JP2001147114A - Inspection device of circuit pattern and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置,液晶,
半導体装置や液晶の回路パターンを転写するフォトマス
ク,レチクル等に代表される微細な回路パターンを有す
る基板の回路パターンの検査装置、および検査方法に関
する。The present invention relates to a semiconductor device, a liquid crystal,
The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for a circuit pattern of a substrate having a fine circuit pattern typified by a photomask, a reticle, or the like for transferring a circuit pattern of a semiconductor device or liquid crystal.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造過程で使用される半導
体ウエハの検査の場合を一例として説明する。2. Description of the Related Art A case of inspecting a semiconductor wafer used in a manufacturing process of a semiconductor device will be described as an example.
【0003】半導体装置は、半導体ウエハ上にフォトマ
スクに形成された回路パターンをリソグラフィー処理お
よびエッチング処理により転写する工程を繰り返すこと
により製造される。半導体装置の製造過程において、リ
ソグラフィー処理やエッチング処理、その他の処理工程
で発生する回路パターンの形成不良,異物発生等の欠陥
の存在は、半導体装置の製造歩留まりに大きく影響を及
ぼす。したがって、不良や異常の発生を早期に、あるい
は事前に検知することが必要である。このため、半導体
装置の製造過程における半導体ウエハ上の回路パターン
の検査装置、および検査方法が、半導体装置の歴史とと
もに用いられ、改善されている。A semiconductor device is manufactured by repeating a process of transferring a circuit pattern formed on a photomask on a semiconductor wafer by lithography and etching. 2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, defects such as defective circuit pattern formation and generation of foreign matter generated in lithography processing, etching processing, and other processing steps greatly affect the manufacturing yield of semiconductor devices. Therefore, it is necessary to detect the occurrence of a defect or abnormality early or in advance. For this reason, an inspection apparatus and an inspection method of a circuit pattern on a semiconductor wafer in a manufacturing process of a semiconductor device have been used and improved with the history of the semiconductor device.
【0004】半導体ウエハ上の回路パターンに存在する
欠陥の検査装置としては、光学式のパターン付ウエハ外
観検査装置が知られている。これは、半導体ウエハに白
色光を照射して光学画像を取得し、LSIやメモリ等の
半導体装置の同種の回路パターンを比較して、差異の部
分を欠陥として検出する欠陥検査装置である。この検査
装置の概要は、例えば、文献「月間セミコンダクタワー
ルド」1995年8月号96頁から99頁に述べられて
いる。このような光学式の検査装置では、製造過程にお
ける半導体ウエハの検査において、光が透過してしまう
シリコン酸化膜や、感光性フォトレジスト材料を表面に
有する回路パターンの不良や、エッチング残さ等の異物
は検出することができなかった。また、光学系の分解能
以下となるエッチング残さや微小な導通穴の開口不良も
検出することができなかった。さらに、回路パターンの
段差の底部に発生した欠陥は、光が届かないか反射光が
戻らないため、検出することができなかった。[0004] As a device for inspecting defects existing in a circuit pattern on a semiconductor wafer, an optical-patterned wafer appearance inspection device is known. This is a defect inspection apparatus that irradiates a semiconductor wafer with white light to acquire an optical image, compares the same type of circuit pattern of a semiconductor device such as an LSI or a memory, and detects a difference portion as a defect. An outline of this inspection apparatus is described, for example, in the document "Monthly Semiconductor World", August 1995, pp. 96-99. In such an optical inspection apparatus, in inspecting a semiconductor wafer in a manufacturing process, a foreign substance such as a silicon oxide film through which light is transmitted, a defective circuit pattern having a photosensitive photoresist material on its surface, and an etching residue. Could not be detected. In addition, it was not possible to detect an etching residue or an opening defect of a minute conduction hole, which was lower than the resolution of the optical system. Further, a defect generated at the bottom of the step of the circuit pattern could not be detected because light did not reach or reflected light did not return.
【0005】上記のように、回路パターンの微細化や回
路パターン形状の複雑化、材料の多様化に伴い、光学画
像による欠陥検出が困難になってきたため、光学画像よ
りも分解能の高い電子線画像を用いて回路パターンを比
較検査する方法が提案されてきている。そして、電子線
画像により回路パターンを比較検査する場合に、実用的
な検査時間を得るためには、従来から知られている走査
電子顕微鏡(ScanningElectron Microscopy 、以下SE
Mと略す)による観察と比べて、非常に高速に画像を取
得する必要がある。そして、高速で取得した画像の分解
能と画像のSN比を確保する必要がある。[0005] As described above, with the miniaturization of circuit patterns, the complexity of circuit pattern shapes, and the diversification of materials, it has become difficult to detect defects using optical images. There has been proposed a method of comparing and inspecting a circuit pattern by using the method. In order to obtain a practical inspection time when comparing and inspecting a circuit pattern using an electron beam image, a conventionally known scanning electron microscope (hereinafter referred to as SE) is used.
M) (abbreviated as M), it is necessary to acquire an image at a very high speed. Then, it is necessary to ensure the resolution of the image acquired at high speed and the SN ratio of the image.
【0006】電子線を用いたパターンの比較検査装置と
して、文献J. Vac. Sci. Tech. B,Vol. 9, No.6, pp. 3
005−3009(1991)、文献J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 1
0,No.6, pp. 2804−2808(1992)、および、特開平5−2
58703 号公報、米国特許第5,502,306号に、通常
のSEMの100倍以上(10nA以上)の電子線電流を
もった電子線を、X線マスク等の導電性基板に照射し、
発生する二次電子,反射電子,透過電子のいずれかを検
出し、その信号から形成された画像を比較検査すること
により欠陥を自動検出する検査装置、および検査方法が
示されている。As an apparatus for comparing and inspecting patterns using an electron beam, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 9, No. 6, pp. 3
005-3009 (1991), J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 1
0, No. 6, pp. 2804-2808 (1992), and Japanese Patent Laid-Open No. 5-2
No. 58703, US Pat. No. 5,502,306, irradiate a conductive substrate such as an X-ray mask with an electron beam having an electron beam current of 100 times or more (10 nA or more) of a normal SEM,
An inspection apparatus and an inspection method for detecting any of generated secondary electrons, reflected electrons, and transmitted electrons, and automatically detecting a defect by comparing and inspecting an image formed from the signal are disclosed.
【0007】また、高速に電子線画像を取得する方法と
しては、試料台を連続的に移動しながら試料台上の基板
に電子線を連続照射し取得する方法が、所望の位置の回
路パターン像を取得するのに必要な電子線の位置制御方
法としては、偏向器コントローラを備え、基板の移動ス
テージおよび電子線の望ましい位置を計算し、これらの
データを移動ステージサーボと電子線のアナログ偏向器
回路に送る制御方法が、上述の特開平5−258703 号公報
に示されている。As a method of acquiring an electron beam image at high speed, a method of continuously irradiating a substrate on the sample stage with an electron beam while continuously moving the sample stage is known. As a method of controlling the position of the electron beam necessary to obtain the position, a deflector controller is provided, the desired position of the moving stage of the substrate and the electron beam is calculated, and these data are transferred to the moving stage servo and the analog deflector of the electron beam. A control method for sending to the circuit is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-258703.
【0008】上記の従来技術は、基板の保持誤差、特
に、基板の移動手段の移動方向と基板の回路パターンの
配列方向の角度ずれなどに起因して発生する比較画像間
の位置ずれについて、十分な配慮がされておらず、位置
ずれが大きくなると通常の検査ができなくなる問題があ
った。すなわち、基板を一方向に移動させながら電子線
を走査して電子線画像を取得する場合、半導体ウエハ等
の基板が移動方向に対して僅かに角度θだけ傾いて保持
されている場合を想定する。[0008] The above-mentioned prior art is sufficient for a substrate holding error, particularly, a positional deviation between comparative images caused by an angular deviation between a moving direction of a substrate moving means and an arrangement direction of a circuit pattern on the substrate. However, there has been a problem that normal inspection cannot be performed if the displacement is large. That is, when scanning an electron beam to acquire an electron beam image while moving the substrate in one direction, it is assumed that a substrate such as a semiconductor wafer is held at a slight angle θ with respect to the moving direction. .
