JP2009109281A - 照明装置及び外観検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】顕微鏡の対物レンズの光軸に対して斜めに試料に入射する照明光により試料を照明して試料の画像を取得し試料の外観検査を行う際に、各照明光の入射方位を試料上のパターンに好適な角度に調整して、欠陥箇所の画像信号のSN比を向上する。
【解決手段】照明装置は、顕微鏡の対物レンズの光軸AXに対して斜めに試料2に入射するように照明光La〜Ldが出射する出射端42a〜42dを有する光ガイド40と、光軸AXを回転軸として出射端42a〜42dの位置を回転させる出射端回転部50と、を備える。
【選択図】図5
【解決手段】照明装置は、顕微鏡の対物レンズの光軸AXに対して斜めに試料2に入射するように照明光La〜Ldが出射する出射端42a〜42dを有する光ガイド40と、光軸AXを回転軸として出射端42a〜42dの位置を回転させる出射端回転部50と、を備える。
【選択図】図5
Description
本発明は、顕微鏡の対物レンズの光軸に対して斜めに試料に入射する照明光により試料を照明する照明装置、及びこの照明装置により照明された試料の光学像を顕微鏡により捉えた画像に基づいて試料の外観検査を行う外観検査装置に関する。
半導体ウエハなどの半導体装置等の製造は多数の工数から成り立っており、最終及び途中の工程での欠陥の発生具合を検査して製造工程にフィードバックすることが歩留まり向上の上からも重要である。製造工程の途中で欠陥を検出するために、半導体ウエハなどの試料の表面に形成されたパターンを撮像し、これにより得られた画像を検査することにより試料表面に存在する欠陥を検出する外観検査が広く行われている。
図1は、従来の外観検査装置の概略構成図である。外観検査装置1は、2次元方向に自在に移動可能なステージ11が設けられており、ステージ11の上面には試料台(チャックステージ)12が設けられている。この試料台12の上に検査対象となる試料である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」と示す)2を載置して固定する。ステージ11は、X方向及びY方向の2次元方向に移動し、また試料台12をZ方向に昇降させることでウエハ2を3次元方向に移動させることが可能である。
試料台12の上方には、ウエハ2の表面の光学像を撮像するための撮像部14が設けられる。撮像部14には1次元又は2次元のCCDカメラ、好適にはTDIカメラなどのイメージセンサが使用され、対物レンズ鏡筒13内の対物レンズ(図示せず)により投影され撮像部14の受光面に結像するウエハ2の表面の光学像を電気信号に変換する。なお、図示の軸AXは対物レンズの光軸を示す。
撮像部14として1次元のTDIカメラが採用されることがある。TDIカメラが採用される場合には、ステージ11を移動することにより撮像部14とウエハ2とが相対的に移動し、これによってウエハ2に対して撮像部14をX方向及び/又はY方向に走査されることによってウエハ2の表面の2次元画像が取得される。
撮像部14から出力される画像信号は、多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後に画像記憶部15に記憶される。
撮像部14として1次元のTDIカメラが採用されることがある。TDIカメラが採用される場合には、ステージ11を移動することにより撮像部14とウエハ2とが相対的に移動し、これによってウエハ2に対して撮像部14をX方向及び/又はY方向に走査されることによってウエハ2の表面の2次元画像が取得される。
撮像部14から出力される画像信号は、多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後に画像記憶部15に記憶される。
ウエハ2上には、図2に示すように複数のダイ(チップ)3がX方向とY方向にそれぞれ繰返しマトリクス状に配列されている。各ダイには同じパターンが形成されるので、これらのダイを撮像した画像同士は本来同一となるはずであり、各ダイの撮像画像の対応する部分同士の画素値は本来同様の値となる。
