(57)【要約】【課題】  簡易な装置構成によって試料の周囲部側面や周囲部裏面の検査を行うことができる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法を提供する。【解決手段】  荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源１と、荷電粒子ビーム６を、試料室１５内に配置された試料８に集束して照射するための対物レンズ５と、荷電粒子ビーム源１と対物レンズ５との間に位置し、荷電粒子ビーム６を偏向させるための偏向手段３と、荷電粒子ビーム６の照射に応じて試料８から発生する情報を検出するための検出器９とを備えた荷電粒子ビーム装置であって、対物レンズ５の後段側に配置され、対物レンズ５を通過した荷電粒子ビーム６を偏向して試料８に照射するための静電電極２１と、この静電電極２１に偏向電圧を印加するための偏向電圧電源２２とを有する。【選択図】図６
2007012516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から加速されて放出された荷電粒子ビームを、試料室内に配置された試料に集束して照射するための対物レンズと、荷電粒子ビーム源と対物レンズとの間に位置し、荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段と、荷電粒子ビームの照射に応じて試料から発生する情報を検出するための検出器とを備えた荷電粒子ビーム装置において、対物レンズの後段側に配置され、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを偏向して試料に照射するための静電電極と、この静電電極に偏向電圧を印加するための偏向電圧電源とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記偏向電圧電源として、前記荷電粒子ビームを加速するための加速電圧電源を兼用することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記偏向電圧電源により印加される偏向電圧は、前記荷電粒子ビームの加速電圧よりも高いことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記偏向電圧電源は、前記荷電粒子ビームを加速するための加速電圧電源に付加電源を接続してなる重畳電源により構成されることを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
前記静電電極の先端部は球面又は曲面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
前記静電電極は複数個設けられていることを特徴とする請求項１乃至５何れか記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項７】
前記静電電極を移動させるための駆動機構を有することを特徴とする請求項１乃至６何れか記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項８】
前記荷電粒子ビーム源、偏向手段、及び対物レンズにより鏡筒が構成され、当該鏡筒の前記試料室に対する傾斜角度が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至７何れか記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項９】
対物レンズにより集束された荷電粒子ビームを試料に照射し、荷電粒子ビームの照射に応じて試料から発生する情報を検出する試料情報検出方法において、対物レンズの後段側に位置する静電電極により、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを偏向させ、これにより偏向された荷電粒子ビームを試料に照射することを特徴とする荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１０】
前記試料の被検出部を、前記対物レンズと前記静電電極との間隙の近傍に配置し、静電電極側に位置する試料面の情報を検出することを特徴とする請求項９記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１１】
前記試料を傾斜させ、この状態で静電電極側に位置する試料面の情報を検出することを特徴とする請求項９若しくは１０記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１２】
