TW201339605A - 缺陷檢查裝置及缺陷檢查方法 - Google Patents

Abstract

本發明之缺陷檢查裝置包含：荷電束照射單元，其係產生荷電束而照射至形成有作為檢查對象之圖案之試料；檢測單元，其係檢測藉由上述荷電束之照射而自上述試料產生之二次荷電粒子或反射荷電粒子並輸出信號；能量濾波器，其係配設於上述檢測單元與上述試料之間，且使因應所施加之直流電壓之能量之上述二次荷電粒子或反射荷電粒子選擇性地通過；及檢查單元，其係對上述能量濾波器施加相互不同條件之電壓，且根據在相互不同之施加電壓條件下獲得之信號間之強度差，而輸出關於上述圖案之缺陷之資訊。

Description

缺陷檢查裝置及缺陷檢查方法

本發明之實施形態主要係關於一種缺陷檢查裝置及缺陷檢查方法。

相關申請案

本申請案享有以日本專利申請案第2012-68060號(申請日期：2012年3月23日)為基礎申請案之優先權。該基礎申請案之全部內容以引用之方式併入本申請案中。

近年來，隨著半導體裝置之積體度之發展，圖案之縱橫比變高，以使用電子束之先前之缺陷檢查裝置，無法檢測出存在於如此之高縱橫構造之配線間之底面之電性短路。

本發明之實施形態係提供一種可高精度地檢查高縱橫構造之圖案之缺陷檢查裝置及缺陷檢查方法。

本發明之實施形態之檢查裝置，其包含：荷電束照射單元，其係產生荷電束而照射至形成有作為檢查對象之圖案之試料；檢測單元，其係檢測藉由上述荷電束之照射而自上述試料產生之二次荷電粒子或反射荷電粒子並輸出信號；能量濾波器，其係配設於上述檢測單元與上述試料之間，且使因應所施加之直流電壓之能量之上述二次荷電粒子或反射荷電粒子選擇性地通過；及檢查單元，其係對上述能量濾波器施加相互不同條件之電壓，且根據在相互不同之施加電壓條件下獲得之信號間之強度差，而輸出關於 上述圖案之缺陷之資訊。

根據本發明之實施形態，可提供一種可高精度地檢查高縱橫構造之圖案之缺陷檢查裝置及缺陷檢查方法。

以下，一面參照圖式，一面就實施形態之幾個，參照圖式進行說明。在圖式中，對相同部分標註相同參照序號，而適當省略其重複說明。

(A)實施形態1

(1)基板檢查裝置

圖1係顯示實施形態1之缺陷檢查裝置之概略構成之方塊圖。

本實施形態之缺陷檢查裝置包含燈絲電極1、聚光透鏡4、射束掃描用偏轉器7a、7b、對物透鏡9、載物台19、維恩濾波器(Wien Filter)8、能量濾波器EF10、EF20、二次電子/反射電子檢測器12、13、可變直流電源14、15、信號處理部21、圖像處理部23、控制電腦22、記憶體MR及顯示部24。

載物台19將半導體基板S載置於上表面，且自控制電腦22接收控制信號而使半導體基板S在水平方向及垂直方向移動。在半導體基板S之表面上，以每晶粒或每晶片在特定間距下形成有作為測定對象之配線WR1、WR2...(參照圖3、圖9)。在本實施形態中，配線WR1、WR2之縱橫比為10以上。另，在本實施形態中，作為檢查對象圖案，雖舉例說明配線，但，除了如此之線與空間圖案之外，亦可檢查在特定之1方向或相互正交之2方向以特定間距排列之 矩形或圓形之孔圖案。半導體基板S在本實施形態中例如對應試料。載物台19在本實施形態中連接於接地電位(GND)。

燈絲電極1產生電子束EB而向半導體基板S照射。在本實施形態中，電子束EB例如對應於荷電束，燈絲電極1例如對應於荷電束照射單元。

聚光透鏡4產生磁場或電場，使電子束EB以成為適當之射束之方式會聚。對物透鏡9產生磁場或電場，以電子束EB在半導體基板S上以適當焦點照射之方式，使電子束EB再次會聚。