したがって2つのダイ(例えば3a及び3b)の撮像画像内の本来同一となるべき対応箇所同士の画素値の差分(グレイレベル差信号)を検出すると、両方のダイに欠陥がない場合に比べて一方のダイに欠陥がある場合にグレイレベル差信号が大きくなり、このような大きなグレイレベル差を検出することによりダイ上に存在する欠陥を検出できる。
したがって2つのダイ(例えば3a及び3b)の撮像画像内の本来同一となるべき対応箇所同士の画素値の差分(グレイレベル差信号)を検出すると、両方のダイに欠陥がない場合に比べて一方のダイに欠陥がある場合にグレイレベル差信号が大きくなり、このような大きなグレイレベル差を検出することによりダイ上に存在する欠陥を検出できる。
なお、ダイトゥダイ比較では、隣り合う2つのダイ(例えば3a及び3b)同士を撮像した画像を比較するのが一般的である(シングルティテクション)。これではどちらのダイに欠陥があるか分からない。したがって、更に異なる側に隣接するダイ(例えばダイ3c)との比較を行い、再び同じ部分のグレイレベル差が閾値より大きくなった場合にそのダイに欠陥があると判定する(ダブルディテクション)。
図1に戻り、外観検査装置1は、画像記憶部15に記憶されたウエハ2の画像において、2つのダイの撮像画像の対応箇所同士のグレイレベル差を算出するための差分検出部21を備える。
ステージ11がX方向へ移動することによって、1次元TDIカメラである撮像部14でウエハ2を、図2に示すX方向へ沿って連続的に走査する間に、撮像部14の出力信号を取り込むと、画像記憶部15にウエハ2の2次元画像が蓄積される。差分検出部21は、ステージ11の位置情報に基づいて、隣接する2つのダイの対応箇所の部分画像を画像記憶部15から取り出し、その一つを検査画像とし他方を参照画像とする。そして検査画像と参照画像との間の対応箇所の画素同士のグレイレベル差信号を算出して欠陥検出部22に出力する。
ステージ11がX方向へ移動することによって、1次元TDIカメラである撮像部14でウエハ2を、図2に示すX方向へ沿って連続的に走査する間に、撮像部14の出力信号を取り込むと、画像記憶部15にウエハ2の2次元画像が蓄積される。差分検出部21は、ステージ11の位置情報に基づいて、隣接する2つのダイの対応箇所の部分画像を画像記憶部15から取り出し、その一つを検査画像とし他方を参照画像とする。そして検査画像と参照画像との間の対応箇所の画素同士のグレイレベル差信号を算出して欠陥検出部22に出力する。
欠陥検出部22は、差分検出部21から入力したグレイレベル差と所定の欠陥検出閾値とを比較して、検査画像に含まれる欠陥を検出する。すなわち欠陥検出部22は、グレイレベル差信号が検出閾値を超える場合には、このようなグレイレベル差信号を算出した画素の位置に、検査画像が欠陥を含んでいると判断する。
そして欠陥検出部22は、検出した欠陥の位置、大きさ、検査画像と参照画像との間のグレイレベル差、これらの画像のグレイレベル値等の情報を含む欠陥情報を検出した欠陥毎に作成し、出力する。
そして欠陥検出部22は、検出した欠陥の位置、大きさ、検査画像と参照画像との間のグレイレベル差、これらの画像のグレイレベル値等の情報を含む欠陥情報を検出した欠陥毎に作成し、出力する。
近年の半導体デバイスのパターンの微細化に伴い、半導体デバイス生産工場にて実施される外観検査装置には更なる高感度化が要求される。外観検査装置の欠陥検出感度を向上させるために、対物レンズの光軸AXに対して斜いた角度で短波長レーザなどの照明光をウエハ2へ入射させ、試料を照明する外観検査装置が考案されている。
図1に示す構成例では、短波長レーザなどの照明光を発生させる光源31a〜31d(31b及び31dは不図示)と、光源31a〜31dから生じる照明光La〜Ld(Lb及びLdは不図示)を反射して、これらを対物レンズの光軸AXと平行な光線にするリングミラー32と、リングミラー32で反射した照明光La〜Ldをそれぞれ反射してこれらを対物レンズの光軸AXに対して斜いた光線にして対物レンズの視野内へ導くミラー33a〜33d(33b及び33dは不図示)を備える。
図1に示す構成例では、短波長レーザなどの照明光を発生させる光源31a〜31d(31b及び31dは不図示)と、光源31a〜31dから生じる照明光La〜Ld(Lb及びLdは不図示)を反射して、これらを対物レンズの光軸AXと平行な光線にするリングミラー32と、リングミラー32で反射した照明光La〜Ldをそれぞれ反射してこれらを対物レンズの光軸AXに対して斜いた光線にして対物レンズの視野内へ導くミラー33a〜33d(33b及び33dは不図示)を備える。
