JPS5972147A - 集積回路パタ−ンの欠陥検査装置 - Google Patents
集積回路パタ−ンの欠陥検査装置Info
- Publication number
- JPS5972147A JPS5972147A JP16813983A JP16813983A JPS5972147A JP S5972147 A JPS5972147 A JP S5972147A JP 16813983 A JP16813983 A JP 16813983A JP 16813983 A JP16813983 A JP 16813983A JP S5972147 A JPS5972147 A JP S5972147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- defect
- integrated circuit
- reflected
- space region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体集積回路チップの回路パターンの欠陥を
光学的に検出する欠陥検査装置に関し、特に、この装置
の検出器配置の改良に関するものである。
光学的に検出する欠陥検査装置に関し、特に、この装置
の検出器配置の改良に関するものである。
半導体集積回路素子の作成過程では、その回路パターン
表面の欠陥が製品に対し甚大な影響を与える。これを減
少させるためには、欠陥検査装置が必要である。その装
置の一例としては、回路パターン表面に所定のスポット
径を有するレーザービームのようなコヒーレント光を照
射し、その表面から発生した反射回折光を解析すること
が考えられている。この装置に関して以後で簡単に説明
する。第１図（ａ）には、ＩＣ，ＬＳＩなどの回路パタ
ーン１の一例を示す。これは、直交するパターン中に角
度ψ、のエツジ成分を含むものである。
表面の欠陥が製品に対し甚大な影響を与える。これを減
少させるためには、欠陥検査装置が必要である。その装
置の一例としては、回路パターン表面に所定のスポット
径を有するレーザービームのようなコヒーレント光を照
射し、その表面から発生した反射回折光を解析すること
が考えられている。この装置に関して以後で簡単に説明
する。第１図（ａ）には、ＩＣ，ＬＳＩなどの回路パタ
ーン１の一例を示す。これは、直交するパターン中に角
度ψ、のエツジ成分を含むものである。
集積回路では一般的に、角劇Ｃは辛であるとされている
。パターン１に集束されたレーザービーム２が照射され
ると、反射回折光は各々のエツジに直交し、点対称の状
態で２方向に放射される。
。パターン１に集束されたレーザービーム２が照射され
ると、反射回折光は各々のエツジに直交し、点対称の状
態で２方向に放射される。
このような特徴から、角度９′の集合からなるパターン
１で発生する反射回折光は、如何なる走査場所において
も第１図（ｂ）に示す反射回折パターン３の形に集約さ
れる。しかも、第１図（ａ）に示したパターン１中にゴ
ミあるいは断線、ショートなどがあると、その反射回折
光は、パターンエツジの不規則性の寄与で、第１図（ｂ
）に示した反射回折パターン３の形の外部の場所にも放
射さ九る。
１で発生する反射回折光は、如何なる走査場所において
も第１図（ｂ）に示す反射回折パターン３の形に集約さ
れる。しかも、第１図（ａ）に示したパターン１中にゴ
ミあるいは断線、ショートなどがあると、その反射回折
光は、パターンエツジの不規則性の寄与で、第１図（ｂ
）に示した反射回折パターン３の形の外部の場所にも放
射さ九る。
このことから、反射回折光を検知する光検知器を的に可
能となる。
能となる。
しかし、構成パターン１を詳細にｗｉ察するとパターン
のコーナ一部が丸みをもつ。 これによって、第１図（
ｂ）に示した反則回折パターンの形以外の範囲でも反射
回折光が検出される。
のコーナ一部が丸みをもつ。 これによって、第１図（
ｂ）に示した反則回折パターンの形以外の範囲でも反射
回折光が検出される。
それ故に、欠陥と正常パターンとの区別・判定が困難に
なる領域ができる。これを識別する為、この検出装置に
は、垂直軸からの傾斜角（Ｊｉが異なる位置に、光電子
増倍管のような光検知器を設けている。
なる領域ができる。これを識別する為、この検出装置に
は、垂直軸からの傾斜角（Ｊｉが異なる位置に、光電子
増倍管のような光検知器を設けている。
そして、各々の光検知器の出力の比、差等の信号処理を
行うことでこの識別を可能とすることができる。以Ｉ−
述べた測定原理でもって構成した欠陥検査装置が、第１
図（ｃ）である。これは、欠陥検出系とそれに付属する
試料面＊整糸とから成る。
