算出できる。
As shown in the figure, the position of the deflection fulcrum 28 of the primary electron beam by the deflector 7 and the E × B electrostatic deflector 10 is selected to be substantially the same height as the upper magnetic pole 13. This is slightly closer to the electron gun than the lens main surface, which is the middle point of the magnetic pole, and this position can be easily calculated by simulation.

【0020】偏向時には、偏向角度の変化による像面湾
曲の変化をダイナミックに補正するため、偏向器7とE
×B静電偏向器10の高速で変化する偏向電圧に同期し
た同期信号がダイナミックフォーカス電源16に与えら
れ、該電源16よりダイナミックフォーカス電圧が上側
磁極13に印加される。なお、上側磁極13に静電レン
ズとしての機能があるのは、上側磁極と下側磁極に異な
る電圧が印加されているからである。このように本実施
形態では、対物レンズ30が磁気レンズ作用のみならず
静電レンズ作用を有している。なお、上側磁極13に与
える電圧をアースに近い電圧としているので、ダイナミ
ックフォーカス電圧を高速駆動することができる。
At the time of deflection, in order to dynamically correct the change of the field curvature due to the change of the deflection angle, the deflectors 7 and E
A synchronization signal synchronized with the deflection voltage of the × B electrostatic deflector 10 that changes at high speed is applied to the dynamic focus power supply 16, and the power supply 16 applies the dynamic focus voltage to the upper magnetic pole 13. The upper magnetic pole 13 has a function as an electrostatic lens because different voltages are applied to the upper magnetic pole and the lower magnetic pole. As described above, in the present embodiment, the objective lens 30 has not only the magnetic lens function but also the electrostatic lens function. Since the voltage applied to the upper magnetic pole 13 is close to the ground, the dynamic focus voltage can be driven at high speed.

【0021】下側磁極20には、スイッチ26の一方の
端部が接続されている。このスイッチ26は、その他方
の端部と、負の可変高電圧源24及び正の可変高電圧源
25のいずれかとの接続を切り替え可能に構成される。
即ち、対物レンズ30の下側磁極20は、正の高電圧及
び負の高電圧のいずれかを選択的に印加可能とされてい
る。しかも、印加される電圧の絶対値も調整可能とされ
ている。
One end of a switch 26 is connected to the lower magnetic pole 20. The switch 26 is configured to be able to switch the connection between the other end and either the negative variable high voltage source 24 or the positive variable high voltage source 25.
That is, the lower magnetic pole 20 of the objective lens 30 can selectively apply either a positive high voltage or a negative high voltage. Moreover, the absolute value of the applied voltage can be adjusted.

【0022】次に、本実施形態に係る電子線装置の作用
を説明する。電子銃1aから放出された電子線は、コン
デンサレンズ6でクロスオーバー像が形成され、該クロ
スオーバー像は、対物レンズ30の上側及び下側磁極1
3、20の作る磁界の作用で更に縮小される。縮小され
た1次電子線は、負電圧源23に接続された試料21の
負の高電位により減速されながら、該試料21の表面上
に照射され、0.01〜0.1μmφの小さい照射スポ
ットが試料21の表面上に形成される。該照射スポット
で試料上を走査するため、静電偏向器7及び10は、偏
向支点28を中心にして1次電子線を所定角度範囲で偏
向する。この結果、照射スポットは試料21の表面上を
走査される。また、対物レンズ30の上側磁極13に
は、ダイナミックフォーカス電源16からの電圧が印加
されるため、偏向に伴う像面湾曲の変動が補正される。
Next, the operation of the electron beam apparatus according to this embodiment will be described. A crossover image is formed by the condenser lens 6 on the electron beam emitted from the electron gun 1 a, and the crossover image is formed on the upper and lower magnetic poles 1 of the objective lens 30.
It is further reduced by the action of the magnetic field created by 3, 20. The reduced primary electron beam is irradiated on the surface of the sample 21 while being decelerated by the negative high potential of the sample 21 connected to the negative voltage source 23, and a small irradiation spot of 0.01 to 0.1 μmφ. Are formed on the surface of the sample 21. Since the irradiation spot scans the sample, the electrostatic deflectors 7 and 10 deflect the primary electron beam within a predetermined angle range around the deflection fulcrum 28. As a result, the irradiation spot is scanned on the surface of the sample 21. Further, since the voltage from the dynamic focus power supply 16 is applied to the upper magnetic pole 13 of the objective lens 30, the fluctuation of the field curvature due to the deflection is corrected.

