TW200912287A - Inspection device, inspection method, and program - Google Patents

Description

200912287 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種特別是在半導體元件與液晶顯示元 件等，製程中，檢測試樣表面之缺陷之檢查裝置、檢查方 法及記载有程式之紀錄媒體。 【先前技術】 以往，已提出各種利用從形成於半導體晶圓與液晶基 板（總稱為「試樣）表 孜」）表面之圖案產生之繞射光，檢查試樣 表面之不均勻與傷等之缺陷的 .^ ^ ^ 的裝置。特別是，近年來隨著 丰v體裝程之微細化，對試樣 度。 樣之缺陷管理亦要求更高的精 ^例而δ ’專利文獻丨揭㈣—種根據縣求出之 基準色資料與根據色彩影像之檢查面色資料的差，選 擇基板之不良候補區域 貝枓的差，選 场*之電子電路零件之檢查裝置。 專利文獻1 :日本㈣期-斯354號公報 【發明内容】 幹佳I':為了以上述缺陷檢查高精度進行圖案的觀察， :為，者眼於解析結果之中圖案之特徵顯著出現… 來進行觀察。然而，特定解析結果中：：为 之部分係非常繁雜，因此期盼其之改善。肖徵顯者出現 广:係為了解決上述習知技術之問題者。 於k供一種容易特定解析結果中圖案之特徵顯著出 200912287 現之部分的手段。 發明之檢查裝置，具備用以裝載表面形成有圖案 :彖的載口、用以觀察圖案的物鏡、照明光學系統、檢 則光子系&、攝影部、及解析部。照明光學系統包含光源 ^ 此外，照明光學系統選擇來自光源之任意之波 f 2 ’且透過偏振子及物鏡對試樣進行落射照明。檢測光 學糸統包含偏振面與偏振子之偏振方向交又的析光鏡。此 外’檢測光學系統透過物鏡及析光鏡檢測來自試樣之光， 且根據錢取得試樣表面的傅立葉影像。攝影部拍攝傅立 葉影像。解析部進行用以求出傅立葉影像之中受到圖案狀 先、之衫響大於其他區域之應注意區域的運算處理。 八第2發明’於第1發明中，解析部根據圖案之曝光條 別不同之複數個傅立葉影像，就影像内之各位置分別 運算傅立葉影像之間產生的灰階差，根據灰階差的大小求 出應注意區域。 第3發明，於第2發明中，攝影部產生傅立葉影像的 色> 料又，解析部就傅立葉影像之各色成分運算灰階 差，根據任—色成分之資料求出應注意區域。 第4發明，於第1發明中，檢查裝置進一步具備輸入 對應傅立葉影像之圖案之線寬資料的資料輸入部。又，解 析部根據圖案之曝光條件分別不同之複數個傅立葉影像， 就影像内之各位置分别運算傅立葉影像之灰階值與圖案之 、'泉寬的變化率，根據變化率之值求出應注意區域。 第5發明，於第4發明中，攝影部產生傅立葉影像的 7 200912287 色彩資料。又，解析部就傅立葉影像之各色成分運算變化 率’根據任一色成分之資料求出應注意區域。 第6發明，於第4或第5發明中，解析部就影像内之 各位置刀別進步運算與線寬的相關誤差，根據變化率之 值及相關誤差求出應注意區域。 • 第7毛月於第1至第6任一發明中，解析部根據對 應應注意區域之傅立葉影像的資料，進行試樣之圖案好壞 判定及圖案變動檢测之至少一者。 ^第8發明，於第4至第6任一發明中，解析部於運算 文化率時求出將灰階值轉換為線寬的近似式，且根據該近 似式，從傅立葉影像推定線寬。 此外，將上述發明相關之構成轉換為檢查方法、及記 載有用以使電腦執行該檢查方法之程式之記樂媒體等來表 現者亦為本發明之有效的具體形態。 .r康本發明，可根據拍攝試樣之圖案的傅立葉影像， (、出又到圖案狀態之影響大於其他區域之應注意區域。 【霄施方式】 (第1實施形態的說明） 播4、下麥知、圖1說明第1實施形態之缺陷檢查裝置的 稱成。 檢查|置具備晶圓載台}、物鏡2、半反射鏡3、 明+取I 士 予，、、、先4、檢測光學系統5、攝影部6、及控制單元 200912287 在晶圓載台1，在圖案之形成面向上之狀態下裂載缺 陷檢查對象之晶圓8(試樣）。此晶圓载台1 ,係構成為可移 動於分別正交之xyz的3軸方向（圖丄中，以紙面上下方向 為z方向）。又，晶圓載台1，係構成為能以z轴為中心旋 轉。 在晶圓載台1之上側，配置用以觀察晶圓8之圖案的 物鏡2。於圖i之例，物鏡2之倍率係設定成ι〇〇倍了此 外，於物鏡2之上側，傾諧配置半反射鏡3。圖丨中，在 半反射鏡3之左側配置照明光系統4,在半反射鏡3之上 側配置檢測光學系統5。 照明光學系統4,從圖i之左側至右側依序配置有光 源U(例如，白色LED(發光二極體）或蟲素燈等）、聚光透 鏡12、照度均勻化單元13、孔徑光闌14、視野光闌η、 準直鏡16、及可拆裝之偏振子（偏振濾鏡）17。 此處’從照明光學系統4之光源U射出之光，係透過 L聚光透鏡12 A照度均勻化單元13,導引至孔徑光闌14及 :野光闌15。照度均句化單元13，係藉由干涉濾鏡使任 意波長帶的光通過。上述孔徑光闌14及視野光闌15，係 構成為孔徑部之大小及位置可相對照明光學系統4之光轴 ，又於照明光學系統4，藉由孔徑光闌14及視野 "闌1 5《操作，可進行照明區域之大小及位置的改變、 > °周ι °接著’通過孔徑光闌14及視野 光闌15之光，被進古技 ， 羊直鏡16準直化後通過偏振子η射入 半反射鏡3。 9 200912287 半反射鏡3將來自照明光學系統4之光反射至下方而 導引至物鏡2。藉此，以通過物鏡2之來自照明光學系統 4之先對晶圓8進行落射照明。另一方面，對晶圓8進行 洛射照明之光’被晶圓8反射後再次返回物鏡2,透射過 半反射鏡3而射入檢測光學系統5。 檢測光學系統5,從圖i之下側至上側依序配置有可 拆裝之析光鏡（偏振濾鏡）21、透鏡22、半稜鏡乃、伯特蘭 透鏡（Bertrand lens)24、及視野 # 閣 9 ς ) 优Τ尤聞25。檢測光學系統5 之析光鏡21，係配置成與照明光學系統4之偏振子丨7呈 正交偏光狀態。由於照明光學系統4之偏振子17與檢測 光學系統5之析光鏡21滿足正交偏光條件，因此只要偏 振主軸在晶圓8之圖案不旋轉，則以檢測光學系統5觀測 之光量接近0。 又’檢測光學系統5之半稜鏡23使入射光束分歧成2 方向。通過半稜鏡23之一光束，係透過伯特蘭透鏡24使 晶圓8之像成像於視野光闌25 ’且使物鏡2之光曈面上之 冗度分布再現於攝影部6之攝影面。亦即，於攝影部6， 可拍攝傅立葉轉換後之晶圓8之影像（傅立葉影像）。此外， 上述視野光闌25，能在垂直方向之面内使孔徑形狀相對檢 測光學系統5之光軸變化。因此，藉由視野光闌25之操 作’攝影部6能檢測晶圓8之任意區域的資訊。此外，通 過半稜鏡23之另一光束，係導引至用以拍攝未經傅立葉 轉換之影像的第2攝影部（未圖示）。 此處’在第1實施形態之缺陷檢查拍攝傅立葉影像（亦 200912287 ::物鏡2之光瞳面之像)之原因如下。在缺陷檢查，若將 曰曰® 8之圖案直接使用㈣攝之影像，則圖案之間距為檢 土裝置之解析度以下時’無法光學性檢測圖案的缺陷。