JP2003107022A

JP2003107022A - 欠陥検査装置及び検査方法

Info

Publication number: JP2003107022A
Application number: JP2001302108A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Okuda; 浩人奥田; Yuji Takagi; 裕治高木; Toshifumi Honda; 敏文本田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09
Also published as: IL151929A0; US20030118149A1; US20050121612A1; US6855930B2; IL151929A; US7205555B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線スペクトルに基づいて欠陥部の組成分析
の迅速化を図り、欠陥の発生原因の特定や欠陥の発生状
況の把握を容易に的確に行う。【解決手段】Ｘ線検出器を備えた電子線式自動欠陥検
査装置において、プロセスＱＣ用ウエーハ上に生じた異
物のＸ線スペクトルと画像とを参照用データとして登録
し、前記参照用データを照会してプロセスウエーハ上に
生じた欠陥を分類する。また、Ｘ線スペクトルと検出画
像とを併用することにより、（１）Ｘ線検出時の動作条
件を最適化、例えば、自動収集した欠陥画像の分類結果
に基づいてＸ線検出対象欠陥を選定し、（２）組成と外
観との両方の特徴に基づく欠陥の分類を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、欠陥検査装置及び
検査方法に係り、特に、半導体電子回路製造工程におけ
る半導体ウエーハ上に発生した欠陥を検査、解析するた
めに使用して好適な、欠陥部に電子線を照射し、発生す
るＸ線のスペクトルを解析する手法を用いた欠陥検査装
置及び検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】（１）ＥＤＸによる欠陥解析の概要半導体製造プロセスにおいて、半導体ウエーハ上に発生
した異物の原因を解析するための手法に関する従来技術
として、ＥＤＸ（Energy Dispersion X-ray Spectrum）
と呼ばれる方法が知られている。ＥＤＸとは、半導体ウ
エーハ上の欠陥に電子線を照射し、欠陥部近傍から発生
するＸ線のエネルギー分布（スペクトル）を解析するこ
とにより、異物の元素組成を推定する手法である。異物
の元素組成を推定することは、製造工程における異物の
発生源を特定し、発塵防止対策を行う上において非常に
重要である。

【０００３】図２は半導体ウエーハ上の欠陥に電子線を
照射したときに欠陥部近傍から放射されるＸ線スペクト
ルの一例を示す図であり、図２を参照して、Ｘ線のスペ
クトルを解析して元素を特定することができることを説
明する。

【０００４】Ｘ線スペクトルには、図２に示しているよ
うに、連続Ｘ線と特性Ｘ線とが含まれている。連続Ｘ線
とは、入射電子線が対象に衝突した際に進行方向と逆向
きに加速度を受けることによって生じる電磁波である。
電子が衝突によって失うエネルギーの大きさは様々であ
り、結果として様々なエネルギーをもったＸ線が放射さ
れることになる。一方、電子の衝突によって、ウエーハ
の原子核の周辺にある電子がエネルギーを得て原子核外
部に放出されると、原子核の軌道内に電子の空席ができ
る。この空席に、より高いエネルギー準位にある外殻の
電子が落ち込んだ余剰のエネルギーによって生じるＸ線
が特性Ｘ線である。電子のエネルギー準位は元素によっ
て決まっているため、放射される特性Ｘ線の波長は元素
によって決まる。従って、スペクトル中に現れた特性Ｘ
線の波長の組み合わせから、元素を特定することができ
る。

【０００５】特性Ｘ線の波長は古くから調査されてお
り、周期表の各元素において、異なるエネルギー準位間
での電子の遷移によって生じた特性Ｘ線の波長はすでに
求められている。従来のＥＤＸ分析装置は、各元素の特
性Ｘ線の波長をライブラリ化して記憶しておき、Ｘ線ス
ペクトル中から抽出した特性Ｘ線の波長とライブラリと
を照合し、対応する元素とスペクトルのピーク位置とを
表示する機能を備えており、ユーザは、Ｘ線を放射した
部位に含まれる元素を推定することができる。

【０００６】（２）ＥＤＸにおけるデータ取得手順図３はＥＤＸにおける欠陥部のデータ取得手順を説明す
るフローチャートであり、次に、欠陥部のデータ取得手
順について説明する。データ取得手順は、典型的には、
装置のオペレータが半導体ウエーハ上の欠陥部の外観を
顕微鏡画像によって観察しながらＥＤＸの実行の有無を
判断して行われる。

【０００７】欠陥部のデータ取得は、図３に示すよう
に、半導体ウエーハをロードし、欠陥部にステージ
を移動させ、欠陥部の外観を確認し、ＥＤＸを行う
か否かを判断し、ＥＤＸを行う、という一連の作業を
欠陥毎に繰り返すことにより行われる。あるいは、欠陥
自動レビュー装置を使用して事前に欠陥部の画像が収集
されている場合、オペレータは、収集された画像群を確
認し、ＥＤＸを実施する欠陥部を選定し、選定した欠陥
部に対してＥＤＸ検出を実施するようにすることもでき
る。

【０００８】前述において、検査装置が検出した異物の
一覧から異物の寸法、異物の種類等を基準にして、欠陥
部が選択されるようにプログラミングする方法が、例え
ば、特開平１０−２７８３３号公報等に記載された知ら
れている。

【０００９】（３）ＥＤＸデータに基づく原因対策図４は実際の解析において欠陥に含まれる元素に固有の
特性Ｘ線を推定する方法を説明する図であり、次に、図
４を参照して、欠陥に含まれる元素に固有の特性Ｘ線を
推定する方法について説明する。

【００１０】製品ウエーハ（プロセスウエーハ）上の異
物を解析する場合、Ｘ線スペクトルに、欠陥周辺や下層
のパターンから発生する特性Ｘ線も含まれるため、欠陥
に含まれる元素に固有の特性Ｘ線を推定することが難し
い場合がある。そこで、実際の解析において、オペレー
タは、例えば、図４に示すように、隣接するチップ上の
参照部におけるＸ線スペクトルを検出し、この参照部に
おけるＸ線スペクトルと欠陥部のＸ線スペクトルとを目
視により比較観察することにより、欠陥部に含まれる元
素の組成を推定している。さらに、オペレータは、欠陥
の組成に基づいて欠陥の発生原因を推定する。

【００１１】前述したような欠陥に含まれる元素に固有
の特性Ｘ線を推定し、欠陥部に含まれる元素の組成を推
定して、欠陥の発生原因を推定し、これを対策するに際
して、オペレータは、製品ウエーハの経由してきた工程
経路、各製造装置においてどのような組成の欠陥が発生
するのかというような予備知識を充分に持つ必要があ
り、一般的に、欠陥発生原因の推定を行うことは必ずし
も容易ではない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】次に、前述した従来技
術における問題点について説明する。