前記静電電極を移動させ、当該移動時における前記試料面の情報を検出することを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１３】
前記対物レンズにより集束される荷電粒子ビームは、当該対物レンズの前段側に位置する偏向手段により偏向されることを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１４】
対物レンズにより集束された荷電粒子ビームを試料に照射し、荷電粒子ビームの照射に応じて試料から発生する情報を検出する試料情報検出方法において、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを、対物レンズの後段側に配置された第１及び第２の静電電極のうちの何れか一方の静電電極により偏向させ、これによって偏向された荷電粒子ビームを試料に照射することを特徴とする荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１５】
前記試料の被検出部を、前記第１及び第２の静電電極の間に配置することを特徴とする請求項１４記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１６】
前記対物レンズにより集束される荷電粒子ビームは、当該対物レンズの前段側に位置する偏向手段により偏向されることを特徴とする請求項１４若しくは１５記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【請求項１７】
前記第１及び第２の静電電極が試料とともに移動可能とされ、第１の静電電極若しくは第２の静電電極のうちの何れか一方に向かう荷電粒子ビームが、当該一方の静電電極により偏向されることを特徴とする請求項１５記載の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の試料の検査を行うための装置として、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）の構成を備える荷電粒子ビーム装置が開発されている。このような装置においては、荷電粒子ビームとして電子ビームを用い、この電子ビームを試料に走査した際に当該試料から発生する情報を検出する。
【０００３】
通常行われる試料検査としては、電子ビームの走査により試料から発生する２次電子等の被検出電子の検出を行い、この検出に基づいて試料の走査像を取得する。このようにして取得された走査像を確認することにより、試料の検査が実施される。
【０００４】
このような荷電粒子ビーム装置の構成を図１に示す。同図において、１は荷電粒子ビーム源である電子銃である。この電子銃１からは、所定の加速電圧により加速された電子ビーム６が試料８に向けて照射される。試料８は、半導体ウエハ等の検査対象基板であり、図示しない試料ステージによって試料室１５内に配置されている。
【０００５】
電子銃１から照射された電子ビーム６は、絞り機構２を通過することにより、その照射電流が適宜制限される。絞り機構２を通過した電子ビーム６は、２つの偏向器３ａ，３ｂからなる偏向手段３及び対物レンズ５を介して試料８に到達する。
【０００６】
このとき、偏向手段３は、電子ビーム６を適宜偏向する。偏向手段３には、走査ユニット１１が接続されている。これにより、偏向手段３には、走査ユニット１１より所定の走査信号が供給される。偏向手段３は、走査ユニット１１から供給された走査信号に基づいて駆動され、これにより電子ビーム６は偏向される。
【０００７】
また、対物レンズ５は、電子ビーム６を試料８の表面上に集束させる。対物レンズ５によって集束された電子ビーム６は、偏向手段３よる偏向作用により試料８上を走査する。なお、電子銃１、絞り機構２、偏向手段３、及び対物レンズ５により電子光学鏡筒４が構成される。
【０００８】
試料８において、電子ビーム６によって走査された領域からは、２次電子等の被検出電子７が発生する。この被検出電子７は、試料室１５内に配置された電子検出器９により検出される。電子検出器９は、被検出電子７の検出結果に基づいて検出信号を出力する。
【０００９】
電子検出器９により出力された検出信号は、増幅器１０により増幅され、試料室１５外に配置されたＣＲＴ等からなる表示装置１２に供給される。この表示装置１２には、走査ユニット１１から走査信号が供給されている。表示装置１２は、走査信号と検出信号とを同期させることにより、当該検出信号に基づく試料８の走査像を表示する。
【００１０】
ここで、図中の１３は、電子銃１から放出される電子ビーム６を加速するための加速電圧を供給するための加速電圧電源である。加速電圧電源１３は、接地電位に対して所定の負電位となる加速電圧を電子銃１に供給する。
【００１１】
