JP3107593B2 - パターン検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、シンクロトロ
ン放射光（ＳＯＲ）を含むＸ線を使って、微細回路パタ
ーン等を半導体基板上に転写するＸ線露光技術に用いら
れるマスク若しくは微細回路パターン等が半導体基板上
に形成されたウェハもしくは微細回路パターン等を半導
体基板上に紫外光を光源として転写する光露光技術に用
いられるマスクやレチクル等からなる被検査試料の当該
パターン形状、パターン形状の欠陥或いは瑕疵等の有無
を検査するパターン検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体基板上に微細回路パターン
を転写するには紫外光を光源とし、通常数チップのパタ
ーンを有したマスクを用いて、大口径ウエハ上にステッ
プアンドレピート方式で繰り返しウエハ上での転写位置
を変えてマスクパターンを縮小転写していく方法が取ら
れている。この際マスク上の異物やマスクパターンの欠
陥検査或いは、ウエハ上の異物やウエハパターンの欠陥
検査には光学顕微鏡などによる光学方式が取られてい
る。しかし、パターンの微細化に伴ってマスク検査やウ
エハパターン検査に用いる光源の短波長化が必要となっ
てきている。さらに光源は従来の光学方式では、それ固
有の回折限界によって分解能が低下し微小な欠陥の検出
が困難となって来ている。

【０００３】その為に、電子ビームを使った検査技術の
開発が進められている。つまり、係るパターンの微細化
に伴って、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ）を含むＸ線
を光源としたＸ線露光技術が次世代の転写技術として有
望視されており、Ｘ線マスクの検査に用いる光源の短波
長化も同時に必要となってきている。

【０００４】従来に於いて、上記した様なマスク或い
は、レチクル、更には既に特定のパターンが形成され
た、ウェハ等を検査するに際して、その検査対象となる
ものは、例えば、当該マスク、レチクル、及びウェハ等
の表面に付着する異物（パーティクル）あるいは、図１
８に示す様な、突起部２０１、欠け部２０２、断線部２
０３、接触部２０４、黒点部２０５及び白点部２０６等
のパターン欠陥であり、その検出感度は、例えば、 異物では、、ベアウェハに於いては、（パターン寸法）×１／７乃至１／５ パターン付きウェハでは （パターン寸法）×１ レチクルもしくはマスクでは 転写限界 一方、パターン欠陥に関しては （線幅） × １／２ が一般的に要求されている。

【０００５】しかしながら、当該パターンが微細化、高
集積度化されるに伴って、検出感度も向上させる必要が
有るが、光を用いる検出方式に於いては、当該パターン
の微細化にともなって、光ビームを細く絞るには限界が
存在する為、波長を短くしても可視光で検出感度がせい
ぜい０．２５μm で、検出しうるデバイスの大きさも４
Ｍ若しくは１６Ｍ ＤＲＡＭに限定され、又紫外光を用
いても検出感度がせいぜい０．１５μm で、検出しうる
デバイスの大きさも６４Ｍ ＤＲＡＭにすぎす、２５６
Ｍ ＤＲＡＭ或いはそれより次世代の１Ｇ ＤＲＡＭの
様な高微細化、高集積度化を達成するデバイス等のパタ
ーンの良否を検出する事は困難であった。

【０００６】その為、光ビームに代えて電子ビームを用
いる方法が考えられている。係る電子ビームを用いる方
法に於いては、微細化の問題は少なく、光ビームに比べ
て微細化が可能である。然しながら、係る従来技術に於
いては、検出部において、検出手段が検出した情報を個
別に時系列的に処理しており、データの処理時間が遅い
という問題があった。

【０００７】しかも、上記した通り、デバイス等の高微
細化、高集積度化が進むにつれて、係るデバイスのパタ
ーン検査に於いても当然データの数の増加を来すと共に
演算処理すべきデータに対する容量の大容量化が必要と
なって来る。例えば、（１cm/0.1μm) ² = 100M pixel/
cm² 、8"ウェハで１ウェハ当たり31G pixcel /waferの
処理を実行する方向になりつつある。

