[go: up one dir, main page]

JP2000249529A - 欠陥検査装置および欠陥検査方法 - Google Patents

欠陥検査装置および欠陥検査方法

Info

Publication number
JP2000249529A
JP2000249529A JP11054128A JP5412899A JP2000249529A JP 2000249529 A JP2000249529 A JP 2000249529A JP 11054128 A JP11054128 A JP 11054128A JP 5412899 A JP5412899 A JP 5412899A JP 2000249529 A JP2000249529 A JP 2000249529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
inspection
defect
contrast
inspection surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11054128A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Okawachi
浩喜 大川内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11054128A priority Critical patent/JP2000249529A/ja
Priority to US09/515,672 priority patent/US6337488B1/en
Publication of JP2000249529A publication Critical patent/JP2000249529A/ja
Priority to US10/038,775 priority patent/US6524871B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • 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
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • 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
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】たとえば、ウェーハ上に形成された積層膜の表
面に存在する欠陥をより確実かつ迅速に検出でき、ウェ
ーハの表面に凹凸があっても微小欠陥を確実にかつ迅速
に検出できる欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供す
る。 【解決手段】ウェーハＷ表面の欠陥を検査する欠陥検査
装置であって、光源部２と、光源部２からの光を接近し
た周波数の複数の検査用光と参照用光とに変換する光周
波数シフター部６と、検査用光が入射され、ウェーハＷ
上に集光して各検査用光に対応した複数の異なる焦点を
形成する対物レンズ２４と、検査用光をウェーハＷ上で
走査するレーザ走査部１１と、反射光と参照用光との重
ね合わせ光の光強度を共焦点検出する光検出部１２およ
び共焦点ピンホール板１３と、光検出部１２の検出した
光強度に基づいて各焦点位置での走査方向のコントラス
ト波形を生成、合成するコントラスト波形生成手段とし
ての解析部２１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、積層膜
構造の半導体装置の製造プロセスにおいて各膜に形成さ
れるパターン等に存在する傷、塵埃等の欠陥の検査に用
いて好適な欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造プロセスにおけ
る半導体ウェーハ上のパターン等に存在する傷やパター
ン等に付着した塵埃等の欠陥の検査は、半導体ウェーハ
上の画像を撮像した二次元画像からコントラスト波形を
生成して検出することで行われている。図５は、半導体
ウェーハ上のパターン等に存在する傷やパターン等に付
着した塵埃等の欠陥を検査する欠陥検査装置の一構成例
の要部を概略的に示す図である。図５に示す欠陥検査装
置は、ランプ１０１からの可視光をレンズ１０２、ハー
フミラー１０３および対物レンズ１０４を介して半導体
ウェーハＷ上に照射し、その反射光を上記対物レンズ１
０４、上記ハーフミラー１０３、および結像レンズ１０
５を介してカメラ１０６で受光するように構成されてい
る。上記構成の欠陥検査装置では、半導体ウェーハＷか
らの反射光を対物レンズ１０４、ハーフミラー１０３お
よび結像レンズ１０５を通じてカメラ１０６で受光し、
カメラ１０６の受光した光強度に基づいて半導体ウェー
ハＷの表面形状を反映するコントラスト波形を生成し、
このコントラスト波形から半導体ウェーハＷ上に形成さ
れたパターン等に存在する欠陥を目視等によって検出す
る。
【０００３】ここで、図６（ａ）は、上記の欠陥検査装
置による検査対象としての積層膜構造を有する半導体デ
バイスの製造過程における断面図であり、図６（ｂ）は
上記の欠陥検査装置によって図６（ａ）に示す半導体デ
バイスの表面形状のコントラスト波形の一例である。図
６（ａ）に示す半導体デバイスの構造では、たとえば、
ウェーハＷ上にシリコンオキサイドパターンＳＰが形成
され、このシリコンオキサイドパターンＳＰ上にアルミ
ニウム配線パターンＡＰが形成されている。図６（ａ）
および（ｂ）から分かるように、レジストパターンＲＰ
とアルミニウムの配線パターンＡＰとの間の段差におけ
るコントラスト波形は、アルミニウムのカバレッジ性に
より、実際の形状とは異なる形状となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の欠陥検査装置に
よって得られたコントラスト波形の領域ＰＡと領域Ｐｒ
とからは、レジストパターンＲＰとアルミニウムの配線
パターンＡＰとの間に存在する段差の形状を正確に特定
することはできない。このため、上記の欠陥検査装置で
は、レジストパターンＲＰとアルミニウムの配線パター
ンＡＰの傾斜面のように、パターンに比較的深く、かつ
傾斜する段差がある場合に、これらの傾斜面に仮に、た
とえば、傷や塵埃の付着等の欠陥が存在していても検出
することができないという不利益が存在する。このた
め、従来においては、半導体ウェーハ上に積層されたパ
ターンに上記のような、比較的深く、かつ傾斜する段差
がある場合には、たとえば、走査型電子顕微鏡（Scanni
ng Electron Microscope: ＳＥＭ）を用いて、多数の半
導体ウェーハの中から抜き取り検査を行っていた。
【０００５】しかしながら、走査型電子顕微鏡を用いた
欠陥検査では、走査型電子顕微鏡が高コストであり設備
投資額の面から導入台数が制限され、また検査のスルー
プットが低いことから、検査される半導体ウェーハの枚
数は制限される。このため、欠陥検査を行っていない半
導体ウェーハが次工程に送られることになり、この検査
されていない半導体ウェーハが製品の歩留りを低下させ
る一因になっていた。今後、半導体デバイスの製造プロ
セスにおいては、集積回路の回路パターンの微細化にと
もなって、半導体デバイスにさらに多層の積層膜構造を
採用することは避けられず、半導体デバイスの製造プロ
セスにおける半導体ウェーハに存在する微小欠陥を低コ
ストでかつ高スループットで正確に検査可能な欠陥検査
装置の開発が必要となっている。
【０００６】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
のであって、たとえば、半導体デバイスの製造プロセス
においてウェーハ上に形成された積層膜にそれぞれ形成
された各パターン等に存在する欠陥をより確実かつ迅速
に検出でき、特に、ウェーハの表面に段差等の凹凸があ
っても微小欠陥を確実にかつ迅速に検出できる欠陥検査
装置および欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の欠陥検査装置
