JPS6086519A - 反射顕微鏡の照明方法 - Google Patents
反射顕微鏡の照明方法Info
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- JPS6086519A JPS6086519A JP19427983A JP19427983A JPS6086519A JP S6086519 A JPS6086519 A JP S6086519A JP 19427983 A JP19427983 A JP 19427983A JP 19427983 A JP19427983 A JP 19427983A JP S6086519 A JPS6086519 A JP S6086519A
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- Japan
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- pattern
- illumination
- optical system
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
- G02B21/12—Condensers affording bright-field illumination
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B21/06—Means for illuminating specimens
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (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〕
本発明は光学系の照明方法に係り、とくに半導体素子の
パターン検査に好適な被検査パターンの照明方法に関す
る。
パターン検査に好適な被検査パターンの照明方法に関す
る。
ＩＣ； ＬＳＩなどの半導体およびそれらのマスク等の
検査は、光学顕微鏡を用いて試料を拡大観察することに
よって行われる。このような検査は従来目視観察に頼っ
ていたが、パターンが微細化、高集積化するにつれて、
信頼性、検査時間等で問題がでてきている。このため、
光学顕微鏡の接眼にＴＶ左カメラの映像入力センサを取
付け、試料の拡大像を電気信号に光電変換した後、画像
処理によるパターン認識で欠陥検査を行う方法に移行し
てきている。一方、このような検査装置に用いる試料面
への照明方法としては、従来、照明むらが少々いケーラ
ー照明（明視野照明）が一般的である。しかるに、とく
に、光源として水銀ラング。
検査は、光学顕微鏡を用いて試料を拡大観察することに
よって行われる。このような検査は従来目視観察に頼っ
ていたが、パターンが微細化、高集積化するにつれて、
信頼性、検査時間等で問題がでてきている。このため、
光学顕微鏡の接眼にＴＶ左カメラの映像入力センサを取
付け、試料の拡大像を電気信号に光電変換した後、画像
処理によるパターン認識で欠陥検査を行う方法に移行し
てきている。一方、このような検査装置に用いる試料面
への照明方法としては、従来、照明むらが少々いケーラ
ー照明（明視野照明）が一般的である。しかるに、とく
に、光源として水銀ラング。
クセノン・ランプなどのような点光源を使用した場合、
上記照明方法では、次のような問題点が顕著となる。こ
れを第１図、第２図によって説明する。第１図はケーラ
ー照明法の一例である。黒光＃、１によって発光された
光は、コリメータ・レンズ２によって平行光となり、さ
らに集光レンズ３によシハーフ・ミラー４を介して対物
レンズ５の後の焦点位置に光源像が結ばれる。こうする
ことによって、観察面６には平行光束が観察面に対して
垂直に照射される。検査装置では、映像入力センサ７上
にｍ集面６からの反射光を投影させ、電気信号に変換し
た映像データにもとづいて観察面上のパターン不良を検
査する。しかしながら、被検査パターン上には、不良と
見做すべきパターン変形と、不良と見做すべきでないパ
ターン変形とがある。その−例を第２図（ａ）に示すと
、パターンが切れていたシ、パターン上に暗い異物イが
付着していたシした場合、それらのパターン異常は欠陥
として検出しなければならない。一方、パターン表面の
単なる凹凸口は、パターン不良とはならず、逆に欠陥と
して検出すべきではない。この被検査パターンを観察面
として、ケーラー照明法によって映像を作シ出した場合
、第２図（ｂ）に示したように、不良と見做すべきパタ
ーン変形とともに、不良と見做すべきでないパターン変
形も区別されることなく同時に濃淡模様として映し出さ
れてしまう。すなわち、単なるケーラー照明では、真の
欠陥と疑似欠陥との区別ができず、正しいパターン検査
が行えない。
上記照明方法では、次のような問題点が顕著となる。こ
れを第１図、第２図によって説明する。第１図はケーラ
ー照明法の一例である。黒光＃、１によって発光された
光は、コリメータ・レンズ２によって平行光となり、さ
らに集光レンズ３によシハーフ・ミラー４を介して対物
レンズ５の後の焦点位置に光源像が結ばれる。こうする
ことによって、観察面６には平行光束が観察面に対して
垂直に照射される。検査装置では、映像入力センサ７上
にｍ集面６からの反射光を投影させ、電気信号に変換し
た映像データにもとづいて観察面上のパターン不良を検
査する。しかしながら、被検査パターン上には、不良と
見做すべきパターン変形と、不良と見做すべきでないパ
ターン変形とがある。その−例を第２図（ａ）に示すと
、パターンが切れていたシ、パターン上に暗い異物イが
付着していたシした場合、それらのパターン異常は欠陥
として検出しなければならない。一方、パターン表面の
単なる凹凸口は、パターン不良とはならず、逆に欠陥と
して検出すべきではない。この被検査パターンを観察面
として、ケーラー照明法によって映像を作シ出した場合
、第２図（ｂ）に示したように、不良と見做すべきパタ
ーン変形とともに、不良と見做すべきでないパターン変
形も区別されることなく同時に濃淡模様として映し出さ
