(57)【要約】【課題】  スループットを大きくして細かいパターンの評価をすること。【手段】  複数の一次ビームを試料Ｗに照射し、該試料から放出される複数の二次電子線をビーム分離器２０で一次ビームから分離し、拡大光学系５で複数の二次電子線間の距離を拡大して検出器２８に入射させる電子線装置において、複数の一次ビームの軸上色収差を補正する補正レンズ１６を備え、ビーム分離器２０が補正レンズ１６と試料Ｗとの間に配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ行ｎ列に配列された複数の一次ビームで試料を走査し、前記試料から放出された二次ビームを検出して前記試料の評価を行う電子線装置であって、
前記走査を行方向に対して１／ｍに相当する角度だけ傾いた方向にｍ×ｎ個のビームを同時に走査し、前記走査のラスタ・ピッチを画素寸法の整数倍とすることを特徴とする電子線装置。
【請求項２】
試料面に断面矩形の電子線を照射し、該試料から放出される二次電子線を、ＮＡ開口板を含む写像投影光学系で拡大し、前記試料の像を得る電子線装置であって、
収差の最小になる位置に、前記ＮＡ開口板を配置し又は前記ＮＡ開口板の光学的共役面を形成することを特徴とする電子線装置。
【請求項３】
前記拡大像が正方形であることを特徴とする、請求項２に記載の電子線装置。
【請求項４】
複数の一次ビームを試料に照射し、該試料から放出される複数の二次電子線をビーム分離器で前記一次ビームから分離し、拡大光学系で前記複数の二次電子線間の距離を拡大して検出器に入射させる電子線装置であって、
前記複数の一次ビームの軸上色収差を補正する補正レンズを備え、前記ビーム分離器が前記補正レンズと前記試料との間に配置されることを特徴とする電子線装置。
【請求項５】
一次ビームを断面矩形に成形し且つ対物レンズで集束して試料を照射し、該試料から放出された二次電子線を前記対物レンズで加速・集束し、ＮＡ開口板を含む拡大光学系によって拡大してセンサにて検出する電子線装置であって、
前記対物レンズが電磁レンズであり、
前記試料の法線方向に対して指定された方向を中心に放出される前記二次電子線が通過する位置に前記ＮＡ開口板の光学的共役面を位置させたことを特徴とする電子線装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子線装置を用いてデバイスを製造する方法であって、
ａ．ウェーハを用意する工程と、
ｂ．ウェーハ・プロセスを実施する工程と、
ｃ．前記工程ｂを経たウェーハを評価する工程と、
ｄ．前記工程ａ〜ｃを必要回数だけ反復する工程と、
ｅ．前記工程ｄ後のウェーハを切断してデバイスに組み立てる工程と、
を具備することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最小線幅が０．２μｍ以下のパターンを有する基板を高スループット且つ高分解能で評価するための電子装置及び該装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
断面が矩形の電子線を試料に照射し、該試料から放出された二次電子を拡大して検出面に結像し、試料表面の検査を行う電子線装置は公知である（例えば特許文献１参照）。しかしながら、この種の電子線装置は軸上色収差が大きいので、高分解能の評価を行うために必要なＳ／Ｎ比を得るのには、スループットを大幅に落とさなければならないという問題があった。
【０００３】
また、複数のビームで試料面を走査し、試料からの二次電子を複数の検出器で検出してスループットを上げる電子線装置も知られている（例えば特許文献２参照）。しかし、複数のビームを走査するに際して、どのように複数のビームを配置すれば最も効率的に評価を行うことができるかに関しては、これまで解明されてきていなかった。しかも、電子線装置において磁気レンズを対物レンズに用いると、試料から試料面の法線方向に放出された二次電子が光軸と交わらないという問題もある。
【０００４】
また、軸上入り収差を補正することによって１ｎｍ以下の超分解能の象を得ることは公知であったが、収差補正によって分解能を向上させるにではなく、ビーム強度を大きくすることは実施されていなかった。
【特許文献１】特開２００２−２１６６９４号公報
【特許文献２】米国特許第５８９２２２４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するために提案されたものであり、本発明は、被評価パターンが細かくなってもスループットを落とすことなく試料の評価を行うことができる電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、
