(57)【要約】      （修正有）【課題】導電性を持つシリコン層と、その上に積層された酸化シリコン膜と、を備えた基板に対して電子線を照射し、当該基板から放出される２次電子の数を検出すると共に、基板を水平方向に移動させることにより、酸化シリコン膜内のコンタクトホールに埋め込まれた金属配線と前記シリコン層とが電気的に接続されているか否かを検査するにあたり、酸化シリコン膜のチャージアップを抑えることのできる技術を提供する。【解決手段】金属配線が形成された領域においては検査用の加速電圧で金属配線及び酸化シリコン膜に電子線を照射し、一方金属配線が形成されていない領域においては基板に入射される電子の数とこの基板から放出される２次電子の数との差が上記の検査用の加速電圧よりも小さくなる加速電圧で電子線を照射することによって、当該金属配線が形成されていない領域においては酸化シリコン膜のチャージアップを抑える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電膜と絶縁膜とが下側からこの順番で積層された基板の表面に電子線を照射して、前記絶縁膜の凹部内に埋め込まれた金属電極の表層から放出される２次電子の数を検出することによって、前記金属電極と前記導電膜とが電気的に接触しているか否かを検査する基板検査方法において、
前記基板を載置台に載置する工程と、
次いで、前記金属電極を含む領域に第１の加速電圧で電子線を照射し、当該金属電極から放出される２次電子を検出することによって前記金属電極における電気的接触の良否の検査を行う工程と、
前記金属電極を含まない領域に、第２の加速電圧で電子線を照射する工程と、を含み、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする基板検査方法。
【請求項２】
前記金属電極を含まない領域には、金属電極ではない金属が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板検査方法。
【請求項３】
前記第１の加速電圧と前記第２の加速電圧との切り替えは、金属電極を含む領域に対応する基板上の座標値及び金属電極を含まない領域に対応する基板上の座標値の記憶情報に基づいて行われることを特徴とする請求項１または２に記載の基板検査方法。
【請求項４】
絶縁膜上にレジストマスクが形成されたパターン形成領域と、前記絶縁膜が表面に露出した絶縁膜領域と、が表面に配置された基板に対して電子線を照射して、前記基板から放出される２次電子の数を検出することによって、前記レジストマスクに形成された凹部の底面に付着した当該レジストマスクの残渣の有無を検出する基板検査方法において、
前記基板を載置台に載置する工程と、
次いで、前記パターン形成領域に第１の加速電圧で電子線を照射し、レジストマスクに形成された凹部の底面から放出される２次電子を検出することによって前記凹部の底面に付着した残渣の有無を検出する工程と、
前記絶縁膜領域に第２の加速電圧で電子線を照射する工程と、を含み、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数とが前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする基板検査方法。
【請求項５】
前記第１の加速電圧と前記第２の加速電圧との切り替えは、前記パターン形成領域に対応する基板上の座標値及び絶縁膜領域に対応する基板上の座標値の記憶情報に基づいて行われることを特徴とする請求項４に記載の基板検査方法。
【請求項６】
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数に対する当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数の比が０．８〜１．２となるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板検査方法。
【請求項７】
前記記憶情報は、前記基板のパターン情報に基づいて作成されることを特徴とする請求項３または５に記載の基板検査方法。
【請求項８】
前記電子線の照射位置の制御は前記載置台を移動させることにより行われ、
前記記憶情報は、前記基板上の座標値を前記載置台の座標値に変換した情報であることを特徴とする請求項３、５、７のいずれか一つに記載の基板検査方法。
【請求項９】
前記基板上の座標値は、基板上の集積回路チップの縦、横の並びに夫々対応するＸ、Ｙ座標系の座標値であり、
前記載置台に載置された基板上のアライメントマークを撮像し、その撮像結果に基づいて前記Ｘ、Ｙ座標軸を算出し、この座標軸と夫々の軸とが平行となるように載置台の駆動系のＸ、Ｙ座標軸を設定する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の基板検査方法。
【請求項１０】
導電膜と絶縁膜とが下側からこの順番で積層された基板の表面に電子線を照射して、前記絶縁膜の凹部内に埋め込まれた金属電極の表層から放出される２次電子の数を検出することによって、前記金属電極と前記導電膜とが電気的に接触しているか否かを検査する基板検査装置において、
基板を載置するための載置台を内部に備えた検査用の真空容器と、
前記基板に電子線を照射する手段と、
前記基板から放出される２次電子を検出する手段と、
前記載置台を水平方向に移動させるための駆動機構と、
載置台の水平方向の位置と電子線の加速電圧とを対応させた情報を記憶した記憶部と、
この記憶部から前記情報を読み出して、電子線を照射するための加速電圧の制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記記憶部内の情報は、金属電極を含む領域には第１の加速電圧で電子線を照射し、前記金属電極を含まない領域には第２の加速電圧で電子線を照射するように作成され、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする基板検査装置。
【請求項１１】
前記金属電極を含まない領域には、金属電極ではない金属が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の基板検査装置。
【請求項１２】
絶縁膜上にレジストマスクが形成されたパターン形成領域と、前記絶縁膜が表面に露出した絶縁膜領域と、が表面に配置された基板に対して電子線を照射して、前記基板から放出される２次電子の数を検出することによって、前記レジストマスクに形成された凹部の底面に付着した当該レジストマスクの残渣の有無を検出する基板検査装置において、
基板を載置するための載置台を内部に備えた検査用の真空容器と、
前記基板に電子線を照射する手段と、
前記基板から放出される２次電子を検出する手段と、
前記載置台を水平方向に移動させるための駆動機構と、
載置台の水平方向の位置と電子線の加速電圧とを対応させた情報を記憶した記憶部と、
