JP2005311018A - Inspection method and device using electronic beam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子ビームを用いた検査方法及び検査装置に係り、特に、半導体装置の製造過程でウエハ上の回路等のパターンを検査するのに好適な電子ビームを用いた検査方法及び検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus using an electron beam, and more particularly to an inspection method and an inspection apparatus using an electron beam suitable for inspecting a pattern of a circuit or the like on a wafer in the process of manufacturing a semiconductor device.
ウエハ上の回路等のパターンを検査する電子ビームを用いた検査方法及び検査装置は、例えば特許文献1に開示されているように、電子ビームを試料へ照射し、取得された画像のうち一つを基準画像、一つを検査画像として、同様の回路パターンの画像同士を比較し差をとることで、欠陥を抽出するものである。
An inspection method and an inspection apparatus using an electron beam for inspecting a pattern of a circuit or the like on a wafer irradiate a sample with an electron beam as disclosed in
電子ビームの照射によって取得された基準画像と検査画像とが、電子ビームのフォ−カスや照射量の違いによって取得された画像の明るさやコントラストに差が生じ、その結果、試料の欠陥検出時に欠陥でないものも欠陥として抽出されてしまうという不具合が生じていた。即ち、基準画像については、試料を載置した試料ステージを停止させ、試料に対して電子ビームをX方向及びY方向に走査させ、このような電子ビームの走査を複数繰返しながら2次元画像を取得して基準画像を取得している。一方、検査画像については、試料に対する電子ビームの不均一照射による悪影響を少なくし、さらに試料一つ当たりの検査時間を短くする、即ち、検査効率を向上させるために、試料ステージを移動させながら電子ビームをX方向及びY方向のいずれか一方向にのみ走査させて1次元画像を取得している。そのために、両者間に電子ビームの照射量の差が生じるのである。 The reference image acquired by electron beam irradiation and the inspection image differ in the brightness and contrast of the acquired image due to differences in electron beam focus and dose, resulting in defects when detecting defects in the sample. There was a problem that non-existent ones were extracted as defects. That is, for the reference image, the sample stage on which the sample is placed is stopped, the sample is scanned with the electron beam in the X direction and the Y direction, and a two-dimensional image is acquired while repeating such electron beam scanning multiple times. The reference image is acquired. On the other hand, for inspection images, in order to reduce the adverse effects of non-uniform irradiation of the electron beam on the sample and further reduce the inspection time per sample, that is, to improve the inspection efficiency, the electron is moved while moving the sample stage. A one-dimensional image is acquired by scanning the beam only in one of the X direction and the Y direction. Therefore, a difference in the amount of electron beam irradiation occurs between the two.
本発明の目的は、基準画像と検査画像の取得法が異なっても試料の欠陥の誤検出を防止できる電子ビームを用いた検査方法及び検査装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inspection method and an inspection apparatus using an electron beam that can prevent erroneous detection of a defect of a sample even if a reference image and an inspection image acquisition method are different.
