(57)【要約】【課題】荷電粒子線を用いた欠陥検査を行う場合であっても、被検査物にダメージを与えたり大型の設備を要することなく、検出感度向上と解像度向上との両方を図れるようにする。【解決手段】被検査物１に荷電粒子線１２を照射して得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出することで当該被検査物１についての欠陥検査を行う欠陥検査装置に、照射角度の異なる複数の荷電粒子線１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ異なるタイミングで順次照射する照射手段と、これら荷電粒子線１２ａ，１２ｂ，１２ｃの照射によって得られるそれぞれの二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子の検出信号を加算演算する信号処理手段とを備える。そして、その欠陥検査装置を、前記信号処理手段による加算演算の結果を基に前記被検査箇所の欠陥検査を行うように構成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に荷電粒子線を照射して得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出することで当該被検査物についての欠陥検査を行う欠陥検査装置であって、
前記被検査物の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数の荷電粒子線を、同時ではない異なるタイミングで順次照射する照射手段と、
前記複数の荷電粒子線の照射によって得られるそれぞれの二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子の検出信号を加算演算する信号処理手段とを備え、
前記信号処理手段による加算演算の結果を基に前記被検査箇所の欠陥検査を行うように構成されたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記照射手段は、ライン状に形成された荷電粒子線の発生源を有するものである
ことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記信号処理手段は、加算演算すべき検出信号同士を比較し、ある検出信号の中に他の検出信号に含まれない信号部分があると、当該信号部分をノイズとして認識して除去するものである
ことを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
被検査物に荷電粒子線を照射して得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出することで当該被検査物についての欠陥検査を行う欠陥検査方法であって、
前記被検査物の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数の荷電粒子線を、同時ではない異なるタイミングで順次照射し、
前記複数の荷電粒子線の照射によって得られるそれぞれの二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子の検出信号を加算演算し、その加算演算の結果を基に前記被検査箇所の欠陥有無を行う
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項５】
ライン状に形成された荷電粒子線の発生源から前記複数の荷電粒子線の照射を行う
ことを特徴とする請求項４記載の欠陥検査方法。
【請求項６】
前記加算演算にあたり、加算演算すべき検出信号同士を比較し、ある検出信号の中に他の検出信号に含まれない信号部分があると、当該信号部分をノイズとして認識して除去する
ことを特徴とする請求項４記載の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線に代表される荷電粒子線を用いて被検査物の微細な欠陥を検査する欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造工程では、ウエハ基板やフォトマスク等といった被検査物に対して欠陥検査を行うことが必要である。被検査物に対する欠陥検査は、通常、主に明視野および暗視野の光学式欠陥検査装置が用いられる。ところが、近年の半導体装置の微細化の進展に伴い、光学式欠陥検査装置では、その光学系の限界から、微細な欠陥の検出が困難になりつつある。このことから、最近では、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；以下「ＳＥＭ」と略す）や透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscopy；以下「ＴＥＭ」と略す）と同様に、電子線を用いて被検査物の微細な欠陥を検査する欠陥検査装置が用いられつつある（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−７３４２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７６２３号公報
【特許文献３】特開２００３−７７４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子線を用いた欠陥検査装置においても、今後、より一層微細な欠陥を検出することへの対応、すなわち更なる検出感度向上および解像度向上が求められると考えられる。しかしながら、検出感度向上および解像度向上を図る上では、以下に述べるような問題点が生じるおそれがある。
