JPS6186605A - Method and apparatus for lighting wafer - Google Patents
Method and apparatus for lighting waferInfo
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- JPS6186605A JPS6186605A JP20815784A JP20815784A JPS6186605A JP S6186605 A JPS6186605 A JP S6186605A JP 20815784 A JP20815784 A JP 20815784A JP 20815784 A JP20815784 A JP 20815784A JP S6186605 A JPS6186605 A JP S6186605A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体ウェハの表面に形成されたパターンを観
察するための照明方法、及び照明装置に係り、特に配線
パターンの反射像をウェハの他の部分の反射像と明瞭に
識別し易い照明方法及び装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an illumination method and an illumination device for observing patterns formed on the surface of a semiconductor wafer. The present invention relates to an illumination method and device that allows a reflected image of a part to be easily distinguished.
半導体ウェハ面上に形成されたパターンを検出する方法
として、例えば特願昭56−92281 号公報に示
されるように、明視野照明と暗視野照明とを同時に施す
ことにより、アルミ配線パターンのみを他の構成部分よ
り明るく検出するものが知られている。この方法は、ア
ルミ表面の平坦部分を明視野照明によυ明るい反射光と
して捕え、他の部分は暗視野照明により有効な像として
捕えられている。従ってアルミパターンが他の構成部分
よシ、明視野照明による反射名が高い場合には有効であ
る。As a method for detecting patterns formed on a semiconductor wafer surface, for example, as shown in Japanese Patent Application No. 56-92281, bright-field illumination and dark-field illumination are applied simultaneously to detect only aluminum wiring patterns. It is known that the detection is brighter than the constituent parts of . In this method, bright-field illumination captures the flat part of the aluminum surface as a bright reflected light, while other parts are captured as effective images by dark-field illumination. Therefore, it is effective when the aluminum pattern has a higher reflection rate under bright field illumination than other components.
しかし実際には、半導体素子の製造過程においては、半
導体ウェハ上に形成されるアルミ配線パターンは、最後
の1穆で付されることが多く、着た表面にアルミ特有の
微小突起を有するため、その下層の影響が無視できない
。即ち、配線に高い段差が生じたり、従来の照明(水銀
燈、ハロゲン燈、ギセノン燈など)下で下層の5 龜□
t 、ポリシリコン等と、配線パターンのアルミ表面と
が、はぼ同等の反射率となる。このため必ずしもアルミ
パターンが明視野照明下で常に下層よシ明るい反射像と
して検出できるとは限らなかった。However, in reality, in the process of manufacturing semiconductor devices, the aluminum wiring pattern formed on the semiconductor wafer is often attached at the last step, and the attached surface has minute protrusions unique to aluminum. The influence of the lower layers cannot be ignored. In other words, there may be a high level difference in the wiring, or under conventional lighting (mercury lamp, halogen lamp, Gysenon lamp, etc.)
t, polysilicon, etc. and the aluminum surface of the wiring pattern have approximately the same reflectance as that of the aluminum surface. For this reason, the aluminum pattern could not always be detected as a brighter reflected image than the lower layer under bright field illumination.
従うて、単に明視野照明と暗視野照明とを同時に施すだ
けではアルミパターンを明瞭に識別できないという問題
があった。Therefore, there is a problem in that the aluminum pattern cannot be clearly identified simply by applying bright field illumination and dark field illumination at the same time.
本発明の目的は、特定のノくターン(例えば、アルミパ
ターン)ヲ、他の構成部分から識別できるような反射像
が得られる照明方法、および照明装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an illumination method and an illumination device that can obtain a reflected image that allows a specific pattern (for example, an aluminum pattern) to be distinguished from other components.
本発明は、半導体ウニ/%に形成された各々のパターン
が照明に用いる光の波長によシ反射率が違うことに着目
し、特にアルミ配線ノくターンの検出において、アルミ
配線ノ(ターンと下層とを明瞭に識別するため、明視野
照明光の波長を特定波長域に限定することを特徴とする
。The present invention focuses on the fact that the reflectance of each pattern formed on a semiconductor substrate differs depending on the wavelength of the light used for illumination, and in particular detects aluminum wiring turns. In order to clearly distinguish between the lower layer and the lower layer, the wavelength of the bright field illumination light is limited to a specific wavelength range.
以下、本発明の実施例を第1図ないし第5図について説
明する。第1図は、本発明方法を実施するために構成し
た本発明装置の一例の斜視図である。1はウェハ、2は
対物レンズである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a perspective view of an example of the apparatus of the present invention configured to carry out the method of the present invention. 1 is a wafer, and 2 is an objective lens.
暗視野照明用のランプ3を対物レンズ2の光軸上に設置
し、上記ランプ3とは別個に明視野照明用ランプ4を設
ける。5は、明視野照明用ランプ4の光束6を反射鏡7
に向けて反射させるように設けたノ・−フミラーである
。8は、明視野照明用の集光レンズ、9は同フィールド
レンズである。この明視野照明系の光路中に、明視野照
明系の光の波長域を限定する波長制御フィルター10を
設ける。A lamp 3 for dark field illumination is installed on the optical axis of the objective lens 2, and a lamp 4 for bright field illumination is provided separately from the lamp 3. 5 is a mirror 7 that reflects the luminous flux 6 of the bright field illumination lamp 4.
This is a no-f mirror installed to reflect the light toward. 8 is a condensing lens for bright field illumination, and 9 is a field lens. A wavelength control filter 10 is provided in the optical path of this bright field illumination system to limit the wavelength range of light of the bright field illumination system.
一方、暗視野照明用のランプ3の光を対物レンズ2の光
軸と平行に矢印6′のごとく反射させる放物凹面鏡11
を設けるとともに、対物レンズ2の先端付近に放物凹面
鏡12を設け、6′の光束をウェハ1の表面に向けて斜
方より入射するように反射させる。13は、反射光を検
出するための検出器である。On the other hand, a parabolic concave mirror 11 reflects the light from the lamp 3 for dark field illumination in parallel with the optical axis of the objective lens 2 as shown by an arrow 6'.
A parabolic concave mirror 12 is provided near the tip of the objective lens 2 to reflect the light beam 6' so that it enters the surface of the wafer 1 obliquely. 13 is a detector for detecting reflected light.
以上のように構成したため、暗視野用ランプ3、放物凹
面鏡11.12から取り、対物レンズ20光軸に対し、
斜方から照明する暗視野照明光と、明視野照明用ランプ
4.集光レンズ8.フィールドレンズ9.波長制御フィ
ルター10、ハーフミラ−52反射鏡7から成る明視野
照明光を、同時にウェハ1上に照射することができる。With the above configuration, from the dark field lamp 3 and the parabolic concave mirror 11 and 12, and with respect to the optical axis of the objective lens 20,
Dark-field illumination light illuminated from an oblique direction and a bright-field illumination lamp4. Condensing lens 8. Field lens9. Bright field illumination light consisting of the wavelength control filter 10, half mirror 52 and reflecting mirror 7 can be irradiated onto the wafer 1 at the same time.
ここで、波長制御フィルタ10は、ウェハ1上に形成さ
れたアルミパターンと他のパターンを明瞭に識別するた
め、アルミパターン以外の他のパターンの反射ぶがより
小さくなるよう波長域の光のみを選択的にウェハ面に照
射できるようにするフィルタである。具体例としてアル
ミパターンの下の層として約1100(のSt O2の
1があり、その上に1μmのアルミパターン層が形成さ
れているモスメモリ素子について検討してみた。Here, in order to clearly distinguish between the aluminum pattern formed on the wafer 1 and other patterns, the wavelength control filter 10 only transmits light in a wavelength range so that the reflection of patterns other than the aluminum pattern is smaller. This is a filter that allows selective irradiation onto the wafer surface. As a specific example, we investigated a MOS memory element in which there is about 1100 (StO2) of 1 as a layer under the aluminum pattern, and a 1 μm thick aluminum pattern layer is formed thereon.
第2図は、第3図のパターンの模式的なビデオ信号を示
したものである。14はα線上でのアルミパターン部1
5の信号レベル、16は同線上の下層部17の信号レベ
ルであり、一般的には了ルミパターン部のレベルが高い
。第4図は、第4図における波長制御フィルタ10の波
長域をかえて、アルミパターン部を1にした場合の下層
の反射率を示したものである。第4図かられかるように
波長560wn以上で下層の反射率が急激に上がってい
る。そこで、この素子の場合は波長制御フィルタとして
56Qnm以上を鋭く遮断できる第5図に示す特性のフ
ィルタが有効であることがわかる。以上述べたように、
明視野照明光の波長域を任意にかえることによυ、明視
野照明。FIG. 2 shows a schematic video signal of the pattern shown in FIG. 14 is aluminum pattern part 1 on α ray
5 is the signal level, 16 is the signal level of the lower layer part 17 on the same line, and generally the level of the luminous pattern part is high. FIG. 4 shows the reflectance of the lower layer when the wavelength range of the wavelength control filter 10 in FIG. 4 is changed and the aluminum pattern portion is set to 1. As can be seen from FIG. 4, the reflectance of the lower layer increases rapidly at wavelengths of 560 wn and above. Therefore, in the case of this element, it can be seen that a filter having the characteristics shown in FIG. 5, which can sharply cut off wavelengths of 56 Qnm or more, is effective as a wavelength control filter. As mentioned above,
υ, bright field illumination by arbitrarily changing the wavelength range of bright field illumination light.
暗視野照明を同時に行っても明瞭に識別ができなかりた
アルミパターンをよシ明瞭に識別可能となった。Aluminum patterns that could not be clearly identified even with dark field illumination can now be clearly identified.