另 一方面’於傅立葉影像，若晶圓8之圖案有缺陷則反射光 的對稱性會ΙΠ責，因構造性複折射對稱部分彼此的亮度與 色彩等會相對傅立葉影像之光軸產生變化。因A，即使圖 案之間距為檢杳裝置之 你一衣直之解析厪以下時，藉由檢測傅立葉影 像之上述變化’可檢測圖案的缺陷。 再者，參照圖2說明至晶圓8之照射光之入射角度與 光瞳内之成像位置的關係。如圖2之虛線所示，至晶圓8 之照射光之入射角度為〇。時，光曈上之成像位置為光瞳中 心。另一方面，如圖2之實線所示，入射角度為64。（财= 0,9)時，光瞳上之成像位置為光瞳之外緣部。亦即，至晶 圓S之照射光之入射角度，對應光瞳上之光瞳内之半徑方 向的位置。又，在光曈内從光轴成像於同一半徑内之位置 的光’係以同一角度射入晶圓8之光。 回到圖1，攝影部6，係藉由具有拜耳（Bayer)排列之 濾色益陣列之攝影元件來拍攝上述傅立葉影像。此外，於 攝影部6,對攝影元件之輪出施加A/D轉換與各種影像處 里以產生傅立葉影像之RGB色彩資料。此攝影部6之輸 出係連接於控制單元7。此外，圖丨中，省略攝影部6之 各構成元件的圖示。 控制單元7，進行缺陷檢查裝置之統籌性控制。此控 制單元7具有記錄傅立葉影像之資料的記錄部3丨、輸入 11 200912287 Ι/F32、進行各種運算處理的Cpu33、監測器34、及操作 部35。記錄部3 1、輸入I/F32、監測器34、及操作部35， 係分別連接於CPU33。 此處，控制單元7之CPU33，係藉由程式之執行解析 傅立葉影像，求出傅立葉影像之令受到圖案狀態之影響大 於其他區域之應注意區域。又，輸入I/F32具有連接記錄 媒體（未圖示）的連接器、及用以與外部之電腦9連接的連 f 接端子。此外，輸入I/F32，從上述記錄媒體或電腦9進 行資料的讀取。 接著，參照圖3之流程圖，說明第i實施形態之缺陷 檢查時之應注意區域之求出方法的一例。於第丨實施形態， 利用形成複數個各曝光條件（聚焦/劑量）不同之同—形狀之 圖案的1片晶® 8，說明缺陷檢查之應注意區域之求出例。 步驟⑻：控制單元7之CPU33,在上述晶圓8上之 各圖案之既定位置，以攝影部6拍攝各傅立葉影像。藉此， 在控制單元7之記錄部31，對同—形狀之圖案，記料光 條件分別不同之複數個傅立葉影像的色彩資料。此外，以 後之說明中’為求簡單，區分各傅立葉影像時^符號Η 來表記。 步驟 102 : CPU33， 像上之各位置之R、G、B 之傅立葉影像Fli為例， 法。 對各傅立葉影像，分別產生在影 的亮度資料。以下，以第1個幀 具體說明上述亮度資料的求出方 (1)CPU33將傅立葉影像

Fli分割成正方格子狀之複數 12 200912287 個區域。4係顯示將傅立葉影像區域分割後之狀態的一 例^此外，以後之說明巾，為求簡單，ϋ分傅立葉影像上 之分割區域時賦予符號Ρ來表記。 、 ⑺CPU33’對傅立葉影像π之各分割區域，依色来 分別求出細之亮度值的平均。藉此，在A之各分割區 域，分別產生顯M、G、B之各色成分之灰階的亮度資料。 接著’ c則3，以各傅立葉影像反覆上述⑴及⑺之步 驟。精此’對從第丨_至第n㈣之各傅立葉影像叫 〜FIn)，分別產生各分割區域m、B的亮度資料。 步驟H CPU33,依RGB之各色成分產生顯示相同 分割區域之傅立葉影像（FIi〜FIn)間之灰階差的灰階差資 料。 Μ下，以傅立葉影像FI上之任意分割區域為例， 具體說明步驟1〇3的運算處理。

