JP2001041720A - 欠陥検出方法および装置 - Google Patents
欠陥検出方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 欠陥検出方法および装置において、レジスト
厚さや下地層高さの変化にかかわらず、誤検出すること
なくパターンの欠陥を検出すること。 【解決手段】 基板Ｗ上に照明光を入射させる工程と、
照明光による基板からの回折光を受光する工程と、ピッ
チをＰ、照明光の波長をλ、照明光の入射角をθｉ、回
折光の回折角をθｄ、回折光の回折次数をｍとした場合
に、以下の関係式；Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝
ｍλを満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも
２以上のパラメータを変えて受光した回折光による複数
のパターン像に基づいて欠陥を検出する工程とを備えて
いるので、パラメータを変えると欠陥部分の光量と他の
部分の光量との差が異なる複数のパターン像が得られる
こととなり、これらを画像処理することでレジスト厚や
下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥検出が可
能となる。
厚さや下地層高さの変化にかかわらず、誤検出すること
なくパターンの欠陥を検出すること。 【解決手段】 基板Ｗ上に照明光を入射させる工程と、
照明光による基板からの回折光を受光する工程と、ピッ
チをＰ、照明光の波長をλ、照明光の入射角をθｉ、回
折光の回折角をθｄ、回折光の回折次数をｍとした場合
に、以下の関係式；Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝
ｍλを満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも
２以上のパラメータを変えて受光した回折光による複数
のパターン像に基づいて欠陥を検出する工程とを備えて
いるので、パラメータを変えると欠陥部分の光量と他の
部分の光量との差が異なる複数のパターン像が得られる
こととなり、これらを画像処理することでレジスト厚や
下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥検出が可
能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、シリコン
で出来たＩＣウェハやガラスで出来た液晶基板の製造過
程において、その基板上に連続して形成されたパターン
の欠陥を検出する欠陥検出方法および装置に関する。
で出来たＩＣウェハやガラスで出来た液晶基板の製造過
程において、その基板上に連続して形成されたパターン
の欠陥を検出する欠陥検出方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハや液晶基板等の製造工程で
は、これらの基板の表面に回路形成等のためにレジスト
で形成されたパターンについて、その欠陥の有無を検査
する必要がある。従来、欠陥検出を行うためには、検査
員が半導体ウェハや液晶基板の表面を照明系で照明し、
回転と照射角度を変えるために半導体ウェハのチルトを
行い、傷やごみ等を直接目視することで行われていた。
は、これらの基板の表面に回路形成等のためにレジスト
で形成されたパターンについて、その欠陥の有無を検査
する必要がある。従来、欠陥検出を行うためには、検査
員が半導体ウェハや液晶基板の表面を照明系で照明し、
回転と照射角度を変えるために半導体ウェハのチルトを
行い、傷やごみ等を直接目視することで行われていた。
【０００３】また、近年は、自動的に欠陥検出を行う手
段として、例えば、特公平６−８７８９号公報に記載さ
れている検査装置がある。この検査装置は、半導体ウェ
ハに照明した光の反射光による半導体ウェハの像を画像
処理装置に取り込み、半導体ウェハの欠陥を検出するも
のである。
段として、例えば、特公平６−８７８９号公報に記載さ
れている検査装置がある。この検査装置は、半導体ウェ
ハに照明した光の反射光による半導体ウェハの像を画像
処理装置に取り込み、半導体ウェハの欠陥を検出するも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
欠陥検出手段において、次のような課題が残されてい
る。すなわち、人手による目視検査では、個人差がある
ために非効率的であった。また、回折光画像で検査する
装置では連続するパターンの高さ（レジストむら等の高
さ）や下地層の高さが変化することにより、むら画像や
画像信号の低下が発生し、誤検出してしまう問題があっ
た。さらに、ピッチ幅が設計値から多少ずれたパターン
についても、画像信号の低下が発生し、誤検出する問題
があった。
欠陥検出手段において、次のような課題が残されてい
る。すなわち、人手による目視検査では、個人差がある
ために非効率的であった。また、回折光画像で検査する
装置では連続するパターンの高さ（レジストむら等の高
さ）や下地層の高さが変化することにより、むら画像や
画像信号の低下が発生し、誤検出してしまう問題があっ
た。さらに、ピッチ幅が設計値から多少ずれたパターン
についても、画像信号の低下が発生し、誤検出する問題
があった。
【０００５】例えば、図４の（ａ）に示すように、シリ
コンウェハＷ上に等間隔にレジストＲでパターンが形成
され、レジストＲの厚さおよび下地が良好で欠陥が無い
場合は、図４の（ｂ）に示すように、回折画像の出力光
量は一定となる。また、図５の（ａ）に示すように、レ
ジストＲの厚さおよび下地が良好であるが欠陥部分Ｄが
有る場合は、図５の（ｂ）に示すように、回折画像にお
いて欠陥部分Ｄの出力光量が低下する。
コンウェハＷ上に等間隔にレジストＲでパターンが形成
され、レジストＲの厚さおよび下地が良好で欠陥が無い
場合は、図４の（ｂ）に示すように、回折画像の出力光
量は一定となる。また、図５の（ａ）に示すように、レ
ジストＲの厚さおよび下地が良好であるが欠陥部分Ｄが
有る場合は、図５の（ｂ）に示すように、回折画像にお
いて欠陥部分Ｄの出力光量が低下する。
【０００６】さらに、図６の（ａ）に示すように、レジ
ストＲの厚さが異なった場合で欠陥が無い場合は、図６
の（ｂ）に示すように、回折画像においてレジストＲの
厚さが異なる部分の出力光量が変化する。これに対し
て、図７の（ａ）に示すように、レジストＲの厚さが異
なるとともに欠陥部分Ｄが有る場合は、図７の（ｂ）に
示すように、回折画像において欠陥部分Ｄの出力光量が
低下するが、レジストＲの厚さが異なる部分の出力光量
全体も変化してしまい、相対的に欠陥部分Ｄと他の部分
との受光量差が検出し難しくなる場合が生じてしまう。
ストＲの厚さが異なった場合で欠陥が無い場合は、図６
の（ｂ）に示すように、回折画像においてレジストＲの
厚さが異なる部分の出力光量が変化する。これに対し
て、図７の（ａ）に示すように、レジストＲの厚さが異
なるとともに欠陥部分Ｄが有る場合は、図７の（ｂ）に
示すように、回折画像において欠陥部分Ｄの出力光量が
低下するが、レジストＲの厚さが異なる部分の出力光量
全体も変化してしまい、相対的に欠陥部分Ｄと他の部分
との受光量差が検出し難しくなる場合が生じてしまう。
【０００７】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、レジスト厚さや下地層高さの変化にかかわらず、
誤検出することなくパターンの欠陥を検出することがで
きる欠陥検出方法および装置を提供することを目的とす
る。
ので、レジスト厚さや下地層高さの変化にかかわらず、
誤検出することなくパターンの欠陥を検出することがで
きる欠陥検出方法および装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、図１か
ら図３に対応づけて説明すると、請求項１記載の欠陥検
出方法では、基板（Ｗ）上に一定のピッチで形成された
パターンの欠陥を検出する方法であって、前記基板上に
照明光を入射させる工程と、前記照明光による前記基板
からの回折光を受光する工程と、前記ピッチをＰ、前記
照明光の波長をλ、前記照明光の入射角をθｉ、前記回
折光の回折角をθｄ、前記回折光の回折次数をｍとした
場合に、以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを変えて受光した前記回折光による複数
のパターン像に基づいて前記欠陥を検出する工程とを備
えている技術が採用される。
決するために以下の構成を採用した。すなわち、図１か
ら図３に対応づけて説明すると、請求項１記載の欠陥検
出方法では、基板（Ｗ）上に一定のピッチで形成された
パターンの欠陥を検出する方法であって、前記基板上に
照明光を入射させる工程と、前記照明光による前記基板
からの回折光を受光する工程と、前記ピッチをＰ、前記
照明光の波長をλ、前記照明光の入射角をθｉ、前記回
折光の回折角をθｄ、前記回折光の回折次数をｍとした
場合に、以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを変えて受光した前記回折光による複数
のパターン像に基づいて前記欠陥を検出する工程とを備
えている技術が採用される。
【０００９】また、請求項２記載の欠陥検出装置では、
基板（Ｗ）上に一定のピッチで形成されたパターンの欠
陥を検出する装置であって、前記基板上に照明光を入射
させる入射手段（２、１２）と、前記照明光による前記
基板からの回折光を受光する受光手段（４、１４）と、
該受光手段で受光した回折光によるパターン像を画像処
理して前記欠陥の検出を行う画像処理手段（５）とを備
え、前記入射手段および前記受光手段は、前記ピッチを
Ｐ、前記照明光の波長をλ、前記照明光の入射角をθ
ｉ、前記回折光の回折角をθｄ、前記回折光の回折次数
をｍとした場合に、以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを相互に変える可変機構（１，３、１
０）を備え、前記画像処理手段は、前記可変機構によっ
て前記パラメータを変えて取り込んだ複数の前記パター
ン像に基づいて前記欠陥を検出する技術が採用される。
基板（Ｗ）上に一定のピッチで形成されたパターンの欠
陥を検出する装置であって、前記基板上に照明光を入射
させる入射手段（２、１２）と、前記照明光による前記
基板からの回折光を受光する受光手段（４、１４）と、
該受光手段で受光した回折光によるパターン像を画像処
理して前記欠陥の検出を行う画像処理手段（５）とを備
え、前記入射手段および前記受光手段は、前記ピッチを
Ｐ、前記照明光の波長をλ、前記照明光の入射角をθ
ｉ、前記回折光の回折角をθｄ、前記回折光の回折次数
をｍとした場合に、以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを相互に変える可変機構（１，３、１
０）を備え、前記画像処理手段は、前記可変機構によっ
て前記パラメータを変えて取り込んだ複数の前記パター
ン像に基づいて前記欠陥を検出する技術が採用される。
【００１０】これらの欠陥検出方法および装置では、回
折出力信号の式である上記関係式に基づいてパラメータ
を変え、取り込んだ複数のパターン像に基づいて欠陥を
検出するので、パラメータを変えると欠陥部分の光量と
