JP3071418B1 - 座標修正装置 - Google Patents
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- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
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- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
- H01J2237/2817—Pattern inspection
Abstract
【要約】
【課題】 集積回路の回路不良を誘発するウェハ上のパ
ーティクルを検査分析する装置において、パーティクル
の座標精度を改善し、それにより、パーティクルの分析
を容易にし、その結果、パーティクルの発生を低減で
き、集積回路の歩留まりを向上させる。 【解決手段】 座標修正パラメータを算出するパラメー
タ算出部４０と座標修正パラメータを記憶するパラメー
タ記憶部６０と座標修正パラメータを用いて座標を補正
する座標修正部７０とを備えた。
ーティクルを検査分析する装置において、パーティクル
の座標精度を改善し、それにより、パーティクルの分析
を容易にし、その結果、パーティクルの発生を低減で
き、集積回路の歩留まりを向上させる。 【解決手段】 座標修正パラメータを算出するパラメー
タ算出部４０と座標修正パラメータを記憶するパラメー
タ記憶部６０と座標修正パラメータを用いて座標を補正
する座標修正部７０とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの装置間の座
標修正する座標修正装置に関するものであり、特に、微
細なパターンを形成する基板上の異物、即ち、パーティ
クルを検査分析する装置及びこれらの装置からなるシス
テムに利用されるものである。
標修正する座標修正装置に関するものであり、特に、微
細なパターンを形成する基板上の異物、即ち、パーティ
クルを検査分析する装置及びこれらの装置からなるシス
テムに利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路（ＬＳＩ）の高集化によ
り、デバイスの配線及び配線間隔は、ますます縮小され
てきている。サブミクロン、サブクォーターミクロン時
代になると、従来不良発生原因とならなかったような微
細なパーティクル（異物）が歩留まりに大きな影響を及
ぼす。近年、デバイスコストを低減するために研究開発
されているウェハの大口径化プロセス、即ち、３００ｍ
ｍウェハプロセスにおいては、高歩留まりプロセスを実
現するために、欠陥を発生させるパーティクルを如何に
して低減すべきかということは重要な課題である。それ
故、ＬＳＩプロセスにおいて、欠陥を誘発させるパーテ
ィクルの発生原因を探り、かつ、低減するため、電子顕
微鏡、収束イオンビーム顕微鏡、顕微蛍光分光分析装置
等のパーティクル分析装置を用いたパーティクルの評価
解析技術はますます重要になる。
り、デバイスの配線及び配線間隔は、ますます縮小され
てきている。サブミクロン、サブクォーターミクロン時
代になると、従来不良発生原因とならなかったような微
細なパーティクル（異物）が歩留まりに大きな影響を及
ぼす。近年、デバイスコストを低減するために研究開発
されているウェハの大口径化プロセス、即ち、３００ｍ
ｍウェハプロセスにおいては、高歩留まりプロセスを実
現するために、欠陥を発生させるパーティクルを如何に
して低減すべきかということは重要な課題である。それ
故、ＬＳＩプロセスにおいて、欠陥を誘発させるパーテ
ィクルの発生原因を探り、かつ、低減するため、電子顕
微鏡、収束イオンビーム顕微鏡、顕微蛍光分光分析装置
等のパーティクル分析装置を用いたパーティクルの評価
解析技術はますます重要になる。
【０００３】ウェハ表面検査装置は、光学的にウェハ上
のパーティクルを検出し、そのパーティクルサイズ及び
ウェハ上の発生箇所を明らかにすることで、パーティク
ル低減対策を推進させる中心的役割を果たす。これらウ
ェハ表面検査装置及びパーティクル分析装置（総称して
ウェハ表面検査分析装置と呼ぶこととする）は、集積回
路の高歩留まり化には必須の装置である。
のパーティクルを検出し、そのパーティクルサイズ及び
ウェハ上の発生箇所を明らかにすることで、パーティク
ル低減対策を推進させる中心的役割を果たす。これらウ
ェハ表面検査装置及びパーティクル分析装置（総称して
ウェハ表面検査分析装置と呼ぶこととする）は、集積回
路の高歩留まり化には必須の装置である。
【０００４】ウェハ表面検査装置は、図１１に示すよう
に、ウェハを回転させながら水平方向に移動させること
で、レーザーをウェハ表面で螺旋状に走査（スキャン）
させ、ウェハ表面の異物を検出するのが一般的である。
に、ウェハを回転させながら水平方向に移動させること
で、レーザーをウェハ表面で螺旋状に走査（スキャン）
させ、ウェハ表面の異物を検出するのが一般的である。
【０００５】一方、ウェハ表面検査装置により検出され
たパーティクルを分析するため、形状を観察したり、そ
の成分を分析したりするために使用されるＳＥＭ（電子
顕微鏡）、或いは、ＦＩＢ（収束イオンビーム）を用い
た顕微鏡等は、図１２に示すように、横及び縦方向（Ｘ
−Ｙ方向）にウェハを移動させ、微細領域の観察分析を
行う。両者で座標の設定が異なるため、ウェハ表面検査
装置にて収集されたパーティクルの座標情報を、ＳＥＭ
やＦＩＢ装置で代表される分析装置に、正確にパーティ
クル座標データとして転送する技術又は装置が必要にな
る。しかし、図１３に示すように、座標誤差はウェハの
外周に向かうに従い大きくなる。即ち、座標誤差が中心
からの距離に比例する。この課題は、ウェハ径が大口径
化されるに従いますます大きな課題になる。
たパーティクルを分析するため、形状を観察したり、そ
の成分を分析したりするために使用されるＳＥＭ（電子
顕微鏡）、或いは、ＦＩＢ（収束イオンビーム）を用い