首先，CPU33，對各傅立葉影像（叫〜FIJ，分別取出 在分吾’]區域Pm之各色成分的亮度資料（在步驟丨〇2求出 者）（芩照圖5)。接著，CPU33，依各色成分分別比較分割 區域Pm之灰階值。圊6係顯示分割區域pm之亮度資料之 RGB之灰階值的圖表。又，圖6中，橫軸表示傅立葉影像 FI的編號，縱軸表示各傅立葉影像的灰階值。 接著，CPU33 ’於對應分割區域匕之亮度資料之灰階 值之中’依RGB取出最大值與最小值。之後，CPU3 3，依 RGB之各色成分運算上述最大值與最小值的差分值。藉 此’依RGB之各色成分產生顯示分割區域之傅立葉影 13 200912287 像間之灰階差的灰階差資料。 接著，CPU33，將上述步驟反覆所有分割區域之數量

次。藉此，在傅立葉影像之所有分割區域，分別產生各RGB 之灰階差資料。 103所求出之灰階差 中受到圖案狀態之影 步驟104 : CPU33，根據在步驟 資料’決定傅立葉影像之分割區域之 響大於其他區域之應注意區域。 之流程圖的 圖7至圖9係依色成分顯示傅立葉影像之各分割區域 之灰階差之分布狀態的圖。於上述之例，傅立葉影像間之 亮度的灰階差，在分割區域Pl之B之值為最大（參照圖9)。 因此’在步驟HM，CPU33將分割區域Pi決定為應注意區 域，根據分割區域？1之B之灰階值進行後述缺陷檢查。此 處，傅立葉影像之應注意區域之位置依晶圓8之圖案而變 化。又’灰階差變大之色成分之灰階值高，可考慮為因晶 圓8上之薄膜的干涉而增強。以上，結束圖 說明。 k.. 接著，CPU33 ’著眼於以上述要領求出之應注意區域 及色成分，藉由解析傅立葉影像進行晶圓8之圖案的缺陷 檢查。此處，於傅立葉影像之上述應注意區域，由於即使 是圖案之狀態之些微變化，既定色成分之灰階亦容易產生 變化，因此可高精度進行圖案的缺陷檢查。 舉-例而言，預先判明圖案之曝光條件與灰階值之相 對關係之情形，解析拍攝缺陷檢查對象之圖案之傅立葉影 像時，CPU33根據應注意區域之既^色成分的資料（於上述 14 200912287 之例為分割區域Ρι之B之灰階值），可容易進行圖案的缺 陷檢查。此處，將分別拍攝聚焦狀態不同之同一形狀之圖 案的傅立葉影像中，圖案之聚焦狀態與傅立葉影像之灰階 值的相關顯不於圖i 〇。控制單元7能利用對應上述圖丄〇 之判定用資料時，藉由比較傅立葉影像之應注意區域中既 定色成分的灰階值與判定用資料中聚焦狀態之良品範圍的 灰階值，CPU33可檢測晶圓8上的圖案缺陷。 又，CPU33，在解析缺陷檢查對象之複數個傅立葉影 像時，將應注意區域中既定色成分之灰階具有閾值以上之 變化者取出’進行晶圓8之圖案變動檢測亦可。 (第2實施形態的說明） 圖11係說明第2實施形態之缺陷檢查時之應注意區域 之求出方法之一例的流程圖。此處，第2實施形態之缺陷 檢查裝置之構成，與圖丨所示之第丨實施形態之缺陷檢查 裝置共通’因此省略重複說明。 此第2實施形態，利用與第丨實施形態同樣的晶圓8， 根據各圖案之傅立葉影像與各圖案之線寬資料求出缺陷檢 查的應注意區域。此外，對應上述圖案之線寬資料，係利 用例如散射計或掃描式電子顯微鏡（SEM)等之線寬特定器 所測定者。 步驟201 . CPU33，對上述晶圓8，從輸入I/F32讀取 取仟對應各圖案之線寬的資料群。此外，被控制單元7讀 取之線寬的資料群係記錄在記錄部3 1。 步驟202 : CPU33，對上述晶圓8上之各圖案，以攝 15 200912287 影部6拍攝各傅立葉影像。此外，此步驟對應圖3之步驟 101 ’故省略重複說明。 步驟203 : CPU33，對各傅立葉影像，分別產生影像 上之各位置之r、<3、Β的亮度資料。此外，此步驟對應圖 3之步驟1 〇 2，故省略重複說明。 步驟204 : CPU33，在傅立葉影像上之各分割區域（步 驟203) ’求出表示傅立葉影像之灰階值與圖案之線寬之變

