JP5190087B2 - Defect review device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体電子回路基板や液晶表示基板等の薄膜デバイス製造過程で生じた欠陥を、走査型電子顕微鏡等の拡大撮像装置を用いてレビューするための方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for reviewing defects generated in a process of manufacturing a thin film device such as a semiconductor electronic circuit board or a liquid crystal display board using an enlargement imaging apparatus such as a scanning electron microscope.

半導体、液晶ディスプレイ、ハードディスク磁気ヘッド等の薄膜デバイスの製造は、多数のプロセスにより構成されている。このような加工工程数は時には数百工程に及ぶ。加工装置の製造条件の不備や異常によって薄膜デバイス上に異物や配線の断線などの外観異常が発生した場合、製品に不良が発生する確率が高くなり、歩留りを下げてしまうことになる。そこで、問題の発生した装置を特定し、対策を施すことが歩留り維持及び向上に重要となる。そのため、主要なプロセスごとに異物検査や外観検査等の検査が実施され、加工が正常に行われているか監視が行われる。このとき、加工プロセスごとに全ての被処理基板の検査を実施するのは時間と手間の制約から不可能であるため、通常はいくつかの一連の工程ごとに、ロット単位、あるいは被処理基板単位、あるいはその組み合わせによりサンプリングされた被処理基板に対して検査が実施される。ここで、被処理基板とは製品加工を行う最小単位を意味し、半導体装置であればウェハ1枚を指す。   The manufacture of thin film devices such as semiconductors, liquid crystal displays, and hard disk magnetic heads is composed of a number of processes. The number of such processing steps sometimes reaches several hundreds. If an appearance abnormality such as foreign matter or wire breakage occurs on the thin film device due to inadequate or abnormal manufacturing conditions of the processing apparatus, the probability that a product will be defective increases and the yield decreases. Therefore, it is important to identify the device in which the problem has occurred and take measures to maintain and improve the yield. For this reason, inspections such as foreign matter inspection and appearance inspection are performed for each main process, and whether or not the processing is normally performed is monitored. At this time, since it is impossible to inspect all the substrates to be processed for each processing process due to time and labor constraints, it is usually a lot unit or a substrate unit for each series of processes. Alternatively, an inspection is performed on a substrate to be processed sampled by a combination thereof. Here, the substrate to be processed means a minimum unit for processing a product, and in the case of a semiconductor device, it indicates one wafer.

検査装置においては、異物検査をする場合は、例えばウェハ表面をレーザでスキャンし、散乱光の有無を検出することで異物の位置、数の情報を得る。また、異物とパタン異常を併せて検査をする欠陥検査をする場合は、例えば光学式の拡大撮像装置によりウェハの回路パタンの画像を取り込み、隣接する他の同一パタン領域の画像と比較することにより、特異点の位置、個数等に関する情報を得る。ここで、「特異点」とは、検査装置の検査により異常が発見された点として出力された点のことを指す。異物と外観異常とを合わせ、以降、「欠陥」と表記する。   In the inspection apparatus, when foreign matter inspection is performed, for example, the wafer surface is scanned with a laser, and the presence or absence of scattered light is detected to obtain information on the position and number of foreign matters. In addition, when performing defect inspection that inspects both foreign matter and pattern abnormality, for example, an image of a wafer circuit pattern is captured by an optical enlargement imaging device and compared with an image of another adjacent same pattern region. Obtain information about the position and number of singular points. Here, the “singular point” refers to a point that is output as a point where an abnormality has been found by the inspection of the inspection apparatus. The foreign object and the appearance abnormality are combined and hereinafter referred to as “defect”.

装置異常の判定は、検査装置により検出される欠陥の個数や密度管理指標として行われることが多い。欠陥の個数が予め設定された基準値を越えると装置に異常が発生していると判定し、欠陥を検査装置により検出された欠陥座標情報に基づき光学顕微鏡、あるいは走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)などのレビュー装置により拡大撮像し、大きさ、形状、テクスチャ等の詳細情報を得たり、元素分析、断面観察等の詳細検査を行い、不具合の発生した装置や不具合内容を特定する。そして、その結果に基づき、装置やプロセスの対策を行い、歩留りの低下を防ぐ。   The apparatus abnormality is often determined as the number of defects detected by the inspection apparatus or the density management index. If the number of defects exceeds a preset reference value, it is determined that an abnormality has occurred in the apparatus, and the defect is detected by an optical microscope or a scanning electron microscope (Scanning Electron Microscope) based on defect coordinate information detected by the inspection apparatus. An enlarged image is taken by a review device such as SEM, and detailed information such as size, shape, and texture is obtained, and detailed inspection such as elemental analysis and cross-sectional observation is performed to identify the device in which the failure occurred and the content of the failure. Then, based on the result, measures are taken for devices and processes to prevent a decrease in yield.

このようなレビュー作業を自動化、効率化するために、近年、異物検査装置や外観検査装置からの検査データを基に、自動的に異物・欠陥の拡大画像を取得する機能(Automatic Defect Review:ADR)を有するレビュー装置が開発されている(特許文献1参照)。また、特許文献2には、取得した画像を特定のルールに従って自動分類(Automatic Defect Classification:ADC)する手法が開示されている。   In order to automate and improve the efficiency of such review work, in recent years a function (Automatic Defect Review: ADR) that automatically acquires an enlarged image of foreign matter / defects based on inspection data from foreign matter inspection devices and appearance inspection devices. ) Has been developed (see Patent Document 1). Patent Document 2 discloses a method of automatically classifying an acquired image according to a specific rule (Automatic Defect Classification: ADC).

特開2000-30652号公報JP 2000-30652 JP 特開平7-201946号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-201946

半導体製造工程では薄膜の生成、加工、洗浄が多数回繰り返される。その際、ウェハの最外周の縁の部分において、異物の付着や表面の荒れなど、何らかの要因で生成した膜の密着性が悪くなると、膜を生成する当該工程だけでなく、後段の工程においても該縁の部分から膜がはがれやすくなることがある。そして、これらのはがれた膜は、異物として加工された回路パタン上に付着し、電気的な欠陥を引き起こす原因となることがある。そのため、成膜後、ウェハエッジについて、荒れや剥離など、膜の生成状況に問題がないか観察する場合がある。昨今の配線の幅や間隔はサブマイクロメートルのオーダであるため、観察すべき異物や欠陥の大きさも同様のオーダとなる。このような微小な異物や欠陥を詳細に観察する手段として、電子顕微鏡が主に用いられている。   In the semiconductor manufacturing process, thin film formation, processing, and cleaning are repeated many times. At that time, if the adhesion of the film generated for some reason, such as adhesion of foreign matter or surface roughness, deteriorates at the outermost edge of the wafer, not only in the process of generating the film but also in the subsequent process. The film may be easily peeled off from the edge portion. These peeled films adhere to the circuit pattern processed as a foreign substance and may cause electrical defects. For this reason, after film formation, the wafer edge may be observed for problems such as roughening or peeling, in terms of film formation. Since the width and interval of recent wiring are on the order of submicrometers, the size of foreign matter and defects to be observed is also in the same order. An electron microscope is mainly used as a means for observing such minute foreign matters and defects in detail.

通常の欠陥は一般的にウェハ垂直上方から観察するのに対し、ウェハのエッジの状況を詳細に観察するためには、垂直上方からではなく、側面が観察しやすいように斜め上方から観察するのが望ましい。このような、ウェハエッジを観察する手法については、例えば特開2001-221749号公報に記載されている。しかし、この文献には、観察装置に電子顕微鏡を用いた場合の好適な手法については開示されていない。   Ordinary defects are generally observed from vertically above the wafer, but in order to observe the details of the edge of the wafer in detail, it is not from vertically above, but from obliquely above so that the side surface can be easily observed. Is desirable. Such a method for observing the wafer edge is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-221749. However, this document does not disclose a suitable method when an electron microscope is used for the observation apparatus.

本発明の目的は、電子顕微鏡を用いてウェハエッジの観察を行う好適な方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a suitable method for observing a wafer edge using an electron microscope.

本発明による欠陥レビュー装置は、試料を保持する試料ステージと、前記試料に電子線を照射する電子光学系を有するカラムと、前記電子線の照射により前記試料から発生した信号に基づいて第一および第二の画像を取得する画像取得部と、前記第一の画像から予め指定された種類の欠陥の有無を判定する画像演算部とを有し、前記画像演算部によって当該欠陥があると判定された場合、前記電子光学系は、前記第一の画像を取得したときの電子線と試料面のなす角度とは異なる角度で前記試料に電子線を照射し、前記画像取得部は、前記試料から発生した信号に基づいて第二の画像を取得することを特徴とする。 The defect review apparatus according to the present invention includes a sample stage for holding a sample, a column having an electron optical system for irradiating the sample with an electron beam, and a first and a second based on a signal generated from the sample by the electron beam irradiation. An image acquisition unit that acquires a second image and an image calculation unit that determines the presence or absence of a predetermined type of defect from the first image, and the image calculation unit determines that the defect exists. The electron optical system irradiates the sample with an electron beam at an angle different from an angle formed between the electron beam and the sample surface when the first image is acquired, and the image acquisition unit A second image is acquired based on the generated signal .

また、本発明による欠陥レビュー装置は、試料を保持して移動する試料ステージと、前記試料の外周部を観察可能な光学顕微鏡と、前記光学顕微鏡の観察結果から前記外周部における欠陥の有無を判定する演算部と、前記演算部によって判定された欠陥の位置に電子線を照射して観察する電子顕微鏡とを有し、前記電子線は前記試料面に対して傾斜した方向から試料に入射することを特徴とする The defect review apparatus according to the present invention also includes a sample stage that holds and moves a sample, an optical microscope that can observe the outer periphery of the sample, and the presence or absence of defects in the outer periphery from the observation result of the optical microscope. And an electron microscope that observes the defect position determined by the calculation unit by irradiating the electron beam, and the electron beam is incident on the sample from a direction inclined with respect to the sample surface. It is characterized by .

本発明によると、電子顕微鏡を用いた半導体欠陥レビューにおいて、ウェハエッジの観察を効果的に行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to effectively observe a wafer edge in a semiconductor defect review using an electron microscope.

ウェハの製造ラインでの装置の接続構成例を示す図。The figure which shows the connection structural example of the apparatus in the manufacturing line of a wafer. 本発明の装置構成例を示す図。The figure which shows the apparatus structural example of this invention. 観察角度の違いによる取得画像の差異を説明する図。The figure explaining the difference of the acquired image by the difference in an observation angle. 本発明の装置を用いた観察手順の一実施例を示すフロー図。The flowchart which shows one Example of the observation procedure using the apparatus of this invention. 本発明のウェハエッジ観察位置判断手法の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the wafer edge observation position judgment method of this invention. 本発明のウェハエッジ観察位置判断手法の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the wafer edge observation position judgment method of this invention. 本発明の装置を用いた観察手順の一実施例を示したフロー図。The flowchart which showed one Example of the observation procedure using the apparatus of this invention. 本発明の装置を用いた観察手順の一実施例を示したフロー図。The flowchart which showed one Example of the observation procedure using the apparatus of this invention. 本発明の画面表示例を示した図。The figure which showed the example of a screen display of this invention. 本発明の画面表示例を示した図。The figure which showed the example of a screen display of this invention. 本発明の画像撮像方法の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the image imaging method of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず図1により、ウェハの製造ラインでの各装置とその接続構成の一具体例について説明する。なお、同図において、1はデータ管理サーバ、2は半導体の製造装置、3は検査装置、4はレビュー装置、5は解析装置、6はレビュー・解析装置、7はネットワークである。製造ラインは、同図のように、半導体ウェハの製造装置2や検査装置3、レビュー装置4、解析装置5、レビュー・解析装置6がデータ管理サーバ1とネットワーク7によって相互に接続された構成をなしている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, referring to FIG. 1, a specific example of each apparatus and its connection configuration in a wafer production line will be described. In the figure, 1 is a data management server, 2 is a semiconductor manufacturing device, 3 is an inspection device, 4 is a review device, 5 is an analysis device, 6 is a review / analysis device, and 7 is a network. As shown in the figure, the production line has a configuration in which a semiconductor wafer production device 2, an inspection device 3, a review device 4, an analysis device 5, and a review / analysis device 6 are interconnected by a data management server 1 and a network 7. There is no.

製造装置2は、露光装置やエッチング装置などの半導体ウェハの製造に用いられる。検査装置3は、欠陥位置を検査するものであって、例えば、半導体ウェハ上に光のビームスポットあるいはビームラインをスキャンさせ、その乱反射の度合いから欠陥位置を特定したり、形成されているパタンの画像を2つのチップからそれぞれ取得し、これら画像を比較して相違する部分を欠陥とし、その欠陥位置を検出する。レビュー装置4は、検査装置3の検査情報に基づいて欠陥を観察するものであって、半導体ウェハを搭載したステージを移動させ、検査装置3から出力される欠陥位置情報に基づいてこの半導体ウェハ上の対象とする欠陥への位置決めをし、欠陥の観察を行う。観察装置として、例えば、SEMが用いられる。解析装置5は、例えばEDXやオージェ電子分光法を用いて元素分析を行うものである。オージェ電子分光法は、電子線を対象に照射したときに対象から放出されるオージェ電子を検出し、解析する方法であり、一般によく知られた方法である。レビュー・解析装置6は、欠陥の観察と元素分析とを行うことができるようにした装置である。   The manufacturing apparatus 2 is used for manufacturing a semiconductor wafer such as an exposure apparatus or an etching apparatus. The inspection apparatus 3 is for inspecting a defect position. For example, a light beam spot or beam line is scanned on a semiconductor wafer, and the defect position is specified based on the degree of irregular reflection, or the pattern of the formed pattern is detected. Images are acquired from the two chips, and these images are compared to determine a different portion as a defect, and the position of the defect is detected. The review device 4 is for observing defects based on the inspection information of the inspection device 3. The review device 4 moves the stage on which the semiconductor wafer is mounted, and on the semiconductor wafer based on the defect position information output from the inspection device 3. Position the target defect and observe the defect. For example, an SEM is used as the observation apparatus. The analysis device 5 performs elemental analysis using, for example, EDX or Auger electron spectroscopy. Auger electron spectroscopy is a method that detects and analyzes Auger electrons emitted from an object when the object is irradiated with an electron beam, and is a well-known method. The review / analysis device 6 is a device that enables observation of defects and elemental analysis.

なお、これらの検査、観察、分析のための各装置は、必ずしも分離している必要はなく、例えば、検査とレビューとを同一装置内で行えるようにするなど、組み合わせるようにしてもよい。   Note that these inspection, observation, and analysis apparatuses are not necessarily separated, and may be combined, for example, such that inspection and review can be performed in the same apparatus.