他の部分の光量との差が異なる複数のパターン像が得ら
れることとなり、これらを画像処理することでレジスト
厚や下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥検出
が可能となる。なお、画像処理の手段としては、例え
ば、各画素の最大値を検出する方法や画素単位で平均値
を求める方法等が採用される。
折出力信号の式である上記関係式に基づいてパラメータ
を変え、取り込んだ複数のパターン像に基づいて欠陥を
検出するので、パラメータを変えると欠陥部分の光量と
他の部分の光量との差が異なる複数のパターン像が得ら
れることとなり、これらを画像処理することでレジスト
厚や下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥検出
が可能となる。なお、画像処理の手段としては、例え
ば、各画素の最大値を検出する方法や画素単位で平均値
を求める方法等が採用される。
【００１１】請求項４記載の欠陥検出装置では、基板
（Ｗ）表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置にお
いて、前記基板表面の少なくとも一部を照明する照明手
段（２）と、前記基板表面の少なくとも一部からの反射
光を受光し、前記基板表面の少なくとも一部の反射率に
応じた画像信号を生成する撮像手段（４ｃ）と、前記撮
像手段が生成する前記画像信号の生成条件を任意に変更
する条件変更手段（１、３、１０）と、前記生成条件を
変更して生成した複数の画像信号を比較することによ
り、前記基板表面の少なくとも一部に存在する欠陥を検
出する検出手段（５）と、を備える技術が採用される。
この欠陥検出装置では、撮像手段（４ｃ）により基板
（Ｗ）表面の少なくとも一部の反射率に応じた画像信号
を生成し、条件変更手段（１、３、１０）により撮像手
段が生成する画像信号の生成条件を任意に変更して生成
した複数の画像信号を比較するので、基板表面の少なく
とも一部において、欠陥部分から得られる画像信号と他
の部分からの画像信号との強度差が異なる複数の画像信
号が得られることとなり、これらを比較することでレジ
スト厚や下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥
検出が可能となる。
（Ｗ）表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置にお
いて、前記基板表面の少なくとも一部を照明する照明手
段（２）と、前記基板表面の少なくとも一部からの反射
光を受光し、前記基板表面の少なくとも一部の反射率に
応じた画像信号を生成する撮像手段（４ｃ）と、前記撮
像手段が生成する前記画像信号の生成条件を任意に変更
する条件変更手段（１、３、１０）と、前記生成条件を
変更して生成した複数の画像信号を比較することによ
り、前記基板表面の少なくとも一部に存在する欠陥を検
出する検出手段（５）と、を備える技術が採用される。
この欠陥検出装置では、撮像手段（４ｃ）により基板
（Ｗ）表面の少なくとも一部の反射率に応じた画像信号
を生成し、条件変更手段（１、３、１０）により撮像手
段が生成する画像信号の生成条件を任意に変更して生成
した複数の画像信号を比較するので、基板表面の少なく
とも一部において、欠陥部分から得られる画像信号と他
の部分からの画像信号との強度差が異なる複数の画像信
号が得られることとなり、これらを比較することでレジ
スト厚や下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥
検出が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る欠陥検出方法
および欠陥検出装置の第１実施形態を、図１および図２
を参照しながら説明する。
および欠陥検出装置の第１実施形態を、図１および図２
を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、本実施形態の欠陥検出装置を示
し、これらの図において、該欠陥検出装置は、シリコン
ウェハ（基板）Ｗ表面上に照射する照明光の入射角度を
制御する発光側駆動系（可変機構、条件変更手段）１を
備えた発光部（入射手段、照明手段）２と、シリコンウ
ェハＷからの回折光の回折角を制御する受光側駆動系
（可変機構、条件変更手段）３を備えた受光部（受光手
段）４と、該受光部４で受光した回折光の画像信号を処
理して欠陥を検出する画像処理部（検出手段、画像処理
手段）５とを備えている。
し、これらの図において、該欠陥検出装置は、シリコン
ウェハ（基板）Ｗ表面上に照射する照明光の入射角度を
制御する発光側駆動系（可変機構、条件変更手段）１を
備えた発光部（入射手段、照明手段）２と、シリコンウ
ェハＷからの回折光の回折角を制御する受光側駆動系
（可変機構、条件変更手段）３を備えた受光部（受光手
段）４と、該受光部４で受光した回折光の画像信号を処
理して欠陥を検出する画像処理部（検出手段、画像処理
手段）５とを備えている。
【００１４】前記発光部２は、白色光源である発光光源
２ａと、該発光光源２ａからの照明光を反射する発光側
反射鏡２ｂと、該発光側反射鏡２ｂからの照明光を平行
光に成形するとともに検査対象であるシリコンウェハＷ
表面上に照射する発光側凹面鏡２ｃとを備えている。前
記受光部４は、シリコンウェハＷからの回折光を反射す
る受光側凹面鏡４ａと、該受光側凹面鏡４ａからの回折
光を反射する受光側反射鏡４ｂと、該受光側反射鏡４ｂ
からの回折光を受光するＣＣＤカメラ（撮像手段）４ｃ
とを備えている。
２ａと、該発光光源２ａからの照明光を反射する発光側
反射鏡２ｂと、該発光側反射鏡２ｂからの照明光を平行
光に成形するとともに検査対象であるシリコンウェハＷ
表面上に照射する発光側凹面鏡２ｃとを備えている。前
記受光部４は、シリコンウェハＷからの回折光を反射す
る受光側凹面鏡４ａと、該受光側凹面鏡４ａからの回折
光を反射する受光側反射鏡４ｂと、該受光側反射鏡４ｂ
からの回折光を受光するＣＣＤカメラ（撮像手段）４ｃ
とを備えている。
【００１５】なお、発光部２からの白色光は、特定の回
折角をもった回折光となるため、受光部４の受光側反射
鏡４ｂによって特定の波長成分のみがＣＣＤカメラ４ｃ
に到達する。前記画像処理部５は、ＣＣＤカメラ４ｃで
受光した回折光の複数の画像信号によって、例えば、各
画素の最大値を検出したり、画素単位で平均値を求める
等の画像処理を行って欠陥位置を検出するものである。
折角をもった回折光となるため、受光部４の受光側反射
鏡４ｂによって特定の波長成分のみがＣＣＤカメラ４ｃ
に到達する。前記画像処理部５は、ＣＣＤカメラ４ｃで
受光した回折光の複数の画像信号によって、例えば、各
画素の最大値を検出したり、画素単位で平均値を求める
等の画像処理を行って欠陥位置を検出するものである。
【００１６】そして、本実施形態では、発光側駆動系１
と受光側駆動系３とを相互に駆動して、シリコンウェハ
Ｗに対する照明光の入射角および回折光の回折角が、以
下の関係式（１）を満たすように決定される。すなわ
ち、パターンのピッチをＰ、照明光の波長をλ、照明光
の入射角をθｉ、回折光の回折角をθｄ、回折光の回折
次数をｍとした場合に、 Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ ・・・（１） を満すようにθｉおよびθｄを相互に変えるように設定
されている。
と受光側駆動系３とを相互に駆動して、シリコンウェハ
Ｗに対する照明光の入射角および回折光の回折角が、以
下の関係式（１）を満たすように決定される。すなわ
ち、パターンのピッチをＰ、照明光の波長をλ、照明光
の入射角をθｉ、回折光の回折角をθｄ、回折光の回折
次数をｍとした場合に、 Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ ・・・（１） を満すようにθｉおよびθｄを相互に変えるように設定
されている。
【００１７】次に、本実施形態の欠陥検出装置による欠
陥検出方法について、図２を参照して説明する。
陥検出方法について、図２を参照して説明する。
【００１８】まず、シリコンウェハＷ上のレジストパタ
ーンのピッチ幅Ｐ、照明する波長λおよび回折次数ｍを
設定する。そして、関係式（１）を満たすように、入射
角θｉおよび回折角θｄを、θｉ＋Ｘ度（Ｘは、レジス
ト厚さにより適宜設定される）となるまで発光側駆動系
１および受光側駆動系３を連続的に駆動制御して変更す
る。このとき、発光光源２ａから白色光を出射して、発
光側反射鏡２ｂおよび発光側凹面鏡２ｃを介して、照明
光としてシリコンウェハＷ上に上記条件の入射角θｉで
照明する。
ーンのピッチ幅Ｐ、照明する波長λおよび回折次数ｍを
設定する。そして、関係式（１）を満たすように、入射
角θｉおよび回折角θｄを、θｉ＋Ｘ度（Ｘは、レジス
ト厚さにより適宜設定される）となるまで発光側駆動系
１および受光側駆動系３を連続的に駆動制御して変更す
る。このとき、発光光源２ａから白色光を出射して、発
光側反射鏡２ｂおよび発光側凹面鏡２ｃを介して、照明
光としてシリコンウェハＷ上に上記条件の入射角θｉで
照明する。
【００１９】この照明光の回折光は、レジストパターン
によって上記条件の回折角θｄで回折し、受光側凹面鏡
４ａおよび受光側反射鏡４ｂを介してＣＣＤカメラ４ｃ
で受光され、このパターン像は、連続的に複数の画像信
号として画像処理部５に取り込まれ、記憶される。この
後、画像処理部５において、取り込んだ何枚もの画像信
号を画像処理してむらの少ない画像に処理し、欠陥検出
を行う。
によって上記条件の回折角θｄで回折し、受光側凹面鏡
４ａおよび受光側反射鏡４ｂを介してＣＣＤカメラ４ｃ
で受光され、このパターン像は、連続的に複数の画像信
号として画像処理部５に取り込まれ、記憶される。この
後、画像処理部５において、取り込んだ何枚もの画像信
号を画像処理してむらの少ない画像に処理し、欠陥検出
を行う。
【００２０】すなわち、記憶された複数のパターン像に
よる画像信号を比較して、画素の最大値検出や平均値化
等の画像処理を行って欠陥位置を検出する。例えば、図
２の実線および点線に示すように、少なくとも２枚の画
像信号（ウェハ断面位置に対する受光量の分布）を得た
場合、両画像信号の最大値のみを画像処理することによ
り、図２の一点鎖線に示すように、処理された画像信号
では、欠陥部分における受光量の変化が顕著（最も小さ
くなる）になって、明確にその位置を特定することがで
きる。
よる画像信号を比較して、画素の最大値検出や平均値化
等の画像処理を行って欠陥位置を検出する。例えば、図
２の実線および点線に示すように、少なくとも２枚の画
像信号（ウェハ断面位置に対する受光量の分布）を得た
場合、両画像信号の最大値のみを画像処理することによ
り、図２の一点鎖線に示すように、処理された画像信号
では、欠陥部分における受光量の変化が顕著（最も小さ
くなる）になって、明確にその位置を特定することがで
きる。
【００２１】次に、本発明に係る欠陥検出方法および装
置の第２実施形態を、図３を参照しながら説明する。
置の第２実施形態を、図３を参照しながら説明する。
【００２２】第２実施形態と第１実施形態との異なる点
は、第１実施形態では、関係式（１）を満たすように発
光側駆動系１および受光側駆動系３によって、パラメー
タとして入射角θｉおよび回折角θｄを変えたが、第２
実施形態では、発光側駆動系および受光側駆動系を用い
ずに、シリコンウェハＷをチルトさせて傾斜角を変更
し、実質的に入射角θｉおよび回折角θｄを変える点で
ある。
は、第１実施形態では、関係式（１）を満たすように発
光側駆動系１および受光側駆動系３によって、パラメー
タとして入射角θｉおよび回折角θｄを変えたが、第２
実施形態では、発光側駆動系および受光側駆動系を用い
ずに、シリコンウェハＷをチルトさせて傾斜角を変更
し、実質的に入射角θｉおよび回折角θｄを変える点で
ある。
【００２３】すなわち、第２実施形態の欠陥検出装置で
は、シリコンウェハＷを支持するとともにそのチルト角
を所定の角度に可変する載置台（支持手段）１０が設け
られている。この載置台１０は、シリコンウェハＷをチ
ルトさせ、関係式（１）を満たすような照明光の入射角
θｉおよび回折光の回折角θｄとなるように制御され
る。このとき、発光部１２からの白色照明光は、条件に
合った波長の光のみが受光部１４で受光される。したが
って、本実施形態では、載置台１０を駆動するだけで、
第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たす異なる条
件で複数のパターン像が得られ、画像処理により容易に
欠陥位置を検出することができる。
は、シリコンウェハＷを支持するとともにそのチルト角
を所定の角度に可変する載置台（支持手段）１０が設け
られている。この載置台１０は、シリコンウェハＷをチ
ルトさせ、関係式（１）を満たすような照明光の入射角
θｉおよび回折光の回折角θｄとなるように制御され
る。このとき、発光部１２からの白色照明光は、条件に
合った波長の光のみが受光部１４で受光される。したが
って、本実施形態では、載置台１０を駆動するだけで、
第１実施形態と同様に、関係式（１）を満たす異なる条
件で複数のパターン像が得られ、画像処理により容易に
欠陥位置を検出することができる。
【００２４】このように、上記各実施形態では、関係式
（１）のパラメータを画像信号の生成条件としており、
この生成条件を変更して得られた複数の画像信号を比較
することにより、シリコンウェハＷ上の欠陥を検出する
ことができる。また、上記各実施形態は、回折光の受光
量を画像信号として処理したが、回折光が反射光の一部
であるとすると、その反射光の反射率に応じた画像信号
を生成しているものであり、この生成条件を、関係式
（１）のパラメータを変えて変更することにより、得ら
れた複数の画像信号を比較して欠陥検出をしているもの
である。
（１）のパラメータを画像信号の生成条件としており、
この生成条件を変更して得られた複数の画像信号を比較
することにより、シリコンウェハＷ上の欠陥を検出する
ことができる。また、上記各実施形態は、回折光の受光
量を画像信号として処理したが、回折光が反射光の一部
であるとすると、その反射光の反射率に応じた画像信号
を生成しているものであり、この生成条件を、関係式
（１）のパラメータを変えて変更することにより、得ら
れた複数の画像信号を比較して欠陥検出をしているもの
である。
【００２５】なお、本発明は、次のような実施形態をも
含むものである。 （１）上記各実施形態では、関係式（１）を満たすよう
にパラメータとして入射角θｉおよび回折角θｄを変え
たが、関係式（１）のパラメータ（θｉ、θｄ、λ、
ｍ）のうち少なくとも２以上のものを変えて複数のパタ
ーン像を受光すればよく、他のパラメータの組み合わせ
によって検出を行っても構わない。例えば、波長λと他
のパラメータを、関係式（１）を満たすように変えて行
ってもよい。この場合、発光光源は、白色光源からの白
色光をバンドパスフィルタで特定の波長のみ透過させる
ようにし、該バンドパスフィルタによる透過波長を変え
るようにすれば、照明光の波長を変更することができ
る。
含むものである。 （１）上記各実施形態では、関係式（１）を満たすよう
にパラメータとして入射角θｉおよび回折角θｄを変え
たが、関係式（１）のパラメータ（θｉ、θｄ、λ、
ｍ）のうち少なくとも２以上のものを変えて複数のパタ
ーン像を受光すればよく、他のパラメータの組み合わせ
によって検出を行っても構わない。例えば、波長λと他
のパラメータを、関係式（１）を満たすように変えて行
ってもよい。この場合、発光光源は、白色光源からの白
色光をバンドパスフィルタで特定の波長のみ透過させる
ようにし、該バンドパスフィルタによる透過波長を変え
るようにすれば、照明光の波長を変更することができ
る。
【００２６】（２）なお、上記各実施形態では、シリコ
ンウェハＷの表面全体に照明光を照射して全体について
欠陥検出を行ったが、表面の一部分に照射しても構わな
い。この場合、一部分のみの画像処理で済むため、予め
設定された所定領域における欠陥を迅速に検出すること
ができる。
ンウェハＷの表面全体に照明光を照射して全体について
欠陥検出を行ったが、表面の一部分に照射しても構わな
い。この場合、一部分のみの画像処理で済むため、予め
設定された所定領域における欠陥を迅速に検出すること
ができる。
【００２７】（３）上記各実施形態では、シリコンウェ
ハＷを検査対象の基板としたが、他の基板を検査対象と
しても構わない。例えば、ガラスで形成された液晶基板
の表面における欠陥を検出してもよい。
ハＷを検査対象の基板としたが、他の基板を検査対象と
しても構わない。例えば、ガラスで形成された液晶基板
の表面における欠陥を検出してもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載の欠陥検出方法および請求項２記載
の欠陥検出装置によれば、欠陥検出方法および装置で
は、回折出力信号の式である上記関係式に基づいてパラ
メータを変え、取り込んだ複数のパターン像に基づいて
欠陥を検出するので、欠陥部分の光量と他の部分の光量
との差が異なる複数のパターン像を画像処理することで
レジストの厚さむらや下地の高さむらによる回折画像の
むらに影響されない欠陥検出を正確に行うことができ
る。
の欠陥検出装置によれば、欠陥検出方法および装置で
は、回折出力信号の式である上記関係式に基づいてパラ
メータを変え、取り込んだ複数のパターン像に基づいて
欠陥を検出するので、欠陥部分の光量と他の部分の光量
との差が異なる複数のパターン像を画像処理することで
レジストの厚さむらや下地の高さむらによる回折画像の
むらに影響されない欠陥検出を正確に行うことができ
る。
【００２９】（２）請求項３記載の欠陥検出装置によれ
ば、照明光が白色光とされ、可変機構は、基板を支持す
るとともに照明光に対する基板の傾きを調整可能な支持
手段を備えているので、支持手段で基板の傾きを変える
だけで、上記関係式を満たす入射角および反射角を同時
に変更することができ、より簡便な装置によって容易に
欠陥検出を行うことができる。
ば、照明光が白色光とされ、可変機構は、基板を支持す
るとともに照明光に対する基板の傾きを調整可能な支持
手段を備えているので、支持手段で基板の傾きを変える
だけで、上記関係式を満たす入射角および反射角を同時
に変更することができ、より簡便な装置によって容易に
欠陥検出を行うことができる。
【００３０】（３）請求項４記載の欠陥検出装置によれ
ば、撮像手段により基板表面の少なくとも一部の反射率
に応じた画像信号を生成し、条件変更手段により撮像手
段が生成する画像信号の生成条件を任意に変更して生成
した複数の画像信号を比較するので、基板表面の少なく
とも一部において、欠陥部分から得られる画像信号と他
の部分からの画像信号との強度差が異なる複数の画像信
号が得られることとなり、これらを比較することでレジ
スト厚や下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥
検出が可能となる
ば、撮像手段により基板表面の少なくとも一部の反射率
に応じた画像信号を生成し、条件変更手段により撮像手
段が生成する画像信号の生成条件を任意に変更して生成
した複数の画像信号を比較するので、基板表面の少なく
とも一部において、欠陥部分から得られる画像信号と他
の部分からの画像信号との強度差が異なる複数の画像信
号が得られることとなり、これらを比較することでレジ
スト厚や下地層高さによる光量変化に影響されずに欠陥
検出が可能となる
【００３１】（４）請求項５記載の欠陥検出装置によれ
ば、請求項４記載の欠陥検出装置において、生成条件
が、上記関係式を満たすように少なくとも２以上のパラ
メータを相互に変更して決定されるので、回折出力信号
の式に基づく回折光の光量変化の画像信号を複数得るこ
とができ、画像処理によって欠陥部分の受光量変化を明
確にして容易に検出することができる。
ば、請求項４記載の欠陥検出装置において、生成条件
が、上記関係式を満たすように少なくとも２以上のパラ
メータを相互に変更して決定されるので、回折出力信号
の式に基づく回折光の光量変化の画像信号を複数得るこ
とができ、画像処理によって欠陥部分の受光量変化を明
確にして容易に検出することができる。
【図１】 本発明に係る欠陥検出装置の第１実施形態を
示す全体構成図である。
示す全体構成図である。
【図２】 本発明に係る欠陥検出装置の第１実施形態に
おけるシリコンウェハ上のレジストパターンを示す断面
図およびそのウェハ断面位置に対する回折光の受光量を
示すグラフ図である。
おけるシリコンウェハ上のレジストパターンを示す断面
図およびそのウェハ断面位置に対する回折光の受光量を
示すグラフ図である。
【図３】 本発明に係る欠陥検出装置の第２実施形態を
示す全体構成図である。
示す全体構成図である。
【図４】 本発明に係る欠陥検出装置の従来例における
シリコンウェハ上の厚さが一定で欠陥の無いレジストパ
ターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対する
回折光の受光量を示すグラフ図である。
シリコンウェハ上の厚さが一定で欠陥の無いレジストパ
ターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対する
回折光の受光量を示すグラフ図である。
【図５】 本発明に係る欠陥検出装置の従来例における
シリコンウェハ上の厚さが一定で欠陥の有るレジストパ
ターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対する
回折光の受光量を示すグラフ図である。
シリコンウェハ上の厚さが一定で欠陥の有るレジストパ
ターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対する
回折光の受光量を示すグラフ図である。
【図６】 本発明に係る欠陥検出装置の従来例における
シリコンウェハ上の厚さが一定でなく欠陥の無いレジス
トパターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対
する回折光の受光量を示すグラフ図である。
シリコンウェハ上の厚さが一定でなく欠陥の無いレジス
トパターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対
する回折光の受光量を示すグラフ図である。
【図７】 本発明に係る欠陥検出装置の従来例における
シリコンウェハ上の厚さが一定でなく欠陥の有るレジス
トパターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対
する回折光の受光量を示すグラフ図である。
シリコンウェハ上の厚さが一定でなく欠陥の有るレジス
トパターンを示す断面図およびそのウェハ断面位置に対
する回折光の受光量を示すグラフ図である。
１ 発光側駆動系（可変機構、条件変更手段） ２ 発光部（入射手段、照明手段） ３ 受光側駆動系（可変機構、条件変更手段） ４ 受光部（受光手段） ４ｃ ＣＣＤカメラ（撮像手段） ５ 画像処理部（検出手段、画像処理手段） Ｗ シリコンウェハ（基板）
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に一定のピッチで形成されたパタ
ーンの欠陥を検出する方法であって、 前記基板上に照明光を入射させる工程と、 前記照明光による前記基板からの回折光を受光する工程
と、 前記ピッチをＰ、 前記照明光の波長をλ、 前記照明光の入射角をθｉ、 前記回折光の回折角をθｄ、 前記回折光の回折次数をｍとした場合に、 以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを変えて受光した前記回折光による複数
のパターン像に基づいて前記欠陥を検出する工程とを備
えていることを特徴とする欠陥検出方法。 - 【請求項２】 基板上に一定のピッチで形成されたパタ
ーンの欠陥を検出する装置であって、 前記基板上に照明光を入射させる入射手段と、 前記照明光による前記基板からの回折光を受光する受光
手段と、 該受光手段で受光した回折光によるパターン像を画像処
理して前記欠陥の検出を行う画像処理手段とを備え、 前記入射手段および前記受光手段は、 前記ピッチをＰ、 前記照明光の波長をλ、 前記照明光の入射角をθｉ、 前記回折光の回折角をθｄ、 前記回折光の回折次数をｍとした場合に、 以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを相互に変える可変機構を備え、 前記画像処理手段は、前記可変機構によって前記パラメ
ータを変えて取り込んだ複数の前記パターン像に基づい
て前記欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出装置。 - 【請求項３】 前記照明光は、白色光とされ、 前記可変機構は、前記基板を支持するとともに前記照明
光に対する基板の傾きを調整可能な支持手段を備えてい
ることを特徴とする請求項２記載の欠陥検出装置。 - 【請求項４】 基板表面に存在する欠陥を検出する欠陥
検出装置において、 前記基板表面の少なくとも一部を照明する照明手段と、 前記基板表面の少なくとも一部からの反射光を受光し、
前記基板表面の少なくとも一部の反射率に応じた画像信
号を生成する撮像手段と、 前記撮像手段が生成する前記画像信号の生成条件を任意
に変更する条件変更手段と、 前記生成条件を変更して生成した複数の画像信号を比較
することにより、前記基板表面の少なくとも一部に存在
する欠陥を検出する検出手段と、を備えることを特徴と
する欠陥検出装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の欠陥検出装置において、 前記生成条件は、 前記基板表面に形成されたパターンのピッチをＰ、 前記照明手段による照明光の波長をλ、 前記照明光の入射角をθｉ、 前記照明光による前記基板からの回折光の回折角をθ
ｄ、 前記回折光の回折次数をｍとした場合に、 以下の関係式； Ｐ×（ｓｉｎθｄ−ｓｉｎθｉ）＝ｍλ を満すようにθｉ、θｄ、ｍまたはλの少なくとも２以
上のパラメータを相互に変更して決定されることを特徴
とする欠陥検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21598599A JP4470239B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 欠陥検出方法および装置 |
| KR1020000042972A KR20010015433A (ko) | 1999-07-29 | 2000-07-26 | 결함검출방법 및 결함검출장치 |
| TW089115219A TW455673B (en) | 1999-07-29 | 2000-07-29 | Defect detecting method and device |
| US10/270,581 US20030057384A1 (en) | 1999-07-29 | 2002-10-16 | Method of detecting flaw and apparatus for detecting flaw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21598599A JP4470239B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 欠陥検出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041720A true JP2001041720A (ja) | 2001-02-16 |
| JP4470239B2 JP4470239B2 (ja) | 2010-06-02 |
Family
ID=16681511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21598599A Expired - Lifetime JP4470239B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 欠陥検出方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030057384A1 (ja) |
| JP (1) | JP4470239B2 (ja) |
| KR (1) | KR20010015433A (ja) |
| TW (1) | TW455673B (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403189B1 (ko) * | 2000-08-04 | 2003-10-23 | 가부시키가이샤 니콘 | 표면검사장치 |
| JP2007240323A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Toppan Printing Co Ltd | 周期性パターンの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
| CN103364405A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | 三星电机株式会社 | 表面缺陷检测设备及其控制方法 |
| JP2015102442A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | レーザーテック株式会社 | 検査装置、及び検査方法 |
| US10062155B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-08-28 | Lg Display Co., Ltd. | Apparatus and method for detecting defect of image having periodic pattern |
| CN112797923A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-14 | 上海交通大学 | 校正粒子衍射图像图案中心和欧拉角的方法、系统及介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI285738B (en) * | 2000-09-26 | 2007-08-21 | Olympus Corp | Defect detecting apparatus and computer readable medium |
| KR100850113B1 (ko) * | 2006-12-27 | 2008-08-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법 |
-
1999
- 1999-07-29 JP JP21598599A patent/JP4470239B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-07-26 KR KR1020000042972A patent/KR20010015433A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-07-29 TW TW089115219A patent/TW455673B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-10-16 US US10/270,581 patent/US20030057384A1/en not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
| KR100403189B1 (ko) * | 2000-08-04 | 2003-10-23 | 가부시키가이샤 니콘 | 표면검사장치 |
| JP2007240323A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Toppan Printing Co Ltd | 周期性パターンの欠陥検査方法及び欠陥検査装置 |
| CN103364405A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | 三星电机株式会社 | 表面缺陷检测设备及其控制方法 |
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| JP2015102442A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | レーザーテック株式会社 | 検査装置、及び検査方法 |
| US9970885B2 (en) | 2013-11-26 | 2018-05-15 | Lasertec Corporation | Inspection apparatus and inspection method |
| CN112797923A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-14 | 上海交通大学 | 校正粒子衍射图像图案中心和欧拉角的方法、系统及介质 |
| CN112797923B (zh) * | 2021-01-05 | 2022-12-30 | 上海交通大学 | 校正粒子衍射图像图案中心和欧拉角的方法、系统及介质 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030057384A1 (en) | 2003-03-27 |
| KR20010015433A (ko) | 2001-02-26 |
| JP4470239B2 (ja) | 2010-06-02 |
| TW455673B (en) | 2001-09-21 |
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