TW201307833A - 電子射線裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的係提供一種電子射線裝置，其係將評估區域分割成複數個副視野，並將1次電子射線依序照射於副視野，且依各個副視野，利用檢測手段將包含試料面之資訊的2次電子進行檢測，從而得到評估區域的資訊之電子射線裝置，其係即使使用圖框數/sec小的區域感測器亦可得到高速的畫像者。為此，電子射線裝置之檢測手段26係具備有複數個單元檢測器24-1，其係由下述構件所構成：區域感測器CCD1至CCD14；其一端結合於區域感測器之檢測面之光纖束25；以及形成有塗布在光纖束之另一端、且用以成像副視野的2次電子射線之閃爍體的FOP。藉由電磁偏向器，每當照射電子射線之副視野移動時，使來自該副視野之2次電子射線偏向，並使之移動於單元檢測器之FOP面上。由於自各單元檢測器，可於其他之單元檢測器的曝光中可取出畫像資訊，故可取得高速畫像。

Description

電子射線裝置
本發明係有關用以檢查於表面形成圖案之試料的缺陷等電子射線裝置，更詳細而言，即有關照射電子束(electron-beam)於半導體製造步驟中的晶圓等試料，捕捉按照其表面之性狀變化之二次電子等而形成畫像資料，且根據該畫像資料將於試料表面所形成之圖案等之缺陷，以高產量(through-put)評估之電子射線裝置。
於半導體製造過程中，設計規則係正迎向100nm之時代，此外生產形態係由以DRAM所代表之少品種大量生產逐漸朝向如單晶片系統SOC(Silicon on chip)之多品種少量生產轉移。隨之，製造步驟數增加，而必須提升各個步驟之良率，且製程起因之缺陷檢查變得重要。
此外，隨著半導體裝置之高積體化及圖案之微細化，則必須要有高分解能、高產量之檢查裝置。為了檢測100nm設計規則之晶圓的缺陷，係必須要有100nm以下之分解能，且隨著裝置的高積體化之製造步驟的增加，由於檢查量增大，必須要有高產量。又，隨著裝置的多層化進展，檢測連結層間配線之通孔的接觸不良(電氣的缺陷)之功能，於檢查裝置亦必須具備。
在此種狀況下，具有800M像素/秒程度之檢測速度的TDI(time delay integration，時間延遲積分)檢測器在市場出售，作為光或電子射線之檢測器。此外，亦提案有一 種將使用線感測器(line sensor)取得一次元之線狀畫像的畫像資料之裝置及2次元畫像之畫像資料，以電荷耦合元件CCD(Charge-Coupled Device)與互補金屬氧化物半導體CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像感測器等之區域感測器(area sensor)取得之影像投影型電子射線裝置。
又，提案有一種於液晶基板上配置複數個電子光學鏡筒，而檢查該液晶基板之缺陷的裝置。(參考NIKKEI MICRODEWCES 2002年12月號，28頁至30頁)
作為上述之習知例中的影像投影型電子射線裝置之CCD檢測器，係有可用100μs使640×480畫素曝光之檢測器。但是，關於此CCD之圖框(frame)數(1秒鐘可檢測之面數)的檢測速度係數圖框/秒，有遠比最小曝光時間100μs更慢之問題。
又，於液晶基板用之缺陷檢查裝置中，因未假設於液晶基板上有重複圖案，故由於不管如何設定複數個電子光學鏡筒之光軸的間距(Pitch)，都不會特別產生問題，而將光軸間距予以固定。但是，若為了檢查如將多數個晶片(die)規則地配置之晶圓等、形成有重複圖案之試料，而使用具備液晶基板用之複數個電子光學鏡筒之缺陷檢查裝置時，則產生如以下之問題。
亦即，晶圓上之晶片的排列間距，一般而言係在裝置 產品改變時則會不同，如此在重複圖案不同的試料之缺陷檢查中，由於將複數個電子光學鏡筒的光軸間距予以固定，而有圖案之間距與光軸間距不一致之現象，此時會產生以下問題，亦即一部分的光軸無法使用於檢查，或即使為可使用於檢查之光軸，亦會產生休止期間。
本發明係為了解決上述問題而研創者，其第1目的係提供一種影像投影型之電子射線裝置，其係即使使用圖框數/sec小的區域感測器，亦可取得十億赫(gigahertz)等級的畫像。
本發明之第2目的，係在提供一種具備用以檢查形成有重複圖案的試料之複數個電子光學鏡筒之電子射線裝置，其係可減少因圖案之間距與複數個電子光學鏡筒之光軸的間距不同而產生的問題。
為了達成上述之第1目的，本發明係在提供一種電子射線裝置，其係將試料面之評估區域分割為複數個副視野，並藉由偏向器使1次電子射線偏向，而將電子射線依序照射於各副視野，且利用檢測手段依各個副視野檢測包含試料面資訊之2次電子，從而得到評估區域的資訊，其中，檢測手段係具備有複數個單元檢測器，該單元檢測器係由下述構件所構成：區域感測器；其一端結合於區域感測器之檢測面之光纖(optical fiber)束；塗布在光纖束之另一端，且形成有成像副視野之2次電子射線的閃爍體(scintillator)之FOP。
電子射線裝置係具備有電磁偏向器，其係每當照射電子射線之副視野移動時，使來自該副視野之2次電子射線偏向，且使之移動於構成檢測手段之複數個單元檢測器的光纖板(FOP,Fiber Optic Plate)面上。
上述電子射線裝置係最好復具備有於內部設置軸對稱電極之電磁透鏡，並藉由調整施加於該軸對稱電極之電壓，而以可修正電子射線之轉動量的方式來構成。此時，電磁透鏡係由於各自的內部設置有軸對稱電極之電子射線的轉動方向為反方向之2段的電磁透鏡所構成，且2段的電磁透鏡係最好是可分別獨立控制焦距與電子射線轉動量。
此外，於上述之電子射線裝置中，最好是將取出來自1個區域感測器的信號所需之時間設為t1，將曝光時間設為t2，將電磁偏向器之穩定時間設為t3時，單元檢測器之個數係設定為近似t1/(t2+t3)之個數。並且，1次電子射線係多電子束或包含複數條光軸，而1次光學系統之複數條光軸最好係由具備有具有複數個透鏡間隙(lens gap)之磁極或電極之透鏡所構成。
並且，於上述之電子射線裝置中，試料係包含有電位不同的圖案，而評估區域之資訊係亦可為該電位之資訊。
為了達成上述之第2目的，本發明提供一種電子射線裝置，係於基板上使用具有複數條光軸之電子光學系統(optical system)來檢查基板之電子射線裝置，其特徵係根據晶片間距之資訊使載置有基板之可轉動的基座(stage) 轉動檢查基板。
在上述電子射線裝置中，複數條光軸係光軸之間距D以二次元配置，並於基板上係X軸向之晶片間距設為LX、Y軸向之晶片間距設為Ly來配置晶片，且將連結複數條光軸之線與X軸所構成之角度設為θ，將n、m設為整數時，最好是設定滿足n×LX-Dxsin θ=m×(條紋寬度)之關係式之n、m及θ來檢查基板。此時，將整數m設定在1至3之範圍內，並且，最好是以成為滿足上述關係式之角度θ之方式使基座轉動，以檢查晶片間距不同時之基板。
為了達成上述之第2目的，本發明提供一種電子射線裝置，其係復於基板上，使用具有複數條光軸之電子光學系統來檢查基板的缺陷之電子射線裝置，其中，複數條光軸係具有X軸向之光軸間距Dx而配置，於基板上係以X卸方向之晶片間距LX配置晶片時，將比標準條紋之寬度更小的寬度之條紋，設置於第2條光軸所擔當之最初的晶片來檢查基板。
為了達成上述之第2目的，本發明提供一種電子射線裝置，其係復於基板上，使用具有複數條光軸之電子光學系統來檢查基板之電子射線裝置，其中，光軸係具有X軸向之光軸間距Dx而配置，而於基板上係以X軸向之晶片間距LX配置有晶片時，以晶片的邊界與光軸之差除以條紋寬度之值成為整數之方式，來調整條紋寬度且檢查基板。
在上述本發明之電子射線裝置中，電子射線裝置最好係具備有電子槍及物鏡(objective lens)，電子槍係肖特 基陰極(schottkycathode)電子槍，物鏡係静電透鏡。此時，物鏡係最好是將於1塊基板設置複數個孔而形成光軸之基板，於光軸方向組合形成複數塊。
在說明本發明之缺陷檢查裝置的實施例之前，先就可組入而使用該缺陷檢查裝置之半導體晶圓用的檢查系統之整體構成加以說明。
第1圖及第2圖係表示檢查系統1之主要的構成元件之正視圖及俯視圖。檢查系統1係具備有：保持收納複數塊的晶圓之匣盒(cassette)之匣盒保持器(cassette holder)10；微環境(minienvironment)裝置20；主外罩30；配置於微環境裝置20與主外罩30之間，而區隔二個裝載室(loading chamber)之裝載器外罩40；將晶圓自匣盒保持器10裝載在配置於主外罩30內之基座裝置50上之裝載器60；配置於主外罩30內，且載置為晶圓之晶圓W而使之移動之基座裝置50；以及安裝於主外罩30之電子光學系統70；這些構件係以於第1圖及第2圖表示之位置關係配置。此外，檢查系統1係具備：於真空之主外罩30內所配置之預充電單元(precharge unit)81；施加電位於晶圓之電位施加機構；電子束校準(calibration)機構；構成用以進行於基座裝置50上之晶圓的定位之對準控制裝置87(圖示於第6圖)的光學顯微鏡871。檢查系統1係復具備有用以控制這些元件的運作之控制裝置2。
以下，就檢查系統1之主要的元件(子系統)各自的構 成，加以詳細說明。
匣盒保持器10
匣盒保持器10係將複數塊(例如25塊)的晶圓於上下方向以平行排列之狀態所收納之匣盒c(例如assist公司製造的SMIF、FOUP的封閉式匣盒)保持複數個(在此實施形態中為2個匣盒)。可將當藉由機器人等搬送匣盒且自動地予以裝載於匣盒保持器10時、適合此之構造者，或是當經人工裝載時、適合於此之開放式匣盒構造者，分別予以任意選擇而設置做為此匣盒保持器。係於此實施形態中，匣盒保持器10自動地裝載匣盒C之形式，具備有例如昇降台11、以及使該昇降台11上下移動之昇降機構12。匣盒C係於昇降台上、於第2圖中以鏈線所示之狀態可自動地裝載，裝載後，自動地轉動成第2圖以實線所示之狀態，而朝向微環境裝置20內之第1搬送單元的轉動軸線。又，昇降台11係於第1圖以鏈線所表示之狀態降下。
於其他實施形態中，如第3圖所示，將複數個300mm晶圓W以收納於固定於盒主體501之內側之溝型袋(pocket)(未圖示)之狀態予以收納，而進行搬送保管等者。此基板搬送盒24係連結於角筒狀之盒主體501與基板搬送出入口門之自動開關裝置，而由以下構件所構成：藉由機械使盒主體501之側面的開口部成為可開關的基板搬送出入口門502；位於開口部之相反側，覆蓋用以進行過濾器類及風扇馬達之裝卸的開口部之蓋體503；用以保持晶圓W之溝型袋507。在此實施形態中，藉由裝載器60之機器人式的搬 送單元61將晶圓搬出搬入。
此外，收納於匣盒c內之晶圓係於半導體製造步驟中，處理晶圓過程之後，或於過程之途中進行。具體而言，係將已經歷成膜步驟、化學機械研磨CMP(Chemical Mechanical Polishing)、離子植入等之晶圓、或於表面已形成電路圖案之晶圓、或電路圖案尚未形成之晶圓，為了進行檢查而予以收納於匣盒內。收納於匣盒內之晶圓係相隔於多數塊晶圓的上下方向，且平行排列而配置，為了以後述之第1搬送單元保持匣盒中任意位置之晶圓，而可上下移動於第1搬送單元之臂部(arm)。
微環境裝置20
第4圖係從不同於第1圖之方向觀視微環境裝置20之正視圖。如於此第4圖及之前的第1圖以及第2圖所示，微環境裝置20係具備有：用以區隔被環境控制之微環境空間21之外罩22；用以於微環境空間21內循環乾淨空氣等之氣體而進行環境控制之氣體循環裝置23；回收於微環境空間21內所供應之空氣的一部分而排出之排出裝置24；以及進行設置於微環境空間21內而作為試料之晶圓的粗定位之晶圓定位機(Pre-Aligner)25。
外罩22係具有頂壁221、底壁222及包圍四周之周壁223，而成為將微環境空間21自外部遮斷之構造。為了對微環境空間21進行環境控制，氣體循環裝置23係具備有：如於第4圖所示，於微環境空間21內，朝下安裝於頂壁221，使氣體(在此實施形態中為空氣)乾淨，且通過一個或 一個以上之氣體吹出口(未圖示)，而使乾淨空氣朝向正下方流放為層流狀之氣體供應單元231；配置於底壁222上，且回收朝底而流下的空氣之回收導管(duct)232；使連接回收導管232與氣體供應單元231而回收之空氣，回還到氣體供應單元231之導管233。
乾淨空氣之層流狀的下方向之流動亦即向下流(downflow)，主要係以通過於微環境空間21內所配置的後述第1搬送單元的搬送面而流動之方式供應，由此，而防止因搬送單元有可能發生之塵埃附著於晶圓之現象。外罩22的周壁223之中，於鄰接於匣盒保持器10之部分，係形成有出入口225。
排出裝置24係具備：在此將於後面說明之搬送單元的晶圓搬送面還下側的位置，配置於搬送單元之下部的吸入導管241；於外罩22之外側所配置之送風機242(blower)；連接吸入導管241與送風機242之導管243。此排出裝置24係藉由吸入導管241吸引流下於搬送單元的周圍而包含可能因搬送單元而發生之塵埃的氣體，且經由導管243、244及送風機242排出於外罩22之外側。
於微環境空間21內所配置之晶圓定位機25，係將於晶圓所形成之定向平面(orientation flat)(指於圓形的晶圓之外周所形成之平坦部分)與於晶圓的外周緣所形成之一個或一個以上之V型的缺口(亦即缺口(notch))，進行光學地或機械地的檢測，且根據此，將晶圓的軸線O1-O1之周圍的轉動方向之位置，以約±1度之精確度事先定位。 晶圓定位機25係構成決定做為晶圓之晶圓座標的機構之一部分，用以進行晶圓之粗定位。
主外罩30
如於第1圖及第2圖所示，區隔工作室(working chamber)31之主外罩30係具備外罩主體32其外罩主體32係藉由配置於台架36上之振動遮斷裝置(亦即防振裝置37)上所載置的外罩支持裝置33而被支持。外罩支持裝置33係具備組成為矩形之框架構造體331。外罩主體32係具備有：設置固定於框架構造體331上，且載置於框架構造體上之底壁321；頂壁322；以及連接於底壁321及頂壁322且包圍四周之周壁323，而將工作室31自外部隔離著。在此實施形態中，外罩32主體及外罩支持裝置33係裝配為剛性結構，並以防振裝置37阻止來自設置有台架36之地板的振動傳達到此剛性結構。於外罩32的周壁323之內，在鄰接於裝載器外罩40之周壁，係形成有晶圓出入用之出入口325。
工作室31係藉由一般的真空裝置(未圖示)，而保持在真空環境。於台架36之下，係配置有控制檢查系統1整體動作之控制裝置2。
再者，於檢查系統1中，係包含主外罩30，且將各種的外罩進行真空排氣，而因此的真空排氣系統係由真空泵、真空閥、真空計、真空配管等所構成，且將電子光學系統、檢測器部、晶圓室、負載室等，依照預定之順序而進行真空排氣。於各部分係為了達成必要的真空度而控制 真空閥。此外，平時進行真空度的監視，異常時係藉由互鎖(inter lock)功能，進行隔離閥等反應室間或反應室與排氣系統之間的遮斷緊急控制，而於各部分確保必要的真空度。以真空泵而言，係於主排氣使用渦輪式分子泵，並使用路滋式(Roots)的乾式泵做為粗排氣用。檢查場所(電子射線照射部)之壓力係103至105pa，最好是其1位數以下之10-4至10-6pa較為實用。
裝載器外罩40
第5圖係表示自與第1圖不同的方向觀視的裝載器外罩40之正視圖。如第5圖及第1圖以及第2圖所示，裝載器外罩40係具備有用以區隔第1裝載室41與第2裝載室42之外罩主體43。外罩主體43係具有：底壁431；頂壁432；包圍四周之周壁433；隔開第1裝載室41與第2裝載室42之隔開壁434；而將2個裝載室自外部隔離。隔開壁434係於2間裝載室間形成有用以進行晶圓W之受授的開口(亦即出入口435)。此外，鄰接於周壁433的微環境裝置20及主外罩30之部分，係形成有出入口436及437。此裝載器外罩40之外罩主體43係載置支持於外罩支持裝置33的框架構造體331上。因此，地板之震動亦不會傳達至此裝載器外罩40。
裝載器外罩40之出入口436與微環境裝置20之外罩22的出入口226係被整合，於這些出入口436、226之間，係設置有選擇性地阻止微環境空間21與裝載室41之相通的遮閉器(shutter)裝置27。又，裝載器外罩40之出入口 437與主外罩30之外罩主體32的出入口325係被整合，於這些出入口436、325之間，係設置有選擇性地密封阻止裝載室42與工作室31之相通的遮閉器裝置45。並且，於隔開壁434所形成之開口，係藉由門461封閉開口，且設置有選擇性地密封阻止第1及第2裝載室間之相通的遮閉器裝置46。這些遮閉器裝置27、45及46若於關閉狀態時，係可密封各反應室。
於第1裝載室41內，係設置有手以將複數塊(在此實施形態為2塊)晶圓W予以上下隔開且水平地支撐之晶圓框架(rack)47。
第1及第2裝載室41及42，係藉由包含真空泵之一般真空排氣裝置(未圖示)予以環境控制在高真空狀態(以真空度而言，10．5至10．6pa)。此時，藉由將第1裝載室41設為低真空反應室而保持低真空空氣，並將第2裝載室42設為高真空反應室而保持高真空空氣，可有效地進行晶圓的汚染防止。藉由採用具備此種2個裝載室之裝載器外罩構造，可將晶圓W自裝載室不遲延地搬送到工作室內。藉由採用此種裝載室構造，可提升缺陷等檢查的產量，並且，可將要求保管狀態為高真空狀態之電子源周邊的真空度設為儘可能之高真空狀態。
