JPH085585A - Particle inspection equipment - Google Patents

Particle inspection equipment

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Publication number
JPH085585A
JPH085585A JP6135404A JP13540494A JPH085585A JP H085585 A JPH085585 A JP H085585A JP 6135404 A JP6135404 A JP 6135404A JP 13540494 A JP13540494 A JP 13540494A JP H085585 A JPH085585 A JP H085585A
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JP
Japan
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inspection
unit
inspection unit
particles
particle
Prior art date
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Pending
Application number
JP6135404A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Hayashi
正和 林
Junzo Uchida
順三 内田
Fumihiko Ishida
文彦 石田
Yoshiaki Akama
善昭 赤間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH085585A publication Critical patent/JPH085585A/en
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect a particle with high reproducibility in a short time without requiring mechanical shift of a sample by turning a plurality of switches, disposed at least on the driving side or the output side of each inspection unit, ON/OFF. CONSTITUTION:A plurality of semiconductor switches 81, 82, for example, are connected between the driving section 50 for an inspection unit 20 and the electronic scanning system 30 for the unit 20, and between the secondary electron detection system 40 for the unit 20 and the operation control section 60. When the switches 81, 82 connected with an inspection unit An-1, for example, are switched through a switching control section 63, electrons are emitted from the electron source of the unit An-1 and raster scanning is effected on the surface of a sample opposing the unit An-1. Other switches 81, 82 are released at that time. When a plurality of units 20 are operated sequentially as the inspection time elapses, the front face of the sample facing the unit 20 can be scanned in a short time without requiring any mechanical shift of the sample.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームで粒子を検
査する粒子検査装置に係り、特に、半導体ウェハなどの
試料表面に存在する粒子を検査する粒子検査装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle inspection apparatus for inspecting particles with an electron beam, and more particularly to a particle inspection apparatus for inspecting particles existing on a sample surface such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、試料表面に存在する粒子を検査す
る装置として、低加速電子ビームを利用した走査型電子
顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope、以下
SEMと称す)が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for inspecting particles existing on the surface of a sample, a scanning electron microscope (SEM: Scanning Electron Microscope, hereinafter referred to as SEM) using a low acceleration electron beam has been used.

【0003】一般に、SEMの電子ビームと検出器は単
一であり、その観察エリアを拡大するためには、電子ビ
ームを図11に示すようなM本のラスタによるラスタス
キャン方式で走査するとともに、被検査対象としての試
料を、図12に示すように、SEMの電子ビームに対し
て相対的に機械的に移動して、スキャン領域を変えるこ
とにより観察エリアの拡大を行なっている。
Generally, the electron beam of the SEM and the detector are single, and in order to enlarge the observation area, the electron beam is scanned by a raster scan system using M rasters as shown in FIG. As shown in FIG. 12, the sample to be inspected is mechanically moved relative to the electron beam of the SEM to change the scan area to expand the observation area.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たSEMにおいては単一の電子ビームと検出器を用いて
検出信号を得ているので、半導体ウェハなどのような多
数の検査対象箇所、例えば少なくとも100箇所以上の
検査対象部分を有する試料の表面に存在する粒子を検査
する場合、試料をSEMの電子ビームに対して相対的に
機械的に移動させることが必要となり、以下のような時
間上の問題と視野の連結上の問題を有している。
However, in the above-mentioned SEM, since a detection signal is obtained by using a single electron beam and a detector, a large number of inspection target points such as a semiconductor wafer, for example, at least 100 inspection points. When inspecting particles existing on the surface of a sample having more than one portion to be inspected, it is necessary to mechanically move the sample relative to the electron beam of the SEM, which causes the following time problems. And have a connection problem of the field of view.

【0005】まず、時間上の問題としては、一般に機械
的な移動は電子的な処理方式よりは多大な時間を要し、
これを繰返すことにより全検査時間は膨大なものとなっ
てしまうという問題点がある。
First of all, as a time-related problem, mechanical movement generally requires much more time than an electronic processing method.
There is a problem that the total inspection time becomes enormous by repeating this.

【0006】例えば、SEMの視野を1mm角とし、1
00倍の100mm角の試料を観察するものとする。S
EMの視野のラスタスキャンの1走査に0.1秒を要し
て、100走査必要とすると、SEMの1視野の走査時
間は10秒となり、また、視野の移動、つまり電子ビー
ムの移動時間を5秒とすると、全観察時間は、 (10+5)×1002 =1.5×105 秒 となり、検査に多大な時間を要してしまう。
For example, the field of view of the SEM is 1 mm square and 1
A 00-times 100 mm square sample is to be observed. S
If one scan of the raster scan of the EM field of view takes 0.1 seconds and 100 scans are required, the scanning time of one field of view of the SEM becomes 10 seconds, and the movement of the field of view, that is, the movement time of the electron beam is If it is 5 seconds, the total observation time is (10 + 5) × 100 2 = 1.5 × 10 5 seconds, which requires a great deal of time for inspection.

【0007】また、機械的にスキャン領域の移動を行な
い、各スキャン領域を連結することにより視野の拡大を
図る方式においては、視野の端部の位置は移動機構の精
度に依存するため、観察毎に視野の連続状態が変化して
しまい、観察像の再現性がなくなるという問題点があ
る。
Further, in the system in which the scan areas are mechanically moved and the scan areas are connected to enlarge the field of view, the position of the end of the field of view depends on the accuracy of the moving mechanism, and therefore, the position of each observation area is increased. In addition, there is a problem that the continuous state of the visual field changes and the reproducibility of the observed image is lost.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、短時間にかつ再現性の良い粒子検査用の観察画像を
得る粒子検査装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a particle inspection apparatus for obtaining an observation image for particle inspection with good reproducibility in a short time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、微細な電子源と、この電子源から放出さ
れた電子ビームを走査する電子走査系と、この電子走査
系によって走査された電子ビームが試料面上の粒子に照
射された際に粒子から発生する二次電子により粒子を検
出し、この検出信号を出力する二次電子検出系とからな
る検査ユニットを複数配列した粒子検査装置において、
上記各検査ユニットを駆動する駆動手段と、この駆動手
段によって駆動される上記各検査ユニットの上記駆動手
段側あるいは出力側の少なくとも一方に配設された複数
のスイッチ手段と、この複数のスイッチ手段を切換える
切換え制御手段とを具備したことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a fine electron source, an electronic scanning system for scanning an electron beam emitted from the electron source, and a scanning by this electronic scanning system. Particles in which a plurality of inspection units consisting of secondary electron detection systems that detect the particles by secondary electrons generated from the particles when the irradiated electron beam is irradiated on the particles on the sample surface and output this detection signal are arranged In the inspection device,
Drive means for driving each of the inspection units, a plurality of switch means disposed on at least one of the drive means side or the output side of each inspection unit driven by the drive means, and the plurality of switch means A switching control means for switching is provided.

【0010】また、本発明の粒子検査装置は、切換え制
御手段が複数のスイッチ手段を時間の経過とともに切換
え、検査ユニットを時間の経過とともに駆動して検査す
ることを特徴とする。
Further, the particle inspection apparatus of the present invention is characterized in that the switching control means switches a plurality of switch means with the passage of time, and the inspection unit is driven with the passage of time to inspect.

【0011】また、本発明の粒子検査装置は、切換え制
御手段が複数のスイッチ手段を所定の領域毎に切換え、
検査ユニットを所定の領域毎に駆動して検査することを
特徴とする。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, the switching control means switches the plurality of switching means for each predetermined area,
It is characterized in that the inspection unit is driven for each predetermined area for inspection.

