JPH02227643A - 表面状態検査装置 - Google Patents
表面状態検査装置Info
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- JPH02227643A JPH02227643A JP4891589A JP4891589A JPH02227643A JP H02227643 A JPH02227643 A JP H02227643A JP 4891589 A JP4891589 A JP 4891589A JP 4891589 A JP4891589 A JP 4891589A JP H02227643 A JPH02227643 A JP H02227643A
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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)
本発明は表面状態検査装置・に関し、特に半導体製造装
置で使用される回路パターンが形成されているレチクル
やフォトマスク等の基板において、この基板上の回路パ
ターン以外の異物、例えば不透過性のゴミ等を検出する
際に好適な表面状態検査装置に関するものである。
置で使用される回路パターンが形成されているレチクル
やフォトマスク等の基板において、この基板上の回路パ
ターン以外の異物、例えば不透過性のゴミ等を検出する
際に好適な表面状態検査装置に関するものである。
(従来の技術)
一般にIC製造工程においては、レチクル又はフォトマ
スク等の基板上に形成されている露光用の回路パターン
を半導体焼付は装r11(ステッパー又はマスクアライ
ナ−)によりレジストが塗布されたウェハ面上に転写し
て製造している。
スク等の基板上に形成されている露光用の回路パターン
を半導体焼付は装r11(ステッパー又はマスクアライ
ナ−)によりレジストが塗布されたウェハ面上に転写し
て製造している。
この際、基板面上にゴミ等の異物が存在すると転写する
際、異物も同時に転写されてしまい、IC製造の歩留り
を低下させる原因となってくる。
際、異物も同時に転写されてしまい、IC製造の歩留り
を低下させる原因となってくる。
特にレチクルを使用し、ステップアンドリピート方法に
より繰り返してウェハ面上に回路パターンを焼き付ける
場合、レチクル面上の1個の異物がウェハ全面に焼き付
けられてしまいIC製造の歩留りを太き(低下させる原
因となってくる。
より繰り返してウェハ面上に回路パターンを焼き付ける
場合、レチクル面上の1個の異物がウェハ全面に焼き付
けられてしまいIC製造の歩留りを太き(低下させる原
因となってくる。
その為、近年前記基板上のゴミ等の異物の存在が大きな
問題点となってきている。そこで、レチクル又はフォト
マスク等の回路パターンの欠陥や該回路パターン上の異
物を検出する為の種々の方法が提案されている。
問題点となってきている。そこで、レチクル又はフォト
マスク等の回路パターンの欠陥や該回路パターン上の異
物を検出する為の種々の方法が提案されている。
それらの方法の一つとして設計データと比較する方法が
ある。これは予めレチクル又はフォトマスクの理想パタ
ーンである設計データを計算機処理できる様、記憶させ
ておいてレーザー等のビームでレチクル等を照射して、
その透過光からのパターンと前記設計データを比較する
ことによりレチクル等の回路パターンの欠陥や異物を検
出する方法であり、パターンジェネレータ等の誤動作に
起因するフォトマスク上の各チップの共通欠陥も検出可
能である。
ある。これは予めレチクル又はフォトマスクの理想パタ
ーンである設計データを計算機処理できる様、記憶させ
ておいてレーザー等のビームでレチクル等を照射して、
その透過光からのパターンと前記設計データを比較する
ことによりレチクル等の回路パターンの欠陥や異物を検
出する方法であり、パターンジェネレータ等の誤動作に
起因するフォトマスク上の各チップの共通欠陥も検出可
能である。
しかしながら、該方法においては膨大な設計デー置決め
に高い精度が要求される。
に高い精度が要求される。
又、別の一方法は隣接するチップ同士で比較する方法で
ある。これはフォトマスク上のチップパターン同士を比
較することにより欠陥を検出する為、設計データ等の被
挟物以外の比較されるものが不要であり、検査時間も短
い。
ある。これはフォトマスク上のチップパターン同士を比
較することにより欠陥を検出する為、設計データ等の被
挟物以外の比較されるものが不要であり、検査時間も短
い。
しかしながら、該方法ではステッパー用のレチクル等で
ルチクル中1チップの場合には原理的に検査することが
できない。
ルチクル中1チップの場合には原理的に検査することが
できない。
従って、前記2つの方法はステッパー用のレチクル検査