なお、試料８には、必要に応じて別の負電位が電源１４により印加される。試料８に負電位が印加されている場合、試料８に照射される電子ビーム６は、試料８に到達する直前に減速されることとなる。これにより、試料８の高分解能観察を行うことができる。
【００１２】
このような構成からなる荷電粒子ビーム装置を用いて試料８の検査を行う場合、図２に示すように、試料８を傾斜させることにより、試料表面の傾斜観察を行うことができる。この場合、試料８を載置している試料ステージ（図示せず）を傾斜させることによって、試料８は傾斜される。
【００１３】
また、図３に示すように、対物レンズ５と試料８との間に補助偏向器１６を設け、この補助偏向器１６を駆動することにより、試料８に入射する電子ビーム６を傾斜させることも検討されている。
【００１４】
さらに、図４に示すように、偏向装置３による偏向作用によって電子ビーム６にオフセット偏向を施し、対物レンズ５の主面に電子ビーム６を傾斜入射させることも検討されている。この場合、対物レンズ５に対して電子ビーム６が傾いて入射することに起因して、電子ビーム６にコマ収差等の収差が生じるので、当該収差を補正するために補助コイル１７を設けることが提案されている。
【００１５】
なお、傾斜した試料の高分解能観察を行うため、対物レンズの電子ビーム通路に、電子ビームが通過できる軸対称な電極を配置するものもある（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
【特許文献１】特開平８−１８５８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
半導体ウエハに対してフォトリソグラフィー等の各種処理を施す半導体製造プロセスにおいて、生産工程で発生する不良の多くはウエハ周囲部における不具合に起因して発生している。このような不良は、半導体ウエハの位置合わせを行うためのガイド装置や固定装置によってウエハ周囲部が支持されることに起因して生じることが多い。従って、半導体ウエハの周囲部に発生する不良の問題点を特定することを目的として、ウエハ表面のＳＥＭによる傾斜観察と共に、ウエハ周囲部の側面やウエハ周囲部の裏面の観察を行う必要がある。
【００１８】
上述したＳＥＭの構成を備える荷電粒子ビーム装置を用いて、試料となる半導体ウエハの周囲部側面や周囲部裏面の検査を行おうとした場合、試料ステージを９０度以上傾斜させる必要があり、試料ステージの構造が複雑になるとともに非常に大きな物になってしまうという問題が生じる。
【００１９】
また、荷電粒子ビームを偏向手段により偏向する方法では、一次ビームの偏向角度は光軸に対して１５度程度までは実現されているが、試料の裏面まで偏向する機能は実現されていない。
【００２０】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、簡易な装置構成によって試料の周囲部側面や周囲部裏面の検査を行うことができる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームを用いた試料情報検出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】
【００２１】
本発明に基づく荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から加速されて放出された荷電粒子ビームを、試料室内に配置された試料に集束して照射するための対物レンズと、荷電粒子ビーム源と対物レンズとの間に位置し、荷電粒子ビームを偏向させるための偏向手段と、荷電粒子ビームの照射に応じて試料から発生する情報を検出するための検出器とを備えた荷電粒子ビーム装置において、対物レンズの後段側に配置され、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを偏向して試料に照射するための静電電極と、この静電電極に偏向電圧を印加するための偏向電圧電源とを有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に基づく荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法は、対物レンズにより集束された荷電粒子ビームを試料に照射し、荷電粒子ビームの照射に応じて試料から発生する情報を検出する試料情報検出方法において、対物レンズの後段側に位置する静電電極により、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを偏向させ、これにより偏向された荷電粒子ビームを試料に照射することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明に基づく他の荷電粒子ビームを用いた試料情報検出方法は、対物レンズにより集束された荷電粒子ビームを試料に照射し、荷電粒子ビームの照射に応じて試料から発生する情報を検出する試料情報検出方法において、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを、対物レンズの後段側に配置された第１及び第２の静電電極のうちの何れか一方の静電電極により偏向させ、これによって偏向された荷電粒子ビームを試料に照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、対物レンズの後段側に位置する静電電極により、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを偏向させ、これにより偏向された荷電粒子ビームを試料に照射して試料情報を検出する。
【００２５】
よって、試料の周囲部側面もしくは周囲部裏面を静電電極と対向するように配置し、当該周囲部側面もしくは周囲部裏面が静電電極側に位置するようにすれば、この周囲部側面もしくは周囲部裏面の検査を行うことができる。これにより、簡易な装置構成によって試料の周囲部側面や周囲部裏面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、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図５は、本発明における荷電粒子ビーム装置の要部を示す概略構成図である。この荷電粒子ビーム装置は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の構成を備えており、試料８が配置される試料室１５内には静電電極２１が設けられている。
【００２７】
そして、それ以外の構成については、図１に示す荷電粒子ビーム装置と同様である。すなわち、荷電粒子ビーム源である電子銃１からは所定の加速電圧により加速された電子ビーム（荷電粒子ビーム）６が試料８に向けて照射される。試料８は、半導体ウエハ等の検査対象基板であり、図示しない試料ステージによって試料室１５内に配置されている。
【００２８】
ここで、電子銃１には加速電圧電源１３が接続されている。この加速電圧電源１３は、電子銃１から放出される電子ビーム６を加速するための加速電圧を供給する。この加速電圧は、接地電位に対して所定の負電位とされる。
【００２９】
電子銃１から照射された電子ビーム６は、絞り機構２を通過することにより、その照射電流が適宜制限される。絞り機構２を通過した電子ビーム６は、２つの偏向器３ａ，３ｂからなる偏向手段３及び対物レンズ５を介して試料８に到達する。
【００３０】
このとき、偏向手段３は、電子ビーム６を適宜偏向する。偏向手段３には、走査ユニット１１が接続されている。これにより、偏向手段３には、走査ユニット１１より所定の走査信号が供給される。偏向手段３は、走査ユニット１１から供給された走査信号に基づいて駆動され、これにより電子ビーム６は偏向される。対物レンズ５は、電子ビーム６を試料室１５内に配置された試料８に集束させるためのものである。なお、試料８の電位は接地電位とされている。
【００３１】
本実施の形態においては、試料室１５内であって対物レンズ５の後段側には、上述した静電電極２１が配置されている。そして、対物レンズ５による電子ビーム６の集束条件は、静電電極２１の先端部２１ａの表面よりもさらに後段側に電子ビーム６が集束するような条件とする。ここで、静電電極２１の先端部２１ａは、球形状となっている。なお、電子銃１、絞り機構２、偏向手段３、及び対物レンズ５により電子光学鏡筒４が構成される。
【００３２】
静電電極２１には、偏向電圧電源２２が接続されている。この偏向電圧電源２２は、静電電極２１に所定の偏向電圧を供給するためのものである。当該偏向電圧は、電子銃１に供給される加速電圧に対して同等以上に設定される。
【００３３】
これにより、対物レンズ５を通過した電子ビーム６は、静電電極２１に照射されると、静電電極２１の先端部２１ａの表面において、当該表面に対する入射角度に応じた角度で反射される。
【００３４】
このとき、静電電極２１には偏向電圧が印加されており、当該偏向電圧が印加された静電電極２１の先端部２１ａにより形成される電場は放射状に広がることとなる。よって、対物レンズ５を通過した電子ビーム６は、静電電極２１の先端部２１ａにより形成された放射状の電場の作用によって、当該先端部２１ａの表面への入射角度に応じた角度で反射されることとなる。
【００３５】
このようにして静電電極２１により反射された電子ビーム６は、試料８に照射され試料８を走査する。電子ビーム６によって走査された試料８からは、２次電子等の被検出電子７が発生する。この被検出電子７は、試料室１５内に配置された電子検出器９により検出される。電子検出器９は、被検出電子７の検出結果に基づいて検出信号を出力する。
