(57)【要約】【課題】欠陥観察装置、欠陥観察方法、及び半導体装置の製造方法において、欠陥観察装置と基板との位置合わせ精度を向上させること。【解決手段】基板Wの表面の欠陥Diのそれぞれの欠陥座標を取得するステップＳ１と、欠陥Diのそれぞれに所定領域Rを設定し、その中に含まれる欠陥の総個数Niを計数するステップと、ステージ座標を一番目の欠陥D1の欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野２２ｆ内に第１の欠陥D1を導入するステップと、視野中心２２ｃと第１の欠陥D1とのズレ量を取得するステップと、上記ズレ量に基づいて、第１の欠陥D1よりも上記総個数が多い第２の欠陥D2の欠陥座標を補正するステップと、補正後の第２の欠陥D2の欠陥座標にステージ座標を合わせることにより、顕微鏡の視野２２ｆ内に第２の欠陥D2を導入するステップとを有する欠陥観察方法による。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得するステップと、
前記複数の欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、前記複数の欠陥のうち前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数するステップと、
前記基板が載せられているステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと、
前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得するステップと、
前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップと、
補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入するステップと、
を有することを特徴とする欠陥観察方法。
【請求項２】
前記視野内に前記第２の欠陥を導入するステップにおいて、前記視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと比較して、前記視野内の観察領域を狭小化することを特徴とする請求項１に記載の欠陥観察方法。
【請求項３】
前記観察領域の前記狭小化は、前記視野の一部に前記第２の欠陥以外の前記欠陥を認識しない禁止領域を設定することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の欠陥観察方法。
【請求項４】
半導体基板の上にデバイスパターンを形成するステップと、
前記デバイスパターンを覆う膜を形成するステップと、
前記膜の表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得するステップと、
前記欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数するステップと、
前記半導体基板が載せられているステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと、
前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得するステップと、
前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップと、
補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入するステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
基板が載せられるステージと、
前記基板を観察する顕微鏡と、
前記基板の表面にある複数の欠陥の各々の欠陥座標に基づいて、前記ステージのステージ座標を前記欠陥座標に合わせ、前記顕微鏡の視野内に前記欠陥を導入する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記基板の表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得し、
前記欠陥のそれぞれについて所定領域を設定して、前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数し、
前記ステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入し、
前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得し、
前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正し、
補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入することを特徴とする欠陥観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥観察装置、欠陥観察方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、成膜工程やエッチング工程等を行った後、基板表面の異物等の欠陥を検査する工程が行われる。その検査では、欠陥検査装置と呼ばれる光学的な装置内において基板表面にレーザ光を照射し、その散乱光から欠陥の位置や大きさ等の情報を得ることができる。
【０００３】
但し、欠陥検査装置では、上記のように欠陥の位置を知ることができるものの、欠陥の詳細な顕微鏡像を得ることはできない。そこで、欠陥検査装置による検査の後に、欠陥の電子顕微鏡像を得るために、SEM(Scanning Electron Microscope)レビュー装置と呼ばれる欠陥観察装置において基板を観察することが行われる。
【０００４】
そのSEMレビュー装置による観察においては、欠陥検査装置から出力された欠陥の位置座標に基づいてステージが水平面内を移動し、SEMの視野内に当該欠陥が導入されることになる。
【０００５】
ここで、SEMレビュー装置と基板との位置合わせが不十分だと、観察対象の欠陥がSEMの視野から外れてしまい、当該欠陥を観察できなくなるという不都合が生じる。
【０００６】
そのため、SEMレビュー装置においては、基板との位置合わせを精度よく行うことで観察対象の欠陥を視野中心に近い部位に導入し、観察者の便宜に資するようにすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６４−１０５５９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
欠陥観察装置、欠陥観察方法、及び半導体装置の製造方法において、欠陥観察装置と基板との位置合わせ精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下の開示の一観点によれば、基板表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得するステップと、前記複数の欠陥のそれぞれについて所定領域を設定して、前記複数の欠陥のうち前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数するステップと、前記基板が載せられているステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと、前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得するステップと、前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップと、補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入するステップとを有する欠陥観察方法が提供される。
【００１０】
