JPH05333270A - Appearance inspection microscoptic device - Google Patents
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- JPH05333270A JPH05333270A JP4138983A JP13898392A JPH05333270A JP H05333270 A JPH05333270 A JP H05333270A JP 4138983 A JP4138983 A JP 4138983A JP 13898392 A JP13898392 A JP 13898392A JP H05333270 A JPH05333270 A JP H05333270A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は外観検査顕微鏡装置に関
し、特に半導体ウエハや液晶基板上に形成されたパター
ンの重ね合わせ精度の目視検査に好適な顕微鏡装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visual inspection microscope apparatus, and more particularly to a microscope apparatus suitable for visual inspection of overlay accuracy of patterns formed on a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体ウエハや液晶基板の製造過程で
は、パターン焼付け,エッチング等の繰り返しによっ
て、基板上に複数のパターン層を形成する。これらのパ
ターン層は所定の位置関係で正確に重ね合わせられるべ
きであるが、焼付け時の位置合わせ誤差によって、必ず
しも設計通りの重ね合わせ状態を得られるとは限らな
い。2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, a plurality of pattern layers are formed on the substrate by repeating pattern baking, etching and the like. These pattern layers should be accurately superposed in a predetermined positional relationship, but the superposition state as designed may not always be obtained due to the misalignment during printing.
【0003】そこで、下地パターン層の上に形成した新
たなパターン層の重ね合わせ状態が、許容精度の範囲内
にあるか否かの検査のために、外観検査顕微鏡装置を用
いた目視検査が行われている。この種の目視検査は、ウ
エハや液晶基板等の被検物上に特別に形成した検査用マ
ークを観察することにより実施される。この検査用マー
クは、重ね合わせられる複数のパターン層にそれぞれ設
けられており、下地となるパターン層の検査用マークに
対し、新たなパターン層の検査用マークが所定の位置関
係で形成される。そして、検査用マーク同士の位置づれ
を観察することにより、被検物全体の重ね合わせ精度を
判定することができる。検査用マークは被検物表面の複
数箇所に設けられ、その形状として、例えば目盛りマー
クが知られており、表面上のX方向に延びる目盛りマー
クを観察することによってX方向の重ね合わせ精度を判
定し、それと直交するY方向に延びる目盛りマークを観
察することによってY方向の重ね合わせ精度を判定でき
る。Therefore, in order to inspect whether or not the state of superposition of a new pattern layer formed on the underlying pattern layer is within the range of permissible accuracy, visual inspection using an appearance inspection microscope device is performed. It is being appreciated. This type of visual inspection is carried out by observing an inspection mark specially formed on a test object such as a wafer or a liquid crystal substrate. The inspection mark is provided on each of the plurality of pattern layers to be overlaid, and the inspection mark of the new pattern layer is formed in a predetermined positional relationship with the inspection mark of the underlying pattern layer. Then, by observing the positional deviation between the inspection marks, the overlay accuracy of the entire test object can be determined. The inspection marks are provided at a plurality of positions on the surface of the object to be inspected, and for example, scale marks are known as the shape thereof, and the overlay accuracy in the X direction is determined by observing the scale marks extending in the X direction. Then, the overlay accuracy in the Y direction can be determined by observing the scale mark extending in the Y direction orthogonal to the scale mark.
【0004】目視検査に際して、被検物を顕微鏡のステ
ージ上に配置し、観察者は顕微鏡光学系を通して検査用
マークの拡大像を観察する。ステージは被検物の複数箇
所に分布する検査用マークが、順次顕微鏡視野内にもた
らされるように移動する。At the time of visual inspection, an object to be inspected is placed on a stage of a microscope, and an observer observes an enlarged image of an inspection mark through a microscope optical system. The stage moves so that the inspection marks distributed at a plurality of locations on the test object are sequentially brought into the field of view of the microscope.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ウエハの目視検査で
は、1枚のウエハについて、通常はウエハ上の3〜10
チップについて、各チップに存在するX方向とY方向の
目盛りマークを、マーク1個につき2〜6秒の時間間隔
で連続的に観察する。上記の如き従来の目視検査では、
X方向の検査用マークについては、観察者は水平方向に
延びた目盛りマークを観察しながらパターンの重ね合わ
せ精度を判定し、Y方向の検査用マークについては、観
察者は垂直方向に延びた目盛りマークを観察しながらパ
ターンの重ね合わせ精度を判定しなければならなかっ
た。そのため、入れ代わり表示される水平方向と垂直方
向の検査用マークの連続的な観察は、観察者にとって極
めて苦痛であり、目を極度に疲労させるものであった。In the visual inspection of a wafer, one wafer is usually 3 to 10 on the wafer.
