JP6604649B1 - 試料検査装置、および、試料検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記周波数変調光の受光に応じて、電子ビームを放出するフォトカソードと、
前記電子ビームが照射された試料から放出される電子を検出し、検出信号を生成する検出器と、
前記検出信号の中から、前記周波数変調光の変調周波数に対応する周波数の信号を抽出する信号抽出器と
を具備する
試料検査装置。
(2)前記信号抽出器は、ロックインアンプを含み、
前記ロックインアンプは、前記検出信号および参照信号を受信し、
前記ロックインアンプは、前記検出信号の中から、前記参照信号の周波数に対応する周波数の信号を抽出する
上記(1)に記載の試料検査装置。
(3)制御パラメータ値に応じて前記光源の動作を制御する光源制御装置と、
前記試料の種類と、前記制御パラメータ値とが関連付けられた第1関連データを記憶する記憶装置と
を更に具備し、
前記制御パラメータ値は、前記周波数変調光の振幅制御パラメータ値またはパルス振幅制御パラメータ値、前記周波数変調光の2つの最大振幅間の時間間隔を規定する制御パラメータ値またはパルス幅制御パラメータ値、前記周波数変調光の単位波形を規定するパラメータ値または単位パルス波形を規定するパラメータ値、および、パルス間隔制御パラメータ値のうちの少なくとも1つを含む
上記(1)または(2)に記載の試料検査装置。
(4)前記光源の動作を制御する光源制御装置を更に具備し、
前記光源制御装置は、前記光源から射出される前記周波数変調光の単位時間当たりの光量を変動させる第1制御モードと、前記光源から射出される前記周波数変調光の単位時間当たりの光量を一定に維持する第2制御モードとを選択的に実行可能である
上記(1)または(2)に記載の試料検査装置。
(5)周波数変調光をフォトカソードに照射する光照射工程と、
前記フォトカソードから放出された電子ビームを試料に照射する電子ビーム照射工程と、
前記試料から放出された電子を、検出器によって検出する検出工程と、
前記検出器によって生成された検出信号の中から、前記周波数変調光の変調周波数に対応する周波数の信号を抽出する信号抽出工程と
を具備する試料検査方法。
(6)前記試料の種類に応じて、前記周波数変調光の振幅または前記周波数変調光のパルス振幅、前記周波数変調光の2つの最大振幅間の時間間隔または前記周波数変調光のパルス幅、前記周波数変調光の単位波形、および、前記周波数変調光のパルス間隔のうちの少なくとも一つを変更する工程を更に含む
上記(5)に記載の試料検査方法。
(7)前記光照射工程と、前記電子ビーム照射工程と、前記検出工程と、前記信号抽出工程とを含む試料検査工程と、
前記試料検査工程の前に実行される耐久検査工程と
を具備し、
前記耐久検査工程は、前記電子ビームに対する前記試料の耐久性を検査すること、または、前記電子ビームに対する前記試料と同種の試料の耐久性を検査することを含み、
前記耐久検査工程の検査結果に応じて、前記試料検査工程において使用される光源の制御パラメータ値が決定される
上記(5)に記載の試料検査方法。
(8)前記光照射工程と、前記電子ビーム照射工程と、前記検出工程と、前記信号抽出工程とを含む試料検査工程と、
前記試料検査工程の前に実行される耐久検査工程と
を具備し、
前記耐久検査工程は、前記電子ビームに対する前記試料の耐久性を検査すること、または、前記電子ビームに対する前記試料と同種の試料の耐久性を検査することを含み、
前記耐久検査工程の検査結果に応じて、前記試料検査工程において使用される光源の制御パラメータ値が決定される
上記(6)に記載の試料検査方法。
(9)前記試料の第1層を検査する第1層検査工程と、
前記第1層の上方に第2層が積層された後に、前記試料の前記第2層を検査する第2層検査工程と
を具備し、
前記第1層検査工程および前記第2層検査工程の各々は、前記光照射工程と、前記電子ビーム照射工程と、前記検出工程と、前記信号抽出工程とを含み、
前記第2層検査工程では、前記電子ビームが前記第1層に達しないように、前記電子ビームが前記第2層に照射される
上記(5)乃至(8)のいずれか一つに記載の試料検査方法。
図1および図2を参照して、第1の実施形態における試料検査装置1Aについて説明する。図1は、第1の実施形態における試料検査装置1Aを模式的に示す図である。図2は、検出信号S1の中から、参照信号S2の周波数に対応する周波数の信号が抽出される様子を模式的に示す図である。
図3乃至図7を参照して、第2の実施形態における試料検査装置1Bについて説明する。図3は、第2の実施形態における試料検査装置1Bの一例を模式的に示す図である。図4Aは、パルス振幅PA、パルス幅PW、パルス間隔PIについて説明するための図である。図4Bは、周波数変調光の振幅ZA、周波数変調光の2つの最大振幅間の時間間隔ZWについて説明するための図である。図5は、試料の種類と、複数の制御パラメータ値とが関連付けられて記憶されている様子を模式的に示す図である。図6は、光源制御装置9が、光源2から射出されるパルス光Lの単位時間当たりの光量を変動させる第1制御モードと、光源2から射出されるパルス光の単位時間当たりの光量を一定に維持する第2制御モードとを選択的に実行可能な様子を模式的に示す図である。図7は、第2の実施形態における試料検査装置1Bの一例を模式的に示す図である。
パルス光の波形を調整する手順の第1例について説明する。図3に記載の例では、試料検査装置1Bは、試料Tの種類と、制御パラメータ値とが関連付けられた第1関連データDAを記憶する記憶装置M(ROM、RAM、ハードディスク等)を備える。図5に記載の例では、記憶装置Mは、第1試料T1と、複数の制御パラメータ値とを関連付けて記憶している。より具体的には、記憶装置Mは、第1試料T1と、パルス振幅制御パラメータ値VA1と、パルス幅制御パラメータ値VW1と、パルス間隔制御パラメータ値VI1とを関連付けて記憶している。また、図5に記載の例では、記憶装置Mは、第2試料T2と、複数の制御パラメータ値とを関連付けて記憶している。より具体的には、記憶装置Mは、第2試料T2と、パルス振幅制御パラメータ値VA2と、パルス幅制御パラメータ値VW2と、パルス間隔制御パラメータ値VI2とを関連付けて記憶している。
パルス光の波形を調整する手順の第2例について説明する。図6に記載の例では、光源制御装置9は、光源2から射出されるパルス光Lの単位時間当たりの光量を変動させる第1制御モードと、光源2から射出されるパルス光の単位時間当たりの光量を一定に維持する第2制御モードとを選択的に実行可能である。
図3に記載の例において、試料検査装置1Bは、アノード4とフォトカソード3(より具体的には、フォトカソード3を含むカソード)との間に電圧を印加する電源40と、アノード4とフォトカソード3との間に印加される電圧の大きさを制御する電圧制御装置42とを備える。
図7を参照して、試料を電子ビームBによって走査するメカニズムの例について説明する。
図3に示されるように、試料検査装置1Bは、信号抽出器8によって抽出された信号を記録する記憶装置11、および/または、信号抽出器8によって抽出された信号を視覚的に表示する表示装置12を備えていてもよい。記憶装置11は、試料T中における電子ビームBの照射位置と、信号抽出器8によって抽出された信号とを関連付けて記録するようにしてもよい。この場合、照射位置と信号抽出器8によって抽出された信号の強度との関係を参照することにより、試料T中の欠陥位置を特定することができる。また、表示装置12は、試料T中における電子ビームBの照射位置と、信号抽出器8によって抽出された信号とを関連付けて表示してもよい。
図8を参照して、実施形態における試料検査方法の一例について説明する。図8は、実施形態における試料検査方法の一例を示すフローチャートである。
上述のパルス光照射工程と、電子ビーム照射工程と、検出工程と、信号抽出工程とによって、試料検査工程が構成される。なお、試料検査工程に先立ち、試料Tまたは試料Tと同種の試料の耐久性を検査する耐久検査工程が実行されてもよい。耐久検査工程では、電子ビームに対する試料T(または、試料Tと同種の試料T’)の耐久性が検査される。
図9を参照して、積層体である試料Tの検査方法を説明する。図9に記載の例では、試料Tの第1層LA1が検査され、その後、第1層LA1上に積層された第2層LA2が検査される。
Claims (8)
