带电粒子束装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种可有效地实现静电吸盘的除电的带电粒子束装置。为了达成上述目的，在本发明专利技术中提出一种带电粒子束装置，其特征在于，具备将包括静电吸盘机构(5)的空间维持在真空状态的样品室，带电粒子束装置具备用于向样品室内照射紫外光的紫外光源(6)、和被该紫外光照射的被照射部件，该被照射部件配置在所述静电吸盘的吸附面的垂线方向上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带电粒子束装置
本专利技术涉及利用电子束来进行半导体器件的线宽测量、缺陷检查、图像获取的带 电粒子束装置，尤其涉及能有效地进行配置在真空室内的样品台等的残留电荷的去除的带 电粒子束装置。
技术介绍
近年来，在半导体器件图案的尺寸测量、缺陷检查中，应用了作为带电粒子 束装置之一的电子显微镜。例如，在半导体器件的栅极尺寸的测量中使用的是测长 SEM(Critical_Dimension Scanning Electron Microscope，以下称为 CD-SEM)，在缺陷检 查中使用的是缺陷检查SEM。此外，利用电位对比，在布线用深孔的导通检查中也使用了扫 描电子显微镜。 另一方面，在专利文献1中公开了一种如下的离子束加工装置，S卩，在与电子显微 镜同样具有真空室的装置内，为了去除样品带电，通过在真空室内设置紫外光源并进行紫 外光照射，由此来抑制带电。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平2-117131号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 如电子显微镜、离子束装置那样在真空室内照射带电粒子束的装置中，设有对作 为带电粒子束的照射对象的样品进行保持的样品台。带电粒子束装置通过适当地控制该样 品台的位置，从而向所期望之处照射带电粒子束。样品台有各种各样的样品台，其中有具备 利用库仑力等来保持样品的静电吸盘机构的样品台。由于静电吸盘机构能够大致以均等的 力来保持整个晶片面，因此例如在样品为半导体晶片的情况下，不会发生翘曲等，能够平坦 化地进行固定。另一方面，由于静电吸盘的样品支承面被陶瓷等绝缘性高的材料覆盖，因此 具有易于发生带电这一特性。这样的带电（残留电荷）有可能成为例如改变电子束的聚焦 条件、或者在解吸晶片时产生残留吸附力的主要因素，因此期望将其去除。 在专利文献1中关于为了去除静电吸盘的带电而使用紫外光的内容并没有公开， 且通过【专利技术者】们的研究可知如果向静电吸盘照射紫外光有时反而会引发带电。 以下，说明以获得高的静电吸盘的带电去除效果为目的的带电粒子束装置。 用于解决课题的手段 作为用于达成上述目的的一形态，提出一种带电粒子束装置，其特征在于，具备： 带电粒子源；静电吸盘机构，其保持被该带电粒子束照射的样品；和样品室，其将包含该静 电吸盘机构的空间维持在真空状态，所述带电粒子束装置具备：紫外光源，其用于向所述样 品室内照射紫外光；和被照射部件，其被该紫外光照射，该被照射部件配置在所述静电吸盘 的吸附面的垂线方向上。 专利技术效果 根据上述构成，能够产生由被照射部件电离出的残留气体，由于该残留气体具有 除电效果，因此不用向静电吸盘直接照射紫外光便能进行静电吸盘的除电。 【附图说明】 图1是表示具备了具有紫外光源的除电机构的扫描电子显微镜的一例的图。 图2是表示具备了从紫外光源向静电吸盘直接照射紫外光的除电机构的扫描电 子显微镜的一例的图。 图3是表示从紫外光源向静电吸盘直接照射了紫外光时的除电效果的图。 图4是表示具备了在与静电吸盘不同的位置照射紫外光的除电机构的扫描电子 显微镜的一例的图。 图5是表示从紫外光源照射了紫外光时的静电吸盘上的带电分布的图。 图6是表示从紫外光源照射了紫外光时的反复次数、和除电所需的时间的关系的 图。 图7是表示具有遮断紫外光向静电吸盘的直接照射的遮挡部件的除电机构的一 例的图。 图8是表示遮断紫外光向静电吸盘的直接照射的遮挡部件的一例的图。 图9是表示从紫外光源向遮挡部件照射了紫外光时的静电吸盘的除电效果的图。 图10是表示从紫外光源向遮挡部件照射了紫外光时的静电吸盘上的带电分布的 图。 图11是表示遮断紫外光向静电吸盘的直接照射的遮挡部件的一例的图。 图12是表示不含除电工序的使用了电子显微镜的测量工序的流程图。 图13是表示包含除电工序的使用了电子显微镜的测量工序的流程图。 图14是表不扫描电子显微镜系统的一例的图。 