For the chips, the X-direction and Y-direction scale marks existing on each chip are continuously observed at a time interval of 2 to 6 seconds per mark. In the conventional visual inspection as described above,
For the inspection mark in the X direction, the observer determines the overlay accuracy of the patterns while observing the scale mark extending in the horizontal direction, and for the inspection mark in the Y direction, the observer extends the scale in the vertical direction. It was necessary to judge the overlay accuracy of the patterns while observing the marks. Therefore, continuous observation of the inspection marks in the horizontal direction and the vertical direction, which are alternately displayed, is extremely painful for the observer, and the eyes are extremely tired.
【0006】更に、顕微鏡による結像を観察する場合、
目盛りマークの判別の如き人間の目の均等分離の判別能
力は垂直方向より水平方向に優れていることから、重ね
合わせ精度の判定をする際に、水平方向(X方向)に比
較して、垂直方向(Y方向)の判定精度が悪いという問
題点があった。本発明はこのような従来の問題点を解決
するために成されたもので、検査用マークの方向に係わ
らず高精度の目視検査を可能にすると共に、観察者の疲
労を軽減できる外観検査顕微鏡装置を提供することを目
的とする。Further, when observing an image formed by a microscope,
Since the ability of the human eye to evenly separate eyes, such as graduation marks, is superior to the vertical direction in the horizontal direction, the vertical direction is better than the horizontal direction (X direction) when determining the overlay accuracy. There is a problem that the determination accuracy in the direction (Y direction) is poor. The present invention has been made to solve such conventional problems, and enables a visual inspection with high accuracy regardless of the direction of the inspection mark, and an appearance inspection microscope capable of reducing fatigue of an observer. The purpose is to provide a device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明の外観検査顕微鏡装置は、被検物上に異なった方向を
向いて設けられた少なくとも2種類のマーク(MX, MY)
を対物レンズを介してそれぞれ観察する外観検査顕微鏡
装置であって、対物レンズからの光束を光軸回りに回転
させるために観察光路上に配置された像回転光学部材
(8)と、前記2種類のマークの観察像がほぼ同一方向
に形成されるように前記マークの方向に応じて前記像回
転光学部材による光束の回転量を調節する調節手段(13
〜15)とを備える。An appearance inspection microscope apparatus according to the present invention as set forth in claim 1 has at least two types of marks (MX, MY) provided on a test object in different directions.
And an image rotation optical member (8) arranged on an observation optical path for rotating a light beam from the objective lens around the optical axis, and the two types described above. Adjusting means (13) for adjusting the rotation amount of the light flux by the image rotating optical member according to the direction of the mark so that the observed images of the mark are formed in substantially the same direction.
~ 15) and.
【0008】請求項2に記載した発明では、前記像回転
光学部材は光束の回転量が異なる複数の像回転プリズム
(81, 82)によって構成され、該複数の像回転プリズム
は前記調節手段によって選択的に観察光路上に切換え配
置するように構成される。請求項3に記載した発明にお
いては、前記調節手段は、前記被検物上における前記マ
ークの座標位置および方向を記憶可能な記憶部(15)
と、該記憶した座標位置に従って前記マークが対物レン
ズによる観察位置に順次対向するように被検物と対物レ
ンズとを相対移動する駆動装置(12)と、前記記憶した
方向に従って前記像回転光学部材を調節する駆動部(1
3)とを有する。According to a second aspect of the present invention, the image rotating optical member is composed of a plurality of image rotating prisms (81, 82) having different amounts of rotation of light beams, and the plurality of image rotating prisms are selected by the adjusting means. It is configured to be switched and arranged on the observation optical path. In the invention according to claim 3, the adjusting means is a storage section (15) capable of storing the coordinate position and direction of the mark on the object to be inspected.
A drive device (12) for relatively moving the object and the objective lens so that the mark sequentially faces the observation position by the objective lens according to the stored coordinate position; and the image rotating optical member according to the stored direction. Drive to adjust (1
3) and have.
【0009】請求項4に記載した発明では、前記調節手
段は更に、前記駆動装置による相対移動の間に前記駆動
部による像回転光学部材の調節を完了させる制御部(1
4)を有する。また、請求項5の発明では、前記調節手
段による光束の回転状態を表示する手段(20)を備えて
いる。According to a fourth aspect of the present invention, the adjusting means further includes a controller (1) for completing the adjustment of the image rotation optical member by the drive unit during the relative movement by the drive unit.
Having 4). Further, in the invention of claim 5, there is provided means (20) for displaying the rotation state of the light flux by the adjusting means.
