JP2004524538A - Improvement of the defect detection system - Google Patents

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JP2004524538A JP2002579784A JP2002579784A JP2004524538A JP 2004524538 A JP2004524538 A JP 2004524538A JP 2002579784 A JP2002579784 A JP 2002579784A JP 2002579784 A JP2002579784 A JP 2002579784A JP 2004524538 A JP2004524538 A JP 2004524538A
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Abstract

サンプル表面(20a)からの散乱光は表面(20a)に対して垂直な線に対して略対称の光を集束する集束器(38,52)によって集束される。 Scattered light from the sample surface (20a) is focused by a surface concentrator which focuses the light of substantially symmetrical with respect to a line perpendicular to (20a) (38,52). 集束光は、異なる方位角で経路へと導かれ、集束した散乱光の線に対する相対的方位角位置に関する情報が保存される。 Focused light is guided to the path at a different azimuth, information about the relative azimuthal positions with respect to the line of the focused scattered light is preserved. 集束光は、垂直な線に対して異なる方位角で散乱した光線を表すそれぞれの信号に変換される。 Focused light is converted into respective signals representing the light scattered at different azimuthal angles with respect to a line normal. 異常の有無および/または特徴は、この信号から判定される。 Presence or absence of abnormality and / or features are determined from this signal. あるいは、集束器(38,52)によって集束された光線は、予測されるパターン散乱の角度差に対応する角度の環状ギャップを有する空間フィルタによって濾波される。 Alternatively, light rays focused by the focusing unit (38, 52) is filtered by the spatial filter having an annular gap of an angle corresponding to the angular difference between the predicted pattern scattered. 狭角および広角集束経路から得た信号は比較され、マイクロスクラッチと粒子との間を識別する。 Signal obtained from the narrow angle and wide angle focusing path is compared to identify between micro-scratches and particles. 前方散乱光は、他の光線から集束され、比較されて、マイクロスクラッチと粒子との間を識別する。 Forward scattered light is focused from the other beam, they are compared to identify between micro-scratches and particles. 散乱の強度は、表面がSおよびP偏光によって順次照射されたときに測定し、比較して、マイクロスクラッチと粒子との間を識別する。 Intensity of scattering surface is measured when sequentially irradiated by S and P polarized light, by comparing, identifying between micro-scratches and particles.
【選択図】図1 .FIELD 1

Description

【技術分野】 【Technical field】
【0001】 [0001]
本発明は、一般的に不良検出に関し、特に、粒子のような表面の異常、並びに例えば、結晶起因粒子(COP)、表面の粗さ、マイクロスクラッチなど表面に起因する不良などを検出するためのシステムの改良に関する。 The present invention relates generally to defect detection, in particular, of the surface, such as particle abnormality, and for example, the crystal due grains (COP), the roughness of the surface, for detecting such defects caused by surface such as micro scratches system relates to an improvement of.
【背景技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
【0002】 [0002]
本出願の譲受人である、カリフォルニア州、サンノゼのケーエルエー−テンカー コーポレイションから入手可能なSP1 TBI (商標)検出システムは、特に、パターンを形成していない半導体ウェハ状の不良を検出するのに有効である。 The assignee of the present application, California, San Jose KLA - Tenka Corporation available from SP1 TBI (TM) detection system, in particular, effective in detecting defects in shaped semiconductor wafer that does not form a pattern is there. SP1 TBIシステムは、メモリアレイを有するウェハのように、表面にパターンを有するウェハを検査するために使用する場合より、ベアウェハまたはパターンを形成していないウェハ上を検査する場合のほうが不良に対する卓越した感度を呈する。 SP1 TBI system, as a wafer having a memory array, than when used to inspect a wafer having a pattern on the surface, excellent for bad better when inspecting the upper wafer formed with no bare wafer or pattern It exhibits a sensitivity. このシステムでは、すべての光をレンズや楕円形ミラーによって集光して検出器に導き、単一の出力を生成する。 In this system, all light by a lens or elliptical mirror guided to the detector condensed to produce a single output. よって、ウェハ上のパターンがフーリエおよび/または他の強力な散乱信号を生成するために、これらの信号を収集して検出器に送ると、信号検出機の出力は、飽和してしまい、ウェハ上の不良を検出するために有効な情報を提供することができなくなる。 Therefore, in order to pattern on the wafer to produce a Fourier and / or other strong scatter signal, when sent to the detector collects these signals, the output of the signal detector is becomes saturated, the wafer it can not provide useful information to detect the defect.
【0003】 [0003]
ウェハ上の不良を検出するための従来の技術は、パターンを形成したウェハの検査用、もしくはパターンを形成していないウェハ、またはベアウェハの検査用のいずれかに適合するように構成されているが、その両方を行うには適していない。 Conventional techniques for detecting defects on a wafer, inspection of the wafer to form a pattern, or it is configured to conform to any of the wafer do not form a pattern or bare wafer for inspection, , not suitable to do both. パターンを形成したウェハ用の検出システムは、パターンを形成していないウェハを検査するために使用することはできるが、このシステムは、一般的にその目的においては最適なものとはいえない。 Detection system for a wafer formed a pattern, can be used to inspect a wafer formed with no pattern, this system can not be said optimal in general that purpose. 一方、パターンを形成していないウェハ、またはベアウェハの検査用として設計されたシステムでは、上述したような理由から、パターンを形成したウェハ上のパターン構造によって引き起こされる回折や他の散乱を処理するのが困難である。 On the other hand, in a system that is designed for inspection of the wafer or bare does not form a pattern, for the reasons described above, to process the diffraction or other scattering caused by the pattern structure on the wafer formed with the pattern it is difficult.
【0004】 [0004]
パターンを形成したウェハの検査では、まったく異なる検査システムを使用してきた。 In the inspection of the wafer to form a pattern, we have used an entirely different inspection systems. AIT(商標)検査システムとして知られる、市販のシステムは、本出願の譲受人である、カリフォルニア州、サンノゼのケーエルエー−テンカー コーポレイションから入手可能である。 AIT (TM) also known as a test system, the commercially available system, the assignee of the present application, California, San Jose KLA - available from Tenka Corporation. このシステムについては、米国特許第5,864,394号(特許文献1)など、様々な特許において説明されている。 This system, like U.S. Patent No. 5,864,394 (Patent Document 1) have been described in various patents. AITシステムにおいては、ウェハ上のパターン構造による回折や散乱から検出器を遮蔽するために空間フィルタを採用している。 In AIT system employs a spatial filter in order to shield the detector from the diffraction or scattering by the pattern structure on the wafer. この空間フィルタの設計は、パターン構造に関する従来の知識に基づくものでよいが、非常に複雑となる可能性がある。 The design of this spatial filter may be based on prior knowledge about the pattern structure may become very complicated. さらに、このシステムは、不良の有無をより正確に識別するために、ダイ比較工程を採用している。 In addition, the system, in order to identify the presence or absence of defects more accurately, employs a die comparison step.
【特許文献1】 [Patent Document 1]
米国特許第5,864,394号【特許文献2】 US Pat. No. 5,864,394 [Patent Document 2]
米国特許出願第08/770,491号【特許文献3】 US patent application Ser. No. 08 / 770,491 Patent Document 3]
米国特許第6,201,601号【発明の開示】 US Pat. No. 6,201,601 SUMMARY OF THE INVENTION
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
【0005】 [0005]
パターンを形成したウェハの検査において、上記の機器はいずれも完全に満足のいくものではなかった。 In the inspection of the wafer to form a pattern, said equipment was not go with both entirely satisfactory. よって、パターンを形成したウェハに対し、上記の問題を軽減できるような不良検出システムの改良が望まれている。 Therefore, with respect to a wafer forming a pattern, improvement in failure detection system that can alleviate the above problems it is desired. さらに、インライン検査に必要な空間を節約するため、パターンを形成したウェハおよびパターンを形成していないウェハの双方の検査に最適な機器の提供が望まれている。 Furthermore, in order to save space necessary for in-line inspection, provide optimum equipment for inspection of both the wafers do not form a wafer and patterned to form a pattern is desired.
【0006】 [0006]
化学的機械的平坦化(CMP)技術は、半導体産業において広く受け入れられている。 Chemical mechanical planarization (CMP) technology is widely accepted in the semiconductor industry. しかしながら、CMP処理においても、その不良を適切に制御できなければ集積回路(IC)の生産量に大きな衝撃を与えうる多様な不良が生成される。 However, even in the CMP process, the integrated circuit variety may have a significant impact on the production of (IC) defects are generated to be able to adequately control its failure. CMP不良において、マイクロスクラッチは、ICの生産量に大きな影響を与えている。 In CMP defects, micro-scratches is a significant impact on production of the IC. そのため、マイクロスクラッチおよび他のCMP不良を検出し、粒子と差別化できるようにすることが望まれている。 Therefore, to detect the micro-scratches and other CMP defects, it is desirable to be able to differentiate the particles.
【0007】 [0007]
シリコンウェハ上の、パターンを形成していない膜、またはベア膜の質を監視するための重要なパラメータは、表面の粗さである。 On a silicon wafer, an important parameter for monitoring the quality of the film or bare, film does not form a pattern, a surface roughness. 表面の粗さは、一般的に、本出願の譲受人であるケーエルエー−テンカー コーポレイションのHRP(登録商標)機器、もしくは、原子力顕微鏡のような他の機器や、走査型トンネル顕微鏡などの他のタイプの走査プローブ顕微鏡によって測定される。 Roughness of the surface is generally the assignee of the present application KLA - Tenka Corporation of HRP (TM) device or other or devices such as atomic force microscopy, other types such as a scanning tunneling microscope It is measured by the scanning probe microscope. このような機器の欠点の一つは、その操作速度が遅いという点である。 One disadvantage of such devices is that the operation speed is slow. そのため、上述した機器より大幅に速い速度で表面の粗さを測定可能な代替システムを提供することが望まれている。 Therefore, it is desired to provide an alternative system that can measure the roughness of the surface than at a much faster rate above equipment.
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
【0008】 [0008]
本発明の一つの局面は、SP1 TBI機器における集束器が、検査対象表面による散乱光の方位角の情報を保存するという観点に基づくものである。 One aspect of the invention, concentrator in SP1 TBI device is based on the viewpoint of saving the information of the azimuth angle of the light scattered by the inspection object surface. よって、SP1 TBI機器で使用しているタイプの集束器によって集束した散乱光を、異なる方位角に分けて導くことにより集束経路を分離すれば、上述した問題は解決し、機器がパターンを形成したウェハの検出にも最適なものとして構成することができるようになる。 Therefore, the scattered light focused by the focusing device of the type used in SP1 TBI equipment, if separate focusing path by directing divided into different azimuth angles, experiencing problems described above, the device is to form a pattern it is possible to configure a optimum also for the detection of the wafer. これにより、パターンを形成したウェハの不良を測定することができる小型の機器を得ることができる。 Thus, you are possible to obtain a compact device capable of measuring a defect of a wafer to form a pattern. SP1 TBI機器で使用している楕円形ミラーに加え、一つ以上のレンズとともに使用する放物線ミラーのような、方位角上対称な他の集束器を使用してもよい。 In addition to the elliptical mirror is used in SP1 TBI devices, such as a parabolic mirror for use with one or more lenses may be used azimuthally symmetric another concentrator.
【0009】 [0009]
SP1 TBIシステムのように、本発明の一つの局面による表面検査システムは、表面に対して垂直な線に対して略対称に散乱光を集束するための集束器により、表面から散乱した光線を集束する。 SP1 TBI as in the system, one of the surface inspection system according to aspects of the present invention, the concentrator for focusing the scattered light substantially symmetrically with respect to a line normal to the surface, focusing the light scattered from the surface to. その垂直な線に対して異なる方位角もしくは別の方向に散乱光を集束して異なる経路に導くことにより、これらの経路により、その散乱光の相対的方位角に対応する位置における、散乱光に関する情報を搬送できる。 By directing the different azimuth angles or another direction different focuses the scattered light path for the vertical line, these routes at a position corresponding to the relative orientation angle of the scattered light, to scattered light capable of carrying information. 好ましくは、これら経路は、クロストークを軽減するためにセパレータによって分離する。 Preferably, these pathways are separated by a separator in order to reduce crosstalk. 少なくともその経路の一部を通して運ばれた集束した散乱光を使用して、表面内部もしくは表面上における異常の有無もしくはその特徴を判定することができる。 At least by using the scattered light focused carried through a portion of its path, it is possible to determine the presence or absence or a feature of the abnormalities in the surface or inside surface. さらに、同じ事象を多方向から考察できることにより、リアルタイムの不良分類(RTDC)の工程を大幅に簡素化することができる。 Furthermore, the ability to consider the same event from multiple directions, it is possible to greatly simplify the process of real-time defect classification (RTDC).
【0010】 [0010]
上述した仕組みにおいて、集束した光線の一部のみを異なる経路に導き、異なる方位角における集束光の残りの部分を単一の検出器に導くことにより、従来のSP1 TBIの仕組みのように単一の出力を生成するようにすれば、システムを使ってパターンを形成していないウェハとパターンを形成したウェハとの両方を検査することができるようになる。 In the above-described mechanism, it leads to only a portion of the focused beam to different routes, by directing the remaining portion of the focused beam at different azimuth angles in a single detector, single as in the conventional SP1 TBI works if to produce an output of, it is possible to inspect both the wafer formed a wafer with patterns that do not form a pattern using the system. すなわち、方位角の情報を保存しながら、上述した方法で集束した光線の一部を異なる経路に方向転換することによってSP1 TBIの仕組みを変更すれば、パターンを形成していないウェハと、パターンを形成したウェハの両方の検査が最適に実行可能な多目的ツールが実現する。 That is, while preserving the information of azimuth, by changing the SP1 TBI mechanism by diverting a portion of the different paths of light rays focused by the method described above, the wafer formed with no pattern, the pattern inspection of both of the formed wafer is optimally viable multi-purpose tool is realized. このように、半導体製造業者は、それぞれがパターンを形成したウェハとパターンを形成していないウェハを検出する最適なツールを別々に用意する必要がなくなる。 Thus, semiconductor manufacturers, each optimal tool to detect the wafer formed with no wafer and pattern to form a patterned separately is not necessary to prepare.
【0011】 [0011]
上述した仕組みでは、表面に対して垂直な線に対して異なる方位角において集束された光線は、異なる集束経路へと導かれ、別の信号に変換されるため、パターンの回折を含む信号を破棄し、パターンの散乱を含まない残りの信号を使ってウェハの表面内部もしくは表面上の異常の検出と分類ができるようになる。 In the above-described mechanism, since the light rays are focused at different azimuthal angles with respect to a line normal to the surface is directed to different focusing paths, is converted into another signal, discards the signal including the diffraction pattern and, so that it is classified as the detection of anomalies on the surface or inside surface of the wafer with the remaining signal which does not include a scattering pattern. 上述したシステムは、特に、半導体ウェハの検査に有効であるが、例えば、フラットパネル表示システム、磁気ヘッド、磁気および光学記録媒体などのような他の表面および他のアプリケーションにおける異常の検査にも使用することができる。 Using the system described above is particularly, but is effective for the inspection of semiconductor wafers, for example, a flat panel display system, a magnetic head, in the abnormality examination on other surfaces and other applications, such as magnetic and optical recording medium can do.
【0012】 [0012]
本発明のもう一つの局面は、表面上のパターンによって散乱すると予測される光線成分の角度差に相当する角度の傾いたギャップを有する空間フィルタを使用して(上述したような)集束器によって集束した光線を濾波することができるという観点に基づくものである。 Another aspect of the present invention, using a spatial filter having a gap which is inclined with an angle corresponding to the angular difference of the rays component predicted to scattered by a pattern on the surface (as described above) focused by concentrator it is based on the aspect of being able to filter the light rays. このように、表面上のフィルタに対するいくつかの相対位置における濾波光線は、測定を妨げる可能性のあるパターンの散乱によって露出した表面の不良に関する情報を含んでいる。 Thus, filtering light at several relative position to the filter on the surface includes information on a failure of the exposed surface by scattering of potential patterns interfere with measurement. このような光線を検出器で検出することにより、その検出器の出力を使用して表面内部もしくは表面上の異常の有無および/または特徴を検出することができる。 By detecting such light at the detector, it is possible to detect the surface inside or absence of abnormality on the surface and / or features using the output of the detector.
【0013】 [0013]
SP1 TBIツールまたは上述したシステムを使って、CMPによる粒子とマイクロスクラッチを区別することができる。 Using the SP1 TBI tool or the systems described above, it is possible to distinguish particles and micro-scratches by CMP. 垂直方向に近い方向に沿った散乱光は、第1の検出器によって集束され、垂直方向から離れた方向に沿った散乱光は、第2の検出器によって集束される。 Scattered light along the direction close to the vertical direction is focused by a first detector, the scattered light along a direction away from the vertical direction, is focused by the second detector. その比を2台の検出器の出力から求めることにより、表面の異常がマイクロスクラッチであるか、粒子であるかを判定する。 By determining the ratio from the output of the two detectors, or abnormality of the surface is micro-scratches, it determines whether the particles.
【0014】 [0014]
CMPマイクロスクラッチは、斜めに入った入射光からの光線を前方に散乱させる傾向がある。 CMP micro scratches tend to scatter light from the incident light entering obliquely forward. 一方、粒子は、そのような光線をより均一に散乱させる。 Meanwhile, the particles more uniformly scatter such light. 表面によって前方散乱方向に散乱させられた光線は、他の散乱方向への散乱光とは別に集束される。 Rays which is allowed to scatter forward scattering direction by the surface is separately focusing scattered light to other scattering direction. 別々に集束された散乱光から二つの異なる信号を導き出し、比較して表面上の異常がマイクロスクラッチであるか、粒子であるかを判定する。 Derive two different signals from a focused separately scattered light, or abnormal on the surface compared are micro scratches, it determines whether the particles.
【0015】 [0015]
本発明の別の局面において、異なる二種類の表面走査中にS偏光とP偏光が順に、表面に斜めに入射される。 In another aspect of the present invention, S polarized light and P-polarized light in the two different types of surface scanning in turn, it is obliquely incident on the surface. 第1と第2の走査中に不良によって散乱した光線は、集束され、二つの異なる入射偏光の散乱光を表す一対の信号を出力する。 Light scattered by defects in the first and in a second scan is focused, and outputs a pair of signals representative of the scattered light of two different incident polarized light. その対の信号を基準と比較し、表面上の異常がマイクロスクラッチであるか、粒子であるかを判定する。 Comparing a reference signal of the pair, or abnormal on the surface is micro-scratches, it determines whether the particles.
【0016】 [0016]
薄膜の表面の粗さを判定する工程をより迅速に行うために、薄膜の表面の粗さとヘイズ値を関連付けるデータベースが作成される。 In order to perform the steps of roughness determines the surface of the thin film more quickly, a database is created to associate the roughness and the haze value of the surface of the thin film. 表面のヘイズ値は、SP1 TBIのようなツール、または、上述したシステムのうちの一つで測定され、表面の粗さの値は、測定したヘイズ値とデータベースから判定することができる。 Haze value of the surface is, tools like SP1 TBI or is measured in one of the systems described above, the roughness values of the surface can be determined from the haze value and the database measured. 例えば、データベースは、代表的な薄膜のヘイズ値を測定するためのSP1 TBIのようなツールまたは上述したシステムのうちの一つと、その種の膜の表面の粗さを測定するためのHRP(登録商標)プロファイラまたは他のタイプのプロフィロメータもしくは走査プローブ顕微鏡によって収集される。 For example, the database, and one of the tool or the above-described system, such as SP1 TBI for measuring the haze value of a typical thin film, HRP (registration for measuring the roughness of the surface of such a film R) is collected by the profiler or other type of profilometer or scanning probe microscope.
【0017】 [0017]
上述したような本発明の局面は、本明細書中で説明する利点を達成するために、個々に、あるいは組み合わせて使用することができる。 Aspect of the present invention as described above, in order to achieve the advantages described herein, can be used individually or in combination.
【0018】 [0018]
また、説明をわかりやすくするため、本願においては同一の部品については同一の参照番号で示している。 Also, for ease of description, it is indicated by the same reference numerals for the same parts in the present application.
【発明を実施するための最良の形態】 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
【0019】 [0019]
図1は、本出願の譲受人である、カリフォルニア州、サンノゼのケーエルエー−テンカー コーポレイションから入手可能なSP1 TBI (商標)システム10の略図である。 1, the assignee of the present application, California, San Jose KLA - is a schematic representation of Tenka available from Corporation SP1 TBI (TM) system 10. SP1 TBIシステム10の局面は、1996年12月20日出願の米国特許出願第08/770,491号(特許文献2)および米国特許第6,201,601号(特許文献3)に記載されている。 Aspects of SP1 TBI system 10 is described in 1996 December 20, U.S. Patent Application Serial No. 08 / 770,491, filed (Patent Document 2) and U.S. Pat. No. 6,201,601 (Patent Document 3) there. これら特許出願および特許は、この言及によりここに明確に取り入れられている。 These patent applications and patents are expressly incorporated herein by reference. 図面を簡単にするために、照明光をウェハに誘導する構成要素などのシステムの光学要素の一部は省略している。 For simplicity, some of the optical elements of the system, such as components that induce illumination light to the wafer are omitted. 検査対象であるウェハ20は、垂直な入射光22および/または傾斜した入射光24によって照射される。 Wafer 20 to be inspected is illuminated by normally incident light 22 and / or inclined incident light 24. モータ28によって回転され、ギヤ30によって方向を転換されるチャック26上にウェハ20が支持され、光22および/または24がウェハの表面を検査するためにウェハ20の表面上の螺旋通路を移動、追跡する領域またはスポット20aを照射する。 Is rotated by the motor 28 moves the wafer 20 is supported on the chuck 26 to be converted to a direction by the gear 30, the light 22 and / or 24 is a spiral path on the surface of the wafer 20 for inspecting the surface of the wafer, irradiating the track region or spot 20a. モータ28とギヤ30は、当業者にとっては周知のように、コントローラ32によって制御される。 Motor 28 and the gear 30, as is well known to those skilled in the art, are controlled by the controller 32. あるいは、光22,24は、当業者が周知の方法で移動し、螺旋通路もしくは別のタイプの走査通路を追跡する。 Alternatively, light 22, 24, those skilled in the art to move in a known manner, to track the helical path or another type of scan path.
【0020】 [0020]
ウェハ20上において、一方もしくは両方の光によって照射された領域もしくはスポット20aは、これらの光からの光線を散乱させる。 On the wafer 20, it is illuminated by one or both of the light area or spot 20a scatters light rays from these light. ウェハの表面に垂直かつ領域20aを通過する線36に近い方向に沿った領域20aによって散乱される光線は、レンズ集束器38によって集束され、集光されてPMT40へと導かれる。 Rays scattered by a region 20a along the direction close to the line 36 passing through the vertical and region 20a to the surface of the wafer is focused by the lens concentrator 38 is guided to PMT40 is focused. レンズ38は、散乱光を垂直方向に近い方向に沿って集束し、このような集束経路は、ここでは、狭角経路と呼び、PMT40は、暗視野狭角PMTと呼ぶ。 Lens 38, the scattered light is focused along a direction close to the vertical direction, such focusing paths, here, referred to as a narrow-angle path, PMT 40 is referred to as dark field narrow angle PMT. 所望であれば、一つ以上の偏光子42を狭角経路の中の集束光の光路に配置してもよい。 If desired, it may be disposed one or more polarizer 42 in the optical path of the focused beam in a narrow angle path.
【0021】 [0021]
光22,24の一方もしくは両方によって照射されたウェハ20のスポット20aで、垂直方向36から離れる方向に沿って散乱した光線は、楕円集束器52によって集束され、絞り54と任意の偏光子56を介して暗視野狭角PMT60に集光される。 Spot 20a of one or wafer 20 illuminated by both light 22 and 24, the light scattered in a direction away from the vertical direction 36, is focused by elliptical concentrator 52, the aperture 54 and any polarizer 56 It is focused on the dark field narrow angle PMT60 through. レンズ38に比較して、楕円集束器52は、垂直方向36に対してより大きい角度の方向に沿った散乱光を集束することができ、このような集束経路を広角経路と呼ぶ。 Compared to the lens 38, elliptical concentrator 52 may focus the scattered light along the direction of the larger angles with respect to the vertical direction 36, it referred to such a focusing path and wide path. 検出器40,60の出力は、コンピュータ62に送られ、信号を処理し、異常の有無とその特徴を判定する。 The output of the detector 40, 60 is sent to the computer 62, processes the signal, it determines the presence or absence of abnormality and its features.
【0022】 [0022]
SP1 TBIシステムは、集束光学系(レンズ38とミラー52)が垂直方向36に対して回転対称であるため、パターンを形成していないウェハの検査には有利であり、ウェハ20の表面上の不良の方向に対する図1に示すシステムの方向は重要でない。 SP1 TBI system for focusing optical system (lens 38 and the mirror 52) is rotationally symmetrical with respect to the vertical direction 36, is advantageous for the inspection of the wafer formed with no pattern, defects on the surface of the wafer 20 direction of the system shown in Figure 1 with respect to the direction is not important. さらに、これらの集束器が対象とする散乱空間の角度範囲は、パターンを形成していないウェハ検査において当該の異常を検出する際に必要な角度範囲と一致している。 Furthermore, the angular range of the scattering space these concentrators is intended is consistent with angle range required to detect the abnormality in the wafer inspection that does not form a pattern.
【0023】 [0023]
しかしながら、上記の特徴に加え、SP1 TBIシステム10が有する重要な特徴は、そのレンズ集束器38と楕円形ミラー集束器52の両者はウェハ20の表面上の不良によって散乱される光に含まれる方位角の情報を保存するという点にある。 However, in addition to the above feature, the orientation key features included in the SP1 TBI system 10, both of the lens concentrator 38 and an oval mirror concentrator 52, which is contained in the light scattered by defects on the surface of the wafer 20 It lies in the fact that to save the information of the corner. 従って、ウェハ上のある不良および/またはパターンにより、光線がある一定の方位角方向に偏って散乱することもあり得る。 Therefore, the defective and / or pattern of the upper wafer may also have be scattered unevenly in a certain azimuthal direction that light rays. 集束器38および52によって集束した光線に保存された方位角の情報を利用することによって、システム10は、パターンを形成したウェハ上の不良の検出に対し、有利に適合かつ変更することができる。 By utilizing the information of the azimuth angle stored in rays of light focused by concentrator 38 and 52, the system 10 is to detect the defect on the wafer obtained by forming a pattern, it can be advantageously adapted and modified.
【0024】 [0024]
本発明の一つの局面は、レンズ38および/または楕円形ミラー52によって集束した光線を分割することによって、異なる方位角方向に散乱した光線を別々に検出することができる。 One aspect of the present invention, by dividing the light beam focused by the lens 38 and / or elliptical mirror 52 can be detected separately rays scattered in different azimuthal directions. この方法では、パターンによって回折もしくは散乱した光線を検出する検出器が飽和してしまう可能性があるが、これらの回折または散乱を検出しない他の検出器がウェハ20上の不良の検出と分類に対し有効な信号を生成することができる。 In this method, there is a possibility that the detector for detecting the light beam diffracted or scattered by the pattern is saturated, the other does not detect these diffraction or scattering detector detection and classification of defects on the wafer 20 it is possible to generate a valid signal against. レンズ38と楕円形ミラー52が散乱光の方位角の情報を保存しているので、ウェハ20上に存在するパターンや不良のタイプに関する知識を複数の検出器の設計配置に利用して、ウェハ上の不良を有利に検出および分類することができる。 The lens 38 and the elliptical mirror 52 is storing the information of the azimuth angle of scattered light, by using the knowledge of type of pattern and defects present on the wafer 20 in the design arrangement of a plurality of detectors, onto a wafer it can be a bad advantageously detection and classification. このことは、以下に説明するウェハ20上に形成される記憶構造体のような規則正しいパターンの場合に特に当てはまる。 This is particularly true in the case of a regular pattern such as a storage structure formed on the wafer 20 to be described below. 何故なら、そのような規則正しいパターンによって回折した光線は規則正しいからである。 Because light diffracted by such a regular pattern is because regular.
【0025】 [0025]
図2は、レンズ38またはミラー52で集束可能な集束中空円錐形の光線を示す略図である。 Figure 2 is a schematic representation of light rays converging hollow conical possible focused by lens 38 or mirror 52. 図1のレンズ38の場合には、垂直な入射光22の正反射が検出器40に到達することを阻止するために空間フィルタ(図1には示していない)を採用しており、レンズ38によってPMT40に集光した光線が図2に示すような集束中空円錐形の形状となる。 In the case of the lens 38 of Figure 1 employs a spatial filter to specular reflection of normally incident light 22 is prevented from reaching the detector 40 (not shown in FIG. 1), the lens 38 light condensed into a PMT40 by is focused hollow conical shape as shown in FIG. 楕円形ミラー52の場合、ミラーが完全な楕円形でないため、垂直方向の近くで散乱した光線を集束せずに垂直方向36に対して大きい角度で散乱する光線のみを集束するので、ミラー52によって検出器60に集光した光線も、図2に示すような集束中空円錐形となる。 For elliptical mirror 52, since the mirror is not a perfect oval, since focusing only light scattered at large angles relative to the vertical direction 36 without focusing the light rays scattered in the vicinity of the vertical, by the mirror 52 light rays focused on the detector 60 also a focusing hollow conical as shown in FIG.
【0026】 [0026]
図3Aは、例えばミラー52に集束されたような、図2に示す集束円錐形の光線を受け取るマルチファイバ経路の可能な配置を示す略図であり、本発明の好ましい実施形態を示すものである。 Figure 3A, for example, as focused on the mirror 52 is a schematic showing a possible arrangement of a multi-fiber span for receiving a light beam focusing cone shown in FIG. 2 illustrates a preferred embodiment of the present invention. 図3Aの構成は、図2に示す集束中空円錐形の中の集束した散乱光を搬送するために使用する二つの略同心の環状に配列された光ファイバ経路72を含む。 Arrangement of Figure 3A, includes an optical fiber path 72 arranged in two substantially concentric annular used to carry the focused light scattered in the focusing hollow conical shown in FIG. ウェハ20上のパターンから散乱するフーリエ成分または他のパターンがファイバ72の一部に到達し、それによってその経路からの光線を検出する検出器が飽和する。 Fourier components or other pattern reaches the portion of the fiber 72 is scattered from the pattern on the wafer 20, whereby the detector for detecting the light beam from the path is saturated. しかし、そのような望ましくないパターン散乱を受け入れない他の光ファイバ経路がある。 However, there are other optical fiber path that does not accept such undesirable pattern scattering. マルチファイバ経路72を使用することにより、集束した散乱光は、異なるセクタもしくはセグメントに有効に分割されるため、ファイバ経路の一部のみが強い信号を受け取ってフーリエもしくは他のパターン散乱によって飽和されても、残りの経路から異常を検出するために分析可能な情報を搬送することができる。 The use of multi-fiber path 72, scattered light focusing is to be effectively divided into different sectors or segments, it is saturated by the Fourier or other patterns scattering only some of the fiber path is receiving a strong signal also, it is possible to transport the analyzable information to detect abnormal from the rest of the route. 以下に説明するように、図2の円錐形の中の集束した散乱光の方位角の情報が保存されているため、様々な仕組みを採用して、図3Aの分割法を採用した際にパターン散乱の影響を最小限に抑えることができる。 As described below, since the information of the bearing angle of the scattered light focused in a conical FIG 2 is stored, employ various mechanisms, pattern when adopting the division method of FIG. 3A the influence of scattering can be minimized.
【0027】 [0027]
異なるタイプの検出器を使用して、図3Bに示すマルチアノードPMTのようなファイバ経路72によって搬送された光線を検出することもできる。 Using different types of detectors, it can also be detected light carried by a fiber path 72 as a multi-anode PMT shown in FIG. 3B. しかし、マルチアノードPMTを使用した場合、二つの隣接する経路の間には、公称クロストークが3パーセント生じる。 However, when using the multi-anode PMT, between the paths of two adjacent nominal crosstalk 3% occurs. こうしたクロストークを回避するためには、図3Bに示すように、ファイバ72を一つおきのPMTアノードと合わせて並べる。 To avoid such cross-talk, as shown in FIG. 3B, arranged in conjunction with the PMT anode of every other fiber 72. 図3Bは、マルチアノードPMTの略図である。 3B is a schematic diagram of a multi-anode PMT. 図3Bに示すように、斜線を附したアノード74だけがファイバ72と並んでおり、アノード76は、ファイバ72のいずれとも並ばない。 As shown in FIG. 3B, only the anode 74 denoted by the hatching are aligned with the fiber 72, the anode 76 is not aligned with any of the fiber 72. これにより、図3Bに示すアノードすべてがファイバ72と並んだ際に生じる3%のクロストークを回避することができる。 Thus, it is possible that all the anode shown in FIG. 3B to avoid 3% crosstalk occurring when aligned with the fiber 72.
【0028】 [0028]
図4は、狭角経路用のファイバ経路または多重検出器82の配置80を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing an arrangement 80 of fiber path or multi-detector 82 for narrow angle path. 図示したように、ファイバまたは検出器82は、レンズ38が集束した狭角経路の図2に示す集束した散乱光と並び、広角経路の場合と同じ方法によって光線を分割する。 As shown, fiber or detector 82 are aligned with scattered light lens 38 is focused 2 of narrow-angle route focused, to divide the light beam by the same method as the wide-angle path.
【0029】 [0029]
図5Aは、不良検出システムの部分断面図かつ部分略図であり、本発明の実施形態を示す図である。 5A is a partial cross-sectional view and partially schematic illustration of the failure detection system, illustrates an embodiment of the present invention. 図5Aを簡略化するため、二本の照射光線22および24、コンピュータ62、およびウェハを移動させるための機構については図に示していない。 To simplify the Figure 5A, two of the irradiation light 22 and 24, computer 62, and not shown for the mechanism for moving the wafer. ウェハ20上のスポット20aによって散乱し、レンズ38によって集束された光線は、ミラー102によって検出器40へ反射される。 Scattered by the spot 20a on the wafer 20, light rays focused by the lens 38 is reflected to the detector 40 by the mirror 102. ストッパ104が検出器40からの垂直入射光22の正反射を阻止するので、図2に示すような円錐形の集束光が生成される。 The stopper 104 prevents the specular reflection of the normal incident light 22 from the detector 40, the focused beam cone, as shown in FIG. 2 is produced. レンズ38によって集束され、集光され、ミラー102によって反射した光は、ビームスプリッタ106を通過し、集束光のビームスプリッタを通過した部分は、検出器40上に集光され、通常のSP1 TBI操作のように単一出力を生成する。 Is focused by the lens 38, is condensed, light reflected by the mirror 102, passes through the beam splitter 106, the portion that has passed through the beam splitter of the focused beam is converged on the detector 40, the normal SP1 TBI operation generating a single output as. ビームスプリッタ106は、レンズ38からの集束光の一部を反射して、図4の光ファイバの配列80へと方向転換する。 Beam splitter 106 reflects a portion of the focused light from the lens 38, is diverted into an array 80 of optical fiber of FIG. 好ましくは、光ファイバ82の寸法とビームスプリッタ106によって反射した中空円錐形の寸法は、ファイバ82が中空円錐形の光線のうちほとんどの光線を集束して搬送するように設定する。 Preferably, the dimensions of the hollow conical reflected by the dimensions and the beam splitter 106 of the optical fiber 82, the fiber 82 is configured to carry by focusing most of the rays of the hollow conical beam. すると、ファイバ82はそれぞれ、対応する検出器、もしくはマルチユニットまたはマルチエレメント検出器の検出ユニットに接続される。 Then, the fiber 82, respectively, are connected to the detection unit of the corresponding detector, or a multi-unit or multi-element detector. 同様に、ビームスプリッタ112は、楕円形ミラー52が集束した光線のうちの少量を図5Bにさらに詳しく示す光ファイバ経路72の配列70′に向けて方向転換し、そこで、各経路72が別体の検出器、もしくはマルチエレメント検出システム(図示せず)の別体の検出ユニットに接続される。 Similarly, the beam splitter 112, a small portion of the light beam elliptical mirror 52 is focused turning towards the array 70 'of the optical fiber path 72 shown in more detail in Figure 5B, where, each path 72 is separate detector, or is connected to a separate detection unit of a multi-element detection system (not shown). 図5Aに示すように、ビームスプリッタ112は、小径リング114の内部でのみ光線を配列70′へ向けて方向転換するように構成されている。 As shown in FIG. 5A, the beam splitter 112 is configured to redirect towards the light only within the small diameter ring 114 to the array 70 '. ミラー52が集束した光線のほとんどは、ビームスプリッタ112を通過し、検出器60に集光されて通常のSP1 TBI操作の場合のように、単一の出力を生成する。 Most light mirror 52 is focused, through a beam splitter 112, is focused on the detector 60 as in the case of normal SP1 TBI operation, to produce a single output. 図5Aでは、照射光線22,24とウェハを移動するための機構は、図面を簡素化する目的で省略している。 5A, the mechanism for moving the irradiation light 22, 24 and the wafer is omitted in order to simplify the drawings.
【0030】 [0030]
図1のシステム10と図5Aのシステム100とを比較すると明確なように、システム100は、図1のシステム10の実質的にすべての特性を有している。 Comparing the system 100 of the system 10 and Figure 5A in FIG. 1 distinct manner, system 100 includes substantially all of the characteristics of the system 10 of FIG. さらに、システム100は、レンズ38およびミラー52それぞれによって集束された散乱光の一部を方向転換し、ファイバ82、72に向かって誘導し、分割した光線を別体の検出器または検出ユニットに搬送する。 Furthermore, the system 100 is conveyed, the lens 38 and the mirror 52 to divert a portion of the focused scattered light by each induced toward the fiber 82,72, the divided beam to a separate detector or detection unit to. このシステムは、小型で、図1に示すSP1 TBIシステム10に比較して別途に必要な空間は最小限でよい。 The system is compact, the space required separately compared to the SP1 TBI system 10 shown in FIG. 1 may be minimized. このように、一体化した結合機器を最適化し、パターンを形成していないウェハとパターンを形成したウェハとの双方に使用できるようになり、二つのタイプのウェハの検査に対し、二つの別々の機器を必要としなくなる。 Thus, to optimize binding equipment integrated, it will be available to both the wafer formed a wafer with patterns that do not form a pattern for the tested two types of wafers, two separate It is no longer the need for the equipment.
【0031】 [0031]
パータンを形成したウェハのみを検査する場合、図6Aに示す別の不良検査システム150を使用することができる。 When examining only the wafer formed a Patan, you can use another defect inspection system 150 shown in Figure 6A. 図6Aにおいて、図面を簡素化するため、照射光線22、24、コンピュータ62、およびウェハを移動させるための機構は省略している。 In Figure 6A, to simplify the drawings, a mechanism for moving the irradiation light 22, the computer 62, and the wafer are omitted. 図6Aに示すように、レンズ38とミラー52によって集束した散乱光は、ミラー112′によって反射し、図6Bに断面でさらに詳しく示す光ファイバ152のシステムに向かって導かれる。 As shown in FIG. 6A, the scattered light focused by the lens 38 and the mirror 52 is reflected by the mirror 112 'is directed towards a system of optical fiber 152 shown in more detail in cross-section in Figure 6B. 図6Bに示すように、システム152は、レンズ38によって集束した散乱光を搬送するための環状に配列されたファイバ82と、ミラー52によって集束した散乱光を搬送するための環状に配列されたファイバ72とを有する。 As shown in FIG. 6B, the system 152 includes a fiber 82 arranged in a ring for conveying a scattered light focused by the lens 38, annularly arrayed fiber for conveying the scattered light focused by the mirror 52 and a 72. 前述したように、ファイバ72、83はそれぞれ、別体の検出器、またはマルチユニット検出器の検出ユニットに接続される。 As described above, fibers 72,83, respectively, are connected to the detection unit separate detectors or multi-unit detector.
【0032】 [0032]
図4および5Bには、検出器が単一の環状に配列されているが、図3Aに示すような、複数の環状に配列したものも採用可能である。 FIG 4 and 5B, although the detector are arranged in a single annular, as shown in FIG. 3A, may be adopted that are arranged in a plurality of annular. 二つの配列70,70′,80のそれぞれにおいて互いに隣接して位置する光ファイバの光伝達コアは、コアを包囲するクラッドによって互いから隔離されており、隣接するコア間のクロストークが低減してある。 Two sequences 70, 70 ', the light transmission core of the optical fiber positioned adjacent to each other in each of the 80 is isolated from each other by a cladding surrounding the core, crosstalk between adjacent cores is reduced is there. ファイバ以外の光路も使用可能であり、本発明の範囲に含まれることは明らかである。 Optical path other than fibers may be used, it is clear that within the scope of the present invention. このような経路が光ファイバの場合のクラッドのようなセパレータを含まない場合には、他の光学セパレータを利用してクロストークを低減することができる。 If such a path does not include a separator, such as a cladding in the case of the optical fiber, it is possible to reduce the crosstalk by utilizing other optical separators.
【0033】 [0033]
図5Aを参照する。 Referring to Figure 5A. 検出器40および60からの集束散乱光の一部の方向転換により、パターンを形成していないウェハを検査する際、システム100の粒子感度が幾分低減する場合があるが、この感度の低減は、システム100の狭角および広角集束経路の効率が高いため、取るに足らない程度である。 The part of the turning of the focused scattered light from the detectors 40 and 60, when examining the wafer formed with no pattern, there is a case where particles sensitivity of the system 100 is somewhat reduced, this reduction in sensitivity , due to the high efficiency of the narrow angle and wide angle focusing path of the system 100, it is insignificantly. 所望であれば、パターンを形成していないウェハを検査する場合、ファイバ72と82によって搬送された光線をそれぞれ検出器40および60へ導きシステム100の感度を実質的に復元して、その感度を図1のシステム10の感度と実質的に同じものとすることもできる。 If desired, when inspecting the wafers formed with no pattern, substantially restoring the sensitivity of the system 100 guides the transported light rays to the detector 40 and 60, respectively, by fiber 72 and 82, its sensitivity real and sensitivity of the system 10 of FIG. 1 to may be the same.
【0034】 [0034]
図5Aおよび6Aのシステム100および150は、マイクロスクラッチと粒子を識別する際に特に有利である。 System 100 and 150 of FIGS. 5A and 6A are particularly advantageous in identifying micro-scratches and particles. マイクロスクラッチによる散乱パターンは、エネルギーの集中が最高となり、垂直に照射し、レンズ38によって集束されたほぼ垂直もしくは狭角経路において捕えられると、検出均一性が最も高くなる。 Scattering pattern by the micro scratches, concentration of energy is the highest, is irradiated perpendicularly, when captured in the substantially vertical or narrow angle path which is focused by a lens 38, detection uniformity is maximized. 遠視野における長手のパターンの形態を有するスクラッチの唯一の兆候により単純な分類方法が可能となる。 A simple classification method by only signs of scratches in the form of longitudinal pattern in the far field becomes possible. よって、これらのファイバの出力がマルチチャネル検出器または個々の検出器のアレイに誘導されるビームスプリッタ106で方向転換された際にレンズ38によってファイバ82に向かって集光される光の中空円錐形の光路に環状に配置した8本以上のファイバ82を配置すれば、いずれかの直径方向に対向する2本のファイバを通して得た信号と、残りのファイバからの信号とを比較するという単純なプロセスによってマイクロスクラッチの有無が判別できる。 Thus, a hollow conical light output of these fibers are condensed toward the fiber 82 by the lens 38 when it is diverted by the beam splitter 106 induced an array of multi-channel detector or individual detectors simple process that the by arranging eight or more fibers 82 arranged annularly in the optical path, and compares the signal obtained through the two fibers to be opposed to one of the radial direction, and a signal from the rest of the fiber the presence or absence of micro-scratches can be determined by. 斜めに照射すると、マイクロスクラッチは、パターン検査に関して先に説明した多重検出チャネル、すなわち、マルチファイバユニット70,70′を使うことによって、粒子によるものとは異なる散乱パターンが生成される。 Upon irradiation obliquely, micro scratches, multiple detection channels as described above with respect to the pattern inspection, i.e., by using a multi-fiber unit 70, 70 ', different scattering pattern is generated to be due to particles. 広角および狭角経路の双方において、個々の検出器またはマルチエレメント検出システムを個々の光ファイバではなく、集束中空円錐形の光路に直接配置することも可能である。 In both wide angle and narrow angle path, rather than the individual detector or multi-element detection system in each of the optical fibers, it is also possible to arrange directly in the optical path of the converging hollow conical.
【0035】 [0035]
<アレイウェハ> <Areiweha>
システム100,150を利用してメモリセルを表面に有するウェハを検査する場合、ウェハが回転すると、メモリアレイからのフーリエ成分がスピンする。 If using the system 100, 150 for inspecting wafers with memory cells on the surface, when the wafer is rotated, the Fourier components from the memory array to spin. よって、これらの要素は回転し、図1,5A,6Aの垂直方向36に対して異なる方位角をとる。 Therefore, these elements are rotated, FIG. 1, 5A, take different azimuth angles with respect to the vertical direction 36 of 6A. すなわち、これらのフーリエ成分は、ウェハが回転すると、異なるファイバ71,82によって搬送される。 That is, these Fourier components, when the wafer is rotated, carried by different fibers 71,82. メモリセルのアレイは、ウェハのX方向およびY方向の寸法が異なるため、ウェハが回転すると、フーリエ成分によって飽和した検出器の数が変わる。 The array of memory cells, since the X-direction and Y dimensions of the wafer are different, when the wafer is rotated, the number of detectors saturated vary Fourier components. これにより、メモリセルのX,Y方向の寸法を知ることができ、フーリエ回折要素の数を予測できるようになる。 Thus, X in the memory cell, it is possible to know the Y-direction dimension, it becomes possible to predict the number of Fourier diffraction element. あるいは、非常に強いあるいは飽和した出力での検出器の最大数を認識することによって、除去しなければならない最大数のフーリエ成分を判定するという学習サイクルを最初の初期化工程中に実施する。 Alternatively, by recognizing the maximum number of detectors in a very strong or saturated output, to implement the learning cycle of determining the maximum number of Fourier components which must be removed during the first initialization process. その後の測定工程で、検出器出力のその数だけが除去されるが、除去される出力は、飽和した出力、もしくは最大値を有する出力である。 In the subsequent measurement process, but the number of detector output is removed, the output to be removed, saturated output or an output having the maximum value. 例えば、マルチアノードPMTの場合、各アノードが対応するファイバに接続されて使用されている場合は、最高出力を有する検出器に隣接する要素を取り除くことによってクロストークを低減することができる。 For example, if the multi-anode PMT, if each anode is used is connected to a corresponding fiber can reduce crosstalk by removing the elements adjacent to the detector with the highest output. 例えば、ウェハの一箇所において、フーリエ成分が3であり、他の2箇所において、隣接する二つの成分と合わせて3つの直接的な成分を削除するとすると、合計9つの検出器出力を削除することになる。 For example, in one place of the wafer, the Fourier component 3, in the other two positions, when deleting the three direct component together with two adjacent components, to remove a total of nine detector output become. これにより、7つの利用可能な検出器出力が残る。 Thus, the seven available detector output remains. この数は、ウェハが正しい方向を向いているか否かに関わらず維持される。 This number is maintained regardless of whether the oriented wafer is correct. これによりユーザは粒子に対するサイジングオプションを保持することができるようになる。 Thus, the user will be able to retain the sizing options for particles.
【0036】 [0036]
好ましくは、ファイバ72,82は、図3A,4,5Bおよび6Bに示した軸74,84のような方向を中心として回転対称に配置される。 Preferably, fibers 72 and 82 are arranged in rotational symmetry about the direction, such as axis 74 and 84 shown in FIG. 3A, 4, 5B and 6B. このように配置すると、光線散乱方向が同一の角度セグメント内に位置することになり、各セグメント内で散乱した光線は、それに対応するファイバによって集束される。 With this arrangement, it becomes possible to light scattering direction is positioned in the same angular segment, light scattered within each segment is focused by the fiber corresponding thereto. ビームスプリッタやミラー102,112,112′がレンズ38またはミラー52によって集束した光線の部分を反射または方向転換すると、集束した散乱光の方位角位置は、反射したもしくは方向転換した光線がファイバ72,82に導かれた時点で保存される。 When the beam splitter and mirrors 102,112,112 'reflects or diverts part of the light beam focused by a lens 38 or a mirror 52, the azimuthal position of the focused scattered light, reflected or diverted light rays the fiber 72, stored at the time the guided to 82. 光線がこのように反射または方向転換されると、垂直方向36に対応する軸74,84と、垂直方向36に対する方位角位置に対応する軸74,84を中心とした集束した散乱光の方位角位置が保存される。 When light is reflected or diverted in this manner, a shaft 74, 84 corresponding to the vertical direction 36, the azimuth angle of the focused scattered light about the axis 74 and 84 corresponding to the azimuthal position with respect to the vertical direction 36 position is saved.
【0037】 [0037]
上述したように、散乱光の方位角特性は狭角および広角経路双方に対して保存される。 As described above, the azimuth angle characteristics of the scattered light is stored for narrow angle and wide angle path both. 実質的に垂直な照射方向の光22によって照射されたマイクロスクラッチによる散乱パターンには、エネルギーの集中が最高となり、狭角経路において捕えられると、検出均一性が最も高くなる。 The scattering pattern according to a substantially vertical micro scratches irradiated by the irradiation direction of the light 22, the concentration of energy is the highest, when caught in the narrow-angle path, detection uniformity is maximized. さらに、遠視野における長手のパターンの形態を有するスクラッチの唯一の兆候により、単純な分類方法が可能となる。 Furthermore, the only indication of scratch in the form of longitudinal pattern in the far field, a simple classification method is possible. 例えば、図4を参照すると、配列80の中に8本のファイバ82を使用して、レンズ38によって集束した図2の中空円錐状の光の中で散乱光を受け取って搬送し、ファイバがそれぞれ個々の検出器に接続されていると、二つのいずれかの直径方向に対向する2本のファイバからの二つの信号の和を残りの検出器の出力信号と比較して、マイクロスクラッチの有無を確認する。 For example, referring to FIG. 4, using the eight fibers 82 in the array 80, and conveyed receives scattered light within the hollow cone of light of Figure 2 focused by the lens 38, fiber respectively When connected to the individual detectors, the sum of the two signals from the two fibers to be opposed to the two or diametral compared with the output signal of the remaining detector, the presence or absence of a micro-scratch Check.
【0038】 [0038]
先に説明したように、照射されたスポット20aからの散乱光すべてが集束され、単一の検出器に誘導されると、フーリエまたは他の散乱成分の存在により、検出器が飽和し、システムが照射されたスポットにおける異常に関して有効な情報を提供できなくなる。 As described above, all light scattered from the illuminated spot 20a is focused, when induced in a single detector, the presence of a Fourier or other scattering components, the detector is saturated and the system not able to provide useful information about the abnormality in the irradiated spots. この理由から、出願人は集束した散乱光を異なるセグメントに分割することを提案している。 For this reason, the applicant proposes to split the focused scattered light to different segments. 集束した散乱光を2つもしくは3つなど、ほんの少数のセグメントに分けた場合、2つもしくは3つの出力信号しか生成されず、その2つもしくは3つのセグメントがまだパターン散乱を含んでいるため、2つもしくは3つの検出器が再び飽和して、異常に関する有効な情報を得ることができなくなる可能性が高い。 The focused scattered light 2 or 3 Tsunado, when divided into only a few segments, two or three output signals only generated, because the two or three segments contains a still pattern scattering, two or three detectors is saturated again, it is likely to be impossible to obtain useful information about the abnormality. よって、有効にするためには、検出信号の一部には目立つパターン散乱が存在しなくなるぐらい十分細かく分割するのが好ましい。 Therefore, in order to be effective, to sufficiently finely divided around part no longer present pattern scattering noticeable in the detection signal it is preferred. よって、各種フーリエまたは他の散乱成分と垂直方向36を結ぶ線が、角度方向にδφより互いに近づかない場合、各検出器がδφを超えない絞り角内で集束した散乱光を受け取ることができるように分割するのが好ましい。 Therefore, the line connecting the various Fourier or other scattering component and a vertical direction 36, if not closer to each other than δφ in the angular direction, so that it can receive the scattered light each detector is focused in the aperture angle not exceeding δφ preferably divided into. このように、フーリエや他のパターン散乱を受け取らない検出器が少なくともいくつか存在し、確実にサンプル表面の不良の有無、もしくは特徴を確認できる有効な出力信号を生成するようになる。 Thus, there are several detectors that do not receive the Fourier or other patterns scattering at least, so to generate a valid output signal that can reliably confirm whether the failure of the sample surface or the features. よって、分割された光線が複数の光ファイバに搬送される場合、少なくとも数本のファイバがδφ以下の方位角の範囲内で集束される光線を受け取るようにするのが好ましい。 Thus, if the split light beam is conveyed to a plurality of optical fibers, preferably to receive a light beam at least several of the fibers is focused within the scope of the following azimuth .delta..phi.
【0039】 [0039]
散乱光の集束を分割するためのもう一つの配置を図7に示す。 Another arrangement for dividing the focusing of scattered light shown in FIG. 図7は、二つの絞り202,204を有する楕円形または放物線形状のミラー200のような回転対称集束器の上面図である。 Figure 7 is a top view of a rotationally symmetric concentrator, such as a mirror 200 having an elliptical shape or a parabolic shape having two diaphragm 202. 二つの絞りは、図1および7に示す斜めの光24に対して+90°と−90°の方位角位置に中心を有することが好ましい。 The two aperture is preferably centered at azimuthal position of + 90 ° and -90 ° with respect to the diagonal of the light 24 shown in FIG. 1 and 7. マルチエレメント検出器または検出器アレイ206,208は、この二つの絞りのそれぞれの中に配置されている。 Multi-element detector or detector array 206, 208 is disposed within each of the two diaphragm. この場合、検出器またはアレイは、マルチアノードPMTまたはマルチPINダイオードアレイでもよい。 In this case, the detector or array may be a multi-anode PMT or multi PIN diode array. 図8Aは、図7の検出器もしくは検出器アレイ206,208の一部の矢印8Aの方向から見た略側面図である。 Figure 8A is a schematic side view seen from the direction of the part of the arrow 8A of detector or detector array 206, 208 in FIG. 図8Aに示すように、検出ユニット206a,208aはそれぞれ実質的に幅がwの長方形状を有する。 As shown in FIG. 8A, the detection unit 206a, 208a is substantially the width each have a rectangular w. 好ましくは、検出ユニット206a,208aは、その長手の辺を略垂直方向36に平行に配置する。 Preferably, the detection unit 206a, 208a may be arranged parallel to the substantially vertical direction 36 of the longitudinal sides. このように、検出ユニット206a,208aのそれぞれは、長い要素206a,208aの幅によって範囲を定められた角度がδφ以下である場合、その範囲を定められた、角度の小さいセクタの範囲内で中心軸36に向かって散乱光を集束するため、検出器の少なくとも一部がパターンの散乱によって阻止されることなく、サンプル表面上の異常を検出し、特徴付けるための有効な信号を出力する。 Thus, the detection unit 206a, each of 208a, the central long element 206a, when the angle subtended by the width of 208a is below .delta..phi, defined its scope, the range of smaller angle sector for focusing the scattered light towards the axis 36, at least a portion of the detector without being blocked by the scattering patterns, it detects abnormality on the sample surface, and outputs a valid signal for characterizing.
【0040】 [0040]
二つの検出器もしくは検出器アレイ206,208をそれぞれ絞り202,204に配置することにより、検出ユニット206a,208aは、異常を検出するための有効な信号成分を出力する。 By placing two detectors or detector arrays 206, 208 to each aperture 202, 204, the detection unit 206a, 208a outputs an effective signal component for detecting abnormality. 上述したような即時学習サイクルを介して予測または判定のいずれかを行うプロセスを二つの検出器もしくは検出器アレイ206,208に適用して、除去する必要のあるパターン散乱成分の最大数を確認し、残りの検出信号を利用して異常を検出できるようにする。 By applying the process of making either the prediction or determination through immediate learning cycle as described above to two detectors or detector arrays 206 and 208, to determine the maximum number of pattern scattered component that needs to be removed , it is possible to detect the trouble by using the remaining detection signal.
【0041】 [0041]
半導体回路の寸法は、ますます小型化されている。 The dimensions of the semiconductor circuit is increasingly downsized. よって、セル寸法も同様に小型化され、これに対応してフーリエまたは他の散乱成分の数も減っている。 Thus, the cell dimensions are miniaturized similarly, it has decreased the number of Fourier or other scattering components correspondingly. セル寸法が大きい場合、検出器または検出器アレイ206,208の検出ユニットの幅wを小さくしないと、二つの検出器または検出器アレイ206,208の各検出ユニットは、飽和され、また有効な信号が得られなくなる。 If the cell size is large, unless reduce the width w of the detection unit detectors or detector arrays 206 and 208, each of the detecting units of the two detectors or detector arrays 206, 208 are saturated, also valid signal can not be obtained. これは、図8Bに示すしくみによって直すことができる。 This can be remedied by the mechanism shown in FIG. 8B.
【0042】 [0042]
図8Bに示すように、検出器もしくは検出器アレイ206,208の信号収集能力をさらに高めることが可能である。 As shown in FIG 8B, it is possible to further enhance the signal acquisition capability of the detector or the detector array 206. パターン散乱の数が、その検出器もしくは検出器アレイの設計値を超えて増加した場合、図8Bの配置を使用することにより、その増加にもかかわらず異常検出ができるようになる。 The number of pattern scattering, when increased above the design value of the detector or detector array, by using the arrangement of Figure 8B, so that it is the increase despite the abnormality detection. 図8Bに示すように、検出器もしくは検出器アレイ206,208の多重検出ユニットは、それぞれ同じ側から反対側に向かって、D1,D2…,D2n,D2n+1…と符号をつける。 As shown in FIG. 8B, multiplex detection unit of the detector or the detector array 206, 208, respectively, from the same side toward the opposite side, D1, D2 ..., D2n, attach D2n + 1 ... and the sign. マルチユニット検出器または検出器アレイ206の奇数の検出ユニットD1,D3,D5…,D2n+1…は、空間フィルタ216によって覆われている。 Odd detection unit D1 of the multi-unit detector or detector array 206, D3, D5 ..., D2n + 1 ... is covered by the spatial filter 216. また、検出器またはアレイ208の偶数の検出ユニットD2,D4,D6…D2n…は、図8Bに示す空間フィルタ218によって覆われている。 Further, the detector or even the detection unit D2 of the array 208, D4, D6 ... D2n ... is covered by the spatial filter 218 shown in FIG. 8B. このように、サンプル表面と検出器もしくはアレイ206,208の間に相対的回転運動が起きても、覆われていない検出ユニットが有効な信号を出力する。 Thus, relative rotational movement between the sample surface and the detector or array 206, 208 is also happening, uncovered detecting unit outputs a valid signal.
【0043】 [0043]
図9Aは、図1の集束器52の断面図であり、図7,8A,および8Bに示すようなタイプの絞り、あるいは検出器、あるいは検出器アレイを含むように変更したものである。 9A is a sectional view of the concentrator 52 of FIG. 1, FIGS. 7, 8A, and the diaphragm type, as shown in 8B, or detector, or is modified to include the detector array. 二つの絞り202,204は、好ましくは、それぞれの側に、±90°の方位角位置に中心を有し、約10°〜40°の方位角ギャップを有するような寸法とする。 The two diaphragm 202 and 204, preferably, on each side, has a central azimuthal position of ± 90 °, and dimensioned to have an azimuthal gap of approximately 10 ° to 40 °. 絞りは、集束器の底部に向かってのみ位置しており、検出器もしくは検出器アレイ206,208によって表面に近い方向に沿った散乱光のみが検出可能である。 Stop, only towards the bottom of the concentrator is located, only the scattered light along a direction close to the surface by a detector or detector array 206, 208 can be detected. 適当なF数のレンズ222,224を2枚使用して、照射されたスポット20aからの散乱光を集束し、そのそれぞれの検出器もしくは検出器アレイ206,208に集光する。 The appropriate F-number of the lens 222, 224 by using two, focuses the scattered light from the illuminated spot 20a, focused on the respective detector or detector array 206. 二つの検出器もしくは検出器アレイを2枚のレンズ222,224の後方焦点面に戴置することができる。 It can be the placing of two detectors or detector arrays behind the focal plane of the two lenses 222, 224.
【0044】 [0044]
アクチュエータ232,234によって回転させたフィルタホイール226,228によって照射したスポット20aと検出器または検出器アレイ206,208の間にマスク216,218を配置する。 The filter wheel 226, 228 is rotated by the actuator 232 to position the mask 216, 218 between the detector or detector array 206, 208 and spot 20a irradiated. この方法は、当業者にとって周知の方法であり、よってこれらの二つのアクチュエータとホイールの間の接続は図示しておらず、また、その操作の詳細な説明はここでは必要ない。 This method is a well-known method to those skilled in the art, thus the connection between these two actuators and the wheel are not shown, also, a detailed description of its operation is not necessary here. 簡素化するために、図9Aには二つのフィルタホイール226,228のマスク部216,218しか図示していない。 To simplify, only the mask portion 216, 218 of the two filter wheels 226 and 228 not shown in Figure 9A. 図9A,9B,および9Cに示す特性を、図5A,6Aのシステム100,150と組み合わせ、その多目的性をさらに高めることも可能である。 Figure 9A, 9B, and the characteristics shown in 9C, FIG. 5A, combined with 6A systems 100, 150, it is also possible to further enhance its versatility. 組み合わせた機器をパターンを形成していないウェハ、もしくはベアウェハの検査に使用した場合、例えば、二つの絞り202,204による感度の低下は取るに足らない。 Combined wafers do not form a pattern device, or when used inspection of a bare wafer, for example, the decrease in sensitivity due to the two diaphragm 202 inconsequential. さらに、パターンを形成していないウェハを検査する際に、検出器または検出器アレイ206,208の出力を、検出器60の出力に加え、少なくとも部分的にシステムの感度を復元することができる。 Moreover, when inspecting the wafers formed with no pattern, the output of the detector or detector array 206, added to the output of the detector 60, it is possible to restore the sensitivity of the at least partially system. 膜の粗さによる異質な信号を抑えるため、図9A〜9Cに示す特性も有利に利用することができる。 To suppress extraneous signals due to the roughness of the film can also be advantageously utilized characteristic shown in FIG. 9A-C. 膜の粗さがP偏光をS偏光より効率よく散乱させるので、そのような状況下では、S偏光された斜めの照射光24を出力し、照射したスポット20aからのS偏光散乱のみを集束するのが好ましい。 Since the roughness of the film scatters efficiently P polarized light from S polarized light, under such circumstances, and outputs the oblique illumination beam 24 S-polarized, focused only S-polarized light scattered from the illuminated spots 20a preference is. これは、フィルタホイール226,228によって好都合に達成することができる。 This can be conveniently achieved by a filter wheel 226. フィルタホイール226,228はアクチュエータ232,234を使って回転させ、S偏光子236が図9Aのマスク216の代わりとなり、もう一つのS偏光子が同じく図9Aのマスク218の代わりとなる。 Filter wheel 226, 228 is rotated with the actuator 232, 234, S-polarizer 236 takes the place of the mask 216 of FIG. 9A, another S polarizer also the place of the mask 218 of FIG. 9A. 図9Aからわかるように、この配置は、二つのフィルタ236,238がウェハ20の表面の近くに位置し、よって、集束光はウェハ表面に非常に近い散乱角度に閉じ込められるので有利である。 As can be seen from Figure 9A, this arrangement is located near the surfaces of the two filters 236, 238 wafer 20, therefore, focused light is advantageously confined to the very close scattering angle to the wafer surface. 膜の表面が非常に粗い場合、さらに集束仰角を制限するため、S偏光子の上半分をフィルタホイール内の半円形の不透明なスクリーン236′,238′を使用して遮蔽することができる。 If the surface of the film is very rough, to further limit the focusing elevation, opaque screen 236 of semi-circular in half filter wheel on a S-polarizer ', 238' can be shielded using. 例えば、半円形のS偏光子は、絞りの集束仰角を、垂直方向36から約55から70°の範囲内に制限することができる。 For example, S polarizer semicircular, focusing elevation of the diaphragm, it can be limited to the range from the vertical direction 36 from about 55 70 °. これは、膜の粗さによる散乱量がウェハ表面に対する仰角とともに増加するため役に立つ。 This is the amount of scattering by the roughness of the film is useful for increasing with elevation angle relative to the wafer surface. 図9Cは、ベアウェハもしくはパターンを形成していないウェハの検査に使用することができるもう一つのフィルタホイールを示す図である。 9C is a diagram showing another filter wheel which can be used inspection of a wafer that does not form a bare wafer or pattern.
【0045】 [0045]
予測されるパターン散乱面の方向がわかっている場合、空間フィルタは、そのような散乱を遮断するように設計することができ、それによって表面上の異常による散乱のみを検出するようになる。 If the direction of the expected pattern scattering surface is known, the spatial filter can be designed to block such scattering, thereby becoming possible to detect only the scattering due to anomalies on the surface. 図10は、垂直な入射光によって照射した時の、アレイ構造の二次元のフーリエ成分を示す略図である。 10, when irradiated by normal incidence, is a schematic representation of a two-dimensional Fourier components of the array structure. サンプルが回転すると、X−Y線の交差点に位置するすべてのスポットが回転し、円を生成する。 When the sample is rotated, it rotates all spots located at the intersection of the line X-Y, to generate a circle. これらの円は、ウェハが回転したときのフーリエ成分の位置を表す。 These circles represent the position of the Fourier component when the wafer is rotated. 中央の暗い不透明な円は、図5Aのストッパ104による集束空間の0〜5°の遮断状態を示す。 Dark opaque circles center shows the disengaged state 0 to 5 ° converging space by the stopper 104 of FIG. 5A. 図10から、円と円の間にフーリエ成分が存在しないギャップがあるのがわかる。 From Figure 10, it can be seen that there is a gap Fourier component does not exist between the circle and the circle. 少なくとも理論的には、任意の半径を有する環状帯が遮断されるプログラマブルフィルタ(例えば、液晶フィルタ)を構成することが可能である。 At least in theory, a programmable filter annulus with arbitrary radius is interrupted (for example, a liquid crystal filter) can be constructed. 単純な空間フィルタを構成することにより、本発明の目的の多くを達成することができる。 By configuring the simple spatial filtering, it is possible to achieve a number of objects of the present invention. よって、ウェハ上にある典型的なメモリアレイのセル寸法は、そのXY寸法が約3.5ミクロン以下であった場合、例えば、照射光22,24で使用する488ナノメートルの波長光において、第1のフーリエ成分は垂直方向36に対し約8°となる。 Thus, cell size of a typical memory array is on the wafer, when the XY dimension is equal to or less than about 3.5 microns, for example, in the wavelength of 488 nm to be used in the irradiation light 22, the Fourier component of 1 is about 8 ° relative to the vertical direction 36. よって、空間フィルタを採用した場合、垂直方向36に対して8°以上である狭角経路におけるあらゆる集束光を遮断することにより、中央の障害のリム(すなわち、5または6°)から約8°の可変絞りのリムまでにわたる2または3°の環状ギャップが残る。 Thus, when employing a spatial filter, by blocking any focused light at a narrow angle path is 8 ° or more with respect to the vertical direction 36, the rim of the central disorder (i.e., 5 or 6 °) to about 8 ° from the variable annular gap of 2 or 3 ° over to the rim of the aperture remains. これらの状況下において、ウェハがスピンすると、フーリエ成分は環状ギャップを通過できず、アレイからの散乱は抑制される。 Under these circumstances, the wafer is spin, Fourier components can not pass through the annular gap, the scattering from the array is suppressed. ある実施形態では、使用している空間フィルタにより、垂直方向36から約5から9°の間の環状ギャップが残る。 In some embodiments, the spatial filter is used, an annular gap between the vertical 36 of about 5 to 9 ° remains.
【0046】 [0046]
上述した例では、空間フィルタは狭角経路用に設計されている。 In the above example, the spatial filter is designed for narrow angle path. 同様の空間フィルタを広角経路に対しても設計可能であることは理解できよう。 It will be appreciated that it is possible to design even for wide path similar spatial filter. その、そして他の変更についても本発明の範囲に含まれる。 Thereof and also within the scope of the present invention for other changes.
【0047】 [0047]
先に説明したように、少なくとも数個の検出器がフーリエまたは他のパターン散乱によって遮断されない有効な信号を確実に受けるようにするため、少なくとも一部の検出器の集束絞りが予測されるパターン散乱の間の角度差以下であるのが好ましい。 As described above, since at least several detectors to receive reliably valid signal which is not blocked by the Fourier or other patterns scattering pattern scattering focusing aperture at least a portion of the detector is predicted preferably less angular difference between the is. この目的のために、絞り角の角度がパターン散乱の間の角度差以下であるような小さい絞り角以外は、狭角または広角経路内で集束された光線すべてを遮断するように空間フィルタを構成することができる。 For this purpose, except small aperture angle as angular difference is less between the angle of the throttle angle of the pattern scatter, constituting a spatial filter to block all focused light beam at a narrow angle or a wide path can do. 照射されたスポット20aと検出器40または60のような検出器との間にこのような空間フィルタを配置すると、フーリエ成分はこの小さな絞りを出入りしてスピンする。 Placing such a spatial filter between the illuminated spot 20a and the detector such as the detector 40 or 60, the Fourier component spinning in and out of this small aperture. 通過する成分がなければ、そのデータは異常を検出するために有効である。 Without component passing through, the data is effective to detect the abnormality. そうでない場合、信号が非常に強いか、あるいは飽和している。 Otherwise, if the signal is very strong, or is saturated. よって、螺旋走査の最後には、ウェハマップはデータ有効であるとともに飽和した一連のセクタとなる。 Thus, at the end of the helical scan, the wafer map is made up of a series of sectors saturated with a data valid. 走査をもう1回繰り返す場合、第1回目の走査中に絞り角の中心位置がその位置からパターン化した散乱の最小角度差だけずれ、前と同じように、データが有効であるとともに飽和したセクタを含む同様のマップが得られる。 If repeated scanning once, offset by a minimum angle difference of the scattering center position of the aperture angle in the first round in the scan is patterned from the position, as before, the sector saturated with data is valid similar maps that contain can be obtained. しかし、第1回目の走査中に飽和していた領域では、今度は有効なデータを得られる。 However, in a region which has been saturated in the first scan, this time is obtained valid data. よって、論理OR演算を利用して二つのデータセットを結合することにより、有効データを有する完全なウェハマップを得ることができる。 Thus, by combining the two data sets using a logical OR operation, it is possible to obtain a complete wafer map with valid data.
【0048】 [0048]
上述した工程は、図11に示すような非対称マスク250を利用することによって、簡素化することができる。 Above process, by employing asymmetrical mask 250 as shown in FIG. 11, it can be simplified. 図11に示すように、二つの扇形の絞り252,254が直径方向に対向する位置からパターン散乱の予測最小角度差と等しい角度だけずれている。 As shown in FIG. 11, two fan-shaped aperture 252, 254 are shifted by an angle equal to the predicted minimum angle difference patterns scattered from the position diametrically opposed. このようなフィルタを図1に示す照射したスポット20aと検出器40または60の間に配置すると、検出器40および60はウェハの走査時に完全なウェハマップを生成する。 Placing such a filter between the radiation spots 20a and the detector 40 or 60 shown in FIG. 1, the detector 40 and 60 to generate a complete wafer map when scanning the wafer.
【0049】 [0049]
図12は、本発明の別の実施形態を示す不良検出システムの略図である。 Figure 12 is a schematic illustration of a defect detection system according to another embodiment of the present invention. 図12に示すように、図1の光22,24のような光(図示せず)によって照射すると、集束器52(図面を簡素化するため、図12では省略している)によって集束された散乱光は、デバイスの対向する側に二つのミラー262a,262bを有する三角形状のデバイス262に集光される。 As shown in FIG. 12, when irradiated by light (not shown) such as a light 22, 24 in FIG. 1, (to simplify the drawing, not shown in FIG. 12) concentrator 52 focused by scattered light, two mirrors 262a on opposite sides of the device, is focused in a triangular shape of the device 262 with 262b. 照射ビームも簡素化のため省略している。 Illumination beam is also omitted for simplicity. よって、散乱光は、デバイス262によって二つの対向する半球に反射する。 Therefore, the scattered light is reflected to the two opposite hemispheres by the device 262. ミラー262aは、散乱光の半分をPMT1に反射し、ミラー262bは散乱光の他の半分をPMT2に反射し、非対称マスク250をミラー262aとPMT1との間およびミラー262bとPMT2との間に設けることができる。 Mirror 262a is half of the scattered light reflected by the PMT1, mirror 262b is another half of scattered light reflected by the PMT2, provided an asymmetric mask 250 and between the mirror 262b and PMT2 the mirror 262a and the PMT1 be able to. このように、二つのPMTにより、異常検出および分類に有効な二つのウェハマップを得ることができる。 Thus, it is possible by two PMT, obtaining an effective two wafer maps in anomaly detection and classification.
【0050】 [0050]
<CMP不良の検出> <Detection of CMP failure>
本発明のある局面は、CMP不良を分類するための二つのアルゴリズムを含む。 One aspect of the invention, including two algorithms for classifying CMP defects. 第1の方法は、不良によって散乱された光の空間分布に基づくものである。 The first method is based on the spatial distribution of light scattered by defects. 理論的シミュレーションおよび実験結果によれば、CMPマイクロスクラッチによって散乱した光は、まず正反射の方向に進み、粒子(特に小さい粒子)によって散乱した光は、異なる空間分布となることが示されている。 According to the theoretical simulation and experimental results, light scattered by CMP micro scratches proceeds in the direction of specular reflection First, the light scattered by the particles (especially small particles) has been shown to be a different spatial distributions . 結果として、不良分類は、散乱光の分布を測定することによって実現できる。 As a result, failure classification may be achieved by measuring the distribution of the scattered light. これは、複数の検出器を散乱体の周囲の適当な位置に配置することによって実行できる。 This can be done by placing a plurality of detectors in an appropriate position around the scatterer. あるいは、単一の検出器を複数の空間フィルタ/マスクとともに使用する。 Alternatively, using a single detector with multiple spatial filter / mask. このアルゴリズムを実行する三つの異なる方法について説明する。 Three different methods of performing this algorithm will be described.
【0051】 [0051]
第2のアルゴリズムは、二重偏光法に基づくものである。 Second algorithm is based on the dual-polarization method. この方法は、入射するSおよびP偏光を利用して不良からの散乱信号を比較するものである。 This method is to compare the scattered signal from the failure by using the S and P-polarized light enters. 理論的シミュレーションによると、散乱の強さは、不良によって見られる局所干渉の強さと比例することが判明した。 Theoretical simulation, the strength of the scattering, it has been found that is proportional with the intensity of local interference seen by failure. この干渉の強さは、SおよびP偏光で異なり、ウェハの表面からの高さに依存する。 The strength of this interference differs with S and P-polarization, dependent on the height from the surface of the wafer. よって、粒子(表面上の不良)によって見られる干渉の強さと、(ウェハ表面もしくは表面下の)マイクロスクラッチによって見られる干渉の強さとの間には大きな差がある。 Therefore, there is a large difference between the strength of the interference seen by particles (defective surface), and the intensity of the interference seen by (under the wafer surface or surface) micro scratches. 不良の分類は、SおよびP偏光入射光または光線を使用して散乱信号の強さを比較することによって実現可能である。 Classification of defects can be realized by comparing the intensity of the scattered signals using S and P-polarized incident light or rays.
【0052】 [0052]
<操作の詳細> <Operation Details of>
以下の段落では、Surfscan SP1 TBIシステムにおける本発明の実行/操作について説明する。 The following paragraphs describe the execution / operation of the present invention in Surfscan SP1 TBI system. しかし、アルゴリズムはSP1 TBIシステムに限られるものではなく、どの光散乱ツールでも実施できる。 However, the algorithm is not limited to the SP1 TBI system can be performed in any light scattering tools. 以下に示すアルゴリズムではすべて、使用した経路すべてに対しPSL較正曲線を必要とする。 In all of the following algorithm, to all routes used require PSL calibration curve. これらは、CMP不良の分類を成功させるために、きわめて重要な要素である。 These are for successful classification of CMP defects, is a very important factor.
【0053】 [0053]
アルゴリズム#1、実行#1、デュアルチャネル、斜め方向入射、1回走査 Algorithm # 1, run # 1, dual-channel, the oblique direction of incidence, one scan
SP1システムには、DWN,DNN,DWO,DNOの4本の暗視野経路がある。 The SP1 system, there DWN, DNN, DWO, the four dark field path of DNO. DWNは、垂直な照射光から楕円形ミラーによって集束された散乱光を搬送する経路を表す。 DWN represents a path for conveying the scattered light focused by elliptical mirror from a vertical illumination light. DNNは、垂直な照射光からレンズ集束器によって集束された散乱光を搬送するための経路を表す。 DNN represents a path for conveying the focused scattered light by the lens concentrator from a vertical illumination light. DWOは、斜めの照射光から楕円形ミラーによって集束された散乱光を搬送する経路を表す。 DWO represents a path for conveying the scattered light focused by elliptical mirror from oblique illumination light. そして、DNOは、斜めの照射光からレンズ集束器によって集束された散乱光を搬送する経路を表す。 Then, DNO represents a path for conveying the scattered light focused by the lens concentrator from oblique illumination light. デュアルチャネル法は、二つの暗視野経路、例えば、DWOとDNO経路を使用する。 Dual channel methods, two dark field path, for example, using the DWO and DNO path. この方法の原理は、粒子とマイクロスクラッチの空間散乱パターンは異なるという事実に基づく。 The principle of this method is the spatial scattering pattern of particles and micro-scratches is based on the fact that different. 粒子は、光をあらゆる方向に散乱させ、これは、両方の暗視野経路によって集束することができる。 Particles scatter light in all directions, which can be focused by both the dark field path. しかし、マイクロスクラッチは、優先的に、光をある一定の方向に散乱させるので、ある経路で捕えた信号が、他の経路で捕えたものよりかなり大きくなる。 However, micro-scratches, preferentially, since scatter in a predetermined direction with a light, signal captured by some path is considerably greater than that captured by other routes. 例えば、傾斜した経路DWOとDNOを使用した場合、マイクロスクラッチは、DWO経路において優先的に捕えられるか、あるいは、DWO経路内における信号がDNO経路内の信号より大幅に大きくなる。 For example, when using an inclined path DWO and DNO, micro scratches, or trapped preferentially in DWO path, or signal in DWO path is significantly greater than the signal in the DNO path. マイクロスクラッチを粒子と区別するため、DWOおよびDNO経路内において捕えたそれぞれの不良の寸法比を算出する。 To distinguish micro scratches and particles, it calculates a dimensional ratio of each caught in DWO and DNO path failure. 不良の寸法比が1に近い場合、その不良は、粒子として分類される。 When dimensional ratio of bad is close to 1, the defect is classified as a particle. しかし、不良の寸法比がある数(例えば、0.8)にも満たない場合、マイクロスクラッチとして分類される。 However, certain number of dimensional ratio defective (e.g., 0.8) if not fewer than, be classified as micro-scratches. 不良がDWO経路でのみ捕えられ、DNO経路では捕えられなかった場合には、CMPマイクロスクラッチとして分類される。 Failure caught only DWO route, if not caught in DNO path is classified as CMP micro scratches. 不良がDNO経路でのみで捕えられ、DWO経路では捕えられなかった場合には、粒子として分類される。 Failure caught only in DNO route, if not caught in the DWO path is classified as a particle.
【0054】 [0054]
アルゴリズム#1、実行#2、デュアルチャネル、垂直入射、1回走査 Algorithm # 1, run # 2, dual-channel, normal incidence, one scan
垂直な経路における実行は、斜めの経路における実行と類似している。 Run in a path perpendicular is similar to the run in the oblique path. 違いは、CMPマイクロスクラッチから散乱した光は、広角(DWN)経路の代わりに垂直入射の狭角経路(DNN)に優先的に進むという点である。 The difference is, light scattered from CMP micro scratch is that proceeds preferentially to the wide angle (DWN) narrow angle path perpendicular incidence instead of the path (DNN). これは、CMPマイクロスクラッチ散乱光が正反射の方向に進むという事実によるものである。 This is due to the fact that CMP micro scratches scattered light travels in the direction of specular reflection. 不良分類は、DNNとDWNの両方の経路で捕えた不良の寸法比を算出することによって行う。 Failure classification is performed by calculating a dimensional ratio of defects caught by the path of both DNN and DWN. 不良の寸法比が1に近い場合、その不良は、粒子として分類される。 When dimensional ratio of bad is close to 1, the defect is classified as a particle. しかし、不良の寸法比がある数(例えば、1.6)より大きい場合、マイクロスクラッチとして分類される。 However, certain number of dimensional ratio defective (e.g., 1.6) is greater than, is classified as a micro scratch. 不良がDNN経路でのみ捕えられ、DWN経路では捕えられなかった場合には、CMPマイクロスクラッチとして分類される。 Failure caught only DNN route, if not caught in DWN path is classified as CMP micro scratches. 不良がDWN経路でのみ捕えられ、DNN経路では捕えられなかった場合には、粒子として分類される。 Failure caught only DWN route, if not caught in DNN path is classified as a particle.
【0055】 [0055]
アルゴリズム#1、実行#3、シングルチャネル、傾斜入射、2−マスク、二重走査 Algorithm # 1, run # 3, a single channel, oblique incidence, 2-mask, dual scan
アルゴリズム#1を実行するための第3の方法は、二つのマスクを使用する。 A third method for executing an algorithm # 1 uses two masks. 一方のマスク(#1)は、CMPマイクロスクラッチからの散乱光を優先的に捕えるように設計されている。 One mask (# 1) is designed to capture the light scattered from the CMP micro scratches preferentially. このマスクは、図13Aに示してあり、影のついた領域は、光線が遮断される領域を示し、影のついていない領域は、光線が通過できる領域である。 This mask is shown in FIG. 13A, with areas of shadow, a region where light is blocked, the region not shaded is a region where light can pass. 他方(#2)は、CMPマイクロスクラッチによって散乱した光を遮蔽するように設計されている。 Other (# 2) is designed to shield the light scattered by CMP micro scratches. このマスクは、図13Bに示してあり、影のついた領域は、光線が遮断される領域を示し、影のついていない領域は、光線が通過できる領域である。 This mask is shown in FIG. 13B, with areas of shadow, a region where light is blocked, the region not shaded is a region where light can pass. これらマスクの形状は、ともに較正曲線が必要である。 The shape of these masks, there is a need for both the calibration curve. 不良の分類は、双方のマスク形状において捕えられた不良の寸法比を算出することによって行う。 Classification of defects is carried out by calculating a dimensional ratio of caught in both the mask shape defect. ある不良において、マスク#1とマスク#2の寸法比が1に近い場合、その不良は、粒子として分類される。 In some defects, when the dimension ratio of the mask # 1 and the mask # 2 is close to 1, its failure is classified as a particle. しかし、不良の寸法比がある一定の数(例えば、1.15)より大きい場合、マイクロスクラッチとして分類される。 However, certain number of the dimension ratio of defective (e.g., 1.15) greater than, be classified as micro-scratches. また、不良が#1の形態のマスクでのみ捕えられ、#2の形態のマスクでは捕えられなかった場合には、CMPマイクロスクラッチとして分類される。 Also, failure caught only mask # 1 form, if not caught in the mask # 2 forms are classified as CMP micro scratches. 不良が#2の形態のマスクでのみ捕えられ、#1の形態のマスクでは捕えられなかった場合には、粒子として分類される。 Failure captured only in the mask in the form # 2, if not caught in the mask # 1 embodiment is classified as a particle.
【0056】 [0056]
アルゴリズム#1は、マルチアノードPMTにおいても実行することができる。 Algorithm # 1 can be executed in a multi-anode PMT. この方法の利点は、一回の走査でよいという点である。 The advantage of this method is that it may be a single scan. 二つのマスクを使用する際と本質的に同じであるが、データ収集に1回の走査を行えばよい。 Is essentially the same as when using two masks, he may be performed one scan to the data collection.
【0057】 [0057]
アルゴリズム#2、実行#1、シングルチャネル、二重偏光、傾斜入射、二重走査 Algorithm # 2, run # 1, single channel, dual polarization, oblique incidence, dual scan
アルゴリズム#2は、二つの入射偏光S,Pを使用する。 Algorithm # 2 uses two incident polarized light S, the P. この方法には二回の走査が必要となる。 It is necessary to twice scan for this method. 一つは、S偏光に対するもの、そしてもう一つはP偏光に対するものである。 One is that for S-polarized light, and the other one is for P-polarized light. SおよびP偏光に対しPSL較正曲線を使用する。 Using the PSL calibration curves to S and P polarized light. 不良分類は、PおよびS走査の両方で捕えた不良の寸法比を算出することによって行う。 Failure classification is performed by calculating a dimensional ratio of defects caught by both the P and S scan. PおよびS走査の寸法比が1に近い場合、その不良は、粒子として分類される。 When dimensional ratio of P and S scanning is close to 1, the defect is classified as a particle. しかし、不良の寸法比が1以外(例えば、膜厚によって<0.65または>1.85)である場合、その不良は、マイクロスクラッチとして分類される。 However, the size ratio of the defect than 1 (e.g., <0.65 or> 1.85 by thickness), then its failure is classified as micro scratches. 誘電体膜の場合、2本の偏光に対する干渉の強さは、膜厚によって変わる。 For the dielectric film, the strength of interference to the two polarization will vary with thickness. 2本の偏光の干渉の強さの変化は、位相が外れている。 Intensity changes of the interference of the two polarized light out of phase. すなわち、P偏光の干渉強度が最大であるとき、S偏光の干渉強度は最小となる、もしくはその逆である。 That is, when the interference intensity of the P-polarized light is maximum, interference intensity of S-polarized light is minimized, or vice versa. よって、CMP不良の寸法比は、誘電体膜の厚さによって1.0より大きいか小さいかのいずれかが決まる。 Thus, the size ratio of CMP defect is determined either greater than 1.0 or less by the thickness of the dielectric film. 同様に、不良が1本の偏光においてのみ捕えられ、他方では捕えられなかった場合には、その不良は、膜厚によって、CMPマイクロスクラッチあるいは粒子として分類される。 Similarly, poor caught only in one polarization, if not caught in the other, its failure, by thickness, is classified as a CMP micro scratches or particles. この方法は、酸化CMPウェハを使って実証に成功している。 This method has been successfully demonstrated using the oxide CMP wafer. この方法は、ウェハを横切る方向の厚さの変化は、実質的な厚さを有する金属膜にとっては大した問題ではないため、厚い誘電体膜より、金属膜に対してよい結果が出ると思われる。 This method, changes in the thickness direction across the wafer, probably because not much of a problem for metal film having a substantial thickness, a thicker dielectric film, good results exits the metal film It is.
【0058】 [0058]
ある実験において、PSL球面を使ってSP1(商標)機器を較正し、粒子に対し、PおよびS走査中に検出した強度の寸法比を、1に合わせて標準化する。 In one experiment, using the PSL spherical calibrating the SP1 (TM) instrument, with respect to the particles, the size ratio of the detected intensity in the P and S scan, standardizing to suit 1. よって、粒子が存在すると、比は、1もしくは約1となる。 Thus, the presence of particles, the ratio is 1 or about 1. さらに、機器から得たヒストグラムによると、第2の組の強度の比は、1より大きい値に集中しており、これは、S偏光を照射した時より、P偏光を照射したときの方がより散乱が大きくなる不良の組を表している。 Furthermore, according to the histogram obtained from the device, the ratio of the second set of intensity are concentrated to a value greater than 1, which is from when irradiated with S-polarized light, is better when irradiated with P-polarized light it represents a set of more scattering increases bad. これらは、マイクロスクラッチのようなCMP不良であり、散乱強度がP走査中にのみ検出され、S走査中には検出されなかった場合でもそうである。 These are CMP defects such as micro-scratches, the scattering intensity is detected only in the P-scanning is so even if it is not detected in the S scan. 何故なら、その場合、比は無限となり、よって、1より大きくなるからである。 Because, in that case, the ratio becomes infinite, thus, it is because greater than 1. 第3の組の比は、ゼロもしくはゼロに近い値である。 The third set of ratio is a value near zero or zero. これらは、以下に示す理由により、粒子を示すと思われる。 These are due to the following reasons, it seems to indicate a particle.
【0059】 [0059]
PまたはS偏光光線を照射した際に検出される表面における干渉効果により、検出される散乱強度は、S走査中のものと比較するとP走査中の方が強くなる、もしくはその逆である。 The interference in the surface effect is detected when irradiated with P or S polarized light, the scattering intensity detected is better in P scanning becomes stronger when compared to those in the S scan, or vice versa. よって、上述した実験では、表面上の干渉効果によって検出される散乱強度がS走査中よりP走査中の方が強くなる場合は、S偏光が構造的干渉を受ける領域において十分な大きさの粒子のみが存在することになる。 Therefore, in the above-described experiment, if the scattering intensity detected by the interference effect on the surface becomes stronger toward the P scanning than in S scan, particles large enough in the region where the S-polarized light is subjected to constructive interference so that only it exists. これは、例えば、図14に示されている。 This is shown, for example, in Figure 14. 例えば、図14を参照すると、ウェハ表面上の膜厚が200ナノメートルの場合、図14の曲線から、ウェハ表面の干渉強度は、S偏光光線を照射したときより、P偏光光線を照射したときに大幅に強くなると予測できる。 For example, referring to FIG. 14, when the film thickness on the wafer surface of 200 nanometers, from the curve of FIG. 14, the interference intensity of the wafer surface, than when irradiated with S polarized light, when irradiated with P-polarized light beam the ability to predict significantly strongly. しかし、300ナノメートル以上の粒子の場合は、S走査中に検出した散乱強度がP走査中より大幅に強くなる。 However, in the case of 300 nm or more particles, the scattering intensity detected in the S scan is significantly stronger than the P scan.
【0060】 [0060]
<表面粗さ判定> <Surface roughness determination>
金属のような不透明な膜や、k値が低い誘電体のような透明な誘電体(両者ともCVD蒸着体上でスピンする)において、膜厚の変化がほとんどない場合は、膜から測定したヘイズは、膜の表面の粗さによって変化する。 Opaque film or such as metal, a transparent dielectric, such as k value is lower dielectric in (spin on Both CVD deposition object), when the change in film thickness is almost no haze were measured from the membrane varies with the roughness of the surface of the membrane. 集積回路に適用するための誘電体膜CVD蒸着体は、ほとんど均一である。 Dielectric film CVD deposition object for application to the integrated circuit is almost uniform. よって、ヘイズの測定により、膜の粗さを測定するための迅速な代替法が実現する。 Thus, by measuring the haze, rapid alternatives to measure the roughness of the membrane is achieved.
【0061】 [0061]
表面の粗さは、一般的に、カリフォルニア州、サンノゼのケーエルエー−テンカー コーポレイションのHRP(登録商標)ツールのような機器によって測定可能であり、また原子力顕微鏡や、近距離顕微鏡や走査トンネル型顕微鏡のような、他のタイプの走査プローブ顕微鏡によって測定可能である。 The surface roughness, generally, California, San Jose KLA - Tenka Corporation of HRP can be measured by the instrument, such as (R) tool, also atomic force microscopy and, near field microscopes and scanning tunneling microscopes like, it can be measured by other types of scanning probe microscopes. この工程は時間がかかる。 This process is time-consuming. 均一の誘電体膜において、またはさまざまな均一性を有する金属において、ヘイズと膜の粗さの間の上記の関係を利用することによって、膜の粗さを従来の方法よりさらに迅速に測定することができる。 In a homogeneous dielectric layer, or the metal with a variety of homogeneity, by utilizing the above relationship between the roughness of the haze and film, be more quickly measured from the conventional method the roughness of the film can. よって、図16によると、異なる厚さの膜に対し、ヘイズと表面の粗さの間の相互関係のデータベースをコンピュータ310を使って作成するために、ケーエルエー−テンカーコーポレイションの高解像度プロファイラーまたはAFMタイプのツール304を使って異なる厚さの代表的な膜302の表面の粗さを測定し、SP1 TBIシステム10や上述した一体型システム(例えば、100)のうちの一つ、もしくはヘイズを測定できるその他のツールを使ってこれらの同じ膜に対してヘイズの値を測定することによってデータベースを構築することができる。 Therefore, according to FIG. 16, for different thicknesses of film, to create a database of correlation between the roughness of the haze and surface using a computer 310, KLA - high resolution profiler or AFM Ten Car Corporation with the type of tool 304 to measure the typical surface roughness of the film 302 of different thicknesses, one of the SP1 TBI system 10 and the above-described integrated systems (e.g., 100), or measure haze can do with other tools can be constructed a database by measuring the haze value for the same film thereof. 表面の粗さは膜厚が厚くなるに従って増えるため、様々な厚さを有する同様の膜を測定するのが好ましい。 Since the roughness of the surface to increase as the thickness of the film becomes thicker, it is preferable to measure a similar film having a varying thickness. そして、データベースを、図15に示すような折れ線グラフに示すことができる。 Then, the database can be shown in the line graph shown in FIG. 15. そして、未知の膜の表面の粗さを判定したい場合、その粗さは、図1に示すシステム10のような機器、あるいは上述したような一体型の機器を使って膜のヘイズを測定することによって判定できる。 When you want to determine the roughness of the surface of the unknown film, the roughness, that uses an integrated device, such as device or described above, such as the system 10 shown in FIG. 1 for measuring the haze of the film It can be judged by. そして、ヘイズの測定値を使って、図15に示すグラフなどから厚さがすでにわかっている膜に対するデータベースから対応する粗さの値を選択する。 Then, using the measurements of haze, selects the roughness values ​​of the corresponding from the database to membranes already thickness found from such graph shown in FIG. 15. これにより、ヘイズ値を測定し、ヘイズ測定値を図15のRMS粗さ較正曲線と関連付けるのに約1分しかかからないため、製造設備のエンドユーザが各膜に対して1時間まで節約することができるようになる。 Accordingly, the haze value was measured, since the haze measurement takes only about 1 minute to associate with RMS roughness calibration curve of FIG. 15, that the production equipment end users to save up to 1 hour for each film become able to.
【0062】 [0062]
本発明について、様々な実施形態に基づいて説明してきたが、添付の請求項およびその等価物によってのみ限定される本発明の範囲を逸脱することなく、変更および変形が可能であることは理解できよう。 While the invention has been described based on various embodiments, without departing from the scope of the invention which is limited only by the appended claims and their equivalents, I can understand that changes may be made and variations Ocean. 本出願で挙げた参考文献のすべては、その全体が参照のために引用されている。 All references cited in this application in its entirety is incorporated by reference.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【0063】 [0063]
【図1】本発明を説明するためのSP1 TBI (商標)システムの略図である。 1 is a schematic representation of SP1 TBI (TM) system for describing the present invention.
【図2】本発明の一つの局面を例示するための集束中空円錐形の光線を示す略図である。 Figure 2 is a schematic view showing the light beam focused hollow conical to illustrate one aspect of the present invention.
【図3A】本発明の一つの局面を例示するための図1のシステムの楕円形集束器によって集束された散乱光を搬送するためのマルチファイバ経路の可能な配置を示す略図である。 3A is a schematic showing a possible arrangement of the multi-fiber path for carrying one of Figure 1 to illustrate the aspects of the system scattered light focused by elliptical concentrator of the present invention.
【図3B】本発明の一つの局面を例示するための図3Aに示すようなマルチファイバ経路の配置に関連して使用可能なマルチアノード光電子管(PMT)の略図である。 3B is a schematic diagram of the multi-fiber multi-anode photoelectron tube usable in connection with the placement of the path as shown in Figure 3A to illustrate one aspect of the present invention (PMT).
【図4】本発明の一つの局面を例示するための図1のシステムの狭角経路におけるレンズ集束器によって集束した散乱光を搬送するためのファイバ経路/多重検出器の配置の略図である。 [4] which is one of the schematic arrangement of fiber path / multi-detector for carrying scattered light focused by the lens concentrator in the narrow angle path of the system of FIG. 1 to illustrate the aspects of the present invention.
【図5A】本発明の好ましい実施形態を例示するための不良検査システムの断面図である。 It is a cross-sectional view of a failure inspection system to illustrate the preferred embodiment of FIG. 5A present invention.
