JP2915971B2 - 検査方法および検査装置 - Google Patents
検査方法および検査装置Info
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- JP2915971B2 JP2915971B2 JP2187204A JP18720490A JP2915971B2 JP 2915971 B2 JP2915971 B2 JP 2915971B2 JP 2187204 A JP2187204 A JP 2187204A JP 18720490 A JP18720490 A JP 18720490A JP 2915971 B2 JP2915971 B2 JP 2915971B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターン付ウエハ異物検査等の産業用検査方
法および検査装置に関する。
法および検査装置に関する。
従来の検査方法および検査装置においては複数の検出
手段を有し、これらの検出結果を結びつけて有益な情報
を引き出し利用することにより精度を向上させたものが
ある。たとえばウエハ上の表面状態の検査に関しては特
開平１−3545号公報に記載のような検査方法および検査
装置があった。
手段を有し、これらの検出結果を結びつけて有益な情報
を引き出し利用することにより精度を向上させたものが
ある。たとえばウエハ上の表面状態の検査に関しては特
開平１−3545号公報に記載のような検査方法および検査
装置があった。
第７図は従来の検査方法および検査装置を例示する構
成図である。第７図において、検査対象の入力xi（ｉは
対象の番号）に対する複数の検出手段f,gのそれぞれの
出力ｆ（xi）,g（xi）を割算器に入力し、その割算器の
出力とあらかじめ設定された閾値とを比較器により比べ
て検出出力としている。
成図である。第７図において、検査対象の入力xi（ｉは
対象の番号）に対する複数の検出手段f,gのそれぞれの
出力ｆ（xi）,g（xi）を割算器に入力し、その割算器の
出力とあらかじめ設定された閾値とを比較器により比べ
て検出出力としている。
第８図は従来のウエハ異物検査方法および検査装置を
例示する構成図である。第８図において、Ｓ偏光をレー
ザダイオードにより低角度L1および高角度L2で照射し、
反射光中の低角度Ｐ偏光成分と高角度Ｓ偏光成分の光量
比から被検査物であるウエハの表面に付着した異物を検
出することにより、検出感度および精度の向上を図って
いる。
例示する構成図である。第８図において、Ｓ偏光をレー
ザダイオードにより低角度L1および高角度L2で照射し、
反射光中の低角度Ｐ偏光成分と高角度Ｓ偏光成分の光量
比から被検査物であるウエハの表面に付着した異物を検
出することにより、検出感度および精度の向上を図って
いる。
第９図は第８図の異物検出原理説明図である。第９図
において、第９図Ａのウエハ上の低角度および高角度照
射により、第９図Ｂの低角度L1および第９図Ｃの高角度
L2の照射光のウエハ表面における反射光量がパターン
（エッジ）21と異物22とで異なるので、第９図Ｄの低角
度反射光量と高角度反射光量の比をとることにより、パ
ターン21と異物22の弁別が可能となって微小異物の検出
ができる。
において、第９図Ａのウエハ上の低角度および高角度照
射により、第９図Ｂの低角度L1および第９図Ｃの高角度
L2の照射光のウエハ表面における反射光量がパターン
（エッジ）21と異物22とで異なるので、第９図Ｄの低角
度反射光量と高角度反射光量の比をとることにより、パ
ターン21と異物22の弁別が可能となって微小異物の検出
ができる。
第10図は第８図（第９図）の異物検出機能説明図であ
る。第10図において、低角度および高角度反射光の光量
比が一定の原点を通る弁別直線を設定することにより、
パターン（○印）と異物（×印）の弁別を行っている。
る。第10図において、低角度および高角度反射光の光量
比が一定の原点を通る弁別直線を設定することにより、
パターン（○印）と異物（×印）の弁別を行っている。
上記従来技術は複数の検出手段の低角度反射光量と高
角度反射光量を利用しながら、その利用方法が単純に両
者の光量比を求めて所定の閾値と比較して検査を行って
おり、第10図のような原点を通る弁別直線しか設定する
ことができないため、必ずしも最適な結果を得る閾値
（直線の傾き）が存在して高精度検査が常に可能とは限
らず、検査精度の低下あるいは虚報を容認せざるを得な
いという状況が発生する問題があった。
角度反射光量を利用しながら、その利用方法が単純に両
者の光量比を求めて所定の閾値と比較して検査を行って
おり、第10図のような原点を通る弁別直線しか設定する
ことができないため、必ずしも最適な結果を得る閾値
（直線の傾き）が存在して高精度検査が常に可能とは限
らず、検査精度の低下あるいは虚報を容認せざるを得な
いという状況が発生する問題があった。
第11図は第８図（第９図）の課題の異物検出機能説明
図である。第11図において、本願発明者らの実験によれ
ば第８図（第９図）の従来例の対象において第10図の原
点を通る直線に代えて第11図に示すような変曲点をもつ
曲線によりパターン（○印）と異物（×印）の弁別を行
うことが精度向上に極めて効果的であることが判明して
いる。
図である。第11図において、本願発明者らの実験によれ
ば第８図（第９図）の従来例の対象において第10図の原
点を通る直線に代えて第11図に示すような変曲点をもつ