【０００８】ところが、パターンの微細化と共に欠陥で
あるか否かを処理するパターン単位が小さくなり、且つ
１チップ内の容量が増大するために、検査すべき情報量
は急速に増大する。従来の電子ビーム方式では単一の電
子ビームをマスク上で順次走査して生じる２次電子や反
射電子もしくは透過電子を検出している。この為、微小
な欠陥を検出するために微細に絞られた電子ビームの照
射領域からの信号が、逐一時系列で検出されるために信
号処理系への画像情報の伝達に時間がかかり、信号処理
系を幾ら速くしても検査には長時間を要するという欠点
があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来の欠点を改良し、少なくとも一つの電子ビームをマ
スク或いはウェハ等の被検査試料の有る所定の領域に照
射させ当該被検査試料からの２次電子、若しくは反射電
子、又は、当該被検査試料を透過してくる電子を利用し
て、当該被検査試料のパターンの欠陥を、微細に且つ正
確にしかも高速に処理する事が出来、従って、高微細
化、高集積度化されたマスク、ウェハ等のパターンを処
理する為の情報量の大容量化と高速度化の何れにも同時
に対応しえるパターン検査装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、被検査試料に照射される複数の
電子ビームを同時に発生させる複数個の電子銃を有する
電子ビーム発生手段と、前記被検査試料を支持する可動
支持手段と、前記被検査試料の構造に関する情報を含ん
だ電子を検出する電子検出素子が複数個平面的に配列さ
れている検出手段と、該検出手段のそれぞれの前記電子
検出素子が出力する情報を同時的又は並列的に処理する
検出信号処理手段とを有するパターン検査装置である。

【００１１】

【作用】本発明は、上記の様な技術的構成を採用してい
るので、マスクやウェハ等の微細なパターンでも精度良
く検出しえると共に、当該パターンの所定の部位を透過
した、又は当該パターンの所定の部位から発生する、当
該パターンに関する情報を含んだ電子の情報を同時に且
つ平行的に処理するものであるので、パターンの検査を
短時間で実行する事が可能である。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係るパターン検査装置の具
体例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１のＡ
は、本発明に係るパターン検査装置の一具体例を示す概
略図であり、又図１のＢは、本発明に係るパターン検査
装置の他の具体例を示す概略図である。即ち、被検査試
料に照射される加速され且つ所定の径に収束された少な
くとも一個の電子ビームを発生させる電子銃を有する電
子ビーム発生手段２、被検査試料を支持する可動支持手
段３、該被検査試料の構造に関する情報を含んだ電子を
検出する電子検出素子が複数個平面的に配列されている
検出手段４、及び該検出手段のそれぞれの電子検出素子
が出力する情報を同時的或いは並列的に処理する検出信
号処理手段５を有するパターン検査装置１である。

【００１３】該図１のＡは、基本的には、主に、マスク
等の被検査試料に対して電子ビームを透過させる事によ
って、当該パターンを検査する場合に使用されるもので
あり、該図１のＢは基本的には、主に、ウェハ等の被検
査試料に対して電子ビームを商社させ、それにより発生
した２次電子や反射電子を利用して当該パターンを検査
する場合に使用されるものである。

【００１４】先ず、本発明に係る電子ビーム発生手段２
について説明すると、該電子ビーム発生手段は、前記し
た様に、従来方法に於ける光ビームを利用したものにあ
っては、回折効果によって分解能に限界が有った為、高
微細化、高集積度化されたマスク、ウェハ等のパターン
の検査を実行するには不向きであったのに鑑み、本発明
に於いては、荷電粒子である電子ビームを使用する事を
基本とするものであり、然かも、該電子ビーム発生手段
はそれぞれ、微細な電子ビームを発生しえる様に形成さ
れているものである。

【００１５】即ち、該電子ビーム発生手段２の一例とし
ては、図２に示される様に、電子銃２１、電磁レンズ２
２、偏向器２３、電磁レンズ２４から構成された電子光
学系２５から構成されるものである。尚、図中可動支持
手段３は、マスク等の被検査試料Ｓを支持する試料台３
１と該試料台３１を水平に且つ一次元的方向に或いは二
次元的方向に移動させるＸＹステージ３２更には、当該
試料台３１の位置を検出して制御情報を発生させる、た
とえばレーザ干渉計３３が設けられているものである。