化率的近似式。此外，在步驟204，CPU33，在1個分割 區域’依RGB各色成分分別運算上述近似式。 以下，以傅立葉影像FI上之任意之分割區域Pm為例， 具體說明步驟204之運算處理。 (1)首先’ CPU33，從記錄部31讀取對應各傅立葉影 細〗，之圖案之線寬的資料。又，_，分別取出 3广/牛影像(Fl1〜FIJ之分割區…^ 像/ ?1驟2〇3求出者）。接著，C削，對各傅立葉影 豕丨〜Fjn),求出圖幸夕始@ &、 對應關係。此外，圖12、^ 刀割區域之灰階值的 °糸颏不對應各傅立葉影像（FI丨〜Fij 之圖案之線寬與分割區域 的一例。 m之RGB之灰階值之對應關係 此處， 的運算。圖 13係顯示圖案之線5 之灰階值之近似式 區域Pm之Β之灰 16 200912287 階值的圖表。圖13中，橫軸表示分割區域Pm之B之灰階 值，縱軸表示圖案的線寬。此外，圖13中，對1個傅立 葉影像將1個點描繪於圖表上。 從圖13可知，圖案之線寬與傅立葉影像之灰階值成線 性比例，與一次之近似值一致。因此，CPU33，從圖案之 線寬與分割區域Pm之B之灰階值之對應關係的資料，以 最小平方法運算以下式（1)。 (' y = ax + b …（1) 於上述式（1)，「y」係對應各傅立葉影像之圖案的線 寬。「X」係分割區域Pra之B之灰階值。「a」係圖案之 線寬之變化量除以B之灰階值之變化量的係數。「b」係y 截距的值。此處，上述係數a之絕對值，相當於灰階變化 相對圖案之線寬之變化的逆數（圖案之狀態之檢測靈敏度的 逆數）。亦即，上述係數a之絕對值變小時，即使線寬的差 I 相同，傅立葉影像之灰階變化亦變大，因此圖案之狀態之 檢測靈敏度更高。 藉由以上步驟，CPU33，可求出對應分割區域之B 之灰階值的近似式。當然，CPU33 ,對與分割區域匕之R、 G之灰階值對應的近似式，亦以與上述相同的步驟進行運 算。之後，CPU33，對傅立葉影像上之所有分割區域，分 別運算對應RGB之各灰階值的近似式。 步驟205·· CPU33,對傅立葉影像上之各分割區域（步 驟203)’依各色成分求出步驟2〇4所得之近似式與圖案之 17 200912287 線寬的相關誤差。 首先，CPU33，產生對應傅立葉影像（FIi〜FIJ之線寬 與近似式（步驟204)所導出之線寬的偏差資料。當然， CPU33，對各分割區域依RGB之色成分分別產生上述偏差 貧料。接著，CPU33，從上述偏差資料依各分割區域之rqb 之色成分運算標準偏差，將其值作為相關誤差。 步驟2〇6·· cro33,根據步驟2〇4所求出之係數a(圖 案之狀態之檢測靈敏度的逆數）及步驟205所求出之相關誤 差，決定傅立葉影像之分割區域之中受到圖案狀態之影響 大於其他區域之應注意區域。亦即，CPU33，從係數a之 絕對值小、且相關誤差足夠小之分割區域設定上述應注意 區域。舉一例而言，CPU33，依上述係數a之絕對值之小 的程度、及相關誤差之小的程度，進行各分割區域之計分 (scoring) ’根據此計分之結果決定應注意區域。 圖14、圖16、圖18係依色成分顯示傅立葉影像之近 似式之係數a之值之分布狀態的圖。