JP2001305071A - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 繰り返しパターンを有する被検基板上の異物
や傷などを検査するときに、回折光が観察者の目や受光
光学系に入射して欠陥検出の邪魔をしないようにする。 【解決手段】 光源と、光源からの光束を所定の入射角
度で繰り返しパターンを有する被検基板に照射する照明
光学系と、被検基板からの散乱光を受光する受光光学系
と、受光光学系によって結像された像を撮影する撮像装
置と、撮像装置で得られた像を表示する表示装置と、検
査時に被検基板を載置する検査ステージと、被検基板を
通過させる開閉窓を有するチャンバと、を有する欠陥検
査装置において、被検基板と照明光学系とを相対的に回
転可能に構成する。
や傷などを検査するときに、回折光が観察者の目や受光
光学系に入射して欠陥検出の邪魔をしないようにする。 【解決手段】 光源と、光源からの光束を所定の入射角
度で繰り返しパターンを有する被検基板に照射する照明
光学系と、被検基板からの散乱光を受光する受光光学系
と、受光光学系によって結像された像を撮影する撮像装
置と、撮像装置で得られた像を表示する表示装置と、検
査時に被検基板を載置する検査ステージと、被検基板を
通過させる開閉窓を有するチャンバと、を有する欠陥検
査装置において、被検基板と照明光学系とを相対的に回
転可能に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子等の製造
過程において、基板表面の異物、傷などの欠陥を検出す
る欠陥検査装置に関するものであり、特に、半導体ウエ
ハ、液晶表示パネルなどを対象とするものである。
過程において、基板表面の異物、傷などの欠陥を検出す
る欠陥検査装置に関するものであり、特に、半導体ウエ
ハ、液晶表示パネルなどを対象とするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置では、被検基板表面からの散
乱光を観察し、異物や傷などの異常を発見していた。例
えば、特開平5-232032号，特開平5-232040号公報に開示
された装置である。この方法では、ウェハなどの被検物
体に光源からの光を照射し、散乱光を目視にて検出して
前記の欠陥検査をするような構成をとっていた。
乱光を観察し、異物や傷などの異常を発見していた。例
えば、特開平5-232032号，特開平5-232040号公報に開示
された装置である。この方法では、ウェハなどの被検物
体に光源からの光を照射し、散乱光を目視にて検出して
前記の欠陥検査をするような構成をとっていた。
【０００３】また、特開平7-27709号，特開平8-75661号
公報に開示された方法では、ウェハなどの被検物体に光
源からの光を照射し、散乱光を受光光学系で捉え、暗視
野像を得て、その像から画像処理によって欠陥検出をす
るような構成をとっていた。
公報に開示された方法では、ウェハなどの被検物体に光
源からの光を照射し、散乱光を受光光学系で捉え、暗視
野像を得て、その像から画像処理によって欠陥検出をす
るような構成をとっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな検査装置においては、被検物体面上に微細な繰り返
しパターンを有する様な場合、照明の条件によっては回
折光が観察者の目や受光光学系に入射して欠陥検出の邪
魔をしてしまうために、異物や傷などの異常が発見でき
ない可能性があった。
うな検査装置においては、被検物体面上に微細な繰り返
しパターンを有する様な場合、照明の条件によっては回
折光が観察者の目や受光光学系に入射して欠陥検出の邪
魔をしてしまうために、異物や傷などの異常が発見でき
ない可能性があった。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みて成されたも
のであり、回折光が受光光学系に入射しないように構成
し、信頼性の高い検査装置を提供することを目的とす
る。
のであり、回折光が受光光学系に入射しないように構成
し、信頼性の高い検査装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、光源と、光源からの光束を所定の入射角度で繰り返
しパターンを有する被検基板に照射する照明光学系と、
被検基板からの散乱光を受光する受光光学系と、受光光
学系によって結像された像を撮影する撮像装置と、撮像
装置で得られた像を表示する表示装置と、検査時に被検
基板を載置する検査ステージと、被検基板を通過させる
開閉窓を有するチャンバと、を有する欠陥検査装置にお
いて、被検基板と照明光学系とが相対的に回転可能に構
成されていることを特徴として構成される。
は、光源と、光源からの光束を所定の入射角度で繰り返
しパターンを有する被検基板に照射する照明光学系と、
被検基板からの散乱光を受光する受光光学系と、受光光
学系によって結像された像を撮影する撮像装置と、撮像
装置で得られた像を表示する表示装置と、検査時に被検
基板を載置する検査ステージと、被検基板を通過させる
開閉窓を有するチャンバと、を有する欠陥検査装置にお
いて、被検基板と照明光学系とが相対的に回転可能に構
成されていることを特徴として構成される。
【０００７】本発明の欠陥検査装置は、検査ステージを
被検基板の法線方向の軸回りに回転可能に構成してもよ
いし（請求項２）、別にアライメントステージを設け