曲線によりパターン（○印）と異物（×印）の弁別を行
うことが精度向上に極めて効果的であることが判明して
いる。
本発明は複数の検出手段によって得られる被検査物の
情報を最大に活用して高精度検査が可能となる検査方法
および検査装置を提供することを目的とする。
情報を最大に活用して高精度検査が可能となる検査方法
および検査装置を提供することを目的とする。
上記目的としての検査方法は、予め表面の性状が判っ
ている試料の前記表面に該表面の法線方向に対して異な
る角度方向から複数の照明光を照射し、該複数の照明光
を照射した前記表面からの反射光を検出手段で前記異な
る角度方向の照明光毎に分離して検出することにより複
数の検出信号を得、前記予め判っている前記試料の表面
の性状の情報に基づいて前記異なる角度方向の照明光毎
に分離して検出した複数の検出信号から前記複数の照明
光を照射した前記表面の性状を弁別する弁別曲線または
弁別曲面を求め、被検査試料の表面に該表面の法線方向
に対して異なる角度方向から前記複数の照明光を照射
し、該複数の照明光を照射した前記被検査試料の表面か
らの反射光を前記検出手段で前記異なる角度方向の照明
光毎に分離して検出することにより、前記被検査試料か
らの反射光の前記異なる角度方向の照明光毎の複数の検
出信号を得、該得た被検査試料からの反射光の前記異な
る角度方向の照明光毎の複数の検出信号から前記複数の
照明光を照明した前記被検査試料の表面の性状を前記弁
別曲線または弁別曲面に基づいて弁別し、該弁別した結
果を画面上で表示することで達成される。また、検査装
置としては、試料の表面に該表面の方線方向に対して異
なる角度方向から複数の照明光を照射する照射手段と、
該照射手段により照明光が照射された前記試料の表面か
らの反射光を前記異なる角度方向の照明光毎に分離して
検出する検出手段と、前記照射手段で予め表面の性状が
判っている試料に前記異なる角度方向からの複数の照明
光を照射し、前記試料からの反射光を前記検出手段で検
出して得た前記異なる角度方向からの複数の照明光毎の
検出信号と前記予め判っている前記表面の性状の情報と
に基づいて前記検出手段の出力から試料の表面の性状を
弁別する弁別曲線または弁別曲面を求める演算手段と、
前記照射手段で検査対象の試料に前記異なる角度方向か
らの複数の照明光を照射して前記検出手段で検出して得
た前記検査対象の前記異なる角度方向からの複数の照明
光毎の検出信号から前記検査対象の前記照明光を照射し
た表面の性状を前記弁別曲線または弁別曲面に基づいて
弁別する弁別手段と、該弁別手段で弁別した結果を表示
する表示手段とを備えたことで達成される。
ている試料の前記表面に該表面の法線方向に対して異な
る角度方向から複数の照明光を照射し、該複数の照明光
を照射した前記表面からの反射光を検出手段で前記異な
る角度方向の照明光毎に分離して検出することにより複
数の検出信号を得、前記予め判っている前記試料の表面
の性状の情報に基づいて前記異なる角度方向の照明光毎
に分離して検出した複数の検出信号から前記複数の照明
光を照射した前記表面の性状を弁別する弁別曲線または
弁別曲面を求め、被検査試料の表面に該表面の法線方向
に対して異なる角度方向から前記複数の照明光を照射
し、該複数の照明光を照射した前記被検査試料の表面か
らの反射光を前記検出手段で前記異なる角度方向の照明
光毎に分離して検出することにより、前記被検査試料か
らの反射光の前記異なる角度方向の照明光毎の複数の検
出信号を得、該得た被検査試料からの反射光の前記異な
る角度方向の照明光毎の複数の検出信号から前記複数の
照明光を照明した前記被検査試料の表面の性状を前記弁
別曲線または弁別曲面に基づいて弁別し、該弁別した結
果を画面上で表示することで達成される。また、検査装
置としては、試料の表面に該表面の方線方向に対して異
なる角度方向から複数の照明光を照射する照射手段と、
該照射手段により照明光が照射された前記試料の表面か
らの反射光を前記異なる角度方向の照明光毎に分離して
検出する検出手段と、前記照射手段で予め表面の性状が
判っている試料に前記異なる角度方向からの複数の照明
光を照射し、前記試料からの反射光を前記検出手段で検
出して得た前記異なる角度方向からの複数の照明光毎の
検出信号と前記予め判っている前記表面の性状の情報と
に基づいて前記検出手段の出力から試料の表面の性状を
弁別する弁別曲線または弁別曲面を求める演算手段と、
前記照射手段で検査対象の試料に前記異なる角度方向か
らの複数の照明光を照射して前記検出手段で検出して得
た前記検査対象の前記異なる角度方向からの複数の照明
光毎の検出信号から前記検査対象の前記照明光を照射し
た表面の性状を前記弁別曲線または弁別曲面に基づいて
弁別する弁別手段と、該弁別手段で弁別した結果を表示
する表示手段とを備えたことで達成される。
上記の検査方法および検査装置はあらかじめ判定（分
類）の判っている被検査物からの情報を複数の検出手段
に入力し、その時の複数の検出手段の検出出力と判定
（分類）とのデータ組をパターンクラシファイアのメモ
リに記憶して、これらのデータ組をもとに第11図に例示
のような判定（分類）を弁別する曲線または曲面を自動
的に生成し、ついで実際の被検査物からの情報を複数の
検出手段に入力し、その時の複数の検出手段の検出出力
をクラシファイアに入力して上記弁別曲線または弁別曲
面をもとに被検査物の判定（分類）を行うことができ
る。
類）の判っている被検査物からの情報を複数の検出手段
に入力し、その時の複数の検出手段の検出出力と判定