【００３６】
電子検出器９により出力された検出信号は、増幅器１０により増幅され、試料室１５外に配置されたＣＲＴ等からなる表示装置１２に供給される。この表示装置１２には、走査ユニット１１から走査信号が供給されている。表示装置１２は、走査信号と検出信号とを同期させることにより、当該検出信号に基づく試料８の走査像を表示する。なお、試料８には、必要に応じて別の負電位が電源１４により印加することもできる。
【００３７】
次に、このような荷電粒子ビーム装置を用いた試料情報検出方法について説明する。図６は、本発明における試料情報検出方法の第１実施例を示す説明図である。
【００３８】
同図においては、試料８の周囲部（被検出部）８ａの裏面を検査する例を示している。この実施例では、試料８の周囲部８ａは、被検出部として、対物レンズ５の先端と静電電極２１の先端部２１ａとの間隙の近傍に配置される。
【００３９】
対物レンズ５を通過した電子ビーム６は、静電電極２１の先端部２１ａに向かう。当該電子ビーム６は、静電電極２１の先端部２１ａにより反射され、試料周囲部８ａの裏面に照射される。このとき、走査ユニット１１から走査手段３に走査信号を供給して走査手段３を駆動することにより、対物レンズ５を通過する電子ビーム６が偏向される。この結果、静電電極２１の先端部２１ａにより反射された電子ビーム６は、試料周囲部８ａの裏面を走査する。この試料周囲部８ａの裏面は、静電電極側に位置しており、検査対象となる試料面である。
【００４０】
このようにして電子ビーム６が走査された試料周囲部８ａの裏面からは被検出電子７（図１参照）が発生する。発生した被検出電子７は電子検出器９により検出され、電子検出器９は検出結果に基づいて検出信号を出力する。当該検出信号は、増幅器１０により増幅されて表示装置１２に供給される。表示装置１２には走査ユニット１１から走査信号が供給されており、表示装置１２は走査信号と検出信号とを同期させることにより、当該検出信号に基づく走査像を表示する。
【００４１】
次に、図７を参照して、本発明における試料情報検出方法の第２実施例を説明する。この実施例では、試料８は、図示しない試料ステージにより傾斜されている。
【００４２】
本実施例においても、上記第１実施例と同様に試料８の周囲部８ａを被検出部とし、当該周囲部８ａの裏面を検査する例となっている。そして、この周囲部８ａは、対物レンズ５の先端と静電電極２１の先端部２１ａとの間隙の近傍に配置されている。
【００４３】
この第２実施例においては、対物レンズ５及び静電電極２１の位置と試料８の傾斜位置との位置関係を適切に調整することにより、試料８ａの周囲部裏面を垂直に観察することができる。
【００４４】
このとき、図８に示す第３実施例のように、静電電極２１を移動可能として静電電極２１の位置制御を行うようにしてもよい。なお、静電電極２１は、図示しない駆動機構に取り付けられており、当該駆動機構によって静電電極２１は移動制御される。
【００４５】
また、図９に示す第４実施例のように、偏向手段３により、電子ビーム６に対してオフセット偏向を施すようにしてもよい。この場合、偏向手段３には、走査ユニット１１（図１参照）よりオフセット制御値が供給される。
【００４６】
上記第１〜第４実施例において、静電電極２１には、電子ビーム６の加速電圧と等しい電圧もしくは当該加速電圧よりも高い電圧が偏向電圧電源２２から印加される。
【００４７】
そして、静電電極２１に電子ビーム６の加速電圧と等しい電圧を偏向電圧として印加する場合には、偏向電圧電源２２を、電子銃１に加速電圧を印加するための加速電圧電源１３と兼用とし、共通のものとすることができる。この場合、偏向電圧電源２２は、当該加速電圧電源１３から構成されることとなる。
【００４８】
静電電極２１により生成される電場は、周辺の構造物により歪むこととなり、ＳＥＭ観察画像を低収差で観察するためには電場強度を低く抑える必要がある。上記の場合においては、偏向電圧電源２２を加速電圧電源１３と同じ電源を用いることにより、静電電極先端部２１ａの表面における電子ビーム（一次ビーム）６のエネルギー差は無くなることとなり、電子は静電電極先端部２１ａの表面形状に応じた角度に反射される。
【００４９】
また、電源電圧は、周囲の環境の変化、特に温度変化に対して出力電圧が変化する特性がある。上記の場合においては、偏向電圧電源２２を加速電圧電源１３と共用化することにより、一次ビームとなる電子ビーム６と静電電極２１間の相対的電位差を無くすことができ、電子ビーム６を安定して偏向させることができる。
【００５０】
さらに、静電電極２１による電場を考慮する場合、電場の広がりによる電場の歪みを考慮する必要がある。すなわち、対物レンズ５や試料８の周辺構造物は、複雑な形状をしているため電場の乱れを生じやすい。