は、検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検査装置であ
って、所定の周波数帯域の光を放射する光源部と、前記
光源部から放射された光が入力され、当該光を互いに異
なる接近した周波数を有する複数の検査用光と参照用光
とに変換して出力する光周波数変更手段と、前記光周波
数変更手段から出力された検査用光が同一の光路を通じ
て入射され、当該検査用光を前記検査面に集光して前記
各検査用光に対応した複数の異なる焦点を形成する集光
手段と、前記集光された検査用光を前記検査面上で走査
する走査手段と、前記検査用光の前記検査面からの反射
光と前記参照用光とを重ね合わせて当該反射光と参照用
光とを干渉させる重ね合わせ手段と、前記反射光と前記
参照用光との重ね合わせ光が入射され、当該重ね合わせ
光の光強度を共焦点検出する受光手段と、前記受光手段
の検出した光強度に基づいて、前記各焦点位置での前記
走査方向のコントラスト波形を生成し、前記各コントラ
スト波形を合成するコントラスト波形生成手段とを有す
る。
【０００８】前記コントラスト波形に基づいて前記パタ
ーンの欠陥を抽出する欠陥抽出手段を有する。
【０００９】前記受光手段は、前記重ね合わせ光を受光
する受光素子と、前記重ね合わせ光の前記受光素子への
入射光路に設けられた前記重ね合わせ光の光強度を共焦
点検出するための開口を有する開口板とを有する。
【００１０】前記光源部は、可視帯域の可視レーザ光
と、遠紫外線帯域の遠紫外レーザ光とを選択的に出力可
能である。
【００１１】前記重ね合わせ手段は、前記光周波数変更
手段から出力される参照用光を前記受光手段に反射さ
せ、前記各検査用光と同一の光路を遡って入射する前記
検査面からの反射光を透過して前記受光手段に入射させ
るビームスプリッタを有する。
【００１２】前記光周波数シフト手段は、それぞれ異な
る周波数の超音波によって前記光源部から放射される光
の周波数を変える複数の音響光学変調手段を有する。
【００１３】前記検査面は、半導体基板上に積層され所
定のパターンに形成された膜の表面である。
【００１４】前記各パターンは、所定の中心線に関して
対称に形成されており、前記欠陥抽出手段は、前記コン
トラスト波形生成手段によって得られたコントラスト波
形データの前記中心線に関して対称でない部分を欠陥と
して抽出する。
【００１５】前記走査手段は、前記検査用光を前記検査
面上で走査するガルバノミラーまたは超音波光偏光素子
を有する。
【００１６】前記走査手段は、前記検査面に対して前記
検査用光を二次元的に走査し、前記コントラスト波形生
成手段は、前記各走査の結果得られた合成された各コン
トラスト波形から前記検査面の三次元形状を反映したコ
ントラスト画像を生成する。
【００１７】また、本発明の欠陥検査装置は、検査面に
存在する欠陥を検査する欠陥検査装置であって、所定の
周波数帯域の光を放射する光源部と、前記光源部から放
射された光が入力され、当該光を互いに異なる接近した
周波数を有する複数の検査用光と参照用光とに変換して
出力する光周波数変更手段と、前記光周波数変更手段か
ら出力された検査用光が同一の光路を通じて入射され、
当該検査用光を前記検査面上に集光して前記各検査用光
に対応した複数の異なる焦点を形成する集光手段と、前
記集光された検査用光を前記検査面上で走査する走査手
段と、前記検査用光の前記検査面からの反射光と前記参
照用光とを重ね合わせて当該反射光と参照用光とを干渉
させる重ね合わせ手段と、前記反射光と前記参照用光と
の重ね合わせ光が入射され、当該重ね合わせ光の光強度
を検出する受光手段と、前記受光手段の検出した光強度
に基づいて、前記各焦点位置での前記走査方向のコント
ラスト波形を生成し、前記各コントラスト波形を合成す
るコントラスト波形生成手段とを有する。
【００１８】前記コントラスト波形に基づいて前記パタ
ーンの欠陥を抽出する欠陥抽出手段を有する。
【００１９】また、本発明の欠陥検査装置は、検査面に
存在する欠陥を検査する欠陥検査装置であって、所定の
周波数帯域の光を放射する光源部と、前記光源部から放
射された光が入力され、当該光を互いに異なる接近した
周波数を有する複数の検査用光と参照用光とに変換して
出力する光周波数変更手段と、前記光周波数変更手段か
ら出力された検査用光を前記検査面上に集光して焦点を
形成する集光手段と、前記集光された検査用光を前記検
査面上で走査する走査手段と、前記検査用光の前記検査
面からの反射光と前記参照用光とを重ね合わせて当該反
射光と参照用光とを干渉させる重ね合わせ手段と、前記
反射光と前記参照用光との重ね合わせ光が入射され、当
該重ね合わせ光の光強度を共焦点検出する受光手段と、
前記受光手段の検出した光強度に基づいて、前記焦点位
置での前記走査方向のコントラスト波形を生成するコン
トラスト波形生成手段とを有する。
【００２０】前記コントラスト波形に基づいて前記パタ
ーンの欠陥を抽出する欠陥抽出手段を有する。
【００２１】前記受光手段は、重ね合わせ光の入射光路
に前記重ね合わせ光の光強度を共焦点検出するための開
口を有する開口板を有する。
【００２２】本発明の欠陥検査方法は、検査面に存在す
る欠陥を検査する欠陥検査方法であって、所定の周波数
帯域の光を互いに異なる接近した周波数を有する複数の
検査用光と参照用光とに変換し、前記複数の検査用光を
同一の光路を通じて前記検査面に集光して前記各検査用
光に対応した複数の異なる焦点を形成し、かつ、前記検
査面上で走査し、前記検査用光の前記検査面からの反射
光と参照用光とを重ね合わせて干渉させ、当該重ね合わ
せ光の光強度を共焦点検出し、検出された前記光強度に
基づいて、前記各焦点位置での前記走査方向のコントラ
スト波形を生成し、前記各コントラスト波形を合成し、
前記合成されたコントラスト波形に基づいて前記検査面
の欠陥を抽出する。
【００２３】前記所定の周波数帯域の光に遠紫外線帯域
の遠紫外レーザ光を用いる。
【００２４】前記検査面の少なくとも一部はレジスト材
料によって構成されている。
【００２５】前記所定の周波数帯域の光に前記検査面を
構成する検査対象物の種類に応じてそれぞれ異なる周波
数帯域の光を選択して用いる。
【００２６】前記所定の周波数帯域の光に前記検査面を
構成する検査対象物の種類に応じて遠紫外線帯域の遠紫
外レーザ光および可視帯域の可視レーザ光のいずれかを
選択して用いる。
【００２７】前記可視レーザ光をポリシリコン等の短波
長の光の分光反射率が比較的低い材料で構成された検査
面の検査に用い、前記遠紫外レーザ光をアルミニウム等
の短波長の光の分光反射率が比較的高い材料で構成され
た検査面の検査に用いる。
【００２８】前記検査面は、半導体基板上に積層され所
定のパターンに形成された膜の表面である。
【００２９】前記各パターンは、所定の中心線に関して
対称に形成されており、合成された前記コントラスト波
形の前記中心線に関して対称でない部分を欠陥として抽
出する。
【００３０】また、本発明の欠陥検査方法は、前記検査
用光を前記検査面に対して二次元的に走査し、前記各走
査の結果得られた合成された各コントラスト波形から前
記検査面の三次元形状を反映したコントラスト画像を生
成し、前記コントラスト画像に基づいて前記検査面の欠
陥を抽出する。
【００３１】また、本発明の欠陥検査方法は、検査面に
存在する欠陥を検査する欠陥検査方法であって、所定の
周波数帯域の光を互いに異なる接近した周波数を有する
複数の検査用光と参照用光とに変換し、前記複数の検査
用光を同一の光路を通じて前記検査面上に集光し、前記
各検査用光に対応した複数の異なる焦点を形成し、か
つ、前記検査面上で走査し、前記検査用光の前記検査面
からの反射光と参照用光とを重ね合わせて干渉させ、当
該重ね合わせ光の光強度を検出し、検出された前記光強
度に基づいて、前記焦点位置での前記走査方向のコント
ラスト波形を生成し、前記各コントラスト波形を合成
し、前記合成されたコントラスト波形に基づいて前記検
査面の欠陥を抽出する。
【００３２】また、本発明の欠陥検査方法は、検査面に
存在する欠陥を検査する欠陥検査方法であって、所定の
周波数帯域の光を互いに異なる接近した周波数を有する
