JP2010135679A - Semiconductor inspection device and inspection method - Google Patents

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Yusuke Ominami
祐介 大南
Yasushi Miyai
裕史 宮井
Yoshiyuki Shichida
欣之 七田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor inspection device capable of reducing an influence of unevenness of electrostatic charging from a detection signal in real time. <P>SOLUTION: A capacitor 114 is added in series to a transmission line for the detection signal so as to eliminate a low-frequency signal generated owing to unevenness of electrostatic charging from an actual signal. A preamplifier has an electromagnetic relay 116 connected through an electromagnetic relay 112, the signal line 113, and a signal path 115. The signal line 113 is formed of signal wires connected in parallel to each other, and capacitors 114 differing in electrostatic capacity value are connected to the respective signal wires. The electromagnetic relay 116 is connected to an AD converter through an amplifier 117, a high-frequency limiting filter 118, and an amplifier 119. Further, the AD converter is connected to an offset adjusting portion 120. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体の欠陥を検査する半導体検査装置及び検査方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus and inspection method for inspecting semiconductor defects.

コンピュータ等に使用されるメモリやマイクロコンピュータなどの半導体装置の製造過程において、リソグラフィー処理、エッチング処理、その他の処理の結果の良否、異物発生等の欠陥の存在は、半導体装置の製造歩留まりに大きく影響を及ぼす。   In the manufacturing process of semiconductor devices such as memories and microcomputers used in computers, the quality of lithography processing, etching processing, and other processing results, and the presence of defects such as the generation of foreign matter greatly affect the manufacturing yield of semiconductor devices. Effect.

したがって、異常発生や不良発生を、早期に、または、事前に検知するために、各製造工程の終了時に半導体ウエハ上のパターンの検査は走査型電子顕微鏡(SEM)式外観検査装置を用いて実施されている。   Therefore, in order to detect the occurrence of abnormalities and defects early or in advance, the inspection of the pattern on the semiconductor wafer is performed using a scanning electron microscope (SEM) type visual inspection device at the end of each manufacturing process. Has been.

SEM式外観検査装置を用いて高スループット且つ高精度な検査を行うためには、非常に高速に、高いSN比を有する画像を取得する必要が有る。そのため、通常のSEMの1000倍以上(100nA以上)の大電流ビームを用いて照射する電子数を確保し、高いSN比を保持している。さらに、基板から発生する二次電子、反射電子の高速、且つ高効率な検出が必須である。このような検査方法を電子線式検査方法と称する。   In order to perform high-throughput and high-precision inspection using the SEM type visual inspection apparatus, it is necessary to acquire an image having a high S / N ratio at a very high speed. Therefore, the number of electrons irradiated using a large current beam 1000 times or more (100 nA or more) of a normal SEM is secured, and a high SN ratio is maintained. Furthermore, high-speed and highly efficient detection of secondary electrons and reflected electrons generated from the substrate is essential. Such an inspection method is referred to as an electron beam inspection method.

電子線式検査方法においては、光学式外観検査あるいはレーザ式検査よりも高分解能な画像が得られることから、微細な回路パターン上の微小異物や欠陥の検出が可能である。それに加えて、電子線照射による帯電の影響で表面の電位の差が二次電子放出効率に反映する電位コントラストにより、表面や下層で発生した回路パターンの導通・非導通、配線やトランジスタのショート等の電気的欠陥を検出することも可能である。電位コントラストと、これを利用した技術については、非特許文献1に記載されている。   In the electron beam inspection method, an image having a higher resolution than that of the optical appearance inspection or the laser inspection can be obtained, so that it is possible to detect minute foreign matters and defects on a fine circuit pattern. In addition, due to the potential contrast in which the surface potential difference is reflected in the secondary electron emission efficiency due to the effect of charging by electron beam irradiation, circuit pattern conduction or non-conduction on the surface or lower layer, wiring or transistor short circuit, etc. It is also possible to detect electrical defects. Non-patent document 1 describes the potential contrast and the technology using this.

一方、電子線式検査方法の場合、帯電による影響が検査結果に影響を与えることがある。つまり、電子線式検査においては、検査中に電子ビームを照射して発生する二次電子あるいは反射電子を検出して信号化して検査を行うため、検査中に電子ビームを照射し続けることになる。そのため、被検査ウエハ表面の局所部位が絶縁材料であり帯電の影響を受けやすい場合、被検査ウエハに基板からフローティングした構造が形成されており帯電が蓄積しやすい場合、又は試料へ照射した電子線量の不安定である場合などは、試料表面上に帯電のむらが生じることがある。帯電むらが生じると実欠陥部が見えにくくなるだけでなく、正常部でも明るくあるいは暗く見えるなどのコントラスト異常が発生し、欠陥として誤認識することがある。   On the other hand, in the case of the electron beam inspection method, the influence of charging may affect the inspection result. In other words, in the electron beam inspection, since secondary electrons or reflected electrons generated by irradiating an electron beam during inspection are detected and converted into a signal for inspection, the electron beam is continuously irradiated during inspection. . Therefore, when the local part of the surface of the wafer to be inspected is an insulating material and is easily affected by charging, when the structure to be floated from the substrate is formed on the wafer to be inspected and charging is likely to accumulate, or the electron dose irradiated to the sample If the sample is unstable, there may be uneven charging on the sample surface. When uneven charging occurs, not only the actual defect portion becomes difficult to see, but also a contrast abnormality such as a normal portion that appears bright or dark may occur and be erroneously recognized as a defect.

そこで、特許文献1には、試料表面の帯電をリアルタイムでモニタして、試料に流れ込む吸収電流を観測し帯電を制御する方法が開示されている。また、特許文献2には、帯電の状態を高感度に測定し、画像を取得する方法が開示されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses a method for controlling charging by monitoring charging on the surface of a sample in real time, observing an absorption current flowing into the sample. Patent Document 2 discloses a method for measuring an electrification state with high sensitivity and acquiring an image.

特開2006−234789号公報JP 2006-234789 A 特開2004−146802号公報JP 2004-146802 A 「電子、イオンビームハンドブック」(日刊工業新聞社)pp622−623“Electron, Ion Beam Handbook” (Nikkan Kogyo Shimbun) pp 622-623

しかしながら、特許文献1及び2に記載の方法では、測定ウエハ全体の帯電状態を制御する方法のため、低速に電子線を走査した際などは役に立つ技術であるが、高スループットが要求され、高速に電子線を走査する電子線式検査装置において実際の検査中に局所領域の帯電制御をすることは非常に困難である。   However, the methods described in Patent Documents 1 and 2 are techniques that are useful when the electron beam is scanned at a low speed because of the method for controlling the charged state of the entire measurement wafer. However, high throughput is required and high speed is required. In an electron beam inspection apparatus that scans an electron beam, it is very difficult to control charging of a local region during actual inspection.

その理由は、検査装置としてはスループットを極力高めるために高速に電子線を走査及び信号検出を行う必要がある一方で、検査対象である半導体ウエハが持つ容量成分(キャパシタンス成分)が非常に大きいので、半導体ウエハに吸収された電流値の応答速度が非常に遅いためである。つまり、試料に照射された電子または電流が電流計に到達するまでに長時間を要する。   The reason for this is that while the inspection apparatus needs to scan the electron beam and detect the signal at high speed in order to increase the throughput as much as possible, the capacitance component (capacitance component) of the semiconductor wafer to be inspected is very large. This is because the response speed of the current value absorbed by the semiconductor wafer is very slow. That is, it takes a long time for the electrons or current irradiated to the sample to reach the ammeter.

その結果、検査中に測定される吸収電流の測定値は局所領域から流れた電流値が重ね合わさった結果となるため、ナノオーダーの局所領域の各々の帯電状態を測定することは非常に難しくなる。   As a result, the measured value of the absorption current measured during the inspection is the result of superimposing the current values flowing from the local region, so it is very difficult to measure the charged state of each nano-order local region. .

本発明の目的は、検出信号から帯電むらの影響をリアルタイムで低減させることが可能な半導体検査装置及び検査方法を実現することである。   An object of the present invention is to realize a semiconductor inspection apparatus and inspection method capable of reducing the influence of charging unevenness from a detection signal in real time.

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

(1)本発明の半導体検査装置は、半導体ウエハから発生された二次電子又は反射電子を検出する検出器と、この検出器が検出した二次電子又は反射電子から形成される検出信号から、一定値以下の周波数の信号を除去する通過周波数調整部と、通過周波数調整部から出力された検出信号に基づいて、半導体ウエハの画像を形成し、この半導体ウエハの欠陥を判定する画像制御部と、上記検出器の動作を制御するとともに、上記通過周波数調整部が一定値以下の周波数の信号を除去するために、指令信号を上記通過周波数調整部に供給する制御部とを備える。   (1) The semiconductor inspection apparatus of the present invention includes a detector that detects secondary electrons or reflected electrons generated from a semiconductor wafer, and a detection signal formed from the secondary electrons or reflected electrons detected by the detector. A pass frequency adjusting unit that removes a signal having a frequency equal to or lower than a certain value; an image control unit that forms an image of the semiconductor wafer based on the detection signal output from the pass frequency adjusting unit; And a control unit that controls the operation of the detector and supplies a command signal to the pass frequency adjusting unit so that the pass frequency adjusting unit removes a signal having a frequency equal to or lower than a predetermined value.

(2)本発明の半導体検査方法は、半導体ウエハから発生された二次電子又は反射電子を検出し、検出した二次電子又は反射電子から形成される検出信号から、半導体ウエハの帯電むらから生じる検出信号を除去するために、一定値以下の周波数の信号を除去し、上記一定値以下の周波数の信号が除去された信号に基づいて、半導体ウエハの画像を形成し、この半導体ウエハの欠陥を判定する。   (2) The semiconductor inspection method of the present invention detects secondary electrons or backscattered electrons generated from a semiconductor wafer, and results from uneven charging of the semiconductor wafer from a detection signal formed from the detected secondary or backscattered electrons. In order to remove the detection signal, a signal having a frequency equal to or lower than a predetermined value is removed, and an image of the semiconductor wafer is formed based on the signal from which the signal having a frequency lower than the predetermined value is removed. judge.

本発明によれば、検出信号から帯電むらの影響をリアルタイムで低減させることが可能な半導体検査装置及び検査方法を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor inspection apparatus and inspection method which can reduce the influence of charging nonuniformity from a detection signal in real time are realizable.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態が適用された半導体検査装置であるSEM式外観検査装置の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an SEM appearance inspection apparatus which is a semiconductor inspection apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.

図1において、SEM式外観検査装置は、電子源20を有する電子銃1と、偏向器2と、対物レンズ3と、試料ステージ12と、検出器5と、画像処理部6と、コンピュータ7と、モニタ8と、各種電磁レンズを制御する制御部9とを備えている。   In FIG. 1, an SEM type visual inspection apparatus includes an electron gun 1 having an electron source 20, a deflector 2, an objective lens 3, a sample stage 12, a detector 5, an image processing unit 6, and a computer 7. A monitor 8 and a controller 9 for controlling various electromagnetic lenses are provided.

電子銃1から放出された一次電子は、偏向器2にて偏向され、対物レンズ3にて集束されて試料ステージ12上に配置された試料4に照射される。   The primary electrons emitted from the electron gun 1 are deflected by the deflector 2, focused by the objective lens 3, and applied to the sample 4 disposed on the sample stage 12.

試料4から放出された二次電子または反射電子は、検出器5に到達した後、プリアンプ10にて信号増幅される。プリアンプ10にて信号増幅された信号は、後述する通過周波数調整部1000を介してAD変換器11に供給され、アナログ/デジタル変換される。   Secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample 4 reach the detector 5 and are then amplified by the preamplifier 10. The signal amplified by the preamplifier 10 is supplied to the AD converter 11 via a pass frequency adjusting unit 1000 described later, and is subjected to analog / digital conversion.

AD変換器11にてデジタル信号に変換された信号は、画像処理部6に送られ、この画像処理部6において、画像が構成され、その画像から欠陥の有無、及び、欠陥の種類が判定される。モニタ8は、コンンピュータ7を介して画像処理部6により判定された欠陥の位置、欠陥の種類、欠陥数等が供給され、これらを表示する。
(空間周波数の制御方法)
以下では、検査対象である試料のパターンサイズと画素サイズとの関係、及び試料から放出する2次電子あるいは反射電子の検出信号の空間周波数の導出原理に関して図2を用いて説明する。
The signal converted into a digital signal by the AD converter 11 is sent to the image processing unit 6, where an image is constructed, and the presence or absence of a defect and the type of defect are determined from the image. The The monitor 8 is supplied with the defect position, defect type, number of defects, and the like determined by the image processing unit 6 via the computer 7 and displays them.
(Spatial frequency control method)
Hereinafter, the relationship between the pattern size and pixel size of the sample to be inspected and the principle of deriving the spatial frequency of the detection signal of secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample will be described with reference to FIG.

図2の(a)は、検査対象試料として100nm幅と100nm間隔の配線試料101を示す。図2の(b)は、上記検査対象を20nm検査画素サイズで電子線照射を行った場合に試料から放出される電子信号波形60を示す。図2の(c)は、上記検査対象を80nm/pixの検査画素サイズで電子線照射を行った場合に試料から放出される電子信号波形62を示す。   FIG. 2A shows a wiring sample 101 having a width of 100 nm and an interval of 100 nm as an inspection target sample. FIG. 2B shows an electronic signal waveform 60 emitted from the sample when the inspection object is irradiated with an electron beam with a 20 nm inspection pixel size. FIG. 2C shows an electronic signal waveform 62 emitted from the sample when the inspection object is irradiated with an electron beam at an inspection pixel size of 80 nm / pix.

図2中の電子信号波形60、62は、検査対象試料から実際に出力される電子線の実信号波形であり、点61、63はAD変換器11でサンプリングされる点である。   The electronic signal waveforms 60 and 62 in FIG. 2 are actual signal waveforms of the electron beam actually output from the sample to be inspected, and points 61 and 63 are points sampled by the AD converter 11.

配線試料101から出力される電子信号波形の基本の空間周波数fsは、AD変換器11のサンプリング速度をf、検査画素サイズをp、検査対象の細線幅と間隔をxとすると、次式(1)により計算される。   The basic spatial frequency fs of the electronic signal waveform output from the wiring sample 101 is expressed by the following equation (1) where f is the sampling speed of the AD converter 11, p is the inspection pixel size, and x is the thin line width and interval of the inspection target. ).

fs=p・f/(2x) ・・・(1)
検査対象の大きさより検査画素サイズが大きいと、欠陥部位を見逃す可能性があるので、画素サイズ決定の際は次式(2)で示す関係となるように、画素サイズを設定する。
x>or=p ・・・(2)
上記(1)式に(2)式を代入すると次式(3)となる。
fs = p · f / (2x) (1)
If the inspection pixel size is larger than the size of the inspection object, there is a possibility that a defective part may be missed.
x> or = p (2)
Substituting equation (2) into equation (1) gives equation (3) below.

fs<or=f/2 ・・・(3)
上記(3)式は、「A/D変換器にてサンプリングする実信号の周波数はA/Dサンプリング周波数の1/2以下でなければならない」というナイキストのサンプリング定理の条件そのものであるので、この点からも(2)式を満足するように検査画素サイズpを決定する必要がある。
fs <or = f / 2 (3)
The above expression (3) is the condition of the Nyquist sampling theorem that “the frequency of the actual signal sampled by the A / D converter must be ½ or less of the A / D sampling frequency”. From the point of view, it is necessary to determine the inspection pixel size p so as to satisfy the expression (2).

上記(1)式と(2)式に従って、検査画素サイズpを変えることによって、電子信号波形の基本の空間周波数fsを自由に制御できることができる。例えば、検査画素サイズpを大きくすることによって検出する信号の周波数を高くすることができる。   By changing the inspection pixel size p according to the above equations (1) and (2), the basic spatial frequency fs of the electronic signal waveform can be freely controlled. For example, the frequency of a signal to be detected can be increased by increasing the inspection pixel size p.

具体的には、検出系のサンプリング速度を100MHzとすると、一画素当たりに10nsec間、試料に電子線を照射することになるので、図2の(b)で示した波形(画素サイズ:20nm/pix)の基本の空間周波数は10MHzとなる。図2の(c)で示した波形(画素サイズ:80nm/pix)の空間周波数は40MHzとなる。
(測定試料サイズの推定方法)
次に、実際に上記(1)式を利用して検査対象の幅や間隔xを見積もる方法について述べる。
Specifically, assuming that the sampling rate of the detection system is 100 MHz, the sample is irradiated with an electron beam for 10 nsec per pixel, so the waveform (pixel size: 20 nm / pixel) shown in FIG. The basic spatial frequency of pix) is 10 MHz. The spatial frequency of the waveform (pixel size: 80 nm / pix) shown in (c) of FIG. 2 is 40 MHz.
(Measurement sample size estimation method)
Next, a method for actually estimating the width and interval x of the inspection object using the above equation (1) will be described.

検出系のサンプリング速度f、検査画素サイズpは装置で設定するパラメータであるため既知である。試料からの出力信号の基本空間周波数fsは測定することが可能である。例えば、ラインスキャンした時の検出信号の階調周期の測定、または検出信号のフーリエ変換処理などによって基本空間周波数fsを求めることができる。   The sampling speed f and the inspection pixel size p of the detection system are known because they are parameters set by the apparatus. The fundamental spatial frequency fs of the output signal from the sample can be measured. For example, the basic spatial frequency fs can be obtained by measuring the gradation period of the detection signal when line scanning is performed, or by Fourier transform processing of the detection signal.

この結果、式(1)での未知数はxのみとなる。つまり、(1)式を変形した次式(4)を利用することによって、検査対象の幅や間隔xを測定できることになる。   As a result, the unknown in equation (1) is only x. That is, by using the following equation (4) obtained by modifying the equation (1), the width and the interval x of the inspection object can be measured.

x=pf/(2fs) ・・・(4)
具体的には、検出系のサンプリング速度fを100MHz、検査画素サイズpを50nm/pixとして電子線を走査させて、検出した信号の階調が4画素周期だったとすると、一画素あたり10nsecなので、空間周波数fsは1/(4×10nsec)=25MHzとなる。
x = pf / (2fs) (4)
Specifically, if the sampling rate f of the detection system is 100 MHz, the inspection pixel size p is 50 nm / pix and the electron beam is scanned, and the gradation of the detected signal is 4 pixel cycles, it is 10 nsec per pixel. The spatial frequency fs is 1 / (4 × 10 nsec) = 25 MHz.

次に、これらの値を上記(4)式に代入すると、次式(5)となり、対象試料の間隔と幅xが100nmであったことがわかる。   Next, when these values are substituted into the above equation (4), the following equation (5) is obtained, and it can be seen that the interval and the width x of the target sample were 100 nm.

x=50[nm]×100[MHz]/(2×25[MHz])=100nm ・・・(5)
(低周波成分除去方法及び構成)
次に、帯電むらによって生じる信号波形を取り除く原理に関して図3を参照して説明する。ここでの検査対象試料も図2に示した試料と同様に等間隔の細線試料101とする。
x = 50 [nm] × 100 [MHz] / (2 × 25 [MHz]) = 100 nm (5)
(Low frequency component removal method and configuration)
Next, the principle of removing a signal waveform caused by uneven charging will be described with reference to FIG. The sample to be inspected here is also a thin wire sample 101 with equal intervals, as in the sample shown in FIG.

図3において、仮に、試料上の表面電位の不均一性などが原因で試料上に帯電むら103が生じているとする。また、説明の簡単のため、帯電むら103と欠陥部107とでは同じように信号量が大きいとする。実際に、このような部位の検査を行った場合に、帯電むらが生じている部位103からの信号108が検査閾値102を超えると、欠陥部107からの信号105だけではなく帯電むらが生じている部位103からの信号108も欠陥として誤認識してしまうという問題が発生する。   In FIG. 3, it is assumed that uneven charging 103 occurs on the sample due to non-uniformity of the surface potential on the sample. For the sake of simplicity, it is assumed that the signal amount is large in the charging unevenness 103 and the defective portion 107 as well. In fact, when such a part is inspected, if the signal 108 from the part 103 where the uneven charging occurs exceeds the inspection threshold value 102, not only the signal 105 from the defective part 107 but also uneven charging occurs. There arises a problem that the signal 108 from the existing portion 103 is erroneously recognized as a defect.

一方、図3に示した帯電むら103による信号108の周波数は、細線部からの電子信号104の空間周波数と比べて低い。そのため、低周波成分を取り除いた信号106を取得することができれば、帯電むら103によって誤認識を低減することができることになる。   On the other hand, the frequency of the signal 108 due to the charging unevenness 103 shown in FIG. 3 is lower than the spatial frequency of the electronic signal 104 from the thin line portion. Therefore, if the signal 106 from which the low-frequency component is removed can be acquired, erroneous recognition can be reduced by the charging unevenness 103.

次に、実信号から帯電むらなどによって生じる低周波信号成分108を取り除く方法及び構成について図4を参照して説明する。図4には、図1に示した通過周波数調整部1000が含まれている。   Next, a method and configuration for removing the low-frequency signal component 108 caused by uneven charging from the actual signal will be described with reference to FIG. FIG. 4 includes the pass frequency adjusting unit 1000 shown in FIG.

図4において、帯電むらなどによって生じる低周波信号108を実信号から消失させるためには、検出信号の伝送径路に直列にコンデンサ114を追加する。こうすることによって通過できる信号の周波数を制限できるので、コンデンサ114の値によって試料から信号の空間周波数あるいはその近傍の周波数だけを取得することができる。つまり、高周波だけで形成された画像(高周波画像)を作ることができる。   In FIG. 4, a capacitor 114 is added in series with the transmission path of the detection signal in order to eliminate the low-frequency signal 108 generated due to uneven charging or the like from the actual signal. In this way, since the frequency of the signal that can pass through can be limited, only the spatial frequency of the signal or a frequency in the vicinity thereof can be acquired from the sample by the value of the capacitor 114. That is, an image (high-frequency image) formed only with a high frequency can be created.

図4に示すように、プリアンプ10は、電磁リレー112、信号経路113及び信号パス115を介して電磁リレー116が接続されている。信号経路113は、互いに並列に接続された信号線からなり、各信号線は、互いに静電容量値が異なるコンデンサ114が接続されている。   As shown in FIG. 4, the preamplifier 10 is connected to an electromagnetic relay 116 via an electromagnetic relay 112, a signal path 113, and a signal path 115. The signal path 113 includes signal lines connected in parallel to each other, and capacitors 114 having different capacitance values are connected to each signal line.

電磁リレー116は、増幅器117、高域制限フィルタ118、増幅器119を介してAD変換器11に接続されている。また、AD変換器11は、オフセット調整部120が接続されている。   The electromagnetic relay 116 is connected to the AD converter 11 via an amplifier 117, a high-frequency limiting filter 118, and an amplifier 119. The AD converter 11 is connected to an offset adjustment unit 120.

なお、電磁リレー112、116、信号経路113、コンデンサ114、信号パス115、増幅器117、119、120によって、周波数成分調整部1000が構成されている。電磁リレー112、116の動作は、コンピュータ7からの指令信号により制御される。   The electromagnetic relays 112 and 116, the signal path 113, the capacitor 114, the signal path 115, and the amplifiers 117, 119, and 120 constitute a frequency component adjustment unit 1000. The operation of the electromagnetic relays 112 and 116 is controlled by a command signal from the computer 7.

図4に示すように、電磁リレー112、116などを用いて、互いに静電容量値が異なるコンデンサ114が接続された、数種類の信号経路113に信号を通過させると、通過させる信号の周波数成分を多数選択することも可能である。   As shown in FIG. 4, when signals are passed through several types of signal paths 113 to which capacitors 114 having different capacitance values are connected using electromagnetic relays 112, 116, etc., the frequency components of the signals to be passed are obtained. It is also possible to select a large number.

一方、走査型電子顕微鏡を用いた外観検査装置を用いた場合、フォーカスなどを調整するために、通常のSEM画像を見たい場合がある。そのため、通常の顕微鏡画像を表示するための手段も用意する必要がある。その場合には、電磁リレー112、113により、信号パス115を選択すれば使えばよい。   On the other hand, when an appearance inspection apparatus using a scanning electron microscope is used, it may be desired to view a normal SEM image in order to adjust the focus and the like. Therefore, it is necessary to prepare means for displaying a normal microscope image. In that case, the signal path 115 may be selected by the electromagnetic relays 112 and 113.

また、実信号がコンデンサ114を経由すると、直流成分の信号も遮断されるために、画像階調が著しく暗くなることが考えられる。そのため、明るさをオフセットさせる機能をつけることが望ましい。例えば、画像階調のフルスケールが256階調の時に信号が無入力の状態で図4中のオフセット調整部120からの電圧信号が100階調になるように調整しておくと、信号を入力させたときには、明るさが100階調プラスマイナス高周波信号振幅で形成された画像となる。   Further, when the actual signal passes through the capacitor 114, the DC component signal is also cut off, so that the image gradation may be extremely dark. Therefore, it is desirable to add a function for offsetting the brightness. For example, when the full scale of the image gradation is 256 gradations and the signal is not input, and the voltage signal from the offset adjustment unit 120 in FIG. When this is done, the brightness is an image formed with 100 gradations plus or minus high-frequency signal amplitude.

図5に示した回路は、図4に示した通過周波数調整部1000の変形例である。図5において、信号経路113に、制御コンピュータ7から制御できる可変コンデンサ124などの制御可能な素子及び機能を有する手段を接続すると信号パスの数を減らすことが可能である。なお、コンピュータ7からの制御信号は、DA変換器121、増幅器122を介して可変コンデンサ124に供給される。   The circuit shown in FIG. 5 is a modification of the pass frequency adjusting unit 1000 shown in FIG. In FIG. 5, it is possible to reduce the number of signal paths by connecting a controllable element such as a variable capacitor 124 that can be controlled from the control computer 7 and means having a function to the signal path 113. A control signal from the computer 7 is supplied to the variable capacitor 124 via the DA converter 121 and the amplifier 122.

信号が、信号経路113を経由した後に、ADコンバータ11直前に高帯域制限フィルタ118を通過したとすると、回路系としての周波数帯域は図6に示すようになる。図6において、コンデンサ114または可変コンデンサ124などによって決定される周波数を通過周波数130とする。131は低周波を遮断したときの周波数帯域を示し、133は低周波を遮断しないときの周波数帯域を示す。   If the signal passes through the signal path 113 and then passes through the high band limiting filter 118 immediately before the AD converter 11, the frequency band as the circuit system is as shown in FIG. In FIG. 6, the frequency determined by the capacitor 114 or the variable capacitor 124 is a passing frequency 130. Reference numeral 131 denotes a frequency band when the low frequency is cut off, and 133 denotes a frequency band when the low frequency is not cut off.

また、高帯域制限フィルタ118によって決定される周波数を遮断周波数132とする。つまり、回路系としては通過周波数130から遮断周波数132の周波数だけを通過させる帯域通過型フィルタ(バンド・パス・フィルタ)となる。   Further, a frequency determined by the high band limiting filter 118 is set as a cutoff frequency 132. That is, the circuit system is a band-pass filter (band-pass filter) that passes only the frequency from the pass frequency 130 to the cutoff frequency 132.

また、図4及び図5に示した例では、コンデンサ114を信号ラインに直列に挿入しているが、インダクタを信号線−アース間に配置することも可能である。また、検出した信号を微分処理することによって低周波信号をカットすることも可能である。画像処理により微分画像または波形を生成する方法に関しては例えば公知例(特開2005−195361号公報)に記載されている。
(高周波画像)
次に、低周波成分がカットされた画像(高周波画像)に関して、図7を参照して説明する。通常のSEM画像は、図7中の左側に示し、高周波画像は図7中の右側に示す。検査画素サイズ条件をp<<xとすると、通常のSEM画像200ではパターンのエッジがくっきり観察できる画像となるが、高周波画像ではエッジだけにコントラストがついた画像201となる。
In the example shown in FIGS. 4 and 5, the capacitor 114 is inserted in series with the signal line. However, it is also possible to arrange an inductor between the signal line and the ground. It is also possible to cut the low frequency signal by differentiating the detected signal. A method for generating a differential image or a waveform by image processing is described in, for example, a publicly known example (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-195361).
(High frequency image)
Next, an image (high frequency image) from which low frequency components have been cut will be described with reference to FIG. A normal SEM image is shown on the left side in FIG. 7, and a high frequency image is shown on the right side in FIG. If the inspection pixel size condition is p << x, the normal SEM image 200 is an image in which the edge of the pattern can be clearly observed, but the high-frequency image is an image 201 in which only the edge has contrast.

一方、検査画素サイズ条件をp<xまたはp≒xの条件とすると、通常のSEM画像202と高周波画像203共にパターンのエッジがぼやけた画像となり、通常のSEM画像202と高周波画像203とがほぼ同等の画像となる。
(通過周波数決定方法)
図8は、通過周波数130(横軸)と検出欠陥数(縦軸)との関係を示すグラフである。ここで、例えば試料からの実信号の空間周波数を10MHzとする。つまり、図8は、上記(1)式から検出系のサンプリング速度fを100MHz、画素サイズpを20nm/pix、細線幅xを100nmとしたときのグラフである。
On the other hand, when the inspection pixel size condition is p <x or p≈x, both the normal SEM image 202 and the high-frequency image 203 are images with blurred pattern edges, and the normal SEM image 202 and the high-frequency image 203 are almost the same. Equivalent image.
(Pass frequency determination method)
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the pass frequency 130 (horizontal axis) and the number of detected defects (vertical axis). Here, for example, the spatial frequency of the actual signal from the sample is 10 MHz. That is, FIG. 8 is a graph when the sampling rate f of the detection system is 100 MHz, the pixel size p is 20 nm / pix, and the fine line width x is 100 nm from the above equation (1).

空間周波数が10MHzにも関わらず、10MHzの周波数を持つ信号を通さない帯域制限が設けられていると、高周波成分の信号振幅が小さくなる。その結果、図8中のC領域で示したように、欠陥数が小となり、欠陥を認識することができなくなる。そのため、検出される欠陥数は少なくなり欠陥数のプロット142のようになる。   If a band restriction that prevents a signal having a frequency of 10 MHz from passing though the spatial frequency is 10 MHz is provided, the signal amplitude of the high-frequency component is reduced. As a result, as shown by the C region in FIG. 8, the number of defects becomes small, and the defects cannot be recognized. For this reason, the number of detected defects is reduced, and a defect count plot 142 is obtained.

次に、図8中のA領域で示したように、帯域制限を100kHzと設定したとすると、帯電むらによる低周波成分108が100kHz以下である場合は、図8で示したように欠陥数のプロット141を取得することができる。   Next, assuming that the band limit is set to 100 kHz as shown in the area A in FIG. 8, when the low frequency component 108 due to the charging unevenness is 100 kHz or less, the number of defects as shown in FIG. A plot 141 can be obtained.

一方、帯電むらによる低周波成分が100kHz以上であるときは、欠陥として誤認識する可能性があるので、図8に示したように検出される欠陥数はプロット140のようになる。   On the other hand, when the low frequency component due to the charging unevenness is 100 kHz or more, there is a possibility that it is erroneously recognized as a defect. Therefore, the number of defects detected as shown in FIG.

つまり、周波数の変化により、欠陥数が変動し、増加している部分は、帯電むらによりものであり、減少している部分は、欠陥の検出精度が減少してしまう周波数であると判断できる。よって、このように、検出信号の空間周波数及び通過周波数と欠陥数との関係を調べ、図8中のBの範囲の最適条件を見つけ出し、適切な値のコンデンサ114を選択するように、電磁リレー112、116をコンピュータ7の指令により設定することができる。   That is, it can be determined that the number of defects fluctuates due to a change in frequency, and the increased portion is due to uneven charging, and the decreased portion is the frequency at which the defect detection accuracy decreases. Therefore, in this way, the relationship between the spatial frequency and passing frequency of the detection signal and the number of defects is examined, the optimum condition in the range B in FIG. 8 is found, and the electromagnetic relay is selected so as to select the capacitor 114 having an appropriate value. 112 and 116 can be set by a command from the computer 7.

図9は、本発明の一実施形態における動作フローチャートである。   FIG. 9 is an operation flowchart in one embodiment of the present invention.

図9において、初めに、検査画素サイズpと検出サンプリング周波数fを設定する(ステップS1)。次に、検査対象試料のパターンサイズまたは基本周期xが既知であるかどうか判定する(ステップS2)。ステップS2において、パターンサイズまたは基本周期xが既知でない場合は、ステップS3に進み、電子線走査を行い、検出された信号から求まる電子信号の空間周波数fs及び(4)式から導出された検査対象試料のパターンサイズまたは基本周期xを計算する(ステップS4)。そして、ステップS5に進む。なお、検出された信号から求まったパターンサイズxと検査画素サイズpとの関係は(2)式を満たす必要があるため、検査画素サイズpの設定できる範囲を制限することも可能である。   In FIG. 9, first, the inspection pixel size p and the detection sampling frequency f are set (step S1). Next, it is determined whether or not the pattern size or the basic period x of the sample to be inspected is known (step S2). If the pattern size or the basic period x is not known in step S2, the process proceeds to step S3, the electron beam scanning is performed, and the inspection object derived from the spatial frequency fs of the electronic signal obtained from the detected signal and the equation (4) The pattern size or basic period x of the sample is calculated (step S4). Then, the process proceeds to step S5. Since the relationship between the pattern size x obtained from the detected signal and the inspection pixel size p needs to satisfy the expression (2), it is possible to limit the range in which the inspection pixel size p can be set.

ステップS2において、パターンサイズまたは基本周期x2が既知の場合はm、ステップS5に進む。   In step S2, if the pattern size or the basic period x2 is known m, the process proceeds to step S5.

次に、通常のSEM画像を表示するために、通常画像表示モードに設定し、フォーカス等の電子光学系を調整する(ステップS5)。すでに、調整済の場合は本ステップS5は不要である。   Next, in order to display a normal SEM image, a normal image display mode is set, and an electron optical system such as a focus is adjusted (step S5). If already adjusted, this step S5 is not necessary.

次に、信号パス(あるいは通過周波数)を切り替えて高周波画像に切り替える(ステップS6)。   Next, the signal path (or passing frequency) is switched to switch to a high frequency image (step S6).

次に、試験的な検査を行い、試験結果を信号パス(あるいは通過周波数)と検出欠陥数との関係を示すグラフ(または表)を作成する。信号パス(あるいは通過周波数)を切り替えて同様の試験検査を行い、随時その様子を表示または記録する(ステップS6〜S9)。   Next, a test inspection is performed, and a graph (or table) showing the relationship between the signal path (or passing frequency) and the number of detected defects is created. The same test inspection is performed by switching the signal path (or passing frequency), and the state is displayed or recorded as needed (steps S6 to S9).

試験的な検査の実施とデータの解析結果から、最適な信号パス(あるいは通過周波数)を選択及び決定して、最終的な本検査の条件を決定する(ステップS10)。   The optimum signal path (or passing frequency) is selected and determined from the results of the test inspection and the data analysis, and the final conditions for this inspection are determined (step S10).

また、検査閾値102を変えると信号パス(あるいは通過周波数)と検出欠陥数との関係は変化するため、検査閾値102を変えながら上記フローを再度行う必要もある。つまり、検査閾値を下げると、ノイズも欠陥と認識するため、欠陥検出数は増加する。反対に、検査閾値を上げると、ノイズを欠陥とご認識することはなくなるが、実欠陥を見逃す可能性がある。そのため、検査閾値と通過周波数を変えて最適な検査条件を見つけていく。   Further, since the relationship between the signal path (or passing frequency) and the number of detected defects changes when the inspection threshold 102 is changed, it is necessary to perform the above flow again while changing the inspection threshold 102. That is, when the inspection threshold is lowered, noise is also recognized as a defect, and the number of detected defects increases. On the other hand, if the inspection threshold value is increased, noise will not be recognized as a defect, but an actual defect may be missed. Therefore, the optimum inspection condition is found by changing the inspection threshold and the passing frequency.

以上の手順によって、帯電むらなどによって生じる低周波成分が除去された最適な検査動作が行うことができる。   By the above procedure, an optimal inspection operation can be performed in which low-frequency components generated due to uneven charging are removed.

また、検出信号の空間周波数を変えると、検査時間のスループットや画像S/Nも変更される。例えば、検出信号の空間周波数をあげると、検査時間のスループットがあがり、画像S/Nは下がる。一般に、検査時間のスループットや画像S/Nはトレードオフの関係にある。そのため、図8中の領域Bの中で、検査時間のスループットおよび画像S/Nの最適な条件を見つければよい。
(画面操作)
通過周波数130の決定及び検査を行うために、モニタ8に表示させる入力画面の例について図9を用いて説明する。
Further, when the spatial frequency of the detection signal is changed, the inspection time throughput and the image S / N are also changed. For example, if the spatial frequency of the detection signal is increased, the throughput of the inspection time increases and the image S / N decreases. Generally, inspection time throughput and image S / N are in a trade-off relationship. Therefore, it is only necessary to find the optimum conditions for the throughput of the inspection time and the image S / N in the region B in FIG.
(Screen operation)
An example of an input screen displayed on the monitor 8 in order to determine and inspect the pass frequency 130 will be described with reference to FIG.

図9において、子ウィンドウ150では、検査画素サイズpを設定する部位151と、検出サンプリング周波数fを設定する部位152と、電子線を走査あるいは画像取得を開始するボタン153または停止させるためのボタン154と、検出された信号から求まる電子信号の空間周波数fsを表示させる部位155と、(4)式を用いて検査対象のパターンサイズxの計算結果表示する部位156と、図4中に示した信号パス(あるいは通過周波数130)を選択する部位157とを備えている。また、検出した信号の画像170や波形171と、信号パス(あるいは通過周波数130)と検出欠陥数との関係を示すグラフ160(または表161など)の表示部を備えている。   In FIG. 9, in the child window 150, a part 151 for setting the inspection pixel size p, a part 152 for setting the detection sampling frequency f, a button 153 for starting scanning or image acquisition with an electron beam, or a button 154 for stopping. A part 155 for displaying the spatial frequency fs of the electronic signal obtained from the detected signal, a part 156 for displaying the calculation result of the pattern size x to be inspected using the equation (4), and the signal shown in FIG. And a portion 157 for selecting a path (or passing frequency 130). Further, a display unit of a detected signal image 170 and a waveform 171 and a graph 160 (or table 161) showing the relationship between the signal path (or passing frequency 130) and the number of detected defects is provided.

以下に、モニタ8に表示された画面を用いて最適な信号パス(あるいは通過周波数130)を決定する手順の例について説明する。   Hereinafter, an example of a procedure for determining an optimum signal path (or pass frequency 130) using the screen displayed on the monitor 8 will be described.

初めに、操作者は、検査対象試料のパターンサイズxまたは基本周期を求めるため、検査画素サイズpと検出サンプリング周波数fを、画面部位151、152を使って任意の値に設定する。   First, the operator sets the inspection pixel size p and the detection sampling frequency f to arbitrary values using the screen parts 151 and 152 in order to obtain the pattern size x or the basic period of the sample to be inspected.

次に、電子線走査あるいは画像取得を開始するボタン153を押し、検出された信号から求まる電子信号の空間周波数fs及び(4)式から導出された検査対象試料のパターンサイズまたは基本周期xを部位155、156に自動表示させる。   Next, a button 153 for starting electron beam scanning or image acquisition is pressed, and the spatial frequency fs of the electronic signal obtained from the detected signal and the pattern size or basic period x of the sample to be inspected derived from the equation (4) are determined. 155 and 156 are automatically displayed.

このとき、図10に示すように子ウインドウに画像170やライン信号171を表示させてもよい。尚、検査対象試料のパターンサイズまたは基本周期xは既知である場合は、上記検査対象試料のパターンサイズまたは基本周期xの導出手順は不要である。   At this time, as shown in FIG. 10, an image 170 or a line signal 171 may be displayed in the child window. If the pattern size or basic period x of the sample to be inspected is known, the procedure for deriving the pattern size or basic period x of the sample to be inspected is not necessary.

検出された信号から求まったパターンサイズxと検査画素サイズpとの関係は(2)式を満たすことが望ましいため、ここで検査画素サイズpを設定部位151に表示された値を手動または自動的に変更することも可能である。   Since it is desirable that the relationship between the pattern size x obtained from the detected signal and the inspection pixel size p satisfies the expression (2), the value displayed on the setting portion 151 is manually or automatically set here. It is also possible to change to.

次に、通常のSEM画像を表示するために、信号パス(あるいは通過周波数)選択部157により通常画像表示モードに設定する。ここでフォーカス等の電子光学系を調整する。次に、信号パス(あるいは通過周波数)を選択する部位157を切り替えて高周波画像に切り替える。   Next, in order to display a normal SEM image, the signal path (or passing frequency) selection unit 157 sets the normal image display mode. Here, an electron optical system such as a focus is adjusted. Next, the part 157 for selecting the signal path (or the passing frequency) is switched to switch to the high frequency image.

続いて、試験検査開始ボタン158を押して、試験的な検査を行う。試験結果を信号パス(あるいは通過周波数130)と検出欠陥数との関係を示すグラフ160(または表161)を表示あるいは記録させる。停止する場合は、停止ボタン159を操作する。   Subsequently, the test inspection start button 158 is pressed to perform a test inspection. A graph 160 (or table 161) indicating the relationship between the signal path (or passing frequency 130) and the number of detected defects is displayed or recorded as a test result. In order to stop, the stop button 159 is operated.

信号パス(あるいは通過周波数130)を選択する部位157を切り替えて同様の試験検査を行い、随時その様子を表示または記録する。   The same test inspection is performed by switching the portion 157 for selecting the signal path (or the passing frequency 130), and the state is displayed or recorded as needed.

これらの結果を信号パス(あるいは通過周波数130)と検出欠陥数との関係を示すグラフ160(または表161など)で表示させる。   These results are displayed on a graph 160 (or Table 161) showing the relationship between the signal path (or passing frequency 130) and the number of detected defects.

試験的な検査の実施とデータの解析結果から、最適な信号パス(あるいは通過周波数130)をチェックボックス162などで選択及び決定できるようにして、最終的な本検査の条件を決定する。   From the results of the test inspection and the data analysis result, the optimum signal path (or pass frequency 130) can be selected and determined by the check box 162 or the like, and the final conditions of the main inspection are determined.

以上の手順によって、帯電むらなどによって生じる低周波成分が除去された最適な検査動作が行うことができる。   By the above procedure, an optimal inspection operation can be performed in which low-frequency components generated due to uneven charging are removed.

そして、本検査の開始や停止がボタン163、164で指示することができる。   Then, the start and stop of this inspection can be instructed with buttons 163 and 164.

また、図11に示すように、検査閾値を設定する部位172を設けて、検査閾値173を表示させて、と通過周波数をパラメータとした時の欠陥数を一つの表にまとめることも可能である。   Also, as shown in FIG. 11, it is possible to provide a part 172 for setting an inspection threshold value, display the inspection threshold value 173, and summarize the number of defects when the passing frequency is a parameter in one table. .

以上のように、本発明の一実施形態によれば、予め、帯電ムラによる欠陥数の誤認識を生じさせる周波数を検出しておき、検出信号から、その周波数の成分を除去するように、周波数フィルタ回路の定数(低周波をカットするコンデンサの値)を設定し、実際の半導体ウエハからの検出信号から設定周波数成分を除去して、欠陥数を検査するように構成したので、半導体ウエハの帯電むらによる欠陥の誤検出を抑制することができる。   As described above, according to an embodiment of the present invention, a frequency that causes erroneous recognition of the number of defects due to charging unevenness is detected in advance, and the frequency component is removed from the detection signal. The filter circuit constant (capacitor value that cuts low frequency) is set, the set frequency component is removed from the detection signal from the actual semiconductor wafer, and the number of defects is inspected. It is possible to suppress erroneous detection of defects due to unevenness.

したがって、検出信号から帯電むらの影響をリアルタイムで低減させることが可能な半導体検査装置及び検査方法を実現することができる。   Therefore, it is possible to realize a semiconductor inspection apparatus and inspection method that can reduce the influence of charging unevenness in real time from the detection signal.

なお、上述した例は、本発明をSEM式外観検査装置に適用した場合の例であるが、本発明は、SEM式概観検査装置のみならず、その他の電子線式検査装置に適用可能である。   The above-described example is an example when the present invention is applied to an SEM visual inspection apparatus, but the present invention can be applied not only to an SEM general inspection apparatus but also to other electron beam inspection apparatuses. .

本発明の一実施形態が適用されるSEM式外観検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the SEM type external appearance inspection apparatus with which one Embodiment of this invention is applied. 本発明における、2次電子あるいは反射電子の検出信号の空間周波数の導出原理説明図である。It is a derivation principle explanatory drawing of the spatial frequency of the detection signal of a secondary electron or a backscattered electron in the present invention. 本発明における、帯電むらによって生じる信号波形を取り除く原理説明図である。It is a principle explanatory drawing which removes the signal waveform which arises by charging unevenness in the present invention. 本発明の一実施形態における通過周波数を制御するための通過周波数調整部の構成図である。It is a block diagram of the pass frequency adjustment part for controlling the pass frequency in one Embodiment of this invention. 図4に示した通過周波数調整部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the pass frequency adjustment part shown in FIG. 本発明における、周波数制御された検出信号の周波数帯域を説明した図である。It is a figure explaining the frequency band of the frequency-controlled detection signal in the present invention. 本発明における、通常画像と高周波画像の画素サイズ依存性を説明した図である。It is a figure explaining the pixel size dependence of the normal image and high frequency image in this invention. 本発明における、通過周波数と検出欠陥数との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between a passage frequency and the number of detected defects in the present invention. 本発明の一実施形態の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるSEM式外観検査装置のモニタの入力画面の例であり、通過周波数決定画面の一例を示す図である。It is an example of the input screen of the monitor of the SEM type external appearance inspection apparatus in one Embodiment of this invention, and is a figure which shows an example of a pass frequency determination screen. 本発明の一実施形態におけるSEM式外観検査装置のモニタの入力画面の例であり、通過周波数決定画面の他の例を示す図である。It is an example of the input screen of the monitor of the SEM type external appearance inspection apparatus in one Embodiment of this invention, and is a figure which shows the other example of a pass frequency determination screen.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・電子銃、2・・・偏向器、3・・・対物レンズ、4・・・測定試料、5・・・検出器、6・・・画像処理制御部、7・・・コンピュータ、8・・・モニタ、9・・・電子銃制御部、10・・・プリアンプ、11・・・AD変換器、12・・・試料ステージ、20・・・電子源、112、116・・・電磁リレー、113・・・信号経路、114・・・コンデンサ、115・・・コンデンサが挿入されていない信号パス、117、119、122・・・増幅器、118・・・高帯域制限フィルタ、120・・・オフセット調整部、121・・・DA変換器、124・・・可変コンデンサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun, 2 ... Deflector, 3 ... Objective lens, 4 ... Measurement sample, 5 ... Detector, 6 ... Image processing control part, 7 ... Computer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Monitor, 9 ... Electron gun control part, 10 ... Preamplifier, 11 ... AD converter, 12 ... Sample stage, 20 ... Electron source, 112, 116 ... Electromagnetic Relay 113, signal path, 114, capacitor, 115, signal path without capacitor, 117, 119, 122 ... amplifier, 118 ... high band limiting filter, 120 ... Offset adjustment unit, 121 ... DA converter, 124 ... variable capacitor

Claims (20)

半導体ウエハに電子線を照射して半導体ウエハの画像を取得し、半導体ウエハの欠陥を検出する半導体検査装置において、
半導体ウエハから発生された二次電子又は反射電子を検出する検出器と、
上記検出器が検出した二次電子又は反射電子から形成される検出信号から、一定値以下の周波数の信号を除去する通過周波数調整部と、
上記通過周波数調整部から出力された検出信号に基づいて、半導体ウエハの画像を形成し、この半導体ウエハの欠陥を判定する画像制御部と、
上記検出器の動作を制御するとともに、上記通過周波数調整部が一定値以下の周波数の信号を除去するために、指令信号を上記通過周波数調整部に供給する制御部と、
を備えることを特徴とする半導体検査装置。
In a semiconductor inspection apparatus for irradiating a semiconductor wafer with an electron beam to acquire an image of the semiconductor wafer and detecting defects in the semiconductor wafer,
A detector for detecting secondary electrons or reflected electrons generated from the semiconductor wafer;
A passing frequency adjusting unit for removing a signal having a frequency equal to or lower than a predetermined value from a detection signal formed from secondary electrons or reflected electrons detected by the detector;
Based on the detection signal output from the pass frequency adjusting unit, an image control unit that forms an image of the semiconductor wafer and determines defects of the semiconductor wafer;
A control unit for controlling the operation of the detector and for supplying a command signal to the pass frequency adjusting unit so that the pass frequency adjusting unit removes a signal having a frequency equal to or lower than a predetermined value;
A semiconductor inspection apparatus comprising:
請求項1記載の半導体検査装置において、上記通過周波数調整部は、上記検出器が検出した二次電子又は反射電子から形成される検出信号から一体値以下の周波数の信号を除去する手段と、除去しない手段とを備え、上記制御部により、いずれかが選択されることを特徴とする半導体検査装置。   2. The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein the pass frequency adjusting unit includes means for removing a signal having a frequency equal to or less than an integral value from a detection signal formed from secondary electrons or reflected electrons detected by the detector. A semiconductor inspection apparatus characterized in that any one of them is selected by the control unit. 請求項2記載の半導体検査装置において、上記通過周波数調整部は、互いに容量値が異なる複数のコンデンサを有し、上記制御部からの指令信号に従って、上記複数のコンデンサのうちの一つが選択されて、選択されたコンデンサに、上記検出器からの検出信号が通過されることを特徴とする半導体検査装置。   3. The semiconductor inspection apparatus according to claim 2, wherein the pass frequency adjusting unit includes a plurality of capacitors having different capacitance values, and one of the plurality of capacitors is selected according to a command signal from the control unit. A semiconductor inspection apparatus, wherein a detection signal from the detector is passed through a selected capacitor. 請求項3記載の半導体検査装置において、上記通過周波数調整部は、容量値を変更できる可変コンデンサを有し、上記制御部からの指令信号に従って、上記可変コンデンサの容量値が設定され、この可変コンデンサに、上記検出器からの検出信号が通過されることを特徴とする半導体検査装置。   4. The semiconductor inspection apparatus according to claim 3, wherein the pass frequency adjusting unit includes a variable capacitor capable of changing a capacitance value, and a capacitance value of the variable capacitor is set according to a command signal from the control unit. In addition, a semiconductor inspection apparatus in which a detection signal from the detector is passed. 請求項3記載の半導体検査装置において、上記制御部は、上記検出器が検出する検出信号の周波数を変化させ、検出信号の周波数と、判定された半導体ウエハの欠陥数との関係を算出し、算出した周波数と欠陥数との関係から、上記半導体ウエハの帯電むらにより生じる信号の周波数を判断し、判断した周波数以下の周波数の検出信号を除去するための指令信号を上記通過周波数調整部に供給することを特徴とする半導体検査装置。   The semiconductor inspection apparatus according to claim 3, wherein the control unit changes a frequency of a detection signal detected by the detector, calculates a relationship between the frequency of the detection signal and the determined number of defects of the semiconductor wafer, Based on the relationship between the calculated frequency and the number of defects, the frequency of the signal generated by the uneven charging of the semiconductor wafer is determined, and a command signal for removing a detection signal having a frequency equal to or lower than the determined frequency is supplied to the passing frequency adjusting unit. A semiconductor inspection apparatus. 請求項3半導体検査装置において、上記半導体検査装置は、走査型電子顕微鏡を用いて、半導体ウエハに電子線を照射して、半導体ウエハから発生された二次電子又は反射電子を検出することを特徴とする半導体検査装置。   3. The semiconductor inspection apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor inspection apparatus irradiates the semiconductor wafer with an electron beam using a scanning electron microscope to detect secondary electrons or reflected electrons generated from the semiconductor wafer. Semiconductor inspection equipment. 半導体ウエハに電子線を照射して半導体ウエハの画像を取得し、半導体ウエハの欠陥を検出する半導体検査方法において、
半導体ウエハから発生された二次電子又は反射電子を検出し、
検出した二次電子又は反射電子から形成される検出信号から、半導体ウエハの帯電むらから生じる検出信号を除去するために、一定値以下の周波数の信号を除去し、
上記一定値以下の周波数の信号が除去された信号に基づいて、半導体ウエハの画像を形成し、この半導体ウエハの欠陥を判定する、
ことを特徴とする半導体検査方法。
In a semiconductor inspection method for irradiating a semiconductor wafer with an electron beam to acquire an image of the semiconductor wafer and detecting defects in the semiconductor wafer,
Detect secondary electrons or backscattered electrons generated from the semiconductor wafer,
In order to remove the detection signal generated from uneven charging of the semiconductor wafer from the detection signal formed from the detected secondary electrons or reflected electrons, a signal having a frequency equal to or lower than a certain value is removed,
Based on the signal from which the signal having a frequency equal to or lower than the predetermined value is removed, an image of the semiconductor wafer is formed, and defects of the semiconductor wafer are determined.
A semiconductor inspection method.
請求項7記載の半導体検査方法において、上記検出した二次電子又は反射電子から形成される検出信号から一体値以下の周波数の信号を除去するか、除去しないかを選択できることを特徴とする半導体検査方法。   8. The semiconductor inspection method according to claim 7, wherein it is possible to select whether or not to remove a signal having a frequency equal to or lower than an integral value from the detection signal formed from the detected secondary electrons or reflected electrons. Method. 請求項8記載の半導体検査方法において、互いに容量値が異なる複数のコンデンサのうちの一つが選択されて、選択されたコンデンサに、上記検出信号が通過されることを特徴とする半導体検査方法。   9. The semiconductor inspection method according to claim 8, wherein one of a plurality of capacitors having different capacitance values is selected, and the detection signal is passed through the selected capacitor. 請求項8記載の半導体検査方法において、容量値を変更できる可変コンデンサに上記検出信号が通過され、上記可変コンデンサの容量値が設定されることにより、一体値以下の周波数の信号を除去することを特徴とする半導体検査方法。   9. The semiconductor inspection method according to claim 8, wherein the detection signal is passed through a variable capacitor whose capacitance value can be changed, and the capacitance value of the variable capacitor is set to remove a signal having a frequency equal to or less than an integral value. A semiconductor inspection method. 請求項8記載の半導体検査方法において、上記検出信号の周波数を変化させ、検出信号の周波数と、判定された半導体ウエハの欠陥数との関係を算出し、算出した周波数と欠陥数との関係から、上記半導体ウエハの帯電むらにより生じる信号の周波数を判断し、判断した周波数以下の周波数の検出信号を除去することを特徴とする半導体検査方法。   9. The semiconductor inspection method according to claim 8, wherein the frequency of the detection signal is changed, the relationship between the frequency of the detection signal and the determined number of defects in the semiconductor wafer is calculated, and the relationship between the calculated frequency and the number of defects is calculated. A semiconductor inspection method comprising: determining a frequency of a signal generated due to uneven charging of the semiconductor wafer, and removing a detection signal having a frequency equal to or lower than the determined frequency. 請求項8半導体検査方法において、走査型電子顕微鏡を用いて、半導体ウエハに電子線を照射して、半導体ウエハから発生された二次電子又は反射電子を検出することを特徴とする半導体検査方法。   8. A semiconductor inspection method according to claim 1, wherein a secondary electron or a reflected electron generated from the semiconductor wafer is detected by irradiating the semiconductor wafer with an electron beam using a scanning electron microscope. 半導体ウエハに形成された回路パターンの画像を取得して欠陥を判定する半導体検査装置において、
検査画素サイズを設定する手段と、
半導体ウエハの画像検出信号のサンプリング速度または周波数を設定する手段と、
少なくとも二つ以上の異なった周波数特性を持った信号経路と、
上記信号経路を少なくとも一つ以上選択できる手段と、
を備え、上記検査画素サイズと上記サンプリング速度または周波数と上記信号径路から決定される特定の周波数成分を持った検出信号を用いて半導体ウエハを検査することを特徴とする半導体検査装置。
In a semiconductor inspection apparatus that acquires an image of a circuit pattern formed on a semiconductor wafer and determines a defect,
Means for setting the inspection pixel size;
Means for setting the sampling speed or frequency of the image detection signal of the semiconductor wafer;
At least two different signal paths with different frequency characteristics;
Means for selecting at least one of the signal paths;
A semiconductor inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer using a detection signal having a specific frequency component determined from the inspection pixel size, the sampling speed or frequency, and the signal path.
半導体ウエハに形成された回路パターンの画像を取得して欠陥を判定する半導体検査装置において、
検査画素サイズを設定する手段と、
半導ウエハの画像信号のサンプリング速度または周波数を設定する手段と、
検出信号の周波数成分を制御するデジタル信号処理化する手段と、
を備え、上記検査画素サイズと上記サンプリング速度または周波数と上記デジタル信号処理化から決定される特定の周波数成分を持った検出信号を用いて上記半導体ウエハを検査することを特徴とする半導体検査装置。
In a semiconductor inspection apparatus that acquires an image of a circuit pattern formed on a semiconductor wafer and determines a defect,
Means for setting the inspection pixel size;
Means for setting the sampling rate or frequency of the image signal of the semiconductor wafer;
Means for digital signal processing for controlling the frequency component of the detection signal;
And a semiconductor inspection apparatus for inspecting the semiconductor wafer using a detection signal having a specific frequency component determined from the inspection pixel size, the sampling speed or frequency, and the digital signal processing.
請求項13記載の半導体検査装置において、低周波成分が除去された高周波成分で構成された画像を表示させる表示部を備えることを特徴とする半導体検査装置。   14. The semiconductor inspection apparatus according to claim 13, further comprising a display unit that displays an image composed of high-frequency components from which low-frequency components have been removed. 請求項13記載の半導体検査装置において、画素サイズを設定する手段と、検出信号をサンプリングする速度を設定する手段と、検出信号の通過あるいは遮断する周波数を設定する手段と、試験的な検査を実施する手段と、この試験的な検査結果を表示する手段とを有し、上記試験的な検査結果に基づいて上記検出信号の通過あるいは遮断する周波数を決定する画面を上記表示手段に表示させることを特徴とする半導体検査装置。   14. The semiconductor inspection apparatus according to claim 13, wherein a means for setting a pixel size, a means for setting a speed at which a detection signal is sampled, a means for setting a frequency at which the detection signal passes or is cut off, and a test inspection are performed. And a means for displaying the test result, and a screen for determining a frequency for passing or blocking the detection signal based on the test result is displayed on the display means. A featured semiconductor inspection device. 請求項16記載の半導体検査装置において、上記画素サイズと上記サンプリング速度を用いて算出される検出信号の空間周波数を使って、検査対象試料パターンのサイズまたは間隔を算出することを特徴とするた半導体検査装置。   17. The semiconductor inspection apparatus according to claim 16, wherein the size or interval of the sample pattern to be inspected is calculated using a spatial frequency of a detection signal calculated using the pixel size and the sampling speed. Inspection device. 請求項17記載の半導体検査装置において、上記算出された検査対象試料パターンのサイズまたは間隔より小さな上記画素サイズが設定されることを特徴とする半導体検査装置。   18. The semiconductor inspection apparatus according to claim 17, wherein the pixel size smaller than the calculated size or interval of the inspection target sample pattern is set. 半導体ウエハに形成された回路パターンの画像を取得して欠陥を判定する半導体検査方法において、
検査画素サイズを設定し、
半導体ウエハの画像検出信号のサンプリング速度または周波数を設定し、
少なくとも二つ以上の異なった周波数特性を持った信号経路のうちの少なくとも一つ以上選択し、
上記検査画素サイズと上記サンプリング速度または周波数と上記信号径路から決定される特定の周波数成分を持った検出信号を用いて上記半導体ウエハを検査することを特徴とする半導体検査方法。
In a semiconductor inspection method for determining a defect by acquiring an image of a circuit pattern formed on a semiconductor wafer,
Set the inspection pixel size,
Set the sampling speed or frequency of the image detection signal of the semiconductor wafer,
Selecting at least one of signal paths having at least two different frequency characteristics;
A semiconductor inspection method, comprising: inspecting the semiconductor wafer using a detection signal having a specific frequency component determined from the inspection pixel size, the sampling speed or frequency, and the signal path.
半導体ウエハに形成された回路パターンの画像を取得して欠陥を判定する半導体検査方法において、
検査画素サイズを設定し、
上記半導体ウエハの画像検出信号のサンプリング速度または周波数を設定し、
上記検出信号の周波数成分を制御するデジタル信号処理化し、
上記検査画素サイズと上記サンプリング速度または周波数と上記デジタル信号処理化から決定される特定の周波数成分を持った検出信号を用いて上記半導体ウエハを検査することを特徴とする半導体検査方法。
In a semiconductor inspection method for determining a defect by acquiring an image of a circuit pattern formed on a semiconductor wafer,
Set the inspection pixel size,
Set the sampling speed or frequency of the image detection signal of the semiconductor wafer,
Digital signal processing to control the frequency component of the detection signal,
A semiconductor inspection method for inspecting the semiconductor wafer using a detection signal having a specific frequency component determined from the inspection pixel size, the sampling speed or frequency, and the digital signal processing.
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