於第1及第2裝載室41及42，係各自連接有真空排氣配管與隨性氣體(例如乾燥純氮氣)用之排氣配管(皆未圖示)。由此，於各裝載室內之大氣壓狀態中，達成惰性氣體排氣(注入惰性氣體，防止惰性氣體以外之氧氣體等附著 於表面)。
再者，在使用電子射線之本發明的主外罩30中，作為電子光學系統70之電子源，亦即電子槍所使用之代表性的六硼化鑭(LaB6)等，在以一次放出熱電子之程度加熱到高溫狀態時，為了不縮短其壽命，重要的是儘可能不使其接觸氧氣。於本發明中，於在配置有主外罩30之電子光學系統70的工作室，搬入晶圓W之前段階，藉由進行如上述之環境控制，由於減低接觸氧之可能性，因此縮短電子源的壽命之可能性減低。
基座(stage)裝置50
基座裝置50係具備有：於主外罩30之底壁321上所配置的固定台51；在固定台上，於Y方向(於第1圖中與紙面呈垂直的方向)移動之Y平台52；在Y平台上，於X方向(於第1圖中之左右方向)移動之X平台53；於X平台上可轉動之轉動台54；於轉動台54上所配置之保持器55。於該保持器55之晶圓載置面551上以可解除之方式保持晶圓W。保持器55係可為將晶圓W以機械性地或以静電吸盤(chuck)方式保持，且以可解除之方式予以保持之一般構造者。基座裝置50係使用伺服馬達、編碼器及各種感測器(未圖示)，藉由使上述之複數個平台52至54動作，而能夠於載置面551上，將保持於保持器55之晶圓W，相對自電子光學系統70所照射之電子束，於X方向、Y方向及Z方向(於第1圖，上下方向)、且於垂直於晶圓之支持面的軸線之旋轉方向(θ方向)，以高精確度來定位。
其中，Z方向之定位，例如只要可將保持器55上之載置面的位置於Z方向進行微調整即可。此時，將載置面之參考位置，藉由微細直徑的雷射之位置測定裝置(使用干擾儀的原理之雷射干擾測距裝置)來檢測，並將其位置藉由反饋電路(未圖示)來控制，且同時或取而代之地，藉由測定晶圓的缺口或定向平面的位置，並檢測相對於晶圓的電子束之平面位置及轉動位置，藉由微小角度可控制之步進馬達(stepping motor)等，使轉動台54轉動以進行控制。亦可不設置保持器55，而於轉動台54上直接載置晶圓W。為了儘量防止於裝載室31內之塵埃的發生，基座裝置50用之伺服馬達521、531及編碼器522、532係配置於主外罩30之外側。
藉由將相對於電子束之晶圓W的轉動位置與X、Y座標位置，預先輸入於後述之信號檢測系統或畫像處理系統，亦可謀求信號的參考化。
裝載器60
裝載器60係具備微環境裝置20之外罩22內所配置之機器人式的第1搬送單元61，以及於第2裝載室42內所配置之機器人式的第2搬送單元63。
第1搬送單元61係具有多節的臂612，其係相關於驅動部611，可繞著軸線O1-O1轉動。作為多節的臂可使用任意之構造者，在此實施形態中，具有以互相可旋動之方式所安裝之三個部分。第1搬送單元61之臂612的一個部分，亦即最驅動部611側之第1部分，係藉由設置於驅動 部611內之一般構造的驅動機構(未圖示)，而安裝於可轉動之軸613。臂612係藉由軸613而可繞著軸線O1-O1轉動，同時，藉由部分間的相對轉動，全體而言可相對於軸線O1-O1於半徑方向伸縮。於離臂612之軸613最遠的第3部分之尖端，設置有一般構造之機械式吸盤或静電吸盤等之晶圓保持用的保持裝置616。驅動部611係藉由一般構造的昇降機構615，而可於上下方向移動。
在此第1搬送單元61中，臂612係朝匣盒保持器10中所保持之二個匣盒c內的任一方之方向M1或M2(第2圖)伸展，然後，將匣盒c內所收納之晶圓W，藉由載置於臂上或安裝於臂之尖端的吸盤(未圖示)予以保持且取出。之後，臂部會短(第2圖所示之狀態)，且臂部旋轉至可朝晶圓定位機25之方向M3伸長之位置，而於該位置停止。然後，臂部再次伸展，而將保持於臂之晶圓W載置於晶圓定位機25。以相反於前述流程之方式自晶圓定位機25接受晶圓後，臂部係進一步轉動，而於可朝第1裝載室41伸長之位置(方向M4)停止，且於第1裝載器裝置41內之晶圓框架47受授晶圓。再者，機械性地保持晶圓時，係保持晶圓的周緣部(自周緣約5mm之範圍)。此係若於除了晶圓去除周緣部之外於整面形成有裝置(電路)時，若保持周緣部以外之部分，會發生裝置之破壞、缺陷之故。
第2搬送單元63亦與第1搬送單元61之構造基本上相同，而僅在由晶圓框架47與基座裝置50之載置面上之間進行晶圓W之搬送之點不同。
第1及第2搬送單元61及63係在將晶圓保持在水平狀態下，進行自保持於匣盒保持器之匣盒c朝配置於工作室31內之基座裝置50上以及其相反的晶圓之搬送。搬送單元61、63之臂部上下移動的現象，係僅於自匣盒c取出晶圓及朝此***、朝晶圓框架之晶圓的載置及從那裡取出、並且朝基座裝置50之晶圓的載置及從那裡取出時發生。因此，例如即使為直徑30cm等大型晶圓，亦可使其移動順利地進行。
在此，依序說明於具有上述構成之檢查系統1中，從被支持於匣盒保持器10中之匣盒c搬送晶圓至配置於工作室31內之基座裝置50之晶圓的動作。
匣盒保持器10係如前述，藉由人工設置匣盒時，使用適合其之構造者，或自動地設置匣盒時，使用適合其之構造者。在此實施形態中，匣盒c安置於匣盒保持器10的昇降台11上後，昇降台11係藉由昇降機構12降下，而將匣盒c整合於出入口225。匣盒於出入口225被整合時，設置於匣盒c之套蓋(cover)(未圖示)打開，又，於匣盒C與微環境裝置20之出入口225之間，係配置筒狀的套蓋，且將匣盒及微環境空間21自外部遮斷。再者，設置有於微環境裝置20側開關出入口225之遮閉器裝置時，其遮閉器裝置會動作且打開出入口225。
另一方面，第1搬送單元61之臂612，係以朝向方向M1或M2之任一者之狀態(於此說明中，M1的方向)而停止，出入口225打開時，臂部會伸展，而於其前端自收納於匣 盒c的晶圓之中接受1塊晶圓。
臂612之晶圓的接受完成時，該臂部會縮短，遮閉器裝置會動作而關閉出入口(有遮閉器裝置時)，接著，臂612係繞著軸線O1-O1轉動，而成為可朝方向M3伸長之狀態。然後，臂會伸展而將載置於前端或以吸盤所保持之晶圓，載置於晶圓定位機25之上，且藉由該晶圓定位機，將晶圓的轉動方向之方向(與晶圓平面垂直之中心軸線的轉動之方向)，定位至預定範圍內。定位完成後，第1搬送單元61係於臂612的前端，自晶圓定位機25接受晶圓後，使臂部縮短，而成為可朝方向M4伸長臂部之姿勢。接著，遮閉器裝置27之門272移動，打開出入口226及436，且臂612會伸展，而將晶圓載置於第1裝載室41內之晶圓框架47的上段側或下段側。再者，在遮閉器裝置27打開而將晶圓傳遞至晶圓框架47之前，係藉由遮閉器裝置46之門461將形成於隔開壁434之開口435關閉成氣密狀態。
於上述之第1搬送單元61所進行的晶圓之搬送過程中，清淨空氣係從設置於微環境裝置20的外罩主體22之氣體供應單元231呈層流狀進行流動(作為向下流)，以防止於搬送途中塵埃附著晶圓之上面。搬送單元周邊之空氣的一部分(在此實施形態中，自供應單元所供應之空氣的約20%主要為髒空氣)，係從排出裝置24之吸入導管241被吸引，而排出於外罩外。剩餘的空氣係經由設置於外罩主體22底部之回收導管232予以回收，再回到氣體供應單元231。
藉由第1單元61將晶圓載置於裝載器外罩40之第1裝載室41內的晶圓框架47時，遮閉器裝置27會關閉，而封閉裝載室41。然後，於該裝載室41內，將空氣排出且填充惰性氣體之後，其惰性氣體亦被排出，而裝載室41內便成為真空環境。裝載室41之真空環境係可為低真空度。當裝載室41的真空度建立至某程度後，遮閉器裝置46便動作，且打開用門461封閉之出入口434，接著，第2搬送單元63之臂632會伸展，且以前端的保持裝置自晶圓框架47接受1塊的晶圓(以載置前端之上或安裝於前端之吸盤來保持)。晶圓之接受完成後，臂會縮短，遮閉器裝置46再次運作，而藉由門461封閉出入口435。再者，遮閉器裝置46打開之前，臂632係預先朝向晶圓框架47之方向N1而成為可伸長之姿勢。此外。如前所述，遮閉器裝置46打開之前，藉由遮閉器裝置45之門452封閉出入口437、325，而阻止第2裝載室42內與工作室31內之相通，且第2裝載室42內係進行真空排氣。
