JPH08313448A - 欠陥検査装置および欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でしかも短時間に欠陥の有無を判
断することができる欠陥検査装置および欠陥検査方法を
提供すること。 【構成】 本発明は、被検査物１０と同一光路上で重ね
て配置される液晶パネル４と、液晶パネル４へ設計デー
タ５に基づく透過、遮へいパターンを生成するパターン
生成部６と、被検査物１０と液晶パネル４との両方を透
過する光を受ける受光部７と、受光部７で得た信号に基
づき欠陥の有無を判断する判断部８とを備える欠陥検査
装置１で、液晶パネル４に設計データに応じた透過、遮
へいパターンを生成しておき、液晶パネル４と被検査物
１０との両方を透過する光を受光部７で受けて、この信
号に基づき欠陥の有無を判断する欠陥検査方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光の透過部および遮へ
い部を備えた被検査物における欠陥の有無を検査する欠
陥検査装置および欠陥検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置等の製造におけるマスクやレ
チクル（以下、単にマスクと言う。）など、設計データ
に基づいて光の透過部および遮へい部を備える被検査物
の欠陥の有無を検査する方法としては、設計データと被
検査物とを目視等によって直接比較したり、実際にマス
ク等の被検査物を用いてウエハ上にパターンを転写し、
隣のチップとの比較を行ったりする方法が考えられてい
る。

【０００３】また、近年ではパターンの微細化にもとな
い設計データと被検査物とのパターン比較を画像処理に
よって行う方法や、この検査に用いる欠陥検査装置も考
えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、設計デ
ータとマスクとを直接比較する方法では、パターンの微
細化に十分対応することが困難であり、検査時間の増加
およびこれにともなうコストアップを招くことになる。
また、実際にマスク等の被検査物を用いてウエハ上にパ
ターンを転写する方法では、検査精度がパターンを転写
するレジストへの転写性能に依存し、種々の要因が重な
った状態での欠陥検査を強いられることになる。

【０００５】さらに、設計データと被検査物とのパター
ン比較を画像処理によって行う欠陥検査装置では、パタ
ーンの座標（ｘｙ座標）に対応する各信号を一つ一つ比
較して良否を判断しているため、多大な計算時間が必要
となる。

【０００６】よって、本発明は簡単な構成でしかも短時
間に欠陥の有無を判断することができる欠陥検査装置お
よび欠陥検査方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために成された欠陥検査装置および欠陥検査方
法である。すなわち、本発明の欠陥検査装置は、光の透
過部と遮へい部とを備えた被検査物における欠陥の有無
を検査するものであり、所定の光路上に被検査物を配置
した状態で、被検査物と同一光路上で重ねて配置される
液晶パネルと、この液晶パネルに対して被検査物の透過
部および遮へい部の設計データに基づく信号を与え、設
計データに応じた透過パターンおよび遮へいパターンを
液晶パネルに生成するパターン生成手段と、被検査物と
透過パターンおよび遮へいパターンが形成された液晶パ
ネルとの両方を透過する光を受ける受光手段と、受光手
段によって得た信号に基づいて被検査物における欠陥の
有無を判断する判断手段とを備えている。

【０００８】また、本発明の欠陥検査方法は、先ず、所
定の光路上に被検査物と液晶パネルとを重ねて配置した
状態で、液晶パネルに対して被検査物の透過部および遮
へい部の設計データに基づく信号を与え、設計データに
応じた透過パターンおよび遮へいパターンを生成してお
き、次に、被検査物と透過パターンおよび遮へいパター
ンが形成された液晶パネルとの両方を透過する光を受光
手段によって受け、次いで、受光手段によって得た信号
に基づき被検査物における欠陥の有無を判断する方法で
ある。

