(57)【要約】【課題】  修正されたパターンのエッジラフネスを少なくすることが可能であると共に、電子線アシストエッチング又は電子線アシストデポジションを行うことにより試料の修正を行う試料修正装置及び試料修正方法並びに該方法を用いたデバイス製造方法を得る。【解決手段】  試料修正方法であって、（ａ）電子線を対物レンズにより集束して試料に照射するステップと、（ｂ）前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給するステップと、（ｃ）前記試料の被修正パターンに電子線を選択的に走査してエッチング又は堆積により修正を行うステップと、（ｄ）前記電子線照射面に供給された反応性ガスが電子銃側へ流入するのを制限するように、前記対物レンズに設けた差動排気装置で排気し続けるステップとを備えている。【選択図】  図１
2005208120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料修正方法であって、
（ａ）電子線を対物レンズにより集束して試料に照射するステップと、
（ｂ）前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給するステップと、
（ｃ）前記試料の被修正パターンに電子線を選択的に走査してエッチング又は堆積により修正を行うステップと、
（ｄ）前記電子線照射面に供給された反応性ガスが電子銃側へ流入するのを制限するように、前記対物レンズに設けた差動排気装置で排気し続けるステップとを備えていることを特徴とする試料修正方法。
【請求項２】
前記試料には負の電圧が印加されることを特徴とする、請求項１に記載の試料修正方法。
【請求項３】
前記電子線のランディング電圧は、３ｋＶ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の試料修正方法。
【請求項４】
前記集束された電子線は、ｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に形成された成形ビーム、あるいは、ｘ方向及びｙ方向に対して所定の角度に傾斜した辺を有する矩形に成形された成形ビームであることを特徴とする、請求項１に記載の試料修正方法。
【請求項５】
試料修正方法であって、
（ａ）電子銃から放出された電子線を対物レンズに通過させ、試料に照射するステップと、
（ｂ）前記試料表面の画像を取得するステップと、
（ｃ）前記試料表面の画像から該試料の修正すべき場所を探し、該修正すべき場所を電子線で走査するステップと、
（ｄ）前記試料上の電子線走査領域における反応性ガスの圧力を増加させるステップと、
（ｅ）前記試料の修正が完了したことを確認するステップとを備え、
前記試料と前記対物レンズとの間に、圧力を制限する小開口が設けられていることを特徴とする試料修正方法。
【請求項６】
前記電子銃は、ＺｒＯ／Ｗショットキーカソード又はＴａＣカソードを有し、光軸外へ放出された電子線を利用することを特徴とする、請求項５に記載の試料修正方法。
【請求項７】
前記電子線を細く絞る対物レンズは、
磁気ギャップが試料側に形成されている磁気レンズと、
前記磁気レンズの試料側に設けられ、該試料よりも高い電位を有する軸対称電極とを備えていることを特徴とする、請求項５に記載の試料修正方法。
【請求項８】
前記対物レンズの電子銃側又は内部には、Ｅ×Ｂ分離器が設けられており、
前記試料表面の画像を取得する取得ステップは、前記試料から放出された２次電子を前記Ｅ×Ｂ分離器で偏向して検出器で検出することにより、該試料表面の画像を取得することを特徴とする、請求項５に記載の試料修正方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の試料修正方法で修正したマスクを用いてリソグラフィを行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１０】
試料の修正を行う試料修正装置であって、
電子線を集束して試料に照射する対物レンズと、
前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給するガス供給手段と、
前記対物レンズに設けられ、前記供給手段によって前記電子線照射面に供給された反応性ガスが電子銃側へ流入するのを制限するように該反応性ガスを排気し続ける差動排気装置とを備え、
前記試料の被修正パターンに電子線を選択的に走査してエッチング又は堆積により修正を行うことを特徴とする試料修正装置。
【請求項１１】
前記試料には負の電圧が印加されることを特徴とする、請求項１０に記載の試料修正装置。
【請求項１２】
前記電子線のランディング電圧は、３ｋＶ以下であることを特徴とする、請求項１０に記載の試料修正装置。
