JP2002257533A

Defect inspection device and its method

Abstract

[Task] In semiconductor manufacturing and magnetic head manufacturing, when an object to be processed (for example, an insulating film on a semiconductor substrate) is polished or ground by CMP or the like, it adheres to scratches having various shapes generated on the surface thereof. It is an object of the present invention to provide a defect inspection apparatus capable of discriminating from foreign matter and inspecting the foreign matter, and a method thereof.

Solution.The present invention performs epi-illumination and oblique illumination with substantially the same luminous flux against scratches and foreign matter generated on the surface of the polished or ground insulating film, and is shallow between the epi-illumination and oblique illumination. It is characterized in that shallow scratches and foreign matters are discriminated based on the correlation such as the ratio of scattered light intensity generated from scratches and foreign matters.

Term

Term ended

Projected expiry passed 1 March 2021, 5.6 years ago.

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25 claims: 8 independent, 17 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】被検査物を載置するステージと、 該ステージ上に載置された被検査物の表面上の個所に該表面に対して法線方向若しくはその近傍方向からUV光若しくはDUV光からなる照明光を所望の光束で落射照明する落射照明系と前記被検査物の表面上の個所にUV光若しくはDUV光からなる照明光を所望の光束で斜方照明する斜方照明系とを有する照明光学系と、 該照明光学系の落射照明系によって落射照明された個所から発生する第1の反射光の内前記被検査物の表面に対して高角度に向かう第1の高角度散乱光および前記照明光学系の斜方照明系によって斜方照明された個所から発生する第2の反射光の内前記高角度に向かう第2の高角度散乱光を集光して結像する高角度結像光学系と該高角度結像光学系で結像された第1および第2の高角度散乱光を受光して第1および第2の輝度信号に変換する光電変換手段とを有する検出光学系と、 該検出光学系の光電変換手段で変換された第1の輝度信号と第2の輝度信号との間の相関関係に基いて前記被検査物上の欠陥を凹状欠陥と凸状欠陥とに弁別する比較判定部とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  2. 2
    【請求項2】前記照明光学系の落射照明系において、前記高角度集光光学系から迷光を発生させないように構成することを特徴とする請求項1記載の欠陥検査装置。
  3. 3
    【請求項3】前記検出光学系は、さらに、前記個所から射出された第1の反射光のフーリエ変換面に該第1の反射光による特定の光像を遮光する遮光手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の欠陥検査装置。
  4. 4
    【請求項4】前記比較判定部において、前記相関関係として比率であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  5. 5
    【請求項5】前記比較判定部において、さらに、前記第1の輝度信号および第2の輝度信号から算出される欠陥のサイズに応じたデータに基いて凹状欠陥をスクラッチと薄膜状異物とに弁別するように構成したことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  6. 6
    【請求項6】前記比較判定部において、さらに、前記第1の輝度信号および第2の輝度信号から算出される欠陥のサイズに応じたデータに基いて凸状欠陥である異物を大小に弁別するように構成したことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  7. 7
    【請求項7】前記比較判定部において、弁別された凸状欠陥について、回路パターン領域内に発生したものか、回路パターン領域外に発生したものかを認識できるように構成したことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  8. 8
    【請求項8】前記比較判定部には、弁別された欠陥の情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  9. 9
    【請求項9】前記比較判定部には、欠陥を弁別するための第1の輝度信号の関係に関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  10. 10
    【請求項10】前記比較判定部には、欠陥を弁別するための第2の輝度信号の関係に関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  11. 11
    【請求項11】前記比較判定部には、前記検出光学系の光電変換手段で変換された第1の輝度信号と第2の輝度信号との関係を、横軸および縦軸を対数値で表される相関図上にプロットして表示する表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  12. 12
    【請求項12】前記照明光学系において、被検査物の表面上における落射照明系で落射照明する個所と斜方照明系で斜方照明する個所とを検出光学系の視野内で異ならしめて構成したことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  13. 13
    【請求項13】被検査物を載置するステージと、 該ステージ上に載置された被検査物の表面上の個所に該表面に対して法線方向若しくはその近傍方向からUV光若しくはDUV光からなる照明光を所望の光束で落射照明する落射照明系と前記被検査物の表面上の個所にUV光若しくはDUV光からなる前記照明光と異なる波長の照明光を所望の光束で斜方照明する斜方照明系とを有する照明光学系と、 該照明光学系の落射照明系によって落射照明された個所から発生する第1の反射光の内前記被検査物の表面に対して高角度に向かう第1の高角度散乱光および前記照明光学系の斜方照明系によって斜方照明された個所から発生する第2の反射光の内前記高角度に向かう第2の高角度散乱光を集光する集光光学系と該集光光学系で集光された第1の高角度散乱光と第2の高角度散乱光とを波長分離する波長分離光学系と該波長分離光学系で分離された第1の高角度散乱光と第2の高角度散乱光との各々を結像する結像光学系と該結像光学系で結像された第1の高角度散乱光と第2の高角度散乱光との各々を受光して第1の輝度信号と第2の輝度信号の各々に変換する第1および第2の光電変換手段とを有する検出光学系と、 該検出光学系の第1の光電変換手段で変換された第1の輝度信号と第2の光電変換手段で変換された第2の輝度信号との間の関係に基いて前記被検査物上の欠陥を弁別する比較判定部とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  14. 14
    【請求項14】前記照明光学系の落射照明系において、前記高角度集光光学系から迷光を発生させないように構成することを特徴とする請求項13記載の欠陥検査装置。
  15. 15
    【請求項15】前記検出光学系は、さらに、前記個所から射出された第1の反射光のフーリエ変換面に該第1の反射光による特定の光像を遮光する遮光手段を備えたことを特徴とする請求項13または14記載の欠陥検査装置。
  16. 16
    【請求項16】前記比較判定部において、前記相関関係として比率であることを特徴とする請求項13乃至15の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  17. 17
    【請求項17】前記比較判定部において、さらに、前記第1の輝度信号および第2の輝度信号から算出される欠陥のサイズに応じたデータに基いて凹状欠陥をスクラッチと薄膜状異物とに弁別するように構成したことを特徴とする請求項13乃至16の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  18. 18
    【請求項18】前記比較判定部において、さらに、前記第1の輝度信号および第2の輝度信号から算出される欠陥のサイズに応じたデータに基いて凸状欠陥である粒子状の異物を大小に弁別するように構成したことを特徴とする請求項13乃至16の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  19. 19
    【請求項19】前記比較判定部において、弁別された凸状欠陥について、回路パターン領域内に発生したものか、回路パターン領域外に発生したものかを認識できるように構成したことを特徴とする請求項13乃至16の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  20. 20
    【請求項20】前記比較判定部には、弁別された欠陥の情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項13乃至19の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  21. 21
    【請求項21】前記比較判定部には、欠陥を弁別するための第1の輝度信号の関係に関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項13乃至19の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  22. 22
    【請求項22】前記比較判定部には、欠陥を弁別するための第2の輝度信号の関係に関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項13乃至19の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  23. 23
    【請求項23】前記比較判定部には、前記検出光学系の光電変換手段で変換された第1の輝度信号と第2の輝度信号との関係を、横軸および縦軸を対数値で表される相関図上にプロットして表示する表示手段を有することを特徴とする請求項13乃至19の何れか一つに記載の欠陥検査装置。
  24. 24
    【請求項24】研磨または研削された膜の表面に発生した浅いスクラッチや異物に対して、UV光若しくはDUV光からなる照明光をほぼ同じ光束で落射照明および斜方照明を行い、該落射照明および斜方照明による浅いスクラッチと異物とから発生する散乱光を検出器で受光してそれぞれの散乱光の強度に応じた輝度信号に変換し、これら変換された輝度信号の相関関係に基いて浅いスクラッチと粒子状の異物とを弁別することを特徴とする欠陥検査方法。
  25. 25
    【請求項25】研磨または洗浄またはスパッタリングされた膜の表面に発生した平坦な薄膜状異物や異物に対して、UV光若しくはDUV光からなる照明光をほぼ同じ光束で落射照明および斜方照明を行い、該落射照明および斜方照明による薄膜状異物と異物とから発生する散乱光を検出器で受光してそれぞれの散乱光の強度に応じた輝度信号に変換し、これら変換された輝度信号の相関関係に基いて薄膜状異物と粒子状の異物とに弁別することを特徴とする欠陥検査方法。
Independent claims25