JP5473439B2 - 走査型電子顕微鏡、測定方法、アタッチメント、走査型荷電粒子装置 - Google Patents
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Description
ΔM=(Mh−Ma)/Mh×100(%)、又は、ΔM=Ma/Mh…式(1)
X1=X×(Mh/Ma) …式(2)
−ΔV=Vr min+V1 …式(3)
以上、本発明を微小寸法測定走査電子顕微鏡(CD-SEM)を例として説明したが、本発明は走査型荷電粒子線装置に適用可能である。
Claims (20)
- 一次電子線を生成する電子源と、該一次電子線に対する加速電圧を供給する一次電子加速電源と、一次電子線を走査させる走査コイルと、一次電子線を試料上に集束させる対物レンズと、試料からの二次電子を検出する二次電子検出器と、試料を保持するホールダを装着するためのステージと、前記ホールダを介して試料にリターディング電圧を印加するリターディング電圧印加装置と、を有する走査型電子顕微鏡において、
前記ホールダは、所定の寸法の第1のフォトマスクを支持するための支持装置を有しており、該支持装置は、前記第1のフォトマスクの寸法と同一の寸法を有するアタッチメントを支持することが可能であり、該アタッチメントは、前記第1のフォトマスクの寸法より小さい寸法を有する、ナノインプリント用モールドを支持するように構成されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項1記載の走査型電子顕微鏡において、
前記ホールダには寸法が既知の第1の寸法校正用試料が装着されており、前記アタッチメントには寸法が既知の第2の寸法校正用試料が装着されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項1記載の走査型電子顕微鏡において、
前記アタッチメントは、ベースと、該ベースの上に装着され互いに直交する方向に沿って配置された2つのガイドブロックと、該ベースの上に装着された2つの保持機構と、を有し、前記ナノインプリント用モールドは前記ベースの上に配置され前記2つのガイドブロックと前記2つの保持機構によって支持されるように構成されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項3記載の走査型電子顕微鏡において、
前記ベースの平面寸法は、前記第1のフォトマスクの平面寸法と同一であり、前記ベースは前記ホールダによって保持されるように構成されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項3記載の走査型電子顕微鏡において、
前記保持機構の各々は、前記ベースに固定された支持部材と、前記支持部材に対して可動な押し付け部材と、前記押し付け部材と前記支持部材の間に設けられたバネと、を有し、前記バネの弾性力によって、前記ナノインプリント用モールドは、前記2つのガイドブロックに押し付けられるように構成されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項1記載の走査型電子顕微鏡において、
前記ホールダの支持装置は、互いに直交する方向に沿って配置された2つのマスクガイドブロックと、該2つのマスクガイドブロックに対向するように配置された2つのピンを有し、前記第1のフォトマスクは、前記第1のフォトマスクの隣接する2辺が前記2つのマスクガイドブロックに当接するように配置され、前記第1のフォトマスクは、前記マスクガイドブロックと前記ピンの間に挟まれて配置されるように構成されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、
前記ホールダの寸法校正用試料の寸法の測定値Mhと前記アタッチメントの寸法校正用試料の寸法の測定値Maを求め、前記ホールダの寸法校正用試料の寸法の測定値Mhに対する前記アタッチメントの寸法校正用試料の寸法の測定値Maの偏差を倍率ずれとして算出し、該倍率ずれに基づいて、前記ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定値を補正することを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 請求項1記載の走査型電子顕微鏡において、
前記ホールダに印加するリターディング電圧Vrを変化させ、前記二次電子検出器の出力Iが極小となるときのリターディング電圧Vr minを求め、該リターディング電圧Vr minより一次電子線に対する加速電圧V1を減算することによって、電圧値−ΔVを求め、この電圧値−ΔVに対応する倍率ずれを、予め求めた、電圧値−ΔVと倍率ずれの関係から求め、該求めた倍率ずれに基づいて、前記ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定値を補正することを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 走査型電子顕微鏡を用いた、ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定方法において、
所定の寸法の第1のフォトマスクを保持するように構成されたホールダを用意するステップと、
ナノインプリント用モールドを支持するアタッチメントを、前記第1のフォトマスクの代わりに前記ホールダに装着するステップと、
前記ホールダにリターディング電圧Vrを印加して、前記ホールダに設けた寸法校正用試料の寸法を測定しその測定値Mhを得るステップと、
前記ホールダにリターディング電圧Vrを印加して、前記アタッチメントに設けた寸法校正用試料の寸法を測定しその測定値Maを得るステップと、
倍率ずれを、前記寸法校正用試料の寸法の測定値の比(Ma/Mh)として算出するステップと、
前記倍率ずれから、倍率ずれの補正係数を、前記倍率ずれの逆数(Mh/Ma)として算出するステップと、
