(57)【要約】  【課題】一つの検査装置で複数種類の検査を行うことができる荷電粒子ビーム検査技術を提供する。  【解決手段】荷電粒子ビーム検査装置１は、電子ビームを試料Ｓに照射する電子銃４１と、試料Ｓから得られる信号を検出する検出器４７と、検出器４７からの信号から像を形成する画像処理部６１と、試料Ｓへ照射する電子ビームのビームエネルギーを制御するエネルギー制御部６５とを備える。同一の荷電粒子ビーム検査装置１が複数種類の検査を行う。写像投影式の検査装置が適用されてよい。パターン欠陥検査、異物検査及び多層膜欠陥検査が行われる。それら検査のビームエネルギＥ１、Ｅ２、Ｅ３が、Ｅ１＞Ｅ２、Ｅ３＞Ｅ２の関係を有する。各検査の前に、搬送チャンバ９等の真空チャンバで除電が行われる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを被検査物に照射し、前記被検査物から得られる信号を検出し、検出された前記信号から像を形成する荷電粒子ビーム検査装置を用いて検査を行う荷電粒子ビーム検査方法であって、
同一の荷電粒子ビーム検査装置で複数種類の検査を行い、前記複数種類の検査は、第１、第２及び第３の検査を含み、前記第１、第２及び第３の検査は、それぞれパターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査であり、互いに異なるビームエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の荷電粒子ビームを照射することを特徴とする荷電粒子ビーム検査方法。
【請求項２】
前記ビームエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の関係が、Ｅ１＞Ｅ２かつＥ３＞Ｅ２であることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム検査方法。
【請求項３】
前記複数種類の検査のうちの少なくとも一つの前に、前記被検査物の除電を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子ビーム検査方法。
【請求項４】
前記除電を真空チャンバ中で行うことを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子ビーム検査方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の荷電粒子ビーム検査方法を用いて、前記被検査物であるマスクの検査を行うことを特徴とするマスク検査方法。
【請求項６】
請求項５に記載のマスク検査方法によって検査された前記マスクを用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体製造方法。
【請求項７】
被検査物を搭載するステージと、
荷電粒子ビームを前記被検査物に照射する荷電粒子ビーム源と、
前記被検査物から得られる信号を検出する検出器と、
前記検出器からの前記信号から像を形成する画像処理部と、
前記被検査物へ照射する前記荷電粒子ビームのビームエネルギーを制御するエネルギー制御部とを備えた荷電粒子ビーム検査装置であって、
同一の荷電粒子ビーム検査装置が複数種類の検査を行い、前記複数種類の検査は、第１、第２及び第３の検査を含み、前記第１、第２及び第３の検査は、パターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査であり、前記エネルギー制御部は、前記パターン欠陥検査、前記異物検査及び前記多層膜中欠陥検査のビームエネルギーを制御して、互いに異なるエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３にすることを特徴とする荷電粒子ビーム検査装置。
【請求項８】
前記ビームエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の関係が、Ｅ１＞Ｅ２かつＥ３＞Ｅ２であることを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子ビーム検査装置。
【請求項９】
前記複数種類の検査のうちの少なくとも一つの前に、被検査物の除電を行う除電部を有することを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の荷電粒子ビーム検査装置。
【請求項１０】
前記除電部が真空チャンバに設けられていることを特徴とする請求項９に記載の荷電粒子ビーム検査装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の荷電粒子ビーム検査装置を用いて、前記被検査物であるマスクの検査を行うことを特徴とするマスク検査装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマスク検査装置によって検査された前記マスクを用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム等の荷電粒子ビームを用いて被検査物を検査する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造技術においては、マスクやウエハ等の検査に光式の検査装置が用いられている。検査の種類はパターン欠陥や異物であり、異物は例えばパーティクルである。光式の検査装置は、レーザー等の光を試料に照射し、パーティクルにて生じる散乱光を検出する。
【０００３】
光式の検査装置は、比較的高いＳ／Ｎで、比較的高速で検査を行うことができる。しかし、光式の検査装置は解像度が比較的低く、欠陥サイズが５０ｎｍ以下になると検出感度が著しく低下し、検出が困難になる。
【０００４】
パターン欠陥検査に関しては、光式の検査装置で検査できない微細なパターン欠陥を検査するために、走査型顕微鏡（ＳＥＭ）式の検査装置が用いられている。ＳＥＭ式の検査装置は、荷電粒子ビームとしての電子ビームで試料を走査するように構成されており、パターン欠陥のサイズが５０ｎｍ以下、特に、２０ｎｍ以下であっても、検査を行うことができる。ＳＥＭ式の検査装置は例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００７−４０９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、ＳＥＭ式の検査装置は微細な欠陥の検査に適しており、５０ｎｍ以下のパターン欠陥を検出することができる。しかしながら、ＳＥＭ式の検査装置はパーティクル検査には一般に適用されていない。ＳＥＭ式の検査装置をパーティクル検査に適用した場合、パーティクルを判定するためにＳＥＭの画素サイズをパーティクルの１／２〜１／３以下にする必要があり、そのために著しく長い時間がかかってしまう。
【０００６】
さらには、従来の検査技術では、多層膜中欠陥検査を効率よく行う方法がまだ確立していない。多層膜中欠陥検査とは、膜中に埋まった異物等の検査である。光式の検査装置やＳＥＭ検査装置は、試料表面の欠陥しか検出できず、膜中欠陥は検出できない。
