JP2007147376A - Inspection device - Google Patents

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Yoshihiko Fujimori
義彦 藤森
Hirokazu Ishii
裕和 石井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection device capable of properly detecting the flaw of the uppermost layer without receiving the effect of a substrate layer. <P>SOLUTION: The inspection device includes capture means 15 and 17 for capturing an image for inspection from the light emitted from a matter 10A to be inspected and a processing means 17 for detecting the flaws of the respective parts of the matter to be inspected from the image for inspection with different sensitivities. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検物体の欠陥検査を行う検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting a defect of a test object.

被検物体からの光(例えば回折光など)に基づいて検査用の画像を取り込み、この画像を利用して被検物体の最上層の欠陥検査を行う装置が知られている。この検査装置では、画像から欠陥を検出する際に、検査対象領域の各部を全面均一な感度で処理することが一般的である(例えば特許文献1を参照)。
特開2001−236493号公報
2. Description of the Related Art There is known an apparatus that takes an image for inspection based on light (for example, diffracted light) from an object to be inspected and uses this image to inspect the uppermost layer of the object to be inspected. In this inspection apparatus, when detecting a defect from an image, it is common to process each part of the inspection target area with uniform sensitivity over the entire surface (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-236493 A

しかし、検査用の画像には、被検物体の最上層に関わる情報の他、下地層に関わる情報も含まれている。さらに、最上層(または下地層)の情報が含まれる割合は、画像の場所ごとに異なっている。最上層の欠陥検査においては、下地層の情報はノイズとして働くため、最上層の情報が含まれる割合が小さい場所では、感度を下げないと誤検出の恐れがある。このため、上記のように全面均一な感度で画像処理を行うと、最上層の情報が含まれる割合が小さい場所に合わせて感度を低く設定しなければならず、最上層の情報が含まれる割合が高い場所でも高い感度で検査ができなかった。   However, the image for inspection includes information related to the underlayer as well as information related to the uppermost layer of the object to be inspected. Furthermore, the ratio in which the information on the uppermost layer (or the underlying layer) is included differs for each location of the image. In the defect inspection on the uppermost layer, the information on the underlying layer works as noise, so there is a risk of false detection unless the sensitivity is lowered in a place where the ratio of the uppermost layer information is small. For this reason, if image processing is performed with uniform sensitivity over the entire surface as described above, the sensitivity must be set low according to the location where the ratio of the top layer information is small, and the ratio of the top layer information is included. The test could not be performed with high sensitivity even at high locations.

本発明の目的は、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出可能な検査装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of appropriately detecting a defect in the uppermost layer without being affected by an underlayer.

本発明の検査装置は、被検物体から発生した光から検査用の画像を取り込む取込手段と、前記画像から前記被検物体の各部の欠陥を異なる感度で検出する処理手段とを備えたものである。
また、前記処理手段は、前記画像に基づいて前記被検物体の最上層の欠陥を検出することが好ましい。
An inspection apparatus according to the present invention includes a capturing unit that captures an image for inspection from light generated from a test object, and a processing unit that detects a defect in each part of the test object from the image with different sensitivities. It is.
Further, it is preferable that the processing means detects a defect in the uppermost layer of the object to be inspected based on the image.

また、前記処理手段は、前記被検物体の各部の欠陥を、前記被検物体から発生した光のうち前記最上層からの光の割合に応じた感度でそれぞれ検出することが好ましい。
また、前記処理手段は、前記被検物体の各部の欠陥を、前記被検物体の最上層のパターン情報に応じた感度でそれぞれ検出することが好ましい。
また、前記パターンの情報は、前記被検物体の各部における前記パターンの粗密に関わる情報であることが好ましい。
In addition, it is preferable that the processing unit detects a defect in each part of the test object with a sensitivity corresponding to a ratio of light from the uppermost layer in the light generated from the test object.
Further, it is preferable that the processing means detects defects of each part of the test object with sensitivity according to pattern information on the uppermost layer of the test object.
The pattern information is preferably information related to the density of the pattern in each part of the object to be examined.

また、前記粗密に関わる情報は、前記被検物体の各部における前記パターンの総面積に関わる情報であることが好ましい。
また、前記粗密に関わる情報は、前記被検物体の各部における前記パターンの総エッジ長さに関わる情報であることが好ましい。
また、前記パターンの情報は、前記画像の各画素に対応する前記被検物体の各微小領域ごとの情報であり、前記設定手段は、前記パターンの情報に基づいて、前記画像の各画素ごとに前記感度を設定することが好ましい。
Moreover, it is preferable that the information relating to the density is information relating to the total area of the pattern in each part of the test object.
Moreover, it is preferable that the information relating to the density is information relating to the total edge length of the pattern in each part of the test object.
Further, the pattern information is information for each minute region of the object to be examined corresponding to each pixel of the image, and the setting unit is configured to set the information for each pixel of the image based on the pattern information. It is preferable to set the sensitivity.

また、前記最上層のパターンの露光に関わるレチクルの情報に基づいて、前記パターンの情報を生成する生成手段をさらに備えることが好ましい。
また、前記検査用の画像よりも解像度の高い前記被検物体の画像に基づいて、前記パターンの情報を生成する生成手段をさらに備えることが好ましい。
It is preferable that the image forming apparatus further includes a generation unit that generates the pattern information based on reticle information related to exposure of the uppermost layer pattern.
In addition, it is preferable that the image forming apparatus further includes a generation unit that generates the pattern information based on the image of the object to be inspected having a higher resolution than the inspection image.

