[go: up one dir, main page]

JP2002157968A - Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus - Google Patents

Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus

Info

Publication number
JP2002157968A
JP2002157968A JP2000351176A JP2000351176A JP2002157968A JP 2002157968 A JP2002157968 A JP 2002157968A JP 2000351176 A JP2000351176 A JP 2000351176A JP 2000351176 A JP2000351176 A JP 2000351176A JP 2002157968 A JP2002157968 A JP 2002157968A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
beams
charged particle
wafer
electron beam
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Withdrawn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
JP2000351176A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Muneki Hamashima
宗樹 浜島
Mamoru Nakasuji
護 中筋
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
Nikon Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Nikon 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, Nikon Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2000351176A priority Critical patent/JP2002157968A/en
Publication of JP2002157968A publication Critical patent/JP2002157968A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のビームの強度を一定に揃えて試料の高
精度の評価を達成する。 【解決手段】 一次電子線を放出する電子銃(1)、放
出された一次電子線を集束してクロスオーバーを形成す
るコンデンサレンズ(2)、コンデンサレンズ及びクロ
スオーバー結像点(4)の間に配置され、一次電子線を
複数のビームに分離させる複数の開口(20)を有する
第1のマルチ開口板(3)、複数のビームをウェーハ
(8)に縮小結像させる結像光学系(5,7)、ウェー
ハに結像された複数のビームの各照射スポットが走査さ
れるように、該複数のビームを偏向させる偏向器(1
9)、各照射スポットから放出された複数の二次電子線
の強度を各々検出するマルチ検出器(12,60)、及
び、検出された二次電子線の画像に基づきウェーハ
(8)の評価を実行する、制御部(16)を備える。第
1のマルチ開口板は、複数のビームの強度が互いに均等
になるように、光軸からの距離が大きい開口ほどクロス
オーバー結像点に近くなるように段付けられている。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To achieve high-precision evaluation of a sample by making the intensities of plural beams uniform. An electron gun for emitting a primary electron beam (1), a condenser lens (2) for converging the emitted primary electron beam to form a crossover, and between a condenser lens and a crossover imaging point (4). , A first multi-aperture plate (3) having a plurality of apertures (20) for separating a primary electron beam into a plurality of beams, and an imaging optical system (4) for reducing and imaging the plurality of beams on a wafer (8). 5, 7), a deflector (1) for deflecting the plurality of beams so that each irradiation spot of the plurality of beams imaged on the wafer is scanned.
9), a multi-detector (12, 60) for detecting the intensity of each of a plurality of secondary electron beams emitted from each irradiation spot, and evaluation of the wafer (8) based on an image of the detected secondary electron beam. And a control unit (16) for performing the following. The first multi-aperture plate is stepped so that the aperture having a greater distance from the optical axis is closer to the crossover imaging point so that the intensities of the plurality of beams are equal to each other.

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、一次荷電粒子を半
導体ウェーハ等の試料に照射し、当該試料の照射スポッ
トから発生する二次荷電粒子を検出することにより、該
試料の評価を行う評価装置、及び、当該装置を用いてデ
バイスの欠陥検査等の評価を行う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 evaluation apparatus for evaluating a sample by irradiating a sample such as a semiconductor wafer with primary charged particles and detecting secondary charged particles generated from an irradiation spot of the sample. And a device manufacturing method for performing an evaluation such as a defect inspection of a device using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来技術】半導体ウェーハやマスク等の試料の欠陥検
出方法として、複数の細く絞った電子線等のプローブで
試料上を同時走査して該試料から発生する二次電子を検
出器で検出することにより、高分解能、高スループット
で欠陥を検出する技術が知られている。この技術では、
1つの電子銃から放出した一次電子線を複数の開口を備
えたマルチ開口板を通過させることにより複数の電子ビ
ームを形成する。そして、これらの電子ビームを一次光
学系を介して試料に結像させて複数の照射スポットを形
成し、偏向器を用いて各照射スポットを試料の検査面上
で走査する。次に、各照射スポットから発生した二次電
子を二次光学系を介してマルチ検出器に結像させ、画像
信号を得ている。
2. Description of the Related Art As a method for detecting a defect in a sample such as a semiconductor wafer or a mask, a probe such as a plurality of finely focused electron beams is used to simultaneously scan the sample and detect secondary electrons generated from the sample with a detector. Accordingly, a technology for detecting defects with high resolution and high throughput is known. With this technology,
A plurality of electron beams are formed by passing a primary electron beam emitted from one electron gun through a multi-aperture plate having a plurality of openings. Then, these electron beams are imaged on a sample via a primary optical system to form a plurality of irradiation spots, and each irradiation spot is scanned on an inspection surface of the sample using a deflector. Next, secondary electrons generated from each irradiation spot are imaged on a multi-detector via a secondary optical system to obtain an image signal.

【0003】このような電子線装置では、複数のビーム
で高精度に試料の欠陥を検査する上で、一次光学系又は
二次光学系の収差による影響を回避して、これら複数の
ビームの均一性を確保することが重要である。そこで、
上記マルチ開口板を傾けたり、各開口の光軸方向の位置
を変えたりして、分離した複数の一次電子マルチビーム
の各開口から試料面上までの光路長を等しくし、これに
よって像面湾曲等を補正したものが提案されている。ま
た、電子銃から放出された一次電子線の強度は、ビーム
中央でピークを持ち周辺ほど減少するため、これを補正
するべくマルチ開口板の周辺の開口ほどその径を大きく
し、これによってマルチビームの強度をほぼ一定に揃え
たものも提案されている。
In such an electron beam apparatus, when inspecting a defect of a sample with a plurality of beams with high accuracy, the influence of aberration of a primary optical system or a secondary optical system is avoided, and the uniformity of the plurality of beams is reduced. It is important to ensure the quality. Therefore,
By tilting the multi-aperture plate or changing the position of each aperture in the optical axis direction, the optical path length from each aperture of the separated multiple primary electron multi-beams to the surface of the sample is made equal, thereby causing field curvature. Corrections have been proposed. Also, since the intensity of the primary electron beam emitted from the electron gun has a peak at the center of the beam and decreases toward the periphery, the diameter is increased toward the periphery of the multi-aperture plate to compensate for this, and as a result, the multi-beam There are also proposals in which the strength of each is almost constant.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
一次電子マルチビームの各開口から試料面上までの光路
長を等しくする上記従来技術では、電子銃の強度に方向
毎のばらつきがあったり、光学系に周辺透過率減少等が
ある場合、マルチビームの強度をほぼ一定に揃えること
ができないという問題がある。また、周辺の開口ほど大
きい径のマルチ開口板を用いる別の方法では、周辺の開
口を通過した一次電子線ほどビーム径が大きくなってし
まい、解像度が低下するおそれがある。また、他の収差
の影響を考慮していないという問題点もある。
However, in the above-mentioned prior art in which the optical path length from each aperture of a plurality of primary electron multi-beams to the surface of a sample is equal, the intensity of the electron gun varies from direction to direction, When the system has a decrease in the peripheral transmittance or the like, there is a problem that the intensity of the multi-beam cannot be made almost constant. Further, in another method using a multi-aperture plate having a larger diameter as the peripheral opening becomes larger, the beam diameter becomes larger as the primary electron beam passes through the peripheral opening, and the resolution may be reduced. There is also a problem that the influence of other aberrations is not taken into account.

【0005】本発明は上記事実に鑑みなされたもので、
複数の一次荷電粒子線等のプローブで試料上を走査して
該試料から発生する二次荷電粒子を検出器で検出するこ
とにより試料の評価を行う評価装置において、高分解能
及び高い収差補正を可能としつつ、複数のビームの強度
を一定に揃えることにより高精度の評価を可能とした評
価装置を提供することを目的とする。
[0005] The present invention has been made in view of the above facts,
High resolution and high aberration correction are possible in an evaluation device that evaluates a sample by scanning the sample with multiple probes such as primary charged particle beams and detecting secondary charged particles generated from the sample with a detector. It is another object of the present invention to provide an evaluation device that enables highly accurate evaluation by making the intensities of a plurality of beams uniform.

