JP2005333161A5 - - Google Patents

Claims (17)

1. 試料を載置する試料台と、
   一次荷電粒子ビームを前記試料台上の試料の所定の領域に照射するための対物レンズと、
   一次荷電粒子ビームを照射した領域の帯電電圧を測定する測定部と、
   該帯電電圧を決定するための一次荷電粒子ビームの照射条件を決定する制御部と、
   前記試料から発生する二次電子や後方散乱電子を検出する検出器と、
   前記検出器からの信号を用いて、検査されるべき領域の電位コントラスト像の信号を記憶するための記憶部と、
   前記記憶部からの信号で電位コントラスト像を形成する画像処理部と、
   前記電位コントラスト像信号から該試料の部位の電気抵抗対電圧の関係を算出する演算部と、
   を具備してなることを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
2. 請求項１に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記測定部として試料面に電圧を印加することのできる電極を具備してなることを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
3. 請求項１に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記測定部として前記試料に垂直方向に磁場を印加することを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
4. 請求項１に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記試料に所望の帯電電圧が形成されるように電流量が調整された荷電粒子ビームで前記試料の所定領域を走査する機能を持つことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
5. 請求項４に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記荷電粒子ビームの電流量は前記検出器で検出した信号強度が前記試料の正帯電および負帯電の帯電電圧に対して変化する領域内に調整する機能を持つことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
6. 請求項４に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記荷電粒子ビームの電流量に代えて、ビームエネルギー、荷電粒子ビームの照射面積、前記試料と帯電制御電極との間の電位分布のいずれか一つを調整することにより、前記荷電粒子ビームの照射条件を調整する機能を持つことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
7. 請求項４に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記走査する工程で、二次電子信号ないし後方散乱電子信号の取得領域よりも広い領域に前記荷電粒子ビームを走査し、前記試料を帯電させる機能を持つことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
8. 請求項４に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   前記荷電粒子ビームの電流量の所定値を、前記二次電子信号ないし後方散乱電子信号強度を電位コントラスト像として表示した場合に、当該電位コントラスト像の明るさの変化する領域内に定める機能を持つことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
9. 請求項４から７のいずれか１項に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
   半導体素子が形成された試料に対して前記荷電粒子ビームを照射し、前記所定領域の抵抗値を算出し、当該算出された抵抗値と前記帯電電圧との関係を測定することにより、前記半導体素子のリーク欠陥、または導通不良欠陥の検査を行うことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
10. 請求項４または５に記載の荷電粒子ビームを用いた検査装置において、
    前記荷電粒子ビームの電流値を当該荷電粒子ビームの照射位置の抵抗値をＲ、該電流値をＩｐとした場合に、０＜ｌｏｇ（Ｒ・Ｉｐ）＜３の範囲にある条件で定める機能を持つことを特徴とする荷電粒子ビームを用いた検査装置。
11. 荷電粒子ビームの電流値を含む当該荷電粒子ビームの照射条件を決定する決定手段と、
    被検査物上の所定領域を前記荷電粒子ビームで走査する走査手段と、
    前記所定領域から放出される二次電子および後方散乱電子のうちの少なくとも１つの電子数とエネルギーレベルとを測定する測定手段と、
    前記エネルギーレベルに基づいて前記所定領域の帯電電圧を算出し、前記電子数および前記荷電粒子ビームの電流値に基づいて対応する電気抵抗値を算出する演算手段と、
    帯電電圧および電気抵抗値よりなる前記被検査物の帯電電圧対電気抵抗特性パターンを、あるタイプの欠陥の帯電電圧対電気抵抗特性パターンと比較し、前記タイプの欠陥が前記所定領域に存在するかどうかを決定するための比較手段と、
    からなることを特徴とする半導体欠陥検査装置。
12. 請求項１１に記載の半導体欠陥検査装置において、
    前記被検査物上の複数の領域を前記荷電粒子ビームで走査することによって前記走査手段から得られた走査結果、および前記複数の領域の各々から放出された二次電子および後方散乱電子のうちの少なくとも１つの電子数とエネルギーレベルとを測定することにより前記測定手段から得られた測定結果に基づいて、電位コントラスト像を形成する画像処理部と、
    前記電位コントラスト像における各領域の明るさを比較し、少なくとも１つの欠陥を含む少なくとも１つの所定領域を予備的に決定する予備欠陥決定手段と、
    をさらに有することを特徴とする半導体欠陥検査装置。
13. 請求項１２に記載の半導体欠陥検査装置において、
    前記電位コントラスト像の信号スケールを、少なくとも１つのタイプの欠陥の帯電電圧対電気抵抗特性パターンで校正する校正手段
    をさらに有することを特徴とする半導体欠陥検査装置。
14. 請求項１１に記載の半導体欠陥検査装置において、
    前記被検査物を保持するためのホルダと、
    前記所定領域から放出された二次電子および後方散乱電子のうちの少なくとも１つを検出する検出部と、
    をさらに有し、
    前記走査手段が対物レンズを含むことを特徴とする半導体欠陥検査装置。
15. 請求項１４に記載の半導体欠陥検査装置において、
    前記ホルダと前記走査手段とのアライメントのため、前記ホルダ上の位置校正パターンと、光学像と、電位コントラスト像との少なくとも１つ
    をさらに有することを特徴とする半導体欠陥検査装置。
16. 請求項１１に記載の半導体欠陥検査装置において、
    前記測定手段が、前記被検査物の表面に電圧を印可することによって帯電電圧を変化させるための電極を含む、
    ことを特徴とする半導体欠陥検査装置。
17. 請求項１１に記載の半導体欠陥検査装置において、
    前記被検査物が、少なくとも１つの半導体デバイスを有するウエハである、
    ことを特徴とする半導体欠陥検査装置。