JPH0493752A - 欠陥・異物検査装置 - Google Patents
欠陥・異物検査装置Info
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- JPH0493752A JPH0493752A JP21081490A JP21081490A JPH0493752A JP H0493752 A JPH0493752 A JP H0493752A JP 21081490 A JP21081490 A JP 21081490A JP 21081490 A JP21081490 A JP 21081490A JP H0493752 A JPH0493752 A JP H0493752A
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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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。
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〕
本発明は、基板上に形成されたパターンの欠陥や、前記
基板上に付着した異物を検出する欠陥・異物検査装置に
関する。
基板上に付着した異物を検出する欠陥・異物検査装置に
関する。
第３図は１に来の欠陥・異物検査装置の検査原理を説明
する図である。例として＃４導体基板（ウェハー）上の
パターン欠陥や１４物を検査する場合について述べるが
、ウェハー上には一つの構成単位であるチップが規則正
しく配置されており、そのチップ内の配線パターンは、
どのチップにおいても同様である。第三図（ａ）は、ウ
ェハー上のあるチップの一部分を拡大して撮像した時の
画像を示す図であるが、回路パターン３１の一部にパタ
ーン欠陥３２があり、また、パターン３１の右の基板上
には異物３３がイ・１着している１次に第３図（ｂ）は
、第３図（ａ）とは別のチップであるが、第３図（ａ）
と同様の部分を拡大して撮像した図で、このチップには
欠陥、異物はない、そして第３図（ｃ）は、第３図＜ａ
＞と第３図（ｂ）の画像を重ねて比較し、それぞれの異
なる部分だけを抽出した画像であり、これにより欠陥、
異物を分離し検出することができる。このように従来の
欠陥・異物検査装置は、本来各々のチップ単位では同一
の回路パターンを有していることを利用したパターン比
較方式に基づくものであった。また、画像を拡大撮像す
るための光学系の前記ウェハー面に対する焦点位置は、
任意に設定は可能ではあるが、検査中は１点に固定され
ていた。
する図である。例として＃４導体基板（ウェハー）上の
パターン欠陥や１４物を検査する場合について述べるが
、ウェハー上には一つの構成単位であるチップが規則正
しく配置されており、そのチップ内の配線パターンは、
どのチップにおいても同様である。第三図（ａ）は、ウ
ェハー上のあるチップの一部分を拡大して撮像した時の
画像を示す図であるが、回路パターン３１の一部にパタ
ーン欠陥３２があり、また、パターン３１の右の基板上
には異物３３がイ・１着している１次に第３図（ｂ）は
、第３図（ａ）とは別のチップであるが、第３図（ａ）
と同様の部分を拡大して撮像した図で、このチップには
欠陥、異物はない、そして第３図（ｃ）は、第３図＜ａ
＞と第３図（ｂ）の画像を重ねて比較し、それぞれの異
なる部分だけを抽出した画像であり、これにより欠陥、
異物を分離し検出することができる。このように従来の
欠陥・異物検査装置は、本来各々のチップ単位では同一
の回路パターンを有していることを利用したパターン比
較方式に基づくものであった。また、画像を拡大撮像す
るための光学系の前記ウェハー面に対する焦点位置は、
任意に設定は可能ではあるが、検査中は１点に固定され
ていた。
しかし、前述の従来技術では以下のような問題点を有す
る。
る。
より小さいパターン欠陥や異物を検出するには拡大光学
系の拡大倍率を高くする必要があるが、それに伴なって
前記光学系の開口数が大きくなり、焦点深度が著しく低
下する。従って、ウェハー上の回路パターンには高さが
あるため、パターン上の欠陥、異物と、低い部分、すな
わちウェハー上にある欠陥、異物とを同時に撮像し、画
像データとして取り込むことが難しかった。第２図は、
従来の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェハー上に形成
