JPS61292931A - 欠陥検査方法及び装置 - Google Patents
欠陥検査方法及び装置Info
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- JPS61292931A JPS61292931A JP13408185A JP13408185A JPS61292931A JP S61292931 A JPS61292931 A JP S61292931A JP 13408185 A JP13408185 A JP 13408185A JP 13408185 A JP13408185 A JP 13408185A JP S61292931 A JPS61292931 A JP S61292931A
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- 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〕
本発明は欠陥検査方法及び装置に係り、特にＬＳＩ製造
中間工程でのパターン付つニノ１上等の微小異物やパタ
ーン欠陥を高感度、高信頼度で検出する異物検査におい
て虚報を除去するのに好適な欠陥検査方法及び装置に関
する。
中間工程でのパターン付つニノ１上等の微小異物やパタ
ーン欠陥を高感度、高信頼度で検出する異物検査におい
て虚報を除去するのに好適な欠陥検査方法及び装置に関
する。
従来のウェハ上の異物検査を行なう装置では（１）レー
ザ光の一次元高速走査と試料の並進低速移動の組合せや
＋１）試料の高速回転と並進低速移動との組合せＫよる
ら線状走査を用いて、試料全面、検出を行なりている。
ザ光の一次元高速走査と試料の並進低速移動の組合せや
＋１）試料の高速回転と並進低速移動との組合せＫよる
ら線状走査を用いて、試料全面、検出を行なりている。
また、特開昭５７−８０５４６号公報記載の従来例では
、自己走査型−次元光電変換素子アレイの電気的走査と
試料低速移動を組合わせて上記（１）と同等の走査を実
現している。更に「最新半導体工場自動化システム総合
技術集成、第７節評価システム」では試料ウェー・の半
径位置に自己走査型−次元光電変換素子アレイを配置し
、これと試料の回転移動を組合わせて上記＋Ｕ＞と同等
の走査を実現している。
、自己走査型−次元光電変換素子アレイの電気的走査と
試料低速移動を組合わせて上記（１）と同等の走査を実
現している。更に「最新半導体工場自動化システム総合
技術集成、第７節評価システム」では試料ウェー・の半
径位置に自己走査型−次元光電変換素子アレイを配置し
、これと試料の回転移動を組合わせて上記＋Ｕ＞と同等
の走査を実現している。
しかし、これ等の従来方法では、試料上にレーザ光を照
射し、その散乱光を検出しているため、パターンが生成
されているウェハでは、異物と同時にパターンも検出さ
れてしまう。従って、これ等の従来方法は、パターン付
ウェハの検査には適用できない。
射し、その散乱光を検出しているため、パターンが生成
されているウェハでは、異物と同時にパターンも検出さ
れてしまう。従って、これ等の従来方法は、パターン付
ウェハの検査には適用できない。
ＬＩ３ｍ製造の中間工程でのパターン付ウェハ上の異物
検査作業は、製品歩留り向上、信頼性向上の為に不可欠
である。この作業の自動化は特開昭５５−１４９８２９
、５４−１０１３９０ 、５５−９４１４５ 。
検査作業は、製品歩留り向上、信頼性向上の為に不可欠
である。この作業の自動化は特開昭５５−１４９８２９
、５４−１０１３９０ 、５５−９４１４５ 。
５６−３０６３０号公報に開示されている様Ｋ、偏光を
利用した検出方法により実現されている。この原理を第
１０図〜第１３図を用いて説明する。
利用した検出方法により実現されている。この原理を第
１０図〜第１３図を用いて説明する。
第１０図に示す如く、照明光４をウェハ１表面に対して
傾斜角度ダで照射したのみでは、パターン２と異物３か
ら同時に散乱光５と散乱光６が発生する・ので、パター
ン２と異物６とを弁別して検出することは出来ない。そ
こで照射光４として、偏光レーザ光を使用し、異物５の
みを検出する工夫を行なっている。
傾斜角度ダで照射したのみでは、パターン２と異物３か
ら同時に散乱光５と散乱光６が発生する・ので、パター
ン２と異物６とを弁別して検出することは出来ない。そ
こで照射光４として、偏光レーザ光を使用し、異物５の
みを検出する工夫を行なっている。
第１１図Ｔ−１に示す如く、ウェハ１上に存在するパタ
ーン２にＳ偏光レーザ光４を照射する（ここでレーザ光
４の電気ベクトル１ｏがウェハ、表面に平行な場合をＳ
偏光レーザ照明と呼ぶ。）。
ーン２にＳ偏光レーザ光４を照射する（ここでレーザ光
４の電気ベクトル１ｏがウェハ、表面に平行な場合をＳ
偏光レーザ照明と呼ぶ。）。
一般に、パターン２の表面凹凸は微視的に見ると照明光
の波長に比べ十分小さく、光学的！ｃｌ’１らかである
ので、その反射光５もＳ偏光成分１１が保たれる。従っ
て、Ｓ偏光遮光の検光子１３を反射光５の光路中に挿入