【０００９】

【作用】本発明の欠陥検査装置では、被検査物と液晶パ
ネルとを同一光路上で重ねて配置しており、パターン生
成手段からこの液晶パネルに対して被検査物の透過部お
よび遮へい部の設計データに基づく信号を与えて、設計
データに応じた透過パターンおよび遮へいパターンを生
成している。つまり、液晶パネルには設計データに応じ
た正確な透過パターンおよび遮へいパターンが生成され
ており、受光手段ではこれら被検査物と液晶パネルとの
両方を透過する光を受けている。判断手段では受光手段
によって得た信号に基づき、欠陥が有る場合と無い場合
との差を検出して被検査物における欠陥の有無を判断し
ている。

【００１０】また、本発明の欠陥検査方法では、先ず、
所定の光路上に被検査物と液晶パネルとを重ねて配置
し、この液晶パネルに被検査物の透過部および遮へい部
の設計データに応じた透過パターンおよび遮へいパター
ンを生成する。次に、この被検査物と液晶パネルとの両
方を透過する光を受光手段で受けており、この受光手段
によって得た信号に基づき被検査物における欠陥の有無
を判断している。つまり、被検査物の透過部や遮へい部
に欠陥があって不要な光の遮断や光の透過がある場合に
は、設計データに応じて透過パターンおよび遮へいパタ
ーンが正確に生成されている液晶パネルと重ねて光を透
過させた際に、その欠陥による光の透過状態や遮へい状
態が欠陥の無い場合と比べて異なることになる。このこ
とを利用して、受光手段で得た信号に対して単純な処理
を施すだけで欠陥の有無を判断できるようになる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明における欠陥検査装置および
欠陥検査方法における実施例を図に基づいて説明する。
なお、本実施例においては、説明を分かりやすくするた
めにマスクを被検査物として欠陥の検査を行う場合を例
とする。

【００１２】図１は本発明における欠陥検査装置を説明
する模式図である。この欠陥検査装置１は、被検査物１
０であるマスクに対して所定の光を照射する水銀ランプ
やエキシマレーザ等から成る光源２と、光源２からの光
を均一にして被検査物１０へ照射するためのレンズ３
と、被検査物１０と同一光路上で重ねて配置される液晶
パネル４と、液晶パネル４に対して被検査物１０の透過
部および遮へい部の設計データ５に基づく信号を与え、
透過パターンおよび遮へいパターンを生成するパターン
生成部６と、被検査物１０と液晶パネル４との両方を透
過する光を受ける受光部７と、受光部７にて得た信号に
基づいて欠陥の有無を判断する判断部８と、判断結果を
出力する結果出力部９とから構成されている。

【００１３】被検査物１０であるマスクには、光を透過
させる透過部（図示せず）と遮へいする遮へい部（図示
せず）と設けられており、本発明における欠陥検査装置
１では、このマスクにある欠陥（例えば、透過部１０ａ
に存在する場合には不要に光を遮へいし、遮へい部に存
在する場合には不要に光を透過させてしまうもの）の有
無を検査する。

【００１４】液晶パネル４には、被検査物１０の設計デ
ータ５に基づき透過部および遮へい部に対応した透過パ
ターンおよび遮へいパターンを生成するための信号がパ
ターン生成部６から与えられる。つまり、液晶パネル４
の複屈折効果を利用して設計データ５に応じた正確な透
過パターンおよび遮へいパターンが生成される。

【００１５】受光部７は、例えばＣＣＤやＣＣＤアレ
イ、撮像管等から構成されており、被検査物１０と先に
説明した液晶パネル４との両方を透過した光を受けるこ
とができるようになっている。受光部７にて受けた信号
は判断部８に送られ、ここで欠陥の有無の判断が行われ
る。すなわち、被検査物１０に欠陥が存在する場合に
は、被検査物１０と液晶パネル４との両方を透過した光
の透過状態や遮へい状態が欠陥の無い場合と比べて異な
ることになる。判断部８は、このことを利用して受光部
７で得た信号に対し複雑な信号処理を施すことなく欠陥
の有無を判断できるようになる。