また、その開示の他の観点によれば、半導体基板の上にデバイスパターンを形成するステップと、前記デバイスパターンを覆う膜を形成するステップと、前記膜の表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得するステップと、前記欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数するステップと、前記半導体基板が載せられているステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと、前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得するステップと、前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップと、補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入するステップとを有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００１１】
そして、その開示の別の観点によれば、基板が載せられるステージと、前記基板を観察する顕微鏡と、前記基板の表面にある複数の欠陥の各々の欠陥座標に基づいて、前記ステージのステージ座標を前記欠陥座標に合わせ、前記顕微鏡の視野内に前記欠陥を導入する制御部とを有し、前記制御部は、前記基板の表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得し、前記欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数し、前記ステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入し、前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得し、前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正し、補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入する欠陥観察装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以下の開示によれば、基板表面の各欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、該所定領域内に含まれる欠陥の総個数を計数する。そして、その総個数が少ない欠陥から順に顕微鏡の視野に導入する。このようにすると、捕捉対象の欠陥以外の欠陥が視野に入る可能性を低減でき、捕捉した欠陥を利用して基板と欠陥観察装置との位置合わせを精度良く行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、欠陥観察装置の構成図である。
【図２】図２は、欠陥観察装置を含むネットワーク構成図である。
【図３】図３は、欠陥座標を模式的に説明するための平面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、デバイスパターンが表面に露出していない基板に対するファインアライメントについて模式的に示す平面図（その１）である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、デバイスパターンが表面に露出していない基板に対するファインアライメントについて模式的に示す平面図（その２）である。
【図６】図６は、欠陥の誤認識について説明するための模式図である。
【図７】図７は、欠陥の誤認識が発生したときの視野の表示例について模式的に示す平面図である。
【図８】図８は、欠陥の誤認識が原因で、欠陥が視野中心から外れることを模式的に示す平面図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る欠陥観察方法のフローチャートである。
【図１０】図１０は、欠陥情報について模式的に表す図である。
【図１１】図１１は、図９のステップS4の処理内容を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、図９のステップS6に含まれるサブステップを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図９のステップS6に含まれる各サブステップの処理内容を模式的に示す平面図（その１）である。
【図１４】図１４は、図９のステップS6に含まれる各サブステップの処理内容を模式的に示す平面図（その２）である。
【図１５】図１５は、第２実施形態において、視野に設定される禁止領域の一例について模式的に示す平面図（その１）である。
【図１６】図１６は、第２実施形態において、視野に設定される禁止領域の一例について模式的に示す平面図（その２）である。
【図１７】図１７は、第２実施形態において、欠陥座標を利用して視野に禁止領域を設定する方法について模式的に示す平面図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態において、視野の一つの辺のみに禁止領域を設定した場合の平面図である。
【図１９】図１９（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態において、視野の対向する二つの辺に禁止領域を設定した場合の平面図である。
【図２０】図２０（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態において、視野の隣接する二つの辺に禁止領域を設定した場合の平面図である。
【図２１】図２１（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態において、視野の隣接する三つの辺に禁止領域を設定した場合の平面図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態において、禁止領域の設定対象となる欠陥の一例について模式的に示す図である。
【図２３】図２３（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る欠陥観察方法について模式的に示す平面図である。
【図２４】図２４は、第４実施形態に係る欠陥観察方法について示すフローチャート（その１）である。
【図２５】図２５は、第４実施形態に係る欠陥観察方法について示すフローチャート（その２）である。
【図２６】図２６は、電子顕微鏡部のFOVについて説明するための平面図である。
【図２７】図２７（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図（その１）である。
【図２８】図２８（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図（その２）である。
【図２９】図２９（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図（その３）である。
【図３０】図３０（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図（その４）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態の説明に先立ち、基礎となる予備的事項について説明する。
【００１５】
図１は、欠陥観察装置１の構成図である。
【００１６】
この欠陥検査装置１は、SEMレビュー装置であって、半導体装置や液晶表示装置用の基板Wの表面の欠陥の詳細な電子顕微鏡像を取得するのに使用されるものである。
【００１７】
欠陥検査装置１は、制御部２０と内部が減圧された筐体２とを有する。このうち、筐体２は、電子顕微鏡部２１と光学顕微鏡部２２とに更に大別される。
【００１８】
電子顕微鏡部２１には、電子線３０を生成する電子銃３、コンデンサ電磁レンズ４、ブランキング用偏向器５、絞り６、第１の偏向器７、反射板８、対物レンズ９、第２の偏向器１０、及び二次電子検出器１９が設けられる。
【００１９】
そして、筐体２の底部には試料台１１が固定され、その上にはステージ１２が水平面内を移動可能なように設けられる。
【００２０】