【０００５】
電子線を用いた欠陥検査を行う場合に、その検出感度を上げるためには、電子線のエネルギー強度を上げればよい。ただし、あまりにエネルギー強度の大きな電子線を照射してしまうと、被検査物にダメージを与えてしまうことに繋がってしまう。さらには、エネルギー強度の大きい電子線を作り出すためには、大型の設備が必要になってしまい、設置スペースや装置コスト等の点で好ましくない。
また、欠陥検査の解像度を上げるためには、電子線のスポット径を小さくすればよい。ただし、電子線のスポット径を小さくするということは、電子線のエネルギー強度が弱くなるということである。そのため、解像度を挙げようとすると、検出感度の低下を招く可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、電子線に代表される荷電粒子線を用いた欠陥検査を行う場合であっても、被検査物にダメージを与えたり大型の設備を要することなく、検出感度向上と解像度向上との両方を図ることのできる欠陥検査装置および欠陥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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために案出された欠陥検査装置である。すなわち、被検査物に荷電粒子線を照射して得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出することで当該被検査物についての欠陥検査を行う欠陥検査装置であって、前記被検査物の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数の荷電粒子線を、同時ではない異なるタイミングで順次照射する照射手段と、前記複数の荷電粒子線の照射によって得られるそれぞれの二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子の検出信号を加算演算する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段による加算演算の結果を基に前記被検査箇所の欠陥検査を行うように構成されたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された欠陥検査方法である。すなわち、被検査物に荷電粒子線を照射して得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出することで当該被検査物についての欠陥検査を行う欠陥検査方法であって、前記被検査物の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数の荷電粒子線を、同時ではない異なるタイミングで順次照射し、前記複数の荷電粒子線の照射によって得られるそれぞれの二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子の検出信号を加算演算し、その加算演算の結果を基に前記被検査箇所の欠陥有無を行うことを特徴とする。
【０００９】
上記構成の欠陥検査装置および上記手順の欠陥検査方法によれば、ある照射角度で荷電粒子線を照射して、その照射により得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出した後、当該ある照射角度とは異なる照射角度で荷電粒子線を照射して、その照射により得られる二次荷電粒子または透過荷電粒子若しくは透過散乱荷電粒子を検出する。そして、このような荷電粒子線の照射および検出信号の検出を、複数の荷電粒子線について順次行い、それぞれの場合に得られた各検出信号を加算演算して、その加算演算結果を被検査箇所から得られた欠陥検査のための出力信号とする。
つまり、被検査物の被検査箇所に対する欠陥検査を、複数の荷電粒子線の照射に分けて行うので、一度に照射する荷電粒子線のエネルギー強度を上げる必要がなく、その荷電粒子線のスポット径を小さくすることが可能となる。しかも、複数の荷電粒子線を同時ではない異なるタイミングで順次照射するので、一度に大きなエネルギー強度が及ぶことがなく、被検査物の被検査箇所にダメージを与えてしまうこともない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の欠陥検査装置および欠陥検査方法によれば、被検査物の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数の荷電粒子線を、同時ではない異なるタイミングで順次照射し、これらの照射によって得られるそれぞれの検出信号を加算演算するので、一度に照射する荷電粒子線のエネルギー強度を上げずにそのスポット径を絞りつつ、加算演算の結果によって大きなエネルギー強度の荷電粒子線を照射した場合と略同様の効果が得られるようになる。したがって、電子線に代表される荷電粒子線を用いた欠陥検査を行う場合であっても、被検査物にダメージを与えたり大型の設備を要することなく、検出感度向上と解像度向上との両立を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明に係る欠陥検査装置および欠陥検査方法について説明する。ここでは、荷電粒子線の一つである電子線（Electron Beam；以下「ＥＢ」と略す）を用いて、被検査物であるウエハに対する欠陥検査を行う欠陥検査装置および欠陥検査方法を例に挙げて説明する。
【００１２】
先ず、はじめに、ＥＢを用いた欠陥検査について説明する。図１は、ＥＢを用いた欠陥検査の概念を示す説明図である。ＥＢを用いた欠陥検査には、例えばＳＥＭのようなウエハ１からの２次電子を検出するものと、例えばＴＥＭのような透過電子または透過散乱電子を検出するものとがある。
２次電子を検出するタイプ（以下「ＳＥＭタイプ」という）のものでは、ウエハ１に電子線を照射すると、そのウエハ１の表面から２次電子が発生することから、細く絞った電子線を用いてウエハ１の表面を走査し、これによって発生した２次電子を検出し、その発生量を輝度信号に変換することによってＳＥＭ像を得るようになっている。このとき、２次電子は、凹凸のうち凸部分のほうが発生量が多いため、ＳＥＭ像では凸部分が明るく、凹部分が暗いものとなり、三次元的な凹凸は二次元の像として表現される。ただし、このようなＳＥＭ観察は、ウエハ１の表面にポリシリコン（Poly-Si）や配線等の導電性のあるパターンが露出していなければ行うことができない。これは、ウエハ１の表面に電荷がたまってしまい（チャージアップという）、正常なＳＥＭ像が得られないからである。
一方、透過電子または透過散乱電子を検出するタイプ（以下「ＴＥＭタイプ」という）のものでは、ウエハ１に電子線を照射すると、そのままウエハ１を透過する電子（透過電子）と、相互作用によって散乱する電子（透過散乱電子）とが生じることから、対物可動絞りにより透過散乱電子をカットし、透過電子のみを結像させる明視野像を観察するか、あるいは透過散乱電子を結像させた場合に暗視野像を得るようになっているものである。このような透過電子または透過散乱電子を検出することで、主にウエハ１の内部構造を観察するために好適なものとなり、ウエハ１の形状や表面構造に加えて、凝集度合い、結晶パターン、格子欠陥の存在、結晶の配向方位等についても分かるようになる。
なお、本発明に係る欠陥検査装置および欠陥検査方法は、ＳＥＭタイプとＴＥＭタイプとのどちらであっても適用可能であるが、以下の説明ではＴＥＭタイプを例に挙げるものとする。
【００１３】
次に、本発明に係る欠陥検査装置について説明する。図２は、本発明に係る欠陥検査装置の概略構成例を示す説明図である。
図例の欠陥検査装置は、被検査物であるウエハ１が載置されるウエハ載台２を有している。ウエハ載台２は、Ｘステージ３ａおよびＹステージ３ｂによってその位置が可動するようになっており、Ｘステージ３ａおよびＹステージ３ｂの動作は、システムコンピュータ４からの指示を受けたＸＹサーボアンプ３ｃによってコントロールされるようになっている。なお、ウエハ載台２は、Ｘステージ３ａおよびＹステージ３ｂの他に、Ｚステージおよびθステージ（ただし、いずれも不図示）によってその位置が可動するものであってもよい。
また、この欠陥検査装置には、ウエハ載台２に対応するように、ＥＢの光学系が設けられている。ＥＢの光学系としては、少なくとも、例えば電子銃等のＥＢ発生源５、ウエハ１を透過する透過電子または透過散乱電子を検出するディテクタ６、これらの間に配されるレンズ７を有している。そして、ディテクタ６で得られた検出信号が、そのディテクタ６およびシステムコンピュータ４に接続するイメージコンピュータ８にて処理されるようになっている。
さらに、システムコンピュータ４およびイメージコンピュータ８には、コントロールディスプレイ９およびビデオディスプレイ１０がそれぞれ接続しており、これらが欠陥検査装置の操作者に対し必要に応じた情報出力を行うようになっている。また、システムコンピュータ４には、各種コントロールアンプ１１が接続しており、これによりＥＢの光学系に対する動作制御を行い得るようになっている。
【００１４】
図３は、ＴＥＭタイプによる欠陥検査を行っている様子を示す説明図である。図例のように、ＴＥＭタイプによる欠陥検査の場合、ディテクタ６で検出している領域は、ＥＢ１２を照射した領域と同じであり、ウエハ１上またはウエハ１中の欠陥を検査する領域と同じ大きさである。つまり、一つの検査領域からは、一つの検出結果しか得られていないのである。
このような場合において、検出感度を上げるためには、ＥＢ１２のエネルギー強度を上げればよいが、エネルギー強度を上げるとウエハ１に与えるダメージ等の点で難がある。
【００１５】
このことから、本発明に係る欠陥検査装置では、ＥＢの光学系が以下に述べるように構成されている。図４は、ＥＢ光学系の一具体例の概要を示す説明図である。図例のように、本発明に係る欠陥検査装置では、ウエハ１上またはウエハ１中における被検査個所に対し、ＥＢ１２を複数の方向（例えば三方向）から照射し、それぞれをディテクタ６で検出することによって、一つの検査領域から複数の検出結果を得るようになっている。
このように、照射角度の異なる複数のＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃをウエハ１の被検査箇所に対して照射するためには、それぞれのＥＢＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの数に応じた分だけＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃおよびディテクタ６を複数備えていればよい。また、ＥＢ発生源５およびディテクタ６を一つしか備えていなくても、これらＥＢ発生源５およびディテクタ６とウエハ１との相対位置を移動させる機構を備えていればよい。この場合、相対位置移動のための機構は、ＥＢ発生源５およびディテクタ６の設置角度、またはウエハ１の載置角度のどちらを移動させてもよいが、機構簡略化という観点からはウエハ１を移動させたほうが好ましい。なお、この移動のための機構については、公知技術を用いて実現すればよいため、ここではその説明を省略する。
以下の説明では、照射角度の異なる三方向からＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを照射するために、三つのＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃおよびこれに対応するディテクタ６を備えている場合を例に挙げる。
【００１６】
また、ＥＢ発生源５は、以下に述べるように構成することが望ましい。図５は、ＥＢ発生源の一具体例の概要を示す説明図である。図例のＥＢ発生源５は、ライン状に形成され、ライン状のＥＢを照射するものである。すなわち、欠陥検査装置には、後述する理由により、複数のものが並べられてライン状に形成されたＥＢ発生源５を用いることが望ましい。したがって、三つのＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃを備えている場合であれば、ライン状のものが並設されることになる。
三つのＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれライン状のものとした場合、透過電子等を検出するディテクタ６は、照射角度を変えてライン状のＥＢを照射しても検出できるように、図例のような凹状に湾曲した形状に構成するとよい。また、透過電子をディテクタ６で検出する前に電磁的なレンズ７を用いてフォーカスする場合には、そのレンズ７をウエハ１の裏面側からディテクタ６までの間に設置する。
【００１７】
次に、以上のように構成された欠陥検査装置における処理動作例、すなわち本発明に係る欠陥検査方法について説明する。先ず、本発明に係る欠陥検査方法の手順の概要を、図２を参照しながら説明する。ウエハ１の欠陥検査にあたっては、検査対象となるウエハ１がウエハ載台２上にセットされるとともに、そのウエハ１に対する位置決め（アライメント）処理が行われる。アライメント処理は、ウエハ載台２のコントロールアンプと、そのウエハ載台２の位置センサとを用いて行う簡易なアライメントでよい。
【００１８】
ウエハ載台２上にウエハ１をセットした後は、ＥＢ発生源５からのＥＢ照射を開始する。このとき、先ず、一つ目のＥＢ発生源５ａがＥＢ照射を行う。これにより照射されたＥＢ１２ａは、ウエハ１を透過して、レンズ７によりフォーカスされ、ディテクタ６で検出される。そして、ディテクタ６で検出された検出信号は、イメージコンピュータ８へ送られて、そのイメージコンピュータ８内の所定記憶エリアに保持される。
このようにして、一つ目のＥＢ発生源５ａがＥＢ照射を行い、これによる検出信号を得た後は、続いて、一つ目のＥＢ発生源５ａに代わって、二つ目のＥＢ発生源５ｂがＥＢ照射を行う。これにより照射されたＥＢ１２ｂも、ウエハ１を透過して、レンズ７によりフォーカスされ、ディテクタ６で検出される。そして、ディテクタ６で検出された検出信号は、イメージコンピュータ８へ送られて、そのイメージコンピュータ８内の所定記憶エリアに保持される。
また、二つ目のＥＢ発生源５ｂによるＥＢ照射後は、全く同様に、二つ目のＥＢ発生源５ｂに代わって、三つ目のＥＢ発生源５ｃがＥＢ照射を行う。これにより照射されたＥＢ１２ｃも、ウエハ１を透過して、レンズ７によりフォーカスされ、ディテクタ６で検出される。そして、ディテクタ６で検出された検出信号は、イメージコンピュータ８へ送られる。
【００１９】
つまり、ウエハ１の被検査箇所に対しては、照射角度の異なる三つのＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、同時ではない異なるタイミングで順次照射するのである。これは、三つのＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの異なるタイミングで照射に分けて行うので、一度に照射するＥＢのエネルギー強度を上げる必要をなくして、ウエハ１の被検査箇所にダメージを与えてしまうのを抑えるためである。さらには、一度に照射するＥＢのエネルギー強度を上げる必要がないことから、各ＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃのスポット径を小さくすることが可能となり、検出感度の向上が図れるようになるからである。また、三つのＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに分割しても、その後にディテクタ６で検出された検出信号を合計することで、結果として検出出力を上げることもできるからである。さらにまた、一つの被検査箇所（検査領域）を広い範囲のディテクタ６で検出することとなり、検査領域の解像度も上がることになるからである。
【００２０】
ところで、複数方向のＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを欠陥検査に用いれば、上述したように検出感度向上と解像度向上との両方を図ることが可能となるが、異なるタイミングで順次照射を行うことから、その分だけ欠陥検査に要する時間が長くなってしまうことも考えられる。この点については、各ＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃをライン状のものとすることによって解決することができる。
図６は、ウエハへのＥＢ照射順の一具体例を示す説明図である。図例のように、ライン状のＥＢを用いて、その角度を変えてウエハ１に対する照射を行う場合は、ライン状のＥＢと直交する方向のスキャンのみでよい。すなわち、例えば図中におけるスキャンエリアＡ〜Ｒまでを順にスキャンすればよい。
照射する角度とスキャン順との関係については、先ずスキャンエリアＡに対して一つ目〜三つ目の各ＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃより順でライン状のＥＢを照射した後に、次のスキャンエリアＢに移ってもよいし、一つ目のＥＢ発生源５ａによりスキャンエリアＡ〜Ｒに対して順にライン状のＥＢを照射した後に、二つ目および三つ目の各ＥＢ発生源５ｂ，５ｃについて順にＥＢを照射するようにしてもよい。ただし、各ＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃやウエハ下部に設置するレンズ７、ディテクタ６を固定し、ウエハ１の載置角度を変えることによりＥＢ照射角度を変えるような構造の場合には、角度を変えるための時間を短くできるので、各角度で照射した後に次のスキャンエリアに移動するのが望ましい。一方、ウエハ１を固定し、複数のＥＢ発生源５ａ，５ｂ，５ｃ等を備える場合、またはＥＢ発生源５やレンズ７やディテクタ６等の角度を変えるような構造の場合には、ウエハ１全体の測定を各角度で行うようにするのが望ましい。いずれの場合にしても、ウエハ１上の位置に対して、それぞれ角度における検出信号が明確に関連付けることができれば、その測定順番は大きな問題とはならない。
このようなライン状のＥＢを照射するようにすれば、各スキャンエリアＡ〜Ｒに対して一度にＥＢ照射できるので、副走査方向（ＥＢのラインと直交する方向）のスキャンのみを行えばよく、主走査方向（ＥＢのラインに沿った方向）のスキャンが不要となる。したがって、照射角度の異なる三つのＥＢを異なるタイミングで順次照射する場合であっても、欠陥検査に要する時間が長くなってしまうのを極力抑制することが可能となる。
【００２１】
このようにして得られた検出信号は、イメージコンピュータ８へ送られて、そのイメージコンピュータ８内の所定記憶領域に記憶保持される。そして、一つのスキャンエリアについて、照射角度の異なるＥＢの照射によって得られた各検出信号が揃うと、イメージコンピュータ８では、これらの各検出信号の加算演算が行われる。
【００２２】
ここで、イメージコンピュータ８における検出信号の加算演算処理について詳しく説明する。図７は、検出信号の加算演算処理の概要を示す説明図である。図例では、その上面図において、ウエハ１の被検査箇所にラインパターン１３が形成されており、そのラインパターン１３に対して照射角度の異なるＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを照射した様子を示している。
ウエハ１の被検査箇所にラインパターン１３があった場合は、そこにＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを照射することによって、ディテクタ６からそのラインパターン１３に応じた波形の検出信号が、各ＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応して得られる（図中における出力波形参照）。これらの検出信号は、いずれも同一の被検査箇所に対するものなので、これらを加算演算することによって、その加算演算結果を当該被検査箇所についての出力信号とすることができる。したがって、その出力信号のレベルは、各検出信号を加算演算したものとなるので、その検出信号が単独の場合に比べて大幅に向上することとなり、これにより結果として出力信号の感度向上が図れるようになる。
【００２３】
また、この加算演算時に、イメージコンピュータ８では、加算演算すべき検出信号同士を比較し、ある検出信号の中に他の検出信号に含まれない信号部分があると、その信号部分をノイズとして認識して除去する。すなわち、そのノイズとして認識した信号部分については、加算演算しないようにする。このようにすることで、ディテクタ６により検出されたノイズ部分をカットすることができるので、これにより出力信号の精度向上が図れるとともに、これに伴って解像度を上げることもできるようになる。
【００２４】
なお、ここでは、ＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの照射タイミングが同一でないことから、イメージコンピュータ８が各ＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応して得られる検出信号を所定記憶領域に記憶保持しておく場合を例に挙げたが、そのタイミング差を相殺できれば、必ずしも検出信号を所定記憶領域に記憶保持する必要はなく、例えば公知の遅延回路やラッチ回路といったハードウエア回路構成を利用するようにしても構わない。
【００２５】
そして、加算演算後の出力信号を得たら、イメージコンピュータ８は、その出力信号にて、他の半導体装置におけるパターン形状や繰り返しパターンの設計データ等との比較を行い、いわゆるダイ−トゥ−ダイ比較検査またはダイ−トゥ−データベース比較検査を行う。この比較した結果の相違点がパターンの相違点、すなわち欠陥である。イメージコンピュータ８は、この欠陥データをシステムコンピュータ４へ送る。
【００２６】
システムコンピュータ４では、イメージコンピュータ８から欠陥データを受け取ると、その欠陥データを、欠陥のあった被検査箇所についてのＸステージ３ａおよびＹステージ３ｂの位置データと関連付けて、測定データとして保存する。これにより、欠陥検査装置では、システムコンピュータ４に保存された測定データを利用して、ウエハ載台２を移動し、その際のイメージセンサからの画像をイメージコンピュータ８を経由し、ビデオディスプレイ１０で確認するといったことが可能になるのである。
【００２７】
以上のように、本実施形態で説明した欠陥検査装置および欠陥検査方法によれば、ウエハ１に対してある照射角度でＥＢを照射して、その照射によりディテクタ６で検出信号を得た後、当該ある照射角度とは異なる照射角度でＥＢを照射して、その照射によりディテクタ６で検出信号を得る。そして、このようなＥＢ照射および検出信号の検出を、例えば照射角度の異なる三つのＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃについて順次行い、それぞれの場合に得られた各検出信号を加算演算して、その加算演算結果を被検査箇所から得られた欠陥検査のための出力信号とするようになっている。つまり、ウエハ１の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数のＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、同時ではない異なるタイミングで順次照射し、これらの照射によって得られるそれぞれの検出信号を加算演算することで、欠陥検査のための出力信号を得るようになっている。
したがって、ウエハ１の被検査箇所に対する欠陥検査を複数のＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの照射に分けて行うので、一度に照射するＥＢのエネルギー強度を上げる必要がなく、そのＥＢのスポット径を小さくすることが可能となる。しかも、複数のＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを同時ではない異なるタイミングで順次照射するので、一度に大きなエネルギー強度が及ぶことがなく、ウエハ１にダメージを与えてしまうこともない。
これらのことから、本実施形態で説明した欠陥検査装置および欠陥検査方法によれば、ＥＢを用いた欠陥検査を行う場合であっても、ウエハ１にダメージを与えたり大型の設備を要することなく、検出感度向上と解像度向上との両立を図ることができるようになる。
【００２８】
また、本実施形態で説明した欠陥検査装置および欠陥検査方法によれば、ライン状に形成されたＥＢ発生源５からライン状のＥＢを照射するようになっているので、ウエハ１の被検査箇所に対して、照射角度の異なる複数のＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを同時ではない異なるタイミングで順次照射する場合であっても、欠陥検査に要する時間が長くなってしまうのを極力抑制することが可能である。
【００２９】
また、本実施形態で説明した欠陥検査装置および欠陥検査方法によれば、照射角度の異なる複数のＥＢ照射によって得られた検出信号の加算演算にあたり、加算演算すべき検出信号同士を比較し、ある検出信号の中に他の検出信号に含まれない信号部分があると、当該信号部分をノイズとして認識して除去するようになっているので、これにより更なる検出感度向上および解像度向上を実現し得るようになる。
【００３０】
なお、当然のことではあるが、本実施形態は本発明の好適な一実施具体例に過ぎず、本発明がこれに限定されるものでないことは勿論である。例えば、本実施形態では、照射角度の異なる三つのＥＢ１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ異なるタイミングで順次照射する場合を例に挙げたが、二つまたは四つ以上といった複数のＥＢを照射するものであっても、またＥＢではなく陽電子線や陽子線等の他の荷電粒子線を照射するものであっても、本発明は全く同様に適用することが可能である。また、本実施形態では、被検査物がウエハ１である場合を例に挙げて説明したが、半導体製造工程で用いられるフォトマスク等についても、同様の手順で欠陥検査を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＥＢを用いた欠陥検査の概念を示す説明図である。
【図２】本発明に係る欠陥検査装置の概略構成例を示す説明図である。
【図３】ＴＥＭタイプによる欠陥検査を行っている様子を示す説明図である。
【図４】ＥＢ光学系の一具体例の概要を示す説明図である。
【図５】ＥＢ発生源の一具体例の概要を示す説明図である。
【図６】ウエハへのＥＢ照射順の一具体例を示す説明図である。
【図７】検出信号の加算演算処理の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ウエハ、４…システムコンピュータ、５，５ａ，５ｂ，５ｃ…ＥＢ発生源、６…ディテクタ、８…イメージコンピュータ、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…ＥＢ
【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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