本発明の検査装置によれば、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出することができる。   According to the inspection apparatus of the present invention, it is possible to appropriately detect the uppermost layer defect without being affected by the underlayer.

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の検査装置10は、図1に示す通り、被検物体10Aを支持するステージ11と、照明部(12,13)と、撮像部(14,15)と、解析部16と、画像処理部17と、制御部18と、表示部19とで構成される。制御部18は、検査装置10の各部をシーケンス制御して被検物体10Aの欠陥検査を行い、検出した欠陥の表示・印刷・外部への送信などを制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 10 of the present embodiment includes a stage 11 that supports a test object 10A, an illumination unit (12, 13), an imaging unit (14, 15), an analysis unit 16, and an image. The processing unit 17, the control unit 18, and the display unit 19 are included. The control unit 18 controls each part of the inspection apparatus 10 to perform defect inspection of the object 10A to be detected, and controls display, printing, transmission to the outside of the detected defect, and the like.

被検物体10Aは、半導体ウエハや液晶ガラス基板などであり、その最上層に繰り返しパターン(配線パターンなどのライン・アンド・スペース状のパターン)がレジストで形成されている。
被検物体10Aの一例を図2(a)に示す。また、被検物体10Aの各ショット領域20を拡大して図2(b)に示す。図2の例では、各ショット領域20の中の一部の領域21,22に最上層の繰り返しパターン1A,2Aが形成され、残りの領域23は最上層の無い(つまり下地層が露出した)領域となっている。なお、繰り返しパターン1A,2Aの領域21,22でも最上層の下方には下地層が形成され、各ライン部の間(つまりスペース部)に下地層が露出している。
The test object 10A is a semiconductor wafer, a liquid crystal glass substrate, or the like, and a repeated pattern (line and space pattern such as a wiring pattern) is formed of a resist on the uppermost layer.
An example of the test object 10A is shown in FIG. Further, each shot region 20 of the test object 10A is enlarged and shown in FIG. In the example of FIG. 2, the uppermost layer repeat patterns 1A and 2A are formed in some areas 21 and 22 in each shot area 20, and the remaining area 23 has no uppermost layer (that is, the underlying layer is exposed). It is an area. In the regions 21 and 22 of the repeated patterns 1A and 2A, a base layer is formed below the uppermost layer, and the base layer is exposed between the line portions (that is, the space portions).

検査装置10において、照明部(12,13)は、光源12と球面鏡13とで構成される。制御部18によって光源12が点灯されると、照明部(12,13)は、所定波長の照明光によって斜め方向から被検物体10Aを照明する。このとき、被検物体10Aの最上層の繰り返しパターン1A,2Aから所定の方向に正反射光や回折光や散乱光など(以下「信号光」)が発生する。さらに、照明光の一部は最上層を透過して(または透過せずに)下地層に到達するため、下地層からの光(以下「ノイズ光})も上記の信号光に混じって発生する。   In the inspection apparatus 10, the illumination units (12, 13) are composed of a light source 12 and a spherical mirror 13. When the light source 12 is turned on by the control unit 18, the illumination units (12, 13) illuminate the test object 10A from an oblique direction with illumination light having a predetermined wavelength. At this time, specularly reflected light, diffracted light, scattered light (hereinafter referred to as “signal light”) is generated in a predetermined direction from the repeated patterns 1A and 2A on the uppermost layer of the test object 10A. Furthermore, part of the illumination light passes through (or does not pass through) the uppermost layer and reaches the base layer, so that light from the base layer (hereinafter referred to as “noise light”) is also mixed with the signal light. .

被検物体10Aの各部から発生した光のうち、最上層の繰り返しパターン1A,2Aからの信号光の割合(または下地層からのノイズ光の割合)は、被検物体10Aの場所ごとに異なる。例えば、領域21のように繰り返しパターン1Aが密に形成されている場所では、領域22のように繰り返しパターン2Aが疎に形成されている場所と比較して、信号光の割合が高い(ノイズ光の割合が低い)。また、領域23のように最上層の無い(下地層が露出した)場所では、信号光が発生せず、ノイズ光のみとなる。   Of the light generated from each part of the test object 10A, the ratio of the signal light from the uppermost repeated patterns 1A and 2A (or the ratio of the noise light from the underlying layer) varies depending on the location of the test object 10A. For example, the ratio of the signal light is higher in a place where the repeated pattern 1A is densely formed as in the area 21 than in a place where the repeated pattern 2A is formed sparsely as in the area 22 (noise light). Is low). Further, in a place where there is no uppermost layer (exposed base layer) as in the region 23, no signal light is generated and only noise light is generated.

撮像部(14,15)は、球面鏡14とCCDカメラなどの撮像装置15とで構成される。被検物体10Aが照明されたとき、球面鏡14は、被検物体10Aの各部から発生した光(上記の信号光およびノイズ光)を集光して、不図示のレンズにより撮像装置の上に物体像を形成する。また、撮像装置15は、その物体像を制御部18のタイミング制御にしたがって撮像した後、画像処理部17に撮像信号を出力する。   The imaging unit (14, 15) includes a spherical mirror 14 and an imaging device 15 such as a CCD camera. When the test object 10A is illuminated, the spherical mirror 14 condenses the light (the signal light and the noise light) generated from each part of the test object 10A, and the object is placed on the imaging device by a lens (not shown). Form an image. Further, the imaging device 15 captures the object image in accordance with the timing control of the control unit 18, and then outputs an imaging signal to the image processing unit 17.

