JP2007220317A - Electron beam inspection method and device - Google Patents

Electron beam inspection method and device Download PDF

Info

Publication number
JP2007220317A
JP2007220317A JP2006036093A JP2006036093A JP2007220317A JP 2007220317 A JP2007220317 A JP 2007220317A JP 2006036093 A JP2006036093 A JP 2006036093A JP 2006036093 A JP2006036093 A JP 2006036093A JP 2007220317 A JP2007220317 A JP 2007220317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron beam
substance
information
beam inspection
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006036093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Nishiyama
英利 西山
Mitsuo Suga
三雄 須賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP2006036093A priority Critical patent/JP2007220317A/en
Publication of JP2007220317A publication Critical patent/JP2007220317A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam inspection method and device quick in identification without contamination and static charge, and with high accuracy in identification of a substance with structural defect. <P>SOLUTION: With the use of scattered information of backscattering electrons, an average value S of emission efficiency including a fluctuation ▵S is found (a step S304), a plurality of candidate matters causing structural defects of a sample 5 are selected (a step S305) with the use of the average value S and the fluctuation ▵S, electron energy of electron beams 2 is made to vary (a step S307), and selection of the candidate matters is repeated to identify the matter causing the structural defect from among the plurality of candidate matter information obtained (a step S308), so that high accuracy is attained in identifying a matter causing structural defect, and further, a low-cost, high-speed, and high-accuracy matter identification is to be realized without the use of an EDS or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、半導体ウェハーを用いてプレーナー型の集積回路を製造する半導体製造工程で、この半導体ウェハーに生じる構造欠陥を検出し、この構造欠陥が生じる要因を探る電子ビーム検査方法および装置に関する。   The present invention relates to an electron beam inspection method and apparatus for detecting a structural defect generated in a semiconductor wafer in a semiconductor manufacturing process for manufacturing a planar type integrated circuit using the semiconductor wafer and searching for a cause of the structural defect.

近年、半導体デバイスは、ウェハーにフォトマスクで形成されたパターンを、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で製造される。このような製造プロセスにおいては、歩留まりの向上および製造プロセスの安定稼動を実現する為に、インライン検査によって発見した欠陥を迅速に解析し、対策に活用することが必要とされる。   In recent years, a semiconductor device is manufactured by repeating a process of transferring a pattern formed on a wafer with a photomask by lithography and etching. In such a manufacturing process, in order to improve the yield and realize stable operation of the manufacturing process, it is necessary to quickly analyze defects found by in-line inspection and use them for countermeasures.

そして、検査結果を迅速に不良対策と結びつけるためには、多数の検査結果を高速にレビューし、発生原因別に分類する欠陥レビュー:分類技術が鍵となる。この為、光学式、SEM(走査型電子顕微鏡)等の電子ビーム検査装置が製品化されている。なお、加工パターンの微細化に伴い、光学式よりも高い分解能を持つ、SEMが重要視されている。これら電子ビーム検査装置では、微小異物、微小形状欠陥あるいはスクラッチ等の凹凸を検出することが可能になっている。さらに、これら欠陥の物質同定を行うことで、より正確な欠陥原因の特定、例えばどの製造工程で欠陥が発生したのかを推測することができ、これもまた重要な事項となっている。   In order to quickly link inspection results with countermeasures against defects, a defect review: classification technique that reviews a large number of inspection results at high speed and classifies them according to the cause of occurrence is the key. For this reason, optical beam inspection apparatuses such as optical and SEM (scanning electron microscope) have been commercialized. In addition, with the miniaturization of a processing pattern, SEM having higher resolution than an optical type is regarded as important. These electron beam inspection apparatuses can detect irregularities such as minute foreign matter, minute shape defects, and scratches. Furthermore, by performing substance identification of these defects, it is possible to more accurately identify the cause of the defect, for example, in which manufacturing process the defect has occurred, which is also an important matter.

ここで、物質同定の方法として、3つの公知例が存在する。第1の方法は、EDS(Energy Dispersive x−ray Spectroscopy)を用いた方法である。これは、観察時に通常使用する一次電子ビームのエネルギー約1keVおよびビーム電流約10pAよりも大きい、高エネルギー15keVおよび高ビーム電流1nAの一次電子ビームを用いて欠陥部を照射し、発生する特性X線を得ることで物質の同定を行う。この方法は、物質同定の精度は高いが、EDS使用時にビームエネルギーおよびビーム電流の切り替えが必要であり、その切り替えに時間を要する。また、高エネルギーであるためにビームの固体内での広がりが大きく、さらに大電流ビームであるためにビーム径が広がり、空間分解能に劣る。また、装置価格も、高いものとなる。   Here, there are three known examples as a method of substance identification. The first method is a method using EDS (Energy Dispersive x-ray Spectroscopy). This is a characteristic X-ray generated by irradiating a defect portion with a primary electron beam having a high energy of 15 keV and a high beam current of 1 nA, which is larger than the energy of about 1 keV and the beam current of about 10 pA, which are usually used for observation The substance is identified by obtaining This method has high accuracy of substance identification, but it requires switching of beam energy and beam current when using EDS, and it takes time to switch. Further, since the energy is high, the beam spreads widely in the solid, and because the beam is a large current beam, the beam diameter is widened, resulting in poor spatial resolution. In addition, the device price is also high.

第2の方法は、2次電子のエネルギー分別を行い、SEM画像の物質コントラストを向上させる方法である(例えば、特許文献1参照)。この方法では、一次電子ビームの照射によってコンタミネーション(極薄いカーボンを主成分とする膜)が試料に付着するので、極薄い表面から発生する2次電子は、その放出効率が大きく変化する。また、2次電子は、エネルギーが低く、試料の帯電の影響を強く受ける。そして、帯電しやすい試料では、軌道が変化し検出器での2次電子検出効率が変化する。従って、精度良く、物質コントラストを得ることができない。   The second method is a method of improving the material contrast of the SEM image by performing energy separation of secondary electrons (see, for example, Patent Document 1). In this method, since contamination (film having a very thin carbon as a main component) adheres to the sample by irradiation with the primary electron beam, the emission efficiency of secondary electrons generated from the extremely thin surface changes greatly. Secondary electrons have low energy and are strongly influenced by the charging of the sample. In a sample that is easily charged, the trajectory changes and the secondary electron detection efficiency at the detector changes. Therefore, the substance contrast cannot be obtained with high accuracy.

第3の方法は、後方散乱電子(一般的に初期運動エネルギー50ev以上の電子)を利用するものである。後方散乱電子は、試料のある程度深い位置から発生するので、コンタミネーションの影響を受けにくい。また、この方法は、エネルギーが高いので帯電の影響も受けにくく、後方散乱電子の放出効率が、原子番号に比例して増加するので(例えば、非特許文献1参照)、以前から物質コントラスト像を得るために利用されている。しかし、この方法では、後方散乱電子の信号量が小さく、信号量にばらつき(ショットノイズ)が生じ、原子番号の近い物質を検出することが困難となる。   The third method uses backscattered electrons (generally electrons having an initial kinetic energy of 50 ev or more). Since backscattered electrons are generated from a position deep to some extent in the sample, they are not easily affected by contamination. In addition, since this method is high in energy, it is not easily affected by charging, and the emission efficiency of backscattered electrons increases in proportion to the atomic number (for example, see Non-Patent Document 1). Has been used to get. However, with this method, the signal amount of backscattered electrons is small, and the signal amount varies (shot noise), making it difficult to detect substances with similar atomic numbers.

図11は、この困難を説明する説明図である。図11(a)は、SEMで取得される後方散乱電子像の一例を示す図である。この後方散乱電子像101には、シリコン基板104上に配列された銅パターン105が示されており、これら格子の間隙部分にアルミニウム粉等からなる構造欠陥102が付着している。図11(b)は、構造欠陥102が存在する実線ABで示す部分の後方散乱電子像101のプロファイルを示す図である。横軸は、実線AB上の画素位置を現し、縦軸は、後方散乱電子の信号から算定される放出効率を現す。なお、放出効率については、発明を実施するための最良の形態の欄で詳述する。   FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining this difficulty. FIG. 11A is a diagram illustrating an example of a backscattered electron image acquired by SEM. In this backscattered electron image 101, copper patterns 105 arranged on a silicon substrate 104 are shown, and structural defects 102 made of aluminum powder or the like adhere to gap portions of these lattices. FIG. 11B is a diagram showing a profile of the backscattered electron image 101 in the portion indicated by the solid line AB where the structural defect 102 exists. The horizontal axis represents the pixel position on the solid line AB, and the vertical axis represents the emission efficiency calculated from the backscattered electron signal. The release efficiency will be described in detail in the section of the best mode for carrying out the invention.

ここで、構造欠陥102が存在する中央部分の算定領域51で、放出効率Sは大きいものとなる。一方、算定領域51の放出効率Sには、ばらつき△Sが存在し、値を特定することができない。   Here, the emission efficiency S is large in the calculation region 51 in the central portion where the structural defect 102 exists. On the other hand, there is a variation ΔS in the emission efficiency S of the calculation region 51, and the value cannot be specified.