遮閉器裝置46封閉出入口435後，第2裝載室42係再次進行真空排氣，而以比第1裝載室41高之真空度抽至真空，於其間，第2搬送單元61之臂部係轉動至可朝向裝載室31內之基座裝置50的方向伸長之位置。另一方面，在工作室31內之基座裝置50中，Y平台52係移動到第2圖上方，到使X平台53之中心線X0-X0與通過第2搬送單元63的旋動軸線O2O2之X軸線X1-X1幾乎一致之位置，又，X平台53係移動到第2圖最接近左側之位置的位置，並以 此狀態待機。當第2裝載室42成為與裝載室31之真空狀態大略相同時，遮閉器裝置45之門452移動而打開出入口437、325，而臂會伸展，且保持晶圓之臂的前端係接近裝載室31內之基座裝置50。然後，於基座裝置50之載置面551上載置晶圓W。晶圓之載置完成後，臂會縮短，且遮閉器裝置45係封閉出入口437、325。
以上，就將匣盒c內之晶圓W搬送載置到基座裝置50之載置面551上的動作作了說明。為了使檢查處理完成之晶圓W自基座裝置50回到匣盒c，係進行與前述相反之動作。此外，由於在晶圓框架47載置有複數個晶圓，第2搬送單元63於晶圓框架47與基座裝置50之間進行晶圓的搬送時，第1搬送單元可於匣盒c與晶圓框架47之間進行晶圓的搬送。因此，可有效地進行檢查處理。
電子光學系統70
構成電子射線裝置之電子光學系統70，係用以得到試料的畫像之系統，可使用於試料使電子射線產生衝突，且檢測自試料所放出之二次電子、反射電子、後方散射電子，而使產生試料的畫像之SEM裝置或影像投影型之任意電子射線裝置。藉由使用此種電子射線裝置，而可提升分解能。再者，被檢測之電子，係只要為保持有試料之表面的資訊者即可，例如可為藉由於試料之表面附近形成磁場換向(field reversing)，不與試料直接撞擊，而於試料附近反射之反射鏡(mirror)電子(廣義而言亦簡稱反射電子)，或透過試料之穿透式電子(transmission electron)等。
尤其，使用反射鏡電子時，由於電子不會與試料直接撞擊，而有電荷囤積(charge-up)之影響極小之優點。
利用反射鏡電子時，於試料施加比加速電壓更低之負的電位，而於試料附近形成磁場換向。此負的電位最好是設定為於試料之表面附近，幾乎所有的電子射線可回歸之程度的值。具體而言，最好是設定於比電子槍的加速電壓更低過0.5至1.0V以上之低電位。例如，加速電壓為-4kV時，對試料之施加電壓最好是設定在-4.000kV至-4.050kV。更理想是-4.0005kV至-4.020kV，最理想是設定在-4.0005kV至-4.010kV最適當。
電子光學系統70係設置於固定在主外罩30之鏡筒71內，其具備有：一次光學系統，具備用以照射電子束於試料上之電子槍、以及使該電子束偏向俾使來自電子槍之電子束掃描試料上的偏向器；二次電子光學系統，用以引導藉由電子束之試料上的掃描所產生且具有試料表面的資訊之電子；以及檢測器，用以檢測藉由二次電子光學系統所引導之電子，而輸出試料表面之畫像資料。
又，電子槍係最好是構成為，以包含複數個畫素之方式，將1條或複數條電子束照射於試料上，而檢測器係較宜構成為，根據具有試料表面之資訊的電子，將試料表面之畫像成像於檢測器上。
電子射線以外，亦可利用X射線。
預充電單元81
預充電單元81係如第1圖所示，於工作室31內與電 子光學系統70之鏡筒71鄰接而設置。在本發明之檢查系統1中，由於係為藉由在晶圓掃描照射電子射線而檢查於晶圓表面所形成之裝置圖案等形式的裝置，故依晶圓材料、照射電子之能量等的條件，有晶圓表面帶電(充電)之現象。並且，於晶圓表面，亦有可能產生強的帶電部位、弱的帶電部位。將藉由電子射線的照射產生之二次電子等資訊設為晶圓表面之資訊，若於晶圓表面之帶電量有不規則，二次電子之資訊亦包含不規則，則無法得到正確的畫像。於是，在此實施形態中，為防止帶電不規則，設置有預充電單元81。該預充電單元81係包含電荷粒子照射部811，且於晶圓上為了進行檢查而照射一次電子之前，藉由自電荷粒子照射部811照射電荷粒子，而消除帶電不均。再者，晶圓表面之帶電狀態係可使用電子光學系統70預先形成晶圓面之畫像，並藉由評估其畫像來進行檢測，然後，根據所檢測之帶電狀態，控制來自電荷粒子照射部811之電荷粒子的照射。在預充電單元81中，亦可使一次電子射線模糊照射。
對準控制裝置87
對準控制裝置87，係使用基座裝置50，而相對於電子光學系統70來定位晶圓W之裝置。對準控制裝置87係可進行藉由使用光學顯微鏡871(第1圖)之廣視野觀察所為之晶圓概略位置對準之低倍率對位(比藉由電子光學系統所為者倍率較低的對位)、使用電子光學系統70的電子光學系統之晶圓的高倍率對位、焦點調整、檢查區域設定、 圖案對準等之控制。再者，如此以低倍率檢查晶圓，係因為為了自動地進行晶圓之圖案的檢查，而以使用電子射線之小視野觀察晶圓之圖案來進行晶圓對準時，必須容易進行檢測電子射線之對準記號之故。
光學顯微鏡871係設置於主外罩30內，但亦可於主外罩30內設置為可移動。用以使光學顯微鏡871動作之光源(未圖示)亦設置在主外罩30內。此外進行高倍率之觀察的電子光學系統，係共用電子光學系統70之一次電子光學系統72及二次電子光學系統74。
第6圖係表示對準控制裝置87之概略構成。要以低倍率觀察晶圓W上之被觀察點，係藉由移動基座裝置50之X基座或Y基座，使晶圓的被觀察點移動到光學顯微鏡之視野內。使用光學顯微鏡871並以廣視野辨識晶圓，且經由CCD872，將該晶圓上之欲觀察位置顯示於監視器873，並將觀察位置，亦即被觀察點之位置大略決定。此時，亦可將光學顯微鏡872之倍率自低倍率朝高倍率慢慢地予以變化。
接著，藉由使基座裝置50移動相等於電子光學系統70的光軸與光學顯微鏡871的光軸之間隔δ X的距離之程度，而使用光學顯微鏡871將預先決定之晶圓上的被觀察點予以移動到電子光學系統70之視野位置。此時，電子光學系統70之軸線O3-O3與光學顯微鏡871之光軸O4-O4之間的距離(在此實施形態中，係設為僅於X軸向兩者的位置偏離，而於Y軸向亦可位置偏離)δ X係事先已知，故僅移動 其值δ X之程度，便可使被觀察點移動到辨識位置。朝電子光學系統70之辨識位置的被觀察點之移動完成後，藉由電子光學系統以高倍率，用掃瞄式電子顯微鏡SEM(Scanning Electron Microscope)拍攝被觀察點而記憶畫像，且顯示於監視器765。
如此一來，藉由電子光學系統以高倍率將晶圓的觀察點顯示於監視器之後，並藉由習知的方法，檢測關於基座裝置50之轉動台54的轉動中心之晶圓轉動方向之位置偏離，亦即相對於電子光學系統的光軸O3-O3之晶圓轉動方向的偏離δ X，又檢測關於電子光學系統70之預定圖案之X軸及Y軸向的位置偏離。然後，根據於此檢測值及另外得到的設置於晶圓之檢查記號的資料，或關於晶圓的圖案之形狀等的資料，來控制基座裝置50之動作且進行晶圓的對準。
控制裝置2
控制裝置2之控制系統係主要由主控制器、控制器、基座控制器所構成。
於主控制器係具備有人機界面(Man Machine Interface)，操作者之操作係通過此而進行(各種的指示/命令，菜單(recipe)等之輸入、檢查開始之指示、自動與手動檢查模式的轉換，手動檢查模式時等之必要的所有命令之輸入等)。其他，與工場之主電腦的通訊、真空排氣系統之控制、晶圓之搬送、對位之控制、對控制器與基座控制器之命令的傳達與資訊的接受等亦以主控制器進行。此 外，具備有使來自光學顯微鏡之畫像信號的取得、基座的變動信號反饋到電子光學系統，而修正圖像惡化之基座震動修正功能以及檢測晶圓觀察位置之Z軸方向(二次電子光學系統之軸向)的變位，且對電子光學系統進行反饋，而自動地修正焦點之自動焦點修正機能。對電子光學系統之回饋信號等之授受，及來自基座裝置之信號的受授，係分別介由控制器及基座控制器來進行。
控制器主要係擔負電子光學系統70之控制，亦即，電子槍、透鏡、對準儀、維恩過濾器(Wien filter)用等高精確度電源的控制等。具體而言，係對於對應各操作模式之各透鏡系統及對準儀進行自動電壓設定等的控制(連動控制)，乃關係到：於照射區域倍率變化時，亦經常以照射一定的電子電流之方式來控制電源；以及針對對應各倍率之各透鏡系統與對準儀自動地設定電壓等。
基座控制器係主要進行關於基座之移動的控制，並設成可進行精密的X軸向及Y軸向的μm等級的移動(±0.5μm左右之容許誤差)。又，在基座之移動控制中，在誤差精確度±0.3秒左右以內，亦進行轉動方向之控制(θ控制)。
如上所述，所檢查之晶圓係通過大氣搬送系統及真空搬送系統，而於超精密的基座裝置(X-Y基座)50上進行對位後，藉由静電夾盤機構等予以固定。於缺陷檢查步驟中，藉由光學顯微鏡，視需要進行各晶片之位置確認與各場所之高度檢測，並予以儲存。光學顯微鏡於其他方面，係取 得想看缺陷所在之光學顯微鏡像，且亦使用於與電子射線像之比較等。其次，進行電子光學系統之條件設定，使用電子射線像，進行利用光學顯微鏡所設定之資訊的修正，來提升精確度。