【００１３】（１）ＥＤＸ解析対象の選定工数ＥＤＸを用いた欠陥部の解析には長時間を要する。すな
わち、１点当たりのデータ収集に要する時間が、異物検
査装置や欠陥レビュー装置と比較して非常に長い。例え
ば、直径３００ｍｍの半導体ウエーハ上に６００点の欠
陥が存在すると仮定する。異物検査装置による欠陥検出
時間は、ウエーハ全面に対して数分、欠陥レビュー装置
による全欠陥の画像収集時間が合計１〜２時間であり、
また、ＥＤＸによる全欠陥のＸ線スペクトル信号収集時
間は、少なくとも数日を要する。このため、半導体ウエ
ーハ上の全ての欠陥に対してＥＤＸを行うことは非現実
的である。

【００１４】従って、通常、ＥＤＸを行う前に、検査装
置によって発見した欠陥の中からＥＤＸを行う欠陥を人
手で選定する必要があるが、この際、欠陥の選定に多く
の手間を要するという問題点がある。検査装置が検出し
た欠陥に対し、逐一、図３ににより説明したような作業
を実施した場合、オペレータは、長時間測定作業に従事
する必要がある。また、欠陥自動レビュー装置によって
事前に欠陥部の画像が収集されている場合、画像を再検
出する必要はないものの、ＥＤＸのオペレータは、収集
された画像群を確認し、ＥＤＸを実施する欠陥を選定し
なければならないため、依然、多くの作業工数を要する
という問題点がある。

【００１５】（２）プロセスウエーハにおける欠陥部組
成推定図４により説明した従来技術による欠陥部組成分析方法
は、次に説明するような問題点を有している。

【００１６】（ａ）ウエーハの下地や下層パターンに起
因する特性Ｘ線のピークを自動的に特定することができ
ない。このため、欠陥部、参照部のスペクトルの比較作
業をオペレータが行う必要があり、比較作業に長時間を
要する。

【００１７】（ｂ）参照部のＸ線スペクトルを検出する
ために多くの時間を要する。

【００１８】（ｃ）欠陥部に含まれる元素を推定するこ
とができても、欠陥の対策に必要な情報を直接得ること
ができない。欠陥の原因を対策するためには、過去に発
生した欠陥事例と、その対策事例とを紹介したり、対象
品種の工程経路の調査する必要があり、欠陥原因の推定
が必ずしも容易ではない。

【００１９】（３）Ｘ線スペクトル検出時間ＥＤＸを用いた欠陥部の解析に長時間を要するという問
題がある。すなわち、１点当たりのデータ収集に要する
時間が、異物検査装置や欠陥レビュー装置と比較して非
常に長い。ＥＤＸによる全欠陥のＸ線スペクトル信号収
集時間は、１点当たり１〜２分程度を要する場合が多
い。

【００２０】（４）ＥＤＸ解析対象絞り込みＥＤＸ解析対象を必要最小限に絞り込む方法は、従来知
られていない。前述した特開平１０−２７８３３号公報
には、検査装置が検出した欠陥の一覧から分析する必要
のない欠陥種、例えば、検査装置が誤って検出した虚報
や、パターン欠陥について除外する方法については開示
されていない。また、この公報には、欠陥の種類毎に最
大の大きさの欠陥を１個選定する等、欠陥の種類毎に代
表を選定する方法について記載されておらず、さらに、
欠陥の高さ、大きさ、明るさ等、欠陥の一般的な特徴に
よって欠陥を選定する方法についても記載されていな
い。

【００２１】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解決し、半導体プロセスウエーハ上に生じた
欠陥を、外観と組成とに基づいて、迅速かつ信頼性高く
分類し、欠陥原因に対する対策を容易に行わせることを
可能にした欠陥検査装置及び検査方法を提供することに
ある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、エネルギー分散型Ｘ線分光器を備えた欠陥検査装置
において、２次電子検出器を介して取得した検出欠陥画
像を解析して欠陥の画像特徴を算出する欠陥画像解析手
段と、前記欠陥の画像特徴に対し、Ｘ線検出を行うか否
かを定める規則の入力を行う欠陥選定規則入力用ユーザ
インタフェースと、前記欠陥画像解析手段が出力した画
像の特徴と前記入力された欠陥選定規則とを照合し、欠
陥選定規則を満足する欠陥に対しＸ線検出を指示する制
御用コンピュータとを備えることにより達成される。

【００２３】また、前記目的は、エネルギー分散型Ｘ線
分光器を備えた欠陥検査装置において、検出されたＸ線
スペクトルを解析して、特性Ｘ線のピーク位置を求める
スペクトル解析手段と、欠陥部におけるＸ線スペクト
ル、スペクトル解析手段によって求められた特性Ｘ線の
ピーク位置、検出欠陥画像を予め参照用データとして記
憶する参照データ記憶手段と、前記スペクトル解析手段
によって求められ特性Ｘ線のピーク位置と、前記参照デ
ータ記憶手投に記憶した参照用データの特性Ｘ線のピー
ク位置とを照合し、ピーク位置が類似した参照用データ
を検索する参照用データ検索手段と、前記参照用データ
検索手段によって検索した参照用データのＸ線スペクト
ルと欠陥画像とを表示する表示画面とを備えることによ
り達成される。

【００２４】さらに、前記目的は、エネルギー分散型Ｘ
線分光器を備えた欠陥検査装置において、検出されたＸ
線スペクトルから元素組成に関する特徴を抽出する組成
特徴抽出手段と、前記画像生成手段により生成された検
出画像から画像特徴を抽出する画像特徴抽出手段と、前
記組成特徴抽出手段が抽出した組成特徴と、画像特徴抽
出手段が抽出した画像特徴とに基づいて欠陥を分類する
欠陥分類手段とを備えることにより達成される。

【００２５】また、前記目的は、エネルギー分散型Ｘ線
分光器を用いる欠陥検査方法において、欠陥の画像特徴
に基づいてＸ線検出を行うか否かを判断する判断規則を
入力し、算出した欠陥の画像特徴と前記判断規則とを照
合し、前記判断規則を満足した対象に対する欠陥からの
Ｘ線を検出することにより達成される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による欠陥検査装置
及び検査方法の実施形態を図面により詳細に説明する。

【００２７】図６は本発明の一実施形態による検査装置
（レビュー装置）を含む半導体製造工程の構成の概念を
説明する図である。図６において、６１はリソグラフイ
工程、６２はエッチング工程、６３はデボ（成膜）工
程、６４は研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polish
ing)、６５は洗浄工程、６６は光学式パターン検査装
置、６７は異物検査装置、６８はＳＥＭ式パターン検査
装置、６９はレビュー装置、６Ａはデータ管理サーバ、
６Ｂはデータベースである。

【００２８】半導体製造工程は、図６に示すように、リ
ソグラフイ工程６１、エッチング工程６２、デボ工程６
３、研廉工程６４、洗浄工程６５、検査工程等の工程か
ら構成され、工程数は時に、数１００にも及ぶ。検査工
程は、目的に応じて様々な検査装置が用いられている。
検査装置としては、エッチング後にパターン欠陥が生じ
ていないか検査する光学式パターン検査装置６６、デボ
（成膜）後に異物が発生していない検査する異物検査装
置６７、微細なパターン欠陥を検出するＳＥＭ式パター
ン検査装置６８等が使用される。そして、前述の各工程
を実施する各種の製造装置はＬＡＮにより接続されてお
り、半導体ウエーハの着工状態は、ＬＡＮを介してデー
タ管理サーバ６Ａに転送され、ロット、あるいはウエー
ハ毎に半導体ウエーハの工程経路に関する情報が蓄積さ
れる。また、各種の検査装置で検出された欠陥座標デー
タは、検査条件等と共に、ＬＡＮを介してデータ管理サ
ーバに転送され、データベース６Ｂに登録される。

【００２９】検査装置（レビュー装置）６９は、前述し
た各種の検査装置が検出した欠陥を詳細にレビュー（解
析）するための装置である。そして、レビュー装置６９
は、各種の検査装置が検出した欠陥座標データをＬＡＮ
を経由して受け取り、欠陥位置を高倍率の電子線画像で
再撮像（ＡＤＲ：Automatic Defect Review)して、欠陥
部の詳細な観察を可能にすると共に、検出欠陥画像に対
して画像処理を行い、欠陥の大きさの測定や、欠陥の自
動分類(ＡＤＣ：Automatic Defect Classification）等
を行う。また、レビュー装置６９は、電子線を照射した
際に発生するＸ線のスペクトルを解析することにより、
欠陥部の元素組成分析（ＥＤＸ）を行い、さらに、デー
タ管理サーバに蓄積されたウエーハの工程経路情報を参
照して、欠陥の原因となった装置の候補を表示し、オペ
レータによる欠陥原因の解析を支援する。

【００３０】次に、レビュー装置６９における作業シー
ケンスの概略について説明する。オペレータは、レビュ
ー実行前に、ＡＤＲ／ＡＤＣを実行する条件（以下、Ａ
ＤＲ／ＡＤＣ実行条件という）と、ＥＤＸを実行する条
件（以下、ＥＤＸ実行条件という）を設定する。レビュ
ー実行条件は、電子線画像の検出諸条件等である。ＥＤ
Ｘ実行条件は、ＥＤＸ検出対象欠陥を選定する条件やＸ
線の検出諸条件等である。オペレータは、検査対象ウエ
ーハを装置内にロードし、ＡＤＲ／ＡＤＣ条件とＥＤＸ
条件とを設定した後、レビュー開始を指示する。

【００３１】レビュー装置６９は、指示に従って、レビ
ュー対象欠陥の画像を検出し、さらに、画像処理による
欠陥特徴量算出処理、欠陥分類処理（ＡＤＲ／ＡＤＣ）
を行い、ついで、ＥＤＸ検出対象欠陥として選定されて
いるものかある場合、ＥＤＸを実施する。検出画像やＸ
線スペクトルはデータベース６Ｂに登録される。

【００３２】図５はレビュー装置の構成を示すブロック
図である。図５において、５１は電子銃、５２は電子レ
ンズ、５３は偏向系、５４は偏向系制御回路、５５は制
御用コンピュータ、５６は試料室、５７は真空系、５８
は真空制御回路、５９は油回転ポンプ、５１０は検査対
象物、５１１はワークホルダ、５１２はＸ線分光器、５
１３、５１５は信号処理回路、５１４は２次電子検出
器、５１６は記憶装置、５１８は電子線画像／Ｘ線検出
系である。

【００３３】図５に示すレビュー装置６９は、電子線画
像／Ｘ線検出系５１８と制御用コンピュータ５５と記憶
装置５１６とから構成される。

【００３４】［１］電子線画像／Ｘ線検出系電子線画像／Ｘ線検出系５１８は、検査対象物５１０に
電子線を照射し、対象から生じる２次電子を検出して、
２次電子像を形成し、あるいは、対象から生じるＸ線を
検出してＸ線スペクトル信号を形成する。電子線画像／
Ｘ線検出系５１８は、試料室５６と、各種の検出器、信
号処理回路、制御回路等から構成される。いか、電子線
画像／Ｘ線検出系５１８を構成する機器類について説明
する。

【００３５】電子銃５１は、熱電子を放出するために加
熱されたフィラメントと、発散しようとする電子を収束
するウエーネルトと、収束された電子線を加速するため
の加速電極（アノード）とにより構成される。フィラメ
ントから放出された熱電子は、ウエーネルト電極に印可
されたバイアス電界の電圧により、アノードに向かって
加速される。

【００３６】電子レンズ５２は、電子源（電子ビーム）
の大きさを試料上で数１０オングストロームにまで縮小
するものである。図５には、簡略に示しているが、通常
電子光学系は、２段ないし３段からなり、電子銃側の電
子レンズを収束レンズ、試料側のレンズを対物レンズと
呼ぶ。

【００３７】電子ビームを偏向させて照射するための偏
向系（例えば、備向コイル）５３は、制御用コンピュー
タ５５から、偏向系制御回路５４を介して制御され、電
子ビームスポットを検査対象基板上で２次元的に走査す
る。

【００３８】試料室５６は、真空計５７が取り付けら
れ、真空制御回路５８からの指令により、油回転ポンプ
５９で真空排気されて真空に保たれる。試料室５６の内
部には、半導体回路基板等の被検査試料５１０がワーク
ホルダ５１１に載置されて保持される。

