特許 6288951 走査電子顕微鏡を利用した検査システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6288951

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】走査電子顕微鏡を利用した検査システム

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/18 20060101AFI20180226BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20180226BHJP

   H01J 37/244 20060101ALI20180226BHJP

   H01J 37/20 20060101ALI20180226BHJP

   H01J 37/09 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   H01J37/18

   H01J37/28 B

   H01J37/244

   H01J37/20 D

   H01J37/09 Z

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-112191(P2013-112191)

(22)【出願日】2013年5月28日

(65)【公開番号】特開2013-251262(P2013-251262A)

(43)【公開日】2013年12月12日

【審査請求日】2016年5月19日

(31)【優先権主張番号】10-2012-0057468

(32)【優先日】2012年5月30日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(74)【代理人】

【識別番号】100159042

【弁理士】

【氏名又は名称】辻 徹二

(72)【発明者】

【氏名】朴 英 吉

(72)【発明者】

【氏名】白 原 奉

(72)【発明者】

【氏名】呉 基 元

【審査官】 橋本 直明

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５０９７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５０３８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１０７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１５０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０９３２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１９５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３４２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１４０４７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１０２４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０１６０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１８０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２０３３０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−２４８９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０２３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１６８５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１７０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９３６７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ３７／１８

Ｈ０１Ｊ ３７／０９

Ｈ０１Ｊ ３７／２０

Ｈ０１Ｊ ３７／２４４

Ｈ０１Ｊ ３７／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子ビームを利用して検査対象物である平板表示装置を検査し、真空状態を維持する走査電子顕微鏡チャンバと、
前記走査電子顕微鏡チャンバに取り付けられており、前記検査対象物に光を照射して前記検査対象物を検査する光学顕微鏡と、
前記走査電子顕微鏡チャンバ及び前記光学顕微鏡と離隔して下方に位置し、前記検査対象物を載せるステージと、
前記走査電子顕微鏡チャンバ及び前記光学顕微鏡を、前記ステージ上でＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に一体的に移送させる移送装置と、
メンブレンのパーティクル検査およびパーティクル除去を実行するメンブレンパーティクル検査および除去装置と、
を含み、
前記走査電子顕微鏡チャンバは、前記検査対象物に対向して配置されているメンブレンを含み、
前記走査電子顕微鏡チャンバと前記検査対象物の間は大気状態の雰囲気を維持し、
前記走査電子顕微鏡チャンバは、
真空チャンバ部と、
前記真空チャンバ部の内部に位置し、前記検査対象物に電子ビームを走査する走査電子顕微鏡と、
前記真空チャンバ部の内部に位置し、前記検査対象物から発生する検出信号を検出する信号検出器と、
を含み、
前記信号検出器は、
前記検査対象物から発生する二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記検査対象物から発生する後方散乱電子を検出する後方散乱電子検出器と、
前記検査対象物から発生する特性Ｘ線を検出する特性Ｘ線検出器と、
を含む、走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項2】

前記光学顕微鏡を通じて前記検査対象物の１次光学検査を実施し、前記走査電子顕微鏡チャンバを通じて前記検査対象物の２次詳細検査を実施する、請求項１に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項3】

前記メンブレンは、前記走査電子顕微鏡から走査する電子ビームが通過し、前記検査対象物から発生した二次電子、後方散乱電子、および特性Ｘ線が通過して前記走査電子顕微鏡チャンバ内部に到達するようにする、請求項１に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項4】

前記ステージに連結しており、前記ステージの水平面に対する傾きを調節する平坦度調節装置をさらに含む、請求項１に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項5】

前記走査電子顕微鏡チャンバに取り付けられており、前記走査電子顕微鏡チャンバと前記検査対象物の間の距離を調節する間隔調節装置をさらに含む、請求項４に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項6】

前記メンブレンパーティクル検査および除去装置は、前記走査電子顕微鏡チャンバを利用した前記検査対象物の検査前に、前記メンブレンのパーティクル検査およびパーティクル除去を実行する、請求項１に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項7】

前記ステージおよび前記移送装置を支持する支持台をさらに含み、前記メンブレンパーティクル検査および除去装置は支持台上に設置される、請求項６に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項8】

前記支持台下に設置されており、外部振動を測定および除去し、前記走査電子顕微鏡チャンバが前記外部振動によって影響を受けることを遮断する制振装置をさらに含む、請求項７に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項9】

前記走査電子顕微鏡チャンバ、前記ステージ、および前記移送装置を囲んでおり、磁場および騒音を除去し、前記走査電子顕微鏡チャンバが磁場および騒音によって影響を受けることを遮断するカバーフレームをさらに含む、請求項８に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【請求項10】

前記メンブレンは非導電性物質である、請求項３に記載の走査電子顕微鏡を利用した検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走査電子顕微鏡を利用した検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、液晶表示装置や有機発光表示装置などの平板表示装置は、複数の薄膜と配線を積層して形成する。このような平板表示装置の薄膜上の不純物やパーティクルなどの存在の有無や配線の短絡の有無を検査するために、走査電子顕微鏡を利用した検査システムが使用される。

【0003】

検査システムに使用される真空用の走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）は、真空チャンバのサイズ制限により、観察することができる試料の大きさに制限がある。３０インチの半導体ウエハまで観察することができる真空用の走査電子顕微鏡が開発されているが、７３０×９２０ｍｍ〜２２００×２５００ｍｍの大きさの平板表示装置には、真空チャンバのサイズ制限によって真空用の走査電子顕微鏡の使用が困難である。

【0004】

平板表示装置に適用できるように真空チャンバのサイズを大きくする場合にも、真空チェンバから発生する帯電効果（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）により、真空中に位置した検査対象物から発生する二次電子（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ：ＳＥ）または後方散乱電子（Ｂａｃｋ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ：ＢＳＥ）が妨害を受けて検査対象物のイメージ観察が困難となり、真空チャンバに使用されるポンプ（ｐｕｍｐ）に起因した炭化水素化合物（ＨｘＣｘ）によるカーボン（Ｃａｒｂｏｎ）汚染の問題が発生することがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上述したような背景技術の問題点を解決するために案出されたものであって、検査対象物の大きさに制限を受けず、大気状態の検査対象物に対する検査を実施することができる走査電子顕微鏡を利用した検査システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムは、電子ビームを利用して検査対象物を検査し、真空状態を維持する走査電子顕微鏡チャンバ、前記走査電子顕微鏡チャンバと離隔して下方に位置し、前記検査対象物を載せるステージ、前記走査電子顕微鏡チャンバを前記ステージ上で移送させる移送装置を含み、前記走査電子顕微鏡チャンバと前記検査対象物の間は大気状態の雰囲気を維持してもよい。

【0007】

前記走査電子顕微鏡チャンバに取り付けられ、前記検査対象物に光を照射して前記検査対象物を検査する光学顕微鏡をさらに含んでもよい。

【0008】

前記光学顕微鏡を通じて前記検査対象物の１次光学検査を実施し、前記走査電子顕微鏡チャンバを通じて前記検査対象物の２次詳細検査を実施してもよい。

【0009】

前記走査電子顕微鏡チャンバは、真空チャンバ、前記真空チャンバ内部に位置し、前記検査対象物に電子ビームを走査する走査電子顕微鏡、前記真空チャンバ内部に位置し、前記検査対象物から発生する検出信号を検出する信号検出器を含んでもよい。

【0010】

前記信号検出器は、前記検査対象物から発生する二次電子を検出する二次電子検出器、前記検査対象物から発生する後方散乱電子を検出する後方散乱電子検出器、前記検査対象物から発生する特性Ｘ線を検出する特性Ｘ線検出器を含んでもよい。

【0011】

前記走査電子顕微鏡チャンバの下端部に設置されているメンブレンをさらに含み、前記メンブレンは、前記走査電子顕微鏡から走査する電子ビームが通過し、前記検査対象物から発生した二次電子、後方散乱電子、および特性Ｘ線が通過して前記走査電子顕微鏡チャンバ内部に到達するようにしてもよい。