電子顕微鏡部２１における観察に際しては、電子線３０の偏向量が第１及び第２の偏向器７、１０によって調節され、基板Wの所定の部位に電子線３０が照射される。電子線３０の照射によって基板Wで発生した第１の二次電子３１は、反射板８において反射し、第２の二次電子３２を生成する。その第２の二次電子３２は二次電子検出器１９により捕捉される。そして、二次電子検出器１９から出力された二次電子強度信号SIに基づいて、画像生成部１８が基板Wの電子画像データIELEを生成する。
【００２１】
そのような電子顕微鏡部２１の倍率は、例えば１０００〜２０００００倍であって、観察対象の領域は倍率に応じて一辺が０．７μm〜１３５μmの正方形の領域となる。
【００２２】
一方、光学顕微鏡部２２には、倍率が異なる第１の対物レンズ１４ａ及び第２の対物レンズ１４ｂと、これらの対物レンズによる顕微鏡像を取得するための撮像部１５とが設けられる。
【００２３】
各対物レンズ１４ａ、１４ｂの倍率は特に限定されないが、第１の対物レンズ１４ａの倍率は例えば３３０倍であり、一辺が０．４mmの正方形の領域を観察することができる。また、第２の対物レンズ１４ｂの倍率は例えば６６０倍であり、一辺が０．２mmの正方形の領域を観察することができる。
【００２４】
撮像部１５で取得した光学画像データIOPTは制御部２０に取り込まれる。制御部２０は、光学画像データIOPTに基づいて、基板W上の欠陥の位置を算出する機能を有する。そのような機能はADR(Auto Defect Review)機能と呼ばれる。
【００２５】
また、制御部２０は、ステージ移動信号SSをステージ１２に出力し、それによりステージ１２が水平面内を移動する。
【００２６】
このような観察装置１においては、後述のように光学顕微鏡部２２において基板Wを観察し、その観察像に基づいて基板Wと装置１との位置合わせが行われる。そして、その位置合わせの後、基板Wの表面の個々の欠陥を電子顕微鏡部２１において観察し、各欠陥の詳細な電子顕微鏡像を得ることができる。
【００２７】
図２は、この欠陥観察装置１を含むネットワーク構成図である。
【００２８】
図２に示されるように、欠陥観察装置１は、LAN(Local Area Network)等のネットワーク５０を介して第１の欠陥検査装置５１及び第２の欠陥検査装置５２と接続される。また、そのネットワーク５０には、基板Wの欠陥情報等を格納するためのデータベース５３も接続されている。
【００２９】
半導体装置の製造工程では、まず、これらの欠陥検査装置５１、５２のいずれかにおいて基板Wの欠陥が検査され、その後にその欠陥の詳細な電子顕微鏡像を取得すべく、観察装置１内において基板Wで欠陥の観察が行われる。
【００３０】
各欠陥検査装置５１、５２は、いずれも基板Wの表面にレーザ光を照射し、その散乱光に基づいて基板Wの表面における欠陥の位置を特定するものであるが、対象となる基板Wの構造により以下のようにこれらの装置５１、５２は使い分けられる。
【００３１】
第１の検査装置５１は、配線パターンやコンタクトホール等のデバイスパターンが表面に露出している基板Wに対して検査を行うものであり、そのデバイスパターンを目印にして基板Wの位置合わせが行われる。
【００３２】
一方、第２の検査装置５２は、デバイスパターンが表面に露出していない基板Wを検査するものである。そのような基板Wとしては、デバイスパターンが一切形成されていない基板や、デバイスパターンは形成されているもののその上に絶縁膜や導電膜が形成されておりデバイスパターンが表出してない基板がある。
【００３３】
また、第２の欠陥検査装置５２としては、基板Wのチップ領域を検査するものや、基板Wの外周から内側へ５mmまでのトップベベルとボトムベベル、及び基板Wの側面を検査する装置もある。
【００３４】
その第２の検査装置５２は、検査により得られた欠陥情報Idをネットワーク５０を介してデータベース５３に出力する。欠陥情報Idには、基板Wの複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標と、各欠陥の大きさ等が含まれる。
【００３５】
そして、その欠陥情報Idは、データベース５３に格納されることになる。
【００３６】
図３は、欠陥座標を模式的に説明するための平面図である。
【００３７】
図３に示されるように、基板Wにはチップ領域RCが画定されており、チップ領域RC毎にチップ座標系（x,y）が設定される。欠陥座標（xi,yi）は、そのチップ座標系（x,y）から見た欠陥Diの位置座標である。
【００３８】
ところで、第２の欠陥検査装置５２において検査の対象となるのは、既述のように表面にデバイスパターンが露出していない基板Wである。
【００３９】
しかしながら、そのような基板Wを図１の観察装置１内で観察しようとする場合、位置合わせの目印となるデバイスパターンが基板Wに露出していない。そのため、この場合は、第２の欠陥検査装置５２から出力される上記の欠陥情報Idを利用して、欠陥座標（xi,yi）に基づいて位置合わせが行われる。
【００４０】
その位置合わせの方法について以下に説明する。
【００４１】
位置合わせに際しては、まず、欠陥観察装置１（図１参照）に付属のプリアライメント機構を利用して基板Wのノッチの位置を把握し、そのノッチが装置１内の特定の方向を向くように基板Wを回転させる。
【００４２】
次いで、その基板Wを筐体２内にローディングし、ステージ１２上に基板Wを載置する。
【００４３】
そして、ステージ１２を移動させることにより光学顕微鏡部２２に基板Wを搬送する。その光学顕微鏡部２２では、明視野により基板Wを観察し、基板Wの外周の３箇所とノッチとを目印にして基板Wと装置１との粗い位置合わせが行われる。
【００４４】
次に、基板Wと欠陥観察装置１との細かな位置合わせを行うべく、基板Wの欠陥を目印にした位置合わせを開始する。その位置合わせはファインアライメントとも呼ばれ、以下のような手順で行われる。
【００４５】
図４及び図５は、デバイスパターンが表面に露出していない基板Wに対するファインアライメントについて模式的に示す平面図である。
【００４６】
ファインアライメントを行うには、まず、図４（ａ）に示すように、ステージ１２を駆動することにより、光学顕微鏡部２２の正方形の視野２２ｆ内に１番目の欠陥D1を導入する。
【００４７】
本ステップは、既述の欠陥情報Idに含まれる１番目の欠陥D1の欠陥座標（x1,y1）を制御部２０が取り込み、ステージ座標（X,Y）がその欠陥座標（x1,y1）に合うようにステージ１２を駆動することにより行われる。
【００４８】
なお、ステージ座標（X,Y）とは、ステージ１２に固定されたステージ座標系から見たステージ１２の一点の座標である。そして、そのステージ座標（X,Y）を指定してステージ１２を駆動すると、光学顕微鏡部２２の視野中心２２ｃとステージ座標（X,Y）とが一致することになる。また、電子顕微鏡部２１において基板Wを観察するときにも、ステージ座標（X,Y）を指定してステージ１２を駆動すると、電子顕微鏡部２１の視野中心とステージ座標（X,Y）とが一致する。
【００４９】
本ステップでは光学顕微鏡部２２の視野２２ｆは暗視野となっており、基板Wの表面の欠陥D1は視野２２ｆ内に輝点として現れる。
【００５０】
ここで、ステージ１２と基板Wが位置ずれしていなければ、欠陥座標（x1,y1）はステージ座標（X,Y）に一致するので、視野中心２２ｃに欠陥D1が表示される。
【００５１】
しかしながら、この時点では欠陥観察装置１と基板Wとの位置合わせが正確になされていないので、図４（ａ）のように欠陥D1は視野中心２２ｃからずれた所に表示される。
【００５２】
次いで、図４（ｂ）に示すように、制御部２０がADR機能により欠陥D1を捕捉して、当該欠陥D1と視野中心２２ｃとの第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）を算出する。なお、図４（ｂ）とこれ以降の図面では、ADR機能により捕捉された欠陥には十字を付してある。
【００５３】
次に、図４（ｃ）に示すように、再びステージ１２を駆動して、光学顕微鏡部２２の視野２２ｆ内に２番目の欠陥D2を導入する。
【００５４】