【００１６】又図２中、該可動支持手段３の下方には、
複数の電子検出素子から構成される検出手段４が設けら
れており、該検出手段４は、複数の電子ビームを受光し
てそれ等を同時的に又並列的に処理しえる構成を有する
ものであり、係る検出手段４の出力は、例えば増幅器５
１と検出信号処理回路５２とから構成される検出信号処
理部５とを有するものである。

【００１７】従来に於ける、ウェハ等にパターンＴを形
成させる方法に於いて、使用されている単一の電子ビー
ムを用いる方式ではウェハ等の試料上へ当該パターンＴ
の像が結像する様に、適宜の光学系を用いて微細に絞っ
たビームを照射し、且つ該電子ビームを、形成しようと
するパターンＴに沿って走査させるものであった。

【００１８】これに対し、本発明では、パターンを描く
方法ではなく、所定のパターンＴが正確に描けているか
否かを検査するものであるので、図２に於ける電子光学
系２５により電子銃２１から出た電子ビームは電磁レン
ズ等からなる集束レンズである大きさまで絞られ、偏向
器２３によってマスク上のある領域内の任意の場所に照
射される。かくして適度の微細な径に絞られた電子ビー
ムを図３のＡに示されている様に一括してパターンのあ
る所定の領域に照射される様に構成するものである。つ
まり、本発明では被検査試料Ｓの所定のある領域を均一
に照射するように該電子光学系２５によって該電子ビー
ム径を調整をする。

【００１９】図３のＢに示されている様に、一般にＸ線
マスク等では基板２６はＳｉＣなどの原子量の軽い元素
を材料とした薄膜であり、係る基板２６上にＸ線を遮蔽
する金やタンタルなどの重い元素を材料とした吸収体２
７が所定の形状で基板上２６にパターニングされてい
る。そして、係るマスクＳに電子ビームが照射される
と、吸収体部分２７に照射された電子は重い元素に散乱
せしめられ、当該マスクを透過しないか大きく散乱され
るが、基板２６はせいぜい２μm 程度の薄膜状のため、
照射された電子は散乱されても、その広がりは小さく殆
どの電子が基板２６を透過する。

【００２０】従って、基板部分２６を通過した透過電子
のみが適宜の電子光学系６（図１のＡ）によって図３の
Ｃ及び図４に示す様に、検出手段４上に拡大結像され、
基板部分のパターンの像を結ぶことになる。透過電子を
検出している為、従来に於いては２次電子や反射電子を
検出する方式にあっては、Ｘ線には影響の少ない塵をも
欠陥とみなしてしまう誤差が生じていたが、透過電子を
検出するのでＸ線をあまり吸収しない塵などの異物に対
しては電子も透過し、上記の誤差は生じない。

【００２１】本発明に於いては、上記した様に、電子ビ
ーム発生部で発生し成形された電子ビームＢがマスク等
の被検査試料Ｓに照射され、該被検査試料Ｓからの２次
元の情報をもった透過電子が電子光学系６を介して検出
手段４上に拡大結像され当該検出手段４に該被検査試料
Ｓのパターン像Ｔが結像される。

【００２２】一方、本発明に係る検出手段４には、図５
に示す様に、例えば、ＰＮ接合素子からなる半導体検出
素子の様な複数の電子検出素子４１が水平に且つ一次元
的方向に或いは二次元的方向に配列されており、各電子
検出素子のそれぞれが、当該被検査試料Ｓを透過してき
た電子ビームを受光して、当該電子ビームの強度に対応
する電気信号を発生するものである。又、本発明に係る
該検出手段４としては、図６に示す様な、チャネルプレ
ート４２を用いるものであっても良い。この場合にはチ
ャネルに飛び込む電子が増倍されるのでＳ／Ｎを向上さ
せることが可能である。こうして結像されたマスクパタ
ーン像は２次元的に取り込むことが可能である。

