WO2010021214A1 - パターン欠陥検査装置および方法 - Google Patents

Abstract

　近年、半導体製造工程においては、製造時間の短縮および歩留まり低下要因の早期発見のため、ウェハの検査時間を短くすることが要求されている。これは、実際に検査する時間のみならず、検査の条件設定時の時間も短縮する必要がある。　搬送系２の速度または位置の変動情報を用いて、検出器の蓄積時間や動作速度の制御もしくは取得画像の補正により、搬送系２の加減速時にも検査を行う。また、検出部の観察画像の表示を一定時間で切り替えることにより、検出部の視認性を向上させ、欠陥の有無を短時間で確認する。

Description

明の

パタ ン および方法 術分野

本 試料上の回 パタ ンの ショ 線など 物 を検出するパタ ン および方法に関する。 象とする 、 半導体ウ ディスプレイ ト スク ハ ドディス バイス パタ ンドメディアなどの パタ ンを有する物体である。 下の 明では、 半導体ウ を試料の とし、 また、 欠陥は異物を含 むものとする。

導体 程においては、 ウ 上に欠陥が存在すると 線や

の ゲ ト 膜などの の 因となり、 半 導体 バイスの 因となる。 の 生原因は、 置の 動部 から 、 製造 置の 理中の 物などである。

年、 半導体 バイスは構造が複雑かつ多様化している。 えば、 主 に繰り返しパタ ンで 成される 製品や 主に非 り返しパタ ンで 成されるロジック製品に分かれ、 ロジッ 製 回路バタ ンが 複雑に入り組んでいる。 更に、 半導体 バイスの製 命が短いため 期間で歩留まりを向上させる必要があり、 ウ 上の欠 確実に見つ け出すことが重要視されている。

のような 上の欠 検査する 術としては、 一般に S ann ng t r n r p 子顕微鏡 よび 術が知られている。 、 更に明視野 術と暗 術がある。 視野 、 対物レンズを通し て に照明し、 ウ からの ・ を前記 レンズで集光 する。 光された光は検出 で光電 換され、 信号 理で欠陥を検出す る。 、 暗 、 対物レンズの A Nu r a p rture 口数 外から に照明し、 散乱 を対物レンズで集光する。 光された光は、 明視野 術と同様、 信号 理されて 検出する の 術としては、 ウ 上にレ ザを照射し、 異物 からの を検出し、 直前に検査した同 品種ウ の 査結果と比 較することにより、 バタ ンによる 報を無く し、 高感度かつ

な 物及び 査を可能にする方法が開示されて る

また、 欠陥の 度を向上する 術として、 ウ にコヒ レント 光を照射して 上の繰り返し タ ンから発生する光を空間フィル で除去し、 欠陥を検出する方法が開示されて る 2 4 o

また、 ステ ジの 動を低減するために、 X Yステ ジ 構の 転 軸に 構を設置する構成が開示されて る 5

また、 回路パタ ンの 面から作成した画像と、 パタ ン の 像を 期的に交互に切り替えて表示する方法が開示されている (

6

術文献 6 2 8 9 3 3 6

2 7 ０ 24

3 4 5 2 545 4 5 2 8 6 3

5 6 3 ０ 8 7 6

6 6 2 5 8 242 報 発明の

明が解決しようとする課題

年、 半導体 程においては、 製造 間の および歩留まり低 下 因の 期発見のため、 ウ の 間を短くすることが要求され ている。 これは、 実際に検査する時間のみならず、 検査の 定時の 間も短縮する必要がある。

このような中、 バタ ン の 術では、 XYステ ジを 走査しながら 面を検査する方式が主である。 この 通常、 第 2図に示す制御が行われており、 ステ ジが 定 度に到達してから 検査 作を開始する。 そのため、 3図に示すよ にステ ジの お よび 速の 域および 間が余分に必要となっており、 この 減速 分 の 減が検査 間の 縮の 題である。 題を解決するための

上 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも 方向に移動 能な走査 段と、 料上を照明する 段と、 段で 明 された 料の を形成する結像 段と、 段で結像された 光学 を検 して 号に変換する検出 を有する検出 段と、

段で検 した 号を処理して 料上の欠 検出する 段と 段で検出した場所を観察する観察手段と、 察手段の 果を表示する結果 段とを備え、 段の 度に応じて の 度を制御することを特徴とする。

また・ 的を達成するために、 前記 で制御する 、 の 間であることを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 前記 の 、 前記 段の 減速 に行う ことを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも一方向 に移動 能な走査 段と、 料上を照明する 段と、 段 で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像 された光学 を検出して画像に変換する検出 段と、 段で検出 した画像を処理して 料上の欠 検出する 段と、

段で検出した場所を観察する観察手段と、 察手段の 果を表 示する結果 段と、 段の または 度を計測する計測手 段とを備え、 測手段の 報に応じて 像を補正することを特徴と する。

また・ 的を達成するために、 前記 測手段は、 前記 段の 速度から 度または を計測することを特徴とする。

また 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも 方向 に移動 能な走査 段と、 料上を照明する 段と、 段 で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像 された光学 を検出して画像に変換する検出 段と、 段で検出 した画像を処理して 料上の欠 検出する 段と、