【請求項１３】
電子銃の後にはさらにコンデンサレンズを有し、該コンデンサレンズの前又は後には成形開口手段が設けられており、
前記成形開口手段は、
前記コンデンサレンズによって集束された電子線をｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形する第１成形開口と、
前記コンデンサレンズによって集束された電子線をｘ方向及びｙ方向に対して所定の角度に傾斜した辺を有する矩形に成形する第２成形開口とを備え、
前記第１成形開口と前記第２成形開口は切り替え可能となっていることを特徴とする、請求項１０に記載の試料修正装置。
【請求項１４】
試料の修正を行う試料修正装置であって、
電子線を放出する電子銃と、
前記電子銃から放出された前記電子線を集束して前記試料に照射する対物レンズと、
前記試料表面の画像を取得する画像取得手段と、
前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給し、該試料上の電子線走査領域における反応性ガスの圧力を増加させるガス供給手段と、
前記試料と前記対物レンズとの間に設けられた、前記反応性ガスの圧力を制限する小開口とを備え、
前記画像取得手段によって取得された前記試料表面の画像から該試料の修正すべき場所を探し、且つ修正すべきパターンの方向を測定し、該修正すべき場所を電子線で上記パターン辺に平行に走査してエッチング又は堆積により修正を行うことを特徴とする試料修正装置。
【請求項１５】
前記電子銃は、ＺｒＯ／Ｗショットキーカソード又はＴａＣカソードを有し、光軸外へ放出された電子線を利用することを特徴とする、請求項１４に記載の試料修正装置。
【請求項１６】
前記電子線を細く絞る対物レンズは、
磁気ギャップが試料側に形成されている磁気レンズと、
前記磁気レンズの試料側に設けられ、該試料よりも高い電位を有する軸対称電極とを備えていることを特徴とする、請求項１４に記載の試料修正装置。
【請求項１７】
前記対物レンズの電子銃側又は内部には、Ｅ×Ｂ分離器が設けられており、
前記試料表面の画像を取得する前記画像取得手段は、前記試料から放出された２次電子を前記Ｅ×Ｂ分離器で偏向して検出器で検出することにより、該試料表面の画像を取得することを特徴とする、請求項１４に記載の試料修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、０．１μｍ以下の線幅のデバイス等を製造するマスク等の試料の欠陥を高精度で修正（リペア）する試料修正装置及び試料修正方法に関し、さらにその様な試料修正方法を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、細く絞った電子線をマスク等の試料に照射し、照射点にノズルで反応ガスを吹き付け、試料のエッチングを行う方法は公知である。
【０００３】
修正すべきマスクの最小線幅が９０ｎｍ程度になると、修正されたパターンのエッジラフネスは数１０ｎｍ程度以下に抑える必要があり、そのためには、ビームをこの寸法の半分以下に絞る必要がある。一方、電子線のランディングエネルギーが高いと、試料に入射後に後方散乱され、その反射ビームが２次電子を放出してエッチングに寄与するので後方散乱電子の拡がり寸法より高精度の加工ができない問題点があった。
【０００４】
また、従来におけるマスクの修正には、イオンビームを用いるのが主流であった。集束イオンビームを用いた修正装置では、マスク基板にイオンを注入することや放射線損傷によって、石英基板の透過率が悪くなり、黒欠陥の修正を実質的に行うことができない問題があり、特に、Ｆ２リソグラフィでは、深刻な問題である。
【非特許文献１】次世代リソグラフィワークショップ予稿集（ＮＧＬ２００３）  平成１５年７月１０，１１日  日本科学未来館  「Next generation Electron Beam mask repair tool」  Dr.Jayant Neogi, Johannes Bihr and Klaus Edinger  主催：応用物理学会  次世代リソグラフィ技術研究会、シリコンテクノロジ分科会  共催：日本学術振興会「荷電粒子ビームの工業への応用」第１３２委員会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、修正されたパターンのエッジラフネスを少なくすることが可能であると共に、電子線アシストエッチング又は電子線アシストデポジションを行うことにより試料の修正を行う試料修正装置及び試料修正方法並びに該方法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】
