(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-12
(45)【発行日】2022-10-20
(54)【発明の名称】電子線検査装置の二次光学系を評価する方法
(51)【国際特許分類】
H01J 37/26 20060101AFI20221013BHJP
H01J 37/29 20060101ALI20221013BHJP
【ＦＩ】
H01J37/26
H01J37/29
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019116821
(22)【出願日】2019-06-25
(65)【公開番号】P2021002507
(43)【公開日】2021-01-07
【審査請求日】2021-10-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】230104019
【弁護士】
【氏名又は名称】大野 聖二
(74)【代理人】
【識別番号】230112025
【弁護士】
【氏名又は名称】小林 英了
(74)【代理人】
【識別番号】230117802
【弁護士】
【氏名又は名称】大野 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100106840
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 耕司
(74)【代理人】
【識別番号】100131451
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 理
(74)【代理人】
【識別番号】100167933
【弁理士】
【氏名又は名称】松野 知紘
(74)【代理人】
【識別番号】100174137
【弁理士】
【氏名又は名称】酒谷 誠一
(74)【代理人】
【識別番号】100184181
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 裕史
(72)【発明者】
【氏名】林 丈英
【審査官】中尾 太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－３１２４８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－００６６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１７９１１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１７４５９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３４４４４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－００４１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第４１３１０５１（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】国際公開第２０１１／０７０８９０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１６８４８２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｊ ３７／２６
Ｈ０１Ｊ ３７／２９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子源から放出された電子線を観察対象位置に配置された試料に照射させる一次光学系と、前記試料から放出される電子線または前記試料を透過した電子線の拡大像を検出器に結像させる二次光学系と、を備えた電子線検査装置の前記二次光学系を評価する方法であって、前記観察対象位置に光電面を配置し、前記光電面にレーザー光を照射し、前記光電面から放出される電子線の拡大像を前記二次光学系によって前記検出器に結像させ、前記検出器にて得られる電子線像に基づいて前記二次光学系を評価する、方法において、
前記レーザー光は、前記一次光学系の鏡筒が前記二次光学系の鏡筒から分離された状態で、前記光電面に照射される、方法。
【請求項2】