段で検出した場所を観察する観察手段と、 察手段の 果を表 示 る結果 段とを備え、 段では 料を撮 した画 像を 定時間 切り替えて表示することを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも一方向 に移動 能な走査 段と、 料上を照明する 段と、 段 で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像 された光学 を検出して画像に変換する検出 段と、 段で検 した画像を処理して、 段の 査方向と 料との 度を算 出する角度 段と、 段の 度分ずれた位置の 像を 用いて、 料上の欠 検出する 段と、 段で 検出した場所を観察する観察手段と、 察手段の 果を表示する結果 段とを備えたことを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも 方 に移動する 程と、 料上を照明する 程と、 程で 明された 料の を形成する結像 程と、 程で結像さ れた光学 を検出して 号に変換する検出 程と、 程で検出し た 号を処理して 料上の欠 検 する 程と、

程で検出した場所を観察する観察 、 程の 果を表示 する結果 程とを備え、 程の 度に応じて 程の の 度を制御することを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 前記 で制御する 、 の 間であることを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 前記 の 、 前記 程の 減速 に行う ことを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも 方 に移動する 程と、 料上を照明する 程と、 程で 明された前記 料の を形成する結像 程と、 程で結像 された光学 を検出して画像に変換する検出 程と、 程で検 した画像を処理して 料上の欠 検出する 程と、 程で検出した場所を観察する観察 程と、 程の 果を表 示する結果 程と、 程の または 度を計測する計測 程とを備え、 程の 報に応じて 像を補正することを特徴と する。

また、 上記 的を達成するために、 前記 、 前記 程の 速度から 度または を計測することを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも 方向 に移動する 程と、 料上を照明する 、 程で 明された前記 料の を形成する結像 、 程で結像 された光学 を検出して画像に変換する検出 程と、 程で検 した画像を処理して 料上の欠 検出する 程と、

程で検出した場所を観察する観察 程と、 程の 果を表 示する結果 程とを備え、 程では 料を撮 した画 像を一定時間 切り替えて表示することを特徴とする。

また、 上記 的を達成するために、 試料を載 して少なく とも一方向 に移動する 程と、 料上を照明する 程と、 程で 明された 料の を形成する結像 程と、 程で結像さ れた光学 を検出して画像に変換する検出 程と、 程で検出し た画像を処理して、 程の 査方向と 料との 度を算出 する角度 程と、 程の 度分ずれた位置の 像を用 て、 料上の欠 検出する 程と、 程で検 した場所を観察する観察 程 、 程の 果を表示する結果 程とを備えたことを特徴とする。 明の 明によれば、 従来より も高速な検査が可能となる。 面の簡単な説明

図は本 明の を説明した 。

2図はステ ジの 間と速度を説明した 。

3図はステ ジ 行経路と加減速 域を説明した 。

4図は欠陥 法と散乱 量の 係を説明した 。

5図は検 の 間に関する制御 況を説明した 。 6図は検査中の 面を説明した 。

7図は観察 面を説明した 。

8図は観察 面の 像表示シ ケンスを説明した 。

9図は表示する画像の例を説明した 。

０図は表示する画像の を説明した 。

図は搬 の 置を検出する構成を説明した 。

2図は画 正の れを説明した 。

3図は速 に得られる画像の いを説明した 。

4図は搬 の 置を検出する別の構成を説明した 。

5図は観察 面の を説明した 。

6図は欠陥 の 出方法を説明した 。

7図は単色表示をカラ 示に変換する方法を説明した 。

8図は本 明の別の実 を説明した 。

9図はアライメント時の表 面を説明した 。

2 ０図は撮 置を変更する 作画面を説明した 。

2 図は本 明の別の実 を説明した 。

2 2 り出し方法を説明した 。 明を実施するための

下、 本 明の 態を図面を用いて説明する。 明に係るパタ ン 置の を第 図に示す。 明 のパタ ン 、 検査対象である を して移動さ せる 2 3 レンズ4 5 理部6 ADC 7 出力 8 持部 9 学系 ０ 部のコントロ ラ および していないリ レ レンズ ミ ラ で構成されて る。 なお、 コン ト から各部 繋がっ でいる矢印 部、 図 せず) は、 制御 通信することを示して いる。

次に動作を説明する。 3から 出された照明 に 照射される。 ウ 上の回 パタ ン 散乱した光は、 対物レ ンズ4で集光され、 検出 5で光電 換により画像 号に変換される。

信号 理部6とADC 7 Z され、 信号 理部6では 欠陥 出処理を施され、 ウ 上の欠 検出する。 A C部7 入出力 8 送信される。 方、 A 部 7に送られた 欠陥 理 施され、 処理 果が入出力 8 送られる。 2で を移動させながら 上の動作を行う ことによって の 面を検査する。 この に搬送 持部 9で 2の 度情報を 取得し、 検出 5 信号 理部 6の 御を行う。 また、 上記 理で検出 された場所は観察 学系 ０で観察 レビ ー) 、 欠陥であるか

a であるかを判断する。

下 各部の 細を述 る。

まず、 2の 細を述 る。 2はX ステ 2 ０ Y ステ ジ 2 ０ 2 Z ステ ジ2 ０ 3 ステ ジ 2 ０4 ウ ヤック 2 ０ 5で構成されている。 X ステ ジ 2 ０ 走行が可 能であり、 Y ステ ジはステップ 動が可能な構成である。 X ステ ジ 2 ０ およびY ステ ジ 2 ０ 2を用いることにより、 ウ の ての 所を対物レンズ4および 学系 ０の に移動させる ことができる。 また、 Z ステ ジ 2 ０ 3は ヤック 2 ０ 5を上 下させる機能を有し、 していな 自動 点合わせ機構の 号に基づ き、 ウ を対物レンズ4および 学系 ０の 置に 移動させる機能を有する。 また、 ステ ジ 2 ０4は ヤック 2 ０ 5を回転させ、 X ステ ジ 2 ０ Y ステージ 2 ０ 2の 行方 と の 転方向とを合わせるための 転機能を有する。 さらに ヤック 2 ０ 5は真空 着することにより を固定す る機能を有する。

