WO2010073527A1 - 検査方法及び検査装置 - Google Patents

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WO2010073527A1
WO2010073527A1 PCT/JP2009/006829 JP2009006829W WO2010073527A1 WO 2010073527 A1 WO2010073527 A1 WO 2010073527A1 JP 2009006829 W JP2009006829 W JP 2009006829W WO 2010073527 A1 WO2010073527 A1 WO 2010073527A1
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WO
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inspection
scattering intensity
inspection apparatus
condition
film thickness
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PCT/JP2009/006829
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見吉勇治
蓮見和久
Original Assignee
株式会社 日立ハイテクノロジーズ
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/93—Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Definitions

  • the present invention relates to an inspection method and inspection apparatus for inspecting defects.
  • the present invention is suitable for use in semiconductor element inspection / measurement and semiconductor manufacturing process management in the field of semiconductor element manufacturing, and a method for creating inspection conditions And a technique for inspecting defects using the inspection conditions.
  • the inspection conditions required for inspection by inspection equipment are to prepare wafers for each film type and film thickness of the film formed on the substrate, apply standard particles of multiple sizes to all the wafers, The coated film type and film thickness were inspected with an inspection device, and optimum inspection conditions were created for each film type and film thickness. Therefore, it takes a lot of time and money to create inspection conditions for each film type and film thickness.
  • Patent Document 1 discloses an inspection system and a method for manufacturing a semiconductor device aimed at increasing the efficiency of inspection time by classifying wafer lots and feeding back to recipes.
  • the inspection conditions necessary for the inspection of the inspection apparatus were to prepare wafers for each film type and film thickness of the film formed on the substrate, and to apply standard particles of a plurality of sizes to all the wafers.
  • the wafers for each film type and film thickness to which standard particles were applied were inspected by an inspection device, and the optimal inspection conditions were created for each film type and film thickness, it took a great amount of time, materials, and expenses to create the inspection conditions. Therefore, the reduction has been an issue.
  • An object of the present invention is to reduce the inspection condition creation work time.
  • the first feature of the present invention is that the fluctuation range of the scattering intensity is divided into a plurality of regions according to the intensity based on the relationship between the film thickness of the film formed on the substrate and the scattering intensity.
  • the second feature of the present invention is that the scattering intensity fluctuation range is converted into a size by using a sensitivity curve obtained from the relationship between the particle size and the scattering intensity.
  • the sensitivity curve obtained from the relationship between the particle size and the scattering intensity is sometimes referred to as a calibration curve.
  • the third feature of the present invention is that the fluctuation range of the scattering intensity is divided into a plurality of divisions based on either the fluctuation range after the division or the number of divisions of the scattering intensity fluctuation range.
  • the fourth feature of the present invention is that the inspection conditions are made common for each divided scattering intensity region, and the inspection is performed under the common inspection conditions.
  • the fifth feature of the present invention is that an inspection condition suitable for the substrate to be inspected is selected and inspected from inspection conditions common to each divided scattering intensity region.
  • a sixth feature of the present invention is to display a film thickness necessary for creating an inspection condition to be shared for each divided scattering intensity region.
  • the seventh feature of the present invention is that it has a database connected to the inspection apparatus and a simulator connected to the database.
  • the eighth feature of the present invention is that the scattering intensity corresponding to the particle size is calculated using simulation data and actual measurement data.
  • a ninth feature of the present invention is to calculate a reference inspection condition, a scattering intensity corresponding to a particle size calculated using corresponding simulation data and actual measurement data, and an inspection condition used in the inspection. .
  • the tenth feature of the present invention is that the simulation result is corrected using the refractive index, and the scattering intensity corresponding to the particle size is calculated.
  • the eleventh feature of the present invention is that the correction coefficient obtained from the comparison result between the actual measurement value and the simulation value is reflected in the calculation formula of the scattering intensity, and the scattering intensity corresponding to the particle size is calculated.
  • a twelfth feature of the present invention is that the control unit of the inspection apparatus is controlled based on a signal from a database.
  • the inspection condition creation work time can be reduced.
  • the system configuration figure of a 1st embodiment The block diagram of the optical wafer surface inspection apparatus of 1st Embodiment of embodiment of this invention.
  • the inspection conditions necessary for the inspection of an optical wafer surface inspection apparatus for inspecting foreign matters and defects on the wafer surface are the preparation of wafers for each film type and film thickness, the application of standard particles to those wafers, and further It took a lot of time and money to inspect the wafers with an inspection device and create optimum inspection conditions for each film type and film thickness. Even when the film type and film thickness of the wafer to be inspected have changed due to a change in the manufacturing process, it is necessary to create new inspection conditions.
  • the present invention is applied to an optical wafer surface inspection apparatus, and the scattering intensity characteristic with respect to the film thickness is calculated by a simulator or the like, and the result is divided into a plurality of divided by the scattering intensity and an inspection condition is created and shared for each divided area. This reduces the work for creating inspection conditions.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a system according to the present invention.
  • the system includes an optical wafer surface inspection apparatus 100, a review SEM (Scanning / Electron / Microscope) 101, a CD-SEM (Critical / Dimension-Scanning / Electron Microscope) 102, a data server 103, an electrical test apparatus 104, and an analysis apparatus 105.
  • Each device is connected by a network 120.
  • the data server 103 is a computer that can store measurement data acquired by each apparatus, such as foreign matter, defect inspection results acquired by the optical wafer surface inspection apparatus 100, and test data acquired from the electrical test apparatus 104.
  • the data server 103 has a scattering intensity characteristic database 110 and stores the scattering intensity characteristic with respect to the film thickness for each film type calculated by the simulator 111.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of the optical wafer surface inspection apparatus.
  • the optical wafer surface inspection apparatus 100 includes a sample inspection table 210, an illumination light source 220, a scattered light detection unit 230, a signal synthesis unit 240, an overall control unit 250, a stage control unit 260, an information display unit 270, an input operation unit 280, and a storage. Part 290 and communication part 295.
  • the sample inspection table 210 includes a sample stage 211 on which a sample such as the wafer 200 is placed, a rotation drive unit 213 that rotates the sample stage 211 around the rotation shaft 212, and a slide drive unit 214 that moves the sample stage 211 in the radial direction. I have.
  • the rotation drive unit 213 and the slide drive unit 214 are controlled by a later-described stage control unit 260 that receives a command signal from the later-described overall control unit 250.
  • the illumination light source 220 is installed so that the irradiated light (illumination light 221) irradiates a certain point (spot) on the sample stage 211. Therefore, under the control of the stage control unit 260, the slide drive unit 214 moves in the radial direction while the rotation drive unit 213 of the sample inspection table 210 rotates the rotation shaft 212, so that every place on the sample stage 211 is spotted.
  • the illumination light 221 can be irradiated to a specific position of the wafer 200 on the sample stage 211.
  • the stage controller 260 converts the specific position of the wafer 200 irradiated with the illumination light 221 into XY coordinates by the rotation angle of the rotation driving unit 213 and the radial movement distance of the slide driving unit 214. it can.
  • the acquired XY coordinate data is stored in the storage unit 290 via the overall control unit 250.
  • the illumination light 221 is preferably light having a high degree of convergence of light, such as laser light, in order to minimize the area that the light hits.
  • the scattered light detection unit 230 includes detectors 231a to 231d that detect light.
  • detectors 231a to 231d that detect light.
  • FIG. 2 a total of four detectors, detectors 231a and 231d arranged at low angle positions and detectors 231b and 231c arranged at high angle positions, are shown, but the number of detectors is not limited, Two or more detectors may be arranged so that the detectors 231a to 231d are different in at least one of the azimuth angle and the elevation angle between each spot and the detector.
  • Each of the detectors 231a to 231d is irradiated with illumination light (laser light) 221 from the illumination light source 220 on the surface of the wafer 200, and detects scattered light generated at the spot.
  • the detection signals output from the detectors 231a to 231d include a foreign matter or defect signal (defect signal) and a surface roughness signal (Haze signal; haze signal).
  • the detectors 231a to 231d are connected to the amplifiers 232a to 232d, respectively, and then connected to the A / D converters 233a to 233d.
  • the detection signals of the detectors 231a to 231d are amplified by the amplifiers 232a to 232d and converted into digital signals by the A / D converters 233a to 233d.
  • the signal synthesis unit 240 creates a synthesized signal obtained by synthesizing the detection signals of the detectors 231a to 231d converted into digital signals according to the specified calculation condition (program).
  • the synthesized signal data synthesized by the signal synthesizing unit 240 and the detection signal data of the detectors 231a to 231d converted into digital signals that are the basis of the synthesized signal are stored in the storage unit 290 via the overall control unit 250.
  • the overall control unit 250 controls the entire optical wafer surface inspection apparatus. For example, an operation signal from the input operation unit 280 is received, a process corresponding to the operation signal is performed using a program stored in the storage unit 290, and the stage controller 260 has a rotation driving unit 213 included in the sample inspection table 210. In addition, a command signal for controlling the slide drive unit 214 is output, and calculation conditions for synthesizing the detection signals of the detectors 231a to 231d converted into digital signals by the signal synthesis unit 240 are changed.
  • the overall control unit 250 causes the storage unit 290 to store the combined signal data combined by the signal combining unit 240 and the detection signal data of the detectors 231a to 231d that are converted into digital signals based on the combined signal.
  • the data is processed using a processing program stored in the storage unit 290 and displayed on the information display unit 270.
  • the signal synthesis unit is described. However, each signal of the detectors 233a to 233d is individually processed, or data obtained by extracting a part thereof is directly processed by the overall control unit 250, and is displayed on the display unit 270. When displaying, it is not necessary to go through the signal synthesis unit 240.
  • all or part of the signals of the detectors 233a to 233d are directly stored in the storage unit 290, or all or part of the signals of the detectors 233a to 233d are processed by the overall control unit 250, It may be stored in the storage unit 290.
  • the input operation unit 280 is for the user to input detection signal synthesis conditions by the signal synthesis unit 240 as described above, and to instruct the operation of each device.
  • the storage unit 290 stores programs and constants necessary for various types of control / arithmetic processing, measurement results (synthetic signals and detection signals), synthesis conditions set by the input operation unit 280, and the like.
  • the combined signal data and detection signal data of the detectors 231a to 231d are stored together with the measurement position (coordinates) of the scattered light on the wafer obtained from the stage control unit 260.
  • the communication unit 295 is connected to the network 140, and the overall control unit 250 transmits and receives data to and from the data server 120 and the design information database 130 via the communication unit 295.
  • FIG. 3 shows an example of an inspection condition creation procedure of the optical wafer surface inspection apparatus.
  • a wafer is prepared by applying standard particles of a plurality of sizes in a spot shape for each film type and film thickness, and an inspection condition is created according to the following procedure.
  • a wafer prepared for each film type and film thickness is subjected to a reference inspection condition inspection S10 under reference inspection conditions registered in advance in the wafer surface inspection apparatus 100.
  • the reference inspection condition is a condition in which parameters are set so that various information from the wafer such as scattering intensity from the standard particles applied to the wafer and noise obtained from the surface of the wafer can be easily obtained.
  • the laser power optimum for the inspected wafer can be obtained by performing laser power determination S20 from the inspection result obtained in the reference inspection condition inspection procedure S10.
  • polarization condition determination S30 the polarization state of the illumination light irradiated onto the wafer is switched and inspected using the polarization switching mechanism built in the illumination light source 220, and the S / N ratio (signal / noise ratio) is the highest among them. ) choose good polarization conditions. Since the light projection conditions are determined by the above procedure, the detection system conditions are determined in the detector sensitivity adjustment procedure S40. The wafer is inspected using the light projection conditions determined in the laser power determination procedure S20 and the polarization condition determination procedure S30, and the parameters of the detectors 231a to 231d are adjusted. Here, it is determined whether or not the desired sensitivity has been obtained.
  • detector sensitivity adjustment S40 is performed, and if the target sensitivity is obtained, sensitivity curve creation S60 is performed.