- 周波数変調光を射出する光源と、
前記周波数変調光の受光に応じて、電子ビームを放出するフォトカソードと、
前記電子ビームが照射された試料から放出される電子を検出し、検出信号を生成する検出器と、
前記検出信号の中から、前記周波数変調光の変調周波数に対応する周波数の信号を抽出することで、試料から放出された信号ではないノイズ信号を除去する信号抽出器と
を具備する
試料検査装置。 - 前記信号抽出器は、ロックインアンプを含み、
前記ロックインアンプは、前記検出信号および周波数変調光の変調周波数に対応する周波数の信号である参照信号を受信し、
前記ロックインアンプは、前記検出信号の中から、前記参照信号の周波数に対応する周波数の信号を抽出する
請求項1に記載の試料検査装置。 - 制御パラメータ値に応じて前記光源の動作を制御する光源制御装置と、
前記試料の種類と、前記制御パラメータ値とが関連付けられた第1関連データを記憶する記憶装置と
を更に具備し、
前記制御パラメータ値は、前記周波数変調光の振幅制御パラメータ値またはパルス振幅制御パラメータ値、前記周波数変調光の2つの最大振幅間の時間間隔を規定する制御パラメータ値またはパルス幅制御パラメータ値、前記周波数変調光の単位波形を規定するパラメータ値または単位パルス波形を規定するパラメータ値、および、パルス間隔制御パラメータ値のうちの少なくとも1つを含む
請求項1または2に記載の試料検査装置。 - 前記光源の動作を制御する光源制御装置を更に具備し、
前記光源制御装置は、前記光源から射出される前記周波数変調光の単位時間当たりの光量を変動させる第1制御モードと、前記光源から射出される前記周波数変調光の単位時間当たりの光量を一定に維持する第2制御モードとを選択的に実行可能である
請求項1または2に記載の試料検査装置。 - 周波数変調光をフォトカソードに照射する光照射工程と、
前記フォトカソードから放出された電子ビームを試料に照射する電子ビーム照射工程と、
前記試料から放出された電子を、検出器によって検出する検出工程と、
前記検出器によって生成された検出信号の中から、前記周波数変調光の変調周波数に対応する周波数の信号を抽出することで、試料から放出された信号ではないノイズ信号を除去する信号抽出工程と
を具備する試料検査方法。 - 前記試料の種類に応じて、前記周波数変調光の振幅または前記周波数変調光のパルス振幅、前記周波数変調光の2つの最大振幅間の時間間隔または前記周波数変調光のパルス幅、前記周波数変調光の単位波形、および、前記周波数変調光のパルス間隔のうちの少なくとも一つを変更する工程を更に含む
請求項5に記載の試料検査方法。 - 前記光照射工程と、前記電子ビーム照射工程と、前記検出工程と、前記信号抽出工程とを含む試料検査工程と、
前記試料検査工程の前に実行される耐久検査工程と
を具備し、
前記耐久検査工程は、前記電子ビームに対する前記試料の耐久性を検査すること、または、前記電子ビームに対する前記試料と同種の試料の耐久性を検査することを含み、
前記耐久検査工程の検査結果である電子ビームの光量と試料の損傷との関係に応じて、前記試料検査工程において使用される光源の制御パラメータ値が決定され、
前記制御パラメータ値は、前記周波数変調光の振幅制御パラメータ値またはパルス振幅制御パラメータ値、前記周波数変調光の2つの最大振幅間の時間間隔を規定する制御パラメータ値またはパルス幅制御パラメータ値、前記周波数変調光の単位波形を規定するパラメータ値または単位パルス波形を規定するパラメータ値、および、パルス間隔制御パラメータ値のうちの少なくとも1つを含む
請求項5に記載の試料検査方法。 - 前記試料の第1層を検査する第1層検査工程と、
前記第1層の上方に第2層が積層された後に、前記試料の前記第2層を検査する第2層検査工程と
を具備し、
前記第1層検査工程および前記第2層検査工程の各々は、前記光照射工程と、前記電子ビーム照射工程と、前記検出工程と、前記信号抽出工程とを含み、
前記第2層検査工程では、前記電子ビームが前記第1層に達しないように、前記電子ビームが前記第2層に照射される
請求項5乃至7のいずれか一項に記載の試料検査方法。
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