上記課題を達成するために、電子ビームを試料に照射させ、この試料の検査の基準となる基準画像を作成する第1の工程と、電子ビームを試料に照射させ前記基準画像を作成する第1の工程とは異なる方法で検査の対象となる検査画像を取得する第2の工程と、前記検査画像の画像パラメータを前記基準画像のパラメータに応じて調整する第3の工程と、第3の工程で調整された検査画像と前記基準画像とを比較して欠陥がある場合にその欠陥を抽出する第4の工程とを有するものである。
To achieve the above object, a first step of irradiating a sample with an electron beam and creating a reference image serving as a reference for the inspection of the sample, and a first step of creating the reference image by irradiating the sample with an electron beam. A second step of obtaining an inspection image to be inspected by a method different from the step of
また、電子ビームを試料に照射させて取得した該試料の検査の基準となる基準画像を記憶する基準画像記憶手段と、前記基準画像の画像パラメータを記憶する基準画像パラメータ記憶手段と、前記基準画像とは異なる条件で取得した検査の対象となる検査画像を記憶する検査画像記憶手段と、前記検査画像の画像パラメータを記憶する検査画像パラメータ記憶手段と、該検査画像パラメータ記憶手段に記憶された検査画像の画像パラメータを前記基準画像パラメータに記憶された基準画像の画像パラメータに応じて調整する検査画像パラメータ調整手段と、該検査画像パラメータ調整手段でその画像パラメータが調整された検査画像と、前記基準画像記憶手段に記憶された基準画像とを比較し前記試料に欠陥がある場合にその欠陥を抽出する比較手段とを有するものである。 Further, a reference image storage unit that stores a reference image that is obtained by irradiating the sample with an electron beam and serves as a reference for the inspection of the sample, a reference image parameter storage unit that stores an image parameter of the reference image, and the reference image Inspection image storage means for storing an inspection image to be inspected acquired under different conditions, inspection image parameter storage means for storing image parameters of the inspection image, and inspection stored in the inspection image parameter storage means Inspection image parameter adjusting means for adjusting the image parameters of the image in accordance with the image parameters of the reference image stored in the reference image parameters, inspection images whose image parameters are adjusted by the inspection image parameter adjusting means, and the reference Compare with the reference image stored in the image storage means, and extract the defect if the sample has a defect Those having a compare means.
以上説明したように本発明によれば、基準画像と検査画像の取得法が異なっても、試料の欠陥の誤検出を防止できる電子ビームを用いた検査方法及び検査装置を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an inspection method and an inspection apparatus using an electron beam that can prevent erroneous detection of a sample defect even if the reference image and the inspection image acquisition method are different.
以下本発明の一実施形態の電子ビームを用いた検査装置の主要な構成を図1に用いて説明する。 The main configuration of an inspection apparatus using an electron beam according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