画像処理部17は、撮像装置15からの撮像信号に基づいて、被検物体10Aの画像を検査用の画像として取り込む。検査用の画像は、被検物体10Aの比較的広い領域(全領域または一部領域)の画像であり、マクロ画像とも呼ばれる。なお、この画像は、必要に応じて、画像処理部17から制御部18を介して表示部19に表示される。表示部19は例えばCRTや液晶ディスプレイなどである。   The image processing unit 17 captures the image of the test object 10A as an inspection image based on the imaging signal from the imaging device 15. The inspection image is an image of a relatively wide area (entire area or partial area) of the object 10A to be examined, and is also called a macro image. This image is displayed on the display unit 19 from the image processing unit 17 via the control unit 18 as necessary. The display unit 19 is, for example, a CRT or a liquid crystal display.

画像処理部17は、検査用の画像を取り込むと、この画像に基づいて被検物体10Aの欠陥を検出する。例えば、検査用の画像の各部において、隣接するショットとの明暗差(コントラスト差)を求め、この明暗差が予め定めた閾値よりも大きければ「欠陥」と判定し、閾値よりも小さければ「正常」と判定する。また、正常なウエハの画像との比較から欠陥を求めても構わない。予め正常なウエハからの画像を取り込んでおき、正常なウエハの画像の輝度と、検査用の画像の輝度を比較し、所定の値以上、輝度に差がある領域を「欠陥」と判定し、輝度の差が所定値よりも小さければ「正常」と判断する。最上層の欠陥とは、最上層の膜厚ムラや、繰り返しパターン1A,2Aの露光時のデフォーカスに起因するパターン欠陥や塵などに起因する欠陥などである。   When the image processing unit 17 captures an image for inspection, the image processing unit 17 detects a defect of the test object 10A based on the image. For example, in each part of the inspection image, a difference in contrast (contrast difference) between adjacent shots is obtained. If this difference is larger than a predetermined threshold value, it is determined as “defect”, and if it is smaller than the threshold value, “normal” Is determined. Further, the defect may be obtained by comparison with a normal wafer image. Capture an image from a normal wafer in advance, compare the brightness of the image of the normal wafer with the brightness of the image for inspection, determine an area with a difference in brightness over a predetermined value as a `` defect '', If the difference in luminance is smaller than a predetermined value, it is determined as “normal”. The defect of the uppermost layer is a film thickness unevenness of the uppermost layer, a pattern defect caused by defocus during exposure of the repeated patterns 1A and 2A, a defect caused by dust, or the like.

ところで、上記した通り、撮像装置15には、被検物体10Aの最上層からの信号光に混じって下地層からのノイズ光も入射する。このため、画像処理部17が取り込んだ検査用の画像には、被検物体10Aの最上層に関わる情報の他、下地層に関わる情報も含まれる。また、被検物体10Aからの光に含まれる信号光の割合(またはノイズ光の割合)は、被検物体10Aの場所ごとに異なる。このため、検査用の画像において、最上層(または下地層)の情報が含まれる割合は、画像の場所ごとに異なる。   By the way, as described above, noise light from the base layer is also incident on the imaging device 15 together with the signal light from the uppermost layer of the test object 10A. For this reason, the image for inspection taken in by the image processing unit 17 includes information related to the base layer in addition to information related to the uppermost layer of the test object 10A. Further, the ratio of the signal light (or the ratio of the noise light) included in the light from the test object 10A varies depending on the location of the test object 10A. For this reason, in the image for inspection, the ratio in which the information on the uppermost layer (or the base layer) is included varies depending on the location of the image.

例えば、被検物体10Aのショット領域20(図2(a),(b))に対応する画像30(図2(c))には、ショット領域20内の領域21〜23の各々に対応して領域31〜33が現れ、領域31〜33ごとに最上層(または下地層)の情報が含まれる割合は異なる。最上層の情報の割合は、領域21(繰り返しパターン1Aが密な場所)に対応する領域31で最も高く、領域22(繰り返しパターン2Aが疎な場所)に対応する領域32では少し低下する。また、領域23(最上層の無い場所)に対応する領域33では、最上層の情報を全く含まず、下地層の情報がそのまま画像となる。   For example, the image 30 (FIG. 2C) corresponding to the shot area 20 (FIGS. 2A and 2B) of the test object 10A corresponds to each of the areas 21 to 23 in the shot area 20. The areas 31 to 33 appear, and the ratio in which the information on the uppermost layer (or the base layer) is included is different for each of the areas 31 to 33. The ratio of information on the top layer is the highest in the region 31 corresponding to the region 21 (the place where the repetitive pattern 1A is dense), and slightly decreases in the region 32 corresponding to the region 22 (the place where the repetitive pattern 2A is sparse). Further, in the area 33 corresponding to the area 23 (a place where there is no uppermost layer), the information on the uppermost layer is not included at all, and the information on the underlying layer becomes an image as it is.