【0010】[0010]
【作用】2種類のマーク(MX, MY)の方向に応じて、像
回転光学部材(8)が観察光束を光軸回りに回転させる
ので、常に観察し易い方向で2種類のマークを観察する
ことができる。光束の回転量が異なる複数の像回転プリ
ズム(81, 82)を切換えることにより、観察するマーク
の方向に応じた応答性の良い瞬時の切換えが可能であ
る。[Operation] Since the image rotating optical member (8) rotates the observation light beam around the optical axis according to the directions of the two types of marks (MX, MY), the two types of marks are always observed in the directions that are easy to observe. be able to. By switching a plurality of image rotation prisms (81, 82) having different amounts of rotation of the light flux, it is possible to switch instantaneously with good responsiveness according to the direction of the mark to be observed.
【0011】記憶部に記憶したマークの座標位置に従っ
て、マークが対物レンズによる観察位置に順次対向する
ように被検物と対物レンズとを相対移動させ、それと同
時に記憶したマークの方向に従って観察光束を回転調節
すれば、マークの自動セットアップと自動方向調節が可
能になり、効率良く作業を行うことができると共に、高
精度な判定が可能になる。According to the coordinate position of the mark stored in the storage unit, the object and the objective lens are moved relative to each other so that the mark sequentially faces the observation position by the objective lens, and at the same time, the observation light flux is changed in accordance with the stored mark direction. If the rotation is adjusted, the mark can be automatically set up and the direction can be adjusted, so that the work can be efficiently performed and highly accurate determination can be performed.
【0012】光束の回転状態を表示することによって、
現在観察中のマークが何れの方向のものであるか、認識
できる。By displaying the rotation state of the luminous flux,
It is possible to recognize in which direction the mark currently being observed is.
【0013】[0013]
【実施例】図1〜図6を参照して本発明の一実施例を説
明する。本実施例の基本構成を示す図1において、ステ
ージ 2 に載置されたウエハ等の被検物 4 は、対物レン
ズ 5,ミラー 6,リレーレンズ 7, 9,接眼レンズ 10を
含む観察光学系を介して観察される。該観察光学系には
リレーレンズ 7, 9 の間には、観察光束を光軸 3 の回
りに所定量だけ回転する像回転光学部材 8 が設けられ
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 showing the basic configuration of the present embodiment, an object to be inspected 4 such as a wafer placed on a stage 2 is an observation optical system including an objective lens 5, a mirror 6, relay lenses 7, 9 and an eyepiece lens 10. Observed through. The observation optical system is provided with an image rotating optical member 8 between the relay lenses 7 and 9 for rotating the observation light beam around the optical axis 3 by a predetermined amount.
【0014】ステージ 2 は紙面と垂直な平面内でX−
Y方向に移動可能な公知の構成で、駆動装置 12 によっ
て駆動される。また、像回転光学部材 8 による光束の
回転量を調節する駆動部 13 が設けられ、これら駆動装
置 12 と駆動部 13 は制御部14 からの命令によって制
御される。記憶部 15 はウエハ 4 上の検査用マークの
座標位置,方向を記憶すると共に、制御部 14 の要求に
応じて記憶データを制御部に供給する。この記憶部 15
からのデータに基づいて、制御部 14 は駆動装置 12 お
よび駆動部 13 を制御する。Stage 2 is X-in the plane perpendicular to the plane of the drawing.
It is driven by the driving device 12 in a known configuration that is movable in the Y direction. Further, a drive unit 13 for adjusting the rotation amount of the light flux by the image rotation optical member 8 is provided, and these drive device 12 and drive unit 13 are controlled by a command from the control unit 14. The storage unit 15 stores the coordinate position and direction of the inspection mark on the wafer 4, and supplies storage data to the control unit in response to a request from the control unit 14. This memory 15
The control unit 14 controls the drive unit 12 and the drive unit 13 based on the data from the.
【0015】ウエハ 4 上に設けられた検査用マークの
詳細を、図2〜図4を参照して説明する。図2に示すよ
うに、ウエハ 4 の表面には複数のチップ領域がマトリ
クス状に配列されている。このようなチップ領域は、例
えばステッパー等の露光装置を用いて、ウエハ 4 上に
塗布されたフォトレジストにマスクパターンを転写した
後に、現像,エッチング等の製造工程を経て形成され
る。これらの製造工程(フォトレジスト塗布,パターン
転写,現像,エッチング)を繰り返すことによって、各
チップ領域には何層もの回路パターンが重ね合わせら
れ、こうして半導体集積回路が作製される。下地となる
n層目の回路パターンの上に新たなn+1層目の回路パ
ターンを正確に重ね合わせるために、各チップ領域に設
けられた図示なきアライメントマークが使用される。Details of the inspection marks provided on the wafer 4 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, a plurality of chip regions are arranged in a matrix on the surface of the wafer 4. Such a chip region is formed through a manufacturing process such as development and etching after the mask pattern is transferred to the photoresist coated on the wafer 4 by using an exposure device such as a stepper. By repeating these manufacturing processes (photoresist application, pattern transfer, development, etching), a plurality of layers of circuit patterns are superimposed on each chip region, and thus a semiconductor integrated circuit is manufactured. An alignment mark (not shown) provided in each chip area is used in order to accurately superimpose a new n + 1th layer circuit pattern on the underlying nth layer circuit pattern.