行うことでこの識別を可能とすることができる。以Ｉ−
述べた測定原理でもって構成した欠陥検査装置が、第１
図（ｃ）である。これは、欠陥検出系とそれに付属する
試料面＊整糸とから成る。
前者は、集束されたレーザービームを成すためのビーム
拡大系、走査レンズ５、及び反射回折光検出のための集
光レンズ８、スリン１−９、光電子増倍管ＩＯなどから
成る。この外、試料４の全面走査を行うことから、ガル
バノミラ−６、試料駆動機構（図示せず）なども付加さ
れている。後者に関しては、基本的には顕微鏡系が形成
されている。試料面照射用光源７．８ｍ方向偏向用のプ
リズム１１、カメラレンズ１２、読取顕微鏡１３などが
配置されている。
拡大系、走査レンズ５、及び反射回折光検出のための集
光レンズ８、スリン１−９、光電子増倍管ＩＯなどから
成る。この外、試料４の全面走査を行うことから、ガル
バノミラ−６、試料駆動機構（図示せず）なども付加さ
れている。後者に関しては、基本的には顕微鏡系が形成
されている。試料面照射用光源７．８ｍ方向偏向用のプ
リズム１１、カメラレンズ１２、読取顕微鏡１３などが
配置されている。
次に、先に説明した光検知器１０の設定状態について触
れる。この装置では、それは、角度（ｐ戸 かの位置に
設定されている。しかも、パターンの方だ 向性を考慮してｎ−２−（ｎ＝０．〜４）の角度の位置
毎に計８個（ｏ １〜Ｄ８）固定して配置されている。
れる。この装置では、それは、角度（ｐ戸 かの位置に
設定されている。しかも、パターンの方だ 向性を考慮してｎ−２−（ｎ＝０．〜４）の角度の位置
毎に計８個（ｏ １〜Ｄ８）固定して配置されている。
さらに、これは空間的配置であることから、極ＰＰ標的
に表示され、任意位置０’ ＝４０’ 、 ０２＝６０
°の関係にある。
に表示され、任意位置０’ ＝４０’ 、 ０２＝６０
°の関係にある。
しかしながら、従来、光検知器１ｏの設定は、パターン
形状、製作条件など制限された試料に関する対応でなさ
れたものである。もし、パターン形成角度かの作成精度
が著しく劣った場合、極端な場合ψｉの構成角度が変更
されるとき、あるいは、パターン作成条件が変わりパタ
ーンエツジの傾斜角が変化するなどの場合では、上述し
た従来の固定した光検出器の配置を用いると欠陥検出が
困難となる。
形状、製作条件など制限された試料に関する対応でなさ
れたものである。もし、パターン形成角度かの作成精度
が著しく劣った場合、極端な場合ψｉの構成角度が変更
されるとき、あるいは、パターン作成条件が変わりパタ
ーンエツジの傾斜角が変化するなどの場合では、上述し
た従来の固定した光検出器の配置を用いると欠陥検出が
困難となる。
従って、本発明の目的は上述した問題点を解消した集積
回路パターンの欠陥検査装置を提供することにある。
回路パターンの欠陥検査装置を提供することにある。
上記［１的を達成するために本発明においては、正常な
集積回路パターンによって生じる反射回折光が到達しな
い複数の空間領域の各々に設けられた、垂直軸から異な
る角度で傾斜した少なくとも２つの光検出器からなり、
がっ、これらの光検出器の各々が複数の空間領域におい
て空間的に移動可能なように光検出系を配置して集積回
路パターンの欠陥検査装置を構成したことを特徴として
いる。
集積回路パターンによって生じる反射回折光が到達しな
い複数の空間領域の各々に設けられた、垂直軸から異な
る角度で傾斜した少なくとも２つの光検出器からなり、
がっ、これらの光検出器の各々が複数の空間領域におい
て空間的に移動可能なように光検出系を配置して集積回
路パターンの欠陥検査装置を構成したことを特徴として
いる。
以下、本発明を図面を用いて詳述する。
具体的には、第１図（ａ）に示したパターン１の傾で発
生する反射回折光は第２図（ｂ）の形を呈する。
生する反射回折光は第２図（ｂ）の形を呈する。
すなわち、先の検出器の設定条件の下では、欠陥検出の
機能を満足し得ない。
機能を満足し得ない。
このことから、解決策として第１には、光検出系に１）
’、Ｄ２などの対になった状態で例えば約６０°範囲に
わたって自由に動けるように角度帰を可変させるように
する。この時の光検出器の配置は、基本的には正常パタ
ーンの発生反射回折光が最小となる位置である。さらに
、第３図（ａ）、（ｂ）に示す、パターン１のエツジが
傾斜角ｒ、表面アラサを合わせ持つ場合も、検出時間順
となる。これによって空間的な分布状態が変化し、性能
低下を招く。このことも、同様に各々の光検出系に関し
て垂直軸からの角度θｉを可変とするように行うことで
対応することが出来る。この時、パターンが異なる試料
では常に調整を要する。その基本的設定場所は、正常パ