データ管理サーバ1は、これらの検査装置3、レビュー装置4、解析装置5、レビュー・解析装置6で得られたデータを管理するものであり、レビュー装置4や解析装置5は、データ管理サーバ1を介して検査装置3から出力された欠陥位置座標などの情報を取得することができる。レビュー装置4あるいは解析装置5、あるいはレビュー・解析装置6は、検査装置3により得られた欠陥位置の座標データを取得し、その座標データに基づいて欠陥の位置決めをし、レビューや解析を行う。   The data management server 1 manages data obtained by the inspection device 3, the review device 4, the analysis device 5, and the review / analysis device 6. The review device 4 and the analysis device 5 are the data management server 1 It is possible to acquire information such as the defect position coordinates output from the inspection apparatus 3 via. The review device 4, the analysis device 5, or the review / analysis device 6 acquires the coordinate data of the defect position obtained by the inspection device 3, positions the defect based on the coordinate data, and performs the review and analysis.

ここでは接続の一例を示したが、装置間でデータの装置利用が可能であればどのような接続構成であってもよい。また、本構成に示した装置が全て必須というわけではなく、目的に応じて組み合わせを行えばよい。   Although an example of connection is shown here, any connection configuration may be used as long as data can be used between devices. In addition, all the devices shown in this configuration are not essential, and may be combined according to the purpose.

図2に、装置の構成の一実施例を示す。WFは半導体ウェハ、EBは電子ビーム、8は走査型電子顕微鏡を用いた第一の撮像装置である。これを第一カラムと呼ぶこととする。9は第一カラムの電子源、10,11は第一カラムのコンデンサレンズ、12は第一カラムの偏向走査用コイル、13,14は第一カラムの対物レンズ、15は第一カラムの検出器である。また、16は第二カラム、17は第二カラムの電子源、18,19は第二カラムのコンデンサレンズ、20は第二カラムの偏向走査用コイル、21,22は第二カラムの対物レンズ、23は第二カラムの検出器である。24はXYθステージ、25は記憶装置、26はモニタ、27は入力装置、28は全体制御部、29は画像演算部、30はA/D変換部、31は電子光学系制御部、32はステージ制御部、33は欠陥データ解析演算部である。34,35は元素分析の検出器であり、36は元素分析制御部である。同図において、電子源9と電子光学系10〜14と検出器15で第一のカラム8を形成しており、電子源17と電子光学系18〜22と検出器23で第二のカラム16を形成している。そして、第一のカラム8と第二のカラム16とXYθステージ24でSEMを構成しており、これをXYθステージ24に搭載された半導体ウェハWFの撮像装置として用いるものである。   FIG. 2 shows an embodiment of the apparatus configuration. WF is a semiconductor wafer, EB is an electron beam, and 8 is a first imaging device using a scanning electron microscope. This is called the first column. 9 is an electron source of the first column, 10 and 11 are condenser lenses of the first column, 12 is a deflection scanning coil of the first column, 13 and 14 are objective lenses of the first column, and 15 is a detector of the first column. It is. 16 is the second column, 17 is the electron source of the second column, 18 and 19 are the condenser lenses of the second column, 20 is the deflection scanning coil of the second column, 21 and 22 are the objective lenses of the second column, 23 is a detector of the second column. 24 is an XYθ stage, 25 is a storage device, 26 is a monitor, 27 is an input device, 28 is an overall control unit, 29 is an image calculation unit, 30 is an A / D conversion unit, 31 is an electron optical system control unit, and 32 is a stage The control unit 33 is a defect data analysis calculation unit. 34 and 35 are detectors for elemental analysis, and 36 is an elemental analysis control unit. In the figure, a first column 8 is formed by an electron source 9, an electron optical system 10-14, and a detector 15, and a second column 16 is formed by an electron source 17, an electron optical system 18-22, and a detector 23. Is forming. The first column 8, the second column 16, and the XYθ stage 24 constitute an SEM, and this is used as an imaging device for the semiconductor wafer WF mounted on the XYθ stage 24.

レビューの対象となる半導体ウェハWFは、XYθステージ24に搭載される。XYθステージ24は、全体制御部28からの制御信号を基に、ステージ制御部32によりX,Y方向及び回転θ方向に移動制御される。第一のカラム8において、XYθステージ24に固定された半導体ウェハWFを拡大撮像する。すなわち、電子源9から発射された電子ビームEBは、コンデンサレンズ10,11、対物レンズ13,14によって収束され、偏向走査用コイル12によってスキャンされることにより、測定対象の半導体ウェハWFに照射され、この照射によって半導体ウェハWFから得られる二次電子や反射電子は検出器15で検出され、A/D変換部30で処理されて半導体ウェハWFのSEM像が生成される。   The semiconductor wafer WF to be reviewed is mounted on the XYθ stage 24. The XYθ stage 24 is controlled to move in the X and Y directions and the rotation θ direction by the stage control unit 32 based on a control signal from the overall control unit 28. In the first column 8, the semiconductor wafer WF fixed to the XYθ stage 24 is enlarged and imaged. That is, the electron beam EB emitted from the electron source 9 is converged by the condenser lenses 10 and 11 and the objective lenses 13 and 14, and is scanned by the deflection scanning coil 12 to be irradiated to the semiconductor wafer WF to be measured. The secondary electrons and reflected electrons obtained from the semiconductor wafer WF by this irradiation are detected by the detector 15 and processed by the A / D converter 30 to generate an SEM image of the semiconductor wafer WF.

同様に、第二のカラム16において、XYθステージ24に固定された半導体ウェハWFを拡大撮像する。すなわち、電子源17から発射された電子ビームEBは、コンデンサレンズ18,19、対物レンズ21,22によって収束され、偏向走査用コイル20によってスキャンされることにより、測定対象の半導体ウェハWFに照射され、この照射によって半導体ウェハWFから得られる二次電子や反射電子は検出器23で検出され、A/D変換部30で処理されて半導体ウェハWFのSEM像が生成される。   Similarly, in the second column 16, the semiconductor wafer WF fixed to the XYθ stage 24 is enlarged and imaged. That is, the electron beam EB emitted from the electron source 17 is converged by the condenser lenses 18 and 19 and the objective lenses 21 and 22, and is scanned by the deflection scanning coil 20 to be irradiated to the semiconductor wafer WF to be measured. The secondary electrons and reflected electrons obtained from the semiconductor wafer WF by this irradiation are detected by the detector 23 and processed by the A / D converter 30 to generate an SEM image of the semiconductor wafer WF.

第一のカラム8と第二のカラム16は、電子光学系の軸の角度が異なって配置されている。例えば、第一のカラム8の電子光学系の軸がウェハの面の法線方向と平行であるのに対し、第二のカラム16はある角度を持って配置する。このようにすることで、第一のカラム8と第二のカラム16にて、それぞれ異なった方向から観察した情報を得ることが出来る。   The first column 8 and the second column 16 are arranged with different angles of the axis of the electron optical system. For example, while the axis of the electron optical system of the first column 8 is parallel to the normal direction of the surface of the wafer, the second column 16 is arranged at an angle. In this way, information observed from different directions can be obtained in the first column 8 and the second column 16, respectively.

検出器34,35は、元素分析方法として例えばエネルギー分散型X線分析を用いる場合は、測定対象に照射された電子ビームを受けて発生したX線を検出する。元素分析制御部36は、全体制御部28からの制御信号を受け、X線検出のON/OFFの制御を行う。検出されたX線スペクトルは元素分析制御部36あるいは全体制御部28においてスペクトル分析され、含有する元素の情報を抽出し表示装置26においてユーザに表示する。   For example, when energy dispersive X-ray analysis is used as the elemental analysis method, the detectors 34 and 35 detect X-rays generated by receiving an electron beam irradiated on the measurement target. The element analysis control unit 36 receives a control signal from the overall control unit 28 and controls ON / OFF of X-ray detection. The detected X-ray spectrum is subjected to spectrum analysis by the elemental analysis control unit 36 or the overall control unit 28, and information on the contained elements is extracted and displayed on the display device 26 to the user.

