JPH1123482A - Method for adjusting irradiation position with beam, foreign matter detecting apparatus using laser beam, scanning electron microscope and composition analyzing apparatus - Google Patents
Method for adjusting irradiation position with beam, foreign matter detecting apparatus using laser beam, scanning electron microscope and composition analyzing apparatusInfo
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- JPH1123482A JPH1123482A JP9174058A JP17405897A JPH1123482A JP H1123482 A JPH1123482 A JP H1123482A JP 9174058 A JP9174058 A JP 9174058A JP 17405897 A JP17405897 A JP 17405897A JP H1123482 A JPH1123482 A JP H1123482A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、絞り込まれたレー
ザビームを物体表面に照射して物体表面に付着した異物
を光学的に検出する異物検出装置や、電子ビームを物体
表面に照射することで物体表面を観察する電子顕微鏡、
物体表面の組成を分析する組成分析装置、さらには、異
物検出装置で検出された異物の組成分析を行う異物分析
装置に関し、特に、それらに用いられる光ビームや電子
ビームの照射位置の調整方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter detection device for irradiating a focused laser beam to the surface of an object to optically detect a foreign matter attached to the surface of the object, and irradiating an electron beam to the surface of the object. Electron microscope for observing the object surface,
The present invention relates to a composition analyzer for analyzing the composition of the surface of an object, and further to a foreign matter analyzer for analyzing the composition of foreign matter detected by a foreign matter detector, and more particularly to a method for adjusting the irradiation position of a light beam or an electron beam used for the same. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子顕微鏡の高倍率化によって、肉眼で
は確認できないサブミクロンといった微細なものを簡単
に観察できるようになった反面、観察したい対象物を顕
微鏡の視野内に収めることは、手間がかかり、根気のい
る作業になっている。例えば、半導体ウェハ上に付着し
た微小なゴミや、ウェハ上に作製した微小な配線、ある
いは作製した配線の欠陥部分など、直径が２００ｍｍか
ら３００ｍｍになりつつあるウェハ面積の中から、１μ
ｍ以下の対象物を探して観測することは大変難しい。2. Description of the Related Art The high magnification of an electron microscope has made it possible to easily observe fine objects such as submicrons that cannot be confirmed with the naked eye. However, it is troublesome to place an object to be observed in the field of view of the microscope. It takes time and effort. For example, from a wafer area having a diameter of 200 mm to 300 mm, such as minute dust adhering on a semiconductor wafer, minute wiring formed on the wafer, or a defective portion of the manufactured wiring, 1 μm
It is very difficult to find and observe objects less than m.
【０００３】広大なウェハ面積の中から微小異物を検出
するには、ウェハに光を照射して異物からの光散乱を検
出する異物検出装置によって実現されているが、異物の
存在や大きさがわかるだけで具体的な形状は観察できな
い。そこで、異物検出装置で異物を検出した後、検出し
た異物の位置座標を基に電子顕微鏡の視野内に試料を移
動させ、走査型電子顕微鏡観察による形状観察や、エネ
ルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）による組成分析を行う
方法が一般的に行われている。[0003] Detection of minute foreign matter from a large wafer area is realized by a foreign matter detection device that irradiates the wafer with light and detects light scattering from the foreign matter. The specific shape cannot be observed just by understanding. Therefore, after detecting the foreign matter with the foreign matter detection device, the sample is moved into the field of view of the electron microscope based on the position coordinates of the detected foreign matter, and the shape is observed by scanning electron microscope observation or energy dispersive X-ray analysis (EDX). ) Is generally performed.
【０００４】この種の異物分析装置として、例えば、特
開平６−３０８０３９号公報に記載されたものがある。
以下、この従来の異物分析装置について、図４を用いて
説明する。この装置は、検査対象のウェハ１１１を載置
し、ＸＹの両方向にウェハ１１１を移動できるＸＹステ
ージ１２１と、光学的に異物を検出する異物検出装置１
３１と、電子ビーム源として使用される走査型電子銃１
４１と、電子ビームが照射されたウェハ１１１からのＸ
線を検出してエネルギ分析を行うエネルギ分散型のＸ線
検出器１４２と、電子ビームが照射されたウェハ１１１
からの二次電子を検出する二次電子検出器１４３とを備
えている。[0004] As this kind of foreign substance analyzing apparatus, there is one described in, for example, JP-A-6-308039.
Hereinafter, this conventional foreign substance analyzer will be described with reference to FIG. The apparatus includes an XY stage 121 on which a wafer 111 to be inspected is placed and the wafer 111 can be moved in both XY directions, and a foreign matter detection device 1 for optically detecting foreign matter.
31 and a scanning electron gun 1 used as an electron beam source
41 and X from the wafer 111 irradiated with the electron beam.
An energy dispersive X-ray detector 142 for detecting energy and performing energy analysis, and a wafer 111 irradiated with an electron beam.
And a secondary electron detector 143 for detecting secondary electrons from the detector.
【０００５】異物分析装置を構成するこれらの装置及び
部品類は全て、不図示の真空容器内に収納されている。
真空容器内において、異物検出装置１３１と走査型電子
銃１４１とは離れて配置され、走査型電子銃１４１の近
傍には、Ｘ線検出器１４２と二次電子検出器１４３とが
配置されている。異物検出装置１３１は、レーザ光を発
するレーザ光源、レーザ光源からのレーザ光を細く絞り
込む光学レンズ系及びレーザ光を検出する光検出部など
で構成される。走査型電子銃１４１は、細く絞った電子
ビームによって物体の表面のある範囲内を走査できるも
のであり、電子線発生源としての電子銃、電子レンズ
系、電子ビームの走査系などで構成される。走査型電子
銃１４１と二次電子検出器１４３とを組み合わせると、
通常の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）が構成される。[0005] All of these devices and parts constituting the foreign substance analyzer are housed in a vacuum vessel (not shown).
In the vacuum container, the foreign matter detection device 131 and the scanning electron gun 141 are arranged apart from each other, and an X-ray detector 142 and a secondary electron detector 143 are arranged near the scanning electron gun 141. . The foreign object detection device 131 includes a laser light source that emits laser light, an optical lens system that narrows down the laser light from the laser light source, a light detection unit that detects the laser light, and the like. The scanning electron gun 141 can scan a certain area of the surface of an object with a narrowly focused electron beam, and includes an electron gun as an electron beam source, an electron lens system, an electron beam scanning system, and the like. . When the scanning electron gun 141 and the secondary electron detector 143 are combined,
An ordinary scanning electron microscope (SEM) is configured.
【０００６】また、ＸＹステージ１２１は真空容器の底
部に配置され、異物検出装置１３１や走査型電子銃１４
１の下方でＸＹ方向にウェハ１１１を移動させ、異物検
出装置１３１や走査型電子銃１４１の直下の位置にウェ
ハ１１１を位置決めできるものである。ＸＹステージ１
２１には、Ｘ方向の移動量を計測するためのＸ方向エン
コーダ１２２ａと、Ｙ方向の移動量を計測するためのＹ
方向エンコーダ１２２ｂとが取り付けられている。An XY stage 121 is disposed at the bottom of the vacuum vessel, and is provided with a foreign matter detector 131 and a scanning electron gun 14.
1, the wafer 111 can be moved in the XY directions to position the wafer 111 at a position immediately below the foreign matter detection device 131 or the scanning electron gun 141. XY stage 1
21 includes an X-direction encoder 122a for measuring the amount of movement in the X direction and a Y-axis for measuring the amount of movement in the Y direction.
A direction encoder 122b is attached.
【０００７】次に、上記の異物分析装置による異物の検
出、観察及び分析動作について説明する。Next, the operation of detecting, observing, and analyzing foreign matter by the above foreign matter analyzer will be described.
【０００８】まず、不図示の駆動制御装置によってＸＹ
ステージ１２１を駆動制御し、ウェハ１１１を異物検出
装置１３１の下方に配置させる。ここで、ＸＹステージ
１２１をＸＹ方向に微動させながら異物検出装置１３１
からレーザ光をウェハ１１１の表面に照射し、ウェハ１
１１の表面に付着している微小な異物に起因する散乱光
を異物検出装置１３１の光検出部により観測して、ウェ
ハ１１１上の異物を検出する。ウェハ１１１の表面の異
物を検出したときのＸ方向エンコーダ１２２ａ及びＹ方
向エンコーダ１２２ｂの読みが、異物の付着している位
置を示している。First, an XY control is performed by a drive control device (not shown).
The drive of the stage 121 is controlled, and the wafer 111 is arranged below the foreign matter detection device 131. Here, while the XY stage 121 is slightly moved in the XY directions, the
Irradiates the surface of the wafer 111 with laser light from the
The foreign substance on the wafer 111 is detected by observing the scattered light caused by the minute foreign substance adhered to the surface of the wafer 11 by the light detection unit of the foreign substance detection device 131. The readings of the X-direction encoder 122a and the Y-direction encoder 122b when detecting foreign matter on the surface of the wafer 111 indicate the position where the foreign matter is attached.
【０００９】次に、再びＸＹステージ１２１を駆動制御
してウェハ１１１を走査型電子銃１４１の下方に移動さ
せ、先に検出した異物の付着した表面位置を参考にしな
がら、ＸＹステージ１２１をＸＹ方向に微動させ、異物
が走査型電子銃１４１からの電子ビームの焦点に一致す
るように位置決めを行う。これにより、観察されるべき
異物は、Ｘ線検出器１４２及び二次電子検出器１４３の
視野内に収まる。Next, the XY stage 121 is again driven and controlled to move the wafer 111 below the scanning electron gun 141, and the XY stage 121 is moved in the XY directions while referring to the surface position of the previously detected foreign matter. Then, the positioning is performed so that the foreign matter coincides with the focal point of the electron beam from the scanning electron gun 141. As a result, the foreign matter to be observed falls within the field of view of the X-ray detector 142 and the secondary electron detector 143.
【００１０】ここで、走査型電子銃１４１から照射され
た電子ビームにより異物から発生する二次電子を二次電
子検出器１４３で検出することによって、異物の外形形
状を観察することができる。同様に、走査型電子銃１４
１から照射された電子ビームにより異物から発生する特
性Ｘ線をＸ線検出器１４２で検出・分析することによっ
て、異物の組成をＸ線分析することができる。Here, the secondary electron generated from the foreign matter by the electron beam emitted from the scanning electron gun 141 is detected by the secondary electron detector 143, so that the external shape of the foreign matter can be observed. Similarly, the scanning electron gun 14
By detecting and analyzing the characteristic X-rays generated from the foreign matter by the electron beam irradiated from 1 with the X-ray detector 142, the composition of the foreign matter can be analyzed by X-rays.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の異物分
析装置は、物体表面に付着した異物の検出、検出された
異物の外形形状の観察及び成分分析を行うことが可能な
装置であるが、外形形状の観察操作及び成分分析操作に
はオペレータによる複雑な操作を必要とする。そのた
め、従来の異物分析装置は、高いスループットを必要と
する製造ライン内で使用したり、自動計測に用いられる
場合には適していない。The above-described conventional foreign matter analyzer is capable of detecting foreign matter adhering to the surface of an object, observing the outer shape of the detected foreign matter, and performing component analysis. The external shape observation operation and the component analysis operation require a complicated operation by an operator. For this reason, the conventional foreign substance analyzer is not suitable for use in a production line requiring high throughput or for use in automatic measurement.
【００１２】上記の観察操作及び分析操作が複雑になる
理由として、異物検出装置で異物を検出する際に用いら
れるレーザ光源のスポットサイズと、異物を分析すると
きに走査型電子銃から照射される電子ビームのスポット
サイズとが桁違いに大きく異なること、また、両者を同
じ位置に照射することが困難であることが挙げられる。
例えば、異物検出装置のレーザ光源として一般的に用い
られる半導体レーザ光のスポットサイズは１０μｍ程度
であり、このレーザ光のスポットの範囲内に異物がある
ことを検知したとしても、走査型電子銃から照射される
電子ビームは一般的にはスポットサイズを０．１μｍ程
度にして用いられることが多いため、異物に電子ビーム
を正確に照射することは容易ではない。これは、異物に
電子ビームが当たっているのか、それとも当たっていな
いのかの判別ができないことに起因している。The above observation and analysis operations are complicated because the spot size of a laser light source used for detecting a foreign substance by the foreign substance detection device and the irradiation from the scanning electron gun when the foreign substance is analyzed. That is, the spot size of the electron beam is significantly different from the order of magnitude, and it is difficult to irradiate the same position to both.
For example, the spot size of a semiconductor laser beam generally used as a laser light source of a foreign matter detection device is about 10 μm, and even if it is detected that a foreign matter exists within the range of the spot of the laser light, a scanning electron gun may be used. Generally, an electron beam to be irradiated is often used with a spot size of about 0.1 μm, so that it is not easy to accurately irradiate a foreign substance with the electron beam. This is because it is impossible to determine whether the electron beam is hitting the foreign matter or not.
【００１３】以上のように、レーザ光源による異物の検
出位置に電子ビームを照射することは難しく、現状で
は、オペレータが走査型電子顕微鏡画像を見ながら位置
の補正を行っているのが実際である。As described above, it is difficult to irradiate an electron beam to the position where a foreign substance is detected by a laser light source. At present, it is actually the case that an operator corrects the position while viewing a scanning electron microscope image. .
【００１４】そこで本発明は、レーザビームや電子ビー
ムの照射位置の調整を容易に行える調整方法を提供し、
さらには、これらの調整方法を適用して微小な対象物を
容易に検出し、あるいは観察、分析を行える異物検出装
置、走査型電子顕微鏡及び組成分析装置を提供すること
を目的とする。Accordingly, the present invention provides an adjustment method that can easily adjust the irradiation position of a laser beam or an electron beam,
Further, it is another object of the present invention to provide a foreign object detection device, a scanning electron microscope, and a composition analysis device capable of easily detecting or observing and analyzing a minute object by applying these adjustment methods.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のビームの照射位置調整方法は、ビーム照射手段
によりビームが照射され前記ビーム照射手段に対して相
対的に移動されるステージ上に、前記ビーム照射手段か
らのビームを検出するビーム検出器を設置しておき、前
記ビーム検出器が前記ビーム照射手段からのビームを検
出するように前記ステージと前記ビーム照射手段とを相
対的に移動させ、前記ビーム検出器が前記ビーム照射手
段からのビームを検出した位置を、前記ステージと前記
ビーム照射手段との相対移動の基準位置とするものであ
る。In order to achieve the above object, a method of adjusting a beam irradiation position according to the present invention is to provide a method of adjusting a beam irradiation position on a stage which is irradiated with a beam by a beam irradiation means and is moved relative to the beam irradiation means. A beam detector for detecting a beam from the beam irradiating unit is installed, and the stage and the beam irradiating unit are relatively moved so that the beam detector detects a beam from the beam irradiating unit. Then, the position at which the beam detector detects the beam from the beam irradiating means is used as a reference position for relative movement between the stage and the beam irradiating means.
【００１６】このようにして基準位置を定めることによ
り、基準位置は常にステージ上の一点に定められること
になるので、ビームは所望の位置に容易に照射される。By setting the reference position in this way, the reference position is always set at one point on the stage, and the beam can be easily applied to a desired position.
【００１７】ビーム照射手段は、レーザ光源であっても
よいし、電子ビーム源であってもよい。レーザ光源の場
合にはビーム検出器として光検出器が用いられ、ステー
ジ上に載置された試料にレーザ光源からレーザビームを
照射しながらステージとレーザ光源とを相対的に移動さ
せ、試料からの散乱光を上記光検出器とは別の光検出器
で検出することで試料の表面に付着している異物を検出
する異物検出装置に適用される。電子ビーム源の場合に
はビーム検出器として電子ビーム検出器が用いられ、ス
テージ上に載置された試料に電子ビーム源から電子ビー
ムを照射し、ステージと電子ビーム源とを相対的に移動
させながら、試料から発生する特性Ｘ線をＸ線検出器で
検出することで試料の組成を分析する組成分析装置に適
用される。The beam irradiating means may be a laser light source or an electron beam source. In the case of a laser light source, a light detector is used as a beam detector. The laser light source irradiates the sample placed on the stage with a laser beam, and moves the stage and the laser light source relatively to each other. The present invention is applied to a foreign matter detection device that detects foreign matter adhering to the surface of a sample by detecting scattered light with a light detector different from the above light detector. In the case of an electron beam source, an electron beam detector is used as a beam detector.A sample placed on a stage is irradiated with an electron beam from the electron beam source, and the stage and the electron beam source are relatively moved. Meanwhile, the present invention is applied to a composition analyzer for analyzing the composition of a sample by detecting characteristic X-rays generated from the sample with an X-ray detector.
【００１８】さらに、レーザビームの照射により試料表
面の異物を検出し、その検出した異物への電子ビームの
照射による特性Ｘ線を検出して異物の組成分析を行う場
合は、上記のレーザビームの照射位置の調整と、電子ビ
ームの照射位置の調整とを順に行い、レーザビームの照
射の基準位置と電子ビームの照射の基準位置とを一致さ
せることにより、異物の組成分析を行う際に電子ビーム
は異物が検出された位置に正確に照射される。Further, in the case where foreign matter on the sample surface is detected by laser beam irradiation and characteristic X-rays are detected by irradiating the detected foreign matter with an electron beam, the composition analysis of the foreign matter is performed when the above-described laser beam is used. The adjustment of the irradiation position and the adjustment of the irradiation position of the electron beam are performed in order, and the reference position of the irradiation of the laser beam and the reference position of the irradiation of the electron beam are matched, so that the electron beam is Is accurately irradiated to the position where the foreign matter is detected.
【００１９】また、ビーム検出器をステージ上に複数個
設置しておき、それぞれのビーム検出器についてビーム
とステージとの位置合せを行ったときのステージの相対
的な移動量と、各ビーム検出器の実際の間隔を比較すれ
ば、ビームの照射位置誤差が測定される。Further, a plurality of beam detectors are installed on the stage, and the relative movement amount of the stage when the beam and the stage are aligned for each beam detector, and the respective beam detectors By comparing the actual distances, the irradiation position error of the beam is measured.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２１】（第１の実施形態）図１は、本発明を適用
した異物検出装置の一例の概略構成を示す斜視図であ
る。(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a foreign object detecting apparatus to which the present invention is applied.
【００２２】不図示の駆動制御装置によってＸ方向及び
Ｙ方向に駆動制御されるＸＹステージ２１上には、レー
ザビームの照射位置調整用の光検出器５１が設置されて
いる。ＸＹステージ２１は、異物の有無の検査対象とな
る半導体集積回路ウェハなどの試料が載置されるもので
あり、光検出器５１は、試料と重ならない位置に配置さ
れる。光検出器５１としては、半導体のｐｎ接合を用い
たフォト検出器や、電荷結合素子（ＣＣＤ）等を用いる
ことができる。A photodetector 51 for adjusting the irradiation position of the laser beam is provided on the XY stage 21 which is driven and controlled in the X and Y directions by a drive control device (not shown). The XY stage 21 is for mounting a sample such as a semiconductor integrated circuit wafer to be inspected for the presence or absence of foreign matter, and the photodetector 51 is arranged at a position that does not overlap with the sample. As the photodetector 51, a photodetector using a semiconductor pn junction, a charge-coupled device (CCD), or the like can be used.
【００２３】ＸＹステージ２１には、Ｘ方向の移動量や
位置を計測するためのＸ方向エンコーダ２２ａと、Ｙ方
向の移動量や位置を計測するためのＹ方向エンコーダ２
２ｂとが取り付けられている。なお、より精密な位置計
測のために、各エンコーダのかわりにレーザ干渉計を設
置してもよい。The XY stage 21 has an X-direction encoder 22a for measuring the movement amount and position in the X direction, and a Y-direction encoder 2 for measuring the movement amount and position in the Y direction.
2b is attached. Note that a laser interferometer may be provided instead of each encoder for more precise position measurement.
【００２４】ＸＹステージ２１の上方には、ＸＹステー
ジ２１に向けてレーザビームを照射するレーザ光源３２
と、照射したレーザビームの散乱光を検出するための光
検出器３３とが配置されている。レーザ光源３２から発
せられたレーザビームは不図示の光学レンズ系を介して
細く絞り込まれ、１０μｍ程度のスポット光となって照
射される。これらレーザ光源３２や光検出器３３の配置
位置関係及び機能は従来の異物検出装置と同様であるの
で、その詳細な説明は省略する。また、ＸＹステージ２
１、レーザ光源３２及び光検出器３３など、異物検出装
置を構成する機構、部品類は必要に応じて不図示の真空
容器内に収納されている。Above the XY stage 21, a laser light source 32 for irradiating the XY stage 21 with a laser beam is provided.
And a photodetector 33 for detecting scattered light of the irradiated laser beam. The laser beam emitted from the laser light source 32 is narrowed down narrowly through an optical lens system (not shown), and is irradiated as a spot light of about 10 μm. The positional relationship and the functions of the laser light source 32 and the photodetector 33 are the same as those of the conventional foreign matter detection device, and therefore, detailed description thereof will be omitted. XY stage 2
1. The mechanisms and components constituting the foreign matter detection device, such as the laser light source 32 and the photodetector 33, are housed in a vacuum vessel (not shown) as necessary.
【００２５】上記構成に基づき、ＸＹステージ２１上に
試料を載置してレーザ光源３２で試料表面にレーザビー
ムを照射し、試料表面に付着している異物に起因する散
乱光を第１の光検出器３３で検出することによって試料
表面の異物の検出を行うわけであるが、それに先立ち、
ＸＹステージ２１に対するレーザビームの照射位置の位
置合せを行う。Based on the above configuration, the sample is placed on the XY stage 21 and the laser light source 32 irradiates the sample surface with a laser beam, and the scattered light caused by the foreign matter adhering to the sample surface is converted into the first light. The detection of foreign matter on the surface of the sample is performed by the detection by the detector 33.
The irradiation position of the laser beam with respect to the XY stage 21 is aligned.
【００２６】そのために、光検出器５１がレーザ光源３
２からのレーザビームを検出するように、ＸＹステージ
２１を微動させる。このとき、予め光検出器５１を設置
したおおよその位置をメモリ等の外部記憶装置に入力し
ておけば、光検出器５１の付近にレーザビームが照射さ
れる程度まで、自動でＸＹステージ２１を移動させるこ
とができる。For this purpose, the photodetector 51 is connected to the laser light source 3
The XY stage 21 is slightly moved so as to detect the laser beam from the second stage. At this time, if the approximate position where the photodetector 51 is installed is input to an external storage device such as a memory in advance, the XY stage 21 is automatically moved until the laser beam is irradiated near the photodetector 51. Can be moved.
【００２７】光検出器５１がレーザ光源３２からのレー
ザビームを検出したところでＸＹステージ２１の微動を
停止させれば、そのときのＸ方向エンコーダ２２ａ及び
Ｙ方向エンコーダ２２ｂの読みが、レーザビームが組成
が異なる部分５１ａに照射されているときのＸＹステー
ジ２１の位置である。If the fine movement of the XY stage 21 is stopped when the photodetector 51 detects the laser beam from the laser light source 32, the reading of the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22b at that time indicates that the laser beam has the composition. Is the position of the XY stage 21 when the different portion 51a is irradiated.
【００２８】光検出器５１の大きさは、照射されるレー
ザビームのスポットサイズと同じか、それよりも小さい
ことが好ましい。レーザビームのスポットサイズが光検
出器５１の大きさに比べて大きい場合でも、一般的に光
源の強度分布はスポット内で一定のものではなく、中心
にいけば行くほど強くなる分布（ガウシアン分布）を持
っているから、光検出強度の変化が一番大きいところで
ＸＹステージ２１を止めたとき、スポットの中心部分に
光検出器５１が位置すると考えれば問題はない。The size of the photodetector 51 is preferably equal to or smaller than the spot size of the laser beam to be irradiated. Even when the spot size of the laser beam is larger than the size of the photodetector 51, the intensity distribution of the light source is generally not constant within the spot, but becomes stronger toward the center (Gaussian distribution). Therefore, when the XY stage 21 is stopped where the change in the light detection intensity is the largest, there is no problem if the photodetector 51 is positioned at the center of the spot.
【００２９】ＸＹステージ２１の移動をを止めたら、そ
の位置でのＸ方向エンコーダ２２ａ及びＹ方向エンコー
ダ２２ｂの読みを記憶する。以降は、記憶した位置を原
点としてＸＹステージ２１を動かせば、光検出器５１の
位置を基準としてＸＹステージ２１上のどの位置にレー
ザビームが照射されているかを知ることができ、所望の
位置にレーザビームを照射することが可能となる。すな
わち、光検出器５１の位置をレーザビームの照射の基準
位置とすることで、レーザビームの照射位置の調整を容
易に行える。そして、レーザビームをＸＹステージ２１
上の試料に照射し、光検出器３３で散乱光を検出するこ
とにより、試料表面に付着している異物を検出する。When the movement of the XY stage 21 is stopped, the readings of the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22b at that position are stored. Thereafter, if the XY stage 21 is moved with the stored position as the origin, it is possible to know which position on the XY stage 21 is irradiated with the laser beam with reference to the position of the photodetector 51, and to a desired position. Irradiation with a laser beam becomes possible. That is, by setting the position of the photodetector 51 as the reference position for laser beam irradiation, the laser beam irradiation position can be easily adjusted. Then, the XY stage 21
By irradiating the upper sample and detecting the scattered light with the photodetector 33, foreign substances adhering to the sample surface are detected.
【００３０】また、光検出器５１にレーザビームを照射
するようにＸＹステージ２１を微動させるときに、Ｘ方
向エンコーダ２２ａ及びＹ方向エンコーダ２２ｂの読み
とともに光検出器５１の出力を記憶しておけば、その出
力と、光検出器５１の大きさとを比較することによっ
て、実際に試料に照射されているレーザビームのスポッ
トサイズを知ることができる。レーザビームのスポット
サイズはレーザ光源３２や光学レンズ系の位置、あるい
はＸＹステージ２１の垂直方向の位置によって決まるか
ら、これらを制御することによって所望のスポットサイ
ズ、所望の位置にレーザビームを照射することが可能と
なる。When the XY stage 21 is finely moved so as to irradiate the photodetector 51 with a laser beam, the output of the photodetector 51 is stored together with the reading of the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22b. By comparing the output with the size of the photodetector 51, the spot size of the laser beam actually irradiating the sample can be known. Since the spot size of the laser beam is determined by the position of the laser light source 32 and the optical lens system, or the position of the XY stage 21 in the vertical direction, it is possible to irradiate the desired spot size and the desired position by controlling these. Becomes possible.
【００３１】さらに、ＸＹステージ２１を動作させたと
きには、ＸＹステージ２１の駆動機構に起因するバック
ラッシュなどの不可避的な誤差が生じてしまうが、上記
の位置合せを定期的に行うことで誤差の重畳をなくすこ
とができる。また、このことは、ＸＹステージ２１の繰
り返し再現性を任意に測定可能であることも意味する。Further, when the XY stage 21 is operated, an unavoidable error such as a backlash caused by the driving mechanism of the XY stage 21 occurs. Overlap can be eliminated. This also means that the repeatability of the XY stage 21 can be arbitrarily measured.
【００３２】以上の過程は、光検出器５１の出力をフィ
ードバックさせてＸＹステージ２１を微動させることに
よって、全て自動で行うこともできる。The above steps can be all automatically performed by feeding back the output of the photodetector 51 and finely moving the XY stage 21.
【００３３】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。図２は、本発明を適用した
走査型電子顕微鏡の一例の概略構成を示す斜視図であ
る。なお、図２において、第１の実施形態と同様の構成
のものについては図１と同じ符号を付している。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a scanning electron microscope to which the present invention is applied. In FIG. 2, components having the same configuration as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
【００３４】図２に示すように本実施形態においては、
走査型電子銃４１からの電子ビームを検出する電子ビー
ム検出器５２が、観察対象となる試料を載置するＸＹス
テージ２１上に設置されている。電子ビーム検出器５２
は、基本的には第１の実施形態で用いた光検出器５１
（図１参照）と同様にフォト検出器やＣＣＤを用いるこ
とができるが、電子を検出することができるようにする
ために、例えばＣＣＤにおいては絶縁膜の厚さを薄くす
るなどの変更が必要である。As shown in FIG. 2, in this embodiment,
An electron beam detector 52 for detecting an electron beam from the scanning electron gun 41 is provided on the XY stage 21 on which a sample to be observed is mounted. Electron beam detector 52
Is basically the photodetector 51 used in the first embodiment.
A photodetector or CCD can be used similarly to (see FIG. 1), but in order to be able to detect electrons, for example, in a CCD, a change such as reducing the thickness of an insulating film is necessary. It is.
【００３５】ＸＹステージ２１の上方には電子ビーム源
として使用される走査型電子銃４１と、電子ビームが照
射された物質からの特性Ｘ線を検出するＸ線検出器４２
と、電子ビームが照射された物質からの二次電子を検出
する二次電子検出器４３とが配置されている。Above the XY stage 21, a scanning electron gun 41 used as an electron beam source and an X-ray detector 42 for detecting characteristic X-rays from a substance irradiated with the electron beam
And a secondary electron detector 43 for detecting secondary electrons from a substance irradiated with the electron beam.
【００３６】なお、走査型電子銃４１とは、例えば数μ
ｍ四方の領域でＸＹステージ２１上を細く絞った電子ビ
ームで走査できるもののことであり、二次電子検出器４
３で二次電子を検出することによって二次電子像（すな
わち走査型電子顕微鏡像）を得ることができる。また、
電子ビームが照射された部分からはその組成に対応した
特性Ｘ線も放出され、Ｘ線検出器４２でこの特性Ｘ線を
検出してエネルギ分析を行うことで試料の組成分析も行
うことができ、本走査型電子顕微鏡は、組成分析装置と
しての機能も有する。これらＸＹステージ２１、走査型
電子銃４１、Ｘ線検出器４２及び二次電子検出器４３な
ど、走査型電子顕微鏡、組成分析装置を構成する機構、
部品類は必要に応じて不図示の真空容器内に収納されて
いる。The scanning electron gun 41 is, for example, several μm.
The XY stage 21 can be scanned with a narrowly focused electron beam in an area of m squares.
A secondary electron image (that is, a scanning electron microscope image) can be obtained by detecting secondary electrons in Step 3. Also,
A characteristic X-ray corresponding to the composition is also emitted from the portion irradiated with the electron beam, and the composition analysis of the sample can be performed by detecting the characteristic X-ray with the X-ray detector 42 and performing energy analysis. The present scanning electron microscope also has a function as a composition analyzer. A mechanism that constitutes a scanning electron microscope and a composition analyzer, such as the XY stage 21, the scanning electron gun 41, the X-ray detector 42, and the secondary electron detector 43;
Parts are housed in a vacuum vessel (not shown) as necessary.
【００３７】上記構成に基づき、ＸＹステージ２１上に
試料を載置し、走査型電子銃４１から試料表面に電子ビ
ームを照射し、試料から発生する二次電子を二次電子検
出器４３で検出することによって、試料または試料の特
定部位の外形形状を観察するわけであるが、それに先立
ち、ＸＹステージ２１に対する電子ビームの照射位置の
位置合せを行う。Based on the above configuration, a sample is placed on the XY stage 21, the surface of the sample is irradiated with an electron beam from the scanning electron gun 41, and secondary electrons generated from the sample are detected by the secondary electron detector 43. By doing so, the external shape of the sample or a specific portion of the sample is observed. Before that, the irradiation position of the electron beam with respect to the XY stage 21 is adjusted.
【００３８】そのために、走査型電子銃４１からの電子
ビームが電子ビーム検出器５２に照射されるように、Ｘ
Ｙステージ２１を移動させる。このとき、予め電子ビー
ム検出器５２を設置したおおよその位置をメモリ等の外
部記憶装置に入力しておけば、電子ビーム検出器５２の
付近に電子ビームが照射される程度まで自動でＸＹステ
ージ２１を移動させることができる。走査型電子銃４１
で電子ビームを照射し、電子ビーム検出器５２が電子ビ
ームを検出したか否かを、ＸＹステージ２１を微動させ
ながら測定する。電子ビーム検出器５２で測定された電
子ビーム強度が最大のところでＸＹステージ２１の微動
を停止させれば、そのときのＸ方向エンコーダ２２ａ及
びＹ方向エンコーダ２２ｂの読みが、電子ビームが組成
が異なる部分５１ａに照射されているときの位置であ
る。For this purpose, the X-ray beam is irradiated onto the electron beam detector 52 so that the electron beam from the scanning electron gun 41 is irradiated onto the electron beam detector 52.
The Y stage 21 is moved. At this time, if the approximate position where the electron beam detector 52 is installed is previously input to an external storage device such as a memory, the XY stage 21 is automatically moved to the extent that the electron beam is irradiated near the electron beam detector 52. Can be moved. Scanning electron gun 41
Then, whether or not the electron beam detector 52 detects the electron beam is measured while slightly moving the XY stage 21. If the fine movement of the XY stage 21 is stopped at the point where the electron beam intensity measured by the electron beam detector 52 is maximum, the readings of the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22b at that time are determined by the difference in the composition of the electron beam. This is the position when the light is irradiated on 51a.
【００３９】ＸＹステージ２１の移動をを止めたら、そ
の位置でのＸ方向エンコーダ２２ａ及びＹ方向エンコー
ダ２２ｂの読みを記憶する。以降は、記憶した位置を原
点としてＸＹステージ２１を動かすか、あるいは電子ビ
ームを走査させれば、電子ビーム検出器５２の位置を基
準としてＸＹステージ２１上のどの位置に電子ビームが
照射されているかを知ることができ、所望の位置に電子
ビームを照射することが可能となる。すなわち、電子ビ
ーム検出器５２の位置を電子ビームの照射の基準位置と
することで、電子ビームの照射位置の調整を容易に行え
る。そして、電子ビームをＸＹステージ２１上の試料に
照射し、試料からの二次電子を二次電子検出器４３で検
出することで、試料表面の観察を行うことができる。さ
らに、試料に異物が付着していた場合にはその異物に電
子ビームを照射し、異物からの特性Ｘ線をＸ線検出器４
２で検出することで、異物の組成分析も行うことができ
る。When the movement of the XY stage 21 is stopped, the readings of the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22b at that position are stored. Thereafter, if the XY stage 21 is moved using the stored position as the origin or the electron beam is scanned, which position on the XY stage 21 is irradiated with the electron beam based on the position of the electron beam detector 52 And it is possible to irradiate a desired position with an electron beam. That is, by setting the position of the electron beam detector 52 as the reference position for the irradiation of the electron beam, the irradiation position of the electron beam can be easily adjusted. The sample on the XY stage 21 is irradiated with an electron beam, and secondary electrons from the sample are detected by the secondary electron detector 43, so that the sample surface can be observed. Further, when a foreign substance has adhered to the sample, the foreign substance is irradiated with an electron beam, and characteristic X-rays from the foreign substance are detected by an X-ray detector 4.
By detecting at step 2, the composition analysis of the foreign matter can be performed.
【００４０】また、電子ビーム検出器５２に電子ビーム
を照射するようにＸＹステージ２１を微動させるとき
に、Ｘ方向エンコーダ２２ａ及びＹ方向エンコーダ２２
ｂの読みとともに電子ビーム検出器５２の出力を記憶し
ておけば、その出力と、電子ビーム検出器５２の大きさ
とを比較することによって、実際に試料に照射されてい
る電子ビームのスポットサイズを知ることができる。電
子ビームのスポットサイズは走査型電子銃４１内のレン
ズ系の設定や位置、あるいはＸＹステージ２１の垂直方
向の位置によって決まるから、これらを制御することに
よって所望のスポットサイズ、所望の位置にレーザビー
ムを照射することが可能となる。When the XY stage 21 is slightly moved so as to irradiate the electron beam detector 52 with the electron beam, the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22
If the output of the electron beam detector 52 is stored together with the reading of b, by comparing the output with the size of the electron beam detector 52, the spot size of the electron beam actually irradiating the sample can be determined. You can know. The spot size of the electron beam is determined by the setting and position of the lens system in the scanning electron gun 41 or the vertical position of the XY stage 21. By controlling these, the laser beam reaches the desired spot size and desired position. Can be irradiated.
【００４１】さらに、ＸＹステージ２１を動作させたと
きには、ＸＹステージ２１の駆動機構に起因するバック
ラッシュなどの不可避的な誤差が生じてしまうが、上記
の位置合せを定期的に行うことで誤差の重畳をなくすこ
とができる。また、このことは、ＸＹステージ２１の繰
り返し再現性を任意に測定可能であることも意味する。Further, when the XY stage 21 is operated, an unavoidable error such as a backlash caused by the drive mechanism of the XY stage 21 occurs. Overlap can be eliminated. This also means that the repeatability of the XY stage 21 can be arbitrarily measured.
【００４２】以上の過程は、電子ビーム検出器５２の出
力をフィードバックさせてＸＹステージ２１を微動させ
ることによって、全て自動で行うこともできる。The above process can also be performed automatically by feeding back the output of the electron beam detector 52 and finely moving the XY stage 21.
【００４３】本実施形態では、試料からの二次電子を二
次電子検出器４３で検出して試料表面の観察を行う例を
示したが、二次電子検出器４３の代りに反射電子検出器
を設け、この反射電子検出器で試料からの反射電子を検
出することで試料表面の観察を行ってもよい。さらに、
本実施形態では、異物に電子ビームを照射し、異物から
の特性Ｘ線をＸ線検出器４２で検出することで異物の組
成分析を行う例を示したが、Ｘ線検出器４２の代りにオ
ージェ電子検出器を設け、このオージェ電子検出器で異
物からのオージェ電子を検出して異物の組成分析を行っ
てもよい。In this embodiment, an example has been described in which the secondary electron from the sample is detected by the secondary electron detector 43 and the sample surface is observed, but instead of the secondary electron detector 43, a reflected electron detector is used. And the surface of the sample may be observed by detecting the reflected electrons from the sample with the backscattered electron detector. further,
In the present embodiment, an example has been described in which the foreign substance is irradiated with an electron beam and characteristic composition of the foreign substance is analyzed by detecting the characteristic X-rays from the foreign substance with the X-ray detector 42, but instead of the X-ray detector 42. An Auger electron detector may be provided, and the Auger electron detector may detect Auger electrons from the foreign matter to analyze the composition of the foreign matter.
【００４４】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。図３は、本発明を適用した
異物分析装置の一例の概略構成を示す斜視図である。な
お、図３において、第１の実施形態と同様の構成のもの
及び第２の実施形態と同様のものについては、それぞれ
図１、図２と同じ符号を付している。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of the foreign substance analyzer to which the present invention is applied. In FIG. 3, the same components as those in the first embodiment and those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
【００４５】本実施形態はウェハ１１の表面に付着した
異物を異物検出装置３１で検出し、さらに、検出した異
物を電子顕微鏡により観察し、エネルギー分散型Ｘ線分
析により組成分析するものである。異物検出装置３１は
光学的に異物を検出するもので、レーザ光を発するレー
ザ光源、レーザ光源からのレーザ光を細く絞り込む光学
レンズ系及びレーザ光を検出する光検出部などで構成さ
れる。Ｘ線検出器４２は、電子ビームが照射されたウェ
ハ１１からの特性Ｘ線を検出してエネルギ分析を行うも
のである。また、ＸＹステージ２１上には、異物検出装
置３１のレーザ光源からのレーザ光及び走査型電子銃４
１からの電子ビームを検出する光・電子ビーム検出器５
３が設置されている。この光・電子ビーム検出器５３に
ついても、電子を検出できる構成であれば上述の第１お
よび第２の実施形態と同様のフォト検出器やＣＣＤを用
いることができる。In the present embodiment, the foreign matter adhering to the surface of the wafer 11 is detected by the foreign matter detecting device 31, the detected foreign matter is observed by an electron microscope, and the composition is analyzed by energy dispersive X-ray analysis. The foreign matter detecting device 31 is for optically detecting foreign matter, and includes a laser light source that emits laser light, an optical lens system that narrows down the laser light from the laser light source, a light detection unit that detects laser light, and the like. The X-ray detector 42 detects characteristic X-rays from the wafer 11 irradiated with the electron beam and performs energy analysis. Further, on the XY stage 21, the laser light from the laser light source of the foreign substance detection device 31 and the scanning electron gun 4
Optical / electron beam detector 5 for detecting the electron beam from 1
3 are installed. As the photo / electron beam detector 53, a photo detector and a CCD similar to those of the above-described first and second embodiments can be used as long as they can detect electrons.
【００４６】すなわち本実施形態の異物分析装置は、第
１の実施形態で説明した異物検出装置と第２の実施形態
で説明した走査型電子顕微鏡及び異物分析装置とを組み
合せたものであり、本実施形態の異物分析装置を構成す
るこれらの装置、部品類は不図示の真空容器内に収納さ
れている。That is, the foreign substance analyzer of the present embodiment is a combination of the foreign substance detector described in the first embodiment and the scanning electron microscope and the foreign substance analyzer described in the second embodiment. These devices and parts constituting the foreign substance analyzer of the embodiment are housed in a vacuum vessel (not shown).
【００４７】次に、本実施形態の異物分析装置による異
物の検出、観察及び分析動作について説明する。Next, the operation of detecting, observing, and analyzing foreign matter by the foreign matter analyzer of the present embodiment will be described.
【００４８】まず、光・電子ビーム検出器５３を用い
て、第１の実施形態と同様の方法で、異物検出装置３１
からのレーザビームの照射位置の位置合せを行い、その
後、異物検出装置３１によりウェハ１１の表面に付着し
ている異物を検出する。このときのＸ方向エンコーダ２
２ａ及びＹ方向エンコーダ２２ｂの読みを記憶してお
く。First, the foreign matter detecting device 31 is used by using the optical / electron beam detector 53 in the same manner as in the first embodiment.
Then, the irradiation position of the laser beam is adjusted, and then the foreign matter detection device 31 detects foreign matter adhering to the surface of the wafer 11. X-direction encoder 2 at this time
2a and the reading of the Y-direction encoder 22b are stored.
【００４９】次いで、ＸＹステージ２１を走査型電子銃
４１の下方に移動させ、今度は第２の実施形態と同様の
方法で、光・電子ビーム検出器５３を用いて、走査型電
子銃４１からの電子ビームの照射位置の位置合せを行
う。そして、Ｘ方向エンコーダ２２ａ及びＹ方向エンコ
ーダ２２ｂの読みが、異物検出装置３１での異物検出時
に記憶しておいた読みと同じになる位置にＸＹステージ
２１を移動させる。異物検出時のＸ方向エンコーダ２２
ａ及びＹ方向エンコーダ２２ｂの読みは光・電子ビーム
検出器５３の位置を基準とした位置であるから、走査型
電子銃４１による電子ビームの照射位置も同じく光・電
子ビーム検出器５３の位置を基準として調整すること
で、異物が検出された位置と同じ位置に正確に電子ビー
ムを照射することができる。Next, the XY stage 21 is moved below the scanning electron gun 41, and the XY stage 21 is moved from the scanning electron gun 41 using the optical / electron beam detector 53 in the same manner as in the second embodiment. The irradiation position of the electron beam is adjusted. Then, the XY stage 21 is moved to a position where the readings of the X-direction encoder 22a and the Y-direction encoder 22b are the same as the readings stored when the foreign object detection device 31 detects the foreign object. X direction encoder 22 when detecting foreign matter
Since the readings of the a and Y direction encoders 22b are based on the position of the optical / electron beam detector 53, the irradiation position of the electron beam by the scanning electron gun 41 is also the same as the position of the optical / electron beam detector 53. By adjusting as a reference, the same position as the position where the foreign matter is detected can be accurately irradiated with the electron beam.
【００５０】以上のように、プレート５１に光・電子ビ
ーム検出器５３を設け、この光・電子ビーム検出器５３
でレーザビーム及び電子ビームを検出することにより、
２種のビームの位置合せが可能となる。２種のビームの
位置合せは、ウェハ１１の検査前に予め行っておいても
よい。As described above, the optical / electron beam detector 53 is provided on the plate 51, and this optical / electron beam detector 53 is provided.
By detecting the laser beam and the electron beam at
The two beams can be aligned. The alignment of the two types of beams may be performed before the wafer 11 is inspected.
