JPH10300825A - 基板の回路パターンの欠陥検査装置 - Google Patents
基板の回路パターンの欠陥検査装置Info
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- JPH10300825A JPH10300825A JP9105701A JP10570197A JPH10300825A JP H10300825 A JPH10300825 A JP H10300825A JP 9105701 A JP9105701 A JP 9105701A JP 10570197 A JP10570197 A JP 10570197A JP H10300825 A JPH10300825 A JP H10300825A
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Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】真空中で安定した速度で連続移動可能であり、
かつ姿勢精度・傾き・高さ（フォーカス）等の経時変化
の少ない試料ステージにより、高精度，高スループット
である基板の回路パターンの欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】電子線を基板に照射するための照射手段
と、前記基板から前記電子線照射により励起された二次
電子を検出する検出手段と、前記基板を大気から真空内
に自動的に搬送させる搬送手段と、真空内で前記基板を
保持移動させるとともに重量低減機構が付加された移動
手段と、前記移動手段の座標を検出する座標検出手段
と、前記二次電子により像を形成、比較する像形成手段
と、前記像形成手段における比較から前記基板上に形成
されている回路パターンの欠陥を自動的に検出する欠陥
検出手段からなることを特徴とする基板の回路パターン
の欠陥検査装置。
かつ姿勢精度・傾き・高さ（フォーカス）等の経時変化
の少ない試料ステージにより、高精度，高スループット
である基板の回路パターンの欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】電子線を基板に照射するための照射手段
と、前記基板から前記電子線照射により励起された二次
電子を検出する検出手段と、前記基板を大気から真空内
に自動的に搬送させる搬送手段と、真空内で前記基板を
保持移動させるとともに重量低減機構が付加された移動
手段と、前記移動手段の座標を検出する座標検出手段
と、前記二次電子により像を形成、比較する像形成手段
と、前記像形成手段における比較から前記基板上に形成
されている回路パターンの欠陥を自動的に検出する欠陥
検出手段からなることを特徴とする基板の回路パターン
の欠陥検査装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置特に基板
の検査装置に係わり、基板の回路パターンの欠陥検査装
置に関する。
の検査装置に係わり、基板の回路パターンの欠陥検査装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）は、
非常に限られた視野を高倍率で、たとえば数十μｍ角の
領域を時間をかけて観察する装置である。また、半導体
検査装置の一つである測長用走査型電子顕微鏡は、ウェ
ハなどの基板上の定められた複数点のみを高倍率で測定
するため、試料ステージはステップアンドリピート方式
を採用し、「静的」な位置決め精度・位置検出精度・姿
勢精度が重要視されていた。
非常に限られた視野を高倍率で、たとえば数十μｍ角の
領域を時間をかけて観察する装置である。また、半導体
検査装置の一つである測長用走査型電子顕微鏡は、ウェ
ハなどの基板上の定められた複数点のみを高倍率で測定
するため、試料ステージはステップアンドリピート方式
を採用し、「静的」な位置決め精度・位置検出精度・姿
勢精度が重要視されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】上記従来機構で
は、ウェハなどの基板の限られた部分を高倍率で観察す
ることを目的としていたため、試料ステージはステップ
アンドリピート方式を採用していた。一方、本装置はウ
ェハなどの基板のどこに欠陥があるかを探す装置である
から、非常に広い範囲をくまなく検査する必要がある。
この広い範囲の検査を従来のステップアンドリピート方
式で行った場合、試料ステージが目標位置に移動し、振
動が整定するまで検査を中段しなければならず、この中
段時間は本装置のスループットを著しく低下させる。こ
の中段時間を０にし、かつ電子線を二次元走査するのと
同様の画像を形成するために、本装置では電子線は一方
向のみの一次元走査とし、走査方向と直交する方向に試
料ステージを連続移動する方式を採用している。
は、ウェハなどの基板の限られた部分を高倍率で観察す
ることを目的としていたため、試料ステージはステップ
アンドリピート方式を採用していた。一方、本装置はウ
ェハなどの基板のどこに欠陥があるかを探す装置である
から、非常に広い範囲をくまなく検査する必要がある。
この広い範囲の検査を従来のステップアンドリピート方
式で行った場合、試料ステージが目標位置に移動し、振
動が整定するまで検査を中段しなければならず、この中
