[go: up one dir, main page]

WO2023238287A1 - 検査装置、検査素子および検査方法 - Google Patents

検査装置、検査素子および検査方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023238287A1
WO2023238287A1 PCT/JP2022/023154 JP2022023154W WO2023238287A1 WO 2023238287 A1 WO2023238287 A1 WO 2023238287A1 JP 2022023154 W JP2022023154 W JP 2022023154W WO 2023238287 A1 WO2023238287 A1 WO 2023238287A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detection element
electron
ray
sample
ray detection
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/023154
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義弘 阿南
健良 大橋
伸 今村
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立ハイテク filed Critical 株式会社日立ハイテク
Priority to JP2024526121A priority Critical patent/JP7691581B2/ja
Priority to KR1020247031519A priority patent/KR20240151836A/ko
Priority to US18/854,300 priority patent/US20250231124A1/en
Priority to PCT/JP2022/023154 priority patent/WO2023238287A1/ja
Priority to TW112112406A priority patent/TWI866138B/zh
Publication of WO2023238287A1 publication Critical patent/WO2023238287A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/1603—Measuring radiation intensity with a combination of at least two different types of detector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/222—Image processing arrangements associated with the tube
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/045—Investigating materials by wave or particle radiation combination of at least 2 measurements (transmission and scatter)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/07—Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
    • G01N2223/079—Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission incident electron beam and measuring excited X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/10—Different kinds of radiation or particles
    • G01N2223/102—Different kinds of radiation or particles beta or electrons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/50—Detectors
    • G01N2223/505—Detectors scintillation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/50—Detectors
    • G01N2223/507—Detectors secondary-emission detector

Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus, an inspection element, and an inspection technique, and relates to a technique that is effective when applied to an inspection apparatus, an inspection element, and an inspection method used for inspection of semiconductor devices, for example.
  • Patent Document 1 describes a technology related to a detector and an electron detection device that can detect X-rays and electrons.
  • etching defects in deep holes for example, contact holes and via holes
  • an inspection device inspects for etching defects in deep holes by irradiating the deep holes with primary electrons generated by an electron source and detecting secondary electrons and reflected electrons emitted from the deep holes. (scanning electron microscope) is used.
  • secondary electrons and reflected electrons will be simply referred to as electrons when there is no need to distinguish them.
  • the aspect ratio of deep holes has been increasing as semiconductor devices have become more highly integrated and miniaturized.
  • the aspect ratio of the deep hole increases in this way, the probability that electrons generated from the bottom of the deep hole will be absorbed by the side walls of the deep hole increases.
  • a situation has arisen in which it is difficult to obtain information about the bottom of a deep hole. This means that it becomes difficult to detect etching defects in deep holes, and improvements are needed.
  • the solid angle at which electrons enter the electron detection element from the deep hole and the solid angle at which X-rays enter the X-ray detection element from the deep hole become small. This means that electrons cannot be detected with high efficiency by the electron detection element, and X-rays cannot be detected with high efficiency by the X-ray detection element.
  • an inspection device is equipped with an electron detection element that detects electrons and an X-ray detection element that detects X-rays, it is possible to accurately inspect etching defects in deep holes with a high aspect ratio.
  • Development of a device is desired. That is, in an inspection apparatus that includes an electron detection element and an X-ray detection element, a device is desired that enables highly accurate inspection of etching defects in deep holes with a high aspect ratio.
  • the inspection apparatus in one embodiment includes an electron source that generates primary electrons and makes them incident on a sample, an electron detection element located between the sample stage on which the sample can be placed and the electron source, and an electron detection element. and an X-ray detection element located between the electron source and the electron source.
  • the electron detection element includes a scintillator that detects electrons emitted from the sample, and the X-ray detection element detects X-rays emitted from the sample and transmitted through the electron detection element. is configured to do so.
  • the inspection element in one embodiment is an inspection element that can be incorporated into an inspection device that detects electrons and X-rays emitted from the sample by injecting primary electrons generated by an electron source into a sample placed on a sample stage.
  • the inspection element includes an electron detection element that can be placed between the sample stage and the electron source, and an X-ray detection element that can be placed between the electron detection element and the electron source.
  • the electron detection element includes a scintillator that detects electrons emitted from the sample, and the X-ray detection element detects X-rays that are emitted from the sample and have passed through the electron detection element. It is configured as follows.
  • the inspection method in one embodiment includes a step of generating primary electrons in an electron source and making them incident on a sample, and an electron detection element including a scintillator, which is located between the sample stage on which the sample is placed and the electron source.
  • an electron detection element including a scintillator, which is located between the sample stage on which the sample is placed and the electron source.
  • the A step of detecting X-rays is provided.
  • the performance of the inspection device can be improved.
  • FIG. 1 It is a figure showing a typical composition of an inspection device.
  • (a) is a diagram schematically showing the planar shape of the electron detection element when viewed in a plane perpendicular to the incident direction of primary electrons
  • (b) is a diagram schematically showing the planar shape of the electron detection element when viewed in a plane perpendicular to the incident direction of primary electrons.
  • (a) is a graph showing the calculation result of "SNR" calculated based on the backscattered electron intensity from the bottom of the deep hole
  • (b) is a graph showing the calculation result of "SNR" calculated based on the X-ray intensity from the bottom of the deep hole.
  • FIG. 3 is a diagram showing a functional block configuration of a control section. It is a flowchart explaining the operation of the inspection device. It is a schematic diagram showing a deep hole sample.
  • (a) is a diagram schematically showing an electronic image generated based on the output from the electron detection element
  • (b) is a diagram schematically showing an X-ray image generated based on the output from the X-ray detection element. It is a figure which shows an image typically
  • (c) is a figure which shows the composite image which combined the characteristic of an electronic image and the characteristic of an X-ray image.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an inspection apparatus 100.
  • an inspection apparatus 100 includes an electron source 10, a converging lens 11, a deflector 12, an objective lens 13, a sample stage 14, an inspection element 50, and a control section 60.
  • the electron source 10 is configured to generate a plurality of primary electrons.
  • the converging lens 11 has a function of converging a primary electron beam consisting of a plurality of primary electrons generated by the electron source 10, and the objective lens 13 focuses the primary electron beam on the sample 20 placed on the sample stage 14. It has the function of focusing an electron beam.
  • the deflector 12 is configured to be able to change the traveling direction of the primary electron beam, and the deflector 12 allows the irradiation position of the primary electron beam on the sample 20 to be scanned along the inspection range. I can do it.
  • the inspection element 50 is configured to be able to detect electrons and X-rays emitted by injecting primary electrons into the sample 20, and includes an electron detection element 30 that detects electrons and an electron detection element 30 that detects X-rays.
  • the X-ray detection element 40 is equipped with an X-ray detection element 40 that performs
  • the electron detection element 30 is provided between the sample stage 14 on which the sample 20 is placed and the electron source 10. More specifically, the electron detection element 30 is provided between the sample stage 14 and the objective lens 13.
  • the X-ray detection element 40 is provided between the electron detection element 30 and the electron source 10. More specifically, the X-ray detection element 40 is provided between the electron detection element 30 and the objective lens 13.
  • the electron detection element 30 is configured to include, for example, a scintillator that detects electrons emitted from the sample 20 and a photomultiplier tube that amplifies light generated by the scintillator.
  • the X-ray detection element 40 is configured to detect X-rays emitted from the sample 20 and transmitted through the electron detection element 30, and is typified by, for example, a silicon drift detector. It consists of a semiconductor detector, a scintillator, and a photomultiplier tube.
  • the electron detection element 30 is composed of a combination of a scintillator and a photomultiplier tube
  • the X-ray detection element 40 is also composed of a combination of a scintillator and a photomultiplier tube. It is assumed that there is
  • FIG. 2(a) is a diagram schematically showing the planar shape of the electron detection element 30 when viewed in a plane perpendicular to the direction of incidence of primary electrons
  • FIG. 2(b) is a diagram showing the shape of the electron detection element 30 in the direction of incidence of primary electrons
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the planar shape of the X-ray detection element 40 when viewed from a plane perpendicular to .
  • the planar shape of the electron detection element 30 is a concentric circle having a cavity in the center through which primary electrons pass, and the electron detection element 30 has a so-called “annular type". It is composed of "elements”.
  • the planar shape of the X-ray detection element 40 is a concentric circle having a cavity in the center through which the primary electrons pass. It is composed of a so-called "annular type element”.
  • the inspection element 50 configured in this manner makes the primary electrons (primary electron beam) generated by the electron source 10 incident on the sample 20 placed on the sample stage 14, and collects the electrons and X-rays emitted from the sample 20. Not only can the test element 50 be manufactured and sold integrally with the test device 100 for detection, but also the test element 50 can be manufactured and sold alone.
  • control unit 60 is configured to control the operation of the inspection device 100. Specifically, the control unit 60 controls the converging lens 11 and the objective lens 13 to converge the primary electron beam, the deflector 12 to scan the primary electron beam, and controls the output signal from the inspection element 50. It is configured to perform control for signal processing, control of image generation processing and image display processing based on the output signal from the inspection element 50, and the like.
  • the inspection apparatus 100 in this embodiment is configured as described above.
  • the operation of the inspection apparatus 100 will be explained with reference to FIG.
  • the sample 20 is placed on the sample stage 14.
  • a plurality of primary electrons are generated in the electron source 10, and a primary electron beam composed of the plurality of primary electrons is emitted from the electron source 10.
  • the primary electron beam emitted from the electron source 10 is converged by a converging lens 11 and then passes through a deflector 12 to adjust its traveling direction. Thereafter, the primary electron beam whose traveling direction has been adjusted by the deflector 12 is irradiated onto a first region of the sample 20 by the objective lens 13 .
  • the primary electrons collide with electrons bound to atoms (molecules) constituting the sample 20, and as a result, the primary electrons are bound to the atoms (molecules) constituting the sample 20.
  • the electrons are scattered and fly out of the atom. This ejected electron is a secondary electron.
  • the primary electrons may be scattered and backscattered from atoms constituting the sample 20, and the electrons emitted from the sample 20 by being backscattered from the primary electrons are backscattered electrons.
  • the "electrons” emitted from the sample 20 enter the electron detection element 30 arranged between the objective lens 13 and the sample stage 14. Then, the "electrons" incident on the electron detection element 30 are converted into light by a scintillator that is a component of the electron detection element 30, and then the light converted by the scintillator is It is photoelectrically converted and amplified by a photomultiplier tube, and is output as an output signal from the electron detection element 30.
  • the X-rays emitted from the sample 20 pass through the electron detection element 30 and then enter the X-ray detection element 40 disposed between the objective lens 13 and the electron detection element 30. Then, the X-rays incident on the X-ray detection element 40 are converted into light by a scintillator, which is a component of the X-ray detection element 40, and then the light converted by the scintillator is transferred to the X-ray detection element 40. It is photoelectrically converted and amplified by a photomultiplier tube, which is a component, and is output as an output signal from the X-ray detection element 40.
  • the output signal output from the electron detection element 30 is converted into, for example, an image signal, and then an electronic image is acquired based on this image signal, and the electronic image is displayed.
  • the output signal output from the X-ray detection element 40 is converted into an image signal, for example, and then an X-ray image is acquired based on this image signal, and the X-ray image is displayed.
  • the traveling direction of the primary electron beam is changed by the deflector 12, and the primary electron beam is scanned from the first region to the second region of the sample 20. Then, in the second region of the sample 20, the same operation as in the first region is repeated. In this way, the inspection device 100 operates.
  • the first feature of this embodiment is, for example, as shown in FIG. 1, in an inspection apparatus 100 that includes an electron detection element 30 and an X-ray detection element 40, the electron detection element 30
  • the X-ray detection element 40 is disposed between the arrangable sample stage 14 and the electron source 10
  • the X-ray detection element 40 is disposed between the electron detection element 30 and the electron source 10.
  • the point is that the X-ray detection element 30 and the X-ray detection element 40 are arranged so as to overlap.
  • the "electrons" emitted from the sample 20 are absorbed by the electron detection element 30 disposed in front of the X-ray detection element 40.
  • "electrons” are prevented from being incident on the X-ray detection element 40, thereby improving the accuracy of X-ray detection in the X-ray detection element 40. That is, since an output signal is also generated when “electrons” enter the X-ray detection element 40, the output signal caused by the "electrons” becomes noise. Therefore, in order to improve X-ray detection accuracy, it is desirable to prevent "electrons" from entering the X-ray detection element 40 as much as possible.
  • this electron detection element 30 since the electron detection element 30 is arranged on the side closer to the sample 20, this electron detection element 30 causes "electrons" to enter the X-ray detection element 40. It functions as a shielding member that suppresses this. Therefore, according to the first feature point, the accuracy of X-ray detection by the X-ray detection element 40 can be improved.
  • the film thickness of the electron detection element 30 must be sufficient to absorb “electrons”, and must have a sufficient film thickness to absorb “electrons”. It is desirable to have sufficient density to absorb. In this case, since more "electrons" are absorbed by the electron detection element 30, according to the first characteristic point, the efficiency of detecting "electrons" by the electron detection element 30 can also be improved.
  • the X-rays emitted from the sample 20 have high transmittance, they pass through the electron detection element 30 in the front and enter the X-ray detection element 40. Therefore, even if the configuration of the first feature point is adopted, there is no problem in X-ray detection.
  • the electron detection element 30 can be used to transfer "electrons" to the X-ray detection element 40 without sacrificing the incidence of X-rays into the X-ray detection element 40. It can function as a shielding member that suppresses incidence. As a result, according to the inspection apparatus 100 in this embodiment, the accuracy of X-ray detection can be improved.
  • the second characteristic point of this embodiment is that the electron detection element 30 is an "annular element” and the X-ray detection
  • the element 40 is also an “annular type element.”
  • the second characteristic point is that the planar shape of the electron detection element 30 is a concentric circle having a cavity in the center through which the primary electrons pass, and similarly, the planar shape of the X-ray detection element 40 is It can also be said that they have a concentric circular shape with a cavity in the center through which primary electrons pass.
  • the solid angle at which "electrons” enter the electron detection element 30 from the sample 20 and the solid angle at which X-rays enter the X-ray detection element 40 from the sample 20 are increased. I can do it.
  • the electron detection element 30 can convert “electrons” into light with high efficiency
  • the X-ray detection element 40 can convert X-rays into light with high efficiency. Therefore, according to the second characteristic point, it is possible to improve the "electron" detection efficiency and the X-ray detection efficiency in the inspection apparatus 100.
  • the performance of the inspection apparatus 100 can be improved due to the synergistic effect of the first feature point and the second feature point described above.
  • Figure 3(a) is a graph showing the calculation result of "SNR" calculated based on the intensity of backscattered electrons from the bottom of the deep hole
  • Figure 3(b) is a graph showing the result of calculating the "SNR” based on the intensity of reflected electrons from the bottom of the deep hole. It is a graph showing the calculation result of "SNR" calculated based on.
  • the "SNR" based on the intensity of backscattered electrons is about 2 (points surrounded by circles), whereas the "SNR” based on the X-ray intensity is approximately 2. It can be seen that the value is about 8 (point surrounded by a circle). This means that "SNR" based on X-ray intensity has a contrast about four times higher than "SNR" based on backscattered electron intensity. In other words, according to the above-mentioned verification results, the sensitivity to information from the bottom of a deep hole is more sensitive to the detection of X-rays by the X-ray detection element 40 than by the detection of reflected electrons by the electron detection element 30.
  • the inspection apparatus 100 can accurately detect information from the bottom of a deep hole by using the output from the X-ray detection element 40. I know that there is. In other words, by using the inspection apparatus 100 in this embodiment, it is possible to inspect, for example, etching defects in deep holes with a high aspect ratio with high precision.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a modified example.
  • light generated from the scintillator included in the electron detection element 30 and light generated from the scintillator included in the X-ray detection element 40 are separated between the electron detection element 30 and the X-ray detection element 40.
  • a crosstalk suppressor 70 is provided to suppress crosstalk with light generated from the scintillator.
  • the light generated by the electron detection element 30 enters the X-ray detection element 40 and is detected by the photomultiplier tube of the X-ray detection element 40, and It is possible to prevent light generated by the X-ray detection element 40 from entering the electron detection element 30 and being detected by the photomultiplier tube of the electron detection element 30. That is, according to this modification, superimposition of noise signals can be reduced in each of the electron detection element 30 and the X-ray detection element 40. As a result, according to this modification, the accuracy of detecting "electrons" by the electron detection element 30 and the detection accuracy of X-rays by the X-ray detection element 40 can be improved.
  • the crosstalk suppressor 70 can be configured from a shielding film that blocks light generated from the scintillator included in the electron detection element 30 and light generated from the scintillator included in the X-ray detection element 40. .
  • the crosstalk suppressing section 70 is not only composed of the above-mentioned shielding film, but also includes, for example, the refractive index of the material constituting the electron detection element 30 and the refractive index of the material constituting the X-ray detection element 40. may be composed of a film having a different refractive index, or a spatial region having a refractive index different from the refractive index of the material constituting the electron detection element 30 and the refractive index of the material constituting the X-ray detection element 40. can.
  • the crosstalk suppressing section 70 is a film having a refractive index smaller than the refractive index of the material constituting the electron detection element 30 and the refractive index of the material constituting the X-ray detection element 40, or It can be constructed from a spatial region having a refractive index smaller than the refractive index of the material constituting the X-ray detecting element 30 and the refractive index of the material constituting the X-ray detecting element 40.
  • the light generated from the scintillator included in the electron detection element 30 is totally reflected due to the refractive index difference at the boundary between the electron detection element 30 and the crosstalk suppressing section 70.
  • the light generated from the scintillator included in the electron detection element 30 is confined inside the electron detection element 30.
  • light generated from the scintillator included in the X-ray detection element 40 is totally reflected due to the refractive index difference at the boundary between the X-ray detection element 40 and the crosstalk suppressing section 70.
  • the light generated from the scintillator included in the X-ray detection element 40 is confined inside the X-ray detection element 40.
  • the light generated by the electron detection element 30 is suppressed from entering the X-ray detection element 40 and the light generated by the X-ray detection element 40 is suppressed from entering the electron detection element 30.
  • the detection accuracy of "electrons" by the detection element 30 and the detection accuracy of X-rays by the X-ray detection element 40 can be improved.
  • the inspection apparatus 100 in this embodiment includes the electron detection element 30 that detects "electrons" emitted from the sample 20 and the X-ray detection element 30 that detects the X-rays emitted from the sample 20. It is equipped with 40.
  • the X-ray detection element 40 has the advantage of being able to accurately detect information from the bottom of a deep hole, for example.
  • the electron detection element 30 has the advantage of being able to accurately detect the surface shape (information from the surface) of a deep hole.
  • the inspection apparatus 100 in this embodiment includes the electron detection element 30 and the X-ray detection element 40, which have different advantages, the inspection apparatus 100 can be improved by combining the respective advantages. It is believed that further performance improvement can be achieved. This point will be explained below.
  • FIG. 5 is a diagram showing a functional block configuration of the control section 60.
  • the control unit 60 includes an input unit 201, a first image signal conversion unit 202, a second image signal conversion unit 203, an electronic image acquisition unit 204, an X-ray image acquisition unit 205, and a first characteristic It has an image acquisition section 206, a second characteristic image acquisition section 207, a composite image acquisition section 208, an output section 209, and a data storage section 210.
  • the input section 201 is configured to input the first output signal output from the electron detection element 30 and the second output signal output from the X-ray detection element 40.
  • the electron detection element 30 includes a first scintillator and the X-ray detection element 40 includes a second scintillator
  • the The first output signal is a signal based on light obtained by converting "electrons" by the first scintillator.
  • the second output signal output from the X-ray detection element 40 is a signal based on light obtained by converting X-rays by the second scintillator.
  • the first output amount output from the electron detection element 30 is a signal amount based on the light amount obtained by converting "electrons" by the first scintillator.
  • the second output amount output from the X-ray detection element 40 is a signal amount based on the light amount obtained by converting the X-rays by the second scintillator.
  • the first image signal conversion unit 202 has a function of converting the first output signal input to the input unit 201 into a first image signal.
  • the second image signal conversion section 203 has a function of converting the second output signal input to the input section 201 into a second image signal.
  • the electronic image acquisition unit 204 is configured to generate an electronic image based on the first image signal converted by the first image signal conversion unit 202. Then, the electronic image acquired by the electronic image acquisition unit 204 is stored in the data storage unit 210, for example.
  • the X-ray image acquisition unit 205 is configured to generate an X-ray image based on the second image signal converted by the second image signal conversion unit 203.
  • the X-ray image acquired by the X-ray image acquisition unit 205 is stored in the data storage unit 210, for example.
  • the gradation of pixels in an X-ray image is based on the amount of light obtained by converting X-rays with a scintillator. It may be the sum of the units, with the amount of light (less than or equal to the amount of light) being taken as one unit.
  • the first characteristic image acquisition section 206 is configured to read out the electronic image generated by the electronic image acquisition section 204 from the data storage section 210 and then acquire a first characteristic image in which features are extracted from this electronic image. There is. The first characteristic image is then stored in the data storage unit 210.
  • the second characteristic image acquisition unit 207 reads out the X-ray image generated by the X-ray image acquisition unit 205 from the data storage unit 210, and then acquires a second characteristic image in which features are extracted from this X-ray image. It is configured. The second feature image is then stored in the data storage unit 210.
  • the composite image acquisition unit 208 generates a first characteristic image based on the first characteristic image acquired by the first characteristic image acquisition unit 206 and the second characteristic image acquired by the second characteristic image acquisition unit 207.
  • the second feature image is configured to obtain a composite image that combines features included in the second feature image and features included in the second feature image. This composite image is stored in the data storage unit 210, for example.
  • the output unit 209 is configured to output the composite image acquired by the composite image acquisition unit 208 to the display unit 80, for example. As a result, the composite image is displayed on the display unit 80.
  • the control section 60 is configured as described above.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the inspection apparatus 100.
  • the first region of the sample 20 is irradiated with primary electrons (primary electron beam) emitted from the electron source 10 (S102).
  • S102 primary electron beam
  • S103A the electron detection element 30
  • the emitted X-rays pass through the electron detection element 30 and are detected by the X-ray detection element 40 (S103B).
  • the detection of "electrons" emitted from the first region of the sample 20 by the electron detection element 30 and the detection of X-rays emitted from the first region of the sample 20 by the X-ray detection element 40 are as follows. done at the same time.
  • a first output signal corresponding to the detection of the "electron” is output from the electron detection element 30.
  • the first output signal output from the electron detection element 30 is input to the input section 201, and then converted into a first image signal by the first image signal conversion section 202 (S104A).
  • a second output signal corresponding to the detection of the X-rays is output from the X-ray detection element 40. Then, the second output signal output from the X-ray detection element 40 is input to the input section 201, and then converted into a second image signal by the second image signal conversion section 203 (S104B).
  • the electronic image acquisition unit 204 acquires an electronic image based on the first image signal converted by the first image signal conversion unit 202 (S105A).
  • the X-ray image acquisition unit 205 acquires an X-ray image based on the second image signal converted by the second image signal conversion unit 203 (S105B).
  • the acquired electronic images and X-ray images are stored in data storage section 210.
  • the first feature image acquisition unit 206 extracts features from the electronic image acquired by the electronic image acquisition unit 204, and acquires a first feature image (S106A).
  • the second characteristic image acquisition unit 207 extracts features from the X-ray image acquired by the X-ray image acquisition unit 205, and acquires a second characteristic image (S106B).
  • the acquired first feature image and second feature image are stored in the data storage unit 210.
  • the composite image acquisition unit 208 converts the first characteristic image into a first characteristic image based on the first characteristic image acquired by the first characteristic image acquisition unit 206 and the second characteristic image acquired by the second characteristic image acquisition unit 207.
  • a composite image is obtained by combining the included features and the features included in the second feature image (S107). At this time, the obtained composite image is stored in the data storage section 210.
  • the output unit 209 outputs the composite image acquired by the composite image acquisition unit 208, for example, to the display unit 80 (S108). As a result, the composite image is displayed on the display unit 80.
  • the inspection device 100 operates as described above.
  • a further feature of the invention is to create a composite image that combines the features included in the electronic image based on the output from the electron detection element 30 and the features included in the X-ray image based on the output from the X-ray detection element 40. It is at the point of generation. Then, by inspecting the sample 20 based on the generated composite image, highly accurate inspection can be performed. That is, according to a further improvement, the advantages of the electron detection element 30 and the X-ray detection element 40 can be effectively utilized in combination, so that the inspection performance of the inspection apparatus 100 can be improved.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a deep hole sample.
  • deep hole CNT1 and deep hole CNT2 are illustrated.
  • the deep hole CNT2 is etched to reach the wiring WL, indicating a normal deep hole.
  • the deep hole CNT1 does not reach the wiring WL, indicating a deep hole with a defective etching.
  • the deep hole sample shown in FIG. 7 is inspected by the inspection apparatus 100 according to this embodiment.
  • FIG. 8(a) is a diagram schematically showing an electronic image generated based on the output from the electron detection element 30, and FIG. 8(b) is a diagram schematically showing an electronic image generated based on the output from the X-ray detection element 40.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an X-ray image generated by Further
  • FIG. 8(c) is a diagram showing a composite image that combines the characteristics of the electronic image and the characteristics of the X-ray image.
  • the advantage of the electronic image based on the output of the electron detection element 30 is that it accurately reflects the surface shape of the sample. Therefore, the opening diameter of deep hole CNT1 and the opening diameter of deep hole CNT2 in FIG. 8(a) are accurate. That is, the feature (advantage) of the electronic image shown in FIG. 8(a) is that the opening diameter of the deep hole CNT1 and the opening diameter of the deep hole CNT2 are accurate.
  • the X-ray detection element 40 can obtain information from the bottom of the deep hole with a high aspect ratio, the deep hole CNT1 included in the X-ray image and the deep It can be seen that there is a difference in contrast with the hole CNT2. That is, in the X-ray image shown in FIG. 8(b), it is possible to distinguish between the poorly etched deep hole CNT1 and the normal deep hole CNT2 shown in FIG. 7 based on the contrast difference. As described above, the feature (advantage) of the X-ray image shown in FIG. 8(b) is that there is a contrast difference between the poorly etched deep hole CNT1 and the normal deep hole CNT2.
  • the X-ray image based on the output of the X-ray detection element 40 is more difficult to accurately reflect the surface shape of the sample than the electronic image based on the output of the electron detection element 30.
  • the aperture diameter of deep hole CNT1 and the aperture diameter of deep hole CNT2 are inaccurate, and are larger than in the electronic image shown in FIG. 8(a).
  • the opening diameter of the deep hole CNT1 and the opening diameter of the deep hole CNT2 are inaccurate, and the image is blurred than the electronic image shown in FIG. 8(a).
  • the advantage of the electronic image shown in FIG. 8(a) is that the aperture diameter of deep hole CNT1 and the aperture diameter of deep hole CNT2 are accurate, and the X-ray image shown in FIG. 8(b) is The advantage is that the etched defective deep hole CNT1 and the normal deep hole CNT2 can be distinguished based on the contrast difference. Therefore, the inspection apparatus 100 generates a composite image by combining the advantages of the electronic image shown in FIG. 8(a) and the advantages of the X-ray image shown in FIG. 8(b).
  • the composite image includes the advantages of the electronic image shown in FIG. 8(a) (outlines of deep-hole CNT1 and deep-hole CNT2) and the X-ray image shown in FIG. 8(b). It can be seen that the advantages (difference in contrast between deep hole CNT1 and deep hole CNT2) are taken into account.
  • Electron source 11 Convergent lens 12 Deflector 13 Objective lens 14 Sample stage 20
  • Sample 30 Electron detection element 40
  • X-ray detection element 50 Inspection element 60
  • Control section 70 Crosstalk suppression section 80
  • Display section 100 Inspection device 201
  • Input section 202 1 image signal conversion section 203 second image signal conversion section 204 electronic image acquisition section 205
  • X-ray image acquisition section 206 first characteristic image acquisition section 207