前記ホールダにリターディング電圧Vrを印加して、前記ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法を測定しその測定値Xを得るステップと、
前記パターンの寸法の測定値Xに前記倍率ずれの補正係数(Mh/Ma)を乗算することによって、前記パターンの寸法をX1=X×(Mh/Ma)として算出するステップと、
を有する測定方法。 - 前記アタッチメントは前記第1のフォトマスクの外形寸法と同一の外形寸法を有することを特徴とする請求項9記載の測定方法。
- 走査型電子顕微鏡を用いた、ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定方法において、
所定の寸法の第1のフォトマスクを保持するように構成されたホールダを用意するステップと、
ナノインプリント用モールドを支持するアタッチメントを、前記第1のフォトマスクの代わりに前記ホールダに装着するステップと、
前記ホールダに印加するリターディング電圧Vrを変化させ、二次電子検出器の出力Iが極小となるときのリターディング電圧Vr minを求めるステップと、
前記極小リターディング電圧Vr minより一次電子線に対する加速電圧V1を減算しその差電圧値−ΔVを求めるステップと、
差電圧値−ΔVと倍率ずれの間の関係を予め求めるステップと、
前記差電圧値−ΔVと倍率ずれの関係から、減算結果として得た差電圧値−ΔVに対応する倍率ずれを求めるステップと、
前記倍率ずれを用いて、前記ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定値Xを修正するステップと、
を有する測定方法。 - 前記アタッチメントは前記第1のフォトマスクの外形寸法と同一の外形寸法を有することを特徴とする請求項11記載の測定方法。
- 所定の寸法の第1のフォトマスクを保持するホールダを装着可能な走査型電子顕微鏡用ステージに装着可能なアタッチメントであって、
前記第1のフォトマスクの寸法より小さい寸法を有する、ナノインプリント用モールドを支持するように構成され、前記第1のフォトマスクの代わりに前記ホールダに装着可能であり、
ベースと、該ベースの上に装着された2つのガイドブロックと、該ベースの上に装着された2つの保持機構と、を有し、前記ナノインプリント用モールドは前記ベースの上に配置され前記2つのガイドブロックと前記2つの保持機構によって支持されるように構成され、
前記ベースの平面寸法は、前記第1のフォトマスクの平面寸法と同一であり、前記ベースは前記ホールダによって保持されるように構成されていることを特徴とするアタッチメント。 - 請求項13記載のアタッチメントにおいて、
前記保持機構の各々は、前記ベースに固定された支持部材と、前記支持部材に対して可動な押し付け部材と、前記押し付け部材と前記支持部材の間に設けられたバネと、を有し、前記バネの弾性力によって、前記ナノインプリント用モールドは、前記2つのガイドブロックに押し付けられるように構成されていることを特徴とするアタッチメント。 - 請求項13記載のアタッチメントにおいて、
更に寸法が既知の寸法校正用試料を備えたことを特徴とするアタッチメント。 - 一次荷電粒子線を生成する荷電粒子源と、該一次荷電粒子線に対する加速電圧を供給する加速電源と、一次荷電粒子線を走査させる走査コイルと、一次荷電粒子線を試料上に集束させる対物レンズと、試料からの二次荷電粒子を検出する二次荷電粒子検出器と、試料を保持するホールダを装着するためのステージと、前記ホールダを介して試料にリターディング電圧を印加するリターディング電圧印加装置と、を有する走査型荷電粒子装置において、
前記ホールダは、所定の寸法の第1のフォトマスクを支持するための支持装置を有しており、該支持装置は、前記第1のフォトマスクの寸法と同一の寸法を有するアタッチメントを支持することが可能であり、該アタッチメントは、前記第1のフォトマスクの寸法より小さい寸法を有する、ナノインプリント用モールドを支持するように構成されており、
前記ホールダには寸法が既知の寸法校正用試料が装着されており、前記アタッチメントには寸法が既知の寸法校正用試料が装着されていることを特徴とする走査型荷電粒子装置。 - 請求項16記載の走査型荷電粒子装置において、
前記ホールダの寸法校正用試料の寸法の測定値Mhと前記アタッチメントの寸法校正用試料の寸法の測定値Maを求め、前記ホールダの寸法校正用試料の寸法の測定値Mhに対する前記アタッチメントの寸法校正用試料の寸法の測定値Maの偏差を倍率ずれとして算出し、該倍率ずれに基づいて、前記ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定値を補正することを特徴とする走査型荷電粒子装置。 - 請求項16記載の走査型荷電粒子装置において、
前記ホールダに印加するリターディング電圧Vrを変化させて、前記二次荷電粒子検出器の出力Iが極小となるときのリターディング電圧Vr minを求め、前記極小リターディング電圧Vr minより前記一次荷電粒子線に対する加速電圧V1を減算し、その差電圧値−ΔVを求め、予め求めた差電圧値−ΔVと倍率ずれの間の関係から、減算結果として得た差電圧値−ΔVに対応する倍率ずれを求め、該倍率ずれに基づいて、前記ナノインプリント用モールド上のパターンの寸法の測定値を補正することを特徴とする走査型荷電粒子装置。 - 請求項16記載の走査型荷電粒子装置において、
前記アタッチメントは、ベースと、該ベースの上に装着され互いに直交する方向に沿って配置された2つのガイドブロックと、該ベースの上に装着された2つの保持機構と、を有し、前記ナノインプリント用モールドは前記ベースの上に配置され前記2つのガイドブロックと前記2つの保持機構によって支持されるように構成されていることを特徴とする走査型荷電粒子装置。 - 請求項19記載の走査型荷電粒子装置において、
前記ベースの平面寸法は、前記第1のフォトマスクの平面寸法と同一であり、前記ベースは前記ホールダによって保持されるように構成されていることを特徴とする走査型荷電粒子装置。
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