前記光電面には予め定められたパターンが形成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記二次光学系は、対物レンズと、前記対物レンズと前記検出器との間に配置される結像レンズと、を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記レーザー光は、前記光電面に対して前記対物レンズの位置とは反対側から照射される、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記レーザー光は、チャンバの外部に配置されたレーザー源から放出され、前記チャンバに設けられたビューポートを透過して、前記チャンバ内に配置された前記光電面に照射される、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
請求項１～５の方法に用いられる二次光学系評価用キットであって、前記二次光学系に気密に接続されるチャンバと、
前記チャンバ内の前記観察対象位置に配置された光電面と、
前記光電面にレーザー光を照射するレーザー源と、
を備えた二次光学系評価用キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子線検査装置の二次光学系を評価する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、試料の表面に形成されたパターンの欠陥等を検査するために、電子ビーム（電子線）を利用した電子線検査装置が用いられている。ここで試料とは、露光用マスク、ＥＵＶマスク、ナノインプリント用マスク（およびテンプレート）、半導体ウエハ、光学素子用基板、光回路用基板などである。これらは、パターンを有するものとパターンが無いものとがある。パターンが有るものは、凹凸の有るものと無いものとがある。凹凸の無いパターンは、異なった材料によるパターン形成がなされている。パターンが無いものには、酸化膜がコーティングされているものと、酸化膜がコーティングされていないものとがある。
【0003】
電子線検査装置では、電子源から放出された電子線が、一次光学系（照射光学系ともいう）を通過して、試料の表面に照射され、試料の表面から発生した電子線または試料を透過した電子線が、二次光学系（結像光学系ともいう）を透過して、検出器に結像される。
【0004】
ここで、電子線検査装置の開発にあたり、二次光学系の評価を行うためには、試料の表面から発生した電子線または試料を透過した電子線が必要となるが、一次光学系が完成していないと、電子源から放出された電子線が試料の表面に適切に照射されず、これにより、試料の表面から発生した電子線または試料を透過した電子線を適切に用意することができなくなる。したがって、従来の電子線検査装置では、一次光学系が完成するまでは、二次光学系の評価を行うことができず、開発のスピードが遅れるという問題があった。
【0005】
特許文献１では、試料の位置に、自己発光する冷陰極（電子放出素子）を配置し、冷陰極から放出される電子線を用いて二次光学系を単体で調整する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開平１１－３１２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１の方法では、複雑な積層構造を有する冷陰極（電子放出素子）を用いることから、コストが高いという問題がある。
【0008】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、電子線検査装置の二次光学系を単体で低コストで評価できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第１の態様に係る方法は、
電子源から放出された電子線を観察対象位置に配置された試料に照射させる一次光学系と、前記試料から放出される電子線または前記試料を透過した電子線の拡大像を検出器に結像させる二次光学系と、を備えた電子線検査装置の前記二次光学系を評価する方法であって、
前記観察対象位置に光電面を配置し、前記光電面にレーザー光を照射し、前記光電面から放出される電子線の拡大像を前記二次光学系によって前記検出器に結像させ、前記検出器にて得られる電子線像に基づいて前記二次光学系を評価する。
電子源から放出された電子線を観察対象位置に配置された試料に照射させる一次光学系と、前記試料から放出される電子線または前記試料を透過した電子線の拡大像を検出器に結像させる二次光学系と、を備えた電子線検査装置の前記二次光学系を評価する方法であって、