又，圖15、圖17、圖 1 9係依色成分顯示傅立葉影像之相關誤差之值之分布狀態 的圖於上述之例，係數a之絕對值，在對應分割區域p2 之B之灰1¾值的近似式為最小。又，關於分割區域p2之b 之灰階值，相關誤差之值亦為較小的值。因此，在步驟2〇6， CPU33，將分割區域p2決定為應注意區域，根據分割區域 P2之B之灰階值進行後述缺陷檢查。以上，結束圖n之 流程圖的說明。 接著，CPU33，著眼於以上述要領求出之應注意區域 18 200912287 及色成分，藉由解析傅旦， 寻立葉衫像進行晶圓8之圖案的缺陷 檢查與變動檢測。特別是在第2實施形態，由於亦考慮圖 案之線寬之相關誤差來決定應注意區㉟，因此能以更高精 度進行圖案的缺陷檢查等。此外，第2實施形態之圖宰之 缺陷檢查與變動檢測的方法，與第！實施形態大致招同’ 故省略重複說明。 又’於第2實施形態’ cpU33，從拍攝與決定應注音 區域時同-圖案的傅立葉影像，可推定檢查對象之圖案的 線寬。此#，CPU33，從檢查對象之傅立葉影像取得應注 意區域之既定色成分的灰階值(於上述之例，為分割區域h 之B之灰階值）。接著，CPU33，根據步驟2〇4及步驟_ 所求出之近似式，從上述灰階值推定圖案的線寬。是以， 於第2實施形態’由於可根據傅立葉影像，與缺陷檢查同 時進订圖案之線寬的推定，因此可顯著提昇晶圓8之檢查 步驟的作業性。 — 由於此帛2 f施形態之線寬的推$，係根據傅立葉轉 換後之圖案的灰階來進行，因此上述線寬之推定值係相當 於將視野光闌25所決定之晶圓8之任意之區域之圖案= :寬平均化者。是以，帛2實施形態之情形，圖案的測定 誤差即使與SEM的測定結果相較，亦顯著變小。 &又，SEM之線寬測定雖會產生電子束造成之圖案的燃 燒等’但第2實施形態之缺陷檢查裝置不會產生上述缺陷: 再者，於散射計之線寬測定，雖測定前之設定需要大量時 間’但根據第2實施形態幾乎不進行繁雜的設定作業即可 19 200912287 輕易進行圖案之線寬的推定。 又，本實施形態，近似式雖使用一次近似式，但並不 限於此，亦可使用對數近似、累乘近似、多數項近似。 (實施形態之補充事項） (1) 於上述實施形態，以缺陷檢查裝置之CPU33進行 求出應注意區域的運算處理之例作說明。然而，本發明， 例如將來自缺陷檢查裝置之傅立葉影像之資料讀取至圖丄 所示之電腦9，在電腦9上進行求出應注意區域的運算處 理亦可。 (2) 於上述實施形態，CPU33不將應注意區域及色成分 限定為1個，參照複數個應注意區域及色成分來進行圖案 之缺陷檢查等亦可。 (3) 於上述實施形態，雖以CPU33決定應注意區域及 色成分之例作說明，但例如CPU33將各分割區域之灰階差 等之運算結果顯示在監測器34，且cpu33依操作員之操 作來決定應注意區域及色成分亦可。 (4) 於上述實施形態’以CPU33根據傅立葉影像之色 彩資料決定應注意區域之例作說明。然而，本發明利用灰 階標度之傅立葉影像之資料來求出應注意區域亦可。 (5) 於上述實施形態，以CPU33根據RGB色空間之傅 立葉影像之資料求出應注意區域之例作說明。然而，本發 明，例如CPU33將傅立葉影像之資料轉換成HIS(色度、 飽和度、亮度）色空間之資料來進行運算處理亦可。 (6) 於上述實施形態，雖以將偏振子與析光鏡配置成正 20 200912287 交偏光之例作說明 面為交又狀態即可 置。 但本發明只要偏振子與析光鏡之偏振 並不限於滿足正交偏光之條件的配