【０００７】
このように、従来のＳＥＭ式の検査装置は、専らパターン欠陥検査のみには適用可能であるが、一つの検査装置で複数種類の欠陥の検査を行うことはできず、特に、パターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査を含む複数種類の検査を一つの検査装置で行うことはできなかった。これは検出方法及び機構が複数種類の検査で異なるためであり、検査装置を統合することは困難であった。このような状況は、ユーザにとって不便であり、検査効率を低下させる要因になり、さらに、検査装置のために必要なスペースを増大させている。
【０００８】
本発明は上記背景の下でなされたものであり、その目的は、一つの検査装置で複数種類の検査を行えるような荷電粒子ビーム検査方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の荷電粒子ビーム検査方法は、荷電粒子ビームを被検査物に照射し、被検査物から得られる信号を検出し、検出された信号から像を形成する荷電粒子ビーム検査装置を用いて検査を行う荷電粒子ビーム検査方法であって、同一の荷電粒子ビーム検査装置で複数種類の検査を行う。複数種類の検査は、第１、第２及び第３の検査を含んでよい。第１、第２及び第３の検査は、それぞれパターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査であり、互いに異なるビームエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の荷電粒子ビームを照射してよい。
【００１０】
上記のように、荷電粒子ビーム検査装置は、荷電粒子ビームを被検査物に照射し、被検査物から得られる信号から像を形成する検査装置であり、具体的には写像投影式の検査装置でよく、荷電粒子ビームは電子ビームでよい。写像投影式の検査装置では、荷電粒子ビームが、２次元画素群に対応するビームサイズ（ビーム径）を有し、検出される信号も２次元画素群に対応する。写像投影式の検査装置は、微細な欠陥を検査をでき、そして、複数種類の検査を行うことができる。同一のステージに同一の試料が載せられて、同一のコラムが使用されて、複数種類の検査が行われてよい。このようにして、本発明によれば、一つの検査装置が、複数種類の検査を行うことができる。
【００１１】
本発明では、上述したように、複数種類の検査は、第１、第２及び第３の検査を含んでよく、第１の検査の後に第２の検査及び第３の検査が行われてよい。第１、第２及び第３の検査が、それぞれパターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査であり、互いに異なるビームエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の荷電粒子ビームを照射してよい。このようにして、本発明では、３種類以上の検査が一つの検査装置にて好適に行われる。３種類の検査の各々に適したビームエネルギーにて検査が行われるようにエネルギー制御が行われ、したがって、３種類の検査が一つの検査装置にて好適に行われる。
【００１２】
ビームエネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の関係は、Ｅ１＞Ｅ２かつＥ３＞Ｅ２であってよい。３種類の検査の各々に適したビームエネルギーにて検査が行われるようにエネルギー制御が行われ、したがって、３種類の検査が一つの検査装置にて好適に行われる。
【００１３】
パターン欠陥検査、異物検査、多層膜中欠陥検査の順で検査が行われてよい。３種類の検査が一つの検査装置にて好適に行われる。
【００１４】
パターン欠陥検査における荷電粒子ビームの照射領域が、パターンが配置されている領域よりも大きくてよい。照射領域を広く設定することにより、パターン欠陥検査のビーム照射が、異物検査のためのプリチャージの役割を効果的に果たすことができる。したがってパターン欠陥検査と異物検査を効率よく続けて行うことができる。
【００１５】
複数種類の検査のうちの少なくとも一つの前に、被検査物の除電が行われてよい。複数種類の検査の間に除電が行われてよい。次の検査の前に除電により被検査物を均一な電位状態にすることができるので、複数種類の検査を一つの検査装置で好適に行うことができる。
【００１６】
除電が真空チャンバ中で行われてよい。この構成は、被検査物を真空チャンバから大気中に戻し、大気中のガスを使って除電を行い、再び被検査物を真空チャンバに搬送するといった一連の作業を不要にできる。従来技術では、一つの検査装置が複数種類の検査を行うことが無かったので、複数種類の検査の間の除電も行われなかった。従来技術と異なり、本発明は、同一の検査装置が複数種類の検査を行う場合に適用される。そして、本発明は、検査間の除電のために必要とされる工程を削減し、スループットを向上でき、複数種類の検査を一つの検査装置で行う場合の効率を向上する。
【００１７】
除電工程は、除電すべき部位にＸ線を照射するとともにガスを噴射してよい。すなわち、Ｘ線とガス導入により除電が行われ、Ｘ線が除電すべき部位に照射され、かつ、ガスジェットが除電すべき部位に向けられてよい。Ｘ線だけでなくガスを供給することにより、真空中でも効率的に除電を行うことができる。Ｘ線の代わりにＵＶ光が照射されてもよい。
【００１８】
除電は、除電部（除電装置）により行われてよい。除電部は、Ｘ線照射部とガス供給部とを含んでよく、ガス供給部はガスジェットノズルであってよい。ガス供給部は、開閉バルブを有し、開閉バルブの開閉時間制御を行ってよい。バルブ制御により、ガスジェットがパルス状に供給されてよい。これにより、ガス供給量を削減でき、除電による真空度の低下を抑えることができる。
【００１９】
除電部は、Ｘ線及びガスを除電部位に導くガイドを含んでよい。ガイドは、Ｘ線を照射部位に導くＸ線ミラーと、Ｘ線ミラーの周りに配置された複数のガスジェットノズルとを含んでよい。これにより、Ｘ線及びガスが効率よく除電部位に供給でき、Ｘ線の照射量とガス供給量を削減できる。ガス供給量を削減するので、除電による真空度の低下を極力抑えることができる。
【００２０】
除電は搬送チャンバ中で行われてよい。搬送チャンバは、検査を行うメインチャンバへと被検査物を搬送するロボットが備えられたチャンバでよい。ロードロックチャンバとメインチャンバの間に搬送チャンバが設けられてよい。搬送チャンバは、メインチャンバと同様に高いレベルの真空度にあり、したがって、真空チャンバで除電を行うことによる工程削減とスループット向上の利点を効果的に得ることができる。また、除電でガスが導入されると真空度が低下する。本発明は真空度の低下を搬送チャンバにて生じさせるので、メインチャンバの真空度を維持でき、この点でも有利である。こうして、複数種類の検査を一つの検査装置で好適に行うことができる。
【００２１】
検査の種類は、上記に限定されない。例えば、複数種類の検査の一つが「レビュー」でもよい。レビューは、別の検査で発見された欠陥を詳しく検査することをいい、検査条件が別の検査と異なって設定される。