【0012】

前記ステージに連結しており、前記ステージの平坦度を調節する平坦度調節装置をさらに含んでもよい。

【0013】

前記走査電子顕微鏡チャンバに取り付けられ、前記走査電子顕微鏡チャンバと前記検査対象物の間の距離を調節する間隔調節装置をさらに含んでもよい。

【0014】

前記メンブレンのパーティクル検査およびパーティクル除去を実行するメンブレンパーティクル検査および除去装置をさらに含んでもよい。

【0015】

前記メンブレンパーティクル検査および除去装置は、前記走査電子顕微鏡チャンバを利用した検査対象物の検査前に、前記メンブレンのパーティクル検査およびパーティクル除去を実行してもよい。

【0016】

前記ステージおよび前記移送装置を支持する支持台をさらに含み、前記メンブレンパーティクル検査および除去装置は前記支持台上に設置されてもよい。

【0017】

前記支持台下に設置されており、外部振動を測定および除去し、前記走査電子顕微鏡チャンバが前記外部振動によって影響を受けることを遮断する制御装置をさらに含んでもよい。

【0018】

前記走査電子顕微鏡チャンバ、前記ステージ、および前記移送装置を囲んでおり、磁場および騒音を除去し、前記走査電子顕微鏡チャンバが磁場および騒音によって影響を受けることを遮断するカバーフレームをさらに含んでもよい。

【0019】

前記検査対象物は平板表示装置であってもよい。

【0020】

前記メンブレンの厚さは１０ｎｍ〜３μｍであってもよく、前記メンブレンは非導電性物質であってもよい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、走査電子顕微鏡チャンバおよびこれに取り付けられた光学顕微鏡を含む検査システムを利用することにより、検査対象物のパーティクルの光学イメージと３次元情報および成分分析を同時に実施することができる。

【0022】

また、走査電子顕微鏡チャンバおよびこれに取り付けられ光学顕微鏡が移送装置にすべて装着され、検査対象物上の特定位置に移動可能であるため、検査対象物の大きさに制限を受けない。

【0023】

また、従来の真空用走査電子顕微鏡には真空チャンバの大きさに制限があるため、平板表示装置のような大型の検査対象物の検査が困難であったが、本発明によれば、走査電子顕微鏡チャンバと検査対象物の間は大気状態の雰囲気を維持するため、大気状態でも大型の検査対象物の検査が可能であるため、大型の検査対象物の形状、成分、構造などを観測および分析することができる。

【0024】

したがって、分析のために大型の検査対象物を破壊することなく、大型の検査対象物を検査することができるため、原価節減および収率向上が期待される。

【0025】

また、検査対象物が大気状態に位置するため、真空チェンバから発生する帯電効果による検査対象物のイメージ歪曲を防ぎ、検査対象物がカーボンによって汚染されないため正確な検査が可能である。

【0026】

また、外部振動、磁場、および騒音などの外部ノイズに敏感であった走査電子顕微鏡の特性上、大気状態で検査対象物の検査が可能なように平坦度調節装置および制振装置を検査システムに設置することにより、検査システムに対する外部ノイズの影響を最小化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの走査電子顕微鏡チャンバとステージの拡大図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの走査電子顕微鏡チャンバの詳細図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの正面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の多様な実施形態について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は多様に相違した形態に実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されることはない。

【0029】

本発明を明確に説明するために説明上で不必要な部分は省略し、明細書全体に渡って同一または類似する構成要素については同一する参照符号を付与する。

【0030】

以下、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムについて、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。

【0031】

図１は、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの概略図である。図２は、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの走査電子顕微鏡チャンバとステージの拡大図である。図３は、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの走査電子顕微鏡チャンバの詳細図である。図４は、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの正面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムの背面図である。

【0032】

図１〜図５に示すように、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムは、検査対象物１０に電子ビーム１を走査して検査対象物１０を検査する走査電子顕微鏡チャンバ１００、走査電子顕微鏡チャンバ１００と離隔して下方に位置し、検査対象物１０を載せるステージ（ｓｔａｇｅ）２００、走査電子顕微鏡チャンバ１００をステージ２００上で移送させる移送装置３００を含む。検査対象物１０は、液晶表示装置や有機発光表示装置などの平板表示装置であってもよい。

【0033】

図２に示すように、走査電子顕微鏡チャンバ１００は、真空状態を維持する真空チャンバ１１０、真空チャンバ１１０内部に位置し、検査対象物１０に電子ビーム１を走査する走査電子顕微鏡１２０、真空チャンバ１１０内部に位置し、検査対象物１０から発生する信号を検出する信号検出器（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１３０を含む。このように、走査電子顕微鏡チャンバ１００内部の走査電子顕微鏡１２０および信号検出器１３０は、真空状態を維持している。

【0034】

走査電子顕微鏡１２０は、電子ビーム１を放出する電子放出源（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｇｕｎ）１２１、電子ビーム１の進行方向を調節する集束レンズ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ Ｌｅｎｓ）および対物レンズ（Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｌｅｎｓ）などの電磁気レンズ１２２、進行する電子ビーム１の量を調節する絞り（Ａｐｅｒｔｕｒｅ）１２３を含む。

【0035】

信号検出器１３０は、検査対象物１０に走査された電子ビーム１によって検査対象物１０から発生する二次電子（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ：ＳＥ）を検出する二次電子検出器１３１、検査対象物１０から発生する後方散乱電子（Ｂａｃｋ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ：ＢＳＥ）を検出する後方散乱電子検出器１３２、検査対象物１０から発生する特性Ｘ線（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｘ−ｒａｙ）を検出する特性Ｘ線検出器１３３を含む。このような信号検出器１３０を利用することにより、検査対象物１０のイメージを観測して成分を分析するようになる。

【0036】

二次電子検出器１３１と後方散乱電子検出器１３２は走査電子顕微鏡１２０の下端部に取り付けられており、特性Ｘ線検出器１３３は走査電子顕微鏡１２０の側面に傾斜して設置されている。特性Ｘ線検出器１３３は、大気状態の雰囲気に位置する検査対象物１０と電子ビーム１が反応して生成された特性Ｘ線を検出して検査対象物１０の成分を分析してもよい。このような特性Ｘ線検出器１３３によって走査電子顕微鏡１２０が影響を受けることを最小化するために、特性Ｘ線検出器１３３の角度を調節したり、特性Ｘ線検出器１３３を走査電子顕微鏡チャンバ１００から搬出したりしてもよい。このため、特性Ｘ線検出器１３３に角度調節器１３４が設置されたり、走査電子顕微鏡チャンバ１００に特性Ｘ線検出器搬出ドア１１１が設置されたりしてもよい。

【0037】

走査電子顕微鏡チャンバ１００の下端部には、メンブレン（Ｍｅｍｂｒａｎｅ）１４０が設置されている。メンブレン１４０は、電子ビーム１と二次電子、後方散乱電子、および特性Ｘ線が吸収せずにすべて透過できるように、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ケイ素（Ｓｉ）などの元素からなる非導電性物質で形成され、透過率が高くて吸収率が低い物質で形成される。透過率が優れた炭素（Ｃ）からなるメンブレン１４０の場合、厚さが１０ｎｍ〜３μｍであってもよいが、この場合、メンブレン１４０の透過率は１００％〜９０％となる。メンブレン１４０の厚さが１０ｎｍよりも小さい場合には、メンブレン１４０が薄くて物理的な衝撃によって損傷し易くなり、メンブレン１４０の厚さが３μｍよりも大きい場合には透過率が９０％以下となるため、電子ビームなどがメンブレン１４０に一部吸収されて正確な検査が不可能になる。

【0038】

このようなメンブレン１４０は、走査電子顕微鏡チャンバ１００の真空状態を維持させると同時に、走査電子顕微鏡１２０から走査する電子ビーム１が通過して検査対象物１０に照射されるようにする。また、検査対象物１０から発生した二次電子、後方散乱電子、および特性Ｘ線の検出信号が走査電子顕微鏡チャンバ１００内部に到達し、二次電子検出器１３１、後方散乱電子検出器１３２、および特性Ｘ線検出器１３３に検出信号が伝達されるようにする。したがって、メンブレン１４０は、走査電子顕微鏡チャンバ１００と検査対象物１０の間（ｄ）を大気状態の雰囲気に維持するようにする。したがって、従来の真空用の走査電子顕微鏡１２０には真空チャンバ１１０の大きさに制限があるため、平板表示装置のような大型の検査対象物１０の検査が困難であったが、本発明によれば、走査電子顕微鏡チャンバ１００と検査対象物１０の間は大気状態を維持するため、大気状態でも大型の検査対象物１０の検査が可能であるため、大型の検査対象物１０の形状、成分、構造などを観測および分析することができる。