すれば、反射光５は遮光され、光電変換素子７には到達
しない。一方第１１図１７） Ｋ示す如く、異物３から
の散乱光６ＶｃはＳ偏光成分に加えて、Ｐ偏光成分１２
も含まれる。これは、異物３表面は粗く、偏光が解消さ
れる結果、Ｐ偏光成分１２が発生するからである。
の波長に比べ十分小さく、光学的！ｃｌ’１らかである
ので、その反射光５もＳ偏光成分１１が保たれる。従っ
て、Ｓ偏光遮光の検光子１３を反射光５の光路中に挿入
すれば、反射光５は遮光され、光電変換素子７には到達
しない。一方第１１図１７） Ｋ示す如く、異物３から
の散乱光６ＶｃはＳ偏光成分に加えて、Ｐ偏光成分１２
も含まれる。これは、異物３表面は粗く、偏光が解消さ
れる結果、Ｐ偏光成分１２が発生するからである。
従って、検光子１３を通過するＰ偏光成分１４を光電変
換素子７により検出すれば異物３の検出が可能となる。
換素子７により検出すれば異物３の検出が可能となる。
ここでパターン反射光は、第１０図に示す様にレーザ光
４に対してパターン２の長手方向となす角度が直角の場
合には、反射光５は検光子１３により完全に遮光される
が、この角度が直角と異なる場合は完全には遮光されな
い。この考察は計測自動制御学会論文集のｖＯ工、１７
、Ｎｏ、２゜Ｐ２３２〜Ｆ２４２ 、１９８１ 、 Ｋ
述べられている。これによれば、この角度が直角より±
５０′以内の範囲のパターンからの反射光のみが、ウェ
ハ上方に設置した対物レンズに入射するので、この範囲
のパターン反射光５は検光子ｆ３）１（より完全には遮
光されないが、その強度は２〜３μｍ異物散乱光と弁別
出来る程度に小さいので実用上問題とならない。
４に対してパターン２の長手方向となす角度が直角の場
合には、反射光５は検光子１３により完全に遮光される
が、この角度が直角と異なる場合は完全には遮光されな
い。この考察は計測自動制御学会論文集のｖＯ工、１７
、Ｎｏ、２゜Ｐ２３２〜Ｆ２４２ 、１９８１ 、 Ｋ
述べられている。これによれば、この角度が直角より±
５０′以内の範囲のパターンからの反射光のみが、ウェ
ハ上方に設置した対物レンズに入射するので、この範囲
のパターン反射光５は検光子ｆ３）１（より完全には遮
光されないが、その強度は２〜３μｍ異物散乱光と弁別
出来る程度に小さいので実用上問題とならない。
ここで、偏光レーザ光４の傾斜角度ダは１〜３程度に設
定されている。これは以下に示す理由による。第１２図
に示す実験では、日偏光レーザ４に対する２μｍ異物散
乱光の検光子１３通過成分１４の強度Ｖｓと、パターン
反射光５の検光子通過成分強度Ｖｐを対物レンズ９（倍
率４０’Ｘ、Ｎ。
定されている。これは以下に示す理由による。第１２図
に示す実験では、日偏光レーザ４に対する２μｍ異物散
乱光の検光子１３通過成分１４の強度Ｖｓと、パターン
反射光５の検光子通過成分強度Ｖｐを対物レンズ９（倍
率４０’Ｘ、Ｎ。
Ａ＝ｏ、ｓｓ ）を用いて測定した。実験結果を第１３
図に示す。これはレーザ傾斜角度ダを横軸にとり、異物
、パターンの弁別比ＶＳ／Ｖｐをプロットしたものであ
る。同図より傾斜角度グが５以下の場合にＶｓはＶｐと
容易に弁別出来るので、安定な異物検出が可能となる。
図に示す。これはレーザ傾斜角度ダを横軸にとり、異物
、パターンの弁別比ＶＳ／Ｖｐをプロットしたものであ
る。同図より傾斜角度グが５以下の場合にＶｓはＶｐと
容易に弁別出来るので、安定な異物検出が可能となる。
又、設計的な事柄を考慮すると、ダ＝１″〜５が最適と
なる。
なる。
ここで、レーザ光源１５を左右から２個用いているのは
、異方性を有する散乱光を発生する異物に対して安定な
検出を可能とする目的からである。
、異方性を有する散乱光を発生する異物に対して安定な
検出を可能とする目的からである。
次に、との検出原理を用いた異物検査方法を第１４図〜
第１６図で説明する。
第１６図で説明する。
第１４図（４）に示す様に、検出範囲を制限する為にス
リット８を試料結儂面に設ける。これ罠よりスリット８
の開口部の試料上への投影面積８ａの範囲内の散乱光の
みが一度に検出されるのでこの面積内でのパターン反射
光Ｐ成分の積算強度１４Ｆ（１５図）に比べて異物散乱
光Ｐ成分１４ｅｔ（１５図）が十分大きければ、異物３
が安定に検出出来る。故に、この面積８αを検出すべき
異物の大きさく２〜３μｍ）と同程度の大きさにすれば
、検出感度が最適となるが、第１４図（ｂｌに示す様な
走査回数が多くなり、長時間の検査時間を要する。逆に
開口面積８ａを大きくすると、短時間に検査出来るが、
検出感度が劣化する結果となる。これを考慮して、通常
は、面積８Ｇを１０×２００μｍ として、３μｍ以上
の異物を約２分（１５０■ダウエの場合）で検査してい
る。この様子を第１５図、第１６図を用いて説明する。
リット８を試料結儂面に設ける。これ罠よりスリット８
の開口部の試料上への投影面積８ａの範囲内の散乱光の
みが一度に検出されるのでこの面積内でのパターン反射
光Ｐ成分の積算強度１４Ｆ（１５図）に比べて異物散乱
光Ｐ成分１４ｅｔ（１５図）が十分大きければ、異物３
が安定に検出出来る。故に、この面積８αを検出すべき