【0016】各チップ領域には更に、X方向の検査用マ
ーク MX とY方向の検査用マーク MY とが、回路パター
ンと同時にそれぞれ設けられる。両検査用マーク MX, M
Y は、回路パターンの重ね合わせ状態を目視検査するた
めのもので、図3(a),(b)に拡大して示す如く、それぞ
れ目盛り形状を有する。n層目までの製造工程を完了し
たウエハにおいて、各チップ領域に形成されたX方向の
検査用マーク MX は、それ以前の製造工程において予め
形成されている目盛り MX-1 と、その上に新たに設けら
れるn層目の回路パターンと同一工程において形成され
た目盛り MX-2 とから構成される。下地目盛り MX-1
は、X方向に一定のピッチで繰り返される複数の矩形要
素から成り、最も長い中央の矩形要素を中心に左右対象
な形状を有する。また、n+1層目の目盛り MX-2 は、
下地目盛り MX-1 の矩形要素より小さい幅の目盛り要素
から成り、X方向に下地目盛り MX-1 より僅かに小さい
一定のピッチで配列されている。Further, an inspection mark MX in the X direction and an inspection mark MY in the Y direction are provided at the same time as the circuit pattern in each chip area. Both inspection marks MX, M
Y is for visually inspecting the overlapping state of the circuit patterns, and each has a scale shape as shown in an enlarged view in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In the wafer that has completed the manufacturing process up to the nth layer, the inspection mark MX in the X direction formed in each chip area is the scale MX-1 previously formed in the previous manufacturing process and And the graduation MX-2 formed in the same step as the circuit pattern of the n-th layer provided in. Base scale MX-1
Is composed of a plurality of rectangular elements repeated at a constant pitch in the X direction, and has a symmetrical shape centered on the longest central rectangular element. In addition, the scale of the n + 1th layer MX-2 is
It consists of scale elements with a width smaller than the rectangular elements of the base scale MX-1, and is arranged in the X direction at a constant pitch slightly smaller than the base scale MX-1.
【0017】Y方向の検査用マーク MY も、X方向の検
査用マーク MX と同様の構成で、Y方向に長い下地目盛
り MY-1 とn+1層目の目盛り MY-2 とを有する上下対
象の形状である。n層目の回路パターンとn+1層目の
回路パターンとの間で、X−Y両方向に関して理想的な
重ね合わせ精度が得られた時に、X方向の検査用マーク
MX およびY方向の検査用マーク MY の両者において、
下地目盛りの中央の矩形要素の中心線とn+1層目の目
盛りの中央の目盛り要素の中心線とが一致する(図3の
状態)。このように検査用マークの位置関係を定めてお
けば、矩形要素の中心線と目盛り要素の中心線とが一致
している箇所を読み取るだけで、重ね合わせの良否を判
定することができる。例えば、重ね合わせ誤差の許容範
囲を、『中央の矩形要素から左右に2目盛り以内』と設
定すれば、図4のように形成されたX方向の検査用マー
ク MX の場合、中央から左へ3番目の目盛り(矢印で示
す)で中心線が一致しているので、重ね合わせ誤差の許
容範囲から外れた不良チップであると判定される。The inspection mark MY in the Y direction also has the same structure as the inspection mark MX in the X direction, and has a top and bottom symmetrical shape having a base scale MY-1 and an (n + 1) th layer scale MY-2 which are long in the Y direction. Is. When ideal overlay accuracy is obtained in both the XY directions between the circuit pattern of the nth layer and the circuit pattern of the (n + 1) th layer, the inspection mark in the X direction.
For both the MX and Y direction inspection marks MY,
The center line of the rectangular element in the center of the background scale and the center line of the central scale element of the scale of the (n + 1) th layer match (state in FIG. 3). If the positional relationship of the inspection marks is determined in this way, it is possible to determine the quality of the overlay only by reading the location where the center line of the rectangular element and the center line of the scale element match. For example, if the allowable range of the overlay error is set to "within 2 scales to the left and right from the central rectangular element", in the case of the inspection mark MX in the X direction formed as shown in FIG. Since the center lines coincide with each other on the second scale (indicated by an arrow), it is determined that the defective chip is out of the allowable range of overlay error.
