KR101242319B1 - 하전 입자선 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 하전 입자선 장치는, 회로 패턴을 갖는 기판(6)에 1차 하전 입자선(2)을 조사하고, 기판을 일정 속도 또는 가감속하면서 연속으로 이동시켜, 상기 이동에 의한 위치를 모니터하고, 기판의 좌표에 따라 1차 하전 입자선의 조사 위치를 제어하고, 이동의 속도보다 느린 속도로 기판의 부분 영역의 화상을 검출하고, 상기 검출한 화상에 기초하여 결함 후보를 검출하고, 검출된 결함 후보를 맵 형식으로 표시하는 구성을 구비한다. 이에 의해, 종래에 비해 결함 후보를 고속으로 추출하는 것이 가능한 전자선을 사용한 기판의 검사 장치를 제공할 수 있게 되었다.

Description

하전 입자선 장치 {CHARGED PARTICLE BEAM DEVICE}
본 발명은 반도체 디바이스의 반도체 기판이나 액정 디스플레이의 편향 어레이 기판 등, 회로 패턴이 형성된 기판을 검사 시료로 하여, 당해 기판을 하전 입자선을 이용해 검사하는 하전 입자선 장치에 관한 것이다.
반도체 장치나 액정 등의 회로 패턴을 갖는 기판의 제조 공정에서는, 패턴의 단선이나 쇼트, 흠집이나 이물질 등의 결함이, 기판으로부터 제조되는 반도체 장치나 액정의 성능에 영향을 미친다. 따라서, 조기에 이들 결함을 발견하는 것이 중요하다. 회로 패턴의 미세화에 수반하여, 반사광을 이용한 광학식 검사 장치의 이외에, 전자 현미경의 기술을 응용한 전자선을 사용한 검사 장치가 실용화되어 있다.
하전 입자선을 사용한 검사 장치에 의한 결함 검출은, 상기의 회로 패턴이 동일한 형상의 반복 패턴인 것을 이용하여, 당해 반복 패턴이 있는 영역과 그것에 대한 인접 영역의 화상을 취득하고, 화상끼리를 비교함으로써 실행된다. 혹은, 결함이 없는 패턴의 화상을 참조 화상으로서 장치에 기억시켜, 검출된 화상과 비교하는 결함 검출 방법도 사용되고 있다. 결함 검출에 있어서는, 밝기 등의 신호 강도에 차가 있는 화소가 취득 화상으로부터 화소 단위로 추출되고, 신호 강도가 미리 정해진 임계치를 초과하는 것을 결함 후보로 하여, 그 대표 좌표가 산출된다. 여기서, 결함 후보로 한 것은, 화상 그 자체에 다양한 요인에 의해 노이즈가 중첩되어 있고, 이것이 결함으로서 검출되는 경우가 있기 때문이다. 실제 결함인지 여부는, 결함 후보의 화상을 오퍼레이터가 육안 확인하여 판단되고 있다.
이상과 같이 결함 검출에 있어서는 화상끼리의 비교 연산 처리를 행하므로, 검사 장치의 검사 속도는 기본적으로는 화상의 취득 속도에 의해 율속(律速)된다. 그러나, 하전 입자선을 사용한 검사 장치로 한번에 화상화할 수 있는 면적은, 검사 대상인 기판의 면적에 대하여 매우 작으므로, 검사 정밀도를 떨어뜨리지 않고 검사 시간의 저감, 혹은 검사 속도를 향상시키는 각종 방법이 시도되고 있다.
그 일례로서, 촬상시에 화상 취득하는 주사 스트라이프의 개수를 솎아 내는 샘플링 방법[이하, 스와스(swath) 샘플링으로 칭함]이 알려져 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2, 또는 비특허 문헌 2에는, 검사 영역의 설정시에 샘플링률을 설정하면, 샘플링률의 설정치에 따라 칩 내에 설정하는 주사 스트라이프 개수가 자동 설정되는 기능을 구비한 검사 장치가 개시되어 있다. 스와스 샘플링에서는, 통상의 검사 방법에 비해 피검사 기판 상의 촬상 영역이 줄어들게 되지만, 촬상 영역이 통계적으로 의미 있는 방법에 의해 샘플링되어 있으면, 검출된 결함 후보의 분포, 또는 결함 후보의 상세 해석에 의해, 기판 제조시의 문제점을 분석할 수 있다.
또한, 특허 문헌 3, 비특허 문헌 1에는, 스와스 샘플링에 있어서, S/N(신호 대 노이즈 비)과 화상 검출 속도가 트레이드 오프인 것으로부터, 결함 판정 방법을 궁리함으로써, 고속의 검사를 실현하는 RIA(Reference Image Averaging) 기술이 개시되어 있다. 그러나, 고속 화상 검출을 위해서는, 새로운 고안이 요구되고 있다.
일본특허출원공개제2000-161932호공보 일본특허출원공개제2002-026093호공보 일본특허출원공개제2005-274172호공보
T. HiROI et al, "Robust Defect Detection System Using Double Reference Image Averaging for High Throughput SEM Inspection Tool", 2000 IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference, pp. 347-352 M. Ikota et al, "In-line e-beam inspection with optimized sampling and newly developed ADC", Proceedings of SPIE Vol. 5041(2003), pp. 50-60
스와스 샘플링에서는, 비특허 문헌 2에 개시된 평가 실험 결과에 의해, 10% 샘플링까지가 통계적으로 의미 있는 샘플링률인 것을 알고 있다. 이것은, 10배의 고속화에 상당한다. 또한, 비특허 문헌 2 기재의 결함 판정 방법과 상기 10% 샘플링을 조합하면, 20배 정도의 고속화는 가능하다.
한편, 전형적인 사용자의 요구는 35㎚ 화소 200Mpps의 클럭으로 300㎜ 웨이퍼의 70%(유효 영역)를 1시간에 검사하는 것이다. 이 조건에서는, 어떤 고속화 방법도 사용하지 않으면, 검사의 소요 시간은 80시간 정도이다. 따라서, 종래의 스와스 샘플링에 의해 달성할 수 있는 20배 정도의 고속화로는 불충분하고, 거기에 다시 4배로부터 10배 정도의 고속화 방법이 요구되고 있다.
본 발명은, 종래에 비해 결함 후보를 고속으로 추출하는 것이 가능한 하전 입자선 장치 내지는 하전 입자선을 사용한 기판 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제는, 소정 패턴이 형성된 영역을 복수 구비하는 피검사 시료에 대하여 소정의 검사 스트라이프를 설정하고, 다시 당해 검사 스트라이프의 일부의 화상을 취득하고, 취득된 일부 영역의 화상을 사용하여 검사를 실행하는 기능을 검사 장치가 구비함으로써 해결된다. 보다 단순하게는, 검사 스트라이프 내에 화상을 취득하지 않는 검사의 스킵 영역이 설정된다고 생각해도 좋다. 이로 인해 본 발명의 검사 장치는, 상기의 피검사 시료를 적재한 스테이지의 이동 중에, 상기 일부 영역을 포함하는 복수의 검사 영역을 샘플링하여 상기 검사 화상을 취득하는 기능을 구비한다. 한편, 검사 스트라이프로의 1차 하전 입자선 조사는, 스테이지 이동과 당해 스테이지 이동과 교차하는 방향으로의 하전 입자선의 주사에 의해 실현된다. 따라서, 상기의 샘플링 기능은, 1차 하전 입자선이 상기 검사 영역을 포함하는 영역에만 조사되도록, 스테이지의 이동 속도에 대응한 빔 주사 편향 제어가 실행됨으로써 한층 더 실현된다.
이에 의해, 오퍼레이터가 흥미 있는 검사 영역, 즉 ROI(Region of Interest)만의 샘플링(이후, 본 명세서에서는 "ROI 검사"라고 칭함), 또는 단순한 샘플링에 의해 검사를 행함으로써, 종래보다도 검사를 고속으로 실행할 수 있다. 전형적인 ROI 영역으로서는, 예를 들어, 반도체 디바이스 중에 형성된 메모리 매트의 단부, 코너부, 또는 패턴 밀도가 낮은 경우의 비패턴 부분을 제외한 패턴부 모두 등을 들 수 있다.
검사의 고속화를 위해, 본 발명의 실시 형태에서는, 상기 빔 주사 편향 제어를 실행하는 하전 입자 칼럼의 화상 검출 속도보다도 빠른 속도로 스테이지 이동을 행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 화상 검출 타이밍과 스테이지 이동 속도가 비동기로 되므로, 이것에 기인하는 빔 조사 위치의 위치 어긋남을 해소하기 위한 빔 리트레이스 편향 제어가 병용된다.
또한, 본 발명의 검사 장치는, 상기 ROI 영역의 치수, 반복 피치의 설정 화면이 표시되는 관리 콘솔을 갖고, ROI 영역 치수의 설정치 혹은 반복 피치의 설정치 등의 제어 파라미터에 기초하여, 상기의 스테이지 이동 속도 및 1차 하전 입자선의 편향 제어량을 산출한다. 산출된 값을 사용하여 화상을 취득하고, 화상의 비교 처리에 의한 시험 검사를 실행하고, 검사 조건의 불량 확인에 의해 검사 레시피가 설정되는 구성을 구비한다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 결함 후보를 고속으로 추출하는 것이 가능한 하전 입자선 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 기판의 검사 장치의 구성을 도시하는 종단면도.
