JPH11260306A - Electron beam inspection apparatus and method therefor, apparatus applying charged particle beam and method therefor - Google Patents

Electron beam inspection apparatus and method therefor, apparatus applying charged particle beam and method therefor

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JPH11260306A
JPH11260306A JP10056508A JP5650898A JPH11260306A JP H11260306 A JPH11260306 A JP H11260306A JP 10056508 A JP10056508 A JP 10056508A JP 5650898 A JP5650898 A JP 5650898A JP H11260306 A JPH11260306 A JP H11260306A
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electron beam
particles
reflected
detector
sample
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JP10056508A
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Japanese (ja)
Inventor
敦子 ▲高▼藤
Atsuko Takato
Mari Nozoe
真理 野副
Hiroyuki Shinada
博之 品田
Hisaya Murakoshi
久弥 村越
Yusuke Yajima
裕介 矢島
Masaki Hasegawa
正樹 長谷川
Yutaka Kaneko
金子  豊
Yasutsugu Usami
康継 宇佐見
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam inspection apparatus capable of highly efficiently detecting secondary electrons and/or reflected electrons from a substrate at high speed. SOLUTION: This electron beam inspection apparatus is capable of detecting highly efficiently first secondary electrons 202 and/or reflected electrons from a substrate at high speed, without losses by deflection at a narrow angle by accelerating, deflecting, and radiating the first secondary electrons 202 and reflected electrons generated on the surface of a substrate to a plate member 7 to generate second secondary electrons 203 and leading the second secondary electrons to a detector 13 with a small surface area by an accelerating and converging electric field formed by the detector 13, an attracting electrode 14, and a plate member 7 to be detected. The electron beam inspection apparatus can also carry out high speed and highly accurate inspection of a semiconductor wafer including an insulator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回路パターン検査
装置およびその方法ならびに荷電粒子線応用装置および
その方法に係り、特に、低加速電子を照射し、高速に画
像を取得する半導体ウェハ上のパターン検査に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit pattern inspection apparatus and method, and a charged particle beam application apparatus and method, and more particularly, to a pattern on a semiconductor wafer for irradiating low-acceleration electrons and acquiring an image at high speed. It is about inspection.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウェハの回路パターンの微細化に
伴い、電子線を用いた回路パターンの検査装置が実用化
されてきている。例えば、特開昭59−192943号
公報に、一次電子線を減速して試料に照射し試料からの
二次荷電粒子を高速で検出しパータンの欠陥を検査する
ことが開示されている。また、特開平09−17191
公報には、直接電子を検出器へ吸引せず、一度反射板に
当てて反射板から発生した二次電子を吸引・捕捉する二
次電子検出技術について開示されている。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of circuit patterns on semiconductor wafers, circuit pattern inspection apparatuses using electron beams have been put to practical use. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-192943 discloses that a primary electron beam is decelerated and irradiated onto a sample, secondary charged particles from the sample are detected at high speed, and pattern defects are inspected. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-17191
The gazette discloses a secondary electron detection technique in which a secondary electron generated from the reflective plate is attracted and captured by first hitting the reflective plate without directly attracting the electron to the detector.

【0003】さらに、また特開平5−258703号公
報および特開平6−139985号公報記載の如く、試
料の直前で高加速電子線を減速し、当該試料上で実質的
に低加速電子線として照射する手法が知られている。
Further, as described in JP-A-5-258703 and JP-A-6-1391985, a high-acceleration electron beam is decelerated immediately before a sample, and irradiated on the sample as a substantially low-acceleration electron beam. There is a known technique.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術に
は、以下に記述する問題点がある。 (a)試料基板から発生した二次電子および反射電子に
対し、リターディング電界は加速電界となる。したがっ
て、二次電子および反射電子は、高加速電子となり、検
出器の吸引電界のみで捕捉できず、EXB偏向器で検出
器へ向け、大きな角度に偏向させる必要がある。そのた
めには、EXB偏向器に強電磁界を印加することが必要
である。しかし、EXB偏向器内では、偏向板の間隔以
上に電子を偏向することはできないという制限がある。
偏向板間隔は、偏向電磁界の強度に反比例するため、こ
れを大きくすると偏向電磁界が弱まることになる。偏向
器の耐圧や電源の関係から、印加電圧やコイル電流にも
限界がある。すなわち、これらのEXB偏向器自体の構
成と検出器との位置関係により、大きな角度で偏向させ
て検出器へ、高加速二次電子および反射電子を導くのは
困難であり、この傾向は、高リターディング電圧の場合
ほど顕著になる。 (b)一方、少ない偏向量で検出器へ二次電子を集める
ためには、検出器を一次ビームの中心軸に近づけて設置
する必要があり、実際の構成上、当該検出器を試料から
距離を離隔して設置する必要が生じる。しかし、この場
合には、鏡体が長くなり、振動の影響などを受けて観察
精度が低下するという問題点があった。 (c)また、EXB偏向器の偏向を強力にすると、一次
電子線に収差が生じ、対物レンズで細く収束させること
が困難になるという問題もあった。この1次電子線の収
差を防ぐためには、上記の方法の他にEXB偏向器をも
う1個設置し、互いの偏向器で生じる収差を打ち消し合
う構成にする技術が知られている。しかし、このように
構成することは複雑であり、現実に高精度の観察画像を
得るためには、理想的な軸調整等が必要となるため実現
が困難である。 (d)さらに、半導体検出器で高速に信号を検出するた
めには、半導体検出素子の応答速度を高める必要があ
る。前記応答速度は、素子面積に比例することが知られ
ており、必要な応答速度が決まっている場合には、逆算
して許容される素子面積を決定することができる。しか
し、高速に一次電子線を走査し試料からの二次荷電粒子
を高速検出器、いわゆる検出面積の小さい検出器で検出
する点については具体的な開示がなんら触れられていな
かった。さらに、従来の二次電子検出技術で反射板を用
いた場合でも、検出器への電子の吸引課程においても検
出領域の中心近傍へ電子を集めて捕捉することについて
は考慮されていなかった。従って、検出面積が小さい場
合には、二次電子の多数が検出領域外へ到達してしま
う。そのため、電子ビーム検査装置において、小面積の
検出領域出で高効率に二次電子を捕捉することが困難で
あった。また、試料に対する法線方向に出射される二次
電子に対し加速電界が働くため二次荷電粒子が、対物レ
ンズを通過し、電子源側方向に逃げてしまい、多数失わ
れるという問題もあった。
However, the prior art has the following problems. (A) The retarding electric field is an accelerating electric field for secondary electrons and reflected electrons generated from the sample substrate. Therefore, secondary electrons and reflected electrons become highly accelerated electrons, cannot be captured only by the attraction electric field of the detector, and need to be deflected to a large angle by the EXB deflector toward the detector. For that purpose, it is necessary to apply a strong electromagnetic field to the EXB deflector. However, in the EXB deflector, there is a limitation that electrons cannot be deflected beyond the distance between the deflection plates.
Since the interval between the deflecting plates is inversely proportional to the strength of the deflecting electromagnetic field, increasing the deflecting field weakens the deflecting electromagnetic field. There are limitations on the applied voltage and coil current due to the relationship between the withstand voltage of the deflector and the power supply. That is, due to the configuration of the EXB deflector itself and the positional relationship between the detector and the detector, it is difficult to deflect at a large angle and to guide highly accelerated secondary electrons and reflected electrons to the detector. It becomes more remarkable in the case of the retarding voltage. (B) On the other hand, in order to collect secondary electrons to the detector with a small amount of deflection, it is necessary to install the detector close to the central axis of the primary beam. Need to be set apart. However, in this case, there is a problem that the mirror body becomes long and the observation accuracy is reduced due to the influence of vibration and the like. (C) In addition, if the deflection of the EXB deflector is made strong, there is a problem that an aberration occurs in the primary electron beam and it becomes difficult to converge finely with an objective lens. In order to prevent the aberration of the primary electron beam, there is known a technique in which another EXB deflector is provided in addition to the above-described method to cancel the aberration generated by each deflector. However, such a configuration is complicated, and it is difficult to realize an actually high-precision observation image because ideal axis adjustment and the like are required. (D) In order to detect a signal at a high speed with the semiconductor detector, it is necessary to increase the response speed of the semiconductor detection element. It is known that the response speed is proportional to the element area, and when the required response speed is determined, the allowable element area can be determined by performing back calculation. However, there is no specific disclosure about the point that the primary electron beam is scanned at a high speed and the secondary charged particles from the sample are detected by a high-speed detector, that is, a detector having a small detection area. Further, even when the reflector is used in the conventional secondary electron detection technique, no consideration is given to collecting and capturing electrons near the center of the detection region even in the process of attracting electrons to the detector. Therefore, when the detection area is small, a large number of secondary electrons reach outside the detection area. Therefore, it has been difficult for an electron beam inspection apparatus to capture secondary electrons with high efficiency in a small area detection region. In addition, since an accelerating electric field acts on secondary electrons emitted in the normal direction to the sample, secondary charged particles pass through the objective lens, escape to the electron source side, and a large number of particles are lost. .