【0018】次に、像回転光学部材 8 および駆動部 13
の構成を、図5〜7を用いて詳述する。像回転光学部
材 8 は2つの像回転用プリズム(台形プリズム) 81,
82 を有する。一方の像回転用プリズム 81 は観察光路
内に配置された時に、入射光束を180度回転して射出
し、他方の像回転用プリズム 82 は観察光路内に配置さ
れた時に、入射光束を90度だけ回転して射出する。即
ち図7に示す如く、像回転プリズム 81 は台形底面が水
平面に垂直になるように、また像回転プリズム 82は台
形底面が水平面に対して45度だけ傾斜するように、そ
れぞれプリズム固定部材 83 に装着される。Next, the image rotating optical member 8 and the driving unit 13
The configuration will be described in detail with reference to FIGS. The image rotation optical member 8 includes two image rotation prisms (trapezoidal prisms) 81,
Has 82. One of the image rotation prisms 81 rotates the incident light beam by 180 degrees when it is arranged in the observation light path and emits it, and the other image rotation prism 82 emits the incident light beam by 90 degrees when it is arranged in the observation light path. Just rotate and eject. That is, as shown in FIG. 7, the image rotating prism 81 is attached to the prism fixing member 83 so that the trapezoidal bottom surface is perpendicular to the horizontal plane, and the image rotating prism 82 is inclined so that the trapezoidal bottom surface is inclined by 45 degrees with respect to the horizontal plane. It is installed.
【0019】プリズム固定部材 83 は、図5の矢印a方
向に延びる直動ガイド 21 に沿って移動可能な移動台 8
4 に固定され、移動台 84 の水平方向の移動により、光
軸と直交する方向への2つの像回転用プリズム 81, 82
の一体的な変位が可能である。直動ガイド 21 は、顕微
鏡本体に固定されたU字形のレンズ支持部材 22 上に固
定される。該レンズ支持部材 22 の両垂直壁に設けられ
た貫通孔 23, 24 には、図1に示した一対のリレーレン
ズ 7, 9 がそれぞれ嵌合固定される。The prism fixing member 83 is movable along a linear guide 21 extending in the direction of arrow a in FIG.
It is fixed to 4 and by moving the moving table 84 in the horizontal direction, two prisms for image rotation 81, 82 in the direction orthogonal to the optical axis are obtained.
It is possible to integrally displace. The linear guide 21 is fixed on a U-shaped lens support member 22 fixed to the microscope body. The pair of relay lenses 7 and 9 shown in FIG. 1 are fitted and fixed in through holes 23 and 24 provided in both vertical walls of the lens support member 22, respectively.
【0020】レンズ支持部材 22 の下方には、図5の矢
印b方向に延びる直動ガイド 25 に沿って移動可能な台
形カム 26 が配置されている。台形カム 26 は側面がカ
ム面として形成され、その揚程は2つの像回転用プリズ
ム 81, 82 の光軸間距離と一致する。プリズム固定部材
83 に設けられた回転ローラ 85 が台形カムのカム面を
転動し、バネ 86 がプリズム固定部材 83 を付勢して回
転ローラ 85 とカム面との接触を維持する。Below the lens support member 22, there is disposed a trapezoidal cam 26 movable along a linear motion guide 25 extending in the direction of arrow b in FIG. The side surface of the trapezoidal cam 26 is formed as a cam surface, and its head is equal to the distance between the optical axes of the two image-rotating prisms 81 and 82. Prism fixing member
A rotating roller 85 provided on 83 rolls on the cam surface of the trapezoidal cam, and a spring 86 urges the prism fixing member 83 to maintain the contact between the rotating roller 85 and the cam surface.
【0021】直動ガイド 25 に沿った台形カム 26 の往
復移動は、エアシリンダ 27 によって瞬時に達成するこ
とができる。エアシリンダ 27 には、空気の流量を制御
するスピードコントローラ 29, 30 が設けられ、制御部
14 は電磁弁 28 を介してこれらのスピードコントロー
ラ 29, 30 に選択的に空気を供給する。次に、本実施例
の動作を説明する。The reciprocating movement of the trapezoidal cam 26 along the linear guide 25 can be instantaneously achieved by the air cylinder 27. The air cylinder 27 is provided with speed controllers 29 and 30 that control the flow rate of air,
14 selectively supplies air to these speed controllers 29, 30 via a solenoid valve 28. Next, the operation of this embodiment will be described.