射束掃描用偏轉器7a、7b連接於控制電腦22，且根據自控制電腦22發送之控制信號，產生用以使電子束EB偏轉之磁場或電場，藉此，以電子束EB對半導體基板S進行2維掃描。

二次電子/反射電子檢測器12、13，在本實施形態中係以自半導體基板S以相同高度將電子束EB之光軸包夾於中間而檢測面相互對向之方式配置。二次電子/反射電子檢測器12、13檢測藉由電子束EB之照射而自半導體基板S所產生之二次電子或反射電子(以下，簡稱為「二次電子/反射電子」)，並輸出信號而向信號處理部21發送。在本實施形態中，二次電子/反射電子例如對應於二次荷電粒子或反射荷電粒子。

維恩濾波器8連接於控制電腦22，對於通過聚光透鏡4等向半導體基板S照射之電子束EB，無需變更其軌道而使其 通過，對於自半導體基板S所產生之二次電子/反射電子，使其軌道以朝向二次電子/反射電子檢測器12、13之各檢測面之方式彎曲。維恩濾波器8在本實施形態中亦作為分束器發揮功能，根據自控制電腦22發送之控制信號，來自半導體基板S之二次電子/反射電子大致同量地朝向各二次電子/反射電子檢測器12、13，以如此之方式分離二次電子/反射電子。在本實施形態中，維恩濾波器8例如對應於荷電粒子分離單元。

能量濾波器EF10、EF20配置於二次電子/反射電子檢測器12、13與維恩濾波器8之間，且以使所期望之能量之二次電子/反射電子入射至二次電子/反射電子檢測器12、13之各檢測面之方式，將二次電子/反射電子進行過濾而選擇性地使其通過。

能量濾波器EF10、EF20分別連接於可變直流電源14、15。

容許過濾之能量之高低係依存於自可變直流電源14、15施加之電壓之值而決定。可變直流電源14、15連接於控制電腦22，將根據自控制電腦22發送之控制信號而決定之值之電壓施加至能量濾波器EF10、EF20。對二次電子/反射電子檢測器12、13之施加電壓之值，在本實施形態中例如對應於相互不同之施加電壓條件、及相互不同之過濾條件。又，能量濾波器EF10及二次電子/反射電子檢測器12、以及能量濾波器EF20及二次電子/反射電子檢測器13，在本實施形態中例如對應於複數對之能量濾波器及檢 測單元。

信號處理部21根據自控制電腦22發送之控制信號，個別處理自二次電子/反射電子檢測器12、13發送之信號，而製作反映半導體基板S之表面之電位分佈之對比圖像(以下，稱為「電位對比圖像」)。電位對比圖像之資料中，對應之檢查對象部位之座標位置之資訊被賦與每個像素。在本實施形態中，關於半導體基板S表面之同一檢查對象部位，可獲得基於來自二次電子/反射電子檢測器12之信號之電位對比圖像、與基於來自二次電子/反射電子檢測器13之信號之電位對比圖像此2個圖像。

圖像處理部23根據自控制電腦22發送之控制信號，對自信號處理部21發送之電位對比圖像進行運算處理，製作差圖像，此外，製作後述之2維直方圖，進行缺陷判定。所產生之電位對比圖像、差圖像及缺陷判定結果，係利用液晶顯示器等之顯示部24顯示。

記憶體MR儲存記述有後述之缺陷檢查之具體程序之檢查處理程式。控制電腦22自記憶體MR讀入檢查處理程式，產生上述各種控制信號而供給至射束掃描用偏轉器7a、7b、維恩濾波器8、可變直流電源14、15、信號處理部21、圖像處理部23及顯示部24。

在本實施形態中，信號處理部21、控制電腦22及圖像處理部23，例如對應於檢查單元。

就使用圖1所示之缺陷檢查裝置之缺陷檢查，參照圖2至圖6進行說明。

首先，設定施加至能量濾波器EF10、EF20之電壓之值。在本實施形態中，對能量濾波器EF10施加DC=-40 V之直流電壓；對能量濾波器EF20施加DC=0 V之直流電壓，即設定為不施加電壓。