方法、特に高速の検査を必要とする自動化した異物検査
装置にはいずれも適していない。
方法、特に高速の検査を必要とする自動化した異物検査
装置にはいずれも適していない。
そこで、前記欠陥を補う方式として異物が等方に光を散
乱する特性を利用した方法があり、例えば第3図は該方
法を用いた一実施例である。
乱する特性を利用した方法があり、例えば第3図は該方
法を用いた一実施例である。
同図において走査用ミラー22とレンズ21を介してレ
ーザー23からの光束の光路をミラー20の挿入により
選択的に2つに分け、2つのミラー15゜19により各
々基板5の表面と裏面に順次入射させ、走査用ミラー2
2を回転若しくは振動させて基板5上を走査している。
ーザー23からの光束の光路をミラー20の挿入により
選択的に2つに分け、2つのミラー15゜19により各
々基板5の表面と裏面に順次入射させ、走査用ミラー2
2を回転若しくは振動させて基板5上を走査している。
そして基板5からの直接の反射光及び透過光の光路から
離れた位置に複数の受光部16.17.18を設け、該
複数の受光部16.17゜18からの出力信号を用いて
基板5上の異物の存在を検出している。
離れた位置に複数の受光部16.17.18を設け、該
複数の受光部16.17゜18からの出力信号を用いて
基板5上の異物の存在を検出している。
即ち、回路パターンからの回折光は方向性が強い為、各
受光部からの出力値は異なるが異物からの回折光は等方
的に散乱されている場合が多い為、各受光部からの出力
値は各々等しくなってくる。
受光部からの出力値は異なるが異物からの回折光は等方
的に散乱されている場合が多い為、各受光部からの出力
値は各々等しくなってくる。
従って、このときの各受光部の出力値を比較すること゛
により異物の存在を検出している。
により異物の存在を検出している。
一方、回路パターンから異物を分離する分離精度を上げ
る為に本出願人は特願昭6l−3036J1号、特願昭
61−30362号等において表面状態検査装置を提案
している。これを第4図を用いて説明する。
る為に本出願人は特願昭6l−3036J1号、特願昭
61−30362号等において表面状態検査装置を提案
している。これを第4図を用いて説明する。
同図において、レチクル等の基板5に斜め上方からレー
ザービームを入射させて(入射角α0、第4図(B)参
照)横方向Ll、L2に対してβ0の角度をなすBl、
B2方向に走査している。
ザービームを入射させて(入射角α0、第4図(B)参
照)横方向Ll、L2に対してβ0の角度をなすBl、
B2方向に走査している。
そして第4図(B)に示すように、この入射面(入射光
束と基板5の法線とを含む面)内で法線に対し入射光束
側に戻ってくる異物からの散乱光の内、基板5に対する
反射角αlの散乱光のみを受光している。
束と基板5の法線とを含む面)内で法線に対し入射光束
側に戻ってくる異物からの散乱光の内、基板5に対する
反射角αlの散乱光のみを受光している。
第4図(A)はこの方式の原理を示したもので基板5を
真上から見た説明図である。同図において基板5上の回
路パターンは、縦横方向(Vl、V2方向、Ll、L2
方向)が大部分である為、それらのパターンにレーザー
ビームが入射すると、パターン回折光はその直角方向で
あるI、l、 L2方向あるいはVl、V2方向に進む
。そこで基板5に対するレーザービームの走査方向を前
記基板5の縦横方向に対して、例えばβ0の角度をなす
方向にしている。
真上から見た説明図である。同図において基板5上の回
路パターンは、縦横方向(Vl、V2方向、Ll、L2
方向)が大部分である為、それらのパターンにレーザー
ビームが入射すると、パターン回折光はその直角方向で
あるI、l、 L2方向あるいはVl、V2方向に進む
。そこで基板5に対するレーザービームの走査方向を前
記基板5の縦横方向に対して、例えばβ0の角度をなす
方向にしている。
これにより回路パターンからの回折光は基板5の縦横方
向が支配的であるため、該・回路パターンからの回折光
は殆ど受光しないが、等方散乱性のある異物からの回折
光は比較的多(受光することになる。従って、受光部9
からの出力信号の大きさを判定することにより異物の存
在を検出している。
向が支配的であるため、該・回路パターンからの回折光
は殆ど受光しないが、等方散乱性のある異物からの回折
光は比較的多(受光することになる。従って、受光部9
からの出力信号の大きさを判定することにより異物の存
在を検出している。
(本発明が検出しようとしている問題点)しかしながら
、実際の異物に関しても、等方散乱性でないものが存在
する。例えば、三角柱、四角柱の形状をした異物はその
稜と直交する方向へ入射ビームを散乱させる特性をもつ
ので、この方向に受光器が無ければ装置は異物を見逃し
てしまう事になる。従来の異物検査装置の殆ど全てはこ
のような異方散乱性の異物を回路パターンと分別する事
