JPS62188334A - 検査装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、検査技術、特に、外観上の欠陥を検出する技
術に関し、例えば、半導体装置の製造において、ホトマ
スクパターンの欠陥を検査するのに利用して有効な技術
に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造において、ウェハまたはホトマスクパ
ターンを検査する外観検査装置として、被検査物を照明
し、被検査物で反射した光を受光器で検出し、受光器の
信号に基づき被検査物における２つのペレットの同一箇
所を比較して不一致部を検出することにより、欠陥を検
査するように構成してなるものがある。

なお、ウェハパターンの検査を光学的に実施する技術を
述べである例としては、株式会社工業調査会発行「電子
材料１９８１年１１月号別冊」昭和５６年１１月１９日
発行　Ｐ２３５〜Ｐ２４２、がある。

また、ペリクルで被覆されたレチクルパターンを検査す
る異物検出方法として、被検査物に対して２５度〜３２
．５度傾斜した方向からレーザ光照射手段で照射・偏光
させたレーザ光を、回転または振動するガルバノミラ−
１多面鏡、プリズム等の走査手段で照射方向に対して交
叉が略９０度（９０度±１０度）になる方向に直線状に
走査して被検査物上に照射し、被検査物上の異物から反
射したレーザ光を略前記走査方向でもって被検査物表面
に対して７．５度〜３７．５度程度顛斜した方向から光
電変換素子で検出するようにしたことを特徴とする異物
検査方法がある（特開昭５９−８２７２７号公報参照。

） 〔発明が解決しようとする問題点〕 後者のような異物検出方法においては、被検査物に４５
度のパターンがあると、４５度パターンでレーザが正反
射するため、異物からの検出信号との弁別比が低下し、
誤判定してしまうという問題点があることが、本発明者
によって明らかにされた。

本発明の目的は、４５度パターンを有する被検査物につ
いての誤判定を低減することができる検査技術を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、波長の異なる光を被検査物にそれぞれ照射す
る一対の照射手段と、被検査物で反射または透過した波
長の異なる光をそれぞれ検出する一対の検出手段と、雨
検出手段からの信号を比較判定する判定手段とを設けた
ものである。

〔作用〕

波長の異なる２種類の光を使用することにより、欠陥か
ら得られる信号と、正常なパターンから得られる信号と
の差が大きくなるため、誤判定の発生防止することがで
きる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるホトマスクの外観検査
装置を示す模式図、第２図および第３図は作用を説明す
るための斜視図および線図である。

本実施例において、この外観検査装置は被検査物として
のホトマスク１を保持するためのＸＹテーブル２を備え
ており、ＸＹテーブル２はホトマスク１をＸＹ方向に移
動し得るように構成されている。ＸＹテーブル２上の外
方には、一対の照射手段としての第１照射装置１０およ
び第２照射装置２０がＸＹテーブル２上に保持されてい
るホトマスク１における２箇所のベレットパターンを略
水平方向からそれぞれ照射するように設備されており、
第１および第２照射装置１０．２０は互いに波長（λ１
、λ２）の異なるレーザを発射する光源１１および２１
を備えている。両光源１１の光軸上にはガルバノミラ−
１２，２２がそれぞれ配設されており、両ミラー１２．
２２はレーザをホトマスク１におけるーペレットの範囲
内でＹ方向に走査するようにそれぞれ構成されている。

両ミラー１２．２２０反射側の光軸上には光学レンズ１
３．２３がそれぞれ配設されており、両レンズ１３．２
３は両ミラーによる正弦波長振動を一定速度でＹ方向に
走査させるように構成されている。

また、ＸＹテーブル２上の外方には一対の検出手段とし
ての第１検出装置１４および２４が、前記第１および第
２照射装置１０．２０に対して約９０度の位置に配設さ
れており、雨検出装置１４．２４はホトマスク１で乱反
射した第１照射装置１０と第２照射装置２０とからのレ
ーザをそれぞれ検出し得るようにそれぞれ構成されてい
る。

すなわち、第１および第２検出装置１４．２４は接眼レ
ンズ１５および２５をそれぞれ備えており、両レンズＩ
５．２５はその光軸が第１および第２照射装？＆１０．
２０のホトマスク１上における照射点にそれぞれ一致す
るように構成されている。両レンズ１５．２５のホトマ
スク１側には、第３図に示されているような特性をもつ
バンドパスフィルタ１６．２６がそれぞれ配設されてお
り、両フィルタ１６．２６は第１光源１１にょるレーザ
の周波数帯域、および第２光源２１にょるレーザの周波
数温域のみをそれぞれ透光させるように構成されている
。両レンズ１５．２５の後には第１および第２ホトセン
サ１７．２７がそれぞれ配設されており、両センサ１７
．２７は受光したレーザに対応して検出信号としての電
気信号を出方するようにそれぞれ構成されている。

第１図および第２検出装置１４．２４には判定手段とし
ての欠陥検出装置３ｏが接続されている。

欠陥検出装置３０は差動アンプ部３１と、２値化処理部
３２と、欠陥判定部３３と、データ記憶部３４と、中央
処理ユニット（ＣＰＵ）部３５と、結果表示部３６と、
テーブル制御部３７とを備えており、後述するような作
用によって欠陥を検出するように構成されている。

次に作用を説明する。

第１および第２光源１１．２１からそれぞれ発射された
周波数の異なるレーザのそれぞれは、ホトマスク１の２
箇所にガルバノミラ−１２，２２において走査されなが
ら、レンズ１３．２３を通してそれぞれ照射される。こ
のとき、第２図に示されているように、第２レーザλ２
および第２レーザλ２はレチクル１における隣り合うペ
レットパターン１ａおよび１ｂにおける互いに対応する
箇所のそれぞれに同時に照射されるとともに、これらの
ペレットの範囲内においてＹ方向に走査される。この走
査中、ＸＹテーブル２がＸ方向に移送されるため、両レ
ーザλ１、λ２は両ベレットｌａ、ｌｂの全面を相対的
にそれぞれ走査することになる。

ホトマスク１の各ペレットパターンｌａ、ｌｂにそれぞ
れ照射された両レーザλ１、λ２は乱反射することによ
り、散乱光をそれぞれ発生する。

この散乱光は、第３図に示されているような特性を持つ
第１および第２バンドパスフイルタ１６、れ受光される
。このとき、第１および第２バンドパスフイルタ１６．
２６は所定の周波数温域におけるレーザλ１およびλ２
のみをそれぞれ透過するため、第１および第２ホトセン
サ１７．２７は両ペレットパターン１ａおよび１ｂのみ
をそれぞれ検出することになる。

両ホトセンサ１７．２７の検出信号は差動アンプ部３１
にそれぞれインプットされ、このアンプ部３１は両信号
の差を求める。ここで、ホトマスク１におけるペレット
パターンｌａ、ｌｂは繰り返しパターンであるため、同
一箇所における両信号は一致するように設定することが
でき、不一致の時には同一箇所におけるパターンが異な
っているものと設定することができる。つまり、両信号
に差が検出された時には一方のペレットパターンに欠陥
が有るものと設定することができる。

アンプ部３１の差信号は２値化処理部３２で２欠陥と判
定された時にはそのデータがデータ記憶部３４に随時格
納されて行く。所定の検査終了後、データ記憶部３４の
欠陥データが取り出され、結果表示部３６等に適時出力
される。

ところで、ペレットパターンｌａ、ｌｂにおいて４５度
パターンがあると、レーザは略水平方向から照射されて
いるため、その４５度パターンにおいて正反射されて照
射方向に対して９０度の位置に配設されている検出装置
にそのまま受光されることになる。

ここで、検出装置が１系統であった場合、４５度のパタ
ーンからの正反射光をそのまま検出するため、４５度パ
ターンは異物として判定されることになり、その結果、
散乱光を検出することにより、欠陥検出を行うように構
成されている検査装置においては、４５度パターンを有
するものを検査対象とすることができない。