された回路パターン上の異物と、ウェハー上に付着した
異物を拡大光学系を介して撮像した時の画像を示す図で
ある。第２図（ａ）は、ウェハー２１上に形成された回
路パターン２２上の異物２４と、前記ウェハー２１上に
付着した異物２３を断面方向から見た図であるが、異物
２３と、異物２４とでは、ウェハー２１面上からの高さ
が異なっている。第２図（ｂ）は、画像を拡大して撮像
する光学系の焦点位置を第２図（ａ）の第１の焦点位置
２５に置いた時に得られた画像を示す図であるが、光学
系の焦点深度が浅いために、ウェハー２１表面上の異物
２３は撮像されていない。
系の拡大倍率を高くする必要があるが、それに伴なって
前記光学系の開口数が大きくなり、焦点深度が著しく低
下する。従って、ウェハー上の回路パターンには高さが
あるため、パターン上の欠陥、異物と、低い部分、すな
わちウェハー上にある欠陥、異物とを同時に撮像し、画
像データとして取り込むことが難しかった。第２図は、
従来の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェハー上に形成
された回路パターン上の異物と、ウェハー上に付着した
異物を拡大光学系を介して撮像した時の画像を示す図で
ある。第２図（ａ）は、ウェハー２１上に形成された回
路パターン２２上の異物２４と、前記ウェハー２１上に
付着した異物２３を断面方向から見た図であるが、異物
２３と、異物２４とでは、ウェハー２１面上からの高さ
が異なっている。第２図（ｂ）は、画像を拡大して撮像
する光学系の焦点位置を第２図（ａ）の第１の焦点位置
２５に置いた時に得られた画像を示す図であるが、光学
系の焦点深度が浅いために、ウェハー２１表面上の異物
２３は撮像されていない。
一方、第２図（ｃ）は、前記光学系の焦点位置を第２図
（ａ）の第２の焦点位置２６に置いた時の画像を示す図
であるが、今度は逆に回路パターン２２上の異物２４が
撮像されていない。このように従来の検査装置では、拡
大撮像光学系の焦点位置が検査中−点に固定されている
ために、パターンの上部ど、下部に位置する欠陥、異物
を同時に検出することができず、それらを検出するには
、焦点位置を変えて２度検査する必要があった。
（ａ）の第２の焦点位置２６に置いた時の画像を示す図
であるが、今度は逆に回路パターン２２上の異物２４が
撮像されていない。このように従来の検査装置では、拡
大撮像光学系の焦点位置が検査中−点に固定されている
ために、パターンの上部ど、下部に位置する欠陥、異物
を同時に検出することができず、それらを検出するには
、焦点位置を変えて２度検査する必要があった。
そこで本発明はこのような問題点を解決するものであっ
て、回路パターンの上部及び、下部にあるより小さな欠
陥、ｙ４物を１度の検査で同時に検出することが可能な
欠陥・異物検査装置を提供するところにある。
て、回路パターンの上部及び、下部にあるより小さな欠
陥、ｙ４物を１度の検査で同時に検出することが可能な
欠陥・異物検査装置を提供するところにある。
本発明の欠陥・異物検査装置は、基板上に形成されたパ
ターンの欠陥や前記基板上に付着した異物を拡大光学系
を介して撮像し、得られた画像データを用いて前記パタ
ーン欠陥、異物を検出する欠陥・異物検査装置において
、前記拡大光学系の前記基板表面に対する焦点位置を少
なくとも２段階以上変えて撮像し、それらを積算した画
像ブタを用いて１４ｉＪ記パターン欠陥、異物を検出す
ることを特徴とする。
ターンの欠陥や前記基板上に付着した異物を拡大光学系
を介して撮像し、得られた画像データを用いて前記パタ
ーン欠陥、異物を検出する欠陥・異物検査装置において
、前記拡大光学系の前記基板表面に対する焦点位置を少
なくとも２段階以上変えて撮像し、それらを積算した画
像ブタを用いて１４ｉＪ記パターン欠陥、異物を検出す
ることを特徴とする。
本発明の実施例を、従来技術と同様に、半導体基板（ウ
ェハー）」二に配置されたチップ上の欠陥、異物を検出
する場合を例として以下に述べる。
ェハー）」二に配置されたチップ上の欠陥、異物を検出
する場合を例として以下に述べる。
本発明の欠陥・異物検査装置は、従来技術で述べたと同
様に、画像認識によるパターン比較方式に基づくもので
あるが、チップ上のパターン部を拡大して撮像するため
の光学系の前記ウェハー面上に対する焦点位置を、少な
くとも２段階以上変えて撮像し、それらを積算した画像
データを用いてパターン比較するという構成にした。第
１図は、本発明の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェハ
上に形成された回路パターンの」一部にある異物と、ウ
ェハー面上に付着した異物を拡大光学系を介して撮像し
た時の画像を示す図であり、撮像光学系の前記ウェハー
面上に対する焦点位置は３段階変化させた。第１図（ａ
）は、ウェハー１１上に形成された回路パターン１２上
の異物１４と、前記ウェハー１１上に（＝１’ ａ し
た異物１３を断面方向から見た図であるが、異物１３と
異物１４とでは、ウェハー１１面上からの高さが異なっ
ている。第１図（ｂ）は、画像を拡大して撮像するため
の光学系の焦点位置を第１図（ａ）の第１の焦点位置１
５に置いた時に得られた画像であるが、光学系の焦点深
度が浅いために、ウェハー１１上の異物１３は撮像され
ていない。一方、第１図（ｄ）は、前記光学系の焦点位
置を第１図（ａ）の第３の焦点値ｌ！Ｆ１７に置いた時
の画像を示す図であるが、今度は逆に回路パターン１２
上の異物１４が転写されていない、更に第１図（Ｃ）は
、前記焦点位置を第１図（ａ）の第２の焦点値ｊｉｉ１
６に置いた時の画像であるが、焦点位置が、前記第１図
（ｂ）と第１図（ｄ）の場合のちょうど中間に位置して
いるため、前記回路パターン１２上の異物１４と、前記
ウェハー１１面上の異物１３は、両方共に撮像されては
いるが、その輪かくは明確ではなく、検出されるには十
分でない。最後に第１図（ｅ）は、本発明に基づいて第
１図（ｂ）〜第１図（ｄ）に示される画像を積算して得
られた画像であるが、前記回路パターン１２上の異物１
４と、前記ウェハー１１面上の異物１３の両方が非常に
明りょうに撮像された結果となっている。このように搬
像光学系の焦点位置を複数段階変化させて各々画像を取
り込み、それらを積算した画像データを用いて欠陥、異
物を検出する方式を採用することにより、たとえ、拡大
撮像光学系が高倍率で焦点深度が著しく低下したとして
も、パターン上部及び、下部にある、より小さな欠陥、
異物を、１度の検査で同時に検出することが可能となっ
た。
様に、画像認識によるパターン比較方式に基づくもので
あるが、チップ上のパターン部を拡大して撮像するため
の光学系の前記ウェハー面上に対する焦点位置を、少な
くとも２段階以上変えて撮像し、それらを積算した画像
データを用いてパターン比較するという構成にした。第
１図は、本発明の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェハ
上に形成された回路パターンの」一部にある異物と、ウ
ェハー面上に付着した異物を拡大光学系を介して撮像し
た時の画像を示す図であり、撮像光学系の前記ウェハー
面上に対する焦点位置は３段階変化させた。第１図（ａ
）は、ウェハー１１上に形成された回路パターン１２上
の異物１４と、前記ウェハー１１上に（＝１’ ａ し
た異物１３を断面方向から見た図であるが、異物１３と
異物１４とでは、ウェハー１１面上からの高さが異なっ
ている。第１図（ｂ）は、画像を拡大して撮像するため
の光学系の焦点位置を第１図（ａ）の第１の焦点位置１
５に置いた時に得られた画像であるが、光学系の焦点深
度が浅いために、ウェハー１１上の異物１３は撮像され
ていない。一方、第１図（ｄ）は、前記光学系の焦点位
置を第１図（ａ）の第３の焦点値ｌ！Ｆ１７に置いた時
の画像を示す図であるが、今度は逆に回路パターン１２
上の異物１４が転写されていない、更に第１図（Ｃ）は
、前記焦点位置を第１図（ａ）の第２の焦点値ｊｉｉ１
６に置いた時の画像であるが、焦点位置が、前記第１図
（ｂ）と第１図（ｄ）の場合のちょうど中間に位置して
いるため、前記回路パターン１２上の異物１４と、前記
ウェハー１１面上の異物１３は、両方共に撮像されては
いるが、その輪かくは明確ではなく、検出されるには十
分でない。最後に第１図（ｅ）は、本発明に基づいて第
１図（ｂ）〜第１図（ｄ）に示される画像を積算して得
られた画像であるが、前記回路パターン１２上の異物１
４と、前記ウェハー１１面上の異物１３の両方が非常に
明りょうに撮像された結果となっている。このように搬
像光学系の焦点位置を複数段階変化させて各々画像を取
り込み、それらを積算した画像データを用いて欠陥、異
物を検出する方式を採用することにより、たとえ、拡大
撮像光学系が高倍率で焦点深度が著しく低下したとして
も、パターン上部及び、下部にある、より小さな欠陥、
異物を、１度の検査で同時に検出することが可能となっ
た。
以上、本発明の一実施例を述べたが、これ以外に、
（１）フォトマスク上の欠陥、異物を検査する場合。
（２）得られた画像データと、ＣＡＤデータ上の設計デ
ータとパターン比較して欠陥、異物を検出する装置に適
用する場合。
ータとパターン比較して欠陥、異物を検出する装置に適
用する場合。
（３）撮像光学系の焦点位置を３段階以外の複数回変化
させる場合。
させる場合。
についても本発明と同様な効果が得られる。
以上述べたように本発明によれば、基板上に形成された
パターンの欠陥や前記基板上に付着した異物を拡大光学
系を介して撮像し、得られた画像データを用いて前記パ
ターン欠陥、異物を検出する欠陥・異物検査装置におい
て、前記拡大光学系の前記基板表面に対する焦点位置を
少なくとも２段階以上変えて撮像し、それらを積算した
画像データを用いて前記パターン欠陥、異物を検出する
ことにより、たとえ、前記拡大光学系が高倍率で焦点深
度が著しく低下したとしても、前記パターンの」二部及
び、下部に存在するより小さな欠陥、異物を１度の検査
で同時に検出できるという効果を有するものである。
パターンの欠陥や前記基板上に付着した異物を拡大光学
系を介して撮像し、得られた画像データを用いて前記パ
ターン欠陥、異物を検出する欠陥・異物検査装置におい
て、前記拡大光学系の前記基板表面に対する焦点位置を
少なくとも２段階以上変えて撮像し、それらを積算した
画像データを用いて前記パターン欠陥、異物を検出する
ことにより、たとえ、前記拡大光学系が高倍率で焦点深
度が著しく低下したとしても、前記パターンの」二部及
び、下部に存在するより小さな欠陥、異物を１度の検査
で同時に検出できるという効果を有するものである。
第１図は、本発明の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェ
ハー」二に形成された回路パターンの上部にある異物と
、ウェハー面上にイ・］着した異物を拡大光学系を介し
て撮像した時の画像を示し、第１図（ａ）は、ウェハー
上に形成された回路パターンの上部にある異物と、ウェ
ハー面上に付着した異物を、断面方向から見た図、 第１関（ｂ）は、拡大光学系の焦点位置を、第１図（ａ
＞の第１の焦点位置１５に置いた時の画像を示す図、 第１図（ｃ）は、拡大光学系の焦点位置を、第１図（ａ
）の第２の焦点位置１６に置いた時の画（象を示す図で
、 第１図（ｄ）−は、拡大光学系の焦点位置を、第１図（
ａ）の第３の焦点位置に置いた時の画像を示す図、 第１図（ｅ）は、第１図（ｂ）〜第１図（ｄ）に示され
る画像を積算して得られた画像を示す図である。 第２図は、従来の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェハ
ー上に形成された回路パターンの」二部にある異物と、
ウェハー面上にイづ着した異物を、拡大光学系を介して
撮像した時の画像を示し、第２図（ａ）は、ウェハー上
に形成された回路パターンの上部にある異物と、ウェハ
ー面上にイ１着した異物を、断面方向から見た図、 第２図（ｂ）は、拡大光学系の焦点位置を、第２図（ａ
）の第１の焦点位置２５に置いた時の画ｆ象を示す図、 第２図（Ｃ）は、拡大光学系の焦点位置を、第２図（ａ
）の第２の焦点位置２６に置いた時の画像を示す図であ
る。 第３図は、従来の欠陥・異物検査装置の検査原理を説明
し、 第３図（ａ）は、ウェハーのあるチップの一部分を拡大
して撮像した時の画像を示す図、第３図（ｂ）は、第３
図（ａ）とは別のチップであるが、第３図（ａ）と同様
の部分を拡大して撮像した画像を示す図、 第３図（ｃ）は、第３図（ａ）と第３図（ｂ）の画像を
重ねて比較し、それぞれの異なる部分だけを抽出した画
像を示す図である。 １１・・・ウェハー １２・・・回路パターン １３・・・ウェハー上の異物 １４・・・回路パターン上の異物 １５・・・第１の焦点位置 １６・・・第２の焦点位置 １７・・・第３の焦点位置 ２１・・・ウェハー ２２・・・回路パターン ２３・・・ウェハー上の異物 ２４・・・回路パターン上の異物 ２５・・・第１の焦点位置 ２６・・・第２の焦点位置 ３１・・・回路パターン ３２・・・パターン欠陥 ３３・・・異物
ハー」二に形成された回路パターンの上部にある異物と
、ウェハー面上にイ・］着した異物を拡大光学系を介し
て撮像した時の画像を示し、第１図（ａ）は、ウェハー
上に形成された回路パターンの上部にある異物と、ウェ
ハー面上に付着した異物を、断面方向から見た図、 第１関（ｂ）は、拡大光学系の焦点位置を、第１図（ａ
＞の第１の焦点位置１５に置いた時の画像を示す図、 第１図（ｃ）は、拡大光学系の焦点位置を、第１図（ａ
）の第２の焦点位置１６に置いた時の画（象を示す図で
、 第１図（ｄ）−は、拡大光学系の焦点位置を、第１図（
ａ）の第３の焦点位置に置いた時の画像を示す図、 第１図（ｅ）は、第１図（ｂ）〜第１図（ｄ）に示され
る画像を積算して得られた画像を示す図である。 第２図は、従来の欠陥・異物検査装置を用いて、ウェハ
ー上に形成された回路パターンの」二部にある異物と、
ウェハー面上にイづ着した異物を、拡大光学系を介して
撮像した時の画像を示し、第２図（ａ）は、ウェハー上
に形成された回路パターンの上部にある異物と、ウェハ
ー面上にイ１着した異物を、断面方向から見た図、 第２図（ｂ）は、拡大光学系の焦点位置を、第２図（ａ
）の第１の焦点位置２５に置いた時の画ｆ象を示す図、 第２図（Ｃ）は、拡大光学系の焦点位置を、第２図（ａ
）の第２の焦点位置２６に置いた時の画像を示す図であ
る。 第３図は、従来の欠陥・異物検査装置の検査原理を説明
し、 第３図（ａ）は、ウェハーのあるチップの一部分を拡大
して撮像した時の画像を示す図、第３図（ｂ）は、第３
図（ａ）とは別のチップであるが、第３図（ａ）と同様
の部分を拡大して撮像した画像を示す図、 第３図（ｃ）は、第３図（ａ）と第３図（ｂ）の画像を
重ねて比較し、それぞれの異なる部分だけを抽出した画
像を示す図である。 １１・・・ウェハー １２・・・回路パターン １３・・・ウェハー上の異物 １４・・・回路パターン上の異物 １５・・・第１の焦点位置 １６・・・第２の焦点位置 １７・・・第３の焦点位置 ２１・・・ウェハー ２２・・・回路パターン ２３・・・ウェハー上の異物 ２４・・・回路パターン上の異物 ２５・・・第１の焦点位置 ２６・・・第２の焦点位置 ３１・・・回路パターン ３２・・・パターン欠陥 ３３・・・異物
Claims (1)
- 基板上に形成されたパターンの欠陥や前記基板上に付
着した異物を拡大光学系を介して撮像し、得られた画像
データを用いて前記パターン欠陥、異物を検出する欠陥
・異物検査装置において、前記拡大光学系の前記基板表
面に対する焦点位置を少なくとも２段階以上変えて撮像
し、それらを積算した画像データを用いて前記パターン
欠陥、異物を検出することを特徴とする欠陥・異物検査
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21081490A JPH0493752A (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 欠陥・異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21081490A JPH0493752A (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 欠陥・異物検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493752A true JPH0493752A (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=16595567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21081490A Pending JPH0493752A (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 欠陥・異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0493752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100415412B1 (ko) * | 2000-05-30 | 2004-01-16 | 가부시끼가이샤 도시바 | 모의 결함웨이퍼 및 결함검사 레서피 작성방법 |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP21081490A patent/JPH0493752A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100415412B1 (ko) * | 2000-05-30 | 2004-01-16 | 가부시끼가이샤 도시바 | 모의 결함웨이퍼 및 결함검사 레서피 작성방법 |
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