【0022】目視検査に先立ち、操作者は検査すべきチ
ップ領域を選択し、そこにおける検査用マークの座標位
置および方向を記憶部 15 に登録する。この登録は、所
定の数個のチップ領域について、設計データに基づく検
査用マークの座標位置および方向を入力することで可能
である。製造ラインにおいては、同一パターンの多数の
ウエハを次々と観察する作業が繰り返される。このよう
な場合には、最初のウエハについて検査用マークの座標
位置を顕微鏡で検出して記憶部に登録すればよい。即
ち、1枚目のウエハを載置したステージを観察者の操作
により移動させ、目的の検査用マークが観察視野の中央
に位置した時に、ステージに設けられたエンコーダの読
み取り値をそのマークの方向と共に登録する。Prior to the visual inspection, the operator selects a chip area to be inspected and registers the coordinate position and direction of the inspection mark in the chip area in the storage unit 15. This registration is possible by inputting the coordinate position and direction of the inspection mark based on the design data for a predetermined number of chip areas. In the manufacturing line, the operation of observing a large number of wafers having the same pattern one after another is repeated. In such a case, the coordinate position of the inspection mark on the first wafer may be detected by the microscope and registered in the storage unit. That is, when the stage on which the first wafer is placed is moved by the operation of the observer and the target inspection mark is located in the center of the observation field of view, the reading value of the encoder provided on the stage is changed to the direction of the mark. Register with.
【0023】本実施例では、ウエハの中央に位置するチ
ップ領域 C0,その左右両端にあるチップ領域 C1, C2,
および上下両端にあるチップ領域 C3, C4 の5か所のチ
ップ領域に関して、X方向の検査用マーク MX およびY
方向の検査用マーク MY の座標位置および方向が、記憶
部にそれぞれ登録される。ウエハ 4 がステージ 2 に載
置されると、制御部 14 は記憶部 15 から最初の検査用
マークのデータを読み出し、その座標位置に従って駆動
装置 12 を操作し、ステージ 2 を移動させる。同時に
制御部 14 は、その検査用マークの方向を判断して駆動
部 13 を操作し、像回転光学部材 8 の切換えを行う。
即ち、そのマークがX方向の検査用マーク MX であれば
像回転用プリズム 81 が観察光束の光軸上に配置される
ように、Y方向の検査用マーク MY であれば像回転用プ
リズム 82 が観察光束の光軸上に配置されるように、電
磁弁 28 を操作し、エアシリンダ 27 により台形カム 2
6 を移動させる。In this embodiment, the chip area C 0 located at the center of the wafer and the chip areas C 1 , C 2 at the left and right ends of the chip area C 0 ,
And the five mark chip areas C 3 and C 4 at the upper and lower ends, the inspection marks MX and Y in the X direction.
The coordinate position and direction of the direction inspection mark MY are registered in the storage unit. When the wafer 4 is placed on the stage 2, the control unit 14 reads the data of the first inspection mark from the storage unit 15 and operates the drive unit 12 according to the coordinate position to move the stage 2. At the same time, the control unit 14 determines the direction of the inspection mark and operates the drive unit 13 to switch the image rotation optical member 8.
That is, if the mark is the inspection mark MX in the X direction, the image rotating prism 81 is arranged on the optical axis of the observation light beam, and if it is the Y direction inspection mark MY, the image rotating prism 82 is arranged. Operate the solenoid valve 28 so that it is placed on the optical axis of the observation light flux, and use the air cylinder 27 to move the trapezoidal cam 2
Move 6
【0024】従って、対物レンズ 5 の光軸上に移動さ
れた検査用マークがX方向の検査用マーク MX である時
は、このマークはもともと水平方向の目盛りであるか
ら、像回転用プリズム 81 は左右反転のみ行い、接眼レ
ンズ 10 または表示部 20 の画面を介して水平方向の目
盛りとして観察される。また、対物レンズ 5 の光軸上
に移動された検査用マークがY方向の検査用マーク MY
である時は、このマークは垂直方向の目盛りであるか
ら、像回転用プリズム 82 によって90度回転され、水
平方向に変換される。その結果、接眼レンズ 10 または
表示部 20 の画面には水平方向の目盛りとして観察され
る。Therefore, when the inspection mark moved on the optical axis of the objective lens 5 is the inspection mark MX in the X direction, since this mark is originally a horizontal scale, the image rotation prism 81 is Only horizontal reversal is performed, and it is observed as a horizontal scale through the screen of the eyepiece lens 10 or the display unit 20. Moreover, the inspection mark moved on the optical axis of the objective lens 5 is the inspection mark MY in the Y direction.
, The mark is a graduation in the vertical direction, so that the mark is rotated 90 degrees by the image rotation prism 82 and converted to the horizontal direction. As a result, it is observed as a horizontal scale on the screen of the eyepiece 10 or the display unit 20.