このような場合でも、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出するために、本実施形態の検査装置10では、画像処理部17における上記の画像処理(明暗差の算出や閾値との比較など)の際、検査用の画像において最上層(または下地層)の情報が含まれる割合に応じた異なる感度で、その画像の各部を処理する。
画像処理(明暗差の算出や閾値との比較など)の際に用いる感度の一例を定性的に説明すると、最上層の情報の割合が最も高い(下地層の情報の割合が最も低い)領域31では、その各部の処理を最も高い感度(例えば感度=1)で行う。つまり、領域31の各部の明暗差と比較して欠陥/正常を判定する際の閾値を最も小さくする。
Even in such a case, in order to appropriately detect the defect of the uppermost layer without being affected by the underlayer, the inspection apparatus 10 of the present embodiment performs the above-described image processing (calculation of brightness difference or In comparison with a threshold value or the like, each part of the image is processed with different sensitivities depending on the ratio of the uppermost layer (or underlayer) information included in the inspection image.
To explain qualitatively an example of sensitivity used in image processing (such as calculation of light / dark difference and comparison with a threshold), the region 31 has the highest ratio of information on the uppermost layer (the lowest ratio of information on the underlying layer). Then, the processing of each part is performed with the highest sensitivity (for example, sensitivity = 1). That is, the threshold value for determining the defect / normality is made the smallest compared with the brightness difference of each part of the region 31.

さらに、領域31と比較して最上層の情報の割合が低い(下地層の情報の割合が高い)領域32では、その各部の処理を領域31より低い感度(例えば0<感度<1)で行う。つまり、領域32の各部の明暗差と比較して欠陥/正常を判定する際の閾値を領域31より大きくする。
また、最上層の情報を全く含まない(下地層の情報からなる)領域33では、その各部の処理を最も低い感度(例えば感度=0)で行う。つまり、領域33の各部の明暗差と比較して欠陥/正常を判定する際の閾値を最も大きくする。
Further, in the region 32 in which the ratio of information on the uppermost layer is lower than that in the region 31 (the ratio of information on the underlying layer is high), the processing of each part is performed with a lower sensitivity (for example, 0 <sensitivity <1). . That is, the threshold for determining the defect / normality is made larger than that of the region 31 in comparison with the brightness difference of each part of the region 32.
In the region 33 that does not include any information on the uppermost layer (consisting of information on the underlying layer), the processing of each part is performed with the lowest sensitivity (for example, sensitivity = 0). That is, the threshold value for determining the defect / normality is maximized as compared with the brightness difference of each part of the region 33.

そして、検査用の画像の領域31〜33ごとに、最上層(または下地層)の情報が含まれる割合に応じた感度(閾値)で各部の処理を行って、その閾値より明暗差が大きい場合には「欠陥」と判定し、閾値より明暗差が小さい場合には「正常」と判定する。
このため、最上層の情報の割合が最も高い(下地層の情報の割合が最も低い)領域31では、明暗差の微小な欠陥から明暗差の比較的大きな欠陥まで検出可能となる。
When each of the areas 31 to 33 of the inspection image is processed at each part with the sensitivity (threshold) corresponding to the ratio of the information of the uppermost layer (or the base layer), and the difference in brightness is larger than the threshold Is determined to be “defect”, and “normal” is determined when the difference in brightness is smaller than the threshold value.
For this reason, in the region 31 in which the ratio of information on the top layer is the highest (the ratio of information on the underlying layer is the lowest), it is possible to detect a defect having a slight difference in brightness and a defect having a relatively large difference in brightness.

また、最上層の情報の割合が低い(下地層の情報の割合が高い)領域32では、下地層からの信号(ノイズ)と同程度の明暗差の微小な欠陥(画像ムラ)を無視して、明暗差が中程度の欠陥から比較的大きな欠陥まで検出可能となる。
さらに、最上層の情報を全く含まない(下地層の情報からなる)領域33では、様々な大きさの明暗差(画像ムラ)が存在しても、これらは下地層のムラに起因するため、その全てを無視する。
Further, in the region 32 where the information ratio of the uppermost layer is low (the ratio of information of the underlayer is high), a small defect (image unevenness) with the same contrast as the signal (noise) from the underlayer is ignored. It is possible to detect a defect having a medium brightness difference to a relatively large defect.
Furthermore, in the region 33 that does not include any information on the uppermost layer (consisting of information on the underlying layer), even if there are light and dark differences (image unevenness) of various sizes, these are caused by the unevenness of the underlying layer. Ignore all of them.

このように、本実施形態の検査装置10では、検査用の画像の領域31〜33ごとに最上層(または下地層)の情報が含まれる割合が異なっても、その割合に応じた感度で画像処理を行うため、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を領域ごとに可能な最も高い感度で検出することができる。つまり、下地層のムラを最上層の欠陥として誤検出することを回避でき、最上層の欠陥を検出し損ねることも回避できる。   As described above, in the inspection apparatus 10 according to the present embodiment, even if the ratio of the information on the uppermost layer (or the base layer) is different for each of the areas 31 to 33 of the image for inspection, the image has a sensitivity according to the ratio. Since the processing is performed, it is possible to detect the defect of the uppermost layer with the highest sensitivity possible for each region without being affected by the underlayer. That is, it is possible to avoid erroneously detecting the unevenness of the underlying layer as a defect in the uppermost layer, and it is possible to avoid failing to detect the defect in the uppermost layer.