【００５１】これにより、広大なウェハ面積の中の微小
な異物であっても、異物に対して容易に電子ビームを照
射することができ、二次電子検出器４３で二次電子を検
出することによる異物の外形形状の観察、及び、Ｘ線検
出器４２による異物の組成分析を容易に、かつ短時間で
行える。Thus, even a minute foreign substance in a large wafer area can easily irradiate the foreign substance with an electron beam, and the secondary electron detector 43 detects secondary electrons. , And the composition analysis of the foreign matter by the X-ray detector 42 can be performed easily and in a short time.
【００５２】本実施形態では、異物検出装置３１で異物
を検出した後、ＸＹステージ２１を移動させて、検出し
た異物の観察及び分析を行っているが、観察対象の異物
の大きさが微細である場合、ＸＹステージ２１の位置再
現性には高い精度が要求される。例えば、異物の大きさ
が１μｍ以下のときに、組成分析のために電子ビームの
走査範囲を１μｍ×１μｍの範囲に狭める必要性が生じ
る場合がある。このときＸＹステージ２１の位置再現性
には１μｍ以下の精度が要求される。このような位置再
現性の精度を向上させるためには、ＸＹステージ２１を
低速で移動させたり、コストのかかる高精度のステージ
を用いる必要性が生じ、検査に要する時間あるいは装置
のコストに直接影響を及ぼすことがある。In this embodiment, after the foreign object is detected by the foreign object detecting device 31, the XY stage 21 is moved to observe and analyze the detected foreign object. In some cases, the position repeatability of the XY stage 21 requires high accuracy. For example, when the size of the foreign matter is 1 μm or less, it may be necessary to narrow the scanning range of the electron beam to a range of 1 μm × 1 μm for composition analysis. At this time, the position reproducibility of the XY stage 21 is required to have an accuracy of 1 μm or less. In order to improve the accuracy of such position reproducibility, it is necessary to move the XY stage 21 at a low speed or use a costly high-precision stage, which directly affects the time required for inspection or the cost of the apparatus. May be exerted.
【００５３】これに対し、レーザビームによる異物検出
部分と電子ビームによる異物検出部分とを分けずに、レ
ーザビーム照射位置と電子ビーム照射位置を一致させる
ように各装置を設置すれば、測定時間を高速に保つこと
ができる。レーザビームの位置合わせは光・電子ビーム
検出器５３を用いて上述の第１の実施形態のように行
い、電子ビームの位置合わせは光・電子ビーム検出器５
３を用いて第２の実施形態のようにして行うことがで
き、一つの光・電子ビーム検出器５３で２種のビームの
位置合せが可能となる。この場合についても当然なが
ら、誤差の重畳防止や、ＸＹステージ２１の繰り返し再
現性の測定も同じ方法で実現できる。On the other hand, if the devices are installed so that the laser beam irradiation position and the electron beam irradiation position coincide with each other without separating the foreign matter detection portion by the laser beam and the foreign matter detection portion by the electron beam, the measurement time can be reduced. You can keep it fast. The alignment of the laser beam is performed by using the optical / electron beam detector 53 as in the first embodiment, and the alignment of the electron beam is performed by the optical / electron beam detector 5.
3 can be performed as in the second embodiment, and one optical / electron beam detector 53 can align two types of beams. In this case, too, of course, prevention of error superposition and measurement of the reproducibility of repetition of the XY stage 21 can be realized by the same method.
【００５４】以上の過程は、光・電子ビーム検出器５３
の出力をフィードバックさせてＸＹステージ２１を微動
させることによって、全て自動で行うこともできる。つ
まり、異物の検出、外形形状観察及び組成分析を全自動
で行うことができる。The above process is performed by the optical / electron beam detector 53
By performing the fine movement of the XY stage 21 by feeding back the output of the XY stage 21, all the operations can be performed automatically. That is, detection of foreign matter, observation of external shape, and composition analysis can be performed fully automatically.
【００５５】（その他の実施形態）上述した各実施形態
では、光検出器５１（図１参照）、または、電子ビーム
検出器５２（図２参照）、または、光・電子ビーム検出
器５３（図３参照）を一つとした例で説明したが、これ
らの検出器を複数個配置することで、レーザビームや電
子ビームの照射位置合せをより容易かつ短時間に行え、
さらに、それぞれのビームの照射位置誤差の補正も行う
ことができる。(Other Embodiments) In each of the embodiments described above, the photodetector 51 (see FIG. 1), the electron beam detector 52 (see FIG. 2), or the optical / electron beam detector 53 (see FIG. 3), but by arranging a plurality of these detectors, the irradiation position of the laser beam or the electron beam can be adjusted more easily and in a shorter time.
Further, it is possible to correct the irradiation position error of each beam.
【００５６】例えば、図４に示すように、ＸＹステージ
２１上に複数の検出器６１をマトリックス状に配列す
る。これら検出器６１は、第１の実施形態のような異物
検出装置に用いられる場合には光検出器であり、第２の
実施形態のような走査型顕微鏡や物体表面の組成を分析
する組成分析装置に用いられる場合には電子ビーム検出
器であり、第３の実施形態のような、異物検出装置で検
出した異物の組成分析を行う異物分析装置に用いられる
場合には、光・電子ビーム検出器である。For example, as shown in FIG. 4, a plurality of detectors 61 are arranged on the XY stage 21 in a matrix. These detectors 61 are light detectors when used in a foreign substance detection device as in the first embodiment, and are a scanning microscope as in the second embodiment or a composition analyzer for analyzing the composition of the surface of an object. An electron beam detector when used in an apparatus, and an optical / electron beam detector when used in a foreign substance analyzer that analyzes the composition of a foreign substance detected by the foreign substance detector as in the third embodiment. It is a vessel.
【００５７】個々の検出器６１について、大きさや間隔
が予め分かっていれば、レーザビームや電子ビームの位
置合せを全ての検出器６１について行い、エンコーダで
計測されたＸＹステージ２１の移動量と、各検出器６１
の実際の間隔とを比較することで、レーザビームや電子
ビームの照射位置誤差やＸＹステージ２１の位置誤差を
簡便に測定でき、その補正、調整を行うことができる。
なお、異物の検出、試料の形状観察、あるいは組成の分
析の際のＸＹステージ２１の移動は、各検出器６１のう
ち、予め決められた一つの検出器６１がレーザビームや
電子ビームを検出した位置を基準位置として行う。If the size and spacing of the individual detectors 61 are known in advance, the alignment of the laser beam or the electron beam is performed for all the detectors 61, and the movement amount of the XY stage 21 measured by the encoder is calculated. Each detector 61
By comparing with the actual spacing, the irradiation position error of the laser beam or the electron beam and the position error of the XY stage 21 can be easily measured, and the correction and adjustment can be performed.
The movement of the XY stage 21 when detecting foreign matter, observing the shape of a sample, or analyzing the composition is such that one of the detectors 61 detects a laser beam or an electron beam. The position is set as a reference position.
【００５８】個々の検出器６１の出力は、アレイ状に配
置してパラレルに取り出すこともできるし、電荷転送型
の検出器６１を用いて個々の検出領域からの出力をシリ
アルに取り出すこともできる。The outputs of the individual detectors 61 can be arranged in an array and taken out in parallel, or the outputs from the individual detection areas can be taken out serially using the charge transfer type detector 61. .
【００５９】図４では９個の検出器６１をマトリックス
状に配列した例を示したが、検出器６１の数や配置はこ
れに限られない。ただし、本実施形態を、異物を検出し
た後その異物の組成を分析する組成分析装置に適用する
場合には、複数の検出器６１を一次元アレイまたは二次
元アレイに配置することによって、レーザビームがどの
位置にある検出器で検出され、電子ビームがどの位置に
ある検出器で検出されているかという情報を得ることが
できる。この情報を用いて、レーザビームの照射の基準
位置と電子ビームの照射の基準位置のずれを容易かつ短
時間で知ることができ、両者の基準位置を一致させるこ
とが簡便になる。FIG. 4 shows an example in which nine detectors 61 are arranged in a matrix, but the number and arrangement of the detectors 61 are not limited to this. However, when the present embodiment is applied to a composition analyzer that detects a foreign substance and then analyzes the composition of the foreign substance, a plurality of detectors 61 may be arranged in a one-dimensional array or a two-dimensional array, so that the laser beam At which position is detected by the detector and the position at which the electron beam is detected by the detector can be obtained. Using this information, the deviation between the reference position for laser beam irradiation and the reference position for electron beam irradiation can be known easily and in a short time, making it easy to match the reference positions of both.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ステージ
にビーム検出器を設置し、ビームをステージ上に照射す
る際に、このビーム検出器がビームを検出した位置を基
準位置とすることにより、ビームの照射位置の調整を容
易に全自動で行うことができる。特に、レーザビームの
照射により試料表面の異物を検出し、その検出した異物
への電子ビームの照射による二次電子を検出して異物の
表面形状を観察する場合や、電子ビームの照射による特
性Ｘ線を検出して異物の組成分析を行う場合には、広大
な試料面積中の微小な異物であっても、異物が検出され
た位置と同じ位置に容易に全自動で電子ビームを照射す
ることができる。As described above, according to the present invention, a beam detector is provided on a stage, and when a beam is irradiated onto the stage, the position at which the beam detector detects the beam is used as a reference position. The adjustment of the beam irradiation position can be easily and fully automatically performed. In particular, when a foreign substance on a sample surface is detected by laser beam irradiation, secondary electrons are detected by irradiating the detected foreign substance with an electron beam, and the surface shape of the foreign substance is observed. When detecting the composition of a foreign substance by detecting a line, even if it is a minute foreign substance in a large sample area, it is easy to irradiate the electron beam to the same position as the position where the foreign substance was detected easily and automatically. Can be.