接著，將對應晶圓的種類(在哪一個步驟後？晶圓的尺寸為200mm或300mm？等)之菜單的資訊輸入到裝置，以下，進行檢查場所之指定、電子光學系統之設定、檢查條件之設定等之後，一邊進行畫像取得，一面通常即時進行缺陷檢查。晶元(cell)彼此間的比較、晶片比較等係藉由具備演算法之高速資訊處理系統來進行檢查，並視需要進行輸出結果到陰極射線管CRT(Cathode Ray Tube)等，或儲存到記憶體。
其次，參考第7圖，就與本發明一實施形態之構成電子射線裝置之電子光學系統70加以說明。再者，此電子光學系統70係組裝於第1圖及第2圖所示之檢查系統，且亦使用於晶圓等之試料的檢查。
於第7圖所示之電子光學系統70係影像投影型，在該電子光學系統70中，自LaB6陰極1-1、韋乃耳特(Wehnelt)2-1、及陽極3-1所構成之電子槍所放出之電子射線，係以聚光鏡(condenser lens)5-1聚焦，於成形透鏡9-1之正前方形成交叉像。此交叉像所形成之位置之前，係配置有形成成形用之開口的開口板8-1，且藉由該開口，電子射線係成形為正方形等之矩形。成形為矩形之電子射線，係藉由成形透鏡9-1及物鏡12-1縮小，且照射於作為試料之 晶圓W上。此時，藉由聚光鏡5-1形成之交叉像，係藉由成形透鏡9-1聚焦，且於物鏡12-1之主面成像，由此滿足柯勒(Kohler)照明條件。
此外，藉由軸對位線圈4-1，調整使電子射線之軸與聚光鏡5-1之軸一致，又，藉由軸對位線圈6-1及7-1，調整使電子射線之軸與開口板8-1之開口及成形透鏡9-1之軸一致。並且，藉由静電偏向器10-1及11-1，於晶圓W上矩形的電子射線係以朝第8圖所示之箭頭方向依序移動之方式而使之偏向，並且於E×B分離器17-1及18-1之下方，以1次電子射線成為與2次電子射線不同的軌道之方式來調整。
物鏡12-1係透鏡間隙13-1於試料14-1之側所形成之透鏡，軸上色像差小，並且，藉由將高電壓施加於軸對稱電極15-1，而具有軸上色像差更減低之構成。於配置於物鏡15-1之內部的軸對稱電極16-1，係藉由施加電壓，且調整此電壓，來修正像的位置，該像係晶圓W上的照射區域離光軸遠時，藉由2次電子射線形成於放大透鏡19-1及20-1之正前者。亦即，將正的電壓施加於軸對稱電極16-1時，電子射線之能量變大，透鏡作用變小。因此照射區域遠離光軸時，藉由調整且施加正的電壓於軸對稱電極16-1，於照射區域與靠近光軸近時之成像位置幾乎同一位置可形成像。
但是，照射離光軸遠的副視野之情況，與照射光軸附近之情況比較，2次電子射線之像的轉動量係僅些微有差 異但不同。在軸對稱電極16-1中，由於無法修正焦點與轉動量之兩方，故於放大透鏡19-1及20-1的內部設置軸對稱電極21-1及22-1。藉由調整施加於該電極之電壓，不論照射哪一個副視野，皆以檢測部26-1之像的姿態與構成該檢測部之光纖板FOP(Fiber Optic Plate)之排列一致之方式加以修正。磁性透鏡19-1及20-1係以發生如像的轉動方向成為反方向的磁場之方式來設計。例如，將正的電壓施加於軸對稱電極21-1，且將負的電壓施加於軸對稱電極22-1時，磁性透鏡19-1之轉動量減少，此外，藉由使施加之電壓變化，可控制轉動量。如此，由於藉由調整施加電壓之極性及其值可控制轉動量，故與藉由調整線圈電流控制轉動量之情況比較，可容易且高速地調整轉動姿態。
檢測部26-1係如第9圖所示，具備有由塗布閃爍體之14個FOP24-1至24-14所構成之FOP，藉由與一次電子光學系統之掃描同步而進行偏向運作之静電偏向器23-1，依照第8圖所示之順序，依序將2次電子射線成像於14個FOP。14個光纖束25-1係將14個FOP與14個CCD檢測器(CCD1至CCD14)之間，用光學方法結合。各光纖束係以固定為640列×480行之光纖所構成，各光纖對應1個畫素，其最適當的直徑是7.5μmψ。
如此，檢測部26-1係將1個FOP、1條光纖束(配置為m列×n行之光纖)、及1個CCD檢測器之組合，設為單元檢測器，而具備排列複數個該單元檢測器成矩陣狀等之構成。再者，FOP的數目及光纖的數目及直徑等，當然不受 上述所限定。
在此，就單元檢測器的個數與FOP之曝光時間之關係加以說明。
FOP24-i(i=1,2…,14)，例如係最小曝光時間為100s，檢測速度為700圖框/sec。700圖框/sec之檢測速度的情況，循環時間成為1.43ms(=1/700)。
移動照射區域之偏向器10-1及11-1、或用以選擇14個FOP之任何者之偏向器231亦皆為静電偏向器，故可容易得到10μs左右之穩定時間，最小曝光時間與偏向器之穩定時間(settling time)的合計係成為110μs(=100μs+10μs)。
另一方面，自CCD取出資料的時間係1.33ms(=1.43ms-100μs)。
於此種構成中，將FOP24-1以100μs曝光之後，自經介光纖束連接於該FOP24-1之CCD1開始取出資料。然後，驅動穩定偏向器且FOP24-1之曝光後(亦即，前段之FOP的曝光完成到110μs後)，相同地，依FOP24-2、24-3、…、FOP24-14之順序曝光，又，自對應各FOP1之曝光後(100μs後)之CCDi開始取出資料。此時，自CCD1開始取出資料後，於再次開始FOP24-1的曝光之前，花費110μs×13=1.43ms。因此，於再次開始FOP24-1的曝光之前的時間1.43ms後，自CCD1資料的取出係已完成，故可開始取得新的像。
由以上可知道，將各CCDi取出信號所需的時間設為 t1，將曝光時間設為t2，將静電偏向器之穩定時間設為t3時，且藉由將單元檢測器之個數設定為比t1/(t2+t3)更大之個數，可用最適合的速度取得資料。
再者，基座的移動方向，係第8圖的Y軸向，於此方向一邊移動基座，一邊於+X軸向及-X軸向交替移動照射區域。如此一來，可沿著第8圖之箭頭移動照射區域。於Y軸向，係跟隨基座的移動而使光束偏向，且照射圖框之端的副視野後，於與基座之移動相反的方向進行1視野份之偏向。
此外，各FOP24-i係將7.5μmψ之光纖排列固定為640列×480行，並研磨其表面之後，且藉由塗布閃爍體(scintillator)而構成。由於光纖係保持有於射入端及射出端之纖維的排列，故將光纖搬送光信號時，像不會變形。試料之畫素尺寸為50nm時，必須以電子光學系統放大試料，而由於倍率係為7500nm/50nm=150倍，故以物鏡10倍，以放大透鏡得到15倍即可，故可將放大透鏡設為2段透鏡(放大透鏡19及20)來構成。
再者，以上述之100μs使640×480的畫素曝光時，畫素頻率係成為640×480/(100×10-6)=3.072GHz。因此，可進行高速的畫像取得。
如上所述，第1實施形態之電子射線裝置係於檢測面設置複數個受光部，並引導至各自獨立的CCD檢測器，且自1個CCD檢測器取出圖案資料時可曝光其他的CCD，故使用圖框數/sec較小的CCD，亦可取得十億赫級的畫像。
又，藉由調整施加於軸對稱電極之電壓，可以高速修正電子束的轉動姿態。
第10圖係表示構成本發明第2實施形態的電子射線裝置之電子光學系統之說明圖。在此實施形態之電子射線裝置中，將自藉由來自電子槍(未圖示)的電子射線所形成之交叉位置41-1所放出之電子射線，以聚光鏡44-1聚焦，而於形成多開口之多開口板47-1之正前方形成交叉像。藉由將自該交叉像所形成之位置所發散之電子射線，照射於多開口板47-1，而形成多電子束，且於NA開口50-1形成交叉。然後，透過縮小透鏡51-1於物鏡56-1之主面形成放大像。
此時，通過多開口板47-1的多開口之電子射線，例如係成為10列×10行之多電子束，而以縮小透鏡51-1與物鏡來縮小，照射為試料之晶圓W。此外，聚光鏡48-1係複合透鏡，藉由控制2串線圈電流以控制束的轉動。於縮小透鏡51-1之內部，係設置有晶片動態聚焦(dynamic focus)用之軸對稱電極52-1，並可利用多電子束之掃描，動態地修正產生之光束的姿勢變化。
1次電子光學系統的軸(垂直方向)，係與自E×B分離器55-1至晶圓W之軸平行，且以水平方向偏置，並藉由利用軸對位偏向器53-1，於E×B分離器55-1之方向使電子射線偏向，來進行軸對位。在一實施例中，以水平方向之偏置量16mm相等於6°之方式，來設定軸對位偏向器53--1與E×B分離器55-1之位置。在E×B分離器55-1中，利用 静電偏向器朝圖示之右方向偏轉6°，然後，利用電磁偏向器往左偏轉12°。如此一來，電子線係自E×B分離器55-1朝垂直方向前進。此分離器55-1亦可僅由電磁偏向器構成。