【0012】また、本発明は、微細な電子源と、この電
子源から放出された電子ビームを走査する電子走査系
と、この電子走査系によって走査された電子ビームが試
料面上の粒子に照射された際に粒子から発生する二次電
子により粒子を検出し、この検出信号を出力する二次電
子検出系とからなる検査ユニットを複数配列した粒子検
査装置において、上記各検査ユニットを一括して並列に
駆動する駆動手段を備え、上記検査ユニットが一括して
並列に検査することを特徴とする。
Further, according to the present invention, a fine electron source, an electron scanning system for scanning an electron beam emitted from this electron source, and an electron beam scanned by this electron scanning system irradiates particles on a sample surface. Particles are detected by secondary electrons generated from particles when the particles are inspected, and in a particle inspection device in which a plurality of inspection units consisting of a secondary electron detection system that outputs this detection signal are arranged, the above inspection units are collectively It is characterized in that it comprises drive means for driving in parallel, and the above-mentioned inspection unit collectively inspects in parallel.

【0013】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットから出力される検出信号を演算処理する演算処理手
段を設け、検出信号を演算処理して出力することを特徴
とする。
Further, the particle inspection apparatus of the present invention is characterized in that arithmetic processing means for arithmetically processing the detection signal output from the inspection unit is provided, and the detection signal is arithmetically processed and output.

【0014】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットあるいは演算処理手段のいずれか一方の出力側に設
けられた複数のスイッチ手段と、この複数のスイッチ手
段を所定の個数毎に切換える切換え制御手段とを備えた
ことを特徴とする。
Further, the particle inspection apparatus of the present invention comprises a plurality of switch means provided on the output side of either the inspection unit or the arithmetic processing means, and a switching control for switching the plurality of switch means for every predetermined number. And means.

【0015】また、本発明の粒子検査装置は、検出され
た粒子に対応する検査ユニットのみを電子走査系による
走査密度を密にして駆動し、この駆動された上記検査ユ
ニットにより検出された上記粒子の拡大像を観察する観
察手段を備えたことを特徴とする。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, only the inspection unit corresponding to the detected particles is driven by making the scanning density by the electronic scanning system dense, and the particles detected by the driven inspection unit are driven. It is characterized in that it is provided with an observation means for observing an enlarged image of.

【0016】[0016]

【作用】本発明の粒子検査装置は、各検査ユニットの駆
動手段側あるいは出力側の少なくとも一方に配設された
複数のスイッチ手段を切換え制御手段で切換えることに
より、試料を機械的に移動させることなく、電気的に検
査ユニットを切換える方式で試料全面の粒子の検査が可
能となり、再現性の良い粒子検査を短時間で行なうこと
ができる。
In the particle inspection apparatus of the present invention, the sample is mechanically moved by switching the plurality of switch means arranged on at least one of the drive means side and the output side of each inspection unit by the switching control means. Instead, it becomes possible to inspect particles on the entire surface of the sample by a method of electrically switching the inspection unit, and it is possible to perform particle inspection with good reproducibility in a short time.

【0017】また、本発明の粒子検査装置は、切換え制
御手段が複数のスイッチ手段を時間の経過とともに切換
え、検査ユニットを時間の経過とともに駆動して検査す
るので、検査時間を短縮して試料全面の粒子の検査を行
なうことができる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, the switching control means switches a plurality of switch means with the passage of time, and the inspection unit is driven with the passage of time for inspection, so that the inspection time is shortened and the entire surface of the sample is reduced. Can be inspected for particles.

【0018】また、本発明の粒子検査装置は、切換え制
御手段が複数のスイッチ手段を所定の領域毎に切換え、
検査ユニットを所定の領域毎に駆動して検査するので、
特定パターンや欠陥などの探索機能を持たせることがで
きる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, the switching control means switches the plurality of switching means for each predetermined area,
Since the inspection unit is driven and inspected for each predetermined area,
A search function for a specific pattern or a defect can be provided.

【0019】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットが一括して並列に検査することにより、検査時間が
大幅に短縮され、極めて短時間で試料全面の粒子の検査
を行なうことができる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, since the inspection units collectively inspect in parallel, the inspection time is greatly shortened, and the particles on the entire surface of the sample can be inspected in an extremely short time.

【0020】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットから出力される検出信号を演算処理する演算手段を
設けたので、粒子の存在を検査ユニット単位で見つけ出
すことができる。
Further, since the particle inspection apparatus of the present invention is provided with the arithmetic means for arithmetically processing the detection signal output from the inspection unit, the existence of particles can be found in the inspection unit.

【0021】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットあるいは演算手段のいずれか一方の出力側に設けら
れた複数のスイッチ手段を所定の個数毎に切換える切換
え制御手段とを備えたので、検査ユニット数が数百以上
になっても、試料を機械的に移動させることことなく、
電気的に検査ユニットを切換える方式で試料全面の粒子
の検査を行なうことができる。
Further, since the particle inspection apparatus of the present invention is provided with the switching control means for switching the plurality of switch means provided on the output side of either the inspection unit or the arithmetic means for every predetermined number, the inspection Even if the number of units exceeds hundreds, without moving the sample mechanically,
Particles on the entire surface of the sample can be inspected by electrically switching the inspection unit.

【0022】また、本発明の粒子検査装置は、検出され
た粒子に対応する検査ユニットのみを電子走査系による
走査密度を密にして駆動し、この駆動された検査ユニッ
トにより検出された粒子の拡大像を観察する観察手段を
備えたので、検出された粒子の観察を容易に、かつ詳細
に行なうことができる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, only the inspection unit corresponding to the detected particles is driven with a high scanning density by the electronic scanning system, and the particles detected by the driven inspection unit are enlarged. Since the observation means for observing the image is provided, the detected particles can be observed easily and in detail.

【0023】[0023]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の基本構成につ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic construction of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の粒子検査装置の基本構成を
示す図であり、この粒子検査装置は、載置台(不図示)
上に載置されている半導体ウェハなどの試料10に向けて
電子ビームを放射するとともに試料10からの反射電子や
二次電子を検出する検査ユニット20と、この検査ユニッ
ト20に駆動電力を供給する駆動部50と、検査ユニット20
や駆動部50などの本装置全体の動作を制御するとともに
検査ユニット20から出力される検出信号を演算処理する
演算制御部60と、および検査ユニット20と試料10が載置
される載置台とを収納して内部を真空排気可能な真空室
70とを備えている。演算制御部60には、外部から検査ユ
ニット20による検査開始などの指示を入力するコンソー
ルなどからなる入力部61と、検査ユニット20から出力さ
れる検出信号に基づいて得た画像情報などを画面上に表
示するCRTディスプレイなどからなる表示部62が接続
されている。
FIG. 1 is a view showing the basic arrangement of a particle inspection apparatus according to the present invention. This particle inspection apparatus is a mounting table (not shown).
An inspection unit 20 that emits an electron beam toward a sample 10 such as a semiconductor wafer mounted thereon and detects backscattered electrons or secondary electrons from the sample 10, and supplies drive power to the inspection unit 20. Drive unit 50 and inspection unit 20
An operation control unit 60 for controlling the operation of the entire apparatus such as the drive unit 50 and the drive unit 50, and for processing the detection signal output from the inspection unit 20, and a mounting table on which the inspection unit 20 and the sample 10 are mounted. A vacuum chamber that can be stored and vacuum exhausted inside
70 and. The arithmetic control unit 60 includes an input unit 61 including a console for inputting an instruction such as an inspection start by the inspection unit 20 from the outside, image information obtained based on a detection signal output from the inspection unit 20, and the like on the screen. A display unit 62 including a CRT display and the like for displaying is connected.

