JPH01117024A - 異物検出方法及び装置 - Google Patents
異物検出方法及び装置Info
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- JPH01117024A JPH01117024A JP62272958A JP27295887A JPH01117024A JP H01117024 A JPH01117024 A JP H01117024A JP 62272958 A JP62272958 A JP 62272958A JP 27295887 A JP27295887 A JP 27295887A JP H01117024 A JPH01117024 A JP H01117024A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、試料上の微/J%異物を検出する方法及・び
装置に係り、特に製品(パターン付)ウェハ上・の異物
を検出するのに好適な異物検出方法及び装置5[K関す
る。
装置に係り、特に製品(パターン付)ウェハ上・の異物
を検出するのに好適な異物検出方法及び装置5[K関す
る。
パターン付ウェハ上異物検査を例にとると、従。
米の技術は例えば、特開昭54−57126に代表され
。
。
るように、ウェハ上の回路パターン及び異物に直ゎ線偏
光レーザ光を照射した際の、各々の反射光の。
光レーザ光を照射した際の、各々の反射光の。
偏光解消度の違いに着目したものである。すなわ。
ち、第5図に示すように、レーザ7oα及び706か′
ら出射したS偏光ビームでウェハ1上を斜方照明゛スル
。一般に、ウェハ上の回路パターン71は概ね5規則的
な直線段差パターンで構成されているため、゛レーザ光
の偏光解消は少なく、パターン71のうちζレーザビー
ム103の元軸と直交する直載エツジか“らの反射光7
4にはS偏光成分がそのまま保存され・る。一方、異物
はその形状に規則性がなく、入射1゜レーザ光に対して
様々な入射角を有する微小面で・構成されていると考え
られ、レーザ光は散乱され・る。その結果、偏光が解消
し、散乱光75にはS偏・光及びP偏光成分が混在する
。そこで、対物レン・ズ7の上方にS偏光成分(実線で
示す)を遮断す15るように偏光板76を配置すれば、
光電に換素子77゜では異物散乱光75の中のP偏向成
分のみが79の。
ら出射したS偏光ビームでウェハ1上を斜方照明゛スル
。一般に、ウェハ上の回路パターン71は概ね5規則的
な直線段差パターンで構成されているため、゛レーザ光
の偏光解消は少なく、パターン71のうちζレーザビー
ム103の元軸と直交する直載エツジか“らの反射光7
4にはS偏光成分がそのまま保存され・る。一方、異物
はその形状に規則性がなく、入射1゜レーザ光に対して
様々な入射角を有する微小面で・構成されていると考え
られ、レーザ光は散乱され・る。その結果、偏光が解消
し、散乱光75にはS偏・光及びP偏光成分が混在する
。そこで、対物レン・ズ7の上方にS偏光成分(実線で
示す)を遮断す15るように偏光板76を配置すれば、
光電に換素子77゜では異物散乱光75の中のP偏向成
分のみが79の。
ように検出される。
第6図(α)は上記従来方式における偏光板通過前、。
・ 3 ・
の、また同図[hlは同じ(通過後の異物散乱光の偏。
元状態を各々示したものである。図から明らかな゛よう
に、従来方式においては、偏光板を通過でき′るP偏光
成分は全異物散乱光のごく一部であり、゛最小検出異物
は3〜5μm程度が限界である。すな5わち、従来方式
は、試料上のパターンからの反射。
に、従来方式においては、偏光板を通過でき′るP偏光
成分は全異物散乱光のごく一部であり、゛最小検出異物
は3〜5μm程度が限界である。すな5わち、従来方式
は、試料上のパターンからの反射。
元を除去するために、偏光板を用いているわけで。
あるが、そのために異物散乱光の多くをも除去す。
る結果になっている。従って第7図に示すように、。
さらに微小な1〜2μm異物84の場合は、全散乱光1
Gそのものの光量低下と偏光板による光量低下のだ・め
、検出が極めてむつかしくなる。検出光量を増・加させ
るため、レーザ光の強度を増加させると、・それまであ
まり光らなかったパターン・コーナ部・での散乱光が偏
光板を通過してしまい、異物との15弁別が困難になる
。また、異物の材質及び形状に。
Gそのものの光量低下と偏光板による光量低下のだ・め
、検出が極めてむつかしくなる。検出光量を増・加させ
るため、レーザ光の強度を増加させると、・それまであ
まり光らなかったパターン・コーナ部・での散乱光が偏
光板を通過してしまい、異物との15弁別が困難になる
。また、異物の材質及び形状に。
よっては偏光解消が小さいものがあり、その場合。
は、異物散乱光にP偏光成分がほとんど含まれず。
ますます検出か困難になる。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、。
・ 4 ・
偏光解消に依存せず、高い効率で異物散乱光を検。
出できる異物検出方法及び装置を提供することに。
ある。
上記目的は、試料上を、試料上のパターンを構5成する
主要な直線群に対し試料平面上で所望の限。
主要な直線群に対し試料平面上で所望の限。
られた回転角を成す方向から、指向性の高い照明。
元で斜方照明し、試料からの散乱光を検出する目゛的で
照明領域の垂直上方に設けた検出光学系内の。
照明領域の垂直上方に設けた検出光学系内の。
空間周波数領域において、試料上のパターンを構1G成
する他の直載群からの規則的散乱光を遮光し、。
する他の直載群からの規則的散乱光を遮光し、。
上記遮光手段を通過してきた試料上の異物からの・散乱
光を上記検出光学系を介して、光検出器で検出すること
により、達成される。
光を上記検出光学系を介して、光検出器で検出すること
により、達成される。
〔作用〕15
従来技術の問題点は、異物散乱光に影響を与え。
ることなくζくターンからの反射光のみを除去し、。
異物散乱光を可能な限り高い効率で検出すること。
により解決できる。その手段としては、試料平面。
上でパターンの直線部と照明光の光軸とが成す回、。
、6 。
転角がある一定値以上になると、パターンからの。
反射回折光が検出光学系に入射しなくなることを゛利用
する。上記手段によれば少なくとも試料上の。
する。上記手段によれば少なくとも試料上の。
互いに直交する2組の直線パターン群を完全に除゛去で
きる。一方、上記手段で除去しきれない直線5パタ一ン
群については、検出光学系の空間周波数。
きる。一方、上記手段で除去しきれない直線5パタ一ン
群については、検出光学系の空間周波数。
領域、すなわちフーリエ変換面において、上記残。
存直線パターン群のフーリエ変換像を空間フィル。
りにより遮光することにより、これを除去するこ。
とができる。以上の手段によれば、異物散乱光に10大
きな影響を与えることな(パターンからの反射・元を除
去でき、異物散乱光を高い効率で検出する。
きな影響を与えることな(パターンからの反射・元を除
去でき、異物散乱光を高い効率で検出する。
ことができる。
以下、本発明の実施例を第1図〜第4図により■5説明
する。
する。
まず、本発明の基本原理を、パターン付ウェハ。
異物検査を例にとり、第2図により説明する。第。
2図(α)は異物検出光学系の原理図を示したもので。
ある。ウェハ1は、対物レンズ7、リレーレンズ。。
9及び12により光電変換素子13上に結像している。
。
一方、対物レンズ7内の空間周波数領域、すなわ。
ち7一リエ変換面(射出瞳に相当する)8は、す。
レーレンズ9により20の位置に結像している。本。
発明は、同図(b)に示すように、ウェハ上に形成さ5
れている回路パターンが、概ね互いに直交する2゜組の
直線群と、ごく一部に存在する上記直線群に。
れている回路パターンが、概ね互いに直交する2゜組の
直線群と、ごく一部に存在する上記直線群に。
対して45°の角度を成す直線群の、計6組の直線扉か
ら構成されていることに層目したものである。。
ら構成されていることに層目したものである。。
今、第2図(α)に示すように、X軸及びy軸に平行】
0な直線エツジ部から成るパターン18を想定し、こ・
れを斜方照明するレーザ19のビーム102と一軸と・
がウェハ平面上で成す回転角をψとする。回転角・ψに
応じて、パターン18のうちのy軸方向の直線・エツジ
部からの反射回折光、すなわちフーリエ変15換像は、
20の位置、すなわち対物レンズ7の7−。
0な直線エツジ部から成るパターン18を想定し、こ・
れを斜方照明するレーザ19のビーム102と一軸と・
がウェハ平面上で成す回転角をψとする。回転角・ψに
応じて、パターン18のうちのy軸方向の直線・エツジ
部からの反射回折光、すなわちフーリエ変15換像は、
20の位置、すなわち対物レンズ7の7−。
リエ変換面(空間周波数領域=射出瞳)8の結像。
位置(21が射出瞳の像である)において、22の。
ように変化する。すなわち、回転角ψがある一定。
値勉以上になると、もはやパターンの@巌エツジ、。
、7 。
部からの反射回折光は対物レンズに入射しないこ。
とが判る。例えば、A’ A (NtbmgricaI
Apgrt′tLrg:’開口数)0.4の対物レン
ズの場合、ψm=20°であ。
Apgrt′tLrg:’開口数)0.4の対物レン
ズの場合、ψm=20°であ。
る。従って、検出光学系にN A O,4の対物レンズ
。
。
を使う場合は、斜方照明用レーザビームの回転角5ψを
X軸及びy軸に対して20°を越える値に設定゛すれば
、X軸及びy軸と平行な直線エツジ部から。
X軸及びy軸に対して20°を越える値に設定゛すれば
、X軸及びy軸と平行な直線エツジ部から。
の反射光を完全に除去することができる。この回゛転角
ガは対物レンズのNAにより異なる値となる。。
ガは対物レンズのNAにより異なる値となる。。
NAが大きいほどその値は大きい。この際、異物1G散
乱光は全(影響を受けない。第2図1b+は、余裕・を
みて回転角ψを45°とした時のパターン及び異・物か
らの反射光を示したものである。パターン2・のうもX
軸及びy軸と平行な直線エツジ部からの・反射回折光は
対物レンズ7に入射しないから、検15出画像26に示
すように、これらのパターン情報は。
乱光は全(影響を受けない。第2図1b+は、余裕・を
みて回転角ψを45°とした時のパターン及び異・物か
らの反射光を示したものである。パターン2・のうもX
軸及びy軸と平行な直線エツジ部からの・反射回折光は
対物レンズ7に入射しないから、検15出画像26に示
すように、これらのパターン情報は。
完全に除去できる。一方、パターン2のうちX軸。
及びy@Jfc対し45°方向を成す直線エツジ部から
。
。
の反射回折光は、対物レンズ7に入射し、2oの位。
置、すなわちフーリエ変換面におい℃、細長(巣。
、 8 。
光したフーリエ変換像となり、また検出画像26に。
おいてもそのパターン情報27が得られている。25゜
は異物のフーリエ変換像であり、その形状の不規。
は異物のフーリエ変換像であり、その形状の不規。
則性のためフーリエ変換面で太き(広がっている。“そ
こで、両者のフーリエ変換像の形状の違いに看5目して
、遮光部31を有する空間フィルタ29を、。
こで、両者のフーリエ変換像の形状の違いに看5目して
、遮光部31を有する空間フィルタ29を、。
20の位置、すなわちフーリエ変換面に設置するこ。
とにより、45°方向の直線エツジ部のフーリエ変。
換像を遮光することができる。その結果、検出面。
像62に示すように異物情報33のみを抽出すること1
0ができる。尚、この45°方向のパターンはウェハ。
0ができる。尚、この45°方向のパターンはウェハ。
上でわずかに存在するものであり、フーリエ変換。
像24は極めて細いため、空間フィルタ29の遮光部・
31もかなり細くすることができる。従って、この・遮
光部31による異物散乱光の遮光量は極めて少な15い
。
31もかなり細くすることができる。従って、この・遮
光部31による異物散乱光の遮光量は極めて少な15い
。
以上述べたように、本発明の基本原理は、X軸。
及びy軸方向の反射回折光が対物レンズに入射し。
ないある回転角でウェハ上を斜方照明することに。
より、ウェハ上の回路パターンの大半を占める” 20
軸及びy軸方向のパターン情報を除去し、残りの。
軸及びy軸方向のパターン情報を除去し、残りの。
他の方向のパターン情報については、対物レンズ。
もしくは検出光学系のフーリエ変換面に設けた空。
間フィルタにより、これを除去することにより、。
異物散乱光を太き(損なうことなく、異物情報の5みな
抽出するものである。
抽出するものである。
以下、本発明の第1の実施例を第1図にまり説・明する
。
。
第1図は第1の実施例における異物検出光学系・を示す
図である。本光学系は、xyステージC図10示せず)
、レーザ斜方照明光学系200α、 200b、 ・
対物レンズ7、リレーレンズ9、空間フィルタ10、・
リレーレンズ12.2次元固体撮像素子90より構・成
される。同図において、試料は回路パターンが。
図である。本光学系は、xyステージC図10示せず)
、レーザ斜方照明光学系200α、 200b、 ・
対物レンズ7、リレーレンズ9、空間フィルタ10、・
リレーレンズ12.2次元固体撮像素子90より構・成
される。同図において、試料は回路パターンが。
形成された製品ウェハである。レーザ照方照明元、。
学系200α、 2oobは、それぞれ、半導体レーザ
4α、。
4α、。
4b、ビーム補正光学系5α、5b、集光レンズ6α、
。
。
6bから成り、半導体レーザ4α、 4bから出射した
。
。
楕円形ビームを、ビーム補正光学系5α、 5bによ。
り円形ビームに整形した後、集光レンズ6α16b20
により、傾斜角r%X軸及びy軸より45°の回転。
により、傾斜角r%X軸及びy軸より45°の回転。
角でもって、2方向からウエノ1上に照射する。つ。
エバ1は、対物レンズ7、リレーレンズ9.12に。
より2次元固体撮像素子90上に結像している。−。
方、対物レンズ7のフーリエ変換l(空間@波数3領域
=射出瞳)8は、リレーレンズ9により11の。
=射出瞳)8は、リレーレンズ9により11の。
位置に 結像している。本実施例においては、つ・エバ
1上の回路パターン2を構成する主要な2組・の直線エ
ツジ群が、それぞれX@及びy@に平行・になるように
ウェハを配置している。従って、x+0軸及びy軸に対
して45°の回転角で斜方照明する・ことにより、上記
X軸及びy@に平行な厘祿エツ・ジ群からの反射回折光
は対物レンズに入射しない。
1上の回路パターン2を構成する主要な2組・の直線エ
ツジ群が、それぞれX@及びy@に平行・になるように
ウェハを配置している。従って、x+0軸及びy軸に対
して45°の回転角で斜方照明する・ことにより、上記
X軸及びy@に平行な厘祿エツ・ジ群からの反射回折光
は対物レンズに入射しない。
から、これらのパターン情報を除去することがで。
きる。一方、パターン2のうち、x@U及びy4fiに
15対して45°方向を成す直線エツジ群はレーザビー
。
15対して45°方向を成す直線エツジ群はレーザビー
。
ムに対し直交となるから、その反射回折光は、フ。
−リエ変換面11において、第2図[blに示すような
。
。
測長く集光したフーリエ変換像となる。従って、。
遮光915を有する空間フィルタ10を11の位置に、
。
。
・11 ・
設けることにより、このパターン情報を除去する。
ことができる。尚、この際、レーザビーム102と゛平
行な45°方向からの反射回折光は対物レンズ7゜K入
射しない。以上のようにして、ウェハ上の回。
行な45°方向からの反射回折光は対物レンズ7゜K入
射しない。以上のようにして、ウェハ上の回。
路パターン情報を総て除去することができ、その5結果
、2次元固体撮像素子90の検出画像16に示す。
、2次元固体撮像素子90の検出画像16に示す。
ように、異物情報17のみを抽出することができる。。
本実施例においては、原理説明のところでも述。
べたように、45°回転斜方照明により、異物散乱・光
に影響を与えることな(、ウェハ上の回路メタ1〇−ン
の大半を占めるX軸及びy軸方向のパターン・情報を除
去でき、また残りの他の方向のパターン・情報を除去す
るための空間フィルタ10の還元部15゜の幅をかなり
小さくすることができるため、異物・散乱光を太き(損
な1つ、ことな(、異物情報のみを、5抽出することが
できる。
に影響を与えることな(、ウェハ上の回路メタ1〇−ン
の大半を占めるX軸及びy軸方向のパターン・情報を除
去でき、また残りの他の方向のパターン・情報を除去す
るための空間フィルタ10の還元部15゜の幅をかなり
小さくすることができるため、異物・散乱光を太き(損
な1つ、ことな(、異物情報のみを、5抽出することが
できる。
以下、本発明の第2の実施例を第3図により説。
明する。
第3図は第2の実施例における異物検出光学系。
を示す図である。本光学系は、第1図に示した第、。
・12 ・
1の実施例の異物検出光学系において、既にある。
レーザ斜方照明光学系と直交する方向に、新たに。
レーザ斜方照明光学系200C,200d (図示せず
)。
)。
を追加し、計4方向から斜方照明する構成とし、゛かつ
それに対応して、遮光部42及び43を有する5゛空間
フィルタ40をフーリエ変換面11に配置した。
それに対応して、遮光部42及び43を有する5゛空間
フィルタ40をフーリエ変換面11に配置した。
他は、総て第1の実施例の異物検出光学系と同じ。
構成及びa能を有する。X軸及びy軸に対して45°。
の回転角で4方向から斜方照明した場合でも、ツク゛タ
ーン2のうちX@及びy軸に平行な直線エツジ10群か
らの反射回折光は対物レンズに入射しないか・ら、これ
らの情報を除去することができる。一方Cパターン2の
うち、X軸及びy軸に対して45°方・向を成す直線エ
ツジ群は4方向からのレーザピー・ムに対し、直交とな
るから、その反射回折光は、15フ一リエ変換面11に
おいて、細長く集光した中文。
ーン2のうちX@及びy軸に平行な直線エツジ10群か
らの反射回折光は対物レンズに入射しないか・ら、これ
らの情報を除去することができる。一方Cパターン2の
うち、X軸及びy軸に対して45°方・向を成す直線エ
ツジ群は4方向からのレーザピー・ムに対し、直交とな
るから、その反射回折光は、15フ一リエ変換面11に
おいて、細長く集光した中文。
字状のフーリエ変換像となる。従って、遮光部42゜及
び46を有する空間フィルタ40を11の位置に設。
び46を有する空間フィルタ40を11の位置に設。
けることにより、このパターン情報を除去するこ。
とができる。以上のようにして、ウエノ為上の回路。。
、14 。
パターン情報を総て除去することができ、その結。
果、2次元固体撮像素子90の検出画像44に示す。
ように、異物情報45のみを抽出することができる。゛
本実施例においては、第1の実施例と同様の効゛果があ
るだけでなく、さらに以下の効果を有するJすなわち、
異物によってはその形状に方向性をも。
本実施例においては、第1の実施例と同様の効゛果があ
るだけでなく、さらに以下の効果を有するJすなわち、
異物によってはその形状に方向性をも。
つものがあり、限られた方向から照明した場合、゛その
散乱光の指向性が高(なり、最悪の場合、散。
散乱光の指向性が高(なり、最悪の場合、散。
乱光が対物レンズに入射しないケースも生じて(。
る。本実施例では4方向から斜方照明しているた1゜め
、上記の場合でも、異物散乱光の指向性を低減・するこ
とができ、異物検出光量の低下を防ぐこと・ができる。
、上記の場合でも、異物散乱光の指向性を低減・するこ
とができ、異物検出光量の低下を防ぐこと・ができる。
また、パターン段差部に何層し、2方・向照明では段差
の隘になり検出が困難な異物も、・4方照明により十分
な照明光量が得られ、異物見15逃しを防ぐことができ
る。
の隘になり検出が困難な異物も、・4方照明により十分
な照明光量が得られ、異物見15逃しを防ぐことができ
る。
以下、本発明の第3の実施例を′@4図により説。
明する。
第4図は、第3の実施例における異物検出光学。
系を示す図である。本光学系は、xyステージ(2゜図
示せず)、レーザ斜方照明光学系200α、 200b
、 ’200C,200d(図示せず)、対物レンズ7
、リレ。
示せず)、レーザ斜方照明光学系200α、 200b
、 ’200C,200d(図示せず)、対物レンズ7
、リレ。
物レンズ9、成長分離ミラー50、空間フィルタ 。
51α、51,6. ミラー52α、52b、成長合
成ミラー。
成ミラー。
53、リレーレンズ54.2次元固体像像累子54と、
5さらに信号処理系としてメモリ60.比較回路150
゜より構成される。同図において、試料は前述の2゜つ
の実施例と同様、回路パターンが形成された製。
5さらに信号処理系としてメモリ60.比較回路150
゜より構成される。同図において、試料は前述の2゜つ
の実施例と同様、回路パターンが形成された製。
品ウェハである。4つのレーザ斜方照明光学系 。
200α、200b、 20DC,20Octの構成、
配titt惚龍は10第2の実施例と全く同様であるが
半導体レーザ4a、。
配titt惚龍は10第2の実施例と全く同様であるが
半導体レーザ4a、。
4bは波長840rLmのものを、4c 、 4dは波
長780rbm −のものをそれぞれ使用している。ウ
ェハ1′は、対・物レンズ7、リレーレンズ9.54に