  • the conditions of the projecting and receiving systems are determined, and the scattering intensity obtained from the standard particles of each size applied to the wafer is determined, so that the relationship between the scattering intensity of the standard particles of each size and the size of the standard particles can be obtained.
  • the relationship between the scattering intensity of the standard particles of each size and the size of the standard particles is called a sensitivity curve, and is used for converting the scattering intensity obtained from the inspection apparatus into a size.
  • the inspection condition is completed by setting a detector threshold value S70 for separating the scattering intensity from the standard particles applied to the wafer and the noise generated from the surface of the wafer.
  • This screen is used to display information necessary for investigating and selecting the polarization condition and detection particle size suitable for sharing.
  • Polarization comparison items for comparison of scattering intensity characteristic data for each polarization condition scattering characteristic items for confirming scattering intensity characteristic data for each particle size
  • sensitivity curve items indicating the correlation between particle size and scattering intensity for each film thickness The display screen can be switched by clicking the polarization comparison tab 414, the scattering characteristic tab 415, and the sensitivity curve tab 416.
  • Fig. 4 shows a screen for polarization comparison items.
  • the display data such as the display range of the film thickness and the scattering intensity, the particle size, the polarization condition, etc. in the scattering characteristic data display column 422 and the scattering characteristic data graph 422 of the scattering intensity characteristic database 110 displayed in a graph for easy comparison and confirmation. It consists of a graph setting field 417 for setting.
  • a list of film types possessing scattered intensity characteristic data is displayed from the data server 103, and the film type for investigating and selecting the polarization conditions and detection particle sizes suitable for sharing the inspection conditions from among them is displayed. Is selected, the selected film type is displayed in the selected film type display column 412, and the refractive index of the selected film type is displayed in the refractive index display column 413. Note that as a method of searching the scattering intensity characteristic data from the data server 103, a search using a film type name, a search using a refractive index, and the like can be considered.
  • the scattering characteristic data display column 422 displays the scattering characteristic data 423 for each polarization condition for the film type selected by the button 411 in an overlapping manner with respect to the film thickness for each film type held in the data server 103.
  • the comparison of the scattering characteristic data of each polarization condition for the film type selected by the button 411 is facilitated, and the investigation and selection of the polarization condition suitable for sharing the inspection condition is facilitated.
  • the polarization condition legend 423 indicates which polarization condition the scattering characteristic data 423 for the displayed film type indicates.
  • the scattering characteristic data 423 held by the data server 103 holds scattering characteristic data for each particle size in addition to the scattering characteristics for each film type.
  • the graph setting column 417 has a pull-down menu 418 for selecting a particle size from among them, and the particle size is selected from the particle sizes held in the scattering characteristic database for the film thickness for each film type in the data server 103.
  • the scattering intensity display range of the scattering characteristic data display column 422 can be designated in the scattering intensity range designation column 420 in order to display and compare the scattering characteristic data for each polarization condition displayed in detail.
  • the display range of the film thickness in the scattering characteristic data display column 422 can be designated.
  • the scattering intensity and film thickness display ranges are automatically determined according to the displayed scattering characteristic data 423, and the values at that time are respectively scattered. They are displayed in the intensity range designation column 420 and the film thickness range designation column 421.
  • FIG. 5 shows a screen of scattering characteristic items for confirming the scattering intensity characteristic data for each particle size.
  • the sample data display column 410 is common to the polarization comparison items in FIG. 4 and displays the selected film type and refractive index.
  • the scattering intensity characteristic display column 517 displays the scattering intensity characteristic with respect to the film thickness for each particle size
  • the graph setting column 512 automatically displays the setting contents corresponding to the scattering intensity characteristic display column 517. Is displayed.
  • the graph setting field 512 has a polarization condition pull-down menu 513 for selecting the polarization condition of the scattering intensity characteristic displayed in the scattering intensity characteristic display field 517, and the scattering intensity characteristic display field 517 contains the polarization condition selected in the polarization condition pull-down menu.
  • Scattering characteristic data can be displayed.
  • the particle size selection check box displays the particle size of the scattering intensity characteristic held in the data server 103, and the scattering intensity characteristic 519 of the particle size for which the check box is checked is displayed in the scattering intensity characteristic display field 517.
  • the particle size legend 518 is displayed with the particle size selection check box 514 checked.
  • the scattering intensity display range designation column and the film thickness display range designation column have the same functions as those in the polarization condition comparison tab.
  • FIG. 6 shows a screen of sensitivity curve items showing the correlation between the particle size and the scattering intensity for each film thickness.
  • the sensitivity curve item screen includes a sample data display column, a graph setting column 611, and a sensitivity curve display column 616 indicating the correlation between the particle size and the scattering intensity for each film thickness.
  • the sensitivity curve tab 610 is clicked, the contents corresponding to the sensitivity curve item are automatically displayed in the graph setting field 611 and the sensitivity curve display field 616.
  • the scattering characteristic data for the film thickness with different polarization conditions can be switched as needed. Can be displayed.
  • the film thickness selection check box displays the film thickness of the scattering intensity characteristic stored in the data server 103, and the film thickness scattering intensity characteristic 618 with the check box checked is displayed in the scattering intensity characteristic display field 616.
  • the film thickness legend 617 is displayed by checking the film thickness selection check box 613.
  • the scattering intensity display range designation column and the film thickness display range designation column have functions similar to those of the polarization condition comparison tab and the scattering characteristic tab.
  • the scattering intensity characteristic with respect to the film thickness for each film type held in the data server 103 is analyzed using FIG. 4: polarization comparison item, FIG. 5: scattering characteristic item, and FIG. 6: sensitivity curve item.
  • Optimal polarization conditions, detection particle size, etc. can be selected in order to standardize inspection conditions. By selecting the optimum polarization condition, detection particle size, and the like, it is possible to perform a stable inspection while minimizing errors that occur in common inspection conditions.
  • Fig. 7 shows a master condition setting screen for setting parameters for dividing the scattering intensity into a plurality of regions according to intensity and setting for common inspection conditions.
  • the master condition column 710 the master condition is saved and read, and the condition of each divided area is registered.
  • the master condition includes various information necessary for common conditions, such as the division setting of the scattering intensity and the registration information of a plurality of conditions created for each scattering intensity region.
  • the button 711 When the button 711 is clicked, the created master condition is saved, and when the button 712 is clicked, the already created master condition can be read.
  • An arbitrary master condition name is input in the text box 713 and used when selecting a master condition on an inspection screen or the like.
  • the pull-down menu 714 selects a film type used for setting from the scattering intensity characteristic calculated by the simulator 111.
  • the scattering intensity characteristics 739 and the variation of the scattering intensity with respect to the selected film type and grain thickness are selected.
  • a size error range 740 of the scattering intensity characteristic obtained by converting the width into the size using the sensitivity curve is automatically displayed.
  • the individual condition registration field 716 when a plurality of inspection conditions selected from the pull-down menus 717 to 721 are registered as master conditions, and wafer information is input on the inspection screen and inspection is executed, inspection conditions corresponding to the scattering intensity of the wafer to be inspected are displayed. Automatic selection is performed.
  • the scattering intensity region division setting column 730 settings relating to the division of the scattering intensity region are performed for the scattering intensity characteristic 739. There are a plurality of setting methods, such as a method of specifying the number of divisions of the scattering intensity region, and a method of specifying a size error caused by dividing the scattering intensity region and sharing the inspection conditions.
  • a size error caused when the scattered intensity region is divided by the designated number of divisions is displayed in the text box 736. Is displayed.
  • the size error is selected, when the size error is input to the text box 735, the number of divisions when the scattering intensity is divided so that the error specified in the text box 735 is displayed in the text box 737 is displayed in the text box 737. The result is displayed in the scattering intensity division result 738.
  • the applied film thickness range is displayed in the film thickness application range 741 in different colors for each scattering intensity divided region.
  • the film thickness necessary for creating the inspection condition for each divided region is automatically displayed in the condition creation candidate list 751.
  • One film thickness is selected from the film thicknesses displayed for each region, a wafer is prepared, and conditions are created.
  • FIG. 8 is an inspection setting screen for designating a wafer and a master condition when the wafer is inspected by the inspection apparatus using the master condition sharing the inspection condition.
  • a loader selection button 811 for selecting a loader on which a wafer to be inspected is mounted from among a plurality of loaders of an inspection apparatus, selection of a wafer shelf number, and a wafer for entering the film thickness of the wafer.
  • the master condition information 821 is a column for displaying the reading of the inspection condition and the information of the read inspection condition.
  • the master condition name is displayed in the condition name display field 823, and the film type targeted by the read master condition is displayed in the film type display field 824 in the detection sensitivity display field 825.
  • the area division number display field 826 shows the read master condition scattering intensity division number
  • the size error display field 827 shows the read master condition scattering intensity division size error. Is displayed.
  • the scattering intensity characteristic display column 831 is displayed when the master condition is selected by the button 822, and the inspection wafer display marker 832 is automatically displayed when the wafer film thickness is input to the wafer designation column 812.
  • a button 842 is a button for making a transition to the master condition setting screen of FIG. 7, and a button 841 is a button for executing an inspection under a designated wafer and master condition.
  • the relationship between the film thickness and the scattering intensity in the inspection apparatus is calculated, and the scattering intensity is divided into a plurality of areas according to the intensity, an inspection condition is created for each divided area, and the inspection condition is set for each of the divided scattering intensity areas.
  • 901 is an inspection apparatus using the present invention
  • 902 is an inspection apparatus using the present invention or an inspection apparatus for inspecting a substrate after pattern formation
  • 903 is a network such as the Internet
  • 904 is a server.
  • the scattering intensity having a fluctuation range is divided into a plurality of regions according to the intensity, and the inspection is performed under the same common conditions. Therefore, the inspection result by the optical wafer surface inspection apparatus 100 has an error. May occur. A method for reducing the error and an example thereof are shown in FIGS.
  • Fig. 10 shows the outline of the technique for reducing the error.
  • the simulation data 1001 is simulation data created from the result calculated by the simulator 111
  • the actual measurement data 1002 is device actual measurement data created from the result of measuring a standard sample with the device.
  • the reference film thickness 1004 is designated from the scattering intensity characteristics 1003 with respect to the film thickness for each film type calculated by the simulator 111.
  • the scattering intensity 1005 for each particle size of the designated reference film thickness 1004 is calculated from the scattering intensity characteristic 1003 for the film thickness, and a sensitivity curve (simulation) 1006 is created from the relationship between the particle size and the scattering intensity in the reference film thickness 1004.
  • the scattering intensity 1008 of each particle size corresponding to the film thickness 1007 of the measurement sample is calculated from the scattering intensity characteristic 1003 with respect to the film thickness, and the calculated scattering intensity 1008 of each particle size is calculated using a sensitivity curve (simulation) 1006. Convert to size.
  • the converted size is converted into an AD value 1010 using a sensitivity curve (actual measurement) 1009 created by actual measurement with the optical wafer surface inspection apparatus 100.
  • the AD value 1010 is calculated for the other particles of the measurement sample, and the correspondence table 1011 of the particle size and AD value is created, so that the relationship between the particle size and the scattering intensity necessary for creating the inspection condition can be obtained.
  • the required sensitivity curve is obtained.
  • this method uses a sensitivity curve (actual measurement) 1009 obtained from the relationship between the actual measurement value and the particle size created for each inspection apparatus, it is difficult to be influenced by machine differences for each inspection apparatus.
  • FIG. 11 is a sensitivity curve calculation result screen required when inspecting with the optical wafer surface inspection apparatus 100 calculated using the scattering intensity characteristic 1003 with respect to the film thickness for each film type calculated by the simulator 111.
  • the reference recipe information field 1101, the sensitivity curve calculation parameter field 1102, and the sensitivity curve calculation result display field 1103 are configured. From the reference recipe setting button 1118, the reference recipe setting screen shown in FIGS. 12 to 13 is displayed from the recipe output button 1119.