【００２３】そして、各検出素子４１から発生された各
検出信号は信号処理部５にて同時的且つ並列的に２値化
などの処理がなされ、デジタルの画像信号として図示さ
れていない記憶部等に伝達、記憶される。後の画像処理
は従来のマスク検査装置と同様で、２チップの同一パタ
ーンの画像情報を比較して差異を欠陥と判別するか、ま
たは設計データとの比較から欠陥を抽出することにな
る。

【００２４】尚、本発明に於ける可動支持手段３に於い
ては、図７にその一例が示されている様に、Ｘ線マスク
等の被検査試料Ｓが試料台３１に固定され、該試料台３
１はＸＹステージ３２に固定されるが、該試料台３１と
ＸＹステージ３２ともに透過電子用の穴Ｐが空けられて
いる。ＸＹステージ３２は外部の駆動用モータ３４でボ
ールねじ等を通して駆動されるものである。

【００２５】以上の説明は、パターンＴを検査しようと
する被検査試料が、マスクであって、電子ビームＢが当
該被検査試料Ｓを透過する形態のものに適用する場合に
ついて説明したが、当該被検査試料Ｓがウェハや基板の
厚さが数ｍｍに及ぶレチクルやマスク等の様に、電子ビ
ームＢが当該被検査試料Ｓを透過しがたく、反射により
発生する２次電子を利用してパターンの検査を行う形態
に於いても同様に実行する事が出来る。

【００２６】係る場合には、図１のＢに示す様に、被検
査試料Ｓを支持する可動支持手段３と電子ビーム発生手
段２との間に検出手段４を配置すれば良く、その他の構
成は図１のＡに準じるものである。係る場合には、当該
検出手段の電子検出素子４１は、該可動支持手段３の方
向に向けて配列されているものである事は言うまでもな
い。更に、本発明に係る上記２つの具体例に於いては、
当該電子ビーム発生手段２により発生される電子ビーム
Ｂを、検査しようとする該被検査試料Ｓの上を適宜の方
向に偏向手段を使用して走査する様に構成する事も可能
であり、可動支持手段３の移動と組合せ、所定のパター
ンＴを迅速に且つ微細にしかも正確に検査することが出
来る。

【００２７】次に、本発明に於いては、図２に示す電子
ビーム発生手段２とは別に、マスク或いはウェハ等の被
検査試料Ｓが高微細化、高集積度化されて、検査に要す
る処理データの量が大容量化してきている事に対応する
為、当該電子ビーム発生手段２そのものも多数で構成さ
れる必要があり、その為本発明に係る電子ビーム発生手
段の他の態様としては、図８に示す様に、当該電子ビー
ム発生手段そのものが、多数の微細な構造に形成されて
おり、少なくとも電子エミッタ１０１、集束用電極１０
２、偏向用電極１０３が積層されて形成されているもの
を用いるものである。

【００２８】本発明に係る、該電子ビーム発生手段２と
しては、シリコン基板１００に例えば、シリコン、或い
は６価ホウ素ランタン等からなる電子エミッタ１０１を
形成する共に、同一もしくは別のシリコン基板１００の
表面に、例えば酸化シリコン膜 SiO₂ と多結晶シリコン
膜とを適宜に且つ多段に積層させ、微細加工技術により
当該電子ビームが通過する孔部と共に、集束用電極１０
２、偏向用電極１０３とを、該シリコン基板１００内に
作り込むものである。

【００２９】本発明に係る当該電子ビーム発生手段に於
いて発生される電子ビームＢは、上記した具体例と同一
の所定の均一な径を持った電子ビームＢを発生させると
同時に、該電子ビームＢを被検査試料Ｓの所定面積を持
つ領域に照射させる様に構成されるものである。

【００３０】更に、本発明に係る該電子ビーム発生手段
２においては、当該電子ビーム発生手段２は一個のみ形
成されるもので有っても良いが、本発明の目的を達成す
る為には、図８に示す様に、複数の電子ビーム発生手段
２を形成させるものである事が好ましい。

【００３１】かかる複数の電子ビーム発生手段２が配列
形成される場合には、当該電子ビーム発生手段２は、一
次元方向に配列されていても良く、二次元的に配列形成
されるもので有っても良い。係る電子ビーム発生手段２
の配列数、配列形状は、特に特定されるものではなく、
必要に応じて適宜決定する事が可能である。

