JP5372365B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施の形態に係る検査装置の概略図である。
照明手段10は、例えば所定波長のレーザー光等の検査光を発生するレーザー装置であり、検査光を被検査物であるウェーハ1の表面へ照射する。例えば、検査光をウェーハ1の表面に斜めに照射しても良い。表面にチップ2が形成されたウェーハ1少なくともXYステージに搭載されており、少なくともXY方向への移動が可能である。ウェーハステージがX方向及びY方向へ移動することによって、照明手段10から照射された検査光がウェーハ1の表面を走査する。
された検査光が、ウェーハ1上に形成されたチップ2a,2b,2c,2dの表面を矢印
S1で示す方向に移動し、1ラインの走査が行われる。次に、ウェーハステージがY方向
へ移動する。そして、ウェーハステージがX方向に1ライン目の走査時と反対向きに移動すると、検査光がチップ2d,2c,2b,2aの表面を矢印S2で示す方向に移動して、2ライン目の走査が行われる。これらの動作を繰り返すことにより、ウェーハ1の表面全体の走査が行われる。
図1に戻り、ウェーハ1の表面に照射された検査光は、ウェーハ1の表面のパターンや欠陥で散乱し、これによりウェーハ1の表面から散乱光が発生する。検出手段20は、例えば集光レンズ、CCD,TDIであり、ウェーハ1の表面で発生した散乱光を受光し、その強度を電気信号に変換して画像信号として処理装置100へ出力する。
Xスケール30及びYスケール40は、例えばレーザースケール等からなり、ウェーハ
1を載せたウェーハステージのX方向位置及びY方向位置をそれぞれ検出して、その位置
情報を処理装置100へ出力する。
処理装置100は、A/D変換器110,画像処理装置120,欠陥判定装置130,座標管理装置140,検査結果記憶装置150,検査結果表示装置160,入力装置170及び結果処理装置180を備えている。
A/D変換器110は、検出手段20から入力したアナログ信号の画像信号をディジタ
ル信号の画像信号に変換して出力する。
画像処理装置120は、画像比較回路121,しきい値演算回路122及びしきい値格
納回路123を備えている。
画像比較回路121は、例えば遅延回路と差分検出回路を備えており、検出手段20で
検出された検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差
分を検出する比較手段としての役割を果たす。遅延回路は、A/D変換器110から画像
信号を入力して遅延することにより、図2に示した走査で現在検査光が照射されている検
査エリアの1つ前の既に検査光の照射が終了した検査エリアの画像信号を出力する。差分
検出回路は、A/D変換器110からの現在検査光が照射されている検査エリアの画像信
号と遅延回路からの画像信号とを入力し、両者の差分を検出して出力する。これにより、
画像比較回路121は、検査エリアとこれに隣接する参照エリアの画像信号を比較する。
検査エリアの表面に欠陥が存在する場合、欠陥で散乱した散乱光が、隣接するチップ相互
の画像信号の差分となって現れる。
のデータを記憶したメモリを備え、良品の検査エリアの画像信号との比較を行うようにしても良い。
しきい値演算回路122は、例えば各検査エリアの対応画素の画像信号の統計値を基に、検査エリアの当該対応画素の画像信号の差分と比較するためのしきい値を演算するしきい値演算手段として機能する。つまり、A/D変換器110からの検査エリアの画像信号と遅延回路からの各参照エリアの画像信号を画素毎に対応させ、各検査エリア間でばらつき(標準偏差)量を算出し、そのばらつき量を基に欠陥の有無の判定に用いるしきい値データを算出する。
しきい値格納回路123には、しきい値演算回路122から入力されたしきい値が座標
管理装置140から入力された検査エリアの座標情報に対応付けられて保存される。
欠陥判定装置130は、判定回路131及び係数テーブル132,133を備えている。
係数テーブル132,133には、しきい値演算回路122で演算されたしきい値を変
更するための係数が、ウェーハ上の座標情報と対応付けられて格納されている。係数テー
ブル132,133は、座標管理装置140からの座標情報を入力し、その座標情報に対
応する係数を判定回路131へ出力する。係数テーブル132,133に格納された係数
は、判定回路131に出力された際に、対応座標のしきい値に乗じられる。これにより、
例えば多数の同一製品を検査する場合、過去の検査・分析データの蓄積から、欠陥の生じ
易い検査エリア内の箇所或いはウェーハ上の箇所(エッジ近傍等)とそうでない箇所とで
しきい値が柔軟に調整される。
判定回路131には、画像比較回路121からの検査エリアと参照エリアとの対応画素の画像信号の差分信号と、しきい値格納回路123から読み出された対応画素のしきい値データと、係数テーブル132,133から入力された対応画素のしきい値変更用の係数が入力される。
座標管理装置140は、Xスケール30及びYスケール40から入力したウェーハステージの位置情報(つまりウェーハ1の位置情報)に基づき、ウェーハ1上の現在検査光が照射されている位置のX座標及びY座標を検出して、その座標情報を画像処理装置120や欠陥判定装置130,検査結果記憶装置150に出力する。この座標管理装置140にはまた、ウェーハ1上の各検査エリアの配置情報が記憶されている。座標管理装置140に記憶された各検査エリアの配置情報が、前述したように画像処理装置120や係数テーブル132,133に出力される。
検査結果記憶装置150は、欠陥判定装置130から入力した検査結果と、座標管理装置140から入力した対応画素の座標情報とを対応付けて記憶する。検査結果記憶装置150はまた、欠陥判定装置130から入力したしきい値の情報を、対応画素の検査結果又は座標情報と対応付けて記憶する。
検査結果表示装置160は、検査結果記憶装置150から入力した検査結果情報を表示する。また欠陥候補をレビューする時の欠陥候補画像を表示する。
入力装置170は、例えば検査結果のレビューを行う場合、検査結果表示装置160のマップ上から欠陥候補を選択する。または欠陥候補Noの入力を行う。さらに欠陥候補が欠陥か擬似欠陥かの判定結果を入力する。
結果処理装置180は、例えば入力装置170での欠陥候補が欠陥か擬似欠陥かの判定結果を基に欠陥候補群から擬似欠陥群を削除する。さらに擬似欠陥群を検出しないしきい値の演算を行う。
外部計算装置200は、例えば検査結果記憶装置150からの検査結果からオフラインで欠陥候補のレビューを行い、検査条件データの作成を行う。
上記構成の検査装置による検査条件データ作成手順について説明する。
検出再現率が低い欠陥候補は、ステージ座標誤差等によりサンプリングばらつき及び電気的ノイズにより擬似欠陥の可能性が高い。
まずマウス操作にてウェーハマップ図401上の欠陥候補を指定するかキーボードから欠陥候補Noを入力することにより、レビュー画面402上に欠陥候補のレビュー画像が表示される。再現率及び欠陥候補検出輝度/統計しきい値が低い欠陥候補を選択することにより、効率良く擬似欠陥を探すことが可能となる。
10 照明手段
20 検出手段
100 処理装置
120 画像処理装置
121 画像比較回路
122 しきい値演算回路
123 しきい値格納回路
130 欠陥判定装置
131 判定回路
132,133 係数テーブル
140 座標管理装置
150 検査結果記憶装置
160 検査結果表示装置
170 入力装置
180 結果処理装置
200 外部計算装置
Claims (22)
- 光を対象物へ照射する照射部と、
前記対象物からの光を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果を処理する処理部と、
前記検出結果に基づいて、欠陥候補群を前記対象物上の座標に対応付けて表示する表示部と、
前記表示部において表示された前記欠陥候補群から任意の欠陥候補を選択する入力部と、を有し、
前記処理部は、前記入力部により前記欠陥候補群から選択された任意の欠陥候補が疑似欠陥であると判定された場合に、前記欠陥候補群を前記判定された疑似欠陥以下の特徴量を持つ欠陥候補群と、前記判定された疑似欠陥より大きい特徴量を持つ欠陥候補群とに分類し、前記分類結果に基づいて、検査のためのしきい値を算出し、
前記表示部は、前記分類結果を反映し、
前記入力部による前記任意の欠陥候補の選択は前記表示部上で複数回可能であり、
前記特徴量は前記欠陥候補の検出再現率であることを特徴とする検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記しきい値は、前記入力部において欠陥候補が選択された場合には、前記処理部において更新されることが可能な検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記しきい値は、前記表示部に表示されることが可能な検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記表示部は、前記欠陥候補群の特徴量を1軸とし、頻度を1軸とし、グラフとして表示することが可能な検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記表示部はレビュー画面を表示することが可能な検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記処理部は、
前記判定された疑似欠陥以下の特徴量を持つ欠陥候補群を擬似欠陥群と、前記判定された疑似欠陥より大きい特徴量を持つ欠陥候補群を欠陥群と判定することが可能な検査装置。 - 請求項6記載の検査装置において、
前記処理部は、前記擬似欠陥群の少なくとも散乱光に依存した量、欠陥候補座標、又は欠陥候補検出再現率から前記しきい値を算出することが可能な検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
少なくとも2回以上検査する制御部を、有し、
前記処理部は、
前記検査結果に基づいて、特定の座標範囲内の欠陥候補を同一の欠陥候補と判定し、
前記判定結果に基づいて、前記欠陥候補毎の検出再現率を算出し、任意の前記検出再現率範囲内の欠陥候補群を、前記表示部において表示することが可能
な検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記しきい値を記憶する記憶部を有することが可能な検査装置。 - 請求項6記載の検査装置において、
前記表示部は、
前記欠陥群と前記擬似欠陥群を別記号表示、または、前記擬似欠陥群を削除して表示することが可能な検査装置。 - 検査光を対象物に照射するステップと、
前記対象物からの光を検出するステップと、
欠陥候補群が前記対象物上の座標に対応付けられた表示画面から任意の欠陥候補を複数回選択するステップと、
前記欠陥候補群から選択された任意の欠陥候補が疑似欠陥であると判定された場合に、前記欠陥候補群を、前記判定された疑似欠陥以下の特徴量を持つ欠陥候補群と、前記判定された疑似欠陥より大きい特徴量を持つ欠陥候補群とに分類するステップと、
前記分類結果に基づいて、前記対象物に欠陥があるか否かを判定するためのしきい値を算出するステップと、
前記しきい値に基づいて、前記対象物に欠陥があるか否かを判定するステップと、を有し、
前記特徴量は前記欠陥候補の検出再現率である検査方法。 - 請求項11記載の検査方法において、
前記疑似欠陥が判定された場合に、前記しきい値は更新されるステップと、を有する検査方法。 - 請求項11記載の検査方法において、
前記欠陥候補群を分類するステップは、
前記判定された疑似欠陥以下の特徴量を持つ欠陥候補群を擬似欠陥群と、前記判定された疑似欠陥より大きい特徴量を持つ欠陥候補群を欠陥群と判定する検査方法。 - 請求項11記載の検査方法において、
前記しきい値を算出するステップは、
前記擬似欠陥群の少なくとも散乱光に依存した量、欠陥候補座標、又は欠陥候補検出再現率から前記しきい値を算出するステップである検査方法。 - 請求項11記載の検査方法において、
少なくとも2回以上検査するステップと、
前記検査結果に基づいて、特定の座標範囲内の欠陥候補を同一の欠陥候補と判定するステップと、
前記判定結果に基づいて、前記欠陥候補毎の検出再現率を算出するステップと、を有し、
前記欠陥候補群を表示するステップは、任意の前記検出再現率範囲内の欠陥候補群を表示する検査方法。 - 請求項13記載の検査方法において、
前記欠陥候補群が前記欠陥群と前記擬似欠陥群とに判定された場合、
前記欠陥群と前記擬似欠陥群とを別記号表示するステップ、
または、前記擬似欠陥群を削除して表示するステップと、を有する検査方法。 - 検査装置において、
対象物に光を照明する照明光学系と、
前記対象物からの光を検出する検出光学系と、
前記検出光学系の検出結果に基づいて、欠陥候補群を前記対象物上の座標に対応付けて表示する表示部と、
前記表示部で表示された前記欠陥候補群から任意の検出再現率の欠陥候補を選択する入力部と、
処理部と、を有し、
前記処理部は、前記入力部により前記欠陥候補群から選択された任意の欠陥候補が疑似欠陥であると判定された場合に、前記欠陥候補群を前記判定された擬似欠陥の検出再現率に基づいて欠陥と擬似欠陥とに分類し、前記分類結果に基づいて、前記対象物上に欠陥があるか否かを判定するためのしきい値を得て、
前記表示部は、前記分類結果を反映し、
前記入力部による前記任意の欠陥候補の選択は前記表示部上で複数回可能であることを特徴とする検査装置。 - 請求項17に記載の検査装置において、
前記表示部は、前記分類が行われた場合に前記擬似欠陥と分類された欠陥候補を前記対象物上から削除することを特徴とする検査装置。 - 請求項17に記載の検査装置において、
前記表示部は、前記分類が行われた場合に前記欠陥と分類された欠陥候補と前記擬似欠陥と分類された欠陥候補とを前記対象物上で異なる符号によって表示することを特徴とする検査装置。 - 請求項17に記載の検査装置において、
前記表示部は、前記欠陥候補群の分布を表示することを特徴とする検査装置。 - 検査のための条件設定方法であって、
対象物に光を照明するステップと、
前記対象物からの光を検出するステップと、
欠陥候補群が前記対象物上の座標に対応付けて表示された表示画面から任意の検出再現率の欠陥候補を複数回選択するステップと、
前記任意の欠陥候補が疑似欠陥であると判定される度に、前記判定された擬似欠陥の検出再現率に基づいて、分類される欠陥の前記対象物上での位置と擬似欠陥の前記対象物上の位置とを得るステップと、
前記分類結果から前記検査のための閾値を得るステップと、を有することを特徴とする条件設定方法。 - 請求項21に記載の条件設定方法において、
前記疑似欠陥が判定される度に更新される前記閾値を得るステップと、を有することを特徴とする条件設定方法。
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