JPS6317176B2 - - Google Patents

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JPS6317176B2
JPS6317176B2 JP4973480A JP4973480A JPS6317176B2 JP S6317176 B2 JPS6317176 B2 JP S6317176B2 JP 4973480 A JP4973480 A JP 4973480A JP 4973480 A JP4973480 A JP 4973480A JP S6317176 B2 JPS6317176 B2 JP S6317176B2
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JP
Japan
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camera
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JP4973480A
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English (en)
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JPS56146112A (en
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Sunao Nishioka
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/06Means for illuminating specimens
    • G02B21/08Condensers
    • G02B21/12Condensers affording bright-field illumination
    • G02B21/125Condensers affording bright-field illumination affording both dark- and bright-field illumination

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集積回路の配線の断線不良箇所検出装
置に関し、特に反射型光学顕微鏡及びTVカメラ
を用いてパターン認識により断線不良箇所を検出
するものに関するものである。
光学顕微鏡が試料を拡大観察するのに極めて有
用であることは言うまでもなく、例えば半導体工
業における集積回路の不良解析等に用いられてい
る。そして近年益々微細パターン化、高集積化さ
れる集積回路の不良解析においては、人間の視覚
認識によれば長時間の観察時間を要し、作業者の
疲労の増大と不良箇所の見逃がしを生じる恐れが
生じる。そこで最近では光学顕微鏡の接眼にTV
カメラを取り付け、拡大光学像を電気的映像信号
像に変換したのち、画像処理によるパターン認識
で不良箇所の発見を行う方法が進歩しつつある。
しかしながら、こうしたTVカメラによるパタ
ーン認識で集積回路の不良解析を従来の反射型光
学顕微鏡で行おうとすると次のような欠点があつ
た。すなわち従来の反射型光学顕微鏡は、明視野
や暗視野等の各種の検鏡法にてそれぞれの検鏡法
の特徴ある光学像を観察できるけれども、TVカ
メラによるパターン認識では、かえつて各検鏡法
の特徴が画像解析を妨げる場合が集積回路の不良
解析において生じやすい。とくに集積回路の不良
解析に頻繁に用いられる明視野および暗視野の検
鏡法ではこの欠点が、第1図でもつて説明するよ
うに顕著となる。
第1図は、従来の反射型光学顕微鏡によるによ
る欠点を説明するための図であつて、図において
第1図a,bは明視野顕鏡法の場合のパターン平
面図および断面図、第1図c,dは暗視野検鏡法
の場合のパターン平面図および断面図である。図
では、TVカメラで画像処理し不良解析を行おう
とする試料100として本発明の目的を理解し易
いように、Siウエハ1上に部分的に膜厚の異なる
凹凸状のSiO2膜2が形成され、その上にAl配線
3が設けられたものとする。なおAl配線3には
不良としての断線不良箇所4が存在しているもの
としておく。明視野顕鏡法の場合には、第1図a
に示す如く、Al配線3のところは光反射率が大
きいため明るく(図では白部)、SiO2膜2のとこ
ろはAl配線3のところより光反射率が小さいた
め暗く(図では交叉斜線部)なる。ただし断線不
良箇所4のところはAl欠除のため下地のSiO2
2が露出しているから暗く(図では交叉斜線部)
となつている。更に詳細には、SiO2膜2の膜厚
の変化する箇所すなわちSiO2膜段差部21(破
線)上のAl配線段差部31は、SiO2膜平坦部2
2上のAl配線平坦部32よりも暗く(図では単
斜線部)なる。これは第1図bに示す如く明視野
検鏡法においては、入射光a1が試料100へ垂
直に照射され、試料100と垂直に反射した反射
光a2が対物レンズ5へ入るようになつているか
ら、Al配線段差部31のところはたとえ試料1
00面に対して入射光a1が垂直であつても、
SiO2段差部21上のAl配線段差部31面に対し
ては非垂直であり、反射光a2′の光量は少なく、
かつ対物レンズ5へ入りがたい反射方向となるか
らである。したがつて、TVカメラによつて光学
線の光電変換を行うとき、真の不良箇所の断線不
良箇所4とSiO2段差部21上のAl配線段差部3
1との電気的映像信号レベルの差が少ないので両
者の識別・画像解析が困難となつてくる。また暗
視野検鏡法の場合には、第1図cに示す如く、
SiO2膜平坦部22およびAl配線平坦部32は暗
く(図では交叉斜線部)なり、Al配線段差部3
1、Al配線エツジ部33、及びSiO2膜段差部2
1が明るく(図では白)となる。これは第1図d
に示す如く暗視野検鏡法では入射光b1が試料1
00面へ斜め照射されるから、Al配線段差部3
1、Al配線エツジ部33及びSiO2膜段差部21
で入射光b1が散乱され、反射光b2の1部b
2′は対物レンズ5へ入射するようになるからで
ある。したがつてTVカメラによつて光学像の光
電変換を行うとき、明視野検鏡法での欠点である
SiO2膜段差部21上のAl配線段差部31におけ
る電気的映像信号レベルの低下は無くなるが、
Al配線平坦部32は暗いためAl配線平坦部32
の画像面積が少なくなつて、断線不良箇所4との
対比が弱く、画像解析が困難となつてくる。
本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、光学顕微鏡を用いてパターン認
識により集積回路の配線の断線不良箇所を検出す
る装置において、明視野検鏡では配線の平坦部と
断線箇所との対比は十分できるがその段差部と断
線箇所との識別が困難であり、一方暗視野検鏡で
は逆に段差部と断線箇所との識別は可能であるが
平坦部と断線箇所との対比は不十分であるという
点に着目し、それぞれの画像解析上の欠点を補つ
て断線不良箇所の検出を精確に行なうため、明視
野及び暗視野の複合照明のもとで被検集積回路の
配線パターンからの反射光による拡大光学像を得
るための反射型光学顕微鏡と、該配線パターンの
拡大光学像を光学変換するTVカメラと、その全
映像信号から、配線下層絶縁膜の配線直下部分以
外の段差部パターンに相当する映像信号を除去し
て暗視野映像信号を取り出す暗視野映像信号処理
手段と、該暗視野映像信号を上記TVカメラから
の明視野映像信号と合成する映像信号合成手段と
を設けたものである。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
第2図は本発明の一実施例による集積回路の配線
の断線不良箇所検出装置に用いる反射型光学顕微
鏡を説明するための部分断面図である。したがつ
て図においては、本発明の主眼としない部分は省
略してある。光源部Aの光源ランプ11から放射
される光は照明レンズ6を通過したのち、半透明
鏡7で対物レンズ部Bの方向へ反射される。この
入射光a1およびb1のうち、入射光a1は、通
常の明視野検鏡法の場合と同様対物レンズ群8を
通過して試料100面へ垂直に入射する。入射光
b1は通常の暗視野検鏡法の場合と同様、対物レ
ンズ部B端に設けられた反射鏡9で光路を曲げら
れ、試料100面へ斜めに入射する。すなわち従
来の光学顕微鏡では光源部A内の光路切り換え機
構によつて入射光a1と入射光b1が個別に選択
されていたが、本発明の光学顕微鏡では、光路切
り換え機構がなく入射光a1と入射光b1が同時
に試料100面へ垂直および斜めに入射するのが
特徴である。したがつて第1図と同じパターンの
試料100面を接眼部C(詳細図示は省略してあ
るが、ここへTVカメラを取り付ける)で得られ
るパターン平面図は第3図のようになる。すなわ
ち、第1図で説明したようにAl配線段差部31
が入射光b1によつて、またAl配線平坦部22
は入射光a1によつて、対物レンズ群8を通じ接
眼部Cで得られる画像が明るく(図では白く)な
つて、Al配線段差部31を断線不良箇所4と誤
るようなことがない。またAl配線平坦部32が
明るいため断線不良箇所4と対比しやすいので画
像解析が精確となる。
さらに本実施例ではTVカメラで得られる全映
像信号の内の暗視野照明による光学拡大像の映像
信号から、既知のSiO2膜のAl配線直下部分以外
の段差部パターンに相当する映像信号を除去し、
このようにして得られた暗視野映像信号を、TV
カメラからの視野映像信号と合成しており、すな
わち入射光b1によるSiO2膜段差部21での散
乱光による明るい部分は、TVカメラで得られる
全電気的映像信号から、既知のSiO2膜段差部2
1よりAl配線段差部31を除いたライン状パタ
ーンが示す電気的映像信号を消去するものとなつ
ており、このことは、画像処理の妨げとはならな
い。これは、断線不良箇所のない正常な試料の場
合のパターンがすでに判つた形状寸法であるか
ら、前もつてSiO2膜段差部21からAl配線段差
部31を除いた映像情報を画像処理装置へ入力し
ておくことで可能である。したがつてTVカメラ
を用いる画像解析をこうした本発明の光学顕微鏡
で行うと、例えば断線不良箇所の無い場合のAl
面積と、被解析試料で測定したAl面積の差を比
較する等で容易に集積回路の配線の断線不良箇所
を検出できるなどの効果を発揮させることができ
る。
このように本実施例によれば、検鏡を明視野及
び暗視野の複合照明のもとで行なうだけでなく、
被検集積回路の配線パターンからの反射光による
光学拡大像を映像信号に光電変換し、さらにこの
全映像信号の内の暗視野照明による拡大光学像の