【００３２】特に、本発明に於いては、図９のＡに示す
様に、被検査試料Ｓ上に形成されているパターンＴに、
複数個の電子ビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，・・・Ｂ
Ｎを同時に照射して、その透過電子或いは反射による２
次電子を当該検出手段４の各電子検出素子４１で検出さ
せる事が出来、微細で大量のパターン情報を迅速且つ正
確に検査する事が出来る。

【００３３】又、本発明に於いては、更に該偏向電極１
０３を利用して、当該電子ビームＢ１、Ｂ２を被検査試
料Ｓの所定のパターンＴに於ける所定の領域を走査する
様にスキャンする様に構成するものであっても良い。係
る構成を採用することにより、該可動支持手段３の水平
移動操作と共同して当該被検査試料Ｓの如何なる形状の
パターンでも容易に且つ短時間で検査する事が可能とな
る。

【００３４】本発明に於いて、上記の様に多数の電子ビ
ームＢを積極的に形成する方法の他の例として図１０に
示す様な構造の電子ビーム発生手段２を採用することも
可能である。即ち、上記した、基板１００内に電子銃で
ある電子エミッタ１０１を除き、集束および偏向機能を
備えた電極１０２、１０３を形成した微細構造基板１１
０を用いて、係る微細構造基板１１０を図２の電子銃２
１と光学系２２からなるビーム発生手段と可動支持手段
３との間に配置すると共に、電子銃２１から発射された
均一な径を有し且つ被検査試料Ｓの所定の領域を照射す
る電子ビームが該微細構造基板１１０に設けた所定の
数、所定の形状に配置されている複数個の電子ビーム通
過孔部１１１に通すことにより、複数個の電子ビームを
同時に被検査試料Ｓの表面に照射させる事が可能とな
る。

【００３５】更に、係る微細構造基板１１０内の集束お
よび偏向機能を備えた電極１０２、１０３を適宜の制御
手段を用いて制御する事により、当該複数個の電子ビー
ムを、当該被検査試料Ｓの表面にあるパターンＴ上を適
宜の範囲に亘って同時に走査させる事が出来る。

【００３６】本発明に於いては、上記の方法により、当
該被検査試料Ｓの表面に形成されたパターンの一部の領
域が一度に検査されるものであるが、上記の偏向手段を
併用することにより、一回の検査操作に於いて検査しえ
るパターンの範囲を拡大する事が可能となる。本発明に
於いては、かくして被検査試料ＳのパターンＴの一部の
領域が一度に検査された後、ＸＹステージ３２によって
可動支持手段３をステップ的に移動させ、マスク上の当
該パターンに於ける次の照射領域へ電子ビームを移動さ
せる事になる。

【００３７】又、図１１に示す様に、検出器４は各小領
域に対応する大きさであり、各領域に於いてて透過電子
の有無を複数の該検出手段４に設けられた電子検出素子
４１により電子ビームの走査に同期して検出することで
マスク上の各位置に応じたパターン情報を得ることが出
来る。図１２は、本発明に係るパターン検査装置であっ
て、電子ビームをマスクもしくはウェハへ照射しマスク
もしくはウェハからの２次電子もしくは反射電子を検出
する場合に使用される検出装置の例を示すものであり、
電子ビーム発生手段２を有するシリコン基板１００に検
出素子４１を有する検出手段４を作り込むものである。
上記のパターン検出方法に於いては、各検出素子は各電
子ビームと対になって照射位置からの２次電子もしくは
反射電子を検出する。電子ビームと検出器は一体で駆動
されるので、隣接するビームからの２次電子もしくは反
射電子は隣の検出器にはノイズとしてしか検出されず電
子の散乱によるＳ／Ｎ比の悪化と言う様な問題は無い。
各検出素子からの検出信号は信号処理部へ送られ、並列
して２値化などの画像処理がなされ、デジタルの画像信
号として記憶部へ伝達、記憶される。後の画像処理は従
来の検査装置と同様である。