導入に際しては、上記の第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）を利用することで、２番目の欠陥D2が視野中心２２ｃに近づくように当該欠陥D2の欠陥座標（x2,y2）の補正を行う。
【００５５】
その補正は、制御部２０がデータベース５３を参照することで欠陥情報Idを取得し、その欠陥情報Idに含まれる欠陥座標（x2,y2）から第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）を減じて補正欠陥座標（x2−Δx1,y2−Δy1）を算出することで行われる。
【００５６】
そして、制御部２０の制御下において、ステージ座標（X,Y）が補正欠陥座標（x2−Δx1,y2−Δy1）に合うようにステージ１２を移動させる。
【００５７】
このような補正の結果、図４（ｃ）に示すように、１番目の欠陥D1を捕捉したときよりも視野中心２２ｃに近いところに２番目の欠陥D2が表示される。
【００５８】
続いて、図５（ａ）に示すように、ADR機能を利用して制御部２０が２番目の欠陥D2を捕捉し、当該欠陥D2と視野中心２２ｃとの第２の位置ズレベクトル（Δx2、Δy2）を算出する。
【００５９】
更に、図５（ｂ）に示すように、再びステージ１２を駆動して、光学顕微鏡部２２の視野２２ｆ内に３番目の欠陥D3を導入する。その導入にあたっては、２番目の欠陥D2を導入したときと同様に、３番目の欠陥D3が視野中心２２ｃに近い部分に表示されるような補正を行う。
【００６０】
その補正を行うには、まず、欠陥情報Idに含まれる３番目の欠陥D3の欠陥座標（x3,y3）から各位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）、（Δx2、Δy2）を減じて補正欠陥座標（x3−Δx1−Δx2,y3−Δy1−Δy2）を算出する。そして、ステージ座標（X,Y）が補正欠陥座標（x3−Δx1−Δx2,y3−Δy1−Δy2）に合ようにステージ１２を移動させる。
【００６１】
このような補正により、３番目の欠陥D3は、２番目の欠陥D2よりも更に視野中心２２ｃに近いところに表示されるようになる。
【００６２】
その後、このような欠陥の捕捉と補正とを所要回数繰り返すことで、図５（ｃ）に示されるように、n番目の欠陥Dnと視野中心２２との間隔pが次第に０に収束していくことになる。
【００６３】
そして、その間隔pが許容値以下になったところで、光学顕微鏡２２を利用した基板Wのファインアライメントを終了する。
【００６４】
この後は、ステージ１２を駆動することにより電子線３０（図１参照）の照射位置に基板Wを移動する。そして、電子顕微鏡部２１により上記の各欠陥D1、D2、D3、…Dnを高倍率で観察し、各欠陥の詳細な電子顕微鏡像を取得する。その電子顕微鏡像の画像データは、例えば、上記の欠陥情報Idと共にデータベース５３に格納され、必要に応じて作業者がその画像データを参照して半導体装置の不良解析等に役立てる。
【００６５】
ところで、図４〜図５の例では、ADRにより各欠陥D1、D2、D3、…Dnを捕捉することで基板Wのファインアライメントを行った。各欠陥D1、D2、D3、…Dnを捕捉するときに視野２２ｆ内に一つの欠陥しかない場合には特に問題はないが、複数個の欠陥が視野２２ｆにある場合には捕捉すべき欠陥を間違えることがある。
【００６６】
図６は、そのような誤認識の例について説明するための模式図である。
【００６７】
この例では、図６に示すように、観察対象となるk番目の欠陥Dkを視野２２ｆ内に導入したときに、観察対象以外の欠陥Dが視野２２ｆ内に存在している。そして、本来ならADRによりk番目の欠陥Dkを捕捉すべきところを、欠陥Dを捕捉してしまっている。
【００６８】
このような誤認識の発生頻度が各欠陥D1、D2、D3、…Dnを捕捉する過程で数回程度ならば、その誤認識は欠陥D1、D2、D3、…Dnが視野中心２２に収束する妨げとはならない。
【００６９】
例えば、図７の例では、８番目の欠陥D8を捕捉しようとしたときに、視野２２ｆ内の別の欠陥Dを捕捉しているが、このような御認識は８番目の欠陥D8のみで発生しておりそれ以外の欠陥では発生していない。これにより、１２番目の欠陥D12の捕捉時には視野中心２２ｆに当該欠陥D12を表示することができている。
【００７０】
しかし、誤認識が複数回連続して多数発生すると、欠陥D1、D2、D3、…Dnが視野中心に収束せず、欠陥観察装置１に基板Wをファインアライメントすることができなくなってしまう。
【００７１】
例えば、図８の例では、１番目〜３番目の欠陥D1〜D3においてこれらの欠陥とは別の欠陥Dを捕捉してしまっている。この結果、n番目の欠陥Dnを捕捉したときには、その欠陥Dnが視野２２の中心２２ｃから大きく外れて表示されてしまい、基板Wのファインアライメントができなくなってしまう。
【００７２】
特に、欠陥Dが捕捉対象の欠陥と比較して面積が大きかったり高さが高かったりする場合は、視野２２ｆ内において欠陥Dが捕捉対象の欠陥よりも高輝度で現れ、上記のような誤認識が発生する確率が高くなる。
【００７３】
本願発明者はこのような問題点に鑑み、以下に説明するような本実施形態に想到した。
【００７４】
（第１実施形態）
本実施形態では、図１に示した欠陥観察装置１を用い、図９のフローチャートに従って欠陥の観察を行う。図９は、本実施形態に係る欠陥観察方法のフローチャートである。
【００７５】
最初のステップS1では、制御部２０がデータベース５３（図２参照）を参照し、基板Wの複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標と各欠陥の大きさ等を含む欠陥情報Idを取得する。
【００７６】
図１０は、その欠陥情報Idを模式的に表す図である。
【００７７】
図１０に示されるように、欠陥情報Idにおいては、第２の欠陥検査装置５２（図２参照）が任意に付した番号iにより欠陥Diが特定され、その欠陥Diに欠陥座標（xi,yi）と大きさSiが対応付けられている。
【００７８】
次に、ステップS2に移り、欠陥観察装置１に付属のプリアライメント機構を利用することにより基板Wのノッチの位置を把握し、そのノッチが装置１内の特定の方向を向くように基板Wを回転させる。
【００７９】
次いで、ステップS3に移り、基板Wを筐体２内にローディングし、ステージ１２上に基板Wを載置する。そして、制御部２０の制御下でステージ１２を駆動し、光学顕微鏡部２２に基板Wを搬送する。
【００８０】
この状態で、基板Wの外周の３箇所とノッチとを目印にして、光学顕微鏡２２により基板Wと装置１との粗い位置合わせを行う。なお、ノッチについては、V字型のノッチの左右各二箇所を目印に使用するのが好ましい。
【００８１】
次に、ステップS4に移る。
【００８２】
図１１は、ステップS4の処理内容を模式的に示す平面図である。
【００８３】
本ステップでは、図１１に示すように、制御部２０が各欠陥Diを中心にした仮想的な所定領域Rを設定する。そして、欠陥Diを含め、所定領域Rに含まれる全ての欠陥Dの総個数Niを計数する。図１１の例ではその総個数は４個となる。
【００８４】
そして、このような総個数Niを複数の欠陥Diの各々に対して算出し、その値を図１０の欠陥情報Idに格納する。
【００８５】
なお、所定領域Rの大きさも特に限定されないが、光学顕微鏡部２２の視野と同一の大きさに所定領域Rを設定するのが好ましい。
【００８６】
また、本ステップは、欠陥情報Idに基づいて制御部２０が行うものである。
【００８７】
そして、ステップS5に移り、欠陥情報Idにおける各欠陥Diを総個数Niが少ない順に並べ替える。
【００８８】
以下では、説明をし易くするために、このように並べ替えた結果、一番目の欠陥D1の総個数N1が最も少なく、欠陥D2、D3、…の順に総個数Niが増えていくものとする。
【００８９】
次に、ステップS6に移り、総個数Niが少ない欠陥Diから順にファインアライメントを行う。
【００９０】
図１２はそのステップS6に含まれるサブステップを示すフローチャートである。また、図１３と図１４はこれらのサブステップの処理内容を模式的に示す平面図であって、以下ではこれらの図も適宜参照する。
【００９１】
図１２の最初のサブステップP1では、制御部２０の制御下においてステージ１２を駆動することにより、各欠陥Diのうち総個数Niが最も少ない一番目の欠陥D1の欠陥座標（x1,y1）にステージ座標（X,Y）を合わせる。
