JP2014085217A - 焦点位置検出装置、検査装置、焦点位置検出方法および検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源5の光は、レンズ9によって試料1へ照射される。試料1で反射した光は、レンズ11によって画像センサ12に結像される。焦点位置検出回路14は、レンズ9と試料1との距離を変えて取得された、試料1の複数の光学画像における出力値のばらつきから、試料1の像面の最適な焦点位置を検出する。光源5の波長とレンズ11の開口数によって定まる解像限界は、試料1のパターンを解像しない値である。
【選択図】図1
Description
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記試料の複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする焦点位置検出装置に関する。
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る第1の画像センサと、
前記第2のレンズと前記第1の画像センサの間に配置され、前記第2のレンズを透過した光を分割する光路分割部と、
前記光路分割部により分割された光から、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る第2の画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする焦点位置検出装置に関する。
前記焦点位置検出部で検出された最適な焦点位置に基づいて、前記テーブルの高さを調節する制御部とを有することが好ましい。
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記試料の複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める画像処理部と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う欠陥検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする検査装置に関する。
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る第1の画像センサと、
前記第2のレンズと前記第1の画像センサの間に配置され、前記第2のレンズを透過した光を分割する光路分割部と、
前記光路分割部により分割された光から、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る第2の画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める画像処理部と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う欠陥検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする検査装置に関する。
前記焦点位置検出部で検出された最適な焦点位置に基づいて、前記テーブルの高さを調節する制御部とを有することが好ましい。
前記複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする焦点位置検出方法に関する。
前記最適な焦点位置は、前記基準の焦点位置から所定のオフセット量ずらした焦点位置であることが好ましい。
前記第2のレンズを透過した光の一部を取り出し、第2の画像センサに入射させて前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る行為を、前記第1のレンズと前記試料の距離を変えて複数回行い、得られた前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする焦点位置検出方法に関する。
前記最適な焦点位置は、前記基準の焦点位置から所定のオフセット量ずらした焦点位置であることが好ましい。
前記複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める工程と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする検査方法に関する。
前記最適な焦点位置は、前記基準の焦点位置から所定のオフセット量ずらした焦点位置であることが好ましい。
前記第2のレンズを透過した光の一部を取り出し、第2の画像センサに入射させて前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る行為を、前記第1のレンズと前記試料の距離を変えて複数回行い、得られた前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、この基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める工程と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする検査方法に関する。
前記最適な焦点位置は、前記基準の焦点位置から所定のオフセット量ずらした焦点位置であることが好ましい。
図1は、本実施の形態における焦点位置検出装置の構成を示す図である。
図6は、本実施の形態における焦点位置検出装置の構成を示す図である。
図10は、本実施の形態における検査装置100の構成を示す図である。この図に示すように、検査装置100は、光学画像取得部Aと制御部Bを有する。尚、図10において、図1と同じ符号を付した部分は、同じものであることを示している。
2,102 Zテーブル
3,103 XYテーブル
4,104 光学系
5,105 光源
6,8,9,11,11’,106,108,109,120 レンズ
7,107,124 ミラー
10,110,123,121 ハーフミラー
12,122,125 画像センサ
13,126 センサデータ入力回路
14,127 焦点位置検出回路
15,128 制御回路
15’ Zテーブル制御回路
16,129 Zテーブル駆動装置
16’,17 モータ
201,202,203,204 フレーム
100 検査装置
107 位置回路
108 画像処理回路
109 磁気ディスク装置
110 制御計算機
113 オートローダ制御回路
114 XYテーブル制御回路
115 磁気テープ装置
116 フレキシブルディスク装置
117 ディスプレイ
118 パターンモニタ
119 プリンタ
120 バス
122 レーザ測長システム
130 オートローダ
131 展開回路
132 参照回路
133 比較回路
134 欠陥検出回路
Claims (14)
- 所定の波長の光を出射する光源と、
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記試料の複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする焦点位置検出装置。 - 所定の波長の光を出射する光源と、
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る第1の画像センサと、
前記第2のレンズと前記第1の画像センサの間に配置され、前記第2のレンズを透過した光を分割する光路分割部と、
前記光路分割部により分割された光から、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る第2の画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする焦点位置検出装置。 - 前記試料が載置されるテーブルと、
前記焦点位置検出部で検出された最適な焦点位置に基づいて、前記テーブルの高さを調節する制御部とを有することを特徴とする請求項1または2に記載の焦点位置検出装置。 - 前記出力値は、前記光学画像の各画素に付与される階調値であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の焦点位置検出装置。
- 所定の波長の光を出射する光源と、
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記試料の複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める画像処理部と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う欠陥検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする検査装置。 - 所定の波長の光を出射する光源と、
前記光源の光を試料へ照射する第1のレンズと、
前記第1のレンズを経て前記試料を透過または反射した光を結像する第2のレンズと、
前記第2のレンズで結像された光から前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る第1の画像センサと、
前記第2のレンズと前記第1の画像センサの間に配置され、前記第2のレンズを透過した光を分割する光路分割部と、
前記光路分割部により分割された光から、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る第2の画像センサと、
前記第1のレンズと前記試料との距離を変えて取得された、前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する焦点位置検出部と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める画像処理部と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う欠陥検出部とを有し、
前記光源の波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像限界が、前記パターンを解像しない値であることを特徴とする検査装置。 - 前記試料が載置されるテーブルと、
前記焦点位置検出部で検出された最適な焦点位置に基づいて、前記テーブルの高さを調節する制御部とを有することを特徴とする請求項5または6に記載の検査装置。 - 前記出力値は、前記光学画像の階調値であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の検査装置。
- 所定の波長の光を第1のレンズを介して試料に照射し、前記試料を透過または反射した光を第2のレンズを介して画像センサに結像して、前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る行為を、前記第1のレンズと前記試料の距離を変えて複数回行って、前記パターンの光学画像を複数得る工程と、
前記複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする焦点位置検出方法。 - 所定の波長の光を第1のレンズを介して試料に照射し、前記試料を透過または反射した光を第2のレンズを介して第1の画像センサに結像して、前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る工程と、
前記第2のレンズを透過した光の一部を取り出し、第2の画像センサに入射させて前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る行為を、前記第1のレンズと前記試料の距離を変えて複数回行い、得られた前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする焦点位置検出方法。 - 前記最適な焦点位置は、前記基準の焦点位置から所定のオフセット量ずらした焦点位置であることを特徴とする請求項9または10に記載の焦点位置検出方法。
- 所定の波長の光を第1のレンズを介して試料に照射し、前記試料を透過または反射した光を第2のレンズを介して画像センサに結像して、前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る行為を、前記第1のレンズと前記試料の距離を変えて複数回行って、前記パターンの光学画像を複数得る工程と、
前記複数の光学画像における出力値のばらつきから、前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める工程と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする検査方法。 - 所定の波長の光を第1のレンズを介して試料に照射し、前記試料を透過または反射した光を第2のレンズを介して第1の画像センサに結像して、前記試料に形成されたパターンの光学画像を得る工程と、
前記第2のレンズを透過した光の一部を取り出し、第2の画像センサに入射させて前記パターンの前ピンと後ピンの各像情報を得る行為を、前記第1のレンズと前記試料の距離を変えて複数回行い、得られた前ピンと後ピンの各像情報における出力値のばらつきから、前記第1の画像センサにおける前記試料の像面の基準の焦点位置を検出し、該基準の焦点位置から検査に最適な焦点位置を検出する工程と、
前記最適な焦点位置に基づいて、前記試料を載置するテーブルの高さを調整する工程と、
前記最適な焦点位置で得られた光学画像について、所定の単位領域毎の平均階調値および前記単位領域における階調値のばらつきの少なくとも一方を求める工程と、
前記平均階調値および前記階調値のばらつきの少なくとも一方に基づいて、前記試料の欠陥検出を行う工程とを有し、
前記パターンは、前記波長と前記第2のレンズの開口数によって定まる解像度以下の周期の繰り返しパターンであることを特徴とする検査方法。 - 前記最適な焦点位置は、前記基準の焦点位置から所定のオフセット量ずらした焦点位置であることを特徴とする請求項12または13に記載の検査方法。
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