【００３８】又、本発明においては、当該電子ビーム発
生手段に於ける偏向手段を用いる代わりに、図１３に示
す様に、駆動部３５を用いて該電子ビーム発生手段２自
体を所定の範囲で振動或いは二次元方向に移動させる事
も可能であり、係る構成を採用する事により、図１４に
示す様に、電子ビームＢを当該被検査試料の所定の領域
内、即ち、該駆動部３５による各電子ビームＢの照射領
域Ｒを高速に且つその全面を適宜の走査パターンを描く
事により検査を実行する事が出来るので、上記した電子
ビーム発生手段内部の偏向光学系２５を省略する事が可
能となる。

【００３９】電子ビーム発生手段は該駆動部３５によ
り、微小な範囲を高速に振動する微小ステージに取り付
けてある。微小ステージの駆動にはピエゾ圧電素子等を
用いれば、数100 μm の範囲を数10KHz で高速に振動さ
せることが可能である。

【００４０】その為に、上記したパターン検査装置の機
構を各チップ用に二つ用意しておき、チップの大きさに
合わせて検査位置が同一となるよう予め位置決めできる
ようにしておく。 即ち、図１５に示す様に、電子ビー
ム発生手段２─１、２─２をステップ間距離調整用スラ
イド２７により調整される微小調整ステージ２８、２９
に搭載させる。

【００４１】本発明において、各検出素子４１からの信
号は図１６に示される様に、被検査試料Ｓ１とこれに隣
接する他の被検査試料Ｓ２とが可動支持手段３に設けら
れており、それぞれの被検査試料Ｓに対応する検出手段
４１₁ 、４１ ₂から出力された検出情報はそれぞれの増
幅器５１と画像メモリ５３により処理され検出信号処理
回路５２で比較処理を実行する。

【００４２】図１７は、図１６に示される被検査試料Ｓ
間で比較する方法の具体例を示す平面図であり、被検査
試料Ｓ１のチップパターンＴ１とそれに隣接する他の被
検査試料Ｓ２のチップパターンＴ２とを比較するに際し
て、間隔を微調整された第１の電子ビーム発生手段２─
１と第２の電子ビーム発生手段２─２とを駆動部材３５
により所定の走査パターンに従って走査させると共に、
必要に応じて微細な振動を行わせて電子ビームＢに所定
の偏向をおこなわせるか、該電子ビーム発生手段に内蔵
された偏向手段を用いて電子ビームＢに所定の偏向を行
わせる事により、所定の領域のパターンＴを完全に走査
して検査を実行する事が可能となる。

【００４３】

【発明の効果】本発明により、少なくとも一つの電子ビ
ームをマスク或いはウェハ等の被検査試料の有る所定の
領域に照射させ当該被検査試料からの２次電子、若しく
は反射電子、又は、当該被検査試料を透過してくる電子
を利用して、当該被検査試料のパターンの欠陥を、微細
に且つ正確にしかも高速に処理する事が出来、従って、
高微細化、高集積度化されたマスク、ウェハ等のパター
ンＴを処理する為の情報量の大容量化と高速度化の何れ
にも同時に対応しえるパターン検査装置がえられるもの
である。又、Ｘ線マスク等の試料に対して透過電子を検
出する場合には塵を欠陥をみなす誤差を生じることがな
く正確な検査を実行する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１のＡ及びＢは、本発明に係るパターン検査
装置の具体例の概略を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明に係るパターン検査装置の一具
体例を示す概略断面図である。

【図３】図３のＡ乃至Ｃは、本発明に図２に示す本発明
のパターン検査装置の例を用いた場合に於けるパターン
の検査方法を示す原理説明図である。

【図４】図４は、本発明に図２に示す本発明のパターン
検査装置の例を用いた場合に於けるパターンの検査方法
を示す原理説明図である。

【図５】図５は本発明に係るパターン検査装置に使用さ
れる検出手段４の構成例を示す概略図である。

【図６】図６は本発明に係るパターン検査装置に使用さ
れる検出手段４の他の構成例を示す概略図である。

【図７】図７は、本発明に係るパターン検査装置に使用
される可動支持手段３の構成例を示す図である。

【図８】図８は、本発明に係るパターン検査装置に用い
られる電子ビーム発生手段の他の例を示す図である。

【図９】図９は、図８に於ける電子ビーム発生手段を用
いた場合に於ける電子ビームの照射状況を示す図であ
る。

【図１０】図１０は、本発明に係るパターン検査装置に
用いられる電子ビーム発生手段の別の例を示す図であっ
て、図１０のＡは全体側面図、又図１０のＢは図１０の
Ａの一部拡大図である。

