TWI480542B - A defect detection method and apparatus therefor, and a defect observation method and apparatus therefor - Google Patents

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TWI480542B
TWI480542B TW102137193A TW102137193A TWI480542B TW I480542 B TWI480542 B TW I480542B TW 102137193 A TW102137193 A TW 102137193A TW 102137193 A TW102137193 A TW 102137193A TW I480542 B TWI480542 B TW I480542B
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Yuko Otani
Taketo Ueno
Hideki Nakayama
Toshifumi Honda
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Hitachi High Tech Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers

Description

缺陷檢測方法及其裝置、以及缺陷觀察方法及其裝置
本發明係關於一種可高精度地檢測在半導體裝置之製造步驟中於半導體晶圓上產生之微細之缺陷之位置之缺陷檢測方法及其裝置、以及使用該缺陷檢測裝置觀察以其他檢查裝置檢測出之缺陷之缺陷觀察方法及其裝置者。
例如,在半導體裝置之製造步驟中,若於半導體基板(晶圓)上存在異物或短路或斷線等之圖案缺陷(以下,總稱該等而記述為缺陷),則成為配線之絕緣不良或短路等之不良原因。又,隨著形成於晶圓上之電路圖案之微細化,更微細之缺陷亦成為電容器之絕緣不良或閘極氧化膜等之破壞原因。該等缺陷為自搬送裝置之可動部產生者、或自人體產生者、因製程氣體引起之在處理裝置之內部反應產生者、混入於藥品或材料者等,因各種原因以各種狀態混入。因此,檢測製造步驟中所產生之缺陷,並立即查明缺陷之產生源,而制止不良之發展在量產半導體裝置上較重要。
先前,追究缺陷之產生原因之方法中,有如下方法:首先,以缺陷檢查裝置特定出缺陷位置,並以SEM(Scanning Electron Microscope:掃描型電子顯微鏡)等之重查裝置對該缺陷進行詳細觀察及分類,與保存有製造之各步驟中所取得之檢查結果之資料庫作比較而推測缺陷之產生原因。
此處,所謂缺陷檢查裝置,為以雷射照明半導體基板之表面, 對來自缺陷之散射光進行暗視野觀察而特定出缺陷之位置之光學式缺陷檢查裝置,或照射燈或雷射、或電子束,而檢測半導體基板之明視野光學像,並將其與參照資訊作比較,藉此特定出半導體基板上之缺陷位置之光學式外觀檢查裝置或SEM式檢查裝置。關於此種觀察方法,於專利文獻1或專利文獻2中予以揭示。
又,關於以SEM詳細觀察缺陷之裝置,專利文獻3中記載有使用以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊且以安裝於SEM式缺陷觀察裝置之光學顯微鏡檢測試料上之位置並修正以其他檢查裝置檢測所獲得之缺陷之位置資訊後,以SEM式之缺陷觀察裝置詳細觀察(重查)缺陷之方法及其裝置。
又,於專利文獻4中記載有藉由於檢測光學系統之光瞳平面上或其附近配置具有空間分佈之濾光片引起之暗視野式光學顯微鏡之高靈敏度化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-352697號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-157638號公報
[專利文獻3]美國專利第6407373號公報
[專利文獻4]日本專利特開2011-106974號公報
在近年來之LSI製造中,因對應於高積體化之需求之電路圖案之微細化,會對裝置之性能帶來不良影響之缺陷之尺寸亦微小化。對應於此,追求光學式缺陷檢查裝置應檢測出之缺陷尺寸之微小化。此種情形中,為提高檢查裝置之靈敏度而進行檢測光學系統之高NA化(NA:Numerical Aperture:數值孔徑)。檢測光學系統之解析度與NA 成反比例。又,NA越大,可捕獲越多來自檢測對象缺陷之散射光。因此,對缺陷檢測之高靈敏度化而言,高NA之檢測光學系統較有效。然而,具有高NA之檢測光學系統之暗視野光學顯微鏡之情形時,在空間上局部集中而散射之缺陷中,產生缺陷之暗視野像不成像為點而如彗星般拖尾巴之問題(以下,稱為拖尾現象)。自缺陷之暗視野圖像導出缺陷座標之情形時,因由拖尾現象產生之尾巴,導出之缺陷座標精度降低。又,有導致對觀察者帶來與本來之缺陷形狀大為不同之印象之問題。
於上述專利文獻1至4之任一者中,均未記載抑制使用暗視野顯微鏡檢測微細之缺陷時產生之缺陷之暗視野像之拖尾現象此點。
因此,在本發明中提供一種解決先前之問題,抑制拖尾現象之產生之缺陷檢測方法及其裝置、以及缺陷觀察方法及其裝置。
為解決上述問題,在本發明中,使光自斜向入射至試料之表面而照射於試料,將自照射到光之試料所產生之散射光中入射至物鏡之散射光聚光而將散射光之像成像,拍攝該成像之散射光之像而取得圖像,處理所取得之圖像而擷取試料上之缺陷並求得該擷取之缺陷之位置資訊,且輸出該求得之缺陷之位置資訊,藉此進行缺陷檢測方法;且對使散射光之像成像者,將入射至物鏡之散射光中、因光之照射而在試料表面產生之散射光中向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光之成分加以局部遮光之光成像,藉此將經抑制因散射於接近物鏡之開口之外緣部之區域之散射光引起之拖尾現象產生之散射光之像成像,並基於自拍攝經抑制因散射於接近物鏡之開口之外緣部之區域之散射光引起之拖尾現象產生之散射光之像而取得之圖像擷取之缺陷之亮度信號,求得所擷取之缺陷之位置資訊。
又,為解決上述問題,在本發明中,將缺陷檢測裝置構成為包 含:載置試料之載置機構;照明機構,其使光自斜向入射至載置於該載置機構上之試料之表面而照射於試料;拍攝機構,其具有將自利用該照明機構而照射到光之試料所產生之散射光聚光之物鏡、將以該物鏡聚光之散射光之像成像之成像透鏡、及拍攝以該成像透鏡成像之散射光之像之拍攝元件;圖像處理機構,其處理以拍攝機構拍攝散射光之像所獲得之散射光之圖像,擷取試料上之缺陷而求得該擷取出之缺陷之位置資訊;及輸出機構,其輸出以圖像處理機構求得之缺陷之位置資訊;且拍攝機構進而包含將入射至物鏡之散射光中向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光加以部分遮光之濾光片,使藉由以成像透鏡將透過該濾光片之散射光成像而經抑制因向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之散射光之像成像,並以拍攝元件拍攝該成像之經抑制拖尾現象之產生之散射光之像,圖像處理機構基於自拍攝經抑制拖尾現象產生之散射光之像而取得之圖像擷取出之缺陷之亮度信號,而求得缺陷之位置資訊。
再者,為解決上述問題,在本發明中,使用以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊,拍攝對載置於載物台上之試料照射光而自試料產生之散射光之像,處理該拍攝所獲得之散射光之圖像而求得缺陷之載物台上之位置資訊,使用該求得之缺陷之載物台上之位置資訊,修正以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊,使用該修正之位置資訊觀察載置於載物台上之試料上之以其他檢查裝置檢測出之缺陷,藉此進行缺陷觀察方法;使光自斜向入射至載置於載物台上之以其他檢查裝置檢測出缺陷之試料之表面而照射於試料,利用將因該光之照射而在試料表面產生之散射光中、向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光之成分加以部分遮光之光成像,藉此將經抑制因向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之散射光之像成像,拍攝該成像之散射光之像而取得經抑制 因向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之圖像,藉此進行拍攝散射光之像;對求得缺陷之在載物台上之位置資訊者,處理所取得之經抑制因向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之圖像並擷取試料上之缺陷,且基於自經抑制因向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象之散射光之圖像所擷取出之缺陷之亮度信號而求得所擷取之缺陷之位置資訊。
再者,又,為解決上述問題,在本發明中,使用以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊,拍攝對載置於載物台上之試料照射光而自試料產生之散射光之像,處理該拍攝所獲得之散射光之圖像而求得缺陷之載物台上之位置資訊,使用該求得之缺陷之載物台上之位置資訊,修正以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊,使用該經修正之位置資訊觀察載置於載物台上之試料上之以其他檢查裝置所檢測出之缺陷,藉此進行缺陷觀察方法;且在拍攝散射光之像之步驟中,查核所拍攝之散射光之像中是否產生有拖尾現象,在散射光之像中產生有拖尾現象之情形時,自斜向對產生有拖尾現象之缺陷照射光,利用將因光之照射而在缺陷中產生之散射光中向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光之成分加以部分遮光之光成像,藉此將經抑制因向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象之產生之散射光之像成像,拍攝該成像之散射光之像而取得經抑制因散射光引起之拖尾現象產生之圖像,處理該取得之經抑制因散射光引起之拖尾現象之產生之圖像而擷取試料上之缺陷,並基於該擷取之缺陷之亮度信號而求得所擷取之缺陷之位置資訊。
再者,又,為解決上述問題,在本發明中,將缺陷觀察裝置構成為包含:載物台機構,其載置以其他檢查裝置予以檢查而檢測出缺陷之試料;拍攝機構,其使用載置於該載物台機構之試料上之缺陷之 位置資訊,對試料照射光並拍攝來自試料之散射光之像;位置資訊擷取機構,其自以該拍攝機構拍攝所獲得之散射光之圖像檢測缺陷,並求得該檢測出之缺陷之位置資訊;缺陷位置資訊修正機構,其使用位置資訊擷取機構所求得之缺陷之位置資訊,修正以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊;及缺陷觀察機構,其使用以該缺陷位置資訊修正機構修正之位置資訊,觀察試料上之以其他檢查裝置檢測出之缺陷;且拍攝機構包含:照明部,其使光自斜向入射至載置於載物台機構之以其他檢查裝置檢測出缺陷之試料之表面而照射於試料;及拍攝部,其包含:物鏡,其將自利用該照明部照射到光之試料產生之散射光聚光;濾光片,其將以該物鏡聚光之散射光中向接近物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光部分遮光;成像透鏡,其使藉由使透過該濾光片之散射光成像而經抑制拖尾現象產生之散射光之像成像;與拍攝元件,其拍攝利用該成像透鏡成像之經抑制拖尾現象產生之散射光之像;且位置資訊擷取機構構成為,處理以拍攝部拍攝經抑制拖尾現象產生之散射光之像所獲得之圖像而擷取試料上之缺陷,並基於該擷取之缺陷之亮度信號而求得缺陷之位置資訊。
根據本發明,可以較高之位置精度檢測半導體裝置之製造步驟中於晶圓上產生之微細之缺陷。
又,根據本發明,在以重查裝置詳細觀察以光學式缺陷檢測裝置檢測出之缺陷之情形時,可使觀察對象之微小之缺陷確實進入SEM等之觀察視野內,而可提高使用SEM等之缺陷之詳細檢查之處理量。
100‧‧‧缺陷檢查裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧試料固持器
103‧‧‧載物台
104‧‧‧光學式高度檢測系統
105‧‧‧光學顯微鏡
106‧‧‧電子顯微鏡
107‧‧‧檢查裝置
111‧‧‧真空密封窗
112‧‧‧真空槽
121‧‧‧網路
122‧‧‧程式庫
123‧‧‧使用者介面
124‧‧‧記憶裝置
125‧‧‧控制系統
200‧‧‧缺陷檢查裝置
201‧‧‧照明光學系統單元
202‧‧‧物鏡
203‧‧‧透鏡
204‧‧‧透鏡
206‧‧‧成像透鏡
207‧‧‧拍攝元件
208‧‧‧空間分佈光學元件切換機構
209‧‧‧高度控制機構
210‧‧‧成像光學系統
212‧‧‧明視野光源
213‧‧‧照明透鏡
214‧‧‧半反射鏡
221‧‧‧信號處理部
222‧‧‧圖像顯示部
223‧‧‧信號記憶部
224‧‧‧控制部
251‧‧‧照明光學系統單元
301‧‧‧光軸
302‧‧‧光瞳平面
303‧‧‧光瞳平面
314‧‧‧雷射之入射方向/箭頭符號
315‧‧‧照明光
316‧‧‧光
317‧‧‧二維平面
341‧‧‧區域
342‧‧‧區域
343‧‧‧線
344‧‧‧橫軸
345‧‧‧圓/開口邊界/區域
346‧‧‧圓/區域
347‧‧‧方位角
348‧‧‧方位角
351‧‧‧散射體(異物)
352‧‧‧線
353‧‧‧線
354‧‧‧線
355‧‧‧線
356‧‧‧箭頭符號
357‧‧‧箭頭符號
358‧‧‧新光源
359‧‧‧箭頭符號
360‧‧‧箭頭符號
361‧‧‧縱軸
362‧‧‧虛線
364‧‧‧缺陷座標
365‧‧‧缺陷座標
371‧‧‧暗視野圖像
372‧‧‧暗視野像
381‧‧‧缺陷例
382‧‧‧缺陷例
383‧‧‧暗視野像例
384‧‧‧暗視野像例
386‧‧‧缺陷散射光分佈
387‧‧‧暗視野像
401‧‧‧空間濾光片
402‧‧‧ND濾光片(減光濾光片)
403‧‧‧空間濾光片
404‧‧‧ND濾光片
411‧‧‧濾光片
412‧‧‧透過區域
413‧‧‧遮光部
421‧‧‧濾光片
422‧‧‧透過區域
423‧‧‧遮光部
424‧‧‧遮光部
425‧‧‧遮光部
431‧‧‧濾光片
1000‧‧‧重查裝置
1051‧‧‧光學顯微鏡
1052‧‧‧光學顯微鏡
1061‧‧‧電子束源
1062‧‧‧引出電極
1063‧‧‧偏轉電極
1064‧‧‧物鏡電極
1065‧‧‧2次電子檢測器
1066‧‧‧反射電子檢測器
1121‧‧‧玻璃窗
1122‧‧‧玻璃窗
1251‧‧‧SEM控制部
1252‧‧‧光學顯微鏡控制部
1256‧‧‧整體控制部
2011‧‧‧光源
2012‧‧‧聚光透鏡
2013‧‧‧鏡面
2051‧‧‧空間分佈光學元件(濾光片)
2081‧‧‧濾光片固持器
2221‧‧‧顯示畫面
2241‧‧‧控制部
2511‧‧‧光源
2512‧‧‧聚光透鏡
3811‧‧‧缺陷
3812‧‧‧缺陷
3813‧‧‧缺陷
3814‧‧‧缺陷
3821‧‧‧缺陷
3822‧‧‧缺陷
3823‧‧‧缺陷
3824‧‧‧缺陷
3861~3864‧‧‧缺陷散射光分佈
3871‧‧‧暗視野像
3872‧‧‧暗視野像
3873‧‧‧暗視野像
3874‧‧‧暗視野像
4011‧‧‧光透過區域
4012‧‧‧遮光區域
4021‧‧‧光透過區域
4022‧‧‧遮光區域
4031‧‧‧光透過區域
4032‧‧‧區域
4042‧‧‧區域
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
θ‧‧‧方向
圖1係顯示本發明之實施例1之缺陷檢測裝置之概略構成之方塊圖。
圖2(a)、(b)係顯示缺陷之形狀與拖尾現象之關係之圖。
圖3A係顯示檢測光學系統之NA與缺陷之暗視野圖像之關係之圖。
圖3B係顯示自斜向照明之缺陷產生之散射光之狀態之半球面之圖與顯示其時之暗視野圖像之圖。
圖4(a)-(e)係說明拖尾現象之主要原因之圖。
圖5係用以說明因拖尾現象引起之缺陷座標導出精度降低之事例之圖。
圖6A係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之例,係顯示以使散射光透過之區域與遮光之區域構成之例之濾光片之俯視圖。
圖6B係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之例,係顯示以使散射光透過之區域與使透過率逐漸降低而遮光之區域構成之例之濾光片之俯視圖。
圖7A係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之例,係顯示於使散射光透過之區域之一部分中設置將前方散射光遮光之區域所構成之例之濾光片之俯視圖。
圖7B係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之例,係顯示於使散射光透過之區域之一部分中設置使前方散射光之透過率逐漸降低而遮光之區域所構成之例之濾光片之俯視圖。
圖8A係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之例,係使前方散射光透過並將其他區域遮光之構成之濾光片之俯視圖。
圖8B係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之例,係設置有使前方散射光透過且使散射光之透過率逐漸降低而將其他區域遮光之區域之構成之濾光片之俯視圖。
圖8C係配置於暗視野光顯之光瞳平面上或其附近之濾光片之 例,係於使散射光透過之區域之一部分中設置有使前方散射光之透過率逐漸降低並遮光之區域、與使前方散射光透過且使散射光之透過率逐漸降低並將其他區域遮光之區域之構成之濾光片之俯視圖。
圖9係顯示本發明之實施例1之變化例之缺陷檢測裝置之概略構成之方塊圖。
圖10係顯示本發明之實施例2之重查裝置之概略構成之方塊圖。
圖11係顯示本發明之實施例2之重查裝置之光學顯微鏡之概略構成之方塊圖。
圖12係說明本發明之實施例2之缺陷座標導出程序之例之流程圖。
圖13係說明在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測缺陷之程序之例之流程圖。
圖14係說明在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測缺陷之程序之例之流程圖。
圖15係說明在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測缺陷之程序之例之流程圖。
圖16係說明在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測缺陷之程序之例之流程圖。
圖17係說明觀察在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測出之缺陷之程序之例之流程圖。
圖18係說明觀察在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測出之缺陷之程序之例之流程圖。
圖19係說明觀察在本發明之實施例2中以光學檢查裝置檢測出之缺陷之程序之例之流程圖。
本發明係關於一種於使用暗視野光學顯微鏡檢測缺陷時,可使 高速檢測微細之缺陷與精度良好地檢測微細之缺陷之位置並存之缺陷檢測方法及其裝置、以及使用該缺陷檢測裝置觀察以其他檢查裝置檢測出之缺陷之方法及其裝置者。
以下,使用圖說明本發明之實施例。
[實施例1]
首先,使用圖1說明本發明之使用暗視野光學顯微鏡之缺陷檢測裝置100之實施例。
圖1所示之本實施例之缺陷檢查裝置100構成為具備光學顯微鏡105、信號處理部221、圖像顯示部222、信號記憶部223、控制部224。控制部224以未圖示之通訊機構與外部之資料處理裝置連接。
光學顯微鏡105適宜使用照明單元201、用以將來自試料101之散射光採光或進行明視野觀察之物鏡202、物鏡之高度控制機構209、導入明視野觀察所需之照明之半反射鏡214、照明透鏡213、明視野光源212、使利用由物鏡202採光之散射光形成之試料101之像於拍攝元件207成像之成像光學系統210、拍攝元件207、處理拍攝元件207所獲得之信號之信號處理部221、顯示信號處理部所獲得之信號之圖像顯示部222、保存信號處理部所獲得之信號之信號記憶部223而構成。除此之外,成像光學系統210適宜具備空間分佈光學元件(濾光片)2051及空間分佈光學元件切換機構208而構成。
明視野光源212可使用燈、或雷射。使用雷射之情形時,可無聚光透鏡213,藉由將半反射鏡214更換為雙向色鏡,可亮化照明,而可將更多之散射光引導至拍攝元件207。
半反射鏡214之反射與透過之比例可為任意。然而,充分確保明視野光源212之光強度之情形時,較理想的是採用將來自缺陷之散射光更多地引導至成像光學系統210及拍攝元件207之構成,在不以可動方式使用明視野照明單元之情形時,亦可自光軸301卸下。該情形有 可將更多之散射光引導至向拍攝元件207之優點。
照明光學系統單元201適宜使用光源2011、用以將由光源2011照射之光線聚光照射於試料101上之聚光透鏡2012而構成。
作為高度控制機構209之構成,可使用例如使用壓電元件移動之構成、或使用步進馬達與滾珠螺桿沿著線性滑軌向Z方向(沿著成像光學系統210之光軸301之方向)移動之構成、或使用超音波馬達與滾珠螺桿沿著線性滑軌向Z方向移動之構成等。
拍攝元件207之配置可與試料表面為共軛位置或與物鏡之光瞳平面為共軛位置。成像光學系統210適宜使用取出物鏡202之光瞳平面302之透鏡203、204、使試料101之像成像於拍攝元件207上之成像透鏡206、插入於以透鏡203與204所取出之物鏡202之光瞳平面303或光瞳平面附近之濾光片2051而構成。
在本實施例中,採用將可保持、切換複數個特性不同之濾光片2051之濾光片固持器208插入於光瞳平面303或光瞳平面附近之構成。又,濾光片2051亦可不配置於成像光學系統210之光軸301上。又,拍攝元件207與圖像處理部221連接。透鏡203、204用於將物鏡202之光瞳平面302向外部拉出而形成於成像光學系統210之內部。
又,濾光片固持器208可驅動,於成像光學系統210之內部插入自以濾光片固持器208保持於所取出之光瞳平面303上之複數個濾光片2051中選擇之濾光片2051。
又,濾光片固持器208在進行明視野觀察之情形或不使用濾光片2051之情形時,為避免取得圖像混亂而將濾光片固持器208之位置設定於未設置濾光片2051之位置而進行觀察。或,切換為於濾光片固持器208上設置有與濾光片2051同厚之平行平板玻璃之位置。設置與濾光片2051同厚之平行平板玻璃是為了避免卸下濾光片2051後光學路徑長度變化而試料101之像不成像於拍攝元件207。又,亦可不設置平行 平板玻璃,而使用調整使像成像之成像透鏡206或拍攝元件207之位置,而成像於拍攝元件207之機構。
在本實施例中,物鏡202、透鏡203、204與成像透鏡206係4個1組,使試料101之像分別成像於拍攝元件207之檢測面上。在本實施例中,除了物鏡202與成像透鏡206以外,作為使用透鏡203、204之2片透鏡之成像光學系統210,可適宜選擇透鏡203、204之任一片。
在本實施例中,在圖1所示之構成中,使用透鏡203、204將物鏡202之光瞳平面302成像於光瞳平面303。然而,使用可將濾光片配置於光瞳平面302之物鏡202之情形,或使用無須如直線偏光檢測般將濾光片2051配置於光瞳平面302或光瞳平面303或光瞳平面附近之濾光片之情形時,可不使用透鏡203、204,而使用物鏡202、成像透鏡206,成像於拍攝元件207上。
接著,使用圖2至圖4,對在高NA之檢測光學系統中產生之拖尾現象進行說明。
在近年來之LSI製造中,因對應於高積體化之需求之電路圖案之微細化,會對裝置之性能帶來不良影響之缺陷之尺寸亦微小化。對應於此,追求光學式缺陷檢查裝置之應檢測出之缺陷尺寸之微小化,且為提高缺陷之檢測靈敏度,在檢查裝置中採用高NA之檢測光學系統。其理由為,檢測光學系統之解析度與NA成反比例,NA越大可捕獲更多來自檢測對象缺陷之散射光。然而,具有高NA之檢測光學系統之暗視野光學顯微鏡之情形時,在空間上局部集中而散射之缺陷中,產生缺陷之暗視野像不成像為點而如彗星般拖尾巴之拖尾現象,自缺陷之暗視野圖像導出缺陷座標之情形時,因根據拖尾現象產生之尾巴,導出之缺陷座標精度降低。又,有對觀察者帶來與本來之缺陷形狀大為不同之印象之問題。
接著,使用圖2,對在一部分之缺陷中產生之光顯圖像之拖尾現 象進行說明。
所謂光顯圖像之拖尾現象係指與實際之缺陷形狀不同,成為較長地延伸之缺陷圖像之現象。在如圖2(a)之缺陷例381所示之自上方觀察(Top view:俯視)與自正面觀察(Front view:前視)時,在皆大致各向同性之形狀之缺陷3811至3814中,如缺陷之暗視野像之例383所示般,有於沿著雷射之入射方向314延伸之方向(暗視野像例383中之從左向右)上尾巴延伸之拖尾現象。
又,在如圖2(b)之缺陷例382所示之自上方觀察(Top view:俯視)與自正面觀察(Front view:前視)時,在任一者均非各向同性之缺陷3821至3824中,如缺陷之暗視野像例384所示般,有於與雷射之入射方向314無關聯之方向(在暗視野像例384中為自左下至右上與自右下至左上)上尾巴延伸之拖尾現象。缺陷例382之情形時,亦存在於自雷射之入射方向延伸之方向上尾巴延伸之缺陷。又,缺陷例382之情形時,有如暗視野像例384所示般於複數個方向上尾巴延伸之拖尾現象、與於一個方向上尾巴延伸之拖尾現象。
引起拖尾現象之缺陷形狀並非限定於缺陷例381之缺陷3811至3814、及缺陷例382之3821至3824者,又,產生有拖尾現象之暗視野像亦並非限定於暗視野像例383、384者。
圖3A顯示使檢測光學系統之NA以0.40、0.75、0.90、1.00變化,而使用各NA之檢測光學系統之情形之產生拖尾現象之缺陷之缺陷散射光分佈386與暗視野像387之模擬結果之例。圖3A係於沿著雷射之入射方向314之方向上拖尾之缺陷之結果。缺陷之散射光分佈386係如圖3B所示,表示將照明光315在缺陷中散射之光316之半球面上之散射光強度分佈投影於與試料面平行之二維平面317上之強度分佈。
圖3A所示之缺陷散射光分佈386之模擬結果即各缺陷散射光分佈3861至3864係分別以相對值表示。使各NA之缺陷散射光分佈3861至 3864成像,而獲得各自之暗視野像3871至3874。真正之缺陷中心位置係各暗視野像3871至3874中自上下左右4個方向表示之箭頭符號之交點位置。在圖3A所示之缺陷之例中,可知於前方散射方向之低角度區域(接近試料101之表面之法線方向之角度方向)局部集中而散射。如缺陷之散射光分佈386之例所示,易產生拖尾現象之缺陷有於局部區域中集中而散射之傾向。且,根據暗視野像387,可確認在圖3A之缺陷中,於暗視野像3872與3873,即NA為0.75、0.90之時產生拖尾現象。
在實驗中,亦獲得與模擬相同之結果。在NA為0.60、0.75之檢測光學系統中,在一部分之缺陷中,產生拖尾現象。另一方面,如暗視野像3871所示,在NA為0.40之檢測光學系統中,在如NA為0.60及0.75之高NA之檢測光學系統中在產生有拖尾現象之缺陷中,亦不會產生拖尾現象,或即使產生拖尾現象,尾巴之長度與高NA之檢測光學系統相比較仍顯著更短。
作為拖尾現象之產生原因,有下述3個。
(A)開口邊界上之衍射光強度之各向異性
(B)散射光投影於開口邊界附近而產生新光源
(C)開口邊界上之急劇之散射光強度之變化
以下,使用圖4說明拖尾現象產生機制之詳情。
圖4(a)係於自雷射之入射方向延伸之方向上拖尾之拖尾缺陷之散射光分佈例(NA為1.00)。區域342為散射光強度顯著較強之區域,區域341為散射光強度較弱之區域。線343表示照明之入射面。所謂照明光之入射面係指垂直於試料表面且平行於照明光之光軸之面,且將照明光之光軸包含於面內之面。圓345表示NA為0.90之開口邊界,圓346表示NA為0.40之開口邊界。圖4(a)之情形時,在NA為0.90之檢測光學系統中,開口邊界與缺陷散射光之強度較強之區域重疊。
