JP7440312B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
実施形態1に係る検査装置及び検査方法を説明する。まず、膜厚ムラ及び欠陥の双方を検査する対象となる<試料>を説明する。次に、<検査装置の構成>を説明する。そして、検査装置で検査可能な<膜厚ムラ>及び<欠陥>を説明する。欠陥は、<界面ボイド>、<パーティクル>及び<結晶欠陥>を含む。その後、検査装置を用いた<検査方法>を説明する。
図1及び図2は、実施形態1に係る検査装置において、検査対象となる試料の構造を例示した断面図である。図1に示すように、試料100は、例えば、接合ウェハであり、支持基板110と、支持基板110上に層状に形成された薄膜120とを含んでいる。接合ウェハは、例えば、支持基板110に薄膜120のもとになる薄膜基板を接合させて形成されてもよい。
次に、検査装置の構成を説明する。図3は、実施形態1に係る検査装置を例示した構成図である。図3に示すように、検査装置1は、光源10、共焦点光学系20、反射光分離手段30、検出器41及び42、処理部50を備えている。検査装置1は、ステージ60のステージ面61上に載置された試料100を検査する。
図5は、実施形態1に係る検査装置1において、検出器41から出力された反射光R11の強度の分布を例示した図である。図6は、実施形態1に係る検査装置1において、検出器41から出力された反射光R11の強度の分布を例示した図であり、任意の一視野を示している。図7は、実施形態1に係る検査装置1において、試料100の最表面の反射光R11と、薄膜120及び支持基板110の界面の反射光R11との光路差を例示した図である。
図8は、実施形態1に係る検査装置1において、合成強度の分布を例示した図である。図9は、実施形態1に係る検査装置1において、合成強度の分布を例示した図であり、任意の一視野を示す。図10は、実施形態1に係る検査装置1において、試料100の欠陥を例示した図である。合成強度は、反射光R11の強度と反射光R12の強度とを合成したものである。
図12は、実施形態1に係る検査装置において、界面ボイドVDを含む試料100に対して、白色光を含む照明光L10で照明した場合の反射率を例示したグラフであり、横軸は、支持基板110と薄膜120との間に形成された界面ボイドVD(空気層)の厚さを示し、縦軸は、反射率を示す。図12には、界面ボイドVDを含む試料100の光学モデルも示している。
図13は、実施形態1に係る検査装置1において、パーティクルPT等の異物を含む試料100に対して、白色光を含む照明光L10で照明した場合の反射率を例示したグラフであり、横軸は、薄膜120上に位置するパーティクルPT等の異物の高さを示し、縦軸は、反射率を示す。図13には、パーティクルPT等の異物を含む試料100の光学モデルも示している。異物としては、例えば、試料100の表面に研磨剤砥粒であるシリカ残差を想定する。
図14は、実施形態1に係る試料100において、表面に結晶欠陥KKとして形成されたピットを例示した断面図である。図15は、実施形態に係る試料100において、試料100の表面に平行な面に直交する反射光を直交反射成分とした場合に、ピットの内面で反射する反射光の直交反射成分を例示したグラフであり、横軸は、ピットの内面の位置を示し、縦軸は、直交反射成分を示す。
次に、本実施形態に係る検査方法を説明する。図16は、実施形態1に係る検査方法を例示したフローチャート図である。
次に、実施形態2を説明する。本実施形態では、薄膜120の膜厚の絶対値を測定する。試料100の各層の材料の光学定数が既知の場合には、干渉強度の変化から膜厚変化の絶対値が同定可能である。
10 光源
20 共焦点光学系
30 反射光分離手段
41、42 検出器
50 処理部
60 ステージ
61 ステージ面
100 試料
110 支持基板
120 薄膜
130 絶縁膜
KK 結晶欠陥
L10 照明光
PT パーティクル
R10、R11、R12 反射光
VD 界面ボイド
Claims (10)
- 所定の波長の第1範囲に渡って連続した波長の光を含む照明光を生成する所定光源と、
基板と、基板上に形成された薄膜と、を有する試料に対して、薄膜側から前記照明光で照明する共焦点光学系と、
前記照明光が前記試料で反射した反射光を、第1波長の光を含む第1反射光と、所定の波長の少なくとも第2範囲に渡って連続した波長の光を含む第2反射光と、に分離する反射光分離手段と、
前記共焦点光学系を介して前記所定光源による前記第1反射光を検出し、検出した前記第1反射光の強度を出力する第1検出器と、
前記共焦点光学系を介して前記所定光源による前記第2反射光であって、前記第2範囲に渡って連続した波長の光を含む光を検出し、検出した当該第2範囲に渡って連続した波長の光の強度を出力する第2検出器と、
前記第1検出器によって検出された前記第1反射光の強度の分布から膜厚分布を取得するとともに、前記第1反射光の強度と、前記第2検出器によって検出した前記第2範囲に渡って連続した波長の光の強度と、を合成した合成強度の分布から、前記試料の欠陥分布を取得する処理部と、
を備え、
前記第1範囲は、前記第2範囲を含む、
検査装置。 - 前記処理部は、前記欠陥分布における明点箇所より、界面ボイドの分布を取得し、前記欠陥分布における暗点箇所より、結晶欠陥及びパーティクルの少なくともいずれかの分布を取得する、
請求項1に記載の検査装置。 - 所定の波長の範囲に渡って連続した波長の光を含む照明光を生成する光源と、
基板と、基板上に形成された薄膜と、を有する試料に対して、薄膜側から前記照明光で照明する共焦点光学系と、
前記照明光が前記試料で反射した反射光を、第1波長の光を含む第1反射光と、第2反射光と、に分離する反射光分離手段と、
前記共焦点光学系を介して前記第1反射光を検出し、検出した前記第1反射光の強度を出力する第1検出器と、
前記共焦点光学系を介して前記第2反射光を検出し、検出した前記第2反射光の強度を出力する第2検出器と、
前記第1検出器によって検出された前記第1反射光の強度の分布から膜厚分布を取得するとともに、前記第1反射光の強度と、前記第2検出器によって検出した前記第2反射光の強度と、を合成した合成強度の分布から、前記試料の欠陥分布を取得する処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記欠陥分布における明点箇所より、界面ボイドの分布を取得し、前記欠陥分布における暗点箇所より、結晶欠陥及びパーティクルの少なくともいずれかの分布を取得する検査装置。 - 前記光源は、前記照明光として、可視領域の波長の範囲に渡って連続した波長の光を含む白色光を生成する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記反射光分離手段は、ダイクロイックミラーである、
請求項1~4のいずれか1項に記載の検査装置。 - 所定の波長の第1範囲に渡って連続した波長の光を含む照明光を所定光源で生成するステップと、
基板と、基板上に形成された薄膜と、を有する試料に対して、薄膜側から共焦点光学系を介して前記照明光で照明するステップと、
前記照明光が前記試料で反射した反射光を、第1波長の光を含む第1反射光と、所定の波長の少なくとも第2範囲に渡って連続した波長の光を含む第2反射光と、に分離するステップと、
前記共焦点光学系を介して前記所定光源による前記第1反射光を検出するとともに、前記共焦点光学系を介して前記所定光源による前記第2反射光であって、前記第2範囲に渡って連続した波長の光を含む光を検出するステップと、
前記第1反射光の強度の分布から膜厚分布を取得するステップと
前記第1反射光の強度と、前記第2範囲に渡って連続した波長の光の強度と、を合成した合成強度の分布から、前記試料の欠陥分布を取得するステップと、
を備え、
前記第1範囲は、前記第2範囲を含む、
検査方法。 - 前記試料の欠陥分布を取得するステップにおいて、
前記欠陥分布における明点箇所より、界面ボイドの分布を取得し、前記欠陥分布における暗点箇所より、結晶欠陥及びパーティクルの少なくともいずれかの分布を取得する、
請求項6に記載の検査方法。 - 所定の波長の範囲に渡って連続した波長の光を含む照明光を生成するステップと、
基板と、基板上に形成された薄膜と、を有する試料に対して、薄膜側から共焦点光学系を介して前記照明光で照明するステップと、
前記照明光が前記試料で反射した反射光を、第1波長の光を含む第1反射光と、第2反射光と、に分離するステップと、
前記共焦点光学系を介して前記第1反射光を検出するとともに、前記共焦点光学系を介して前記第2反射光を検出するステップと、
前記第1反射光の強度の分布から膜厚分布を取得するステップと
前記第1反射光の強度と、前記第2反射光の強度と、を合成した合成強度の分布から、前記試料の欠陥分布を取得するステップと、
を備え、
前記試料の欠陥分布を取得するステップにおいて、
前記欠陥分布における明点箇所より、界面ボイドの分布を取得し、前記欠陥分布における暗点箇所より、結晶欠陥及びパーティクルの少なくともいずれかの分布を取得する、
検査方法。 - 前記照明光を生成するステップにおいて、
前記照明光として、可視領域の波長の範囲に渡って連続した波長の光を含む白色光を生成する、
請求項6~8のいずれか1項に記載の検査方法。 - 前記第1反射光と、第2反射光とに分離するステップにおいて、
前記反射光を、ダイクロイックミラーによって分離する、
請求項6~9のいずれか1項に記載の検査方法。
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JPH0610656B2 (ja) * | 1986-02-27 | 1994-02-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 表面欠陥検出装置 |
JPS63179244A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-23 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | ボイド検出方法 |
JPS63306413A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型光学顕微鏡 |
JPH04301800A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | X線回折顕微装置 |
JP3379805B2 (ja) * | 1993-05-13 | 2003-02-24 | オリンパス光学工業株式会社 | 表面欠陥検査装置 |
JP3483948B2 (ja) * | 1994-09-01 | 2004-01-06 | オリンパス株式会社 | 欠陥検出装置 |
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