對能量濾波器EF10、EF20之施加電壓之值，絕非限於該等之值者，可根據構成試料之基體之物質之材料或成為檢查對象之圖案之材料、形狀、縱橫比、疏密之程度、周邊圖案之材料等而適當決定，且為以在電位對比圖像(參照圖3至圖5)中可確認差異之方式相互不同者。因此，施加電壓之極性亦可有正極及正極、正極及0、正極及負極、0及負極、負極及負極之組合。

接著，在載物台19上載置形成有成為檢查對象之配線WR1之半導體基板S。本實施形態中欲檢測之缺陷種類為存在於高縱橫比之配線WR1間之空間區域底面之電性短路缺陷。

接著，根據自控制電腦22發送之控制信號，可變直流電源14使對能量濾波器EF10之施加直流電壓自DC=0 V變化至DC=-40 V，藉此，能量濾波器EF10接通。另一方面，由於對能量濾波器EF20之施加電壓保持為0，故，能量濾波器EF20保持斷開。

在該狀態下，自燈絲電極1照射電子束EB，使載物台19如圖2之箭頭所示般移動而使檢查對象部位進入視野，且以射束掃描用偏轉器7a、7b偏轉電子束EB，藉此，以電子束EB掃描包含配線WR1之檢查對象部位。如圖2之虛線所 示，自半導體基板S所產生之二次電子/反射電子利用維恩濾波器8分離為2個且彎曲各軌道，而分別朝向二次電子/反射電子檢測器12、13之檢測面。

在各二次電子/反射電子檢測器12、13之近前側分別設置有能量濾波器EF10、EF20，二次電子/反射電子接收該等之過濾。由於能量濾波器EF20一方為斷開，故，如圖4所示，使到來之高能量及低能量之二次電子/反射電子SEall全部通過而入射至二次電子/反射電子檢測器13。

由於自配線WR1之頂面、尤其其邊緣部分產生高能量之二次電子/反射電子SEhigh，故，在獲得之電位對比圖像中，如圖4之Img10B所示般顯現為亮點(明)。另一方面，自配線WR1間之空間區域產生低能量之二次電子/反射電子SElow，在電位對比圖像中顯現為暗點(暗)。

然而，如圖4中之符號DF10、DF11所示般，檢查對象部位中，於WR1間之空間底部形成有短路缺陷DF10、DF11，雖亦自該部分之頂面產生高能量之二次電子/反射電子SEhigh，但由於自縱橫比之高度超越配線WR1之側壁者較少，故，自空間區域、尤其配線底產生之低能量之二次電子/反射電子SElow之量壓倒性地多。由於能量濾波器EF20為斷開，故，由二次電子/反射電子檢測器13檢測高能量及低能量之二次電子/反射電子SEall，因此，電位對比圖像Img10B中未顯現缺陷部分。以下，將斷開能量濾波器而獲得之電位對比圖像稱為「參照圖像」。

另一方面，由於能量濾波器EF10為接通，故，如圖3所 示，低能量之二次電子/反射電子SElow被能量濾波器EF10阻斷而無法向二次電子/反射電子檢測器12入射。其結果，來自配線WR1間之空間區域、尤其底部之二次電子/反射電子之多數未被檢測出。且，高能量之二次電子/反射電子SEhigh通過能量濾波器EF10向二次電子/反射電子檢測器12之檢測面入射。因此，不僅來自配線WR1之頂面之二次電子/反射電子，且來自短路缺陷DF10、DF11之頂面之二次電子/反射電子亦作為高能量之二次電子/反射電子SEhigh之一部分而被檢測出。其結果，如圖3所示，在電位對比圖像Img10A中明確顯現。以下，將接通能量濾波器而獲得之電位對比圖像稱為「缺陷候補圖像」。

在圖3所示之例中，對應於配線WR1之區域P25之信號強度為120灰階，短路缺陷DF10、DF11之信號強度亦為120灰階。又，在圖4所示之例中，對應於配線WR1之區域P27之信號強度為150灰階，對應於配線WR1間之空間底面之區域P28之信號強度為30灰階。

