DE10151127A1 - Vorrichtung zum Erfassen von Defekten bei Halbleitervorrichtungen und Verfahren dafür - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Defekten in einer Halbleitervorrichtung vor. Die Halbleitervorrichtung enthält eine Vielzahl von Leitungsanschlüssen bzw. Leitungspads, welche beispielsweise zwischen Isolationsschichten zum Isolieren der Leitungspads von den Leitungsleitungen, die zwischen jeder der Leitungspads ausgebildet sind, ausgebildet sein können. Elektronen und/oder Löcher werden in jeden der Leitungspads beispielsweise an der Oberfläche der Leitungspads angesammelt. Ein Kontrast bzw. Unterschied, der mit einem der Leitungspads assoziiert wird, wird aufgrund von Sekundärelektronenemissionen von jeder der Leitungspads nach einem Ansammeln der Elektronen und/oder Löcher erfaßt. Das Vorhandensein von Defekten wird aufgrund des erfaßten Kontrasts bzw. Unterschieds bestimmt.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von Defekten bzw. Fehlern in einer Halbleitervorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung und Anwendungsver­ fahren dafür.

Hintergrund der Erfindung

Während der Herstellung von Halbleitervorrichtungen können zahlreiche Defekte auftreten. Diese Defekte können Fehlfunktionen und Fehler in den Halbleitervorrichtun­ gen verursachen. Die Defekte, die bei der Herstellung der Vorrichtung entstehen kön­ nen, können allgemein in zwei Kategorien nämlich physikalischen Defekten, wie bei­ spielsweise Partikel, welche eine physikalische Abnormität an der Oberfläche des Halbleitersubstrats verursachen, und elektrische Defekte, welche physikalische Defekte nicht begleiten, jedoch elektrische Fehler in einem Halbleitervorrichtung verursachen. Physikalische Defekte können im allgemeinen durch herkömmliche Bildbeobachtungs­ geräte entdeckt werden. Jedoch können elektrische Defekte normalerweise nicht durch herkömmliche Oberflächenerfassungsgeräte erfaßt werden.

Es ist bekannt, zum Testen von Kontaktöffnungen, die sich bis zu einem dotierten Bereich eines Halbleiters zwischen den Spacern entlang der Wände der Schichtstruktur einer ausgebildeten Gate-Elektrode erstrecken, eine Elektronenstrahluntersuchungsvor­ richtung zu verwenden. Eine Inline-Überwachung, ob die Kontaktöffnung, die in dem Halbleitersubstrat ausgebildet worden ist, in einem offenen oder nicht offenen Zustand ist, wird unter Verwendung der Elektronenstrahluntersuchungsvorrichtung durchgeführt. Falls eine ungeätzte Materialschicht (beispielsweise eine Oxid- oder Nitrit-Schicht) in der Kontaktöffnung vorhanden ist, können Primärelektronen nicht richtig zu dem Silizi­ umsubstrat fließen, so daß sich Elektronen an der Oberfläche der ungeätzten Material­ schicht ansammeln. Anschließend kann eine große Menge an Sekundärelektronen von der Oberfläche des Siliziumsubstrats emittiert werden. Abhängig von einer Differenz bei der Sekundärelektronenausbeute kann für einen Abschnitt, bei dem eine große Men­ ge an Sekundärelektronen emittiert wird, d. h., ein Abschnitt, bei dem die ungeätzte Materialschicht vorhanden ist, verglichen mit den Abschnitten, bei denen die ungeätzte Materialschicht nicht vorhanden ist, ein helleres (weiß) oder ein dunkleres (schwarz) Bild für diesen Abschnitt angezeigt werden. Ein derartiger Ansatz kann jedoch nicht zuverlässig alle ungeätzten Zustände erfassen und wird zudem ausgeführt, bevor Mate­ rial in die Kontaktöffnung eingebracht bzw. abgeschieden wird.

Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren und eine verbes­ serte Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten während der Herstellung von Halbleitervorrichtungen zu schaffen.

Kurzfassung der Erfindung

Eine Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Defekten in einer Halbleiter­ vorrichtung, einschließlich einer Vielzahl von Leitungsanschlüssen bzw. -pads, werden in Übereinstimmung mit zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die Verfahren enthalten ein Ansammeln von Elektronen in der Vielzahl von Leitungspads und ein Erfassen eines ersten Kontrastes bzw. Unterschieds zwischen der Vielzahl von Leitungspads aufgrund von Sekundärelektronenemissionen der Viel­ zahl von Leitungspads, nachdem Elektronen sich in der Vielzahl von Leitungspads an­ gesammelt haben. Löcher werden in der Vielzahl von Leitungspads angesammelt und ein zweiter Kontrast bzw. Unterschied zwischen der Vielzahl von Leitungspads auf­ grund von Sekundärelektronenemmisionen von der Vielzahl von Leitungspads erfaßt, nachdem Löcher in der Vielzahl von Leitungspads angesammelt worden sind. Aufgrund der ersten und zweiten Kontraste bzw. Unterschiede wird bestimmt, ob ein Defekt in einem der Leitungspads vorhanden ist.

Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten die Erfas­ sungsvorgänge ein Anwenden eines Primärelektronenstrahls auf die Vielzahl von Lei­ tungspads. Die sich ansammelnden Elektronen und Löcher können an einer Oberfläche der Vielzahl von Leitungspads angesammelt werden. Elektronen können durch Einstel­ len der Energie eines Primärelektronenstrahls auf einen ersten Pegel bzw. Wert der auf die Vielzahl von Leitungspads angewendet wird, angesammelt werden und Löcher kön­ nen durch Einstellen der Energie eines Primärelektronenstrahls auf einen zweiten Pegel bzw. Wert, der auf die Vielzahl von Leitungspads angewendet wird, angesammelt wer­ den. Die Elektronen und/oder Löcher können alternativ unter Verwendung eines Jonen­ generators angesammelt werden.

Bei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein erster Spannungskontrast bzw. -unterschied, der mit einem der Leitungspads assoziiert wird, und ein zweiter Spannungskontrast, der mit einem der Leitungspads assoziiert wird, erfaßt. Erfassungsvorgänge können ferner ein Assoziieren entweder einer ersten hellen Abbildung oder einer ersten dunklen Abbildung mit dem einen der Leitungspads auf­ grund des erfaßten ersten Spannungskontrastes und ein Assoziieren entweder einer zweiten hellen Abbildung oder einer zweiten dunklen Abbildung mit einem der Lei­ tungspads aufgrund des erfaßten zweiten Spannungskontrastes enthalten. Der Span­ nungskontrast kann aufgrund eines Richt- bzw. Vergleichswertes bestimmt werden. Alternativ kann der Spannungskontrast aufgrund eines Vergleichs von Sekundärelektro­ nenemissionen von einem der Leitungspads mit Sekundärelektronenemissionen von zumindest einem anderen der Vielzahl von Leitungspads bestimmt werden.

Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Bestim­ men, ob Defekte vorhanden sind, ein Bestimmen enthalten, daß ein elektrischer Defekt, der durch eine Verbindungsleckagequelle (junction leakage source) bzw. ein Kriech­ strom an Schichtübergängen verursacht worden ist, in einen der Leitungspads vorhan­ den ist, wenn dieses eine Leitungspad mit einer dunklen Abbildung und einer zweiten hellen Abbildung assoziiert wird. Es kann ebenso bestimmt werden, daß ein elektrischer Defekt, der durch einen nicht geätzten Kontaktabschnitt zwischen einem der Kontakt­ pads und einem Halbleitersubstrat der Halbleitervorrichtung verursacht wird, in einem der Leitungspads vorhanden ist, wenn dieses eine Leitungspad mit einer ersten hellen Abbildung und einer zweiten dunklen Abbildung assoziiert wird. Es kann ferner festge­ stellt werden, daß ein elektrischer Defekt, der durch einen Kurzschluß zwischen dem einen der Leitungspads und einer angrenzenden Leitungsleitung der Halbleitervorrich­ tung verursacht worden ist, in einem der Leitungspads vorhanden ist, wenn dieses eine der Leitungspad mit einer ersten hellen Abbildung und einer zweiten hellen Abbildung assoziiert wird. Es kann ebenso bestimmt werden, daß ein physikalischer Defekt in ei­ nem der Leitungspads vorhanden ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten dunklen Abbildung und einer zweiten dunklen Abbildung assoziiert wird.

Bei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Elektro­ nen durch ein Erzeugen einer Spannungsdifferenz zwischen einer Oberfläche der Halb­ leitervorrichtung und einer Rückseite der Halbleitervorrichtung angesammelt, die zum Vorsehen einer Ansammlung von Elektronen in den Leitungspads ausgewählt worden ist. Die Löcher können durch Erzeugen einer Spannungsdifferenz zwischen einer Ober­ fläche der Halbleitervorrichtung und einer Rückseite der Halbleitervorrichtung, die zum Vorsehen einer Ansammlung von Löchern in den Leitungspads ausgewählt worden ist, angesammelt werden. Die Spannungsdifferenz kann durch Einstellen der Energie eines Primärelektronenstrahls, der auf die Vielzahl von Leitungspads angewandt wird, erzeugt werden.

Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Vorrichtun­ gen zum Erfassen von Defekten in einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungspads enthalten, vorgesehen. Die Vorrichtung enthält eine Elektronenstrahl­ quelle, die zum Anwenden eines Primärelektronenstrahls auf die Halbleitervorrichtung konfiguriert ist, die einen ersten Zustand aufweist, welcher die Ansammlung von Elek­ tronen in der Vielzahl von Leitungspads verursacht, einen zweiten Zustand aufweist, welcher eine Ansammlung von Löchern in den Leitungspads verursacht, und einen dritten Zustand aufweist, der die Erfassung von Sekundärelektronenemissionen von der Vielzahl von Leitungspads ermöglicht. Die Vorrichtung enthält ferner einen Datenana­ lysierer, der so aufgebaut ist, daß er einen ersten Kontrast bzw. Unterschied zwischen der Vielzahl von Leitungspads aufgrund der Sekundärelektronenemissionen von der Vielzahl von Leitungspads erfaßt, nachdem Elektronen in den Leitungspads angesam­ melt worden sind, und daß er einen zweiten Kontrast bzw. Unterschied zwischen der Vielzahl von Leitungspads aufgrund der Sekundärelektronenemissionen von der Viel­ zahl von Leitungspads erfaßt, nachdem die Löcher in der Vielzahl von Leitungspads angesammelt worden sind. Der Datenanalysierer ist ferner derart aufgebaut, daß er auf­ grund der ersten und zweiten Kontraste bestimmt, ob ein Defekt in einem der Leitungs­ pads vorhanden ist. Die Vorrichtung kann ebenso eine Plattformsteuereinheit enthalten, die so aufgebaut ist, daß Positionen auf der Halbleitervorrichtung erfaßt werden können, auf denen Defekte bestimmt worden sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum Erfassen von Defekten einer Halbleitervorrichtung gemäß den Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 2 ist ein Graph, der Sekundärelektronenausbeute gegenüber der Spannungsdifferenz zwischen der Oberfläche des Halbleitersub­ strats und seiner Rückseite gemäß Ausführungsformen der vorlie­ genden Erfindung darstellt.

Fig. 3a ist ein schematisches Diagramm, das eine Defektabbildung von zwei Leitungspads, von denen eines einen nicht geätzten Kontakt­ abschnitt enthält, nachdem sich Elektronen in Leitungspads ange­ sammelt haben, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung darstellt.

Fig. 3b ist ein schematisches Diagramm, das eine Defektabbildung von zwei Leitungspads, von denen eines einen nicht geätzten Kontakt­ abschnitt enthält, nachdem sich Löcher in Leitungspads ange­ sammelt haben, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung darstellt.

Fig. 4a ist ein schematisches Diagramm, das eine Defektabbildung von zwei Leitungspads, von denen eines eine Verbindungsleckage­ quelle enthält, nachdem sich Elektronen in den Leitungspads an­ gesammelt haben, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 4b ist ein schematisches Diagramm, das eine Defektabbildung von zwei Leitungspads, von denen eines eine Verbindungsleckage­ quelle enthält, nachdem sich Löcher in den Leitungspads ange­ sammelt haben, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung darstellt.

Fig. 5a ist ein schematisches Diagramm, das eine Defektabbildung von zwei Leitungspads, von denen eines einen Kurzschluß zu einer angrenzenden Leitungsleitung enthält, nachdem sich die Elektro­ nen in den Leitungspads angesammelt haben, gemäß Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 5b ist ein schematisches Diagramm, das eine Defektabbildung von zwei Leitungspads, von denen eines einen Kurzschluß zu einer angrenzenden Leitungsleitung enthält, nachdem sich die Löcher in den Leitungspads angesammelt haben, gemäß Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das Vorgänge bzw. Betriebsschritte zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das Betriebsschritte zum elektrischen Er­ fassen einer Halbleitervorrichtung gemäß anderen Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung darstellt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beglei­ tenden Zeichnungen, in welche Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, genauer beschrieben. Die Erfindung kann jedoch in verschiedensten Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier dargestellten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Vielmehr sind diese Ausführungsformen dazu vorgesehen, die Offenbarung sorgfältig und vollständig zu machen und dem Fachmann den Umfang der Erfindung vollständig zu vermitteln. Gleich Teile werden durchgehend mit gleichen Bezugszei­ chen bezeichnet und Signalleitungen und Signale können mit den gleichen Bezugssym­ bolen bezeichnet sein.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird im folgenden eingehender beschreiben. Die in Fig. 1 dar­ gestellte Vorrichtung enthält eine Neben- bzw. Unterkammer 13, die zum Aufnehmen eines Halbleitersubstrats (Halbleiterwafer) bei der Ausbildung einer Halbleitervorrich­ tung aufgebaut ist. Die dargestellte Vorrichtung enthält ferner eine Handhabereinheit (handler unit) 11, welche zum Laden des Halbleitersubstrats verwendet wird, und eine Hauptkammer 15, welche eine Plattform enthalten kann, auf welche das Halbleitersub­ strat geladen wird. Eine Vakuumsteuereinheit 16 ist in Fig. 1 dargestellt, welche mit der Hauptkammer 15 und der Unterkammer 13 verbunden ist. Die Vakuumsteuereinheit 16 kann zum Steuern des Vakuumszustandes der Kammern verwendet werden. Die Mu­ sterausrichtungseinheit 35 kann zum Erkennen einer Musterabbildung auf einem Halb­ leitersubstrat, das in die Kammer 15 geladen worden ist, beispielsweise durch Verwen­ dung in einer optischen Vorrichtung, wie beispielsweise einem Mikroskop, verwendet werden. Die Musterausrichtungseinheit 35 kann ferner zum Ausrichten der erkannten Abbildung aufgebaut sein, um durch eine Originalabbildung, die in einem Speicher ge­ speichert ist, grob (vor-)eingestellt zu werden.

Zu beachten ist, daß die Erfindung, die in Bezug auf den obige Vorrichtung be­ schrieben worden ist, sowohl zum Erfassen von Defekten als auch zum Ausbilden der Halbleitervorrichtung betrieben werden kann. Es ist jedoch ersichtlich, daß die vorlie­ gende Erfindung nicht in dieser Hinsicht beschränkt ist und daß die Vorrichtung in zahl­ reichen Ausführungsformen nicht alle der Funktionsblöcke, die in Fig. 1 gezeigt sind, enthalten muß.

Zum Erfassen von elektrischen Defekten auf einem Halbleitersubstrat, welches in die Hauptkammer 15 eingebracht worden ist, enthält die im Fig. 1 dargestellte Vorrich­ tung ferner eine Elektronenstrahlquellen- bzw. -erzeugungseinheit 19, welche mit der Hauptkammer 15 verbunden ist. Die Elektronenstrahlquelleneinheit 19 ist derart aufge­ baut, daß sie einen Primärelektronenstrahl emittiert. Der emittierte Primärelektronen­ strahl kann einen ersten Zustand zum Verursachen von Elektronenansammlungen in dem Halbleitersubstrat, einen zweiten Zustand zum Verursachen von Löcheransamm­ lungen und einen dritten Zustand aufweisen, der eine Erfassung der Sekundärelektrone­ nemissionen von dem Halbleitersubstrat ermöglicht. Eine Signalverarbeitungseinheit 21 ist derart aufgebaut, daß elektrische Signale erfaßt werden, die durch einen Spannungs­ kontrast bzw. durch eine Spannungsdifferenz von Sekundärelektronen verursacht wer­ den, die von dem Halbleitersubstrat nach der Anwendung des Primärelektronenstrahls freigesetzt werden, und, daß die erfaßten Signale verstärkt werden.

Ein mit der Unterkammer 13 gekoppelter Ionengenerator 17, welcher zum Dotie­ ren der Oberfläche des Halbleitersubstrats mit positiven Löchern (Kationen) und/oder Elektronen (Anionen) aufgebaut ist, wenn das Substrat in die Unterkammer 13 geladen worden ist, ist ebenso dargestellt. Dieser Ionengenerator 17 kann ebenso, ähnlich der Elektronenstrahlquelleneinheit 19, zum Erfassen von elektrischen Defekten in dem Halbleitersubstrat verwendet werden, so daß die Defekte beispielsweise nach der Art des Defekts klassifiziert werden können.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält ferner eine Abbildungsanzeigeein­ heit 23, die mit der Signalverarbeitungseinheit 21 verbunden ist, welche so aufgebaut ist, daß sie unter Verwendung beispielsweise von Bildverarbeitungsverfahren eine visu­ elle Darstellung der elektrischen Signale, die durch die Signalverarbeitungseinheit 21 verarbeitet werden, erzeugt. Ein Datenanalysierer 25, der mit der Signalverarbeitungs­ einheit 21 verbunden ist, ist so aufgebaut, daß er die elektrischen Signale, die durch die Signalverarbeitungseinheit 21 verarbeitet werden, analysiert und bestimmt, ob elektri­ sche Defekte aufgetreten sind, und anschließend die elektrischen Signale statistisch weiterverarbeitet.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält zum Zwecke des Identifizierens von Positionen der Defekte, beispielsweise physikalischer Defekte, auf dem Halbleitersub­ strat auf der Basis von beispielsweise von dem externen Computer 26 empfangenen Daten, ferner einen Hostcomputer 27, der derart aufgebaut ist, daß er Daten ausgibt, die die Positionen von Defekten auf dem Halbleitersubstrat betreffen, welche von einem externen Computer 26 empfangen werden können, und daß er die Plattformsteuereinheit 37 steuert, welche eine Laserferrometersteuervorrichtung 24 enthält, und die Plattform­ bewegungseinheit 31.

Zu beachten ist, daß vor der Identifikation physikalischer Defektpositionen, ein Datumspunkt (Referenzpunkt) einer Ausrichtungsmarke zum Zweck der genauen Aus­ richtung des Halbleitersubstrats gestellt werden kann. Um die Ausrichtungsmarke auf dem Halbleitersubstrat aufgrund einer in dem Hostcomputer 27 gespeicherten Ausrich­ tungsmarke zu setzen, werden die zwei Marken miteinander verglichen, und anschlie­ ßend kann das Halbleitersubstrat unter Verwendung der Plattformsteuereinheit 37 ein­ gestellt werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält ebenso eine Bildverarbeitungseinheit 33, die zum Verarbeiten der physikalischen Defektpositionsdaten, die von dem Host­ computer 27 empfangen werden, und zum Zurückführen der bildverarbeiteten Daten zu der Plattformsteuereinheit 37 aufgebaut ist. Die Bildverarbeitungseinheit 33 ist ebenso zum weiteren Verarbeiten der elektrischen Signale durch die Signalverarbeitungseinheit 21 aufgebaut, um diese in eine helle Abbildung oder in eine dunkle Abbildung umzu­ wandeln und um die helle oder dunkle Abbildung zu dem Hostcomputer 27 zurückzu­ führen. Eine derartige Verarbeitung kann teilweise auf einem Flußdiagramm für eine elektrische Defektklassifikation basieren, die in dem Hostcomputer 27 enthalten ist.

Obwohl die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung eine Reihe von Steuerungskomponen­ ten zur Verwendung bei der Erfassung von Defekten in einer Halbleitervorrichtung ent­ hält, ist es ersichtlich, daß die Verteilung der Betriebsschritte, die mit der vorliegenden Erfindung assoziiert ist, nicht auf diese bestimmte Gruppe von Bauteilen, wie in Fig. 1 dargestellt ist, beschränkt ist. Beispielsweise können die Signalverarbeitungseinheit 21, der Datenanalysierer 25 und der Hostcomputer 27 in einer einzigen Einheit oder anderen Gruppierungen mit den beschriebenen Fähigkeiten vereinigt sein.

Als Hintergrund für die weitere Beschreibung für die vorliegende Erfindung wird im folgenden die Sekundärelektronenemissionsausbeute unter Bezugnahme auf Fig. 2 eingehender beschrieben. Die Ausbeute an Sekundärelektronen, die von verschiedenen Substanzen freigesetzt werden, wie beispielsweise einer Oxidschicht oder Silizium, wird im folgenden beschrieben. Fig. 2 ist ein Graph, der eine Sekundärelektronenausbeute darstellt, welche sich mit dem Unterschied in der Spannung zwischen der Oberfläche (Oberseite) und der Rückseite des Halbleitersubstrats ändert. In Fig. 2 bezeichnet die x-Achse den Unterschied in der Spannung zwischen der Oberfläche und der Rückseite eines Halbleitersubstrats, welche durch die Anwendung eines Primärelektronenstrahls auf das Substrat erzeugt werden kann. Die y-Achse bezeichnet eine Sekundärelektro­ nenausbeute, welche das Verhältnis von Sekundärelektronen, die von dem Halbleiter­ substrat freigesetzt werden, zu den durch beispielsweise den Primärelektronenstrahl eingebrachten Elektronen. Insbesondere eine Sekundärelektronenausbeute für Silizium und eine Sekundärelektronenausbeute für eine Oxidschicht werden in Fig. 2 durch SEsi bzw. SEox bezeichnet.

Falls gemäß Fig. 2 die Sekundärelektronenausbeute 1 nicht überschreitet, ist die Anzahl an Elektronen, die von der Oberfläche eines Halbleiterwafers freigesetzt werden geringer als die Anzahl an Elektronen, die auf die Oberfläche angewendet werden bzw. zugeführt werden. Daher sammeln sich Elektronen an der Oberfläche des Halbleitersub­ strats an, beispielsweise an der Oberfläche von Leitungspads, die in dem Halbleitersub­ strat ausgebildet sind. Im Gegensatz dazu ist die Anzahl an Elektronen, die von der Oberfläche eines Halbleiterwafers freigesetzt werden, größer als die Anzahl an Elektro­ nen, die dieser Oberfläche zugeführt werden, falls die Sekundärelektronenausbeute 1 übersteigt. Demgemäß sammeln sich auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats Löcher an, beispielsweise an der Oberfläche der Leitungspads. Mit anderen Worten, wenn in einem Spannungsdifferenzbereich gearbeitet wird, bei dem die Sekundärelektronenaus­ beute kleiner als 1 ist, werden Überschußelektronen angesammelt. Wenn in einem Spannungsdifferenzbereich gearbeitet wird, bei dem die Sekundärelektronenausbeute größer als 1 ist, können Überschußlöcher angesammelt werden.

Die Anhäufung von Elektronen oder von Löcher auf der Oberfläche eines Halb­ leitersubstrats in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann zum Erfassen und/oder Klassifizieren von elektrischen Defekten, beispielsweise unter Verwendung der Vorrichtung zum Erfassen der elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung der Fig. 1, verwendet werden. Die Elektronen oder Löcher können auf der Oberfläche einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung des Ionengenerators 17 und /oder der Elektronenstrahlquelleneinheit 19 der Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen De­ fekten, die in Fig. 1 gezeigt ist, angesammelt werden. In Fig. 2 werden die Verteilungen von Sekundärelektronenausbeuten lediglich für eine Silizium- und eine Oxidschicht dargestellt. Es ist jedoch ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung ebenso auf andere Materialien angewendet werden kann, die einen Ionen- oder Elektronenerzeugungsbe­ reich und einen Löchererzeugungsbereich aufweisen.

Im Folgenden werden Betriebsschritte, die ein Erfassen von Defekten verschiede­ ner Typen in Übereinstimmung mit zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen, unter Bezugnahme auf die Beispiele, die schematisch in den Fig. 3 bis 5 dargestellt sind, eingehender beschrieben. Die dargestellten elektrischen Defektur­ sachenarten, wie sie im folgenden beschrieben werden, enthalten einen Widerstandsde­ fekt, wie er bei einem nicht geätzten Kontaktabschnitt auftritt, einen Leckage bzw. Kriechstromdefekt, wie er durch eine Verbindungsleckagequelle verursacht wird, und einen Kurzschluß zwischen einem Leitungspad und einer Leitungsleitung.

Wie in Fig. 3 bis 5 gezeigt, enthält die Halbleitervorrichtung eine Vielzahl von Gatemustern, welche als eine Gateelektrode dienen, von denen jedes durch aufeinander­ folgendes Anhäufen oder Schichten einer Gateisolationsschicht (nicht gezeigt) und einer Gateleitungsschicht 108, die aus einer Polysiliziumschicht und einer Silizidschicht 106, wie beispielsweise einer Wolframsilizidschicht besteht, und einer Abdeckisolations­ schicht 110. Spacer 112, welche jede der Gatemuster abdecken, werden ebenso in der Halbleitervorrichtung ausgebildet. Zwischen den Spacern 112 sind Leitungspads 114 ausgebildet, welche elektrisch mit einem Störstellen-Bereich 116, wie beispielsweise einem Source- und einem Drainbereich, verbunden sind. Jede der Leitungspads 114 ist aus einer Polysiliziumschicht, welche mit Störstellen dotiert ist, einer Wolframschicht, einer Aluminiumschicht und einer Kupferschicht ausgebildet. Auch wenn eine Ga­ teelektrode beispielsweise als eine Leitungsleitung 108 verwendet wird, kann sie ebenso eine Bitleitung sein. Auch wenn überdies eine bestimmte Struktur oder Materialien für die Halbleitervorrichtung beschrieben worden sind oder zum Zwecke der Vereinfachung der Erläuterung der vorliegenden Erfindung dargestellt worden sind, ist es ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht lediglich auf diese bestimmte Struktur und/oder Materialien beschränkt ist.

Fig. 3A und 3B zeigen schematische Diagramme, die eine Defektabbildung (helle oder dunkle Abbildung von einer Sekundärelektronenemissionserfassung) von zwei Leitungspads darstellen, von denen eines einen nicht geätzten Kontaktabschnitt enthält.

Der hier verwendete Begriff "nicht geätzter Kontaktabschnitt" ("non-etched contact portion") bezeichnet einen Bereich eines ungeätzten Isolationsmaterials zwischen dem Leitungspad und dem Halbleitersubstrat, welches als Ergebnis eines unzureichenden Ätzens während des Herstellungsverfahrens übrig geblieben ist. Auch wenn lediglich zwei Leitungspads zur vereinfachten Erläuterung der vorliegenden Erfindung dargestellt sind, ist es ersichtlich, daß typischerweise eine größere Anzahl an Leitungspads in einer Halbleitervorrichtung vorhanden sind, die in Übereinstimmung mit den Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung getestet werden soll.

