JP2011009554A - Method and device for inspecting defect - Google Patents
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Description
本発明は、欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。 The present invention relates to a defect inspection method and a defect inspection apparatus.
半導体集積回路等を製造する際、ミクロンオーダー以下の微細なパターンを多数、かつ、高密度に形成する必要がある。この際、半導体集積回路を形成するシリコン基板等の半導体ウエハにゴミやキズ等の欠陥があるか否か、また、シリコン基板等にゴミやキズ等の欠陥がある場合、どの程度あるのかを調べることは極めて重要である。このため、シリコン基板等のような検査対象物に光等を照射して、検査対象物に照射された光の散乱光等を検出し、画像処理を行うことにより、パターン崩れやゴミ又は欠陥を検出することが行われている。 When manufacturing a semiconductor integrated circuit or the like, it is necessary to form a large number of fine patterns of micron order or less and at a high density. At this time, it is examined whether or not a semiconductor wafer such as a silicon substrate forming a semiconductor integrated circuit has a defect such as dust or scratch, and if there is a defect such as dust or scratch on the silicon substrate or the like. That is extremely important. For this reason, by irradiating an inspection object such as a silicon substrate with light, etc., detecting scattered light of the light irradiated on the inspection object, and performing image processing, pattern collapse and dust or defects are detected. It is done to detect.
例えば、光ビームを検査対象物であるシリコン基板等に照射し、この検査対象物から反射される光学像を対物レンズで結像しイメージセンサで画像信号に変換し、変換された画像信号に基づきパターン崩れやゴミ又は欠陥の検出が行われる。 For example, a silicon substrate or the like, which is an inspection object, is irradiated with a light beam, an optical image reflected from the inspection object is formed by an objective lens, converted into an image signal by an image sensor, and based on the converted image signal Pattern breakage, dust or defects are detected.
ところで、半導体集積回路の微細化は日々進展しており、より高倍率での検査が必要となる。この場合、光学系のわずかなフォーカスのずれにより、微細な欠陥の検出を見落とす場合がある。通常、対象物へのフォーカスは、欠陥検査装置に搭載されたオートフォーカス機能により行われるが、オートフォーカス機能をもってしても、装置の経時変化や装置間のバラツキによるわずかなフォーカスのずれは避けることはできない。 Incidentally, miniaturization of semiconductor integrated circuits is progressing day by day, and inspection at a higher magnification is required. In this case, detection of fine defects may be missed due to a slight focus shift of the optical system. Normally, focusing on an object is performed by the autofocus function installed in the defect inspection device, but even with the autofocus function, avoid a slight focus shift due to aging of the device or variations between devices. I can't.
また、光ビームの光源として用いられる半導体レーザーのわずかなパワー変動等により、レーザー光のパワーやノイズレベルが変動し、この変動したノイズを欠陥として誤って検出してしまう場合がある。 Further, the power and noise level of the laser light may fluctuate due to slight power fluctuations of the semiconductor laser used as the light source of the light beam, and the fluctuating noise may be erroneously detected as a defect.
よって、半導体ウエハ等において正確にフォーカス位置を合わせることができ、ノイズ等を誤って検出することなく、微細な欠陥まで見落とすことなく正確に検査することのできる欠陥検査方法及び欠陥検査装置が望まれている。 Therefore, there is a demand for a defect inspection method and a defect inspection apparatus that can accurately focus on a semiconductor wafer or the like, and can accurately inspect a minute defect without overlooking a minute defect without erroneously detecting noise or the like. ing.
本実施の形態の一観点によれば、検査のため基準となる基板を欠陥検査装置内に設置する基準基板設置工程と、設置された前記検査のため基準となる基板に光を照射し、照射された前記光の散乱光の強度を測定する光強度測定工程と、前記散乱光の強度が設定した基準レベルよりも強い場合には前記光のパワーを弱め、前記散乱光の強度が前記基準レベルよりも弱い場合には前記光のパワーを強める補正を行う補正工程と、検査の対象となる基板を前記欠陥検査装置内に設置し、前記補正の行われたパワーの光を前記検査の対象となる基板に照射し、照射された前記光の散乱光を検出することにより前記検査の対象となる基板における欠陥を検査する検査工程と、を有する。 According to one aspect of the present embodiment, a reference substrate installation process for installing a reference substrate for inspection in a defect inspection apparatus, and irradiating light to the reference substrate for the installed inspection A light intensity measurement step for measuring the intensity of the scattered light of the light, and if the intensity of the scattered light is stronger than a set reference level, the power of the light is weakened, and the intensity of the scattered light is the reference level If it is weaker, a correction step for correcting the light power to be increased, a substrate to be inspected is installed in the defect inspection apparatus, and the light having the corrected power is set as the inspection target. And an inspection step of inspecting a defect in the substrate to be inspected by detecting scattered light of the irradiated light.