【0025】1つの検査用マークの観察が終了したら、
操作者は『次のマーク』を制御部 14 に指示する。制御
部 14 は2番目の検査用マークのデータを記憶部 15 か
ら読み出して、ステージ 2 を移動させると同時に像回
転光学部材 8 の切換えを行って、2番目の検査用マー
クの水平方向の目盛りとしての観察を可能にする。5か
所のチップ領域 C0, C1, C2, C3, C4 の両マーク MX, M
Y の観察を完了するまで、同様の動作が繰り返される。When the observation of one inspection mark is completed,
The operator indicates the "next mark" to the control unit 14. The control unit 14 reads the data of the second inspection mark from the storage unit 15, moves the stage 2 and switches the image rotation optical member 8 at the same time to set the horizontal scale of the second inspection mark. Enables the observation of. Five chip areas C 0 , C 1 , C 2 , C 3 and C 4 Both marks MX, M
The same operation is repeated until the observation of Y is completed.
【0026】表示部 20 は、制御部 14 からデータを入
力し、現在観察中のマークに対する像回転光学部材の位
置状態を表示する。水平方向の検査用マーク MX を水平
方向で観察している場合には例えば『MODE:-X-』と表示
し、垂直方向の検査用マークMY を水平方向で観察して
いる場合には『MODE:-Y-』と表示する。本実施例におい
て、2つの像回転用プリズムを切換える像回転光学部材
の構成は、応答性が良く,切換えのための迅速な位置決
めが容易であるため、検査の能率向上の観点から有用で
ある。The display unit 20 inputs data from the control unit 14 and displays the position state of the image rotating optical member with respect to the mark currently being observed. When observing the horizontal inspection mark MX in the horizontal direction, for example, "MODE: -X-" is displayed, and when observing the vertical inspection mark MY in the horizontal direction, "MODE: -X-" is displayed. : -Y- ”is displayed. In the present embodiment, the configuration of the image rotating optical member that switches between the two image rotating prisms has good responsiveness and facilitates quick positioning for switching, which is useful from the viewpoint of improving the efficiency of inspection.
【0027】尚、水平方向の検査用マークに対し、像回
転用プリズム 81 によって180度だけ像を回転してい
るが、この場合に像の回転は必須ではないため、光路長
の補正用の別の光学素子で代用してもよい。また、水平
方向,垂直方向以外に、斜め方向等の検査用マークがあ
る場合には、その角度に対応した像回転用プリズムを更
に配置し、それらの間で切換えを行えばよい。The image is rotated by 180 degrees with respect to the horizontal inspection mark by the image rotating prism 81. In this case, however, since the image rotation is not essential, a separate optical path length correction is necessary. You may substitute by the optical element of. Further, when there are inspection marks in the diagonal direction or the like other than the horizontal direction and the vertical direction, an image rotation prism corresponding to the angle may be further arranged and switching may be performed between them.
【0028】本実施例における像回転光学部材の変形例
として、単一の像回転用プリズムを常に観察光路上に配
置し、検査用マークの方向に応じてこれを光軸回りに回
転させるように構成してもよい。As a modification of the image rotating optical member in the present embodiment, a single image rotating prism is always arranged on the observation optical path and is rotated around the optical axis according to the direction of the inspection mark. You may comprise.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、観察視野
内の検査用マークに表されたパターンの位置ずれ量を、
常に水平方向で観察できるので、測定精度を向上させる
ことが可能となる。また、被検物上において様々な方向
を向いた検査用マークを、常に同一の方向に揃えて観察
するため、連続的な観察での操作者の目の疲労を軽減で
きる。As described above, according to the present invention, the positional deviation amount of the pattern represented by the inspection mark in the observation visual field can be
Since it is possible to always observe in the horizontal direction, it is possible to improve the measurement accuracy. In addition, since the inspection marks oriented in various directions on the object to be inspected are always aligned in the same direction, the operator's eye fatigue in continuous observation can be reduced.
【図1】本発明の実施例による外観検査顕微鏡装置の基
本構成のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a basic configuration of a visual inspection microscope apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】被検物として用いるウエハの表面を概略的に示
す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a surface of a wafer used as a test object.
【図3】被検物上のX方向およびY方向検査用マークの
一例を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing an example of X-direction and Y-direction inspection marks on a test object.
【図4】X方向検査用マークの一例を示す拡大図であ
る。FIG. 4 is an enlarged view showing an example of an X-direction inspection mark.
【図5】本発明の実施例における像回転光学部材および
駆動部の詳細構造を示す展開斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing detailed structures of an image rotating optical member and a driving unit in the embodiment of the present invention.
【図6】図5に示した像回転光学部材および駆動部の断
面図である。6 is a cross-sectional view of an image rotation optical member and a drive unit shown in FIG.
【図7】像回転用プリズムの正面図および平面図であ
る。7A and 7B are a front view and a plan view of an image rotation prism.