この記憶部から前記情報を読み出して、電子線を照射するための加速電圧の制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記記憶部内の情報は、前記パターン形成領域には第１の加速電圧で電子線を照射し、前記絶縁膜領域には第２の加速電圧で電子線を照射するように作成され、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする基板検査装置。
【請求項１３】
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数に対する当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数の比が０．８〜１．２となるように設定されていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項１４】
前記記憶部内の情報は、前記基板のパターン情報に基づいて作成されることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項１５】
前記載置台に載置された基板上のアライメントマークを撮像するための撮像手段を備え、
前記基板上の座標値は、基板上の集積回路チップの縦、横の並びに夫々対応するＸ、Ｙ座標系の座標値であり、
前記制御部は、前記基板に電子線を照射する前に、前記撮像手段により撮像された撮像結果に基づいて前記Ｘ、Ｙ座標軸を算出し、この座標軸と夫々の軸とが平行となるように載置台の駆動系のＸ、Ｙ座標軸を設定するように制御信号を出力することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の基板検査装置。
【請求項１６】
コンピュータ上で動作するプログラムを格納する記憶媒体であって、
前記プログラムは、請求項１ないし９のいずれか一つに記載された基板検査方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空雰囲気において電子線を基板に照射し、基板から放出される２次電子数に基づいて前記基板の検査を行う技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板に埋め込まれた金属配線の電気的な特性についての欠陥検査方法については、例えばプローブ針を基板表面に露出した金属配線に接触させて、当該プローブ針から所定の電気信号を金属配線に供給することによって検査を行う方法が知られている。しかし、当該方法では基板の表面に露出した金属配線の寸法が例えば３２ｎｍ以下になると、プローブ針を金属配線に接触させることが困難となることから、当該金属配線の欠陥を検出することができない場合がある。
【０００３】
そこで、金属配線の寸法が３２ｎｍ以下、例えば１５ｎｍの当該金属配線の欠陥を検査できる方法として、電子線を用いたＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）式の検査方法がある（例えば特許文献１参照）。このＳＥＭ式の検査方法は、例えば基板の上方位置に設けられた電子銃から基板に電子線を照射して、この基板から放出される２次電子を検出部において検出し、この２次電子の数に基づいて検査を行う方法である。また、基板を載置するステージを水平方向に移動させて、電子線が例えば基板の全面に順次照射されるようにして検査を行っている。
【０００４】
このＳＥＭ式の検査法により検査される基板１１０の一例について、図２３（ａ）を参照して説明する。この基板１１０は、例えばシリコンなどの導電膜１００上に例えばシリコン酸化物などからなる絶縁膜１０１が積層され、この絶縁膜１０１内に形成されたコンタクトホールやビアホールなどの凹部内に導電膜１００と電気的な接続をとるための金属例えばタングステンなどの配線１０２が埋め込まれた構成となっている。この基板１１０においては、電子線の照射により配線１０２から多数の２次電子が放出されることによって当該配線１０２の表面が例えばプラスにチャージアップ（帯電）するという現象を利用することにより、当該配線１０２と導電膜１００とが電気的に接続されていない欠陥部位が検出される。
【０００５】
具体的には、図２３（ｂ）に示すように、電子線の照射により多数の２次電子が放出されることによって配線１０２の表面が例えばプラスにチャージアップすると、導電膜１００と電気的に接続されている正常部位においては、このプラスの電荷に引き寄せられて導電膜１００から配線１０２に電子が速やかに流れていくので、配線１０２の表面のチャージが緩和されることとなる。一方、導電膜１００と電気的に接続されていない欠陥部位においては、同様に電子線の照射により多数の２次電子が放出されて配線１０２の表面がプラスにチャージアップするが、電子が導電膜１００から配線１０２に流れていかないので、配線１０２の表面のチャージ（電荷）が緩和されない。そのため、この欠陥部位から放出された２次電子は、その一部がこのプラスの電荷に引き戻されるので、正常部位から放出された２次電子の数よりも検出部に到達する２次電子の数が少なくなる。従って、両部位における２次電子のコントラストが大きくなるので、欠陥部位の位置が検出される。
【０００６】
ところで、このＳＥＭ式の検査において、電子線が基板１１０上を順次走査するようにステージを移動させているので、電子線が絶縁膜１０１の表面にも照射されてしまう。そのため、この絶縁膜１０１からも多数の２次電子が放出され、その結果当該絶縁膜１０１の表面が例えばプラスにチャージアップしてしまう。局所的にはこのようなプラスのチャージアップは僅かであるが、基板１１０全体で見ると極めて大きな電荷が蓄積されてしまうので、チャージアップによりパターンの明るさ、コントラストが変化する、パターン寸法が実際と異なる、などといった影響を及ぼし、検査ができなくなってしまう。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１８５８４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導電膜上の絶縁膜内に前記導電膜と電気的に接続するための金属電極が埋め込まれた基板に電子線を照射して、この基板の表層に露出した前記金属電極から放出される２次電子数に基づいて当該金属電極の欠陥を検出するにあたり、基板のチャージアップを抑えることのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板検査方法は、
導電膜と絶縁膜とが下側からこの順番で積層された基板の表面に電子線を照射して、前記絶縁膜の凹部内に埋め込まれた金属電極の表層から放出される２次電子の数を検出することによって、前記金属電極と前記導電膜とが電気的に接触しているか否かを検査する基板検査方法において、
前記基板を載置台に載置する工程と、
次いで、前記金属電極を含む領域に第１の加速電圧で電子線を照射し、当該金属電極から放出される２次電子を検出することによって前記金属電極における電気的接触の良否の検査を行う工程と、
前記金属電極を含まない領域に、第２の加速電圧で電子線を照射する工程と、を含み、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする。  
前記金属電極を含まない領域には、金属電極ではない金属が形成されていても良い。  
前記第１の加速電圧と前記第２の加速電圧との切り替えは、金属電極を含む領域に対応する基板上の座標値及び金属電極を含まない領域に対応する基板上の座標値の記憶情報に基づいて行われることが好ましい。  
前記金属電極は、タングステンであることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の基板検査方法は、
絶縁膜上にレジストマスクが形成されたパターン形成領域と、前記絶縁膜が表面に露出した絶縁膜領域と、が表面に配置された基板に対して電子線を照射して、前記基板から放出される２次電子の数を検出することによって、前記レジストマスクに形成された凹部の底面に付着した当該レジストマスクの残渣の有無を検出する基板検査方法において、
前記基板を載置台に載置する工程と、
次いで、前記パターン形成領域に第１の加速電圧で電子線を照射し、レジストマスクに形成された凹部の底面から放出される２次電子を検出することによって前記凹部の底面に付着した残渣の有無を検出する工程と、
前記絶縁膜領域に第２の加速電圧で電子線を照射する工程と、を含み、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数とが前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
前記第１の加速電圧と前記第２の加速電圧との切り替えは、前記パターン形成領域に対応する基板上の座標値及び絶縁膜領域に対応する基板上の座標値の記憶情報に基づいて行われることが好ましい。  
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数に対する当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数の比が０．８〜１．２となるように設定されていることが好ましい。  
前記記憶情報は、前記基板のパターン情報に基づいて作成されることが好ましい。  
前記電子線の照射位置の制御は前記載置台を移動させることにより行われ、
前記記憶情報は、前記基板上の座標値を前記載置台の座標値に変換した情報であることが好ましい。  
前記基板上の座標値は、基板上の集積回路チップの縦、横の並びに夫々対応するＸ、Ｙ座標系の座標値であり、
前記載置台に載置された基板上のアライメントマークを撮像し、その撮像結果に基づいて前記Ｘ、Ｙ座標軸を算出し、この座標軸と夫々の軸とが平行となるように載置台の駆動系のＸ、Ｙ座標軸を設定する工程を含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の基板検査装置は、
導電膜と絶縁膜とが下側からこの順番で積層された基板の表面に電子線を照射して、前記絶縁膜の凹部内に埋め込まれた金属電極の表層から放出される２次電子の数を検出することによって、前記金属電極と前記導電膜とが電気的に接触しているか否かを検査する基板検査装置において、
基板を載置するための載置台を内部に備えた検査用の真空容器と、
前記基板に電子線を照射する手段と、
前記基板から放出される２次電子を検出する手段と、
前記載置台を水平方向に移動させるための駆動機構と、
載置台の水平方向の位置と電子線の加速電圧とを対応させた情報を記憶した記憶部と、
この記憶部から前記情報を読み出して、電子線を照射するための加速電圧の制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記記憶部内の情報は、金属電極を含む領域には第１の加速電圧で電子線を照射し、前記金属電極を含まない領域には第２の加速電圧で電子線を照射するように作成され、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の基板検査装置は、
絶縁膜上にレジストマスクが形成されたパターン形成領域と、前記絶縁膜が表面に露出した絶縁膜領域と、が表面に配置された基板に対して電子線を照射して、前記基板から放出される２次電子の数を検出することによって、前記レジストマスクに形成された凹部の底面に付着した当該レジストマスクの残渣の有無を検出する基板検査装置において、
基板を載置するための載置台を内部に備えた検査用の真空容器と、
前記基板に電子線を照射する手段と、
前記基板から放出される２次電子を検出する手段と、
前記載置台を水平方向に移動させるための駆動機構と、
載置台の水平方向の位置と電子線の加速電圧とを対応させた情報を記憶した記憶部と、
この記憶部から前記情報を読み出して、電子線を照射するための加速電圧の制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記記憶部内の情報は、前記パターン形成領域には第１の加速電圧で電子線を照射し、前記絶縁膜領域には第２の加速電圧で電子線を照射するように作成され、
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる値に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
前記第２の加速電圧は、前記絶縁膜に入射される電子の数に対する当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数の比が０．８〜１．２となるように設定されていることが好ましい。  
前記記憶部内の情報は、前記基板のパターン情報に基づいて作成されることが好ましい。  
前記載置台に載置された基板上のアライメントマークを撮像するための撮像手段を備え、
前記基板上の座標値は、基板上の集積回路チップの縦、横の並びに夫々対応するＸ、Ｙ座標系の座標値であり、
前記制御部は、前記基板に電子線を照射する前に、前記撮像手段により撮像された撮像結果に基づいて前記Ｘ、Ｙ座標軸を算出し、この座標軸と夫々の軸とが平行となるように載置台の駆動系のＸ、Ｙ座標軸を設定するように制御信号を出力することが好ましい。
【００１５】
本発明の記憶媒体は、
コンピュータ上で動作するプログラムを格納する記憶媒体であって、
前記プログラムは、上記基板検査方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、導電膜と絶縁膜とが下側からこの順番で積層された基板の表面に電子線を照射して、前記絶縁膜の凹部内に埋め込まれた金属電極の表層から放出される２次電子の数を検出することによって、前記金属電極と前記導電膜とが電気的に接触しているかどうかを検査するにあたり、金属電極を含む領域においては検査用の加速電圧である第１の加速電圧で電子線を照射し、金属電極を含まない領域においては前記絶縁膜に入射される電子の数と当該絶縁膜に電子線を照射したときに放出される２次電子の数との差が前記第１の加速電圧よりも小さくなる第２の加速電圧で電子線を照射しているので、金属電極を含む領域においては当該金属電極の欠陥の検出を容易に行うことができ、金属電極を含まない領域においては絶縁膜のチャージアップを抑えることができるので、基板全体でのチャージアップが少なくなり、従って特に金属電極と絶縁膜との間の領域においてコントラストや明るさの変化、寸法のズレなどを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の基板検査方法の第１の実施の形態について説明する。先ず、この基板検査方法が適用される基板である半導体ウェハ（以下「ウェハ」という）Ｗについて説明する。図１（ａ）は、例えばシリコンなどの導電性を有する導電膜１１の表面に例えばシリコン酸化物などの絶縁膜１２が積層されたウェハＷの横断面を示している。この絶縁膜１２内には、例えばコンタクトホールなどの凹部が形成されており、この凹部内には、例えばタングステンなどの金属が埋め込まれて金属電極１３をなしている。このウェハＷには、金属電極１３が例えば等間隔に配置された配線領域９０と、金属電極１３、１３同士が大きく離れることによって金属電極１３が見かけ上埋め込まれていない絶縁膜領域９１と、が形成されている。この金属電極１３は、導電膜１１と、この絶縁膜１２上に積層される上層の配線層と、を電気的に接続するためのものであり、同図（ｂ）に示すように、絶縁膜１２の表面に上端面が露出している。また、この金属電極１３は、例えば凹部の深さ位置が導電膜１１の上端に達していないために、導電膜１１と電気的に接触していない欠陥部位２０となっている場合もある。  
このウェハＷは、例えばトランジスタ構造を形成する工程における途中の状態を示しており、金属電極１３、１３間に形成されたゲート電極や導電膜１１に形成されたソース、ドレインなどについては省略している。また、金属電極１３の幅寸法及び金属電極１３、１３同士の間の距離については模式的に示している。
【００１８】
（絶縁膜の特性）
ここで、上記の絶縁膜１２に電子線を照射した時に、当該絶縁膜１２から放出される２次電子の数が電子線の加速電圧に応じて変化するという特性について説明する。図２に示すように、後述するＳＥＭ式の検査において一般的に用いられる検査用の加速電圧範囲では、０．０５ｋｅＶから１〜２ｋｅＶのプラスチャージ領域１４においては絶縁膜１２に入射される電子の数に対して絶縁膜１２から放出される２次電子の数の方が多くなるので、絶縁膜１２がプラスにチャージアップする。一方、同様に検査用の加速電圧範囲における１〜２ｋｅＶから３０ｋｅＶ程度のマイナスチャージ領域１５及び上記のプラスチャージ領域１４よりも加速電圧の低い領域では、入射される電子の数に対して放出される２次電子の数の方が少なくなるので、絶縁膜１２がマイナスにチャージアップする。また、これらの領域の間には、入射される電子の数と放出される２次電子の数とがほとんど同じになる第２の加速電圧Ｅ１、Ｅ２が介在している。尚、この同図に示した特性は、使用する装置や絶縁膜１２の組成などによって差があることから、本発明では予め電子線を照射した後の絶縁膜１２の表面電位を測定することによって、装置毎に上記の特性を評価して、後述の第１の加速電圧と第２の加速電圧とを設定するようにしている。また、同図中の点線は、実線を補完して示したものである。
【００１９】
（ウェハの検査）
次に、本発明の基板検査方法について図３〜図７を参照して説明する。先ず、配線領域９０においては、第１の加速電圧である検査用の加速電圧範囲における例えばプラスチャージ領域１４の加速電圧例えば０．８ｋｅＶにて電子線を照射する。電子線の照射によって、この配線領域９０の絶縁膜１２では、２次電子と正孔（プラスの電荷）とが生成し、図３（ａ）に示すように、入射した電子の数よりも多くの２次電子が絶縁膜１２から放出されていくので、当該絶縁膜１２の表面がプラスにチャージアップする（図３（ｂ））。尚、このプラスの電荷により、絶縁膜１２の表面から放出された２次電子の一部が引き戻され、残りの２次電子が電子検出手段６９において検出されることとなる。
【００２０】
次に、ウェハＷを移動させて上記の加速電圧で金属電極１３に電子線を照射すると、図４（ａ）に示すように、同様に２次電子と正孔とが生成し、金属電極１３の表面から多数の２次電子が放出されることによって、金属電極１３の表面がプラスにチャージアップする。この金属電極１３においては、このプラスの電荷に引き寄せられて、当該金属電極１３の下層の導電膜１１から電子が速やかに流れ込んで来るので、このプラスの電荷が緩和される（同図（ｂ））。そして、金属電極１３から放出された多数の２次電子が真空容器３１内を上方に向かって飛散していき、電子検出手段６９において２次電子の数が検出される。次いで、ウェハＷを水平方向に順次移動させることにより、この配線領域９０に対してこの加速電圧で電子線を照射すると共に、金属電極１３から放出される２次電子を検出する。
【００２１】
ここで、既述の欠陥部位２０に電子線が照射されると、図５（ａ）に示すように、金属電極１３と同様に多数の２次電子が欠陥部位２０から放出されることによって、当該欠陥部位２０がプラスにチャージアップする。この欠陥部位２０は、下層の導電膜１１と電気的に接続されていないので、導電膜１１から電子が流れてこない。従って、欠陥部位２０の表面のプラスの電荷が緩和されないので（同図（ｂ））、このプラスの電荷によって、欠陥部位２０から放出された２次電子の一部が引き戻される。そのため、この欠陥部位２０から真空容器３１内を上方に向かって飛散していく２次電子の数が既述の金属電極１３から飛散していく２次電子の数よりも少なくなるので、電子検出手段６９では金属電極１３において検出された２次電子の数よりも少ない数の２次電子が検出される。
【００２２】
続いて、ウェハＷを水平方向に移動させて絶縁膜領域９１に電子線を照射するときには、加速電圧を既述の第２の加速電圧Ｅ１（例えば０．０５ｅＶ）あるいはＥ２（例えば１ｋｅＶ）に切り替える。この加速電圧で絶縁膜領域９１の絶縁膜１２に電子線を照射すると、同様に２次電子と正孔とが生成して、２次電子が絶縁膜１２から放出されるが、図６（ａ）に示すように、絶縁膜１２に入射される電子の数と放出される２次電子の数とがほとんど同じになるので、同図（ｂ）に示すように、絶縁膜１２のチャージアップが抑えられる。
【００２３】
そのため、ウェハＷ上の配線領域９０と絶縁膜領域９１とに対して、上記のように加速電圧を切り替えて電子線を順次照射していくことにより、例えば図７に示すように、配線領域９０における欠陥部位２０と正常部位である金属電極１３とにおいて大きな２次電子のコントラストが得られる。また、配線領域９０の絶縁膜１２はプラスにチャージアップするが、絶縁膜領域９１の絶縁膜１２はチャージアップが抑えられる。尚、上記の図３〜図６は、図示の簡略化のため、既述の図１を模式化して示している。また、図７においては、判別しやすいようにコントラストを大きくして示している。
【００２４】
（装置構成）
次に、上記の基板検査方法を実施するための基板検査装置の一例について図８を参照して説明する。図中の３１は真空容器であり、この真空容器３１内の下部には、ウエハＷを載置するための載置台３２が設けられている。この載置台３２の下側には、Ｘ方向駆動機構３７とＹ方向駆動機構３８とからなる駆動機構であるＸ−Ｙ駆動機構３３が設けられている。駆動機構３３には、エンコーダ４０（図８では図示せず）が設けられており、後述の制御部２によりこのエンコーダ４０のパルス数が読み出されることによって、駆動座標系における載置台３２の水平方向の座標位置例えば載置台３２の中心座標が取得されるように構成されている。
【００２５】
載置台３２の表面には、ウェハＷを静電吸着するための静電チャック３４が設けられており、また載置台３２の内部には、図示しない外部の基板搬送手段との間においてウエハＷの受け渡しを行うための図示しない昇降ピンが設けられている。この載置台３２の内部には、電子線の照射により昇温するウェハＷの冷却を行うための冷却機構３６が設けられている。この冷却機構３６は、例えば真空容器３１の外部との間において冷媒が循環するように構成されており、載置台３２の上面に開口する図示しないガス供給口からウェハＷの裏面に供給されるバックサイドガスにより、この冷却機構３６とウェハＷとの間における熱交換が行われるように構成されている。この載置台３２には、負の電圧をウェハＷに対して印加するための電源３５が接続されており、この電源３５は、ウェハＷ近傍に放出されてきた電子線（ＥＢ（エレクトロンビーム）：１次電子）の速度を遅くするためのものである。
【００２６】
また、真空容器３１の天井部には、載置台３２に対向するように、ウエハＷに電子線を照射する手段である電子放出部６０が設けられている。この電子放出部６０には、負の電圧を印加するための電源６１が接続されており、この電源６１と既述の載置台３２の電源３５とに印加される電圧の差は、ウェハＷに照射される電子線の加速電圧となる。また、電子放出部６０と載置台３２との間には、電子放出部６０から放出された電子線を集束するための集束レンズ６２と、電子線の通過範囲を規制するアパーチャ６３及び電子線を走査するための走査コイル６４と、が設けられている。さらに載置台３２と走査コイル６４との間には、電子線の照射によってウエハＷから放出される２次電子を検出する手段である電子検出手段６９が設けられている。また、載置台３２と走査コイル６４との間には、載置台３２上のウェハＷの表面に形成されたチップの並びやダイシング用のマーカーなどを撮像するための例えばカメラなどの撮像手段４５が図示しない駆動機構により水平方向に移動自在に設けられている。  
真空容器３１の底部には、排気ポート６６が形成されており、この排気ポート６６にはバルブＶ１を介して真空ポンプ６７が接続されている。真空容器３１の側壁には、搬送口６８が形成されており、この搬送口６８を介してウェハＷが真空容器３１内に搬入されることとなる。
【００２７】
この基板検査装置は、図９に示すように、例えばコンピュータからなる制御部２を備えている。この制御部２は、ＣＰＵ３、メモリ４、パターン情報記憶部５及び加速電圧テーブル６を備えている。また、制御部２は、加速電圧テーブル作成プログラム７、位置合わせプログラム８及び検査プログラム１０を備えている。メモリ４は、ウェハＷ上の配線領域９０及び絶縁膜領域９１に照射する電子線の加速電圧、検査時の圧力、温度などの検査パラメータの値が書き込まれる領域を備えている。
【００２８】
パターン情報記憶部５は、検査を行うウェハＷの表面において、既述の配線領域９０と絶縁膜領域９１とがどのように配置されているかを示すウェハＷ上の座標値を記憶情報として記憶するためのものである。このような記憶情報は、例えば金属電極１３が埋め込まれた凹部を形成する時に用いられるフォトレジストパターンのパターン情報である設計データなどから予め取得される。この記憶情報は、具体的には例えばウェハＷの表面に形成された集積回路チップの縦、横の並びに対応するＸ、Ｙ座標系の座標値であり、例えば集積回路チップの有無に対応した情報として記憶される。つまり、集積回路チップの形成された領域は既述の配線領域９０として記憶され、集積回路チップ間の領域は絶縁膜領域９１として記憶される。この記憶情報は、例えば載置台３２の駆動座標系における座標位置に対応するように、Ｘ−Ｙ駆動機構３３の駆動量に変換されて記憶される。
【００２９】
加速電圧テーブル６は、ウェハＷに照射する電子線の加速電圧を記憶するためのものであり、配線領域９０では検査用の加速電圧で電子線がウェハＷに照射され、絶縁膜領域９１では第２の加速電圧Ｅ１あるいはＥ２で電子線がウェハＷに照射されるように、例えば上記の集積回路チップの有無に応じて電子線の加速電圧が設定された情報が記憶されている。具体的には、この加速電圧テーブル６は、加速電圧テーブル作成プログラム７によって、パターン情報記憶部５に記憶された情報に基づいて作成される。例えば集積回路チップを示す金属電極１３を含む領域が図１０（ａ）に示すように配置されている場合には、この金属電極１３の配列位置を示す例えばＣＡＤデータなどの画像データに基づいて、金属電極１３群の外縁から所定の寸法だけ離れた位置に区画ラインが規定されるように画像処理を施して、金属電極１３側を配線領域９０とし、配線領域９０、９０間の領域を絶縁膜領域９１とする。そして、図１０（ｂ）に示すように、検査用の加速電圧を例えばＥ０とすると、配線領域９０においては加速電圧をＥ０に設定し、絶縁膜領域９１においては既述のＥ１あるいはＥ２に設定して、この加速電圧と載置台３２の駆動系座標とを対応付けた情報を加速電圧テーブル６として記憶する。尚、図１０は、ウェハＷの表面の一部を模式的に示した図である。このような加速電圧テーブル６としては、例えば図１１に模式的に示すように、数値化して記憶するようにしても良い。
【００３０】
位置合わせプログラム８は、上記の加速電圧テーブル６に記憶された加速電圧に基づいて電子線をウェハＷに照射するにあたって、パターン情報記憶部５に記憶されたウェハＷの座標位置と、載置台３２上の実際のウェハＷの座標位置と、が位置ずれしないように、載置台３２の位置を修正するためのプログラムである。具体的には、例えば図１２に示すように、既述の撮像手段４５により、載置台３２上のウェハＷの表面の例えば外縁付近において、周方向に等間隔となるように例えば４カ所に形成されたアライメントマーク例えばチップを個片化するためのダイシング用のマーカーや特定の座標位置における集積回路チップなどの特定点（Ｐ1〜Ｐ4）を撮像する。そして、この撮像結果に基づいてウェハＷ上のＸ、Ｙ座標軸を算出し、この座標軸と夫々の軸とが平行となるように載置台３２の駆動系座標のＸ、Ｙ座標軸を設定する。これにより、ウェハＷ上のＸ、Ｙ座標軸に沿って載置台３２が移動できるようになる。また、特定点（Ｐ1〜Ｐ4）を撮像した時のＸ−Ｙ駆動機構３３の駆動量から、載置台３２の単位移動量あたりのエンコーダ４０のパルス数を計算して、このパルス数と特定点同士の間の距離との比を取ることにより、例えば集積回路チップの間隔などといったウェハＷ上の距離とＸ−Ｙ駆動機構３３の駆動量との相関関係が取得されることとなる。
【００３１】
検査プログラム１０は、上記の加速電圧テーブル６に記憶された加速電圧に基づいて加速電圧を設定してウェハＷに電子線を照射すると共に、金属電極１３から放出された２次電子の数を検出することによって、金属電極１３の欠陥を検査するためのプログラムである。また、この検査プログラム１０は、上記の特定点例えばＰ1を撮像し、この撮像結果と、上記の位置合わせプログラム８により求めたウェハＷ上の座標位置とＸ−Ｙ駆動機構３３の駆動量との相関関係と、から検査開始位置を算出して当該検査開始位置に載置台３２を移動させ、順次加速電圧テーブル６から加速電圧を読み出して電子線を照射しながら載置台３２を移動させるように構成されている。  
これらのプログラム７、８、１０（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの記憶部１に格納されて制御部２にインストールされる。
【００３２】
この基板検査装置の作用について以下に説明すると、先ず、図示しない搬送手段によりウェハＷを真空容器３１内に搬入し、載置台３２に載置する。そして、このウェハＷを静電吸着すると共に、所定の温度となるように載置台３２の温度を調整し、また真空容器３１内を所定の真空度に設定する。しかる後、撮像手段４５によりウェハＷ上の特定点例えばＰ1とＰ2とを撮像する。そして、この特定点の位置に基づいて、ウェハＷ上の集積回路チップの並びからこのウェハＷ上のＸ、Ｙ座標軸を算出し、この座標軸と夫々の軸とが平行となるように載置台３２の駆動系座標のＸ、Ｙ座標軸を設定する。
【００３３】
次いで、撮像手段４５により特定点例えばＰ1を撮像し、ウェハＷ上の検査開始位置が電子放出部６０の下方の電子照射位置となるように載置台３２を移動させ、加速電圧テーブル６から加速電圧を読み出して、載置台３２の座標位置に応じた加速電圧の指令値を電源３５、６１に出力する。このため、電子放出部６０の直下の電子線が照射される領域に配線領域９０が位置する時には、電源３５、６１の電圧が例えば夫々−１１．２ｋＶ、−１２ｋＶに設定され、０．８ｋｅＶの電子線が配線領域９０に照射され、電子検出手段６９により当該配線領域９０から放出される２次電子の数が検出される。電子放出部６０の直下に絶縁膜領域９１が位置する時には、電源３５、６１の電圧が例えば夫々−１１．９５ｋＶ、−１２ｋＶあるいは−１１ｋＶ、−１２ｋＶに設定され、加速電圧がＥ１あるいはＥ２に切り替わる。そして、Ｘ−Ｙ駆動機構３３を駆動すると共に、上記のように配線領域９０と絶縁膜領域９１とに対して順次加速電圧を切り替えて電子線を照射することによって、例えばウェハＷの全面における検査が行われる。
【００３４】
上述の実施の形態によれば、ウェハＷの表面に電子線を照射して、このウェハＷから放出される２次電子を検出することによって、ウェハＷ表面の絶縁膜１２に形成された凹部内に埋め込まれた金属電極１３と、絶縁膜１２の下層側の導電膜１１と、が電気的に接触しているかどうかを検査するにあたり、金属電極１３が密に形成された配線領域９０と、金属電極１３、１３同士が大きく離れた領域である絶縁膜領域９１と、の配置位置に基づいて、配線領域９０においては欠陥部位２０と正常部位である金属電極１３との間における２次電子のコントラストが大きくなる第１の加速電圧である検査用の加速電圧で電子線を照射し、一方絶縁膜領域９１においては絶縁膜１２のチャージアップを抑えるために、入射される電子の数と放出される２次電子の数との差が第１の加速電圧よりも小さい第２の加速電圧で電子線を照射するように、加速電圧を切り替えて電子線を照射するようにしている。そのために、配線領域９０においては欠陥部位２０の検出を容易に行うことができ、絶縁膜領域９１においては絶縁膜１２のチャージアップを抑えることができるので、チャージアップによるコントラストや明るさの変化、寸法のズレなどを抑えることができる。
【００３５】
このように、絶縁膜領域９１において、一度チャージアップした絶縁膜１２の除電を行うといった手法ではなく、電子線の照射によって絶縁膜１２がチャージアップしないかあるいはチャージアップ量が少なくなるように加速電圧を切り替えているので、例えばウェハＷに対して検査を行っている途中においてもチャージアップを抑えることができる。  
また、金属電極１３と絶縁膜１２とに電子線を照射するときの加速電圧を切り替えるのではなく、金属電極１３を含む配線領域９０と、金属電極１３が形成されていない絶縁膜領域９１と、の間で加速電圧を切り替えるようにしているので、細かく加速電圧を切り替えなくて済むため、ウェハＷ全体でのチャージアップを簡便に抑えることができる。
【００３６】
絶縁膜領域９１に電子線を照射するときの加速電圧としては、上記の例では第２の加速電圧Ｅ１あるいはＥ２としたが、この近傍の加速電圧でも良いし、また配線領域９０に電子線を照射するときの加速電圧よりも２次電子の放出率が小さくなる加速電圧であれば良い。この時の２次電子の放出率としては、例えば０．８〜１．２となるように、加速電圧が０．０５〜０．５もしくは１〜３ｋｅＶの範囲内で設定される。このように加速電圧に設定することで、ウェハＷ全体としてのチャージアップを抑えることができる。尚、上記の加速電圧は、既述のように使用する装置や絶縁膜１２の組成などによって差があることから、上記の２次電子の放出量となるように加速電圧が適宜設定される。
【００３７】
加速電圧テーブル６に加速電圧を記憶するときの配線領域９０と絶縁膜領域９１との区画方法としては、上記のように金属電極１３群の配列位置に基づいて行うようにしても良いが、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ウェハＷ上を例えばマス目状に複数の領域に区画して、その領域内に金属電極１３が含まれている場合には当該領域を配線領域９０と設定し、金属電極１３が含まれていない場合には絶縁膜領域９１と設定するようにしても良い。このような方法により配線領域９０と絶縁膜領域９１とを区画すると、上記の例において設定した配線領域９０及び絶縁膜領域９１とは面積が僅かに変わってしまうが、容易に領域９０、９１を設定できる。このような場合においても、加速電圧テーブル６としては、既述の図１３（ｂ）に替えて、図１４に示すように数値化して記憶するようにしても良い。このように、配線領域９０と絶縁膜領域９１とを区画する方法によって、これらの領域９０、９１の面積が僅かに変わるが、いずれの方法であっても、金属電極１３の検査を行うことができ、また絶縁膜領域９１のチャージアップを抑えることができる。尚、図１３は、ウェハＷ上の一部を拡大して示した模式図である。
【００３８】
尚、上記の例では、金属電極１３、欠陥部位２０及び絶縁膜１２がプラスにチャージアップする加速電圧において検査を行う場合について説明したが、図１５（ａ）に示すように、既述のマイナスチャージ領域１５の加速電圧にて検査を行うようにしても良い。この場合には、正常部位である金属電極１３においては入射された電子が下層の導電膜１１に流れていくので当該金属電極１３のマイナスのチャージアップが抑制されるが、欠陥部位２０においては電子が蓄積されてマイナスにチャージアップするので、両部位における２次電子のコントラストが大きくなる。また、同図（ｂ）に示すように、配線領域９０の絶縁膜１２がマイナスにチャージアップするものの、絶縁膜領域９１の絶縁膜１２は既述の加速電圧Ｅ１あるいはＥ２で電子線を照射することによってマイナスのチャージアップが抑えられるので、既述の例と同様の効果が得られる。尚、この図１５についても、図示の簡略化のため、金属電極１３、１３の寸法を模式化して示しており、また判別しやすいようにコントラストを大きくして示している。
【００３９】