(A)開口邊界上之衍射光強度之各向異性
如圖4(b)所示,在散射光強度較強之區域342與開口邊界(在圖4(b)中為NA0.90之開口邊界345)重疊之情形時,開口邊界上之散射光強度之各向異性變大。在開口邊界上之散射光強度較強之區域中,與其他區域相比較,衍射光強度變強。由於聚光於像面,故像擴大之方向為較強之散射光強度之方位角、及與其方位角為光軸對稱之方位角方向。
在圖4(b)中,像於散射光強度極端強之方位角及與該方位角為光軸對稱之方位角之方位角347之方向上延伸。另一方面,在方位角347以外之方位角348中,開口邊界上之散射光之衍射光強度較弱,而與方位角347相比較像之擴大較小。
在圖4(c)中,虛線301表示檢測光學系統之光軸,351表示散射體(異物),箭頭符號359表示較強之散射光,箭頭符號360表示較弱之散射光,線354表示光瞳平面,線355表示開口邊界,箭頭符號356表示較強之衍射光,箭頭符號357表示較弱之衍射光,線352表示像面,線353表示暗視野像之強度。
(B)散射光投影於開口邊界附近而產生新光源
藉由使散射光強度較強之區域與開口邊界重疊,較強之散射光照射至開口邊界而在開口邊界上將散射光反射或散射,而成為新光源358,產生拖尾現象。
(C)開口邊界之急劇之散射光強度之變化
如圖4(a)般,將來自缺陷之散射光於低角度之局部區域(0次光)集中而散射之情形之開口邊界上之散射光強度較強之區域342、與通過檢測光學系統之光軸301之線343上之散射光之強度變化360記載於圖4(d)及(e)中。在圖4(d)中,橫軸344表示照明之入射面(圖4(a)之線343)上之位置,縱軸361表示散射光強度,區域346表示NA為0.40之檢測 光學系統之檢測區域,區域345表示NA為0.90之檢測光學系統之檢測區域。又,圖4(e)之虛線362表示開口邊界之強度變化。亦如根據圖4(e)判斷般,隨著開口擴大,開口邊界上之強度變化362顯著變大。該強度變化越大,光越向開口外擴展。
接著,針對因拖尾現象引起之缺陷座標精度之降低,舉使用暗視野圖像之最簡單之座標導出方法為例,在圖5中記述。取得對象試料之暗視野圖像371(步驟6011),對所取得之暗視野圖像371進行二進制化處理(步驟6012),導出經二進制化處理之暗視野像372之亮度重心365(步驟6013),將亮度重心365作為缺陷座標輸出(步驟6014)。
如圖5所示,因拖尾現象,真正之缺陷座標364與缺陷檢查裝置輸出之缺陷座標365產生偏差。偏差量較大之情形時,欲基於缺陷座標365放大觀察缺陷檢查裝置檢測出之缺陷時,缺陷可能會偏離觀察視野。因此,需要抑制拖尾現象之機構或判斷拖尾現象發生之機構。
對抑制拖尾現象之機構進行敘述。根據圖3、圖4所說明之拖尾現象發生機制,作為抑制拖尾現象之方法,可知較有效的是不將缺陷散射光之強度極端強之區域與開口邊界重疊。作為抑制拖尾現象之方法,有[1]縮小檢測光學系統之NA、或[2]穩定開口邊界上之強度變化之方法。
作為實施縮小檢測光學系統NA之方法,有使用NA較小之物鏡、或於檢測光學系統之光瞳平面或其附近配置限制開口之空間濾光片401(圖6A)之方法。在模擬條件(照明入射角80度、可視光)下,由於在NA0.40下拖尾現象之影響較小,在NA0.60下拖尾現象之影響較大,故必須於空間濾光片401之光透過區域4011之周邊設置遮光區域4012,且限制為至少NA0.60以下。然而,由於拖尾現象之影響程度因照明入射角、照明波長而變化,故開口限制所需之NA並不限於其。
作為穩定開口邊界上之強度變化之方法,有於檢測光學系統之光瞳平面或光瞳平面附近配置具有透過率相對於半徑方向逐漸變化之透過率分佈之ND濾光片(減光濾光片)402(圖6B)之方法。ND濾光片402於中央之光透過區域4021之周邊設置遮光區域4022,遮光區域4022具有透過率自中心向外周方向變小之空間分佈。
然而,在圖6A或圖6B所說明之方法中,缺陷散射光被遮光或減光,而缺陷檢測靈敏度降低。因此,需要分開使用最高靈敏度之檢測與不會產生拖尾現象之檢測。這會使檢測處理量降低。
因此,其次,有使用具有部分光學特性之濾光片作為極力抑制缺陷散射光之降低且抑制拖尾現象之機構之方法。如圖2(a)所示之缺陷例381般,成大致各向同性之形狀而拖尾之缺陷係如暗視野像383般,已知有如圖4(a)所示般局部集中於前方之低角度區域342附近而較強地散射之傾向。因此,為極力使在試料上散射而來之光透過,有僅對最低限度之區域遮光或減光之方法。
為針對於前方之低角度區域中局部集中而較強地散射之缺陷抑制拖尾現象,有將於光透過區域4031中設置有將前方之低角度區域遮光之區域4032之空間濾光片403(圖7A)配置於檢測光學系統之光瞳平面或光瞳平面附近之方法,或,為穩定前方之低角度區域之開口邊界附近之急劇之強度變化,而將於光透過區域4031中設置有於前方之低角度區域中於半徑方向具有透過率分佈之區域4042之ND濾光片404(圖7B)配置於檢測光學系統之光瞳平面或光瞳平面附近之方法。
由於晶圓之散射光雖較強地散射於後方,但亦散射於前方之低角度區域中,故在數10nm尺寸之微小缺陷檢測中,即使將前方低角度區域遮光,靈敏度降低之影響仍較小。因此,使用圖7A或圖7B之空間濾光片403或404之情形時,可不分開使用高靈敏度檢測與拖尾現象抑制檢測而進行檢查。又,亦可分開使用利用另一更高靈敏度化檢 測用之濾光片與如圖7A或圖7B所示之具有部分光學特性之濾光片之檢測。
作為使用具有部分光學特性之濾光片以外之高靈敏度檢測用之濾光片之方法,有於檢測光學系統之任意位置使用直線偏光器之方法。其理由為,P偏光照明之情形時,前方之低角度區域之散射光之偏光方向之主要成分為平行於照明之入射面之偏光方向。藉由將直線偏光器配置於將平行於照明之入射面之偏光遮光之方向,可使前方低角度區域之散射光之強度降低,而可抑制拖尾減少。
使用直線偏光器之情形時,有2個優點。第一個優點係直線偏光器之配置位置無須為光瞳平面附近,可配置於檢測光學系統之任意位置。第二個優點係使用偏光器之檢測由於抑制來自晶圓之散射光而微小缺陷檢測靈敏度較高,故可不分開使用高靈敏度檢測與拖尾現象抑制檢測而進行檢查。又,亦可分開使用另一更高靈敏度化檢測與使用直線偏光器之檢測。
又,由於拖尾現象係在雷射斜入射照明且具有高NA之成像檢測光學系統之暗視野光顯中顯著產生之現象,故在白色或雷射光源之環形照明之暗視野光顯、白色斜入射照明之暗視野光顯、白色或雷射照明之明視野光顯、相位差顯微鏡、具有聚光檢測光學系統之暗視野光顯、SEM等中,不會產生拖尾現象。因此,作為拖尾現象抑制機構,可使用白色或雷射光源之環形照明之暗視野光顯、白色斜入射照明之暗視野光顯、白色或雷射照明之明視野光顯、相位差顯微鏡、具有聚光檢測光學系統之暗視野光顯、SEM等不會產生拖尾現象之機構。由於白色斜入射照明之暗視野光顯係照明波長與雷射相比較具有更大之寬度,故散射光分佈不會極端地集中,而有擴展,因此不會產生拖尾現象。
又,作為具有部分光學特性之高靈敏度檢測用之濾光片之例, 有如圖8A或圖8B所示之濾光片。圖8A所示之濾光片411係以透過區域412使來自試料101之前方散射光成分透過,且以遮光部413將其以外之散射光成分或雜散光遮光者。藉由使用此種濾光片,可使檢測信號之S/N提高,而可檢測更微小之缺陷信號。
另一方面,圖8B所示之濾光片421係以透過區域422使來自試料101之前方散射光成分透過,且以透過率逐漸變大之遮光部423至425將其以外之散射光成分或雜散光遮光者。使用此種濾光片,亦可與圖8A之濾光片411之情形相同,使檢測信號之S/N提高,而可檢測更微小之缺陷信號。
再者,於圖8C中,顯示組合有圖7B所示之濾光片404與圖8B所示之濾光片421之濾光片431。藉由使用此種濾光片,可同時實現高靈敏度檢測與抑制拖尾現象之檢測。組合圖7A所示之濾光片403與圖8A所示之濾光片411亦可獲得相同之效果。
對使用具備上述構成之缺陷檢測裝置100,檢查試料101之方法進行說明。
首先,對成像光學系統210之調整方法進行說明。
為以將檢查對象之試料101載置於試料固持器102之狀態對試料101進行明視野觀察,自明視野光源212發射照明光,對透過照明透鏡213之照明光,以半反射鏡214使光量之一半反射至物鏡202之側而入射至物鏡202,而明視野照明試料101之表面。自試料101反射之光中入射至物鏡202之反射光,其一半之光量透過半反射鏡214而以透鏡203及204聚光,且利用成像透鏡206將試料101之表面之像成像於拍攝元件207之檢測面上。
以拍攝元件207拍攝該成像之試料101之表面之像所獲得之信號發送至信號處理部221,且作為試料101之表面之圖像顯示於圖像顯示部222之顯示畫面2221上。
操作人員觀察顯示於該顯示畫面2221上之試料101之表面之明視野圖像,確認試料101之表面之像已正確成像於拍攝元件207之拍攝面上。在試料101之表面之像未正確成像於拍攝元件207之拍攝面上之情形時,操作物鏡之高度調整機構209,而使試料101之表面之像之成像位置正確對準拍攝元件207之拍攝面上。
又,確認試料101之方向是否與載物台103之移動方向即X及Y方向一致,在方向偏離之情形時使載物台103於θ方向旋轉而調整試料101之方向。該調整係在檢查之開始前進行,調整結束後,對複數個試料101依次執行如說明般之檢查。
接著,對以已調整成像光學系統210之狀態檢查試料101之程序進行說明。
在將檢查對象之試料101載置於試料固持器102之狀態下以照明單元201對試料101之表面照射照明光(暗視野照明)。接著,以控制部224控制可在平面內於X、Y方向移動之載物台103之驅動,而使載置於試料固持器102之試料101於X方向以一定之速度連續移動。自利用該連續移動之試料101之表面之照明單元201照射有照明光之區域產生之散射光中、入射至物鏡202之散射光透過半反射鏡214而減少光量之一半,透過透鏡203及204且以作為空間分佈光學元件之濾光片2051過濾之散射光之像利用成像透鏡206成像於拍攝元件207之檢測面(未圖示)上。以拍攝元件207拍攝散射光之像之信號被傳送至信號處理部221且經A/D轉換後,藉由臨限值處理將大於臨限值之信號擷取為缺陷。
此處,藉由驅動濾光片固持器208而替換配置於成像光學系統210之光軸301上之濾光片2051,可切換檢查之光學條件。藉由如此替換濾光片2051而對試料101進行複數次檢查,可以複數個檢查條件檢查試料101。
例如,對試料101在第1次檢查中使用用以抑制拖尾現象之產生之濾光片作為濾光片2051檢查試料101之前表面,接著在第2次檢查中切換為適合於高靈敏度檢測之濾光片作為濾光片2051檢查試料101之前表面,藉此可以較高之精度求得易產生拖尾現象之缺陷之位置,而可高靈敏度地檢測微細之缺陷。
此處,作為濾光片2051,作為用以抑制拖尾現象之產生之濾光片,採用圖6A至圖7B之任一者所示之空間濾光片401至404中之任一者。藉由採用此種空間濾光片2051,在以拍攝元件207拍攝所獲得之散射光之圖像中可抑制拖尾現象。其結果,可減少作為以拍攝元件207拍攝所獲得之散射光之圖像之亮度值分佈之重心位置求得之缺陷座標與實際之試料上之缺陷座標之偏差,而精度良好地自檢測圖像求得缺陷之位置。
另一方面,作為高靈敏度檢測用之濾光片,使用例如圖8A或圖8B所示之以截斷容易透過前方散射光成分而成為雜訊成分之後方散射光或側方散射光成分之方式限制開口所構成之濾光片411或412。圖8A所示之空間濾光片411之構成係以透過因自箭頭符號314之方向入射之照明光而自試料101產生之散射光中入射至412之部分之前方散射光,並將入射至413之部分之散射光遮光之方式構成。
另一方面,圖8B所示之空間濾光片421係以透過因自箭頭符號314之方向入射之照明光而自試料101產生之散射光中入射至422之部分之前方散射光,並對入射於423之部分至424之部分之散射光逐漸提高遮光率,而將入射至425之部分之散射光完全遮光之方式構成。
以成像透鏡206使透過如圖8A或圖8B所示之高靈敏度檢測用之濾光片之散射光成像,自以拍攝元件207拍攝該像所獲得之散射光之圖像擷取具有臨限值以上之亮度之區域作為缺陷,且求得該擷取之缺陷之圖像之亮度值分佈之重心位置作為缺陷座標。將檢測出之缺陷之圖 像與該缺陷之位置資訊發送至信號記憶部223並予以記憶,且發送至圖像顯示部222並顯示於顯示畫面2221上。又,檢測出之缺陷之圖像與該缺陷之位置資訊經由未圖示之通訊線路,發送至上階之處理裝置。
在上述實施例中,雖已對以照明光學系統單元201將自光源2011發射之雷射以聚光透鏡2012聚集而照射於試料101上之構成進行說明,但亦可對聚光透鏡2012使用柱面透鏡而以形成為線狀之光照明試料101上。又,雖已對切換濾光片2051而進行2次檢查之例進行說明,但亦可為不切換濾光片2051,而使用用以抑制拖尾現象之產生之濾光片作為濾光片2051對試料101之前表面進行1次檢查之方法。
根據本實施例,在利用暗視野照明之試料上之微小之缺陷之檢測中,可減少拖尾現象之產生而檢測缺陷圖像,而可高精度地檢測缺陷之位置。
[變化例]
使用圖9說明實施例1中說明之缺陷檢查裝置100之變化例。
本變化例之不同點為在圖1所示之實施例1之缺陷檢查裝置100之構成中,於光學顯微鏡1051中具備2組照明光學系統。即,本變化例之缺陷檢查裝置200係如圖9所示,構成為具備光學顯微鏡1051、信號處理部221、圖像顯示部222、信號記憶部223、控制部2241。控制部2241以未圖示之通訊機構與外部之資料處理裝置連接。
光學顯微鏡1051除了實施例1所說明之照明單元201以外,亦具備照明光學系統單元251。對於圖9中標註有與圖1所示之編號相同之編號之構成,由於與實施例1所說明之構成相同,故省略說明。對於信號處理部221、圖像顯示部222、信號記憶部223,亦由於與實施例1所說明者相同,故省略說明。
在本變化例中,於濾光片固持器2081所保持之複數個濾光片 2051中,包含有適用於以照明光學系統單元201照明試料101時之濾光片、與適用於以照明光學系統單元251照明試料101時之濾光片。