【0009】図2は、ウエハの移動方向と電子線走査と
の関係を説明する基板の平面図である。図2に示すよう
に、ウエハ1は矢印で示す移動方向Aに対して僅かに角
度θだけ傾いて保持されている。電子線の走査方向4は
ウエハ1の移動方向Aと逆になる。したがって、電子線
の走査可能範囲2は走査方向4に平行な長方形となる。
ここで、検査領域3が、電子線の走査可能範囲2内にあ
れば、検査領域3の走査できない領域がないので、走査
方向4の各々の位置で電子線の走査可能範囲2と検査領
域3との位置関係に応じて電子線のアナログ偏向器を制
御することで、検査領域3の電子線像を取得できる。し
かしながら、傾きθが大きくなり、検査領域3が走査可
能範囲2から外れると、電子線の走査ができない領域が
生じることは容易に理解できるであろう。FIG. 2 is a plan view of the substrate for explaining the relationship between the moving direction of the wafer and electron beam scanning. As shown in FIG. 2, the wafer 1 is held at a slight angle θ with respect to the moving direction A indicated by the arrow. The scanning direction 4 of the electron beam is opposite to the moving direction A of the wafer 1. Therefore, the scannable range 2 of the electron beam is a rectangle parallel to the scanning direction 4.
Here, if the inspection area 3 is within the scannable area 2 of the electron beam, there is no unscannable area of the inspection area 3, so that the scannable area 2 of the electron beam and the inspection area 3 at each position in the scanning direction 4. The electron beam image of the inspection area 3 can be obtained by controlling the electron beam analog deflector in accordance with the positional relationship between. However, it can be easily understood that, when the inclination θ becomes large and the inspection area 3 deviates from the scannable range 2, an area where the electron beam cannot be scanned occurs.
【0010】この対策として、ウエハ1を移動させると
きに、電子線の走査可能範囲2に検査領域3が納まるよ
うに動作させることが考えられる。例えば、走査可能範
囲2から検査領域3が外れる場所でウエハ1の移動を停
止し、ウエハ1の移動方向Aと直角方向にウエハを移動
させた後、再びウエハ1の移動と電子線の走査を行い、
これを何回か繰り返して、電子線の走査可能範囲2に検
査領域3が納まるようにする。この場合、直角方向への
移動が間欠的にはいるので、検査時間が低下するという
問題があった。また、補助的に使用する上記直角方向の
移動は、間欠的に、しかも微少移動となるために、移動
動作が不安定となり、結果的に、検査画像を歪ませる原
因となってしまうという問題があった。検査画像の歪み
は、実際のパターンは歪んでいないので、誤った欠陥で
ある虚報欠陥を検出することとなる。As a countermeasure, it is conceivable to operate the wafer 1 so that the inspection area 3 is within the scannable range 2 of the electron beam when the wafer 1 is moved. For example, the movement of the wafer 1 is stopped at a position where the inspection area 3 is out of the scannable range 2, the wafer is moved in a direction perpendicular to the movement direction A of the wafer 1, and then the movement of the wafer 1 and the scanning of the electron beam are performed again. Do
This is repeated several times so that the inspection area 3 falls within the scannable range 2 of the electron beam. In this case, since the movement in the right angle direction is intermittent, the inspection time is reduced. Further, since the movement in the perpendicular direction, which is used in an auxiliary manner, is intermittent and minute movement, the movement operation becomes unstable, and as a result, the inspection image is distorted. there were. Since the actual pattern is not distorted in the inspection image, a false defect which is an erroneous defect is detected.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術では、基板が移動方向に対して傾いている場合、電
子線の走査可能範囲から検査領域が外れることに対し
て、全く配慮されていなかった。その結果、検査時間の
低下や虚報欠陥の検出という問題を有していた。As described above, in the prior art, when the substrate is inclined with respect to the moving direction, it is completely considered that the inspection area is out of the scannable range of the electron beam. Did not. As a result, there is a problem that the inspection time is reduced and a false defect is detected.
【0012】本発明の目的は、基板が移動方向に対して
傾いていても電子線の走査可能範囲に検査領域がはいる
ようにして、検査時間の低下や虚報欠陥の検出を防止す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent the inspection time from being reduced and the detection of false alarm defects by making the inspection area fall within the scannable range of the electron beam even when the substrate is inclined with respect to the moving direction. is there.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本実施態様によれば、電子線の走査可能範囲に応
じて検査領域を分割して電子線を走査し、分割した検査
領域の電子線像を分割の前後で連続して取得する構成と
したものである。In order to solve the above-mentioned problems, according to this embodiment, the inspection area is divided according to the scannable range of the electron beam, and the electron beam is scanned. An electron beam image is continuously acquired before and after division.
【0014】また、回路パターンを有する基板を前記移
動手段の第一または第二の方向の間の方向に移動させな
がら電子線を走査して前記基板のストライプ状の領域の
電子線像を取得する構成としたものである。[0014] Further, an electron beam is scanned while moving the substrate having the circuit pattern in a direction between the first and second directions of the moving means to obtain an electron beam image of a striped region of the substrate. It is configured.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】本実施例では、検査対象の基板として、半
導体装置を製造する過程で用いられる半導体ウエハを例
として説明する。In this embodiment, a semiconductor wafer used in a process of manufacturing a semiconductor device will be described as an example of a substrate to be inspected.
【0017】図3は、回路パターンの検査装置の構成の
概略を示す縦断面図と制御機能を模式的に示したブロッ
クの構成図である。回路パターンの検査装置はカラム6
0と図3の右側に示す制御機能とに大別できる。カラム
60は、電子源50,コンデンサレンズ63,対物レン
ズ64,偏向電極52,半導体ウエハ等の試料61を保
持する試料ホルダ62、試料移動ステージ56,検出器
54等を備える。電子源50,コンデンサレンズ63,
対物レンズ64等は電子光学系制御装置51で、偏向電
極52は偏向制御回路53で、試料移動ステージ56は
ステージ制御回路57で動作が制御される。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the circuit pattern inspection apparatus and a block diagram schematically showing a control function. Circuit pattern inspection equipment is column 6
0 and control functions shown on the right side of FIG. The column 60 includes an electron source 50, a condenser lens 63, an objective lens 64, a deflection electrode 52, a sample holder 62 for holding a sample 61 such as a semiconductor wafer, a sample moving stage 56, a detector 54, and the like. Electron source 50, condenser lens 63,
The operation of the objective lens 64 and the like is controlled by the electron optical system controller 51, the operation of the deflection electrode 52 is controlled by the deflection control circuit 53, and the operation of the sample moving stage 56 is controlled by the stage control circuit 57.
【0018】電子源50より発生する一次電子線71を
試料61へ照射する。その過程で、コンデンサレンズ6
3や対物レンズ64等のコイルや電極で構成する電子光
学系を電子光学系制御装置51で制御して、試料61の
位置で一次電子線71が焦点を結ぶようにする。試料6
1を一次電子線71で偏向電極52により走査し、走査
と同時に試料移動ステージ56を走査と略直角方向に移
動させて、試料61の検査領域のストライプ画像を取得
する。A sample 61 is irradiated with a primary electron beam 71 generated from an electron source 50. In the process, condenser lens 6
An electron optical system constituted by coils and electrodes such as 3 and the objective lens 64 is controlled by the electron optical system controller 51 so that the primary electron beam 71 is focused at the position of the sample 61. Sample 6
1 is scanned by the deflection electrode 52 with the primary electron beam 71, and simultaneously with the scanning, the sample moving stage 56 is moved in a direction substantially perpendicular to the scanning to obtain a stripe image of the inspection area of the sample 61.
【0019】試料61に一次電子線71を照射すると、
試料61から二次電子72が発生する。この二次電子7
2は、図示しない電極により検出器54に導かれる。検
出器54に捕獲された二次電子は検出回路55により信
号化され、画像処理装置58へ送られる。画像処理装置
58は、得られる検出画像を一時的に記憶し、検出画像
と比較対象の記憶画像とを比較して差異の部分を欠陥と
して検出する。ホスト計算機59は、検査条件の設定な
どのためのGUIを提供するとともに、個々の制御装置
を管理する。When the sample 61 is irradiated with the primary electron beam 71,
Secondary electrons 72 are generated from the sample 61. This secondary electron 7
2 is guided to the detector 54 by an electrode (not shown). The secondary electrons captured by the detector 54 are signalized by the detection circuit 55 and sent to the image processing device 58. The image processing device 58 temporarily stores the obtained detected image, compares the detected image with the storage image to be compared, and detects a difference portion as a defect. The host computer 59 provides a GUI for setting inspection conditions and the like, and manages individual control devices.
【0020】(実施例1)本発明の第一の実施例を説明
する。(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described.
【0021】図1は、検査領域の設定方法を説明するウ
エハの平面図である。回路パターンを形成したウエハ1
を検査装置に装着すると、図1に示すように、ウエハ1
の移動方向Aに対して僅かに傾きθ′を持っている。ウ
エハ1の移動方向Aとは、検査に必要な電子線像を形成
する際に、ウエハ移動手段(図示せず)の操作自由度の
うち、主に操作される方向である。移動方向とウエハ1
の傾きの判定には、ウエハ1に形成されたノッチ1aを
基準としている。ノッチ1aでなく、オリエントフラッ
トを有しているウエハの場合には、それを基準とする。
また、図1では、ウエハ1が傾いた例を示したが、希に
ではあるが、回路パターンが正規の方向に対して傾いて
形成されている場合がある。この場合には、検査領域の
方向とノッチの位置で決まるウエハの方向とが傾いてい
るので、電子線走査の基準をノッチでなくチップの配列
からなる検査領域に合せるようにする。なお、本実施例
では、説明の簡単化の為に、検査領域3は一列のみとし
た。FIG. 1 is a plan view of a wafer for explaining a method of setting an inspection area. Wafer 1 on which circuit pattern is formed
Is mounted on the inspection apparatus, as shown in FIG.
Has a slight inclination θ ′ with respect to the moving direction A of The moving direction A of the wafer 1 is a direction mainly operated among the degrees of freedom of operation of a wafer moving means (not shown) when forming an electron beam image required for inspection. Moving direction and wafer 1
Is determined based on the notch 1a formed in the wafer 1. In the case of a wafer having an orientation flat instead of the notch 1a, this is used as a reference.
FIG. 1 shows an example in which the wafer 1 is tilted. However, although rare, the circuit pattern may be formed to be tilted with respect to a normal direction. In this case, since the direction of the inspection area and the direction of the wafer determined by the position of the notch are inclined, the reference for electron beam scanning is adjusted to the inspection area consisting of an array of chips instead of the notch. In the present embodiment, for simplification of the description, the inspection area 3 has only one line.
【0022】図1において、傾きθ′が小さい場合に
は、図2に示すように、電子線の走査可能範囲2内に検
査領域3があり、一回の走査のみで検査が可能である。
しかし、傾きθ′が大きい場合には、検査領域3が走査
可能範囲2からはみ出してしまい、一回の走査では検査
できない。In FIG. 1, when the inclination θ 'is small, as shown in FIG. 2, the inspection area 3 is within the scannable range 2 of the electron beam, and the inspection can be performed only by one scan.
However, when the inclination θ ′ is large, the inspection area 3 protrudes from the scannable range 2 and cannot be inspected by one scan.
【0023】そこで、走査を二回に分け、各々の走査可
能範囲に検査領域3が含まれるようにすれば、検査領域
3の全面を検査することができる。このとき、走査方向
41と走査方向43の間では、電子線が移動方向42に
移動するが、電子線の走査方向の制御のみ移動し、一次
電子線71は、図示しないブランキング電極の作用によ
ってブランキングされ、試料61に照射されない。Therefore, if the scanning is divided into two times and the inspection area 3 is included in each scannable range, the entire inspection area 3 can be inspected. At this time, between the scanning direction 41 and the scanning direction 43, the electron beam moves in the moving direction 42, but only the control in the scanning direction of the electron beam moves, and the primary electron beam 71 is moved by a blanking electrode (not shown). Blanking is performed and the sample 61 is not irradiated.
【0024】走査は、走査方向41と走査方向43の複
数に分かれるが、ウエハ1の移動方向Aと速度は変化さ
せず、移動の前後で一定であるようにする。したがっ
て、検査としては連続して実行されることになる。この
検査領域の分割は、装置が自動的に実施するようにして
いるので、装置の使用者はこの分割を意識せずに、検査
の実行や検査領域の指定を行うことができる。The scanning is divided into a plurality of scanning directions 41 and 43. The moving direction A and the speed of the wafer 1 are not changed, and are constant before and after the movement. Therefore, the inspection is performed continuously. Since the division of the inspection area is automatically performed by the apparatus, the user of the apparatus can execute the inspection and specify the inspection area without being aware of the division.
【0025】図1に示すように、走査可能範囲2の分割
された部分は一部分が重複している。この部分を重複し
て走査されると、他の領域より照射電子量が多くなり、
得られる画像が他の領域と異なったものになってしま
う。したがって、重複して一次電子線71が照射されな
いように制御することが必要である。As shown in FIG. 1, the divided portions of the scannable range 2 partially overlap. If this part is scanned in duplicate, the amount of irradiated electrons will be larger than in other areas,
The obtained image is different from other areas. Therefore, it is necessary to control the primary electron beam 71 so as not to be irradiated repeatedly.
【0026】走査可能範囲2と走査幅の関係について、
図4から図6を用いて説明する。図4と図6は、図1中
の検査領域3の部分を取り出したウエハの平面図の部分
図、図5は、検出データ,有効データの時間的変化を表
すタイムチャートである。Regarding the relationship between the scannable range 2 and the scan width,
This will be described with reference to FIGS. 4 and 6 are partial plan views of a wafer taken out of the inspection area 3 in FIG. 1, and FIG. 5 is a time chart showing a temporal change of the detection data and valid data.
【0027】ウエハ1の傾きが大きいときには、一次電
子線71の走査幅に余裕を持つことが不可欠である。こ
の余裕の持ち方には、二通りある。When the inclination of the wafer 1 is large, it is essential that the scanning width of the primary electron beam 71 has a margin. There are two ways to afford this.
【0028】一つは、図4に示すように、走査可能範囲
21の全範囲で一次電子線71を走査方向451に示す
ように走査し、二次電子72を検出する。検出後、各々
の走査時点での有効データを選択し、検査領域3のみを
画像化する方法である。この場合、図5に示すように、
検出データに対して有効データは短くなる。したがっ
て、有効データに使用されない検出データの部分の時間
は無駄時間となる。First, as shown in FIG. 4, the primary electron beam 71 is scanned in the scanning direction 451 over the entire scannable range 21 to detect the secondary electrons 72. After the detection, the valid data at each scanning time is selected, and only the inspection area 3 is imaged. In this case, as shown in FIG.
Valid data is shorter than detected data. Therefore, the time of the portion of the detection data not used for the valid data is wasted time.
【0029】二つ目は、図6に示すように、検査領域3
の幅に沿った実際の一次電子線71の走査方向451の
走査幅よりも、走査可能範囲21の幅に余裕を持たせ、
走査の開始点を検査領域3に合わせる方法である。この
場合、図5に示した検出データと有効データとは一致し
ているため、無駄時間がない。The second is, as shown in FIG.
The width of the scannable area 21 is given a margin more than the actual scanning width of the primary electron beam 71 in the scanning direction 451 along the width of
This is a method in which the starting point of scanning is adjusted to the inspection area 3. In this case, since the detection data and the valid data shown in FIG. 5 match, there is no dead time.
【0030】電子線の走査可能範囲21は、大きくして
余裕があるほどウエハの大きな傾きに対応できる。しか
し、発明者らの知見によれば、検査の高分解能化との両
立を図るならば、走査可能範囲21の現実的な値とし
て、300マイクロメートル以内が望ましい。The scannable range 21 of the electron beam can be made larger, so that it can cope with a larger inclination of the wafer. However, according to the findings of the present inventors, a realistic value of the scannable range 21 is desirably 300 micrometers or less in order to achieve both high resolution of the inspection.
【0031】検査領域3の幅が大きい場合には、一次電
子線71の走査を走査可能範囲21内で3回以上に分け
る。これによって、画像歪みによる欠陥の検出感度の低
下を防止することができる。When the width of the inspection area 3 is large, the scanning of the primary electron beam 71 is divided into three or more times within the scannable range 21. As a result, it is possible to prevent a decrease in the sensitivity of detecting a defect due to image distortion.
【0032】全体の走査幅がこの範囲を超える場合は、
試料移動ステージ56や試料ホルダ62等でウエハ1を
回転させて傾きを修正するか、後述の本発明の第四の実
施例を実施する。If the entire scanning width exceeds this range,
The tilt is corrected by rotating the wafer 1 using the sample moving stage 56, the sample holder 62, or the like, or a fourth embodiment of the present invention to be described later is implemented.
【0033】図1に示した一次電子線71の走査による
画像取得と、画像比較との関係を図7と図8で説明す
る。図7は、図1中の検査領域の部分を取り出したウエ
ハの平面図の部分図。図8は、検出データ,記憶データ
とデータを用いた比較検査の時間変化を示すタイムチャ
ートである。The relationship between image acquisition by scanning of the primary electron beam 71 shown in FIG. 1 and image comparison will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a partial plan view of a wafer from which a portion of the inspection region in FIG. 1 is taken out. FIG. 8 is a time chart showing the time change of the comparison inspection using the detected data, the stored data and the data.
【0034】図7において、検査領域3には、C1から
C8の8個のチップが含まれており、C1からC4と、
C5からC8の2つの領域に分割して二回の走査で検査
する場合を例にとる。In FIG. 7, the inspection area 3 includes eight chips C1 to C8, and C1 to C4,
An example will be described in which inspection is performed in two scans by dividing into two regions C5 to C8.
【0035】検査の流れの概略は、図8に示すように、
画像データの検出,記憶,比較から成り、パイプライン
処理によって連続的に実行される。走査方向41では、
チップC1からチップC4までの検出データを得る。走
査43では、チップC5からチップC8までの検出デー
タを得る。比較検査は、二つのメモリに記憶されたそれ
ぞれの画像を比較し、差異があった部分を欠陥として検
出するものである。検出データは、メモリに記憶される
記憶データ1から、もうひとつのメモリに記憶される記
憶データ2へと流れ、比較検査に供される。例えば、メ
モリに記憶されたチップC1の記憶データ1は、次の時
刻には、別のメモリに記憶データ2として記憶され、記
憶データ1のメモリには、チップC2が記憶データ1と
して記憶される。次の時刻には、比較検査において、チ
ップC1とチップC2の差であるチップC1−2のデー
タが作成され、欠陥判定される。The outline of the inspection flow is shown in FIG.
It consists of detecting, storing and comparing image data, and is continuously executed by pipeline processing. In the scanning direction 41,
The detection data from chip C1 to chip C4 is obtained. In the scan 43, detection data from the chip C5 to the chip C8 is obtained. In the comparative inspection, images stored in two memories are compared with each other, and a portion having a difference is detected as a defect. The detection data flows from storage data 1 stored in one memory to storage data 2 stored in another memory, and is subjected to a comparison test. For example, the storage data 1 of the chip C1 stored in the memory is stored as storage data 2 in another memory at the next time, and the chip C2 is stored as storage data 1 in the memory of the storage data 1. . At the next time, in the comparative inspection, data of the chip C1-2, which is the difference between the chip C1 and the chip C2, is created, and the defect is determined.
【0036】チップC5の検出データは移動方向42の
移動の後で検出されるため、チップC3とチップC4の
比較とチップC4とチップC5の比較の間は、パイプラ
イン処理を停止する。Since the detection data of the chip C5 is detected after the movement in the movement direction 42, the pipeline processing is stopped between the comparison between the chips C3 and C4 and the comparison between the chips C4 and C5.
【0037】電子線の走査の開始および最終に近い領域
は、電子線の偏向量が大きいので、画像データの歪みが
大きい。したがって、走査の分割部は、検査に使用する
領域の外にする方が望ましい。In the region near the start and the end of the scanning of the electron beam, the amount of deflection of the electron beam is large, so that the distortion of the image data is large. Therefore, it is desirable to set the scanning division outside the area used for inspection.
【0038】ひとつのストライプ状の検査領域でのチッ
プの数が偶数の場合は、中央の2個のチップの間のチッ
プを切断するスクライブ領域が、検査領域の丁度中央に
なるので、上記本実施例のように、そこで電子線の走査
を分割すればよい。これによって分割部がスクライブ領
域になるので、検査領域の画像の歪みを防止することが
できる。If the number of chips in one stripe-shaped inspection area is even, the scribe area for cutting the chip between the two central chips is located exactly at the center of the inspection area. As in the example, the scanning of the electron beam may be divided there. As a result, the division section becomes a scribe area, so that distortion of an image in the inspection area can be prevented.
【0039】チップの数が奇数の場合は、検査領域の中
央で電子線の走査を分割すると、ひとつのチップの中で
分割することになってしまい、そのチップの分割前の画
像と分割後の画像とからひとつのチップの画像を合成し
ても、画像の歪みを有しているので、他のチップとの比
較には使用できない。When the number of chips is an odd number, if the scanning of the electron beam is divided at the center of the inspection area, the scanning is divided within one chip, and the image before the division of the chip and the divided image after the division are divided. Even if an image of one chip is synthesized from the image, the image cannot be used for comparison with another chip because of image distortion.
【0040】この場合には、走査の分割部がスクライブ
領域にくるように2つに分割する。それが不可能な場合
は、走査の分割部がスクライブ領域にくるように3つに
分割する。これによって、画像歪みによる欠陥の検出感
度の低下を防止することができる。In this case, the scanning is divided into two parts so that the division part for scanning comes to the scribe area. If this is not possible, the scan is divided into three parts so that the division part of the scan comes to the scribe area. As a result, it is possible to prevent a decrease in the sensitivity of detecting a defect due to image distortion.
【0041】(実施例2)本発明の第二の実施例を説明
する。(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described.
【0042】図9は、検査領域3が複数のストライプ状
の場合の走査方法を示すウエハの平面図である。図1の
場合と同様に、ウエハ1は移動方向Aに対して傾きθ′
を持つ。検査領域は複数のストライプ状の部分の検査領
域3a,3b,3c,3d,3eからなり、この図の例
では5列である。FIG. 9 is a plan view of a wafer showing a scanning method when the inspection area 3 has a plurality of stripes. As in the case of FIG. 1, the wafer 1 is tilted θ ′ with respect to the moving direction A.
have. The inspection area includes a plurality of stripe-shaped inspection areas 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e. In the example of FIG.
【0043】傾きθ′が小さい場合は、図2で説明した
ように、1つのストライプ状の領域を1回の走査で検査
できるので、2.5回の往復だけで検査が終了する。図
9に示す例では、傾きθ′が大きいため、それぞれのス
トライプ状の領域を走査方向41と走査方向43の2つ
に分割する。各々の走査の間では、一次電子線71の移
動方向42,移動方向44の移動時に、一次電子線71
をブランキングさせる。When the inclination θ 'is small, as described with reference to FIG. 2, one stripe-shaped area can be inspected by one scan, so that the inspection is completed after only 2.5 reciprocations. In the example shown in FIG. 9, since the inclination θ ′ is large, each stripe-shaped region is divided into two in the scanning direction 41 and the scanning direction 43. During each scan, when the primary electron beam 71 moves in the movement direction 42 and the movement direction 44, the primary electron beam 71
Is blanked.
【0044】ウエハ1の移動方向は、走査方向41のと
きは、紙面に対して下向きの移動方向Aに、走査方向4
3のときは、紙面に対して上向きの移動方向Bになる。
また、これらのウエハ移動方向の反転のときは、ウエハ
1をひとつのストライプ状領域分だけ、ウエハ移動方向
と直角方向に移動させる。ひとつのストライプ状の領域
では、図1と同様に、走査は複数に分かれるが、検査と
しては連続して実行する。When the moving direction of the wafer 1 is the scanning direction 41, the scanning direction 4
At 3, the moving direction B is upward with respect to the paper surface.
When these wafer movement directions are reversed, the wafer 1 is moved by one stripe-shaped region in a direction perpendicular to the wafer movement direction. In one stripe-shaped area, the scanning is divided into a plurality of parts as in FIG. 1, but the inspection is performed continuously.
【0045】(実施例3)本発明の第三の実施例を説明
する。(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described.
【0046】図10は、検査領域が不連続の場合の走査
方法を示すウエハの平面図である。検査領域31と検査
領域32とは、不連続であるが、ウエハ1の傾きθ′が
小さければ、検査領域のない部分は一次電子線71をブ
ランキングさせるだけで、図2の場合と同様に走査可能
である。ウエハ1の傾きθ′が大きい場合は、走査方向
41と走査方向43との間に移動方向42に示す移動が
必要になるが、図1の場合と同様に走査可能である。FIG. 10 is a plan view of a wafer showing a scanning method when the inspection area is discontinuous. Although the inspection region 31 and the inspection region 32 are discontinuous, if the inclination θ ′ of the wafer 1 is small, the portion without the inspection region can be obtained by simply blanking the primary electron beam 71 as in FIG. Scannable. When the inclination θ 'of the wafer 1 is large, the movement shown in the movement direction 42 is required between the scanning direction 41 and the scanning direction 43, but the scanning can be performed as in the case of FIG.
【0047】(実施例4)本発明の第四の実施例を説明
する。(Embodiment 4) A fourth embodiment of the present invention will be described.
【0048】図11は、複数のストライプ状の検査領域
を検査する方法を示すウエハの平面図である。図11に
示すように、試料移動ステージ56の移動方向のひとつ
であるY軸方向に対して、検査領域3aが大きく傾いて
いる場合は、本実施例のような走査を行う。FIG. 11 is a plan view of a wafer showing a method for inspecting a plurality of stripe-like inspection regions. As shown in FIG. 11, when the inspection area 3a is greatly inclined with respect to the Y-axis direction which is one of the moving directions of the sample moving stage 56, the scanning as in the present embodiment is performed.
【0049】図3に示した試料移動ステージ56は、通
常は図11中に示したX軸方向またはY軸方向のいずれ
か一方にのみウエハ1を連続移動させながら電子線を走
査させ、検査領域の折り返しでもう一方の軸方向へ電子
線の走査幅だけ移動させるようにしている。しかし、図
11に示すような場合は、検査領域3aの走査方向41
がX軸またはY軸に対してできるだけ45度の角度にな
るようにして、以下に説明するウエハの移動と電子線の
走査を行う。The sample moving stage 56 shown in FIG. 3 normally scans the electron beam while continuously moving the wafer 1 only in one of the X-axis direction and the Y-axis direction shown in FIG. In this case, the laser beam is moved in the direction of the other axis by the scanning width of the electron beam. However, in the case as shown in FIG. 11, the scanning direction 41 of the inspection area 3a is used.
Is set at an angle of 45 degrees with respect to the X axis or the Y axis as much as possible, and the movement of the wafer and the scanning of the electron beam described below are performed.
【0050】はじめに、ウエハ1の移動方向AとX軸ま
たはY軸とのなす角度が45度となるように、試料移動
ステージ56の制御を決定する。次に、検査領域3aに
沿った方向を確認し、ウエハ1の移動方向Aと一致させ
る。そして、ウエハ1を移動させながら、走査方向41
で一次電子線71を走査する。検査領域3aの端部に到
達したら、一次電子線71をブランキングするととも
に、次の検査領域3bの走査に備えて、ウエハ1の移動
方向Aと略直角にウエハ1を移動させる。次に、ウエハ
1を移動方向Bに移動させながら、領域3bを走査方向
43で一次電子線71を走査する。これを、検査領域3
c,3d,3eについて、同様に走査方向45,47,
49に一次電子線71を走査する。First, the control of the sample moving stage 56 is determined so that the angle between the moving direction A of the wafer 1 and the X or Y axis is 45 degrees. Next, the direction along the inspection area 3a is checked, and is matched with the moving direction A of the wafer 1. Then, while moving the wafer 1,
Scans the primary electron beam 71. When reaching the end of the inspection area 3a, the primary electron beam 71 is blanked, and the wafer 1 is moved at a right angle to the moving direction A of the wafer 1 in preparation for the next scanning of the inspection area 3b. Next, the primary electron beam 71 scans the region 3b in the scanning direction 43 while moving the wafer 1 in the moving direction B. This is called inspection area 3
For c, 3d, 3e, the scanning directions 45, 47,
49 is scanned with the primary electron beam 71.
【0051】試料移動ステージ56のウエハの移動は、
移動速度が一定で大きいほど移動速度の精度が高い。こ
れは、試料移動ステージ56を駆動するモータの制御電
流を高くできたり、単位時間当たりの制御パルスを多く
できたりすることによる。したがって、その移動のとき
に電子線を走査しても高い位置精度の画像を取得するこ
とができる。The movement of the wafer on the sample moving stage 56 is
The accuracy of the moving speed is higher as the moving speed is constant and larger. This is because the control current of the motor that drives the sample moving stage 56 can be increased, and the number of control pulses per unit time can be increased. Therefore, an image with high positional accuracy can be obtained even when the electron beam is scanned during the movement.
【0052】試料移動ステージ56の一定速度の移動の
間の、電子線の走査幅の移動は、50から200マイク
ロメートル程度の移動なので、停止から加速させ、減速
させて停止させる間の位置精度が低くなる。したがっ
て、この移動のときは、電子線の走査は行わないように
している。The movement of the scanning width of the electron beam during the movement of the sample moving stage 56 at a constant speed is a movement of about 50 to 200 micrometers. Lower. Therefore, during this movement, electron beam scanning is not performed.
【0053】ウエハ1の移動方向AとX軸またはY軸と
のなす角度が45度となるようにした場合は、試料移動
ステージ56をX軸方向またはY軸方向のみに移動させ
た場合と、それぞれの軸方向の移動速度が同じなので、
速度精度,位置精度ともに確保できる。したがって、ウ
エハ移動方向Aは、できるだけ45度に近づけるのが望
ましい。When the angle between the moving direction A of the wafer 1 and the X axis or the Y axis is set to 45 degrees, the case where the sample moving stage 56 is moved only in the X axis direction or the Y axis direction is as follows. Since the movement speed in each axis direction is the same,
Both speed accuracy and position accuracy can be secured. Therefore, it is desirable that the wafer moving direction A be as close to 45 degrees as possible.
【0054】本実施例における、データの流れを説明す
る。図12は、図11中の検査領域の部分を取り出した
ウエハの平面図の部分図、図13は、記憶データとデー
タを用いた比較検査の時間変化を示すタイムチャートで
ある。The data flow in this embodiment will be described. FIG. 12 is a partial view of a plan view of a wafer from which a portion of the inspection region in FIG. 11 has been taken out, and FIG. 13 is a time chart showing temporal changes in comparative inspection using stored data and data.
【0055】説明の簡単化のため、検査領域3aに4
個、検査領域3bに4個の合計8個のチップについて、
走査方向41、および走査方向43の2回のストライプ
走査に分けて検査する場合を例としている。また、図3
に示した回路パターンの検査装置は、検出データを記憶
する面を4面以上備えたメモリを備えている。または、
検出データを記憶する4個以上のメモリを備えたもので
もよい。メモリに対して、検出データの各面への書込
み、位置ずれ検出ステップへの読み出し、比較検査ステ
ップへの読み出しの各処理がある。For simplicity of explanation, 4 is added to the inspection area 3a.
And four chips in the inspection area 3b, for a total of eight chips,
In this example, the inspection is performed by dividing the inspection into two stripe scans in the scanning direction 41 and the scanning direction 43. FIG.
The circuit pattern inspection apparatus shown in (1) includes a memory having four or more surfaces for storing detection data. Or
It may have four or more memories for storing detection data. For the memory, there are various processes of writing detection data to each surface, reading out to a displacement detection step, and reading out to a comparison inspection step.
【0056】図12において、従来はチップC1とチッ
プC2の比較、チップC2とチップC3の比較、チップ
C3とチップC4の比較がなされ、ここでとぎれて、チ
ップC5とチップC6の比較、チップC6とチップC7
の比較、チップC7とチップC8の比較がなされる。こ
のように、チップC4とチップC5との比較はなく、比
較検査ステップが不連続になる。そして、比較検査で
は、同一のチップが前と後のチップと2回比較されるこ
とによって、欠陥の有無が判定できるのであるが、はじ
めのチップC1とチップC5、おわりのチップC4とチ
ップC8に欠陥があるかどうかはわからない。In FIG. 12, the comparison between the chips C1 and C2, the comparison between the chips C2 and C3, the comparison between the chips C3 and C4, and the comparison between the chips C5 and C6 and the comparison between the chips C6 and C6 are conventionally performed. And chip C7
, And a comparison between the chip C7 and the chip C8. As described above, there is no comparison between the chip C4 and the chip C5, and the comparison inspection step becomes discontinuous. In the comparative inspection, the same chip is compared twice with the preceding and succeeding chips to determine the presence or absence of a defect. However, the first chip C1 and the chip C5, and the end chips C4 and C8 are determined. I don't know if it's flawed.
【0057】本実施例では、途中のチップC4とチップ
C5との比較も実施することによって、これらの欠陥を
検出することができる。In this embodiment, these defects can be detected by comparing the chips C4 and C5 on the way.
【0058】図13において、メモリの第1面には、チ
ップC1とチップC5の検出データが記憶され、第2面
には、チップC2とチップC6の検出データが記憶さ
れ、第3面には、チップC3とチップC7の検出データ
が記憶され、第4面には、チップC4とチップC8の検
出データが記憶される。これら書込みについては、斜線
で示してある。次の時刻では、それぞれの面に書込まれ
た検出データが図示しないセレクタで読み出される。In FIG. 13, detection data of chips C1 and C5 is stored on the first surface of the memory, detection data of chips C2 and C6 is stored on the second surface, and detection data of chips C2 and C6 is stored on the third surface. , The detection data of the chip C3 and the chip C7 are stored, and the detection data of the chip C4 and the chip C8 are stored on the fourth surface. These writings are indicated by oblique lines. At the next time, the detection data written on each surface is read by a selector (not shown).
【0059】位置ずれ検出ステップでは、比較される隣
り合ったチップ同士の位置ずれを比較前に検出して、必
要があれば補正し、次の時刻で、比較検査ステップが実
行される。In the displacement detection step, the displacement between adjacent chips to be compared is detected before comparison, corrected if necessary, and the comparison inspection step is executed at the next time.
【0060】ここで、ひとつのチップについてみると、
図12において、走査方向41の走査で取得した検出デ
ータは、紙面の下から上へと信号が取得され、走査方向
43の走査で取得した検出データは、紙面の上から下へ
と信号が取得されたものなので、そのままでは、互いに
上下が逆さまの画像になってしまい、例えば、チップC
4とチップC5の画像は直接比較できない。Here, looking at one chip,
In FIG. 12, the detection data obtained by scanning in the scanning direction 41 has a signal obtained from the bottom to the top of the page, and the detection data obtained by scanning in the scanning direction 43 has a signal obtained from the top to the bottom of the page. Since the images are turned upside down, the images are turned upside down.
4 and chip C5 cannot be directly compared.
【0061】そこで、この電子線像の取得方向による像
の上下の違いを補正する。補正は、メモリに書込むと
き、または読出すときに、走査の方向,試料移動ステー
ジの方向,チップのIDなどに基づいて、信号の順序を
入れ替えるようにすればよい。メモリの記憶面を4面と
したので、この操作は容易に実施可能である。このよう
に、複数のストライプ状の検査領域について、あたかも
連続した検査領域であるかのように比較検査をすること
ができる。Therefore, the difference between the upper and lower sides of the image depending on the acquisition direction of the electron beam image is corrected. The correction may be performed by changing the order of the signals based on the scanning direction, the direction of the sample moving stage, the chip ID, and the like when writing or reading the data into or from the memory. Since the memory has four storage surfaces, this operation can be easily performed. In this manner, a comparative inspection can be performed on a plurality of stripe-shaped inspection regions as if they were continuous inspection regions.
【0062】図12に示した検出データが走査方向41
に対して5個の場合は5面または5個のメモリが必要で
ある。メモリの記憶面またはメモリの個数は、検出デー
タの個数に応じて決定されるので、図3に示した回路パ
ターンの検査装置は、検出データを記憶する面を4面以
上備えたメモリ、または、検出データを記憶する4個以
上のメモリを備えるようにする。The detection data shown in FIG.
In the case of five, five planes or five memories are required. Since the storage surface of the memory or the number of memories is determined according to the number of detected data, the circuit pattern inspection apparatus shown in FIG. 3 has a memory having four or more surfaces for storing detected data, or Four or more memories for storing detection data are provided.
【0063】基板が半導体集積回路のプロセスウエハで
あり、半導体集積回路が基板に格子状に配列している場
合には、検査領域の終端がチップである半導体集積回路
のスクライブ領域の位置にくるようにする。すなわち、
チップの端部よりもスクライブ領域に電子線の走査可能
領域の端部を位置させ、チップの領域の画像に歪みが生
じないようにする。これによって、画像歪みによる欠陥
の検出感度の低下を防止することができる。When the substrate is a process wafer of a semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuits are arranged in a lattice pattern on the substrate, the end of the inspection area is located at the position of the scribe area of the semiconductor integrated circuit as a chip. To That is,
The end of the scannable area of the electron beam is positioned closer to the scribe area than the end of the chip so that the image of the area of the chip does not have distortion. As a result, it is possible to prevent a decrease in the sensitivity of detecting a defect due to image distortion.
【0064】以上述べたように、本実施例によれば、以
下の効果を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
【0065】1.ストライプ状の検査領域を2個以上に
分割し、各々の検査領域が電子線の走査可能範囲内に入
るようにし、分割した検査領域の電子線像を等価的に連
続した像として処理することで、検査の分解能を向上し
つつ、長い検査領域を有する試料の検査が可能になる。
ここで、検査領域の分割を装置が自動的に実施すること
により、装置の使用者は分割を意識せずに検査領域を指
定することができる。 2.上記分割部をチップ、すなわち、半導体集積回路素
子のスクライブ領域に位置させるように、電子線の走査
領域を分割する。これによって、画像歪みによる欠陥の
検出感度の低下を防止することができる。1. By dividing the stripe-shaped inspection area into two or more parts so that each inspection area falls within the scan range of the electron beam, the electron beam image of the divided inspection area is processed as an equivalent continuous image. In addition, it is possible to inspect a sample having a long inspection area while improving the inspection resolution.