【0023】照射スポットにより走査された試料21の
領域からは、2次電子線が放出される。放出された2次
電子線は、対物レンズ上30を通過し、E×B分離器2
9で1次電子線から分離されるように偏向され、検出器
8で検出される。
A secondary electron beam is emitted from the area of the sample 21 scanned by the irradiation spot. The emitted secondary electron beam passes through the objective lens 30, and the E × B separator 2
It is deflected so as to be separated from the primary electron beam at 9, and detected by the detector 8.

【0024】本実施形態では、スイッチ26の切り替
え、並びに、電圧源24、25の電圧調整により、少な
くとも次の目的に適った動作が可能となる。 (フィルター作用をもたせて電位コントラストを測定す
る場合)2次電子線の電位コントラストを測定する場
合、スイッチ26を負電圧源24側に切り替え、負電圧
源24の電圧を試料21の負電位(負電圧源23の電
圧)より低い電圧に調節する。即ち、下側磁極20に試
料21の負電位より低い負電圧が印加され、下側磁極2
0と試料21との間に、負のポテンシャル障壁が形成さ
れる。かくして、この負のポテンシャル障壁を超える運
動エネルギーを持つ2次電子のみが検出器8に到達可能
となり、試料上の空間に2次電子検出のフィルター作用
を持たせることができる。
In this embodiment, by switching the switch 26 and adjusting the voltages of the voltage sources 24 and 25, it is possible to operate at least for the following purposes. (When measuring the potential contrast with a filter action) When measuring the potential contrast of the secondary electron beam, the switch 26 is switched to the negative voltage source 24 side, and the voltage of the negative voltage source 24 is set to the negative potential (negative (Voltage of the voltage source 23). That is, a negative voltage lower than the negative potential of the sample 21 is applied to the lower magnetic pole 20,
A negative potential barrier is formed between 0 and the sample 21. Thus, only the secondary electrons having kinetic energy exceeding this negative potential barrier can reach the detector 8, and the space above the sample can have a filter action for detecting secondary electrons.

【0025】例えば、図2(c)に示すように、試料2
1上の所定値より低い電位を持つパターン41から発生
した2次電子43は、加速されるため、下側磁極20に
より形成された負のポテンシャル障壁40を超える運動
エネルギーを持つことができ、検出器8で検出される。
これに対し、より高電位を持つパターン42から発生し
た2次電子44は、下側磁極20により形成された負の
ポテンシャル障壁40を超えるほどの運動エネルギーを
持つことができないため、試料21に追い戻され、検出
器8で検出されない。従って、より低電位のパターン4
1の検出画像は明るく、より高電位のパターン42の検
出画像は暗くなる。かくして、試料21の被検査領域の
電位コントラスト像が得られる。また、検出画像の明る
さと電位とを予め較正しておけば、検出画像からパター
ンの電位を測定することができる。そして、この電位分
布からパターンの欠陥部分を評価することができる。 (放電し易い試料のSEM画像を得る場合)試料21
が、ビア付きウェーハのように放電し易いウェーハであ
って、それのSEM画像(又は、電位コントラスト像)
を得る場合、スイッチ26を負電圧源24側に切り替
え、負電圧源24の電圧を試料21の負電位(負電圧源
23の電圧)より僅かに高い負の電圧に調節する。即
ち、下側磁極20に試料21の負電位より僅かに高い負
電圧が印加され、下側磁極20と試料21との間には、
上記のような負のポテンシャル障壁が形成されない。か
くして、試料21から下側磁極20への放電を抑制しつ
つ、SEM画像を得ることができる。なお、この場合で
あっても(即ち、上記のようにフィルター作用が無くて
も)、電位コントラスト像を得ることもできる。 (放電し難い試料のSEM画像を得る場合)試料21
が、放電し難いウェーハであって、そのSEM画像(又
は、電位コントラスト像)を得る場合、スイッチ26を
正の電圧源25側に切り替える。即ち、下側磁極20に
正の高電圧が印加される。この正の高電圧は、対物レン
ズ30を通過する電子のビームエネルギーを増加させる
ため、軸上色収差を減少させる。その上、上側磁極13
と下側磁極20が作る磁極間レンズの主面が、これらの
極の中間にあるのに対して、高圧電極となった下側磁極
20、試料21及び上側磁極13が作る静電レンズの主
面は、上記主面より下側の下側磁極付近となる。よっ
て、静電レンズと電磁レンズとの合成の主面が下がり、
かくして、このレンズ系全体の像面距離が小さくなるた
め、レンズを通る時のビームエネルギーが高い事とが重
畳され、軸上色収差はますます小さくなる。
For example, as shown in FIG.
Since the secondary electrons 43 generated from the pattern 41 having a potential lower than the predetermined value on 1 are accelerated, they can have kinetic energy exceeding the negative potential barrier 40 formed by the lower magnetic pole 20, and detection It is detected by the container 8.
On the other hand, the secondary electrons 44 generated from the pattern 42 having a higher potential cannot have the kinetic energy exceeding the negative potential barrier 40 formed by the lower magnetic pole 20, so that the secondary electrons 44 follow the sample 21. Returned and not detected by detector 8. Therefore, lower potential pattern 4
The detected image of 1 is bright, and the detected image of the pattern 42 of higher potential is dark. Thus, a potential contrast image of the inspected region of the sample 21 is obtained. If the brightness and the potential of the detected image are calibrated in advance, the potential of the pattern can be measured from the detected image. Then, the defective portion of the pattern can be evaluated from this potential distribution. (When obtaining an SEM image of a sample that easily discharges) Sample 21
Is a wafer that easily discharges like a wafer with vias, and its SEM image (or potential contrast image)
In order to obtain, the switch 26 is switched to the negative voltage source 24 side, and the voltage of the negative voltage source 24 is adjusted to a negative voltage slightly higher than the negative potential of the sample 21 (voltage of the negative voltage source 23). That is, a negative voltage slightly higher than the negative potential of the sample 21 is applied to the lower magnetic pole 20, and between the lower magnetic pole 20 and the sample 21,
The negative potential barrier as described above is not formed. Thus, the SEM image can be obtained while suppressing the discharge from the sample 21 to the lower magnetic pole 20. Even in this case (that is, without the filter function as described above), the potential contrast image can be obtained. (When obtaining an SEM image of a sample that is difficult to discharge) Sample 21
However, in the case of a wafer that is difficult to discharge and the SEM image (or potential contrast image) of the wafer is obtained, the switch 26 is switched to the positive voltage source 25 side. That is, a positive high voltage is applied to the lower magnetic pole 20. This high positive voltage increases the beam energy of the electrons passing through the objective lens 30 and thus reduces the axial chromatic aberration. In addition, the upper magnetic pole 13
The main surface of the lens between the magnetic poles formed by the lower magnetic pole 20 and the lower magnetic pole 20 is in the middle of these poles, while the main surface of the electrostatic lens formed by the lower magnetic pole 20, the sample 21, and the upper magnetic pole 13, which are high-voltage electrodes. The surface is near the lower magnetic pole below the main surface. Therefore, the main surface of composition of the electrostatic lens and the electromagnetic lens is lowered,
Thus, since the image plane distance of the entire lens system becomes small, the fact that the beam energy when passing through the lens is high is superimposed, and the axial chromatic aberration becomes smaller and smaller.

【0026】対物レンズ30の下側磁極20の絶縁耐力
を強くすれば、これに応じて、下側磁極20に与える正
の電位が更に高くなるよう正の可変電源25の電圧を調
整することができ、従って、軸上色収差をより減少させ
ることができ、ビームを小さく絞れる。
If the dielectric strength of the lower magnetic pole 20 of the objective lens 30 is increased, the voltage of the positive variable power source 25 can be adjusted accordingly so that the positive potential applied to the lower magnetic pole 20 becomes higher. Therefore, axial chromatic aberration can be further reduced, and the beam can be narrowed down.