晶圓W上之掃描，係於偏向器531與E×B分離器55-1之静電偏向器，重疊三角波與鋸齒波來進行。三角波係使用於X軸向之掃描，鋸齒波係於Y軸向跟隨基座的移動，使光束連續移動，且於視野邊緣用以使之步進(step)移動。
藉由於晶圓W上照射電子線，由晶圓W上之照射點所放出之2次電子，係通過物鏡56-1，且藉由E×B分離器55-1例如偏轉18°，並朝2次電子光學系統前進。在2次電子光學系統中，藉由放大透鏡58-1放大光束間隔，且於由複數個檢測器所構成之檢測部60-1檢測電子射線。此時於静電偏向器59-1，施加與1次電子光學系統之電子射線的掃描同步之掃描信號，如此一來，藉由同一的電子束所產生的2次電子射線，經常射入於同一的檢測器。
第11圖係顯示於第10圖所示之電子射線裝置中可採用之檢測部60-1之構成，該檢測部60-1係藉由將4至16μmψ之光纖25-1固定成8列8行所形成之FOP1從而形成真空窗，且於其真空側具有塗抹閃爍體之面93-1，並以O環之接觸面92-1進行真空密封。FOP1之大氣側的64條光纖25-i係各自獨立，而連接於8行×8列之PMT的受光面之對應者。各PMT受光面係面積比各光纖之面積更大，故只要使光纖接近受光面，而不使光纖的光混入於鄰接之受光面即可。再者，亦可不使用PMT，而使用光電管等任 意光電轉換元件。
第12圖係表示於第10圖所示之電子射線裝置的晶圓上之多電子束的照射配置，亦即光軸之關係。如於第12圖所示，於此實施形態中，64條電子射線配置成8列×8行之矩陣，鄰接之照射位置，亦即光軸之間隔(光束間隔)係403nm。此外，該矩陣係相對於X-Y正交座標而做sin-1(1/8)之轉動。藉由使電子射線之光軸的矩陣配置相對於X-Y座標系做如此之轉動，於X方向掃描電子射線時，矩陣之掃描線不重疊，並且與試料之間無隙間，或可用等間隔照射。將成為此種照射配置之64條電子射線，同時於X軸向掃描預定的掃描寬度之程度，接著，於Y軸向步進移動光柵寬度(於此例中為50nm)的60倍之後，並於-X軸向進行掃描寬度程度之掃描，然後，於Y軸向使之再次步進移動。反覆執行此種掃描。
然而，提案有一種於相等於複數個畫素之區域照射面積束，而不射入電子射線於試料使其全反射(反射鏡電子)，而得到顯示試料的電位影像，亦即電位分布之反射型影像顯微鏡。但是，於此種反射型影像顯微鏡中，若自遠離試料面的位置使1次電子束反射，則成為沒包含有試料面的資訊之反射束。相反地，若自與試料面太近之位置使之反射，因試料面上的凹凸等，電子束不規則地反射，故反射畫像變得雜亂。因此，有無法有效地取出試料上之圖案的電位資訊之問題。
為了避免此問題，本發明提供一種並非全反射，而是 部分地於試料吸收射入電子之裝置。參考第13圖，說明上述之反射型影像顯微鏡的問題。於第13圖中，(A)係表示於週期性的線/間距圖案中，間隔1條的線之圖案P1具有+1.1V之電位，剩餘的線之圖案P2具有-1.1V的電位之狀態。於(A)中，元件符號V1及V2係分別為+1.1 V之等電位面及0V之等電位面。
在此種狀態中，就將電子射線照射成圖案之情況加以說明。此時，電子的著陸能量(landing energy)係於朝0V電位的圖案射入時設為0eV，電子射線之能帶寬度(energy width)係依據LaB6電子槍而設為2eV。
若將所聚焦之電子射線E1照射於圖案P1時，由於該圖案P1為+1.1V之電位，故射入之電子係幾乎被吸收，反射電子很少。亦即，即使為具有比平均更小1eV之能量的電子，且即使到達圖案P1，而由於具有0.1eV之能量，故直接被圖案P1所吸收。因此，放出之2次電子很小，得到之信號位準幾乎為0。
另一方面，若照射電子射線於-1.1V之電位的圖案P2時，比平均小+1eV之能量的電子E2，係於到達+1.1V之等電位面VI之時間點，速度變為0，且因反方向加速而被反射。平均能量之電子E3係於到達0V之等電位面的時間點，速度變為0，而被反射。比平均能量大+1eV之能量的電子E4，係於射入圖案P2之前被反射，所反射之電子的量變為最大。
因此，將第13圖(A)所示之圖案以電子射線掃描時所 得到之信號波形係成為如第13圖(B)所示者。
其次，如第13圖(C)所示，就非平坦的基板，而有凹凸之基板上的線/間距，以電子射線掃描之情況加以說明。凹凸以外之條件係與第13圖之(A)的情況相同，因此，如相關於第13圖之(A)所說明，電子係取決於其能量而反射。
亦即，比平均低1eV之能量的電子E2係於稍微超出+1.1V之等電位面V1之時間點，速度變為0，而於反方向被反射。平均能量之電子E3係自0V之等電位面V2被反射。比平均大1eV之能量的電子E4係於射入於圖案P2之瞬前被反射。
但是，如於第13圖(C)所示，於基板有凹凸時，由於等電位面V1及V2係不規則，故於圖案P1及P2之週邊部照射電子射線時，電子係於垂直方向不反射，而按照朝等電位面之射入角反射之故，而產生散射。因此，2次電子未到達檢測器之機率變高，且信號強度變低，故得到之信號波形係如於第13圖(D)所示。
又，射入之電子的能帶寬度為2eV以上時，照射+1.1V之圖案P1之電子的一部分係不射入而被反射，對應零位準(zero level)之信號位準被抵銷。並且，照射於-1.1V之圖案P2之電子的一部分亦射入於該圖案，故可降低對應零位準之信號位準。因此，信號之振幅會變小。
再者，欲評估之圖案的電位差比第1圖所示之圖例的電位差更小時，信號之振幅會變小。
於此種情況下，可使用FE電子槍與TFE或肖特基陰極電子槍。此係TFE等之電子槍的放出能帶寬度小，以小的電位差射入電子被反射或被吸收之故。
然而，於全反射以往之入射電子之電子射線裝置中，將電子槍之陰極電位Vc與試料的電位Vs之關係設定為Vc>Vs。例如，Vc=-4kV，Vs=4.01kV。
另一方面，於本發明之電子射線裝置中，設定Vc=Vs-(能帶寬度)/2。如此一來，於本發明中，可將於平均的能量之電子的晶圓表面之著陸能量設為幾乎為零。
此外，射入2eV之能帶寬度的電子束時，若於晶圓上無2V左右之差的電位圖案，無法得到顯示該電位圖案之信號波形，而射入0.6eV左右之能帶寬度的電子束時，即使試料上之電位差為0.6V左右，亦可得到顯示電位圖案之信號波形。
於上述之第2實施形態中，相對於50nm之畫素尺寸，電子束間隔為403nm，故即使產生一些如與第13圖相關的所說明之反射束的散射，亦可有效地進行檢測。又，可以高產量得到電位對比畫像。
第14圖係表示本發明第3實施形態的電子射線裝置之電子光學系統。在此實施形態中，使用有使用配置為例如3行×3列之矩陣狀的複數個陰極61-1之電子槍。又，可自各電子槍放出多電子束。再者，陰極61-1係複數個，而構成電子槍之韋乃耳特62-1及陽極63-1係一體的構造，並於1塊的板，而與複數條光軸一致之位置打開有孔。 軸對正偏向器64-1係分別於1塊的陶瓷基板之與光軸相等之位置設置孔，而形成絶緣分離8極(偏向電極)之溝，且去除絶緣所需之部分，並藉由進行NiP之無電解電鍍及金屬電鍍，一邊保持絶緣而形成電極。
聚光鏡65-1、縮小透鏡66-1、及物鏡67-1係分別於2塊板中、與光軸相等之位置形成孔，且於周圍具有用以形成肋部(rib)構造之圓筒構造，並於其圓筒構造之內部設置有透鏡激勵(excitation)用之線圈。藉由周圍之肋部構造，可使其小到可忽略彎曲之程度。物鏡67-1係透鏡間隙形成於試料亦即晶圓W之側，由此，可減小軸上色像差。
E×B分離器68-1係亦可以X偏向用線圈與Y偏向用線圈之組合所構成，或亦可使用永久磁鐵於X及Y軸向之一方的偏向用。
多開口板63-1及NA開口板72-1係可藉由分別於1塊的金屬板設置多開口而形成，這些亦為了防止彎曲而形成為肋部構造。
為了修正因多電子束之掃描所發生之像面彎曲像差，亦可將軸對稱電極設置於物鏡67-1之內部，又，為了修正因掃描所產生之轉動失真，亦可將軸對稱電極設置於縮小透鏡66-1之內部。藉由調整對這些軸對稱電極所施加之電壓，如上所述，可修正各自的轉動。
藉由電子射線之照射而自晶圓W所放出之電子，係通過物鏡67-1後，藉由E×B分離器681偏向第14圖之右方向，而進入2次電子光學系統。於E×B分離器68-1之後 段，係設置有放大透鏡69-1，並利用該透鏡，放大2次電子射線之互相的間隔，且於檢測器71-1進行檢測。
晶圓W上之掃描，係藉由軸對正偏向器64-1與E×B分離器68-1之静電偏向器的兩方來執行。與1次電子射線之掃描同步，且2次電子射線係藉由静電偏向器74-1而偏向。
作為檢測器71-1可使用於第11圖所示之構成的檢測器。