検査用光と参照用光とに変換し、前記検査用光を前記検
査面上に集光して焦点を形成し、かつ、前記検査面上で
走査し、前記検査用光の前記検査面からの反射光と参照
用光とを重ね合わせて干渉させ、当該重ね合わせ光の光
強度を共焦点検出し、検出された前記光強度に基づい
て、前記焦点位置での前記走査方向のコントラスト波形
を生成し、前記コントラスト波形に基づいて前記検査面
の欠陥を抽出する。
【００３３】本発明では、光源部から放射された光は、
光周波数変更手段によって互いに異なる接近した周波数
を有する複数の検査用光と参照用光とに変換される。光
周波数変更手段から出力された複数の検査用光は同一の
光路を通じて、集光手段によって検査面上に集光され
る。集光された検査用光は、それぞれ異なる周波数を有
するため、検査面に対して複数の異なる焦点が形成され
る。集光された検査用光は、走査手段によって検査面を
走査され、検査面からの反射光は、重ね合わせ手段によ
って、参照用光と重ね合わせられ、重ね合わせによって
差周波数のうなりが生じる。この差周波数のうなりが受
光手段によって検出される。この検査用光と参照用光と
を干渉させることによって発生する差周波数のうなりの
検出は、いわゆる光ヘテロダイン検出と呼ばれるもので
ある。光ヘテロダイン検出によって、得られる像のコン
トラスト特性が向上し、検出光のＳ／Ｎ比が向上する。
【００３４】また、光ヘテロダイン検出によって光強度
を検出する際に、受光手段は共焦点検出により検出され
る。共焦点検出は、反射光をピンホール、スリット等の
開口を通過させて受光手段の受光面に入射させ、反射光
強度分布の中央部を含む一部の範囲の強度を検出する検
出方法である。共焦点検出によって光学分解能が向上
し、得られる像のコントラスト特性が向上する。
【００３５】光ヘテロダイン検出および共焦点検出によ
って受光手段で得られた反射光の強度情報には、複数の
異なる焦点位置における反射光の強度情報が含まれるた
め、コントラスト波形生成手段は、各焦点位置での走査
方向におけるコントラスト波形を生成し、生成された各
コントラスト波形を合成する。合成されたコントラスト
波形は、複数の異なる焦点位置において得られたコント
ラスト波形を合成しているため、検査面の表面形状にあ
る程度の深さ方向の凹凸が存在しても、検査面の表面形
状を忠実に反映する形状となる。合成されたコントラス
ト波形に基づいて、特定される検査面の表面形状が所望
の形状とは異なることで検査面に存在する欠陥を抽出す
ることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の欠陥検査
装置の一実施形態の構成を示す図である。図１に示す欠
陥検査装置１は、光源部２と、レーザ光の周波数をシフ
トさせる光周波数シフター部６と、レーザビームを走査
するレーザ走査部１１と、光検出部１２と、共焦点ピン
ホール板１３と、カメラ部２２と、結像レンズ２３と、
対物レンズ２４とを具備するレーザ走査型共焦点顕微鏡
部と、解析部２１と、カメラ部２２と、結像レンズ２３
と、検査対象物としてのウェーハＷを保持し、ウェーハ
ＷをＸ方向，Ｙ方向およびＺ方向へ高精度に位置決め制
御することが可能なステージ２５とを有している。
【００３７】光源部２は、遠紫外線レーザ光源３と、可
視レーザ光源４とを有している。遠紫外線レーザ光源３
は、比較的波長の短い遠紫外線帯域の遠紫外線レーザ光
を出力する。可視レーザ光源４は、可視光帯域の可視レ
ーザ光を出力する。遠紫外線レーザ光源３から出力され
たレーザ光は、光源部２に設けられたビームスプリッタ
ＢＳ２を透過して光源部２外の所定の光路に出力され
る。可視レーザ光源４から出力されたレーザ光は、光源
部２に設けられたビームスプリッタＢＳ１で反射されて
ビームスプリッタＢＳ２に入射し、ビームスプリッタＢ
Ｓ２で反射されて光源部２外の所定の光路に出力され
る。光源部２は、可視光帯域の可視レーザ光と、比較的
波長の短い遠紫外線帯域の遠紫外線レーザ光とを、検査
対象物の種類、検査用途等に応じて選択して放射できる
機構を有している。
【００３８】本実施形態では、たとえば、４００ｎｍ以
下の短波長のレーザ光では分光反射率の低い、たとえ
ば、ポリシリコン等の材料で形成されたパターンに存在
する欠陥の検査に、比較的波長の長い可視レーザ光を用
いる。また、上記のような問題が発生しない、たとえ
ば、４００ｎｍ以下の短波長のレーザ光でも比較的分光
反射率の高いアルミニウム等の材料で形成された配線パ
ターンの欠陥の検査に、光学分解能が高い短波長の遠紫
外線レーザ光を用いる。
【００３９】光周波数シフター部６は、音響光学変調器
（ＡＯＭ：Ａｃｏｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔ
ｏｒ）ＡＯＭ０，ＡＯＭ１，ＡＯＭ２，ＡＯＭ３と、光
源部２から出力され、ビームスプリッタＢＳ３によって
２つに分岐されたレーザ光の一方を分岐させて各音響光
学変調器ＡＯＭ０，ＡＯＭ１，ＡＯＭ２，ＡＯＭ３に入
射させるビームスプリッタＢＳ４〜ＢＳ７とを有する。
【００４０】各音響光学変調器ＡＯＭ０，ＡＯＭ１，Ａ
ＯＭ２，ＡＯＭ３は、それぞれ入射されたレーザ光Ｌに
異なる周波数の超音波を加えることで、互いに異なる接
近した周波数にシフトして、互いに異なる周波数のレー
ザ光出力する。音響光学変調器ＡＯＭ０は、レーザ光Ｌ
を周波数をシフトさせて参照用光Ｌ０に変換して出力す
るが、レーザ光Ｌの周波数を変更せず素通りさせて参照
用光Ｌ0 の周波数をレーザ光Ｌと同じ周波数とする構成
としてもよい。また、音響光学変調器ＡＯＭ１，ＡＯＭ
２，ＡＯＭ３は、レーザ光Ｌを周波数をシフトさせてそ
れぞれ検査用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 を出力する。
【００４１】光周波数シフター部６の出力側には、各音
響光学変調器ＡＯＭ０，ＡＯＭ１，ＡＯＭ２，ＡＯＭ３
に対応してビームスプリッタＢＳ８〜ＢＳ１１が設けら
れている。ビームスプリッタＢＳ８は、音響光学変調器
ＡＯＭ０から出力される参照用光Ｌ0 を反射して共焦点
ピンホール板１３の共焦点ピンホール１３ａに入射させ
る。ビームスプリッタＢＳ９〜ＢＳ１１は、音響光学変
調器ＡＯＭ１，ＡＯＭ２，ＡＯＭ３からそれぞれ出力さ
れる検査用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 を反射して同一の光路を
通じてレーザ走査部３に入射させる。なお、ビームスプ
リッタＢＳ８〜ＢＳ１１は、レーザ走査部１１から出力
される反射光をそれぞれ透過して共焦点ピンホール板１
３の共焦点ピンホール１３ａに入射させる。
【００４２】レーザ走査部３は、それぞれビームスプリ
ッタＢＳ９〜ＢＳ１１によって反射され、同一の光路を
通じて光周波数シフター部６からの検査用光Ｌ1 、
Ｌ2 、Ｌ 3 が入射され、これら検査用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ
3 を走査して出力する。レーザ走査部１１は、ここでは
機構は図示しないが、たとえば、ガルバノミラーや、超
音波光偏光素子等から構成することができる。
【００４３】対物レンズ２４は、ステージ２５に対して
光軸が垂直になるように設けられており、対物レンズ２
４にの上方に設けられたビームスプリッタＢＳ１３によ
って反射されるレーザ走査部１１から出力された検査用
光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 を集光してステージ２５上に保持さ
れたウェーハＷ上に焦点を形成する。音響光学変調器Ａ
ＯＭ１，ＡＯＭ２，ＡＯＭ３からそれぞれ出力された検
査用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 は、周波数が互いに異なるた
め、たとえば、図２に示すように、対物レンズ２４によ
って集光された検査用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 の焦点は、Ｚ
方向、すなわち、ウェーハＷの高さ方向のそれぞれ異な
る焦点位置ｆ１、ｆ２、ｆ３に形成される。