图15是表示除电工序的流程图。 图16是表示设置在样品室内的除电位置与遮挡部件之间的位置关系的图。 图17是表示具有遮断紫外光向静电吸盘的直接照射的遮挡部件的除电机构的一 例的图。 图18是表示具有遮断紫外光向静电吸盘的直接照射的遮挡部件的除电机构的一 例的图。 【具体实施方式】 以下，作为带电粒子束装置的一例，取⑶-SEM为例来简单地说明⑶-SEM的测量的 基本原理。基本上与扫描型电子显微镜相同。从电子枪放出一次电子，施加电压来加速。 然后，通过电磁透镜而将电子束的束径限制得较细。利用该电子束在半导体晶片等样品上 二维地进行扫描。扫描的电子束向样品入射而产生的二次电子由检测器来检测。因为该二 次电子的强度反映了样品表面的形状，所以通过使电子束的扫描和二次电子的检测同步并 显示于监视器，从而样品上的微细图案能够图像化。在CD-SEM中，例如在测量栅电极的线 宽的情况下，基于所得到的图像的明暗的变化来判别图案的边缘，从而导出尺寸。以上是 CD-SEM的测量原理。 由于该CD-SEM在半导体生产线上的器件图案的尺寸测量中被使用，因此不仅是 分辨率、测长再现性等作为电子显微镜的性能，吞吐量也变得非常重要。决定吞吐量的主要 因素存在多个，但是影响特别大的是装载晶片的台的移动速度和获取图像时的自动聚焦所 需的时间。作为对于改善两个项目而言有效的手段，可列举台的静电吸盘化。即，如果能够 用静电吸盘稳定地固定晶片，则晶片不会从台上偏离落下，可以高加速度、高速度地搬运。 此外，如果是静电吸盘，则能够以大致均等的力且不会发生翘曲晶片等，平坦化地固定整个 晶片面，因此晶片面内的高度分布均匀化，可缩短决定为了对焦而在物镜的线圈中流动的 电流值的时间、即自动聚焦时间。 这样，将静电吸盘应用于电子显微镜，能够期待各种性能的改善效果，但是也存在 因其特性所引起的课题。例如，静电吸盘保持晶片的面由于被电绝缘性高的陶瓷覆盖，因此 因晶片与静电吸盘之间的接触、摩擦而发生带电，在静电吸盘上作为残留电荷而蓄积。该蓄 积的残留电荷不仅是成为所获取的图像的聚焦模糊的原因，还有可能产生残留电荷所引起 的残留吸附力而引起吞吐量的下降、搬运错误。 此外，也有可能成为通过静电力吸引周围的异物而向晶片上附着的主要因素。因 该接触?摩擦而发生的带电虽然能够通过降低摩擦量、晶片的吸附力来抑制，但是却无法完 全消除。因此，为使应用了静电吸盘的电子显微镜稳定地工作，需要定期地去除在静电吸盘 上蓄积的残留电荷。 作为去除残留电荷（以下称作除电）的手段，有下面列举的三个手段。第一个手 段是：用在酒精等有机溶剂中浸过的布来清洁静电吸盘表面的方法。根据本手法，可以经 由被涂敷在静电吸盘上的溶剂来去除残留电荷。然而，为了进行清洁，必须暂时将设置了静 电吸盘的真空容器敞开在大气中，从而大气开放和接下来的真空排气需要过多的时间。其 次，作为第二个手段，有在设置了静电吸盘的真空容器内产生等离子，通过残留气体的分解 来中和带电的手法。根据本手法，不用将真空容器敞开在大气中便能除电，但是由于产生许 多能量大的带电粒子，因此有可能造成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电粒子束装置，其特征在于，具备：带电粒子源；静电吸盘机构，其保持被该带电粒子束照射的样品；和样品室，其将包含该静电吸盘机构的空间维持在真空状态，所述带电粒子束装置具备：紫外光源，其用于向所述样品室内照射紫外线；和被照射部件，其被该紫外光照射，该被照射部件配置在所述静电吸盘的吸附面的垂线方向上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.09 JP 2012-0256761. 一种带电粒子束装置，其特征在于，具备： 带电粒子源； 静电吸盘机构，其保持被该带电粒子束照射的样品；和 样品室，其将包含该静电吸盘机构的空间维持在真空状态， 所述带电粒子束装置具备： 紫外光源，其用于向所述样品室内照射紫外线；和 被照射部件，其被该紫外光照射， 该被照射部件配置在所述静电吸盘的吸附面的垂线方向上。2. 根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其特征在于， 所述带电粒子束装置具备： 样品台，其搭载了所述静电吸盘；和 控制装置，其控制该样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：海老塚泰，菅野诚一郎，西原诚，藤田真志，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP