(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンが形成された半導体基板を載置して水平方向に移動させることが可能なステージと、
前記半導体基板の検査対象領域に対して紫外領域の照明光を照射する光源と、
前記紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを遮断する遮断手段と、
前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記紫外領域の照明光の照射可能時間を格納する照射条件格納手段と、
前記ステージが停止したことを検出することにより、前記照射条件格納手段に格納された照射可能時間の間、前記紫外領域の照明光を前記検査対象領域に照射し、前記照射可能時間の終了により、前記紫外領域の照明光を遮断するように前記遮断手段を制御する制御手段と、
前記検査対象領域に照射された紫外領域の照明光の反射光を受光して前記検査対象領域の基板画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された基板画像を表示する表示手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記紫外領域の照明光を遮断する際、前記撮影手段によって撮像されている基板画像の静止画像を撮像してメモリに格納し、前記メモリに格納された静止画像を前記表示手段に表示させるように制御する、
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記照射条件格納手段は、前記半導体基板を検査する各検査工程における前記半導体基板の性質と対応付けられた、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記紫外領域の照明光の光量上限値を格納し、
前記制御手段は、前記照射条件格納手段に格納された光量上限値以下の光量で前記紫外領域の照明光を前記検査対象領域に照射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記紫外領域の照明光は、多波長の紫外領域の照明光から構成されており、
前記照射条件格納手段は、前記多波長の紫外領域の照明光の波長毎に光量上限値を格納し、
前記制御手段は、前記波長毎に光量上限値以下の光量で照射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ステージが移動を開始したことを検出することにより、前記静止画像の表示から前記基板画像の動画像表示に切り替えて前記表示手段に表示させるように制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
【請求項５】
前記遮断手段は、前記光源と前記検査対象領域との間の光路中に配置され、前記紫外領域の照明光を通過させる状態から遮断させる状態へ切り替えるシャッター機構である、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の半導体検査装置。
【請求項６】
前記遮断手段は、前記光源から出力される光量を０又は略０にする、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の半導体検査装置。
【請求項７】
前記照射可能時間は、前記半導体基板を検査する各検査工程における前記半導体基板の性質と対応付けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
【請求項８】
回路パターンが形成された半導体基板を載置して水平方向に移動させることが可能なステージと、
前記半導体基板の検査対象領域に対して紫外領域の照明光を照射する光源と、
前記紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを遮断する遮断手段と、
前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記紫外領域の照明光の照射可能時間を格納する照射条件格納手段と、
前記検査対象領域に照射された紫外領域の照明光の反射光を受光して前記検査対象領域の基板画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された基板画像を表示する表示手段と、
を備える半導体検査装置において実行される半導体検査方法であって、
前記ステージが停止したことを検出することにより、前記紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射されている時間の計時を開始し、
前記照射条件格納手段に格納された照射可能時間の終了により、前記紫外領域の照明光を遮断するように前記遮断手段を制御し、
前記紫外領域の照明光を遮断する際、前記撮影手段によって撮像されている基板画像の静止画像を撮像してメモリに格納し、