ウェハを観察する方向の一実施例を図3に示す。図3は、ウェハを垂直断面方向から示した図である。例えば、第一カラムは図中Aの方向からウェハを撮像するように配置し、第二カラムは図中Bの方向からウェハを撮像するように配置する。このようにカラムを配置した場合の、直方体状の異物を撮像した際の観察画像例を図3(a)に、ウェハエッジを撮像した際の観察画像例を図3(b)に示す。   An example of the direction in which the wafer is observed is shown in FIG. FIG. 3 is a view showing the wafer from a vertical sectional direction. For example, the first column is arranged to image the wafer from the direction A in the figure, and the second column is arranged to image the wafer from the direction B in the figure. FIG. 3A shows an example of an observed image when a rectangular parallelepiped is imaged in the case where columns are arranged in this manner, and FIG. 3B shows an example of an observed image when an image of a wafer edge is taken.

図3(a)に示したように、異物を撮像した場合は、B方向では異物の側面の状況を観察することが出来る。また図3(b)に示したように、ウェハエッジを撮像した場合は、A方向ではウェハエッジに存在する異物の形状などの情報が得にくいのに対し、B方向ではA方向に比べてエッジ部分をより正面から観察することができ、異物の形状などの情報を得易い。   As shown in FIG. 3A, when a foreign object is imaged, the state of the side surface of the foreign object can be observed in the B direction. In addition, as shown in FIG. 3B, when the wafer edge is imaged, it is difficult to obtain information such as the shape of a foreign substance existing on the wafer edge in the A direction, whereas in the B direction, the edge portion is compared with the A direction. It can be observed from the front, and it is easy to obtain information such as the shape of the foreign matter.

どちらのカラムで撮像するかは入力装置27からユーザが指示したり、あるいは、予め定めたルールに従って全体制御部28にて演算され、全体制御部28から制御される。制御部28からの制御信号を基に、ステージ制御部32では該当するカラムに対応する位置にステージ位置を制御し、電子光学系制御部31において該当するカラムに電子光学系の制御信号が送られ、A/D変換部30において該当するカラムの画像が取得される。   Which column is used for imaging is instructed by the user from the input device 27, or calculated by the overall control unit 28 according to a predetermined rule, and controlled by the overall control unit 28. Based on the control signal from the control unit 28, the stage control unit 32 controls the stage position to the position corresponding to the corresponding column, and the electron optical system control unit 31 sends the control signal of the electron optical system to the corresponding column. In the A / D conversion unit 30, an image of the corresponding column is acquired.

欠陥検出処理などの画像処理は画像演算部33で行われる。ユーザは入力装置27から欠陥観察条件等の入力項目を入力する。レビューのための欠陥座標データは、検査装置から図示しないネットワークを介して全体制御部28に送られる。ステージ制御部32は、欠陥座標データに基づいて、欠陥が視野に入るように制御を行う。本実施例において検出器15,23は1つのみ図示したが、例えば検出する電子のエネルギーの範囲を分けるといった用途に応じて複数個配置しても構わない。   Image processing such as defect detection processing is performed by the image calculation unit 33. The user inputs input items such as defect observation conditions from the input device 27. The defect coordinate data for review is sent from the inspection apparatus to the overall control unit 28 via a network (not shown). The stage control unit 32 performs control so that the defect enters the visual field based on the defect coordinate data. In the present embodiment, only one detector 15 and 23 is shown, but a plurality of detectors 15 and 23 may be arranged depending on the application such as dividing the range of energy of electrons to be detected.

次に、図4にウェハ観察時に第一カラムと第二カラムの両方を切り替えて用いる観察方法の第一の実施例のフロー図を示す。まず、ステップ100にて、欠陥検査装置3から出力された欠陥検査データを読み込む。次にステップ101にて、カラムを、通常の欠陥観察用のカラム、例えば電子光学系の軸がウェハの法線と平行である第一カラムを用いるようにセットする。次に、ステップ102にて、ウェハのアライメントを行う。これは、観察装置と検査装置の座標ずれを補正するステップである。例えば観察装置においてアライメントマークを観察し、該アライメントマークの位置を手動で指定したり、あるいは自動的認識を行い、検査装置における同アライメントマークの出力座標と比較し、並進ずれや縮尺、回転の相違を補正するものである。   Next, FIG. 4 shows a flowchart of the first embodiment of the observation method in which both the first column and the second column are used while observing the wafer. First, in step 100, the defect inspection data output from the defect inspection apparatus 3 is read. Next, in step 101, the column is set so as to use a normal defect observation column, for example, a first column in which the axis of the electron optical system is parallel to the normal line of the wafer. Next, in step 102, the wafer is aligned. This is a step of correcting the coordinate deviation between the observation apparatus and the inspection apparatus. For example, by observing the alignment mark in the observation device and manually specifying the position of the alignment mark or automatically recognizing it and comparing it with the output coordinates of the alignment mark in the inspection device, differences in translational deviation, scale, and rotation Is to correct.

次に、ステップ103にて欠陥検査データに基づいて欠陥の画像を自動的に取得する。取得した画像は、ステップ104にて予め定めたルールに従って自動的に分類を行う。この際、図示しない事前準備として、ウェハのはがれに起因する異物・欠陥を分類できるよう、分類のルール作りや分類用教示データを作成しておく。ステップ105にて、欠陥の分類結果がウェハのはがれに起因する異物・欠陥であるか否か、すなわち欠陥がはがれモードであるか否かを判定する。ウェハの膜はがれに起因する異物・欠陥は、薄い膜状の物質が細かく千切れたような形状をしている場合が多く、外観特徴から判別できる可能性が高い。該異物・欠陥が同様の外観特徴をもつ区分、例えば工程ごとに異物・欠陥の画像から欠陥の形状や明るさといった情報を収集しておけば、その特徴を用いて信頼性の高い弁別を行うことが可能である。欠陥がはがれモードである場合、ステップ106にて、はがれモードの欠陥が存在することを記憶するために、はがれモードフラグをたてる。はがれモードでないと判定された場合は、ステップ106を行わずにステップ107を行う。   Next, in step 103, an image of a defect is automatically acquired based on the defect inspection data. The acquired image is automatically classified according to the rule determined in advance in step 104. At this time, as pre-preparation (not shown), classification rules are created and classification teaching data is created so that foreign matters and defects caused by wafer peeling can be classified. In step 105, it is determined whether or not the defect classification result is a foreign matter / defect resulting from wafer peeling, that is, whether or not the defect is in a peeling mode. In many cases, the foreign matter / defect caused by the film peeling of the wafer is shaped like a thin film-like substance that is finely broken and can be discriminated from the appearance characteristics. If the foreign matter / defect has the same appearance characteristics, for example, if information such as the shape and brightness of the defect is collected from the image of the foreign matter / defect for each process, the feature is used to perform highly reliable discrimination. It is possible. If the defect is in the peeling mode, in step 106, a peeling mode flag is set in order to memorize that there is a peeling mode defect. If it is determined that the mode is not the peeling mode, step 107 is performed without performing step 106.

ステップ107では、欠陥観察対象とする次の欠陥の有無を判定し、欠陥がある場合にはステップ108にて次のデータを読み込み、ステップ103から同様に繰り返す。ステップ107にて、欠陥観察対象とする次の欠陥がないと判定された場合は、ステップ109にて、観察対象とした欠陥において、はがれモードである欠陥が存在したが否かを判定する。すなわち、はがれモードフラグがたっているか否かを判定する。はがれモードフラグがたっていない場合、当該検査データにおける欠陥観察を終了する。   In step 107, it is determined whether or not there is a next defect to be observed, and if there is a defect, the next data is read in step 108 and the same process is repeated from step 103. If it is determined in step 107 that there is no next defect to be observed as a defect observation target, it is determined in step 109 whether or not a defect in the peeling mode exists in the defect to be observed. That is, it is determined whether or not the peeling mode flag is set. If the peeling mode flag is not set, the defect observation in the inspection data is terminated.

