表面欠陥検査方法及び検査装置
【課題】正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置を実現する。
【解決手段】それぞれ異なるパターンピッチを有する複数の領域からの光像が混在した回折光像710aを表示し、選択した領域のパターンピッチ702aと算出された回折光ピッチ702bが表示される。回折光ピッチ702bに合わせたピッチのゲージ710b、701cが回折光像710aに重畳して表示させる。ゲージ710b、710cは回折光像710cのピッチに合わせられるように作業者が移動でき、ゲージ710b、710cを合わせたピッチの画像が抽出され、別の表示領域に表示される。異なるパターンピッチを有する複数の領域のそれぞれに対して実行し、それぞれのパターンピッチとそれに対応する画像を表示する。表示した画像等に従い、選択した回折光を除去可能なように空間フィルタの間隔を設定できる。
【解決手段】それぞれ異なるパターンピッチを有する複数の領域からの光像が混在した回折光像710aを表示し、選択した領域のパターンピッチ702aと算出された回折光ピッチ702bが表示される。回折光ピッチ702bに合わせたピッチのゲージ710b、701cが回折光像710aに重畳して表示させる。ゲージ710b、710cは回折光像710cのピッチに合わせられるように作業者が移動でき、ゲージ710b、710cを合わせたピッチの画像が抽出され、別の表示領域に表示される。異なるパターンピッチを有する複数の領域のそれぞれに対して実行し、それぞれのパターンピッチとそれに対応する画像を表示する。表示した画像等に従い、選択した回折光を除去可能なように空間フィルタの間隔を設定できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の被検査物の表面に存在する異物、傷、欠陥、汚れ等を検出する表面欠陥検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物の表面、例えば半導体ウェーハの表面の欠陥（表面に存在する異物、傷、欠陥、汚れ等）を検出する表面欠陥検査装置は、レーザ光等の検査光をウェーハ表面に照射し、ウェーハの表面で発生した反射光又は散乱光を検出することにより、ウェーハの表面に存在する欠陥を検出する。
【０００３】
この種の検査装置では、ウェーハの表面にチップを構成するパターンが形成されている場合、通常、検出した反射光又は散乱光の強度から画像信号を作成し、検査エリア（検査チップ又は検査ショット）の画像信号を参照エリア（参照チップ又は参照ショット）の画像信号と比較して、両者の差分が閾値以上である箇所を欠陥と判定している。
【０００４】
参照エリアには、検査エリアの隣接エリア（隣接チップ或いは隣接ショット）又は予め用意した良品エリア（良品チップ或いは良品ショット）が用いられる。
【０００５】
また、上記欠陥を検査する技術として、特許文献１や特許文献２に、ウェーハにコヒーレント光を照射してウェーハ上の繰り返しパターンからの回折光を空間フィルタで除去し、欠陥からの繰り返し性のもたない散乱光を効率良く検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８４１４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、表面欠陥検査装置では、ウェーハの品種及び検査工程に対応した検査条件データが必要であり、そのデータ作成に多くの時間を要している。その検査条件データの中の一つに空間フィルタの設定があるが、作業者が適切な空間フィルタの設定をする為には、ウェーハの品種によって存在する複数の繰り返し性を持ったパターンとその各パターンに対応した回折光を見極める必要がある。
【０００８】
この各パターンに対応した回折光を見極める作業には非常に時間が必要である。パターンに対応した回折光を見極める作業の時間を単に短縮すると、空間フィルタを正確に設定することができず、表面の欠陥検出感度が低下する可能性がある。
【０００９】
従来技術においては、例えば、繰り返しパターンが複数存在する場合のパターンからの回折光は、幾つも重なり合い、作業者が特定のパターンからの回折光を見分ける手段（方法）についての配慮は十分ではなく、空間フィルタの設定に長時間を必要としていた。
【００１０】
本発明の目的は、正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置及び検査方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために次のように構成される。
【００１２】
本発明の表面検査方法及び装置は、複数種類の回路パターンの回折光像が重畳された被検査物画像を表示し、被検査物の複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトと回路パターンのピッチとを記憶手段に格納し、上記記憶手段に記憶された回路パターンのピッチのうちのいずれかのピッチを選択して抽出し、抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する複数のゲージ線を表示し、表示した上記ゲージ線と上記被検査物画像とに基づいて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出して表示する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置及び検査方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される表面欠陥検査装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例における検査光の走査を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例の検査条件を作成し、空間フィルタの設定を行なうフローチャートである。
【図４】表面欠陥検査装置により検査されるチップレイアウトの例を示す図である。
【図５】被検査物であるチップの複数領域からの回折光像が重畳された回折画像の説明図である。
【図６】パターンピッチと回折光像ピッチの関係を説明する図である。
【図７】本発明の一実施例における、エリア別の回折光像を抽出時に、検査装置の表示部に表示される画面表示例である。
【図８】本発明の一実施例における、エリア別の回折光像を抽出後に、検査装置の表示部に表示される画面表示例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例が適用される表面欠陥検査装置の概略構成図である。図１において、表面欠陥検査装置は、照明手段１０と、検出手段４００と、Ｘスケール３０と、Ｙスケール４０と、処理装置１００とを備えている。なお、外部計算装置を備えても良い。
【００１７】
検出手段４００は、照明手段１０より、検査対象物であるウェーハ１上に照射された検査光によるパターン（回路パターン）及び欠陥からの散乱光をセンサ面（この例では、センサとしてＴＤＩセンサを使用）に結像させるフーリエ変換レンズ２０と、逆フーリエ変換レンズ２２と、フーリエ変換面に配置した空間フィルタ２１と、ＴＤＩセンサ５０と、フーリエ変換面観察用手段２３とを備えている。
【００１８】
検出部４００は、ウェーハ１の直上及び斜方に配置しても良い。
【００１９】
フーリエ変換レンズ２０は、ウェーハ１の繰り返しパターンからの回折像を結像させ、フーリエ変換面観察手段２３で観察できる機構を備えている。
【００２０】
また、空間フィルタ２１は、ウェーハ１上に照射された検査光によるパターン及び欠陥からの散乱光のうち、欠陥からの散乱光以外であるパターン上の繰り返しピッチに応じた回折光を遮光する機構を有している。
【００２１】
ウェーハ１上の繰り返しパターンからの散乱光は、フーリエ変換レンズ２０のフーリエ変換面で繰り返しパターンピッチに対応した回折像を結ぶ。一方で、ウェーハ１の欠陥からの散乱光はフーリエ変換面では結像しない。このため、フーリエ変換面での回折光を空間フィルタ２１により遮光することで、ウェーハ１上に形成されたパターンからの散乱光の大部分を遮光し、一方で欠陥からの散乱光を大部分通過させることができる。