た顕微鏡等は、図１２に示すように、横及び縦方向（Ｘ
−Ｙ方向）にウェハを移動させ、微細領域の観察分析を
行う。両者で座標の設定が異なるため、ウェハ表面検査
装置にて収集されたパーティクルの座標情報を、ＳＥＭ
やＦＩＢ装置で代表される分析装置に、正確にパーティ
クル座標データとして転送する技術又は装置が必要にな
る。しかし、図１３に示すように、座標誤差はウェハの
外周に向かうに従い大きくなる。即ち、座標誤差が中心
からの距離に比例する。この課題は、ウェハ径が大口径
化されるに従いますます大きな課題になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、回転型のスキャン方式のウェハ表面検査装置からＸ
−Ｙ型のスキャン方式のパーティクル分析装置の座標変
換誤差がウェハの中心からの距離に伴い大きくなり、特
に、大口径化に伴いますます大きくなるという問題点で
ある。
は、回転型のスキャン方式のウェハ表面検査装置からＸ
−Ｙ型のスキャン方式のパーティクル分析装置の座標変
換誤差がウェハの中心からの距離に伴い大きくなり、特
に、大口径化に伴いますます大きくなるという問題点で
ある。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、座標誤差と座標原点からの距離及び角度
との関係より座標を修正する装置を提供することを目的
とする。特に、集積回路の回路不良を誘発するウェハ上
のパーティクルを検査分析する装置において、パーティ
クルの座標精度を改善し、それによりパーティクルの分
析を容易にし、その結果、パーティクルの発生を低減で
き、集積回路の歩留まりを向上させることを目的とす
る。
されたもので、座標誤差と座標原点からの距離及び角度
との関係より座標を修正する装置を提供することを目的
とする。特に、集積回路の回路不良を誘発するウェハ上
のパーティクルを検査分析する装置において、パーティ
クルの座標精度を改善し、それによりパーティクルの分
析を容易にし、その結果、パーティクルの発生を低減で
き、集積回路の歩留まりを向上させることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、座標修正と
して、座標修正パラメータの入力機能、パラメータを記
憶しておく機能、座標修正パラメータから実測座標デー
タを修正する機能を有することにより、座標精度の改善
が可能になる。
して、座標修正パラメータの入力機能、パラメータを記
憶しておく機能、座標修正パラメータから実測座標デー
タを修正する機能を有することにより、座標精度の改善
が可能になる。
【０００９】また、校正用サンプルウェハのマーキング
位置座標とウェハ表面検査装置の座標データとから座標
修正パラメータを、例えば、上記最小２乗法により算出
できるように、マーキング位置座標の入力機能、マーキ
ング位置座標の記憶機能、校正用サンプルウェハのマー
キング位置をウェハ表面検査装置により測定した結果の
実測座標データの入力機能と実測座標データの記憶機能
とマーキング位置座標と実測座標データとの関係より座
標修正パラメータを算出する機能を備えることにより、
座標修正パラメータの抽出が容易になり、装置の経時変
化による座標修正パラメータの変動を補正することが容
易になる。以上の座標修正機能、座標修正パラメータ算
出機能は、ウェハ表面検査装置（第１の装置の一例）、
もしくは、パーティクル分析装置（第２の装置の一
例）、もしくは、ウェハ表面検査装置からパーティクル
分析装置へ座標データ交換を送信する装置のいずれかに
備えさせておけばよく、また、これら装置の２つ以上を
組み合わせたシステムに備えさせてもよい。
位置座標とウェハ表面検査装置の座標データとから座標
修正パラメータを、例えば、上記最小２乗法により算出
できるように、マーキング位置座標の入力機能、マーキ
ング位置座標の記憶機能、校正用サンプルウェハのマー
キング位置をウェハ表面検査装置により測定した結果の
実測座標データの入力機能と実測座標データの記憶機能
とマーキング位置座標と実測座標データとの関係より座
標修正パラメータを算出する機能を備えることにより、
座標修正パラメータの抽出が容易になり、装置の経時変
化による座標修正パラメータの変動を補正することが容
易になる。以上の座標修正機能、座標修正パラメータ算
出機能は、ウェハ表面検査装置（第１の装置の一例）、
もしくは、パーティクル分析装置（第２の装置の一
例）、もしくは、ウェハ表面検査装置からパーティクル
分析装置へ座標データ交換を送信する装置のいずれかに
備えさせておけばよく、また、これら装置の２つ以上を
組み合わせたシステムに備えさせてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
に係る座標修正装置の一例を示す図である。１０はウェ
ハ９０の表面検査に極座標を用いるウェハ表面検査装置
（第１の装置の一例）、２０はウェハ９０のパーティク
ル分析に直交座標を用いるパーティクル分析装置（第２
の装置の一例）である。３０はウェハ表面検査装置１０
から出力される座標（ｘ，ｙ）を入力し、座標誤差を取
り除き、修正した座標（Ｘ0，Ｙ0）をパーティクル分析
装置２０に出力する座標修正装置である。座標修正装置
３０の内部には、座標を修正するパラメータを算出する
パラメータ算出部４０と、そのパラメータを入力するパ
ラメータ入力部５０と、そのパラメータを記憶するパラ
メータ記憶部６０と、記憶したパラメータを用いて座標
を修正する座標修正部７０が存在する。パラメータ算出
部４０は、校正用サンプルウェハ８０（校正用サンプル
の一例）から取得されるデータを用いてパラメータを算
出する。校正用サンプルウェハ８０には、マーキングが
されている。実測座標入力部４１は、ウェハ表面検査装
置１０が校正用サンプルウェハ８０のマーキングを測定
した実測座標データを入力し、実測座標記憶部４２に記
憶する。一方、マーキング座標入力部４３は、校正用サ
ンプルウェハ８０のマーキング座標を、例えば、キーボ
ード８１等の入力装置を用いて入力し、マーキング座標