また、本実施の形態の他の観点によれば、検査の対象となる基板を欠陥検査装置内に設置する基板設置工程と、前記欠陥検査装置内における温度を測定する温度測定工程と、前記温度に基づき前記検査の対象となる基板に照射される光のオートフォーカスのオフセットの設定を行うオフセット設定工程と、前記オフセット設定工程の後、前記欠陥検査装置内におけるオートフォーカス機能によりフォーカシングし、その後前記光を前記検査の対象となる基板に照射して前記光の散乱光を検出することにより前記検査の対象となる基板における欠陥を検査する検査工程と、を有する。 Further, according to another aspect of the present embodiment, a substrate installation step of installing a substrate to be inspected in a defect inspection apparatus, a temperature measurement step of measuring a temperature in the defect inspection apparatus, and the temperature An offset setting step for setting an autofocus offset of light irradiated to the substrate to be inspected based on the above, and after the offset setting step, focusing by an autofocus function in the defect inspection apparatus, and thereafter An inspection step of inspecting a defect in the substrate to be inspected by irradiating the substrate to be inspected with light and detecting the scattered light of the light.
また、本実施の形態の他の観点によれば、検査のため基準となる基板及び検査の対象となる基板に照射する光を発する光源と、前記検査のため基準となる基板及び前記検査の対象となる基板に照射された前記光のうち、前記光の散乱光を検出する検出部と、前記検査のため基準となる基板に照射された光の散乱光の強度に基づき、前記散乱光の強度が設定した基準レベルよりも強い場合は前記光のパワーを弱め、前記散乱光の強度が前記基準レベルよりも弱い場合には前記光のパワーを強くする補正を行う光源補正部と、を有する。 Further, according to another aspect of the present embodiment, a light source that emits light to irradiate a reference substrate for inspection and a substrate to be inspected, a reference substrate for the inspection, and a target for inspection The intensity of the scattered light based on the intensity of the scattered light of the light irradiated to the substrate serving as a reference for the inspection, and the detection unit that detects the scattered light of the light among the light irradiated to the substrate And a light source correction unit that performs correction to weaken the power of the light when the level is higher than the set reference level and to increase the power of the light when the intensity of the scattered light is lower than the reference level.
また、本実施の形態の他の観点によれば、検査の対象となる基板に照射する光を発する光源と、前記光源からの光を前記検査の対象となる基板上にオートフォーカスするためのオートフォーカス部と、欠陥検査装置内の温度を測定する温度測定部と、前記欠陥検査装置内における温度と前記オートフォーカスのオフセットの値との相関テーブルが記憶された記憶部と、を有し、前記相関テーブルに基づき、前記温度測定部において測定された温度より、前記オートフォーカス部におけるオートフォーカスのオフセットの値を設定する。 According to another aspect of the present embodiment, a light source that emits light to irradiate a substrate to be inspected, and an auto for autofocusing the light from the light source onto the substrate to be inspected. A focus unit, a temperature measurement unit that measures the temperature in the defect inspection apparatus, and a storage unit that stores a correlation table between the temperature in the defect inspection apparatus and the offset value of the autofocus, and Based on the correlation table, an autofocus offset value in the autofocus unit is set based on the temperature measured in the temperature measurement unit.
開示の欠陥検査方法及び欠陥検査装置によれば、半導体ウエハ等において、微細な欠陥まで見落とすことなく検査することができ、正確な欠陥検査を行うことができる。 According to the disclosed defect inspection method and defect inspection apparatus, a semiconductor wafer or the like can be inspected without overlooking a minute defect, and an accurate defect inspection can be performed.
実施するための形態について、以下に説明する。 The form for implementing is demonstrated below.
〔第1の実施の形態〕
第1の実施の形態における半導体ウエハ等の欠陥検査装置及び欠陥検査方法について説明する。本実施の形態における半導体ウエハ等の欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、半導体ウエハ等の表面におけるパターン崩れ及びゴミ等の欠陥(以下、単に「欠陥」と記載する場合がある。)を検査するためのものである。
[First Embodiment]
A defect inspection apparatus and a defect inspection method for semiconductor wafers and the like in the first embodiment will be described. The defect inspection apparatus and the defect inspection method for a semiconductor wafer or the like in the present embodiment are for inspecting a pattern collapse and a defect such as dust on the surface of the semiconductor wafer or the like (hereinafter sometimes simply referred to as “defect”). belongs to.