【0006】更に、この評価装置を用いて製造途中のデ
バイスを検査することによって、検査精度の向上及びデ
バイス製造の時間短縮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。
It is another object of the present invention to provide a device manufacturing method in which a device being manufactured is inspected by using the evaluation apparatus, thereby improving the inspection accuracy and shortening the device manufacturing time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様は、パターンが形成された試料
を評価する評価装置であって、一次荷電粒子線を放出す
る荷電粒子源と、放出された一次荷電粒子線を集束して
クロスオーバーを形成するコンデンサレンズと、コンデ
ンサレンズ及びクロスオーバーの結像点の間に配置さ
れ、該コンデンサレンズを通過した一次荷電粒子線から
複数のビームを形成させる複数の開口を有するビーム形
成手段と、複数の開口を各々通過した複数のビームを試
料に結像させる結像光学系と、試料に結像された複数の
ビームの各照射スポットが該試料上で走査されるよう
に、該複数のビームを偏向させる偏向手段と、試料面上
で走査される複数のビームの各照射スポットから放出さ
れた複数の二次荷電粒子線の強度を各々検出する検出手
段と、検出手段により検出された試料上の二次荷電粒子
線の強度分布に基づいて、試料の評価を実行する、評価
手段と、を含み、ビーム形成手段は、試料上に結像され
るときの複数のビームの強度が互いに実質的に均等にな
るように、複数の開口の光軸方向の位置が各々定められ
ていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is an evaluation apparatus for evaluating a sample on which a pattern is formed, wherein the charged particle source emits a primary charged particle beam. And a condenser lens that converges the emitted primary charged particle beam to form a crossover, and is disposed between the condenser lens and the imaging point of the crossover, and a plurality of the primary charged particle beams that pass through the condenser lens Beam forming means having a plurality of apertures for forming a beam, an imaging optical system for imaging a plurality of beams passing through the plurality of apertures on a sample, and each irradiation spot of the plurality of beams imaged on the sample. Deflecting means for deflecting the plurality of beams so as to be scanned on the sample, and a plurality of secondary charged particles emitted from each irradiation spot of the plurality of beams scanned on the sample surface Detecting means for detecting the intensity of each, based on the intensity distribution of the secondary charged particle beam on the sample detected by the detecting means, to evaluate the sample, including evaluation means, including, beam forming means, The position of each of the plurality of apertures in the optical axis direction is determined so that the intensities of the plurality of beams when formed on the sample are substantially equal to each other.

【0008】本発明では、荷電粒子源から放出された、
ある強度分布を持つ単一の一次荷電粒子線は、コンデン
サレンズで収束され、クロスオーバー像を形成する。そ
の途中で、一次荷電粒子線は、ビーム形成手段の複数の
開口を通過し、複数のビームに分離する。これら複数の
ビームは、結像光学系によって試料面上に結像される。
これらの開口を通過する直前の一次電子線の強度には、
一般に、その強度分布に応じた開口間のばらつきが存在
するが、ビーム形成手段では、試料上に結像されるとき
の複数のビームの強度が互いに実質的に均等になるよう
に、複数の開口の光軸方向の位置が各々定められてい
る。即ち、通過する荷電粒子線の強度が小さい開口ほ
ど、クロスオーバーを見込む立体角度が大きくなるよう
に光軸方向の位置が定められている。これによって、荷
電粒子源から放出されたビーム強度の開口間のばらつき
が平滑化される。実際に試料上に結像された一次荷電粒
子線の測定強度からこの光軸方向の位置(z)を決定す
る場合、荷電粒子源の強度の開口間のばらつきのみなら
ず、上記二次光学系の周辺透過率減少等の影響も開口の
位置の調整により同時に補正できる。
According to the present invention, there is provided a charged particle source,
A single primary charged particle beam having a certain intensity distribution is converged by a condenser lens to form a crossover image. On the way, the primary charged particle beam passes through a plurality of openings of the beam forming means and separates into a plurality of beams. These beams are imaged on the sample surface by the imaging optical system.
The intensity of the primary electron beam just before passing through these apertures
Generally, there is a variation between the apertures according to the intensity distribution. However, the beam forming means uses a plurality of apertures so that the intensities of the plurality of beams when imaged on the sample are substantially equal to each other. Are respectively determined in the optical axis direction. In other words, the position in the optical axis direction is determined such that the smaller the intensity of the passing charged particle beam is, the larger the solid angle for the crossover becomes. As a result, the variation in the intensity of the beam emitted from the charged particle source between the apertures is smoothed. When the position (z) in the direction of the optical axis is determined from the measured intensity of the primary charged particle beam actually formed on the sample, not only the variation in the intensity of the charged particle source between apertures but also the secondary optical system Can be simultaneously corrected by adjusting the position of the opening.

【0009】かくして、試料上には、ほぼ同一強度に揃
えられた一次荷電粒子線による複数の照射スポットが形
成され、各照射スポットから二次荷電粒子が放出され
る。この間、偏向手段は、隣接するビーム間隔より僅か
に広い領域を偏向させる。この偏向によって、試料上の
照射スポットはビームの並び方向を切れ目なく走査でき
る。
Thus, a plurality of irradiation spots of the primary charged particle beam having substantially the same intensity are formed on the sample, and the secondary charged particles are emitted from each irradiation spot. During this time, the deflecting means deflects an area slightly wider than the interval between adjacent beams. By this deflection, the irradiation spot on the sample can scan the beam arrangement direction without a break.

【0010】次に、検出手段が、試料面上で走査される
複数のビームの各照射スポットから放出された複数の二
次荷電粒子線の強度を各々検出する。評価手段は、検出
手段により検出された試料上の二次荷電粒子線の強度分
布に基づいて、試料の評価を実行する。この強度分布
は、開口間でほぼ一様な強度にされた一次荷電粒子線に
よる二次荷電粒子線の画像に基づいているため、周辺画
像の輝度不足に起因する欠陥検査、線幅測定等の誤差が
少なくなり、高精度の評価が可能となる。
Next, the detecting means detects the intensities of the plurality of secondary charged particle beams emitted from the respective irradiation spots of the plurality of beams scanned on the sample surface. The evaluation unit executes the evaluation of the sample based on the intensity distribution of the secondary charged particle beam on the sample detected by the detection unit. Since this intensity distribution is based on the image of the secondary charged particle beam by the primary charged particle beam having almost uniform intensity between the openings, it is used for defect inspection, line width measurement, etc. due to insufficient brightness of the peripheral image. Errors are reduced, and highly accurate evaluation becomes possible.

【0011】また、本発明では、開口の光軸方向の位置
(従って、クロスオーバー結像点との距離)を調整する
ことで、複数のビームの強度を一定に揃えたので、開口
の径を周辺ほど大きくする必要もなく、高分解能を維持
できる。また、開口の配列に自由度があるので、この配
列の仕方によって像面歪曲等の収差を補正できる可能性
がある。
Further, in the present invention, by adjusting the position of the aperture in the direction of the optical axis (accordingly, the distance from the crossover imaging point), the intensities of the plurality of beams are made uniform, so that the diameter of the aperture can be reduced. High resolution can be maintained without having to be as large as the periphery. Further, since there is a degree of freedom in the arrangement of the apertures, there is a possibility that aberrations such as image surface distortion can be corrected by this arrangement.

【0012】本発明の第2の態様は、第1の態様と同様
の構成要素を含むが、ビーム形成手段が、複数のビーム
の各照射スポットでほぼ一様な二次荷電粒子の放出特性
を持つ校正用試料を用いたとき検出手段により検出され
る複数の二次荷電粒子線の強度が互いにほぼ等しくなる
ように調整されていることを特徴とする。
A second aspect of the present invention includes the same components as the first aspect, but the beam forming means provides substantially uniform emission characteristics of secondary charged particles at each irradiation spot of a plurality of beams. The method is characterized in that the intensity of the plurality of secondary charged particle beams detected by the detecting means when the calibration sample is used is adjusted to be substantially equal to each other.

【0013】第2の態様では、実際に検出手段により検
出された複数の二次荷電粒子線の強度が互いにほぼ等し
くなるように複数の開口の上記距離が定められているた
め、二次荷電粒子線を検出手段に結像させる二次光学系
を設けた場合、荷電粒子源の強度の開口間のばらつき及
び一次光学系の周辺透過率減少等の影響のみならず、二
次光学系の周辺透過率減少等の影響も同時に補正でき
る。
In the second aspect, the distance between the plurality of openings is determined such that the intensities of the plurality of secondary charged particle beams actually detected by the detecting means are substantially equal to each other. When a secondary optical system for forming an image of a line on the detection means is provided, not only the influence of the variation of the intensity of the charged particle source between apertures and the decrease in the peripheral transmittance of the primary optical system, but also the peripheral transmission of the secondary optical system The effect of the rate reduction can be corrected at the same time.

【0014】荷電粒子源から放出される一次荷電粒子
は、中央にピークを持ち径方向距離に応じて減少する強
度分布を持つのが一般的である。また、結像光学系等の
収差も、周辺ほど輝度が減少するのが通常である。この
ような場合、ビーム形成手段は、複数の開口が形成され
た開口板として設けられ、該開口板は、光軸からの距離
が大きい開口ほどクロスオーバーの結像点に近くなるよ
うに段付けられている。
The primary charged particles emitted from the charged particle source generally have an intensity distribution that has a peak at the center and decreases with the radial distance. In addition, the brightness of the aberration of the imaging optical system or the like generally decreases toward the periphery. In such a case, the beam forming means is provided as an aperture plate in which a plurality of apertures are formed, and the aperture plate is stepped so that an aperture having a greater distance from the optical axis is closer to a crossover imaging point. Have been.