記憶部４４に記憶する。座標修正パラメータ算出部４５
は、実測座標とマーキング座標を比較して、後述する方
法で座標修正パラメータを算出する。算出されたパラメ
ータは、パラメータ入力部５０を経由して、パラメータ
記憶部６０に記憶される。
に係る座標修正装置の一例を示す図である。１０はウェ
ハ９０の表面検査に極座標を用いるウェハ表面検査装置
（第１の装置の一例）、２０はウェハ９０のパーティク
ル分析に直交座標を用いるパーティクル分析装置（第２
の装置の一例）である。３０はウェハ表面検査装置１０
から出力される座標（ｘ，ｙ）を入力し、座標誤差を取
り除き、修正した座標（Ｘ0，Ｙ0）をパーティクル分析
装置２０に出力する座標修正装置である。座標修正装置
３０の内部には、座標を修正するパラメータを算出する
パラメータ算出部４０と、そのパラメータを入力するパ
ラメータ入力部５０と、そのパラメータを記憶するパラ
メータ記憶部６０と、記憶したパラメータを用いて座標
を修正する座標修正部７０が存在する。パラメータ算出
部４０は、校正用サンプルウェハ８０（校正用サンプル
の一例）から取得されるデータを用いてパラメータを算
出する。校正用サンプルウェハ８０には、マーキングが
されている。実測座標入力部４１は、ウェハ表面検査装
置１０が校正用サンプルウェハ８０のマーキングを測定
した実測座標データを入力し、実測座標記憶部４２に記
憶する。一方、マーキング座標入力部４３は、校正用サ
ンプルウェハ８０のマーキング座標を、例えば、キーボ
ード８１等の入力装置を用いて入力し、マーキング座標
記憶部４４に記憶する。座標修正パラメータ算出部４５
は、実測座標とマーキング座標を比較して、後述する方
法で座標修正パラメータを算出する。算出されたパラメ
ータは、パラメータ入力部５０を経由して、パラメータ
記憶部６０に記憶される。
【００１１】座標修正部７０は、修正前座標入力部を介
してウェハ表面検査装置から修正前座標を入力し、修正
前座標記憶部７２に記憶させる。修正計算部７３は、後
述する計算式を用いて修正前座標に含まれている座標誤
差を修正し、修正後座標記憶部７４に記憶する。修正後
座標出力部７５は、記憶された修正後座標をパーティク
ル分析装置２０に出力する。
してウェハ表面検査装置から修正前座標を入力し、修正
前座標記憶部７２に記憶させる。修正計算部７３は、後
述する計算式を用いて修正前座標に含まれている座標誤
差を修正し、修正後座標記憶部７４に記憶する。修正後
座標出力部７５は、記憶された修正後座標をパーティク
ル分析装置２０に出力する。
【００１２】この実施の形態の座標修正装置３０は、ウ
ェハ表面検査装置から出力された修正前座標に含まれて
いる誤差座標を、校正用サンプルウェハ８０を使って予
め算出して記憶しておいた座標修正パラメータを用いて
修正する装置である。
ェハ表面検査装置から出力された修正前座標に含まれて
いる誤差座標を、校正用サンプルウェハ８０を使って予
め算出して記憶しておいた座標修正パラメータを用いて
修正する装置である。
【００１３】以下、この実施の形態の座標修正装置につ
いて詳細に説明する。まずは、座標誤差のウェハ中心か
らの距離依存性について考察する。図１１と図１２に示
すように、ウェハ表面検査装置とパーティクル分析装置
とでは、ウェハのスキャン方式が異なるため、前者は極
座標、後者は直交座標を用いている。両者間のデータリ
ンケージには、極座標（ｒ，θ）から直交座標（Ｘ，
Ｙ）への変換が必要である。以下、両者の座標の誤差を
比較する。直交座標（ｘ，ｙ）は極座標（ｒ，θ）によ
り、 ｘ＝ｒｃｏｓθ，ｙ＝ｒｓｉｎθ （１） で表される。Δｘを直交座標のｘの誤差とし、Δｙを直
交座標のｙの誤差とし、Δｒを極座標のｒの誤差とし、
Δθを極座標のθの誤差とする。これより、両座標の誤
差の関係は、以下の通りである。 Δｘ＝Δｒｃｏｓθ−ｒ（ｓｉｎθ）Δθ （２） Δｙ＝Δｒｓｉｎθ＋ｒ（ｃｏｓθ）Δθ （３） これより、 Δｘ2＋Δｙ2＝ｒ2Δθ2＋Δｒ2 （４） となる。また、レーザーをウェハの中心Ｃから外周にス
キャンする場合、図２に示すように半径ｒの場合、その
軌跡１００は１回転（周長＝２πｒ）すると、半径ｒが
一定ピッチＬだけ半径方向に増加するという拘束条件が
成立している。このため、誤差Δθがこの拘束条件によ
り誤差Δｒに伝播され、Δθ：２π＝Δｒ：L、即ち、
Δθ／２π＝Δｒ／Lとなり、 ｒΔθ＝２πｒΔｒ／Ｌ （５） の関係が成立する。式（５）を用いると、式（４）は以
下のようになる。 Δｘ2＋Δｙ2＝（（２πｒ／Ｌ）2＋１）Δｒ2（６） （２πｒ／Ｌ）2＞＞１のとき、 Δｘ2＋Δｙ2≒（２πｒ／Ｌ）2Δｒ2 （７） となる。式（７）は、座標誤差が中心からの距離に比例
するという図１３の結果を説明する。つまり、極座標で
表現された座標を直交座標に変換する場合、座標誤差
は、ほぼ半径ｒに比例して増大する。なお、図１３にお
いて、ウェハの中心Ｃ（ｒ＝０）で座標誤差が原点を通
らないのは、上記内容で考慮されなかったその他の誤
差、機械的精度等によるためである。
いて詳細に説明する。まずは、座標誤差のウェハ中心か
らの距離依存性について考察する。図１１と図１２に示
すように、ウェハ表面検査装置とパーティクル分析装置
とでは、ウェハのスキャン方式が異なるため、前者は極
座標、後者は直交座標を用いている。両者間のデータリ
ンケージには、極座標（ｒ，θ）から直交座標（Ｘ，
Ｙ）への変換が必要である。以下、両者の座標の誤差を
比較する。直交座標（ｘ，ｙ）は極座標（ｒ，θ）によ
り、 ｘ＝ｒｃｏｓθ，ｙ＝ｒｓｉｎθ （１） で表される。Δｘを直交座標のｘの誤差とし、Δｙを直
交座標のｙの誤差とし、Δｒを極座標のｒの誤差とし、
Δθを極座標のθの誤差とする。これより、両座標の誤
差の関係は、以下の通りである。 Δｘ＝Δｒｃｏｓθ−ｒ（ｓｉｎθ）Δθ （２） Δｙ＝Δｒｓｉｎθ＋ｒ（ｃｏｓθ）Δθ （３） これより、 Δｘ2＋Δｙ2＝ｒ2Δθ2＋Δｒ2 （４） となる。また、レーザーをウェハの中心Ｃから外周にス
キャンする場合、図２に示すように半径ｒの場合、その