本発明は、試料修正方法であって、（ａ）電子線を対物レンズにより集束して試料に照射するステップと、（ｂ）前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給するステップと、（ｃ）前記試料の被修正パターンに電子線を選択的に走査してエッチング又は堆積により修正を行うステップと、（ｄ）前記電子線照射面に供給された反応性ガスが電子銃側へ流入するのを制限するように、前記対物レンズに設けた差動排気装置で排気し続けるステップとを備えていることを特徴とする試料修正方法を提供する。また、前記試料には負の電圧を印加する方が好ましい。また、前記電子線のランディング電圧は、３ｋＶ以下である方が好ましい。また、前記集束された電子線は、ｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形された成形ビーム、あるいは、ｘ方向及びｙ方向に対して所定の角度（例えば４５度）に傾斜した辺を有する矩形に成形された成形ビームにすることができる。
【０００７】
また、本発明は、試料修正方法であって、（ａ）電子銃から放出された電子線を対物レンズを通過させ、試料に照射するステップと、（ｂ）前記試料表面の画像を取得するステップと、（ｃ）前記試料表面の画像から該試料の修正すべき場所を探し、該修正すべき場所を電子線で走査するステップと、（ｄ）前記試料上の電子線走査領域における反応性ガスの圧力を増加させるステップと、（ｅ）前記試料の修正が完了したことを確認するステップとを備え、前記試料と前記対物レンズとの間に、圧力を制限する小開口が設けられていることを特徴とする試料修正方法を提供する。また、前記電子銃は、ＺｒＯ／Ｗショットキーカソード又はＴａＣカソードを有す電子銃で光軸から角度を有する方向へ放出される電子線を利用する方が好ましい。また、前記電子線を細く絞る対物レンズは、磁気ギャップが試料側に形成されている磁気レンズと、前記磁気レンズの試料側に設けられ、該試料よりも高い電位を有する軸対称電極とを備えている方が好ましい。また、前記対物レンズの電子銃側又は内部には、Ｅ×Ｂ分離器が設けられており、前記試料表面の画像を取得する取得ステップは、前記試料から放出された２次電子を前記Ｅ×Ｂ分離器で偏向して検出器で検出することにより、該試料表面の画像を取得することができる。
【０００８】
また、本発明は、請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の試料修正方法で修正したマスクを用いてリソグラフィを行うことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、試料の修正を行う試料修正装置であって、電子線を集束して試料に照射する対物レンズと、前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給するガス供給手段と、前記対物レンズに設けられ、前記供給手段によって前記電子線照射面に供給された反応性ガスが電子銃側へ流入するのを制限するように該反応性ガスを排気し続ける差動排気装置とを備え、前記試料の被修正パターンに電子線を選択的に走査してエッチング又は堆積により修正を行うことを特徴とする試料修正装置を提供する。また、前記試料には負の電圧を印加する方が好ましい。また、前記電子線のランディング電圧は、３ｋＶ以下である方が好ましい。また、電子銃の後にはさらにコンデンサレンズを有し、該コンデンサレンズレンズの前又は後には成形開口手段が設けられており、前記成形開口手段は、前記コンデンサレンズレンズによって集束された電子線をｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形する第１成形開口と、前記コンデンサレンズレンズによって集束された電子線をｘ方向及びｙ方向に対して所定の角度（例えば４５度）に傾斜した辺を有する矩形に成形する第２成形開口とを備え、前記第１成形開口と前記第２成形開口は切り替え可能とすることができる。
【００１０】
また、本発明は、試料の修正を行う試料修正装置であって、電子線を放出する電子銃と、前記電子銃から放出された前記電子線を集束して前記試料に照射する対物レンズと、前記試料表面の画像を取得する画像取得手段と、前記試料の電子線照射面に反応性ガスを供給し、該試料上の電子線走査領域における反応性ガスの圧力を増加させるガス供給手段と、前記試料と前記対物レンズとの間に設けられた、前記反応性ガスの圧力を制限する小開口とを備え、前記画像取得手段によって取得された前記試料表面の画像から該試料の修正すべき場所を探し、該修正すべき場所を電子線で走査してエッチング又は堆積により修正を行うことを特徴とする試料修正装置を提供する。また、前記電子銃は、ＺｒＯ／Ｗショットキーカソード又はＴａＣカソードを有す電子銃で光軸から角度を有する方向へ放出される電子線を利用する方が好ましい。