図11(c)は、後方散乱電子の放出効率と原子番号の関係を示す図である。この図では、横軸は原子番号、縦軸は放出効率を現し、原子番号と放出効率が比例関係にあることを示している。ここで、放出効率Sに対して、対応する原子番号が、この比例関係を用いて決定される。一方、放出効率にばらつき△Sが存在する場合には、原子番号にばらつき32が生じ、原子番号の特定が困難になる。図11(c)の例では、放出効率のばらつき△Sに対して、原子番号が11〜16の間にある場合を例示している。
特開2000―173526号公報 ライマー(L.Reimer)他著、「スキャンニング エレクトロン マイクロスコピー(Scanning Electron Microscopy)」,シュプリンガーバーラグ(Springer−Verlag)出版、1998年、p.145
FIG. 11C is a diagram showing the relationship between the emission efficiency of backscattered electrons and the atomic number. In this figure, the horizontal axis represents the atomic number, the vertical axis represents the emission efficiency, and the atomic number and the emission efficiency are in a proportional relationship. Here, the atomic number corresponding to the emission efficiency S is determined using this proportional relationship. On the other hand, when there is a variation ΔS in the emission efficiency, the atomic number varies 32 and it becomes difficult to specify the atomic number. In the example of FIG. 11C, the case where the atomic number is between 11 and 16 with respect to the emission efficiency variation ΔS is illustrated.
JP 2000-173526 A L. Reimer et al., “Scanning Electron Microscopy”, published by Springer-Verlag, 1998, p. 145

しかしながら、上記背景技術によれば、上述した第1の方法では、物質同定の精度は高いものの同定に時間を要し、空間分解能が低く、装置価格が高くなる。また、上述した第2の方法では、同定の時間は早いもののコンタミネーションおよび帯電の影響を受ける。また、上述した第3の方法では、同定の時間が早く、コンタミネーションおよび帯電は無いものの、構造欠陥102の物質を同定する精度が低くなる。   However, according to the above-described background art, although the above-described first method has a high accuracy of substance identification, it takes time for identification, the spatial resolution is low, and the device price is high. In the second method described above, although the identification time is early, it is affected by contamination and charging. Further, in the third method described above, the identification time is fast and there is no contamination and no charge, but the accuracy of identifying the substance of the structural defect 102 is low.

これらのことから、同定の時間が早く、コンタミネーションおよび帯電が無いと共に、構造欠陥の物質を同定する精度の高い電子ビーム検査方法および装置いかに実現するかが重要となる。   For these reasons, it is important how to realize an electron beam inspection method and apparatus with a high accuracy for identifying a substance having a structural defect while identifying time is fast, there is no contamination and charging.

この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、同定の時間が早く、コンタミネーションおよび帯電が無いと共に、構造欠陥の物質を同定する精度の高い電子ビーム検査方法および装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems caused by the background art, and has a fast identification time, no contamination and no charging, and a highly accurate electron beam inspection method for identifying a structural defect substance and An object is to provide an apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、電子銃で発生される一次電子ビームを、試料の表面に照射し、前記照射の際に前記表面から発生される後方散乱電子の散乱情報を検出し、前記表面に存在する物質を同定する際の候補となる候補物質の候補物質情報を、前記散乱情報に基づいて取得し、前記照射を行う際の照射条件を変化させ、前記照射、前記検出および前記取得を繰り返し、前記繰り返しにより取得される複数の前記候補物質情報を比較し、前記物質の同定を行う。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electron beam inspection method according to claim 1 is directed to irradiating a surface of a sample with a primary electron beam generated by an electron gun. Detecting the scattering information of backscattered electrons generated from the surface, and obtaining candidate substance information of candidate substances that are candidates for identifying substances existing on the surface based on the scattering information, The irradiation conditions at the time of irradiation are changed, the irradiation, the detection, and the acquisition are repeated, and the plurality of candidate substance information acquired by the repetition are compared to identify the substance.

この請求項1に記載の発明では、照射条件を変化させた、後方散乱電子の複数の散乱情報に基づいて、試料の表面に生じる構造欠陥の物質を同定する。
また、請求項2に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1に記載の電子ビーム検査方法において、前記同定が、複数の前記候補物質情報に共通に含まれる候補物質を、前記物質とすることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the substance of the structural defect generated on the surface of the sample is identified based on a plurality of pieces of scattered information of backscattered electrons with different irradiation conditions.
An electron beam inspection method according to a second aspect of the present invention is the electron beam inspection method according to the first aspect, wherein the identification includes a candidate substance that is commonly included in a plurality of candidate substance information. It is characterized by.

また、請求項3に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1または2に記載の電子ビーム検査方法において、前記散乱情報が、前記後方散乱電子の放出効率および前記放出効率のばらつきの大きさを含むことを特徴とする。   The electron beam inspection method according to a third aspect of the present invention is the electron beam inspection method according to the first or second aspect, wherein the scattering information includes emission efficiency of the backscattered electrons and variations in the emission efficiency. It is characterized by including a size.

また、請求項4に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法において、前記照射条件が、前記一次電子ビームの加速電圧であることを特徴とする。   An electron beam inspection method according to claim 4 is the electron beam inspection method according to any one of claims 1 to 3, wherein the irradiation condition is an acceleration voltage of the primary electron beam. It is characterized by that.

また、請求項5に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法において、前記取得が、前記候補物質ごとの前記変化に伴う散乱情報の変動を示す散乱変化情報を参照して行われることを特徴とする。   An electron beam inspection method according to a fifth aspect of the invention is the electron beam inspection method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the acquisition is a scattering accompanying the change for each candidate substance. It is characterized by being performed with reference to scattering change information indicating a change in information.

また、請求項6に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項5に記載の電子ビーム検査方法において、前記候補物質からなる候補物質試料に対して、前記変化を伴う前記照射および前記検出を繰り返し、前記散乱変化情報を、前記試料の照射および検出を行う前に事前取得することを特徴とする。   The electron beam inspection method according to claim 6 is the electron beam inspection method according to claim 5, wherein the irradiation with the change and the detection are performed on a candidate material sample made of the candidate material. And the scattering change information is acquired in advance before performing irradiation and detection of the sample.

また、請求項7に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法において、前記物質の位置情報に基づいて、前記物質および前記物質の近傍領域を含む試料の表面における画像情報を採取することを特徴とする。   An electron beam inspection method according to a seventh aspect of the invention is the electron beam inspection method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the substance and the substance are based on positional information of the substance. The image information on the surface of the sample including the vicinity region is collected.

また、請求項8に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項7に記載の電子ビーム検査方法において、前記複数の散乱情報に演算処理を施し、前記物質のコントラストを強調した画像情報を形成することを特徴とする。   An electron beam inspection method according to an eighth aspect of the present invention is the electron beam inspection method according to the seventh aspect, wherein the plurality of scattering information is subjected to arithmetic processing to obtain image information in which the contrast of the substance is emphasized. It is characterized by forming.

また、請求項9に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法において、前記同定を行う前に前記候補物質の選択を行い、前記選択が行なわれた候補物質に対して前記同定を行なうことを特徴とする。   An electron beam inspection method according to the invention described in claim 9 is the electron beam inspection method according to any one of claims 1 to 8, wherein the candidate substance is selected before performing the identification, The identification is performed on the candidate substance that has been selected.

また、請求項10に記載の発明にかかる電子ビーム検査方法は、請求項1ないし9のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法において、前記物質の同定情報、前記物質の位置情報および前記物質の形状情報に基づいて前記物質を分類することを特徴とする。   An electron beam inspection method according to a tenth aspect of the invention is the electron beam inspection method according to any one of the first to ninth aspects, wherein the identification information of the substance, the positional information of the substance, and the substance The substance is classified based on the shape information.

また、請求項11に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、電子銃で発生される一次電子ビームを、試料の表面に照射する照射手段と、前記照射の際に前記表面から発生される後方散乱電子の散乱情報を検出する検出器と、前記表面に存在する物質を同定する際の候補となる候補物質の候補物質情報を、前記散乱情報に基づいて取得する物質情報取得手段と、前記照射を行う際の照射条件を変化させ、前記照射、前記検出および前記取得を繰り返す制御部と、前記繰り返しにより取得される複数の前記候補物質情報を比較し、前記物質の同定を行う物質同定手段とを備える。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an electron beam inspection apparatus according to an eleventh aspect, wherein an irradiation means for irradiating a surface of a sample with a primary electron beam generated by an electron gun, and a rear portion generated from the surface during the irradiation. A detector that detects scattering information of scattered electrons, a substance information acquisition unit that acquires candidate substance information of a candidate substance that is a candidate for identifying a substance existing on the surface, based on the scattering information; and the irradiation A control unit that repeats the irradiation, the detection, and the acquisition, and a substance identification unit that compares the plurality of candidate substance information acquired by the repetition and identifies the substance, Is provided.

この請求項11に記載の発明では、照射条件を変化させた、後方散乱電子の複数の散乱情報に基づいて、試料の表面に生じる構造欠陥の物質を同定する。
また、請求項12に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項11に記載の電子ビーム検査装置において、前記検出器が、前記照射が行われる照射方向と角度が異なる複数の検出器を備えることを特徴とする。
In the eleventh aspect of the invention, the substance of the structural defect generated on the surface of the sample is identified based on the plurality of pieces of scattered information of the backscattered electrons with the irradiation condition changed.
An electron beam inspection apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the electron beam inspection apparatus according to the eleventh aspect, wherein the detector includes a plurality of detectors having different angles from the irradiation direction in which the irradiation is performed. It is characterized by providing.

この請求項12に記載の発明では、異なる方向に散乱される後方散乱電子の散乱情報を取得する。
また、請求項13に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項12に記載の電子ビーム検査装置において、前記検出器が、前記検出器の少なくとも一つが前記表面の近傍に配設されることを特徴とする。
In the invention described in claim 12, the scattering information of the backscattered electrons scattered in different directions is acquired.
An electron beam inspection apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the electron beam inspection apparatus according to the twelfth aspect, wherein the detector is arranged such that at least one of the detectors is disposed in the vicinity of the surface. It is characterized by that.

この請求項13に記載の発明では、一次電子ビームが照射される照射方向の厚みが薄い試料を用いた場合にも、試料表面に存在する物質の同定を行う。
また、請求項14に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項11ないし13のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置において、前記検出器が、前記試料を載置する試料台および前記照射手段を内包する鏡筒部を備えることを特徴とする。
According to the thirteenth aspect of the present invention, even when a sample having a small thickness in the irradiation direction irradiated with the primary electron beam is used, the substance existing on the sample surface is identified.
An electron beam inspection apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention is the electron beam inspection apparatus according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, wherein the detector includes a sample stage on which the sample is placed, A lens barrel part including the irradiation means is provided.