【００２２】
本発明の別の態様は、上記の荷電粒子ビーム検査方法を用いて、被検査物であるマスクの検査を行うマスク検査方法である。
本発明の別の態様は、上記の荷電粒子ビーム検査方法を用いてマスク製作工程の検査を行うマスク製造方法である。
本発明の別の態様は、上記のマスク検査方法により検査されたマスク、又は、上記のマスク製造方法により製造されたマスクである。
本発明の別の態様は、上記のマスクを用いて半導体装置を製造する半導体製造方法である。
本発明の別の態様は、上記のマスクを用いて製造された半導体装置、又は、上記の半導体製造方法により製造された半導体装置である。
マスクの種類としては、例えばＣｒマスク、ＥＵＶマスク、ナノインプリント用マスクが挙げられる。Ｃｒマスクは光露光に用いられ、ＥＵＶマスクはＥＵＶ露光に用いられ、ナノインプリントマスクは、ナノインプリントによるレジストパターン形成に用いられる。これらのマスクの各々について、パターンが形成されたマスクが検査の対象であってよい。また、パターン形成前の膜が形成された状態のマスク（ブランクス）が検査の対象であってよい。
これらの態様によっても上述の本発明の利点が同様に得られる。また、上述した本発明の各種の構成もこれらの態様に同様に適用されてよい。
【００２３】
本発明の別の態様は荷電粒子ビーム検査装置であり、この装置は、被検査物を搭載するステージと、荷電粒子ビームを被検査物に照射する荷電粒子ビーム源と、被検査物から得られる信号を検出する検出器と、検出器からの信号から像を形成する画像処理部と、被検査物へ照射する荷電粒子ビームのビームエネルギーを制御するエネルギー制御部とを備え、同一の荷電粒子ビーム検査装置が複数種類の検査を行う。この態様によっても上述の本発明の利点が同様に得られる。また、上述した本発明の各種の構成もこの態様に同様に適用されてよい。
【００２４】
本発明の別の態様は、上記の荷電粒子ビーム検査装置を用いて、被検査物であるマスクの検査を行うマスク検査装置である。
本発明の別の態様は、上記の荷電粒子ビーム検査装置を用いてマスク製作工程の検査を行うマスク製造装置である。
本発明の別の態様は、上記のマスク検査装置により検査されたマスク、又は、上記のマスク製造装置により製造されたマスクである。
本発明の別の態様は、上記のマスクを用いて半導体装置を製造する半導体製造装置である。
本発明の別の態様は、上記のマスクを用いて製造された半導体装置、又は、上記の半導体製造装置により製造された半導体装置である。
これらの態様によっても上述の本発明の利点が同様に得られる。また、上述した本発明の各種の構成もこれらの態様に同様に適用されてよい。
【発明の効果】
【００２５】
上述したように、本発明によれば、一つの検査装置で複数種類の検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る荷電粒子ビーム検査方法及び装置について、図面を参照して説明する。
【００２７】
「第１の実施の形態」
図１は、本実施の形態に係る荷電粒子ビーム検査装置（以下、単に検査装置という）を示している。この例では、荷電粒子ビームが電子ビームである。また、後述するように、本実施の形態では、検査装置１が、ＳＥＭ式ではなく、写像投影式の装置である。
【００２８】
図１に示すように、検査装置１は、主要構成として、キャリアケース３、ミニエンバイロメント５、ロードロック室７、搬送チャンバ９、メインチャンバ１１及び電子ビームコラム１３を備える。
【００２９】
キャリアケース３は試料Ｓを保持する構成である。試料Ｓは本発明の被検査物であり、例えば、半導体製造に使われる「マスク」である。
【００３０】
ミニエンバイロメント５（予備環境室）は、搬送ロボット２１、試料アライナー２３及び除電装置２５（本発明のの除電部に相当する）を備える。搬送ロボット２１は、試料Ｓをキャリア３から試料アライナー２３に搬送する。試料アライナー２３では、試料Ｓが粗く位置決めされる。さらに、搬送ロボット２１は、試料アライナー２３からロードロック室７に試料Ｓを搬送する。除電装置２５は、試料ＳにＸ線又はＵＶ光を照射して除電を行う。除電については後述する。また、ミニエンバイロメント５では、試料Ｓへのパーティクルの付着を減らすために、高性能フィルター等により除塵されたクリーンエアーが、ダウンフローにより供給されている。
【００３１】
ロードロック室７、搬送チャンバ９及びメインチャンバ１１は、真空系に接続されている。真空系は、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、バルブ等で構成される。また、搬送チャンバ９は、真空中で試料Ｓを搬送する真空搬送ロボット２７を備える。さらに、図示されないが、ロードロック室７、搬送チャンバ９及びメインチャンバ１１は、開閉可能な隔壁で区切られている。
【００３２】
ミニエンバイロメント５からロードロック室７に試料Ｓが搬送されると、ロードロック室７は、排気によって真空状態になる。そして、搬送チャンバ９の真空搬送ロボット２７が、ロードロック室７から搬送チャンバ９を通ってメインチャンバ１１へと試料Ｓを搬送する。搬送チャンバ９及びメインチャンバ１１は高真空状態に保たれている。メインチャンバ１１はステージ２９を備え、試料Ｓはステージ２９に載置される。ステージ２９は、試料Ｓを水平方向に移動する構成であり、Ｘ、Ｙ、θ方向に試料Ｓを移動する。Ｘ、Ｙ方向は互いに直交する軸に沿った方向であり、θは回転軸周りの角度であり、すなわち回転移動も行われる。
【００３３】
電子ビームコラム１３は、メインチャンバ１１の上側に接続されている。電子ビームコラム１３は、電子銃４１、一次レンズ系４３、二次レンズ系４５及び検出器４７を備える。電子銃４１は本発明の荷電粒子ビーム源を構成する。電子銃４１及び一次レンズ系４３は、電子ビーム照射系であり、試料Ｓへと電子ビームを照射する。電子ビームは、ウィーンフィルタ４９で偏向され、対物レンズ系５１を通り、試料に照射される。電子ビームが試料Ｓに照射されると、試料Ｓは、試料Ｓの情報を持つ信号を放出する。信号は、例えば、二次電子、反射電子又はミラー電子である。この信号が、対物レンズ系５１、ウィーンフィルタ４９、二次レンズ系４５を通り、検出器４７に到達し、検出器４７で検出される。
【００３４】
検出器４７は、画像処理部６１に接続されており、検出された信号を画像処理部６１に供給する。画像処理部６１は、画像処理機能を持ったコンピュータで構成されており、欠陥検査の処理を行う。すなわち、画像処理部６１は、検出器４７で検出された信号から試料の像を形成し、さらに、試料の像を処理して欠陥の検出及び判定を行う。
【００３５】
また、図１に示されるように、検査装置１は制御部６３を備える。制御部６３はコンピュータで構成されており、検査装置１の全体を制御して検査を実行する構成である。制御部６３は、図示のように、電子ビームコラム１３、メインチャンバ１１及び画像処理部６１を制御する。これにより、制御部６３は、試料Ｓを移動させ、試料Ｓに電子ビームを照射し、画像処理部６１に試料Ｓの画像を生成させる。