また、前記電子線を細く絞る対物レンズは、磁気ギャップが試料側に形成されている磁気レンズと、前記磁気レンズの試料側に設けられ、該試料よりも高い電位を有する軸対称電極とを備えている方が好ましい。また、前記対物レンズの電子銃側又は内部には、Ｅ×Ｂ分離器が設けられており、前記試料表面の画像を取得する前記画像取得手段は、前記試料から放出された２次電子を前記Ｅ×Ｂ分離器で偏向して検出器で検出することにより、該試料表面の画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１又は１０に記載の発明によれば、修正されたパターンのエッジラフネスを少なくすることができる。また、対物レンズを差動排気構造にしているため、反応性ガスが電子銃側へ流入する量を抑制し、鏡筒をクリーニングする回数を軽減することができる。
【００１２】
請求項５又は１４に記載の発明によれば、電子線アシストエッチング又は電子線アシストデポジションを行うことにより、マスク等の試料の修正を良好に行うことができる。また、反応性ガスを用いる（導入する）時でもビームを細く絞ることができるため、微細な修正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる試料修正装置及び試料修正方法並びに該方法を用いたデバイス製造方法を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１には、本発明にかかる、マスク等の試料の修正方法に用いられる電子線装置（電子光学鏡筒）を簡略的に示している。図示のように、電子銃は、Ｚｒ−Ｗチップ１と、ショットキーシールド２と、チップ加熱用Ｗフィラメント３とから構成されており、ショットキーエミッションを利用するものである。この電子銃から放出された電子線は、コンデンサレンズ４で集束され、ＮＡ開口８にクロスオーバー像を作る。
【００１４】
コンデンサレンズ４の試料（マスク）側には、成形開口手段としての成形開口板５が配設されている。この成形開口板５には、ｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形開口（第１成形開口）６と、ｘ方向及びｙ方向に対して所定の角度である４５度に傾斜した辺を有する矩形開口（第２成形開口）７とが形成されており、成形開口板５をスライド移動させることにより矩形開口６と矩形開口７とを切り替え可能となっている。従って、成形開口板５の矩形開口６を通過した電子線は、ｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形された成形ビームとなり、一方、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した辺を有する矩形開口７を通過した電子線は、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した辺を有する矩形に成形された成形ビームとなる。なお、図示のものは、電子線が矩形開口６を通過する場合を示している。また、矩形開口７は、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度に傾斜した辺を有しているが、４５度に傾斜した辺に限らず、３０度、６０度などパターン辺に近い角度に傾斜した辺を有することができる。
【００１５】
成形開口板５の矩形開口６あるいは矩形開口７を通過することによって矩形に成形された電子線は、縮小レンズ９と対物レンズ１０とによって縮小されてマスク１６に結像される（電子線を対物レンズにより集束して試料に照射するステップ）。対物レンズ１０は、３つの電極を有するユニポテンシャルレンズであり、ボーア径が特に小さく、レンズギャップが特に大きい形状に設計されている。試料のマスク１６の裏面には、温度上昇を防止するために冷却ガス１７が吹き付けられている。また、マスク１６には、負電源１５によって負の電圧が印加されている。
【００１６】