(欠陥検査装置)
図1に基づき本実施の形態における半導体ウエハ等の欠陥検査装置について説明する。本実施の形態における半導体ウエハ等の欠陥検査装置10は、光源11、光学系12、制御部13、検出部14、画像処理部15、出力部16及びステージ17を有している。
(Defect inspection equipment)
A defect inspection apparatus for semiconductor wafers and the like in this embodiment will be described with reference to FIG. A defect inspection apparatus 10 such as a semiconductor wafer according to the present embodiment includes a
光源11はレーザー光源が用いられており、半導体レーザー及び半導体レーザーを駆動するための駆動回路を有している。
A laser light source is used as the
光学系12は、レンズ等の光学素子を有しており、光学系12を介し、光源11からの光をステージ17上に設置されている検査の対象となる基板である半導体ウエハ31に対し斜め方向より光を照射する。
The
制御部13は、欠陥検査装置10全体の制御を行うためのものであり、AF部21、温度測定部22、光源補正部23及び記憶部24を有しており、光源11のパワー調整や、光学系12における調整等を行う。
The
AF部21は、オートフォーカス(AF)の制御を行う機能を有している。具体的には、ステージ17の高さの制御を行うことによりオートフォーカスの制御を行う。
The
温度測定部22は、欠陥検査装置10内の温度測定を行う機能を有しており、温度計等を含んでいる。
The
光源補正部23は、光源11における駆動回路を介し光のパワーの調整等を行う機能を有している。
The light
記憶部24には、後述する温度とオートフォーカスのオフセットの値の相関関係を示す相関テーブル等が記憶されている。
The
検出部14は、光源11より半導体ウエハ31に照射された光のうち、散乱光41を検出するためのものであり、撮像素子等を有している。
The
画像処理部15は、検出部14において検出された情報に基づき画像処理を行い、欠陥数を算出する機能を有している。
The
出力部16は、画像処理部15において算出された欠陥数を出力する機能を有している。
The
ステージ17は、半導体ウエハ31を設置するためのものであり、ステージ17における高さ調節をすることにより半導体ウエハ31におけるレーザー光のフォーカシングが行われる。
The stage 17 is for installing the
次に、図2に基づき半導体ウエハ31に照射された入射光40と検出部14において検出される散乱光41について説明する。半導体ウエハ31には、光学系12を介し光源11より入射光40となるレーザー光が照射される。入射光40は半導体ウエハ31において散乱される散乱光41と反射される反射光42となり、散乱光41は検出部14に入射する。検出部14では、光学系を介し撮像素子が設けられており、撮像素子により画像検出がなされる。
Next, the
(欠陥検査方法)
次に、本実施の形態における欠陥検査方法について説明する。本実施の形態における欠陥検査方法は、半導体ウエハ等におけるゴミやパターン崩れ等の欠陥を正確に計測することができるものである。このため検出部14において検出される光のノイズ成分を欠陥として誤認することを防ぎ、また、検査対象となる半導体ウエハ表面に正確にフォーカシングするためのものである。検出部14において、光のノイズ成分を欠陥と誤認してしまうと正確な欠陥数を計測することができず、また、検査の対象となる半導体ウエハ等に正確にフォーカシングされないと、微細な欠陥等は計測されないため、欠陥数を正確に測定することができない。よって、本実施の形態における検査方法は、欠陥数をより正確に把握することのできる検査方法である。
(Defect inspection method)
Next, the defect inspection method in the present embodiment will be described. The defect inspection method according to the present embodiment can accurately measure defects such as dust and pattern collapse in a semiconductor wafer or the like. For this reason, it is for preventing the noise component of the light detected in the
(レーザー光のパワー調整)
図3に基づき本実施の形態における欠陥検査方法について説明する。この検査方法は、レーザー光のノイズを欠陥として誤って認識することを防ぐものであり、これにより半導体ウエハにおける正確な欠陥数を測定することができる。即ち、半導体ウエハの欠陥検査装置においては、光源11より出力されたレーザー光は、光学系12を介し半導体ウエハ31に照射された後、検出部14において検出される。このため、検出部14における検出感度は、光源11である半導体レーザー自体の出力変動のみならず、光学系12や検出部14に設けられたフィルター等の経時変化等により変動する場合がある。従って、検査のため基準となる基板である検査基準ウエハを用いて、レーザー光のパワー調整等を行った後、検査の対象となる基板である半導体ウエハ等の欠陥検査を行うものである。
(Laser light power adjustment)
The defect inspection method in the present embodiment will be described based on FIG. This inspection method prevents the laser light noise from being erroneously recognized as a defect, whereby the exact number of defects in the semiconductor wafer can be measured. That is, in the semiconductor wafer defect inspection apparatus, the laser beam output from the
最初に、ステップ102(S102)において、検査基準ウエハをステージ17上に設置する。この検査基準ウエハは、レーザーパワーの調整を行うためのウエハであり、具体的には、0.1μmの微粒子が表面に形成されているウエハである。 First, in step 102 (S102), an inspection reference wafer is set on the stage 17. This inspection reference wafer is a wafer for adjusting the laser power, and specifically, a wafer on which 0.1 μm fine particles are formed.