3は に照射する の 形を行う。 3は 照明 3 ０ 学系 3０2で構成されて る。 3 ０ レ ザ ランプ である。 レ ザ 度の を成 形できるため、 欠陥からの 量を多くすることができ、 高速 査に 有効である。 方、 ランプ 源は光の が低いため、 スペックルノ イズ 減効果が大きいと う 点がある。 なお、 レ ザ の

可視 外光 外光 外光 外光 用 ることが 可能であり、 レ ザの 連続発振でもパルス 振でも良い。

の 5 5 ０ 下が望ましく 、 例えば 5 3 2 3 5 5 2 6 6 248 2 ０ ０ 9 3 5 7 3 m等が適用できる。

レ ザ としては、 固体YAGレ ザ ( ０ 24 ) を非線 波長 換し、 基本 の 2 調波 S G 3 調波 G) 4 調波 ( G を発生するものや、 エキシ レ ザ イオンレ ザを用いることができる。 また、 2 類の なる波長の光 を共振させて別の波長の光を発振させるレ ザ でも良い。 これは例 えば、 波長48 8 m A レ ザ光のS G ０ 64 の YAGレ ザ とを させることにより、 波長 9 g のレ ザを出力させる方法である。 また ルス レ ザの・ 、 発振 波数が数 Zの 周波パルス レーザ ０～ ０ ０M z の 続発振パルスレ ザでも良 。 さらに、 ルス 振の

スイッチ型でもモ ドロッ 型でも良 。

それぞれの の 点は次の通りである。 まず、 短波長の を用い ると光学系の を向上でき高感度な検査が期待できる。 また、 YA G等の固 レ ザは大掛かりな付帯 備が必要ないため 模を小さ く 価にできる。 また、 高周波のパルス レ ザを用いれば、 高出 力の 続発振レ ザ 同等に扱えるため、 透過 の い安価な 光学部品も いることが可能となり、 安価な装置を実現できる。 さらに ルス レ ザでは、 離が短いため、 照明 の を 変えた 数の光を加算することにより、 時間的な 減が・ とな ると う 点がある。

、 ランプ レ ザ と同 度の を発光するものを用 いることができる。 ランプ としては、 Xeランプ Xe ラン プ ランプ ランプ 高圧 ランプ c n a n a p 例えば 3 5 248 9 3 7 2 5 7 47 2 6 m 2 ) 等が使用 能であり、 所望の 長を出 することができれ 良い。 ランプの 法としては、 所望の 長の 力が高いランプを 選択すれば良く、 ランプのア ク長は短い方が望ましい。 これは、 照明 の 成が容易となるためである。 明月光学系 3 ０ 2は、 照明 3 ０ から 出された光のビ ム径を拡大および集光する機能を有する光 学系であり 要に応じて、 光量 整機能や照明 の 能を 追加しても良 。

レンズ4は照明 3で 明された 域から 乱した光を集光 5の 面に結像させる機能を有する。 この レンズ4は照明 3の 域で 正されて ることが望ましい。 また、 レンズ の 屈折 レンズを用いても良いし、 曲率を有する反射 で構成さ れた反射 レンズを使用しても良 。

5は対物レンズ4で集光された光を光電 換する機能を有し、 または動作 度を制御 能な構成である。 えばイメ ジセン サである。 これは、 次元のC C センサ D ay nteg at n) イメ ジセンサでも良く、 また、 カメラのような 2 C C センサ C CDカメラのような高感度カメラでも良 。 また C CDの 数の に分割して高速化したセンサを使用し ても良く、 アンチブル ミング 能が付随したセンサを使用しても良 さらに、 C C のカバ ガラス面から照射する表面 センサでも 良 し、 の センサでも良い。 外光よりも短い波長で は が望ましい。

5で使用する検出 の 法としては、 安価な検査 置にす る場合には カメラ C CDリニアセンサが良い。 また、 微弱 を検 する場合は、 イメ ジセンサ EB C CDカメラが良い。

イメ ジセンサの 、 検出 号を 数回 算することによって 号の S R gna N a 0 を向上できることである。 な お、 高速 作が必要な場合は 成の を選択するのが良く 、 検出 5で する光のダイナミックレンジが大きい場合、 つまり、 検 出 の 和させる光が人射する場合は、 アンチブル ミ ン グ 能を付随した検出 が良い。 理部 6は、 画像記憶 を有し、 検 5で得られた 号から欠陥 補を抽出する機能を持つ。 補 の 出方法は 2 ０ ０ 6 ０ 2 9 8 8 に記載されている方 法で 。

