JP4762351B2 - 撮像検査装置および撮像検査方法 - Google Patents
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Description
このレビュー光学系204は、検査光学系203とは光学分解能が異なっている場合や、光学系を構成するレンズの開口数が異なっている場合や、カラー撮像が行えるカメラである場合がある。この検査装置の基板109の両側のステージには、X軸レール207が設けられている。検査光学系203とレビュー光学系204は、Y軸可動子201に取り付けられている。Y軸可動子201の移動経路となるY軸レール206は、X軸可動子208に設けられている。このX軸可動子208は、X軸レール207に跨った基板109の上方位置を、X軸レール207に沿って移動する。
前記検査光学系が前記X方向の1走査を終了するたびに、それまで検出された前記第1欠陥群について、前記レビュー光学系で撮像できる欠陥の数が最大となるスケジュールになるように、前記レビュー光学系による撮像のレビュースケジュールを計算し、
前記検査光学系の前記X方向の次の走査において、前記レビュースケジュールに従って前記レビュー光学系に撮像させることを特徴とする。
E = k・P+j・N
なお、kはPの重み付け係数、jはNの重み付け係数
によってスケジュールの評価値Eを計算し、前記評価値Eの大きいスケジュールを、レビュースケジュールとして計算することを特徴とする。
(実施の形態1)
図1〜図17は本発明の実施の形態1を示す。
先ず、この撮像検査装置200のX方向の動作について述べる。
検査動作は、図2(a)(b)に示すように基板109を撮像検査装置200のステージに固定して、X軸可動子108をX軸レール107に沿って移動させることによって、検査光学系103とレビュー光学系104をX方向に移動させる。
次に、撮像検査装置200のY方向の動作について述べる。
レビュー光学系104は、X方向においては検査光学系103と一体として設置する。このレビュー光学系104は、図1〜図5に示したように、検査光学系103と独立してY方向に移動可能な機構を持って設置されている。レビュー光学系104の移動可能な範囲は、基板109のY方向の幅よりも大きくする。
レビュー光学系104での撮像は、検査光学系103での検査動作と同時に実行することができる。検査光学系103での検査の走査が行われているとき、前述のようにX方向においては、基板109と検査光学系103とが相対速度(以下、X方向の相対速度、とする。)を持った状態で、検査範囲を移動走査する。ここで、レビュー光学系104はX方向において検査光学系103と一体であるから、レビュー光学系104も、基板109に対して相対速度を持った状態で、同様に検査範囲を移動する。すなわち、X方向について、基板109の全幅をレビュー光学系104の視野が通過することになる。
まず、ステップS601では、検査光学系103を用いて基板109の1ライン目の検査走査が行われる。装置の構成によっては、検査光学系103が基板109の欠陥の上を通過した瞬間にその欠陥の位置を把握することも可能である。だが、ここでは説明を平易とするため、1ラインの検査走査が終了したタイミングで、その走査ライン上に存在する欠陥の位置が把握できるものとする。ステップS601では、欠陥の位置を把握し、第1欠陥群として検出する。
本実施の形態では、検査走査が終了するまで最終ラインの第1欠陥群の欠陥の位置が確定できないと定義したため、この走査ラインで検出された第1欠陥群の欠陥は検査と同時にレビューすることができない。そこで、最終ラインの走査検査が終了した後、レビューが必要な第1欠陥群のうちレビューが完了していない欠陥がある場合、ステップS609において、検査走査と同時並行でない通常のレビューを行う。
710はレビュー光学系104の走査2ライン目の軌跡、711はレビュー光学系104の走査3ライン目の軌跡、712はレビュー光学系104の走査4ライン目の軌跡である。
