JP2003107014A - Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus - Google Patents

Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus

Info

Publication number
JP2003107014A
JP2003107014A JP2001303875A JP2001303875A JP2003107014A JP 2003107014 A JP2003107014 A JP 2003107014A JP 2001303875 A JP2001303875 A JP 2001303875A JP 2001303875 A JP2001303875 A JP 2001303875A JP 2003107014 A JP2003107014 A JP 2003107014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
profile
pattern
accumulated
signal
deviation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001303875A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Ishimori
英男 石森
Takahito Tabata
高仁 田畑
Tsutomu Takahashi
勉 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority to JP2001303875A priority Critical patent/JP2003107014A/en
Publication of JP2003107014A publication Critical patent/JP2003107014A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high-speed alignment at an adjacent comparison time between patterns of chips. SOLUTION: A displacement signal is formed by binarizing a reflecting light luminance signal from a sample surface to be inspected. A predetermined rectangular region in the displacement signal is made a first region. A lateral (X) direction of the rectangular region is made a first direction, and pixel values along the first direction are accumulated to obtain a first direction cumulative value. A second direction profile is formed by sequentially arranging the first direction cumulative values in a second direction. Position information of edges of a repeating pattern is detected on the basis of the formed second direction profile. A deviation width of how much adjacent chips deviate in the second direction is detected on the basis of the edge position information, and the deviation width is corrected. A longitudinal (Y) direction is made the first direction and the same process is carried out. A two-dimensional deviation width is corrected in this manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ボールグリッド
アレイ(BGA)、ウエハバンプ、ICバンプ、液晶表
示装置(LCD)の基板やフィルタに使用されるスペー
サなどのような微小突起物の欠陥を繰り返しパターンの
比較検査によって検出する際のパターンの位置ずれを補
正するパターン位置ずれ補正方法及び欠陥検査装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention repeatedly patterns defects of minute projections such as ball grid arrays (BGA), wafer bumps, IC bumps, spacers used for substrates of liquid crystal display (LCD) and filters. The present invention relates to a pattern position deviation correction method and a defect inspection apparatus for correcting a pattern position deviation when the pattern position deviation is detected by the comparative inspection.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICパッケージなどの配線を接続するた
めに設けられるボールやバンプなどの外観に欠陥が存在
するか否かの検査を光学的に行う検査装置は、レーザ光
を被検査試料の表面に照射し、その反射光をホトセンサ
で検出し、その検出信号に基づいて被検査試料の表面の
高さを測定し、測定された高さ情報に基づいて、ボール
やバンプなどに欠陥が存在するか否かの検査を行なって
いる。この検査の中の一つに、繰り返しパターン隣接比
較検査がある。これは、隣接するチップの同じ位置同士
のデータ(輝度)を比較し、その比較結果が所定値以上
である箇所を検出することによって欠陥検査を行なうも
のである。この繰り返しパターン隣接比較検査を行なう
場合、隣接するチップ同士におけるバンプなどの位置合
わせを高精度に行なう必要がある。従来は、この位置合
わせを2次元画像を用いた正規化相関パターンマッチン
グ法で行なっていた。
2. Description of the Related Art An inspection apparatus that optically inspects whether or not there is a defect in the appearance of balls, bumps, etc., provided for connecting wiring such as an IC package, uses a laser beam for the surface of a sample to be inspected. Irradiate the sample, detect the reflected light with a photo sensor, measure the height of the surface of the sample to be inspected based on the detection signal, and based on the measured height information, there are defects in balls, bumps, etc. We are inspecting whether or not. One of the inspections is a repeated pattern adjacent comparison inspection. This is to perform defect inspection by comparing data (luminance) at the same positions of adjacent chips and detecting a portion where the comparison result is a predetermined value or more. When this repeated pattern adjacent comparison inspection is performed, it is necessary to perform highly accurate alignment of bumps or the like between adjacent chips. Conventionally, this alignment has been performed by a normalized correlation pattern matching method using a two-dimensional image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】正規化相関パターンマ
ッチング法は2次元画像のような大量のデータを処理し
なければならないために、多大の処理時間を要し、検査
時間を高速化することができないという問題があった。
The normalized correlation pattern matching method requires a large amount of processing time because it has to process a large amount of data such as a two-dimensional image, and can speed up the inspection time. There was a problem that I could not.

【0004】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、チップ同士の繰り返しパターンを隣接比較する
際の位置合わせを高速に行なうことができるパターン位
置ずれ補正方法及び欠陥検査装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a pattern misalignment correction method and a defect inspection apparatus capable of performing high-speed alignment when comparing repetitive patterns of chips adjacent to each other. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載されたパ
ターン位置ずれ補正方法は、被検査試料上の隣接するチ
ップの同じ位置の繰り返しパターン同士の位置合わせを
行なうパターン位置ずれ補正方法において、前記被検査
試料表面からの反射光又は散乱光に対応する検出信号に
基づいて前記パターンの位置に対応した2値化された変
位信号を作成し、前記変位信号の中の第1の領域につい
て第1の方向に沿った各画素値を累算し、累算された第
1方向累算値に基づいて前記第1の領域について前記第
1の方向に直交する第2の方向に沿ったプロファイルを
算出し、算出された第2方向プロファイルに基づいて前
記隣接するチップ同士の前記パターンの第2方向ずれ幅
を補正することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pattern position deviation correcting method, wherein a pattern position deviation correcting method for aligning repetitive patterns at the same position of adjacent chips on a sample to be inspected is provided. A binarized displacement signal corresponding to the position of the pattern is created based on a detection signal corresponding to reflected light or scattered light from the surface of the sample to be inspected, and a first region in the displacement signal is Each pixel value along one direction is accumulated, and a profile along a second direction orthogonal to the first direction is calculated for the first region based on the accumulated first direction accumulated value. It is characterized in that the shift width of the pattern in the second direction between the adjacent chips is calculated based on the calculated second direction profile.

【0006】被検査試料表面からの反射光又は散乱光に
対応する検出信号、すなわち反射光輝度信号は、検査対
象物であるバンプなどの繰り返しパターンや被検査試料
であるウエハなどの表面形状や下地形状やその材質など
に依存した特定の値を示すことが分かっている。例え
ば、バンプなどの繰り返しパターンの反射光輝度信号
は、その周囲のウエハなどの被検査試料表面の反射光輝
度信号に比べて極端に小さな値を示すことが分かってい
る。そこで、繰り返しパターンと被検査試料表面のそれ
ぞれの反射光輝度信号のほぼ中間にしきい値を設定し
て、このしきい値よりも大きい場合をローレベル「0」
とし、小さい場合をハイレベル「1」として、2値化さ
れた変位信号を作成する。この変位信号の中の所定の矩
形領域を第1の領域とする。この矩形領域の横(X)方
向を第1の方向とし、この第1の方向に沿った画素値を
累算し、第1方向累算値を求める。繰り返しパターンが
存在する場合には、そこの画素値はハイレベル「1」な
ので、第1方向累算値は大きくなり、繰り返しパターン
が存在しない場合には、そこの画素値はローレベル
「0」なので、第1方向累算値は小さくなる。このよう
な第1方向累算値を第2方向に順次並べることによって
第2方向プロファイルを作成する。作成された第2方向
プロファイルに基づいて繰り返しパターンのエッジの位
置情報を検出することができるので、このエッジの位置
情報に基づいて隣接するチップ同士が第2方向でどれだ
けずれているのか、そのずれ幅を検出し、そのずれ幅を
補正することができる。なお、縦(Y)方向を第1の方
向として同様の処理を行なうことによって、2次元的な
ずれ幅を高速に補正することができる。
The detection signal corresponding to the reflected light or scattered light from the surface of the sample to be inspected, that is, the reflected light brightness signal is a repetitive pattern such as bumps which is the inspection object, the surface shape of the wafer which is the inspection sample or the base. It is known to show a specific value depending on the shape and its material. For example, it has been known that the reflected light luminance signal of a repetitive pattern such as a bump exhibits an extremely small value as compared with the reflected light luminance signal of the surface of the sample to be inspected such as a wafer around the bump. Therefore, a threshold value is set approximately in the middle of the reflected light luminance signals of the repeated pattern and the surface of the sample to be inspected, and when the threshold value is larger than this threshold value, a low level "0"
And a small value is set to a high level “1” to create a binarized displacement signal. A predetermined rectangular area in this displacement signal is the first area. The horizontal (X) direction of this rectangular area is defined as the first direction, pixel values along the first direction are accumulated, and a first direction accumulated value is obtained. When the repeating pattern exists, the pixel value there is high level “1”, and therefore the accumulated value in the first direction becomes large. When the repeating pattern does not exist, the pixel value there is low level “0”. Therefore, the accumulated value in the first direction becomes small. A second direction profile is created by sequentially arranging such first direction accumulated values in the second direction. Since it is possible to detect the position information of the edges of the repetitive pattern based on the created second direction profile, it is possible to determine how much the adjacent chips are displaced in the second direction based on the position information of the edges. The shift width can be detected and the shift width can be corrected. By performing the same process with the vertical (Y) direction as the first direction, the two-dimensional shift width can be corrected at high speed.

【0007】請求項2に記載されたパターン位置ずれ補
正方法は、請求項1において、前記変位信号の中の第2
の領域について前記第2の方向に沿った各画素値を累算
し、累算された第2方向累算値に基づいて前記第2の領
域について前記第1の方向に沿ったプロファイルを算出
し、算出された第1方向プロファイルに基づいて前記隣
接するチップ同士の前記パターンの第1方向ずれ幅を補
正するものである。請求項1に記載のパターン位置ずれ
補正方法を用いることによって、2次元的なずれ幅を補
正することは可能である。これは、補正する方向に応じ
て画像信号の領域を異ならせて、ずれ幅を2次元的に補
正するようにしたものである。検査装置によっては、ス
キャン方向とシーク方向とでそれぞれ検出可能な画像信
号の範囲が異なる場合があるので、累算値を算出したり
する場合に、それぞれの方向に応じて画像信号の領域を
適当な大きさにする必要があるからである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pattern position deviation correction method according to the first aspect of the present invention.
Each pixel value along the second direction is accumulated for the region, and a profile along the first direction for the second region is calculated based on the accumulated accumulated value in the second direction. The first-direction deviation width of the pattern between the adjacent chips is corrected based on the calculated first-direction profile. It is possible to correct the two-dimensional shift width by using the pattern position shift correction method according to the first aspect. This is such that the area of the image signal is made different depending on the correction direction, and the deviation width is two-dimensionally corrected. Depending on the inspection device, the detectable image signal range may differ in the scan direction and the seek direction. Therefore, when calculating the accumulated value, the region of the image signal is appropriately determined according to each direction. It is necessary to make it large.

【0008】請求項3に記載されたパターン位置ずれ補
正方法は、請求項1において、前記第2方向プロファイ
ルを微分し、その微分プロファイルに基づいて前記隣接
するチップ同士の前記パターンの第2方向ずれ幅を補正
するものである。第2方向プロファイルをそのまま用い
てもよいが、これは、第2方向プロファイルを微分する
ことによってパターンのエッジをより明確に把握できる
ようにし、これによって位置ずれを起こす可能性を激減
させたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a pattern position deviation correcting method according to the first aspect, wherein the second direction profile is differentiated and the pattern is misaligned in the second direction between the adjacent chips based on the differentiated profile. The width is corrected. The second direction profile may be used as it is, but this is because the second direction profile is differentiated so that the edges of the pattern can be more clearly grasped, and thus the possibility of misalignment is drastically reduced. is there.

【0009】請求項4に記載されたパターン位置ずれ補
正方法は、請求項2において、前記第1及び第2方向プ
ロファイルを微分し、その微分プロファイルに基づいて
前記隣接するチップ同士の前記パターンの第1及び第2
方向ずれ幅を補正するものである。これは、請求項3の
場合と同様に第1及び第2方向プロファイルを微分する
ことによってパターンのエッジを明確に把握できるよう
にしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pattern position deviation correcting method according to the second aspect, wherein the first and second directional profiles are differentiated, and the pattern of the adjacent chips is differentiated based on the differentiated profile. 1st and 2nd
This is to correct the deviation width. This is to make it possible to clearly grasp the edge of the pattern by differentiating the first and second direction profiles as in the case of the third aspect.

【0010】請求項5に記載されたパターン位置ずれ補
正方法は、請求項1、2、3又は4において、前記パタ
ーンがLSIウエハの表面上に設けられた入出力信号接
続用のバンプに対応しているものである。これは、隣接
するチップ同士のバンプ位置の位置ずれ補正を行なうも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pattern position shift correction method according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the pattern corresponds to bumps for connecting input / output signals provided on the surface of an LSI wafer. It is what This is to correct the displacement of the bump position between adjacent chips.

