JP6379018B2 - 荷電粒子線装置および検査方法 - Google Patents
荷電粒子線装置および検査方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6379018B2 JP6379018B2 JP2014235578A JP2014235578A JP6379018B2 JP 6379018 B2 JP6379018 B2 JP 6379018B2 JP 2014235578 A JP2014235578 A JP 2014235578A JP 2014235578 A JP2014235578 A JP 2014235578A JP 6379018 B2 JP6379018 B2 JP 6379018B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- charged particle
- particle beam
- cross
- contrast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 39
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 32
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 56
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 51
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
- G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24592—Inspection and quality control of devices
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子線の照射エネルギを設定する手段と,
制御信号の時間基準を設ける手段と,
前記荷電粒子線を,前記時間基準に同期して試料に照射すると共に,照射位置を制御する手段と,
前記時間基準に同期して,前記試料からの放出電子を検出する手段と,
前記放出電子の検出信号から前記放出電子の放出特性を解析する手段と,
前記放出電子の前記放出特性に基づき,前記試料の電気特性もしくは断面方向の形態特性を解析する手段と,を含むことを特徴とする荷電粒子線装置とする。
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子線の照射エネルギを設定する手段と,
制御信号の時間基準を設ける手段と,
前記荷電粒子線を,前記時間基準に同期して試料に照射すると共に,照射位置を制御する手段と,
前記時間基準に同期して,前記試料からの放出電子を検出する手段と,
前記照射位置を制御する第1制御信号と,前記荷電粒子線を前記試料に照射する第2制御信号と,前記放出電子の検出信号から画像を形成する手段と,
前記画像の明度またはコントラストから,前記試料の電気特性もしくは断面方向の形態特性を解析する手段と,を含むことを特徴とする荷電粒子線装置とする。
前記検査試料の前記導電層が形成された検査領域に,前記絶縁層を介してパルス幅の異なる荷電粒子線を照射してコントラストが異なる複数の画像を取得する工程と,
前記複数の画像からコントラストが最大となるパルス幅を抽出する工程と,
導電層を覆って形成された絶縁層の厚さが既知の標準試料を用いて得られたコントラストが最大となるパルス幅と静電容量との関係を用いて,前記検査試料の前記検査領域においてコントラストが最大となるパルス幅に対応する静電容量を抽出する工程と,
抽出された前記静電容量を用いて,前記検査試料の導電層の深さ位置を求める工程と,
求めた前記導電層の深さ位置と,予め定めた判断基準とを照らし合わせ,正常、或いは欠陥の判定を行う工程と,を有することを特徴とする検査方法とする。
Claims (6)
- 荷電粒子線源と,
前記荷電粒子線源から放出された荷電粒子線の照射エネルギを設定する手段と,
制御信号の時間基準を設ける手段と,
前記荷電粒子線を,前記時間基準に同期して試料に照射すると共に,照射位置を制御す
る手段と,
前記時間基準に同期して,前記試料からの放出電子を検出する手段と,
前記照射位置を制御する第1制御信号と,前記荷電粒子線を前記試料に照射する第2制
御信号と,前記放出電子の検出信号から画像を形成する手段と,
前記画像を形成する手段で形成した複数の照射条件からなる複数の画像の明度またはコ
ントラストから,前記試料の電気特性もしくは断面方向の形態特性を解析する手段と,を
含むことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において,
前記試料の前記電気特性もしくは前記断面方向の形態特性を解析する手段は,前記試料
の複数の箇所で,前記電気特性または,前記断面方向の形態特性を解析し,マッピングさ
れた前記電気特性または,前記断面方向の形態特性を表示する手段を含むことを特徴とす
る荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において,
前記試料は,半導体デバイスの製造工程におけるウェーハであり,
前記試料の前記電気特性もしくは前記断面方向の形態特性を解析する手段は,前記画像
から,前記ウェーハに形成された微細パターンの前記微細パターンの寸法または前記微細
パターンのパターン形状の不良を解析する手段を含むことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項3記載の荷電粒子線装置において,
前記画像から,前記ウェーハに形成された微細パターンの前記微細パターンの寸法また
は前記微細パターンのパターン形状の不良を解析する手段は,単一の照射条件からなる画
像の明度またはコントラストの差から,前記ウェーハに形成された前記微細パターンの欠
陥箇所を抽出する手段を備え,前記抽出した欠陥箇所で取得した複数の照射条件からなる
複数の画像から解析した前記画像の明度またはコントラストに基づき,前記試料の前記電
気特性もしくは前記断面方向の形態特性を解析するものであることを特徴とする荷電粒子
線装置。 - 導電層が絶縁層で覆われた検査試料を準備する工程と,
前記検査試料の前記導電層が形成された検査領域に,前記絶縁層を介してパルス幅の異
なる荷電粒子線を照射してコントラストが異なる複数の画像を取得する工程と,
前記複数の画像からコントラストが最大となるパルス幅を抽出する工程と,
導電層を覆って形成された絶縁層の厚さが既知の標準試料を用いて得られたコントラス
トが最大となるパルス幅と静電容量との関係を用いて,前記検査試料の前記検査領域にお
いてコントラストが最大となるパルス幅に対応する静電容量を抽出する工程と,
前記抽出された前記静電容量を用いて,前記検査試料の前記導電層の深さ位置を求める
工程と,
前記求めた前記導電層の深さ位置と,予め定めた判断基準とを照らし合わせ,正常、或
いは欠陥の判定を行う工程と,を有することを特徴とする検査方法。 - 請求項5記載の検査方法において,
