JP2001141657A - マクロ検査用照明装置、マクロ検査装置及び該方法 - Google Patents
マクロ検査用照明装置、マクロ検査装置及び該方法Info
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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、ウェハーなどの半導体基
板に形成したレジストパターンなどの微細被加工面にデ
フォーカス不良等が含まれるか否かを特に目視で明瞭に
検出できるマクロ検査用照明装置を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、得られたマクロ検査用
照明装置を用いた検査装置と検査方法を提供することに
ある。 【解決手段】 可干渉光１４を照射する光源を備えたマ
クロ検査用照明装置１２と、そのマクロ検査用照明装置
１２から可干渉光１４が所定の角度で照射される所定の
パターンの微細被加工面１６が形成された基板１８を支
持する支持手段２０と、微細被加工面１６からの回折光
２２により、基板１８上に形成されたパターンが所定の
パターンから変形しているか否かを判定する判定手段２
４とを含むマクロ検査装置１０において、そのマクロ検
査用照明装置１２を、補色の関係にある２色の可干渉光
を含む光を照射する装置で構成した。
板に形成したレジストパターンなどの微細被加工面にデ
フォーカス不良等が含まれるか否かを特に目視で明瞭に
検出できるマクロ検査用照明装置を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、得られたマクロ検査用
照明装置を用いた検査装置と検査方法を提供することに
ある。 【解決手段】 可干渉光１４を照射する光源を備えたマ
クロ検査用照明装置１２と、そのマクロ検査用照明装置
１２から可干渉光１４が所定の角度で照射される所定の
パターンの微細被加工面１６が形成された基板１８を支
持する支持手段２０と、微細被加工面１６からの回折光
２２により、基板１８上に形成されたパターンが所定の
パターンから変形しているか否かを判定する判定手段２
４とを含むマクロ検査装置１０において、そのマクロ検
査用照明装置１２を、補色の関係にある２色の可干渉光
を含む光を照射する装置で構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマクロ検査用照明装
置、マクロ検査装置及び該方法に関し、特により詳しく
はウェハー上のゴミや傷の検査だけでなく、ウェハー上
にフォトリソグラフィー法によって形成された微細被加
工面に、局所的なデフォーカスなどによる異常な被加工
面の有無を主として目視により検査するのに適した照明
装置と検査装置並びに検査方法に関する。
置、マクロ検査装置及び該方法に関し、特により詳しく
はウェハー上のゴミや傷の検査だけでなく、ウェハー上
にフォトリソグラフィー法によって形成された微細被加
工面に、局所的なデフォーカスなどによる異常な被加工
面の有無を主として目視により検査するのに適した照明
装置と検査装置並びに検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造におけるフォトリソグ
ラフィー工程において、コントロールすべき項目は、線
幅の制御、及び重ね合わせの制御のほかに、レジスト膜
厚の均一性の制御や、デフォーカス不良などが生じない
ようにレジスト・パターンの制御などがある。これらの
制御項目に対応して、各フォトマスクによるレジスト・
パターン形成後に、ウェハーのインライン検査として、
デフォーカス目視検査、寸法測定、オーバーレイ測定を
行なっている。これらの検査の中で、一般的に寸法測定
とオーバーレイの測定については、そのフォトリソグラ
フィー工程が安定していれば、測定頻度を減らし、サン
プリング検査をするだけで足りる。
ラフィー工程において、コントロールすべき項目は、線
幅の制御、及び重ね合わせの制御のほかに、レジスト膜
厚の均一性の制御や、デフォーカス不良などが生じない
ようにレジスト・パターンの制御などがある。これらの
制御項目に対応して、各フォトマスクによるレジスト・
パターン形成後に、ウェハーのインライン検査として、
デフォーカス目視検査、寸法測定、オーバーレイ測定を
行なっている。これらの検査の中で、一般的に寸法測定
とオーバーレイの測定については、そのフォトリソグラ
フィー工程が安定していれば、測定頻度を減らし、サン
プリング検査をするだけで足りる。
【０００３】ところが、デフォーカス目視検査は、目視
による感応検査であるにもかかわらず、通常全てのロッ
トについて検査をしている。これは、デフォーカス目視
検査（マクロ検査）により、寸法測定やオーバーレイ測
定といったミクロの管理では発見することのできない、
デフォーカスなどのレジスト・パターンの異常を発見す
ることができることにある。ここで、デフォーカスと
は、ステッパーで露光したときにフォーカスがズレるこ
とにより、レジスト・パターンに変形が生じる現象を言
う。デフォーカスの発生原因として、ウェハーなどの基
板上に付着したゴミや、基板自体の表面にある傷などの
欠陥や歪み、あるいは基板の表面に塗布したレジストの
膜厚の厚みの差など、種々の原因があり、パターンの変
形として現れる。
による感応検査であるにもかかわらず、通常全てのロッ
トについて検査をしている。これは、デフォーカス目視
検査（マクロ検査）により、寸法測定やオーバーレイ測
定といったミクロの管理では発見することのできない、
デフォーカスなどのレジスト・パターンの異常を発見す
ることができることにある。ここで、デフォーカスと
は、ステッパーで露光したときにフォーカスがズレるこ
とにより、レジスト・パターンに変形が生じる現象を言
う。デフォーカスの発生原因として、ウェハーなどの基
板上に付着したゴミや、基板自体の表面にある傷などの
欠陥や歪み、あるいは基板の表面に塗布したレジストの
膜厚の厚みの差など、種々の原因があり、パターンの変
形として現れる。
【０００４】このデフォーカス目視検査で発見される不
良の原因は、なんらかの生産機器の異常であることが多
いため、デフォーカス目視検査による不良の発見は不良
品の発生を少なくすることができる。また、これらの異
常を早期に発見することができれば、基板からレジスト
を剥がして、その基板を再度工程に流すことにより、製
品特性に影響を与えることなく製品とすることができ
る。逆に、このデフォーカス目視検査が充分に役割を果
たさない場合は、装置の異常検出が遅れ、何ロットにも
渡り、再生することのできない歩留りロスを発生させる
ことになる。
良の原因は、なんらかの生産機器の異常であることが多
いため、デフォーカス目視検査による不良の発見は不良
品の発生を少なくすることができる。また、これらの異
常を早期に発見することができれば、基板からレジスト
を剥がして、その基板を再度工程に流すことにより、製
品特性に影響を与えることなく製品とすることができ
る。逆に、このデフォーカス目視検査が充分に役割を果
たさない場合は、装置の異常検出が遅れ、何ロットにも
渡り、再生することのできない歩留りロスを発生させる
ことになる。
【０００５】このように、デフォーカス目視検査は非常
に重要な役割を担うものであるが、デフォーカス不良の
検出が難しいという課題があった。すなわち、このデフ
ォーカス目視検査は、レジストパターン（微細被加工
面）におけるミクロンオーダーの線が回折格子として機
能し、可干渉光を照射すると、正常なパターンの箇所と
異常なパターンの箇所では可干渉光の回折の仕方が異な
る結果、回折光の色あるいは明るさが違って見えると言
う現象を利用した検査方法である。この回折光の色又は
明るさの違いはわずかであり、その違いを見つけるのは
非常に困難であった。このため、目視検査に時間を要す
る、熟練を要するなどの課題があった。
に重要な役割を担うものであるが、デフォーカス不良の
検出が難しいという課題があった。すなわち、このデフ
ォーカス目視検査は、レジストパターン（微細被加工
面）におけるミクロンオーダーの線が回折格子として機
能し、可干渉光を照射すると、正常なパターンの箇所と
異常なパターンの箇所では可干渉光の回折の仕方が異な
る結果、回折光の色あるいは明るさが違って見えると言
う現象を利用した検査方法である。この回折光の色又は
明るさの違いはわずかであり、その違いを見つけるのは
非常に困難であった。このため、目視検査に時間を要す
る、熟練を要するなどの課題があった。
【０００６】このような事情から、たとえば特開昭６３
−３０５５１２号、特開昭６２−１２７６５２号、特開
平１０−３２５８０５号が開示するように、各種の自動
検査装置が提案されている。しかしながら、これらはい
ずれも従来のハロゲンランプなどを使用するものであっ
て、正常な箇所からの回折光と異常な箇所からの回折光
とを明瞭に区別して見定めることができるものではなか
った。したがって、たとえ回折光を分光して所定の波長
の範囲の光を取り出し、その光を光電変換器で電気信号
に変換して電気的に検出するとしても、微差の範囲内で
検出しなければならず、精度が悪いものとなる。
−３０５５１２号、特開昭６２−１２７６５２号、特開
平１０−３２５８０５号が開示するように、各種の自動
検査装置が提案されている。しかしながら、これらはい
ずれも従来のハロゲンランプなどを使用するものであっ
て、正常な箇所からの回折光と異常な箇所からの回折光
とを明瞭に区別して見定めることができるものではなか
った。したがって、たとえ回折光を分光して所定の波長
の範囲の光を取り出し、その光を光電変換器で電気信号
に変換して電気的に検出するとしても、微差の範囲内で
検出しなければならず、精度が悪いものとなる。
【０００７】そこで、本発明者らは、色々な半導体フォ
トリソグラフィー検査用の照明装置を比較検討・評価を
行なったが、いずれも満足にデフォーカス不良を検出で
きる照明装置はなかった。
トリソグラフィー検査用の照明装置を比較検討・評価を
行なったが、いずれも満足にデフォーカス不良を検出で
きる照明装置はなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウェ
ハーなどの半導体基板に形成したレジストパターンなど
の微細被加工面にデフォーカス不良が含まれるか否かを
特に目視で明瞭に検出できるマクロ検査用照明装置を提
供することにある。
ハーなどの半導体基板に形成したレジストパターンなど
の微細被加工面にデフォーカス不良が含まれるか否かを
特に目視で明瞭に検出できるマクロ検査用照明装置を提
供することにある。
【０００９】また、本発明の他の目的は、得られたマク
ロ検査用照明装置を用いた検査装置と検査方法を提供す
ることにある。
ロ検査用照明装置を用いた検査装置と検査方法を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマクロ検査
用照明装置は、照明装置の光源から可干渉光を基板上に
形成された所定のパターンの微細被加工面に所定の角度
で照射し、該微細被加工面からの回折光により、該微細
被加工面が前記所定のパターンから変形しているか否か
を判定するための可干渉光を照射する。前記照射される
可干渉光は色対比効果が顕著な関係にある２色の光を含
む。
用照明装置は、照明装置の光源から可干渉光を基板上に
形成された所定のパターンの微細被加工面に所定の角度
で照射し、該微細被加工面からの回折光により、該微細
被加工面が前記所定のパターンから変形しているか否か
を判定するための可干渉光を照射する。前記照射される
可干渉光は色対比効果が顕著な関係にある２色の光を含
む。
【００１１】色対比効果が顕著な関係にある２色とし
て、補色の関係が特に好ましいが、補色に近い色彩の関
係で足りる。可干渉光を照射する照明装置は、単一の光
源から色対比効果が顕著な関係にある２色の可干渉光を
含む光を照射する装置以外に、２つの光源から色対比効
果が顕著な関係にある２色の可干渉光を含む光をそれぞ
れ個別に照射する装置であってもよい。さらに、その照
明装置は、２つの光源と、色対比効果が顕著な関係にあ
る２色の可干渉光を含む光をそれぞれ個別に透過させる
２種のフィルターを備える装置であってもよく、あるい
は、１つの光源と、色対比効果が顕著な関係にある２色
の可干渉光を含む光を透過させるフィルターを含む装置
であってもよいなど、種々構成することができる。
て、補色の関係が特に好ましいが、補色に近い色彩の関
係で足りる。可干渉光を照射する照明装置は、単一の光
源から色対比効果が顕著な関係にある２色の可干渉光を
含む光を照射する装置以外に、２つの光源から色対比効
果が顕著な関係にある２色の可干渉光を含む光をそれぞ
れ個別に照射する装置であってもよい。さらに、その照
明装置は、２つの光源と、色対比効果が顕著な関係にあ
る２色の可干渉光を含む光をそれぞれ個別に透過させる
２種のフィルターを備える装置であってもよく、あるい
は、１つの光源と、色対比効果が顕著な関係にある２色
の可干渉光を含む光を透過させるフィルターを含む装置
であってもよいなど、種々構成することができる。
【００１２】色対比効果が顕著な関係にある２色、特に
補色関係にある２色は、他の組み合わせからなる２色と
比べて、配色効果において対比性が強く、どぎつく鮮明
な印象を与える。この補色関係にある２色には、赤と青
緑、黄と青、緑と茶、などを挙げることができるが、そ
れらの中でも赤と青緑の組み合わせが対比性の観点で最
も好ましい。色対比効果が顕著な関係にある２色とし
て、補色関係にある２色を含むものであるが、さらに補
色関係にある２色に近い色の関係や、配色効果において
対比性が強い色の関係にある２色を含む（以下、特に断
わらない限り原則として、「色対比効果が顕著な関係」
を「補色関係」と言う）。
補色関係にある２色は、他の組み合わせからなる２色と
比べて、配色効果において対比性が強く、どぎつく鮮明
な印象を与える。この補色関係にある２色には、赤と青
緑、黄と青、緑と茶、などを挙げることができるが、そ
れらの中でも赤と青緑の組み合わせが対比性の観点で最
も好ましい。色対比効果が顕著な関係にある２色とし
て、補色関係にある２色を含むものであるが、さらに補
色関係にある２色に近い色の関係や、配色効果において
対比性が強い色の関係にある２色を含む（以下、特に断
わらない限り原則として、「色対比効果が顕著な関係」
を「補色関係」と言う）。
【００１３】照明装置から基板に照射される可干渉光
は、１つの光源から補色関係にある２色の光を含む合成
された光として得られてもよい。このような照明装置と
して、波長６７７nmの赤色と、波長４９５nmの青緑色を
含む、色温度１５００Ｋ〜３５００Ｋの範囲にあるハロ
ゲンランプが好ましく、特に２２００Ｋのハロゲンラン
プが好ましい。また、照明装置として、赤色と青緑色の
合成である黄色のフィルターを備えた装置が好ましい。
は、１つの光源から補色関係にある２色の光を含む合成
された光として得られてもよい。このような照明装置と
して、波長６７７nmの赤色と、波長４９５nmの青緑色を
含む、色温度１５００Ｋ〜３５００Ｋの範囲にあるハロ
ゲンランプが好ましく、特に２２００Ｋのハロゲンラン
プが好ましい。また、照明装置として、赤色と青緑色の
合成である黄色のフィルターを備えた装置が好ましい。
【００１４】またあるいは、照明装置から基板に照射さ
れる可干渉光は、２つの光源から補色関係にある２色の
光を含む光がそれぞれ個別に得られ、その２色の光を合
成して１つの光として得られてもよい。このような照明
装置として、赤色の可干渉光と青緑色の可干渉光をそれ
ぞれ照射して合成したり、あるいは、赤色のフィルター
と青緑色のフィルターにそれぞれ可干渉光を透過させて
得られた光を合成したりする機構を備えた装置が好まし
い。
れる可干渉光は、２つの光源から補色関係にある２色の
光を含む光がそれぞれ個別に得られ、その２色の光を合
