JP4163344B2 - 基板検査方法および基板検査システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板検査方法および基板検査システムに関し、特に、電子ビームを用いて基板表面部の電気的特性等を検査する基板検査方法および基板検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビームを用いた半導体パターンの欠陥検査が行われている中で、矩形状の電子ビームを電子ビーム照射手段にて形成して検査対象である基板に一次ビームとして照射し、その基板表面部の形状／材質／電位の変化に応じて発生した二
電子、反射電子および後方散乱電子（以下、二次電子等という）を加速して二次ビームとして集束させ、写像投影手段にて電子検出部に拡大投影し、基板表面の状態を表す電子画像を得る手法が特開平７−２４９３９３に記載されている。さらに、この手法に加えて一次ビームを電子ビーム偏向手段であるウィーンフィルタ（Wien filter）にて偏向させ、基板表面に対して略垂直に入射させ、なおか つ二次ビームを同一のウィーンフィルタ内を直進させて写像投影手段に導く方法が特願平９−３００２７５号出願にて提案されている。特願平９−３００２７５号出願に示された基板検査システムの概略を図３９を参照しながら説明する。なお、以下の各図において、同一の部分には同一の参照番号を付してその説明を適宜省略する。
【０００３】
図３９に示す基板検査システム２００は、一次光学系１、これを制御する電子銃制御部１６および複数段四極子レンズ制御部１７、二次光学系２、これを制御する二次光学系レンズ制御部５２，５４〜５６、電子検出部３、これを制御する電子検出制御部５７、ウィーンフィルタ４１、これを制御するウィーンフィルタ制御部５３、ステージ４３およびこれを制御するステージ電圧制御部５１、画像信号処理部５８、ホストコンピュータ５９、および表示部６０を備えている。
【０００４】
一次光学系１は、電子銃部１０と複数段の四極子レンズ系を備えてる。電子銃部１０は、長軸１００〜７００μｍ、短軸１５μｍの矩形の電子放出面を有するランタンヘキサボライド（ＬａＢ6）線状陰極１１、矩形開口を有するウエーネ ルト電極（Wehnelt cylinder）１２、電子ビームを引出して一次ビーム５として照射する陽極１３、ビーム軸調整用の偏向器１４とを備えている。電子銃制御部１６は、一次ビーム５の加速電圧、出射電流などを制御する。また、四極子レンズ系は、複数段四極子レンズ制御部１７の制御に基づいて一次ビーム５を集束する複数段四極子レンズ１５を備えている。
【０００５】
線状陰極１１より放出した一次ビーム５は、複数段の四極子レンズ１５とその制御部１７によって略矩形の断面形状を有するように集束され、ウィーンフィルタ４１に対して斜めから入射する。ここで、線状陰極１１は、矩形の電子放出面を有しているので、電子ビームの断面形状は略矩形となり、基板への照射領域が拡大し、検査効率を高めることができる。なお、矩形の他に、例えば、線状、長楕円等のアスペクト比が１を超える細長形状の断面を有する電子ビームを用いても、検査効率を高めることができる。しかし、細長形状に限らず様々な断面形状の電子ビームを用いても良い。
【０００６】
一次ビーム５はウィーンフィルタ４１によって基板４２の表面に対して垂直な方向へ偏向されてウィーンフィルタ４１を出射する。その後、一次ビーム５は、回転対称静電レンズであるカソードレンズ２１によって縮小され、基板４２上で長軸数百μｍ、短軸２５μｍ程度の略矩形ビームとして照射される。
【０００７】
ステージ４３は、基板４２に入射する一次ビーム５，基板４２から出射する二次ビーム６の各ビーム軸に対して水平に移動自由な機構を有し、これにより、その上面に載置する基板４２を移動させてその全表面が走査できるようになっている。また、ステージ４３は、ステージ電圧制御部５１により基板４２に負電圧が印加できるようになっている。これにより、基板４２から放出する二次電子等をを加速させて二次ビーム６として二次光学系２に入射させるので、二次ビーム６の収差を低減させることができる。また、一次ビーム５の基板４２への入射エネルギーを抑えて基板４２のダメージを低減することができる。
【０００８】
ウィーンフィルタ４１の基本的な構成を図４０に示す。同図に示すように、ウィーンフィルタ４１は、それぞれ相互に対向して配置され、ウィーンフィルタ制御部５３（図３９参照）によって制御される２つの電極４１ａ，４１ｂと２つの磁極４１ｃ，４１ｄとを備えている。同図に示すＸＹＺの三次元空間において、Ｚ軸を写像投影系の光軸とすると、ウィーンフィルタ４１は、Ｚ軸に垂直なＸＹ平面内で電界Ｅと磁界Ｂとを直交させた構造になっており、入射した荷電粒子に対して、ウィーン条件ｑＥ＝ｖＢ（ｑは粒子電荷、ｖは直進荷電粒子の速度）を満たす荷電粒子のみを直進させる働きをする。
【０００９】
図４１（ａ），（ｂ）は、ウィーンフィルタ４１を通過する電子ビーム軌道の説明図であり、いずれも、ＸＺ平面（Ｙ＝０）で切断した図４０の断面図である。図４１（ａ）に示すように、この基板検査システム２００では、ウィーンフィルタ４１に入射した一次ビーム５に対しては、磁界による力ＦBと電界による力 ＦEが同一方向に作用して、一次ビーム５は基板４２の表面に対して垂直に入射 するように偏向される。この一方、同図（ｂ）に示すように、二次ビーム６に対しては、磁界による力ＦBと電界による力ＦEが逆方向に作用し、なおかつウィーン条件ＦB＝ＦEが成立しているため、二次ビーム６は偏向されずに直進して二次光学系２に入射する。
【００１０】
図３９に戻り、二次光学系２は、回転対称静電レンズであるカソードレンズ２１、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４と、第二レンズ２２と第三レンズ２３との間に設置された視野絞り２６とを備えている。カソードレンズ２１、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４は、それぞれ二次光学系レンズ制御部５２，５４，５５，５６によって制御される。二次光学系２はまた、ウィーンフィルタ４１とカソードレンズ２１の間の焦点Ｆ1を通り、ビーム 軸に垂直な平面である焦点面４８内に配設された開き角絞り２５を備えている。このように焦点面４８の位置に開き角絞り２５を配置する理由は、二次ビーム６についてカソードレンズ２１のみで結像を行おうとすると、レンズ作用が強くなり収差が発生しやすいので、図４２のビーム軌道説明図に示すように、第二レンズ２２と合わせて両テレセントリック系、即ち、入射瞳と出射瞳のいずれもが無限遠に存在する光学系を形成した上で１回の結像を行わせ、さらに、この結像光学系の焦点面４８に開き角絞り２５を設置することにより、二次ビーム６（ビーム軌道８）の収差を低減させることができるからである。
【００１１】
電子検出部３は、ＭＣＰ（Micro-Channel Plate）検出器３１と、蛍光板３２ と、ライトガイド３３と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を有する撮像素 子３４とを備えている。二次光学系２を経てＭＣＰ検出器３１に入射した二次ビーム６は、ＭＣＰ検出器３１により増幅されて蛍光板３２に照射され、そこで発生した蛍光像は、ライトガイド３３を介して撮像素子３４にて画像信号として検出される。
【００１２】
この画像信号は、画像処理部５８に供給されて各種の信号処理がなされ、画像データとしてホストコンピュータ５９に供給される。ホストコンピュータ５９は、この画像データを基板４２の表面から放出された二次電子等により形成され基板４２の状態を表す画像である電子画像として表示部６０にて表示する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図３９に示す基板検査システム２００を用いて基板に一次ビームを照射すると、基板表面部、即ち、基板表面または表面近傍層の形状や材質によって、基板表面の電位に局所的な差異が発生する。
【００１４】
上述した基板検査システム２００では断面積が大きい電子ビームを基板上に走査するため、基板表面の二次元電子画像を得ることができ、基板表面の電位分布や物性分布などを正確かつ定量的に測定する可能性が生じ、これが実現できれば基板の物理的・電気的特性の解明を大幅に促進することができる。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の物理的・電気的特性を正確かつ定量的に測定することができる基板検査方法および基板検査システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
基板表面から放出される二次電子等が二次光学系へ入射するときのエネルギーは、基板表面の電位に依存する。このため、ＭＣＰ検出器に入射する二次ビームを検出面で結像させるための条件は、この二次光学系への入射エネルギーによって異なる。
【００１７】
本願の発明者は、この点に着目し、二次光学系の結像条件と、基板表面の電位分布との間に略線形な相関関係があることを発見し、これを利用して基板の物理的・電気的特性の定量的な測定を可能にする基板検査方法および基板検査システムを案出した。
【００１８】
即ち、本発明にかかる基板検査方法は、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記配線から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御する過程と、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面の電位を測定することにより、上記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記配線が形成された領域から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御し、得られた電子画像から上記配線に形状欠陥があるかどうかを検査することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の表面の領域のうち任意の物性を有する領域から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御し、得られた電子画像から上記基板の物性情報を取得することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記基板の表面から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御する過程と、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面の電位を定量的に測定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板をその表面に略水平な平面内で移動させつつ、上記基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させて二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが結像するように上記二次ビームを制御し、上記任意の電位を有する箇所の電子画像と位置情報とを取得することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、上記画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記二次ビームを異なる結像条件で制御し、複数の上記電子画像を取得し、これらを合成して上記基板の表面の二次元電位分布情報を取得することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である集積回路が形成された基板に電子ビームを照射する過程と、
上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、この二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記二次ビームを制御して上記基板の上記画像信号を取得する過程と、上記集積回路の設計情報と上記画像信号に基づいて上記集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する過程と、上記集積回路の良否を判定する基準となる少なくとも一つのしきい値を上記数値データに基づいて算出する過程と、上記数値データと上記しきい値とを比較して上記集積回路の電気的不良箇所を検出する過程と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
ここで、上記集積回路には、配線の他、配線と配線との間に形成された絶縁体（以下、配線間絶縁体という）も含まれ、上記検査対象は、上記集積回路内の配線でも配線間絶縁体でも良い。
【００２６】
また、上記しきい値は、複数のしきい値であり、上記電気的不良箇所を検出する過程は、その不良の程度を分類する過程を含むことが望ましい。
【００２７】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記配線から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面の電位を測定することにより、上記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記配線が形成された領域から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、得られた電子画像から上記配線に形状欠陥があるかどうかを検査することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の表面の領域のうち任意の物性を有する領域から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、得られた電子画像から上記基板の物性情報を取得することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記基板の表面から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面電位を定量的に測定することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板を載置してその表面に略水平な平面内で上記基板を移動させるステージと、上記基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが上記電子ビーム検出手段で結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、上記任意の電位を有する箇所の電子画像と位置情報とを取得することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、上記画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記写像投影手段を異なる上記条件で制御し、取得された複数の上記電子画像を合成して上記基板の表面の二次元電位分布情報を取得する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である集積回路が形成された基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段と、上記集積回路の設計情報を格納する記憶手段と、上記画像信号と上記設計情報に基づいて上記集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する画像信号処理手段と、上記集積回路の良否を判定する基準となるしきい値を上記数値データに基づいて算出する演算手段と、上記数値データと上記しきい値とを比較して上記集積回路の電気的不良箇所を検出する不良箇所検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
上記検査対象は、上記集積回路内の配線でも配線間絶縁体でも良い。
【００３５】
また、上記演算手段は、複数のしきい値を算出し、上記不良箇所検出手段は、上記集積回路の電気的の不良の程度をも分類することが望ましい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。
まず、電子ビームの照射と基板の表面電位分布との関係について説明する。
【００３７】
基板に電子ビームを照射すると、基板の形状、材料およびこれらに基づく電気回路の構造などに対応して、基板の表面の電位について局所的に差異が発生する。この点を図面を参照しながらより具体的に説明する。
【００３８】
図５および図６は、それぞれ基板１０２の不良箇所と正常箇所とを示す略示部分断面図である。両図に示すように、半導体基板１０２上には、ＢＰＳＧ層１００およびＳｉＯ2層９９にわたる多層配線を有する半導体回路装置が形成されて いる。図６に示す正常箇所においては、基板１０２の表面のビアプラグ９４ａと基板表面部の不純物拡散層１０１とがメタル配線９５、ビアプラグ９６、メタル配線９７および電極コンタクト９８を介して電気的に接続されている。この一方、図５に示す不良箇所においては、ビアプラグ９４ｂとメタル配線９５との間にオープン不良箇所１０３があり、このためビアプラグ９４ｂと不純物拡散層１０１とは電気的に導通しない。
【００３９】
図６に示すビアプラグ９４ａの表面に一次ビーム５を照射した場合、ビアプラグ９４ａの表面に正電荷が発生するが、ビアプラグ９４ａと不純物拡散層１０１までの多層配線が電気的に正常に導通しているため、基板１０２からビアプラグ９４ａの表面へ電子９３が供給され、これにより中和される。この一方、図５に示すビアプラグ９４ｂの表面に一次ビーム５を照射した場合は、基板１０２から電子９３が供給されないために、ビアプラグ９４ａの表面に発生した正電荷は中和されず、表面の電位が相対的に正極側に変化する。このように、ビアプラグ９４と不純物拡散層１０１との間の電気的導通の有無により電子ビームの照射を受けたビアプラグ９４ａ，９４ｂの表面の電位に差異が生じる。
【００４０】
基板の表面におけるこのような電位差は、基板表面で発生した二次電子等が二次光学系へ入射するときのエネルギー量の差異として現れる。このため、異なる表面電位の箇所から発生して二次光学系へ入射する二次ビームが電子検出器上に結像するための二次光学系の結像条件は、基板表面の領域毎にそれぞれ異なる。従って、この二次光学系結像条件と基板表面電位との相関関係が予め明らかであれば、二次ビームがＭＣＰ検出器に適切に結像するように二次光学系を制御することにより、基板の表面の電位変化を定量的に測定することが可能になる。
【００４１】
本願発明者が発見した、二次光学系結像条件と基板表面電位との相関関係の一例を図１に示す。同図は、二次光学系の写像投影手段の一つであるカソードレンズ２１（図３９参照）に印加する電圧Ｖ（絶対値）と、ステージ印加電圧に対する基板表面の電位の変化量Ｖ（絶対値）との相関関係を示す。これは、ステージ４３（図３９参照）に−２．９ｋＶの電圧を印加した場合に、このステージ電圧を基準とする基板の表面電位の変化量と、基板の表面から放出された二次電子等が二次ビーム６としてＭＣＰ検出器３１（図３９参照）に結像するためにカソードレンズ２１に印加する電圧との関係（計算値）を示す。
【００４２】
このような略線形の相関関係を利用して、基板表面の異なる領域から放出される二次ビーム６がＭＣＰ検出器３１にそれぞれ結像するようにカソードレンズ２１を制御したときに、適切に結像したときのカソードレンズ２１への各印加電圧から基板４２の表面の異なる領域間の電位差を定量的に測定することができる。なお、図１ではカソードレンズ２１への印加電圧を制御する例を示したが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、基板表面の電位差の測定は可能である。
【００４３】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の特徴は、図２に示すように、二次ビーム６が電子検出部３で適切に結像しているか否かを判定する画像結像判定部６２と結像条件と表面電位との関係式に基づいて測定箇所の電位を算出する基板表面電位計算部６３とを備えている点にある。
【００４４】
図２は、本実施形態の基板検査システム２０が備える制御手段であるホストコンピュータ１９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム２０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００４５】
図２に示すように、ホストコンピュータ１９は、測定条件を入力する測定条件入力部６５と、測定条件の入力を受けて測定が終了するまで各制御部に制御信号を供給する測定指令部６４と、画像信号処理部５８から画像信号の供給を受けて二次ビーム６が適切に結像しているか否かを判定する画像結像判定部６２と、画像信号を記憶するメモリ６１と、メモリ６１から画像信号を引出して処理し表示可能な信号に変換して表示部６０に電子画像を表示させる画像表示処理部６６とを備えている。
【００４６】
本実施形態の基板検査システム２０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態として図面を参照しながら説明する。
【００４７】
まず、測定条件入力部６５から測定条件を入力する。測定条件としては、基板の表面領域のうち測定する箇所の位置情報、ステージ４３への印加電圧や電子ビームの出射電流値、加速電圧値などがある。
【００４８】
測定条件の入力を受けた測定指令部６４は、測定の終了に至るまでステージ４３を移動させて測定箇所に電子ビームを照射させる。電子検出部３により検出され画像信号処理部５８に供給された各測定箇所の画像信号は、所定の信号処理を経て画像結像判定部６２に供給される。画像結像判定部６２は二次ビーム６が電子検出部３で適切に結像しているか否かを画像信号に基づいて判定する。電子画像が結像していないと判定した場合は、画像結像判定部６２は判定結果を測定指令部６４に供給し、測定指令部６４は結像条件の設定を変更した上で各制御部に制御信号を供給し、測定箇所に電子ビームを再度照射させて電子画像を取得する。電子画像が適切に結像していると判定した場合は、画像結像判定部６２は、判定結果を測定指令部６４に供給するとともに、その画像信号をメモリ６１に格納させる。測定指令部６４は、この判定結果を受けてこのときの結像条件を基板表面電位計算部６３に供給し、次の測定箇所にステージ４３を移動させ、電子ビームを照射させる。基板表面電位計算部６３は、供給された結像条件から結像条件と表面電位との関係式に基づいて測定箇所の電位を算出し、これをメモリ６１に格納させる。
【００４９】
全ての測定箇所の測定が終了すると測定指令部６４は測定終了の信号を出力して各種制御部１６，１７，５１〜５７への制御信号の供給を終了し、画像表示処理部６６はこの測定終了の信号を受けて算出された全ての測定箇所における基板表面電位をメモリ６１から引出して、表示部６０に表示させる。
【００５０】
なお、本実施形態では、全ての箇所の測定終了後に全ての測定箇所の基板表面電位を表示することとしたが、これに限ることなく、基板表面電位計算部６３により算出された基板表面電位を測定箇所毎に表示部６０に逐次表示させることとしても勿論良い。これによれば、異常な表面電位が表示されたときに、その箇所の電子画像を取得して形状や物性を確認することができる。
【００５１】
上述した基板検査システム２０の動作を図３および図４の模式図を用いてより具体的に説明する。両図において、基板４２の領域７１，７２は測定箇所の一部であり、領域７１から放出される二次電子等でなる二次ビームＡＡの軌道をビーム軌道７３ａに示し、また、領域７２から放出される二次電子等でなる二次ビームＢＢの軌道をビーム軌道７４ａに示す。前述した通り、二次ビームＡＡ，二次ビームＢＢの二次光学系への入射エネルギーは領域７１，７２の表面電位に依存するため、二次ビームＡＡ，ＢＢをＭＣＰ検出器３１に結像させるための結像条件は異なる。
【００５２】
そこで、まず領域７１について測定指令部６４が画像結像判定部６２の判定結果を受けて二次光学系２への印加電圧を調整し、図３に示すように二次ビームＡＡをＭＣＰ検出器３１に適切に結像させる。次に、同様にして領域７２について二次光学系２への印加電圧を調整して二次ビームＢＢを図４に示すように、ＭＣＰ検出器３１に結像させる。この結果、それぞれの二次光学系の印加電圧（結像条件）と基板の表面電位との相関関係（図１参照）から、領域７１と領域７２との間の表面電位差を定量的に測定することができる。
【００５３】
上記実施形態では、異なる領域７１，７２間の表面電位差を検出する形態を説明したが、これに限ることなく、二次光学系の結像条件と基板の表面電位との相関関係に従い、例えば領域７１のみ、または領域７２のみの表面電位を算出することも可能である。
【００５４】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第２の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、任意の表面電位を有する箇所についてのみ二次ビームが結像するように二次光学系を制御することにより、基板表面上の任意の電位部の電子画像とその位置情報を取得する点に特徴がある。
【００５５】
図７は、本実施形態の基板検査システム３０が備えるホストコンピュータ２８の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム３０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００５６】
ホストコンピュータ２８は、画像取得条件を入力する画像取得条件入力部８３と、入力された画像取得条件に対応する二次光学系の結像光学条件を算出する結像光学条件計算部８１と、入力された画像取得条件を結像光学条件計算部８１に供給するとともに、結像光学条件計算部８１の算出結果に基づいて各種制御部１６，１７，５１〜５７に制御信号を供給する画像取得指令部８２とを備えている。
【００５７】
基板検査システム３０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第２の実施の形態として説明する。
【００５８】
まず、画像取得条件入力部８３により所定の画像取得条件を入力する。この画像取得条件には、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の画像が取得できるように、基板の表面電圧値の情報が含まれる。
【００５９】
画像取得指令部８２は、入力された画像取得条件のうち、基板の表面電圧値の情報を結像光学条件計算部８１に供給する。結像光学条件計算部８１は、前述した結像条件と基板の表面電位との相関関係（図１参照）に基づいて、入力された表面電圧値に対応した二次光学系２の結像条件を算出し、算出結果を画像取得指令部８２指令部に供給する。画像取得指令部８２は算出結果を受けて各種制御部１６，１７，５１〜５７に対して制御信号を供給し、ステージ４３を移動させて電子ビームを照射させ、電子検出部３に二次ビームを検出させ、画像信号を出力させる。検出された画像信号は、画像信号処理部５８により所定の信号処理がなされ、メモリ６１に格納されるとともに画像表示処理部６６を経て電子画像として表示部６０に表示される。
【００６０】
このように、本実施形態の基板検査システム３０によれば、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の電子画像を取得することができるので、例えば配線同士もしくは配線と不純物拡散層との接触部での抵抗値や多層配線の内部抵抗値の大きさが問題になった場合に、これに対応する電位を有する箇所の位置情報やその形状等を検出することができる。
【００６１】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第３の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の基板検査システム４０は、基板表面の二次元電位分布情報を取得する二次元電位分布図作成部６７を備える点にその特徴がある。
【００６２】
図８は、本実施形態の基板検査システム４０が備えるホストコンピュータ２９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム４０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００６３】
ホストコンピュータ２９は、測定条件入力部６５、測定指令部６４、画像表示処理部６６の他、本実施形態において特徴的な二次元電位分布図作成部６７を備えている。
【００６４】
本実施形態の基板検査システム４０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第３の実施の形態として図面を参照しながら説明する。なお、説明を平易にするため、本実施形態において二次光学系の結像条件は、カソードレンズ２１（図３９参照）の第二電極への印加電圧としたが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、二次元電位分布情報の取得は可能である。
が、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、は可能である。
【００６５】
図９は、本実施形態の基板検査方法を説明するフローチャートである。同図において、ｔは二次元電位分布図を作成するための電子画像の枚数、Ｇtはｔ枚目 の電子画像、Ｖfは基板表面電位（Ｖ）、Ｖ0からＶeは測定範囲（Ｖ0≦Ｖf＜Ｖe）、ＶCLはカソードレンズ２１の第二電極への印加電圧（Ｖ）、ＶCLOはＶ0に対応する結像条件としてのＶCL（Ｖ）、Ｖdは基板検査システム４０の測定分解能 （Ｖ）をしめす。また、ＶCL＝ＶCLO＋ｋＶfの関係（図１参照）が成立している。
【００６６】
これらの測定条件を測定条件入力部６５から入力すると、測定指令部６４は、まず、１枚目の表面電位図を取得するため（ｔ＝１）、Ｖ0をＶfに代入し（ステップＳ１）、上記関係式に従って、カソードレンズ２１の第二電極印加電圧ＶCLをＶCLO＋ｋＶf（Ｖf＝Ｖ0）に設定し（ステップＳ２）、この結像条件でステージ４３を移動させながら基板表面の所定領域について電子ビームを照射させて１枚目の電子画像Ｇt（ｔ＝１；Ｇ1）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ３）。電子画像を取得すると、測定指令部６４は、測定が終了したか否かをＶfとＶeとを比較することにより判定する（ステップＳ４）。ＶfがＶeを下回っており（Ｖf＜Ｖe）、測定が終了していないと判定した場合は、測定指令部６４は、ＶfにＶf＋Ｖdを代入し、またｔにｔ＋１を代入して（ステップＳ５）、基 板検査システム４０の分解能分だけ結像条件を変化させて次の電子画像Ｇt（ｔ ＝２；Ｇ2）を取得し、メモリ６１に格納させる。
【００６７】
ＶfがＶe以上となり（Ｖf≧Ｖe）、測定が終了したと判定した場合は、測定指令部６４は、測定が終了したことを示す制御信号を出力し、二次元電位分布図作成部６７はこの制御信号を受けてメモリ６１からｔ枚の電子画像Ｇ1〜Ｇtを引出し、これらを合成して二次元電位分布図を作成し、メモリ６１に格納させるとともに、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示する（ステップＳ６）。
【００６８】
このように、本実施形態の基板検査システムによれば、単純な構成で基板表面の二次元電位分布情報を取得することができる。なお、上記実施形態では、容量の小さいメモリ６１を用いる場合でも短い処理時間で二次元電位分布情報を取得できるように、基板表面の所定領域について電子画像Ｇtを取得することとした が、処理時間とメモリ６１の容量に余裕があれば、基板表面の全領域に亘って二次元電位分布情報を取得できるのは勿論である。また、測定の終了後に電子画像の全てを合成して二次元電位分布図を表示する替りに、各結像条件毎に得られた電子画像を逐次重ねて表示させ、表示部６０上で合成させることとしても良い。次に、本発明にかかる基板検査システムの第４の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、上述した二次光学系の結像条件に基づいて基板に形成された配線における電気的特性不良情報を検出する点にその特徴がある。
【００６９】
図１０は、本実施形態の基板検査システム５０が備えるホストコンピュータ３９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム５０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００７０】
図１０に示すホストコンピュータ３９は、検査条件入力部８７、測定指令部６４、画像表示処理部６６の他に、本実施形態において特徴的な画像比較処理部８４と不良箇所特定部８５を備えている。
【００７１】
本実施形態の基板検査システム５０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態として図面を参照しながら説明する。本実施形態の特徴は、ステージスキャンにより予め検査対象の領域について二次光学系の結像条件を調整し、調整された結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行うことにより、例えば図５に示したようなビアプラグ欠陥を検出する点にある。
【００７２】
図１１は、本実施形態を説明するための模式図である。また、図１２および図１３は本実施形態を説明するフローチャートであり、図１２は二次光学系の結像条件を調整するためのフローを示し、図１３はこれに基づいてビアプラグ欠陥を検査するフローを示す。
【００７３】
まず、図１２に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ１１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を図１１（ａ）に示すように任意の単位領域に分割する（ステップＳ１２）。単位領域はウェーハ４２の製造プロセスにおける歩留りや許容される検査時間等を考慮して任意の大きさに設定できるが、各単位領域が同一のレイアウトを有するように分割する。
【００７４】