【００３６】
制御部６３は、検査条件を制御することができ、具体的には、電子ビームのビームエネルギー、倍率、ドーズ量などを制御する。ビームエネルギーは具体的には試料Ｓに電子ビームが照射されるときのランディングエネルギーであり、制御部６３に設けられたエネルギー制御部６５により行われてよい。
【００３７】
本実施の形態では、検査装置１が、写像投影式の検査装置である。写像投影式の検査装置では、電子ビームが、２次元画素群に対応するビームサイズ（ビーム径）を有しており、つまり、ある程度のサイズを有している。試料上の照射領域も、２次元画素群に応じた面積を有し、検出器４７で検出される信号も、２次元画素群に対応する。そして、検出器４７は、２次元画素群に対応する検知能力を有し、例えば、２次元の検知面を有するＣＣＤで構成されている。
【００３８】
写像投影式の検査装置をＳＥＭ式の検査装置と比較する。ＳＥＭでは電子ビームが細く、１画素に対応する。ＳＥＭでは電子ビームが走査されて、１画素の計測が繰り返され、そして、計測値が集積されて、試料の像が得られる。ＳＥＭは、パターン欠陥検査で使われている。しかし、ＳＥＭをパーティクル等の異物検査に使うと時間がかかり過ぎる。また、ＳＥＭを多層膜中欠陥検査に使う方法はこれまで提案されていない。要するに、ＳＥＭ式の検査装置は、専らパターン欠陥検査のみに使われている。
【００３９】
ＳＥＭ式の検査装置では電子ビームが１画素のビームサイズを有するのに対して、写像投影型の検査装置では電子ビームが複数画素群に対応するビームサイズを有する。写像投影型の検査装置は、ＳＥＭ式検査装置と同様に微細な欠陥も検査できる。そして、写像投影型の検査装置は、パターン欠陥に限られず、複数種類の検査を行うことができる。すなわち、写像投影型の検査装置は、パーティクル等の異物検査にも使用可能であり、さらには、後述するように、多層膜中欠陥検査にも使用可能である。
【００４０】
そこで、本実施の形態では、検査装置１を用いて複数種類の検査が行われる。制御部６３は、複数種類の検査の各々に対応する検査条件を記憶しており、そして、検査の種類に応じて検査条件を変更する。検査条件は、前述のように、電子ビームのビームエネルギー、倍率、ドーズ量等である。また、画像処理部６１は、複数種類の検査の各々に対応する欠陥検査アルゴリズム（ソフトウエア）を記憶しており、制御部６１からの指示に従って検査の種類に対応するアルゴリズムを実行する。具体的には、制御部６１が、上述にて示されたパターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査の検査条件を記憶しており、画像処理部６１もこれら検査のアルゴリズムを有している。パターン欠陥検査、異物検査及び多層膜中欠陥検査は、本発明の第一、第二、第三の検査に相当する。
【００４１】
以上に、検査装置１の構成を説明した。次に、検査装置１の動作の概要を説明する。被検査物である試料Ｓは、まず、キャリアケース３に保持される。試料Ｓは、ミニエンバイロメント５の搬送ロボット２１により試料アライナー２３に搬送され、試料Ｓが粗く位置決めされる。また、除電装置２５が、試料Ｓの除電を行う。試料Ｓは、搬送ロボット２１によりロードロック室７に搬送される。ロードロック室７が真空状態になると、試料Ｓは、搬送チャンバ９の真空搬送ロボット２７によりメインチャンバ１１へと搬送される。
【００４２】
メインチャンバ１１では、試料Ｓがステージ２９に載置され、そして試料Ｓの検査が実行される。電子ビームが試料Ｓに照射され、試料Ｓからの信号が検出器４７に検知される。そして、検出器４７で検出された信号が、画像処理部６１に送られる。画像処理部６１は、検出信号から試料Ｓの像を生成し、さらに画像処理により欠陥の検出及び判定処理を行う。
【００４３】
制御部６３は、検査装置１を制御して、複数種類の検査を行わせる。制御部６３は、電子ビームのビームエネルギー、倍率、ドーズ量といった検査条件を検査種類に応じて変更する。また、画像処理部６１は、検査種類毎に異なる検査アルゴリズムを実行して、画像生成と、画像からの欠陥検出及び判定を行う。
【００４４】
本実施の形態の例では、試料Ｓすなわち被検査物がマスクである。検査装置はマスク製造装置に好適に設けられてよい。マスク製造装置がマスク製造方法を実行し、このマスク製造方法では、上記の検査方法を用いてマスク製作の各工程の検査が行われる。そして、マスク製造方法により製造されたマスクを用いて、半導体装置が製造される。
【００４５】
次に、検査フローの具体例を用いて、検査装置１の検査処理をより詳細に説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ、検査フローＡ及び検査フローＢを示している。
【００４６】
図示のように、検査フローＡでは、除電、パターン欠陥検査及びパーティクル検査が順番に行われる。パーティクル検査は異物検査の一例である。また、検査フローＢでは、さらに多層膜中欠陥検査が行われる。
【００４７】
検査フローＡ、Ｂでは、複数種類の検査を効率的に行うことができるように検査順序が設定されている。特に、電子ビーム照射条件としてのビームエネルギー（ランディングエネルギー）が下記の通りに設定されており、これにより、下記に説明するように検査が効率的に行われる。
【００４８】
Ｅ１＞Ｅ２、Ｅ３＞Ｅ２
Ｅ１：パターン欠陥検査におけるビームエネルギー
Ｅ２：パーティクル検査におけるビームエネルギー
Ｅ３：多層膜中欠陥検査におけるビームエネルギー
【００４９】
以下、除電、パターン欠陥検査、パーティクル検査及び多層膜中欠陥検査の各々について更に説明すると共に、上記のビームエネルギーの条件について詳細に説明する。
【００５０】
除電工程は、ミニエンバイロメント５にて除電装置２５により行われる。除電工程は、試料Ｓの絶縁物にチャージアップを施して、蓄積されている電荷を中和し、試料Ｓを均一な電位状態にする。この除電には、種々の方法が適用可能である。例えば、Ｘ線照射及びＵＶ光照射による除電が知られている。Ｘ線又はＵＶ光の照射は、固体内部に自由電子を発生させて、導通状態を形成し、電荷の中和と電位の均一化を達成する。また、Ｘ線又はＵＶ光の照射が、試料表面付近に荷電粒子（＋イオン、−イオン、電子）を発生させ、チャージアップされている部位を中和する等の効果を提供する。
【００５１】
次に、パターン欠陥検査について説明する。図３に示すように、パターン欠陥検査では、試料上のパターンの画像が生成され、パターンの欠陥の有無が判定される。パターン欠陥検査におけるビームエネルギーＥ１は、良好なパターン画像が得られるように設定される。
【００５２】
図３では、試料上に複数のダイがある。ダイは、パターンが形成された領域である。複数のダイには同様のパターンが形成されている。パターン欠陥検査では、複数のダイの同一部位が比較される。パターン信号に差異が生じた場合、検査装置１は、信号の差異が生じた部位に欠陥があると判定する。
【００５３】