（分類）とのデータ組をパターンクラシファイアのメモ
リに記憶して、これらのデータ組をもとに第11図に例示
のような判定（分類）を弁別する曲線または曲面を自動
的に生成し、ついで実際の被検査物からの情報を複数の
検出手段に入力し、その時の複数の検出手段の検出出力
をクラシファイアに入力して上記弁別曲線または弁別曲
面をもとに被検査物の判定（分類）を行うことができ
る。
以下に本発明の実施例を第１図から第６図により説明
する。
する。
第１図は本発明による検査方法および検査装置の一実
施例を示す構成図である。第１図において、検査対象の
入力をxi（ｉは対象の番号）、検出手段１をｆ、検出手
段ｆの入力xiに対する出力をｆ（xi）、検出手段２を
ｇ、検出手段ｇの入力xiに対する出力をｇ（xi）とし、
検出手段f,gの出力ｆ（xi）,g（xi）をパターンクラシ
ファイアＣに入力し、検出手段f,gの結果を最大限有効
に利用する第11図に示したような判定（分類）の弁別曲
線を自動的に生成させ、これにより被検査物の判定を
（分類）を行ない出力する構成とする。
施例を示す構成図である。第１図において、検査対象の
入力をxi（ｉは対象の番号）、検出手段１をｆ、検出手
段ｆの入力xiに対する出力をｆ（xi）、検出手段２を
ｇ、検出手段ｇの入力xiに対する出力をｇ（xi）とし、
検出手段f,gの出力ｆ（xi）,g（xi）をパターンクラシ
ファイアＣに入力し、検出手段f,gの結果を最大限有効
に利用する第11図に示したような判定（分類）の弁別曲
線を自動的に生成させ、これにより被検査物の判定を
（分類）を行ない出力する構成とする。
第２図は第１図のパターンクラシファイアＣの弁別曲
線の生成方法を例示する説明図である。第２図におい
て、あらかじめ分類の判っている対象xiを検出手段f,g
に入力し、検出手段f,gの出力ｆ（xi）,g（xi）を○印
と×印で示されるような分類のデータ組として記憶し、
これにより第２図（第11図）に示されるような分類の弁
別曲線を作成するには種々の方法があるが、ここではそ
の一例を説明する。いま○印に分類される対象xiの出力
ｆ（xi）,g（xi）の組をAm、×印に分類される対象xiの
出力ｆ（xi）,g（xi）の組をBnとすると、Amの１つの要
素に対しBnのうちの最短距離にある要素を選んでその中
点kiとし、これをAmの全ての要素について行う。ついで
Bnの全ての要素についてそれぞれAmの場合と同様にBnに
対して最短距離にあるAmの要素を選んでその中点をｋ′
iとする。この中点ki,k′iの交わり集合を求め、その点
を近い順に結ぶと○印と×印の分類を分ける最良の線分
群から成る弁別曲線（第２図の点線）が得られる。これ
より次に被検査物の入力ｘが入力された場合には、その
出力ｆ（ｘ）,g（ｘ）の組が弁別曲線の上方に位置する
か下方に位置するかで○印と×印の分類の判定ができ
る。
線の生成方法を例示する説明図である。第２図におい
て、あらかじめ分類の判っている対象xiを検出手段f,g
に入力し、検出手段f,gの出力ｆ（xi）,g（xi）を○印
と×印で示されるような分類のデータ組として記憶し、
これにより第２図（第11図）に示されるような分類の弁
別曲線を作成するには種々の方法があるが、ここではそ
の一例を説明する。いま○印に分類される対象xiの出力
ｆ（xi）,g（xi）の組をAm、×印に分類される対象xiの
出力ｆ（xi）,g（xi）の組をBnとすると、Amの１つの要
素に対しBnのうちの最短距離にある要素を選んでその中
点kiとし、これをAmの全ての要素について行う。ついで
Bnの全ての要素についてそれぞれAmの場合と同様にBnに
対して最短距離にあるAmの要素を選んでその中点をｋ′
iとする。この中点ki,k′iの交わり集合を求め、その点
を近い順に結ぶと○印と×印の分類を分ける最良の線分
群から成る弁別曲線（第２図の点線）が得られる。これ
より次に被検査物の入力ｘが入力された場合には、その
出力ｆ（ｘ）,g（ｘ）の組が弁別曲線の上方に位置する
か下方に位置するかで○印と×印の分類の判定ができ
る。
なお本実施例は２入力の場合について説明したが、３
入力以上の複数入力に対しても複数の検出出力より同様
の方法で最適の弁別曲面を生成し、これにより被検査物
の分類の判定ができる。
入力以上の複数入力に対しても複数の検出出力より同様
の方法で最適の弁別曲面を生成し、これにより被検査物
の分類の判定ができる。
第３図は本発明による異物検査方法および検査装置の
一実施例を示す構成図である。第３図において、この異
物検査装置の試料台１はウエハ２を着脱自在に支持する
ためのもので、例えば図示しない駆動手段により水平面
内のX,Y方向に移動可能である。また試料台１上に支持
されたウエハ２上の所定部位に向けて同一平面内におい
て低角度および高角度でＳ偏光を照射しうる２種のレー
ザ照射源L1，L2が設けられる。その一方のレーザ照射源
L1は同一鉛直面内に対向位置された１対のレーザダイオ
ード（波長λ＝830nm）3a,3bから成り、ウエハ２の所定
部位に向けて例えば入射角２〜５°の比較的低角度で照
射でき、他方のレーザ照射源L2は同一鉛直面内に対向配
置された１対のレーザダイオード（波長λ＝780nm）4a,
4bから成り、ウエハ２の所定部位に向けて例えば入射角
30〜40°の比較的高角度で照射できる。なおここでレー
ザ照射源L1，L2をそれぞれ２個のレーザダイオード3a,3
b,4a,4bで構成したのは異物等からの反射光量を増して
異物の検出感度を高めるためである。
一実施例を示す構成図である。第３図において、この異
物検査装置の試料台１はウエハ２を着脱自在に支持する
ためのもので、例えば図示しない駆動手段により水平面
内のX,Y方向に移動可能である。また試料台１上に支持
されたウエハ２上の所定部位に向けて同一平面内におい
て低角度および高角度でＳ偏光を照射しうる２種のレー
ザ照射源L1，L2が設けられる。その一方のレーザ照射源
L1は同一鉛直面内に対向位置された１対のレーザダイオ
ード（波長λ＝830nm）3a,3bから成り、ウエハ２の所定
部位に向けて例えば入射角２〜５°の比較的低角度で照
射でき、他方のレーザ照射源L2は同一鉛直面内に対向配
置された１対のレーザダイオード（波長λ＝780nm）4a,
4bから成り、ウエハ２の所定部位に向けて例えば入射角
30〜40°の比較的高角度で照射できる。なおここでレー
ザ照射源L1，L2をそれぞれ２個のレーザダイオード3a,3
b,4a,4bで構成したのは異物等からの反射光量を増して
異物の検出感度を高めるためである。
また試料台１の上方にはウエハ２からの反射光を収束
させる対物レンズ５が設けられ、この対物レンズ５によ
って収束された光はその上方に配置されたダイクロイッ
クミラー６に入射されるようになっており、このダイク
ロックミラー６は波長の異なる反射光を分離する機能を
もつ。具体的にはダイクロイックミラー６はレーザダイ
オード3a,3bから照射した光の反射光（低角度反射光）
をそのまま透過させてその上方に配置された偏向ビーム
スプリッタ７に入射させ、レーザダイオード4a,4bから
照射した光の反射光（高角度反射光）を上記低角度反射
光と直交する方向に反射させてその側方に配置された偏
向ビームスプリッタ８に入射させる働きをもつ。ここで
偏光ビームスプリッタ７は入射させた低角度反射光をＰ
偏光成分とＳ偏光成分とに分離してＰ偏光成分（低角度
Ｐ偏光成分）のみを検出部９に供給する機能をもち、ま
た偏光ビームスプリッタ８は入射された高角度反射光を
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離してＳ偏光成分（高角
度Ｓ偏光成分）のみを検出部10に供給する機能をもつ。
また検出部9,10はそれぞれ受光した低角度Ｐ偏光成分，
高角度Ｓ偏光成分を光量に応じた電気信号に変換する機
能をもち、この異物検査装置においては各電気信号g,f
をクラシファイア11へ出力し、このクラシファイア11は
各電気信号g,fからパターンと異物を判定する弁別曲線
を生成し、その弁別曲線をもとに被検査物の異物検査を
行い結果を出力する機能をもつ。
させる対物レンズ５が設けられ、この対物レンズ５によ
って収束された光はその上方に配置されたダイクロイッ
クミラー６に入射されるようになっており、このダイク
ロックミラー６は波長の異なる反射光を分離する機能を
もつ。具体的にはダイクロイックミラー６はレーザダイ
オード3a,3bから照射した光の反射光（低角度反射光）
をそのまま透過させてその上方に配置された偏向ビーム
スプリッタ７に入射させ、レーザダイオード4a,4bから
照射した光の反射光（高角度反射光）を上記低角度反射
光と直交する方向に反射させてその側方に配置された偏
向ビームスプリッタ８に入射させる働きをもつ。ここで
偏光ビームスプリッタ７は入射させた低角度反射光をＰ
偏光成分とＳ偏光成分とに分離してＰ偏光成分（低角度
Ｐ偏光成分）のみを検出部９に供給する機能をもち、ま
た偏光ビームスプリッタ８は入射された高角度反射光を
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離してＳ偏光成分（高角
度Ｓ偏光成分）のみを検出部10に供給する機能をもつ。
また検出部9,10はそれぞれ受光した低角度Ｐ偏光成分，
高角度Ｓ偏光成分を光量に応じた電気信号に変換する機
能をもち、この異物検査装置においては各電気信号g,f
をクラシファイア11へ出力し、このクラシファイア11は
各電気信号g,fからパターンと異物を判定する弁別曲線
を生成し、その弁別曲線をもとに被検査物の異物検査を
行い結果を出力する機能をもつ。
上記構成の異物検査装置における異物検査方法（動
作）を次に説明する。まずレーザダイオード3a,3b,4a,4
bから試料台１上に支持されたウエハ２の同一部位に低
角度および高角度で照射されたＳ偏光はウエハ２で反射
されて、その反射光の一部が対物レンズ５を通してダイ
クロイックミラー６に入射され、ここで波長の異なるレ
ーザダイオード3a,3bによって照射された光の低角度反
射光とレーザダイオード4a,4bによって照射された光の
高角度反射光とが分離され、レーザダイオード3a,3bか
らの照射光の低角度反射光はそのまま透過されて偏光ビ
ームスプリッタ７に入射される一方、レーザダイオード
4a,4bからの照射光の高角度反射光は偏光ビームスプリ
ッタ８に入射される。ついで分離された低角度反射光が
入射される偏光ビームスプリッタ７ではＰ偏向成分（低
角度Ｐ偏光成分）が抽出され、その抽出されたＰ偏光成
分のみが検出部９で送られ、この検出部９からは低角度
Ｐ偏向成分の光量に応じた電気信号ｇがクラシファイア
11に出力される。一方の高角度反射光が入射される偏光
ビームスプリッタ８ではＳ偏光成分（高角度Ｓ偏光成
分）が抽出され、その抽出されたＳ偏光成分のみが検出
部10に送られ、この検出部10からは高角度Ｓ偏光成分の
光量に応じた電気信号ｆがクラシファイア11に出力され
る。さらにクラシファイア11では入力される電気信号g.