て、検査前に該基板の法線方向の軸回りのアライメント
を行ってもよい（請求項３）。
被検基板の法線方向の軸回りに回転可能に構成してもよ
いし（請求項２）、別にアライメントステージを設け
て、検査前に該基板の法線方向の軸回りのアライメント
を行ってもよい（請求項３）。
【０００８】また、本発明の欠陥検査装置は、被検基板
側をテレセントリックとする受光光学系を備えるのが望
ましい（請求項４）。
側をテレセントリックとする受光光学系を備えるのが望
ましい（請求項４）。
【０００９】また、本発明の欠陥検査装置は、照明光学
系の入射面に直交し且つ前記光軸を含む平面内において
拡がり角をもって被検基板に照射した場合に、照明光学
系の光軸と繰り返しパターンの各ラインの配列方向との
なす回転角が拡がり角の１／２以上になるように回転す
るように構成するのが望ましい（請求項５）。
系の入射面に直交し且つ前記光軸を含む平面内において
拡がり角をもって被検基板に照射した場合に、照明光学
系の光軸と繰り返しパターンの各ラインの配列方向との
なす回転角が拡がり角の１／２以上になるように回転す
るように構成するのが望ましい（請求項５）。
【００１０】また、本発明の欠陥検査装置は、繰り返し
パターンが２つの配列方向を有する場合にも、前記検査
ステージ又は前記アライメントステージを、所定の条件
を満たすように回転することができる（請求項６）。
パターンが２つの配列方向を有する場合にも、前記検査
ステージ又は前記アライメントステージを、所定の条件
を満たすように回転することができる（請求項６）。
【００１１】更に、本発明の欠陥検査装置に、拡がり角
を可変とする光束整形手段を設けることができ、被検基
板のパターン情報に基づいて拡がり角及び前記被検基板
の回転角を決める演算装置を設けたり、撮像装置で得ら
れた情報に基づいて画像処理を行い欠陥を検出する画像
処理装置を設けることができる。これにより、欠陥検出
を自動的に行う事も可能となる。
を可変とする光束整形手段を設けることができ、被検基
板のパターン情報に基づいて拡がり角及び前記被検基板
の回転角を決める演算装置を設けたり、撮像装置で得ら
れた情報に基づいて画像処理を行い欠陥を検出する画像
処理装置を設けることができる。これにより、欠陥検出
を自動的に行う事も可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る欠陥検査装置の全体構成を示す図である。照明光束の
入射面は紙面内、すなわちＸ−Ｚ面である。
る欠陥検査装置の全体構成を示す図である。照明光束の
入射面は紙面内、すなわちＸ−Ｚ面である。
【００１３】図１において、ランプハウス１はハロゲン
ランプやメタルハライドランプなどの光源を収納し、レ
ンズ、交換可能な波長選択フィルタを備えており、特定
の波長域の光のみを利用できるようになっている。ラン
プハウス１からの光はライトガイド２を介して、ウエハ
４を入射角度８５〜９０度で照明する。ライトガイド2
の射出側の端面形状は、紙面に直角な方向（Ｙ方向）が
長く、この長手方向に直角な方向が短いスリット状であ
る。このスリット状光束は、シリンドリカルレンズ３に
てスリットの短手方向の面内でほぼ平行な光になる。こ
れにより、ライトガイド2の端面２ａから射出された光
が効率良くウェハ全面を照明する。入射角度が８５〜９
０度と大きいので、シリンドリカルレンズ３の短手方向
の長さを短くすることができる。
ランプやメタルハライドランプなどの光源を収納し、レ
ンズ、交換可能な波長選択フィルタを備えており、特定
の波長域の光のみを利用できるようになっている。ラン
プハウス１からの光はライトガイド２を介して、ウエハ
４を入射角度８５〜９０度で照明する。ライトガイド2
の射出側の端面形状は、紙面に直角な方向（Ｙ方向）が
長く、この長手方向に直角な方向が短いスリット状であ
る。このスリット状光束は、シリンドリカルレンズ３に
てスリットの短手方向の面内でほぼ平行な光になる。こ
れにより、ライトガイド2の端面２ａから射出された光
が効率良くウェハ全面を照明する。入射角度が８５〜９
０度と大きいので、シリンドリカルレンズ３の短手方向
の長さを短くすることができる。
【００１４】ウエハ４は、チャンバ１２の外部から、不
図示の搬送装置、例えばロボットアームなどにより、開
閉窓１３を通って検査ステージ５に載置される。検査ス
テージ５は、駆動機構６により回転可能であり、回転方
向のアライメントが行われる。ウエハ４が載置された
後、開閉窓１３は閉じられる。これにより、装置の外部
からの迷光を遮断でき、効率の良い信頼性の高い検査が
可能である。
図示の搬送装置、例えばロボットアームなどにより、開
閉窓１３を通って検査ステージ５に載置される。検査ス
テージ５は、駆動機構６により回転可能であり、回転方
向のアライメントが行われる。ウエハ４が載置された
後、開閉窓１３は閉じられる。これにより、装置の外部
からの迷光を遮断でき、効率の良い信頼性の高い検査が
可能である。
【００１５】ウエハ４に異物、傷などの欠陥がある場合
は散乱光が生じる。散乱光は受光光学系の受光レンズ７
で受光される。受光レンズ７の光軸はウエハ４の法線と
平行である。受光レンズ７のほぼ焦点距離の位置に、結
像レンズ８の入射瞳があるので、物体側がテレセントリ
ックな光学系となっている。この為、ウエハ４のほぼ法
線方向に散乱された光のみが集光され、結像レンズ８を
介して、散乱光による異物、傷の像が撮像素子９に結像