はがれモードフラグがたっている場合、ステップ110にて、観察を行うカラムを第二のカラムにセットする。次にステップ111にて、ウェハエッジを観察する対象範囲を設定する。これは、欠陥を観察する手順を記録するレシピにおいて事前に設定しておいてもよく、後述するように、取得した欠陥画像を分析した結果に基づいて自動的に設定するようにしてもよく、また、ユーザが入力することにより設定してもよい。観察対象範囲の設定内容として、例えばウェハの全周を設定してもよく、あるいは、座標範囲を設定してもよい。該座標はX,Y座標系でもよく、極座標系であってもよい。また、ウェハの外形を図示し、どの範囲を観察対象とするかユーザが図を用いて範囲指定を行ってもよい。次にステップ112にて、前記指定されたウェハエッジ範囲の画像を取得し、処理を終了する。   If the peeling mode flag is set, in step 110, the column to be observed is set to the second column. Next, in step 111, a target range for observing the wafer edge is set. This may be set in advance in a recipe that records the procedure for observing defects, or as described later, may be set automatically based on the result of analyzing the acquired defect image, Moreover, you may set by a user's input. As setting contents of the observation target range, for example, the entire circumference of the wafer may be set, or a coordinate range may be set. The coordinates may be an X, Y coordinate system or a polar coordinate system. Further, the outer shape of the wafer may be illustrated, and the user may specify the range using the drawing to determine which range is the observation target. Next, at step 112, an image of the designated wafer edge range is acquired, and the process is terminated.

ウェハエッジ観察対象範囲を、取得した欠陥画像を分析した結果に基づいて自動的に設定する方法の一実施例について説明する。   An embodiment of a method for automatically setting the wafer edge observation target range based on the result of analyzing the acquired defect image will be described.

ウェハにおいて、欠陥の存在位置を示したマップをウェハマップと呼ぶこととする。観察対象としたウェハのウェハマップ例を、図5に示す。図5において、はがれモードと分類された欠陥の座標点を白丸で示している。はがれモードの欠陥のみに着目すると、図5(a)においては、該欠陥は縦方向にのみ分布しており、かつVノッチ側に数多く存在していることがわかる。このような場合、何らかの原因でVノッチ側のエッジにおいて膜がはがれ、それによって発生した異物が縦方向上方に散布されていったと推定することが出来る。このような場合、Vノッチ側のエッジを観察対象範囲とすればよい。また、図5(b)においては、はがれモードの欠陥がウェハエッジの狭い範囲に集中している。このような場合、集中して異物が発生しているエッジの周辺のみを観察対象範囲とすればよい。   A map indicating the position of the defect on the wafer is called a wafer map. An example of a wafer map of the wafer to be observed is shown in FIG. In FIG. 5, the coordinate points of the defects classified as the peeling mode are indicated by white circles. Focusing only on the defects in the peeling mode, it can be seen that in FIG. 5A, the defects are distributed only in the vertical direction and many exist on the V notch side. In such a case, it can be estimated that the film peeled off at the edge on the V notch side for some reason, and the foreign matter generated thereby was scattered in the vertical direction. In such a case, an edge on the V notch side may be set as the observation target range. In FIG. 5B, the defects in the peeling mode are concentrated in a narrow range of the wafer edge. In such a case, it is only necessary to set the observation target range only around the edge where the foreign matter is concentrated.

このような判定をするために、例えば図6に示すように、ウェハを放射状の領域に分割し、各領域におけるはがれモード欠陥の存在の頻度を示す値、例えば個数や密度などを算出する。そして、該値の高い領域のウェハエッジを観察対象範囲と設定するようにすればよい。   In order to make such a determination, for example, as shown in FIG. 6, the wafer is divided into radial regions, and values indicating the frequency of the presence of peeling mode defects in each region, such as the number and density, are calculated. Then, the wafer edge in the high value area may be set as the observation target range.

観察対象を斜方から観察する方法は、上記に限定するものではない。例えば、傾斜して配置した第一のカラムのみを有する構成でもよい。また該カラムは配置する角度が可変であっても構わない。カラムの傾斜角度が可変の構成の場合、図4に示したフロー図のステップ110が、カラムの傾斜角度を変化させる、というステップに置き換わる。また、ステージを傾斜させることで斜方からの観察を実施しても構わない。該構成の場合、図4のフローのステップ110が、ステージの傾斜角度を変化させる、というステップに置き換わる。また、照射する電子ビームを偏向し、斜方から照射することで斜方から観察した画像を取得するようにしても構わない。該構成の場合、図4のフローのステップ110が、ビームを照射する方向を変化させる、というステップに置き換わる。   The method of observing the observation target from an oblique direction is not limited to the above. For example, a configuration having only the first column arranged at an inclination may be used. The column may be arranged at a variable angle. When the column tilt angle is variable, step 110 in the flowchart shown in FIG. 4 is replaced with a step of changing the column tilt angle. In addition, the oblique observation may be performed by inclining the stage. In the case of this configuration, step 110 in the flow of FIG. 4 is replaced with a step of changing the tilt angle of the stage. Further, an image observed from the oblique direction may be acquired by deflecting the irradiated electron beam and irradiating from the oblique direction. In the case of this configuration, step 110 in the flow of FIG. 4 is replaced with a step of changing the beam irradiation direction.

次に、ウェハエッジの観察対象範囲の設定方法の他の実施例について述べる。以下は、図4のフローにおける実施例としてもよく、またウェハエッジのみを観察対象とする場合の実施例としてもよい。   Next, another embodiment of the method for setting the observation range of the wafer edge will be described. The following may be an example in the flow of FIG. 4 or may be an example in the case where only the wafer edge is an observation target.

ウェハエッジの観察対象範囲の設定方法の第一の実施例として、ウェハエッジ検査用の検査装置からの検査データに基づき、該検査データの出力座標を視野中心として観察範囲を設定するようにしてもよい。視野のサイズは、固定値としてユーザが設定してもよく、また欠陥のサイズに応じて自動的に変更するようにしてもよい。   As a first embodiment of the method for setting the observation range of the wafer edge, the observation range may be set based on the inspection data from the inspection apparatus for wafer edge inspection with the output coordinate of the inspection data as the center of the visual field. The size of the field of view may be set by the user as a fixed value, or may be automatically changed according to the size of the defect.

この設定方法を用いた、ウェハエッジのみを観察対象とする場合の観察フローの一実施例を図7に示す。図4と同一の手順には同一のステップ番号を付した。まず、ステップ200において、ウェハエッジ検査用の検査装置からデータを取得する。次に、ステップ102において、ウェハアライメントを行う。次に、読み込んだ検査データに基づいて視野を移動し、ステップ201にてエッジ画像を取得する。該画像は検査装置から欠陥がある位置として出力された座標における画像であり、欠陥が含まれている画像であることが期待される。次にステップ107及びステップ108を行い終了となる。   FIG. 7 shows an example of an observation flow using this setting method when only the wafer edge is an observation target. The same steps as those in FIG. 4 are given the same step numbers. First, in step 200, data is acquired from an inspection apparatus for wafer edge inspection. Next, in step 102, wafer alignment is performed. Next, the visual field is moved based on the read inspection data, and an edge image is acquired in step 201. The image is an image at coordinates output as a position having a defect from the inspection apparatus, and is expected to be an image including a defect. Next, Step 107 and Step 108 are performed and the process is completed.