【0011】請求項6に記載された欠陥検査装置は、被
検査試料上の隣接するチップの同じ位置の繰り返しパタ
ーン同士を比較して欠陥検査を行なう欠陥検査装置にお
いて、前記被検査試料表面からの反射光又は散乱光に対
応する第1の検出信号に基づいて前記パターンの位置に
対応した2値化された変位信号を作成する変位信号作成
手段と、前記被検査試料表面からの反射光又は散乱光に
対応する第2の検出信号と前記変位信号とを合成した合
成信号を出力する合成手段と、前記合成手段から出力さ
れる前記合成信号を記憶するメモリ手段と、前記合成手
段から出力されるn番目のチップに相当する合成信号及
び前記メモリ手段から出力される(n−1)番目のチッ
プに相当する合成信号のそれぞれの前記変位信号の中の
第1の領域について第1の方向に沿った各画素値を累算
し、累算された第1方向累算値に基づいて前記第1の領
域について前記第1の方向に直交する第2の方向に沿っ
たプロファイルを算出し、算出された第2方向プロファ
イルに基づいて前記n番目又は(n−1)番目のチップ
に相当する前記合成信号の前記第2方向ずれ幅を補正す
る位置ずれ補正手段と、前記位置ずれ補正手段による補
正後の前記n番目及び(n−1)番目のチップに相当す
る前記第2の検出信号を比較処理して欠陥を検出する欠
陥検出手段とを備えたものである。これは、請求項1の
パターン位置ずれ補正方法を用いた欠陥検査装置に関す
るものである。2値化変位信号と第2の検出信号とを合
成手段によって合成し、それをメモリ手段に一時的に記
憶させる。位置ずれ補正手段は、メモリ手段に記憶され
ている(n−1)番目のチップに相当する合成信号と、
合成手段から出力されるn番目のチップに相当する合成
信号にそれぞれ含まれる変位信号に基づいて、請求項1
のパターン位置ずれ補正方法を用いてn番目又は(n−
1)番目のチップに相当する合成信号の第2方向ずれ幅
を補正する。欠陥検出手段は、この位置ずれ補正手段に
よって補正されたn番目及び(n−1)番目のチップに
相当する合成信号の中の第2の検出信号を比較処理して
欠陥を検出する。これによって比較処理前のパターン位
置ずれ補正を高速に行なうことができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a defect inspection apparatus for performing a defect inspection by comparing repetitive patterns at the same position of adjacent chips on a sample to be inspected. Displacement signal creating means for creating a binarized displacement signal corresponding to the position of the pattern based on a first detection signal corresponding to reflected light or scattered light, and reflected light or scattered light from the surface of the sample to be inspected. A combining unit that outputs a combined signal that combines the second detection signal corresponding to light and the displacement signal, a memory unit that stores the combined signal output from the combining unit, and an output from the combining unit. The first region in each of the displacement signals of the combined signal corresponding to the n-th chip and the combined signal corresponding to the (n-1) -th chip output from the memory means is described. Each pixel value along the first direction is accumulated, and a profile along the second direction orthogonal to the first direction for the first region based on the accumulated first direction accumulated value. And a position deviation correction means for correcting the second direction deviation width of the combined signal corresponding to the n-th or (n-1) th chip based on the calculated second direction profile, and the position. Defect detecting means for comparing the second detection signals corresponding to the n-th and (n-1) th chips after correction by the deviation correcting means to detect a defect. This relates to a defect inspection apparatus using the pattern position deviation correction method of claim 1. The binarized displacement signal and the second detection signal are combined by the combining means and are temporarily stored in the memory means. The misalignment correction means is a combined signal corresponding to the (n-1) th chip stored in the memory means,
The method according to claim 1, which is based on the displacement signals respectively included in the combined signal corresponding to the n-th chip output from the combining means.
The n-th or (n-
1) The second direction deviation width of the combined signal corresponding to the 1st chip is corrected. The defect detecting means detects a defect by comparing the second detection signals in the combined signals corresponding to the nth and (n-1) th chips corrected by the positional deviation correcting means. As a result, the pattern position deviation correction before the comparison process can be performed at high speed.

【0012】請求項7に記載された欠陥検査装置は、請
求項6において、前記位置ずれ補正手段が、前記変位信
号の中の第2の領域について前記第2の方向に沿った各
画素値を累算し、累算された第2方向累算値に基づいて
前記第2の領域について前記第1の方向に沿ったプロフ
ァイルを算出し、算出された第1方向プロファイルに基
づいて前記n番目又は(n−1)番目のチップに相当す
る前記合成信号の前記第1の方向ずれ幅を補正するもの
である。これは、請求項2のパターン位置ずれ補正方法
を欠陥検査装置に応用したものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the defect inspection apparatus according to the sixth aspect, wherein the positional deviation correcting means obtains each pixel value along the second direction for the second area in the displacement signal. The profile along the first direction is calculated for the second region based on the accumulated second direction accumulated value, and the n-th or the second direction profile is calculated based on the calculated first direction profile. The first direction deviation width of the combined signal corresponding to the (n-1) th chip is corrected. This is an application of the pattern position deviation correction method of claim 2 to a defect inspection apparatus.

【0013】請求項8に記載された欠陥検査装置は、請
求項6又は7において、前記第2方向プロファイルを微
分し、その微分プロファイルに基づいて前記n番目又は
(n−1)番目のチップに相当する前記合成信号の前記
第2の方向ずれ幅を補正するものである。これは、請求
項3のパターン位置ずれ補正方法を欠陥検査装置に応用
したものである。
A defect inspection apparatus according to an eighth aspect is the defect inspection apparatus according to the sixth or seventh aspect, in which the second direction profile is differentiated and the nth or (n-1) th chip is selected based on the differentiated profile. The second direction deviation width of the corresponding combined signal is corrected. This is an application of the pattern position deviation correction method of claim 3 to a defect inspection apparatus.

【0014】請求項9に記載された欠陥検査装置は、請
求項7において、前記第1及び第2方向プロファイルを
微分し、その微分プロファイルに基づいて前記n番目又
は(n−1)番目のチップに相当する前記合成信号の前
記第1及び第2の方向ずれ幅を補正するものである。こ
れは、請求項4のパターン位置ずれ補正方法を欠陥検査
装置に応用したものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the defect inspection apparatus according to the seventh aspect, the first and second direction profiles are differentiated, and the nth or (n-1) th chip is differentiated based on the differentiated profile. For correcting the first and second directional deviation widths of the combined signal corresponding to This is an application of the pattern positional deviation correction method of claim 4 to a defect inspection apparatus.

【0015】請求項10に記載された欠陥検査装置は、
請求項6、7、8又は9において、前記パターンがLS
Iウエハの表面上に設けられた入出力信号接続用のバン
プに対応しているものである。これは、隣接するチップ
同士のバンプについて欠陥検査を行なうものである。
The defect inspection apparatus according to claim 10 is
The pattern according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the pattern is LS.
It corresponds to bumps for connecting input / output signals provided on the surface of the I-wafer. This is to perform a defect inspection on bumps between adjacent chips.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図1は、本発明のパターン位置
ずれ補正方法を適用するのに好適な微小突起物検査装置
の概略構成を示す図である。図2は図1を分かり易くす
るために検査光学系を立体的に示した斜視図である。従
って、図1と図2では同じ構成部品には同じ符号が付し
てある。図1の微小突起物検査装置は、ウエハ内の複数
チップに形成されたバンプの高さ情報に基づいてバンプ
の欠陥を検査するものである。この微小突起物検査装置
は、検査ステージ部と検査光学系と信号処理部とから構
成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fine protrusion inspection apparatus suitable for applying the pattern position deviation correction method of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the inspection optical system in a three-dimensional manner in order to make FIG. 1 easy to understand. Therefore, in FIGS. 1 and 2, the same reference numerals are given to the same components. The micro-projection inspection apparatus of FIG. 1 is for inspecting bump defects based on height information of bumps formed on a plurality of chips in a wafer. This microprojection inspection apparatus includes an inspection stage section, an inspection optical system, and a signal processing section.

【0017】この実施の形態に係る微小突起物検査装置
の検査ステージ部は、XYステージ移動機構300とウ
エハ搭載台302とステージ駆動回路304から構成さ
れる。XYステージ移動機構300は、被検査試料であ
るウエハ306を搭載したウエハ搭載台302をXY方
向に移動させる。ステージ駆動回路304は、画像処理
・制御装置500によって制御され、XYステージ移動
機構300を駆動制御することによって、ビームスポッ
トが図3に示すようにウエハ搭載台302上のウエハ3
06を相対的にX方向及びY方向に走査するように制御
している。ステージ駆動回路304は、まず、図4に示
すようにウエハ306のチップ60のバンプ形成ライン
X1,X2に対応した矢印51に沿ったX方向にビーム
スポットが主走査するようにウエハ306を移動させ
る。この主走査終了後にステージ駆動回路304は、次
のバンプ形成ラインX3,X4に対応する位置まで矢印
52に沿ったY方向にビームスポットが副走査するよう
にウエハ306を移動させる。この主走査終了後にステ
ージ駆動回路304は、前述の主走査とは逆向きの矢印
53に沿ってチップ60のバンプ形成ラインX3,X4
に対応したX方向にビームスポットが主走査するように
ウエハ306を移動させる。この主走査終了後にステー
ジ駆動回路304は、次のチップのバンプ形成ラインX
1,X2に対応する位置まで矢印54に沿ったY方向に
ビームスポットが副走査するようにウエハ306を移動
させる。なお、前述の走査方法は、バンプ形成ラインX
1,X2を同時に検査できる場合やバンプ形成ラインが
チップ60の周辺部に1列だけの場合の例であり、バン
プ形成ラインX1,X2を同時に検査することができな
い場合には、ステージ駆動回路304はそれぞれのバン
プ形成ラインX1,X2に沿って主走査が行われるよう
にウエハ306を移動させることになる。このようにし
て、ウエハ306の全てのチップについてバンプ形成ラ
インX1〜X4に対応する主走査が終了した時点で、ス
テージ駆動回路304は、ウエハ306を右方向又は左
方向に約90度回転させて、バンプ形成ラインY1〜Y
4についても同様にビームスポットが主走査及び副走査
を行うようにウエハ306を移動させる。
The inspection stage section of the microprojection inspection apparatus according to this embodiment comprises an XY stage moving mechanism 300, a wafer mounting table 302, and a stage drive circuit 304. The XY stage moving mechanism 300 moves the wafer mounting table 302 on which the wafer 306, which is the sample to be inspected, is mounted in the XY directions. The stage drive circuit 304 is controlled by the image processing / control device 500, and drives and controls the XY stage moving mechanism 300 so that the beam spot of the wafer 3 on the wafer mounting table 302 as shown in FIG.
06 is controlled to scan relatively in the X and Y directions. As shown in FIG. 4, the stage drive circuit 304 first moves the wafer 306 so that the beam spot performs main scanning in the X direction along the arrow 51 corresponding to the bump forming lines X1 and X2 of the chip 60 of the wafer 306. . After the end of the main scanning, the stage drive circuit 304 moves the wafer 306 to the position corresponding to the next bump forming lines X3 and X4 so that the beam spot is sub-scanned in the Y direction along the arrow 52. After the end of the main scanning, the stage drive circuit 304 follows the arrow 53 in the direction opposite to the above-described main scanning to form the bump forming lines X3, X4 of the chip 60.
The wafer 306 is moved so that the beam spot is mainly scanned in the X direction corresponding to. After this main scanning is completed, the stage drive circuit 304 determines that the bump forming line X of the next chip is
The wafer 306 is moved so that the beam spot is sub-scanned in the Y direction along the arrow 54 to the positions corresponding to 1 and X2. The above-described scanning method is the same as the bump formation line X.
1 and X2 can be inspected at the same time, or the bump formation line is only one column in the peripheral portion of the chip 60. If the bump formation lines X1 and X2 cannot be inspected at the same time, the stage drive circuit 304 Moves the wafer 306 so that main scanning is performed along the respective bump forming lines X1 and X2. In this way, when the main scan corresponding to the bump forming lines X1 to X4 is completed for all the chips of the wafer 306, the stage drive circuit 304 rotates the wafer 306 to the right or left by about 90 degrees. , Bump forming lines Y1 to Y
Similarly, for No. 4, the wafer 306 is moved so that the beam spot performs main scanning and sub scanning.

【0018】この実施の形態に係る微小突起物検査装置
の検査光学系は、レーザ光をウエハ306に照射する投
光光学系と、ウエハ306で反射したレーザ光を光学セ
ンサに導く検出光学系とから基本的に構成される。投光
光学系は、半導体レーザ光源400、S偏光板401、
コリメートレンズ402、音響光学偏向器(AOD:A
cousto−Optic Deflector)40
4、偏向器駆動回路405、fθレンズ406、レンズ
408、偏光ビームスプリッタ410、4分の1波長板
412及び対物レンズ414から構成される。
The inspection optical system of the microprojection inspection apparatus according to this embodiment includes a projection optical system for irradiating the wafer 306 with laser light and a detection optical system for guiding the laser light reflected by the wafer 306 to an optical sensor. Basically consists of The projection optical system includes a semiconductor laser light source 400, an S polarizing plate 401,
Collimating lens 402, acousto-optic deflector (AOD: A
Cousto-Optic Deflector) 40
4, a deflector drive circuit 405, an fθ lens 406, a lens 408, a polarization beam splitter 410, a quarter wavelength plate 412, and an objective lens 414.

【0019】半導体レーザ光源400は、所定周波数の
レーザ光を出射する。S偏光板401は、半導体レーザ
光源400から出射されるレーザ光のS偏光成分のみを
透過させる。コリメートレンズ402は、S偏光板40
1を透過したS偏光成分のレーザ光を平行光線束に変換
する。音響光学偏向器404は、コリメートレンズ40
2を透過したS偏光成分の平行光線束を、ウエハ306
の検出領域308をY方向に往復する偏向光に変換す
る。偏向器駆動回路405は、画像処理・制御装置50
0によって制御され、所定周波数(約4MHz)の駆動
信号を音響光学偏向器404に供給する。fθレンズ4
06及びレンズ408は、ウエハ306の検出領域30
8の各走査位置においてレーザ光を最適に集束させるよ
うに動作するものである。偏光ビームスプリッタ410
は、S偏光成分のレーザ光を反射し、P偏光成分のレー
ザ光を透過させるものである。従って、偏光ビームスプ
リッタ410は、fθレンズ406及びレンズ408を
透過したS偏光成分のレーザ光をウエハ306側に反射
する。偏光ビームスプリッタ410で反射されたレーザ
光は、4分の1波長板412で円偏光成分のレーザ光に
変換され、対物レンズ414を介してウエハ306に集
光される。
The semiconductor laser light source 400 emits laser light having a predetermined frequency. The S polarization plate 401 transmits only the S polarization component of the laser light emitted from the semiconductor laser light source 400. The collimator lens 402 is the S polarizing plate 40.
The laser light of the S-polarized component that has passed through 1 is converted into a bundle of parallel rays. The acousto-optic deflector 404 includes a collimator lens 40.
The parallel light flux of the S-polarized component that has passed through 2 is transferred to the wafer 306.
The detection area 308 is converted into polarized light that reciprocates in the Y direction. The deflector drive circuit 405 includes an image processing / control device 50.
0, and supplies a drive signal of a predetermined frequency (about 4 MHz) to the acousto-optic deflector 404. fθ lens 4
06 and the lens 408 define the detection area 30 of the wafer 306.
It operates so that the laser beam is optimally focused at each scanning position of 8. Polarization beam splitter 410
Is for reflecting the laser light of the S-polarized component and transmitting the laser light of the P-polarized component. Therefore, the polarization beam splitter 410 reflects the S-polarized component laser light transmitted through the fθ lens 406 and the lens 408 to the wafer 306 side. The laser light reflected by the polarization beam splitter 410 is converted into a laser light having a circular polarization component by the quarter-wave plate 412, and is condensed on the wafer 306 via the objective lens 414.