ｍ行ｎ列に配列された複数の一次ビームで試料を走査し、前記試料から放出された二次ビームを検出して前記試料の評価を行う電子線装置であって、
前記走査を行方向に対して１／ｍに相当する角度だけ傾いた方向にｍ×ｎ個のビームを同時に走査し、前記走査のラスタ・ピッチを画素寸法の整数倍とすることを特徴とする電子線装置、
を提供する。
【０００７】
請求項２の発明は、
試料面に断面矩形の電子線を照射し、該試料から放出される二次電子線を、ＮＡ開口板を含む写像投影光学系で拡大し、前記試料の像を得る電子線装置であって、
収差の最小になる位置に、前記ＮＡ開口板を配置し又は前記ＮＡ開口板の光学的共役面を形成することを特徴とする電子線装置、
を提供する。
【０００８】
請求項３の発明は、前記拡大像が正方形であることを特徴とする。
請求項４の発明は、
複数の一次ビームを試料に照射し、該試料から放出される複数の二次電子線をビーム分離器で前記一次ビームから分離し、拡大光学系で前記複数の二次電子線間の距離を拡大して検出器に入射させる電子線装置であって、
前記複数の一次ビームの軸上色収差を補正する補正レンズを備え、前記ビーム分離器が前記補正レンズと前記試料との間に配置されることを特徴とする電子線装置。
【０００９】
請求項５の発明は、
一次ビームを断面矩形に成形し且つ対物レンズで集束して試料を照射し、該試料から放出された二次電子線を前記対物レンズで加速・集束し、ＮＡ開口板を含む拡大光学系によって拡大してセンサにて検出する電子線装置であって、
前記対物レンズが電磁レンズであり、
前記試料の法線方向に対して指定された方向を中心に放出される前記二次電子線が通過する位置に前記ＮＡ開口板の光学的共役面を位置させたことを特徴とする電子線装置。
【００１０】
請求項６の発明は、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子線装置を用いてデバイスを製造する方法であって、
ａ．ウェーハを用意する工程と、
ｂ．ウェーハ・プロセスを実施する工程と、
ｃ．前記工程ｂを経たウェーハを評価する工程と、
ｄ．前記工程ａ〜ｃを必要回数だけ反復する工程と、
ｅ．前記工程ｄ後のウェーハを切断してデバイスに組み立てる工程と、
を具備することを特徴とするデバイス製造方法、
を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図３を用いて本発明に係る電子線装置の若干の実施の形態について詳述する。なお、全図において、同じ参照数字及び参照符号は同一の又は同様の構成要素を指すものとする。
【００１２】
図１は、本発明に係る電子線装置の第１の実施の形態の構成を概略的に示す図で、この電子線装置は電子線放出部１、一次電子光学系２、ビーム分離系３、対物光学系４、二次電子光学系５及び検出系６を備えている。電子放出部１は電子銃１０を備え、電子銃１０は単結晶ＬａＢ６カソードを有し、空間電荷制限条件で動作する。
【００１３】
電子銃１０から放出された一次ビームは一次電子光学系２に入る。一次電子光学系２はコンデンサ・レンズ１１、マルチ開口板１２、回転補正レンズ１３、ＮＡ開口板１４、縮小レンズ１５及び軸上色収差補正レンズ１６を備え、電子銃１０からの一次ビームはコンデンサ・レンズ１１によって集束され、複数の穴を有するマルチ開口板１２を一様に照射する。マルチ開口板１２によってマルチビームとされた電子線は、コンデンサ・レンズ１１及び回転補正レンズ１３によってクロスオーバーをＮＡ開口板１４に結ぶ。コンデンサ・レンズ１１と回転補正レンズ１３により、上記クロスオーバーをＮＡ開口板１４に固定した状態でマルチ開口板１２を照射する領域を調整し、或いはマルチ開口板１２を照射する電流密度を調整することができる。
【００１４】
ＮＡ開口板１４を通過したマルチビームは縮小レンズ１５によって縮小されて点１７にマルチ開口板１２の像を形成する。この像は、軸上色収差補正レンズ１６により、負の軸上色収差を有するマルチ開口板１２の像１８となる。像１８を形成したマルチビームは静電偏向器１９、電磁偏向器２０及び静電偏向器２１を備えたビーム分離系３によって進行方向を試料Ｗに垂直な方向へ変更され、更に、対物レンズ２２によって集束されて試料Ｗに最終像を形成する。なお、上記の負の軸上色収差は対物レンズ（後述する）の正の軸上色収差によって打ち消されるので色収差はなくなる。