【００４４】光検出器１２は、ウェーハＷに入射された
検査用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 の反射光と参照用光Ｌ0 とを
重ね合わせた光の光強度を測定し、電気信号に変換して
解析部２１に出力する。ウェーハＷに入射された検査用
光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 の反射光は、検査用光Ｌ1、Ｌ2 、
Ｌ3 の光路を遡って光検出器１２に入射する。すなわ
ち、反射光は、対物レンズ２４、ビームスプリッタＢＳ
１３、レーザ走査部１１を介して、ビームスプリッタＢ
Ｓ１１〜ＢＳ８を透過して光検出器１２に入射する。こ
のとき、音響光学変調器ＡＯＭ０から出力された参照用
光Ｌ0 も反射光と同一の光路を通って光検出器１２に入
射するため、参照用光Ｌ0 と反射光と重ね合わさる。光
検出器１２は、たとえば、フォトダイオード等によって
構成することができる。
【００４５】共焦点ピンホール板１３は、光検出器１２
によって重ね合わせ光の光強度を共焦点検出するための
開口である共焦点ピンホール１３ａが形成されており、
光検出器１２に対して所定の位置に設けられている。
【００４６】解析部２１は、光検出器１２の検出信号に
基づいて、ウェーハＷ上の各焦点位置ｆ１、ｆ２および
ｆ３におけるレーザ走査部１１の走査方向に沿ったコン
トラスト波形を生成する。また、解析部２１は、生成さ
れた各焦点位置ｆ１、ｆ２およびｆ３における各コント
ラスト波形を合成する。さらに、解析部２１は、合成さ
れたコントラスト波形に基づいてウェーハＷ上に存在す
る傷や塵埃等の欠陥を抽出する。なお、解析部２１の欠
陥の具体的抽出方法については後述する。
【００４７】カメラ部２２は、光源部２から出射された
レーザ光Ｌのうち、ビームスプリッタＢＳ３で分岐さ
れ、ビームスプリッタＢＳ１２、ＢＳ１２および対物レ
ンズ２４を介してウェーハＷに入射してレーザ光によっ
て得られる一括照明画像やランプ等の照明画像を観察す
るために設けられている。結像レンズ２２は、カメラ部
２２にウェーハＷの画像を結像させるためのレンズであ
る。
【００４８】上記構成の欠陥検査装置１では、たとえ
ば、積層膜構造を有するウェーハＷをステージ２５に搭
載し、このウェーハＷに、光周波数シフター部６で周波
数がシフトした検査用光Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 をレーザ走査
部１１で走査し対物レンズ２４を介してウェーハＷに照
射する。ウェーハＷから反射した反射光は、対物レンズ
２４を介して光周波数シフター部６で周波数がシフトし
た参照用光Ｌ0 とともに共焦点ピンホール板１３の共焦
点ピンホール１３ａを経て光検出部１２で受光される。
すなわち、欠陥検査装置１は、ウェーハＷから反射した
反射光は、参照用光Ｌ0 と重ね合わされ、この重ね合わ
せ光のうなり（光の強度が差周波数で時間的に変化する
現象）を光検出部１２で検出する光ヘテロダイン検出を
行う。これと同時に、重ね合わせ光は、共焦点ピンホー
ル１３ａを通過することによって、共焦点検出される。
【００４９】光ヘテロダイン検出は、周波数の異なる二
つのレーザ光を干渉させ、これを光検出器によって受光
し、接近した周波数を持つ光波の重ね合わせによって生
ずる差周波数のうなりを発生させ、このうなりの位相変
化から距離を測定する検出方法である。光ヘテロダイン
検出を用いることにより、コントラスト特性および検出
光のＳ／Ｎ比を向上させることができる。また、欠陥検
査装置１では、光ヘテロダイン検出を用いることによ
り、微弱光での検査が可能となり、光源部２に遠紫外レ
ーザ光源３を用いることが可能となる。このため、たと
えば、検査対象物がレジストのように光に対して感光性
を持つ材料の場合に、微弱光によって感光性材料が感光
するのを防ぎつつ、当該材料の表面の欠陥検査が可能と
なる。また、短波長の遠紫外レーザ光を用いることによ
り、光学分解能を向上させることができる。
【００５０】共焦点検出は、反射光をピンホールやスリ
ット等の開口を通過させて受光し、反射光強度分布の中
央部を含む一部の範囲の強度を検出する検出方法であ
り、反射光に付随する各種のノイズ光が受光面に入らな
いようにカットし、いわゆるエアリーディスク内の強度
のみを測定するため、像のコントラスト特性を向上する
ことができ、光学分解能を向上させることができる。
【００５１】次に、上記構成の欠陥検査装置１を用いた
ウェーハＷ上の欠陥検査方法の一例について説明する。
ここでは、図３を参照して、積層膜構造を有する半導体
デバイスの製造過程において、集積回路プロセス、たと
えば、アルミニウム配線工程でのウェーハＷ上のシリコ
ンオキサイドからなるパターンＳＰ上のアルミニウムか
らなる配線パターンＡＰと、レジストパターンＲＰとに
微小欠陥が存在するかを検査する場合を例に説明する。
【００５２】まず、欠陥検査装置１のステージ２５上
に、ウェーハＷを搭載する。ウェーハＷの所定のアライ
メントを行い、ステージ２５を所定の位置に移動する。
【００５３】この状態で、ウェーハＷに、光周波数シフ
ター部６の音響光学変調器ＡＯＭ１，ＡＯＭ２，ＡＯＭ
３で周波数がシフトした検査用光Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 をレ
ーザ走査部１１によってＸ方向に走査し、対物レンズ２
４を介してウェーハＷに照射する。対物レンズ２４を介
して照射された検査用光Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 は、ウェーハ
Ｗに対して図２において説明したように、異なる焦点位
置ｆ１，ｆ２，ｆ３で焦点を形成する。
【００５４】図３は、ウェーハＷ上に積層されたパター
ンの断面構造と上記した解析部２１において生成された
コントラスト波形の一例とを示しており、（ａ）は焦点
位置ｆ１、（ｂ）は焦点位置ｆ２、（ｃ）は焦点位置ｆ
３におけるコントラスト波形を示している。図３（ａ）
〜（ｃ）からわかるように、各コントラスト波形は、各
焦点位置ｆ１、ｆ２、ｆ３の近傍の形状を反映した波形
となるが、各焦点位置ｆ１、ｆ２、ｆ３から離れた位置
の形状は反映していない。このため、各コントラスト波
形からは、ウェーハＷ上の積層されたパターンの正確な
立体形状は特定できない。
【００５５】このため、解析部２１では、各焦点位置ｆ
１、ｆ２、ｆ３における各コントラスト波形を合成す
る。図３（ｄ）は各焦点位置ｆ１、ｆ２、ｆ３における
各コントラスト波形を合成したコントラスト波形を示し
ている。図３（ｄ）からわるように、各焦点位置ｆ１、
ｆ２、ｆ３における各コントラスト波形を合成すると、
ウェーハＷ上に積層されたパターンの表面形状を正確に
反映したコントラスト波形を得ることができる。この結
果、ウェーハＷ上に積層されたパターンの表面形状を特
定することが可能となる。
【００５６】ウェーハＷ上に積層されたパターンの表面
に欠陥が存在する場合、たとえば、パターンＡＬの段差
部の傾斜面に欠陥が存在すると、合成したコントラスト
波形は、たとえば、図４（ａ）に示すような波形とな
る。図４（ａ）において、パターンＡＬの段差部の傾斜
面に欠陥に対応して、合成したコントラスト波形には欠
陥部Ｋが形成される。コントラスト波形の欠陥部Ｋを、
たとえば、目視によって確認することでパターンＡＬの
段差部の傾斜面に欠陥を抽出することができる。
【００５７】また、本実施形態に係る欠陥検査装置１の
解析部２１では、上記した欠陥Ｋを、たとえば、以下の
ような方法で抽出する。レジストパターンＲＰとアルミ
ニウムのパターンＡＰは、図４に示すように、所定の中
心線Ｏ（重ね合わせ中心）に関して線対称に形成されて
いる。このため、欠陥検査装置１の解析部２１では、合
成されたコントラスト波形データを中心線Ｏで折り返
し、図４（ｂ）に示すように重ね合わせる。このとき、
中心線Ｏに関して右側のコントラスト波形には欠陥が存
在しないため、中心線Ｏに関して重ね合わせたコントラ
スト波形には対称でない部分Ｋ１が発生する。欠陥検査
装置１の解析部２１は、この対称でない部分Ｋ１を検出
して欠陥を抽出する。