段時間は本装置のスループットを著しく低下させる。こ
の中段時間を０にし、かつ電子線を二次元走査するのと
同様の画像を形成するために、本装置では電子線は一方
向のみの一次元走査とし、走査方向と直交する方向に試
料ステージを連続移動する方式を採用している。
【０００４】しかしこの方式では試料ステージの連続移
動に速度変動が生じた場合、形成される画像が誤ったも
のとなりこれを前の画像と比較してしまうと正しいパタ
ーンであっても欠陥として認識されてしまうという問題
が発生する。又、摺動材の磨耗が大きい場合、試料ステ
ージの姿勢精度・傾き・高さ（フォーカス）等の経時変
化を招き、修理等のダウンタイムによる装置稼働率の低
下を引き起こすという問題がある。
動に速度変動が生じた場合、形成される画像が誤ったも
のとなりこれを前の画像と比較してしまうと正しいパタ
ーンであっても欠陥として認識されてしまうという問題
が発生する。又、摺動材の磨耗が大きい場合、試料ステ
ージの姿勢精度・傾き・高さ（フォーカス）等の経時変
化を招き、修理等のダウンタイムによる装置稼働率の低
下を引き起こすという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、真空中で安定した速度で
連続移動可能であり、かつ姿勢精度・傾き・高さ（フォ
ーカス）等の経時変化の少ない試料ステージにより、高
精度，高スループットである基板の回路パターンの欠陥
検査装置を提供することにある。
連続移動可能であり、かつ姿勢精度・傾き・高さ（フォ
ーカス）等の経時変化の少ない試料ステージにより、高
精度，高スループットである基板の回路パターンの欠陥
検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、本発明は試料ステージの摩擦抵抗を減らす事が必
要となり、その手段としては、試料ステージそのものの
軽量化と、積極的に外力を加え結果的に摺動面にかかる
荷重を小さくする方法とがある。試料ステージの軽量化
には、形状・材質の変更などが上げられるがこれには剛
性の低下、つまり試料ステージ精度の低下を招くという
弊害があり、大きな効果は期待できない。そこで、本発
明では外力を加える手段を採用し、試料テーブルの中に
重量低減機構を設ける構造とした。
には、本発明は試料ステージの摩擦抵抗を減らす事が必
要となり、その手段としては、試料ステージそのものの
軽量化と、積極的に外力を加え結果的に摺動面にかかる
荷重を小さくする方法とがある。試料ステージの軽量化
には、形状・材質の変更などが上げられるがこれには剛
性の低下、つまり試料ステージ精度の低下を招くという
弊害があり、大きな効果は期待できない。そこで、本発
明では外力を加える手段を採用し、試料テーブルの中に
重量低減機構を設ける構造とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
従って説明する。
従って説明する。
【０００８】（実施例１）図１は本発明の基板の回路パ
ターンの欠陥検査装置の全体構成図である。本装置は大
別して電子光学系１０１，試料室１０２，制御部１０
３，画像処理部104，システムコンピュータ１０５より
構成されている。電子光学系１０１は電子銃１，コンデ
ンサレンズ２，走査偏向器３，対物レンズ４により構成
されている。試料室１０２は，試料ステージ５，レーザ
測長系６，ウェハ高さ測定器７より構成されている。ま
た二次電子検出器８が対物レンズ４の下方にあり、二次
電子検出器８の出力信号はＡＤ変換器９によりデジタル
データとなり画像処理部１０４へ送られる。画像処理部
１０４は画像メモリ１０，画像メモリ１１と演算部１２
より構成されている。検査装置各部の動作命令および動
作条件は、制御部１０３から入出力される。また、レー
ザ測長系６，ウェハ高さ測定器７の信号から補正信号を
生成し、電子線２０１が常に正しい位置に照射されるよ
う対物レンズ４や、走査信号発生器１３に補正信号を送
る。画像処理部１０４，制御部１０３はさらに上位のシ
ステムコンピュータ１０５により制御されている。
ターンの欠陥検査装置の全体構成図である。本装置は大
別して電子光学系１０１，試料室１０２，制御部１０
３，画像処理部104，システムコンピュータ１０５より
構成されている。電子光学系１０１は電子銃１，コンデ
ンサレンズ２，走査偏向器３，対物レンズ４により構成
されている。試料室１０２は，試料ステージ５，レーザ
測長系６，ウェハ高さ測定器７より構成されている。ま
た二次電子検出器８が対物レンズ４の下方にあり、二次
電子検出器８の出力信号はＡＤ変換器９によりデジタル
データとなり画像処理部１０４へ送られる。画像処理部
１０４は画像メモリ１０，画像メモリ１１と演算部１２
より構成されている。検査装置各部の動作命令および動
作条件は、制御部１０３から入出力される。また、レー
ザ測長系６，ウェハ高さ測定器７の信号から補正信号を
生成し、電子線２０１が常に正しい位置に照射されるよ
う対物レンズ４や、走査信号発生器１３に補正信号を送
る。画像処理部１０４，制御部１０３はさらに上位のシ
ステムコンピュータ１０５により制御されている。
【０００９】電子線２０１の加速は電子銃１に高圧の負
の電位を印加することでなされる。これにより、電子線
２０１はその電位に相当するエネルギでウェハ１４方向