【0025】図2はシリコンウェハ表面に製作した総数
N個のマイクロSEMからなる検査ユニット20の構成を
示す図で、1ユニットは、図2(a)に示すように、両
辺がlxとlyの長さ、例えば10μm〜1mm角で構
成され、例えば直径6〜8インチのシリコンウェハ21の
表面全面にマトリックス状に作製されている。
FIG. 2 is a view showing the structure of an inspection unit 20 composed of a total of N micro SEMs manufactured on the surface of a silicon wafer. One unit has both sides of lx and ly as shown in FIG. 2 (a). The silicon wafer 21 has a length of, for example, 10 μm to 1 mm square and is formed in a matrix on the entire surface of the silicon wafer 21 having a diameter of 6 to 8 inches.

【0026】検査ユニット20の構成を図2(b)および
図2(c)に示す。なお、図2(b)および図2(c)
はシリコンウェハ21の表面に作製されている検査ユニッ
ト20における任意のエリアの検査ユニットAn-1 、An
、An+1 を示している。
The structure of the inspection unit 20 is shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c). 2 (b) and 2 (c)
Is an inspection unit An-1 or An of an arbitrary area in the inspection unit 20 manufactured on the surface of the silicon wafer 21.
, An + 1.

【0027】検査ユニット20は、電子を放出する電子源
31と、この電子源31から放出された電子を電子ビーム32
にして試料10に放射し試料10上にスポットSを形成する
電子走査系30と、および試料10表面からの反射電子また
は二次電子33を検出する二次電子検出系40を1ユニット
とし、シリコンウェハ21の表面全面にマトリックス状に
Nユニット製作されている。図2(b)に示すように、
電子走査系30から放射された電子ビーム32は検査ユニッ
ト20に対向配置される試料10の表面に衝突し、その反射
電子や二次電子33が隣接する二次電子検出系40によって
検出される。
The inspection unit 20 is an electron source that emits electrons.
31 and an electron beam 32 that emits electrons emitted from this electron source 31.
The electron scanning system 30 which radiates the sample 10 to form the spot S on the sample 10 and the secondary electron detection system 40 which detects the backscattered electrons or secondary electrons 33 from the surface of the sample 10 are regarded as one unit. N units are manufactured in a matrix on the entire surface of the wafer 21. As shown in FIG. 2 (b),
The electron beam 32 emitted from the electronic scanning system 30 collides with the surface of the sample 10 arranged facing the inspection unit 20, and its reflected electrons and secondary electrons 33 are detected by the adjacent secondary electron detection system 40.

【0028】電子走査系30は、コーン状の電子源31から
電子を引出し電子ビーム32を形成する引出電極34と、電
子ビーム32のスポットSを試料10上に結像させる収束電
極35と、電子ビーム32を任意の方向に偏向させる偏向電
極36とを備えている。偏向電極36は、電子ビーム32と直
交方向に対向して形成される四分割状の二対の正および
負の電極で構成され、この両極間の電位差の高低によっ
て電子ビーム32の偏向角を変えてラスタスキャンが行な
えるように走査範囲を制御できるようになっている。
The electron scanning system 30 includes an extraction electrode 34 for extracting electrons from a cone-shaped electron source 31 to form an electron beam 32, a focusing electrode 35 for focusing a spot S of the electron beam 32 on the sample 10, and an electron. A deflection electrode 36 for deflecting the beam 32 in an arbitrary direction is provided. The deflection electrode 36 is composed of two pairs of positive and negative electrodes which are formed in a quadrant so as to face each other in the direction orthogonal to the electron beam 32, and the deflection angle of the electron beam 32 is changed depending on the level of the potential difference between the two electrodes. The scanning range can be controlled so that raster scanning can be performed.

【0029】また、電子走査系30は、図2(c)に示す
ように、シリコンウェハ21上にコーン状に突設されてい
る電子源31の先端を中心とした略同心円状の円孔を有す
る引出電極34と収束電極35の各電極層が絶縁膜37を介し
て順次積層され、さらに、その上層には絶縁膜37を介し
て円孔の上方位置にて間隙を有して四分割状の偏向電極
36が形成されている。
Further, as shown in FIG. 2 (c), the electronic scanning system 30 has a substantially concentric circular hole centered on the tip of the electron source 31 projecting in a cone shape on the silicon wafer 21. The respective electrode layers of the extraction electrode 34 and the converging electrode 35 are sequentially laminated with the insulating film 37 interposed therebetween, and the upper layer thereof has a gap at a position above the circular hole with the insulating film 37 interposed therebetween to form a four-divided shape. Deflection electrode
36 are formed.

【0030】二次電子検出系40は、電子走査系30と同一
のシリコンウェハ21上に隣接して、引出電極34、収束電
極35、および偏向電極36と同様に、電子源31の先端を中
心とした略同心円状のリング状に形成され、例えば、電
圧を印加されて二次電子32を引寄せる電極、突入した電
子を光子に変換するシンチレータ、光子を通過させるラ
イトパイプ、光子を電子に増倍させる光電子増倍管など
で構成され、試料10表面からの反射電子や二次電子33を
検出して、試料10の表面に状態に反映した検出信号を演
算制御部60に出力する。演算制御部60はこの検出信号を
解析して画像情報を得、この画像情報を表示部62に出力
して可視化する。
The secondary electron detection system 40 is adjacent to the same silicon wafer 21 as the electronic scanning system 30 and is centered on the tip of the electron source 31, like the extraction electrode 34, the focusing electrode 35, and the deflection electrode 36. Are formed in a substantially concentric ring shape, for example, an electrode that attracts secondary electrons 32 when a voltage is applied, a scintillator that converts the rushed electrons into photons, a light pipe that allows the photons to pass, and a photon to increase into electrons. It is composed of a photomultiplier tube for multiplying, detects backscattered electrons and secondary electrons 33 from the surface of the sample 10, and outputs a detection signal reflected on the surface of the sample 10 to the arithmetic control unit 60. The arithmetic control unit 60 analyzes this detection signal to obtain image information, and outputs this image information to the display unit 62 for visualization.

【0031】検査ユニット20に駆動電力を供給する駆動
部50は、演算制御部60によって制御されて電子走査系30
と二次電子検出系40への駆動電力供給を制御する電圧制
御回路51と、この電圧制御回路51に制御されて電子走査
系30と二次電子検出系40にそれぞれ駆動電力を供給する
第1の電源52と第2の電源53とからなっており、引出電
極34、収束電極35、偏向電極36、および二次電子検出系
40への供給電圧値は電圧制御回路51によって制御されて
いる。
The drive unit 50 for supplying drive power to the inspection unit 20 is controlled by the arithmetic control unit 60 to control the electronic scanning system 30.
And a voltage control circuit 51 for controlling the drive power supply to the secondary electron detection system 40, and a first control circuit 51 controlled by the voltage control circuit 51 to supply drive power to the electronic scanning system 30 and the secondary electron detection system 40, respectively. Power source 52 and second power source 53 of the extraction electrode 34, the focusing electrode 35, the deflection electrode 36, and the secondary electron detection system.
The voltage value supplied to 40 is controlled by the voltage control circuit 51.

【0032】次に、個々の検査ユニット20での電子ビー
ム32の走査について説明する。
Next, scanning of the electron beam 32 in each inspection unit 20 will be described.

【0033】任意の検査ユニット20、例えば検査ユニッ
トAn においては、図3に示すように、電子ビーム32が
偏向されない状態では、試料10の検査エリアのうちの検
査ユニットAn に対向している検査エリアAn の略中心
部に電子ビーム32はスポットSを形成する。また、電圧
制御回路51に制御され偏向電極36に鋸歯状波の電圧が印
加されると、電子ビーム32は偏向電極36によって偏向さ
れ、スポットSは検査エリアAn 全域を1走査時間τの
ラスタL1 、L2 、…、Lm-1 、Lm のM本のラスタか
らなる二次元走査(ラスタスキャン)を行なう。この電
子ビーム32の走査により検査ユニットAn に対向する試
料10の検査エリアAn の観察が可能となる。つまり、全
ての検査ユニット20において電子ビーム32の二次元走査
を行なうことにより、検査ユニット20に対向配置されて
いる試料10の表面状態の観察が可能となる。
In an arbitrary inspection unit 20, for example, the inspection unit An, as shown in FIG. 3, the inspection area facing the inspection unit An in the inspection area of the sample 10 in a state where the electron beam 32 is not deflected. The electron beam 32 forms a spot S at a substantially central portion of An. Further, when the voltage of the sawtooth wave is applied to the deflection electrode 36 under the control of the voltage control circuit 51, the electron beam 32 is deflected by the deflection electrode 36, and the spot S is rastered in the entire inspection area An for the raster L1 of one scanning time τ. , L2, ..., Lm−1, Lm, a two-dimensional scan (raster scan) consisting of M rasters is performed. The scanning of the electron beam 32 makes it possible to observe the inspection area An of the sample 10 facing the inspection unit An. That is, by performing the two-dimensional scanning of the electron beam 32 in all the inspection units 20, it becomes possible to observe the surface state of the sample 10 arranged facing the inspection units 20.

【0034】従って、試料10の観察時には、試料10と、
この試料10に対向させて配置されたマイクロSEMから
なる検査ユニット20とを相対的に移動させないで、か
つ、検査ユニット20に対向する試料10の全面の観察が可
能となる。以下、本発明の各実施例について説明する。
Therefore, when observing the sample 10,
The entire surface of the sample 10 facing the inspection unit 20 can be observed without moving the inspection unit 20 composed of the micro SEM arranged facing the sample 10 relatively. Hereinafter, each example of the present invention will be described.

【0035】まず、本発明の第1の実施例について、図
4と図5を参照し説明する。なお、構成を示す図は、駆
動部50からの給電ラインは一本で示し、また、入力部61
は省略して示しており、第2の実施例以降においても同
様である。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the figure showing the configuration, the power supply line from the drive unit 50 is shown as one line, and the input unit 61 is also provided.
Are omitted, and the same applies to the second and subsequent embodiments.

【0036】図4において、81は検査ユニット20に所定
の電圧の駆動電力を供給する駆動部50と検査ユニット20
の電子走査系30との間、具体的には駆動部50と電子源31
との間に設けられた半導体などからなる複数の第1のス
イッチで、これら第1のスイッチ81はそれぞれ演算制御
部60に制御されて複数の第1のスイッチ81のオン・オフ
を制御する切換え制御部63によって制御されて時分割に
接続・解除する。また、82は検査ユニット20の二次電子
検出系40と本装置全体の動作を制御する演算制御部60と
の間に設けられた半導体などからなる複数の第2のスイ
ッチで、これら第2のスイッチ82もそれぞれ第1のスイ
ッチ81と同様に切換え制御部63に制御されて検査時間の
経過とともに順番に接続・解除し、かつ、同一の検査ユ
ニット20に接続されている第1のスイッチ81と連動して
同時に接続・解除する。
In FIG. 4, reference numeral 81 denotes a drive unit 50 for supplying drive power of a predetermined voltage to the inspection unit 20 and the inspection unit 20.
Of the electronic scanning system 30, specifically, the drive unit 50 and the electron source 31.
And a plurality of first switches made of a semiconductor or the like provided between the first switch 81 and the first switch 81. The first switch 81 is controlled by the arithmetic control unit 60 to control ON / OFF of the plurality of first switches 81. It is controlled by the control unit 63 to connect / disconnect in a time division manner. Reference numeral 82 denotes a plurality of second switches made of a semiconductor or the like provided between the secondary electron detection system 40 of the inspection unit 20 and the arithmetic control unit 60 that controls the operation of the entire apparatus. Similarly to the first switch 81, the switches 82 are also controlled by the switching control unit 63 to connect / disconnect in sequence as the inspection time elapses, and to the first switch 81 connected to the same inspection unit 20. Connect and disconnect simultaneously at the same time.

【0037】例えば、検査ユニットAn-1 に接続されて
いる第1と第2のスイッチ81,82 が切換え制御部63によ
って接続されると、検査ユニットAn-1 の電子源31から
電子が放出され、電子ビーム32による検査ユニットAn-
1 に対向している試料10の表面の図3に示すラスタスキ
ャンが行なわれる。このとき、他の第1と第2のスイッ
チ81,82 は解除されており、他の検査ユニット20の偏向
電極36にも鋸歯状波電圧が印加されているが、電子源31
から電子が放出されないので、電子ビーム32およびこれ
に伴なう二次電子33は発生しない。
For example, when the first and second switches 81 and 82 connected to the inspection unit An-1 are connected by the switching control unit 63, electrons are emitted from the electron source 31 of the inspection unit An-1. , Electron beam 32 inspection unit An-
The raster scan shown in FIG. 3 of the surface of the sample 10 facing 1 is performed. At this time, the other first and second switches 81 and 82 are released, and the sawtooth wave voltage is also applied to the deflection electrode 36 of the other inspection unit 20, but the electron source 31
Since no electron is emitted from the electron beam 32, the electron beam 32 and the secondary electron 33 accompanying it are not generated.

【0038】検査ユニットAn-1 に接続されている第1
と第2のスイッチ81,82 を接続し、検査ユニットAn-1
による図3に示す1走査時間τのラスタL1 、L2 、
…、Lm-1 、Lm のM本のラスタスキャンが行なわれ、
二次電子検出系40の検出信号が演算制御部60に出力され
た後、検査ユニットAn-1 に接続されている第1と第2
のスイッチ81,82 が解除し、検査ユニットAn に接続さ
れている第1と第2のスイッチ81,82 が接続し、検査ユ
ニットAn によるラスタスキャンが同様に行なわれる。
そして、検査ユニットAn によるラスタスキャンが終了
すると、検査ユニットAn+1 に接続されている第1と第
2のスイッチ81,82 を接続し、検査ユニットAn+1 によ
るラスタスキャンが同様に行なわれる。このときの二次
電子検出系40から演算制御部60に出力される検出信号を
図5に示す。
The first connected to the inspection unit An-1
And the second switch 81,82 are connected, and the inspection unit An-1
According to FIG. 3, rasters L1, L2 for one scan time τ,
..., M raster scans of Lm-1 and Lm are performed,
After the detection signal of the secondary electron detection system 40 is output to the arithmetic control unit 60, the first and second units connected to the inspection unit An-1 are connected.
Switches 81 and 82 are released, the first and second switches 81 and 82 connected to the inspection unit An are connected, and the raster scan by the inspection unit An is similarly performed.
When the raster scan by the inspection unit An is completed, the first and second switches 81 and 82 connected to the inspection unit An + 1 are connected, and the raster scan by the inspection unit An + 1 is similarly performed. FIG. 5 shows a detection signal output from the secondary electron detection system 40 to the arithmetic control unit 60 at this time.

【0039】ところで、試料10上にごみなどの粒子が存
在すると、電子ビーム32が粒子に照射された際に粒子か
ら二次電子33が発生するが、発生する二次電子33の放出
量は粒子の量によって左右される。すなわち、試料10上
に存在する粒子の量に応じたピーク値を有する検出信号
が二次電子検出系40から、例えば図5に示すように、出
力され、演算制御部60はこの検出信号を解析して試料10
の表面状態を反映した画像情報を表示部62に表示する。
If particles such as dust are present on the sample 10, secondary electrons 33 are generated from the particles when the particles are irradiated with the electron beam 32. Depends on the amount of. That is, a detection signal having a peak value corresponding to the amount of particles existing on the sample 10 is output from the secondary electron detection system 40 as shown in FIG. 5, for example, and the arithmetic control unit 60 analyzes this detection signal. Sample 10
The display unit 62 displays the image information that reflects the surface state of the.

