JP2003529743A - スキャン、繋ぎ合わせ、および防振を含む両面計測検査具での測定 - Google Patents
スキャン、繋ぎ合わせ、および防振を含む両面計測検査具での測定Info
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Abstract
Description
えば半導体ウェーハのようなもののサブアパーチャデータ画像形成のためのシス
テムに関する。
ウェーハの直径の著しい増大を齎している。これは経済的、プロセス工学的理由
からである。200ミリメートルや300ミリメートルの直径を有するウェーハ
が最近当然のように処理されている。
有の幾何学的形状、即ち、平滑度、曲率、厚さ変動を充分な解離度や精度で検査
できる入手可能な幅広い範囲の測定機器を有していない。
、両側仕様検体の全検体検査を実施するのに要する時間もまた増加している。検
体の一面を検査し、その検体を反転し、その他の一方の面を検査するというよう
な種々の検査への取り組みが用いられている。かかるシステムは検体の機械的取
扱いを必要とし、これは好ましいものではない。更に、検体の検査行為は一般に
検体を拘束したりするので、検体端部を変形させたり、端部の欠陥を増加させた
り、または検査中検体を曲げたりしかねない。
eller)の出願であるPCT出願番号PCT/EP/03881に開示されている
。この出願は,本出願の譲受人であるKLAテンコール社(KLA-Tencor Corporat
ion)に現在譲渡されている。そこに開示されたシステムは、移相干渉型のものを
用いている。これは半導体ウェーハのような検体の両面を、ウェーハの厚さ変動
と共に、同時トポグラフィ(topography)形状測定を可能にするものである。ミ
ューラーのかすめ入射線干渉型(grazing incidence interferometer)の簡単な
図が図1Aに示されている。図1Aのシステムは、レンズ装置102とともに平
行レーザ光源101を用いて検体103の両側表面に光エネルギを同時にかすめ
させる。そこで第2のレンズ装置104が出てきた光エネルギの焦点を合わせ、
検出器105がその光エネルギの検出を行う。
状測定をするのには非常に有用であるが、特有の欠陥を有している。第一に、そ
のシステムでは測定中検体は殆ど動いてはならない。しかし、このことは周囲の
振動や検体自体の振動により、なかなか困難である。更に、検査に時間がかかり
、光エネルギの使用やレンズ配列は高度に正確さを要し高価となる。検体は自由
に置かれていなければならず、端部からの力も加えられていてはならない。また
検査中の入射の配置も妨害があってはならない。全ての入射角のもとでアクセス
は保護されていなければならない。これらの要因のため検体を的確に支持するに
は機械的な問題への挑戦をすることになる。即ち最低数のポイントで力を余計に
掛ければ検体を変形させ、接触点を多くすればアクセスを妨害し正確な位置決め
が必要となり、それによって検査中の検体変形や湾曲を避けることが必要になる
。更に、検体の端部を支持することは、検体を薄膜のように働かせ、微弱な音響
的、地震的外乱に起因した振動を誘起してしまう傾向を有している。上述の他の
問題と組合せられたこの薄膜による傾向を、周囲の振動を最低にする囲いの中に
、このシステムの大部分の構成要素を入れてしまうことで全般的に対処しようと
しているが、これがそのシステムに少なからぬコストを加え、しかも全ての振動
問題を完全に解決してはいない。
した寸法のレンズは非常に高価で、しかも検体の直径と一般に同じ直径を有し、
使用法にもよるが、一般に200ミリから300ミリとなる。300ミリメート
ル検体の全検査を行うための構成に用いられる精密レンズ、回折格子、ビーム分
割器を含む全開口脱平行(decollimating)光学系は非常に高価で、一般にウェ
ーハの径の半分の径の光学構成部品より数桁大きいコストがかかる。
きさの径を持つ両側仕様検体を1回の測定サイクルで検査するシステムを提供す
ることである。
体の両側の検査に自由に到達できるシステムを提供することである。
の検体の1回の測定サイクルの検査を提供し、検査装置や検査工程に関係する音
響的および/または地震波的振動を極小化することである。
とで、特に平行および脱平行光学素子および音響的および地震波的振動を極小化
するのに必要な何らかの囲いと関連づけて比較的低コストで提供することである
。
めのシステムである。ウェーハは固定3点取付け装置を用いて取付けられるが、