fから第11図に示すようなパターンと異物を判定する弁
別曲線を生成することにより、この弁別曲線をもとに被
検査物（ウエハ）の異物検査を行い検出結果を出力す
る。
作）を次に説明する。まずレーザダイオード3a,3b,4a,4
bから試料台１上に支持されたウエハ２の同一部位に低
角度および高角度で照射されたＳ偏光はウエハ２で反射
されて、その反射光の一部が対物レンズ５を通してダイ
クロイックミラー６に入射され、ここで波長の異なるレ
ーザダイオード3a,3bによって照射された光の低角度反
射光とレーザダイオード4a,4bによって照射された光の
高角度反射光とが分離され、レーザダイオード3a,3bか
らの照射光の低角度反射光はそのまま透過されて偏光ビ
ームスプリッタ７に入射される一方、レーザダイオード
4a,4bからの照射光の高角度反射光は偏光ビームスプリ
ッタ８に入射される。ついで分離された低角度反射光が
入射される偏光ビームスプリッタ７ではＰ偏向成分（低
角度Ｐ偏光成分）が抽出され、その抽出されたＰ偏光成
分のみが検出部９で送られ、この検出部９からは低角度
Ｐ偏向成分の光量に応じた電気信号ｇがクラシファイア
11に出力される。一方の高角度反射光が入射される偏光
ビームスプリッタ８ではＳ偏光成分（高角度Ｓ偏光成
分）が抽出され、その抽出されたＳ偏光成分のみが検出
部10に送られ、この検出部10からは高角度Ｓ偏光成分の
光量に応じた電気信号ｆがクラシファイア11に出力され
る。さらにクラシファイア11では入力される電気信号g.
fから第11図に示すようなパターンと異物を判定する弁
別曲線を生成することにより、この弁別曲線をもとに被
検査物（ウエハ）の異物検査を行い検出結果を出力す
る。
上記の異物検査方法において、第９図Ａの回折現象が
規則的なパターン（エッジ）21においては低次の回折光
成分が多く、第９図B,Cのパターンエッジ21からの反射
光量は低角度（第９図Ｂ）よりも高角度（第９図Ｃ）の
方が大きくなり、一方の第９図Ａの異物22においては低
次および高次成分が幅広く分布するために、第９図B,C
の異物22からの反射光量は低角度（第９図Ｂ）および高
角度（第９図Ｃ）ともにほぼ等しい反射光量となる。ま
たＳ偏光を照射してその反射光におけるＰ偏向成分（低
角度Ｐ偏光成分）とＳ偏光成分（高角度Ｓ偏光成分）を
取っているのはS/Nを向上させてパターン（エッジ）21
と異物22とが容易に判別できるためである。さらに第９
図Ａのパターンエッジ21からの反射光量は低角度（第３
図Ｂ）では飽和傾向を示すのに対し、異物22からの反射
光量は異物22の大きさに応じて大きくなる傾向があるの
で、第11図に示すようにパターンと異物を判定する弁別
曲線に変曲点が発生するものと思われる。
規則的なパターン（エッジ）21においては低次の回折光
成分が多く、第９図B,Cのパターンエッジ21からの反射
光量は低角度（第９図Ｂ）よりも高角度（第９図Ｃ）の
方が大きくなり、一方の第９図Ａの異物22においては低
次および高次成分が幅広く分布するために、第９図B,C
の異物22からの反射光量は低角度（第９図Ｂ）および高
角度（第９図Ｃ）ともにほぼ等しい反射光量となる。ま
たＳ偏光を照射してその反射光におけるＰ偏向成分（低
角度Ｐ偏光成分）とＳ偏光成分（高角度Ｓ偏光成分）を
取っているのはS/Nを向上させてパターン（エッジ）21
と異物22とが容易に判別できるためである。さらに第９
図Ａのパターンエッジ21からの反射光量は低角度（第３
図Ｂ）では飽和傾向を示すのに対し、異物22からの反射
光量は異物22の大きさに応じて大きくなる傾向があるの
で、第11図に示すようにパターンと異物を判定する弁別
曲線に変曲点が発生するものと思われる。
第４図は第３図のクラシファイア11の一実施例を示す
構成図である。第４図において、51,52は検出部9,10か
らの電気信号g,fをそれぞれ入力するスイッチ、53,54は
信号g,fより弁別曲線を具現化するためのLUT（ルックア
ップテープル）、55は信号g,fより弁別曲線を生成するC
PU（演算器）、56は閾値、57は出力を与える加算器、58
は信号g,f等のデータ組を記憶するメモリ、59はパター
ン21の場合の値Ｔと異物22の値Ｆを入力するT/F入力で
ある。
構成図である。第４図において、51,52は検出部9,10か
らの電気信号g,fをそれぞれ入力するスイッチ、53,54は
信号g,fより弁別曲線を具現化するためのLUT（ルックア
ップテープル）、55は信号g,fより弁別曲線を生成するC
PU（演算器）、56は閾値、57は出力を与える加算器、58
は信号g,f等のデータ組を記憶するメモリ、59はパター
ン21の場合の値Ｔと異物22の値Ｆを入力するT/F入力で
ある。
上記の構成において、まずスイッチ51,52が連動して
いてそれぞれ検出部9,10からの信号g,fの入力をLUT53,5
4の入力Ｄ側またはCPU55の入力Ｔ側に切り換えるが、は
じめに両スイッチ51,52はＴ（教育）側にしておく。こ
こであらかじめパターン21か異物22か判別されている点
を検出し、そのときの信号g,fの値をCPU55に入力すると
ともに、T/F入力59からはパターンの場合には値Ｔを入
力して異物の場合には値Ｆを入力する。このとき信号g,
fおよびＴまたはＦの値をメモリ58に記憶する。この動
作を十分に多数の検出点xiについて行えばメモリ58には
２次元平面で表わせば第２図（第11図）に示すようなデ
ータ組（○印がパターン、×印が異物）が格納される。
ついでCPU55は上記したような方法で○印のパターンと
×印の異物を分類するのに最適な全直線群からなる弁別