此外，本發明，只要不 能以其他各種形態實施。因 之僅為例示，不能限定的解 所示者’本發明並不受說明 於申請專利範圍之均等範圍 圍内。 違背其精神及其主要特徵，則 此，上述實施形態從各觀點觀 釋。本發明，係申請專利範圍 書本文的任何限制。再者，屬 的變形與變更皆在本發明的範 【圖式簡單說明】 圖1係第1實施形態之缺陷檢查裝置的概要圖。 圖2係至晶圓之照射光之入射角度與光瞳内之成像位 置之關係的說明圖。 圖3係說明第〗實施形態之應注意區域之求出方法的 流程圖。 圖4係顯示將傅立葉影像區域分割後之狀態之一例的 圖。 圖5係顯示Sl03之亮度資料之取出狀態的示意圖。 圖6係顯示分割區域Pm之亮度資料之RGB之灰階值 的圖表。 圖7係顯示傅立葉影像之R之灰階差之分布狀態的 圖。 圖8係顯示傅立葉影像之G之灰階差之分布狀態的 21 200912287 圖。 圖9係顯示傅立葉影像之b之灰階差之分布狀態的 圖。 圖1 〇係顯不圖案之聚焦與傅立葉影像之灰階值之相對 關係的圖表。 圖11係說明第2實施形態之應注意區域之求出方法的 流程圖。 圖12係顯示對應各傅立葉影像之圖案之線寬與分割區 域Pm之RGB之灰階值之對應關係之—例的圖。 圖13係顯示圖案之線寬與分割區域PJ B之灰階值 的圖表。 之R之係數a之值之分 圖1 4係顯示對應傅立葉影像 布狀態的圖。 之值之 圖1 5係顯示對應傅立葉影傻 呆办傢之R之相關誤差 分布狀態的圖。 a之值之分 圖16係_示對應傅立葉影像之〇 布狀態的圖。 矛、数 圖17係|頁示對應傅立葉 分布狀態的圖。 之相關誤差之值之 圖18係_示對應傅立葉影像之 布狀態的圖。 之係數a之值之分 圖19係_示對應傅立葉影像 分布狀態的圖。 之相關誤差之值之 22 200912287 【主要元件符號說明】

1 晶圓載台 2 物鏡 3 半反射鏡 4 照明光學系統 5 檢測光學系統 6 攝影部 7 控制單元 8 晶圓 9 電腦 11 光源 12 聚光透鏡 13 照度均勻化單元 14 孔徑光闌 15 視野光闌 16 準直鏡 17 偏振子 21 析光鏡 22 透鏡 23 半稜鏡 24 伯特蘭透鏡 25 視野光闌 31 記錄部 32 輸入I/F 23 200912287

33 CPU 34 監測器 操作部 35

Claims (1)

1. 200912287 十、申請專利範圍： κ一種檢查裝置，其特徵在於，具備： 載台，用以裝載表面形成有圖案的試樣； 物鏡’用以觀察該圖案； 明光學系統’包含光源及偏振子，選擇來自該

   之任思之波長帶，且透過該偏振子及該物鏡對該 ’、 落射照明； -測光學系統，包含偏振面與該偏振子之偏振方向交 叉的析光鏡’透過該物鏡及該析光鏡檢測來自該試樣之 光，且根據該光取得試樣表面的傅立葉影像； 攝知。卩’供拍攝該傅立葉影像；以及 —解析冑，進行用以求出該傅立葉影像之中受到該圖案 片〜之〜響大於其他區域之應注意區域的運算處理。 ώ 2.如申請專利範圍帛1項之檢查裝置，其中，該解析 Mf據4圖案之曝光條件分別不同之複數個該傅立葉影 像L就影像内之各位置分別運算該傅立葉影像之間產生的 火h差，根據該灰階差的大小求出該應注意區域。 立3.如申請專利範圍帛2項之檢查裝置，其巾，該攝影 邛產生该傅立葉影像的色彩資料； 该解析部就該傅立葉影像之各色成分運算該灰階差， 根據任一該色成分之資料求出該應注意區域。 4·如申請專利範圍第1項之檢查裝置，其進一步具備 ]對應該傅立葉影像之該圖案之線寬資料的資料輸入 部； ' 25 200912287 該解析部根據該圖案之曝光條件分別不同之複數個該 傳立葉影像，就影像内之各位置分別運算該傅立葉影像之 灰階值與該圖案之線寬的變化率，根據該變化率之值求出 該應注意區域。 