【0020】検出光学系は、対物レンズ414、4分の
1波長板412、偏光ビームスプリッタ410、ハーフ
ミラー416,418、遮蔽板420,422、結像レ
ンズ424,426、2分割光学センサ428,43
0、空間フィルタ432、結像レンズ434、スリット
436及びホトマルチプライア438から構成される。
ウエハ306で反射した円偏光成分の反射レーザ光は、
対物レンズ414及び4分の1波長板412を透過す
る。このとき、円偏向成分の反射レーザ光は、4分の1
波長板412を透過することによって、P偏光成分の反
射レーザ光に変換され、偏光ビームスプリッタ410に
導入される。偏光ビームスプリッタ410は、ウエハ3
06からの反射光であって、4分の1波長板412から
のP偏光成分の反射光を後段のハーフミラー416側に
透過させる。ハーフミラー416は、偏光ビームスプリ
ッタ410からのP偏光成分の反射レーザ光の光軸に対
して45度の角度を持って配置され、その反射レーザ光
の約半分をその光軸の側面に配置されたバンプ欠陥検出
光学系側に反射し、その反射レーザ光の約半分をウエハ
表面欠陥検出光学系側に透過させる。
The detection optical system includes an objective lens 414, a quarter-wave plate 412, a polarization beam splitter 410, half mirrors 416 and 418, shield plates 420 and 422, image forming lenses 424 and 426, and a two-divided optical sensor 428. 43
0, a spatial filter 432, an imaging lens 434, a slit 436, and a photomultiplier 438.
The reflected laser light of the circularly polarized light component reflected by the wafer 306 is
It passes through the objective lens 414 and the quarter-wave plate 412. At this time, the reflected laser light of the circular polarization component is 1/4.
By passing through the wavelength plate 412, it is converted into reflected laser light having a P-polarized component and is introduced into the polarization beam splitter 410. The polarization beam splitter 410 is attached to the wafer 3
The reflected light of 06, which is the reflected light of the P-polarized component from the quarter-wave plate 412, is transmitted to the half mirror 416 side in the subsequent stage. The half mirror 416 is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the reflected laser light of the P-polarized component from the polarization beam splitter 410, and about half of the reflected laser light is arranged on the side surface of the optical axis. The bump defect detection optical system side is reflected, and about half of the reflected laser light is transmitted to the wafer surface defect detection optical system side.

【0021】バンプ欠陥検出光学系は、ハーフミラー4
18、遮蔽板420,422、結像レンズ424,42
6及び2分割光学センサ428,430から構成され
る。ハーフミラー418は、ハーフミラー416からの
反射レーザ光の光軸に対して45度の角度を持って配置
され、その反射レーザ光の約半分をその光軸の側面に配
置された2分割光学センサ428側に反射し、ハーフミ
ラー416からの反射レーザ光の約半分を2分割光学セ
ンサ430側に透過させる。遮蔽板420,422は、
ハーフミラー418と2分割光学センサ428,430
との間に配置され、ハーフミラー416で反射した反射
レーザ光の断面のそれぞれ異なる片側半分の領域を遮蔽
する。図1に示すように、遮蔽板422は、ハーフミラ
ー418を透過したレーザ光の下側半分の領域、すなわ
ちハーフミラー416で反射したレーザ光の下側半分の
領域を遮蔽し、遮蔽板420は、ハーフミラー418で
反射したレーザ光の右側半分の領域、すなわちハーフミ
ラー416で反射したレーザ光の上側半分の領域を遮蔽
している。なお、遮蔽板420,422は、結像レンズ
424,426と2分割光学センサ428,430との
間に配置してあってもよい。
The bump defect detection optical system includes a half mirror 4
18, shielding plates 420, 422, imaging lenses 424, 42
It is composed of 6 and 2 split optical sensors 428 and 430. The half mirror 418 is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the reflected laser light from the half mirror 416, and about half of the reflected laser light is arranged on the side surface of the optical axis. The light is reflected toward the 428 side and approximately half of the reflected laser light from the half mirror 416 is transmitted to the two-division optical sensor 430 side. The shield plates 420 and 422 are
Half mirror 418 and two-division optical sensors 428, 430
And is arranged between the two half-mirrors 416 and half-mirrors 416 to shield different half-side areas of the cross section of the reflected laser light. As shown in FIG. 1, the shield plate 422 shields the lower half region of the laser light transmitted through the half mirror 418, that is, the lower half region of the laser light reflected by the half mirror 416. The right half area of the laser light reflected by the half mirror 418, that is, the upper half area of the laser light reflected by the half mirror 416 is shielded. The shield plates 420 and 422 may be arranged between the imaging lenses 424 and 426 and the two-divided optical sensors 428 and 430.

【0022】結像レンズ424,426は、遮蔽板42
0,422によって遮蔽されなかったレーザ光に対応し
た像をそれぞれ2分割光学センサ428,430上に結
像する。2分割光学センサ428,430は、ハーフミ
ラー416からの反射レーザ光を受光し、それに対応し
た検出信号A〜Dを出力する。2分割光学センサ42
8,430は、ウエハ306の検出領域308と同じY
方向(偏向方向)に沿って受光領域が2分割されたホト
センサで構成されている。従って、2分割光学センサ4
28,430は、それぞれ独立した検出信号A〜Dを出
力する。図1の場合、ウエハ306の検出領域308の
Y方向(偏向方向)と2分割光学センサ428,430
上に結像された像が往復する偏向方向は、図面の奥行き
方向である。
The imaging lenses 424 and 426 are connected to the shield plate 42.
Images corresponding to the laser light not blocked by 0 and 422 are formed on the two-division optical sensors 428 and 430, respectively. The two-division optical sensors 428 and 430 receive the reflected laser light from the half mirror 416 and output detection signals A to D corresponding thereto. Two-division optical sensor 42
8, 430 are the same Y as the detection area 308 of the wafer 306.
The photosensor is formed by dividing the light receiving region into two along the direction (deflection direction). Therefore, the two-division optical sensor 4
28 and 430 output independent detection signals A to D, respectively. In the case of FIG. 1, the Y direction (deflection direction) of the detection area 308 of the wafer 306 and the two-division optical sensors 428 and 430.
The deflection direction in which the image formed above reciprocates is the depth direction of the drawing.

【0023】ウエハ表面欠陥検出光学系は、空間フィル
タ432、結像レンズ434、スリット436及びホト
マルチプライア438から構成される。空間フィルタ4
32は、ハーフミラー416からの透過レーザ光の光軸
上に配置され、その透過レーザ光の0次光成分をカット
し、0次光成分以外の高次の反射散乱光などをホトマル
チプライア438側に通過させる。結像レンズ434
は、空間フィルタ432を通過したレーザ光に対応した
像をスリット436を介してホトマルチプライア438
上に結像する。スリット436は、ウエハ306の検出
領域308と同じY方向(偏向方向)に沿って形成され
た間隙で構成されている。ホトマルチプライア438
は、結像レンズ434によって集光された光のうち、ス
リット436を通過したレーザ光を受光し、そのレーザ
光の強度に応じた電流を出力するものである。
The wafer surface defect detection optical system comprises a spatial filter 432, an imaging lens 434, a slit 436 and a photomultiplier 438. Spatial filter 4
The numeral 32 is arranged on the optical axis of the transmitted laser light from the half mirror 416, cuts the 0th-order light component of the transmitted laser light, and reflects the higher-order reflected and scattered light other than the 0th-order light component by the photomultiplier 438. Pass to the side. Imaging lens 434
Is an image corresponding to the laser beam that has passed through the spatial filter 432 and a photomultiplier 438 through a slit 436.
Image on top. The slit 436 is composed of a gap formed along the same Y direction (deflection direction) as the detection region 308 of the wafer 306. Photomultiplier 438
Among the light collected by the imaging lens 434, the laser light that has passed through the slit 436 is received and a current corresponding to the intensity of the laser light is output.

【0024】信号処理部は、画像処理・制御装置50
0、アンプ502A〜502D、アナログ−デジタル
(A/D)変換器504,505、アンプ506、欠陥
検出回路508及びA/D変換器510から構成され
る。アンプ502A〜502Dは、2分割光学センサ4
30,428の各端子から出力される検出信号A〜Dを
増幅してA/D変換器504,505に供給する。A/
D変換器504,505は、各アンプ502A〜502
Dから出力されたアナログの検出信号A〜Dをデジタル
信号に変換して画像処理・制御装置500に供給する。
アンプ506は、ホトマルチプライア438から出力さ
れる検出電流を増幅して欠陥検出回路508に供給す
る。ウエハ306上に異物や汚れ、傷や欠けなどの欠陥
が存在すると、それによってホトマルチプライア438
には一瞬の間レーザ光が入射するようになるので、それ
に応じてホトマルチプライア438からはパルス的な電
流が出力される。欠陥検出回路508は、このパルス的
な電流に基づいて検出されたウエハ306表面の欠陥に
対応した欠陥検出信号をA/D変換器510に供給す
る。A/D変換器510は、欠陥検出回路508から出
力されたアナログの欠陥検出信号をデジタルの欠陥検出
信号に変換して画像処理・制御装置500に供給する。
The signal processor is an image processing / control device 50.
0, amplifiers 502A to 502D, analog-digital (A / D) converters 504 and 505, an amplifier 506, a defect detection circuit 508, and an A / D converter 510. The amplifiers 502A to 502D are the two-division optical sensor 4
The detection signals A to D output from the respective terminals of 30, 428 are amplified and supplied to the A / D converters 504, 505. A /
The D converters 504 and 505 are provided with amplifiers 502A to 502, respectively.
The analog detection signals A to D output from D are converted into digital signals and supplied to the image processing / control apparatus 500.
The amplifier 506 amplifies the detection current output from the photomultiplier 438 and supplies it to the defect detection circuit 508. If foreign matter, dirt, scratches, chips, or other defects are present on the wafer 306, the photomultiplier 438 is caused thereby.
Since the laser light is incident on for a moment, the photomultiplier 438 accordingly outputs a pulsed current. The defect detection circuit 508 supplies the A / D converter 510 with a defect detection signal corresponding to a defect on the surface of the wafer 306 detected based on the pulsed current. The A / D converter 510 converts the analog defect detection signal output from the defect detection circuit 508 into a digital defect detection signal and supplies the digital defect detection signal to the image processing / control apparatus 500.

【0025】画像処理・制御装置500は、図示してい
ないマイクロプロセッサユニット(CPU)、プログラ
ムメモリ(ROM)、ワーキングメモリ(RAM)、ハ
ードディスク装置(HDD)、外部インターフェイスな
どを含むマイクロコンピュータシステムで構成されてお
り、各種の処理を実行するようになっている。なお、図
示していないが、この画像処理・制御装置500には、
キーボードやモニタ画面などが接続され、操作者との間
でグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)を構
築している。画像処理・制御装置500内のメモリ(R
OM,RAM,HDD)には、バンプ高さ形状検出プロ
グラム、ウエハ走査プログラム、欠陥検出プログラム、
焦点合わせプログラムなどの各種プログラムが格納され
ている。
The image processing / control device 500 is composed of a microcomputer system including a microprocessor unit (CPU), a program memory (ROM), a working memory (RAM), a hard disk device (HDD), an external interface, etc., which are not shown. It is designed to execute various processes. Although not shown, the image processing / control device 500 includes
A keyboard, a monitor screen, etc. are connected and a graphical user interface (GUI) is constructed with the operator. Memory (R in image processing / control device 500)
OM, RAM, HDD), bump height shape detection program, wafer scanning program, defect detection program,
Various programs such as a focusing program are stored.

【0026】バンプ高さ形状検出プログラムは、キーボ
ード上の所定の検査開始キーの操作に応じて実行される
ものである。このバンプ高さ形状検出プログラムの実行
によって、画像処理・制御装置500は、焦点合わせプ
ログラム、ウエハ走査プログラム及び欠陥検出プログラ
ムの順番で各プログラムを実行する。焦点合わせプログ
ラムは、2分割光学センサ428,430から出力され
る検出信号A〜Dに基づいてfθレンズ406、レンズ
408及び対物レンズ414を調整して、ウエハ306
の表面にレーザ光の焦点が位置するように焦点合わせを
行う。ウエハ走査プログラムは、ステージ駆動回路30
4及び偏向器駆動回路405に制御信号を供給し、図3
に示すような主走査及び副走査を繰り返し実行し、各A
/D変換器504,505から出力される検出信号A〜
D及びA/D変換器510から出力される欠陥検出信号
をメモリ領域に一時的に記憶する。欠陥検出プログラム
は、各A/D変換器504,505から出力された検出
信号A〜Dに基づいてバンプの高さ情報を検出し、それ
に基づいてバンプの欠陥などを検出し、A/D変換器5
10から出力される欠陥検出信号に基づいてウエハ30
6上の異物や汚れ、傷や欠けなどの欠陥位置をウエハ3
06上で特定したりする。なお、検出信号A〜Dに基づ
いてどのようにして高さ情報が検出されるのかについて
の詳細は後述する。
The bump height shape detection program is executed in response to the operation of a predetermined inspection start key on the keyboard. By executing this bump height shape detection program, the image processing / control apparatus 500 executes each program in the order of the focusing program, the wafer scanning program, and the defect detection program. The focusing program adjusts the fθ lens 406, the lens 408, and the objective lens 414 based on the detection signals A to D output from the two-division optical sensors 428 and 430, and the wafer 306.
Focusing is performed so that the focal point of the laser light is located on the surface of the. The wafer scanning program is the stage drive circuit 30.
4 and the deflector drive circuit 405 to supply a control signal,
The main scan and the sub-scan as shown in the above are repeatedly executed, and each A
Detection signal A output from the / D converters 504 and 505
The defect detection signal output from the D and A / D converter 510 is temporarily stored in the memory area. The defect detection program detects bump height information based on the detection signals A to D output from the A / D converters 504 and 505, detects bump defects and the like based on the information, and performs A / D conversion. Bowl 5
Wafer 30 based on the defect detection signal output from
Defect positions such as foreign matter, dirt, scratches and chips on wafer 6
06 above. Note that details of how the height information is detected based on the detection signals A to D will be described later.

【0027】図3は、ウエハ搭載台302上に搭載され
たウエハ306を上面側から見た図である。図から明ら
かなようにウエハ306には長方形状の複数のチップが
規則正しく設けられている。チップ60は、図4に示す
ようにチップ外周に沿って設けられたバンプ形成ライン
X1〜X4,Y1〜Y4上に複数のバンプが規則正しく
配列されている。図4ではバンプの形状は正方形で示さ
れている。また、図4では、チップ60の外周に沿って
それぞれ近接した2本のバンプ形成ライン(X1,X
2)、(X3,X4)、(Y1,Y2)、(Y3,Y
4)が存在する場合を示しているが、通常は1本であっ
たり、これ以上の本数の場合もある。
FIG. 3 is a view of the wafer 306 mounted on the wafer mounting table 302 as seen from the upper surface side. As is apparent from the figure, a plurality of rectangular chips are regularly provided on the wafer 306. In the chip 60, as shown in FIG. 4, a plurality of bumps are regularly arranged on the bump forming lines X1 to X4 and Y1 to Y4 provided along the periphery of the chip. In FIG. 4, the shape of the bump is shown as a square. Further, in FIG. 4, two bump forming lines (X1, X
2), (X3, X4), (Y1, Y2), (Y3, Y
Although 4) is shown, it is usually one or more.

【0028】図5は、バンプ形成ライン上のバンプに対
するレーザ光の走査状態を示す図である。図5におい
て、バンプ72,73は、バンプ形成ラインX1に沿っ
たパッド70,71上に形成されている。図2のY方向
の検出領域308は図5では上下方向に対応しており、
その距離は0.36[mm]である。ウエハ306表面
に照射されたレーザ光のビームスポット74の直径は約
3.6[μm]程度であり、このビームスポット74が
検出領域308を周波数4[MHz]で往復することに
よって走査する。さらに、ビームスポット74は、検出
領域308を下方向に走査するとバンプ形成ラインX1
に沿って所定ピッチ3[μm]だけ移動し、再び検出領
域308を上方向に走査し、所定ピッチだけ移動すると
いう走査動作を繰り返す。なお、バンプ形成ラインX1
方向の移動が連続的な場合には、ジグザク走査となり、
Y方向の1回の走査に同期させてバンプ形成ラインX1
方向の移動を行えば、図5に示すような矩形状の走査と
なる。
FIG. 5 is a diagram showing a scanning state of laser light on the bumps on the bump formation line. In FIG. 5, the bumps 72 and 73 are formed on the pads 70 and 71 along the bump forming line X1. The detection region 308 in the Y direction of FIG. 2 corresponds to the vertical direction in FIG.
The distance is 0.36 [mm]. The diameter of the beam spot 74 of the laser light with which the surface of the wafer 306 is irradiated is about 3.6 [μm], and the beam spot 74 scans the detection region 308 by reciprocating at a frequency of 4 [MHz]. Further, when the beam spot 74 scans the detection region 308 downward, the bump formation line X1
The scanning operation of moving the detection area 308 in the upward direction again by moving a predetermined pitch of 3 [μm] along and moving by a predetermined pitch is repeated. The bump forming line X1
When the movement in the direction is continuous, zigzag scanning is performed,
The bump forming line X1 is synchronized with one scan in the Y direction.
If the movement in the direction is performed, the scanning becomes rectangular as shown in FIG.

【0029】この微小突起物検査装置は、被検査試料を
走査して表面の凹凸に応じた反射光に基づいてその高さ
の変位を測定する焦点誤差検出光学系としてナイフエッ
ジ法を採用している。図6及び図7は、このナイフエッ
ジ法に基づいた検出原理を説明するための図である。ナ
イフエッジ法は、従来から知られているものであり、基
本原理は、図6及び図7に示すように、被検査試料であ
るウエハ306からの反射光をナイフエッジである遮蔽
板420,422を介して2分割光学センサ428,4
30で受光し、その検出信号A〜Dに基づいてウエハ3
06表面の凹凸の高さを検出するものである。なお、図
6及び図7では、図1及び図2の検査光学系の4分の1
波長板412、偏光ビームスプリッタ410、ハーフミ
ラー416,418を省略し、結像レンズ424,42
6と対物レンズ414が一体で構成されたもの場合を例
示している。従って、図6及び図7では、結像レンズ4
24,426と2分割光学センサ428,430との間
に遮蔽板420,422が存在するものとして図示して
ある。
This microprojection inspection apparatus employs the knife edge method as a focus error detection optical system for scanning a sample to be inspected and measuring the displacement of its height based on the reflected light corresponding to the irregularities on the surface. There is. 6 and 7 are views for explaining the detection principle based on the knife edge method. The knife edge method is conventionally known, and its basic principle is that, as shown in FIGS. 6 and 7, the reflected light from the wafer 306, which is the sample to be inspected, is shield plates 420, 422 that are knife edges. Through the two-division optical sensor 428,4
30 receives light, and the wafer 3 is detected based on the detection signals A to D.
06 The height of the unevenness on the surface is detected. Note that in FIGS. 6 and 7, a quarter of the inspection optical system of FIGS.
The wave plate 412, the polarization beam splitter 410, the half mirrors 416 and 418 are omitted, and the imaging lenses 424 and 42 are provided.
6 and the objective lens 414 are integrally formed. Therefore, in FIGS. 6 and 7, the imaging lens 4
The shielding plates 420 and 422 are shown as being present between the 24 and 426 and the two-divided optical sensors 428 and 430.

【0030】通常、ウエハ306の表面の凹凸の高さを
検出するだけなら、ハーフミラー418を省略し、ハー
フミラー416からの反射レーザ光を1個の2分割光学
センサ430で受光し、その検出信号A,Bに基づいて
高さ情報εを求めることができる。2分割光学センサ4
30の受光領域の境界の長さLがウエハ306の検出領
域308に対応している。高さ情報εは検出信号A,B
の値を演算式(A−B)/(A+B)に適用することに
よって算出される。例えば、図6(a)に示すように、
ウエハ306に凸部(突起)も凹部(窪み)もなく、そ
の表面が対物レンズ414の合焦点位置にある場合は、
反射レーザ光の結像点が2分割光学センサ430の表面
であって、2分割された受光領域の丁度境界付近にでき
る。その結果、2分割光学センサ430から出力される
検出信号A,Bはほぼ等しくなるので、高さ情報ε=
(A−B)/(A+B)は「0」となる。
Normally, in order to detect the height of the unevenness on the surface of the wafer 306, the half mirror 418 is omitted, and the reflected laser light from the half mirror 416 is received by one two-division optical sensor 430, and the detection is performed. The height information ε can be obtained based on the signals A and B. Two-division optical sensor 4
The boundary length L of the light receiving region of 30 corresponds to the detection region 308 of the wafer 306. The height information ε is the detection signal A, B
It is calculated by applying the value of to the arithmetic expression (AB) / (A + B). For example, as shown in FIG.
If the wafer 306 has neither a convex portion (projection) nor a concave portion (concave) and its surface is at the in-focus position of the objective lens 414,
The image forming point of the reflected laser light is on the surface of the two-divided optical sensor 430, and can be formed in the vicinity of the boundary between the two light-receiving regions. As a result, the detection signals A and B output from the two-division optical sensor 430 are substantially equal to each other, so that the height information ε =
(A−B) / (A + B) becomes “0”.

【0031】図6(c)に示すように、ウエハ306に
凸部(突起)が存在する場合には、反射レーザ光の結像
点は2分割光学センサ430の後側に位置するようにな
るため、2分割光学センサ430の左側(検出信号A
側)には、その凸部(突起)の大きさ(高さ)に応じた
径の半円形状の反射レーザ光のビームスポットが形成さ
れるようになる。この場合の高さ情報ε=(A−B)/
(A+B)は、正の値(ε>0)となる。この高さ情報
εは凸部(突起)の大きさ(高さ)に対応したものとな
る。逆に、図7(a)に示すように、ウエハ306に凹
部(窪み)が存在する場合には、反射レーザ光の結像点
は2分割光学センサ430の前側に位置するようになる
ため、2分割光学センサ430の右側(検出信号B側)
には、その凹部(窪み)の大きさ(深さ)に応じた径の
半円形状の反射レーザ光のビームスポットが照射される
ようになる。この場合の高さ情報ε=(A−B)/(A
+B)は、負の値(ε<0)となる。この高さ情報εは
凹部(窪み)の大きさ(深さ)に対応したものとなる。
As shown in FIG. 6C, when the wafer 306 has a convex portion (projection), the image forming point of the reflected laser light is located on the rear side of the two-division optical sensor 430. Therefore, the left side of the two-division optical sensor 430 (detection signal A
On the side), a beam spot of the reflected laser light having a semicircular shape having a diameter corresponding to the size (height) of the convex portion (protrusion) is formed. Height information in this case ε = (AB) /
(A + B) is a positive value (ε> 0). This height information ε corresponds to the size (height) of the convex portion (protrusion). On the contrary, as shown in FIG. 7A, when the wafer 306 has a recess (a depression), the image forming point of the reflected laser light comes to be located in front of the two-division optical sensor 430. Right side of the two-division optical sensor 430 (detection signal B side)
Is irradiated with a beam spot of a semi-circular reflected laser light having a diameter corresponding to the size (depth) of the recess (dent). Height information in this case ε = (A−B) / (A
+ B) is a negative value (ε <0). The height information ε corresponds to the size (depth) of the recess (dent).

【0032】このようにハーフミラー416からの反射
レーザ光を1個の2分割光学センサ430だけで受光
し、その検出信号A,Bに基づいて高さ情報εを求める
ことができるにもかかわらず、この実施の形態に係る微
小突起物検査装置では、ハーフミラー418を設け、そ
の反射レーザ光を遮蔽板422とは相補的な位置関係に
ある遮蔽板(ナイフエッジ)420を介して2分割光学
センサ428で受光し、その検出信号A〜Dに基づいて
高さ情報εを求めるようにしている。高さ情報εは検出
信号A〜Dの値を演算式{(A−B)+(C−D)}/
(A+B+C+D)に適用することによって算出され
る。図6(a),(b)のようにウエハ306に凸部
(突起)も凹部(窪み)もない場合には、2分割光学セ
ンサ428,430から出力される検出信号A〜Dの値
がほぼ等しくとなるので、高さ情報εは「0」となる。
As described above, although the reflected laser light from the half mirror 416 can be received by only one two-division optical sensor 430, the height information ε can be obtained based on the detection signals A and B. In the microprojection inspection apparatus according to this embodiment, a half mirror 418 is provided, and the reflected laser light is split into two parts through a shield plate (knife edge) 420 having a complementary positional relationship with the shield plate 422. Light is received by the sensor 428, and the height information ε is obtained based on the detection signals A to D. For the height information ε, the values of the detection signals A to D are calculated by the equation {(AB) + (CD)} /
Calculated by applying to (A + B + C + D). As shown in FIGS. 6A and 6B, when the wafer 306 has neither protrusions (protrusions) nor recesses (recesses), the values of the detection signals A to D output from the two-division optical sensors 428 and 430 are Since they are almost equal, the height information ε is “0”.

【0033】図6(c),(d)のようにウエハ306
に凸部(突起)が存在する場合には、2分割光学センサ
430の左側(検出信号A側)及び2分割光学センサ4
28の右側(検出信号C側)には、その凸部(突起)の
大きさ(高さ)に応じた径の半円形状の反射レーザ光の
ビームスポットが照射されるようになる。従って、この
場合の高さ情報ε={(A−B)+(C−D)}/(A
+B+C+D)は、正の値(ε>0)となる。図7
(a),(b)のようにウエハ306に凹部(窪み)が
存在する場合には、2分割光学センサ430の右側(検
出信号B側)及び2分割光学センサ428の左側(検出
信号D側)には、その凹部(窪み)の大きさ(深さ)に
応じた径の半円形状の反射レーザ光のビームスポットが
照射されるようになる。従って、この場合の高さ情報ε
={(A−B)+(C−D)}/(A+B+C+D)
は、負の値(ε<0)となる。
Wafer 306 as shown in FIGS.
When there is a convex portion (projection) on the left side (the detection signal A side) of the two-division optical sensor 430 and the two-division optical sensor 4
On the right side of 28 (on the side of the detection signal C), a beam spot of a semicircular reflected laser light having a diameter corresponding to the size (height) of the convex portion (projection) is irradiated. Therefore, the height information ε = {(A−B) + (C−D)} / (A in this case
+ B + C + D) is a positive value (ε> 0). Figure 7
In the case where the wafer 306 has a recess (dent) as in (a) and (b), the right side of the two-division optical sensor 430 (detection signal B side) and the left side of the two-division optical sensor 428 (detection signal D side). ) Is irradiated with a beam spot of a semi-circular reflected laser light having a diameter according to the size (depth) of the recess (dent). Therefore, the height information ε in this case
= {(A-B) + (C-D)} / (A + B + C + D)
Is a negative value (ε <0).