【0005】本発明は、かかる従来の上記各問題を解決
するためになされたものであり、精度を落とすことな
く、高加速二次電子および反射電子を少ない偏向量で効
率よく且つ高速に検出して、絶縁物あるいは絶縁物と導
電性物質が、混在する半導体装置の製造過程における回
路パターンを、電子線により高速で安定、且つ明暗のコ
ントラストの大きい良質・高精度の画像として取得する
ことにより、その画像を自動的に比較検査して、欠陥を
誤りなく検出することができ、さらにその結果を半導体
装置の製造条件に反映し、該半導体装置の信頼性を高め
ると共に、不良率を低減させることができる電子ビーム
検査装置およびその方法ならびに荷電粒子線応用装置お
よびその方法を提供することをその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can efficiently and quickly detect highly accelerated secondary electrons and reflected electrons with a small amount of deflection without reducing accuracy. Therefore, by obtaining a circuit pattern in the manufacturing process of a semiconductor device in which an insulator or an insulator and a conductive material are mixed, the electron beam is used to obtain a high-speed, stable, and high-quality, high-precision image with a large contrast between light and dark. The images can be automatically compared and inspected to detect defects without errors, and the results can be reflected in the manufacturing conditions of the semiconductor device to increase the reliability of the semiconductor device and reduce the defect rate. It is an object of the present invention to provide an electron beam inspection apparatus and a method thereof and a charged particle beam application apparatus and a method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、代表的な解決手段を説明する。本発明に係る電子ビ
ーム検査装置の構成は、電子源と、前記電子源からの電
子ビームを収束して試料上を走査し照射する電子光学系
と、前記試料を保持する試料台と、前記試料からの二次
荷電粒子及び/または反射電子を偏向させる偏向器と、
前記偏向器より前記試料台側に前記二次荷電粒子及び/
または反射電子を減速させる電界を発生させる電極と、
前記試料からの二次荷電粒子/または反射電子の方向を
変える板部材と、前記板部材からの第2の荷電粒子及び
/または反射粒子を検出する当該板部材より小なる開口
部を有する検出器を具備したことを特徴とするものであ
る。
Means for Solving the Problems Representative means for achieving the above object will be described. The configuration of the electron beam inspection apparatus according to the present invention includes an electron source, an electron optical system that converges an electron beam from the electron source, scans and irradiates a sample, a sample stage that holds the sample, and the sample. A deflector for deflecting secondary charged particles and / or reflected electrons from
The secondary charged particles and / or
Or an electrode that generates an electric field that slows down the reflected electrons,
A detector having a plate member for changing the direction of secondary charged particles and / or reflected electrons from the sample, and an opening smaller than the plate member for detecting second charged particles and / or reflected particles from the plate member It is characterized by having.

【0007】上記構成の電子ビーム検査方法および電子
ビーム検査装置を機能的に説明する。前記基板からの二
次電子および反射電子の偏向量は、一次電子線と検出器
の間に設けられた板部材を照射させるための偏向量でよ
いので、従来より小さな角度の偏向で照射させればよ
く、そこから生じる第2の二次電子および/または反射
電子を捕捉する構成とすることができる。
[0007] The electron beam inspection method and the electron beam inspection apparatus having the above configuration will be functionally described. The amount of deflection of the secondary electrons and reflected electrons from the substrate may be the amount of deflection for irradiating a plate member provided between the primary electron beam and the detector, so that the irradiation is performed with a smaller angle of deflection than in the past. It may be configured to capture second secondary electrons and / or reflected electrons generated therefrom.

【0008】その結果、EXB偏向器の偏向電磁界は、
従来と比べて弱い電磁界でよいことになり、EXB偏向
器の偏向板の間隔を大きい構成とすることができる。し
たがって、一次電子線の収差量および偏向板への衝突に
よる二次電子および反射電子の損失が低減される。さら
に、板部材で発生する電子の内、特に二次電子は、0〜
50eV程度の低エネルギーであるので、数kVの電圧
が印加された検出器の吸引電圧により高い収率で捕捉す
ることができる。
As a result, the deflection electromagnetic field of the EXB deflector is
An electromagnetic field weaker than in the related art is sufficient, and the interval between the deflection plates of the EXB deflector can be increased. Therefore, the amount of aberration of the primary electron beam and the loss of secondary electrons and reflected electrons due to collision with the deflection plate are reduced. Furthermore, among the electrons generated in the plate member, especially secondary electrons are 0 to
Since the energy is as low as about 50 eV, a high yield can be obtained by the suction voltage of the detector to which a voltage of several kV is applied.

【0009】さらに、この板部材を二次電子発生効率が
高い材質で構成することにより、基板からの二次電子よ
りもさらに多くの第2の二次電子を発生させることがで
きるので、検出器に捕捉される二次電子の個数は多くな
り、さらなる二次電子検出効率向上を図ることができ
る。
Further, by forming this plate member from a material having a high secondary electron generation efficiency, it is possible to generate more secondary electrons than secondary electrons from the substrate. The number of secondary electrons trapped in the substrate increases, and the secondary electron detection efficiency can be further improved.

【0010】さらにまた、検出器と板部材が形成する電
界を板部材からの発生電子を収束させる所望の電界とな
るように、板部材の位置、形状と検出器周辺構造の位
置、形状等を最適化させることにより、板部材より小面
積な検出器の検出領域に、電子を高効率に捕捉すること
ができ、応答速度の速い検出を行うことができる。すな
わち、検出器の設置位置や印加電圧等の諸条件を現状と
同程度にしたまま検出速度と検出効率を向上させること
ができる。
Further, the position and shape of the plate member and the position and shape of the detector peripheral structure are adjusted so that the electric field formed by the detector and the plate member becomes a desired electric field for converging the electrons generated from the plate member. By optimizing, electrons can be efficiently captured in the detection area of the detector smaller in area than the plate member, and detection with a fast response speed can be performed. That is, it is possible to improve the detection speed and the detection efficiency while keeping various conditions such as the installation position of the detector and the applied voltage at the same level as the current conditions.

【0011】これらの機能を備えた構成により、検出速
度および二次電子の検出効率が高く、高コントラストで
且つ高精度の信号を得て絶縁物を含む半導体基板の鮮明
で安定な画像を取得でき、高速で正確な半導体パターン
の欠陥検査が可能な電子ビーム検査装置とその方法を構
成することができる。
With the configuration having these functions, it is possible to obtain a clear and stable image of a semiconductor substrate including an insulator by obtaining a high detection speed and a high efficiency of detecting secondary electrons, obtaining a high-contrast and high-precision signal. Thus, it is possible to configure an electron beam inspection apparatus and method capable of performing a high-speed and accurate defect inspection of a semiconductor pattern.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子ビーム検
査装置の実施の形態を図1ないし図5により説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム検査装置
の説明図、図2は、一般的な半導体素子の製造プロセス
フローの説明図、図3は、図1の電子ビーム検査装置の
部分拡大構成図、図4は、図1の電子ビーム検査装置の
部分拡大図、図5は、本発明の他の一実施形態に係る電
子ビーム検査装置の説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an electron beam inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is an explanatory view of an electron beam inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a general semiconductor device manufacturing process flow, and FIG. 3 is a part of the electron beam inspection apparatus of FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view of the electron beam inspection apparatus of FIG. 1, and FIG. 5 is an explanatory view of an electron beam inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0013】まず、初めに、半導体装置の検査と製造工
程の関係について説明する。半導体装置の製造プロセス
は、図2に示すように、多数のパターン形成工程を繰り
返している。前記パターン形成工程は、概略、成膜・感
光レジスト塗布・感光・現像・エッチング・レジスト除
去・洗浄の各ステップにより構成されている。この各ス
テップにおいて、製造条件が最適化されていないと、半
導体装置の回路パターンが正常に形成されない。
First, the relationship between the inspection of the semiconductor device and the manufacturing process will be described. As shown in FIG. 2, the semiconductor device manufacturing process repeats a number of pattern forming steps. The pattern forming process generally includes steps of film formation, application of a photosensitive resist, exposure to light, development, etching, removal of the resist, and cleaning. In each of these steps, if the manufacturing conditions are not optimized, the circuit pattern of the semiconductor device cannot be formed normally.

【0014】例えば、図2の成膜工程で異常が発生する
とパーテイクルが発生し、ウェハ表面に付着し、孤立欠
陥等が生じる。また、レジスト塗布後感光時に、焦点や
露光時間等の条件が最適でないと、レジストに照射する
光の量や強さが多すぎる箇所や足りない箇所が発生し、
ショートや断線、いわゆるパターン細りを伴うことにな
る。露光時のマスク・レチクル上に欠陥があると、同様
のパターンの形状異常が発生しやすい。また、エッチン
グ量が最適化されていない場合およびエッチングの途中
で生成された薄膜やパーテイクルにより、ショートや突
起、孤立欠陥を始めとし、開口不良等も発生する。洗浄
時における乾燥時の水切れ条件により、パターン角部そ
の他の箇所に異常酸化を発生しやすい。
For example, if an abnormality occurs in the film forming process shown in FIG. 2, particles are generated, adhere to the wafer surface, and an isolated defect or the like occurs. In addition, during exposure after resist application, if the conditions such as focus and exposure time are not optimal, there will be places where the amount or intensity of light applied to the resist is too large or insufficient,
Shorts and disconnections, so-called pattern thinning, will be involved. If there is a defect on the mask reticle at the time of exposure, similar pattern shape abnormality is likely to occur. In addition, when the etching amount is not optimized, and due to a thin film or a particle generated during the etching, a short circuit, a projection, an isolated defect, an opening defect, or the like occurs. Abnormal oxidation is likely to occur at the corners of the pattern and other places depending on the condition of running out of water during drying during cleaning.