より詳細には、図３の例は、ダイ１とダイ２を示している。ダイ１、２の同一パターン領域を比較するために、比較画像が生成されてよい。比較画像は、ダイ１、２の画像の差分の画像である。比較画像から欠陥部位の信号が検出され、欠陥の判定が行われる。
【００５４】
上記の例ではダイ同士が比較されている。別の検査方法としては、ダイの画像がＣＡＤデータと比較されてよい。ＣＡＤデータには欠陥が無い。ビーム照射により得られた検査画像がＣＡＤデータと比較される。検査画像とＣＡＤデータに差異がある場合、検査装置１は、差異が見つかった部位に欠陥があると判定する。
【００５５】
次に、パーティクル検査について説明する。パーティクルの有無に応じて、検出器４７にて検出される電子の量が変化する。検出される電子は、例えば、２次電子又はミラー電子である。この現象が利用されて、試料Ｓの像からパーティクルが検出される。パーティクル検査のビームエネルギーＥ２は、パーティクルの有無に応じて像が大きく変化するように設定される。
【００５６】
ここで、上述したように、パターン欠陥検査のビームエネルギーＥ１と、パーティクル検査のビームエネルギーＥ２とは、「Ｅ１＞Ｅ２」の関係を満たすように設定される。この設定は、パターン欠陥検査の電子ビーム照射によってパーティクル検査のためのプリチャージ効果を得られる点で有利である。
【００５７】
プリチャージについて説明しておくと、プリチャージをパーティクル検査の前に行うことにより、パーティクルと周囲の電位差が増大する。例えば、パーティクルが絶縁体で、周囲の試料Ｓが導体であれば、プリチャージによりパーティクルの電荷量が増大する。したがって、プリチャージにより、高い検出精度と検出安定性が得られる。プリチャージのエネルギーが撮像時のビームエネルギーより高い方が効果的である。チャージアップ電圧の影響が強くなり、パーティクルからの放出電子の軌道が大きく変化し、高いＳ／Ｎ比を得ることができる。
【００５８】
本実施の形態では、パーティクル検査の前にパターン欠陥検査が行われる。そして、パターン欠陥検査のビームエネルギーＥ１が、パーティクル検査のビームエネルギーＥ２より大きい。したがって、パターン欠陥検査のビーム照射が、パーティクル検査のプリチャージの役割を果たす。その結果、パーティクル検査のプリチャージのための電子ビーム照射を省略することができ、これら２種類の検査を効率的に行うことができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、プリチャージ効果を増大するために、パターン欠陥検査のビーム照射領域が以下のように好適に設定される。
【００６０】
図４は、パターン欠陥検査のビーム照射領域を示している。図４の例において、試料の最表面は例えば酸化膜等の絶縁性材料である。ダイはパターンが形成された領域であり、パターン欠陥検査で検査される領域である。また、パーティクル検査のケアエリア（検査される領域）も、パターン形成領域すなわちダイであるとする。
【００６１】
この場合に、パターン欠陥だけを検査するのであれば、パターン欠陥検査のビーム照射領域は、ダイ領域と同じでよい。しかし、本実施の形態では、図４に示されるように、パターン欠陥検査のビーム照射領域が、ダイ領域より広く設定されており、ダイの外側の領域にも電子ビームが照射される。外側領域の幅は一定でよく、例えば、５〜５００μｍである。
【００６２】
このようにダイ領域とその外側領域に電子ビームが照射されると、パーティクル検査のケア領域（＝ダイ領域）の表面電位状態の均一性が高まり、パーティクル検査の精度を向上できる。したがって、図４のビーム照射領域設定は、本実施の形態のようにパターン欠陥検査とパーティクル検査を連続して行う場合に有利であり、プリチャージ効果を増大し、検査精度を向上できる。
【００６３】
次に、多層膜中欠陥検査について説明する。この検査は、多層膜の内部にある欠陥を検出する。多層膜は、例えば、４０層のＭＯ／Ｓｉ（３ｎｍ／４ｎｍ）の膜である。欠陥は、例えば、膜中の異物又は膜の不良である。電子ビームが試料Ｓに照射されると、欠陥部の電位的変化が起きる。例えば、欠陥が絶縁性の異物の場合、チャージアップによって表面電界の歪が形成される。したがって、電子ビーム照射は、膜中欠陥の有無に応じて試料表面の電位を変化させる。そこで、検査装置１は、検知部４７か等の信号から得られる像を処理して、表面電位分布から欠陥を検出する。
【００６４】
多層膜中欠陥検査では、強い電位分布を形成することが望まれ、そのためには、図５に示されるように、電子ビームのエネルギーを高くすることが有効であり、下方の層にある欠陥部に電子ビームを到達させることができる。本実施の形態では、多層膜中欠陥検査のビームエネルギーＥ３が、前段で行われるパーティクル検査のビームエネルギーＥ２より大きく設定されている（Ｅ３＞Ｅ２）。これにより、パターン欠陥検査及びパーティクル検査のビーム照射の影響を受けないような適切な大きな値へとビームエネルギーＥ３を設定できる。また、大きなビームエネルギーＥ３が前の検査に影響を及ぼすことも回避できる。そして、電子ビームを膜中の欠陥部に到達させて、膜中欠陥を検出できる。
【００６５】
多層膜中欠陥検査は、従来のＳＥＭ式の検査装置では行われておらず、これまで有効な検査方法が提案されていなかった。本実施の形態は、写像投影式の検査装置を使い、上記のようにビームエネルギーＥ３を適当に設定することにより、多層膜中欠陥検査を実現可能としてる。
【００６６】
次に、ビームエネルギーの具体的な値の例を示す。これまで説明してきたように、好適なビームエネルギー条件は、Ｅ１＞Ｅ２、Ｅ３＞Ｅ２であった（Ｅ１：パターン欠陥検査、Ｅ２：パーティクル検査、Ｅ３：多層膜中欠陥検査）。好ましくは、Ｅ１＝１０〜３０００ｅＶ、Ｅ２＝−１０〜５００ｅＶ、Ｅ３＝５００〜５０００ｅＶである。
【００６７】
ビームエネルギーを選択するとき、好ましくはＥ２が−１０〜５００ｅＶの間の値に設定され、そして、Ｅ１＞Ｅ２、Ｅ３＞Ｅ２の関係が成り立つように、Ｅ１、Ｅ３がＥ２に応じて設定される。このような設定は、特にパーティクル検査にてミラー電子を利用する場合に有効である。パーティクルにてミラー電子が形成されるようにＥ２を設定し、更にＥ２に応じてＥ１、Ｅ３を設定して、３種類の検査を好適に行えるように３つのビームエネルギー値を設定できる。特に好ましい条件は、Ｅ２＝−５〜２０ｅＶであり、これによりパーティクルのミラー電子形成を効率よく行うことができる。典型的な一例では、Ｅ１＝５００ｅＶ、Ｅ２＝３ｅｖ、Ｅ３＝３０００ｅＶである。
【００６８】