第二の実施例として、予め観察位置と範囲をユーザによって指定しておいてもよい。指定する位置は、例えばある一定間隔に規則的に設定してもよく、あるいはVノッチの周辺や加工装置のチャック位置の周辺といった特徴的な位置を指定してもよい。また、第三の実施例として、ウェハの全周を観察対象としてもよい。   As a second embodiment, the observation position and range may be designated in advance by the user. For example, the designated position may be regularly set at a certain interval, or a characteristic position such as the periphery of the V notch or the chuck position of the processing apparatus may be designated. Further, as a third embodiment, the entire circumference of the wafer may be an observation target.

ウェハエッジの画像を取得する際、ある第一の倍率でウェハエッジを撮像し、欠陥がその第一の倍率で撮像した画像において見つかったときのみ、該欠陥が存在する位置を視野中心として第一の倍率よりも大きい第二の倍率で撮像するようにしても良い。この場合の撮像フローの一実施例を図8に示す。図7の実施例と同様に、ステップ200、ステップ102を行い、ステップ300にて第一の倍率に設定する。第一の倍率は、検査装置の座標出力誤差や観察装置の位置決め誤差を考慮し、これらの誤差を含んでも第一の倍率における視野範囲に欠陥が含まれるように設定することが望ましい。次に、ステップ301にて、第一の倍率にてエッジ画像を取得する。次にステップ302にて欠陥の有無判定、及び欠陥がある場合は該欠陥の位置特定を行う。欠陥があると判定された場合は、ステップ303にて第二の倍率に設定する。該第二の倍率は、予めユーザによって指定しておいてもよく、あるいは、検査装置からの検査データに欠陥サイズ情報が含まれている場合は該情報に基いて可変とするようにしてもよく、あるいは、ステップ302の欠陥有無判定処理において欠陥の大きさを算出しておき、該算出値に基いて可変とするようにしてもよい。   When acquiring the wafer edge image, the wafer edge is imaged at a certain first magnification, and only when the defect is found in the image captured at the first magnification, the position where the defect exists is the first magnification. You may make it image by a 2nd larger magnification than this. An example of the imaging flow in this case is shown in FIG. As in the embodiment of FIG. 7, steps 200 and 102 are performed, and the first magnification is set in step 300. The first magnification is preferably set so that a defect is included in the visual field range at the first magnification even if these errors are included in consideration of the coordinate output error of the inspection apparatus and the positioning error of the observation apparatus. Next, in step 301, an edge image is acquired at a first magnification. Next, in step 302, the presence / absence of a defect is determined, and if there is a defect, the position of the defect is specified. If it is determined that there is a defect, the second magnification is set in step 303. The second magnification may be designated in advance by the user, or may be made variable based on the information when defect size information is included in the inspection data from the inspection apparatus. Alternatively, the size of the defect may be calculated in the defect presence / absence determination process in step 302 and may be variable based on the calculated value.

一般的に、第二の倍率は欠陥部分をより詳細に観察できるよう第一の倍率より高く設定される。ただし、ステップ302の判定処理において、第一の倍率の視野範囲より欠陥の存在が広範囲におよぶと判定された場合に、第一の倍率よりも小さく設定されるようにしても構わない。次にステップ304にて、第二の倍率にてエッジ画像を取得する。次にステップ107,108を実行し終了となる。ステップ302で欠陥がないと判定された場合にはステップ107へ移行する。   Generally, the second magnification is set higher than the first magnification so that the defect portion can be observed in more detail. However, in the determination process of step 302, when it is determined that the presence of a defect extends over a wider range than the visual field range of the first magnification, it may be set smaller than the first magnification. Next, at step 304, an edge image is acquired at the second magnification. Next, steps 107 and 108 are executed and the process is terminated. If it is determined in step 302 that there is no defect, the routine proceeds to step 107.

欠陥有無の判定及び欠陥位置を検出する手法としては、例えば次のような手法がある。正常とする画像を予め登録しておき、ウェハエッジ観察時に撮像した画像と比較し、相違が大きい部分を欠陥と判断する。または、視野を複数の小領域に分割し、各小領域ごとに画像を構成する画素の明るさの分散を算出する。該分散があらかじめ定めた閾値を超えたとき、該小領域が想定している正常部分よりも表面が荒れていると判断し、該小領域を欠陥と判断する。その際、小領域にウェハエッジと背景が両方含まれる場合は分散が大きくなり、欠陥領域と誤判定する可能性がある。このような場合は、該小領域を欠陥候補から外すようにしてもよく、また画素の明るさの違いを利用して、ある明るさ以下の画素を背景と判断して分散の計算に用いないようにしてもよい。または、画像の明るさ変化の大きさを表す微分値を算出し、ウェハエッジの境界部分を除いて前記微分値の大きい部分を欠陥領域とする。または、電子ビームを照射したときに発生する二次電子は一般に対象の段差部分で多くなる、すなわち画像の明るさが高くなることを利用し、画像の中で最も輝度の高い部分を欠陥領域とする。その際、ノイズによって輝度が突発的に高くなる可能性があるため、微小領域ごとに平均化を行ったり、ローパスフィルタをかけるなどの前処理をすることが望ましい。   As a method for determining the presence / absence of a defect and detecting a defect position, for example, there are the following methods. A normal image is registered in advance, and compared with an image captured at the time of wafer edge observation, a portion having a large difference is determined as a defect. Alternatively, the field of view is divided into a plurality of small areas, and the variance of the brightness of the pixels constituting the image is calculated for each small area. When the variance exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the surface of the small region is rougher than the normal portion assumed, and the small region is determined as a defect. At this time, when both the wafer edge and the background are included in the small area, the dispersion becomes large, and there is a possibility that the defect area is erroneously determined. In such a case, the small area may be excluded from the defect candidates, and a pixel having a certain brightness or less is determined as the background by using the difference in brightness of the pixels and is not used for calculation of the variance. You may do it. Alternatively, a differential value representing the magnitude of the change in brightness of the image is calculated, and a portion having a large differential value is defined as a defect area excluding the boundary portion of the wafer edge. Alternatively, the secondary electrons generated when the electron beam is irradiated generally increase at the stepped portion of the object, i.e., the brightness of the image is increased. To do. At this time, since the luminance may suddenly increase due to noise, it is desirable to perform preprocessing such as averaging for each minute region or applying a low-pass filter.

これらの手法はどれか一種類である必要はなく、複数の手法を併用したり、ユーザが選択できるようにしてもよい。   These methods do not have to be any one type, and a plurality of methods may be used together or may be selected by the user.

このような欠陥判定を行う場合、欠陥が見つかった場合、あるいは欠陥の頻度や程度が予め定めた閾値を越えた場合に、ウェハエッジの異常である旨をユーザにわかるように警告を出すようにしてもよい。これらの警告は電子顕微鏡のモニタ26に表示してもよく、ネットワーク7を介してネットワーク接続した他の表示装置に出力してもよく、あるいは図示しないメールシステムなどを介して担当者にメールを送るようにしてもよい。   When performing such a defect determination, if a defect is found, or if the frequency or degree of the defect exceeds a predetermined threshold, a warning is issued so that the user can know that the wafer edge is abnormal. Also good. These warnings may be displayed on the monitor 26 of the electron microscope, may be output to another display device connected to the network via the network 7, or an email is sent to the person in charge via a mail system (not shown). You may do it.

また、ウェハエッジを観察する際、画像を取得するだけでなく、EDXなどの元素分析情報をあわせて取得するようにしてもよい。   Further, when observing the wafer edge, not only an image but also elemental analysis information such as EDX may be acquired together.