異物の大きさく２〜３μｍ）と同程度の大きさにすれば
、検出感度が最適となるが、第１４図（ｂｌに示す様な
走査回数が多くなり、長時間の検査時間を要する。逆に
開口面積８ａを大きくすると、短時間に検査出来るが、
検出感度が劣化する結果となる。これを考慮して、通常
は、面積８Ｇを１０×２００μｍ として、３μｍ以上
の異物を約２分（１５０■ダウエの場合）で検査してい
る。この様子を第１５図、第１６図を用いて説明する。
第１５図はウニ八表面の平面図と断面図を示している。
パターン２にはパターンの僅かな凹みや、レーザ光４の
照射方向に対して直角以外の角度を有する個所があり、
この個所の各々から僅かな散乱光Ｐ成分１４ｐが発生す
る。一方、０．５−２μｍ程度の大きさの小異物５ａと
２μｍ以上の大異物５８−からは、上記パターン個所の
各々に比べて大きな強度のＰ成分１４ｊが発生する。
照射方向に対して直角以外の角度を有する個所があり、
この個所の各々から僅かな散乱光Ｐ成分１４ｐが発生す
る。一方、０．５−２μｍ程度の大きさの小異物５ａと
２μｍ以上の大異物５８−からは、上記パターン個所の
各々に比べて大きな強度のＰ成分１４ｊが発生する。
第１６図には、開口８ａが試料上を走査した場合の光電
変換素子７の信号出力を示す。図示するＰ成分１４ｐ及
び１４ｊの分布を示す試料上を開口８ｃＬが走査すると
、信号ｖｐの出力を得る。この例では小異物３ａとパタ
ーン２のエツジからの出力が同一であるので、破線で示
す閾値はこの出力より高い位置に設定せざるを得ないの
で、この結果大異物のみの検出に限定されてしまう。
変換素子７の信号出力を示す。図示するＰ成分１４ｐ及
び１４ｊの分布を示す試料上を開口８ｃＬが走査すると
、信号ｖｐの出力を得る。この例では小異物３ａとパタ
ーン２のエツジからの出力が同一であるので、破線で示
す閾値はこの出力より高い位置に設定せざるを得ないの
で、この結果大異物のみの検出に限定されてしまう。
第１７図に示すように、ウェハ１上にはテストパターン
１６ａやアライメントパターン１６６が存在している。
１６ａやアライメントパターン１６６が存在している。
これらは通常の回路パターン１７に比べて細くなってい
たり、高い段差となっているため、異物と紛られしい形
状をしているものがあり、上記産物検出限界はこれらの
テストパターンあるいはアライメントパターンにより決
定される。これらのテストパターンやアライメントパタ
ーンは回路パターン１７外にあるため厳密な異物検査を
行なう必要はないが、これらが存在するために異物検出
性能を劣化させた状態で検査せざるを得ない。感度を高
くすると、テストパターンやアライメントパターンが虚
報となってしまう。
たり、高い段差となっているため、異物と紛られしい形
状をしているものがあり、上記産物検出限界はこれらの
テストパターンあるいはアライメントパターンにより決
定される。これらのテストパターンやアライメントパタ
ーンは回路パターン１７外にあるため厳密な異物検査を
行なう必要はないが、これらが存在するために異物検出
性能を劣化させた状態で検査せざるを得ない。感度を高
くすると、テストパターンやアライメントパターンが虚
報となってしまう。
また、パターン欠陥検査の場合にも同様である。テスト
パターン１６は回路パターン１７に比べ厳しい条件で作
られているため、存在する場所によりその形状が微妙に
異なっている。従って検査する必要のないテストパター
ン１６により欠陥検出感度が限定されている。
パターン１６は回路パターン１７に比べ厳しい条件で作
られているため、存在する場所によりその形状が微妙に
異なっている。従って検査する必要のないテストパター
ン１６により欠陥検出感度が限定されている。
本発明の目的は、アライメントパターンやテストパター
ン等の虚報を除去し、微小な異物やパターン欠陥を高感
度で検査する欠陥検査方法及び装置を提供することにあ
る。
ン等の虚報を除去し、微小な異物やパターン欠陥を高感
度で検査する欠陥検査方法及び装置を提供することにあ
る。
上記目的を達成するため、本発明では、ウニ八等の全面
検査後に、規則的に検出されたものをテストパターン、
アライメントパターンを示す虚報として除去する。これ
は、異物あるいはパターン欠陥は確率的に規則性をもっ
て存在することはなく、一方、デスドパターンやアライ
メントパターンはウニノ・上に規則正しく配列されてい
ることに基づいている。この結果、高感度な異物あるい
はパターン欠陥の検出が可能となる。
検査後に、規則的に検出されたものをテストパターン、
アライメントパターンを示す虚報として除去する。これ
は、異物あるいはパターン欠陥は確率的に規則性をもっ
て存在することはなく、一方、デスドパターンやアライ
メントパターンはウニノ・上に規則正しく配列されてい
ることに基づいている。この結果、高感度な異物あるい
はパターン欠陥の検出が可能となる。
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第９図を参照して
説明する。
説明する。
第１図は半導体ウェハ検査装置の全体構成図で、ウェハ