図１２に戻り、この任意の単位領域にてビアプラグ部が正常に形成されていれば二次ビームが電子検出部で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、測定指令部６４がこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ１３）。この結像条件は、配線材料等を考慮して設計情報に基づいて個別に決定される。
【００７５】
次に、測定指令部６４は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図１１（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１４）。３つの単位領域は、図１１に示す例では相互に隣接する領域を選択したが、これに限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【００７６】
図１１（ｂ）は、取得された電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａを模式的に示すものであり、ビアプラグ部ＶＰ１〜ＶＰ９のうち正常に形成されたビアプラグ部を黒地で示し、オープン（図５参照）やクラック等の欠陥を有するものを白地で示す。
【００７７】
画像比較処理部８４は、これらの電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａをメモリ６１から引出して、それぞれ対応するビアプラグ部を比較し、電子画像Ｇ２ａのみで異なるビアプラグ部、図１１（ｃ）に示す例ではＶＰ１およびＶＰ８を単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ１５）。
【００７８】
次に、画像比較処理部８４は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ａの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとして格納させる（ステップＳ１６）。
【００７９】
次に、測定指令部６４は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域でビアプラグ欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ１７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ１８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域、例えば、ステージ４３の移動方向と反対方向に隣接する単位領域をＡ３としてステージ４３を単位領域分だけ移動させ、新たな単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａを取得して（ステップＳ１９）、メモリ６１と画像比較処理部８４に供給する。画像比較処理部８４は、上述したステップＳ１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【００８０】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａについても欠陥検査をするため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとした上で（ステップＳ１５〜Ｓ１８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ａとし（ステップＳ２０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ａについて欠陥ビアプラグ箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１５）。
【００８１】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域についてビアプラグ欠陥の検査が終了すると（ステップＳ１７）、測定指令部６４が検査終了の情報を不良箇所特定部８５に供給し、不良箇所特定部８５は、メモリ６１から欠陥ビアプラグ箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ２１）。不良箇所特定部８５は、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ２２）。検出された欠陥の数量がこのしきい値以上である場合は、実際には欠陥でなかったビアプラグを欠陥であると検出した擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断して二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ１３からステップＳ２２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件が妥当なものと判断し、結像条件調整フローを終了させる。
【００８２】
なお、本実施形態においては、擬似欠陥が多いか否かの判断を不良箇所特定部８５がしきい値に基づいて判断するものとしたが、適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システム５０が検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム５０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。
【００８３】
次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２のビアプラグ欠陥を実際に検出する手順を図１３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８４】
図１３に示すように、まず、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ３１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図１１（ａ）参照）に分割する（ステップＳ３２）。次に、測定指令部６４は、上述の結像条件設定フローで得られた二次光光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ３３）。
【００８５】
次に、測定指令部６４は、設定した結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ３４）。３つの単位領域は、いずれの領域を選択しても良い。
【００８６】
次に、画像比較処理部８４は、これらの電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａをメモリ６１から引出して、それぞれ対応するビアプラグ部を比較し、電子画像Ｇ２ａのみ異なるビアプラグ部（図１１（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ３５）。
【００８７】
次に、画像比較処理部８４は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ａの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとして格納させる（ステップＳ３６）。
【００８８】
次に、測定指令部６４は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域でビアプラグ欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ３７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ３８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域をＡ３としてステージ４３を単位領域分だけ移動させ、新たな単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａを取得して（ステップＳ３９）、メモリ６１と画像比較処理部８４に供給する。画像比較処理部８４は、上述したステップＳ３５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【００８９】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａについても欠陥検査をするため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとした上で（ステップＳ３５〜Ｓ３８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ａとし（ステップＳ４０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ａについて欠陥ビアプラグ箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ３５）。
【００９０】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域についてビアプラグ欠陥の検査が終了すると（ステップＳ３７）、測定指令部６４は、検査終了の情報を各種制御部１６，１７，５１〜５７へ供給してこれらの設定を初期条件に戻すとともに、メモリ６１から欠陥ビアプラグ箇所の情報を引出し、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。
【００９１】
このように、本実施形態の基板検査システム４０によれば、正常な配線部から放出される二次ビームが結像する２次光学系結像条件を調整して単位領域毎の電子画像を取得するので、これらの電子画像に基づいて基板表面部における配線の電気的特性不良を単純な構成で検出することができる。さらに、非接触での検査が可能なので、各製造工程の終了後に検査することができ、ビアプラグ欠陥が発生した製造工程を容易に特定することができる。これにより半導体製造工程における歩留りの向上に大きく貢献することができる基板検査システムが提供される。なお、本実施形態においては、３つの単位領域の電子画像を比較することとしたが、これに限ることなく２つの単位領域の電子画像を取得して比較することとしても、特性不良情報を取得することは十分に可能である。
【００９２】
また、欠陥検査の終了を待って全ての欠陥ビアプラグ箇所の情報を表示させる替りに、欠陥箇所が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【００９３】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第５の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、基板表面部に形成される金属配線についてショート、オープン等の欠陥形状を検出する形状判定部を備える点に特徴がある。
【００９４】
図１４は、本実施形態の基板検査システム５０が備えるホストコンピュータ４９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム５０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００９５】
図１４に示すように、ホストコンピュータ４９は、検査条件入力部８７、測定指令部６４および画像表示処理部６６の他に本実施形態において特徴的な形状判定部８６を備えている。
【００９６】
本実施形態の基板検査システム５０の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９７】
まず、本実施形態により検出する形状情報の内容について説明する。図１５は、検出目的である配線欠陥部の形状の具体例を示す。図１５（ａ）は設計レイアウト通りに形成された正常な配線７７，７８，７９の形状を示し、同図１５（ｂ）は配線７８と配線７９の間にショート欠陥部ＬE1が形成された例を示し、さらに同図１５（ｃ）は、金属材料の埋込み不足等により配線７８がオープン欠陥部ＬE2を有する配線７８’となった例を示す。
【００９８】
ここで、設計レイアウト通りに金属配線が形成された場合に、電子ビームを照射して金属配線から放出される二次ビームが電子検出部で結像するための二次光学系結像条件でステージスキャンを行い、電子画像を取得することにより配線形状の情報を取得することができる。
【００９９】
従って、まず、検査条件入力部８７から金属配線からの二次ビームを結像させるための二次光学系結像条件やウェーハ４２上の検査対象領域の情報などを入力する。測定指令部６４はこの結像条件に基づいて制御信号を生成し、各種制御部１６，１７，５１〜５７へ供給し、検査対象領域についてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射する。本実施形態では、金属配線領域から放出される二次ビームが電子検出部で適切に結像するように各種制御部１６，１７，５１〜５７を制御するので、金属配線の形状が設計レイアウト通りである場合は、図１６に示すように、例えば金属配線７８から放出される二次ビーム７３ｂは電子検出部で適切に結像するが、配線７８と配線７９との間の絶縁体の領域１０３では二次ビーム７４ｂが電子検出部で結像することがないので、設計レイアウトに対応した電子画像が得られる。この一方、図１５（ｂ）に示すショート欠陥部ＬE1がある場合は、図１７に示すように、領域７８，ＬE1からそれぞれ放出される二次ビーム７３ｂ，７４ｂがいずれも電子検出部で結像するので、ショート欠陥部ＬE1に対応する画像部分を有する電子画像が取得される。
【０１００】
次に、取得された画像信号に基づいて形状判定部８６が形状を判定する方法を本発明にかかる基板検査方法の第５および第６の実施の形態としてより具体的に説明する。
【０１０１】
本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態は、前述した第４の実施の形態と同様に、同一のレイアウトを有する任意の単位領域にウェーハ上の検査対象領域を分割し、これらの領域から取得された画像を相互に比較する方法である。図１８は、本実施形態を説明するための模式図であり、また、図１９は二次光学系の結像条件を調整するためのフローチャート、図２０はこれに基づいて配線形状欠陥を判定するフローチャートである。なお、以下の説明において配線部とは、配線の他、配線の周辺領域の絶縁体をも含むものとする。
【０１０２】
まず、図１９に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ５１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図１８（ａ）参照）に分割する（ステップＳ５２）。単位領域は第４の実施の形態と同様に、それぞれ同一のレイアウトであれば任意の大きさに設定できる。
【０１０３】
次に、配線が正常に形成されていれば二次ビームが電子検出部３で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、測定指令部６４はこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ５３）。この結像条件は、配線材料等を考慮して設計情報に基づいて個別に決定される。
【０１０４】
次に、測定指令部６４は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図１８（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ５４）。３つの単位領域は、相互に隣接する領域に限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【０１０５】
図１８（ｂ）は、取得された電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂを模式的に示 すものであり、それぞれ図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した具体例に対応した電子画像である。
【０１０６】
形状判定部８６は、これらの電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｂのみで異なる配線部、図１８（ｃ）に示す例では配線７８と配線７９との間に形成されこれらをを短絡するショート欠陥部ＬE1を単位領域Ａ２内における配線形状欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ５５）。
【０１０７】
次に、形状判定部８６は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｂの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとして格納させる（ステップＳ５６）。
【０１０８】
次に、測定指令部６４は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域で配線形状欠陥検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ５７）、全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ５８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たな単位領域Ａ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｂを取得して（ステップＳ５９）、メモリ６１と形状判定部８６に供給する。形状判定部８６は、上述したステップＳ１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における欠陥配線箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１０９】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｂの欠陥検査のため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとした上で（ステップＳ５５〜Ｓ５８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ｂとし（ステップＳ６０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｂについて配線形状欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ５５）。
【０１１０】
ウェーハ４２上の全ての検査対象領域について配線形状欠陥の検査が終了すると（ステップＳ５７）、測定指令部６４が検査終了の情報を形状判定部８６に供給し、形状判定部８６は、メモリ６１から配線形状欠陥箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ６１）。具体的には前述した第４の実施の形態と同様に、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ６２）。検出された欠陥の数量がしきい値以上である場合は、擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断し、二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ５３からステップＳ６２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件を妥当な結像条件と判断し、結像条件調整フローを終了させる。なお、前述した第４の実施形態と同様に、適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システム５０が検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム５０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２の配線欠陥を実際に検出する。
【０１１１】
まず、図２０に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ７１）、ウェーハ４２表面の検査対象領域を任意の単位領域（図１８（ａ）参照）に分割する（ステップＳ７２）。
【０１１２】
次に、測定指令部６４が上述の結像条件設定フローで得られた二次光光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給し（ステップＳ７３）、この結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ７４）。３つの単位領域は、いずれの領域を選択しても良い。
【０１１３】
次に、形状判定部８６は、これらの電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｂのみ異なる配線部（図１８（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における配線形状欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ７５）。
【０１１４】
次に、形状判定部８６は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｂの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとして格納させる（ステップＳ７６）。
【０１１５】
次に、測定指令部６４がウェーハ４２上の全ての検査対象領域で配線形状欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ７７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ７８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たなＡ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｂを取得して（ステップＳ７９）、メモリ６１と形状判定部８６に供給する。形状判定部８６は、上述したステップＳ７５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における配線形状欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１１６】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｂの欠陥検査のため、測定指令部６４が直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとした上で（ステップＳ７５〜Ｓ７８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を最後の電子画像Ｇ３ｂとして取得して（ステップＳ８０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｂについて配線形状欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ７５）。
【０１１７】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域について配線形状欠陥の検査が終了すると（ステップＳ７７）、測定指令部６４がメモリ６１から配線形状欠陥箇所の情報を引出して画像表示処理部６６を介してその電子画像を表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。
【０１１８】
なお、欠陥検査の終了を待って全ての配線形状欠陥箇所の情報を表示させる替りに、配線形状欠陥が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。以上の第５の実施形態における基板検査方法では、同一レイアウトの単位領域から取得した複数の電子画像を相互に比較することにより二次光学系の結像条件を調整したが、図１５（ａ）に示すような、全く欠陥のない正常な配線部の電子画像が取得できる場合は、これを参照正常画像としてメモリ６１に格納し、この参照正常画像との比較により形状欠陥の検査を行うことができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第６の実施の形態として図１４を再び参照しながら説明する。
【０１１９】
まず、参照正常画像をメモリ６１に格納し、この参照正常画像を取得したときの二次光学系の結像条件（以下、参照正常画像結像条件という）を検査条件入力部８７から入力する。検査条件入力部８７からはウェーハ４２上の検査対象領域の情報等も入力する。
【０１２０】
測定指令部６４は、参照正常画像結像条件に基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給してステージスキャンを行い、検査対象領域の電子画像を順次取得する。電子画像の取得は、参照正常画像が取得された正常な配線部と同一のレイアウトを有する単位領域毎に行う。取得された電子画像は画像信号処理部５８による所定の信号処理を経て形状判定部８６に供給される。
【０１２１】
形状判定部８６は、メモリ６１から参照正常画像を引出して画像信号処理部５８から供給された単位領域毎の電子画像と逐次比較する。比較処理の結果、図１５（ｂ）、（ｃ）に示すように、参照正常画像と異なる配線形状を有する検査対象領域があれば、形状欠陥領域としてその位置情報と電子画像をメモリ６１の他の領域に格納していく。
【０１２２】
ウェーハ４２のすべての検査対象領域についてステージスキャンが終了すると、測定指令部６４がメモリ６１に格納された形状欠陥領域の位置情報と電子画像を引出し、画像表示処理部６６を経て表示部６０により表示させる。
【０１２３】
このように、本実施形態の基板検査システムによれば、基板に形成された金属配線の形状面の異常を単純な構成で検出するので、ショート欠陥やオープン欠陥等の形状情報を非接触で取得することができる。このため、各製造工程の終了後に基板を検査することができ、形状欠陥が発生した製造工程を容易に特定することができる。これにより、半導体製造工程における歩留りの向上に大きく貢献することができる基板検査システムが提供される。なお、上述した第５の実施形態において、３つの単位領域の電子画像を比較することとしたが、前述した第４の実施の形態と同様に、２つの単位領域の電子画像同士の比較によっても、形状欠陥情報を取得することは可能である。なお、欠陥検査の終了を待って全ての配線形状欠陥箇所の情報を表示させる替りに、配線形状欠陥が検出される毎に逐次その位置情報と電子画像を表示させることとしても良い。
【０１２４】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第６の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の基板検査システム７０は、図２１に示すように、基板の物性情報を取得する物性判定部８８を備える点にその特徴がある。
【０１２５】
図２１は、本実施形態の基板検査システム７０が備えるホストコンピュータ８９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム７０のその他の構成は図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【０１２６】
図２１に示すホストコンピュータ８９は、検査条件入力部８７、画像取得指令部８２および画像表示処理部６６の他に本実施形態において特徴的な物性判定部８８を備えている。
【０１２７】
物性判定部８８は、画像信号処理部５８から供給される画像信号に基づいて、基板の金属配線の周辺領域で発生することがある金属汚染や金属配線の表面で発生することがある酸化等の有無を判定し、その発生箇所の位置情報を検出する。基板検査システム７０の一動作を本発明にかかる基板検査方法の第７の実施の形態として図面を参照しながら説明する。
【０１２８】
図２２および図２３は、本実施形態の検査方法を説明するための二次ビームの軌道図である。
【０１２９】
図２２および図２３に示すウェーハ４２ａにはダマシンプロセスにより金属配線７５，７６が形成されている。金属配線７６の周辺領域は、ダマシンプロセスにおけるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）工程で酸や配線金属などに 汚染された領域６９であり、金属配線７５の周辺領域はこのような汚染がない非汚染領域６８である。金属配線の周辺部における汚染は、誘電率や抵抗値の変化により回路特性に影響を及すため、要求仕様に応じた回路特性を満たす程度の汚染量であるか否かの判定が重要となる。図２２に示すように、汚染領域６９と非汚染領域６８とでは、二次ビームの結像条件が異なる。そこで、要求仕様に満たない汚染量を有する汚染領域から放出される二次ビームが電子検出部で結像する結像条件で電子画像を取得し、適切に結像した領域がなければ、要求仕様を満たし、適切に結像した領域があれば、その汚染領域が関係する回路部は、要求仕様を満たさないものと判定することができる。
【０１３０】
本実施形態の基板検査方法により汚染領域を検出する方法を図２４のフローチャートを参照しながらより具体的に説明する。同図において、Ｎは取得する電子画像の枚数、Ｄｔは後述する物性パラメータであり、測定範囲は、Ｄ1〜ＤNである。Ｇtはｔ枚目の電子画像、ＶCLはカソードレンズ２１の第二電極への印加電 圧（Ｖ）を示す。また、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係が成立している。なお、本実施形態においても説明の簡略化のため、二次光学系の結像条件としてカソードレンズ２１の第二電極へ印加する電圧ＶCLを選択したが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、汚染領域の検出は可能である。
【０１３１】
まず、物性パラメータＤｔの範囲Ｄ1〜ＤNを設定する。本実施形態においては要求仕様に対応する回路特性を満たさない汚染濃度の範囲についてパラメータＤ1〜ＤNを設定する。
【０１３２】
次に、オフラインで試料を解析し、ＶCLと汚染濃度との関係を評価し、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係を具体的に算出する。試料としては、例えば実工程で作成されたウェーハで金属汚染領域を有するもの、または金属汚染による欠陥部を意図的に作成したウェーハを用いる。
【０１３３】
次に、検査条件入力部８７により、検査対象領域の位置情報と、物性パラメータＤｔ（Ｄ1〜ＤN）、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係、取得すべき電子画像の枚数Ｎなどを入力する。
【０１３４】
次に、図２４に示すように、ｔ＝１として画像取得指令部８２がパラメータＤ1をＤｔに代入し（ステップＳ１３１）、上記関係式に従って、カソードレンズ ２１の第二電極印加電圧ＶCLをｆ（Ｄ1）に設定し（ステップＳ１３２）、この 結像条件でステージ４３を移動させながら基板４２表面の所定領域について電子ビームを照射させて１枚目の電子画像Ｇt（ｔ＝１；Ｇ1）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３３）。電子画像を取得すると、画像取得指令部８２は、測定が終了したか否かをｔとＮとを比較することにより判定する（ステップＳ１３４）。測定が終了していないと判定した場合は、画像取得指令部８２は、ｔにｔ＋１を代入して（ステップＳ１３５）、物性パラメータとしてＤ2をＤ ｔに代入し、このパラメータの変化に対応する分だけ結像条件を変化させて次の電子画像Ｇt（ｔ＝２；Ｇ2）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３２〜１３３）。
【０１３５】
ｔがＮとなり、測定が終了したと判定した場合は（ステップＳ１３４）、画像取得指令部８２は、測定が終了したことを示す制御信号を出力し、物性判定部８８はこの制御信号を受けてメモリ６１からＮ枚の電子画像Ｇ1〜ＧNを引出し、これらを合成して二次元物性分布情報を取得し、メモリ６１に格納させるとともに、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示する（ステップＳ１３６）。ここでは二次光学系の結像条件の範囲を汚染領域から放出される二次ビームが電子検出部で結像する結像条件の範囲としているので、二次元物性分布情報として二次元汚染度分布情報が得られる。
【０１３６】
このように、本実施形態の基板検査システム７０によれば、基板の汚染状況を示す二次元汚染度分布情報を出力するので、汚染領域の電子画像とその位置情報を汚染の程度とともに取得することができる。これにより各回路部が要求仕様を満たすか否かを迅速に判断できるとともに、汚染が発生した製造工程を容易に特定することができる。この結果、冗長回路の利用などによる不良救済や汚染発生の原因探求をより迅速に行うことができる。なお、測定の終了後に電子画像の全てを合成して二次元物性分布図を表示する替りに、各物性パラメータごとに得られた電子画像を順次表示させ、表示部６０上で合成させることとしても良い。
【０１３７】
また、本実施形態の基板検査システム７０によれば、前述した第５の実施の形態と同様に、同一レイアウトの単位領域から取得した電子画像の相互比較により基板の物性情報を取得することもできる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態として図２５の模式図と図２６および図２７のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１３８】
図２５は本実施形態を説明するための模式図であり、同図（ｂ）は、ウェーハ４２の領域のうち、汚染領域のない良好な単位領域の電子画像Ｇ１ｃと、金属配線７７，７８間の絶縁体領域に汚染領域ＤE1、金属配線７８，７９間の絶縁体領域に汚染領域ＤE2が形成されている単位領域の電子画像Ｇ２ｃと、金属配線７９の外側の絶縁体領域に汚染領域ＤE3が形成された単位領域の電子画像Ｇ３ｃを示す。なお、同図（ａ）は図１８（ａ）と同一であるが、説明の便宜のため再掲しておく。
【０１３９】
