JPH03108735A - 比較検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、比較検査方法および装置に係り、特に基板で
あるウェハ上に、同一形状で多数形成されたチップ中の
異物やパターン欠陥を検査するために好適な比較検査方
法および装置に関する。

［従来の技術］ この種の従来技術として、特開昭５９−６５３６号公報
に記載の技術がある。この従来技術では、ウェハ上の異
物やパターン欠陥を検出するため、ウェハ上に斜方また
は上方から光を当てて、異物やパターン欠陥から生じる
散乱光を検出するが、この時パターンからも散乱光が生
しるため、ウェハ上の２つのチップ内の同一箇所を検出
し、両者を比較し、不一致部分を異物やパターン欠陥と
判定するようにしている。

ところが、ウェハ上のチップは１つずつ縮小投影露光装
置で露光するために、それぞれのチップに配置ずれがあ
る（第１１図参照）。このままの状態で検出素子を用い
てチップ上を走査すると、チップ上の異なった位置を検
出してしまい同じ画像が得られない。

そこで、特開昭６１−１５１４１０号公報に記載の従来
技術では、チップ間の位置ずれをそのままの状態とし、
検出素子の画素サイズを小さくして、画像をデジタル化
してメモリし、メモリ素子内で信号を少しずつずらして
、両者を一致させる方法を採っている。しかし、この方
法では画素サイズを極度に小さくする必要があるため、
検査時間が長くなり、実用上大きな問題になっていた。

そこで、画素サイズを大きくして検出時間を短縮し、こ
の画素を比較検査するため特開平１−５９４６９号公報
に記載の従来技術では、画像を平滑化し、チップ同士の
位置ずれの影響を軽減する方法を採っている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術では、画素を小さくすると検査時３− 間が掛かりすぎ、画素を大きくするとチップ間の配列誤
差の影響を直接受け、１〜３μｍ以上の大異物または大
パターン欠陥しか検出できないという問題があった。

本発明の第１の目的は、画素を大きくしたままで、チッ
プ間の配列誤差の影響を受けずに０．３〜０．５μｍ程
度の微小異物または微小パターン欠陥をも検査可能な比
較検査方法を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、チップ間に位置ずれがあ
っても、多数のチップを連続的に、能率よく検査可能な
比較検査方法を提供することにある。

さらに、本発明の第３の目的は、より一層微小異物また
は微小パターン欠陥を検査可能な比較検査方法を提供す
ることにある。

そして、本発明の第４の目的は、前記方法を的確に実施
し得る比較検査装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記第１の目的は、検査開始前と検査途中のいずれかに
おいて各チップの基準マークを検出することにより、各
チップの配列誤差を求め、異物またはパターン欠陥の検
査時には前記配列誤差の分だけ、チップの画像と検出素
子のいずれかをシフトしながら前記画像を検出したのち
、２つのチップの画像信号の差を求め、不一致信号が出
力された時、異物またはパターン欠陥ありと判断するこ
とにより、達成される。

また、前記第２の目的は、前記チップの走査中に、チッ
プ内の基準マークを、ストロボを使用して照明し、検出
画像を蓄積型の撮像素子で瞬時に検出するか、またはシ
ャッタ付きＴＶカメラを用いて瞬時に検出し、その後撮
像素子から画像信号を読み出し、基準マークの位置を求
めることにより、達成される。

さらに、前記第３の目的は、前記検出素子による異物ま
たはパターン欠陥の検査時に、基板上を垂直落射照明し
、正反射光を検出素子で検出することにより、達成され
る。

そして、前記第４の目的は、基板上の対物レンズと検出
素子との間に、チップの画像をシフトさせる検出画像シ
フト手段を設けたことにより、達成される。

さらに、前記第４の目的は、前記検出画像シフト手段に
代えて、検出素子自体に、チップの画像の位置ずれ方向
に検出素子をシフトする駆動手段を設けたことによって
も、達成される。

［作用コ 本発明比較検査方法では、検査開始前と検査途中のいず
れかにおいて各チップの基準マークを検出することによ
り、各チップの配列誤差を求める。

次に、異物またはパターン欠陥の検査時には前記配列誤
差の分だけ、チップの画像と検出素子のいずれかをシフ
トしながら前記画像を検出する。ついで、２つのチップ
の画像信号の差を求め、不一致信号が出力された時、異
物またはパターン欠陥ありと判断するようにしている。