れてしまう。すなわち、単なるケーラー照明では、真の
欠陥と疑似欠陥との区別ができず、正しいパターン検査
が行えない。
この対策として、垂直方向からの光とともに斜め方向か
らの光を観察面に同時に照射する照明法が提案されてい
る。すなわち、明視野照明、暗視野照明兼用の対物レン
ズを用いて上記照明法を実現する方法が提案されている
。しかるに１このような方法では、特殊な構造の対物レ
ンズを使用しなくてはならない上、暗視野照明用の光の
方向が一部の方向、とくに開口角の大きい対物レンズで
は観察面と平行に近い方向に限定されてしまうだめ、検
査パターンの光学像から疑似欠陥が正しく排除されない
場合があるとともに、パターン・エツジ部が必要以上に
明るくなる場合がある。
らの光を観察面に同時に照射する照明法が提案されてい
る。すなわち、明視野照明、暗視野照明兼用の対物レン
ズを用いて上記照明法を実現する方法が提案されている
。しかるに１このような方法では、特殊な構造の対物レ
ンズを使用しなくてはならない上、暗視野照明用の光の
方向が一部の方向、とくに開口角の大きい対物レンズで
は観察面と平行に近い方向に限定されてしまうだめ、検
査パターンの光学像から疑似欠陥が正しく排除されない
場合があるとともに、パターン・エツジ部が必要以上に
明るくなる場合がある。
本発明の目的は、このような従来方式の問題点を解消し
て、被検査パターン上の不良箇所だけが正常パターンと
異なるような拡大像が得られる被検査パターンへの照明
方法を提供することにある。
て、被検査パターン上の不良箇所だけが正常パターンと
異なるような拡大像が得られる被検査パターンへの照明
方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明の被検査パターン
照明方法は、ケーラー照明を実現する照明光学系の光路
内に透過性の散光板を挿入することを特徴とし、観察面
に対して垂直方向からの平行光束を照射するとともに、
斜め方向からも光を照射しようとするものである。
照明方法は、ケーラー照明を実現する照明光学系の光路
内に透過性の散光板を挿入することを特徴とし、観察面
に対して垂直方向からの平行光束を照射するとともに、
斜め方向からも光を照射しようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第３図、第４図によシ説明す
る。
る。
第３図は、本発明を用いた照明光学系の概略構成図であ
る。光源ランプ８から放射される光は、コリメータ・レ
ンズ９によって、平行光となる。
る。光源ランプ８から放射される光は、コリメータ・レ
ンズ９によって、平行光となる。
さらに透過性の散光板１０たとえばスリガラスを通過す
ることによって、第４図に示したように散光板固有の散
乱特性に依存した散乱光となる。この散乱光は、コンデ
ンサ・レンズ１１を通過したのち、ハーフ・ミラー１２
で対物レンズ１３の方向へ反射される。なお、光源像は
、対物レンズの焦点位置近くに結像させる。このように
、ケーラー照明またはケーラー照明に近い照明光学系の
光路内に透過性の散光板を挿入した光学系を用いること
によって、観察面１４上には、垂直方向とともに斜め方
向からも光を照射することが可能となる。ただし照射強
度は、散光板の散乱特性に依存し、第４図の例では垂直
方向が最も強く、垂直方向を基準とした照射角度αが大
きくなるにしたがって弱くなる。照射角度の限界は、灼
物レンズの開口角にほぼ等しい値となる。
ることによって、第４図に示したように散光板固有の散
乱特性に依存した散乱光となる。この散乱光は、コンデ
ンサ・レンズ１１を通過したのち、ハーフ・ミラー１２
で対物レンズ１３の方向へ反射される。なお、光源像は
、対物レンズの焦点位置近くに結像させる。このように
、ケーラー照明またはケーラー照明に近い照明光学系の
光路内に透過性の散光板を挿入した光学系を用いること
によって、観察面１４上には、垂直方向とともに斜め方
向からも光を照射することが可能となる。ただし照射強
度は、散光板の散乱特性に依存し、第４図の例では垂直
方向が最も強く、垂直方向を基準とした照射角度αが大
きくなるにしたがって弱くなる。照射角度の限界は、灼
物レンズの開口角にほぼ等しい値となる。
以上述べたような照明光学系を用いた場合、第２図（ａ
）に示したような被検査パターンの投影像は、もともと
パターンが暗い領域は暗くなるが、パターンの明るい領
域に存在する表面の凹凸は、斜め方向からの照明光の効
果によって、平坦な領域と比較して、はつきシとした明
るさの差は現われない。このため、ＴＶカメラ等で得ら
れる被検査パターンの平面図は、第５図に示したように
なる。
）に示したような被検査パターンの投影像は、もともと
パターンが暗い領域は暗くなるが、パターンの明るい領
域に存在する表面の凹凸は、斜め方向からの照明光の効
果によって、平坦な領域と比較して、はつきシとした明
るさの差は現われない。このため、ＴＶカメラ等で得ら
れる被検査パターンの平面図は、第５図に示したように
なる。
すなわち、パターン表面の凹凸のような不良とはならな
いパターン変形は検出されず、パターン断線、異物とい
ったパターン不良の原因となるパターン異常だけを検出
したパターン映像が得られる。
いパターン変形は検出されず、パターン断線、異物とい
ったパターン不良の原因となるパターン異常だけを検出
したパターン映像が得られる。
したがって、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体パターン検査装
置に本発明の照明方法を適用することによって、虚報の
少ない正確な欠陥検出が可能となる。
置に本発明の照明方法を適用することによって、虚報の
少ない正確な欠陥検出が可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、被検査パターン
表面に対して垂直方向のみならず斜め方向からも照明光
を入射することができるため、半導体パターンの観察、
とりわけＴＶカメラ等で撮影し画儂処理によってパター
ン不良を検査する場合、真の不良箇所だけを正しく検出
