[发明专利]带电粒子射线装置、计算机可读记录介质

说明书

本发明提供一种带电粒子射线装置、截面形状推定程序，目的在于提供能够简便地推定图形的截面形状的带电粒子射线装置。本发明的带电粒子射线装置对能量辨别器的分别不同的每个辨别条件取得检测信号，将上述每个辨别条件的检测信号与基准图形进行比较，由此推定样本的截面形状。

技术领域

本发明涉及带电粒子射线装置。

背景技术

随着半导体图形的细微化和高集成化，微小的形状差对器件的动作特性产生影响，形状管理的需求提高了。因此，用于半导体的检查、测量的扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)比以前更进一步要求高灵敏度、高精度。另外，除了近年来的图形细微化以外，随着在高度方向上堆积器件的高纵横比的发展，三维构造的测量需求也提高了。以下的方法公开了特定的深度下的尺寸推定。

下述专利文献1公开了以下的方法，即预先使样本表面带电，限制进行检测的二次电子的能量，由此判定缺陷的深度。下述专利文献2也公开了以下的方法，即通过预先使样本表面带电而测量特定深度的图形尺寸。

下述非专利文献1公开了以下的方法，即预先在样本上形成带电，由能量过滤器阻断低能量的电子，由此判定特定的深度的图形尺寸。下述专利文献3公开了以下的方法，即学习图形的截面形状和样本的俯视SEM图像，作为数据库而灵活利用。

随着图形尺寸的细微化，在成膜过程中形成的空洞图形(void pattern)(样本内部的空洞)对器件特性产生的影响增加，因此检查、测量空洞图形的需求增加了。下述非专利文献2公开了通过使照射的电子射线的加速能量最优化而判定嵌入的空洞图形的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-238982号公报

专利文献2：日本特开2010-175249号公报

专利文献3：日本特开2007-227618号公报

非专利文献

非专利文献1：Proc.SPIE 10145,Metrology,Inspection,and Process Controlfor Microlithography(用于微光刻的测量、检查以及过程控制)XXXI,10145K(28March2017)

非专利文献2：Applied Physics Letters(应用物理快报)93,263110(2008)

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1公开的那样，在由绝缘体材料构成图形的情况下，通过在表面设定带电，能够形成图形表面与图形底之间的电位差。在该情况下，能够从图形表面到底部形成均匀的电位梯度，在深度方向的每个位置辨别二次电子的能量。通过分析被认为有缺陷的位置的信号的能量，能够推定缺陷位于哪个深度。在专利文献2公开的方法中，也同样地能够判别是检测到孔底的信号、还是检测到孔中途的信号。在非专利文献1中，进而通过使用能量过滤器来推定特定深度的图形尺寸。但是，根据专利文献1、专利文献2以及非专利文献1记载的方法，虽然能够得到缺陷位于哪个深度、缺陷尺寸为多大这样的信息，但难以判断图形的截面形状。例如，一次电子由于图形的带电而偏转，因此难以判定图形的倾斜程度(锥角)等截面形状。

专利文献3公开的方法需要对图形的每个形状/材质准备数据库，因此事前准备的负担大。另外，如果由于材料特性的变化等引起带电产生偏差，则推定精度有可能降低。

在非专利文献2中，通过使加速条件最优化来测量空洞(void)，但最优的加速条件根据空洞的深度、大小而不同，因此认为存在对每个晶圆、芯片探索最优条件会花费时间的问题。