JP2008089428A - Substrate inspection apparatus - Google Patents

Substrate inspection apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2008089428A
JP2008089428A JP2006271158A JP2006271158A JP2008089428A JP 2008089428 A JP2008089428 A JP 2008089428A JP 2006271158 A JP2006271158 A JP 2006271158A JP 2006271158 A JP2006271158 A JP 2006271158A JP 2008089428 A JP2008089428 A JP 2008089428A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
defect
substrate
inspection apparatus
inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006271158A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Tokunaga
雅昭 徳永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2006271158A priority Critical patent/JP2008089428A/en
Publication of JP2008089428A publication Critical patent/JP2008089428A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly detect a flaw by combining the merits of a plurality of inspection systems in a substrate inspection apparatus for inspecting a substrate for a semiconductor circuit element, a liquid crystal display element, or the like. <P>SOLUTION: The substrate inspection apparatus has an illumination means for irradiating a substrate under inspection with light of a long wavelength and light of a short wavelength, an imaging means for imaging the substrate under inspection and an inspection means for inputting the second image captured by the imaging means when the substrate under inspection is irradiated with the light of the long wavelength and the second image captured by the imaging means when the substrate under inspection is irradiated with the light of the short wavelength to inspect the flaw of the second image on the basis of the position of the flaw detected in the first image. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体回路素子や液晶表示素子等の基板を検査する基板検査装置に関する。   The present invention relates to a substrate inspection apparatus for inspecting a substrate such as a semiconductor circuit element or a liquid crystal display element.

従来、ウエハの表面をマクロ検査する基板検査装置として、例えば、短波長の光源で撮像された画像から欠陥検出を行う方式、長波長の光源で撮像された画像から欠陥検出を行う方式、暗視野照明で撮像された画像から欠陥検出を行う方式を用いた装置が知られている。
特開平11−72443号公報 特開平9−318553号公報
Conventionally, as a substrate inspection apparatus for macro-inspecting the surface of a wafer, for example, a method for detecting defects from an image captured with a short wavelength light source, a method for detecting defects from an image captured with a long wavelength light source, a dark field An apparatus using a method of detecting a defect from an image captured with illumination is known.
JP-A-11-72443 JP 9-318553 A

しかしながら、長波長の光源で撮像された画像から欠陥検出を行う方式では、パターンでの欠陥の検出性能を確保できるが、下層のパターンの影響によって画像にムラが生じ、ムラと欠陥との識別が難しくなるという問題があった。
また、短波長の光源で撮像された画像から欠陥検出を行う方式では、下層のパターンの影響を回避できるが、欠陥部分と良品部分との見え方の差が小さくなり、欠陥の識別能力が低下するという問題があった。
However, in the method of detecting defects from an image captured with a long wavelength light source, it is possible to ensure the defect detection performance in the pattern. There was a problem that it became difficult.
In addition, the method of detecting defects from an image captured with a light source with a short wavelength can avoid the influence of the underlying pattern, but the difference in appearance between the defective part and the non-defective part is reduced, and the defect identification ability is reduced. There was a problem to do.

さらに、暗視野照明で撮像された画像から欠陥検出を行う方式では、パーティクルやスクラック部を検出できるが、これらに起因するレジストの塗布不良等は検出できないという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、複数の検査方式の長所を組み合わせて欠陥検出を確実に行うことができる基板検査装置を提供することを目的とする。
Furthermore, in the method of detecting defects from an image picked up by dark field illumination, particles and cracks can be detected, but there is a problem that resist coating defects caused by these cannot be detected.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a substrate inspection apparatus capable of reliably detecting defects by combining the advantages of a plurality of inspection methods.

第1の発明の基板検査装置は、長波長の光と短波長の光とを被検査基板に照射可能な照明手段と、前記被検査基板を撮像する撮像手段と、前記長波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第1の画像と、前記短波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第2の画像とを入力し、前記第1の画像で検出された検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で欠陥を検査する検査手段とを有することを特徴とする。   A substrate inspection apparatus according to a first aspect of the present invention is an illumination unit capable of irradiating a substrate to be inspected with a long wavelength light and a short wavelength light, an imaging unit for imaging the substrate to be inspected, and irradiating the long wavelength light. The first image captured by the image capturing means and the second image captured by the image capturing means when irradiated with the light having the short wavelength are input and detected by the first image. Inspection means for inspecting the defect with the second image with reference to the position of the detected defect.