第15圖(A)係使用於第14圖所示之電子射線裝置，而將在晶圓上的束之配置(符號70-1)與於2次電子光學系統所放大的2次電子像(圈符號)之對應關係，與擴大透鏡69-1一同表示者。如於第15圖所示，於各光軸配置3行3列之電子束，並以放大光學系統予以放大，各自放大到以圈符號顯示之尺寸，且以檢測器71-1不互相干擾地進行檢測。又，第15圖之(B)係表示成為電子射線裝置的基準之X-Y基座的座標(XY正交座標)與擴大之2次電子像(因此，束排列)的關係。
就此X-Y正交座標與束排列之關係，參考第17圖，以下加以詳細說明。
第16圖係表示與本發明第3實施形態之構成電子射線裝置之電子光學系統70。於第16圖所示之電子光學系統70係具備：電子槍146；一次電子光學系統140；二次光學系統142；以及檢測部144。一次電子光學系統140係將自電子槍146所放出之電子射線，照射於作為檢查對 象之晶圓W的表面之電子光學系統，係具備：使自電子槍146放出之一次電子聚焦之静電透鏡所構成之透鏡系統148；形成複數條光軸亦即多波束(multibeam)之多開口板150；維恩過濾器亦即E×B分離器152；以及物鏡系統154。這些構件係如於第16圖所示，以電子槍146作為最上部而依序配置。
此實施形態之物鏡系154係減速電場型物鏡。於本實施形態中，自電子槍146放出，且藉由多開口150所形成之做為一次電子射線之多波束的各個光軸，相對於照射在為檢查對象之晶圓W之照射光軸(於晶圓W的表面呈垂直狀態)係呈傾斜狀態。物鏡系統154係於與作為檢查對象之晶圓W之間，配置有電極156。此電極156係相對於一次電子射線之照射光軸，為軸對稱之形狀，並藉由電源158進行電壓控制。
二次電子光學系統142，係具備有由通過藉由E×B型偏向器152而自一次電子光學系統140所分離的二次電子之静電透鏡所構成之透鏡系統160。此透鏡系統160係作為放大二次電子像之放大透鏡而進行運作。
檢測部144係具備配置於透鏡系統160之成像面之檢測器162及畫像處理部164。一次電子束之入射方向，通常係E×B分離器之E方向(電場之反方向)，此方向與累積型的線感測器(TD1：time delay integration)之累積方向係為相同的方向。
在此，使用本發明之多波束方式的電子射線裝置(包 含藉由多開口加以多波束化之情況，以及藉由並列配置複數個電子光學鏡筒而產生多波束之情況的兩方)，就光軸間距與晶片間距不同時之基座的轉動設定加以說明。第17圖係表示於晶圓W上，複數條光軸200-1、202-1、204-1、206-1、208-1、210-1、212-1、214-1，與晶片216-1之Y軸向的排列呈約45°之角度方向並排之狀態。光軸200-1至214-1係以朝X軸向投影之間隔、亦即X軸向間距為晶片216-1之X軸向的排列間距之整數倍為佳，但並非一定為整數倍。此係因為若裝置產品不同，晶片間距多不同之故。在於第17圖所示之例中，光軸200-1至214-1之X軸向的間距，係僅比晶片的X軸向之排列間距略小。這些間距差係可表示為LX-Dsin θ。在此，LX係晶片216-1之X軸向的排列間距，D係光軸200-1至216-1之X軸向間距，θ係Y軸與複數條光軸之排列方向構成的角度。
使載置晶圓W之試料台218-1，一邊於Y軸向連續地移動，一邊進行晶圓W之缺陷等的檢查。以第17圖來看，左端之光軸200-1到達最初的晶片(自左至第1列之最上部的晶片)之檢查區域時，第2條光軸202-1，係尚未到達第2個晶片(自左至第2列之最上部的晶片)。此係，晶片的X軸向間距比起光軸之X軸向間距更大之故。因此，關於第2行以後之晶片，尚無法進行檢查。第2條之光軸202-1即使進入到第2行之晶片的檢查區域，並非一定能即刻進行檢查。亦即，光軸202-1之位置與條紋之中央不一致時，則無法進行檢查。作為使光軸之位置與條紋之中央一致之 調整方法，在本發明中，有以下之2個方法。
以第1個調整方法而言，係以上述之間距差(LX-Dsin θ)除以標準條紋之寬度(亦即1swath寬度)時之值成為整數m之方式，決定角度θ之值。如此決定角度θ之值後，並停歇m次後，亦即m×(1條紋之掃描所需之時間)之後，可開始進行光軸202-1之檢查，而光軸204-1之情況係2m次，光軸206-1之情況係3m次，光軸208-1之情況係4m次，光軸210-1之情況係5m次，光軸212-1之情況係停歇6m次後，即可開始進行檢查。藉由光軸200-1完成1片晶片行之檢查之後，至光軸214-1擔負之晶片的檢查完成之前停歇7m次。
為使這些停歇成為0次，m之值為0，亦即，以晶片216-1之X軸向之排列間距LX與光軸200-1至214-1之X軸向間距Dsin θ相等之方式來決定θ即可。此種情況係有必要將角度θ自45°大幅度挪開，並將晶圓W載置於θ基座，且設定為算出基座218-1之新的角度θ，然後，朝晶片之排列方向(Y軸向)，一邊連續地使X-Y基座移動，一邊進行檢查。
此時，於本發明之電子射線裝置中，在控制裝置2(第1圖)，使用電子射線裝置之光軸間距D，及應檢查之晶圓W之X軸向的晶片間距LX，以及條紋幅度，求取滿足(LX-Dsin θ)/(條紋寬度)=m
但是，m為0或正之整數
之θ。然後，以可得到之角度θ的程度轉動轉動基座 的方式來進行控制。如此一來，可執行上述之第1個調整方法。
至於第2個調整方法，係將條紋之邊界，於所有的晶片行不作為相同的位置，而係按各個晶片行使之為可變。(Lx-Dsin θ)/(條紋寬度)之值係以整數m+剩餘θ來表示，且若將此剩餘之尺寸α之條紋設為最初的條紋，使停歇成為最小而可進行檢查。於θ基座若使晶圓W轉動到新的角度，E0系統之掃描方向，亦必須按變化角度θ之程度來轉動。
此時，在本發明之電子射線裝置中，於控制裝置2使用電子射線裝置之光軸間距D、應檢查之晶圓W的X軸向之晶片間距LX、以及條紋寬度，求取滿足(LX-Dsin θ)/(條紋寬度)=m+α
但是，m為0或正之整數
α：之θ。然後，以所得到之角度θ的程度來轉動旋轉基座(θ基座)，並且，在k行(k=2,3,…)之晶片的情況中，以α寬度之窄寬度條紋設為最初的條紋，休止期間設為mk×(條紋操作時間)。此外，按照此，轉換分割第2行以後的晶片成條紋之座標(X軸座標)，且與於所轉換之座標得到之畫像資料相對應而予以記憶。
由此，可執行上述之第2個調整方法。
於上述中，就於1列配置有複數條光軸之例進行說明，於配置有複數行複數行之情況亦相同，只要決定θ即 可。例如，將於第15圖(B)所示之X-Y座標與束照射位置之關係，以上述的手法可最適當地進行設定。
第16圖所示之多波束方式的電子射線裝置中，可將物鏡154及聚光鏡148等之透鏡，如於第18圖之剖視圖來構成。
於第18圖中，透鏡係將3塊的基板220-1、222-1、224-1以良好的精確度進行定位，作為一例，係以與光軸214-1一致之方式來對準孔226-1、228-1、230-1。將兩端的基板220-1、222-1設為基準電位，中央的基板224-1係以滿足透鏡條件之方式給予電位。於物鏡154之情況，係施加正的高電位，於聚光鏡148之情況，係不將像差視為問題，故給予負的高電位。於物鏡154為静電透鏡之情況，係軸上色像差大，故以電子槍而言，最好是與色散小的肖特基陰極電子槍組合。偏向器與E XB亦為必要，其詳細之構造記載於日本特願2002-316303(日本特開2004-152 608號公報)，在此省略其說明。亦可將第18圖之透鏡構成，設為第14圖之電子射線裝置的物鏡67-1予以採用。
在上述之說明中，就X軸向之光軸間距與晶片間距不相等之情況加以說明，一般而言，光軸之間隔的sin θ倍可為晶片之間距的整數倍。即及，若為(nLX-Dsin θ)/(條紋寬度)=m(m為0或正的整數，n為正的整數)即可。並且，m的值大時，上述之休止期間變多，故最好是m的值係以成為3以下之方式，以轉動基座來調節角度θ。
接著，就不調整X軸向之光軸間距與晶片間距而進行檢查之情況，參考第19圖(A)至(C)加以說明。Y軸向之光軸間距離，係亦可與晶片之排列無關係地予以決定。最好是，X軸向之光軸間距離Dx×sin θ係與X軸向之晶片尺寸LX相等或略小。由於間距不合，故作為1個檢查方法，關於第2行以後的光軸擔負之條紋，係將尺寸小的條紋於最初進行設置，並使第2條條紋以後之條紋的中心符合光軸上。第2行之最初的條紋之邊界係如以下所示之方式來決定。
參考第19圖(B)加以說明。符號232-1係晶片之X軸向的邊界，符號234-1係第2行之光軸的光束擔負之最初的條紋之邊界。符號236-1係第2行的光軸之檢查前的條紋之左端的X軸座標。符號234-1與符號238-1之間隔係標準條紋寬度。符號236-1與符號232-1之間隔為(2LX-Dx)，故若將符號232-1與符號234-1之間設為縮小寬度條紋，則如於第19圖(B)所示，成為2×標準條紋寬度=(2LX-Dx)+小寬度條紋