Here, since the apparatus automatically divides the inspection area, the user of the apparatus can specify the inspection area without being aware of the division. 2. The scanning region of the electron beam is divided so that the division unit is located in the chip, that is, the scribe region of the semiconductor integrated circuit device. As a result, it is possible to prevent a decrease in the sensitivity of detecting a defect due to image distortion.
【0066】3.電子線を用いた検査では、電子線照射
による影響が僅かながらあり、検査領域に一様に電子線
を照射することが重要である。電子線像の記憶手段を少
なくとも4面以上備えることにより、検査方向の違いを
補正することが可能となり、非検査領域の発生を無くす
ことができる。また、画像間の位置ずれの検出が可能と
なるため、位置ずれを補正することにより検出感度を向
上させることができる。3. In an inspection using an electron beam, the influence of the electron beam irradiation is slight, and it is important to uniformly irradiate the inspection area with the electron beam. By providing at least four or more electron beam image storage means, it is possible to correct a difference in inspection direction, and to eliminate the occurrence of a non-inspection area. Further, since it is possible to detect a displacement between images, it is possible to improve the detection sensitivity by correcting the displacement.
【0067】4.電子線の走査可能範囲を300マイク
ロメートル以内とすることにより、走査範囲を小さくで
きアナログ偏向器によるノイズの影響を押さえることが
できる。これにより、画像の分解能が上がり検出感度が
向上する。4. By setting the scanable range of the electron beam within 300 micrometers, the scan range can be reduced and the influence of noise due to the analog deflector can be suppressed. Thereby, the resolution of the image is increased and the detection sensitivity is improved.
【0068】5.基板が半導体集積回路素子のプロセス
ウエハであれば、電子線像の比較をチップ間の対応する
領域で比較することとなり、半導体集積回路素子の欠陥
を検出できる。したがって、素子製造プロセス途中で不
良を発見することができ、素子製造プロセスそのものの
評価が可能となる。例えば、製造条件の最適化に有効で
ある。また、不良そのものがそのチップにとって致命的
な不具合であれば、以降でのそのチップの検査を省略で
きるなど工程の短縮などにも有効である。5. If the substrate is a process wafer of a semiconductor integrated circuit device, the comparison of electron beam images is made in a corresponding region between chips, and a defect of the semiconductor integrated circuit device can be detected. Therefore, defects can be found during the device manufacturing process, and the device manufacturing process itself can be evaluated. For example, it is effective in optimizing manufacturing conditions. Further, if the defect itself is fatal to the chip, it is effective for shortening the process, such as omitting subsequent inspection of the chip.
【0069】6.基板が半導体集積回路のプロセスウエ
ハであり、半導体集積回路が基板に格子状に配列してい
る場合、検査領域の終端が半導体集積回路のスクライブ
領域の位置にくるようにする。これによって、画像歪み
による欠陥の検出感度の低下を防止することができる。6. When the substrate is a process wafer of a semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuits are arranged in a lattice on the substrate, the end of the inspection region is set to the position of the scribe region of the semiconductor integrated circuit. As a result, it is possible to prevent a decrease in the sensitivity of detecting a defect due to image distortion.
【0070】[0070]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、基
板が移動方向に対して傾いていても電子線の走査可能範
囲に検査領域がはいるようにして、検査時間の低下や虚
報欠陥の検出を防止することができるという効果を得る
ことができる。As described above, according to the present invention, even if the substrate is inclined with respect to the moving direction, the inspection area is located within the scannable range of the electron beam, thereby reducing the inspection time and false alarm. An effect that detection of a defect can be prevented can be obtained.
【図1】検査領域の設定方法を説明するウエハの平面
図。FIG. 1 is a plan view of a wafer for explaining a method of setting an inspection area.
【図2】ウエハの移動方向と電子線走査との関係を説明
する基板の平面図。FIG. 2 is a plan view of a substrate illustrating a relationship between a moving direction of a wafer and electron beam scanning.
【図3】回路パターンの検査装置の構成の概略を示す縦
断面図と制御機能を模式的に示したブロックの構成図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing the configuration of a circuit pattern inspection apparatus, and a block diagram schematically showing a control function.
【図4】図1中の検査領域の部分を取り出したウエハの
平面図の部分図。FIG. 4 is a partial plan view of a wafer from which a portion of an inspection region in FIG. 1 is taken out.
【図5】検出データ,有効データの時間的変化を表すタ
イムチャート。FIG. 5 is a time chart showing temporal changes of detection data and valid data.
【図6】図1中の検査領域の部分を取り出したウエハの
平面図の部分図。FIG. 6 is a partial plan view of a wafer from which a portion of an inspection region in FIG. 1 is taken out.
【図7】図1中の検査領域の部分を取り出したウエハの
平面図の部分図。FIG. 7 is a partial plan view of a wafer from which a portion of an inspection region in FIG. 1 is taken out.
【図8】検出データ,記憶データとデータを用いた比較
検査の時間変化を示すタイムチャート。FIG. 8 is a time chart showing a time change of a comparison inspection using detection data, storage data, and data.
【図9】検査領域が複数のストライプ状の場合の走査方
法を示すウエハの平面図。FIG. 9 is a plan view of a wafer showing a scanning method when the inspection area has a plurality of stripes.
【図10】検査領域が不連続の場合の走査方法を示すウ
エハの平面図。FIG. 10 is a plan view of a wafer showing a scanning method when an inspection area is discontinuous.
【図11】複数のストライプ状の検査領域を検査する方
法を示すウエハの平面図。FIG. 11 is a plan view of a wafer showing a method for inspecting a plurality of stripe-shaped inspection regions.
【図12】図11中の検査領域の部分を取り出したウエ
ハの平面図の部分図。FIG. 12 is a partial plan view of a wafer from which a portion of an inspection region in FIG. 11 is taken out.
【図13】記憶データとデータを用いた比較検査の時間
変化を示すタイムチャート。FIG. 13 is a time chart showing a temporal change in a comparative inspection using stored data and data.
1…ウエハ、2,21…走査可能範囲、3,31,32
…検査領域。1 ... wafer, 2,21 ... scannable range, 3,31,32
... inspection area.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 37/22 502 H01L 21/66 J 5C033 H01L 21/66 G06F 15/62 405A (72)発明者 郡司 康弘 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 Fターム(参考) 2F067 AA45 AA54 BB04 CC17 EE03 EE10 HH06 HH13 KK04 NN03 PP12 QQ02 RR24 RR35 2G001 AA03 BA07 CA03 FA06 GA06 JA01 JA11 KA03 LA11 MA05 PA11 PA12 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05 DB18 DB30 DH24 DH33 DH50 DJ15 DJ18 DJ21 5B057 AA03 BA01 BA19 BA21 CH05 DA03 DC32 5C001 AA03 CC04 5C033 FF03 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H01J 37/22 502 H01L 21/66 J 5C033 H01L 21/66 G06F 15/62 405A (72) Inventor Yasuhiro Gunji Hitachinaka, Ibaraki 882, Ichige, Ichimo F-term in Hitachi Measuring Instruments Group Co., Ltd. (reference) BA02 CA39 DB05 DB18 DB30 DH24 DH33 DH50 DJ15 DJ18 DJ21 5B057 AA03 BA01 BA19 BA21 CH05 DA03 DC32 5C001 AA03 CC04 5C033 FF03
Claims (9)
ほぼ直交する二方向に操作自由度を持ち前記保持手段を
操作する移動手段と、電子線を走査して前記基板の電子
線像を形成する手段と、前記基板の第一および第二の領
域の電子線像を記憶する手段と、前記第一および第二の
領域の電子線像を比較し欠陥を検出する手段とを備えた
回路パターンの検査装置において、前記移動手段は前記
ほぼ直交する二方向のうちいずれか一方の方向へ操作さ
れ、前記電子線像を形成する手段は、前記電子線の走査
可能範囲に応じて分割された前記基板のストライプ状の
領域を前記電子線で走査し、該電子線で走査された前記
ストライプ状の領域の電子線像を前記分割の前後で連続
して取得することを特徴とする回路パターンの検査装
置。1. A holding means for holding a substrate having a circuit pattern,
Moving means for operating the holding means having two degrees of freedom in directions substantially perpendicular to each other, means for scanning an electron beam to form an electron beam image of the substrate, and first and second regions of the substrate. In a circuit pattern inspection apparatus comprising: means for storing an electron beam image; and means for comparing the electron beam images of the first and second regions to detect a defect, wherein the moving means is provided in the two directions substantially orthogonal to each other. Is operated in any one of the directions, the means for forming the electron beam image scans the stripe-shaped region of the substrate divided according to the scannable range of the electron beam with the electron beam, An inspection apparatus for a circuit pattern, wherein an electron beam image of the striped area scanned by an electron beam is continuously obtained before and after the division.
ライプ状の領域は、前記ほぼ直交する二方向のうち操作
されるいずれか一方の方向の途中で分割されることを特
徴とする回路パターンの検査装置。2. The circuit pattern according to claim 1, wherein the stripe-shaped region of the substrate is divided in one of the two substantially orthogonal directions. Inspection equipment.
記憶する手段は、少なくとも4面以上の電子線像を記憶
する領域を備えることを特徴とする回路パターンの検査
装置。3. The circuit pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the means for storing the electron beam image includes at least four or more areas for storing the electron beam image.
記憶する手段は、少なくとも4個以上の電子線像を記憶
する装置からなることを特徴とする回路パターンの検査
装置。4. The circuit pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein said means for storing said electron beam image comprises a device for storing at least four or more electron beam images.
査可能範囲は300マイクロメートル以内であることを
特徴とする回路パターンの検査装置。5. The circuit pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the scanable range of the electron beam is within 300 micrometers.
体集積回路の製造に用いられる半導体ウエハであり、前
記ストライプ状の領域の分割される領域が前記半導体集
積回路間のスクライブ領域に配置されることを特徴とす
る回路パターンの検査装置。6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is a semiconductor wafer used for manufacturing a semiconductor integrated circuit, and a divided region of the stripe region is arranged in a scribe region between the semiconductor integrated circuits. A circuit pattern inspection apparatus, characterized in that:
ほぼ直交する二方向に操作自由度を持ち前記保持手段を
操作する移動手段と、前記基板に設定された複数のスト
ライプ状の検査領域を電子線で走査して前記検査領域の
電子線像を形成する手段と、前記複数のストライプ状の
検査領域に含まれる第一および第二の領域の電子線像を
記憶する手段と、前記第一および第二の領域の電子線像
を比較し欠陥を検出する手段とを備えた回路パターンの
検査装置において、前記移動手段は、前記複数のストラ
イプ状の検査領域の長手方向を前記移動手段のほぼ直交
する二方向に対して略45度の方向に整合させるととも
に、前記ほぼ直交する二方向に対して略45度の方向へ
操作されることを特徴とする回路パターンの検査装置。7. A holding means for holding a substrate having a circuit pattern,
A moving unit having a degree of freedom of operation in two directions substantially orthogonal to each other and operating the holding unit, and scanning a plurality of stripe-shaped inspection regions set on the substrate with an electron beam to form an electron beam image of the inspection region. Means for storing electron beam images of the first and second regions included in the plurality of stripe-shaped inspection regions, and detecting defects by comparing the electron beam images of the first and second regions. The moving means aligns a longitudinal direction of the plurality of striped inspection areas in a direction substantially 45 degrees with respect to two substantially orthogonal directions of the moving means. And a circuit pattern inspection apparatus which is operated in a direction substantially 45 degrees with respect to the two directions substantially orthogonal to each other.
一方向へ移動する第一の移動手段と、前記第一の移動手
段の移動方向と略直角方向へ移動する第二の移動手段
と、前記保持手段を前記第一の移動手段と前記第二の移
動手段の少なくともひとつが移動しながら前記基板に設
定された複数のストライプ状の検査領域を電子線で走査
して前記検査領域の電子線像を形成する手段と、前記複
数のストライプ状の検査領域に含まれる第一および第二
の領域の電子線像を記憶する手段と、前記第一および第
二の領域の電子線像を比較し欠陥を検出する手段とを備
えた回路パターンの検査装置において、さらに前記保持
手段を略水平方向へ回転させる回転手段を有し、該回転
手段は、前記基板の複数のストライプ状の検査領域の長
手方向を前記第一の移動手段の移動方向と前記第二の移
動手段の移動方向の間であって前記第二の移動手段の移
動方向に対して略45度の方向に整合させ、前記第一の
移動手段と前記第二の移動手段は、前記保持手段を前記
第一の移動手段の移動方向と前記第二の移動手段の移動
方向の間であって前記第二の移動手段の移動方向に対し
て略45度の方向に移動させることを特徴とする回路パ
ターンの検査装置。8. A holding means for holding a substrate having a circuit pattern,
A first moving unit that moves in one direction, a second moving unit that moves in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the first moving unit, and the holding unit includes the first moving unit and the second moving unit. Means for scanning a plurality of stripe-shaped inspection areas set on the substrate with an electron beam while forming at least one of the moving means to form an electron beam image of the inspection area; and the plurality of stripe-shaped inspection areas. A circuit pattern inspection apparatus comprising: means for storing electron beam images of the first and second regions included in; and means for comparing the electron beam images of the first and second regions to detect a defect. Rotating means for rotating the holding means in a substantially horizontal direction, the rotating means moving the longitudinal direction of the plurality of striped inspection areas of the substrate with the moving direction of the first moving means and the second moving direction. Of the moving direction of the moving means The first moving means and the second moving means align the holding means with the moving direction of the first moving means. An apparatus for inspecting a circuit pattern, wherein the apparatus is moved in a direction between a moving direction and a moving direction of the second moving means and substantially 45 degrees with respect to a moving direction of the second moving means.
二の方向のいずれか一方、または両方の間の方向に移動
させながら電子線を走査して前記基板のストライプ状の
第一および第二の領域の電子線像を取得し、前記第一お
よび第二の領域の電子線像を比較して欠陥を検出する回
路パターンの検査方法において、前記第一および第二の
領域は前記電子線の走査可能範囲に応じて分割され、該
分割の前後で連続して電子線像を取得することを特徴と
する回路パターンの検査方法。9. A method according to claim 1, wherein the substrate having the circuit pattern is moved in one of the first and second directions or in a direction between the first and second directions, and the first and second stripes of the substrate are scanned by an electron beam. In the circuit pattern inspection method of acquiring an electron beam image of the area and comparing the electron beam images of the first and second areas to detect a defect, the first and second areas are A method for inspecting a circuit pattern, comprising dividing an image according to a scannable range and continuously acquiring an electron beam image before and after the division.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33238099A JP2001147114A (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Inspection device of circuit pattern and inspection method |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33238099A JP2001147114A (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Inspection device of circuit pattern and inspection method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001147114A true JP2001147114A (en) | 2001-05-29 |
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ID=18254326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33238099A Pending JP2001147114A (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Inspection device of circuit pattern and inspection method |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001147114A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010029700A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam device |
JP2011003930A (en) * | 2006-10-31 | 2011-01-06 | Hitachi High-Technologies Corp | Semiconductor wafer inspection apparatus and inspection method of the same |
-
1999
- 1999-11-24 JP JP33238099A patent/JP2001147114A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011003930A (en) * | 2006-10-31 | 2011-01-06 | Hitachi High-Technologies Corp | Semiconductor wafer inspection apparatus and inspection method of the same |
WO2010029700A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam device |
JP2010067533A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Hitachi High-Technologies Corp | Device and method for inspection of substrate |
US8421010B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-04-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam device for scanning a sample using a charged particle beam to inspect the sample |
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