【0015】評価手段は、試料のパターンの欠陥検出、
該試料のパターンの線幅測定、該パターンの電位測定、
該試料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、及び、短パルス幅の一次荷電粒子線を
照射している間の該パターンの電位測定に基づく前記試
料の動作解析のうち少なくともいずれか1つが実行可能
であるのが好ましい。
[0015] The evaluation means includes: detecting a defect in the pattern of the sample;
Line width measurement of the pattern of the sample, potential measurement of the pattern,
Measurement of alignment accuracy between layers when the sample is formed from a plurality of layers, and operation analysis of the sample based on potential measurement of the pattern while irradiating a short pulse width primary charged particle beam It is preferable that at least one of them is executable.

【0016】上記評価装置を用いて、加工中又は完成品
のウェーハを評価する工程を含む、デバイス製造方法が
実施できる。
A device manufacturing method including a step of evaluating a wafer being processed or a finished product can be performed using the above-described evaluation apparatus.

【0017】本発明の他の態様及び作用効果は、以下の
説明によって更に明らかとなる。
Other aspects and effects of the present invention will become more apparent from the following description.

【0018】[0018]

【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;電子線を用いた評価装置)図1に
は、本発明の第1の実施形態に係る評価装置30の概略
構成が示されている。この評価装置30は、電子線装置
18と、該装置を制御し検出信号を解析するための制御
部26と、を含む。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment; Evaluation Apparatus Using Electron Beam) FIG. 1 shows a schematic configuration of an evaluation apparatus 30 according to a first embodiment of the present invention. The evaluation device 30 includes the electron beam device 18 and a control unit 26 for controlling the device and analyzing a detection signal.

【0019】電子線装置18は、一次電子線を放出する
電子銃1と、放出された一次電子線を集束してクロスオ
ーバーを形成するコンデンサレンズ2と、コンデンサレ
ンズ2及びクロスオーバー結像点4の間に配置され、コ
ンデンサレンズ2を通過した一次電子線から複数のビー
ムを形成させる複数の開口20を有する第1のマルチ開
口板3と、これら複数のビームをウェーハ8上に縮小結
像させる、縮小レンズ5及び対物レンズ7と、縮小結像
された複数のビームの各照射スポットがウェーハ8上で
所定範囲に走査されるようにビームを偏向させる偏向器
19と、を備える。
The electron beam device 18 comprises an electron gun 1 for emitting a primary electron beam, a condenser lens 2 for converging the emitted primary electron beam to form a crossover, a condenser lens 2 and a crossover image point 4. And a first multi-aperture plate 3 having a plurality of apertures 20 for forming a plurality of beams from the primary electron beam passing through the condenser lens 2, and reducing the plurality of beams on the wafer 8. , A reducing lens 5 and an objective lens 7, and a deflector 19 for deflecting the beams so that each irradiation spot of the plurality of reduced-formed beams is scanned over a predetermined range on the wafer 8.

【0020】一次電子線をウェーハに照射するための上
記した一次光学系は、光軸50に対し軸対称に構成さ
れ、一次電子は半導体ウェーハ8の検査面に実質的に垂
直に入射する。なお、ウェーハ8は、図示しないアクチ
ュエータによって水平面内を所定範囲内で一次元的又は
二次元的に移動可能なステージ22の上に載置されてい
る。
The above-described primary optical system for irradiating the wafer with the primary electron beam is configured to be axially symmetric with respect to the optical axis 50, and the primary electrons are incident on the inspection surface of the semiconductor wafer 8 substantially perpendicularly. The wafer 8 is mounted on a stage 22 that can move one-dimensionally or two-dimensionally within a predetermined range in a horizontal plane by an actuator (not shown).

【0021】電子線装置18を後述するEBテスターと
して使用する場合には、第1のマルチ開口板3及びクロ
スオーバー結像点4の間に、一次電子線に時間的ブラン
クを発生させるように一次電子線を偏向させるブランキ
ング偏向器17を設ける。
When the electron beam device 18 is used as an EB tester to be described later, a primary blank is generated between the first multi-aperture plate 3 and the crossover image point 4 so as to generate a temporal blank in the primary electron beam. A blanking deflector 17 for deflecting the electron beam is provided.

【0022】E×B分離器6は、縮小レンズ5及び対物
レンズ7の間に配置され、電界Eと磁界Bとが直交する
場E×Bを生成する。一次電子線がウェーハ8上に照射
されたことによりウェーハ上の照射スポットから放出さ
れたニ次電子線は、E×B分離器6により生成された場
E×Bによって、その主面から光軸50に対して所定角
度(例えば35°)をなす方向(図の斜め上方)に偏向
される。
The E × B separator 6 is arranged between the reduction lens 5 and the objective lens 7 and generates a field E × B in which the electric field E and the magnetic field B are orthogonal. The secondary electron beam emitted from the irradiation spot on the wafer by irradiating the primary electron beam onto the wafer 8 is moved from its main surface to the optical axis by the field E × B generated by the E × B separator 6. It is deflected in a direction (obliquely upward in the figure) at a predetermined angle (for example, 35 °) with respect to 50.

【0023】二次電子線を検出手段に導く二次光学系
は、その光軸52がE×B分離器6により偏向された二
次電子線の中心経路に一致するように配置され、二次電
子線を拡大投影する拡大レンズ9、10と、一次電子線
の偏向に応じて二次電子線を偏向させる偏向器56と、
を備える。
The secondary optical system for guiding the secondary electron beam to the detecting means is disposed so that its optical axis 52 coincides with the center path of the secondary electron beam deflected by the E × B separator 6. Magnifying lenses 9 and 10 for magnifying and projecting the electron beam, a deflector 56 for deflecting the secondary electron beam according to the deflection of the primary electron beam,
Is provided.

【0024】検出手段は、複数の開口21を有する第2
のマルチ開口板11と、これらの開口21を通過した複
数の二次電子線の強度を夫々検出するマルチ検出素子6
0からなる検出器12と、を備える。第2のマルチ開口
板11に形成された複数の開口21と、第1のマルチ開
口板3に形成された複数の開口20とは一対一に対応し
ている(図2には、第1のマルチ開口板3の開口20上
に、参考として第2のマルチ開口板11の開口21が破
線で示されている)。なお、マルチ検出素子60とし
て、例えば電子線強度を直接検出するPN接合ダイオー
ド、或いは、電子により発光する蛍光板を介して発光強
度を検出するCCD(電荷結像素子)などを用いること
ができる。
The detecting means has a second opening 21 having a plurality of openings 21.
Multi-aperture plate 11 and multi-detector elements 6 for detecting the intensities of a plurality of secondary electron beams passing through these apertures 21, respectively.
And a detector 12 made of zero. The plurality of openings 21 formed in the second multi-aperture plate 11 and the plurality of openings 20 formed in the first multi-aperture plate 3 correspond one-to-one (FIG. 2 shows the first multi-aperture plate). An opening 21 of the second multi-aperture plate 11 is indicated by a broken line on the opening 20 of the multi-aperture plate 3 for reference). As the multi-detection element 60, for example, a PN junction diode that directly detects the intensity of an electron beam, or a CCD (charge imaging device) that detects the emission intensity via a fluorescent plate that emits light by electrons can be used.

【0025】検出器12の各マルチ検出素子60は、夫
々の増幅器13を介して、検出信号を画像データに変換
する画像処理部14に接続される。画像処理部14に
は、一次電子線を偏向させるための走査信号が偏向器1
9から更に供給されるので、画像処理部14は、ビーム
走査中に得られた検出信号からウェーハ8の被走査面を
表す画像を構成することができる。
Each multi-detection element 60 of the detector 12 is connected via an amplifier 13 to an image processing section 14 for converting a detection signal into image data. A scanning signal for deflecting the primary electron beam is supplied to the image processor 14 by the deflector 1.
9, the image processing unit 14 can form an image representing the scanned surface of the wafer 8 from the detection signals obtained during the beam scanning.

【0026】画像処理部14は、制御部26とデータ通
信可能に接続される。制御部26は、図1に示されたよ
うに、一例として汎用的なパーソナルコンピュータ等か
ら構成することができる。このコンピュータは、所定の
プログラムに従って各種制御、演算処理を実行する制御
部本体と、この処理結果や二次電子画像27等を表示す
るCRT25と、オペレータが命令を入力するためのキ
ーボードやマウス等の入力部28と、を備える、勿論、
欠陥検査装置専用のハードウェア、或いは、ワークステ
ーションなどから制御部26を構成してもよい。
The image processing unit 14 is connected to the control unit 26 so that data communication is possible. As shown in FIG. 1, the control unit 26 can be configured by a general-purpose personal computer or the like as an example. The computer includes a control unit main body for executing various control and arithmetic processing in accordance with a predetermined program, a CRT 25 for displaying the processing results and the secondary electronic image 27 and the like, and a keyboard and a mouse for inputting instructions by an operator. And an input unit 28, of course.
The control unit 26 may be configured by hardware dedicated to the defect inspection device or a workstation.