尚、配線領域９０と絶縁膜領域９１とにおいて加速電圧を切り替えるにあたり、パターン情報記憶部５に記憶された情報に基づいて夫々の加速電圧を設定するようにしたが、例えば作業者によりＳＥＭ画像を観察しながら加速電圧を切り替えるようにしても良い。また、電子線がウェハＷ上を走査するようにするにあたっては、載置台３２を移動させる他、集束レンズ６２、アパーチャ６３あるいは走査コイル６４などを水平方向に移動させるようにしても良い。  
本発明は、このように検査対象である金属電極１３（欠陥部位２０）においては検査に適した加速電圧で電子線を照射する必要があるが、検査対象ではない絶縁膜１２（詳しくは絶縁膜領域９１）においては検査用の加速電圧で電子線を照射する必要がないという知見に基づいてなされたものである。
【００４０】
上記の例においては、配線領域９０では絶縁膜１２に対しても金属電極１３と同様に検査用の加速電圧で電子線を照射したが、この絶縁膜１２に対しては既述の加速電圧Ｅ１あるいはＥ２で電子線を照射するようにしても良い。このように加速電圧を調整するにあたり、既述のパターン情報としては、金属電極１３が絶縁膜１２の表面に露出している部位の座標を例えばフォトレジストパターンの設計データなどから予め取得した情報が用いられる。この場合には、図１６に示すように、配線領域９０においても絶縁膜１２のチャージアップを抑えることができる。  
このように、配線領域９０の絶縁膜１２に対してもチャージアップを抑えるように加速電圧を切り替える場合には、例えば図１７に示すように、例えば全面に金属電極１３が均等に配置されたウェハＷに本発明の基板検査方法を適用することで、同様に絶縁膜１２のチャージアップを抑えると共に、欠陥部位２０の検出を容易に行うことができる。  
また、本発明の基板検査方法は、既述のようにトランジスタ構造を形成する工程において適用される例について説明したが、層間絶縁膜内のビアホールやトレンチの溝に埋め込まれた例えば銅やアルミニウムなどからなる金属配線の検査などに適用するようにしても良い。
【００４１】
更に、既述の図１の例では、絶縁膜領域９１に金属電極１３などの金属が形成されていないウェハＷについて説明したが、この絶縁膜領域９１には、下層膜である導電膜１１との導通を検査しなくとも良い（金属電極１３ではない）金属パターン８０が形成されていても良い。このような金属パターン８０としては、例えばウェハＷの向きや中心位置を特定するために形成された標識や、あるいは予め欠陥の発生率が少ないと分かっているために検査が不要な金属配線などが挙げられる。具体的には、例えばウェハＷの向きを調整するためのアライメントマークや、配線領域９０を含む電極チップを個片化する時のダイシングマーク、あるいはこの電極チップと個片化後の電極チップがボンディングされる配線基板とを電気的に接続するために当該電極チップの周縁に形成された電極などである。従って、このような金属パターン８０は、絶縁膜領域９１における形成密度が配線領域９０における金属電極１３の形成密度よりも低くなるように配置されている場合が多い。そのために、このようなウェハＷの検査を行う場合には、金属パターン８０の形成された絶縁膜領域９１のチャージアップを抑えるために、以下のように電子線の加速電圧が調整される。
【００４２】
先ず、このようなウェハＷについて図１８を参照して説明すると、既述の図１と同様に、ウェハＷには導電膜１１と絶縁膜１２とが下側からこの順番で積層されており、絶縁膜１２に形成された凹部内には例えばタングステンなどの金属が埋め込まれて金属電極１３をなしている。また、このウェハＷには、金属電極１３が例えば等間隔に配置された配線領域９０と、上記の金属パターン８０が埋め込まれた絶縁膜領域９１と、が形成されている。尚、この金属パターン８０は実際には上記のように十字状のマーカー、ライン状のマーカー、あるいは金属電極１３よりも形成面積の大きな配線などであり、また絶縁膜１２の表層にのみ形成されている場合もあるが、この図１８及び後述の図１９では、便宜的にこの金属パターン８０を金属電極１３と同じ大きさとして示している。
【００４３】
このウェハＷに対して、既述の例と同様に、配線領域９０においては検査用の加速電圧（第１の加速電圧）で電子線を照射し、絶縁膜領域９１においては加速電圧を第２の加速電圧（Ｅ１、Ｅ２）に切り替えて電子線を照射すると、図１９に示すように、配線領域９０における欠陥部位２０と正常部位である金属電極１３とにおいて大きな２次電子のコントラストが得られる。また、配線領域９０の絶縁膜１２はプラスにチャージアップするが、絶縁膜領域９１の絶縁膜１２はチャージアップが抑えられる。そのために、配線領域９０においては欠陥部位２０の検出を容易に行うことができ、絶縁膜領域９１においては絶縁膜１２のチャージアップを抑えることができるので、チャージアップによるコントラストや明るさの変化、寸法のズレなどを抑えることができる。
【００４４】
尚、絶縁膜領域９１における金属パターン８０としては、上記のように金属電極１３ではない金属が形成された例について説明したが、例えば配線領域９０よりも金属電極１３の密度が低くなるように形成された絶縁膜領域９１を備えたウェハＷに対して本発明の基板検査方法を適用するようにしても良い。この場合には、絶縁膜領域９１における金属電極１３は被検査対象ではなく、そのため既述のように当該金属電極１３（絶縁膜領域９１）には第２の加速電圧で電子線が照射されることとなる。この例においても、配線領域９０においては欠陥部位２０が容易に検出され、絶縁膜領域９１においては絶縁膜１２のチャージアップが抑えられる。このように、本発明の基板検査方法では、チャージアップしやすい部位（被検査対象ではない部位）には第２の加速電圧で電子線を照射し、検査対象の部位に対しては第１の加速電圧で電子線を照射することで、上記の効果が得られる。  
尚、このウェハＷにおいても、既述の図１５に示すように、マイナスチャージ領域１５の加速電圧で検査を行うようにしても良いし、図１６のように配線領域９０の絶縁膜１２がチャージアップしないように検査を行うようにしても良い。
【００４５】
また、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁膜例えばＳｉＯ2からなる塗布膜であるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜５１上に例えば有機膜からなるフォトレジストマスク５０が積層された構成のウェハＷに対して本発明の基板検査方法を適用しても良い。この例においては、フォトレジストマスク５０が形成されたパターン形成領域５６と、このフォトレジストマスク５０が形成されていない、あるいは除去されることによって下層のＳＯＧ膜５１が表面に露出した絶縁膜領域５７と、が配置されている。このフォトレジストマスク５０には、例えばホールなどの凹部５４がパターニングされている。また、この凹部５４内の底面には、例えばパターンの露光、現像工程において生成したフォトレジストマスク５０の残渣５５が付着している場合がある。そのため、この例においては残渣５５の有無を以下のように検査する。尚、このＳＯＧ膜５１の下層側には、絶縁膜例えば有機物質からなるポリマー膜５２と、絶縁膜例えばＳｉＯ2膜５３と、が上側からこの順番で積層されている。