  • the recipe output setting screen shown in FIG. 14 can be opened.
  • the condition name of the reference recipe set in the reference recipe setting shown in FIGS. 12 to 13 is displayed in the condition name display column 1104, the film type name is displayed in the film type name display column 1105, and the sensitivity curve (actual measurement).
  • the name is displayed in the actual measurement data name display column 1106, and the sensitivity curve (simulation) name created from the scattering intensity characteristic data for the film thickness for each film type is displayed in the Sim data display column 1107, respectively.
  • the sensitivity curve calculation parameter column 1102 includes a refractive index (n) input column 1108 and a refractive index (k) input column 1109 for inputting an actual measured value of the refractive index of the target film type.
  • the AD value correction coefficient field includes a low angle AD value correction coefficient input field 1110 and a high angle AD value correction coefficient input field 1111, and a correction value 1703 derived from a comparison result between an actual measurement value and a simulation value described later is input.
  • the AD value effective range also includes a low angle AD value effective range 1112 and a high angle AD value effective range 1113, and the AD value reflected in the recipe is reflected on the low angle AD value calculation result 1115 and the high angle AD value calculation result 1116. Set the range.
  • the value outside the set AD value effective range indicates that the value is not suitable for creating the inspection condition of the optical wafer surface inspection apparatus 100 by changing the cell color or the like.
  • the sensitivity curve calculation result display column 1103 has a film thickness input column 1114.
  • the low angle AD value calculation result display column 1115 displays the low angle AD value calculation result.
  • the calculation result display field 1116 displays a high angle AD value calculation result.
  • a sensitivity curve graph 1117 is a graph showing the low angle AD value calculation result 1115 and the high angle AD value calculation result 1116.
  • Figure 12 shows the standard recipe setting screen.
  • the reference recipe setting screen includes an actual measurement data tab 1201 and a Sim data tab 1202, and when each tab is clicked, the screen is switched and each can be set.
  • a recipe selection button 1203 in the actual measurement data tab 1201 is clicked, when a standard recipe created by inspecting a standard sample with a reference film thickness 1004 by the optical wafer surface inspection apparatus 100 is selected, the recipe name, sensitivity condition name, The low angle sensitivity curve name and the high angle sensitivity curve name are displayed in the reference recipe (actual measurement) information column 1204, respectively, and the sensitivity curves registered in the reference recipe are displayed in the low angle sensitivity curve graph 1205 and the high angle sensitivity curve graph 1206. Is done.
  • the recipe selected by the recipe selection button 1203 is set as the reference recipe, and the screen returns to the sensitivity curve calculation result screen of FIG. 11 sensitivity curve calculation result screen.
  • the Cancel button 1208 is clicked, the selected recipe is not set as the reference recipe, but returns to the original reference recipe setting and returns to the sensitivity curve calculation result screen of the sensitivity curve calculation result screen in FIG.
  • the reference recipe selection by the recipe selection button 1203 will be described in detail.
  • a recipe selection button 1203 on the actual measurement data tab 1201 is clicked, the recipe selection screen in FIG. 13 is opened.
  • a reference recipe is selected from the recipe list 1301 and an OK button 1303 is clicked, the designated recipe can be read and set as a reference recipe.
  • the Cancel button 1304 is clicked, the reference recipe recipe setting is not changed, and the screen returns to the reference recipe setting screen of FIG.
  • a recipe file is stored in multiple folders, or when a reference recipe is set by reading a recipe file stored in another folder, a recipe folder for specifying the stored folder
  • a selection button 1302 is clicked to specify a folder in which the recipe file is stored.
  • the folder storing the recipe file is designated, the recipe stored in the folder is displayed in the recipe list, and the reference recipe can be selected from the list.
  • the screen is switched to the simulation data setting screen in FIG. Since the scattering intensity characteristic 1003 for the film thickness for each film type calculated by the simulator 111 has different data depending on the configuration of the inspection apparatus, it is necessary to prepare the scattering intensity characteristic 1003 for the film thickness for each film type for each inspection apparatus configuration. Yes, it is necessary to select the scattering intensity characteristic 1003 for the film thickness for each film type in accordance with the configuration of the inspection apparatus.
  • An inspection apparatus to be used for inspection is selected from the pull-down menu 1401, and a target film type is selected from the pull-down menu 1402.
  • the simulation condition of the scattering intensity characteristic 1003 with respect to the film thickness for each film type selected from the pull-down menus 1401 and 1402 is displayed in the simulation condition display field 1404. Items displayed in the simulation condition display field 1404 may include optical conditions, the refractive index of the target film type, film thickness, particle size, and the like. Further, a graph of the scattering intensity characteristic 1003 against the film thickness of the inspection apparatus and film type selected by the pull-down menu 1401 and the pull-down menu 1402 is displayed in the low angle scattering intensity characteristic graph 1405 and the high angle scattering intensity characteristic graph 1406.
  • the data of the scattering intensity characteristic 1003 with respect to the film thickness for each film type separately created by clicking the Sim data acquisition button 1403 is clicked.
  • the Sim data list button 1407 is clicked, a simulation data list screen shown in FIG. 15 is displayed, and a list 1502 of scattering intensity characteristics 1003 with respect to film thickness for each registered film type can be displayed.
  • the target inspection apparatus is switched using the pull-down menu 1501, so that the film thickness for each film type corresponding to the selected inspection apparatus is selected.
  • a list 1502 of scattering intensity characteristics 1003 is displayed.
  • an OK button 1503 is clicked, the screen returns to the reference recipe setting screen of FIG.
  • the recipe output setting screen FIG. 16 includes an inspection condition display field 1601, a recipe name input field 1602, a sensitivity curve setting field 1603, and a CH setting field 1604.
  • the inspection condition display field 1601 displays various inspection conditions 1605 such as laser power and detector parameters of the optical wafer surface inspection apparatus 100 for obtaining an AD value for each particle size set in the sensitivity curve setting field 1603.
  • the recipe name input field 1602 includes a recipe name input field 1606, a low angle sensitivity curve name input field 1607, and a high angle sensitivity curve input field 1608, which are used when outputting the created recipe, low angle sensitivity curve, and high angle sensitivity curve.
  • a name can be specified.
  • the recipe name input field 1602 includes a low angle sensitivity curve field 1609 and a high angle sensitivity curve field for each particle size of the low angle and the high angle in the specified film thickness calculated on the sensitivity curve calculation result screen shown in FIG. 1610 is displayed.
  • the AD values of other particle sizes are set at a low angle based on the input AD value.
  • the inspection condition update button 1611 is clicked, the inspection conditions necessary for obtaining the set AD value by the inspection of the optical wafer surface inspection apparatus 100 are calculated, and the inspection condition display field 1605 is displayed.
  • the CH setting field 1604 includes a low angle CH setting field 1612 and a high angle CH setting field 1613 for displaying the number of detections for each size when the inspection result of the optical wafer surface inspection apparatus 100 is output. Can be set for each of a low angle and a high angle.
  • the inspection conditions and sensitivity curves calculated are determined by clicking the recipe output button 1614, and the inspection conditions of the optical wafer surface inspection apparatus 100 including the low angle sensitivity curve 1609 and the high angle sensitivity curve 1610 are displayed in the recipe name input field.
  • the sensitivity curve output button 1615 is clicked, the low angle sensitivity curve name input in the low angle sensitivity curve name input field 1607 and the high angle sensitivity curve specified in the high angle sensitivity curve name input field 1608 are output. Output by name.
  • the screen returns to the sensitivity curve calculation result screen of FIG.
  • FIG. 17 is a calculation example of the AD value correction coefficient in the sensitivity curve calculation result screen of FIG.
  • wafers coated with a plurality of standard particles are prepared for a plurality of film thicknesses, and these wafers are inspected by the optical wafer surface inspection apparatus 100.
  • the inspection result when the wafer of each film type and film thickness is inspected by the optical wafer surface inspection apparatus 100 is calculated by the simulator 111.
  • the value measured by the inspection apparatus is taken on the X axis, and the simulator is taken on the Y axis.
  • the value calculated in 111 is taken, the size 1701 of each particle is plotted, and the slope 1703 of the approximate line straight line 1702 is calculated by the least square method or the like. This inclination becomes an AD value correction coefficient.
  • FIG. 18 shows a comparison between the conventional method and the new method according to the present invention using a flowchart.
  • standard samples of all film thicknesses that require recipe creation are prepared S100, and standard particles of a plurality of sizes are applied S110 to these samples.
  • standard particles of a plurality of sizes are applied to all these samples, and actual measurement S120 is performed by the apparatus.
  • the conventional method prepares samples of all film thicknesses, measures them with an apparatus, optimizes various apparatus parameters, and determines the sensitivity curve from the relationship between the particle size and scattering intensity of all film thickness samples. It is necessary to create S130. The inspection is carried out using various apparatus parameters and sensitivity curves optimized in this way.
  • the scattering intensity by simulation is changed even if the film thickness of the measurement sample changes.
  • the work time required for the sensitivity curve creation S170 from the scattering intensity calculation S160 by simulation and the scattering intensity by simulation is 2 minutes.
  • the work time required for the new method is “2 hours + 2”, which is the total of “2 minutes ⁇ number of film thicknesses” of the simulation calculation work time required when the film thickness changes as “2 hours” required for creating the reference conditions.
  • Min x number of film thickness " compared to the conventional method of" 2 hours x number of film thickness ", the standard particle coating work and the actual measurement with the device only need to be performed once for each film type, so the work time is greatly increased.
  • the number of samples that need to be prepared is conventionally only one for each film thickness, and the cost required for the samples can be greatly reduced.
  • FIG. 1 shows the form in which the function of the present invention is incorporated in the inspection apparatus as the first embodiment in FIG. 1, but the second embodiment is a form in which the function of the present invention is an independent inspection condition creation support tool.
  • Each device and the inspection condition creation support tool are connected by a network 130.
  • a scattering intensity characteristic with respect to the film thickness for each film type calculated by the simulator 111 is included in the inspection condition creation support tool, and the scattering intensity characteristic with respect to the film thickness for each film type calculated by the simulator 111 can be additionally acquired.
  • the fluctuation range of the scattering intensity is divided into a plurality of regions according to the intensity based on the relationship between the film thickness of the film formed on the substrate and the scattering intensity.
  • the sensitivity curve obtained from the relationship between the particle size and the scattering intensity (the sensitivity curve obtained from the relationship between the particle size and the scattering intensity is sometimes referred to as a calibration curve) is used. To convert to size.
  • the inspection conditions are made common for each of the divided scattering intensity regions, and the inspection is performed under the common inspection conditions. 5). Above 1.
  • an inspection condition suitable for a substrate to be inspected is selected from inspection conditions common to the divided scattering intensity regions, and the inspection is performed. 6). Above 1.
  • An inspection apparatus for inspecting defects on a substrate using light comprising: a light detection section; and a control section for controlling the inspection apparatus based on a detection signal from the light detection section, wherein the control section A process of dividing the fluctuation range of the scattering intensity into a plurality of regions according to the intensity based on the relationship between the film thickness of the film formed on the substrate obtained based on the detection signal and the scattering intensity. 8). Above 7. In this method, the scattering intensity fluctuation range is converted into a size by using a sensitivity curve (calibration curve) obtained from the relationship between the particle size and the scattering intensity. 9. Above 7.
  • the inspection conditions are made common for each of the divided scattering intensity regions, and the inspection is performed under the common inspection conditions.
  • the inspection conditions suitable for the substrate to be inspected are selected from the inspection conditions common to the divided scattering intensity regions, and the inspection is performed.
  • 12 Above 7. And displaying a film thickness necessary for creating an inspection condition to be shared for each of the divided scattering intensity regions.
  • An inspection system comprising: the inspection apparatus; a database connected to the inspection apparatus; and a simulator connected to the database. 14 13. above.
  • the control unit of the inspection apparatus controls the inspection apparatus based on a signal from the database. 15.
  • the measurement range of the light scattering intensity is divided, an inspection condition is set for each of the divided measurement ranges, and the inspection condition for each of the divided measurement ranges is used.
  • the inspection condition is an inspection recipe.
  • the present invention is suitable for use in semiconductor element inspection / measurement and semiconductor manufacturing process management in the semiconductor element manufacturing field.
  • the configuration of the inspection apparatus is not limited to the configuration of the present embodiment, and the inspection target is not limited to the wafer, but may be a hard disk substrate or the like.
  • Network 904 Server 1011 Simulation data 1002 Actual measurement data 1003 Scattering intensity characteristic 1004 for each film type Reference thickness 1005 Scattering intensity 1006 for each particle size Sensitivity curve (simulation) 1007 Film thickness of measurement sample 1008 Scattering intensity of each particle size of measurement sample 1009 Sensitivity curve (actual measurement) 1010 AD value 1011 Correspondence table 1101 of particle size and AD value 1101 Reference recipe information field 1102 Sensitivity curve calculation parameter field 1103 Sensitivity curve calculation result display field 1104 Condition name display field 1105 Film type name display field 1106 Actual data Name display field 1107 Sim data display field 1108 Refractive index (n) input field 1109 Refractive index (k) 1110 Low angle AD value correction coefficient input field 1111 High angle AD value correction coefficient input field 1112 Low angle AD value effective range 1113 High angle AD value effective range 1114 Film thickness input field 1115 Low angle AD value calculation result display field 1116 High angle AD Value calculation result 1117 Sensitivity curve graph 1118 Reference recipe setting button 1119 Recipe output button 1201 Actual

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Abstract

　従来、検査装置の検査に必要な検査条件は膜種，膜厚毎にウェハを準備し、それらすべてのウェハに複数種類のサイズの標準粒子を塗布していた。更に標準粒子を塗布した膜種，膜厚毎のウェハを検査装置で検査し膜種，膜厚毎に最適な検査条件を作成していたため検査条件の作成には多大な時間と費用を要し課題となっていた。　検査装置における膜厚と散乱強度の関係を算出し前記散乱強度を強度別に複数の領域に分割し、分割した領域毎に最適化した検査条件を作成し、前記分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化することで検査条件作成作業時間および経費を大幅に軽減する。

Description

検査方法及び検査装置
　本発明は、欠陥を検査する検査方法及び検査装置に係り、例えば、本発明は、半導体素子製造分野における半導体素子検査・計測および半導体製造プロセス管理に用いるのに好適であり、検査条件の作成方法と前記検査条件を用いた欠陥を検査する技術に関する。
　例えば、半導体製造工程において、基板であるウェハ表面上の異物，パターン欠陥は製品不良の原因となる。そのため、製造装置や製造環境に課題がないかを常時監視することが望ましく、異物，パターン欠陥，外観不良等の欠陥を検出し定量化するため、検査装置が用いられている。さらに観察装置により欠陥の形状等を観察することにより、その欠陥が製品に致命的な影響を与えるものかどうかを確認する必要がある。
　従来、検査装置の検査に必要な検査条件は、基板上に形成される膜の膜種，膜厚毎にウェハを用意し、それらすべてのウェハに複数サイズの標準粒子を塗布し、標準粒子を塗布した膜種，膜厚毎のウェハを検査装置で検査し膜種，膜厚毎に最適な検査条件を作成していた。そのため、膜種，膜厚毎の検査条件の作成には多大な時間と費用を要していた。
　近年、半導体デバイスの多様化に伴いその種類は急速に増加しており、欠陥の検査に必要な検査条件の数や前記検査条件を作成する頻度も急速に増加している。また、欠陥検査装置の高機能化に伴う、検査条件の複雑化の影響もあり、欠陥検査装置の検査条件の作成に必要な費用や時間がますます増加し、欠陥検査装置の検査条件作成作業の軽減が求められている。例えば、特許文献１には、ウェハーロットの分類と、レシピへのフィードバックで、検査時間の効率化を目的とする検査システム及び半導体装置の製造方法が開示される。
特開２００６－２６１３２７号公報
　従来、検査装置の検査に必要な検査条件は基板上に形成される膜の膜種，膜厚毎にウェハを用意し、それらすべてのウェハに複数サイズの標準粒子を塗布していた。更に標準粒子を塗布した膜種，膜厚毎のウェハを検査装置で検査し膜種，膜厚毎に最適な検査条件を作成していたため、検査条件の作成には多大な時間と部材・費用を要しており、その軽減が課題となっていた。
　本発明の目的は、検査条件作成作業時間を軽減することである。
　本発明の第１の特徴は、前記基板上に形成される膜の膜厚と散乱強度の関係に基づき、前記散乱強度の変動幅を強度別に複数の領域に分割することにある。
　本発明上記以外の特徴には、例えば以下のものがある。
　本発明の第２の特徴は、散乱強度変動幅を粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブを用いることでサイズに変換することにある。なお、粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブのことを、検量線と呼ばれることもある。
　本発明の第３の特徴は、分割後の変動幅または散乱強度変動幅の分割数の何れかに基づいて、散乱強度の変動幅を、複数に分割することにある。
　本発明の第４の特徴は、分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化し、共通化した検査条件で検査することにある。
　本発明の第５の特徴は、分割した散乱強度領域毎に共通化した検査条件の中から、検査対象の基板に適する検査条件を選定し検査することにある。
　本発明の第６の特徴は、分割した散乱強度領域毎に共通化する検査条件の作成に必要な膜厚を表示することにある。
　本発明の第７の特徴は、検査装置に接続されるデータベースと、前記データベースに接続されるシミュレータとを有することにある。
　本発明の第８の特徴は、シミュレーションデータと実測データを用いて粒子サイズに対応した散乱強度を算出することにある。
本発明の第９の特徴は、基準となる検査条件と、対応するシミュレーションデータと実測データとを用いて算出した粒子サイズに対応した散乱強度と、検査で使用する検査条件を算出することにある。
　本発明の第１０の特徴は、屈折率を用いてシミュレーション結果を補正し、粒子サイズに対応した散乱強度を算出することにある。
　本発明の第１１の特徴は、実測値とシミュレーション値との比較結果から得られた補正係数を散乱強度の算出式に反映し、粒子サイズに対応した散乱強度の算出することにある。
　本発明の第１２の特徴は、検査装置の制御部は、データベースからの信号に基づいて、制御されることにある。
　本発明の一つの態様によれば、検査条件作成作業時間を軽減することができる。
第１実施形態のシステム構成図。 本発明の実施形態の第１実施形態の光学式ウェハ表面検査装置の構成図。 本発明の実施形態の光学式ウェハ表面検査装置の検査条件作成手順。 本発明の実施形態の偏光条件毎の散乱強度特性データ比較画面。 本発明の実施形態の粒子サイズ毎の散乱強度特性データ確認画面。 本発明の実施形態の膜厚毎の感度カーブ確認画面。 本発明の実施形態の検査条件共有化設定画面。 本発明の実施形態の検査実行画面。 本発明の実施形態のネットワーク接続例。 本発明の実施形態の測定誤差低減手法の概要。 本発明の実施形態の感度カーブ算出結果表示画面。 本発明の実施形態の基準レシピ設定画面の実測データ画面。 本発明の実施形態のレシピ選択画面。 本発明の実施形態の基準レシピ設定画面のシミュレーションデータ画面。 本発明の実施形態のレシピ出力設定画面。 本発明の実施形態のシミュレーションデータ一覧表示画面。 本発明の実施形態のＡＤ値補正値算出例。 本発明による新手法と従来手法とのフローチャート比較。 第２実施形態のシステム構成図。
　従来、ウェハ表面の異物や欠陥を検査する光学式ウェハ表面検査装置の検査に必要な検査条件は膜種，膜厚毎のウェハの準備や、それらのウェハへの標準粒子の塗布、更にはそれらのウェハを検査装置で検査し膜種，膜厚毎に最適な検査条件を作成するなど多大な時間と費用を要していた。製造プロセスの変更等の理由により検査対象のウェハの膜種，膜厚が変わった場合も新たな検査条件作成を必要としていた。本発明は、光学式ウェハ表面検査装置に適用し、膜厚に対する散乱強度特性をシミュレータ等で算出しその結果を散乱強度別に複数に分割し分割した領域毎に検査条件を作成，共有化することで検査条件作成作業を軽減したものである。
　以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。
　図１に、本発明に関わるシステムの実施例を示す。本システムは光学式ウェハ表面検査装置１００，レビューＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）１０１，ＣＤ－ＳＥＭ（Critical Dimension-Scanning Electron Microscope）１０２，データサーバ１０３，電気テスト装置１０４，分析装置１０５を含んで構成され、各装置はネットワーク１２０で接続されている。データサーバ１０３は光学式ウェハ表面検査装置１００で取得した異物，欠陥検査結果，電気テスト装置１０４から得られたテストデータなど、各装置で取得した測定データを保存可能なコンピュータである。
　また、データサーバ１０３は散乱強度特性データベース１１０を有し、シミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性を保存している。
　図２に、光学式ウェハ表面検査装置の構成図を示す。光学式ウェハ表面検査装置１００は、試料検査台２１０，照明光源２２０，散乱光検出部２３０，信号合成部２４０，全体制御部２５０，ステージ制御部２６０，情報表示部２７０，入力操作部２８０，記憶部２９０，通信部２９５から構成されている。