ターンからの回折光分布が暗部となる位置である。
’、Ｄ２などの対になった状態で例えば約６０°範囲に
わたって自由に動けるように角度帰を可変させるように
する。この時の光検出器の配置は、基本的には正常パタ
ーンの発生反射回折光が最小となる位置である。さらに
、第３図（ａ）、（ｂ）に示す、パターン１のエツジが
傾斜角ｒ、表面アラサを合わせ持つ場合も、検出時間順
となる。これによって空間的な分布状態が変化し、性能
低下を招く。このことも、同様に各々の光検出系に関し
て垂直軸からの角度θｉを可変とするように行うことで
対応することが出来る。この時、パターンが異なる試料
では常に調整を要する。その基本的設定場所は、正常パ
ターンからの回折光分布が暗部となる位置である。
このように、本実施例の反射回折光を解析することで半
導体素子の表面欠陥を検出する検査装置においてパター
ン形状の変更に相応して検出条件を随時、設定可能とす
ることにより、種々のパターンの欠陥検出に応じること
ができる。
導体素子の表面欠陥を検出する検査装置においてパター
ン形状の変更に相応して検出条件を随時、設定可能とす
ることにより、種々のパターンの欠陥検出に応じること
ができる。
その上、パターンエツジの傾斜、あるいは表面アラサが
存在する時、その検出条件をも最適化することによって
より正確な欠陥検出が可能となる。
存在する時、その検出条件をも最適化することによって
より正確な欠陥検出が可能となる。
次に試料面ｖＡ察系の改良について述べる。上述した本
発明によるパターン欠陥検査装置の機能はパターン上の
欠陥の検出、その位置表示に限定され、欠陥の種類の判
定、大きさ等を知ることが出来ない。このため、ゴミな
どの除去可能な欠陥、あるいは、ショート、パターン残
り等の修正可能欠陥を有する素子まで捨て去ることにな
り、歩留りの低下をまねくことになる。そこで、この問
題を解消するため従来から用いられている観察系の考え
方を拡張させ、ｍ整糸を第４図（ａ）、（ｂ）に示す如
く、シャッター１４、レンズ１２、読取顕微鏡１３から
成る系を９組隣接配置した構成とする。１組の系の試料
面視野は１．８ｍｍφ程度である。また、分解能は、約
５μｍを得ることができる。 これから、通常、ＩＣ，
ＬＳＩのチップの大きさは５ｍｍｍｍカフである、この
範囲を全て網羅してｍｓすることができる。具体的構成
としては２通り考えられ、レーザー走査時実時間で欠陥
を表示する構成と、■チップ検査終了後欠陥発生場所の
み抽出表示する構成とがある。さらに、その認識は、前
者の場合、読取顕微鏡１３の接眼レンズを取り除き拡大
像を直接、スクリーン１５上に写し出す構成がとられる
。それに対し、後者では、読取顕微鏡１３を直接、眼で
見ることになる。
発明によるパターン欠陥検査装置の機能はパターン上の
欠陥の検出、その位置表示に限定され、欠陥の種類の判
定、大きさ等を知ることが出来ない。このため、ゴミな
どの除去可能な欠陥、あるいは、ショート、パターン残
り等の修正可能欠陥を有する素子まで捨て去ることにな
り、歩留りの低下をまねくことになる。そこで、この問
題を解消するため従来から用いられている観察系の考え
方を拡張させ、ｍ整糸を第４図（ａ）、（ｂ）に示す如
く、シャッター１４、レンズ１２、読取顕微鏡１３から
成る系を９組隣接配置した構成とする。１組の系の試料
面視野は１．８ｍｍφ程度である。また、分解能は、約
５μｍを得ることができる。 これから、通常、ＩＣ，
ＬＳＩのチップの大きさは５ｍｍｍｍカフである、この
範囲を全て網羅してｍｓすることができる。具体的構成
としては２通り考えられ、レーザー走査時実時間で欠陥
を表示する構成と、■チップ検査終了後欠陥発生場所の
み抽出表示する構成とがある。さらに、その認識は、前
者の場合、読取顕微鏡１３の接眼レンズを取り除き拡大
像を直接、スクリーン１５上に写し出す構成がとられる
。それに対し、後者では、読取顕微鏡１３を直接、眼で
見ることになる。
次に、この観察系を確立する上で付加される要素、構成
について説明する。最初に、実時間スクリーン表示では
試料４の一チツプ表面へ継続的照明が光源７によって行
われる。これによって、光検知器１０にこの光が入射す
る。これを防ぐため、レーザー波長の透過帯域特性を有
する干渉フィルター１６を集光レンズ８の前面に設置す
る必要がある。 さらに、スクリーン表示は、瞬時的に
欠陥を判断することが要求される。これを達成するため
、ここでは第４図（ｃ）に示すスリット１４の移行方式
によるチップ局部のみを強調して表示する構成がとられ
る。この操作は、走査位置信号発生器１７からの信号と
シャッタ１４の開閉とをシャッター駆動回路１８で同期