【００１５】
軸上色収差補正レンズ１６は複数段、例えば４段の四極子レンズＱＬ１、ＱＬ２、ＱＬ３、ＱＬ４と磁気四重極子２３、２４とを備えており、縮小レンズ１５や対物レンズ２２によって発生された軸上色収差を四極子レンズＱＬ１〜ＱＬ４と磁気四重極子２３、２４とによって打ち消すよう設計されている。また、マルチビームによる試料Ｗの走査は２段の静電偏向器１９、２１が担当し、特に、静電偏向器１９に与える走査信号と静電偏向器２１に与える走査信号との比を最適化することによって偏向支点を最適化することにより、走査時の収差を低減することができる。ここで、ビーム分離器の偏向色収差は、マルチ開口板１２の縮小された像１８と静電偏向器１９との距離を、像１８と電磁偏向器２０との距離の半分にすることにより、ほぼ完全に補正することができる。
【００１６】
試料Ｗの走査点から放出された二次電子群は対物レンズ２２の高電圧によって加速され、電磁偏向器２０によって一次ビームと分離されて二次電子光学系６に入射する。二次電子光学系５は拡大レンズ２５と回転補正レンズ２６、２７とを備える。電磁偏向器２０によって分離された二次電子線は拡大レンズ２５によって拡大され、更に回転補正レンズ２６、２７で拡大されて検出系６に拡大像を形成する。検出系６は複数の検出器が同一面上に配列されたマルチ検出器２８であって、これにより、マルチビームをなす各ビームを独立に各検出器で検出することができる。回転補正レンズ２６、２７は電流制御タイプであり、互いに逆方向の光軸上磁場を発生するよう電流が制御される。
【００１７】
図２は、図１におけるマルチ開口板１２によって一次ビームから形成されたマルチビームによって照射される試料Ｗ上の領域にどのようにビームが配置されるかを示すビーム配置図であり、それぞれのビームの位置は黒丸で示される。図２において、円３１によって囲まれる領域は電子銃１０から放出されたビームによってマルチ開口板１２が一様に照射される領域、又は、光学系の収差が指定された値以下になる領域であって、その直径ｄ１は例えば４μｍである。この領域は、具体的には、光軸上のビーム強度に対して９０％以上のビーム強度が得られる領域である。
【００１８】
９０％以上の強度で領域を照射するのは、マルチビームの強度がそろっていないと画像形成に支障があることである。更に、全てのマルチビームを細く絞るために光学系の収差を予め決められた値以下にする必要がある。また、軸上色収差を補正レンズによって補正することができることは公知であるが、光学系は軸対称ではないので軸外収差も多いものと予測される。そこで、軸上色収差補正レンズ１６の軸外収差が所定の閾値より小さい領域を円３１としてもよい。実際には、これらの条件が満たされねばならない。
【００１９】
図に示すとおり、直交する２つの軸Ｘ、Ｙを持つ座標を領域上に取ると、マルチビームはＸＹ平面上にｍ行ｎ列のマトリクス状に配置される（ただし、ｍ及びｎは正の整数で、ｍはＸ軸方向の、ｎはＹ軸方向のビーム数である）。列の相互間隔ｄ２は例えば４０３ｎｍである。これにより、領域３１内にｍ×ｎ個のビームが作られる。そこで、試料ＷをＸ軸方向に走査する際、走査方向をＸ軸に対してｓｉｎ−１（１／ｍ）だけ傾けることによって、Ｙ軸へ投影したときの各ビーム間の距離ｄ３を全て等しくすることができる。例えばｍ＝８とするとｓｉｎ−１（１／８）＝７．１８度であり、ｄ３は例えば５０ｎｍである。こうしてＸ軸方向へ走査したときのラスタ・ピッチ、すなわち、１つのビームが試料Ｗを走査する際の隣り合う軌跡間の距離を１個の画素の寸法と等しく又はその整数倍にすることにより、マルチチャンネルのＳＥＭ像を無駄なく形成することができる。
【００２０】
ビーム間隔ｄ２は画素寸法×ｍ／ｃｏｓ（ｓｉｎ−１（１／ｍ））となり、ｍが大きいと分母は１に近くなってビーム間隔は画素寸法のｍ倍になる。ここで、ｍが大きくなると、ビーム間隔が広がってしまい、一定の収差に収まる円内に多くのビームを配置するのには不利となる。逆に、二次電子線のビーム間隔が大きい方が、マルチ検出器２８によるビームの検出は容易になる。こうした意味で、ビーム数を優先させるならば，ｍ＜ｎとするのがよく、逆に、ビームの検出し易さを優先させるならｍ＞ｎとするのがよい。
【００２１】
なお、ｍ≠ｎである場合であっても、図２に示すように、追加のビーム３２〜４１をｍ行ｎ列のマトリクス配置の外側に更に配置しても、ラスタ間隔を等しくすることができる。
【００２２】