軌跡１００は１回転（周長＝２πｒ）すると、半径ｒが
一定ピッチＬだけ半径方向に増加するという拘束条件が
成立している。このため、誤差Δθがこの拘束条件によ
り誤差Δｒに伝播され、Δθ：２π＝Δｒ：L、即ち、
Δθ／２π＝Δｒ／Lとなり、 ｒΔθ＝２πｒΔｒ／Ｌ （５） の関係が成立する。式（５）を用いると、式（４）は以
下のようになる。 Δｘ2＋Δｙ2＝（（２πｒ／Ｌ）2＋１）Δｒ2（６） （２πｒ／Ｌ）2＞＞１のとき、 Δｘ2＋Δｙ2≒（２πｒ／Ｌ）2Δｒ2 （７） となる。式（７）は、座標誤差が中心からの距離に比例
するという図１３の結果を説明する。つまり、極座標で
表現された座標を直交座標に変換する場合、座標誤差
は、ほぼ半径ｒに比例して増大する。なお、図１３にお
いて、ウェハの中心Ｃ（ｒ＝０）で座標誤差が原点を通
らないのは、上記内容で考慮されなかったその他の誤
差、機械的精度等によるためである。
【００１４】図３は、回転型のスキャン方式のウェハ表
面検査装置の座標（ｘ，ｙ）とＸ−Ｙ型のスキャン方式
のパーティクル分析装置の座標（Ｘｏ，Ｙｏ）との関係
を示す。Δｘ及びΔｙは、２つの座標（ｘ，ｙ）と（Ｘ
ｏ，Ｙｏ）との差のベクトル（誤差ベクトルと呼ぶこと
にする）を表す。αは、誤差ベクトルの方向を表す角度
パラメータである。βは、パーティクル分析装置の位置
座標の方向を表す角度パラメータである。αは（Δｘ，
Δｙ）で示された誤差ベクトルとｘ軸とのなす角度、β
は（Ｘｏ，Ｙｏ）で示されたベクトルとｘ軸とのなす角
度で定義している。これらの変数の間には、以下の関係
がある。即ち、 ｘ＝Ｘｏ＋Δｘ ＝Ｘｏ＋（Δｘ2＋Δｙ2）1/2ｃｏｓα （８） ｙ＝Ｙｏ＋Δｙ ＝Ｙｏ＋（Δｘ2＋Δｙ2）1/2ｓｉｎα （９） である。図３中、Ｒは、ウェハ中心Ｃから（Ｘｏ，Ｙ
ｏ）までの距離であり、 Ｒ＝（Ｘｏ2＋Ｙｏ2）1/2 （１０） となる。また、ηを比例係数を示す座標修正パラメー
タ、ξをｒ以外やθ以外の誤差を示す座標修正パラメー
タとすると、座標誤差は距離Ｒに比例することを示す式
（７）より、 （Δｘ2＋Δｙ2）1/2＝ηＲ＋ξ （１１） 式（１１）は、ウェハの中心Ｃからの距離Ｒを変数とす
る直線方程式である。即ち、式（１１）は、誤差ベクト
ルの大きさとウェハ中心からの距離とが線形関係を有し
ていることを示す式である。即ち、式（１１）に用いら
れた２つの座標修正パラメータη，ξは、座標誤差と座
標原点との線形関係を仮定しているパラメータである。
実際の装置において、Δｘ，ΔｙはＸｏ，Ｙｏに比べ小
さいため、 Ｒ≒（ｘ2＋ｙ2）1/2 （１２） と近似できる。
面検査装置の座標（ｘ，ｙ）とＸ−Ｙ型のスキャン方式
のパーティクル分析装置の座標（Ｘｏ，Ｙｏ）との関係
を示す。Δｘ及びΔｙは、２つの座標（ｘ，ｙ）と（Ｘ
ｏ，Ｙｏ）との差のベクトル（誤差ベクトルと呼ぶこと
にする）を表す。αは、誤差ベクトルの方向を表す角度
パラメータである。βは、パーティクル分析装置の位置
座標の方向を表す角度パラメータである。αは（Δｘ，
Δｙ）で示された誤差ベクトルとｘ軸とのなす角度、β
は（Ｘｏ，Ｙｏ）で示されたベクトルとｘ軸とのなす角
度で定義している。これらの変数の間には、以下の関係
がある。即ち、 ｘ＝Ｘｏ＋Δｘ ＝Ｘｏ＋（Δｘ2＋Δｙ2）1/2ｃｏｓα （８） ｙ＝Ｙｏ＋Δｙ ＝Ｙｏ＋（Δｘ2＋Δｙ2）1/2ｓｉｎα （９） である。図３中、Ｒは、ウェハ中心Ｃから（Ｘｏ，Ｙ
ｏ）までの距離であり、 Ｒ＝（Ｘｏ2＋Ｙｏ2）1/2 （１０） となる。また、ηを比例係数を示す座標修正パラメー
タ、ξをｒ以外やθ以外の誤差を示す座標修正パラメー
タとすると、座標誤差は距離Ｒに比例することを示す式
（７）より、 （Δｘ2＋Δｙ2）1/2＝ηＲ＋ξ （１１） 式（１１）は、ウェハの中心Ｃからの距離Ｒを変数とす
る直線方程式である。即ち、式（１１）は、誤差ベクト
ルの大きさとウェハ中心からの距離とが線形関係を有し
ていることを示す式である。即ち、式（１１）に用いら
れた２つの座標修正パラメータη，ξは、座標誤差と座
標原点との線形関係を仮定しているパラメータである。
実際の装置において、Δｘ，ΔｙはＸｏ，Ｙｏに比べ小
さいため、 Ｒ≒（ｘ2＋ｙ2）1/2 （１２） と近似できる。
【００１５】次に、αとβとの差をγとすると、 α＝γ＋β （１３） となる。αは誤差ベクトルの方向を示す角度であり、β
はパーティクル分析装置の座標の方向を示す角度であ
る。γは誤差ベクトルの方向を示す角度αとパーティク
ル分析装置の座標の方向を示す角度βが線形関係を有し
ていることを示すパラメータである。また、βは、 β＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｏ／Ｘｏ） （１４） で与えられる。なお、ａｒｃｔａｎは、ｔａｎの逆函数
である。Δｘ，Δｙは、Ｘｏ，Ｙｏに比べ小さいため、 β≒ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ） （１５） で近似できる。実際のパーティクルの座標の補正を行う
には、ウェハ表面検査装置の座標データ（ｘ，ｙ）のみ
が得られるため、Ｒ，βの値は式（１２），（１５）を
用いて、 Ｘｏ＝ｘ−（ηＲ＋ξ）ｃｏｓ（γ＋β） （１６） Ｙｏ＝ｙ−（ηＲ＋ξ）ｓｉｎ（γ＋β） （１７） と補正すればよいことになる。図１に示した座標修正部
７０は、前述した式（１２），（１５），（１６），
（１７）を用いて座標を修正する。ここで、ウェハ表面
検査装置の回転ステージの回転角度の再現性がよけれ
ば、γは一定数になる。従って、座標修正パラメータ
η，ξ，γの値が分かれば、座標誤差を修正できる。
はパーティクル分析装置の座標の方向を示す角度であ
る。γは誤差ベクトルの方向を示す角度αとパーティク
ル分析装置の座標の方向を示す角度βが線形関係を有し
ていることを示すパラメータである。また、βは、 β＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｏ／Ｘｏ） （１４） で与えられる。なお、ａｒｃｔａｎは、ｔａｎの逆函数
