JPS62195838A

JPS62195838A - 検査装置

Info

Publication number: JPS62195838A
Application number: JP61035123A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Ishikawa; 勝彦石川; Yoshikazu Tanabe; 義和田辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1986-02-21
Publication date: 1987-08-28

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［産業−にの利用分野］本発明は、検査技術、特に、半導体装置の製造において
ウェハ表面に形成されたパターンの検査に適用して有効
な技術に関する。

［従来の技術］半導体装置の製造におけるウェハの検査技術については
、株式会社プレスジャーナル、昭和５９年９月２０日発
行［月刊Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｗｏｒｌｄｊ１
９８４年１０月号、Ｐ３〜Ｐ１１、に記載されている。

その概要は、ウェハ表面に所定の物質などで形成された
パターンを、加速電圧が比較的広い範囲で可変な走査電
子顕微鏡によって高精度に観察するものである。

すなわち、ウェハに照射される電子ビームの加速電圧を
、検査対象となるパターンや下地を構成する物質などに
最適な比較的低い値に種々変化させることにより、検査
されるウェハのＪｆ４傷を回避し、半導体プロセスライ
ンからウェハを取り出し、検査後再びプロセスラインに
戻す、いわゆるインライン検査を可能にしたものである
。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記のように、観察の対象となる物質な
どに応じて電子ビームの加速電圧などを変化させる場合
には、その都度電子ビームを制御する電子光学系の光軸
を電子ビームの軸に一致させるビーム位置合わせ操作な
どの調整を行う必要があり、検査の準備に長時間を要し
たり、作業が煩雑となるなど種々の問題点があることを
本発明者は見いだした。

本発明の目的は、作業が迅速で操作性の良好な検査技術
を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段］本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、被検査物に照射される電子ビームの加速電圧
に応じた電子光学系の光軸の電子ビーム軸に対するビー
ム位置合わせ条件を保持する記憶部を有する構造とする
ものである。

［作　　用］上記した手段によれば、被検査物の変化などに応じて該
被検査物に照射される電子ビームの加速電圧などを変化
させる際に、記憶部に保持された位置合わせ条件を参照
して自動的に、電子光学系の光軸の電子ビーム軸に対す
る位置合わせを行わせることにより、検査前の電子光学
系の調整などに要する時間が短縮されるとともに、作業
者が、電子ビームの加速電圧に応じた電子光学系の調整
などを意識する必要がなく、操作が簡便となり、迅速で
操作性の良好な検査を行うことが可能となる。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例である検査装置の要部を示
す説明図である。

図の左右方向および紙面に垂直な方向に移動自在なＸＹ
テーブル１には、たとえばウェハなどの被検査物２が載
置されている。

さらに、ＸＹテーブルｌの上方には、電子銃３が設けら
れ、該ＸＹテーブル１に載置される被検査物２に対して
電子ビーム４が照射されるとともに、該電子ビーム４の
加速電圧は、電子銃３に接続された加速電圧制御部５に
よって随時変更可能にされている。

また、電子銃３から被検査物２に到る電子ビーム４の径
路には、機械的ビーム位置合わせ部６および電気的ビー
ム位置合わせ部７、さらには対物レンズ８などからなる
電子光学系９が介在され、電子ビーム４の被検査物２に
対する到達位置の制御や、加速電圧の変化などに起因し
て変化される電子ビーム４の軸位置に、電子光学系９の
光軸を一致させるビーム位置合わせ操作などが行われる
構造とされている。

すなわち、機械的ビーム位置合わせ部６においては、電
子光学系９を構成する電子レンズ（図示せず）などを電
子ビーム４の軸に交差する平面内において機械的に移動
させ、電気的ビーム位置合わせ部７においては、電子レ
ンズ（図示せず）によって電子ビーム４の径路に構成さ
れる電場や磁場などの強度や分布などを電気的に変化さ
せることによって、電子光学系９の光軸を電子ビーム４
の軸に一致させるビーム位置合わせ操作が行われるもの
である。

また、ＸＹテーブル１の上に載置される被検査物２の近
傍には、検出器１０が設けられ、被検査物２の電子ビー
ム４が照射される部位から発生される二次電子または反
射電子１１を検出することにより、該検出器１０に接続
される表示部１２において被検査物２の所定の部位の拡
大像が観察される構造とされている。

前記機械的ビーム位置合わせ部６および電気的ビーム位
置合わせ部７は、駆動部６ａおよび駆動部７ａを介して
、制御部１３に接続されている。

また、制御部１３は加速電圧制御部５に接続され、加速
電圧制御部５を介して電子銃３における電子ビーム４の
加速電圧が変化される際に、機械的ビーム位置合わせ部
６および電気的ビーム位置合わせ部７を適宜動作させ、
電子光学系９の光軸を電子ビーム４の軸に一致させるビ
ーム位置合わせ操作が自動的に行われる構造とされてい
る。

この場合、制御部１３には、被検査物２に照射される電
子ビーム４の加速電圧に応じた前記電子光学系９の光軸
の該電子ビーム４の軸に対するビーＪ、位置合わせ条件
などを保持する記１ａ部１４が接続されている。

そしζ、制御部１３は、記憶部１４を随時参照すること
により、加速電圧制御部５を介して電子銃３から放射さ
れる電子ビーム４の加速電圧などを変化させる際に、該
記憶部１４に保持された情ｆｔ！４こ基づいて、機械的
ビーム位置合わせ部６および電気的ビーム位置合わせ部
７を適宜動作さセ、電子光学系９の光軸を電子ビーム４
の軸に一致させるビーム位置合わゼ操作が自動的に行わ
れるものである。

また、記憶部１４には、設定部１５が接続され、被検査
物２に照射される電子ビーム４の加速電圧に応じた電子
光学系９の光軸の該電子ビーム４の軸に対するピー１９
位置合わせ条件などが外部から入力されるように構成さ
れている。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、制御部１３においては、被検査物２の電子ビー
ム４が照射される部位の物質などに応じて、たとえば該
被検査物２を損傷しない程度の電子ビーム４の適切な加
速電圧が選択され、加速電圧制御部５を介して電子銃３
における電子ビーム４の加速電圧が設定されると同時に
、記憶部１４を参照することによって把握された、電子
ビーム４の加速電圧に応じた電子光学系９の光軸の該電
子ビーム４の軸に対するビーム位置合わせ条件などに基
づいて、機械的ビーム位置合わせ部６および電気的ビー
ム位置合わせ部７を適宜動作させ、電子光学系９の光軸
を電子ビーム４の軸に一致させるビーム位置合わせ操作
が自動的に迅速に行われる。

その後、被検査物２の所定の部位が、光軸などが適正に
調整された電子光学系９により正確に制御される電子ビ
ーム４によって走査され、該電子ビーム４の走査位置と
、その時検出器１０において検出される、被検査物２か
ら発生される二次電子または反射電子１１の強度などと
に基づいて、表示部１２には、被検査物２の所定の部位
の拡大像が観察され、所定の検査が行われる。

このように、本実施例においては以下の効果を得ること
ができる。

（１）、被検査物２に照射される電子ビーム４の加速電
圧に応じた電子光学系９の光軸の該電子ビーム４の軸に
対するビーム位置合わせ条件などを保持する記憶部１４
が設けられ、加速電圧制御部５を介して電子銃３から放
射される電子ビーム４の加速電圧などを変化させる際に
、該記憶部１４に保持された情報に基づいて、機械的ビ
ーム位置合わせ部６および電気的ビーム位置合ね上部７
を適宜動作させ、電子光学系９の光軸を電子ビーム４の
軸に一致させるビーム位置合わせ操作が自動的に行われ
るため、電子光学系９の調整などに要する時間が短縮さ
れるとともに、作業者が電子ビーム４の加速電圧に応じ
た電子光学系９の調整などを意識する必要がなく、被検
査物の検査を迅速かつ良好な操作性をもって行うことが
できる。

（２）、前記（１）の結果、たとえば半導体装置の製造
におけるウェハ検査工程の生産性が向上される。

以」二本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造に
おけるウェハの検査技術に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、微細な寸法を高
精度に測定することが必要とされる技術などに広く適用
できる。

［発明の効果］本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、電子光学系によって制御される電子ビームを
被検査物に照射して得られる二次電子または反射電子を
検出することによって所定の検査を行う検査装置で、前
記被検査物に照射される電子ビームの加速電圧に応じた
前記電子光学系の光軸の前記電子ビーム軸に対するビー
ム位置合わせ条件を保持する記憶部が設けられているた
め、被検査物を構成する物質の変化などに応じて該被検
査物に照射される電子ビームの加速電圧などを変化させ
る際に、記憶部に保持された位置合わせ条件に基づいて
自動的に、電子光学系の光軸の電子ビーム軸に対する位
置合わせを行わせることができ、調整などに要する時間
が短縮されるとともに、作業者が電子ビームの加速電圧
に応じた電子光学系の調整などを意識する必要がなく、
操作が簡便となり、迅速で操作性の良好な検査を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である検査装置の要部を示
す説明図である。ｌ・・・ＸＹテーブル、２・・・被検査物、３・・・電
子銃、４・・・電子ビーム、５・・・加速電圧制御部、
６・・・機械的ビーム位置合わせ部、６ａ・・・駆動部
、７・・・電気的ビーム位置合わせ部、７ａ・・・駆動
部、８・・・対物しンズ、９・・・電子光学系、１０・
・・検出器、１１・・・二次電子または反射電子、１２
・・・表示部、１３・・・制御部、１４・・・記憶部、
１５・・・設定部。

Claims

【特許請求の範囲】１、電子光学系によって制御される電子ビームを被検査
物に照射して得られる二次電子または反射電子を検出す
ることによって所定の検査を行う検査装置であって、前
記被検査物に照射される電子ビームの加速電圧に応じた
前記電子光学系の光軸の前記電子ビーム軸に対するビー
ム位置合わせ条件を保持する記憶部を有することを特徴
とする検査装置。２、前記被検査物がウェハであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の検査装置。３、前記検査装置が走査電子顕微鏡であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の検査装置。