【００５８】上記したように、本実施形態に係る欠陥検
査装置１によれば、従来の二次元画像の欠陥検査装置で
は正確に計測できなかった段差の大きいレジストパター
ンＲＰとアルミニウムのパターンＡＰの立体形状を合成
されたコントラスト波形から正確に特定できる。この結
果、合成されたコントラスト波形に基づいて、レジスト
パターンＲＰおよびパターンＡＰが形成されたウェーハ
Ｗ表面に存在する微細欠陥の検出が可能となる。
【００５９】また、本実施形態に係る欠陥検査装置１で
は、レーザ走査部３は、ウェーハＷの表面に対して検査
用光Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 を、たとえば、Ｘ軸方向に走査し
た後、ステージ２５をＹ軸方向に所定量移動させ、再度
Ｘ軸方向に走査させる動作を繰り返し行うことにより、
ウェーハＷの表面に対して２次元的に検査用光Ｌ1 、Ｌ
2 、Ｌ3 を走査させることができる。欠陥検査装置１の
解析部２１は、上記のような２次元的な走査における各
走査の結果得られた合成された各コントラスト波形から
ウェーハＷ表面全体のの三次元形状を反映したコントラ
スト画像を生成することも可能である。このような構成
とすることにより、ウェーハＷ表面全体を見ながら欠陥
検査ができるため、検査が容易となる。
【００６０】また、本実施形態では、共焦点検出によっ
て、光学分解能を向上させ、光ヘテロダイン検出と複数
の焦点位置における同時検出によって、リアルタイムな
三次元測定ができる。なお、上述した実施形態におい
て、光周波数シフターは音響光学変調器を３個用いた
が、さらに個数を多くするとコントラスト波形の精度を
向上させることができる。
【００６１】また、光周波数シフター部６には、たとえ
ば、音響光学偏向器(Acousto-OpticDeflector ；ＡＯ
Ｄ）や表面弾性波(Surface Acoustic Wave；ＳＡＷ）素
子による音響光学変調器などを用いてもよい。また、欠
陥検査装置１は、アルミニウムの配線工程での、レジス
トパターンＲＰやアルミニウムのパターンＡＰに存在す
る欠陥を検査する場合に限らず、各種工程での、さまざ
まな積層膜構造の半導体デバイスにおける、各種パター
ン、膜の欠陥を検査する場合に適用できる。
【００６２】また、本実施形態によれば、光検出器１２
に共焦点ピンホール板１３を設けて反射光の強度を共焦
点検出することにより、光学分解能を向上させ、コント
ラスト特性を向上させることができる。また、周波数の
異なる検査用光と参照用光とを重ね合わせ、検査用光と
参照用光との干渉によって発生する差周波数のうなりを
光検出器１２で検出する光ヘテロダイン検出を用いるこ
とにより、コントラスト波形の精度が向上し、かつ検出
する光のＳ／Ｎ比を向上させることができる。また、本
実施形態によれば、光ヘテロダイン検出を用いることに
より、レーザ光に比較的微弱光を用いても精度の良いコ
ントラスト波形が得られるため、レーザ光に比較的波長
の短い遠紫外線レーザ光を使用でき、光学分解能をさら
に向上させることができ、また、微弱光を用いても精度
の良いコントラスト波形が得られることから、レジスト
等の感光性を有する材料の欠陥検査が可能となる。
【００６３】また、従来においては、立体的な形状を得
るためには、たとえば、ウェーハを保持するステージを
測定用レーザの入射方向に移動させながら複数の二次元
画像を取得し、これらの画像を合成することにより立体
画像を合成する構成としているため、立体的な形状を得
るのに時間を要し、ステージを移動させるため得られる
画像の精度も低下するが、本実施形態では、立体的な形
状を瞬時に得ることができ、得られる画像の精度も高い
ものとなる。また、本実施形態では、光周波数シフター
部６には、検査用光を生成するために音響光学変調器を
３個用いたが、さらに個数を多くすると、さらに高精度
なコントラスト波形を得ることができ、欠陥検査の精度
を一層向上させることができる。
【００６４】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れない。たとえば、共焦点ピンホール板１３を用いず共
焦点検出を行わない構成とすることもできる。この場合
には、共焦点検出を行わないためコントラスト特性は多
少低下するが、装置構成を簡略化することができる。ま
た、上述した実施形態では、複数の音響光学変調器ＡＯ
Ｍ１〜ＡＯＭ３を用いて、ウェーハＷ上に異なる焦点位
置を形成したが、たとえば、単一の音響光学変調器ＡＯ
Ｍを用いて複数の焦点を形成せずに単一の焦点によって
検査する構成とすることも可能である。たとえば、ウェ
ーハＷの表面形状が比較的浅い段差部を有する場合に
は、共焦点検出と光ヘテロダイン検出とによって、コン
トラスト特性が向上したコントラスト波形を得ることが
でき、表面形状を正確に特定することができる。また、
本発明は、積層膜構造の半導体デバイスのパターンに存
在する欠陥のみならず、たとえば、アスペクト比の高い
コンタクトホール内の形状、内面形状、コンタクトホー
ルの底の観察、欠陥検査も可能であり、凹凸を有する様
々な対象の検査面の欠陥検査に適用可能である。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、光ヘテロダイン検出を
用いることにより微弱光での計測が可能となり、光源に
遠紫外線レーザを使用できる。また、本発明によれば、
複数の異なる焦点を形成して、各焦点位置でのコントラ
スト波形を求めることにより、リアルタイムな３次元形
状の測定が可能となり、かつ測定時間の短縮も図れる。
また、本発明によれば、複数の異なる焦点を立体的な被
検体の深さ方向に移動させながら繰り返すことにより高
精細な立体情報が得られ、三次元画像観察にも応用でき
る。たとえば、アスペクト比の大きいコンタクトホール
の穴底の観察、測定も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る欠陥検査装置の構成
を示す図である。
【図２】複数の検査用光を対物レンズで集光して異なる
複数の焦点を形成した状態を示す図である。
【図３】ウェーハ上に積層されたパターンの断面構造と
解析部２１において生成されたコントラスト波形の一例
とを示す図である。
【図４】（ａ）はパターンに欠陥がある場合の合成され
たコントラスト波形の一例を示す図であり、（ｂ）は合
成されたコントラスト波形を中心線Ｏで折り返して重ね
合わせた状態を示す図である。
【図５】ウェーハ上に形成された各パターンの欠陥を検
査する二次元画像の欠陥検査装置の構成の要部を概略的
に示す図である。
【図６】（ａ）は積層膜構造を有する半導体デバイスの
製造過程における断面図であり、（ｂ）はそのコントラ
スト波形を示す図である。
【符号の説明】
１…欠陥検査装置、２…光源部、３…遠紫外レーザ光
源、４…可視光レーザ光源、６…光周波数シフター部、
１１…レーザ走査部、１２…光検出器、１３…共焦点ピ
ンホール板、２１…解析部、２２…カメラ部、２３…結
像レンズ、２４…対物レンズ、２５…ステージ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA09 BB07 CC04 FF01 FF08 GG12 GG22 GG55 HH01 HH03 HH08 JJ05 KK01 2F065 AA54 AA61 CC19 DD06 FF51 GG01 GG12 GG23 HH13 JJ03 JJ16 JJ18 JJ26 LL13 LL30 LL37 MM26 4M106 AA01 AA10 AA11 AA20 BA04 BA05 BA07 CA39 DB01 DB02 DB08 DB13 DB14 DB21 DB30

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検査
    装置であって、 所定の周波数帯域の光を放射する光源部と、 前記光源部から放射された光が入力され、当該光を互い
    に異なる接近した周波数を有する複数の検査用光と参照
    用光とに変換して出力する光周波数変更手段と、 前記光周波数変更手段から出力された検査用光が同一の