この装置は、ウェーハを比較的固定した位置に保持するとともに同時に湾曲やス
トレスを極小にしている。検体より小さい直径、検体の寸法の半分といったよう
な径のレンズを用いたレンズ装置を通して、光エネルギが送られ、ウェーハの表
面にあたり、ついで、第2の平行レンズを通過して、そこで検出と測定が行われ
るようになっている。
ーの数はウェーハ再配置装置に依存する。防振バーの効果は検体の測定しない表
面の粘性フィルム防振、即ちVFDを行って、VFD即ちベルヌーイの原理に応
じて振動の影響を極小化することである。個々の防振バーは防振される表面に近
接した位置に置かれる。防振バーとウェーハの表面との近さは0.5ミリメート
ル未満であることが好ましく、0.25ミリから0.33ミリの間隙が効果的で
ある。より少ない間隙であると、ねじれた検体を検査したときに問題を生じる。
本発明の一実施形態では、走査位置にあるときの検体の半分より僅か少なくカバ
ーする防振バーを用いている。
または半球体への接線的取付け接点を有したクリップを含み、支持プレートに取
付けられ、略同一支持面を形成するように配置されたクリップである。そのクリ
ップはウェーハの形状の多少の不規則さに対して調整可能になっている。接触点
が調整可能であることは、硬直した即ち堅い接続をしないでウェーハを保持する
能力を与えるもので、そのような堅い接続では湾曲や変形が起きてしまう。勿論
不正確な測定となる、ゆるい不確実な接続をせずにウェーハを保持する能力を与
えていることは当然である。
ーによって、放物面平行ミラーに向けられる。偏向ミラーは相互に90度の向き
になっている。放物面ミラーから反射された平行光ビームPはその2つの偏向ミ
ラーを通ってビーム分割器に達する。
。平行光ビームPは回折格子に垂直に当たる。第2回折格子の形でのビームコレ
クタが第1回折格子からそれに対して平行に配置されている。ビームコレクタの
背後に二つの脱平行レンズが同じレベルで配置されている。脱平行レンズから出
た光ビームは互いに偏向し、ペアーになっている種々の偏向ミラーを通って、二
つのCCDカメラに焦点を当て、光学画像形成システムへと向けられている。
って平行光ビームPの位相を移相するための圧電作動素子を有している。
に配置されるように支持具に保持されている。ウェーハは略その垂直端部に支え
られ、両面が支持支柱によって実質的には接触しない様になっており、自由に干
渉計による測定が出来るようになっている。
参照体からなる参照装置が提供されてもよい。参照体は第1回折格子と第2回折
格子の間の光路に測定される半導体ウェーハまたは検体の代わりに直線ガイド付
きトラベラによって導入されてもよい。参照体はその平坦な表面が回折されてい
ない光ビームPに平行な垂直方向に向けられるように保持される。
坦な平行表面を有する物体が参照体として用いられ、そこでは両面が同時に測定
される。しかし、参照体の唯ひとつの平坦表面を有する実施形態の方がより適し
ている。
たる。それにより光エネルギは第1平行レンズを通り検体の二つの表面に同時に
あたる。光エネルギはそこで平行レンズの二番目のペアーを通って集束素子装置
、検出器の方へ向かってミラーの2番目のペアーに向けられる。接点およびウェ
ーハまたは検体を保持している移送面乃至取付け面は移送台に固定されレンズ/
画像形成装置内で、およびレンズ/画像形成装置内へと検体の移送または摺動が
行われる。システムは先ず検体の一部分の検査を行い、移送台とウェーハは、移
送台の駆動などによって再位置合わせされ又は移送され、ウェーハの別の部分が
画像形成路内に置かれるようにする。ウェーハの他の部分が次いで画像形成され
、そしてウェーハの両側の画像が共に「繋ぎ合わせ」られる。
動でウェーハを回転したり、又はウェーハを固定し光学素子と画像形成用構成部
品を動かすというような方法を用いてもよい。代わりに、スキャニングをモジュ
ールの多重両側検査を用いて行ってもよい。多重両側検査には、例えば、検体の
約3等分、4等分、5等分等に対し3、4、5あるいはそれ以上のスキャンとい
うような、モジュールの多重両側検査を用いて行ってもよい。多重スキャンは時
間が余計にかかり、単位時間あたりの処理量は増えるが、このようにすることに
よって、より小さい光学素子が使用でき、それにより総体のシステムコストを節
約できる。
の各相ごとにスキャンされなければならない。実際に好ましくは50%を超え、
例えば各スキャンあたり55%スキャンするのがよく、それによって、スキャン
の比較が可能になるとともに二つのスキャンを一緒に「繋ぎ合わせる」ことが可
能になる。
そのスキャンの送りとチルトに対する各スキャンの調整、および往々にして追加