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

検査装置の性能を向上する。例えば、電子検出用素子３０とＸ線検出用素子４０とを備える検査装置１００において、電子検出用素子３０が、試料２０を配置可能な試料台１４と電子源１０との間に配置されているとともに、Ｘ線検出用素子４０が、電子検出用素子３０と電子源１０との間に配置され、平面視において、電子検出用素子３０とＸ線検出用素子４０とが重なるように配置されている。

Description

検査装置、検査素子および検査方法
　本発明は、検査装置、検査素子および検査技術に関し、例えば、半導体装置の検査に使用される検査装置、検査素子および検査方法に適用して有効な技術に関する。
　特許第６４１６１９９号公報（特許文献１）には、Ｘ線と電子とを検出することができる検出器および電子検出装置に関する技術が記載されている。
特許第６４１６１９９号公報
　半導体装置の検査工程として、半導体装置に形成された深孔（例えば、コンタクトホールやビアホール）のエッチング不良を検査する工程がある。この検査工程では、例えば、電子源で発生させた一次電子を深孔に照射させて深孔から射出される二次電子および反射電子を検出することにより、深孔のエッチング不良を検査する検査装置（走査型電子顕微鏡）が使用される。なお、本明細書では、二次電子と反射電子を特に区別する必要がないときは、単に電子と呼ぶことにする。
　この点に関し、近年では、半導体装置の高集積化および微細化に伴って、深孔のアスペクト比が高くなってきている。このように深孔のアスペクト比が高くなると、深孔の底部から発生する電子が、深孔の側壁で吸収されてしまう確率が高くなる。この結果、深孔底部の情報を取得することが困難となる事態が生じている。このことは、深孔のエッチング不良を検出することが困難になることを意味し、改善の必要がある。
　そこで、透過率の高いＸ線を使用して、深孔底部の情報を取得することが試みられている。具体的には、電子を検出する電子検出用素子とＸ線を検出するＸ線検出用素子とを検査装置に設けることが検討されている。ただし、検討されている技術においては、電子検出用素子とＸ線検出用素子とが重なって配置されないような構成が考えられている。
　ところが、このような構成を有する検査装置の場合、深孔から電子検出用素子に電子が入射する立体角および深孔からＸ線検出用素子にＸ線が入射する立体角が小さくなる。このことは、高効率に電子検出用素子で電子を検出することができなくなるとともに、高効率にＸ線検出用素子でＸ線を検出することができなくなることを意味する。
　したがって、電子を検出する電子検出用素子とＸ線を検出するＸ線検出用素子とを検査装置に設ける技術においては、アスペクト比の高い深孔のエッチング不良を高精度に検査することができる検査装置の開発が望まれている。すなわち、電子検出用素子とＸ線検出用素子とを含む検査装置においては、アスペクト比の高い深孔のエッチング不良を高精度に検査できるための工夫が望まれている。
　一実施の形態における検査装置は、一次電子を発生させて試料に入射させる電子源と、試料を配置可能な試料台と電子源との間に位置する電子検出用素子と、電子検出用素子と電子源との間に位置するＸ線検出用素子と、を備える。ここで、電子検出用素子は、試料から射出された電子を検出するシンチレータを含み、Ｘ線検出用素子は、試料から射出されたＸ線であって電子検出用素子を透過したＸ線を検出するように構成されている。
　一実施の形態における検査素子は、試料台に配置された試料に電子源で発生した一次電子を入射させて試料から射出される電子およびＸ線を検出する検査装置に組み込み可能な検査素子である。ここで、検査素子は、試料台と電子源との間に配置可能な電子検出用素子と、電子検出用素子と電子源との間に配置可能なＸ線検出用素子と、を備える。そして、電子検出用素子は、試料から射出された電子を検出するシンチレータを含み、Ｘ線検出用素子は、試料から射出されたＸ線であって電子検出用素子を透過したＸ線を検出するように構成されている。
　一実施の形態における検査方法は、一次電子を電子源で発生させて試料に入射させる工程、試料が配置される試料台と電子源との間に位置し、かつ、シンチレータを含む電子検出用素子によって、試料から射出された電子を検出するとともに、電子検出用素子と電子源との間に位置するＸ線検出用素子によって、試料から射出されたＸ線であって電子検出用素子を透過したＸ線を検出する工程、を備える。
　一実施の形態によれば、検査装置の性能を向上することができる。
検査装置の模式的な構成を示す図である。 （ａ）は、一次電子の入射方向に垂直な平面で見た場合における電子検出用素子の平面形状を模式的に示す図であり、（ｂ）は、一次電子の入射方向に垂直な平面で見た場合におけるＸ線検出用素子の平面形状を模式的に示す図である。 （ａ）は、深孔の底部からの反射電子強度に基づいて算出した「ＳＮＲ」の計算結果を示すグラフであり、（ｂ）は、深孔の底部からのＸ線強度に基づいて算出した「ＳＮＲ」の計算結果を示すグラフである。 変形例の構成を説明する図である。 制御部の機能ブロック構成を示す図である。 検査装置の動作を説明するフローチャートである。 深孔試料を示す模式図である。 （ａ）は、電子検出用素子からの出力に基づいて生成された電子画像を模式的に示す図であり、（ｂ）は、Ｘ線検出用素子からの出力に基づいて生成されたＸ線画像を模式的に示す図であり、（ｃ）は、電子画像の特徴とＸ線画像の特徴を組み合わせた合成画像を示す図である。
　実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
　＜検査装置の構成＞
　図１は、検査装置１００の模式的な構成を示す図である。
　図１において、検査装置１００は、電子源１０と、収束レンズ１１と、偏向器１２と、対物レンズ１３と、試料台１４と、検査素子５０と、制御部６０を有している。
　電子源１０は、複数の一次電子を発生させるように構成されている。そして、収束レンズ１１は、電子源１０で生成された複数の一次電子からなる一次電子ビームを収束させる機能を有しており、対物レンズ１３は、試料台１４上に配置された試料２０に一次電子ビームを結像させる機能を有している。また、偏向器１２は、一次電子ビームの進行方向を変えることができるように構成されており、この偏向器１２によって、試料２０上の一次電子ビームの照射位置を検査範囲に沿って走査させることができる。
　検査素子５０は、試料２０に一次電子を入射させることにより射出された電子およびＸ線を検出することができるように構成されており、電子を検出する電子検出用素子３０と、Ｘ線を検出するＸ線検出用素子４０を備えている。
　図１に示すように、電子検出用素子３０は、試料２０が配置される試料台１４と電子源１０との間に設けられている。さらに詳細に言うと、電子検出用素子３０は、試料台１４と対物レンズ１３との間に設けられている。一方、Ｘ線検出用素子４０は、電子検出用素子３０と電子源１０との間に設けられている。さらに詳細に言うと、Ｘ線検出用素子４０は、電子検出用素子３０と対物レンズ１３との間に設けられている。
　そして、電子検出用素子３０は、例えば、試料２０から射出された電子を検出するシンチレータと、シンチレータで発生する光を増幅する光電子増倍管とを含むように構成されている。また、Ｘ線検出用素子４０は、試料２０から射出されたＸ線であって電子検出用素子３０を透過したＸ線を検出するように構成されており、例えば、シリコンドリフト検出器に代表される半導体検出器や、シンチレータと光電子増倍管との組み合わせから構成されている。なお、本実施の形態では、電子検出用素子３０がシンチレータと光電子増倍管との組み合わせから構成されているとともに、Ｘ線検出用素子４０もシンチレータと光電子増倍管との組み合わせから構成されているものとする。
　図２（ａ）は、一次電子の入射方向に垂直な平面で見た場合における電子検出用素子３０の平面形状を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は、一次電子の入射方向に垂直な平面で見た場合におけるＸ線検出用素子４０の平面形状を模式的に示す図である。
　図２（ａ）に示すように、電子検出用素子３０の平面形状は、中央部に一次電子が通過する空洞部を有する同心円形状をしており、電子検出用素子３０は、いわゆる「アニュラー型素子」から構成されている。同様に、図２（ｂ）に示すように、Ｘ線検出用素子４０の平面形状は、中央部に一次電子が通過する空洞部を有する同心円形状をしており、Ｘ線検出用素子４０も、いわゆる「アニュラー型素子」から構成されている。
　このように構成されている検査素子５０は、試料台１４に配置された試料２０に電子源１０で発生した一次電子（一次電子ビーム）を入射させて試料２０から射出される電子およびＸ線を検出する検査装置１００に組み込まれて一体的に製造販売されるだけでなく、検査素子５０単独でも製造販売されることがありうる。
　次に、制御部６０は、検査装置１００の動作を制御するように構成されている。具体的に、制御部６０は、収束レンズ１１と対物レンズ１３による一次電子ビームを収束させるための制御、偏向器１２による一次電子ビームの走査を行うための制御、検査素子５０からの出力信号に対する信号処理を行うための制御、検査素子５０からの出力信号に基づく画像生成処理および画像表示処理の制御などを行うように構成されている。
　以上のようにして、本実施の形態における検査装置１００が構成されている。
　＜検査装置の動作＞
　続いて、検査装置１００の動作について、図１を参照しながら説明する。
　まず、試料台１４上に試料２０を配置する。そして、電子源１０において、複数の一次電子を発生させて、複数の一次電子からなる一次電子ビームを電子源１０から射出する。電子源１０から射出された一次電子ビームは、収束レンズ１１で収束された後、偏向器１２を通過することにより、進行方向が調整される。その後、偏向器１２で進行方向が調整された一次電子ビームは、対物レンズ１３によって、試料２０の第１領域に照射される。
　試料２０の第１領域では、一次電子ビームが照射されると、例えば、試料２０を構成する原子（分子）に束縛されている電子に一次電子が衝突する結果、試料２０を構成する原子に束縛された電子が散乱されて原子から飛び出す。この飛び出した電子が二次電子である。また、一次電子は、試料２０を構成する原子から散乱されて後方散乱することもあり、この一次電子が後方散乱されて試料２０から射出される電子が反射電子である。
　このように、試料２０に一次電子ビームが照射されると、試料２０から二次電子や反射電子が射出される。さらには、散乱された二次電子や反射電子などから制動放射によってＸ線が放射される。このことから、試料２０に一次電子ビームが照射されると、試料２０から二次電子や反射電子（まとめて「電子」と呼ぶ）だけでなく、Ｘ線も射出される。
　続いて、試料２０から射出された「電子」は、対物レンズ１３と試料台１４との間に配置されている電子検出用素子３０に入射する。そして、電子検出用素子３０に入射した「電子」は、電子検出用素子３０の構成要素であるシンチレータで光に変換された後、シンチレータで変換された光は、電子検出用素子３０の構成要素である光電子増倍管で光電変換されるとともに増幅されて、電子検出用素子３０から出力信号として出力される。