また、本実施形態の検査装置10では、被検物体10Aの各部(例えば図2(a),(b)の領域21〜23)における最上層の繰り返しパターン1A,2Aの情報が、予め解析部16に保存されており、解析部16から画像処理部17に入力される。そして、画像処理部17は、解析部16から入力した情報に基づいて、検査用の画像の各部(例えば図2(c)の領域31〜33)における画像処理の感度を設定する。したがって、下地層の膜厚ムラなどによるノイズ光があっても、その影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出することができる。   Further, in the inspection apparatus 10 of the present embodiment, information on the uppermost repeated patterns 1A and 2A in each part of the test object 10A (for example, the areas 21 to 23 in FIGS. 2A and 2B) is preliminarily analyzed. 16, and is input from the analysis unit 16 to the image processing unit 17. Then, the image processing unit 17 sets the sensitivity of the image processing in each part of the inspection image (for example, the areas 31 to 33 in FIG. 2C) based on the information input from the analysis unit 16. Therefore, even if there is noise light due to film thickness unevenness of the underlayer, the defect of the uppermost layer can be appropriately detected without being affected by the noise.

なお、以上の説明では、「繰り返しパターン」という表現を用いたが、明確な繰り返しのないランダムなパターンであっても、パターン密度に応じた信号が出るので、本発明の検査は可能である。
(パターンの有無に関わる情報)
最上層の繰り返しパターン1A,2Aの情報は、例えば、繰り返しパターン1A,2Aの有無に関わる情報である。このような情報が解析部16から画像処理部17に入力された場合、画像処理部17では、繰り返しパターン1A,2Aのある領域21,22に対応する画像上での領域31,32において感度を高く設定し(例えば感度=1)、また、繰り返しパターンのない領域23に対応する画像上での領域33において感度を低く設定する(例えば感度=0)。したがって、許容範囲の製造バラツキにより下地層の状態が変わっても、その影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出することができる。
In the above description, the expression “repetitive pattern” is used. However, even in the case of a random pattern without a clear repetition, a signal corresponding to the pattern density is output, so that the inspection of the present invention is possible.
(Information related to the presence or absence of patterns)
The information of the uppermost repeated patterns 1A and 2A is information relating to the presence or absence of the repeated patterns 1A and 2A, for example. When such information is input from the analysis unit 16 to the image processing unit 17, the image processing unit 17 increases the sensitivity in the regions 31 and 32 on the image corresponding to the regions 21 and 22 where the repeated patterns 1A and 2A exist. The sensitivity is set high (for example, sensitivity = 1), and the sensitivity is set low in the region 33 on the image corresponding to the region 23 without the repeated pattern (for example, sensitivity = 0). Therefore, even when the state of the underlayer changes due to manufacturing variations within the allowable range, the uppermost layer defect can be detected appropriately without being affected by the change.

(パターンの粗密に関わる情報)
さらに、最上層の繰り返しパターン1A,2Aの情報は、例えば、繰り返しパターン1A,2Aの粗密に関わる情報としてもよい。このような情報が解析部16から画像処理部17に入力された場合、画像処理部17では、繰り返しパターン1Aが密な領域21に対応する画像上での領域31において感度を高く設定し(例えば感度=1)、また、繰り返しパターン2Aが疎な領域22に対応する画像上での領域32において感度を少し低く設定し(例えば0<感度<1)、また、繰り返しパターンのない領域23に対応する画像上での領域33において感度を最低のレベルに設定する(例えば感度=0)。したがって、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出することができる。また、繰り返しパターン1A,2Aの粗密に関わる情報を用いる方が、有無に関わる情報を用いるより、検査品質が向上する。
(Information related to pattern density)
Furthermore, the information of the uppermost repeated patterns 1A and 2A may be information relating to the density of the repeated patterns 1A and 2A, for example. When such information is input from the analysis unit 16 to the image processing unit 17, the image processing unit 17 sets a high sensitivity in the region 31 on the image corresponding to the region 21 where the repeated pattern 1A is dense (for example, Sensitivity = 1), sensitivity is set slightly lower in the region 32 on the image corresponding to the region 22 where the repetitive pattern 2A is sparse (for example, 0 <sensitivity <1), and it corresponds to the region 23 without the repetitive pattern. In the region 33 on the image to be processed, the sensitivity is set to the lowest level (for example, sensitivity = 0). Therefore, it is possible to appropriately detect the uppermost layer defect without being affected by the underlayer. In addition, the use of the information related to the density of the repeated patterns 1A and 2A improves the inspection quality than the use of the information related to presence / absence.

(パターンの総面積に関わる情報)
繰り返しパターン1A,2Aの粗密に関わる情報としては、例えば、繰り返しパターン1A,2Aの総面積に関わる情報を用いることができる。ここで、繰り返しパターン1Aの総面積とは、領域21における繰り返しパターン1Aのライン部の面積の総和である。また、繰り返しパターン2Aの総面積とは、領域22における繰り返しパターン2Aのパターン部の面積の総和である。
(Information related to the total area of the pattern)
As information related to the density of the repeated patterns 1A and 2A, for example, information related to the total area of the repeated patterns 1A and 2A can be used. Here, the total area of the repeated pattern 1A is the total area of the line portions of the repeated pattern 1A in the region 21. The total area of the repeated pattern 2A is the total area of the pattern portions of the repeated pattern 2A in the region 22.

繰り返しパターン1Aの総面積に関わる情報は、領域21の面積S21に対する繰り返しパターン1Aの総面積S1Aの比(面積比S1A/S21)とすればよい。または、領域21における繰り返しパターン1Aのスペース部(つまり下地層の露出部分)の面積の総和S1A'を求め、この総和S1A'対する上記の総面積S1Aの比(面積比S1A'/S21)としてもよい。繰り返しパターン2Aの総面積に関わる情報も同様である。また、繰り返しパターンのない領域23では、面積比=0となる。 Information relating to the total area of the repetitive pattern 1A may be the ratio of the total area S 1A of the repetitive pattern 1A to the area S 21 of the region 21 (area ratio S 1A / S 21 ). Alternatively, the sum S 1A ′ of the area of the space portion (that is, the exposed portion of the underlayer) of the repetitive pattern 1A in the region 21 is obtained, and the ratio of the total area S 1A to the sum S 1A ′ (area ratio S 1A ′ / S 21 ) may be used. The same applies to information relating to the total area of the repetitive pattern 2A. In the region 23 without the repeated pattern, the area ratio = 0.

そして、繰り返しパターン1A,2Aの総面積に関わる情報(例えば面積比S1A/S21)が、解析部16から画像処理部17に入力された場合、画像処理部17では、例えば面積比S1A/S21≧0.5の領域に対応する画像上での領域において感度を高く設定し(例えば感度=1)、面積比S1A/S21<0.5の領域に対応する画像上での領域において感度を低く設定する(例えば感度=0)。したがって、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出することができる。パターンの総面積に関わる情報は、最上層の膜厚ムラの検出に好適である。このとき、被検物体10Aからの正反射光を取り込むことが好ましい。 When information related to the total area of the repetitive patterns 1A and 2A (for example, the area ratio S 1A / S 21 ) is input from the analysis unit 16 to the image processing unit 17, the image processing unit 17 uses, for example, the area ratio S 1A. Sensitivity is set high in the region on the image corresponding to the region of / S 21 ≧ 0.5 (for example, sensitivity = 1), and the image on the image corresponding to the region of area ratio S 1A / S 21 <0.5 is set. The sensitivity is set low in the region (for example, sensitivity = 0). Therefore, it is possible to appropriately detect the uppermost layer defect without being affected by the underlayer. Information relating to the total area of the pattern is suitable for detecting the film thickness unevenness of the uppermost layer. At this time, it is preferable to capture specularly reflected light from the object 10A.

(パターンの総エッジ長さに関わる情報)
その他、繰り返しパターン1A,2Aの粗密に関わる情報としては、例えば、繰り返しパターン1A,2Aの総エッジ長さに関わる情報を用いてもよい。ここで、繰り返しパターン1Aの総エッジ長さとは、領域21における繰り返しパターン1Aのライン部のエッジ長さの総和である。また、繰り返しパターン2Aの総エッジ長さとは、領域22における繰り返しパターン2Aのライン部のエッジ長さの総和である。
(Information related to the total edge length of the pattern)
In addition, as information related to the density of the repeated patterns 1A and 2A, for example, information related to the total edge length of the repeated patterns 1A and 2A may be used. Here, the total edge length of the repetitive pattern 1A is the sum of the edge lengths of the line portions of the repetitive pattern 1A in the region 21. The total edge length of the repetitive pattern 2A is the sum of the edge lengths of the line portions of the repetitive pattern 2A in the region 22.

繰り返しパターン1Aの総エッジ長さに関わる情報は、予め定めた基準のエッジ長さに対する繰り返しパターン1Aの総エッジ長さの比とすればよい。または、繰り返しパターン1Aの総エッジ長さ自体を、総エッジ長さに関わる情報としてもよい。繰り返しパターン2Aの総エッジ長さに関わる情報も同様である。また、繰り返しパターンのない領域23では、総エッジ長さに関わる情報=0となる。   The information related to the total edge length of the repetitive pattern 1A may be the ratio of the total edge length of the repetitive pattern 1A to a predetermined reference edge length. Alternatively, the total edge length itself of the repetitive pattern 1A may be information relating to the total edge length. The same applies to information relating to the total edge length of the repetitive pattern 2A. Further, in the area 23 having no repetitive pattern, information related to the total edge length = 0.

そして、繰り返しパターン1A,2Aの総エッジ長さに関わる情報が、解析部16から画像処理部17に入力された場合、画像処理部17では、例えば総エッジ長さが所定値以上の領域に対応する画像上での領域において感度を高く設定し(例えば感度=1)、総エッジ長さが所定値より小さい領域に対応する画像上での領域において感度を低く設定する(例えば感度=0)。したがって、下地層の影響を受けずに最上層の欠陥を適切に検出することができる。パターンの総エッジ長さに関わる情報は、露光時のデフォーカスに起因するパターン欠陥の検出に好適である。このとき、被検物体10Aからの回折光を取り込むことが好ましいが、回折光はパターンエッジが多いほど強く出る傾向がある。   When information related to the total edge length of the repetitive patterns 1A and 2A is input from the analysis unit 16 to the image processing unit 17, the image processing unit 17 handles, for example, a region where the total edge length is a predetermined value or more. The sensitivity is set high in the region on the image to be processed (for example, sensitivity = 1), and the sensitivity is set low in the region on the image corresponding to the region where the total edge length is smaller than the predetermined value (for example, sensitivity = 0). Therefore, it is possible to appropriately detect the uppermost layer defect without being affected by the underlayer. Information relating to the total edge length of the pattern is suitable for detection of pattern defects caused by defocus during exposure. At this time, it is preferable to capture the diffracted light from the test object 10A, but the diffracted light tends to be stronger as the pattern edge increases.

(パターンの情報の他の例)
繰り返しパターン1A,2Aの粗密に関わる情報としては、上記の総面積や総エッジ長さに関わる情報の他、パターン数に関わる情報を用いてもよい。
また、繰り返しパターン1A,2Aの情報は、被検物体10Aの領域21〜23ごとの情報としてもよいが、被検物体10Aを複数の微小領域に分解して考えたときの各微小領域ごとの局所的な情報としてもよい。
(Other examples of pattern information)
As information related to the density of the repeated patterns 1A and 2A, information related to the number of patterns may be used in addition to the information related to the total area and the total edge length.
Further, the information of the repeated patterns 1A and 2A may be information for each of the areas 21 to 23 of the test object 10A, but for each micro area when the test object 10A is considered to be decomposed into a plurality of micro areas. It may be local information.

各微小領域は、例えば一辺が1mm程度の領域とすればよく、さらに細かくすることが好ましい。さらに細かくする場合、検査用の画像の各画素(すなわち撮像装置15の各画素)に対応するサイズ(例えば一辺が500μm程度の領域)とすれば、装置性能を最大にすることができる。
繰り返しパターン1A,2Aの情報が被検物体10Aの各微小領域ごとの情報である場合、このような情報が解析部16から画像処理部17に入力されると、画像処理部17では、被検物体10Aの各微小領域に対応する画像上での各微小領域ごとに感度の設定を行う。例えば、被検物体10Aの各微小領域の一辺が1mm程度の場合、画像上での3×3画素を含む各微小領域ごとに感度の設定が行われる。さらに、被検物体10Aの各微小領域の一辺が330μm程度の場合、画像の各画素ごとに感度の設定が行われる。したがって、検査品質が向上する。
Each minute region may be a region having a side of about 1 mm, for example, and is preferably made finer. In the case of further refinement, the apparatus performance can be maximized by setting the size corresponding to each pixel of the inspection image (that is, each pixel of the imaging device 15) (for example, a region having a side of about 500 μm).
When the information on the repetitive patterns 1A and 2A is information for each minute region of the test object 10A, when such information is input from the analysis unit 16 to the image processing unit 17, the image processing unit 17 Sensitivity is set for each minute region on the image corresponding to each minute region of the object 10A. For example, when one side of each minute area of the test object 10A is about 1 mm, the sensitivity is set for each minute area including 3 × 3 pixels on the image. Further, when one side of each minute region of the test object 10A is about 330 μm, sensitivity is set for each pixel of the image. Therefore, the inspection quality is improved.

(パターンの情報の生成)
上記したような様々なパターンの情報は、解析部16において、被検物体10Aの最上層の繰り返しパターン1A,2Aの露光に関わるレチクルの情報に基づいて生成することができる。レチクルの情報とは、被検物体10Aのショット領域20に対応するパターンのCAD情報(設計情報)であり、ショット領域20内の繰り返しパターン1A,2Aの領域の位置および寸法やパターン密度情報などの情報を含む。
(Generation of pattern information)
Information on various patterns as described above can be generated in the analysis unit 16 based on reticle information related to the exposure of the repeated patterns 1A and 2A on the uppermost layer of the test object 10A. The reticle information is CAD information (design information) of a pattern corresponding to the shot area 20 of the object to be inspected 10A, and the position and size of the repeated patterns 1A and 2A in the shot area 20 and the pattern density information, etc. Contains information.

レチクルの情報に基づいて被検物体10Aの各微小領域ごとにパターンの情報を生成するためには、レチクルのパターン領域を必要なサイズの微小領域に分割して、各微小領域ごとにパターンの面積比などを求め、パターンの情報を数値化すればよい。解析部16にて生成されたパターンの情報は、欠陥検査の際、画像処理部17に出力される。このように、レチクルの情報に基づいて最上層のパターンの情報を生成する場合、被検物体10Aの各微小領域の分割サイズを小さく(例えば画像の各画素に対応するサイズに)しても、正確にパターンの情報を生成することができる。   In order to generate pattern information for each minute region of the object 10A based on the reticle information, the reticle pattern region is divided into minute regions of a necessary size, and the pattern area is divided for each minute region. What is necessary is just to obtain | require ratio etc. and digitize the information of a pattern. The pattern information generated by the analysis unit 16 is output to the image processing unit 17 during the defect inspection. As described above, when generating the pattern information of the uppermost layer based on the information of the reticle, even if the division size of each minute region of the test object 10A is reduced (for example, the size corresponding to each pixel of the image) Pattern information can be generated accurately.

また、レチクルの情報に限らず、検査用の画像よりも解像度の高い被検物体10Aの他の画像(少なくとも1つのショット領域20を含む画像)に基づいて、パターンの情報を生成してもよい。高解像度な画像としては、ショット領域20内の繰り返しパターン1A,2Aのエッジが鮮明に現れるものを用いることが好ましい。例えば、検査装置10の周囲に設けられる不図示のアライメント光学系や他の顕微鏡光学系などを利用し、少なくとも1つのショット領域20の顕微鏡画像を取り込み、これを上記の高解像度な画像として用いることが考えられる。   Further, the pattern information may be generated based on another image (an image including at least one shot region 20) having a higher resolution than the inspection image, not limited to the reticle information. . As the high-resolution image, it is preferable to use an image in which the edges of the repeated patterns 1A and 2A in the shot area 20 appear clearly. For example, using a not-shown alignment optical system or other microscope optical system provided around the inspection apparatus 10, a microscope image of at least one shot region 20 is captured and used as the above high-resolution image. Can be considered.