如圖5所示，圖像處理部23藉由運算處理，製作缺陷候補圖像Img10A與參照圖像Img10B之差圖像Img(10A-10B)，藉此判定有無缺陷DF10、DF11存在。又，圖像處理部23針對缺陷候補圖像Img10A與參照圖像Img10B，製作表示相對於信號強度之出現頻率之2維直方圖，且基於預先決定之臨限值(基準值)，在2維直方圖中設定缺陷判定區域，藉此，判定配線WR1間之空間底面上是否存在電性短路缺陷。

圖6係顯示針對上述之缺陷候補圖像Img10A及參照圖像Img10B所獲得之2維直方圖之一例。在圖6之例中，將斷開能量濾波器EF20而檢測出之來自配線WR1間之空間之信號強度即30灰階設定為臨限值，將根據該臨限值所規定之區域設定為缺陷判定區域RD1、RD2。圖像處理部23將獲得屬於該缺陷判定區域RD1、RD2之信號之部位判定為缺陷部位，而與其座標位置一起輸出。若進一步具體說明，則在缺陷候補圖像Img10A及參照圖像Img10B中，配線表面之信號強度差異較小，為30灰階，另一方面，配線短路部位之信號強度之差異較大，為90灰階。對此，藉由將用以判斷缺陷之基準值(臨限值)設定為30，可判定高縱橫構造之配線WR1間是否存在電性短路。

如此般，根據本實施形態之缺陷檢查裝置，由於具備將自同一檢查對象部位產生之二次電子/反射電子分離，並經由施加有相互不同條件之電壓之2個能量濾波器EF10、EF20而入射至二次電子/反射電子檢測器12、13之維恩濾波器8，且根據在相互不同之施加電壓條件下所獲得之信號間之強度差判定缺陷之有無等，故可在同一部位進行同一晶粒之同一配線之缺陷檢查。藉此，除了載物台19之位置偏移或振動、電子束EB之焦點偏移之外，可消除由起因於對同一部位之複數次之電子束EB照射之帶電等造成之雜訊之影響，故可高精度地進行檢查。

(2)基板檢查方法

就實施形態1之缺陷檢查方法，參照圖7進行說明。圖7 係顯示本實施形態之基板檢查方法之概略程序之流程圖。

首先，設定用以過濾自具有成為檢查對象之配線WR1之半導體基板S之表面產生之二次電子/反射電子之條件。在本實施形態中，為將產生之二次電子/反射電子利用維恩濾波器8分離而以2個二次電子/反射電子檢測器12、13檢測，設定相互不同之過濾條件(步驟S10)。

此處，將對能量濾波器EF10、EF20之施加電壓之值作為過濾條件，一方設為DC=-40 V，另一方設為DC=0 V。

接著，將半導體基板S載置於缺陷檢查裝置之載物台19上，產生電子束EB而掃描檢查對象部位(步驟S20)。

接著，關於自檢查對象部位所產生之二次電子/反射電子中、利用維恩濾波器8分離之一方，藉由對能量濾波器EF10施加DC=-40 V而接通(步驟S31)，處理檢測藉由過濾所選擇之高能量之二次電子/反射電子SEhigh所獲得之信號而取得缺陷候補圖像Img10A(步驟S32)。且，關於自檢查對象部位所產生之二次電子/反射電子中、利用維恩濾波器8分離之另一方，藉由使對能量濾波器EF20之施加電壓為DC=0 V而斷開(步驟S51)，處理檢測高能量及低能量之二次電子/反射電子SEall所獲得之信號而取得參照圖像Img10B(步驟S52)。上述步驟S31~S52之程序，若使用圖1所示之缺陷檢查裝置，則可同時並行處理，亦可如圖11之流程圖所示般，在處理步驟S31及S32之程序之後，過渡至步驟S51及S52之程序。

接著，根據藉由能量濾波器EF10接通(施加DC=-40 V)而 獲得之缺陷候補圖像Img10A、與藉由能量濾波器EF20斷開(施加DC=0 V)而獲得之參照圖像Img10B，製作2維直方圖(步驟S60)。