　一方、試料２０から射出されたＸ線は、電子検出用素子３０を透過した後、対物レンズ１３と電子検出用素子３０との間に配置されているＸ線検出用素子４０に入射する。そして、Ｘ線検出用素子４０に入射したＸ線は、Ｘ線検出用素子４０の構成要素であるシンチレータで光に変換された後、シンチレータで変換された光は、Ｘ線検出用素子４０の構成要素である光電子増倍管で光電変換されるとともに増幅されて、Ｘ線検出用素子４０から出力信号として出力される。
　次に、電子検出用素子３０から出力された出力信号は、例えば、画像信号に変換された後、この画像信号に基づいて、電子画像が取得されて、電子画像が表示される。一方、Ｘ線検出用素子４０から出力された出力信号は、例えば、画像信号に変換された後、この画像信号に基づいて、Ｘ線画像が取得されて、Ｘ線画像が表示される。
　その後、偏向器１２で一次電子ビームの進行方向が変更されて、一次電子ビームが試料２０の第１領域から第２領域に走査される。そして、試料２０の第２領域において、第１領域での動作と同様の動作が繰り返される。
　このようにして、検査装置１００が動作することになる。
　＜実施の形態における特徴＞
　続いて、本実施の形態における特徴点について説明する。
　本実施の形態における第１特徴点は、例えば、図１に示すように、電子検出用素子３０とＸ線検出用素子４０とを備える検査装置１００において、電子検出用素子３０が、試料２０を配置可能な試料台１４と電子源１０との間に配置されているとともに、Ｘ線検出用素子４０が、電子検出用素子３０と電子源１０との間に配置され、平面視において、電子検出用素子３０とＸ線検出用素子４０とが重なるように配置されている点にある。
　これにより、第１特徴点によれば、試料２０から射出した「電子」は、Ｘ線検出用素子４０の手前に配置されている電子検出用素子３０で吸収される。この結果、Ｘ線検出用素子４０に「電子」が入射されることが抑制され、これによって、Ｘ線検出用素子４０でのＸ線の検出精度を向上することができる。つまり、Ｘ線検出用素子４０に「電子」が入射することによっても出力信号が発生するため、この「電子」に起因する出力信号がノイズとなる。したがって、Ｘ線の検出精度を高めるために、Ｘ線検出用素子４０には、なるべく「電子」が入射しないようにすることが望ましい。
　この点に関し、第１特徴点によれば、試料２０に近い側に電子検出用素子３０が配置されているため、この電子検出用素子３０がＸ線検出用素子４０に「電子」が入射することを抑制する遮蔽部材として機能する。このことから、第１特徴点によれば、Ｘ線検出用素子４０によるＸ線の検出精度を向上することができる。
　ここで、電子検出用素子３０を遮蔽部材として機能させるためには、電子検出用素子３０の膜厚は、「電子」を吸収するために充分な膜厚を有しているとともに、「電子」を吸収するために充分な密度を有していることが望ましい。この場合、電子検出用素子３０で吸収される「電子」が多くなることから、第１特徴点によれば、電子検出用素子３０での「電子」の検出効率も向上することができる。
　なお、試料２０から射出されたＸ線は、透過率が高いことから、手前にある電子検出用素子３０を透過して、Ｘ線検出用素子４０に入射する。このため、第１特徴点の構成を採用しても、Ｘ線の検出には問題はない。
　以上のことから、第１特徴点によれば、Ｘ線検出用素子４０へのＸ線の入射を犠牲にすることなく、電子検出用素子３０をＸ線検出用素子４０への「電子」の入射を抑制する遮蔽部材として機能させることができる。この結果、本実施の形態における検査装置１００によれば、Ｘ線の検出精度を向上することができる。
　次に、本実施の形態における第２特徴点は、例えば、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、電子検出用素子３０が「アニュラー型素子」であるとともに、Ｘ線検出用素子４０も「アニュラー型素子」である点にある。言い換えれば、第２特徴点は、電子検出用素子３０の平面形状が、中央部に一次電子が通過する空洞部を有する同心円形状をしており、同様に、Ｘ線検出用素子４０の平面形状も、中央部に一次電子が通過する空洞部を有する同心円形状をしている点にあると言える。
　これにより、第２特徴点によれば、試料２０から電子検出用素子３０に「電子」が入射する立体角および試料２０からＸ線検出用素子４０にＸ線が入射する立体角を大きくすることができる。このことは、電子検出用素子３０で高効率に「電子」を光に変換することができるとともに、Ｘ線検出用素子４０で高効率にＸ線を光に変換することができることを意味する。したがって、第２特徴点によれば、検査装置１００における「電子」の検出効率とＸ線の検出効率を向上することができる。
　以上のことから、本実施の形態における検査装置１００によれば、上述した第１特徴点と第２特徴点との相乗効果によって、検査装置１００の性能を向上できる。
　＜効果の検証＞
　上述した特徴点によれば、検査装置１００におけるＸ線の検出精度を向上できることの検証結果について説明する。検証は、深孔試料に対する反射電子強度（ＢＳＥ（Back Scattered Electron）強度）とＸ線強度を計算することで行った。具体的に、検証は、深孔の底部からの信号強度に基づいてＳＮＲ（Signal Noise Ratio：コントラスト）を計算することで行った。
　図３（ａ）は、深孔の底部からの反射電子強度に基づいて算出した「ＳＮＲ」の計算結果を示すグラフであり、図３（ｂ）は、深孔の底部からのＸ線強度に基づいて算出した「ＳＮＲ」の計算結果を示すグラフである。
　図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、反射電子強度に基づく「ＳＮＲ」は２程度であるのに対し（丸印で囲まれた点）、Ｘ線強度に基づく「ＳＮＲ」は８程度であることがわかる（丸印で囲まれた点）。このことは、Ｘ線強度に基づく「ＳＮＲ」は、反射電子強度に基づく「ＳＮＲ」よりも４倍程度コントラストが高いことを意味する。すなわち、上述した検証結果によれば、深孔の底部からの情報に対する感度は、電子検出用素子３０による反射電子の検出を利用するよりもＸ線検出用素子４０によるＸ線の検出を利用した方が優れていることがわかる。このような検証結果から、本実施の形態における検査装置１００によれば、Ｘ線検出用素子４０からの出力を利用することにより、深孔の底部からの情報を精度良く検出できることが裏付けられていることがわかる。つまり、本実施の形態における検査装置１００を使用することにより、例えば、アスペクト比の高い深孔のエッチング不良を高精度に検査することができることになる。
　＜変形例＞
　次に、変形例について説明する。
　図４は、変形例の構成を説明する図である。図４において、本変形例では、電子検出用素子３０とＸ線検出用素子４０との間に、電子検出用素子３０に含まれるシンチレータから発生する光と、Ｘ線検出用素子４０に含まれるシンチレータから発生する光とのクロストークを抑制するクロストーク抑制部７０が設けられている。
　これにより、本変形例によれば、電子検出用素子３０で発生した光がＸ線検出用素子４０に侵入してＸ線検出用素子４０の光電子増倍管で検出されてしまうこと、および、Ｘ線検出用素子４０で発生した光が電子検出用素子３０に侵入して電子検出用素子３０の光電子増倍管で検出されてしまうことを抑制できる。つまり、本変形例によれば、電子検出用素子３０およびＸ線検出用素子４０のそれぞれにおいて、ノイズ信号の重畳を低減することができる。この結果、本変形例によれば、電子検出用素子３０による「電子」の検出精度、および、Ｘ線検出用素子４０によるＸ線の検出精度を向上できる。
　例えば、クロストーク抑制部７０は、電子検出用素子３０に含まれるシンチレータから発生する光と、Ｘ線検出用素子４０に含まれるシンチレータから発生する光とを遮蔽する遮蔽膜から構成することができる。
　ただし、クロストーク抑制部７０は、上述した遮蔽膜から構成されるだけでなく、例えば、電子検出用素子３０を構成する材料の屈折率およびＸ線検出用素子４０を構成する材料の屈折率とは異なる屈折率を有する膜、あるいは、電子検出用素子３０を構成する材料の屈折率およびＸ線検出用素子４０を構成する材料の屈折率とは異なる屈折率を有する空間領域から構成することができる。
　具体的に、クロストーク抑制部７０は、電子検出用素子３０を構成する材料の屈折率およびＸ線検出用素子４０を構成する材料の屈折率よりも小さい屈折率を有する膜、あるいは、電子検出用素子３０を構成する材料の屈折率およびＸ線検出用素子４０を構成する材料の屈折率よりも小さい屈折率を有する空間領域から構成することができる。
　この場合、電子検出用素子３０に含まれるシンチレータから発生する光は、電子検出用素子３０とクロストーク抑制部７０との境界での屈折率差によって全反射される。言い換えれば、電子検出用素子３０に含まれるシンチレータから発生する光は、電子検出用素子３０の内部に閉じ込められる。同様に、Ｘ線検出用素子４０に含まれるシンチレータから発生する光は、Ｘ線検出用素子４０とクロストーク抑制部７０との境界での屈折率差によって全反射される。言い換えれば、Ｘ線検出用素子４０に含まれるシンチレータから発生する光は、Ｘ線検出用素子４０の内部に閉じ込められる。これにより、電子検出用素子３０で発生した光のＸ線検出用素子４０への侵入やＸ線検出用素子４０で発生した光の電子検出用素子３０への侵入が抑制される結果、電子検出用素子３０による「電子」の検出精度、および、Ｘ線検出用素子４０によるＸ線の検出精度を向上できる。
　＜さらなる工夫点＞
　上述したように、本実施の形態における検査装置１００は、試料２０から射出された「電子」を検出する電子検出用素子３０と、試料２０から射出されたＸ線を検出するＸ線検出用素子４０を備えている。ここで、Ｘ線検出用素子４０は、例えば、深孔の底部からの情報を精度良く検出することができる利点を有している。一方、電子検出用素子３０は、深孔の表面形状（表面からの情報）を精度良く検出することができる利点を有している。
　したがって、Ｘ線検出用素子４０の利点と電子検出用素子３０の利点を組み合わせることによって、例えば、深孔の底部の情報と表面形状に関する情報に基づいて、アスペクト比の高い深孔のエッチング不良および深孔の表面形状不良（開口径の不良）を高精度に検査することができると考えられる。すなわち、本実施の形態における検査装置１００は、互いに利点の異なる電子検出用素子３０とＸ線検出用素子４０を備えていることから、それぞれの利点を組み合わせる工夫を施すことにより、検査装置１００のさらなる性能向上を図ることができると考えられる。以下では、この工夫点を説明する。
　＜＜制御部の機能ブロック構成＞＞
　図５は、制御部６０の機能ブロック構成を示す図である。
　図５において、制御部６０は、入力部２０１と、第１画像信号変換部２０２と、第２画像信号変換部２０３と、電子画像取得部２０４と、Ｘ線画像取得部２０５と、第１特徴画像取得部２０６と、第２特徴画像取得部２０７と、合成画像取得部２０８と、出力部２０９と、データ記憶部２１０を有している。