より、2次元。
長780rbm −のものをそれぞれ使用している。ウ
ェハ1′は、対・物レンズ7、リレーレンズ9.54に
より、2次元。
固体m像累子90上に結像している。−万、対物し15
ンズ7のフーリエ変換面(空間周波数憤域=射出・謙)
8は、リレーレンズ9により、55及び56の。
ンズ7のフーリエ変換面(空間周波数憤域=射出・謙)
8は、リレーレンズ9により、55及び56の。
位置に結像している。成長分離ミラー5o及び波長。
合成ミラー53は、VL艮840nmの元を透通させ、
阪・長7BOnmの光を反射する。
阪・長7BOnmの光を反射する。
・15・
以下、本異物検出光学系の機能を説明する。X・軸及び
y軸に対して45°の回転角で4方向から斜・方照明し
た場合は、第2の実施例と同様、パター・ン140のう
ちX軸及びy軸に平行な直線エツジ群・からの反射回折
光は対物レンズに入射しないからζこれらの情報を除去
することができる。一方、バ・ターン140のうち、X
軸及びy@に対して45°方・向を成す直線エツジ群は
4方向のレーザビームに・対し、直交を成す。波長84
0rL77Lの半導体レーザ ・4α、 4bから出射
したビームによって照明された。。
y軸に対して45°の回転角で4方向から斜・方照明し
た場合は、第2の実施例と同様、パター・ン140のう
ちX軸及びy軸に平行な直線エツジ群・からの反射回折
光は対物レンズに入射しないからζこれらの情報を除去
することができる。一方、バ・ターン140のうち、X
軸及びy@に対して45°方・向を成す直線エツジ群は
4方向のレーザビームに・対し、直交を成す。波長84
0rL77Lの半導体レーザ ・4α、 4bから出射
したビームによって照明された。。
同ビームに対して直交する45°方向の直線エツジ。
群からの反射回折光は、板長分離ミラー50を透過。
し、フーリエ変換面55において、第2図tAlに示す
。
。
ような、ビームと平行に細長く集光したフーリエ。
変換像となる。従って遮光部58αを有する空間フ、。
イルタ51αを55の位置に設けることにより、この。
パターン情報を除去することができる。一方、波長78
0nmの半導体レーザ4c 、 4dから出射したビ。
0nmの半導体レーザ4c 、 4dから出射したビ。
−ムによって照明された同ビームに対して直交す。
る45°方向の直線エツジ群からの反射回折光は、2゜
・16 ・ 波長分離ミラー50により反射され、フーリエ変換・面
56において、第2図(h)に示すような、ビームと・
平行に細長(集光したフーリエ変換像となる。従・って
、上記と同様に、遮光部58bを有する空間)・イルタ
51,6を56の位置に設けることにより、この5パタ
ーン情報を除去することができる。以上のよ・うにして
、回路パターンの情報が除去された2つ。
・16 ・ 波長分離ミラー50により反射され、フーリエ変換・面
56において、第2図(h)に示すような、ビームと・
平行に細長(集光したフーリエ変換像となる。従・って
、上記と同様に、遮光部58bを有する空間)・イルタ
51,6を56の位置に設けることにより、この5パタ
ーン情報を除去することができる。以上のよ・うにして
、回路パターンの情報が除去された2つ。
の波長のウェハ1′からの反射光は、波長合成ミラ。
−56により合成された後、リレーレンズ54により、
2次元固体蕩像素子90上に結像する。一方、ウニ1゜
ハ1′は、前述の2つの実施例におけるウェハ1よ。
2次元固体蕩像素子90上に結像する。一方、ウニ1゜
ハ1′は、前述の2つの実施例におけるウェハ1よ。
りもパターン段差が大きいCAI配勝工程のように。
半導体製造プロセスの後工程においては、前工程。
に比ヘハターン段差が大きくなる)ため、パター。
ン140のコーナ部での光の散乱状態が異物のそれ、5
に近くなり、空間フィルタ51α及び51.6を通過し
。
に近くなり、空間フィルタ51α及び51.6を通過し
。
てしまう。その結果、2次元固体熾像素子9oの検。
出画像61には、異物情報63と共にパターンのコーナ
部の情報62が混在している。そこで、検出側。
部の情報62が混在している。そこで、検出側。
像61と、予じめメモリ60に格納しておいた隣接チッ
プの同一場所での記憶画像64とを、比較回路・150
において比較し、共通部分であるパターンの・コーナ部
の情報を除去すれば、その差画像66に示・すよ5に異
物情報66のみを抽出することができる6以上、本実施
例においては、第1及び第2の実5施例と同様な効果を
有するだけでなく、さらに以・下の効果を有する。すな
わち、本実施例において・は、ウェハからの反射光を2
つの波長成分に分離・することにより、本来ならば8g
2の実施例に示す・ように十文字状のフーリエ変換像に
なるものを、1゜それぞれ1本の@巌状の7−リエ変換
像に成らし。
プの同一場所での記憶画像64とを、比較回路・150
において比較し、共通部分であるパターンの・コーナ部
の情報を除去すれば、その差画像66に示・すよ5に異
物情報66のみを抽出することができる6以上、本実施
例においては、第1及び第2の実5施例と同様な効果を
有するだけでなく、さらに以・下の効果を有する。すな
わち、本実施例において・は、ウェハからの反射光を2
つの波長成分に分離・することにより、本来ならば8g
2の実施例に示す・ように十文字状のフーリエ変換像に
なるものを、1゜それぞれ1本の@巌状の7−リエ変換
像に成らし。
め、空間フィルタの遮光部分の面積が小さくてす。
むよ5にしている。その結果、異物散乱光の遮光。
量が減少し、異物検出光景が増加する。また、隣。
接チップ比較方式との併用により、従来、その性、5能
が低下していたパターン段差の大きいウェハ上。
が低下していたパターン段差の大きいウェハ上。
の異物検出能力が向上する。
尚、以上の実施例では、試料として半導体ウェハを用い
ているが、本発明はレチクルやマスク、あるいは、他の
何らかの規則性のあるパターン上2゜の異物検出、さら
に全(パターンのない試料上の゛異物検出にも十分適用
できる。
ているが、本発明はレチクルやマスク、あるいは、他の
何らかの規則性のあるパターン上2゜の異物検出、さら
に全(パターンのない試料上の゛異物検出にも十分適用
できる。
また、第3の実施例では、ウエノ1からの反射光・を成
長分離ミラーを用いて2つの波長に分離して・いたが、
これを偏向ビームスプリッタにおきかえψ互いに直交す
る2つの偏向成分に分離することも(もちろん可能であ
る。その除は、互いに圓父する・直線偏光レーザで斜方
照明する。
長分離ミラーを用いて2つの波長に分離して・いたが、
これを偏向ビームスプリッタにおきかえψ互いに直交す
る2つの偏向成分に分離することも(もちろん可能であ
る。その除は、互いに圓父する・直線偏光レーザで斜方
照明する。
また、以上の実施例ではレーザビームの回転角。
ヲ45°としているが、対物レンズにパターンエラ1゜
ジ部の反射回折光が入射しない角度であるならば。
ジ部の反射回折光が入射しない角度であるならば。
回転角は他の値でもかまわない。上記角度は、対。
物レンズのNAによって決まるものである。
以上説明したように、本発明によれは、X@及、5びy
軸方向の反射回折光が対物レンズに入射しな。
軸方向の反射回折光が対物レンズに入射しな。
いある回転角で、ウェハ上を斜方照明するという。
極めて簡単な俗成により、異物散乱光を損なうこ。
となく、ウェハ上の回路パターンの大半を占める。
X軸及びy軸方向のパターン情報を除去すること。。
、19゜
ができ、また残りの他の方向のパターン情報は空“間フ
ィルタを用いて除去することにより、従来方。
ィルタを用いて除去することにより、従来方。
式に比べ異物検出光景が大幅に増加する。また、。
パターンや異物の形状によって異物検出能力が左。
右されないため、上記異物検出光景の増力口と併せ5て
、より微小な異物の検出が可能となり、半導体。
、より微小な異物の検出が可能となり、半導体。
の信頼性向上及び歩留向上に貢献できるとい5効。
果を有する。
第1図は本発明の第1の実施例における興り検10出光
学系を示す斜視図、第2図は本発明の原理を。 示す図、第3図は本発明の第2の実施例における・異物
検出光学系を示す斜視図、第4図は不発明の・第3の実
施例における異物検出光学系を宗す斜視図、第5図は従
来の異物検出方式を示す図、第615図は最物散乱光の
偏光状態を示す図、第7図は従。 釆方式による微小異物の検出状態を示す図である。 1.1′・・・ウェハ 2.18.17 、140 l・・パターン6、72.
84・−・異物 、91 。 ・ 20・ 4α、4b、4c、4L:t・・・半導体レーザ19.