することが可能となる。またとくに、ＶＬＳＩ、ＵＬＳ
Ｉ などのような超微細なパターン検査では、開口角の
大きな高倍率な対物レンズを使用するため、照明光の入
射角範囲を広くとることが期待でき、発明の効果はとく
に大きい。さらに、以上の効果を、従来の照明光学系に
散光板を挿入するといった極めて簡便な方法で実現でき
る。
表面に対して垂直方向のみならず斜め方向からも照明光
を入射することができるため、半導体パターンの観察、
とりわけＴＶカメラ等で撮影し画儂処理によってパター
ン不良を検査する場合、真の不良箇所だけを正しく検出
することが可能となる。またとくに、ＶＬＳＩ、ＵＬＳ
Ｉ などのような超微細なパターン検査では、開口角の
大きな高倍率な対物レンズを使用するため、照明光の入
射角範囲を広くとることが期待でき、発明の効果はとく
に大きい。さらに、以上の効果を、従来の照明光学系に
散光板を挿入するといった極めて簡便な方法で実現でき
る。
第１図は従来の照明光学系の概略図、第２図（ａ）は被
検査パターンの斜視図、同図（ｂ）は第１図に示した光
学系を用いて観察した場合のパターンの平面図、第３図
は本発明の被検査パターン照明方法の実施例を示す照明
光学系の概略図、第４図は散光板の散光特性の説明図、
第５図は本発明の照明方法を用いて観察した場合のパタ
ーンの平面図である。 １．８・・・光源ランプ、２．９・・・コリメータ・レ
ンズ、３．１１・・・コンテ／す・レンズ、４．１２・
・・ハーフ・ミラー、５．１３・・・対物レンズ、６゜
１４・・・被検査パターン観察面、７・・・映像入力セ
ン兜 １ 図 第１２ 国 （α）（ｂ２ ｙｆＪ３１￥］ 第４ ［２１ｓ 、４
検査パターンの斜視図、同図（ｂ）は第１図に示した光
学系を用いて観察した場合のパターンの平面図、第３図
は本発明の被検査パターン照明方法の実施例を示す照明
光学系の概略図、第４図は散光板の散光特性の説明図、
第５図は本発明の照明方法を用いて観察した場合のパタ
ーンの平面図である。 １．８・・・光源ランプ、２．９・・・コリメータ・レ
ンズ、３．１１・・・コンテ／す・レンズ、４．１２・
・・ハーフ・ミラー、５．１３・・・対物レンズ、６゜
１４・・・被検査パターン観察面、７・・・映像入力セ
ン兜 １ 図 第１２ 国 （α）（ｂ２ ｙｆＪ３１￥］ 第４ ［２１ｓ 、４
Claims (1)
- １、反射顕微鏡を用いた光学系において、観察試料面へ
入射する照明光の光路内に散光板を挿入することによっ
て、多方向から光を入射させることを特徴とする反射顕
微鏡の照明方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19427983A JPS6086519A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 反射顕微鏡の照明方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19427983A JPS6086519A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 反射顕微鏡の照明方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086519A true JPS6086519A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16321962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19427983A Pending JPS6086519A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 反射顕微鏡の照明方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994007170A1 (de) * | 1992-09-19 | 1994-03-31 | Leica Mikroskopie Und Systeme Gmbh | Hellfeld-durchlicht-beleuchtungseinrichtung für mikroskope |
| EP1789828A2 (en) * | 2004-09-14 | 2007-05-30 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Microscope system and method |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19427983A patent/JPS6086519A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994007170A1 (de) * | 1992-09-19 | 1994-03-31 | Leica Mikroskopie Und Systeme Gmbh | Hellfeld-durchlicht-beleuchtungseinrichtung für mikroskope |
| EP0613569A1 (de) * | 1992-09-19 | 1994-09-07 | Leica Mikroskopie & Syst | Hellfeld-durchlicht-beleuchtungseinrichtung für mikroskope. |
| EP1789828A2 (en) * | 2004-09-14 | 2007-05-30 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Microscope system and method |
| EP1789828A4 (en) * | 2004-09-14 | 2010-04-28 | Yeda Res & Dev | MICROSCOPY SYSTEM AND METHOD |
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