　入力部２０１は、電子検出用素子３０から出力される第１出力信号およびＸ線検出用素子４０から出力される第２出力信号を入力するように構成されている。ここで、例えば、電子検出用素子３０が第１シンチレータを含み、かつ、Ｘ線検出用素子４０が第２シンチレータを含むように構成されているとすると、電子検出用素子３０から出力される第１出力信号は、「電子」を第１シンチレータで変換した光に基づく信号である。また、Ｘ線検出用素子４０から出力される第２出力信号は、Ｘ線を第２シンチレータで変換した光に基づく信号である。このとき、電子検出用素子３０から出力される第１出力量は、「電子」を第１シンチレータで変換した光量に基づく信号量である。また、Ｘ線検出用素子４０から出力される第２出力量は、Ｘ線を第２シンチレータで変換した光量に基づく信号量である。
　第１画像信号変換部２０２は、入力部２０１に入力された第１出力信号を第１画像信号に変換する機能を有している。一方、第２画像信号変換部２０３は、入力部２０１に入力された第２出力信号を第２画像信号に変換する機能を有している。
　次に、電子画像取得部２０４は、第１画像信号変換部２０２で変換された第１画像信号に基づいて、電子画像を生成するように構成されている。そして、電子画像取得部２０４で取得された電子画像は、例えば、データ記憶部２１０に記憶される。
　Ｘ線画像取得部２０５は、第２画像信号変換部２０３で変換された第２画像信号に基づいて、Ｘ線画像を生成するように構成されている。そして、Ｘ線画像取得部２０５で取得されたＸ線画像は、例えば、データ記憶部２１０に記憶される。Ｘ線画像の画素の諧調はＸ線をシンチレータで変換した光量に基づいており、光量は一定時間内における光量の総和でもよいし、または、一定時間内における基準とした光量以上（または基準に達した光量以下）を１単位としてその単位の和であってもよい。
　第１特徴画像取得部２０６は、電子画像取得部２０４で生成された電子画像をデータ記憶部２１０から読み出した後、この電子画像から特徴を抽出した第１特徴画像を取得するように構成されている。そして、第１特徴画像は、データ記憶部２１０に記憶される。
　第２特徴画像取得部２０７は、Ｘ線画像取得部２０５で生成されたＸ線画像をデータ記憶部２１０から読み出した後、このＸ線画像から特徴を抽出した第２特徴画像を取得するように構成されている。そして、第２特徴画像は、データ記憶部２１０に記憶される。
　続いて、合成画像取得部２０８は、第１特徴画像取得部２０６で取得された第１特徴画像と、第２特徴画像取得部２０７で取得された第２特徴画像に基づいて、第１特徴画像に含まれる特徴と第２特徴画像に含まれる特徴を組み合わせた合成画像を取得するように構成されている。この合成画像は、例えば、データ記憶部２１０に記憶される。
　出力部２０９は、合成画像取得部２０８で取得された合成画像を、例えば、表示部８０に出力するように構成されている。これにより、表示部８０において、合成画像が表示される。以上のようにして、制御部６０が構成されている。
　＜＜検査装置の動作＞＞
　次に、さらなる工夫点に対応した検査装置１００の動作を説明する。
　図６は、検査装置１００の動作を説明するフローチャートである。
　図６において、まず、試料２０の第Ｎ領域を表す変数Ｎを「Ｎ＝１」に設定する（Ｓ１０１）。そして、電子源１０から射出された一次電子（一次電子ビーム）を試料２０の第１領域に照射する（Ｓ１０２）。これにより、試料２０の第１領域からは、「電子」およびＸ線が射出される。射出された「電子」は、電子検出用素子３０において検出される（Ｓ１０３Ａ）。一方、射出されたＸ線は、電子検出用素子３０を透過して、Ｘ線検出用素子４０において検出される（Ｓ１０３Ｂ）。例えば、試料２０の第１領域から射出された「電子」の電子検出用素子３０での検出と、試料２０の第１領域から射出されたＸ線のＸ線検出用素子４０での検出は、同時に行われる。
　次に、電子検出用素子３０で「電子」が検出されると、「電子」の検出に対応した第１出力信号が電子検出用素子３０から出力される。そして、電子検出用素子３０から出力された第１出力信号は、入力部２０１に入力された後、第１画像信号変換部２０２において、第１画像信号に変換される（Ｓ１０４Ａ）。
　一方、Ｘ線検出用素子４０でＸ線が検出されると、Ｘ線の検出に対応した第２出力信号がＸ線検出用素子４０から出力される。そして、Ｘ線検出用素子４０から出力された第２出力信号は、入力部２０１に入力された後、第２画像信号変換部２０３において、第２画像信号に変換される（Ｓ１０４Ｂ）。
　続いて、電子画像取得部２０４は、第１画像信号変換部２０２で変換された第１画像信号に基づいて、電子画像を取得する（Ｓ１０５Ａ）。一方、Ｘ線画像取得部２０５は、第２画像信号変換部２０３で変換された第２画像信号に基づいて、Ｘ線画像を取得する（Ｓ１０５Ｂ）。取得された電子画像およびＸ線画像は、データ記憶部２１０に記憶される。
　その後、第１特徴画像取得部２０６は、電子画像取得部２０４で取得された電子画像から特徴を抽出して、第１特徴画像を取得する（Ｓ１０６Ａ）。一方、第２特徴画像取得部２０７は、Ｘ線画像取得部２０５で取得されたＸ線画像から特徴を抽出して、第２特徴画像を取得する（Ｓ１０６Ｂ）。ここで、取得された第１特徴画像および第２特徴画像は、データ記憶部２１０に記憶される。
　そして、合成画像取得部２０８は、第１特徴画像取得部２０６で取得された第１特徴画像と、第２特徴画像取得部２０７で取得された第２特徴画像に基づいて、第１特徴画像に含まれる特徴と第２特徴画像に含まれる特徴を組み合わせた合成画像を取得する（Ｓ１０７）。このとき、取得された合成画像は、データ記憶部２１０に記憶される。
　次に、出力部２０９は、合成画像取得部２０８で取得された合成画像を、例えば、表示部８０に出力する（Ｓ１０８）。これにより、表示部８０において、合成画像が表示される。
　その後、制御部６０は、試料２０の第Ｎ領域が検査の最終走査領域（Ｎｍａｘ）であるか否かを判断する（Ｓ１０９）。この結果、試料２０の第Ｎ領域が検査の最終走査領域（Ｎｍａｘ）でない場合は、「Ｎ＝Ｎ＋１」として、Ｓ１０２に戻り、試料２０の第Ｎ＋１領域において同様の動作を繰り返す。これに対し、試料２０の第Ｎ領域が検査の最終走査領域（Ｎｍａｘ）である場合、検査装置１００の動作を終了する。
　以上のようして、検査装置１００が動作する。
　＜＜さらなる工夫点の特徴＞＞
　さらなる工夫点の特徴は、電子検出用素子３０からの出力に基づく電子画像に含まれる特徴と、Ｘ線検出用素子４０からの出力に基づくＸ線画像に含まれる特徴とを組み合わせた合成画像を生成する点にある。そして、生成された合成画像に基づいて、試料２０の検査を実施することにより、高精度の検査を実施することができる。すなわち、さらなる工夫点によれば、電子検出用素子３０の長所とＸ線検出用素子４０の長所とを組み合わせて有効活用することができるので、検査装置１００における検査性能を向上できる。
　＜＜具体例＞＞
　以下では、具体例を使用して説明する。
　図７は、深孔試料を示す模式図である。図７においては、深孔ＣＮＴ１と深孔ＣＮＴ２が図示されている。深孔ＣＮＴ２は、配線ＷＬまで達するようにエッチングされており、正常な深孔を示している。一方、深孔ＣＮＴ１は、配線ＷＬまで達しておらず、エッチング不良の深孔を示している。以下では、図７に示す深孔試料を本実施の形態における検査装置１００で検査することを考える。
　図８（ａ）は、電子検出用素子３０からの出力に基づいて生成された電子画像を模式的に示す図であり、図８（ｂ）は、Ｘ線検出用素子４０からの出力に基づいて生成されたＸ線画像を模式的に示す図である。また、図８（ｃ）は、電子画像の特徴とＸ線画像の特徴を組み合わせた合成画像を示す図である。
　図８（ａ）において、電子検出用素子３０では、アスペクト比の高い深孔の底部からの情報を得ることが困難であることから、電子画像に含まれる深孔ＣＮＴ１と深孔ＣＮＴ２のコントラストに差が生じていない。このことから、電子画像単独では、図７に示すエッチング不良の深孔ＣＮＴ１と正常な深孔ＣＮＴ２とを区別することができない。
　ただし、電子検出用素子３０の出力に基づく電子画像の長所は、試料の表面形状を正確に反映する点である。このため、図８（ａ）における深孔ＣＮＴ１の開口径および深孔ＣＮＴ２の開口径は正確である。すなわち、図８（ａ）に示す電子画像の特徴（長所）は、深孔ＣＮＴ１の開口径および深孔ＣＮＴ２の開口径が正確である点である。
　次に、図８（ｂ）において、Ｘ線検出用素子４０では、アスペクト比の高い深孔の底部からの情報を得ることが可能であることから、Ｘ線画像に含まれる深孔ＣＮＴ１と深孔ＣＮＴ２とのコントラストに差が生じていることがわかる。つまり、図８（ｂ）に示すＸ線画像では、コントラスト差に基づいて、図７に示すエッチング不良の深孔ＣＮＴ１と正常な深孔ＣＮＴ２とを区別することができる。このように、図８（ｂ）に示すＸ線画像の特徴（長所）は、エッチング不良の深孔ＣＮＴ１と正常な深孔ＣＮＴ２に対してコントラスト差が生じる点である。
　ただし、Ｘ線検出用素子４０の出力に基づくＸ線画像は、電子検出用素子３０の出力に基づく電子画像よりも試料の表面形状を正確に反映させることが困難である。つまり、図８（ｂ）に示すＸ線画像では、深孔ＣＮＴ１の開口径および深孔ＣＮＴ２の開口径が不正確となっており、図８（ａ）に示す電子画像よりも拡大している。つまり、図８（ｂ）に示すＸ線画像では、深孔ＣＮＴ１の開口径および深孔ＣＮＴ２の開口径が不正確となっており、図８（ａ）に示す電子画像よりもぼやけている。
　以上のように、図８（ａ）に示す電子画像の長所は、深孔ＣＮＴ１の開口径および深孔ＣＮＴ２の開口径が正確である点であり、図８（ｂ）に示すＸ線画像の長所は、コントラスト差によって、エッチング不良の深孔ＣＮＴ１と正常な深孔ＣＮＴ２とを区別することができる点である。そこで、検査装置１００では、図８（ａ）に示す電子画像の長所と図８（ｂ）に示すＸ線画像の長所とを組み合わせて、合成画像を生成している。
　図８（ｃ）に示すように、合成画像には、図８（ａ）に示す電子画像の長所（深孔ＣＮＴ１および深孔ＣＮＴ２の輪郭）と、図８（ｂ）に示すＸ線画像の長所（深孔ＣＮＴ１と深孔ＣＮＴ２とのコントラスト差）が取り入れられていることがわかる。
　したがって、図８（ｃ）に示す合成画像を用いた検査によれば、深孔ＣＮＴ１と深孔ＣＮＴ２のコントラスト差から、エッチング不良の深孔ＣＮＴ１を特定することができる。さらに、深孔ＣＮＴ１および深孔ＣＮＴ２の輪郭から開口径の異常の有無を検査することができる。以上のことから、「さらなる工夫点」を備える検査装置１００によれば、検査精度の向上を図ることができる。言い換えれば、検査装置１００の性能を向上できる。
　以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
　１０　電子源
　１１　収束レンズ
　１２　偏向器
　１３　対物レンズ
　１４　試料台
　２０　試料
　３０　電子検出用素子
　４０　Ｘ線検出用素子
　５０　検査素子
　６０　制御部
　７０　クロストーク抑制部
　８０　表示部
　１００　検査装置
　２０１　入力部
　２０２　第１画像信号変換部
　２０３　第２画像信号変換部
　２０４　電子画像取得部
　２０５　Ｘ線画像取得部
　２０６　第１特徴画像取得部
　２０７　第２特徴画像取得部
　２０８　合成画像取得部
　２０９　出力部
　２１０　データ記憶部
　ＣＮＴ１　深孔
　ＣＮＴ２　深孔
　ＷＬ　配線