成して１つの光として得られてもよい。このような照明
装置として、赤色の可干渉光と青緑色の可干渉光をそれ
ぞれ照射して合成したり、あるいは、赤色のフィルター
と青緑色のフィルターにそれぞれ可干渉光を透過させて
得られた光を合成したりする機構を備えた装置が好まし
い。
【００１５】さらに、照明装置から基板に照射される可
干渉光は、１つの光源から補色関係にある２色の光を含
む光をそれぞれ個別に瞬時に交互に繰り返して点滅する
光として得られてもよい。このような照明装置として、
可干渉光の光路を遮るように補色関係にある２色の光を
含む光をそれぞれ透過させる２種類のフィルターを配置
するとともに移動させて、その２種類のフィルターが可
干渉光の光路を交互に遮るように構成した装置が好まし
い。以上、各種の照明装置は、デフォーカスの検査に使
用し得るだけでなく、ゴミや傷などの検査にも使用し得
る。特に、レジストの剥離工程やウェハーなどの表面の
平坦化工程において発生した微細な傷などの検査にも使
用し得る。
干渉光は、１つの光源から補色関係にある２色の光を含
む光をそれぞれ個別に瞬時に交互に繰り返して点滅する
光として得られてもよい。このような照明装置として、
可干渉光の光路を遮るように補色関係にある２色の光を
含む光をそれぞれ透過させる２種類のフィルターを配置
するとともに移動させて、その２種類のフィルターが可
干渉光の光路を交互に遮るように構成した装置が好まし
い。以上、各種の照明装置は、デフォーカスの検査に使
用し得るだけでなく、ゴミや傷などの検査にも使用し得
る。特に、レジストの剥離工程やウェハーなどの表面の
平坦化工程において発生した微細な傷などの検査にも使
用し得る。
【００１６】本発明のマクロ検査装置は、可干渉光を照
射するマクロ検査用照明装置と、該マクロ検査用照明装
置から可干渉光が所定の角度で照射される所定のパター
ンの微細被加工面が形成された基板を支持する支持手段
と、該微細被加工面からの回折光により、該微細被加工
面が前記所定のパターンから変形しているか否かを判定
する判定手段とを含む。前記マクロ検査用照明装置が、
補色の関係にある２色の可干渉光を含む光を照射する。
射するマクロ検査用照明装置と、該マクロ検査用照明装
置から可干渉光が所定の角度で照射される所定のパター
ンの微細被加工面が形成された基板を支持する支持手段
と、該微細被加工面からの回折光により、該微細被加工
面が前記所定のパターンから変形しているか否かを判定
する判定手段とを含む。前記マクロ検査用照明装置が、
補色の関係にある２色の可干渉光を含む光を照射する。
【００１７】所定のパターンで基板上に微細加工が施さ
れた微細被加工面は回折格子として機能し、その微細被
加工面に可干渉光が照射されると、回折して反射させら
れる。基板上に形成されたパターンが均一で異常な箇所
がない場合、微細被加工面からの回折光は全て同じ方向
に反射回折する。この回折光を目視する方向によって、
補色関係にある２色のうちのいずれか一方の色、または
補色関係にある２色を合成した色が全面に現れる。すな
わち、基板（微細被加工面）を可干渉光に対して回転さ
せると、補色関係にある２色のうちの一方の色、補色関
係にある２色を合成した色、補色関係にある２色のうち
の他方の色、補色関係にある２色を合成した色の順に現
れることになる。
れた微細被加工面は回折格子として機能し、その微細被
加工面に可干渉光が照射されると、回折して反射させら
れる。基板上に形成されたパターンが均一で異常な箇所
がない場合、微細被加工面からの回折光は全て同じ方向
に反射回折する。この回折光を目視する方向によって、
補色関係にある２色のうちのいずれか一方の色、または
補色関係にある２色を合成した色が全面に現れる。すな
わち、基板（微細被加工面）を可干渉光に対して回転さ
せると、補色関係にある２色のうちの一方の色、補色関
係にある２色を合成した色、補色関係にある２色のうち
の他方の色、補色関係にある２色を合成した色の順に現
れることになる。
【００１８】これに対して、基板上に形成されたパター
ンの一部にデフォーカスなどによる異常な箇所がある場
合、補色関係にある２色のうちのいずれか一方の色が微
細被加工面の全体に現れる中で、異常な箇所について補
色関係にある２色のうちの他方の色が局部的に現れる。
また、基板（微細被加工面）を可干渉光に対して回転さ
せると、上述とは逆に、補色関係にある２色のうちの他
方の色の中に、局部的に補色関係にある２色のうちの一
方の色が現れる。したがって、たとえば補色関係にある
２色が赤と青緑である場合、赤の中に青緑が局部的に現
れたとき、あるいは青緑の中に赤が局部的に現れたと
き、その箇所はデフォーカスなどによる異常な箇所であ
ったことが直ちに分かる。このように、補色関係にある
２色は対比性が強いため、目視であってもデフォーカス
などの異常の検出感度を非常に上げることができる。
ンの一部にデフォーカスなどによる異常な箇所がある場
合、補色関係にある２色のうちのいずれか一方の色が微
細被加工面の全体に現れる中で、異常な箇所について補
色関係にある２色のうちの他方の色が局部的に現れる。
また、基板（微細被加工面）を可干渉光に対して回転さ
せると、上述とは逆に、補色関係にある２色のうちの他
方の色の中に、局部的に補色関係にある２色のうちの一
方の色が現れる。したがって、たとえば補色関係にある
２色が赤と青緑である場合、赤の中に青緑が局部的に現
れたとき、あるいは青緑の中に赤が局部的に現れたと
き、その箇所はデフォーカスなどによる異常な箇所であ
ったことが直ちに分かる。このように、補色関係にある
２色は対比性が強いため、目視であってもデフォーカス
などの異常の検出感度を非常に上げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るマクロ検査用
照明装置、マクロ検査装置及び該方法の実施の形態を図
面に基づいて詳しく説明する。
照明装置、マクロ検査装置及び該方法の実施の形態を図
面に基づいて詳しく説明する。
【００２０】図１に示すように、マクロ検査装置１０
は、可干渉光を照射するマクロ検査用照明装置１２と、
そのマクロ検査用照明装置１２から可干渉光１４が所定
の角度で照射される所定のパターンの微細被加工面１６
が形成された基板１８を支持する支持手段２０と、この
微細被加工面１６からの回折光２２により、微細被加工
面１６がデフォーカスなどにより所定のパターンから変
形しているか否かを判定する判定手段２４とを含んで構
成され、さらに、マクロ検査用照明装置１２が、補色の
関係にある２色の可干渉光を含む光を照射する装置とし
て構成されている。
は、可干渉光を照射するマクロ検査用照明装置１２と、
そのマクロ検査用照明装置１２から可干渉光１４が所定
の角度で照射される所定のパターンの微細被加工面１６
が形成された基板１８を支持する支持手段２０と、この
微細被加工面１６からの回折光２２により、微細被加工
面１６がデフォーカスなどにより所定のパターンから変
形しているか否かを判定する判定手段２４とを含んで構
成され、さらに、マクロ検査用照明装置１２が、補色の
関係にある２色の可干渉光を含む光を照射する装置とし
て構成されている。
【００２１】ここで、所定のパターンの微細被加工面１
６が形成される基板１８には、シリコン・ウェハーなど
のウェハーや、ガラス基板などを含む。また、基板１８
に形成される所定のパターンの微細被加工面１６には、
図２に示すように、フォトリソグラフィ法においてレジ
スト層を所定のパターンに露光・現像して得られたレジ
スト・パターン２６や、そのレジスト・パターンに基づ
いてウェハーやガラス基板の上に積層されたシリコンな
どの層をエッチングして得られた被加工面などを含む。
レジスト・パターン２６のピッチは約３μｍ以下である
のが、入射した可干渉光を回折させるために好ましい。
６が形成される基板１８には、シリコン・ウェハーなど
のウェハーや、ガラス基板などを含む。また、基板１８
に形成される所定のパターンの微細被加工面１６には、
図２に示すように、フォトリソグラフィ法においてレジ
スト層を所定のパターンに露光・現像して得られたレジ
スト・パターン２６や、そのレジスト・パターンに基づ
いてウェハーやガラス基板の上に積層されたシリコンな
どの層をエッチングして得られた被加工面などを含む。
レジスト・パターン２６のピッチは約３μｍ以下である
のが、入射した可干渉光を回折させるために好ましい。
【００２２】基板１８は回転テーブルあるいは固定テー
ブルなどの支持手段２０に載置されて、基板１８と照明
装置１２との間隔及び照明装置１２からの入射光と基板
１８との角度が一定に成るように構成される。支持手段
２０が回転式である場合、支持手段２０を９０度単位で
回転させ、基板１８に異なる方向から可干渉光１４を入
射させるとともにその基板１８からの回折光２２を得
て、デフォーカス不良等の有無の確認をするようにする
のが好ましい。
ブルなどの支持手段２０に載置されて、基板１８と照明
装置１２との間隔及び照明装置１２からの入射光と基板
１８との角度が一定に成るように構成される。支持手段
２０が回転式である場合、支持手段２０を９０度単位で
回転させ、基板１８に異なる方向から可干渉光１４を入
射させるとともにその基板１８からの回折光２２を得
て、デフォーカス不良等の有無の確認をするようにする
のが好ましい。
【００２３】マクロ検査用照明装置１２は、可干渉光１
４を照射する装置であって、照射される可干渉光１４が
補色の関係にある光を含む。可干渉光１４が補色の関係
にある光を含んでいれば、一部において無関係の色の光
を含んでいてもよい。補色の関係にある可干渉光１４を
照射する照明装置１２は、単一の光源から補色関係にあ
る２色の可干渉光１４を含む光を照射する装置であるの
が好ましい。補色関係にある２色の組み合わせは赤と青
緑、黄と青、緑と茶、など多数存在し、さらに、補色関
係に近い色で、色対比性に優れた２色の組み合わせがあ
ってもよい。いずれの組み合わせであってもよいが、こ
れらの中で赤と青緑の組み合わせが対比効果の観点で最
も好ましい。補色関係にある２色は、他の組み合わせか
らなる２色と比べて、配色効果において対比性が強く、
どぎつく鮮明な印象を与えるものであり、補色関係にあ
る２色のうち一方の色は他方の色に対して明瞭に視認す
ることができる。このような照明装置１２として、波長
６７７nmの赤色と、波長４９５nmの青緑色を含む、色温
度１５００Ｋ〜３５００Ｋの範囲にあるハロゲンラン
プ、特に好ましくは、２２００Ｋのハロゲンランプを挙
げることができる。色温度２２００Ｋのハロゲンランプ
は、赤色の分光強度が青緑の分光強度よりも強いため、
目視したとき赤と青緑はほぼ同じ明るさの色と感じ、一
層識別し易くなる。
４を照射する装置であって、照射される可干渉光１４が
補色の関係にある光を含む。可干渉光１４が補色の関係
にある光を含んでいれば、一部において無関係の色の光
を含んでいてもよい。補色の関係にある可干渉光１４を
照射する照明装置１２は、単一の光源から補色関係にあ
る２色の可干渉光１４を含む光を照射する装置であるの
が好ましい。補色関係にある２色の組み合わせは赤と青
緑、黄と青、緑と茶、など多数存在し、さらに、補色関
係に近い色で、色対比性に優れた２色の組み合わせがあ
ってもよい。いずれの組み合わせであってもよいが、こ
れらの中で赤と青緑の組み合わせが対比効果の観点で最
も好ましい。補色関係にある２色は、他の組み合わせか
らなる２色と比べて、配色効果において対比性が強く、
どぎつく鮮明な印象を与えるものであり、補色関係にあ
る２色のうち一方の色は他方の色に対して明瞭に視認す
ることができる。このような照明装置１２として、波長
６７７nmの赤色と、波長４９５nmの青緑色を含む、色温
度１５００Ｋ〜３５００Ｋの範囲にあるハロゲンラン
プ、特に好ましくは、２２００Ｋのハロゲンランプを挙
げることができる。色温度２２００Ｋのハロゲンランプ
は、赤色の分光強度が青緑の分光強度よりも強いため、
目視したとき赤と青緑はほぼ同じ明るさの色と感じ、一
層識別し易くなる。
【００２４】マクロ検査用照明装置１２と基板１８との
位置関係は、基板１８に対して照明装置１２からの可干
渉光１４の入射角が浅い角度、たとえば１５度前後が好
ましい。また、照明装置１２と基板１８との距離は、た
とえば約５００mmが好ましい。照明装置１２と基板１８
との距離が離れすぎると、基板１８面上の照度が低下し
て、回折光２２のコントラストが悪くなり、デフォーカ
ス不良等を見落とすことになる。逆に、照明装置１２と
基板１８との距離が近すぎると、基板１８面上の照度が
高くなりすぎ、回折光２２を目視する作業者の視力を低
下させる原因になるだけでなく、照明装置１２によって
基板１８が照射される範囲が狭くなり、検出感度が却っ
て低下する。基板１８面上の照度は実験によると、３０
０Ｌｘ以上が好ましく、上記条件では、ハロゲンランプ
の出力は２００Ｗ前後が好ましい。
位置関係は、基板１８に対して照明装置１２からの可干
渉光１４の入射角が浅い角度、たとえば１５度前後が好
ましい。また、照明装置１２と基板１８との距離は、た
とえば約５００mmが好ましい。照明装置１２と基板１８
との距離が離れすぎると、基板１８面上の照度が低下し
て、回折光２２のコントラストが悪くなり、デフォーカ
ス不良等を見落とすことになる。逆に、照明装置１２と
基板１８との距離が近すぎると、基板１８面上の照度が
高くなりすぎ、回折光２２を目視する作業者の視力を低
下させる原因になるだけでなく、照明装置１２によって
基板１８が照射される範囲が狭くなり、検出感度が却っ
て低下する。基板１８面上の照度は実験によると、３０
０Ｌｘ以上が好ましく、上記条件では、ハロゲンランプ
の出力は２００Ｗ前後が好ましい。
【００２５】一方、基板１８とその基板１８からの回折
光２２を目視する目との位置関係は、たとえば両者の距
離は約７００mmが好ましい。基板１８に近づき過ぎる
と、視野が狭くなり、離れすぎると、回折光のコントラ
ストが悪くなる。また、目と基板１８との角度は、あら
かじめ実験などによって回折光２２が最も見易い角度が
選定されるのが好ましい。
光２２を目視する目との位置関係は、たとえば両者の距
離は約７００mmが好ましい。基板１８に近づき過ぎる
と、視野が狭くなり、離れすぎると、回折光のコントラ
ストが悪くなる。また、目と基板１８との角度は、あら
かじめ実験などによって回折光２２が最も見易い角度が
選定されるのが好ましい。
【００２６】基板１８に照明装置１２から照射された可
干渉光１４は、基板１８面に形成された所定のパターン
からなる微細被加工面１６によって反射回折する。この
とき、微細被加工面１６にデフォーカスなどによる異常
な箇所がない場合、回折光２２は基板１２全面から全て
同じ方向に反射回折させられてくるため、目視によって
観察される回折光２２の色はほぼ一様に同じである。し
たがって、基板１８を支持手段２０に載せて回転させる
と、補色関係にある１色から、４５度方向で混合色にな
り、次いで９０度方向で補色関係にある他の色になる。
干渉光１４は、基板１８面に形成された所定のパターン
からなる微細被加工面１６によって反射回折する。この
とき、微細被加工面１６にデフォーカスなどによる異常
な箇所がない場合、回折光２２は基板１２全面から全て
同じ方向に反射回折させられてくるため、目視によって
観察される回折光２２の色はほぼ一様に同じである。し
たがって、基板１８を支持手段２０に載せて回転させる
と、補色関係にある１色から、４５度方向で混合色にな
り、次いで９０度方向で補色関係にある他の色になる。
【００２７】これに対して、微細被加工面１６にデフォ
ーカスなどによる異常な箇所がある場合、回折光２２は
異常な箇所を除いて補色関係にある１色であるのに対し
て、異常な箇所からの回折光２２は補色関係にある他の
色に変化する。したがって、たとえば補色関係にある２
色が赤と青緑であった場合、正常な箇所からの回折光２
２が青緑であったとき、異常な箇所からの回折光２２は
赤で現れ、基板１８を９０度方向回転させると、正常な
箇所からの回折光２２が赤で、異常な箇所からの回折光
２２は青緑で現れる。このため、回折光２２を目視する
だけで、基板１８面全体にわたってデフォーカス不良等
が発見できる。
ーカスなどによる異常な箇所がある場合、回折光２２は
異常な箇所を除いて補色関係にある１色であるのに対し
て、異常な箇所からの回折光２２は補色関係にある他の
色に変化する。したがって、たとえば補色関係にある２
色が赤と青緑であった場合、正常な箇所からの回折光２
２が青緑であったとき、異常な箇所からの回折光２２は
赤で現れ、基板１８を９０度方向回転させると、正常な
箇所からの回折光２２が赤で、異常な箇所からの回折光
２２は青緑で現れる。このため、回折光２２を目視する
だけで、基板１８面全体にわたってデフォーカス不良等
が発見できる。
【００２８】以上、本発明に係る１実施形態を詳述した
が、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
い。
が、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
い。
【００２９】たとえば、図３に示すように、マクロ検査
用照明装置２８は、１つの光源３０と、補色関係にある
２色の可干渉光を含む光を透過させるフィルター３２を
含む装置で構成することも可能である。光源３０は無色
の可干渉光、あるいは少なくともフィルター３２で選択
する補色関係にある２色の可干渉光を含む光を照射する
装置であればよく、たとえばハロゲンランプなどで特に
限定されない。フィルター３２はたとえば、赤色の可干
渉光と青緑色の可干渉光をそれぞれ共に透過させる波長
域の広い黄色のブロードバンドフィルターが用いられ
る。
用照明装置２８は、１つの光源３０と、補色関係にある
２色の可干渉光を含む光を透過させるフィルター３２を
含む装置で構成することも可能である。光源３０は無色
の可干渉光、あるいは少なくともフィルター３２で選択
する補色関係にある２色の可干渉光を含む光を照射する
装置であればよく、たとえばハロゲンランプなどで特に
限定されない。フィルター３２はたとえば、赤色の可干
渉光と青緑色の可干渉光をそれぞれ共に透過させる波長
域の広い黄色のブロードバンドフィルターが用いられ
る。
【００３０】また、図４に示すように、マクロ検査用照
明装置３４は、２つの光源３６，３８から補色関係にあ
る２色の可干渉光を含む光３７，３９をそれぞれ個別に
照射する装置で構成することも可能である。照明装置３
４の２つの光源３６，３８から基板１８に照射される補
色関係にある可干渉光３７，３９は、少なくとも基板１
８上又は基板１８に達する前に合成して１つの光として
得られる。このような照明装置として、たとえば赤色の
可干渉光を発する光源と、青緑色の可干渉光を発する光
源を備えて構成される。
明装置３４は、２つの光源３６，３８から補色関係にあ
る２色の可干渉光を含む光３７，３９をそれぞれ個別に
照射する装置で構成することも可能である。照明装置３
４の２つの光源３６，３８から基板１８に照射される補
色関係にある可干渉光３７，３９は、少なくとも基板１
８上又は基板１８に達する前に合成して１つの光として
得られる。このような照明装置として、たとえば赤色の
可干渉光を発する光源と、青緑色の可干渉光を発する光
源を備えて構成される。
【００３１】さらに、図５に示すように、マクロ検査用
照明装置４０は、２つの光源４２と、補色関係にある２
色の可干渉光４４，４６を含む光をそれぞれ個別に透過
させる２種のフィルター４８，５０を備える装置であっ
てもよい。照明装置４０の２つの光源４２からそれぞれ
フィルター４８，５０をを透過して基板１８に照射され
る補色関係にある可干渉光４４，４６は、少なくとも基
板１８上又は基板１８に達する前に合成して１つの光と
して得られる。たとえば、赤色のフィルターと青緑色の
フィルターにそれぞれ可干渉光を透過させて、得られた
赤色の可干渉光と青緑色の可干渉光を１つに合成して用
いられる。
照明装置４０は、２つの光源４２と、補色関係にある２
色の可干渉光４４，４６を含む光をそれぞれ個別に透過
させる２種のフィルター４８，５０を備える装置であっ
てもよい。照明装置４０の２つの光源４２からそれぞれ
フィルター４８，５０をを透過して基板１８に照射され
る補色関係にある可干渉光４４，４６は、少なくとも基
板１８上又は基板１８に達する前に合成して１つの光と
して得られる。たとえば、赤色のフィルターと青緑色の
フィルターにそれぞれ可干渉光を透過させて、得られた
赤色の可干渉光と青緑色の可干渉光を１つに合成して用
いられる。
【００３２】またさらに、図６に示すように、照明装置
５２から基板１８に照射される可干渉光５４は、１つの
光源４２から補色関係にある２色の可干渉光を含む光が
交互に瞬時に繰り返して点滅する光として得ることも可
能である。このような照明装置５２として、可干渉光５
４の光路を遮るように補色関係にある２色の可干渉光５
４を含む光をそれぞれ透過させる２種類のフィルター５
６，５８を配置するとともに軸の回りを回転させて、そ
の２種類のフィルター５６，５８が可干渉光５４の光路
を交互に遮るように構成した装置が好ましい。上述のよ
うに、２種類のフィルター５６，５８を円盤状に配置す
るだけでなく、帯状に交互に配置することも可能であ
る。瞬時に点滅する回折光を目視したとき、残像によっ
て連続した光として認識される。したがって、デフォー
カス不良等によって局部的に色の異なる箇所が現れたと
き、残像によって前述と同様に異常箇所を識別すること
ができる。
５２から基板１８に照射される可干渉光５４は、１つの
光源４２から補色関係にある２色の可干渉光を含む光が
交互に瞬時に繰り返して点滅する光として得ることも可
能である。このような照明装置５２として、可干渉光５
４の光路を遮るように補色関係にある２色の可干渉光５
４を含む光をそれぞれ透過させる２種類のフィルター５
６，５８を配置するとともに軸の回りを回転させて、そ
の２種類のフィルター５６，５８が可干渉光５４の光路
を交互に遮るように構成した装置が好ましい。上述のよ
うに、２種類のフィルター５６，５８を円盤状に配置す
るだけでなく、帯状に交互に配置することも可能であ
る。瞬時に点滅する回折光を目視したとき、残像によっ
て連続した光として認識される。したがって、デフォー
カス不良等によって局部的に色の異なる箇所が現れたと
き、残像によって前述と同様に異常箇所を識別すること
ができる。
【００３３】以上のマクロ検査用照明装置はいずれの装
置であっても、基板うえの微細被加工面が回折格子とし
て働き、デフォーカス不良部のミクロン単位のパターン
のズレにより、正常部と不良部との回折光にコントラス
トの差が生じ、デフォーカス不良などを検出することが
できる。特に、本発明の可干渉光は、補色関係にある２
色を含む可干渉光から構成されているため、コントラス
トは最大限の差で得られる。
置であっても、基板うえの微細被加工面が回折格子とし
て働き、デフォーカス不良部のミクロン単位のパターン
のズレにより、正常部と不良部との回折光にコントラス
トの差が生じ、デフォーカス不良などを検出することが
できる。特に、本発明の可干渉光は、補色関係にある２
色を含む可干渉光から構成されているため、コントラス
トは最大限の差で得られる。
【００３４】また、マクロ検査用照明装置を使用して、
レジストの段階でデフォーカス不良を検査する場合、レ
ジストが照明装置の可干渉光によって感光しないよう
に、短波長域のものをカットして使用される。なお、デ
フォーカス不良などの検査は製造現場でなされることが
多いため、照明装置の波長は予め、レジストなどの感光
性樹脂の感光域である短波長域を光学フィルターでカッ
トして使用するのが好ましい。
レジストの段階でデフォーカス不良を検査する場合、レ
ジストが照明装置の可干渉光によって感光しないよう
に、短波長域のものをカットして使用される。なお、デ