これにより、画素を大きくしたままの状態で、チップ間
の配列誤差の影響を受けずに０．３〜０．５μｍ程度の
小異物または小パターン欠陥をも検査することができる
。

また、本発明比較検査方法では、前記チップの走査中に
、チップ内の基準マークを、ストロボを使用して照明し
、検出画像を蓄積型の撮像素子で瞬時に検出するか、ま
たはシャッタ付きＴＶカメラを用いて瞬時に検出する。

その後、撮像素子から画像信号を読み出し、基準マーク
の位置を求めるようにしている。これにより、チップ間
に位置ずれがあっても、多数のチップを連続的に能率よ
く検査することができる。

さらに、本発明比較検査方法では、前記検出素子による
異物またはパターン欠陥の検査時に、基板上を垂直落射
照明し、正反射光を検出素子で検出するようにしている
。その結果、より一層微小異物または微小パターン欠陥
を検査することが可能である。

また１本発明比較検査装置では、基板上の対物レンズと
検出素子との間に、チップの画像をシフトさせる検出画
像シフト手段を設けている。これにより、前記本発明方
法を的確に実施することができる。

８− そして、本発明比較検査装置では、検出素子自体に、チ
ップの画像の位置ずれ方向に検出素子をシフトする駆動
手段を設けている。したがって、この装置によっても、
前記本発明方法を的確に実施することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明比較検査方法を実施するための装置の一
例を示す。

この第１図に示す比較検査装置は、ウェハステージ１６
と、これをＸ、Ｙ方向に駆動するＸ、Ｙ方向駆動モータ
４２．４３と、Ｘ、Ｙ方向位置検出器１７゜１８と、前
記ウェハステージ１６上のウェハ１を照明する半導体レ
ーザ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、ウェハステージ１６上
に載置されたウェハ１の対物レンズ４と、これの光路上
に配置されたダイクロイックミラー１４および空間フィ
ルタ６ならびに検出素子５と、この検出素子５の下方に
配置された画像シフト手段である画像シフト用平行平板
１９と、ハーフミラ−１２，１３およびストロボ１１な
らびに撮像素子であるＴＶカメラ１５と、前記検出素子
１５に接続された検査回路と、チップの基準マークの座
標検出用の検出顕微鏡３０と、水銀灯２０３と、各部と
情報を交換しかつ各部を制御するマイコン（第３図。

第５図の符号３６参照）を備えて構成されている。

前記ウェハステージ１６上には、基板であるウェハ１が
搭載されている。また、ウェハステージ１６はｘ、ｙ方
向駆動モータ４２．４３ニより、Ｘ、Ｙ方向に移動操作
されるようになっている。

前記ｘ、Ｙ方向位置検出器１７．１８は、マイコン３６
の指令を受けて、ウェハステージ１６のＸ、Ｙ方向の移
動位置を検出し、その検出値をマイコン３６に入力する
ようになっている。

前記半導体レーザ３ａ〜３ｄは、ウェハ１のチップの検
出領域８に斜め上方から照明するように配置されている
。

前記対物レンズ４は、チップの異物やパターン欠陥の散
乱光を検出素子５に集光するようになっている。

前記ダイクロイックミラー１４は、半導体レーザ３８〜
３ｄの光を透過し、ストロボ１１およびキセノンランプ
の光を反射するようになっている。

前記空間フィルタ６は、部分的な遮光板で、チップの異
物やパターン欠陥を顕在化するようになっている。

前記入１へロボ１１とＴＶカメラ１５とは、マイコン３
６からの指令を受けてストロボ１１が発光し、チップ２
０の基準マーク２２を照明し、この基準マーク２２を照
明している間に、ＴＶカメラ１５で前記基準マーク２２
を撮像し、その像をマイコン３６に入力し、マイコン３
６で各チップ２０の基準マーク２２の座標を求めるよう
になっている。

前記検査回路は、遅延メモリ２０１と、２値化回路２０
２とを備え、現在検出している画像信号９ｂと、遅延メ
モリ２０１から出力された１つ前の遅延信号７ｂとの差
を求め、その差分信号を２値化回路２０２で２値化して
出力するようになっている。