エッジレビュー時の操作あるいは取得した画像を表示する際のGUIの一実施例を図9、図10に示す。図9において、37は検査装置や観察装置で付加した欠陥の固有識別子を表示したものである。38は、自動分類をした場合の分類識別子を表示したものである。39は、取得した画像がウェハエッジ上のどの位置であるかを示すマップ表示である。図の円状の表示がウェハ外形を示し、黒丸が画像を取得した位置を示す。また、大きな黒丸表示はマップ表示の右に示した画像表示領域に表示中の画像の位置を示している。マップ下方の矢印ボタンは、表示する画像を、次あるいは前の画像に切り替えるよう指定するスイッチである。操作時の機能として、ウェハ全周をレビュー対象としている場合は、該ボタンによって、撮像倍率に応じて移動量を自動調整して視野範囲が隙間を空けずに連続するよう視野を移動するようにしてもよい。   FIG. 9 and FIG. 10 show an example of a GUI for displaying an operation or an acquired image at the time of edge review. In FIG. 9, reference numeral 37 indicates a unique identifier of a defect added by an inspection apparatus or an observation apparatus. Reference numeral 38 denotes a classification identifier when automatic classification is performed. 39 is a map display showing where on the wafer edge the acquired image is. The circular display in the figure indicates the wafer outer shape, and the black circle indicates the position where the image is acquired. The large black circle display indicates the position of the image being displayed in the image display area shown on the right side of the map display. The arrow button below the map is a switch for designating to switch the image to be displayed to the next or previous image. As a function at the time of operation, when reviewing the entire circumference of the wafer, the movement amount is automatically adjusted according to the imaging magnification by the button so that the field of view is moved so that the field of view range is continuous without leaving a gap. May be.

40は画像表示の形態を指定するもので、表示領域に1枚の画像を表示するか、表示領域を分割して複数の画像を表示するか等を指定する。41は表示画像について行う機能を選択する画面であり、例えば「Measure」を選択すると表示画像に二本の線分上のカーソルを重ねて表示し、該カーソルをユーザが移動できるようにし、カーソル間の寸法を、画像の撮像倍率に連動して実寸法で表示するようにする。42は画像表示領域であり、観察中の画像あるいは取得した画像を表示する。表示形態は40により指定される。また、表示領域に縮小した他の画像を一覧表示しておき、選択した画像を表示領域に表示するようにしてもよい。縮小画面は表示倍率を変更したり、あるいはスクロールするようにして、画像全てを表示できるようにしてもよい。縮小した一覧表示の領域の選択画像と連動して、39のマップ表示において、表示中の画像の撮像位置がわかるように、表示画像に該当する位置の黒丸の大きさ大きくなるようにする。   40 designates the form of image display, and designates whether to display one image in the display area, or to display a plurality of images by dividing the display area. 41 is a screen for selecting a function to be performed on the display image. For example, when “Measure” is selected, a cursor on two line segments is displayed on the display image so that the user can move the cursor. The actual size is displayed in conjunction with the image capture magnification. An image display area 42 displays an image being observed or an acquired image. The display form is designated by 40. Alternatively, other images reduced in the display area may be displayed as a list, and the selected image may be displayed in the display area. The reduced screen may be configured to display all the images by changing the display magnification or scrolling. In association with the selected image of the reduced list display area, in the map display of 39, the size of the black circle at the position corresponding to the display image is increased so that the imaging position of the image being displayed can be known.

43は元素分析結果を表示する画面であり、例えば元素分析結果の波形を表示したり、検出した元素の記号を表示したり、波形から推測される物質の名称や元素記号表示を行う。44は欠陥の自動検出処理を行わせる画面で、処理の条件や処理結果を表示する。該処理結果に基いて欠陥検出処理のパラメータを調整し、観察装置の欠陥検出動作における処理パラメータとして反映させることができる。   43 is a screen for displaying the result of elemental analysis, for example, displaying the waveform of the elemental analysis result, displaying the symbol of the detected element, and displaying the name of the substance and the element symbol estimated from the waveform. Reference numeral 44 denotes a screen for performing automatic defect detection processing, which displays processing conditions and processing results. It is possible to adjust the parameters of the defect detection processing based on the processing results and reflect them as processing parameters in the defect detection operation of the observation apparatus.

図9に示した表示画面は一例であり、表示するのはこれらに示した表示項目の一部でも構わない。また、表示画面は同様の内容であれば同一でなくても構わない。また、図10の表示45に示すように、ウェハ面の欠陥検査データのウェハマップと該検査データの第一のカラムによる欠陥観察画像を合わせて表示するようにしてもよい。表示45の領域では、ウェハマップで選択した欠陥について、少なくとも欠陥の画像、ID番号、分類結果を表示する。   The display screen shown in FIG. 9 is an example, and it is possible to display some of the display items shown therein. The display screens may not be the same as long as they have the same contents. Further, as shown in a display 45 in FIG. 10, a wafer map of the defect inspection data on the wafer surface and a defect observation image by the first column of the inspection data may be displayed together. In the display area 45, at least the defect image, ID number, and classification result are displayed for the defect selected on the wafer map.

ウェハエッジの画像を取得する際に、ウェハの観察位置によってスキャン方向を変更する一実施例を図11に示す。観察位置の変更を、ステージを回転させて行う場合、例えば図11(a)に示した四角の位置を視野範囲として画像を取得した時、例えば図11(a)下段に示した画像が取得される。ウェハの異なるエッジ位置を撮像した場合も、画面下側がウェハ、画面上側が背景、という取得画像の構図は変化しない。そのため、ウェハのどの位置を撮像したのかは図9の39で表示したマップを参照する必要があり、直感的にはわからない。そこで、ステージを回転させた角度に応じてスキャン方向を変更して撮像する。例えば図11(b)に示すように、ステージの回転角θと同じ角度傾けて、ウェハエッジの撮像領域をスキャンする。このようにスキャンを行うと、図11(b)下段に示した画像が取得できる。該画像は、右下がウェハ、左上が背景という構図となり、ウェハの左上部分のエッジを撮像したことを直感的に把握することができる。   FIG. 11 shows an embodiment in which the scanning direction is changed depending on the wafer observation position when acquiring the wafer edge image. When the observation position is changed by rotating the stage, for example, when an image is acquired with the rectangular position shown in FIG. 11A as the visual field range, for example, the image shown in the lower part of FIG. 11A is acquired. The Even when different edge positions of the wafer are imaged, the composition of the acquired image in which the lower side of the screen is the wafer and the upper side of the screen is the background does not change. For this reason, it is necessary to refer to the map displayed at 39 in FIG. Therefore, imaging is performed by changing the scan direction according to the angle at which the stage is rotated. For example, as shown in FIG. 11B, the imaging area of the wafer edge is scanned with the same angle as the rotation angle θ of the stage. When scanning is performed in this way, the image shown in the lower part of FIG. 11B can be acquired. The image has a composition in which the lower right corner is the wafer and the upper left corner is the background, and it is possible to intuitively grasp that the edge of the upper left portion of the wafer has been imaged.

一方、ビームを偏向して撮像する角度を変更できる場合は、必ずしもスキャンする方向を変える必要はなく、ステージの回転はせずに、撮像したいエッジ位置に移動し、エッジが観察しやすい任意の方向に撮像する角度を変更して撮像すれば同様の効果が得られる。   On the other hand, if the angle of imaging can be changed by deflecting the beam, it is not always necessary to change the scanning direction. The stage can be moved to the edge position to be imaged without rotating the stage, and the edge can be easily observed. The same effect can be obtained by changing the imaging angle to take an image.