図3の(A)は対物レンズの光軸AXに対して各照明光La〜Ld(Ldについては不図示)が斜めにウエハ2へ入射する様子を示す図であり、図3の(B)は、各照明光La〜Ldのそれぞれの入射方位を示す図である。
図1のリングミラー32によって対物レンズの光軸AXに平行な光線にされた各照明光La〜Ldは、ミラー33a〜33dがそれぞれ設けられた図示Pa〜Pd(Pdは不図示)の位置で反射されてその進行方向が変わり、対物レンズの光軸に対して斜いた光線となってウエハ2に入射する。
図1のリングミラー32によって対物レンズの光軸AXに平行な光線にされた各照明光La〜Ldは、ミラー33a〜33dがそれぞれ設けられた図示Pa〜Pd(Pdは不図示)の位置で反射されてその進行方向が変わり、対物レンズの光軸に対して斜いた光線となってウエハ2に入射する。
図3の(B)に示すように、ウエハ2へ斜めに入射する各照明光La〜Ldが生ずる位置Pa〜Pdは、対物レンズの光軸AXの周囲の四方に配置され、各照明光La〜Ldはそれぞれ、180°、270°、0°及び90°の方位からウエハ2へ入射する。
以下の説明において「方位」は、試料台12に載置されたウエハ2の上面に平行なXY平面内における方向を示すために用いられる。
以下の説明において「方位」は、試料台12に載置されたウエハ2の上面に平行なXY平面内における方向を示すために用いられる。
このような方位から斜めにウエハ2を照明することにより、撮像して得られた画像に現れる欠陥部分の信号のSN比を大きくすることができる。
その理由は、ウエハ2上に形成される配線パターンは、通常0°、90°、180°、270°の方位へ伸長するパターンを持っているので、これらの方位から照明することによって配線の線間の凹部に発生した欠陥であっても照明光をよく届けることができるためである。
その理由は、ウエハ2上に形成される配線パターンは、通常0°、90°、180°、270°の方位へ伸長するパターンを持っているので、これらの方位から照明することによって配線の線間の凹部に発生した欠陥であっても照明光をよく届けることができるためである。
しかしながら、半導体デバイスの微細化に伴い、上記の照明を使用しても、撮像画像の欠陥部分の信号のSN比が十分でないことがある。その理由の一つとしては、ウエハ2へ斜めに入射する各照明光La〜Ldの入射方位が、パターンの方向に対して完全に平行又は垂直でないことが考えられる。図4は、ウエハ2上の回路パターンの方向と各照明光La〜Ldの入射方位とのずれを示す図である。図示するとおり線状パターンの方位APと各照明光Lb及びLdの入射方位ALとがずれている。
本発明は、対物レンズの光軸に対して斜めにウエハ2へ入射する各照明光の入射方位を、試料上のパターンに好適な角度に調整して、欠陥箇所の画像信号のSN比を向上することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による照明装置は、顕微鏡の対物レンズの光軸に対して斜めに試料に入射するように照明光が出射する出射端を有する光ガイドと、前記光軸を回転軸として前記出射端の位置を回転させる出射端回転部を備える。出射端回転部により出射端の位置を回転させることにより、試料へ入射する各照明光の入射方位を変更して試料上のパターンに好適な角度に調整することができる。
このため、例えば、試料の表面を撮像した撮像画像を検査して試料表面の欠陥を検出する外観検査において、対物レンズの光軸に対して斜めに試料に入射する照明光の入射方位を調整して、撮像画像中の欠陥箇所の画像信号のSN比を向上することが可能となる。
欠陥箇所の画像信号のSN比を向上させるために、本照明装置に、対物レンズによって投影される試料表面の既知部分の光学像を撮像した画像のSN比を測定するSN比測定部と、出射端回転部により照明光の入射方位を調整することによって、SN比測定部により測定されるSN比を調整する入射方位調整部と、を設けてもよい。
欠陥箇所の画像信号のSN比を向上させるために、本照明装置に、対物レンズによって投影される試料表面の既知部分の光学像を撮像した画像のSN比を測定するSN比測定部と、出射端回転部により照明光の入射方位を調整することによって、SN比測定部により測定されるSN比を調整する入射方位調整部と、を設けてもよい。
本発明によれば、斜めにウエハ2へ入射する各照明光の入射方位を、試料上のパターンに好適な角度に調整することができるので、欠陥箇所の画像信号のSN比を向上することできる。
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図5は、本発明の実施例による外観検査装置の概略構成図である。図5に示す外観検査装置1は、図1を参照して説明した外観検査装置に類似する構成を有しており、同一の構成要素に対して同一の参照符号を付する。また、図5に示す各構成要素は、図1において同じ参照符号を付して示された各構成要素と同じ機能を少なくとも有しており、既に説明した機能については記載の重複を避けるために、詳しい説明を省略する。
外観検査装置1は、X−Y方向に自在に移動可能なステージ11が設けられており、ステージ11の上面には試料台12が設けられており、この試料台12の上にはウエハ2を載置して固定する。
試料台12の上方には、1次元のTDIカメラである撮像部14が設けられる。撮像部14は、対物レンズ鏡筒13に内蔵された対物レンズにより投影され撮像部14の受光面に結像するウエハ2の表面の光学像を電気信号に変換する。撮像部14から出力される画像信号は、多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後に画像記憶部15に記憶される。なお図5において参照符号AXで示す光軸は対物レンズの光軸を示しており、光軸AXはXY平面に垂直なZ軸方向に平行に延びている。
試料台12の上方には、1次元のTDIカメラである撮像部14が設けられる。撮像部14は、対物レンズ鏡筒13に内蔵された対物レンズにより投影され撮像部14の受光面に結像するウエハ2の表面の光学像を電気信号に変換する。撮像部14から出力される画像信号は、多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後に画像記憶部15に記憶される。なお図5において参照符号AXで示す光軸は対物レンズの光軸を示しており、光軸AXはXY平面に垂直なZ軸方向に平行に延びている。
また、外観検査装置1は、画像記憶部15に記憶されたウエハ2の画像において、2つのダイの撮像画像の対応箇所同士のグレイレベル差を算出する差分検出部21と、差分検出部21から入力したグレイレベル差と所定の検出閾値とを比較して、グレイレベル差信号が検出閾値を超える画素の位置を欠陥として検出する欠陥検出部22を備える。
さらに外観検査装置1は、短波長レーザなどの照明光を発生させる光源31a〜31d(31b及び31dは不図示)と、光源31a〜31dから生じる照明光La〜Ld(Lb及びLdは不図示)を反射して、これらを対物レンズの光軸AXと平行な光線にするミラー32a〜32d(32b及び32dは不図示)を備える。光源31a〜31dは、例えばレーザーダイオードであってよい。
図6の(A)は図5に示す複数の光源31a〜31dの配置例を示す立面図であり、図6の(B)はこれら光源による各照明光La〜Ldの位置関係を示す斜視図である。
図6の(A)は図5に示す複数の光源31a〜31dの配置例を示す立面図であり、図6の(B)はこれら光源による各照明光La〜Ldの位置関係を示す斜視図である。
図6の(A)に示す立面図のとおり、複数の光源31a〜31dは、対物レンズ鏡筒13内の対物レンズの光軸AXと平行な1つの平面に垂直な方向にその光軸を向けるように方向付けられ、かつ光源の光軸と平行な中心軸AYを中心とする円周上に90度の角度差を隔てて等間隔に配置される。
ミラー32a〜32dは、光源31a〜31dが配置される平面と45度の角度をなす平面と各光源31a〜31dのそれぞれの光軸との交点上に設けられ、その反射面が光源31a〜31dの光軸と45度の角度をなすように方向付けられ、光源31a〜31dの発光光の進行方向を、光軸AXの方向と平行となるように変更する。
このように、光源31a〜31d及びミラー32a〜32dを配置することによって、光源31a〜31dから生じた照明光La〜Ldの進行方向を光軸AXに平行な方向に方向付け、かつ照明光La〜Ldの各光軸のXY平面位置が、光軸AXからみて等角度間隔(90°間隔)となる。