A 部 7は検出した 号から検 物の 類を分類する機能を有する 動作は次の通りである。 5で得られた 、 信号 理部 6とA C 7に送信される。 理部 6では欠陥 出処理を行い、 欠陥 判定された場合は、 欠陥 F ag 信号 理部 6で 出した特徴

部 7に送信する。 とは、 欠陥 の の の 置や 較した正常 の であり 置に関連する特徴 としては、 ウ の 心からの ウ のダイ毎の繰り返し回数 ダイ内の位 である。 A 部 7で 、 欠 陥 F g を受信した時に検出 5またほ 理部6の

量を基にして の 類を分類する。 法としては、 類の を多 元の 上に ピング 定したしきい値で 割する。 域に存在するデ タの を予 定しておく ことに よって、 域の の 類を決定する。 細には、 2 ００4 ０ 9 3 2 5 2 報の 2 6 に記載された方法 。

部 7で欠陥 法を算出する場合は、 欠陥部から られた画像 報を元にして、 欠陥 の を欠陥 法に変換すれば良い。 細には 2 ０ ０ 3 ０ 9 8 報の 5 に記載された方法で 。 更に、 欠陥 法の 出精度を向上するために、 照明 3の 件を 選択するのが良い。 えば、 欠陥 法と の 、 4図に示 す のように、 照明の 度や偏光 向によって変化する。 法 を算出するのに良い光学 件とは、 欠陥 法と散乱 量が正比例となる ことである。 方、 光学 件によって 能も変化するため、 欠 陥 能と 出精度を考慮して、 照明 3の 件を決定す ると良い。 、 照明 低 良く、 偏光 S 光と P 光の が良い。

上 明したような方法で決定された 、 分類 報として入出 力 8に送信され、 欠陥 報として表示される。

持部 9は 2の 度または 報を保持する部分で ある。 度情報とは、 例えば 2図に示すような、 2の 間 と速度との 係である。 度情報は、 2 の 報から決定 しても良 し、 2を一度 行させて実測しても良い。 度情報 はコントロ ラ 送られ、 検出 5の の 間を第 5図に 示すように制御する。 これは、 2の および

上の画 法が 定となる様な制御であり、 2の

2の 度が遅いため、 検出 の 間を長くし、 走査 度が一定 となったら、 間も一定にして画像を取得する。 更に、 減速 再 度 間を長くする。 このように搬送 2の 度に合わせて蓄積 間 を変えることによって、 加速および にお ても

法が変わらないため、 信号 理部 6での 理を簡単にできる。 この 間の 応じて画像の るさが変わることが問題になる場合は した 間で 像の るさを して正規 すれば良い。

学系 ０は信号 理部 6で検出した場所を観察する光学系であ 。 学系 ０は照明 ０ 学系 ０ 2 ビ ム スプリッタ ０ 3 レンズ ０ ０4 ０ ０ 5で構成され ている。 、 照明 ０ から照射された光を照明 学系 ０ ０ 2で成形 、 ビ ムスプリッタ ０ ０ 3で反射させ、 対物レンズ ０ ０4を介して に照射する。 ウ からの 射光 対 物レンズ ０ ０4で集光 、 検出 ０ 5の に結像する。 ここ で、 照明 ０ は照明 3 ０ で説明した が使用できる。

学系 ０ 2は対物レンズ ０4との み合わせで、 ウ 上にケ ラ 明する光学系が望まし 。 また、 対物レンズ ０ ０4は 照明 ０ の 長に合わせて収差 正しておくのが良い。

０ 5で使用する検出 、 2 元の カメラなどが使用できる。

学系 ０の 、 検査用の 学系 3 ０ から 検出 5まで の より も、 高分解 な条件であることが望まし い。 つまり、 照明 ０ の と対物レンズ ０ ０4の Aは Aが小さ ほど高分解 となるので、 を満足する と Aを選択するのが良い。

A )

ただし、 ０ の

A レンズ ０4の A

3 ０ の

レンズ4の A

なお、 上記では明視野 レンズを通して 明する ) の 学系で説明したが、 ( レンズ外から照明する ) の 学系でも良 。 視野 の 学系を使用する利点は、 ザが見慣れて る画像を得ることができることであり、 の 学系を使用する 5

、 検査 と同質の 像が得られることである。 また、 観察 学系 の 、 検査 学系に使用する波長 と異なっていても良い。 つま り、 検査 学系では単一 長のレ ザ光を用い、 観察 学系では 長 のランプ光を使用しても良い。 点としては、 検査 と違う 学系で観 察することにより、 欠陥であるか Fa であるかを判別し やすくなることである。 えば、 違う 学系で観察した時に、 双方とも 検出 と参照 の 像に違いがあれば、 明らかに欠陥 判別する。

学系の 像では違いがあるが、 観察 学系の 像では違いが明確 でない場合には、 として判別する。 これにより、 判別が容易と なる。

次に人出力 8について説明する。 出力 8は、 ザ のインタ フ イス部であり、 デ タ 制御 報の 力部でもある。 ザか らの 報としては、 例えば のレイアウ ト プロセスの 明の 置に搭 されて る光学系の である。

ザ の 報としては、 検査中は検査 置やステ ジ および

5の である。 また、 検査終 には、 検査結果 の である。 なお、 検査中にお ても、 検査終了した 域につい ては、 検査終了 と同様の 示を行っても良 。 査中に検査終 域 の 果を表示することの 、 検査終了前に検査対象の 態が 握で きることである。