の繋ぎ合わせ処理の実行を含んでいる。追加の繋ぎ合わせ処理では、それに限る
ものではないが、2つのスキャンの重なり合った部分の間のポイントについて、
カーブすり合わせ加工を用いてカーブをすり合わせ、両データの組の平均で、重
なり合っている画素を置換え、又は重なり合った領域で平均することの重み付け
を行って、端部未整合を除く。これには台形関数、半余弦関数又はその他の数学
的関数を用いる。背景基準値は、出来れば差引くと繋ぎ合わせの結果が向上する
。比較的大きな欠陥を調査する場合のように、スキャン間で充分な整合性の必要
がなければ、チルトや送りに対する簡単な修正だけでよい結果を与える。しかし
、多くの場合、完全には必要でないとしても、何らかのタイプのカーブすり合わ
せ又はスキャン整合が好ましい。
および添付の図より明らかになるであろう。
111の両側をスキャンするためのものである。図1Bによれば、ウェーハ11
1は固定した3点取付け装置を用いて取付けられ、この取付け装置は図2に示さ
れている。3点取付け装置はウェーハ111を比較的固定した位置に保持するの
に用い、同時に両面ウェーハの湾曲またはストレスを極小にしている。光エネル
ギは第1の平行レンズ112を通って送られる。この平行レンズは光エネルギを
ウェーハ111の表面に当て、ついで第2の平行レンズ113を通過し、そこで
検出と測定が行われるように配置されている。図1Bをよく見れば判るように、
第1平行レンズ112と第2平行レンズ113両方の直径は検体またはウェーハ
111の直径よりかなり小さく、入射光はウェーハ111の表面の一部にのみ当
たっている。図1Bには図示されていないが、光エネルギは示されている装置に
おいてウェーハ111の見える表面に当たっているが、光エネルギは同時に第1
平行レンズ112を通過してウェーハ111の図1Bには示されていない反対側
に当たっている。光エネルギは検体111の反対側から第2平行レンズ113へ
と通過する。
Bに示される装置において、上部防振バー114は検体111の約半分、特に検
査されない半分を覆っている。防振バーの効果というのは、検体111の測定に
かからない表面を防振して振動の影響を最低にすることである。この装置におけ
る防振はVFD即ちベルヌーイの原理に基づくもので、示されている装置の上部
防振バー114は防振される表面の非常に近くに配置されている。防振バー11
4又は115のいずれかとウェーハの表面の間の間隙は出来れば0.5ミリメー
トル以下が好ましく、0.25ミリから0.33ミリのものを用いると好結果が
出る。防振バー114又は115のいずれかとウェーハ111の表面との間に、
より小さい隙間を提供することと関わる問題は、ウェーハに何かねじれがあると
、バーがウェーハの表面に接触することである。このため、またウェーハの表面
によっては、0.1ミリメートル未満の隙間は一般に好ましくない。なお、1ミ
リメートルを超える隙間は望ましい防振効果を生じない。というのは、ベルヌー
イの原理では、1ミリメートルを超える隙間があると充分な防振を生み出さない
からである。
と防振バーの間の空気流を制限し、検体に誘起された振動を減衰させる。各防振
バーは、丈夫なスチール部材のような一般に硬く重い材料から作られている。全
体の大きさ、寸法は重要であるが決定的なものではなく、重要なことは防振バー
がウェーハ111の少なからぬ部分をカバーすることである。ウェーハの20%
未満のカバーでは、ウェーハへの総体としての防振効果を最低としてしまうが、
それでもそれなりの防振効果は与えている。
小さなレンズが使える。図1Bに示した実施形態では、第1平行レンズ112と
第2平行レンズ113の好ましい大きさは約4.4インチで一方ウェーハ111
は300ミリメートルの直径である。そのような装置では、防振バー114およ
び115は約4.5インチの巾である。防振バーの長さは以下に述べるウェーハ
の動き方のモードによる。
用いるのがよい。そこでの3つのポイント201、202、203は接線で接す
る球体又は半球体接触を示している。ポイント201、202、203は球又は
半球体に接線的な取付け接触を有する小さなクリップであって、取付けプレート
116のような支持プレートに実質的に同一支持面を形成するように取付けられ
、ウェーハ111の形状の多少の不規則性に対して調整可能なクリップである。
球体又は半球体の構成部品は充分硬くなければならないが、それも硬過ぎるほど
であってはならない。これらの部品として好ましい材料はルビーである。ポイン
ト201、202、203が調整可能であることは、硬直した堅い接続をしない
でウェーハ111の保持が出来る。堅い接続は湾曲や変形のもととなる。不正確
な測定の原因となりうる、ゆるい又は不確かな接続をしないで、ウェーハ111
を保持出来るのは勿論のことである。図1Bにおいて、図示していない2つの下
側の調整取付けポイント202、203はウェーハ111の下の部分を支持し、
上の部分は取付けポイントとクリップ201で支持されている。ポイント201
、202、203はそれゆえ、ウェーハまたは検体111を取付けるのに充分な
堅さを有して「ガタツキ」を防ぐが、ウェーハをねじるほど堅くはない。球体又
は半球体的接触点は一般に機械技術当業者には公知であり、特に半導体ウェーハ
の取付け、保持に精通している人には公知である。このように固定することと防
振バー114、115によるベルヌーイの防振の組合せが音響的、地震波的振動
を極小化するのに役立っている。
/03881に準じて行われる。なお、この出願は本出願の譲受人であるKLA
テンコール社(KLA-Tencor Corporation)に現在譲渡されている。PCT/EP/
03881の全体が引例としてここに取り入れられている。この画像形成装置は
図7や図8に示されている。図7や図8に示されるように、本発明に使われてい
る光エネルギ配向装置はレーザ801の形の光源で構成されている。レーザ80
1から出た光はビーム導波管802を通して導かれる。レーザ801で生じた光
はビーム導波管802の端部803に現れ、端部803は点光源として働く。こ
の出現光は偏向ミラー804に当たり、そこで更に2つの偏向ミラー805、8
06によって放物面ミラーの形状の平行ミラー807にへと再び向きを変えられ
る。偏向ミラー805,806は相互に90度の角度となるような向きに置かれ
ている。放物面ミラー807から反射された平行光ビームPは2つの偏向ミラー
805,806を通過してビーム分割器808に達する。
ましい。ビーム分割器808は装置の中で垂直方向に配置され、平行な光ビーム
Pが垂直方向に回折格子に当たる。第2の回折格子の形でビームコレクタ810
が第1回折格子808からそれに平行に配置される。ビームコレクタ810の背
後には、2つの脱平行(decollimation)レンズ811が同じレベルで配置され
、これら脱平行レンズから出た光ビームは対になっている偏向ミラー812Aと
812B,813Aと813B,814Aと814Bによってそれぞれ偏向され
、2つのCCDカメラ816に焦点を合わせられ光学画像形成システム15に向
けられる。
で平行光ビームPの位相をシフトするために圧電起動素子817を含んで構成さ
れている。
格子の間の中央に備えられている。測定されるウェーハまたは検体809は保持
機器830の上に保持され、両平坦表面831と832は、光ビームPに平行な
垂直方向に配置される。ウェーハ809は支持柱に実質的にその垂直端部833
のみで支持され、両表面831と832はその支持柱に実質上接触せず自由に干
渉計測定が出来るようになっている。
よい。ウェーハは受側装置に水平に挿入されることができる。傾け装置826に
よってウェーハ809はその水平位置から垂直測定位置に傾けてもよいし、また
ウェーハ809は位置決めトラベラによって第1回折格子と第2回折格子の間の
光路内に移動してもよく、それにより、測定面831、832は回折しない光ビ
ームPに略平行に、そして略垂直方向に配列される。
24を有する参照体821より構成されている。参照体821は第1回折格子8
08と第2回折格子810の間の光路に、測定用半導体ウェーハ又は検体809
の代わりに、直線ガイド818付きのトラベラ823によって導入することが出
来る。参照体821の保持は、その平坦表面824が回折されていない光ビーム
Pに平行な垂直方向に配置されるよう保持される。参照体821は、その取付け
状態を、表面824に平行な軸を中心に180度回転可能である。
825に挿入される。表面831,832は水平に配置される。傾け装置とトラ
ベラ819によって、測定されるウェーハが保持機器830に運ばれ、そこで表
面831,832が垂直になるよう配置される。ビーム分割器の第1回折格子8
08に当たる平行光ビームPの回折が、部分光ビームAとBを生み出し、そこで
正の回折角度を有する部分光ビームAはウェーハ809の一つの表面831に当
たりそこで反射する。一方負の回折角度を有する部分光ビームBはウェーハのも
う一方の表面832に当たり、そこで反射する。平行光ビームPの回折オーダー
零番目のものは、第1回折格子808を通過しウェーハ809の表面831と8
32で反射されない。この光ビームPの一部は、ビームAとBの反射した波頭と
の干渉において、参照ビームとして働く。ビームコレクタとしての第2回折格子
810において、反射した部分光ビームAとBは、回折オーダー零番目の参照ビ
ームPと再び互いに組合され、二つの部分光ビームA+PとB+Pの形で、正の
レンズ815と共に脱平行レンズ811と偏向ミラー812、813,814を
介してCCDカメラ816の焦点面に焦点が合わせられる。
度と120度に繰返しシフトされる。これにより位相がシフトされた干渉パター
ンが出来る。移相器817によって作られた干渉相の規定されたシフトは測定さ
れて、測定された面831、832に突起又はくぼみがあるかを判定し、二つの
デジタル化した位相パターンは互いに差引きされる。
照体821は第1回折格子808と第2回折格子810の間のビーム路に導入さ
れる。既知の平担な表面824が測定される。次いで、参照体821が180度
回転され、同じ表面824が第2表面として測定される。
源301が最初光エネルギを放射し、第1ミラー面302と図示しない第2ミラ
ー面303に当たるように焦点を合わせる。これらの二つのミラー面のそれぞれ
は、光エネルギをこの図では示していない第1平行レンズ112に通過させ、光
エネルギは、同時に、やはり図示していない検体111の二つの表面に当たる。
検体111の二つの表面に当たった後、光エネルギは、やはり図3に示されてい
ない第2平行レンズ113を通過して第3ミラー304および第四ミラー305
に向けられる。第3ミラー304および第4ミラー305は光エネルギを集束素
子306および検出器307に向ける。画像形成アーム311は第3ミラー30
4から集束素子306への光画像路を示している。集束素子やセンサーは当業者
に公知のもので、多重レンズ、およびCCD又は他の画像形成センサのようなレ
ンズ装置を含むことが出来る。集束素子306、および検出器またはセンサ30
7がその他の作用を行なうことは、なお本発明の範囲内にあって可能である。
取付け面116に固定して取付けられる。取付け面116は移送面117に固定
して取付けられている。移送面117又は取付け面116のいずれかが移送台3
08に固定され、取付け面116及び検体111を図3に示された装置内で、ま
たは装置内に移送又は摺動させる。この装置は更に移送面117を有していても
よいが、これは利用方法にもよる。移送台308は図1Bの装置、特にウェーハ
又は検体111、ポイント201、202、及び203、取付け面116、移送
面117が、下記に述べるように比較的限られた範囲で上下に動くのを可能にし
ている。移送面117を使用しているような装置では、移送面、取付け面が接触
点とともに測定モジュール300内に配置されるが、出来れば移送面117を移
送台308に取付けることで配置されることが好ましい。検体111は近接する
防振バー309と共に防振バー114,115の間に物理的に位置付けられポイ
ント201,202および203に固定されている。ひとたび検体111がポイ
ント201,202,203に正しく固定されると、ウェーハの下部の検査が始
められる。適当な検査が終了した後、即ち、検体111の一部の検査が容認でき
る結果を得た後、移送台308と最後にはウェーハが、移送台308をトラック
310に沿って駆動させるなどして再配置または移送され、検体111の残り約
半分、ウェーハ111で言えば他の部分が画像形成路内にあるようにする。その
ウェーハの他の部分がそこで画像形成され、ウェーハ表面の両側の画像が共に繋
ぎ合わされる。
において、防振バーは端部片310、311に固定されているが、上述の隙間の
空き具合が確保され、ウェーハの希望する部分でのスキャンが行える限り、どの
ような取付けであってもよい。
の手段が使われてもよい。即ち、取付けポイントから離して手動で回すなどして
ウェーハを回転させてもよい。代わりに、取付け面116を移送面117に回転
可能に搭載することと取付け面116に二つのロックする場所を備えることによ
って検体の機械的な回転を起こさせてもよい。即ち、ウェーハ111、ポイント
201,202および203、取付け面116は当初移送面117に固定して係
合される。検体111の一部の第1検査スキャンが完了すると、ウェーハ111
、ポイント201,202、203及び取付け面116は移送面117の固定を
外され、移送面117に直角な軸上を機械又は手動で垂直に回される。ウェーハ
と関連するハードウェアは第2の固定位置に180度回転し、そこで面が固定さ