まず、図２６に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ９１）、その表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図２５（ａ）参照）に分割する（ステップＳ９２）。単位領域は第５の実施の形態と同様に、それぞれ同一のレイアウトであれば任意の大きさに設定できる。
【０１４０】
次に、非汚染領域から放出される二次ビームが電子検出部で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、画像取得指令部８２はこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ９３）。
【０１４１】
次に、画像取得指令部８２は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図２５（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して図２５（ｂ）に示すように、任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９４）。３つの単位領域は、相互に隣接する領域に限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【０１４２】
物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｃのみで異なる配線部（図２５（ｃ）に示す例ではＤE1およびＤE2）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１４３】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｃの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとして格納させる（ステップＳ９６）。
【０１４４】
次に、画像取得指令部８２は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ９７）、全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ９８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たな単位領域Ａ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｃを取得して（ステップＳ９９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性部８８は、上述したステップＳ９５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。図２５に示す例では、同図の電子画像Ｇ３ｃがこれにより電子画像Ｇ２ｃとなり、汚染領域ＤE3が検出される。
【０１４５】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｃの欠陥検査のため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとした上で（ステップＳ９５〜Ｓ９８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ｃとし（ステップＳ１００）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｃについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１４６】
ウェーハ４２上の全ての検査対象領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ９７）、画像取得指令部８２が検査終了の情報を物性判定部８８に供給し、物性判定部８８は、メモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ１０１）。具体的には前述した第５の実施の形態と同様に、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、検出された欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ１０２）。検出された欠陥の数量がしきい値以上である場合は、実際には非汚染領域であった領域を汚染領域であると検出した擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断して二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ９３からステップＳ１０２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件が妥当なものと判断し、結像条件調整フローを終了させる。
【０１４７】
なお、本実施形態においても適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システムが７０検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム７０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。
【０１４８】
次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２の物性欠陥を実際に検出する。
【０１４９】
まず、図２７に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ１１１）、ウェーハ４２表面の検査対象領域を任意の単位領域（図２５（ａ）参照）に分割する（ステップＳ１１２）。
【０１５０】
次に、画像取得指令部８２が上述の結像条件設定フローで得られた二次光光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給し（ステップＳ１１３）、この結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ１１４）。
【０１５１】
次に、物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｃのみ異なる配線部（図２５（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１５２】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｃの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとして格納させる（ステップＳ１１６）。
【０１５３】
次に、画像取得指令部８２がウェーハ４２上の全ての検査対象領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ１１７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ１１８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たなＡ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｃを取得して（ステップＳ１１９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性判定部８８は、上述したステップＳ１１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１５４】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｃの欠陥検査のため、測定指令部６４が直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとした上で（ステップＳ１１５〜Ｓ１１８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を最後の電子画像Ｇ３ｃとして取得して（ステップＳ１２０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｃについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１５５】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ１１７）、画像取得指令部８２がメモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出して画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。
【０１５６】
なお、欠陥検査の終了を待って全ての物性欠陥箇所の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【０１５７】
以上の第８の実施形態における基板検査方法では、同一レイアウトの単位領域から取得した複数の電子画像を相互に比較することにより二次光学系の結像条件を調整したが、図２２および図２３の領域６８に示すような、全く汚染のない正常な配線部の電子画像が取得できる場合は、これを参照正常画像としてメモリ６１に格納し、この参照正常画像を基準として物性欠陥の検査を行うことができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第９の実施の形態として図２１を再び参照しながら説明する。
【０１５８】
まず、参照正常画像をメモリ６１に格納し、この参照正常画像を取得したときの参照正常画像結像条件を検査条件入力部８７から入力する。検査条件入力部８７からはウェーハ４２上の検査対象領域の情報等も入力する。
【０１５９】
画像取得指令部８２は、参照正常画像結像条件に基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給してステージスキャンを行い、検査対象領域の電子画像を順次取得する。電子画像の取得は、参照正常画像が取得された非汚染領域と同一のレイアウトを有する単位領域毎に行う。取得された電子画像は画像信号処理部による所定の信号処理を経て物性判定部８８に供給される。
【０１６０】
物性判定部８８は、メモリ６１から参照正常画像を引出して画像信号処理部から供給された単位領域毎の電子画像と逐次比較する。比較処理の結果、図２２および図２３に示す領域６９のように、絶縁体の領域中で汚染による物性欠陥を有する領域は図２５（ｃ）のＧ２ｃに模式的に示すように、電子画像において非汚染領域の画素値と異なる画素値を有する画像部分として現れる。このように本来同一の画素値を有する電子画像中で異なる画素値の画像部分を含む電子画像が取得された検査対象領域があれば、これを物性欠陥領域としてその位置情報とともに電子画像をメモリ６１の他の領域に格納していく。
【０１６１】
ウェーハ４２表面のすべての検査対象領域についてステージスキャンが終了すると、画像取得指令部８２がメモリ６１に格納された物性欠陥領域の位置情報と電子画像を引出し、画像表示処理部６６を経て表示部６０により表示させる。
【０１６２】
なお、全ての検査の終了を待って全ての物性欠陥箇所の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次その位置情報と電子画像を表示させることとしても良い。
【０１６３】
また、本実施形態の基板検査システム７０によれば、金属配線の表面に金属酸化膜が形成されているか否かをも検出することができる。
【０１６４】
例えば、図２９に示すウェーハ４２ｂには、金属配線７８，７９が形成されている。金属配線７８は設計通りに正常に形成されているが、金属配線７９は、酸化によりその表面に金属酸化膜１７９が形成され、欠陥金属配線７９’となっている。図２８に示すように、金属配線７８，７９が正常に形成されていれば、同一の結像条件で電子画像を取得することができるが、図２９に示すように、欠陥金属配線７９’がある場合は、正常な金属配線７８から放出される二次ビーム７３ｄの結像条件と、欠陥金属配線７９’から放出される二次ビーム７４ｄの結像条件が異なる。
【０１６５】
そこで、図３０に示すように、欠陥金属配線７９’から放出される二次ビーム７４ｄが電子検出部で適切に結像されるような結像条件を検査条件入力部８７から入力してステージスキャンを行えば、表面に金属酸化膜が形成された金属配線の電子画像を取得することができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態として図２４のフローチャートを再び参照しながら説明する。
【０１６６】
本実施形態において、図２４に示す物性パラメータＤｔは金属配線の表面に形成された金属酸化膜の膜厚であり、測定範囲は、要求仕様に対応する回路特性を満たさない範囲の膜厚に対応するパラメータＤ1〜ＤNである。Ｇt，ＶCLは前述 の通りなので説明を省略する。また、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係が成立している。なお、本実施形態においても説明の簡略化のため、二次光学系の結像条件としてカソードレンズ２１の第二電極へ印加する電圧ＶCLを選択したが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、金属酸化膜の検出は可能である。
【０１６７】
まず、物性パラメータＤｔの範囲Ｄ1〜ＤNを設定する。具体的には、例えば実工程で作成されたウェーハで金属配線の表面に酸化膜が形成されたものまたは金属酸化膜による欠陥部を意図的に作成したウェーハをオフラインで解析し、ＶCLと金属酸化膜の膜厚との関係を評価し、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係を具体的に算出する。
【０１６８】
次に、検査条件入力部８７により、検査対象領域の位置情報と、物性パラメータＤｔ（Ｄ1〜ＤN）、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係、取得すべき電子画像の枚数Ｎなどを入力する。
【０１６９】
次に、図２４に示すように、ｔ＝１として画像取得指令部８２がパラメータＤ1をＤｔに代入し（ステップＳ１３１）、上記関係式に従って、カソードレンズ ２１の第二電極印加電圧ＶCLをｆ（Ｄ1）に設定し（ステップＳ１３２）、この 結像条件でステージ４３を移動させながら基板４２表面の所定領域について電子ビームを照射させて１枚目の電子画像Ｇt（ｔ＝１；Ｇ1）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３３）。電子画像を取得すると、画像取得指令部８２は、測定が終了したか否かをｔとＮとを比較することにより判定する（ステップＳ１３４）。測定が終了していないと判定した場合は、画像取得指令部８２は、ｔにｔ＋１を代入して（ステップＳ１３５）、物性パラメータとしてＤ2をＤ ｔに代入し、このパラメータの変化に対応する分だけ結像条件を変化させて次の電子画像Ｇt（ｔ＝２；Ｇ2）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３２〜１３３）。
【０１７０】
ｔがＮとなり、測定が終了したと判定した場合は（ステップＳ１３４）、画像取得指令部８２は、測定が終了したことを示す制御信号を出力し、物性判定部８８はこの制御信号を受けてメモリ６１からＮ枚の電子画像Ｇ1〜ＧNを引出し、これらを合成して二次元物性分布情報を取得し、メモリ６１に格納させるとともに、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示する（ステップＳ１３６）。ここでは二次光学系の結像条件の範囲を表面に金属酸化膜が形成された金属配線から放出される二次ビームが電子検出部３で結像する結像条件の範囲としているので、二次元物性分布情報として二次元金属酸化膜分布図が得られる。
【０１７１】
このように、本実施形態の基板検査システム７０によれば、基板の金属配線の表面に形成されることがある金属酸化膜の分布状況を示す二次元金属酸化膜分布情報を出力するので、金属酸化膜の電子画像とその位置情報を膜厚の程度とともに取得することができる。これにより各回路部が要求仕様を満たすか否かを迅速に判断できるとともに、金属酸化が発生した製造工程を容易に特定することができる。この結果、冗長回路の利用などによる不良救済や金属酸化膜発生の原因探求をより迅速に行うことができる。なお、測定の終了後に電子画像の全てを合成して二次元物性分布図を表示する替りに、各結像条件毎に得られた電子画像を逐次重ねて表示させ、表示部６０上で合成させることとしても良い。
【０１７２】
次に、前述した第８の実施の形態と同様、本実施形態の基板検査システム７０により、同一レイアウトの単位領域から取得した電子画像の相互比較により、金属配線表面に形成された金属酸化膜の情報を取得することができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第１１の実施の形態として図３１の模式図と図２６および図２７のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１７３】
図３１は本実施形態を説明するための模式図であり、同図（ｂ）は、ウェーハ４２の領域のうち、金属配線の表面に金属酸化膜を有しない良好な単位領域の電子画像Ｇ１ｄと、金属配線７８の表面に金属酸化膜ＭE1が形成されている単位領域の電子画像Ｇ２ｄと、金属配線７９の表面に金属酸化膜ＭE2が形成された単位領域の電子画像Ｇ３ｄを示す。なお、図２５と同様に、図１８（ａ）と同一の模式図を説明の便宜のため図３１（ａ）に再掲する。
【０１７４】
まず、図２６に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ９１）、その表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図２５（ａ）参照）に分割する（ステップＳ９２）。単位領域は第５の実施の形態と同様に、それぞれ同一のレイアウトであれば任意の大きさに設定できる。
【０１７５】
次に、表面に金属酸化膜を有しない金属配線から放出される二次ビームが電子検出部３で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、画像取得指令部８２はこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ９３）。
【０１７６】
次に、画像取得指令部８２は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図３１（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して図３１（ｂ）に示すように、任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９４）。３つの単位領域は、相互に隣接する領域に限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【０１７７】
物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する金属配線を比較し、電子画像Ｇ２ｄのみで異なる金属配線（図３１（ｃ）に示す例ではＭE1）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１７８】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｄの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとして格納させる（ステップＳ９６）。
【０１７９】
次に、画像取得指令部８２は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ９７）、全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ９８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たな単位領域Ａ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｄを取得して（ステップＳ９９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性部８８は、上述したステップＳ９５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。図３１に示す例では、同図のＧ３ｄがこれによりＧ２ｄとなり、汚染領域ＭE2が検出される。
【０１８０】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｄの欠陥検査のため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとした上で（ステップＳ９５〜Ｓ９８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ｄとし（ステップＳ１００）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｄについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１８１】
ウェーハ４２上の全ての検査対象領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ９７）、画像取得指令部８２が検査終了の情報を物性判定部８８に供給し、物性判定部８８は、メモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ１０１）。具体的には前述した第８の実施の形態と同様に、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、検出された欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ１０２）。検出された欠陥の数量がしきい値以上である場合は、実際には表面に金属酸化膜が形成されていない良好な金属配線を欠陥金属配線であると検出した擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断して二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ９３からステップＳ１０２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件が妥当なものと判断し、結像条件調整フローを終了させる。
【０１８２】
なお、本実施形態においても適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システム７０が検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム７０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。また、全ての検査の終了を待って全ての欠陥金属配線の情報を表示させる替りに、欠陥金属配線が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【０１８３】
次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２の物性欠陥を実際に検出する。
【０１８４】
まず、図２７に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ１１１）、ウェーハ４２表面の検査対象領域を任意の単位領域（図３１（ａ）参照）に分割する（ステップＳ１１２）。
【０１８５】
次に、画像取得指令部８２が上述の結像条件設定フローで得られた二次光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給し（ステップＳ１１３）、この結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ１１４）。
【０１８６】
次に、物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する金属配線を比較し、電子画像Ｇ２ｄのみコントラストが異なる金属配線（図３１（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１８７】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｄの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとして格納させる（ステップＳ１１６）。
【０１８８】
次に、画像取得指令部８２がウェーハ４２上の全ての検査対象領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ１１７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ１１８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たなＡ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｄを取得して（ステップＳ１１９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性判定部８８は、上述したステップＳ１１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１８９】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｄの欠陥検査のため、測定指令部６４が直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとした上で（ステップＳ１１５〜Ｓ１１８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を最後の電子画像Ｇ３ｄとして取得して（ステップＳ１２０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｄについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１９０】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ１１７）、画像取得指令部８２がメモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出して画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。なお、全ての検査の終了を待って全ての物性欠陥箇所の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【０１９１】
以上の第１１の実施形態における基板検査方法では、同一レイアウトの単位領域から取得した複数の電子画像を相互に比較することにより二次光学系の結像条件を調整したが、図２８の領域７８，７９に示すような、全く欠陥のない正常な金属配線の電子画像が取得できる場合は、前述した第９の実施の形態と同様に、これを参照正常画像としてメモリ６１に格納し、この参照正常画像を基準として物性欠陥の検査を行うことができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態として図２１を再び参照しながら説明する。
【０１９２】
まず、参照正常画像をメモリ６１に格納し、この参照正常画像を取得したときの参照正常画像結像条件を検査条件入力部８７から入力する。検査条件入力部８７からはウェーハ４２上の検査対象領域の情報等も入力する。
【０１９３】
画像取得指令部８２は、参照正常画像結像条件に基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給してステージスキャンを行い、検査対象領域の電子画像を順次取得する。電子画像の取得は、参照正常画像が取得された正常な金属配線と同一のレイアウトを有する単位領域毎に行う。取得された電子画像は画像信号処理部による所定の信号処理を経て物性判定部８８に供給される。
【０１９４】
物性判定部８８は、メモリ６１から参照正常画像を引出して画像信号処理部から供給された単位領域毎の電子画像と逐次比較する。比較処理の結果、図２９および図３０に示す領域７９’のように、表面に金属酸化膜が形成された領域は、図３１（ｃ）のＧ２ｄに模式的に示すように、参照正常画像中の対応する部分の画素値と異なる画素値を有する画像部分として電子画像内に現れる。このように本来同一の画素値を有する電子画像中で異なる画素値の画像部分を含む電子画像が取得された検査対象領域があれば、これを物性欠陥領域としてその位置情報とともに電子画像をメモリ６１の他の領域に格納していく。
【０１９５】
ウェーハ４２表面のすべての検査対象領域についてステージスキャンが終了すると、画像取得指令部８２がメモリ６１に格納された物性欠陥領域の位置情報と電子画像を引出し、画像表示処理部６６を経て表示部６０により表示させる。
【０１９６】
なお、全ての検査の終了を待って全ての物性欠陥領域の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次その位置情報と電子画像を表示させることとしても良い。
【０１９７】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第７の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０１９８】
上述した第４の実施の形態によれば、各ビアプラグ部において３枚の電子画像を取込み、これらを相互に比較することにより欠陥ビアプラグ箇所を検出した。しかし、オープン欠陥のない正常なビアプラグ部からの二次ビームが電子検出部に結像する二次光学系条件においては、電子検出部にて得られる電子画像上で正常ビアプラグ部の中心点に当たる画素の階調値は大きくなり（明るく見える）、オープン欠陥を含むビアプラグ部の中心点に当たる画素の階調値は小さくなる（暗く見える）。即ち、それぞればらつきはあるものの、正常ビアプラグ部の中心点の画素の階調値と欠陥ビアプラグ部の中心点の画素の階調値との間には大きな差がある。従って、この点を利用すれば正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部を分別する階調しきい値Ｂｔｈを決定することが可能になる。
【０１９９】
本実施形態の特徴は、ビアプラグ部の中心点の画素の階調値のみの情報を得て、各ビアプラグ部の中心点の画素階調値と階調しきい値Ｂｔｈとの大小比較を行うことにより、正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部とを分別する点にある。
【０２００】
図３２は、本実施形態の基板検査システム１１０の要部を示すブロック図である。同図に示すように、基板検査システム１１０は、ホストコンピュータ５９とＣＡＤデータ記憶装置１２０とを備えている。基板検査システム１１０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【０２０１】
ＣＡＤデータ記憶装置１２０には、検査対象の基板上に形成された集積回路のレイアウトを含む設計情報が格納され、特に、ステージ座標系における各ビアプラグ部の中心座標のデータがウェーハ座標系に変換されて格納されている。以下、変換後の座標をウェーハ上座標という。
【０２０２】
図３２に示すホストコンピュータ５９は、検査条件入力部１２１、測定指令部１２２、結像条件判定部１２４、不良箇所特定部１２６、画像表示処理部１２３およびメモリ６１の他、本実施形態において特徴的な階調しきい値判定部１２５を備えている。
【０２０３】
階調しきい値判定部１２５は、後述するように、電子画像内の所望の箇所における画素階調データに基づいて不良箇所特定のための階調しきい値Ｂｔｈを出力する。
【０２０４】
基板検査システム１１０の一動作を本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態として図面を参照しながら説明する。図３３および図３４は、本実施形態の検査方法を説明する模式図であり、図３５〜図３７は、本実施形態の検査方法を説明するフローチャートである。図３５および図３６は二次光学系２の結像条件および階調しきい値Ｂｔｈを調整するフローチャート、図３７はこれに基づいてビアプラグ欠陥を検出するフローチャートである。
【０２０５】
まず、図３５に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ４３上にセットし（ステップＳ１４１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を設定する（ステップＳ１４２）。
【０２０６】
次に、図３３（ａ）に示すように、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を単位領域Ｕｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは検査対象領域内の単位領域の総数）に分割する（図３５ステップＳ１４３）。単位領域Ｕｉの大きさは、基板検査システム１１０が一括して画像取得できる最大限のサイズを選択することが望ましい。
【０２０７】
図３５に戻り、ＣＡＤデータ記憶装置１２０の記憶内容から検査対象領域内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点におけるウェーハ上座標ＶＣｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは検査対象領域内に存在するビアプラグ総数）を抽出し、これをメモリ６１ヘ格納する（ステップＳ１４４）。
【０２０８】
次に、検査対象領域内の任意のビアプラグ部について、そのビアプラグ部が正常に形成されていれば、この正常なビアプラグ部から放出した二次ビームが電子検出部３で結像するものと予定される二次光学系２の結像条件を検査条件入力部１２１から測定指令部１２２へ入力し、これに基づく制御信号を測定指令部１２２が生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ１４５）。この結像条件は、配線材料等を考慮して設計情報に基づいて個別に決定される。