次に、ステップ104(S104)において、散乱光の強度の測定を行う。具体的には、ステージ17上に設置されている検査基準ウエハに光学系12を介し光源11よりレーザー光を照射し、照射されたレーザー光のうち検査基準ウエハにおいて散乱された光を検出部14において検出し、検出された値より散乱光の強度測定を行う。
Next, in step 104 (S104), the intensity of scattered light is measured. Specifically, the inspection reference wafer installed on the stage 17 is irradiated with laser light from the
次に、ステップ106(S106)において、ステップ104において測定された散乱光の強度が基準強度の範囲内にあるか否かが判断される。具体的には、検査部14において検出された0.1μmの粒径におけるピークとなる輝度の値を散乱光の強度とし、この強度の値が基準強度の範囲内にあるか否かにより判断される。散乱光の強度が基準強度の範囲内にあるものと判断された場合には、ステップ110に移行する。一方、散乱光の強度が基準強度の範囲内には入らないものと判断された場合には、ステップ108に移行する。尚、この基準強度は予め定められている。
Next, in step 106 (S106), it is determined whether or not the intensity of the scattered light measured in
次に、ステップ108(S108)において、レーザーパワーの補正が行われる。具体的には、制御部13内の光源補正部23において、ステップ104において検出された散乱光の強度が基準強度よりも弱い場合には、光源11におけるレーザー光のパワーを強め、基準強度よりも強い場合には、レーザー光のパワーを弱める補正が行われる。
Next, in step 108 (S108), the laser power is corrected. Specifically, in the light
このことを図4に基づき説明する。図4(a)は、基準強度における検出される粒子の大きさと輝度の関係を示すものである。図4(b)に示すように、検出部14において検出される信号強度、即ち、0.1μmの大きさ粒子のピークの値が基準レベルよりも低い場合には、光源補正部23は光源11におけるレーザー光のパワーを強めるように制御する。これによりレーザー光のパワーのピークの値を基準レベルまで上げることができる。具体的には、光源補正部23より光源11における駆動ドライバを制御することにより、半導体レーザーに流れる電流を増やす。また、図4(c)に示すように、検出部14において検出される信号強度、即ち、0.1μmの大きさ粒子のピークの値が基準レベルよりも高い場合には、光源補正部23は光源11におけるレーザー光のパワーを弱めるように制御する。これによりレーザー光のパワーのピークの値を基準レベルまで下げることができる。具体的には、光源補正部23より光源11における駆動ドライバを制御することにより、半導体レーザーに流れる電流を減らす。
This will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows the relationship between the size of the detected particle and the luminance at the reference intensity. As shown in FIG. 4B, when the signal intensity detected by the
尚、閾値レベルとは、レーザー光等に含まれるノイズ成分を除去するためのものであり、閾値レベル以下の信号は計測されない。よって、このようにレーザー光のパワーの調節を行った場合に、ノイズレベルが変動する場合があるため、図4(d)に示すように、閾値レベルに補正係数αをかけて調節する。このようにして、検出部14において検出される信号強度を調整にすることにより、信号強度に依存して変化するノイズレベルを安定的にすることができ、ノイズレベルが閾値レベルを超えてしまうことを防ぐことができる。即ち、信号強度とノイズレベルとの間には相関関係があり、信号強度の増加に伴いノイズレベルも増加する。よって、ノイズレベルが増加し、閾値レベルを超えてしまうと、光源11等に起因して生じたノイズを誤って欠陥と認識して計測してしまう場合があり、これを防ぐものである。言い換えるならば、光源11におけるレーザー光のパワーを調整することにより、ノイズレベルも変動する場合があり、これにより、ノイズレベルが閾値レベルを上回ってしまう場合がある。この場合には光源11等に起因するノイズを欠陥として計測してしまうため、ノイズレベルが閾値レベルを上回ることがないよう、閾値レベルを調整するものである。
The threshold level is for removing a noise component contained in the laser beam or the like, and signals below the threshold level are not measured. Therefore, when the power of the laser beam is adjusted in this way, the noise level may fluctuate. Therefore, as shown in FIG. 4D, the threshold level is adjusted by applying the correction coefficient α. In this way, by adjusting the signal intensity detected by the
次に、ステップ110(S110)において、半導体ウエハ31の欠陥検査が行われる。具体的には、ステージ17上に検査対象となる半導体ウエハ31が設置され、この半導体ウエハ31に、光学系12を介し光源11よりレーザー光が照射され、半導体ウエハ31において生じる散乱光41が、検出部14に入射する。検出部14に入射した散乱光41に基づき画像処理部15において、欠陥数が計測され出力部16に出力される。
Next, in step 110 (S110), the
尚、ステップ102からステップ108を行うことにより、光源11におけるレーザー光のパワー調整がなされるため、この後、複数の半導体ウエハ等の欠陥検査を連続して行うことが可能である。
Incidentally, since the power of the laser beam in the
また、通常光源11における半導体レーザーは光量をモニターするためのフォトディテクタが搭載されているが、このフォトディテクタを用いた制御では十分に対応できない場合がある。本実施の形態における欠陥検査方法では、光源11以外に起因して生じるパワー変動、例えば、光学系12又は検出部14等に起因して生じるパワー変動についても対応することが可能である。
The semiconductor laser in the
(オートフォーカスのオフセット調整)
次に、図5に基づき本実施の形態における欠陥検査方法について説明する。この検査方法は、半導体ウエハ等の検査装置に搭載されているオートフォーカス機能のオフセットを行う方法に関するものである。即ち、検査の対象となる半導体ウエハ等に対し正確にフォーカシングがされていない状態では、半導体ウエハ上の微細な欠陥の像は、ぼけてしまい正確に検出することができない。このため半導体ウエハ等の検査装置に搭載されているオートフォーカス機能のオフセットを適切に行うことにより、簡単な方法により正確に欠陥数を計測することを可能とするものである。
(Auto focus offset adjustment)
Next, the defect inspection method in the present embodiment will be described with reference to FIG. This inspection method relates to a method of offsetting an autofocus function mounted on an inspection apparatus such as a semiconductor wafer. In other words, in the state where the semiconductor wafer or the like to be inspected is not accurately focused, a fine defect image on the semiconductor wafer is blurred and cannot be accurately detected. For this reason, it is possible to accurately measure the number of defects by a simple method by appropriately offsetting an autofocus function mounted on an inspection apparatus such as a semiconductor wafer.