Fig. 3A stellt die Defektabbildung dar, bei dem die Sekundärelektronenausbeute für die Leitungspads 114a und 114b in einem Bereich ist, bei dem Elektronen, welche darauffolgend als Sekundärelektronen freigesetzt worden sind, sich durch ein Erhöhen der Spannungsdifferenz zwischen der Oberfläche und der Rückseite des Halbleitersub­ strats 110 unter Verwendung eines Hochenergieprimärelektronenstrahls ansammeln können (d. h. mit Bezug auf Fig. 2, die Sekundärelektronenausbeute ist kleiner als 1 gemacht worden). Bei diesem Zustand ist die Anzahl an Sekundärelektronen, die von den Leitungspads freigesetzt werden, geringer als die Anzahl an Sekundärelektronen, die den Leitungspads zugeführt werden, und folglich sammeln sich Elektronen an der Oberfläche der Leitungspads 114a und 114b an. Zu beachten ist, daß das hier verwen­ dete "Ansammeln" ("accumulating") von Elektronen (oder Löchern d. h. einer verrin­ gerten Anzahl an Elektronen in einem Bereich) sich auf ein Erhöhen der Anzahl an Elektronen (oder Löchern) bezieht, die aufgrund verschiedener Sekundärelektronene­ missionswerte darauffolgend verfügbar sind, und ebenso ist es ersichtlich, daß der "an­ gesammelte" ("accumulated") Wert in einem Leitungspad der normale Elektronenwert für das Material des Leitungspads sein kann, solange eine erfaßbare Differenzanzahl von Elektronen in einem anderen Leitungspad vorhanden ist, um so einen detektierbaren Spannungskontrast bzw. Spannungsunterschied vorzusehen, wie es hierin im folgenden eingehender beschrieben wird.

Wie in Fig. 3A gezeigt, häufen sich mehr Elektronen in den Leitungspads 114b mit einem nicht geätzten Kontaktabschnitt 150 an, als in dem anderen Leitungspad 114a mit einem offenen Kontaktabschnitt. Die unterschiedlichen Werte der Elektronenan­ sammlung rühren von dem nicht geätzten Kontaktabschnitt her, der die Anzahl an Elek­ tronen verglichen mit dem Leitungspad 114a, die von dem Halbleitersubstrat 110 zu dem Leitungspad 114b sich bewegen, verringert.

Bei Verwendung der elektrischen Defekterfassungsvorrichtung der Fig. 1 kann ein Primärelektronenstrahl auf die Oberfläche des Halbleistersubstrats 100 einschließlich der zwei Leitungspads 114a und 114b angewandt werden, um eine gewünschte Span­ nungsdifferenz entlang des Substrats 100 vorzusehen. Der Primärelektronenstrahl kann ebenso angewandt werden - typischer Weise mit einem unterschiedlichen Leistungs­ wert, welcher experimentell bestimmt werden kann - um die Sekundärelektronenemis­ sion zu messen und ein Spannungskontrastlesen zur Verwendung bei der Defekterfas­ sung in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzuse­ hen. Die vielen Elektronen (e), die in dem nicht geätzten Kontaktabschnitt 150 verblei­ ben, verleihen dem nicht geätzten Kontaktabschnitt eine größere Abstoßungskraft als dem offenen Kontaktabschnitt. Demzufolge setzt das Leitungspad 114b mit dem nicht geätzten Kontaktabschnitt 150 mehr zweite bzw. Sekundärelektronen frei, als das Lei­ tungspad 114a mit dem offenen Kontaktabschnitt. Folglich kann das Leitungspad 114b aufgrund des erfaßten Werts der Sekundärelektronenemission mit einer hellen Abbil­ dung assoziiert werden.

Fig. 3B stellt die Defektabbildung dar, bei der die Sekundärelektronenausbeute in den Leitungspads in einem Bereich ist, bei dem sich Löcher durch Erniedrigen der Spannungsdifferenz zwischen der Oberfläche und der Rückseite des Halbleitersubstrats 100 unter Verwendung eines niedrigenergetischen Primärelektronenstrahls zum Vorse­ hen einer Ansammlung von Löchern ansammeln können (d. h., mit Bezug auf Fig. 2, die Sekundärelektronenausbeute ist größer 1 eingestellt). Bei diesem Zustand ist die Anzahl an Sekundärelektronen, die von den Leitungspads freigesetzt werden, größer als die Anzahl an Sekundärelektronen, die den Leitungspads zugeführt werden, und folglich sammeln sich Löcher (h) an der Oberfläche der Leitungspads 114c und 114e an. Wie es in Fig. 3B gezeigt ist, verbleiben mehr Löcher in dem Leitungspad 114d mit einem nicht geätzten Kontaktabschnitt als in dem anderen Leitungspad 114c mit einem offenen Kontaktabschnitt. Die Differenz bei der Ansammlung von Löchern rührt von dem nicht geätzten Kontaktabschnitt her, der verhindert, daß mehr Löcher sich von dem Halblei­ tersubstrat 100 her bewegen, als bei dem offenen Kontaktabschnitt.

Wie in Bezug auf Fig. 3A beschrieben, kann der Primärelektronenstrahl, bei­ spielsweise bei Verwendung der elektrischen Defekterfassungsvorrichtung von Fig. 1, auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats 100 einschließlich der zwei Leitungspads 114c und 114d angewendet werden, um Sekundärelektronenemissionswerte der Lei­ tungspads 114c und 114d zu erfassen. Die Löcher, die auf der Oberfläche der Leitungs­ pads 114c und 114d verbleiben, dienen als eine Falle für Sekundärelektronen, welche ansonsten freigesetzt würden. Aufgrund der unterschiedlichen Mengen an angesam­ melten Löchern in dem Leitungspads 114c und 114d, setzt das Leitungspad 114d mit dem nicht geätzten Kontaktabschnitt 150 weniger Sekundärelektronen frei, als das Lei­ tungspad 114c mit dem offenen Kontaktabschnitt. Folglich kann das Leitungspad 114d mit dem nicht geätzten Kontaktabschnitt 150 aufgrund des Werts der erfaßten Sekundä­ relektronenemissionen mit einer dunklen Abbildung assoziiert.

Fig. 4A und 4B zeigen schematische Diagramme, die in eine Defektabbildung von zwei Leitungspads darstellen, von denen eines eine Verbindungsleckagequelle enthält.

Insbesondere stellt Fig. 4A die Defektabbildung dar, bei der die Sekundärelektro­ nenausbeute durch ein Erhöhen der Spannungsdifferenz zwischen der Oberfläche und der Rückseite des Halbleitersubstrats 100 weniger als 1 beträgt. In diesem Zustand, wie mit Bezug auf Fig. 3A beschrieben, häufen sich Elektronen an der Oberfläche der Lei­ tungspads 114e und 114f an. Jedoch sammeln sich an dem Leitungspad 114f mit dem Leckagequellenabschnitt 160 weniger Elektronen (e) an, als bei dem anderen Leitungs­ pad 114e, da die Elektronen, die in dem Leitungspad 114f verbleiben, zu dem Leckage­ quellenabschnitt 160 abfließen.

Wie vorhergehend beschrieben, kann der Primärelektronenstrahl bei beispielswei­ se der Verwendung der Erfassungsvorrichtung für elektrische Defekte, auf die Oberflä­ che des Halbleitersubstrats 100 einschließlich der Kontaktpads 114e und 114f ange­ wandt werden, um die Sekundärelektronenemissionswerte der Leitungspads 114e und 114 zu erfassen. Falls das Halbleitersubstrat 100 vom P-Typ ist und eine N-Typ- Verbindungsfläche (junction area) aufweist, wie in Fig. 4A gezeigt, ist die Anzahl an Sekundärelektronen, die von dem Leitungspad 114f mit dem Leckagequellenabschnitt 160 freigesetzt werden, aufgrund der Leckage bzw. des Kriechstroms der Elektronen durch den Leckagequellenabschnitt 160 verringert. Folglich kann das Leitungspad 114f aufgrund des Wertes von erfaßten Sekundärelektronenemissionen mit einer dunklen Abbildung assoziiert werden.

Falls das Halbleitersubstrat 100 vom N-Typ ist und eine P-Typ- Verbindungsfläche aufweist, kann das Substrat umgekehrt gepolt bzw. gesperrt werden und die Oberflächenladung jedes der Leitungspads 114e und 114f kann nicht verändert werden. Folglich unterscheiden sich die Abbildungen des Leitungspads 114f mit dem Leckageabschnitt 160 und des anderen Leitungspads 114g nicht voneinander.

Fig. 4B stellt eine Defektabbildung dar, bei der die Sekundärelektronenausbeute größer 1 ist und Löcher (h) sind an der Oberfläche der Leitungspads 114g und 114h angesammelt. Ein Primärelektronenstrahl kann unter Verwendung von beispielsweise der Erfassungsvorrichtung für elektrische Defekte, die in Fig. 1 gezeigt ist, auch die Oberfläche des Halbleitersubstrats 100 einschließlich der Leitungspads 114g und 114h angewendet werden, um die Sekundärelektrorienemissionen der Leitungspads 114g und 114h zu erfassen.

Falls, wie in Fig. 4B dargestellt, das Halbleitersubstrat 100 vom P-Typ ist und ei­ ne N-Typ-Verbindungsfläche aufweist, wird das Substrat umgekehrt gepolt (reversed biased) und die Oberflächenladung jedes der Leitungspads 114g und 114h kann nicht verändert werden. Folglich unterscheiden sich die Defektabbildungen des Leitungspads 114h mit Leckagequellenabschnitt 160 und des anderen Leitungspads 114g nicht von­ einander. Falls andererseits das Halbleitersubstrat 100 vom N-Typ ist und eine P-Typ- Verbindungsfläche aufweist, wird das Substrat 100 in Durchlaßrichtung gepolt (forward biased). Dementsprechend kann das Leitungspad 114h mit dem Leckagequellenab­ schnitt 160 aufgrund der Leckage von Löchern durch den Kriechstromquellenabschnitt 160, der einen größeren Wert an Sekundärelektronenemissionen von dem Leitungspad 114h ermöglicht als von dem Leitungspad 114 g, mit einer heller Abbildung assoziiert werden.