前記メモリに格納された静止画像を前記表示手段に表示させるように制御する、
ことを特徴とする半導体検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路パターンが形成された半導体基板を検査する半導体検査装置および半導体検査方法に関し、特に、半導体基板の検査対象領域に対して紫外領域の光を照明光として照射して、半導体基板上の欠陥等を検査する半導体検査装置および半導体検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路パターンが形成された半導体基板を検査する半導体検査装置において、その照明用の光源として紫外領域の照明光を使用することにより、微細化された回路パターンを有する半導体基板に対しても、分解能または解像度の高い画像を取得して検査または観察を行うことができるようになってきている。
【０００３】
ところが、紫外領域の照明光は、その照射時間が長いことにより、あるいは、多波長の光で検査または観察する場合には、その使用する波長や光量により、半導体基板にダメージを与えてしまう場合がある。
【０００４】
このような紫外領域の照明光によるダメージを回避または軽減するために、その光路上に減光フィルター（ＮＤ（Neutral Density）フィルター）を設け、紫外領域の照明光の透過光量を低減させることにより半導体基板を保護する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、紫外用ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラなどの撮像素子のシャッターと照明光学系のシャッターとを同期させて制御し、半導体基板への紫外領域の照明光の照射時間を短くすることにより半導体基板を保護する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３０６３号公報
【特許文献２】特開２００２−６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来技術は、半導体製造工程（ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）工程、フォトリソグラフィ工程、ドライエッチング工程、イオン注入工程等）や材質（各種の酸化膜、金属、絶縁膜、レジスト等）が異なる半導体基板に対しての紫外領域の照明光による検査または観察を行なう場合、それぞれの半導体製造工程や材質に適した紫外領域の照明光による検査または観察を行なうことが困難である、という問題点があった。
【０００８】
例えば、紫外領域の照明光に対して比較的強い耐性を示す半導体基板の製造工程や材質の場合は、比較的弱い耐性を示す半導体製造工程や材質に比べ、透過光量を低減させなくとも、より分解能または解像度の高い画像での検査または観察を行うことができるし、より照射時間の長い検査または観察を行うことができる。他方、紫外領域の照明光に対して比較的弱い耐性を示す半導体基板の製造工程や材質の場合は、少ない透過光量であっても少ない照射時間であっても容易にダメージを受けてしまう。それにも拘らず、従来の半導体検査装置は、半導体製造工程や材質に関係なく、所定の透過光量や照射時間で紫外領域の照明光による検査または観察を行っており、効率が良いとは言えなかった。
【０００９】
本発明は、上述のような実状に鑑みたものであり、紫外領域の照明光による半導体基板へのダメージを最小限に抑えるとともに、分解能または解像度の高い画像での検査または観察を行うことを可能とし、それぞれの半導体製造工程や材質に適した効率的な紫外領域の照明光による検査または観察を行なうことが可能な半導体検査装置および半導体検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の半導体検査装置は、回路パターンが形成された半導体基板を載置して水平方向に移動させることが可能なステージと、前記半導体基板の検査対象領域に対して紫外領域の照明光を照射する光源と、前記紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを遮断する遮断手段と、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記紫外領域の照明光の照射可能時間を格納する照射条件格納手段と、前記ステージが停止したことを検出することにより、前記照射条件格納手段に格納された照射可能時間の間、前記紫外領域の照明光を前記検査対象領域に照射し、前記照射可能時間の終了により、前記紫外領域の照明光を遮断するように前記遮断手段を制御する制御手段と、前記検査対象領域に照射された紫外領域の照明光の反射光を受光して前記検査対象領域の基板画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された基板画像を表示する表示手段とを備え、前記制御手段が、前記紫外領域の照明光を遮断する際、前記撮影手段によって撮像されている基板画像の静止画像を撮像してメモリに格納し、前記メモリに格納された静止画像を前記表示手段に表示させるように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の半導体検査装置は、前記照射条件格納手段が、前記半導体基板を検査する各検査工程における前記半導体基板の性質と対応付けられた、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記紫外領域の照明光の光量上限値を格納し、前記制御手段が、前記照射条件格納手段に格納された光量上限値以下の光量で前記紫外領域の照明光を前記検査対象領域に照射することが望ましい。
【００１２】
また、本発明の半導体検査装置は、前記紫外領域の照明光が、多波長の紫外領域の照明光から構成されており、前記照射条件格納手段が、前記多波長の紫外領域の照明光の波長毎に光量上限値を格納し、前記制御手段が、前記波長毎に光量上限値以下の光量で照射することが望ましい。
【００１４】
また、本発明の半導体検査装置は、前記制御手段が、前記ステージが移動を開始したことを検出することにより、前記静止画像の表示から前記基板画像の動画像表示に切り替えて前記表示手段に表示させるように制御することが望ましい。
【００１５】
また、本発明の半導体検査装置は、前記遮断手段が、前記光源と前記検査対象領域との間の光路中に配置され、前記紫外領域の照明光を通過させる状態から遮断させる状態へ切り替えるシャッター機構であることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の半導体検査装置は、前記遮断手段が、前記光源から出力される光量を０又は略０にすることが望ましい。
また、本発明の半導体検査装置は、前記照射可能時間が、前記半導体基板を検査する各検査工程における前記半導体基板の性質と対応付けられていることが望ましい。
また、本発明の一態様によれば、本発明の半導体検査方法は、回路パターンが形成された半導体基板を載置して水平方向に移動させることが可能なステージと、前記半導体基板の検査対象領域に対して紫外領域の照明光を照射する光源と、前記紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを遮断する遮断手段と、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記紫外領域の照明光の照射可能時間を格納する照射条件格納手段と、前記検査対象領域に照射された紫外領域の照明光の反射光を受光して前記検査対象領域の基板画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された基板画像を表示する表示手段とを備える半導体検査装置において実行される半導体検査方法であって、前記ステージが停止したことを検出することにより、前記紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射されている時間の計時を開始し、前記照射条件格納手段に格納された照射可能時間の終了により、前記紫外領域の照明光を遮断するように前記遮断手段を制御し、前記紫外領域の照明光を遮断する際、前記撮影手段によって撮像されている基板画像の静止画像を撮像してメモリに格納し、前記メモリに格納された静止画像を前記表示手段に表示させるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、半導体製造工程毎に区分されるレシピに、半導体製造工程や検査または観察対象である半導体基板の性質に応じた紫外領域の照明光の照射時間または光量の上限値を登録し、その登録情報に基づいて照射時間または光量を制御するので、紫外領域の照明光による半導体基板へのダメージを最小限に抑えるとともに、分解能または解像度の高い画像での検査または観察を行うことができ、それぞれの半導体製造工程や材質に適した効率的な紫外領域の照明光による検査または観察を行なうことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した半導体検査装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】本発明の第１実施例における検査の流れを説明するための図である。
【図３】レシピ情報の例を示す図である。
【図４】半導体検査処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】半導体検査処理中のサブルーチン「光量制御サブルーチン」の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例における検査の流れを説明するための図である。
【図７】欠陥情報ファイルの例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施例における検査の流れを説明するための図（その１）である。
【図９】本発明の第３実施例における検査の流れを説明するための図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した半導体検査装置の機能ブロックを示す図である。
図１において、半導体検査装置１０は、ステージ１１、光源１２、遮断手段１３、照射条件格納手段１４、および制御手段１５を備えている。
【００２０】
前記ステージ１１は、様々な回路パターンが形成された半導体基板、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）などのＦＰＤ（Flat Panel Display）の基板や、半導体ウェハ、プリント回路基板等を載置する。そして、前記ステージ１１は、これらの半導体基板を少なくとも水平方向（ＸＹ方向）に移動させることが可能な機能を有している。
【００２１】
前記光源１２は、前記半導体基板の一部の領域または全領域である検査対象領域に対して、深紫外領域の照明光を照射する。ここで、深紫外領域の照明光とは、例えば、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡrＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）がその代表である。また、前記光源１２から出射される深紫外領域の照明光は、多波長の深紫外領域の照明光から構成されている場合もある。
【００２２】
なお、本実施の形態では、光源１２は、水銀キセノンランプを採用し、紫外（ＵＶ：Ultra-Violet）域の照明光の一例として、深紫外（ＤＵＶ：Deep Ultra-Violet）域の光を適宜選択された切り替え式のフィルターにより、複数の波長の照明光を射出可能な構成を採用している。
【００２３】
前記遮断手段１３は、前記深紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを遮断する。例えば、前記遮断手段１３は、前記光源１２と前記検査対象領域との間の光路中に配置され、前記深紫外領域の照明光を通過させる状態から遮断させる状態へ切り替えるシャッター機構である。あるいは、前記遮断手段１３は、前記光源１２から出力される光量を０又は略０にすることにより、前記深紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを遮断してもよい。
【００２４】
前記照射条件格納手段１４は、前記半導体基板を検査する各検査工程における前記半導体基板の性質と対応付けられた、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記深紫外領域の照明光の照射可能時間を格納する。例えば、「１５（秒）」の照射可能時間を格納する。また、前記照射条件格納手段１４は、前記半導体基板を検査する各検査工程における前記半導体基板の性質と対応付けられた、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記深紫外領域の照明光の光量上限値を格納する。例えば、最大光量に対する割合「２５（％）」の光量上限値を格納する。なお、前記光源１２から出射される深紫外領域の照明光が多波長の深紫外領域の照明光から構成されている場合は、前記多波長の深紫外領域の照明光の波長毎に光量上限値を格納する。
【００２５】
そして、前記制御手段１５は、前記ステージ１１が停止したことを検出することにより、前記照射条件格納手段１４に格納された照射可能時間の間、前記深紫外領域の照明光を前記検査対象領域に照射する。前記ステージ１１が停止したということは、同一の前記検査対象領域に対して前記深紫外領域の照明光が連続して照射され続けることを意味する。そして、前記照射可能時間の終了により、前記深紫外領域の照明光を遮断するように前記遮断手段１３を制御する。
【００２６】
また、前記制御手段１５は、前記照射条件格納手段１４に格納された光量上限値以下の光量で前記深紫外領域の照明光を前記検査対象領域に照射する。すなわち、操作者が前記照射条件格納手段１４に格納された光量上限値より大きい光量で照射するように指示しても、前記光量上限値以下の光量でしか照射しないように制御する。なお、前記光源１２から出射される深紫外領域の照明光が多波長の深紫外領域の照明光から構成されている場合は、前記波長毎に光量上限値以下の光量で照射する。
【００２７】
さらに、前記半導体検査装置１０は、撮影手段１６、メモリ１７および表示手段１８を備えている。
前記撮影手段１６は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、前記検査対象領域に照射された深紫外領域の照明光の反射光を受光することにより、前記検査対象領域の基板画像を連続的に、すなわち動画像として撮影する機能を有するとともに、静止画像として撮像する機能も有している。
【００２８】
前記表示手段１８は、いわゆるモニター装置であり、前記撮影手段１６によって撮影された基板画像の動画像または静止画像を表示する。なお、前記表示手段１８は、通常、前記撮像手段１６によって撮像された動画像を表示しているが、前記照射可能時間の終了により前記深紫外領域の照明光を遮断する際には、前記制御手段１５によって、前記撮像手段１６が撮像している基板画像の静止画像を前記メモリ１７に格納する。そして、前記制御手段１５は、前記メモリ１７に格納された静止画像を前記表示手段１８に表示させるように制御する。また、前記ステージ１１が移動を開始したことを検出することにより、前記制御手段１５は、前記静止画像の表示から前記基板画像の動画像表示に切り替えるように制御する。
【００２９】
（第１実施例）
次に、上述の半導体検査装置１０を用いた前記半導体基板の検査の流れを説明する。
図２は、本発明の第１実施例における検査の流れを説明するための図である。
なお、本第１実施例は、前記光源１２として多波長の深紫外（ＤＵＶ）領域の照明光を用い、これらの深紫外領域の照明光を遮断するための前記遮断手段１３として、照明光学系に設けられたシャッター機構を用いる場合の実施例である。
【００３０】
まず、ステップＳ２０１において、半導体製造工程あるいは検査対象サンプルである半導体基板の性質に応じて、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記多波長それぞれの深紫外領域の照明光の照射可能時間（タイマー値）と光量上限情報とを、各レシピとして予め前記照射条件格納手段１４に登録しておく。
【００３１】
そして、ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１で前記照射条件格納手段１４に登録しておいたレシピの中から、半導体製造工程あるいは半導体基板の性質に応じて対応するレシピを選択し、ＤＵＶ観察を行なう。
【００３２】
次に、ステップＳ２０３において、ＤＵＶ観察を行う際、多波長のＤＵＶのそれぞれについて、その光量の上限をステップＳ２０１で前記照射条件格納手段１４に登録しておいたレシピの情報に従って制限する。
【００３３】
そして、ステップＳ２０４において、ステージ１１の停止を検出した場合、すなわち、同一の前記検査対象領域に対して前記深紫外領域の照明光が連続して照射され続けている場合は、前記照射条件格納手段１４に登録しておいたレシピ情報に従いタイマーの作動を開始する。
【００３４】
次に、ステップＳ２０５において、ステージ１１の移動を検出した場合、すなわち、前記深紫外領域の照明光が連続して照射され続けた検査対象領域から、他の検査対象領域に前記深紫外領域の照明光が照射されるようになった場合、計時しているタイマーを停止させる。
【００３５】
あるいは、ステップＳ２０６において、動作しているタイマーのタイムアウトを検出した場合は、前記撮影手段１６によってその際の静止画像を撮影するとともに、前記深紫外領域の照明光を遮断するようにシャッターを閉じる。そして、動画である観察映像から静止画像に切り替える。
【００３６】
上述した本発明の第１実施例における検査は、以下の３つの手順を踏んで実現される。
まず、第１の手順として、ＤＵＶ観察の際にシャッターを自動的に閉じるための照射可能時間（タイマー情報）と、多波長のＤＵＶ光量の上限情報とを、半導体製造工程毎に区分されるレシピに登録しておく。
【００３７】
レシピに登録される照射可能時間は、半導体製造工程や検査対象サンプルである半導体基板の性質に応じて適切な時間を登録するものとする。例えば、ＤＵＶ観察時に使用するＤＵＶの波長を長時間に渡って半導体基板に照射してもダメージを与えない場合は、本照射可能時間は未設定、或いは無限大を登録し、シャッターをＤＵＶ観察時に自動的に閉じないよう設定する。逆にサンプルにダメージを与えてしまうＤＵＶ照射時間がある場合は、その時間を登録し、ＤＵＶ観察時に自動的にシャッターを閉じるよう設定する。
【００３８】
また、前記ＤＵＶの光量の上限情報も同様に半導体製造工程や半導体基板の性質に応じて適切な光量値を登録する。例えば、ＤＵＶ観察時に使用するＤＵＶ波長を最大の光量で使用しても半導体基板にダメージを与えない場合は、上限情報に最大値を登録する。逆に半導体基板にダメージを与えてしまう光量の上限がある場合は、その上限値を登録し、ＤＵＶ観察の際に、その上限値を超えた光量に変更させないよう操作制限をかける。
【００３９】
図３は、レシピ情報の例を示す図である。
図３において、レシピＡは、Litho工程の際のレシピであり、ＤＵＶ観察の際にシャッターを自動的に閉じるための照射可能時間として「６０（秒）」が格納されている。また、ＤＵＶの波長としては、４２０（ｎｍ）、３７０（ｎｍ）、３２０（ｎｍ）の第１乃至第３の波長があり、上限値としてそれぞれ「１００（％）」「８０（％）」「８０（％）」が格納されている。
【００４０】
同様に、レシピＢは、Etch工程の際のレシピであり、レシピＣは、CMP工程の際のレシピであり、それぞれ、「３０（秒）」「５０（％）」「３０（％）」「３０（％）」と「１５（秒）」「２０（％）」「０（％）」「０（％）」が格納されている。
【００４１】
ここで、Litho工程とは、シリコン、ガリウムヒ素等の半導体ウェハ上にフォトレジストと呼ばれる感光性有機物質を塗布し、ステッパーと呼ばれる露光装置を用いて、レチクルと呼ばれるフォトマスクに描かれた素子・回路のパターンを焼き付ける工程であり、Etch工程とは、半導体ウェハ上に酸化膜等の薄膜を形成し、フォトレジストでパターンを形成した後にエッチングにより不要な薄膜を除去する工程であり、CMP工程とは、化学機械研磨によってウェハ表面の平坦化仕上げを行なう工程である。
【００４２】
第２の手順として、ＤＵＶ観察を行なう前に、上述のような各種の半導体製造工程や、観察対象の半導体基板の性質に応じて、前記第１の手順で登録したレシピのうち適切なレシピを選択し、ＤＵＶ観察を開始する。
【００４３】
そして、第３の手順として、ＤＵＶ観察の際に、前記照射可能時間および前記光量上限情報に応じて、シャッターおよび前記光量を制御する。まず、前記照射可能時間は、前記ステージ１１がＤＵＶ観察を行なう位置に到達し、ＤＵＶ観察を行なうために前記ステージ１１が停止した時間から積算を開始し、登録時間に達した場合、自動的にシャッターを閉じる。
【００４４】
なお、上述のような制御を行う際には、ＤＵＶ観察映像が途絶えてしまい操作性を低下させてしまうため、シャッターを閉じる前に自動的に静止画像を前記手段１６で撮影しておき、シャッターが閉じられた後、静止画像に切り替える。
【００４５】
また、シャッターが閉じられた状態から、ＤＵＶ観察位置を変えるために前記ステージ１１を移動させたり、或いは多波長ＤＵＶの光量を変化させたりしてＤＵＶの観察映像を変える場合、それらの制御を検出して、自動的にシャッターを開ける。
【００４６】
また、光量の上限は、ＤＵＶ観察時、レシピに登録された上限を超えて光量を変更できないよう操作制限を掛ける。
次に、上述した半導体検査装置１０において実行される半導体検査処理についてフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
図４は、半導体検査処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、半導体検査処理中のサブルーチン「光量制御サブルーチン」の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ４０１において、対象となっている半導体基板の製造工程が何であるのか、またはその製造工程に起因する半導体基板の性質に関する情報を取得する。そして、ステップＳ４０２において、ステップＳ４０１で取得した情報に対応するレシピを、照射条件格納手段１４から読み込み、ステップＳ４０３において、「光量制御サブルーチン」を実行する。
【００４８】
ここで、図５を用いて「光量制御サブルーチン」について説明する。
上述したように、図４のステップＳ４０２でレシピを読み込んだ後、本「光量制御サブルーチン」を実行する。
【００４９】
まず、図５のステップＳ５０１において、検査対象領域に照射される深紫外領域の照明光の光量を変更する指示があったか否かを判断する。光量の変更は、通常操作者によるマニュアル操作であり、例えば、光量をコントロールするインジケータを表示させ、そのインジケータを操作して調整しながら、任意の光量に変更させたり、「＋補正」ボタンおよび「−補正」ボタン、あるいは「光量１」「光量２」・・・「光量Ｎ」（Ｎは任意の数字）等の予め設定されている光量値を示すボタンを押下させたりすることで、光量を選択設定するようにしても良い。
【００５０】
そして、光量を変更する指示がされていない場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）は、本「光量制御サブルーチン」を抜け、図４のステップＳ４０４へ進む。他方、光量を変更する指示がされている場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０２において、その変更指示されている光量の値が、ステップＳ４０２で読み込んだレシピ中の各波長の光量の上限値を越えているか否かを判断する。例えば、図３に示したレシピＡのLitho工程の場合であれば、ＤＵＶの波長が４２０（ｎｍ）で最大値の「１００（％）」、３７０（ｎｍ）で「８０（％）」、３２０（ｎｍ）で「８０（％）」を越えているか否かを判断する。
【００５１】
超えている場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０３において、ステップＳ５０１で指示された値にかかわらず、光量をその上限値に変更し、超えていない場合（ステップＳ５０２：Ｎｏ）は、ステップＳ５０４において、ステップＳ５０１で指示された値に変更する。
【００５２】