前記水銀灯２０３は、半導体レーザ３ａ〜３ｄによる斜
方からの照明に代わって、チップの検出領域８を垂直落
射照明するようになっている。

第２図は検出素子の斜視図である。

この第２図に示す検出素子５には、−列に第」、。

第２．第３．第４．・・・の画素９１．９２．９３．９
４．・・を配列した一次元リニアイメージセンサが使用
されている。この検出素子５では、前記第１．第２゜第
３．第４．・・・の画素９１．９２．９３．９４．・・
・の位置の明るさを電気信号に変換して出力するように
なっている。

第３図は画像シフト用平行平板の構造を示す図、第４図
は同作用説明図である。

検出画像シフト手段である画像シフト用平行平板１９は
、検出素子５と対物レンズ４との間に平行板ガラス１９
′を設けて構成されている。前記平行板ガラス１９′の
一端部は板ばね６０により弾力的に支えられ、他端部は
ピエゾ素子６１で支持されている。そして、前記ピエゾ
素子６１に電圧を印加し、伸縮させると、平行板ガラス
１９′が傾斜し、光路がシフトし、実像６２が左、右の
いずれかにシフトするようになっている。

第５図は画像の位置ずれに対するシフト手段の１ １２− 他の実施例を示す斜視図である。

この実施例では、検出素子５自体に、駆動手段であるピ
エゾ素子６３が取り付けられている。その結果、ピエゾ
素子６３に電圧を印加し、伸縮させると、直接検出素子
５がチップの画像の位置ずれ方向にシフトする。

第６図は基準マークの座標検出装置を示す斜視図である
。

この第６図に示す座標検出装置では、検出顕微鏡３０と
、前記Ｘ、Ｙ方向位置検出器］、７．１８に設けられた
出力カウンタ３２と、キーボード３４と、デイスプレー
３５とを有して構成されている。そして、検出顕微鏡３
０の視野内にチップ２０を入れ、このチップ２０の座標
をｘ、ｙ方向位置検出器１７．１８で検出し、出力カウ
ンタ３２で読み取り、キーボード３４でマイコン３６に
入力し、マイコン３６に記憶するとともに、チップ２０
の長さを計算する。前記デイスプレー３５には、ウェハ
１の全体形状と、各チップ２０の形状２位置を表示し、
不要な部分を消去し、これらの形状９位置をマイコン３
６に入力するようになっている。また、これと同様の要
領で、各チップ２０内の基準マーク２２の距離を測定し
てマイコン３６に入力し、マイコン３６で各チップ２０
の基準マーク２２の位置を検出するようになっている。

第７図はパターン付きウェハ上の異物やパターン欠陥検
出装置の制御系の系統図、第８図はウェハのチップ上の
基準マークの説明図、第９図（ａ）。

（ｂ）　＋　（ｃ）　、（ｄ）は基準マーク座標の検出
法の説明図、第１０図（ａ）、　（ｂ）は基準マーク座
標の精検査法の説明図、第１１図はチップの位置ずれお
よび検出位置シフトの説明図である。

これらの図に従って、前記実施例の比較検査装置の作用
と、本発明比較検査方法の一例を説明する。

ウェハ１のチップ２０上の異物またはパターン欠陥の比
較検査に当たっては、まずウェハステージ】６上に検査
対象のウェハ１を搭載する。

そして、第１図に示すように、ウェハ１上の検出領域２
を半導体レーザ３ａ、ａｂ、３ｃ、３ｄで斜方から照射
し、異物またはパターンの散乱光を対物レンズ４で集光
し、検出素子５で検出する。その際、パターンの像を極
力除去し、異物またはパターン欠陥の像を顕在化するた
めに、対物レンズ４のフーリエ変換面の位置に空間フィ
ルタ６を設けている。しかし、これだけではパターンの
成分を完全に除去することができないので、１つ前のチ
ップ７ａの検出領域の像の電気信号をメモリし、現在検
出しているチップ９ａの画像との差を取り、差分信号を
生じた時はこれを異物またはパターン欠陥と判定する。

前記検査回路は、遅延メモリ２０１と、２値化回路２０
２とを備えており、現在検出しているチップ９ａの画像
信号９ｂと、遅延メモリ２０１から一定時間遅れて出力
される１つ前のチップ７ａの遅延信号７ｂとの差を求め
、その差分信号を２値化回路２０２で２値化して、信号
「１」が出力された時に異物またはパターン欠陥ありと
判定する。