第2の発明の基板検査装置は、第1の発明の基板検査装置において、前記検査手段は、前記検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で前記検出欠陥およびその近傍の欠陥を検査することを特徴とする。
第3の発明の基板検査装置は、第1または第2の発明の基板検査装置において、前記検査手段は、前記第1の画像および前記第2の画像で欠陥の大きさを特定することを特徴とする。
The substrate inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is the substrate inspection apparatus according to the first aspect, wherein the inspection means inspects the detection defect and its neighboring defects with the second image with reference to the position of the detection defect. It is characterized by doing.
The substrate inspection apparatus according to a third aspect is the substrate inspection apparatus according to the first or second aspect, wherein the inspection means specifies the size of a defect in the first image and the second image. And

第4の発明の基板検査装置は、短波長の光と長波長の光とを被検査基板に照射可能な照明手段と、前記被検査基板を撮像する撮像手段と、前記短波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第1の画像と、前記長波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第2の画像とを入力し、前記第1の画像で検出された検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で欠陥を検査する検査手段とを有することを特徴とする。   A substrate inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is an illumination unit capable of irradiating a substrate to be inspected with short wavelength light and long wavelength light, an imaging unit for imaging the substrate to be inspected, and irradiating with the short wavelength light. The first image captured by the image capturing means and the second image captured by the image capturing means when irradiated with the light having the long wavelength, and detected by the first image. Inspection means for inspecting the defect with the second image with reference to the position of the detected defect.

第5の発明の基板検査装置は、第4の発明の基板検査装置において、前記検査手段は、前記検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で前記検出欠陥およびその近傍の欠陥を検査することを特徴とする。
第6の発明の基板検査装置は、第4または第5の発明の基板検査装置において、前記検査手段は、前記第1の画像および前記第2の画像で欠陥の大きさを特定することを特徴とする。
The substrate inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the substrate inspection apparatus according to the fourth aspect of the present invention, wherein the inspection unit inspects the detection defect and its neighboring defects with the second image with reference to the position of the detection defect. It is characterized by doing.
A substrate inspection apparatus according to a sixth aspect is the substrate inspection apparatus according to the fourth or fifth aspect, wherein the inspection means specifies the size of a defect in the first image and the second image. And

本発明の基板検査装置では、複数の検査方式の長所を組み合わせて欠陥検出を確実に行うことができる。   In the substrate inspection apparatus of the present invention, defect detection can be reliably performed by combining the advantages of a plurality of inspection methods.

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
この実施形態の基板検査装置は、図1に示すように、照明部11、ステージ13、撮像部12、画像処理部17、表示部19を有している。
照明部11は、光源部21、フィルタ部23、レンズ25を有している。撮像部12はレンズ34、カメラ15を有している。光源部21は白色光源であるハロゲンランプを有する。なお、光源には水銀ランプを用いても良い。フィルタ部23は、照明波長域を予め定められた短波長(例えば紫外光領域の波長)に制限する短波長用フィルタ27と、予め定められた長波長(例えば可視光領域の波長)に制限する長波長用フィルタ29を有する。この実施形態では、長波長用フィルタ29は、照明波長を予め定められた波長の単一波長に制限する。そして、モータ31によりフィルタ部23を回転することにより、短波長用フィルタ27または長波長用フィルタ29が光源部21の前方に位置される。レンズ25はウエハWの全面を照明可能な口径を有しており、ステージ13に載置されるウエハW(被検査基板)の表面(検査面)に平行光束の照明光Sを照射する。レンズ34はウエハWで正反射した反射光Hを集光してカメラ15へ導く。本実施形態では正反射光による検査を行うが回折光による検査に適用しても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the substrate inspection apparatus according to this embodiment includes an illumination unit 11, a stage 13, an imaging unit 12, an image processing unit 17, and a display unit 19.
The illumination unit 11 includes a light source unit 21, a filter unit 23, and a lens 25. The imaging unit 12 includes a lens 34 and a camera 15. The light source unit 21 includes a halogen lamp that is a white light source. A mercury lamp may be used as the light source. The filter unit 23 limits the short wavelength filter 27 for limiting the illumination wavelength range to a predetermined short wavelength (for example, wavelength in the ultraviolet light region) and a predetermined long wavelength (for example, wavelength in the visible light region). A long wavelength filter 29 is provided. In this embodiment, the long wavelength filter 29 limits the illumination wavelength to a single wavelength of a predetermined wavelength. Then, the short wavelength filter 27 or the long wavelength filter 29 is positioned in front of the light source unit 21 by rotating the filter unit 23 by the motor 31. The lens 25 has a diameter that can illuminate the entire surface of the wafer W, and irradiates the surface (inspection surface) of the wafer W (substrate to be inspected) placed on the stage 13 with illumination light S of parallel light flux. The lens 34 collects the reflected light H regularly reflected by the wafer W and guides it to the camera 15. In the present embodiment, inspection is performed using specular reflection light, but the present invention may be applied to inspection using diffracted light.

カメラ15はCCD等の撮像素子を備えたデジタルカメラからなり、反射光Hを撮像する。画像処理部17は、カメラ15で撮像された画像を入力し所定の画像処理を行う。また、画像処理に伴う各種制御を行う。表示部19は、画像処理部17で検出された検出結果を表示する。
図2は、上述した基板検査装置の動作を示すフローチャートである。
The camera 15 is a digital camera provided with an image sensor such as a CCD, and images the reflected light H. The image processing unit 17 inputs an image captured by the camera 15 and performs predetermined image processing. Various controls associated with image processing are performed. The display unit 19 displays the detection result detected by the image processing unit 17.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the substrate inspection apparatus described above.

