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JPH08167638A - Pattern inspection apparatus and method - Google Patents

Pattern inspection apparatus and method

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Publication number
JPH08167638A
JPH08167638A JP31019094A JP31019094A JPH08167638A JP H08167638 A JPH08167638 A JP H08167638A JP 31019094 A JP31019094 A JP 31019094A JP 31019094 A JP31019094 A JP 31019094A JP H08167638 A JPH08167638 A JP H08167638A
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JP
Japan
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image
pattern inspection
illuminating
pattern
inspection apparatus
Prior art date
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Application number
JP31019094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3329105B2 (en
Inventor
Yasuhiko Nakayama
保彦 中山
Shunji Maeda
俊二 前田
Minoru Yoshida
実 吉田
Hitoshi Kubota
仁志 窪田
Kenji Oka
健次 岡
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP31019094A priority Critical patent/JP3329105B2/en
Publication of JPH08167638A publication Critical patent/JPH08167638A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パターン検査装置でえられた欠陥を光学的に自
動分類できるパターン検査装置を提供する。 【構成】対物レンズを介して対象物の検出視野において
ほぼ一様に照明を施す照明手段と、前記対象物からの反
射光を光電変換により画像とする画像検出手段と、前記
検出画像と基準画像との画像比較手段と、対物レンズの
開口数の外より対象物に照明を施す照明手段と前記対象
物からの散乱光を光電変換により画像検出手段と、この
2つの画像より欠陥の種類を自動分類する手段を具備す
ることを特徴とするパターン検査装置。 【効果】パターン欠陥と異物を同時に検出することがで
き、これらのデータを比較することにより、パターン欠
陥と異物を弁別することができるパターン検査装置を提
供することができる。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a pattern inspection device capable of optically automatically classifying defects obtained by the pattern inspection device. An illuminating means for illuminating a target field of view substantially uniformly through an objective lens, an image detecting means for converting reflected light from the target object into an image by photoelectric conversion, the detected image and a reference image. Image comparing means, an illuminating means for illuminating an object from outside the numerical aperture of the objective lens, an image detecting means by photoelectric conversion of scattered light from the object, and a defect type from these two images A pattern inspection apparatus comprising a classifying means. [Effect] It is possible to provide a pattern inspection apparatus capable of simultaneously detecting a pattern defect and a foreign substance, and comparing these data to discriminate the pattern defect and the foreign substance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハの上に形成さ
れた回路パターンを検査するパターン検査装置に係り、
特に、回路パターン上に発生した微細な欠陥の高感度検
出、あるいは回路パターン寸法の高精度測定に最適な画
像検出方法およびこれを用いたパターン検査装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern inspection apparatus for inspecting a circuit pattern formed on a wafer,
In particular, the present invention relates to an image detection method optimal for highly sensitive detection of fine defects generated on a circuit pattern or highly accurate measurement of circuit pattern dimensions, and a pattern inspection apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI製造において、ウェーハ上
に形成された回路パターンは、高集積化のニーズに対応
して微細化していた。回路パターンの微小な欠陥の検出
が回路パターン形成の良否を判定する上で非常に重要で
あった。また回路パターン上に付着した異物は、次の工
程で製作されるパターンの欠陥となるため異物の検出も
重要であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in LSI manufacturing, a circuit pattern formed on a wafer has been miniaturized in response to the need for high integration. The detection of minute defects in the circuit pattern was very important in determining the quality of the circuit pattern formation. Further, the foreign matter adhered to the circuit pattern becomes a defect in the pattern manufactured in the next step, so that detection of the foreign matter was also important.

【0003】このため、回路パターンの微小欠陥や異物
の検出には種々の提案がなされていた。例えば、同一パ
ターンとなるように形成された二つの画像を検出し、位
置合わせを比較し、これらの画像の不一致となる個所を
欠陥と判定するパターン検査において、定められた時間
毎にこれらの画像の位置ずれ量を検出し、これら画像の
位置ずれ補正を前回までの画像の位置ずれ量に従属させ
るように構成したものである。
Therefore, various proposals have been made for the detection of minute defects in circuit patterns and foreign substances. For example, two images that have been formed to have the same pattern are detected, alignments are compared, and inconsistencies between these images are determined as defects in a pattern inspection. The amount of positional deviation of the image is detected, and the positional deviation correction of these images is made dependent on the positional deviation of the image up to the previous time.