    光路を通じて入射され、当該検査用光を前記検査面に集
    光して前記各検査用光に対応した複数の異なる焦点を形
    成する集光手段と、 前記集光された検査用光を前記検査面上で走査する走査
    手段と、 前記検査用光の前記検査面からの反射光と前記参照用光
    とを重ね合わせて当該反射光と参照用光とを干渉させる
    重ね合わせ手段と、 前記反射光と前記参照用光との重ね合わせ光が入射さ
    れ、当該重ね合わせ光の光強度を共焦点検出する受光手
    段と、 前記受光手段の検出した光強度に基づいて、前記各焦点
    位置での前記走査方向のコントラスト波形を生成し、前
    記各コントラスト波形を合成するコントラスト波形生成
    手段とを有する欠陥検査装置。
  2. 【請求項２】前記コントラスト波形に基づいて前記パタ
    ーンの欠陥を抽出する欠陥抽出手段を有する請求項１に
    記載の欠陥検査装置。
  3. 【請求項３】前記受光手段は、前記重ね合わせ光を受光
    する受光素子と、 前記重ね合わせ光の前記受光素子への入射光路に設けら
    れた前記重ね合わせ光の光強度を共焦点検出するための
    開口を有する開口板とを有する請求項１に記載の欠陥検
    査装置。
  4. 【請求項４】前記光源部は、可視帯域の可視レーザ光
    と、遠紫外線帯域の遠紫外レーザ光とを選択的に出力可
    能である請求項１に記載の欠陥検査装置。
  5. 【請求項５】前記重ね合わせ手段は、前記光周波数変更
    手段から出力される参照用光を前記受光手段に反射さ
    せ、前記各検査用光と同一の光路を遡って入射する前記
    検査面からの反射光を透過して前記受光手段に入射させ
    るビームスプリッタを有する請求項１に記載の欠陥検査
    装置。
  6. 【請求項６】前記光周波数シフト手段は、それぞれ異な
    る周波数の超音波によって前記光源部から放射される光
    の周波数を変える複数の音響光学変調手段を有する請求
    項１に記載の欠陥検査装置。
  7. 【請求項７】前記検査面は、半導体基板上に積層され所
    定のパターンに形成された膜の表面である請求項１に記
    載の欠陥検査装置。
  8. 【請求項８】前記各パターンは、所定の中心線に関して
    対称に形成されており、 前記欠陥抽出手段は、前記コントラスト波形生成手段に
    よって得られたコントラスト波形データの前記中心線に
    関して対称でない部分を欠陥として抽出する請求項７に
    記載の欠陥検査装置。
  9. 【請求項９】前記走査手段は、前記検査用光を前記検査
    面上で走査するガルバノミラーまたは超音波光偏光素子
    を有する請求項１に記載の欠陥検査装置。
  10. 【請求項１０】前記走査手段は、前記検査面に対して前
    記検査用光を二次元的に走査し、 前記コントラスト波形生成手段は、前記各走査の結果得
    られた合成された各コントラスト波形から前記検査面の
    三次元形状を反映したコントラスト画像を生成する請求
    項１に記載の欠陥検査装置。
  11. 【請求項１１】検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検
    査装置であって、 所定の周波数帯域の光を放射する光源部と、 前記光源部から放射された光が入力され、当該光を互い
    に異なる接近した周波数を有する複数の検査用光と参照
    用光とに変換して出力する光周波数変更手段と、 前記
    光周波数変更手段から出力された検査用光が同一の光路
    を通じて入射され、当該検査用光を前記検査面上に集光
    して前記各検査用光に対応した複数の異なる焦点を形成
    する集光手段と、 前記集光された検査用光を前記検査面上で走査する走査
    手段と、 前記検査用光の前記検査面からの反射光と前記参照用光
    とを重ね合わせて当該反射光と参照用光とを干渉させる
    重ね合わせ手段と、 前記反射光と前記参照用光との重ね合わせ光が入射さ
    れ、当該重ね合わせ光の光強度を検出する受光手段と、 前記受光手段の検出した光強度に基づいて、前記各焦点
    位置での前記走査方向のコントラスト波形を生成し、前
    記各コントラスト波形を合成するコントラスト波形生成
    手段と前記コントラスト波形に基づいて前記パターンの
    欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを有する欠陥検査装置。
  12. 【請求項１２】前記コントラスト波形に基づいて前記パ
    ターンの欠陥を抽出する欠陥抽出手段を有する請求項１
    １に記載の欠陥検査装置。
  13. 【請求項１３】前記検査面は、半導体基板上に積層され
    所定のパターンに形成された膜の表面である請求項１１
    に記載の欠陥検査装置。
  14. 【請求項１４】前記各パターンは、所定の中心線に関し
    て対称に形成されており、 前記欠陥抽出手段は、前記コントラスト波形生成手段に
    よって得られたコントラスト波形データの前記中心線に
    関して対称でない部分を欠陥として抽出する請求項１３
    に記載の欠陥検査装置。
  15. 【請求項１５】検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検
    査装置であって、 所定の周波数帯域の光を放射する光源部と、 前記光源部から放射された光が入力され、当該光を互い
    に異なる接近した周波数を有する複数の検査用光と参照
    用光とに変換して出力する光周波数変更手段と、 前記
    光周波数変更手段から出力された検査用光を前記検査面
    上に集光して焦点を形成する集光手段と、 前記集光された検査用光を前記検査面上で走査する走査
    手段と、 前記検査用光の前記検査面からの反射光と前記参照用光
    とを重ね合わせて当該反射光と参照用光とを干渉させる
    重ね合わせ手段と、 前記反射光と前記参照用光との重ね合わせ光が入射さ
    れ、当該重ね合わせ光の光強度を共焦点検出する受光手
    段と、 前記受光手段の検出した光強度に基づいて、前記焦点位
    置での前記走査方向のコントラスト波形を生成するコン
    トラスト波形生成手段とを有する欠陥検査装置。
  16. 【請求項１６】前記コントラスト波形に基づいて前記パ
    ターンの欠陥を抽出する欠陥抽出手段を有する請求項１
    ５に記載の欠陥検査装置。
  17. 【請求項１７】前記検査面は、半導体基板上に積層され
    所定のパターンに形成された膜の表面である請求項１５
    に記載の欠陥検査装置。
  18. 【請求項１８】前記各パターンは、所定の中心線に関し
    て対称に形成されており、 前記欠陥抽出手段は、前記コントラスト波形生成手段に
    よって得られたコントラスト波形データの前記中心線に
    関して対称でない部分を欠陥として抽出する請求項１７
    に記載の欠陥検査装置。
  19. 【請求項１９】前記受光手段は、重ね合わせ光の入射光
    路に前記重ね合わせ光の光強度を共焦点検出するための
    開口を有する開口板を有する請求項１５に記載の欠陥検
    査装置。
  20. 【請求項２０】検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検
    査方法であって、 所定の周波数帯域の光を互いに異なる接近した周波数を
    有する複数の検査用光と参照用光とに変換し、 前記複数の検査用光を同一の光路を通じて前記検査面に
    集光して前記各検査用光に対応した複数の異なる焦点を
    形成し、かつ、前記検査面上で走査し、 前記検査用光の前記検査面からの反射光と参照用光とを
    重ね合わせて干渉させ、当該重ね合わせ光の光強度を共
    焦点検出し、 検出された前記光強度に基づいて、前記各焦点位置での
    前記走査方向のコントラスト波形を生成し、 前記各コントラスト波形を合成し、 前記合成されたコントラスト波形に基づいて前記検査面