ミラー32a〜32dは、光源31a〜31dが配置される平面と45度の角度をなす平面と各光源31a〜31dのそれぞれの光軸との交点上に設けられ、その反射面が光源31a〜31dの光軸と45度の角度をなすように方向付けられ、光源31a〜31dの発光光の進行方向を、光軸AXの方向と平行となるように変更する。
このように、光源31a〜31d及びミラー32a〜32dを配置することによって、光源31a〜31dから生じた照明光La〜Ldの進行方向を光軸AXに平行な方向に方向付け、かつ照明光La〜Ldの各光軸のXY平面位置が、光軸AXからみて等角度間隔(90°間隔)となる。
また外観検査装置1は、ミラー32a〜32dによって光軸AXと平行な光線にされた照明光La〜Ldを、光軸AXに対して斜いた光線にしてウエハ2に入射させる光ガイド機構と、を有する。
図7の(A)は光ガイド機構の第1例の上面図であり、図7の(B)は図7の(A)のA−A断面図である。光ガイド機構は、対物レンズ鏡筒13を支持する顕微鏡本体のレボルバに固定される固定部60と、固定部60に回転可能に支持される回転部40とを有する。なお図7の(A)のB−B断面も、図7の(B)に示すA−A断面図に示す構成と同様の構成を有する。
図7の(A)は光ガイド機構の第1例の上面図であり、図7の(B)は図7の(A)のA−A断面図である。光ガイド機構は、対物レンズ鏡筒13を支持する顕微鏡本体のレボルバに固定される固定部60と、固定部60に回転可能に支持される回転部40とを有する。なお図7の(A)のB−B断面も、図7の(B)に示すA−A断面図に示す構成と同様の構成を有する。
固定部60には、顕微鏡本体のレボルバ(図示せず)等に取り付けるための基部62が形成され、対物レンズ鏡筒13とともに固定部60がレボルバに固定されることによって、対物レンズ鏡筒13と固定部60との相対位置が定まる。
筒状形状を有する固定部60の内面と対物レンズ鏡筒13の外面との間には空隙61が設けられ、ミラー32a〜32dにおける反射によって、照明光La〜Ldはこの空隙61内へ導かれ、光軸AXに平行にこの空隙61内を進行する。すなわち空隙61は照明光La〜Ldが進行する光路として使用される。
筒状形状を有する固定部60の内面と対物レンズ鏡筒13の外面との間には空隙61が設けられ、ミラー32a〜32dにおける反射によって、照明光La〜Ldはこの空隙61内へ導かれ、光軸AXに平行にこの空隙61内を進行する。すなわち空隙61は照明光La〜Ldが進行する光路として使用される。
回転部40は、光軸AXを回転軸として固定部60に回転可能に支持される。筒状形状を有する回転部40の内面と対物レンズ鏡筒13の外面との間には空隙41が設けられ、固定部60の光路61を通過した照明光La〜Ldは空隙41内に入り、光軸AXに平行にこの空隙41内を進行する。すなわち空隙41は照明光La〜Ldが進行する光路として使用される。
回転部40の下部開口部43付近にはミラー42a〜42dが設けられ、光路41を通過した照明光La〜Ldはそれぞれミラー42a〜42dで反射して、光軸AXに対して斜いた照明光となってウエハ2に入射する。
ここで、本構成例におけるミラー42a〜42dは、光ガイド機構を通過する照明光La〜Ldを、対物レンズの光軸AXに対して斜いた角度でウエハ2に入射する照明光にして、光ガイド機構から出射させるので、特許請求の範囲に記載される出射端に相当する。
回転部40の下部開口部43付近にはミラー42a〜42dが設けられ、光路41を通過した照明光La〜Ldはそれぞれミラー42a〜42dで反射して、光軸AXに対して斜いた照明光となってウエハ2に入射する。
ここで、本構成例におけるミラー42a〜42dは、光ガイド機構を通過する照明光La〜Ldを、対物レンズの光軸AXに対して斜いた角度でウエハ2に入射する照明光にして、光ガイド機構から出射させるので、特許請求の範囲に記載される出射端に相当する。
図1に戻り外観検査装置1は、光ガイド機構の回転部40を回転させる駆動力を与えるモータ50と、撮像部14により撮像され画像記憶部15に記憶された、試料表面の既知部分の光学像を撮像した画像のSN比を測定するSN比測定部51と、照明光La〜Ldがウエハ2に入射する入射方位を調整する入射方位調整部52を備える。
入射方位調整部52は、モータ50によって光ガイド機構の回転部40を回転させることによって、SN比測定部51により測定されるSN比の値が所望の条件を満たすように、照明光La〜Ldがウエハ2に入射する入射方位を調整する。
入射方位調整部52は、モータ50によって光ガイド機構の回転部40を回転させることによって、SN比測定部51により測定されるSN比の値が所望の条件を満たすように、照明光La〜Ldがウエハ2に入射する入射方位を調整する。
また外観検査装置1は、外観検査を実行する際の装置各部のセッティング状態及び動作、並びに欠陥検出閾値を決定するために使用する検出パラメータなどを定める検査レシピを作成する検査レシピ作成部53と、作成した検査レシピを記憶する検査レシピ記憶部54と、外観検査装置1の各部のセッティング状態及び動作、検出パラメータを検査レシピ記憶部54に記憶された検査レシピにて定められる設定値に設定する検査レシピ設定部55と、ウエハ2の位置及び方向を撮像部14の位置及び向きに合わせるアライメント調整部56とを備える。
図8は、図5に示す外観検査装置1における検査レシピ生成時の動作フローを示す図である。
検査レシピの作成を開始すると、まずステップS1においてアライメント調整部56は、ウエハ2のアライメントを実行し、ウエハ2の位置及び方向を撮像部14の位置及び向きに合わせる。
ステップS2〜S4に示す繰り返しループでは、入射方位調整部52が、モータ50によって回転部40を回転させて、ウエハ2に入射する照明光La〜Ldの入射方位を変えながら、各入射方位においてSN比測定部51によりそれぞれ測定されるSN比の測定値を取得する。照明光La〜Ldのそれぞれの入射方位は各々90°ずつ異なるが、それぞれの方位の間隔は常に固定されているので、照明光La〜Ldの各入射方位を総称して入射方位θiと記すことがある。
検査レシピの作成を開始すると、まずステップS1においてアライメント調整部56は、ウエハ2のアライメントを実行し、ウエハ2の位置及び方向を撮像部14の位置及び向きに合わせる。
ステップS2〜S4に示す繰り返しループでは、入射方位調整部52が、モータ50によって回転部40を回転させて、ウエハ2に入射する照明光La〜Ldの入射方位を変えながら、各入射方位においてSN比測定部51によりそれぞれ測定されるSN比の測定値を取得する。照明光La〜Ldのそれぞれの入射方位は各々90°ずつ異なるが、それぞれの方位の間隔は常に固定されているので、照明光La〜Ldの各入射方位を総称して入射方位θiと記すことがある。
SN比測定部51は、画像記憶部15に記憶されたウエハ2の画像のうち、既知の部分の画像のSN比を測定する。SN比測定部51によりSN比が測定される部分は、例えばウエハ2上に存在することが予め分かっている既知の欠陥部分であってよい。SN比測定部51は、例えばこのような欠陥部分に現れる画素値の最大値と欠陥の周囲のバックグラウンドの画素値との比を求めることによって、画像のSN比を測定することができる。
ステップS5では、入射方位調整部52は、繰り返しループS2〜S4によって得られた各入射方位θi毎のSN比の測定値に基づいて、ウエハ2の検査に適した照明光La〜Ldの入射方位設定値θsを決定する。図9は、入射方位調整部52が入射方位設定値θsを決定する方法を説明する図である。図9に示すグラフは各入射方位θi毎のSN比の測定値を示す。
入射方位調整部52は、SN比測定部51によって最大のSN比が測定された入射方位θ1を入射方位設定値θsとして決定してよい。
入射方位調整部52は、SN比測定部51によって最大のSN比が測定された入射方位θ1を入射方位設定値θsとして決定してよい。
またはその代わりに、入射方位調整部52は、入射方位θ2のときにSN比測定部51によって測定されたSN比が所定の閾値VLを超えた場合、入射方位θ2を入射方位設定値θsとして決定してよい。所定の閾値VLとしては、差分検出部21及び欠陥検出部22により欠陥が検出できる欠陥画像のSN比の下限値を使用してよい。
この決定方法による場合には入射方位調整部52は、最大値が測定されるまで入射方位θiを変えながらSN比を測定する必要がなく、測定SN比が所定の閾値VLを超えた時点で測定ループS2〜S4を停止することができるので、迅速に設定することができる。