１をＳ偏光レーザ光４により照射し反射光を対物レンズ
９で集光し、光電変換素子７で検出する。また光路中に
は、反射光の８偏光成分を遮光する検光子１６と、検出
範囲を制限するスリット８を挿入しである。
１をＳ偏光レーザ光４により照射し反射光を対物レンズ
９で集光し、光電変換素子７で検出する。また光路中に
は、反射光の８偏光成分を遮光する検光子１６と、検出
範囲を制限するスリット８を挿入しである。
ウェハ１は、その全面を検査するために、 Ｘステージ
１８及びＸステージ２１によりＸＹ方向に移動する。Ｘ
ステージ１８はモータ１９により、Ｘステージ２１はモ
ータ２２により駆動される。
１８及びＸステージ２１によりＸＹ方向に移動する。Ｘ
ステージ１８はモータ１９により、Ｘステージ２１はモ
ータ２２により駆動される。
ここで、ウェハの走査は第１４図（６）に示した如くで
あり、Ｘ方向には連続送り、Ｙ方向には間欠送りとなる
。モータ１９は、連続送りで、高速移動が要求される為
通常直流モータを使用し、Ｘ方向のステージ座標を知る
ためにリニアスケール等のボジシ１ンセンサ２０が必要
となる。モータ２２は、間欠送りで、高速移動が要求さ
れない為、通常はステップモータを使用し、Ｙ方向ステ
ージ座標はステツブモータ送り量から知ることが出来る
。２５はステージ制御回路であり、ｃｐｔｙ２４により
コントロールされ、モータ１９とモータ２２を制御して
第１４図内に示したようなウェハ走査を行なう。
あり、Ｘ方向には連続送り、Ｙ方向には間欠送りとなる
。モータ１９は、連続送りで、高速移動が要求される為
通常直流モータを使用し、Ｘ方向のステージ座標を知る
ためにリニアスケール等のボジシ１ンセンサ２０が必要
となる。モータ２２は、間欠送りで、高速移動が要求さ
れない為、通常はステップモータを使用し、Ｙ方向ステ
ージ座標はステツブモータ送り量から知ることが出来る
。２５はステージ制御回路であり、ｃｐｔｙ２４により
コントロールされ、モータ１９とモータ２２を制御して
第１４図内に示したようなウェハ走査を行なう。
２６ｚ 、 ２６１は座標カウンタであり、各々ボジシ
冒ンセンサ２０の出力と、Ｙ方向間欠送り量をカウント
する。
冒ンセンサ２０の出力と、Ｙ方向間欠送り量をカウント
する。
２６は検出信号処理回路であり、光電変換素子７の検出
信号２７を２値化して、異物信号２９を発生する。２値
化は第２図に示すように、検出信号２７を閾値２８と比
較することにより行なうがこのとき閾値２８のレベルは
回路パターン検出信号２７８を２値化せず、テストパタ
ーン検出信号２７０と微小異物検出信号２７４を２値化
するレベルに設定する。
信号２７を２値化して、異物信号２９を発生する。２値
化は第２図に示すように、検出信号２７を閾値２８と比
較することにより行なうがこのとき閾値２８のレベルは
回路パターン検出信号２７８を２値化せず、テストパタ
ーン検出信号２７０と微小異物検出信号２７４を２値化
するレベルに設定する。
ＣＰＵ２４では、検出した異物の頻度分布を作成し、全
面検査終了後に検出異物の座標における異物頻度を調べ
、それがある値以上のときには回路パターン以外のテス
トパターン等であるとして除去する。この方法を第３図
、第４図により説明する。
面検査終了後に検出異物の座標における異物頻度を調べ
、それがある値以上のときには回路パターン以外のテス
トパターン等であるとして除去する。この方法を第３図
、第４図により説明する。
異物頻度分布は、第３図のように、Ｘ方向。
Ｙ方向独立に作成する。第４図において、異物を検出す
ると、異物カウンタを＋１し、異物のＸ、Ｘ座標を記憶
する。同時に、Ｘ座標に対応するＸ頻度分布位置の内容
を＋１し、同様にＸ座標に対応するＸ頻度分布位置の内
容を＋１する。検査終了後には第３図のように、ＸＭ度
分布５０およびＹ頻度分布５１が作成される。検査終了
後は順番に異物のＸ、Ｘ座標を読み出し、Ｘ座標に対応
する位置のＸ方向異物１＃ｊＩ度が閾値！１２以上で、
かつＸ座標に対応する位置のＹ方向異物頻度が閾値５５
以上のときには、それは異物ではなく、テストパターン
等の回路パターン以外のものであるとして、記憶しであ
るＸ、Ｘ座標を消滅させ、異物カウンタを１−１する。
ると、異物カウンタを＋１し、異物のＸ、Ｘ座標を記憶
する。同時に、Ｘ座標に対応するＸ頻度分布位置の内容
を＋１し、同様にＸ座標に対応するＸ頻度分布位置の内
容を＋１する。検査終了後には第３図のように、ＸＭ度
分布５０およびＹ頻度分布５１が作成される。検査終了
後は順番に異物のＸ、Ｘ座標を読み出し、Ｘ座標に対応
する位置のＸ方向異物１＃ｊＩ度が閾値！１２以上で、
かつＸ座標に対応する位置のＹ方向異物頻度が閾値５５
以上のときには、それは異物ではなく、テストパターン
等の回路パターン以外のものであるとして、記憶しであ
るＸ、Ｘ座標を消滅させ、異物カウンタを１−１する。
すべての検出異物についてこの作業を行なうことにより
、真の異物のみの個数、Ｘ、Ｘ座標を記憶し、ディスプ
レイ等に表示することが出来る。
、真の異物のみの個数、Ｘ、Ｘ座標を記憶し、ディスプ