最初に、ステップ202(S202)において、検査の対象となる基板である半導体ウエハ31をステージ17上に設置する。
First, in step 202 (S202), the
次に、ステップ204(S204)において、欠陥検査装置10内の温度を測定する。具体的には、制御部13における温度測定部22において温度計等により、欠陥検査装置10内部の温度の測定を行う。
Next, in step 204 (S204), the temperature in the defect inspection apparatus 10 is measured. Specifically, the
次に、ステップ206(S206)において、ステップ204において測定した温度が基準温度の範囲内であるか否かの判断がなされる。ステップ204において測定した温度が基準温度の範囲内あるものと判断された場合には、ステップ210に移行する。一方、ステップ204において測定した温度が基準温度の範囲内にはないものと判断された場合には、ステップ208に移行する。 Next, in step 206 (S206), it is determined whether or not the temperature measured in step 204 is within the reference temperature range. If it is determined in step 204 that the measured temperature is within the reference temperature range, the process proceeds to step 210. On the other hand, if it is determined that the temperature measured in step 204 is not within the range of the reference temperature, the process proceeds to step 208.
次に、ステップ208(S208)において、オートフォーカス(AF)のオフセットが行われる。前述したように、欠陥検査装置に搭載されているオートフォーカス機能により完全にフォーカシングをすることができれば問題はないが、パターン等の微細化に伴い、欠陥検査装置に搭載されているオートフォーカス機能では十分に対応することができない場合がある。よって、このようなオフセットの補正を行うことが必要となる。 Next, in step 208 (S208), autofocus (AF) offset is performed. As mentioned above, there is no problem if it can be completely focused by the autofocus function installed in the defect inspection device. It may not be possible to respond sufficiently. Therefore, it is necessary to correct such an offset.
図6に、フォーカス位置と計測される欠陥個数の関係を示す。フォーカス位置と計測される欠陥個数には図6に示すような関係があり、最適なフォーカス位置であるF1においては、欠陥個数が最も多く計測され、フォーカス位置がF2やF3のように、最適なフォーカス位置よりもずれると、計測される欠陥数は減少する。これは、フォーカスがずれることにより、検出部14において検出される像がぼけてしまい、正確な測定をすることができなくなることによるものと考えられる。また、欠陥検査装置10は、光を用いた検査方法であることから、欠陥検査装置内の温度がオートフォーカスの動作に大きく影響を与える。このため、図7に示すように、温度とAFのオフセットの値との相関関係を調べて相関テーブルを作成し、この相関テーブルを制御部13内の記憶部24に記憶させておく。
FIG. 6 shows the relationship between the focus position and the number of defects measured. There is a relationship as shown in FIG. 6 between the focus position and the number of defects to be measured. In F1, which is the optimum focus position, the number of defects is the largest, and the optimum focus position is F2 or F3. When the position is shifted from the focus position, the number of measured defects decreases. This is considered to be due to the fact that the image detected by the
本実施の形態では、図7に示すような温度とAFのオフセットとの相関関係の相関テーブルは、温度ごとに欠陥個数が最も多くなるオートフォーカス位置に基づき、温度ごとのオフセットの値を定め作成したものである。即ち、温度ごとに図6に示す最適なフォーカス位置であるF1を測定し、この最適なフォーカス位置であるF1に基づき、温度ごとのオフセットの値を定め作成したものである。 In the present embodiment, the correlation table of the correlation between the temperature and the AF offset as shown in FIG. 7 is created by determining the offset value for each temperature based on the autofocus position where the number of defects is the largest for each temperature. It is a thing. That is, F1 that is the optimum focus position shown in FIG. 6 is measured for each temperature, and an offset value for each temperature is determined and created based on F1 that is the optimum focus position.
具体的には、オートフォーカスのオフセットは、記憶部24に記憶されている相関テーブルに基づき、ステップ204において測定された温度より、AFのオフセットの値を得て、このオフセットの値に基づきオートフォーカスのオフセットを行う。この後、制御部13におけるAF部21によりステージ17の高さを制御することによりオートフォーカスを行う。これにより、半導体ウエハ等の表面の光を正確にフォーカシングすることができる。
Specifically, the autofocus offset is obtained based on the correlation table stored in the
次に、ステップ210(S210)において、半導体ウエハ31の欠陥検査を行う。具体的には、前述したステップ208におけるオートフォーカスのオフセットが行われた後、ステージ17の高さを調節することにより半導体ウエハ31におけるオートフォーカスを行う。この後、半導体ウエハ31に光学系12を介し光源11よりレーザー光を照射し、半導体ウエハ31において生じた散乱光41が検出部14に入射し、検出部14に入射した散乱光41に基づき画像処理部15において欠陥数が計測され、出力部16に出力される。
Next, in step 210 (S210), the
尚、ステップ202からステップ208を行うことにより、オートフォーカスのオフセットが行われるため、この後、複数の半導体ウエハ等の欠陥検査を連続して行うことが可能である。
In addition, since the autofocus offset is performed by performing
これにより、半導体ウエハ等における欠陥を正確に計測することができる。 Thereby, the defect in a semiconductor wafer etc. can be measured correctly.
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態における半導体ウエハ等の欠陥検査装置を用いて、レーザー光のパワー調整及びオートフォーカスのオフセット調整の双方を行う半導体ウエハ等の欠陥検査方法である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. This embodiment is a defect inspection method for a semiconductor wafer or the like that performs both laser beam power adjustment and autofocus offset adjustment using the defect inspection apparatus for the semiconductor wafer or the like in the first embodiment.
図8に基づき本実施の形態における欠陥検査方法について説明する。 The defect inspection method in the present embodiment will be described based on FIG.
