JP2016540231A - ウェーハ映像検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
dZFPA=Mag2*dZwafer
DOF(1μm)=λ/2NA2
Claims (19)
- 半導体ウェーハの欠陥を検査するためにウェーハ映像を取得して検査するウェーハ映像検査装置であって、
照明光を発生させる照明部と、
前記照明光が検査対象となるウェーハに照射された後に反射されるウェーハ映像を取得して一方に照らして転送するレンズ部と、
前記レンズ部から転送されたウェーハ映像を分割する分割光学要素と、
前記レンズ部及び前記分割光学要素を経た映像がそれぞれ互いに異なる焦点位置に結像されるように設けられる複数の撮像素子からなる映像検出部と、
前記複数の撮像素子において撮像された互いに異なる焦点位置の映像を結合してスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像を構成し、前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像を前記検査対象ウェーハの正常パターンに対するスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像と比較して対象ウェーハの良否を判断するスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部と、
を備えるウェーハ映像検査装置。 - 前記分割光学要素と前記撮像素子との間には、前記分割光学要素により分割された複数の映像にそれぞれ対応して互いに異なる焦点位置の映像を前記映像検出部の撮像素子に結像させるために結像光学系が設けられることを特徴とする請求項1に記載のウェーハ映像検査装置。
- 互いに異なる焦点位置を有する映像を得るために、前記結像光学系は、前記分割光学要素により分割された複数の映像にそれぞれ対応して互いに異なる焦点距離を有するレンズを用いるか、あるいは、前記結像光学系レンズと前記撮像素子との間の距離を異ならせることを特徴とする請求項2に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部は、スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像構成部及びスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像比較判断部を備え、
前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像構成部は、複数の撮像素子において得られた焦点位置の異なる2次元映像の輝度プロファイルを抽出し、焦点位置情報を用いてスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像を作成し、
前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像比較判断部は、前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部において得られたスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像を正常の半導体装置部分に対するスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像と比較して対象物の良否を判断することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載のウェーハ映像検査装置。 - 前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部は、イメージ処理プログラム及び映像情報処理のためのプロセッサを両方とも備えるものであることを特徴とする請求項4に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記照明部はパルスレーザを備え、前記分割光学要素は一つ以上のビームスプリッタやミラーを備え、
前記ウェーハを把持して移動させるウェーハ移動ステージと、前記ウェーハが前記照明光に露出される位置である映像検出位置を前記照明光のパルス発生周期と関連付けるように前記ウェーハ移動ステージの搬送速度を制御する信号発生部と、が配備される請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載のウェーハ映像検査装置。 - 前記レンズ部を構成するレンズ同士の距離が調節可能であることを特徴とする請求項1に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記レンズ部を構成するレンズは、前記ウェーハと前記分割光学要素との間に限って配設され、
それぞれ互いに異なる焦点位置の映像を得るために、前記複数の撮像素子は、前記レンズ部から互いに異なる光路上の距離を有して互いに異なる焦点位置に置かれるように設けられることを特徴とする請求項7に記載のウェーハ映像検査装置。 - 前記レンズ部は、無限焦点ズームシステムを構成するレンズ及び焦点レンズを備え、前記無限焦点ズームシステムを構成するレンズ同士の距離が調節可能であることから、検査の対象となる領域の大きさ又は拡大倍率が調節可能であることを特徴とする請求項8に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記レンズ部は、前記照明光が検査対象となるウェーハに照射された後に反射されるウェーハ映像を取得して一方に照らして転送する第1のレンズ部と、
前記分割光学要素により分割された複数の映像にそれぞれ対応して設けられる複数の第2のレンズ部と、
を備え、
前記第2のレンズ部を構成するレンズ同士の距離が調節可能であり、
前記映像検出部は、前記第1のレンズ部と、前記分割光学要素及び前記第2のレンズ部を経た映像がそれぞれ互いに異なる焦点位置に結像されるように設けられることを特徴とする請求項7に記載のウェーハ映像検査装置。 - それぞれ互いに異なる焦点位置の映像を得るために、前記複数の第2のレンズ部を構成するレンズの種類は同じくするが、相互間の距離を異ならせて焦点距離を異ならせることを特徴とする請求項10に記載のウェーハ映像検査装置。
- それぞれ互いに異なる焦点位置の映像を得るために、前記複数の第2のレンズ部を構成するレンズの種類及び相互間の距離は同じくするが、前記複数の第2のレンズ部と前記複数の撮像素子との間の距離をそれぞれ互いに異ならせることを特徴とする請求項10に記載のウェーハ映像検査装置。
- それぞれ互いに異なる焦点位置の映像を得るために、前記複数の第2のレンズ部を構成するレンズ同士の距離は同じくするが、種類を異ならせて焦点距離を異ならせることを特徴とする請求項10に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記第2のレンズ部は、無限焦点ズームシステムを構成するレンズ及び焦点レンズを備え、前記無限焦点ズームシステムを構成するレンズ同士の距離が調節可能であることから、検査の対象となる領域の大きさ又は拡大倍率が調節可能であることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部は、スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像構成部及びスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像比較判断部を備え、
前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像構成部は、複数の撮像素子において得られた焦点位置の異なる2次元映像の輝度プロファイルを抽出し、焦点位置情報を用いてスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像を作成し、
前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像比較判断部は、前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部において得られたスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像を正常の半導体装置部分に対するスルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像と比較して対象物の良否を判断することを特徴とする請求項7から請求項13のうちのいずれか一項に記載のウェーハ映像検査装置。 - 前記スルー焦点走査光学顕微鏡(TSOM)映像処理部は、イメージ処理プログラム及び映像情報処理のためのプロセッサを両方とも備えるものであることを特徴とする請求項15に記載のウェーハ映像検査装置。
- 前記照明部はパルスレーザを備え、前記分割光学要素は一つ以上のビームスプリッタやミラーを備え、
前記ウェーハを把持して移動させるウェーハ移動ステージと、前記ウェーハが前記照明光に露出される位置である映像検出位置を前記照明光のパルス発生周期と関連付けるように前記ウェーハ移動ステージの搬送速度を制御する信号発生部と、が配備される請求項7から請求項13のうちのいずれか一項に記載のウェーハ映像検査装置。 - 半導体ウェーハの欠陥を検査するためにウェーハ映像を取得して検査するウェーハ映像検査装置であって、
検査対象部分に対する映像ビームを分割して同時に焦点位置が異なる複数の映像を得ることを特徴とするウェーハ映像検査装置。 - 照明光を発生させる照明部と、
前記照明光が検査対象となるウェーハに照射された後に反射されるウェーハ映像を取得して一方に照らして転送するレンズ部と、
前記レンズ部から転送されたウェーハ映像を分割する分割光学要素と、
前記レンズ部及び前記分割光学要素を経た映像がそれぞれ互いに異なる焦点位置に結像されるように設けられる複数の撮像素子からなる映像検出部と、
を備えることを特徴とする請求項18に記載のウェーハ映像検査装置。
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