レイ等に表示することが出来る。
この方法の一実施例を第５図に示す。第５図では、説明
を簡単にするために、Ｘ方向についてのみ記しであるが
、Ｙ方向についてもまったく同様の構成となる。
を簡単にするために、Ｘ方向についてのみ記しであるが
、Ｙ方向についてもまったく同様の構成となる。
第５図で、５４は異物カウンタ、６６はＸ頻度分布メモ
リ、３８はＸ座標メモリである。Ｘ頻度分布メモリ３６
のアドレスは、セレクタ３５によって、検査中はＸ座標
カウンタ２６Ｊの内容を、検査終了後はＸ座標メモリ６
８のデータを選択する。
リ、３８はＸ座標メモリである。Ｘ頻度分布メモリ３６
のアドレスは、セレクタ３５によって、検査中はＸ座標
カウンタ２６Ｊの内容を、検査終了後はＸ座標メモリ６
８のデータを選択する。
また、Ｘ座標メモリ３８のアドレスは、セレクタ３９に
よって、検査中はカウンタ４０の内容を、検査終了後は
カウンタ４１の内容を選択する。
よって、検査中はカウンタ４０の内容を、検査終了後は
カウンタ４１の内容を選択する。
異物が検出されると、異物信号２９により、異物カウン
タを＋１し％ Ｘ座標メモリ３８にカウンタ２６２ｇの
内容（異物のＸ座標）を書き込む。また、カウンタ２６
ｊｌの内容をアドレスとして％ＸＲＸ頻度分布メモリ３
６−タを読み出し、加算器３７により、データに１を加
えた後、同じ番地に書逢込む。異物が検出される毎にカ
ウンタ４０の内容がカウントアツプされるので％Ｘ座標
メモリ３８のアドレスが更新される。
タを＋１し％ Ｘ座標メモリ３８にカウンタ２６２ｇの
内容（異物のＸ座標）を書き込む。また、カウンタ２６
ｊｌの内容をアドレスとして％ＸＲＸ頻度分布メモリ３
６−タを読み出し、加算器３７により、データに１を加
えた後、同じ番地に書逢込む。異物が検出される毎にカ
ウンタ４０の内容がカウントアツプされるので％Ｘ座標
メモリ３８のアドレスが更新される。
検査が終了すると、カウンタ４１の内容をクロック４４
により更新しながら、Ｘ座標メモリ３８のデータ（異物
のＸ座標）を読み出し、このデータをアドレスとしてＸ
頻度分布メモリ３６のデータを読み出す。Ｘ頻度分布メ
モリ３６のデータと 値設定回路４２の内容（閾値３２
（第５図））とを、比較回路４Ｓで比較し、閾［３２以
上で、かつＹ方向では閾値５５（第３図）以上のときに
は、異物カウンタ３４を−１し、そのアドレスでのＸ座
標メモリの内容をクリアする。カウンタ４０とカウンタ
４１の内容を比較回路４５で常時比較し、両者が等しく
なったときにはそれ以上異物が存在しないので、作業を
終了させる。このとき、異物カウンタ５４には真の異物
のみの個数が入っており、またＸ座標メモリ６８にはそ
のＸ座標が記憶される。
により更新しながら、Ｘ座標メモリ３８のデータ（異物
のＸ座標）を読み出し、このデータをアドレスとしてＸ
頻度分布メモリ３６のデータを読み出す。Ｘ頻度分布メ
モリ３６のデータと 値設定回路４２の内容（閾値３２
（第５図））とを、比較回路４Ｓで比較し、閾［３２以
上で、かつＹ方向では閾値５５（第３図）以上のときに
は、異物カウンタ３４を−１し、そのアドレスでのＸ座
標メモリの内容をクリアする。カウンタ４０とカウンタ
４１の内容を比較回路４５で常時比較し、両者が等しく
なったときにはそれ以上異物が存在しないので、作業を
終了させる。このとき、異物カウンタ５４には真の異物
のみの個数が入っており、またＸ座標メモリ６８にはそ
のＸ座標が記憶される。
ここで、機械系にはステージ走行精度等の誤差要因が存
在し、そのため異物分布はｌ／Ｉｃ６図の頻度３０αの
ように広がる可能性があり、また、テストパターン部に
もかかわらず頻度が閾値６２を越えないこともある。こ
のため、まずＩ！Ｊ４ｍ分布３０を閾値６２で２値化し
、１１″の軽圧を前後に余裕値ｅだけ広げる。これと座
標メモリの内容を比較することにより、機械系誤差を排
除することが出来る。
在し、そのため異物分布はｌ／Ｉｃ６図の頻度３０αの
ように広がる可能性があり、また、テストパターン部に
もかかわらず頻度が閾値６２を越えないこともある。こ
のため、まずＩ！Ｊ４ｍ分布３０を閾値６２で２値化し
、１１″の軽圧を前後に余裕値ｅだけ広げる。これと座
標メモリの内容を比較することにより、機械系誤差を排
除することが出来る。
ウェハ異物検査の場合、特にメモリ用ウニへの場合には
、第７図に示すように、チップ（回路パターン）１７は
メモリセルｓ４６と周辺回路部４７に分けられ、一般に
周辺回路部４７ではメモリセルｓ４６と比較して、パタ
ーン密度が粗く％また段差が大無く検出信号が大きくな
る。従って異物検出閾値２８（第２図）を、メモリセル
部４６パターン検出信号は必ず０“とし１周辺回路部４
７では′１″となる程度のレベルに設定し、上述方法を
用いることＫより、さらに微小異物の検出が可能となる
。
、第７図に示すように、チップ（回路パターン）１７は
メモリセルｓ４６と周辺回路部４７に分けられ、一般に
周辺回路部４７ではメモリセルｓ４６と比較して、パタ
ーン密度が粗く％また段差が大無く検出信号が大きくな
る。従って異物検出閾値２８（第２図）を、メモリセル
部４６パターン検出信号は必ず０“とし１周辺回路部４
７では′１″となる程度のレベルに設定し、上述方法を
用いることＫより、さらに微小異物の検出が可能となる
。
同種のウェハでは一定の場所に存在するアライメントパ
ターンを除去する方法を第８図、第９図を用いて説明す
る。第８図のように、アライメントパターン１６６は設
計データによりその座標を知ることが可能である。この
座標を元にインヒピット信号４８ 、４９を作成し、こ
れで異物信号をゲートすることにより、アライメントパ
ターンを除去することが出来る。上述方法の一実施例を
適用した回路構成を第９図に示す。
ターンを除去する方法を第８図、第９図を用いて説明す
る。第８図のように、アライメントパターン１６６は設
計データによりその座標を知ることが可能である。この
座標を元にインヒピット信号４８ 、４９を作成し、こ
れで異物信号をゲートすることにより、アライメントパ
ターンを除去することが出来る。上述方法の一実施例を
適用した回路構成を第９図に示す。
ＣＰＵ２４は、Ｍ／Ｔ等からアライメントパターンの座
標データを入力し、ラッチ５０６〜５Ｏｆに１送する。
標データを入力し、ラッチ５０６〜５Ｏｆに１送する。
また座標カウンタ２６ｚ 、 ２６＞の内容を比較回路
５１ａ〜５ｉｆによりラッチ５０４〜５Ｏｆと比較する
。ＡＮＤゲート５２の出力が“１″のときＫはＸ座標が
１と３２０間にあり、ＡＮＤゲート５３の出力が“１″
のときＫはＸ座標がｌとｚ４の間にある。ＡＮＤゲート
５２と５３の出力をＯＲゲート５４で論理和をとること
によりインヒビクト信号４８を作ることができる。また
ＡＮＤゲート５５の出力はインヒビット信号４９となる
。インヒピット信号４８と４９をＡＮＤゲート５６で論
理積をとると、その出力が′１“のときには、Ｘ座標、
Ｙ座標共にアライメントパターン１６６の中にあること
になる。従って、ＡＮＤゲート５６の出力をインバータ
５７で反転させ、ＡＮＤゲート５８で異物信号２９をゲ
ートすることにより。
５１ａ〜５ｉｆによりラッチ５０４〜５Ｏｆと比較する
。ＡＮＤゲート５２の出力が“１″のときＫはＸ座標が
１と３２０間にあり、ＡＮＤゲート５３の出力が“１″
のときＫはＸ座標がｌとｚ４の間にある。ＡＮＤゲート
５２と５３の出力をＯＲゲート５４で論理和をとること
によりインヒビクト信号４８を作ることができる。また
ＡＮＤゲート５５の出力はインヒビット信号４９となる
。インヒピット信号４８と４９をＡＮＤゲート５６で論
理積をとると、その出力が′１“のときには、Ｘ座標、
Ｙ座標共にアライメントパターン１６６の中にあること
になる。従って、ＡＮＤゲート５６の出力をインバータ
５７で反転させ、ＡＮＤゲート５８で異物信号２９をゲ
ートすることにより。
アライメントパターンの発生した欠陥を、異物カウンタ
や座標メモリへ入力されるのを防ぐことが出来る。アラ
イメントパターン１６６が多い場合にはラッチ５０．比
較回路５１．ゲート回路５２〜５６を増やすことにより
対処することができる。
や座標メモリへ入力されるのを防ぐことが出来る。アラ
イメントパターン１６６が多い場合にはラッチ５０．比
較回路５１．ゲート回路５２〜５６を増やすことにより
対処することができる。
第９図の実施例とは別に、頻度分布メモリを用いて構成
することもできる。例えば、設計データから求めたアラ
イメントパターン位置に“１′を書き込んだ頻度分布メ
モリと、座標メモリの内容を比較することＫよって、前
述方法と同様に、アライメントパターンを除去できる。
することもできる。例えば、設計データから求めたアラ
イメントパターン位置に“１′を書き込んだ頻度分布メ
モリと、座標メモリの内容を比較することＫよって、前
述方法と同様に、アライメントパターンを除去できる。
上述実施例でのウェハ走査はＸＹ方向走査について説明
した。ら線状走査の場合には１回転角ｔ−ロータリエン
コーダ等で計測することによリ、Ｒθ座標が得られる。
した。ら線状走査の場合には１回転角ｔ−ロータリエン
コーダ等で計測することによリ、Ｒθ座標が得られる。
このＲθ座標をＸＹ座標に変換し、上述方法を用いるこ
とにより同様の効果を得ることが出来る。
とにより同様の効果を得ることが出来る。
ウェハパターン欠陥検査の場合には、照明系検出器及び
検出信号処理回路が変わるのみで、上述効果が得られる
ことは明白である。
検出信号処理回路が変わるのみで、上述効果が得られる
ことは明白である。
尚、本発明はウニノ１に限定されず、ホトマスクやレチ
クル等の他の製品の検査にも適用可能である。
クル等の他の製品の検査にも適用可能である。
本発明によれば、テストパターン等の異物あるいはパタ
ーン欠陥に類似形状のものが存在しても、これらを異物
あるいはパターン欠陥と誤検出することなしに、微小な
異物あるいはパターン欠陥のみの検出を高感度かつ安定
に行なうことの出来る自動検査装置が実現出来る。
ーン欠陥に類似形状のものが存在しても、これらを異物
あるいはパターン欠陥と誤検出することなしに、微小な
異物あるいはパターン欠陥のみの検出を高感度かつ安定
に行なうことの出来る自動検査装置が実現出来る。
