JPS6244609A

JPS6244609A - 検査方法

Info

Publication number: JPS6244609A
Application number: JP18414785A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Oosakaya; 大坂谷　隆義
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-02-26

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】［技術分野］本発明は、検査技術、特に、半導体装置の製造において
ウェハに形成される集積回路パターンの寸法検査に適用
して有効な技術に関する。

［背景技術］たとえば、半導体装置の製造において、ウェハに形成さ
れた集積回路パターンの寸法を測定する方法としては、
次のようなものが考えられる。

すなわち、ウェハから反射された白色光を盪像素子など
で画像信号に変換し、この画像信号の明度レベルの変化
から測定されるパターンのエツジ位置を認識してパター
ンの幅寸法などを測定するものである。

しかしながら、上記のような測定方法では、パターンと
下地部分との明度差が小さい場合には、パターンのエツ
ジ位置を正確に認識することが困難となり、パターンの
幅寸法などを高精度に測定できないという欠点があるこ
とを本発明者は見いだした。

なお、ウェハの光学的な検査技術について説明されてい
る文献としては、株式会社工業調査会、昭和５６年１１
月１０日発行、「電子材料Ｊ１９８１年別冊、Ｐ２３５
〜Ｐ２４２がある。

［発明の目的］本発明の目的は、被検査物を高精度に検査することが可
能な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
。

［発明の概要］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
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。

すなわち、被検査物の画像信号を複数の色別に取り出し
、該複数の色別の画像信号のなかで最も明度差の大とな
る単一色または単一色の組み合わせ色の画像信号に基づ
いて検査を行うことにより、たとえば被検査物に形成さ
れたパターンと下地部分との明度差が小さい場合でも、
パターンのエツジ部分が正確に認識されるようにして、
被検査物の検査が高精度に行われるようにしたものであ
る。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例であるパターン寸法測定方
法を説明する説明図である。

紙面に垂直な方向および左右方向に移動自在なＸＹテー
ブル１の上には、ウェハ２　（被測定物）が載置され、
ウェハ２に形成されたパターン２ａは、所定のレンズ群
などからなる光学系３の光軸部に位置され、パターン２
ａの像が光学系３をへて拡大された後、撮像部４に結像
されている。

この場合、前記撮像部４においては、ウェハ２に形成さ
れたパターン２ａの像が、赤の画像信号Ｒ１および緑の
画像信号Ｇさらには青の画像信号Ｂとして個別に電圧な
どの電気的な信号に変換されて観測されるように構成さ
れている。

そして、前記の各色別の画像信号Ｒ，ＧおよびＢは、そ
れぞれ各色の画像信号毎に設けられたアナログ−ディジ
タル変換部５．アナログ−ディジタル変換部６およびア
ナログ−ディジタル変換部７によってディジタル信４号
に変換されたのち、明度差比較部８に入力され、パター
ン２ａに対応する部分の明度差が最も大な色の画像信号
ＲまたはＧまたはＢが選択され、エツジ検出部９に伝達
されるものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、ウェハ２が載置されたＸＹテーブル１が適宜駆
動され、ウェハ２の所定の部位に形成されたパターン２
ａが光学系３の直下に位置される。

そして、ウェハ２に形成されたパターン２ａの像は光学
系３をへて撮像部４に結像される。

この場合、撮像部４においては、ウエノ１２に形成され
たパターン２ａの像が、赤の画像信号Ｒ２および緑の画
像信号Ｇさらには青の画像信号Ｂとして個別に観測され
、各画像信号は個別にアナログ−ディジタル変換部５，
６．７をへて明度差比較部８に入力され、パターン２ａ
に対応する部分の明度差が最も大な色の画像信号Ｒまた
はＧまたはＢを選択し、エツジ検出部９に伝達される。

すなわち、第２図＋ａｌに拡大して示されるパターン２
ａを観測する場合、たとえばウェハ２の下地部分とパタ
ーン２ａとの明度差が小さい時、同図（ｂｌに示される
ように、白色光で観測された画像信号においてはエツジ
部２ｂに対応する部分で比較的小さな画像信号の変化し
か得られない場合でも、同図（ｃｌ〜（ｅ＋に示される
ように、色別の画像信号においてはエツジ部２ｂに対応
して観測される明度差、すなわち画像信号の変化の大き
さが異なるものである。

このため、明度差比較部８において、たとえば第２図の
例で、最も明度差の大な同図（Ｃ１に示される赤の画像
信号Ｒを選択してエツジ検出部９に伝達することにより
、明度差に対応して比較的大きく変化される画像信号Ｒ
に基づいて、エツジ部２ｂの位置が明瞭に把握され、ノ
イズ成分などに影響されることなく、エツジ部２ｂ間の
距離、すなわちパターン２ａの幅寸法が正確に測定でき
る。

上記の一連の操作を繰り返すことによって、ウェハ２の
各部に形成されたパターン２ａの寸法が正確に測定され
る。

［効果］（１）、被検査物の画像信号を複数の色別に取り出し、
該複数の色別の画像信号のなかで最も明度差の大な色の
画像信号に基づいて検査を行うため、たとえば白色光に
よる観察において、被検査物に形成されたパターンと下
地部分との明度差が小さい場合でも、明度差の比較的大
な色の画像信号を選択して検査を行うことにより、ノイ
ズ成分などに影響されることなく、パターンのエツジ部
分が正確に認識され、被検査物の検査を高精度に行うこ
とができる。

（２）、前記（１）の結果、半導体装置の製造における
歩留りが向上できる。

（３）、前記（１１の結果、光学的な寸法測定装置の用
途が拡大される。

（４）、前記＋１１〜（３）の結果、半導体装置の製造
における生産性が向上される。

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。

たとえば、適用される工程としては、パターン］　　　
　　　　　　寸法測定工程に限らず、ウェハの外観検査
工程などにも適用できる。

［利用分野］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ウェハのパターン寸
法測定技術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、光学的な検査技術に広く適用
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パターン寸法測定方
法を説明する説明図、第２図＋ａｌは、ウェハに形成されたパターンを拡大し
て示す図、同図（ｂｌ〜ｔｅｌは、パターン形状に応じ
て変化される各色の画像信号の変化を説明する線図であ
る。ｌ・・・ＸＹテーブル、２・・・つ舌ハ（被検査物）、
２ａ・・・パターン、２ｂ・・・エツジ部、３・・・光
学系、４・・・撮像部、５．６゜７・・・アナログ−デ
ィジタル変換部、８・・・明度差比較部、９・・・エツ
ジ検出部、Ｒ，Ｇ。Ｂ・・・画像信号。第　　　１　　図第　　２　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、被検査物の画像信号を複数の色別に取り出し、該複
数の色別の画像信号の中で最も明度差の大となる単一色
または単一色の組み合わせ色の画像信号に基づいて検査
を行うことを特徴とする検査方法。２、前記複数の色が、赤、緑および青であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の検査方法。３、前記被検査物がウェハであり、前記検査方法がパタ
ーン寸法測定方法であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の検査方法。