【図１１】図１１は、本発明に係る電子ビーム発生手段
で複数個の電子ビームを用いて検出する場合の例を示す
図である。

【図１２】図１２は、本発明に係るパターン検査装置に
於いて、反射電子もしくは２次電子を検出する構造の電
子ビーム発生手段と検出手段の構成例を示す図である。

【図１３】図１３は、本発明において電子ビーム発生手
段を振動あるいは走査させる構造の例を示す図である。

【図１４】図１４は、図１３に於ける電子ビームの走査
状況を説明する図である。

【図１５】図１５は、本発明に係るパターン検査装置に
於いて、隣接する被検査試料を同時に検査する為の電子
ビーム発生手段の駆動手段の例を示す図である。

【図１６】図１６は、図１５に示される電子ビーム発生
手段の駆動手段を用いた場合の検査判定回路の例を示す
図である。

【図１７】図１７は、図１５に示される電子ビーム発生
手段の駆動手段を用いた場合のパターン検査を実行する
場合の例を示す平面図である。

【図１８】図１８は、パターン検査に於ける対象欠陥部
の例を示す図である。

【符号の説明】

１…パターン検査装置 ２…電子ビーム発生手段 ３…可動支持手段 ４…検出手段 ５…検出信号処理手段 ６…電子光学系 ２１…電子銃 ２２、２４…電磁レンズ ２３…偏向器 ２７…ステップ間距離調整用スライド ２８、２９…微小ステージ ３１…試料台 ３２…ＸＹステージ ３３…レーザ干渉計 ３４…駆動用モータ ３５…駆動部 ４１…電子検出素子 ４２…チャネルプレート ５１…増幅器 ５２…検出信号処理回路 ５３…画像メモリ １００…シリコン基板 １０１…電子エミッタ １０２…集束用電極 １０３…偏向用電極 ２０１…突起部 ２０２…欠け部 ２０３…断線部 ２０４…接触部 ２０５…黒点部 ２０６…白点部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−247964（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−275368（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−140812（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/66

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査試料に照射される複数の電子ビー
   ムを同時に発生させる複数個の電子銃を有する電子ビー
   ム発生手段と、 前記被検査試料を支持する可動支持手段と、 前記被検査試料 の構造に関する情報を含んだ電子を検出
   する電子検出素子が複数個平面的に配列されている検出
   手段と、 該検出手段 のそれぞれの前記電子検出素子が出力する情
   報を同時的又は並列的に処理する検出信号処理手段とを
   有することを特徴とするパターン検査装置。
2. 【請求項２】 前記電子ビーム発生手段は、前記電子ビ
   ーム発生手段そのものを前記被検査試料の表面に対して
   平行な面内で可動させる駆動手段を有していることを特
   徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記複数個の電子検出
   素子が、前記被検査試料の平面に対して平行で且つ一次
   元的に配列されていることを特徴とする請求項１又は２
   記載のパターン検査装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は、前記複数個の電子検出
   素子が、前記被検査試料の平面に対して平行で且つ二次
   元的に配列されていることを特徴とする請求項１又は２
   記載のパターン検査装置。
5. 【請求項５】 前記検出信号処理手段は、検出情報を画
   像処理する処理手段を含んでいることを特徴とする請求
   項１から４のいずれか一項に記載のパターン検査装置。
6. 【請求項６】 前記電子ビーム発生手段は、同一又は別
   の半導体基板内に形成されており、少なくとも電子エミ
   ッタ、集束用電極、及び偏向用電極が積層されて形成さ
   れているものであることを特徴とする請求項１から５の
   いずれか一項に記載のパターン検査装置。