【図5B】図5Aに示す実施形態で使用する別体の光学経路の配置を示す断面図である。 It is a cross sectional view showing the arrangement of the optical path of FIG. 5B is another material used in the embodiment shown in Figure 5A.
【図6A】本発明の別の実施形態を例示するための不良検査システムの断面図である。 It is a cross-sectional view of a failure inspection system to illustrate an alternative embodiment of FIG. 6A invention.
【図6B】図6Aに示す実施形態で使用する分割された光学経路の配置を示す断面図である。 Is a cross sectional view showing the arrangement of FIG. 6B resolved optical path used in the embodiment shown in Figure 6A.
【図7】本発明の別の代替の実施形態を例示するための不良検査システムの一部の上面図である。 7 is a top view of a portion of a defect inspection system to illustrate the embodiment of another alternative of the present invention.
【図8A】図7の実施形態におけるマルチエレメント検出器の略図である。 8A is a schematic diagram of a multi-element detector in the embodiment of FIG.
【図8B】図7の実施形態において使用するマルチエレメント検出器の略図である。 8B is a schematic diagram of multi-element detector used in the embodiment of FIG.
【図9A】本発明のさらに別の代替の実施形態を例示するための不良検査システムの一部断面一部斜視図である。 9A is a partially sectional partial perspective view of a defect inspection system for further illustrate another alternative embodiment of the present invention.
【図9B】図9Aに示す実施形態において有効なフィルタホイールの略図である。 It is a schematic representation of effective filter wheel in the embodiment shown in FIG. 9B Figure 9A.
【図9C】図9Aに示す実施形態において有効なフィルタホイールの略図である。 It is a schematic representation of effective filter wheel in the embodiment shown in FIG. 9C Figure 9A.
【図10】本発明の一つの局面を例示するための検査対象の表面上のパターンからの二次元回折成分を示す略図である。 10 is a schematic diagram showing a two-dimensional diffraction components from the test pattern on the surface of an object to illustrate one aspect of the present invention.
【図11】本発明のさらに別の代替の実施形態を例示するための不良検出システムの略図である。 11 is a schematic illustration of a defect detection system for further illustrate another alternative embodiment of the present invention.
【図12】本発明の異なる実施形態において使用する非対称のマスクの略図である。 12 is a schematic representation of asymmetric mask used in different embodiments of the present invention.
【図13A】本発明の別の局面を例示するための本願の異なるシステムで使用する二つのマスクの略図である。 13A is a schematic illustration of two masks used in this application of different systems to illustrate another aspect of the present invention.
【図13B】本発明の別の局面を例示するための本願の異なるシステムで使用する二つのマスクの略図である。 Figure 13B is a schematic representation of two masks used in this application of different systems to illustrate another aspect of the present invention.
【図14】本発明のさらに別の局面を例示するための三つの異なる偏光の光で照射したときの薄膜表面の干渉強度を示すグラフである。 14 is a further graph showing the interference intensity of the thin film surface when irradiated with three different polarization of light for illustrating another aspect of the present invention.
【図15】本発明のさらに別の局面を例示するためのヘイズと表面の粗さのグラフである。 15 is a roughness graph of the haze and surface for further illustrating another aspect of the present invention.
【図16】図15に示す本発明に有効なデータベースを収集するための代表的な膜の表面の粗さとヘイズを測定するためのシステムを示すブロック図である。 16 is a block diagram showing a typical membrane system for measuring the roughness and the haze of the surface for collecting a valid database to the invention shown in FIG. 15.

Claims (62)

  1. 表面上の異常を検出するための表面検査法において、 In the surface inspection method for detecting anomalies on a surface,
    表面を光線によって走査するステップと、 A step of scanning by light surface,
    表面に垂直な線に対して略対称に散乱光を集束する集束器によって表面から散乱した光線を集束するステップと、 A step of focusing the light rays scattered from the surface by concentrator which focuses the scattered light substantially symmetrically with respect to a line perpendicular to the surface,
    前記線に対する集束光の相対的方位角位置に関する情報を保存し、線に対して異なる方位角の表面によって散乱した光線が異なる経路を通って搬送されるように、集束した光線を前記線もしくはそれに対応する方向に対し異なる方位角の経路に集束光を誘導するステップであって、前記誘導するステップは、クロストークを軽減するためのセパレータによって経路を互いに分離するステップを含み、 To store information about the relative azimuthal positions of the focused light on the line, so light rays scattered by the surface of the different azimuth angles with respect to the line is conveyed through the different paths, the focused light beam the line or its comprising the steps of inducing a focused beam in the path of the different azimuth angles with respect to the corresponding direction, the step of inducing comprises a step of separating the path by the separator to reduce crosstalk from each other,
    前記経路の少なくとも一部によって搬送された集束光を、前記線に対して異なる方位角で散乱した光線を表すそれぞれの信号に変換するステップと、 Converting the focused light carried by at least a portion of said path, each of the signals representing the light scattered at different azimuthal angles with respect to said line,
    前記信号から表面の内部もしくは表面上の異常の有無および/または特性を判定するステップと、 And determining an abnormality of presence and / or properties on the inside or on the surface of the surface from the signal,
    を含むことを特徴とする表面検査法。 Surface inspection method which comprises a.
  2. 前記誘導するステップが、経路として機能する光ファイバに前記集束光を供給するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 The induction steps The method of claim 1, wherein including the step of supplying the focused light to an optical fiber that functions as a path.
  3. 前記誘導するステップが、集束光の一部を異なる方位角で反射集束器から経路に向かって反射するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 The induction steps The method of claim 1, wherein further comprising the step of reflecting toward the path from the reflecting concentrator some of the focused beam at different azimuthal angles.
  4. 前記誘導するステップが、集束光の第1の部分を集束器から検出器に向かって異なる方位角で供給して単一の出力を生成し、集束光の第2の部分を集束器から経路に向かって異なる方位角で供給するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 Wherein the step of induction is supplied in azimuth varies toward a detector from concentrator a first portion of the focused light to generate a single output, the route a second portion of the focused beam from the concentrator the method according to claim 1, comprising the step of supplying at different azimuthal angles towards.
  5. 前記誘導するステップが、前記線もしくは方向に対して略対称な集束光を経路に向かって供給するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 Wherein the step of inducing the process of claim 1, wherein the comprises providing towards the path of substantially symmetrical focused beam relative to the line or direction.
  6. 前記線もしくは方向に対して略対称となるように、経路を設けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 So as to be substantially symmetrical with respect to the line or the direction, the method according to claim 1, further comprising the step of providing a path.
  7. 前記誘導するステップが、集束光をマルチユニット検出器の検出ユニットに誘導し、集束光を受け取るユニットが、クロストークを軽減するために、少なくとも一つの検出ユニットによって互いに分離されていることを特徴とする請求項6記載の方法。 Wherein the step of induction is induced focused light to a detection unit of the multi-unit detector unit for receiving the focused light, in order to reduce crosstalk, and characterized by being separated from each other by at least one detection unit the method of claim 6 wherein.
  8. 前記変換するステップが、二つ以上の直径方向に対向して配設された経路からの集束光を変換し、前記方法が、さらに前記二つ以上の直径方向に対向して配設された経路からの変換された信号を比較して表面上のマイクロスクラッチを検出することを特徴とする請求項6記載の方法。 Wherein the step of converting converts the focused light from two or more diametrically opposed and arranged route, it said method is arranged further opposing the two or more diametrical paths the method of claim 6, wherein detecting the converted signal micro-scratches on the surface by comparing from.
  9. 前記設けるステップが、表面上のパターンによって散乱すると予測されるいずれかの成分から離れる方向の仰角に経路を設けることを特徴とする請求項1記載の方法。 The method of claim 1 wherein said providing step is characterized by providing a path in the direction of elevation angle away from one of the components that are expected to scattering by the pattern on the surface.
  10. 前記パターンによって散乱すると予測される成分の仰角をパターンの寸法から判定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項9記載の方法。 The method of claim 9, wherein further comprising determining from the dimension of the elevation pattern of components which are expected to scattered by the pattern.
  11. 前記設けるステップが、実質的に前記線または方向から約5から9度の間の仰角になるように経路を設けることを特徴とする請求項9記載の方法。 It said providing step is substantially the wire or method of claim 9, wherein the providing a path so that the elevation angle of between about 5 and 9 degrees from the direction.
  12. 前記パターンによって散乱すると予測される成分が、フーリエ成分であることを特徴とする請求項9記載の方法。 Component predicted to scattered by the pattern, The method of claim 9, wherein it is a Fourier component.
  13. 表面上の規則正しいパターンによって散乱したフーリエ成分の数を信号から判定するステップと、その数に関連した数の信号を破棄するステップと、残りの信号を表面上の異常を検出するために使用するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 Step of using and determining the number of Fourier components from the signals scattered by a regular pattern on a surface, comprising the steps discards the number of signals associated with that number, the remaining signal in order to detect anomalies on the surface the method according to claim 1, further comprising and.
  14. 光線を散乱させる回折パターンを有する表面上の異常を検出するための表面検査法において、 In the surface inspection method for detecting anomalies on a surface having a diffraction pattern for scattering light,
    表面を光線によって走査するステップと、 A step of scanning by light surface,
    表面に垂直な線に対して略対称に散乱光を集束する集束器によって表面から散乱した光線を集束するステップと、 A step of focusing the light rays scattered from the surface by concentrator which focuses the scattered light substantially symmetrically with respect to a line perpendicular to the surface,
    表面上のパターンによって散乱すると予測される光成分の角度差に相当する角度の角度ギャップを有する空間フィルタによって集束光の少なくとも一部を濾波するステップと、 A step of filtering at least a portion of the focused beam by the spatial filter having an angle gap angle corresponding to the angular difference of the light components which are expected to scattered by the pattern on the surface,
    前記濾波した集束光から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するステップと、 And determining the presence or absence of an abnormality on the inside or on the surface of the surface from the focused light said filtered,
    を含むことを特徴とする表面検査法。 Surface inspection method which comprises a.
  15. 前記濾波するステップが、それぞれ内部に角度ギャップを有する二つの対応する空間フィルタによって集束光を濾波し、ギャップが、表面上のパターンによって散乱すると予測される成分の角度差に相当する角度だけ互いにずれていることとを特徴とする請求項14記載の方法。 Wherein the step of filtering is by two corresponding spatial filter having an angular gap inside each filtering the focused light, gap, by an angle corresponding to the angular difference between the components that are expected to scattering by the pattern on the surface to each other deviation the method of claim 14, wherein the it has.
  16. 集束光を第1と第2の部分に分けるステップを含み、前記濾波するステップが、二つの対応する空間フィルタによって第1と第2の部分を濾波することをさらに特徴とする請求項15記載の方法。 Wherein the step of dividing the focused beam into first and second portions, wherein the step of filtering the two corresponding first by the spatial filter to the claim 15, further characterized by filtering the second portion Method.
  17. 表面上のパターンによって散乱すると予測される成分の角度差がある値以上であり、ギャップとずれが前記値と実質的に等しいことを特徴とする請求項15記載の方法。 And the pattern is the angular difference component predicted to scatter a certain value or more by the surface, The method of claim 15, wherein the gap and the deviation is equal to or equal to the value substantially.
  18. 集束光の濾波した第1と第2の部分に呼応して信号を出力するステップと、前記信号を組み合わせて表面の内部もしくは表面上の異常を検出するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項17記載の方法。 Claims, wherein the first was filtered of the focused beam and the steps of in response to output signals to the second portion, further comprising the step of detecting anomalies on the inside or the surface of the surface by combining the signal the method of claim 17, wherein.
  19. 前記パターンによって散乱すると予測される成分が、フーリエ成分であることを特徴とする請求項14記載の方法。 Component predicted to scattered by the pattern, The method of claim 14, wherein it is a Fourier component.
  20. 表面上の異常を検出するための表面検査装置において、 In the surface inspection apparatus for detecting anomalies on a surface,
    表面を走査するための光線を供給する供給源と、 A supply source for supplying a light beam for scanning the surface,
    表面から表面に垂直な線に対して略対称に散乱する光線を集束する集束器と、 A focusing unit for focusing the light rays scattered substantially symmetrically with respect to a line perpendicular to the surface from the surface,
    前記線またはそれに対応する方向に対して異なる方位角の光学経路を含む光学系とを含み、集束器は、前記線に対する集束光の相対的方位角位置に関する情報を保存するように経路に集束光を供給し、経路は、前記線に対して異なる方位角の表面によって散乱した光線が異なる経路を搬送されるように配設され、前記光学系は、クロストークを軽減するために、経路を互いに分離するセパレータを含み、さらに、 Comprises an optical system including an optical path of the different azimuthal angles with respect to a direction the lines or corresponding thereto, concentrators, focused light path so as to store the information about the relative azimuthal position of the focused light on the line supplying, path, light scattered by the surface of the different azimuthal angles with respect to said line is disposed so as to convey the different paths, the optical system in order to reduce crosstalk, together path comprises a separator for separating, further,
    前記経路の少なくとも一部によって搬送された集束光を、前記線に対して異なる方位角で散乱した光線を表すそれぞれの信号に変換する複数の検出器と、 A plurality of detectors for converting the focused light carried by at least a portion of said path, each of the signals representing the light scattered at different azimuth angles relative to the line,
    前記信号から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するプロセッサと、 A processor determining whether there is an abnormality on the inside or on the surface of the surface from the signal,
    を備えることを特徴とする表面検査装置。 Surface inspection apparatus comprising: a.
  21. 前記光学系が光ファイバを含み、前記ファイバのそれぞれがコアとクラッドとを含み、前記クラッドがセパレータであることを特徴とする請求項20記載の装置。 Wherein it comprises optical system an optical fiber, and a respective core and cladding of the fiber, according to claim 20, wherein said cladding is a separator.
  22. 前記経路が、前記線または方向に対して対称に配設されていることを特徴とする請求項20記載の装置。 It said path The apparatus of claim 20, characterized in that it is arranged symmetrically relative to the line or direction.
  23. 前記経路が、パターンによって散乱すると予測される成分から離れる方向の仰角に配設されていることを特徴とする請求項20記載の装置。 It said path The apparatus of claim 20, characterized in that it is arranged in the direction of the elevation angle away from the component to be predicted scattered by the pattern.
  24. 前記パターンによって散乱すると予測される成分が、フーリエ成分であることを特徴とする請求項23記載の装置。 Component predicted to scattered by the pattern, according to claim 23, wherein it is a Fourier component.
  25. 前記経路が、実質的に前記線または方向から約5から9度の間の仰角であることを特徴とする請求項20記載の装置。 It said path The apparatus of claim 20 wherein the substantially from the line or direction is elevation angle of between about 5 and 9 degrees.
  26. 前記集束器が、レンズまたは湾曲した鏡面を含むことを特徴とする請求項20記載の装置。 The concentrator apparatus of claim 20, characterized in that it comprises a lens or curved mirror.
  27. 前記集束器が、楕円形もしくは放物線形状の鏡面を含むことを特徴とする請求項26記載の装置。 The concentrator apparatus of claim 26, characterized in that it comprises a mirror of elliptical or parabolic shape.
  28. 前記鏡面の内部に少なくとも一つの絞りが形成されており、前記装置が、さらに絞りを通る表面からの光線を検出するための少なくとも一つのマルチユニット検出器と、前記少なくとも一つの検出器によって検出された表面からの光線を濾波するための少なくとも一つの空間フィルタとを含むことを特徴とする請求項27記載の装置。 Wherein At least one aperture is formed in the interior of the mirror surface, the device is detected further at least one multi-unit detector for detecting light from the surface through the aperture, by the at least one detector the apparatus of claim 27, characterized in that it comprises at least one spatial filter for filtering the light from the surface.
  29. 前記少なくとも一つの検出器が、形状が略長方形である検出ユニットを含み、前記少なくとも一つのフィルタが不透明材料片のアレイを含むことを特徴とする請求項28記載の装置。 It said at least one detector comprises a detection unit shape is substantially rectangular, the apparatus according to claim 28, wherein it contains an array of at least one filter opaque material piece.
  30. 少なくとも一つのフィルタを支持するための回転可能な部材と、部材を回転させるためのデバイスをさらに含むことを特徴とする請求項28記載の装置。 At least one of the rotatable member for the filter support apparatus of claim 28, wherein further comprises a device for rotating the member.
  31. 前記部材が内部にS偏光子を形成していることを特徴とする請求項30記載の装置。 The apparatus of claim 30, wherein said member is characterized in that it forms a S-polarizer therein.
  32. 前記S偏光子は、略円形もしくは半円形であることを特徴とする請求項31記載の装置。 The S polarizer apparatus of claim 31 wherein the substantially circular or semi-circular.
  33. 前記少なくとも一つのフィルタが、検出器によって検出した表面からの光線を濾波するための縞状の空間フィルタを含み、奇数もしくは偶数の検出ユニットがそれらの対応する絞りを通る表面からの散乱光から遮蔽されており、前記回転可能な部材が、縞状の空間フィルタを支持することを特徴とする請求項30記載の装置。 It said at least one filter comprises a striped spatial filter for filtering the light from the detection surface by the detector, shielded from scattered light from the surface of an odd or even number of the detection unit through the restrictor their corresponding by which, the rotatable member, striped apparatus according to claim 30, wherein the supporting the spatial filter.
  34. 前記鏡面の内部に互いに対向する二つの絞りが形成されており、前記装置が、さらに対応する絞りを通る表面から出射する光線をそれぞれ検出する互いに対向する二つのマルチユニット検出器と、二つのマスクとを含み、前記検出器は、形状が略長方形である検出ユニットを含み、二つのマスクのそれぞれは、対応する検出器の検出ユニットを一つおきに覆い、二つのマスクは、奇数の検出装置ごとに互いにずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項27記載の装置。 The are two diaphragm opposed to each other inside the mirror surface is formed, said apparatus further correspondence with the two multi-unit detector facing each other to detect a light beam emitted from the surface through the aperture respectively of the two mask wherein the door, the detector includes a detection unit shape is substantially rectangular, each of the two masks, covers the detection unit of the corresponding detector every other, two masks, odd detector the apparatus of claim 27, characterized in that it is arranged in a position displaced from each other in each.
  35. 前記光線は、表面に対して斜めの角度であり、前記二つの絞りは、光線の入射面に対して+90°および90°の方位角を略中心としていることを特徴とする請求項34記載の装置。 The light beam is the angle oblique to the surface, the two diaphragm of claim 34, wherein the are substantially centered on the azimuth angle of + 90 ° and 90 ° with respect to the plane of incidence of beam apparatus.
  36. 前記集束器が、前記線または方向に実質的に沿った軸を有するレンズを含むことを特徴とする請求項20記載の装置。 The concentrator apparatus of claim 20, characterized in that it comprises a lens having an axis substantially along the line or direction.
  37. 前記光学系が、さらに集束光の一部を前記経路に方向転換する手段を含み、前記装置は、さらに集束光の別の部分を検出して単一の出力を生成する検出器を含むことを特徴とする請求項20記載の装置。 It said optical system, that further a part of the focused beam includes means for redirecting the path, including the detector the device, which further detecting another portion of the focused beam to produce a single output the apparatus of claim 20, wherein.
  38. 前記方向転換する手段は、ミラーもしくはビームスプリッタを含むことを特徴とする請求項37記載の装置。 The turning to means, according to claim 37, wherein the includes a mirror or beam splitter.
  39. 光線を散乱させる回折パターンを有する表面上の異常を検出するための表面検査装置において、 In the surface inspection apparatus for detecting anomalies on a surface having a diffraction pattern for scattering light,
    表面を走査するための光線を供給する供給源と、 A supply source for supplying a light beam for scanning the surface,
    表面に垂直な線に対して略対称に表面から散乱した光線を集束するための集束器と、 A focusing device for focusing the light rays scattered from the surface in a substantially symmetrical with respect to a line perpendicular to the surface,
    集束光の少なくとも一部を濾波するための空間フィルタであって、前記フィルタが、表面上のパターンによって散乱すると予測される角度差に相当する角度の角度ギャップを有するフィルタと、 A spatial filter for filtering at least a portion of the focused beam, said filter, a filter having an angle gap angle corresponding to the angle difference predicted to scattered by the pattern on the surface,
    前記濾波した集束光から表面の内部もしくは表面上の異常の有無を判定するプロセッサと、 A processor determines the presence or absence of abnormality on the inside or on the surface of the surface from the focused light said filtered,
    を備えることを特徴とする表面検査装置。 Surface inspection apparatus comprising: a.
  40. 前記装置が、集束光の第1と第2の部分をそれぞれ濾波するための第1と第2の空間フィルタを有し、前記二つの空間フィルタは、それぞれ内部に角度ギャップを有し、二つのフィルタのギャップは、前記線に対して表面上のパターンによって散乱すると予測される成分の角度差に相当する角度だけ互いにずれていることを特徴とする請求項39記載の装置。 The device has a first and second spatial filters for filtering a first and second portion of the focused beam respectively, the two spatial filters, angled gap within each of the two gap filter apparatus of claim 39, wherein the are offset from each other by an angle corresponding to the angular difference between the components that are expected to scattering by the pattern on the surface with respect to the line.
  41. 表面上のパターンによって散乱すると予測される成分の角度差がある値以上であり、ギャップとずれが前記値と実質的に等しいことを特徴とする請求項40記載の装置。 And the pattern is the angular difference component predicted to scatter a certain value or more by the surface apparatus of claim 40, wherein the gap and the deviation is equal to or equal to the value substantially.
  42. 前記プロセッサが、集束光の濾波した第1と第2の部分に呼応して信号を出力し、信号を組み合わせて表面の内部もしくは表面上の異常を検出することを特徴とする請求項41記載の装置。 Wherein the processor is in response to the first and second portions of filtering the focused light and outputs a signal, according to claim 41, wherein the detecting anomalies on the inside or the surface of the surface by combining signal apparatus.
  43. 集束光を二つの空間フィルタによって濾波した第1と第2の部分に分割する分割器をさらに含むことを特徴とする請求項40記載の装置。 The apparatus of claim 40, further comprising a divider for dividing the focused beam into first and second portions which were filtered by two of the spatial filter.
  44. 前記パターンによって散乱すると予測される成分が、フーリエ成分であることを特徴とする請求項39記載の装置。 Component predicted to scattered by the pattern, according to claim 39, wherein it is a Fourier component.
  45. 表面を走査するための光線を出射し、表面に垂直な線に近い方向に沿った表面領域によって散乱した光線を集束して第1の検出器へ誘導する第1の近垂直集束装置と、前記線から離れる方向に沿った表面領域から散乱した光線を第2の検出器に向かって反射して誘導する前記線に対して対称を成す軸を有する湾曲した鏡面を含む第2の集束装置とを含む装置を採用して表面上の異常を検出するための表面検査法であって、 A light beam to scan the surface emits a first and a near vertical focusing device to induce the first detector by converging the light beam scattered by the surface area along the direction close to a line perpendicular to the surface, the a second focusing device which includes a curved mirror having an axis symmetrical with respect to the line of directing a beam of light scattered from the surface area along the direction away from the line and reflected towards the second detector a surface inspection method for detecting anomalies on a surface employs an apparatus that includes,
    光線と表面上の領域からの散乱光とに呼応して第1の検出器から第1の出力信号を受信するステップと、 Receiving a first output signal from the first detector in response to the scattered light from the region on the light and the surface,
    光線と表面上の領域からの散乱光とに呼応して第2の検出器から第2の出力信号を受信するステップと、 Receiving a second output signal from the second detector in response to the scattered light from the region on the light and the surface,
    表面上の異常がマイクロスクラッチか、粒子かを判定するために、第1と第2の出力信号の比を求めるステップと、 Abnormality or micro-scratches on the surface, in order to determine whether particles, determining a ratio of the first and second output signals,
    を含むことを特徴とする表面検査法。 Surface inspection method which comprises a.
  46. 表面に対して斜めの方向に光を入射させるステップを含み、比が1に近い場合には、異常が粒子であると判定し、比が所定の割合を下回る場合には、マイクロスクラッチであると判定することをさらに特徴とする請求項45記載の方法。 Wherein the step of entering light in the direction oblique to the surface, when the ratio is close to 1, the abnormality is judged to be the particles, if the ratio is below a predetermined percentage, if it is microscratches further method of claim 45, wherein the determining.
  47. 前記割合が、約0.8であることを特徴とする請求項46記載の方法。 The ratio is, the method of claim 46 wherein the about 0.8.
  48. 表面に対して斜めの方向に光を入射させるステップを含み、第1の出力信号がゼロでなく、第2の出力信号がほぼゼロである場合には、異常が粒子であると判定し、第1の出力信号がほぼゼロで、第2の出力信号がゼロでない場合には、マイクロスクラッチであると判定することをさらに特徴とする請求項45記載の方法。 Wherein the step of entering light in the direction oblique to the surface, rather than the first output signal is zero, when the second output signal is substantially zero, the abnormality is determined to be a particle, a 1 of the output signal almost zero, when the second output signal is not zero, the method of claim 45 wherein the further determining means determines that a micro-scratch.
  49. 表面に対して略垂直な方向に光を入射させるステップを含み、比が1に近い場合には、異常が粒子であると判定し、比が1より大きい所定の値である場合には、マイクロスクラッチであるとさらに判定することを特徴とする請求項45記載の方法。 Wherein the step of entering light in a direction substantially perpendicular to the surface, when the ratio is close to 1, the abnormality is determined to be particles, when the ratio is 1 greater than a predetermined value, the micro the method of claim 45, wherein the further determined if there scratch.
  50. 前記値が、約1.6であることを特徴とする請求項49記載の方法。 Said value The method of claim 49, wherein it is 1.6.
  51. 表面に対して略垂直な方向に光を入射させるステップを含み、第1の出力信号がゼロでなく、第2の出力信号がほぼゼロである場合には、異常がマイクロスクラッチであると判定し、第1の出力信号がほぼゼロで、第2の出力信号がゼロでない場合には、粒子であると判定することをさらに特徴とする請求項45記載の方法。 Wherein the step of entering light in a direction substantially perpendicular to the surface, rather than the first output signal is zero, when the second output signal is substantially zero, the abnormality is determined to be micro scratches , the first output signal is substantially zero, when a second output signal is not zero, the method of claim 45 wherein further characterized in that to determine that a particle.
  52. 線から離れる方向に沿った表面領域から散乱した光線を第2の検出器に向かって反射して誘導する前記線に対して対称を成す軸を有する湾曲した鏡面を採用して表面上の異常を検出するための表面検査法において、 It adopts a curved mirror having an axis symmetrical with respect to the line of directing a beam of light scattered from the surface area along the direction away from the line and reflected towards the second detector anomalies on the surface in the surface inspection method for the detection,
    表面を走査するために、表面に対して斜めの方向に光を入射させるステップと、 To scan the surface, the step of entering light in the direction oblique to the surface,
    表面によって前方散乱方向に沿って散乱した光線を他の散乱方向とは別に集束し、この別に集束した光線を別に検出して、集束した前方への散乱光を表す第1の信号と、前方散乱光以外の集束した散乱光を表す第2の信号を出力するステップと、 The light scattered along the forward scattering direction by the surface separately from focusing the other scattering directions, the light rays focused on the different detected separately, a first signal representative of the scattered light into focused forward, forward scatter and outputting a second signal representing the scattered light focusing other than light,
    表面の異常がマイクロスクラッチか、粒子かを判定するために、二つの信号を比較するステップと、 Abnormality or micro scratches on the surface, in order to determine whether particles, comparing the two signals,
    を含むことを特徴とする表面検査法。 Surface inspection method which comprises a.
  53. 前記比較するステップが、二つの信号の比を1と比較するステップと、その比が1に近い場合には、異常を粒子と呼び、第1の信号と第2の信号との比が所定の値を上回る場合には、マイクロスクラッチと呼ぶステップとを含むことを特徴とする請求項52記載の方法。 Said comparing step includes the steps of comparing one of the ratio of the two signals, when the ratio is close to 1, the abnormality is referred to as particles, the ratio between the first signal and the second signal is in a predetermined If the above values ​​the method of claim 52, characterized in that it comprises the steps referred to as micro scratches.
  54. 前記比較するステップが、第1の信号がゼロでなく、第2の信号がほぼゼロである場合には、異常をマイクロスクラッチと呼び、それ以外の場合には、粒子と呼ぶステップを含むことを特徴とする請求項52記載の方法。 Said comparing step is the first signal is not zero, if the second signal is substantially zero, the abnormality is referred to as micro scratches, otherwise, including the step referred to as particles the method of claim 52, wherein.
  55. 前記セパレータによって互いに隔てられた別の光学経路に沿って散乱光を誘導することによって前記別の集束を行うことを特徴とする請求項52記載の方法。 The method of claim 52, wherein the performing focusing of the further by inducing scattered light along another optical path separated from each other by the separator.
  56. 前方散乱方向を遮断するか、もしくは前方散乱方向以外のすべての散乱方向を遮断して、マスクの形態の空間フィルタを通して散乱光を誘導することによって前記別の集束を行うことを特徴とする請求項52記載の方法。 Or to block the forward scattering direction or by blocking all scattering directions other than the forward scattering direction, claims and performs focusing of the further by inducing scattered light through the spatial filter in the form of a mask the method of 52, wherein.
  57. 線から離れる方向に沿った表面領域から散乱した光線を第2の検出器に向かって反射して誘導する前記線に対して対称を成す軸を有する湾曲した鏡面を採用して表面上の異常を検出するための表面検査法において、 It adopts a curved mirror having an axis symmetrical with respect to the line of directing a beam of light scattered from the surface area along the direction away from the line and reflected towards the second detector anomalies on the surface in the surface inspection method for the detection,
    表面を走査するために、第1の偏光状態の光と第2の偏光状態の光を表面に対して斜めの方向に順次入射させ、前記第1と第2の状態は異なるものとするステップと、 To scan the surface, the steps sequentially is incident in the direction of the diagonal of the first polarization state of light of light of the second polarization state to the surface, to the first and different second state ,
    順次行う走査の間に不良によって散乱した光線を集束し、一対の信号、すなわち、表面が第1の偏光状態の光で走査された場合に集束した散乱光を表す信号を含む第1の信号と、表面が第2の偏光状態の光で走査された場合に集束した散乱光を表す信号を含む第2の信号を出力するステップと、 Focuses the light scattered by defects during the sequential performing scanning, a pair of signals, i.e., a first signal including a signal surface represents the scattered light focused when it is scanned with light of a first polarization state and outputting a second signal comprising a signal representative of the scattered light focused when the surface is scanned with light of a second polarization state,
    表面の異常がマイクロスクラッチか、粒子かを判定するために、二つの信号を比較するステップと、 Abnormality or micro scratches on the surface, in order to determine whether particles, comparing the two signals,
    を含むことを特徴とする表面検査法。 Surface inspection method which comprises a.
  58. 前記比較するステップが、信号の比を導いて比を求めるステップと、比を所定の基準値と比較するステップとを含むことを特徴とする請求項57記載の方法。 It said comparing step The method of claim 57, characterized in that it comprises the steps of: determining the ratio led the ratio of the signal, and the step of comparing the ratio with a predetermined reference value.
  59. 前記第1と第2の偏光状態が、S偏光とP偏光状態であることを特徴とする請求項57記載の方法。 Said first and second polarization state, The method of claim 57, wherein the S is polarized light and P-polarized state.
  60. 表面の粗さを判定する方法において、 The method of determining roughness of a surface,
    ヘイズ値を薄膜の表面の粗さと関連付けるデータベースを作成するステップと、 And creating a database that associates the haze value and surface roughness of the thin film,
    表面のヘイズ値を測定するステップと、 Measuring the haze value of the surface,
    表面の粗さの値をヘイズ値およびデータベースから判定するステップと、 Determining from haze value and database roughness values ​​of the surface,
    を含むことを特徴とする方法。 Wherein the containing.
  61. 前記作成するステップが、 Wherein the step of creating is,
    代表的な薄膜の表面のヘイズ値を測定するステップと、 Measuring the haze value of the surface of a typical thin film,
    前記表面の粗さの値を測定するステップと、 Measuring a roughness value of the surface,
    前記データベースを収集するステップと、 A step of collecting said database,
    を含むことを特徴とする請求項60記載の方法。 The method of claim 60, which comprises a.
  62. 前記粗さの値の測定は、プロフィロメータまたは走査プローブ顕微鏡によって行うことを特徴とする請求項61記載の方法。 The measurement of the roughness values ​​The method of claim 61, wherein the performing by the profilometer or scanning probe microscopy.
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