以上詳述したように、本発明の第１の実施の形態においては、軸上色収差補正レンズ１６の使用によって一次ビームの軸上色収差を補正するので、スループットを大きくしても高分解能での評価を行うために必要なＳ／Ｎ比を得ることができる。加えて、電磁偏向器２０をマルチ開口板１２の縮小像１８と対物レンズ２２との間に配置したので、一次ビームと二次電子群とが共通に通過する距離が短縮され、二次ビームが一次ビームに与える空間電荷効果が低減されて、多数の細く絞ったビームで試料Ｗを走査することができる。
【００２３】
次に、図３により、本発明に係る電子線装置の第２の実施の形態を説明する。この実施の形態においても、電子線装置は電子線放出部１、一次電子光学系２、ビーム分離系３、対物光学系４、二次電子光学系５及び検出系６を備える。電子線放出部１の電子銃５０から放出された電子線は一次電子光学系２のコンデンサ・レンズ５１で集束されて成形開口板５２を一様な強度（例えば、強度不均一性２０％以内）で照射する。これにより、成形開口板５２を通過した電子線は断面が矩形のビームに成形される。
【００２４】
こうして断面矩形とされた一次ビームは、一次電子光学系２を更に構成する回転補正レンズ５３、５４、成形レンズ５５及び軸合わせ偏向器５６、５７を通ってビーム分離系３に入る。ビーム分離系３は電磁偏向器５８を備え、電磁偏向器５８によって、一次電子光学系２を通過してきた一次ビームの進行方向は試料Ｗに垂直な方向へ変えられる。電磁偏向器５８によって進行方向を変えられた一次ビームは対物レンズ系４のＮＡ開口板５９に設けた一次ビーム用の開口を通過し、対物レンズ６０によって集束されて試料Ｗに結像される。
【００２５】
なお、軸合わせ偏向器５６、５７は、一次ビームとそれの照射によって試料Ｗから放出された二次ビームとが電磁偏向器５８と試料Ｗとの間で別個の軌道を取るようずらすために設けられている。図３において、点線６１は、これらの軸合わせ偏向器５６、５７によってずらされた一次ビームの軌道を示している。図では、二次電子の軌道は横方向に拡大して表示されているので、二次電子の内部を一次電子が通っているように見えるが、実際は一次ビームは二次ビームの外側を通る。また、図３に示すように、成形開口板５２に複数の開口が設けられているのは、照射電圧を変えるため加速電圧を変えたことによる倍率の変化を補うためである。さらに、２つの回転補正レンズ５３、５４は、成形開口板５２によって断面矩形とされた一次ビームが一次電子光学系２の各種レンズによる加速電圧を変えたことによる回転角が変わるので、その回転量を補正するために用いられている。
【００２６】
一次ビームの照射によって試料Ｗから放出された二次ビームは対物レンズ６０及びＮＡ開口板５９を通過し、電磁偏向器５８によって一次ビームから分離され、ビーム分離系３の静電偏向器６２によって偏向されて点６３に拡大像を形成する。静電偏向器６２は、電磁偏向器５８によって生じた偏向色収差を補正するために、電磁偏向器５８と同じ角度だけ逆方向に偏向するために設けられている。偏向色収差を補正するため、点６３と電磁偏向器５８との間の距離は、点６３と静電偏向器６２との間の距離の２倍に設定される。
【００２７】
対物レンズ５９によって点６３に拡大像を形成した二次ビームは、非分散のウィーンフィルタからなる軸上色収差補正レンズ６４によって軸上色収差補正され、補助レンズ６５の主面に結像される。そこで、補助レンズ６５はＮＡ開口板５９の像を拡大レンズ６６の主面に像６７として結像させ、これによって、拡大レンズ６６でのビームの広がりを小さくし、拡大レンズ６６で発生する歪み収差を小さくする。ＮＡ開口板５９の像６７は２段の拡大レンズ６６、６８によって拡大されて検出系６のＭＣＰ（マイクロチャンネル・プレート）６９に拡大像を作る。こうして、試料Ｗの像が検出される。なお、拡大レンズ６６による拡大像の像点に補助レンズ７０が配置される。補助レンズ７０は、ＮＡ開口板５９の像６７を拡大レンズ６８の主面に形成する機能を有する。
【００２８】
ここで、軸上色収差補正レンズ６４について説明する。この補正レンズ６４はウィーンフィルタとも呼ばれ、端面から放出されたビームを２回集束させるが、２つ目のクロスオーバー像では非分散となって負の軸上色収差を発生させる。図４は補正レンズ６４の断面のうち１／４の部分だけを示している。ここから分かるように、補正レンズ６４は十二極であり、二極子の電磁場でウィーン条件を満たさせ、四極子電場・磁場によって軸上色収差を負にするのみでなく、六極子場の電場・磁場を印加することによって負の球面色収差をも発生させることで、主に対物レンズ６０で生じる球面収差を一部補正することができる。十二極の電極６４−１はパーマロイＢで作られ、コイル６４−２に電流を流すことによって二極子、四極子、六極子磁場を発生させる。図中、参照数字６４−３はパーマロイ製のコアを示しており、６４−４は各電極を絶縁するためのスペーサである。
