JPS59934A - 欠陥検査装置 - Google Patents

欠陥検査装置

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JPS59934A
JPS59934A JP9942483A JP9942483A JPS59934A JP S59934 A JPS59934 A JP S59934A JP 9942483 A JP9942483 A JP 9942483A JP 9942483 A JP9942483 A JP 9942483A JP S59934 A JPS59934 A JP S59934A
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optical fibers
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須田 匡
Shinobu Hase
長谷 忍
Katsumi Takami
高見 勝己
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Hitachi Ltd
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    • H01L22/00Testing 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

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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はバターニングされた半導体集積回路チップに発
生する欠陥を光学的に検出する欠陥検査装置に関する。
〔発明の背景〕
パターニングされた半導体集積回路チップ上の諸欠陥を
光学的に検出する欠陥検査装置はまだ出現していす、半
導体集積回路マスクの欠陥検査装置をこの目的に転用し
ているのが現状である。目的が異Z装置を転用している
のであるから、半導体集積回路チップ上の欠陥検査の目
的は十分には果されていない。それは、半導体集積回路
マスクの場合には透過型の光学系を構成できるのに反し
て、半導体集積回路チップの場合には必然的に反射型の
光学系を構成しなければならないからである。すなわち
、これまでに開発された透過型の光学系で構成された半
導体集積回路マスクの欠陥検査装置を、不透明な半導体
集積回路チップ上の欠陥検査用に変換しても、照明方法
、欠陥検出方法などの点で装置構成上問題が生じる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、したがって、パターニングされた半導
体集積回路チップ上の諸欠陥を光学的に検出可能とする
だめの、反射型の欠陥検査装置を提供することである。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するだめに、本発明による、半導体集積
回路のチップに発生する欠陥を検出するだめの欠陥検査
装置は、し・−ザビームなどの光ビームで試料を走査し
たとき欠陥で生じる試料からの反射回折光を正常な回路
パターンによって生じる反射回折光と比較することによ
って欠陥の有無を識別することを要旨とする。
本発明の有利な1実施の態様においては、上記光ビーム
で試料を走査するだめの手段がガルバミラーである。
本発明の有利な他の一つの実施の態様においては、光源
が複数個の発光ダイオード捷たは半導体レーザであり、
各光源には少くとも1本の光ファイバが接続され、それ
らの光ファイバの他端は1本の直線上に、または1本の
直線に泪ってその両側に、一方の側にある光ファイバの
中心から」二記直線に下ろした垂線の足が他方の側にあ
る隣接する2本の光ファイバの中心から上記直線に下ろ
した垂線の足の間にあるように配置され、上記光源が上
記光ファイバの先端から上記直線の一方の端から順次光
が放射されるような順序に通電されることによって試料
面を走査する。
本発明は、反射回折光をレンズで光検出器上に集光する
光学系にも、反射回折光を光ファイバを用いて光検出器
に導く光学系にも同様によく適用することができる。後
者の実施の態様においては、試料と反射回折光を検出す
るだめの光検出器の間に複数本の光ファイバが設けられ
、上記光ファイバの1端は光学的に上記光検出器に接続
され、他端は正常回路パターンによって生じる反射回折
光が到達しない領域に、上記試料の面に対向するように
設けられている。
一般に、ウェハにパターニングされた形状の特徴は第1
図のように4方向に分類される。このような形状のもの
に光ビームが照射されたときに生じる光の反射回折パタ
ーンを1枚の紙に重ね合わせて書くと、第2図に示すよ
うに、朱印形となる。
これに対して、欠陥による光の回折パターンは第2図の
方向以外にも発生する。例えば、円形の欠陥であれば同
心円状の明暗が繰り返されたものとなる。
以上のことから、光の反射回折パターンのうち、正常な
回路パターンからの回折光が到達しない領域だけに到来
する回折光のみを集光し、これを電気信号に変換すれば
欠陥に基因する回折光のみを検出することになり、その
結果としてパターニング・ウェハ上の欠陥を検出するこ
とができる。
〔発明の実施例〕
以下に、伺図を参照しながら、実施例を用いて 1本発
明を一層詳しく説明するけれども、それらは例示に過ぎ
ず、本発明の枠を越えることなく、いろいろな改良や変
形があり得ることは勿論てある。
実施例 1 第6図は本発明による欠陥検査装置の1例の構成を図式
的に示す。光は図には示されていないレーザによって発
生させられ、レーザ・ビーム径を変換するだめに、図に
は示されていないビーム・エキスパンダを通り、ガルバ
ミラー1に入射する。
ガルバミラー1は矢印10で示ずように軸を中心に振動
し、反射光を振らせる。反射光は走査レンズ2、プリズ
ム6.1/4波長板4を通過し、試料5に到達する。以
上の系は、半導体集積回路チップなどのパターニングさ
れた試料5にレーザ・ビームを絞って照射すること、お
よび試料面をこのビームで走査することの二つの目的を
持っている。
欠陥を試料上全面4に亘って調べるためには、二次元走
査が必要となる。レーザ・ビームの偏向によって行なわ
れる走査をX方向とすれば、Y方向の走査は試料台6の
X方向に対して垂直な方向(Y方向)の移動によって行
なわれる。
光源としてレーザを使用するときは、それから出る光は
偏光しており、1/4波長板を往復する間に半波長の位
相差を生じ、たとえばP偏光がS偏光となり、プリズム
3としてP偏光に対して透過重大、S偏光に対して反射
重大となるような特殊な偏光プリズムを使用すれば、試
料から反射されて来る光を効率よく光検出器9の方向に
反射させることができる。
使用する光は必ずしも偏光している必要はない。
そのときには、プリズムは偏光プリズムである必要がな
く、そのとき1/4波光板は不要となるが、プリズムの
反射効率および光源のパワー利用率が低下することは避
けられない。
欠陥の検出分解能を上げるためには、試料上に照射され
るレーザ・ビームのスポット・サイズを小さくする必要
がある。そのためには、走査レンズ2に入射するビーム
を太くすることが必要で、ビーム・エキスパンダはこの
だめのものである。
走査レンズ2に対し、カルバミラーと試料面は互に共役
の焦点に配置される。
以上記載した配置で光が試料面に入射すると、試料の正
常な回路パターンおよび欠陥によって反射回折現象が起
る。この回折光はレーザ・ビームの照射方向を逆行し、
プリズム3そ反射され、集光レンズ7の方向に進行する
。この集光レンズ7の第1焦点を試料50面上に合わせ
る。捷だ、その第2焦点には空間フィルタ8を配置し、
その直後に光検出器9が設けられている。この集光レン
ズ7の配置によって、このレンズの前後におケア、)回
折光の回折パターンの形状が保存される。前に述べたよ
うに、規則性のある集積回路チップの回路バタ、−ンに
よ7る回折光は第2図に示すようなパターンを形成し、
この回折光成分は空間フィルタ8で遮光(消去)するこ
とができる。これに対して、欠陥による回折光の回折パ
ターンは上記の回折パターンから逸れるため、空間フィ
ルタ8で遮光されず、光検出器9に到達して電気信号に
変換される。
光検出器には、光電子増倍管群、2次元に配列された半
導体検出器などを使用することができる。
空間フィルタの形状も、第2図に示すものは例示に過ぎ
ず、状況に応じて形状が異ることがあり得ることは勿論
である。
実施例 2 第4図は試料面を光ビームで走査するだめの手段として
光ファイバを用いる実施の態様を示す。
この実施の態様においては、光源には発光ダイオードま
たは半導体レーザが使用される。
第4図はこの実施の態様における本発明による欠陥検査
装置の光ビームの一次元走査装置の図式的な説明図で、
図中11は光源の電源、12はN個から成るスイッチ群
、13はN個から成る光源、14は光ファイバの束で、
各光源に1本の光ファイバが接続され、それらの光ファ
イバの他ZMは1本の直線上に配置してもよいが、第5
図(a)に示すように、1本の直線に沿ってその両側に
、一方の側にある光ファイバの中心から上記直線に下ろ
しだ垂線の足が他方の側にある隣接する光ファイバの中
心から上記直線に下ろしだ垂線の足の間にあるように、
千鳥型に配列されるのが好捷しい。これは単純1列に配
列すると光が当らない場所が生じるから、これを避ける
だめである。さらに、第5図(a)に示す光ファイバを
側面から見れば、上記直線の両側にある光ファイバの群
は試料面の法線に対してその両側にある角度だけ傾斜し
て設けられており、両群の光ファイバを出だ光がウェハ
上の同一直線上に当るようにするのが有利である。
第5図(a)に示すように、上記光ファイバに上記直線
の一方の端から順次F1.1=”2. F3.1−4.