に対して、配慮がなされていなかった。
、実際の異物に関しても、等方散乱性でないものが存在
する。例えば、三角柱、四角柱の形状をした異物はその
稜と直交する方向へ入射ビームを散乱させる特性をもつ
ので、この方向に受光器が無ければ装置は異物を見逃し
てしまう事になる。従来の異物検査装置の殆ど全てはこ
のような異方散乱性の異物を回路パターンと分別する事
に対して、配慮がなされていなかった。
本発明は、等方散乱性の異物だけでなく、異方散乱性の
異物についても、これを回路パターンと高精度に分離し
て異物の存在の有無を正確に判別できる表面状態検査装
置の提供を目的とする。
異物についても、これを回路パターンと高精度に分離し
て異物の存在の有無を正確に判別できる表面状態検査装
置の提供を目的とする。
(問題を解決する為の手段)
前記目的は、後で詳述する様に、所定パターンが形成さ
れた基板と受光素子とを第1の状態の位置関係にし、前
記基板上を光束で走査して前記受光素子により該基板か
らの散乱光を受光する第1の検査段階と、前記基板と前
記受光素子とを前記第1の状態とは異なる第2の状態の
位置関係にし、前記基板を光束で走査して前記受光素子
により該基板からの光を受光する第2の検査段階とを含
み、前記第1と第2の検査段階でえられる検査結果の信
号の和をとる事によって、前記基板の表面状態を検定す
ることにより達成される。
れた基板と受光素子とを第1の状態の位置関係にし、前
記基板上を光束で走査して前記受光素子により該基板か
らの散乱光を受光する第1の検査段階と、前記基板と前
記受光素子とを前記第1の状態とは異なる第2の状態の
位置関係にし、前記基板を光束で走査して前記受光素子
により該基板からの光を受光する第2の検査段階とを含
み、前記第1と第2の検査段階でえられる検査結果の信
号の和をとる事によって、前記基板の表面状態を検定す
ることにより達成される。
ここで信号の和とは、アナログ信号゛においては和信号
、ディジタル信号においては論理和の事を言うものとす
る。
、ディジタル信号においては論理和の事を言うものとす
る。
(実施例)
第1図は本発明の一実施例の光学系の概略図である。同
図において1はレーザー光源、2はポリゴンミラー、l
Olは絞り、102はビームエキスパンダー4は投光部
でここではf−θレンズである。5は基板でレチクル等
の被測定物であり、該基板5の表面に回路パターンを形
成している。6は集光部でここでは基板5上の異物から
の散乱光束を集光する集光レンズである。7はミラー等
の反射部材、8は導光レンズ、9は受光部、103は点
P2の位置に設置された絞り、150は回転xYステー
ジである。ポリゴンミラー2と投光部4は投光手段の一
部を構成している。又、集光部6と反射部材7そして導
光レンズは受光手段の一部を構成している。
図において1はレーザー光源、2はポリゴンミラー、l
Olは絞り、102はビームエキスパンダー4は投光部
でここではf−θレンズである。5は基板でレチクル等
の被測定物であり、該基板5の表面に回路パターンを形
成している。6は集光部でここでは基板5上の異物から
の散乱光束を集光する集光レンズである。7はミラー等
の反射部材、8は導光レンズ、9は受光部、103は点
P2の位置に設置された絞り、150は回転xYステー
ジである。ポリゴンミラー2と投光部4は投光手段の一
部を構成している。又、集光部6と反射部材7そして導
光レンズは受光手段の一部を構成している。
同図においてレーザー光源lからの光束を第1の絞り1
01で光束径を制限した後、ビームエキスパンダー10
2で光束径を拡大し、ポリゴンミラー2により一方向へ
反射させ、投光部4により基板5上の方向B1−82で
示す線上のある一点に集光してS1若しくは矢印S2方
向に移動させることにより基板5上の全面を走査してい
る。そして、基板5の上方、の集光部6及び反射部材7
を介して点P2に集光し、その後導光レンズ8により受
光部9に導光している。集光部である集光レンズ6は基
板上の被走査領域全域から散乱光を集光可能な様にほぼ
走査方向を長手方向とする細長い集光領域を有する。
01で光束径を制限した後、ビームエキスパンダー10
2で光束径を拡大し、ポリゴンミラー2により一方向へ
反射させ、投光部4により基板5上の方向B1−82で
示す線上のある一点に集光してS1若しくは矢印S2方
向に移動させることにより基板5上の全面を走査してい
る。そして、基板5の上方、の集光部6及び反射部材7
を介して点P2に集光し、その後導光レンズ8により受
光部9に導光している。集光部である集光レンズ6は基
板上の被走査領域全域から散乱光を集光可能な様にほぼ
走査方向を長手方向とする細長い集光領域を有する。
ビームエキスパンダー102は絞り101とポリゴンミ
ラー2の光束反射点PIを実質的に光学的共役関係にし
ている。
ラー2の光束反射点PIを実質的に光学的共役関係にし