【０２０９】
次に、測定指令部１２２は、単位領域番号ｉを初期値１にする（ステップＳ１４６）。続いて、測定指令部１２２は、上述のステップＳ１４５の手順で設定した結像条件にてステージ４３を、例えば図３３（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射し、単位領域Ｕｉの電子画像Ｇｉを取得する（ステップＳ１４７）。
【０２１０】
次に、測定指令部１２２は、取得された電子画像Ｇｉから、単位領域Ｕｉ内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点ＶＣｎに対応する箇所の画素（以下、ビアプラグ部中心点画素という）ＶＣＰｎを抽出し、既知のデータ変換処理により画素ＶＣＰｎの階調値Ｂｎをそれぞれ出力し、各中心点座標ＶＣｎと各階調値Ｂｎとをそれぞれ対応づけてビアプラグ部中心画素データＣＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｂｎ）として、メモリに格納する（ステップＳ１４８）。
【０２１１】
図３３（ｂ）は、単位領域Ｕｉ内にて取得された電子画像Ｇｉ内のビアプラグ部Ｖ１〜Ｖ９と、各ビアプラグ部の中心点画素ＶＣＰ１〜ＶＣＰ９とを模式的に示す。同図においては、正常に形成されたビアプラグ部の中心点画素を黒地で示し、オープンやクラック等の欠陥を有するビアプラグ部の中心点画素を白地で示している。
【０２１２】
図３５に戻り、測定指令部１２２は、全ての検査対象領域内で全ての単位領域に対して検査が終了したか否か、即ち、現在検査している単位領域番号ｉが単位領域総数Ｍに達したか否かを判定する（ステップＳ１４９）。未検査の単位領域が存在する場合（ｉ＜Ｍ）は、次の単位領域Ｕi+1の検査を開始し（ｉ＝ｉ＋１ 、ステップＳ１５０）、全ての単位領域の検査が終了するまでステップＳ１４７〜Ｓ１５０の手順を繰り返す。測定指令部１２２は、全単位領域について検査が終了したと認定すると（ｉ＝Ｍ）、その情報を結像条件判定部１２４に供給し、結像条件判定部１２４はメモリ６１から検査対象領域内の全てのビアプラグ部の中心点の画素階調値Ｂｎを引出し、階調値とその階調値を有するビアプラグ部中心点画素の個数との関係を示すグラフ（以下、ビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムという）を作成する（図３６ステップＳ１５１）。ビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムグラフは、階調値を横軸とし、各階調値を有するビアプラグ部中心点画素の数量を縦軸としたグラフである。このステップＳ１５１にて作成されたビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムの一例を図３４（ａ）、（ｂ）に示す。
【０２１３】
図３６に戻り、結像条件判定部１２４は、作成されたビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムに基づいて、設定された二次光学系結像条件がビアプラグ部の欠陥検出において適切であるか否かを判定する（ステップＳ１５２）。この判定手法としては、例えば図３４（ａ）に示すように、正常ビアプラグ部中心点画素階調値Ｂｃにてビアプラグ部中心点画素の数量が最大値となる分布になる場合に、設定した二次光学系結像条件が適切であると判定する方法がある。
【０２１４】
結像条件判定部１２４が、設定した二次光学系結像条件がビアプラグ部の欠陥検出において適切であると判定した場合は、階調しきい値判定部１２５にビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムデータを供給する。この一方、設定された二次光学系結像条件が適切でないと判定した場合は、不適切であった旨の情報を測定指令部１２２に供給する。測定指令部１２２は、二次光学系結像条件を修正し、新たに設定した二次光学系結像条件が結像条件判定部１２４により基板検査システム１１０において適切であると判定されるまでステップＳ１４５〜Ｓ１５２の手順を繰り返す。階調しきい値判定部１２５は、結像条件判定部１２４からビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムデータの供給を受け、階調しきい値Ｂｔｈを決定する。本実施形態では、正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部とを分別する上で最適のビアプラグ部中心点画素階調値を階調しきい値Ｂｔｈと認定する（ステップＳ１５３）。より具体的には、欠陥検出率が予め検査条件として入力された経験値等に基づく欠陥検出率Ｆになるものを階調しきい値Ｂｔｈと認定する。なお、経験値等に基づく欠陥検出率Ｆを設定することが困難である場合には、例えば基板検査システムが検出した欠陥箇所の断面のＳＥＭ画像を別途取得し、このＳＥＭ画像に基づいてオペレータが目視にて確認し、擬似欠陥を含まない真の欠陥検出率Ｆが最大になる値を階調しきい値Ｂｔｈとして決定してもよい。階調値しきい値Ｂｔｈの決定方法について図３４（ｂ）のビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムを参照しながらさらに具体的に説明する。Ｂｔｈ以上の階調値を有するビアプラグ部中心点画素の数量をＳ１とし、Ｂｔｈ未満の階調値を有するビアプラグ部中心点画素の数量をＳ２とすると、欠陥検出率Ｆは次式
Ｆ＝Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）
にて算出される。そこで、Ｓ２に正常なビアプラグ部中心点画素が含まれず、欠陥検出率Ｆが最大となるようにＢｔｈを決定してやればよい。
【０２１５】
次に、階調しきい値判定部１２５は、決定した階調しきい値Ｂｔｈをメモリ６１に供給し、さらに、階調しきい値決定終了の情報を測定指令部１２２に供給する。測定指令部１２２は階調しきい値決定終了の情報を受けて二次光学系結像条件と階調しきい値調整フローを終了させる。
【０２１６】
次に、上述した手順により決定した二次光学系結像条件と階調しきい値に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２のビアプラグ部欠陥を実際に検出する手順を図３７のフローチャートを参照しながら説明する。
【０２１７】
まず、図３７に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ４３上にセットし（ステップＳ１６１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を設定する（ステップＳ１６２）。
【０２１８】
次に、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を図３３（ａ）に示すように単位領域Ｕｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは検査対象領域内の単位領域の総数）に分割する（ステップＳ１６３）。単位領域Ｕｉの大きさは、基板検査システム１１０が一括して画像取得できる最大限のサイズを選択することが望ましい。
【０２１９】
次に、ＣＡＤデータ記憶装置１２０の記憶内容から検査対象領域内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点におけるウェーハ上座標ＶＣｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは検査対象領域内に存在するビアプラグ総数）を抽出し、これをメモリ６１ヘ格納する（ステップＳ１６４）。
【０２２０】
次に、図３５および図３６に示す二次光学系結像条件調整手順（ステップＳ１４１〜Ｓ１５３）にて得られた二次光学系結像条件を検査条件入力部１２１から測定指令部１２２へ入力し、測定指令部１２２がこれに基づく制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ１６５）。
【０２２１】
次に、測定指令部１２２は、単位領域番号ｉを初期値１にする（ステップＳ１６６）。続いて、測定指令部１２２は、上述のステップＳ１６５で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図３３（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射し、単位領域Ｕｉの電子画像Ｇｉを取得する（ステップＳ１６７）。
【０２２２】
次に、測定指令部１２２は、取得された電子画像Ｇｉから、単位領域Ｕｉ内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点ＶＣｎに対応するビアプラグ部中心点画素ＶＣＰｎを抽出し、既知のデータ変換処理により画素ＶＣＰｎの階調値Ｂｎをそれぞれ出力し、各中心点座標ＶＣｎと各階調値Ｂｎとをそれぞれ対応づけてビアプラグ部中心画素データＣＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｂｎ）として、メモリに格納する（ステップＳ１６８）。
【０２２３】
次に、不良箇所特定部１２６は、メモリ６１から全てのビアプラグ部中心画素データＣＰｎと、図３５および図３６に示す手順にて得られた階調しきい値Ｂｔｈを引出し、ＣＰｎデータ内のＢｎとＢｔｈとを比較し、Ｂｎ＜Ｂｔｈが成り立つビアプラグ部Ｖｎを不良ビアプラグ部として抽出し、その情報（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｂｎ）をメモリ６１に格納する（ステップＳ１６９）。
【０２２４】
次に、測定指令部１２２は、全ての検査対象領域内で全ての単位領域に対して検査が終了したか、即ち、現在検査している単位領域番号ｉが単位領域総数Ｍに達したか否かを判定する（ステップＳ１７０）。未検査の単位領域が存在する場合（ｉ＜Ｍ）は、次の単位領域Ｕi+1の検査を開始し（ｉ＝ｉ＋１、ステップＳ １７１）、全ての単位領域の検査が終了するまでステップＳ１６７〜Ｓ１７１の手順を繰り返す。測定指令部１２２が、全単位領域について検査が終了したと認定すると（ｉ＝Ｍ）、その情報を各種制御部１６，１７，５１〜５７へ供給してこれらの設定を初期条件に戻すとともに、メモリ６１から不良ビアプラグ部の情報を引き出し、画像表示処理部１２３を介して表示部６０により表示させ、検査を終了させる。
【０２２５】
このように、本実施形態の基板検査システム１１０によれば、ビアプラグ部の中心点の画素の階調値のみの情報を得て、良否判定の基準となるしきい値Ｂｔｈを決定し、中心点画素の階調値としきい値Ｂｔｈとの大小比較を行うことにより、正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部とを分別することができる。これにより、ビアプラグ部の電気的不良検査に要する時間を飛躍的に短縮させることが可能になる。また、ビアプラグ部の中心点の画素の階調値のみの情報をメモリに記録すればいいので、前述した画像比較処理を行う基板検査システム５０よりも記憶素子容量を大幅に削減できる。
【０２２６】
上述した第１２の実施形態の検査方法においては、ビアプラグ部の中心点のみの画素階調値を正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部の分類パラメータとして用いたが、ビアプラグ部の中心点付近の複数画素の平均階調値を分類パラメータとして用いて欠陥検出を行ってもよい。ただし、上記複数画素は、ビアプラグ部領域内の画素とする。この方法は、電子画像ノイズが多い場合に、正常なビアプラグ部を不良と誤って認定することを防ぐために有効である。
【０２２７】
また、上述した第１２の実施形態の検査方法においては、正常ビアプラグ部からの二次ビームが電子検出部３で結像するように二次光学系結像条件を設定して検査しているが、不良ビアプラグ部が結像する二次光学系結像条件を用いて上述と同様の欠陥検査を行ってもよい。また、しきい値Ｂｔｈについては単一のしきい値を決定することとしたが、複数のしきい値をＢｔｈを設定し、集積回路装置の要求仕様に応じて不良内容を分類することとしてもよい。
【０２２８】
さらに、基板検査システム１１０によれば、ビアプラグ部の不良箇所検出に限ることなく、例えば配線近傍の配線間絶縁体における酸や金属による汚染の有無、またはその程度をも検査することができる。この検査は、例えばビアプラグ部の中心から所定の距離を検査対象領域とし、図３５から図３７に示すフローを用いることにより可能である。また、図３３（ｂ）のようにビアプラグ部Ｖ１〜Ｖ９がマトリクス状に配置された領域では、図３８の模式図に示す電子画像Ｇｉ’のように、各ビアプラグ部Ｖ１〜Ｖ９の中心点ＶＰ１〜ＶＰ９から等距離にある箇所Ｖｄ１〜Ｖｄ４を検査対象箇所として設定すれば、ビアプラグ部間に形成された配線間絶縁体の汚染の有無を高速で判定でき、さらにしきい値を複数設定することによりその程度を高いスループットで分類することができる。
【０２２９】
以上、本発明の実施の形態のいくつかについて説明したが、本発明は上記形態に限るものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述の実施形態では、電子ビームの走査方法としてステージを移動させることにより基板の表面に電子ビームを走査させるステージスキャンに関して説明したが、偏向器を用いて電子ビーム自体を基板表面に走査させるビームスキャンでも勿論適用できる。さらに、基板として半導体ウェーハを用いたが、レチクル等の検査ができるのも勿論である。
【０２３０】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明は、以下の効果を奏する。
【０２３１】
即ち、本発明にかかる基板検査方法によれば、二次電子および反射電子の放出エネルギーが基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる二次ビームの結像条件に基づいて上記二次ビームを制御して、上記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査するので、製造途中の基板について非接触で電気的特性の検査を行うことができる。これにより製造プロセスにおける問題点を迅速に特定することができる。
【０２３２】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて上記基板の形状情報を取得するので、開放・短絡による基板配線の欠陥を迅速に発見することができる。
【０２３３】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて上記二次ビームを制御して上記基板の物性情報を取得するので、基板で発生した汚染や金属配線の表面酸化等の有無を判定し、その発生箇所の位置情報を検出することができる。
【０２３４】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて、基板の所望の領域から放出される二次ビームが結像するようにこの二次ビームを制御するので、上記所望の領域における表面電位を定量的に測定することができる。
【０２３５】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて、上記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが結像するように上記二次ビームを制御するので、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の電子画像とその位置情報を取得することができる。これにより、配線同士もしくは配線と不純物拡散層との接触部での抵抗値や多層配線の内部抵抗値の大きさが問題になった場合に、これに対応する電位を有する箇所の位置情報やその形状等を検出することができる。
【０２３６】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて異なる上記結像条件で制御し、上記基板の表面の二次元電位分布情報を取得するので、各ビアプラグにおける抵抗値の分布等を検査することができる。
【０２３７】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、画像信号に基づいて集積回路の電気的状態を示す数値データを出力し、この数値データに基づいて良否判定基準となるしきい値を算出し、このしきい値と上記数値データとを比較して前記集積回路の電気的不良箇所を検出するので、大容量のメモリを用いることなく高速で不良箇所を検出することができる。これにより、低コストでかつスループットの高い基板検査方法が提供される。
【０２３８】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記結像条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備え、基板の配線の電気的特性不良を検査するので、製造途中の基板に対して非接触で電気的特性の検査を行うことができる。これにより製造プロセスにおける問題点を迅速に特定することができる基板検査システムが提供される。
【０２３９】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備え、上記基板の形状情報を取得するので、開放・短絡による基板配線の欠陥を迅速に発見することができる基板検査システムが提供される。
【０２４０】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備え、上記基板の物性情報を取得するので、基板で発生した汚染や金属配線の表面酸化等の有無を判定し、その発生箇所の位置情報を検出することができる基板検査システムが提供される。
【０２４１】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備えるので、基板の表面電位を定量的に測定することができる基板検査システムが提供される。
【０２４２】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて、上記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが上記電子ビーム検出手段で結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段を備えるので、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の電子画像とその位置情報を取得することができる。これにより、配線同士もしくは配線と不純物拡散層との接触部での抵抗値や多層配線の内部抵抗値の大きさが問題になった場合に、これに対応する電位を有する箇所の位置情報やその形状等を検出することができる基板検査システムが提供される。
【０２４３】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームの結像条件を変化させて上記写像投影手段を制御し、取得された複数の上記電子画像を合成する制御手段を備え、単純な構成で基板表面の二次元電位分布情報を取得するので、各ビアプラグにおける抵抗値の分布等を検査することができる基板検査システムが提供される。
【０２４４】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、画像信号に基づいて集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する画像信号処理手段と、この数値データに基づいて集積回路の良否を判定する基準となるしきい値を算出する演算手段と、このしきい値と上記数値データとを比較して前記集積回路の電気的不良箇所を検出する不良箇所検出手段とを備えるので、大容量のメモリを用いることなく高速で不良箇所を検出することができる。これにより、低コストでかつスループットの高い基板検査システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】カソードレンズに印加する電圧Ｖ（絶対値）とステージ印加電圧に対する基板表面の電位の変化量（絶対値）との相関関係を示す特性図である。
【図２】本発明にかかる基板検査システムの第１の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明する模式図である。
【図４】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明する模式図である。
【図５】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明するための基板の略示部分断面図である。
【図６】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明するための基板の略示部分断面図である。
【図７】本発明にかかる基板検査システムの第２の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明にかかる基板検査システムの第３の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明にかかる基板検査方法の第３の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる基板検査システムの第４の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態を説明する模式図である。
【図１２】本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明にかかる基板検査システムの第５の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する配線欠陥部の形状の一例である。
【図１６】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する模式図である。
【図１７】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する模式図である。
【図１８】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する模式図である。
【図１９】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明にかかる基板検査システムの第６の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明にかかる基板検査方法の第６の実施の形態を説明する模式図である。
【図２３】本発明にかかる基板検査方法の第６の実施の形態を説明する模式図である。
【図２４】本発明にかかる基板検査方法の第７の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２５】本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態を説明する模式図である。
【図２６】本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２７】本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２８】本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態を説明する模式図である。
【図２９】本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態を説明する模式図である。
【図３０】本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態を説明する模式図である。
【図３１】本発明にかかる基板検査方法の第１１の実施の形態を説明する模式図である。
【図３２】本発明にかかる基板検査システムの第７の実施の形態の要部を示すブロック図である。
【図３３】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明する模式図である。
【図３４】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明する模式図である。
【図３５】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３６】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３７】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３８】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明する模式図である。
【図３９】従来の基板検査システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図４０】図３９に示す基板検査システムが備えるウィーンフィルタの基本的な構成を示す説明図である。
【図４１】図４０に示すウィーンフィルタを通過する電子ビーム軌道の説明図である。
【図４２】図３９に示す基板検査システムにおける電子ビームの軌道を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 一次光学系
２ 二次光学系
３ 電子検出部
５ 一次ビーム
６ 二次ビーム
７ 一次ビーム軌道
８ 二次ビーム軌道
１０，２０，３０，４０，５０，７０，１１０ 基板検査システム
１１ 線状陰極
１２ ウエーネルト電極
１３ 陽極
１４ 偏向器
１５ 複数段四極子レンズ
１６ 電子銃制御部
１７ 複数段四極子レンズ制御部
１９，２８，２９，３９，４９，５９，８９ ホストコンピュータ
２１ カソードレンズ
２２ 第二レンズ
２３ 第三レンズ
２４ 第四レンズ
２５ 開き角絞り
２６ 視野絞り
３１ ＭＣＰ検出器
３２ 蛍光板
３３ ライトガイド
３４ 撮像素子
４１ ウィーンフィルタ
４１ａ，４１ｂ 電極
４１ｃ，４１ｄ 磁極
４２ 基板
４３ ステージ
４４ ステージ電圧印加電源
４８ 焦点面（絞り位置面）
５１ ステージ電圧制御部
５２ カソードレンズ制御部
５３ ウィーンフィルタ制御部
５４ 第二レンズ制御部
５５ 第三レンズ制御部
５６ 第四レンズ制御部
５７ 電子検出制御部
５８ 画像信号処理部
６０ 表示部
６１ メモリ
６２，１２４ 画像結像判定部
６３ 基板表面電位計算部
６４，１２２ 測定指令部
６５ 測定条件入力部
６６ 画像表示処理部
６７ 二次元電位分布図作成部
６９ 金属汚染領域
７３ 二次ビームＡＡの軌道
７４ 二次ビームＢＢの軌道
７８，７８’，７９，７９’ 金属配線
８１ 結像光学条件計算部
８２ 画像取得指令部
８３ 画像取得条件入力部
８４ 画像比較処理部
８５，１２６ 不良箇所特定部
８６ 形状判定部
８７，１２１ 検査条件入力部
８８ 物性判定部
９２ａ，９２ｂ 二次電子／反射電子／後方散乱電子
１２０ ＣＡＤデータ記憶装置
１２５ 階調しきい値判定部
１７９ 表面金属酸化膜
ＤE1〜ＤE2 汚染領域
Ｇｉ，Ｇｉ’，Ｇ１ａ〜Ｇ１ｄ，Ｇ２ａ〜Ｇ２ｄ，Ｇ３ａ〜Ｇ３ｄ 電子画像
ＭE1，ＭE2 金属酸化膜
Ｖf 基板表面電位（Ｖ）
ＶCL カソードレンズ第２電極印加電圧（Ｖ）
Ｖｄ１〜Ｖｄ４ 配線間絶縁体の検査対象箇所
ＶＰ１〜ＶＰ９ ビアプラグ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板検査方法および基板検査システムに関し、特に、電子ビームを用いて基板表面部の電気的特性等を検査する基板検査方法および基板検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビームを用いた半導体パターンの欠陥検査が行われている中で、矩形状の電子ビームを電子ビーム照射手段にて形成して検査対象である基板に一次ビームとして照射し、その基板表面部の形状／材質／電位の変化に応じて発生した二
電子、反射電子および後方散乱電子（以下、二次電子等という）を加速して二次ビームとして集束させ、写像投影手段にて電子検出部に拡大投影し、基板表面の状態を表す電子画像を得る手法が特開平７−２４９３９３に記載されている。さらに、この手法に加えて一次ビームを電子ビーム偏向手段であるウィーンフィルタ（Wien filter）にて偏向させ、基板表面に対して略垂直に入射させ、なおか つ二次ビームを同一のウィーンフィルタ内を直進させて写像投影手段に導く方法が特願平９−３００２７５号出願にて提案されている。特願平９−３００２７５号出願に示された基板検査システムの概略を図３９を参照しながら説明する。なお、以下の各図において、同一の部分には同一の参照番号を付してその説明を適宜省略する。
【０００３】
図３９に示す基板検査システム２００は、一次光学系１、これを制御する電子銃制御部１６および複数段四極子レンズ制御部１７、二次光学系２、これを制御する二次光学系レンズ制御部５２，５４〜５６、電子検出部３、これを制御する電子検出制御部５７、ウィーンフィルタ４１、これを制御するウィーンフィルタ制御部５３、ステージ４３およびこれを制御するステージ電圧制御部５１、画像信号処理部５８、ホストコンピュータ５９、および表示部６０を備えている。
【０００４】
一次光学系１は、電子銃部１０と複数段の四極子レンズ系を備えてる。電子銃部１０は、長軸１００〜７００μｍ、短軸１５μｍの矩形の電子放出面を有するランタンヘキサボライド（ＬａＢ6）線状陰極１１、矩形開口を有するウエーネ ルト電極（Wehnelt cylinder）１２、電子ビームを引出して一次ビーム５として照射する陽極１３、ビーム軸調整用の偏向器１４とを備えている。電子銃制御部１６は、一次ビーム５の加速電圧、出射電流などを制御する。また、四極子レンズ系は、複数段四極子レンズ制御部１７の制御に基づいて一次ビーム５を集束する複数段四極子レンズ１５を備えている。
【０００５】
線状陰極１１より放出した一次ビーム５は、複数段の四極子レンズ１５とその制御部１７によって略矩形の断面形状を有するように集束され、ウィーンフィルタ４１に対して斜めから入射する。ここで、線状陰極１１は、矩形の電子放出面を有しているので、電子ビームの断面形状は略矩形となり、基板への照射領域が拡大し、検査効率を高めることができる。なお、矩形の他に、例えば、線状、長楕円等のアスペクト比が１を超える細長形状の断面を有する電子ビームを用いても、検査効率を高めることができる。しかし、細長形状に限らず様々な断面形状の電子ビームを用いても良い。
【０００６】
一次ビーム５はウィーンフィルタ４１によって基板４２の表面に対して垂直な方向へ偏向されてウィーンフィルタ４１を出射する。その後、一次ビーム５は、回転対称静電レンズであるカソードレンズ２１によって縮小され、基板４２上で長軸数百μｍ、短軸２５μｍ程度の略矩形ビームとして照射される。
【０００７】
ステージ４３は、基板４２に入射する一次ビーム５，基板４２から出射する二次ビーム６の各ビーム軸に対して水平に移動自由な機構を有し、これにより、その上面に載置する基板４２を移動させてその全表面が走査できるようになっている。また、ステージ４３は、ステージ電圧制御部５１により基板４２に負電圧が印加できるようになっている。これにより、基板４２から放出する二次電子等をを加速させて二次ビーム６として二次光学系２に入射させるので、二次ビーム６の収差を低減させることができる。また、一次ビーム５の基板４２への入射エネルギーを抑えて基板４２のダメージを低減することができる。
【０００８】
ウィーンフィルタ４１の基本的な構成を図４０に示す。同図に示すように、ウィーンフィルタ４１は、それぞれ相互に対向して配置され、ウィーンフィルタ制御部５３（図３９参照）によって制御される２つの電極４１ａ，４１ｂと２つの磁極４１ｃ，４１ｄとを備えている。同図に示すＸＹＺの三次元空間において、Ｚ軸を写像投影系の光軸とすると、ウィーンフィルタ４１は、Ｚ軸に垂直なＸＹ平面内で電界Ｅと磁界Ｂとを直交させた構造になっており、入射した荷電粒子に対して、ウィーン条件ｑＥ＝ｖＢ（ｑは粒子電荷、ｖは直進荷電粒子の速度）を満たす荷電粒子のみを直進させる働きをする。
【０００９】
図４１（ａ），（ｂ）は、ウィーンフィルタ４１を通過する電子ビーム軌道の説明図であり、いずれも、ＸＺ平面（Ｙ＝０）で切断した図４０の断面図である。図４１（ａ）に示すように、この基板検査システム２００では、ウィーンフィルタ４１に入射した一次ビーム５に対しては、磁界による力ＦBと電界による力 ＦEが同一方向に作用して、一次ビーム５は基板４２の表面に対して垂直に入射 するように偏向される。この一方、同図（ｂ）に示すように、二次ビーム６に対しては、磁界による力ＦBと電界による力ＦEが逆方向に作用し、なおかつウィーン条件ＦB＝ＦEが成立しているため、二次ビーム６は偏向されずに直進して二次光学系２に入射する。
【００１０】
図３９に戻り、二次光学系２は、回転対称静電レンズであるカソードレンズ２１、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４と、第二レンズ２２と第三レンズ２３との間に設置された視野絞り２６とを備えている。カソードレンズ２１、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４は、それぞれ二次光学系レンズ制御部５２，５４，５５，５６によって制御される。二次光学系２はまた、ウィーンフィルタ４１とカソードレンズ２１の間の焦点Ｆ1を通り、ビーム 軸に垂直な平面である焦点面４８内に配設された開き角絞り２５を備えている。このように焦点面４８の位置に開き角絞り２５を配置する理由は、二次ビーム６についてカソードレンズ２１のみで結像を行おうとすると、レンズ作用が強くなり収差が発生しやすいので、図４２のビーム軌道説明図に示すように、第二レンズ２２と合わせて両テレセントリック系、即ち、入射瞳と出射瞳のいずれもが無限遠に存在する光学系を形成した上で１回の結像を行わせ、さらに、この結像光学系の焦点面４８に開き角絞り２５を設置することにより、二次ビーム６（ビーム軌道８）の収差を低減させることができるからである。
【００１１】
電子検出部３は、ＭＣＰ（Micro-Channel Plate）検出器３１と、蛍光板３２ と、ライトガイド３３と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を有する撮像素 子３４とを備えている。二次光学系２を経てＭＣＰ検出器３１に入射した二次ビーム６は、ＭＣＰ検出器３１により増幅されて蛍光板３２に照射され、そこで発生した蛍光像は、ライトガイド３３を介して撮像素子３４にて画像信号として検出される。