도 2는 웨이퍼의 평면도.
도 3은 레시피 작성과 검사의 수순을 도시하는 흐름도.
도 4는 콘솔의 스크린에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 화면도.
도 5는 도 2의 (a)에 도시한 복수개의 다이의 확대도.
도 6은 스테이지 속도의 시간 변화를 도시하는 그래프.
도 7은 시험 검사할 때에 표시되는 화면도.
도 8은 결함 판정 방법의 설명도.
도 9는 비교 검사에 사용되는 화상 취득의 시퀀스 도면.
도 10은 얻어지는 신호량의 시간 변화를 도시하는 그래프.
도 11은 화상 취득 영역과 편향기에 부여하는 편향 전압의 관계를 도시하는 그래프.
도 12는 대상물의 레이아웃의 일부를 도시한 도면.
도 13은 샘플링 수순을 도시하는 메모리 매트의 평면도.
도 14는 메모리 매트(32)의 부분 영역 검사를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 참조하면서 설명한다.
(제1 실시예)
도 1은, 본 실시예의 검사 장치의 구성을 도시하는 종단면도이다. 본 실시예의 검사 장치는, 주사형 전자 현미경을 응용한 것으로, 주요부는 진공 용기 내에 수납되어 있다. 이것은, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 1차 하전 입자선을 조사하기 위해서이다. 본 실시예의 검사 장치는, 전자원(電子源)(1)에서 발생한 1차 하전 입자선(2)을 시료대(9)에 적재된 웨이퍼(6)에 조사하고, 발생하는 2차 전자 또는 반사 전자 등의 2차 하전 입자(10)를 검출기(13)에 의해 검출하여 2차 하전 입자 신호로서 신호 출력하는 하전 입자 칼럼, 상기 시료대(9)를 XY 면내에 이동시키는 XY 스테이지(7), 칼럼으로부터 출력된 2차 하전 입자 신호를 화상화하고, 참조 화상과 비교하여 신호량에 차가 있는 화소를 결함 후보로서 추출하는 결함 판정부(17), 상술한 하전 입자 칼럼, XY 스테이지(7), 결함 판정부(17)를 통괄적으로 제어하는 전체 제어부(18) 등에 의해 구성된다. XY 스테이지(7)나 시료대(9)는, 진공 시료실 내에 보유 지지된다.
웨이퍼(6) 상에 1차 하전 입자선(2)의 에너지를 수렴시키기 위해, 대물 렌즈(4)에서 1차 하전 입자선(2)을 가늘게 좁히므로, 1차 하전 입자선(2)의 직경은 웨이퍼(6) 상에서는 매우 작다. 1차 하전 입자선(2)은, 편향기(3)에 의해 웨이퍼(6) 상의 소정 영역으로 편향되어, 웨이퍼(6) 상에 주사된다. 주사에 의한 이동 위치와 검출기(13)에 의한 2차 신호(10)의 검출 타이밍을 동기시킴으로써, 이차원의 화상을 형성할 수 있다.
웨이퍼(6)의 표면에는 회로 패턴이 형성되지만, 다양한 재료로 구성되어 있으므로, 1차 하전 입자선(2)의 조사에 의해 전하가 축적되는 대전 현상이 발생하는 경우가 있다. 대전 현상은, 화상의 밝기를 바꾸어 버리거나, 입사하는 1차 하전 입자선(2)의 궤도를 구부려 버리거나 하므로, 웨이퍼(6)의 앞쪽에 대전 제어 전극(5)을 설치하여, 전계 강도를 제어하도록 하고 있다.
웨이퍼(6)의 검사 전에, 표준 시료편(21)에 1차 하전 입자선(2)을 조사하여 화상화하고, 1차 하전 입자선 조사 위치의 좌표 교정과, 초점 교정을 행한다. 전술한 바와 같이, 1차 하전 입자선(2)의 직경은 매우 작고, 편향기(3)에 의한 주사 폭도 웨이퍼(6)의 크기와 비교하여 매우 작아, 1차 하전 입자선(2)에 의해 형성되는 화상은 매우 작다. 따라서, 검사 전에, 웨이퍼(6)를 XY 스테이지(7)로 적재하면, 광학 현미경(20)에 의한 비교적 낮은 확대 배율의 화상으로 웨이퍼(6) 상에 설치된 좌표 교정용의 얼라인먼트 마크를 검출하고, XY 스테이지(7)를 이동시켜 상기 얼라인먼트 마크가 1차 하전 입자선(2) 밑에 위치되도록 하여, 좌표의 교정을 행한다.
초점의 교정은, 웨이퍼(6)의 높이를 계측하는 Z 센서(8)에 의해 표준 시료편(21)의 높이를 계측하고, 다음에, 웨이퍼(6)에 설치된 얼라인먼트 마크의 높이를 계측하고, 이 계측치를 사용하여, 대물 렌즈(4)에 의해 좁혀진 1차 하전 입자선(2)의 초점 범위가 얼라인먼트 마크를 포함하도록, 대물 렌즈(4)의 여자(勵磁) 강도를 조정한다.
웨이퍼(6)에서 발생한 2차 신호(10)를 가능한 한 많이 검출할 목적으로, 2차 신호용 편향기(12)로 반사판(11)에 2차 신호(10)가 많이 닿도록 하여, 반사판(11)에서 발생한 제2의 2차 전자를 검출기(13)에 의해 검출한다.
전체 제어부(18)는, 전술한 좌표의 구성 동작, 초점 구성 동작 등을 제어한다. 또한, 편향기(3)에 대하여 제어 신호 a를 송신하고, 대물 렌즈에 대하여 여자 전류 강도의 제어 신호 b를 송신한다. 또한, Z 센서(8)로부터 송신되는 웨이퍼(6) 높이의 계측 값 c를 수신하고, XY 스테이지(7)를 제어하는 제어 신호 d를 XY 스테이지(7)에 대하여 송신한다.
검출기(13)에 의해 검출된 신호는, AD 변환기(15)에 의해 디지털 신호(14)로 변환된다.
결함 판정부(17)는, 디지털 신호(14)로부터 화상을 생성하고, 참조 화상과 비교해, 밝기의 값에 차가 있는 복수의 화소를 결함 후보로서 추출하고, 그 화상 신호와 대응하는 웨이퍼(6) 상의 좌표를 포함하는 결함 정보 신호 e를, 전체 제어부(18)로 송신한다.
본 실시예의 검사 장치는, 콘솔(17)을 구비한다. 콘솔(19)은, 전체 제어부(18)에 접속되어 있고, 결함의 화상이 콘솔(19)의 스크린에 표시되는 동시에, 전체 제어부(18)는, 콘솔(19)에서 입력된 검사 조건 f에 기초하여, 편향기(3)의 제어 신호 a, 대물 렌즈 강도의 제어 신호 b, XY 스테이지(7)를 제어하는 제어 신호 d를 연산한다. 또한, 콘솔(17)은, 상기 검사 조건을 입력하기 위한 키보드나 포인팅 디바이스(마우스 등)가 구비되어 있고, 장치 사용자는, 상기 스크린에 표시되는 GUI 화면에 대하여, 상기 키보드, 포인팅 디바이스를 조작하여, 상기의 검사 조건을 입력한다.
도 2는, 검사 대상인 웨이퍼(6)의 평면도이다. 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(6)는, 직경 200㎜ 내지 300㎜, 두께 1㎜ 정도의 원반 형상의 실리콘 기판으로, 반도체 칩으로 되는 다이(30)가 복수개 형성된다. 웨이퍼(6)의 크기가 결정되어 있으므로, 1매의 웨이퍼(6)에 형성되는 다이(30)의 개수는, 다이(30)의 치수에 의해 결정된다. 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 1개의 다이(30)는, 복수개의 메모리 매트 군(31)과 그 이외의 메모리 매트 주변 회로군을 포함하여 구성되어 있다. 일반적인 메모리 디바이스의 경우, 다이(30)의 패턴 레이아웃은, 4개의 메모리 매트 군(31)으로 구성된다. 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 1개의 메모리 매트 군(31)은, 복수개의 메모리 매트(32)로 구성되어 있다. 일반적인 메모리 디바이스의 경우, 메모리 매트 군(31)은, 100×100개 정도의 메모리 매트(32)로 구성된다. 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 메모리 매트(32)는, 이차원 방향으로 반복성을 가진 복수개의 메모리 셀(33)로 구성된다. 수백만개의 메모리 셀(33)에 의해, 1개의 메모리 매트(32)를 구성하고 있다. 메모리 셀(33)은, 절연막 중에 형성된 공공(콘택트 홀 혹은 비어 홀)인 경우도 있는가 하면 구멍 내가 배선 재료로 채워져 있는 경우(플러그로 칭해짐)도 있어, 어느 상태의 웨이퍼가 검사 대상으로 될지는, 반도체 디바이스의 어느 제조 공정에서 검사가 실행되는지에 의존하여 바뀐다.
검사에 앞서, 검사 조건과 검사 수순을 정하는 레시피 작성을 행한다. 도 3의 (a), 도 3의 (b)에는, 레시피 작성을 나타내는 흐름도와, 설정된 레시피를 따라 실행되는 본 검사의 수순을 나타내는 흐름도를 각각 도시한다. 도 3의 (a)에 있어서, 처음에, 전체 제어부(18)가 미리 작성되어 기억되어 있는 표준 레시피를 판독한다. 동시에, 검사 대상인 웨이퍼(6)가 검사 장치로 로드된다(스텝 301). 전체 제어부(18)는, 표준 레시피의 판독 처리와, 웨이퍼(6)의 로드를, 오퍼레이터가 콘솔(19)에 의해 입력하는 지령을 계기로 하여 개시한다. 로드된 웨이퍼(6)는, 시료대(9)에 탑재된다. 다음에, 전체 제어부(18)는, 판독된 표준 레시피에 기초하여, 전자원(1)으로 인가되는 전압, 대물 렌즈(4)의 여자 강도, 대전 제어 전극(5)으로 인가되는 전압, 편향기(3)로 인가되는 전류 등의 광학계 조건을 설정하고, 표준 시료편(21)의 화상에 기초해, 웨이퍼(6)의 얼라인먼트 마크를 기준으로 한 좌표와 검사 장치의 XY 스테이지(7)의 좌표 사이의 보정을 구하는 얼라인먼트 조건을 설정하고, 웨이퍼(6) 중의 검사 대상으로 하는 영역을 나타내는 검사 영역 정보를 설정하고, 화상의 광량을 조정하기 위한 화상을 취득하는 좌표와 검출기(13)의 초기 게인을 등록하는 캘리브레이션 조건을 설정한다(스텝 302).
도 2의 (d)에 도시한 메모리 매트(32)의 코너부는, 반복성이 있는 메모리 셀(33)이 다수 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역의 경계이므로, 제조 프로세스상, 결함이 발생하기 쉽다. 또한, 반복성이 있는 메모리 셀(33)이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역에서 재질이 다르므로, 전자 광학계 조건을 바꾸지 않고 취득하여 얻어진 메모리 매트(32) 코너부의 화상과 코너부가 아닌 영역의 화상을 비교하여 결함 검사를 행하면, 코너부와 코너부 이외의 영역에서는 화소의 밝기에 차가 있으므로, 실제로는 결함이 아닌 메모리 셀이 결함으로서 추출되어 버린다.
따라서, 도 2에 도시한 메모리 매트(32) 코너의 영역을 검사하기 위해, 콘솔(19)의 스크린에 웨이퍼(6)의 패턴 레이아웃을 표시시켜, GUI 화면상에서 메모리매트(32) 코너의 영역을 사각으로 둘러싸는 등의 방법에 의해, 코너를 지정한다(스텝 303). 다음에, 이 코너를 화상화하기 위한 광학계 조건을 설정한다(스텝 304).
실제로는, 메모리 매트 코너부의 지정에 앞서, 다이 내의 어느 영역에 검사 스트라이프를 배치할지의 설정이 실행된다. 검사 스트라이프의 설정에 있어서는, 원하는 메모리 매트 코너부가 포함되도록 검사 스트라이프를 설정하고, 연후에, 스텝 303의 코너부 설정이 실행된다.
다음에, 설정된 조건의 정확함을 확인하기 위한 시험 검사를 행하기 위해, 검사 조건을 설정해(스텝 305), 후술하는 시험 검사를 실행한다(스텝 306). 오퍼레이터는, 시험 검사의 결과를 콘솔(19)의 스크린에 표시된 화상에 의해 판정하고, 검사 조건의 적부를 확인해(스텝 307), 수정이 필요하다고 판단된 경우는(스텝 308), 스텝 305에서 검사 조건을 수정한다. 수정이 필요하지 않다고 판단된 경우는, 레시피를 저장하고, 웨이퍼(6)를 언로드하여 레시피의 작성을 종료한다(스텝 309).
도 3의 (b)는 검사 수순을 도시하고, 도 3의 (a)에서 저장된 레시피를 판독해(스텝 310), 검사 대상의 웨이퍼(6)를 검사 장치로 로드한다(스텝 311). 웨이퍼(6)의 사양에 따라, 오퍼레이터가 콘솔(19)을 사용하여 메모리 매트 코너부를 포함하는 검사 스트라이프 중, 실제로 검사하는 스트라이프, 화소 치수, 라인 가산 횟수 등을 선택 혹은 지정하여, 광학계 조건을 전체 제어부(18)에 설정하고(스텝 312), 반도체 웨이퍼(6)와 XY 스테이지(7)의 좌표 맞춤을 위해 얼라인먼트를 행해(스텝 313), 화상의 광량을 조정하는 캘리브레이션을 행한다(스텝 314).
스텝(315)에서 결함 검사가 개시되어, 지정된 검사 영역의 화상을 취득하고, 화상 비교에 의한 차를 추출하여 결함 후보로 하는 결함 판정을 행하는 처리(스텝 315)와, 차화상(差畵像), 비교 화상, 결함 후보의 대표 좌표를 도시하지 않은 기억 장치에 저장하는 처리(스텝 316)라고 하는 일련의 처리가, 소정 다이의 검사가 종료할 때까지 반복된다. 웨이퍼(6) 상의 설정된 최종 다이의 검사가 종료되면, 웨이퍼(6)가 언로드 된다(스텝 317).
도 4는, 도 3의 (a)의 흐름도의 스텝 303 및 스텝 304의 실행시에, 콘솔(19)의 스크린에 표시되는 검사 영역 설정 화면(40)의 일례를 나타내는 화면도이다. 화면(40) 좌측의 맵 표시 영역(41)에는, 도 2의 (b)에 도시한 다이(30)의 전체도를 도시하는 모식도가 표시되어 있다. 화면(40) 우측의 화상 표시 영역(42)에는, 도 2의 (d)에 도시한 메모리 매트(32)의 화상이 표시되어 있다. 화상 표시 영역(42)에 표시되는 화상은, 맵 표시 영역(41)에서 지정된 좌표의 화상을 표시한다. 또한, 화면(40)에는, ROI 조건의 확인이나 변경을 행하기 위한 ROI 조건 설정부(43)가 표시되어 있다. ROI 검사에서 검사 대상으로 하는 ROI 영역(매트 코너, 단순한 샘플링, 매트 코너와 단순한 샘플링의 조합, 패턴 밀도가 낮은 경우에는 패턴부 전체 중 어느 것으로 할지), 매트 코너를 선택한 경우에는, 검사하는 코너부의 비율(4개의 코너부 중 몇개를 검사 대상으로 할지, 또는 복수개의 메모리 매트의 코너 중 어느 정도 비율의 메모리 매트를 검사 대상으로 할지)을 상세하게 지정한다. 또한, 매트 코너를 선택한 경우에는, 매트 코너를 포함하는 어느 정도의 치수를 검사 대상으로 하는 것인지를 지정한다. 오퍼레이터는, ROI 조건 설정부(43)에 각종 조건을 입력함으로써, 검사 영역을 설정한다.
도 2의 (d)에 도시한 메모리 매트(32)의 코너부는 결함 발생 빈도가 높으므로, 본 실시예의 검사 장치는, 검사 영역으로서 코너부만을 설정할 수 있는 기능을 구비하고 있다. 도 4의 화상 표시 영역(42) 상에서 직사각형 영역(44)을 지정하여, 메모리 매트(32)의 코너부를 검사 대상 영역으로서 설정한다.
통상, 화상 비교 검사에서는, 인접하는 동일 패턴끼리를 비교하여 차를 추출하는 것이 행해지지만, 메모리 매트부의 검사에서는 인접하는 동일 패턴이 존재하지 않으므로, 골든 화상으로 불리는 결함이 없는 화상을 미리 작성하여, 이 골든 화상과 취득한 화상을 비교하여 차를 추출하는 비교 검사가 행해진다.
도 4의 검사 영역 설정 화면(40)은, ROI 조건 설정부(43)에, ROI로서 「매트 코너」, 상세로서 「4 코너」, 치수로서 「10㎛」, 검출로서 「골든」을 설정한 예를 나타내고 있다. 이것은 ROI 영역으로서, 도 2의 (d) 메모리 매트(32)의 4개의 코너부를 선택한 것을 의미하고 있고, 메모리 매트(32)의 4개의 코너부 전체를 검사 대상으로 하고, 화상 취득 치수가 10㎛이며, 골든 화상을 작성하는 것을 의미하고 있다. 오퍼레이터가, 「화상 취득」버튼을 클릭하면, 검사 스트라이프 전체면, 또는 적어도 ROI 영역을 포함하는 부분 영역의 화상을 취득한다. 콘솔(19)에 구비된 연산 장치는, 취득된 화상 중 ROI 영역의 부분 화상을 잘라내고, 위치 정렬을 하여 가산 평균하고, 골든 화상이 작성된다. 오퍼레이터는, 골든 화상을 화상 표시 영역(42)에서 확인하고, 「완료」 버튼을 누름으로써, 골든 화상이 레시피에 보존된다. 또한, 골든 화상은, 결함 판정부(17)가 생성해도 된다.
다음에, 도 5 내지 도7을 사용하여, 도 3의 (a)의 스텝 306에 도시한 시험 검사의 내용을 설명한다. 도 5의 (a)는, 도 2의 (a)에 도시한 복수개의 다이(30)의 확대도이며, 도 5의 (b)는, 어느 다이 내에 설정된 검사 스트라이프의 일부분을 확대한 도면이다. 도 5의 (a)에 있어서, 51A, 51B, 51C는 서로 인접하여 배치된 복수의 다이를 , 52가 검사 스트라이프(53) 내에 설정된 ROI 주사 영역을, 각각 나타낸다. 본 실시예에서는, ROI 주사 영역(52)은, 폭이 L이고, 인접 ROI 주사 영역과의 피치는 P로 되도록 검사 스트라이프(53) 내에 설정되어 있다. 검사 스트라이프(53)의 중심을 통과하는 화살표는, 1차 하전 입자 빔의 y 방향 주사 중심을 나타내는 동시에, 시료 스테이지(7)의 이동 방향을 의미한다.
스텝 306의 시험 검사시에는, 검사 장치는, 복수개의 다이 51A, 51B, 51C, ㆍㆍㆍ를 따라 XY 스테이지(7)를 도면 중의 화살표의 방향으로 이동시키면서, 1차 하전 입자 빔을 스테이지 이동 방향에 직교하는 방향으로 주사하여, ROI 주사 영역(52) 내에 설정된 코너부를 포함하는 영역의 화상을 취득한다.
도 5의 (b)를 사용하여, ROI 주사 영역(52) 내의 상세에 대해 설명한다. 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 검사 스트라이프(53)는, 1개의 ROI 주사 영역(52) 내에 6개의 메모리 매트 단부가 포함되도록 설정되어 있고, 따라서, 1개의 ROI 주사 영역(52) 내에 서로 대향하는 메모리 매트 단부에 의해 구성되는 4개의 코너가 2조 포함되도록 설정되어 있다. 도 5의 (b)에서는, 상기 도 4의 직사각형 영역(44)에 상당하는 ROI 검출 영역(54)이, ROI 주사 영역(52) 내의 8개의 각 메모리 매트 코너부에 설정된다.
ROI 주사 영역(52) 및 ROI 검출 영역(54)은, 피검사 다이로의 검사 스트라이프의 배치 정보와 도 4의 검사 영역 설정 화면에서 설정된 ROI의 정보를 웨이퍼(6) 상의 모든 피검사 다이에 전개함으로써 설정된다. 이 연산 처리는 전체 제어부(18)에 의해 실행된다. 메모리 매트(32)의 폭ㆍ길이는, 웨이퍼 내에 형성되어 있는 전체 메모리 매트에서 거의 일정하게 미리 레이아웃이 지정되어 있고, 따라서, 전체 제어부(18)는, 상기 ROI 주사 영역(52)의 폭 L 및 피치 P의 정보로부터, 검사 스트라이프(53)에 배치되는 각 ROI 주사 영역(52)의 좌표 정보를 취득하여, 각 ROI 주사 영역(52)으로의 1차 하전 입자선 조사의 개시 및 종료의 타이밍을 제어할 수 있다.
취득된 각 ROI 주사 영역(52)의 화상 데이터는 결함 판정부(17)에 전송된다. 결함 판정부(17)는 메모리 매트의 레이아웃 정보와 전체 제어부(18)의 연산된 각 ROI 주사 영역(52)의 정보를 사용하여 상기 ROI 검출 영역(54)의 화상을 추출하고, 후술하는 골든 화상과의 비교 연산을 행해 검사를 실행한다.
비교 검사의 참조 화상으로 되는 골든 화상은, 복수의 ROI 검출 영역(54)을 가산 평균하여 작성된다. 결함 판정부(17)는, 골든 화상과 복수의 ROI 검출 영역(54)을 비교하고, 화소마다의 밝기에 차가 있으면 추출하여, 결함 후보의 화상이 작성된다. 결함 후보의 화상과 결함 후보의 좌표는, 결함 정보로서 결함 판정부(17)에 저장되는 동시에, 콘솔(19)의 스크린에 표시시킬 수 있다.
다음에, 본 실시예의 ROI 검사에 있어서의 스테이지 이동 제어에 대해 설명한다. 통상의 비교 검사에서는, 도 5의 (a)에 도시한 검사 스트라이프(53)의 화상을 취득하므로, XY 스테이지(7)를 화살표로 나타내는 방향으로 연속 이동시키면서, 화살표로 나타내는 방향에 대하여 대략 직각 방향으로, 검사 스트라이프(53)의 폭으로 1차 하전 입자선(2)을 일차원 주사한다. 한편, 본 실시예의 검사 장치는, 검사 스트라이프(53)의 일부분만, 즉, ROI 검출 영역(54)이 포함되는 ROI 주사 영역(52)만을 주사하면 되므로, 통상의 비교 검사에 비해, 그만큼 XY 스테이지(7)의 이동 속도를 빨리 할 수 있다.
이하, 본 실시예에 있어서 XY 스테이지(7)의 이동 속도를 빨리 할 수 있는 이유에 대해, 도 6을 사용하여 설명한다. 도 6의 (a) 및 (d)는, 소정의 스테이지 이동 속도에 있어서의 ROI 주사 영역(52)의 길이 L과 배열 피치 P의 시간, 도 6의 (b) 및 (e)는, 실제 웨이퍼에 있어서의 검사 스트라이프(53) 상의 ROI 주사 영역(52)의 배치의 모습을, 도 6의 (c) 및 (f)는, 크기가 M의 시야 영역에 있어서의 주사 라인의 위치 관계를, 각각 도시하는 모식도이다. 도 6의 (a),(b),(c)는, 종래와 같은 스테이지 이동 속도 V0의 경우에, 도 6의 (d),(e),(f)는, 스테이지 이동 속도 V0보다도 빠른 Vs로 설정한 경우에 각각 대응한다. 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 ROI 주사 영역(52)이 피치 P로 검사 스트라이프(53) 상에 배치되었다고 하고 ROI 주사 영역(52)은, 스테이지의 이동 방향과 평행한 방향으로 배치된 n개의 1차 하전 입자선의 주사 라인에 의해 구성된다고 한다. 또한, 설명을 간단하게 하기 위해, 각각의 ROI 주사 영역(52)의 길이는 동일하게 L이고, 검사 스트라이프(53)의 폭(스트라이프의 길이 방향과는 수직인 방향의 길이)은 l, 검사 스트라이프의 중심[도 6의 (b) 중의 점선]이, 1차 하전 입자선의 주사 편향 중심이라고 한다.
위의 경우에 있어서, 1차 하전 입자선 주사에 의해 검사 스트라이프(53)의 전체 화상을 취득하기 위해서는, 주사 라인 1개의 주사에 필요로 하는 시간 동안에, 주사 라인 1개의 스테이지 이동 방향의 길이분(즉 1화소분)만큼 스테이지가 이동하면 된다. 주사 라인 1개를 1차 하전 입자선이 주사하는 소요 시간은, 주사 편향기의 편향 주파수를 f로 하여, 1/f와 동등하다. 통상, 검사 장치의 검출기(13)로부터는 상기 1/f의 시간당 주사 라인 1개분의 화상 데이터가 출력되므로, 이 1/f는 1라인의 화상 검출 시간으로 칭해진다. 따라서, 통상의 스테이지 이동 속도 V0라 함은, 1라인의 화상 검출 시간에 상당하는 시간에 시료 스테이지가 1화소 사이즈분 이동할 수 있는 속도를 의미한다. 본 실시예에서는, 이 V0를 빔 주사와 동기한 스테이지 이동 속도로 표현하는 경우도 있다.
그런데, 도 6의 (b)와 같이, 복수의 ROI 주사 영역(52)이 피치 P로 검사 스트라이프(53) 상에 배치되고, 스테이지가 속도 V0로 연속 이동하는 경우를 상정하면, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, ROI 주사 영역(52)에 배치되는 1번째의 주사 라인(61a)과 n번째의 주사 라인(61b)은, 시야 영역 M의 범위 내에서, n화소분, 즉 웨이퍼 상의 실거리 L에 상당하는 길이밖에 움직이지 않는다. 이것은, 전술한 바와 같이, 스테이지 이동 속도와 빔의 주사 속도가 동기하고 있기 때문이다.
한편, 시료 스테이지를 이동 속도 V0보다 고속인 Vs로 이동시킨 경우, 1차 하전 입자선의 조사 위치는 1라인의 주사가 종료하기 전에 인접 주사 라인으로 이동하게 되어, 실제 웨이퍼 상에서 촬상 위치를 빠뜨리는 경우가 발생한다. 즉, 스테이지 이동 속도 Vs가 화상 검출 속도보다도 빠르면, 검사 스트라이프(53)의 전체면의 화상을 취득할 수는 없다. 한편, 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 검사 스트라이프(53) 상에서 간헐적으로 설정된 ROI 주사 영역(52)의 화상만을 검출하면 되는 경우, 도 6의 (f)에 도시한 바와 같이, 1번째의 주사 라인(61c)이 길이 M의 시야 영역에 들어간 시점(시야 영역 M의 좌측 단부에 있는 시점)에서 화상 취득이 개시되어, n번째의 주사 라인(61d)이 시야 영역 M 내에 존재하고 있는 사이에, n번째의 주사 라인(61d)의 최종 픽셀의 검출이 종료되어 있으면, ROI 주사 영역(52)에 대해서는 빠뜨리는 일 없이 화상을 취득할 수 있게 된다.
여기서, 시야 영역의 크기 M은, 통상, 전자 광학계의 성능에 의해 결정되는 시야의 최대치의 범위 내에서 최대로 설정된다. 전자 광학계에는 일정 크기의 시야가 있어, 시야 내이면, 수차 등의 영향이나 왜곡 등이 거의 동등한 화상을 검출할 수 있다. 시야의 최대치는, 주사 편향기의 편향 거리나 상면 만곡 수차의 정도 등, 전자 광학계의 성능에 의해 정해져, 설정하는 시야 영역이 클수록 한번에 촬상할 수 있는 시료의 영역은 커지고, ROI 검사에 있어서도 고속의 검사가 가능해진다.
보다 정확하게는, 1번째의 주사 라인(61c)의 선두 픽셀에 상당하는 실제 웨이퍼 상의 위치가 시야 영역 M 내로 반입되어 온 시점에서 당해 선두 픽셀로의 1차 하전 입자선의 조사가 개시되고, n번째의 주사 라인(61d)의 최종 픽셀이 시야 영역 M으로부터 반출되는 시점에서 당해 최종 픽셀로의 1차 하전 입자선 조사가 종료되어 있으면, 화상의 빠뜨리는 일 없이 ROI 주사 영역(52) 전체를 촬상할 수 있게 된다. 61e는, 다음 ROI 주사 영역(52)의 최초의 주사 라인을 나타내고, 이하, 설정된 복수의 ROI 주사 영역으로의 빔 주사가 순차 실행된다.
단, 스테이지 이동 속도 Vs와 빔의 주사 편향 주파수는 비동기이므로, 아무것도 하지 않으면, ROI 주사 영역(52) 상에서의 빔 조사 위치는, 본래 조사되어야 할 주사 라인의 위치로부터 스테이지 이동 방향에 대하여 서서히 어긋나게 된다. 따라서, 본 실시예의 검사 장치에서는, 리트레이스(retrace) 편향에 의해 1차 하전 입자선의 조사 위치를 스테이지 이동 방향과 동일 방향으로 되돌림으로써, 빔의 주사 편향 주파수와 스테이지 이동 속도의 동기의 어긋남을 해소하고 있다. 이 제어는, 전체 제어부(18)가, 상기의 동기 어긋남이 해소되는 리트레이스 편향을 주사 편향기(3)가 행하도록 제어함으로써 실현된다.
전술한 동기 어긋남은, 제1 주사 라인으로부터 제n 주사 라인을 향하여 주사의 반복이 진행됨에 따라 증가하므로, 1차 하전 입자선(2)의 리트레이스 편향의 편향 거리[주사 편향기(3)의 빔 편향각]는 커진다. 따라서, 빔 편향 각도가 큰 주사 편향기일수록 스테이지 이동 속도의 고속화를 높이는 데 있어서 유리하다.
애당초, 스테이지 이동 속도 Vs는 무제한으로 크게 할 수 있는 것은 아니고, 시야 영역의 크기 M과 ROI 주사 영역(52)의 길이 L(본질적으로는 ROI 주사 영역의 면적)의 비에 의해 제약된다. 이하의 수학식 1은, 이 제약 조건을 나타내는 것으로, 크기 M의 시야 영역 내에 길이 L의 촬상 영역을 설정하는 경우, 촬상 영역 내를 빠짐없이 촬상하기 위해서는, 스테이지 이동 속도는 수학식 1의 우변 이상으로는 크게 할 수 없는 것을 나타낸다.
Figure 112011011339643-pct00001
한편, 스테이지 이동 속도의 상한은, ROI 주사 영역(52)의 길이 L과, ROI 주사 영역(52)의 스테이지 이동 방향의 배열 피치 P에 의해서도 제약을 받는다. 이하의 수학식 2는, 이 제약 조건을 나타낸다.
Figure 112011011339643-pct00002
수학식 1, 2는, 화상을 취득하는 ROI 주사 영역의 사이에 주사의 스킵 영역이 설정되었다고 생각하면 이해하기 쉽다. 스킵 영역의 길이가 크면 스테이지의 이동 속도를 스피드 업 할 수 있다. 반대로 ROI 주사 영역의 폭이 크면 스테이지의 이동 속도를 떨어뜨릴 필요가 있다. 이로 인해, 주사 영역의 폭과 스킵 영역의 폭의 비에 대응하여 스테이지의 이동 속도가 설정된다. 도 6의 (b),(e)에 도시한 바와 같이, ROI 주사 영역(52)의 길이가 L, 스테이지 이동 방향으로의 배열 피치가 P이면, 주사 스킵 영역의 크기는 P-L로 된다. 주사 스킵 간격을 S로 표기하면 S=P-L이므로, P=S+L로 고쳐 써서 수학식 2에 대입하면,
Figure 112011011339643-pct00003
으로 되어, 외관상, 수학식 1과 동등해진다. 즉, 수학식 1, 2는, 주사 스킵 영역의 최대치가 M-L, 즉, 사이즈 M의 시야 내에 ROI 주사 영역을 1개 설정할 수 있는 조건(ROI 주사 영역의 선단 주사 라인과 후단부 주사 라인이 동일한 시야 영역 M 내에 존재할 수 있는 조건)이 주사 스킵 영역의 상한으로, 시야 영역 M 내로의 ROI 주사 영역의 설정수 혹은 면적을 늘리면, 그만큼 스테이지 이동 속도도 느리게 해야만 한다는 것을 나타내고 있다.
또한, 수학식 3은,
Figure 112011011339643-pct00004
로 변형할 수 있고, 이것은, ROI 검사에 있어서의 스테이지 이동 속도의 V0로부터의 증가분이, 스킵 영역의 길이와 ROI 주사 영역(52)의 길이의 비 또는 시야 사이즈 M과 ROI 주사 영역(52)의 길이의 비에 따라 정해지는 것을 나타내고 있다.
이상과 같이, 수학식 1과 수학식 2의 제약을 기초로, 화상을 검출하고 싶은 영역에 따라 빔(2)의 주사 위치를 시야 영역 내에서 이동시킴으로써, 고속의 화상검출을 실현할 수 있다.
예를 들어, 폭 L=10㎛, 시야 M=100㎛, 피치 P=60㎛로 가정하면, 수학식 1로부터 V≤11×V0 또는, V≤6×V0로 되고, 검사 스트라이프(53)의 모든 화상을 검출하는 경우에 비해, 최대 6배나 고속으로 스테이지 이동시켜도, ROI 검출 영역(54)의 화상 취득이 가능해진다.
또한, 이상의 설명은, 스테이지 제어를 전체 제어부(18)가 실행하고 있다는 전제로 행하고 있지만, 스테이지 이동 제어를 전문으로 실행하는 스테이지 이동 제어 수단을 별도로 설치해도 상관없는 것은 물론이다.
도 7은, 스텝 306의 시험 검사시에 표시되는 시험 검사 실행 중 화면을 도시하는 도면이다. 당해 시험 검사 실행 중 화면은, 검사 스트라이프(53)가 분할 표시되는 맵부(70), 결함 화상이 표시되는 화상 표시부(71), 결함 검출의 조건이나 결함의 특징 등을 나타내는 각종 속성 정보(RDC 정보)가 표시되는 결함 정보 표시부(72) 등에 의해 구성된다. 도 7에서는, 맵부(70)에는, 75로 나타내어지는 4개의 ROI 주사 영역(52)이 표시되어 있다. 또한, 각 ROI 주사 영역(75)에는, ROI 검출 영역(54)을 나타내는 직사각형(76), 결함 후보를 강조하여 표시하기 위한 포인터(73)가 표시되어 있다. 상세한 것은 생략하지만, ROI 검출 영역(54)을 나타내는 직사각형(76)은 조건 설정 탭을 ROI 영역 설정 탭(77)으로 전환하여 편집할 수 있다. 또한, 포인터(73)를 클릭하면, 당해 포인터(73)에 대응하는 결함 후보의 화상과 정보가 화상 표시부(71)에 표시된다. 표시 임계치 설정 툴바(74)의 슬라이드를 이동시킴으로써, 맵부(70)에 표시되는 결함 후보의 포인터(73)를 선별할 수 있다.
즉 결함 후보에는 임계치가 몇 이하의 경우에 결함 후보로 될 수 있을지의 정보를 연산해 두고, 툴바를 슬라이드 시키는, 툴바에 대응된 판정 임계치의 경우에 결함 후보로서 판정되는 결함 후보만을 표시시키는 것이다.
맵부(70)에는, 화상 표시부(71)의 화상 표시 모드를 선택하는 모드를 갖고 있고, 모드에 따라서 결함 후보의 화상, 메모리에 보존되어 있는 취득 화상의 일부, 스테이지를 이동시켜 재취득한 화상을 전환하여 표시시킬 수 있다. 결함 후보의 화상은, 결함 판정의 상세를 확인할 수 있고, 취득 화상의 일부에서는, 결함의 주위에 검출해야 할 다른 결함이 존재하고 있는지 여부를 확인할 수 있으며, 재취득한 화상에서는, 검출한 결함이 고배율 또는 고S/N의 광학 조건에 의해 관찰된 경우에 실제 결함인지 여부를 확인할 수 있다. 이 선택 모드를 전환하여, 화상 표시부(71)에, 결함 후보를 포함하는 취득 화상 그 자체를 표시할 수 있다. 이상의 GUI 화면의 제어는, 모두 콘솔(19) 내의 연산 장치에 의해 실행된다.
또한, 도시는 없지만, 골든 화상 재취득 버튼을 클릭함으로써, 현재 취득된 화상에 기초해 골든 화상을 재취득하여, 화상을 갱신할 수 있다. 화상의 갱신에 의해, 혹은, 골든 화상 생성시의 가산 평균에 사용하는 화상의 선택을 할 수 있도록 하여, 결함 등의 노이즈 성분이 보다 적은 참조 화상을 작성할 수 있다. 검사 조건이 설정된 후, 레시피에 정보를 저장하고, 웨이퍼를 언로드하여, 레시피 작성이 완료된다.
도 8은, 결함 판정 방법의 설명도이다. 일반적으로, 검사 장치가 검출하는 결함 중 중요한 결함(DOI)에는, 예를 들어, 통상은 검게 보이는 콘택트 홀의 구멍부분이, 비도통에 의해 희게 보이는 흑 패턴 백 결함 모드, 상기 콘택트 홀의 구멍 직경의 축소에 의해, 흑 패턴이 작게 보이는 작은 구멍 결함 모드, 통상은 희게 보이는 플러그 부분이 인접하는 플러그와 쇼트되어, 보다 희게 보이는 백 패턴의 백 결함 모드 등의 형태가 있고, 이들의 형태에 따라 결함 패턴과 보이는 형태가 결정되어 있다. 한편, 검출을 피하고 싶은 노이즈인 뉴슨스(nuisance)로서는, 대전에 의해 절연막 영역 중에 흰 휘점이 발생하는 백휘점 결함 모드 등이 있다.
결함 판정부(17)는, ROI 검출 영역 화상(81)과 골든 화상(80)을 비교하여, 밝기에 차가 있는 화소(그 위치 좌표가 결함 후보 위치에 상당)를 포함하는 ROI 검출 영역 사이즈의 제1 차화상(82)을 작성하고, 또한 차화상(82)을 사용하여, 크기가 결함 후보 위치의 근방만을 포함하는 영역 정도의 제2 차화상(83)을 작성한다.
한편, 결함 판정부(17)는, 미리 취득한 흑 패턴 백 결함 모드나 작은 구멍 결함 모드나 절연막의 백휘점 결함 모드 등의 각종 결함 모드의 화상(84A, 84B, 84C, 84D) 등을 사용하여, 이들 각종 결함 모드에 대한 제2 차화상(83)에 상당하는 일치도 판정용 참조 화상(85)을 작성한다. 그리고, 복수의 일치도 판정용 참조 화상(85)과 제2 차화상(83)을 대조함으로써, 각종 결함 모드에 대하여 일치도를 계산한다. 테이블(86)은, 결함 모드 A 내지 D에 대응하는 일치도의 계산 결과를 나타내고 있고, 결함 모드 A가 가장 일치도가 높은 것이 나타나 있다.
일치도가 가장 높은 모드를 선택함으로써 검출 결함의 결함 모드를 알 수 있다. 미리 취득하는 화상은, 동일 종류(예를 들어 비도통)의 저항치가 다른 것, 또는 다른 결함 모드(예를 들어 홀 저항치가 다른 비도통 결함 모드와 홀의 구멍 직경이 다른 작은 구멍 결함 모드), 또는 그 양쪽의 어느 하나를 선택해 둘 수 있다. 이로 인해, 본 실시예의 검사 장치는, 결함 판정부(17) 내에 상기 결함 모드의 화상 데이터를 저장하기 위한 메모리를 구비한다. 본 실시예에 따르면, 결함 모드를 특정하지 않은 발생 빈도 또는 분포의 정보뿐만 아니라, 미리 취득해 둔 결함 모드의 견본과 비교할 수 있으므로, 검출된 결함 모드에서 필터링 함으로써 흥미 있는 결함 모드만의 정보를 얻을 수 있는 특징이 있다.
도 9는, 비교 검사에 사용되는 화상 취득의 시퀀스도, 도 10은, 얻어지는 신호량의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도 9에 있어서, 종방향에 라인 번호(복수회의 전자선 주사에 의해 1개의 화상을 취득하는 경우, 최종적으로 취득한 라인을 좌표순으로 넘버링한 것임)를 취하고, 라인 주사순을 화상을 나타내는 4 코너 내에 번호로 기재하고 있다. 예를 들어, 라인 [1]은, 라인 주사순 4번, 7번, 10번, 13번의 4회의 데이터 취득을 행하고, 이들을 가중치 가산 평균한 것으로 한다. 가중치의 내용을 설명한다. 도 10에 있어서, 웨이퍼(6)로부터 얻어지는 신호량은, 시간의 경과와 함께 감소하지만, 당초는 웨이퍼의 표면 상태의 식별이 가능하고, 그 후에 1차 하전 입자선(2)을 조사한 영역의 구조의 차이에 의한 대전 상태의 차이에 의해 정상부와 결함부에서 신호량의 감소량이 달라진다. 이로 인해, 정상부와 결함부의 식별이 가능해진다. 따라서, 내부의 정보가 얻어지는 시간의 가중치를 크게 하고, 표면의 정보밖에 얻어지지 않는 시간의 가중치를 부(負)로 함으로써, 가중치 없이 가산한 데이터를 사용하여 처리한 경우에 비해 가중치를 부여하여 가산된 쪽이, 보다 정확한 정보가 얻어진다. 이와 같은 과도 특성의 정보를 사용하여 검사함으로써, 표면의 정보를 많이 포함하는 화상 데이터의 영향을 배제하고, 내부의 정보를 많게 하는 효과에 의해 검사의 정밀도가 향상된다. 본 실시예에 따르면, 이러한 과도 특성을 사용함으로써 검사의 정확도가 향상되는 특징이 있다.
이상의 설명에서는, ROI 주사 영역(52) 내의 전체 영역에 1차 하전 입자선이 조사되고, 취득 화상으로부터 ROI 검출 영역(54)에 상당하는 영역을 추출하여 검사를 행한다는 전제로 설명을 행하였지만, ROI 주사 영역(52)의 주사시에 ROI 검출 영역(54)에만 빔이 조사되는 구성을 검사 장치가 취하는 것도 가능하다. 도 11은, ROI 검출 영역(54)에만 빔을 조사하는 기능을 구비한 검사 장치가 화상 취득 영역과 편향기(3)에 부여하는 편향 전압의 관계를 나타내는 그래프이다. 그 일례로서, 도 11의 (a)에 도시하는 영역(110a, 110b)만을 촬상하기 위한 1차 하전 입자선 주사의 제어 방법에 대해 이하에 설명한다. 도 11의 (b)에는, ROI 주사 영역(52) 내의 전체 영역을 촬상하는 경우에 주사 편향기(3)에 인가되는 편향 전압의 시간 파형을 나타낸다. 종축이 시간, 횡축이 편향 전압을 나타낸다. 주사 편향 중심에서는 편향 전압은 제로 V이므로, 도 11의 (a)에 도시하는 ROI 주사 영역(52)의 상반분의 주사시에는 편향 전압은 부이고, ROI 주사 영역(52)의 하반분의 주사시에는 편향 전압은 정(正)이다.
영역(110a, 110b)만을 촬상하는 경우, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이, 시각 0의 점에서 주사 편향기(3)에 인가되는 편향 전압치가 영역(110a)의 주사 개시 위치[영역(110a) 상측 단부]에 상당하는 전압치로 설정된다. 즉, 도 11의 (b)에 도시하는 시간 영역(ⅰ)을 스킵된 상태에서 주사를 개시한다. 편향 전압은, 시간과 함께 그대로 증대하고, 영역(110a)의 주사 종료 위치[영역(110a) 하측 단부]에 상당하는 전압치로 된 시점에서, 이번에는 영역(110b)의 주사 개시 위치[영역(110b) 상측 단부]에 상당하는 전압치로 스텝 형상으로 변화된다. 이 스텝 형상 변화는, 도 11의 (b)에 도시하는 시간 영역(ⅱ)을 스킵하는 것에 상당한다. 그 후, 편향 전압은, 시간과 함께 증대하고, 영역(110b)의 주사 종료 위치[영역(110b) 하측 단부]에 상당하는 전압치로 된 시점에서 1라인의 주사가 종료된다. 종료 후는, 스테이지 이동 방향으로의 리트레이스 편향 제어에 의해, 다음 주사 라인의 주사 개시점에 상당하는 위치의 전압치로 편향 전압이 리셋된다. 이상의 빔 주사 제어에 의해, 영역(110a, 110b)만을 촬상하는 ROI 제어가 실현된다.
또한, 이상의 빔 주사 제어에 의해, 1주사 라인당의 주사 시간(빔 조사 시간)이, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이 시간 (ⅰ)+(ⅱ)+(ⅲ)분만큼 단축된다. 즉, 스테이지 이동 속도 Vs(본질적으로는 V0)를 상기의 단축 시간분만큼 빨리 하는 것이 가능해진다.
이상의 빔 주사 제어는, 메모리 매트(32)의 치수, 배열 피치, 메모리 매트 상에 있어서의 ROI 검출 영역(54)의 배치 정보 등을 기초로, 전체 제어부(18)가 편향 전압의 시간 파형을 계산하고, 계산된 편향 전압에 기초해 주사 편향기(3)를 제어함으로써 실현된다. 또한, 이상의 설명은, ROI 검출 영역(54)을 2개 포함하는 영역(110a, 110b)에만 빔을 조사하는 빔 주사 제어 방법을 예로 했지만, ROI 검출 영역(54)에만 빔 조사를 행하는 제어, 즉 영역(110a, 110b)의 ROI 검출 영역(54) 이외의 영역에는 빔을 조사하지 않도록 빔 주사 제어를 실행할 수 있는 것은 물론이다.
이상, 본 실시예의 검사 장치에 의해, 검사 속도가 종래보다도 각별히 고속인 검사 장치가 실현된다.
(제2 실시예)
제1 실시예에서는, ROI 검출 영역(54)을 메모리 매트 내에 설정한 예에 대해 설명했지만, 장치 사용자가 흥미 있어 하는 결함이, 검출 광학계의 시야보다 큰 치수의 웨이퍼의 구조 단위, 예를 들어, 다이나 웨이퍼 등의 mm 오더의 치수를 갖는 구조 단위로 편재되는 경우가 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 제1 실시예보다도 큰 구조 단위로 ROI를 설정하는 경우의 검사 방법에 대해 설명한다. 또한, 검사 장치의 전체 구성은 도 1에 도시하는 바와 거의 동일하므로 설명은 반복하지 않는다.
도 12의 (a), (b), (c)에는, 본 실시예의 ROI의 다이 또는 웨이퍼 상에서의 배치예를 나타낸다. 도 12의 (a)는, 피검사 다이의 일부 레이아웃을 도시한 도면으로, 검사 스트라이프(53)가 메모리 매트 군(31) 상에 배치된 예를 나타낸다. 도 12의 (a)의 경우, 흥미 있는 검사 영역인 ROI는, 메모리 매트 영역(121a, 121b)은 메모리 매트 군(31)뿐이다. 즉 메모리 매트 군 이외의 주변 회로 부분은, 패턴이 성기어 결함의 발생 확률이 낮으므로 흥미 대상외이다. 도 12의 (b)는, ROI가 메모리 매트 외주 영역(122a 내지 122d)에 설정된 예를 나타낸다. 일반적으로 패턴 밀도의 변화율이 큰 영역은 결함의 발생 빈도가 높아, 따라서 메모리 매트 군의 외주 부분은 결함 발생 빈도가 높다. 도 12의 (c)는, ROI가 웨이퍼 외주부의 다이에 설정된 예를 나타낸다. 도 12의 (c)에서 해칭을 실시한 웨이퍼 외주 다이(123)는, 웨이퍼 내부에 비교하여 제조 프로세스의 조건이 다르므로 결함의 발생 확률이 높다. 따라서 웨이퍼 외주 영역(124a, 124b) 다이는 실로 흥미가 있는 영역이다.
상술한 영역만의 화상 취득을 행하는 경우, 도 4에 도시한 바와 같은 검사 영역 설정 화면에서 검사 화상의 영역 설정을 행하고, 전체 제어부(18)에 설정 영역의 위치 정보에 따른 스테이지 이동 제어를 실행시킨다. 즉, 스테이지 이동 속도 V를 가변으로 하고, 상기의 메모리 매트 영역(121a, 121b), 메모리 매트 외주 영역(122a 내지 122d), 웨이퍼 외주 영역(124a, 124b)만을 저속으로 이동시키고, 그 이외의 영역은 고속으로 이동시킨다. 즉, 동일한 검사 스트라이프상의 소정 영역 이외의 영역에서는, 시료 스테이지를 화상 검출 속도보다도 고속으로 이동시키는 제어를 행한다. 이에 의해, 종래보다도 검사 시간을 단축할 수 있다.
(제3 실시예)
본 실시예에서는, ROI 검출 영역 설정의 다른 변형예에 대해 설명한다. 또한, 본 실시예에서 사용되는 검사 장치의 전체 구성은, 제2 실시예와 마찬가지로, 도 1과 동일한 것으로 한다.
도 13의 (a)는, ROI 검출 영역을 메모리 매트 코너부보다도 크게 설정한 경우에 있어서의 메모리 매트(32) 내에서의 ROI 검출 영역의 배치를 도시하는 모식도이다. 도 13의 (a)에 있어서, ROI 검출 영역은, 종방향의 길이(빔 주사 방향 길이)는, 메모리 매트의 종방향의 치수와 동일하고 또한 메모리 매트 길이 방향(스테이지 이동 방향)으로 수개 정도의 메모리 셀을 포함한 부분 영역(131)으로서 설정되어 있고, 부분 영역(131)은, 메모리 매트 길이 방향으로 복수개(본 실시예에서는 3개) 설정되어 있다. 도 13의 (a)의 경우, 메모리 매트(32) 상에 설정된 부분 영역의 면적은, 메모리 매트의 면적에 대하여 약 40%이다. 도 13의 (a)에 도시하는 설정 영역으로부터 검사 화상을 샘플링 검출하는 경우, 통상의 전체면 검사에 비해 2.5배의 고속인 스테이지 이동과 검사 속도를 실현할 수 있다.
이상의 검사를 행하는 경우, 시야 영역 M을 메모리 매트(32)가 최저 1개 포함되는 정도의 크기로 설정하고, 전체 제어부(18)가 부분 영역(131)의 스테이지 이동 방향 길이와, 복수의 부분 영역(131) 사이의 스킵 영역의 길이에 따른 스테이지 제어를 실행한다. 부분 영역(131)의 영역 설정은, 도 4에 도시하는 검사 영역 설정 화면에서 행한다. 결함 검출은, 제1 실시예에서 설명한 골든 화상을 사용하는 방법, 빔 주사 방향, 또는 스테이지 이동 방향에 동일 패턴이 반복되어 있다. 반복 패턴끼리를 가산 평균하고, 가산 평균 화상을 배열하여 참조 화상으로 하는 RIA법(특허 문헌 3, 비특허 문헌 1 기재)을 사용하는 방법, 다이마다 동일 패턴인 것을 이용한 다이 비교 등을 사용한다. 결함 검출을 위한 비교 연산에 사용되는 골든 화상은, 제1 실시예와 마찬가지로, 복수의 부분 영역(131)의 가산 평균치를 콘솔(17)이 계산함으로써 생성된다.
또한, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 부분 영역(131)은 반드시 등간격으로 설정된다고는 한정되지 않는다. 그 경우, 각 부분 영역(131)에 배치되는 주사 라인 위치와 빔 조사 위치의 어긋남의 해소는, 스테이지 이동 속도의 조정 혹은 리트레이스 편향의 리트레이스량 제어 중 어느 하나에 의해 행해지지만, 스테이지 이동 속도를 조정하는 경우, 기계 정밀도의 문제가 있으므로, 리트레이스 편향에 의해 조정을 행한 쪽이 제어성이 높다.
도 13의 (b)에는, 메모리 매트 군을 구성하는 복수의 메모리 매트에 대하여 메모리 매트 1개를 단위로 하여 ROI 검출 영역을 설정하는 경우의, ROI 검출 영역의 배치를 도시하는 도면이다. 도 13의 (b)에 도시하는 예에서는, 메모리 매트 군(31)의 네 코너의 메모리 매트와, 메모리 매트 군 단부의 중점의 메모리 매트와, 메모리 매트 군의 중심인 메모리 매트가 ROI 검출 영역으로 설정되어 있고, 또한, 선택된 메모리 매트를 구성하는 메모리 셀 중, 코너부만이 검사된다. 이에 의해, 제1 실시예에 비해, 메모리 매트의 선택 비율에 따른 고속화가 가능해진다. 또한, 웨이퍼의 전체면 검사를 행하는 경우와 비교하면, 메모리 매트 단위에서의 화상 샘플링 검출에 의한 고속화와 메모리 매트 내의 코너부 검출에 의한 화상 샘플링 검출에 의한 고속화의 양쪽이 기여하므로, 검사 시간이 각별히 단축된다.
도 13의 (b)에 도시하는 ROI 검출 영역의 설정 조건에 의해 검사를 행하는 경우, 메모리 매트(32) 내에서 빔 주사 제어와 스테이지 이동 제어를 행하기 위한 제어 파라미터와, 시야 영역 M이 메모리 매트 군(31) 정도인 경우에 빔 주사 제어 및 스테이지 이동 제어를 행하기 위한 제어 파라미터가 2종류 필요하게 된다. 즉, 메모리 매트 내에서 코너부만의 화상을 취득하기 위해 필요한, 코너부의 배치 정보[도 4에 도시하는 직사각형 영역(44)의 크기의 정보와 위치 정보]와 메모리 매트의 치수 정보 및 메모리 매트 군(31) 내에서 메모리 매트(32)를 단위로 하여 샘플링을 행하기 위해 필요한 선택 메모리 매트의 배치 정보[메모리 매트 군(31) 내에서의 선택 메모리 매트의 크기의 정보와 위치 정보]와 메모리 매트 군의 치수 정보가 필요해진다. 이상의 제어 파라미터는, 도 4에 도시하는 검사 영역 설정 화면의 화상 표시 영역(42)에 표시시키는 화상의 시야 사이즈를 적절하게 전환함으로써, GUI를 통하여 설정하면 된다. 설정된 제어 정보는 전체 제어부(18)에 전송되어, 빔 주사 제어 및 스테이지 이동 제어에 사용된다.
이들의 샘플링을 행한 경우라도, 결함 발생에 분포가 있었던 경우에는, 그 분포를 포착하는 것이 가능하다. 본 변형에 의하면, 필요한 결함 분포를 얻으면서, 검사 시간이 종래보다도 더욱 단축되는 이점이 있다.
(제4 실시예)
본 실시예에서는, ROI 검출 영역 설정의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 14는, 1개의 메모리 매트에 대하여 3개의 ROI 검출 영역을 설정한 경우의 배치 관계를 도시한다. 즉, 메모리 매트(32)의 부분 영역을 검사하기 위해, 스테이지 이동 방향(140)의 배열 순서로 하전 입자선을 조사하여 화상을 검출ㆍ결함 판정하는 ROI 검출 영역(54)을 복수 설정하고, 순차 주사한다.
복수의 메모리 매트(32)가 웨이퍼 상에는 배열되어 있으므로, 연속적인 검사 영역(141)에서는 ROI 검출 영역이 완전히 규칙적으로 배치된다. 검사의 개시 단부 및 메모리 매트(32)의 배열에 간극이 있는 비검사 영역(142)에서는 검사를 할 필요가 없지만, 더미 검사 영역(143)을 연속적인 검사 영역(141)과 동일한 정도의 밀도로 배치한다. 또한, 동일한 정도의 밀도는, 메모리 매트의 반복, 또는 다이의 반복을 가상적으로 가정하고, 그것에 대하여 ROI 검출 영역(54)을 배치하는 것과 동일한 논리로 배치하는, 또는 스테이지 속도로부터 결정되는 일정 간격으로 배치한다.
이에 의해, 빔 조사에 의한 웨이퍼(6)의 대전을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 더미 검사 영역은 화상을 도입하는 것도, 하전 입자 빔을 조사하는 것만으로 할 수도 있다. 또한, 일정 간격으로 배치하는 대신, 1개 단위의 하전 입자 빔 주사의 간격을 크게 함으로써도 동일한 효과를 기대할 수 있다. 물론, ROI 검출 영역(54)의 사이라도, 완전하게 주사를 하지 않는 대신에, 빔의 주사 간격을 크게 하여 주사함으로써도 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다.
이상의 제1 실시예 내지 제4 실시예에서는, 미리 취득한 골든 화상(45)과 검출 화상의 비교에 의해 결함 검출을 행하는 방식을 사용하여 설명했지만, 셀 비교, RIA 방식, 다이 비교, 매트 비교 등의 실제 패턴 비교, 설계 정보로 생성된 설계 패턴과의 비교 방법 등의 임의의 결함 검출 방법을 사용할 수도 있다.
이상, 본 실시예에 따르면, 통상의 웨이퍼 전체면의 화상 취득의 소요 시간에 비해, 화상 검출 시간이 6배 정도 고속으로 할 수 있고, ROI 영역의 결함의 발생 빈도 분포를 고처리량으로 검사 가능한 검사 시스템을 제공할 수 있는 특징이 있다. 또한, 결함 발생 빈도 또는 특성 우도(尤度)를 효율적으로 모니터하는 검사 장치 및 그 검사 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
2 : 1차 하전 입자선
3 : 편향기
4 : 대물 렌즈
5 : 대전 제어 전극
6 : 웨이퍼
7 : XY 스테이지
8 : Z 센서
9 : 시료대
10 : 2차 신호
17 : 결함 판정부
18 : 전체 제어부
19 : 콘솔
20 : 광학 현미경
21 : 표준 시료편
30 : 다이
31 : 메모리 매트 군
32 : 메모리 매트
33 : 메모리 셀
41 : 맵 표시 영역
42 : 화상 표시 영역
43 : ROI 조건 설정부
44 : 직사각형 영역
52 : ROI 주사 영역
53 : 검사 스트라이프
54 : ROI 검출 영역
70 : 맵
71 : 화상 표시부
72 : 결함 정보 표시부
73 : 마크
74 : 표시 임계치 설정 툴바
80 : ROI 검출 영역 화상
81 : 골든 화상
82 : 차화상

Claims (10)

  1. 소정 패턴이 형성된 영역을 복수 구비하는 피검사 시료에 대해, 하전 입자선을 당해 피검사 시료가 적재된 스테이지의 이동 방향과 교차하는 방향으로 주사하고, 당해 주사에 의해 상기 피검사 시료로부터 발생하는 2차 전자 또는 반사 전자를 검출하여 얻어지는 신호를 기초로 검사 화상을 취득하고, 당해 검사 화상을 사용하여 상기 피검사 시료를 검사하는 하전 입자선 장치에 있어서,
    상기 주사의 방향을 제어하는 주사 편향기를 구비한 하전 입자 칼럼과,
    상기 스테이지의 이동 속도를 제어하는 스테이지 제어 수단을 구비하고,
    상기 스테이지의 이동 중에 상기 영역의 단부를 포함하는 복수의 검사 영역을 샘플링하여 상기 검사 화상을 취득하고,
    상기 시료 스테이지는, 복수의 메모리 셀에 의해 구성되는 복수의 메모리 매트가 형성된 반도체 웨이퍼를 적재하는 것이 가능한 스테이지인 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  2. 소정 패턴이 형성된 영역을 복수 구비하는 피검사 시료에 대해, 하전 입자선을 당해 피검사 시료가 적재된 스테이지의 이동 방향과 교차하는 방향으로 주사하고, 당해 주사에 의해 상기 피검사 시료로부터 발생하는 2차 전자 또는 반사 전자를 검출하여 얻어지는 신호를 기초로 검사 화상을 취득하고, 당해 검사 화상을 사용하여 상기 피검사 시료를 검사하는 하전 입자선 장치에 있어서,
    상기 스테이지의 이동 속도를 제어하는 스테이지 제어 수단을 구비하고,
    상기 주사가 복수회 실행되는 주사 영역과, 상기 주사가 실행되지 않는 주사 스킵 영역이 상기 영역에 설정되고,
    상기 스테이지 제어 수단은, 상기 스테이지의 이동 방향에서의 상기 주사 영역의 폭과, 상기 주사 스킵 영역의 폭의 비에 대응하여, 상기 스테이지의 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  3. 소정 패턴이 형성된 영역을 복수 구비하는 피검사 시료에 대해, 하전 입자선을 당해 피검사 시료가 적재된 스테이지의 이동 방향과 교차하는 방향으로 주사하고, 당해 주사에 의해 상기 피검사 시료로부터 발생하는 2차 전자 또는 반사 전자를 검출하여 얻어지는 신호를 기초로 검사 화상을 취득하고, 당해 검사 화상을 사용하여 상기 피검사 시료를 검사하는 하전 입자선 장치에 있어서,
    상기 스테이지의 이동 속도를 제어하는 스테이지 제어 수단을 구비하고,
    상기 주사가 복수회 실행되는 제1 주사 영역과 제2 주사 영역이, 상기 주사가 실행되지 않는 주사 스킵 영역을 사이에 두고, 상기 영역 상에 설정되고,
    상기 스테이지 제어 수단은, 상기 제1 주사 영역의 종단부와 상기 제2 주사 영역의 개시 단부가, 상기 스테이지 이동 방향으로의 상기 하전 입자선 주사 범위 내에서 수차, 왜곡을 동일하다고 간주할 수 있는 시야 내에 들어가도록, 상기 스테이지의 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스테이지 제어 수단은, 상기 샘플링에 의해 화상이 취득되는 제1 영역의 주사 종단부와, 당해 제1 영역보다도 후에 화상이 취득되는 제2 영역의 주사 개시 단부가, 상기 스테이지 이동 방향으로의 상기 하전 입자선 주사 범위 내에서 수차, 왜곡을 동일하다고 간주할 수 있는 시야 내에 들어가도록 상기 스테이지의 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 검사 영역은, 상기 주사가 실행되지 않는 주사 스킵 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 스테이지의 이동 방향에 대한 상기 검사 영역의 폭이 상기 시야 내에 들어가도록 스테이지 이동 속도를 제어하는 상기 스테이지 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하전 입자 칼럼은, 상기 스테이지의 이동 방향과 동일 방향으로의 하전 입자선의 편향을 행하면서 상기 주사를 실행함으로써, 상기 샘플링에 의해 선택된 검사 영역에 상기 하전 입자선을 조사하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 샘플링의 영역 설정 화면이 표시되는 화면 표시 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 복수의 메모리 매트 중, 1의 메모리 매트가 표시되는 표시 윈도우를 구비한 상기 샘플링의 영역 설정 화면의 표시 수단을 갖고,
    당해 표시된 메모리 매트 상에서 설정된 상기 샘플링의 영역을, 상기 메모리 셀의 배치의 규칙성에 기초해 다른 메모리 매트에 전개함으로써, 상기 복수의 검사 영역에 대한 샘플링을 실행하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자선 장치.
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