検査の走査と同時にレビューを実施する目的から必然的に、レビューする順序は第1欠陥群の座標によって一意に決まる。第1欠陥群それぞれについて、レビューするかしないかの2通りを取り得るので、N個の第1欠陥群をレビューするときのレビュースケジュールには2N通りの組み合わせがある。すなわち、レビュースケジュールを得るための演算量は、ランダウ(Landau)の記号Oを用いて、O(2N)のオーダであると言える。一般にレビュースケジュール作成の対象となる第1欠陥群の欠陥の数は1000個程度のオーダであることを考えると、総当たりによってレビューのスケジュールを求めることは現実的ではなく、何らかの効率的な手段によらなければならない。その効率的な手段として、まず、N個の第1欠陥群の欠陥に対するレビュースケジュールを、N回の演算によって、すなわちO(n)のオーダの演算量で決定できる手法を示す。
ここでは、最も優先順位の高い欠陥から処理を行う。最初、レビュースケジュールリストには、何も含まれていないとする(ステップS1)。まず、第1欠陥群のうちで、優先順位が最も高い欠陥である欠陥801を、レビュースケジュールリストに加える。これにより、レビュースケジュールリストはただ1個の欠陥801で構成されることになる。このときの様子を図10に示す。レビュー対象が1個のみであれば、その対象は当然レビュー可能である。あらかじめレビュー光学系104を欠陥の位置へ移動しておけば良いからである。このときレビュー光学系104の取る軌跡を矢印901で示す。
図11に示した例では、欠陥801から欠陥802へのレビュー光学系104の移動が可能であるとした。レビュースケジュールリストに加えた欠陥の前後いずれ(前後いずれかしか存在しない場合は、そのいずれか)の場合にもレビュー光学系104の移動が可能である場合、加えた欠陥はそのままレビュースケジュールリストに残す(ステップS6)。このときレビュー光学系104の取る軌跡を矢印1001で示す。
まず、得られたレビュースケジュールの優劣を定量的に評価し、いくつかのレビュースケジュールを比較できるように、レビュースケジュールの評価値を算出する例を示す。レビュースケジュールの評価値として、例えばレビュー対象の欠陥の特徴量の総和がある。仮に特徴量が大きい欠陥を優先的にレビューする場合、この評価値が大きいレビュースケジュールほど優れたスケジュールであると言える。また、レビュー対象の欠陥の数が多いほど優れたスケジュールであるとするならば、その数を評価値とすることもできる。もちろん、両者を組み合わせても良い。特徴量の総和をP、レビュー対象の欠陥の数をNとすると、レビュースケジュールの評価値Eを、下記(式2)と定義し、係数kとjを適当に決めることで、両者を組み合わせることができる。
特徴量が大きい欠陥を優先的にレビューする場合はkを正の数に、特徴量が小さい欠陥を優先的にレビューする場合はkを負の数にする。jは常に0または正の数とする。こうすることで、評価値Eが大きな値をとるレビュースケジュールほど優れたスケジュールであると言える。
ステップS1402−1を経てステップS1403では、最初のレビュー対象の欠陥1501を除いた場合(欠陥1501が存在しなかった場合)のレビュースケジュールを、前述のように作成する。作成したスケジュールをS2とする。
ステップS1405では、E1とE2を比較する。これにより、欠陥1501のレビューを取り止めた場合、第1欠陥群1507のいくつかがレビュー可能となり、結果としてより高い評価値を持つレビュースケジュールが得られないかどうかを調べる。このときの様子を図17に示す。この例では、欠陥1501のレビューを取り止めることで、新たに欠陥1601,1602,1603がレビュー可能になる。
ステップS1407では、スケジュールS1をスケジュールS2に置き換えるとともに、評価値E1を評価値E2に置き換え、もういちど最初の欠陥から処理を行う。