次に、チップの配列誤差を求めるための基準マークにつ
いて説明する。

半導体チップでは、シリコンウェハの上に回路パターン
を何回も露光して形成する。この時、１つ前に露光した
回路パターンの上に、今回露光する回路パターンを正確
に位置合わせして露光する必要がある。これには、第８
図に示すように、チップ２０の一部分に基準マーク２２
を設けておき、１つ前の露光でウェハ１上に焼き付けた
基準マーク２２の上に今回の基準マーク２２を正確に位
置合わせして、回路パターン２１を基準マーク２２と共
に露光する。したがって、この基準マーク２２はすべて
のチップ２０の中に形成されており、これの位置を求め
ればチップ２０の位置が分かるようになっている。

本発明のこの実施例では、始めにこの基準マーク２２の
位置を高速で検出して座標を求め、次にこの座標値を用
いてチップ比較による異物またはパターン欠陥の検査を
実現しようとするものである。

それには、まず基準マークの粗位置を求める。

前記基準マークの粗位置を求めるには、第６図に示す基
準マークの座標検出装置を用い、第９図（ａ）、　（ｂ
）、　（ｃ）および（ｄ）に示す要領で行う。

すなわち、ウェハ１をウェハステージ１６上にセ５− ６− ツトし、検出顕微鏡３０で第９図（ａ）におけるチップ
２０の左下端３１を目視で求め、検出顕微鏡３０の視野
の中心に位置決めする。この時の座標（ｘｌ。

ｙｔ）をＸ方向位置検出器１７．Ｘ方向位置検出器１８
の出力カウンタ３２で読み取る。次に、チップ２０の右
上端３３を同様の方法で位置決めして座標（Ｘ、。

ｙｔ）を読み取る。これにより、点３１の座標（ｘｌ。

ｙｘ）とチップ長さΔｘ（＝Ｘｔ−ｘ□）、Δｙ　（＝
’／ａ　　Ｖｌ）が分かる。

ついで、キーボード３４からＸ□、ｙ□、ΔＸ、Δｙお
よびウェハの直径ｄを入力し、デイスプレー３５に第９
図（ｂ）の形状を出力し、不要部分を消去して第９図（
ｃ）の形状を出力する。次に、第９図（ｄ）に示すチッ
プ２０内における基準マーク２２の距離ｎｘ、ｆｌｙを
第６図の検出顕微鏡３０を用いて前述の方法で求め、キ
ーボード３４から入力する。

以上述べたＸｘｒ’／□ｒΔＸ、Δｙ＋ＱＸ＋Ｑｙと第
９図（ｃ）の情報を使用して、マイコン３６が自動的に
ウェハ１上の全基準マーク２２の粗位置座標（Ｘｃ＋＋
　ｙｃｔ）　　（１＝　１　ｒ　２ｔ　”’）を計算す
る。

次に、基準マークの精位置座標を求める。

前記基準マーク２２の精位置座標を求めるには、第７図
に示すように、マイコン３６を含む制御系を動かし、第
１０図（ａ）、　（ｂ）に示す要領で行う。

すなわち、全基準マーク２２の粗位置座標（ｘｏ（。

ｙｃｔ）４１をマイコン３６に入力する。第１図でＹ方
向駆動モータ４３を、Ｘ方向位置検出器１８の出力が第
１０図（ａ）のｙＳ□になるまで動かして停止させる。

この状態でウェハステージ１６をＸ方向駆動モータ４２
でＸ方向に動かし、右端で停止させる。次に、Ｘ方向位
置検出器１８の出力がｙＳｔになるまでＹ方向駆動モー
タ４３を動かして停止する。この状態でウェハステージ
１６をＸ方向駆動モータ４２で−Ｘ方向に動かして左端
で停止させる。この間の動きを第１０図（ａ）に示す。

ウェハステージ１６は、±Ｘ方向に１５０ｗｎ／ｓの速
度で移動する。

ウェハステージ１６がＸ方向に動いている間に基準マー
ク２２の上を通過するので、第７図でＸ方向位置出力４
５をマイコン３６に入力し、これがＸ　ｅ　ｔ　＋ＸＣ
３＋　ｘｃ４．・・・などと一致した時にストロボ発光
回路４６に信号を送り、ストロボ１１を発光させる。