【0034】このように、2系統の2分割光学センサ4
28,430からの検出信号A〜Dに基づいて高さ情報
εを求めている関係上、検出精度が向上するという効果
の他に、次のような効果がある。すなわち、投光光学系
である半導体レーザ光源400、S偏光板401、コリ
メートレンズ402、音響光学偏向器404、偏向器駆
動回路405、fθレンズ406、レンズ408、偏光
ビームスプリッタ410、4分の1波長板412及び対
物レンズ414などの熱変動あるいは音響光学偏向器4
04自身の偏向誤差によって、図7(c),(d)に示
すようにスポット走査ズレ(Δt)が発生すると、2分
割光学センサ428,430表面のスポット位置が左側
(検出信号A側)にずれてしまう。このスポット走査ズ
レ(Δt)とは、対物レンズ414からウエハ306に
対してレーザ光が垂直に落射しなければならないにも関
わらず、ある一定の角度を持って落射する場合をいう。
As described above, the two-system two-division optical sensor 4
Since the height information ε is obtained based on the detection signals A to D from the sensors 28 and 430, in addition to the effect that the detection accuracy is improved, the following effects are obtained. That is, the semiconductor laser light source 400, the S-polarizing plate 401, the collimating lens 402, the acousto-optic deflector 404, the deflector driving circuit 405, the fθ lens 406, the lens 408, the polarization beam splitter 410, and the quarter of the projection laser optical system. Thermal fluctuation of the wave plate 412 and the objective lens 414 or the acousto-optic deflector 4
When a spot scanning shift (Δt) occurs as shown in FIGS. 7C and 7D due to the deflection error of 04 itself, the spot position on the surface of the two-division optical sensors 428 and 430 is moved to the left side (detection signal A side). It will shift. The spot scanning shift (Δt) means a case where the laser light has to be vertically incident on the wafer 306 from the objective lens 414, but is incident at a certain angle.

【0035】このような場合に、従来のようにハーフミ
ラー418を省略し、ハーフミラー416からの反射レ
ーザ光を1個の2分割光学センサ430だけで受光し、
その検出信号A,Bに基づいて高さ情報εを求めると、
図6(c)及び図7(c)の場合は凸部(突起)の大き
さ(高さ)は同じであるにもかかわらず、2分割光学セ
ンサ428の左側(検出信号A側)に照射される反射レ
ーザ光のスポット面積が図6(c)及び図7(c)の場
合で異なることになる。このようにスポット面積が異な
ると、実際の凸部(突起)の高さは同じであるにも係わ
らず、図7(c)の場合には、誤差のある高さが検出さ
れることになる。すなわち、これは、検出信号Aの大き
さが図6(c)の場合よりも図7(c)の場合の方が大
きくなるため、高さ情報εを求める演算式(A−B)/
(A+B)の分子側の値(A−B)が検出信号Aの大き
さに応じて変動するからである。
In such a case, the half mirror 418 is omitted as in the conventional case, and the reflected laser light from the half mirror 416 is received by only one two-division optical sensor 430,
When the height information ε is obtained based on the detection signals A and B,
In the case of FIG. 6C and FIG. 7C, the left side (detection signal A side) of the two-division optical sensor 428 is irradiated even though the size (height) of the convex portion (projection) is the same. The spot area of the reflected laser light thus generated differs between the cases shown in FIGS. 6C and 7C. When the spot areas are different as described above, the height with an error is detected in the case of FIG. 7C, although the actual heights of the convex portions (projections) are the same. . That is, this is because the magnitude of the detection signal A is larger in the case of FIG. 7C than in the case of FIG. 6C, and therefore the arithmetic expression (A−B) /
This is because the value (AB) on the numerator side of (A + B) varies depending on the magnitude of the detection signal A.

【0036】ところが、この実施の形態に係る微小突起
物検査装置にように、2系統の2分割光学センサ42
8,430からの検出信号A〜Dに基づいて高さ情報ε
を求めることによって、検出信号Aの大きさが図6
(c)の場合よりも図7(c)の場合の方が大きくなっ
ても、相補的に検出信号Cの大きさが図6(d)の場合
よりも図7(d)の場合の方が小さくなる。すなわち、
高さ情報εを求める演算式{(A−B)+(C−D)}
/(A+B+C+D)の分子側の値{(A−B)+(C
−D)}は変動することなくほぼ一定の値となる。従っ
て、この実施の形態に係る微小突起物検査装置によれ
ば、投光光学系の光学素子の熱変動や音響光学偏向器4
04自身の偏向誤差によって、スポット走査ズレ(Δ
t)が発生したとしても、その影響を受けることなく高
精度な高さ測定を行うことができるという効果がある。
However, as in the microprojection inspection apparatus according to this embodiment, two systems of two-division optical sensor 42 are used.
Height information ε based on the detection signals A to D from 8,430.
The magnitude of the detection signal A is calculated by
Even if the case of FIG. 7C is larger than the case of FIG. 7C, the magnitude of the detection signal C is complementary in the case of FIG. 7D rather than the case of FIG. 6D. Becomes smaller. That is,
Calculation formula for obtaining height information ε {(A−B) + (C−D)}
The value on the numerator side of / (A + B + C + D) {(AB) + (C
-D)} is a substantially constant value without changing. Therefore, according to the microprojection inspection apparatus according to this embodiment, the thermal fluctuation of the optical element of the projection optical system and the acousto-optic deflector 4 are performed.
04 Due to the deflection error of itself, the spot scanning deviation (Δ
Even if t) occurs, there is an effect that it is possible to perform highly accurate height measurement without being affected by it.

【0037】この実施の形態に係る微小突起物検査装置
のように、立体構造をした検査対象の高さや形状などの
欠陥を検出する場合には、その周辺に存在するパターン
等の立体物と検査対象物とを明確に識別する必要があ
る。今までは、被検査試料上に複数個の検査対象物が煩
雑に配置されている場合などには、各検査対象物の各々
に対して複雑な座標設定管理を行っていた。そこで、こ
の実施の形態に係る微小突起物検査装置では、2分割光
学センサ428,430から出力される検出信号A〜D
に基づいて検査対象物であるバンプの座標位置を高精度
に測定し、隣接比較を行なうようにした。
When a defect such as the height or shape of the inspection object having a three-dimensional structure is detected as in the microprojection inspection apparatus according to this embodiment, the inspection is performed with a three-dimensional object such as a pattern existing around the defect. It is necessary to clearly identify the object. Until now, when a plurality of inspection objects are arranged intricately on a sample to be inspected, complicated coordinate setting management is performed for each inspection object. Therefore, in the microprojection inspection apparatus according to this embodiment, the detection signals A to D output from the two-division optical sensors 428 and 430 are used.
Based on the above, the coordinate position of the bump, which is the inspection object, is measured with high accuracy, and the adjacent comparison is performed.

【0038】図8は、検出信号を2値化することによっ
て検査対象物であるバンプの座標位置を測定する方法の
概略を説明する図である。図8(a)は、バンプの形成
されたウエハ表面の一部を上面から見た図である。図8
(b)は、図8(a)のバンプの断面形状を示す図であ
る。図8(a)に示すようにバンプ72はパッド70上
に、図8(b)に示すような凸部(突起)となるように
形成されている。ウエハ306表面に照射されたレーザ
光のビームスポットによって矢印101の検出領域の走
査が行われると、A/D変換器504,505からは図
8(c)のような反射光輝度を現す信号が抽出される。
すなわち、この反射光輝度信号は、2分割光学センサ4
28,430から出力される検出信号A〜Dの総和、す
なわち、前述の演算式{(A−B)+(C−D)}/
(A+B+C+D)の分母側の値(A+B+C+D)で
ある。
FIG. 8 is a diagram for explaining the outline of the method for measuring the coordinate position of the bump which is the inspection object by binarizing the detection signal. FIG. 8A is a diagram of a part of the surface of the wafer on which the bumps are formed, viewed from above. Figure 8
8B is a diagram showing a cross-sectional shape of the bump of FIG. 8A. As shown in FIG. 8A, the bump 72 is formed on the pad 70 so as to have a convex portion (protrusion) as shown in FIG. 8B. When the scanning area of the arrow 101 is scanned by the beam spot of the laser light irradiated on the surface of the wafer 306, the A / D converters 504 and 505 generate signals representing the reflected light brightness as shown in FIG. 8C. To be extracted.
That is, this reflected light luminance signal is transmitted to the two-division optical sensor 4
28, 430 sum of the detection signals A to D, that is, the above-described arithmetic expression {(A−B) + (C−D)} /
It is a value (A + B + C + D) on the denominator side of (A + B + C + D).

【0039】この反射光輝度信号(A+B+C+D)
は、検査対象物であるバンプや被検査試料であるウエハ
306などの表面形状や下地形状やその材質などに依存
した特定の値を示すことが分かっている。すなわち、バ
ンプ72の反射光輝度信号は、図8(c)に示すように
その周囲のウエハ306の反射光輝度信号に比べて極端
に小さな値を示すことが分かっている。そこで、この実
施の形態では、バンプ72とウエハ306のそれぞれの
反射光輝度信号のほぼ中間にしきい値を設定して、この
しきい値よりも大きい場合をローレベル「0」とし、小
さい場合をハイレベル「1」として、被検査試料である
ウエハ306表面の2値化サンプリングを行う。
This reflected light luminance signal (A + B + C + D)
Has been found to show a specific value depending on the surface shape of the bump which is the inspection object and the wafer 306 which is the sample to be inspected, the underlying shape and the material thereof. That is, it is known that the reflected light luminance signal of the bump 72 has an extremely small value as compared with the reflected light luminance signal of the wafer 306 around the bump 72, as shown in FIG. 8C. Therefore, in this embodiment, a threshold value is set approximately in the middle of the reflected light luminance signals of the bump 72 and the wafer 306, and when the threshold value is larger than this threshold value, the low level is set to "0", and when it is smaller than the threshold value. As the high level “1”, the binary sampling of the surface of the wafer 306, which is the sample to be inspected, is performed.

【0040】図8(d)は、図8(c)の反射光輝度信
号の2値化サンプリングの結果を示すものであり、図8
(e)は、図8(a)のバンプ72の周辺が2値化され
た場合における結果を示す図である。これらの図から明
らかなように、ウエハ306の表面を2値化サンプリン
グすることによって、従来の正規化相関パターンマッチ
ング法のような、複雑な座標管理を行わなくても、隣接
するチップ同士におけるバンプの位置ずれを補正し、両
者の位置合わせを高精度に行なうことができるようにな
る。
FIG. 8 (d) shows the result of binarization sampling of the reflected light luminance signal of FIG. 8 (c).
8E is a diagram showing a result when the periphery of the bump 72 of FIG. 8A is binarized. As is clear from these figures, by binarizing and sampling the surface of the wafer 306, bumps between adjacent chips can be obtained without complicated coordinate management such as in the conventional normalized correlation pattern matching method. It becomes possible to correct the positional deviation of the two and accurately align the two.

【0041】図9〜図12は、本発明に係るパターン位
置ずれ補正方法の動作の概略を説明するための図であ
り、図9は、スキャン(X)方向で隣接するチップ同士
のシーク(Y)方向の位置ずれを補正する場合の動作例
を示す図であり、図10は、図9の位置ずれによって発
生するシーク(Y)方向位置ずれ波形の概略を示す図で
ある。図9(a)のバンプ81〜84は、隣接比較の対
象となるチップであって走査済みの(n−1)番目のチ
ップ上に存在するものであり、図9(b)のバンプ85
〜88は、隣接比較の対象となるチップであって現在走
査中のn番目のチップ上に存在するものであり、共にバ
ンプの周辺が2値化された場合を示している。
9 to 12 are views for explaining the outline of the operation of the pattern position deviation correcting method according to the present invention. FIG. 9 is a diagram showing seek (Y) between chips adjacent to each other in the scan (X) direction. FIG. 10 is a diagram showing an operation example in the case of correcting the positional deviation in the () direction, and FIG. 10 is a diagram schematically showing a seek (Y) direction positional deviation waveform generated by the positional deviation in FIG. 9. The bumps 81 to 84 in FIG. 9A are present on the (n-1) th chip that has been scanned and is the target of the adjacent comparison, and the bump 85 in FIG.
Reference numerals 88 to 88 denote chips to be subjected to the adjacent comparison, which are present on the n-th chip currently being scanned, and both show cases where the periphery of the bump is binarized.

【0042】図9から明らかなように、2値化された画
像データからは、スキャン(X)方向に1024個分の
データが取得可能であり、シーク(Y)方向に11個分
のデータが取得可能である。(n−1)番目のチップ上
のバンプ81〜84の上端部がシーク(Y)方向の中央
のプロファイルデータ0Sに位置するようにする。この
中央のプロファイルデータ0Sから前の位置に存在する
プロファイルデータを−5S〜−1Sで表し、後の位置
に存在するプロファイルデータを+1S〜+5Sで表
す。各プロファイルデータ−5S〜+5Sには、各スキ
ャン(X)方向における1024個のデータの総和Σ
(n−1)が累積される。図9(a)の場合、バンプ8
1〜84は、プロファイルデータ0S〜+5Sの範囲に
存在するので、プロファイルデータ−5S〜−1Sの各
総和Σ(n−1)は「0」であり、プロファイルデータ
0S〜+5Sの各総和Σ(n−1)はバンプ81〜84
の個数やその幅などに対応した値となる。一方、図9
(b)の場合、n番目のチップ上のバンプ85〜88
は、(n−1)番目のチップ上のバンプ81〜84に比
較してシーク(Y)方向に走査線数で2本分前の位置に
存在する。すなわち、(n−1)番目のチップ上のバン
プ81〜84の上端部がシーク(Y)方向のプロファイ
ルデータ−2Sに位置する。従って、この場合にも同様
に、各プロファイルデータ−5S〜+5Sには、各スキ
ャン(X)方向における1024個のデータの総和Σ
(n)がそれぞれ累積されることになり、図9(b)の
場合は、プロファイルデータ−5S〜−3S,+4S,
+5Sの各総和Σ(n)は「0」であり、プロファイル
データ−2S〜+3Sの各総和Σ(n)はバンプ85〜
88の個数やその幅などに対応した値となる。
As is apparent from FIG. 9, 1024 pieces of data can be obtained in the scan (X) direction from the binarized image data, and 11 pieces of data can be obtained in the seek (Y) direction. Can be obtained. The upper ends of the bumps 81 to 84 on the (n-1) th chip are positioned at the center profile data 0S in the seek (Y) direction. The profile data existing at the front position from the central profile data 0S is represented by -5S to -1S, and the profile data existing at the rear position is represented by + 1S to + 5S. Each profile data −5S to + 5S has a sum Σ of 1024 pieces of data in each scan (X) direction.
(N-1) is accumulated. In the case of FIG. 9A, the bump 8
Since 1 to 84 exist in the range of profile data 0S to + 5S, each sum Σ (n-1) of profile data -5S to -1S is "0", and each sum Σ of profile data 0S to + 5S ( n-1) is the bumps 81 to 84
It becomes a value corresponding to the number and width of. On the other hand, FIG.
In the case of (b), the bumps 85 to 88 on the n-th chip
Exists at a position two scanning lines before in the seek (Y) direction as compared with the bumps 81 to 84 on the (n-1) th chip. That is, the upper ends of the bumps 81 to 84 on the (n-1) th chip are located in the seek (Y) direction profile data -2S. Therefore, in this case as well, the sum Σ of 1024 pieces of data in each scan (X) direction is similarly included in each profile data −5S to + 5S.
(N) is accumulated respectively, and in the case of FIG. 9B, profile data -5S to -3S, + 4S,
Each sum Σ (n) of + 5S is “0”, and each sum Σ (n) of profile data −2S to + 3S is bumps 85 to 85.
The value corresponds to the number of 88 and its width.

