JP2005527820A5

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Info

Publication number: JP2005527820A5
Application number: JP2004507813A
Authority: JP
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2006-06-22

Claims

基板サンプル（２４）の表面品質を決定するための基板サンプル検査システム（１０）であって、
アイピース（１９）、アイピース焦点調整部、顕微鏡焦点調整部、レチクル（２０）、プリズム（２２）、対物レンズ（２６）、カメラ視野、アイピース視野、および、前記基板サンプルを保持するための固定具（２８）を含む微分干渉コントラスト顕微鏡（１２）であって、微分ビーム間の位相を調整するために配置構成される顕微鏡（１２）と、
光源（１４）と、
カメラ（１８）と、
前記カメラおよび前記顕微鏡からデータを収集するためのコンピュータ（３０）と、
を含み、
前記顕微鏡は、前記アイピース視野と前記カメラ視野の間で切り換えることができ、前記固定具は、前記基板サンプルの画像の画素値のヒストグラムに対する中央傾向を達成するために前記基板サンプルの傾きの調整を可能にするように配置構成され、前記コンピュータは、表面品質を決定して前記基板サンプルの近似的な表面を再構築するために、前記基板サンプルの表面傾きの少なくとも１つの画像および前記表面傾きの画像を処理するように配置構成される、システム（１０）。
請求項１に記載のシステム（１０）であって、前記光源（１４）は、前記基板サンプル（２４）から前記レチクル（２０）と前記絞りの少なくとも１つまでの光路長が、前記基板サンプルからユーザの肉眼またはカメラ（１８）までの光路長と実質的に同じになるように、光学的光路内に設置された前記レチクルと前記絞りの少なくとも１つを含む、システム（１０）。
微分ビーム間の位相を較正するために、請求項１に記載のシステム（１０）は、
前記プリズム（２２）と参照サンプルの傾きの少なくとも１つを複数の位置に調整するように、
前記複数の他の位置における構造コントラストより良好な構造コントラストを提供する位置を決定するために、前記複数の位置の各々における画像を観察するように、
前記決定された位置における露光時間および画素値中央傾向を記録するように、かつ、
前記露光時間に対する前記画素値の中央傾向の比であるピーク応答比を決定するように、
配置構成されたシステム（１０）。
前記微分ビーム間の位相を較正するために、請求項１に記載のシステム（１０）は、
前記プリズム（２２）と前記参照サンプルの傾きの少なくとも１つを複数の位置に調整するように、
前記プリズムおよび前記参照サンプルの前記傾きの前記複数の位置の各々に対して、前記参照サンプルの画像を取り込むように、
各画像に対する強度に対応する画素値の中央傾向を決定するように、
前記取り込まれた画像についての画像強度最小値および画像強度最大値を決定するように、
前記参照画像の強度の範囲の中間点に対応する中央傾向を決定するように、かつ、
前記露光時間に対する算出された中間点中央傾向の比であるピーク応答比を決定するように、
配置構成されるシステム（１０）。
前記微分ビーム間の前記位相を較正するために、請求項１に記載のシステム（１０）は、
前記プリズム（２２）と前記参照基板サンプル（２４）の傾きの少なくとも１つを複数の位置に調整するように、
前記プリズムおよび前記参照サンプルの前記傾きの前記複数の位置の各々に対する前記基板サンプルの画像を取り込むように、
各参照サンプル画像の近似的に一定の前記画素値または強度の前記中央傾向を維持するために前記露光時間を調整するように、
前記参照サンプル画像の各々に対する画素値分布の分散計量を算出するように、かつ、
最大分散値における前記露光時間に対する前記画素中央傾向値の比であるピーク応答比を決定するように、
配置構成されるシステム（１０）。
請求項１に記載のシステム（１０）であって、前記基板サンプル（２４）の画像を処理するために、前記コンピュータ（３０）は、
前記基板サンプル上の単一の位置の画像を平均化するように、
前記サンプル上に存在する擬似構造に対して補償するように、
点ごとに、前記基板サンプルの少なくとも１つの画像の画素値を参照強度アレーにより除することにより、空間的および時間的な入力強度変化について補償するように、
前記画像のパワー・スペクトル密度を算出するように、かつ、
表面品質に関連する前記パワー・スペクトルの周波数帯域におけるパワーを決定するようにプログラムされる、システム（１０）。
請求項１に記載のシステム（１０）であって、前記基板サンプル（２４）上の表面構造のレベルを決定するために前記基板サンプルの画像を処理するために、前記コンピュータ（３０）は、
前記基板サンプルの表面の曲率の推定値を算出するように、また、
前記基板サンプルの前記表面の前記曲率の前記推定値を使用して前記曲率に対して前記基板サンプルの画像を補正するようにプログラムされる、システム（１０）。
請求項７に記載のシステム（１０）であって、前記基板サンプル（２４）の前記表面の前記曲率の前記推定値を算出するために、前記コンピュータ（３０）は、

に従って前記基板サンプルの前記表面の前記曲率の前記推定値を算出するようにプログラムされ、
ここで、
ｄは、球状表面の曲率の直径であり、
ｒは、前記基板サンプルの中央からの距離であり、
θは、オペレータの見る視界を基準としたｒと前記基板サンプルの前方との角度であり、
Ｇは、前記較正から得られるノマルスキー結晶定数であり、
βは、前記較正から得られるノマルスキー結晶背景位相であり、
（ｘ，ｙ）は、前記基板サンプルの剪断方向を基準とした前記基板サンプルについての空間座標であり、
（ｘ’，ｙ’）は、オペレータの見る視界を基準とした前記基板サンプルについての空間座標であり、
φは、前記剪断方向と前記ｘ’の角度であり、かつ、
∇_ｘＲ（ｘ，ｙ）は、前記基板サンプルに対する複数の粗さの傾きを含む、システム（１０）。