【0039】

したがって、分析のために大型の検査対象物１０を破壊することなく大型の検査対象物１０を検査することができるため、原価節減および収率向上が期待される。

【0040】

また、検査対象物１０が大気状態の雰囲気に位置するため、真空チャンバ１１０から発生する帯電効果による検査対象物１０のイメージ歪曲を防ぎ、検査対象物１０がカーボンによって汚染されないため正確な検査が可能となる。

【0041】

走査電子顕微鏡チャンバ１００には付随して光学顕微鏡４００が取り付けられているが、光学顕微鏡は、検査対象物１０に光を照射して検査対象物１０の表面に付着したパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）２の有無を検査する。このように、光学顕微鏡４００は、走査電子顕微鏡チャンバ１００に取り付けられているため、移送装置３００によって走査電子顕微鏡チャンバ１００と同時に移動する。

【0042】

このような光学顕微鏡４００の検査可能倍率は最大で１００倍まで可能であり、走査電子顕微鏡チャンバ１００の検査可能倍率は数百万倍まで可能であり、走査電子顕微鏡チャンバ１００の分解能は最大数ｎｍまで可能であるため、光学顕微鏡４００を通じて検査対象物１０の１次光学検査を実施し、走査電子顕微鏡チャンバ１００を通じて検査対象物１０の２次詳細検査を実施することにより、パーティクルの形状、大きさ、および成分に対する情報を得ることができる。

【0043】

このように、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムは、走査電子顕微鏡チャンバ１００およびこれに付随する光学顕微鏡４００を含むことにより、検査対象物１０に発生したパーティクルの光学イメージと検査対象物１０の３次元情報および成分分析を同時に実施することができる。

【0044】

ステージ２００は、検査対象物１０の全領域を検査することができるようにＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動が可能であり、移送装置３００も検査対象物１０の全領域を検査することができるようにＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動が可能である。ステージ２００には、搬送ロボットから検査対象物１０を受け取るためのリフトピン２１０が設置されている。

【0045】

このとき、走査電子顕微鏡チャンバ１００およびこれに付随した光学顕微鏡４００が移送装置３００にすべて装着され、走査電子顕微鏡１２０と光学顕微鏡４００が同時に検査対象物１０上の特定位置に移動可能であるため、検査対象物１０の大きさに制限を受けない。

【0046】

ステージ２００には、ステージ２００の平坦度を調節する平坦度調節装置５００が設置されている。平坦度調節装置５００は、ステージ２００に複数が設置されてもよいが、このような平坦度調節装置５００は、ステージ２００の平坦度を測定して平坦度を調節することにより、走査電子顕微鏡チャンバ１００と検査対象物１０の間の物理的衝突を防ぐ。

【0047】

走査電子顕微鏡チャンバ１００には間隔調節装置６００が取り付けられており、間隔調節装置６００は、レーザセンサ（Ｌａｓｅｒ Ｓｅｎｓｏｒ）などを利用して走査電子顕微鏡チャンバ１００と検査対象物１０の間の距離（ｄ）をリアルタイムで測定し、これを移送装置３００にフィードバックして走査電子顕微鏡チャンバ１００の位置を調節することにより、走査電子顕微鏡チャンバ１００と検査対象物１０の間の物理的衝突を防ぐ。

【0048】

従来は、走査電子顕微鏡チャンバ１００の下端部と検査対象物１０の間の距離（ｄ）をｍｍ水準まで近接させることができたが、本発明の一実施形態に係る走査電子顕微鏡を利用した検査システムは、平坦度調節装置５００と間隔調節装置６００を利用して走査電子顕微鏡チャンバ１００のメンブレン１４０と検査対象物１０の間の距離（ｄ）をμｍ水準まで近接させることができるため、検査対象物１０に対する分析力を向上させることができる。

【0049】

このように、移送装置３００に走査電子顕微鏡チャンバ１００、光学顕微鏡４００、および間隔調節装置６００が共に設置されているため、移送装置３００によって走査電子顕微鏡チャンバ１００、光学顕微鏡４００、および間隔調節装置６００は一体に移動するようになる。したがって、検査対象物１０の大きさに制限を受けず、移送装置３００を利用して検査対象物１０のすべての検査位置に走査電子顕微鏡チャンバ１００、光学顕微鏡４００、および間隔調節装置６００が同時に移動して検査工程を実行することができる。

【0050】

走査電子顕微鏡チャンバ１００内部の電子装置を制御するための電子制御装置７００が、移送装置３００に設置されている。

【0051】

ステージ２００および移送装置３００を支持する支持台８００が設置されており、支持台８００上にはメンブレンパーティクル検査および除去装置９００が設置されている。メンブレン１４０表面に付着したパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）の検査およびパーティクル除去を実行するメンブレンパーティクル検査および除去装置９００は、走査電子顕微鏡チャンバ１００を利用した検査対象物１０の検査前に、メンブレン１４０表面に付着したパーティクルの検査およびパーティクル除去を実行する。したがって、メンブレン１４０の表面に付着したパーティクルにより、検査対象物１０に対する検査が不完全になることを防ぐことができる。

【0052】

支持台８００下には制振装置１０００が設置されている。制振装置１０００は、外部振動を測定および除去し、走査電子顕微鏡チャンバ１００が外部振動によって影響を受けることを遮断することができる。大気状態の雰囲気では外部振動によって走査電子顕微鏡チャンバ１００が影響を受けることがあるが、本発明の一実施形態では制振装置１０００を設置することにより、大気状態でも走査電子顕微鏡チャンバ１００が外部振動によって影響を受けることを最小化することができる。

【0053】

走査電子顕微鏡チャンバ１００、ステージ２００、および移送装置３００を全体的に囲むカバーフレーム（ｃｏｖｅｒ ｆｒａｍｅ）１１００が設置されている。カバーフレーム１１００は、アルミニウム（Ａｌ）またはパーマロイ（Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）などの電磁場を遮断する物質で形成するため、周辺設備または周辺配線から発生する外部磁場および騒音が走査電子顕微鏡チャンバ１００に伝達することを遮断し、走査電子顕微鏡チャンバ１００が磁場および騒音によって影響を受けないようにする。このようなカバーフレーム１１００には、検査対象物１０がステージ２００にローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）およびアンロ−ディング（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）されるように検査対象物１０が通過するカバードア（ｃｏｖｅｒ ｄｏｏｒ）１１１０が設置されてもよい。このようにカバードア１１１０を設置することにより、検査対象物１０に対する検査工程を実施する場合にはカバードア１１１０を閉じ、外部磁場および騒音から走査電子顕微鏡チャンバ１００が完全に遮蔽されるようにする。

【0054】

また、カバーフレーム１１００の内部に磁場センサ１１２０を設置し、走査電子顕微鏡１２０に対する磁場の影響を最小化してもよい。したがって、走査電子顕微鏡チャンバ１００の検査対象物１０に対する分析の精度を向上させることができる。

【0055】

このように、外部振動、磁場、および騒音などの外部ノイズに敏感であった走査電子顕微鏡１２０の特性上、大気状態で検査対象物１０の検査が可能なように、平坦度調節装置５００および制振装置１０００を検査システムに設置することにより、検査システムに対する外部ノイズの影響を最小化することができる。

【0056】

本発明は、上述したような好ましい実施形態を参照しながら説明されたが、本発明はこれに限定されることはなく、添付する特許請求の範囲の概念と範囲を逸脱しない限り多様な修正および変形が可能であるということは、発明が属する技術分野に従事する者は容易に理解できるであろう。

【符号の説明】

【0057】

１ 電子ビーム
１０ 検査対象物
１００ 走査電子顕微鏡チャンバ
２００ ステージ
３００ 移送装置
４００ 光学顕微鏡
５００ 平坦度調節装置
６００ 間隔調節装置
７００ 電子制御装置
８００ 支持台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】