ステップS1:ウエハWをステージ13上に搬送する。
ステップS2:照明部11をオンにする。すなわち、照明部11の光源部21をオンにしハロゲンランプを点灯する。
ステップS3:照明部11のフィルタを長波長に切替える。この切替はモータ31によりフィルタ部23を回転し、長波長用フィルタ29を光源部21の前方に位置させることにより行われる。
Step S1: The wafer W is transferred onto the stage 13.
Step S2: The illumination unit 11 is turned on. That is, the light source unit 21 of the illumination unit 11 is turned on to turn on the halogen lamp.
Step S3: The filter of the illumination unit 11 is switched to a long wavelength. This switching is performed by rotating the filter unit 23 by the motor 31 and positioning the long wavelength filter 29 in front of the light source unit 21.

ステップS4:カメラ15でウエハWの表面を撮像する。撮像された画像は第1の画像G1(図3に示す)として画像処理部17に出力される。
ステップS5:照明部11のフィルタを短波長に切替える。この切替はモータ31によりフィルタ部23を回転し、短波長用フィルタ27を光源部21の前方に位置させることにより行われる。
Step S4: The surface of the wafer W is imaged by the camera 15. The captured image is output to the image processing unit 17 as a first image G1 (shown in FIG. 3).
Step S5: The filter of the illumination unit 11 is switched to a short wavelength. This switching is performed by rotating the filter unit 23 by the motor 31 and positioning the short wavelength filter 27 in front of the light source unit 21.

ステップS6:カメラ15でウエハWの表面を撮像する。撮像された画像は第2の画像G2(図4に示す)として画像処理部17に出力される。図5は実際の欠陥形状を示している。
ステップS7:画像処理部17は第1の画像G1で欠陥検査を行う。
図3は、画像処理部17に出力された第1の画像G1を示している。この第1の画像G1は、長波長の光を用いて撮像されているため、欠陥の特徴が比較的はっきり見えるが、フォトレジストが長波長の光を透過してしまって下層の画像が見えてしまうことがある。また、下層の見え方は様々な要因により不均一となるとともに、干渉の影響もあり画像に濃淡(ムラ)が生じることがある。従って、欠陥A1,A2の全体を明確に検出することは困難である。これによりステップS7で検出された欠陥箇所には、誤った欠陥箇所が存在するおそれがある。
Step S6: The surface of the wafer W is imaged by the camera 15. The captured image is output to the image processing unit 17 as a second image G2 (shown in FIG. 4). FIG. 5 shows the actual defect shape.
Step S7: The image processing unit 17 performs defect inspection on the first image G1.
FIG. 3 shows the first image G1 output to the image processing unit 17. Since the first image G1 is captured using long-wavelength light, the feature of the defect is relatively clear, but the photoresist transmits the long-wavelength light and the lower layer image is visible. May end up. In addition, the appearance of the lower layer becomes non-uniform due to various factors, and the influence of interference may cause shading (unevenness) in the image. Therefore, it is difficult to clearly detect the entire defects A1 and A2. Accordingly, there is a possibility that an erroneous defect location exists in the defect location detected in step S7.

ステップS8:第1の画像G1にムラがあるか否かの判断および欠陥の検査をする。
ステップS9:第1の画像G1にムラがある場合には、第2の画像G2で通常の欠陥検査を行う。また、第1の画像G1で検出された検出欠陥の位置を基準にして第2の画像G2で検出欠陥およびこの近傍を詳細に検査する。なお、第2の画像G2の第1の画像G1のムラに対応する部分で欠陥が検出された場合は、そのムラの位置に対応する第1の画像G1を再度精密に検査しても良い。この場合、ムラと欠陥を区別するために、バイアスをかけるなどムラ成分を考慮した処理が必要となる。
Step S8: It is determined whether or not the first image G1 is uneven, and the defect is inspected.
Step S9: If the first image G1 is uneven, a normal defect inspection is performed on the second image G2. Further, the detected defect and its vicinity are inspected in detail in the second image G2 with reference to the position of the detected defect detected in the first image G1. In addition, when a defect is detected in the part of the second image G2 corresponding to the unevenness of the first image G1, the first image G1 corresponding to the unevenness position may be inspected precisely again. In this case, in order to distinguish unevenness from defects, it is necessary to perform processing in consideration of unevenness components such as applying a bias.

図4は、画像処理部17に出力された第2の画像G2を示している。この第2の画像G2は、短波長の光を用いて撮像されているため、ウエハWの表面の情報だけを抽出することができ下層の欠陥に惑わされることがなくなる。しかしながら、画像が薄くなり欠陥の全体像がはっきりしなくなり、図の黒塗りの部分のみが欠陥B1,B2として明確に検出可能である。   FIG. 4 shows the second image G <b> 2 output to the image processing unit 17. Since the second image G2 is picked up using light of a short wavelength, only the information on the surface of the wafer W can be extracted, and the second layer image G2 will not be confused by the underlying defects. However, the image becomes thin and the entire image of the defect becomes unclear, and only the black portions in the figure can be clearly detected as the defects B1 and B2.