【0004】前記方法は、回路パターン密度の小さい場
所や大きなパターン欠陥がある場合に生ずる正常部を欠
陥とする誤検出が大幅に低減し、検査の信頼性が向上さ
せるすぐれたものである。これに関連するものとして、
特開平5−6928号公報記載の技術がある。
The above method is an excellent method in which false detection of a normal portion as a defect, which occurs when there is a small circuit pattern density or a large pattern defect, is significantly reduced and the reliability of inspection is improved. Related to this,
There is a technique described in JP-A-5-6928.

【0005】一方、異物検査に関しては、異物の形状が
複雑なことに着目して斜方から照明し、ウェハからの散
乱光のうち、パターンからの散乱光を空間フィルタ等を
用いて除去し、異物から発生する散乱光のみを検出する
ことにより、異物を検出するものがある。
On the other hand, in the foreign matter inspection, focusing on the fact that the shape of the foreign matter is complicated, it is illuminated obliquely, and the scattered light from the pattern of the scattered light from the wafer is removed using a spatial filter or the like. Some foreign substances are detected by detecting only scattered light generated from the foreign substances.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記迄の手段によって
得られる回路パターン不良や異物は別々の装置で測定さ
れていた。また、回路パターン不良結果の中には異物も
含まれることもあるため、回路パターン不良や異物の発
生原因をつきとめるためにはこれらを弁別する必要があ
るが、従来の方法では検査装置が異なるため同時に検出
することができず、2つの装置から得られるデータに
は、ステージ精度の差等に起因した誤差があるため、正
確な弁別を行なうことができなかった。また回路パター
ン不良と異物には深い相関関係があるが、従来の方法で
はステージの精度の差等により正確な相関関係を調べる
ことができなかった。
The circuit pattern defect and foreign matter obtained by the above means have been measured by different devices. Further, since foreign matter may be included in the result of circuit pattern failure, it is necessary to discriminate between these in order to find out the cause of generation of the circuit pattern failure or foreign matter, but the inspection device is different in the conventional method. Since they cannot be detected at the same time, and the data obtained from the two devices have an error due to a difference in stage accuracy or the like, accurate discrimination cannot be performed. Further, there is a deep correlation between the circuit pattern defect and the foreign matter, but the conventional method could not check the accurate correlation due to the difference in the accuracy of the stage.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては対物レンズを介して対象物の検出
視野においてほば一様に照明する照明手段と前記対象物
からの反射光を光電変換により画像とす画像検出手段と
前記検出した画像を基準とする画像とを比較する比較手
段と対物レンズの開口数より大きな角度より対象物に照
明する照明手段と、前記対物レンズの瞳位置と共役な位
置に空間フィルタを具備し、前記対象物からの散乱光を
光電変換により画像とする瞳視野画像検出手段とを具備
したものである。更にこれら2つの検出手段により得ら
れた画像を比較し、欠陥の種類を弁別する。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an illuminating means for illuminating the object almost uniformly in the detection visual field through an objective lens and a reflected light from the object are photoelectrically converted. An image detecting means for converting the image and a comparing means for comparing the detected image with the reference image, an illuminating means for illuminating an object from an angle larger than the numerical aperture of the objective lens, and a pupil position of the objective lens. A spatial filter is provided at a conjugate position, and a pupil visual field image detection means for photoelectrically converting scattered light from the object is provided. Further, the images obtained by these two detecting means are compared to discriminate the type of defect.

【0008】[0008]

【作用】本発明の構成によれば、画像比較手段で得られ
るパターン欠陥と瞳視野画像検出手段により得られる異
物が同時に測定されるため、これら2つの欠陥を比較す
ることにより、パターン欠陥の中の異物を弁別でき、更
に相関が求められる。
According to the structure of the present invention, the pattern defect obtained by the image comparison means and the foreign matter obtained by the pupil visual field image detection means are measured at the same time. Foreign matter can be discriminated and further correlation is required.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明に係るパターン検査装置および
その方法の各実施例を説明する。
Embodiments of the pattern inspection apparatus and method according to the present invention will be described below.

【0010】図1は、本発明の一実施例に係る輪帯照明
を用いたパターン検査方法におけるパターン検査装置の
ブロック図である。1はパターン検査をするLSIウェ
ーハ、2はLSIウェーハを載置するXYZステージ、
3は光源用ランプハウス、4はコリメ−タレンズ、5は
開口絞り、6は視野絞り、7はコンデンサレンズ、8は
ビ−ムスプリッタ、9はダイクロイックミラ−、10は
オートフォーカスユニット、11は対物レンズ、12a
は対物レンズの瞳面、13は暗視野用照明光源、14は
コリメータレンズ、15、16はミラー、17は集光レ
ンズ、18はビームスプリッタ、19は瞳結像レンズ、
20は波長選択フィルタ、21はイメージセンサ、22
は結像レンズ、23はダイクロイックミラー、24は瞳
結像レンズ、12bは対物レンズの瞳面と共役な位置に
ある空間フィルタ、25は結像レンズ、26はイメージ
センサ、27はズームレンズ、28はイメージセンサ、
29はステージドライバ、30はA/D変換器、31は
空間フィルタ移動機構、32はA/D変換器、33は異
物検出回路、34はA/D変換器、35は遅延メモリ、
36はエッジ検出器、37は比較回路、38はCPU,
39は比較回路、40はパターン欠陥出力、41は異物
欠陥出力、42はパターン欠陥、異物欠陥弁別出力であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of a pattern inspection apparatus in a pattern inspection method using an annular illumination according to an embodiment of the present invention. 1 is an LSI wafer for pattern inspection, 2 is an XYZ stage for mounting the LSI wafer,
3 is a light source lamp house, 4 is a collimator lens, 5 is an aperture stop, 6 is a field stop, 7 is a condenser lens, 8 is a beam splitter, 9 is a dichroic mirror, 10 is an autofocus unit, and 11 is an objective. Lens, 12a
Is a pupil plane of the objective lens, 13 is a dark field illumination light source, 14 is a collimator lens, 15 and 16 are mirrors, 17 is a condenser lens, 18 is a beam splitter, 19 is a pupil imaging lens,
20 is a wavelength selection filter, 21 is an image sensor, 22
Is an imaging lens, 23 is a dichroic mirror, 24 is a pupil imaging lens, 12b is a spatial filter at a position conjugate with the pupil plane of the objective lens, 25 is an imaging lens, 26 is an image sensor, 27 is a zoom lens, 28 Is an image sensor,
29 is a stage driver, 30 is an A / D converter, 31 is a spatial filter moving mechanism, 32 is an A / D converter, 33 is a foreign matter detection circuit, 34 is an A / D converter, 35 is a delay memory,
36 is an edge detector, 37 is a comparison circuit, 38 is a CPU,
Reference numeral 39 is a comparison circuit, 40 is a pattern defect output, 41 is a particle defect output, and 42 is a pattern defect and particle defect discrimination output.

【0011】図1において、ランプハウス3からの光
は、XYZステージ2(θステージは図示せず)上に載置
されたLSIウェーハ1を、コリメータレンズ4、開口
絞り5、視野絞り6、コンデンサレンズ7、ビームスプ
リッタ8、ダイクロイックミラー9、対物レンズ11を
介して照明する。
In FIG. 1, light from the lamp house 3 is generated by collimating the LSI wafer 1 mounted on an XYZ stage 2 (θ stage not shown), collimator lens 4, aperture stop 5, field stop 6, condenser. Illumination is performed via the lens 7, the beam splitter 8, the dichroic mirror 9, and the objective lens 11.

【0012】前記照明光のLSIウェーハ1からの反射
光をビ−ムスプリッタ18、結像レンズ22、ダイクロ
イックミラー23、ズームレンズ27を介し、イメージ
センサ28により検出する。
The reflected light of the illumination light from the LSI wafer 1 is detected by an image sensor 28 via a beam splitter 18, an imaging lens 22, a dichroic mirror 23, and a zoom lens 27.

【0013】なお、照明は、いわゆる照明むらのないケ
ーラー照明である。また、図示しないが、LSIウェー
ハ1からの反射光の像がイメージセンサ28に明確に結
ぶように焦点合わせがなされている。
The illumination is so-called Koehler illumination without uneven illumination. Although not shown, focusing is performed so that the image of the reflected light from the LSI wafer 1 is clearly formed on the image sensor 28.