【００２９】
上記のとおり、二次電子光学系５においては、二次ビームの軸上色収差補正がなされているので、ＮＡ開口板５９を大きくしても、収差は小さくなり、大きい開口角の二次ビームがＮＡ開口板５９を通過することができる。したがって、二次ビームの透過率が大きく、画素当たり多くの二次ビームがＭＣＰ６９に入るので、高速で画像処理を行うことができるという利点がある。
【００３０】
図３において、６７は、ＮＡ開口板５９を拡大レンズ６６の主面に結像させた像を示している。ＮＡ開口板５９の光学的共役面６７の位置は、補助レンズ６５の焦点距離を調整することによって、二次ビームの光軸に沿う任意の位置に設定することができる。こうした設定を行っても、補助レンズ６５の主面には、軸上色収差補正された二次ビームの像が形成される。ＮＡ開口板５９の位置を設計するのは、視野の端から放出された二次ビームと光軸近くから放出された二次ビームとが光軸と交わる位置が僅かに異なることを利用する。視野の端から出た二次ビームが光軸と交わる位置にＮＡ開口板５９が位置するよう設計することにより、視野の端から出た二次電子線に基づく信号を強めることができ、これにより、電子銃が視野の端でのビーム電流密度を大きくすることができないという問題を一部解決することができる。
【００３１】
一方、視野の形状に関しては、軸上色収差補正レンズ６４は視野を大きくすることができない。このため、一次ビームによって試料Ｗの面を円形に照明するようにし、ＭＣＰ６９は例えば２０４８×２０４８画素の正方形の検出面を持つことが好ましい。
【００３２】
以上説明した２つの実施の形態において、対物レンズ２２、６０が電磁レンズである場合には、試料Ｗの法線方向に放出された二次電子線は光軸と交わらない。しかし、法線方向に対して８．５度傾いた方向に放出された二次電子線は光軸と交わることがシミュレーションによって判明した。二次電子線は余弦法則に従って放出されるので、８．５度傾いた方向に放出された二次電子線の強度はｃｏｓ８．５＝０．９であって、光軸方向に放出される二次電子線と大差ない。したがって、本発明においては、試料Ｗの法線方向から８．５度傾いた方向に放出される二次電子線を利用することにより、所期の動作を行うことができる。
【００３３】
次に、図１〜図３により説明した本発明に係る電子線装置を利用するデバイス製造方法について説明する。図４は、こうした製造方法の一例を示すフロー図で、この例の製造工程は次の各主工程を含む。なお、各主工程は幾つかのサブ工程からなる。
【００３４】
（１）ウェーハＰ１２を製造する（又はウェーハを準備する）工程Ｐ１１、
（２）露光に使用するマスク（レチクル）Ｐ２２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）Ｐ２１、
（３）必要な加工処理をウェーハＰ１２に対して行うウェーハ・プロセッシング工程Ｐ１３、
（４）ウェーハＰ１２に形成されたチップＰ１５を１個ずつ切り出して動作可能にするチップ組み立て工程Ｐ１４、
（５）チップ組み立て工程Ｐ１４で作られたチップＰ１５を検査するチップ検査工程Ｐ１６。
【００３５】
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Ｐ１３である。この工程は、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。ウェーハ・プロセッシング工程Ｐ１３は次の工程を含む。
【００３６】
（イ）絶縁層となる誘電体薄膜や、配線部又は電極部を形成する金属薄膜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）
（ロ）薄膜層やウェーハ基板を酸化する酸化工程、
（ハ）薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するためのマスク（レチクル）Ｐ２２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Ｐ２３、
（ニ）イオン・不純物注入・拡散工程、
（ホ）レジスト剥離工程、
（ヘ）さらに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Ｐ１３は必要な層数だけ繰り返し実施され、設計どおり動作する半導体デバイスＰ１７が製造される。
【００３７】
図４のウェーハ・プロセシング工程Ｐ１３の中核をなすのはリソグラフィー工程Ｐ２３であり、図５はリソグラフィー工程Ｐ２３で実施される工程を示している。すなわち、リソグラフィー工程Ｐ２３は、
（ａ）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ティングするレジスト塗布工程Ｐ３１、
（ｂ）レジストを露光する露光工程Ｐ３２、
（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Ｐ３３、
（ｄ）現像されたレジスト・パターンを安定化させるためのアニール工程Ｐ３４、
を含む。
【００３８】
本発明に係る電子線装置を上記（５）のチップ検査工程Ｐ１６に対して用いて欠陥検査を行うと、微細なパターンを有する半導体デバイスでも、スループット良く検査を行うことができ、全数検査が可能となるばかりでなく、製品の歩留まりを向上させ、欠陥製品の出荷を防止することが可能になる。なお、以上説明した半導体デバイス製造工程、ウェーハ・プロセッシング工程Ｐ１３、リソグラフィー工程Ｐ２３は周知のものであり、それらの工程についての説明は省略する。
【００３９】
以上、本発明に係る電子線装置及び該装置を使用した半導体デバイス製造方法について説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、当業者にとって自明なように、種々の修正及び変更が可能である。例えば、検出系６に用いる検出器として、ＭＣＰやマルチ検出器のような面センサに代えて線センサを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、一次電子光学系又は二次電子光学系に軸上色収差補正レンズを設けたので、スループットを大幅に向上させ、高分解能での試料評価を行うことができる。軸上色収差補正レンズの視野は比較的狭いが、二次元的な広がりを持つ、例えば正方形の視野を用いることにより、試料の二次元像を効率よく得ることができる。また、一次ビームと二次ビームとが共に通る距離が短いため、空間電荷効果による影響が緩和されるという効果も奏される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る電子線装置の第１の実施の形態の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の電子線装置における試料面を各ビームが照射する位置を示すビーム配置図である。
【図３】本発明に係る電子線装置の第２の実施の形態の構成を概略的に示す図である。
【図４】図３の軸上色収差補正レンズ６４の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る電子線装置を用いた半導体デバイス製造方法の一例を示すフロー図である。
【図６】図５におけるリソグラフィー工程で実施される工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：電子線放出部、  ２：一次電子光学系、  ３：ビーム分離系、  ４：対物光学系、  ５：二次電子光学系、  ６：検出系、
１０：電子銃、  １１：コンデンサ・レンズ、  １２：マルチ開口板、  １３：回転補正レンズ、  １４：ＮＡ開口板、  １５：縮小レンズ、  １６：軸上色収差補正レンズ、  １９：静電偏向器、  ２０：電磁偏向器、  ２１：静電偏向器、  ２２：対物レンズ、  ２５：拡大レンズ、  ２６、２７：回転補正レンズ、  ２８：マルチ検出器、
３１：電子銃によって一様に照射される領域、  ３２〜４１：追加のビーム、
５０：電子銃、  ５１：コンデンサ・レンズ、  ５２：成形開口板、  ５３、５４：回転補正レンズ、  ５５：成形レンズ、  ５６、５７：軸合わせ偏向器、  ５８：電磁偏向器、  ５９：ＮＡ開口板、  ６０：対物レンズ、  ６１：一次ビームの軌道、  ６２：静電偏向器、  ６４：軸上色収差補正レンズ、  ６５：補助レンズ、  ６６、６８：拡大レンズ、６７：ＮＡ開口板５９の像、  ６９：ＭＣＰ、  ７０：補助レンズ
【図１】
2006278029.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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