【００１２】
この画像信号は、画像処理部５８に供給されて各種の信号処理がなされ、画像データとしてホストコンピュータ５９に供給される。ホストコンピュータ５９は、この画像データを基板４２の表面から放出された二次電子等により形成され基板４２の状態を表す画像である電子画像として表示部６０にて表示する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図３９に示す基板検査システム２００を用いて基板に一次ビームを照射すると、基板表面部、即ち、基板表面または表面近傍層の形状や材質によって、基板表面の電位に局所的な差異が発生する。
【００１４】
上述した基板検査システム２００では断面積が大きい電子ビームを基板上に走査するため、基板表面の二次元電子画像を得ることができ、基板表面の電位分布や物性分布などを正確かつ定量的に測定する可能性が生じ、これが実現できれば基板の物理的・電気的特性の解明を大幅に促進することができる。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の物理的・電気的特性を正確かつ定量的に測定することができる基板検査方法および基板検査システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
基板表面から放出される二次電子等が二次光学系へ入射するときのエネルギーは、基板表面の電位に依存する。このため、ＭＣＰ検出器に入射する二次ビームを検出面で結像させるための条件は、この二次光学系への入射エネルギーによって異なる。
【００１７】
本願の発明者は、この点に着目し、二次光学系の結像条件と、基板表面の電位分布との間に略線形な相関関係があることを発見し、これを利用して基板の物理的・電気的特性の定量的な測定を可能にする基板検査方法および基板検査システムを案出した。
【００１８】
即ち、本発明にかかる基板検査方法は、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記配線から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御する過程と、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面の電位を測定することにより、上記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記配線が形成された領域から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御し、得られた電子画像から上記配線に形状欠陥があるかどうかを検査することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の表面の領域のうち任意の物性を有する領域から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御し、得られた電子画像から上記基板の物性情報を取得することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記基板の表面から放出する上記二次ビームが結像するように上記二次ビームを制御する過程と、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面の電位を定量的に測定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板をその表面に略水平な平面内で移動させつつ、上記基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させて二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが結像するように上記二次ビームを制御し、上記任意の電位を有する箇所の電子画像と位置情報とを取得することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、この電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、上記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、上記画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記二次ビームを異なる結像条件で制御し、複数の上記電子画像を取得し、これらを合成して上記基板の表面の二次元電位分布情報を取得することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明にかかる基板検査方法は、
検査対象である集積回路が形成された基板に電子ビームを照射する過程と、
上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させる過程と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、この二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記二次ビームを制御して上記基板の上記画像信号を取得する過程と、上記集積回路の設計情報と上記画像信号に基づいて上記集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する過程と、上記集積回路の良否を判定する基準となる少なくとも一つのしきい値を上記数値データに基づいて算出する過程と、上記数値データと上記しきい値とを比較して上記集積回路の電気的不良箇所を検出する過程と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
ここで、上記集積回路には、配線の他、配線と配線との間に形成された絶縁体（以下、配線間絶縁体という）も含まれ、上記検査対象は、上記集積回路内の配線でも配線間絶縁体でも良い。
【００２６】
また、上記しきい値は、複数のしきい値であり、上記電気的不良箇所を検出する過程は、その不良の程度を分類する過程を含むことが望ましい。
【００２７】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記配線から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面の電位を測定することにより、上記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記配線が形成された領域から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、得られた電子画像から上記配線に形状欠陥があるかどうかを検査することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の表面の領域のうち任意の物性を有する領域から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、得られた電子画像から上記基板の物性情報を取得することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記基板の表面から放出する上記二次ビームが上記電子ビーム検出手段に結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係から上記基板の表面電位を定量的に測定することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板を載置してその表面に略水平な平面内で上記基板を移動させるステージと、上記基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが上記電子ビーム検出手段で結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、上記任意の電位を有する箇所の電子画像と位置情報とを取得することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、この電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、上記画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の上記写像投影手段への入射エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、上記写像投影手段を異なる上記条件で制御し、取得された複数の上記電子画像を合成して上記基板の表面の二次元電位分布情報を取得する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明にかかる基板検査システムは、
検査対象である集積回路が形成された基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、上記電子ビームの照射を受けて上記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、この画像信号に基づいて上記二次電子および反射電子により形成され上記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、上記電子ビームを偏向させて上記基板に入射させるとともに上記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、上記二次ビームを拡大投影し、上記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、上記二次電子および反射電子の放出エネルギーが上記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と上記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段と、上記集積回路の設計情報を格納する記憶手段と、上記画像信号と上記設計情報に基づいて上記集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する画像信号処理手段と、上記集積回路の良否を判定する基準となるしきい値を上記数値データに基づいて算出する演算手段と、上記数値データと上記しきい値とを比較して上記集積回路の電気的不良箇所を検出する不良箇所検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
上記検査対象は、上記集積回路内の配線でも配線間絶縁体でも良い。
【００３５】
また、上記演算手段は、複数のしきい値を算出し、上記不良箇所検出手段は、上記集積回路の電気的の不良の程度をも分類することが望ましい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。
まず、電子ビームの照射と基板の表面電位分布との関係について説明する。
【００３７】
基板に電子ビームを照射すると、基板の形状、材料およびこれらに基づく電気回路の構造などに対応して、基板の表面の電位について局所的に差異が発生する。この点を図面を参照しながらより具体的に説明する。
【００３８】
図５および図６は、それぞれ基板１０２の不良箇所と正常箇所とを示す略示部分断面図である。両図に示すように、半導体基板１０２上には、ＢＰＳＧ層１００およびＳｉＯ2層９９にわたる多層配線を有する半導体回路装置が形成されて いる。図６に示す正常箇所においては、基板１０２の表面のビアプラグ９４ａと基板表面部の不純物拡散層１０１とがメタル配線９５、ビアプラグ９６、メタル配線９７および電極コンタクト９８を介して電気的に接続されている。この一方、図５に示す不良箇所においては、ビアプラグ９４ｂとメタル配線９５との間にオープン不良箇所１０３があり、このためビアプラグ９４ｂと不純物拡散層１０１とは電気的に導通しない。
【００３９】
図６に示すビアプラグ９４ａの表面に一次ビーム５を照射した場合、ビアプラグ９４ａの表面に正電荷が発生するが、ビアプラグ９４ａと不純物拡散層１０１までの多層配線が電気的に正常に導通しているため、基板１０２からビアプラグ９４ａの表面へ電子９３が供給され、これにより中和される。この一方、図５に示すビアプラグ９４ｂの表面に一次ビーム５を照射した場合は、基板１０２から電子９３が供給されないために、ビアプラグ９４ａの表面に発生した正電荷は中和されず、表面の電位が相対的に正極側に変化する。このように、ビアプラグ９４と不純物拡散層１０１との間の電気的導通の有無により電子ビームの照射を受けたビアプラグ９４ａ，９４ｂの表面の電位に差異が生じる。
【００４０】
基板の表面におけるこのような電位差は、基板表面で発生した二次電子等が二次光学系へ入射するときのエネルギー量の差異として現れる。このため、異なる表面電位の箇所から発生して二次光学系へ入射する二次ビームが電子検出器上に結像するための二次光学系の結像条件は、基板表面の領域毎にそれぞれ異なる。従って、この二次光学系結像条件と基板表面電位との相関関係が予め明らかであれば、二次ビームがＭＣＰ検出器に適切に結像するように二次光学系を制御することにより、基板の表面の電位変化を定量的に測定することが可能になる。
【００４１】
本願発明者が発見した、二次光学系結像条件と基板表面電位との相関関係の一例を図１に示す。同図は、二次光学系の写像投影手段の一つであるカソードレンズ２１（図３９参照）に印加する電圧Ｖ（絶対値）と、ステージ印加電圧に対する基板表面の電位の変化量Ｖ（絶対値）との相関関係を示す。これは、ステージ４３（図３９参照）に−２．９ｋＶの電圧を印加した場合に、このステージ電圧を基準とする基板の表面電位の変化量と、基板の表面から放出された二次電子等が二次ビーム６としてＭＣＰ検出器３１（図３９参照）に結像するためにカソードレンズ２１に印加する電圧との関係（計算値）を示す。
【００４２】
このような略線形の相関関係を利用して、基板表面の異なる領域から放出される二次ビーム６がＭＣＰ検出器３１にそれぞれ結像するようにカソードレンズ２１を制御したときに、適切に結像したときのカソードレンズ２１への各印加電圧から基板４２の表面の異なる領域間の電位差を定量的に測定することができる。なお、図１ではカソードレンズ２１への印加電圧を制御する例を示したが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、基板表面の電位差の測定は可能である。
【００４３】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の特徴は、図２に示すように、二次ビーム６が電子検出部３で適切に結像しているか否かを判定する画像結像判定部６２と結像条件と表面電位との関係式に基づいて測定箇所の電位を算出する基板表面電位計算部６３とを備えている点にある。
【００４４】
図２は、本実施形態の基板検査システム２０が備える制御手段であるホストコンピュータ１９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム２０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００４５】
図２に示すように、ホストコンピュータ１９は、測定条件を入力する測定条件入力部６５と、測定条件の入力を受けて測定が終了するまで各制御部に制御信号を供給する測定指令部６４と、画像信号処理部５８から画像信号の供給を受けて二次ビーム６が適切に結像しているか否かを判定する画像結像判定部６２と、画像信号を記憶するメモリ６１と、メモリ６１から画像信号を引出して処理し表示可能な信号に変換して表示部６０に電子画像を表示させる画像表示処理部６６とを備えている。
【００４６】
本実施形態の基板検査システム２０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態として図面を参照しながら説明する。
【００４７】
まず、測定条件入力部６５から測定条件を入力する。測定条件としては、基板の表面領域のうち測定する箇所の位置情報、ステージ４３への印加電圧や電子ビームの出射電流値、加速電圧値などがある。
【００４８】
測定条件の入力を受けた測定指令部６４は、測定の終了に至るまでステージ４３を移動させて測定箇所に電子ビームを照射させる。電子検出部３により検出され画像信号処理部５８に供給された各測定箇所の画像信号は、所定の信号処理を経て画像結像判定部６２に供給される。画像結像判定部６２は二次ビーム６が電子検出部３で適切に結像しているか否かを画像信号に基づいて判定する。電子画像が結像していないと判定した場合は、画像結像判定部６２は判定結果を測定指令部６４に供給し、測定指令部６４は結像条件の設定を変更した上で各制御部に制御信号を供給し、測定箇所に電子ビームを再度照射させて電子画像を取得する。電子画像が適切に結像していると判定した場合は、画像結像判定部６２は、判定結果を測定指令部６４に供給するとともに、その画像信号をメモリ６１に格納させる。測定指令部６４は、この判定結果を受けてこのときの結像条件を基板表面電位計算部６３に供給し、次の測定箇所にステージ４３を移動させ、電子ビームを照射させる。基板表面電位計算部６３は、供給された結像条件から結像条件と表面電位との関係式に基づいて測定箇所の電位を算出し、これをメモリ６１に格納させる。
【００４９】
全ての測定箇所の測定が終了すると測定指令部６４は測定終了の信号を出力して各種制御部１６，１７，５１〜５７への制御信号の供給を終了し、画像表示処理部６６はこの測定終了の信号を受けて算出された全ての測定箇所における基板表面電位をメモリ６１から引出して、表示部６０に表示させる。
【００５０】
なお、本実施形態では、全ての箇所の測定終了後に全ての測定箇所の基板表面電位を表示することとしたが、これに限ることなく、基板表面電位計算部６３により算出された基板表面電位を測定箇所毎に表示部６０に逐次表示させることとしても勿論良い。これによれば、異常な表面電位が表示されたときに、その箇所の電子画像を取得して形状や物性を確認することができる。
【００５１】
上述した基板検査システム２０の動作を図３および図４の模式図を用いてより具体的に説明する。両図において、基板４２の領域７１，７２は測定箇所の一部であり、領域７１から放出される二次電子等でなる二次ビームＡＡの軌道をビーム軌道７３ａに示し、また、領域７２から放出される二次電子等でなる二次ビームＢＢの軌道をビーム軌道７４ａに示す。前述した通り、二次ビームＡＡ，二次ビームＢＢの二次光学系への入射エネルギーは領域７１，７２の表面電位に依存するため、二次ビームＡＡ，ＢＢをＭＣＰ検出器３１に結像させるための結像条件は異なる。
【００５２】
そこで、まず領域７１について測定指令部６４が画像結像判定部６２の判定結果を受けて二次光学系２への印加電圧を調整し、図３に示すように二次ビームＡＡをＭＣＰ検出器３１に適切に結像させる。次に、同様にして領域７２について二次光学系２への印加電圧を調整して二次ビームＢＢを図４に示すように、ＭＣＰ検出器３１に結像させる。この結果、それぞれの二次光学系の印加電圧（結像条件）と基板の表面電位との相関関係（図１参照）から、領域７１と領域７２との間の表面電位差を定量的に測定することができる。
【００５３】
上記実施形態では、異なる領域７１，７２間の表面電位差を検出する形態を説明したが、これに限ることなく、二次光学系の結像条件と基板の表面電位との相関関係に従い、例えば領域７１のみ、または領域７２のみの表面電位を算出することも可能である。
【００５４】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第２の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、任意の表面電位を有する箇所についてのみ二次ビームが結像するように二次光学系を制御することにより、基板表面上の任意の電位部の電子画像とその位置情報を取得する点に特徴がある。
【００５５】
図７は、本実施形態の基板検査システム３０が備えるホストコンピュータ２８の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム３０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００５６】
ホストコンピュータ２８は、画像取得条件を入力する画像取得条件入力部８３と、入力された画像取得条件に対応する二次光学系の結像光学条件を算出する結像光学条件計算部８１と、入力された画像取得条件を結像光学条件計算部８１に供給するとともに、結像光学条件計算部８１の算出結果に基づいて各種制御部１６，１７，５１〜５７に制御信号を供給する画像取得指令部８２とを備えている。
【００５７】
基板検査システム３０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第２の実施の形態として説明する。
【００５８】
まず、画像取得条件入力部８３により所定の画像取得条件を入力する。この画像取得条件には、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の画像が取得できるように、基板の表面電圧値の情報が含まれる。
【００５９】
画像取得指令部８２は、入力された画像取得条件のうち、基板の表面電圧値の情報を結像光学条件計算部８１に供給する。結像光学条件計算部８１は、前述した結像条件と基板の表面電位との相関関係（図１参照）に基づいて、入力された表面電圧値に対応した二次光学系２の結像条件を算出し、算出結果を画像取得指令部８２指令部に供給する。画像取得指令部８２は算出結果を受けて各種制御部１６，１７，５１〜５７に対して制御信号を供給し、ステージ４３を移動させて電子ビームを照射させ、電子検出部３に二次ビームを検出させ、画像信号を出力させる。検出された画像信号は、画像信号処理部５８により所定の信号処理がなされ、メモリ６１に格納されるとともに画像表示処理部６６を経て電子画像として表示部６０に表示される。
【００６０】
このように、本実施形態の基板検査システム３０によれば、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の電子画像を取得することができるので、例えば配線同士もしくは配線と不純物拡散層との接触部での抵抗値や多層配線の内部抵抗値の大きさが問題になった場合に、これに対応する電位を有する箇所の位置情報やその形状等を検出することができる。
【００６１】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第３の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の基板検査システム４０は、基板表面の二次元電位分布情報を取得する二次元電位分布図作成部６７を備える点にその特徴がある。
【００６２】
図８は、本実施形態の基板検査システム４０が備えるホストコンピュータ２９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム４０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００６３】
ホストコンピュータ２９は、測定条件入力部６５、測定指令部６４、画像表示処理部６６の他、本実施形態において特徴的な二次元電位分布図作成部６７を備えている。
【００６４】
本実施形態の基板検査システム４０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第３の実施の形態として図面を参照しながら説明する。なお、説明を平易にするため、本実施形態において二次光学系の結像条件は、カソードレンズ２１（図３９参照）の第二電極への印加電圧としたが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、二次元電位分布情報の取得は可能である。
が、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、は可能である。
【００６５】
図９は、本実施形態の基板検査方法を説明するフローチャートである。同図において、ｔは二次元電位分布図を作成するための電子画像の枚数、Ｇtはｔ枚目 の電子画像、Ｖfは基板表面電位（Ｖ）、Ｖ0からＶeは測定範囲（Ｖ0≦Ｖf＜Ｖe）、ＶCLはカソードレンズ２１の第二電極への印加電圧（Ｖ）、ＶCLOはＶ0に対応する結像条件としてのＶCL（Ｖ）、Ｖdは基板検査システム４０の測定分解能 （Ｖ）をしめす。また、ＶCL＝ＶCLO＋ｋＶfの関係（図１参照）が成立している。
【００６６】
これらの測定条件を測定条件入力部６５から入力すると、測定指令部６４は、まず、１枚目の表面電位図を取得するため（ｔ＝１）、Ｖ0をＶfに代入し（ステップＳ１）、上記関係式に従って、カソードレンズ２１の第二電極印加電圧ＶCLをＶCLO＋ｋＶf（Ｖf＝Ｖ0）に設定し（ステップＳ２）、この結像条件でステージ４３を移動させながら基板表面の所定領域について電子ビームを照射させて１枚目の電子画像Ｇt（ｔ＝１；Ｇ1）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ３）。電子画像を取得すると、測定指令部６４は、測定が終了したか否かをＶfとＶeとを比較することにより判定する（ステップＳ４）。ＶfがＶeを下回っており（Ｖf＜Ｖe）、測定が終了していないと判定した場合は、測定指令部６４は、ＶfにＶf＋Ｖdを代入し、またｔにｔ＋１を代入して（ステップＳ５）、基 板検査システム４０の分解能分だけ結像条件を変化させて次の電子画像Ｇt（ｔ ＝２；Ｇ2）を取得し、メモリ６１に格納させる。
【００６７】
ＶfがＶe以上となり（Ｖf≧Ｖe）、測定が終了したと判定した場合は、測定指令部６４は、測定が終了したことを示す制御信号を出力し、二次元電位分布図作成部６７はこの制御信号を受けてメモリ６１からｔ枚の電子画像Ｇ1〜Ｇtを引出し、これらを合成して二次元電位分布図を作成し、メモリ６１に格納させるとともに、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示する（ステップＳ６）。
【００６８】
このように、本実施形態の基板検査システムによれば、単純な構成で基板表面の二次元電位分布情報を取得することができる。なお、上記実施形態では、容量の小さいメモリ６１を用いる場合でも短い処理時間で二次元電位分布情報を取得できるように、基板表面の所定領域について電子画像Ｇtを取得することとした が、処理時間とメモリ６１の容量に余裕があれば、基板表面の全領域に亘って二次元電位分布情報を取得できるのは勿論である。また、測定の終了後に電子画像の全てを合成して二次元電位分布図を表示する替りに、各結像条件毎に得られた電子画像を逐次重ねて表示させ、表示部６０上で合成させることとしても良い。次に、本発明にかかる基板検査システムの第４の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、上述した二次光学系の結像条件に基づいて基板に形成された配線における電気的特性不良情報を検出する点にその特徴がある。
【００６９】
図１０は、本実施形態の基板検査システム５０が備えるホストコンピュータ３９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム５０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００７０】
図１０に示すホストコンピュータ３９は、検査条件入力部８７、測定指令部６４、画像表示処理部６６の他に、本実施形態において特徴的な画像比較処理部８４と不良箇所特定部８５を備えている。
【００７１】
本実施形態の基板検査システム５０の動作を本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態として図面を参照しながら説明する。本実施形態の特徴は、ステージスキャンにより予め検査対象の領域について二次光学系の結像条件を調整し、調整された結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行うことにより、例えば図５に示したようなビアプラグ欠陥を検出する点にある。
【００７２】
図１１は、本実施形態を説明するための模式図である。また、図１２および図１３は本実施形態を説明するフローチャートであり、図１２は二次光学系の結像条件を調整するためのフローを示し、図１３はこれに基づいてビアプラグ欠陥を検査するフローを示す。
【００７３】
まず、図１２に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ１１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を図１１（ａ）に示すように任意の単位領域に分割する（ステップＳ１２）。単位領域はウェーハ４２の製造プロセスにおける歩留りや許容される検査時間等を考慮して任意の大きさに設定できるが、各単位領域が同一のレイアウトを有するように分割する。
【００７４】
図１２に戻り、この任意の単位領域にてビアプラグ部が正常に形成されていれば二次ビームが電子検出部で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、測定指令部６４がこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ１３）。この結像条件は、配線材料等を考慮して設計情報に基づいて個別に決定される。
【００７５】
次に、測定指令部６４は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図１１（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１４）。３つの単位領域は、図１１に示す例では相互に隣接する領域を選択したが、これに限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【００７６】
図１１（ｂ）は、取得された電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａを模式的に示すものであり、ビアプラグ部ＶＰ１〜ＶＰ９のうち正常に形成されたビアプラグ部を黒地で示し、オープン（図５参照）やクラック等の欠陥を有するものを白地で示す。
【００７７】
画像比較処理部８４は、これらの電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａをメモリ６１から引出して、それぞれ対応するビアプラグ部を比較し、電子画像Ｇ２ａのみで異なるビアプラグ部、図１１（ｃ）に示す例ではＶＰ１およびＶＰ８を単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ１５）。
【００７８】
次に、画像比較処理部８４は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ａの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとして格納させる（ステップＳ１６）。
【００７９】
次に、測定指令部６４は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域でビアプラグ欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ１７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ１８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域、例えば、ステージ４３の移動方向と反対方向に隣接する単位領域をＡ３としてステージ４３を単位領域分だけ移動させ、新たな単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａを取得して（ステップＳ１９）、メモリ６１と画像比較処理部８４に供給する。画像比較処理部８４は、上述したステップＳ１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【００８０】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａについても欠陥検査をするため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとした上で（ステップＳ１５〜Ｓ１８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ａとし（ステップＳ２０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ａについて欠陥ビアプラグ箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１５）。
【００８１】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域についてビアプラグ欠陥の検査が終了すると（ステップＳ１７）、測定指令部６４が検査終了の情報を不良箇所特定部８５に供給し、不良箇所特定部８５は、メモリ６１から欠陥ビアプラグ箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ２１）。不良箇所特定部８５は、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ２２）。検出された欠陥の数量がこのしきい値以上である場合は、実際には欠陥でなかったビアプラグを欠陥であると検出した擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断して二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ１３からステップＳ２２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件が妥当なものと判断し、結像条件調整フローを終了させる。
【００８２】
なお、本実施形態においては、擬似欠陥が多いか否かの判断を不良箇所特定部８５がしきい値に基づいて判断するものとしたが、適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システム５０が検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム５０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。
【００８３】
次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２のビアプラグ欠陥を実際に検出する手順を図１３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８４】
図１３に示すように、まず、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ３１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図１１（ａ）参照）に分割する（ステップＳ３２）。次に、測定指令部６４は、上述の結像条件設定フローで得られた二次光光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ３３）。
【００８５】
次に、測定指令部６４は、設定した結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ３４）。３つの単位領域は、いずれの領域を選択しても良い。
【００８６】
次に、画像比較処理部８４は、これらの電子画像Ｇ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａをメモリ６１から引出して、それぞれ対応するビアプラグ部を比較し、電子画像Ｇ２ａのみ異なるビアプラグ部（図１１（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ３５）。
【００８７】
次に、画像比較処理部８４は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ａの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとして格納させる（ステップＳ３６）。
【００８８】
次に、測定指令部６４は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域でビアプラグ欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ３７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ３８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域をＡ３としてステージ４３を単位領域分だけ移動させ、新たな単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａを取得して（ステップＳ３９）、メモリ６１と画像比較処理部８４に供給する。画像比較処理部８４は、上述したステップＳ３５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における欠陥ビアプラグ箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【００８９】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ａについても欠陥検査をするため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ａを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ａとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ａを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ａとした上で（ステップＳ３５〜Ｓ３８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ａとし（ステップＳ４０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ａについて欠陥ビアプラグ箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ３５）。
【００９０】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域についてビアプラグ欠陥の検査が終了すると（ステップＳ３７）、測定指令部６４は、検査終了の情報を各種制御部１６，１７，５１〜５７へ供給してこれらの設定を初期条件に戻すとともに、メモリ６１から欠陥ビアプラグ箇所の情報を引出し、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。
【００９１】
このように、本実施形態の基板検査システム４０によれば、正常な配線部から放出される二次ビームが結像する２次光学系結像条件を調整して単位領域毎の電子画像を取得するので、これらの電子画像に基づいて基板表面部における配線の電気的特性不良を単純な構成で検出することができる。さらに、非接触での検査が可能なので、各製造工程の終了後に検査することができ、ビアプラグ欠陥が発生した製造工程を容易に特定することができる。これにより半導体製造工程における歩留りの向上に大きく貢献することができる基板検査システムが提供される。なお、本実施形態においては、３つの単位領域の電子画像を比較することとしたが、これに限ることなく２つの単位領域の電子画像を取得して比較することとしても、特性不良情報を取得することは十分に可能である。
【００９２】
また、欠陥検査の終了を待って全ての欠陥ビアプラグ箇所の情報を表示させる替りに、欠陥箇所が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【００９３】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第５の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、基板表面部に形成される金属配線についてショート、オープン等の欠陥形状を検出する形状判定部を備える点に特徴がある。
【００９４】
図１４は、本実施形態の基板検査システム５０が備えるホストコンピュータ４９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム５０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【００９５】
図１４に示すように、ホストコンピュータ４９は、検査条件入力部８７、測定指令部６４および画像表示処理部６６の他に本実施形態において特徴的な形状判定部８６を備えている。
【００９６】
本実施形態の基板検査システム５０の動作について図面を参照しながら説明する。
【００９７】
まず、本実施形態により検出する形状情報の内容について説明する。図１５は、検出目的である配線欠陥部の形状の具体例を示す。図１５（ａ）は設計レイアウト通りに形成された正常な配線７７，７８，７９の形状を示し、同図１５（ｂ）は配線７８と配線７９の間にショート欠陥部ＬE1が形成された例を示し、さらに同図１５（ｃ）は、金属材料の埋込み不足等により配線７８がオープン欠陥部ＬE2を有する配線７８’となった例を示す。
【００９８】
ここで、設計レイアウト通りに金属配線が形成された場合に、電子ビームを照射して金属配線から放出される二次ビームが電子検出部で結像するための二次光学系結像条件でステージスキャンを行い、電子画像を取得することにより配線形状の情報を取得することができる。
【００９９】
従って、まず、検査条件入力部８７から金属配線からの二次ビームを結像させるための二次光学系結像条件やウェーハ４２上の検査対象領域の情報などを入力する。測定指令部６４はこの結像条件に基づいて制御信号を生成し、各種制御部１６，１７，５１〜５７へ供給し、検査対象領域についてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射する。本実施形態では、金属配線領域から放出される二次ビームが電子検出部で適切に結像するように各種制御部１６，１７，５１〜５７を制御するので、金属配線の形状が設計レイアウト通りである場合は、図１６に示すように、例えば金属配線７８から放出される二次ビーム７３ｂは電子検出部で適切に結像するが、配線７８と配線７９との間の絶縁体の領域１０３では二次ビーム７４ｂが電子検出部で結像することがないので、設計レイアウトに対応した電子画像が得られる。この一方、図１５（ｂ）に示すショート欠陥部ＬE1がある場合は、図１７に示すように、領域７８，ＬE1からそれぞれ放出される二次ビーム７３ｂ，７４ｂがいずれも電子検出部で結像するので、ショート欠陥部ＬE1に対応する画像部分を有する電子画像が取得される。
【０１００】
次に、取得された画像信号に基づいて形状判定部８６が形状を判定する方法を本発明にかかる基板検査方法の第５および第６の実施の形態としてより具体的に説明する。
【０１０１】
本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態は、前述した第４の実施の形態と同様に、同一のレイアウトを有する任意の単位領域にウェーハ上の検査対象領域を分割し、これらの領域から取得された画像を相互に比較する方法である。図１８は、本実施形態を説明するための模式図であり、また、図１９は二次光学系の結像条件を調整するためのフローチャート、図２０はこれに基づいて配線形状欠陥を判定するフローチャートである。なお、以下の説明において配線部とは、配線の他、配線の周辺領域の絶縁体をも含むものとする。
【０１０２】
まず、図１９に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ５１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図１８（ａ）参照）に分割する（ステップＳ５２）。単位領域は第４の実施の形態と同様に、それぞれ同一のレイアウトであれば任意の大きさに設定できる。
【０１０３】
次に、配線が正常に形成されていれば二次ビームが電子検出部３で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、測定指令部６４はこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ５３）。この結像条件は、配線材料等を考慮して設計情報に基づいて個別に決定される。
【０１０４】
次に、測定指令部６４は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図１８（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ５４）。３つの単位領域は、相互に隣接する領域に限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【０１０５】
図１８（ｂ）は、取得された電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂを模式的に示 すものであり、それぞれ図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した具体例に対応した電子画像である。
【０１０６】
形状判定部８６は、これらの電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｂのみで異なる配線部、図１８（ｃ）に示す例では配線７８と配線７９との間に形成されこれらをを短絡するショート欠陥部ＬE1を単位領域Ａ２内における配線形状欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ５５）。
【０１０７】
次に、形状判定部８６は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｂの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとして格納させる（ステップＳ５６）。
【０１０８】
次に、測定指令部６４は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域で配線形状欠陥検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ５７）、全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ５８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たな単位領域Ａ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｂを取得して（ステップＳ５９）、メモリ６１と形状判定部８６に供給する。形状判定部８６は、上述したステップＳ１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における欠陥配線箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１０９】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｂの欠陥検査のため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとした上で（ステップＳ５５〜Ｓ５８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ｂとし（ステップＳ６０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｂについて配線形状欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ５５）。
【０１１０】
ウェーハ４２上の全ての検査対象領域について配線形状欠陥の検査が終了すると（ステップＳ５７）、測定指令部６４が検査終了の情報を形状判定部８６に供給し、形状判定部８６は、メモリ６１から配線形状欠陥箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ６１）。具体的には前述した第４の実施の形態と同様に、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ６２）。検出された欠陥の数量がしきい値以上である場合は、擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断し、二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ５３からステップＳ６２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件を妥当な結像条件と判断し、結像条件調整フローを終了させる。なお、前述した第４の実施形態と同様に、適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システム５０が検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム５０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２の配線欠陥を実際に検出する。
【０１１１】
まず、図２０に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ７１）、ウェーハ４２表面の検査対象領域を任意の単位領域（図１８（ａ）参照）に分割する（ステップＳ７２）。
【０１１２】
次に、測定指令部６４が上述の結像条件設定フローで得られた二次光光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給し（ステップＳ７３）、この結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ７４）。３つの単位領域は、いずれの領域を選択しても良い。
【０１１３】
次に、形状判定部８６は、これらの電子画像Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂ，Ｇ３ｂをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｂのみ異なる配線部（図１８（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における配線形状欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ７５）。
【０１１４】
次に、形状判定部８６は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｂの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとして格納させる（ステップＳ７６）。
【０１１５】
次に、測定指令部６４がウェーハ４２上の全ての検査対象領域で配線形状欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ７７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ７８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たなＡ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｂを取得して（ステップＳ７９）、メモリ６１と形状判定部８６に供給する。形状判定部８６は、上述したステップＳ７５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における配線形状欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１１６】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｂの欠陥検査のため、測定指令部６４が直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｂを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｂとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｂを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｂとした上で（ステップＳ７５〜Ｓ７８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を最後の電子画像Ｇ３ｂとして取得して（ステップＳ８０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｂについて配線形状欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ７５）。
【０１１７】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域について配線形状欠陥の検査が終了すると（ステップＳ７７）、測定指令部６４がメモリ６１から配線形状欠陥箇所の情報を引出して画像表示処理部６６を介してその電子画像を表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。
【０１１８】
なお、欠陥検査の終了を待って全ての配線形状欠陥箇所の情報を表示させる替りに、配線形状欠陥が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。以上の第５の実施形態における基板検査方法では、同一レイアウトの単位領域から取得した複数の電子画像を相互に比較することにより二次光学系の結像条件を調整したが、図１５（ａ）に示すような、全く欠陥のない正常な配線部の電子画像が取得できる場合は、これを参照正常画像としてメモリ６１に格納し、この参照正常画像との比較により形状欠陥の検査を行うことができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第６の実施の形態として図１４を再び参照しながら説明する。
【０１１９】
まず、参照正常画像をメモリ６１に格納し、この参照正常画像を取得したときの二次光学系の結像条件（以下、参照正常画像結像条件という）を検査条件入力部８７から入力する。検査条件入力部８７からはウェーハ４２上の検査対象領域の情報等も入力する。
【０１２０】
測定指令部６４は、参照正常画像結像条件に基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給してステージスキャンを行い、検査対象領域の電子画像を順次取得する。電子画像の取得は、参照正常画像が取得された正常な配線部と同一のレイアウトを有する単位領域毎に行う。取得された電子画像は画像信号処理部５８による所定の信号処理を経て形状判定部８６に供給される。
【０１２１】
形状判定部８６は、メモリ６１から参照正常画像を引出して画像信号処理部５８から供給された単位領域毎の電子画像と逐次比較する。比較処理の結果、図１５（ｂ）、（ｃ）に示すように、参照正常画像と異なる配線形状を有する検査対象領域があれば、形状欠陥領域としてその位置情報と電子画像をメモリ６１の他の領域に格納していく。
【０１２２】
ウェーハ４２のすべての検査対象領域についてステージスキャンが終了すると、測定指令部６４がメモリ６１に格納された形状欠陥領域の位置情報と電子画像を引出し、画像表示処理部６６を経て表示部６０により表示させる。
【０１２３】
このように、本実施形態の基板検査システムによれば、基板に形成された金属配線の形状面の異常を単純な構成で検出するので、ショート欠陥やオープン欠陥等の形状情報を非接触で取得することができる。このため、各製造工程の終了後に基板を検査することができ、形状欠陥が発生した製造工程を容易に特定することができる。これにより、半導体製造工程における歩留りの向上に大きく貢献することができる基板検査システムが提供される。なお、上述した第５の実施形態において、３つの単位領域の電子画像を比較することとしたが、前述した第４の実施の形態と同様に、２つの単位領域の電子画像同士の比較によっても、形状欠陥情報を取得することは可能である。なお、欠陥検査の終了を待って全ての配線形状欠陥箇所の情報を表示させる替りに、配線形状欠陥が検出される毎に逐次その位置情報と電子画像を表示させることとしても良い。
【０１２４】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第６の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の基板検査システム７０は、図２１に示すように、基板の物性情報を取得する物性判定部８８を備える点にその特徴がある。
【０１２５】
図２１は、本実施形態の基板検査システム７０が備えるホストコンピュータ８９の要部の概略構成を示すブロック図である。基板検査システム７０のその他の構成は図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【０１２６】
図２１に示すホストコンピュータ８９は、検査条件入力部８７、画像取得指令部８２および画像表示処理部６６の他に本実施形態において特徴的な物性判定部８８を備えている。
【０１２７】
物性判定部８８は、画像信号処理部５８から供給される画像信号に基づいて、基板の金属配線の周辺領域で発生することがある金属汚染や金属配線の表面で発生することがある酸化等の有無を判定し、その発生箇所の位置情報を検出する。基板検査システム７０の一動作を本発明にかかる基板検査方法の第７の実施の形態として図面を参照しながら説明する。
【０１２８】
図２２および図２３は、本実施形態の検査方法を説明するための二次ビームの軌道図である。
【０１２９】
図２２および図２３に示すウェーハ４２ａにはダマシンプロセスにより金属配線７５，７６が形成されている。金属配線７６の周辺領域は、ダマシンプロセスにおけるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）工程で酸や配線金属などに 汚染された領域６９であり、金属配線７５の周辺領域はこのような汚染がない非汚染領域６８である。金属配線の周辺部における汚染は、誘電率や抵抗値の変化により回路特性に影響を及すため、要求仕様に応じた回路特性を満たす程度の汚染量であるか否かの判定が重要となる。図２２に示すように、汚染領域６９と非汚染領域６８とでは、二次ビームの結像条件が異なる。そこで、要求仕様に満たない汚染量を有する汚染領域から放出される二次ビームが電子検出部で結像する結像条件で電子画像を取得し、適切に結像した領域がなければ、要求仕様を満たし、適切に結像した領域があれば、その汚染領域が関係する回路部は、要求仕様を満たさないものと判定することができる。
【０１３０】
本実施形態の基板検査方法により汚染領域を検出する方法を図２４のフローチャートを参照しながらより具体的に説明する。同図において、Ｎは取得する電子画像の枚数、Ｄｔは後述する物性パラメータであり、測定範囲は、Ｄ1〜ＤNである。Ｇtはｔ枚目の電子画像、ＶCLはカソードレンズ２１の第二電極への印加電 圧（Ｖ）を示す。また、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係が成立している。なお、本実施形態においても説明の簡略化のため、二次光学系の結像条件としてカソードレンズ２１の第二電極へ印加する電圧ＶCLを選択したが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、汚染領域の検出は可能である。
【０１３１】
まず、物性パラメータＤｔの範囲Ｄ1〜ＤNを設定する。本実施形態においては要求仕様に対応する回路特性を満たさない汚染濃度の範囲についてパラメータＤ1〜ＤNを設定する。
【０１３２】
次に、オフラインで試料を解析し、ＶCLと汚染濃度との関係を評価し、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係を具体的に算出する。試料としては、例えば実工程で作成されたウェーハで金属汚染領域を有するもの、または金属汚染による欠陥部を意図的に作成したウェーハを用いる。
【０１３３】
次に、検査条件入力部８７により、検査対象領域の位置情報と、物性パラメータＤｔ（Ｄ1〜ＤN）、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係、取得すべき電子画像の枚数Ｎなどを入力する。
【０１３４】
次に、図２４に示すように、ｔ＝１として画像取得指令部８２がパラメータＤ1をＤｔに代入し（ステップＳ１３１）、上記関係式に従って、カソードレンズ ２１の第二電極印加電圧ＶCLをｆ（Ｄ1）に設定し（ステップＳ１３２）、この 結像条件でステージ４３を移動させながら基板４２表面の所定領域について電子ビームを照射させて１枚目の電子画像Ｇt（ｔ＝１；Ｇ1）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３３）。電子画像を取得すると、画像取得指令部８２は、測定が終了したか否かをｔとＮとを比較することにより判定する（ステップＳ１３４）。測定が終了していないと判定した場合は、画像取得指令部８２は、ｔにｔ＋１を代入して（ステップＳ１３５）、物性パラメータとしてＤ2をＤ ｔに代入し、このパラメータの変化に対応する分だけ結像条件を変化させて次の電子画像Ｇt（ｔ＝２；Ｇ2）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３２〜１３３）。
【０１３５】
ｔがＮとなり、測定が終了したと判定した場合は（ステップＳ１３４）、画像取得指令部８２は、測定が終了したことを示す制御信号を出力し、物性判定部８８はこの制御信号を受けてメモリ６１からＮ枚の電子画像Ｇ1〜ＧNを引出し、これらを合成して二次元物性分布情報を取得し、メモリ６１に格納させるとともに、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示する（ステップＳ１３６）。ここでは二次光学系の結像条件の範囲を汚染領域から放出される二次ビームが電子検出部で結像する結像条件の範囲としているので、二次元物性分布情報として二次元汚染度分布情報が得られる。
【０１３６】
このように、本実施形態の基板検査システム７０によれば、基板の汚染状況を示す二次元汚染度分布情報を出力するので、汚染領域の電子画像とその位置情報を汚染の程度とともに取得することができる。これにより各回路部が要求仕様を満たすか否かを迅速に判断できるとともに、汚染が発生した製造工程を容易に特定することができる。この結果、冗長回路の利用などによる不良救済や汚染発生の原因探求をより迅速に行うことができる。なお、測定の終了後に電子画像の全てを合成して二次元物性分布図を表示する替りに、各物性パラメータごとに得られた電子画像を順次表示させ、表示部６０上で合成させることとしても良い。
【０１３７】
また、本実施形態の基板検査システム７０によれば、前述した第５の実施の形態と同様に、同一レイアウトの単位領域から取得した電子画像の相互比較により基板の物性情報を取得することもできる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態として図２５の模式図と図２６および図２７のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１３８】
図２５は本実施形態を説明するための模式図であり、同図（ｂ）は、ウェーハ４２の領域のうち、汚染領域のない良好な単位領域の電子画像Ｇ１ｃと、金属配線７７，７８間の絶縁体領域に汚染領域ＤE1、金属配線７８，７９間の絶縁体領域に汚染領域ＤE2が形成されている単位領域の電子画像Ｇ２ｃと、金属配線７９の外側の絶縁体領域に汚染領域ＤE3が形成された単位領域の電子画像Ｇ３ｃを示す。なお、同図（ａ）は図１８（ａ）と同一であるが、説明の便宜のため再掲しておく。
【０１３９】
まず、図２６に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ９１）、その表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図２５（ａ）参照）に分割する（ステップＳ９２）。単位領域は第５の実施の形態と同様に、それぞれ同一のレイアウトであれば任意の大きさに設定できる。
【０１４０】
次に、非汚染領域から放出される二次ビームが電子検出部で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、画像取得指令部８２はこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ９３）。
【０１４１】
次に、画像取得指令部８２は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図２５（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して図２５（ｂ）に示すように、任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９４）。３つの単位領域は、相互に隣接する領域に限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【０１４２】
物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｃのみで異なる配線部（図２５（ｃ）に示す例ではＤE1およびＤE2）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１４３】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｃの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとして格納させる（ステップＳ９６）。
【０１４４】
次に、画像取得指令部８２は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ９７）、全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ９８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たな単位領域Ａ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｃを取得して（ステップＳ９９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性部８８は、上述したステップＳ９５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。図２５に示す例では、同図の電子画像Ｇ３ｃがこれにより電子画像Ｇ２ｃとなり、汚染領域ＤE3が検出される。
【０１４５】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｃの欠陥検査のため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとした上で（ステップＳ９５〜Ｓ９８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ｃとし（ステップＳ１００）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｃについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１４６】