・・・・・・F  F  曲・・ のように番号付けを
行なえば、2n  ’   2n+[ N個の光源、およびそれらの光源に対応するN個のツイ
ツチにもSWl、SW2.SW3・・・・・・のように
番号付けを行なう。このようにして、添字1めスイッチ
SW1から添字NのスイッチSWNまで、添字の順に順
次スイッチ・オンすれば、N個の光ファイバFFFF・
・・・・・、FF’、・・・・・・から1+   21
 31  4      211  21+1添字の順
にしたがって光が放射され、試料5が面上の1本の直線
に沿って走査されたことになるのは明らかである。
以上の例においてはスイッチも光源も光ファイバもすべ
てN個あるとしだけれども、例えばスイッチおよび光源
をN個、光ファイバを2N個とし光ファイバF1とF2
をスイッチSW1に対応させても同様な結果が得られる
ことは自明である。
必要な光ファイバの数は、1列配列の場合には必要な1
次元の走査幅を光ファイノ(出力ビームの1試料面上で
のビーム径で割って得られる商に等しく、第5図(a)
に示す千鳥形配列の場合にはその2倍である。
スイッチとしては電子式スイッチを用いるのが有利であ
る。
本実施例に示す実施の態様によれば、(1)個々の光源
の出力が高いので、照射光強度を上げることができる、
(2)実施例1に示すカルノ<ミラーを用いる方式に較
べ、スイッチおよび光源の応答速度が速いので、走査速
度を上げることができる、(6)実施例1の場合と異な
り、光源を任意の場所に置くことができる、等の利点が
得られる。
以上、本実施例ではX方向の走査についてのみ述べたけ
れども、Y方向の走査、その他ノ;ターンニングされた
チップ中の欠陥の検出は実施例1と全く同様にして行な
うことができる。
実施例 6 パターニングされたチップ中の欠陥に起因する −回折
パターンの検出にも光ファイバを使用することができる
第6図は光ファイバの配列を側面から見た図で。
(a)は光ファイバの先端を半球面上に、(b)は平面
上に配列した実施の態様を表わす。図において、5は試
料で、15は欠陥からの回折光を集光するための光フア
イバ群、16は実施例1に示したレーザ・ビームまたは
実施例2に示した光ファイバの束を意味する。
第7図は第6図に示す光ファイバの配列の試料面上への
投影図で、(a)は直角座標的配列、(b)は同心円的
配列を模式的に示す図である。第7図から明らかなよう
に、第2図に示す米印形の領域内に光ファイバをはじめ
から配置しないようにすることによって、欠陥に基づく
回折光のみを検出することができる。第7図において、
17は走査幅を意味し、試料の1チップ幅に合致させる
ものとする。光ビームによる走査は、模式的に単に1本
の線で表わしたけれども、実施例1におけるよゝン うにガルバミラーによって行なっても、実施例2におけ
るように実質上1列に配列された光ファイ。
バに順次光を通すことによって行なってもよい。
この実施例に示す実施の態様によれば、(1)パターニ
ングの形状が複雑な部分、あるいは円形に近い部分で起
る光の回折パターンは第2図に示す米印形からずれるの
で、そのような場合に、試料のパターニングの形態に応
じてS/N比が最大になるように光ファイバの空間的な
配列を−選ぶことができる、(2)光ファイバを複数個
の束に分割し、各束に対応して光検出器を設け、電気的
にシN比を向上させることができる、(6)検出器を任
意の場所に配置することができる、等の利点が得られる
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、パターニングウェ
ハが不透明な試料であるだめ、透過型の □光学系を構
成することができない半導体集積回路・チップなどのパ
ターン中に現れる欠陥を検出できる欠陥検査装置を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は四つのパターニングの種類を示す平面図、第2
図は第1図の4種類のパターニングによって生じる反射
回折光パターンを示す平面図、第6図は本発明による欠
陥検査装置の1例を図式的に示す構成図、第4図は本発
明の他の実施の態様による光走査装置を図式的に示す構
成図、第5図は第4図に示す光走査装置における光ファ
イバの配置を示し、(a)は平面図、(b)は側面図、
第6図および第7図は本発明のさらに他の一つの実施の
態様における、欠陥からの回折光を集光するための光フ
アイバ群のそれぞれ側面図および平面図である。 1・・・ガルバミラー   2・・・走査レンズ6・・
・プリズム     4・・・1/4波長板5・・・試
料       6・・・試料台7・・・集光レンズ 
   8・・・空間フィルタ9・・・光検出器 10・・・ガルバミラーの回転方向を示す矢印11・・
・電源       12・・・スイッチ群13・・・
光源      14・・・光ファイバの束15・・・
欠陥からの回折光を集光するための光フアイバ群 16・・・レーザ・ビームまたは光ファイバの束SW1
.・・・・・・ SWN ・・・スイッチF11 F2
1 F31 F41 ・・・・・・F2Ol F2n+
1 ”’光ファイバ代理人弁理士 中村純之助 第1図 IP2図 1’7 <0) 図 (b) 図。b)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ビームで試料を走査し、そのとき生じる反射回
    折パターンを正しいパターンによって生じる反射回折パ
    ターンと比較することによって欠陥の有無を識別するこ
    とを特徴とする、半導体集積回路のチップに発生する欠
    陥を検出するだめの欠陥検査装置。
  2. (2)光ビームで試料を走査するだめの手段がガルバミ
    ラーであることを特徴とする特許請求の範囲第1項によ
    る欠陥検査装置。
  3. (3)光源が複数個の発光ダイオードまたは半導体レー