入射方位調整部52は、決定した入射方位設定値θsを、検査レシピ生成部53に出力する。
この決定方法による場合には入射方位調整部52は、最大値が測定されるまで入射方位θiを変えながらSN比を測定する必要がなく、測定SN比が所定の閾値VLを超えた時点で測定ループS2〜S4を停止することができるので、迅速に設定することができる。
入射方位調整部52は、決定した入射方位設定値θsを、検査レシピ生成部53に出力する。
ステップS6では、検査レシピ生成部53は、検査レシピを構成する情報のうち、入射方位設定値θs以外の他の情報を決定する。他の情報には、例えば外観検査装置1の装置各部のセッティング状態及び動作、並びに欠陥検出閾値を決定するために使用する検出パラメータなどが含まれる。これらの他の設定値の設定は本発明の対象ではないので説明を省略する。
ステップS7では、検査レシピ生成部53は、決定した検査レシピを検査レシピ記憶部54に記憶する。ステップS5にて決定した入射方位設定値θsは、検査レシピの一部として検査レシピ記憶部54に記憶される。
ステップS7では、検査レシピ生成部53は、決定した検査レシピを検査レシピ記憶部54に記憶する。ステップS5にて決定した入射方位設定値θsは、検査レシピの一部として検査レシピ記憶部54に記憶される。
以後、検査レシピ設定部55はウエハ2の外観検査を行う際に、検査レシピ記憶部54から検査レシピを読み出し、外観検査装置1の各部のセッティング状態及び動作、検出パラメータを、検査レシピで定めた設定値に設定する。このとき検査レシピ設定部55は、照明光La〜Ldの入射方位θiが、検査レシピに指定された設定値θsとなるように入射方位調整部52に指令する。この指令に応答して入射方位調整部52がモータ50によって回転部40を回転させて照明光La〜Ldの入射方位θiを設定値θsとすることによって、照明光La〜Ldの入射方位の調整が行われる。
図6に示す光源31a〜31dにより生ずる照明光La〜Ldの光束は、実際にはある程度ビーム径があり、またモータ50の駆動によるミラー42a〜42dの回転量が小さい(通常は1°未満)である。したがって、またモータ50の駆動によってミラー42a〜42dの位置が変わったとしてもミラー42a〜42dには照明光La〜Ldが入射して反射するので、照明光La〜Ldは、光ガイド機構を通りミラー42a〜42dが配置されている位置から光軸AXに対して斜めに出射される。
しかしながら、照明光La〜Ldの光束の径が非常に小さい場合、またはモータ50の駆動によるミラー42a〜42dの回転量が大きい場合には、上記構成例では、照明光La〜Ldはミラー42a〜42dに当たらなくなるので、光ガイド機構から出射されなくなる。また照明光La〜Ldの光束内には光強度の分布があるので、ミラー42a〜42dの移動によって照明光の変動が生じる。
このため図10に示すように、回転部40が回転してもこれに追従して撓み、光源から生じた光をミラー42a〜42dへ導く光ファイバー80a〜80d(80b及び80dは不図示)を設けてもよい。
このため図10に示すように、回転部40が回転してもこれに追従して撓み、光源から生じた光をミラー42a〜42dへ導く光ファイバー80a〜80d(80b及び80dは不図示)を設けてもよい。
図11は、光ガイド機構の第3例を示す断面図である。図10の構成において光ファイバー80a〜80d(80bは不図示)から出射する光をミラー42a〜42dにて反射する代わりに、光ファイバー80a〜80dの出射端から出射する光の方向が、光軸AXに対して斜めに出射され、ウエハ2に入射される方向となるように、光ファイバー80a〜80dを回転部40に固定してもよい。
図12は光ガイド機構の第4例を示す断面図である。本構成では、光軸AXを中心とする円周上にドーナツ状に分布する照明光を生じさせるリング照明手段80を有する。図12のリング照明手段80の例は、光軸AXを中心とする円周上にドーナツ状に複数の光源81を配置している。そしてドーナツ状に分布する照明光を光路61及び41にガイドすることによって、回転部40が大きく回転してもミラー42a〜42dにて照明光を反射し、ミラー42a〜42dが配置されている位置から、光軸AXに対して斜めに、照明光を出射することができる。
本発明は、顕微鏡の対物レンズの光軸に対して斜めに試料に入射する照明光により試料を照明する照明装置、及びこの照明装置により照明された試料の光学像を顕微鏡により捉えた画像に基づいて試料の外観検査を行う外観検査装置に関する。
1 外観検査装置
2 半導体ウエハ
11 ステージ
12 試料台
13 対物レンズ鏡筒
31a〜31d ミラー
41 光路
42a〜42d ミラー
50 モータ
AX 対物レンズの光軸
La〜Ld 照明光
2 半導体ウエハ
11 ステージ
12 試料台
13 対物レンズ鏡筒
31a〜31d ミラー
41 光路
42a〜42d ミラー
50 モータ
AX 対物レンズの光軸
La〜Ld 照明光
Claims (5)
- 顕微鏡の対物レンズの光軸に対して斜めに試料に入射するように照明光が出射する出射端を有する光ガイドと、
前記光軸を回転軸として前記出射端の位置を回転させる出射端回転部と、
を備えることを特徴とする顕微鏡用の照明装置。 - 前記対物レンズによって投影される試料表面の既知部分の光学像を撮像した画像のSN比を測定するSN比測定部と、
前記出射端回転部により前記照明光の入射方位を調整することによって、前記SN比測定部により測定される前記SN比を調整する入射方位調整部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記出射端は、前記光軸の周囲の四方に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
- 前記光ガイドは、光ファイバを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の照明装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の照明装置を備え、
前記照明装置により照明された試料の光学像を前記顕微鏡により捉えた画像に基づいて、前記試料の外観検査を行う外観検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007280523A JP2009109281A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 照明装置及び外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007280523A JP2009109281A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 照明装置及び外観検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009109281A true JP2009109281A (ja) | 2009-05-21 |
Family
ID=40777919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007280523A Pending JP2009109281A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 照明装置及び外観検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009109281A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180036637A (ko) * | 2016-09-30 | 2018-04-09 | 부산대학교 산학협력단 | 레이저 여기광 조사각 조절 기능을 갖는 범용 형광 영상 장치 및 이의 제어 방법 |
US11037283B2 (en) * | 2018-12-11 | 2021-06-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Inspecting apparatus based on hyperspectral imaging |
-
2007
- 2007-10-29 JP JP2007280523A patent/JP2009109281A/ja active Pending
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