JP5791060B2 - 電子ビームウェーハ検査システム及びその作動方法 - Google Patents
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Description
12 電子ビーム
31 エミッタ
50 試料支持台
52 試料又はウェーハ
60 磁気レンズコンポーネント
63,64 磁極片
100 走査型電子顕微鏡
162,163,164 電極
120 磁気偏向器組立体
170 制御電極
260 コントローラ
331 電源
360,560 対物レンズ
400 ウェーハ画像化システム
Claims (15)
- 電子ビームウェーハ画像化システムであって、
電子ビームを放出するエミッタ(31)を含み、前記エミッタは、冷電界エミッタ、熱支援型電界エミッタ又はショットキーエミッタであり、
少なくとも20kVの電圧を前記エミッタとコラムハウジングとの間に印加する電源(331)を含み、
前記電子ビームをウェーハ(52)上に集束させる対物レンズ(360;560)を含み、前記対物レンズは、磁気レンズコンポーネント(60)及び静電レンズコンポーネント(160)を有し、前記磁気レンズコンポーネントと前記静電レンズコンポーネントは、実質的に互いにオーバーラップし、
前記静電レンズコンポーネントは、第1の電極(162)、第2の電極(164)及び第3の電極(166)を有し、
前記第3の電極の位置から試料ステージの位置までの光軸に沿って配置された制御電極(170)を含み、前記制御電極は、信号電子の制御を可能にするよう構成され、
第1の作動モードと第2の作動モードを切り換えるコントローラ(260)を含み、前記コントローラは、前記第1の作動モードと前記第2の作動モードを切り換えるために別の電源に接続されている、電子ビームウェーハ画像化システム。 - 前記別の電源は、前記第2の電極に接続されている、請求項1記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 前記第1の電極(162)は、アースに接続されている、請求項1又は2記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 前記別の電源は、前記第2電極(164)に接続され、前記第2の電源は、−7kVから+7kVまでの電圧を提供するバイポーラ電源である、請求項1〜3のうちいずれか一に記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 前記第1の電極は、前記電子ビームを前記光軸に沿って前記システムの長さの少なくとも50%にわたって案内するビーム案内管の形態で提供されている、請求項1〜4のうちいずれか一に記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 前記エミッタから放出された前記電子ビームの加速を可能にする加速電極を更に含み、前記加速電極は、−5kV〜+5kVの電位を提供する電源に接続され又は前記加速電極は、アースに接続されている、請求項1〜5のうちいずれか一に記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 前記第2の電極は、絶縁体に取り付けられた状態で前記システム内に設けられ、前記絶縁体は、更に、前記第1の電極に取り付けられている、請求項1〜6のうちいずれか一に記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 前記制御電極は、別の絶縁体に取り付けられた状態で前記システム内に設けられ、前記別の絶縁体は、更に、前記第3の電極に取り付けられている、請求項1〜7のうちいずれか一に記載の電子ビームウェーハ画像化システム。
- 多ビームウェーハ画像化システムであって、
請求項1〜8のうちいずれか一に記載のウェーハ画像化システムを含み、
電子ビームを放出する少なくとも1つの別のエミッタ(5)を含み、前記少なくとも1つの別のエミッタは、冷電界エミッタ、熱支援型電界エミッタ又はショットキーエミッタであり、
前記対物レンズ(360;560)は、少なくとも1つの別の静電レンズコンポーネント(160)を有し、
前記少なくとも1つの別の静電レンズコンポーネントは、少なくとも1つの別の第1の電極(162)、少なくとも1つの別の第2の電極(164)及び少なくとも1つの別の第3の電極(166)を有し、
前記第3の電極の位置から前記試料ステージの位置までの少なくとも1つの別の光軸に沿って配置された少なくとも1つの別の制御電極(170)を含み、前記少なくとも1つの別の制御電極は、信号電子の制御を可能にするよう構成されている、多ビームウェーハ画像化システム。 - 電子ビームウェーハ画像化システムを作動させる方法であって、
5×107A/m2/sr/eV以上の輝度を有する電子ビームを放出するステップを含み、
20keV以上のエネルギーで電子ビームコラムを通って前記電子ビームを案内するステップを含み、
磁界及び静電界で前記電子ビームをウェーハ上に集束させるステップを含み、前記磁界と前記静電界は、実質的に互いにオーバーラップし、前記静電界は、第1の電極、第2の電極及び第3の電極によって提供され、前記静電界は、前記静電レンズコンポーネントの焦点距離を変化させることによって第1の作動モードと第2の作動モードとに切り換えられるよう構成され、
制御電極で前記ウェーハのところの信号電子のための抽出電界を制御するステップを含む、方法。 - 前記電子ビームは、アースに対して20kV以上の前記エミッタの正の電位で放出され、前記電子ビームは、アース電位状態にある電子ビームコラムを通って案内される、請求項10記載の方法。
- 前記静電界を提供する前記第2の電極は、前記第1の作動モードと前記第2の作動モードを切り換える前記静電界を提供する前記第1の電極と比較して、−7kV〜+7kVの電位の状態にある、請求項10又は11記載の方法。
- 前記第3の電極は、前記静電界を提供すると共に/或いは前記ウェーハは、エミッタチップの電位と比較して+50V〜+2kVの電位の状態にある、請求項10〜12のうちいずれか一に記載の方法。
- 前記第3の電極は、前記静電界を提供すると共に/或いは前記ウェーハは、エミッタチップの電位と比較して+50V〜+1kVの電位の状態にある、請求項10〜12のうちいずれか一に記載の方法。
- 前記制御電極は、前記ウェーハの電位と比較して、+2kV〜−2kVの電位に付勢される、請求項10〜14のうちいずれか一に記載の方法。
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