6図に検査中の を示す。 6 ０ ０ は、 検査対象であ る の 6 ０ ０ 2 6 ０ ０ 3 ステ ジ および

5の の 報を表示した制御 6 ０ ０4 ステ ジ 度の 6 ０ ０ 5 間の 6 ００ 6

6 ０ ０ 3に対応した制御 報の 置を示す現在地 6 ０ ０ 7で構成されて る。 6 ０ ０4は、 横軸が検査の または の 置であり、 ステ ジ 度の 報、 または検出 5 の の 報を示している。

査中においては、 6図の表示を行う ことによって、 ステージ 度 と 間を表示することによって、 双方の 係が正常に動作している かどうかを確認することができる。 制御 6 ０ ０4のみ でも良 が、 検査 6 ０ ０ 3も併せて表示した方が制御 態を把握し 易いという 点がある。

7図に検査結果と の 像の を示す。

7 ０ ０ は、 ウ 内の検 場所を示した検査結果

レビ ボタン または手動選択 7 ０ ０ 2 レビ カテゴリ 7 ０ ０ 3 レビ 像表示 レビ 7 ０ ０4

ボタン り替え時間表示 7 ０ ０ 5で構成されている。 ただ し、 必ずしも全てのボタン 表示が必要ではなく、 最低限、 検査結果と レビ 像が表示されて れば良い。

作を説明する。 じた 出動作 了後、 結果 7 ０ ０ が表示される。 まず、 検出場所のレビ を自動で行うか否かを選択 する。 つまり、 出場所のレビ 像を一定時間 きに表示する場 合は、 選択 7 ０ ０ 2の を選択する。 方、 レビ する

ーザが選択する場合は を選択する。 次に、 レビ する を限定した 場合は、 レビ カテゴリ 7 ０ ０ 3内のカテゴ リを選択する。 カテゴリは A 部 7で分類した に対応し て表示され いる。 次に 切り替え時間表示 7 ０ ０ 5にレビ 像 の り替え時間を入力する。 この り替え時間は、 前記 7 ０ ０ 2で述 た時の 定時間ではなく 、 後述する検出 の 像と参照 7

像の り替え時間である。

上の設定後、 検査結果上の検 を選択するか レビ ボタン を押すことにより、 レビ 像表示 に検出 の 像が表示される。 この 、 画像表示は 8図に示すシ ケンスで処理する。 まず、

2で検出 に移動し S 8 ０ ０ 、 の 像を りに記憶し S 8 ０ ０ 2 、 の 像をレビ ー 像表示 に表示する S 8 ０ ０ 3 。 次に搬送 2で参照 ( ダイまたは検出 と同じ バタ ンが存在する場所 Z 動し S 8 ００4) 、 の 像 をメモリに記憶し ( S 8 ０ ０ 5 、 の 像をレビ 像表示 に表示する (S 8 ０ ０ 6 。 の 像を表示したまま

り替え時間表示 7 ０ ０ 5の 止した S 8 ０ ０ 7 、 前 記 の 像を再度 示し S 8 ０ ０ 8 、 り替え

7 ０ ０ 5の 止する S 8 ０ ０ 9 。 この 、 再度S 8 ０ ０ 6に 戻り、 画像の り替えを継続する。 この 示されるのは、 9図 に示すような検出 の 9 a 参照 の 9 であり、 両者を切り替えて表示することにより、 人間の目の残 果によって検出 と参照 の 速に認識することが可能とな る。

なお、 レビ 像表示 に表示する画像には、 ０図のように 像の ０ ０ ０ より も小さ 領域 ０ ０ 2で検出 を明示して も良い。 この 合、 検出 周辺の タ ン とが同時に認識 でき、 どういう回路パタ ンの 成の 所で検出して るかが分かりや と う 点がある。

7図に記載した検査結果の 、 欠陥 に応じて 置の丸 大きさを変えた例である。 この 、 A 部 7で分類した に対応するものであるが、 異物やパタ ン スクラッチ等の欠 カテゴリ別に分類した情報を用いても良 し、 欠陥の きさ別に分類し た情報を用いても良い。 カテゴリ別の情 からは、 どのプロセス 理装置が不良を発生しているか 定できる利点があり、 欠陥の きさ別 の情報からは、 欠陥の を推定できる利点がある。 、 両方の 報を用 ても良 。

上・ 明したように構成することによって、 検査 および の 間を短縮することができる。

(

2の 度に対する補正の別の実 を説明する。 述した例は 搬 2の 度情報を事前に取得する例であったが、 、 2 の に位置または 度情報を取得し、 信号 理部 6で 正する ことにより、 2の 度変化 でも検査できる構成である。

2が突発的に振動しても追従できる利点がある。

図に構成を示す。 a が上面図であり、 ) が 面図である。 図は搬 2および 持部 g Z 、 レ ザ ０ ０ ０ 2 ミラ ０ 3 ０ 6で構成されている。 成では、 レ ザ ００ から レ ザ光を射出し、 ミラ ０ 3と ０ 4から 々 射された レ ザ光を受 、 射されたレ ザ光の位 差からX ステ ジ 2 ０ の 置を検知する。 また、 レ ザ

０2でも同様に、 ミ ラー ０ 5と ０ 6からの 射 光からY ステ ジ 2 ０ 2の 置を検知する。 レ ザ ０ ０2で得られた位置 報を 持部 9に送信される。