【0027】制御部26の本体は、図示しないCPU、
RAM、ROM、ハードディスク、ビデオ基板等の各種
制御基板等から構成される。ハードディスク上には、画
像処理部14から受信したウェーハ8の二次電子画像デ
ータを記憶するための二次電子画像記憶領域24、及
び、予め欠陥の存在しないウェーハの基準画像データを
記憶しておく基準画像記憶部23が割り当てられてい
る。更に、ハードディスク上には、パターン検査装置全
体を制御する制御プログラムの他、ウェーハの評価プロ
グラム29が格納されている。この評価プログラム29
は、詳細を後述するように、画像データに基づき所定の
アルゴリズムに従ってウェーハ8の欠陥を自動的に検出
する機能等を有する。
The main body of the control unit 26 includes a CPU (not shown),
It is composed of various control boards such as a RAM, a ROM, a hard disk, and a video board. On the hard disk, a secondary electron image storage area 24 for storing secondary electron image data of the wafer 8 received from the image processing unit 14 and reference image data of a wafer having no defect are stored in advance. The reference image storage unit 23 is assigned. Further, a wafer evaluation program 29 is stored on the hard disk in addition to a control program for controlling the entire pattern inspection apparatus. This evaluation program 29
Has a function of automatically detecting a defect on the wafer 8 based on image data according to a predetermined algorithm, as will be described in detail later.

【0028】図2には、本発明の特徴部分である第1の
マルチ開口板3の上面図及び側断面図が示されている。
なお、開口20の数や配列等に関しては、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内で任意好適に変更可能である。
FIG. 2 shows a top view and a side sectional view of the first multi-aperture plate 3 which is a feature of the present invention.
The number and arrangement of the openings 20 can be arbitrarily and suitably changed without departing from the gist of the present invention.

【0029】同図に示すように、第1のマルチ開口板3
は、複数の開口20が形成された金属板として設けられ
ており、該金属板は、光軸50からの径方向(光軸に対
して垂直な方向)の距離rが大きい開口ほどクロスオー
バー結像点4との距離hが小さくなるように段付けられ
ている。例えば、光軸50上に位置する中央の開口20
aとクロスオーバー結像点4との距離h0、及び、光軸
50から径方向距離r隔てたより周辺のk番目の開口2
0bとクロスオーバー結像点4との距離hkは、hk<h
0の関係にある。即ち、開口からクロスオーバーを見込
む立体角度は、周辺の開口ほど大きく、これにより、同
じ強度の一次電子線の入射に対しては、周辺の開口ほ
ど、強度の高い一次電子線を出す。実際には、電子銃1
から放出された一次電子線の強度が周辺にいくに従って
一般に減少するため、複数の開口20を通過した複数の
一次電子ビームの強度は、開口間のばらつきが少なくな
るように補正される。本発明の実施形態では、全ての開
口の、距離h(h0,..hk,..hn)、従って光軸
方向の位置z(z0,..zk,..zn)が複数の一次
電子ビームの強度が略等しくなるように調整される。
As shown in the figure, the first multi-aperture plate 3
Is provided as a metal plate in which a plurality of openings 20 are formed. The metal plate has a cross-over connection with an opening having a larger distance r from the optical axis 50 in a radial direction (a direction perpendicular to the optical axis). It is stepped so that the distance h from the image point 4 becomes small. For example, the central opening 20 located on the optical axis 50
a distance h 0 between the crossover imaging point 4, and the optical axis 50 near than spaced radial distance r from the k th opening 2
The distance h k between Ob and the crossover imaging point 4 is h k <h
There is a relationship of 0 . In other words, the solid angle at which the crossover is seen from the opening is larger in the peripheral aperture, so that for a primary electron beam having the same intensity, a primary electron beam with a higher intensity is emitted in the peripheral aperture. In fact, electron gun 1
Since the intensity of the primary electron beam emitted from the device generally decreases toward the periphery, the intensities of the plurality of primary electron beams that have passed through the plurality of openings 20 are corrected so that variations among the openings are reduced. In an embodiment of the present invention, all of the openings, the distance h (h 0, .. h k , .. h n), therefore the position z in the optical axis direction (z 0, .. z k, .. z n) Is adjusted so that the intensities of the plurality of primary electron beams become substantially equal.

【0030】第1のマルチ開口板3における全開口20
のクロスオーバー結像点との距離hの決定方法として、
次の方法が挙げられる。
The full aperture 20 in the first multi-aperture plate 3
As a method of determining the distance h to the crossover imaging point of
The following methods are mentioned.

【0031】第1のマルチ開口板3を取り外した状態
で、第1のマルチ開口板3がある場合に照射されると予
想される複数ビームの照射スポットに対応する複数箇所
において、一次電子線の強度を各々測定する。この測定
では、例えば、ステージ22の一次電子線照射面に、2
0μmΦ程度の孔を持つファラディ・ケージ54を配置
し、電子銃1から同一の放出条件で一次電子線を放出
し、上記複数箇所で結像された一次電子線の強度(輝
度)を各々測定する。これらの強度の比を求め、各開口
とクロスオーバー結像点4との各距離h(h0,..
k,..hn)の比が、測定された強度比の平方根倍に
なるように、各距離hを決定する。電子線強度は、距離
の二乗に逆比例するので、クロスオーバー結像点4から
見て各開口を通過する電子線量は、ほぼ同一となる。各
距離hが決定すれば、径方向距離rに応じて各開口の光
軸方向の位置z(z0,..zk,..zn)が一義的に
定まるので、段付けられた第1のマルチ開口板3を容易
に作ることができる。
With the first multi-aperture plate 3 removed, the primary electron beam is irradiated at a plurality of positions corresponding to the irradiation spots of a plurality of beams which are expected to be irradiated when the first multi-aperture plate 3 is present. The strength is measured separately. In this measurement, for example, 2
A Faraday cage 54 having a hole of about 0 μmΦ is arranged, a primary electron beam is emitted from the electron gun 1 under the same emission conditions, and the intensity (luminance) of the primary electron beam imaged at the plurality of locations is measured. . The ratio of these intensities is determined, and each distance h (h 0 ,...) Between each aperture and the crossover imaging point 4 is determined.
h k,. . h n ) is determined so that each ratio h is the square root of the measured intensity ratio. Since the electron beam intensity is inversely proportional to the square of the distance, the electron dose passing through each aperture as viewed from the crossover imaging point 4 is substantially the same. When each distance h is determined, the position z (z 0 ,... Z k ,... Z n ) of each aperture in the optical axis direction is uniquely determined according to the radial distance r. One multi-aperture plate 3 can be easily manufactured.

【0032】このように第1の実施形態では、複数の一
次電子線の強度のばらつきを、ウェーハ8の検査面上で
ファラディケージ54等で測定し、この測定値からばら
つきを校正するため、電子銃1のビーム強度の径方向依
存性だけではなく、実際には一次光学系の周辺透過率減
少等の特性をも補正していることになる。
As described above, in the first embodiment, the variation in the intensity of the plurality of primary electron beams is measured by the Faraday cage 54 or the like on the inspection surface of the wafer 8, and the variation is calibrated based on the measured values. This means that not only the radial dependence of the beam intensity of the gun 1 but also the characteristics of the primary optical system, such as a decrease in peripheral transmittance, are actually corrected.

【0033】なお、第1のマルチ開口板3の開口20と
全く同じ数、孔径及び配列の複数の開口を備える、平坦
な代理のマルチ開口板(図示せず)を用意し、第1のマ
ルチ開口板3と同じ位置に配置して、実際に複数のビー
ムに分離してから上記のように一次電子線の強度を各々
測定してもよい。
Incidentally, a flat substitute multi-aperture plate (not shown) provided with a plurality of openings having exactly the same number, diameter and arrangement as the openings 20 of the first multi-aperture plate 3 is prepared, and the first multi-aperture plate is prepared. The intensity of the primary electron beam may be measured as described above after being arranged at the same position as the aperture plate 3 and actually split into a plurality of beams.

【0034】本実施形態の電子線装置では、第1のマル
チ開口板3の開口を通過した一次電子線をウェーハ8の
面上に合焦させ、ウェーハ8から放出された二次電子線
を検出器12に結像させる際、一次光学系で生じる歪
み、像面湾曲及び視野非点という3つの収差による影響
を最小にするよう特に配慮するのが好ましい。例えば、
縮小レンズ5及び対物レンズ7の像面湾曲収差が発生し
ないように、第1のマルチ開口板3の隣接する開口20
は夫々等間隔に配列される構造とするのが好ましい。更
に、複数の一次電子線の間隔と、二次光学系との関係に
ついては、一次電子線の間隔を、二次光学系の収差より
も大きい距離だけ離せ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。
In the electron beam apparatus of the present embodiment, 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 detected. In forming an image on the imager 12, it is preferable to take particular care to minimize the effects of the three aberrations of the primary optical system, such as distortion, field curvature, and field astigmatism. For example,
The adjacent apertures 20 of the first multi-aperture plate 3 are used so that the field curvature of the reduction lens 5 and the objective lens 7 does not occur.
Are preferably arranged at equal intervals. Further, regarding the relationship between the intervals between the plurality of primary electron beams and the secondary optical system, crosstalk between the beams can be eliminated by separating the intervals between the primary electron beams by a distance larger than the aberration of the secondary optical system. be able to.