最初に、ステップ302(S302)において、検査のため基準となる基板である検査基準ウエハをステージ17上に設置する。これは、レーザーパワーの調整を行うためのウエハであり、具体的には、0.1μmの微粒子が表面に配列されているウエハである。 First, in step 302 (S302), an inspection reference wafer, which is a reference substrate for inspection, is placed on the stage 17. This is a wafer for adjusting the laser power, and specifically, a wafer in which fine particles of 0.1 μm are arranged on the surface.
次に、ステップ304(S304)において、散乱光の強度測定を行う。具体的には、ステージ17上に設置されている検査基準ウエハに光学系12を介し光源11よりレーザー光を照射し、照射されたレーザー光のうち検査基準ウエハにおいて散乱された光を検出部14において検出し、検出された値より散乱光の強度測定を行う。
Next, in step 304 (S304), the intensity of scattered light is measured. Specifically, the inspection reference wafer installed on the stage 17 is irradiated with laser light from the
次に、ステップ306(S306)において、ステップ304において測定された散乱光の強度が基準強度の範囲内にあるか否かが判断される。具体的には、検査部14において検出された0.1μmの粒径におけるピークとなる輝度の値を散乱光の強度とし、この強度の値が基準強度の範囲内にあるか否かにより判断される。散乱光の強度が基準強度の範囲内にあるものと判断された場合には、ステップ310に移行する。一方、散乱光の強度が基準強度の範囲内には入らないものと判断された場合には、ステップ308に移行する。
Next, in step 306 (S306), it is determined whether or not the intensity of the scattered light measured in step 304 is within the reference intensity range. Specifically, the intensity value of the peak at a particle diameter of 0.1 μm detected by the
次に、ステップ308(S308)において、レーザーパワーの補正が行われる。具体的には、制御部13内の光源補正部23において、ステップ304において検出された散乱光の強度が基準強度よりも弱い場合には、光源11におけるレーザー光のパワーを強め、基準強度よりも強い場合には、レーザー光のパワーを弱める補正が行われる。
Next, in step 308 (S308), laser power correction is performed. Specifically, in the light
次に、ステップ310(S310)において、検査の対象となる基板である半導体ウエハ31をステージ17上に設置する。
Next, in step 310 (S310), the
次に、ステップ312(S312)において、半導体ウエハ31の欠陥検査装置10内の温度を測定する。具体的には、制御部13における温度測定部22において温度計等により、欠陥検査装置10内部の温度の測定を行う。
Next, in step 312 (S312), the temperature in the defect inspection apparatus 10 of the
次に、ステップ314(S314)において、ステップ312において測定した温度が基準温度の範囲内であるか否かの判断がなされる。ステップ312において測定した温度が基準温度の範囲内あるものと判断された場合には、ステップ318に移行する。一方、ステップ312において測定した温度が基準温度の範囲内にはないものと判断された場合には、ステップ316に移行する。 Next, in step 314 (S314), it is determined whether or not the temperature measured in step 312 is within the reference temperature range. If it is determined that the temperature measured in step 312 is within the reference temperature range, the process proceeds to step 318. On the other hand, if it is determined that the temperature measured in step 312 is not within the reference temperature range, the process proceeds to step 316.
次に、ステップ316(S316)において、AF部21においてオートフォーカス(AF)のオフセットが行われる。
Next, in step 316 (S316), the
次に、ステップ318(S318)において、半導体ウエハ31の欠陥検査を行う。具体的には、ステップ316におけるオートフォーカスのオフセットが行われた後、ステージ17の高さを調節することにより半導体ウエハ31におけるオートフォーカスを行う。この後、半導体ウエハ31に光学系12を介し光源11よりレーザー光を照射し、半導体ウエハ31において生じた散乱光41が検出部14に入射し、検出部14に入射した散乱光41に基づき画像処理部15において欠陥数が計測され、出力部16に出力される。
Next, in step 318 (S318), the
これにより、半導体ウエハ31における欠陥を正確に計測することができる。尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。
Thereby, the defect in the
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiment has been described in detail above, it is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope described in the claims.