接著，在所製作之2維直方圖中，決定用以判斷缺陷之基準值(臨限值)，且基於其而設定缺陷判定區域RD1、RD2，藉此，判定配線間之空間底面上是否存在電性短路缺陷DF10、DF11(步驟S70)。

最後，判定為存在缺陷之情形，擷取輸出其位置座標(步驟S80)。

(A)實施形態2

在作為一般之缺陷檢查技術之Cell-to-cell(晶胞對晶胞)圖像比較檢查方式及Die-to-die(晶粒對晶粒)圖像比較檢查方式中，半導體基板上缺陷多發之情形等，若檢查圖像與參照圖像之雙方中，於對應之部位存在缺陷，則在圖像比較下不會檢測出差異，故，儘管實際上有缺陷，仍將判定為「無缺陷」。

在本實施形態中，對應之晶胞彼此、晶粒彼此中以相互不同之過濾條件取得各者之電位對比圖像，而製作所獲得之2個電位對比圖像之差圖像，藉此，實現高精度下之缺陷檢測。

(1)基板檢查裝置

關於本實施形態，亦可使用圖1所示之缺陷檢查裝置。然而，由於對應之晶胞彼此、晶粒彼此中設為相互不同之過濾條件，故，關於維恩濾波器8，不使用作為分束器之 功能，而變更在取得缺陷候補圖像之時、與取得參照圖像之時分別使二次電子/反射電子彎曲之方向。因此，可替代維恩濾波器8而將2個維恩濾波器(未圖示)分別配置於能量濾波器EF10、EF20與半導體基板S之間。

首先，與上述實施形態1相同，對能量濾波器EF10施加DC=-40 V之電壓而接通，對能量濾波器EF20施加DC=0 V之電壓而保持斷開。在該狀態下，首先，如圖8所示，對半導體基板S之檢查對象部位之配線WR1照射電子束EB。以使自半導體基板S之表面所產生之二次電子/反射電子朝向能量濾波器EF10之方式，以維恩濾波器8控制其軌道。由於能量濾波器EF10為接通，故，低能量之二次電子/反射電子SElow被阻斷而其多數未被二次電子/反射電子檢測器12檢測出。另一方面，由於高能量之二次電子/反射電子SEhigh通過能量濾波器EF10，故，被二次電子/反射電子檢測器12檢測出，從而在獲得之缺陷候補圖像Img10A中顯現缺陷DF10、DF11。

接著，利用載物台19使半導體基板S移動，如圖9所示，在半導體基板S上，對與上述檢查對象部位之晶胞或晶粒對應之晶胞或晶粒、典型而言為鄰接之晶胞或晶粒之配線WR2，照射電子束EB。進而，以使自半導體基板S之表面所產生之二次電子/反射電子朝向能量濾波器EF20之方式，以維恩濾波器8控制其軌道。由於能量濾波器EF20為斷開，故，高能量及低能量之二次電子/反射電子SEall通過能量濾波器EF20，被二次電子/反射電子檢測器13檢測 出。配線WR2中，儘管與檢查對象部位同樣地存在缺陷DF20、DF21，但不會顯現於所獲得之參照圖像Img20B中。

對此，如圖10所示，若與上述實施形態1同樣利用圖像處理部23取得缺陷候補圖像Img10A與參照圖像Img20B之差圖像Img(10A-20B)，則可確定缺陷DF10、DF11。

(2)缺陷檢查方法

關於本實施形態之缺陷檢查方法，參照圖11之流程圖進行說明。

首先，設定用以過濾自具有作為檢查對象之配線WR1、WR2之半導體基板S之表面產生之二次電子/反射電子之條件。在本實施形態中，在取得缺陷候補圖像Img10A之時與取得參照圖像Img20B之時，設定相互不同之過濾條件(步驟S10)。此處，亦將對能量濾波器12、13之施加電壓之值作為過濾條件，將其中一方設為DC=-40 V，將另一方設為DC=0 V。