例えば、レビュー光学系104の分解能Rを0.5×10−6[m/pix](=0.5[μm/pix])、その露光時間Tを1×10−3[s](=1[ms])とすると、相対速度V=0.00025[m/s]、すなわちV=0.25[mm/s]よりも相対速度を大きくすると被写体ブレが発生する。
(実施の形態2)
図18と図19(a)(b)は本発明の実施の形態2を示す。
図20(a)(b)は本発明の実施の形態3を示す。
実施の形態2では、レビュー光学系104のY方向の移動機構は、検査光学系103が1回に走査できるY方向の範囲よりも大きいものであったが、この実施の形態3ではレビュー光学系104が最小限備えるべきY方向の移動機構は、検査光学系103が1回に走査できるY方向の範囲に等しい。
(実施の形態4)
図21と図22(a)(b),図23と図24(a)(b),図25,図26は、それぞれ本発明の実施の形態4を示す。
図27は本発明の実施の形態5を示す。
図20と図21(a)(b)に示した実施の形態4の実施例1では、レビュー光学系Y軸105に複数のレビュー光学系104を備えていたが、この実施の形態5の実施例5ではレビュー光学系Y軸105に単数のレビュー光学系104を設けて、このレビュー光学系104が基板109の全幅を移動できるように構成されている点だけが異なっている。
図28(a)(b),図29(a)(b)はそれぞれ本発明の実施の形態6を示す。
図28(a)(b)に示す実施の形態6の実施例6では、X軸可動子108の上面に設けられた第1のY軸レール106に沿って移動するY軸可動子101に、第1検査光学系103−1と第2検査光学系103−2が間隔を空けて設けられている。Y軸可動子101には、第1,第2レビュー光学系Y軸105−1,105−2が、間隔を空けて並列に設けられている。第1レビュー光学系Y軸105−1には第1レビュー光学系104−1が設けられている。第2レビュー光学系Y軸105−2には第2レビュー光学系104−2が設けられている。
図30は本発明の実施の形態7を示す。
図1〜図17に示した実施の形態1で説明したように、基板109を静止させずにレビュー光学系104が撮像を行うためには被写体ブレへの対策が必要である。実施の形態1で説明した方法でも対策は可能であるが、この実施の形態7では、被写体ブレの影響を軽減するために、レビュー光学系104にX方向への移動機構を、さらに設けた点が実施の形態1とは異なっている。
300 制御機構
301 演算装置
101 第1のY軸可動子
102 第2のY軸可動子
103 検査光学系
104 レビュー光学系
105 第2のY軸レール
106 第1のY軸レール
107 X軸レール
108 X軸可動子
109 基板
110 キャンセル速度と方向
111 基板109とレビュー光学系104の相対速度と方向
701 検査光学系の走査1ライン目の軌跡
702〜704 検査光学系の走査2〜4ライン目の軌跡
705 欠陥
706 走査1ライン目で検査される領域
707〜709 走査2〜4ライン目で検査される領域
710 レビュー光学系の走査2ライン目の軌跡
711 レビュー光学系の走査3ライン目の軌跡
712 レビュー光学系の走査4ライン目の軌跡
801,802,803,804 欠陥
901,1001,1101,1201 レビュー光学系の軌跡
P 特徴量の総和
N レビュー対象の第1欠陥群の数
E スケジュールの評価値
Claims (10)
- 被検査物を載置する載置部と、
前記被検査物を撮像して第1欠陥群として欠陥を検出する検査光学系と、
前記検査光学系で検出された前記第1欠陥群を撮像して第2欠陥群として欠陥を検出するレビュー光学系と、
前記検査光学系と前記レビュー光学系とのX方向における位置関係を保ちつつ前記被検査物と前記検査光学系とを前記X方向に相対移動させるX方向移動機構と、
前記被検査物と前記検査光学系とを前記X方向と直交するY方向に相対移動させる第1Y方向移動機構と、
前記被検査物と前記レビュー光学系とを前記Y方向に相対移動させる第2Y方向移動機構と、