本実施例では、明視野照明光路に波長制御フィルタを具
備する構成で述べたが、検出器13の前に同様のフィル
タを具備しても、明視野照明光の波長域を制御したもの
と全く同一であることがわかる。In this embodiment, a configuration is described in which a wavelength control filter is provided in the bright field illumination optical path, but even if a similar filter is provided in front of the detector 13, it will not be possible to control the wavelength range of the bright field illumination light. It can be seen that they are the same.
以上詳述したように、本発明の照明方法によれば、ウェ
ハ面上に形成された特定のパターンを、その他の構成部
分から容易に識別できるようか反射像が得られる。また
、本発明の装置によれば、上記の本発明方法を容易に実
施することができる。As described in detail above, according to the illumination method of the present invention, a reflected image can be obtained so that a specific pattern formed on the wafer surface can be easily identified from other constituent parts. Moreover, according to the apparatus of the present invention, the above-described method of the present invention can be easily carried out.
第1図は、本発明のウェハ照明装置の一実施例の斜視図
、第2刃は、第6図のアルミパターン部と下層のビデオ
信号の模式図、第3図はウェハ上に形成されたアルミパ
ターンを示す図、第4図は、波長制御フィルタの波長域
をかえた場合のアルミパターン部と下層の明るさの比を
示した図、第5図は、モスメモリに適用した場合の波長
制御フィルタの特性例である。
1・・・ウェハ 2・・・対物レンズ3・・
・暗視野照明ランプ 4・・・明視野照明ランプ10・
・・波長制御フィルタ 11.12・・・放物凹面鏡1
3・・・検出器
14・・・アルミパターン部の信号レベル16・・・下
層の信号レベル
7メ
代理人弁理士 高 橋 明 夫 ′−
簗 ? 図
第3図FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the wafer illumination device of the present invention, the second blade is a schematic diagram of the aluminum pattern part and the underlying video signal of FIG. 6, and FIG. A diagram showing the aluminum pattern, Figure 4 is a diagram showing the brightness ratio of the aluminum pattern part and the lower layer when changing the wavelength range of the wavelength control filter, and Figure 5 is the wavelength control when applied to MOS memory. This is an example of filter characteristics. 1... Wafer 2... Objective lens 3...
・Darkfield illumination lamp 4...Brightfield illumination lamp 10・
... Wavelength control filter 11.12 ... Parabolic concave mirror 1
3...Detector 14...Signal level of the aluminum pattern part 16...Signal level of the lower layer 7Me patent attorney Akio Takahashi'- Yan? Figure 3
Claims (1)
うち、該配線パターンとその下層との反射光量の差が検
出器の検出限界以上となるよう、該反射光の波長域を限
定することを特徴とするウェハの照明方法。 2、特許請求の範囲第1項記載のウェハの照明方法にお
いて、前記配線パターンはSiO_2膜上に形成された
Alから成り、波長域として560nmより短い波長の
反射光を用いることを特徴とするウェハの照明方法。 3、白色光を発する光源と、該光源からの光の一部を透
過するフィルターと、該フィルターを透過した光を反射
するハーフミラーと、該ハーフミラーからウェハー上へ
光を導く光学系と、該光学系からの光を前記ハーフミラ
ーを透過した後、受光する検出器を有するウェハの照明
装置。 4、特許請求の範囲第3項記載のウェハの照明装置にお
いて、前記配線パターンはSiO_2膜上に形成された
Alから成り、前記フィルターとして560nmより短
い波長を透過させるものを用いることを特徴とするウェ
ハの照明装置。[Claims] 1. Among the reflected light from a wafer having a wiring pattern on its surface, the wavelength of the reflected light is set so that the difference in the amount of reflected light between the wiring pattern and the underlying layer is equal to or greater than the detection limit of the detector. A wafer illumination method characterized by limiting the area. 2. The wafer illumination method according to claim 1, wherein the wiring pattern is made of Al formed on a SiO_2 film and uses reflected light having a wavelength shorter than 560 nm. lighting method. 3. a light source that emits white light, a filter that transmits a portion of the light from the light source, a half mirror that reflects the light that has passed through the filter, and an optical system that guides the light from the half mirror onto the wafer; A wafer illumination device including a detector that receives light from the optical system after passing through the half mirror. 4. The wafer illumination device according to claim 3, wherein the wiring pattern is made of Al formed on a SiO_2 film, and the filter is a filter that transmits wavelengths shorter than 560 nm. Wafer illumination device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20815784A JPS6186605A (en) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | Method and apparatus for lighting wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20815784A JPS6186605A (en) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | Method and apparatus for lighting wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6186605A true JPS6186605A (en) | 1986-05-02 |
Family
ID=16551593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20815784A Pending JPS6186605A (en) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | Method and apparatus for lighting wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6186605A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06109452A (en) * | 1993-06-29 | 1994-04-19 | Omron Corp | Observation device |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20815784A patent/JPS6186605A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06109452A (en) * | 1993-06-29 | 1994-04-19 | Omron Corp | Observation device |
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