そして、上述したサブルーチン「光量制御サブルーチン」を実行した後、図４のステップＳ４０４において、その読み込んだレシピを内部メモリに登録する。
【００５３】
次に、ステップＳ４０５において、ＤＵＶ観察を開始する。すなわち、半導体基板の検査対象領域を撮影手段１６で撮影し、その撮影した動画像を表示する。
次に、撮影手段１６で動画撮影しながら、ステップＳ４０６において、ステージ１１が停止したか否かを確認する。
【００５４】
ステージ１１が未だ停止していない場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）は、後述するステップＳ４１４に進む。
他方、ステージ１１が停止したことを検出した場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０７において、タイマーをスタートさせる。そして、ステップＳ４０８において、タイマーが、ステップＳ４０４で内部メモリに格納したレシピ中の照射可能時間を終了したか否かを判断する。例えば、図３に示したレシピＡのLitho工程の場合であれば、タイマーがスタートしてから６０（秒）経過したか否かを判断する。
【００５５】
照射可能時間が未だ終了していないと判断した場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）は、後述するステップＳ４１５に進む。
照射可能時間が終了したと判断した場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０９において、前記撮像手段１６により半導体基板（の検査対象領域）を撮像し、その静止画像を前記メモリ１７に格納する。そして、前記表示手段１８によって、ステップＳ４０５で表示している動画像から、前記メモリ１７に格納されている静止画像に切り替えて表示する。
【００５６】
続いて、ステップＳ４１０において、前記深紫外領域の照明光が前記検査対象領域に照射するのを、シャッター機構を用いて遮断する。
次に、ステップＳ４１１において、ステップＳ４０６で停止したステージ１１が再度移動を開始したか否かを判断する。
【００５７】
再度移動を開始していない場合、すなわちステージ１１が停止したままの場合（ステップＳ４１１：Ｎｏ）は、後述するステップＳ４１４に進む。他方、ステージ１１が再度移動を開始した場合（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）は、ステップＳ４１２において、ステージ１１の移動後（移動中）の半導体基板の検査対象領域に、前記深紫外領域の照明光を照射する。そして、ステップＳ４１３において、ステップＳ４０９で表示している静止画像から、ステージ１１の移動後（移動中）の半導体基板の動画表示に切替える。
【００５８】
そして、ステップＳ４１４において、現在実行中の検査または観察が終了したか否かを判断し、終了していない場合（ステップＳ４１４：Ｎｏ）は、ステップＳ４０６に戻り、終了している場合（ステップＳ４１４：Ｙｅｓ）は、本半導体検査処理を終了する。
【００５９】
また、ステップＳ４０８で照射可能時間が未だ終了していないと判断した場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）は、ステップＳ４１５において、現在実行中の検査または観察が終了したか否かを判断し、終了していない場合（ステップＳ４１５：Ｎｏ）は、ステップＳ４０８に戻り、終了している場合（ステップＳ４１６５：Ｙｅｓ）は、本半導体検査処理を終了する。
【００６０】
このように、半導体製造工程毎に区分されるレシピに、半導体製造工程や検査または観察対象である半導体基板の性質に応じた深紫外領域の照明光の照射時間または光量の上限値が登録され、その登録情報に基づいて照射時間または光量が制御されるので、深紫外領域の照明光による半導体基板へのダメージを最小限に抑えるとともに、分解能または解像度の高い画像での検査または観察を行うことができ、それぞれの半導体製造工程や材質に適した効率的な深紫外領域の照明光による検査または観察を行なうことができる。
【００６１】
（第２実施例）
上述した第１実施例では、半導体製造工程や半導体基板の性質に応じて区分されたレシピに、シャッター制御による照射可能時間と、多波長ＤＵＶの光量上限情報を記憶させることにより、照射時間および光量を調整した。本第２実施例では、ＤＵＶ検査前に読み込まれる欠陥情報ファイル（半導体製造工程情報や欠陥情報などが記録されたファイル）を用いて、照射時間および光量を調整する。
【００６２】
図６は、本発明の第２実施例における検査の流れを説明するための図であり、図７は、欠陥情報ファイルの例を示す図である。
まず、図６ステップＳ６０１において、半導体製造工程あるいは検査対象サンプルである半導体基板の性質に応じて、前記半導体基板を損傷しない範囲内の前記多波長それぞれの深紫外領域の照明光の照射可能時間（タイマー値）と光量上限情報とを、半導体検査装置１０が有する内部メモリに格納しておく。