照明光學系統單元251與照明光學系統單元201相同,適宜使用光源2511、用以將利用光源2511照射之光線聚光照射於試料101上之聚光透鏡2512而構成。照明單元251配置於相對試料101與照明單元101相同方位角方向且不同之仰角方向上,而相對試料101照明與照明單元101所照明之區域相同之區域。
作為由濾光片固持器2081保持之複數個濾光片2051,除了如在實施例1中使用圖6A及圖6B或圖7A及圖7B說明之對應於照明光學系統單元201之濾光片以外,亦具備對應於照明光學系統單元251之依據圖6A及圖6B或圖7A及圖7B之濾光片。
控制部2241於檢查時依次切換照明光學系統單元201與照明光學系統單元251而照明試料101。即,控制部2241驅動載物台103於X方向或Y方向掃描試料101且反復進行,在第1次掃描中,在已停止利用照明光學系統單元251之照明之狀態下以照明光學系統單元201照明試料101而進行檢查,在第2次掃描中,在已停止利用照明光學系統單元201之照明之狀態下以照明光學系統單元251照明試料101而進行檢查。
在控制部2241中,基於在第1次掃描中以信號處理部221檢測以拍攝元件207檢測出之信號之結果所獲得之形成於試料101上之基準圖案(未圖示)之位置資訊、與在第2次掃描中以信號處理部221檢測以拍攝元件207檢測出之信號之結果所獲得之形成於試料101上之基準圖案之位置資訊,統合在第1次掃描中以信號處理部221處理以拍攝元件207檢測出之信號之結果與在第2次掃描中以信號處理部221處理以拍攝元件207檢測出之信號之結果,基於缺陷之檢測及檢測出之缺陷之圖像特徵量進行分類。
如此,以照明條件不同之狀態反復進行檢查,且統合其結果而進行處理,藉此可進行更詳細之缺陷之分類。
另,在圖9所示之構成中,雖已對為相同方位角而仰角不同之2方向照明之例進行說明,但亦可設為仰角相同而方位角不同之2方向照明,又,亦可設為組合有其等之3方向照明。又,亦可採用如對照明光學系統單元201及251追加偏光濾光片,而對試料101進行偏光照明之構成。
又,在圖9所示之構成中,雖於照明光學系統單元201與照明光學系統單元251中分別具備光源2011或2511,但亦可採用使用光源2011或2511之一者而在照明光學系統單元201與照明光學系統單元251中共有光源之構成。
[實施例2]
接著,作為本發明之第2實施形態,對將實施例1中說明之圖1所示之光學顯微鏡105配置於重查裝置中之例,適宜使用圖式詳細說明。
一般而言,觀察半導體之製造步驟中於基板上產生之缺陷之情形時,以以下之缺陷觀察程序予以實施。首先,以檢查裝置掃描試料整面,檢測試料上所存在之缺陷,取得缺陷所存在之座標。接著,基於檢查裝置所取得之缺陷座標,以重查裝置詳細觀察檢查裝置所檢測出之缺陷之幾個或所有缺陷,並進行缺陷分類、產生原因分析等。
圖10中顯示本實施例之重查裝置1000之構成之一例。
本實施形態之重查裝置1000係以搭載被檢查對象之試料101之試料固持器102、可使該試料固持器102移動而將試料101之整面移動至掃描電子顯微鏡106(以下記述為SEM)下之載物台103、詳細觀察試料101之SEM106、為使SEM106之對焦試料101之表面而檢測試料101之表面之高度之光學式高度檢測系統104、光學性檢測試料101之缺陷並 取得試料101上之缺陷之詳細位置資訊之光學顯微鏡1052、收納SEM106與光學顯微鏡1052之物鏡之真空槽112、控制SEM106及光學式高度檢測系統104及光學顯微鏡1052之控制系統125、使用者介面123、程式庫122、連接於檢查裝置107等之上階系統之網路121、保存檢查裝置107之外部資料等並賦予至控制系統之記憶裝置124構成。
SEM106構成為於內部具備電子束源1061、將自電子束源發射之1次電子束狀引出並加速之引出電極1062、控制由引出電極引出並加速之1次電子束之軌道之偏轉電極1063、使以偏轉電極控制軌道之1次電子束聚集於試料101之表面之物鏡電極1064、檢測自照射有軌道被控制而聚焦之1次電子束之試料101所產生之2次電子之2次電子檢測器1065、檢測自照射有經聚焦之1次電子束之試料101產生之反射電子等之相對高能之電子之反射電子檢測器1066等。
SEM106配置於真空槽112之內部。於真空槽112之內部,亦進而配置有光學顯微鏡1052之一部分。
光學顯微鏡1052之構成及其功能雖與實施例1中使用圖1至7B說明之光學顯微鏡105基本相同,但不同點係本實施例之光學顯微鏡1052之一部分與SEM106配置於相同之真空槽112之內部。
即,如圖11所示,於真空槽112中,設置有用以導入自照明單元發射之照明光之玻璃窗1121。又,於真空槽112之內部,為將所導入之照明光之光路轉換為試料101之方向,將鏡面2013、用以將來自試料101之散射光聚光之物鏡202及用以調整物鏡202之光軸方向之位置之高度控制機構209配置為光學顯微鏡1052之一部分,而構成為使以物鏡202聚光之光透過設置於真空槽112之玻璃窗1122並引導至半反射鏡214、透鏡203、204,此點與使用圖1說明之實施例1之光學顯微鏡105之構成不同。
在實施例1中,關於使用圖2至7B所說明之散射光圖像之拖尾現 象及與其對應之濾光片之構成,亦可直接應用於本實施例。
控制系統125具備控制SEM106之SEM控制部1251、控制光學顯微鏡之光學顯微鏡控制部1252(相當於圖1所示之實施例1之控制部224)、控制重查裝置1000整體之整體控制部1256。
又,載物台103、光學式高度檢測系統104、光學顯微鏡1052、SEM106、使用者介面123、程式庫122、記憶裝置124與控制系統125連接,控制系統125經由網路121與上階或上游之系統(例如,檢查裝置107)連接。
在如以上般構成之重查裝置1000中,構成為尤其光學顯微鏡1052具有使用以檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊再次檢測(以下記述為檢測)以上階系統即檢查裝置107檢測出之試料101上之缺陷之功能,光學式高度檢測系統104具有作為進行用以使SEM106之1次電子束聚集於試料101之表面之1次電子束之對焦之對焦機構之功能,控制系統125具有作為基於以光學顯微鏡1052檢測出之缺陷之位置資訊修正以其他檢查裝置107檢查而檢測出之缺陷之位置資訊之位置修正機構之功能,SEM106具有觀察以控制系統125修正位置資訊後之缺陷之功能。載物台103載置試料101,且以可以SEM106觀察以光學顯微鏡1052檢測出之缺陷之方式,於光學顯微鏡1052與SEM106之間移動。
接著,使用圖12說明以圖10所說明之重查裝置1000觀察以檢查裝置107(圖10)檢測出之缺陷之一般之處理流程。
首先,使用上階或上游之系統即檢查裝置107,檢測試料101上之缺陷,其他檢查裝置107將試料101之檢查資訊經由網路121輸出,並輸入至重查裝置1000之記憶裝置124。其他檢查裝置107輸出之試料101之檢查資訊為以缺陷座標、缺陷信號、缺陷形狀、缺陷散射光之偏光、缺陷種類、缺陷標籤、缺陷之特徵量、試料101表面之散射信 號之任一者或該等之組合構成之檢查結果、與以其他檢查裝置107之照明入射角、照明波長、照明之方位角、照明強度、照明偏光、檢測部之方位角、檢測部之仰角、檢測部之檢測區域之任一者或該等之組合構成之檢查條件所構成之檢查資訊。於其他檢查裝置107中存在複數個檢測器之情形時,使用輸出至每個檢測器之檢查試料101之結果所獲得之檢查資訊、或統合複數個檢測器輸出之試料101之檢查資訊。
接著,以重查裝置1000觀察自使用記憶於記憶裝置124之資訊以其他檢查裝置107檢測出之缺陷中擷取之一部分缺陷或全部缺陷。首先,進行試料101之粗對準。其係利用由光學顯微鏡1052形成之明視野觀察進行。接著,基於以其他檢查裝置107取得之缺陷座標,在觀察裝置1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,以試料101上之欲觀察之缺陷進入光學顯微鏡1052之視野之方式,使載物台103移動(步驟6001)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦(步驟6002)。
接著,以光學顯微鏡1052之拍攝元件207取得圖像(步驟6003),對所取得之圖像進行亮度值之量化(步驟6004),在圖像內搜索缺陷(步驟6005),若檢測出缺陷(步驟6006-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標(步驟6007),若無須檢測其他缺陷(步驟6008-否),則結束光學顯微鏡1502中之缺陷檢測(步驟6009)。且,自以光學顯微鏡1052檢測出之缺陷之座標與預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊之差,算出使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以SEM106觀察該缺陷時之SEM106相對於缺陷之視野位置之偏移量。
基於該算出之偏移量修正上述預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,驅動載物台103將該位置資訊經修正之缺陷移動至 SEM106之視野,而以SEM106進行觀察。此時,將觀察到之資訊發送至控制系統125,並登錄於資料庫122。另,在有多個應觀察之缺陷之情形時,擷取其中之代表之幾個,根據該等所擷取之缺陷之預先由其他檢查裝置107檢測出之位置資訊與以光學顯微鏡1052檢測所獲得之各個缺陷之位置資訊,求得預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置與SEM106之視野位置之偏移量。使用該求得之偏移量之資訊,對於代表之幾個以外之未由光學顯微鏡1052檢測出之缺陷,亦修正預先以其他檢查裝置107檢測所獲得之位置資訊。
接著,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6008-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,並返回向上述光學顯微鏡1052移動缺陷之程序(步驟6001),而繼續處理。另,在上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6006-否),由於可認為缺陷存在於光學顯微鏡1052之視野之外,故可搜索光學顯微鏡1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6010-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6001),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6010-否),根據程序繼續處理。
接著,使用圖13至圖15說明為以圖10所說明之重查裝置1000觀察以其他檢查裝置107(參照圖10)檢測出之缺陷,而使用有產生拖尾現象之可能性之暗視野光顯1052之高靈敏度檢測(以下,稱為高靈敏度檢測)機構、與抑制拖尾現象之機構,對觀察對象缺陷以重查裝置1000檢測缺陷之情形之處理流程例。
使用其他檢查裝置107,檢測試料101上之缺陷,其他檢查裝置107將試料101之檢查資訊經由網路121輸出,並輸入至重查裝置1000之記憶裝置124。其他檢查裝置107輸出之試料101之檢查資訊為以缺陷座標、缺陷信號、缺陷形狀、缺陷散射光之偏光、缺陷種類、缺陷標籤、缺陷之特徵量、試料101表面之散射信號之任一者或該等之組 合構成之檢查結果、與以其他檢查裝置107之照明入射角、照明波長、照明之方位角、照明強度、照明偏光、檢測部之方位角、檢測部之仰角、檢測部之檢測區域之任一者或該等之組合構成之檢查條件所構成之檢查資訊。於其他檢查裝置107中存在複數個檢測器之情形時,使用輸出至每個檢測器之檢查試料101之結果所獲得之檢查資訊、或統合複數個檢測器輸出之試料101之檢查資訊。
圖13係以高靈敏度檢測條件與拖尾現象抑制條件之複數個光學條件拍攝、檢查所有檢測對象缺陷之情形之處理流程例。首先,基於其他檢查裝置107所取得之缺陷座標,以重查裝置1000使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,以使試料101上之欲觀察之缺陷進入設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之視野之方式移動載物台103(步驟6001)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,取得以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之拍攝元件207所取得之圖像(步驟6016),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6017-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。
接著,在設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6018-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,並返回向設定為上述之高靈敏度條件之暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6015),而繼續處理。另,在上述之缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6017-否),由於認為缺陷存在於設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之視野之外,故亦可搜索設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之視野周邊部。