【００３９】２次電子検出器５１４は、電子ビームを基
板に照射した際に、表面から発生する２次電子を検出す
るものである。すなわち、２次電子検出器５１４は、１
次電子がウエーハ上を走査することにより２次電子がウ
エーハ表面から発生し、これらの２次電子が、レンズ磁
場によりレンズの内側を通って集められるのでこれを検
出する。２次電子検出器の検出信号は、信号処理回路５
１５で増幅され、Ａ／Ｄ変換された後、バスを介して制
御用コンピュータ５５に転送される。

【００４０】Ｘ線分光器５１２は、被検査試料であるウ
エーハから放射されるＸ線量子のエネルギーに応じた電
気信号を出力する。この検出信号は、信号処理回路５１
３で増幅され、Ａ／Ｄ変換された後、バスを介して制御
用コンピュータ５５に転送される。

【００４１】［２］制御用コンピュータ制御用コンピュータ５５は、（ａ）検査条件の入力用Us
erインタフェース（Ｉ／Ｆ）、（ｂ）電子線画像／Ｘ線
検出系の制御機能、（ｃ）検出画像、Ｘ線信号の波形デ
ータ処理機能、（ｄ）検出画像、信号の表示機能、デー
タベース機能等の各機能を備える。以下、各機能につい
て順に説明する。

【００４２】（ａ）検査条件の入力用UserＩ／Ｆ図７は検査条件の入力画面を示す図であり、この図を参
照しつつ、検査条件について説明する。検査条件には次
のようなものがある。

【００４３】( i) 検査対象品種、工程、ロット番号、ウエーハ番号等を指定する。
制御用コンピュータは、指定された条件に基づいて、検
査対象ウエーハに関する情報をデータ管理サーバに開い
合わせ、欠陥座標データや、着工日時等の情報をＬＡＮ
を経由してダウンロードする。

【００４４】(ii) 検出条件２次電子画像の撮像倍率、電子線の加速電圧、ブローブ
電流、電子線照射径等の条件が含まれる。２次電子検出
時と、ＥＤＸ検出時とで異なる条件設定が可能とする。

【００４５】(iii) 動作条件ＡＤＲ／ＡＤＣや、ＥＤＸを実行する際の条件一般を設
定する。例えば、ＡＤＲにおける欠陥検出感度、ＡＦ実
行有無の指定等の条件が含まれる。

【００４６】(iv) ＥＤＸサンプリング条件検査装置が検出した欠陥の中から、ＥＤＸを実行する欠
陥を選択する条件を設定する画面である。ユーザは、欠
陥のＩＤ、大きさ、種類に基づいて、次のような選定条
件を指定する。条件１：指定ＩＤの欠陥を選択条件２：欠陥の特徴量が指定範囲の欠陥のみを選択条件３：特徴量の大きさが指定した順位の欠陥のみを選
択条件４：指定欠陥種のみを選択条件５：条件１〜４の少なくとも１つの条件の論理積、
論理和、否定の組み合わせによって定義される条件

【００４７】前述の条件２、３は、ＡＤＲ／ＡＤＣ実行
段階で欠陥の外観から画像処理によって算出した特徴量
に基づいて、欠陥を選択するための条件である。ここで
の特徴量とは、例えば、欠陥の大きさである。ＥＤＸに
おける典型的な照射電子ビーム径は、μｍのオーダであ
るのに対して、解析すべき半導体ウエーハ上の異物の欠
陥径は最小でも、数１０ｎｍのオーダである。従って、
ピーＸ照射域内に欠陥以外の領域が含まれることは不可
避である。これに対し、欠陥が大きいほど、ＥＤＸ信号
における欠陥部からの信号成分の割合が大きいため、Ｅ
ＤＸデータ、ないし、その処理結果は信頼性が高くなる
と期待することができる。あるいは、短時間でＥＤＸ信
号を得ることができる可能性がある。従って、例えば、
一定以上の大きさの欠陥のみをＥＤＸの対象とする等の
指定をすることができる。

【００４８】また、前述の条件４は、ＡＤＲ／ＡＤＣに
よる欠陥の分類結果に基づいて欠陥を選択するための条
件である。ここでの欠陥の分類には、例えば、丸い異物
や、針状結晶、立方体状結、あるいは、スクラッチ、パ
ターンオープン、パターンショート等がある。

【００４９】前述した条件により、例えば、次のような
選択条件を指定することができる。この場合、ＡＤＣに
よって、異物Ａ種、異物Ｂ種、異物Ｃ種、パターン欠
陥、虚報、未知欠陥に分類可能とする。すなわち、選択条件例１：異物Ａ種、異物Ｂ種、異物Ｃ種からそれ
ぞれ最大の大きさの欠陥を１つずつ選択して、ＡＤＲ／
ＡＤＣ／ＥＤＸを実行、選択条件例２：異物Ａ種、異物Ｂ種、異物Ｃ種からそれ
ぞれ大きさが３μｍ以上の欠陥を１つずつ選択して、Ａ
ＤＲ／ＡＤＣ／ＥＤＸを実行、選択条件例３：パターン欠陥、スクラッチ欠陥、虚報は
ＡＤＲ／ＡＤＣのみ実行し、ＥＤＸは実行しない、選択条件４：未知欠陥は全てＡＤＲ／ＡＤＣ／ＥＤＸを
実行、とうである。

【００５０】前述したような選択条件を指定することに
よって、オペレータは、ＥＤＸは異物欠陥の組成分析
が目的であるため、パターン欠陥、スクラッチ欠陥、虚
報についてＥＤＸを行わない（選択条件３）、未知欠
陥を常時詳細な解析対象とする（選択条件４）、異物
であっても、各カテゴリから代表的な欠陥を選択してＥ
ＤＸを行えば十分（選択条件１、２）等の選定が可能に
なる。

【００５１】（ｂ）電子線画像／Ｘ線検出系の制御機能検査条件の入力用UserＩ／Ｆを介してオペレータがレビ
ュー実行を指示すると、制御用コンピュータ５５は、電
子線画像／Ｘ線検出系５１８に電子線画像検出条件を設
定し、画像検出を指示する。電子線画像／Ｘ線検出系５
１８は、各欠陥毎に欠陥座標データに基づいて欠陥座標
位置ヘステージを移動させて、２次電子画像を検出す
る。検出された画像群は、制御用コンピュータ５５に転
送されて記憶される。次いで、制御用コンピュータ５５
は、電子線画像／Ｘ線検Ｘ系５１８にＸ線検出用の検出
条件を設定し、Ｘ線検出を指示する。電子線画像／Ｘ線
検出系５１８は、予め指定された各ＥＤＸ対象欠陥毎
に、欠陥座標データに基づいてステージを移動させて、
Ｘ線を検出する。検出されたＸ線スペクトルは、制御用
コンピュータ５５に転送されて記憶される。ＥＤＸ対象
欠陥は、レビュー前に指定してもよいし、収集したレビ
ュー画像を確認しながら指定してもよい。