【００２２】
これにより、ウェーハ１に形成されたパターンからの散乱光を除去し、欠陥からの散乱光のみをＴＤＩセンサ５０に結像でき、高いＳ／Ｎで欠陥の信号を得ることが可能となる。
【００２３】
また、空間フィルタ２１は、ウェーハ１のパターン上の繰り返しピッチに応じたＸＹ方向（図１に図示）に結像した回折光の間隔に合わせて遮光できるようにＸＹ方向の間隔及び位置を任意で切り替える機構を有している。
【００２４】
逆フーリエ変換レンズ２２は、何本かの個別に倍率を持つ逆フーリエ変換レンズを任意で切替え可能な機構を備え、被検査物の種類、又は検出したい欠陥の大きさにより検出感度を変更できる構成となっている。
【００２５】
また、照明手段１０は、例えば、所定波長のレーザ光等の検査光を発生するレーザ装置であり、検査光を被検査物であるウェーハ１の表面へ照射する。例えば、検査光をウェーハ１の表面に斜めに（所定の角度１２で）照射しても良い。表面にチップ２が形成されたウェーハ１がＸＹステージ上に搭載され、このＸＹステージがＸ方向及びＹ方向へ移動することによって、照明手段１０から照射された検査光がウェーハ１の表面を走査する構成となっている。
【００２６】
図２は本発明の一実施例である表面欠陥検査装置における検査光の走査を説明する図である。
【００２７】
図２において、ウェーハ１を搭載したウェーハステージが、図２に示したＸ方向へ移動すると、照明手段１０から照射された検査光が、ウェーハ１上に形成されたチップ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面を矢印Ｓ１で示す方向に移動し、１ラインの走査が行われる。
【００２８】
次に、ウェーハステージが図２に示したＹ方向へ移動する。そして、ウェーハステージがＸ方向に１ライン目の走査時と反対向きに移動すると、検査光がチップ２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａの表面を矢印Ｓ２で示す方向に移動して、２ライン目の走査が行われる。これらの動作を繰り返すことにより、ウェーハ１の表面全体の走査が行われる。
【００２９】
図１に戻り、Ｘスケール３０及びＹスケール４０は、例えばレーザースケール等からなり、ウェーハ１を載せたウェーハステージのＸ方向位置及びＹ方向位置をそれぞれ検出して、その位置情報を処理装置１００の座標管理装置１４０へ出力する。
【００３０】
処理装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１１０と、画像処理装置１２０と、欠陥判定装置１３０と、座標管理装置１４０と、検査結果記憶装置１５０と、検査結果表示装置１６０と、入力装置１７０と、結果処理装置１８０とを備えている。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器１１０は、検出器５０を含む検出部４００から入力したアナログ信号の画像信号を、ディジタル信号の画像信号に変換して出力する。
【００３２】
画像処理装置１２０は、画像比較回路１２１と、閾値演算回路１２２と、閾値格納回路１２３とを備えている。
【００３３】
画像比較回路１２１は、例えば遅延回路と差分検出回路を備えており、検出部４００で検出された検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差分を検出する比較手段としての役割を果たす。画像比較回路１２１の遅延回路は、Ａ／Ｄ変換器１１０から画像信号を入力して遅延することにより、図２に示した走査で、現在の検査光が照射されている検査エリアの１つ前の既に検査光の照射が終了した検査エリアの画像信号を出力する。
【００３４】
画像比較回路１２１の差分検出回路は、Ａ／Ｄ変換器１１０からの現在の検査光が照射されている検査エリアの画像信号と遅延回路からの画像信号とを入力し、両者の差分を検出して出力する。これにより、画像比較回路１２１は、検査エリアと、これに隣接する参照エリアの画像信号とを比較する。
【００３５】
検査エリアの表面に欠陥が存在する場合、欠陥で散乱した散乱光が、隣接するチップ相互の画像信号の差分となって現れる。
【００３６】
なお、画像比較回路１２１は、遅延回路の代わりに予め用意した良品チップの画像信号のデータを記憶したメモリを備え、良品の検査エリアの画像信号との比較を行うようにしても良い。
【００３７】
閾値演算回路１２２は、例えば各検査エリアに対応する画素の画像信号の統計値を基に、対応画素の画像信号の差分と比較するための閾値を演算するしき値演算手段として機能する。つまり、Ａ／Ｄ変換器１１０からの検査エリアの画像信号と遅延回路からの各参照エリアの画像信号を画素毎に対応させ、各検査エリア間でばらつき（標準偏差）量を算出し、そのばらつき量を基に欠陥の有無の判定に用いる閾値データを算出する。
【００３８】
閾値格納回路１２３には、閾値演算回路１２２から入力された閾値が座標管理装置１４０から入力された検査エリアの座標情報に対応付けられて保存される。
【００３９】
欠陥判定装置１３０は、判定回路１３１と、係数テーブル１３２、１３３とを備えている。係数テーブル１３２、１３３には、閾値演算回路１２２で演算された閾値を変更するための係数が、ウェーハ１上の座標情報と対応付けられて格納されている。
【００４０】
係数テーブル１３２、１３３は、座標管理装置１４０からの座標情報を入力し、その座標情報に対応する係数を判定回路１３１へ出力する。係数テーブル１３２、１３３に格納された係数は、判定回路１３１に出力された際に、対応する座標の閾値に乗じられる。これにより、例えば多数の同一製品を検査する場合、過去の検査・分析データの蓄積から、欠陥の生じ易い検査エリア内の箇所或いはウェーハ上の箇所（エッジ近傍等）とそうでない箇所とで閾値が柔軟に調整される。
【００４１】
判定回路１３１には、画像比較回路１２１からの検査エリアと参照エリアとの対応画素の画像信号の差分信号と、閾値格納回路１２３から読み出された対応画素の閾値データと、係数テーブル１３２、１３３から入力された対応画素の閾値変更用の係数が入力される。
【００４２】
判定回路１３１は、画像処理装置１２０から入力された閾値に係数テーブル１３２、１３３から入力した対応画素の係数を乗じて判定用閾値を作成する。そして、画像比較回路１２１からの差分信号と対応画素の判定用閾値とを比較し、欠陥の有無を判定する。
【００４３】
ここでは、差分信号が判定用閾値以上である場合に当該画素が欠陥からの散乱光によるものと判定し、その検査結果を検査結果記憶装置１５０へ出力する。また、判定回路１３１は、判定に用いた閾値の情報を検査結果記憶装置１５０へ出力する。
【００４４】
座標管理装置１４０は、Ｘスケール３０及びＹスケール４０から入力したウェーハステージの位置情報（ウェーハ１の位置情報）に基づき、ウェーハ１上の現在検査光が照射されている位置のＸ座標及びＹ座標を検出して、その座標情報を画像処理装置１２０や欠陥判定装置１３０、検査結果記憶装置１５０に出力する。
【００４５】
この座標管理装置１４０には、ウェーハ１上の各検査エリアの配置情報が記憶されている。座標管理装置１４０に記憶された各検査エリアの配置情報が、前述したように画像処理装置１２０や係数テーブル１３２、１３３に出力される。
【００４６】
検査結果記憶装置１５０は、欠陥判定装置１３０から入力した検査結果と、座標管理装置１４０から入力した対応画素の座標情報とを対応付けて記憶する。また、検査結果記憶装置１５０は、欠陥判定装置１３０から入力した閾値の情報を、対応画素の検査結果又は座標情報と対応付けて記憶する。
【００４７】
また、チップレイアウト及びチップ内座標に対応付けしたフーリエ変換面観察用手段２３での撮像した像、及び入力装置１７０から入力したチップレイアウト及びこのチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチを記憶する。
【００４８】
入力装置１７０は、例えばチップレイアウト及びチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチを入力する。なお、入力部の一例として、入力装置１７０が相当する。
【００４９】
結果処理装置１８０は、例えば検査結果記憶装置１５０に記録されているチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチから回折光ピッチの演算を行う。なお、処理部の一例として、結果処理装置１８０が相当する。
【００５０】
検査結果表示装置１６０は、検査結果記憶装置１５０から入力した検査結果情報を表示する。また、例えばフーリエ変換面観察用手段２３での撮像した像や、本発明のＧＵＩ機能を表示する。なお、検査結果表示部の一例として、検査結果表示装置１６０が相当する。
【００５１】
図３は、本発明の一実施例における上記構成の検査装置による検査条件フローチャートである。
【００５２】
まず、図３のステップ３０１では、ウェーハを検査装置上にロードする。次のステップ３０２では、被検査物の検査に必要なウェーハサイズ、チップサイズ、ウエハマトリクス、アライメントチップ等の標準的な情報を入力し、品種ファイルとし記憶する。
【００５３】
また、ステップ３０２ａでは、図４に示すチップレイアウト（領域４０１、４０２、４０３で構成されているパターンレイアウトの一例）及びこのチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチを入力し、品種ファイルに記憶する。なお、例えば、上記パターンレイアウトや上記パターンピッチはＳＥＭ像での測定値や設計値を入力してもよい。
【００５４】
次に、ステップ３０３では、検査感度に関わる検査条件の設定、すなわち、照明角度、照明仰角、検査倍率、検出器角度、レーザパワー、閾値の設定、空間フィルタの設定を工程ファイルに記憶する。
【００５５】
なお、空間フィルタの設定では、パターンレイアウトに存在する複数の繰り返し性を持ったパターンと各パターンに対応した回折光像を見極める必要がある。この各パターンからの回折光像に適切に空間フィルタを設定することが重要である。
【００５６】
ここで、パターンレイアウトに存在する複数の繰り返し性を持ったパターンと各パターンに対応した回折光を見極める方法について説明する。
【００５７】
図５に示すように、回折光像（フーリエ変換面像）５００は、図４に示す３つの領域４０１、４０２、４０３からの各々の回折光像５０１、５０２、５０３が混在して現れている。
【００５８】
図６に示すように、パターンピッチｐと回折光像ピッチｄの関係式は、一般的に次式（１）で表すことができる。
【００５９】
回折光像ピッチ（ｄ）＝ｋ／パターンピッチ（ｐ） ・・・（１）
なお、上記式（１）において、ｋは係数であり、例えば、レーザ波長で決定される値である。この係数ｋは、レーザ波長で決定される値であるから、予め表面欠陥検査装置の記憶装置に記憶することが可能である。係数テーブル１３２又は１３３に格納してもよい。
【００６０】
本発明は、上記（１）式で表せる事象を応用している。
【００６１】
図７は、回折光像を抽出するためのアシストツール画面（ＧＵＩ）７００を示す図である。図７において、アシストツール画面（ＧＵＩ）７００は、ピッチ表示エリア７１０と、ピッチ算出部７３０と、チップマトリクス７５０とを備える。
【００６２】
まず、作業者が画像取得７００ａボタンをクリックすることで、回折光像７１０ａ（領域Ａ、Ｂ、Ｃが混在した画像５００）がアシストツール画面７００のピッチ表示エリア７１０に表示される。
【００６３】
次に、選択欄７０１ａの回折光ピッチ算出を選択し、次に、エリア番号指定７０１を選択又はチップマトリクスの領域（ここでは、図４と同様に４０１、４０２、４０３の３つの領域）をクリックすると、図３の品種ファイルのエリア別パターンピッチ入力３０２ａでの入力値が検査結果記憶装置１５０より読み出され、パターンピッチ（Ｘ、Ｙ）部７０２ａへ表示されると同時に、算出された回折光像ピッチ（Ｘ、Ｙ）部７０２ｂの値が出力表示される。
【００６４】
また、ピッチ表示エリア７１０に、算出した回折像ピッチに対応した等間隔なゲージＸ７１０ｂ、ゲージＹ７１０ｃが回折光像７１０ａと重なるように表示される。
【００６５】
ピッチ表示エリア７１０に表示されたゲージＸ７１０ｂ、ゲージＹ７１０ｃはスライダ７２０ｂ、７２０ｃの移動に合わせて動く機能を有し、作業者（操作者）は、スライダ７２０ｂ、７２０ｃを移動して、ゲージ７１０ｂ、７１０ｃを移動させる。そして、回折光像７１０ａに混在する回折像のうちの、表示されたピッチと合う回折像を作業者（操作者）が、目視観察で判断し、パターンエリアとその回折光像を対応付ける事が可能となる。
【００６６】
ゲージＸ７１０ｂ又はゲージＹ７１０ｃとピッチが重なった回折像（特定パターン被検査画）は、抽出ボタン７３０ｂ又は７３０ｃをクリックする事で、パターン領域とパターンピッチと回折像ピッチと関連付けて抽出した回折像画像（図８の回折画像８２０エリアに表示する）が記憶装置１５０に記憶される。
【００６７】
記憶装置１５０に記憶された情報は、一覧表示ボタン７００ｃをクリックするとデータ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００が表示される（図８参照）。
【００６８】
また、アシストツール画面（ＧＵＩ）７００では、上記機能に加え、回折光像ピッチからパターンピッチを算出する機能も有している。
【００６９】
まず、パターンピッチを算出するには、選択欄７０１ｂをクリックし、次にピッチ表示エリア７１０に表示された回折光像７１０ａのピッチを、Ｘピッチをスライダ７２０ｂとスライダ７４０ｂとで、Ｙピッチをスライダ７２０ｃと７４０ｃとで、ゲージＸ７１０ｂ、ゲージＹ７１０ｃを動かす。そして、任意の繰り返しがあると思われる回折像に重なるようにし、実行ボタン７００ｂをクリックすると、パターンピッチ（Ｘ、Ｙ）７０２ａにパターンピッチ算出値が表示される。
【００７０】
図８に示したデータ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００は、情報エリア８１０と、回折光像エリア８２０と、チップマトリクス情報エリア８４０と、実画像エリア８３０とが表示されており、作業者が一目で確認できるようになっている。
【００７１】
情報エリア８１０には、パターンマトリクスの領域、検査条件、パターンピッチ及び回折光ピッチを表示する。また、回折像を取得したチップ内のＸ及びＹ座標を表示してもよい。
【００７２】
回折光像エリア８２０には、アシストツール画面（ＧＵＩ）７００で記憶した情報である抽出した回折光画像を表示する。
【００７３】
実画像エリア８３０には、例えばＳＥＭ像やＣＡＤデータをインポートして表示できるようにデータ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００に加えてもよい。
【００７４】
チップマトリクス情報エリア８４０の領域（ここでは、領域４０１、４０２、４０３の三つの領域で構成されている）をクリックする事で、その領域の回折光像が一目でわかる様になっている。また、回折像を取得したチップ内のＸ及びＹ座標をドット８４０ａで表示してもよい。
【００７５】
また、検査条件が複数存在する場合を考慮し、データ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００にて、例えば、検査条件別に複数のタグ８０１（本形態では４条件を表示）で記憶できるようにしてもよい。
【００７６】
作業者は、データ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００を参照することで、チップレイアウト内の各領域のパターンとの対応付けを認識しながら、空間フィルタの設定ができることがポイントである。
【００７７】
図３のステップ３０３に戻り、チップレイアウトの領域別に検査条件３０３ａを設定し、上記方法にて、ステップ３０３ｂでは、チップレイアウトの領域別の回折光を抽出し、ステップ３０３ｃにて、検査条件毎に空間フィルタの設定を行う。
【００７８】
次に、検査条件選択ステップ３０４において、どの領域を検査対象にするかを選択する。この時、複数の検査条件を選択できてもよい。
【００７９】
次に、ステップ３０５で検査を開始し、ステップ３０６で検査結果表示とレビューを行い、ステップ３０７で欠陥か擬似かの判定を行う。ステップ３０７で、疑似である場合は、ステップ３０８に進み、検査条件毎に閾値及びレーザパワーを変更し、ステップ３０５に戻る。そして、擬似が無くなるまでステップ３０５〜３０８を繰り返す。
【００８０】
擬似が無くなったところで、ステップ３０７からステップ３０９に進み、ウェーハをアンロードし、処理は終了する。
【００８１】
以上のように、本発明の一実施例によれば、それぞれ異なるパターンピッチを有する複数の領域からの光像が混在した回折光像を表示し、上記複数の領域のうちの選択した領域のパターンピッチと、そのパターンピッチから算出された回折光ピッチが表示される。そして、算出された回折光ピッチに合わせたピッチのゲージが、複数の領域からの光像が混在した回折光像に重畳して表示させる。回折光ピッチに合わせたピッチのゲージは、表示された回折光像のピッチに合わせられるように作業者により移動可能となっており、混在したピッチのうちのゲージを合わせられたピッチの画像が抽出され、別の表示領域に表示される。
【００８２】
以上の動作を、異なるパターンピッチを有する複数の領域のそれぞれに対して実行し、それぞれのパターンピッチとそれに対応する画像を表示する。
【００８３】
作業者は、各パターンの画像及びパターンピッチを参照して、空間フィルタの設定を行なうことができる。つまり、反射光又は散乱光から選択した回折光を除去可能なように空間フィルタの間隔を設定することができる。
【００８４】
したがって、正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置及び検査方法を実現することができる。
【００８５】
また、相乗効果として、全体的な検査条件データ作成時間の短縮も図ることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・ウェーハ、１０・・・照明手段、２０・・・フーリエ変換レンズ、２１・・・空間フィルタ、２２・・・逆フーリエ変換レンズ、２３・・・フーリエ変換面観察手段、５０・・・ＴＤＩセンサ、１００・・・処理装置、１２０・・・画像処理装置、１２１・・・画像比較回路、１２２・・・閾値演算回路、１２３・・・閾値格納回路、１３０・・・欠陥判定装置、１３１・・・判定回路、１３２、１３３・・・係数テーブル、１４０・・・座標管理装置、１５０・・・検査結果記憶装置、１６０・・・検査結果表示装置、１７０・・・入力装置、１８０・・・結果処理装置、７００・・・アシストツール画面、７１０・・・ピッチ表示エリア、７１０ａ・・・回折光像、７１０ｂ、７１０ｃ・・・ゲージ、７２０ａ、７２０ｂ・・・スライダ、８００・・・データ一覧表示画面、８１０・・・情報エリア、８２０・・・回折画像、８３０・・・実画像、８４０・・・チップマトリクス情報エリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の被検査物の表面に存在する異物、傷、欠陥、汚れ等を検出する表面欠陥検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物の表面、例えば半導体ウェーハの表面の欠陥（表面に存在する異物、傷、欠陥、汚れ等）を検出する表面欠陥検査装置は、レーザ光等の検査光をウェーハ表面に照射し、ウェーハの表面で発生した反射光又は散乱光を検出することにより、ウェーハの表面に存在する欠陥を検出する。
【０００３】
この種の検査装置では、ウェーハの表面にチップを構成するパターンが形成されている場合、通常、検出した反射光又は散乱光の強度から画像信号を作成し、検査エリア（検査チップ又は検査ショット）の画像信号を参照エリア（参照チップ又は参照ショット）の画像信号と比較して、両者の差分が閾値以上である箇所を欠陥と判定している。
【０００４】
参照エリアには、検査エリアの隣接エリア（隣接チップ或いは隣接ショット）又は予め用意した良品エリア（良品チップ或いは良品ショット）が用いられる。
【０００５】
また、上記欠陥を検査する技術として、特許文献１や特許文献２に、ウェーハにコヒーレント光を照射してウェーハ上の繰り返しパターンからの回折光を空間フィルタで除去し、欠陥からの繰り返し性のもたない散乱光を効率良く検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８４１４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、表面欠陥検査装置では、ウェーハの品種及び検査工程に対応した検査条件データが必要であり、そのデータ作成に多くの時間を要している。その検査条件データの中の一つに空間フィルタの設定があるが、作業者が適切な空間フィルタの設定をする為には、ウェーハの品種によって存在する複数の繰り返し性を持ったパターンとその各パターンに対応した回折光を見極める必要がある。
【０００８】
この各パターンに対応した回折光を見極める作業には非常に時間が必要である。パターンに対応した回折光を見極める作業の時間を単に短縮すると、空間フィルタを正確に設定することができず、表面の欠陥検出感度が低下する可能性がある。
【０００９】
従来技術においては、例えば、繰り返しパターンが複数存在する場合のパターンからの回折光は、幾つも重なり合い、作業者が特定のパターンからの回折光を見分ける手段（方法）についての配慮は十分ではなく、空間フィルタの設定に長時間を必要としていた。
【００１０】
本発明の目的は、正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置及び検査方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために次のように構成される。
【００１２】
本発明の表面検査方法及び装置は、複数種類の回路パターンの回折光像が重畳された被検査物画像を表示し、被検査物の複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトと回路パターンのピッチとを記憶手段に格納し、上記記憶手段に記憶された回路パターンのピッチのうちのいずれかのピッチを選択して抽出し、抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する複数のゲージ線を表示し、表示した上記ゲージ線と上記被検査物画像とに基づいて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出して表示する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置及び検査方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される表面欠陥検査装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例における検査光の走査を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例の検査条件を作成し、空間フィルタの設定を行なうフローチャートである。
【図４】表面欠陥検査装置により検査されるチップレイアウトの例を示す図である。
【図５】被検査物であるチップの複数領域からの回折光像が重畳された回折画像の説明図である。
【図６】パターンピッチと回折光像ピッチの関係を説明する図である。
【図７】本発明の一実施例における、エリア別の回折光像を抽出時に、検査装置の表示部に表示される画面表示例である。
【図８】本発明の一実施例における、エリア別の回折光像を抽出後に、検査装置の表示部に表示される画面表示例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例が適用される表面欠陥検査装置の概略構成図である。図１において、表面欠陥検査装置は、照明手段１０と、検出手段４００と、Ｘスケール３０と、Ｙスケール４０と、処理装置１００とを備えている。なお、外部計算装置を備えても良い。
【００１７】
検出手段４００は、照明手段１０より、検査対象物であるウェーハ１上に照射された検査光によるパターン（回路パターン）及び欠陥からの散乱光をセンサ面（この例では、センサとしてＴＤＩセンサを使用）に結像させるフーリエ変換レンズ２０と、逆フーリエ変換レンズ２２と、フーリエ変換面に配置した空間フィルタ２１と、ＴＤＩセンサ５０と、フーリエ変換面観察用手段２３とを備えている。
【００１８】
検出部４００は、ウェーハ１の直上及び斜方に配置しても良い。
【００１９】
フーリエ変換レンズ２０は、ウェーハ１の繰り返しパターンからの回折像を結像させ、フーリエ変換面観察手段２３で観察できる機構を備えている。
【００２０】
また、空間フィルタ２１は、ウェーハ１上に照射された検査光によるパターン及び欠陥からの散乱光のうち、欠陥からの散乱光以外であるパターン上の繰り返しピッチに応じた回折光を遮光する機構を有している。
【００２１】
ウェーハ１上の繰り返しパターンからの散乱光は、フーリエ変換レンズ２０のフーリエ変換面で繰り返しパターンピッチに対応した回折像を結ぶ。一方で、ウェーハ１の欠陥からの散乱光はフーリエ変換面では結像しない。このため、フーリエ変換面での回折光を空間フィルタ２１により遮光することで、ウェーハ１上に形成されたパターンからの散乱光の大部分を遮光し、一方で欠陥からの散乱光を大部分通過させることができる。
【００２２】
これにより、ウェーハ１に形成されたパターンからの散乱光を除去し、欠陥からの散乱光のみをＴＤＩセンサ５０に結像でき、高いＳ／Ｎで欠陥の信号を得ることが可能となる。
【００２３】
また、空間フィルタ２１は、ウェーハ１のパターン上の繰り返しピッチに応じたＸＹ方向（図１に図示）に結像した回折光の間隔に合わせて遮光できるようにＸＹ方向の間隔及び位置を任意で切り替える機構を有している。
【００２４】
逆フーリエ変換レンズ２２は、何本かの個別に倍率を持つ逆フーリエ変換レンズを任意で切替え可能な機構を備え、被検査物の種類、又は検出したい欠陥の大きさにより検出感度を変更できる構成となっている。
【００２５】
また、照明手段１０は、例えば、所定波長のレーザ光等の検査光を発生するレーザ装置であり、検査光を被検査物であるウェーハ１の表面へ照射する。例えば、検査光をウェーハ１の表面に斜めに（所定の角度１２で）照射しても良い。表面にチップ２が形成されたウェーハ１がＸＹステージ上に搭載され、このＸＹステージがＸ方向及びＹ方向へ移動することによって、照明手段１０から照射された検査光がウェーハ１の表面を走査する構成となっている。
【００２６】
図２は本発明の一実施例である表面欠陥検査装置における検査光の走査を説明する図である。
【００２７】
図２において、ウェーハ１を搭載したウェーハステージが、図２に示したＸ方向へ移動すると、照明手段１０から照射された検査光が、ウェーハ１上に形成されたチップ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面を矢印Ｓ１で示す方向に移動し、１ラインの走査が行われる。
【００２８】
次に、ウェーハステージが図２に示したＹ方向へ移動する。そして、ウェーハステージがＸ方向に１ライン目の走査時と反対向きに移動すると、検査光がチップ２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａの表面を矢印Ｓ２で示す方向に移動して、２ライン目の走査が行われる。これらの動作を繰り返すことにより、ウェーハ１の表面全体の走査が行われる。
【００２９】
図１に戻り、Ｘスケール３０及びＹスケール４０は、例えばレーザースケール等からなり、ウェーハ１を載せたウェーハステージのＸ方向位置及びＹ方向位置をそれぞれ検出して、その位置情報を処理装置１００の座標管理装置１４０へ出力する。
【００３０】
処理装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１１０と、画像処理装置１２０と、欠陥判定装置１３０と、座標管理装置１４０と、検査結果記憶装置１５０と、検査結果表示装置１６０と、入力装置１７０と、結果処理装置１８０とを備えている。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器１１０は、検出器５０を含む検出部４００から入力したアナログ信号の画像信号を、ディジタル信号の画像信号に変換して出力する。
【００３２】
画像処理装置１２０は、画像比較回路１２１と、閾値演算回路１２２と、閾値格納回路１２３とを備えている。
【００３３】
画像比較回路１２１は、例えば遅延回路と差分検出回路を備えており、検出部４００で検出された検査エリアの画像信号を参照エリアの対応画素の画像信号と比較して両者の差分を検出する比較手段としての役割を果たす。画像比較回路１２１の遅延回路は、Ａ／Ｄ変換器１１０から画像信号を入力して遅延することにより、図２に示した走査で、現在の検査光が照射されている検査エリアの１つ前の既に検査光の照射が終了した検査エリアの画像信号を出力する。
【００３４】
画像比較回路１２１の差分検出回路は、Ａ／Ｄ変換器１１０からの現在の検査光が照射されている検査エリアの画像信号と遅延回路からの画像信号とを入力し、両者の差分を検出して出力する。これにより、画像比較回路１２１は、検査エリアと、これに隣接する参照エリアの画像信号とを比較する。
【００３５】
検査エリアの表面に欠陥が存在する場合、欠陥で散乱した散乱光が、隣接するチップ相互の画像信号の差分となって現れる。
【００３６】
なお、画像比較回路１２１は、遅延回路の代わりに予め用意した良品チップの画像信号のデータを記憶したメモリを備え、良品の検査エリアの画像信号との比較を行うようにしても良い。
【００３７】
閾値演算回路１２２は、例えば各検査エリアに対応する画素の画像信号の統計値を基に、対応画素の画像信号の差分と比較するための閾値を演算するしき値演算手段として機能する。つまり、Ａ／Ｄ変換器１１０からの検査エリアの画像信号と遅延回路からの各参照エリアの画像信号を画素毎に対応させ、各検査エリア間でばらつき（標準偏差）量を算出し、そのばらつき量を基に欠陥の有無の判定に用いる閾値データを算出する。
【００３８】
閾値格納回路１２３には、閾値演算回路１２２から入力された閾値が座標管理装置１４０から入力された検査エリアの座標情報に対応付けられて保存される。
【００３９】
欠陥判定装置１３０は、判定回路１３１と、係数テーブル１３２、１３３とを備えている。係数テーブル１３２、１３３には、閾値演算回路１２２で演算された閾値を変更するための係数が、ウェーハ１上の座標情報と対応付けられて格納されている。
【００４０】
係数テーブル１３２、１３３は、座標管理装置１４０からの座標情報を入力し、その座標情報に対応する係数を判定回路１３１へ出力する。係数テーブル１３２、１３３に格納された係数は、判定回路１３１に出力された際に、対応する座標の閾値に乗じられる。これにより、例えば多数の同一製品を検査する場合、過去の検査・分析データの蓄積から、欠陥の生じ易い検査エリア内の箇所或いはウェーハ上の箇所（エッジ近傍等）とそうでない箇所とで閾値が柔軟に調整される。
【００４１】
判定回路１３１には、画像比較回路１２１からの検査エリアと参照エリアとの対応画素の画像信号の差分信号と、閾値格納回路１２３から読み出された対応画素の閾値データと、係数テーブル１３２、１３３から入力された対応画素の閾値変更用の係数が入力される。
【００４２】
判定回路１３１は、画像処理装置１２０から入力された閾値に係数テーブル１３２、１３３から入力した対応画素の係数を乗じて判定用閾値を作成する。そして、画像比較回路１２１からの差分信号と対応画素の判定用閾値とを比較し、欠陥の有無を判定する。
【００４３】
ここでは、差分信号が判定用閾値以上である場合に当該画素が欠陥からの散乱光によるものと判定し、その検査結果を検査結果記憶装置１５０へ出力する。また、判定回路１３１は、判定に用いた閾値の情報を検査結果記憶装置１５０へ出力する。
【００４４】
座標管理装置１４０は、Ｘスケール３０及びＹスケール４０から入力したウェーハステージの位置情報（ウェーハ１の位置情報）に基づき、ウェーハ１上の現在検査光が照射されている位置のＸ座標及びＹ座標を検出して、その座標情報を画像処理装置１２０や欠陥判定装置１３０、検査結果記憶装置１５０に出力する。
【００４５】
この座標管理装置１４０には、ウェーハ１上の各検査エリアの配置情報が記憶されている。座標管理装置１４０に記憶された各検査エリアの配置情報が、前述したように画像処理装置１２０や係数テーブル１３２、１３３に出力される。
【００４６】
検査結果記憶装置１５０は、欠陥判定装置１３０から入力した検査結果と、座標管理装置１４０から入力した対応画素の座標情報とを対応付けて記憶する。また、検査結果記憶装置１５０は、欠陥判定装置１３０から入力した閾値の情報を、対応画素の検査結果又は座標情報と対応付けて記憶する。
【００４７】
また、チップレイアウト及びチップ内座標に対応付けしたフーリエ変換面観察用手段２３での撮像した像、及び入力装置１７０から入力したチップレイアウト及びこのチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチを記憶する。
【００４８】
入力装置１７０は、例えばチップレイアウト及びチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチを入力する。なお、入力部の一例として、入力装置１７０が相当する。
【００４９】
結果処理装置１８０は、例えば検査結果記憶装置１５０に記録されているチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチから回折光ピッチの演算を行う。なお、処理部の一例として、結果処理装置１８０が相当する。
【００５０】
検査結果表示装置１６０は、検査結果記憶装置１５０から入力した検査結果情報を表示する。また、例えばフーリエ変換面観察用手段２３での撮像した像や、本発明のＧＵＩ機能を表示する。なお、検査結果表示部の一例として、検査結果表示装置１６０が相当する。
【００５１】
図３は、本発明の一実施例における上記構成の検査装置による検査条件フローチャートである。
【００５２】
まず、図３のステップ３０１では、ウェーハを検査装置上にロードする。次のステップ３０２では、被検査物の検査に必要なウェーハサイズ、チップサイズ、ウエハマトリクス、アライメントチップ等の標準的な情報を入力し、品種ファイルとし記憶する。
【００５３】
また、ステップ３０２ａでは、図４に示すチップレイアウト（領域４０１、４０２、４０３で構成されているパターンレイアウトの一例）及びこのチップレイアウトに対応付けしたパターンピッチを入力し、品種ファイルに記憶する。なお、例えば、上記パターンレイアウトや上記パターンピッチはＳＥＭ像での測定値や設計値を入力してもよい。
【００５４】
次に、ステップ３０３では、検査感度に関わる検査条件の設定、すなわち、照明角度、照明仰角、検査倍率、検出器角度、レーザパワー、閾値の設定、空間フィルタの設定を工程ファイルに記憶する。
【００５５】
なお、空間フィルタの設定では、パターンレイアウトに存在する複数の繰り返し性を持ったパターンと各パターンに対応した回折光像を見極める必要がある。この各パターンからの回折光像に適切に空間フィルタを設定することが重要である。
【００５６】
ここで、パターンレイアウトに存在する複数の繰り返し性を持ったパターンと各パターンに対応した回折光を見極める方法について説明する。
【００５７】
図５に示すように、回折光像（フーリエ変換面像）５００は、図４に示す３つの領域４０１、４０２、４０３からの各々の回折光像５０１、５０２、５０３が混在して現れている。
【００５８】
図６に示すように、パターンピッチｐと回折光像ピッチｄの関係式は、一般的に次式（１）で表すことができる。
【００５９】
回折光像ピッチ（ｄ）＝ｋ／パターンピッチ（ｐ） ・・・（１）
なお、上記式（１）において、ｋは係数であり、例えば、レーザ波長で決定される値である。この係数ｋは、レーザ波長で決定される値であるから、予め表面欠陥検査装置の記憶装置に記憶することが可能である。係数テーブル１３２又は１３３に格納してもよい。
【００６０】
本発明は、上記（１）式で表せる事象を応用している。
【００６１】
図７は、回折光像を抽出するためのアシストツール画面（ＧＵＩ）７００を示す図である。図７において、アシストツール画面（ＧＵＩ）７００は、ピッチ表示エリア７１０と、ピッチ算出部７３０と、チップマトリクス７５０とを備える。
【００６２】
まず、作業者が画像取得７００ａボタンをクリックすることで、回折光像７１０ａ（領域Ａ、Ｂ、Ｃが混在した画像５００）がアシストツール画面７００のピッチ表示エリア７１０に表示される。
【００６３】
次に、選択欄７０１ａの回折光ピッチ算出を選択し、次に、エリア番号指定７０１を選択又はチップマトリクスの領域（ここでは、図４と同様に４０１、４０２、４０３の３つの領域）をクリックすると、図３の品種ファイルのエリア別パターンピッチ入力３０２ａでの入力値が検査結果記憶装置１５０より読み出され、パターンピッチ（Ｘ、Ｙ）部７０２ａへ表示されると同時に、算出された回折光像ピッチ（Ｘ、Ｙ）部７０２ｂの値が出力表示される。
【００６４】
また、ピッチ表示エリア７１０に、算出した回折像ピッチに対応した等間隔なゲージＸ７１０ｂ、ゲージＹ７１０ｃが回折光像７１０ａと重なるように表示される。
【００６５】
ピッチ表示エリア７１０に表示されたゲージＸ７１０ｂ、ゲージＹ７１０ｃはスライダ７２０ｂ、７２０ｃの移動に合わせて動く機能を有し、作業者（操作者）は、スライダ７２０ｂ、７２０ｃを移動して、ゲージ７１０ｂ、７１０ｃを移動させる。そして、回折光像７１０ａに混在する回折像のうちの、表示されたピッチと合う回折像を作業者（操作者）が、目視観察で判断し、パターンエリアとその回折光像を対応付ける事が可能となる。
【００６６】
ゲージＸ７１０ｂ又はゲージＹ７１０ｃとピッチが重なった回折像（特定パターン被検査画）は、抽出ボタン７３０ｂ又は７３０ｃをクリックする事で、パターン領域とパターンピッチと回折像ピッチと関連付けて抽出した回折像画像（図８の回折画像８２０エリアに表示する）が記憶装置１５０に記憶される。
【００６７】
記憶装置１５０に記憶された情報は、一覧表示ボタン７００ｃをクリックするとデータ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００が表示される（図８参照）。
【００６８】
また、アシストツール画面（ＧＵＩ）７００では、上記機能に加え、回折光像ピッチからパターンピッチを算出する機能も有している。
【００６９】
まず、パターンピッチを算出するには、選択欄７０１ｂをクリックし、次にピッチ表示エリア７１０に表示された回折光像７１０ａのピッチを、Ｘピッチをスライダ７２０ｂとスライダ７４０ｂとで、Ｙピッチをスライダ７２０ｃと７４０ｃとで、ゲージＸ７１０ｂ、ゲージＹ７１０ｃを動かす。そして、任意の繰り返しがあると思われる回折像に重なるようにし、実行ボタン７００ｂをクリックすると、パターンピッチ（Ｘ、Ｙ）７０２ａにパターンピッチ算出値が表示される。
【００７０】
図８に示したデータ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００は、情報エリア８１０と、回折光像エリア８２０と、チップマトリクス情報エリア８４０と、実画像エリア８３０とが表示されており、作業者が一目で確認できるようになっている。
【００７１】
情報エリア８１０には、パターンマトリクスの領域、検査条件、パターンピッチ及び回折光ピッチを表示する。また、回折像を取得したチップ内のＸ及びＹ座標を表示してもよい。
【００７２】
回折光像エリア８２０には、アシストツール画面（ＧＵＩ）７００で記憶した情報である抽出した回折光画像を表示する。
【００７３】
実画像エリア８３０には、例えばＳＥＭ像やＣＡＤデータをインポートして表示できるようにデータ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００に加えてもよい。
【００７４】
チップマトリクス情報エリア８４０の領域（ここでは、領域４０１、４０２、４０３の三つの領域で構成されている）をクリックする事で、その領域の回折光像が一目でわかる様になっている。また、回折像を取得したチップ内のＸ及びＹ座標をドット８４０ａで表示してもよい。
【００７５】
また、検査条件が複数存在する場合を考慮し、データ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００にて、例えば、検査条件別に複数のタグ８０１（本形態では４条件を表示）で記憶できるようにしてもよい。
【００７６】
作業者は、データ一覧表示画面（ＧＵＩ）８００を参照することで、チップレイアウト内の各領域のパターンとの対応付けを認識しながら、空間フィルタの設定ができることがポイントである。
【００７７】
図３のステップ３０３に戻り、チップレイアウトの領域別に検査条件３０３ａを設定し、上記方法にて、ステップ３０３ｂでは、チップレイアウトの領域別の回折光を抽出し、ステップ３０３ｃにて、検査条件毎に空間フィルタの設定を行う。
【００７８】
次に、検査条件選択ステップ３０４において、どの領域を検査対象にするかを選択する。この時、複数の検査条件を選択できてもよい。
【００７９】
次に、ステップ３０５で検査を開始し、ステップ３０６で検査結果表示とレビューを行い、ステップ３０７で欠陥か擬似かの判定を行う。ステップ３０７で、疑似である場合は、ステップ３０８に進み、検査条件毎に閾値及びレーザパワーを変更し、ステップ３０５に戻る。そして、擬似が無くなるまでステップ３０５〜３０８を繰り返す。
【００８０】
擬似が無くなったところで、ステップ３０７からステップ３０９に進み、ウェーハをアンロードし、処理は終了する。
【００８１】
以上のように、本発明の一実施例によれば、それぞれ異なるパターンピッチを有する複数の領域からの光像が混在した回折光像を表示し、上記複数の領域のうちの選択した領域のパターンピッチと、そのパターンピッチから算出された回折光ピッチが表示される。そして、算出された回折光ピッチに合わせたピッチのゲージが、複数の領域からの光像が混在した回折光像に重畳して表示させる。回折光ピッチに合わせたピッチのゲージは、表示された回折光像のピッチに合わせられるように作業者により移動可能となっており、混在したピッチのうちのゲージを合わせられたピッチの画像が抽出され、別の表示領域に表示される。
【００８２】
以上の動作を、異なるパターンピッチを有する複数の領域のそれぞれに対して実行し、それぞれのパターンピッチとそれに対応する画像を表示する。
【００８３】
作業者は、各パターンの画像及びパターンピッチを参照して、空間フィルタの設定を行なうことができる。つまり、反射光又は散乱光から選択した回折光を除去可能なように空間フィルタの間隔を設定することができる。
【００８４】
したがって、正確に、かつ短時間に空間フィルタの設定を行なうことができ、検出感度の低下防止も可能な表面欠陥検査装置及び検査方法を実現することができる。
【００８５】
また、相乗効果として、全体的な検査条件データ作成時間の短縮も図ることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・ウェーハ、１０・・・照明手段、２０・・・フーリエ変換レンズ、２１・・・空間フィルタ、２２・・・逆フーリエ変換レンズ、２３・・・フーリエ変換面観察手段、５０・・・ＴＤＩセンサ、１００・・・処理装置、１２０・・・画像処理装置、１２１・・・画像比較回路、１２２・・・閾値演算回路、１２３・・・閾値格納回路、１３０・・・欠陥判定装置、１３１・・・判定回路、１３２、１３３・・・係数テーブル、１４０・・・座標管理装置、１５０・・・検査結果記憶装置、１６０・・・検査結果表示装置、１７０・・・入力装置、１８０・・・結果処理装置、７００・・・アシストツール画面、７１０・・・ピッチ表示エリア、７１０ａ・・・回折光像、７１０ｂ、７１０ｃ・・・ゲージ、７２０ａ、７２０ｂ・・・スライダ、８００・・・データ一覧表示画面、８１０・・・情報エリア、８２０・・・回折画像、８３０・・・実画像、８４０・・・チップマトリクス情報エリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査光を被検査物へ照射し、上記被検査物からの反射光又は散乱光のうち上記被検査物に存在する複数種類の回路パターンからの回折光を空間フィルタにより遮光して、上記反射光及び散乱光を検出し、検出した上記被検査物からの反射光又は散乱光の強度と、検出した反射光又は散乱光が発生した上記検査領域内での位置とを検出する表面欠陥検査方法において、
上記複数種類の回路パターンの回折光像が重畳された被検査物画像を表示し、
上記被検査物の複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトと回路パターンのピッチとを記憶手段に格納し、
上記記憶手段に記憶された回路パターンのピッチのうちのいずれかのピッチを選択して抽出し、
抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する複数のゲージ線を表示し、
表示した上記ゲージ線と上記被検査物画像とに基づいて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出して表示し、
上記特定パターン被検査画像を用いて、上記空間フィルタにより遮光する回折光を設定することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の表面欠陥検査方法において、上記複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトを表示すると共に、上記ゲージ線と上記被検査物画像とを重畳して表示することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の表面欠陥検査方法において、上記複数のゲージ線を上記回折光ピッチを維持した状態で移動し、上記被検査物画像の回路パターンピッチに重ね合わせて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出すること特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項４】
請求項２に記載の表面欠陥検査方法において、上記複数のゲージ線のピッチは変更可能であり、上記表示された被検査物画像の回折光ピッチのいずれかに上記複数のゲージ線を重ね合わせ、そのときの回折光ピッチから回路パターンピッチを算出し、上記回折光ピッチ及びこの回折光ピッチに対応する回路パターンピッチを上記記憶手段に記憶することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項５】
検査光を被検査物へ照射する照射手段と、上記被検査物からの反射光又は散乱光のうち上記被検査物に存在する複数種類の回路パターンからの回折光を遮光する空間フィルタと、上記反射光及び散乱光を検出する検出手段と、検出した上記被検査物からの反射光又は散乱光の強度と、検出した反射光又は散乱光が発生した上記検査領域内での位置とを検出手段とを有し、上記日検査物の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置において、
上記複数種類の回路パターンの回折光像が重畳された被検査物画像を表示する表示手段と、
上記被検査物の複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトと回路パターンのピッチとを格納する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された回路パターンのピッチのうちのいずれかのピッチを選択する入力手段と、
抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する複数のゲージ線を上記表示手段に表示させ、表示した上記ゲージ線と上記被検査物画像とに基づいて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出して表示させる処理手段と、
を備えることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表面欠陥検査装置において、上記処理手段は、上記表示手段に、上記複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトを表示させると共に、上記ゲージ線と上記被検査物画像とを重畳して表示させることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表面欠陥検査装置において、上記複数のゲージ線を上記回折光ピッチを維持した状態で移動可能なゲージ移動手段を有し、上記ゲージ移動手段により移動された複数のゲージ線が、上記被検査物画像の回路パターンピッチに重ね合わせられ、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を上記処理手段が抽出すること特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項８】
請求項６に記載の表面欠陥検査装置において、上記複数のゲージ線のピッチは、上記ゲージ移動手段により変更可能であり、上記表示された被検査物画像の回折光ピッチのいずれかに上記複数のゲージ線が重ね合わせられると、上記処理手段は、そのときの回折光ピッチから回路パターンピッチを算出し、上記回折光ピッチ及びこの回折光ピッチに対応する回路パターンピッチを上記記憶手段に記憶させることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項１】
検査光を被検査物へ照射し、上記被検査物からの反射光又は散乱光のうち上記被検査物に存在する複数種類の回路パターンからの回折光を空間フィルタにより遮光して、上記反射光及び散乱光を検出し、検出した上記被検査物からの反射光又は散乱光の強度と、検出した反射光又は散乱光が発生した上記検査領域内での位置とを検出する表面欠陥検査方法において、
上記複数種類の回路パターンの回折光像が重畳された被検査物画像を表示し、
上記被検査物の複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトと回路パターンのピッチとを記憶手段に格納し、
上記記憶手段に記憶された回路パターンのピッチのうちのいずれかのピッチを選択して抽出し、
抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する複数のゲージ線を表示し、
表示した上記ゲージ線と上記被検査物画像とに基づいて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出して表示し、
上記特定パターン被検査画像を用いて、上記空間フィルタにより遮光する回折光を設定することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の表面欠陥検査方法において、上記複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトを表示すると共に、上記ゲージ線と上記被検査物画像とを重畳して表示することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の表面欠陥検査方法において、上記複数のゲージ線を上記回折光ピッチを維持した状態で移動し、上記被検査物画像の回路パターンピッチに重ね合わせて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出すること特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項４】
請求項２に記載の表面欠陥検査方法において、上記複数のゲージ線のピッチは変更可能であり、上記表示された被検査物画像の回折光ピッチのいずれかに上記複数のゲージ線を重ね合わせ、そのときの回折光ピッチから回路パターンピッチを算出し、上記回折光ピッチ及びこの回折光ピッチに対応する回路パターンピッチを上記記憶手段に記憶することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項５】
検査光を被検査物へ照射する照射手段と、上記被検査物からの反射光又は散乱光のうち上記被検査物に存在する複数種類の回路パターンからの回折光を遮光する空間フィルタと、上記反射光及び散乱光を検出する検出手段と、検出した上記被検査物からの反射光又は散乱光の強度と、検出した反射光又は散乱光が発生した上記検査領域内での位置とを検出手段とを有し、上記日検査物の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置において、
上記複数種類の回路パターンの回折光像が重畳された被検査物画像を表示する表示手段と、
上記被検査物の複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトと回路パターンのピッチとを格納する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された回路パターンのピッチのうちのいずれかのピッチを選択する入力手段と、
抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する複数のゲージ線を上記表示手段に表示させ、表示した上記ゲージ線と上記被検査物画像とに基づいて、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を抽出して表示させる処理手段と、
を備えることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表面欠陥検査装置において、上記処理手段は、上記表示手段に、上記複数種類の回路パターンの種類毎のレイアウトを表示させると共に、上記ゲージ線と上記被検査物画像とを重畳して表示させることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表面欠陥検査装置において、上記複数のゲージ線を上記回折光ピッチを維持した状態で移動可能なゲージ移動手段を有し、上記ゲージ移動手段により移動された複数のゲージ線が、上記被検査物画像の回路パターンピッチに重ね合わせられ、上記表示した被検査物画像のうちの上記抽出した回路パターンに対応する回折光ピッチを有する回折光像のみを有する特定パターン被検査画像を上記処理手段が抽出すること特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項８】
請求項６に記載の表面欠陥検査装置において、上記複数のゲージ線のピッチは、上記ゲージ移動手段により変更可能であり、上記表示された被検査物画像の回折光ピッチのいずれかに上記複数のゲージ線が重ね合わせられると、上記処理手段は、そのときの回折光ピッチから回路パターンピッチを算出し、上記回折光ピッチ及びこの回折光ピッチに対応する回路パターンピッチを上記記憶手段に記憶させることを特徴とする表面欠陥検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１１２４４９（Ｐ２０１１−１１２４４９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７６０５（Ｐ２００９−２６７６０５）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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