【0040】ここで、入力部61からの入力に基づいて演
算制御部60に制御され、粒子が検出された部分、例えば
検査ユニットAn のみを検査ユニットAn に接続されて
いる第1と第2のスイッチ81,82 を接続して駆動するこ
とにより、粒子像の詳細な観察が可能となる。すなわ
ち、個々の検査ユニット20をSEMとして用い、ラスタ
スキャンの偏向幅を小さくして走査密度を検査時より密
にし、粒子の観察像を拡大することにより、粒子像の詳
細な観察を可能としている。
Here, the first and second parts are controlled by the arithmetic and control unit 60 based on the input from the input unit 61, and only the portion where particles are detected, for example, the inspection unit An is connected to the inspection unit An. By connecting and driving the switches 81 and 82, detailed observation of the particle image becomes possible. That is, the individual inspection unit 20 is used as the SEM, the deflection width of the raster scan is reduced to make the scanning density higher than that during the inspection, and the observation image of the particles is enlarged, thereby enabling detailed observation of the particle image. .

【0041】このように、N個の検査ユニット20を順次
検査時間の経過とともにに動作させることにより、検査
ユニット20に対向する試料10の全面を電子走査すること
ができる。このときの全面走査に要する時間Tは、 T=N×M×τ となる。ここで、N、M、τを従来の技術と同様に、N
=1002 、M=100、τ=0.1秒とすると、 T=1002 ×100×0.1=105 秒 となり、従来の全観察時間に比べて2/3に短縮するこ
とができる。
As described above, by sequentially operating the N inspection units 20 as the inspection time elapses, the entire surface of the sample 10 facing the inspection units 20 can be electronically scanned. At this time, the time T required for the whole surface scanning is T = N × M × τ. Here, N, M, and τ are set to N as in the conventional technique.
= 100 2 , M = 100, τ = 0.1 seconds, T = 100 2 × 100 × 0.1 = 10 5 seconds, which can be shortened to 2/3 of the conventional total observation time. .

【0042】従って、上記第1の実施例によれば、試料
を機械的に移動させることなく試料全面の粒子の検査が
可能となり、再現性の良い粒子検査を短時間で行なうこ
とができる。
Therefore, according to the first embodiment, it is possible to inspect the particles on the entire surface of the sample without mechanically moving the sample, and it is possible to perform the reproducible particle inspection in a short time.

【0043】次に、本発明の第2の実施例について、図
6と図7を参照し説明する。なお、図4と同一部分には
同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0044】図4に示す第1の実施例はN個の検査ユニ
ット20を順次時分割に動作させるのに対して、図6
(a)に示す第2の実施例はN個の検査ユニット20を同
時に動作させ、検査ユニット20全体を一括的に走査する
方式である。この方式においては、全ての電子源31が電
子を放出し、電子ビーム32は一斉に同一角度で走査され
ることになる。このとき、各検査ユニット20のスポット
Sは試料10の対応するエリア内に相対的には同一位置に
存在するので、各検査ユニット20から得られる図7
(a)に示すようなラスタ信号Liからなる検出信号S
A1 、…、SAn-1 、SAn 、…、SAN (以下、検出
信号SAn と総称する)は独立に得られ、例えばコネク
タを介して演算制御部60に入力される。このときの試料
10の全面の走査に要する時間Tは、1個の検査ユニット
20の走査に要する時間と同一であって、 T=100×0.1=10秒 となり、従って、従来の全観察時間に比べて約1/10
4 に大幅に短縮することが可能となり、極めて短時間で
試料全面の粒子の検査を行なうことができる。
In the first embodiment shown in FIG. 4, the N inspection units 20 are sequentially operated in a time division manner, while in FIG.
The second embodiment shown in (a) is a system in which N inspection units 20 are simultaneously operated and the entire inspection units 20 are collectively scanned. In this method, all the electron sources 31 emit electrons, and the electron beams 32 are simultaneously scanned at the same angle. At this time, since the spot S of each inspection unit 20 exists at the same position relatively in the corresponding area of the sample 10, the spot S obtained from each inspection unit 20 shown in FIG.
Detection signal S composed of raster signal Li as shown in (a)
, SAn-1, SAn, ..., SAN (hereinafter collectively referred to as detection signals SAn) are independently obtained and input to the arithmetic control unit 60 via, for example, a connector. Sample at this time
The time T required to scan the entire surface of 10 is one inspection unit
It is the same as the time required for 20 scans, and T = 100 × 0.1 = 10 seconds, which is about 1/10 of the total observation time of the related art.
It is possible to greatly reduce the number to 4 , and it is possible to inspect particles on the entire surface of the sample in an extremely short time.

【0045】ところで、検査ユニット20の個数Nが数百
程度までは検出信号SAn を並列にコネクタなどで演算
制御部60に出力可能である。しかしながら、個数Nが数
百以上となる場合には、マトリックス状に製作されてい
る検査ユニット20を駆動部50によってグループ単位、例
えば列単位あるいは行単位に並列にかつ検査時間経過に
伴なって駆動制御して試料10の全面を走査し、さらに、
検査ユニット20と演算制御部60の間に半導体などからな
る複数のスイッチ83を設け、これら複数のスイッチ83を
切換え制御部63によって、駆動部50と同様に、列単位あ
るいは行単位に並列にかつ検査時間の経過とともに接続
・解除することにより、検査ユニット20の検出信号SA
n を並列的に演算制御部60に出力することが可能とな
る。
By the way, the detection signal SAn can be output in parallel to the arithmetic control unit 60 through a connector or the like until the number N of the inspection units 20 is about several hundreds. However, when the number N is several hundreds or more, the inspection unit 20 manufactured in a matrix is driven by the drive unit 50 in parallel in a group unit, for example, a column unit or a row unit, and the inspection time elapses. Controlled to scan the entire surface of the sample 10, and
A plurality of switches 83 made of semiconductor or the like is provided between the inspection unit 20 and the arithmetic control unit 60, and the plurality of switches 83 are arranged in parallel in column units or row units in the same manner as the drive unit 50 by the switching control unit 63. By connecting / disconnecting with the passage of inspection time, the detection signal SA of the inspection unit 20
It is possible to output n to the arithmetic control unit 60 in parallel.

【0046】従って、検査ユニット20の個数が数百以上
になっても、試料を機械的に移動させることことなく、
電気的に検査ユニット20の駆動状況を切換えることによ
り、試料全面の粒子の検査を行なうことができる。
Therefore, even if the number of the inspection units 20 exceeds several hundreds, the sample is not mechanically moved,
Particles on the entire surface of the sample can be inspected by electrically switching the driving state of the inspection unit 20.

【0047】また、検査ユニット20から得られるラスタ
信号Liを直接表示部62上の画像に再構成する必要がな
い場合には、各検査ユニット20の出力側に、例えば積分
回路からなる演算処理回路84を設け、演算処理回路84で
検出信号SAn を演算処理した信号をコネクタなどを用
いて一括並列で、あるいは複数のスイッチ83を介しての
状態でに演算制御部60に出力することが可能である。
If it is not necessary to directly reconstruct the raster signal Li obtained from the inspection unit 20 into an image on the display unit 62, an arithmetic processing circuit including, for example, an integrating circuit is provided on the output side of each inspection unit 20. 84 is provided, and the signal obtained by processing the detection signal SAn by the calculation processing circuit 84 can be output to the calculation control unit 60 in batch parallel using a connector or the like, or in a state via a plurality of switches 83. is there.

【0048】検出信号SAn を演算処理回路84で演算処
理するケースとしては、例えば、試料10に付着したごみ
などの粒子を検査ユニット20単位に見付け出すケースが
ある。すなわち、図7(a)に示す検出信号SAn を演
算処理回路84で、例えば積分の演算処理を行なうと、図
7(b)に示すような検出信号SAn の積分値が得ら
れ、この検出信号SAn の積分値は検査ユニット20に対
向する試料10の領域に存在する粒子の量に応じてその大
小を示しているので、検出信号SAn の積分値を比較す
ることにより、粒子を検査ユニット20単位に見付け出す
ことができる。
As a case where the detection signal SAn is arithmetically processed by the arithmetic processing circuit 84, for example, particles such as dust adhering to the sample 10 are found in the inspection unit 20 unit. That is, when the detection signal SAn shown in FIG. 7 (a) is subjected to, for example, an integration calculation process in the calculation processing circuit 84, an integrated value of the detection signal SAn shown in FIG. 7 (b) is obtained. Since the integrated value of SAn shows its magnitude according to the amount of particles existing in the region of the sample 10 facing the inspection unit 20, the particles are inspected in 20 units of the inspection unit by comparing the integrated value of the detection signal SAn. Can be found at.

【0049】図7(c)は演算処理回路84の後段に複数
のスイッチ83を設け、検査ユニット20で一括走査して得
られた各検出信号SAn の積分値をスイッチ83の接続・
解除を切換え制御回路63によって検出時間に従って制御
して、時系列的に演算制御部60に出力したときの検出信
号SAn の積分値の信号波形を示すものである。このよ
うに、一括走査→演算処理→スイッチング処理を行なっ
て演算制御部60に出力する全検出信号SAn を得るため
の時間Tは、 T=M×τ+N×Δ となる。ここで、N、M、τを上記と同様に、N=10
2 、M=100、τ=0.1秒とし、各検出信号SA
n の積分値の出力時間をΔ=1ミリ秒とすると、 T=100×0.1+1002 ×10-3=10+10=
20秒 となり、上記した検査ユニット20全体を一括的に走査し
各検出信号SAn を一括出力する方式と同様に、検査時
間を大幅に短縮することができ、極めて高速な試料10に
付着した粒子の極めて高速な検査が可能となる。
In FIG. 7C, a plurality of switches 83 are provided in the subsequent stage of the arithmetic processing circuit 84, and the integrated value of each detection signal SAn obtained by batch scanning by the inspection unit 20 is connected to the switch 83.
The signal waveform of the integrated value of the detection signal SAn when the release is controlled by the switching control circuit 63 according to the detection time and is output to the arithmetic control unit 60 in time series is shown. In this way, the time T for obtaining the total detection signal SAn to be output to the arithmetic control unit 60 by performing the batch scanning → the arithmetic process → the switching process is T = M × τ + N × Δ. Here, N, M, and τ are set to N = 10 as in the above.
0 2 , M = 100, τ = 0.1 seconds, and each detection signal SA
When the output time of the integrated value of n is Δ = 1 msec, T = 100 × 0.1 + 100 2 × 10 −3 = 10 + 10 =
The time is 20 seconds, and the inspection time can be greatly shortened, and the particles adhering to the sample 10 at an extremely high speed can be greatly reduced similarly to the method in which the entire inspection unit 20 is collectively scanned and each detection signal SAn is collectively output. It enables extremely high-speed inspection.

【0050】ここで、粒子の検査を行なった後で、検出
した粒子の詳細な像を得たい場合には、図6(b)に示
すような演算処理回路84を介さないバイパスの配線を設
けてスイッチ83′を接続し、第1の実施例と同様に、個
々の検査ユニット20をSEMとして用いて粒子像の観察
も行なえる。
Here, if it is desired to obtain a detailed image of the detected particles after the inspection of the particles, a bypass wiring not having the arithmetic processing circuit 84 as shown in FIG. 6B is provided. The switch 83 'is connected to each other, and the particle images can be observed by using the individual inspection units 20 as SEMs as in the first embodiment.

【0051】なお、演算処理回路84として積分回路を例
示したが、これは必要とする信号の形態によって種々の
回路を用いることが可能であり、例えば、ピークホール
ド回路を用いてもよいし、また、コンパレータなどで2
値化したパルス信号をカウントする回路でもよく、その
他種々の所定の演算値を求める演算回路を使用可能であ
る。
Although the integrating circuit is exemplified as the arithmetic processing circuit 84, various circuits can be used depending on the form of the required signal. For example, a peak hold circuit may be used, or 2 with a comparator, etc.
A circuit that counts the binarized pulse signal may be used, and other arithmetic circuits that obtain various predetermined arithmetic values may be used.

【0052】次に、本発明の第3の実施例について、図
8乃至図10を参照し説明する。なお、図4と同一部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0053】本第3の実施例は、図8に示すように、シ
リコンウェハ21の表面に作製されている検査ユニット20
における特定の位置に配置されている検査ユニット20
群、例えば十字状のパターンに配置されている検査ユニ
ットAn,Bn-1,Bn,Bn+1,Cnを選択して電子走査さ
せ、上記第2の実施例と同様に、検出信号を積分して、
例えば基準値(パターン)と比較するものである。
In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the inspection unit 20 manufactured on the surface of the silicon wafer 21.
Inspection unit 20 located at a specific position in
A group, for example, inspection units An, Bn-1, Bn, Bn + 1, Cn arranged in a cross pattern are selected and electronically scanned, and the detection signals are integrated in the same manner as in the second embodiment. hand,
For example, it is compared with a reference value (pattern).

【0054】図9(a)に示すように、検査ユニット20
に所定電圧の駆動電力を供給する駆動部50と検査ユニッ
ト20の電子源31との間に半導体などからなる複数のスイ
ッチ85が設けられ、十字状に配置されている検査ユニッ
トAn,Bn-1,Bn,Bn+1,Cnに接続されているスイッチ8
5が切換え制御部63によって選択されて接続状態とな
る。
As shown in FIG. 9A, the inspection unit 20
A plurality of switches 85 made of a semiconductor or the like are provided between the driving unit 50 that supplies driving power of a predetermined voltage to the electron source 31 of the inspection unit 20, and the inspection units An and Bn-1 are arranged in a cross shape. , Bn, Bn + 1, Cn connected to switch 8
5 is selected by the switching control unit 63 to enter the connected state.

【0055】選択された検査ユニットAn,Bn-1,Bn,B
n+1,Cn において、電子ビーム32による試料10の表面の
ラスタスキャンが行なわれ、この走査によって図10
(a)に示すような検出信号SAn,SBn-1,SBn,SB
n+1,SCn が得られる。これら検出信号SAn,SBn-1,
SBn,SBn+1,SCn は検査ユニット20の後段に設けら
れた積分回路86によって積分され、図10(b)に示す
ような積分値がそれぞれ得られる。なお、図10には3
個の検出信号SAn,SBn,SCn とその積分値を示して
いる。
Selected inspection units An, Bn-1, Bn, B
At n + 1, Cn, a raster scan of the surface of the sample 10 by the electron beam 32 is performed, and this scan causes the scan of FIG.
Detection signals SAn, SBn-1, SBn, SB as shown in FIG.
n + 1, SCn are obtained. These detection signals SAn, SBn-1,
SBn, SBn + 1, SCn are integrated by an integrating circuit 86 provided at the subsequent stage of the inspection unit 20 to obtain integrated values as shown in FIG. 10 (b). In addition, in FIG.
The individual detection signals SAn, SBn, SCn and their integrated values are shown.