【００５２】（ｃ）検出画像、Ｘ線信号の波形データ処
理機能図８は欠陥自動分類処理の概念について説明する図であ
り、次に、この図を参照しながら検出画像、Ｘ線信号の
波形データ処理機能について説明する。

【００５３】制御用コンピュータ５５は、検出欠陥画像
を処理し、欠陥自動分類を行う。まず、欠陥画像から欠
陥の画像特徴量をＮ個算出し、画像をＮ次元特徴量空間
中の点として対応付ける。画像特徴量には、例えば、欠
陥の大きさ、真円度等の幾何学的特徴や、絆度の平均
値、分散等のテクスチャ特徴、あるいは、欠陥が画像上
で下地上にあるかパターン上にあるか等の位相的特徴が
ある。特徴量空間に対応付けられたサンプルのカテゴリ
分類は、パターン認識において、古くから研究されてき
ている問題であり、様々な方法が知られている。例え
ば、特徴量が予めユーザが定めた範囲に含まれるか否か
によって分類する方法や、特徴量空間における分布モデ
ル（例えば、Ｎ次元正規分布）を仮定し、教示用の欠陥
画像を用いて分布モデルに含まれるパラメータ（Ｎ次元
正規分布の場合、平均ベクトルと、分散共分散行列）を
推定し、識別関数を求める方法などが知られている。

【００５４】前述で説明した機能により、レビュー装置
６９は、欠陥の画像を自動収集、分類し、事前にオペレ
ータが指定した条件を満足する欠陥のみについてＥＤＸ
を実行することにより、効率的にＥＤＸを行うことがで
きる。

【００５５】また、前述したように、本発明の実施形態
は、ＥＤＸ対象欠陥の選定条件をレビュー前に設定する
として説明したが、本発明は、ＡＤＲ／ＡＤＣ後にレビ
ュー画像を確認しながら、ＥＤＸ対象欠陥の選定条件を
設定してもよい。

【００５６】図９はＥＤＸ対象欠陥の選定条件の設定画
面例を示す図である。このような設定画面を使用するこ
とにより、レビー画像の分類結果を確認しながら、選定
条件を選定できるため、能率的な選定が可能となる。

【００５７】（ｄ）検出画像、信号の表示機能、データ
ベース機能図１０は自動収集（ＡＤＲ）した検出画像、検出画像の
自動分類（ＡＤＣ）結果、Ｘ線スペクトル（ＥＤＸ）検
出結果を１つの表示画面に表示した例を示す図である。

【００５８】オペレータは、図１０に示すような表示を
行うことにより、画像とＥＤＸとを同時に観察すること
ができ、これにより、より迅速、的確に欠陥の解析を行
うことができる。また、これらの検出データと処理結果
とは、記憶装置５１６上のデータベースに登録される。

【００５９】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本発明の第２の実施形態は、ＥＤＸスペクトル
に基づく欠陥分類、あるいは、ＥＤＸスペクトル、画像
併用による欠陥分類を行い、また、欠陥原因の推定を行
うものである。説明する第２の実施形態は、第１の実施
形態におけると同等のハードウェアの構成を持つが、検
出信号の処理方法及びデータベースの構成が第１の実施
形態の場合と相違している。そして、本発明の第２の実
施形態は、欠陥を分類する際の参照情報として、装置管
理用のダミーウエーハ（面板ウエーハ）を用いた製造装
置固有の異物情報を収集、登録して用いる。

【００６０】図１は本発明の第２の実施形態における検
出信号の処理動作について説明するフローチャートであ
り、図１を参照して、処理の概略を説明する。この処理
は、学習と分類との２段階から構成される。

【００６１】学習学習時には、プロセスＱＣ用ウエーハ（製造装置のモニ
タを目的としてラインに投入されるウエーハ）上の異物
の元素組成をＱＣ用異物データベースに登録する。事前
に、元素毎に固有の特性Ｘ線の波長と元素との対応関係
を元素別特性Ｘ線データベースとして組み込んでおく。

【００６２】ＳＴＥＰ１：特性Ｘ線ピーク位置抽出欠陥部Ｘ線スペクトルを検出し、Ｘ線スペクトルから特
性Ｘ線のピーク位置を抽出する。

【００６３】図１１はＸ線スペクトルから特性Ｘ線のピ
ーク位置を抽出する方法を説明する図である。この図１
１に示すように、Ｘ線スペクトルは、Ｘ線のエネルギー
と、そのエネルギーに対応するＸ線の量子計数Ｎ１
（Ｅ）として得られる。Ｘ線量子の放出過程は、ポアソ
ン過程としてモデル化できることが知られており、各エ
ネルギーに対して、事前に登録した連続Ｘ線の計数値が
Ｎ２（Ｅ）であったとき、標準偏差σ＝√Ｎ２（Ｅ）と
推定できることが知られている。従って、計数Ｎｌ
（Ｅ）が連続Ｘ線の１００＊（１−α）％の信頼区間に
含まれるか否かを検定することにより、特性Ｘ線の強度
を求めることができる。前述において、αはオペレータ
が事前にパラメータとしてもよいし、装置内部に組み込
んでおいてもよい。

【００６４】ＳＴＥＰ２：欠陥部含有元素推定抽出したピーク位置と元素別特性Ｘ線データベースとを
照合して、欠陥部に含有される元素を推定する。この推
定は、抽出したピーク位置を、｛Ｐｉ：ｉ＝１……Ｎ｝
としたとき、データベースＸとの照合において、例え
ば、各ピーク｛Ｐｉ｝を特性Ｘ線として持つ元素を網羅
的に列挙する方法等であってもよい。

【００６５】ＳＴＥＰ３：ＱＣ用異物データベースヘの
登録ＱＣ用異物データベースには、欠陥を特定するための情
報（品種、工程、ウエーハ番号、欠陥ＩＤ等）と、検出
信号、及び、解析結果（含有すると推定された元素の種
類、及び、Ｘ線スペクトル、検出画像）を登録する。ま
た、欠陥に対しカテゴリを割り当てて登録してもよい。