2・・・・ステージ 4・・・・被検物 5・・・・対物レンズ 8・・・・像回転光学部材 12・・・・駆動装置 13・・・・駆動部 14・・・・制御部 15・・・・記憶部 MX・・・・X方向検査用マーク MY・・・・Y方向検査用マーク 81,82・・・・像回転用プリズム 2 ... Stage 4 ... Object to be inspected 5 ... Objective lens 8 ... Image rotation optical member 12 ... Drive device 13 ... Drive unit 14 ... Control 15 ... Memory unit MX ... X direction inspection mark MY ... Y direction inspection mark 81, 82 ... Image rotation prism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河井 章利 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内 (72)発明者 山下 修 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内 (72)発明者 井上 陽彦 山口県厚狭郡楠町大字東万倉字神元192番 地−3 山口日本電気株式会社内 (72)発明者 河東 稔 山口県厚狭郡楠町大字東万倉字神元192番 地−3 山口日本電気株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akitoshi Kawai 471 Nagaodai-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Incorporated Nikon Yokohama Works (72) Inventor Osamu Yamashita 471 Nagaodai-cho, Sakae-ku, Yokohama, Kanagawa Expression company Nikon Yokohama Works (72) Inventor, Yoshihiko Inoue, Kusu-cho, Asa-gun, Yamaguchi, 192-3 Kamimoto, Higashi-mangura, Yamaguchi NEC (72) Inventor, Minoru Kato Kusu-cho, Asa-gun, Yamaguchi 192, Kamimoto, Higashimangura, Yamada-3, Yamaguchi NEC Corporation
Claims (5)
れた少なくとも2種類のマークを対物レンズを介してそ
れぞれ観察する外観検査顕微鏡装置において、前記対物
レンズからの光束を光軸回りに回転させるために観察光
路上に配置された像回転光学部材と、前記2種類のマー
クの観察像がほぼ同一方向に形成されるように前記マー
クの方向に応じて前記像回転光学部材による前記光束の
回転量を調節する調節手段とを備えたことを特徴とする
外観検査顕微鏡装置。1. A visual inspection microscope apparatus for observing at least two types of marks provided on a test object in different directions through an objective lens, wherein a light beam from the objective lens is rotated around an optical axis. The image rotation optical member arranged on the observation optical path for rotation and the light flux by the image rotation optical member according to the direction of the mark so that the observation images of the two types of marks are formed in substantially the same direction. And a means for adjusting the amount of rotation of the appearance inspection microscope apparatus.
なる複数の像回転プリズムを有し、前記調節手段は該複
数の像回転プリズムを選択的に前記観察光路上に切換え
配置することを特徴とする請求項1に記載の外観検査顕
微鏡装置。2. The image rotating optical member has a plurality of image rotating prisms having different amounts of rotation of light beams, and the adjusting means selectively arranges the plurality of image rotating prisms on the observation optical path. The visual inspection microscope apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is a visual inspection microscope apparatus.
前記マークの座標位置および方向を記憶可能な記憶部
と、該記憶した座標位置に従って前記マークが前記対物
レンズによる観察位置に順次対向するように被検物と対
物レンズとを相対移動する駆動装置と、前記記憶した方
向に従って前記像回転光学部材を調節する駆動部とを備
えたことを特徴とする請求項1に記載の外観検査顕微鏡
装置。3. The adjusting unit sequentially stores a storage unit capable of storing a coordinate position and a direction of the mark on the test object, and the mark sequentially faces an observation position of the objective lens according to the stored coordinate position. The appearance inspection microscope according to claim 1, further comprising: a driving device that relatively moves the object to be inspected and the objective lens, and a driving unit that adjusts the image rotating optical member according to the stored direction. apparatus.
る相対移動の間に前記駆動部による像回転光学部材の調
節を完了させる制御部を備えたことを特徴とする請求項
3に記載の外観検査顕微鏡装置。4. The external appearance according to claim 3, wherein the adjusting unit further includes a control unit that completes adjustment of the image rotation optical member by the drive unit during relative movement by the drive unit. Inspection microscope device.
を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項1に記
載の外観検査顕微鏡装置。5. The appearance inspection microscope apparatus according to claim 1, further comprising means for displaying a rotation state of the light flux by the adjusting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4138983A JPH05333270A (en) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Appearance inspection microscoptic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4138983A JPH05333270A (en) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Appearance inspection microscoptic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05333270A true JPH05333270A (en) | 1993-12-17 |
Family
ID=15234739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4138983A Pending JPH05333270A (en) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Appearance inspection microscoptic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05333270A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5742429A (en) * | 1994-07-13 | 1998-04-21 | Fujikura Ltd. | Device for stereoscopic visualization including a stereomicroscope and fiberscope |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP4138983A patent/JPH05333270A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5742429A (en) * | 1994-07-13 | 1998-04-21 | Fujikura Ltd. | Device for stereoscopic visualization including a stereomicroscope and fiberscope |
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