ている。
又、この時の反射点ptはf−θレンズ4の前側焦点位
置に配置されている。従って反射点P1は実質的に投光
手段の絞りとして作用し、投光手段は光学系の前側焦点
位置に絞りを有する、いわゆる出射側テレセントリック
系となっている。
置に配置されている。従って反射点P1は実質的に投光
手段の絞りとして作用し、投光手段は光学系の前側焦点
位置に絞りを有する、いわゆる出射側テレセントリック
系となっている。
又、点P2は集光レンズ6の後側焦点と一致し、この焦
点位置に絞り103が設けられている事になる。従って
受光手段は光学系の後側焦点位置に絞りを有する、いわ
ゆる入射側テレセントリック系となっている。
点位置に絞り103が設けられている事になる。従って
受光手段は光学系の後側焦点位置に絞りを有する、いわ
ゆる入射側テレセントリック系となっている。
ここで、レンズ8の光軸81の延長上の反射部材7との
交点71と基板5上の交点0とを結ぶ線は集光部6の光
軸であり、叉点Oとポリゴンミラー2の反射点PIを結
ぶ線は投光部4の光軸である。
交点71と基板5上の交点0とを結ぶ線は集光部6の光
軸であり、叉点Oとポリゴンミラー2の反射点PIを結
ぶ線は投光部4の光軸である。
110は比較処理手段であり、基板5に対する表面状態
の複数回の検査結果にもとづいて、基板5の表面状態を
判別する。従って、比較処理手段110は複数回の検査
結果を一旦記憶する記憶回路と、基板の各位置の検査結
果同志を順次比較していく処理回路とを含んでおり、比
較処理は予めきめられたシーケンスにもとづいて基板全
面に亘り高速にて実行される。
の複数回の検査結果にもとづいて、基板5の表面状態を
判別する。従って、比較処理手段110は複数回の検査
結果を一旦記憶する記憶回路と、基板の各位置の検査結
果同志を順次比較していく処理回路とを含んでおり、比
較処理は予めきめられたシーケンスにもとづいて基板全
面に亘り高速にて実行される。
100はコントローラであり、本実施例に示す表面状態
検査装置の制御を行う。従って、比較処理手段110.
後述するステージ駆動手段120.出力装置130等は
このコントローラ100からの指令に従い作動する。ま
た、図示していないが、ポリゴンミラー2やレーザー1
などもコントローラ100により駆動制御して良いし、
キーボード等の入力゛手段からの信号はコントローラ1
00により処理されて各手段へ指令が伝達される。
検査装置の制御を行う。従って、比較処理手段110.
後述するステージ駆動手段120.出力装置130等は
このコントローラ100からの指令に従い作動する。ま
た、図示していないが、ポリゴンミラー2やレーザー1
などもコントローラ100により駆動制御して良いし、
キーボード等の入力゛手段からの信号はコントローラ1
00により処理されて各手段へ指令が伝達される。
120は基板5が載置されたステージ150の駆動を行
うステージ駆動手段であり(該手段120は、ステージ
150をx、 y、θ方向に移動及び回転させることが
できる。
うステージ駆動手段であり(該手段120は、ステージ
150をx、 y、θ方向に移動及び回転させることが
できる。
130は検査結果を出力する出力装置であり、衆知のプ
リンタやCRTなどデイスプレィから成る。
リンタやCRTなどデイスプレィから成る。
ステージ駆動手段120はコントローラ100からの信
号にもとづいて、ステージ150をX方向に移動させる
。この時基板5は光束により表面をB1−82方向に走
査されており、ステージ150のX方向への移動によっ
て基板5の全面が走査され、所定位置からの光が受光素
子9により受光される。
号にもとづいて、ステージ150をX方向に移動させる
。この時基板5は光束により表面をB1−82方向に走
査されており、ステージ150のX方向への移動によっ
て基板5の全面が走査され、所定位置からの光が受光素
子9により受光される。
−旦全面走査が完了し、受光素子9からの信号が全て比
較処理手段110内に記憶された後、コントローラ10
0からの信号にもとづいて、ステージ駆動手段120は
ステージ150を所定角度θ。だけ回転させ、基板5の
受光素子9に対する相対位置(即ち基板5上の所定方向
と受光手段の光軸の基板上投影像との成す角度)を、1
回目の検査段階とは異なる関係とする。
較処理手段110内に記憶された後、コントローラ10
0からの信号にもとづいて、ステージ駆動手段120は
ステージ150を所定角度θ。だけ回転させ、基板5の
受光素子9に対する相対位置(即ち基板5上の所定方向
と受光手段の光軸の基板上投影像との成す角度)を、1
回目の検査段階とは異なる関係とする。
そして、1回目の検査同様、基板5を走査しつつステー
ジ150をX方向に移動させ、基板5の全面を走査して
、受光素子9により基板5の各位置からの光を受光する