理の れを ・2図で説明する。 では、 検出 5を 定の または動作 度で駆動させている。 5で得られた画像は、 信 号 理部 6の メモりに保存される。 常、 一定 度で取得した画像

3 a 対し、 速度変化 んだ 像が得られる ( 3 b 。 3 は、 加減速 に搬送 2の 度が遅 くなるため、 間延びした画像になることを示している。 方、

持部 9で得られた位置 、 コン トローラ に送信され、 一定 度で走査した場合の との 差を算出する。 この 報から、 延びした画像を補正し、 3 (a の 像に近づける。 正方 法としては、 間延びした画像のX 向に並ぶ の ジ サブ クセル の 率で の と加減算すれば 良い。 なお、 画像 正処理は、 信号 理部 6で行えば良く、 補正された 画像はA 部 7に送信して使用しても良い。

では、 2の 置を測定する例で説明したが、 2に加 速度計を搭 しても良い。 、 例えば、 4図に示すように ヤック 2 ０ 5に加速度計 4０ ０ 4０ ０ 2を取り付け、 加速度計 ００ ではX ステ ジ 2 ０ の 速度を計測して

持部 9に送信する。 また、 加速度計 ０ ０ 2ではY ステ ジ2 ０ 2の 速度を計測して 持部 9に送信する。 これらの 速度 情報を用いて、 コン トロ ラ で速度または 差を算出し、 上述 した画像 正を行えば良い。

また、 上述ではX 向に並ぶ に関する補正で説明したが、 Xおよ びY の または 度または加速度が 能であるので、 これら の 報からXおよびY 向の 方向に 正しても良い。 XおよびY 向 に 正する利点は、 補正の 度が向上することにより、 欠陥 能が 向上することである。 2０ 3

5図に結果 面の を示す。 5図の結 5 ０ ０ は、 ウ 内の検出場所を示した検査結果

ボタン の 5 ０ ０ 2 の 5 ０ ０ 3 域の ０ ０4で構成されている。

作を説明する。 述した 出動作 了後、 結果 ０ ０ が表示される。 ボタンを押すと・ D に欠陥 Dが 表示され、 画像 5 ０ ０ 2 5 ０ ０4が 面上に表示される。 ここ で、 参照 とは上述 同様、 隣接ダイまたは検出 と同じ パタ ン が存在する場所である。

域の 5 ０ ０4を作成する方法の 例を第 6図で 説明する。 まず、 欠陥 出処理 に作成された検出 域の 像を信号 理部 6の メモりから取得する ( S 6０ ０ 。 像を二 化する S 6０ ０ 2 。 この 、 検出 とし、 検出 外 を ０ とするのが良い。 次に検出 域を広げる S 4０ ０ 3

、 画像の 方向に だけ 域を増やせば良 域を増やした画像と の 5 ０ ０ 2との 計 算する S 6００4 ことにより、 検出 域が の 分だけ残 り、 検出 の ００ 2の のみを抽出することができる。

上、 第 7 および 5図で表示する検出 および の 観察 学系 ０で取得しだ 像で説明したが、 像として検査に使用 した画像を用いても良い。 この 合、 再度 像を取得する必要がな た め 観察 間を更に短縮できるという 点がある。 また、 観察 像を検 査後 2を移動して画像を取得する場合、 観察 学系 ０で はなく検査 の 学系を共用しても良 。 この 、 観察 学系 ０ を用いないため安価にできることである。 なお、 画像を使用する場合、 検査または観察 学系で取得した画像をそのまま 用しても良いし、 複 数の ダイから取得した 数の 像の 均値を演算した結果を 使用しても良い。 また、 複数の 像の を用いても良い。 えば、 画像 5枚を使用した場合、 画像の で輝度を小さい順に並 3 目となる 度を選択する方法である。 数の 像を用いる利点は、 参照 の の ではない程度の 妙な違いを排除できることであ る。 また、 中心 を使用する利点は、 複数の 像の中に欠陥を含 む 像があっても、 欠陥を含む 像が 2枚であれば の 報を 除く ことが可能であり、 欠陥 に影響されな 参照 の 像が得られる ことである。

また、 観察 学系 ０の ０ ０ に単一 長のレ ザを使用 した場合は、 検出 ０ 5で取得される画像に色情報がないため、

7図に示すような 換を行 、 カラ 示をしても良い。

7図は、 横軸が検出 ０ 5の 理部 6の 、

色の三原色である青色 の 合である 7図では入力が０～2 5 5 8 B デ タを例とし、 分の 合を０～ ０ ０で表現している。 えば、 入力がA値の場 青色と緑色を 5 ０ずつ 色した 換し、 入力がB値の場 色と 赤色を 5 ０ずつ 色した 換することを表している。 カラ 示する利点は、 レ ザ 用時でも画像の が良くなることである また、 更に検出 および の 像を高コン トラス トにするために は、 観察 学系 ０に偏光 御を適用しても良い。 ここで とは 照明 の 態を直線 または 偏光に調整し、 ウ からの ・ を検 ０ 5に する前に検 する方法である。 御を適用する利点は、 光学的なコントラス ト 上が可能であること である。

4)

