JP4789438B2 - 連続多波長表面スキャンを用いて表面レイヤ厚さを決定する方法および装置 - Google Patents
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Claims (31)
- 少なくとも2つの光ビームを表面上に導くことによって、前記少なくとも2つの光ビームのそれぞれについて反射された光の信号および散乱された光の信号を生成する照射要素であって、前記少なくとも2つの光ビームは、少なくとも2つの異なる波長群、または少なくとも2つの異なる、表面に対しての入射角群のうちのいずれかを有する、照射要素、
前記反射された光の信号を受け取るよう構成される光学検出器、および
前記反射された光の信号を分析することによって一部透明レイヤについての厚さの値を決定する回路
を備え、
前記少なくとも2つの光ビームは、少なくとも2つの異なる、表面に対しての入射角群を有し、
前記光学検出器は、異なる集光角度における反射された光信号を検出するよう構成される、表面検査装置。 - 請求項1に記載の表面検査装置であって、前記光学検出器は、異なる波長における反射された光信号を検出するよう構成される表面検査装置。
- 請求項1に記載の表面検査装置であって、前記光学検出器は、異なる偏波における反射された光信号を検出するよう構成される表面検査装置。
- 請求項1に記載の表面検査装置であって、前記光学検出器は、前記散乱された光の信号および前記反射された光の信号を検出するよう構成され、
前記回路は、前記反射された光の信号を分析することによって前記一部透明レイヤについての厚さの値を決定し、前記厚さの値を組み合わせて利用して前記散乱された光の信号を分析することによって前記表面上の欠陥を検出する
表面検査装置。 - 請求項4に記載の表面検査装置であって、前記表面にわたって前記少なくとも2つの光ビームの相対的動きを提供することによって、前記表面全体が前記装置によって検査されえるスキャン要素をさらに含む表面検査装置。
- 第1ビームおよび第2ビームを含む少なくとも2つの光ビームを、その上に形成された一部透明レイヤを有する前記ワークピースの一部上に導くことによって、前記少なくとも2つの光ビームのそれぞれについて反射された光の信号および散乱された光の信号を生成する照射要素、
前記ワークピースの表面にわたって前記少なくとも2つの光ビームの相対的動きを提供するよう構成されるスキャン要素、
前記第1ビームによってそれが前記ワークピース上をスキャンするときに作られる第1の反射された光の信号を受け取り、前記第1の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を測定し、前記光学パラメータ値を関連付けられた第1電気信号に変換するよう構成された第1光学検出器要素、
前記第2ビームによってそれが前記ワークピース上をスキャンするときに作られる第2の反射された光の信号を受け取り、前記第2の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を測定し、前記光学パラメータ値を関連付けられた第2電気信号に変換するよう構成された第2光学検出器要素、
前記関連付けられた第1および第2電気信号を受け取り、前記信号を用いて前記一部透明レイヤについての厚さの値を決定する回路、
前記少なくとも2つのビームが前記ワークピース上をスキャンするときに前記散乱された光の信号を受け取り、前記散乱された光の信号を関連付けられた第3電気信号に変換するよう構成された第3光学検出器要素、および
前記第3電気信号および前記一部透明レイヤについての厚さの値を受け取り、前記一部透明レイヤの前記厚さの効果を補正することによって、前記第3電気信号が前記ワークピースの欠陥を特定し特徴付けるのに用いられえる回路
を備え、
前記第1ビームは、前記第2ビームとは異なる角度において前記ワークピースの前記表面上に導かれる、表面検査装置。 - 請求項6に記載の表面検査装置であって、前記スキャン要素は、前記ワークピースの前記表面にわたって前記少なくとも2つの光ビームの連続的な相対動きを可能にすることによって、前記ウェーハの表面全体のスキャンを促進する表面検査装置。
- 請求項7に記載の表面検査装置であって、前記第1ビームおよび前記第2ビームはそれぞれ異なる波長を有する光を含む表面検査装置。
- 請求項7に記載の表面検査装置であって、前記第1光学検出器要素は、光強度値、光偏波値、前記反射された光の信号の角度、および前記第1の反射された光の信号に関連付けられた位相値の中から選択された前記第1の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を測定し、
前記第2光学検出器要素は、光強度値、光偏波値、前記反射された光の信号の角度、および前記第2の反射された光の信号に関連付けられた位相値の中から選択された前記第2の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を測定する
表面検査装置。 - 請求項6に記載の表面検査装置であって、前記照射要素は、前記ワークピースの前記一部上に導かれる第3光ビームを含む少なくとも3つの光ビームを備えることによって、第3の反射された光の信号および他の散乱された光の信号を生成し、
前記ワークピース上がスキャンされるとき前記第3ビームによって作られた前記第3の反射された光の信号を受け取り、前記第3の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を測定し、前記光学パラメータを関連付けられた第4電気信号に変換するよう構成された第4光学検出器をさらに含み、
前記回路は、前記第4電気信号をさらに受け取り、前記第4電気信号を用いて前記一部透明レイヤの前記厚さをさらに決定する
表面検査装置。 - 請求項6に記載の表面検査装置であって、
第3光学検出器要素は、前記少なくとも2つのビームが前記ワークピース上をスキャンするときに前記散乱された光の信号を前記第1ビームから受け取るよう構成された第1光学検出器サブ要素、および前記散乱された光の信号を前記第2ビームから受け取るよう構成された第2光学検出器サブ要素を含み、前記第1および第2散乱された光の信号を関連付けられた電気信号に変換し、
前記回路は、前記第1および前記第2の散乱された光の信号および前記一部透明レイヤについての厚さの値に関連付けられた前記電気信号をさらに受け取り、前記一部透明レイヤの前記厚さの効果を補正することによって、前記第1および前記第2散乱された光の信号に関連付けられた電気信号が前記ワークピースの欠陥を特定し特徴付けるよう用いられえる
表面検査装置。 - 表面検査を行う方法であって、
その表面上に形成された少なくとも1つの一部透明レイヤを有するワークピースを提供すること、
少なくとも2つの光ビームで前記ワークピースの前記表面を連続的にスキャンすることによって、少なくとも2つの反射された光の信号を生成すること、
前記反射された光の信号を検出すること、および
前記反射された光の信号を処理することによって前記ワークピースの前記表面上に形成された前記少なくとも1つの一部透明レイヤの厚さを決定すること
を含み、
前記ワークピースを連続的にスキャンすることは、それぞれのビームが前記ワークピースの前記表面に異なる角度で入射することによって、第1角度における第1の反射された光の信号および第2角度における第2の反射された光の信号を含む反射された信号を作るよう構成される第1ビームおよび第2ビームを含む少なくとも2つの光ビームでスキャンすることを含み、
前記反射された光の信号を前記検出することは、前記第1の反射された光の信号および前記第2の反射された光の信号を検出することを含む、方法。 - 請求項12に記載の方法であって、前記反射された光の信号を処理することによって前記ワークピースの前記表面の特徴を決定することは、前記反射された光の信号を処理することによって、前記ワークピースの前記表面上にわたって分布する反射された光の信号値の空間分布を含む前記ワークピースのマップを生成する方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記反射された光の信号を検出することは、前記反射された光の信号の光学パラメータ値を測定することを含み、ここで前記反射された光の信号についての前記光学パラメータ値は、光強度値、光偏波値、角度値、および前記反射された光の信号に関連付けられた位相値の中から選択され、
前記反射された光の信号を処理することによって前記ワークピースの前記表面の特徴を決定することは、前記反射された光の信号の前記測定された光学パラメータ値を処理することによって、前記ワークピースの前記表面上にわたって分布する反射された光の信号についての測定された光学パラメータ値の空間分布を含む前記ワークピースのマップを生成する方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
前記ワークピースを連続的にスキャンすることは、第1波長における第1ビームおよび第2波長における第2ビームを含む少なくとも2つの異なる波長を有する少なくとも2つの単色光ビームでスキャンすることによって、前記第1波長における第1の反射された光の信号および前記第2波長における第2の反射された光の信号を含む反射された信号を作ることを含み、
前記反射された光の信号を前記検出することは、前記第1の反射された光の信号および前記第2の反射された光の信号を検出することを含み、
前記処理することは、前記第2の反射された光の信号と共に前記第1の反射された光の信号を分析することによって前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを決定することを含む方法。 - 請求項15に記載の方法であって、処理することは、前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを用いて、前記ワークピースの前記表面上にわたる前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さの空間分布を含む前記ワークピースのマップを生成することを含む方法。
- 請求項15に記載の方法であって、処理することは、前記第1の反射された光の信号の光学パラメータを前記第2の反射された光の信号の光学パラメータと共に分析することによって、前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを決定することを含み、前記光学パラメータは、光強度、光偏波、光の角度、および光の位相のうちから選択される方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記ワークピースを連続的にスキャンすることは、前記第1ビームおよび前記第2ビームのそれぞれが光の異なる波長を有するように少なくとも2つの光ビームでスキャンすることを含む方法。
- 請求項12に記載の方法であって、
前記ワークピースを少なくとも2つの光ビームでスキャンすることは、散乱された光の信号および反射された光の信号の両方を生成し、
検出することは、前記散乱された光の信号および前記反射された光の信号を検出することを含み、
前記処理することは、前記反射された光の信号を処理することによって前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを決定することを含み、そのような厚さ情報を前記散乱された光の信号と共に用いることによって前記ワークピース内の欠陥を検出し特徴付けることを含む方法。 - 請求項19に記載の方法であって、
前記ワークピースを少なくとも2つの光ビームでスキャンすることは、第1波長における第1ビームおよび第2波長における第2ビームを含む少なくとも2つの異なる波長における少なくとも2つの単色光ビームでスキャンすることによって、前記第1波長における第1の反射された光の信号および前記第2波長における第2の反射された光の信号を含む反射された信号を作ることを含み、
前記反射された光の信号を前記検出することは、前記第1の反射された光の信号および前記第2の反射された光の信号を検出することを含み、
前記処理することは、前記第1の反射された光の信号を前記第2の反射された光の信号と共に分析することによって、前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを決定することを含む方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
検出することは、前記第1の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値および前記第2の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を検出することを含み、
前記処理することは、前記第1の反射された光の信号についての前記光学パラメータ値を前記第2の反射された光の信号についての前記光学パラメータ値と共に分析することによって、前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを決定することを含む方法。 - 請求項21に記載の方法であって、
前記第1および第2の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を検出することは、前記反射された光の信号に関連付けられた光強度値、光偏波値、角度、および位相値のうちから選択される光学パラメータ値を検出することを含む方法。 - 請求項20に記載の方法であって、前記スキャンすることは、前記第1ビームおよび前記第2ビームが異なる角度において前記ワークピースの表面上に入射するように、前記ワークピースを前記第1ビームおよび前記第2ビームでスキャンすることをさらに含み、
前記検出することは、前記第1の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータおよび前記第2の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータを検出することを含み、
前記処理することは、前記第1の反射された光の信号についての前記光学パラメータ値を前記第2の反射された光の信号についての前記光学パラメータと共に分析することによって、前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さ決定することを含む方法。 - 請求項23に記載の方法であって、前記第1および第2の反射された光の信号に関連付けられた光学パラメータ値を検出することは、前記反射された光の信号に関連付けられた光強度値、光偏波値、角度、および位相値のうちから選択される光学パラメータ値を検出することを含む方法。
- 請求項19に記載の方法であって、前記ワークピースをスキャンすることは、前記ワークピースの表面上に少なくとも2つの異なる角度において入射し、それによりそれぞれ互いに異なる角度における第1の反射された光の信号および第2の反射された光の信号を発生する少なくとも2つの単色光ビームでスキャンすることを含み、
検出することは、前記散乱された光の信号および前記2つの反射された光の信号を検出することを含み、
前記反射された光の信号の前記処理は、前記2つの反射された光の信号を処理することによって前記少なくとも1つの一部透明レイヤの前記厚さを決定することを含む方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
連続的に前記ワークピースをスキャンすることは、前記ワークピースの前記全体の表面を少なくとも2つの光ビームでスキャンすることによって、それぞれの光ビームに関連付けられた少なくとも2つの反射された光の信号を生成することを含む反射された光の信号を生成することを含み、
前記反射された光の信号を検出することは、前記少なくとも2つの反射された光の信号のそれぞれについての光学パラメータ値を測定することを含み、
前記反射された光の信号を処理することによって前記ワークピースの前記表面の特徴を決定することは、前記少なくとも1つの一部透明レイヤの厚さを、
前記少なくとも1つの一部透明レイヤについての厚さを、前記少なくとも2つの光ビームによって生成された前記反射された光の信号についての前記測定された光学パラメータ値に関連付けるパラメトリックカーブにアクセスすること、および
前記反射された光の信号についての前記測定された光学パラメータ値にユニークに関連付けられた厚さの値を特定し、それにより前記ワークピースの前記全体表面についての前記少なくとも1つの一部透明レイヤについての厚さを決定すること
によって決定することを含む方法。 - 請求項26に記載の方法であって、パラメトリックカーブにアクセスすることは、少なくとも2つの軸を有するパラメトリックカーブにアクセスすることを含む方法。
- 請求項26に記載の方法であって、前記ワークピースの前記全体表面を連続的にスキャンすることは、それぞれの光ビームが光の異なる波長を有する少なくとも2つの光ビームで達成される方法。
- 請求項26に記載の方法であって、前記ワークピースの前記全体表面を連続的にスキャンすることは、それぞれの光ビームが前記ワークピース上に異なる角度において導かれる少なくとも2つの光ビームで達成される方法。
- 請求項28に記載の方法であって、それぞれ光の異なる波長を有する前記少なくとも2つのビームは、それぞれ異なる角度で前記ワークピース上に導かれる方法。
- 請求項26に記載の方法であって、前記少なくとも2つの反射された光の信号のそれぞれについての光学パラメータ値を測定することは、前記反射された光の信号に関連付けられた光強度値、光偏波値、角度、および位相値のうちから選択される光学パラメータ値を測定することを含む方法。
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