　試料検査台２１０は、ウェハ２００などの試料を上に載せる試料ステージ２１１，回転軸２１２を中心に試料ステージ２１１を回転させる回転駆動部２１３，試料ステージ２１１を径方向に移動させるスライド駆動部２１４を備えている。
　ここで、回転駆動部２１３及びスライド駆動部２１４は、後述の全体制御部２５０の指令信号を受けた後述のステージ制御部２６０により、制御されている。
　照明光源２２０は、照射する光（照明光２２１）が試料ステージ２１１上のある一点（スポット）を照射するように設置されている。そのため、ステージ制御部２６０の制御により、試料検査台２１０の回転駆動部２１３が回転軸２１２を回転させつつ、スライド駆動部２１４が径方向に移動することで、試料ステージ２１１上のあらゆる場所をスポットとすることができ、照明光２２１を試料ステージ２１１上のウェハ２００の特定の位置に照射することができる。
　そして、照明光２２１が照射されるウェハ２００の特定の位置を、回転駆動部２１３の回転角度と、スライド駆動部２１４の径方向の移動距離により、ステージ制御部２６０にてＸＹ座標化することができる。取得したＸＹ座標のデータは全体制御部２５０を介して、記憶部２９０に保存される。
　ここで、照明光２２１には光の当たる面積をできるだけ小さくするために、レーザ光のような光の収束度が高い光が好ましい。
　散乱光検出部２３０は、光を検出する検出器２３１ａ～２３１ｄを有している。図２では、低角度位置に配設した検出器２３１ａ，２３１ｄと高角度位置に配設した検出器２３１ｂ，２３１ｃの計４つの検出器を図示したが、検出器の数に限定はなく、各検出器２３１ａ～２３１ｄが、それぞれのスポットと検出器との方位角及び仰角のうち少なくとも一方が異なるように、２つ以上の検出器が配置されていればよい。各検出器２３１ａ～２３１ｄは、照明光源２２０から照明光（レーザ光）２２１がウェハ２００の表面上に照射され、スポットで発生する散乱光をそれぞれ検出する。検出器２３１ａ～２３１ｄが出力する検出信号には、異物や欠陥の信号（欠陥信号）と表面粗さ信号（Ｈａｚｅ信号；ヘイズ信号）が含まれる。
　また、散乱光検出部２３０において、各検出器２３１ａ～２３１ｄは、それぞれ増幅器２３２ａ～２３２ｄに接続し、次にＡ／Ｄ変換器２３３ａ～２３３ｄに接続している。これにより、各検出器２３１ａ～２３１ｄの検出信号は、増幅器２３２ａ～２３２ｄにて増幅され、Ａ／Ｄ変換器２３３ａ～２３３ｄにてディジタル信号化される。
　信号合成部２４０は、ディジタル信号化された検出器２３１ａ～２３１ｄの検出信号を指定された演算条件（プログラム）に従って合成した合成信号を作る。信号合成部２４０で合成した合成信号のデータと、合成信号の基になったディジタル信号化された検出器２３１ａ～２３１ｄの検出信号のデータは、全体制御部２５０を介して記憶部２９０に保存される。
　全体制御部２５０は、光学式ウェハ表面検査装置全体の制御を行う。例えば、入力操作部２８０からの操作信号を受け、記憶部２９０に格納されているプログラムを用いて、操作信号に対応する処理を行い、ステージ制御部２６０が試料検査台２１０が有する回転駆動部２１３及びスライド駆動部２１４を制御するための指令信号を出力したり、信号合成部２４０でディジタル信号化された検出器２３１ａ～２３１ｄの検出信号を合成するための演算条件を変更する。
　また、全体制御部２５０は、信号合成部２４０で合成した合成信号のデータと、合成信号の基になったディジタル信号化された検出器２３１ａ～２３１ｄの検出信号のデータを記憶部２９０に記憶させたり、記憶部２９０に格納された処理プログラムを用いて、それらデータを加工し、情報表示部２７０に表示させる。なお、図２には信号合成部が記述されているが、検出器２３３ａ～２３３ｄの各信号を個別または、その一部を取り出したデータを直接全体制御部２５０においてデータ加工し、表示部２７０に表示させる場合には信号合成部２４０を介す必要はない。この場合は、検出器２３３ａ～２３３ｄの信号の全部又は一部が直接記憶部２９０に格納、または検出器２３３ａ～２３３ｄの信号の全部又は一部が、全体制御部２５０において加工された上で、記憶部２９０に格納されることもある。
　入力操作部２８０は、ユーザが上記のように信号合成部２４０による検出信号の合成条件を入力したり、各装置の動作等を指示するためのものである。
　記憶部２９０は、各種制御・演算処理に必要なプログラム・定数，測定結果（合成信号や検出信号），入力操作部２８０により設定された合成条件などを格納している。それぞれの検出器２３１ａ～２３１ｄの合成信号のデータ及び検出信号のデータは、ステージ制御部２６０から得られるウェハ上の散乱光の測定位置（座標）と共に記憶される。
　通信部２９５は、ネットワーク１４０に接続されており、全体制御部２５０は、通信部２９５を介して、データサーバ１２０や設計情報データベース１３０とデータの送受信を行う。
　図３に、光学式ウェハ表面検査装置の検査条件作成手順の一例を示す。膜種，膜厚毎に複数サイズの標準粒子をスポット状に複数箇所に塗布したウェハを準備し、以下の手順で検査条件を作成する。初めに前述膜種，膜厚毎に準備したウェハをウェハ表面検査装置１００にあらかじめ登録されている基準検査条件で基準検査条件検査Ｓ１０する。基準検査条件とはウェハに塗布された標準粒子からの散乱強度やウェハの表面から得られるノイズ等ウェハからの各種情報を容易に得られるようにパラメータを設定した条件である。基準検査条件検査手順Ｓ１０で得た検査結果からレーザーパワー決定Ｓ２０することにより検査したウェハに最適なレーザーパワーが得られる。更に、偏光条件決定Ｓ３０で、照明光源２２０に内蔵された偏光切り替え機構を用いてウェハへ照射する照明光の偏光状態を切り替えて検査し、その中から最もＳ／Ｎ比（信号とノイズの比）が良い偏光条件を選択する。以上の手順で、投光条件が決定したので次に検出系の条件を検出器感度調整手順Ｓ４０で決定する。前記レーザーパワー決定手順Ｓ２０と偏光条件決定手順Ｓ３０で決定した投光条件を用いてウェハを検査し、検出器２３１ａ～２３１ｄのパラメータを調整する。ここで、目的の感度が得られたかどうかＳ５０する。目的の感度が得られてなければ検出器感度調整Ｓ４０、目的の感度が得られれば感度カーブ作成Ｓ６０する。これで、投，受光系の条件が決定し、ウェハに塗布された各サイズの標準粒子から得られる散乱強度が確定したので各サイズの標準粒子の散乱強度と標準粒子のサイズの関係が求まる。この各サイズの標準粒子の散乱強度と標準粒子のサイズとの関係を感度カーブと呼び、検査装置から得られた散乱強度をサイズに変換するために用いる。最後に、ウェハに塗布された標準粒子からの散乱強度とウェハの表面等から発生するノイズとを切り分けるための検出器しきい値設定Ｓ７０することで検査条件が完成する。
　図４～図６は、データサーバ１０３で保有しているシミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性データベース１１０から検査条件の共有化を検討する膜種のデータを呼び出し、検査条件の共有化に適した偏光条件及び検出粒子サイズを調査，選定する際に必要となる情報を表示するための画面である。偏光条件毎の散乱強度特性データの比較を行う偏光比較項目，粒子サイズ毎の散乱強度特性データを確認する散乱特性項目，膜厚毎に粒子サイズと散乱強度との相関関係を示した感度カーブ項目とがあり、それらの表示を偏光比較タブ４１４，散乱特性タブ４１５，感度カーブタブ４１６をクリックすることによって表示画面を切り替えることができる。
　図４に、偏光比較項目の画面を示す。前記基板上に形成された膜の各種情報を表示するサンプルデータ表示欄４１０とデータサーバ１０３で保有しているシミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性データベース１１０の散乱特性データを容易に比較・確認できるようにグラフ表示した散乱特性データ表示欄４２２と散乱強度特性データベース１１０の散乱特性データのグラフ４２２における膜厚及び散乱強度の表示範囲及び粒子サイズ，偏光条件等の表示データを設定するためのグラフ設定欄４１７からなる。ボタン４１１をクリックするとデータサーバ１０３から散乱強度特性データを保有している膜種一覧が表示され、それらの中から検査条件の共有化に適した偏光条件及び検出粒子サイズを調査，選定する膜種を選択すると、選択した膜種が選択膜種表示欄４１２に表示され、選択した膜種の屈折率が屈折率表示欄４１３に表示される。なお、データサーバ１０３から散乱強度特性データを検索する方法として膜種名を用いた検索や屈折率を用いた検索等が考えられる。
　散乱特性データ表示欄４２２にはデータサーバ１０３で保有している膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性をボタン４１１で選択した膜種について各偏光条件の散乱特性データ４２３を重ねて表示することにより、前記ボタン４１１で選択した膜種に対する各偏光条件の散乱特性データの比較を容易にし、検査条件の共有化に適した偏光条件の調査・選定を容易にする。偏光条件凡例４２３は表示されている膜種に対する散乱特性データ４２３がどの偏光条件を示したものである。データサーバ１０３で保有している散乱特性データ４２３には膜種毎の散乱特性の他、粒子サイズ毎にも散乱特性データを保有している。グラフ設定欄４１７はその中から粒子サイズを選択するためのプルダウンメニュー４１８があり、データサーバ１０３内の膜種毎の膜厚に対する散乱特性データベースに保有されている粒子サイズの中から選択する。選択した偏光条件毎の粒子サイズの膜厚に対する散乱特性データから必要な偏光条件の散乱特性データを選択するための偏光条件選択チェックボックス４１９があり、偏光条件選択チェックボックス４１９で選択した、偏光条件の散乱特性データが散乱特性データ表示欄４２２に表示される。更に表示された偏光条件毎の散乱特性データを詳細に表示して比較するために散乱強度範囲指定欄４２０で散乱特性データ表示欄４２２の散乱強度表示範囲を指定することができる。また、膜厚範囲指定欄４２１では散乱特性データ表示欄４２２の膜厚の表示範囲を指定することができる。散乱強度範囲指定欄４２０と膜厚範囲指定欄４２１を指定しない場合は表示されている散乱特性データ４２３に応じて自動的に散乱強度及び膜厚の表示範囲が決定され、その時の値がそれぞれ散乱強度範囲指定欄４２０と膜厚範囲指定欄４２１に表示される。
　以上のように図４の偏光比較項目画面ではデータサーバ１０３内の膜種毎の膜厚に対する偏光条件毎の散乱特性を比較することで、膜厚に対する散乱強度の変動が少なく、検査条件の共通化に適した偏光条件の調査・選定を容易に行うことができる。
　次に、図５に粒子サイズ毎の散乱強度特性データを確認する散乱特性項目の画面を示す。サンプルデータ表示欄４１０は図４偏光比較項目と共通であり、選択した膜種及び屈折率が表示される。散乱特性タブ５１１をクリックすることにより散乱強度特性表示欄５１７には粒子サイズ毎の膜厚に対する散乱強度特性が表示されグラフ設定欄５１２には散乱強度特性表示欄５１７に対応した設定内容が自動的に表示される。
　グラフ設定欄５１２には散乱強度特性表示欄５１７に表示する散乱強度特性の偏光条件を選択する偏光条件プルダウンメニュー５１３があり、散乱強度特性表示欄５１７には偏光条件プルダウンメニューで選択した偏光条件の散乱特性データを表示することができる。また、粒子サイズ選択チェックボックスにはデータサーバ１０３に保有している散乱強度特性の粒子サイズが表示されチェックボックスにチェックを入れた粒子サイズの散乱強度特性５１９が散乱強度特性表示欄５１７に表示される。粒子サイズの凡例５１８は粒子サイズ選択チェックボックス５１４でチェックを入れたものが表示される。更に、散乱強度表示範囲指定欄及び膜厚表示範囲指定欄は偏光条件比較タブ内のものと同様の機能を有している。
　図６に、膜厚毎に粒子サイズと散乱強度との相関関係を示した感度カーブ項目の画面を示す。感度カーブ項目画面は、偏光比較項目，散乱特性項目と同様にサンプルデータ表示欄，グラフ設定欄６１１膜厚毎の粒子サイズと散乱強度との相関関係を示した感度カーブ表示欄６１６から構成されており、感度カーブタブ６１０をクリックするとグラフ設定欄６１１と感度カーブ表示欄６１６は自動的に感度カーブ項目に対応した内容が表示される。
　グラフ設定欄６１１には散乱強度特性表示欄６１６に表示する散乱強度特性の偏光条件を選択する偏光条件プルダウンメニュー６１２があり、必要に応じて随時偏光条件の異なる膜厚に対する散乱特性データを切り替えて表示することができる。また、膜厚選択チェックボックスにはデータサーバ１０３に保有している散乱強度特性の膜厚が表示されチェックボックスにチェックを入れた膜厚の散乱強度特性６１８が散乱強度特性表示欄６１６に表示される。膜厚の凡例６１７は膜厚選択チェックボックス６１３でチェックを入れたものが表示される。更に、散乱強度表示範囲指定欄及び膜厚表示範囲指定欄は偏光条件比較タブ，散乱特性タブのものと同様の機能を有している。
　以上のように図４：偏光比較項目，図５：散乱特性項目，図６：感度カーブ項目を用いてデータサーバ１０３で保有している膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性を解析することで検査条件を共通化するために最適な偏光条件，検出粒子サイズ等を選定することができる。最適な偏光条件，検出粒子サイズ等を選択することで、検査条件の共通化において発生する誤差を最小限に抑え安定した検査が可能となる。
　図７に、散乱強度を強度別に複数の領域に分割するためのパラメータ設定や検査条件を共通化するための設定などを行うマスタ条件設定画面を示す。
　マスタ条件欄７１０ではマスタ条件の保存や読み込み、分割した各領域の条件登録などを行う。マスタ条件とは散乱強度の分割設定や散乱強度領域毎に作成した複数の条件の登録情報など条件共通化に必要な様々な情報を含むものである。ボタン７１１をクリックすると作成したマスタ条件を保存し、ボタン７１２をクリックすると既に作成したマスタ条件を読み込むことができる。テキストボックス７１３には任意のマスタ条件名を入力し検査画面等でマスタ条件を選択する際などに使用する。また、プルダウンメニュー７１４はシミュレータ１１１で算出した散乱強度特性から設定に用いる膜種を選択する。さらに、プルダウンメニュー７１４で選択した膜種の中からプルダウンメニュー７１５で散乱特性算出済みの粒径を選択することで前記選択した膜種，粒経の膜厚に対する散乱強度特性７３９と散乱強度の変動幅を感度カーブを用いてサイズに変換した散乱強度特性のサイズ誤差範囲７４０が自動的に表示される。
　個別条件登録欄７１６ではプルダウンメニュー７１７～７２１で選択した複数の検査条件をマスタ条件に登録し、検査画面でウェハ情報を入力し検査を実行すると検査対象のウェハの散乱強度に対応した検査条件を自動で選択し検査が実施される。散乱強度領域分割設定欄７３０では散乱強度特性７３９に対して散乱強度領域の分割に関する設定を行う。設定方法には複数あり散乱強度領域を分割する数を指定する方法，散乱強度領域を分割して検査条件を共有化することで生じるサイズ誤差を指定する方法などがある。ラジオボタン７３３で散乱強度領域を分割する方法を選択し、テキストボックス７３４に散乱強度を分割する数を入力するとテキストボックス７３６には指定した分割数で散乱強度領域を分割した際に生じるサイズ誤差が表示される。また、サイズ誤差を選択した場合はテキストボックス７３５にサイズ誤差を入力するとテキストボックス７３７にテキストボックス７３５で指定した誤差となるように散乱強度を分割した際の分割数がテキストボックス７３７に表示され、その結果が散乱強度分割結果７３８に表示される。散乱強度領域の数＝必要な検査条件数なので必要検査条件数を指定したい場合は領域分割数を選択し、散乱強度領域を分割した際のサイズ誤差を指定したい場合はサイズ誤差を指定して散乱強度領域を分割する。以上のように散乱強度領域を分割した結果、膜厚適用範囲７４１に散乱強度分割領域毎に適用膜厚範囲が色分けされて表示される。
　散乱強度領域を分割した結果、分割した領域毎の検査条件作成に必要な膜厚を条件作成候補一覧７５１に自動で表示する。領域毎に表示された膜厚の中から１膜厚を選択しウェハを準備し条件を作成する。
　図８は、検査条件を共有化したマスタ条件を用いて検査装置でウェハを検査する際にウェハやマスタ条件を指定する検査設定画面である。サンプル指定欄８１０には複数ある検査装置のローダの中から検査対象のウェハが搭載されているローダを選択するローダ選択ボタン８１１とウェハの棚番号の選択及びウェハの膜厚を記入するためのウェハ指定欄８１２がある。マスタ条件情報８２１は検査条件の読み込み及び読み込んだ検査条件の情報を表示する欄である。ボタン８２２をクリックしマスタ条件一覧からマスタ条件を選択すると条件名表示欄８２３にマスタ条件名が、膜種表示欄８２４には読み込んだマスタ条件が対象とする膜種が、検出感度表示欄８２５には読み込んだマスタ条件の検出感度が、更に、領域分割数表示欄８２６には読み込んだマスタ条件の散乱強度分割数が、サイズ誤差表示欄８２７には読み込んだマスタ条件の散乱強度分割によるサイズ誤差が表示される。散乱強度特性表示欄８３１はボタン８２２でマスタ条件を選択すると表示され、検査ウェハ表示マーカ８３２はウェハ指定欄８１２にウェハの膜厚を入力すると自動的に表示される。また、ボタン８４２は図７のマスタ条件設定画面に遷移するためのボタンであり、ボタン８４１は指定したウェハ，マスタ条件で検査を実行するためのボタンである。
　以上の述べたように、検査装置の検査条件を散乱強度領域毎に最適化して共有することにより膜種，膜厚毎のウェハの準備やそれらのウェハへの標準粒子の塗布などこれまで多大な時間と費用を要していた検査装置の検査条件作成作業を大幅に低減でき、既に検査条件を共有化している膜種はプロセスの変更などにより膜厚が変更された場合でも新たにウェハを用意し検査条件を作成する必要がなく、迅速に検査が可能となり、プロセス異常の早期発見により歩留まりの向上を図ることができる。検査装置における膜厚と散乱強度の関係を算出し前記散乱強度を強度別に複数の領域に分割し、分割した領域毎に最適化した検査条件を作成し、前記分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化することで検査条件作成作業時間および経費を大幅に軽減することができる。
　また、検査装置における膜厚と散乱強度の関係を算出し前記散乱強度を強度別に複数の領域に分割し、分割した領域毎に検査条件を作成し、前記分割した散乱強度領域ごとに検査条件を共通化することで検査条件作成作業時間および経費を大幅に軽減することができる。
　また、検査条件作成時間を大幅に低減することで、納入後の装置立上げ時間を大幅に短縮することができる。また、検査対象のウェハが同一膜種で膜厚が変化した場合従来必要であった新たな検査条件作成が不要となり迅速に検査が可能となる。その結果、プロセス異常の早期発見が可能となり早期歩留まり向上を図ることができる。
　また、検査装置の検査条件を散乱強度領域を分割しそれぞれで最適化した検査条件を共有化することにより膜種，膜厚毎のウェハの準備やそれらのウェハへの標準粒子の塗布などこれまで多大な時間と費用を要していた検査装置の検査条件作成作業を大幅に低減でき、既に検査条件を共有化している膜種はプロセスの変更などにより膜種が同じで膜厚が変更された場合でも新たにウェハを準備し検査条件を作成する必要がなく、迅速に検査が可能となり、プロセス異常の早期発見により歩留まりの向上を図ることができる。
　また、インターネットワーク上の他のサーバ内の演算装置およびメモリを利用することにより、一つの閉じられたネットワークを越えて、複数の異なる地域にある検査装置について、記憶装置およびメモリなどを共通化した上で、本願発明を実施できる利点がある。
本手法の一例について、図９を用いて説明する。
　９０１が本発明を用いた検査装置であり、９０２が本発明を用いた検査装置またはパターン形成後の基盤を検査する検査装置とし、９０３がインターネットなどのネットワークであり、９０４がサーバである。
　前記実施例は、変動幅を持った散乱強度を強度別に複数の領域に分割して、共通化した同一の条件で検査しているため、光学式ウェハ表面検査装置１００で検査した結果に誤差が生じる場合がある。その誤差を低減する手法とその実施例を図１０～１８に示す。
　図１０に誤差を低減するための手法の概要を示す。シミュレーションデータ１００１はシミュレータ１１１で算出した結果から作成したシミュレーションデータであり、実測データ１００２は装置で標準サンプルを測定した結果から作成した装置実測データである。
　シミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３の中から基準膜厚１００４を指定する。指定した基準膜厚１００４の各粒子サイズに対する散乱強度１００５を膜厚に対する散乱強度特性１００３から算出し、基準膜厚１００４における粒子サイズと散乱強度との関係から感度カーブ（シミュレーション）１００６を作成する。次に、測定サンプルの膜厚１００７に対応する各粒子サイズの散乱強度１００８を膜厚に対する散乱強度特性１００３から算出し、算出した各粒子サイズの散乱強度１００８を感度カーブ（シミュレーション）１００６を用いてサイズに変換する。更に、変換したサイズを光学式ウェハ表面検査装置１００で実測して作成した感度カーブ（実測）１００９を用いてＡＤ値１０１０に変換する。同様に、測定サンプルの他の粒子についてもＡＤ値１０１０を算出し、粒子サイズとＡＤ値の対応表１０１１を作成することで、検査条件を作成するために必要な粒子サイズと散乱強度の関係から求められる感度カーブが得られる。また、本手法は、検査装置毎に作成した実測値と粒子サイズとの関係から求めた感度カーブ（実測）１００９を用いているため、検査装置毎の機差の影響を受け難い。
　次にその実施例を示す。図１１は、シミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３を用いて算出した光学式ウェハ表面検査装置１００で検査する際に必要となる感度カーブの算出結果画面である。基準レシピ情報欄１１０１，感度カーブ算出パラメータ欄１１０２，感度カーブ算出結果表示欄１１０３から構成されており、基準レシピ設定ボタン１１１８から図１２～図１３に示す基準レシピ設定画面を、レシピ出力ボタン１１１９から図１４に示すレシピ出力設定画面を開くことができる。
　基準レシピ情報欄１１０１には図１２～図１３に示す基準レシピ設定で設定した基準レシピの条件名を条件名表示欄１１０４に、膜種名を膜種名表示欄１１０５に、感度カーブ（実測）名を実測データ名表示欄１１０６に、膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性データから作成した感度カーブ（シミュレーション）名をＳｉｍデータ表示欄１１０７にそれぞれ表示する。
　感度カーブ算出パラメータ欄１１０２には、対象となる膜種の屈折率の実測値を入力する屈折率（ｎ）入力欄１１０８と屈折率（ｋ）入力欄１１０９とがあり、実測した屈折率を入力することにより、シミュレータで膜厚に対する散乱強度特性１００３を算出する際に用いた屈折率との差異を計算し、その差異に応じて膜厚に対する散乱強度特性１００３の値を補正することで、膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３のシミュレーション精度を向上することができる。ＡＤ値補正係数欄には低角度ＡＤ値補正係数入力欄１１１０，高角度ＡＤ値補正係数入力欄１１１１とがあり、後述する実測値とシミュレーション値との比較結果から導いた補正値１７０３を入力することにより、低角度ＡＤ値算出結果１１１５，高角度ＡＤ値算出結果１１１６それぞれを補正し、誤差を減少することができる。ＡＤ値有効範囲も低角度ＡＤ値有効範囲１１１２と高角度ＡＤ値有効範囲１１１３とがあり、低角度ＡＤ値算出結果１１１５，高角度ＡＤ値算出結果１１１６に対してレシピに反映するＡＤ値の有効範囲を設定する。
　設定したＡＤ値有効範囲外の値はセルの色を変えるなどにより、光学式ウェハ表面検査装置１００の検査条件の作成には適さない値であることを示す。
　感度カーブ算出結果表示欄１１０３には膜厚入力欄１１１４があり、測定サンプル１００８の膜厚を入力すると、低角度ＡＤ値算出結果表示欄１１１５に低角度のＡＤ値算出結果が、高角度ＡＤ値算出結果表示欄１１１６には高角度のＡＤ値算出結果が表示される。
　また、低角度ＡＤ値算出結果１１１５，高角度ＡＤ値算出結果１１１６をグラフ表示したものが感度カーブグラフ１１１７である。更に、基準レシピ設定ボタン１１１８をクリックすると図１２に示す基準レシピ設定画面を開き、レシピ出力ボタン１１１９をクリックすると図１４に示すレシピ出力設定画面が開いて、それぞれ、基準レシピ設定，レシピ出力設定ができる。
　図１２に基準レシピ設定画面を示す。基準レシピ設定画面には実測データタブ１２０１とＳｉｍデータタブ１２０２とがあり、各タブをクリックすると画面が切り替わり、それぞれを設定することができる。実測データタブ１２０１内のレシピ選択ボタン１２０３をクリックするとで基準膜厚１００４の標準サンプルを光学式ウェハ表面検査装置１００で検査して作成した基準レシピを選択すると基準レシピのレシピ名，感度条件名，低角度感度カーブ名，高角度感度カーブ名がそれぞれ基準レシピ（実測）情報欄１２０４に表示され、基準レシピに登録されている感度カーブが低角度感度カーブグラフ１２０５，高角度感度カーブグラフ１２０６に表示される。ＯＫボタン１２０７をクリックするとレシピ選択ボタン１２０３で選択したレシピが基準レシピとして設定されて、図１１感度カーブ算出結果画面の感度カーブ算出結果画面に戻る。Ｃａｎｃｅｌボタン１２０８をクリックすると選択したレシピは基準レシピとして設定されず、元の基準レシピ設定に戻して図１１感度カーブ算出結果画面の感度カーブ算出結果画面に戻る。
　レシピ選択ボタン１２０３による基準レシピ選択について詳細に説明する。実測データタブ１２０１のレシピ選択ボタン１２０３をクリックすると図１３のレシピ選択画面が開く。レシピ一覧１３０１から基準とするレシピを選択してＯＫボタン１３０３をクリックすると、指定したレシピを読み込み、基準レシピに設定することができる。Ｃａｎｃｅｌボタン１３０４をクリックすると基準レシピレシピ設定は変更されず、図１２の基準レシピ設定画面に戻る。また、レシピファイルが複数のフォルダに格納されている場合や、別のフォルダに格納されているレシピファイルを読み込んで基準レシピを設定する場合などは、格納されているフォルダを指定するためのレシピフォルダ選択ボタン１３０２をクリックして、レシピファイルが格納されているフォルダを指定する。レシピファイルが格納されているフォルダを指定すると、フォルダ内に格納されているレシピがレシピ一覧に表示され、その中から基準レシピを選択することができる。
　図１２基準レシピ設定画面でＳｉｍデータタブ１２０２をクリックすると図１４シミュレーションデータ設定画面に切り替わる。シミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３は検査装置の構成によってデータが異なるため、各検査装置の構成ごとに膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３を用意する必要があり、検査装置の構成に合せて膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３を選択する必要がある。プルダウンメニュー１４０１から検査に用いる検査装置を選択し、プルダウンメニュー１４０２から対象となる膜種を選択する。プルダウンメニュー１４０１，１４０２で選択した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３のシミュレーション条件がシミュレーション条件表示欄１４０４に表示される。シミュレーション条件表示欄１４０４に表示される項目は、光学条件，対象膜種の屈折率，膜厚，粒子サイズ等が考えられる。また、前記プルダウンメニュー１４０１とプルダウンメニュー１４０２で選択した検査装置，膜種における膜厚に対する散乱強度特性１００３のグラフが低角度散乱強度特性グラフ１４０５と高角度散乱強度特性グラフ１４０６に表示される。シミュレータ１１１で別途算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３を新たに追加する場合は、Ｓｉｍデータ取り込みボタン１４０３をクリックして別途作成した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３のデータファイルを指定する。Ｓｉｍデータ一覧ボタン１４０７をクリックすると図１５に示すシミュレーションデータ一覧画面が表示され、登録されている膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３の一覧１５０２を表示することができる。複数装置の膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３が登録されている場合は、プルダウンメニュー１５０１で対象となる検査装置を切り替えることで、選択した検査装置に対応した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性１００３の一覧１５０２が表示される。ＯＫボタン１５０３をクリックすると図１４の基準レシピ設定画面に戻る。
　感度カーブ算出結果画面図１１感度カーブ算出結果画面のレシピ出力ボタン１１１７をクリックすると、図１６に示すレシピ出力設定画面が開く。レシピ出力設定画面図１６は検査条件表示欄１６０１とレシピ名入力欄１６０２，感度カーブ設定欄１６０３，ＣＨ設定欄１６０４から構成される。検査条件表示欄１６０１には感度カーブ設定欄１６０３で設定した各粒子サイズに対するＡＤ値を得るための光学式ウェハ表面検査装置１００のレーザーパワーや検出器パラメータ等の各種検査条件１６０５が表示される。レシピ名入力欄１６０２にはレシピ名入力欄１６０６，低角度感度カーブ名入力欄１６０７，高角度感度カーブ入力欄１６０８があり、作成したレシピ，低角度感度カーブ，高角度感度カーブを出力する際の名称を指定することができる。レシピ名入力欄１６０２には図１３に示す、感度カーブ算出結果画面で算出された指定した膜厚における、低角度，高角度それぞれの各粒子サイズに対する低角度感度カーブ欄１６０９と高角度感度カーブ欄１６１０に表示される。低角度感度カーブ欄１６０９または高角度感度カーブ欄１６１０に光学式ウェハ表面検査装置１００の検査で得たいＡＤ値を入力すると入力したＡＤ値を基準として、その他の粒子サイズのＡＤ値が低角度，高角度それぞれで算出され、更に、検査条件更新ボタン１６１１をクリックすると、設定したＡＤ値を光学式ウェハ表面検査装置１００の検査で得るために必要な検査条件を算出し、検査条件表示欄１６０５に表示する。更に、ＣＨ設定欄１６０４には低角度ＣＨ設定欄１６１２と高角度ＣＨ設定欄１６１３とがあり、光学式ウェハ表面検査装置１００の検査結果を出力する際の、サイズ毎の検出個数を表示するためのＣＨを低角度，高角度、それぞれについて設定することができる。以上の様に、算出された検査条件及び感度カーブはレシピ出力ボタン１６１４をクリックすると低角度感度カーブ１６０９，高角度感度カーブ１６１０も含めた光学式ウェハ表面検査装置１００の検査条件がレシピ名入力欄１６０６で指定したレシピ名で出力され、感度カーブ出力ボタン１６１５をクリックすると低角度感度カーブ名入力欄１６０７で入力した低角度感度カーブ名及び高角度感度カーブ名入力欄１６０８で指定した高角度感度カーブ名でそれぞれ出力される。出力されたレシピまたは感度カーブを用いて光学式ウェハ表面検査装置１００で検査を実行することにより、設定した感度で測定ができる。また、キャンセルボタンをクリックすることにより図１１感度カーブ算出結果画面に戻る。
　図１７は図１１感度カーブ算出結果画面におけるＡＤ値補正係数の算出例である。膜種毎に、複数のサイズの標準粒子を塗布したウェハを複数の膜厚分準備し、光学式ウェハ表面検査装置１００でそれらのウェハを検査する。また、これらの膜種，膜厚毎のウェハを光学式ウェハ表面検査装置１００で検査した際の検査結果をシミュレータ１１１で算出する、Ｘ軸に検査装置で実測した値を取り、Ｙ軸にシミュレータ１１１で算出した値を取り、各粒子のサイズ１７０１をプロットし、最小二乗法等で近似線直線１７０２の傾き１７０３を算出する。この傾きがＡＤ値補正係数となる。
　図１８は従来手法と本発明による新手法をフローチャートを用いて比較したものである。従来手法は、レシピ作成が必要なすべての膜厚の標準サンプルを準備Ｓ１００し、それらのサンプルに対して複数のサイズの標準粒子を塗布Ｓ１１０する。次に、これらのすべてのサンプルに複数のサイズの標準粒子を塗布し、装置で実測Ｓ１２０する。この様に、従来手法は、すべての膜厚のサンプルを準備し、装置で実測して、各種装置パラメータを最適化し、すべての膜厚のサンプルにおける粒子サイズと散乱強度との関係から、感度カーブ作成Ｓ１３０する必要がある。この様に最適化した各種装置パラメータ及び感度カーブを用いて検査を実施する。複数の標準粒子塗布Ｓ１１０から感度カーブ作成Ｓ１３０までの作業には「２時間×膜厚の数」必要であった。膜種が複数ある場合は、これらの作業をそれぞれ、膜種の数だけ繰り返し行う必要がある。
　本発明による新手法では従来手法と同じ標準粒子塗布Ｓ１１０から感度カーブ作成Ｓ１３０の作業による基準条件作成Ｓ１５０を基準膜厚について１度実施すれば、測定サンプルの膜厚が変わってもシミュレーションによる散乱強度算出Ｓ１６０とシミュレーションによる散乱強度から感度カーブ作成Ｓ１７０を実施するだけで、膜厚が異なるサンプルの検査Ｓ１８０が可能となる。シミュレーションによる散乱強度算出Ｓ１６０とシミュレーションによる散乱強度から感度カーブ作成Ｓ１７０にかかる作業時間は２分である。新手法に必要な作業時間は基準条件作成に必要な「２時間」と膜厚が変わった際に必要なシミュレーション算出作業時間の「２分×膜厚の数」の合計である「２時間＋２分×膜厚の数」であり、従来手法の「２時間×膜厚の数」と比較しても標準粒子塗布作業や装置での実測が膜種毎に１度で済むため大幅に作業時間を短縮可能であり、更に準備が必要なサンプルの数も従来は膜厚の分だけ必要であったものが膜種毎に１枚だけでよく、サンプルに掛かる費用も大幅に削減可能である。
　前記、図１第１実施形態として検査装置に本発明の機能を組み込む形態を示したが、第２実施形態は本発明の機能を独立した検査条件作成支援ツールとした場合の形態である。各装置と検査条件作成支援ツールはネットワーク１３０で接続されている。シミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性を検査条件作成支援ツール内に有し、別途シミュレータ１１１で算出した膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性を取り込み追加することもできる。算出した検査条件を出力し、検査装置１００に転送することで指定した膜種，膜厚サンプルの測定を実施することができる。
　また、本明細書では、例えば、以下の特徴が開示される。
　１．光を用いて基板の欠陥を検査する検査方法において、前記基板上に形成された膜の膜厚と散乱強度の関係に基づき、前記散乱強度の変動幅を強度別に複数の領域に分割すること。
　２．上記１．において、前記散乱強度変動幅を粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブ（粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブのことを、検量線と呼ばれることもある。）を用いることでサイズに変換すること。
　３．上記１．において、前記分割後の変動幅または散乱強度変動幅の分割数の何れかに基づいて、前記散乱強度の変動幅を、複数に分割すること。
　４．上記１．において、前記分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化し、共通化した検査条件で検査を実施すること。
　５．上記１．において、前記分割した散乱強度領域毎に共通化した検査条件の中から、検査対象の基板に適する検査条件を選定し検査を実施することを特徴とする検査方法。
　６．上記１．において、前記分割した散乱強度領域毎に共通化する検査条件の作成に必要な膜厚を表示することを特徴とする検査方法。
　７．光を用いて基板の欠陥を検査する検査装置であって、光検出部と、前記光検出部からの検出信号に基づいて検査装置を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記検出信号に基づいて得られた前記基板上に形成された膜の膜厚と散乱強度の関係に基づき、前記散乱強度の変動幅を強度別に複数の領域に分割する処理を行うこと。
　８．上記７．において、前記散乱強度変動幅を粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブ（検量線）を用いることでサイズに変換すること。
　９．上記７．において、前記分割後の変動幅または散乱強度変動幅の分割数の何れかに基づいて、前記散乱強度の変動幅を、複数に分割すること。
　１０．上記７．において、前記分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化し、共通化した検査条件で検査を実施すること。
　１１．上記７．において、前記分割した散乱強度領域毎に共通化した検査条件の中から、検査対象の基板に適する検査条件を選定し検査を実施すること。
　１２．上記７．において、前記分割した散乱強度領域毎に共通化する検査条件の作成に必要な膜厚を表示すること。
　１３．上記７．の検査装置と、前記検査装置に接続されたデータベースと、前記データベースに接続されたシミュレータとを有する検査システムを構成すること。
　１４．上記１３．において、前記検査装置の前記制御部は、前記データベースからの信号に基づいて、前記検査装置を制御すること。
　１５．光を用いて基板の欠陥を検査する検査方法において、前記光の散乱強度の測定レンジを分割し、前記分割した測定レンジごとに検査条件を設定し、前記分割した測定レンジごとの検査条件を用いて欠陥の検査を行こと。
　１６．上記１５．において、前記検査条件は、検査レシピであること。
　本発明は、半導体素子製造分野における半導体素子検査・計測および半導体製造プロセス管理に用いるのに好適である。また、検査装置の構成は、本実施例の構成に限定されないし、検査対象は、ウェハには限定されず、ハードディスク基板等であっても良い。
１００　光学式ウェハ表面検査装置
１０１　レビューＳＥＭ
１０２　ＣＤ－ＳＥＭ
１０３　データサーバ
１０４　電気テスト装置
１０５　分析装置
１１１　シミュレータ
１２０　ネットワーク
２００　ウェハ
２１１　資料ステージ
２１２　回転軸
２１３　回転駆動部
２１４　スライド駆動部
２２０　照明光源
２２１　照明光
２３０　散乱光検出部
２３１ａ～ｄ　検出器
２３２ａ～ｄ　増幅器
２３３ａ～ｄ　Ａ／Ｄコンバータ
２４０　信号合成部
２５０　全体制御部
２６０　ステージ制御部
２７０　情報表示部
２８０　入力操作部
２９０　記憶部
３１０　基準検査条件検査手順
３２０　レーザーパワー決定手順
３３０　偏光条件決定手順
３４０　検出器感度調整手順
３５０　感度カーブ作成手順
３６０　検出器しきい値設定手順
３７０　検査条件完成
４１０　サンプルデータ表示欄
４１１　膜種選択ボタン
４１２　膜種表示欄
４１３　屈折率表示欄
４１４　偏光比較タブ
４１５　散乱特性タブ
４１６　感度カーブタブ
４１７　グラフ設定表示欄
４１８　粒子サイズ選択プルダウンメニュー
４１９　偏光条件選択チェックボックス
４２０　散乱強度表示範囲指定欄
４２１　膜厚表示範囲指定欄
４２２　散乱強度特性表示欄
４２３　散乱特性データ
４２４　偏光条件凡例
５１０　サンプルデータ表示欄
５１１　散乱特性タブ
５１２　グラフ設定欄
５１３　偏光条件選択プルダウンメニュー
５１４　粒子サイズ選択チェックボックス
５１５　散乱強度表示範囲指定欄
５１６　膜厚表示範囲指定欄
５１７　散乱強度特性表示欄
５１８　粒子サイズ凡例
５１９　散乱特性データ
６１０　感度カーブタブ
６１１　グラフ設定欄
６１２　偏光条件選択プルダウンメニュー
６１３　膜厚選択チェックボックス
６１４　散乱強度表示範囲指定欄
６１５　粒子サイズ表示範囲指定欄
６１６　感度カーブ表示欄
６１７　膜厚凡例
６１８　感度カーブ
７１０　マスタ条件設定欄
７１１　条件保存ボタン
７１２　条件読み込みボタン
７１３　条件名入力ボックス
７１４　膜種選択プルダウンメニュー
７１５　粒経選択プルダウンメニュー
７１６　条件登録ボタン
７１７～７２１　登録条件選択プルダウンメニュー
７３０　領域分割設定欄
７３１　領域分割実行ボタン
７３２　自動領域分割ボタン
７３３　領域分割方法選択ラジオボタン
７３４　領域分割数入力ボックス
７３５　サイズ誤差入力ボックス
７３６　サイズ誤差算出結果表示ボックス
７３７　領域分割数算出結果表示ボックス
７３８　散乱強度分割結果
７３９　散乱強度特性
７４０　サイズ誤差範囲
７４１　共通レシピの膜厚適用範囲
７５０　条件作成候補表示欄
７５１　条件作成候補膜厚
８１０　サンプル指定欄
８１１　ローダ選択ボタン
８１２　ウェハ指定欄
８２１　マスタ条件情報表示欄
８２２　マスタ条件読み込みボタン
８２３　マスタ条件名表示欄
８２４　膜種表示欄
８２５　検出感度選択プルダウンメニュー
８２６　領域分割数表示欄
８２７　サイズ誤差表示欄
８３１　散乱強度特性表示欄
８３２　検査ウェハ表示マーカ
８４１　検査開始ボタン
８４２　マスタ条件作成ボタン
９０１　本発明を用いた検査装置
９０２　本発明を用いた検査装置またはパターン形成後の基盤を検査する検査装置
９０３　インターネットなどのネットワーク
９０４　サーバ
１０１１　シミュレーションデータ
１００２　実測データ
１００３　膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性
１００４　基準膜厚
１００５　各粒子サイズに対する散乱強度
１００６　感度カーブ（シミュレーション）
１００７　測定サンプルの膜厚
１００８　測定サンプルの各粒子サイズの散乱強度
１００９　感度カーブ（実測）
１０１０　ＡＤ値
１０１１　粒子サイズとＡＤ値の対応表
１１０１　基準レシピ情報欄
１１０２　感度カーブ算出パラメータ欄
１１０３　感度カーブ算出結果表示欄
１１０４　基準レシピの条件名を条件名表示欄
１１０５　膜種名表示欄
１１０６　実測データ名表示欄
１１０７　Ｓｉｍデータ表示欄
１１０８　屈折率（ｎ）入力欄
１１０９　屈折率（ｋ）
１１１０　低角度ＡＤ値補正係数入力欄
１１１１　高角度ＡＤ値補正係数入力欄
１１１２　低角度ＡＤ値有効範囲
１１１３　高角度ＡＤ値有効範囲
１１１４　膜厚入力欄
１１１５　低角度ＡＤ値算出結果表示欄
１１１６　高角度ＡＤ値算出結果
１１１７　感度カーブグラフ
１１１８　基準レシピ設定ボタン
１１１９　レシピ出力ボタン
１２０１　実測データタブ
１２０２　Ｓｉｍデータタブ
１２０３　レシピ選択ボタン
１２０４　基準レシピ（実測）情報欄
１２０５　低角度感度カーブグラフ
１２０６　高角度感度カーブグラフ
１２０７　ＯＫボタン
１２０８　Ｃａｎｃｅｌボタン
１３０１　レシピ一覧
１３０２　レシピフォルダ選択ボタン
１３０３　ＯＫボタン
１３０４　Ｃａｎｃｅｌボタン
１４０１　プルダウンメニュー
１４０２　プルダウンメニュー
１４０３　Ｓｉｍデータ取り込みボタン
１４０４　シミュレーション条件表示欄
１４０５　低角度散乱強度特性グラフ
１４０６　高角度散乱強度特性グラフ
１４０７　Ｓｉｍデータ一覧ボタン
１５０１　プルダウンメニュー
１５０２　膜種毎の膜厚に対する散乱強度特性一覧
１５０３　ＯＫボタン
１６０１　検査条件表示欄
１６０２　レシピ名入力欄
１６０３　感度カーブ設定欄
１６０４　ＣＨ設定欄
１６０５　検査条件
１６０６　レシピ名入力欄
１６０７　低角度感度カーブ名入力欄
１６０８　高角度感度カーブ入力欄
１６０９　低角度感度カーブ欄
１６１０　高角度感度カーブ欄
１６１１　検査条件更新ボタン
１６１２　低角度ＣＨ設定欄
１６１３　高角度ＣＨ設定欄
１６１４　レシピ出力ボタン
１７０１　各粒子のサイズ
１７０２　近似線直線
１７０３　近似線直線の傾き

Claims (25)

  1. 　光を用いて基板の欠陥を検査する検査方法において、
    　前記基板上に形成される膜の膜厚と散乱強度の関係に基づき、
    　前記散乱強度の変動幅を強度別に複数の領域に分割することを特徴とする検査方法。
  2. 　請求項１に記載の検査方法において、
    　前記散乱強度変動幅を粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブを用いることでサイズに変換することを特徴とする検査方法。
  3. 　請求項１に記載の検査方法において、
    　前記分割後の変動幅または散乱強度変動幅の分割数の何れかに基づいて、前記散乱強度の変動幅を、複数に分割することを特徴とする検査方法。
  4. 　請求項１に記載の検査方法において、
    　前記分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化し、共通化した検査条件で検査を実施することを特徴とする検査方法。
  5. 　請求項１に記載の検査方法において、
    　前記分割した散乱強度領域毎に共通化した検査条件の中から、検査対象の基板に適する検査条件を選定し検査することを特徴とする検査方法。
  6. 　請求項１に記載の検査方法において、
    　前記分割した散乱強度領域毎に共通化する検査条件の作成に必要な膜厚を表示することを特徴とする検査方法。
  7. 　光を用いて基板の欠陥を検査する検査装置であって、
    　光検出部と
    　前記光検出部からの検出信号に基づいて検査装置を制御する制御部とを有し、
    　前記制御部は、前記検出信号に基づいて得られた前記基板上に形成される膜の膜厚と
    　散乱強度の関係に基づき、前記散乱強度の変動幅を強度別に複数の領域に分割する処理を行う処理部を有することを特徴とする検査装置。
  8. 　請求項７に記載の検査装置おいて、
    　前記散乱強度変動幅を粒子サイズと散乱強度との関係から求めた感度カーブを用いることでサイズに変換することを特徴とする検査装置。
  9. 　請求項７に記載の検査装置おいて、
    　前記分割後の変動幅または散乱強度変動幅の分割数の何れかに基づいて、前記散乱強度の変動幅を、複数に分割することを特徴とする検査装置。
  10. 　請求項７に記載の検査装置おいて、
    　前記分割した散乱強度領域毎に検査条件を共通化し、共通化した検査条件で検査することを特徴とする検査装置。
  11. 　請求項７に記載の検査装置おいて、
    　前記分割した散乱強度領域毎に共通化した検査条件の中から、検査対象の基板に適する検査条件を選定し検査を実施することを特徴とする検査装置。
  12. 　請求項７に記載の検査装置おいて、
    　前記分割した散乱強度領域毎に共通化する検査条件の作成に必要な膜厚を表示することを特徴とする検査装置。
  13. 　請求項７に記載の検査装置おいて、
    　シミュレーションデータと実測データを用いて
    　粒子サイズに対応した散乱強度を算出することを特徴とする検査装置。
  14. 　請求項７に記載の検査装置において、
    　基準となる検査条件と、
    　対応するシミュレーションデータと実測データとを用いて算出した粒子サイズに対応した散乱強度と、を使用して、
    　検査で使用する検査条件を算出することを特徴とする検査装置。
  15. 　請求項７に記載の検査装置において、
    　屈折率を用いてシミュレーション結果を補正し、
    　粒子サイズに対応した散乱強度を算出することを特徴とする検査装置。
  16. 　請求項７に記載の検査装置において、
    　実測値とシミュレーション値との比較結果から得られた補正係数を散乱強度の算出式に反映し、粒子サイズに対応した散乱強度の算出することを特徴とする検査装置。
  17. 　請求項７記載の検査装置と、
    　前記検査装置に接続されるデータベースと、
    　前記データベースに接続されるシミュレータとを有することを特徴とする検査システム。
  18. 　請求項１７に記載の検査システムにおいて、
    　前記検査装置の前記制御部は、
    　前記データベースからの信号に基づいて、
    　前記検査装置を制御することを特徴とする検査システム。
  19. 　光を用いて基板の欠陥を検査する検査方法において、
    　前記光の散乱強度の測定レンジを分割し、
    　前記分割した測定レンジごとに検査条件を設定し、
    　前記分割した測定レンジごとの検査条件を用いて欠陥の検査を行うことを特徴とする検査方法。
  20. 　請求項１９に記載の検査方法において、
    　前記検査条件は、検査レシピであることを特徴とする検査方法。
  21. 　請求項１９に記載の検査方法において、
    　シミュレーションデータと実測データを用いて
    　膜厚における、粒子サイズに対応した散乱強度を算出することを特徴とする検査方法。
  22. 　請求項１９に記載の検査方法において、
    　基準となる検査条件を設定し、
    　対応するシミュレーションデータと実測データを用いて粒子サイズに対応した散乱強度を算出し、
    　検査に使用する検査条件を算出することを特徴とする検査方法。
  23. 　請求項１９に記載の検査方法において、
    　屈折率を用いてシミュレーション結果を補正し、
    　粒子サイズに対応した散乱強度の算出することを特徴とする検査方法。
  24. 　請求項１９に記載の検査方法において、
    　実測値とシミュレーション値との比較結果から得られた補正係数を散乱強度の算出式に反映し、
    　粒子サイズに対応した散乱強度の算出することを特徴とする検査方法。
  25. 　請求項２１に記載の検査方法において、
    　シミュレータで算出したシミュレーションデータを取り込み、
    　前記シミュレーションデータを追加することを特徴とする検査方法。
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