電子銃のカソードが−４５００Ｖの電圧を有し、マスク１６が−４０００Ｖの電圧で印加されているので、試料は５００ｅＶのエネルギーで照射される。５００ｅＶのエネルギーでは、マスク１６の遮光材料のＣｒ中での後方散乱電子の拡がりは５０ｎｍ以下であるため、十分に高精度な加工を行うことが可能である。電子銃カソードの電圧（電子線の加速電圧）は、０．５〜１０ｋＶであり、ウェーハーの電位は０〜−５ｋＶで可変できる。試料の電子線照射面には、ガス供給手段としてのガス注入管１３から塩素系又はフッ素系等のハロゲンガス系のエッチングガスが入れられる（試料の電子線照射面に反応性ガスを供給するステップ）。ＥＢ照射によりエッチングできるガスであれば何でもよく、水素、酸素等でもよい。低真空排気管１２は排気装置としての低真空用の排気ポンプ（図示せず）に接続され、一方、高真空排気管１１はターボ分子ポンプ（図示せず）に接続されており、差動排気によって電子線照射面に満たされた反応性ガスが電子銃側へ流入しないようにしている（電子線照射面に供給された反応性ガスが電子銃側へ流入しないように、対物レンズに設けた差動排気装置で排気し続けるステップ）。前述のように、対物レンズ１０は、ボーア径が特に小さく、レンズギャップが特に大きい形状に設計されているので、有効に差動排気が作動する。低真空排気管１４も排気装置に接続されている。また、一次ビームがボケて、ビーム径が小さいビームに含まれるビーム電流が小さくならないように、試料面上のガスの圧力は、エッチングを進行させるのに必要十分な圧力に抑えている。なお、本実施形態では、差動排気装置は対物レンズに設けたが、試料面に供給された反応性ガスを排気し得る試料近傍の位置であればどこでもよい。
【００１７】
試料面上では、偏向器２０とＥ×Ｂ分離器１８とによって、任意の方向に走査してエッチングが可能であるし、時々ＳＥＭ走査を行い、エッチングの終点検出を行うことが可能である（試料の被修正パターンに電子線を選択的に走査してエッチング又は堆積により修正を行うステップ）。このとき、試料面から放出された２次電子は、対物レンズ１０を通過し、Ｅ×Ｂ分離器１８によって偏向（図１において左側）されて、２次電子検出器（ＳＥ検出器）１９で検出される。これによって、ＳＥＭ像を取得することができ、該ＳＥＭ像を監視して黒欠陥の場所にＣｒが残っているかを調べることが可能となる。また、エッチングの終点検出のときは、ガス注入管１３からのガスの供給を中止することにより、短時間でエッチングが進まない程度のガス圧にすることができる。
【００１８】
また、対物レンズ１０の各電極に印加する電圧は放電を起こさない値に制限される。また、放電開始電界は電極の表面状態に依存するので、対物レンズ１０の電極には、金又は白金がコーティングされている。
【００１９】
図２には、黒欠陥及び白欠陥を修正する一例を示している。図２（Ａ）には、ｘ方向に沿ったＣｒパターン２１に黒欠陥２２が付着している場合を示している。この場合、成形開口板５の矩形開口６でもってｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形された、最小線幅の半分程度の寸法を有する成形ビーム２３をｘ方向（図２（Ａ）において符号２４で示す方向）に走査し、黒欠陥２２をエッチングして削り取る（修正する）。図２（Ｂ）には、ｙ方向に沿ったパターン２１に黒欠陥２２が付着している場合を示している。この場合も、成形開口板５の矩形開口６でもってｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形された、最小線幅の半分程度の寸法を有する成形ビーム２３をｙ方向（図２（Ｂ）において符号２４’で示す方向）に走査し、黒欠陥２２をエッチングして削り取る（修正する）。図２（Ｃ）には、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した方向に沿ったパターン２１に黒欠陥２２が付着している場合を示している。この場合は、成形開口板５の矩形開口７でもってｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した辺を有する矩形に成形された成形ビーム２３’を、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した方向（図２（Ｃ）において符号２５で示す方向）に走査し、黒欠陥２２をエッチングして削り取る（修正する）。
【００２０】
図２（Ｄ）には、ｘ方向に沿ったパターン２１の白欠陥２６を修正する場合を示しており、ハロゲン系のエッチングガスに代えて、タングステン系の金属をデポジションできるガスを供給する。このガスは、金属を含み、電子線で分解し、金属が堆積するガス、例えば、金属のカルボニル系やメチル系でもよく、金属はタングステン、銅、銀等の貴金属及びアルミニウム、クロムでもよい。図２（Ｄ）の場合、成形開口板５の矩形開口６でもってｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形された成形ビーム２３をｘ方向（図２（Ｄ）において符号２４で示す方向）に走査し、白欠陥２６を修正する。図２（Ｅ）には、ｙ方向に沿ったパターン２１の白欠陥２６を修正する場合を示している。この場合も、成形開口板５の矩形開口６でもってｘ方向及びｙ方向に平行な辺を有する矩形に成形された成形ビーム２３をｙ方向（図２（Ｅ）において符号２４’で示す方向）に走査し、白欠陥２６を修正する。図２（Ｆ）には、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した方向に沿ったパターン２１の白欠陥２６を修正する場合を示している。この場合は、成形開口板５の矩形開口７でもってｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した辺を有する矩形に成形された成形ビーム２３’を、ｘ方向及びｙ方向に対して４５度傾斜した方向（図２（Ｆ）において符号２５で示す方向）に走査し、白欠陥２６を修正する。
【００２１】
次に、本発明にかかる、試料修正方法の別の実施例について説明する。図３には、本発明にかかる、対物レンズによって細く絞った電子線をマスクに照射し、欠陥を修正する修正方法に用いられる電子線装置（電子線光学鏡筒）を簡略的に示している。カソード３１は、Ｚｒ／Ｏ−ＷのショットキーカソードあるいはＴａＣの熱電界放出カソードを用いている。符号３２は、ウェーネルトあるいはショットキーシールドを示し、符号３３は、アノードを示している。電子銃は、カソード３１と、ウェーネルトあるいはショットキーシールド３２と、アノード３３とから構成されており、Ｚｒ−Ｗショットキーカソード又はＴａＣカソード３１から電子線を光軸外へ放出、例えば、光軸外の４つの方向へ放出する電子銃であり、この電子銃から放出された電子線は、コンデンサレンズ３４で集束される。このコンデンサレンズ３４は、電子線を集束させるだけでなく、後述するように方位角方向の回転量を調整可能な電磁レンズで作られている。
【００２２】
コンデンサレンズ３４の試料（マスク）側には、成形開口板３５が配設されている。この成形開口板３５には、開口５６が形成されている。この開口５６は、図４に示すように、電子銃から光軸外の４つの方向へ各々放出された４つのビーム５５のうち一つを通過させるように、光軸中心から外れた位置に成形開口板３５に少なくとも一つ形成されている。従って、光軸上において電子銃側へ流れるイオンビームを遮断することができる。ビームは、成形開口板３５のいずれか一つの開口５６を通過し、縮小レンズ３６と対物レンズ（対物レンズ用磁気レンズ）４０とによって縮小されることにより、マスク（被修正試料）４７上に直径が５０ｎｍ程度の小径ビームとして照射される。すなわち、対物レンズ４０によって細く絞った電子線がマスク４７に照射される（電子銃から放出された電子線を少なくとも対物レンズにより細く絞り、試料に照射するステップ）。
【００２３】
静電偏向器３７と、対物レンズ４０の電子銃側の上部に設けられたＥ×Ｂ分離用及び走査用静電偏向器３８の二段偏向器によって、マスク４７上を２次元走査し、マスク４７面（試料）から放出される２次電子を小開口４３を通過させ、Ｅ×Ｂ分離用及び走査用静電偏向器３８とＥ×Ｂ分離用偏向器（電磁偏向器）３９で２次電子軌道５２の方向へ偏向し、２次電子検出器（ＳＥ検出器）５３で検出する。これによって、ＳＥＭ像を取得することができ（試料のＳＥＭ像を取得するステップ）、該ＳＥＭ像を監視して修正すべき場所を探すことができる。修正すべき場所を特定することができたら、その場所のみ走査を行い（試料のＳＥＭ像から該試料の修正すべき場所を探し、該修正すべき場所を電子線で走査するステップ）、ガス供給手段としてのガス導入管５０から反応性ガスを導入して（試料上の電子線走査領域における反応性ガスの圧力を増加させるステップ）、エッチング（電子線アシストエッチング）又はデポジション（電子線アシストデポジション）を行う。また、修正が終了したら、再度ＳＥＭ像を取得して修正が正確に行われているか否かの確認作業を行う（試料の修正が完了したことを確認するステップ）。
【００２４】
マスク４７と対物レンズとの間には、圧力を制限する小開口（ＮＡ用及び圧力制限用開口）４３が設けられているため、ガスが導入されるときでも小開口４３によって電子銃側は高真空に保たれているのでビームがぼけることはなく、ビームを細く絞ることができ、微細な修正を行うことができる。また、小開口４３とマスク４７との間は距離が短いため、ビームはごく僅かしかボケない。
【００２５】
上記電子線を細く絞る対物レンズ４０は、磁気ギャップ４２がマスク４７側に形成されている磁気レンズ（電磁レンズ）４０と、磁気レンズ４０のマスク４７側に設けられ、マスク４７よりも高い電位を有する軸対称電極４４とを備えている。マスク４７には−４０００Ｖ程度の負の電圧を与え、電極４４には正の高電圧を与えるため、マスク４７へのランディングエネルギーを１ｋｅＶ以下にしても、ビームを十分細く絞ることが可能である。また、走査時の軌道５１は、小開口４３の位置よりも電子銃側に偏向支点５４を設けているので、偏向時の収差を小さくすることができる。
【００２６】