前記検査光学系が前記X方向の1走査を終了するたびに、それまで検出された前記第1欠陥群について、前記レビュー光学系で撮像できる欠陥の数が最大となるスケジュールになるように、前記レビュー光学系による撮像のレビュースケジュールを計算し、前記検査光学系の前記X方向の次の走査において、前記レビュースケジュールに従って前記レビュー光学系に撮像させる制御機構と
を備えた撮像検査装置。 - 前記制御機構は、前記第1欠陥群の欠陥の特徴量に基づいて優先順位を決定し、前記優先順位および欠陥の数に基づく評価値を算出し、前記評価値が最大になるように前記レビュースケジュールを計算する
請求項1記載の撮像検査装置。 - 前記特徴量は、欠陥の反射率、面積、形状、座標のいずれかを少なくとも含む
請求項2記載の撮像検査装置。 - 前記制御機構は、前記第1欠陥群の欠陥の特徴量に基づいて優先順位を決定し、前記優先順位および欠陥の数に基づく評価値を算出し、前記評価値が最大になるように計算した第1スケジュールと、前記第1スケジュールから優先順位の最も高い欠陥を除外した後、前記優先順位および欠陥の数に基づく評価値を算出し、前記評価値が最大になるように計算した第2スケジュールとを比較して、評価値の高いスケジュールをレビュースケジュールとして計算する
請求項1記載の撮像検査装置。 - 前記制御機構は、前記特徴量の総和をPとし、前記第1欠陥群の欠陥の数をNとした場合に、下記(式2)によってスケジュールの評価値Eを計算し、前記評価値Eの大きいスケジュールを、レビュースケジュールとして計算する
請求項2記載の撮像検査装置。
E = k・P+j・N ・・・(式2)
なお、kはPの重み付け係数、jはNの重み付け係数 - 検査光学系とレビュー光学系とのX方向における位置関係を保ちつつ前記検査光学系と検査対象物とを前記X方向に相対移動させると共に前記被検査対象物と前記検査光学系と前記レビュー光学系とを前記X方向と直交するY方向に相対移動させ、前記検査光学系の撮像結果に基づいて検出された第1欠陥群の欠陥を前記レビュー光学系によって撮像して第2欠陥群の欠陥を検出する方法であって、
前記検査光学系が前記X方向の1走査を終了するたびに、それまで検出された前記第1欠陥群について、前記レビュー光学系で撮像できる欠陥の数が最大となるスケジュールになるように、前記レビュー光学系による撮像のレビュースケジュールを計算し、
前記検査光学系の前記X方向の次の走査において、前記レビュースケジュールに従って前記レビュー光学系に撮像させる
撮像検査方法。 - 前記レビュースケジュールの計算は、
検出された前記第1欠陥群の欠陥の特徴量に基づいて優先順位を決定し、前記優先順位および欠陥の数に基づく評価値を算出し、前記評価値が最大になるように計算する
請求項6記載の撮像検査方法。 - 前記特徴量は、欠陥の反射率、面積、形状、座標のいずれかを少なくとも含む
請求項7記載の撮像検査方法。 - 前記レビュースケジュールの計算は、
検出された前記第1欠陥群の欠陥の特徴量に基づいて優先順位を決定し、前記優先順位および欠陥の数に基づくスケジュールの評価値を算出し、前記評価値が最大になるように計算した第1スケジュールと、
前記第1スケジュールから優先順位の高い欠陥を除外した後、前記優先順位および欠陥の数に基づく評価値を算出し、前記評価値が最大になるように計算した第2スケジュールとを比較して、評価値の高いスケジュールをレビュースケジュールとして計算する
請求項6記載の撮像検査方法。 - 前記特徴量の総和をPとし、検出された前記第1欠陥群の欠陥の数をNとした場合に、下記(式2)によってスケジュールの評価値Eを計算し、前記評価値Eの大きいスケジュールを、レビュースケジュールとして計算する
請求項7記載の撮像検査方法。
E = k・P+j・N ・・・(式2)
なお、kはPの重み付け係数、jはNの重み付け係数
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