【００９２】
これにより、図１３（ａ）に示すように、光学顕微鏡部２２の視野２２ｆ内に１番目の欠陥D1が導入されることになる。
【００９３】
但し、この時点では、欠陥観察装置１と基板Wとの位置合わせが正確になされていないので、欠陥D1は視野中心２２ｃからずれた所に表示される。
【００９４】
また、各欠陥Diを導入するときには視野２２ｆは暗視野となっており、その視野２２ｆ内に各欠陥Diは輝点として現れる。
【００９５】
次に、サブステップP2に移る。
【００９６】
図１３（ｂ）は、サブステップP2の処理内容を模式的に示す図である。
【００９７】
図１３（ｂ）に示すように、本ステップでは、制御部２０がADR機能を用いて１番目の欠陥D1を捕捉し、視野２２ｆ内の基準点として供せられる視野中心２２ｃと１番目の欠陥D1との第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）を算出する。
【００９８】
続いて、サブステップP3に移り、上記の第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）に基づいて、制御部２０が１番目の欠陥D1よりも総個数Niが多い２番目の欠陥D2の欠陥座標（x2,y2）を補正する。
【００９９】
その補正は、欠陥座標（x2,y2）から第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）を減じ、補正欠陥座標（x2−Δx1,y2−Δy1）を算出することにより行われる。
【０１００】
次に、サブステップP4に移り、制御部２０の制御下でステージ１２を駆動し、補正欠陥座標（x2−Δx1,y2−Δy1）にステージ座標（X,Y）を合わせる。
【０１０１】
これにより、図１３（ｃ）に示すように、光学顕微鏡部２２の視野２２ｆ内に２番目の欠陥D2が導入されることになる。
【０１０２】
ここで、上記のサブステップP3において２番目の欠陥D2の欠陥座標（x2,y2）を補正し、補正欠陥座標（x2−Δx1,y2−Δy1）に基づいてステージ１２を駆動するので、１番目の欠陥D1と比較して視野中心２２ｃに近い部分に２番目の欠陥D2を導入することができる。
【０１０３】
次に、サブステップP5に移る。
【０１０４】
図１４（ａ）は、サブステップP5の処理内容を模式的に示す図である。
【０１０５】
図１４（ａ）に示すように、本ステップでは、制御部２０がADR機能を用いて２番目の欠陥D2を捕捉し、視野中心２２ｆと２番目の欠陥D2との第２の位置ズレベクトル（Δx2、Δy2）を算出する。
【０１０６】
続いて、サブステップP6に移り、上記の第２の位置ズレベクトル（Δx2、Δy2）に基づいて、制御部２０が２番目の欠陥D2よりも総個数Niが多い３番目の欠陥D3の欠陥座標（x3,y3）を補正する。
【０１０７】
その補正は、欠陥座標（x3,y3）から第１の位置ズレベクトル（Δx1、Δy1）と第２の位置ズレベクトル（Δx2、Δy2）とを減じ、補正欠陥座標（x3−Δx1−Δx2,y3−Δy1−Δy2）を算出することにより行われる。
【０１０８】
次に、サブステップP7に移り、制御部２０の制御下でステージ１２を駆動し、補正欠陥座標（x3−Δx1−Δx2,y3−Δy1−Δy2）にステージ座標（X,Y）を合わせる。
【０１０９】
これにより、図１４（ｂ）に示すように、光学顕微鏡部２２の視野２２ｆ内に３番目の欠陥D3が導入されることになる。
【０１１０】
この後は、サブステップP8に移り、図１４（ｃ）に示すように、第１の欠陥D1と比較してn番目に総個数Niが少ないn番目の欠陥Dnを視野２２ｆ内に導入する。
【０１１１】
そのようにn番目の欠陥Dnを導入する際には、当該欠陥Dnの欠陥座標（xn,yn）をn-1回補正してなる補正欠陥座標（xn−Δx1−Δx2−…−Δxn-1,yn−Δy1−Δy2−…−Δyn-1）にステージ座標（X,Y）が合わせられる。このように補正が複数回なされた補正欠陥座標を利用することで、回を重ねる度に視野中心２２ｃと各欠陥Diとの間隔pが縮まり、n番目の欠陥Dnに至っては視野中心２２ｃの極近傍に表示されることになる。
【０１１２】
但し、あまりに多くの欠陥に対してサブステップP8を行うと、欠陥の総個数Niが次第に増大し、捕捉対象となっていない欠陥が視野２２ｆ内に入るおそれがある。そのため、凡そ１０番目の欠陥D10を視野２２ｆ内に導入したところで本ステップを終了するのが好ましい。
【０１１３】
この後は、図９のステップS7に移り、制御部２０（図１参照）の制御下においてステージ１２を駆動し、電子顕微鏡部２１に基板Wを移動させる。そして、その電子顕微鏡部２１において基板W上の各欠陥Diの詳細な電子顕微鏡像を取得する。このとき、上記のように欠陥座標をn-1回補正したときは、各欠陥Diの欠陥座標（xi,yi）をn-1回補正してなる補正欠陥座標（xi−Δx1−Δx2−…−Δxn-1,yi−Δy1−Δy2−…−Δyn-1）にステージ座標（X,Y）を合わせる。これにより、電子顕微鏡像の視野中心に各欠陥Diが導入され、観察者の便宜に資することが可能となる。
【０１１４】
以上により、本実施形態に係る欠陥観察方法の基本ステップが終了した。
【０１１５】
上記した本実施形態によれば、図１２のサブステップP1〜P8に示したように、総個数Niが少ない順に基板Wのファインアライメントを行う。総個数Niは、図１１に示したように、所定領域R内に含まれる欠陥の個数であるから、その数が少ない欠陥Diほど視野２２ｆ内に他の欠陥が入り込む可能性が少なくなる。
【０１１６】
そのため、本実施形態では視野２２ｆ内に複数個の欠陥が同時に表示される可能性を低減することができ、ADRによる捕捉対象となる欠陥Di以外の欠陥を誤って捕捉するのを防止できるようになる。その結果、各欠陥Diを捕捉していくうちに当該欠陥Diと視野中心２２ｃとの間隔pが０に収束していき、基板Wのファインアライメントを良好に行うことが可能となる。
【０１１７】
（第２実施形態）
第１実施形態では、欠陥の総個数Niが少ない欠陥Diから順に視野２２ｆ内に導入することで、視野２２ｆ内に捕捉対象の欠陥Di以外の欠陥が入る可能性を低減した。
【０１１８】
本実施形態では、このように総個数順に視野２２ｆ内に欠陥Diを導入する際に、以下のようにして視野２２ｆ内の観察領域を狭小化することで、捕捉対象の欠陥Di以外の欠陥が視野２２ｆ内に入る可能性を更に低減する。
【０１１９】
まず、第１実施形態の図１２のフローチャートに従ってサブステップP1〜P3を行う。
【０１２０】
次いで、サブステップP4において光学顕微鏡部２２の視野２２ｆ内に２番目の欠陥D2を導入するとき、図１５に示すような禁止領域２２ｘを視野２２ｆの一部に設定する。
【０１２１】
その禁止領域２２ｘは、ADRの際に欠陥を認識しない領域として制御部２０に設定されるものであって、禁止領域２２ｘよりも内側の領域がADRの際に欠陥を認識する観察領域となる。
【０１２２】
このように観察領域を狭小化することで、捕捉対象の２番目の欠陥D2以外の欠陥が禁止領域２２ｘに存在する場合でも、その欠陥を捕捉対象と誤認識するのを防止できる。
【０１２３】
その後、第１実施形態に従って図１２のサブステップP5〜P6を行い、サブステップP7において視野２２ｆ内に３番目の欠陥D3を導入するときにも、図１６に示すように禁止領域２２ｘを視野２２ｆの一部に設定する。
【０１２４】
禁止領域２２ｘの広さは特に限定されない。但し、総個数N3は総個数N2よりも多いので、視野２２ｆ内に捕捉対象の３番目の欠陥D3以外の欠陥が入り込む危険性が２番目の欠陥D2におけるよりも高い。よって、２番目の欠陥D2を視野２２ｆに導入したときよりも禁止領域２２ｘを広く設定するのが好ましい。このように欠陥Diの総個数Niに比例して禁止領域２２ｘを広くすることで、禁止領域２２ｘの内側の観察領域に捕捉対象以外の欠陥Diが入り込む危険性を一層低減することができる。
【０１２５】
禁止領域２２ｘの広さの設定の仕方としては、このように総個数Niを利用する方法の他に、欠陥情報Idに含まれる欠陥座標（xi,yi）を利用する方法もある。図１７は、その方法について模式的に説明するための平面図である。