【００１６】図２は本発明の欠陥検査装置１における他
の例を説明する模式図であり、図１における光源２およ
びレンズ３より下側の構成のみを示すものである。この
例では、被検査物１０と液晶パネル４との両方を透過し
た光を縮小する縮小レンズ３１と、これによって縮小さ
れた光を受ける小型受光部７１とを備えている。これに
よって、欠陥検査を行う際、被検査物１０と液晶パネル
４との両方を透過した光を受ける受光部を図１の例より
小型化することが可能となる。

【００１７】図１に示す欠陥検査装置および図２に示す
欠陥検査装置のいずれにおいても、欠陥検査装置１とし
て専用の構成となっていてもよいが、マスクを用いる露
光装置と共有の構成としてもよい。つまり、本発明にお
ける欠陥検査装置１の光源２やレンズ３、被検査物１０
の保持機構、縮小レンズ３１等は露光装置と共有でき、
さらに受光部７または小型受光部７１を配置するステー
ジ（図示せず）も露光装置と共有できる。

【００１８】このため、本発明の欠陥検査装置１を露光
装置と共有する場合には、液晶パネル４を被検査物１０
と同一光路上で重ねて配置できる機構を設け、ウエハ等
の基板の配置するステージ上に受光部７または小型受光
部７１を配置するようにする。そして、この液晶パネル
４に対して所定の信号を与える設計データ５、パターン
生成部６、受光部７から信号を得る判断部８、結果出力
部９を備えるようにすれば、簡単に欠陥検査装置１と露
光装置との共有を実現できることになる。

【００１９】なお、欠陥検査装置１と露光装置とを共有
する際には、受光部７または小型受光部７１として、本
来ステージに配置するウエハ等の基板の外形と同じ外形
を有する治具に保持したものを用いればステージへの保
持を容易に行うことができるようになる。また、予めＣ
ＣＤ等の受光素子をステージの配置するウエハ等の基板
の中央に形成しておき、これをダイシングしないでその
まま受光部７または小型受光部７１として用いるように
してもよい。

【００２０】次に、この欠陥検査装置１を用いた本発明
の欠陥検査方法の実施例を図３に基づいて説明する。な
お、図３に示されない符号は図１を参照するものとす
る。欠陥検査を行う対象としては、図３（ａ）に示すよ
うな被検査物１０を用いる。被検査物１０には光の透過
部１０ａと遮へい部１０ｂとが形成されており、この透
過部１０ａには不要に光を遮へいしてしまう欠陥Ａと、
遮へい部１０ｂには不要に光を透過させてしまう欠陥Ｂ
とが存在しているものとする。

【００２１】次に、図３（ｂ）に示すように、液晶パネ
ル４に対してパターン生成部６から所定の信号を与え、
透過パターン４ａと遮へいパターン４ｂとを生成する。
図３（ｂ）左図に示すパターンは、設計データ５の通り
に被検査物１０の透過部１０ａに対応して透過パターン
４ａが設けられ、被検査物１０の遮へい部１０ｂに対応
して遮へいパターン４ｂが設けられたものであり、主と
して欠陥Ａ（透過部１０ａに存在する欠陥）を検査する
ために用いられる。

【００２２】一方、図３（ｂ）右図に示すパターンは、
反転パターンであり、被検査物１０の透過部１０ａに対
応して遮へいパターン４ｂが設けられ、被検査物の遮へ
い部１０ｂに対応して透過パターン４ａが設けられたも
のであり、主として欠陥Ｂ（遮へい部１０ｂに存在する
欠陥）を検査するために用いられる。

【００２３】以下、この欠陥Ａの検査方法と欠陥Ｂの検
査方法とに分けて説明する。先ず、欠陥Ａの検査を行う
には、図３（ｂ）左図に示すような設計データ５の通り
のパターンを液晶パネル４に生成しておき、この状態で
被検査物１０と液晶パネル４との両方を透過する光を受
光部７（小型受光部７１も含む）によって受ける。

【００２４】これによって、被検査物１０または液晶パ
ネル４のいずれかに遮へい部分が有る場合には、その部
分においては受光部７まで光が到達しない状態となる。
つまり、液晶パネル４に生成した遮へいパターン４ｂお
よび欠陥Ａの部分のみ光が透過せず（欠陥Ｂの部分は液
晶パネル４の遮へいパターン４ｂによって遮へいされ
る）、他の部分は光が透過する状態となる。