および の 間を短縮するための別の実 を示す 、 検査 間短縮のために の アライメン ト 整の 間 を短縮する例である。 ここで、 精密アライメント とは、 ウ の の び方向とXステ ジ 2 ０ の 査方向の 下、 ウ 度と記す) が規定値 ( えば ０ ０ 下となるように ステ ジ 2 ０4を回転させる作業である。 来の アライメン ト 、 単一の 学系を用いて、 ウ の 右端の に製造された同一 回路パタ ンの 置を 較することによって 度を計算して いるため、 精密アライメン ト 整のために搬送 2を 右端に走査す る時間が必要となってしまう。 この 間を く ことによって検査 間を短縮する。

容を第 8図で説明する。 8図は第 図の構成に加え、 観察 学系 2 学系の 3で構成されている。 ここで、 観察 学系 2は、 観察 学系 ０ 同じ仕様であり、 移動 3は観察 学系 ０ 観察 学系 2の 離を変更する機能を有している。

作を説明する。 まず、 観察 学系 ０ 観察 学系 2との 離が のダイ 法の 数倍となるように移動 3で距離を調整す る。 次に、 ウ を観察 学系 の 下に移動する。 このと き、 観察 学系 は 離で調整されているため、 ダイに製造 された同 回路パタ ンが の 学系の 野に人 。 この 学系 で得られた画像から 度を算出すれば、 Xス テ ジ 2 ０ を走査することなく 度を得ることができ、 アライメント 整の 間を短縮できる。 ウ 度の 出方法は 従来の アライメント 整で使用する計算方法を用 れば良い。

実施 におけるアライメン ト の を第 9図に示す。

０ ０ は、 検査対象である の ０ ０ 2 学系 ０の ０ ０ 3 学系 2の 9 ００4

9 ０ ０ 3の 画像 ０ ０ 5 9 ００4の 画像 ０ ０ 6 度の ボタンで構 成されている。

アライメント 、 観察 学系 で得られた画像を同時 に表示できることが特徴の つである。 では、 ０ ０ 3 ０ ０4で得られた場合を説明したが、 アライメント 置を変えた方 が良 場合は、 ポタンを押すことにより、 置を変え ることが可能である。

ポタンを押した後の操作画面 を第 2 ０図に示す。 作 画面2 ０ ０ ０ は 9図での ０ ０ 2 ０ ０ 6に加え 置をダイ内で変更、 つまりアライメント パタ シを変更する のか、 それとも、 ダイの 置を変更するのかを選択する移動

2 ０ ０ ０ 2 9 ０ ０ 3またほ 9 ００4の 置をX 移動するX ボタン 2 ０ ０ ０ 3 2 ０ ０ ０4

8 ０ ０ 3および ０ ０ の 置をY 移動するY

ポタン 2 ０ ００ 5 ボタンで構成されている。

置の 更の 、 画像でのコン トラス トが高 パタ ンを選 択 るのが良い。 また、 の 離が長くなるように設定するの が良い。 これらは、 出精度を向上させるためである。

上の精 アライメン ト の 実施 同じである。 査後の の 作において、 実施 では 2を走査して 検出 と参照 の 像を取得した。 方、 本 では上述したように観察 学系 で ０ダイ だけ離れた の 像を同時に 取得できるため、 2の 間を く ことができ、 短時間で検 出 の の 無を確認できる。

5

2 2 2図で検査 間を短縮するための別の実 を説明す る。 実施 の と同じである。 図では の アライメント 整を行っているが、 では精密アライメント 整 を行わないで検査する例を説明する。

まず、 実施 同様に搬送 2で走査して の 像を取得し 理部 6に記憶する。 定されたダイ 法の 数倍の 置に相 当する画像を切り出し、 対応する画像 の パターンの 係から 度を算出する。 2 図において、 走査 始時のダイ の 像が Aであり、 隣接ダイの 応する場所の 像が Bである 画像A B共に回路バタ ン およびパタ ンBが されている 例である。 常、 ウ は して ないプリアライメント 構によ って アライメント 整が行われているため、 回路パタ ンが大きくず れることはない。 なお、 プリアライメント 構については他の実 でも使用している。 Aおよび Bで得られた回路パタ ンA の の 標とダイ 法から 度を算出することがで きる。 ウ 度の 出方法は、 従来の アライメント 整で使 用する計算方法を用いれば良い。

ウ 度を算出した後は、 2 2図に示すように、 度 ら計算される ダイの じ場所に相当する 置の 像を信号 理部 6 の 像記憶部から り出し、 欠陥 出処理部に送信して 検出する 以上の動作により、 精密アライメン ト 整を行わな ても欠陥 出が 可能となり、 検査 間を短縮できる。

実施 に加え 他の実 で記載したように検査 の 像を用いて 検出 を観察すれば、 観察 学系 ０が不要となる。 これにより

2で必要な移動 離が小さくなるため、 装置を小さく 価に 作で きる利点がある。

上の構成によって、 短時間で検査や検出 の 察ができる。 なお、 で記述した内容は 他の実 にも適用 能である。 号の 2

3

4 レンズ

5

6 理部

7 A C

8 出力

9 持部

学系

コントロ ラ

3

Claims

求 の 料上に形成された回路パタ ンの 検査する装置であって、 試料を載 して少なくとも 方向に移動 能な走査 段と、

料上を照明する 段と、

段で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像された光学 を検出して 号に変換する検出 を有 する検出 段と、

