CN1841050A - 检查装置、摄像装置以及检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种检查装置、摄像装置及检查方法，该检查装置包括：照明光学系统，将照射光照射到被检查体；被检查体装载台，使被检查体沿与照射光照射方向交叉的第1方向移动；存储式传感器，将被检查体的穿透图像或者反射图像转换为电信号；传感器驱动部，使存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动；变动量检测部，检测被检查体装载台的上述第2方向变动量；控制部，基于由该变动量检测部检测的第2方向变动量而控制传感器驱动部向第2方向的驱动量；参照数据生成部，生成被检查体的参照数据；以及数据比较部，将被检查体的穿透图像数据或者反射图像数据与上述参照数据加以比较，检测被检查体的缺陷。

Description

检查装置、摄像装置以及检查方法
技术领域
本发明是关于对用于制造半导体装置的光掩膜或晶圆图案等进行检查的检查装置、摄像装置以及检查方法。
背景技术
作为用于半导体装置制造工序的检查装置，众所周知有用以检查光掩膜掩膜图案的光掩膜检查装置(例如参照日本专利特开平11-72905号公报)。
图6是表示光掩膜检查装置10结构的一例的说明图。光掩膜检查装置10具有掩膜图像获取装置20、参照数据生成装置30、及数据比较电路40。
掩膜图像获取装置20具有：激光光源21；照明光学系统22，其用以使来自此激光光源21的光均一化，且将该光照射到光掩膜M；聚光镜23，其将来自照明光学系统22的光导向光掩膜M；台24，其载置光掩膜M；台驱动机构25，其使该台24在与照射方向直交的存储方向上(图6中箭头X方向)移动；物镜26，其用以使穿透光掩膜M的光成像于下述TDI(Time Delay Integration，延时积分)传感器27；以及TDI传感器27，其在相互直交的存储方向以及像素方向排列有像素。从TDI传感器27输出光掩膜M的图像数据D1。
参照数据生成装置30具有基于光掩膜M的设计数据而生成参照数据的参照数据生成电路31，且输出光掩膜的参照数据D2。数据比较电路40具有如下功能，将光掩膜M的图像数据D1与参照数据D2加以比较，基于其结果输出比较数据D3，并检测缺陷P。
上述光掩膜的检查装置存有如下问题。即，使光掩膜的图案微型化，由此会导致激光光源的波长短波长化，且输入到传感器的光强度会变得微弱。因为TDI传感器是存储式线型传感器，可按照存储段数将微弱光放大，因此适合于高精度的光掩膜检查。
然而，如果台的移动速度与TDI的存储时间不一致，则将会产生图像模糊的问题。故而，在使用TDI传感器对光掩膜进行摄像时，必须以与TDI传感器存储时间相一致的方式决定台的移动速度以进行摄像。当从存储时间所算出的台速度与实际上台移动速度不一致的情形时将会产生模糊图像。因此可监视台位置使TDI传感器存储时间可变并同步定位，同时利用TDI传感器对光掩膜进行摄像。由此TDI传感器存储方向的速度变动将会得到改善。
另一方面，存储中当台在与存储方向直交的像素方向产生变动时亦将导致会产生图像模糊或图像失真的问题。即使使TDI传感器的存储时间可变，亦无法解除该问题。
发明内容
本发明，例如，当使用TDI传感器等存储式传感器对被检查物进行摄像时，即使被检查物在传感器的像素方向变动，亦可防止产生图像模糊或图像失真。
本发明一形态在于提供一种检查装置，该检查装置具有：照明光学系统，其将照射光照射到被检查体；被检查体装载台，其使上述被检查体沿与上述照射光的照射方向交叉的第1方向移动；存储式传感器，其将上述被检查体的穿透图像或者反射图像转换为电信号；传感器驱动部，其使上述存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动；变动量检测部，其检测上述被检查体装载台的上述第2方向变动量；控制部，其基于由该变动量检测部所检测的第2方向变动量而控制上述传感器驱动部向第2方向的驱动量；参照数据生成部，其生成上述被检查体的参照数据；以及数据比较部，其将上述被检查体的穿透图像数据或者反射图像数据与上述参照数据加以比较，且检测上述被检查体的缺陷。
另外，本发明其他一形态在于提供一种摄像装置，该摄像装置具有：照明光学系统，其将照射光照射到被检查体；被检查体装载台，其使上述被检查体沿与上述照射光的照射方向交叉的第1方向移动；存储式传感器，其将上述被检查体的穿透图像或者反射图像转换为电信号；传感器驱动部，其使上述存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动；变动量检测部，其检测上述被检查体装载台向上述第2方向的变动量；以及控制部，其基于由该变动量检测部所检测的第2方向变动量而控制上述传感器驱动部向第2方向的驱动量。
另外，本发明其他一形态在于提供一种检查方法，该方法将照射光照射到被检查体，并将上述被检查体装载在被检查体装载台，且使上述被检查体沿与照射光的照射方向交叉的第1方向移动，并通过存储式传感器将上述被检查体的穿透图像或者反射图像转换为电信号，使上述存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动，检测上述被检查体装载台向上述第2方向的变动量，基于检测出的第2方向变动量控制上述存储式传感器向第2方向的移动量，生成上述被检查体的参照数据，且将上述被检查体的穿透图像数据或者反射图像数据与上述参照数据加以比较，并检测上述被检查体的缺陷。
本发明的另外目的及优势将以下列描述来阐述，且一部分自描述中将显而易见，或者可通过实施本发明而得知。本发明的目的及优势将通过下文所特定指出的工具及组合实现及获得。
附图说明
并入且构成本说明书一部分的随附各图说明本发明的实施例，以及连同用于说明本发明原理的上文所给定的普遍描述及下文所给定的实施例的详细描述。
图1是表示本发明一实施形态的光掩膜检查装置结构的说明图。
图2是表示该光掩膜检查装置控制原理的说明图。
图3是表示该光掩膜检查装置进行控制后的图像的模式图。
图4是表示该光掩膜检查装置进行控制前的图像的模式图。
图5是表示该光掩膜检查装置的对比度比较的说明图。
图6是表示先前光掩膜检查装置一例的说明图。
[符号说明]
10    光掩膜检查装置
20    掩膜图像获取装置
21    激光光源
22    照明光学系统
23    聚光镜
24    台
25    驱动机构
26    物镜
27    TDI传感器
30    参照数据生成装置
31    参照数据生成电路
40    数据比较电路
50    光掩膜检查装置
60    掩膜图像获取装置
61    激光光源
62    照明光学系统
63    聚光镜
64    台
65    驱动机构
66    物镜
67    TDI传感器
70    变动量检测传感器
71    检测器控制器
72    TDI传感器台
D1    图像数据
D2    参照数据
D3    比较数据
具体实施方式
图1是表示本发明一实施形态的光掩膜检查装置50结构的图式。而且，在图1、图6中对具有相同功能部分付与相同符号。而且，图1中箭头X方向表示TDI传感器67的存储方向，箭头Y方向表示与该存储方向直交的像素方向。
光掩膜检查装置50具有掩膜图像获取装置60、参照数据生成装置30、及数据比较电路40。
掩膜图像获取装置60具有：激光光源61；照明光学系统62，其用以使来自该激光光源61的光均一化并照射到光掩膜M；聚光镜63，其将来自照明光学系统62的光导向光掩膜M；载置光掩膜M的台64；台驱动机构65，其使该台64在与照射方向直交的存储方向(图1中箭头X方向)移动；物镜66，其用以使穿透光掩膜M的光成像在下述TDI传感器67；以及TDI传感器67，其在相互直交的存储方向以及像素方向排列有像素。
TDI传感器67含有光电转换元件，该光电转换元件含有例如一条线具有约数千像素、数百条线具有任意数的像素数、以及线数。TDI传感器67具有以下特殊功能，其使来自一条线的光强度输出信号与光掩膜M、即台64的移动速度同步，且依次使之与来自相邻线的光强度输出信号同步并存储，在存储所有线的强度信号时将其输出。如此从该TDI传感器67输出光掩膜M的图像数据D1。
另外，在台64有安装有变动量检测传感器70。变动量检测传感器70用以检测台64在箭头Y方向的变动量，该输出将会被输入到检测器控制器71。变动量检测传感器70包含有加速度传感器及激光干涉仪等。
检测器控制器71具有以下功能，其基于台64的变动量，算出对下述TDI传感器台72的驱动量，且输出用以进行下述修正的驱动信号的反馈控制功能。
TDI传感器台72具有使TDI传感器67沿于图1中箭头Y方向来回移动的功能，且基于来自上述检测器控制器71的驱动信号而进行驱动。
参照数据生成装置30具有基于光掩膜M的设计数据而生成参照数据的参照数据生成电路31，且将光掩膜的参照数据D2输出。数据比较电路40具有如下功能，即将光掩膜M的图像数据D1与参照数据D2加以比较，并基于其结果输出比较数据D3，并检测缺陷P。
如此构成的光掩膜检查装置50，如以下方式对光掩膜M的缺陷进行检查。即，使从激光光源61照射的激光在照明光学系统62中均一化后，经由聚光镜63照射到光掩膜M。光掩膜M通过台64以特定的速度在图1中X方向移动。
穿透光掩膜M的穿透光，经由物镜66，在TDI传感器67上成像。TDI传感器67基于入射的穿透光，生成图像数据D1，并将其输出到数据比较电路40。
数据比较电路40对图像数据D1与参照数据D2进行比较，并基于其结果输出比较数据D3，且检测缺陷P。
其次，就TDI传感器台72的修正加以说明。台64的图1箭头Y方向变动量由变动量检测传感器70而检测出。因一条线的扫描时间内的变动存储在TDI传感器67内，所以可忽略，并计测大于等于该扫描时间的变动量。基于该变动量通过检测器控制器71算出TDI传感器台72的驱动量，并输出驱动信号。其次，TDI传感器台72基于驱动信号在图1中箭头Y方向上驱动TDI传感器67。由此，获取、修正与未修正例如光掩膜M在图2中所示的I-I’线位置的图像的情形，将会产生如下不同。即，经过修正的情形时台64的Y方向变动量得到修正，且输入到TDI传感器67。因此，如图3所示，光掩膜M的图案S以直线状输入，并以较高对比度(K1)输入。
对此，未进行修正的情形时，因为直接反映台64的Y方向变动，所以如图4所示光掩膜M的图案S将会随着变动产生弯曲并输入。因此，在存储的图像中，将会表现为如图5所示的信号强度差异，且以成为较低对比度图像的方式进行输入(K2)。此将会成为导致图像数据D1中的图像模糊的主要原因。
如上述的本实施形态的光掩膜检查装置50中，因可对台64的像素方向上的变动加以修正，所以可防止产生图像模糊，并进行正确的缺陷检查。
而且，上述实施形态中，就光掩膜检查装置加以说明，但是亦可用于说明获取光掩膜的图像的光掩膜摄像装置。另外，不仅使用光掩膜的穿透图像的情形，而且亦可在如半导体晶圆之未穿透的被检查体的情况下，获取该反射图像。可使用该反射图像，如上述般，对半导体晶圆上的图案等进行检查。
该等熟习此项技术者将不难想到额外的优势及修正。从而，本发明在其较宽的形态中并非仅限于本文中所展示及描述的特定细节及代表形实施例。因此，可在不脱离由附加申请专利范围及其均等物所界定之通用发明概念之精神或范畴之下做出各种修正。

Claims (9)

1.一种检查装置，其包括：
照明光学系统，其将照射光照射到被检查体；
被检查体装载台，其使上述被检查体沿与上述照射光的照射方向交叉的第1方向移动；
存储式传感器，其将上述被检查体的穿透图像或者反射图像转换为电信号；
传感器驱动部，其使上述存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动；
变动量检测部，其检测上述被检查体装载台的上述第2方向变动量；
控制部，其基于由该变动量检测部检测的第2方向变动量而控制上述传感器驱动部向第2方向的驱动量；
参照数据生成部，其生成上述被检查体的参照数据；以及
数据比较部，其将上述被检查体的穿透图像数据或者反射图像数据与上述参照数据加以比较，检测上述被检查体的缺陷。
2.如权利要求1所述的检查装置，其中上述参照数据基于上述被检查体的设计数据而生成。
3.如权利要求1所述的检查装置，其中上述参照数据，基于在不同时间所摄像的被检查体图像数据而生成。
4.一种摄像装置，其包括：
照明光学系统，其将照射光照射到被检查体；
被检查体装载台，其使上述被检查体沿与上述照射光的照射方向交叉的第1方向移动；
存储式传感器，其将上述被检查体的穿透图像或者反射像图像转换为电信号；
传感器驱动部，其使上述存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动；
变动量检测部，其检测上述被检查体装载台的上述第2方向变动量；
控制部，其基于该变动量检测部所检测的第2方向变动量而控制上述传感器驱动部向第2方向的驱动量。
5.一种检查方法，其
将照射光照射到被检查体，
将上述被检查体装载到被检查体装载台，且使其沿与上述照射光的照射方向交叉的第1方向移动，
使用存储式传感器将上述被检查体的穿透图像或者反射图像转换为电信号，
使上述存储式传感器在与上述照射方向以及上述第1方向交叉的第2方向移动，
检测上述被检查体装载台的上述第2方向变动量，
基于检测出的第2方向变动量而控制上述存储式传感器向第2方向的移动量，且生成上述被检查体的参照数据，
将上述被检查体的穿透图像数据或者反射图像数据与上述参照数据加以比较，检测上述被检查体的缺陷。
6.如权利要求5所述的检查方法，其中上述参照数据基于上述被检查体的设计数据而生成。
7.如权利要求5所述的检查方法，其中上述参照数据，基于在不同时间所摄像的被检查体图像数据而生成。
8.如权利要求5所述的检查方法，其中上述被检查体是光掩膜基板。
9.如权利要求5所述的检查方法，其中上述被检查体是半导体晶圆。
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