である。Δｘ，Δｙは、Ｘｏ，Ｙｏに比べ小さいため、 β≒ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ） （１５） で近似できる。実際のパーティクルの座標の補正を行う
には、ウェハ表面検査装置の座標データ（ｘ，ｙ）のみ
が得られるため、Ｒ，βの値は式（１２），（１５）を
用いて、 Ｘｏ＝ｘ−（ηＲ＋ξ）ｃｏｓ（γ＋β） （１６） Ｙｏ＝ｙ−（ηＲ＋ξ）ｓｉｎ（γ＋β） （１７） と補正すればよいことになる。図１に示した座標修正部
７０は、前述した式（１２），（１５），（１６），
（１７）を用いて座標を修正する。ここで、ウェハ表面
検査装置の回転ステージの回転角度の再現性がよけれ
ば、γは一定数になる。従って、座標修正パラメータ
η，ξ，γの値が分かれば、座標誤差を修正できる。
【００１６】次に、パラメータ算出部４０が座標修正パ
ラメータη，ξ，γを算出する方法を以下に説明する。
図５に示すように、予め既知の座標にマーキング（図中
の黒点）を施した校正用サンプルウェハ８０を準備し、
このウェハのマーキング位置座標とウェハ表面検査装置
の実測座標とを比較し、座標誤差のウェハ中心（座標原
点）からの距離依存性と（１１）式とからη，ξとが得
られる。実際には、最小２乗法で求めればよい。具体的
には以下の通りである。 ｉ番目のマーキング位置の座
標を（Ｘｏｉ，Ｙｏｉ）、これに対応するウェハ表面検
査装置の実測座標を（ｘｉ，ｙｉ）とする。中心からｉ
番目のマーキングまでの距離Ｒｉは、今の場合（Ｘｏ
ｉ，Ｙｏｉ）が既知であるため、式（Ｘｏｉ2＋Ｙｏ
ｉ2）1/2で求められる。座標（ｘｉ，ｙｉ）と座標（Ｘ
ｏｉ，Ｙｏｉ）との差、つまり、誤差ベクトル（Δｘ
ｉ，Δｙｉ）は、（ｘｉ−Ｘｏｉ，ｙｉ−Ｙｏｉ）とな
る。これらより、 Σ｛（Δｘｉ2＋Δｙｉ2）1/2−（ηＲｉ＋ξ）｝2＝Σ
｛（（ｘｉ−Ｘｏｉ）2＋（ｙｉ−Ｙｏｉ）2）1/2−
（η（Ｘｏｉ2＋Ｙｏｉ2）1/2＋ξ）｝2 を最小にするηとξとを求めればよい。ここで、Σは全
マーキングに対する総和を示す。
ラメータη，ξ，γを算出する方法を以下に説明する。
図５に示すように、予め既知の座標にマーキング（図中
の黒点）を施した校正用サンプルウェハ８０を準備し、
このウェハのマーキング位置座標とウェハ表面検査装置
の実測座標とを比較し、座標誤差のウェハ中心（座標原
点）からの距離依存性と（１１）式とからη，ξとが得
られる。実際には、最小２乗法で求めればよい。具体的
には以下の通りである。 ｉ番目のマーキング位置の座
標を（Ｘｏｉ，Ｙｏｉ）、これに対応するウェハ表面検
査装置の実測座標を（ｘｉ，ｙｉ）とする。中心からｉ
番目のマーキングまでの距離Ｒｉは、今の場合（Ｘｏ
ｉ，Ｙｏｉ）が既知であるため、式（Ｘｏｉ2＋Ｙｏ
ｉ2）1/2で求められる。座標（ｘｉ，ｙｉ）と座標（Ｘ
ｏｉ，Ｙｏｉ）との差、つまり、誤差ベクトル（Δｘ
ｉ，Δｙｉ）は、（ｘｉ−Ｘｏｉ，ｙｉ−Ｙｏｉ）とな
る。これらより、 Σ｛（Δｘｉ2＋Δｙｉ2）1/2−（ηＲｉ＋ξ）｝2＝Σ
｛（（ｘｉ−Ｘｏｉ）2＋（ｙｉ−Ｙｏｉ）2）1/2−
（η（Ｘｏｉ2＋Ｙｏｉ2）1/2＋ξ）｝2 を最小にするηとξとを求めればよい。ここで、Σは全
マーキングに対する総和を示す。
【００１７】γを求める場合には、同様に、αとβの関
係から最小２乗法で式（１３）より求めればよい。図４
は、αとβの関係を示すグラフである。図４より最小２
乗法でγを求められる。具体的には、以下の通りであ
る。ｉ番目のマーキングの位置の角度βｉは、今の場合
（Ｘｏｉ，Ｙｏｉ）が既知であるため、式（１４）を用
い、βｉ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｏｉ／Ｘｏｉ）で求められ
る。ｉ番目のマーキングに相当するαｉは、ａｒｃｔａ
ｎ（Δｙｉ／Δｘｉ）で与えられため、 Σ｛αｉ−（γ＋βｉ）｝2 を最小にするγを求めればよい。ここで、Σは全マーキ
ングに対する総和を示す。以上のように、座標修正パラ
メータは、既知の座標データを持つ校正用サンプルウェ
ハにより算出できる。
係から最小２乗法で式（１３）より求めればよい。図４
は、αとβの関係を示すグラフである。図４より最小２
乗法でγを求められる。具体的には、以下の通りであ
る。ｉ番目のマーキングの位置の角度βｉは、今の場合
（Ｘｏｉ，Ｙｏｉ）が既知であるため、式（１４）を用
い、βｉ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｏｉ／Ｘｏｉ）で求められ
る。ｉ番目のマーキングに相当するαｉは、ａｒｃｔａ
ｎ（Δｙｉ／Δｘｉ）で与えられため、 Σ｛αｉ−（γ＋βｉ）｝2 を最小にするγを求めればよい。ここで、Σは全マーキ
ングに対する総和を示す。以上のように、座標修正パラ
メータは、既知の座標データを持つ校正用サンプルウェ
ハにより算出できる。
【００１８】校正用サンプルウェハの例を図５に示す。
図中●で示す箇所に、マーキングとしてサイズが１μｍ
×１μｍの領域に厚さ０．３μｍのＷ膜（タングステン
膜）を収束イオンビームで形成した。また、Ｗ膜の代わ
りに、サイズが１μｍ×１μｍの領域に深さが１μｍの
窪みを形成してもよい。このマーキングは、リソグラフ
ィーとエッチング技術を組み合わせて形成してもよい。
この例で求められた値は、η＝０．００２４，ξ＝５
２．９，γ＝２°である。
図中●で示す箇所に、マーキングとしてサイズが１μｍ
×１μｍの領域に厚さ０．３μｍのＷ膜（タングステン
膜）を収束イオンビームで形成した。また、Ｗ膜の代わ
りに、サイズが１μｍ×１μｍの領域に深さが１μｍの
窪みを形成してもよい。このマーキングは、リソグラフ
ィーとエッチング技術を組み合わせて形成してもよい。
この例で求められた値は、η＝０．００２４，ξ＝５
２．９，γ＝２°である。
【００１９】図６は、座標誤差の距離（Ｒ）依存性を示
し、●は補正前、△は補正後である。補正後は明らかに
座標誤差が小さくなり、座標精度が改善されていること
が分かる。
し、●は補正前、△は補正後である。補正後は明らかに