【００６６】分類ＳＴＥＰｌ：特性Ｘ線ピーク位置抽出検査対象欠陥のＸ線スペクトルから特性Ｘ線のピーク位
置を抽出する。

【００６７】ＳＴＥＰ２：欠陥部含有元素推定Ｘ元素毎の特性Ｘ線の波長を登録したデータベースと照
合して、欠陥部に含有される元素を推定する。

【００６８】ＳＴＥＰ３：比較ＱＣ用異物データベースに登録されたＱＣ用異物欠陥か
ら、含有する元素が同じ欠陥を検索して表示する。該当
する欠陥がない場合、類似欠陥なしとして出力する。あ
るいは、含有する元素が共通している欠陥を出力しても
よい。また、ＱＣ用異物データベースに欠陥のカテゴリ
も登録されている場合、登録された欠陥に割り当てられ
たカテゴリを合わせて出力する。

【００６９】図１２はプロセスＱＣ用ウエーハ参照情報
の登録手順の例を説明する図であり、図１２を参照し
て、プロセスＱＣ用ウエーハ参照情報の登録手順につい
て説明する。プロセスＱＣ用ウエーハ参照情報の登録手
順は、例えば、図１２に示すフローに示すように、各工
程毎に順次、異物検査装置、レビュー装置により実行さ
れる。通常、検査工程は、数工程から数１０工程に１
回、外観検査工程として組み込まれている。プロセスＱ
Ｃ用ウエーハは、図１２に示す工程Ａ〜工程Ｄを実行す
る各製造装置Ａ〜装置Ｄにおいて、着工、工程完了後、
引き続き、異物検査装置により欠陥の検出が行われ、検
出された欠陥をレビュー装置によってレビューし、画像
とＸ線スペクトルとを収集する。そして、レビューによ
って得られた情報を含む欠陥品種、ロット番号、ウエー
ハ番号、画像、Ｘ線スペクトル、発生工程、発生装置、
ユーザ定義カテゴリ等が登録する。前述したような手順
により、各工程において発生した欠陥の画像情報、及
び、Ｘ線スペクトルのデータベースヘの登録が完了す
る。

【００７０】図１３は本発明の第２の実施形態における
検出信号の処理動作の変形例について説明するフローチ
ャートであり、次に、これについて説明する。

【００７１】図１に示した処理動作と図１３に示した処
理動作との相違は、図１３に示した処理動作が、異物対
策来歴データベースを参照して、対策来歴を併せて検
索、表示することにより、欠陥対策を容易化することを
可能にしたものである点である。ここで、異物対策来歴
データベースとは、過去に発生した異物に対する対策来
歴情報を欠陥に対し登録したものであり、ウエーハの品
種、工程、ロットＩＤ、ウエーハＩＤ、欠陥ＩＤに対し
て、対策情報（欠陥の発生源、対策の具体的な内容、対
策日時等）を登録したものである。

【００７２】図１４は本発明の第２の実施形態における
検出信号の処理動作の他の変形例について説明するフロ
ーチャートであり、次に、これについて説明する。

【００７３】図１４に示す処理動作の例は、欠陥部のみ
ならず、参照部のＸ線スペクトルも検出して、分類に用
いることにより、より信頼性の高い分類を可能にするも
のでである。すなわち、この例は、欠陥部Ｘ線スペクト
ルを検出し、Ｘ線スペクトルから特性Ｘ線のピーク位置
を抽出し、次いで、参照Ｘ線スペクトルを検出し、Ｘ線
スペクトルから特性Ｘ線のピーク位置を抽出し、さら
に、欠陥部、参照部から得られた特性Ｘ線のピーク位置
を比較する処理を行うものである。

【００７４】そして、参照の結果、（１）参照部のスペ
クトル中に現れていないピークが欠陥部のスペクトルに
現れていた場合、そのピークを欠陥部に含まれる元素に
特有のピークとみなし、特性Ｘ線データベースを参照し
て元素を推定する。（２）欠陥部のスペクトルが参照部
のスペクトルに一致し、あるいは、含まれる場合、欠陥
部の元素が、パターン、酸化膜、あるいは、下地に打ち
込まれたイオンと同一の元素からなると判断する。

【００７５】図１４に示す例は、さらに、異物データベ
ースに登録された欠陥から類似した欠陥を検索する、あ
るいは、過去の異物対策来歴情報をデータベースとして
検索するようにすることもできる。

【００７６】図１５は本発明の第２の実施形態における
検出信号の処理動作のさらに他の変形例について説明す
るフローチャートであり、次に、これについて説明す
る。

【００７７】図１４に示した処理動作と図１５に示した
処理動作との相違は、図１５に示した処理動作が、基準
部のＸ線スペクトルを登録する点にある。ここで、基準
部のＸ線スペクトルとは、レビューに先行して、ウエー
ハ上の特定箇所で検出するＸ線スペクトルのことであ
る。正常箇所においては、検出位置によって若干の違い
はあるものの、同等の元素組成をもっていると見なせる
ため、品種、工程毎に１回基準Ｘ線スペクトルを検出す
れば、正常部における元素組成をレビュー前に予め登録
しておくことができる。

【００７８】図１６は本発明の第２の実施形態における
検出信号の処理動作のさらに他の変形例について説明す
るフローチャートであり、次に、これについて説明す
る。

【００７９】図１に示した処理動作と図１６に示した処
理動作との最も大きな相違は、図１６に示した処理動作
が、画像情報とＸ線スペクトルとを併用して自動分類あ
るいは検索を行う点にある。すなわち、図１６に示す処
理では、まず、学習時において、図１１により説明した
場合と同様に、プロセスＱＣ用ウエーハ上の異物のＸ線
スペクトルを検出し、異物データベースに登録してお
く。次に、分類時に、欠陥部のＸ線スペクトルを検出し
て元素の組成を推定する。また、このとき、欠陥部の画
像も検出し、画像の特徴量を算出しておく。次に、元素
組成と画像特徴量とに基づいて分類を行う。元素組成も
特徴量の１つとみなせば、第１の実施の形態で説明した
ような一般的な分類、検索手法を適用することができ
る。

【００８０】また、前述した例の変形として、組成分析
による分類結果と画像による分類結果とを組み合わせる
ことが考えられる。

【００８１】図１７は組成分析による分類結果と画像に
よる分類結果とを組み合わせた分類結果を表示した画面
の例を示す図である。

【００８２】図１７において、Class1、Class2は、欠陥
が含有する元素による分類を示している。欠陥は構成元
素が同一であっても、生成するプロセスに応じて異なる
外観を呈する場合がある。例えば、気相反応時に生成し
た場合と、チヤンバ内壁に付着した反応生成物が落下し
た場合とでは異なる外観をもつ。従って、欠陥の発生原
因を対策するためには、欠陥の元素組成に基づく発塵プ
ロセスのみならず、欠陥の外観に基づいた発塵プロセス
を特定することが望ましい。