に進み、コンデンサレンズ２で収束され、さらに対物レ
ンズ４により細く絞られ試料ステージ５の上に搭載され
たウェハ１４に照射される。ウェハ１４を観察するのに
最適な照射電子エネルギは数百ｅＶである。ところが本
装置では電子線電流が大きいため数百ｅＶの低いエネル
ギでは電子同士が反発しあう空間電荷効果により電子線
２０１を細く絞れない。そこで、電子銃１からウェハ１
４直前までは電子線２０１を１０ｋｅＶの高いエネルギ
に加速している。このエネルギをウェハ１４直前で数百
ｅＶの最適な値に減速するために、ウェハ１４には高圧
の負の電圧を印加できるようになっている。
の電位を印加することでなされる。これにより、電子線
２０１はその電位に相当するエネルギでウェハ１４方向
に進み、コンデンサレンズ２で収束され、さらに対物レ
ンズ４により細く絞られ試料ステージ５の上に搭載され
たウェハ１４に照射される。ウェハ１４を観察するのに
最適な照射電子エネルギは数百ｅＶである。ところが本
装置では電子線電流が大きいため数百ｅＶの低いエネル
ギでは電子同士が反発しあう空間電荷効果により電子線
２０１を細く絞れない。そこで、電子銃１からウェハ１
４直前までは電子線２０１を１０ｋｅＶの高いエネルギ
に加速している。このエネルギをウェハ１４直前で数百
ｅＶの最適な値に減速するために、ウェハ１４には高圧
の負の電圧を印加できるようになっている。
【００１０】ウェハ１４が試料ステージ５に載せられる
と電子銃１からの電子線２０１がウェハ１４に照射され
る。電子線２０１は一次元のみ走査し、その走査方向と
直行する方向に試料ステージ５を連続的に移動させる方
法を採用している。ウェハ１４の画像を取得するために
は、発生した二次電子を検出し、これらを電子線２０１
の走査および試料ステージ５の移動と同期して検出す
る。この信号を画像処理部１０４の画像メモリ１０に送
り、すでに取り込んである一つ前に取り込んだ隣接部の
画像と比較する。比較した結果差が認められた部分は欠
陥と判断し座標等の情報をシステムコンピュータ１０５
に送る。比較が終わったら画像メモリ１０の画像により
画像メモリ１１を更新し、同様のことを繰り返す。
と電子銃１からの電子線２０１がウェハ１４に照射され
る。電子線２０１は一次元のみ走査し、その走査方向と
直行する方向に試料ステージ５を連続的に移動させる方
法を採用している。ウェハ１４の画像を取得するために
は、発生した二次電子を検出し、これらを電子線２０１
の走査および試料ステージ５の移動と同期して検出す
る。この信号を画像処理部１０４の画像メモリ１０に送
り、すでに取り込んである一つ前に取り込んだ隣接部の
画像と比較する。比較した結果差が認められた部分は欠
陥と判断し座標等の情報をシステムコンピュータ１０５
に送る。比較が終わったら画像メモリ１０の画像により
画像メモリ１１を更新し、同様のことを繰り返す。
【００１１】所定の範囲の検査が終了したら、ウェハ１
４は大気中に送られる。
４は大気中に送られる。
【００１２】以上に説明した一連の動作によりプロセス
途中の半導体ウェハ１４の欠陥を高速に検査することが
できる。
途中の半導体ウェハ１４の欠陥を高速に検査することが
できる。
【００１３】図２は重量低減機構２１を用いた試料ステ
ージ５の正面図、図３は重量低減機構２１を用いた試料
ステージ５の側面図である。試料ステージ５は、テーブ
ル２２，テーブル２３，テーブル２４，ステージ駆動系
２５，重量低減機構２１，摺動材２６によって構成され
ている。テーブル２３はステージ駆動系２５により連続
的に移動する。この時、テーブル２３は摺動材２６を介
してテーブル２２と接触しており、テーブル２３，テー
ブル２４，ウェハ１４の重量は全て摺動材２６での摩擦
抵抗となる。ここで、テーブル２２とテーブル２３の間
に重量低減機構２１を設けることにより、摺動材２６で
の重量負担分を軽減できる。摺動抵抗及び摺動材２６の
磨耗量は重量に比例しているため、重量低減機構２１の
働きによりそれぞれ軽減することができる。重量低減機
構２１は、板ばね２７とテーブル２２上をころがるベア
リング２８で構成され、板ばね２７はテーブル２３が浮
き上がらない適正な重量低減力を発生させる。
ージ５の正面図、図３は重量低減機構２１を用いた試料
ステージ５の側面図である。試料ステージ５は、テーブ
ル２２，テーブル２３，テーブル２４，ステージ駆動系
２５，重量低減機構２１，摺動材２６によって構成され
ている。テーブル２３はステージ駆動系２５により連続
的に移動する。この時、テーブル２３は摺動材２６を介
してテーブル２２と接触しており、テーブル２３，テー
ブル２４，ウェハ１４の重量は全て摺動材２６での摩擦
抵抗となる。ここで、テーブル２２とテーブル２３の間
に重量低減機構２１を設けることにより、摺動材２６で
の重量負担分を軽減できる。摺動抵抗及び摺動材２６の
磨耗量は重量に比例しているため、重量低減機構２１の
働きによりそれぞれ軽減することができる。重量低減機
構２１は、板ばね２７とテーブル２２上をころがるベア
リング２８で構成され、板ばね２７はテーブル２３が浮
き上がらない適正な重量低減力を発生させる。
【００１４】
【発明の効果】これにより、製造過程で発生した欠陥を
短時間で安定的に発見可能にし、半導体プロセスにフィ
ードバックすることにより半導体装置の不良率を低減
し、信頼性を向上した。
短時間で安定的に発見可能にし、半導体プロセスにフィ