【0043】そこで、この実施の形態では、n番目及び
(n−1)番目の各チップにおける各プロファイルデー
タ−5S〜+5Sの総和Σ(n−1),Σ(n)を、例
えば幅=4で微分する。この微分処理によって、図10
に示すような、シーク(Y)方向微分プロファイルch
ip(n−1),chip(n)が作成される。図10
において、左側のシーク(Y)方向微分プロファイルc
hip(n−1)はプロファイルデータ−5S〜+5S
の総和Σ(n−1)を微分したものであり、右側のシー
ク(Y)方向微分プロファイルchip(n)はプロフ
ァイルデータ−5S〜+5Sの総和Σ(n)を微分した
ものである。図10から明らかなように、シーク(Y)
方向微分プロファイルchip(n−1),chip
(n)を比較することによって、バンプのそれぞれのシ
ーク(Y)方向におけるずれ幅(Yずれ)を検出するこ
とができる。なお、この実施の形態では、シーク(Y)
方向微分プロファイルchip(n−1)をシーク
(Y)方向に−3から+3の範囲でずらしたプロファイ
ルと比較して、最も一致度の高いシーク(Y)方向ライ
ンを選択し、補正メモリに格納することによってシーク
(Y)方向のずれ幅(Yずれ)を補正する。ただし、シ
ーク(Y)方向のずらす範囲はこれに限定されるもので
はない。ここで、プロファイルデータ−5S〜+5Sの
総和Σ(n)を微分したシーク(Y)方向微分プロファ
イルを用いるのは、微分することによってバンプのエッ
ジをより明確に把握することができ、位置ずれを起こす
可能性を激減することができるからである。従って、微
分しないでそのままプロファイルデータ−5S〜+5S
の総和Σ(n)を用いてもよいが、生データはノイズが
多く、位置ずれを起こす可能性がある。
Therefore, in this embodiment, the sum Σ (n−1), Σ (n) of the profile data −5S to + 5S in each of the nth and (n−1) th chips is, for example, width = 4. Differentiate with. By this differentiation processing, FIG.
Seek (Y) direction differential profile ch as shown in
ip (n-1) and chip (n) are created. Figure 10
, The seek (Y) direction differential profile c on the left side
hip (n-1) is profile data -5S to + 5S
Of the profile data −5S to + 5S, and the seek (Y) direction differential profile chip (n) on the right side is obtained by differentiating the sum Σ (n) of the profile data −5S to + 5S. As apparent from FIG. 10, seek (Y)
Directional differential profile chip (n-1), chip
By comparing (n), it is possible to detect the deviation width (Y deviation) of each bump in the seek (Y) direction. In this embodiment, seek (Y)
The directional differential profile chip (n-1) is compared with the profile shifted in the seek (Y) direction in the range of -3 to +3, and the seek (Y) direction line with the highest degree of coincidence is selected and stored in the correction memory. By doing so, the deviation width (Y deviation) in the seek (Y) direction is corrected. However, the shift range in the seek (Y) direction is not limited to this. Here, the seek (Y) direction differential profile obtained by differentiating the sum Σ (n) of the profile data −5S to + 5S is used, so that the edge of the bump can be more clearly grasped by the differentiation, and the positional deviation This is because the possibility of causing it can be dramatically reduced. Therefore, the profile data −5S to + 5S as it is without differentiation.
The sum Σ (n) may be used, but the raw data is noisy and may be misaligned.

【0044】図11は、スキャン(X)方向で隣接する
チップ同士のスキャン(X)方向の位置ずれを補正する
場合の動作例を示す図であり、図12は図11の位置ず
れによって発生するスキャン(X)方向位置ずれ波形の
概略を示す図である。図11(a)のバンプ81〜84
は、隣接比較の対象となるチップであって走査済みの
(n−1)番目のチップ上に存在するものであり、図1
1(b)のバンプ85〜88は、隣接比較の対象となる
チップであって現在走査中のn番目のチップ上に存在す
るものであり、共にバンプの周辺が2値化された場合を
示している。
FIG. 11 is a diagram showing an operation example in the case of correcting the positional deviation in the scan (X) direction between chips adjacent to each other in the scanning (X) direction, and FIG. 12 is caused by the positional deviation in FIG. It is a figure which shows the outline of a position shift waveform in a scan (X) direction. The bumps 81 to 84 of FIG.
1 is a chip to be subjected to the adjacent comparison and is present on the (n-1) th chip that has already been scanned.
The bumps 85 to 88 of 1 (b) are chips to be subjected to the adjacent comparison and are present on the n-th chip currently being scanned, and both show the case where the periphery of the bump is binarized. ing.

【0045】図11から明らかなように、2値化された
画像データからは、スキャン(X)方向に1024個分
のデータが取得可能であり、シーク(Y)方向に15個
分のデータが取得可能である。ここでは、スキャン
(X)方向の1024ワードに対応するシーク(Y)方
向の15個分のデータの総和がワードプロファイルデー
タとして作成される。1024ワード分に相当するワー
ドプロファイルデータには、シーク(Y)方向における
15個分のデータの総和Σ(n−1)が累積される。図
11(a)の場合、バンプ81は3〜8番目のワードプ
ロファイルデータの範囲に対応し、バンプ82は12〜
17番目のワードプロファイルデータの範囲に対応し、
バンプ83は21〜26番目のワードプロファイルデー
タの範囲に対応し、バンプ84は30〜35番目のワー
ドプロファイルデータの範囲に対応し、それぞれシーク
(Y)方向のそれぞれ6個分に対応して存在する。従っ
て、バンプ81〜84に対応するワードプロファイルデ
ータの各総和Σ(n−1)は、バンプ81〜84の個数
やその幅などに対応した値となり、図11(a)の場合
には、「6」となる。これ以外のワードプロファイルデ
ータの各総和Σ(n−1)は「0」となる。一方、図1
1(b)の場合、バンプ85〜88は、ワードプロファ
イルデータの2個相当分だけ右側にシフトしている。す
なわち、バンプ85は5〜10番目のワードプロファイ
ルデータの範囲に対応し、バンプ86は14〜19番目
のワードプロファイルデータの範囲に対応し、バンプ8
7は23〜28番目のワードプロファイルデータの範囲
に対応し、バンプ88は32〜37番目のワードプロフ
ァイルデータの範囲に対応し、それぞれシーク(Y)方
向のそれぞれ6個分に対応して存在する。従って、この
場合にも同様に、ワードプロファイルデータには、各シ
ーク(Y)方向における15個のデータの総和Σ(n)
がそれぞれ累積されることになり、バンプ85〜88に
対応するワードプロファイルデータの各総和Σ(n)は
「6」となり、これ以外のワードプロファイルデータの
各総和Σ(n)は「0」となる。
As is apparent from FIG. 11, 1024 pieces of data can be obtained in the scan (X) direction from the binarized image data, and 15 pieces of data can be obtained in the seek (Y) direction. Can be obtained. Here, the sum total of 15 pieces of data in the seek (Y) direction corresponding to 1024 words in the scan (X) direction is created as word profile data. The sum Σ (n−1) of 15 pieces of data in the seek (Y) direction is accumulated in the word profile data corresponding to 1024 words. In the case of FIG. 11A, the bump 81 corresponds to the range of the third to eighth word profile data, and the bump 82 has the range of 12 to 12.
Corresponds to the 17th word profile data range,
The bumps 83 correspond to the range of the 21st to 26th word profile data, and the bumps 84 correspond to the range of the 30th to 35th word profile data, and are present corresponding to 6 pieces in the seek (Y) direction. To do. Therefore, each sum Σ (n−1) of the word profile data corresponding to the bumps 81 to 84 becomes a value corresponding to the number of bumps 81 to 84 and the width thereof, and in the case of FIG. 6 ”. The sum Σ (n−1) of the other word profile data is “0”. On the other hand, FIG.
In the case of 1 (b), the bumps 85 to 88 are shifted to the right by two pieces of word profile data. That is, the bump 85 corresponds to the range of the 5th to 10th word profile data, the bump 86 corresponds to the range of the 14th to 19th word profile data, and the bump 8
7 corresponds to the range of the 23rd to 28th word profile data, and the bumps 88 correspond to the range of the 32nd to 37th word profile data, and are respectively present corresponding to 6 in the seek (Y) direction. . Therefore, in this case as well, the word profile data similarly has a total sum Σ (n) of 15 data in each seek (Y) direction.
Will be accumulated, and the sum Σ (n) of the word profile data corresponding to the bumps 85 to 88 will be “6”, and the sum Σ (n) of the other word profile data will be “0”. Become.

【0046】この実施の形態では、前述の場合と同様に
して、n番目及び(n−1)番目の各チップにおける各
ワードプロファイルデータの総和Σ(n−1),Σ
(n)を、例えば幅=4で微分する。この微分処理によ
って、図12に示すような、スキャン(X)方向微分プ
ロファイルchip(n−1),chip(n)が作成
される。図12において、下側のスキャン(X)方向微
分プロファイルchip(n−1)はワードプロファイ
ルデータの総和Σ(n−1)を微分したものであり、上
側のスキャン(X)方向微分プロファイルchip
(n)はワードプロファイルデータの総和Σ(n)を微
分したものである。図12から明らかなように、スキャ
ン(X)方向微分プロファイルchip(n−1),c
hip(n)を比較することによって、バンプのそれぞ
れのスキャン(X)方向におけるずれ幅(Xずれ)を検
出することができる。なお、この実施の形態では、スキ
ャン(X)方向微分プロファイルchip(n−1)を
スキャン(X)方向に−2から+2の範囲でずらしたプ
ロファイルと比較して、最も一致度の高いスキャン
(X)方向ラインを選択し、補正メモリに格納すること
によってスキャン(X)方向のずれ幅(Xずれ)を補正
する。ただし、スキャン(X)方向のずらす範囲はこれ
に限定されるものではない。
In this embodiment, as in the case described above, the sum Σ (n−1), Σ of the word profile data in each of the nth and (n−1) th chips.
(N) is differentiated with, for example, width = 4. By this differentiation processing, scan (X) direction differential profiles chip (n-1) and chip (n) as shown in FIG. 12 are created. In FIG. 12, the lower scan (X) direction differential profile chip (n-1) is obtained by differentiating the sum Σ (n-1) of the word profile data, and the upper scan (X) direction differential profile chip (chip).
(N) is a derivative of the sum Σ (n) of the word profile data. As apparent from FIG. 12, the scan (X) direction differential profile chip (n−1), c
By comparing hip (n), the deviation width (X deviation) in each scan (X) direction of the bump can be detected. In this embodiment, the scan (X) direction differential profile chip (n−1) is compared with the profile obtained by shifting the scan (X) direction in the range of −2 to +2 in the scan (X) direction, and the scan with the highest degree of coincidence ( The line width in the scan (X) direction (X shift) is corrected by selecting the line in the X direction and storing it in the correction memory. However, the shift range in the scan (X) direction is not limited to this.

【0047】図9〜図12に示す処理によって、X方向
及びY方向のずれ補正が終了したら、今度は、図13の
隣接比較処理を行なう。図13は、図8の測定方法によ
って2値化サンプリングされ、図9〜図12のX方向及
びY方向のずれ補正の終了したバンプの座標位置に基づ
いて行われる隣接比較処理の概略を示す図である。図1
3(a)は、隣り合うチップの隣接比較の対象となるバ
ンプ周辺の2値化の様子を示し、図13(b)は、各バ
ンプの中央付近における高さ情報εの値をグラフ化して
示したものである。図において、ハイレベル「1」の領
域75〜79が各チップのバンプの存在する部分であ
り、これらに基づいて隣接比較対象の比較ピッチが特定
される。そして、図13(b)のような高さ情報εに基
づいて比較ピッチに基づいた隣接比較が行われる。その
隣接比較処理の結果が図13(b)のようになる。すな
わち、領域75,76,78は隣接比較の結果、正常と
判定され、領域77はバンプの欠落欠陥と判定され、領
域79はバンプ高さ欠陥と判定される。なお、図13
(a)の2値化されたバンプ座標位置に基づいてもバン
プの欠陥を検出することは可能である。すなわち、図1
3(a)の場合、2値化サンプリングデータにおいて領
域77の右下部分が欠けており、この部分にバンプの欠
落欠陥が存在することを検出することができる。
When the deviation correction in the X and Y directions is completed by the processing shown in FIGS. 9 to 12, next, the adjacency comparison processing of FIG. 13 is performed. FIG. 13 is a diagram showing an outline of the adjacency comparison processing performed based on the coordinate positions of the bumps that have been binarized and sampled by the measurement method of FIG. 8 and the displacement correction in the X direction and the Y direction of FIGS. Is. Figure 1
3 (a) shows a state of binarization around bumps which are adjacent comparison targets of adjacent chips, and FIG. 13 (b) shows a graph of the height information ε near the center of each bump. It is shown. In the figure, areas 75 to 79 of high level “1” are the portions where the bumps of each chip exist, and the comparison pitch of the adjacent comparison target is specified based on these. Then, the adjacent comparison based on the comparison pitch is performed based on the height information ε as shown in FIG. The result of the adjacent comparison process is as shown in FIG. That is, the regions 75, 76, and 78 are determined to be normal as a result of the adjacency comparison, the region 77 is determined to be a bump missing defect, and the region 79 is determined to be a bump height defect. Note that FIG.
It is also possible to detect the bump defect based on the binarized bump coordinate position of (a). That is, FIG.
In the case of 3 (a), the lower right part of the region 77 is missing in the binarized sampling data, and it can be detected that there is a bump missing defect in this part.