される。撮像素子９は例えばＣＣＤである。なお、受光
レンズ７に代えて反射鏡を用いてもよい。
は散乱光が生じる。散乱光は受光光学系の受光レンズ７
で受光される。受光レンズ７の光軸はウエハ４の法線と
平行である。受光レンズ７のほぼ焦点距離の位置に、結
像レンズ８の入射瞳があるので、物体側がテレセントリ
ックな光学系となっている。この為、ウエハ４のほぼ法
線方向に散乱された光のみが集光され、結像レンズ８を
介して、散乱光による異物、傷の像が撮像素子９に結像
される。撮像素子９は例えばＣＣＤである。なお、受光
レンズ７に代えて反射鏡を用いてもよい。
【００１６】表示装置１０はＣＲＴや液晶パネルディス
プレイなどであり、撮像された異物、傷などの欠陥の像
を表示する。画像処理装置１１は撮像素子９で取り込ん
だ画像の処理を行い、欠陥の位置、大きさなどの情報を
表示装置１０に送る。表示装置１０はこれらの欠陥情報
も表示することができる。
プレイなどであり、撮像された異物、傷などの欠陥の像
を表示する。画像処理装置１１は撮像素子９で取り込ん
だ画像の処理を行い、欠陥の位置、大きさなどの情報を
表示装置１０に送る。表示装置１０はこれらの欠陥情報
も表示することができる。
【００１７】画像処理装置１１は、ウエハ４の外周で散
乱された光により、ウエハ４のオリエンテーションフラ
ット（以下、オリフラと記す）やノッチの位置を検出
し、その情報を演算装置１４に送る。演算装置１４は、
送られてきたオリフラ、ノッチの位置から、検査に適正
な回転角を計算し、その位置情報を駆動装置６に伝え
る。
乱された光により、ウエハ４のオリエンテーションフラ
ット（以下、オリフラと記す）やノッチの位置を検出
し、その情報を演算装置１４に送る。演算装置１４は、
送られてきたオリフラ、ノッチの位置から、検査に適正
な回転角を計算し、その位置情報を駆動装置６に伝え
る。
【００１８】駆動装置６は、この位置情報に基づいて検
査ステージ５を回転し、ウエハ４を所定の角度にアライ
メント調整する。画像処理によるアライメントは時間が
かかる場合があり、そのような時は不図示の専用のステ
ージ（アライメントステージ）を別に設けて、画像処理
以外の方式によりアライメントをした後に、検査ステー
ジ５に載置してもよい。
査ステージ５を回転し、ウエハ４を所定の角度にアライ
メント調整する。画像処理によるアライメントは時間が
かかる場合があり、そのような時は不図示の専用のステ
ージ（アライメントステージ）を別に設けて、画像処理
以外の方式によりアライメントをした後に、検査ステー
ジ５に載置してもよい。
【００１９】前に、受光光学系には、ウエハ４のほぼ法
線方向に散乱された光のみが受光されると記したが、ウ
エハ４には、微細な繰り返しパターンが形成されている
ので回折光が発生し、それが迷光となって受光光学系に
混入する場合がある。一方向の繰り返しパターンでは、
回折条件の一般式、sinθd−sinθi＝ｍλ／ｐを満たす
場合に回折光が受光光学系に混入する。θdはウエハか
らの回折角、θiはウエハへの入射角である。この一般
式から、図1の装置においては、入射角が８５〜９０度
と大きく、ウエハの法線方向の光を受光するので、照明
方向が繰り返しパターンの配列方向を向いているとき、
繰り返しパターンのピッチｐが照明光の波長λのほぼｍ
倍（ｍは整数）の時にｍ次又は−ｍ次の回折光が受光光
学系に混入することになる。
線方向に散乱された光のみが受光されると記したが、ウ
エハ４には、微細な繰り返しパターンが形成されている
ので回折光が発生し、それが迷光となって受光光学系に
混入する場合がある。一方向の繰り返しパターンでは、
回折条件の一般式、sinθd−sinθi＝ｍλ／ｐを満たす
場合に回折光が受光光学系に混入する。θdはウエハか
らの回折角、θiはウエハへの入射角である。この一般
式から、図1の装置においては、入射角が８５〜９０度
と大きく、ウエハの法線方向の光を受光するので、照明
方向が繰り返しパターンの配列方向を向いているとき、
繰り返しパターンのピッチｐが照明光の波長λのほぼｍ
倍（ｍは整数）の時にｍ次又は−ｍ次の回折光が受光光
学系に混入することになる。
【００２０】混入を防ぐ為に、アライメントの際にウエ
ハ４はその法線廻りに回転される。図２は、照明光束と
ウエハ又は繰り返しパターンとの方向関係を説明する平
面図である。（ａ）は、図１においてウエハ４とシリン
ドリカルレンズ３を受光レンズ７側から見た上面図であ
る。（ｂ）は、該上面図でウエハ４上に形成されたパタ
ーンの一部を抜き出した図である。
ハ４はその法線廻りに回転される。図２は、照明光束と
ウエハ又は繰り返しパターンとの方向関係を説明する平
面図である。（ａ）は、図１においてウエハ４とシリン
ドリカルレンズ３を受光レンズ７側から見た上面図であ
る。（ｂ）は、該上面図でウエハ４上に形成されたパタ
ーンの一部を抜き出した図である。
【００２１】厳密に言うと、拡がり角２θは、入射面に
直交し且つ光軸を含む面内で光束が拡がる角度である
が、以下、簡単のために、図２ａ及び図２ｂにおいて、
照明光束が紙面内、すなわちウエハ４の表面を含む平面
内で拡がる角度を拡がり角２θとして説明する。この近
似は、ウエハ４への照明光束の入射角度が大きければ、
ほぼ完全に成り立つ。図２ｂに示すように、照明光束の
光軸（近似的に、紙面に投影された光軸ＡＸ）とライン
４ｂの配列方向（ライン４ｂの直交方向）とがなす角度
θ１がθより大きくなる様にウエハ４が回転されると、
繰り返しパターン４ａの配列方向が拡がり角の半分θよ
り大きくなるので、回折光の方向がウエハ４の法線方向
から外れ、散乱光のみを受光する事ができる。
直交し且つ光軸を含む面内で光束が拡がる角度である
が、以下、簡単のために、図２ａ及び図２ｂにおいて、
照明光束が紙面内、すなわちウエハ４の表面を含む平面
内で拡がる角度を拡がり角２θとして説明する。この近
似は、ウエハ４への照明光束の入射角度が大きければ、
ほぼ完全に成り立つ。図２ｂに示すように、照明光束の
光軸（近似的に、紙面に投影された光軸ＡＸ）とライン
４ｂの配列方向（ライン４ｂの直交方向）とがなす角度
θ１がθより大きくなる様にウエハ４が回転されると、
繰り返しパターン４ａの配列方向が拡がり角の半分θよ
り大きくなるので、回折光の方向がウエハ４の法線方向
から外れ、散乱光のみを受光する事ができる。
【００２２】繰り返しパターンが二方向の場合、一方向
とは異なり、ウエハ4を回転させても回折光が混入する
場合がある。図３は、ウエハ上にある２種類の、それぞ
れが２つの方向をもつ繰り返しパターンを示す平面図で
ある。（ａ）は、ウエハ全面上のチップの配列状態を示
す平面図、（ｂ）は、１つのチップにおけるパターンの
配列状態を示す平面図である。
とは異なり、ウエハ4を回転させても回折光が混入する
場合がある。図３は、ウエハ上にある２種類の、それぞ
れが２つの方向をもつ繰り返しパターンを示す平面図で
ある。（ａ）は、ウエハ全面上のチップの配列状態を示
す平面図、（ｂ）は、１つのチップにおけるパターンの
配列状態を示す平面図である。
【００２３】図１の装置において、回折光がウエハ４の
法線方向に進む条件は、以下の通りである。
法線方向に進む条件は、以下の通りである。
【００２４】
【数１】
【００２５】
【数２】
【００２６】
【数３】
【００２７】
【数４】
【００２８】ここで、θ１はウエハ４の回転角、ｐｘ、
ｐｙはそれぞれｘ方向、ｙ方向のパターンピッチ、ｍ
ｘ、ｍｙはそれぞれｘ方向、ｙ方向の回折次数、λは照
明光の波長である。図３に示した通り、照明光の入射方
向はｙ方向に直交し、ｘ方向に平行としている。また、
θ１は０度から９０度の範囲としているが、その回転方
向は図２、３において時計方向、反時計方向どちらでも
よい。
ｐｙはそれぞれｘ方向、ｙ方向のパターンピッチ、ｍ
ｘ、ｍｙはそれぞれｘ方向、ｙ方向の回折次数、λは照
明光の波長である。図３に示した通り、照明光の入射方
向はｙ方向に直交し、ｘ方向に平行としている。また、
θ１は０度から９０度の範囲としているが、その回転方
向は図２、３において時計方向、反時計方向どちらでも
よい。
【００２９】照明光束は光軸に対して±θの拡がりを持
つ為、θ１も±θの拡がりがあると考えてよい。そこ
で、二方向の繰り返しパターンの場合、アライメントの
際にθ１±θから外れるような回転角が選択されて、ウ
エハ４が回転される。例えば、光源の波長を５００〜７
００ｎｍ、ｐｘ＝１μｍ、ｐｙ＝２μｍ、とすれば、条
件式１〜４より、回折光が受光光学系に混入する場合
は、回折光の次数、ウエハの回転角及び波長が表１に示
す組合せになったときである。
つ為、θ１も±θの拡がりがあると考えてよい。そこ
で、二方向の繰り返しパターンの場合、アライメントの
際にθ１±θから外れるような回転角が選択されて、ウ
エハ４が回転される。例えば、光源の波長を５００〜７
００ｎｍ、ｐｘ＝１μｍ、ｐｙ＝２μｍ、とすれば、条
件式１〜４より、回折光が受光光学系に混入する場合
は、回折光の次数、ウエハの回転角及び波長が表１に示
す組合せになったときである。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１より、０度、５６度、９０度を基準に
照明光の拡がりを加味した分が、回折光が混入する範囲
となる。拡がり角を±１５度とすれば、回折光が混入す
る回転角の範囲は０度から１５度、４１度から７１度、
７５度から９０度となる。従って、１５度から４１度、
及び、７１度から７５度の範囲内にウエハ４を回転させ
る事で、回折光の方向がウエハ４の法線方向から外れ、
散乱光のみを受光する事ができる。
照明光の拡がりを加味した分が、回折光が混入する範囲
となる。拡がり角を±１５度とすれば、回折光が混入す
る回転角の範囲は０度から１５度、４１度から７１度、
７５度から９０度となる。従って、１５度から４１度、
及び、７１度から７５度の範囲内にウエハ４を回転させ
る事で、回折光の方向がウエハ４の法線方向から外れ、
散乱光のみを受光する事ができる。
【００３２】オリフラやノッチに対する繰り返しパター
ンの方向やピッチ、照明光束の拡がり角、波長などの情
報はあらかじめ演算装置１４に入力されていて、適正な
回転角が計算される。更に、物体側がテレセントリック
な光学系である為、ウエハ上のどの位置においても混入
する回折光の回折条件が等しく、演算装置１４による計
算も簡単になる。回折条件が異なる非テレセントリック
な光学系の場合は、ウエハ４の一部の領域で混入が残る
こともあり、これを考慮した計算が必要になる。
ンの方向やピッチ、照明光束の拡がり角、波長などの情
報はあらかじめ演算装置１４に入力されていて、適正な
回転角が計算される。更に、物体側がテレセントリック
な光学系である為、ウエハ上のどの位置においても混入
する回折光の回折条件が等しく、演算装置１４による計
算も簡単になる。回折条件が異なる非テレセントリック
な光学系の場合は、ウエハ４の一部の領域で混入が残る