以上に、図２の検査フローＡ、Ｂについて詳細に説明した。これまで説明してきたように、本実施の形態では、検査順序が適切に設定されており、さらにビームエネルギーが適切に設定され、複数種類の検査を効率よく行うことができる。この点についてまとめると、本実施の形態では、パターン欠陥検査がパーティクル検査の前に配置されており、パターン欠陥検査のビームエネルギーＥ１がパーティクル検査のビームエネルギーＥ２より大きく設定されている。これにより、パターン欠陥検査のビーム照射がパーティクル検査のプリチャージの役割を果たし、パーティクル検査のプリチャージのための電子ビーム照射を省略できる。さらに、多層膜中欠陥検査が、パーティクル検査の後に配置されており、多層膜中欠陥検査のビームエネルギーＥ３がパーティクル検査のビームエネルギーＥ２より大きく設定されている。これにより、パターン欠陥検査及びパーティクル検査のビーム照射の影響を受けないような適切な大きな値にビームエネルギーＥ３を設定することができ、また、大きなビームエネルギーＥ３が前の検査に影響を及ぼすことも回避でき、そして、電子ビームを膜中の欠陥部に到達させて、膜中欠陥を検出できる。こうして、本実施の形態によれば、検査順序とビームエネルギー設定を適切に設定することにより、複数種類の検査を同一の検査装置１で効率的に実施できる。
【００６９】
次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、検査フローの別の例を示す。図６（ａ）の検査フローＣでは、パターン欠陥検査とパーティクル検査の間に除電工程が追加されている。この検査フローＣは、パターン欠陥検査のビームエネルギーＥ１がパーティクル検査のプリチャージに適した値でない場合に好適に用いられる。例えば、ビームエネルギーＥ１がプリチャージにとっては大きすぎることが考えられる。このような場合に、パターン欠陥検査の後に除電が行われる。除電のために、試料Ｓは、メインチャンバ１１からミニエンバイロメント５まで戻される。除電後に再び試料Ｓがメインチャンバ１１に搬送され、パーティクル検査が行われる。この際、プリチャージが必要に応じて行われる。
【００７０】
図６（ｂ）の検査フローＤでは、さらに、パーティクル検査と多層膜中欠陥検査の間に除電が追加されている。パーティクル検査の後に試料Ｓがミニエンバイロメント５に戻されて、除電が行われ、それから試料Ｓがメインチャンバ１１に搬送され、多層膜中欠陥検査が行われる。検査フローＤは、パターン欠陥検査及びパーティクル検査のビーム照射が多層膜中欠陥検査に影響する場合に有用である。検査フローＤは、前の検査におけるビーム照射の影響を排除でき、多層膜中欠陥検査の精度と安定性を向上できる。
【００７１】
「第２の実施の形態」
次に、図７を参照し、本発明の別の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、除電装置がミニエンバイロメントに備えられていたのに対して、本実施の形態では除電装置が搬送チャンバに備えられる。第１の実施の形態と共通する事項の説明は省略する。
【００７２】
図７は本実施の形態の検査装置７１を示している。検査装置７１は、試料Ｓの上下に配置された２つの除電装置７３を備えており、これら２つの除電装置７３が試料Ｓの上面及び下面をそれぞれ除電する。これにより、試料Ｓの全面が迅速に除電され、試料Ｓの電位の均一性を向上できる。
【００７３】
図７の除電装置７３は、真空搬送ロボット２７により搬送中の試料Ｓに対して除電を行うことができる。また、搬送チャンバ９に試料台（図示せず）が設けられ、真空搬送ロボット２７により試料Ｓが台上に置かれ、台上の試料Ｓに対して除電が行われもよい。
【００７４】
搬送チャンバ９は真空チャンバであり、したがって本実施の形態では除電装置７３が真空中で動作する必要がある。この点において、除電装置７３は、従来一般の除電装置及び第１の実施の形態の除電装置２５とは異なる。従来一般の市販の除電装置は、例えば大気中で動作するように構成されており、大気中のガスにＸ線又はＵＶ光を照射して除電効果を生じる。第１の実施の形態の除電装置２５も、大気中（ミニエンバイロメント）に備えられており、従来の市販の除電装置を適用可能である。これに対して、本実施の形態では、除電装置７３が、真空の搬送チャンバ９に備えられており、真空中で動作するように構成されている。
【００７５】
除電装置７３は、実際の構成としては真空中で試料ＳにＸ線を照射する構成であってよい。Ｘ線は、例えば１００〜１０００００ｅＶのエネルギーを有する。多層膜の厚みは例えば１００ｎｍ（１０ｎｍ×１０層）である。Ｘ線照射により、膜内に自由電子が発生し、Ｘ線照射部位が電気的に導通する。試料は、絶縁膜に電荷が蓄積された状態から、導通により印可電圧と同電位の状態になる。このようにして、真空中でのＸ線の照射により、除電効果を得ることができる。
【００７６】
上記のように、Ｘ線の照射のみでも除電効果が得られる。ただし、効率的に除電を行うためには、下記のように除電用にガスを導入することが好適である。
【００７７】
図８は、真空中での動作に適した除電装置７３の構成例であり、少量のガスを導入して除電の効果を高めるように構成されている。除電装置７３は、Ｘ線照射部８１とガスジェットノズル８３とで構成されている。ガスジェットノズル８３はガス供給部の一例である。Ｘ線照射部８１がＸ線を除電部位（除電すべき部位）に照射し、ガスジェットノズル８３が除電部位にガスを噴射する。ガスはパイプからガスジェットノズル８３に供給される。試料Ｓに悪影響を及ぼさないガスが使用される。試料Ｓの表面に付着して化学変化を起こさないガスが適当であり、例えば、空気、窒素、アルゴン又は酸素が使用される。
【００７８】
上記のガス噴射により試料表面にガスが供給される。Ｘ線が試料表面に照射されると、試料表面付近にて、Ｘ線によりガス粒子が電離して、荷電粒子が生成される（＋イオン、−イオン、電子）。これらの荷電粒子がチャージを蓄積している試料表面に供給されて、電荷の中和を行い、除電が効果的に達成される。
【００７９】
ガス供給部に高速開閉バルブ（図示せず）が設けられ、周期的に開閉制御が行われてよい。バルブは、ガスジェットノズル８３の上流に好適に設けられる。これにより、パルス状の断続的なガス供給を行うことができる。パルス状のガス供給により、ガス供給量を最小限に抑えることができ、真空度の低下（圧力上昇）を極力抑えることができる。
【００８０】
また、図８の除電装置７３は、真空チャンバの内部に好適に設けられる。Ｘ線も、真空中のＸ線発生器で発生する。Ｘ線をチャンバ外からチャンバ内に導くための構成が不要であり、チャンバ壁部のＸ線用窓が不要である。また、真空に悪影響を与える電気回路等は、大気中に設置されてよく、ハーメチックを介して接続されてよい。また、チャンバ内の電気回路等が樹脂でモールドされて、真空中のコンタミ成分の発生が防止されてよい。
【００８１】
また、図８の除電装置７３はＸ線を照射した。しかし、除電装置７３はＵＶ光を照射するように構成されてもよい。
【００８２】
次に、図７に示した本実施の形態の検査装置７１の動作を説明する。本実施の形態の検査装置７１の動作は、除電を除き、概ね第１の実施の形態と同様でよい。
【００８３】
本実施の形態の検査装置７１は複数種類の検査を行う。除電は、最初の検査の前に行われ、さらに、複数種類の検査の間に行われる（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。
【００８４】
最初の検査の前の除電は、試料Ｓがミニエンバイロメント５からメインチャンバ１１に送られる過程で、搬送チャンバ９にて行われる。除電の際は、Ｘ線が試料Ｓに照射される。また、図８に示したように、Ｘ線の照射と共に、ガスが供給されてよい。