高解像度な画像(顕微鏡画像など)に基づいて被検物体10Aの各微小領域ごとにパターンの情報を生成するためには、その画像のパターン領域を必要なサイズの微小領域に分割して、各微小領域ごとにパターンの面積比などを求め、パターンの情報を数値化すればよい。このように、高解像度な画像を用いることで、レチクルの情報が検査工程になくても、最上層のパターンの情報を生成することができる。   In order to generate pattern information for each minute region of the test object 10A based on a high-resolution image (such as a microscope image), the pattern region of the image is divided into minute regions of a necessary size, What is necessary is just to obtain | require the area ratio etc. of a pattern for every micro area | region, and to digitize the information of a pattern. In this way, by using a high-resolution image, it is possible to generate pattern information on the uppermost layer even if reticle information is not in the inspection process.

検査装置10の全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of an inspection apparatus 10. 被検物体10Aの一例を示す図(a)と、各ショット領域20を拡大して示す図(b)と、ショット領域20に対応する画像30を説明する図(c)である。FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a test object 10A, FIG. 5B is an enlarged view of each shot area 20, and FIG. 5C is a diagram illustrating an image 30 corresponding to the shot area 20. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10検査装置 ; 10A被検物体 ; 12光源 ; 13,14球面鏡 ; 15撮像装置 ;
16解析部 ; 17画像処理部 ; 18制御部 ; 1A,2A繰り返しパターン ; 30画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 inspection apparatus; 10A to-be-examined object; 12 light sources; 13,14 spherical mirror;
16 analysis units; 17 image processing units; 18 control units; 1A and 2A repetitive patterns; 30 images

Claims (10)

被検物体から発生した光から検査用の画像を取り込む取込手段と、
前記画像から前記被検物体の各部の欠陥を異なる感度で検出する処理手段とを備えた
ことを特徴とする検査装置。
Capture means for capturing an image for inspection from light generated from the object to be examined;
An inspection apparatus comprising: processing means for detecting a defect of each part of the object to be detected with different sensitivities from the image.
請求項1に記載の検査装置において、
前記処理手段は、前記画像に基づいて前記被検物体の最上層の欠陥を検出する
ことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to claim 1,
The processing device detects an uppermost layer defect of the object to be inspected based on the image.
請求項2に記載の検査装置において、
前記処理手段は、前記被検物体の各部の欠陥を、前記被検物体から発生した光のうち前記最上層からの光の割合に応じた感度でそれぞれ検出する
ことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to claim 2,
The processing device detects defects in each part of the test object with a sensitivity corresponding to a ratio of light from the uppermost layer in the light generated from the test object.
請求項2に記載の検査装置において、
前記処理手段は、前記被検物体の各部の欠陥を、前記被検物体の最上層のパターン情報に応じた感度でそれぞれ検出する
ことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to claim 2,
The processing device detects defects in each part of the test object with sensitivity according to pattern information on the uppermost layer of the test object.
請求項4に記載の検査装置において、
前記パターンの情報は、前記被検物体の各部における前記パターンの粗密に関わる情報である
ことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to claim 4,
The pattern information is information related to the density of the pattern in each part of the test object.
請求項5に記載の検査装置において、
前記粗密に関わる情報は、前記被検物体の各部における前記パターンの総面積に関わる情報である
ことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to claim 5, wherein
The information relating to the density is information relating to the total area of the pattern in each part of the object to be inspected.
請求項5に記載の検査装置において、
前記粗密に関わる情報は、前記被検物体の各部における前記パターンの総エッジ長さに関わる情報である
ことを特徴とする検査装置。
The inspection apparatus according to claim 5, wherein
The information relating to the density is information relating to the total edge length of the pattern in each part of the object to be inspected.
請求項4ら請求項7の何れか1項に記載の検査装置において、
前記パターンの情報は、前記画像の各画素に対応する前記被検物体の各微小領域ごとの情報であり、
前記処理手段は、前記パターンの情報に基づいて、前記画像の各画素ごとに前記感度を設定する
ことを特徴とする検査装置。
In the inspection apparatus according to any one of claims 4 to 7,
The information of the pattern is information for each minute region of the test object corresponding to each pixel of the image,
The processing device sets the sensitivity for each pixel of the image based on the pattern information.
請求項4から請求項8の何れか1項に記載の検査装置において、
前記最上層のパターンの露光に関わるレチクルのパターン情報に基づいて、前記パターンの情報を生成する生成手段をさらに備えた
ことを特徴とする検査装置。
In the inspection apparatus according to any one of claims 4 to 8,
An inspection apparatus, further comprising: generating means for generating the pattern information based on reticle pattern information related to exposure of the uppermost layer pattern.
請求項4から請求項8の何れか1項に記載の検査装置において、
前記検査用の画像よりも解像度の高い前記被検物体の画像に基づいて、前記パターンの情報を生成する生成手段をさらに備えた
ことを特徴とする検査装置。
In the inspection apparatus according to any one of claims 4 to 8,
An inspection apparatus, further comprising: generating means for generating information on the pattern based on an image of the object to be examined having a higher resolution than the image for inspection.
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