    の欠陥を抽出する欠陥検査方法。
  21. 【請求項２１】前記所定の周波数帯域の光に遠紫外線帯
    域の遠紫外レーザ光を用いる請求項２０に記載の欠陥検
    査方法。
  22. 【請求項２２】前記検査面の少なくとも一部はレジスト
    材料によって構成されている請求項２０に記載の欠陥検
    査方法。
  23. 【請求項２３】前記所定の周波数帯域の光に前記検査面
    を構成する検査対象物の種類に応じてそれぞれ異なる周
    波数帯域の光を選択して用いる請求項２０に記載の欠陥
    検査方法。
  24. 【請求項２４】前記所定の周波数帯域の光に前記検査面
    を構成する検査対象物の種類に応じて遠紫外線帯域の遠
    紫外レーザ光および可視帯域の可視レーザ光のいずれか
    を選択して用いる請求項２０に記載の欠陥検査方法。
  25. 【請求項２５】前記可視レーザ光をポリシリコン等の短
    波長の光の分光反射率が比較的低い材料で構成された検
    査面の検査に用い、 前記遠紫外レーザ光をアルミニウム等の短波長の光の分
    光反射率が比較的高い材料で構成された検査面の検査に
    用いる請求項２４に記載の欠陥検査方法。
  26. 【請求項２６】前記検査面は、半導体基板上に積層され
    所定のパターンに形成された膜の表面である請求項２０
    に記載の欠陥検査方法。
  27. 【請求項２７】前記各パターンは、所定の中心線に関し
    て対称に形成されており、 合成された前記コントラスト波形の前記中心線に関して
    対称でない部分を欠陥として抽出する請求項２６に記載
    の欠陥検査方法。
  28. 【請求項２８】前記検査用光を前記検査面に対して二次
    元的に走査し、 前記各走査の結果得られた合成された各コントラスト波
    形から前記検査面の三次元形状を反映したコントラスト
    画像を生成し、 前記コントラスト画像に基づいて前記検査面の欠陥を抽
    出する請求項２０に記載の欠陥検査方法。
  29. 【請求項２９】検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検
    査方法であって、 所定の周波数帯域の光を互いに異なる接近した周波数を
    有する複数の検査用光と参照用光とに変換し、 前記複数の検査用光を同一の光路を通じて前記検査面上
    に集光し、前記各検査用光に対応した複数の異なる焦点
    を形成し、かつ、前記検査面上で走査し、 前記検査用光の前記検査面からの反射光と参照用光とを
    重ね合わせて干渉させ、当該重ね合わせ光の光強度を検
    出し、 検出された前記光強度に基づいて、前記各焦点位置での
    前記走査方向のコントラスト波形を生成し、 前記各コントラスト波形を合成し、 前記合成されたコントラスト波形に基づいて前記検査面
    の欠陥を抽出する欠陥検査方法。
  30. 【請求項３０】検査面に存在する欠陥を検査する欠陥検
    査方法であって、 所定の周波数帯域の光を互いに異なる接近した周波数を
    有する検査用光と参照用光とに変換し、 前記検査用光を前記検査面上に集光して焦点を形成し、
    かつ、前記被検査面上で走査し、 前記検査用光の前記検査面からの反射光と参照用光とを
    重ね合わせて干渉させ、当該重ね合わせ光の光強度を共
    焦点検出し、 検出された前記光強度に基づいて、前記焦点位置での前
    記走査方向のコントラスト波形を生成し、 前記コントラスト波形に基づいて前記検査面の欠陥を抽
    出する欠陥検査方法。
JP11054128A 1999-03-02 1999-03-02 欠陥検査装置および欠陥検査方法 Pending JP2000249529A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11054128A JP2000249529A (ja) 1999-03-02 1999-03-02 欠陥検査装置および欠陥検査方法
US09/515,672 US6337488B1 (en) 1999-03-02 2000-02-29 Defect inspection apparatus and defect inspection method
US10/038,775 US6524871B2 (en) 1999-03-02 2002-01-08 Defect inspection apparatus and defect inspection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11054128A JP2000249529A (ja) 1999-03-02 1999-03-02 欠陥検査装置および欠陥検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000249529A true JP2000249529A (ja) 2000-09-14

Family

ID=12961966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11054128A Pending JP2000249529A (ja) 1999-03-02 1999-03-02 欠陥検査装置および欠陥検査方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US6337488B1 (ja)
JP (1) JP2000249529A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016516307A (ja) * 2013-04-03 2016-06-02 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 垂直スタックメモリにおいて欠陥深さを決定するための装置および方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249529A (ja) * 1999-03-02 2000-09-14 Sony Corp 欠陥検査装置および欠陥検査方法
US7304310B1 (en) * 2003-11-21 2007-12-04 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for inspecting a specimen using light scattered in different wavelength ranges
US7190458B2 (en) * 2003-12-09 2007-03-13 Applied Materials, Inc. Use of scanning beam for differential evaluation of adjacent regions for change in reflectivity
US7136163B2 (en) * 2003-12-09 2006-11-14 Applied Materials, Inc. Differential evaluation of adjacent regions for change in reflectivity
US7359545B2 (en) * 2003-12-31 2008-04-15 Tokyo Electron Limited Method and system to compensate for lamp intensity differences in a photolithographic inspection tool
JP4549714B2 (ja) * 2004-03-31 2010-09-22 株式会社トプコン 光画像伝送システム、光画像送信装置、光画像受信装置及び光画像伝送方法
US7375326B2 (en) * 2004-06-21 2008-05-20 Applied Materials, Israel, Ltd. Method and system for focusing a charged particle beam