圧力壁４５及び圧力隔壁４６は、真空ポンプ（図示せず）と連結されている排管４９と、ガス導入管５０とを仕切る隔壁であり、絶縁材料で成形されている。また、圧力隔壁４６の下方側には、圧力隔壁４６との間隔が小さくなるようにガードリング４８が設けられており、これによって、資料室側へもガスが多く流れないようになっている。また、Ｏリング４１は、磁気レンズ４０のコイルを真空から分離するために設けられている。
【００２７】
電子銃のＺｒ／Ｏ−Ｗのショットキーカソードから光軸から角度を有する４つの方向へ放出されるビームの一つのみを用いるため高輝度で利用することができ、ビームを５０ｎｍに絞っても５００ｎＡ以上のビーム電流を得ることができる。従って、高スループットで修理を行うことができると共に、終点検出のためにビームを絞っても良いＳ／Ｎ比でのＳＥＭ像を観察することができる。また、電子銃のＺｒ−Ｗのショットキーカソードから光軸外の４つの方向へ放出されるビームの方位角θ方向のどの方向へ強いビーム５５が出るのか不明であるため、図４に示すように、成形開口板３５の開口５６を、ビームの方位角θ方向に、かつ、成形開口板３５上におけるビームの径幅の間隔をおいて複数（図示のものは、２つ）設けることができる。このようにすることにより、コンデンサレンズ（磁気レンズ）３４での回転調整量を少なくすることができる。なお、本実施例では、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）型の検査装置を用いた例を示しているが、他の並列撮像の原理を用いた写像光学系の検査装置、イオンを用いたイオンビーム（電子線も含めて荷電粒子線という）光を用いた光線の検査装置にも適用可能である。
【００２８】
なお、上記各実施例では、マスクの修正について説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、マスク以外の他の試料、例えば、最先端デバイスを製造中のウェーハ（デスクリートデバイスを製造中のＧａＡｓウェーハ）についても適用可能である。
【００２９】
上述の試料修正方法で修正したマスクを用いることにより、デバイス製造方法において良好なリソグラフィを行うことができる。以下、図５及び図６を参照して、上述の試料修正方法で修正したマスクを用いることにより半導体デバイスを製造する方法の実施の形態について説明する。図５は、本発明による半導体デバイスの製造方法の一実施例を示すフローチャートである。この実施例の製造工程は以下の主工程を含んでいる。
（１）ウェーハを製造するウェーハ製造工程（又はウェーハを準備するウェーハ準備工程）（ステップ１００）
（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）（ステップ１０１）
（３）ウェーハに必要な加工処理を行うウェーハプロセッシング工程（ステップ１０２）
（４）ウェーハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動作可能にならしめるチップ組立工程（ステップ１０３）
（５）組み立てられたチップを検査するチップ検査工程（ステップ１０４）
なお、上記のそれぞれの主工程は更に幾つかのサブ工程からなっている。
【００３０】
これらの主工程中の中で、半導体デバイスの性能に決定的な影響を及ぼすのが（３）のウェーハプロセッシング工程である。この工程では、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。このウェーハプロセッシング工程は以下の各工程を含んでいる。
（Ａ）絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、或いは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やスパッタリング等を用いる）
（Ｂ）この薄膜層を形成する別の手段であるウェーハ基板を酸化する酸化工程
（Ｃ）薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するためにマスク（レチクル）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や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）加工されたウェーハを検査する工程
なお、ウェーハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造する。
【００３１】
図６は、上記ウェーハプロセッシング工程の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャートである。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含む。