前記観察対象位置に光電面を配置し、前記光電面にレーザー光を照射し、前記光電面から放出される電子線の拡大像を前記二次光学系によって前記検出器に結像させ、前記検出器にて得られる電子線像に基づいて前記二次光学系を評価する。
【0010】
このような態様によれば、観察対象位置に光電面が配置され、この光電面から放出される電子線を用いることで、二次光学系を単体で評価できる。また、光電面は冷陰極（電子放出素子）に比べて構成が単純であるから、低コストで利用できる。
【0011】
本発明の第２の態様に係る方法は、第１の態様に係る方法であって、
前記光電面には予め定められたパターンが形成されている。
前記光電面には予め定められたパターンが形成されている。
【0012】
このような態様によれば、検出器にて得られる電子線像のパターンを、光電面に予め形成されたパターンと比較して、その歪みを計測することで、二次光学系を精度よく評価することができる。
【0013】
本発明の第３の態様に係る方法は、第１または２の態様に係る方法であって、
前記二次光学系は、対物レンズと、前記対物レンズと前記検出器との間に配置される結像レンズと、を有する。
前記二次光学系は、対物レンズと、前記対物レンズと前記検出器との間に配置される結像レンズと、を有する。
【0014】
本発明の第４の態様に係る方法は、第３の態様に係る方法であって、
前記レーザー光は、前記光電面に対して前記対物レンズの位置とは反対側から照射される。
前記レーザー光は、前記光電面に対して前記対物レンズの位置とは反対側から照射される。
【0015】
このような態様によれば、対物レンズに遮られることなく、光電面にレーザー光を容易に照射することができる。
【0016】
本発明の第５の態様に係る方法は、第１～４のいずれかの態様に係る方法であって、
前記レーザー光は、前記一次光学系の鏡筒が前記二次光学系の鏡筒から分離された状態で、前記チャンバ内に配置された前記光電面に照射される。
前記レーザー光は、前記一次光学系の鏡筒が前記二次光学系の鏡筒から分離された状態で、前記チャンバ内に配置された前記光電面に照射される。
【0017】
このような態様によれば、二次光学系の評価を行うにあたり、一次光学系の鏡筒内を真空引きする必要がなくなるから、真空引きに要する時間を短縮することができる。
【0018】
本発明の第６の態様に係る方法は、第１～５のいずれかの態様に係る方法であって、
前記レーザー光は、チャンバの外部に配置されたレーザー源から放出され、前記チャンバに設けられたビューポートを透過して、前記チャンバ内に配置された前記光電面に照射される。
前記レーザー光は、チャンバの外部に配置されたレーザー源から放出され、前記チャンバに設けられたビューポートを透過して、前記チャンバ内に配置された前記光電面に照射される。
【0019】
このような態様によれば、レーザー源がチャンバの外部に配置されるため、レーザー源を容易に冷却することが可能であり、レーザー源が発熱により高温になることを防止できる。また、レーザー源がチャンバの外部に配置されることで、小型のチャンバを利用することが可能となり、低コストである。また、小型のチャンバを利用することで、チャンバ内の真空引きに要する時間を短縮することができる。
【0020】
本発明の第６の態様に係る二次光学系評価用キットは、
第１～５のいずれかの態様に係る方法に用いられる二次光学系評価用キットであって、
前記二次光学系に気密に接続されるチャンバと、
前記チャンバ内の前記観察対象位置に配置された光電面と、
前記光電面にレーザー光を照射するレーザー源と、
を備える。
第１～５のいずれかの態様に係る方法に用いられる二次光学系評価用キットであって、
前記二次光学系に気密に接続されるチャンバと、
前記チャンバ内の前記観察対象位置に配置された光電面と、
前記光電面にレーザー光を照射するレーザー源と、
を備える。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、電子線検査装置の二次光学系を単体で低コストで評価できる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明および以下の説明で用いる図面では、同一に構成され得る部分について、同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【0024】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電子線検査装置１０の概略構成を示す図である。
図１は、第１の実施形態に係る電子線検査装置１０の概略構成を示す図である。
【0025】