座標誤差が小さくなり、座標精度が改善されていること
が分かる。
【００２０】なお、式（７）より式（１１）を求めた
が、 により補正を行ってもよい。座標修正パラメータη´，
ξ´は、距離の２乗（Ｒ 2）と座標誤差との線形関係よ
り最小２乗法にて求められる。
が、 により補正を行ってもよい。座標修正パラメータη´，
ξ´は、距離の２乗（Ｒ 2）と座標誤差との線形関係よ
り最小２乗法にて求められる。
【００２１】なお、上記例では、αとβとの関係を式
（１３）のように仮定した。しかし、ウェハの回転軸の
振動等の故、より複雑な相関がある場合を想定すると、
βの三角函数の級数展開にて求めた方がよい。実際の装
置では１個の級数、ｓｉｎ函数で十分に近似できる場合
が多く、以下に示す式（２１）の関係式を仮定すればよ
い。 α＝γ＋β＋εｓｉｎβ （２
１） 座標修正パラメータγ，εは、αとβの相関関係より求
められる。この場合補正式は、 Ｘｏ ＝ｘ−（ηＲ＋ξ）ｃｏｓ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２２） Ｙｏ ＝ｙ−（ηＲ＋ξ）ｓｉｎ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２３） 又は、 Ｘｏ＝ｘ−（η´Ｒ2＋ξ´）1/2ｃｏｓ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２４） Ｙｏ＝ｙ−（η´Ｒ2＋ξ´）1/2ｓｉｎ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２５） とすればよい。なお、式（１３），（２１）でβの係数
を１と設定したが、より一般に１でない係数を乗じて、
例えば、βをΨβと置き換え、Ψを更に座標修正パラメ
ータに加えてもよい。
（１３）のように仮定した。しかし、ウェハの回転軸の
振動等の故、より複雑な相関がある場合を想定すると、
βの三角函数の級数展開にて求めた方がよい。実際の装
置では１個の級数、ｓｉｎ函数で十分に近似できる場合
が多く、以下に示す式（２１）の関係式を仮定すればよ
い。 α＝γ＋β＋εｓｉｎβ （２
１） 座標修正パラメータγ，εは、αとβの相関関係より求
められる。この場合補正式は、 Ｘｏ ＝ｘ−（ηＲ＋ξ）ｃｏｓ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２２） Ｙｏ ＝ｙ−（ηＲ＋ξ）ｓｉｎ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２３） 又は、 Ｘｏ＝ｘ−（η´Ｒ2＋ξ´）1/2ｃｏｓ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２４） Ｙｏ＝ｙ−（η´Ｒ2＋ξ´）1/2ｓｉｎ（γ＋β＋εｓｉｎβ） （２５） とすればよい。なお、式（１３），（２１）でβの係数
を１と設定したが、より一般に１でない係数を乗じて、
例えば、βをΨβと置き換え、Ψを更に座標修正パラメ
ータに加えてもよい。
【００２２】図７は、座標修正装置３０がウェハ表面検
査装置１０に含まれている場合を示している。図８は、
座標修正装置３０がパーティクル分析装置２０に含まれ
ている場合を示している。図９と図１０は、座標修正装
置３０の一部分がウェハ表面検査装置１０に含まれ、他
の部分がパーティクル分析装置２０に含まれている場合
を示している。座標修正装置３０は、図７から図１０に
示すように、いずれかの装置に含まれていてもよいし、
また、一部分が他の装置に含まれていても構わない。ま
た、図示していないが、送信装置、或いは、受信装置に
含まれていても構わない。
査装置１０に含まれている場合を示している。図８は、
座標修正装置３０がパーティクル分析装置２０に含まれ
ている場合を示している。図９と図１０は、座標修正装
置３０の一部分がウェハ表面検査装置１０に含まれ、他
の部分がパーティクル分析装置２０に含まれている場合
を示している。座標修正装置３０は、図７から図１０に
示すように、いずれかの装置に含まれていてもよいし、
また、一部分が他の装置に含まれていても構わない。ま
た、図示していないが、送信装置、或いは、受信装置に
含まれていても構わない。
【００２３】前述した実施の形態においては、座標修正
装置３０が直交座標（ｘ，ｙ）を入力する場合を説明し
たが、座標修正装置３０が極座標（ｒ，θ）を入力して
直交座標（ｘ，ｙ）に変換するようにしても構わない。
装置３０が直交座標（ｘ，ｙ）を入力する場合を説明し
たが、座標修正装置３０が極座標（ｒ，θ）を入力して
直交座標（ｘ，ｙ）に変換するようにしても構わない。
【００２４】
【発明の効果】このように、この発明をウェハ表面検査
分析装置に適用すれば、ウェハ上のパーティクルの位置
する座標精度を向上させ、パーティクルの同定を容易に
することができ、装置発塵を抑制することにより、集積
回路装置の良品歩留まりを向上させ、その結果、製造コ
ストを低減することができる。
分析装置に適用すれば、ウェハ上のパーティクルの位置
する座標精度を向上させ、パーティクルの同定を容易に
することができ、装置発塵を抑制することにより、集積
回路装置の良品歩留まりを向上させ、その結果、製造コ
ストを低減することができる。
【００２５】また、座標変換に伴う誤差と、座標原点か
らの距離及び角度との間の一定の簡単な関係式より、座
標外周部に向かう距離に依存した誤差の増大を抑制する
ことができる。
らの距離及び角度との間の一定の簡単な関係式より、座
標外周部に向かう距離に依存した誤差の増大を抑制する
ことができる。
【図１】 この発明の座標修正装置の構成図である。
【図２】 ウェハ表面検査装置の螺旋状走査を示す図で
ある。
ある。
【図３】 ウェハ表面検査装置の座標とパーティクル検
査装置の座標との相対関係を示す図である。
査装置の座標との相対関係を示す図である。
【図４】 パーティクル検査装置の座標の方向と誤差ベ
クトルの方向との関係を示すグラフ図である。
クトルの方向との関係を示すグラフ図である。