【0035】次に、第1実施形態に係る電子線装置の作
用を説明する。
Next, the operation of the electron beam device according to the first embodiment will be described.

【0036】電子銃1から放出された、中央にピークを
持ち径方向距離に応じて減少する強度分布を持つ単一の
一次電子線は、コンデンサレンズ2で収束され、クロス
オーバー像を形成する。その途中で、一次電子線は、第
1のマルチ開口板3を通過し、複数のビームが形成され
る。これら複数のビームは、縮小レンズ5によって点1
5に合焦され、更に対物レンズ7を介してウェーハ8面
上に縮小結像される。これらの開口を通過する直前の一
次電子線の強度は、周辺の開口ほど小さい。しかし、上
述のように、第1のマルチ開口板3は、ウェーハ上に結
像された複数の一次電子線の強度をほぼ同一にするよう
に段差が付けられているので、ビーム強度のばらつきが
平滑化される。
The single primary electron beam emitted from the electron gun 1 and having a peak at the center and having an intensity distribution that decreases with the radial distance is converged by the condenser lens 2 to form a crossover image. On the way, the primary electron beam passes through the first multi-aperture plate 3 to form a plurality of beams. These multiple beams are converted to a point 1 by a reduction lens 5.
The image is focused on 5, and further reduced and focused on the surface of the wafer 8 via the objective lens 7. The intensity of the primary electron beam immediately before passing through these openings is lower in the peripheral openings. However, as described above, since the first multi-aperture plate 3 is provided with steps so that the intensities of the plurality of primary electron beams imaged on the wafer are substantially the same, the beam intensity varies. Smoothed.

【0037】かくして、ウェーハ8上には、ほぼ同一強
度に揃えられた一次電子線による複数の照射スポットが
形成され、各照射スポットから二次電子が放出される。
この間、静電偏向器19は、隣接するビーム間隔より僅
かに広い領域を偏向させる。この偏向によって、ウェー
ハ上の照射スポットはビームの並び方向を切れ目なく走
査できる。なお、ステージ22が、ウェーハの検査面全
体を走査可能とするように、同期的にウェーハ8を所定
幅で逐次若しくは連続的に移動させてもよい。
Thus, a plurality of irradiation spots are formed on the wafer 8 by the primary electron beams having substantially the same intensity, and secondary electrons are emitted from each irradiation spot.
During this time, the electrostatic deflector 19 deflects an area slightly larger than the interval between adjacent beams. By this deflection, the irradiation spot on the wafer can scan the beam arrangement direction without a break. Note that the wafer 8 may be synchronously moved sequentially or continuously at a predetermined width so that the stage 22 can scan the entire inspection surface of the wafer.

【0038】ウェーハの各照射スポットから発生した二
次電子のマルチビームは対物レンズ7の電界に引かれて
細く集束され、E×B分離器6に至り、そこで生成され
た場E×Bによって光軸50に対して所定角度をなす方
向に偏向され、二次光学系の光軸52に沿って進行す
る。二次電子像は、点15より対物レンズ7に近い点1
6に焦点を結ぶ。これは、各一次電子線はウェーハ面上
で例えば500eVにエネルギーを持っているのに対
し、二次電子線は一般に数eVのエネルギーしか持って
いないためである。これらの二次電子のマルチビーム
は、拡大レンズ9及び10によって拡大され、第2のマ
ルチ開口板11を介してマルチ検出素子60の各々で検
出される。このとき、偏向器19で一次電子線を偏向し
たことによる二次電子線の偏向分は、偏向器56の補正
偏向によって相殺される。即ち、開口20を通過した複
数の一次電子線の走査の如何に係らず、二次電子のマル
チビームの各々は、常に第2のマルチ開口板11の対応
する開口21を通過し、その背面にある対応する検出素
子60で検出される。
The multi-beam of secondary electrons generated from each irradiation spot on the wafer is attracted by the electric field of the objective lens 7 to be narrowly focused, reaches the E × B separator 6, where the light is generated by the field E × B. The light is deflected in a direction at a predetermined angle with respect to the axis 50 and travels along the optical axis 52 of the secondary optical system. The secondary electron image is located at point 1 closer to the objective lens 7 than point 15.
Focus on 6. This is because each primary electron beam has energy of, for example, 500 eV on the wafer surface, whereas a secondary electron beam generally has energy of only several eV. The multi-beams of these secondary electrons are magnified by magnifying lenses 9 and 10 and detected by each of the multi-detecting elements 60 via the second multi-aperture plate 11. At this time, the deflection of the secondary electron beam caused by deflecting the primary electron beam by the deflector 19 is canceled by the correction deflection of the deflector 56. That is, regardless of the scanning of the plurality of primary electron beams that have passed through the opening 20, each of the multi-beams of secondary electrons always passes through the corresponding opening 21 of the second multi-aperture plate 11, and It is detected by a certain detection element 60.

【0039】画像処理部14は、マルチ検出素子60か
らの出力信号を一次電子線の偏向制御及びステージ22
の移動制御と同期して逐次受信し、半導体ウェーハ8の
検査面全体に亘る二次電子線の強度分布画像データを構
成する。得られた画像データは、制御部26に転送さ
れ、メモリ24に格納される。
The image processing section 14 controls the deflection of the primary electron beam and the stage 22
In synchronization with the movement control of the semiconductor wafer 8 to form intensity distribution image data of the secondary electron beam over the entire inspection surface of the semiconductor wafer 8. The obtained image data is transferred to the control unit 26 and stored in the memory 24.

【0040】制御部26は、メモリ24上に格納された
画像データに基づいて、ウェーハ8の各種評価を行う。
この画像データは、径方向強度分布をほぼ一様にされた
一次電子線による二次電子線の画像に基づいているた
め、周辺画像の輝度不足に起因する欠陥検査、線幅測定
等の誤差が少なくなり、高精度の評価が可能となる。そ
の上、本実施形態では、上述のように、第1のマルチ開
口板3に形成された開口20の配列及び間隔を調整する
ことによって、縮小レンズ5及び対物レンズ7の像面湾
曲収差、並びに、複数ビーム間のクロストークの防止を
同時に図ることができるので、更に高精度の評価が可能
となる。
The controller 26 performs various evaluations of the wafer 8 based on the image data stored on the memory 24.
Since this image data is based on the secondary electron beam image of the primary electron beam whose radial intensity distribution is almost uniform, errors such as defect inspection and line width measurement due to insufficient brightness of the peripheral image are reduced. It is possible to perform evaluation with high accuracy. In addition, in the present embodiment, as described above, by adjusting the arrangement and the interval of the openings 20 formed in the first multi-aperture plate 3, the field curvature aberration of the reduction lens 5 and the objective lens 7, and In addition, since crosstalk between a plurality of beams can be prevented at the same time, more accurate evaluation can be performed.

【0041】制御部26による各種評価の例を以下に示
す。
Examples of various evaluations by the control unit 26 are shown below.

【0042】パターンマッチングによるウェーハ8のパ
ターン欠陥検査法では、制御部26は、メモリ23に予
め蓄えられていた欠陥の存在しないウェーハの二次電子
線基準画像と、実際に検出された二次電子線画像とを比
較照合し、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、C
RT25に検出画像27を表示してもよい。これによっ
て、オペレータは、ウェーハ8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
CRT25に表示するのが好適である。
In the pattern defect inspection method of the wafer 8 by the pattern matching, the control unit 26 controls the secondary electron beam reference image of the defect-free wafer stored in the memory 23 in advance and the actually detected secondary electron beam. The line image is compared and collated, and the similarity between the two is calculated. For example, when the similarity falls below the threshold, it is determined that there is a defect, and when the similarity exceeds the threshold, it is determined that there is no defect. At this time, C
The detection image 27 may be displayed on the RT 25. Thereby, the operator can finally confirm and evaluate whether or not the wafer 8 actually has a defect. Further, each partial area of the image may be compared and collated to automatically detect an area where a defect exists. At this time, it is preferable to display an enlarged image of the defective portion on the CRT 25.

【0043】また、同じダイを多数有するウェーハの場
合、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。例えば、図3(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。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の33の部分が欠陥
を有すると判定され、欠陥部分を検出できる。このと
き、検出画像をCRT25に表示すると共に欠陥部分と
判定された部分をマーク表示してもよい。
In the case of a wafer having many identical dies, a defective portion can be detected by comparing the detected images of the detected dies without using the reference image as described above. For example, FIG. 3A shows an image 31 of a die detected first and an image 32 of another die detected second. If the image of another die detected third is determined to be the same or similar to the image 31 of the first die, the portion 33 of the second die image 32 is determined to have a defect, and the defective portion is detected. it can. At this time, the detected image may be displayed on the CRT 25 and the portion determined to be defective may be displayed as a mark.

【0044】図3(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
実際のニ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. 3B shows an example of measuring the line width of a pattern formed on a 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 the signal where the signal continuously exceeds a threshold level 37 predetermined by calibration Can be measured as the line width of the pattern. If the line width measured in this way is not within the predetermined range, it can be determined that the pattern has a defect.