ウェーハ４２上の全ての検査対象領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ９７）、画像取得指令部８２が検査終了の情報を物性判定部８８に供給し、物性判定部８８は、メモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ１０１）。具体的には前述した第５の実施の形態と同様に、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、検出された欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ１０２）。検出された欠陥の数量がしきい値以上である場合は、実際には非汚染領域であった領域を汚染領域であると検出した擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断して二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ９３からステップＳ１０２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件が妥当なものと判断し、結像条件調整フローを終了させる。
【０１４７】
なお、本実施形態においても適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システムが７０検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム７０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。
【０１４８】
次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２の物性欠陥を実際に検出する。
【０１４９】
まず、図２７に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ１１１）、ウェーハ４２表面の検査対象領域を任意の単位領域（図２５（ａ）参照）に分割する（ステップＳ１１２）。
【０１５０】
次に、画像取得指令部８２が上述の結像条件設定フローで得られた二次光光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給し（ステップＳ１１３）、この結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ１１４）。
【０１５１】
次に、物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｃ，Ｇ２ｃ，Ｇ３ｃをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する配線部を比較し、電子画像Ｇ２ｃのみ異なる配線部（図２５（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１５２】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｃの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとして格納させる（ステップＳ１１６）。
【０１５３】
次に、画像取得指令部８２がウェーハ４２上の全ての検査対象領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ１１７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ１１８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たなＡ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｃを取得して（ステップＳ１１９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性判定部８８は、上述したステップＳ１１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１５４】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｃの欠陥検査のため、測定指令部６４が直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｃを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｃとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｃを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｃとした上で（ステップＳ１１５〜Ｓ１１８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を最後の電子画像Ｇ３ｃとして取得して（ステップＳ１２０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｃについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１５５】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ１１７）、画像取得指令部８２がメモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出して画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。
【０１５６】
なお、欠陥検査の終了を待って全ての物性欠陥箇所の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【０１５７】
以上の第８の実施形態における基板検査方法では、同一レイアウトの単位領域から取得した複数の電子画像を相互に比較することにより二次光学系の結像条件を調整したが、図２２および図２３の領域６８に示すような、全く汚染のない正常な配線部の電子画像が取得できる場合は、これを参照正常画像としてメモリ６１に格納し、この参照正常画像を基準として物性欠陥の検査を行うことができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第９の実施の形態として図２１を再び参照しながら説明する。
【０１５８】
まず、参照正常画像をメモリ６１に格納し、この参照正常画像を取得したときの参照正常画像結像条件を検査条件入力部８７から入力する。検査条件入力部８７からはウェーハ４２上の検査対象領域の情報等も入力する。
【０１５９】
画像取得指令部８２は、参照正常画像結像条件に基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給してステージスキャンを行い、検査対象領域の電子画像を順次取得する。電子画像の取得は、参照正常画像が取得された非汚染領域と同一のレイアウトを有する単位領域毎に行う。取得された電子画像は画像信号処理部による所定の信号処理を経て物性判定部８８に供給される。
【０１６０】
物性判定部８８は、メモリ６１から参照正常画像を引出して画像信号処理部から供給された単位領域毎の電子画像と逐次比較する。比較処理の結果、図２２および図２３に示す領域６９のように、絶縁体の領域中で汚染による物性欠陥を有する領域は図２５（ｃ）のＧ２ｃに模式的に示すように、電子画像において非汚染領域の画素値と異なる画素値を有する画像部分として現れる。このように本来同一の画素値を有する電子画像中で異なる画素値の画像部分を含む電子画像が取得された検査対象領域があれば、これを物性欠陥領域としてその位置情報とともに電子画像をメモリ６１の他の領域に格納していく。
【０１６１】
ウェーハ４２表面のすべての検査対象領域についてステージスキャンが終了すると、画像取得指令部８２がメモリ６１に格納された物性欠陥領域の位置情報と電子画像を引出し、画像表示処理部６６を経て表示部６０により表示させる。
【０１６２】
なお、全ての検査の終了を待って全ての物性欠陥箇所の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次その位置情報と電子画像を表示させることとしても良い。
【０１６３】
また、本実施形態の基板検査システム７０によれば、金属配線の表面に金属酸化膜が形成されているか否かをも検出することができる。
【０１６４】
例えば、図２９に示すウェーハ４２ｂには、金属配線７８，７９が形成されている。金属配線７８は設計通りに正常に形成されているが、金属配線７９は、酸化によりその表面に金属酸化膜１７９が形成され、欠陥金属配線７９’となっている。図２８に示すように、金属配線７８，７９が正常に形成されていれば、同一の結像条件で電子画像を取得することができるが、図２９に示すように、欠陥金属配線７９’がある場合は、正常な金属配線７８から放出される二次ビーム７３ｄの結像条件と、欠陥金属配線７９’から放出される二次ビーム７４ｄの結像条件が異なる。
【０１６５】
そこで、図３０に示すように、欠陥金属配線７９’から放出される二次ビーム７４ｄが電子検出部で適切に結像されるような結像条件を検査条件入力部８７から入力してステージスキャンを行えば、表面に金属酸化膜が形成された金属配線の電子画像を取得することができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態として図２４のフローチャートを再び参照しながら説明する。
【０１６６】
本実施形態において、図２４に示す物性パラメータＤｔは金属配線の表面に形成された金属酸化膜の膜厚であり、測定範囲は、要求仕様に対応する回路特性を満たさない範囲の膜厚に対応するパラメータＤ1〜ＤNである。Ｇt，ＶCLは前述 の通りなので説明を省略する。また、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係が成立している。なお、本実施形態においても説明の簡略化のため、二次光学系の結像条件としてカソードレンズ２１の第二電極へ印加する電圧ＶCLを選択したが、これに限ることなく、二次光学系のその他の構成部分、例えば、第二レンズ２２、第三レンズ２３、第四レンズ２４、またはウィーンフィルタ４１等の制御によっても、金属酸化膜の検出は可能である。
【０１６７】
まず、物性パラメータＤｔの範囲Ｄ1〜ＤNを設定する。具体的には、例えば実工程で作成されたウェーハで金属配線の表面に酸化膜が形成されたものまたは金属酸化膜による欠陥部を意図的に作成したウェーハをオフラインで解析し、ＶCLと金属酸化膜の膜厚との関係を評価し、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係を具体的に算出する。
【０１６８】
次に、検査条件入力部８７により、検査対象領域の位置情報と、物性パラメータＤｔ（Ｄ1〜ＤN）、ＶCL＝ｆ（Ｄｔ）の関係、取得すべき電子画像の枚数Ｎなどを入力する。
【０１６９】
次に、図２４に示すように、ｔ＝１として画像取得指令部８２がパラメータＤ1をＤｔに代入し（ステップＳ１３１）、上記関係式に従って、カソードレンズ ２１の第二電極印加電圧ＶCLをｆ（Ｄ1）に設定し（ステップＳ１３２）、この 結像条件でステージ４３を移動させながら基板４２表面の所定領域について電子ビームを照射させて１枚目の電子画像Ｇt（ｔ＝１；Ｇ1）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３３）。電子画像を取得すると、画像取得指令部８２は、測定が終了したか否かをｔとＮとを比較することにより判定する（ステップＳ１３４）。測定が終了していないと判定した場合は、画像取得指令部８２は、ｔにｔ＋１を代入して（ステップＳ１３５）、物性パラメータとしてＤ2をＤ ｔに代入し、このパラメータの変化に対応する分だけ結像条件を変化させて次の電子画像Ｇt（ｔ＝２；Ｇ2）を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１３２〜１３３）。
【０１７０】
ｔがＮとなり、測定が終了したと判定した場合は（ステップＳ１３４）、画像取得指令部８２は、測定が終了したことを示す制御信号を出力し、物性判定部８８はこの制御信号を受けてメモリ６１からＮ枚の電子画像Ｇ1〜ＧNを引出し、これらを合成して二次元物性分布情報を取得し、メモリ６１に格納させるとともに、画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示する（ステップＳ１３６）。ここでは二次光学系の結像条件の範囲を表面に金属酸化膜が形成された金属配線から放出される二次ビームが電子検出部３で結像する結像条件の範囲としているので、二次元物性分布情報として二次元金属酸化膜分布図が得られる。
【０１７１】
このように、本実施形態の基板検査システム７０によれば、基板の金属配線の表面に形成されることがある金属酸化膜の分布状況を示す二次元金属酸化膜分布情報を出力するので、金属酸化膜の電子画像とその位置情報を膜厚の程度とともに取得することができる。これにより各回路部が要求仕様を満たすか否かを迅速に判断できるとともに、金属酸化が発生した製造工程を容易に特定することができる。この結果、冗長回路の利用などによる不良救済や金属酸化膜発生の原因探求をより迅速に行うことができる。なお、測定の終了後に電子画像の全てを合成して二次元物性分布図を表示する替りに、各結像条件毎に得られた電子画像を逐次重ねて表示させ、表示部６０上で合成させることとしても良い。
【０１７２】
次に、前述した第８の実施の形態と同様、本実施形態の基板検査システム７０により、同一レイアウトの単位領域から取得した電子画像の相互比較により、金属配線表面に形成された金属酸化膜の情報を取得することができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第１１の実施の形態として図３１の模式図と図２６および図２７のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１７３】
図３１は本実施形態を説明するための模式図であり、同図（ｂ）は、ウェーハ４２の領域のうち、金属配線の表面に金属酸化膜を有しない良好な単位領域の電子画像Ｇ１ｄと、金属配線７８の表面に金属酸化膜ＭE1が形成されている単位領域の電子画像Ｇ２ｄと、金属配線７９の表面に金属酸化膜ＭE2が形成された単位領域の電子画像Ｇ３ｄを示す。なお、図２５と同様に、図１８（ａ）と同一の模式図を説明の便宜のため図３１（ａ）に再掲する。
【０１７４】
まず、図２６に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ９１）、その表面領域のうち検査の対象となる領域を任意の単位領域（図２５（ａ）参照）に分割する（ステップＳ９２）。単位領域は第５の実施の形態と同様に、それぞれ同一のレイアウトであれば任意の大きさに設定できる。
【０１７５】
次に、表面に金属酸化膜を有しない金属配線から放出される二次ビームが電子検出部３で結像するものと予定される二次光学系の結像条件を設定して検査条件入力部８７から入力し、画像取得指令部８２はこれに基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ９３）。
【０１７６】
次に、画像取得指令部８２は、上記手順で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図３１（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射して図３１（ｂ）に示すように、任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄの画像信号を取得し、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９４）。３つの単位領域は、相互に隣接する領域に限ることなく、いずれの領域を選択しても良い。
【０１７７】
物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する金属配線を比較し、電子画像Ｇ２ｄのみで異なる金属配線（図３１（ｃ）に示す例ではＭE1）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１７８】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｄの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとして格納させる（ステップＳ９６）。
【０１７９】
次に、画像取得指令部８２は、ウェーハ４２上の検査対象領域内の全ての領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ９７）、全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ９８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たな単位領域Ａ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｄを取得して（ステップＳ９９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性部８８は、上述したステップＳ９５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。図３１に示す例では、同図のＧ３ｄがこれによりＧ２ｄとなり、汚染領域ＭE2が検出される。
【０１８０】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｄの欠陥検査のため、測定指令部６４は、直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとした上で（ステップＳ９５〜Ｓ９８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ１、Ａ２以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を取得してこれを電子画像Ｇ３ｄとし（ステップＳ１００）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｄについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ９５）。
【０１８１】
ウェーハ４２上の全ての検査対象領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ９７）、画像取得指令部８２が検査終了の情報を物性判定部８８に供給し、物性判定部８８は、メモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出してこれを解析する（ステップＳ１０１）。具体的には前述した第８の実施の形態と同様に、検出された欠陥の数量と、予め検査条件として入力された経験値等に基づく所定のしきい値とを比較して、検出された欠陥の数量の妥当性を判定する（ステップＳ１０２）。検出された欠陥の数量がしきい値以上である場合は、実際には表面に金属酸化膜が形成されていない良好な金属配線を欠陥金属配線であると検出した擬似欠陥が多かったものと判断し、その情報を測定指令部６４に供給する。測定指令部６４は、この情報を受けて、想定した結像条件が妥当でないものと判断して二次光学系結像条件を調整し、上述したステップＳ９３からステップＳ１０２までの手順を繰返す。検出された欠陥の数量がしきい値を下回る場合は、最後に設定した結像条件が妥当なものと判断し、結像条件調整フローを終了させる。
【０１８２】
なお、本実施形態においても適切なしきい値の設定が困難である場合は、基板検査システム７０が検出した欠陥箇所をオペレータがＳＥＭ等に基づいて目視にて確認し、オペレータの判断による欠陥数量と基板検査システム７０による欠陥数量とを比較して格差が大きい場合に二次光学系の結像条件を調整することとしても良い。また、全ての検査の終了を待って全ての欠陥金属配線の情報を表示させる替りに、欠陥金属配線が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【０１８３】
次に、このような結像条件調整フローで決定した二次光学系結像条件に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２の物性欠陥を実際に検出する。
【０１８４】
まず、図２７に示すように、ウェーハ４２をステージ上にセットし（ステップＳ１１１）、ウェーハ４２表面の検査対象領域を任意の単位領域（図３１（ａ）参照）に分割する（ステップＳ１１２）。
【０１８５】
次に、画像取得指令部８２が上述の結像条件設定フローで得られた二次光学系の結像条件に従った制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給し（ステップＳ１１３）、この結像条件にてステージ４３を移動させながら電子ビームを照射して任意の３つの単位領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄの画像信号を取得し、メモリ６１に格納する（ステップＳ１１４）。
【０１８６】
次に、物性判定部８８は、これらの電子画像Ｇ１ｄ，Ｇ２ｄ，Ｇ３ｄをメモリ６１から引出して、それぞれ対応する金属配線を比較し、電子画像Ｇ２ｄのみコントラストが異なる金属配線（図３１（ｃ）参照）を単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所として抽出してメモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１８７】
次に、物性判定部８８は、メモリ６１から単位領域Ａ１および電子画像Ｇ１ｄの情報を消去して元の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、元の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとして格納させる（ステップＳ１１６）。
【０１８８】
次に、画像取得指令部８２がウェーハ４２上の全ての検査対象領域で物性欠陥検査を行ったか否かを判定する（ステップＳ１１７）。全ての対象領域で欠陥検査が終了していない場合は、未検査の単位領域があるか否かを判定し（ステップＳ１１８）、未検査の領域がある場合は、取得してない単位領域を新たなＡ３としてステージ４３を移動させ、その電子画像Ｇ３ｄを取得して（ステップＳ１１９）、メモリ６１と物性判定部８８に供給する。物性判定部８８は、上述したステップＳ１１５の手順に従って、新たな単位領域Ａ２内における物性欠陥箇所を抽出し、メモリ６１に格納させる。
【０１８９】
未検査の領域がない場合には、直前の単位領域Ａ３の電子画像Ｇ３ｄの欠陥検査のため、測定指令部６４が直前の単位領域Ａ２および電子画像Ｇ２ｄを新たな単位領域Ａ１およびその電子画像Ｇ１ｄとし、同様に、直前の単位領域Ａ３および電子画像Ｇ３ｄを新たな単位領域Ａ２およびその電子画像Ｇ２ｄとした上で（ステップＳ１１５〜Ｓ１１８）、検査対象領域内で直前の単位領域Ａ２、Ａ３以外の任意の単位領域を最後の単位領域Ａ３として選択し、その電子画像を最後の電子画像Ｇ３ｄとして取得して（ステップＳ１２０）、最後の単位領域Ａ２の電子画像Ｇ２ｄについて物性欠陥箇所の抽出を行い、メモリ６１に格納させる（ステップＳ１１５）。
【０１９０】
ウェーハ４２上の検査対象である領域の全ての領域について物性欠陥の検査が終了すると（ステップＳ１１７）、画像取得指令部８２がメモリ６１から物性欠陥箇所の情報を引出して画像表示処理部６６を介して表示部６０により表示させ、欠陥検査を終了させる。なお、全ての検査の終了を待って全ての物性欠陥箇所の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次これを表示させることとしても良い。
【０１９１】
以上の第１１の実施形態における基板検査方法では、同一レイアウトの単位領域から取得した複数の電子画像を相互に比較することにより二次光学系の結像条件を調整したが、図２８の領域７８，７９に示すような、全く欠陥のない正常な金属配線の電子画像が取得できる場合は、前述した第９の実施の形態と同様に、これを参照正常画像としてメモリ６１に格納し、この参照正常画像を基準として物性欠陥の検査を行うことができる。この方法を本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態として図２１を再び参照しながら説明する。
【０１９２】
まず、参照正常画像をメモリ６１に格納し、この参照正常画像を取得したときの参照正常画像結像条件を検査条件入力部８７から入力する。検査条件入力部８７からはウェーハ４２上の検査対象領域の情報等も入力する。
【０１９３】
画像取得指令部８２は、参照正常画像結像条件に基づく制御信号を各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給してステージスキャンを行い、検査対象領域の電子画像を順次取得する。電子画像の取得は、参照正常画像が取得された正常な金属配線と同一のレイアウトを有する単位領域毎に行う。取得された電子画像は画像信号処理部による所定の信号処理を経て物性判定部８８に供給される。
【０１９４】
物性判定部８８は、メモリ６１から参照正常画像を引出して画像信号処理部から供給された単位領域毎の電子画像と逐次比較する。比較処理の結果、図２９および図３０に示す領域７９’のように、表面に金属酸化膜が形成された領域は、図３１（ｃ）のＧ２ｄに模式的に示すように、参照正常画像中の対応する部分の画素値と異なる画素値を有する画像部分として電子画像内に現れる。このように本来同一の画素値を有する電子画像中で異なる画素値の画像部分を含む電子画像が取得された検査対象領域があれば、これを物性欠陥領域としてその位置情報とともに電子画像をメモリ６１の他の領域に格納していく。
【０１９５】
ウェーハ４２表面のすべての検査対象領域についてステージスキャンが終了すると、画像取得指令部８２がメモリ６１に格納された物性欠陥領域の位置情報と電子画像を引出し、画像表示処理部６６を経て表示部６０により表示させる。
【０１９６】
なお、全ての検査の終了を待って全ての物性欠陥領域の情報を表示させる替りに、物性欠陥が検出される毎に逐次その位置情報と電子画像を表示させることとしても良い。
【０１９７】
次に、本発明にかかる基板検査システムの第７の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０１９８】
上述した第４の実施の形態によれば、各ビアプラグ部において３枚の電子画像を取込み、これらを相互に比較することにより欠陥ビアプラグ箇所を検出した。しかし、オープン欠陥のない正常なビアプラグ部からの二次ビームが電子検出部に結像する二次光学系条件においては、電子検出部にて得られる電子画像上で正常ビアプラグ部の中心点に当たる画素の階調値は大きくなり（明るく見える）、オープン欠陥を含むビアプラグ部の中心点に当たる画素の階調値は小さくなる（暗く見える）。即ち、それぞればらつきはあるものの、正常ビアプラグ部の中心点の画素の階調値と欠陥ビアプラグ部の中心点の画素の階調値との間には大きな差がある。従って、この点を利用すれば正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部を分別する階調しきい値Ｂｔｈを決定することが可能になる。
【０１９９】
本実施形態の特徴は、ビアプラグ部の中心点の画素の階調値のみの情報を得て、各ビアプラグ部の中心点の画素階調値と階調しきい値Ｂｔｈとの大小比較を行うことにより、正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部とを分別する点にある。
【０２００】
図３２は、本実施形態の基板検査システム１１０の要部を示すブロック図である。同図に示すように、基板検査システム１１０は、ホストコンピュータ５９とＣＡＤデータ記憶装置１２０とを備えている。基板検査システム１１０のその他の構成は、図３９に示す基板検査システム２００と略同一である。
【０２０１】
ＣＡＤデータ記憶装置１２０には、検査対象の基板上に形成された集積回路のレイアウトを含む設計情報が格納され、特に、ステージ座標系における各ビアプラグ部の中心座標のデータがウェーハ座標系に変換されて格納されている。以下、変換後の座標をウェーハ上座標という。
【０２０２】
図３２に示すホストコンピュータ５９は、検査条件入力部１２１、測定指令部１２２、結像条件判定部１２４、不良箇所特定部１２６、画像表示処理部１２３およびメモリ６１の他、本実施形態において特徴的な階調しきい値判定部１２５を備えている。
【０２０３】
階調しきい値判定部１２５は、後述するように、電子画像内の所望の箇所における画素階調データに基づいて不良箇所特定のための階調しきい値Ｂｔｈを出力する。
【０２０４】
基板検査システム１１０の一動作を本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態として図面を参照しながら説明する。図３３および図３４は、本実施形態の検査方法を説明する模式図であり、図３５〜図３７は、本実施形態の検査方法を説明するフローチャートである。図３５および図３６は二次光学系２の結像条件および階調しきい値Ｂｔｈを調整するフローチャート、図３７はこれに基づいてビアプラグ欠陥を検出するフローチャートである。
【０２０５】
まず、図３５に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ４３上にセットし（ステップＳ１４１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を設定する（ステップＳ１４２）。
【０２０６】
次に、図３３（ａ）に示すように、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を単位領域Ｕｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは検査対象領域内の単位領域の総数）に分割する（図３５ステップＳ１４３）。単位領域Ｕｉの大きさは、基板検査システム１１０が一括して画像取得できる最大限のサイズを選択することが望ましい。
【０２０７】
図３５に戻り、ＣＡＤデータ記憶装置１２０の記憶内容から検査対象領域内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点におけるウェーハ上座標ＶＣｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは検査対象領域内に存在するビアプラグ総数）を抽出し、これをメモリ６１ヘ格納する（ステップＳ１４４）。
【０２０８】
次に、検査対象領域内の任意のビアプラグ部について、そのビアプラグ部が正常に形成されていれば、この正常なビアプラグ部から放出した二次ビームが電子検出部３で結像するものと予定される二次光学系２の結像条件を検査条件入力部１２１から測定指令部１２２へ入力し、これに基づく制御信号を測定指令部１２２が生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ１４５）。この結像条件は、配線材料等を考慮して設計情報に基づいて個別に決定される。
【０２０９】
次に、測定指令部１２２は、単位領域番号ｉを初期値１にする（ステップＳ１４６）。続いて、測定指令部１２２は、上述のステップＳ１４５の手順で設定した結像条件にてステージ４３を、例えば図３３（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射し、単位領域Ｕｉの電子画像Ｇｉを取得する（ステップＳ１４７）。
【０２１０】
次に、測定指令部１２２は、取得された電子画像Ｇｉから、単位領域Ｕｉ内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点ＶＣｎに対応する箇所の画素（以下、ビアプラグ部中心点画素という）ＶＣＰｎを抽出し、既知のデータ変換処理により画素ＶＣＰｎの階調値Ｂｎをそれぞれ出力し、各中心点座標ＶＣｎと各階調値Ｂｎとをそれぞれ対応づけてビアプラグ部中心画素データＣＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｂｎ）として、メモリに格納する（ステップＳ１４８）。
【０２１１】
図３３（ｂ）は、単位領域Ｕｉ内にて取得された電子画像Ｇｉ内のビアプラグ部Ｖ１〜Ｖ９と、各ビアプラグ部の中心点画素ＶＣＰ１〜ＶＣＰ９とを模式的に示す。同図においては、正常に形成されたビアプラグ部の中心点画素を黒地で示し、オープンやクラック等の欠陥を有するビアプラグ部の中心点画素を白地で示している。
【０２１２】
図３５に戻り、測定指令部１２２は、全ての検査対象領域内で全ての単位領域に対して検査が終了したか否か、即ち、現在検査している単位領域番号ｉが単位領域総数Ｍに達したか否かを判定する（ステップＳ１４９）。未検査の単位領域が存在する場合（ｉ＜Ｍ）は、次の単位領域Ｕi+1の検査を開始し（ｉ＝ｉ＋１ 、ステップＳ１５０）、全ての単位領域の検査が終了するまでステップＳ１４７〜Ｓ１５０の手順を繰り返す。測定指令部１２２は、全単位領域について検査が終了したと認定すると（ｉ＝Ｍ）、その情報を結像条件判定部１２４に供給し、結像条件判定部１２４はメモリ６１から検査対象領域内の全てのビアプラグ部の中心点の画素階調値Ｂｎを引出し、階調値とその階調値を有するビアプラグ部中心点画素の個数との関係を示すグラフ（以下、ビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムという）を作成する（図３６ステップＳ１５１）。ビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムグラフは、階調値を横軸とし、各階調値を有するビアプラグ部中心点画素の数量を縦軸としたグラフである。このステップＳ１５１にて作成されたビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムの一例を図３４（ａ）、（ｂ）に示す。
【０２１３】
図３６に戻り、結像条件判定部１２４は、作成されたビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムに基づいて、設定された二次光学系結像条件がビアプラグ部の欠陥検出において適切であるか否かを判定する（ステップＳ１５２）。この判定手法としては、例えば図３４（ａ）に示すように、正常ビアプラグ部中心点画素階調値Ｂｃにてビアプラグ部中心点画素の数量が最大値となる分布になる場合に、設定した二次光学系結像条件が適切であると判定する方法がある。
【０２１４】
結像条件判定部１２４が、設定した二次光学系結像条件がビアプラグ部の欠陥検出において適切であると判定した場合は、階調しきい値判定部１２５にビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムデータを供給する。この一方、設定された二次光学系結像条件が適切でないと判定した場合は、不適切であった旨の情報を測定指令部１２２に供給する。測定指令部１２２は、二次光学系結像条件を修正し、新たに設定した二次光学系結像条件が結像条件判定部１２４により基板検査システム１１０において適切であると判定されるまでステップＳ１４５〜Ｓ１５２の手順を繰り返す。階調しきい値判定部１２５は、結像条件判定部１２４からビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムデータの供給を受け、階調しきい値Ｂｔｈを決定する。本実施形態では、正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部とを分別する上で最適のビアプラグ部中心点画素階調値を階調しきい値Ｂｔｈと認定する（ステップＳ１５３）。より具体的には、欠陥検出率が予め検査条件として入力された経験値等に基づく欠陥検出率Ｆになるものを階調しきい値Ｂｔｈと認定する。なお、経験値等に基づく欠陥検出率Ｆを設定することが困難である場合には、例えば基板検査システムが検出した欠陥箇所の断面のＳＥＭ画像を別途取得し、このＳＥＭ画像に基づいてオペレータが目視にて確認し、擬似欠陥を含まない真の欠陥検出率Ｆが最大になる値を階調しきい値Ｂｔｈとして決定してもよい。階調値しきい値Ｂｔｈの決定方法について図３４（ｂ）のビアプラグ部中心点画素階調ヒストグラムを参照しながらさらに具体的に説明する。Ｂｔｈ以上の階調値を有するビアプラグ部中心点画素の数量をＳ１とし、Ｂｔｈ未満の階調値を有するビアプラグ部中心点画素の数量をＳ２とすると、欠陥検出率Ｆは次式
Ｆ＝Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）
にて算出される。そこで、Ｓ２に正常なビアプラグ部中心点画素が含まれず、欠陥検出率Ｆが最大となるようにＢｔｈを決定してやればよい。
【０２１５】
次に、階調しきい値判定部１２５は、決定した階調しきい値Ｂｔｈをメモリ６１に供給し、さらに、階調しきい値決定終了の情報を測定指令部１２２に供給する。測定指令部１２２は階調しきい値決定終了の情報を受けて二次光学系結像条件と階調しきい値調整フローを終了させる。
【０２１６】
次に、上述した手順により決定した二次光学系結像条件と階調しきい値に基づいて再度ステージスキャンを行い、ウェーハ４２のビアプラグ部欠陥を実際に検出する手順を図３７のフローチャートを参照しながら説明する。
【０２１７】
まず、図３７に示すように、検査対象の基板であるウェーハ４２をステージ４３上にセットし（ステップＳ１６１）、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を設定する（ステップＳ１６２）。
【０２１８】
次に、ウェーハ４２の表面領域のうち検査の対象となる領域を図３３（ａ）に示すように単位領域Ｕｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは検査対象領域内の単位領域の総数）に分割する（ステップＳ１６３）。単位領域Ｕｉの大きさは、基板検査システム１１０が一括して画像取得できる最大限のサイズを選択することが望ましい。
【０２１９】
次に、ＣＡＤデータ記憶装置１２０の記憶内容から検査対象領域内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点におけるウェーハ上座標ＶＣｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは検査対象領域内に存在するビアプラグ総数）を抽出し、これをメモリ６１ヘ格納する（ステップＳ１６４）。
【０２２０】
次に、図３５および図３６に示す二次光学系結像条件調整手順（ステップＳ１４１〜Ｓ１５３）にて得られた二次光学系結像条件を検査条件入力部１２１から測定指令部１２２へ入力し、測定指令部１２２がこれに基づく制御信号を生成して各種制御部１６，１７，５１〜５７に供給する（ステップＳ１６５）。
【０２２１】
次に、測定指令部１２２は、単位領域番号ｉを初期値１にする（ステップＳ１６６）。続いて、測定指令部１２２は、上述のステップＳ１６５で設定した結像条件にてステージ４３を例えば図３３（ａ）の破線矢印に示すように移動させながら電子ビームを照射し、単位領域Ｕｉの電子画像Ｇｉを取得する（ステップＳ１６７）。
【０２２２】
次に、測定指令部１２２は、取得された電子画像Ｇｉから、単位領域Ｕｉ内に存在する全てのビアプラグ部Ｖｎの中心点ＶＣｎに対応するビアプラグ部中心点画素ＶＣＰｎを抽出し、既知のデータ変換処理により画素ＶＣＰｎの階調値Ｂｎをそれぞれ出力し、各中心点座標ＶＣｎと各階調値Ｂｎとをそれぞれ対応づけてビアプラグ部中心画素データＣＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｂｎ）として、メモリに格納する（ステップＳ１６８）。
【０２２３】
次に、不良箇所特定部１２６は、メモリ６１から全てのビアプラグ部中心画素データＣＰｎと、図３５および図３６に示す手順にて得られた階調しきい値Ｂｔｈを引出し、ＣＰｎデータ内のＢｎとＢｔｈとを比較し、Ｂｎ＜Ｂｔｈが成り立つビアプラグ部Ｖｎを不良ビアプラグ部として抽出し、その情報（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｂｎ）をメモリ６１に格納する（ステップＳ１６９）。
【０２２４】
次に、測定指令部１２２は、全ての検査対象領域内で全ての単位領域に対して検査が終了したか、即ち、現在検査している単位領域番号ｉが単位領域総数Ｍに達したか否かを判定する（ステップＳ１７０）。未検査の単位領域が存在する場合（ｉ＜Ｍ）は、次の単位領域Ｕi+1の検査を開始し（ｉ＝ｉ＋１、ステップＳ １７１）、全ての単位領域の検査が終了するまでステップＳ１６７〜Ｓ１７１の手順を繰り返す。測定指令部１２２が、全単位領域について検査が終了したと認定すると（ｉ＝Ｍ）、その情報を各種制御部１６，１７，５１〜５７へ供給してこれらの設定を初期条件に戻すとともに、メモリ６１から不良ビアプラグ部の情報を引き出し、画像表示処理部１２３を介して表示部６０により表示させ、検査を終了させる。
【０２２５】
このように、本実施形態の基板検査システム１１０によれば、ビアプラグ部の中心点の画素の階調値のみの情報を得て、良否判定の基準となるしきい値Ｂｔｈを決定し、中心点画素の階調値としきい値Ｂｔｈとの大小比較を行うことにより、正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部とを分別することができる。これにより、ビアプラグ部の電気的不良検査に要する時間を飛躍的に短縮させることが可能になる。また、ビアプラグ部の中心点の画素の階調値のみの情報をメモリに記録すればいいので、前述した画像比較処理を行う基板検査システム５０よりも記憶素子容量を大幅に削減できる。
【０２２６】
上述した第１２の実施形態の検査方法においては、ビアプラグ部の中心点のみの画素階調値を正常ビアプラグ部と不良ビアプラグ部の分類パラメータとして用いたが、ビアプラグ部の中心点付近の複数画素の平均階調値を分類パラメータとして用いて欠陥検出を行ってもよい。ただし、上記複数画素は、ビアプラグ部領域内の画素とする。この方法は、電子画像ノイズが多い場合に、正常なビアプラグ部を不良と誤って認定することを防ぐために有効である。
【０２２７】
また、上述した第１２の実施形態の検査方法においては、正常ビアプラグ部からの二次ビームが電子検出部３で結像するように二次光学系結像条件を設定して検査しているが、不良ビアプラグ部が結像する二次光学系結像条件を用いて上述と同様の欠陥検査を行ってもよい。また、しきい値Ｂｔｈについては単一のしきい値を決定することとしたが、複数のしきい値をＢｔｈを設定し、集積回路装置の要求仕様に応じて不良内容を分類することとしてもよい。
【０２２８】
さらに、基板検査システム１１０によれば、ビアプラグ部の不良箇所検出に限ることなく、例えば配線近傍の配線間絶縁体における酸や金属による汚染の有無、またはその程度をも検査することができる。この検査は、例えばビアプラグ部の中心から所定の距離を検査対象領域とし、図３５から図３７に示すフローを用いることにより可能である。また、図３３（ｂ）のようにビアプラグ部Ｖ１〜Ｖ９がマトリクス状に配置された領域では、図３８の模式図に示す電子画像Ｇｉ’のように、各ビアプラグ部Ｖ１〜Ｖ９の中心点ＶＰ１〜ＶＰ９から等距離にある箇所Ｖｄ１〜Ｖｄ４を検査対象箇所として設定すれば、ビアプラグ部間に形成された配線間絶縁体の汚染の有無を高速で判定でき、さらにしきい値を複数設定することによりその程度を高いスループットで分類することができる。
【０２２９】
以上、本発明の実施の形態のいくつかについて説明したが、本発明は上記形態に限るものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述の実施形態では、電子ビームの走査方法としてステージを移動させることにより基板の表面に電子ビームを走査させるステージスキャンに関して説明したが、偏向器を用いて電子ビーム自体を基板表面に走査させるビームスキャンでも勿論適用できる。さらに、基板として半導体ウェーハを用いたが、レチクル等の検査ができるのも勿論である。
【０２３０】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明は、以下の効果を奏する。
【０２３１】
即ち、本発明にかかる基板検査方法によれば、二次電子および反射電子の放出エネルギーが基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる二次ビームの結像条件に基づいて上記二次ビームを制御して、上記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査するので、製造途中の基板について非接触で電気的特性の検査を行うことができる。これにより製造プロセスにおける問題点を迅速に特定することができる。
【０２３２】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて上記基板の形状情報を取得するので、開放・短絡による基板配線の欠陥を迅速に発見することができる。
【０２３３】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて上記二次ビームを制御して上記基板の物性情報を取得するので、基板で発生した汚染や金属配線の表面酸化等の有無を判定し、その発生箇所の位置情報を検出することができる。
【０２３４】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて、基板の所望の領域から放出される二次ビームが結像するようにこの二次ビームを制御するので、上記所望の領域における表面電位を定量的に測定することができる。
【０２３５】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて、上記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが結像するように上記二次ビームを制御するので、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の電子画像とその位置情報を取得することができる。これにより、配線同士もしくは配線と不純物拡散層との接触部での抵抗値や多層配線の内部抵抗値の大きさが問題になった場合に、これに対応する電位を有する箇所の位置情報やその形状等を検出することができる。
【０２３６】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて異なる上記結像条件で制御し、上記基板の表面の二次元電位分布情報を取得するので、各ビアプラグにおける抵抗値の分布等を検査することができる。
【０２３７】
また、本発明にかかる基板検査方法によれば、画像信号に基づいて集積回路の電気的状態を示す数値データを出力し、この数値データに基づいて良否判定基準となるしきい値を算出し、このしきい値と上記数値データとを比較して前記集積回路の電気的不良箇所を検出するので、大容量のメモリを用いることなく高速で不良箇所を検出することができる。これにより、低コストでかつスループットの高い基板検査方法が提供される。
【０２３８】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記結像条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備え、基板の配線の電気的特性不良を検査するので、製造途中の基板に対して非接触で電気的特性の検査を行うことができる。これにより製造プロセスにおける問題点を迅速に特定することができる基板検査システムが提供される。
【０２３９】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備え、上記基板の形状情報を取得するので、開放・短絡による基板配線の欠陥を迅速に発見することができる基板検査システムが提供される。
【０２４０】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備え、上記基板の物性情報を取得するので、基板で発生した汚染や金属配線の表面酸化等の有無を判定し、その発生箇所の位置情報を検出することができる基板検査システムが提供される。
【０２４１】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームを上記電子ビーム検出手段に結像させるための条件に基づいて上記写像投影手段を制御する制御手段を備えるので、基板の表面電位を定量的に測定することができる基板検査システムが提供される。
【０２４２】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームの結像条件に基づいて、上記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した上記二次ビームのみが上記電子ビーム検出手段で結像するように上記写像投影手段を制御する制御手段を備えるので、基板の表面領域のうち所望の電位を有する箇所の電子画像とその位置情報を取得することができる。これにより、配線同士もしくは配線と不純物拡散層との接触部での抵抗値や多層配線の内部抵抗値の大きさが問題になった場合に、これに対応する電位を有する箇所の位置情報やその形状等を検出することができる基板検査システムが提供される。
【０２４３】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、上記二次ビームの結像条件を変化させて上記写像投影手段を制御し、取得された複数の上記電子画像を合成する制御手段を備え、単純な構成で基板表面の二次元電位分布情報を取得するので、各ビアプラグにおける抵抗値の分布等を検査することができる基板検査システムが提供される。
【０２４４】
また、本発明にかかる基板検査システムによれば、画像信号に基づいて集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する画像信号処理手段と、この数値データに基づいて集積回路の良否を判定する基準となるしきい値を算出する演算手段と、このしきい値と上記数値データとを比較して前記集積回路の電気的不良箇所を検出する不良箇所検出手段とを備えるので、大容量のメモリを用いることなく高速で不良箇所を検出することができる。これにより、低コストでかつスループットの高い基板検査システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】カソードレンズに印加する電圧Ｖ（絶対値）とステージ印加電圧に対する基板表面の電位の変化量（絶対値）との相関関係を示す特性図である。
【図２】本発明にかかる基板検査システムの第１の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明する模式図である。
【図４】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明する模式図である。
【図５】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明するための基板の略示部分断面図である。
【図６】本発明にかかる基板検査方法の第１の実施の形態を説明するための基板の略示部分断面図である。
【図７】本発明にかかる基板検査システムの第２の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明にかかる基板検査システムの第３の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明にかかる基板検査方法の第３の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる基板検査システムの第４の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態を説明する模式図である。
【図１２】本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明にかかる基板検査方法の第４の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明にかかる基板検査システムの第５の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する配線欠陥部の形状の一例である。
【図１６】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する模式図である。
【図１７】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する模式図である。
【図１８】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明する模式図である。
【図１９】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明にかかる基板検査方法の第５の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明にかかる基板検査システムの第６の実施の形態が備えるホストコンピュータの要部の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明にかかる基板検査方法の第６の実施の形態を説明する模式図である。
【図２３】本発明にかかる基板検査方法の第６の実施の形態を説明する模式図である。
【図２４】本発明にかかる基板検査方法の第７の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２５】本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態を説明する模式図である。
【図２６】本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２７】本発明にかかる基板検査方法の第８の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２８】本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態を説明する模式図である。
【図２９】本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態を説明する模式図である。
【図３０】本発明にかかる基板検査方法の第１０の実施の形態を説明する模式図である。
【図３１】本発明にかかる基板検査方法の第１１の実施の形態を説明する模式図である。
【図３２】本発明にかかる基板検査システムの第７の実施の形態の要部を示すブロック図である。
【図３３】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明する模式図である。
【図３４】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明する模式図である。
【図３５】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３６】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３７】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３８】本発明にかかる基板検査方法の第１２の実施の形態を説明する模式図である。
【図３９】従来の基板検査システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図４０】図３９に示す基板検査システムが備えるウィーンフィルタの基本的な構成を示す説明図である。
【図４１】図４０に示すウィーンフィルタを通過する電子ビーム軌道の説明図である。
【図４２】図３９に示す基板検査システムにおける電子ビームの軌道を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 一次光学系
２ 二次光学系
３ 電子検出部
５ 一次ビーム
６ 二次ビーム
７ 一次ビーム軌道
８ 二次ビーム軌道
１０，２０，３０，４０，５０，７０，１１０ 基板検査システム
１１ 線状陰極
１２ ウエーネルト電極
１３ 陽極
１４ 偏向器
１５ 複数段四極子レンズ
１６ 電子銃制御部
１７ 複数段四極子レンズ制御部
１９，２８，２９，３９，４９，５９，８９ ホストコンピュータ
２１ カソードレンズ
２２ 第二レンズ
２３ 第三レンズ
２４ 第四レンズ
２５ 開き角絞り
２６ 視野絞り
３１ ＭＣＰ検出器
３２ 蛍光板
３３ ライトガイド
３４ 撮像素子
４１ ウィーンフィルタ
４１ａ，４１ｂ 電極
４１ｃ，４１ｄ 磁極
４２ 基板
４３ ステージ
４４ ステージ電圧印加電源
４８ 焦点面（絞り位置面）
５１ ステージ電圧制御部
５２ カソードレンズ制御部
５３ ウィーンフィルタ制御部
５４ 第二レンズ制御部
５５ 第三レンズ制御部
５６ 第四レンズ制御部
５７ 電子検出制御部
５８ 画像信号処理部
６０ 表示部
６１ メモリ
６２，１２４ 画像結像判定部
６３ 基板表面電位計算部
６４，１２２ 測定指令部
６５ 測定条件入力部
６６ 画像表示処理部
６７ 二次元電位分布図作成部
６９ 金属汚染領域
７３ 二次ビームＡＡの軌道
７４ 二次ビームＢＢの軌道
７８，７８’，７９，７９’ 金属配線
８１ 結像光学条件計算部
８２ 画像取得指令部
８３ 画像取得条件入力部
８４ 画像比較処理部
８５，１２６ 不良箇所特定部
８６ 形状判定部
８７，１２１ 検査条件入力部
８８ 物性判定部
９２ａ，９２ｂ 二次電子／反射電子／後方散乱電子
１２０ ＣＡＤデータ記憶装置
１２５ 階調しきい値判定部
１７９ 表面金属酸化膜
ＤE1〜ＤE2 汚染領域
Ｇｉ，Ｇｉ’，Ｇ１ａ〜Ｇ１ｄ，Ｇ２ａ〜Ｇ２ｄ，Ｇ３ａ〜Ｇ３ｄ 電子画像
ＭE1，ＭE2 金属酸化膜
Ｖf 基板表面電位（Ｖ）
ＶCL カソードレンズ第２電極印加電圧（Ｖ）
Ｖｄ１〜Ｖｄ４ 配線間絶縁体の検査対象箇所
ＶＰ１〜ＶＰ９ ビアプラグ部
Claims (18)
- 表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記配線から放出する前記二次ビームが結像するように前記二次ビームを制御する過程と、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係から前記基板の表面の電位を測定することにより、前記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査することを特徴とする基板検査方法。 - 表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて前記配線が形成された領域から放出する前記二次ビームが結像するように前記二次ビームを制御し、得られた電子画像から前記配線に形状欠陥があるかどうかを検査することを特徴とする基板検査方法。 - 検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、前記基板の表面の領域のうち任意の物性を有する領域から放出する前記二次ビームが結像するように前記二次ビームを制御し、得られた電子画像から前記基板の物性情報を取得することを特徴とする基板検査方法。 - 検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記基板の表面から放出する前記二次ビームが結像するように前記二次ビームを制御す る過程と、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係から前記基板の表面の電位を定量的に測定することを特徴とする基板検査方法。 - 検査対象である基板をその表面に略水平な平面内で移動させつつ、前記基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させて二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、前記基板の任意の電位を有する箇所から発生した前記二次ビームのみが結像するように前記二次ビームを制御し、前記任意の電位を有する箇所の電子画像と位置情報とを取得することを特徴とする基板検査方法。 - 検査対象である基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて前記二次ビームを異なる結像条件で制御し、複数の前記電子画像を取得し、これらを合成して前記基板の表面の二次元電位分布情報を取得することを特徴とする基板検査方法。 - 検査対象である集積回路が形成された基板に電子ビームを照射する過程と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させる過程と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を加速させ、二次ビームとして拡大投影して結像させる過程と、
前記二次ビームを検出し、画像信号として出力する過程と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する過程と、を備える基板検査方法であって、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて前記二次ビームを制御して前記基板の前記画像信号を取得する過程と、
前記集積回路の設計情報と前記画像信号に基づいて前記集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する過程と、
前記集積回路の良否を判定する基準となる少なくとも一つのしきい値を前記数値データに基づいて算出する過程と、
前記数値データと前記しきい値とを比較して前記集積回路の電気的不良箇所を検出する過程と、を備えることを特徴とする基板検査方法。 - 前記検査対象は、前記集積回路内の配線であることを特徴とする請求項７に記載の基板検査方法。
- 前記しきい値は、複数のしきい値であり、
前記電気的不良箇所を検出する過程は、その不良の程度を分類する過程を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の基板検査方法。 - 表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記配線から放出する前記二次ビームが前記電子ビーム検出手段に結像するように前記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、
前記二次電子および反射電子の前記写像投影手段への入射エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係から前記基板の表面の電位を測定することにより、前記基板に形成された配線の電気的特性不良を検査する基板検査システム。 - 表面に配線が形成された検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記二次電子および反射電子の前記写像投影手段への入射エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて前記配線が形成された領域から放出する前記二次ビームが前記電子ビーム検出手段に結像するように前記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、
得られた電子画像から前記配線に形状欠陥があるかどうかを検査する基板検査システム。 - 検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記二次電子および反射電子の前記写像投影手段への入射エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、前記基板の表面の領域のうち任意の物性を有する領域から放出する前記二次ビームが前記電子ビーム検出手段に結像するように前記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、
得られた電子画像から前記基板の物性情報を取得する基板検査システム。 - 検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記基板の表面から放出する前記二次ビームが前記電子ビーム検出手段に結像するように前記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、
前記二次電子および反射電子の前記写像投影手段への入射エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係から前記基板の表面電位を定量的に測定する基板検査システム。 - 検査対象である基板を載置してその表面に略水平な平面内で前記基板を移動させるステージと、
前記基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記二次電子および反射電子の前記写像投影手段への入射エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、前記基板の表面の任意の電位を有する箇所から発生した前記二次ビームのみが前記電子ビーム検出手段で結像するように前記写像投影手段を制御する制御手段と、を備え、
前記任意の電位を有する箇所の電子画像と位置情報とを取得する基板検査システム。 - 検査対象である基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記二次電子および反射電子の前記写像投影手段への入射エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて、前記写像投影手段を異なる前記条件で制御し、取得された複数の前記電子画像を合成して前記基板の表面の二次元電位分布情報を取得する制御手段と、を備える基板検査システム。 - 検査対象である集積回路が形成された基板に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射を受けて前記基板の表面から放出する二次電子および反射電子を二次ビームとして検出し、画像信号として出力する電子ビーム検出手段と、
前記画像信号に基づいて前記二次電子および反射電子により形成され前記基板の状態を表す画像である電子画像を表示する表示手段と、
前記電子ビームを偏向させて前記基板に入射させるとともに前記二次ビームを直進させる電子ビーム偏向手段を含み、前記二次ビームを拡大投影し、前記電子ビーム検出手段に結像させる写像投影手段と、
前記二次電子および反射電子の放出エネルギーが前記基板の電気的状態に応じて異なることから導かれる、前記二次ビームを前記電子ビーム検出手段に結像させるための条件と前記基板の表面の電位分布との相関関係に基づいて前記写像投影手段を制御する制御手段と、
前記集積回路の設計情報を格納する記憶手段と、
前記画像信号と前記設計情報に基づいて前記集積回路の電気的状態を示す数値データを出力する画像信号処理手段と、
前記集積回路の良否を判定する基準となるしきい値を前記数値データに基づいて算出する演算手段と、
前記数値データと前記しきい値とを比較して前記集積回路の電気的不良箇所を検出する不良箇所検出手段と、を備える基板検査システム。 - 前記検査対象は、前記集積回路内の配線であることを特徴とする請求項１６に記載の基板検査システム。
- 前記演算手段は、複数のしきい値を算出し、
前記不良箇所検出手段は、前記集積回路の電気的の不良の程度をも分類することを特徴とする請求項１６または１７に記載の基板検査システム。
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| WO2007013398A1 (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-01 | Ebara Corporation | 電子線装置 |
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| US7514681B1 (en) * | 2006-06-13 | 2009-04-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Electrical process monitoring using mirror-mode electron microscopy |
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| US9991092B2 (en) * | 2009-08-07 | 2018-06-05 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope and sample observation method |
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| JP5396407B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2014-01-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン観察装置，レシピ作成装置，レシピ作成方法 |
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