JPH03278553A - ウェーハ面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ウェーハの表面にある欠陥を検査するウェー
ハ面検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のウェーハ面検査装置は、図面には示さな
いが、例えば、ＣＣＤカメラとウェーハを載置するＸＹ
ステージとを有するウェーハ面検査装置がある。また、
この装置には、ＣＣＤカメラで撮像したウェーハの欠陥
部を更に拡大して観察する光学顕微鏡が付設されていた
。

このウェーハ面検査装置で、ウェーハを検査する場合に
は、まず、ウェーハをＸＹステージに乗せ、ＸＹ力方向
順に、ＣＣＤカメラとＸＹステージと、を相対的に移動
させ、カメラによりウェーハ全面を撮像し、比較的に大
きなパーティクルやきすの有無゛を検査する。次に、光
学閉微鏡とＣＣＤカメラの位置交換し１発見された欠陥
部を拡大して観察する。また、この光学顕微鏡にその欠
陥部が何であるかを更に追求するためには、走査型電子
顕微鏡にウェーハを移し、その欠陥部をミクロ的に観察
し、その欠陥部が結晶欠陥によるものか否かを詳細に検
査を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のウェーハ面検査装置では
、より微少な結晶欠陥を検査出来ないため、あらかじめ
、このウェーハ面検査装置によってマクロ的な欠陥を検
査したのち、高感度の欠陥像観察を行うのに検査済ウェ
ーハを走査型電子顕微鏡に移し換え、欠陥の位置データ
をもとに、再び欠陥を見つけ出さねばならなかった。し
かし２つの装置のステージ精度を完全に調整することは
極めて困難であるため、ウェーハ面検査装置によって検
出された欠陥を走査型電子顕微鏡により観察するには多
くの時間を費やさなければならないという欠点がある。

本発明の目的は、かかる欠点を解消し、ウェーハを移し
換えることなく、マクロ的な欠陥から微少な欠陥を検査
し得るウェーハ面検査装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のウェーハ面検査装置は、ウェーハを載置するス
テージと、電子ビームを発生する電子銃と、電子ビーム
を一方向に偏向して前記ウェーハ面を走査する走査用コ
イルと、前記ステージを走査方向と直角方向にチップ状
に移動させる検査領域制御回路と、前記ウェーハより発
生する二次電子を捕捉するシンチュレーションカウンタ
と、捕捉された二次電子をパターン信号に変換するとと
もにこのパターン信号を順次記憶する信号増幅器と、信
号増幅器より順次出力されるパターン情報より異常を判
定するともに欠陥を発見する欠陥判定回路と、この欠陥
判定回路に判定された欠陥及びその欠陥の位置情報を記
憶する欠陥情報記録回路と〜この欠陥を表示する表示装
置とを有している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すウェーハ面検査装置の
ブロック図である。このウェーハ面検査装置は、同図に
示すように、電子ビームを発生する電子銃２と、電子ビ
ームを収束するレンズ４５及び７と、電子ビームを偏向
させ、ウェーハ面を走査させる走査用コイル６と、ウェ
ーハより放出される二次電子を捕捉するシンチュレーシ
ョンカウンタ９と、前記電子ビームの走査方向に対して
垂直方向に試料ステージ８を移動させる検査領域制御回
路１６と、シンチュレーションカウンタ９に捕捉、され
た電子を電気信号に変換し、パターン情報として記憶す
る信号増幅器１１と、記憶されたパターン情報の周期性
の異常により欠陥を判定する欠陥判定回路１４と、欠陥
の画像及び位置情報を記憶する欠陥情報記録回路１５と
、欠陥情報パターンを表示するＣＲＴ１２とを有してい
る。また、その他として、電子銃２に加速電圧を印加す
る加速電源１と、レンズ電流を供給するレンズ電源３と
、走査用コイルに電流を供給する走査用電源１０と、走
査幅を変える倍率器１３とがある。