また、請求項15に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項14に記載の電子ビーム検査装置において、前記試料台が、前記試料と共に前記候補物質からなる標準試料を並置することを特徴とする。   An electron beam inspection apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the electron beam inspection apparatus according to the fourteenth aspect, wherein the sample stage juxtaposes a standard sample made of the candidate substance together with the sample. And

この請求項15に記載の発明では、散乱変化情報を、電子ビーム検査装置を用いて取得する。
また、請求項16に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項14または15に記載の電子ビーム検査装置において、前記検出器が、前記試料台の前記試料を載置する載置面と、前記鏡筒部から照射される一次電子ビームの照射方向に直交する直交面との間の交差角度が有限の値を有する際に、前記検出を行う検出器を、前記試料の照射位置近傍に配置する配置手段を備えることを特徴とする。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the scattering change information is acquired using an electron beam inspection apparatus.
An electron beam inspection apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention is the electron beam inspection apparatus according to the fourteenth or fifteenth aspect, wherein the detector includes a mounting surface on which the sample of the sample stage is mounted. The detector that performs the detection when the crossing angle with the orthogonal plane orthogonal to the irradiation direction of the primary electron beam irradiated from the lens barrel portion has a finite value is placed near the irradiation position of the sample. It has the arrangement means to arrange, It is characterized by the above-mentioned.

この請求項16に記載の発明では、検出器による後方散乱電子の検出効率を向上する。
また、請求項17に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項11ないし16のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置において、前記検出器が、前記後方散乱電子を衝突させる反射板と、前記反射板で発生される2次電子を検出する2次電子検出器とを備えることを特徴とする。
In the sixteenth aspect of the present invention, the detection efficiency of backscattered electrons by the detector is improved.
The electron beam inspection apparatus according to claim 17 is the electron beam inspection apparatus according to any one of claims 11 to 16, wherein the detector collides the backscattered electrons. And a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by the reflector.

この請求項17に記載の発明では、検出器による後方散乱電子の検出効率を向上する。
また、請求項18に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項17に記載の電子ビーム検査装置において、前記反射板が、前記1次電子ビームを囲むリング状の構造を有することを特徴とする。
According to the seventeenth aspect of the present invention, the detection efficiency of backscattered electrons by the detector is improved.
The electron beam inspection apparatus according to claim 18 is the electron beam inspection apparatus according to claim 17, wherein the reflector has a ring-shaped structure surrounding the primary electron beam. And

この請求項18に記載の発明では、検出効率の向上を、大きなものとする。
また、請求項19に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項11ないし18のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置において、前記物質の同定情報、前記物質の位置情報および前記物質の形状情報に基づいて前記物質を分類する分類手段を備えることを特徴とする。
In the invention described in claim 18, the detection efficiency is greatly improved.
An electron beam inspection apparatus according to claim 19 is the electron beam inspection apparatus according to any one of claims 11 to 18, wherein the substance identification information, the substance position information, and the substance A classifying means for classifying the substance based on the shape information is provided.

この請求項19に記載の発明では、物質が構造欠陥である際に、生じた要因の特定を容易なものとする。
また、請求項20に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項11ないし19のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置において、前記散乱情報に演算処理を施した画像情報を形成する画像形成手段を備えることを特徴とする。
According to the nineteenth aspect of the present invention, when a substance has a structural defect, it is easy to identify a factor that has occurred.
An electron beam inspection apparatus according to a twentieth aspect of the invention is the electron beam inspection apparatus according to any one of the eleventh to nineteenth aspects, wherein image information obtained by performing arithmetic processing on the scattered information is formed. An image forming unit is provided.

この請求項20に記載の発明では、画像情報に含まれる物質、すなわち構造欠陥の画像を見やすいものとする。
また、請求項21に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項11ないし20にいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置において、前記同定された物質の物質名を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
According to the twentieth aspect of the present invention, it is easy to see an image of a substance included in the image information, that is, a structural defect.
An electron beam inspection apparatus according to a twenty-first aspect of the invention is the electron beam inspection apparatus according to any one of the eleventh to twentieth aspects, wherein display means for displaying a substance name of the identified substance is provided. It is characterized by providing.

この請求項20に記載の発明では、同定された物質の物質名を、オペレータに知らせる。
また、請求項22に記載の発明にかかる電子ビーム検査装置は、請求項20および21に記載の電子ビーム検査装置において、前記表示手段が、前記画像情報を表示し、前記表示された画像上に前記物質名を上書きすることを特徴とする。
In the invention described in claim 20, the operator is notified of the substance name of the identified substance.
An electron beam inspection apparatus according to a twenty-second aspect of the present invention is the electron beam inspection apparatus according to the twentieth and twenty-first aspects, wherein the display means displays the image information, and the image is displayed on the displayed image. The substance name is overwritten.

この請求項22に記載の発明では、同定された物質の物質名と共に物質の形状を、オペレータに知らせる。   In the twenty-second aspect of the present invention, the operator is notified of the shape of the substance together with the substance name of the identified substance.

本発明によれば、照射条件を変化させた後方散乱電子の複数の散乱情報に基づいて構造欠陥の物質を同定することとしているので、同定の時間が早く、コンタミネーションおよび帯電が無いと共に、構造欠陥を構成する物質を高い精度で同定し、ひいては構造欠陥の分類を確実および高速で行い構造欠陥を生じさせる原因の特定を容易なものとし、試料の構造欠陥を速く確実に減らすことができ,さらに試料が半導体ウェハーの場合には、歩留まりの改善を早急に行うことができる。   According to the present invention, since a substance having a structural defect is identified based on a plurality of scattered information of backscattered electrons whose irradiation conditions are changed, the identification time is fast, there is no contamination and charging, and the structure It is possible to identify the substances that make up the defects with high accuracy, and to classify the structural defects reliably and at high speed, making it easy to identify the cause of the structural defects, and to reduce the structural defects in the sample quickly and reliably. Furthermore, when the sample is a semiconductor wafer, the yield can be improved immediately.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子ビーム検査方法および装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。   The best mode for carrying out an electron beam inspection method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.

まず、本実施の形態にかかる電子ビーム検査装置99の全体構成について説明する。図1は、電子ビーム検査装置99の全体構成を示す構成図である。電子ビーム検査装置99は、電子銃1、対物レンズ4、偏向コイル17、試料5、試料台6、検出器7、情報処理部8、試料台制御部9、電源制御部10、制御部11、表示部12および入力部13を含む。ここで、電子銃1、対物レンズ4、偏向コイル17、試料5、試料台6、検出器7および試料台制御部9は、図示しない真空容器内に配設される。この真空容器は、ロータリポンプ、分子ポンプおよびイオンポンプ等を用いて高真空状態とされる。また、電子銃1、対物レンズ4、偏向コイル17および電源制御部10は、照射手段をなす。   First, the overall configuration of the electron beam inspection apparatus 99 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of the electron beam inspection apparatus 99. The electron beam inspection apparatus 99 includes an electron gun 1, an objective lens 4, a deflection coil 17, a sample 5, a sample table 6, a detector 7, an information processing unit 8, a sample table control unit 9, a power supply control unit 10, a control unit 11, A display unit 12 and an input unit 13 are included. Here, the electron gun 1, the objective lens 4, the deflection coil 17, the sample 5, the sample stage 6, the detector 7, and the sample stage control unit 9 are disposed in a vacuum container (not shown). This vacuum vessel is brought into a high vacuum state using a rotary pump, a molecular pump, an ion pump, or the like. Further, the electron gun 1, the objective lens 4, the deflection coil 17, and the power supply control unit 10 constitute an irradiation unit.

電子銃1は、加熱されたフィラメントから放出される電子を、陽極と電子銃間にかかる加速電圧で加速し、試料5に照射する。電子ビーム2は、この照射で電子が走行する走行経路を示す。なお、電子銃1には、ショットキー型電子銃を用いることもできる。   The electron gun 1 accelerates the electrons emitted from the heated filament with an acceleration voltage applied between the anode and the electron gun and irradiates the sample 5. The electron beam 2 indicates a traveling route along which electrons travel due to this irradiation. The electron gun 1 can also be a Schottky electron gun.

偏向コイル17は、電子ビーム2を、走行方向と概ね直交する平面内の垂直および水平の2方向で2次元的に走査する偏向磁場を形成する。ここで、偏向磁場は、試料5の表面上にあって電子ビーム2が照射される位置を、垂直および水平方向に移動させる。偏向コイル17は、この2次元的な移動を、磁場方向が直交する2つのコイルを用いて行う。   The deflection coil 17 forms a deflection magnetic field that two-dimensionally scans the electron beam 2 in two vertical and horizontal directions in a plane substantially orthogonal to the traveling direction. Here, the deflection magnetic field moves the position on the surface of the sample 5 where the electron beam 2 is irradiated vertically and horizontally. The deflection coil 17 performs this two-dimensional movement using two coils whose magnetic field directions are orthogonal.

対物レンズ4は、拡がりを持って電子銃1から射出される電子ビーム2を集束させるコイルで、電子ビーム2の走行経路上の、例えば試料5の表面に焦点位置を有する。
検出器7は、例えば半導体検出器により構成され、試料5に照射された電子ビーム2により試料5から散乱される後方散乱電子を検出する。
The objective lens 4 is a coil that focuses the electron beam 2 emitted from the electron gun 1 with a spread, and has a focal position on, for example, the surface of the sample 5 on the traveling path of the electron beam 2.
The detector 7 is constituted by a semiconductor detector, for example, and detects backscattered electrons scattered from the sample 5 by the electron beam 2 irradiated on the sample 5.

試料台6は、半導体ウェハー等の試料5を、電子ビーム2の照射位置に載置するXYステージである。このXYステージは、電子ビーム2の走行方向と概ね直交するXY方向に移動され、試料台制御部9により位置制御されつつオペレータの望む位置に試料5を配置する。   The sample stage 6 is an XY stage on which a sample 5 such as a semiconductor wafer is placed at the irradiation position of the electron beam 2. The XY stage is moved in the XY direction substantially orthogonal to the traveling direction of the electron beam 2, and the sample 5 is placed at a position desired by the operator while being position-controlled by the sample table control unit 9.

電源制御部10は、電子銃1の加速電圧、偏向コイル17および対物レンズ4を駆動する駆動電流等を制御し、電子ビーム2の電子エネルギーの制御、電子ビーム2のxy方向の走査、および電子ビーム2の焦点位置の制御等を行う。   The power supply control unit 10 controls the acceleration voltage of the electron gun 1, the driving current for driving the deflection coil 17 and the objective lens 4, etc., controls the electron energy of the electron beam 2, scans the electron beam 2 in the xy direction, and the electrons The focus position of the beam 2 is controlled.