【図５】 座標校正用サンプルウェハのマーキング位置
座標を示す図である。
座標を示す図である。
【図６】 本発明の座標補正法により補正した座標の誤
差のウェハ中心からの距離依存性を示すグラフ図であ
る。
差のウェハ中心からの距離依存性を示すグラフ図であ
る。
【図７】 本発明の座標修正装置３０の他の実装形態を
示す図である。
示す図である。
【図８】 本発明の座標修正装置３０の他の実装形態を
示す図である。
示す図である。
【図９】 本発明の座標修正装置３０の他の実装形態を
示す図である。
示す図である。
【図１０】 本発明の座標修正装置３０の他の実装形態
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】 ウェハ表面検査装置の座標系を示す模式図
である。
である。
【図１２】 パーティクル分析装置の座標系を示す模式
図である。
図である。
【図１３】 座標誤差とウェハ中心からの距離との関係
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
１０ ウェハ表面検査装置、２０ パーティクル分析装
置、３０ 座標修正装置、４０ パラメータ算出部、５
０ パラメータ入力部、６０ パラメータ記憶部、７０
座標修正部、８０ 校正用サンプルウェハ、９０ ウ
ェハ。
置、３０ 座標修正装置、４０ パラメータ算出部、５
０ パラメータ入力部、６０ パラメータ記憶部、７０
座標修正部、８０ 校正用サンプルウェハ、９０ ウ
ェハ。
Claims (7)
- 【請求項１】 第１の装置から出力された座標を入力
し、入力した座標の座標を修正して第２の装置の座標と
する座標修正装置において、 座標を修正する座標修正パラメータを記憶するパラメー
タ記憶部と、 パラメータ記憶部に記憶された座標修正パラメータを用
いて座標を修正する座標修正部とを備え、 座標修正パラメータは、座標誤差と座標原点からの距離
との線形関係を仮定して算出するパラメータを含む こと
を特徴とする座標修正装置。 - 【請求項２】 上記座標修正装置は、更に、第１の装置
により校正用サンプルから得られるデータを入力し、入
力したデータに基づいて座標修正パラメータを算出して
パラメータ記憶部に出力するパラメータ算出部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の座標修正装置。 - 【請求項３】 パラメータ算出部は、 マーキングがされた校正用サンプルのマーキング座標を
入力するマーキング座標入力部と、 入力したマーキング座標を記憶するマーキング座標記憶
部と、 校正用サンプルのマーキングに対する第１の装置による
実測座標を入力する実測座標入力部と、 入力した実測座標を記憶する実測座標記憶部と、 記憶されたマーキング座標と実測座標とを用いて座標修
正パラメータを算出する座標修正パラメータ算出部とを
備えたことを特徴とする請求項２記載の座標修正装置。 - 【請求項４】 座標修正パラメータは、座標誤差と座標
原点からの距離の２乗との線形関係を仮定して算出され
たパラメータを含むことを特徴とする請求項１記載の座
標修正装置。 - 【請求項５】 座標修正パラメータは、座標の誤差ベク
トルの方向を示す角度と、第２の装置の座標の方向を示
す角度との線形関係を仮定して算出されたパラメータを
含むことを特徴とする請求項１記載の座標修正装置。 - 【請求項６】 座標修正パラメータは、座標の誤差ベク
トルの方向を示す角度と、第２の装置の座標の方向を示
す角度と、第２の装置の座標の方向を示す角度の三角函
数との関係より算出するパラメータを含むことを特徴と
する請求項１記載の座標修正装置。 - 【請求項７】 三角函数がｓｉｎ函数であることを特徴
とする請求項６記載の座標修正装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11020699A JP3071418B1 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 座標修正装置 |
| US09/520,710 US6535781B1 (en) | 1999-01-28 | 2000-03-08 | Apparatus for modifying coordinates |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11020699A JP3071418B1 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 座標修正装置 |
| US09/520,710 US6535781B1 (en) | 1999-01-28 | 2000-03-08 | Apparatus for modifying coordinates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3071418B1 true JP3071418B1 (ja) | 2000-07-31 |
| JP2000222575A JP2000222575A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=26357675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11020699A Expired - Fee Related JP3071418B1 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 座標修正装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6535781B1 (ja) |