搜索周邊部之情形時(步驟6024-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6025),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6024-否),依據程序繼續處理。接著,在設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052中,若無須檢測其他缺陷(步驟 6018-否),則以進入設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052之視野之方式,使用由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊使載物台103移動(步驟6019)。
接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,在將暗視野光顯1052設定為抑制拖尾現象之光學條件之狀態下以拍攝元件207進行拍攝而取得圖像(步驟6020),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6021-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。若無須檢測其他缺陷(步驟6022-否),則結束暗視野光顯1052中之缺陷檢測(步驟6023)。
接著,在將暗視野光顯1052設定為經抑制拖尾現象之光學條件之狀態下若需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6022-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,返回向上述暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6019),而繼續處理。
另,在上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6021-否),由於認為缺陷存在於暗視野光顯1052之視野之外,故亦可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6026-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6027),根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6026-否),根據程序繼續處理。
且,自在將暗視野光顯1052設定為高靈敏度條件或抑制拖尾現象之光學條件之狀態下所獲得之缺陷座標與預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊之差,使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊而算出欲以SEM106觀察該缺陷時之SEM106相對於缺陷之視野位置之偏移量。基於該算出之偏移量,修正上述預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,將該位置資訊經修正之缺陷移動至SEM106之視野,而進行觀察。此時,將觀察到之資訊發送 至控制系統125,並登錄於資料庫122。
另,在有多個應觀察之缺陷之情形時,擷取其中之代表之數個,根據該等所擷取出之缺陷之預先由其他檢查裝置107檢測出之位置資訊與以光顯檢測所獲得之各個缺陷之位置資訊,求得預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置與SEM106之視野位置之偏移量。使用該求得之偏移量之資訊,對代表之數個以外之未以光顯檢測出之缺陷,亦修正預先以其他檢查裝置107檢測所獲得之位置資訊。
自設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之取得圖像導出之缺陷座標(以下,稱為高靈敏度機構導出缺陷座標)、與自設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052之取得圖像導出之缺陷座標(以下,稱為拖尾抑制機構導出缺陷座標),可使用任一者。
有高靈敏度機構導出缺陷座標與拖尾抑制機構導出缺陷座標之偏差為臨限值以上時,使用拖尾抑制機構導出缺陷座標,偏差低於臨限值時,使用高靈敏度機構導出缺陷座標之方法,或根據高靈敏度機構導出缺陷座標與拖尾抑制機構導出缺陷座標之偏差方向,判斷有無拖尾現象產生,已知產生拖尾現象時使用拖尾現象抑制機構導出缺陷座標,未產生拖尾現象時使用高靈敏度機構導出缺陷座標之方法等。又,僅自以高靈敏度條件之暗視野光顯、或抑制拖尾現象之光學條件之光顯之任一者拍攝之圖像檢測出之缺陷,使用檢測出之條件之拍攝圖像而設為缺陷座標。
根據圖13所示之方法,檢測對象缺陷之數量較多之情形時,較花費檢測時間,而擔憂處理量降低。因此,接著,對首先使用拖尾現象抑制機構,拍攝、檢查所有對象缺陷,接著,以無法以拖尾現象抑制機構檢測之缺陷為對象,使用高靈敏度檢測機構進行拍攝、檢查之情形之處理流程,以圖14進行說明。
首先,基於以其他檢查裝置107取得之缺陷座標,在重查裝置 1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,以試料101上之欲觀察之缺陷進入設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052之視野之方式使載物台103移動(步驟6028)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,取得以設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052拍攝之圖像(步驟6029),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6030-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。
若無須以設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052檢測其他缺陷(步驟6031-否),則由於以設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052已檢測出缺陷(步驟6032-是),故無須以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052進行缺陷檢測(步驟6036-否),而結束缺陷檢測(步驟6037)。
接著,在設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6031-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,且返回向上述設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6028),而繼續處理。另,在上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6030-否),由於可認為缺陷存在於設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052之視野之外,故可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。
搜索周邊部之情形時(步驟6038-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6039),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6038-否),根據程序繼續處理。
又,以設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052無法檢測出缺陷(步驟6030-否),且即使搜索周邊並拍攝仍無法檢測出缺陷,而結束周邊搜索之情形時(步驟6038-否),由於以設定為抑制拖尾 現象之光學條件之暗視野光顯1052無法檢測出缺陷(步驟6032-否),而以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052進行缺陷檢測,故基於以其他檢查裝置107取得之缺陷座標,在重查裝置100中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,以試料101上之欲觀察之缺陷進入設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之視野之方式使載物台103移動(步驟6033)。
接著,以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052拍攝而取得圖像(步驟6034),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6035-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。接著,在設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6036-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,返回向上述暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6032),而繼續處理。
另,在上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6035-否),由於可認為缺陷存在於暗視野光顯1052之視野之外,故可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6040-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6041),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6040-否),根據程序繼續處理。且,自使用設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052或設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052所獲得之缺陷座標與預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊之差,算出使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以SEM106觀察該缺陷時之SEM106相對於缺陷之視野位置之偏移量。
基於該算出之偏移量修正上述預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,將該位置資訊經修正之缺陷移動至SEM106之視野,而進行觀察。此時,將觀察到之資訊發送至控制系統125,並登 錄於資料庫122。
另,在有多個應觀察之缺陷之情形時,擷取其中之代表之幾個,根據該等所擷取之缺陷之預先由其他檢查裝置107檢測出之位置資訊、與以設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052或設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052檢測所獲得之各個缺陷之位置資訊,求得預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置與SEM106之視野位置之偏移量。使用該求得之偏移量之資訊,對於代表之幾個以外之未由設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052或設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052檢測出之缺陷,亦修正預先以其他檢查裝置107檢測所獲得之位置資訊。
接著,就為縮減處理量,使用其他檢查裝置107之輸出資訊,對每個檢測對象缺陷選擇檢查機構,使用所選擇之檢查機構進行拍攝、檢查之情形之處理流程,使用圖15進行說明。
首先,根據其他檢查裝置107輸出之檢查結果,決定檢測對象之缺陷之光顯檢測條件(步驟6043)。作為決定時使用之資訊,使用缺陷座標、晶圓資訊、缺陷之亮度、缺陷尺寸、缺陷之種類資訊、或基於該等之特徵量。例如,使用缺陷散射光之亮度值之情形時,將暗視野光顯1052設定為抑制拖尾現象之光顯條件而檢測具有臨限值以上之亮度之缺陷,將暗視野光顯1052之光學條件設定為高靈敏度條件而檢測臨限值以下之亮度之缺陷。另外,於其他檢查裝置107中存在複數個檢測感測器之情形時,有將暗視野光顯1052設定為抑制拖尾現象之光學條件而檢測前方、低角度區域之感測器輸出較大之缺陷,將暗視野光顯1052之光學條件設定為高靈敏度條件而檢測除此以外之缺陷之方法。
接著,以步驟6043所決定之檢測方法,進行缺陷之檢測。在將暗視野光顯1052之光學條件設定為抑制拖尾現象之光學條件之狀態下 檢測之缺陷(步驟6044-是),基於以其他檢查裝置107取得之缺陷座標,在重查裝置1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以試料101上之欲觀察之缺陷進入光顯之視野之方式使載物台103移動(步驟6045)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,取得以暗視野光顯1052之拍攝元件207所拍攝之圖像(步驟6046),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6047-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。
