JP5103050B2 - 電子線応用装置 - Google Patents
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Description
図1はウエハと接地電極間の接触抵抗値を計測する手段と,ウエハ表面の帯電による電位を制御する手段(帯電制御電極)と,全体を制御する制御手段とを有するSEM式半導体ウエハ検査装置の構成を示したものである。
V1=I1×(R1+R2),
V2=I2×(R2+R3),
V3=I3×(R3+R1)。
これを解けば接触抵抗値R1,R2,R3は次の式で独立に与えられる。
R1=(V1/I1-V2/I2+V3/I3)/2,
R3=(V1/I1+V2/I2-V3/I3)/2,
R3=(-V1/I1+V2/I2+V3/I3)/2。
(実施例2)
実施例1では,ウエハ表面抵抗値と接触抵抗値との比によって最適な検査条件を設定する方法および装置について詳細に述べたが,ウエハと試料ホルダ間の接触抵抗値は,ウエハ種類や接触面の状態によって,非常に大きくなることがある。そのためあらかじめ用意された光学条件と帯電制御電極への印加電圧では最適な検査条件が得られない可能性もある。この場合,接触抵抗値の管理,低減することが必要となる。そこで本実施例では,接触抵抗値の管理,低減方法およびその装置について詳述する。
接触抵抗値=(V0−V1)/Ir
スイッチ419により試料414接触部の切り替えが可能で,各接地電極の接触抵抗値を測定することができる。電子線を照射したときの吸収電流と,試料電圧を測定することによって,実際の検査時に影響するウエハ表面から接地電極15間の接触抵抗値を算出することができる。
(実施例3)
図7は電極面積が切り替え可能な接地電極と接触抵抗低減用の電子銃を備えた電子線を用いた検査装置の概略構成図である。接地電極720は多重同心円状の電極により構成されており,試料414への接触面積を切り替えることが可能である。各接触面積に応じた接触抵抗値を測定し,接触抵抗の大きな接地電極を使用電極として選択する。本実施例では効率よく接触抵抗を低減するために,電子銃は検査時に使用する電子線以外に,別途設置した接触抵抗低減用の電子銃721を用いる。電子銃721は試料室程度の真空度で使用可能なもので,低加速エネルギーで大電流の電子線を照射可能なものが望ましい。たとえばカーボンナノチューブタイプの電子銃などが望ましい。加速電圧調整用の電源ユニット722により,電子銃721より照射される電子線の加速エネルギーを調整し,試料414と接地電極720間で絶縁破壊を起こし,試料表面から設置電極720間の接触抵抗値を低減する。
Claims (7)
- 試料に所定の照射で一次電子線を照射し、該一次電子線照射により発生する二次荷電粒
子を検出して検出信号を出力する電子光学系と、
当該検出信号を用いて前記試料の計測または検査を行う電子線応用装置において、
前記試料を保持する試料ホルダであって、前記試料を接地する複数の接地電極を備えた試料ホルダと、
前記接地電極と前記試料との接触抵抗値を測定する手段と、
前記電子光学系を制御する制御手段と、
該制御手段を制御する制御コンピュータとを備え、
該制御コンピュータは、前記接触抵抗値を元に前記電子光学系の照射条件を制御するこ
とを特徴とする電子線応用装置。 - 請求項1に記載の電子線応用装置において、
前記試料の表面抵抗値と該試料の属性情報とを対比して格納する記憶手段と、
前記試料の属性情報を前記制御コンピュータに設定入力する手段とを備え、
前記制御コンピュータは、入力された属性情報を元に前記表面抵抗値を読み出して前記
接触抵抗値と該表面抵抗値の比を計算し、当該比に基づき前記電子光学系を調整すること
を特徴とする電子線応用装置。 - 請求項1または2に記載の電子線応用装置において、
前記試料ホルダに対して、前記試料と前記接地電極間に絶縁破壊を発生するための電
圧を印加する電源を備えたことを特徴とする電子線応用装置。 - 請求項1または2に記載の電子線応用装置において、
前記試料に対して所定の加速電圧の一次電子線を照射することにより前記試料と前記接地電極間に絶縁破壊を発生させることを特徴とする電子線応用装置。 - 請求項1または2に記載の電子線応用装置において、
前記電子光学系は、前記試料ホルダに対向して配置された帯電制御電極を備え、
前記前記照射条件として、前記一次電子線の照射エネルギー,電流値および前記帯電制
御電極に印加する電圧のうち、少なくともいずれか1つを決定することを特徴とする電子
線応用装置。 - 請求項2に記載の電子線応用装置において、
前記試料が、半導体ウェハ上にパターンが形成された試料であって、
前記属性情報として、パターンの形状,パターン密度,前記半導体ウェハに対して施さ
れた処理工程の工程名のうち、少なくともいずれか1つを用いることを特徴とする電子線
応用装置。 - 請求項4に記載の電子線応用装置において、
前記接地電極と前記試料との接触抵抗値から絶縁破壊の成否を判断し、前記判断結果に基づき、検査の実施、または前記絶縁破壊の実施、または前記接地電極を選択することを特徴とする電子線応用装置。
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