JPS6364257A - 位置補正装置 - 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〕 本発明は位置補正装置に係り、特にレーザ光による異物
検出部と電子ｍ微鏡による観察部を有する異物検査装置
に好適な位置補正装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の異物検査装置は特開昭６０−２１８８・１５号公
報に記載のようにレーザ光でウェハ上を走査し、異物に
よるレーザの散乱光を検出することにより、異物の存在
と位置を測定する。異物の位置はレーザ光を走査する時
の走査方向の位置とウェハを乗せた試料台の位置から算
出され、特定の異物の位置が決定する。この位置座標を
もとに、拡大部に試料台を移動し、拡大部の視野内に異
物をとられる。従って試料台のレーザ光による検出部か
ら拡大部への移動情報は拡大部とレーザ光による検出部
間の距離で決定される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術においてレーザ光の中心位置は、光学系の
わずかな熱変形などにより必ずずれを生じる。また拡大
手段として電子顕微鏡を用いた場合、拡大率、絞り、加
速電圧などにより拡大部視野の中心座標が変位する。こ
のように拡大部とレーザ光による検出部間の距離は完全
に固定ではなく必ずずれが生じる。そのため拡大率を高
くして小さな異物をとらえようとすると視野が狭くなる
ので、上記のずれが生じた場合目標とする異物が視野内
からはずれてしまい観察不能となる欠点があった。

本発明の目的は、レーザ検出部と拡大部間の距離のずれ
を簡単に補正し、常に目標とする異物が拡大部視野的に
とらえられるようにする位置補正装置を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記の目的は、レーザ発振器と、レーザ光を試
料面上に集光するための光学系と、試料を観察するため
の画像拡大手段と、試料を設置し。

レーザ光の存在する位置と拡大手段との間を動くことの
できる試料台とを有する装Ｆｔにおいて、試料台上に設
けた複数個のマーカと、光学系からのレーザ光により順
次検出されるマーカの位置と試料台を拡大手段の下に移
動したときに得られる拡大手段の中心との間の位置ずれ
量を検？Ｂする演算手段とを備えることにより達成され
る。

〔作用〕

拡大手段の最低倍率で確認しｆ（）る最小の大きさを最
大とする複数個のマーカを試料台上に設置し、大きなマ
ーカから順次、レーザにより位置検出し、拡大手段の視
野内にとらえることにより、ビーム間距離を簡ｌｉｔに
７ｊ’ｌ定し、この値をもとに補正を加えることにより
、レーザビームの光学系の熱変形によるずれや、レーザ
チューブ交換時の光学系のずれになどによるビーム間距
離の補正を簡単にかつ短時間に行なうことができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する６第１図
は本発明の装置の一例を備えた検知装置の構成を示すも
ので、この図において、１は真空チャンバ、２は真空チ
ャンバ１−内に設置された試料台、３，４はそれぞれ試
料台２を直交２方向に線動させろ案内機構、５は試料台
２上に設けたウェハである。６はレーザ源、７はレーザ
源６から出射されるレーザビー１１を走査方向に振らす
ガルバなどのスキャナ、８はレーザビームを直角２方向
に振り分けるハーフミラ、９はハーフミラ８からのレー
ザビームの光学スケール、１０はウェハ５面のレーザス
ポットからの散乱反射光を受光するディテクタ、１１は
ウェハ５に付着した微小異物を数千倍に拡大して分析す
る走査型電子顕微鏡、１２はディテクタである。１３は
試料台２上に設けたマーカで、このマーカ１３は第２図
および第３図に示すようにマーカ取付本体１３Ａとこれ
に設けた２つのマーカ体１３Ｂ、１３Ｇとを備えている
。

第４図は本発明の装置の制御回路の一例を示すもので、
４０．４１はそれぞれＡ／Ｄ変換器、４２はメモリ、４
３は演算部、４４は試料台駆動コントローラである。

次に」二連した本発明の装置の一実施例の動作を説明す
る。

レーザｇ６を出たレーザ光はガルバスキャナ７によって
走査される。走査されたレーザ光はハーフミラ−８を介
して二つに分けられ、一方はレーザ光走査方向の位置検
出のため光学スケール９に入る。一方ハーフミラー８で
反）ｊしたレーザ光は試料台２上に設置したウェハ５上
に焦点を結ぶ。