接著,在設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6048-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,且返回判斷上述缺陷之光顯檢查條件之程序(步驟6044),而繼續處理。另,上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6047-否),由於可認為缺陷存在於暗視野光顯1052之視野之外,故可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6055-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6056),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6055-否),根據程序繼續處理。
若無須以設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052檢測其他缺陷(步驟6048-否),則在步驟6043所決定之檢測方法為以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052進行檢測之情形時(步驟6049-是),以使缺陷進入設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之視野之方式,使用由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊使載物台103移動(步驟6050)。
接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052之拍攝元件207拍攝而取得圖像(步驟6051),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6052-是),則自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。若無須檢測其他缺陷 (步驟6053-否),則結束暗視野光顯1052中之缺陷檢測(步驟6054)。
接著,在設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6053-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,返回向上述暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6050),而繼續處理。
另,在上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6052-否),由於可認為缺陷存在於光顯1052之視野之外,故可搜索光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6058-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6059),根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6058-否),根據程序繼續處理。
且,自使用設定為抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052或設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052所獲得之缺陷座標與預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊之差,算出使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以SEM106觀察該缺陷時之SEM106相對於缺陷之視野位置之偏移量。基於該算出之偏移量修正上述預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊,將該位置資訊經修正之缺陷移動至SEM106之視野,而進行觀察。
此時,將觀察到之資訊發送至控制系統125,並登錄於資料庫122。另,在有多個應觀察之缺陷之情形時,擷取其中之代表之幾個,根據該等所擷取之缺陷之預先由其他檢查裝置107檢測出之位置資訊與以抑制拖尾現象之光學條件之光顯或高靈敏度條件之暗視野光顯檢測所獲得之各個缺陷之位置資訊,求得預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置與SEM106之視野位置之偏移量。
使用該求得之偏移量之資訊,對於代表之幾個以外之未由暗視野光顯1052檢測出之缺陷,亦修正預先以其他檢查裝置107檢測所獲 得之位置資訊。又,步驟6043中所決定之光顯檢查條件設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052中,在檢測對象之缺陷中,對無法以設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052檢測出之缺陷(步驟6052-否),可將暗視野光顯1052設定為抑制拖尾現象之光學條件而檢測(未圖示)。
在暗視野光顯1052中,切換高靈敏度檢測條件、與抑制拖尾現象之光學條件之檢測之方法係移動濾光片固持器208(圖11),而更換光軸上之濾光片2051。切換濾光片2051時,可並非如濾光片固持器208般滑動式而使用旋轉左輪手槍式之濾光片固持器。為抑制拖尾現象,濾光片2051(圖11)可使用實施例1中圖6A或6B、或圖7A或7B所記述之濾光片、偏光器之一個或複數個。又,對濾光片2051使用MEMS(micro electromechanical system:微機電系統)或液晶之情形時,有並非以濾光片固持器208進行切換,而藉由施加電壓使光學特性發生變化而進行切換之方法。
又,使用如圖7A或7B所示之局部作用於前方之低角度區域之濾光片403或404或偏光器之情形時,由於可抑制拖尾現象,且靈敏度降低較小,故無論是否分開使用如圖13至圖15所說明之處理流程之高靈敏度機構與拖尾現象抑制機構均可。
接著,對藉由判斷拖尾現象已產生、或未產生,並配合其結果選擇缺陷座標導出算法,而維持缺陷之座標對準精度之方法進行敘述。藉此,難以安裝用以抑制拖尾現象之光學條件之情形時,或雖以設定有用以抑制拖尾現象之光學條件之暗視野光顯1052無法檢測,但在設定有高靈敏度條件之暗視野光顯1052中拖尾之缺陷中,亦可較高地維持缺陷之座標對準精度。
作為判斷暗視野光顯1052(圖11)所取得之暗視野圖像中是否產生有拖尾現象之方法,有根據暗視野光顯1052所取得之缺陷暗視野像之形狀進行判斷之方法,或比較使用暗視野光顯1052以不同之光學條件 所取得之複數個暗視野圖像而進行判斷之方法。以下,將暗視野光顯1052所取得之缺陷暗視野像中產生有拖尾現象之缺陷稱為拖尾缺陷,將未產生拖尾現象之缺陷稱為非拖尾缺陷。
作為根據暗視野光顯1052所取得之缺陷暗視野像判定是否為拖尾缺陷之方法,有使用自缺陷暗視野像之形狀獲得之特徵量之方法。例如,有缺陷暗視野像之傾斜角度、暗視野光顯1052之視野內所占之缺陷暗視野像之大小、或相對於區域之比例、缺陷暗視野像之長軸與短軸之比例、或基於該等之組合之特徵量。將該等自缺陷暗視野像之形狀獲得之特徵量滿足設定值之缺陷判定為拖尾缺陷,將此以外判定為非拖尾缺陷。本方法之優點係由於無須以複數個條件取得缺陷暗視野像,故缺陷檢測所需之時間較短之點。
在比較使用暗視野光顯1052以不同之光學條件取得之複數個暗視野圖像,而判定是否為拖尾缺陷之方法中,作為不同之光學條件,例如有照明強度、拍攝元件207之圖像取得累積時間、照明對缺陷之入射方位角等。作為改變照明之入射方位角之方法,有使晶圓旋轉之方法、或切換自照明單元201對晶圓發射之雷射之入射方位角之方法。例如,π/2切換雷射之入射方位角之情形時,在自入射方位較長地拖尾之拖尾缺陷中,根據雷射之入射方位角而拖尾方向變化π/2。又,減小照明強度之情形、或縮短拍攝元件207之圖像取得累積時間之情形時,在拖尾缺陷中雖缺陷暗視野像之形狀之變化成為各向異性(尾巴變短),但在非拖尾缺陷中缺陷暗視野像之形狀係大致各向同性地變化。
接著,對判定檢測出之缺陷為拖尾缺陷或非拖尾缺陷,並基於判定結果選擇缺陷座標檢測算法之情形之缺陷座標檢測處理流程,使用圖16進行說明。
首先,在重查裝置1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之 缺陷之位置資訊以試料101上之欲觀察之缺陷進入暗視野光顯1052之視野之方式使載物台103移動(步驟6060)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,以暗視野光顯1052拍攝而取得圖像(步驟6061),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6017-是),則接著自步驟6061所取得之圖像判斷是否為拖尾缺陷。
若對象缺陷為拖尾缺陷(步驟6063-是),則使用拖尾缺陷用之算法A自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標(步驟6064)。又,若對象缺陷為非拖尾缺陷(步驟6063-否),則使用非拖尾缺陷用之算法B自缺陷圖像之亮度分佈導出缺陷座標。例如,作為算法A,有以亮度值將取得圖像量化,而將與尾巴為反方向之端(圖2(b)之暗視野像384之情形為左端)作為缺陷座標之方法。例如,作為算法B,有以亮度值將取得圖像量化,而將其亮度重心作為缺陷座標之方法。
作為判定檢測出之缺陷為拖尾缺陷或非拖尾缺陷之方法,有使用自暗視野光顯1052所取得之缺陷暗視野像之形狀獲得之特徵量之方法。例如,有缺陷暗視野像之傾斜角度、暗視野光顯1052之視野內所占之缺陷暗視野像之大小、或相對於區域之比例、缺陷暗視野像之長軸與短軸之比例、或基於該等之組合之特徵量。將該等自缺陷暗視野像之形狀獲得之特徵量滿足設定值之缺陷判定為拖尾缺陷,此以外判定為非拖尾缺陷。例如,較強地散射於前方低仰角方向之低階差之凸形狀之缺陷之情形時,由於尾巴於平行於照明之入射面之方向延伸,故缺陷暗視野像之傾斜角度接近照明之入射方位角之情形時,可考慮判定為拖尾缺陷。
接著,在暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6065-是),自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,返回向上述設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6060),而繼續處理。
另,在上述缺陷檢測程序中無法檢測出缺陷之情形時(步驟6062-否),由於可認為缺陷存在於暗視野光顯1052之視野之外,故可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6067-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6068),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6067-否),根據程序繼續處理。接著,若無須以暗視野光顯1052檢測其他缺陷(步驟6065-否),則結束光顯中之缺陷檢測(步驟6066)。
接著,以圖17、圖18、圖19說明以圖10所說明之重查裝置1000觀察其他檢查裝置107(圖10)所檢測出之缺陷之處理流程。
對圖17之處理流程進行敘述。首先,使用其他檢查裝置107,檢測試料101上之缺陷,檢查裝置107將試料101之檢查資訊經由網路121輸出,並輸入至重查裝置100之記憶裝置124。其他檢查裝置107輸出之試料101之檢查資訊為以缺陷座標、缺陷信號、缺陷形狀、缺陷散射光之偏光、缺陷種類、缺陷標籤、缺陷之特徵量、試料101表面之散射信號之任一者或該等之組合構成之檢查結果、與以其他檢查裝置107之照明入射角、照明波長、照明之方位角、照明強度、照明偏光、檢測部之方位角、檢測部之仰角、檢測部之檢測區域之任一者或該等之組合構成之檢查條件所構成之檢查資訊。於檢查裝置中存在複數個檢測器之情形時,使用輸出至每個檢測器之檢查試料101之結果所獲得之檢查資訊、或統合有複數個檢測器輸出之試料101之檢查資訊。
接著,以重查裝置1000觀察自使用記憶於記憶裝置124之資訊以其他檢查裝置107檢測出之缺陷中所擷取之一部分缺陷或全部缺陷。首先,進行試料101之粗對準(步驟6078)。此係藉由暗視野光顯1052所具備之明視野觀察而進行。接著,在重查裝置1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以試料101上之欲觀察之缺陷 進入暗視野光顯1052之視野之方式使載物台103移動(步驟6079)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦(步驟6080)。
接著,自以暗視野光顯1052拍攝所獲得之圖像搜索缺陷(步驟6081),若檢測出缺陷(步驟6082-是),則自藉由光學顯微鏡1052之缺陷檢測位置與預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊之差,算出使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以SEM106觀察該缺陷時之SEM106相對於缺陷之視野位置之偏移量(步驟6083)。基於該算出之偏移量修正上述預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊(步驟6084),將該位置資訊經修正之缺陷移動至SEM106之視野,而進行觀察(步驟6086)。此時,將觀察到之資訊發送至控制系統125,並登錄於資料庫122。