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
検査のため基準となる基板を欠陥検査装置内に設置する基準基板設置工程と、
設置された前記検査のため基準となる基板に光を照射し、照射された前記光の散乱光の強度を測定する光強度測定工程と、
前記散乱光の強度が設定した基準レベルよりも強い場合には前記光のパワーを弱め、前記散乱光の強度が前記基準レベルよりも弱い場合には前記光のパワーを強める補正を行う補正工程と、
検査の対象となる基板を前記欠陥検査装置内に設置し、前記補正の行われたパワーの光を前記検査の対象となる基板に照射し、照射された前記光の散乱光を検出することにより前記検査の対象となる基板における欠陥を検査する検査工程と、
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
(付記2)
前記検査のため基準となる基板の表面上には、所定の大きさの複数の微粒子が設けられていることを特徴とする付記1に記載の欠陥検査方法。
(付記3)
検査の対象となる基板を欠陥検査装置内に設置する基板設置工程と、
前記欠陥検査装置内における温度を測定する温度測定工程と、
前記温度に基づき前記検査の対象となる基板に照射される光のオートフォーカスのオフセットの設定を行うオフセット設定工程と、
前記オフセット設定工程の後、前記欠陥検査装置内におけるオートフォーカス機能によりフォーカシングし、その後前記光を前記検査の対象となる基板に照射して前記光の散乱光を検出することにより前記検査の対象となる基板における欠陥を検査する検査工程と、
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
(付記4)
前記オフセット設定工程は、前記欠陥検査装置内における温度とオートフォーカスのオフセットの値の相関テーブルに基づき設定されるものであり、
前記相関テーブルは、前記欠陥検査装置内の温度ごとに、基板における欠陥数が最も多くなるフォーカス位置に基づき、温度とオフセットの値との相関関係を定めたものであることを特徴とする付記3に記載の欠陥検査方法。
(付記5)
前記検査の対象となる基板は欠陥検査装置内におけるステージに設置され、
前記オートフォーカスは、前記ステージの高さを調節することにより行われるものであることを特徴とする付記3または4に記載の欠陥検査方法。
(付記6)
検査のため基準となる基板及び検査の対象となる基板に照射する光を発する光源と、
前記検査のため基準となる基板及び前記検査の対象となる基板に照射された前記光のうち、前記光の散乱光を検出する検出部と、
前記検査のため基準となる基板に照射された光の散乱光の強度に基づき、前記散乱光の強度が設定した基準レベルよりも強い場合は前記光のパワーを弱め、前記散乱光の強度が前記基準レベルよりも弱い場合には前記光のパワーを強くする補正を行う光源補正部と、
を有することを特徴とする欠陥検査装置。
(付記7)
前記検査のため基準となる基板の表面上には、所定の大きさの複数の微粒子が設けられていることを特徴とする付記6に記載の欠陥検査装置。
(付記8)
検査の対象となる基板に照射する光を発する光源と、
前記光源からの光を前記検査の対象となる基板上にオートフォーカスさせるためのオートフォーカス部と、
欠陥検査装置内の温度を測定する温度測定部と、
前記欠陥検査装置内における温度と前記オートフォーカスのオフセットの値との相関テーブルが記憶された記憶部と、
を有し、前記相関テーブルに基づき、前記温度測定部において測定された温度より、前記オートフォーカス部におけるオートフォーカスのオフセットの値を設定することを特徴とする欠陥検査装置。
(付記9)
前記欠陥検査装置は前記検査の対象となる基板を設置するためのステージを有し、
前記オートフォーカスは、前記ステージの高さを調節することにより行われるものであることを特徴とする付記8に記載の欠陥検査装置。
Regarding the above description, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
A standard substrate installation process in which a standard substrate for inspection is installed in the defect inspection apparatus;
A light intensity measurement step of irradiating a reference substrate for the installed inspection with light and measuring the intensity of scattered light of the irradiated light;
A correction step of performing correction to weaken the power of the light when the intensity of the scattered light is higher than a set reference level and to increase the power of the light when the intensity of the scattered light is weaker than the reference level; ,
By installing a substrate to be inspected in the defect inspection apparatus, irradiating the substrate to be inspected with light of the corrected power, and detecting scattered light of the irradiated light An inspection process for inspecting a defect in the substrate to be inspected;
A defect inspection method characterized by comprising:
(Appendix 2)
2. The defect inspection method according to appendix 1, wherein a plurality of fine particles having a predetermined size are provided on a surface of a substrate serving as a reference for the inspection.
(Appendix 3)
A substrate installation process for installing a substrate to be inspected in a defect inspection apparatus;
A temperature measuring step for measuring the temperature in the defect inspection apparatus;
An offset setting step for setting an autofocus offset of light irradiated on the substrate to be inspected based on the temperature;
After the offset setting step, focusing is performed by an autofocus function in the defect inspection apparatus, and then the substrate to be inspected is irradiated with the light to detect the scattered light. An inspection process for inspecting defects in the substrate,
A defect inspection method characterized by comprising:
(Appendix 4)
The offset setting step is set based on a correlation table of temperature and autofocus offset values in the defect inspection apparatus,
The correlation table defines a correlation between temperature and offset value based on a focus position where the number of defects on the substrate is the largest for each temperature in the defect inspection apparatus. The defect inspection method described in 1.
(Appendix 5)
The substrate to be inspected is placed on a stage in a defect inspection apparatus,
The defect inspection method according to appendix 3 or 4, wherein the autofocus is performed by adjusting a height of the stage.
(Appendix 6)
A light source that emits light to irradiate a reference substrate for inspection and a substrate to be inspected;
A detection unit for detecting scattered light of the light among the light irradiated on the substrate serving as a reference for the inspection and the substrate serving as the inspection target;
Based on the intensity of the scattered light of the light irradiated to the reference substrate for the inspection, if the intensity of the scattered light is stronger than a set reference level, the power of the light is reduced, and the intensity of the scattered light is A light source correction unit that performs correction to increase the power of the light when weaker than a reference level;
A defect inspection apparatus comprising:
(Appendix 7)
The defect inspection apparatus according to appendix 6, wherein a plurality of fine particles having a predetermined size are provided on a surface of a substrate serving as a reference for the inspection.
(Appendix 8)
A light source that emits light to irradiate a substrate to be inspected;
An autofocus unit for autofocusing light from the light source onto the substrate to be inspected;
A temperature measuring unit for measuring the temperature in the defect inspection apparatus;
A storage unit storing a correlation table between the temperature in the defect inspection apparatus and the offset value of the autofocus;
A defect inspection apparatus that sets an autofocus offset value in the autofocus unit based on the temperature measured in the temperature measurement unit based on the correlation table.
(Appendix 9)
The defect inspection apparatus has a stage for installing a substrate to be inspected,
The defect inspection apparatus according to appendix 8, wherein the autofocus is performed by adjusting a height of the stage.
10 欠陥検査装置
11 光源
12 光学系
13 制御部
14 検出部
15 画像処理部
16 出力部
21 AF部
22 温度測定部
23 光源補正部
24 記憶部
30 ステージ
31 半導体ウエハ(基板)
40 入射光
41 散乱光
42 反射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
40
Claims (5)
設置された前記検査のため基準となる基板に光を照射し、照射された前記光の散乱光の強度を測定する光強度測定工程と、
前記散乱光の強度が設定した基準レベルよりも強い場合には前記光のパワーを弱め、前記散乱光の強度が前記基準レベルよりも弱い場合には前記光のパワーを強める補正を行う補正工程と、
検査の対象となる基板を前記欠陥検査装置内に設置し、前記補正の行われたパワーの光を前記検査の対象となる基板に照射し、照射された前記光の散乱光を検出することにより前記検査の対象となる基板における欠陥を検査する検査工程と、
を有することを特徴とする欠陥検査方法。 A standard substrate installation process in which a standard substrate for inspection is installed in the defect inspection apparatus;
A light intensity measurement step of irradiating a reference substrate for the installed inspection with light and measuring the intensity of scattered light of the irradiated light;
A correction step of performing correction to weaken the power of the light when the intensity of the scattered light is higher than a set reference level and to increase the power of the light when the intensity of the scattered light is weaker than the reference level; ,
By installing a substrate to be inspected in the defect inspection apparatus, irradiating the substrate to be inspected with light of the corrected power, and detecting scattered light of the irradiated light An inspection process for inspecting a defect in the substrate to be inspected;
A defect inspection method characterized by comprising:
前記欠陥検査装置内における温度を測定する温度測定工程と、
前記温度に基づき前記検査の対象となる基板に照射される光のオートフォーカスのオフセットの設定を行うオフセット設定工程と、
前記オフセット設定工程の後、前記欠陥検査装置内におけるオートフォーカス機能によりフォーカシングし、その後前記光を前記検査の対象となる基板に照射して前記光の散乱光を検出することにより前記検査の対象となる基板における欠陥を検査する検査工程と、
を有することを特徴とする欠陥検査方法。 A substrate installation process for installing a substrate to be inspected in a defect inspection apparatus;
A temperature measuring step for measuring the temperature in the defect inspection apparatus;
An offset setting step for setting an autofocus offset of light irradiated on the substrate to be inspected based on the temperature;
After the offset setting step, focusing is performed by an autofocus function in the defect inspection apparatus, and then the substrate to be inspected is irradiated with the light to detect the scattered light. An inspection process for inspecting defects in the substrate,
A defect inspection method characterized by comprising:
前記相関テーブルは、前記欠陥検査装置内の温度ごとに、基板における欠陥数が最も多くなるフォーカス位置に基づき、温度とオフセットの値との相関関係を定めたものであることを特徴とする請求項2に記載の欠陥検査方法。 The offset setting step is set based on a correlation table of temperature and autofocus offset values in the defect inspection apparatus,
The correlation table defines a correlation between a temperature and an offset value based on a focus position where the number of defects on the substrate is the largest for each temperature in the defect inspection apparatus. 2. The defect inspection method according to 2.
前記検査のため基準となる基板及び前記検査の対象となる基板に照射された前記光のうち、前記光の散乱光を検出する検出部と、
前記検査のため基準となる基板に照射された光の散乱光の強度に基づき、前記散乱光の強度が設定した基準レベルよりも強い場合は前記光のパワーを弱め、前記散乱光の強度が前記基準レベルよりも弱い場合には前記光のパワーを強くする補正を行う光源補正部と、
を有することを特徴とする欠陥検査装置。 A light source that emits light to irradiate a reference substrate for inspection and a substrate to be inspected;
A detection unit for detecting scattered light of the light among the light irradiated on the substrate serving as a reference for the inspection and the substrate serving as the inspection target;
Based on the intensity of the scattered light of the light irradiated to the reference substrate for the inspection, if the intensity of the scattered light is stronger than a set reference level, the power of the light is reduced, and the intensity of the scattered light is A light source correction unit that performs correction to increase the power of the light when weaker than a reference level;
A defect inspection apparatus comprising:
前記光源からの光を前記検査の対象となる基板上にオートフォーカスさせるためのオートフォーカス部と、
欠陥検査装置内の温度を測定する温度測定部と、
前記欠陥検査装置内における温度と前記オートフォーカスのオフセットの値との相関テーブルが記憶された記憶部と、
を有し、前記相関テーブルに基づき、前記温度測定部において測定された温度より、前記オートフォーカス部におけるオートフォーカスのオフセットの値を設定することを特徴とする欠陥検査装置。 A light source that emits light to irradiate a substrate to be inspected;
An autofocus unit for autofocusing light from the light source onto the substrate to be inspected;
A temperature measuring unit for measuring the temperature in the defect inspection apparatus;
A storage unit storing a correlation table between the temperature in the defect inspection apparatus and the offset value of the autofocus;
A defect inspection apparatus that sets an autofocus offset value in the autofocus unit based on the temperature measured in the temperature measurement unit based on the correlation table.
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