【００５１】
よって、電場の乱れを最小にして電子ビーム６を安定に反射させるため、静電電極２１の先端部２１ａの形状は球面を有することが望ましい。このため、本発明においては、静電電極２１の先端部２１ａは球形状となっている。このように当該先端部２１ａが球状電極となっていることにより、当該電極により生成される電場は球状に広がることとなり、周辺構造物に起因する電場の乱れを最小にすることができる。
【００５２】
なお、静電電極２１に電子ビーム６の加速電圧よりも高い電圧を印加する場合には、偏向電圧電源２２を、加速電圧電源１３に付加電源（図示せず）を接続してなる重畳電源により構成することができる。
【００５３】
ここで、偏向電圧電源２２を、加速電圧電源１３から独立した個別の電源ユニットにより構成し、電子ビーム６の加速電圧と等しいもしくはそれ以上の電圧を静電電極２１に供給するようにしてもよい。
【００５４】
上述の各実施例における対物レンズ５、試料８、静電電極２１、及び電子ビーム６の位置関係は、それぞれ本発明の一例を示すものであり、本発明の特徴は、対物レンズ５の後段側に配置された静電電極２１に電子ビーム６の加速電圧相当の電位を印加し、電子ビーム６を偏向させて試料８に照射する点であるので、各実施例において示されたこれらの位置関係に限定されるものではない。
【００５５】
次に、本発明における試料情報検出方法の第５実施例について、図１０及び図１１を参照して説明する。これらの図に示す例においては、第１の静電電極２１及び第２の静電電極３１を備える構成となっている。
【００５６】
さらに、本実施例においては、試料室１５内において試料８は垂直に配置されている。そして、試料８の周囲部８ａは、第１の静電電極２１の先端部２１ａと第２の静電電極３１の先端部３１ａとの間に位置する。ここで、第１及び第２の静電電極２１，３１には、それぞれ対応する偏向電圧電源２２，３２が接続されている。
【００５７】
まず、第１及び第２の静電電極２１，３１に偏向電圧を印加しない場合には、図１０に示すように、偏向手段３による電子ビーム６の偏向によって、電子ビーム６が試料周囲部８ａの側面８ｂを走査し、これにより当該側面８ｂの走査像を取得して検査を行うことができる。
【００５８】
また、第１及び第２の静電電極２１，３１の双方に所定の偏向電圧を印加した状態とするとともに、偏向手段３による電子ビーム（一次ビーム）６の偏向量を制御することにより、図１１に示すように、第１の静電電極２１若しくは第２の静電電極３１のうちの何れかに向けて電子ビーム６が選択的に照射され、このとき選択された静電電極の先端部によって電子ビーム６が反射されるようにする。これにより、試料周囲部８ａの表面もしくは裏面に電子ビーム６を走査させ、当該表面もしくは裏面の走査像を取得して検査を行うこともできる。
【００５９】
このとき、試料８の電位は接地電位としているので、選択されていない静電電極に偏向電位が印加されていても、電子ビーム６の集束には影響を及ぼさない。なお、静電電極は、必要に応じて２個以上設けるようにしてもよい。
【００６０】
さらに、図１２及び図１３を参照して、本発明における試料情報検出方法の第６実施例を説明する。本実施例においては、電子銃１、絞り機構２、偏向手段３、及び対物レンズ５から構成される鏡筒４の試料室１５に対する傾斜角度が調整可能となっている。
【００６１】
すなわち、図１２に示す方向Ａに鏡筒４を傾斜させた場合には、電子銃１からの電子ビーム６は第１の静電電極２１に向かうこととなる。この場合、電子ビーム６は、第１の静電電極２１の先端部２１ａにより反射され、試料８の周囲部８ａにおける一方の面を照射することとなる。これにより、当該一方の面の走査像を取得して検査を行うことができる。
【００６２】
また、図１３に示す方向Ｂに鏡筒４を傾斜させた場合には、電子銃１からの電子ビーム６は第２の静電電極３１に向かうこととなる。この場合、電子ビーム６は、第２の静電電極３１の先端部３１ａにより反射され、試料８の周囲部８ａにおける他方の面を照射することとなる。これにより、当該他方の面の走査像を取得して検査を行うことができる。
【００６３】
次いで、図１４を参照して、本発明における試料情報検出方法の第７実施例を説明する。本実施例においては、上記第６実施例と同様に、鏡筒４の試料室１５に対する傾斜角度が調整可能となっている。さらに、この実施例においては、第１及び第２の静電電極２１，３１間において垂直に配置された試料８が、垂直方向に移動するようになっている。
【００６４】
よって、第１の静電電極２１もしくは第２の静電電極３１により反射された電子ビーム６が試料８に照射する際に、試料８を垂直方向に移動させるようにすれば、より広い範囲の試料面の検査を行うことができる。
【００６５】