第１図は本発明の一実施例に係る半導体ウェハ検査装置
の構成図、第２図は検出信号処理説明図、第３図は回路
パターンの検出信号処理説明図、第４図は回路パターン
の検出信号処理プログラムのフローチャート、第５図は
回路パターンの検出信号処理回路の構成図、第６因は回
路パターンの検出信号処理説明図、第７図はメモリ用ウ
ェハの平面図、第８図はアライメントパターンの検出信
号処理説明図、第９図はアライメントパターンの検出信
号処理回路の構成図第１０図は反射光と散乱光の説明図
、第１１図（→。 ＋Ａｌは異物とパターンの弁別原理説明図、第１２図は
レーザ光照射方法説明図、第１３図は弁別性能の実験結
果を示すグラフ及び出力信号Ｖｐ 、 Ｖｓの説明図、
第１４図（４）は光検出部の構成図、第１４図ＩＡ）は
走査法説明図、第１５図及び第１６図は異物及び回路パ
ターンからの検出信号の説明図、第１７図はテストパタ
ーン、アライメントパターンの説明図である。 １・・・ウェハ ２・・−パターン３
・・・異物 ４・・・照明光５・・
・反射光 ６・・・散乱光７・・・光
電変換素子 ９・・・対物レンズ８・・・ス
リット ８４・・・スリット開口部の像 １３・・・検光子 １５・・・偏光レーザ光
源１４・・・検光子を通過した散乱光のＰ偏光成分１６
・・・テストパターン １７・・・回路パターン１
８・・・Ｘステージ １９・・・Ｘ用モータ２
０・・・ボジシ１ンセンサ ２１・・・Ｙステージ ２２・・・Ｙ用モータ
２３・・・検出信号処理回路 ２４・・・ＣＰＵ２５
・・・ステージ制御回路 ２６・・・座標カウンタ３
０ 、３１・・・異物頻度分布 ５４・・・異物カウンタ ５６・・・頻度分布メ
モ３８・・・座標メモリ ４６・・・メモリセル部 ４７・・・周辺回路部
４８ 、４９・・・インヒビット信号 ５０・・・ラッチ ５１・・・比較回路５
９・・・ディスプレイ 寓１ 図 ５？ 第３ 図 第十回 ！５５−Ｙ 竿５″ 回 第δ 図 菖ｑ 図 ２や 菖ｌＯ図 第１２ 図 ０’ ５’、 ７０’ 第１５図 萬ｌム図
の構成図、第２図は検出信号処理説明図、第３図は回路
パターンの検出信号処理説明図、第４図は回路パターン
の検出信号処理プログラムのフローチャート、第５図は
回路パターンの検出信号処理回路の構成図、第６因は回
路パターンの検出信号処理説明図、第７図はメモリ用ウ
ェハの平面図、第８図はアライメントパターンの検出信
号処理説明図、第９図はアライメントパターンの検出信
号処理回路の構成図第１０図は反射光と散乱光の説明図
、第１１図（→。 ＋Ａｌは異物とパターンの弁別原理説明図、第１２図は
レーザ光照射方法説明図、第１３図は弁別性能の実験結
果を示すグラフ及び出力信号Ｖｐ 、 Ｖｓの説明図、
第１４図（４）は光検出部の構成図、第１４図ＩＡ）は
走査法説明図、第１５図及び第１６図は異物及び回路パ
ターンからの検出信号の説明図、第１７図はテストパタ
ーン、アライメントパターンの説明図である。 １・・・ウェハ ２・・−パターン３
・・・異物 ４・・・照明光５・・
・反射光 ６・・・散乱光７・・・光
電変換素子 ９・・・対物レンズ８・・・ス
リット ８４・・・スリット開口部の像 １３・・・検光子 １５・・・偏光レーザ光
源１４・・・検光子を通過した散乱光のＰ偏光成分１６
・・・テストパターン １７・・・回路パターン１
８・・・Ｘステージ １９・・・Ｘ用モータ２
０・・・ボジシ１ンセンサ ２１・・・Ｙステージ ２２・・・Ｙ用モータ
２３・・・検出信号処理回路 ２４・・・ＣＰＵ２５
・・・ステージ制御回路 ２６・・・座標カウンタ３
０ 、３１・・・異物頻度分布 ５４・・・異物カウンタ ５６・・・頻度分布メ
モ３８・・・座標メモリ ４６・・・メモリセル部 ４７・・・周辺回路部
４８ 、４９・・・インヒビット信号 ５０・・・ラッチ ５１・・・比較回路５
９・・・ディスプレイ 寓１ 図 ５？ 第３ 図 第十回 ！５５−Ｙ 竿５″ 回 第δ 図 菖ｑ 図 ２や 菖ｌＯ図 第１２ 図 ０’ ５’、 ７０’ 第１５図 萬ｌム図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、規則性をもつて配列された回路パターン等を有する
半導体ウェハ、レチクル等の被検査体上に付着した異物
あるいは回路パターン欠陥等の欠陥を検出する欠陥検査
方法において、被検査体表面全面から得られる欠陥情報
のうち、規則的配列をなす欠陥情報を前記回路パターン
等の情報として除去し、残つた欠陥情報のみを検出する
ことを特徴とする欠陥検査方法。 ２、前記被検査体上をＸ方向及びＹ方向で走査して前記
規則的配列をなす欠陥情報を弁別することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の欠陥検査方法。 ３、前記回路パターン等の配列位置を予め記憶させてお
き、該位置での欠陥情報を除去することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の欠陥検査方法。 ４、光を被検査体に照射し欠陥部分からの散乱光を検出