図１に示すように、第１の実施形態に係る電子線検査装置１０は、透過型電子線検査装置であり、検査対象である試料Ｗを収容するチャンバ１２と、一次光学系１０ａ（照射光学系ともいう）と、二次光学系１０ｂ（結像光学系ともいう）とを有している。
【0026】
このうちチャンバ１２内には、観察対象位置に試料Ｗを保持するステージ１５が配置されている。検査対象である試料Ｗは、シリコンウエハ、ガラスマスク、半導体基板、半導体パターン基板、または金属膜を有する基板などであってもよい。
【0027】
一次光学系１０ａは、鏡筒１１と、電子源１４と、照射系レンズ１７１とを有している。電子源１４と照射系レンズ１７１とは、鏡筒１１内に配置されている。
【0028】
一次光学系１０ａの鏡筒１１は、円筒形状を有しており、一端がチャンバ１２に気密に接続されている。電子源１４は、鏡筒１１の他端に設けられている。
【0029】
電子源１４としては、たとえばＬａＢ6などの電子銃が用いられる。照射系レンズ１７１は、電子源１４から放出された電子線Ｅ１の進行方向下流側に配置されており、電子源１４から放出された電子線Ｅ１を、チャンバ１２内の観察対象位置に配置された試料Ｗに照射させる。
【0030】
二次光学系１０ｂは、鏡筒１３と、対物レンズ１７２と、中間レンズ１７３と、結像レンズ１７４と、検出器１６とを有している。対物レンズ１７２と中間レンズ１７３と結像レンズ１７４と検出器１６とは、鏡筒１３内に配置されている。
【0031】
二次光学系１０ｂの鏡筒１３は、円筒形状を有しており、一端がチャンバ１２のうち一次光学系１０ａの鏡筒１１とは逆側に気密に接続されている。検出器１６は、鏡筒１３の他端に設けられている。
【0032】
対物レンズ１７２と、中間レンズ１７３と、結像レンズ１７４とは、チャンバ１２内の試料Ｗと検出器１６との間にこの順に並んで配置されており、試料Ｗを透過した電子線Ｅ２の拡大像を検出器１６に結像させる。
【0033】
検出器１６は、結像レンズ１７４により導かれた信号電子を検出するカメラであり、その表面に複数のピクセルを有している。検出器１６としては、さまざまな二次元型センサを用いることができる。たとえば、検出器１６には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）－ＣＣＤが用いられてもよい。これらは、電子を光に変換してから信号検出を行うセンサであり、光電変換やシンチレータを用いて電子が光に変換されたのち、光の像情報が光を検知するＴＤＩに伝達されて検出される。検出器１６からの画像信号は、不図示の画像処理装置へと送られ、画像処理により試料Ｗの表面の欠陥検出または欠陥判定が行われる。
【0034】
【0035】
図２に示すように、二次光学系評価用キット２０は、チャンバ２１と、チャンバ２１内の観察対象位置に配位された光電面２２と、レーザー源２４と、レーザー源２４から放出されたレーザー光を光電面２２に導くレンズ２５１、２５２およびミラー２５３とを有している。
【0036】
光電面２２は、光を受けて電子を放出する部材であり、たとえばガラスなどの基板上に、仕事関数の小さいアルカリ金属を含む光電子放出材料をコーティングして作成され得る。光電面２２には、予め定められたパターン（たとえば格子状に形成された目印）が形成されていてもよい。この場合、光電面２２にレーザー光が照射されると、レーザー光が照射された範囲において、予め定められたパターン形状にて電子が放出される。」
【0037】
レーザー源２４とレンズ２５１、２５２とミラー２５３とは、チャンバ２１の外部に配置されている。チャンバ２１には、レーザー源２４から放出され、レンズ２５１、２５２とミラー２５３により導かれたレーザー光を透過するビューポート２３が設けられており、ビューポート２３を透過したレーザー光が光電面２２に照射される。レーザー源２４とビューポート２３との間のレーザー光の光路上には、ガウス分布のレーザー光を均一分布のレーザー光に変換（強度分布変換）するホモジナイザー（不図示）が配置されていてもよい。
【0038】
チャンバ２１のうちビューポート２３が設けられた部分とは逆側には、上述した二次光学系１０ｂの鏡筒１３が気密に接続可能となっている（図３参照）。
【0039】
次に、図３を参照し、電子線検査装置１０の二次光学系１０ｂを評価する方法について説明する。
【0040】
まず、図３に示すように、電子線検査装置１０の二次光学系１０ｂの鏡筒１３が、二次光学系評価用キット２０のチャンバ２１に気密に接続され、鏡筒１３とチャンバ２１の内部が真空排気される。
【0041】
次いで、チャンバ２１内の観察対象位置に光電面２２が配置され、光電面２２に所定の電圧が印加される。
【0042】
そして、レーザー源２４からレーザー光が放出される。レーザー源２４から放出されたレーザー光は、チャンバ２１に設けられたビューポート２３を透過して、光電面２２に照射される。図３に示す例では、レーザー光は、光電面２２に対して対物レンズ１７２の位置とは反対側から照射される。これにより、レーザー光が対物レンズ１７２により遮られることが防止される。
【0043】
レーザー光が照射された光電面２２からは光電子からなる電子線Ｅ３が放出される。二次光学系１０ｂの対物レンズ１７２と中間レンズ１７３と結像レンズ１７４とは、光電面２２から発生した電子線Ｅ３の拡大像を検出器１６に結像させる。
【0044】
検出器１６からの画像信号は、不図示の画像処理装置へと送られ、画像処理により二次光学系１０ｂが評価される。すなわち、不図示の画像処理装置では、検出器１６にて得られる電子線像に基づいて、二次光学系１０ｂが製品として使えるか否か（仕様を満たしているか否か）評価される。具体的には、たとえば、検出器１６にて得られる電子線像のパターンが、光電面２２に予め形成されたパターンと比較され、その歪みが計測されることで、歪みの計測結果に基いて二次光学系１０ｂが評価される。
【0045】
ところで、背景技術の欄でも言及したように、従来、電子線検査装置１０の開発にあたり、二次光学系１０ｂの評価を行うためには、試料Ｗの表面から発生した電子線または試料Ｗを透過した電子線Ｅ２が必要となるが、一次光学系１０ａが完成していないと、電子源１４から放出された電子線Ｅ１が試料Ｗの表面に適切に照射されず、これにより、試料Ｗの表面から発生した電子線または試料Ｗを透過した電子線Ｅ２を適切に用意することができなくなる。したがって、従来の電子線検査装置１０では、一次光学系１０ａが完成するまでは、二次光学系１０ｂの評価を行うことができず、開発のスピードが遅れるという問題があった。
【0046】
これに対し、本実施の形態によれば、二次光学系１０ｂの評価を行う際に、観察対象位置に光電面２２が配置され、この光電面２２から放出された電子線Ｅ３を用いることで、二次光学系１０ｂを単体で評価できる。これにより、一次光学系１０ａの開発と二次光学系１０ｂの開発とを並列的に進めることが可能となり、開発スピードが向上する。また、光電面２２は冷陰極（電子放出素子）に比べて構成が単純であるから、低コストで利用できる。
【0047】
また、本実施の形態によれば、光電面２２には予め定められたパターンが形成されているため、検出器１６にて得られる電子線像のパターンを、光電面２２に予め形成されたパターンと比較して、その歪みを計測することで、二次光学系１０ｂを精度よく評価することができる。
【0048】
また、本実施の形態によれば、レーザー源２４から放出されたレーザー光が、光電面２２に対して対物レンズ１７２の位置とは反対側から照射されるため、対物レンズ１７２に遮られることなく、光電面２２にレーザー光を容易に照射することができる。
【0049】
また、本実施の形態によれば、レーザー源２４がチャンバ２１の外部に配置されるため、レーザー源２４を容易に冷却することが可能であり、レーザー源２４が発熱により高温になることを防止できる。また、レーザー源２４がチャンバ２１の外部に配置されることで、小型のチャンバ２１を利用することが可能となり、低コストである。また、小型のチャンバ２１を利用することで、チャンバ２１内の真空引きに要する時間を短縮することができる。
【0050】
なお、上述した実施の形態では、図３に示すように、二次光学系評価用キット２０が、二次光学系１０ｂの上部に配置されて使用されたが、これに限定されず、図４に示すように、二次光学系１０ｂが上下反転され、二次光学系評価用キット２０が二次光学系１０ｂの下部に配置されて使用されてもよい。
【0051】
以上、第１の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した第１の実施形態に限定されるものではなく、上述した第１の実施形態に対して様々な変形を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【0052】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る電子線検査装置３０の概略構成を示す図である。
図５は、第２の実施形態に係る電子線検査装置３０の概略構成を示す図である。
【0053】
図５に示すように、第２の実施形態に係る電子線検査装置３０は、写像投影型電子線検査装置であり、検査対象である試料Ｗを収容するチャンバ３２と、一次光学系３０ａ（照射光学系ともいう）と、二次光学系３０ｂ（結像光学系ともいう）とを有している。
【0054】
このうちチャンバ３２内には、観察対象位置に試料Ｗを保持するステージ３５が配置されている。検査対象である試料Ｗは、シリコンウエハ、ガラスマスク、半導体基板、半導体パターン基板、または金属膜を有する基板などであってもよい。
【0055】
一次光学系３０ａは、鏡筒３１と、電子源３４と、照射系レンズ３７１とを有している。電子源３４と照射系レンズ３７１とは、鏡筒１１内に配置されている。
【0056】
一次光学系３０ａの鏡筒３１は、円筒形状を有しており、一端が二次光学系３０ｂの鏡筒３３に気密に接続されている。電子源３４は、鏡筒３１の他端に設けられている。
【0057】
電子源３４としては、たとえばＬａＢ6などの電子銃が用いられる。照射系レンズ３７１は、電子源３４から放出された電子線Ｅ１の進行方向下流側に配置されており、電子源３４から放出された電子線Ｅ１を、チャンバ３２内の観察対象位置に配置された試料Ｗに照射させる。
【0058】
二次光学系３０ｂは、鏡筒３３と、ウィーンフィルタ３８と、中間レンズ３７２と、対物レンズ３７３と、結像レンズ３７４、３７５と、検出器３６とを有している。ウィーンフィルタ３８と対物レンズ３７３と中間レンズ３７２と結像レンズ３７４、３７５と検出器３６とは、鏡筒３３内に配置されている。
【0059】
二次光学系３０ｂの鏡筒３３は、円筒形状を有しており、一端がチャンバ３２に気密に接続されている。検出器３６は、鏡筒３３の他端に設けられている。
【0060】
対物レンズ３７３と、中間レンズ３７２と、ウィーンフィルタ３８と、結像レンズ３７４、３７５とは、チャンバ３２内の試料Ｗと検出器３６との間にこの順に並んで配置されており、試料Ｗから放出される二次電子や反射電子（ミラー電子ともいう）からなる電子線Ｅ２の拡大像を検出器３６に結像させる。なお、ウィーンフィルタ３８は、ビーム分離器であり、照射系レンズ３７を通過して斜め上方から入射する電子線Ｅ１を、ステージ３５上の試料Ｗに対してほぼ垂直に入射するように通過させるとともに、試料Ｗから放出された電子線Ｅ２を、入射電子線Ｅ１とは異なる角度に偏向して結像レンズ３７４へと導く。
【0061】
検出器３６は、結像レンズ３７４、３７５により導かれた信号電子を検出するカメラであり、その表面に複数のピクセルを有している。検出器３６の構成は、上述した第１の実施形態における検出器１６の構成と同様であり、説明を省略する。検出器３６からの画像信号は、不図示の画像処理装置へと送られ、画像処理により試料Ｗの表面の欠陥検出または欠陥判定が行われる。
【0062】
次に、図６を参照し、電子線検査装置３０の二次光学系３０ｂを評価する方法について説明する。
【0063】
まず、図６に示すように、電子線検査装置３０の一次光学系３０ａの鏡筒３１が二次光学系３０ｂの鏡筒３３から分離され、その接続部分が閉止蓋２９により気密に封止される。この状態で、二次光学系３０ｂの鏡筒３３が、二次光学系評価用キット２０のチャンバ２１に気密に接続され、鏡筒３３とチャンバ２１の内部が真空排気される。ここで、一次光学系３０ａの鏡筒３１が二次光学系３０ｂの鏡筒３３から分離され、その接続部分が閉止蓋２９により気密に封止されており、一次光学系３０ａの鏡筒３１内を真空引きする必要がなくなるから、真空引きに要する時間を短縮することができる。
【0064】
次いで、チャンバ２１内の観察対象位置に光電面２２が配置され、光電面２２に所定の電圧が印加される。
【0065】
そして、レーザー源２４からレーザー光が放出される。レーザー源２４から放出されたレーザー光は、チャンバ２１に設けられたビューポート２３を透過して、光電面２２に照射される。図６に示す例では、レーザー光は、光電面２２に対して対物レンズ３７３の位置とは反対側から照射される。これにより、レーザー光が対物レンズ３７３により遮られることが防止される。
【0066】
レーザー光が照射された光電面２２からは光電子からなる電子線Ｅ３が放出される。二次光学系３０ｂの対物レンズ３７３と中間レンズ３７２とウィーンフィルタ３８と結像レンズ３７４、３７５とは、光電面２２から放出された電子線Ｅ３の拡大像を検出器３６に結像させる。
【0067】
検出器３６からの画像信号は、不図示の画像処理装置へと送られ、画像処理により二次光学系３０ｂが評価される。すなわち、不図示の画像処理装置では、検出器３６にて得られる電子線像に基づいて、二次光学系３０ｂが製品として使えるか否か（仕様を満たしているか否か）評価される。具体的には、たとえば、検出器３６にて得られる電子線像のパターンが、光電面２２に予め形成されたパターンと比較され、その歪みが計測されることで、歪みの計測結果に基いて二次光学系３０ｂが評価される。
【0068】
以上のような第２の実施形態によっても、上述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【0069】
また、第２の実施形態によれば、一次光学系３０ａの鏡筒３１が二次光学系３０ｂの鏡筒３３から分離された状態で、レーザー光が、チャンバ２１内に配置された光電面２２に照射されるため、二次光学系３０ｂの評価を行うにあたり、一次光学系３０ａの鏡筒３１内を真空引きする必要がなくなり、真空引きに要する時間を短縮することができる。
【0070】
（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る電子線検査装置４０の概略構成を示す図である。
図７は、第３の実施形態に係る電子線検査装置４０の概略構成を示す図である。
【0071】
図７に示すように、第３の実施形態に係る電子線検査装置４０は、マルチビーム走査型電子線検査装置であり、検査対象である試料Ｗを収容するチャンバ４２と、一次光学系４０ａ（照射光学系ともいう）と、二次光学系４０ｂ（結像光学系ともいう）とを有している。
【0072】
このうちチャンバ４２内には、観察対象位置に試料Ｗを保持するステージ４５が配置されている。検査対象である試料Ｗは、シリコンウエハ、ガラスマスク、半導体基板、半導体パターン基板、または金属膜を有する基板などであってもよい。
【0073】
一次光学系４０ａは、鏡筒４１と、マルチ電子源４４と、照射系レンズ４７１とを有している。マルチ電子源４４と照射系レンズ４７１とは、鏡筒４１内に配置されている。
【0074】
一次光学系４０ａの鏡筒４１は、円筒形状を有しており、一端が二次光学系４０ｂの鏡筒４３に気密に接続されている。マルチ電子源４４は、鏡筒４１の他端に設けられている。
【0075】
マルチ電子源４４としては、たとえば複数のＬａＢ6などの電子銃が用いられる。照射系レンズ４７１は、マルチ電子源４４から放出された複数の電子線（マルチビーム）Ｅ１の進行方向下流側に配置されており、マルチ電子源４４から放出された複数の電子線（マルチビーム）Ｅ１を、チャンバ４２内の観察対象位置に配置された試料Ｗに照射させる。
【0076】
二次光学系４０ｂは、鏡筒４３と、ウィーンフィルタ４８と、中間レンズ４７２と、対物レンズ４７３と、結像レンズ４７４、４７５と、検出器４６とを有している。ウィーンフィルタ４８と対物レンズ４７３と中間レンズ４７２と結像レンズ４７４、４７５と検出器４６とは、鏡筒４３内に配置されている。
【0077】
二次光学系４０ｂの鏡筒４３は、円筒形状を有しており、一端がチャンバ４２に気密に接続されている。検出器４６は、鏡筒４３の他端に設けられている。
【0078】
対物レンズ４７３と、中間レンズ４７２と、ウィーンフィルタ４８と、結像レンズ４７４、４７５とは、チャンバ４２内の試料Ｗと検出器４６との間にこの順に並んで配置されており、試料Ｗから放出される二次電子や反射電子（ミラー電子ともいう）からなる電子線Ｅ２の拡大像を検出器４６に結像させる。なお、ウィーンフィルタ４８は、ビーム分離器であり、照射系レンズ４７を通過して斜め上方から入射する複数の電子線（マルチビーム）Ｅ１を、ステージ４５上の試料Ｗに対してほぼ垂直に入射するように通過させるとともに、試料Ｗから放出された電子線Ｅ２を、入射電子線Ｅ１とは異なる角度に偏向して結像レンズ４７４へと導く。
【0079】
検出器４６は、結像レンズ４７４、４７５により導かれた信号電子を検出するカメラであり、その表面に複数のピクセルを有している。検出器４６の構成は、上述した第１の実施形態における検出器１６の構成と同様であり、説明を省略する。検出器４６からの画像信号は、不図示の画像処理装置へと送られ、画像処理により試料Ｗの表面の欠陥検出または欠陥判定が行われる。
【0080】
次に、図８を参照し、電子線検査装置４０の二次光学系４０ｂを評価する方法について説明する。
【0081】
まず、図８に示すように、電子線検査装置４０の一次光学系４０ａの鏡筒４１が二次光学系４０ｂの鏡筒４３から分離され、その接続部分が閉止蓋２９により気密に封止される。この状態で、二次光学系４０ｂの鏡筒４３が、二次光学系評価用キット２０のチャンバ２１に気密に接続され、鏡筒４３とチャンバ２１の内部が真空排気される。ここで、一次光学系４０ａの鏡筒４１が二次光学系４０ｂの鏡筒４３から分離され、その接続部分が閉止蓋２９により気密に封止されており、一次光学系４０ａの鏡筒４１内を真空引きする必要がなくなるから、真空引きに要する時間を短縮することができる。
【0082】
次いで、チャンバ２１内の観察対象位置に光電面２２が配置され、光電面２２に所定の電圧が印加される。
【0083】
そして、レーザー源２４からレーザー光が放出される。レーザー源２４から放出されたレーザー光は、チャンバ２１に設けられたビューポート２３を透過して、光電面２２に照射される。図８に示す例では、レーザー光は、光電面２２に対して対物レンズ４７３の位置とは反対側から照射される。これにより、レーザー光が対物レンズ４７３により遮られることが防止される。
【0084】
レーザー光が照射された光電面２２からは光電子からなる電子線Ｅ３が放出される。二次光学系４０ｂの対物レンズ４７３と中間レンズ４７２とウィーンフィルタ４８と結像レンズ４７４、４７５とは、光電面２２から放出された電子線Ｅ３の拡大像を検出器４６に結像させる。
【0085】
検出器４６からの画像信号は、不図示の画像処理装置へと送られ、画像処理により二次光学系４０ｂが評価される。すなわち、不図示の画像処理装置では、検出器４６にて得られる電子線像に基づいて、二次光学系４０ｂが製品として使えるか否か（仕様を満たしているか否か）評価される。具体的には、たとえば、検出器４６にて得られる電子線像のパターンが、光電面２２に予め形成されたパターンと比較され、その歪みが計測されることで、歪みの計測結果に基いて二次光学系４０ｂが評価される。
【0086】
以上のような第３の実施形態によっても、上述した第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【0087】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。また、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0088】
１０ 電子線検査装置
１０ａ 一次光学系
１０ｂ 二次光学系
１１ 一次光学系鏡筒
１２ チャンバ
１３ 二次光学系鏡筒
１４ 電子源
１５ ステージ
１６ 検出器
１７１ 照射系レンズ
１７２ 対物レンズ
１７３ 中間レンズ
１７４ 結像レンズ
２０ 二次光学系評価用キット
２１ チャンバ
２２ 光電面
２３ ビューポート
２４ レーザー源
２５１ レンズ
２５２ レンズ
２５３ ミラー
２９ 閉止蓋
３０ 電子線検査装置
３０ａ 一次光学系
３０ｂ 二次光学系
３１ 一次光学系鏡筒
３２ チャンバ
３３ 二次光学系鏡筒
３４ 電子源
３５ ステージ
３６ 検出器
３７１ 照射系レンズ
３７２ 中間レンズ
３７３ 対物レンズ
３７４ 結像レンズ
３７５ 結像レンズ
３８ ウィーンフィルタ
４０ 電子線検査装置
４０ａ 一次光学系
４０ｂ 二次光学系
４１ 一次光学系鏡筒
４２ チャンバ
４３ 二次光学系鏡筒
４４ マルチ電子源
４５ ステージ
４６ 検出器
４７１ 照射系レンズ
４７２ 中間レンズ
４７３ 対物レンズ
４７４ 結像レンズ
４７５ 結像レンズ
４８ ウィーンフィルタ
Ｗ 試料
１０ａ 一次光学系
１０ｂ 二次光学系
１１ 一次光学系鏡筒
１２ チャンバ
１３ 二次光学系鏡筒
１４ 電子源
１５ ステージ
１６ 検出器
１７１ 照射系レンズ
１７２ 対物レンズ
１７３ 中間レンズ
１７４ 結像レンズ
２０ 二次光学系評価用キット
２１ チャンバ
２２ 光電面
２３ ビューポート
２４ レーザー源
２５１ レンズ
２５２ レンズ
２５３ ミラー
２９ 閉止蓋
３０ 電子線検査装置
３０ａ 一次光学系
３０ｂ 二次光学系
３１ 一次光学系鏡筒
３２ チャンバ
３３ 二次光学系鏡筒
３４ 電子源
３５ ステージ
３６ 検出器
３７１ 照射系レンズ
３７２ 中間レンズ
３７３ 対物レンズ
３７４ 結像レンズ
３７５ 結像レンズ
３８ ウィーンフィルタ
４０ 電子線検査装置
４０ａ 一次光学系
４０ｂ 二次光学系
４１ 一次光学系鏡筒
４２ チャンバ
４３ 二次光学系鏡筒
４４ マルチ電子源
４５ ステージ
４６ 検出器
４７１ 照射系レンズ
４７２ 中間レンズ
４７３ 対物レンズ
４７４ 結像レンズ
４７５ 結像レンズ
４８ ウィーンフィルタ
Ｗ 試料
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