こともあり、これを考慮した計算が必要になる。
【００３３】ウエハ４で回折光が発生する領域の間隔は
規則的である為、繰り返しパターンの方向やピッチ、照
明光束の拡がり角、波長などの情報が演算装置１４に入
力されてない場合は、回折光が混入しなくなるまでウエ
ハ４を回転させる。回折光の混入の有無の判断は、画像
処理装置１１により行われ、規則的な間隔で光を受光し
なくなったときを回折光の混入がなくなったとみなす。
一枚のウエハに対し回転角θ１は一つの値に限定する事
はなく、複数の値、つまり、θ１を色々と変更して複数
の条件で検査を行い、いずれか一つの条件で欠陥が見つ
かれば、ウエハ４は欠陥があると判断しても良い。ウエ
ハ上に傷がある場合には、照明する方向により傷からの
散乱光の強度が変化するので、傷の検査には特に有効で
ある。
規則的である為、繰り返しパターンの方向やピッチ、照
明光束の拡がり角、波長などの情報が演算装置１４に入
力されてない場合は、回折光が混入しなくなるまでウエ
ハ４を回転させる。回折光の混入の有無の判断は、画像
処理装置１１により行われ、規則的な間隔で光を受光し
なくなったときを回折光の混入がなくなったとみなす。
一枚のウエハに対し回転角θ１は一つの値に限定する事
はなく、複数の値、つまり、θ１を色々と変更して複数
の条件で検査を行い、いずれか一つの条件で欠陥が見つ
かれば、ウエハ４は欠陥があると判断しても良い。ウエ
ハ上に傷がある場合には、照明する方向により傷からの
散乱光の強度が変化するので、傷の検査には特に有効で
ある。
【００３４】以上の説明においては、画像処理装置１１
による自動検査を前提としているが、画像処理装置１１
を用いずに、表示装置１０に表示された画像を目視によ
り検査しても何ら問題はない。
による自動検査を前提としているが、画像処理装置１１
を用いずに、表示装置１０に表示された画像を目視によ
り検査しても何ら問題はない。
【００３５】同一チップ内に存在する繰り返しパターン
の種類は、半導体の製造工程により様々であり、その方
向も一定ではない。その為、あるパターンでの回転角が
適正でも、別のパターンに対して回折光が混入する不適
切な場合がある。
の種類は、半導体の製造工程により様々であり、その方
向も一定ではない。その為、あるパターンでの回転角が
適正でも、別のパターンに対して回折光が混入する不適
切な場合がある。
【００３６】例えば、３種類の繰り返しパターンがあ
り、あるパターンの配列方向に対して別の２つのパター
ンがそれぞれ±４５度をなす場合を考える。図４は、３
種類の繰り返しパターンＡ，Ｂ，Ｃの配列状態を示す平
面図である。Ｂの配列方向に対して、Ａ、Ｃは４５度を
なしている。照明光束の拡がり角２θが６０度の時、隣
り合う２つのパターンに関しては３０度以上回転させる
のがよいが、これら２種類のパターンに対しては回折光
の混入を防止できても、残りのパターンに対しては防止
できないことになる。これは、照明光の拡がり角が６０
度と大きいでからある。
り、あるパターンの配列方向に対して別の２つのパター
ンがそれぞれ±４５度をなす場合を考える。図４は、３
種類の繰り返しパターンＡ，Ｂ，Ｃの配列状態を示す平
面図である。Ｂの配列方向に対して、Ａ、Ｃは４５度を
なしている。照明光束の拡がり角２θが６０度の時、隣
り合う２つのパターンに関しては３０度以上回転させる
のがよいが、これら２種類のパターンに対しては回折光
の混入を防止できても、残りのパターンに対しては防止
できないことになる。これは、照明光の拡がり角が６０
度と大きいでからある。
【００３７】従って、照明光の拡がり角は小さくするの
が良い。その為、ライトガイドファイバは開口角の小さ
いものを使用するか、ランプハウス内でライトガイド２
へ入射させる開口数を小さい値にすることによって、ラ
イトガイド２から射出される照明光の開口数を小さくし
ている。
が良い。その為、ライトガイドファイバは開口角の小さ
いものを使用するか、ランプハウス内でライトガイド２
へ入射させる開口数を小さい値にすることによって、ラ
イトガイド２から射出される照明光の開口数を小さくし
ている。
【００３８】更に照明光の波長領域を狭くしておくと、
回折光混入の防止効果がより大きくなる。例えば、先述
した二方向のパターンの例においては、回折光が混入す
る条件の組み合わせは表１の通り四種類であった。ここ
で波長を５００〜７００ｎｍの範囲から６００〜７００
ｎｍの範囲に狭めると、表1より組み合わせは一種類と
なり、その分混入が減る。干渉フィルタ等で波長幅を数
ｎｍに狭めれば、混入そのものを無くすことも可能とな
り一層良い。
回折光混入の防止効果がより大きくなる。例えば、先述
した二方向のパターンの例においては、回折光が混入す
る条件の組み合わせは表１の通り四種類であった。ここ
で波長を５００〜７００ｎｍの範囲から６００〜７００
ｎｍの範囲に狭めると、表1より組み合わせは一種類と
なり、その分混入が減る。干渉フィルタ等で波長幅を数
ｎｍに狭めれば、混入そのものを無くすことも可能とな
り一層良い。
【００３９】但し、開口数や波長の半値幅を小さくしす
ぎると照明光量が少なくなり、散乱光の強度が低くなる
ので、検査に支障がない範囲で開口数や波長幅が選択さ
れる事が望ましい。
ぎると照明光量が少なくなり、散乱光の強度が低くなる
ので、検査に支障がない範囲で開口数や波長幅が選択さ
れる事が望ましい。
【００４０】図５は、開口数を任意の値に変更できるラ