これにより、基準マーク２２をＴＶカメラ１５で検出し
、第７図に示す２値化回路４７２位置認識回路４８を経
て、ＴＶカメラ１５で写した基準マーク２２の座標値（
ζ１．η、）を求める。具体的な求め方は特公昭５６−
２２８４号公報に記載されている従来技術を使用する。

前記ＴＶカメラ１５で撮った基準マーク２２の座標値を
第１０図（ｂ）にＴＶモニタ３７で示す。

ストロボ１１の発光時間は、０．２μｓｅｃであり、こ
の間にウェハ１は０．０３μｍだけ動くので、この分が
検出誤差になるが、目標とする±０．０５μｍの精度を
得るためには大きな問題にはならない。基準マーク２２
は第１０図（ｂ）においてＴＶモニタ３７で検出され、
配列誤差がなければ基準マーク２２はＴＶモニタ３７の
中央に来るが、実際には配列誤差があるため中央からζ
１．η、だけずれて検出される。

したがって、基準マーク２２の精位置座標は（Ｘｏ。

＋ζｉ＋　’ｊａｒ＋η、）となる。

次に、異物またはパターン欠陥の検出時のウェハステー
ジの駆動法を述へる。

異物またはパターン欠陥の検出時には、第１図に示すウ
ェハステージ１６をＸ方向に一定速度で駆動し、検出顕
微鏡３０で幅Ｗの中を検出し、ウェハステージ１６が端
に来るとウェハステージ１６をＹ方向に幅Ｗの距離だけ
送り、ウェハステージ１６をＸ方向に再び一定速度で駆
動する。その間に、第１図に示すごとく現在検出してい
るチップ９ａと１つ前に検出したチップ７ａの信号の差
から異物またはパターン欠陥を検出している。したがっ
て、第１１図に示すように、チップ２０の配列間隔が不
規則な場合には、検出位置もチップ２０の位置ずれ分だ
けずらす必要がある。

第１１図において基準マークの座標を点５０（ｘ３□。

ｙｓｘ）＋点５１　（ＸＳ２１　ｙｓＪ　ｒ点５２　（
Ｘｓ３＋　ｙｓａ）とする。ウェハステージがＸ方向に
動いて、点５３〜点５４の間を走査したのちは点５５〜
点５６を走査し、その後は点５７〜点５８を走査しなけ
ればならない。

そのためには、点５４で像を点５４→点５５に距離３’
Ｓ。

ｙｓ□だけシフトする必要がある。また、点５６では点
５６→点５７に距離３’Ｓ３　　Ｙｓａだけシフトする
必９ ０− 要がある。このシフト方法を次に説明する。

検出画像シフト手段の第１図、第３図および第４図に示
す画像シフト用平行平板１９では、ピエゾ素子６１に電
圧を印加し、伸長させると、平行板ガラス１９′が第４
図に示すように、右上がりに傾斜し、実像６２が左側に
シフトし、反対にピエゾ素子６１を縮小させると、平行
板ガラス１９′が右下がりに傾斜し、実像６２が右側に
シフトする。

また、位置ずれ画像に対する検出素子のシフ１〜手段の
第５図に示す実施例では、検出素子５の駆動手段として
ピエゾ素子６３を用いており、このピエゾ素子６３に電
圧を印加し、ピエゾ素子６３を伸縮させると、検出素子
５自体がシフ１〜し、画像をシフトした場合と同じよう
に作用する。

制御法としては、第７図に示すように、Ｙ方向シフト量
信号７０をピエゾ素子駆動回路７１に送り、ピエゾ素子
６１または６３を駆動する。

前記検出素子５には、第２図に示すように、リニアイメ
ージセンサが使用されている。したがって、検出素子５
が画像を検出すると、検出信号９０は画素９１→９２→
９３→９４の順番にそれぞれの位置の明るさが電気信号
に変換されて出力される。第１１図における比較検査で
は点５５の位置における第９１の画素は、点５３の位置
における第９１の画素の検出信号と比較しなければなら
ない。そこで、ウェハステージ１６の位置（第１図のＸ
方向位置検出器１７の出力）がＸＳ、−ａとなった時に
検出素子５の走査をリセットし、第９１の画素からスタ
ートするようにしている。つまり、第７図に示すＸ方向
走査スタート信号７３が出されると、リセット信号発生
回路により検出素子５の走査をリセットし、第９１の画
素からスタートさせる。