【0048】なお、上述の実施の形態では、バンプを例
に説明したが、この発明は、バンプやボール、そしてハ
ンダ付けの際の突起、LCDフィルタのスペーサなど、
各種の微小突起物の検出に応用できることは言うまでも
ない。また、上述の実施の形態では、焦点誤差検出光学
系の光学センサの分割数として2分割のものを例に説明
したが、これ以上の分割数であってもよいことは言うま
でもなく、2次元状のCCD受光素子を用いてもよいこ
とは言うまでもない。上述の実施の形態では、ウエハ表
面欠陥検出光学系を設けて、ウエハ表面の検査も同時に
行えるものを例に説明したが、これらは省略してもよ
い。上述の実施の形態では、投光光学系として半導体レ
ーザ光源を例に説明したが、白色光などのその他の光源
を用いてもよいことは言うまでもない。上述の実施の形
態では、XYステージ移動機構によってウエハ搭載台を
移動させているが、光学系を移動させるようにしてもよ
いことは言うまでもない。上述の実施の形態では、光ビ
ームを所定の周期で往復走査するように偏向させるもの
として、音響光学偏向器、ポリゴンミラーを例に説明し
たが、ガルバノミラー、デジタルマイクロミラーデバイ
ス(DMD)などのその他の偏向器を用いてもよいこと
は言うまでもない。
In the above-mentioned embodiments, the bumps have been described as an example. However, the present invention is applicable to bumps, balls, soldering protrusions, LCD filter spacers, etc.
It goes without saying that it can be applied to the detection of various minute protrusions. Further, in the above-described embodiment, the case where the number of divisions of the optical sensor of the focus error detection optical system is two is described as an example, but it goes without saying that the number of divisions may be more than two. Needless to say, the CCD light receiving element of can be used. In the above-described embodiment, an example in which the wafer surface defect detection optical system is provided and the wafer surface can be inspected at the same time has been described, but these may be omitted. In the above-described embodiment, the semiconductor laser light source is described as an example of the light projecting optical system, but it goes without saying that other light sources such as white light may be used. Although the wafer mounting table is moved by the XY stage moving mechanism in the above-described embodiment, it goes without saying that the optical system may be moved. In the above-described embodiment, the acousto-optic deflector and the polygon mirror are described as an example of deflecting the light beam so that the light beam is reciprocally scanned in a predetermined cycle. However, a galvano mirror, a digital micromirror device (DMD), or the like is used. It goes without saying that other deflectors may be used.

【0049】図14は、図1及び図2に示した微小突起
物検査装置のウエハ表面欠陥検出光学系の変形例を示す
図である。図14において、図1及び図2と同じ構成の
ものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略
する。図14のウエハ表面欠陥検出光学系は、図1及び
図2のスリット436及びホトマルチプライア438に
代えてCCDラインセンサ440を設けたものである。
CCDラインセンサ440は、その長手方向がY方向
(偏向方向)に沿って設けられており、結像レンズ43
4によって集光されたレーザ光を受光し、そのレーザ光
の強度に応じた電圧を出力する。
FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the wafer surface defect detection optical system of the microprojection inspection apparatus shown in FIGS. In FIG. 14, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The wafer surface defect detection optical system shown in FIG. 14 is provided with a CCD line sensor 440 instead of the slit 436 and the photomultiplier 438 shown in FIGS.
The CCD line sensor 440 has a longitudinal direction provided along the Y direction (deflection direction), and the imaging lens 43.
The laser light focused by 4 is received, and a voltage corresponding to the intensity of the laser light is output.

【0050】図15は、図14の2分割光学センサ42
8,430から出力される検出信号(反射光輝度信号)
A〜D及びCCDラインセンサ440から出力される電
圧(散乱光輝度信号)に基づいて画像処理・制御装置5
00が行なう欠陥検査装置の概略を示す図である。この
欠陥検査装置は、変位演算回路151、合成回路15
2、メモリ153、X−Y位置ずれ補正回路154及び
欠陥検出回路155から構成される。変位演算回路15
1は、A/D変換器504,505からの検出信号A〜
Dに基づいて、図8に示すようにして反射光輝度信号を
2値化して被検査試料であるウエハ306表面の2値化
サンプリング信号(1ビット構成)を作成し、それを合
成回路152に出力する。合成回路152は、変位演算
回路151からの2値化サンプリング信号が最上位ビッ
トとなるように、A/D変換器510からの8ビット構
成の散乱光輝度信号と単純に合成し、9ビット構成の合
成信号をメモリ回路153及びX−Y位置ずれ補正回路
154に出力する。メモリ回路153は、隣接比較の対
象となるチップであって走査済みの(n−1)番目のチ
ップに対応する合成信号を記憶するものであり、その中
の最上位ビットである2値化サンプリング信号をX−Y
位置ずれ補正回路154に、残りの8ビット構成の散乱
光強度信号を欠陥検出回路155に出力する。X−Y位
置ずれ補正回路154は、隣接比較の対象となるチップ
であって現在走査中のn番目のチップに対応する合成信
号の中の最上位ビットである2値化サンプリング信号
と、メモリ回路153から出力される(n−1)番目の
チップに対応する2値化サンプリング信号とに基づい
て、図9〜図12に示すようなX方向及びY方向のずれ
補正をn番目のチップに対応する8ビット構成の散乱光
強度信号に行い、それを欠陥検出回路155に出力す
る。欠陥検出回路155は、X−Y位置ずれ補正回路1
54から出力される位置ずれ補正されたn番目のチップ
に対応する8ビット構成の散乱光強度信号と、メモリ回
路153から出力される(n−1)番目のチップに対応
する8ビット構成の散乱光強度信号とに基づいて、隣接
比較処理を行い、欠陥を検出する。なお、ここでは、散
乱光強度信号に基づいて欠陥検出を行なう場合について
説明したが、図13のように高さ情報εや反射光輝度信
号に基づいて隣接比較処理を行なってもよい。また、変
位演算回路151は、反射光輝度信号に基づいて2値化
信号を作成する場合について説明したが、高さ情報εや
反射光輝度信号に基づいて作成してもよい。
FIG. 15 shows the two-division optical sensor 42 of FIG.
Detection signal output from 8,430 (reflected light luminance signal)
The image processing / control device 5 based on the voltages (scattered light luminance signal) output from A to D and the CCD line sensor 440.
It is a figure which shows the outline of the defect inspection apparatus which 00 performs. This defect inspection apparatus includes a displacement calculation circuit 151 and a synthesis circuit 15
2, a memory 153, an XY position shift correction circuit 154, and a defect detection circuit 155. Displacement calculation circuit 15
1 denotes the detection signals A to A from the A / D converters 504 and 505.
Based on D, the reflected light luminance signal is binarized as shown in FIG. 8 to create a binarized sampling signal (1 bit configuration) of the surface of the wafer 306, which is the sample to be inspected, and the binarized signal is sent to the synthesis circuit 152. Output. The synthesizing circuit 152 simply synthesizes the binarized sampling signal from the displacement calculating circuit 151 with the 8-bit scattered light luminance signal from the A / D converter 510 so that the binarized sampling signal becomes the most significant bit, and the 9-bit configuration is obtained. And outputs the combined signal to the memory circuit 153 and the XY position shift correction circuit 154. The memory circuit 153 stores the synthesized signal corresponding to the scanned (n-1) th chip which is the target of the adjacent comparison, and the binarized sampling which is the most significant bit among them. Signal is XY
The misalignment correction circuit 154 outputs the remaining 8-bit scattered light intensity signal to the defect detection circuit 155. The XY positional deviation correction circuit 154 includes a binarized sampling signal, which is the most significant bit in the combined signal corresponding to the n-th chip currently being scanned, which is the chip to be subjected to the adjacent comparison, and the memory circuit. Based on the binarized sampling signal corresponding to the (n-1) th chip output from 153, the correction of the deviation in the X direction and the Y direction as shown in FIGS. 9 to 12 is applied to the nth chip. The scattered light intensity signal having an 8-bit configuration is output to the defect detection circuit 155. The defect detection circuit 155 is the XY positional deviation correction circuit 1
The scattered light intensity signal of 8-bit configuration corresponding to the n-th chip, which has been subjected to the positional deviation correction, output from 54, and the 8-bit configuration of scattering light corresponding to the (n-1) -th chip output from the memory circuit 153. Adjacent comparison processing is performed based on the light intensity signal to detect a defect. Although the case where the defect detection is performed based on the scattered light intensity signal has been described here, the adjacent comparison processing may be performed based on the height information ε and the reflected light luminance signal as shown in FIG. 13. Further, although the displacement calculation circuit 151 has described the case where the binarized signal is created based on the reflected light brightness signal, it may be created based on the height information ε or the reflected light brightness signal.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明のパターン位置ずれ補正方法によ
れば、チップ同士のパターンを隣接比較する際の位置合
わせを高速に行なうことができるという効果がある。
According to the pattern position deviation correcting method of the present invention, there is an effect that it is possible to perform the alignment at a high speed when the patterns of the chips are compared adjacent to each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のパターン位置ずれ補正方法の適用さ
れる微小突起物検査装置の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a minute projection inspection apparatus to which a pattern position deviation correction method of the present invention is applied.

【図2】 図1の検査光学系の部分を立体的に示した図
である。
FIG. 2 is a three-dimensional view of a portion of the inspection optical system of FIG.

【図3】 ウエハ上を相対的にXY方向に走査するビー
ムスポットの様子を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state of a beam spot that relatively scans a wafer in XY directions.

【図4】 チップ外周に沿って設けられたバンプ形成ラ
イン上に複数のバンプが規則正しく配列されている様子
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a plurality of bumps are regularly arranged on a bump formation line provided along the outer periphery of a chip.

【図5】 バンプ形成ライン上のバンプに対するレーザ
光の走査状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a scanning state of laser light on bumps on a bump formation line.

【図6】 この実施の形態である微小突起物検査装置で
採用しているナイフエッジ法に基づいた検出原理を説明
するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the detection principle based on the knife edge method adopted in the microprojection inspection apparatus according to this embodiment.

【図7】 この実施の形態である微小突起物検査装置で
採用しているナイフエッジ法に基づいた検出原理の概略
を示す別の図である。
FIG. 7 is another diagram showing the outline of the detection principle based on the knife edge method adopted in the microprojection inspection apparatus of this embodiment.

【図8】 検出信号を2値化することによって検査対象
物であるバンプの座標位置を測定する方法の概略を説明
する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an outline of a method for measuring the coordinate position of a bump that is an inspection object by binarizing a detection signal.

【図9】 スキャン(X)方向で隣接するチップ同士の
位置ずれを補正する場合の動作例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an operation example in the case of correcting the positional deviation between chips adjacent to each other in the scan (X) direction.

【図10】 図9の位置ずれによって発生するX方向位
置ずれ波形の概略を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an outline of an X-direction positional deviation waveform generated by the positional deviation in FIG.

【図11】 シーク(Y)方向で隣接するチップ同士の
位置ずれを補正する場合の動作例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an operation example in the case of correcting the positional deviation between the chips adjacent to each other in the seek (Y) direction.

【図12】 図11の位置ずれによって発生するシーク
(Y)方向位置ずれ波形の概略を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an outline of a seek (Y) direction position shift waveform generated by the position shift of FIG. 11;

【図13】 図8の測定方法によって2値化サンプリン
グされ、図9〜図12のX方向及びY方向のずれ補正の
終了したバンプの座標位置に基づいて行われる隣接比較
処理の概略を示す図である。
13 is a diagram showing an outline of an adjacency comparison process performed based on the coordinate positions of bumps that have been binarized and sampled by the measurement method of FIG. 8 and for which the displacement correction in the X direction and the Y direction of FIGS. Is.

【図14】 図1及び図2に示した微小突起物検査装置
のウエハ表面欠陥検出光学系の変形例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the wafer surface defect detection optical system of the small protrusion inspection apparatus shown in FIGS. 1 and 2.