接著，將半導體基板S載置於缺陷檢查裝置之載物台19上，產生電子束EB而掃描檢查對象部位(步驟S20)。且，藉由對能量濾波器EF10施加DC=-40 V而使其接通(步驟S31)，以使自檢查對象部位產生之二次電子/反射電子朝向能量濾波器EF10之方式，以維恩濾波器8控制其軌道。由於能量濾波器EF10為接通，故藉由過濾而選擇性地檢測高能量之二次電子/反射電子SEhigh，處理所獲得之信號而取得缺陷候補圖像Img10A(步驟S32)。

接著，移動載物台而對與檢查對象部位之晶胞或晶粒鄰接之參照部位之晶胞或晶粒之配線WR2照射電子束EB(步驟S40)。

且，藉由對能量濾波器EF20施加DC=0 V而使其斷開(步驟S51)，處理檢測高能量及低能量之二次電子/反射電子SEall所獲得之信號而取得參照圖像Img20B(步驟S52)。

接著，根據藉由能量濾波器接通(施加DC=-40 V)而獲得之缺陷候補圖像Img10A、與藉由能量濾波器斷開(施加DC=0 V)而獲得之參照圖像Img20B，製作2維直方圖(步驟S60)。

接著，在所製作之2維直方圖中，決定用以判斷缺陷之基準值(臨限值)，且基於該值而設定缺陷判定區域RD1、RD2，藉此判定配線間之空間底面上是否存在電性短路缺陷DF10、DF11(步驟S70)。

最後，判定為存在缺陷之情形，擷取並輸出其位置座標(步驟S80)。

如此般，根據實施形態2，即使半導體基板上缺陷多發之情形，仍可實現高精度下之缺陷檢測。

根據以上所述之至少一個本實施形態之缺陷檢查裝置，自可變直流電源14、15對能量濾波器EF10、EF20施加互相不同之直流電壓，且具備根據自二次電子/反射電子檢測器12、13分別獲得之信號間之強度差判定缺陷之有無等之圖像處理部23，故，可以高精度檢查高縱橫構造之圖案。

又，根據以上所述之至少一個本實施形態之缺陷檢查方法，由於檢查係具備根據在相互不同之過濾條件下所獲得之信號間之強度差輸出關於作為檢查對象之圖案之缺陷之資訊，故，可以高精度檢查高縱橫構造之圖案。

雖已說明本發明之幾個實施形態，但該等實施形態係作為例子而提示者，並非意圖限定發明之範圍。

例如，在上述實施形態中，雖已舉例說明以自半導體基板S以相同之高度將電子束EB之光軸包夾於中間而檢測面相互對向之方式配置之二次電子/反射電子檢測器12、13，但二次電子/反射電子檢測器之個數及配置態樣絕非限於上述形態者，可根據檢測對象之缺陷之種類，將3個以上者例如繞光軸旋轉對稱地配置，亦可與此對照地設置穹狀之全方位型檢測器，利用維恩濾波器8以使各方向之二次電子/反射電子之量均等之方式使之分離。

又，作為檢查對象之缺陷，雖已舉例說明電性短路缺陷DF10、DF11、DF20、DF21，但並非限於此，若為藉由電子束EB之照射而產生高能量之二次電子/反射電子者，則亦可將例如堆積於配線間之空間中之污染物作為檢查對象。

上述實施形態可以其他各種形態實施，在不脫離發明之宗旨之範圍中，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態或其變化，包含於發明之範圍或宗旨，同樣包含於申請專利範圍所揭示之發明與其均等之範圍。