m 5.如申凊專利範圍第4項之檢查裝置，其中 部產生該傅立葉影像的色彩資料； 攝〜 該解析部就該傅立葉影像之各色成分運算該變化率， 根據任-該色成分之資料求出該應注意區域。 6·如申請專利範圍第…項之檢查裝置，其中，該 解析部就影像内之各位置分一 刀引逗步運算與該線寬的相關 >差，根據該變化座夕# Β j 羊之值及δ亥相關誤差求出該應注意區 域。 7. 如申請專利範圍第…項中任一項之檢查裝置， :中’該解析部根據對應該應注意區域之該傅立葉影像的 貪科’進打該試樣之該圖案好壞判定及該圖案變動檢測之 至少一者。 8. 如申請專利範圍第4 i 6項中任一項之檢查裝置， :該解析部於運算該變化率時求出將該灰階值轉換為 /、寬的近似式’且根據該近似式，從該傅立葉影像推定 該線寬。 9:-種檢查方法，係使用具備下述構件之檢查裝置： 載台，用以裝載表面形成有圖案的試樣； 物鏡’用以觀察該圖案； 照明光學系統，包含光源及偏振子，選擇來自該光源 26 200912287 :任意之波長帶，且透過該偏振子及該 圾 洛射照明；以及 t 4樣進灯 檢測光學系統，包含偏振面與該偏 又的析光鏡，透過該物鏡及該析 偏振方向父 光，日f 啊艽鲵知測來自該試樣之 且根據该光取得試樣表面的傅立葉影像； 其特徵在於，具有： =料取得步驟’取得該傅立葉影像的資料；以及 偶::1:2出該傅立葉影像之中受到該圖案狀態之 曰大於/、他區域的應注意區域。 析牛專利範圍第9項之檢查方法，其中，在該解 斤=，根據該圖案之曝光條件分別不同之複數個該傅立 =，就影像内之各位置分別運算該傅立葉影像之間產 的火階差’根據該灰階差的大小求出該應注意區域。 ^如申請專利範圍第10項之檢查方法，其中，在該 象貧料取得步驟’取得該傅立葉影像的色彩資料； 在該解析步驟’對該傅立葉影像之各色成分運算該灰 階差，根據任—該色成分之資料求出該應注意區域。 12.如申請專利範圍第9項之檢查方法，其進一步具有 在該解析步驟之前，取得對應該傅立葉影像之該圖案:線 寬資料的線寬資料取得步驟； 在該解析步驟’根據該圖案之曝光條件分別不同之複 數個。亥傅立葉影像，就影像内之各位置分別運算該傅立葉 影像之灰階值與該圖案之線寬的變化率，根據該變化率之 值求出該應注意區域。 27 200912287 13,如申請專利範圍第12項之檢查方法，其中，在該 影像資料取得步驟，取得該傅立葉影像的色彩資料； 在該解析步驟，就該傅立葉影像之各色成分運算該變 化率，根據任-該色成分之資料求出該應注意區域。 Μ.如申請專利範圍第12或13項之檢查方法，其中， 在該解析步驟’就影像内之各位置分料—步運算與該線 見的相關誤差’根據該變化率之值及該相關誤差求出該應 注意區域。

   15.如申明專利範圍第9至14項中任一項之檢查方法， 其進「步具有根據對應該應注意區域之該傅立葉影像之資 料進仃4 S式樣之該圖案好壞判定及該圖案變動檢測之至 少一者的判定步驟。 法，=如_申請專利範圍第12至Μ項中任一項之檢查方 、進步具有在該解析步驟，於運算該變化率時求出 將=灰階值轉換為該線寬的近似式，且根據該近似式從 / {立葉衫像推定該線寬的線寬推定步驟。 種屺載有程式之紀錄媒體，其特徵在於：該程式 ^ :執仃^專利範圍第9項之檢查方法中的影像資料 取传v驟及解析步驟。 十一、圈式： 如次頁。 28