前記検査試料の前記導電層は,接地されていることを特徴とする検査方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014235578A JP6379018B2 (ja) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | 荷電粒子線装置および検査方法 |
US14/948,167 US9659744B2 (en) | 2014-11-20 | 2015-11-20 | Charged particle beam apparatus and inspection method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014235578A JP6379018B2 (ja) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | 荷電粒子線装置および検査方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016100153A JP2016100153A (ja) | 2016-05-30 |
JP2016100153A5 JP2016100153A5 (ja) | 2017-04-13 |
JP6379018B2 true JP6379018B2 (ja) | 2018-08-22 |
Family
ID=56010912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014235578A Active JP6379018B2 (ja) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | 荷電粒子線装置および検査方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9659744B2 (ja) |
JP (1) | JP6379018B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210012894A (ko) | 2019-07-25 | 2021-02-03 | 주식회사 히타치하이테크 | 전기 특성을 도출하는 시스템 및 비일시적 컴퓨터 가독 매체 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9372078B1 (en) * | 2014-06-20 | 2016-06-21 | Western Digital (Fremont), Llc | Detecting thickness variation and quantitative depth utilizing scanning electron microscopy with a surface profiler |
JP6379018B2 (ja) * | 2014-11-20 | 2018-08-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置および検査方法 |
KR20170067002A (ko) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 울산과학기술원 | 전자 빔을 이용한 도전성 나노와이어 네트워크의 제조방법, 이를 적용한 투명 전극 및 전자 장치 |
JP6937254B2 (ja) * | 2018-02-08 | 2021-09-22 | 株式会社日立ハイテク | 検査システム、画像処理装置、および検査方法 |
US11232929B2 (en) | 2018-04-25 | 2022-01-25 | Hitachi High-Tech Corporation | Method for determining irradiation conditions for charged particle beam device and charged particle beam device |
WO2020043583A1 (en) | 2018-08-28 | 2020-03-05 | Asml Netherlands B.V. | Time-dependent defect inspection apparatus |
TWI759628B (zh) | 2018-09-18 | 2022-04-01 | 荷蘭商Asml荷蘭公司 | 用於偵測快速充電裝置中時間相依缺陷的設備及方法 |
JP7250642B2 (ja) * | 2019-08-08 | 2023-04-03 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置および荷電粒子線検査システム |
JP7458292B2 (ja) | 2020-10-20 | 2024-03-29 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
CN117015714A (zh) * | 2021-03-08 | 2023-11-07 | Asml荷兰有限公司 | 在带电粒子***中通过偏转器控制进行检查的***和方法 |
JP7481574B2 (ja) | 2021-03-29 | 2024-05-10 | 株式会社日立ハイテク | 検査システム |
JP7490832B2 (ja) | 2022-03-14 | 2024-05-27 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子線装置および荷電粒子線装置の制御方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3917411A1 (de) * | 1989-05-29 | 1990-12-06 | Brust Hans Detlef | Verfahren und anordnung zur schnellen spektralanalyse eines signals an einem oder mehreren messpunkten |
JP4015352B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2007-11-28 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子ビームを用いた検査方法 |
JP5098229B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2012-12-12 | ソニー株式会社 | 表面改質方法 |
CN103465525B (zh) * | 2006-12-27 | 2015-10-21 | 日立化成株式会社 | 凹版和使用该凹版的带有导体层图形的基材 |
KR101411119B1 (ko) * | 2010-09-25 | 2014-06-25 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 하전 입자 빔 현미경 |