フォーカス不良などの検査は製造現場でなされることが
多いため、照明装置の波長は予め、レジストなどの感光
性樹脂の感光域である短波長域を光学フィルターでカッ
トして使用するのが好ましい。
【００３５】マクロ検査用照明装置は基板を載置する支
持手段の近傍に配置されるのが好ましく、照明装置によ
って直接基板面が照明されるのが好ましい。しかし、検
査装置などの設置スペースが狭く、照明装置によって基
板を直接照明することができない場合、たとえば図７に
示すように、マクロ検査用照明装置６０と基板１８との
間に、その光源４２からの可干渉光６２を基板１８面に
導く導光体６４を備えて構成することもできる。導光体
６４は光ファイバーが最も好ましいが、透明な板状体で
構成することも可能である。光ファイバーなどの可撓性
を有する導光体６４を用いることによって、照明角度な
どの条件設定が容易になる。なお、マクロ検査用照明装
置６０として、上述の各種の照明装置を適用することが
できる。
持手段の近傍に配置されるのが好ましく、照明装置によ
って直接基板面が照明されるのが好ましい。しかし、検
査装置などの設置スペースが狭く、照明装置によって基
板を直接照明することができない場合、たとえば図７に
示すように、マクロ検査用照明装置６０と基板１８との
間に、その光源４２からの可干渉光６２を基板１８面に
導く導光体６４を備えて構成することもできる。導光体
６４は光ファイバーが最も好ましいが、透明な板状体で
構成することも可能である。光ファイバーなどの可撓性
を有する導光体６４を用いることによって、照明角度な
どの条件設定が容易になる。なお、マクロ検査用照明装
置６０として、上述の各種の照明装置を適用することが
できる。
【００３６】以上、本発明に係るマクロ検査用照明装置
及びマクロ検査装置並びに検査方法を図面を参考にして
各種説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定され
るものではない。
及びマクロ検査装置並びに検査方法を図面を参考にして
各種説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定され
るものではない。
【００３７】たとえば、本発明に係るマクロ検査用照明
装置はデフォーカス不良の目視検査を可能としたが、目
視に代えて、色の判別を画像処理で行なったり、光電変
換装置により回折光の色の変化を電気信号に変換して判
別するなど、従来の手法を用いて自動化を図ることも可
能である。この場合、従来に増して、検出精度が向上す
る。
装置はデフォーカス不良の目視検査を可能としたが、目
視に代えて、色の判別を画像処理で行なったり、光電変
換装置により回折光の色の変化を電気信号に変換して判
別するなど、従来の手法を用いて自動化を図ることも可
能である。この場合、従来に増して、検出精度が向上す
る。
【００３８】また、本発明に係るマクロ検査用照明装置
及びマクロ検査装置は、デフォーカス不良の検査だけで
なく、ゴミや傷などの検査も行なうことができる。さら
に、本発明に係るマクロ検査用照明装置及びマクロ検査
装置は、レジストの剥離工程や、ウェハー表面の平坦化
工程などで生じた微細な傷などの欠陥の検査にも使用し
得るものである。
及びマクロ検査装置は、デフォーカス不良の検査だけで
なく、ゴミや傷などの検査も行なうことができる。さら
に、本発明に係るマクロ検査用照明装置及びマクロ検査
装置は、レジストの剥離工程や、ウェハー表面の平坦化
工程などで生じた微細な傷などの欠陥の検査にも使用し
得るものである。
【００３９】その他、ハロゲンランプなどの光源のリフ
レクターには、ディンプルのない、鏡面仕上げのものを
使用するのが好ましいなど、本発明はその趣旨を逸脱し
ない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修
正、変形を加えた態様で実施し得るものである。
レクターには、ディンプルのない、鏡面仕上げのものを
使用するのが好ましいなど、本発明はその趣旨を逸脱し
ない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修
正、変形を加えた態様で実施し得るものである。
【００４０】（実施例 １）まず、デフォーカス不良を
目視検査するのに適した光源を選定した。人が感じる明
るさは、図８に示す比視感度と光源の分光から得られる
特性の積分値であるので、目視検査に使用できる光の波
長域で、補色関係にある赤色（６７７nm）と青緑色（４
９５nm）に着目した。次に、補色対比効果は、補色関係
にあるそれぞれの色の明度が等しいときに、最大の効果
を示す（キルシュマンの明度法則）。赤色と青緑色のそ
れぞれの明るさを等しくする光源として、メタルハライ
ド、ハロゲン、キセノンの各光源のうち、どの光源が適
しているかを各光源の分光スペクトルを用いて検討し
た。その結果、色温度２２００Ｋのハロゲンランプが最
適であることが分かった。
目視検査するのに適した光源を選定した。人が感じる明
るさは、図８に示す比視感度と光源の分光から得られる
特性の積分値であるので、目視検査に使用できる光の波
長域で、補色関係にある赤色（６７７nm）と青緑色（４
９５nm）に着目した。次に、補色対比効果は、補色関係
にあるそれぞれの色の明度が等しいときに、最大の効果
を示す（キルシュマンの明度法則）。赤色と青緑色のそ
れぞれの明るさを等しくする光源として、メタルハライ
ド、ハロゲン、キセノンの各光源のうち、どの光源が適
しているかを各光源の分光スペクトルを用いて検討し
た。その結果、色温度２２００Ｋのハロゲンランプが最
適であることが分かった。
【００４１】（実施例 ２）本実施例では色温度３０５
０Ｋのハロゲンランプ（ＡＣ１００Ｖ−２００Ｗ）を使
用し、図９に示す分光分布を持つ赤・緑・黄（赤＋緑）
の３色フィルターを用いて、それぞれについてデフォー
カス不良の目視検査をし、検査結果の比較を行なった。
ウェハー面上での照度は、ＮＤ（ neutral density )フ
ィルターを用いて等しくなるよう調整した。ウェハーに
は、ピッチ０．８８μｍのフォトマスクに対してウェハ
ー面をわずかに傾けて配置して露光し、デフォーカス不
良部を形成した。
０Ｋのハロゲンランプ（ＡＣ１００Ｖ−２００Ｗ）を使
用し、図９に示す分光分布を持つ赤・緑・黄（赤＋緑）
の３色フィルターを用いて、それぞれについてデフォー
カス不良の目視検査をし、検査結果の比較を行なった。
ウェハー面上での照度は、ＮＤ（ neutral density )フ
ィルターを用いて等しくなるよう調整した。ウェハーに
は、ピッチ０．８８μｍのフォトマスクに対してウェハ
ー面をわずかに傾けて配置して露光し、デフォーカス不
良部を形成した。
【００４２】その結果、最も通過帯域幅の広い黄フィル
ターを用いると、デフォーカス部が背景の正常部に対し
てコントラスト（目に入る回折光の強度の差）及び、色
差（デフォーカス部の回折光が緑の波長に対して正常部
が赤の波長、又はその逆）の相乗効果で、レジスト・パ
ターンのピッチ０．８８μｍのデフォーカス不良部（−
０．０５μｍから＋０．０５μｍの領域）が明確に観察
することができた。これは、現在の量産レベルでの検出
感度要求を満たすものであった。
ターを用いると、デフォーカス部が背景の正常部に対し
てコントラスト（目に入る回折光の強度の差）及び、色
差（デフォーカス部の回折光が緑の波長に対して正常部
が赤の波長、又はその逆）の相乗効果で、レジスト・パ
ターンのピッチ０．８８μｍのデフォーカス不良部（−
０．０５μｍから＋０．０５μｍの領域）が明確に観察
することができた。これは、現在の量産レベルでの検出
感度要求を満たすものであった。
【００４３】（実施例 ３）デフォーカスによるレジス
ト・パターンの変化量がどの程度発生すると、目視検査
で観察することができるのか定量化を試みた。実験に
は、均一な回折格子と等価と考えることのできるピッチ
０．８μｍのテストパターンを使用し、ステッパーのフ
ォーカスオフセット機能にて、フォーカスが一致した箇
所を基準にして、ステージを＋０．７μｍ及び＋１．４
μｍ上昇させて、それぞれ正常なウェハーとデフォーカ
ス不良を形成したウェハーを形成した。照明装置は、次
の条件（色温度３０５０Ｋ、金属鏡面仕上げレフレクタ
ー、平凸レンズ２枚、照明系絞り有り、ブロードバンド
イエローフィルター：５２０nm以下の波長をカット）の
ハロゲンランプを使用した。
ト・パターンの変化量がどの程度発生すると、目視検査
で観察することができるのか定量化を試みた。実験に
は、均一な回折格子と等価と考えることのできるピッチ
０．８μｍのテストパターンを使用し、ステッパーのフ
ォーカスオフセット機能にて、フォーカスが一致した箇
所を基準にして、ステージを＋０．７μｍ及び＋１．４
μｍ上昇させて、それぞれ正常なウェハーとデフォーカ
ス不良を形成したウェハーを形成した。照明装置は、次
の条件（色温度３０５０Ｋ、金属鏡面仕上げレフレクタ
ー、平凸レンズ２枚、照明系絞り有り、ブロードバンド
イエローフィルター：５２０nm以下の波長をカット）の
ハロゲンランプを使用した。
【００４４】評価は、ＴＯＰＣＯＮ社製、輝度計ＢＡ−
５Ａを用いて、正常部／＋０．７μｍ：デフォーカス部
／＋１．４μｍ：デフォーカス部のそれぞれの輝度と色
度を測定した。その結果を図１０に示す。図中に白い線
で現されている箇所は、レジスト・パターンの側壁であ
り、デフォーカスによって側壁の幅が広がっているのが
わかる。
５Ａを用いて、正常部／＋０．７μｍ：デフォーカス部
／＋１．４μｍ：デフォーカス部のそれぞれの輝度と色
度を測定した。その結果を図１０に示す。図中に白い線
で現されている箇所は、レジスト・パターンの側壁であ
り、デフォーカスによって側壁の幅が広がっているのが
わかる。
【００４５】各部分でのレジストパターンのレジスト・
トップ・サイズの変化量と色差との関係を図１１に示
す。プロセスに影響を与えるレジスト線幅の変化量は線
幅の約５％であると言われている。明るさのコントラス
トだけでは、人の目に捕らえにくいデフォーカス不良
が、色の効果として色差で約４倍と検出感度を向上させ
ることができる。本照明装置を使用して、レジスト・パ
ターンの変化量０．０４μｍ（５％）が認識できた。
トップ・サイズの変化量と色差との関係を図１１に示
す。プロセスに影響を与えるレジスト線幅の変化量は線
幅の約５％であると言われている。明るさのコントラス
トだけでは、人の目に捕らえにくいデフォーカス不良
が、色の効果として色差で約４倍と検出感度を向上させ
ることができる。本照明装置を使用して、レジスト・パ
ターンの変化量０．０４μｍ（５％）が認識できた。
【００４６】
【発明の効果】本発明に係るマクロ検査用照明装置は色
対比効果が顕著な関係にある２色、特に補色の関係にあ
る２色の可干渉光を含む光を用いているため、その可干
渉光が照射された基板の微細被加工面は回折格子として
働き、デフォーカス不良の異常箇所があると、回折光の
色が、正常箇所が補色（対比）関係にある１色であるの
に対して、異常箇所が補色（対比）関係にある他の色で
現される。特に、補色関係にある色は対比性が強く、鮮
やかに現れるため、目視において、視認性に優れたもの
となる。したがって、わずかなデフォーカス不良があっ
たとしても、目視によってその不良個所の識別ができ
る。実験によれば、この照明装置を使用することで、レ
ジストのサイズ変化量約５％（約０．０５μｍ）まで
は、目視にて検出できることを確認した。
対比効果が顕著な関係にある２色、特に補色の関係にあ
る２色の可干渉光を含む光を用いているため、その可干
渉光が照射された基板の微細被加工面は回折格子として
働き、デフォーカス不良の異常箇所があると、回折光の
色が、正常箇所が補色（対比）関係にある１色であるの
に対して、異常箇所が補色（対比）関係にある他の色で
現される。特に、補色関係にある色は対比性が強く、鮮
やかに現れるため、目視において、視認性に優れたもの
となる。したがって、わずかなデフォーカス不良があっ
たとしても、目視によってその不良個所の識別ができ
る。実験によれば、この照明装置を使用することで、レ
ジストのサイズ変化量約５％（約０．０５μｍ）まで
は、目視にて検出できることを確認した。
【００４７】このように、わずかなデフォーカス不良を
製造ライン中で目視によって発見できるため、いち早く
生産機器の異常をも発見することができ、不良品の発生
を最小限でくい止めることができる。また、デフォーカ
ス不良を早期発見することにより、不良品を再生可能と
し、歩留りロスを少なくすることができる。
製造ライン中で目視によって発見できるため、いち早く
生産機器の異常をも発見することができ、不良品の発生
を最小限でくい止めることができる。また、デフォーカ
ス不良を早期発見することにより、不良品を再生可能と
し、歩留りロスを少なくすることができる。
【図１】本発明に係るマクロ検査装置の模式図である。
【図２】本発明に係るマクロ検査用照明装置の作用を説
明するための模式図である。
明するための模式図である。
【図３】本発明に係るマクロ検査用照明装置の他の実施
形態を示す模式図である。
形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るマクロ検査用照明装置のさらに他
の実施形態を示す模式図である。
の実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係るマクロ検査用照明装置のさらに他
の実施形態を示す模式図である。
の実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明に係るマクロ検査用照明装置のさらに他
の実施形態を示す模式図である。
の実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明に係るマクロ検査装置の他の実施形態を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図８】人の目の錐体の感度曲線を示す図である。
【図９】実験に使用した赤色、緑色、黄色の各フィルタ
ーの分光特性を示す図である。
ーの分光特性を示す図である。
【図１０】デフォーカスによるレジストパターンのズレ
量と、目視検査との関係を示す図である。
量と、目視検査との関係を示す図である。
【図１１】図１０に示す各部分でのレジストパターンの
レジスト・トップ・サイズの変化量と色差との関係を示
す図である。
レジスト・トップ・サイズの変化量と色差との関係を示
す図である。
１０：マクロ検査装置 １２，２８，３４，４０，５２，６０：マクロ検査用照
明装置 １４，４４，４６，５４，６２：可干渉光 １６：微細被加工面 １８：基板 ２０：支持手段 ２２：回折光 ２４：判定手段（目） ２６：レジスト・パターン ３０，３６，３８：光源 ３２，４８，５０，５６，５８：フィルター ３７，３９：光 ６４：導光体
明装置 １４，４４，４６，５４，６２：可干渉光 １６：微細被加工面 １８：基板 ２０：支持手段 ２２：回折光 ２４：判定手段（目） ２６：レジスト・パターン ３０，３６，３８：光源 ３２，４８，５０，５６，５８：フィルター ３７，３９：光 ６４：導光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｄ // Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｖ (72)発明者 宇田 満 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 山口 剛 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 篠原 昌己 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA65 BB02 CC19 FF48 FF51 GG02 GG13 GG21 GG23 HH12 JJ03 JJ08 JJ12 LL01 LL02 LL22 LL26 PP13 2G051 AA51 AA73 AA90 AB01 AB02 BA01 BA20 BB07 BB17 CA11 CB01 CB06 DA08 EA17 4M106 AA01 BA10 BA20 CA22 CA39 DB07 DB15 DB19
Claims (21)
- 【請求項１】 照明装置の光源から可干渉光を基板上に
形成された所定のパターンの微細被加工面に所定の角度
で照射し、該微細被加工面からの回折光により、該微細
被加工面が前記所定のパターンから変形しているか否か
を判定するための可干渉光を照射するマクロ検査用照明
装置において、 前記照射される可干渉光が、色対比効果が顕著な関係に
ある２色の光を含むマクロ検査用照明装置。 - 【請求項２】 前記色対比効果が顕著な関係にある２色
が、補色の関係にある請求項１に記載するマクロ検査用
照明装置。 - 【請求項３】 前記照明装置が、色対比効果が顕著な関
係にある２色の可干渉光を含む光を発する単一の光源を
備える請求項１に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項４】 前記色対比効果が顕著な関係にある２色
の可干渉光が、赤色の可干渉光と青緑色の可干渉光であ
る請求項３に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項５】 前記赤色の可干渉光の分光強度が、青緑
色の可干渉光の分光強度よりも強い請求項４に記載する
マクロ検査用照明装置。 - 【請求項６】 前記単一の光源が、波長６７７nmの赤色
と、波長４９５nmの青緑色を含む、色温度１５００Ｋ〜
３５００Ｋのハロゲンランプである請求項２に記載する
マクロ検査用照明装置。 - 【請求項７】 前記照明装置が、色対比効果が顕著な関
係にある２色の可干渉光を含む光をそれぞれ個別に発す
る２つの光源を備える請求項１に記載するマクロ検査用
照明装置。 - 【請求項８】 前記色対比効果が顕著な関係にある２色
の可干渉光が、赤色の可干渉光と青緑色の可干渉光であ
る請求項７に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項９】 前記照明装置が、２つの光源と、色対比
効果が顕著な関係にある２色の可干渉光を含む光をそれ
ぞれ個別に透過させる２種のフィルターを備える請求項
１に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項１０】 前記２種のフィルターが、赤色のフィ
ルターと青緑色のフィルターである請求項８に記載する
マクロ検査用照明装置。 - 【請求項１１】 前記照明装置が、１つの光源と、色対
比効果が顕著な関係にある２色の可干渉光を含む光を透
過させる波長域の広いフィルターを含む請求項１に記載
するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項１２】 前記フィルターが、波長域の広い黄色
のフィルターである請求項１１に記載するマクロ検査用
照明装置。 - 【請求項１３】 前記照明装置が、１つの光源と、色対
比効果が顕著な関係にある２色の可干渉光を含む光をそ
れぞれ個別に透過させる２種のフィルターを備え、該２
種のフィルターが交互に前記光源の光路を遮るように構
成された請求項１に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項１４】 前記照明装置は、該分光分布が広い請
求項１に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項１５】 前記照明装置は、該照射される可干渉
光の短波長側の光をカットする光学フィルターを備えて
いる請求項１に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項１６】 前記照明装置は、該照射される可干渉
光による基板面における照度が３００Ｌｘ以上である請
求項１に記載するマクロ検査用照明装置。 - 【請求項１７】 可干渉光を照射する光源を備えたマク
ロ検査用照明装置と、該マクロ検査用照明装置から可干
渉光が所定の角度で照射される所定のパターンの微細被
加工面が形成された基板を支持する支持手段と、該微細
被加工面からの回折光により、該微細被加工面が前記所
定のパターンから変形しているか否かを判定する判定手
段とを含むマクロ検査装置において、 前記マクロ検査用照明装置が、色対比効果が顕著な関係
にある２色の可干渉光を含む光を照射する装置であるマ
クロ検査装置。 - 【請求項１８】 前記支持手段が、回転台である請求項
１７に記載するマクロ検査装置。 - 【請求項１９】 前記判定手段が、目視である請求項１
７に記載するマクロ検査装置。 - 【請求項２０】 前記マクロ検査用照明装置は、該光源
からの可干渉光を前記基板面に導く導光体を備えた請求
項１７に記載するマクロ検査装置。 - 【請求項２１】 色対比効果が顕著な関係にある可干渉
光を所定のパターンの微細被加工面が形成された基板に
照射するステップと、 前記微細被加工面からの回折光を目視して、色対比効果
が顕著な関係にある２色のうち一方の色の中に他方の色
が含まれるか判断するステップとを含むデフォーカス検
査方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30876699A JP2001141657A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | マクロ検査用照明装置、マクロ検査装置及び該方法 |
| US09/698,423 US6452671B1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-27 | Illuminator for macro inspection, macro inspecting apparatus and macro inspecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30876699A JP2001141657A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | マクロ検査用照明装置、マクロ検査装置及び該方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001141657A true JP2001141657A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=17985050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30876699A Pending JP2001141657A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | マクロ検査用照明装置、マクロ検査装置及び該方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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-
1999
- 1999-10-29 JP JP30876699A patent/JP2001141657A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-27 US US09/698,423 patent/US6452671B1/en not_active Expired - Fee Related
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