【0045】図3(b)の線幅測定法は、ウェーハ8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3(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18
の複数の一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。
The line width measurement method shown in FIG. 3B can be applied to measurement of alignment accuracy between layers when the wafer 8 is formed of a plurality of layers. For example, a second alignment pattern formed by the second-layer lithography is formed in advance near the first alignment pattern formed by the first-layer lithography. These two
The pattern spacing of the book is measured by applying the method of FIG. 3B, and the measured value is compared with a design value to determine the alignment accuracy between the two layers. Of course, the present invention can be applied to the case of three or more layers. In this case, the interval between the first and second alignment patterns is determined by the electron beam device 18.
By setting the interval substantially equal to the interval between the adjacent primary electron beams, the alignment accuracy can be measured with a minimum scanning amount.

【0046】図3(c)には、ウェーハ上に形成された
パターンの電位コントラストを測定する例が示されてい
る。図1の電子線装置18において、対物レンズ7とウ
ェーハ8との間に軸対称の電極39を設け、例えばウェ
ーハ電位0Vに対して−10Vの電位を与えておく。こ
のときの−2Vの等電位面は40で示されるような形状
とする。ここで、ウェーハに形成されたパターン41及
び42は、夫々−4Vと0Vの電位であるとする。この
場合、パターン41から放出されたニ次電子は−2V等
電位面40で2eVの運動エネルギーに相当する上向き
の速度を持っているので、このポテンシャル障壁40を
越え、軌道43に示すように電極39から脱出し、検出
器12で検出される。一方、パターン42から放出され
た二次電子は−2Vの電位障壁を越えられず、軌道44
に示すようにウェーハ面に追い戻されるので、検出され
ない。従って、パターン41の検出画像は明るく、パタ
ーン42の検出画像は暗くなる。かくして、ウェーハ8
の被検査領域の電位コントラストが得られる。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。
FIG. 3C shows an example of measuring the potential contrast of a pattern formed on a wafer. In the electron beam apparatus 18 shown in FIG. 1, an axially symmetric electrode 39 is provided between the objective lens 7 and the wafer 8, and a potential of, for example, -10 V is applied to a wafer potential of 0 V. At this time, the −2V equipotential surface has a shape as indicated by 40. Here, it is assumed that the patterns 41 and 42 formed on the wafer have a potential of -4V and 0V, respectively. In this case, the secondary electrons emitted from the pattern 41 have an upward velocity corresponding to the kinetic energy of 2 eV on the -2V equipotential surface 40. It escapes from 39 and is detected by the detector 12. On the other hand, the secondary electrons emitted from the pattern 42 cannot cross the potential barrier of -2 V, and
As shown in (1), it is not detected because it is driven back to the wafer surface. Therefore, the detected image of the pattern 41 is bright, and the detected image of the pattern 42 is dark. Thus, wafer 8
The potential contrast of the region to be inspected 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, a defective portion of the pattern can be evaluated from the potential distribution.

【0047】図1において、ブランキング偏向器17を
設け、この偏向器17によって一次電子線をクロスオー
バー結像点4近傍のナイフエッジ状ビームストッパー7
0に所定周期で偏向させ、当該ビームを短時間のみ通し
て他の時間は遮断することを繰り返すことによって、短
いパルス幅のビーム束を作ることが可能となる。このよ
うな短パルス幅ビームを用いて上記したようなウェーハ
上の電位測定等を行えば、高時間分解能でデバイス動作
を解析可能となる。即ち、本電子線装置をいわゆるEB
テスターとして使用することができる。 (第2の実施形態)第2の実施形態は、第1のマルチ開
口板3の段差(距離h)の決定方法のみが、第1の実施
形態と異なる。他の構成要素及び基本的な作用について
は第1の実施形態と同様であるので、同一の符号で説明
し、詳細な説明を省略する。
In FIG. 1, a blanking deflector 17 is provided, and the primary electron beam is supplied to the knife-edge beam stopper 7 near the crossover image point 4 by the deflector 17.
By deflecting the beam to 0 at a predetermined cycle and repeatedly passing the beam for a short period of time and blocking it at other times, a beam bundle having a short pulse width can be produced. If the potential measurement on the wafer as described above is performed using such a short pulse width beam, the device operation can be analyzed with high time resolution. That is, the present electron beam apparatus is so-called EB
Can be used as tester. (Second Embodiment) The second embodiment is different from the first embodiment only in the method of determining the step (distance h) of the first multi-aperture plate 3. The other components and the basic operation are the same as those of the first embodiment, and therefore, are described with the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0048】第2の実施形態では、ステージ22に、一
様な二次電子放出特性を持つウェーハ、即ち、一次電子
線及びこれにより放出される二次電子線の強度の比が被
検査面全体に亘ってほぼ一定となる特性を持つウェーハ
を配置する。第1のマルチ開口板3を取り外した状態
で、或いは、上記した代理のマルチ開口板(図示せず)
を用意し、第1のマルチ開口板3と同じ位置に配置し
て、電子銃1から一次電子を放射し、検出器12のマル
チ検出素子60で複数の二次電子線の強度を各々測定す
る。第1の実施形態と同様に、これらの強度の比を求
め、各開口20とクロスオーバー結像点4との各距離h
(h0,..hk,..hn)の比が、測定された二次電
子線強度比の平方根倍になるように、各距離hを決定す
る。かくして、二次電子マルチビームの強度をほぼ一定
にする、第1のマルチ開口板3を容易に作ることができ
る。
In the second embodiment, a wafer having uniform secondary electron emission characteristics, that is, a ratio of the intensity of a primary electron beam and the intensity of a secondary electron beam emitted by the wafer is set on the stage 22 over the entire inspection surface. A wafer having characteristics that are substantially constant over the entire area is arranged. With the first multi-aperture plate 3 removed, or the above-described proxy multi-aperture plate (not shown)
Are prepared and arranged at the same position as the first multi-aperture plate 3, primary electrons are emitted from the electron gun 1, and the intensity of a plurality of secondary electron beams is measured by the multi-detection element 60 of the detector 12. . As in the first embodiment, the ratio of these intensities is determined, and the distance h between each aperture 20 and the crossover imaging point 4 is determined.
(H 0, .. h k, .. h n) ratio is such that the square root times the measured secondary electron beam intensity ratio, determines each distance h. Thus, the first multi-aperture plate 3 that makes the intensity of the secondary electron multi-beam almost constant can be easily formed.

【0049】第2の実施形態では、電子銃1及び一次光
学系のビーム強度の径方向依存性だけではなく、二次光
学系の周辺透過率減少等の影響をも同時に校正するた
め、更に高い精度の評価が可能となる。 (第3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。
In the second embodiment, not only the radial dependence of the beam intensities of the electron gun 1 and the primary optical system but also the influence of a decrease in the peripheral transmittance of the secondary optical system are simultaneously calibrated. Accuracy can be evaluated. (Third Embodiment; Method of Manufacturing Semiconductor Device) In this embodiment, the electron beam apparatus described in the above embodiment is applied to evaluation of a wafer in a semiconductor device manufacturing process.

【0050】デバイス製造工程の一例を図4のフローチ
ャートに従って説明する。
An example of the device manufacturing process will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0051】この製造工程例は以下の各主工程を含む。 ウェーハ8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。
This example of the manufacturing process includes the following main steps. Wafer manufacturing process for manufacturing wafer 8 (or preparation process for preparing wafer) (Step 100) Mask manufacturing process for manufacturing a mask used for exposure (or mask preparation 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 chips formed on the wafer one by one and making it operable (Step 1)
03) Chip inspection step of inspecting the assembled chip (step 104) Each step is further composed of several sub-steps.

【0052】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。
Among these main steps, the main step that has a decisive effect on the performance of the semiconductor device is the wafer processing step. In this step, designed circuit patterns are sequentially stacked on a wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps. A thin film forming step (using CVD, sputtering, etc.) for forming a dielectric thin film, a wiring portion, or a metal thin film for forming an electrode portion, which serves as an insulating layer; an oxidizing process for oxidizing the formed thin film layer or the wafer substrate; Lithography process to form resist pattern using mask (reticle) to selectively process wafer substrate etc. Etching process to process thin film layer and substrate according to resist pattern (eg using dry etching technology) Ion / impurity implantation Diffusion process Resist stripping process Inspection process for inspecting the processed wafer The wafer processing process is repeated as many times as necessary to manufacture semiconductor devices that operate as designed.

【0053】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5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. 5 is a flowchart showing the lithography step which is the core of the wafer processing step. This lithography step includes the following steps. A resist coating step of coating a resist on a wafer on which a circuit pattern has been formed in the previous step (step 2)
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) Known processes are applied to the device manufacturing process, the wafer processing process, and the lithography process.

【0054】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-described wafer inspection process, when the evaluation device 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. Yield can be improved and defective products can be prevented from being shipped.

【0055】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い。
The above is each of the above embodiments, but the present invention is not limited only to the above examples.