【００６３】
そして、ステップＳ６０２において、欠陥情報ファイルを読み込み、その欠陥情報ファイルが有する半導体製造工程情報を取得し、ステップＳ６０１で格納した内部メモリから、対応する照射可能時間と光量上限情報を取得してＤＵＶ観察を行なう。
【００６４】
欠陥情報フィルとしては、例えば、図７に示したように、ロットＩＤが「５０７」、ウェハＩＤが「１４」、サンプルサイズが「３００（ｍｍ）」、サンプルオリエンテーションタイプが「ノッチ」、オリエンテーションマーク方向が「下」、ダイピッチが「（２．０５，２．０５）」、欠陥座標が「（−１．０７，−２．５０）」等の情報を有している。
【００６５】
次に、ステップＳ６０３において、ＤＵＶ観察を行う際、多波長のＤＵＶのそれぞれについて、その光量の上限をステップＳ６０１で内部メモリに登録しておいた情報に従って制限する。
【００６６】
そして、ステップＳ６０４において、ステージ１１の停止を検出した場合、すなわち、同一の前記検査対象領域に対して前記深紫外領域の照明光が連続して照射され続けている場合は、内部メモリに登録しておいた情報に従いタイマーの作動を開始する。
【００６７】
ステップＳ６０４に続くステップＳ２０５およびステップＳ２０６は、図２を用いて説明した第１実施例と同様なので説明を省略する。
上述した本発明の第２実施例における検査は、以下の３つの手順を踏んで実現される。
【００６８】
まず、第１の手順として、ＤＵＶ観察の際にシャッターを自動的に閉じるための照射可能時間（タイマー情報）と、多波長のＤＵＶ光量の上限情報とを、半導体検査装置１０の内部メモリに記憶させておく。
【００６９】
第２の手順として、ＤＵＶ観察を行なう前に、読み込まれる欠陥情報ファイルから半導体製造工程情報を読み出し、その半導体製造工程の情報を元に、該当する前記照射可能時間および多波長ＤＵＶの前記光量上限情報を、半導体検査装置１０の内部メモリに記憶した動作設定から読み出す。
【００７０】
そして、第３の手順として、ＤＵＶ観察の際に、読み出した前記照射可能時間および前記光量上限情報に応じて、シャッターおよび前記光量を制御する。
（第３実施例）
第１実施例および第２実施例においては、多波長のＤＵＶを遮断する手段として照明光学系に設けられたシャッターを用いたが、本第３実施例においては、シャッターを用いない。そして、第１実施例および第２実施例で記載したシャッターを閉じるタイミングで、シャッターを閉じる代わりにＤＵＶの光量を０にする、または限りなく０になるまで極端に下げるようにする。また、同様に、シャッターを開けるタイミングで、シャッターを開ける代わりにＤＵＶの光量を元に戻すようにする。
【００７１】
図８および図９は、本発明の第３実施例における検査の流れを説明するための図である。
図８に示した検査の流れは、図２を用いて説明した第１の実施例における検査の流れの中で、ステップＳ２０５に続くステップＳ２０６の代わりに、ステップＳ８０１を実行する。
【００７２】
すなわち、ステップＳ８０１において、ステップＳ２０４でタイムアウトを検出した場合に、前記撮影手段１６によってその際の静止画像を撮影するとともに、多波長ＤＵＶの光量を０にする、または、半導体基板にダメージを与えない程度に限りなく０になるまで極端に下げるようにする。そして、動画である観察映像から静止画像に切り替える。
【００７３】
また、図９に示した検査の流れは、図６を用いて説明した第２の実施例における検査の流れの中で、ステップＳ２０５に続くステップＳ２０６の代わりに、ステップＳ９０１を実行する。
【００７４】
すなわち、ステップＳ９０１において、ステップＳ６０４でステージ１１の停止を検出した場合に、前記撮影手段１６によってその際の静止画像を撮影するとともに、多波長ＤＵＶの光量を０にする、または、半導体基板にダメージを与えない程度に限りなく０になるまで極端に下げるようにする。そして、動画である観察映像から静止画像に切り替える。
【００７５】
以上、本発明を適用した実施の形態を説明してきたが、本発明は、以上に述べた実施の形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０    半導体検査装置
１１    ステージ
１２    光源
１３    遮断手段
１４    照射条件格納手段
１５    制御手段
１６    撮影手段
１７    メモリ
１８    表示手段
【図１】
0005551404.tif 000002
【図２】
0005551404.tif 000003
【図３】
0005551404.tif 000004
【図４】
0005551404.tif 000005
【図５】
0005551404.tif 000006
【図６】
0005551404.tif 000007
【図７】
0005551404.tif 000008
【図８】
0005551404.tif 000009
【図９】
0005551404.tif 000010