    ザであシ、各光源には少くとも1本の光ファイバが接続
    され、それらの光ファイバの他端は1本の直線上に、ま
    たは1本の直線KGってその両側に、一方の側にある光
    ファイバの中心から上記直線に下ろした垂線の足が他方
    の側にある隣接する2本の光ファイバの中心から上記直
    線に下ろした垂線の足の間にあるように配置され、上記
    光源が上記光ファイバの先端から上記直線の一方の端か
    ら順次光が放射されるような順序に通電されることによ
    って試料面を走査することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項による欠陥検査装置。
  4. (4)試料と反射回折光を検出するだめの光検出器の間
    に複数本の光ファイバが設けられ、上記光ファイバの1
    端は光学的に上記光検出器に接続され、他端は正常回路
    パターンによって生じる反射回折光が到達しない領域に
    、上記試料の面に対向するように設けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項による欠陥検査装置。
JP9942483A 1983-06-06 1983-06-06 欠陥検査装置 Granted JPS59934A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205775A (ja) * 1987-02-20 1988-08-25 Mitsubishi Electric Corp パタ−ン欠陥検査装置
JPH05215690A (ja) * 1992-02-03 1993-08-24 Hitachi Electron Eng Co Ltd 異物検査装置
US6411377B1 (en) * 1991-04-02 2002-06-25 Hitachi, Ltd. Optical apparatus for defect and particle size inspection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51112183A (en) * 1974-08-12 1976-10-04 Mitsubishi Electric Corp Diffraction pattern detector
JPS5276088A (en) * 1975-12-22 1977-06-25 Toshiba Corp System for inspecting defects of pattern having directivity
JPS545750A (en) * 1977-06-15 1979-01-17 Fujitsu Ltd Pattern inspecting method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51112183A (en) * 1974-08-12 1976-10-04 Mitsubishi Electric Corp Diffraction pattern detector
JPS5276088A (en) * 1975-12-22 1977-06-25 Toshiba Corp System for inspecting defects of pattern having directivity
JPS545750A (en) * 1977-06-15 1979-01-17 Fujitsu Ltd Pattern inspecting method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205775A (ja) * 1987-02-20 1988-08-25 Mitsubishi Electric Corp パタ−ン欠陥検査装置
US6411377B1 (en) * 1991-04-02 2002-06-25 Hitachi, Ltd. Optical apparatus for defect and particle size inspection
US7037735B2 (en) 1991-04-02 2006-05-02 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for testing defects
US7098055B2 (en) 1991-04-02 2006-08-29 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for testing defects
US7443496B2 (en) 1991-04-02 2008-10-28 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for testing defects
US7639350B2 (en) 1991-04-02 2009-12-29 Hitachi, Ltd Apparatus and method for testing defects
US7692779B2 (en) 1991-04-02 2010-04-06 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for testing defects
US7940383B2 (en) 1991-04-02 2011-05-10 Hitachi, Ltd. Method of detecting defects on an object
JPH05215690A (ja) * 1992-02-03 1993-08-24 Hitachi Electron Eng Co Ltd 異物検査装置

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