【0056】例えば、上記例のマルチ開口板3は、中央
の開口20aが周辺の開口20bに比べてクロスオーバ
結像点4との距離hが大きくなっているが、これは、一
次電子線の径方向強度分布が中央にピークがあり、周辺
で減少する典型的なビームのばらつきを校正するために
なされたものだからである。本発明は、これ以外の任意
の径方向分布強度を示す複数の一次電子線(又は二次電
子線)にも等しく適用可能である。例えば、周辺にピー
クがあり、中央で減少する一次電子線の場合、第1のマ
ルチ開口板3の開口20の距離hを、中央で小さく、周
辺で大きくすることにより対応できる。
For example, in the multi-aperture plate 3 of the above example, the center opening 20a has a larger distance h from the crossover imaging point 4 than the peripheral opening 20b. This is because the radial intensity distribution has a peak in the center, and is used to calibrate a typical beam variation that decreases in the periphery. The present invention is equally applicable to a plurality of primary electron beams (or secondary electron beams) exhibiting any other radial distribution intensity. For example, in the case of a primary electron beam having a peak at the periphery and decreasing at the center, it can be dealt with by making the distance h of the opening 20 of the first multi-aperture plate 3 small at the center and large at the periphery.

【0057】また、上記例では、距離hを決定するとき
のビーム強度分布を、第1の実施形態ではウェーハの検
査面、第2の実施形態ではマルチ検出素子60で測定し
たが、本発明は、これらに限定されるものではない。例
えば、一次及び二次光学系の周辺透過率減少が問題とな
らないほど小さい場合には、第1のマルチ開口板3のと
ころで、ビームの強度分布を測定し、この測定結果から
距離hを求めてもよい。
In the above example, the beam intensity distribution for determining the distance h was measured by the inspection surface of the wafer in the first embodiment, and by the multi-detection element 60 in the second embodiment. However, the present invention is not limited to these. For example, when the reduction in the peripheral transmittance of the primary and secondary optical systems is so small that it does not matter, the intensity distribution of the beam is measured at the first multi-aperture plate 3, and the distance h is obtained from the measurement result. Is also good.

【0058】更に、第1及び第2の実施形態では、一次
光学系の光軸50がウェーハに対しほぼ垂直であり、こ
の光軸の斜め方向に二次電子線を検出器に偏向させる好
ましい例を示した。しかし、本発明に係る電子線装置
は、一次電子線をウェーハ面に斜め方向から照射し、こ
れによりウェーハから斜め方向に放出された二次電子を
検出する、E×B分離器を用いない形式のものを使用す
ることもできる。
Further, in the first and second embodiments, a preferred example in which the optical axis 50 of the primary optical system is substantially perpendicular to the wafer, and the secondary electron beam is deflected to the detector in a direction oblique to the optical axis. showed that. However, the electron beam apparatus according to the present invention irradiates a primary electron beam to a wafer surface in an oblique direction, thereby detecting secondary electrons emitted from the wafer in an oblique direction, without using an E × B separator. Can also be used.

【0059】また、被検査試料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 a semiconductor wafer has been described as an example of a sample to be inspected, the sample to be inspected according to the present invention is not limited to this, and any sample on which a pattern capable of detecting a defect by an electron beam or the like is formed, for example, A mask or the like can be evaluated.

【0060】更に、ウェーハのパターンを検査すること
ができれば、電子以外の荷電粒子を用いてもよい。
Further, charged particles other than electrons may be used as long as the pattern of the wafer can be inspected.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の評価
装置によれば、試料上で検出される複数の一次荷電粒子
線及び検出手段により検出される複数の二次荷電粒子線
の少なくともいずれかを、ビーム形成手段に形成された
複数の開口の光軸方向の位置、従ってクロスオーバー結
像点との距離を調整するだけでほぼ一様に揃えるように
したので、高分解能及び高い収差補正を可能としつつ、
画像の輝度むらに起因する欠陥検査、線幅測定等の誤差
が少なくなり、高精度の評価が可能となる、という優れ
た効果が得られる。
As described above in detail, according to the evaluation apparatus of the present invention, at least one of the plurality of primary charged particle beams detected on the sample and the plurality of secondary charged particle beams detected by the detecting means. By adjusting the positions of the plurality of apertures formed in the beam forming means in the direction of the optical axis, that is, by adjusting the distance from the crossover image point, almost uniformity can be obtained, so that high resolution and high aberration correction can be achieved. While enabling
An excellent effect is obtained in that errors in defect inspection, line width measurement, and the like due to uneven brightness of an image are reduced, and highly accurate evaluation is possible.

【0062】更に本発明のデバイス製造方法によれば、
上記評価装置を用いて加工中又は完成品のウェーハを評
価するようにしたので、高精度な評価が可能となり、デ
バイス製造の歩留まりを向上させると共に、欠陥製品の
出荷を未然に防止することができる。という優れた効果
が得られる。
Further, according to the device manufacturing method of the present invention,
Since the wafer being processed or the finished product is evaluated using the above-described evaluation device, highly accurate evaluation is possible, and the yield of device manufacturing is improved, and the shipment of defective products can be prevented beforehand. . An excellent effect is obtained.

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

【図1】本発明に係る評価装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an evaluation device according to the present invention.

【図2】本発明に係る第1の開口板の上面図及び側断面
図である。
FIG. 2 is a top view and a side sectional view of a first aperture plate according to the present invention.

【図3】本発明に係るウェーハ検査方法を説明する図で
あって、(a)はパターン欠陥検出、(b)は線幅測
定、(c)は電位コントラスト測定を夫々示す。
3A and 3B are diagrams illustrating a wafer inspection method according to the present invention, wherein FIG. 3A shows pattern defect detection, FIG. 3B shows line width measurement, and FIG. 3C shows potential contrast measurement, respectively.

【図4】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. 4 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process.

【図5】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. 5 is a flowchart showing a lithography process in the semiconductor device manufacturing process of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃 2 コンデンサレンズ 3 マルチ開口板 4 クロスオーバー結像点 5 縮小レンズ 6 E×B分離器 7 対物レンズ 8 半導体ウェーハ 9,10 拡大レンズ(二次光学系) 11 第2のマルチ開口板 12 検出器 14 画像処理部 17 ブランキング偏向器 18 電子線装置 19 偏向器 20 第1のマルチ開口板の複数の開口 21 第2のマルチ開口板の複数の開口 23 基準画像用のメモリ 24 二次電子画像用のメモリ 25 CRT 26 制御部 27 二次電子線画像 29 評価プログラム 30 評価装置 31 1番目のダイでの検出画像 32 2番目のダイでの検出画像 33 ダイの欠陥部分 34 パターン 35 走査方向範囲 36 ニ次電子強度信号 37 スレッショールドレベル 38 線幅 39 軸対称電極 40 2Vの等電位面 41 低ポテンシャルパターン 42 高ポテンシャルパターン 43 低ポテンシャルパターンからのニ次電子軌道 44 高ポテンシャルパターンからのニ次電子軌道 50 一次光学系の光軸 52 二次光学系の光軸 56 二次電子線用の補正偏向器 60 マルチ検出素子 70 ナイフエッジ状ビームストッパー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron gun 2 Condenser lens 3 Multi-aperture plate 4 Crossover imaging point 5 Reduction lens 6 ExB separator 7 Objective lens 8 Semiconductor wafer 9, 10 Magnification lens (secondary optical system) 11 Second multi-aperture plate 12 Detector 14 Image processing unit 17 Blanking deflector 18 Electron beam device 19 Deflector 20 Plural openings of first multi-aperture plate 21 Plural openings of second multi-aperture plate 23 Memory for reference image 24 Secondary electrons Image memory 25 CRT 26 Control unit 27 Secondary electron beam image 29 Evaluation program 30 Evaluation device 31 Detected image on first die 32 Detected image on second die 33 Defect portion of die 34 Pattern 35 Scanning range 36 Secondary electron intensity signal 37 Threshold level 38 Line width 39 Axisymmetric electrode 40 2V equipotential surface 41 Low point Initial pattern 42 High potential pattern 43 Secondary electron trajectory from low potential pattern 44 Secondary electron trajectory from high potential pattern 50 Optical axis of primary optical system 52 Optical axis of secondary optical system 56 Correction deflection for secondary electron beam Instrument 60 Multi-detector element 70 Knife-edge beam stopper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/027 H01L 21/66 J 21/66 21/30 502V (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) 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05 DB20 DB21 DE01 DE03 DE04 DE06 DE16 DJ11 DJ14 DJ18 DJ21 DJ23 5B047 AA12 BA02 BB01 BC05 CA19 DA06 DC06 5C030 AA01 AA02 AB02 5C033 BB02 BB06 TT01 TT03 TT04 UU02 UU03 UU04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/027 H01L 21/66 J 21/66 21/30 502V (72) Inventor Mamoru Nakasuji Ota-ku, Tokyo 11-1 Haneda Asahimachi Ebara Meister Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Noji 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Works Co., Ltd. (72) Inventor Tohru Satake Tokyo Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo 11-1 F-term in EBARA CORPORATION F-term (Reference) 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05 DB20 DB21 DE01 DE03 DE04 DE06 DE16 DJ11 DJ14 DJ18 DJ21 DJ23 5B047 AA12 BA02 BB01 BC05 CA19 DA06 DC06 5C030 AA01 AA02 AB02 5C033 BB02 BB03 TT02 UU03 UU04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パターンが形成された試料を評価する評
価装置であって、 一次荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、 放出された一次荷電粒子線を集束してクロスオーバーを
形成するコンデンサレンズと、 前記コンデンサレンズ及び前記クロスオーバーの結像点
の間に配置され、該コンデンサレンズを通過した一次荷
電粒子線から複数のビームを形成させる複数の開口を有
するビーム形成手段と、 前記複数の開口を各々通過した複数のビームを試料に結
像させる結像光学系と、 前記試料に結像された前記複数のビームの各照射スポッ
トが該試料上で走査されるように、該複数のビームを偏
向させる偏向手段と、 前記試料面上で走査される前記複数のビームの各照射ス
ポットから放出された複数の二次荷電粒子線の強度を各
々検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記試料上の二次荷電粒
子線の強度分布に基づいて、前記試料の評価を実行す
る、評価手段と、 を含み、 前記ビーム形成手段は、前記試料上に結像されるときの
前記複数のビームの強度が互いに実質的に均等になるよ
うに、前記複数の開口の光軸方向の位置が各々定められ
ている、前記評価装置。
An evaluation apparatus for evaluating a sample on which a pattern is formed, comprising: a charged particle source that emits a primary charged particle beam; and a condenser lens that focuses the emitted primary charged particle beam to form a crossover. A beam forming means disposed between the condenser lens and the imaging point of the crossover, the beam forming means having a plurality of apertures for forming a plurality of beams from the primary charged particle beam passing through the condenser lens; An imaging optical system for imaging a plurality of beams, each of which has passed through the sample, on the sample such that each irradiation spot of the plurality of beams imaged on the sample is scanned on the sample. Deflecting means for deflecting, and detecting means for detecting intensities of a plurality of secondary charged particle beams emitted from respective irradiation spots of the plurality of beams scanned on the sample surface, respectively. And evaluating means for performing the evaluation of the sample based on the intensity distribution of the secondary charged particle beam on the sample detected by the detecting means. The evaluation device, wherein the positions of the plurality of apertures in the optical axis direction are determined so that the intensities of the plurality of beams when being imaged are substantially equal to each other.
【請求項2】 パターンが形成された試料を評価する評
価装置であって、 一次荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、 放出された一次荷電粒子線を集束してクロスオーバーを
形成するコンデンサレンズと、 前記コンデンサレンズ及び前記クロスオーバーの結像点
の間に配置され、該コンデンサレンズを通過した一次荷
電粒子線から複数のビームを形成させる複数の開口を有
するビーム形成手段と、 前記複数の開口を各々通過した複数のビームを試料に結
像させる結像光学系と、 前記試料に結像された前記複数のビームの各照射スポッ
トが該試料上で走査されるように、該複数のビームを偏
向させる偏向手段と、 前記試料面上で走査される前記複数のビームの各照射ス
ポットから放出された複数の二次荷電粒子線の強度を各
々検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記試料上の二次荷電粒
子線の強度分布に基づいて、前記試料の評価を実行す
る、評価手段と、 を含み、 前記ビーム形成手段は、前記複数のビームの各照射スポ
ットでほぼ一様な二次荷電粒子の放出特性を持つ校正用
試料を用いたとき前記検出手段により検出される複数の
二次荷電粒子線の強度が互いにほぼ等しくなるように調
整されている、前記評価装置。
2. An evaluation apparatus for evaluating a sample on which a pattern is formed, comprising: a charged particle source for emitting a primary charged particle beam; and a condenser lens for converging the emitted primary charged particle beam to form a crossover. A beam forming means disposed between the condenser lens and the imaging point of the crossover, the beam forming means having a plurality of apertures for forming a plurality of beams from the primary charged particle beam passing through the condenser lens; An imaging optical system for imaging a plurality of beams, each of which has passed through the sample, on the sample such that each irradiation spot of the plurality of beams imaged on the sample is scanned on the sample. Deflecting means for deflecting, and detecting means for detecting intensities of a plurality of secondary charged particle beams emitted from respective irradiation spots of the plurality of beams scanned on the sample surface, respectively. And evaluating means for evaluating the sample based on the intensity distribution of the secondary charged particle beam on the sample detected by the detecting means. The beam forming means comprises: When a calibration sample having substantially uniform secondary charged particle emission characteristics at each irradiation spot is used, the intensity of the plurality of secondary charged particle beams detected by the detection means is adjusted to be substantially equal to each other. The evaluation device.
【請求項3】 前記ビーム形成手段は、前記複数の開口
が形成された開口板として設けられ、該開口板は、光軸
からの距離が大きい開口ほど前記クロスオーバーの結像
点に近くなるように段付けられている、請求項1又は請
求項2に記載の評価装置。
3. The beam forming means is provided as an aperture plate in which the plurality of apertures are formed, and the aperture plate is closer to the image point of the crossover as the aperture is larger from the optical axis. The evaluation device according to claim 1, wherein the evaluation device is stepped on the evaluation device.
【請求項4】 前記評価手段は、前記試料のパターンの
欠陥検出、該試料のパターンの線幅測定、該パターンの
電位測定、該試料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、及び、短パルス幅の一次荷
電粒子線を照射している間の該パターンの電位測定に基
づく前記試料の動作解析のうち少なくともいずれか1つ
が実行可能である、請求項1ないし請求項3のいずれか
1項に記載の評価装置。
4. The method according to claim 1, wherein the evaluating unit detects a defect of the pattern of the sample, measures a line width of the pattern of the sample, measures a potential of the pattern, and adjusts each layer when the sample is formed of a plurality of layers. 4. The method according to claim 1, wherein at least one of measurement of accuracy and operation analysis of the sample based on potential measurement of the pattern while irradiating the primary charged particle beam with a short pulse width is executable. Item 4. The evaluation device according to any one of items 3.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
評価装置を用いて、加工中又は完成品のウェーハを評価
する工程を含む、デバイス製造方法。
5. A device manufacturing method, comprising a step of evaluating a wafer being processed or a finished product by using the evaluation apparatus according to claim 1.
JP2000351176A 2000-11-17 2000-11-17 Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus Withdrawn JP2002157968A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000351176A JP2002157968A (en) 2000-11-17 2000-11-17 Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000351176A JP2002157968A (en) 2000-11-17 2000-11-17 Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002157968A true JP2002157968A (en) 2002-05-31

Family

ID=18824281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000351176A Withdrawn JP2002157968A (en) 2000-11-17 2000-11-17 Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002157968A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002091421A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-14 Nikon Corporation Electron beam apparatus and device manufacturing method using the electron beam apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002091421A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-14 Nikon Corporation Electron beam apparatus and device manufacturing method using the electron beam apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6853143B2 (en) Electron beam system and method of manufacturing devices using the system
US8368016B1 (en) Electron beam apparatus and a device manufacturing method by using said electron beam apparatus
JP5103033B2 (en) Charged particle beam application equipment
JP3534582B2 (en) Pattern defect inspection method and inspection device
TW202004816A (en) Multiple electron beam image acquisition apparatus, and alignment method of multiple electron beam optical system
WO2010137257A1 (en) Charged particle beam device and sample observation method
JP2003202217A (en) Pattern defect inspection method and pattern defect inspection apparatus
KR20190085863A (en) Inspection method and inspection apparatus
KR102659870B1 (en) Continuity test method of multipole aberration corrector and continuity test device of multipole aberration corrector
JP2000286310A (en) Pattern defect inspection method and inspection device
TW202501532A (en) Charged particle beam device
JP3711244B2 (en) Wafer inspection system
US12272519B2 (en) Method for area-wise inspecting a sample via a multi-beam particle microscope, computer program product and multi-beam particle microscope for semiconductor sample inspection, and its use
JP2002216684A (en) Electron beam device, method of detecting axis deviation of electron beam, and device manufacturing method using electron beam device
JP2002157968A (en) Evaluation apparatus and device manufacturing method using the evaluation apparatus
JP2002289130A (en) Inspection device of pattern, inspection method of pattern, and manufacturing method of the inspection device
JP4068003B2 (en) Electron beam equipment
JP2006019032A (en) Pattern evaluation device, pattern evaluation method, and manufacturing method of device using the method
US20240339295A1 (en) Method of generating a sample map, computer program product, charged particle inspection system, method of processing a sample, assessment method
JP2001283763A (en) Filter, electron beam system and device manufacturing method using the same
JP4230280B2 (en) Defect inspection method and device manufacturing method using the inspection method
JP2001133234A (en) Defect inspection method, defect inspection apparatus, and method of manufacturing semiconductor device using them
JP2003132834A (en) Electron beam system and method for manufacturing device using the same
JP3907943B2 (en) Defect inspection method and device manufacturing method using the method
JP2002216692A (en) Charged particle beam device and device manufacturing method using such device

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: 20080205