次に本発明による位置補正の一例を説明する。

まず第５図に示すように試料台２を移動し、レーザ光が
大きい方のマーカ１３Ｂを検出する範囲を走査する。こ
の時、レーザ光軸の予想される最大のずれをカバーでき
る最小範囲を走査する。マーカは他の物体、異物から出
る散乱光の影響を受けることなく検出されなければなら
ない。そこで第２図に示すごとく、マーカ発見のための
走査範囲をレーザ光の焦点面より低くする。このように
構成することにより、レーザ光の焦点面にある、マーカ
の先端が強い散乱光を発生し、他の面の汚れの影響は小
さく押えられる。マーカの位置は試料台２の位置情報（
例えば試料台２Ｌこ取付けられたスケールの読み）と光
学スケール９とによるレーザスポットの走査方向の位置
から決定される。ついでこの（１７買情・末をもどに試
料台２を移動し、マーカを電子顕微鏡１１の下に運ぶ。

具体的にはマーカの位置情報にレーザスポットと電子Ｉ
Ａ微鏡開の距離（ビーム間距離）を加減することにより
、試料台の移動すべき位置の座標を算出し、この位置に
試料台を移動するように移動指令を出し、試料台を８ａ
させる。この時、ずれが生じていれば、電子顕微鏡１１
の視野に対して第６図に示すごとく、中央ではなく端に
寄って観察される。次に試料台２を移動し、具体的には
マニュアルでマーカが視野中心となるようにする。この
時の試料台２の位置座標とレーザでマーカを発見した点
の位置座標との差から、レーザスポットと電子顕微鏡１
１との間の正しい距離（ビーム間距離）が算出できる１
次に再びレーザで小さい方のマーカ１３Ｃを検出し、こ
の時は先に大きなマーカ１３Ｂで測定したビーム間距離
を用いて試料台２を移動し。

マーカ１３Ｃを電子顕微鏡の視野にとらえる。大きなマ
ーカ１３Ｂの場合と全く同様の方法でビーム間距離を算
出する０以上のような操作によって簡単にビーム間距離
を測定し、レーザスポットのずれなどによるビーム間距
離の変化を補正することが可能となる。

前述した位置補正動作を第７図に示すフローチャートを
用いてさらに詳しく説明する。

まず、試料台２をマーカ１３Ｂ探査開始点に移動する。

レーザスポットのずれ量は最大Ｑ、２ｍｍ程度であるの
でマーカ１３Ｂを必ず発見できる探査範囲は士Ｑ、２ｍ
ｍすなわち０．４ｍｍ角以上あれば充分である。この領
域をレーザスポットで走査すると、その中に必ずマーカ
１３Ｂによる散乱光がとらえられる。この時の試料台の
Ｘ方向位置Ｘｔ＊　ｙ方向位ｔ４ｙｔ、レーザスポット
位置ＸＬ　。

およびマーカ１３Ｂからの散乱光強度をＡ／Ｄ変換器４
０によりＡ／Ｄ変換しメモリ４２に記憶する０本実施例
ではレーザスポットの探査方向は試料台２のｘＨｉ方向
と一致しているので、マー・力１３Ｂの座標（Ｘｍｌ＊
　ｙｌｌｌ）は）（，１：ｘｔ＋ＸＬＩｙ　１１１　＝
　ｔ　ｔで与えられる。次にあらかじめ測定した電子顕
微鏡１１の電子ビーム中心座標（ｘｌ。

ｙｌ）、レーザスポット中心（ｘｚ、ｙｚ）（レーザス
ポット位置測定用光学スケール原点）から求めた電子顕
微ｆｉｉｌ、レーザ間のオフセット値Δｘ＝ｘ１−ｘ２
．　　Δｙ＝ｙ１−ｙ２をＸａｌ＋ｙｓｌに加えて、マ
ーカ１３Ｂと電子顕微鏡１１下へ移動する移動目標座標
（Ｘｓ　＋　ｙｓ　）を演算部４３が演算しくＸｓ：Ｘ
ｍ１＋Δ”＋　’Ｉｓ　＝ｙｗａ１＋Δｙ）、試料台駆
動コントローラ４４で試料台２を駆動し。