曲線（第２図の点線）を与えるような関数ξ（ｇ），ζ
（ｆ）をそれぞれ信号g,fに対応して算出し、必要に応
じて全直線群からなる弁別曲線をシフトするような値TH
をも算出して、それぞれLUT53,54および閾値56に設定す
る。
いてそれぞれ検出部9,10からの信号g,fの入力をLUT53,5
4の入力Ｄ側またはCPU55の入力Ｔ側に切り換えるが、は
じめに両スイッチ51,52はＴ（教育）側にしておく。こ
こであらかじめパターン21か異物22か判別されている点
を検出し、そのときの信号g,fの値をCPU55に入力すると
ともに、T/F入力59からはパターンの場合には値Ｔを入
力して異物の場合には値Ｆを入力する。このとき信号g,
fおよびＴまたはＦの値をメモリ58に記憶する。この動
作を十分に多数の検出点xiについて行えばメモリ58には
２次元平面で表わせば第２図（第11図）に示すようなデ
ータ組（○印がパターン、×印が異物）が格納される。
ついでCPU55は上記したような方法で○印のパターンと
×印の異物を分類するのに最適な全直線群からなる弁別
曲線（第２図の点線）を与えるような関数ξ（ｇ），ζ
（ｆ）をそれぞれ信号g,fに対応して算出し、必要に応
じて全直線群からなる弁別曲線をシフトするような値TH
をも算出して、それぞれLUT53,54および閾値56に設定す
る。
つぎに被検査物の異物検査の場合にはスイッチ51,52
をＤ（検査）側に切り換える。ここでLUT53,54にそれぞ
れ検出部9,10からの信号g,fを入力するとCPU55からの事
前設定に応じて出力ξ（ｇ），ζ（ｆ）を与え、加算器
57はξ（ｇ）に対しては反転入力でζ（ｆ）およびTHに
対しては正入力となっており、その出力は次のようにな
る。
をＤ（検査）側に切り換える。ここでLUT53,54にそれぞ
れ検出部9,10からの信号g,fを入力するとCPU55からの事
前設定に応じて出力ξ（ｇ），ζ（ｆ）を与え、加算器
57はξ（ｇ）に対しては反転入力でζ（ｆ）およびTHに
対しては正入力となっており、その出力は次のようにな
る。
出力＝ζ（ｆ）−ξ（ｇ）＋TH この出力が正の場合には検出された物質はパターン21
で、逆の負の場合には異物22であると判断される。
で、逆の負の場合には異物22であると判断される。
本実施例によれば複数の検出手段による検出結果をも
とに高精度の自動検査を行うことができるという効果が
ある。
とに高精度の自動検査を行うことができるという効果が
ある。
第５図は第３図のクラシファイア11の他の実施例を示
す構成図である。第５図において、第４図と同一符号は
相当部分を示すものとし、第４図のスイッチ51,52を除
去して信号g,fの入力がそれぞれ常に対応するLUT53,54
に入力され、かつCPU55にも同時に入力されるほか、メ
モリ58へのデータ修正入力60および表示器61を備えた構
成である。
す構成図である。第５図において、第４図と同一符号は
相当部分を示すものとし、第４図のスイッチ51,52を除
去して信号g,fの入力がそれぞれ常に対応するLUT53,54
に入力され、かつCPU55にも同時に入力されるほか、メ
モリ58へのデータ修正入力60および表示器61を備えた構
成である。
本実施例によれば実際の被検査物の検査中にもクラシ
ファイア11用のデータ収集が可能であり、任意の適当な
周期においてLUT53,54内の設定データξ（ｇ），ζ
（ｆ）を調整することにより、さらに高精度の検査を行
うことができる。この場合に検査結果の追跡調査結果等
をもとにメモリ58に記憶されているデータ組（g,f,T/
F）のT/F結果をデータ修正入力60で適宜に修正すること
が精度向上に極めて有効である。また検査中も検査デー
タの収集を行っているため、たとえば１日の検査終了後
にそのデータを分類して表示器61に表示し、ユーザの使
用に供することができる。
ファイア11用のデータ収集が可能であり、任意の適当な
周期においてLUT53,54内の設定データξ（ｇ），ζ
（ｆ）を調整することにより、さらに高精度の検査を行
うことができる。この場合に検査結果の追跡調査結果等
をもとにメモリ58に記憶されているデータ組（g,f,T/
F）のT/F結果をデータ修正入力60で適宜に修正すること
が精度向上に極めて有効である。また検査中も検査デー
タの収集を行っているため、たとえば１日の検査終了後
にそのデータを分類して表示器61に表示し、ユーザの使
用に供することができる。
第６図は本発明による検査方法および検査装置の他の
実施例を示す検出機能説明図である。第６図において、
上記した２個の検出手段を有する場合について説明した
のと同様に３個以上の検出手段を有する場合についても
同様のクラシファイア11を用いた検査方法および検査装
置が実現可能なことは明らかであるが、３個以上の検出
手段の出力を用いる場合には第６図の弁別曲面のような
２個の交差する弁別曲面（平面）から一義的に結果の求
まらない場合が発生しうる。このような場合には例えば
最も近い弁別曲面を最も確からしい出力として表示器61
（第５図参照）に表示し、ユーザに確認を求めることに
より必要に応じてデータ修正入力60（第５図参照）で修
正して、あいまいな検出結果に対してもその検出精度を
高く維持できる。例えば第６図の点Ｐは、弁別曲面ｈ′
（ｘ）に比べて弁別曲面ｈ（ｘ）に近いので×印の分類
ではなく○印の分類であると推定してユーザに確認を求
め、このユーザの確認結果をもとに行われるデータ修正
入力60（第５図参照）の結果は弁別曲面ｈ（ｘ）の修正
という形でフィードバックされ、検査精度の向上をさら
に図れるという効果がある。
