(57)【要約】【課題】EDX 装置自体の分析機能を確認するためのEDX 装置診断の際の操作が面倒であり、かつ時間がかかるという課題があった。【解決手段】被検査資料に電子ビームまたはX 線を照射して特性X 線を発生させ、この特性X 線から被検査資料の組成元素を分析する検査装置において、被検査資料を載置する被検査資料載置用ステージの少なくとも1 箇所に標準サンプルチップを保持するホルダー部を設ける。【選択図】  図１
2004200403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査資料に電子ビームまたはX 線を照射して特性X 線を発生させ、該特性X 線から被検査資料の組成元素を分析する検査装置において、
該被検査資料を載置する被検査資料載置用ステージの少なくとも1 箇所に標準サンプルチップを保持するホルダー部を設けたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
該被検査資料載置用ステージから該標準サンプルチップを取り外し可能な構造を有することを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
該標準サンプルチップの上面と、前記被検査資料の上面の位置が略同じ高さになるよう配置したことを特徴とする請求項１または２記載の検査装置。
【請求項４】
該標準サンプルチップの表面には、元素４族、６族、８族、１３族、１４族の何れかの元素の材料を含む膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査装置に関し、とくにEDX(エネルギー分散型X 線分析) 機能を有する半導体装置の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、益々微細化する半導体装置製造プロセスにおいて、半導体回路パターンの断線、短絡等のキラー欠陥の発生原因を究明するためにEDX 機能をもつEDX 装置による分析技術が益々重要になっている。
図４は、EDX 装置の概略構成図を示し、図３は、EDX 装置に使用されている従来の被検査資料載置用ステージ１の平面図を示す。
【０００３】
EDX 装置は、図示されてない真空チャンバ内に電子銃２と特性X 線検出器３とX-Y ステージ４を備えている。被検査半導体装置（被検査ウェーハ）５を被検査資料載置用ステージ１のウェーハ台６上に載置して、これを真空チャンバ内のX-Y ステージ４上に設置する。真空チャンバ内を減圧雰囲気にし、制御・分析回路７からの信号によりX-Y ステージ４を駆動して被検査半導体装置５を所望の位置に位置決めして、電子銃２から電子ビームを被検査半導体装置５に照射する。照射された部分から発生する特性X 線を特性X 線検出器３で検出し, 制御・分析回路７で特定波長のスペクトルを分析し、照射した点の材料の元素の特定を行う (例えば、特開2001-44253号公報) 。
【０００４】
ところで、EDX 装置自体が正確に元素の分析を行っているかどうかの確認(EDX装置診断) を定期的または被検査半導体装置の検査中に行い、常にEDX 装置が正しい分析を行えることを確認しておく必要がある。
従来、このようなEDX 装置診断を行う場合、シリコン基板等の表面に予め含有している元素が分かっている材料の膜を形成した標準サンプルウェーハを被検査資料載置用ステージ１のウェーハ台６に載置して、標準サンプルウェーハ上に電子ビームを照射し、照射した点からの特性X 線を検出していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開2001-44253号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、EDX 装置で被検査半導体装置の検査中においてEDX 装置診断を行う場合は、真空チャンバ内を一旦大気圧に戻し、真空チャンバの被検査資料載置用ステージ１のウェーハ台６の資料を標準サンプルウェーハに交換して、再度、真空チャンバ内を減圧しなければならない。そして、複数種類の元素についてのEDX 装置診断を行う場合は、この操作を何度も行うこととなる。また、定期的なEDX 装置診断を行う場合も同様であり、EDX 装置診断のための操作が面倒であり、かつ時間がかかるという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の一観点によれば、被検査資料に電子ビームまたはX 線を照射して特性X 線を発生させ、この特性X 線から被検査資料の組成元素を分析する検査装置において、被検査資料を載置する被検査資料載置用ステージの少なくとも1 箇所に標準サンプルチップを保持するホルダー部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明では、被検査資料（半導体装置）を載置する被検査資料載置用ステージに標準サンプルチップを保持するホルダ部を設けたので、EDX 装置診断に際して、標準サンプルウェーハを真空チャンバ内に何度も入れ換える必要がなく、通常のEDX 装置使用状態( 真空) で容易にEDX 装置診断ができ、作業効率が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例による検査装置の被検査資料載置用ステージの平面図、図２は、図１におけるA-A 線に沿った要部拡大断面図を示す。図２において、８はホルダー部、９は凹部、１０は標準サンプルチップを示す。