【００８５】
また、複数種類の検査の間に除電が行われるときは、搬送チャンバ９の真空搬送ロボット２７が、試料Ｓをメインチャンバ１１から搬送チャンバ９に搬送し、搬送チャンバ９にて除電が行われる。そして、除電後の試料Ｓがメインチャンバ１１に戻され、次の検査が行われる。
【００８６】
以上に説明したように、本実施の形態では、搬送チャンバ９に除電装置７３が備えられており、搬送中の試料Ｓに対して除電が行われる。これにより、一連の搬送動作の途中で除電を行うことができ、搬送時間を損失することなく除電を行うことが可能となる。
【００８７】
本発明の更なる利点を説明する。搬送チャンバ９は、ロードロック室７及びメインチャンバ１１と共に、検査装置７１の真空チャンバである。真空チャンバに除電装置７３を配置する構成は、本発明のように複数種類の検査を行う検査装置７１において特に有利である。複数検査の間の除電を真空中で行うので、除電を迅速に行うことができ、検査装置７１のスループットを向上できる。
【００８８】
上記の本発明の利点は、図１の第１の実施の形態と比べると明らかである。第１の実施の形態では、除電装置２５がミニエンバイロメント５に備えられている。除電工程では、試料Ｓがメインチャンバ１１からミニエンバイロメント５に戻される。除電後に試料Ｓがロードロック室７に移され、ロードロック室７が真空状態へと排気される。排気完了後に試料Ｓがメインチャンバ１１へ搬送される。このような作業は煩雑であり、多大な時間がかかる。これに対して、本実施の形態では、真空の搬送チャンバ９で除電が行われる。大気への搬送が不要である。したがって、除電が簡単かつ迅速に行われる。
【００８９】
本発明について、更に、従来一般の検査装置と比較することにより説明する。従来の検査装置は、１種類の検査だけを行うように構成されている。この場合、必要な除電は、検査開始前の１回だけである。そこで、除電は、ミニエンバイロメント等の大気中に備えられた除電装置によって１回だけ除電が行われる。このように、従来の検査装置では、除電装置を真空チャンバに配置する必要性が無かった。これに対して、本発明では、検査装置７１が、複数種類の検査の間に除電を行うように構成される。このような検査装置７１では、除電装置７３を真空チャンバに配置する構成が有効であり、上述したように、除電作業を簡素化し、除電に要する時間も低減でき、スループットを向上できる。
【００９０】
「第３の実施の形態」
次に、図９を参照し、本発明の更に別の実施の形態について説明する。以下の説明において、第１及び第２の実施の形態と共通する事項の説明は省略する。
【００９１】
図９は、本実施の形態の検査装置９１を示す。図示のように、本実施の形態と第２の実施の形態では、除電装置の配置が異なる。すなわち、第２の実施の形態の検査装置７１では、除電装置７３が搬送チャンバ９に備えられていたのに対して、本実施の形態の検査装置９１では除電装置９３がメインチャンバ１１に備えられている。
【００９２】
また、第２の実施の形態では、２つの除電装置７３が試料Ｓの上下に配置された。これに対して、本実施の形態では、１つの除電装置９３が備えられている。ただし、本発明の範囲内で、本実施の形態でも複数の除電装置が備えられてよい。
【００９３】
本実施の形態では、除電がメインチャンバ１１で行われる。除電は、最初の検査の前に行われてよく、また、検査の間に行われてよい。いずれにせよ、除電は次の検査の前に行われる。
【００９４】
除電装置９３は、試料全体の除電を行ってよく、また、検査領域のみを除電してよい。除電装置９３の構成は第２の実施の形態の除電装置７３と同様でよい。すなわち、除電装置９３は、真空中でＸ線を試料Ｓに照射するように構成されてよい。また、図８に示したように、除電装置９３は、Ｘ線を照射すると共にガスを供給するように構成されてよい。
【００９５】
本実施の形態では、特に、検査のための電子ビームの照射部位の前部にて照射直前に除電を行うように除電装置９３を配置することが好適である。これにより、除電を行いながら検査を行うことが可能になり、オンタイムでの除電が可能になる。このオンタイムの除電においては、電子ビームの照射部位の前部で局所的な除電を行うことが好適である。局所的な除電部位にＸ線とガスが供給され、これにより、極力少ないガスを使って効果的な除電を行うことができる。
【００９６】
図１０は、上記の局所的な除電に適した除電装置９３の構成を示す。図１０では、除電装置９３が、Ｘ線照射部１０１とガイド１０３で構成されている。ガイド１０３は、Ｘ線照射部１０１と試料Ｓの間に配置されており、Ｘ線及びガスを除電部位に導く構成である。ガイド１０３はＸ線ミラー１０５と複数のガスジェットノズル１０７を有する。
【００９７】
Ｘ線ミラー１０５は、ガイド１０３の中央に配置されている。Ｘ線は、Ｘ線照射部１０１からガイド１０３に照射される。Ｘ線ミラー１０５は、ガイド１０３を通過するＸ線を試料Ｓの除電部位に導く。Ｘ線ミラー１０５は、Ｘ線を試料Ｓ上に集光するように設けられ、集光のスポットサイズは例えば直径１ｍｍである。
【００９８】
複数のガスジェットノズル１０７は、Ｘ線ミラー１０５の周りに配置されており、ガス導入パイプから供給されるガスを試料Ｓへ噴射する。この例では、ガスジェットノズル１０７は、コニカルノズルである。
【００９９】
複数のガスジェットノズル１０７の噴射方向は、Ｘ線の照射部位へ向けてガスを噴射するように調整されている。すなわち、複数のガスジェットノズル１０７は、ノズル中心軸が、Ｘ線の照射部位の中心点に集まるように配置されており、かつ、試料Ｓ上の噴射領域が直径約１〜３ｍｍの狭い範囲に設定されている。
【０１００】
このように、ガイド１０３（Ｘ線ミラー１０５と複数のガスジェットノズル１０７）は、試料上の同一位置にＸ線とガスを導くように、すなわち、Ｘ線照射位置とガス噴射位置が一致するように構成されている。この共通位置が、除電部位である。
【０１０１】
図１０の除電装置９３によれば、除電部位を小さくでき、局所的な除電が可能になる。この除電装置９３が、検査のためのビーム照射部位の前部で局所的に除電を行う。これにより、極力少ないガスを使って効果的な除電を行うことができる。メインチャンバ１１の圧力上昇を最小限に抑えることができ、電子ビーム照射と検査に対しての圧力上昇の影響を抑えることができ、かつ、除電をオンタイムで行うことができる。
【０１０２】
図１０の構成でも、開閉バルブがガスジェットノズル１０７の上流に設けられ、開閉制御が行われ、ガス導入がパルス状に行われてよい。これにより、ガス供給量を更に最小限に抑えることができ、真空度の低下（圧力上昇）を極力抑えることができる。また、図１０の構成も、チャンバ内に備えられており、チャンバ壁部のＸ線用窓等が不要である。また、図１０の構成ではＸ線が照射されたが、ＵＶ光が照射されてもよい。また、図１０の除電装置９３は、上述のオンタイムの除電以外にも使われてよく、第２の実施の形態に示されたように搬送チャンバ９に備えられてもよい。
【０１０３】