これに対して、本実施例においては、２ペレットパター
ンｌａ、ｌｂの同一箇所にレーザλ１、λ２をそれぞれ
照射するとともに、両パターン１ａ、１ｂからの反射光
をそれぞれ検出し、両者の検出信号の差を検出すること
により、欠陥を判定するものであるため、４５度パター
ンを有するものであっても検査対象とすることができる
。すなわち、４５度パターンからそれぞれ正反射されて
検出された信号のそれぞれであっても、差をとれば一致
するものと判定されるため、欠陥と誤判定されることは
ない。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

ｉｌｌ　　一対のペレットパターンの同一箇所にレーザ
をそれぞれ照射するとともに、両パターンからの反射光
をそれぞれ検出し、両者の検出信号の差を検出すること
により、４５度のパターンからそれぞれ正反射されて検
出された信号のそれぞれであっても差をとることによっ
て欠陥と誤判定するのを回避することができるため、４
５度のパターンを有するものであっても検査対象とする
ことができる。

（２）前記（１１により、誤判定の発生を防止すること
ができるため、検査の信頼性を向上することができると
ともに、パターンの微細化を促進することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、波長の異なる光をそれぞれ照射する照射手段は
１組宛設備するに限らず、−直線状に対向するように２
組宛設備してもよい。

比較判定手段は２系統で検出した信号同士を比較するよ
うに構成するに限らず、現在の検出信号と、遅延された
過去の信号とを比較するように構成してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるマスクの外観検査装
置に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、ウェハの本願において開示される発明
のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明
すれば、次の通りである。

波長の異なる光を被検査物にそれぞれ照射する一対の照
射手段と、被検査物で反射した波長の異なる光をそれぞ
れ検出する一対の検出手段と、雨検出手段からの信号を
比較判定する判定手段とを設けることにより、一対のパ
ターンについての差信号を得ることができるとともに、
欠陥から得られる信号と、正常なパターンから得られる
信号との差を大きくすることができるため、誤判定の発
生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるホトマスクの外観検査
装置を示す模式図、 第２図および第３図は作用を説明するための斜視図およ
び線図である。 １・・・ホトマスク（被検査物）、２・・・Ｘのレーザ
光源、１２．２２・・・ガルバノミラ−１１３，２３・
・・レンズ、１４・・・第１検出装置（検出手段）、２
４・・・第２検出装置（検出手段）、１５．２５・・・
レンズ、１６．２６・・・バンドパスフィルタ、１７．
２７・・・ホトセンサ、３０・・・欠陥判定部Ｗ（判定
手段）、３１・・・差動アンプ部、３２・・・２値化処
理部、３３・・・欠陥判定部、３４・・・データ記憶部
、３５・・・ＣＰＵ部、３６・・・結果表示部、３７・
・・ステージ制御部。 第　　１　　図 ｙ　　　／６　／Ｓノ　、７ ・・　　７・３　　　　　　　　　　へ＜　２３　　−
一 ／′ ／”　　　　　　　　　　　　　　　２（２５２７１σ
　　　　　　　　　　　　／ Ｚθ２′／ 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波長の異なる光を被検査物にそれぞれ照射する一対
   の照射手段と、被検査物で反射した波長の異なる光をそ
   れぞれ検出する一対の検出手段と、両検出手段からの信
   号を比較判定する判定手段とを備えている検査装置。 ２、検出手段が、バンドパスフィルタを備えていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検査装置。 ３、波長の異なる光を被検査物における繰り返しパター
   ンについての同一の２箇所に傾斜した方向からそれぞれ
   照射する一対の照射手段と、前記パターンの２箇所によ
   り反射した波長の異なる光を前記照射方向と略直角の位
   置において傾斜した方向からそれぞれ検出する一対の手
   段と、両検出手段からの信号に基づいて前記２箇所を比
   較して不一致部を判定する判定手段とを備えている検査
   装置。 ４、照射手段が、被検査物に対して相対的に走査するよ
   うに構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の検査装置。