させることによって行うことができる。
について説明する。最初に、実時間スクリーン表示では
試料４の一チツプ表面へ継続的照明が光源７によって行
われる。これによって、光検知器１０にこの光が入射す
る。これを防ぐため、レーザー波長の透過帯域特性を有
する干渉フィルター１６を集光レンズ８の前面に設置す
る必要がある。 さらに、スクリーン表示は、瞬時的に
欠陥を判断することが要求される。これを達成するため
、ここでは第４図（ｃ）に示すスリット１４の移行方式
によるチップ局部のみを強調して表示する構成がとられ
る。この操作は、走査位置信号発生器１７からの信号と
シャッタ１４の開閉とをシャッター駆動回路１８で同期
させることによって行うことができる。
検査終了後、読取顕微鏡１３で観察する場合は、欠陥発
生場所のみスリット１４を開く機構とすればよい。
生場所のみスリット１４を開く機構とすればよい。
観察系をこのように構成することによってチップ上に存
在する欠陥の種類、大きさを実時間で識別することが可
能となる。
在する欠陥の種類、大きさを実時間で識別することが可
能となる。
第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ従来の集積回路パター
ン欠陥検査装置の原理とその概略構成図、第２図（ａ）
、 （ｂ）および第３図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ
本発明による集積回路パターン欠陥検査装置の原理説明
図、第４図（、）〜（ｃ）はそれぞれ本発明による集積
回路パターン欠陥検査装置の他の実施例の概略構成図で
ある。 ■、１′・・・集積回路パターンの一部分、２・・・ス
ポット光、 ３，３・・・反射回折光のパターン、４・
・・・試料、 ５・・・走査レンズ、 ６・・・ガルバ
ノミラ−１７・・・光源、 ８・・・集光レンズ、 ９
・・・スリット、 ■０・・・・光検知器、 １１・・
・・プリズム、１２・・・・カメラレンズ、 １３・・
・・読取顕微鏡、 １４・・・・シャッター、 １５・
・・・スクリーン、 １６・・・・干渉フィルター、
１７・・・・走査位置信号発生器、高 １ 図 体）（ｂ） （ｃ）
Ｃｄ−ノ第 Ｚ 図 （１，５ン
＜ｂ）第３図
ン欠陥検査装置の原理とその概略構成図、第２図（ａ）
、 （ｂ）および第３図（ａ）、 （ｂ）はそれぞれ
本発明による集積回路パターン欠陥検査装置の原理説明
図、第４図（、）〜（ｃ）はそれぞれ本発明による集積
回路パターン欠陥検査装置の他の実施例の概略構成図で
ある。 ■、１′・・・集積回路パターンの一部分、２・・・ス
ポット光、 ３，３・・・反射回折光のパターン、４・
・・・試料、 ５・・・走査レンズ、 ６・・・ガルバ
ノミラ−１７・・・光源、 ８・・・集光レンズ、 ９
・・・スリット、 ■０・・・・光検知器、 １１・・
・・プリズム、１２・・・・カメラレンズ、 １３・・
・・読取顕微鏡、 １４・・・・シャッター、 １５・
・・・スクリーン、 １６・・・・干渉フィルター、
１７・・・・走査位置信号発生器、高 １ 図 体）（ｂ） （ｃ）
Ｃｄ−ノ第 Ｚ 図 （１，５ン
＜ｂ）第３図
Claims (1)
- １、集積回路パターンの表面を所定の大きさの光スポツ
ト径を有するコヒーレント光で上記表面に対して垂直に
走査することによって生じる反射回折光を検出して上記
集積回路パターンの欠陥を無比較で検査する装置におい
て、上記検出手段が、正常な集積回路パターンによって
生じる反射回折光が到達しない複数の空間領域の各々に
設けられた、垂直軸から異なる角度で傾斜した少なくと
も２つの光検出器からなり、かつ、上記光検出器の各々
が上記複数の空間領域において空間的に移動可能なよう
に構成されていることを特徴とする集積回路パターンの
欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16813983A JPS5972147A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 集積回路パタ−ンの欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16813983A JPS5972147A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 集積回路パタ−ンの欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5972147A true JPS5972147A (ja) | 1984-04-24 |
| JPS6222530B2 JPS6222530B2 (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=15862556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16813983A Granted JPS5972147A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 集積回路パタ−ンの欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5972147A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216054A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 被検査物の検査装置及び被検査物の検査方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140151U (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-26 |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP16813983A patent/JPS5972147A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216054A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 被検査物の検査装置及び被検査物の検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6222530B2 (ja) | 1987-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3258385B2 (ja) | 光学式基板検査装置 | |
| JP4183492B2 (ja) | 欠陥検査装置および欠陥検査方法 | |
| JP4616472B2 (ja) | 表面の異常および／または特徴を検出するためのシステム | |
| JP5469839B2 (ja) | 物体表面の欠陥検査装置および方法 | |
| JP4130531B2 (ja) | 透明な基板上の構造の測定装置及び測定方法 | |
| KR100302245B1 (ko) | 패턴결함검사장치및패턴결함검사방법 | |
| US5659390A (en) | Method and apparatus for detecting particles on a surface of a semiconductor wafer having repetitive patterns | |
| JP4939843B2 (ja) | 欠陥検査方法及びその装置 | |
| JPS6182147A (ja) | 表面検査方法及び装置 | |
| JP2005517906A (ja) | 表面の異常および／または形状を検出するためのシステム | |
| JP2001013085A (ja) | 欠陥検査装置 | |
| JP2005214980A (ja) | ウエハのマクロ検査方法および自動ウエハマクロ検査装置 | |
| JP3105702B2 (ja) | 光学式欠陥検査装置 | |
| WO2009133849A1 (ja) | 検査装置 | |
| JP2009025003A (ja) | 表面状態検査装置 | |
| US7767982B2 (en) | Optical auto focusing system and method for electron beam inspection tool | |
| WO2009125839A1 (ja) | 検査装置 | |
| JP3185878B2 (ja) | 光学的検査装置 | |
| JP2003017536A (ja) | パターン検査方法及び検査装置 | |
| JP4523310B2 (ja) | 異物識別方法及び異物識別装置 | |
| JP2712362B2 (ja) | レジストパターンの検査装置 | |
| JPS5972147A (ja) | 集積回路パタ−ンの欠陥検査装置 | |
| JP4040777B2 (ja) | 異物検査装置 | |
| JP3657076B2 (ja) | ウエハのマクロ検査方法および自動ウエハマクロ検査装置 | |
| JPH0536726B2 (ja) |