。受光素子9からの信号は比較手段110に随時入力さ
れて、2回目の検査結果が記憶される。
ジ150をX方向に移動させ、基板5の全面を走査して
、受光素子9により基板5の各位置からの光を受光する
。受光素子9からの信号は比較手段110に随時入力さ
れて、2回目の検査結果が記憶される。
ここで、この2回目の検査終了後、コントローラ100
からの信号にもとづいて、比較処理手段110では、1
回目と2回目の検査結果を基板5の全測定領域にわたり
記憶し、基板5の各位置における表面状態を判別する。
からの信号にもとづいて、比較処理手段110では、1
回目と2回目の検査結果を基板5の全測定領域にわたり
記憶し、基板5の各位置における表面状態を判別する。
判別結果、即ち、最終的な表面状態の検査結果はコント
ローラ100を介して、或いはコントローラ100の信
号にもとづいて比較処理手段110から直接出力装置に
入力され、検査結果がデータ又は図面等の形態で出力さ
れる。
ローラ100を介して、或いはコントローラ100の信
号にもとづいて比較処理手段110から直接出力装置に
入力され、検査結果がデータ又は図面等の形態で出力さ
れる。
本実施例ではポリゴンミラー2の回転によって基板5面
上を光束で走査する際、一方向の走査によって形成され
るBlとB2を結ぶ走査線11が基板5上に形成されて
いる。1回目の検査では主パターン(基板5上の回路パ
ターンの支配的な大部分のパター方向)に対してβ′の
角度をなすように点0を中心として回転させている。
上を光束で走査する際、一方向の走査によって形成され
るBlとB2を結ぶ走査線11が基板5上に形成されて
いる。1回目の検査では主パターン(基板5上の回路パ
ターンの支配的な大部分のパター方向)に対してβ′の
角度をなすように点0を中心として回転させている。
そして、集光部6を該集光部6の光軸の基板5への投影
像が基板5上の前記主パターンから生じる回折光の方向
と一致しないように(ここでは第1図Al−A2方向か
ら)角度βだけずらして配置している。
像が基板5上の前記主パターンから生じる回折光の方向
と一致しないように(ここでは第1図Al−A2方向か
ら)角度βだけずらして配置している。
そしてここではβζβ′としている。
即ち、本実施例では集光部6を、入射光束による基板5
上の走査線/1に対して集光レンズ6による集光範囲の
長手方向中心線12が交線11と略一致するようにして
基板5上の異物から生じる散乱光束を効率良く受光部9
に導光している。
上の走査線/1に対して集光レンズ6による集光範囲の
長手方向中心線12が交線11と略一致するようにして
基板5上の異物から生じる散乱光束を効率良く受光部9
に導光している。
尚、集光用の走査線12は中心線11と厳密に一致して
いなくても走査線上すべての異物からの散乱光束が集光
可能な範囲内で交線1’lと一致していれば良い。
いなくても走査線上すべての異物からの散乱光束が集光
可能な範囲内で交線1’lと一致していれば良い。
第2図(A)、(B)は本発明に係る表面状態検査状態
を示す説明図である。同図は第1図の実施例にて行った
検査に加えて追加検査を行うことにより、パターンを誤
検知する事なく、異物の検出を高める検査方法を示して
いる。
を示す説明図である。同図は第1図の実施例にて行った
検査に加えて追加検査を行うことにより、パターンを誤
検知する事なく、異物の検出を高める検査方法を示して
いる。
第2図(A)、(B)は第10図の配置、特に、レチク
ルのタテ、ヨコ方向とレーザービームの入射方向との関
係とを平面上で表わしたものである。
ルのタテ、ヨコ方向とレーザービームの入射方向との関
係とを平面上で表わしたものである。
レチクルのタテ、ヨコ方向は図中Al−A2.CL−C
2の方向であり、大抵の回路パターンはこの方向に沿っ
ている。これに対し、検査用ビームをDIで示す方向か
ら入射させると、この方向01−02はAl−A2と角
度βだけ捩った方向なので、受光方向D2には回路パタ
ーンの散乱光は跳び込んでこない。この事は先の第4図
(A)で説明している。−方、−例としてレチクル上に
図示した様な扇形の異物Pが付着していた場合、これに
よるビームの散乱光は、図中破線の矢印で示した方向に
跳ぶ。つまり、異物が直線状の稜をもつ場合にはこれと
直交する方向に散乱し、円弧状の輪部をもつ場合にはこ
の法線方向に散乱する。その為、もし、第2図(A)の
様にこの異物の受光方向D2の側にこの方向に垂直な稜
も毒*≠#円弧状の輪郭もなければ、この異物からの散
乱光は受光されず、この異物は見逃されてしまうことに
なる。
2の方向であり、大抵の回路パターンはこの方向に沿っ
ている。これに対し、検査用ビームをDIで示す方向か
ら入射させると、この方向01−02はAl−A2と角
度βだけ捩った方向なので、受光方向D2には回路パタ
ーンの散乱光は跳び込んでこない。この事は先の第4図