段で検出した 号を処理して 料上の欠 検出する 段と、

段で検出した場所を観察する観察手段と、

察手段の 果を表示する結果 段とを備え、

段の 度に応じて の 度を制御することを特徴 とするパタ ン 。

2 )

で制御する 、 の 間であることを特徴 とする 載のパタ ン 。

3 )

の 、 前記 段の 減速 に行う ことを特徴とす る 2 載のバタ ン 。

4

、

前記 段の 度と前記 間とを表示することを特徴とする z 載のパタ ン 。

( 5 、

検査 置を表示することを特徴とする に記載のパタ ン 6

、

前記 の 報に応じて、 表示する記号の きさを変えて表示するこ とを特徴とするパタ ン 。

7

料上に形成された回路パタ ンの 検査する装置であって・ 料を載 して少なくとも一方向に移動 能な走査 段と、

料上を照明する 段と、

段で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像された光学 を検出して画像に変換する検出 段と 段で検出した画像を処理して 料上の欠 検出する 段と、

段で検出した場所を観察する観察手段と、

察手段の 果を表示する結果 段と、

段の または 度を計測する計測手段とを備え、

測手段の 報に応じて 像を補正することを特徴とするパタ ン 。

8 )

測手段は、 前記 段の 速度から 度または を 算 することを特徴とする 7 R載のパタ ン 。

9 )

料上に形成された回路パターンの 検査する装置であって、 料を載 して少なく とも 方向に移動 能な走査 段と、 料上を照明する 段と、

段で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像された光学 を検出して画像に変換する検出 段と 段で検出した画像を処理して 料上の欠 検出する 段と、

段で検出した場所を観察する観察手段と、

察手段の 果を表示する結果 段とを備え、

段では 料を撮 した 像と第 2の 像とを切 り替えて表示することを特徴とするバタ ン 。

０

料上に形成された回路パタ ンの 検査する装置であって、 試料を載 して少なくとも一方向に移動 能な走査 段と、

料上を照明する 段と、

段で 明された 料の を形成する結像 段と、 段で結像された光学 を検出して画像に変換する検出 段と 段で検出した画像を処理して、 段の 査方向と 料との 度を算出する角度 段と、

段の 度分ずれた位置の 像を用 て、 料上の欠 検 する 段と、

段で検出した場所を観察する観察手段と、

察手段の 果を表示する結果 段とを備えたことを特徴とす る タ ン 。

( ) 度を表示することを特徴とする ０に記載のパタ ン 。

2

料上に形成された回路パタ ンの 検査する方法であって、 試料を載 して少なく とも一方向に移動する 程と、

料上を照明する 程と、

程で 明された 料の を形成する結像 程と、 程で結像された光学 を検出して 号に変換する検出 程と 程で検出した 号を処理して 料上の欠 検出する 程と、

程で検出した場所を観察する観察 程と、

程の 果を表示する結果 程とを備え、

程の 度に応じて 程で使用する検出 の 度を 制御することを特徴とするパタ ン 査方法。

3 )

で制御する 、 の 間であることを特徴 とする 2 載のパタ ン 査方法。

4 )

の 、 前記 程の 減速 に行う ことを特徴とす る 2 載のバタ ン 査方法。

5

料上に形成された回路パタ ンの 検査する方法であって、 試料を載 して少なく とも一方向に移動する 程と、

料上を照明する 程と、

程で 明された 料の を形成する結像 程と、 程で結像された光学 を検出して画像に変換する検出 程と 程で検出した画像を処理して 料上の欠 検出する 程と、

程で検出した場所を観察する観察 程と、

程の 果を表示する結果 程と、

程の位 または 度を計測する計測 程とを備え、

程の 報に応じて 像を補正することを特徴とするバター ン 査方法。

( 6

、 前記 程の 速度から 度または を 算出することを特徴とする 5 載のパタ ン 査方法。

( 7

料上に形成された回路パタ ンの 検査する方法であって、 試料を載 して少なくとも 方向に移動する 、

料上を照明する 程と、

程で 明された 料の を形成する結像 程と、 程で結像された光学 を検出して画像に変換する検出 程と 程で検出した画像を処理して 料上の欠 検出する 程と、

程で検出した場所を観察する観察 程と、

程の 果を表示する結果 程とを備え、

程では 料を撮 した画像を切り替えて表示すること を特徴とするパタ ン 査方法。

8

料上に形成された回路パタ ンの 検査する方法であって、 料を載 して少なく とも一方向に移動する 程と、 料上を照明する 程と、

程で 明された 料の を形成する結像 、 程で結像された光学 を検出して画像に変換する検出 程と 程で検出した画像を処理して、 程の走査方向と 料との 度を算出する角度 程と、

程の角度分ずれた位置の 像を用いて、 料上の欠 検出する 程と、

程で検出した場所を観察する観察 程と、

程の 果を表示する結果 程とを備えたことを特徴とす るパタ ン 査方法。

( 9

パタ ン 置に用いる表示 置であって、

試料を載 して少なく とも一方向に移動 能な走査 段の 度と、 欠陥からの光を検出する検出 の 間とを表示することを特徴と する表示 。

2 ０

、

前記 の 報に応じて、 表示する記号の きさを変えて表示するこ とを特徴とする表示 。

( 2

タ ン 置に用 る表示 置であって、

試料を載 して少なく とも 方向に移動 能な走査 段の 査方向と 前記 料との 度を表示することを特徴とする表示 。