Fig. 5A und 5B zeigen schematische Diagramme, die bei Verwendung des Erfas­ sungsapparats von Fig. 1, eine Defektabbildung von zwei Leitungspads darstellen, von denen eines einen Kurzschluß zwischen einem Leitungspad und einer Leitungsleitung enthält. Fig. 5A stellt die Defektabbildung dar, bei der die Sekundärelektronenausbeute auf weniger als 1 eingestellt worden ist und Elektronen (e) sind an der Oberfläche der Leitungspads 114i und 114j angesammelt. Wie vorhergehend beschrieben, kann bei­ spielsweise bei Verwendung dex Erfassungsvorrichtung für elektrische Defekte von Fig. 1 ein Primärelektronenstrahl auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats 100 einschließ­ lich der Leitungspads 114e und 114j angewendet werden, um Sekundärelektronenemis­ sionswerte zu erfassen.

Falls es einen Kurzschluß zwischen dem Leitungspad 114j und der Leitungslei­ tung 108, die Elektronen aufweist, gibt, beispielsweise wie in Fig. 5A gezeigt, bei der eine Siliziumschicht vorhanden ist, können Elektronen nicht zu der Leitungsleitung 108 abfließen und folglich verbleiben viele Elektronen an der Oberfläche des Leitungspads 114j. Wenn daher ein Primärelektronenstrahl zum Erfassen von Sekundärelektronene­ missionswerten angewendet wird, ist die Menge an Sekundärelektronen, die von dem Leitungspad 114j freigesetzt werden, größer als die von dem Leitungspad 114i, und kann mit einer hellen Abbildung assoziiert werden.

Fig. 5B stellt die Defektabbildung dar, bei der Sekundärelektronenausbeute auf weniger als 1 eingestellt worden ist und Löcher (h) an der Oberfläche der Leitungspads 114k und 114l angesammelt worden sind. Wie vorhergehend beschrieben kann ein Pri­ märelektronenstrahl auf die Oberfläche des Halbleiterssubstrats 100 einschließlich der Leitungspads 114k und 114l angewandt werden, um Sekundärelektronenemissions­ werte zu erfassen. Bei dem Leitungspad 114l mit einem Kurzschluß mit einer Leitungs­ leitung 108, die Elektronen aufweist, wie beispielsweise die Silizidschicht 100, die in Fig. 5B dargestellt ist, fließen Löcher (h) zu der Leitungsleitung 108 ab, so daß weniger Löcher an der Oberfläche des Leitungspads 114l verbleiben als an dem anderen Lei­ tungspad 114k. Daher erhöht sich die Menge an Sekundärelektronen relativ, die von dem Leitungspad 114l freigesetzt werden, so daß das Leitungspad 114l mit einer hellen Abbildung assoziiert werden kann.

Wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, können elektrische Defekte in einer Halbleiter­ vorrichtung durch Erfassen eines Spannungskontrastes bzw. eines Spannungsunter­ schieds, der durch freigesetzte Sekundärelektronen an der Oberfläche der Leitungspads verursacht wird, und einem Umwandeln des Kontrasts bzw. Unterschieds in eine helle Abbildung oder eine dunkle Abbildung, die mit einem Leitungspad assoziiert ist, erfaßt werden. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Bestimmung, ob ein Leitungspad mit einer hellen oder dunklen Abbildung assoziiert werden soll, ebenso aufgrund eines Ver­ gleichswerts getroffen werden kann, der im vorhinein beispielsweise experimentell be­ stimmt worden ist.

Überdies sind Fig. 3 bis 5 allgemein in Bezug auf Elektronen und/oder Löcher be­ schrieben worden, die an der Oberfläche der Leitungspads 114a bis 114l durch Einstel­ len der Energie eines Primärelektronenstrahls angesammelt bzw. angehäuft worden sind. Jedoch kann das Leitungspad ebenso direkt unter Verwendung eines Jonengene­ rators, wie beispielsweise dem Ionengenerator 17 von Fig. 1, direkt dotiert werden.

Verschiedene Arten von elektrischen Defekten sind in den Figuren dargestellt worden, einschließlich eines Widerstandsdefekts eines nicht geätzten Kontaktabschnitts, und eines elektrischen Leckagedefekts, wie er durch einen Kurzschluß zwischen dem Leitungspad 114j und der Leitungsleitung 108a dargestellt ist. Diese bestimmten De­ fekte können zu ähnlichen Helligkeitswerten der erfaßten Defektabbildung führen, wenn Elektronen sich an der Oberfläche der Leitungspads 114b und 114j ansammeln. Es kann jedoch wünschenswert sein, zu klassifizieren und identifizieren, welche Art von elektri­ schen Effekten aufgetreten ist. Eine derartige Klassifikation und Identifikation kann zur Verbesserung des Herstellungsprozesses durch Verringern oder Verindern des Auftre­ tens von zahlreichen Defekten durch korrigierende Maßnahmen bei dem Herstellungs­ verfahren wünschenswert sein.

Zahlreiche Verfahren zum Erfassen von Defekten, welche zudem eine Klassifika­ tion der Art von Defekten erlauben, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Flußdiagrammdarstellungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen in Fig. 6 und 7 beschrieben. Die Beschreibung von Fig. 6 und 7 wird unter Bezugnahme auf die Halbleitervorrichtung, die in Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, gegeben, welche ein Halbleitersubstrat 100, eine Vielzahl von Leitungsleitungen 108, Isolationsschichten 110 und 112 und Leitungspads 114a bis 114l, die zwischen den Isolationsschichten aus­ gebildet sind, enthält.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zum Erfassen und Klassifizieren von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung, beispiels­ weise unter Verwendung der Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, darstellt.

Die Betriebsschritte beginnen bei Block 201 durch Einstellen der Sekundärelek­ tronenausbeute auf kleiner 1, beispielsweise durch ein Einstellen der Energie eines Pri­ märelektronenstrahls auf einen hohen Wert oder Pegel, wobei Elektronen mit einem Erfassungspegel an der Oberfläche der Leitungspads angesammelt werden. Ein Primä­ relektronenstrahl wird auf die Leitungspads angewendet und Sekundärelektronen, die von der Oberfläche der Leitungspads freigesetzt werden, werden erfaßt (Block 203). Dann wird bestimmt, ob die erste Defektabbildung eine dunkle Abbildung oder eine helle Abbildung ist (Block 205).

Falls die erste Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist (Block 205), werden Löcher an der Oberfläche der Leitungspads, beispielsweise durch Einstellen der Energie eines primären Elektronenstrahls auf einen niedrigen Wert (Block 207) angesammelt. Ein Primärelektronenstrahl wird auf die Leitungspads angewendet und Sekundärelek­ tronen, die von der Oberfläche der Leitungspads freigesetzt werden, werden erfaßt (Block 209). Somit kann ein zweiter Spannungskontrast zwischen den Leitungspads erfaßt werden und eine zweite Defektabbildung wird von dem zweiten Spannungskon­ trast erzielt (Block 209). Dann wird bestimmt, ob die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbildung oder eine helle Abbildung ist (Block 211).

Falls die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist (Block 209) und die Energie eines Primärelektronenstrahls einen niedrigsten Wert aufweist (Block 213), wird bestimmt, daß das Leitungspad mit einer dunklen Defektabbildung einen physika­ lischen Defekt aufweist (Block 215). Falls jedoch, wie für die Ausführungsformen in Fig. 6 dargestellt, die Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist, aber die Energie des Elektronenstrahls nicht der niedrigste Wert ist, kehrt der Ablauf zu Block 207 zurück und fährt, wie zuvor beschrieben, fort, jedoch mit dem Energiepegel des Primärelektro­ nenstrahls, der in darauffolgenden Iterationen verringert wird, bis der niedrigste Wert für den Primärelektronenstrahl erreicht ist. Falls die zweite Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist (Block 211), wird das Leitungspad als eine Defektabbildung klas­ sifiziert, die durch eine Verbindungsleckagequelle verursacht worden ist (Block 217).

Falls die erste Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist (Block 205), wird die Energie eines Primärelektronenstrahls verringert und Löcher werden an der Oberfläche von Leitungspads angesammelt (Block 307). Ein Primärelektronenstrahl mit einem Testpegel wird auf die Leitungspads angewendet und Sekundärelektronen, die von der Oberfläche der Leitungspads freigesetzt werden, werden erfaßt (Block 309). Demgemäß kann eine Spannungsdifferenz zwischen den Leitungspads erfaßt werden und eine zweite Defektabbildung (welche an dieser Stelle alternativ auch als dritte erfaßte De­ fektabbildung bezeichnet werden kann) wird aus dem Spannungsunterschied erzielt (Block 309). Dann wird bestimmt, ob die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbil­ dung ist (Block 311). Falls die zweite Abbildung eine dunkle Abbildung ist (Block 311) wird bestimmt, daß das Leitungspad einen elektrischen Defekt aufweist, der durch einen nicht geätzten Kontaktabschnitt verursacht worden ist (Block 317). Falls die zweite De­ fektabbildung keine dunkle Abbildung ist (Block 311), wird bestimmt, ob die Energie eines Primärelektronenstrahls den niedrigsten Wert aufweist oder nicht (Block 313). Falls die Energie einen Primärelektronenstrahls den niedrigsten Wert aufweist (Block 313), wird das Leitungspad, welches keine dunkle Abbildung aufweist, als ein elektri­ scher Defekt klassifiziert, der durch einen Kurzschluß zwischen einem Kontaktabschnitt und einer Leitungsleitung verursacht worden ist (Block 315). Falls die Energie des Pri­ märelektronenstrahls noch nicht auf den niedrigsten Wert ist, kehrt der Ablauf zu Block 307 zurück und wird wie zuvor beschrieben so lange mit einem bei jedem (der einen oder mehreren) Iterationen verringerten Energiewert wiederholt, bis der niedrigste Wert erreicht ist.