実施例を示す検出機能説明図である。第６図において、
上記した２個の検出手段を有する場合について説明した
のと同様に３個以上の検出手段を有する場合についても
同様のクラシファイア11を用いた検査方法および検査装
置が実現可能なことは明らかであるが、３個以上の検出
手段の出力を用いる場合には第６図の弁別曲面のような
２個の交差する弁別曲面（平面）から一義的に結果の求
まらない場合が発生しうる。このような場合には例えば
最も近い弁別曲面を最も確からしい出力として表示器61
（第５図参照）に表示し、ユーザに確認を求めることに
より必要に応じてデータ修正入力60（第５図参照）で修
正して、あいまいな検出結果に対してもその検出精度を
高く維持できる。例えば第６図の点Ｐは、弁別曲面ｈ′
（ｘ）に比べて弁別曲面ｈ（ｘ）に近いので×印の分類
ではなく○印の分類であると推定してユーザに確認を求
め、このユーザの確認結果をもとに行われるデータ修正
入力60（第５図参照）の結果は弁別曲面ｈ（ｘ）の修正
という形でフィードバックされ、検査精度の向上をさら
に図れるという効果がある。
上記実施例はパターン付ウエハの異物検査を主体に説
明したが、第４図または第５図に例示のようなクラシフ
ァイア11またはその応用が適用可能な複数の検出手段を
有する自動検査機に本発明が適用できる。
明したが、第４図または第５図に例示のようなクラシフ
ァイア11またはその応用が適用可能な複数の検出手段を
有する自動検査機に本発明が適用できる。
本発明によれば複数の検出手段によって得られる被検
査物の情報を最大限に活用できて高精度検査が可能とな
る効果がある。
査物の情報を最大限に活用できて高精度検査が可能とな
る効果がある。
第１図は本発明による検査方法および検査装置の一実施
例を示す構成図、第２図は第１図のクラシファイアの弁
別曲線生成方法説明図、第３図は本発明による異物検査
方法および検査装置の一実施例を示す構成図、第４図は
第３図のクラシファイアの一実施例の構成図、第５図は
第３図のクラシファイアの他の実施例の構成図、第６図
は本発明による検査方法および検査装置の他の実施例を
示す検出機能説明図、第７図は従来の検査方法および検
査装置を例示する構成図、第８図は従来の異物検査方法
および検査装置を例示する構成図、第９図は第８図の異
物検出原理説明図、第10図は第８図の異物検出機能説明
図、第11図は第８図の課題の異物検出機能説明図であ
る。 ２……ウエハ、3a,3b,4a,4b……レーザダイオード、６
……ダイクロイックミラー、7,8……偏光ビームスプリ
ッタ、9,10……検出部、11……クラシファイア、53,54
……ルックアップテーブル、55……演算器、56……閾
値、57……加算器、58……メモリ。
例を示す構成図、第２図は第１図のクラシファイアの弁
別曲線生成方法説明図、第３図は本発明による異物検査
方法および検査装置の一実施例を示す構成図、第４図は
第３図のクラシファイアの一実施例の構成図、第５図は
第３図のクラシファイアの他の実施例の構成図、第６図
は本発明による検査方法および検査装置の他の実施例を
示す検出機能説明図、第７図は従来の検査方法および検
査装置を例示する構成図、第８図は従来の異物検査方法
および検査装置を例示する構成図、第９図は第８図の異
物検出原理説明図、第10図は第８図の異物検出機能説明
図、第11図は第８図の課題の異物検出機能説明図であ
る。 ２……ウエハ、3a,3b,4a,4b……レーザダイオード、６
……ダイクロイックミラー、7,8……偏光ビームスプリ
ッタ、9,10……検出部、11……クラシファイア、53,54
……ルックアップテーブル、55……演算器、56……閾
値、57……加算器、58……メモリ。
フロントページの続き (72)発明者 見坊 行雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 野口 稔 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−167661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3545（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/90
Claims (6)
- 【請求項１】予め表面の性状が判っている試料の前記表
面に該表面の法線方向に対して異なる角度方向から複数
の照明光を照射し、 該複数の照明光を照射した前記表面からの反射光を検出
手段で前記異なる角度方向の照明光毎に分離して検出す
ることにより複数の検出信号を得、 前記予め判っている前記試料の表面の性状の情報に基づ
いて前記異なる角度方向の照明光毎に分離して検出した
複数の検出信号から前記複数の照明光を照射した前記表
面の性状を弁別する弁別曲線または弁別曲面を求め、 被検査試料の表面に該表面の法線方向に対して異なる角
度方向から前記複数の照明光を照射し、 該複数の照明光を照射した前記被検査試料の表面からの
反射光を前記検出手段で前記異なる角度方向の照明光毎
に分離して検出することにより、前記被検査試料からの
反射光の前記異なる角度方向の照明光毎の複数の検出信
号を得、 該得た被検査試料からの反射光の前記異なる角度方向の
照明光毎の複数の検出信号から前記複数の照明光を照明
した前記被検査試料の表面の性状を前記弁別曲線または
弁別曲面に基づいて弁別し、 該弁別した結果を画面上で表示する ことを特徴とする検査方法。 - 【請求項２】前記試料表面に照射する照射条件の異なる
照明光は、前記試料表面に対して傾き角の異なる複数の
方向からそれぞれ照射することを特徴とする請求項１記