1‧‧‧燈絲電極

4‧‧‧聚光透鏡

7a‧‧‧射束掃描用偏轉器

7b‧‧‧射束掃描用偏轉器

8‧‧‧維恩濾波器

9‧‧‧對物透鏡

12‧‧‧二次電子/反射電子檢測器

13‧‧‧二次電子/反射電子檢測器

14‧‧‧可變直流電源

15‧‧‧可變直流電源

19‧‧‧載物台

21‧‧‧信號處理部

22‧‧‧控制電腦

23‧‧‧圖像處理部

24‧‧‧顯示部

DF10‧‧‧短路缺陷

DF11‧‧‧短路缺陷

DF20‧‧‧短路缺陷

DF21‧‧‧短路缺陷

EB‧‧‧電子束

EF10‧‧‧能量濾波器

EF20‧‧‧能量濾波器

GND‧‧‧接地電位

MR‧‧‧記憶體

P25‧‧‧區域

P26‧‧‧區域

P27‧‧‧區域

P28‧‧‧區域

RD1‧‧‧缺陷判定區域

RD2‧‧‧缺陷判定區域

S‧‧‧半導體基板

WR1‧‧‧配線

WR2‧‧‧配線

圖1係顯示實施形態1之缺陷檢查裝置之概略構成之方塊圖。

圖2係實施形態1之缺陷檢查方法之說明圖。

圖3係顯示接通能量濾波器之情形之二次電子/反射電子之軌道、與獲得之電位對比圖像之各一例之圖。

圖4係顯示斷開能量濾波器之情形之二次電子/反射電子之軌道、及自與圖3相同之檢查部位獲得之電位對比圖像之各一例之圖。

圖5係顯示電位對比圖像之差圖像之一例之圖。

圖6係表示相對圖3及圖4之電位對比圖像之信號強度之出現頻率之直方圖之模式圖。

圖7係顯示實施形態1之缺陷檢查方法之概略程序之流程圖。

圖8係顯示接通能量濾波器之情形之二次電子/反射電子之軌道、與獲得之電位對比圖像之各一例之圖。

圖9係顯示斷開能量濾波器之情形之二次電子/反射電子之軌道、與自對應於圖8之檢查部位之檢查部位所獲得之電位對比圖像之各一例之圖。

圖10係顯示電位對比圖像之差圖像之另一例之圖。

圖11係顯示實施形態2之缺陷檢查方法之概略程序之流程圖。

1‧‧‧燈絲電極

4‧‧‧聚光透鏡

7a‧‧‧射束掃描用偏轉器

7b‧‧‧射束掃描用偏轉器

8‧‧‧維恩濾波器

9‧‧‧對物透鏡

12‧‧‧二次電子/反射電子檢測器

13‧‧‧二次電子/反射電子檢測器

14‧‧‧可變直流電源

15‧‧‧可變直流電源

19‧‧‧載物台

21‧‧‧信號處理部

22‧‧‧控制電腦

23‧‧‧圖像處理部

24‧‧‧顯示部

EF10‧‧‧能量濾波器

EF20‧‧‧能量濾波器

GND‧‧‧接地電位

MR‧‧‧記憶體

Claims (20)