マーカ１３Ｂの像を電子顕微鏡１１の視野内にとらえる
。この時、電子顕Ｗｊ、［１１の倍率は、レーザスポッ
トａｔｅのずれ量をカバーする広さの視野を有する倍率
であり、マーカ１３Ｂの大きさはその倍率において認知
できる大きさが必要である。

最大０．２ｍｍのずれの可能性があるとして考えた場合
、視野の広さは±Ｑ、２ｍｍをカバーするものとしてＱ
　、　４　ＩＩｍ角必要である。一般の電子顕微鏡１１
ではこの時の倍率は２００〜３００倍程度である。また
この倍率において簡単に認知できる最少のマーカの大き
さは１０μｍ程度である。従って本実施例ではマーカ１
３Ｂの大きさは１０μｍ〜２０μｍ程度とした。もしレ
ーザスポットにずれなどがなければマーカの像は上記操
作により電子顕微鏡１１の中心に来るはずである。しか
し実際にはずれを生じマーカは電子顕微鏡１１の中心か
らずれた位置に来る０次に電子顕微鏡１上の中心とマー
カ１３Ｂの像のずれ量を測定する。測定は例えばライト
ペンによりマーカ像を指示したり。

あるいはクロヘアーカーソルにより指定したりすること
により行なうことができる。次にこのずれ量δＸ、δｙ
を元とオフセット値ΔＸ、Δｙに加えて力ｉしい補正さ
れたオフセット値（ΔＸＮ　。

ΔｙＮ）ΔｘＮ＝ΔＸ＋３８．ΔｙＮ＝Δｙ＋δアを演
算する。ずれ欲のエフ定は第４図に示すようにＡ／Ｄ９
換器４１によりＡ／Ｄ変換され、メモリ４２に記憶され
、演算部４３で上記演算を行ないΔＸＮ　、ΔｙＮを算
出し、元のイ直ΔＸ、Δｙと置き換える。次に第２のマ
ーカ１３Ｃを同様な手法で探査し、補正の精度を高めて
行く未実施例では第２のマーカ１３Ｃの大きさは１〜３
μｍ％度とし、電子顕微鏡１１の倍率は１．０００倍程
度とするのが良い。以上のような操作をくり返して、所
要の補正精度を得ることができる。また、１回のマーカ
探査のみで得られる７、ｒ４正精度（マーカの大きさ以
下の補正精度は得られない７）で充分な場合は、この限
りではない。

−　　〔発明の効果〕 本発明によればレーザ検出部と拡大部のビーム間距離を
簡単にａｌ’！定できるので、レーザスポットのずれな
どによるビーム間距離の変化の補正を簡単に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を備えた検知装置を一
部断面にて示す斜視図、第２図は本発明の装置を構成す
るマーカの一例を示す縦断面図、第３図はその平面図、
第４図は本発明の装置を構成する制御回路図、第５図は
本発明の装置の一実施例の動作を示す図、第６図は拡大
部視野にとらえられたマーカの像の一例を示す概念図、
第７図は本発明の装置による位置補正動作を説明するフ
ローチャート図である。 第　１　回 ／　、、、ｉ’２＋ヤシ・Ｘ・ ７・・スキャナ １０・・ディテクタ ／、５Ｆ３．／３ｃ・・マーカ不作、 第　２　図 第　５　の 第　５　凶 ζ 第　６　口 ゝ２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザ発振器と、レーザ光を試料面上に集光するた
   めの光学系と、試料を観察するための画像拡大手段と、
   試料を設置し、レーザ光の存在する位置と拡大手段との
   間を動くことのできる試料台とを有する装置において、
   試料台上に設けた複数個のマーカと、光学系からのレー
   ザ光により順次検出されるマーカの位置と試料台を拡大
   手段の下に移動したときに得られる拡大手段の中心との
   間の位置ずれ量を検出する演算手段とを備えたことを特
   徴とする位置補正装置。