【０１２６】
この方法では、図１７に示すように、欠陥座標（xi,yi）を利用することにより、捕捉対象の欠陥Diとそれ以外の欠陥Djとの距離dijを算出する。そして、その距離dijに基づき、隣接する欠陥Djが禁止領域２２ｘにマスクされるように、当該禁止領域２２ｘの広さを決定する。例えば、禁止領域２２ｘの内側の観察領域の対角線の長さをLとし、L＜dijとなるように禁止領域２２ｘの広さを決定すれば、欠陥Djが禁止領域２２ｘにマスクされるようになる。
【０１２７】
また、総個数Niや欠陥座標（xi,yi）のいずれを利用して禁止領域２２ｘの広さを設定する場合でも、禁止領域２２ｘの平面形状は上記に限定されない。
【０１２８】
図１８〜図２０は、禁止領域２２ｘの平面形状の他の例について示す平面図である。
【０１２９】
このうち、図１８（ａ）〜（ｄ）の例では、正方形の視野２２ｆの一つの辺のみに禁止領域２２ｘを設定する。
【０１３０】
また、図１９（ａ）、（ｂ）の例では、正方形の視野２２ｆの対向する二つの辺に禁止領域２２ｘを設定する。
【０１３１】
そして、図２０（ａ）〜（ｄ）の例では、正方形の視野２２ｆの隣接する二つの辺に禁止領域２２ｘを設定する。
【０１３２】
更に、図２１（ａ）〜（ｄ）の例では、正方形の視野２２ｆの隣接する三つの辺に禁止領域２２ｘを設定する。
【０１３３】
上記のように総個数Niや欠陥座標（xi,yi）を利用して禁止領域２２ｘを設定した後は、第１実施形態に従ってサブステップP8を行うことで視野２２ｆ内にn番目の欠陥Dnを導入し、基板Wのファインアライメントを終了する。
【０１３４】
なお、上記では２番目と３番目の欠陥D2、D3を視野に導入するときに禁止領域２２ｘを設定したが、禁止領域２２ｘの設定対象となる欠陥はこれに限定されない。
【０１３５】
図２２は、禁止領域２２ｘの設定対象となる欠陥の一例について模式的に示す図である。
【０１３６】
図２２の例では、１番目〜８番目の欠陥D1〜D8に対しては禁止領域２２ｘを設定せず、１０番目の欠陥D10以降に禁止領域２２ｘを設定する。その禁止領域２２ｘの広さは、図１６で説明したのと同様の理由により、総個数Niが増えるにつれ広く設定される。
【０１３７】
また、禁止領域２２ｘの広さは３種類であり、１０〜２１番目の欠陥D10〜D21については視野２２ｆの１０％、２２〜３１番目の欠陥D22〜D31については視野２２ｆの２０％、３２番目の欠陥D32については視野２２ｆの３０％の広さに設定される。
【０１３８】
以上説明した本実施形態によれば、視野２２ｆに禁止領域２２ｘを設定し、禁止領域２２ｘよりも内側の領域のみを観察領域とする。これにより、捕捉対象となっていない欠陥を禁止領域２２ｘで覆うことができるので、当該欠陥を誤って捕捉する危険性を低減できる。よって、第１実施形態のように欠陥座標（xi,yi）の補正を欠陥Di毎に行うことで、欠陥Diの表示位置が視野中心２２ｆに収束するようになり、基板Wのファインアライメントの精度を向上させることが可能となる。
【０１３９】
（第３実施形態）
第２実施形態では視野２２ｆに禁止領域２２ｘを設定することで、捕捉対象となっていない欠陥を誤って捕捉する危険性を低減した。
【０１４０】
これに対し、本実施形態では、光学顕微鏡部２２の倍率を変えることにより、捕捉対象となっていない欠陥を視野２２ｆから除外する。
【０１４１】
図２３は、本実施形態に係る欠陥観察方法について模式的に示す平面図である。
【０１４２】
この例では、まず、図２３（ａ）に示すように、第１実施形態のサブステップP1に従って視野２２ｆ内に１番目の欠陥D1を導入する。
【０１４３】
次いで、図２３（ｂ）に示すように、第１実施形態のサブステップP4に従って視野２２ｆ内に２番目の欠陥D2を導入する。
【０１４４】
このとき、光学顕微鏡部２２の各対物レンズ１４ａ、１４ｂ（図１参照）を適宜選択することにより、１番目の欠陥D1を導入したときよりも光学顕微鏡部２２の倍率を高め、視野２２ｆの内側の観察領域の狭小化する。
【０１４５】
これにより、捕捉対象の２番目の欠陥D2以外の欠陥が視野２２ｆ内に導入される可能性が低くなるので、ADR時に欠陥を御認識し難くなり、ファインアライメントの精度を向上させることができる。
【０１４６】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態で説明したファインアライメントを利用しながら、欠陥検査装置１（図１参照）の電子顕微鏡部２１において基板Wの詳細な電子顕微鏡像を得る方法について説明する。
【０１４７】
図２４及び図２５は、本実施形態に係る欠陥観察方法について示すフローチャートである。
【０１４８】
図２４の最初のステップS10では、欠陥検査装置１の制御部２０が、データベース５３に格納されている欠陥情報Idを取得する。
【０１４９】
次いで、ステップS11に移り、欠陥観察装置１に付属のプリアライメント機構を利用して基板Wのノッチの位置を把握し、そのノッチが装置１内の特定の方向を向くように基板Wを回転させる。
【０１５０】
次に、ステップS12に移り、基板Wを筐体２内にローディングし、ステージ１２上に基板Wを載置する。
【０１５１】
続いて、ステップS13に移り、基板Wの表面に配線パターンやコンタクトホール等のデバイスパターンが露出しているかどうかを判断する。
【０１５２】
この判断は作業者が行うものであり、デバイスパターンが露出している（YES）と判断した場合にはステップS14に移る。
【０１５３】
そのステップS14では、光学顕微鏡部２２において基板Wの表面を観察する。そして、基板Wの表面にデバイスパターンと共に形成されているアライメントパターンを制御部２０に登録してあるパターンと比較することにより、制御部２０が基板Wと欠陥観察装置１との位置合わせを行う。
【０１５４】
このような位置合わせ方法はパターン認識法と呼ばれ、本実施形態では基板Wの２〜４点におけるアライメントパターンを利用してこの位置合わせを行う。
【０１５５】
次に、ステップS15に移り、制御部２０の制御下でステージ１２を駆動し、基板Wを電子顕微鏡部２１に移動させる。
【０１５６】
そして、電子顕微鏡部２１において基板Wの２〜４点のアライメントパターンを観察することで、パターン認識法により基板Wと欠陥観察装置１との位置合わせを行う。
【０１５７】
続いて、ステップS16に移り、既述の第１〜第３実施形態に従って光学顕微鏡部２２において基板Wのファインアライメントを実行するかどうかを判断する。
【０１５８】
その判断は作業者が自身の裁量によって行うものであり、ステップS14、S15のパターン認識法によるアライメントで十分な位置合わせができている場合には実行しない（NO）と判断し、ステップS17に移る。
【０１５９】
そのステップS17では、第１実施形態の図９のステップS7と同様にして、欠陥Diの欠陥座標（xi,yi）を補正してなる補正欠陥座標（xi−Δx1−Δx2−…−Δxn-1,yi−Δy1−Δy2−…−Δyn-1）にステージ座標（X,Y）を合わせ、欠陥Diの詳細な電子顕微鏡像を取得する。
【０１６０】
次に、ステップS18に移り、電子顕微鏡像を取得すべき欠陥Diがまだあるかどうかを判断し、電子顕微鏡像を取得すべき欠陥DiがなくなるまでステップS17を繰り返す。
【０１６１】
その後、ステップS19に移り、欠陥Diの電子顕微鏡像を欠陥情報Idと共にデータベース５３（図２参照）に格納する。
【０１６２】
一方、ステップS13においてデバイスパターンが露出していない（NO）と判断した場合には、図２５のステップS20に移る。
【０１６３】
ステップS20では、光学顕微鏡部２２において明視野により基板Wを観察し、基板Wの外周の３箇所とノッチとを目印にして基板Wと装置１との粗い位置合わせを行う。
【０１６４】
次いで、ステップS21に移り、光学顕微鏡部２２において基板Wと欠陥観察装置１とのファインアライメントを行う。
【０１６５】
そのファインアライメントでは、第１実施形態のように総個数Niの少ない欠陥Diから順に行うことで、捕捉対象以外の欠陥を御認識する危険性を低減でき、ファインアライメントの精度が向上する。更に、第２実施形態のように視野２２ｆに禁止領域２２ｘを設けたり、第３実施形態のように欠陥毎に光学顕微鏡部２２の倍率を変えたりすることによって、ファインアライメントの精度を更に向上させることが可能となる。
【０１６６】
なお、そのファインアライメントは基板W上の全ての欠陥を利用して行う必要はなく、５〜２０個程度の欠陥を利用すれば十分な精度でファインアライメントを行うことができる。
【０１６７】
次に、ステップS22に移り、電子顕微鏡部２１においてファインアライメントを行うかどうかを判断する。電子顕微鏡部２１におけるファインアライメントとは、第１〜第３実施形態で説明したのと同じ手順を電子顕微鏡部２１において行い、基板Wと欠陥観察装置１との位置合わせを行うことをいう。
【０１６８】
このファインアライメントを行うかどうかの判断は作業者の裁量に任される。例えば、基板Wと欠陥観察装置１との位置合わせに万全を期そうとする場合等にこのファインアライメントを実行するのが有用である。
【０１６９】
ここで、電子顕微鏡部２１におけるファインアライメントを実行する（YES）と判断した場合には、ステップS23に移る。
【０１７０】
ステップS23では、制御部２２の制御下でステージ１２を駆動し、電子顕微鏡部２１に基板Wを搬送する。そして、電子顕微鏡部２１において、第１〜第３実施形態で説明した基板Wのファインアライメントを実行する。
【０１７１】
このとき、第３実施形態のように倍率の変更によって捕捉対象以外の欠陥を視野から除外する場合には、電子顕微鏡部２１のFOV(Field of View)を変更すればよい。
【０１７２】
図２６はFOVについて説明するための平面図である。
【０１７３】
図２６に示すように、FOVとは、電子顕微鏡部２１で観察する場合の正方形の視野２１ｆの一辺の長さである。
【０１７４】
欠陥情報Idに含まれる欠陥座標（xi,yi）から、捕捉対象の欠陥Diとそれに隣接する欠陥Djとの距離がLであることが既知の場合、距離Lの２倍以下のFOVを利用することで、捕捉対象となっていない欠陥Djが視野２１ｆ内に入り込む可能性を低くすることができる。
【０１７５】
例えば、距離Lが６μmの場合、FOVを１０μmとすることで、欠陥Djが視野内に入り込み難くなる。
【０１７６】
このようにしてファインアライメントを行った後、既述の図２４ステップS17を行うことになる。
【０１７７】
また、ステップS16において光学顕微鏡部２２でファインアライメントを実行する（YES）と判断した場合には、上記のステップS21を行うことになる。
【０１７８】
以上により、本実施形態に係る欠陥観察方法の基本ステップが終了した。
【０１７９】
上記した本実施形態によれば、ステップS21において第１〜第３実施形態に従って基板Wと欠陥観察装置１とのファインアライメントを行うので、基板Wが欠陥観察装置１に精度良く位置合わせされる。そのため、ステップS17において欠陥の電子顕微鏡像を取得するときに、視野の中央付近に欠陥を導入することができ、観察者の便宜に資することが可能となる。
【０１８０】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態で説明した欠陥観察方法を半導体装置の製造工程に適用する。
【０１８１】
図２７〜図３０は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図である。
【０１８２】
以下では、半導体装置としてMOSトランジスタを製造する。
【０１８３】
まず、図２７（ａ）に示すように、シリコン基板６０に素子分離溝６０ａを形成し、その素子分離溝６０ａ内に素子分離絶縁膜６４として酸化シリコン膜を埋め込む。このような素子分離構造はSTI(Shallow Trench Isolation)と呼ばれるが、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)により素子分離を行ってもよい。
【０１８４】
次いで、図２７（ｂ）に示すように、素子分離絶縁膜６４で画定されるシリコン基板６０の活性領域にp型不純物としてボロンをイオン注入し、pウェル６５を形成する。
【０１８５】
続いて、シリコン基板６０を熱酸化して厚さ約５nmの熱酸化膜を形成し、それをゲート絶縁膜６６とする。
【０１８６】
その後、シランを反応ガスとして使用するCVD法により、素子分離絶縁膜６４とゲート絶縁膜６６の上に導電膜６７としてポリシリコン膜を厚さ約１００nm程度に形成する。
【０１８７】
次に、図２８（ａ）に示すように、第１のレジストパターン６８をマスクにしながら、塩素系のガスをエッチングガスとするRIEにより導電膜６７を選択的にドライエッチングし、ゲート電極６７ａを形成する。
【０１８８】
この後に、第１のレジストパターン６８は除去される。
【０１８９】
次に、図２８（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
【０１９０】
まず、ゲート電極６７ａをマスクにしながらシリコン基板６０にヒ素等のn型不純物をイオン注入することにより、ゲート電極６７ａの側方のシリコン基板６０にn型ソース／ドレインエクステンション６９を形成する。
【０１９１】
次いでCVD法によりシリコン基板６０の上側全面に酸化シリコン膜等の絶縁膜を形成した後、その絶縁膜をエッチバックしてゲート電極６７ａの側面に絶縁性サイドウォール７０として残す。
【０１９２】
その後、ゲート電極６７ａと絶縁性サイドウォール７０をマスクにして、リン等のn型不純物をシリコン基板６０にイオン注入する。これにより、ゲート電極６７ａの側方のシリコン基板６０に、n型ソース／ドレインエクステンション６９よりも深くて不純物濃度の高いn型ソース／ドレイン領域７１が形成される。
【０１９３】
続いて、図２９（ａ）に示すように、シリコン基板６０の上側全面にスパッタ法によりコバルト膜を形成した後、RTA(Rapid Thermal Anneal)によりコバルトとシリコンとを反応させる。続いて、素子分離絶縁膜６４等の上で未反応となっているコバルト膜をウエットエッチングにより除去し、ソース／ドレイン領域７１の上にコバルトシリサイド層７２を残す。そのコバルトシリサイド層はゲート電極６７ａの上面にも形成され、それによりゲート電極６７ａはポリサイド構造となる。
【０１９４】
次いで、図２９（ｂ）に示すように、シリコン基板６０の上側全面にエッチングストッパ膜７３として窒化シリコン膜をCVD法により形成し、更にその上にCVD法により酸化シリコン膜等の絶縁膜７４を形成して、これらの膜７３、７４を層間絶縁膜７５とする。その後に、層間絶縁膜７５の上面をCMP法により研磨して平坦化する。その平坦化の結果、層間絶縁膜７５の厚さは、シリコン基板６０の平坦面上で約７００nmとなる。
【０１９５】
次に、図３０（ａ）に示すように、層間絶縁膜７５の上に第２のレジストパターン７８を形成する。
【０１９６】
そして、第２のレジストパターン７８をマスクにするRIEにより層間絶縁膜７５をエッチングして、コバルトシリサイド層７２に至る深さのコンタクトホール７５ａを層間絶縁膜７５に形成する。
【０１９７】
そのエッチングは、絶縁膜７４に対するエッチングとエッチングストッパ膜７３に対するエッチングとの２ステップで行われ、エッチングストッパ膜７３のエッチングでは下地のコバルトシリサイド層７２がエッチングストッパとして機能する。
【０１９８】
そして、これらのエッチングにおけるエッチングガスとしては、絶縁膜７４に対してはC4F8、O2、及びArの混合ガスが使用され、エッチングストッパ膜７３に対してはC4F8、CF4、O2、及びArの混合ガスが使用される。
【０１９９】
この後に、第２のレジストパターン７８は除去される。
【０２００】
次に、図３０（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
【０２０１】
まず、コンタクトホール７５ａの内面と層間絶縁膜７５の上面に、スパッタ法によりチタン膜と窒化チタン膜とをこの順に形成し、それらをグルー膜とする。続いて、このグルー膜の上に、六フッ化タングステンを反応ガスとして使用するCVD法によりタングステン膜を形成し、そのタングステン膜によりコンタクトホール７５ａを完全に埋め込む。その後に、層間絶縁膜７５上の余分なグルー膜とタングステン膜とをCMP法により除去し、それらの膜をコンタクトホール７５ａの中に導電性プラグ７９として残す。その導電性プラグ７９は、n型ソース／ドレイン領域７１と電気的に接続される。
【０２０２】
ここまでの工程により、ゲート電極６７ａやn型ソース／ドレイン領域７１等を有するMOSトランジスタTRの基本構造が完成したことになる。
【０２０３】
このような半導体装置の製造工程では、図２９（ｂ）の工程のようにシリコン基板６０の全面に層間絶縁膜７５を形成したことで、下地のゲート電極６７ａ等のデバイスパターンが隠れる場合がある。
【０２０４】
また、図２７（ｂ）の工程においても、シリコン基板６０の全面に導電膜６７を形成するので、下地の素子分離絶縁膜６４等のデバイスパターンが隠れてしまう。
【０２０５】
これらの場合、図１に示した欠陥観察装置１を用いて層間絶縁膜７５上の欠陥を観察しようとしても、ゲート電極６７ａ等のデバイスパターンを位置合わせの目印として使えないので、第１〜第４実施形態のように欠陥を位置合わせの目印にするファインアライメントを実行するのが好ましい。
【０２０６】
第１〜第４実施形態で説明したように、そのようなファインアライメントを実行することで、欠陥観察装置１と基板Wとの位置合わせ精度が向上する。これにより、欠陥観察装置１の電子顕微鏡部２１で欠陥を観察するとき、視野の中央付近に欠陥を導入することができるので、欠陥を見逃す機会が減り、高い歩留まりで半導体装置を製造することが可能となる。
【０２０７】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２０８】
（付記１）  基板表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得するステップと、
前記複数の欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、前記複数の欠陥のうち前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数するステップと、
前記基板が載せられているステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと、
前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得するステップと、
前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップと、
補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入するステップと、
を有することを特徴とする欠陥観察方法。
【０２０９】
（付記２）  前記視野内に前記第２の欠陥を導入するステップにおいて、前記視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと比較して、前記視野内の観察領域を狭小化することを特徴とする付記１に記載の欠陥観察方法。
【０２１０】
（付記３）  前記観察領域の前記狭小化は、前記視野の一部に前記第２の欠陥以外の前記欠陥を認識しない禁止領域を設定することにより行われることを特徴とする付記２に記載の欠陥観察方法。
【０２１１】
（付記４）  前記禁止領域は、前記第２の欠陥の前記欠陥情報に基づいて、前記第２の欠陥以外の前記欠陥をマスクするように設定されることを特徴とする付記３に記載の欠陥観察方法。
【０２１２】
（付記５）  前記禁止領域の広さを、前記第２の欠陥についての前記総個数に比例して広く設定することを特徴とする付記３に記載の欠陥観察方法。
【０２１３】
（付記６）  前記観察領域の前記狭小化は、前記視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと比較して、前記顕微鏡の倍率を上げることにより行われることを特徴とする付記２に記載の欠陥観察方法。
【０２１４】
（付記７）  前記基板として、表面にデバイスパターンが露出していない基板を使用することを特徴とする付記１〜付記６のいずれかに記載の欠陥観察方法。
【０２１５】
（付記８）  前記第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップにおいて、前記欠陥座標から前記第１のズレ量を減じることにより、前記欠陥座標の補正を行うことを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の欠陥観察方法。
【０２１６】
（付記９）  半導体基板の上にデバイスパターンを形成するステップと、
前記デバイスパターンを覆う膜を形成するステップと、
前記膜の表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得するステップと、
前記欠陥のそれぞれについて所定領域を設定し、前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数するステップと、
前記半導体基板が載せられているステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入するステップと、
前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得するステップと、
前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正するステップと、
補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入するステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２１７】
（付記１０）  基板が載せられるステージと、
前記基板を観察する顕微鏡と、
前記基板の表面にある複数の欠陥の各々の欠陥座標に基づいて、前記ステージのステージ座標を前記欠陥座標に合わせ、前記顕微鏡の視野内に前記欠陥を導入する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記基板の表面の複数の欠陥のそれぞれの欠陥座標を取得し、
前記欠陥のそれぞれについて所定領域を設定して、前記所定領域内に含まれる前記欠陥の総個数を計数し、
前記ステージのステージ座標を、前記複数の欠陥のうち第１の欠陥の前記欠陥座標に合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第１の欠陥を導入し、
前記視野内の基準点と前記第１の欠陥とのズレ量を取得し、
前記ズレ量に基づいて、前記複数の欠陥のうち、前記第１の欠陥よりも前記総個数が多い第２の欠陥の前記欠陥座標を補正し、
補正後の前記第２の欠陥の前記欠陥座標に前記ステージ座標を合わせることにより、前記顕微鏡の視野内に前記第２の欠陥を導入することを特徴とする欠陥観察装置。
【符号の説明】
【０２１８】
１…欠陥観察装置、２…筐体、３…電子銃、４…コンデンサ電磁レンズ、５…ブランキング用偏向器、６…絞り、７…第１の偏向器、８…反射板、９…対物レンズ、１０…第２の偏向器、１１…試料台、１２…ステージ、１４ａ、１４ｂ…第１及び第２の対物レンズ、１５…撮像部、１８…画像生成部、１９…二次電子検出器、２０…制御部、２１…電子顕微鏡部、２２…光学顕微鏡部、２２ｃ…視野中心、２２ｆ…視野、２２ｘ…禁止領域、３０…電子線、３１…第１の二次電子、３２…第２の二次電子、６０…シリコン基板、６０ａ…素子分離溝、６４…素子分離絶縁膜、６５…pウェル、６６…ゲート絶縁膜、６７…導電膜、６７ａ…ゲート電極、６８…第１のレジストパターン、６９…n型ソース／ドレインエクステンション、７０…絶縁性サイドウォール、７１…n型ソース／ドレイン領域、７２…コバルトシリサイド層、７３…エッチングストッパ膜、７４…絶縁膜、７５…層間絶縁膜、７５ａ…コンタクトホール、７９…導電性プラグ、W…基板、Di…欠陥、RC…チップ領域、R…所定領域、Ni…総個数、Id…欠陥情報。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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