【0015】したがって、ウェハ製造プロセスでは、こ
れらの不良が発生しないよう加工条件を最適化する必要
があると共に、異常発生を早期に検出し、当該各工程に
フィードバックし、不良原因を除去する必要がある。そ
こで、本実施形態では、図2に示したn番目のパターン
形成工程におけるレジスト感光・現像後に検査を適用す
る例について記載する。以下、上記の不良を検出するた
めの検査方法および検査装置の概要について述べる。
Therefore, in the wafer manufacturing process, it is necessary to optimize the processing conditions so that these defects do not occur, and it is necessary to detect the occurrence of the abnormality at an early stage, feed it back to each step, and eliminate the cause of the defect. is there. Therefore, in the present embodiment, an example will be described in which the inspection is applied after resist exposure and development in the n-th pattern forming step shown in FIG. Hereinafter, an outline of an inspection method and an inspection apparatus for detecting the above-described defect will be described.

【0016】本発明に係る電子ビーム検査装置の基本構
成は、回路パターンの形成された基板から発生する二次
電子および反射電子を高速且つ効率よく検出し、画像信
号化して高精度の回路パターン検査を実行することを目
的とするようにしたものであり、前記二次電子および反
射電子を検出器以外の板部材に照射し、そこから生じる
第2の二次電子または反射電子を収束させて吸引し、検
出器で捕捉するようにしたものである。これにより、上
記(b)に述べた如く、検出器を試料から離隔する必要
がなく、試料表面で発生した二次電子および反射電子を
高速、且つ小さい角度の偏向で損失なく有効に検出する
ことができ、コントラストの大きい電子線による比較検
査画像を取得することができる。
The basic structure of an electron beam inspection apparatus according to the present invention is to detect secondary electrons and reflected electrons generated from a substrate on which a circuit pattern is formed, at high speed and efficiently, and convert the image into an image signal to perform a high-precision circuit pattern inspection. Irradiating the plate member other than the detector with the secondary electrons and the reflected electrons, and converging and attracting the second secondary electrons or the reflected electrons generated therefrom. Then, the light is captured by a detector. As a result, as described in (b) above, there is no need to separate the detector from the sample, and secondary electrons and reflected electrons generated on the sample surface can be efficiently detected at high speed and with a small angle of deflection without loss. Thus, it is possible to obtain a comparative inspection image using an electron beam having a large contrast.

【0017】〔実施の形態 1〕図1を参照して、本発
明の一実施形態を説明する。電子ビーム検査装置(以
下、検査装置という)は、大別して電子光学系101、
試料室102、制御部103、画像処理部104より構
成されている。前記電子光学系101は、電子銃1、電
子線引き出し電極2、コンデンサレンズ3、ブランキン
ク゛用偏向器4、走査偏向器5、絞り6、シールドパイ
プ7、EXB偏向器8、対物レンズ9より構成されてい
る。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An electron beam inspection apparatus (hereinafter, referred to as an inspection apparatus) is roughly divided into an electron optical system 101,
It comprises a sample chamber 102, a control unit 103, and an image processing unit 104. The electron optical system 101 includes an electron gun 1, an electron beam extraction electrode 2, a condenser lens 3, a blanking deflector 4, a scanning deflector 5, a diaphragm 6, a shield pipe 7, an EXB deflector 8, and an objective lens 9. Have been.

【0018】前記試料室102は、X−Yステージ1
1、回転ステージ12、光学式高さ測定器26、位置モ
ニタ用測長器27より構成されており、また2次電子検
出器13が対物レンズ9の上方にあり、二次電子検出器
13の出力信号は、プリアンプ21で増幅され、AD変
換器22によりデジタルデータとなる。
The sample chamber 102 includes an XY stage 1
1, a rotary stage 12, an optical height measuring device 26, and a position monitoring length measuring device 27, and a secondary electron detector 13 is located above the objective lens 9; The output signal is amplified by the preamplifier 21 and becomes digital data by the AD converter 22.

【0019】前記画像処理部104は、遅延回路31
と、画像記憶部30a、b、演算部33、欠陥判定部3
4より構成されており、前記AD変換器22からのデジ
タルデータを取り込んで電子線画像及び光学画像はモニ
タ32に表示される。
The image processing unit 104 includes a delay circuit 31
And image storage units 30a and 30b, calculation unit 33, defect determination unit 3
4, digital data from the AD converter 22 is taken in, and an electron beam image and an optical image are displayed on a monitor 32.

【0020】前記制御部103は、予め、電子線発生時
の加速電圧・電子線偏向幅・偏向速度・試料台移動速度
・検出器の信号取り込みタイミング等の条件が入力され
ており、該入力値にしたがい、検査装置各部への動作命
令およびその動作条件を制御する。また、該制御部10
3は、光学式高さ測定器26、位置モニタ用測長器27
の信号から電子線位置の補正信号を生成し、該電子線が
常に正しい位置に照射されるように対物レンズ電源25
や、走査信号発生器24に補正制御回路28から前記補
正信号を発信する。
The control unit 103 is preliminarily input with conditions such as acceleration voltage, electron beam deflection width, deflection speed, sample stage moving speed, and signal acquisition timing of the detector when an electron beam is generated. In accordance with this, an operation command to each section of the inspection apparatus and its operation condition are controlled. The control unit 10
3 is an optical height measuring device 26, a position measuring length measuring device 27
Of the objective lens power supply 25 so that the electron beam is always irradiated to the correct position.
Alternatively, the correction signal is transmitted from the correction control circuit 28 to the scanning signal generator 24.

【0021】電子銃1には、拡散補給型の熱電界放出電
子源を用い、これにより明るさの変動の少ない比較検査
画像が得られ、かつ電子線電流を大きくすることができ
るので高速な検査が可能となる。電子線201は、引出
電極2に電圧を印加することで電子銃1から引き出され
る。電子線201の加速は、前記電子銃1に高圧の負の
電位を印加することでなされる。
The electron gun 1 uses a diffusion-supply type thermal field emission electron source, which can provide a comparative inspection image with a small variation in brightness and can increase the electron beam current, so that high-speed inspection is possible. Becomes possible. The electron beam 201 is extracted from the electron gun 1 by applying a voltage to the extraction electrode 2. The electron beam 201 is accelerated by applying a high negative potential to the electron gun 1.

【0022】これにより、電子線201は、当該電子線
の電位に相当するエネルギー、例えば、本実施形態で
は、12KeVで試料台11の方向に進み、コンデンサ
レンズ3で収束され、さらに対物レンズ9により、細く
絞られX−Yステージ11の上に搭載された被検査基板
10(ウェハあるいはチップ等)に照射される。被検査
基板10には高圧電源23により負の電圧(以下、リタ
ーディング電圧という)を印加できるようになってい
る。
Thus, the electron beam 201 travels in the direction of the sample stage 11 at energy corresponding to the potential of the electron beam, for example, 12 KeV in this embodiment, is converged by the condenser lens 3, and further converged by the objective lens 9. The target substrate 10 (eg, wafer or chip), which is narrowed down and mounted on the XY stage 11, is irradiated. A negative voltage (hereinafter, referred to as a retarding voltage) can be applied to the test substrate 10 by the high-voltage power supply 23.

【0023】被検査基板10とEXB偏向器8の間には
接地電極29を配設し、該接地電極29と基板10との
間にリターディング電界を形成させる。前記基板10に
接続した高圧電源23を調節することにより、被検査基
板10への電子線照射エネルギーを最適値に容易に調節
することができる。
A ground electrode 29 is provided between the substrate 10 to be inspected and the EXB deflector 8, and a retarding electric field is formed between the ground electrode 29 and the substrate 10. By adjusting the high voltage power supply 23 connected to the substrate 10, the electron beam irradiation energy to the substrate under test 10 can be easily adjusted to an optimum value.

【0024】本実施形態では、リターディング電圧とし
て、基板10には、−11.5kV〜−3kVの電位を
印加する。画像形成には、XYステージ11を静止させ
電子線201を二次元に走査する方法と、電子線201
は一次元のみ走査し、走査方向と略直交する方向にXY
ステージ11を連続的に移動する方法のいずれかを選択
できる。ある特定の場所のみを検査する場合には、ステ
ージ11を静止させて検査し、被検査基板10の広い範
囲を検査するときは、ステージ11を連続移動して検査
すると効率よく検査をすることができる。
In this embodiment, a potential of -11.5 kV to -3 kV is applied to the substrate 10 as a retarding voltage. For image formation, a method in which the XY stage 11 is stopped and the electron beam 201 is two-dimensionally scanned,
Scans only one dimension and XY in a direction substantially orthogonal to the scanning direction.
One of the methods for continuously moving the stage 11 can be selected. When inspecting only a specific place, the stage 11 is stopped and inspected. When inspecting a wide range of the substrate 10 to be inspected, the stage 11 is continuously moved to inspect it. it can.

【0025】被検査基板10の画像を取得するために
は、細く絞った電子線201を該被検査基板10に照射
し、二次電子202および反射電子204を発生させ、
これらを電子線201の走査およびステージ11の移動
と同期して、検出することにより被検査基板表面の画像
が得られる。
In order to acquire an image of the substrate 10 to be inspected, the substrate 10 to be inspected is irradiated with a narrowed electron beam 201 to generate secondary electrons 202 and reflected electrons 204.
By detecting these in synchronization with the scanning of the electron beam 201 and the movement of the stage 11, an image of the surface of the substrate to be inspected can be obtained.

【0026】本実施形態で述べるような自動検査では一
般的に検査速度が速いことが必須となり、したがって、
通常のSEMのようにpAオーダのビーム電流を低速で
走査したり、複数回の走査は行わないようにする。そこ
で、通常のSEMに比べ、約100倍以上の、例えば1
00nAの大電流電子線を一回のみの走査により、画像
を形成する構成とした。
In the automatic inspection as described in this embodiment, it is generally essential that the inspection speed is high, and therefore,
As in a normal SEM, a beam current of the order of pA is scanned at a low speed, and scanning is not performed a plurality of times. Therefore, compared to a normal SEM, it is about 100 times or more, for example, 1
An image was formed by a single scan of a high current electron beam of 00 nA.

【0027】このようにして、一枚の画像は、1000
×1000画素で、10msecで取得するようにし
た。画像信号には、前記遅延回路31で一画像分の遅延
をかけて保持し、次の画像の取り込みと同期させて前記
遅延画像との比較評価を行い、回路基板10上の欠陥探
索を行うようにした。
In this way, one image is 1000
× 1000 pixels and acquired in 10 msec. The image signal is held with a delay of one image in the delay circuit 31 and is compared and evaluated with the delayed image in synchronization with the capture of the next image to search for defects on the circuit board 10. I made it.

【0028】上記被検査基板10の画像を取得するため
の二次電子の発生過程について一般的な説明をする。一
次電子線201は、固体に入射すると内部に進入しなが
ら、それぞれの深さにおいて殻内電子を励起してエネル
ギーが失われていく。また、それと共に、一次電子線
で、該一次電子線の後方に散乱された反射電子が、やは
り固体内で電子を励起させながら、表面へ向かって進む
現象が生じることになる。
A general description will be given of a process of generating secondary electrons for obtaining an image of the substrate 10 to be inspected. When the primary electron beam 201 enters the solid, it enters the interior, and excites electrons in the shell at each depth to lose energy. At the same time, a phenomenon occurs in which the reflected electrons scattered behind the primary electron beam by the primary electron beam also travel to the surface while exciting the electrons in the solid.

【0029】これらの複数の過程を経て、殻内電子は、
固体表面から表面障壁を越えて二次電子となって0〜5
0eVのエネルギーを持って真空中へ出る。一次電子線
と固体表面のなす角が浅い場合ほど、一次電子線の進入
距離とその進入位置から固体表面までの距離との比が小
さくなり、二次電子が表面から放出されやすくなる。し
たがって、二次電子の発生は、一次電子線と固体表面の
角度に依存しており、二次電子発生量が試料表面の凹凸
を示す情報となる。
Through these multiple processes, the electrons in the shell become
From the solid surface, beyond the surface barrier to become secondary electrons, from 0 to 5
It goes into vacuum with energy of 0 eV. The smaller the angle formed between the primary electron beam and the solid surface, the smaller the ratio of the entrance distance of the primary electron beam to the distance from the entry position to the solid surface, and the secondary electrons are more likely to be emitted from the surface. Therefore, the generation of secondary electrons depends on the angle between the primary electron beam and the solid surface, and the amount of secondary electrons is information indicating irregularities on the sample surface.

【0030】前記反射電子は、一次電子線が最表面の原
子に衝突してほとんどエネルギー損失なしに反射してく
る電子であり、試料表面の凹凸および試料を構成する元
素の平均原子番号の違いにより発生量が異なる。これら
の二次電子202と反射電子204をEXB偏向器8で
偏向し、反射板300に衝突させる。
The reflected electrons are electrons that are reflected with little energy loss by the primary electron beam colliding with atoms on the outermost surface, and are caused by differences in the average atomic number of the elements constituting the sample and the irregularities on the surface of the sample. The amount generated is different. These secondary electrons 202 and reflected electrons 204 are deflected by the EXB deflector 8 and collide with the reflector 300.

【0031】図3には、反射板300、検出器13およ
び電子光学系の一部分の拡大した状態が示されている。
一次電子線201は、試料基板10へ照射され、まず第
1の二次電子202を発生させる。第1の二次電子20
2は、基板10に印加されたリターディング電圧により
11.5kV〜3.5keVに加速される。それと共
に、対物レンズ9、EXB偏向器8により収束、偏向さ
れ、反射板300へ衝突する。この反射板300は接地
されている。該EXB偏向器8は、前記一次電子線20
1に対しては電界と磁界による偏向量が互いに打ち消し
合い、前記二次電子202に対しては、両者の重ね合わ
せで電子を偏向させる偏向器である。
FIG. 3 shows an enlarged state of the reflector 300, the detector 13, and a part of the electron optical system.
The primary electron beam 201 irradiates the sample substrate 10 to generate first secondary electrons 202 first. First secondary electron 20
2 is accelerated to 11.5 kV to 3.5 keV by the retarding voltage applied to the substrate 10. At the same time, the light is converged and deflected by the objective lens 9 and the EXB deflector 8 and collides with the reflector 300. The reflection plate 300 is grounded. The EXB deflector 8 is connected to the primary electron beam 20.
1 is a deflector that deflects the amount of deflection due to the electric field and the magnetic field to each other, and deflects the secondary electrons 202 by superimposing them.

【0032】ここで、図4を参照して、前記反射板30
0を説明する。図示する如く、該反射板300は、一次
電子線201への周囲電界からの影響を遮蔽するための
シールドパイプ7と一体的な板部材とし、該板部材の紙
面に平行な断面の二次電子検出器13への対向面を楕円
球の曲面形状となるように構成した。
Here, referring to FIG.
0 will be explained. As shown in the drawing, the reflector 300 is a plate member integrated with a shield pipe 7 for shielding the primary electron beam 201 from an ambient electric field, and has a secondary electron having a cross section parallel to the plane of the plate member. The surface facing the detector 13 was configured to have a curved surface of an elliptical sphere.

【0033】基板10(図4では図示せず)からの二次
電子202、反射電子204を損失なく照射させるため
に一次ビームの中心軸の周囲のビーム通過孔は、0.5
mmφとした。さらに、EXB偏向器8の中央の点から
中心軸に対して上方への見込み角0.5度〜15度の偏
向範囲で該上方に出射する二次電子202または反射電
子204をカバーできるように、該反射板300の位置
と面形状を構成した。
In order to irradiate the secondary electrons 202 and the reflected electrons 204 from the substrate 10 (not shown in FIG. 4) without loss, the beam passage hole around the central axis of the primary beam has a size of 0.5.
mmφ. Further, the secondary electrons 202 or the reflected electrons 204 emitted upward from the center point of the EXB deflector 8 in a deflection range of an expected angle of 0.5 to 15 degrees with respect to the central axis can be covered. The position and surface shape of the reflection plate 300 were configured.

【0034】前記反射板300の材質は、CuBeO
で、照射電子数の約5倍の二次電子を放出させる構成と
した。該反射板300からは、0〜50eVのエネルギ
ーを持つ第2の二次電子203および反射電子が発生す
る。この第2の二次電子203は、検出器13と該検出
器13の前面に配設した吸引電極14により生成される
吸引電界によって検出器13の受光面へ吸引される。
The material of the reflection plate 300 is CuBeO
Thus, a configuration is provided in which secondary electrons of about five times the number of irradiated electrons are emitted. From the reflection plate 300, second secondary electrons 203 and reflected electrons having an energy of 0 to 50 eV are generated. The second secondary electrons 203 are attracted to the light receiving surface of the detector 13 by an attraction electric field generated by the detector 13 and an attraction electrode 14 disposed on the front surface of the detector 13.

【0035】本実施形態では、前記検出器13としてS
iの半導体検出器を用い、検出器13および検出回路系
全体を+9kVにフローティングし、前記吸引電極14
は0V、前記検出器13の有効検出面積は4mm2とし
て構成した。該吸引電極14は、検出器13の正面に径
7mmφの開孔を有し、第2の二次電子の吸引電界を検
出器13の前面で集中させて形成する構成としたもので
ある。前記吸引電界の等電位線E1、E2、E3・・・
が図4に示されている。
In this embodiment, the detector 13 is S
i, the detector 13 and the entire detection circuit system are floated at +9 kV, and the suction electrode 14 is used.
Is 0 V, and the effective detection area of the detector 13 is 4 mm 2 . The suction electrode 14 has an opening having a diameter of 7 mm on the front of the detector 13 so that the suction electric field of the second secondary electrons is concentrated and formed on the front of the detector 13. Equipotential lines E1, E2, E3,.
Is shown in FIG.

【0036】本実施形態では、例えばビーム201の初
期加速を12kV、リターディング電圧を−11.5k
Vとして動作させた場合、発生する二次電子202と反
射電子204は、エネルギーにおいて500eV程度の
違いがあり、EXB偏向器8においてそれぞれのエネル
ギーに応じて、概略1.03:1の角度比で偏向され
る。したがって、この場合には前記二次電子202と前
記反射電子204を、同時に反射板300へ当てる偏向
が可能である。
In this embodiment, for example, the initial acceleration of the beam 201 is 12 kV, and the retarding voltage is -11.5 k.
When operated as V, the generated secondary electrons 202 and reflected electrons 204 have a difference of about 500 eV in energy, and the EXB deflector 8 has an angle ratio of approximately 1.03: 1 according to the respective energies. Be deflected. Therefore, in this case, it is possible to deflect the secondary electrons 202 and the reflected electrons 204 to impinge on the reflector 300 at the same time.

【0037】一方、リターディング電圧が−3kVであ
る場合には、二次電子202と反射電子204のエネル
ギーは、9kV程度の差がありおよそ3:1の偏向角度
比が生じる。しかし、この場合にも例えば二次電子20
2を5度、反射電子204を1.7度程度に偏向すれ
ば、両者を反射板に当てることができる。もちろん、ど
ちらの場合にも、反射板300両端部近傍を利用して反
射電子204または二次電子202のみを当てる偏向も
可能である。すなわち、EXB偏向器8の偏向量の簡単
な調節によって、基板10表面の組成情報と凹凸情報、
あるいはこれらの重ね合わせられた画像を取得すること
ができる。
On the other hand, when the retarding voltage is -3 kV, the energy of the secondary electrons 202 and the energy of the reflected electrons 204 have a difference of about 9 kV, and a deflection angle ratio of about 3: 1 occurs. However, also in this case, for example, the secondary electrons 20
By deflecting the reflected electrons 204 by about 5 degrees and the reflected electrons 204 by about 1.7 degrees, both can be applied to the reflector. Of course, in either case, it is possible to deflect only the reflected electrons 204 or the secondary electrons 202 by using the vicinity of both ends of the reflection plate 300. That is, by simply adjusting the deflection amount of the EXB deflector 8, the composition information and the unevenness information of the surface of the substrate 10,
Alternatively, these superimposed images can be obtained.

【0038】本実施形態では、第1の二次電子202を
EXB偏向器8で検出器13の設置側へ約5度偏向させ
る構成としたのでEXB偏向器8に印加させる電圧およ
び磁界ならびに電極の間隔は、リターディング電圧1
1.5kVのとき、それぞれ35V、1.0E−6T、
10mmであった。この電磁界は、リターディング電圧
に連動して変化させることができる。
In the present embodiment, the first secondary electrons 202 are deflected about 5 degrees by the EXB deflector 8 toward the installation side of the detector 13. Therefore, the voltage and magnetic field applied to the EXB deflector 8 and the electrode The interval is the retarding voltage 1
At 1.5 kV, 35V, 1.0E-6T,
It was 10 mm. This electromagnetic field can be changed in conjunction with the retarding voltage.

【0039】以上のように、小角度偏向とリターディン
グ電圧による加速、レンズ9による収束により第1の二
次電子202が、該EXB偏向器8を通過する際に、E
XB偏向器の偏向板の内壁に衝突して失われる確率は、
最大でも5%以下とすることができた。
As described above, when the first secondary electrons 202 pass through the EXB deflector 8 due to the small angle deflection, the acceleration by the retarding voltage, and the convergence by the lens 9,
The probability of being lost by colliding with the inner wall of the deflector plate of the XB deflector is
The maximum could be 5% or less.

【0040】次に電子の検出工程について説明する。試
料基板10からの二次電子202、反射電子204が反
射板300に衝突しそれぞれの位置から第2の二次電子
203および反射電子が発生する。本例では反射板30
0からの二次電子203を主に捕捉するよう反射板30
0と検出器13の位置および形状を最適化した。
Next, the electron detection step will be described. Secondary electrons 202 and reflected electrons 204 from the sample substrate 10 collide with the reflecting plate 300, and second secondary electrons 203 and reflected electrons are generated from the respective positions. In this example, the reflection plate 30
Reflector 30 so as to mainly capture secondary electrons 203 from zero.
0 and the position and shape of the detector 13 were optimized.

【0041】第2の二次電子203は、二次電子202
および204の反射板300の照射位置上で法線方向を
中心として−90度〜90度に角度分布を持って発生
し、反射板300近傍の電界により加速される。当該反
射板300の二次電子202および204の反射面の形
状は、楕円球状であり、どの位置からも前記反射面の法
線が、楕円の中心近傍へ集まるように構成してあるので
この中心近傍に前記検出器13の検出領域の中心を配置
した。その結果、面積4mm2と小さい検出素子であっ
ても二次電子203の90%以上を捕捉することができ
た。
The second secondary electron 203 is a secondary electron 202
And 204 are generated with an angular distribution from -90 to 90 degrees around the normal direction on the irradiation position of the reflector 300, and accelerated by the electric field near the reflector 300. The shape of the reflecting surface of the secondary electrons 202 and 204 of the reflecting plate 300 is an elliptical sphere, and the normal of the reflecting surface is gathered from any position near the center of the ellipse. The center of the detection area of the detector 13 was arranged in the vicinity. As a result, 90% or more of the secondary electrons 203 could be captured even with a detection element as small as 4 mm 2 in area.

【0042】なお、第1の二次電子202が、反射板3
00に当たる角度が当該反射板に対して浅い角度となる
ように動作させ、二次電子発生個数をさらに増加させる
ことも容易にできる。第二の二次電子203は、半導体
検出器に入射して表面層で一定のエネルギーを消失した
のち、電子正孔対を生成し、電流となって電気信号へ変
換される。
Note that the first secondary electrons 202
It is easy to operate so that the angle corresponding to 00 becomes a shallow angle with respect to the reflection plate, thereby further increasing the number of generated secondary electrons. The second secondary electrons 203 are incident on the semiconductor detector and lose a certain amount of energy in the surface layer. Then, the second secondary electrons 203 generate an electron-hole pair and are converted into an electric signal as an electric current.

【0043】Si半導体では1つの電子正孔対を作るの
に約3.5eVのエネルギーを要する。表面層でのエネ
ルギー損失を考慮すると9KeVに加速されて入射した
二次電子203は約1000倍に増幅されて出力信号と
なる。この電流信号は、プリアンプ21でさらに増幅さ
れて画像輝度信号として取り込まれる。以上のような構
成にすれば、従来の二次電子202を直接、検出器13
へ導いていた構成に比べ、二次電子202の損失が大幅
に低減され一次電子線201への収差も小さくでき、さ
らに二次電子増倍の効果もある。
In a Si semiconductor, it takes about 3.5 eV of energy to form one electron-hole pair. In consideration of the energy loss in the surface layer, the secondary electrons 203 that have been accelerated to 9 KeV and entered are amplified about 1000 times to become an output signal. This current signal is further amplified by the preamplifier 21 and taken in as an image luminance signal. With the above configuration, the conventional secondary electrons 202 are directly transmitted to the detector 13.
As compared with the configuration leading to the above, the loss of the secondary electrons 202 is greatly reduced, the aberration of the primary electron beam 201 can be reduced, and there is an effect of multiplying the secondary electrons.

【0044】前記検出器13の検出領域も従来の1/4
倍程度に縮小でき、応答速度が約4倍早くなった。その
結果、高速な信号取り出しに追随することが可能とな
り、高速な検査が実現した。さらに、試料基板10の一
点から発生した二次電子を高効率に捕捉できることか
ら、検出信号のコントラストは平均で約10倍になり、
容易に回路パターンの欠陥を見いだせる良質の画像を高
精度に得られるようになった。すなわち、絶縁物を含む
被検査基板10を検査する場合においても、パターンの
コントラストが高速に、鮮明かつ安定に得られ、誤検出
の少ない比較検査ができる電子ビーム検査装置が得られ
た。
The detection area of the detector 13 is also 1/4 of the conventional one.
The response speed can be reduced about four times, and the response speed has been increased about four times. As a result, it was possible to follow high-speed signal extraction, and high-speed inspection was realized. Further, since the secondary electrons generated from one point of the sample substrate 10 can be captured with high efficiency, the contrast of the detection signal becomes about 10 times on average,
A high-quality image in which a defect in a circuit pattern can be easily found can be obtained with high accuracy. That is, even when inspecting the substrate to be inspected 10 containing an insulator, an electron beam inspection apparatus is obtained in which a pattern contrast can be obtained at high speed, sharply and stably, and a comparative inspection with few erroneous detections can be performed.

【0045】また、本構成は、検出器へ直接二次電子を
吸引する構成に比べ、検出器前面での吸引電界により二
次電子が曲げられる効果が、リターディング電圧によら
ず、一定となる。したがって、リターディング電圧の変
化によらず反射板に二次電子が当たるようにすれば、安
定な二次電子捕捉が実現できる。二次電子の偏向角が小
さいため、リターディング電圧の変化に応じて同じ偏向
角を得るために必要となる二次電子偏向電磁界の変化量
も小さくてすむ。
Further, in this configuration, the effect of bending the secondary electrons by the attracted electric field on the front surface of the detector is constant irrespective of the retarding voltage, as compared with the configuration in which the secondary electrons are directly attracted to the detector. . Therefore, stable secondary electron capture can be realized by making the secondary electrons hit the reflector irrespective of the change in the retarding voltage. Since the deflection angle of the secondary electrons is small, the amount of change in the secondary electron deflection electromagnetic field required to obtain the same deflection angle according to the change in the retarding voltage may be small.

【0046】したがって、EXB偏向器で従来より幅広
いリターディング電圧に対応できる二次電子偏向が可能
となった。したがって、リターディング電圧を従来技術
よりも高くすることができ、一次電子線201の電子源
における加速エネルギーを高くすることが可能になっ
た。その結果、基板10上で実質的に同エネルギーで照
射する場合にも、従来より高精度、高分解能な画像取得
が可能になった。
Accordingly, the secondary electron deflection which can cope with a wider retarding voltage than the conventional one can be realized by the EXB deflector. Therefore, the retarding voltage can be made higher than that of the related art, and the acceleration energy of the primary electron beam 201 in the electron source can be made higher. As a result, even when irradiation is performed on the substrate 10 with substantially the same energy, it is possible to acquire an image with higher precision and higher resolution than before.

【0047】〔実施の形態 2〕次に、本発明に係る電
子ビーム検査装置の他の実施形態について図5を参照し
て説明する。図5に示すように、対物レンズ9を検出器
13の上方に設置し、その他の構成を図1の〔実施の形
態 1〕と同様に構成した電子ビーム検査装置について
説明する。本実施形態について特徴的な部分を説明し、
図1の〔実施の形態 1〕と共通部分については、煩瑣
となるので再度の説明を省略する。
[Embodiment 2] Next, another embodiment of the electron beam inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, an electron beam inspection apparatus in which the objective lens 9 is installed above the detector 13 and the other configuration is the same as that of [Embodiment 1] of FIG. 1 will be described. The characteristic parts of the present embodiment will be described,
About the common part with [Embodiment 1] of FIG. 1, since it becomes complicated, it will not be described again.

【0048】図示する如く、第1の二次電子202は、
基板10と接地電極29との間でリターディング電界に
より、急激に3.5kV〜11.5kVに加速されるの
で当該第1の二次電子202の角度分布が、当該基板1
0の一次電子線201の照射点の法線方向近傍に集中し
ており、反射板300に衝突するとき、第1の二次電子
202の拡がりは、数mm径程度と小さい。したがっ
て、ほとんど全ての第1の二次電子が反射板に衝突させ
られるため、検出効率はほとんど劣化しない。
As shown, the first secondary electrons 202 are:
Because the retarding electric field between the substrate 10 and the ground electrode 29 is rapidly accelerated to 3.5 kV to 11.5 kV, the angular distribution of the first secondary electrons 202 is
The primary secondary electrons 202 are concentrated near the normal direction of the irradiation point of the primary electron beam 201, and when colliding with the reflector 300, the spread of the first secondary electrons 202 is as small as about several mm in diameter. Therefore, almost all of the first secondary electrons are made to collide with the reflector, so that the detection efficiency hardly deteriorates.

【0049】該〔実施の形態 2〕によれば、〔実施の
形態 1〕と比べて、同等程度の検出効率で第2の二次
電子203が検出でき、さらに、対物レンズ9の焦点距
離が〔実施の形態 1〕に比べて長く、一次電子線のビ
ーム偏向を大きくとることができ、二次電子が収束され
ないので操作がしやすい等の効果がある。
According to [Embodiment 2], the second secondary electrons 203 can be detected with the same detection efficiency as that of [Embodiment 1], and the focal length of the objective lens 9 can be reduced. It is longer than that of [Embodiment 1], and the beam deflection of the primary electron beam can be increased, and the secondary electrons are not converged.

【0050】以上、本発明の各実施形態について、説明
をしたが要は基板10上で発生した第一の二次電子20
2および反射電子204が、従来の如く、直接検出器1
3に導かれるのではなく、少なくとも、一度、検出器1
3以外の反射板300に照射され、該反射板300から
生じる第2の二次電子203を該反射板300より小面
積の当該検出器13の検出領域へ導く構成の電子ビーム
検査装置または方法であって、結果的に該基板10上で
発生した前記二次電子202および前記反射電子204
が少ない偏向量で損失なく高速且つ高効率に検出され、
有効に画像信号に寄与し、検出信号がコントラストのよ
い信号となるものであればよい。
The embodiments of the present invention have been described above. The point is that the first secondary electrons 20 generated on the substrate 10 are formed.
2 and backscattered electrons 204, as in the prior art,
At least once, rather than being guided to 3
The electron beam inspection apparatus or method is configured to irradiate the reflection plate 300 other than the third 3 and guide the second secondary electrons 203 generated from the reflection plate 300 to a detection area of the detector 13 having a smaller area than the reflection plate 300. As a result, the secondary electrons 202 and the reflected electrons 204 generated on the substrate 10 are obtained.
Is detected at high speed and high efficiency with little deflection and no loss,
Any signal may be used as long as it effectively contributes to the image signal and the detection signal becomes a signal with good contrast.

【0051】そのために、反射板300には、基板10
からの第2の二次電子202や反射電子204を高効率
に衝突させ、かつ検出器13方向へ第2の二次電子20
4や反射電子を発生させ、該検出器13との間に電界を
形成して所望の電子を検出領域の一点の近傍に集めて捕
捉させうるものであればよい。
For this purpose, the reflection plate 300 is provided with the substrate 10
The second secondary electrons 202 and the reflected electrons 204 are collided with high efficiency, and the second secondary electrons 20 and the reflected electrons 204 are directed toward the detector 13.
4 and reflected electrons are generated, and an electric field may be formed between the detector and the detector 13 so that desired electrons can be collected and captured near one point of the detection area.

【0052】したがって、上記実施形態の説明において
記載された数値は、ほんの一例である。該検出器13お
よび吸引電極14は、所望の電子を集めるよう位置と印
加電圧、検出領域の大きさ、吸引電極14の開口径の大
きさ等が適宜に選定されたものであればよく、さらに検
出器13は、所望の電子が集まる一点近傍に検出面の検
出領域中心を合わせて設置したものであれば差し支えな
い。
Therefore, the numerical values described in the description of the above embodiment are merely examples. The detector 13 and the suction electrode 14 may be any one in which the position and applied voltage, the size of the detection area, the size of the opening diameter of the suction electrode 14 and the like are appropriately selected so as to collect desired electrons. The detector 13 may be any device provided that the center of the detection area of the detection surface is set near one point where desired electrons gather.

【0053】また、前記反射板300の形状は、反射面
の断面が球面状でもよいし、先端部でテーパー角60
度、上端部で45度の円錐形または平面として、簡単な
加工で実現できる構成にしても差し支えない。角度変化
のない平板で反射板を構成してもよい。さらに、材質も
上記実施形態に記載したものに限定されるものでない。
捕捉される電子も反射板300からの反射電子であって
も差し支えなく、この反射電子を捕捉できるように、反
射板300および検出器13等の位置関係、構成を適宜
選定してもよい。
The reflecting plate 300 may have a spherical reflecting surface in cross section or a taper angle of 60 at the tip.
The upper and lower end portions may be formed into a conical shape or a flat surface of 45 degrees, which may be realized by simple processing. The reflection plate may be constituted by a flat plate having no angle change. Further, the material is not limited to those described in the above embodiment.
The captured electrons may be reflected electrons from the reflection plate 300, and the positional relationship and configuration of the reflection plate 300, the detector 13, and the like may be appropriately selected so as to capture the reflected electrons.

【0054】吸引電極14の形状も上記の実施形態の形
状に限るものではなく、開口の中心が、吸引電極の中心
軸から偏心していてもよい。また、電子を引き出して約
束させる電子銃、電子光学系の構成、配置も本実施形態
に限らない。電子銃は、電極のみにより収束させるもの
であってもよい。コンデンサレンズの位置も本実施形態
に限られるものではない。また、図示する接地した電極
の電位も本実施形態の目的を実現できる範囲でプラス、
またはマイナス電位であってもよい。実施形態に記載し
た数値はすべて例示列挙であり、異なる数値仕様での実
施ももちろん可能であることはいうまでもない。
The shape of the suction electrode 14 is not limited to the shape of the above-described embodiment, and the center of the opening may be eccentric from the center axis of the suction electrode. Further, the configuration and arrangement of the electron gun and the electron optical system for extracting and promising electrons are not limited to this embodiment. The electron gun may be one that focuses only by the electrodes. The position of the condenser lens is not limited to this embodiment. Further, the potential of the illustrated grounded electrode is also positive within a range that can achieve the object of the present embodiment,
Alternatively, the potential may be negative. It is needless to say that all the numerical values described in the embodiments are enumerations, and that it is possible to implement with different numerical specifications.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上、詳細にした如く、本発明の構成に
より、小面積の検出領域による高効率で、且つ高速応答
な二次電子または反射電子検出が可能となり、半導体装
置の製造過程にあるウェハ上の半導体装置の同一設計パ
ターンの欠陥、異物、残渣等を電子線による検査におい
て、レジストパターンや酸化膜等の非導電性の表面を持
った半導体ウェハの高精度な検査が可能な電子ビーム検
査装置およびその方法を提供することができる。この検
査装置により、製造過程で発生した従来装置で検出でき
ない欠陥を発見可能にし、半導体プロセスにフィードバ
ックすることにより半導体装置の不良率を低減し、信頼
性を向上させることができる。
As described above in detail, according to the structure of the present invention, it is possible to detect secondary electrons or reflected electrons with high efficiency and high response speed by using a small area detection region. An electron beam that enables high-precision inspection of semiconductor wafers with non-conductive surfaces such as resist patterns and oxide films when inspecting for defects, foreign matter, residues, etc. of the same design pattern of the semiconductor device on the wafer using an electron beam An inspection device and a method thereof can be provided. With this inspection apparatus, it is possible to discover a defect that cannot be detected by the conventional apparatus, which has occurred in the manufacturing process, and reduce the defect rate of the semiconductor device by feeding back to the semiconductor process, thereby improving the reliability.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る電子ビーム検査装置
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an electron beam inspection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】一般的な半導体素子の製造プロセスフローの説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a general semiconductor device manufacturing process flow.

【図3】図1の電子ビーム検査装置の部分拡大構成図で
ある。
FIG. 3 is a partially enlarged configuration diagram of the electron beam inspection apparatus of FIG.

【図4】図1の電子ビーム検査装置の部分拡大図であ
る。
FIG. 4 is a partially enlarged view of the electron beam inspection apparatus of FIG.

【図5】本発明の他の一実施形態に係る電子ビーム検査
装置の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of an electron beam inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子銃 2…引き出し電極 3…コンデンサレンズ 4…ブランキング用偏向器 5…走査偏向器 6…絞り 7…シールドパイプ 8…EXB偏向器 9…対物レンズ 10…被検査基板 11…X−Yステージ 12…回転ステージ 13…二次電子検出器 14…吸引電極 21…プリアンプ 22…AD変換器 23…高圧電源 24…走査信号発生器 25…対物レンズ電源 26…光学式試料高さ測定器 27…位置モニタ用測長器 28…補正制御回路 29…接地電極 30a,b…画像記憶部 31…遅延回路 32…モニタ 33…演算部 34…欠陥判定部 101…電子光学系 102…試料室 103…制御部 104…画像処理系 201…一次電子線 202…第1の二次電子 203…第2の二次電子 204…反射電子 300…反射板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun 2 ... Extraction electrode 3 ... Condenser lens 4 ... Blanking deflector 5 ... Scanning deflector 6 ... Aperture 7 ... Shield pipe 8 ... EXB deflector 9 ... Objective lens 10 ... Substrate to be inspected 11 ... XY Stage 12 Rotary stage 13 Secondary electron detector 14 Suction electrode 21 Preamplifier 22 AD converter 23 High voltage power supply 24 Scanning signal generator 25 Objective lens power supply 26 Optical sample height measuring instrument 27 Length monitor for position monitoring 28 ... Correction control circuit 29 ... Ground electrode 30a, b ... Image storage unit 31 ... Delay circuit 32 ... Monitor 33 ... Calculation unit 34 ... Defect determination unit 101 ... Electronic optical system 102 ... Sample chamber 103 ... Control Unit 104: Image processing system 201: Primary electron beam 202: First secondary electron 203: Second secondary electron 204: Reflected electron 300: Reflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村越 久弥 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 矢島 裕介 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 長谷川 正樹 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 金子 豊 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 宇佐見 康継 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hisaya Murakoshi 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Masaki Hasegawa 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji, Tokyo, Japan Inside the Central Research Laboratory of Hitachi, Ltd. 72) Inventor Yasutoshi Usami 882 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子源と、前記電子源からの電子ビーム
を収束して試料上を走査し照射する電子光学系と、前記
試料を保持する試料台と、前記試料からの二次荷電粒子
及び/または反射電子を偏向させる偏向器と、前記偏向
器より前記試料台側に、前記試料からの二次荷電粒子及
び/または反射電子を減速させる電界を発生させる電極
と、前記試料からの二次荷電粒子/または反射電子の方
向を変える板部材と、前記板部材からの第2の荷電粒子
及び/または反射粒子を検出する当該板部材より小なる
開口部を有する検出器を具備したことを特徴とする電子
ビーム検査装置。
An electron source, an electron optical system that converges an electron beam from the electron source and scans and irradiates a sample on the sample, a sample stage that holds the sample, secondary charged particles from the sample, A deflector for deflecting reflected electrons, an electrode for generating an electric field for decelerating secondary charged particles and / or reflected electrons from the sample on the sample stage side of the deflector, and a secondary from the sample. A plate member for changing the direction of charged particles and / or reflected electrons, and a detector having an opening smaller than the plate member for detecting second charged particles and / or reflected particles from the plate member are provided. Electron beam inspection equipment.
【請求項2】 電子源と、前記電子源からの電子ビーム
を収束して試料上を走査し照射する対物レンズを含む電
子光学系と、前記試料を保持する試料台と、前記試料か
らの二次荷電粒子及び/または反射電子を偏向させる偏
向器と、前記偏向器より前記試料台側に前記二次荷電粒
子及び/または反射電子を減速させる電界を発生させる
電極と、前記偏向器と前記電子光学系の対物レンズとの
間に試料からの二次荷電粒子及び/または反射電子の方
向を変える板部材と、前記板部材からの第2の荷電粒子
及び/または反射電子を検出する当該板部材より小なる
開口部を有する検出器を具備したことを特徴とする電子
ビーム検査装置。
2. An electron optical system including an electron source, an objective lens for converging an electron beam from the electron source to scan and irradiate a sample on a sample, a sample stage for holding the sample, and A deflector for deflecting secondary charged particles and / or reflected electrons, an electrode for generating an electric field for decelerating the secondary charged particles and / or reflected electrons on the sample stage side from the deflector, the deflector and the electrons A plate member for changing the direction of secondary charged particles and / or reflected electrons from a sample between the objective lens of the optical system, and a plate member for detecting second charged particles and / or reflected electrons from the plate member An electron beam inspection apparatus comprising a detector having a smaller opening.
【請求項3】 電子源と、前記電子源からの電子ビーム
を収束して試料上を走査し照射する対物レンズを含む電
子光学系と、前記試料を保持する試料台と、前記試料か
らの二次荷電粒子及び/または反射電子を偏向させる偏
向器と、前記偏向器より前記試料台側に前記二次荷電粒
子及び/または反射電子を減速させる電界を発生させる
電極と、前記対物レンズより前記電子源側に試料からの
二次荷電粒子及び/または反射電子の方向を変える板部
材と、前記板部材からの第2の荷電粒子及び/または反
射電子を検出する前記板部材より小なる開口部を有する
検出器を具備したことを特徴とする電子ビーム検査装
置。
3. An electron optical system including an electron source, an objective lens for converging an electron beam from the electron source, and scanning and irradiating a sample on the sample, a sample stage for holding the sample, and two components from the sample. A deflector for deflecting the secondary charged particles and / or reflected electrons; an electrode for generating an electric field for decelerating the secondary charged particles and / or reflected electrons on the sample stage side from the deflector; On the source side, a plate member for changing the direction of secondary charged particles and / or reflected electrons from the sample, and an opening smaller than the plate member for detecting second charged particles and / or reflected electrons from the plate member. An electron beam inspection apparatus, comprising: a detector having:
【請求項4】 請求項1ないし3記載の電子ビーム検査
装置において、上記検出器が半導体検出器であることを
特徴とする電子ビーム検査装置。
4. An electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein said detector is a semiconductor detector.
【請求項5】 請求項4記載の電子ビーム検査装置にお
いて、上記半導体検出器はPIN型であることを特徴と
する電子ビーム検査装置。
5. An electron beam inspection apparatus according to claim 4, wherein said semiconductor detector is of a PIN type.
【請求項6】 請求項4記載の電子ビーム検査装置にお
いて、上記半導体検出器はショットキ型であることを特
徴とする電子ビーム検査装置。
6. An electron beam inspection apparatus according to claim 4, wherein said semiconductor detector is of a Schottky type.
【請求項7】 請求項4記載の電子ビーム検査装置にお
いて、上記半導体検出器はアバランシェ型であることを
特徴とする電子ビーム検査装置。
7. An electron beam inspection apparatus according to claim 4, wherein said semiconductor detector is of an avalanche type.
【請求項8】 請求項1ないし7記載の電子ビーム検査
装置において、上記半導体検出器の検出領域面積が、2
5mm2以内であることを特徴とする電子ビーム検査装
置。
8. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein a detection area of said semiconductor detector is 2
An electron beam inspection device characterized by being within 5 mm 2 .
【請求項9】 請求項1ないし8記載の電子ビーム検査
装置において、 上記検出器の検出領域の前面に、開口を有する端面を備
えた中空の固体部材を当該検出器が内包されるように設
け、当該中空の固体部材に上記検出器と異なる電位を与
えて上記第2の二次荷電粒子および/または反射粒子を
加速・収束させる電界を制御することを特徴とする電子
ビーム検査装置。
9. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein a hollow solid member having an end face having an opening is provided in front of a detection area of the detector so that the detector is included therein. An electron beam inspection apparatus, wherein a potential different from that of the detector is applied to the hollow solid member to control an electric field for accelerating and converging the second secondary charged particles and / or reflected particles.
【請求項10】 請求項1ないし9記載の電子ビーム検
査装置において、 上記板部材として、上記電子ビームの被照射体から発生
する上記二次荷電粒子および/または反射粒子が照射さ
れ、当該照射される粒子数より多数の上記第2の二次荷
電粒子および反射粒子を発生させる材質を用いることを
特徴とする電子ビーム検査装置。
10. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein said plate member is irradiated with said secondary charged particles and / or reflected particles generated from an irradiation object of said electron beam, and said irradiation is performed. An electron beam inspection apparatus characterized by using a material that generates a larger number of second secondary charged particles and reflected particles than the number of particles.
【請求項11】 請求項1ないし10記載の電子ビーム
検査装置において、 上記板部材が、上記基板からの二次荷電粒子または反射
粒子との衝突面として、上記検出器と上記基板の電子ビ
ーム照射位置の略中央に対向する面を有することを特徴
とする電子ビーム検査装置。
11. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein the plate member serves as a collision surface with secondary charged particles or reflected particles from the substrate, and irradiates the detector and the substrate with an electron beam. An electron beam inspection device having an opposing surface substantially at the center of the position.
【請求項12】 請求項1ないし11記載の電子ビーム
検査装置において、上記板部材の代わりに、上記電子ビ
ームの中心軸と同軸の回転体で形成することをを特徴と
する電子ビーム検査装置。
12. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein said electron beam inspection apparatus is formed by a rotating body coaxial with a center axis of said electron beam instead of said plate member.
【請求項13】 請求項1ないし11記載の電子ビーム
検査装置において、上記板部材は、上記基板からの二次
荷電粒子または反射粒子との衝突面が曲面で構成されて
いることを特徴とする電子ビーム検査装置。
13. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein the plate member has a curved surface that collides with secondary charged particles or reflected particles from the substrate. Electron beam inspection equipment.
【請求項14】 請求項1ないし13記載の電子ビーム
検査装置において、上記衝突面は、当該衝突面の各法線
が上記検出器の検出領域中心の近傍へ集まるような形状
であることを特徴とする電子ビーム検査装置。
14. The electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein the collision surface has a shape such that normals of the collision surface converge near a center of a detection area of the detector. Electron beam inspection equipment.
【請求項15】 請求項1ないし14記載の電子ビーム
検査装置において、上記衝突面は、当該検出器の検出領
域の中心近傍に球心を有するほぼ球面状であることを特
徴とする電子ビーム検査装置。
15. An electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein said collision surface has a substantially spherical shape having a spherical center near a center of a detection area of said detector. apparatus.
【請求項16】 請求項1ないし11記載の電子ビーム
検査装置において、上記板部材は、上記基板からの二次
荷電粒子または反射粒子との衝突面が平面で構成されて
いることを特徴とする電子ビーム検査装置。
16. An electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein the plate member has a plane of collision with a secondary charged particle or a reflected particle from the substrate. Electron beam inspection equipment.
【請求項17】 請求項1ないし16記載の電子ビーム
検査装置において、上記二次荷電粒子は、二次電子であ
ることを特徴とする電子ビーム検査装置。
17. An electron beam inspection apparatus according to claim 1, wherein said secondary charged particles are secondary electrons.
【請求項18】 荷電粒子源と、前記荷電粒子源からの
荷電粒子線を収束して試料上を走査し照射する照射光学
系と、前記試料を保持する保持台と、前記試料からの二
次荷電粒子及び/または反射粒子を偏向させる偏向器
と、前記二次荷電粒子及び/または反射粒子を減速させ
る電界を発生させる電極と、前記試料からの二次荷電粒
子及び/または反射粒子の方向を変える板部材と、前記
板部材からの第2の荷電粒子及び/または反射粒子を検
出する前記板部材より小なる開口部を有する検出器を具
備したことを特徴とする荷電粒子線応用装置。
18. A charged particle source, an irradiation optical system for converging a charged particle beam from the charged particle source to scan and irradiate a sample, a holding table for holding the sample, and a secondary beam from the sample. A deflector that deflects the charged particles and / or the reflected particles, an electrode that generates an electric field that slows down the secondary charged particles and / or the reflected particles, and a direction of the secondary charged particles and / or the reflected particles from the sample. A charged particle beam application apparatus comprising: a plate member to be changed; and a detector having an opening smaller than the plate member for detecting second charged particles and / or reflected particles from the plate member.
【請求項19】 回路パターンを有する基板の第1、第
2の領域へ一次荷電粒子線を照射する工程と、上記一次
荷電粒子線と、当該一次荷電粒子線の照射で上記基板の
第1、第2の領域から発生する二次荷電粒子および/ま
たは反射粒子の減速工程と、上記二次荷電粒子および/
または反射粒子を偏向させる偏向工程と、上記偏向後の
二次荷電粒子および/または反射粒子を板部材に衝突さ
せ、当該板部材から第2の二次荷電粒子および/または
反射粒子を発生させる工程と、上記板部材と電圧を印加
した荷電粒子検出器で形成する電界で、前記第2の二次
荷電粒子および/または反射粒子を加速・収束させる加
速・収束工程と、当該加速・収束させた第2の二次荷電
粒子および/または反射粒子を上記板部材より開口の小
なる検出器で検出する検出工程と、上記検出信号から上
記基板上の第1、第2の領域での画像を形成する画像形
成工程と、上記形成させた第1、第2の領域での画像を
比較する比較工程とを具備することを特徴とする電子ビ
ーム検査方法。
19. A step of irradiating first and second regions of a substrate having a circuit pattern with a primary charged particle beam, the first charged particle beam, and the first and second regions of the substrate by irradiating the primary charged particle beam. Decelerating the secondary charged particles and / or reflected particles generated from the second region;
Alternatively, a deflecting step of deflecting the reflective particles, and a step of causing the secondary charged particles and / or reflected particles after the deflection to collide with the plate member to generate second secondary charged particles and / or reflected particles from the plate member And an accelerating and converging step of accelerating and converging the second secondary charged particles and / or reflecting particles by an electric field formed by the charged particle detector to which the voltage is applied with the plate member. Detecting a second secondary charged particle and / or a reflected particle with a detector having a smaller opening than the plate member, and forming images in first and second regions on the substrate from the detection signal An electron beam inspection method, comprising: an image forming step of performing an image forming step; and a comparing step of comparing images in the first and second regions formed as described above.
【請求項20】 請求項19記載の電子ビーム検査方法
において、上記板部材として、上記電子ビームによる被
照射体から発生する上記二次荷電粒子および/または反
射粒子が、当該照射される粒子数より多数の上記第2の
二次荷電粒子および反射粒子を発生させる材質を用いる
ことを特徴とする電子ビーム検査方法。
20. The electron beam inspection method according to claim 19, wherein, as the plate member, the secondary charged particles and / or reflected particles generated from the irradiation object by the electron beam are smaller than the number of the irradiated particles. An electron beam inspection method using a material that generates a large number of the second secondary charged particles and the reflective particles.
【請求項21】 一次荷電粒子線を被照射体へ照射する
工程と、上記一次荷電粒子線と当該一次荷電粒子線の照
射で上記被照射体の当該領域から発生する二次荷電粒子
および反射粒子とを減速する減速工程と、上記二次荷電
粒子および/または反射粒子を偏向させる偏向工程と、
上記偏向後の二次荷電粒子および/または反射粒子を固
体部材に衝突させ、当該固体部材から第2の二次荷電粒
子および/または反射粒子を発生させる工程と、上記固
体部材と電圧を印加した検出器で形成した電界で前記第
2の二次荷電粒子および/または反射粒子を加速・収束
させる加速・収束工程と、当該加速・収束させた上記第
2の二次荷電粒子および/または反射粒子を、当該固体
部材より小なる開口を有する検出器で、検出する検出工
程と、上記検出信号から被照射体の当該領域での画像を
形成する画像形成工程とを具備することを特徴とする荷
電粒子線応用方法。
21. A step of irradiating an object to be irradiated with a primary charged particle beam, and secondary charged particles and reflective particles generated from the region of the object to be irradiated by the primary charged particle beam and the irradiation of the primary charged particle beam. A deceleration step of decelerating, and a deflection step of deflecting the secondary charged particles and / or reflection particles;
A step of causing the secondary charged particles and / or reflected particles after the deflection to collide with a solid member to generate second secondary charged particles and / or reflected particles from the solid member; and applying a voltage to the solid member. An accelerating and converging step of accelerating and converging the second secondary charged particles and / or reflected particles with an electric field formed by the detector; and the second secondary charged particles and / or reflected particles accelerating and converging. A detector having an opening smaller than the solid member, and an image forming step of forming an image in the region of the irradiation target from the detection signal. Particle beam application method.
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