Claims (24)

  1. 　一次電子を発生させて試料に入射させる電子源と、
    　前記試料を配置可能な試料台と前記電子源との間に位置する電子検出用素子と、
    　前記電子検出用素子と前記電子源との間に位置するＸ線検出用素子と、
    　を備える、検査装置であって、
    　前記電子検出用素子は、前記試料から射出された電子を検出する第１シンチレータを含み、
    　前記Ｘ線検出用素子は、前記試料から射出されたＸ線であって前記電子検出用素子を透過した前記Ｘ線を検出するように構成されている、検査装置。
  2. 　請求項１に記載の検査装置において、
    　前記Ｘ線検出用素子は、第２シンチレータを含む、検査装置。
  3. 　請求項１に記載の検査装置において、
    　前記電子検出用素子は、アニュラー型素子であり、
    　前記Ｘ線検出用素子は、アニュラー型素子である、検査装置。
  4. 　請求項１に記載の検査装置において、
    　前記一次電子の入射方向に垂直な平面で見た場合、
    　前記電子検出用素子の平面形状は、同心円形状であり、
    　前記Ｘ線検出用素子の平面形状は、同心円形状である、検査装置。
  5. 　請求項１に記載の検査装置において、
    　前記電子検出用素子における前記電子の検出と、前記Ｘ線検出用素子における前記Ｘ線の検出とは、同時に行われる、検査装置。
  6. 　請求項１に記載の検査装置において、
    　前記検査装置は、
    　前記電子検出用素子からの出力を第１画像信号に変換する第１画像信号変換部と、
    　前記第１画像信号に基づいて電子画像を取得する電子画像取得部と、
    　前記Ｘ線検出用素子からの出力を第２画像信号に変換する第２画像信号変換部と、
    　前記第２画像信号に基づいてＸ線画像を取得するＸ線画像取得部と、
    　を有する、検査装置。
  7. 　請求項６に記載の検査装置において、
    　前記Ｘ線検出用素子は、第２シンチレータを含み、
    　前記Ｘ線検出用素子からの出力量は、前記Ｘ線を前記第２シンチレータで変換した光量に基づく信号量である、検査装置。
  8. 　請求項７に記載の検査装置において、
    　前記Ｘ線画像における画素の諧調は、一定の時間内における、前記Ｘ線検出用素子の前記第２シンチレータで変換した光量の総和に基づく量である、検査装置。
  9. 　請求項６に記載の検査装置において、
    　前記一次電子を前記試料の第１領域に照射する場合、
    　前記電子検出用素子は、前記第１領域から射出された電子を検出し、
    　前記Ｘ線検出用素子は、前記第１領域から射出されたＸ線を検出し、
    　前記電子画像取得部は、前記第１領域に対応する第１電子画像を取得し、
    　前記Ｘ線画像取得部は、前記第１領域に対応する第１Ｘ線画像を取得する、検査装置。
  10. 　請求項９に記載の検査装置において、
    　前記検査装置は、
    　前記第１電子画像の特徴を抽出した第１特徴画像を取得する第１特徴画像取得部と、
    　前記第１Ｘ線画像の特徴を抽出した第２特徴画像を取得する第２特徴画像取得部と、
    　前記第１特徴画像と前記第２特徴画像から合成画像を取得する合成画像取得部と、
    　を有する、検査装置。
  11. 　請求項１に記載の検査装置において、
    　前記試料から射出された電子の前記Ｘ線検出用素子への入射が、前記試料台と前記Ｘ線検出素子の間に設けられている前記電子検出用素子によって抑制される、検査装置。
  12. 　請求項２に記載の検査装置において、
    　前記電子検出用素子と前記Ｘ線検出用素子との間に、前記電子検出用素子に含まれる前記第１シンチレータから発生する光と、前記Ｘ線検出用素子に含まれる前記第２シンチレータから発生する光とのクロストークを抑制するクロストーク抑制部が設けられている、検査装置。
  13. 　請求項１２に記載の検査装置において、
    　前記クロストーク抑制部は、前記電子検出用素子に含まれる前記第１シンチレータから発生する光と、前記Ｘ線検出用素子に含まれる前記第２シンチレータから発生する光とを遮蔽する遮蔽膜から構成されている、検査装置。
  14. 　請求項１２に記載の検査装置において、
    　前記クロストーク抑制部は、前記電子検出用素子を構成する材料の屈折率および前記Ｘ線検出用素子を構成する材料の屈折率とは異なる屈折率を有する膜、あるいは、前記電子検出用素子を構成する材料の屈折率および前記Ｘ線検出用素子を構成する材料の屈折率とは異なる屈折率を有する空間領域から構成されている、検査装置。
  15. 　試料台に配置された試料に電子源で発生した一次電子を入射させて前記試料から射出される電子およびＸ線を検出する検査装置に組み込み可能な検査素子であって、
    　前記検査素子は、
    　前記試料台と前記電子源との間に配置可能な電子検出用素子と、
    　前記電子検出用素子と前記電子源との間に配置可能なＸ線検出用素子と、
    　を備え、
    　前記電子検出用素子は、前記試料から射出された電子を検出する第１シンチレータを含み、
    　前記Ｘ線検出用素子は、前記試料から射出されたＸ線であって前記電子検出用素子を透過した前記Ｘ線を検出するように構成されている、検査素子。
  16. 　請求項１５に記載の検査素子において、
    　前記Ｘ線検出用素子は、第２シンチレータを含む、検査素子。
  17. 　請求項１５に記載の検査素子において、
    　前記電子検出用素子は、アニュラー型素子であり、
    　前記Ｘ線検出用素子は、アニュラー型素子である、検査素子。
  18. 　請求項１５に記載の検査素子において、
    　前記一次電子の入射方向に垂直な平面で見た場合、
    　前記電子検出用素子の平面形状は、同心円形状であり、
    　前記Ｘ線検出用素子の平面形状は、同心円形状である、検査素子。
  19. 　請求項１５に記載の検査素子において、
    　前記電子検出用素子における前記電子の検出と、前記Ｘ線検出用素子における前記Ｘ線の検出とは、同時に行われる、検査素子。
  20. 　請求項１６に記載の検査素子において、
    　前記Ｘ線検出用素子からの出力量は、前記Ｘ線を前記第２シンチレータで変換した光量に基づく信号量である、検査素子。
  21. 　請求項１５に記載の検査素子において、
    　前記試料から射出された電子の前記Ｘ線検出用素子への入射が、前記試料台と前記Ｘ線検出素子の間に設けられている前記電子検出用素子によって抑制される、検査素子。
  22. 　請求項１６に記載の検査素子において、
    　前記電子検出用素子と前記Ｘ線検出用素子との間に、前記電子検出用素子に含まれる前記第１シンチレータから発生する光と、前記Ｘ線検出用素子に含まれる前記第２シンチレータから発生する光とのクロストークを抑制するクロストーク抑制部が設けられている、検査素子。
  23. 　一次電子を電子源で発生させて試料に入射させる工程、
    　前記試料が配置される試料台と前記電子源との間に位置し、かつ、シンチレータを含む電子検出用素子によって、前記試料から射出された電子を検出するとともに、前記電子検出用素子と前記電子源との間に位置するＸ線検出用素子によって、前記試料から射出されたＸ線であって前記電子検出用素子を透過した前記Ｘ線を検出する工程、
    　を備える、検査方法。
  24. 　請求項２３に記載の検査方法において、
    　前記電子検出用素子は、アニュラー型素子であり、
    　前記Ｘ線検出用素子は、アニュラー型素子である、検査方法。
PCT/JP2022/023154 2022-06-08 2022-06-08 検査装置、検査素子および検査方法 WO2023238287A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024526121A JP7691581B2 (ja) 2022-06-08 2022-06-08 検査装置および検査素子
KR1020247031519A KR20240151836A (ko) 2022-06-08 2022-06-08 검사 장치, 검사 소자 및 검사 방법
US18/854,300 US20250231124A1 (en) 2022-06-08 2022-06-08 Inspection device, inspection element, and inspection method
PCT/JP2022/023154 WO2023238287A1 (ja) 2022-06-08 2022-06-08 検査装置、検査素子および検査方法
TW112112406A TWI866138B (zh) 2022-06-08 2023-03-31 檢查裝置、檢查元件及檢查方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/023154 WO2023238287A1 (ja) 2022-06-08 2022-06-08 検査装置、検査素子および検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023238287A1 true WO2023238287A1 (ja) 2023-12-14

Family

ID=89117737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/023154 WO2023238287A1 (ja) 2022-06-08 2022-06-08 検査装置、検査素子および検査方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250231124A1 (ja)
JP (1) JP7691581B2 (ja)
KR (1) KR20240151836A (ja)
TW (1) TWI866138B (ja)
WO (1) WO2023238287A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5448481A (en) * 1977-09-26 1979-04-17 Jeol Ltd Electron ray unit
JP2001074437A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Hitachi Ltd 回路パターン検査装置及び回路パターン検査方法
JP2013026152A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Hitachi High-Technologies Corp 電子顕微鏡
JP2015146283A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及び画像生成方法
JP2017067746A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 学校法人 中村産業学園 相関顕微鏡
JP2019186112A (ja) * 2018-04-13 2019-10-24 株式会社ホロン 超高速電子検出器および該検出器を組み込んだ走査型電子ビーム検査装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0619356Y2 (ja) 1987-07-17 1994-05-18 春日電機株式会社 インバ−タの可変抵抗設定装置
US5866904A (en) * 1990-10-12 1999-02-02 Hitachi, Ltd. Scanning electron microscope and method for dimension measuring by using the same
JP5963453B2 (ja) * 2011-03-15 2016-08-03 株式会社荏原製作所 検査装置
WO2018025849A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 松定プレシジョン株式会社 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡
WO2022023304A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 Asml Netherlands B.V. Systems and methods for pulsed voltage contrast detection and capture of charging dynamics

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5448481A (en) * 1977-09-26 1979-04-17 Jeol Ltd Electron ray unit
JP2001074437A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Hitachi Ltd 回路パターン検査装置及び回路パターン検査方法
JP2013026152A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Hitachi High-Technologies Corp 電子顕微鏡
JP2015146283A (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置及び画像生成方法
JP2017067746A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 学校法人 中村産業学園 相関顕微鏡
JP2019186112A (ja) * 2018-04-13 2019-10-24 株式会社ホロン 超高速電子検出器および該検出器を組み込んだ走査型電子ビーム検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023238287A1 (ja) 2023-12-14
JP7691581B2 (ja) 2025-06-11
US20250231124A1 (en) 2025-07-17
KR20240151836A (ko) 2024-10-18
TW202349433A (zh) 2023-12-16
TWI866138B (zh) 2024-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111477530B (zh) 利用多束粒子显微镜对3d样本成像的方法
US20080061234A1 (en) Inspection apparatus and method
JP2013178242A (ja) Ｘ線検査装置、検査方法およびｘ線検出器
JPH11108864A (ja) パターン欠陥検査方法および検査装置
JP4641143B2 (ja) 表面検査装置
JP4359689B2 (ja) 検査装置及び検査方法、パターン基板の製造方法
US5594246A (en) Method and apparatus for x-ray analyses
KR100395117B1 (ko) 다른 마스크 검사장치를 독립적으로 설치하지 않고 전자빔 노광장치를 사용하여 마스크를 검사할 수 있는 마스크 검사장치 및 마스크 검사방법
JP3087384B2 (ja) 異物検査装置
JP3185878B2 (ja) 光学的検査装置
JP4325909B2 (ja) 欠陥検査装置、欠陥検査方法、光学式走査装置、半導体デバイス製造方法
TWI851777B (zh) 用於基板的結構的狀態的基於ｘ射線的評估的方法及電腦可讀媒體
JP7691581B2 (ja) 検査装置および検査素子
JP5489412B2 (ja) 蛍光ｘ線分析機能付き高分解能ｘ線顕微装置
JP2009088026A (ja) 半導体ウェハの表面検査装置、及び半導体ウェハの表面検査方法
JP6352616B2 (ja) Ｘ線計測装置
JP7242915B2 (ja) 荷電粒子ビーム装置
JP5046054B2 (ja) 欠陥検査装置、欠陥検査方法、光学式走査装置、半導体デバイス製造方法
JP2000077019A (ja) 電子顕微鏡
JP2002289130A (ja) パターン検査装置、パターン検査方法及びデバイス製造方法
US6811314B2 (en) Edge phantom
JP3107593B2 (ja) パターン検査装置
JP2010236920A (ja) 微粒子測定装置
JP2011153903A (ja) パターン検査装置及びパターン検査方法
JP2004258384A (ja) 欠陥検査方法及びその装置、並びに露光用マスクの前処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22945790

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024526121

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247031519

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020247031519

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18854300

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22945790

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1