| JP (1) | JP3071418B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102344224B1 (ko) * | 2020-04-23 | 2021-12-27 | 배란영 | 헤어 시술용 약품 비산 방지 기구 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3934854B2 (ja) * | 2000-05-29 | 2007-06-20 | 株式会社日立製作所 | 走査電子顕微鏡 |
| US20060100730A1 (en) * | 2002-07-12 | 2006-05-11 | Parkes Alan S | Method for detection and relocation of wafer defects |
| US6948254B2 (en) * | 2003-10-27 | 2005-09-27 | Micronic Laser Systems Ab | Method for calibration of a metrology stage |
| JP4163654B2 (ja) * | 2004-04-19 | 2008-10-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| US7215808B2 (en) * | 2004-05-04 | 2007-05-08 | Kla-Tencor Technologies Corporation | High throughout image for processing inspection images |
| JP4647974B2 (ja) | 2004-11-17 | 2011-03-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 欠陥レビュー装置、データ管理装置、欠陥観察システム及び欠陥レビュー方法 |
| EP2503420A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-26 | Mbda Uk Limited | Workpiece positioning method and apparatus |
| WO2012049074A1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | Mbda Uk Limited | Workpiece positioning method and apparatus |
| WO2016084124A1 (ja) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 座標校正用試料及びその作製方法 |
| JP7218710B2 (ja) * | 2019-11-07 | 2023-02-07 | 株式会社Sumco | レーザー表面検査装置の座標位置特定精度校正方法および半導体ウェーハの評価方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4583298A (en) | 1984-03-07 | 1986-04-22 | Hewlett-Packard Company | Auto calibration method suitable for use in electron beam lithography |
| US5422724A (en) * | 1992-05-20 | 1995-06-06 | Applied Materials, Inc. | Multiple-scan method for wafer particle analysis |
| US5497007A (en) * | 1995-01-27 | 1996-03-05 | Applied Materials, Inc. | Method for automatically establishing a wafer coordinate system |
| JP2813147B2 (ja) | 1995-02-14 | 1998-10-22 | 三菱電機株式会社 | 微小異物の分析方法、分析装置およびこれらを用いる半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 |
| JP3130222B2 (ja) | 1995-02-14 | 2001-01-31 | 三菱電機株式会社 | 微小異物の分析方法、分析装置およびこれらを用いる半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 |
| US5870187A (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-09 | Applied Materials, Inc. | Method for aligning semiconductor wafer surface scans and identifying added and removed particles resulting from wafer handling or processing |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP11020699A patent/JP3071418B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-08 US US09/520,710 patent/US6535781B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102344224B1 (ko) * | 2020-04-23 | 2021-12-27 | 배란영 | 헤어 시술용 약품 비산 방지 기구 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6535781B1 (en) | 2003-03-18 |
| JP2000222575A (ja) | 2000-08-11 |
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