JP2009139447A - 焦点調整機構、検査装置及び焦点調整方法 - Google Patents
焦点調整機構、検査装置及び焦点調整方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様に係る焦点調整機構は、パターンが形成された試料のパターン形成面に対して対物レンズ13の焦点位置を調整するための焦点調整機構であって、パターン形成面の反対側の面に光を照明する下部光源31と、パターン形成面の反対側の面からの反射光を検出して、試料のパターン形成面の反対側の面の高さを測定する位置検出器34と、位置検出器34で測定された試料のパターン形成面の反対側の面の高さと、試料の厚みとに基づいて、対物レンズ13とパターン形成面の相対距離を制御する制御部とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施の形態1に係る検査装置について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る検査装置10の基本構成を示した図である。また、図2は、本実施の形態に係る検査装置10に用いられる処理装置20の構成を示すブロック図である。なお、図1において、マスク40に平行な方向をxy方向とし、垂直な方向をz方向とする。本実施の形態に係る検査装置10は、基板上にパターンが形成されたマスク40の欠陥あるいは異物の検査を行うものである。ここでは、石英ガラス基板上にパターンが形成された、半導体製造工程で用いられるフォトマスクを検査する例について説明する。
T(x、y)=z1(x、y)−z2(x、y)・・・(1)
z1(x、y)=T(x、y)+z2(x、y)・・・(2)
本発明の実施の形態2に係る検査装置について、図4を参照して説明する。図4は、本実施の形態に係る検査装置に用いられる処理装置20'の構成を示すブロック図である。なお、処理装置20'以外の本実施の形態に係る検査装置の構成は、実施の形態1で説明した検査装置10と略同一の構成である。なお、図4において、図2と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
11 光源
12 レンズ
13 対物レンズ
14 ダイクロイックミラー
15 結像レンズ
16 撮像装置
17 上部光源
18 レンズ
19 光検出器
20 処理装置
21 制御部
22 厚み算出部
23 判定部
24 モード切り替え部
25 対物レンズ駆動機構
26 演算部
27 記憶部
30 高さ測定器
31 下部光源
32、33 レンズ
34 位置検出器
Claims (16)
- パターンが形成された試料のパターン形成面に対して対物レンズの焦点位置を調整するための焦点調整機構であって、
前記パターン形成面の反対側の面に光を照明する第1の光源と、
前記パターン形成面の反対側の面からの反射光を検出して、前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さを測定する位置検出器と、
前記位置検出器で測定された前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さと、前記試料の厚みとに基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する制御部と、
を備える焦点調整機構。 - 前記対物レンズの位置に応じて、前記試料の前記パターン形成面の高さを検出する高さ測定器をさらに備え、
前記制御部は、前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さ及び前記試料の前記パターン形成面の高さに基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する請求項1に記載の焦点調整機構。 - 前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さ及び前記試料の前記パターン形成面の高さから、前記試料の厚みの分布を算出する厚み算出部を備え、
前記制御部は、前記試料の厚みの分布に基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する請求項2に記載の焦点調整機構。 - あらかじめ測定した前記試料の厚みの分布データを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記試料の厚みの分布データに基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する請求項1に記載の焦点調整機構。 - 前記厚み算出部は、前記試料の検査済みの領域の厚みの分布の測定結果をフィルタリング処理して前記パターンの影響を除去し、前記試料の未検査領域の厚みを外挿して前記試料の厚みの分布を推定する請求項3に記載の焦点調整機構。
- 前記対物レンズの瞳の片側半分の領域を介して、前記試料の前記パターン形成面に光を照射する第2の光源と、
前記第2の光源から前記対物レンズの瞳の片側半分を介して前記パターン形成面に入射した光のうち、当該パターン形成面で反射し、前記対物レンズの瞳の反対側の片側半分の領域を通過した反射光を検出する光検出器と、
をさらに備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の焦点調整機構。 - 前記厚み算出部により得られた前記試料の厚み分布に基づいて、前記試料の厚みが所定の量以上変化したか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記光検出器での検出結果に基づいて前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する第1のモードと、前記位置検出器での検出結果に基づいて前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する第2のモードとを切り替えるモード切り替え部を備えることを特徴とする請求項6に記載の焦点調整機構。 - 前記位置検出器又は前記高さ検出器からの測定結果を平滑化する演算部を備え、
前記制御部は、前記演算部で平滑化された前記測定結果に基づいて前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する請求項1〜7のいずれか1項に記載の焦点調整機構。 - 前記試料を観察するための照明光を出射するための観察用光源と、
前記試料の光学像を撮像するための撮像装置と、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の焦点調整機構と、
を備える検査装置。 - パターンが形成された試料のパターン形成面に対して対物レンズの焦点位置を調整するための焦点調整方法であって、
前記パターン形成面の反対側の面に光を照明するステップと、
前記パターン形成面の反対側の面からの反射光を検出して、前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さを測定するステップと、
前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さと、前記試料の厚みとに基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御するステップと、
を含む焦点調整方法。 - 前記対物レンズの位置に応じて、前記試料の前記パターン形成面の高さを検出するステップを含み、
前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さ及び前記試料の前記パターン形成面の高さに基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御することを特徴とする請求項10に記載の焦点調整方法。 - 前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さ及び前記試料の前記パターン形成面の高さから、前記試料の厚みの分布を算出するステップを含み、
前記試料の厚みの分布に基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御することを特徴とする請求項11に記載の焦点調整方法。 - あらかじめ測定した前記試料の厚みの分布データを記憶するステップを含み、
パターン検査時に前記パターン形成面の反対側の面からの反射光を検出して、前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さを測定し、
前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さと、記憶した前記試料の厚みの分布データに基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御することを特徴とする請求項10に記載の焦点調整方法。 - 前記試料の厚みの分布を前記パターンの検査と同時に測定し、
前記試料の検査済みの領域の厚みの分布の測定結果をフィルタリング処理して前記パターンの影響を除去し、前記試料の未検査領域の厚みを外挿して推定するステップを含む請求項12に記載の焦点調整方法。 - 前記対物レンズの瞳の片側半分の領域を介して、前記試料の前記パターン形成面に光を照射するステップと、
前記第2の光源から前記対物レンズの瞳の片側半分を介して前記パターン形成面に入射した光のうち、当該パターン形成面で反射し、前記対物レンズの瞳の反対側の片側半分の領域を通過した反射光を検出するステップと、
前記パターン形成面で反射し、前記対物レンズの瞳の反対側の片側半分の領域を通過した反射光に基づいて、前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御するステップと、
前記試料の厚みが、所定の量以上変化したか否かを判定するステップと、
前記試料の厚みが所定の量以上変化したと判定された場合に、前記光検出器で検出された検出結果に基づいて前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する第1のモードから、前記位置検出器で測定された検出結果に基づいて前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する第2のモードに切り替えるステップとを含む請求項12又は14に記載の焦点調整方法。 - 前記試料のパターン形成面の反対側の面の高さ、又は、前記試料の前記パターン形成面の高さの測定結果を平滑化するステップを含み、
前記演算部で平滑化された前記測定結果に基づいて前記対物レンズと前記パターン形成面の相対距離を制御する請求項10〜15のいずれか1項に記載の焦点調整方法。
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JP2005045164A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 自動焦点合わせ装置 |
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