【0056】積分回路86によって積分された5個の積分
値は積分回路86の後段に接続されている処理回路87に出
力され、処理回路87において、5個の積分値について、
例えばパラメータPを次式
The five integrated values integrated by the integrating circuit 86 are output to the processing circuit 87 connected to the subsequent stage of the integrating circuit 86, and in the processing circuit 87, the five integrated values are
For example, if the parameter P is

【数1】 に基づいて算出する。算出されたパラメータPは処理回
路87の後段に接続されている演算制御部60に出力され
る。なお、Dj は検出信号を示し、D1 =SAn 、D2
=SBn-1 、D3 =SBn 、D4 =SBn+1 、D5 =S
Cn とする。
[Equation 1] It is calculated based on. The calculated parameter P is output to the arithmetic control unit 60 connected to the subsequent stage of the processing circuit 87. Note that D j represents a detection signal, and D 1 = SAn, D 2
= SBn-1, D 3 = SBn, D 4 = SBn + 1, D 5 = S
Let Cn.

【0057】続いて、十字状パターンの中心の検査ユニ
ット20を検査ユニットBn から検査ユニットBn+1 に変
えた十字状パターンのアドレスを切換え制御部63が算出
し、次の十字状パターンの5個の検査ユニットAn+1,B
n,Bn+1,Bn+2,Cn+1 が選択される。新たに選択された
5個の検査ユニット20に対しては上記と同様の処理が行
なわれ、そのパラメータPが演算制御部60に出力され
る。
Subsequently, the switching control unit 63 calculates the address of the cross-shaped pattern in which the inspection unit 20 at the center of the cross-shaped pattern is changed from the inspection unit Bn to the inspection unit Bn + 1, and the five next cross-shaped patterns are calculated. Inspection unit An + 1, B
n, Bn + 1, Bn + 2, Cn + 1 are selected. The same processing as described above is performed on the five newly selected inspection units 20, and the parameter P is output to the arithmetic control unit 60.

【0058】上記した処理を全ての検査ユニット20が十
字状パターンの中心位置になるように行なうことによ
り、検査ユニット20に対向する試料10の全面に対する電
子ビーム32の走査が行なわれる。
By performing the above-described processing so that all the inspection units 20 are located at the center positions of the cross-shaped patterns, the electron beam 32 is scanned over the entire surface of the sample 10 facing the inspection units 20.

【0059】演算制御部60は入力されたパラメータPを
解析して、例えば、試料10上に作成されたパターンの位
置を見つけ出したり、あるいは正常時には存在しない欠
陥パターンの検査を行なうことができ、その結果を表示
部62に表示できる。
The arithmetic control unit 60 can analyze the input parameter P to find out the position of the pattern formed on the sample 10 or inspect a defective pattern which does not exist under normal conditions. The result can be displayed on the display unit 62.

【0060】また、上記した処理に要する時間Tは、パ
ラメータの処理時間をδとすると、 T=(M×τ+δ)×N となる。ここで、N、M、τを上記と同様に、N=10
2 、M=100、τ=0.1秒とし、また、パラメー
タの処理時間δをδ=1ミリ秒とすると、 T=(100×0.1+10-3)×1002 =約105
秒 となり、従来の全観察時間に比べて約2/3に短縮する
ことができる。
The time T required for the above processing is given by T = (M × τ + δ) × N, where δ is the processing time of the parameter. Here, N, M, and τ are set to N = 10 as in the above.
Assuming that 0 2 , M = 100, τ = 0.1 seconds, and the parameter processing time δ is δ = 1 millisecond, T = (100 × 0.1 + 10 −3 ) × 100 2 = about 10 5
Seconds, which can be reduced to about 2/3 of the total observation time in the past.

【0061】ここでも、第2の実施例と同様に、図9
(b)に示すような積分回路86、処理回路87を介さない
バイパスの配線を設けて、スイッチ85′を切換え制御部
63によりこのバイパス側に接続して、第1の実施例と同
様に、個々の検査ユニット20をSEMとして用いて粒子
像の観察が行なえる。
Here, as in the second embodiment, as shown in FIG.
Bypass wiring not including the integrating circuit 86 and the processing circuit 87 as shown in (b) is provided, and the switch 85 'is switched.
By connecting to this bypass side by 63, the particle image can be observed by using each inspection unit 20 as an SEM as in the first embodiment.

【0062】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、種々変形可能であることは勿論である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be variously modified.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の粒子検査
装置によれば、各検査ユニットの駆動手段側あるいは出
力側の少なくとも一方に配設された複数のスイッチ手段
を切換え制御手段で切換えることにより、試料を機械的
に移動させることなく、電気的に検査ユニットを切換え
る方式で試料全面の粒子の検査が可能となり、再現性の
良い粒子検査を短時間で行なうことができる。
As described above in detail, according to the particle inspection apparatus of the present invention, the switching control means switches a plurality of switch means arranged on at least one of the drive means side and the output side of each inspection unit. As a result, it is possible to inspect particles on the entire surface of the sample by a method of electrically switching the inspection unit without mechanically moving the sample, and it is possible to perform particle inspection with good reproducibility in a short time.

【0064】また、本発明の粒子検査装置は、切換え制
御手段が複数のスイッチ手段を時間の経過とともに切換
え、検査ユニットを時間の経過とともに駆動して検査す
るので、検査時間を短縮して試料全面の粒子の検査を行
なうことができる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, the switching control means switches the plurality of switch means with the passage of time, and the inspection unit is driven with the passage of time to inspect, so that the inspection time is shortened and the entire surface of the sample is reduced. Can be inspected for particles.

【0065】また、本発明の粒子検査装置は、切換え制
御手段が複数のスイッチ手段を所定の領域毎に切換え、
検査ユニットを所定の領域毎に駆動して検査するので、
特定パターンや欠陥などの探索機能を持たせることがで
きる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, the switching control means switches the plurality of switching means for each predetermined area,
Since the inspection unit is driven and inspected for each predetermined area,
A search function for a specific pattern or a defect can be provided.

【0066】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットが一括して並列に検査することにより、検査時間が
大幅に短縮され、極めて短時間で試料全面の粒子の検査
を行なうことができる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, the inspection units collectively inspect in parallel, so that the inspection time is greatly shortened and the particles on the entire surface of the sample can be inspected in an extremely short time.

【0067】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットから出力される検出信号を演算処理する演算手段を
設けたので、粒子の存在を検査ユニット単位で見つけ出
すことができる。
Further, since the particle inspection apparatus of the present invention is provided with the arithmetic means for arithmetically processing the detection signal output from the inspection unit, the presence of particles can be found in the inspection unit.

【0068】また、本発明の粒子検査装置は、検査ユニ
ットあるいは演算手段のいずれか一方の出力側に設けら
れた複数のスイッチ手段を所定の個数毎に切換える切換
え制御手段とを備えたので、検査ユニット数が数百以上
になっても、試料を機械的に移動させることことなく、
電気的に検査ユニットを切換える方式で試料全面の粒子
の検査を行なうことができる。
Further, since the particle inspection apparatus of the present invention is provided with the switching control means for switching the plurality of switch means provided on the output side of either the inspection unit or the arithmetic means for every predetermined number, the inspection Even if the number of units exceeds hundreds, without moving the sample mechanically,
Particles on the entire surface of the sample can be inspected by electrically switching the inspection unit.