映像信号から、SiO2膜のAl配線直下部分以外の
段差部パターンに相当する映像信号を除去し、こ
のようにして得られた暗視野映像信号をTVカメ
ラからの明視野映像信号と合成するようにしたの
で、パターン認識により集積回路の配線の断線箇
所を検出する場合の明視野検鏡、暗視野検鏡にお
ける欠点を補つて真の不良箇所を精確に検出する
ことができる。
第4図は、本発明の実施例装置に用いる反射型
の光学顕微鏡の他の例を示すものであつて、とく
に光源部Aに関する部分断面図である。第4図に
おいて、光源ランプ部Dよりの光はコリメータ部
Eで平行光線束Cとなる。この部分の構成・構造
は通常の光学顕微鏡と同じなので説明は省略する
が、ここでは、暗視野光量調節用絞り10の設け
られている点が第2図に示すものと異なる。暗視
野光量調節用絞り10は平行光線束Cを外周囲か
ら連続的に遮光できる可変絞りであつて、入射光
b1の光量を調節するものである。この入射光b
1の光量調節を適切に設定することにより、第3
図に示すSiO2膜段差部21で生じる散乱光でも
たらされるTVカメラの電気的映像信号を減少せ
しめ、断線不良箇所の検出等の画像解析をより精
確にできる。勿論この暗視野光量調節用絞り10
を動作させるとSiO2膜段差部21だけでなくAl
配線段差部31における散乱光も減少するがAl
の反射率は大きいので相対的にAl部分のみの電
気的映像信号を抽出し易くなる効果を有する。
以上のようにこの発明によれば、明視野及び暗
視野の複合照明のもとで被検集積回路の配線パタ
ーンからの反射光による拡大光学像を得るための
反射型光学顕微鏡と、該配線パターンの拡大光学
像を光電変換するTVカメラと、その全映像信号
から、配線下層絶縁膜の配線直下部分以外の段差
部パターンに相当する映像信号を除去して暗視野
映像信号を取り出す暗視野映像信号処理手段と、
該暗視野映像信号を上記TVカメラからの明視野
映像信号と合成する映像信号合成手段とを設けた
ので、段差部を有するAlなどの金属配線をTVカ
メラで撮影し画像処理を施してその断線箇所を検
出する場合、明視野及び暗視野検鏡における不具
合を補いあつて真の不良箇所を精確に検出できる
集積回路の配線の断線不良箇所検出装置を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,c及びb,dは従来の光学顕微鏡の
欠点を説明するためのパターン平面図及び断面
図、第2図は本発明の光学顕微鏡一実施例を示す
部分断面図、第3図は本発明の光学顕微鏡を用い
て観察した場合のパターンの平面図、第4図は本
発明の他の実施例を示す部分断面図である。 図において、1はSiウエハ、2はSiO2膜、3
はAl配線、4は断線不良箇所、5は対物レンズ、
6は照明レンズ、7は半透明鏡、8は対物レンズ
群、9は反射鏡、10は暗視野光量調節用絞り、
11は光源ランプ、21及び31はSiO2膜及び
Al配線の段差部、22及び32はSiO2膜及びAl
配線の平坦部、33はAl配線エツジ部、a1,
b1は入射光、a2,b2は反射光、Aは光源
部、Bは対物レンズ部、Cは接眼部、Dは光源ラ
ンプ部、Eはコリメータ部である。なお図中同一
符号は、同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 明視野及び暗視野照明を同時に行い、この複
    合照明のもとで、被検集積回路の配線パターンか
    らの反射光による拡大光学像を得るための反射型
    光学顕微鏡と、 該配線パターンの拡大光学像を光電変換して映
    像信号を出力するTVカメラと、 該全映像信号の内の暗視野照明による拡大光学
    像の映像信号から、配線下層絶縁膜の配線直下部
    分以外の段差部パターンに相当する映像信号を除
    去する暗視野映像信号処理手段と、 該手段により処理された暗視野映像信号と上記
    TVカメラからの明視野映像信号とを合成する映
    像信号合成手段とを備えたことを特徴とする集積
    回路の配線の断線不良箇所検出装置。
JP4973480A 1980-04-15 1980-04-15 Optical microscope Granted JPS56146112A (en)

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US4376583A (en) * 1981-05-12 1983-03-15 Aeronca Electronics, Inc. Surface inspection scanning system
US4595289A (en) * 1984-01-25 1986-06-17 At&T Bell Laboratories Inspection system utilizing dark-field illumination
JPS6235248A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Toshiba Corp 物体の観測方法及び装置
US5701196A (en) * 1993-11-05 1997-12-23 Olympus Optical Co., Ltd Stereomicroscope

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