ステップS9において、第1の画像G1で検出された検出欠陥の位置を基準にして第2の画像G2で検出欠陥およびこの近傍を詳細に検査することにより、図3の欠陥A1,A2のムラにより薄くなっている部分a1,a2が、図4の欠陥B1,B2に対応し明らかな欠陥であることが明確になる。また、ステップS7の第1の画像G1での欠陥検査において、ムラの影響による誤った欠陥箇所(例えば図3にa3で示す)が存在する場合には、欠陥箇所a3が、図4において明らかに存在しないため、欠陥箇所a3はムラの影響による誤った欠陥箇所であることが明確になる。これにより、長波長の検出能力を維持した上で、ムラの影響を排除した欠陥検査を確実に行うことができる。   In step S9, the detected defect and its vicinity are inspected in detail in the second image G2 with reference to the position of the detected defect detected in the first image G1, so that the defects A1 and A2 in FIG. It becomes clear that the thinned portions a1 and a2 are obvious defects corresponding to the defects B1 and B2 in FIG. In addition, in the defect inspection in the first image G1 in step S7, if there is an erroneous defect location (for example, indicated by a3 in FIG. 3) due to the influence of unevenness, the defect location a3 is clearly shown in FIG. Since it does not exist, it becomes clear that the defect part a3 is an erroneous defect part due to the influence of unevenness. As a result, it is possible to reliably perform defect inspection while eliminating the influence of unevenness while maintaining the detection capability of long wavelengths.

次に、ステップS10において、ステップS9での検出結果を表示部19に出力する。
図5は、実際の欠陥形状を示している。図3ではムラの中に欠陥が入っているため見難いが、図5に示すような欠陥が見えている。
この実施形態では、検査対象であるウエハWは、リソグラフィー工程の後のものであり、ウエハWの表面にレジスト膜が塗布されている。そして、レジスト膜にマスク(レチクル)の回路パターンが露光され、さらに、レジスト膜の露光部分または未露光部分が現像され、その表面にレジストパターンが形成された状態になっている。図5の塗布欠陥C1は、レジスト膜の塗布ムラにより生じたもので、画像の中で中心から外側に向かって尾を引くようなコメット状になっている。また、デフォーカス欠陥C2は、露光時のデフォーカスによる膜厚ムラや断面形状の異常により生じたもので、ショット単位で生じている。ここでは、欠陥例として塗布欠陥とデフォーカス欠陥を用いたが、他の欠陥類についても同様である。
Next, in step S <b> 10, the detection result in step S <b> 9 is output to the display unit 19.
FIG. 5 shows the actual defect shape. In FIG. 3, it is difficult to see because there is a defect in the unevenness, but the defect as shown in FIG. 5 is visible.
In this embodiment, the wafer W to be inspected is after the lithography process, and a resist film is applied to the surface of the wafer W. Then, the circuit pattern of the mask (reticle) is exposed to the resist film, and further, the exposed or unexposed part of the resist film is developed, and the resist pattern is formed on the surface thereof. The coating defect C1 in FIG. 5 is caused by uneven coating of the resist film, and has a comet shape in which the tail is drawn from the center toward the outside in the image. The defocus defect C2 is caused by film thickness unevenness or cross-sectional shape abnormality due to defocus at the time of exposure, and is generated in shot units. Here, application defects and defocus defects are used as defect examples, but the same applies to other defects.

ステップS11:ステップS8において第1の画像G1に欠陥が見つからない場合には、第2の画像G2で欠陥の検査を行い、検査結果を表示部19に出力する。
上述した基板検査装置では、第1の画像G1で検出された検出欠陥の位置を基準にして第2の画像G2で検出欠陥およびこの近傍を詳細に検査するようにしたので、長波長の単一波長の光源で撮像された第1の画像G1のムラが大きく第1の画像G1のみでは欠陥を確実に検出することができない場合でも、欠陥C1,C2を検出することが可能になる。すなわち、長波長による検査方式と短波長による検査方式の長所を組み合わせて欠陥検出を確実に行うことができる。なお、ステップS7の処理は、ステップS4で第1の画像G1を撮り終えた後すぐに始めてもかまわない。
Step S11: If no defect is found in the first image G1 in step S8, the defect is inspected with the second image G2, and the inspection result is output to the display unit 19.
In the above-described substrate inspection apparatus, the detection defect and its vicinity are inspected in detail in the second image G2 with reference to the position of the detection defect detected in the first image G1, so that a single long wavelength is detected. The defects C1 and C2 can be detected even when the first image G1 picked up with the light source of the wavelength has a large unevenness and the defect cannot be reliably detected only by the first image G1. That is, defect detection can be reliably performed by combining the advantages of the inspection method using the long wavelength and the inspection method using the short wavelength. Note that the processing in step S7 may be started immediately after the first image G1 is taken in step S4.

そして、この実施形態では、リソグラフィー工程の後における塗布欠陥C1およびデフォーカス欠陥C2の全体の大きさを特定することができるため、ウエハWの加工をそのまま進めるか、あるいは、レジスト膜を剥離して再加工するか等を確実に判断することが可能になり、半導体製造工程における歩留まりを向上することができる。
(第2の実施形態)
図6は、本発明の基板検査装置の第2の実施形態の動作を示すフローチャートである。なお、この実施形態では図1と略同様な構成の基板検査装置が使用される。従って、基板検査装置の詳細な説明を省略し、同一の要素には同一の符号を付して動作の説明を行う。
In this embodiment, since the overall size of the coating defect C1 and the defocus defect C2 after the lithography process can be specified, the processing of the wafer W is directly performed or the resist film is peeled off. It is possible to reliably determine whether or not reworking is performed, and the yield in the semiconductor manufacturing process can be improved.
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the substrate inspection apparatus of the present invention. In this embodiment, a substrate inspection apparatus having a configuration substantially similar to that in FIG. 1 is used. Therefore, the detailed description of the substrate inspection apparatus is omitted, and the same elements are denoted by the same reference numerals and the operation is described.

ステップS1:ウエハWをステージ13上に搬送する。
ステップS2:照明部11をオンにする。すなわち、照明部11の光源部21をオンにしハロゲンランプを点灯する。
ステップS3:照明部11のフィルタを短波長に切替える。この切替はモータ31によりフィルタ部23を回転し、短波長用フィルタ27を光源部21の前方に位置させることにより行われる。
Step S1: The wafer W is transferred onto the stage 13.
Step S2: The illumination unit 11 is turned on. That is, the light source unit 21 of the illumination unit 11 is turned on to turn on the halogen lamp.
Step S3: The filter of the illumination unit 11 is switched to a short wavelength. This switching is performed by rotating the filter unit 23 by the motor 31 and positioning the short wavelength filter 27 in front of the light source unit 21.

ステップS4:カメラ15でウエハWの表面を撮像する。撮像された画像は第1の画像G1’(図7に示す)として画像処理部17に出力される。
ステップS5:照明部11のフィルタを長波長に切替える。この切替はモータ31によりフィルタ部23を回転し、長波長用フィルタ29を光源部21の前方に位置させることにより行われる。
Step S4: The surface of the wafer W is imaged by the camera 15. The captured image is output to the image processing unit 17 as a first image G1 ′ (shown in FIG. 7).
Step S5: The filter of the illumination unit 11 is switched to a long wavelength. This switching is performed by rotating the filter unit 23 by the motor 31 and positioning the long wavelength filter 29 in front of the light source unit 21.

ステップS6:カメラ15でウエハWの表面を撮像する。撮像された画像は第2の画像G2’(図8に示す)として画像処理部17に出力される。
ステップS7:画像処理部17は第1の画像G1’で欠陥検査を行う。
図7は、画像処理部17に出力された第1の画像G1’を示している。この第1の画像G1’は、短波長の光を用いて撮像されているため、ウエハWの表面の情報だけを抽出することができ下層の欠陥に惑わされることがなくなる。しかしながら、画像が薄くなり欠陥の全体像がはっきりしなくなり、図の黒塗りの部分のみが欠陥A1’,A2’として明確に検出可能である。
Step S6: The surface of the wafer W is imaged by the camera 15. The captured image is output to the image processing unit 17 as a second image G2 ′ (shown in FIG. 8).
Step S7: The image processing unit 17 performs defect inspection on the first image G1 ′.
FIG. 7 shows the first image G1 ′ output to the image processing unit 17. Since the first image G1 ′ is picked up using light having a short wavelength, only the information on the surface of the wafer W can be extracted, and the first layer image G1 ′ is not confused by defects in the lower layer. However, the image becomes thin and the entire image of the defect becomes unclear, and only the black portions in the figure can be clearly detected as the defects A1 ′ and A2 ′.

ステップS8:第1の画像G1’に欠陥があるか否かを判断する。
ステップS9:第1の画像G1’に欠陥がある場合には、第2の画像G2’で通常の欠陥検査を行う。また、第1の画像G1’で検出された検出欠陥の位置を基準にして第2の画像G2’で検出欠陥およびこの近傍を詳細に検査する。
図8は、画像処理部17に出力された第2の画像G2’を示している。この第2の画像G2’は、長波長の光を用いて撮像されているため、欠陥の特徴が比較的はっきり見えるが、フォトレジストが長波長の光を透過してしまって下層の画像が見えてしまうことがある。また、下層の見え方は様々な要因により不均一となるとともに干渉の影響もあり画像に濃淡(ムラ)が生じることがある。従って、欠陥の全体を明確に検出することは困難である。
Step S8: It is determined whether or not the first image G1 ′ has a defect.
Step S9: If there is a defect in the first image G1 ′, a normal defect inspection is performed on the second image G2 ′. Further, the detected defect and its vicinity are inspected in detail in the second image G2 ′ with reference to the position of the detected defect detected in the first image G1 ′.
FIG. 8 shows the second image G2 ′ output to the image processing unit 17. Since this second image G2 ′ is captured using long-wavelength light, the feature of the defect is relatively clear, but the photoresist transmits the long-wavelength light and the underlying image is visible. May end up. In addition, the appearance of the lower layer becomes non-uniform due to various factors and may be affected by interference, resulting in the occurrence of shading (unevenness) in the image. Therefore, it is difficult to clearly detect the entire defect.

ステップS9において、第1の画像G1’で検出された検出欠陥の位置を基準にして第2の画像G2’で検出欠陥およびこの近傍を詳細に検査することにより、図7の欠陥A1’の部分に、図8の欠陥B1’の部分が連続して存在することが明確になる。また、第2の画像G2’での通常の欠陥検査において、第2の画像G2’に下層の影響による誤った欠陥箇所(例えば図8にB3’で示す)が存在する場合には、欠陥箇所B3’が、図7において明らかに存在しないため、欠陥箇所B3’は下層の影響による誤った欠陥箇所であることが明確になる。これにより、長波長の検出能力を維持した上で、下層の影響を排除した欠陥検査を確実に行うことができる。   In step S9, the detected defect and its vicinity are inspected in detail in the second image G2 ′ with reference to the position of the detected defect detected in the first image G1 ′, so that the portion of the defect A1 ′ in FIG. In addition, it becomes clear that the portion of the defect B1 ′ in FIG. In addition, in a normal defect inspection in the second image G2 ′, if there is an erroneous defect location (for example, indicated by B3 ′ in FIG. 8) due to the influence of the lower layer in the second image G2 ′, the defect location Since B3 ′ does not clearly exist in FIG. 7, it becomes clear that the defective portion B3 ′ is an erroneous defective portion due to the influence of the lower layer. As a result, it is possible to reliably perform the defect inspection that eliminates the influence of the lower layer while maintaining the long wavelength detection capability.

次に、ステップS10において、ステップS9での検出結果を表示部19に出力する。
図9は、表示部19に出力された画像を示している。この画像には、塗布欠陥C1’(図7のA1’、図8のB1’に対応する)およびデフォーカス欠陥C2’(図7のA2’、図8のB2’に対応する)が、黒塗りの部分として明確に検出されている。そして、塗布欠陥C1’およびデフォーカス欠陥C2’の全体の大きさが特定されている。
Next, in step S <b> 10, the detection result in step S <b> 9 is output to the display unit 19.
FIG. 9 shows an image output to the display unit 19. In this image, the coating defect C1 ′ (corresponding to A1 ′ in FIG. 7 and B1 ′ in FIG. 8) and the defocus defect C2 ′ (corresponding to A2 ′ in FIG. 7 and B2 ′ in FIG. 8) are black. It is clearly detected as a painted part. Then, the overall sizes of the coating defect C1 ′ and the defocus defect C2 ′ are specified.

この実施形態では、検査対象であるウエハWは、リソグラフィー工程の後のものであり、ウエハWの表面にレジスト膜が塗布されている。そして、レジスト膜にマスク(レチクル)の回路パターンが露光され、さらに、レジスト膜の露光部分または未露光部分が現像され、その表面にレジストパターンが形成された状態になっている。図9の塗布欠陥C1’は、レジスト膜の塗布ムラにより生じたもので、画像の中で中心から外側に向かって尾を引くようなコメット状になっている。また、デフォーカス欠陥C2’は、露光時のデフォーカスによる膜厚ムラや断面形状の異常により生じたもので、ショット単位で生じている。ここでは、欠陥例として塗布欠陥とデフォーカス欠陥を用いたが、他の欠陥類についても同様である。   In this embodiment, the wafer W to be inspected is after the lithography process, and a resist film is applied to the surface of the wafer W. Then, the circuit pattern of the mask (reticle) is exposed to the resist film, and further, the exposed or unexposed part of the resist film is developed, and the resist pattern is formed on the surface thereof. The coating defect C1 'in FIG. 9 is caused by uneven coating of the resist film, and has a comet shape in which an image has a tail from the center toward the outside in the image. The defocus defect C2 'is caused by film thickness unevenness or cross-sectional shape abnormality due to defocus during exposure, and is generated in shot units. Here, application defects and defocus defects are used as defect examples, but the same applies to other defects.