【００６１】その結果、上記の照射位置の調整を異物検
出装置、走査型電子顕微鏡あるいは異物分析装置に適用
することにより、試料中の異物の検出、検出した異物の
観察、さらには検出した異物の組成分析を容易かつ短時
間に、全自動で行うことができる。As a result, by applying the above-described adjustment of the irradiation position to a foreign substance detecting device, a scanning electron microscope, or a foreign substance analyzing apparatus, detection of the foreign substance in the sample, observation of the detected foreign substance, and further detection of the detected foreign substance can be performed. Composition analysis can be performed easily and in a short time and fully automatically.
【００６２】また、ビーム検出器を複数とすることで、
ビームの照射位置合せを容易かつ短時間に行え、ビーム
の照射位置誤差を補正することもできる。Further, by using a plurality of beam detectors,
The beam irradiation position can be easily and quickly adjusted, and the beam irradiation position error can be corrected.
【図１】本発明を適用した異物検出装置の一例の概略構
成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a foreign object detection device to which the present invention is applied.
【図２】本発明を適用した走査型電子顕微鏡の一例の概
略構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a scanning electron microscope to which the present invention is applied.
【図３】本発明を適用した異物分析装置の一例の概略構
成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a foreign substance analyzer to which the present invention is applied.
【図４】複数の検出器を配置した例のＸＹステージの斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view of an XY stage in which a plurality of detectors are arranged.
【図５】従来の異物分析装置の概略構成を示す斜視図で
ある。FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional foreign substance analyzer.
２１ ＸＹステージ ２２ａ Ｘ方向エンコーダ ２２ｂ Ｙ方向エンコーダ ３１ 異物検出装置 ３２ レーザ光源 ３３ 第１の光検出器 ３４ 第２の光検出器 ４１ 走査型電子銃 ４２ Ｘ線検出器 ４３ 二次電子検出器 ５１ 光検出器 ５２ 電子ビーム検出器 ５３ 光・電子ビーム検出器 ６１ 検出器 Reference Signs List 21 XY stage 22a X-direction encoder 22b Y-direction encoder 31 Foreign object detector 32 Laser light source 33 First light detector 34 Second light detector 41 Scanning electron gun 42 X-ray detector 43 Secondary electron detector 51 Light Detector 52 Electron beam detector 53 Optical / electron beam detector 61 Detector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ Ｌ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/66 H01L 21/66 J L
Claims (15)
前記ビーム照射手段に対して相対的に移動されるステー
ジ上に、前記ビーム照射手段からのビームを検出するビ
ーム検出器を設置しておき、 前記ビーム検出器が前記ビーム照射手段からのビームを
検出するように前記ステージと前記ビーム照射手段とを
相対的に移動させ、 前記ビーム検出器が前記ビーム照射手段からのビームを
検出した位置を、前記ステージと前記ビーム照射手段と
の相対移動の基準位置とするビームの照射位置調整方
法。1. A beam detector for detecting a beam from the beam irradiating means is provided on a stage irradiated with a beam by the beam irradiating means and moved relative to the beam irradiating means, The stage and the beam irradiating means are relatively moved so that the beam detector detects the beam from the beam irradiating means, and the position at which the beam detector detects the beam from the beam irradiating means is A method for adjusting a beam irradiation position to be a reference position for relative movement between a stage and the beam irradiation means.
数個設置され、 それぞれのビーム検出器で前記ビーム照射手段からのビ
ームを検出したときの前記ステージと前記ビーム照射手
段との相対移動量を測定し、前記複数のビーム検出器の
実際の間隔と前記相対移動量とを比較し、前記ステージ
と前記ビーム照射手段との相対的な位置誤差を求める請
求項１に記載のビームの照射位置調整方法。2. A method according to claim 1, wherein a plurality of said beam detectors are provided on said stage, and a relative movement amount between said stage and said beam irradiation means when each of said beam detectors detects a beam from said beam irradiation means. The beam irradiation position adjustment according to claim 1, wherein a relative position error between the stage and the beam irradiation unit is obtained by measuring and comparing an actual interval between the plurality of beam detectors and the relative movement amount. Method.
射するレーザ光源であるとともに、前記ビーム検出器は
前記レーザビームを検出する光検出器であり、 前記ステージ上に載置された試料に前記レーザ光源から
レーザビームを照射しながら前記ステージと前記レーザ
光源とを相対的に移動させ、前記試料からの散乱光を前
記光検出器とは別の光検出器で検出することで前記試料
の表面に付着している異物を検出するのに先立ち、 前記ステージに設置された光検出器が前記レーザ光源か
らのレーザビームを検出した位置を前記基準位置とする
請求項１または２に記載のビームの照射位置調整方法。3. The apparatus according to claim 1, wherein the beam irradiation unit is a laser light source that irradiates a laser beam, the beam detector is a photodetector that detects the laser beam, and the sample mounted on the stage is provided with the laser beam. The stage and the laser light source are relatively moved while irradiating a laser beam from a light source, and the scattered light from the sample is detected by a photodetector different from the photodetector on the surface of the sample. 3. The beam irradiation according to claim 1, wherein a position at which a photodetector installed on the stage detects a laser beam from the laser light source is set as the reference position before detecting the attached foreign matter. 4. Position adjustment method.
する電子ビーム源であるとともに、前記ビーム検出器は
前記電子ビームを検出する電子ビーム検出器であり、 前記ステージ上に載置された試料に前記電子ビーム源か
ら電子ビームを照射し、前記ステージと前記電子ビーム
源とを相対的に移動させながら、前記試料から発生する
特性Ｘ線をＸ線検出器で検出することで前記試料の組成
分析を行うのに先立ち、 前記電子ビーム検出器が前記電子ビーム源からのレーザ
ビームを検出した位置を前記基準位置とする請求項１ま
たは２に記載のビームの照射位置調整方法。4. The beam irradiation means is an electron beam source for irradiating an electron beam, and the beam detector is an electron beam detector for detecting the electron beam. The composition analysis of the sample is performed by irradiating an electron beam from the electron beam source and relatively moving the stage and the electron beam source while detecting a characteristic X-ray generated from the sample with an X-ray detector. 3. The beam irradiation position adjusting method according to claim 1, wherein a position at which the electron beam detector detects a laser beam from the electron beam source is set as the reference position before performing.
する電子ビーム源であるとともに、前記ビーム検出器は
前記電子ビームを検出する電子ビーム検出器であり、 前記ステージ上に載置された試料に前記電子ビーム源か
ら電子ビームを照射し、前記ステージと前記電子ビーム
源とを相対的に移動させながら、前記試料から発生する
二次電子を二次電子検出器で検出することで前記試料の
表面形状を観察するのに先立ち、 前記電子ビーム検出器が前記電子ビーム源からのレーザ
ビームを検出した位置を前記基準位置とする請求項１ま
たは２に記載のビームの照射位置調整方法。5. The beam irradiation means is an electron beam source for irradiating an electron beam, and the beam detector is an electron beam detector for detecting the electron beam. By irradiating an electron beam from the electron beam source and relatively moving the stage and the electron beam source, secondary electrons generated from the sample are detected by a secondary electron detector, so that the surface of the sample is detected. 3. The beam irradiation position adjusting method according to claim 1, wherein a position at which the electron beam detector detects a laser beam from the electron beam source is set as the reference position before observing a shape. 4.
射するレーザ光源および電子ビームを照射する電子ビー
ム源であるとともに、前記ビーム検出器は前記レーザビ
ームおよび前記電子ビームを検出する光および電子ビー
ム検出器であり、 前記光および電子ビーム検出器が前記レーザ光源からの
レーザビームを検出した位置を前記ステージと前記レー
ザ光源との相対移動の基準位置とした後、 前記ステージ上に載置された試料に前記レーザ光源から
レーザビームを照射しながら前記ステージと前記レーザ
光源とを相対的に移動させ、前記試料からの散乱光を前
記光および電子ビーム検出器とは別の光検出器で検出す
ることで前記試料の表面に付着している異物を検出し、 異物の検出の後、検出された異物に前記電子ビーム源か
ら電子ビームを照射し、前記異物から発生する特性Ｘ線
をＸ線検出器で検出することで前記異物の組成分析を行
うのに先立ち、前記光および電子ビーム検出器が前記電
子ビーム源からの電子ビームを検出した位置を前記ステ
ージと前記電子ビーム源との相対移動の基準位置とし
て、前記異物を検出したときの位置まで前記ステージと
前記電子ビーム源とを相対的に移動させる請求項１また
は２に記載のビームの照射位置調整方法。6. The beam irradiation means is a laser light source for irradiating a laser beam and an electron beam source for irradiating an electron beam, and the beam detector is a light and electron beam detection device for detecting the laser beam and the electron beam. A sample placed on the stage after a position at which the light and electron beam detector detects a laser beam from the laser light source is set as a reference position for relative movement between the stage and the laser light source. Moving the stage and the laser light source relative to each other while irradiating a laser beam from the laser light source, and detecting scattered light from the sample with a light detector different from the light and electron beam detectors. Detecting foreign matter adhering to the surface of the sample with the electron beam source from the electron beam source after detecting the foreign matter. Prior to performing a composition analysis of the foreign matter by detecting characteristic X-rays generated from the foreign matter with an X-ray detector, the light and electron beam detector emits an electron beam from the electron beam source. 3. The stage and the electron beam source are relatively moved to a position at which the foreign matter is detected, using the detected position as a reference position for relative movement between the stage and the electron beam source. 4. Beam irradiation position adjustment method.