れ第2の検査スキャンが始まる。この回転動作の間、防振バーや妨害物は機械又
は手動で取り除かれ、ポイント201、202、および203との接触を防いで
いる。種々の構成部分特に取付け面116は、移送台や他のモジュール構成部分
と接触しないで測定モジュール300内の回転に合うように寸法が決められてい
る。
、4、5スキャンのような、モジュールの多重両側検査を用いて行ってもよい。
多重スキャンは時間が余計にかかり、単位時間あたりの処理量は増えるが、この
ようにすることによって、より小さい光学素子が使用でき、システムコストを節
約できる。数多くのサブアパーチャスキャンが図3に示されるものと同じような
システムで行われてもよい。これもなお本発明の範囲である。
理解されるように、両面検体の2位相スキャンにおいて、少なくとも、表面の5
0%がスキャンの各相ごとにスキャンされなければならない。実際に好ましくは
50%を超え、例えば各スキャンあたり55%スキャンするのがよく、それによ
って、スキャンの比較が可能となるとともに二つのスキャンを一緒に「繋ぎ合わ
せる」ことが可能になる。図4Aに示される装置において、面111のA部とし
て示されるように、50%を超える面が先ずスキャンされる。B部は防振バーの
ひとつによって覆われている。最初のスキャン相の後、検体111は手動又は機
械的に図4Bに示された位置に回される。前面および裏面の両方の約55%がこ
の第2相の間にスキャンされる。これにより、ウェーハの5%が重なり合うこと
になり、これらの重なり合った部分間の比較がスキャンを一緒に繋ぎ合わせられ
るかの参考となる。図4Bにおいて、ウェーハのA部は防振バーで覆われている
。
移送され、2又はそれ以上の別々のスキャンが行われてもよい。図5Aと5Bに
示すように、ウェーハ111の一部は防振バー114および115のような2つ
の防振バーの間に置かれ、図5Aで「B]とマークした部分がスキャンされる。
そこに示されるように、検体111の50%を超える部分はスキャンされ、その
重なり合った部分は第2のスキャンと繋ぎ合わされる。最初のスキャンの後、ウ
ェーハは図5Bに示される位置に移送される。図5Bの「A」部が次にスキャン
され、その時下部の防振バーは「B」部の大部分をカバーする。2つのスキャン
の重なり合った部分はそこで繋ぎ合わされ、その面全体の提示がなされる。そし
てそのようなスキャンが両側について行われる。
や4Bのように回されるのであれば、一本の防振バーが必要であり、ウェーハ1
11が図5Aや5Bのように移送されるのであれば2つの防振バーが必要となる
。なお、測定の組立てにより、任意の送り又はDCオフセットおよびチルトが各
測定に適用され、そのことは、多少の修正が繋ぎ合わせの前または最中に必要に
なるということを意味し、それによって正確に表面の測定が得られる。
のアルゴリズムを示している。アルゴリズムはステップ601で始まり、検体1
11の送りとチルトを決めるとともにステップ602で最初のスキャンを始めて
いる。アルゴリズムはステップ603でそのスキャンが受け入れられるか否かを
評価するが、それはオペレータが実際にスキャンを評価するか、既知のスキャン
又は前のスキャンとの機械的な比較による評価とどちらを受け入れるかの評価で
ある。スキャンが受け入れられるものであれば、アルゴリズムはステップ604
に進むが、そこでウェーハは次の場所に再配置される。スキャンが受け入れられ
ない場合は、ウェーハはその元の位置で再スキャンされる。送りとチルトは再計
算されるがウェーハは動かないのでこれは必要ではない。ステップ604でウェ
ーハが再配置されると、ステップ605で次のスキャンが行われ、新しい方向へ
のチルトと送りが計算される。ステップ606でスキャンが受け入れられるかが
評価され、受け入れられなければスキャンが再び行われる。送りとチルトはここ
でもまた再計算される必要はない。一旦スキャンが機械的または目視的に受入れ
られるようであれば、アルゴリズムは全表面がスキャンされたかどうかをステッ
プ607で判定する。もし全表面がスキャンされていなければ、そのウェーハは
再び再配置され残りのスキャンが、示されているステップに従って実行される。
もし全表面がスキャンされていれば、アルゴリズムはステップ608で、xイコ
ール1およびyイコール2と設定する。ステップ609でシステムはスキャンx
をチルトと送りにあわせて変更し、それとは別にスキャンyをそれぞれのチルト
と送りに合わせて変更する。この時点でスキャンxとyは中立に位置付けられ共
に繋ぎ合わされてもよい。ステップ610は追加の繋ぎ合わせ処理を行うための
任意のステップである。追加の繋ぎ合わせ処理では、それに限られるわけではな
いが、2つのスキャンの重なり合った部分の間のポイントについて、カーブすり
合わせ工程でカーブをすり合わせ、両データの組の平均で、重なり合っている画
素を置換え、または重なり合った領域で平均することの重み付けを行って、端部
での未整合を除く。これには台形関数、半余弦関数,又はその他の数学的関数を
用いる。背景基準値は出来れば差引くと繋ぎ合わせの結果が向上する。もし比較
的大きな欠陥を調査する場合のような、スキャン間で充分な整合性の必要がなけ
れば、簡単にチルトや送りに対する修正だけでよい結果を与えステップ610は
実行しなくてよい。しかし、多くの場合、ある種のカーブすり合わせ又はスキャ
ン整合が必要である。スキャンはステップ611で整合され繋ぎ合わされる。そ
のような繋ぎ合わせアルゴリズムは図示しないマイクロプロセッサのような計算
機器を用いて行うのが好ましい。
いなければ、ステップ613でxとyを増加させるように進み、残っている部分
の追加の繋ぎ合わせを行う。ウェーハ全体が繋ぎ合わされたら、アルゴリズムは
ステップ614で終了する。
111は一般に再配置され、一方検査光源と光学素子は固定されている。このよ
うにすると、両側ウェーハの多重スキャンを行うための段取り時間が明らかに有
利になる一方、ウェーハが固定されたまま、光源や関連光学素子や検出器は摺動
可能または回転可能に搭載されてもよいことが判る。図3に示す構成において、
光源301、支持部材310,311、防振バー114,115、防振バー30
9,4つのミラー302、303、304、305、集束素子306、および検
出器307は単一表面に取付けられ、互いに関連した位置に固定的に位置付けら
れ、ウェーハの回りを移送または回転させてもよい。代わりに、これら構成要素
は、共に又は個別に移送され、ウェーハ又は検体111について続いてスキャン
を行ってもよい。
る変形が可能であることが判るであろう。この出願は、一般にこの発明の原理に
従っている変形、用法や適合をカバーしようとするもので、本開示からの次のよ
うな離脱即ち、本発明が属する技術内で公知で習慣的に行われている範囲内にい
たるような離脱も包含しようとするものである。
ステムは半導体ウェーハ又は検体が略「垂直」方向に向けられている時、検体の
両側を検査するものである。
様のレンズ装置を含むものである。
行することと関連して用いる測定モジュールを示した図である。
て行われるときの、防振バーに対応したウェーハ又は検体の第1位置を示した図
である。
ついて行われるときの、防振バーに対応したウェーハ又は検体の第2位置を示し
た図である。
て行われるときの、防振バーに対応したウェーハ又は検体の第1位置を示した図
である。
ついて行われるときの、防振バーに対応したウェーハ又は検体の第2位置を示し
た図である。
したフローチャートである。
系を概念的に模式図で示した図である。
Claims (20)
- 【請求項1】 両面仕様検体の両側をスキャンするシステムであって ほぼ固定した位置に前記検体を維持する手段と、 前記検体を防振する手段と、 前記検体の所定の部分に複数のスキャンを実行する手段と、 前記検体を前記実行する手段との関係で再配置する手段、および 前記両面仕様の検体の各サイドの比較的連続したスキャンを形成するためにす
べてのスキャンを繋ぎ合わせる手段 とから構成されることを特徴とするシステム。 - 【請求項2】 請求項1に記載のシステムであって、 前記防振手段は前記検体から約0.10ミリメートルから1.0ミリメートル
隔てて位置づけられた少なくとも一つの防振バーを備えることを特徴とするシス
テム。 - 【請求項3】 請求項1に記載のシステムであって、 前記再配置手段は前記検体を移動する手段を備え、 前記実行手段は検査装置から構成され、 前記検査装置は前記検体のうち前記防振手段によって覆われていない所定の部
分をスキャンすることを特徴とするシステム。 - 【請求項4】 請求項1に記載のシステムであって、 前記維持手段は3点の調整型取付け部から構成され、 前記3点調整型取付け部の全ての点は接線的に取付けられ、 前記検体は略垂直に取付けられた半導体ウェーハであることを特徴とするシス
テム。 - 【請求項5】 請求項1に記載のシステムであって、 前記繋ぎ合わせ手段は前記スキャンを略均一に方向付けし、前記スキャンを組
合せるコンピュータから構成されることを特徴とするシステム。 - 【請求項6】 検体をスキャンするための方法であって、 前記検体を略固定した位置に維持するステップと、 前記検体を防振するステップと、 前記検体の第1所定部分にスキャン装置を用いて第1スキャンを実行するステ
ップと、 前記検体を前記スキャン装置と関係して再配置するステップと、 前記検体の少なくとも一つの次の所定の部分に少なくとも一つの次のスキャン
を実行するステップ、および 前記検体の比較的連続的なスキャンを形成するため全てのスキャンを繋ぎ合わ
せるステップとからなることを特徴とする検体をスキャンするための方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載の方法であって、 防振は、前記検体から約0.10ミリメートルから1.0ミリメートル隔てて
少なくとも一つの防振バーを位置付けることによって行なわれることを特徴とす
る方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の方法であって、 再配置は前記検体を移送することにより構成され、 個々の実行ステップは防振バーで覆われていない前記検体の一部をスキャンす
ることにより構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項9】 請求項6に記載の方法であって、 検体の維持は、前記検体を3点の調整型取付けを用いて略垂直のオンエッジ型
の方位で保持することで構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項10】 請求項6に記載の方法であって、 繋ぎ合わせは、前記スキャンを略均一に方向付けし、前記スキャンを組合せる
ことにより構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項11】 検体をスキャンするためのシステムであって、 前記検体を所定の位置に固定して維持する位置決め装置、 前記検体の表面に光エネルギを向けるスキャン用光学素子、 前記位置決め装置を前記スキャン用光学素子と関係して再配置するための再配
置要素、 前記検体に近接して位置している少なくとも一つの防振要素、および 前記スキャン用光学素子から得られたスキャンを繋ぎ合わせる繋ぎ合わせ手段
とから構成される、検体をスキャンするシステム。 - 【請求項12】 請求項11のシステムであって、 各防振要素は、前記検体から約0.10ミリメートルから1.0ミリメートル
の間隙をもって位置付けられた少なくとも一つの防振バーから構成されることを
特徴とするシステム。 - 【請求項13】 請求項11のシステムであって、 前記再配置要素は、前記検体を移送する移送手段から構成され、前記スキャン
用光学素子は前記防振要素で覆われていない前記検体の所定の部分をスキャンす
ることを特徴とするシステム。 - 【請求項14】 請求項11のシステムであって、 前記維持手段は3点の調整型取付けより構成され、 前記3点の調整型取付けの全ての点は接線的に取付けられ、 前記検体は略垂直に取付けられた半導体ウェーハであることを特徴とするシス
テム。 - 【請求項15】 請求項11のシステムであって、 前記繋ぎ合わせ手段は、前記スキャンの向きを略均一に整合させ前記スキャン
を組合せるためのコンピュータから構成されることを特徴とするシステム。 - 【請求項16】 検体をスキャンするための方法であって、 前記検体を比較的固定した位置に位置決めするステップと、 前記検体を防振するステップと、 前記検体の複数の部分をスキャンするステップ、および 前記複数の部分を共に繋ぎ合わせるステップとから構成されることを特徴とす
る検体をスキャンする方法。 - 【請求項17】 請求項16の方法であって、 防振は、前記検体から約0.10ミリメートルから1.0ミリメートル隔てて
少なくとも一つの防振バーを位置付けることによって行なわれることを特徴とす
る方法。 - 【請求項18】 請求項17の方法であって、 防振バーで覆われていない前記検体の一部をスキャンすることを特徴とする方
法。 - 【請求項19】 請求項16の方法であって、 検体の維持は前記検体を3点の調整型取付けを用いて略垂直のオンエッジ型の
方位で保持することで構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項20】 請求項16の方法であって、 繋ぎ合わせは前記スキャンを略均一に方向付けし、前記スキャンを組合せるこ
とにより構成されることを特徴とする方法。
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