WO2007001045A1 (ja) * 2005-06-29 2007-01-04 Nikon Corporation 露光装置、基板処理方法、及びデバイス製造方法
US7280190B1 (en) * 2006-06-21 2007-10-09 Intel Corporation Electro-optic time domain reflectometry
US8134698B1 (en) 2008-03-14 2012-03-13 Kla-Tencor Corporation Dynamic range extension in surface inspection systems
SG164292A1 (en) * 2009-01-13 2010-09-29 Semiconductor Technologies & Instruments Pte System and method for inspecting a wafer
JP5659048B2 (ja) * 2011-03-02 2015-01-28 株式会社日立製作所 光検査方法及びその装置
US9176074B2 (en) * 2013-01-28 2015-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern inspection method and pattern inspection apparatus
US9467609B2 (en) 2013-05-10 2016-10-11 Mettler-Toledo, LLC Machine vision inspection systems and methods and aperture covers for use therewith
DE102014011569B4 (de) * 2014-08-02 2016-08-18 Precitec Optronik Gmbh Verfahren zum Messen des Abstands zwischen einem Werkstück und einem Bearbeitungskopf einer Laserbearbeitungsvorrichtung
JP6959831B2 (ja) * 2017-08-31 2021-11-05 株式会社日立製作所 計算機、処理の制御パラメータの決定方法、代用試料、計測システム、及び計測方法
KR102491575B1 (ko) * 2017-09-28 2023-01-25 삼성전자주식회사 반도체 기판을 검사하는 방법 및 이를 이용하여 반도체 소자를 제조 하는 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5781294A (en) * 1991-12-24 1998-07-14 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting photoacoustic signal to detect surface and subsurface information of the specimen
JP3631296B2 (ja) * 1995-04-04 2005-03-23 三菱電機株式会社 画像生成装置
US5958628A (en) * 1995-06-06 1999-09-28 International Business Machines Corporation Formation of punch inspection masks and other devices using a laser
US5838361A (en) * 1996-01-11 1998-11-17 Micron Technology, Inc. Laser marking techniques
US5883714A (en) * 1996-10-07 1999-03-16 Phase Metrics Method and apparatus for detecting defects on a disk using interferometric analysis on reflected light
JPH1183753A (ja) * 1997-07-09 1999-03-26 Toshiba Corp 光学式基板検査装置
US6160625A (en) * 1998-11-25 2000-12-12 Eastman Kodak Company Laser scanner projection system for viewing features on substrates and on coated substrates
JP2000249529A (ja) * 1999-03-02 2000-09-14 Sony Corp 欠陥検査装置および欠陥検査方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016516307A (ja) * 2013-04-03 2016-06-02 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 垂直スタックメモリにおいて欠陥深さを決定するための装置および方法
JP2022017321A (ja) * 2013-04-03 2022-01-25 ケーエルエー コーポレイション 垂直スタックメモリにおいて欠陥深さを決定するための方法及びシステム
JP7273121B2 (ja) 2013-04-03 2023-05-12 ケーエルエー コーポレイション 垂直スタックメモリにおいて欠陥深さを決定するための方法及びシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US6524871B2 (en) 2003-02-25
US6337488B1 (en) 2002-01-08
US20020105636A1 (en) 2002-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000249529A (ja) 欠陥検査装置および欠陥検査方法
US7436507B2 (en) Method and apparatus for inspecting a pattern
US9970883B2 (en) Multi-spot scanning collection optics
JP3258385B2 (ja) 光学式基板検査装置
KR101223881B1 (ko) 이미지 형성 방법 및 이미지 형성 장치
JP2008275540A (ja) パターン欠陥検査装置および方法
JP4543141B2 (ja) 欠陥検査装置
US7095507B1 (en) Method and apparatus using microscopic and interferometric based detection
JP2000510951A (ja) 光学測定
JP2006308513A (ja) 検査装置及び方法
JP2002202107A (ja) パターン検査装置、パターン検査方法および露光装置ならびに電子装置の製造方法
CN116840260B (zh) 晶圆表面缺陷检测方法及装置
JP4654349B2 (ja) 位相シフトマスクの欠陥検査装置
JP3282790B2 (ja) 位相シフトマスクの欠陥検査装置
JP3379180B2 (ja) 光音響信号検出方法及びその装置
US20190170505A1 (en) Measurement of surface topography of a work-piece
JPH09138198A (ja) 欠陥検査装置
JP2000199705A (ja) 形状測定装置および形状測定方法
JPH1073542A (ja) 検出装置及び検出方法
JP4576500B2 (ja) 位相シフトマスクの欠陥検査装置
JPH0682373A (ja) 欠陥検査方法
JPH10239589A (ja) 干渉顕微鏡装置
JPH11338124A (ja) 欠陥形状検出方法及びその装置ならびにそれを用いた欠陥修正方法及びその装置
JPH07151514A (ja) 重ね合わせ精度測定方法および測定装置
JPS58204344A (ja) パタ−ンの欠陥検査装置