以上に説明したように、本実施の形態では、メインチャンバ１１に除電装置９３が備えられている。メインチャンバ１１も搬送チャンバ９と同様に真空チャンバである。したがって、本実施の形態でも、複数種類の検査を行う検査装置において、検査間の除電工程を真空内で済ますことができ、除電を迅速に行うことができ、スループットを向上できる。
【０１０４】
ここで、上記の第２の実施の形態（図７）と第３の実施の形態（図９）を比較する。第３の実施の形態では、メインチャンバ１１内で除電が行われる。試料Ｓが搬送チャンバ９に搬送されなくてよい。したがって、より早く除電を完了でき、迅速性の点で有利である。
【０１０５】
これに対して、第２の実施の形態では、搬送チャンバ９内で除電が行われる。搬送チャンバ９は、メインチャンバ１１と同等に真空であるが、搬送ロボット２７等の塵の影響を考慮してメインチャンバ１１から隔離されている。第２の実施の形態では、除電の際のガス導入が搬送チャンバ９で行われるので、検査を実際に行うメインチャンバ１１の圧力変化を避けることができる。この点で、第２の実施の形態は特に有利である。
【０１０６】
「その他の実施の形態」
本発明のその他の実施の形態は、例えば下記の通りである。
上述の荷電粒子ビーム検査方法又は装置を用いて、被検査物であるマスクの検査を行うマスク検査方法又は装置。
上記の荷電粒子ビーム検査方法又は装置を用いてマスク製作工程の検査を行うマスク製造方法又は装置。
上記のマスク検査方法又は装置により検査されたマスク。上記のマスク製造方法又は装置により製造されたマスク。
上記のマスクを用いて半導体装置を製造する半導体製造方法又は装置。
上記のマスクを用いて製造された半導体装置。上記の半導体製造方法又は装置により製造された半導体装置。
【０１０７】
マスクの種類としては、例えばＣｒマスク、ＥＵＶマスク、ナノインプリント用マスクが挙げられる。Ｃｒマスクは光露光に用いられ、ＥＵＶマスクはＥＵＶ露光に用いられ、ナノインプリントマスクは、ナノインプリントによるレジストパターン形成に用いられる。これらのマスクの各々について、パターンが形成されたマスクが検査の対象であってよい。また、パターン形成前の膜が形成された状態のマスク（ブランクス）が検査の対象であってよい。
【０１０８】
以下、上記荷電粒子ビーム検査方法及び装置により検査されたマスクを適用可能な半導体装置の製造方法を述べる。この製造方法は、下記の工程（１）〜（５）を含む。
（１）ウエハを製造するウエハ製造工程（又はウエハを準備するウエハ準備工程）
（２）露光に使用するマスクを製造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）
（３）ウエハに必要な加工処理を行うウエハプロセッシング工程
（４）ウエハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動作可能にするチップ組立工程
（５）チップを検査するチップ検査工程
【０１０９】
上記（３）のウエハプロセッシング工程では、設計された回路パターンがウエハ上に順次積層され、、メモリ、ＭＰＵ等として動作する多数のチップが形成される。このウエハプロセッシング工程は、以下の複数の工程を含む。
（Ａ）絶縁層となる誘電体薄膜、配線部及び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、スパッタリング等を用いる）
（Ｂ）薄膜層及びウエハ基板を酸化する酸化工程
（Ｃ）薄膜層及びウエハ基板等を選択的に加工するためにマスク（レクチル）を用いてレジストパターンを形成するリソグラフィー工程
（Ｄ）レジストパターンに従って薄膜層及び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）
（Ｅ）イオン・不純物注入拡散工程
（Ｆ）レジスト剥離工程
（Ｇ）加工されたウエハを検査する工程
【０１１０】
ウエハプロセッシング工程は、必要な総数だけ繰り返し行われる。（Ｃ）のリソグラフィー工程は、下記の通りである。
（ａ）前段の工程で回路パターンが形成されたウエハ上にレジストをコートするレジスト塗布工程
（ｂ）レジストを露光する工程
（ｃ）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
（ｄ）現像されたレジストパターンを安定化するためのアニール工程
【０１１１】
以上に本発明の各種の実施の形態について説明した。本発明によれば、複数種類の検査を同一の検査装置で行うことができる。特に、写像投影式の検査装置を用いることで、複数種類の検査が好適に行われる。そして、複数種類の検査を同一装置で行えるので、ユーザにとっての利便性を向上でき、検査効率を向上でき、更に、検査装置のためにスペースを節約できる。
【０１１２】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように、本発明にかかる荷電粒子ビーム検査方法及び装置は、マスク及びウエハ等の効率的な検査のために有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る荷電粒子ビーム検査装置を示す図である。
【図２】（ａ）図１の検査装置による検査フローＡを示す図である。  （ｂ）図１の検査装置による検査フローＢを示す図である。
【図３】パターン欠陥検査処理を示す図である。
【図４】パターン欠陥検査のビーム照射領域を示す図である。
【図５】多層膜中欠陥検査の電子ビーム照射を示す図である。
【図６】（ａ）図１の検査装置による検査フローＣを示す図である。  （ｂ）図１の検査装置による検査フローＤを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る検査装置を示す図である。
【図８】真空チャンバでの使用に適した除電装置の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る検査装置を示す図である。
【図１０】真空チャンバでの使用に適した除電装置の別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１，７１，９１  検査装置
３  キャリアケース
５  ミニエンバイロメント
７  ロードロック室
９  搬送チャンバ
１１  メインチャンバ
１３  電子ビームコラム
２１  搬送ロボット
２３  試料アライナー
２５，７３，９３  除電装置
２７  真空搬送ロボット
２９  ステージ
４１  電子銃
４３  一次レンズ系
４５  二次レンズ系
４７  検出器
６１  画像処理部
６３  制御部
６５  エネルギー制御部
８１  Ｘ線照射部
８３  ガスジェットノズル
１０１  Ｘ線照射部
１０３  ガイド
１０５  Ｘ線ミラー
１０７  ガスジェットノズル
【図１】
2010025788.tif 000003
【図２】
2010025788.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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