次に、このウェーハ面検査装置の動作を説明する。まず
、加速電源１により、例えば３０ＫｅＶ程度の電圧を電
子銃２に印加し、タングステン■字形陰極を加熱し、電
子ビームを発生し加速させる。次に、この電子ビームは
３つのレンズ４５７によって収束され、最終レンズ７以
降の１〜２ｃｍの位置に１００人程程度集魚を結ぶ０次
に、この電子ビームを走査用コイル６によって例えばＹ
方向に走査させるとともに電子ビームの走査終了毎に試
料ステージ８を、例えばＸ方向にスチップ状に移動させ
る。このことにより試料ステージ８上に置かれたウェー
ハに１次電子である電子ビームを照射させる６次にウェ
ーハから順次に放出される二次電子く数ｅ　Ｖ　）をシ
ンチュレーションカウンタって捕捉する。ここで、前述
したように−、試料ステージ８は、走査用コイルによっ
て走査可能な範囲すなわち、倍率器１３で設定された走
査範囲の走査を終えた時点で、検査領域制御回路１６に
あら゛かしめ設定されたスチップで移動する、すなわち
、試料ステージ８は、この検査領域制御回路検査領域内
を順次移動し、電子ビーム、を走査して検査を自動的に
継続するようにコントロールされている。次に、シンチ
ュレーションカウンタ９により検出された二次電子は信
号増幅器１１により電気信号への変換され、パターン情
報として記憶される。次に、欠陥判定回路１４を用いて
記憶パターン情報の周期性の異常を検知することにより
、欠陥か正常なパターンかの判定を行う。次に、電気ビ
ームで走査している間に、欠陥が発見されれば、この欠
陥の画像、その欠陥の位置情報は欠陥情報記録回路１５
の中に記憶される。また、これとは別に信号増幅器１１
に順次記憶されたパターン情報は順次ＣＲＴ１２に送ら
れ表示される０次に、ウェーハ面の内の検査が終了した
ら、欠陥情報記録回路１５に蓄えられた欠陥像の観察を
ＣＲＴ１２によって行う、更に高解像度での観察が必要
な欠陥か対しては、欠陥情報記録回路内に記録された欠
陥座標を用いて試料ステージを制御し、選択した欠陥像
のＳＥＭ観察を容易に行うことが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ウェーハ面を電子ビーム
で走査し、ウェーハにより発生する二次電子を捕捉１７
、パターン情報を順次取り込み、パターン情報の異常を
見つける欠陥判定回路と、この欠陥判定回路で欠陥パタ
ーン情報と判定された欠陥と欠陥位置情報を記憶する欠
陥情報記録回路を設けることによって、同一ステージに
よってウェーハ面連続検査を行うことが出来るので、ウ
ェーハを移し換えることなくマクロ的なら欠陥から微少
な検観までの広い範囲の欠陥を短時間で検査できるウェ
ーハ面検査装置が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すウェーハ面検査装置の
ブロック図である。 １・・・加速電源、２・・・電子銃、３・・・レンズ電
源、４．５．７・・・レンズ、６・・・走査用コイル、
８・・・試料ステージ、９・・・シンチュレーション、
１０・・・走査電源、１１・・・信号増幅器、１２・・
・ＣＲＴ、１３倍率器、１４・・・欠陥判定回路、１５
・・・欠陥情報記録回路、１６・・・検査領域制御回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ウェーハを載置するステージと、電子ビームを発生す
   る電子銃と、電子ビームを一方向に偏向して前記ウェー
   ハ面を走査する走査用コイルと、前記ステージを走査方
   向と直角方向にチップ状に移動させる検査領域制御回路
   と、前記ウェーハより発生する二次電子を捕捉するシン
   チュレーションカウンタと、捕捉された二次電子をパタ
   ーン信号に変換するとともにこのパターン信号を順次記
   憶する信号増幅器と、信号増幅器より順次出力されるパ
   ターン情報より異常を判定するともに欠陥を発見する欠
   陥判定回路と、この欠陥判定回路に判定された欠陥及び
   その欠陥の位置情報を記憶する欠陥情報記録回路と、こ
   の欠陥を表示する表示装置とを備えることを特徴とする
   ウェーハ面検査装置。