制御部11は、電子ビーム2の発生、加速、走査、さらには、後方散乱電子の検出等の動作が、オペレータの目的とするタイミングで適正に行われるように電源制御部10、情報処理部8および試料台制御部9を制御する。   The control unit 11 generates, accelerates, and scans the electron beam 2 and further detects the backscattered electrons and the like so that the operation is appropriately performed at the timing intended by the operator. And the sample stage controller 9 is controlled.

入力部13は、キーボード等からなり、オペレータによる、各種制御情報の入力が行われる。表示部12は、LCD等の表示ディスプレイからなり、入力部13から入力された制御情報の表示、あるいは電子ビーム検査装置99を走査して得られる試料5の画像情報の表示等を行う。   The input unit 13 includes a keyboard or the like, and various control information is input by an operator. The display unit 12 includes a display such as an LCD, and displays control information input from the input unit 13 or image information of the sample 5 obtained by scanning the electron beam inspection apparatus 99.

情報処理部8は、ハードウェア的にはCPU等の演算処理部および記憶部等からなり、検出器7で検出される試料5からの後方散乱電子の散乱情報を入力し、この入力情報から、試料5の表面に存在する付着物等の構造欠陥の物質を同定する。図2は、情報処理部8の機能的な構成を示す機能ブロック図である。情報処理部8は、放出効率算定手段21、散乱変化情報23、物質情報取得手段22、候補物質情報24、物質同定手段28、メモリ26および画像形成手段27を含む。ここで、放出効率算定手段21、物質情報取得手段22、物質同定手段28、メモリ26および画像形成手段27は、図示しない信号線により制御部11から制御される。なお、これらの機能については、電子ビーム検査装置99の動作のところで詳細を説明する。   The information processing unit 8 includes an arithmetic processing unit such as a CPU and a storage unit in terms of hardware, inputs backscattered electron scattering information from the sample 5 detected by the detector 7, and from this input information, A substance having a structural defect such as a deposit on the surface of the sample 5 is identified. FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the information processing unit 8. The information processing unit 8 includes emission efficiency calculation means 21, scattering change information 23, substance information acquisition means 22, candidate substance information 24, substance identification means 28, memory 26, and image formation means 27. Here, the emission efficiency calculating means 21, the substance information acquiring means 22, the substance identifying means 28, the memory 26, and the image forming means 27 are controlled from the control unit 11 by a signal line (not shown). These functions will be described in detail in the operation of the electron beam inspection apparatus 99.

つぎに、本実施の形態にかかる、電子ビーム検査装置99の動作について図3を用いて説明する。図3は、電子ビーム検査装置99の動作を示すフローチャートである。まず、オペレータは、試料台6に半導体ウェハーである試料5を配置する(ステップS301)。ここで、試料5の配置位置は、試料5上で走査される電子ビーム2の走査領域に、試料5に存在する付着物等の構造欠陥が含まれる様にされる。なお、この構造欠陥の半導体ウェハー上の位置は、半導体製造の各工程で実施される検査において、事前に光学顕微鏡等の検査機器を用いて概略位置が特定される。   Next, the operation of the electron beam inspection apparatus 99 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the electron beam inspection apparatus 99. First, the operator places the sample 5 which is a semiconductor wafer on the sample stage 6 (step S301). Here, the arrangement position of the sample 5 is set so that the scanning region of the electron beam 2 scanned on the sample 5 includes structural defects such as deposits existing on the sample 5. Note that the position of the structural defect on the semiconductor wafer is specified in advance using an inspection device such as an optical microscope in an inspection performed in each process of semiconductor manufacturing.

その後、オペレータは、電子ビーム2の加速電圧の設定を行う(ステップS302)。ここで、加速電圧は、電源制御部10により、例えば電子ビーム2の電子エネルギーが0.5keVとなるように設定される。   Thereafter, the operator sets the acceleration voltage of the electron beam 2 (step S302). Here, the acceleration voltage is set by the power supply control unit 10 such that the electron energy of the electron beam 2 becomes 0.5 keV, for example.

その後、電子ビーム検査装置99は、電子ビーム2を試料5に照射しつつ走査を行い、試料5から発生される後方散乱電子14を、検出器7で検出する(ステップS303)。なお、この際、検出器7は、検出した後方散乱電子14の強度を示す散乱情報を、情報処理部8に転送する。この散乱情報は、走査が試料5上の平面で行われる場合には、例えば図11(a)に示した様な2次元画像として表示されるものである。   Thereafter, the electron beam inspection apparatus 99 performs scanning while irradiating the sample 5 with the electron beam 2 and detects the backscattered electrons 14 generated from the sample 5 by the detector 7 (step S303). At this time, the detector 7 transfers scattered information indicating the intensity of the detected backscattered electrons 14 to the information processing unit 8. This scattering information is displayed as a two-dimensional image as shown in FIG. 11A, for example, when scanning is performed on a plane on the sample 5.

その後、情報処理部8は、放出効率算定手段21により、検出器7からの散乱情報に基づいて、構造欠陥が存在する領域における放射効率の平均値SおよびばらつきΔSを算定する(ステップS304)。ここで、放出効率算定手段21は、入力された後方散乱電子の強度を示す散乱情報を、放射効率に変換する。ここで、放出効率とは、試料5に照射される電子ビーム2の所定量に対する後方散乱される散乱電子の量であり、照射位置に存在する物質固有の値を有する。   Thereafter, the information processing unit 8 calculates the average value S and the variation ΔS of the radiation efficiency in the region where the structural defect exists based on the scattering information from the detector 7 by the emission efficiency calculating unit 21 (step S304). Here, the emission efficiency calculating means 21 converts the scattering information indicating the intensity of the input backscattered electrons into radiation efficiency. Here, the emission efficiency is the amount of scattered electrons back-scattered with respect to a predetermined amount of the electron beam 2 irradiated on the sample 5, and has a value specific to the substance present at the irradiation position.

また、後方散乱電子は、電子ビーム2が試料を構成する原子により散乱される電子で、50eV以上の高いエネルギーを有するものを指す。ここで、後方散乱電子は、高いエネルギーを有するので、直進性が高いものとなる。従って、検出器7で検出される後方散乱電子は、試料5の電子ビーム2が照射される位置で放射状に発生される後方散乱電子の中の一部のみとなる。   Further, the backscattered electrons are electrons scattered by the atoms constituting the sample and having high energy of 50 eV or more. Here, since the backscattered electrons have high energy, they have high straightness. Therefore, the backscattered electrons detected by the detector 7 are only a part of the backscattered electrons generated radially at the position where the electron beam 2 of the sample 5 is irradiated.

ここで、放出効率は、強度情報を、電子ビーム2が照射される試料5の照射位置から検出器7の電子有感領域を見た立体角を用いて補正したものである。この補正は、放出効率をε、強度情報をr、立体角をΩとすると、
ε∝r/Ω
の関係式を用いて算定される。なお、立体角Ωは、検出器7の形状および検出器7が配置される位置等により決定されるもので、あらかじめ入力部13からオペレータにより入力される。
Here, the emission efficiency is obtained by correcting the intensity information using a solid angle obtained by viewing the electron-sensitive area of the detector 7 from the irradiation position of the sample 5 irradiated with the electron beam 2. In this correction, when the emission efficiency is ε, the intensity information is r, and the solid angle is Ω,
ε∝r / Ω
It is calculated using the following relational expression. The solid angle Ω is determined by the shape of the detector 7 and the position where the detector 7 is arranged, and is input in advance from the input unit 13 by the operator.

また、放出効率のばらつきΔSは、電子ビーム2の照射位置が異なる複数地点で検出される散乱情報のばらつきにより発生する。このばらつきΔSの大きさは、例えば放出効率のばらつきが有する平均値Sに対する標準偏差の大きさとされる。ここで、このばらつきΔSは、同一の物質が存在する照射位置からの散乱情報すなわち放出効率の平均値Sから算定される。例えば、図11(b)に示した様な散乱強度のプロファイルの例では、放出効率が閾値を越える領域を同一物質からなる算定領域51とし、算定領域51で算定された放出効率Sのばらつきとして、ばらつきΔSが算定される。なお、この算定領域51は、図11(b)に示した様なプロファイルの例では、オペレータが手動で設定する様にすることもできる。   Further, the emission efficiency variation ΔS occurs due to variations in scattering information detected at a plurality of points at different irradiation positions of the electron beam 2. The magnitude of the variation ΔS is, for example, the standard deviation with respect to the average value S having the variation in emission efficiency. Here, the variation ΔS is calculated from the scattering information from the irradiation position where the same substance exists, that is, the average value S of the emission efficiency. For example, in the example of the profile of the scattering intensity as shown in FIG. 11B, the region where the emission efficiency exceeds the threshold is the calculation region 51 made of the same substance, and the variation in the emission efficiency S calculated in the calculation region 51 is The variation ΔS is calculated. The calculation area 51 can be set manually by the operator in the profile example as shown in FIG.

その後、情報処理部8は、物質情報取得手段22により、同一の物質が存在する算定領域51の放出効率の平均値SおよびばらつきΔSを用いて候補物質を決定する(ステップS305)。この候補物質の決定では、散乱変化情報23が参照される。散乱変化情報23は、電子ビーム2の照射エネルギーを変化させた場合の放出効率の変動を、試料5の表面に存在する可能性のある候補物質ごとに示した情報である。   After that, the information processing unit 8 determines candidate substances by using the average value S and the variation ΔS of the emission efficiency of the calculation region 51 where the same substance exists by the substance information acquisition unit 22 (step S305). In determining the candidate substance, the scattering change information 23 is referred to. The scattering change information 23 is information indicating the variation in the emission efficiency when the irradiation energy of the electron beam 2 is changed for each candidate substance that may exist on the surface of the sample 5.

図4は、散乱変化情報23をグラフにして示した説明図である。横軸は、電子ビーム2の照射エネルギー、縦軸は、後方散乱電子の放出効率を示す。ここで、候補物質としては、半導体製造工程で生じる構造欠陥の原因となるアルミニウムAl、銅Cu、炭素CおよびシリコンSiの例が示されている。なお、半導体製造工程では、構造欠陥を生じる候補物質が比較的限定されており、上述した物質は、候補物質の主要部分を占めるものである。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the scattering change information 23 in a graph. The horizontal axis represents the irradiation energy of the electron beam 2, and the vertical axis represents the backscattered electron emission efficiency. Here, examples of candidate substances include aluminum Al, copper Cu, carbon C, and silicon Si that cause structural defects in the semiconductor manufacturing process. In the semiconductor manufacturing process, candidate substances that cause structural defects are relatively limited, and the above-described substances occupy the main part of the candidate substances.

ここで、アルミニウムAl、銅Cu、炭素CおよびシリコンSiは、放出効率が元素ごとに異なり、照射エネルギーの変化に伴い放出効率も変動する。特に、銅Cuは、その他の元素と異なり、照射エネルギーの増加に伴い放射効率が増加し、その他の元素との放射効率の乖離が大きくなる。   Here, aluminum Al, copper Cu, carbon C, and silicon Si have different emission efficiencies for each element, and the emission efficiencies fluctuate with changes in irradiation energy. In particular, copper Cu, unlike other elements, increases the radiation efficiency as the irradiation energy increases, and the difference in radiation efficiency from other elements increases.

物質情報取得手段22は、散乱変化情報23を参照し、ステップS304で求めた放出効率の平均値SおよびばらつきΔSに基づいて、候補物質を決定する(ステップS305)。図4には、散乱変化情報23のグラフ上に、ステップS304で求めた放出効率の平均値SおよびばらつきΔSが、誤差棒31として表示されている。誤差棒31は、照射エネルギーが0.5keVの位置に、放射効率の平均値Sを中心とするばらつきΔSの範囲が示された線分である。ここで、物質情報取得手段22は、図4に示す散乱変化情報23のグラフから、誤差棒31の線分が示す範囲内に存在する2つの候補物質、銅CuおよびアルミニウムAlを、候補物質として決定する。そして、この候補物質の名称は、メモリ26に候補物質情報24として保存される。   The substance information acquisition unit 22 refers to the scattering change information 23 and determines a candidate substance based on the average value S and the variation ΔS of the emission efficiency obtained in step S304 (step S305). In FIG. 4, the average value S and the variation ΔS of the emission efficiency obtained in step S <b> 304 are displayed as error bars 31 on the graph of the scattering change information 23. The error bar 31 is a line segment in which the range of the variation ΔS centered on the average value S of the radiation efficiency is shown at the position where the irradiation energy is 0.5 keV. Here, the substance information acquisition unit 22 uses, as candidate substances, two candidate substances, copper Cu and aluminum Al, present in the range indicated by the line segment of the error bar 31 from the graph of the scattering change information 23 shown in FIG. decide. The name of the candidate substance is stored as candidate substance information 24 in the memory 26.

その後、オペレータあるいは制御部11は、候補物質情報24が、構造欠陥をなす物質の同定に充分なものかどうかを判定し(ステップS306)、充分でない場合には(ステップS306否定)、電源制御部10により加速電圧を変更し(ステップS307)、ステップS303に移行する。そして、ステップS303〜305の電子ビーム2の走査、照射および検出、放出効率およびばらつきの算定、候補物質の決定を繰り返し、電子エネルギーの異なる候補物質情報を取得する。   Thereafter, the operator or the control unit 11 determines whether or not the candidate substance information 24 is sufficient for identifying a substance having a structural defect (step S306). If not enough (No at step S306), the power source control unit 10 to change the acceleration voltage (step S307), and the process proceeds to step S303. Then, scanning of the electron beam 2 in steps S303 to S305, irradiation and detection, calculation of emission efficiency and variation, and determination of candidate substances are repeated, and candidate substance information having different electron energies is acquired.

ここで、電子ビーム2の電子エネルギーを1.5keVに変化させ、同一の算定領域51から求めた試料5の放出効率の平均値SおよびばらつきΔSを、図4のグラフ上の誤差棒41として示す。誤差棒41は、照射エネルギーが1.5keVの位置に、放射効率の平均値Sを中心とするばらつきΔSの範囲が示された線分である。ここで、物質情報取得手段22は、図4に示す散乱変化情報23のグラフから、誤差棒41の線分が示す範囲内に存在する2つの候補物質、シリコンSiおよびアルミニウムAlを、候補物質として決定する。そして、この候補物質の名称は、メモリ26に候補物質情報25として保存される。   Here, the electron energy of the electron beam 2 is changed to 1.5 keV, and the average value S and the variation ΔS of the emission efficiency of the sample 5 obtained from the same calculation region 51 are shown as error bars 41 on the graph of FIG. . The error bar 41 is a line segment in which the range of the variation ΔS centered on the average value S of the radiation efficiency is shown at the position where the irradiation energy is 1.5 keV. Here, the substance information acquisition unit 22 uses, as candidate substances, two candidate substances existing within the range indicated by the line segment of the error bar 41, silicon Si and aluminum Al, from the graph of the scattering change information 23 shown in FIG. decide. The names of the candidate substances are stored as candidate substance information 25 in the memory 26.

また、オペレータあるいは制御部11は、候補物質情報24が、構造欠陥をなす物質の同定に充分である場合には(ステップS306肯定)、情報処理部8の物質同定手段28により、候補物質情報を比較し、構造欠陥をなす物質の同定を行う(ステップS308)。ここで、物質同定手段28は、メモリ26から候補物質情報24および25を読み出し、候補物質情報24に含まれる銅CuおよびアルミニウムAl、並びに、候補物質情報25に含まれるシリコンSiおよびアルミニウムAlを比較し、共通に含まれるアルミニウムAlを、構造欠陥をなす物質と同定する。なお、制御部11でステップS306の判定を行う際には、この判定基準は、入力部13からの入力あるいは上述したようなアルゴリズムを演算等により求め設定される。   In addition, when the candidate substance information 24 is sufficient for identifying a substance having a structural defect (Yes in step S306), the operator or the control unit 11 uses the substance identification unit 28 of the information processing unit 8 to obtain candidate substance information. By comparison, a substance having a structural defect is identified (step S308). Here, the substance identification means 28 reads the candidate substance information 24 and 25 from the memory 26, and compares the copper Cu and aluminum Al contained in the candidate substance information 24 with the silicon Si and aluminum Al contained in the candidate substance information 25. In addition, the aluminum Al contained in common is identified as a substance that causes a structural defect. When the control unit 11 performs the determination in step S306, this determination criterion is set by obtaining an input from the input unit 13 or an algorithm as described above by calculation or the like.

その後、情報処理部8は、画像形成手段27において、この物質名を表示部12に表示する画像情報を形成する(ステップS309)。この画像情報として、例えば図5に示すように、構造欠陥102の画像情報である後方散乱電子像101に、物質名Alを上書きした後方散乱電子像111が形成される。この後方散乱電子像111では、図11(a)に示す後方散乱電子像101に物質名Alが上書きされており、物質名Alは、構造欠陥102の位置を矢印により指し示している。   Thereafter, the information processing section 8 forms image information for displaying the substance name on the display section 12 in the image forming means 27 (step S309). As this image information, for example, as shown in FIG. 5, a backscattered electron image 111 is formed by overwriting the material name Al on the backscattered electron image 101 which is image information of the structural defect 102. In the backscattered electron image 111, the material name Al is overwritten on the backscattered electron image 101 shown in FIG. 11A, and the material name Al indicates the position of the structural defect 102 by an arrow.

また、この画像情報として、加速電圧を変更して取得される複数の散乱情報間で演算処理を施したものを用いることもできる。例えば、図11(a)に示すような構造欠陥102を含む後方散乱電子像101の場合には、加速電圧を変更して取得される複数の後方散乱電子像101間で加算平均を行う。この加算平均により、画像に含まれる統計ノイズの軽減等が計られ、構造欠陥102を強調した高いコントラストの後方散乱電子像が取得される。なお、演算処理としては、変化される照射条件に応じて、加算平均のみならず差分、積算等を用いることができる。   Further, as this image information, it is also possible to use information obtained by performing arithmetic processing among a plurality of scattering information acquired by changing the acceleration voltage. For example, in the case of the backscattered electron image 101 including the structural defect 102 as shown in FIG. 11A, the averaging is performed between the plurality of backscattered electron images 101 acquired by changing the acceleration voltage. This addition averaging reduces statistical noise included in the image and obtains a high-contrast backscattered electron image that emphasizes the structural defect 102. In addition, as a calculation process, not only an addition average but a difference, integration, etc. can be used according to the irradiation conditions changed.

その後、電子ビーム検査装置99は、この画像情報を、制御部11を介して表示部12に表示し(ステップS310)、本処理を終了する。
上述してきたように、本実施の形態では、電子ビーム2の照射により、試料5から発生される後方散乱電子の散乱情報を用いて、算定領域51のばらつきΔSを含む放出効率の平均値Sを求め、この平均値SおよびばらつきΔSを用いて、試料5の構造欠陥をなす物質の候補物質を複数選択し、さらに電子ビーム2の電子エネルギーを変化させ、この候補物質の選択を繰り返し、取得される複数の候補物質情報の中から構造欠陥をなす物質を同定することとしているので、ばらつきΔSが大きく一回の測定で構造欠陥をなす物質を同定することができない場合にも、高い精度で構造欠陥をなす物質の同定を行うことができ、ひいてはEDS等を用いることなく安価で、高速で、しかも高い精度の物質同定を行うことができる。
Thereafter, the electron beam inspection apparatus 99 displays this image information on the display unit 12 via the control unit 11 (step S310), and ends this process.
As described above, in the present embodiment, the average value S of the emission efficiency including the variation ΔS of the calculation region 51 is obtained using the scattering information of the backscattered electrons generated from the sample 5 by the irradiation of the electron beam 2. Using the average value S and the variation ΔS, a plurality of candidate substances that form the structural defect of the sample 5 are selected, the electron energy of the electron beam 2 is changed, and the selection of the candidate substances is repeated. Therefore, even if the substance with a large variation ΔS cannot be identified with a single measurement, the structure with high accuracy can be identified. It is possible to identify a substance having a defect, and thus, it is possible to identify a substance at a low cost, at a high speed, and with high accuracy without using EDS or the like.