【0027】本実施形態に係る電子線装置では、形成さ
れたSEM画像に基づいて、ウェーハ等の試料21の評
価を例えば以下のように実行する。パターンマッチング
後、試料21のパターン欠陥検査をする方法は、制御部
(図示せず)が、そのメモリに予め蓄えられていた欠陥
の存在しないウェーハの2次電子線基準画像と、実際に
検出された2次電子線画像とを比較照合し、倍率補正、
回転、平行移動補正を行った後、両者の類似度を算出す
る。例えば、類似度が閾値以下になった場合、「欠陥有
り」と判定し、閾値を超える場合には「欠陥無し」と判
定する。このとき、ディスプレイ(図示せず)等に検出
画像を表示してもよい。これによって、オペレータは、
試料21が実際に欠陥を持つか否かを最終的に確認、評
価することができる。更に、画像の部分領域毎を比較照
合し、欠陥が存在する領域を自動的に検出してもよい。
このとき、欠陥部分の拡大画像をディスプレイに表示す
るのが好適である。
In the electron beam apparatus according to this embodiment, the evaluation of the sample 21 such as the wafer is executed as follows based on the formed SEM image. After pattern matching, the method of inspecting the pattern defect of the sample 21 is such that the control unit (not shown) actually detects the secondary electron beam reference image of the defect-free wafer stored in the memory in advance. The secondary electron beam image is compared and collated, magnification correction,
After the rotation and parallel movement corrections, the similarity between the two is calculated. For example, if the degree of similarity is less than or equal to the threshold value, it is determined that there is a defect, and if it exceeds the threshold value, it is determined that there is no defect. At this time, the detected image may be displayed on a display (not shown) or the like. This allows the operator to
It is possible to finally confirm and evaluate whether or not the sample 21 actually has a defect. Further, the partial areas of the image may be compared and collated to automatically detect the area where the defect exists.
At this time, it is preferable to display an enlarged image of the defective portion on the display.

【0028】また、上記のように基準画像を用いる必要
無しに、検出されたダイ同士の検出画像を比較すること
によっても欠陥部分を検出できる。この場合、パターン
マッチングは平行移動補正のみを行えばよい。例えば、
図2(a)には、1番目に検出されたダイの画像31及
び2番目に検出された他のダイの画像32が示されてい
る。ダイ画像31とダイ画像32と非類似であり、3番
目に検出された別のダイの画像が1番目の画像31と同
じか又は類似と判断されれば、2番目のダイ画像32が
欠陥を有すると判定される。更に詳細な比較照合アルゴ
リズムを用いれば、2番目のダイ画像32の欠陥部分3
3を検出することも可能である。
The defective portion can be detected by comparing the detected images of the detected dies with each other without using the reference image as described above. In this case, in pattern matching, only parallel movement correction needs to be performed. For example,
FIG. 2A shows an image 31 of the die detected first and an image 32 of the other die detected second. If it is judged that the die image 31 and the die image 32 are not similar to each other and the image of another die detected third is the same as or similar to the first image 31, the second die image 32 has a defect. It is determined to have. If a more detailed comparison / matching algorithm is used, the defective portion 3 of the second die image 32 is
It is also possible to detect 3.

【0029】図2(b)には、ウェーハ上に形成された
パターンの線幅を測定する例が示されている。ウェーハ
上の実際のパターン34を35の方向に走査したときの
実際の2次電子の強度信号が36であり、この信号が予
め較正して定められたスレッショールドレベル37を連
続的に超える部分の幅38をパターン34の線幅として
測定することができる。このように測定された線幅が所
定の範囲内にない場合、当該パターンが欠陥を有すると
判定することができる。
FIG. 2B shows an example of measuring the line width of the pattern formed on the wafer. The actual secondary electron intensity signal when the actual pattern 34 on the wafer is scanned in the direction of 35 is 36, and this signal continuously exceeds the threshold level 37 which is previously calibrated and determined. Can be measured as the line width of the pattern 34. If the line width thus measured is not within the predetermined range, it can be determined that the pattern has a defect.