【００２５】受光部７は、これによって得た信号を判断
部８に送り、判断部８ではこの信号に基づいて欠陥Ａの
有無を判断する。この判断を行うため、図３（ｃ）左側
の処理に示すように、判断部８は、受光部７から得た信
号すなわち受光信号から液晶パネル４に生成した遮へい
パターン４ｂの示す信号を差し引く処理を行う。なお、
この処理は単純な減算処理でよい。これにより、欠陥Ａ
を含む受光信号から設計データ５である遮へいパターン
４ｂの示す信号が除去されて、欠陥Ａの信号（図３
（ｄ）左図に示す欠陥信号Ａ’）のみが残る状態とな
る。判断部８は、この欠陥信号Ａ’が存在する場合には
被検査物１０に欠陥Ａが存在するものと判断し、欠陥信
号Ａ’が存在しない場合（何の信号も残らない状態）に
は欠陥Ａが存在しないものと判断し、この結果を結果出
力部９へ送る。

【００２６】次に、欠陥Ｂの検査を行うには、図３
（ｂ）右図に示すような設計データ５に対して反転する
パターンを液晶パネル４に生成しておき、この状態で被
検査物１０と液晶パネル４との両方を透過する光を受光
部７によって受ける。

【００２７】これによって、被検査物１０または液晶パ
ネル４のいずれかに遮へい部分が有る場合には受光部７
に光が透過しない状態となる。つまり、被検査物１０の
遮へい部１０ｂおよび液晶パネル４に生成した遮へいパ
ターン４ｂの部分は光が透過せず（欠陥Ａの部分は液晶
パネル４の遮へいパターン４ｂによって遮へいされ
る）、欠陥Ｂの部分のみを光が透過する状態となる。

【００２８】受光部７は、これによって得た信号を判断
部８に送り、判断部８ではこの信号に基づいて欠陥Ｂの
有無を判断する。この判断を行うため、図３（ｃ）右側
の処理に示すように、判断部８は、受光部７から得た信
号すなわち受光信号をそのまま用いて欠陥Ｂの有無を判
断する。すなわち、判断部８は、受光部７から得た信号
の中に図３（ｄ）右図に示すような欠陥信号Ｂ’が存在
する場合には被検査物１０の中に欠陥Ｂが存在するもの
と判断し、欠陥信号Ｂ’が存在しない場合（受光信号が
無い状態）には欠陥Ｂが存在しないものと判断して、そ
の結果を結果出力部９へ送る。

【００２９】このように、いずれの欠陥Ａ、Ｂであって
も、簡単な処理によって容易にその有無を検査すること
ができるようになる。また、他の透過部１０ａおよび遮
へい部１０ｂを備える被検査物１０の欠陥を検査する場
合には、その設計データ５に基づいてパターン生成部６
から液晶パネル４に信号を送り、透過パターン４ａおよ
び遮へいパターン４ｂを生成して先に説明したと同様な
検査を行えばよい。

【００３０】このような欠陥検査方法によって、種々の
透過部１０ａおよび遮へい部１０ｂを備える被検査物１
０であっても即座にしかも短時間で欠陥の有無を判断で
きるようになる。なお、液晶パネル４において斜めの遮
へいパターン４ｂを生成する場合、その解像度の関係か
ら透過パターン４ａとの境界線が階段状となる場合もあ
るが、この場合には被検査物１０の遮へい部１０ｂにお
ける透過部１０ａとの境界線より内側にその階段状とな
る部分が配置されるよう液晶パネル４を制御すれば、被
検査物１０と液晶パネル４との両方を透過する光にこの
階段状の部分が含まれずに済むようになる。

【００３１】また、本実施例における欠陥検査方法で
は、被検査物１０および液晶パネル４の全面に一度に光
を照射して欠陥の検出を行う例を示したが、インライン
の受光部７を用いて光源２と受光部７とを同時にスキャ
ンして欠陥の検出を行う方法や、被検査物１０、液晶パ
ネル４およびインラインの受光部７を同時にスキャンし
て欠陥の検出を行う方法でも可能である。このような方
法を用いることで、光源２用のレンズ３や受光部７等の
性能が比較的低い場合であっても対応できることにな
る。

【００３２】さらに、本実施例においては、被検査物１
０としてマスクを用いる例を説明したが、本発明はマス
クに限定されず、設計データ５に基づいて光の透過部と
遮へい部とを備えるものであればどのようなものであっ
ても適用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の欠陥検査
装置および欠陥検査方法によれば次のような効果があ
る。すなわち、本発明の欠陥検査装置によれば、液晶パ
ネルに対し被検査物の設計データに応じた正確な透過パ
ターンおよび遮へいパターンを生成させ、この液晶パネ
ルと被検査物との両方を透過する光に基づき欠陥の有無
を検査するため、種々の被検査物に対する欠陥検査を簡
単な構成で即座に行うことが可能となる。また、本発明
の欠陥検査方法によれば、液晶パネルと被検査物との両
方を透過する光に基づき、簡単な信号処理によって欠陥
の有無を検出できるため、検査時間を非常に短縮するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の欠陥検査装置を説明する模式図であ
る。

【図２】他の例を説明する模式図である。

【図３】本発明の欠陥検査方法を説明する模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 欠陥検査装置 ２ 光源 ３ レンズ ４ 液晶パネル ５ 設計データ ６ パターン生成部 ７ 受光部 ８ 判断部 ９ 結果出力部 １０ 被検査物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の透過部と遮へい部とを備えた被検査
   物における欠陥の有無を検査する欠陥検査装置であっ
   て、 所定の光路上に前記被検査物を配置した状態で、該被検
   査物と同一光路上で重ねて配置される液晶パネルと、 前記液晶パネルに対して前記被検査物の透過部および遮
   へい部の設計データに基づく信号を与え、該設計データ
   に応じた透過パターンおよび遮へいパターンを該液晶パ
   ネルに生成するパターン生成手段と、 前記被検査物と前記透過パターンおよび遮へいパターン
   が形成された液晶パネルとの両方を透過する光を受ける
   受光手段と、 前記受光手段によって得た信号に基づいて前記被検査物
   における欠陥の有無を判断する判断手段とを備えている
   ことを特徴とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 光の透過部と遮へい部とを備えた被検査
   物における欠陥の有無を検査する欠陥検査方法であっ
   て、 先ず、所定の光路上に前記被検査物と液晶パネルとを重
   ねて配置した状態で、該液晶パネルに対して該被検査物
   の透過部および遮へい部の設計データに基づく信号を与
   え、該設計データに応じた透過パターンおよび遮へいパ
   ターンを生成しておき、 次に、前記被検査物と前記透過パターンおよび遮へいパ
   ターンが形成された液晶パネルとの両方を透過する光を
   受光手段によって受け、 次いで、前記受光手段によって得た信号に基づき前記被
   検査物における欠陥の有無を判断することを特徴とする
   欠陥検査方法。
3. 【請求項３】 前記液晶パネルに対し、前記被検査物の
   透過部に応じた透過パターンと該被検査物の遮へい部に
   応じた遮へいパターンとを生成し、該液晶パネルと前記
   被検査物との両方を透過する光を受光手段によって受
   け、 前記受光手段によって得た信号から前記遮へいパターン
   の示す信号を差し引いた残りの信号によって前記欠陥の
   有無を判断することを特徴とする請求項２記載の欠陥検
   査方法。
4. 【請求項４】 前記液晶パネルに対し、前記被検査物の
   透過部に応じた遮へいパターンと該被検査物の遮へい部
   に応じた透過パターンとを生成し、該液晶パネルと前記
   被検査物との両方を透過する光を受光手段によって受
   け、 前記受光手段によって得た信号の有無によって前記欠陥
   の有無を判断することを特徴とする請求項２記載の欠陥
   検査方法。