する検出装置と、前記被検査体あるいは検出視野を走査
する走査装置と、欠陥検出信号がある毎に前記走査位置
に合わせて欠陥有情報を記憶する座標メモリと、走査終
了後に前記座標メモリ内を調べ欠陥有情報の分布から規
則的配列にある欠陥有情報を弁別しこれを該座標メモリ
内から削除する頻度分布処理手段とを備えることを特徴
とする欠陥検査装置。 ５、光を被検査体に照射し欠陥部分からの散乱光を検出
する検出装置と、前記被検査体あるいは検出視野を走査
する走査装置と、欠陥有情報を記憶する座標メモリとを
備えて成り、欠陥検出信号の検出位置が予め設定された
回路パターン等の位置データと異なる場合に欠陥有情報
を前記座標メモリに記憶し、あるいは、欠陥検出信号に
基づいて被検査体から得られる欠陥情報を全て前記座標
メモリ内に記憶させた後予め設定された回路パターン等
の位置データにあるものを該座標メモリ内から削除する
ようにしたことを特徴とする欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13408185A JPS61292931A (ja) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | 欠陥検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13408185A JPS61292931A (ja) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | 欠陥検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61292931A true JPS61292931A (ja) | 1986-12-23 |
| JPH0523061B2 JPH0523061B2 (ja) | 1993-03-31 |
Family
ID=15119953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13408185A Granted JPS61292931A (ja) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | 欠陥検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61292931A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175751A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-20 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 光学式表面検査システム |
| JPS644045A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Hitachi Ltd | Inspection device |
| JPH02114936U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-14 | ||
| JPH0326944A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-05 | Ulvac Japan Ltd | 基板上の異物検査装置 |
-
1985
- 1985-06-21 JP JP13408185A patent/JPS61292931A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175751A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-20 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 光学式表面検査システム |
| JPH0474662B2 (ja) * | 1987-01-06 | 1992-11-26 | ||
| JPS644045A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-09 | Hitachi Ltd | Inspection device |
| JPH02114936U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-14 | ||
| JPH0326944A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-05 | Ulvac Japan Ltd | 基板上の異物検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523061B2 (ja) | 1993-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |