JP2015200541A - 検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置、撮像装置にタイミング信号を送出する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検査対象を所定の方向に移動させながら検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置は、検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて検査対象の移動量を検出し、検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する移動量判定部と、検出された移動量が閾値に達していると判定されたときに、タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備える。移動量判定部は、閾値として、複数の値を選択的に用いて判定を行う。
【選択図】図4
Description
ジが100mm移動した場合には、1,997,179画素(=100mm/(81count×0.61815562nm/count)分の画像が取得される。この場合、全体として、約141μm(1,997,179画素×0.07059nm/画素)の位置誤差が発生する。このように累積された大きな位置誤差は、検査精度に影響を及ぼすことになる。
場合には、相対的に小さい第1の値が閾値として用いられ、累積された位置誤差が所定値に相当する量を越えるたびに、相対的に大きい第2の値が閾値として用いられて、位置誤差の累積量が低減される。つまり、累積された位置誤差が所定値に相当する量を越えるたびに、累積された位置誤差が低減されるので、位置誤差が所定量を大きく超えて累積されることがない。また、第2の値が閾値として使用されたことによって解消される位置誤差に相当する第2の値と第1の値との差分が、積算された小数部分から減じられるので、残りの位置誤差に基づいて、その後も好適に同様の処理を行うことができる。
図1および図2は、本発明の検査装置の一実施例としての半導体検査装置(以下、単に検査装置とも呼ぶ)5の概略構成を示す。図1は、検査装置5の概略立面図(図2のA−A矢視)であり、図2は、検査装置5の概略平面図(図1のB−B矢視)である。検査装置5は、検査対象の表面に形成されたパターンの欠陥、検査対象の表面上の異物の存在等を検査する装置である。検査対象としては、半導体ウエハ、露光用マスク、EUVマスク、ナノインプリント用マスク(およびテンプレート)、光学素子用基板、光回路用基板等を例示できる。異物としては、パーティクル、洗浄残物(有機物)、表面での反応生成物等を例示できる。かかる異物は、例えば、絶縁物、導電物、半導体材料、または、これらの複合体などからなる。以下では、検査装置5によって半導体ウエハ(以下、単にウエハWとも呼ぶ)を検査するものとして説明する。ウエハの検査は、半導体製造工程においてウエハの処理プロセスが行われた後、または、処理プロセスの途中で行われる。例えば、検査は、成膜工程、CMPまたはイオン注入を受けたウエハ、表面に配線パターンが形成されたウエハ、配線パターンが未だに形成されていないウエハなどを対象として行われる。
、ミニエンバイロメント空間21内には、第1搬送ユニット61が設置されている。気体循環装置23は、清浄な気体(ここでは空気)をミニエンバイロメント空間21内で循環させて雰囲気制御を行う。排出装置24は、ミニエンバイロメント空間21内に供給された空気の一部を回収して外部に排出する。プリアライナ25は、ウエハを粗位置決めする。
Wに照射し、それによって得られる二次荷電粒子の量を検出する。代替態様として、電子光学装置70は、荷電粒子に代えて電磁波を照射し、それによって得られる二次電磁波を検出してもよい。ウエハWの移動は、ステージ装置50によって行われる。制御装置80は、電子光学装置70が備えるTDIカメラ75に、タイミング信号としてのTDIクロック(転送クロック)を出力し、TDIカメラ75の動作を制御する。電子光学装置70および制御装置80の詳細については、後述する。画像処理装置85は、電子光学装置70によって検出された二次荷電粒子の量に基づいて、画像データを生成する。生成される画像データは、輝度値を階調値として有する。
ビームは、磁界と電界によるローレンツ力の影響を受けて、鉛直下方向に偏向され、レンズ72f,72h,72iおよびアパーチャ72gを介してウエハWに向けて導かれる。レンズ72f,72h,72iは、電子ビームの方向を制御するとともに、適切な減速を行って、ランディングエネルギーを調整する。
Iカメラ75に出力する処理である。制御装置80は、かかるTDIクロック出力処理によって、TDIカメラ75の1画素に相当する距離だけウエハWがY方向に移動したと判定されるたびに、TDIクロック信号をTDIカメラ75に出力する。制御装置80は、メモリとCPUとを備え、予め記憶されたプログラムを実行することによって、移動量判定部81およびTDIクロック生成部82の機能を実現してもよい。あるいは、制御装置80は、ソフトウェアでの機能の実現に加えて、または、代えて、これらの機能の少なくとも一部を専用のハードウェア回路で実現してもよい。以下では、本実施例における移動量判定処理およびTDIクロック生成処理の詳細について説明する。
は、複数の値(本実施例では2つの値であるNiとNi+1)のうちから、閾値ThPixとして使用する値を選択する処理である(詳細は後述)。ステップS270で選択された値は、次回実行される移動量判定処理のステップS250に使用される。本実施例では、デフォルト設定として、閾値ThPix=Niである。ただし、移動量判定処理を初めて実行する際に、ステップS210の前段で、後述する閾値選択処理を実行することによって、閾値ThPixの値を決定してもよい。閾値選択処理を実行すると、制御装置80は、処理をTDIクロック出力処理に戻す。一方、判定の結果、移動量IYが閾値ThPix未満であれば(S250:No)、制御装置80は、閾値選択処理を実行することなく、処理をTDIクロック出力処理に戻す。
。一方、積算値Idが判定閾値Of以上であれば(ステップS272:Yes)、制御装置80は、積算値Idから判定閾値Ofを減算し(ステップS274)、閾値ThPixとして、整数部分値Ni+1を選択する(ステップ275)。このようにして、本実施例では、位置誤差に相当する積算値Idが桁上がりするだけ累積した場合に、すなわち、カウント値cvの値1だけ累積した場合に、閾値ThPixを1増加させることによって、次回実行される移動量判定処理(具体的には、ステップS250)によって、累積された位置誤差をカウント値cvの値1だけ低減することができる。上記ステップS274は、今回実行された閾値選択処理で補正された位置誤差(カウント値cvの値1)を反映して、次回実行される閾値選択処理に備えるために実行される。ステップS274で減算する値は、2つの閾値の値の差分に相当する量である。
本発明の第2実施例としての検査装置は、閾値ThPixの選択方法のみが第1実施例と異なり、他の点については、第1実施例と同様である。以下、第2実施例について、第1実施例と異なる点についてのみ説明する。図10は、第2実施例としての閾値選択処理の流れを示すフローチャートである。この処理が開始されると、制御装置80は、まず、現在、閾値ThPixが整数部分値Niに設定されているか否かを判定する(ステップS371)。
58−10000),(5)4290(=5432+8858−10000),(6)3148(=4290+8858−10000),(7)2006(=3148+8858−10000),(8)864(=2006+8858−10000),(9)9722(=864+8858),(10)8580(=9722+8858−10000)というように推移する。上記の計算において、値10000(判定閾値Of)が差し引かれる(上記ステップS274)ケースは、上記ステップS272において、積算によって桁上がりが生じたことを表している。つまり、この例では、積算値Idは、(1)8858および(9)9722の場合にのみ、桁上がりしておらず、その他の場合では、桁上がりしている。また、(1)8858と(10)8580とは、完全に同一ではないものの、ほぼ同じ大きさの値となる。このため、積算値Idの推移は、簡略的には、(1)〜(8)のサイクルとして見なすことができる。この点を考慮して、M=1,N=7と設定すれば、第1実施例における精度に近い精度で位置誤差の補正を行うことができる。
C−1.変形例1:
第1実施例で説明した、積算値Idの桁上がりを判定し、桁上がりした場合に閾値ThPixとして値Ni+1を選択する構成において、桁上がりの有無の判定に代えて、四捨五入が採用されてもよい、この場合、四捨五入によって積算値Idの桁が上がる場合に、閾値ThPixとして値Ni+1が選択されてもよい。あるいは、桁上がりの有無の判定に代えて、任意の所定値との比較が採用されてもよい。この場合、積算値Idが所定値以上の場合に、閾値ThPixとして値Ni+1が選択されてもよい。
積算値Idは、TDIクロック信号が所定回数生成されるごとにまとめて積算されてもよい。例えば、TDIクロック信号がQ(Qは2以上の整数)回生成されるたびに積算値Idが積算されるのであれば、上記ステップS271では、小数部分値NdのQ倍の値を加算してもよい。この場合、閾値ThPixの値として、小数部分値NdのQ倍の値を考慮して、2つの値を設定してもよい。例えば、積算値Idの4回分の積算によって、3画素に相当する距離程度の位置誤差が生じる場合には、NiとNi+3とを閾値ThPixとして採用してもよい。このように、位置誤差がある程度累積された段階で、累積した誤差をまとめて補正する構成とすれば、制御装置80の演算負荷を低減できる。
上述の実施形態では、主に、非常に精度良く位置誤差の累積を抑制できる構成について説明したが、上述の実施形態は、閾値として単一の値を使用する構成と比べて位置誤差の累積を抑制できる、複数の閾値を選択的に使用する任意の構成に変形可能である。
TDIカメラ75に代えて、二次荷電粒子の量を検出可能な種々の撮像装置が採用されてもよい。例えば、EB(Electron Bombardment)−CCD、I(Intensified)−CCDなどのラインセンサカメラが採用されてもよい。この場合、制御装置80は、TDIクロック信号に代えて、タイミング信号としての動作クロック信号を出力してもよい。
10…カセットホルダ
20…ミニエンバイロメント装置
21…ミニエンバイロメント空間
22…ハウジング
23…気体循環装置
24…排出装置
25…プリアライナ
27…シャッタ装置
30…主ハウジング
40…ローダハウジング
41…ウエハラック
50…ステージ装置
51…固定テーブル
52…Yテーブル
53…Xテーブル
54…回転テーブル
55…ホルダ
56,57…サーボモータ
58…レーザ干渉計
61,62…搬送ユニット
70…電子光学装置
72…一次光学系
72a,72d,72f,72h,72i…レンズ
72b,72c,72g…アパーチャ
72e…E×Bフィルタ
73…二次光学系
73a,73c…レンズ
73b…NAアパーチャ
73d…アライナ
75…TDIカメラ
80…制御装置
85…画像処理装置
89…主制御装置
90…電子源
W…ウエハ
C…カセット
Claims (9)
- 検査対象を所定の方向に移動させながら該検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において前記撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置であって、
前記検査装置が備えるレーザ干渉計であって、前記検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて前記検査対象の移動量を検出し、該検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する移動量判定部と、
前記検出された移動量が前記閾値に達していると判定されたときに、前記タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と
を備え、
前記移動量判定部は、前記閾値として、複数の値を選択的に用いて前記判定を行う
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、
前記撮像装置で取得される画像の1画素に相当する距離が前記レーザ干渉計の前記カウント値に換算された換算カウント値であって、小数部分を含むように換算された換算カウント値の前記小数部分に対応する値を、前記タイミング信号生成部によって前記タイミング信号が生成された回数に応じて積算し、
前記積算された小数部分に対応する値に基づいて、選択する前記閾値を切り替える
制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、
前記積算された小数部分に対応する値が所定値未満であるときに、前記複数の値のうちの第1の値を選択し、
前記積算された小数部分に対応する値が前記所定値以上であるときに、前記複数の値のうちの、前記第1の値よりも大きい第2の値を選択し、前記積算された小数部分から、前記第2の値と前記第1の値との差分に対応する値を減じる
制御装置。 - 請求項3に記載の制御装置であって、
前記複数の値は、前記第1の値と前記第2の値とからなり、
前記所定値は、前記積算された小数部分に対応する値が積算によって桁上がりしたか否かを判断可能な値であり、
前記第1の値は、前記換算カウント値の整数部分の値であり、
前記第2の値は、前記第1の値よりも値1だけ大きい
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、前記タイミング信号生成部による前記タイミング信号の送信に関連付けられた、予め定められた順序で、選択する前記閾値を切り替える
制御装置。 - 請求項5に記載の制御装置であって、
前記移動量判定部は、
前記閾値としての第1の値に基づいて前記タイミング信号生成部が予め定められた第1の回数だけ前記タイミング信号を生成した場合に、前記閾値を、前記第1の値から、該第1の値と異なる第2の値に切り替え、
前記第2の値に基づいて前記タイミング信号生成部が予め定められた第2の回数だけ
前記タイミング信号を生成した場合に、前記閾値を前記第2の値から前記第1の値に切り替える
制御装置。 - 検査装置であって、
請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記撮像装置と、
前記検査対象を保持して前記所定の方向に移動させる前記移動部と
前記レーザ干渉計と、
を備えた検査装置。 - 検査対象を所定の方向に移動させながら該検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において、前記撮像装置にタイミング信号を送出する方法であって、
前記検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて、前記検査対象の移動量を検出し、該検出された移動量が閾値に達しているか否かを判定する工程と、
前記検出された移動量が前記閾値に達していると判定されたときに、前記タイミング信号を前記撮像装置に送出する工程と
を備え、
前記閾値は、複数の値の間で選択的に切り替えられる
撮像装置にタイミング信号を送出する方法。 - 検査対象を所定の方向に移動させながら該検査対象を撮像装置で撮像する検査装置において前記撮像装置用のタイミング信号を生成するための制御装置であって、
前記検査装置が備えるレーザ干渉計であって、前記検査対象の移動量を検出するためのレーザ干渉計から整数値として取得されるカウント値に基づいて、前記検査対象の移動量が所定量に達したと判定されたときに、前記タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、
前記レーザ干渉計の分解能と取得画像1画素に相当する距離との比が整数倍でないことに起因して生じ、前記タイミング信号を生成するたびに累積される、前記所定量に関する誤差を補正可能に構成された補正部と
を備える制御装置。
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