ステップS11:ステップS8において第1の画像G1’に欠陥が見つからない場合には、第2の画像G2’で欠陥の検査を行い、検査結果を表示部19に出力する。
この実施形態の基板検査装置では、第1の画像G1’で検出された検出欠陥の位置を基準にして第2の画像G2’で検出欠陥およびこの近傍を詳細に検査するようにしたので、短波長の光源で撮像された第1の画像G1’が薄くなり欠陥の全体像がはっきりしない場合でも、欠陥C1’,C2’を検出することが可能になる。すなわち、長波長による検査方式と短波長による検査方式の長所を組み合わせて欠陥検出を確実に行うことができる。なお、ステップS7の処理は、ステップS4で第1の画像G1’を撮り終えた後すぐに始めてもかまわない。
Step S11: If no defect is found in the first image G1 ′ in Step S8, the second image G2 ′ is inspected for defects and the inspection result is output to the display unit 19.
In the substrate inspection apparatus of this embodiment, the detection defect and its vicinity are inspected in detail in the second image G2 ′ with reference to the position of the detection defect detected in the first image G1 ′. It is possible to detect the defects C1 ′ and C2 ′ even when the first image G1 ′ picked up with the light source of the wavelength becomes thin and the whole image of the defect is not clear. That is, defect detection can be reliably performed by combining the advantages of the inspection method using the long wavelength and the inspection method using the short wavelength. Note that the process of step S7 may be started immediately after the first image G1 ′ is taken in step S4.

そして、この実施形態では、リソグラフィー工程の後における塗布欠陥C1’およびデフォーカス欠陥C2’の全体の大きさを特定することができるため、ウエハWの加工をそのまま進めるか、あるいは、レジスト膜を剥離して再加工するか等を確実に判断することが可能になり、半導体製造工程における歩留まりを向上することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
In this embodiment, since the entire size of the coating defect C1 ′ and the defocus defect C2 ′ after the lithography process can be specified, the processing of the wafer W is directly performed or the resist film is peeled off. Thus, it is possible to reliably determine whether or not to rework, and the yield in the semiconductor manufacturing process can be improved.
(Supplementary items of the embodiment)
As mentioned above, although this invention was demonstrated by embodiment mentioned above, the technical scope of this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, the following forms may be sufficient.

(1)上述した実施形態では、本発明をウエハWの検査に適用した例について説明したが、例えば、液晶表示素子の製造工程において液晶製造用のガラス基板を検査する場合等に広く適用できる。
(2)上述した実施形態では、長波長および短波長の正反射画像をカメラ15により撮像した例について説明したが、例えば、長波長または短波長を単一波長にし、単一波長の回折画像をカメラ15により撮像しても良い。これは、ステージ13を図示しないステージ回動機構により所定角度回動し、ウエハWからの回折光をカメラ15に導くことにより実現できる。
(1) In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the inspection of the wafer W has been described. However, the present invention can be widely applied to, for example, the case of inspecting a glass substrate for liquid crystal manufacturing in a manufacturing process of a liquid crystal display element.
(2) In the above-described embodiment, the example in which the long-wavelength and short-wavelength regular reflection images are captured by the camera 15 has been described. For example, the long-wavelength or short-wavelength is set to a single wavelength, and a single-wavelength diffraction image is obtained. You may image with the camera 15. FIG. This can be realized by rotating the stage 13 by a predetermined angle by a stage rotation mechanism (not shown) and guiding the diffracted light from the wafer W to the camera 15.

(3)上述した実施形態では、図2および図6のステップS9の後に検出結果を出力した例について説明したが、例えば、ステップS9の後に、ステップS9で見つかった欠陥箇所を第1の画像G1,G1’により再度検査して検出結果を出力しても良い。これにより、欠陥検査をより確実に行うことができる。   (3) In the above-described embodiment, the example in which the detection result is output after step S9 in FIGS. 2 and 6 has been described. For example, after step S9, the defective portion found in step S9 is displayed in the first image G1. , G1 ′ may be checked again and the detection result may be output. Thereby, a defect inspection can be performed more reliably.

本発明の基板検査装置の第1の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 1st Embodiment of the board | substrate inspection apparatus of this invention. 図1の基板検査装置の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the board | substrate inspection apparatus of FIG. 長波長で撮像された画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image imaged with the long wavelength. 短波長で撮像された画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image imaged with the short wavelength. 表示部に表示された画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image displayed on the display part. 本発明の基板検査装置の第2の実施形態の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of 2nd Embodiment of the board | substrate inspection apparatus of this invention. 短波長で撮像された画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image imaged with the short wavelength. 長波長で撮像された画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image imaged with the long wavelength. 表示部に表示された画像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the image displayed on the display part.

符号の説明Explanation of symbols

11…照明部、13…ステージ、15…カメラ、17…画像処理部、19…表示部、27…短波長用フィルタ、29…長波長用フィルタ、G1,G1’…第1の画像、G2,G2’…第2の画像、W…ウエハ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Illuminating part, 13 ... Stage, 15 ... Camera, 17 ... Image processing part, 19 ... Display part, 27 ... Filter for short wavelength, 29 ... Filter for long wavelength, G1, G1 '... 1st image, G2, G2′—second image, W—wafer.

Claims (6)

長波長の光と短波長の光とを被検査基板に照射可能な照明手段と、
前記被検査基板を撮像する撮像手段と、
前記長波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第1の画像と、前記短波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第2の画像とを入力し、前記第1の画像で検出された検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で欠陥を検査する検査手段と、
を有することを特徴とする基板検査装置。
Illumination means capable of irradiating the inspected substrate with long wavelength light and short wavelength light,
Imaging means for imaging the inspected substrate;
Input a first image captured by the imaging means when irradiated with the light of the long wavelength and a second image captured by the imaging means when irradiated with the light of the short wavelength, Inspection means for inspecting the defect in the second image with reference to the position of the detected defect detected in the first image;
A board inspection apparatus comprising:
請求項1記載の基板検査装置において、
前記検査手段は、前記検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で前記検出欠陥およびその近傍の欠陥を検査することを特徴とする基板検査装置。
The board inspection apparatus according to claim 1,
The substrate inspection apparatus, wherein the inspection unit inspects the detection defect and a defect in the vicinity thereof with the second image on the basis of the position of the detection defect.
請求項1または請求項2記載の基板検査装置において、
前記検査手段は、前記第1の画像および前記第2の画像で欠陥の大きさを特定することを特徴とする基板検査装置。
In the board | substrate inspection apparatus of Claim 1 or Claim 2,
The substrate inspection apparatus, wherein the inspection unit specifies a size of a defect in the first image and the second image.
短波長の光と長波長の光とを被検査基板に照射可能な照明手段と、
前記被検査基板を撮像する撮像手段と、
前記短波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第1の画像と、前記長波長の光を照射したときに前記撮像手段で撮像された第2の画像とを入力し、前記第1の画像で検出された検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で欠陥を検査する検査手段と、
を有することを特徴とする基板検査装置。
Illumination means capable of irradiating the inspected substrate with short wavelength light and long wavelength light;
Imaging means for imaging the inspected substrate;
Input a first image captured by the imaging means when irradiated with the short wavelength light and a second image captured by the imaging means when irradiated with the long wavelength light, Inspection means for inspecting the defect in the second image with reference to the position of the detected defect detected in the first image;
A board inspection apparatus comprising:
請求項4記載の基板検査装置において、
前記検査手段は、前記検出欠陥の位置を基準にして前記第2の画像で前記検出欠陥およびその近傍の欠陥を検査することを特徴とする基板検査装置。
The substrate inspection apparatus according to claim 4,
The substrate inspection apparatus, wherein the inspection unit inspects the detection defect and a defect in the vicinity thereof with the second image on the basis of the position of the detection defect.
請求項4または請求項5記載の基板検査装置において、
前記検査手段は、前記第1の画像および前記第2の画像で欠陥の大きさを特定することを特徴とする基板検査装置。
In the board | substrate inspection apparatus of Claim 4 or Claim 5,
The substrate inspection apparatus, wherein the inspection unit specifies a size of a defect in the first image and the second image.
JP2006271158A 2006-10-02 2006-10-02 Substrate inspection apparatus Withdrawn JP2008089428A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006271158A JP2008089428A (en) 2006-10-02 2006-10-02 Substrate inspection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006271158A JP2008089428A (en) 2006-10-02 2006-10-02 Substrate inspection apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008089428A true JP2008089428A (en) 2008-04-17

Family

ID=39373738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006271158A Withdrawn JP2008089428A (en) 2006-10-02 2006-10-02 Substrate inspection apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008089428A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7599053B2 (en) Pattern defect inspection method, photomask manufacturing method, and display device substrate manufacturing method
JP4529366B2 (en) Defect inspection apparatus, defect inspection method, and hole pattern inspection method
US20060158643A1 (en) Method and system of inspecting mura-defect and method of fabricating photomask
JP2007278928A (en) Defect inspection device
JP5610462B2 (en) Inspection method and inspection apparatus based on photographed image
JP2008116405A (en) Defect inspection method, and device thereof
JP2016145887A (en) Inspection device and method
JP2012002676A (en) Mask defect checking device and mask defect checking method
JP2011122990A (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
JP2008026306A (en) Pattern defect inspecting method, pattern defect inspecting apparatus, method for manufacturing photomask product and method for manufacturing substrate for display device
JP2011169743A (en) Inspection apparatus and inspection method
JP2008096314A (en) Macro inspection device
JP2009109263A (en) Apparatus and method for inspection
JP2000146537A (en) Pattern defect detecting device and correcting device
JP2006317314A (en) Flaw inspection device
TWI394945B (en) Method of inspecting a pattern defect, substrate, having a test pattern for inspecting a pattern defect, apparatus for inspecting a pattern defect, method of producing a photomask, and method of producing a substrate for a display device
JP2008089430A (en) Substrate inspection apparatus
JP2008089428A (en) Substrate inspection apparatus
JP3879904B2 (en) Gray tone mask defect inspection method and defect inspection apparatus
JP2007147376A (en) Inspection device
JP2008089429A (en) Substrate inspection apparatus
JP2007322390A (en) Substrate inspecting device
JP2008098451A (en) Wafer inspection device
JP2007327761A (en) Visual inspection method and visual inspecting device of color filter
JP3803677B2 (en) Defect classification apparatus and defect classification method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100105