1. 一種缺陷檢查裝置，其包含：荷電束照射單元，其係產生荷電束而照射至形成有作為檢查對象之圖案之試料；檢測單元，其係檢測藉由上述荷電束之照射而自上述試料產生之二次荷電粒子或反射荷電粒子並輸出信號；能量濾波器，其係配設於上述檢測單元與上述試料之間，且使因應所施加之直流電壓之能量之上述二次荷電粒子或反射荷電粒子選擇性地通過；及檢查單元，其係對上述能量濾波器施加相互不同條件之電壓，且根據在相互不同之施加電壓條件下所獲得之信號間之強度差，而輸出關於上述圖案之缺陷之資訊。
2. 如請求項1之裝置，其中設置有複數對之上述能量濾波器及上述檢測單元；且進而包含荷電粒子分離單元，其係根據上述對之數量，將上述二次荷電粒子或反射荷電粒子進行分離，且以使該等入射至各檢測單元之方式控制各者之軌道。
3. 如請求項1之裝置，其中上述檢查單元處理上述信號，以上述每個相互不同之施加電壓條件取得電位對比圖像，並將上述每個相互不同之施加電壓條件之上述電位對比圖像之灰階值進行繪圖，藉此製作表示相對於同一檢查對象部位之信號強度之出現頻率之2維直方圖，且基於預先決定之臨限值，於上述2維直方圖內設定缺陷判定區域，當上述信號包含於上述缺陷判定區域之情形 時，判定上述圖案中存在缺陷。
4. 如請求項3之裝置，其中上述檢查單元在判定上述圖案中存在缺陷之情形下，輸出屬於上述缺陷判定區域之信號之座標位置資訊。
5. 如請求項1之裝置，其中設置有複數對之上述能量濾波器及上述檢測單元；且上述裝置進而包含軌道控制單元，其係以使上述二次荷電粒子或反射荷電粒子分別入射至上述檢測單元之方式控制上述二次荷電粒子或反射荷電粒子之軌道。
6. 如請求項1之裝置，其中設置有因應上述能量濾波器及上述檢測單元之各對之軌道控制單元。
7. 如請求項1之裝置，其中上述檢查單元處理上述信號，以上述每個相互不同之施加電壓條件取得電位對比圖像，並將上述每個相互不同之施加電壓條件之上述電位對比圖像之灰階值進行繪圖，藉此製作表示相對於在不同晶胞或晶粒間相互對應之檢查對象部位之信號強度之出現頻率之2維直方圖，且基於預先決定之臨限值，於上述2維直方圖內設定缺陷判定區域，當上述信號包含於上述缺陷判定區域之情形時，判定上述圖案中存在缺陷。
8. 如請求項7之裝置，其中上述檢查單元在判定上述圖案中存在缺陷之情形下，輸出屬於上述缺陷判定區域之信號之座標位置資訊。
9. 如請求項1之裝置，其中上述檢測器包含以將上述荷電 束之光軸包夾於中間且各檢測面相互對向之方式配置之2個檢測器。
10. 如請求項1之裝置，其中上述檢測器包含繞上述荷電束之光軸旋轉對稱地配置之3個以上之檢測器。
11. 如請求項1之裝置，其中上述相互不同條件之電壓係自正極及正極、正極及0、正極及負極、0及負極、負極及負極之組合中選擇。
12. 如請求項1之裝置，其中上述圖案之縱橫比為10以上；上述檢測器檢測來自上述圖案之空間間底部之荷電粒子以外之荷電粒子。
13. 如請求項6之裝置，其中上述軌道控制單元設置於上述能量濾波器及上述檢測單元之每一對中。
14. 一種缺陷檢查方法，其包含：產生荷電束而照射至形成有作為檢查對象之圖案之試料；以使藉由上述荷電束之照射而自上述試料產生之二次荷電粒子或反射荷電粒子中所期望之能量之上述二次荷電粒子或反射荷電粒子通過之方式，在相互不同之過濾條件下進行過濾；檢測藉由上述過濾所選擇之上述二次荷電粒子或反射荷電粒子並輸出信號；及根據在上述相互不同之過濾條件下所獲得之信號間之強度差而輸出關於上述圖案之缺陷之資訊。
15. 如請求項14之方法，其中在上述相互不同之過濾條件下 之過濾及檢測係同時進行。
16. 如請求項14之方法，其中進而包含：為了在上述相互不同之過濾條件下進行過濾，將上述二次荷電粒子或反射荷電粒子分離，並控制各者之軌道。
17. 如請求項14之方法，其中上述檢查包含：處理上述信號而以上述每個相互不同之過濾條件取得電位對比圖像；藉由將上述每個相互不同之過濾條件之上述電位對比圖像之灰階值進行繪圖，而製作表示相對於同一檢查對象部位之信號強度之出現頻率之2維直方圖；及基於預先決定之臨限值，於上述2維直方圖內設定缺陷判定區域，當存在包含於上述缺陷判定區域之信號之情形時，判定上述圖案中存在缺陷。
18. 如請求項17之方法，其中上述檢查進而包含：當判定上述圖案中存在缺陷之情形時，輸出屬於上述缺陷判定區域之信號之座標位置資訊。
19. 如請求項14之方法，其中上述檢查包含：處理上述信號而以上述每個相互不同之過濾條件取得電位對比圖像；藉由將上述每個相互不同之過濾條件之上述電位對比圖像之灰階值進行繪圖，而製作表示相對於在不同晶胞或晶粒間相互對應之檢查對象部位之信號強度之出現頻率之2維直方圖；及基於預先決定之臨限值，於上述2維直方圖內設定缺 陷判定區域，當存在包含於上述缺陷判定區域之信號之情形時，判定上述圖案中存在缺陷。
20. 如請求項19之方法，其中上述檢查進而包含：當判定上述圖案中存在缺陷之情形時，輸出屬於上述缺陷判定區域之信號之座標位置資訊。