(A)で説明している。−方、−例としてレチクル上に
図示した様な扇形の異物Pが付着していた場合、これに
よるビームの散乱光は、図中破線の矢印で示した方向に
跳ぶ。つまり、異物が直線状の稜をもつ場合にはこれと
直交する方向に散乱し、円弧状の輪部をもつ場合にはこ
の法線方向に散乱する。その為、もし、第2図(A)の
様にこの異物の受光方向D2の側にこの方向に垂直な稜
も毒*≠#円弧状の輪郭もなければ、この異物からの散
乱光は受光されず、この異物は見逃されてしまうことに
なる。
そこで、レチクルを90″ 回転し、再び同様な検査を
行なおうとした状態が第2図(B)である。この状態で
はレチクルのタテ、−ヨコ方向は入れ替わる(C1−0
2がAl−A2となっている)。その為、(A)図の場
合と同じく、回路パターンの散乱光は受光されない。
行なおうとした状態が第2図(B)である。この状態で
はレチクルのタテ、−ヨコ方向は入れ替わる(C1−0
2がAl−A2となっている)。その為、(A)図の場
合と同じく、回路パターンの散乱光は受光されない。
これに対し、異物Pの配置も受光系に対して90’回転
する。すると、先の状態では跳び込んでこなかった散乱
光が、異物の稜の1つから受光系へ跳び込んでくる。
する。すると、先の状態では跳び込んでこなかった散乱
光が、異物の稜の1つから受光系へ跳び込んでくる。
以上、2回の検査を行ってその信号の和をとり、少な(
とも1回の検査で異物信号を受けた場合、レチクル上そ
の位置に“異物有り“と最終出力表示すれば、異方散乱
性の異物もこれを見逃す事な(検査できる。
とも1回の検査で異物信号を受けた場合、レチクル上そ
の位置に“異物有り“と最終出力表示すれば、異方散乱
性の異物もこれを見逃す事な(検査できる。
この様に1回目の検査で検出できなかった異物も受光手
段の光軸の投影像と基板上の所定方向(例えばAl−A
2方向)との成す角度を変えて2回目の検査を行う事に
より、検出される確率が高(なり、より検出精度が高く
なる。更に、この角度を変えて3回目、4回目・・・の
検査を行えば、更に検出精度は向上する。
段の光軸の投影像と基板上の所定方向(例えばAl−A
2方向)との成す角度を変えて2回目の検査を行う事に
より、検出される確率が高(なり、より検出精度が高く
なる。更に、この角度を変えて3回目、4回目・・・の
検査を行えば、更に検出精度は向上する。
尚、前述の様に投光手段は出射側テレセントリック系で
あり、受光手段は入射側テレセントリック系であるので
、走査線llと中心線12とが実質的に一致していると
すれば、走査線ll上のすべての点で、検査用ビームの
入射方向DIと、受光部に受光される散乱光の出射方向
(即ち受光方向)D2はAl−A2あるいはC1−C2
に対して第2図(A)。
あり、受光手段は入射側テレセントリック系であるので
、走査線llと中心線12とが実質的に一致していると
すれば、走査線ll上のすべての点で、検査用ビームの
入射方向DIと、受光部に受光される散乱光の出射方向
(即ち受光方向)D2はAl−A2あるいはC1−C2
に対して第2図(A)。
のAl−A2との成す角はそれぞれに、 90@−にで
ある。)事になる。
ある。)事になる。
第5図は本発明に係る表面状態検査方法の概要を示すブ
ロック図である。同図から明らかな様に、本発明によれ
ば表面状態の検査を被測定物である基板全面に対しN回
行い、N回の検査結果を比較処理手段により比較して、
精度の良い表面状態の検査結果を得ている。
ロック図である。同図から明らかな様に、本発明によれ
ば表面状態の検査を被測定物である基板全面に対しN回
行い、N回の検査結果を比較処理手段により比較して、
精度の良い表面状態の検査結果を得ている。
比較処理手段は、先の実施例で示した様にマイクロコン
ピュータ等に予めプログラミングされたシーケンスに従
い、基板の各位置に対してN回の検査結果を比較して、
その信号の和をとり、各位置に存する異物を見逃す事な
(正確に検出する。
ピュータ等に予めプログラミングされたシーケンスに従
い、基板の各位置に対してN回の検査結果を比較して、
その信号の和をとり、各位置に存する異物を見逃す事な
(正確に検出する。
この検出について更に詳しく説明する。第6図は基板上
の各点における検出出力結果の一例を3次元グラフで示
すもので、第6図(A)、(B)はそれぞれ1回目、2
回目の検査における基板上各点からの散乱光検出信号(
検出器9出力)を示すグラフ、第6図<C>は(A)と
(B)それぞれにおける各点からの散乱光検出信号の各
点ごとの和信号を示すグラフである。説明の、簡略化の
為検査は2回にしである。基板上のbの位置には等方散
乱性の異物が存在する為、第6図(A)、(B)に示す
様に第1回目、第2回目の検査で共に散乱性検出信号が
得られる。これに対しaの位置には異方散乱性の異物が
存在し、第6図(A)、(B)に示す様に2回目の検査