ンプハウスの構成例である。光源１０１から射出された
光はレンズ１０２でほぼ平行な光束となる。可変開口絞
り１０３は開口の大きさを変える事で光束径を変える。
点線で示すのは可変開口絞り１０３を開いた時、実線は
絞った時の光束である。干渉フィルタ１０４は、基準波
長に対し数ｎｍから数十ｎｍの半値幅の光を選択的に取
り出す。また、不図示の他の干渉フィルタを複数個用意
しておき、これらを適宜交換可能に構成することもでき
る。
ンプハウスの構成例である。光源１０１から射出された
光はレンズ１０２でほぼ平行な光束となる。可変開口絞
り１０３は開口の大きさを変える事で光束径を変える。
点線で示すのは可変開口絞り１０３を開いた時、実線は
絞った時の光束である。干渉フィルタ１０４は、基準波
長に対し数ｎｍから数十ｎｍの半値幅の光を選択的に取
り出す。また、不図示の他の干渉フィルタを複数個用意
しておき、これらを適宜交換可能に構成することもでき
る。
【００４１】干渉フィルタ１０４を通過後の照明光束は
レンズ１０５で集光され、ライトガイド２に入射する。
ここでライトガイド２に入射する光の開口数は、可変開
口絞り１０３の径に応じて点線と実線で示した様に変化
し、これがそのまま射出される光の開口数となる。図５
においては、拡がり角２θが変化する事になる。ここ
で、演算装置１４からの情報に基づいて、干渉フィルタ
１０４や可変開口絞り１０３の径を決める事で、効率良
く検査する事が可能となる。
レンズ１０５で集光され、ライトガイド２に入射する。
ここでライトガイド２に入射する光の開口数は、可変開
口絞り１０３の径に応じて点線と実線で示した様に変化
し、これがそのまま射出される光の開口数となる。図５
においては、拡がり角２θが変化する事になる。ここ
で、演算装置１４からの情報に基づいて、干渉フィルタ
１０４や可変開口絞り１０３の径を決める事で、効率良
く検査する事が可能となる。
【００４２】
【発明の効果】以上の様に本発明の欠陥検査装置によれ
ば、照明光束の拡がり角とウエハ上のパターンの配列方
向との関係からウエハを適宜回転させる事により、パタ
ーンからの回折光が受光光学系に混入することを防止で
きる。従って、効率的且つ信頼性の高い欠陥検査が可能
となる。
ば、照明光束の拡がり角とウエハ上のパターンの配列方
向との関係からウエハを適宜回転させる事により、パタ
ーンからの回折光が受光光学系に混入することを防止で
きる。従って、効率的且つ信頼性の高い欠陥検査が可能
となる。
【図１】 本発明の実施の形態に係る欠陥検査装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】 照明光束とウエハ又は繰り返しパターンとの
関係を説明する平面図である。
関係を説明する平面図である。
【図３】 ウエハ上にある２種類の、それぞれが２つの
方向をもつ繰り返しパターンを示す平面図である。
方向をもつ繰り返しパターンを示す平面図である。
【図４】 ３種類の繰り返しパターンＡ，Ｂ，Ｃの配列
状態を示す平面図である。
状態を示す平面図である。
【図５】 本発明の実施形態に係る欠陥検査装置のラン
プハウスと照明光学系を示す部分構成図である。
プハウスと照明光学系を示す部分構成図である。
１ ランプハウス ２ ライトガイド ３ シリンドリカルレンズ ４ ウエハ ４ａ 繰り返しパターン ５ 検査ステージ ６ 駆動装置 ７ 受光レンズ ８ 結像レンズ ９ 撮像素子 １０ 表示装置 １１ 画像処理装置 １２ チャンバ １３ 開閉窓 １４ 演算装置 ２θ 拡がり角 θ１ 回転角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB02 CC19 DD12 FF04 FF41 GG02 HH03 HH12 JJ03 JJ09 JJ26 LL01 LL08 LL22 MM04 PP11 QQ31 SS13 2G051 AA51 AA73 AB01 AB02 AB03 BA20 BB17 CA03 CA04 CB05 CB06 DA01 DA03 DA07 DA08 EA23 EB01 EB02 FA10 4M106 AA01 AA09 DB04 DB07 DB12 DB15 DB16
Claims (9)
- 【請求項１】 光源と、前記光源からの光束を所定の入
射角度で繰り返しパターンを有する被検基板に照射する
照明光学系と、前記被検基板からの散乱光を受光する受
光光学系と、前記受光光学系によって結像された像を撮
影する撮像装置と、前記撮像装置で得られた像を表示す
る表示装置と、検査時に前記被検基板を載置する検査ス
テージと、前記被検基板を通過させる開閉窓を有するチ
ャンバと、を有する欠陥検査装置において、前記被検基
板と前記照明光学系とが相対的に回転可能に構成されて
いることを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項２】 前記検査ステージは被検基板の法線方向
の軸回りに回転可能であることを特徴とする請求項１記
載の欠陥検査装置。 - 【請求項３】 検査前に、前記被検基板を載置して該基
板の法線方向の軸回りのアライメントを行うアライメン
トステージを更に有することを特徴とする請求項１記載
の欠陥検査装置。 - 【請求項４】 前記受光光学系は物体側がテレセントリ
ックであることを特徴とする請求項１から３のいずれか
１項に記載の欠陥検査装置。 - 【請求項５】 前記光束が、前記照明光学系の入射面に
直交し且つ前記光軸を含む平面内において拡がり角をも
って前記被検基板に照射した場合に、前記検査ステージ
又は前記アライメントステージは、前記照明光学系の光
軸と前記繰り返しパターンの配列方向とのなす回転角が
前記拡がり角の１／２以上になるように回転することを
特徴とする請求項４記載の欠陥検査装置。 - 【請求項６】 前記光束が、前記照明光学系の入射面に
直交し且つ前記光軸を含む平面内において拡がり角をも
って前記被検基板に照射した場合で、前記繰り返しパタ
ーンが２つの配列方向を有する場合に、前記検査ステー
ジ又は前記アライメントステージは、前記照明光学系の
光軸と前記２つの配列方向のいずれか一方とのなす回転
角が、以下（１）から（４）の条件を満たす角度θ１を
基準として、前記拡がり角の１／２以上になるように回
転することを特徴とする請求項４記載の欠陥検査装置。 tan θ１＝ｍｙｐｘ／ｍｘｐｙ （１） −ｐｘ／λ≦ｍｘ≦０ （２） −ｐｙ／λ≦ｍｙ≦０ （３） （ｍｘλ／ｐｘ）2＋（ｍｙλ／ｐｙ）2＝ １ （４） 但し、ｐｘは一方の配列方向のピッチ、ｐｙは他方の配
列方向のピッチ、ｍｘは一方の配列方向に関する回折光
の回折次数、ｍｙは他方の配列方向に関する回折光の回
折次数、λは光束の波長である。 - 【請求項７】 前記拡がり角を可変とする光束整形手段
を更に有することをを特徴とする請求項５又は６記載の
欠陥検査装置。 - 【請求項８】 前記被検基板上のパターン情報に基づ
き、前記拡がり角及び前記被検基板の回転角を決める演
算装置を有することを特徴とする請求項７記載の欠陥検
査装置。 - 【請求項９】 前記撮像装置で得られた情報に基づいて
画像処理を行い欠陥を検出する画像処理装置を有するこ
とを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の欠
陥検査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120450A JP2001305071A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 欠陥検査装置 |
| TW090109223A TW571089B (en) | 2000-04-21 | 2001-04-17 | Defect testing apparatus and defect testing method |
| US09/836,185 US6563577B2 (en) | 2000-04-21 | 2001-04-18 | Defect testing apparatus and defect testing method |
| KR10-2001-0021503A KR100403188B1 (ko) | 2000-04-21 | 2001-04-20 | 결함검사장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120450A JP2001305071A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001305071A true JP2001305071A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18631260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000120450A Pending JP2001305071A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001305071A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067226A1 (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-14 | Therma-Wave Inc. | Rotating head ellipsometer |
| US6778273B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-08-17 | Therma-Wave, Inc. | Polarimetric scatterometer for critical dimension measurements of periodic structures |
| JP2006023123A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Hokkai Can Co Ltd | 不良検査方法及びその装置 |
| JP2007017181A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Nano System Solutions:Kk | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP2007333590A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Hoya Corp | パターン欠陥検査方法、パターン欠陥検査用テストパターン基板、及びパターン欠陥検査装置、並びにフォトマスクの製造方法、及び表示デバイス用基板の製造方法 |
| JP2008145345A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Lintec Corp | チップ間隔の測定装置とその測定方法 |
| JP2009016437A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Nitto Denko Corp | 半導体ウエハの欠陥位置検出方法 |
| KR101431838B1 (ko) | 2007-07-02 | 2014-08-25 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 반도체 웨이퍼로의 점착 테이프 부착 방법 및 보호테이프의 박리 방법 |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000120450A patent/JP2001305071A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7289219B2 (en) | 2001-03-30 | 2007-10-30 | Tokyo Electron Limited | Polarimetric scatterometry methods for critical dimension measurements of periodic structures |
| US6778273B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-08-17 | Therma-Wave, Inc. | Polarimetric scatterometer for critical dimension measurements of periodic structures |
| US6909507B2 (en) | 2001-03-30 | 2005-06-21 | Therma-Wave, Inc. | Polarimetric scatterometry methods for critical dimension measurements of periodic structures |
| US7471392B2 (en) | 2001-03-30 | 2008-12-30 | Tokyo Electron Limited | Polarimetric scatterometry methods for critical dimension measurements of periodic structures |
| US6882413B2 (en) | 2002-02-04 | 2005-04-19 | Therma-Wave, Inc. | Rotating head ellipsometer |
| WO2003067226A1 (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-14 | Therma-Wave Inc. | Rotating head ellipsometer |
| JP2006023123A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Hokkai Can Co Ltd | 不良検査方法及びその装置 |
| JP4516788B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2010-08-04 | 北海製罐株式会社 | 不良検査方法及びその装置 |
| JP2007017181A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Nano System Solutions:Kk | 表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP2007333590A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Hoya Corp | パターン欠陥検査方法、パターン欠陥検査用テストパターン基板、及びパターン欠陥検査装置、並びにフォトマスクの製造方法、及び表示デバイス用基板の製造方法 |
| JP2008145345A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Lintec Corp | チップ間隔の測定装置とその測定方法 |
| JP2009016437A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Nitto Denko Corp | 半導体ウエハの欠陥位置検出方法 |
| KR101368157B1 (ko) | 2007-07-02 | 2014-02-27 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 반도체 웨이퍼의 결함 위치 검출 방법 |
| KR101431838B1 (ko) | 2007-07-02 | 2014-08-25 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 반도체 웨이퍼로의 점착 테이프 부착 방법 및 보호테이프의 박리 방법 |
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