（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トするレジスト塗布工程（ステップ２００）
（ｂ）レジストを露光する工程（ステップ２０１）
（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（ステップ２０２）
（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（ステップ２０３）
上記の半導体デバイス製造工程、ウェーハプロセッシング工程、リソグラフィー工程については、周知のものでありこれ以上の説明を要しないであろう。
【００３２】
上記（Ｇ）の検査工程に本発明に係る欠陥検査方法、欠陥検査装置を用いると、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できるので、全数検査が可能となり、製品の歩留まりの向上、欠陥製品の出荷防止が可能と成る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明にかかる試料修正方法に用いられる電子線装置（電子線光学鏡筒）の一例を示す簡略図である。
【図２】図２は、試料修正方法におけるマスク修正の具体例を示す簡略図である。
【図３】図３は、本発明にかかる試料修正方法に用いられる電子線装置（電子線光学鏡筒）の別の例を示す簡略図である。
【図４】図４は、上記電子線装置に用いることができる成形開口板の開口の一例を示している。
【図５】図５は、半導体デバイスの製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図５の半導体デバイスの製造方法のうちリソグラフィー工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１    Ｚｒ−Ｗチップ                  ２    ショットキーシールド
３    チップ加熱用Ｗフィラメント      ４    コンデンサレンズ
５    成形開口板                      ６    矩形開口
７    矩形開口                      ８    ＮＡ開口
９    縮小レンズ                    １０    対物レンズ
１１    高真空排気管                  １２    低真空排気管
１３    ガス注入管                    １４    低真空排気管
１５    負電源                        １６    マスク
１７    冷却ガス                      １８    Ｅ×Ｂ分離器
１９    ２次電子検出器（ＳＥ検出器）  ２０    偏向器
２１    Ｃｒパターン                  ２２    黒欠陥
２３    成形ビーム                    ２３’  成形ビーム
２６    白欠陥                        ３１    カソード
３２    ウェーネルトあるいはショットキーシールド
３３    アノード                      ３４    コンデンサレンズ
３５    成形開口板                    ３６    縮小レンズ
３７    静電偏向器                    ３８    Ｅ×Ｂ分離用及び走査用静電偏向器
３９    Ｅ×Ｂ分離用偏向器（電磁偏向器）
４０    対物レンズ                    ４１    Ｏリング
４２    磁気ギャップ                  ４３    小開口
４４    軸対称電極                    ４５    圧力壁
４６    圧力隔壁                      ４７    マスク
４８    ガードリング                  ４９    排管
５０    ガス導入管                    ５１    軌道
５２    ２次電子軌道                  ５３    ２次電子検出器（ＳＥ検出器）
５４    偏向支点                      ５６    開口
【図１】
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【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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