∴小寬度條紋=2×標準條紋寬度-(2LX-Dx)，一般而言，成為小寬度條紋=m×標準條紋寬度-(n×LX-Dx)
在此，m係成為(n×LX-Dx)/標準條紋寬度<m之最小的正的整數。此外n係光軸之間距為最接近晶片間距之n倍的整數。上述的符號232-1與符號234-1之間的縮小寬度條紋之情況係m=2，n=2。
此時亦於控制裝置2(第1圖)，演算滿足上述的演算式之m、n及縮小寬度條紋帽。第3行以後，亦將以與上述相同之方法決定之偏狹條紋於最初設置，之後，以標準條紋寬度進行檢查。然後，按照縮小寬度條紋之設置，而轉換分割第2行以後之晶片為條紋之座標(X軸座標)，並於所轉換之座標，與所得到之畫像資料對應而記憶。
將於X軸向之光軸間距與晶片間距之間，無整數倍關係之情況的其他之方法，根據第19圖(C)加以說明。符號236-1係表示第2行的光軸之條紋左端的X軸座標，而符號232-1係表示晶片的X軸向之邊界。若符號236-1與符號232-1之間的距離2LX-DX為條紋寬度之整數倍，可將所有的晶片，分割成相同的寬度之條紋，而進行缺陷檢查。亦即，係滿足(m×LX)/(條紋寬度)=n之條紋寬度，而可設為比E0系統之可掃描的視野尺寸小之條紋寬度。
將以2次元地配置光軸時的物鏡之實施形態，表示於第20圖(A)及(B)。再者，第20圖(A)係頂視圖，第20圖(B)係沿著第20圖(A)的B-B線之剖視圖。光軸240-1係於最初的行具備4條，第2行及第3行各具備6條，於第4行具備4條，而配置於晶圓上。物鏡242-1係內側磁極244-1與外側磁極246-1分別於一塊的強磁性體之圓板施加孔加工，而以光軸成為共通之方式來組裝。然後，於周邊部係具有激勵線圈248-1與磁性電路250-1，而透鏡間 隙252-1係形成於晶圓側，如圖示，透鏡間隙252-1係為2個圓錐之一部分的形狀。亦即，內側磁極244-1之下面成為圓錐之外面的一部分，外側磁極246-1之上面成為圓錐之內面的一部分。透鏡間隙252-1係以該圓錐之外面與內面所形成之間隙。
以2次元配置光軸之其他的方法係亦可將如於「拇指尺寸之電子顯微鏡」(參考：三好，應用物理，第73巻第4號，2004)所表示之小外直徑之鏡筒以二次元來配置。
本發明係如上述所構成，故於具備影像投影型之電子光學系統的電子射線裝置中，即使使用圖框數/Sec小的區域感測器，亦可取得兆赫之等級的畫像。因此，將本發明之第1至第4實施形態之電子射線裝置，藉由作為於半導體裝置之製造過程的缺陷等之檢查及評估裝置來使用，而由於可以高產量及高精確度來進行檢查及評估，故可將半導體裝置本身的製造，以高產量及高精確度來進行。此外，於X軸向之晶片間距與多波束的光軸間距不同之情況，亦可減低由此產生之問題。
10‧‧‧匣盒保持器
11‧‧‧昇降台
12‧‧‧昇降機構
20‧‧‧微環境裝置
21‧‧‧微環境空間
22‧‧‧外罩
23‧‧‧氣體循環裝置
24‧‧‧基板搬送盒
24-1‧‧‧FOP
25‧‧‧光纖束
26-1‧‧‧檢測部
30‧‧‧主外罩
31‧‧‧工作室
32‧‧‧外罩主體
33‧‧‧外罩支持裝置
40‧‧‧裝載器外罩
41‧‧‧第1裝載室
42‧‧‧第2裝載室
43‧‧‧外罩主體
50‧‧‧基座裝置
51‧‧‧固定台
52‧‧‧Y平台
53‧‧‧X平台
54‧‧‧轉動台
60‧‧‧裝載器
61、63‧‧‧搬送單元
70‧‧‧電子光學系統
81‧‧‧預充電單元
87‧‧‧對準控制裝置
140‧‧‧一次電子光學系統
142‧‧‧二次光學系統
144‧‧‧檢測部
146‧‧‧電子槍
148‧‧‧透鏡系統
150‧‧‧多開口板
152‧‧‧E×B分離器
221、432‧‧‧頂壁
222、431‧‧‧底壁
223、323、433‧‧‧周壁
225‧‧‧出入口
231‧‧‧氣體供應單元
232‧‧‧回收導管
233‧‧‧導管
331‧‧‧框架體構造
325、435、436、437‧‧‧出入口
434‧‧‧隔開壁
501‧‧‧盒主體
502‧‧‧基板搬送出入口閘
503‧‧‧蓋體
507‧‧‧溝型袋
611‧‧‧驅動部
612‧‧‧臂
613‧‧‧軸
615‧‧‧昇降機構
616‧‧‧保持裝置
765‧‧‧監視器
811‧‧‧電荷粒子照射部
871‧‧‧光學顯微鏡
872‧‧‧CCD
873‧‧‧監視器
CCD1、CCD14‧‧‧CCD
FOP‧‧‧格式化物件處理器
第1圖係表示可適用本發明之缺陷檢查裝置之半導體晶圓的檢查系統之主要構成元件之正視圖。
第2圖係於第1圖所表示的檢查系統之主要構成元件的俯視圖，其係沿著第1圖的線B-B看到之圖例。
第3圖係表示於第1圖所表示的檢查系統之晶圓搬送盒與裝載器之關係圖。
第4圖係表示於第1圖所表示之檢查系統的微環境(mini-environment)裝置之剖視圖，其係沿著第1圖的線C-C看到之圖式。
第5圖係表示於第1圖所表示之檢查系統的裝載器(loader)外罩(housing)之圖式，其係沿著第2圖的線D-D看到之圖式。
第6圖係可適用於第1圖所表示之檢查系統的電子光學系統之晶圓的對準控制裝置之概略說明圖。
第7圖係表示本發明之第1實施形態的電子射線裝置之概略圖。
第8圖係用以說明於第7圖所表示之電子射線裝置中的掃描順序之圖式。
第9圖係表示於第7圖所表示之電子射線裝置中的檢測部之構成圖。
第10圖係表示本發明第2實施形態的電子射線裝置之概略圖。
第11係表示使用在於第10圖所表示之電子射線裝置的檢測部的構成圖。
第12圖係用以說明於第10圖所表示之電子射線裝置中的多電子束的排列及其掃描(scan)之圖式。
第13圖(A)至(D)係用以說明習知例的電子射線裝置之電位分布檢測中的問題點之圖式。
第14圖係表示本發明第3實施形態的電子射線裝置之概略圖。
第15圖(A)及(B)係於第14圖所表示之電子射線裝置中的試料上之束的配置與以2次光學系統所擴大之2次電子像的關係之說明圖。
第16圖係表示本發明第4實施形態的電子射線裝置之概略圖。
第17圖係表示X軸向之晶片間距與複數條光軸之間距的關係之說明圖。
第18圖係表示本發明之具有複數條光軸之電子射線裝置的透鏡之構成的剖視圖。
第19圖(A)至(C)係本發明之具有複數條光軸之電子射線裝置，其係用以說明如何設定X軸向之光軸間距與晶片間距之說明圖。
第20圖(A)及(B)係表示本發明之具有複數條光軸的電子射線裝置之物鏡的構成之頂視圖及剖視圖。
24-1‧‧‧FOP
25‧‧‧光纖束
26-1‧‧‧檢測部
CCD1、CCD14‧‧‧CCD
FOP‧‧‧格式化物件處理器

Claims (8)

  1. 一種電子射線裝置，係於基板上使用具有複數條光軸之電子光學系統來檢查基板者，其特徵為：根據晶片間距之資訊，使載置有基板之可轉動基座轉動以檢查基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之電子射線裝置，其中，複數條光軸係將光軸間距D以二次元配置，而於基板上以X軸向之晶片間距為LX、Y軸向之晶片間距為Ly來配置晶片，並將連結複數條光軸之線與X軸形成之角度設為θ，且設n、m為整數時，設定滿足n×LX-DXsin θ=m×(條紋寬度)之關係式的n、m及θ，以檢查基板。
  3. 如申請專利範圍第2項之電子射線裝置，其中，將整數m設定在1至3之範圍內來檢查基板。
  4. 如申請專利範圍第2項之電子射線裝置，其中，以成為滿足上述關係式之角度θ之方式轉動基座，並檢查晶片間距不同時的基板。
  5. 一種電子射線裝置，係於基板上使用具有複數條光軸之電子光學系統來檢查基板的缺陷者，其特徵為：複數條光軸係配置為具有X軸向之光軸間距DX，且於基板上以X軸向之晶片間距LX配置晶片時，係將比標準條紋的寬度小之寬度的條紋，設置於第2條光軸所擔當之最初的晶片，來檢查基板。
  6. 一種電子射線裝置，係於基板上使用具有複數條光軸之電子光學系統來檢查基板者，其特徵為：光軸係配置為具有X軸向之光軸間距Dx，且於基板上以X軸向之晶 片間距LX配置有晶片時，係以將晶片的邊界與光軸之差除以條紋寬度之值成為整數之方式，來調整條紋寬度並檢查基板。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之電子射線裝置，其中，電子射線裝置係具備有電子槍及物鏡，而電子槍係肖特基陰極電子槍，物鏡係静電透鏡。
  8. 如申請專利範圍第7項之電子射線裝置，其中，物鏡係將於1塊基板設置複數個孔而形成光軸之基板，於光軸方向組合複數塊而形成。
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