【図15】 図14の2分割光学センサから出力される
検出信号(反射光輝度信号)A〜D及びCCDラインセ
ンサから出力される電圧(散乱光輝度信号)に基づいて
画像処理・制御装置が行なう欠陥検査装置の概略を示す
図である。
15 shows an image processing / control apparatus based on detection signals (reflected light luminance signal) A to D output from the two-division optical sensor of FIG. 14 and voltage (scattered light luminance signal) output from the CCD line sensor. It is a figure which shows the outline of the defect inspection apparatus to perform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

151…変位演算回路 152…合成回路 153…メモリ回路 154…X−Y位置ずれ補正回路 155…欠陥検出回路 306…ウエハ 400…半導体レーザ光源 401…S偏光板 402…コリメートレンズ 404…音響光学偏向器 405…偏向器駆動回路 406…fθレンズ 408…レンズ 410…偏光ビームスプリッタ 412…4分の1波長板 414…対物レンズ 416,418…ハーフミラー 420,422…遮蔽板 424,426…結像レンズ 428,430…2分割光学センサ 432…空間フィルタ 434…結像レンズ 436…スリット 438…ホトマルチプライア 440…CCDラインセンサ 500…画像処理・制御装置 502A〜502D,506…アンプ 504,505,510…アナログ−デジタル(A/
D)変換器 508…欠陥検出回路
151 ... Displacement calculation circuit 152 ... Compositing circuit 153 ... Memory circuit 154 ... XY position shift correction circuit 155 ... Defect detection circuit 306 ... Wafer 400 ... Semiconductor laser light source 401 ... S polarizing plate 402 ... Collimating lens 404 ... Acousto-optic deflector 405 ... Deflector drive circuit 406 ... f.theta. Lens 408 ... Lens 410 ... Polarization beam splitter 412 ... Quarter wave plate 414 ... Objective lenses 416, 418 ... Half mirrors 420, 422 ... Shielding plates 424, 426 ... Imaging lens 428 , 430 ... Two-division optical sensor 432 ... Spatial filter 434 ... Imaging lens 436 ... Slit 438 ... Photomultiplier 440 ... CCD line sensor 500 ... Image processing / control devices 502A to 502D, 506 ... Amplifiers 504, 505, 510 ... Analog -Digital (A /
D) Converter 508 ... Defect detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/60 H01L 21/92 604T (72)発明者 高橋 勉 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA03 AA12 AA20 AA24 AA49 BB02 BB03 CC19 CC25 CC26 DD06 EE00 FF44 FF48 FF49 GG06 HH04 HH13 JJ01 JJ09 JJ17 JJ23 LL00 LL04 LL10 LL15 LL21 LL28 LL30 LL33 LL36 LL37 LL57 LL62 LL65 MM03 MM26 PP12 QQ01 QQ03 QQ04 QQ13 QQ23 QQ25 QQ26 QQ27 QQ43 QQ45 2G051 AA51 AB02 AC21 BA10 BC06 CA03 CC07 DA07 EA08 EA11 5B057 AA03 BA02 DA07 DB02 DB05 DB09 DC19 5L096 AA03 AA06 BA03 BA20 CA14 CA16 DA01 EA14 EA43 FA38 GA04 GA08 HA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/60 H01L 21/92 604T (72) Inventor Tsutomu Takahashi 3-16-3 Higashi, Shibuya-ku, Tokyo Hitachi Electronics engineering Co., Ltd. in the F-term (reference) 2F065 AA03 AA12 AA20 AA24 AA49 BB02 BB03 CC19 CC25 CC26 DD06 EE00 FF44 FF48 FF49 GG06 HH04 HH13 JJ01 JJ09 JJ17 JJ23 LL00 LL04 LL10 LL15 LL21 LL28 LL30 LL33 LL36 LL37 LL57 LL62 LL65 MM03 MM26 PP12 QQ01 QQ03 QQ04 QQ13 QQ23 QQ25 QQ26 QQ27 QQ43 QQ45 2G051 AA51 AB02 AC21 BA10 BC06 CA03 CC07 DA07 EA08 EA11 5B057 AA03 BA02 DA07 DB02 DB05 DB09 DC19 5L096 AA03 AA06 BA03 BA20 GA14 CA08 DA43 FA14 CA08 DA43

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査試料上の隣接するチップの同じ位
置の繰り返しパターン同士の位置合わせを行なうパター
ン位置ずれ補正方法において、 前記被検査試料表面からの反射光又は散乱光に対応する
検出信号に基づいて前記パターンの位置に対応した2値
化された変位信号を作成し、 前記変位信号の中の第1の領域について第1の方向に沿
った各画素値を累算し、 累算された第1方向累算値に基づいて前記第1の領域に
ついて前記第1の方向に直交する第2の方向に沿ったプ
ロファイルを算出し、 算出された第2方向プロファイルに基づいて前記隣接す
るチップ同士の前記パターンの第2方向ずれ幅を補正す
ることを特徴とするパターン位置ずれ補正方法。
1. A pattern misregistration correction method for aligning repetitive patterns at the same position of adjacent chips on an inspected sample, wherein a detection signal corresponding to reflected light or scattered light from the inspected sample surface is used. A binarized displacement signal corresponding to the position of the pattern is created based on the above, and pixel values along the first direction for the first region in the displacement signal are accumulated and accumulated. A profile along a second direction orthogonal to the first direction is calculated for the first region based on a first direction accumulated value, and the adjacent chips are adjacent to each other based on the calculated second direction profile. 2. A pattern position deviation correcting method, comprising: correcting the deviation width of the pattern in the second direction.
【請求項2】 請求項1において、 前記変位信号の中の第2の領域について前記第2の方向
に沿った各画素値を累算し、 累算された第2方向累算値に基づいて前記第2の領域に
ついて前記第1の方向に沿ったプロファイルを算出し、 算出された第1方向プロファイルに基づいて前記隣接す
るチップ同士の前記パターンの第1方向ずれ幅を補正す
ることを特徴とするパターン位置ずれ補正方法。
2. The pixel value according to claim 2, wherein each pixel value along the second direction is accumulated for the second region in the displacement signal, and based on the accumulated second direction accumulated value. A profile along the first direction is calculated for the second region, and a deviation in the first direction of the pattern between the adjacent chips is corrected based on the calculated first direction profile. Pattern position deviation correction method.
【請求項3】 請求項1において、前記第2方向プロフ
ァイルを微分し、その微分プロファイルに基づいて前記
隣接するチップ同士の前記パターンの第2方向ずれ幅を
補正することを特徴とするパターン位置ずれ補正方法。
3. The pattern position shift according to claim 1, wherein the second direction profile is differentiated, and the second direction shift width of the pattern between the adjacent chips is corrected based on the differentiated profile. Correction method.
【請求項4】 請求項2において、前記第1及び第2方
向プロファイルを微分し、その微分プロファイルに基づ
いて前記隣接するチップ同士の前記パターンの第1及び
第2方向ずれ幅を補正することを特徴とするパターン位
置ずれ補正方法。
4. The method according to claim 2, wherein the first and second directional profiles are differentiated, and the first and second directional deviation widths of the patterns of the adjacent chips are corrected based on the differential profile. A characteristic pattern position correction method.
【請求項5】 請求項1、2、3又は4において、前記
パターンがLSIウエハの表面上に設けられた入出力信
号接続用のバンプに対応していることを特徴とするパタ
ーン位置ずれ補正方法。
5. The pattern position deviation correcting method according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the pattern corresponds to a bump for connecting an input / output signal provided on a surface of an LSI wafer. .
【請求項6】 被検査試料上の隣接するチップの同じ位
置の繰り返しパターン同士を比較して欠陥検査を行なう
欠陥検査装置において、 前記被検査試料表面からの反射光又は散乱光に対応する
第1の検出信号に基づいて前記パターンの位置に対応し
た2値化された変位信号を作成する変位信号作成手段
と、 前記被検査試料表面からの反射光又は散乱光に対応する
第2の検出信号と前記変位信号とを合成した合成信号を
出力する合成手段と、 前記合成手段から出力される前記合成信号を記憶するメ
モリ手段と、 前記合成手段から出力されるn番目のチップに相当する
合成信号及び前記メモリ手段から出力される(n−1)
番目のチップに相当する合成信号のそれぞれの前記変位
信号の中の第1の領域について第1の方向に沿った各画
素値を累算し、累算された第1方向累算値に基づいて前
記第1の領域について前記第1の方向に直交する第2の
方向に沿ったプロファイルを算出し、算出された第2方
向プロファイルに基づいて前記n番目又は(n−1)番
目のチップに相当する前記合成信号の前記第2方向ずれ
幅を補正する位置ずれ補正手段と、 前記位置ずれ補正手段による補正後の前記n番目及び
(n−1)番目のチップに相当する前記第2の検出信号
を比較処理して欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えた
ことを特徴とする欠陥検査装置。
6. A defect inspection apparatus for performing a defect inspection by comparing repetitive patterns at the same position of adjacent chips on a sample to be inspected, the first inspection unit corresponding to reflected light or scattered light from the surface of the sample to be inspected. Displacement signal creating means for creating a binarized displacement signal corresponding to the position of the pattern based on the detection signal of, and a second detection signal corresponding to reflected light or scattered light from the surface of the sample to be inspected. A combining unit that outputs a combined signal that combines the displacement signal, a memory unit that stores the combined signal output from the combining unit, a combined signal that corresponds to the n-th chip output from the combining unit, and Output from the memory means (n-1)
Pixel values along the first direction are accumulated for the first region in the displacement signal of each of the combined signals corresponding to the th chip, and based on the accumulated first direction accumulated value A profile along a second direction orthogonal to the first direction is calculated for the first region, and corresponds to the n-th or (n-1) -th chip based on the calculated second direction profile. And a second detection signal corresponding to the n-th and (n-1) th chips after correction by the positional deviation correction means, the positional deviation correction means correcting the deviation width of the combined signal in the second direction. And a defect detecting unit for detecting a defect by performing a comparison process on the defect inspection device.
【請求項7】 請求項6において、前記位置ずれ補正手
段は、前記変位信号の中の第2の領域について前記第2
の方向に沿った各画素値を累算し、累算された第2方向
累算値に基づいて前記第2の領域について前記第1の方
向に沿ったプロファイルを算出し、算出された第1方向
プロファイルに基づいて前記n番目又は(n−1)番目
のチップに相当する前記合成信号の前記第1の方向ずれ
幅を補正することを特徴とする欠陥検査装置。
7. The position shift correction means according to claim 6, wherein the second region is included in the second region in the displacement signal.
The pixel values along the direction are accumulated, a profile along the first direction is calculated for the second region based on the accumulated accumulated value in the second direction, and the calculated first value is calculated. A defect inspection apparatus characterized by correcting the first direction deviation width of the combined signal corresponding to the nth or (n-1) th chip based on a direction profile.
【請求項8】 請求項6又は7において、前記第2方向
プロファイルを微分し、その微分プロファイルに基づい
て前記n番目又は(n−1)番目のチップに相当する前
記合成信号の前記第2の方向ずれ幅を補正することを特
徴とする欠陥検査装置。
8. The differential signal according to claim 6 or 7, wherein the second direction profile is differentiated, and the second signal of the combined signal corresponding to the nth or (n−1) th chip is differentiated based on the differential profile. A defect inspection apparatus characterized by correcting a deviation width in a direction.
【請求項9】 請求項7において、前記第1及び第2方
向プロファイルを微分し、その微分プロファイルに基づ
いて前記n番目又は(n−1)番目のチップに相当する
前記合成信号の前記第1及び第2の方向ずれ幅を補正す
ることを特徴とする欠陥検査装置。
9. The method according to claim 7, wherein the first and second directional profiles are differentiated, and the first of the combined signals corresponding to the nth or (n−1) th chip is differentiated based on the differentiated profile. And a defect inspection apparatus which corrects the second deviation width.
【請求項10】 請求項6、7、8又は9において、前
記パターンがLSIウエハの表面上に設けられた入出力
信号接続用のバンプに対応していることを特徴とする欠
陥検査装置。
10. The defect inspection apparatus according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the pattern corresponds to a bump for connecting an input / output signal provided on the surface of an LSI wafer.
JP2001303875A 2001-09-28 2001-09-28 Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus Pending JP2003107014A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001303875A JP2003107014A (en) 2001-09-28 2001-09-28 Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001303875A JP2003107014A (en) 2001-09-28 2001-09-28 Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003107014A true JP2003107014A (en) 2003-04-09

Family

ID=19123880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001303875A Pending JP2003107014A (en) 2001-09-28 2001-09-28 Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003107014A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019114726A (en) * 2017-12-26 2019-07-11 日亜化学工業株式会社 Method of manufacturing light-emitting device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242016A (en) * 1993-02-22 1994-09-02 Fujitsu Ltd Visual inspection system for bump
JPH08241127A (en) * 1995-03-01 1996-09-17 Hitachi Ltd Method and device for positioning sample to be inspected

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242016A (en) * 1993-02-22 1994-09-02 Fujitsu Ltd Visual inspection system for bump
JPH08241127A (en) * 1995-03-01 1996-09-17 Hitachi Ltd Method and device for positioning sample to be inspected

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019114726A (en) * 2017-12-26 2019-07-11 日亜化学工業株式会社 Method of manufacturing light-emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5997039B2 (en) Defect inspection method and defect inspection apparatus
US20080304734A1 (en) Alignment correction prio to image sampling in inspection systems
JPS5999304A (en) Method and apparatus for comparing and measuring length by using laser light of microscope system
JP2002022415A (en) Fine protrusion inspecting apparatus
JP4851960B2 (en) Foreign matter inspection method and foreign matter inspection device
JP2008196974A (en) Device and method for measuring height of projection object
JPH09329422A (en) Height measuring method and device
JP2005345281A (en) Surface inspection device
JP4275661B2 (en) Displacement measuring device
JP4382315B2 (en) Wafer bump appearance inspection method and wafer bump appearance inspection apparatus
JP2009139285A (en) Solder ball inspection device, its inspection method, and shape inspection device
JP2011169816A (en) Device for measuring junction inclination of semiconductor device
JP2003107014A (en) Method for correcting pattern position deviation and defect inspecting apparatus
WO2019180899A1 (en) Appearance inspection device
JP2001074423A (en) Method and apparatus for detecting height of micro protrusion and defect detector
JP2003315014A (en) Inspection method and inspection device
JPH09196625A (en) Coplanarity inspection apparatus
JPS63168708A (en) Positioning device for rotation
JP2003107398A (en) Projection optical system device and device for inspecting very small projection
JPH10311705A (en) Image input apparatus
JP2001311608A (en) Fine protrusion inspection apparatus
JP2674526B2 (en) Bonding wire inspection device and its inspection method
JPH07151514A (en) Superposition accuracy measuring method and measuring device
JP2013217774A (en) Inspection apparatus and image capturing device
JP3207974B2 (en) Photomask defect inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20070604

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070619

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100330

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100803