另,在有多個應觀察之缺陷之情形時,擷取其中之代表之幾個,根據該等所擷取之缺陷之預先由其他檢查裝置107檢測出之位置資訊與以暗視野光顯1052檢測所獲得之各個缺陷之位置資訊,求得預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置與SEM106之視野位置之偏移量。使用該求得之偏移量之資訊,對於代表之幾個以外之未由暗視野光顯1052檢測出之缺陷、或暗視野光顯1052觀察到但無法檢測出之缺陷(步驟6082-否),若需要(步驟6089-是),則亦修正預先以其他檢查裝置107檢測所獲得之位置資訊(步驟6090)。
對圖18之處理流程進行敘述。首先,使用其他檢查裝置107,檢測試料101上之缺陷,其他檢查裝置107將試料101之檢查資訊經由網路121輸出,並輸入至重查裝置1000之記憶裝置124。其他檢查裝置107輸出之試料101之檢查資訊為以缺陷座標、缺陷信號、缺陷形狀、缺陷散射光之偏光、缺陷種類、缺陷標籤、缺陷之特徵量、試料101表面之散射信號之任一者或該等之組合構成之檢查結果、與以其他檢查裝置107之照明入射角、照明波長、照明之方位角、照明強度、照 明偏光、檢測部之方位角、檢測部之仰角、檢測部之檢測區域之任一者或該等之組合構成之檢查條件所構成之檢查資訊。於檢查裝置中存在複數個檢測器之情形時,使用輸出至每個檢測器之檢查試料101之結果所獲得之檢查資訊、或統合有複數個檢測器輸出之試料101之檢查資訊。
接著,使用記憶於記憶裝置124之資訊,以觀察裝置1000觀察自以其他檢查裝置107檢測出之缺陷中擷取之一部分之缺陷或全部之缺陷。首先,進行試料101之粗對準(步驟6078)。這是藉由利用暗視野光顯1052之明視野觀察而進行。接著,在觀察裝置1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以試料101上之欲觀察之缺陷進入暗視野光顯1052之視野之方式使載物台103移動(步驟6079)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦(步驟6080)。
接著,自以暗視野光顯1052拍攝取得之圖像搜索缺陷(步驟6081),若檢測出缺陷(步驟6082-是),則自由暗視野光顯1052獲得之缺陷檢測位置與預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊之差算出SEM106相對於使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以SEM106觀察該缺陷時之缺陷之視野位置之偏移量(步驟6083)。基於該算出之偏移量修正上述預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊(步驟6084),將該位置資訊經修正之缺陷移動至SEM106之視野,而進行觀察(步驟6086)。此時,將觀察到之資訊發送至控制系統125,並登錄於資料庫122。
另,在有多個應觀察之缺陷之情形時,擷取其中之代表之幾個,根據該等所擷取之缺陷之預先由其他檢查裝置107檢測出之位置資訊與以暗視野光顯1052檢測所獲得之各個缺陷之位置資訊,求得預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置與SEM106之視野位置之偏移量。使用該求得之偏移量之資訊,對於代表之幾個以外之未由暗視 野光顯1052檢測出之缺陷或暗視野光顯1052觀察到但無法檢測出之缺陷(步驟6082-否),若需要(步驟6089-是),則亦修正預先以其他檢查裝置107檢測所獲得之位置資訊(步驟6090)。另,以SEM106無法檢測出缺陷(步驟6091-否),而以SEM106搜索周邊(步驟6092-是)之情形時,使SEM之視野移動,或使試料101移動並搜索周邊(步驟6093),而繼續處理。
以SEM106無法檢測出缺陷(步驟6091-否),且不搜索周邊(步驟6092-否),而觀察其他缺陷座標候補之情形時(步驟6094-是),以與步驟6081中使用之光學條件不同之光學條件再次檢測缺陷(步驟6095-是),或不以暗視野光顯1052再次檢測(步驟6095-否),而使用步驟6081中取得之圖像,使SEM之視野或試料移動至與步驟6085中移動之座標不同之存在缺陷之可能性較高之缺陷座標(步驟6093),而繼續處理。與步驟6085中移動之座標不同之存在缺陷之可能性較高之缺陷座標係例如利用使用較步驟6083中缺陷座標導出所使用之圖像拍攝元件之累積時間更短、因拖尾引起之座標偏移量更少之圖像之方法、或使用與步驟6083中缺陷座標導出所使用之算法不同之算法導出缺陷座標之方法而導出。
接著,對根據暗視野光顯1052所取得之圖像,判定為拖尾缺陷或非拖尾缺陷,且基於判定結果,導出缺陷座標之處理流程,使用圖19進行說明。
首先,在重查裝置1000中使用預先由其他檢查裝置107檢測出之缺陷之位置資訊以試料101上之欲觀察之缺陷進入暗視野光顯1052之視野之方式使載物台103移動(步驟6096)。接著,以高度控制機構209使物鏡202移動而進行對焦,以暗視野光顯1052拍攝而取得圖像(步驟6097),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6098-是),則接著自步驟6097中取得之圖像判斷是否為拖尾缺陷,若對象缺陷為 拖尾缺陷(步驟6099-是),則將暗視野光顯1052之光學條件變更為拖尾現象之影響較少之光學條件(步驟6100),以暗視野光顯1052拍攝而取得圖像(步驟6101),在所取得之圖像內搜索缺陷,若檢測出缺陷(步驟6102-是),則自步驟6101中取得之圖像導出缺陷座標(步驟6103)。又,若對象缺陷為非拖尾缺陷(步驟6099-否),則自步驟6097中取得之圖像導出缺陷座標(步驟6103)。
接著,在暗視野光顯1052中,需要其他缺陷資訊之情形時(步驟6104-是),則自其他檢查裝置107之輸出結果取得欲觀察之缺陷位置資訊,且返回向上述設定為高靈敏度條件之暗視野光顯1052移動缺陷之程序(步驟6096),而繼續處理。
另,自步驟6097中取得之圖像無法檢測出缺陷之情形時(步驟6098-否),由於可認為缺陷存在於暗視野光顯1052之視野之外,故可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6106-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6107),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6106-否),根據程序繼續處理。
又,自步驟6101中取得之圖像無法檢測出缺陷之情形時(步驟6102-否),由於可認為缺陷存在於暗視野光顯1052之視野之外,故可搜索暗視野光顯1052之視野周邊部。搜索周邊部之情形時(步驟6108-是),以相當於視野之程度移動試料101(步驟6109),而根據上述缺陷檢測程序進行處理。又,不進行周邊搜索之情形時(步驟6108-否),根據程序繼續處理。
接著,若無須以暗視野光顯1052檢測其他缺陷(步驟6104-否),則結束暗視野光顯1052中之缺陷檢測(步驟6105)。另,作為在步驟6101中變更之光學條件,為照明光量、照明之入射角、照明之方位角、圖像取得時之累積時間、濾光片2051之光學特性之任一者或組合 該等之光學條件。當縮短拍攝元件207之累積時間、或將照明光量減光時,拖尾缺陷之尾巴長度變短,而拖尾現象之影響變小。
作為使照明強度可變之方法,有控制對照明光學系統201施加之電壓、將ND濾光片配置於檢測光學系統之光軸上、及切換用以改變照明之入射角之光學路徑等。又,由於當變更照明之入射角、照明之方位角時,缺陷散射光分佈改變,故當選擇缺陷散射光局部集中而強度較強之區域與檢測光學系統之開口邊界不重疊之照明方位時,可抑制拖尾現象之影響。
作為在拖尾現象之影響較少之光學條件下使用之濾光片2051,為減光用之ND濾光片、如圖8A及圖8B所示之用以限制開口之空間濾光片、圖6A及圖6B、圖7A及圖7B所記載之濾光片等。
以上,雖基於實施形態具體說明由本發明者完成之發明,但本發明並非限定於上述實施形態者,不言而喻,在不脫離其要旨之範圍內可進行各種變更。
100‧‧‧缺陷檢查裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧試料固持器
103‧‧‧載物台
105‧‧‧光學顯微鏡
201‧‧‧照明光學系統單元
202‧‧‧物鏡
203‧‧‧透鏡
204‧‧‧透鏡
206‧‧‧成像透鏡
207‧‧‧拍攝元件
208‧‧‧空間分佈光學元件切換機構
209‧‧‧高度控制機構
210‧‧‧成像光學系統
212‧‧‧明視野光源
213‧‧‧照明透鏡
214‧‧‧半反射鏡
221‧‧‧信號處理部
222‧‧‧圖像顯示部
223‧‧‧信號記憶部
224‧‧‧控制部
301‧‧‧光軸
302‧‧‧光瞳平面
303‧‧‧光瞳平面
2011‧‧‧光源
2012‧‧‧聚光透鏡
2051‧‧‧濾光片
2221‧‧‧顯示畫面
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
θ‧‧‧方向

Claims (15)

  1. 一種缺陷檢測方法,其特徵為:使光自斜向入射至試料之表面而照射於上述試料;將自照射到該光之上述試料所產生之散射光中入射至物鏡之散射光聚光而將上述散射光之像成像;拍攝該成像之散射光之像而取得圖像;處理該取得之圖像而擷取上述試料上之缺陷且求得該擷取之缺陷之位置資訊;輸出該求得之缺陷之位置資訊;且對使上述散射光之像成像,即將入射至上述物鏡之散射光中、因上述光之照射而在上述試料表面產生之散射光中透過接近上述物鏡之開口之外緣部之區域之散射光之成分加以局部遮光之光成像,藉此將經抑制因向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之上述散射光之像成像;及基於自拍攝經抑制因向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之上述散射光之像而取得之圖像擷取之缺陷之亮度信號,求得上述所擷取之缺陷之位置資訊。
  2. 如請求項1之缺陷檢測方法,其中以於檢測光學系統之光瞳平面或光瞳平面附近具有透過率相對於半徑方向變化之透過率分佈且包含光透過區域與遮光區域之濾光片,將入射至上述物鏡之散射光相對於上述物鏡之視野以同心圓狀遮光;且上述遮光區域具有透過率自中心向外周方向變小之空間分佈。
  3. 如請求項1之缺陷檢測方法,其中將入射至上述物鏡之散射光相對於上述物鏡之開口向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光所產生之區域之一部分加以局部遮光。
  4. 一種缺陷檢測裝置,其特徵為其係包含:載置試料之載置機構;照明機構,其使光自斜向入射至載置於該載置機構之試料之表面而照射於上述試料;拍攝機構,其包含將自利用該照明機構照射到光之上述試料所產生之散射光聚光之物鏡、將以該物鏡聚光之上述散射光之像成像之成像透鏡、及拍攝以該成像透鏡成像之上述散射光之像之拍攝元件;圖像處理機構,其處理以該拍攝機構拍攝上述散射光之像所獲得之上述散射光之圖像,擷取上述試料上之缺陷而求得該擷取出之缺陷之位置資訊;及輸出機構,其輸出該圖像處理機構所求得之缺陷之位置資訊;且上述拍攝機構進而包含將入射至上述物鏡之散射光中向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光加以部分遮光之濾光片,使藉由以上述成像透鏡將透過該濾光片之散射光成像而經抑制因向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之上述散射光之像成像,並以上述拍攝元件拍攝該成像之經抑制拖尾現象產生之上述散射光之像;且上述圖像處理機構基於自拍攝經抑制上述拖尾現象產生之上述散射光之像而取得之圖像擷取出之缺陷之亮度信號,而求得上述缺陷之位置資訊。
  5. 如請求項4之缺陷檢測裝置,其中上述濾光片係於檢測光學系統 之光瞳平面或光瞳平面附近具有透過率相對於半徑方向變化之透過率分佈,且包含光透過區域與遮光區域,並將入射至上述物鏡之散射光相對於上述物鏡之視野以同心圓狀遮光;且上述遮光區域具有透過率自中心向外周方向變小之空間分佈。
  6. 如請求項4之缺陷檢測裝置,其中上述濾光片將入射至上述物鏡之散射光相對於上述物鏡之開口向接近上述物鏡之外緣部之區域散射之散射光所產生之區域之一部分加以局部遮光。
  7. 一種缺陷觀察方法,其特徵為:使用以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊,拍攝對載置於載物台上之上述試料照射光而自上述試料產生之散射光之像;處理該拍攝所獲得之上述散射光之圖像而求得上述缺陷之上述載物台上之位置資訊;使用該求得之缺陷之上述載物台上之位置資訊,修正以上述其他檢查裝置檢測出之上述試料上之缺陷之位置資訊;使用該經修正之位置資訊觀察載置於上述載物台上之試料上之上述其他檢查裝置所檢測出之缺陷;且使光自斜向入射至載置於上述載物台上之以上述其他檢查裝置檢測出缺陷之試料之表面而照射於上述試料,利用將因該光之照射而在上述試料表面產生之散射光中、向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光之成分加以部分遮光之光成像,藉此將經抑制因向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光引起之拖尾現象產生之上述散射光之像成像,拍攝該成像之散射光之像而取得經抑制因上述散射光引起之 拖尾現象產生之圖像,藉此進行拍攝上述散射光之像;及對求得上述缺陷之在上述載物台上之位置資訊,即處理上述所取得之經抑制因上述散射光引起之拖尾現象產生之圖像並擷取上述試料上之缺陷,且基於自經抑制因上述散射光引起之拖尾現象之上述散射光之圖像上述所擷取出之缺陷之亮度信號而求得上述所擷取之缺陷之位置資訊。