JP5744629B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2015-07-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡及び電子線を用いた撮像方法 |
JP6379018B2 (ja) * | 2014-11-20 | 2018-08-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置および検査方法 |
-
2014
- 2014-11-20 JP JP2014235578A patent/JP6379018B2/ja active Active
-
2015
- 2015-11-20 US US14/948,167 patent/US9659744B2/en active Active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210012894A (ko) | 2019-07-25 | 2021-02-03 | 주식회사 히타치하이테크 | 전기 특성을 도출하는 시스템 및 비일시적 컴퓨터 가독 매체 |
KR102426904B1 (ko) * | 2019-07-25 | 2022-07-28 | 주식회사 히타치하이테크 | 전기 특성을 도출하는 시스템 및 비일시적 컴퓨터 가독 매체 |
KR20220106937A (ko) * | 2019-07-25 | 2022-08-01 | 주식회사 히타치하이테크 | 전기 특성을 도출하는 시스템 및 비일시적 컴퓨터 가독 매체 |
KR102577501B1 (ko) * | 2019-07-25 | 2023-09-12 | 주식회사 히타치하이테크 | 전기 특성을 도출하는 시스템 및 비일시적 컴퓨터 가독 매체 |
US11776103B2 (en) | 2019-07-25 | 2023-10-03 | Hitachi High-Tech Corporation | System for deriving electrical characteristics and non-transitory computer-readable medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160148781A1 (en) | 2016-05-26 |
JP2016100153A (ja) | 2016-05-30 |
US9659744B2 (en) | 2017-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6379018B2 (ja) | 荷電粒子線装置および検査方法 | |
US9852881B2 (en) | Scanning electron microscope system, pattern measurement method using same, and scanning electron microscope | |
US10879037B2 (en) | Charged particle beam device with distance setting between irradiation regions in a scan line | |
JP4914180B2 (ja) | 時定数測定機能を搭載した走査型電子顕微鏡 | |
US9697987B2 (en) | Charged particle beam device | |
US10943762B2 (en) | Inspection system, image processing device and inspection method | |
US11719746B2 (en) | Semiconductor inspection device | |
US8923614B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method | |
US9548185B2 (en) | Cross section processing method and cross section processing apparatus | |
JP2016100153A5 (ja) | ||
CN109844920B (zh) | 用于检测孔隙的方法以及检查*** | |
TWI484169B (zh) | Charged particle line device | |
JP5932428B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
US10712384B2 (en) | Circuit inspection method and sample inspection apparatus | |
US8309923B2 (en) | Sample observing method and scanning electron microscope | |
US11211226B2 (en) | Pattern cross-sectional shape estimation system and program | |
JP4095510B2 (ja) | 表面電位測定方法及び試料観察方法 | |
JP5619118B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
US11921063B2 (en) | Lateral recess measurement in a semiconductor specimen | |
TW201732280A (zh) | 使用電子顯微鏡來成像缺陷的方法 | |
TW202307902A (zh) | 試料檢查裝置、檢查系統、薄片試料製作裝置及試料之檢查方法 | |
JP2004207635A (ja) | 半導体装置の解析方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170309 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170309 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180305 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180313 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180601 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180612 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6379018 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |