【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上の目標物を観察視野内に入れるための方式が異なる複数の観察装置間における使用に好適な基準基板に関する。
【０００２】
【発明の背景】
異物検査装置で基板上の異物を検査しその座標値を特定した後に、該基板の該異物を顕微鏡で観察する場合を考える。この場合において、異物検査装置で特定された異物の座標値を顕微鏡においてそのまま使用して顕微鏡の視野内に該異物を入れることは非常に難しい。一般には、異物検査装置における異物の座標値と、顕微鏡におけるその異物の座標値とは一致しないからである。
【０００３】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、例えば、基板上の目標物を観察視野内に入れるための方式が異なる複数の観察装置間において共通のサンプル基板上の共通の目標物を観察することを容易にすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の基準基板は、基板上の目標物を観察視野内に入れるための方式が異なる複数の観察装置間における使用に好適な基準基板に係り、該基準基板は、前記複数の観察装置のそれぞれにおける方式に適合するように複数の位置に配置された複数の観察用マークを表面に有する。
【０００５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記複数の観察用マークの少なくとも１つは、形状及び寸法の少なくとも一方が互いに異なる複数のマークを含んで構成されていることが好ましい。
【０００６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記複数の観察用マークは、正三角形の各頂点に配置された観察用マークと、正方形の各頂点に配置された観察用マークとを含むことが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【０００８】
サンプル基板（例えば、半導体ウエハ）上の異物等の目標物を観察する観察装置として、例えば、異物検査装置、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、光学顕微鏡等がある。観察装置において、サンプル基板上の任意位置に存在する目標物（例えば、異物）或いはサンプル基板上の任意の箇所を観察視野内に入れるためのサンプル基板の駆動方式は様々である。例えば、ある観察装置では、サンプル基板を回転させる回転機構と、サンプル基板を１軸方向に移動させる１軸駆動機構とを備え、これらの駆動機構によりサンプル基板上の目標物或いは目的箇所を観察視野内に入れる。また、他の観察装置では、サンプル基板を２軸方向（平面内の直交する２方向）に駆動する２軸駆動機構を備え、２軸駆動機構によりサンプル基板上の目標物或いは目的箇所を観察視野内に入れる。
【０００９】
複数の観察装置間におけるサンプル基板の駆動方式の違いは、サンプル基板上の目標物或いは目的箇所の位置を特定する座標値の間のずれを生じさせうる。例えば、複数の観察装置間において特定される同一サンプル基板上の同一目標物の座標値に差があると、１つの観察装置で特定された目標物の座標値に従って他の観察装置で該目標物を観察しようとしても、該他の観察装置で該目標物を捕捉することができない。
【００１０】
本発明の好適な実施の形態は、１つの観察装置において特定されたサンプル上の目標物の座標値に基づいて他の観察装置において正確に該目標物を捕捉することを可能にする基準基板を提供する。本発明の好適な実施の形態の基準基板は、その表面に、複数の観察装置のそれぞれにおける基板の駆動方式に適合するように複数の位置に配置された複数の観察用マークを有する。
【００１１】
図１は、本発明の好適な実施の形態の基準基板１００を示す図である。基準基板１００は、典型的には、サンプル基板と同一形状の基板を利用して構成されうる。
【００１２】
図１に示す基準基板１００の表面には、基板上の目標物を観察視野内に入れるための方式が異なる２つの観察装置のそれぞれの方式に適合するように２つのグループの観察用マーク１０が配置されている。第１グループの観察用マーク１０は、複数の正方形２１〜２４の各頂点に配置されている。ここで、正方形２１〜２４の各頂点は、例えば、ＸＹ軸上に配置されうる。第２グループの観察用マーク１０は、複数の正三角形３１〜３４の各頂点に配置されている。ここで、正三角形３１〜３４の各頂点は、ＸＹ座標の原点（重心）から１２０度の角度差をもって３方向に放射状に延びる軸の上に配置されてうる。図１に示す例では、第１グループを構成する観察用マークの一部（Ｘ軸上の観察用マーク）が第２グループを構成する観察用マークの一部と共用されている。また、図１に示す例では、第１グループに関する各正方形２１〜２４の頂点は、原点から２５、５０、７５、９０ｍｍの位置に配置され、第２グループに関する各正三角形３１〜３４の頂点もまた、原点から２５、５０、７５、９０ｍｍの位置に配置されている。また、図１に示す例では、基準基板１００の中心をＸＹ座標の原点に一致させ、ノッチ（切り欠き部）４０をマイナス側のＹ軸上に一致させている。
【００１３】
基準基板１００上に設けられた複数の観察用マーク１０の全部又は一部は、互いに形状及び寸法の少なくとも一方が異なる複数のマークで構成されることが好ましい。図２は、観察用マーク１０を複数のマークで構成した一例を示す図である。図２に示す観察用マーク１０は、互いに形状及び寸法が異なる９個のマーク１０１、１０２ａ〜１０２ｄ、１０３ａ〜１０３ｄを含んでいる。中心に位置する第１マーク１０１は、例えば＋形状を有し、中間に位置する第２マーク１０２ａ〜１０２ｄは、例えば○形状を有し、最も外側に位置する第３マーク１０３ａ〜１０３ｄは、例えば△形状を有する。また、中心に位置する第１マーク１０は、例えば５．０μｍの幅を有し、中間に位置する第２マーク１０２ａ〜１０２ｄは、例えば０．５μｍの幅を有し、最も外側に位置する第３マーク１０３ａ〜１０３ｄは、例えば１．０μｍの幅を有する。このように互いに形状及び／又は寸法が異なる複数のマーク群で観察用マーク１０を構成することにより、様々な観察倍率（又は観察視野）を有する観察装置において容易に観察用マークを発見することができる。
【００１４】
図３は、２軸方向（ＸＹ方向）に基板を駆動するステージを有する観察装置（以下、第１タイプの観察装置という）における観察動作を説明するための図である。正方形の頂点に配置された第１グループの観察用マーク１０は、第１タイプの観察装置に適合している。第１タイプの観察装置では、基板上の目標物或いは目的箇所を観察視野（例えば、顕微鏡の視野）内に入れるために基板をＸ方向及びＹ方向に駆動する。例えば、サンプル基板１００上の目標物である観測用マークＰ１（１０）を視野Ｓ内に入れる場合は、Ｐ１は既にＸ軸上に存在するので、サンプル基板１００を矢印Ｍ１に示すように、−Ｘ方向に移動させればよい。
【００１５】
図４は、基板を回転させる回転機構及び１軸（Ｘ軸）方向に駆動する１軸機構を有するステージを備えた観察装置（以下、第２タイプの観察装置という）における観察動作を説明するための図である。正三角形の頂点に配置された第２グループの観察用マーク１０は、第２タイプの観察装置に適合している。第２タイプの観察装置では、基板上の目標物或いは目的箇所を観察視野（例えば、顕微鏡の視野）内に入れるために基板を回転機構によって回転させるとともに１軸駆動機構により１軸方向に駆動する。例えば、サンプル基板１００上の目標物である観測用マークＰ１１（１０）を視野Ｓ内に入れる場合は、矢印Ｍ１１に示すようにサンプル基板１００を回転させるとともに、矢印Ｍ１２に示すように−Ｘ方向にサンプル基板を移動させればよい。正三角形の頂点に配置された第２グループの観察用マーク１００の観察では、サンプル基板１００の中心が観察装置の原点にほぼ位置合わせされた後は、各観察用マークを観察するためにサンプル基板１００を回転させるだけでよい。
【００１６】
次に、図５を参照しながら、複数の観察装置おいて共通のサンプル基板上の共通の目標物を観察するための該複数の観察装置の校正方法を説明する。
【００１７】
まず、ステップＳ５０１では、観察装置のステージに基準基板１００を置き、例えばアライメント装置によって基準基板１００を位置合わせする。これにより基準基板１００の位置及び向きが観察装置において定義されている所定の位置及び向きに一致する。
【００１８】
ステップＳ５０２では、観察装置において、基準基板１００上の該当する観察用マーク１０の座標値を検出する。例えば、第１タイプの観察装置においては、正方形の頂点に配置された第１グループの観察用マークＰ１（１０）〜Ｐ４（１０）を観察視野内に入れて観察し、それらの座標値を特定する。また、第２タイプの観察装置においては、正三角形の頂点に配置された第２グループの観察用マークＰ１１（１０）〜Ｐ１３（１０）を観察視野内に入れて観察し、それらの座標値を特定する。
【００１９】
ステップＳ５０３では、ステップＳ５０２で検出された観察用マーク１０の座標値に基づいて、ステップＳ５０１における位置合わせの誤差を算出する。ここで、ステップＳ５０１における位置合わせの誤差が０であれば、ステップＳ５０２で検出された観察用マーク１０の座標値は、当該観察用マーク１０の設計上の座標値に厳密に一致する。しかしながら、一般には、ステップＳ５０１における位置合わせにおいては、観察装置の個体差又は観察装置に備えられたアライメント装置におけるアライメント方式に特有の位置合わせ誤差が生じうる。
【００２０】
ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３で算出した誤差に基づいて、座標値を補正するための補正値を決定し、この補正値をサンプル基板上における目的物の座標値を補正するための情報として記憶する。この補正値は、例えば、サンプル基板をアライメント装置によって位置合わせする際に反映され、これによりサンプル基板は正確に位置合わせされる。
【００２１】
以上のステップにより観察装置の校正が終了する。このような処理を全ての観察装置において実施することにより、共通のサンプル基板上の共通の目標物を観察することができるようになる。
【００２２】
ここで、第１観察装置としての異物検査装置によってサンプル基板上の異物の座標値を検出し、第２観察観察装置としての顕微鏡（例えば、ＳＥＭ）によって、第１観察装置によって検出された異物を観察する応用例を考える。
【００２３】
この応用例では、まず、基準基板１００を使って校正された第１観察装置によってサンプル基板を観察して異物を発見し、その異物の座標値を検出する。ここで、第１観察装置のアライメント装置によるサンプル基板の位置合わせが前述の補正値に基づいて正確になされていれば、検出される異物の座標値は正確な値となる。一方、該アライメント装置によるサンプル基板の位置合わせの際に前述の補正値が反映されていない場合には、異物の座標値の検出後にその座標値を前述の補正値を使って補正すればよい。
【００２４】
次いで、当該サンプル基板を第２観察装置にセットし、第１観察装置によって得られた異物の正確な座標値に従って、当該異物を顕微鏡の視野内に入れて観察する。ここで、第２観察装置のアライメント装置によるサンプル基板の位置合わせが前述の補正値に基づいて正確になされていれば、第１観察装置によって得られた異物の正確な座標値に基づいて、当該サンプル基板が置かれたステージを駆動すればよい。一方、第２観察装置のアライメント装置による当該サンプル基板の位置合わせの際に前述の補正値が反映されていない場合には、第２観察装置のステージを駆動する際に該補正値を反映させればよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、基板上の目標物を観察視野内に入れるための方式が異なる複数の観察装置間において共通のサンプル基板上の共通の目標物を観察することを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態の基準基板を示す図である。
【図２】１つの観察用マークを複数のマークで構成した一例を示す図である。
【図３】２軸方向（ＸＹ方向）に基板を駆動するステージを有する観察装置（第１タイプの観察装置）における観察動作を説明するための図である。
【図４】基板を回転させる回転機構及び１軸（Ｘ軸）方向に駆動する１軸機構を有するステージを備えた観察装置（第２タイプの観察装置）における観察動作を説明するための図である。
【図５】複数の観察装置おいて共通のサンプル基板上の共通の目標物を観察するための該複数の観察装置の校正方法を説明するための図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reference substrate suitable for use between a plurality of observation devices having different methods for putting a target on a substrate into an observation field of view.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Consider a case in which a foreign substance on a substrate is inspected by a foreign substance inspection device and its coordinate value is specified, and then the foreign substance on the substrate is observed with a microscope. In this case, it is very difficult to use the coordinate values of the foreign matter specified by the foreign matter inspection apparatus in the microscope's field of view using the coordinate values of the foreign matter as they are in the microscope. This is because generally, the coordinate value of the foreign matter in the foreign matter inspection device does not match the coordinate value of the foreign matter in the microscope.
[0003]
The present invention has been made in view of the above-described problems.For example, a common method on a common sample substrate among a plurality of observation apparatuses different in a method for putting a target on a substrate into an observation field of view. It is intended to make it easier to observe the target object.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The reference substrate according to the present invention relates to a reference substrate suitable for use between a plurality of observation devices having different methods for putting a target on the substrate into an observation field of view, and the reference substrate is each of the plurality of observation devices. Has a plurality of observation marks arranged on a plurality of positions so as to conform to the method described in the above.
[0005]
According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that at least one of the plurality of observation marks includes a plurality of marks having at least one of shapes and dimensions different from each other.
[0006]
According to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of observation marks include an observation mark arranged at each vertex of an equilateral triangle and an observation mark arranged at each vertex of a square. preferable.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0008]
As an observation apparatus for observing a target such as a foreign substance on a sample substrate (for example, a semiconductor wafer), there is, for example, a foreign substance inspection apparatus, a scanning electron microscope (SEM), an optical microscope, or the like. In the observation apparatus, there are various driving methods of the sample substrate for bringing a target (for example, a foreign substance) existing at an arbitrary position on the sample substrate or an arbitrary portion on the sample substrate into the observation visual field. For example, an observation apparatus includes a rotation mechanism for rotating a sample substrate and a one-axis drive mechanism for moving the sample substrate in one axis direction. Put in. Further, another observation apparatus includes a two-axis driving mechanism that drives the sample substrate in two axial directions (two orthogonal directions in a plane), and the target object or the target location on the sample substrate is observed by the two-axis driving mechanism. Put in.
[0009]
The difference in the driving method of the sample substrate among the plurality of observation devices may cause a deviation between coordinate values specifying the position of a target or a target portion on the sample substrate. For example, when there is a difference between the coordinate values of the same target on the same sample substrate specified among a plurality of observation devices, the target object is determined by another observation device in accordance with the coordinate value of the target specified by one observation device. Cannot observe the target with the other observation device.
[0010]
A preferred embodiment of the present invention provides a reference substrate that allows for accurate capture of a target in another viewing device based on the coordinates of the target on a sample identified in one viewing device. provide. The reference substrate according to the preferred embodiment of the present invention has, on its surface, a plurality of observation marks arranged at a plurality of positions so as to conform to the driving method of the substrate in each of the plurality of observation devices.
[0011]
FIG. 1 is a diagram showing a reference substrate 100 according to a preferred embodiment of the present invention. The reference substrate 100 can be typically configured using a substrate having the same shape as the sample substrate.
[0012]
On the surface of the reference substrate 100 shown in FIG. 1, two groups of observation marks 10 are provided so as to conform to the respective systems of the two observation apparatuses different in the system for putting the target on the substrate into the observation visual field. Are located. The observation marks 10 of the first group are arranged at each vertex of the plurality of squares 21 to 24. Here, the vertices of the squares 21 to 24 may be arranged, for example, on the XY axes. The observation marks 10 of the second group are arranged at each vertex of the plurality of equilateral triangles 31 to 34. Here, the vertices of the equilateral triangles 31 to 34 may be arranged on axes extending radially in three directions with an angle difference of 120 degrees from the origin (center of gravity) of the XY coordinates. In the example shown in FIG. 1, a part of the observation mark constituting the first group (observation mark on the X axis) is shared with a part of the observation mark constituting the second group. In the example illustrated in FIG. 1, the vertices of the squares 21 to 24 regarding the first group are arranged at positions 25, 50, 75, and 90 mm from the origin, and the vertices of the equilateral triangles 31 to 34 regarding the second group are also included. In addition, they are arranged at positions of 25, 50, 75 and 90 mm from the origin. Further, in the example shown in FIG. 1, the center of the reference substrate 100 is made to coincide with the origin of the XY coordinates, and the notch (notch) 40 is made to coincide with the minus Y axis.
[0013]
It is preferable that all or a part of the plurality of observation marks 10 provided on the reference substrate 100 include a plurality of marks having at least one of different shapes and dimensions from each other. FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which the observation mark 10 is configured by a plurality of marks. The observation mark 10 shown in FIG. 2 includes nine marks 101, 102a to 102d, and 103a to 103d having different shapes and dimensions. The first mark 101 located at the center has, for example, a + shape, the second marks 102a to 102d located at the middle have, for example, a O shape, and the third marks 103a to 103d located at the outermost position have, for example, △ has a shape. The first mark 10 located at the center has a width of, for example, 5.0 μm, and the second marks 102a to 102d located at the middle have a width of, for example, 0.5 μm, and the outermost second mark 102a to 102d has a width of, for example, 0.5 μm. The three marks 103a to 103d have a width of, for example, 1.0 μm. By configuring the observation mark 10 with a plurality of mark groups having different shapes and / or dimensions from each other, it is possible to easily find the observation mark in an observation apparatus having various observation magnifications (or observation fields). it can.
[0014]
FIG. 3 is a diagram for explaining an observation operation in an observation device having a stage for driving a substrate in two axial directions (XY directions) (hereinafter, referred to as a first type observation device). The observation marks 10 of the first group arranged at the vertices of the square are suitable for a first type of observation device. In the first type of observation apparatus, the substrate is driven in the X direction and the Y direction in order to bring a target or a target portion on the substrate into an observation visual field (for example, a visual field of a microscope). For example, when the observation mark P1 (10), which is a target on the sample substrate 100, is put in the field of view S, the sample substrate 100 is moved to the position-as shown by the arrow M1 because P1 already exists on the X axis. It may be moved in the X direction.
[0015]
FIG. 4 is a view for explaining an observation operation in an observation apparatus (hereinafter, referred to as a second type observation apparatus) including a stage having a rotation mechanism for rotating the substrate and a one-axis mechanism for driving in one axis (X-axis) direction. FIG. The observation marks 10 of the second group arranged at the vertices of the equilateral triangle are suitable for the observation device of the second type. In the second type of observation apparatus, the substrate is rotated by a rotation mechanism and driven in one axis direction by a one-axis driving mechanism in order to put a target or a target portion on the substrate into an observation field of view (for example, a field of view of a microscope). . For example, when the observation mark P11 (10), which is a target on the sample substrate 100, is to be put into the field of view S, the sample substrate 100 is rotated as shown by the arrow M11, and the -X direction is shown as the arrow M12. Then, the sample substrate may be moved. In the observation of the observation marks 100 of the second group arranged at the vertices of the equilateral triangle, after the center of the sample substrate 100 is substantially aligned with the origin of the observation device, the sample substrate is observed to observe each observation mark. You only need to rotate 100.
[0016]
Next, a method of calibrating a plurality of observation devices for observing a common target on a common sample substrate in the plurality of observation devices will be described with reference to FIG.
[0017]
First, in step S501, the reference substrate 100 is placed on the stage of the observation device, and the reference substrate 100 is aligned using, for example, an alignment device. As a result, the position and orientation of the reference substrate 100 match the predetermined positions and orientations defined in the observation device.
[0018]
In step S502, the observation device detects the coordinate value of the corresponding observation mark 10 on the reference substrate 100. For example, in a first type of observation apparatus, observation marks P1 (10) to P4 (10) of a first group arranged at the vertices of a square are put into an observation field of view and observed, and their coordinate values are specified. I do. In the second type of observation device, observation marks P11 (10) to P13 (10) of the second group arranged at the vertices of an equilateral triangle are observed in the observation visual field, and their coordinate values are calculated. Identify.
[0019]
In step S503, an alignment error in step S501 is calculated based on the coordinate values of the observation mark 10 detected in step S502. Here, if the alignment error in step S501 is 0, the coordinate value of the observation mark 10 detected in step S502 exactly matches the designed coordinate value of the observation mark 10. However, in general, in the alignment in step S501, an individual difference between observation apparatuses or an alignment error peculiar to an alignment method in an alignment apparatus provided in the observation apparatus may occur.
[0020]
In step S504, a correction value for correcting the coordinate value is determined based on the error calculated in step S503, and the correction value is stored as information for correcting the coordinate value of the target on the sample substrate. This correction value is reflected, for example, when the sample substrate is aligned by the alignment device, whereby the sample substrate is accurately aligned.
[0021]
With the above steps, the calibration of the observation device is completed. By performing such a process in all the observation apparatuses, it becomes possible to observe a common target on a common sample substrate.
[0022]
Here, the coordinate value of the foreign matter on the sample substrate is detected by the foreign matter inspection device as the first observation device, and the foreign matter detected by the first observation device is detected by the microscope (for example, SEM) as the second observation and observation device. Consider an application to observe.
[0023]
In this application example, first, the first observation device calibrated using the reference substrate 100 observes the sample substrate to find a foreign substance, and detects the coordinate value of the foreign substance. Here, if the alignment of the sample substrate by the alignment device of the first observation device is accurately performed based on the above-described correction value, the coordinate value of the detected foreign substance is an accurate value. On the other hand, if the above-described correction value is not reflected when the alignment apparatus positions the sample substrate, the coordinate value may be corrected using the above-described correction value after detecting the coordinate value of the foreign matter.
[0024]
Next, the sample substrate is set in the second observation device, and the foreign material is placed in the visual field of the microscope and observed according to the accurate coordinate values of the foreign material obtained by the first observation device. Here, if the alignment of the sample substrate by the alignment device of the second observation device is accurately performed based on the above-described correction value, the position of the sample substrate is accurately determined based on the accurate coordinate value of the foreign substance obtained by the first observation device. The stage on which the sample substrate is placed may be driven. On the other hand, when the above-described correction value is not reflected when the sample substrate is aligned by the alignment device of the second observation device, the correction value is reflected when the stage of the second observation device is driven. Just fine.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, it is possible to easily observe a common target on a common sample substrate among a plurality of observation apparatuses having different methods for putting a target on a substrate into an observation field of view. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a reference substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example in which one observation mark is composed of a plurality of marks.
FIG. 3 is a diagram for explaining an observation operation in an observation device (first type observation device) having a stage for driving a substrate in two axial directions (XY directions).
FIG. 4 is a view for explaining an observation operation in an observation apparatus (second type observation apparatus) including a stage having a rotation mechanism for rotating a substrate and a one-axis mechanism for driving in one axis (X-axis) direction. is there.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of calibrating the plurality of observation devices for observing a common target on a common sample substrate in the plurality of observation devices.