以上の操作によって高速にウェハステージ１６を往復さ
せている時でも、第１図の遅延信号７ｂと現在検出して
いる画像信号９ｂは隣接するチップ７ａ、９ａ上の同一
箇所の画像信号になっているから、異物またはパターン
欠陥がなければ差分信号は零になる。この差分信号を検
出することにより、微小な異物またはパターン欠陥が検
出可能となる。

以上はウェハ−ヒの全チップの位置ずれを検出する場合
を説明したが、実際にはチップを形成する時の露光装置
の露光単位毎に補正すればよい。例えば、第１図の露光
面積が２０　Ｘ　２０ｍｍの時には、Ｘ。

Ｙ方向とも２０ＩＩ［１間隔で基準マークの位置を求め
ればよい。これにより、基準マークの位置検出時間を短
縮することができる。

続いて、第１２図は本発明比較検査方法の他の実施例を
示す説明図である。

この実施例では、始めにウェハ１のすべてのチップ２０
の基準マーク２２の位置を求めるのではなく、Ａ−＋Ｂ
の時に基準マーク２２の位置を求め、この座標値を用い
て画像位置をＸ、Ｙ方向にシフトしながらＣ−＋Ｄ−＋
Ｅ−＋Ｆ−＋Ｇ−＋Ｈ→■と走査し、次にＩ−）Ｊの走
査時に次の基準マーク２２の位置を求め。

以下の走査を続けることも可能である。これにより、全
体としての検査時間を短縮することができる。

以上は半導体レーザを用いて斜方から照明する場合を説
明したが、他の実施例として、照明光源にキセノンラン
プ、水銀灯、ハロゲンランプ、タングステンランプを使
用し、周囲から一様に暗視野照明して、異物またはパタ
ーン欠陥の検出を行うようにしてもよい。

また、斜方照明、暗視野照明の代わりに、第１図におけ
る水銀灯２０３でウェハ１上を垂直落射照明して、その
正反射光を検出素子５で検出してもよい。照明光には、
水銀灯２０３の他に、ハロゲンランプ、キセノンランプ
、タングステンランプ。

レーザなどを使用してもよい。

［発明の効果］ ＬＳＩウェハ上のチップの配列誤差は、通常±０．３〜
０．４μｍ存在するので、２つのチップを比較検査する
のが困難であった。本発明比較検査方法によれば、検査
開始前と検査途中のいずれかにおいて各チップの基準マ
ークを検出することにより、各チップの配列誤差を求め
、異物またはパターン欠陥の検査時には前記配列誤差の
分だけ、チップの画像と検出素子のいずれかをシフトし
ながら前記画像を検出したのち、２つのチップの画像信
号の差を求め、不一致信号が出力された時、異２３ ２４ 物またはパターン欠陥ありと判断するようにしているの
で、チップの配列誤差を±０．１μｍ精度で測定できる
ため、この精度での比較検査が可能である。そのため、
従来困難であった０、３〜０．４μｍ程度の微小異物ま
たは微小パターン欠陥をも検出し得る効果がある。

また１本発明比較検査方法によれば、前記チップの走査
中に、チップ内の基準マークを、ストロボを使用して照
明し、検出画像を蓄積型の撮像素子で瞬時に検出するか
、またはシャツ・り付きＴＶカメラを用いて瞬時に検出
し、その後撮像素子から画像信号を読み出し、基準マー
クの位置を求めるようにしているので、チップ間に位置
ずれがあっても、多数のチップを連続的に、能率よく検
査し得る効果がある。

さらに、本発明比較検査方法によれば、前記検出素子に
よる異物またはパターン欠陥の検査時に、基板上を垂直
落射照明し、正反射光を検出素子で検出するようにして
いるので、より一層微小異物または微小パターン欠陥を
検査し得る効果がある。

このように本発明比較検査方法により０．３〜０．５μ
ｍの異物またはパターン欠陥の検出が可能となるため、
次々期０．３μｍＬＳ　Ｉ　（６４ＭＤＲＡＭなどに適
用）の開発および量産時の歩留まり向上に大きく貢献す
る。

また、本発明比較検査装置によれば、基板上の対物レン
ズと検出素子との間に、チップの画像をシフトさせる検
出画像シフト手段を設けているので、前記方法を的確に
実施し得る効果がある。

そして、本発明比較検査装置によれば、前記検出画像シ
フト手段に代えて、検出素子自体に、チップの画像の位
置ずれ方向に検出素子をシフトする駆動手段を設けてい
るので、この装置によっても前記方法を的確に実施し得
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明比較検査方法を実施するための装置の一
例を示す斜視図、第２図は検出素子の斜視図、第３図は
画像シフト用平行平板の正面図、第４図は同作用説明図
、第５図は画像シフト手段の他の実施例を示す斜視図、
第６図は基準マークの座標検出装置を示す斜視図、第７
図はパターン付きウェハ上の異物やパターン欠陥検出装
置の制御系の系統図、第８図はウェハのチップ上の基準
マークの説明図、第９図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、
　（ｄ）は基準マーク座標の検出法の説明図、第１０図
（ａ）、　（ｂ）は基準マーク座標の精検査法の説明図
、第１１図はチップの位置ずれおよび検出位置シフトの
説明図、第１２図は本発明比較検査方法の他の実施例を
示す説明図である。 １・・・ウェハ、３ａ〜３ｄ・・・半導体レーザ、４・
・・対物レンズ、５・・・検出素子、７ａ・・・１つ前
のチップ、８・・・チップ上の検出領域、９ａ・・・現
在検出しているチップ、１１・・・ストロボ、１４・・
・ダイクロイックミラー、１５・・・ＴＶカメラ、１６
・・・ウェハステージ、１７゜１８・・Ｘ、Ｙ方向位置
検出器、１９・・・画像シフト用平行平板、２０１・・
・遅延メモリ、２０２・・・２値化回路、７ｂ・・・遅
延信号、９ｂ・・現在検出している画像信号、２０３・
・垂直落射照明用の水銀灯、２０・・・チップ、２２・
・・基準マーク、３０・・・基準マークの検出顕微鏡、
３６マイコン、３７−　’Ｉ”　Ｖモニタ、’Ｊ　ｓ２
　　Ｙ　Ｓ１＋　ｙＳ３’／Ｓａ・・・チップの位置ず
れ、６１・・・画像シフト用平行平板のピエゾ素子、６
３・・・検出素子駆動用のピエゾ素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１枚の基板上に、同一形状のチップを多数形成し、
   その２つのチップの画像を検出し、比較することにより
   異物またはパターン欠陥を検査する比較検査方法におい
   て、検査開始前と検査途中のいずれかにおいて各チップ
   の基準マークを検出することにより、各チップの配列誤
   差を求め、異物またはパターン欠陥の検査時には前記配
   列誤差の分だけ、チップの画像と検出素子のいずれかを
   シフトしながら前記画像を検出したのち、２つのチップ
   の画像信号の差を求め、不一致信号が出力された時、異
   物またはパターン欠陥ありと判断することを特徴とする
   比較検査方法。 ２、前記チップの走査中に、チップ内の基準マークを、
   ストロボを使用して照明し、検出画像を蓄積型の撮像素
   子で瞬時に検出し、その後撮像素子から画像信号を読み
   出し、基準マークの位置を求めることを特徴とする請求
   項１記載の比較検査方法。 ３、前記チップの走査中に、チップ内の基準マークをシ
   ャッタ付きＴＶカメラを用いて瞬時に検出し、その後Ｔ
   Ｖカメラからの画像信号を読み出し、基準マークの位置
   を求めることを特徴とする請求項１記載の比較検出方法
   。 ４、前記検出素子による異物またはパターン欠陥の検査
   時に、基板上を垂直落射照明し、正反射光を検出素子で
   検出することを特徴とする請求項１記載の比較検査方法
   。 ５、１枚の基板上に、同一形状のチップを多数形成し、
   その２つのチップの画像を検出し、比較することにより
   異物またはパターン欠陥を検査する比較検査装置におい
   て、前記基板上の対物レンズと検出素子との間に、チッ
   プの画像をシフトさせる検出画像シフト手段を設けたこ
   とを特徴とする比較検査装置。 ６、前記検出画像シフト手段に代えて、検出素子自体に
   、チップの画像の位置ずれ方向に検出素子をシフトする
   駆動手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の比較
   検査装置。