電子銃1は、電子源2と引出電極3と加速電極4とを備えている。電子源2と引出電極3との間には引出電圧V1が印加され、この引出電圧V1の印加によって電子源2から電子ビーム5が引出される。前記加速電極4はアース電位に維持され、この加速電極4と電子銃2との間には加速電圧V0が印加され、電子ビーム5はこの加速電圧V0によって加速される。
The
電子源2から引出されて加速された電子ビーム5は、絞り6によって不要な領域を除去されると共に、レンズ電源7に接続された第1集束レンズ8によってクロスオーバ9が生じるように集束され、レンズ電源7に接続された第2集束レンズ10によって再度集束されてクロスオーバ11を生じる。第2集束レンズ10を通過した電子ビーム5は、レンズ電源7に接続された対物レンズ12によって例えば半導体ウエハ等の試料13に集束される。試料13は試料ステージ14上に固定されており、この試料ステージ14はステージ駆動装置15と位置モニタ用測定装置16によって水平方向に駆動される。そして、試料13に集束された電子ビーム5は、走査信号発生器17に接続された偏向器18A,18Bによって走査される。
The
また、対物レンズ12の試料13側には、試料13の帯電電位を制御する電極19が配置されている。
An
そして、上記構成物が電子ビーム5を照射するのに適した真空容器(図示せず)内に収納されている。
And the said structure is accommodated in the vacuum vessel (not shown) suitable for irradiating the
前記電子ビーム5の第1集束レンズ8と第2集束レンズ10間のクロスオーバ9が形成される位置には、電子ビーム5が偏向してブランキングされるように、走査信号発生器20に接続したブランキング偏向器21が設置されている。このブランキング偏向器21により、ブランキング時に、電子ビーム5は、クロスオーバ9を支点として偏向され、それによって電子ビーム5が試料13上の走査領域外を照射したり、走査の帰線時に試料13を照射したりすることがないようにしている。尚、走査信号発生器20と走査信号発生器17とは並列に接続されている。
The
また、電子ビーム5を減速させるためのリターディング電圧として負の電圧を試料13に印加するために、可変減速電源22が設けられており、この可変減速電源22を調整することで印加電圧を変更できるようにしている。
A variable
一方、試料13の高さは、試料高さ測定装置23によってリアルタイムで測定され、その測定結果は制御装置24を経由して前記レンズ電源7にフィ―ドバックされて、対物レンズ12の焦点が補正される。また、電子ビーム5の試料13上の照射位置は、位置モニタ用測定装置16によって検出され、その結果が制御装置24を経由して前記走査信号発生器17にフィ―ドバックされて偏向器18A,18Bで調整される。
On the other hand, the height of the
試料13が電子ビーム5で照射され、偏向器18A,18Bで走査されると、試料13から荷電粒子である2次電子や反射電子などの情報信号25が発生する。試料13を照射する電子ビーム5に対するリターディング電圧は、発生した情報信号25に対しては加速電圧として作用し、対物レンズ12の電子銃1側に情報信号25を輸送する。対物レンズ12の電子銃1側には、直交電磁界発生器26が設置されており、電界と磁界の強さは、電子ビーム5に対しては偏向作用を打消しあうように制御される。また、情報信号25が対物レンズ12及び直交電磁界発生器26を越えて電子銃1側に輸送された後、情報信号25Aが検出器27に直接照射されるように制御されるか、または情報信号25が第2集束レンズ10と直交電磁界発生器26との間に設置した電極28に衝突して二次情報信号電子29を発生し、これが検出器27に照射されるよう制御される。尚、電極28は、情報信号25の衝突により、衝突した信号電子の量に応じた二次情報信号電子29を発生させる物質で形成されている。電極28で発生した二次情報信号電子29または偏向された情報信号25Aは、検出器27で検出され、電気信号に変換される。
When the
検出器27によって検出された情報信号25に基づく電気信号は、増幅回路30によって増幅されA/D変換器31によってデジタル化される。デジタル化された信号は画像信号として記憶部32,33に記憶される。
An electric signal based on the information signal 25 detected by the
基準画像は、試料13の検査画像に対応する領域を電子ビームで2次元走査して得られ、検出器27、増幅回路30、A/D変換器31を経由して画像信号として記憶部32に記憶される。検査画像は、検出器27、増幅回路30、A/D変換器31を経由して画像信号として記憶部33に記憶される。記憶部32に記憶された検査領域を第一の検査領域、記憶部33に記憶された検査領域を第二の検査領域とすると、夫々の検査領域の画像信号同士を、演算部34を経由して欠陥判定部35で比較する。次に、前記試料13の第二の検査領域に隣接する検査領域を第三の検査領域とすると、第三の検査領域から発生した情報信号25に基づく画像信号を、記憶部32に記憶された第一の検査領域における画像信号の上に上書きし、第二の検査領域における画像信号と第三の検査領域における画像信号とを比較する。これらを順次繰返すことで、前記試料13の全ての検査領域について画像信号の記憶と比較が実行される。
The reference image is obtained by two-dimensionally scanning an area corresponding to the inspection image of the
画像信号の比較は、記憶部32,33に記憶された画像信号について、予め定求められた欠陥判定条件に基づいて演算部34で画像の階調濃度値の平均,分散等の統計量、周辺画素間の差分値、ラングレス統計量、共起行列等の各種統計量を算出し、それらを欠陥判定部35で比較して差分信号を抽出し、予め定求められた欠陥判定条件を参照して、欠陥を抽出する。
The comparison of the image signals is based on the image signals stored in the
また、上記は、記憶部32,33に交互に記憶した画像信号を交互に比較して欠陥の有無を判定するものであるが、試料13の2次元画像の情報信号25に基づく画像信号を基準画像として記憶部32に記憶しておき、試料13の1次元画像の情報信号25に基づく画像信号を順次検査画像として記憶部33に記憶しながら記憶部32の基準画像と比較する方法もある。当初の比較用の基準画像は2次元画像に基づくものが用いられ、この2次元画像はフォ−カス,明るさ,コントラスト等の画像パラメータの調整あるいは確認が行われている。
In the above, the image signals alternately stored in the
1次元画像の取得は、図2に示すフローチャートに示す手順で行われる。即ち、試料13上に照射した電子ビーム5の走査方向と直交する方向に試料ステージ14を例えばY方向に移動させる(ステップ201)。この状態で偏向器18A,18Bによって電子ビーム5を走査幅Wで例えばX方向に走査させる(ステップ202)。電子ビーム5の照射走査によって試料13から発生する情報信号25を電子ビーム走査と試料ステージの移動に同期して検出し(ステップ203)、この情報信号25に基づいて1次元画像を形成する(ステップ204)。このとき、図3に示すように、電子ビーム5が試料13の走査端部に達したら試料ステージ14を走査幅W分だけ移動し(ステップ205)、試料ステージ14を−Y方向に移動させる(ステップ206)。その後、前述した各ステップ(ステップ201〜206)を繰返して1次元画像を取得する(ステップ207〜210)。
Acquisition of a one-dimensional image is performed according to the procedure shown in the flowchart shown in FIG. That is, the
偏向器は18A,18Bの2段偏向であるのが望ましい。図3に図1の偏向器の部分を拡大した構成を示す。偏向の支点40を対物レンズ12のレンズ中心とする。この場合、偏向器が1段であると、対物レンズ12のレンズ中心部に偏向器を配置しなければならない。対物レンズの形状のうち内径が狭くなれば、偏向器が小さくなり、電子ビーム5の偏向幅が狭くなってしまい、観察可能範囲が狭くなる。これを避けるために、偏向器を対物レンズ12のレンズ中心から電子源2側に配置する。偏向器の大きさは、レンズの中心部にあるときよりも制限は受けないが、大きく偏向可能であっても、電子ビーム5の偏向幅が対物レンズ12の内径で制限されてしまい、結局、観察視野を確保できなくなる。さらに、偏向の支点40は対物レンズのレンズ中心からずれていく方向にある。これらを解決するために、偏向器を18A,18Bの2段にすることで、偏向の支点40を一定にしつつ、偏向幅を大きくでき、広い視野を確保することができる。
The deflector is preferably a two-stage deflection of 18A and 18B. FIG. 3 shows an enlarged configuration of the deflector of FIG. The deflection fulcrum 40 is the lens center of the
図4及び図5は、試料13である半導体ウエハ上の電子ビーム5の走査軌跡を示す平面図である。図4は半導体ウエハ全体を示し、図5は図4中の点A,B,Fを含む領域Pの拡大図を示す。図5中、1点鎖線矢印は試料ステージ14の移動方向、即ち、試料13の指導方向を示し、実線矢印は電子ビーム5の照射時の走査軌跡を示し、破線矢印は電子ビーム5のブランキング時の仮想軌跡を示す。図5において、電子ビーム5の走査はA点から開始され、実線矢印で示すように、B点まで行われる。この走査時に試料ステージ14と共に試料13はY方向に移動する。B点からA´点間では、破線矢印で示すように、電子ビーム5はブランキングされ、再びA´点からB´点に電子ビーム5の照射による走査が行われる。このように電子ビーム5の照射走査とブランキングが交互に繰返されてC点からD点まで至ると、試料13は試料ステージ14と共に、電子ビーム5の走査幅Wに相当する寸法だけX方向に移動される。続いて電子ビーム5をD点からE点に照射走査し、さらにE点からF点まで試料13が−Y方向に移動しながらブランキングと走査を交互に繰返して行く。このようにして1次元画像の取得が行われる。別の方法として、電子ビーム5をA点からD点まで走査した後、試料ステージ14をX方向及びY方向に移動させてからB点−F点−B´点…D点−E点に至るように電子ビーム5を走査及びブランキングさせ、試料ステージ14をY方向に移動させるようにしてもよい。
4 and 5 are plan views showing scanning trajectories of the
図6は調整手順を示すフローチャートである。最初に、基準画像となる2次元画像が所望の画質の画像になるよう2次元画像をモニタ36に表示させながらフォーカス、明るさ、コントラスト等の調整を行い(ステップ601)、2次元画像を取得して記憶部32に記憶させる(ステップ602)。記憶部32には取得された2次元画像のフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータ、画像取得時の電子光学条件、即ち、電子ビームの加速電圧、集束レンズや対物レンズの電圧、試料の帯電電位を制御する電極19の印加電圧、試料に印加されるリターディング電圧等が同時に記憶される。あるいは、これらを別の記憶部に記憶させてもよい。画像パラメータであるフォーカス、明るさ、コントラストは、図7に示すような階調値と頻度の関係として抽出し、表すことができる(ステップ603)。
FIG. 6 is a flowchart showing the adjustment procedure. First, adjustment of focus, brightness, contrast, etc. is performed while displaying the two-dimensional image on the
次に、検査画像である1次元画像を取得して記憶部33に記憶する(ステップ604)。記憶部33には取得された1次元画像のフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータ、画像取得時の電子ビームの加速電圧、集束レンズや対物レンズの電圧、試料の帯電電位を制御する電極19の印加電圧、試料に印加されるリターディング電圧等の検査条件が同時に記憶される。あるいは、これらを別の記憶部に記憶させてもよい。この検査画像についても同様に、フォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータが、図8に示すような階調値と頻度の関係として抽出され、表される(ステップ605)。
Next, a one-dimensional image that is an inspection image is acquired and stored in the storage unit 33 (step 604). The
次に、基準画像の画像パラメータと検査画像の画像パラメータとを比較する(ステップ606)。検査画像の画像パラメータが、予め定められた規定の範囲内であれば、検査開始の確認へすすむ(ステップ607)。規定の範囲から外れる場合は、検査画像の画像パラメータを調整する(ステップ608)。このとき、図1に示すモニタ36に、画像だけでなく図7乃至図8に示す階調値と頻度の関係図を表示させると、操作者にとって理解しやすい。即ち、図8に示す検査画像の関係図のプロフィールが、図7に示す基準画像のプロフィールに近ければ、画像パラメータが規定範囲内ということになる。画像パラメータの調整が終わると、再度検査画像を取得してステップ604からステップ606を実行する。
Next, the image parameter of the reference image is compared with the image parameter of the inspection image (step 606). If the image parameter of the inspection image is within a predetermined range, it is necessary to confirm the start of inspection (step 607). If it is outside the specified range, the image parameter of the inspection image is adjusted (step 608). At this time, if not only the image but also the relationship between the gradation value and the frequency shown in FIGS. 7 to 8 are displayed on the
ステップ608で、フォ−カス,明るさ,コントラスト等の画像パラメータの調整を行う際、フォ−カス調整を行ってから明るさやコントラストの調整を行うことが正確な調整を行うことができる。そして、前記フォ−カス調整は、制御装置24での操作によって集束レンズ10又は対物レンズ12のレンズ電源7を制御することにより行う。一方、明るさやコントラストの調整は、試料13の帯電電位を制御することによって行われるが、試料13の帯電電位は制御装置24の操作により電極制御部38を制御して電極19の印加電圧を制御することによって行う。尚、コントラストの調整は、試料13に印加しているリターディング電圧を制御装置24の操作で可変減速電源22を調整することによっても任意に調整することができる。
In
これらの調整は、画像処理部37及び/又は制御装置24で自動的に行っても良く、記憶部32,33に記憶された画像条件を制御装置24での操作によりモニタ36に表示させながら手動で行ってもよい。
These adjustments may be automatically performed by the
調整後の2次元画像の画像パラメータに応じて1次元画像を調整して検査画像を得た後、検査画像の画像パラメータである階調と頻度の関係を例えば記憶部32に記憶させておき、同じ種類の試料13を検査する場合には、操作者は記憶部32に記憶されている検査画像の画像パラメータを基準として制御装置24で呼び出し、例えば記憶部33に新たに記憶された1次元画像の画像パラメータと比較する。これによって検査のたびに改めて2次元画像の取得と調整を行う必要がなくなるので、検査開始までに要する時間を短縮することができ、操作者による調整項目を減らすことができる。検査画像の画像パラメータは、記憶部32に複数記憶させると、検査時にこれらのうち一つを呼び出すことにより、検査開始までに要する時間を短縮することができる。このときの基準とは、フォ-カス条件,電極19の電圧値,リターディング電圧値のほかに、試料13検査時の検査条件である加速電圧や各集束レンズ条件等であり、これらも記憶部32,33等の記憶部に記憶させておくことが望ましい。検査時には、制御装置24によって上記検査条件をモニタ36に表示し、その中から少なくとも1つを検査条件として設定して比較の基準とする。
After obtaining the inspection image by adjusting the one-dimensional image according to the image parameters of the adjusted two-dimensional image, the relationship between the gradation and the frequency, which is the image parameter of the inspection image, is stored in the
図9から図11は、モニタ36に表示される画面の例である。図9に示すように、記憶部に記憶された複数の基準画像とその画像パラメータ、電子光学条件が呼び出せるように一覧表が画面90に表示されている。図10は図9中のひとつの基準画像91と、検査画像92とが同一の画面90に表示されている例である。図11は図10にさらに、図7,8で示した階調値と頻度の関係図が画像と同時に表示されている例である。
9 to 11 are examples of screens displayed on the
図9に示す画面で、操作者が所望の検査条件を選択すると、それに関連付けて記憶されていた検査画像が基準条件91として呼び出され、それと同時に記憶されている検査画像の階調値と頻度の関係図も呼び出される。次に、新たな検査対象である試料の検査画像を取得し記憶させ、画像パラメータの抽出を行う。そして、図6中のステップ606に示した画像パラメータの比較を行い、規定の範囲内かどうかが確認される。このとき、図11に示すような画像、及び階調値と頻度の関係図がモニタ36に表示されるので、操作者にとって状況が理解し易い。この方法は、同じ仕様の試料の同じ検査条件での検査を行う場合に有効である。2次元画像による調整や1次元画像である検査画像の調整を改めて行う手間が省けるので、操作者による調整項目を減らせるとともに、検査開始までの時間の短縮になる。この比較を含む一連の作業は、コンピュータで自動で行われる。なお、操作者が、図11に示した画面を見ながら、新たに検査対象になる試料の検査画像の画像パラメータを基準画像の画像パラメータと比較しつつ、検査画像の画像パラメータを微調整するようにしてもよい。
When the operator selects a desired inspection condition on the screen shown in FIG. 9, the inspection image stored in association therewith is called as the reference condition 91, and at the same time, the gradation value and frequency of the inspection image stored are stored. A relationship diagram is also called. Next, an inspection image of a sample that is a new inspection object is acquired and stored, and image parameters are extracted. Then, the image parameters shown in
図12に、検査の手順のフローチャートを示す。図6に示した一連の作業の後に検査を行う。まず基準画像を記憶部32から呼び出す(ステップ1201)。次に、検査画像である1次元画像を取得し(ステップ1202)、基準画像である2次元画像と比較し(ステップ1203)、欠陥部の抽出を行う(ステップ1204)。このときの基準画像は、図6に示したステップ602で得られる2次元画像であっても、ステップ604で得られる1次元画像であってもよい。検査工程では、検査対象領域がなくなるまで、ステップ1202からステップ1204までを繰り返し行う。
FIG. 12 shows a flowchart of the inspection procedure. Inspection is performed after a series of operations shown in FIG. First, a reference image is called from the storage unit 32 (step 1201). Next, a one-dimensional image that is an inspection image is acquired (step 1202), compared with a two-dimensional image that is a reference image (step 1203), and a defective portion is extracted (step 1204). The reference image at this time may be a two-dimensional image obtained in
図13に、他の検査の手順のフローチャートを示す。図6に示した一連の作業の後に検査を行う。まず基準画像を記憶部32から呼び出す(ステップ1301)。次に、1次元画像である検査画像(A)を取得し(ステップ1302)、記憶部33に記憶する。このとき、記憶部33には、取得された検査画像のフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータが同時に記憶され、図7に示したような階調値と頻度の関係図として抽出するとともに(ステップ1303)、モニタ36に表示する。これを基準画像の画像パラメータと比較して(ステップ1304)、規定の範囲内であれば、検査画像(A)を基準画像として記憶、設定する(ステップ1306)。次に、検査画像(B)を取得し(ステップ1307)、比較検査(ステップ1308)と欠陥部の抽出(ステップ1309)による検査工程が開始される。これ以降、検査画像を取得しながら、基準画像に設定した検査画像(A)と比較検査を行い、欠陥を抽出する。ステップ1304で画像パラメータが規定の範囲外の場合は、検査画像の画像パラメータを調整して(ステップ1305)、検査画像(A)を取得し直す(ステップ1302)。
FIG. 13 shows a flowchart of another inspection procedure. Inspection is performed after a series of operations shown in FIG. First, a reference image is called from the storage unit 32 (step 1301). Next, an inspection image (A) that is a one-dimensional image is acquired (step 1302) and stored in the
図14に、他の検査の手順のフローチャートを示す。初めに、基準画像を取得または呼び出す(ステップ1401)。この基準画像は、予め記憶されている画像を図1に示す記憶部32から呼び出す場合と、新たに取得する場合とがある。新たに取得する場合は、図6中のステップ601と602を行い、2次元画像を記憶部32に記憶させる。基準画像のフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータは、図7に示したような階調値と頻度の関係として抽出する(ステップ1402)。次に、検査画像(C)を取得し(ステップ1403)、検査画像(C)のフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータを、図7に示したような階調値と頻度の関係として抽出する(ステップ1404)。これを基準画像の画像パラメータと比較する(ステップ1405)。比較の結果、規定の範囲外であれば検査画像(C)の調整を行い(ステップ1406)、ステップ1403で検査画像(C)を再取得する。ステップ1405で、画像パラメータが規定の範囲内ならば、検査画像(C)を基準画像に設定する(ステップ1407)。
FIG. 14 shows a flowchart of another inspection procedure. First, a reference image is acquired or called (step 1401). This reference image may be obtained by calling up a previously stored image from the
次に、検査画像(D)を取得し(ステップ1408)、検査画像(D)のフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータを、図7に示したような階調値と頻度の関係として抽出する(ステップ1409)。これを基準画像である検査画像(C)の画像パラメータと比較する(ステップ1410)。比較の結果、規定の範囲外であれば検査画像(D)の調整を行い(ステップ1411)、ステップ1408で検査画像(D)を再取得する。ステップ1410で、画像パラメータが規定の範囲内ならば、検査画像(C)と検査画像(D)の比較検査を行い(ステップ1412)、欠陥を抽出する(ステップ1413)。次に、検査画像(D)を基準画像として設定し(ステップ1414)、新たに検査画像を取得する。以下、省略しているが、ステップ1408の検査画像の取得の工程から、ステップ1414の取得した検査画像を基本画像に設定する工程までを繰り返し行って検査を行う。
Next, an inspection image (D) is acquired (step 1408), and image parameters such as focus, brightness, and contrast of the inspection image (D) are extracted as the relationship between the gradation value and the frequency as shown in FIG. (Step 1409). This is compared with the image parameter of the inspection image (C) which is the reference image (step 1410). As a result of the comparison, if it is out of the prescribed range, the inspection image (D) is adjusted (step 1411), and the inspection image (D) is re-acquired in
このように、比較検査した画像を新たに基準画像として設定し、次の検査画像取得時にいつもフォーカス、明るさ、コントラスト等の画像パラメータを調整して、基準画像を次々と更新すると、比較する画像が隣接していて検査条件が近いために、画像パラメータが規定の範囲内に収まる可能性が大きくなり、画像パラメータの調整が省略できる可能性があることから、検査時間の短縮が期待できる。しかし、検査の最初の方と最後の方とで画像パラメータの中央値が少しずつズレが生じ、最初の基準画像と最後の検査画像の画像パラメータが大きく違ってしまう可能性があるので、留意が必要である。 In this way, when a comparatively inspected image is newly set as a reference image, and when the next inspection image is acquired, image parameters such as focus, brightness, and contrast are always adjusted, and the reference image is updated one after another, an image to be compared Since the inspection conditions are close and the image parameters are close to each other, there is a high possibility that the image parameters will fall within the prescribed range, and the adjustment of the image parameters may be omitted, so that the inspection time can be shortened. However, there is a possibility that the median of the image parameters will be slightly shifted between the first and last inspection, and the image parameters of the first reference image and the last inspection image may be greatly different. is necessary.
以上説明したように本発明による実施の形態によれば、取得して記憶させた1次元画像を、基準となる2次元画像の画像条件に合わせて調整することで、所望の比較検査画像の取得が可能になり、欠陥部検査における誤検査を防止でき、検査精度を向上させることができるという有用な効果を得ることができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, a desired comparison inspection image is acquired by adjusting the acquired and stored one-dimensional image according to the image condition of the reference two-dimensional image. Thus, it is possible to prevent the erroneous inspection in the defective portion inspection, and to obtain a useful effect that the inspection accuracy can be improved.
ところで、上記実施の形態において、電子ビームを試料に照射し検査の基準となる基準画像を取得する第1の工程は、図6に示すステップ601〜602であり、電子ビームを試料に照射し検査の対象となる検査画像を取得する第2の工程は、図6に示すステップ604であり、前記検査画像を前記基準画像の画像パラメータに応じて調整する第3の工程は、図6に示すステップ605,606,608であり、第3の工程で調整された検査画像の欠陥を抽出する第4の工程は、図6に示すステップ607である。
By the way, in the above-described embodiment, the first step of irradiating the sample with the electron beam and obtaining a reference image as a reference for inspection is
また、電子ビームを試料に照射し取得した検査の基準となる基準画像を記憶する基準画像記憶手段は記憶部32、電子ビームを試料に照射し取得した検査の対象となる検査画像を記憶する検査画像記憶手段は記憶部33である。検査画像の画像パラメータを調整する検査画像パラメータ調整手段は画像処理部37及び/又は制御装置24、検査画像と基準画像とを比較し欠陥を抽出する比較手段は欠陥判定部35である。
The reference image storage means for storing a reference image as a reference for the inspection acquired by irradiating the sample with the electron beam is a
1…電子銃、2…電子源、5…電子ビーム、8…第1集束レンズ、10…第2集束レンズ、12…対物レンズ、13…試料、14…試料ステージ、17,20…走査信号発生器、18A,18B…偏向器、19…電極、21…ブランキング偏向器、22…可変減速電源、24…制御装置、25…情報信号、26…直交電磁界発生器、27…検出器、28…電極、32,33…記憶部、34…演算部、35…欠陥判定部、36…モニタ、37…画像処理部、38…電極制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
17. The inspection apparatus using an electron beam according to claim 16, wherein the adjusting means is an electrode that is installed between the electron lens and the sample and controls a charging voltage of the sample.
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