70α、70b・・・レーザ 7・・・対物レンズ 8 、11,20,55,5(S・・・フーリエ変換面
。 10 、29,40,51α、51b・・・空間フィル
タ 522.24・・・直腺エツジ部のフーリ
エ変換像 。 25 ・・・異物のフーリエ変換像 90 ・・・2次元固体撮・誠素子 .22 。 第5図 r7Q 第6図 第r7図 ワ8 77光電変換素子 83 異生り考宴舌す光の偏ゲ6があ夕Y(ブ1ffi
ijll′/&) \ \ (b) ワ1\
学系を示す斜視図、第2図は本発明の原理を。 示す図、第3図は本発明の第2の実施例における・異物
検出光学系を示す斜視図、第4図は不発明の・第3の実
施例における異物検出光学系を宗す斜視図、第5図は従
来の異物検出方式を示す図、第615図は最物散乱光の
偏光状態を示す図、第7図は従。 釆方式による微小異物の検出状態を示す図である。 1.1′・・・ウェハ 2.18.17 、140 l・・パターン6、72.
84・−・異物 、91 。 ・ 20・ 4α、4b、4c、4L:t・・・半導体レーザ19.
70α、70b・・・レーザ 7・・・対物レンズ 8 、11,20,55,5(S・・・フーリエ変換面
。 10 、29,40,51α、51b・・・空間フィル
タ 522.24・・・直腺エツジ部のフーリ
エ変換像 。 25 ・・・異物のフーリエ変換像 90 ・・・2次元固体撮・誠素子 .22 。 第5図 r7Q 第6図 第r7図 ワ8 77光電変換素子 83 異生り考宴舌す光の偏ゲ6があ夕Y(ブ1ffi
ijll′/&) \ \ (b) ワ1\
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、試料上を、試料上のパターンを構成する主要な直線
群に対し試料平面上で所望の限られた回転角を成す方向
から、指向性の高い照明光で斜方照明し、試料からの散
乱光を検出する目的で照明領域の垂直上方に設けた検出
光学系内の空間周波数領域において、試料上のパターン
を構成する他の直線群からの規則的散乱光を遮光し、上
記遮光手段を通過してきた試料上の異物からの散乱光を
上記検出光学系を介して、光検出器で検出することを特
徴とする異物検出方法。 2、所望の限られた回転角は、上記主要な直線群からの
反射回折光が上記検出光学系に入射しない回転角である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の異物検出
方法。 3、所望の限られた回転角は、上記検出光学系のNA(
NumericalAperture:開口数)によつ
て定まる値であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の異物検出方法。 4、所望の限られた回転角は、概ね45°であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の異物検出方法。 5、試料上を、試料上のパターンを構成する主要な直線
群に対し試料平面上で所望の限られた回転角を成す方向
から、指向性の高い照明光で斜方照明する照明手段と、
試料からの散乱光を検出する目的で照明領域の垂直上方
に設けた検出光学系と、該検出光学系内の空間周波数領
域において、試料上のパターンを構成する他の直線群か
らの規則的散乱光を遮光する遮光手段と、上記遮光手段
を通過してきた試料上の異物からの散乱光を上記検出光
学系を介して検出する光検出器から構成されることを特
徴とする異物検出装置。 6、所望の限られた回転角は、上記主要な直線群からの
反射回折光が上記検出光学系に入射しない回転角である
ことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の異物検出
装置。 7、所望の限られた回転角は、上記検出光学系のNA(
NumericalAPerttre:開口数)によっ
て定まる値であることを特徴とする特許請求の範囲第5
項記載の異物検出装置。 8、所望の限られた回転角は、概ね45°であることを
特徴とする特許請求の範囲第5項記載の異物検出装置。 9、試料は半導体ウェハであることを特徴とする特許請
求の範囲第5項記載の異物検出装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP62272958A JPH0786465B2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 異物検出方法及び装置 |
US07/262,573 US5046847A (en) | 1987-10-30 | 1988-10-25 | Method for detecting foreign matter and device for realizing same |
KR1019880014141A KR920009713B1 (ko) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | 이물질 검출방법 및 그 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP62272958A JPH0786465B2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 異物検出方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01117024A true JPH01117024A (ja) | 1989-05-09 |
JPH0786465B2 JPH0786465B2 (ja) | 1995-09-20 |
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ID=17521157
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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- 1987-10-30 JP JP62272958A patent/JPH0786465B2/ja not_active Expired - Fee Related
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