また、本実施の形態では、検出器7に半導体検出器を用いた例を示したが、シンチレータ、チャネルトロンあるいはマルチチャネルプレート等を用いることもできる。
また、本実施の形態では、図4に示す様な散乱変化情報23があらかじめ取得されていることとしたが、半導体ウェハーの代わりに候補物質、例えば銅CuあるいはアルミニウムAl等からなる標準試料を試料台6に載置し、散乱変化情報23を、電子ビーム検査装置99を用いて取得することもできる。さらに、これら標準試料を、試料台6の半導体ウェハーが存在しない表面に並置し、これら標準試料からの散乱情報に基づいて、物質の同定あるいは同定の精度の向上を行うこともできる。
In the present embodiment, an example in which a semiconductor detector is used as the detector 7 is shown, but a scintillator, a channeltron, a multichannel plate, or the like can also be used.
In this embodiment, the scattering change information 23 as shown in FIG. 4 is acquired in advance, but a standard sample made of a candidate substance, such as copper Cu or aluminum Al, is used instead of the semiconductor wafer. The scattering change information 23 can be acquired by using the electron beam inspection apparatus 99. Furthermore, these standard samples can be juxtaposed on the surface of the sample stage 6 where no semiconductor wafer is present, and based on the scattering information from these standard samples, identification of substances or improvement of identification accuracy can be performed.

図6は、電子ビーム2の照射方向から見た、試料台6に並置された試料5および標準試料71を示す配置図である。標準試料71には、例えば、アルミニウム72、銅73、炭素74およびシリコン75のみからなる円形の標準試料部分が存在し、この部分に電子ビーム2を照射することにより、これら物質の散乱変化情報23を取得する。   FIG. 6 is a layout view showing the sample 5 and the standard sample 71 juxtaposed on the sample stage 6 as seen from the irradiation direction of the electron beam 2. The standard sample 71 includes a circular standard sample portion made of, for example, aluminum 72, copper 73, carbon 74, and silicon 75. By irradiating this portion with the electron beam 2, the scattering change information 23 of these substances is present. To get.

また、本実施の形態では、試料5および検出器7は、図1に示す様な位置関係にあるとして、試料5から放射状に散乱される後方散乱電子の一部を検出器7で検出することとしたが、検出器7を試料5の近傍に配置することにより、後方散乱電子の検出効率を高め、高速で物質の同定を行うこともできる。   In the present embodiment, it is assumed that the sample 5 and the detector 7 are in the positional relationship as shown in FIG. 1, and the detector 7 detects a part of the backscattered electrons scattered radially from the sample 5. However, by arranging the detector 7 in the vicinity of the sample 5, the detection efficiency of backscattered electrons can be increased, and the substance can be identified at high speed.

図7は、検出器7を、試料5の近傍に配置した例を示す配置図である。なお、図に示す鏡筒部81は、電子銃1、偏向コイル17および対物レンズ4等を内包する真空容器で、先端の射出口82から電子ビーム2が照射される。ここで、検出器7は、試料5の近傍に配置される一方で、試料台6は、電子ビーム2の照射方向と直交する面に対して傾きを持った配置とされる。これにより、試料5に対して電子ビーム2を射出する鏡筒部81が、検出器7に接触することを防止し、検出器7を試料5の近傍に配置することができる。なお、この際試料台6を傾ける代わりに鏡筒部81を傾け、試料台6および鏡筒部81の相互の位置関係が同一のものとする配置にすることもできる。   FIG. 7 is a layout diagram illustrating an example in which the detector 7 is disposed in the vicinity of the sample 5. A lens barrel portion 81 shown in the figure is a vacuum container containing the electron gun 1, the deflection coil 17, the objective lens 4, and the like, and the electron beam 2 is irradiated from the exit outlet 82. Here, the detector 7 is disposed in the vicinity of the sample 5, while the sample stage 6 is disposed with an inclination with respect to a plane orthogonal to the irradiation direction of the electron beam 2. Thereby, it is possible to prevent the lens barrel portion 81 that emits the electron beam 2 from coming into contact with the detector 7 and to arrange the detector 7 in the vicinity of the sample 5. At this time, instead of tilting the sample stage 6, the lens barrel part 81 can be tilted so that the positional relationship between the sample stage 6 and the lens barrel part 81 is the same.

また、本実施の形態では、試料5および検出器7は、図1に示す様な位置関係にあるとして、試料5から放射状に散乱される後方散乱電子14の一部を検出器7で検出することとしたが、上述した鏡筒部81が有する電子ビーム2の射出口82付近に金属の反射板を設けることにより、後方散乱電子14の検出効率を高め、高速で物質の同定を行うこともできる。   In the present embodiment, it is assumed that the sample 5 and the detector 7 are in the positional relationship as shown in FIG. 1, and the detector 7 detects a part of the backscattered electrons 14 scattered radially from the sample 5. However, by providing a metal reflector near the electron beam 2 exit 82 of the lens barrel 81 described above, the detection efficiency of the backscattered electrons 14 can be improved, and the substance can be identified at high speed. it can.

図8は、鏡筒部81の射出口82付近に、反射板91を配置した例を示す断面図である。反射板91は、リング状の構造を有し、リングの中心部分を電子ビーム2が通過する。電子ビーム2の照射により発生される試料5の後方散乱電子3は、一部が検出器7で検出されると共に、他の多く電子が反射板91に衝突される。この際、衝突した後方散乱電子3に比例した数の2次電子92が、反射板91から放出される。2次電子92は、初期エネルギーが小さく直進性に劣るので、検出器7および反射板91間に電場を印加することにより、検出器7で捕獲することができる。これにより、検出器7は、後方散乱電子3の検出効率を、間接的に高いものとすることができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example in which a reflecting plate 91 is arranged in the vicinity of the exit port 82 of the lens barrel portion 81. The reflection plate 91 has a ring-like structure, and the electron beam 2 passes through the center portion of the ring. A part of the backscattered electrons 3 of the sample 5 generated by the irradiation of the electron beam 2 is detected by the detector 7 and many other electrons collide with the reflector 91. At this time, the number of secondary electrons 92 proportional to the collided backscattered electrons 3 is emitted from the reflecting plate 91. Since the secondary electrons 92 have small initial energy and inferior linearity, they can be captured by the detector 7 by applying an electric field between the detector 7 and the reflecting plate 91. Thereby, the detector 7 can indirectly increase the detection efficiency of the backscattered electrons 3.

また、本実施の形態では、試料5および検出器7は、図1に示す様な位置関係にあるとして、電子ビーム2が入射する試料5の上方向に散乱される後方散乱電子を検出器7で検出することとしたが、さらにもう1つの検出器16を、検出器7よりも試料5の表面に近い位置に配設し、試料5の斜め方向に散乱される後方散乱電子を検出器16で検出することもできる。これにより、試料5の構造欠陥が有する電子ビーム2の照射方向の厚さが小さく、検出器7の散乱情報に構造欠陥の下地となる物質の散乱情報を含む場合にも、構造欠陥の物質を同定することができる。   In the present embodiment, the sample 5 and the detector 7 are in the positional relationship as shown in FIG. 1, and the backscattered electrons scattered upward of the sample 5 on which the electron beam 2 is incident are detected by the detector 7. However, another detector 16 is disposed closer to the surface of the sample 5 than the detector 7, and backscattered electrons scattered in the oblique direction of the sample 5 are detected by the detector 16. Can also be detected. Thereby, even when the thickness of the electron beam 2 in the irradiation direction of the structural defect of the sample 5 is small and the scattering information of the detector 7 includes the scattering information of the substance that is the base of the structural defect, Can be identified.

図9は、電子ビーム検査装置99に検出器16を付加した電子ビーム検査装置100のブロック図である。検出器16は、検出器7と同様に、試料5からの後方散乱電子14を検出する検出器であるが、配設位置が、検出器7と比較して試料5の表面に近い位置にされる。これにより、検出器16は、検出器7に入射される後方散乱電子14と比較して、より試料5の表面に近い斜め方向に散乱される後方散乱電子15を検出する。   FIG. 9 is a block diagram of an electron beam inspection apparatus 100 in which a detector 16 is added to the electron beam inspection apparatus 99. The detector 16 is a detector that detects the backscattered electrons 14 from the sample 5 in the same manner as the detector 7, but the arrangement position is set closer to the surface of the sample 5 than the detector 7. The As a result, the detector 16 detects the backscattered electrons 15 that are scattered in an oblique direction closer to the surface of the sample 5 than the backscattered electrons 14 incident on the detector 7.

図10は、試料5の構造欠陥が有する厚さが厚い場合と薄い場合とで、検出器7および検出器16で取得される散乱情報が異なることを示す説明図である。まず、図10(a)は、試料5の厚い構造欠陥201および構造欠陥の下地202で発生する後方散乱電子と、検出器7が取得する散乱情報との関係を示す説明図である。電子ビーム2の照射により、試料5の構造欠陥201および構造欠陥の下地202は、後方散乱電子203〜206を発生する。ここで、後方散乱電子203および204は、構造欠陥201で発生されるものであり、後方散乱電子205および206は、下地202で発生されるものである。また、後方散乱電子203および205は、検出器7が存在する方向に散乱されるものであり、後方散乱電子204および206は、検出器16が存在する方向に散乱されるものである。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing that the scattering information acquired by the detector 7 and the detector 16 differs depending on whether the structural defect of the sample 5 has a large thickness or a thin thickness. First, FIG. 10A is an explanatory diagram showing the relationship between the backscattered electrons generated in the thick structural defect 201 and the base 202 of the structural defect of the sample 5 and the scattering information acquired by the detector 7. By the irradiation of the electron beam 2, the structural defect 201 of the sample 5 and the base 202 of the structural defect generate backscattered electrons 203 to 206. Here, the backscattered electrons 203 and 204 are generated by the structural defect 201, and the backscattered electrons 205 and 206 are generated by the base 202. The backscattered electrons 203 and 205 are scattered in the direction in which the detector 7 exists, and the backscattered electrons 204 and 206 are scattered in the direction in which the detector 16 exists.

ここで、下地202で発生される後方散乱電子205は、厚い構造欠陥201により遮断されるので、検出器7が検出する散乱情報は、構造欠陥201で発生される後方散乱電子203の情報のみを含むものとなる。従って、上述した情報処理部8で、構造欠陥201を構成する物質の同定を行うことができる。   Here, since the backscattered electrons 205 generated in the base 202 are blocked by the thick structural defect 201, the scattering information detected by the detector 7 is only the information of the backscattered electrons 203 generated in the structural defect 201. It will be included. Therefore, the material constituting the structural defect 201 can be identified by the information processing unit 8 described above.

図10(b)は、試料5の薄い構造欠陥207および構造欠陥の下地202で発生する後方散乱電子と、検出器7が取得する散乱情報との関係を示す説明図である。電子ビーム2の照射により、試料5の構造欠陥207および構造欠陥の下地202は、後方散乱電子213〜216を発生する。ここで、後方散乱電子213および214は、構造欠陥207で発生されるものであり、後方散乱電子215および216は、下地202で発生されるものである。また、後方散乱電子213および215は、検出器7が存在する方向に散乱されるものであり、後方散乱電子214および216は、検出器16が存在する方向に散乱されるものである。   FIG. 10B is an explanatory diagram showing the relationship between backscattered electrons generated in the thin structural defect 207 and the base 202 of the structural defect of the sample 5 and scattering information acquired by the detector 7. By irradiation with the electron beam 2, the structural defect 207 of the sample 5 and the base 202 of the structural defect generate backscattered electrons 213 to 216. Here, the backscattered electrons 213 and 214 are generated by the structural defect 207, and the backscattered electrons 215 and 216 are generated by the base 202. The backscattered electrons 213 and 215 are scattered in the direction in which the detector 7 exists, and the backscattered electrons 214 and 216 are scattered in the direction in which the detector 16 exists.

ここで、検出器7が検出する散乱情報は、下地202で発生される後方散乱電子215が、薄い構造欠陥207を透過するので、構造欠陥207で発生される後方散乱電子213および下地202で発生される後方散乱電子215の情報を含むものとなる。従って、上述した情報処理部8で、構造欠陥207を構成する物質の同定を行うことができない。   Here, the scattered information detected by the detector 7 is generated in the backscattered electrons 213 generated in the structural defect 207 and in the base 202 since the backscattered electrons 215 generated in the base 202 pass through the thin structural defect 207. The information of the backscattered electrons 215 to be included is included. Therefore, the information processing unit 8 described above cannot identify the substance constituting the structural defect 207.

一方、検出器16が検出する散乱情報は、下地202で発生される後方散乱電子216が、薄い構造欠陥207を斜め方向に進行し遮断されるので、構造欠陥207で発生される後方散乱電子214のみの情報を含むものとなる。従って、検出器16が検出する散乱情報は、上述した情報処理部8で、構造欠陥207を構成する物質の同定を行うことができる。   On the other hand, the scattering information detected by the detector 16 is that the backscattered electrons 214 generated by the underlying defects 202 are blocked by the thin scattered defects 207 traveling in the oblique direction. It will only contain information. Therefore, the scattering information detected by the detector 16 can identify the substance constituting the structural defect 207 by the information processing unit 8 described above.

また、本実施の形態では、情報処理部8で同定された物質の同定情報である物質名は、表示部12に表示されたが、情報処理部8に分類手段を設け、この物質名、さらにはこの物質の試料5上での位置情報、形状情報等に基づいて、この物質を、例えば発生要因別に分類することもできる。なお、物質の位置情報および形状情報は、光学顕微鏡を用いた検査あるいは構造欠陥近傍領域の後方散乱電子像を用いた画像処理等により得ることができる。   In the present embodiment, the substance name which is the identification information of the substance identified by the information processing unit 8 is displayed on the display unit 12. However, the information processing unit 8 is provided with a classification unit, and this substance name, Can classify this substance by, for example, generation factors based on position information, shape information, etc. of the substance on the sample 5. The position information and shape information of the substance can be obtained by inspection using an optical microscope or image processing using a backscattered electron image in the vicinity of the structural defect.

電子ビーム検査装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of an electron beam inspection apparatus. 電子ビーム検査装置の情報処理部が有する機能的な構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional structure which the information processing part of an electron beam inspection apparatus has. 電子ビーム検査装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of an electron beam inspection apparatus. 情報処理部に存在する散乱変化情報の内容を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the content of the scattering change information which exists in an information processing part. 構造欠陥の物質名を表示する画像情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image information which displays the substance name of a structural defect. 試料に並置される標準試料の配置を示す配置図である。It is an arrangement drawing showing arrangement of standard samples juxtaposed to a sample. 検出器を、試料上の照射位置近傍に配設する一例を示す配置図である。It is an arrangement view showing an example in which a detector is arranged in the vicinity of an irradiation position on a sample. 反射板を、鏡筒部の射出口近傍に配設する一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example which arrange | positions a reflecting plate in the injection port vicinity of a lens-barrel part. もう1つの検出器が付加された電子ビーム検査装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the electron beam inspection apparatus to which another detector was added. もう1つの検出器が付加された電子ビーム検査装置の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the electron beam inspection apparatus to which another detector was added. 試料の後方散乱電子の検出により取得される散乱情報の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the scattering information acquired by the detection of the backscattered electron of a sample.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子銃
2 電子ビーム
3、14、15 後方散乱電子
4 対物レンズ
5 試料
6 試料台
7、16 検出器
8 情報処理部
9 試料台制御部
10 電源制御部
11 制御部
12 表示部
13 入力部
17 偏向コイル
21 放出効率算定手段
22 物質情報取得手段
23 散乱変化情報
24 、25 候補物質情報
26 メモリ
27 画像形成手段
28 物質同定手段
31、41 誤差棒
32 ばらつき
51 算定領域
71 標準試料
72 アルミニウム
73 銅
74 炭素
75 シリコン
81 鏡筒部
82 射出口
91 反射板
92 2次電子
99,100 電子ビーム検査装置
101、111、202〜206、213〜216 後方散乱電子像
102、201,207 構造欠陥
104 シリコン基板
105 銅パターン
202 下地
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron gun 2 Electron beam 3, 14, 15 Backscattered electron 4 Objective lens 5 Sample 6 Sample stand 7, 16 Detector 8 Information processing part 9 Sample stand control part 10 Power supply control part 11 Control part 12 Display part 13 Input part 17 Deflection coil 21 Emission efficiency calculation means 22 Substance information acquisition means 23 Scatter change information 24, 25 Candidate substance information 26 Memory 27 Image formation means 28 Substance identification means 31, 41 Error bar 32 Variation 51 Calculation area 71 Standard sample 72 Aluminum 73 Copper 74 Carbon 75 Silicon 81 Lens barrel part 82 Exit 91 Reflecting plate 92 Secondary electron 99,100 Electron beam inspection apparatus 101, 111, 202-206, 213-216 Backscattered electron image 102, 201, 207 Structural defect 104 Silicon substrate 105 Copper pattern 202 Base

Claims (22)

電子銃で発生される一次電子ビームを、試料の表面に照射し、
前記照射の際に前記表面から発生される後方散乱電子の散乱情報を検出し、
前記表面に存在する物質を同定する際に候補となる候補物質の候補物質情報を、前記散乱情報に基づいて取得し、
前記照射を行う際の照射条件を変化させ、前記照射、前記検出および前記取得を繰り返し、
前記繰り返しにより取得される複数の前記候補物質情報を比較し、
前記物質の同定を行う電子ビーム検査方法。
Irradiate the surface of the sample with the primary electron beam generated by the electron gun,
Detecting scattering information of backscattered electrons generated from the surface during the irradiation;
Candidate substance information of candidate substances that are candidates when identifying substances present on the surface, based on the scattering information,
Change the irradiation conditions when performing the irradiation, repeat the irradiation, the detection and the acquisition,
Comparing the plurality of candidate substance information acquired by the repetition,
An electron beam inspection method for identifying the substance.
前記同定は、複数の前記候補物質情報に共通に含まれる候補物質を、前記物質とすることを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム検査方法。   The electron beam inspection method according to claim 1, wherein the identification uses a candidate substance that is commonly included in a plurality of pieces of candidate substance information as the substance. 前記散乱情報は、前記後方散乱電子の放出効率および前記放出効率のばらつきの大きさを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電子ビーム検査方法。   The electron beam inspection method according to claim 1, wherein the scattering information includes an emission efficiency of the backscattered electrons and a magnitude of variation in the emission efficiency. 前記照射条件は、前記一次電子ビームの加速電圧であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法。   The electron beam inspection method according to claim 1, wherein the irradiation condition is an acceleration voltage of the primary electron beam. 前記取得は、前記候補物質ごとの前記変化に伴う散乱情報の変動を示す散乱変化情報を参照して行われることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法。   The electron beam inspection method according to any one of claims 1 to 4, wherein the acquisition is performed with reference to scattering change information indicating a change in scattering information accompanying the change for each candidate substance. . 前記電子ビーム検査方法は、前記候補物質からなる候補物質試料に対して、前記変化を伴う前記照射および前記検出を繰り返し、前記散乱変化情報を、前記試料の照射および検出を行う前に事前取得することを特徴とする請求項5に記載の電子ビーム検査方法。   The electron beam inspection method repeats the irradiation and detection with the change on a candidate material sample made of the candidate material, and acquires the scattering change information in advance before performing the irradiation and detection of the sample. The electron beam inspection method according to claim 5. 前記電子ビーム検査方法は、前記物質の位置情報に基づいて、前記物質および前記物質の近傍領域を含む試料の表面における画像情報を採取することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法。   7. The electron beam inspection method according to claim 1, wherein image information on a surface of a sample including the substance and a region near the substance is collected based on position information of the substance. The electron beam inspection method described in 1. 前記電子ビーム検査方法は、前記複数の散乱情報に演算処理を施し、前記物質のコントラストを強調した画像情報を形成することを特徴とする請求項7に記載の電子ビーム検査方法。   The electron beam inspection method according to claim 7, wherein the electron beam inspection method performs arithmetic processing on the plurality of pieces of scattering information to form image information in which a contrast of the substance is emphasized. 前記電子ビーム検査方法は、前記同定を行う前に前記候補物質の選択を行い、前記選択が行なわれた候補物質に対して前記同定を行なうことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法。   9. The electron beam inspection method according to claim 1, wherein the candidate substance is selected before the identification, and the identification is performed on the candidate substance that has been selected. The electron beam inspection method as described in one. 前記電子ビーム検査方法は、前記物質の同定情報、前記物質の位置情報および前記物質の形状情報に基づいて前記物質を分類することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の電子ビーム検査方法。   10. The electron beam inspection method according to claim 1, wherein the substance is classified based on identification information of the substance, position information of the substance, and shape information of the substance. Electron beam inspection method. 電子銃で発生される一次電子ビームを、試料の表面に照射する照射手段と、
前記照射の際に前記表面から発生される後方散乱電子の散乱情報を検出する検出器と、
前記表面に存在する物質を同定する際に候補となる候補物質の候補物質情報を、前記散乱情報に基づいて取得する物質情報取得手段と、
前記照射を行う際の照射条件を変化させ、前記照射、前記検出および前記取得を繰り返す制御部と、
前記繰り返しにより取得される複数の前記候補物質情報を比較し、前記物質の同定を行う物質同定手段と、
を備える電子ビーム検査装置。
An irradiation means for irradiating the surface of the sample with a primary electron beam generated by an electron gun;
A detector for detecting scattering information of backscattered electrons generated from the surface during the irradiation;
Substance information acquisition means for acquiring candidate substance information of candidate substances that become candidates when identifying substances present on the surface, based on the scattering information;
A control unit that changes the irradiation conditions when performing the irradiation, and repeats the irradiation, the detection, and the acquisition;
A plurality of candidate substance information obtained by the repetition, comparing substance information, and identifying the substance,
An electron beam inspection apparatus comprising:
前記検出器は、前記照射が行われる照射方向と角度が異なる複数の検出器を備えることを特徴とする請求項11に記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to claim 11, wherein the detector includes a plurality of detectors having angles different from an irradiation direction in which the irradiation is performed. 前記検出器は、前記検出器の少なくとも一つが前記表面の近傍に配設されることを特徴とする請求項12に記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to claim 12, wherein at least one of the detectors is disposed in the vicinity of the surface. 前記検出器は、前記試料を載置する試料台および前記照射手段を内包する鏡筒部を備えることを特徴とする請求項11ないし13のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to any one of claims 11 to 13, wherein the detector includes a sample stage on which the sample is placed and a lens barrel part that includes the irradiation unit. 前記試料台は、前記試料と共に前記候補物質からなる標準試料を並置することを特徴とする請求項14に記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to claim 14, wherein the sample stage juxtaposes a standard sample made of the candidate substance together with the sample. 前記検出器は、前記試料台の前記試料を載置する載置面と、前記鏡筒部から照射される一次電子ビームの照射方向に直交する直交面との間の交差角度が有限の値を有する際に、前記検出を行う検出器を、前記試料の照射位置近傍に配置する配置手段を備えることを特徴とする請求項14または15に記載の電子ビーム検査装置。   The detector has a finite value of a crossing angle between a mounting surface on which the sample is placed on the sample stage and an orthogonal surface orthogonal to the irradiation direction of the primary electron beam irradiated from the lens barrel. The electron beam inspection apparatus according to claim 14, further comprising an arrangement unit that arranges a detector that performs the detection in the vicinity of an irradiation position of the sample. 前記検出器は、前記後方散乱電子を衝突させる反射板と、前記反射板で発生される2次電子を検出する2次電子検出器とを備えることを特徴とする請求項11ないし16のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置。   The said detector is provided with the reflecting plate which collides the said backscattered electron, and the secondary electron detector which detects the secondary electron generated with the said reflecting plate, The any one of Claim 11 thru | or 16 characterized by the above-mentioned. The electron beam inspection apparatus according to one. 前記反射板は、前記1次電子ビームを囲むリング状の構造を有することを特徴とする請求項17に記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to claim 17, wherein the reflecting plate has a ring-shaped structure surrounding the primary electron beam. 前記電子ビーム検査装置は、前記物質の同定情報、前記物質の位置情報および前記物質の形状情報に基づいて前記物質を分類する分類手段を備えることを特徴とする請求項11ないし18のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置。   19. The electron beam inspection apparatus includes a classification unit that classifies the substance based on identification information of the substance, position information of the substance, and shape information of the substance. Electron beam inspection apparatus as described in one. 前記電子ビーム検査装置は、前記散乱情報に演算処理を施した画像情報を形成する画像形成手段を備えることを特徴とする請求項11ないし19のいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to claim 11, further comprising an image forming unit that forms image information obtained by performing arithmetic processing on the scattering information. 前記電子ビーム検査装置は、前記同定された物質の物質名を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項11ないし20にいずれか1つに記載の電子ビーム検査装置。   21. The electron beam inspection apparatus according to claim 11, further comprising display means for displaying a substance name of the identified substance. 前記表示手段は、前記画像情報を表示し、前記表示された画像上に前記物質名を上書きすることを特徴とする請求項20および21に記載の電子ビーム検査装置。   The electron beam inspection apparatus according to claim 20 or 21, wherein the display means displays the image information and overwrites the substance name on the displayed image.
JP2006036093A 2006-02-14 2006-02-14 Electron beam inspection method and device Pending JP2007220317A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006036093A JP2007220317A (en) 2006-02-14 2006-02-14 Electron beam inspection method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006036093A JP2007220317A (en) 2006-02-14 2006-02-14 Electron beam inspection method and device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007220317A true JP2007220317A (en) 2007-08-30

Family

ID=38497385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006036093A Pending JP2007220317A (en) 2006-02-14 2006-02-14 Electron beam inspection method and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007220317A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003519A (en) * 2008-06-19 2010-01-07 Topcon Corp Electron microscope and sample analyzing method using it
JP2015106565A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 エフ イー アイ カンパニFei Company Charged-particle microscope with enhanced electron detection

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01155251A (en) * 1987-12-11 1989-06-19 Shimadzu Corp Analyzing apparatus of surface
JPH04296432A (en) * 1991-03-26 1992-10-20 Sumitomo Metal Ind Ltd Automatic analyzer for electron beam diffraction image
JPH0765775A (en) * 1993-08-31 1995-03-10 Topcon Corp Detector of charged-corpuscular beam device
JPH08201317A (en) * 1995-01-31 1996-08-09 Kawasaki Steel Corp Distribution measuring method and composition analyzing method for element in sample and device thereof
JPH10221046A (en) * 1997-02-06 1998-08-21 Hitachi Ltd Charged particle microscope of scan type
JPH11274256A (en) * 1998-03-25 1999-10-08 Advantest Corp Sample checking device
JP2000277044A (en) * 1999-03-24 2000-10-06 Hitachi Ltd Scanning electron microscope
JP2003157790A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Advantest Corp Micro ruggedness value measurement device and scanning electron microscope

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01155251A (en) * 1987-12-11 1989-06-19 Shimadzu Corp Analyzing apparatus of surface
JPH04296432A (en) * 1991-03-26 1992-10-20 Sumitomo Metal Ind Ltd Automatic analyzer for electron beam diffraction image
JPH0765775A (en) * 1993-08-31 1995-03-10 Topcon Corp Detector of charged-corpuscular beam device
JPH08201317A (en) * 1995-01-31 1996-08-09 Kawasaki Steel Corp Distribution measuring method and composition analyzing method for element in sample and device thereof
JPH10221046A (en) * 1997-02-06 1998-08-21 Hitachi Ltd Charged particle microscope of scan type
JPH11274256A (en) * 1998-03-25 1999-10-08 Advantest Corp Sample checking device
JP2000277044A (en) * 1999-03-24 2000-10-06 Hitachi Ltd Scanning electron microscope
JP2003157790A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Advantest Corp Micro ruggedness value measurement device and scanning electron microscope

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003519A (en) * 2008-06-19 2010-01-07 Topcon Corp Electron microscope and sample analyzing method using it
JP2015106565A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 エフ イー アイ カンパニFei Company Charged-particle microscope with enhanced electron detection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6091573B2 (en) Sample observation method and apparatus
JP4812484B2 (en) Method and apparatus for reviewing defects with voltage contrast
JP3951590B2 (en) Charged particle beam equipment
US8263934B2 (en) Method for detecting information of an electric potential on a sample and charged particle beam apparatus
KR101685274B1 (en) Charged particle beam device
KR102219788B1 (en) Automated decision-based energy-dispersive x-ray methodology and apparatus
JPH09320505A (en) Electron beam type inspecting method, device therefor, manufacture of semiconductor, and its manufacturing line
JP2007207688A (en) Mirror electron microscope, and inspection device using mirror electron microscope
JP2007134573A (en) Inspection device of circuit pattern
JP6666627B2 (en) Charged particle beam device and method of adjusting charged particle beam device
JP2016189335A (en) Specimen observation method and device
JP4469572B2 (en) Undercut measurement method using SEM
US20050116164A1 (en) Method and system for the examination of specimen
JP2007220317A (en) Electron beam inspection method and device
JP4783338B2 (en) Charged particle beam apparatus and method for inspecting a sample
JP2006331825A (en) Inspection device and inspection method of circuit pattern
US6710342B1 (en) Method and apparatus for scanning semiconductor wafers using a scanning electron microscope
JP6116921B2 (en) Charged particle beam equipment
JP5470360B2 (en) Sample potential information detection method and charged particle beam apparatus
JP2009211961A (en) Scanning electron microscope
JP2007067170A (en) Inspection apparatus of circuit pattern
JP2009026620A (en) Compact column electron microscope combined device, and defect observation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110517

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110927