ードバックすることにより半導体装置の不良率を低減
し、信頼性を向上した。
【図１】本発明の半導体装置のブロック図。
【図２】重量低減機構を用いた試料ステージの正面図。
【図３】重量低減機構を用いた試料ステージの側面図。
１…電子銃、２…コンデンサレンズ、３…走査偏向器、
４…対物レンズ、５…試料ステージ、６…レーザ測長
系、７…ウェハ高さ測定器、８…二次電子検出器、９…
ＡＤ変換器、１０，１１…画像メモリ、１２…演算部、
１３…走査信号発生器、１４…ウェハ、１０１…電子光
学系、１０２…試料室、１０３…制御部、１０４…画像
処理部、１０５…システムコンピュータ、２０１…電子
線。
４…対物レンズ、５…試料ステージ、６…レーザ測長
系、７…ウェハ高さ測定器、８…二次電子検出器、９…
ＡＤ変換器、１０，１１…画像メモリ、１２…演算部、
１３…走査信号発生器、１４…ウェハ、１０１…電子光
学系、１０２…試料室、１０３…制御部、１０４…画像
処理部、１０５…システムコンピュータ、２０１…電子
線。
Claims (1)
- 【請求項１】電子線を基板に照射するための照射手段
と、前記基板から前記電子線照射により励起された二次
電子を検出する検出手段と、前記基板を大気から真空内
に自動的に搬送させる搬送手段と、真空内で前記基板を
保持移動させるとともに重量低減機構が付加された移動
手段と、前記移動手段の座標を検出する座標検出手段
と、前記二次電子により像を形成、比較する像形成手段
と、前記像形成手段における比較から前記基板上に形成
されている回路パターンの欠陥を自動的に検出する欠陥
検出手段からなることを特徴とする基板の回路パターン
の欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9105701A JPH10300825A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 基板の回路パターンの欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9105701A JPH10300825A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 基板の回路パターンの欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300825A true JPH10300825A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14414679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9105701A Pending JPH10300825A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 基板の回路パターンの欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10300825A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100494146B1 (ko) * | 2002-07-16 | 2005-06-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | 파티클검사장치의 다용도 홀더 및 그를 이용한 검사방법 |
| JP2007123916A (ja) * | 2006-11-28 | 2007-05-17 | Hitachi Ltd | 半導体装置の検査方法及び検査装置、及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
| KR100780759B1 (ko) | 2005-01-24 | 2007-11-30 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 어레이 검사장치 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP9105701A patent/JPH10300825A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100494146B1 (ko) * | 2002-07-16 | 2005-06-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | 파티클검사장치의 다용도 홀더 및 그를 이용한 검사방법 |
| KR100780759B1 (ko) | 2005-01-24 | 2007-11-30 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 어레이 검사장치 |
| JP2007123916A (ja) * | 2006-11-28 | 2007-05-17 | Hitachi Ltd | 半導体装置の検査方法及び検査装置、及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
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