本発明の実施例による検査装置では、図１に示すように被検査資料載置用ステージ１の４隅に標準サンプルチップ１０を保持するホルダー部８を設けている。ホルダー部８の部分の構造は、図２の断面図に示すように被検査資料載置用ステージ１に例えばシリコン樹脂の標準サンプル台１１を敷いて、その上に標準サンプルチップ１０を設置する。標準サンプル台１１は、被検査資料載置用ステージ１からの汚染や、静電気の影響が標準サンプルチップ１０に及ばないようにするためのものである。標準サンプルチップ１０は、予め含有する元素が明らかな材料を、例えばシリコン基板の表面に膜形成したもので大きさは１０mm□位のチップである。この膜は例えば、１４族の炭素(C) を含む厚さ150nm のレジスト膜、または６族のタングステン(W) を含む厚さ200nm のタングステンスパッタ堆積膜等である。そして、この標準サンプルチップ１０は、それぞれ元素４族であるチタン(Ti)、６族であるタングステン(W) 、8 族である鉄(Fe)、１３族であるアルミ(Al)の組み合わせ、または４族であるチタン、６族であるタングステン、８族である鉄、１４族である炭素(C) の組み合わせのように元素の族の離れた膜の形成されたものを組み合わせる。元素の族の選択は、他の族を選定してもよいが族の離れたものを組み合わせる。例えば、チタンを含有する膜を形成した標準サンプルチップ１０、タングステンを含有する膜を形成した標準サンプルチップ１０、鉄を含有する膜を形成した標準サンプルチップ１０、炭素を含有する膜を形成した標準サンプルチップ１０を、それぞれ被検査資料載置用ステージ１の４隅に配置する。この被検査資料載置用ステージ１の４隅に配置する標準サンプルチップ１０の組み合わせは、簡単に変えることができる。なお元素の族の離れた膜の形成された標準サンプルチップを用意する理由は、種々の元素に関するEDX 装置の分析機能の確認を容易にするためである。
【００１０】
ホルダー部８は、これらの標準サンプルチップ１０を種々交換可能な構成になっている。このためホルダー部８には、これら標準サンプルチップ１０を交換し易いように凹部９を設けている。なお、設置した標準サンプルチップ１０の上面の位置が、被検査資料載置用ステージ１上の被検査半導体装置５の上面位置と略等しくなるように設置する。つまり、図２において、間隔DLをウェーハ台６＋被検査半導体装置５の厚さ、例えば1mm ＋750 μm になるよう設定する。これは、電子銃２から標準サンプルチップ１０に照射された結果発生する特性X 線を、被検査半導体装置５に照射された場合と同じ条件で特性X 線検出器３で受信できるようにするためである。
【００１１】
本発明の検査装置はこのような構成なので、被検査半導体装置５の検査中に半導体装置に使用されている材料の元素に関して、EDX 装置自体の分析機能を確認する場合、EDX 装置の真空チャンバ内を1 ×10-5〜10-6Torr位に減圧し、X-Y ステージ４を移動して被検査資料載置用ステージ１のホルダー部８に保持され、特定の元素を含有する標準サンプルチップ１０に対し、例えば対象が軽金属の場合5Kv 、重金属の場合10〜12Kvで30秒の電子ビームを照射し、発生する特性X 線を検出する。この場合、従来のように真空チャンバ内を一旦大気圧に戻して被検査半導体装置５を標準サンプルウェーハと交換する操作は必要はなく、EDX 装置診断が容易でかつ短時間で行える。
【００１２】
なお、本発明の実施例では、被検査資料載置用ステージ１の４隅に、標準サンプルチップ１０を保持するホルダー部８を４箇所設けた例であるが、１〜３箇所または５箇所以上設けてもよい。また設ける場所も隅部に限らなくてもよい。
また本発明は、SEM(走査型電子顕微鏡) 装置にEDX 装置を組み合わせた検査装置の場合にも適用できる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検査資料（半導体装置）を載置する被検査資料載置用ステージに標準サンプルチップを保持するホルダ部を設けたので、EDX 装置診断に際して、標準サンプルウェーハを真空チャンバ内に何度も入れ換える必要がなく、通常のEDX 装置使用状態( 真空) で容易にEDX 装置診断ができ、作業効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による検査装置の被検査資料載置用ステージの平面図。
【図２】図１におけるA-A 線に沿った要部拡大断面図。
【図３】従来の検査装置の被検査資料載置用ステージの平面図。
【図４】EDX 装置の概略構成図。
【符号の説明】
１      被検査資料載置用ステージ
２      電子銃
３      特性X 線検出器
４      X-Y ステージ
５      被検査半導体装置
６      ウェーハ台
７      制御・分析回路
８      ホルダー部
９      凹部
１０    標準サンプルチップ
１１    標準サンプル台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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