また、可視光から紫外光の範囲の波長を用いた光学系を持つ顕微鏡をあわせて設置し、電子光学系と同様の位置を観察できるようにしてもよい。検査装置からの検査データを取得する代わりに、光学系でウェハのエッジを観察し、前記述べたような欠陥有無を判定する手法を用いて欠陥有無及び欠陥位置を算出し、該位置を記録しておき、観察に用いる光学系を電子光学系に切り替えて、該欠陥位置を観察するようにしてもよい。   In addition, a microscope having an optical system using a wavelength in the range of visible light to ultraviolet light may be installed so that the same position as the electron optical system can be observed. Instead of acquiring inspection data from the inspection device, observe the edge of the wafer with an optical system, calculate the presence / absence of a defect and the position of the defect using the method for determining the presence / absence of a defect as described above, and record the position. In addition, the defect position may be observed by switching the optical system used for observation to an electron optical system.

1…データ管理サーバ
2…半導体の製造装置
3…検査装置
4…レビュー装置
5…解析装置
6…レビュー・解析装置
7…ネットワーク
8…走査型電子顕微鏡の第一カラム
9…第一カラムの電子源
10…第一カラムのコンデンサレンズ
11…第一カラムのコンデンサレンズ
12…第一カラムの偏向走査用コイル
13…第一カラムの対物レンズ
14…第一カラムの対物レンズ
15…第一カラムの検出器
16…走査型電子顕微鏡の第二カラム
17…第二カラムの電子源
18…第二カラムのコンデンサレンズ
19…第二カラムのコンデンサレンズ
20…第二カラムの偏向走査用コイル
21…第二カラムの対物レンズ
22…第二カラムの対物レンズ
23…第二カラムの検出器
24…XYθステージ
25…記憶装置
26…モニタ
27…入力装置
28…全体制御部
29…画像演算部
30…A/D変換部
31…電子光学系制御部
32…ステージ制御部
33…欠陥データ解析演算部
34…元素分析検出器
35…元素分析検出器
36…元素分析制御部
37…固有識別子表示領域
38…分類識別子表示領域
39…撮像位置マップ表示領域
40…画像表示形態表示領域
41…機能表示領域
42…画像表示領域
43…元素分析表示領域
44…自動検出処理条件設定領域
45…ウェハマップ表示領域
1 ... Data management server
2 ... Semiconductor manufacturing equipment
3 ... Inspection equipment
4 ... Review device
5 ... Analyzer
6 ... Review and analysis equipment
7 ... Network
8 ... First column of scanning electron microscope
9 ... First column electron source
10… Condenser lens in the first column
11 ... First column condenser lens
12 ... First column deflection scanning coil
13 ... Objective lens of the first column
14 ... Objective lens of the first column
15 ... First column detector
16 ... Second column of scanning electron microscope
17 ... Second column electron source
18… Condenser lens in the second column
19… Condenser lens in the second column
20 ... Second column deflection scanning coil
21 ... Second column objective lens
22… Second column objective lens
23… Second column detector
24 ... XYθ stage
25 ... Storage device
26… Monitor
27 ... Input device
28 ... Overall control unit
29… Image calculation part
30 ... A / D converter
31 ... Electronic optical system controller
32 ... Stage control unit
33 ... Defect data analysis calculation unit
34 ... Elemental analysis detector
35 ... Elemental analysis detector
36 ... Elemental analysis control unit
37 ... Unique identifier display area
38 ... Classification identifier display area
39… Imaging position map display area
40… Image display form display area
41… Function display area
42… Image display area
43… Elemental analysis display area
44… Automatic detection processing condition setting area
45… Wafer map display area

Claims (10)

試料を保持する試料ステージと、
前記試料に電子線を照射する電子光学系を有するカラムと、
前記電子線の照射により前記試料から発生した信号に基づいて第一および第二の画像を取得する画像取得部と、
前記第一の画像から予め指定された種類の欠陥の有無を判定する画像演算部とを有し、
前記画像演算部によって当該欠陥があると判定された場合、前記電子光学系は、前記第一の画像を取得したときの電子線と試料面のなす角度とは異なる角度で前記試料に電子線を照射し、前記画像取得部は、前記試料から発生した信号に基づいて前記試料のエッジ部分の第二の画像を取得することを特徴とする欠陥レビュー装置。
A sample stage for holding the sample;
A column having an electron optical system for irradiating the sample with an electron beam;
An image acquisition unit for acquiring first and second images based on a signal generated from the sample by irradiation of the electron beam;
An image calculation unit that determines the presence or absence of a predetermined type of defect from the first image;
When the image calculation unit determines that the defect is present, the electron optical system applies the electron beam to the sample at an angle different from the angle formed by the electron beam and the sample surface when the first image is acquired. Irradiating, and the image acquisition unit acquires a second image of an edge portion of the sample based on a signal generated from the sample .
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、
前記予め指定された種類ははがれモードであることを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1,
The defect reviewing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined type is a peeling mode.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、さらに、
前記カラムの前記試料面に対する角度を可変にする機構を有することを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1, further comprising:
A defect review apparatus comprising: a mechanism for changing an angle of the column with respect to the sample surface.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、
前記試料ステージは、傾斜機構を有することを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1,
The defect review apparatus, wherein the sample stage has an inclination mechanism.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、
前記電子光学系は、前記電子線を前記試料の法線方向に対して斜めから入射するように偏向する偏向制御機構を有することを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1,
The defect review apparatus according to claim 1, wherein the electron optical system includes a deflection control mechanism that deflects the electron beam so as to be incident obliquely with respect to a normal direction of the sample.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、
前記試料面の法線方向に対して電子線を照射する第一の電子光学系と、当該第一の電子光学系が設置された角度とは異なる角度で電子線を照射する第二の電子光学系とを有し、
前記画像取得部は、前記第二の電子光学系の出力信号に基づいて前記第二の画像を取得することを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1,
A first electron optical system that irradiates an electron beam with respect to the normal direction of the sample surface, and a second electron optical that irradiates the electron beam at an angle different from the angle at which the first electron optical system is installed And having a system
The defect review apparatus, wherein the image acquisition unit acquires the second image based on an output signal of the second electron optical system.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、
前記試料ステージは、回転方向に移動制御可能であることを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1,
A defect review apparatus characterized in that the sample stage can be controlled to move in the rotation direction.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、さらに、
前記電子線と前記試料面とのなす角を設定可能な入力部を有することを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1, further comprising:
A defect review apparatus comprising an input unit capable of setting an angle formed by the electron beam and the sample surface.
請求項1に記載の欠陥レビュー装置において、
前記画像取得部は、前記試料における観察対象とする範囲を設定可能であることを特徴とする欠陥レビュー装置。
The defect review apparatus according to claim 1,
The defect acquisition apparatus, wherein the image acquisition unit can set a range to be observed in the sample.
試料を保持して移動する試料ステージと、
前記試料に電子線を照射する電子光学系と、
前記電子線の照射により前記試料から発生した信号に基づいて画像を取得する画像取得部と、
前記画像から予め指定された種類の欠陥の有無を判定する画像演算部とを有し、
前記画像演算部により当該欠陥があると判定された場合、前記電子光学系は、前記電子線を前記試料面に対して傾斜して入射させ、前記画像取得部は、前記試料のエッジ部分であって前記欠陥が存在する位置の画像を再度取得することを特徴とする欠陥レビュー装置。
A sample stage that holds and moves the sample; and
An electron optical system for irradiating the sample with an electron beam;
An image acquisition unit for acquiring an image based on a signal generated from the sample by irradiation of the electron beam;
An image calculation unit that determines the presence or absence of a predetermined type of defect from the image,
When the image calculation unit determines that the defect exists, the electron optical system causes the electron beam to enter the sample surface with an inclination, and the image acquisition unit is an edge portion of the sample. defect review apparatus characterized by acquiring an image of the position where the defect is present again Te.
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