では散乱光検出信号が得られるが、1回目の検査では信
号がない。この様な場合(A)、(B)の和信号を示す
第6図(C)ではa、 bいずれの位置にも信号が得ら
れている。bの位置ではaの位置の・大体倍の出力が得
られる事になるが、2回の検査で1回でも異物からの散
乱光があれば大雪出力がこの値を超える様な閾値を設定
し、和信号がこの閾値を超えた位置を異物存在位置とし
て検出する事により、等方散乱性のみならず異方散乱性
の異物をも高精度に検出する′事ができる。
の各点における検出出力結果の一例を3次元グラフで示
すもので、第6図(A)、(B)はそれぞれ1回目、2
回目の検査における基板上各点からの散乱光検出信号(
検出器9出力)を示すグラフ、第6図<C>は(A)と
(B)それぞれにおける各点からの散乱光検出信号の各
点ごとの和信号を示すグラフである。説明の、簡略化の
為検査は2回にしである。基板上のbの位置には等方散
乱性の異物が存在する為、第6図(A)、(B)に示す
様に第1回目、第2回目の検査で共に散乱性検出信号が
得られる。これに対しaの位置には異方散乱性の異物が
存在し、第6図(A)、(B)に示す様に2回目の検査
では散乱光検出信号が得られるが、1回目の検査では信
号がない。この様な場合(A)、(B)の和信号を示す
第6図(C)ではa、 bいずれの位置にも信号が得ら
れている。bの位置ではaの位置の・大体倍の出力が得
られる事になるが、2回の検査で1回でも異物からの散
乱光があれば大雪出力がこの値を超える様な閾値を設定
し、和信号がこの閾値を超えた位置を異物存在位置とし
て検出する事により、等方散乱性のみならず異方散乱性
の異物をも高精度に検出する′事ができる。
以上の説明は検出器9からの信号をアナログ的に加算す
る場合、即ちアナログ信号の和信号をとる場合である。
る場合、即ちアナログ信号の和信号をとる場合である。
次に第2の実施例として検出器9からの信号をディジタ
ル変換(例えば閾値を超えた場合を11それ以外を0に
変換)し、このデイジタル信号を2つ得てその論理和を
とり、この論理和信号から検出を行う場合を説明する。
ル変換(例えば閾値を超えた場合を11それ以外を0に
変換)し、このデイジタル信号を2つ得てその論理和を
とり、この論理和信号から検出を行う場合を説明する。
第7図(A)、(B)は、それぞれ第6図(A)。
(B)に示した信号を、所定の閾値を設け、この閾値を
超えた信号のみlとし他をOとするディジタル変換を行
った後の各点の信号を示す3次元グラフである。この様
にして得られた2信号の論理和をとる。
超えた信号のみlとし他をOとするディジタル変換を行
った後の各点の信号を示す3次元グラフである。この様
にして得られた2信号の論理和をとる。
得られた信号を第7図(C)に示す。この信号において
lで示された部分に異物が存在するとして検出を行う。
lで示された部分に異物が存在するとして検出を行う。
効果は前述と同様である。
上述実施例によれば表面状態検査用の受光素子は原理的
に単一であっても正確に検査が行い得る。
に単一であっても正確に検査が行い得る。
ここで、他の実施例として光軸の投影像の傾きを異なら
せた2つの受光手段を別個に設け、1回の検査で論理和
を得るべき2信号を1度に得る様にしてもかまわない。
せた2つの受光手段を別個に設け、1回の検査で論理和
を得るべき2信号を1度に得る様にしてもかまわない。
又、基板を回転させる角度は90″ に限らず、基板上
の回路パターン中に存在している基板の縦横方向以外の
方向性を持つパターンも考慮し、これらのパターンから
の散乱光が受光されない角度に決定するのが良い。
の回路パターン中に存在している基板の縦横方向以外の
方向性を持つパターンも考慮し、これらのパターンから
の散乱光が受光されない角度に決定するのが良い。
例えば基板上の全パターンが基板の縦横方向に対し、0
’、30’、45@ 60’ 90° 120
゜135° 150’のいずれかの角度を成す場合、1
回目にβを15°±5°の範囲のいずれかとし、2回目
にはβを75°±5°の範囲のいずれかとすることによ
り、パターンからの散乱光はl、 2回目共に検出さ
れない。
’、30’、45@ 60’ 90° 120
゜135° 150’のいずれかの角度を成す場合、1
回目にβを15°±5°の範囲のいずれかとし、2回目
にはβを75°±5°の範囲のいずれかとすることによ
り、パターンからの散乱光はl、 2回目共に検出さ
れない。
又、以上述べた実施例においては、基板を一定角度だけ
回転させる例を示したが、逆に該基板を固定して相対的
に光学系を回転させても良い。又、基板に対して投光手
段の一部或いは受光手段の一部のみを回転させても同様
の効果を期待できる。
回転させる例を示したが、逆に該基板を固定して相対的
に光学系を回転させても良い。又、基板に対して投光手
段の一部或いは受光手段の一部のみを回転させても同様
の効果を期待できる。
更に、本発明は基板上の異物と回路パターンを分別する
表面状態検査方法だけでなく、一般に基板に対して照射
したレーザービームの散乱状態をもとに該基板の表面状
態を検査する種々の用途に広く適用できるものである。
表面状態検査方法だけでなく、一般に基板に対して照射
したレーザービームの散乱状態をもとに該基板の表面状
態を検査する種々の用途に広く適用できるものである。
(発明の効果)
元々回路パターンと異物の分離精度の高い表面状態検査
装置に本発明を用い、基板と光学系を相対的に一定角度
傾けて再検査することによって、分離精度を高く保った
ままで、異、方散乱性の異物についても、その検出能力
を格段に上げる事ができる。
装置に本発明を用い、基板と光学系を相対的に一定角度
傾けて再検査することによって、分離精度を高く保った
ままで、異、方散乱性の異物についても、その検出能力
を格段に上げる事ができる。
その結果、焼付前のレチクル表面状態を高い信頼性で検
査でき、ウェハーの歩留まりを上げられる。
査でき、ウェハーの歩留まりを上げられる。
第1図は本発明の一実施例を示す概略図、第2図(A)
、(B)は本発明に係る表面状態検査状態を示は反射部
材、8は導光レンズ、9は受光部、100はコントロー
ラ、110は比較処理手段、120はステージ駆動手段
、130は出力装置、150はステージである。
、(B)は本発明に係る表面状態検査状態を示は反射部
材、8は導光レンズ、9は受光部、100はコントロー
ラ、110は比較処理手段、120はステージ駆動手段
、130は出力装置、150はステージである。
Claims (1)
- (1)所定パターンが形成された基板と受光素子とを第
1の状態の位置関係にし、前記基板上を光束で走査して
前記受光素子により該基板からの散乱光を受光する第1
の検査段階と、前記基板と前記受光素子とを前記第1の
状態とは異なる第2の状態の位置関係にし、前記基板を
光束で走査して前記受光素子により該基板からの光を受
光する第2の検査段階とを含み、前記第1と第2の検査
段階で得られる検出結果の信号の和をとる事によって前
記基板の表面状態を検査することを特徴とする表面状態
検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4891589A JPH02227643A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 表面状態検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4891589A JPH02227643A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 表面状態検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02227643A true JPH02227643A (ja) | 1990-09-10 |
Family
ID=12816552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4891589A Pending JPH02227643A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 表面状態検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02227643A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6333648A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Canon Inc | 表面状態検査装置 |
JPS63118640A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Nikon Corp | 異物検出装置 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4891589A patent/JPH02227643A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6333648A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Canon Inc | 表面状態検査装置 |
JPS63118640A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Nikon Corp | 異物検出装置 |
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