また、さらに図１５に示すように、試料８を間に挟んで対向配置された第１及び第２の静電電極２１，３１を、当該試料８とともに適宜水平方向に移動可能とし、第１の静電電極２１もしくは第２の静電電極３１のうちの何れか一方の静電電極に電子ビーム６が向かうようにし、これにより当該一方の静電電極の先端部により反射された電子ビーム６が試料８に照射されるようにしてもよい。
【００６６】
ここで、図１５に示す例では、第２の静電電極３１が当該一方の静電電極となるように位置しており、この第２の静電電極に電子ビーム６が向かうような例となっている。よって、この例においては、第２の静電電極３１の先端部３１ａにより反射された電子ビーム６が試料８に照射される。ここで、さらに第１及び第２の静電電極２１，３１もしくは試料８のうちの少なくとも一方を垂直方向に移動させるようにすれば、より広い範囲の試料面の検査を行うことができる。
【００６７】
なお、上記第５乃至第７実施例において、第１及び第２の静電電極２１，３１のうちの一方の静電電極に偏向電圧を印加して当該静電電極により形成された電場によって電子ビーム６を偏向させる際に、他方の静電電極へ印加される偏向電圧を独立に制御してもよく、また、当該他方の静電電極への偏向電圧の印加を停止するようにしてもよい。このようにすることにより、電子検出器９（図１参照）での被検出電子７の検出効率を向上させることができる。
【００６８】
さらに、上記第１乃至第７実施例において、静電電極の先端部は球面形状であることに限定される必要はなく、所望とする曲面に形成されていてもよい。
【００６９】
このように本発明においては、対物レンズの後段側に位置する静電電極により、対物レンズを通過した荷電粒子ビームを偏向させ、これにより偏向された荷電粒子ビームを試料に照射して、静電電極側に位置する試料面の情報を検出する。
【００７０】
よって、試料の周囲部側面もしくは周囲部裏面を静電電極と対向するように配置し、当該周囲部側面もしくは周囲部裏面が静電電極側に位置するようにすれば、この周囲部側面もしくは周囲部裏面の検査を行うことができる。これにより、簡易な装置構成によって試料の周囲部側面や周囲部裏面の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】荷電粒子ビーム装置の概略を示す構成図である。
【図２】試料を傾斜させて観察を行う状態を示す説明図である。
【図３】対物レンズと試料との間に補助偏向器を設けた例を示す説明図である。
【図４】電子ビームにオフセット偏向を施した例を示す説明図である。
【図５】本発明における荷電粒子ビーム装置の要部を示す概略構成図である。
【図６】本発明における試料情報検出方法の第１実施例を示す説明図である。
【図７】本発明における試料情報検出方法の第２実施例を示す説明図である。
【図８】本発明における試料情報検出方法の第３実施例を示す説明図である。
【図９】本発明における試料情報検出方法の第４実施例を示す説明図である。
【図１０】本発明における試料情報検出方法の第５実施例を示す第１の説明図である。
【図１１】本発明における試料情報検出方法の第５実施例を示す第２の説明図である。
【図１２】本発明における試料情報検出方法の第６実施例を示す第１の説明図である。
【図１３】本発明における試料情報検出方法の第６実施例を示す第２の説明図である。
【図１４】本発明における試料情報検出方法の第７実施例を示す第１の説明図である。
【図１５】本発明における試料情報検出方法の第７実施例を示す第２の説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…電子銃（荷電粒子ビーム源）、２…絞り機構、３…偏向手段、４…鏡筒、５…対物レンズ、６…電子ビーム（荷電粒子ビーム）、７…被検出電子、８…試料、９…電子検出器、１０…増幅器、１１…走査ユニット、１２…表示装置、１３…加速電圧電源、２１，３１…静電電極、２２，３２…偏向電圧電源
【図１】
2007012516.tif 000003
【図２】
2007012516.tif 000004
【図３】
2007012516.tif 000005
【図４】
2007012516.tif 000006
【図５】
2007012516.tif 000007
【図６】
2007012516.tif 000008
【図７】
2007012516.tif 000009
【図８】
2007012516.tif 000010
【図９】
2007012516.tif 000011
【図１０】
2007012516.tif 000012
【図１１】
2007012516.tif 000013
【図１２】
2007012516.tif 000014
【図１３】
2007012516.tif 000015
【図１４】
2007012516.tif 000016
【図１５】
2007012516.tif 000017