【００８３】また、ClassA、ClassBは、欠陥の外観によ
る分類を示している。欠陥は外観が類似していても、異
なる組成を有している場合がある。例えば、異なる製造
装置において発生した異物でも、気相反応によって生成
したため、球形状の異物が発生する場合がある。従っ
て、欠陥の発生原因を対策するためには、欠陥の外観に
基づく分類のみならず、元素組成に基づく、発塵装置の
装置を推定することが望ましい。

【００８４】また、Class1、Class2の分類とClassA、Cl
assBの分類の各交叉部には、前述した組成分析による分
類結果と画像による分類結果とを組み合わせた分類結果
を示している。オペレータは、Ｘ線スペクトルと画像情
報とによる分類結果を観察することによって、発塵源、
発塵プロセスを推定することができる。

【００８５】また、前述したように表示される分類結果
により、オペレータは、ＥＤＸの実行条件を動的に変
更、最適化することができる。ＥＤＸを実行する際の条
件としては、例えば、加速電圧が挙げられる。加速電圧
が高いほど試料内で電子線が拡散する領域が広くなるた
め、より広範囲からＸ線が発生する傾向にある。一方、
加速電圧が高い方が、ＳＮ比、すなわち、連続Ｘ線に対
する特性Ｘ線の検出強度の比が大きなる傾向にある。従
って、測定対象の大きさ、すなわち、欠陥の大きさに対
して、Ｘ線の検出領域が過大でない範囲において、加速
電圧は高い方が望ましい。そこで、欠陥の大きさに従っ
て、加速電圧を変更する。

【００８６】前述迄に説明した本発明の実施形態は、
検査対象ウエーハ上から欠陥位置を検出する検査機能、
欠陥位置の画像を再検出、分類する欠陥レビュー／自
動分類機能、レビュー結果に基づいてＥＤＸ解析対象
を選定するサンプリング機能、選定された欠陥に対し
ＤＥＸ解析を行うＤＥＸ機能、ＤＦＸ解析結果と画像
レビュー結果を統合的に処理する機能の５つの機能のう
ち、〜の機能を、本発明のレビュー装置である検査
装置上で実現しているとして説明したが、本発明は、検
査装置を含む検査装置群からなる検査システムにおける
機能分担を前述以外のどのような分担形態としてもよ
い。

【００８７】例えば、（１）前述の〜の機能の全て
をレビュー装置である検査装置に搭載する形態、（２）
の機能を対応する検査装置、、の機能をレビュー
装置である検査装置、の機能を解析装置、の機能を
検査サーバに搭載する形態、（３）の機能を対応する
検査装置、、、の機能をレビュー装置である検査
装置、の機能を解析装置に搭載する形態等であってよ
い。

【００８８】前述した本発明の実施形態によれば、ＥＤ
Ｘ解析対象の選定工数を低減し、効率的なＥＤＸを実行
することができる。すなわち、例えば、検査装置が誤っ
て検出した虚報や、パターン欠陥をＤＥＸの解析対象か
ら自動的に除外することができ、また、例えば、欠陥の
種類毎に最大の大きさの欠陥を１個選定する等、欠陥の
種類毎にＤＥＸの解析対象とする代表を選定することが
できる。また、例えば、欠陥の高さ、大きさ、明るさ等
の欠陥の一般的な特徴によって欠陥を選定することがで
きる。

【００８９】また、前述した本発明の実施形態によれ
ば、プロセスウエーハを対象とした欠陥部の組成分析、
及び、原因推定の工数を低減することができ、また、プ
ロセスウエーハを対象とした欠陥部の組成分析を高い信
頼性をもって行うことができ、さらに、欠陥を組成と外
観とに基づいて分類し、発生原因の特定や欠陥の発生状
況の把握を容易に的確に行うことができる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｘ
線スペクトルに基づいて欠陥部の組成分析の迅速化を図
り、欠陥の発生原因の特定や欠陥の発生状況の把握を容
易に的確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第２の実施形態における検出信号の処
理動作について説明するフローチャートである。

【図２】半導体ウエーハ上の欠陥に電子線を照射したと
きに欠陥部近傍から放射されるＸ線スペクトルの一例を
示す図である。

【図３】従来技術のＥＤＸにおける欠陥部のデータ取得
手順を説明するフローチャートである。

【図４】実際の解析において欠陥に含まれる元素に固有
の特性Ｘ線を推定する従来技術の方法を説明する図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態によるレビュー装置の構成
を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態による検査装置（レビュー
装置）を含む半導体製造工程の構成の概念を説明する図
である。

【図７】検査条件の入力画面を示す図である。

【図８】欠陥自動分類処理の概念について説明する図で
ある。

【図９】ＥＤＸ対象欠陥の選定条件の設定画面例を示す
図である。

【図１０】自動収集（ＡＤＲ）した検出画像、検出画像
の自動分類（ＡＤＣ）結果、Ｘ線スペクトル（ＥＤＸ）
検出結果を１つの表示画面に表示した例を示す図であ
る。

【図１１】Ｘ線スペクトルから特性Ｘ線のピーク位置を
抽出する方法を説明する図である。

【図１２】プロセスＱＣ用ウエーハ参照情報の登録手順
の例を説明する図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態における検出信号の
処理動作の変形例について説明するフローチャートであ
る。