【0069】また、本発明の粒子検査装置は、検出され
た粒子に対応する検査ユニットのみを電子走査系による
走査密度を密にして駆動し、この駆動された検査ユニッ
トにより検出された粒子の拡大像を観察する観察手段を
備えたので、検出された粒子の観察を容易に、かつ詳細
に行なうことができる。
Further, in the particle inspection apparatus of the present invention, only the inspection unit corresponding to the detected particles is driven with a high scanning density by the electronic scanning system, and the particles detected by the driven inspection unit are enlarged. Since the observation means for observing the image is provided, the detected particles can be observed easily and in detail.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る粒子検査装置の基本構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a particle inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】検査ユニットを示す図で、図2(a)は検査ユ
ニット全体を示す図、図2(b)は検査ユニットの一部
拡大断面図、および図2(c)はその底面図である。
FIG. 2 is a diagram showing an inspection unit, FIG. 2 (a) is a diagram showing the entire inspection unit, FIG. 2 (b) is a partially enlarged sectional view of the inspection unit, and FIG. 2 (c) is a bottom view thereof. is there.

【図3】電子ビームによるラスタスキャンを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a raster scan by an electron beam.

【図4】本発明の第1の実施例の概略構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例による検出信号を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a detection signal according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例の概略構成を示す図で、
図6(a)はバイパス配線のない図、および図6(b)
はバイパス配線を設けた図である。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention,
FIG. 6 (a) is a diagram without bypass wiring, and FIG. 6 (b).
FIG. 6 is a diagram in which bypass wiring is provided.

【図7】本発明の第2の実施例による信号波形を示す図
で、図7(a)は検出信号を示す図、図7(b)はその
積分波形を示す図、および図7(c)は積分波形の出力
状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a signal waveform according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 (a) is a diagram showing a detection signal, FIG. 7 (b) is a diagram showing its integrated waveform, and FIG. ) Is a diagram showing an output state of an integrated waveform.

【図8】本発明の第3の実施例の概略を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an outline of a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例の概略構成を示す図で、
図9(a)はバイパス配線のない図、および図9(b)
はバイパス配線を設けた図である。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention,
9 (a) is a diagram without bypass wiring, and FIG. 9 (b).
FIG. 6 is a diagram in which bypass wiring is provided.

【図10】本発明の第3の実施例による信号波形を示す
図で、図10(a)は検出信号を示す図、および図10
(b)はその積分波形を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a signal waveform according to a third embodiment of the present invention, FIG. 10 (a) is a diagram showing a detection signal, and FIG.
(B) is a figure which shows the integrated waveform.

【図11】ラスタスキャンの様子を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state of raster scanning.

【図12】スキャン領域の連結を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing connection of scan areas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…試料 20…検査ユニット 30…電子走査系 31…電子源 32…電子ビーム 33…二次電子 40…二次電子検出系 50…駆動部(駆動手段) 62…表示部(観察手段) 63…切換え制御部(切換え制御手段) 81,82,83,85 …スイッチ(スイッチ手段) 84…前処理回路(前処理手段) 10 ... Sample 20 ... Inspection unit 30 ... Electronic scanning system 31 ... Electron source 32 ... Electron beam 33 ... Secondary electron 40 ... Secondary electron detection system 50 ... Driving part (driving means) 62 ... Display part (observation means) 63 ... Switching control section (switching control means) 81,82,83,85 ... Switch (switching means) 84 ... Preprocessing circuit (preprocessing means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤間 善昭 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiaki Akama 33 Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 微細な電子源と、この電子源から放出さ
れた電子ビームを走査する電子走査系と、この電子走査
系によって走査された電子ビームが試料面上の粒子に照
射された際に粒子から発生する二次電子により粒子を検
出し、この検出信号を出力する二次電子検出系とからな
る検査ユニットを複数配列した粒子検査装置において、
上記各検査ユニットを駆動する駆動手段と、この駆動手
段によって駆動される上記各検査ユニットの上記駆動手
段側あるいは出力側の少なくとも一方に配設された複数
のスイッチ手段と、この複数のスイッチ手段を切換える
切換え制御手段とを具備したことを特徴とする粒子検査
装置。
1. A fine electron source, an electron scanning system for scanning an electron beam emitted from the electron source, and an electron beam scanned by the electron scanning system when a particle on a sample surface is irradiated with the electron beam. Particles are detected by secondary electrons generated from particles, and in a particle inspection device in which a plurality of inspection units each including a secondary electron detection system that outputs this detection signal are arranged,
Drive means for driving each of the inspection units, a plurality of switch means disposed on at least one of the drive means side or the output side of each inspection unit driven by the drive means, and the plurality of switch means A particle inspection apparatus comprising a switching control means for switching.
【請求項2】 切換え制御手段が複数のスイッチ手段を
時間の経過とともに切換え、検査ユニットを時間の経過
とともに駆動して検査することを特徴とする請求項1記
載の粒子検査装置。
2. The particle inspection apparatus according to claim 1, wherein the switching control means switches a plurality of switching means with time, and the inspection unit is driven with time to inspect.
【請求項3】 切換え制御手段が複数のスイッチ手段を
所定の領域毎に切換え、検査ユニットを所定の領域毎に
駆動して検査することを特徴とする請求項1記載の粒子
検査装置。
3. The particle inspection apparatus according to claim 1, wherein the switching control means switches a plurality of switch means for each predetermined area and drives the inspection unit for each predetermined area for inspection.
【請求項4】 微細な電子源と、この電子源から放出さ
れた電子ビームを走査する電子走査系と、この電子走査
系によって走査された電子ビームが試料面上の粒子に照
射された際に粒子から発生する二次電子により粒子を検
出し、この検出信号を出力する二次電子検出系とからな
る検査ユニットを複数配列した粒子検査装置において、
上記各検査ユニットを一括して並列に駆動する駆動手段
を備え、上記検査ユニットが一括して並列に検査するこ
とを特徴とする粒子検査装置。
4. A fine electron source, an electronic scanning system for scanning an electron beam emitted from this electron source, and an electron beam scanned by this electronic scanning system when the particles on the sample surface are irradiated with the electron beam. Particles are detected by secondary electrons generated from particles, and in a particle inspection device in which a plurality of inspection units each including a secondary electron detection system that outputs this detection signal are arranged,
A particle inspection apparatus comprising drive means for driving the inspection units in parallel in parallel, and inspecting the inspection units in parallel in parallel.
【請求項5】 検査ユニットから出力される検出信号を
演算処理する演算処理手段を設け、検出信号を演算処理
して出力することを特徴とする請求項4記載の粒子検査
装置。
5. The particle inspection apparatus according to claim 4, further comprising arithmetic processing means for arithmetically processing the detection signal output from the inspection unit, and arithmetically processing and outputting the detection signal.
【請求項6】 検査ユニットあるいは演算処理手段のい
ずれか一方の出力側に設けられた複数のスイッチ手段
と、この複数のスイッチ手段を所定の個数毎に切換える
切換え制御手段とを備えたことを特徴とする請求項4ま
たは請求項5記載の粒子検査装置。
6. A plurality of switch means provided on the output side of either the inspection unit or the arithmetic processing means, and a switching control means for switching the plurality of switch means for every predetermined number. The particle inspection apparatus according to claim 4 or claim 5.
【請求項7】 検出された粒子に対応する検査ユニット
のみを電子走査系による走査密度を密にして駆動し、こ
の駆動された上記検査ユニットにより検出された上記粒
子の拡大像を観察する観察手段を備えたことを特徴とす
る請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の粒子検
査装置。
7. An observing means for driving only the inspection unit corresponding to the detected particles while making the scanning density of the electronic scanning system dense and observing an enlarged image of the particles detected by the driven inspection unit. The particle inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
JP6135404A 1994-06-17 1994-06-17 Particle inspection equipment Pending JPH085585A (en)

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