Die Defekterfassung und Klassifkationsvorgänge, die in Fig. 6 dargestellt ist, zu­ sammenfassend kann man sagen, wenn elektrische Defekte in einer Halbleitervorrich­ tung bei Verwendung einer Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten, nach­ dem sich Elektronen an der Oberfläche von Leitungspads der Halbleitervorrichtung an­ gesammelt haben, erfaßt werden, kann das Leitungspad mit einer dunklen Abbildung indizieren, daß physikalische Defekte oder elektrische Defekte, die durch Verbindungs­ leckage verursacht worden sind, in der Halbleitervorrichtung vorhanden sind. Nachdem Löcher sich an der Oberfläche angesammelt haben, ist die Defektabbildung der Lei­ tungspads mit einer Verbindungsleckage umgekehrt (reversed), während die Defektab­ bildung des Leitungspads mit physikalischen Defekten nicht umgekehrt ist.

Wenn sich Elektronen an der Oberfläche von Leitungspads angesammelt haben und die Leitungspads eine Defektabbildung aufweisen, welche nicht dunkel ist, indiziert dies, daß elektrische Defekte vorhanden sein können, die durch einen Kurzschluß zwi­ schen einem Kontaktabschnitt und einer Leitungsleitung oder einem nicht geätzten Kontaktabschnitt verursacht worden sind. Nachdem sich Löcher an der Oberfläche an­ gesammelt haben, ist die Defektabbildung des Leitungspads mit einem nicht nichtge­ ätzten Kontaktabschnitt umgekehrt, während die Defektabbildung des Leitungspads, das einen Kurzschluß zwischen einem Kontaktabschnitt und einer Leitung enthält, nicht umgekehrt ist.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, das weitere Ausführungsformen von Betriebs­ schritten zum Erfassen und Klassifizieren von elektrischen Defekten einer Halbleiter­ vorrichtung, beispielsweise unter Verwendung der Vorrichtung zum Erfassen von elek­ trischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung von Fig. 1, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Ganz allgemein unterscheidet sich Fig. 7 von den Betriebsschritten, die in Fig. 6 gezeigt sind, darin, daß die Lochansammlungsbedingung der Elektronenan­ sammlungsbedingung vorausgeht. Fig. 7 wird ebenso unter Bezugnahme auf Ausfüh­ rungsformen beschrieben, bei welchen der Ionengenerator 17 verwendet wird. Auch wenn im folgenden Betriebsschritte unter Bezugnahme auf die bestimmte Vorrichtung in Fig. 1 beschrieben werden, ist es ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt ist.

Die Betriebsschritte beginnen durch ein Ansammeln von Löchern an der Ober­ fläche von Leitungspads einer Halbleitervorrichtung, die in die Unterkammer 13 in Fig. 1 geladen worden ist, unter Verwendung des Ionengenerators 17 (Block 401). Die Halbleitervorrichtung wird in die Hauptkammer 15 geladen (Block 403) und ein Primä­ relektronenstrahl mit einem Testpegel wird auf die Leitungspads, in denen Löcher ange­ sammelt sind, angewendet und Sekundärlelektronen, die von der Oberfläche der Lei­ tungspads freigesetzt werden, werden erfaßt (Block 404). Demgemäß kann ein Span­ nungskontrast bzw. -unterschied zwischen den Kontaktpads bestehen und eine erste Defektabbildung kann aus dem Spannungsunterschied erhalten werden (Block 404). Dann wird es bestimmt, ob die erste Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist oder nicht (Block 405).

Falls die erste Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist (Block 405), wird die Halbleitervorrichtung aus der Hauptkammer 15 entladen und in die Unterkammer 13 geladen (Block 407). Elektronen werden an der Oberfläche der Leitungspads dieser Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines Ionengenerators 17 angesammelt (Block 409). Ein primärer Elektronenstrahl mit einem Testpegel wird auf die Leitungspads, in denen Elektronen angesammelt sind, angewendet und Sekundärelektronen, die von der Oberfläche der Leitungspads freigesetzt werden, werden erfaßt (Block 410). Dement­ sprechend kann ein Spannungskontrast zwischen Leitungspads bestehen und eine zweite Defektabbildung wird aus dem Spannungskontrast (Block 410) erzielt. Dann wird es bestimmt, ob die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist oder nicht (Block 411). Falls die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist (Block 411), wird das Leitungspad mit einer dunklen Defektabbildung als einen physikalischen Defekt auf­ weisend klassifiziert (Block 413). Falls die zweite Defektabbildung keine dunkle Abbil­ dung ist (Block 411), wird das Leitungspad als einen elektrischen Defekt aufweisend klassifiziert, der durch einen nicht geätzten Kontaktabschnitt verursacht ist (Block 415).

Falls die erste Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist (Block 405), wird die Halbleitervorrichtung aus der Hauptkammer 15 entladen und in die Unterkammer 13 geladen (Block 507). Elektronen werden an der Oberfläche von Leitungspads der Halb­ leitervorrichtung unter Verwendung der Ionengenerators 17 angesammelt (Block 509). Ein Primärelektronenstrahl wird auf die Leitungspads, in denen Elektronen angesam­ melt sind, angewendet und Sekundärelektronen, die von der Oberfläche der Leitungs­ pads freigesetzt werden, werden erfaßt (Block 510). Demgemäß besteht ein Spannungs­ kontrast zwischen jedem der Leitungspads und eine zweite Defektabbildung (welche an dieser Stelle alternativ auch als dritte erfaßte Defektabbildung bezeichnet werden kann) wird aus dem Spannungskontrast erzielt (Block 510). Dann wird bestimmt, ob die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist oder nicht (Block 511). Falls die zweite Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist (Block 511), wird das Leitungspad mit dieser dunklen Abbildung als einen elektrischen Defekt aufweisend klassifiziert, der durch eine Verbindungsleckagequelle verursacht worden ist (Block 513). Falls die zweite Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist (Block 511), wird das Leitungspad als einen elektrischen Defekt aufweisend klassifiziert, der durch einen Kurzschluß zwi­ schen einem Kontaktabschnitt und einer Leitungsleitung verursacht worden ist (Block 515).

Die Betriebsschritte, die in Bezug auf Fig. 7 beschrieben worden sind, zusam­ menfassend kann gesagt werden, daß wenn elektrische Defekte in einer Halbleitervor­ richtung erfaßt werden, nachdem Löcher an der Oberfläche von Leitungspads der Halb­ leitervorrichtung angesammelt worden sind, ein Leitungspad, das eine dunkle Defektab­ bildung liefert, indiziert, daß physikalische Defekte oder elektrische Defekte, die durch einen nicht geätzten Abschnitt verursacht worden sind, in der Halbleitervorrichtung be­ stehen. Nachdem Elektronen an der Oberfläche angesammelt worden sind, wird die De­ fektabbildung des Leitungspads mit einem nicht geätzten Kontaktabschnitt umgekehrt (reversed), während die Defektabbildung des Leitungspads mit physikalischen Defekten nicht umgekehrt wird. Wenn die Leitungspads keine dunkle Abbildung aufweisen (helle Abbildung), nachdem Löcher an der Oberfläche der Leitungspads angesammelt worden sind, indiziert dies, daß elektrische Defekte bestehen, die durch einen Verbindungs­ leckage oder einen Kurzschluß zwischen Kontaktabschnitt und Leitungsleitung verur­ sacht worden sind. Nachdem jedoch Elektronen an der Oberfläche angesammelt worden sind, wird die Defektabbildung des Leitungspads, das einen Kurzschluß zwischen einem Kontaktabschnitt und der Leitungsleitung enthält, nicht umgekehrt, während die Defek­ tabbildung des Kontaktpads mit einer Verbindungskriechstromquelle umgekehrt wird.

Bei der Zeichnung und der Beschreibung sind typische beispielhafte Ausfüh­ rungsformen der Erfindung offengelegt worden und obgleich bestimmte Begriffe be­ nutzt worden sind, wurden sie lediglich in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der Beschränkung des Umfangs der Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist, verwendet.

Claims (31)

1. Verfahren zum Erfassen von Defekten in einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungspads enthält, wobei das Verfahren aufweist:
Ansammeln von Elektronen in jedem der Leitungspads;
Erfassen eines ersten Kontrastes zwischen jedem Leitungspad auf Grundlage der Sekundärelektronenemissionen von jedem der Leitungspads, nachdem Elektronen in jedem der Leitungspads angesammelt worden sind;
Ansammeln von Löchern in jedem der Leitungspads;
Erfassen eines zweiten Kontrastes zwischen jedem der Leitungspads aufgrund von Sekundärelektronenemissionen von jedem der Leitungspads, nachdem Löcher in jedem der Leitungspads angesammelt worden sind;
Bestimmen, ob ein Defekt in einem der Leitungspads vorhanden ist, aufgrund des ersten Kontrastes und des zweiten Kontrastes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsschritte ferner ein Anwenden eines Primärelektronenstrahls auf jeden der Vielzahl von Leitungspads aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen ein Ansammeln von Elektronen an einer Oberfläche jedes der Vielzahl von Lei­ tungspads aufweist und wobei der Schritt eines Ansammelns von Löchern ein An­ sammeln von Löchern an einer Oberfläche jedes der Vielzahl von Leitungspads aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen ferner eine Ansammeln von Elektronen durch Einstellen der Energie eines Primä­ relektronenstrahls, der auf jeden der Vielzahl von Leitungspads angewendet wird, aufweist und wobei der Schritt eines Ansammelns von Löchern ferner ein An­ sammeln der Löcher durch Einstellen der Energie eines Primärelektronenstrahls, der auf jedes der Vielzahl von Leitungspads angewendet wird, aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Erfassungsschritte ferner ein Anwenden eines Primärelektronenstrahls auf jeden der Vielzahl von Leitungspads aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen ferner ein Ansammeln der Elektronen unter Verwendung eines Ionengenerators aufweist und wobei der Schritt eines Ansammelns von Löchern ferner ein An­ sammeln der Löcher unter Verwendung eines Ionengenerators aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Erfassens eines ersten Kon­ trastes ferner den Schritt eines Erfassens eines ersten Spannungskontrastes auf­ weist, der mit dem einen der Leitungspads assoziiert ist, und wobei der Schritt ei­ nes Erfassens eines zweiten Kontrastes ferner den Schritt des Erfassens eines zweiten Spannungskontrastes aufweist, der mit dem einen der Leitungspads asso­ ziiert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt eines Erfassens eines ersten Kon­ trastes ferner den Schritt eines Assoziieren entweder einer ersten hellen Abbildung oder einer ersten dunklen Abbildung mit dem einen der Leitungspads aufgrund des erfaßten ersten Spannungskontrastes aufweist, und wobei der Schritt eines Er­ fassens eines zweiten Kontrastes ferner den Schritt eines Assoziieren entweder ei­ ner zweiten hellen Abbildung oder einer zweiten dunklen Abbildung mit dem ei­ nen der Leitungspads aufgrund des erfaßten zweiten Spannungskontrastes auf­ weist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt eines Bestimmens, ob in dem einen der Leitungspads aufgrund des ersten Kontrastes und des zweiten Kontrastes De­ fekte vorhanden sind, ferner zumindest einen der folgenden Schritte aufweist:
Bestimmen, daß ein elektrischer Defekt, der durch eine Verbindungsleckagequelle verursacht worden ist, in dem einen der Leitungspads vorhanden ist, wenn das ei­ ne der Leitungspads mit einer ersten dunklen Abbildung und einer zweiten hellen Abbildung assoziiert wird;
Bestimmen, daß ein elektrischer Defekt, der durch einen nicht geätzten Kontakt­ abschnitt zwischen dem einen der Leitungspads und einem Halbleitersubstrat der Halbleitervorrichtung verursacht worden ist, in dem einen der Leitungspads vor­ handen ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten hellen Abbildung und einer zweiten dunklen Abbildung assoziiert wird;
Bestimmen, daß ein elektrischer Defekt, der durch einen Kurzschluß zwischen dem einen der Leitungspads und einer angrenzenden Leitungsleitung der Halblei­ tervorrichtung verursacht worden ist, in dem einen der Leitungspads vorhanden ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten hellen Abbildung und einer zweiten hellen Abbildung assoziiert wird;
Bestimmen, daß ein physikalischer Defekt in dem einen der Leitungspads vorhan­ den ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten dunklen Abbildung und einer zweiten dunklen Abbildung assoziiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt eines Bestimmens eines ersten Spannungskontrastes, der mit dem einen der Leitungspads assoziiert ist, ferner den Schritt eines Bestimmens des ersten Spannungskontrastes aufgrund eines Vergleichswerts aufweist, und wobei der Schritt eines Erfassens eines zweiten Spannungskontrastes, der mit dem einen der Leitungspads assoziiert ist, ferner den Schritt eines Bestimmens des zweiten Spannungskontrastes aufgrund eines Vergleichswerts aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt eines Bestimmens eines ersten Spannungskontrastes, der mit dem einen der Leitungspads assoziiert ist, ferner den Schritt eines Bestimmens des ersten Spannungskontrastes aufgrund eines Vergleichs der Sekundärelektronenemission von dem einen der Leitungspads und von Sekundärelektronenemissionen von zumindest einem anderen der Leitungs­ pads aufweist und wobei der Schritt eines Erfassens eines zweiten Spannungs­ kontrastes, der mit dem einen der Leitungspads assoziiert wird, ferner den Schritt eines Bestimmens des zweiten Spannungskontrastes aufgrund eines Vergleichs von Sekundärelektronenemissionen von einem Leitungspad und Sekundärelektro­ nenemissionen von zumindest einem anderen der Leitungspads aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Erfassens eines ersten Kon­ trastes dem Schritt eines Erfassens eines zweiten Kontrastes vorausgeht.

13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Erfassens eines zweiten Kon­ trastes dem Schritt des Erfassens eines ersten Kontrastes vorausgeht.

14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen in jedem der Leitungspads ferner eine Erzeugen einer Spannungsdifferenz zwi­ schen einer Oberfläche der Halbleitervorrichtung und einer Rückseite der Halb­ leitervorrichtung aufweist, die zum Vorsehen einer Ansammlung von Elektronen in jedem der Leitungspads vorgesehen ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Schritte eines Ansammeln von Löchern in jedem der Leitungspads ferner ein Erzeugen einer Spannungsdifferenz zwischen einer Oberfläche der Halbleitervorrichtung und einer Rückseite der Halbleitervor­ richtung aufweist, die zum Vorsehen einer Ansammlung von Löchern in den Lei­ tungspads vorgesehen ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Spannungskontrast durch Einstellen der Energie eines Primärelektronenstrahls, der auf die Vielzahl von Leitungspads an­ gewandt wird, erzeugt wird.

17. Vorrichtung zum Erfassen von Defekten in einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungspads enthält, wobei die Vorrichtung aufweist:
Vorrichtung zum Ansammeln von Elektronen in jedem der Leitungspads;
Vorrichtung zum Erfassen eines ersten Kontrastes zwischen jedem der Leitungs­ pads aufgrund von Sekundärelektronenemissionen von jedem der Leitungspads, nach dem Elektronen in jedem der Leitungspads angesammelt worden sind;
Vorrichtung zum Ansammeln von Löchern in jedem der Leitungspads;
Vorrichtung zum Erfassen eines zweiten Kontrastes zwischen jedem der Lei­ tungspads aufgrund von Sekundärelektronenemissionen von jedem von Leitungs­ pads, nach dem Löcher in jedem der Leitungspads angesammelt worden sind;
Vorrichtung zum Bestimmen, ob ein Defekt in einem der Leitungspads vorhanden ist, aufgrund des ersten Kontrastes und des zweiten Kontrastes.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung zum Erfassen eines ersten Kontrastes ferner eine Vorrichtung zum Assoziieren entweder einer ersten hellen Abbildung oder einer ersten dunklen Abbildung mit dem einen der Leitungspads aufgrund eines ersten erfaßten Spannungskontrastes aufweist und wobei die Vor­ richtung zum Erfassen eines zweiten Kontrastes ferner eine Vorrichtung zum As­ soziieren entweder einer zweiten hellen Abbildung oder einer zweiten dunklen Abbildung mit dem einen der Leitungspads aufgrund eines erfaßten zweiten Spannungskontrastes aufweist und wobei die Vorrichtung zum Bestimmen, ob Defekte in einem der Leitungspads aufgrund des ersten Kontrastes und des zwei­ ten Kontrastes vorhanden sind, zumindest einen der folgenden Vorrichtungen aufweist:
Vorrichtung zum Bestimmen, daß ein elektrischer Defekt, der durch eine Verbin­ dungsleckagequelle verursacht worden ist, in dem einen der Leitungspads vorhan­ den ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten dunklen Abbildung und einer zweiten hellen Abbildung assoziiert wird;
Vorrichtung zum Bestimmen, daß ein elektrischer Defekt, der durch einen nicht geätzten Kontaktabschnitt zwischen dem einen der Leitungspads und einem Halbleitersubstrat der Halbleitervorrichtung verursacht worden ist, in einem der Leitungspads vorhanden ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten hel­ len Abbildung und einer zweiten dunklen Abbildung assoziiert wird;
Vorrichtung zum Bestimmen, daß ein elektrischer Defekt, der durch einen Kurz­ schluß zwischen dem einen der Leitungspads und einer angrenzenden Leitungs­ leitung der Halbleitervorrichtung verursacht worden ist, in dem einen der Lei­ tungspads vorhanden ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten hellen Abbildung und einer zweiten hellen Abbildung assoziiert wird; und
Vorrichtung zum Bestimmen, daß ein physikalischer Defekt in dem einen der Leitungspads vorhanden ist, wenn das eine der Leitungspads mit einer ersten dunklen Abbildung und einer zweiten dunklen Abbildung assoziiert wird.

19. Vorrichtung zum Erfassen von Defekten in einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungspads enthält, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine Elektronenstrahlquelle, die zum Anwenden eines Primärelektronenstrahls auf die Halbleitervorrichtung aufgebaut ist, die einen ersten Zustand, welcher eine Ansammlung von Elektronen in den Leitungspads verursacht, einen zweiten Zu­ stand, welcher eine Ansammlung von Löchern in den Leitungspads verursacht, und einem dritten Zustand aufweist, der eine Erfassung von Sekundärelektrone­ nemissionen von den Leitungspads ermöglicht; und
einen Datenanalysierer, der zum Erfassen eines ersten Kontrastes zwischen den Leitungspads aufgrund von Sekundärelektronenemissionen von den Leitungspads aufgebaut ist, nachdem Elektronen den Leitungspads angesammelt worden sind, und der zum Erfassen eines zweiten Kontrastes zwischen den Leitungspads auf­ grund von Sekundärelektronenemissionen von den Leitungspads aufgebaut ist, nachdem Löcher den Leitungspads angesammelt worden sind, und zum Bestim­ men, ob ein Defekt in einem der Leitungspads vorhanden ist, aufgrund des ersten Kontrastes und des zweiten Kontrastes.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, die ferner eine Plattformsteuereinheit aufweist, die zum Bestimmen von Positionen von Defekten, die als vorhanden bestimmt worden sind, auf der Halbleitervorrichtung aufgebaut ist.

21. Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrich­ tung, die aufweist:
eine Unterkammer, in welcher ein Halbleitersubstrat geladen ist;
ein Ionengenerator, welcher die Oberfläche des Halbleitersubstrats mit Löchern (Kationen) oder Elektronen (Anionen) dotierten kann;
eine Hauptkammer, welche mit der Unterkammer verbunden ist, und welche eine Plattform enthält, auf welche das Halbleitersubstrat geladen ist;
eine Elektronenstrahlquelleneinheit, welche einen Primärelektronenstrahl auf ein Halbleitersubstrat, das in der Hauptkammer angeordnet ist, anwenden kann, um elektrische Defekte zu erfassen;
eine Signalverarbeitungseinheit, welche elektrische Signale erfassen kann, die durch den Spannungskontrast der Sekundärelektronen erzeugt worden sind, die von dem Halbleitersubstrat nach der Anwendung des Primärelektronenstrahls freigesetzt worden sind, und die anschließend die Signale verstärkt;
ein Datenanalysierer, welcher die elektrischen Signale analysiert, die durch die Signalverarbeitungseinheit verarbeitet worden sind, und bestimmt, ob elektrische Defekte aufgetreten sind, und anschließend die elektrischen Signale statistisch verarbeitet;
ein Host-Computer, welcher die Positionen von physikalischen Defekten auf dem Halbleitersubstrat betreffende Daten ausgeben kann, die von einem externen Computer empfangen worden sind, und alle Komponenten steuert;
eine Plattformsteuereinheit, welche die Positionen von physikalischen Defekten auf dem Halbleitersubstrat, die von dem Host-Computer empfangen worden sind, identifizieren kann;
eine Bildverarbeitungseinheit, welche die elektrischen Signale, die durch die Si­ gnalverarbeitungseinheit verarbeitet worden sind, in eine Abbildung umwandeln kann, und die bildverarbeitenden elektrischen Signale zu dem Host-Computer ent­ sprechend einem Flußdiagramm, das die Klassifikation der elektrischen Defekte übernimmt, zurückführen kann.

22. Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrich­ tung nach Anspruch 21, wobei die Plattformsteuereinheit eine Plattformbewe­ gungseinheit enthält, welche die Plattform innerhalb der Hauptkammer bewegen kann, und eine Laserinterferometersteuervorrichtung, welche mit der Plattform­ bewegungseinheit verbunden ist.

23. Vorrichtung zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrich­ tung nach Anspruch 21, wobei die Signalverarbeitungseinheit mit einer Bildan­ zeigeeinheit verbunden ist, welche die elektrischen Signale, die durch die Signal­ verarbeitungseinheit verarbeitet worden sind durch eine Bildverarbeitung visuali­ sieren kann.

24. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung, das folgende Schritte aufweist:
Vorbereiten einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungsleitungen, Isolationsschichten zum Isolieren der Leitungsleitungen, und Leitungspads zwi­ schen jedem der Isolationsschichten auf einem Halbleitersubstrat enthält;
Ansammeln einer Vielzahl von Elektronen oder Löchern auf der Oberfläche der Leitungspads;
Anwenden eines Primärelektrodenstrahls auf die Leitungspads;
Bestimmen von elektrischen Defekten durch Erfassen des Spannungskontrastes zwischen den Leitungspads, welcher durch die Freisetzung von Sekundärelektro­ nen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelektrodenstrahls verursacht wird.

25. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen oder Lö­ chern auf der Oberfläche der Leitungspads unter Verwendung eines Jonengenera­ tors durchgeführt wird.

26. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen oder Lö­ chern auf der Oberfläche der Leitungspads durch Einstellen der Energie eines Primärelektronenstrahls durchgeführt wird.

27. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Schritt eines Bestimmens von elektrischen Defekten durch Umwandlung des Spannungskontrastes in eine helle Abbildung oder eine dunkle Abbildung durchgeführt wird.

28. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung, das folgende Schritte aufweist:
Vorbereiten einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungsleitungen, Isolationsschichten zum Isolieren der Leitungsleitungen, und Leitungspads, die zwischen den Isolationsschichten auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, enthält;
Ansammeln von Elektronen auf der Oberfläche der Leitungspads;
erstes Erfassen einer Defektabbildung, die aus dem Spannungskontrast zwischen den Leitungspads erzielt wird, welche durch die Freisetzung von Sekundärelek­ tronen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelektronenstrahls auf die Leitungspads mit den angesammelten Elektronen verursacht wird;
Bestimmen, ob eine Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist oder nicht;
Ansammeln von Löchern auf der Oberfläche der Leitungspads, falls die erste er­ faßte Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist;
Zweites Erfassen einer Defektabbildung, die aus dem Spannungsunterschied zwi­ schen den Leitungspads erzielt wird, welche durch die Freisetzung von Sekundä­ relektronen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelektronen­ strahls auf die Leitungselektronen mit den angesammelten Löchern verursacht worden ist;
Bestimmen, daß das Leistungspad, deren zweite erfaßte Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist, physikalische Defekte aufweist, und daß das Leitungspad, dessen Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist, elektrische Defekte aufweist, die durch eine Verbindungsleckagequelle verursacht worden sind;
Ansammeln von Löchern auf der Oberfläche der Leitungspads, falls die erste er­ faßte Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist;
drittes Erfassen einer Defektabbildung, die aus dem Spannungsunterschied zwi­ schen den Leitungspads erzielt worden ist, welche durch die Freisetzung von Se­ kundärelektronen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelek­ tronenstrahls auf die Leitungspads mit den angesammelten Löchern verursacht worden ist;
Bestimmen, daß das Leitungspad, dessen dritte erfaßte Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist, elektrische Defekte aufweist, die durch einen nicht geätzten Kontaktabschnitt verursacht worden sind, und daß das Leitungspad, dessen De­ fektabbildung keine dunkle Abbildung ist, elektrische Defekte aufweist, die durch einen Kurzschluß zwischen den Leitungspad und einer Leitungsleitung verursacht worden sind.

29. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 28, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen oder Lö­ chern auf der Oberfläche der Leitungspads durch Einstellen der Energie eines Primärelektronenstrahls durchgeführt wird.

30. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung, das folgende Schritte aufweist:
Vorbereiten einer Halbleitervorrichtung, die eine Vielzahl von Leitungsleitungen, Isolationsschichten zum Isolieren der Leitungsleitungen, und Leitungspads, die zwischen den Isolationsschichten auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, enthält;
Ansammeln von Löchern auf der Oberfläche der Leitungspads;
erstes Erfassen einer Defektabbildung, die aus dem Spannungskontrast zwischen den Leitungspads erzielt wird, welche durch die Freisetzung von Sekundärelek­ tronen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelektronenstrahls auf die Leitungspads mit den angesammelten Löchern verursacht wird;
Bestimmen, ob eine Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist oder nicht;
Ansammeln von Elektronen auf der Oberfläche der Leitungspads, falls die erste erfaßte Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist;
Zweites Erfassen einer Defektabbildung, die aus dem Spannungskontrast zwi­ schen den Leitungspads erzielt wird, welche durch die Freisetzung von Sekundä­ relektronen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelektronen­ strahls auf die Leitungspads mit den angesammelten Elektronen verursacht wor­ den ist;
Bestimmen, daß das Leistungspad, deren zweite erfaßte Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist, physikalische Defekte aufweist, und daß das Leitungspad, dessen Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist, elektrische Defekte aufweist, die durch einen nicht geätzten Kontaktabschnitt verursacht worden sind;
Ansammeln von Elektronen auf der Oberfläche der Leitungspads, falls die erste erfaßte Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist;
drittes Erfassen einer Defektabbildung, die aus dem Spannungskontrast zwischen den Leitungspads erzielt worden ist, welche durch die Freisetzung von Sekundä­ relektronen von den Leitungspads nach der Anwendung eines Primärelektronen­ strahls auf die Leitungspads mit den angesammelten Elektronen verursacht wor­ den ist;
Bestimmen, daß das Leitungspad, dessen dritte erfaßte Defektabbildung eine dunkle Abbildung ist, elektrische Defekte aufweist, die durch einen Verbin­ dungsleckagequellenabschnitt verursacht worden sind, und daß das Leitungspad, dessen Defektabbildung keine dunkle Abbildung ist, elektrische Defekte aufweist, die durch einen Kurzschluß zwischen den Leitungspad und einer Leitungsleitung verursacht worden sind.

31. Verfahren zum Erfassen von elektrischen Defekten in einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 30, wobei der Schritt eines Ansammelns von Elektronen oder Lö­ chern auf der Oberfläche der Leitungspads unter Verwendung eines Jonengenera­ tors durchgeführt wird.