JP2001174409A - ２波長管、検査用照明装置、検査装置及び該方法 - Google Patents
２波長管、検査用照明装置、検査装置及び該方法Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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
フォーカス不良などの欠陥が含まれるか否かを目視で明
瞭に検出でき、特に視野角を広げ、目視視認性を向上さ
せた検査用照明装置を提供することにある。 【解決手段】 補色関係にあるそれぞれの色のピーク波
長を有し、且つその波長域の狭い２種の可干渉光を照射
し得る２波長管で構成した。２波長管として、特に、２
種の可干渉光を発光し得る複数の蛍光体が被着された蛍
光管、又は、２種の可干渉光を発光し得るガスが充填さ
れた放電管で構成した。また、照明装置１２の光源から
可干渉光１４を基板１８上に形成された所定のパターン
の微細被加工面１６に所定の角度で照射し、その微細被
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１４を照射する検査用照明装置１２を、照
射される可干渉光１４が、補色関係にあるそれぞれの色
のピーク波長を有し、且つ狭い波長域を有するように構
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
フォーカス不良などの欠陥が含まれるか否かを目視で明
瞭に検出でき、特に視野角を広げ、目視視認性を向上さ
せた検査用照明装置を提供することにある。 【解決手段】 補色関係にあるそれぞれの色のピーク波
長を有し、且つその波長域の狭い２種の可干渉光を照射
し得る２波長管で構成した。２波長管として、特に、２
種の可干渉光を発光し得る複数の蛍光体が被着された蛍
光管、又は、２種の可干渉光を発光し得るガスが充填さ
れた放電管で構成した。また、照明装置１２の光源から
可干渉光１４を基板１８上に形成された所定のパターン
の微細被加工面１６に所定の角度で照射し、その微細被
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１４を照射する検査用照明装置１２を、照
射される可干渉光１４が、補色関係にあるそれぞれの色
のピーク波長を有し、且つ狭い波長域を有するように構
成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２波長管、検査用照
明装置、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
た微細被加工面に光を照射し、局所的なデフォーカスな
どによる異常な被加工面があるか否かを主として目視に
より検査するのに適した検査装置及び検査方法、並びに
それに用いられる２波長管に関する。
明装置、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
た微細被加工面に光を照射し、局所的なデフォーカスな
どによる異常な被加工面があるか否かを主として目視に
より検査するのに適した検査装置及び検査方法、並びに
それに用いられる２波長管に関する。
【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。
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。
【０００４】デフォーカスの発生原因として、ウェハー
などの基板の裏面に付着したゴミによる表面の局部的な
盛り上がりや、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
みの差などの他、ステージのズレなど種々の原因があ
り、パターンの変形として現れる。デフォーカス不良が
生ずると、そのレジスト・パターンでエッチングされた
半導体層の線幅が正常な箇所と違ったものとなる。この
ため、たとえばＦＥＴ(field effect transistor) のゲ
ートの形成を例にすれば、デフォーカスによりゲート長
が短くなると、チャネル長も短くなる結果、トランジス
ターの動作速度が規格から外れる。
などの基板の裏面に付着したゴミによる表面の局部的な
盛り上がりや、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
みの差などの他、ステージのズレなど種々の原因があ
り、パターンの変形として現れる。デフォーカス不良が
生ずると、そのレジスト・パターンでエッチングされた
半導体層の線幅が正常な箇所と違ったものとなる。この
ため、たとえばＦＥＴ(field effect transistor) のゲ
ートの形成を例にすれば、デフォーカスによりゲート長
が短くなると、チャネル長も短くなる結果、トランジス
ターの動作速度が規格から外れる。
【０００５】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。
【０００６】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。
【０００７】このような事情から、これまで、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。
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。
【０００８】そこで、本発明者らは、先に特願平１１−
３０８７６６号を提案した。この発明に係るマクロ検査
用照明装置から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色の光を含んで構成される。この照明
装置により、レジストパターンの異常な箇所からの反射
回折光と正常な箇所からの反射回折光とは、色対比効果
が顕著な関係にある２色で現れる。このため、反射回折
光を目視することで、異常箇所の検出が極めて容易とな
った。ところが、反射回折光を目視する方向によっては
色対比効果の関係にない色が現れ、異常箇所を見落とし
てしまう恐れがあった。
３０８７６６号を提案した。この発明に係るマクロ検査
用照明装置から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色の光を含んで構成される。この照明
装置により、レジストパターンの異常な箇所からの反射
回折光と正常な箇所からの反射回折光とは、色対比効果
が顕著な関係にある２色で現れる。このため、反射回折
光を目視することで、異常箇所の検出が極めて容易とな
った。ところが、反射回折光を目視する方向によっては
色対比効果の関係にない色が現れ、異常箇所を見落とし
てしまう恐れがあった。
【０００９】
【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などの欠陥が含まれ
るか否かを目視で明瞭に検出でき、特に視野角を広げ、