【0030】図2(b)の線幅測定法は、ウェーハ9が
複数の層から形成されているときの各層間の合わせ精度
の測定にも応用することができる。例えば、一層目のリ
ソグラフィで形成される第1のアライメント用パターン
の近傍に、2層目のリソグラフィで形成される第2のア
ライメント用パターンを予め形成しておく。これらの2
本のパターン間隔を図2(b)の方法を応用して測定
し、その測定値を設計値と比較することにより2層間の
合わせ精度を決定することができる。勿論、3層以上の
場合にも適用することができる。この場合、第1及び第
2のアライメント用パターンの間隔を、電子線装置の複
数の1次電子線の隣接するビーム間間隔とほぼ等しい間
隔に取っておけば、最小の走査量で合わせ精度を測定で
きる。 (第2の実施形態;半導体デバイスの製造方法)本実施
形態は、上記実施形態で示した電子線装置を半導体デバ
イス製造工程におけるウェーハの評価に適用したもので
ある。
The line width measuring method of FIG. 2B can also be applied to the measurement of the alignment accuracy between layers when the wafer 9 is formed of a plurality of layers. For example, a second alignment pattern formed by the second layer lithography is formed in advance in the vicinity of the first alignment pattern formed by the first layer lithography. These two
The pattern interval of the book is measured by applying the method of FIG. 2B, and the accuracy of alignment between the two layers can be determined by comparing the measured value with the design value. Of course, it can be applied to the case of three or more layers. In this case, if the spacing between the first and second alignment patterns is set to be approximately equal to the spacing between adjacent beams of the plurality of primary electron beams of the electron beam apparatus, the alignment accuracy can be minimized with the minimum scanning amount. Can be measured. Second Embodiment: Semiconductor Device Manufacturing Method In this embodiment, the electron beam apparatus shown in the above embodiment is applied to wafer evaluation in a semiconductor device manufacturing process.

【0031】デバイス製造工程の一例を図3のフローチ
ャートに従って説明する。この製造工程例は以下の各主
工程を含む。 ウェーハ9を製造するウェーハ製造工程(又はウェ
ハを準備する準備工程) (ステップ100) 露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程
(又はマスクを準備するマスク準備工程)(ステップ1
01) ウェーハに必要な加工処理を行うウェーハプロセッ
シング工程(ステップ102) ウェーハ上に形成されたチップを1個ずつ切り出
し、動作可能にならしめるチップ組立工程(ステップ1
03) 組み立てられたチップを検査するチップ検査工程
(ステップ104) なお、各々の工程は、更に幾つかのサブ工程からなって
いる。
An example of the device manufacturing process will be described with reference to the flowchart of FIG. This manufacturing process example includes the following main processes. Wafer manufacturing process for manufacturing wafer 9 (or preparatory process for preparing wafer) (step 100) Mask manufacturing process for manufacturing mask used for exposure (or mask preparing process for preparing mask) (step 1)
01) Wafer processing step for performing necessary processing on the wafer (step 102) Chip assembling step for cutting out the chips formed on the wafer one by one and making them operable (step 1)
03) Chip inspection step of inspecting assembled chip (step 104) Each step further comprises some sub-steps.

【0032】これらの主工程の中で、半導体デバイスの
性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェーハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウェーハ上に順次積層し、メモリやMPUとして
動作するチップを多数形成する。このウェーハプロセッ
シング工程は以下の各工程を含む。 絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、或いは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程(CVDや
スパッタリング等を用いる) 形成された薄膜層やウェーハ基板を酸化する酸化工
程 薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するために
マスク(レチクル)を用いてレジストのパターンを形成
するリソグラフィー工程 レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工する
エッチング工程(例えばドライエッチング技術を用い
る) イオン・不純物注入拡散工程 レジスト剥離工程 加工されたウェーハを検査する検査工程 なお、ウェーハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰
り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。
Of these main processes, the main process that has a decisive influence on the performance of the semiconductor device is the wafer processing process. In this step, the designed circuit patterns are sequentially stacked on the wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps. Thin film forming process (using CVD, sputtering, etc.) to form a dielectric thin film to be an insulating layer, a wiring part, or a metal thin film to form an electrode part. Oxidation process to oxidize a formed thin film layer or wafer substrate. Lithography process that forms a resist pattern using a mask (reticle) to selectively process a wafer substrate Etching process that processes a thin film layer or substrate according to a resist pattern (for example, using a dry etching technique) Ion / impurity implantation Diffusion Step Resist Stripping Step Inspection Step for Inspecting Processed Wafer In addition, the wafer processing step is repeated by the required number of layers to manufacture a semiconductor device that operates as designed.

【0033】上記ウェーハプロセッシング工程の中核を
なすリソグラフィー工程を図4のフローチャートに示
す。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含む。 前段の工程で回路パターンが形成されたウェーハ上
にレジストをコートするレジスト塗布工程(ステップ2
00) レジストを露光する露光工程(ステップ201) 露光されたレジストを現像してレジストのパターン
を得る現像工程(ステップ202) 現像されたパターンを安定化させるためのアニール
工程(ステップ203) 以上の半導体デバイス製造工程、ウェーハプロセッシン
グ工程、リソグラフィー工程には周知の工程が適用され
る。
FIG. 4 is a flow chart showing the lithography process which is the core of the wafer processing process. This lithography step includes the following steps. A resist coating step (step 2) of coating a resist on the wafer on which the circuit pattern is formed in the previous step.
00) Exposure step of exposing the resist (step 201) Development step of developing the exposed resist to obtain a resist pattern (step 202) Annealing step for stabilizing the developed pattern (step 203) Semiconductors above Well-known processes are applied to the device manufacturing process, the wafer processing process, and the lithography process.

【0034】上記のウェーハ検査工程において、本発
明の上記各実施形態に係る評価装置を用いた場合、微細
なパターンを有する半導体デバイスでも、高スループッ
トで高精度に評価することができるので、製品の歩留向
上及び欠陥製品の出荷防止が可能となる。
In the above wafer inspection process, when the evaluation apparatus according to each of the above embodiments of the present invention is used, even a semiconductor device having a fine pattern can be evaluated with high throughput and high accuracy. It is possible to improve the yield and prevent the shipment of defective products.

【0035】以上が上記各実施形態であるが、本発明
は、上記例にのみ限定されるものではなく本発明の範囲
内で任意好適に変更可能である。例えば、被検査試料9
として半導体ウェーハを例に掲げたが、本発明の被検査
試料はこれに限定されず、電子線によって欠陥を検出可
能なパターン等が形成された任意の試料、例えばマスク
等を評価対象とすることができる。
Although the above-mentioned embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be suitably modified within the scope of the present invention. For example, the inspection sample 9
As an example, a semiconductor wafer is given as an example, but the sample to be inspected of the present invention is not limited to this, and any sample having a pattern capable of detecting defects by an electron beam, such as a mask, should be an evaluation target. You can

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の電子
線装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。 1. 対物レンズの下側磁極の絶縁耐力を強化すれば、
それに応じてレンズの軸上色収差を小さくすることがで
きる。 2. 対物レンズの下側磁極に試料面より低い負電圧を
与えることにより、2次電子に対してエネルギーフィル
ター作用を持たせることができ、その時の軸上色収差
を、従来のエネルギーフィルター付きのレンズの場合よ
り小さくすることができる。 3. 対物レンズの下側磁極に与える電位を変えること
により、 電位コントラスト像を得る(負の高電圧) ビア付きウェーハのような放電し易いウェーハのパ
ターン像を得ることができる(ウェーハの電位より僅か
に高い負の高電圧) 放電し難い試料の観察(正の高電圧) 等、種々の目的に合った動作が可能となる。 4. ダイナミックフォーカスをアースに近い電源電圧
で可能とする。
As described in detail above, according to the electron beam apparatus of the present invention, the following excellent effects can be obtained. 1. If the dielectric strength of the lower magnetic pole of the objective lens is strengthened,
Accordingly, the axial chromatic aberration of the lens can be reduced. 2. By applying a negative voltage lower than the sample surface to the lower magnetic pole of the objective lens, it is possible to give an energy filter action to secondary electrons, and the axial chromatic aberration at that time is the case of a lens with a conventional energy filter. Can be smaller. 3. By changing the potential applied to the lower magnetic pole of the objective lens, a potential contrast image can be obtained (negative high voltage). It is possible to obtain a pattern image of a wafer that easily discharges, such as a wafer with a via. High negative high voltage) It is possible to operate for various purposes such as observing a sample that is difficult to discharge (positive high voltage). 4. Dynamic focusing is possible with a power supply voltage close to ground.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る電子線装置の概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electron beam apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】試料の評価方法を説明する図であって、(a)
は本発明に係るダイ対ダイの比較によるパターン欠陥検
出方法、(b)は線幅測定、(c)は電位コントラスト
測定を夫々示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of evaluating a sample, including (a)
Shows a pattern defect detection method by die-to-die comparison according to the present invention, (b) shows line width measurement, and (c) shows potential contrast measurement.

【図3】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process.

【図4】図4の半導体デバイス製造プロセスのうちリソ
グラフィープロセスを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a lithography process of the semiconductor device manufacturing process of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 電子銃 6 コンデンサレンズ 7 静電偏向器 8 検出器 9 走査制御回路 10 静電偏向器 11 X方向電磁偏向器 12 Y方向電磁偏向器 13 上側磁極 14 絶縁スペーサ 15 励磁コイル 17 絶縁円筒 18 Oリング 19 シールド円筒 20 下側磁極 21 試料(ウェーハ) 22 スイッチ 23 負の高電圧源 24 負の可変高電圧源 25 正の可変高電圧源 26 スイッチ 29 E×B分離器 30 対物レンズ 1a electron gun 6 condenser lens 7 Electrostatic deflector 8 detectors 9 Scan control circuit 10 Electrostatic deflector 11 X-direction electromagnetic deflector 12 Y-direction electromagnetic deflector 13 Upper magnetic pole 14 Insulating spacer 15 Excitation coil 17 Insulated cylinder 18 O-ring 19 Shield cylinder 20 lower magnetic pole 21 Sample (wafer) 22 switch 23 Negative high voltage source 24 Negative variable high voltage source 25 Positive variable high voltage source 26 switch 29 E × B separator 30 objective lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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) 2F067 AA21 BB04 CC15 HH06 JJ05 KK04 LL00 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05 5C033 DD02 DD09 UU02 UU03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shinji Noji             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION (72) Inventor Toru Satake             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION F term (reference) 2F067 AA21 BB04 CC15 HH06 JJ05                       KK04 LL00                 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05                 5C033 DD02 DD09 UU02 UU03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子線を試料上に結像させるための対物
レンズを含む電子線装置であって、 前記対物レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁極
間に配置された励磁コイルを少なくとも備え、 前記試料に、負の電圧を印加し、更に、前記下側磁極に
該試料より低い電位の電圧を印加することを特徴とす
る、電子線装置。
1. An electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, wherein the objective lens is an upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and an exciting coil arranged between both magnetic poles. An electron beam apparatus comprising: at least, a negative voltage is applied to the sample, and a voltage having a lower potential than that of the sample is applied to the lower magnetic pole.
【請求項2】 電子線を試料上に結像させるための対物
レンズを含む電子線装置であって、 前記対物レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁極
間に配置された励磁コイルを少なくとも備え、 前記試料に、負の電圧を印加し、更に、前記下側磁極に
正の電圧を印加することを特徴とする、電子線装置。
2. An electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, wherein the objective lens is an upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and an exciting coil arranged between both magnetic poles. An electron beam apparatus comprising: at least, applying a negative voltage to the sample, and further applying a positive voltage to the lower magnetic pole.
【請求項3】 電子線を試料上に結像させるための対物
レンズを含む電子線装置であって、 前記対物レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁極
間に配置された励磁コイルを少なくとも備え、 前記試料に、負の電圧を印加し、更に、前記下側磁極に
印加する電圧を、正の電圧から前記試料より低い負の電
圧の間で予め指定された値に切り替え可能であることを
特徴とする、電子線装置。
3. An electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, wherein the objective lens is an upper magnetic pole, a lower magnetic pole, and an exciting coil arranged between both magnetic poles. At least, a negative voltage can be applied to the sample, and the voltage applied to the lower magnetic pole can be switched to a predetermined value from a positive voltage to a negative voltage lower than the sample. An electron beam device characterized by being present.
【請求項4】 電子線を試料上に結像させるための対物
レンズを含み、該電子線を偏向して該試料上で走査させ
る、電子線装置であって、 前記対物レンズは、上側磁極、下側磁極、及び、両磁極
間に配置された励磁コイルを少なくとも備え、 前記上側磁極及び下側磁極は互いに独立にアースから共
に絶縁され、該下側磁極には、正の電圧及び負の電圧が
印加可能にされ、該上側磁極には、前記電子線を偏向さ
せるための偏向電圧と同期して変化する電圧を印加可能
であることを特徴とする、電子線装置。
4. An electron beam apparatus including an objective lens for forming an image of an electron beam on a sample, wherein the electron beam is deflected and scanned on the sample, wherein the objective lens is an upper magnetic pole, At least a lower magnetic pole and an exciting coil arranged between both magnetic poles are provided, wherein the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are independently insulated from each other, and a positive voltage and a negative voltage are applied to the lower magnetic pole. Is applied to the upper magnetic pole, and a voltage that changes in synchronization with a deflection voltage for deflecting the electron beam can be applied to the upper magnetic pole.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
電子線装置を用いて、少なくとも1つのウェーハプロセ
ス終了後のウェーハとしての前記試料を評価することを
特徴とする、デバイス製造方法。
5. A device manufacturing method, characterized in that the electron beam apparatus according to any one of claims 1 to 4 is used to evaluate the sample as a wafer after completion of at least one wafer process. .
JP2001381119A 2001-12-14 2001-12-14 Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same Withdrawn JP2003187733A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001381119A JP2003187733A (en) 2001-12-14 2001-12-14 Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001381119A JP2003187733A (en) 2001-12-14 2001-12-14 Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003187733A true JP2003187733A (en) 2003-07-04

Family

ID=27591908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001381119A Withdrawn JP2003187733A (en) 2001-12-14 2001-12-14 Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003187733A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165210A (en) * 2005-12-16 2007-06-28 Topcon Corp Charged particle beam equipment
JP2009259444A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Hitachi High-Technologies Corp Electron particle beam application apparatus permitting high-resolution and high-contrast observation
JP2013138024A (en) * 2013-03-13 2013-07-11 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device
JP2014528154A (en) * 2011-09-27 2014-10-23 エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド Scanning electron microscope and primary electron current measurement method using the same
US9960006B2 (en) 2014-05-13 2018-05-01 Hitachi High-Technologies Corporation Charged-particle-beam device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165210A (en) * 2005-12-16 2007-06-28 Topcon Corp Charged particle beam equipment
JP2009259444A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Hitachi High-Technologies Corp Electron particle beam application apparatus permitting high-resolution and high-contrast observation
US8785890B2 (en) 2008-04-14 2014-07-22 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus permitting high-resolution and high-contrast observation
US9159533B2 (en) 2008-04-14 2015-10-13 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus permitting high-resolution and high-contrast observation
JP2014528154A (en) * 2011-09-27 2014-10-23 エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド Scanning electron microscope and primary electron current measurement method using the same
JP2013138024A (en) * 2013-03-13 2013-07-11 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device
US9960006B2 (en) 2014-05-13 2018-05-01 Hitachi High-Technologies Corporation Charged-particle-beam device
DE112015001763B4 (en) 2014-05-13 2022-03-03 Hitachi High-Tech Corporation Charged particle beam device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6853143B2 (en) Electron beam system and method of manufacturing devices using the system
US9437395B2 (en) Method and compound system for inspecting and reviewing defects
JP2004534360A (en) Electron beam device and device manufacturing method using the electron beam device
JP2006228999A (en) Inspection method and inspection apparatus using charged particle beam
JP2007265931A (en) Inspection apparatus and inspection method
US7227141B2 (en) Electron beam apparatus
JP2003187733A (en) Electron beam apparatus and method for manufacturing device using the same
JP3711244B2 (en) Wafer inspection system
JP2003331772A (en) Electron beam equipment and device manufacturing method
JP2003346698A (en) Electron beam system and production process of device
JP3782692B2 (en) Electron beam apparatus and semiconductor device manufacturing method using the apparatus
JP2006294627A (en) Electron beam device and device manufacturing method using this device
JP2001283763A (en) Filter, electron beam system and device manufacturing method using the same
JP2006277996A (en) Electron beam device and device manufacturing method using it
JP3907943B2 (en) Defect inspection method and device manufacturing method using the method
JP3895992B2 (en) Electron beam apparatus and semiconductor device manufacturing method using the apparatus
JP2003132832A (en) Electron beam system, method for inspecting defect, and method for manufacturing device using the system and the method
JP3929873B2 (en) Electron beam apparatus and device manufacturing method using the apparatus
JP3995479B2 (en) Electron beam apparatus and device manufacturing method using the electron beam apparatus
JP2005158642A (en) Pattern evaluation method, and manufacturing method of device
JP4092257B2 (en) Electron beam apparatus and pattern evaluation method using the electron beam apparatus
JP4050504B2 (en) Electron beam apparatus and device manufacturing method using the apparatus
JP2003132834A (en) Electron beam system and method for manufacturing device using the same
JP2005276881A (en) Pattern evaluation method and device manufacturing method using it
JP2005339960A (en) Object lens, electron beam device and defect inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050301