  8. 一種缺陷觀察方法,其特徵為:使用以其他檢查裝置檢測出之試料上之缺陷之位置資訊,拍攝對載置於載物台上之上述試料照射光而自上述試料產生之散射光之像;處理該拍攝所獲得之上述散射光之圖像而求得上述缺陷之上述載物台上之位置資訊;使用該求得之缺陷之上述載物台上之位置資訊,修正以上述其他檢查裝置所檢測出之上述試料上之缺陷之位置資訊;使用該經修正之位置資訊觀察載置於上述載物台上之試料上之以上述其他檢查裝置所檢測出之缺陷;且在拍攝上述散射光之像之步驟中,查核上述所拍攝之散射光之像中是否產生有拖尾現象,在上述散射光之像中產生有拖尾現象之情形時,自斜向對產生有上述拖尾現象之缺陷照射光,利用將因該光之照射而在上述缺陷中產生之散射光中向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光之成分加以部分遮光之光成像,藉此將經抑制因上述散射光引起之拖尾現象產生之上述散射光之像成像, 拍攝該成像之散射光之像而取得經抑制因上述散射光引起之拖尾現象產生之圖像,處理該取得之經抑制因上述散射光引起之拖尾現象之產生之圖像而擷取上述試料上之缺陷,基於該擷取之缺陷之亮度信號而求得上述擷取之缺陷之位置資訊。
  9. 如請求項7或8之缺陷觀察方法,其中以於檢測光學系統之光瞳平面或光瞳平面附近具有透過率相對於半徑方向變化之透過率分佈且包含光透過區域與遮光區域之濾光片,將向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光相對於上述物鏡之開口以同心圓狀遮光;且上述遮光區域具有透過率自中心向外周方向變小之空間分佈。
  10. 如請求項7或8之缺陷觀察方法,其中將相對於上述物鏡之開口向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光所產生上述散射光之區域之一部分加以局部遮光。
  11. 如請求項7或8之缺陷觀察方法,其中將載置於上述載物台且經拍攝上述散射光之像而修正缺陷之位置資訊之試料,以載置於上述載物台之狀態搬送而進行上述缺陷之觀察。
  12. 一種缺陷觀察裝置,其特徵為其係包含:載物台機構,其載置以其他檢查裝置予以檢查而檢測出缺陷之試料;拍攝機構,其使用載置於該載物台機構之上述試料上之缺陷之位置資訊,對該試料照射光並拍攝來自該試料之散射光之像;位置資訊擷取機構,其自以該拍攝機構拍攝所獲得之上述散 射光之圖像檢測缺陷,並求得該檢測出之缺陷之位置資訊;缺陷位置資訊修正機構,其使用以該位置資訊擷取機構求得之缺陷之位置資訊,修正以上述其他檢查裝置檢測出之上述試料上之缺陷之位置資訊;及缺陷觀察機構,其使用以該缺陷位置資訊修正機構所修正之位置資訊,觀察上述試料上之以上述其他檢查裝置檢測出之缺陷;且上述拍攝機構包含:照明部,其使光自斜向入射至載置於上述載物台機構之以上述其他檢查裝置檢測出缺陷之試料之表面而照射於上述試料;及拍攝部,其包含:物鏡,其將自利用該照明部照射到光之上述試料產生之散射光聚光;濾光片,其將以該物鏡聚光之上述散射光中向接近上述物鏡之開口之外緣部之區域散射之散射光局部遮光;成像透鏡,其使藉由使透過該濾光片之散射光成像而經抑制拖尾現象產生之上述散射光之像成像;與拍攝元件,其拍攝利用該成像透鏡成像之經抑制拖尾現象產生之上述散射光之像;且上述位置資訊擷取機構處理以上述拍攝部拍攝經抑制上述拖尾現象產生之散射光之像所獲得之圖像而擷取上述試料上之缺陷,並基於該擷取之缺陷之亮度信號而求得該缺陷之位置資訊。
  13. 如請求項12之缺陷觀察裝置,其中上述濾光片係於檢測光學系統之光瞳平面或光瞳平面附近具有透過率相對於半徑方向變化之透過率分佈,且包含光透過區域與遮光區域,並將入射至上述物鏡之散射光相對於上述物鏡之視野以同心圓狀遮光;且 上述遮光區域具有透過率自中心向外周方向變小之空間分佈。
  14. 如請求項12之缺陷觀察裝置,其中上述濾光片將入射至上述物鏡之散射光相對於上述物鏡之開口產生上述散射光之區域之一部分加以局部遮光。
  15. 如請求項12之缺陷觀察裝置,其中上述載物台機構將以上述拍攝機構經拍攝上述散射光之像並修正缺陷之位置資訊之試料搬送至上述缺陷觀察機構之位置,且在上述缺陷觀察機構中,以將上述試料載置於上述載物台之狀態進行缺陷之觀察。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2896061B1 (en) * 2012-09-14 2023-06-28 Delmic Ip B.V. Integrated optical and charged particle inspection apparatus
JP6222935B2 (ja) * 2013-02-14 2017-11-01 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2015206642A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥観察方法及びその装置
JP6424143B2 (ja) * 2015-04-17 2018-11-14 株式会社ニューフレアテクノロジー 検査方法およびテンプレート
JP6635712B2 (ja) * 2015-08-21 2020-01-29 キヤノン株式会社 検査方法、検査装置、画像処理装置、プログラム及び記録媒体
JP2017067633A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 キヤノン株式会社 検査装置および物品製造方法
JP6594223B2 (ja) * 2016-02-22 2019-10-23 富士フイルム株式会社 位相差顕微鏡および撮像方法
JP6688184B2 (ja) * 2016-07-20 2020-04-28 東レエンジニアリング株式会社 ワイドギャップ半導体基板の欠陥検査装置
TWI751233B (zh) * 2016-11-28 2022-01-01 美商克萊譚克公司 用於從低解析度檢測影像重建高解析度點擴散函數之系統及方法
US11158040B2 (en) * 2018-06-29 2021-10-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for identifying robot arm responsible for wafer scratch
CN112104968B (zh) * 2020-09-15 2021-10-15 沈阳风驰软件股份有限公司 一种无线耳机外观缺陷检测系统及检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133417A (ja) * 1999-06-15 2001-05-18 Applied Materials Inc 物体上の欠陥を再検査する装置及び方法
TW200540939A (en) * 2004-04-22 2005-12-16 Olympus Corp Defect inspection device and substrate manufacturing system using the same
JP2008116405A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及びその装置
TW201140040A (en) * 2009-10-30 2011-11-16 Sumitomo Chemical Co Defect inspection system and filming device for defect inspection, image processing device for defect inspection, image processing program for defect inspection, recording media, and image processing method for defect inspection used therein

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53123983A (en) * 1977-04-05 1978-10-28 Matsushita Electric Works Ltd Photoelectric type smoke detector
JPS5667739A (en) * 1979-11-06 1981-06-08 Toshiba Corp Defect inspecting apparatus
US4642803A (en) * 1982-08-09 1987-02-10 Drexler Technology Corporation Optical data retrieval system for multi-characteristic reflective data storage media
JP3319790B2 (ja) 1992-11-30 2002-09-03 株式会社日立製作所 異物検査方法及びその装置
JPH0943160A (ja) * 1995-07-31 1997-02-14 Toray Ind Inc 光学測定装置
JP4184543B2 (ja) 1999-06-10 2008-11-19 株式会社日立製作所 光学像検出方法および外観検査装置
JP4645113B2 (ja) 2004-09-21 2011-03-09 日本電気株式会社 光検査方法及び光検査装置並びに光検査システム
US7397557B2 (en) * 2005-06-06 2008-07-08 Kla-Tencor Technologies Corp. Serrated Fourier filters and inspection systems
JP5281741B2 (ja) * 2006-12-13 2013-09-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査装置
US7714997B2 (en) 2006-11-07 2010-05-11 Hitachi High-Technologies Corporation Apparatus for inspecting defects
JP4638864B2 (ja) 2006-12-20 2011-02-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料表面の欠陥検査装置
JP5110977B2 (ja) * 2007-06-22 2012-12-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥観察装置及びその方法
JP5444334B2 (ja) * 2008-06-03 2014-03-19 ファン ジェイ. ジーオン, 干渉欠陥検知及び分類
JP2010197352A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP5216752B2 (ja) * 2009-11-18 2013-06-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検出方法及び欠陥検出装置並びにこれを備えた欠陥観察装置
JP2012137350A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法および欠陥検査装置
WO2012090373A1 (ja) * 2010-12-27 2012-07-05 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 検査装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133417A (ja) * 1999-06-15 2001-05-18 Applied Materials Inc 物体上の欠陥を再検査する装置及び方法
TW200540939A (en) * 2004-04-22 2005-12-16 Olympus Corp Defect inspection device and substrate manufacturing system using the same
JP2008116405A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及びその装置
TW201140040A (en) * 2009-10-30 2011-11-16 Sumitomo Chemical Co Defect inspection system and filming device for defect inspection, image processing device for defect inspection, image processing program for defect inspection, recording media, and image processing method for defect inspection used therein

Also Published As

Publication number Publication date
JP5946751B2 (ja) 2016-07-06
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