るために前記ステージに対して相対的に移動可能に設け
られたレーザ光源と、 前記レーザ光源によりレーザビームが照射された試料か
らの散乱光を検出する第１の光検出器と、 前記ステージ上に設置された、前記レーザ光源からのレ
ーザビームを検出可能な第２の光検出器とを有し、 前記ステージと前記レーザ光源とは、前記第２の光検出
器が前記レーザビームを検出した位置を基準位置として
相対的に移動される異物検出装置。7. A stage on which a sample is mounted, a laser light source movably provided relative to the stage for irradiating a laser beam to the sample mounted on the stage, and the laser A first photodetector that detects scattered light from a sample irradiated with a laser beam by a light source, and a second photodetector that is installed on the stage and that can detect a laser beam from the laser light source. A foreign matter detection device, wherein the stage and the laser light source are relatively moved with a position at which the second photodetector detects the laser beam as a reference position.
複数個設置されている請求項７に記載の異物検出装置。8. The foreign matter detection device according to claim 7, wherein a plurality of said second photodetectors are provided on said stage.
ために前記ステージに対して相対的に移動可能に設けら
れた電子ビーム源と、 前記試料に電子ビームが照射されることによって前記試
料から発生する二次電子を検出する二次電子検出器と、 前記ステージ上に設置された、前記電子ビーム源からの
電子ビームを検出可能な電子ビーム検出器とを有し、 前記ステージと前記電子ビーム源とは、前記電子ビーム
検出器が前記電子ビームを検出した位置を基準位置とし
て相対的に移動される走査型電子顕微鏡。9. A stage on which a sample is mounted, an electron beam source movably provided with respect to the stage for irradiating the sample mounted on the stage with an electron beam, A secondary electron detector for detecting secondary electrons generated from the sample by irradiating the sample with the electron beam; and an electron beam installed on the stage and capable of detecting an electron beam from the electron beam source. A scanning electron microscope having a detector, wherein the stage and the electron beam source are relatively moved with a position at which the electron beam detector detects the electron beam as a reference position.
上に複数個設置されている請求項９に記載の走査型電子
顕微鏡。10. The scanning electron microscope according to claim 9, wherein a plurality of said electron beam detectors are provided on said stage.
ために前記ステージに対して相対的に移動可能に設けら
れた電子ビーム源と、 前記試料に前記電子ビーム源により電子ビームが照射さ
れることによって前記試料から発生する特性Ｘ線を検出
するＸ線検出器と、 前記ステージ上に設置された、前記電子ビーム源からの
電子ビームを検出可能な電子ビーム検出器とを有し、 前記ステージと前記電子ビーム源とは、前記電子ビーム
検出器が前記電子ビームを検出した位置を基準位置とし
て相対的に移動される組成分析装置。11. A stage on which a sample is mounted, an electron beam source movably provided relative to the stage for irradiating the sample mounted on the stage with an electron beam, An X-ray detector for detecting characteristic X-rays generated from the sample by irradiating the sample with the electron beam from the electron beam source; and detecting an electron beam from the electron beam source installed on the stage. A composition analyzer comprising a possible electron beam detector, wherein the stage and the electron beam source are relatively moved with a position at which the electron beam detector detects the electron beam as a reference position.
上に複数個設置されている請求項１１に記載の組成分析
装置。12. The composition analyzer according to claim 11, wherein a plurality of said electron beam detectors are provided on said stage.
るためのレーザ光源を備えた異物検出装置であって、前
記レーザ光源を前記ステージに対して相対的に移動しな
がら前記試料にレーザビームを照射し前記試料からの散
乱光を検出することで前記試料の表面に付着した異物を
検出する異物検出装置と、 前記ステージ上の試料に電子ビームを照射するために前
記ステージに対して相対的に移動可能に設けられた電子
ビーム源と、 前記電子ビーム源により電子ビームが照射された物質か
ら発生する特性Ｘ線を検出して前記物質の組成を分析す
るためのＸ線検出器と、 前記ステージ上に設置された、前記レーザ光源からのレ
ーザビームおよび前記電子ビーム源からの電子ビームを
検出可能なレーザおよび電子ビーム検出器とを有し、 前記異物検出装置で異物を検出する際、前記ステージと
前記レーザ光源とは前記光および電子ビーム検出器が前
記レーザ光源からのレーザビームを検出した位置を基準
位置として相対的に移動され、前記異物の検出後、前記
異物の組成分析のために、前記ステージと前記電子ビー
ム源とは、前記光および電子ビーム検出器が前記電子ビ
ーム源からの電子ビームを検出した位置を基準位置とし
て、前記異物が検出された位置まで相対的に移動される
組成分析装置。13. A foreign matter detection device comprising: a stage on which a sample is mounted; and a laser light source for irradiating the sample mounted on the stage with a laser beam. A foreign object detector that detects a foreign object attached to the surface of the sample by irradiating the sample with a laser beam while detecting relative movement of the sample, and an electron beam on the sample on the stage. An electron beam source movably provided with respect to the stage to irradiate the material; detecting a characteristic X-ray generated from the material irradiated with the electron beam by the electron beam source; An X-ray detector for analyzing the laser beam, and a laser beam installed on the stage that can detect a laser beam from the laser light source and an electron beam from the electron beam source. And the electron beam detector, when detecting foreign matter in the foreign matter detection device, the stage and the laser light source is the position where the light and the electron beam detector detected the laser beam from the laser light source The stage and the electron beam source are moved relative to each other as a reference position, and after the detection of the foreign matter, for the purpose of analyzing the composition of the foreign matter, the light and the electron beam detector are used to detect the electron beam from the electron beam source. A composition analyzer that relatively moves to a position at which the foreign matter is detected, with a position at which is detected as a reference position.
ステージ上に複数個設置されている請求項１３に記載の
組成分析装置。14. The composition analyzer according to claim 13, wherein a plurality of said light and electron beam detectors are provided on said stage.
照射された物質からの二次電子を検出する二次電子検出
器をさらに有する請求項１３または１４に記載の組成分
析装置。15. The composition analyzer according to claim 13, further comprising a secondary electron detector for detecting secondary electrons from a substance irradiated with the electron beam by the electron beam source.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174058A JPH1123482A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Method for adjusting irradiation position with beam, foreign matter detecting apparatus using laser beam, scanning electron microscope and composition analyzing apparatus |
| IL12174097A IL121740A0 (en) | 1996-09-12 | 1997-09-11 | Beam irradiation position adjusting method |
| DE19740235A DE19740235A1 (en) | 1996-09-12 | 1997-09-12 | Method for establishing irradiation position in scanning electron microscopy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174058A JPH1123482A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Method for adjusting irradiation position with beam, foreign matter detecting apparatus using laser beam, scanning electron microscope and composition analyzing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123482A true JPH1123482A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=15971891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174058A Withdrawn JPH1123482A (en) | 1996-09-12 | 1997-06-30 | Method for adjusting irradiation position with beam, foreign matter detecting apparatus using laser beam, scanning electron microscope and composition analyzing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123482A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006352122A (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Kla Tencor Technologies Corp | Method and system for determining positional drift of light beam with respect to chuck |
| JP2012506122A (en) * | 2009-08-21 | 2012-03-08 | ポステック アカデミー−インダストリー ファウンデーション | Electron beam generator |
| EP3032288B1 (en) * | 2014-12-11 | 2022-01-12 | Tsinghua University | Alignment system and method for container or vehicle inspection system |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9174058A patent/JPH1123482A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006352122A (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Kla Tencor Technologies Corp | Method and system for determining positional drift of light beam with respect to chuck |
| JP2012506122A (en) * | 2009-08-21 | 2012-03-08 | ポステック アカデミー−インダストリー ファウンデーション | Electron beam generator |
| US8736169B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-05-27 | Postech Academy-Industry Foundation | Electron beam generating apparatus |
| EP3032288B1 (en) * | 2014-12-11 | 2022-01-12 | Tsinghua University | Alignment system and method for container or vehicle inspection system |
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