目視視認性を向上させた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などの欠陥が含まれ
るか否かを目視で明瞭に検出でき、特に視野角を広げ、
目視視認性を向上させた検査用照明装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る２波長管
は、補色関係にあるそれぞれの色のピーク波長を有し、
且つ該波長域の狭い２種の可干渉光を照射し得る。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。補色関係にある２色には、実在する光の色とし
て補色関係に近い色を含み、本発明においては幅広く解
釈される。
は、補色関係にあるそれぞれの色のピーク波長を有し、
且つ該波長域の狭い２種の可干渉光を照射し得る。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。補色関係にある２色には、実在する光の色とし
て補色関係に近い色を含み、本発明においては幅広く解
釈される。
【００１１】また、本発明の２波長管から照射される可
干渉光は、補色関係にある２色のみが含まれるのが好ま
しいが、実用的にはピーク波長を中心にしてわずかに異
なる波長の光を含んでいてもよい。このような２波長管
は、補色関係にある一方の色を発光する蛍光体と、他方
の色を発光する蛍光体とを混ぜ合わせてガラス管に塗布
し、蛍光管として得られる。補色関係にある一方又は他
方の色を発光する蛍光体においても、２種類以上の蛍光
体の混合比を調整して適切な色を得るようにしてもよ
い。また、このような２波長管は、補色関係にある２ヶ
所の波長域でピーク波長を有する放電管によっても構成
することができる。たとえば、水素ガスを封入した放電
管は、青緑に近似する４８６nmと、赤に近似する６５６
nmの２ヶ所にピーク波長を有していて好ましい。
干渉光は、補色関係にある２色のみが含まれるのが好ま
しいが、実用的にはピーク波長を中心にしてわずかに異
なる波長の光を含んでいてもよい。このような２波長管
は、補色関係にある一方の色を発光する蛍光体と、他方
の色を発光する蛍光体とを混ぜ合わせてガラス管に塗布
し、蛍光管として得られる。補色関係にある一方又は他
方の色を発光する蛍光体においても、２種類以上の蛍光
体の混合比を調整して適切な色を得るようにしてもよ
い。また、このような２波長管は、補色関係にある２ヶ
所の波長域でピーク波長を有する放電管によっても構成
することができる。たとえば、水素ガスを封入した放電
管は、青緑に近似する４８６nmと、赤に近似する６５６
nmの２ヶ所にピーク波長を有していて好ましい。
【００１２】本発明に係る検査用照明装置は、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。この照射される可干渉光が、補色関係に
あるそれぞれの色のピーク波長を有し、且つ狭い波長域
を有する。照明装置の光源として、上述の２波長管、特
に蛍光管が用いられるのが好ましい。
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。この照射される可干渉光が、補色関係に
あるそれぞれの色のピーク波長を有し、且つ狭い波長域
を有する。照明装置の光源として、上述の２波長管、特
に蛍光管が用いられるのが好ましい。
【００１３】本発明の検査装置は、可干渉光を照射する
光源を備えた検査用照明装置と、該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。この検査用照明装置が、補色関係にあ
るそれぞれの色のピーク波長を有し、且つ該波長域の狭
い２種の可干渉光を照射し得る。
光源を備えた検査用照明装置と、該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。この検査用照明装置が、補色関係にあ
るそれぞれの色のピーク波長を有し、且つ該波長域の狭
い２種の可干渉光を照射し得る。
【００１４】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、あるいは回折光の見
えない暗い状態が全面に現れる。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、さらに目視の
位置などの条件によっては、順に現れる色と色との間が
暗く見えることになる。
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、あるいは回折光の見
えない暗い状態が全面に現れる。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、さらに目視の
位置などの条件によっては、順に現れる色と色との間が
暗く見えることになる。
【００１５】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。このとき、基板を回転させたり、ある
いは基板からの反射回折光を視認する目の位置の変化さ
せることによって、補色関係にある２色以外の色が現れ
ることはない。
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。このとき、基板を回転させたり、ある
いは基板からの反射回折光を視認する目の位置の変化さ
せることによって、補色関係にある２色以外の色が現れ
ることはない。
【００１６】このため、目視する方向が変化しても、補
色関係にある２色以外の色によって補色が他の色に変化
させられることはなく、補色関係にある２色のみで現れ
るため、広い視野角が得られる。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。
色関係にある２色以外の色によって補色が他の色に変化
させられることはなく、補色関係にある２色のみで現れ
るため、広い視野角が得られる。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。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る２波長管、検
査用照明装置、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。
査用照明装置、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。
【００１８】図１に示すように、検査装置１０は、可干
渉光を照射する検査用照明装置１２と、その検査用照明
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る。さらに、こ
の検査用照明装置１２が、補色関係にあるそれぞれの色
のピーク波長を有し、且つその波長域の狭い２種の可干
渉光を照射し得る装置として構成されている。
渉光を照射する検査用照明装置１２と、その検査用照明
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る。さらに、こ
の検査用照明装置１２が、補色関係にあるそれぞれの色
のピーク波長を有し、且つその波長域の狭い２種の可干
渉光を照射し得る装置として構成されている。
【００１９】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した後、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した後、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。
【００２０】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からの反射回折光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からの反射回折光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。
【００２１】検査用照明装置１２は、可干渉光１４を照
射する装置であって、照射される可干渉光１４は補色関
係にあるそれぞれの色のピーク波長を有し、且つその波
長域の狭い光が選ばれる。補色の関係にある可干渉光１
４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、実用上、補色関係と見なし得る２色の組み合
わせも含む。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。
射する装置であって、照射される可干渉光１４は補色関
係にあるそれぞれの色のピーク波長を有し、且つその波
長域の狭い光が選ばれる。補色の関係にある可干渉光１
４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、実用上、補色関係と見なし得る２色の組み合
わせも含む。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。
【００２２】検査用照明装置１２から照射される可干渉
光１４には、補色関係にある２色以外の色が含まれてい
ないのがよく、補色関係にある２色はそれぞれの色のピ
ーク波長を有し、且つその波長域の狭い光が用いられ
る。波長域が狭いほど、単色光として得られる。但し、
実用上、ピーク波長を中心にわずかに異なる波長の光を
含んでいてもよいが、ピーク波長の光に対して無視でき
る程度に弱い光であることを要する。
光１４には、補色関係にある２色以外の色が含まれてい
ないのがよく、補色関係にある２色はそれぞれの色のピ
ーク波長を有し、且つその波長域の狭い光が用いられ
る。波長域が狭いほど、単色光として得られる。但し、
実用上、ピーク波長を中心にわずかに異なる波長の光を
含んでいてもよいが、ピーク波長の光に対して無視でき
る程度に弱い光であることを要する。
【００２３】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１
４の入射角が浅い角度、たとえば微細化されたピッチが
０．８μｍでは１５度前後が好ましい。また、ピッチが
さらに挟くなると、可干渉光１４の入射角はさらに浅い
角度が好ましい。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１
８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、３
００Ｌｘ以上が好ましい。
係は、基板１８に対して照明装置１２からの可干渉光１
４の入射角が浅い角度、たとえば微細化されたピッチが
０．８μｍでは１５度前後が好ましい。また、ピッチが
さらに挟くなると、可干渉光１４の入射角はさらに浅い
角度が好ましい。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１
８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、３
００Ｌｘ以上が好ましい。
【００２４】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が、本発明に係る検査用照明装
置１２は後述するように視野角が広いのでラフな設定で
よい。
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が、本発明に係る検査用照明装
置１２は後述するように視野角が広いのでラフな設定で
よい。
【００２５】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り、
目視の位置によっては、順に現れる色と色との間が暗く
見える。なお、基板１８の面に対する目視の角度を変化
させると、色の関係が逆転する。
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り、
目視の位置によっては、順に現れる色と色との間が暗く
見える。なお、基板１８の面に対する目視の角度を変化
させると、色の関係が逆転する。
【００２６】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
赤で現れる。この基板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。基板１８を回転させたりあ
るいは基板を目視する方向を変えたりしても、回折光２
２には補色関係にある２色以外の色が含まれていないた
め、回折光２２の色がぼやけたりしてしまうことはな
い。このため、回折光２２の視野角が広くなり、目視視
認性が向上し、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
赤で現れる。この基板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。基板１８を回転させたりあ
るいは基板を目視する方向を変えたりしても、回折光２
２には補色関係にある２色以外の色が含まれていないた
め、回折光２２の色がぼやけたりしてしまうことはな
い。このため、回折光２２の視野角が広くなり、目視視
認性が向上し、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。
【００２７】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。
【００２８】たとえば、図３に示すように、検査用照明
装置２８は、２つの光源３０，３２から補色関係にある
２色の可干渉光３１，３３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２８の２つの
光源３０，３２から基板１８に照射される補色関係にあ
る可干渉光３１，３３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。
ただし、可能な限り可干渉光３１，３３の照射方向が一
致しているのが好ましい。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。このように光源
を２つに分割することにより、それぞれから照射される
可干渉光３１，３３の輝度がほぼ同じになるように調整
することが容易になる。
装置２８は、２つの光源３０，３２から補色関係にある
２色の可干渉光３１，３３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２８の２つの
光源３０，３２から基板１８に照射される補色関係にあ
る可干渉光３１，３３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。
ただし、可能な限り可干渉光３１，３３の照射方向が一
致しているのが好ましい。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。このように光源
を２つに分割することにより、それぞれから照射される
可干渉光３１，３３の輝度がほぼ同じになるように調整
することが容易になる。
【００２９】基板上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。
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。
【００３０】また、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にあるものは選定しないのが好
ましい。
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にあるものは選定しないのが好
ましい。
【００３１】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４に示すよ
うに、検査用照明装置３４と基板１８との間に、その光
源３６からの可干渉光３８を基板１８面に導く導光体４
０を備えて構成することもできる。導光体４０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４０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、検査用照明装置３４として、上述
の各種の照明装置を適用することができる。
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４に示すよ
うに、検査用照明装置３４と基板１８との間に、その光
源３６からの可干渉光３８を基板１８面に導く導光体４
０を備えて構成することもできる。導光体４０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４０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、検査用照明装置３４として、上述
の各種の照明装置を適用することができる。
【００３２】本発明に係る検査用照明装置の光源は、よ
り具体的には、補色関係にあるそれぞれの色のピーク波
長を有し、且つその波長域の狭い２種類の可干渉光を照
射し得る２波長管として構成される。さらに具体的に
は、補色関係にある２色をそれぞれ発光し得る２種類の
蛍光体が混ぜ合わされ、ほぼ均一にガラス管内に被着さ
せられた蛍光管として構成される。１種類の蛍光体で適
切な色を得ることができない場合は、複数種類の蛍光体
を適宜の配合比で混ぜ合わせて、得てもよい。また、補
色関係にあるそれぞれの色を発光する２種類の蛍光管で
構成される。
り具体的には、補色関係にあるそれぞれの色のピーク波
長を有し、且つその波長域の狭い２種類の可干渉光を照
射し得る２波長管として構成される。さらに具体的に
は、補色関係にある２色をそれぞれ発光し得る２種類の
蛍光体が混ぜ合わされ、ほぼ均一にガラス管内に被着さ
せられた蛍光管として構成される。１種類の蛍光体で適
切な色を得ることができない場合は、複数種類の蛍光体
を適宜の配合比で混ぜ合わせて、得てもよい。また、補
色関係にあるそれぞれの色を発光する２種類の蛍光管で
構成される。
【００３３】このような２波長管として、補色関係にあ
る２ヶ所の波長域でピーク波長を有する放電管によって
も構成することができる。たとえば、水素ガスを封入し
た放電管は、青緑に近似する４８６nmと、赤に近似する
６５６nmの２ヶ所にピーク波長を有していて、特に好ま
しい。あるいは、このような２波長管を、ＬＥＤによっ
て構成することも可能であり、その他、これらの例示に
限定されない。
る２ヶ所の波長域でピーク波長を有する放電管によって
も構成することができる。たとえば、水素ガスを封入し
た放電管は、青緑に近似する４８６nmと、赤に近似する
６５６nmの２ヶ所にピーク波長を有していて、特に好ま
しい。あるいは、このような２波長管を、ＬＥＤによっ
て構成することも可能であり、その他、これらの例示に
限定されない。
【００３４】基板からの反射回折光を目視したとき、そ
れぞれの色の明るさの感じ方すなわち視感度がほぼ同じ
である方が、視認性の点で好ましい。このため、２種類
の可干渉光の輝度はそれぞれほぼ等しく設定される。な
お、輝度に代えて、光束又は光度で現してもよい。
れぞれの色の明るさの感じ方すなわち視感度がほぼ同じ
である方が、視認性の点で好ましい。このため、２種類
の可干渉光の輝度はそれぞれほぼ等しく設定される。な
お、輝度に代えて、光束又は光度で現してもよい。
【００３５】以上、本発明に係る２波長管、検査用照明
装置及び検査装置並びに検査方法を各種説明したが、本
発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
装置及び検査装置並びに検査方法を各種説明したが、本
発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００３６】たとえば、本発明に係る検査用照明装置は
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。そ
の他、本発明はウェハーの検査に限らず、ＤＶＤ(Digit
al Versatile Disk)やＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk Read
Only Memory) などの検査にも適用でき、本発明の趣旨
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。
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。そ
の他、本発明はウェハーの検査に限らず、ＤＶＤ(Digit
al Versatile Disk)やＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk Read
Only Memory) などの検査にも適用でき、本発明の趣旨
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。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係る２波長管又は検査用照明装
置は補色の関係にある２色の可干渉光を用いているた
め、その可干渉光が照射された基板の微細被加工面は回
折格子として働く。基板にデフォーカス不良の異常箇所
があると、回折光の色が、正常箇所が補色関係にある１
色であるのに対して、異常箇所が補色関係にある他の色
で現される。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。しかも、補色以外の色が含まれていないため、目視
の方向によって色が変わることはなく、視野角が広くな
り、一層、視認性が向上する。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。
置は補色の関係にある２色の可干渉光を用いているた
め、その可干渉光が照射された基板の微細被加工面は回
折格子として働く。基板にデフォーカス不良の異常箇所
があると、回折光の色が、正常箇所が補色関係にある１
色であるのに対して、異常箇所が補色関係にある他の色
で現される。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。しかも、補色以外の色が含まれていないため、目視
の方向によって色が変わることはなく、視野角が広くな
り、一層、視認性が向上する。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。
【００３８】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】本発明に係る検査装置の模式図である。
【図２】本発明に係る検査用照明装置の作用を説明する
ための模式図である。
ための模式図である。
【図３】本発明に係る検査用照明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４】本発明に係る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。
形態を示す模式図である。
１０：検査装置 １２，２８，３４：検査用照明装置 １４，３８：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 ３０，３２，３６：光源 ３１，３３：光 ４０：導光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 野上 哲哉 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 井口 毅 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） 2G051 AA51 AB07 AC01 BA01 BA04 BA08 BA10 BA20 BB01 BB17 CA12 CB06 DA08 4M106 AA01 BA04 BA10 CA39 DB07 DB16 DB30 DJ38 5F046 AA17 DA14 DB05 DC12
Claims (14)
- 【請求項１】 補色関係にあるそれぞれの色のピーク波
長を有し、且つ該波長域の狭い２種の可干渉光を照射し
得る２波長管。 - 【請求項２】 前記２種の可干渉光が、いずれも単色光
である請求項１に記載の２波長管。 - 【請求項３】 前記２種の可干渉光を発光し得る複数の
蛍光体が被着された蛍光管からなる請求項１又は２に記
載の２波長管。 - 【請求項４】 前記２種の可干渉光を発光し得るガスが
充填された放電管からなる請求項１又は２に記載の２波
長管。 - 【請求項５】 前記２種の可干渉光の輝度が、ほぼ同じ
である請求項１乃至４のいずれかに記載の２波長管。 - 【請求項６】 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検査用照明装置に
おいて、 前記照射される可干渉光が、補色関係にあるそれぞれの
色のピーク波長を有し、且つ狭い波長域を有する検査用
照明装置。 - 【請求項７】 前記照明装置の光源が、２波長管である
請求項６に記載の検査用照明装置。 - 【請求項８】 前記照明装置の光源が、蛍光管である請
求項６に記載の検査用照明装置。 - 【請求項９】 前記照明装置の光源が、放電管である請
求項６に記載の検査用照明装置。 - 【請求項１０】 前記照射される可干渉光の輝度が、ほ
ぼ同じである請求項６乃至９のいずれかに記載の検査用
照明装置。 - 【請求項１１】 可干渉光を照射する光源を備えた検査
用照明装置と、 該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
判定手段とを含む検査装置において、 前記検査用照明装置が、補色関係にあるそれぞれの色の
ピーク波長を有し、且つ該波長域の狭い２種の可干渉光
を照射し得る装置である検査装置。 - 【請求項１２】 前記判定手段が、目視である請求項１
１に記載する検査装置。 - 【請求項１３】 前記検査用照明装置は、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１１
に記載する検査装置。 - 【請求項１４】 補色関係にあるそれぞれの色のピーク
波長を有し、且つ該波長域の狭い２種の可干渉光を所定
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、補色関係に
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検査方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35545599A JP2001174409A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ２波長管、検査用照明装置、検査装置及び該方法 |
| US09/734,093 US6825924B2 (en) | 1999-12-15 | 2000-12-11 | Dual peak wavelength tube, illuminator for inspection, inspecting apparatus, and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35545599A JP2001174409A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ２波長管、検査用照明装置、検査装置及び該方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174409A true JP2001174409A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18444061
Family Applications (1)
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