【図１４】本発明の第２の実施形態における検出信号の
処理動作の他の変形例について説明するフローチャート
である。

【図１５】本発明の第２の実施形態における検出信号の
処理動作のさらに他の変形例について説明するフローチ
ャートである。

【図１６】本発明の第２の実施形態における検出信号の
処理動作のさらに他の変形例について説明するフローチ
ャートである。

【図１７】組成分析による分類結果と画像による分類結
果とを組み合わせた分類結果を表示した画面の例を示す
図である。

【符号の説明】

６１リソグラフイ工程６２エッチング工程６３デボ（成膜）工程６４研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing) ６５洗浄工程６６光学式パターン検査装置６７異物検査装置６８ＳＥＭ式パターン検査装置６９レビュー装置６Ａデータ管理サーバ６Ｂデータベース５１電子銃５２電子レンズ５３偏向系５４偏向系制御回路５５制御用コンピュータ５６試料室５７真空系５８真空制御回路５９油回転ポンプ５１０検査対象物５１１ワークホルダ５１２Ｘ線分光器５１３、５１５信号処理回路５１４２次電子検出器５１６記憶装置５１８電子線画像／Ｘ線検出系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本田敏文神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA05 BA07 BA30 CA01 CA03 CA10 DA01 EA03 FA01 FA06 GA01 GA06 JA13 KA03 LA11 MA05 PA07 4M106 AA01 BA02 BA20 CA27 CA41 CB21 DB05 DH24 DH25 DH33 DJ17 DJ18 DJ20 DJ23 DJ27 5B057 AA03 BA03 BA26 DA03 DA12 DB02 DB05 DB09 DC04 DC23 DC33 DC36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象物に電子線を照射する電子光学
系と、検査対象物から生じる２次電子を検出し、電気信
号に変換する２次電子検出器と、２次電子検出器が出力
する電気信号をデジタル画像に変換する画像生成手段
と、検査対象物から生じるＸ線を検出してＸ線スペクト
ルを作るエネルギー分散型Ｘ線分光器と、前記電子光学
系における電子線の照射条件の設定をユーザに促す検出
条件設定用ユーザインタフェースと、電子光学系におけ
る電子線の照射条件を設定する電子光学系制御手段とを
備える欠陥検査装置において、前記２次電子検出器を介して取得した検出欠陥画像を解
析して欠陥の画像特徴を算出する欠陥画像解析手段と、前記欠陥の画像特徴に対し、Ｘ線検出を行うか否かを定
める規則の入力を行う欠陥選定規則入力用ユーザインタ
フェースと、前記欠陥画像解析手段が出力した画像の特徴と前記入力
された欠陥選定規則とを照合し、欠陥選定規則を満足す
る欠陥に対しＸ線検出を指示する制御用コンピュータと
を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】前記欠陥画像解析手段は、画像特徴とし
て少なくとも、欠陥が、異物、パターン欠陥、虚報、未
知欠陥のいずれのカテゴリに該当するものであるかの情
報を出力し、前記欠陥選定規則入力用ユーザインタフェースは、少な
くとも、異物、パターン欠陥、虚報、未知欠陥の少なく
とも１つのカテゴリをＸ線検出の実行対象の欠陥として
指定することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装
置。
【請求項３】前記欠陥画像解析手段は、画像特徴とし
て欠陥の大きさを出力し、前記欠陥選定規則入力用ユーザインタフェースは、欠陥
の大きさを選択条件としてＸ線検出の実行対象の欠陥を
指定することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装
置。
【請求項４】前記制御用コンピュータは、前記欠陥画
像解析手段が出力した欠陥の特徴量に基づいて検出条件
を設定することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装
置。
【請求項５】検査対象物に電子線を照射する電子光学
系と、検査対象物から生じる２次電子を検出し、電気信
号に変換する２次電子検出器と、２次電子検出器が出力
する電気信号をデジタル画像に変換する画像生成手段
と、検査対象物から生じるＸ線を検出してＸ線スペクト
ルを作るエネルギー分散型Ｘ線分光器と、前記電子光学
系における電子線の照射条件の設定をユーザに促す検出
条件設定用ユーザインタフェースと、電子光学系におけ
る電子線の照射条件を設定する電子光学系制御手段とを
備える欠陥検査装置において、前記検出されたＸ線スペクトルを解析して、特性Ｘ線の
ピーク位置を求めるスペクトル解析手段と、欠陥部におけるＸ線スペクトル、スペクトル解析手段に
よって求められた特性Ｘ線のピーク位置、検出欠陥画像
を予め参照用データとして記憶する参照データ記憶手段
と、前記スペクトル解析手段によって求められ特性Ｘ線のピ
ーク位置と、前記参照データ記憶手投に記憶した参照用
データの特性Ｘ線のピーク位置とを照合し、ピーク位置
が類似した参照用データを検索する参照用データ検索手
段と、前記参照用データ検索手段によって検索した参照用デー
タのＸ線スペクトルと欠陥画像とを表示する表示画面と
を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項６】検査対象物に電子線を照射する電子光学
系と、検査対象物から生じる２次電子を検出し、電気信
号に変換する２次電子検出器と、２次電子検出器が出力
する電気信号をデジタル画像に変換する画像生成手段
と、検査対象物から生じるＸ線を検出してＸ線スペクト
ルを作るエネルギー分散型Ｘ線分光器と、前記電子光学
系における電子線の照射条件の設定をユーザに促す検出
条件設定用ユーザインタフェースと、電子光学系におけ
る電子線の照射条件を設定する電子光学系制御手段とを
備える欠陥検査装置において、前記検出されたＸ線スペクトルから元素組成に関する特
徴を抽出する組成特徴抽出手段と、前記画像生成手段により生成された検出画像から画像特
徴を抽出する画像特徴抽出手段と、前記組成特徴抽出手段が抽出した組成特徴と、前記画像
特徴抽出手段が抽出した画像特徴とに基づいて欠陥を分
類する欠陥分類手段とを備えることを特徴とする欠陥検
査装置。
【請求項７】検査対象物に電子線を照射し、検査対象
物から生じる２次電子を検出して電気信号に変換し、電
気信号をデジタル画像に変換し、変換された検出画像を
解析して欠陥の画像特徴を算出し、さらに、電子線の照
射条件を切り替えて検査対象物に電子線を照射し、検査
対象物から生じるＸ線を検出してＸ線スペクトルを作っ
て検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査方法において、欠陥の画像特徴に基づいてＸ線検出を行うか否かを判断
する判断規則を入力し、前記算出した欠陥の画像特徴と
前記判断規則とを照合し、前記判断規則を満足した対象
に対する欠陥からのＸ線を検出することを特徴とする欠
陥検査方法。
【請求項８】検査対象物に電子線を照射し、検査対象
物から生じる２次電子を検出して電気信号に変換し、電
気信号をデジタル画像に変換し、変換された検出画像を
解析して欠陥の画像特徴を算出し、さらに、電子線の照
射条件を切り替えて検査対象物に電子線を照射し、検査
対象物から生じるＸ線を検出してＸ線スペクトルを作っ
て検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査方法において、プロセスＱＣ用ウエーハ上に生じた欠陥の画像あるいは
Ｘ線スペクトルを検出して参照用データとして登録し、
検査対象用ウエーハ上に生じた欠陥の画像あるいはＸ線
スペクトルを検出し、前記検査対象用ウエーハ上に生じ
た欠陥の画像あるいはＸ線スペクトルと参照用データと
を照合して、画像あるいはＸ線スペクトルとの類似性を
判定することを特徴とする欠陥検査方法。