載の検査方法。 - 【請求項３】前記試料は表面にパターンが形成された基
板であって、前記表面の性状の情報が該基板表面におけ
る前記パターンと異物とに関する情報であることを特徴
とする請求項１記載の検査方法。 - 【請求項４】試料の表面に該表面の法線方向に対して異
なる角度方向から複数の照明光を照射する照射手段と、 該照射手段により照明光が照射された前記試料の表面か
らの反射光を前記異なる角度方向の照明光毎に分離して
検出する検出手段と、 前記照射手段で予め表面の性状が判っている試料に前記
異なる角度方向からの複数の照明光を照射し、前記試料
からの反射光を前記検出手段で検出して得た前記異なる
角度方向からの複数の照明光毎の検出信号と前記予め判
っている前記表面の性状の情報とに基づいて前記検出手
段の出力から試料の表面の性状を弁別する弁別曲線また
は弁別曲面を求める演算手段と、 前記照射手段で検査対象の試料に前記異なる角度方向か
らの複数の照明光を照射して前記検出手段で検出して得
た前記検査対象の前記異なる角度方向からの複数の照明
光毎の検出信号から前記検査対象の前記照明光を照射し
た表面の性状を前記弁別曲線または弁別曲面に基づいて
弁別する弁別手段と、 該弁別手段で弁別した結果を表示する表示手段と を備えたことを特徴とする検査装置。 - 【請求項５】前記照射手段は、前記試料の表面に対して
異なる傾きの方向から照射する複数の照射部を備えたこ
とを特徴とする請求項４記載の検査装置。 - 【請求項６】前記検出手段は、前記複数の照明部のそれ
ぞれに対応した検出部を備えていることを特徴とする請
求項５記載の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2187204A JP2915971B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 検査方法および検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2187204A JP2915971B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 検査方法および検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474951A JPH0474951A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2915971B2 true JP2915971B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=16201915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2187204A Expired - Fee Related JP2915971B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 検査方法および検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915971B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000009655A (ja) * | 1998-06-25 | 2000-01-14 | Kobe Steel Ltd | 外観検査装置 |
| KR20010106772A (ko) * | 2000-05-23 | 2001-12-07 | 서경 | 동물 처치대 |
| JP2002098645A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 基板の表面検査装置及び表面検査方法 |
| TW201100787A (en) | 2009-02-18 | 2011-01-01 | Nikon Corp | Surface examining device and surface examining method |
| CN104897706B (zh) * | 2014-03-07 | 2018-05-11 | 旺宏电子股份有限公司 | 一种测量芯片或晶片表面结构的方法 |
| US11668655B2 (en) | 2018-07-20 | 2023-06-06 | Kla Corporation | Multimode defect classification in semiconductor inspection |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS643545A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for inspection |
| JP2559606B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1996-12-04 | 静岡製機株式会社 | 玄米の品質判定装置 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2187204A patent/JP2915971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474951A (ja) | 1992-03-10 |
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