【００４６】
先ず、パターン形成領域５６においては、図２１（ａ）に示すように、ＳＯＧ膜５１と残渣５５との間における２次電子の輝度の差が大きくなる検査用の加速電圧（第１の加速電圧）例えば１．２ｅＶにて電子線を照射する。この時の電源３５、６１の電圧としては、例えば夫々−１０．８ｋＶ、−１２ｋＶに設定される。この電子線の照射により、凹部５４の底面におけるＳＯＧ膜５１の露出部では、電子が蓄積されることによって例えばマイナスにチャージアップする。一方、残渣５５においては２次電子の放出量が入射される電子の数よりも多くなり、そのため例えばプラスにチャージアップする。また、フォトレジストマスク５０の表面は、残渣５５と同様にプラスにチャージアップする。
【００４７】
次いで、絶縁膜領域５７においては、図２１（ｂ）に示すように、既述の例と同様に第２の加速電圧例えば１ｋｅＶで電子線を照射する。この時の電源３５、６１の電圧としては、例えば夫々−１１ｋＶ、−１２ｋＶに設定される。既述のように、この加速電圧ではＳＯＧ膜５１に入射される電子の数と放出される２次電子の数とがほとんど同じになるので、当該ＳＯＧ膜５１のチャージアップが抑えられる。そのため、ウェハＷ上のパターン形成領域５６と絶縁膜領域５７とにおいて、上記のように加速電圧を切り替えて電子線を順次照射していくことにより、例えば図２２に示すように、パターン形成領域５６における残渣５５と凹部５４の底面（ＳＯＧ膜５１の露出部）とにおいて大きな２次電子のコントラストが得られる。また、パターン形成領域５６におけるＳＯＧ膜５１（凹部５４の底面）はマイナスにチャージアップするが、絶縁膜領域５７におけるＳＯＧ膜５１はチャージアップが抑えられる。
【００４８】
この例においては、上記のようにパターン形成領域５６では残渣５５の有無を検出できる加速電圧で電子線を照射し、絶縁膜領域５７ではこの絶縁膜領域５７のチャージアップを抑えることができる加速電圧で電子線を照射している。従って、パターン形成領域５６では残渣５５を容易に検出することができ、絶縁膜領域５７では絶縁膜５１のチャージアップを抑えることができるので、チャージアップによるコントラストや明るさの変化、寸法のズレなどを抑えることができる。
【００４９】
尚、上記の例においては、凹部５４の底面におけるＳＯＧ膜５１の露出部がマイナスにチャージアップし、残渣５５がプラスにチャージアップする例について説明したが、既述の例のようにこのＳＯＧ膜５１と残渣５５との一方がマイナスにチャージアップし、他方がプラスにチャージアップするように加速電圧を調整しても良い。また、ＳＯＧ膜５１と残渣５５との双方が同じ絶縁膜であるが、材質（組成）が異なることから、双方が同じ符号（マイナス及びプラスの一方）にチャージアップする場合であっても、残渣５５を判別できる程度の２次電子のコントラストが得られるように加速電圧を調整しても良い。
【００５０】
また、既述の例（図１６）のように、パターン形成領域５６においてもＳＯＧ膜５１に対しては第２の加速電圧で電子線を照射して、当該ＳＯＧ膜５１のチャージアップを抑えるようにしても良い。  
以上の各例において説明したように、本発明の基板検査方法は、ウェハＷ上の導電性の膜と絶縁性の膜との間における検査だけでなく、絶縁性の膜同士の間における検査にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の基板検査方法に適用される基板の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明において絶縁膜に照射する電子線の加速電圧について説明するための特性図である。
【図３】上記の基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図４】上記の基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図５】上記の基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図６】上記の基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図７】上記の基板検査方法により得られたＳＥＭ画像の一例を示す模式図である。
【図８】上記の基板検査方法を実施するための基板検査装置の一例を示す概略図である。
【図９】上記の基板検査装置の制御部の一例を示す模式図である。
【図１０】上記の制御部の加速電圧テーブルに保存されるデータの一例を示す概略図である。
【図１１】上記のデータの一例を示す概略図である。
【図１２】本発明において行われるウェハのアライメントの一例を示す概略図である。
【図１３】上記のデータの一例を示す概略図である。
【図１４】上記のデータの一例を示す概略図である。
【図１５】上記の基板検査方法の他の例の概略を示す基板の模式図である。
【図１６】上記の基板検査方法の他の例の概略を示す基板の模式図である。
【図１７】上記の基板検査方法が適用される他の基板の一例を示す模式図である。
【図１８】上記の基板検査方法に適用される基板の他の例を示す概略図である。
【図１９】上記の基板に適用される基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図２０】上記の基板検査方法に適用される基板の他の例を示す概略図である。
【図２１】上記の基板に適用される基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図２２】上記の基板に適用される基板検査方法の概略を示す模式図である。
【図２３】従来の検査方法を示す基板の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１  導電膜
１２  絶縁膜
１３  金属電極
１４  プラスチャージ領域
１５  マイナスチャージ領域
２０  欠陥部位
６０  電子放出部
６９  電子検出手段
９０  配線領域
９１  絶縁膜領域
【図１】
2009200120.tif 000003
【図２】
2009200120.tif 000004
【図３】
2009200120.tif 000005
【図４】
2009200120.tif 000006
【図５】
2009200120.tif 000007
【図６】
2009200120.tif 000008
【図７】
2009200120.tif 000009
【図８】
2009200120.tif 000010
【図９】
2009200120.tif 000011
【図１０】
2009200120.tif 000012
【図１１】
2009200120.tif 000013
【図１２】
2009200120.tif 000014
【図１３】
2009200120.tif 000015
【図１４】
2009200120.tif 000016
【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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