【0014】前記LSIウェハ1を載置したXステージ
を移動させながらイメージセンサ28によりスキャンす
ることにより二次元画像を得る。この場合、Xステージ
を移動は、連続送り、ステップ送りでもよく、リピート
送りでもよい。
A two-dimensional image is obtained by scanning with the image sensor 28 while moving the X stage on which the LSI wafer 1 is placed. In this case, the X stage may be moved by continuous feed, step feed, or repeat feed.

【0015】前記イメージセンサ28の出力をA/D変
換器34によりA/D変換し、得られた画像信号を遅延
メモリ35を介して比較回路37により基準画像と比較
し、不一致を欠陥として検出し、パターン欠陥出力40
が出力される。
The output of the image sensor 28 is A / D converted by an A / D converter 34, and the obtained image signal is compared with a reference image by a comparison circuit 37 via a delay memory 35 to detect a mismatch as a defect. Pattern defect output 40
Is output.

【0016】図1において、イメージセンサ21は、暗
視野照明時の対物レンズ11の瞳面12a情報をレンズ
11を介して検出する瞳モニタである。なお、前記瞳面
12aは、対物レンズの像側焦点面、開口絞りの位置、
あるいはフーリエスペクトル面と呼ばれるものである。
暗視野照明用照明光源13から発した光は、コリメータ
レンズ14、ミラー15、16、集光レンズ17を介し
て対物レンズ11の開口数より大きな角度方向からLS
Iウェハ1を照明する。LSIウェハ1で散乱した光
は、対物レンズ,ダイクロイックミラー9,ビームスプ
リッタ8,ビームスプリッタ8,瞳結像レンズ19,波
長選択フィルタ20を介し、イメージセンサ21で瞳像
が検出される。前記検出されたイメージセンサ21上の
瞳面12aの画像は、A/D変換器30によりA/D変
換され、フーリエ変換画像解析、エッジ密度判定、瞳面
条件制御用のCPU38に画像を取り込まれる。
In FIG. 1, the image sensor 21 is a pupil monitor for detecting information on the pupil plane 12a of the objective lens 11 through the lens 11 during dark field illumination. The pupil plane 12a is the image-side focal plane of the objective lens, the position of the aperture stop,
Alternatively, it is called the Fourier spectrum plane.
The light emitted from the illumination light source 13 for dark field illumination passes through the collimator lens 14, the mirrors 15 and 16, and the condenser lens 17 from the angle direction larger than the numerical aperture of the objective lens 11 to obtain the LS.
Illuminate the I-wafer 1. The light scattered by the LSI wafer 1 passes through an objective lens, a dichroic mirror 9, a beam splitter 8, a beam splitter 8, a pupil imaging lens 19, and a wavelength selection filter 20, and a pupil image is detected by an image sensor 21. The detected image of the pupil plane 12a on the image sensor 21 is A / D converted by the A / D converter 30, and the image is taken into the CPU 38 for Fourier transform image analysis, edge density determination, and pupil plane condition control. .

【0017】エッジ検出器21は、イメージセンサ21
により検出した画像のパターンエッジをA/D変換器3
0を介して検出するものであり、前記検出したエッジ情
報はCPU38に取り込まれる。
The edge detector 21 is an image sensor 21.
The pattern edge of the image detected by the A / D converter 3
The detected edge information is fetched by the CPU 38.

【0018】また、イメージセンサ26は、瞳視野照明
時のLSIウェハ1の異物情報を検出するものである。
LSIウェハ1からの散乱光のうちビームスプリッタ1
8を通過した光は結像レンズ22,ダイクロイックミラ
ー23,で瞳結像レンズ25,空間フィルタ12b,結
像レンズ25を介し、イメージセンサ21でLSIウェ
ハ1の像が検出される。
The image sensor 26 detects foreign matter information on the LSI wafer 1 during illumination of the pupil visual field.
Beam splitter 1 of scattered light from LSI wafer 1
The light passing through 8 passes through the imaging lens 22, the dichroic mirror 23, the pupil imaging lens 25, the spatial filter 12b, and the imaging lens 25, and the image sensor 21 detects the image of the LSI wafer 1.

【0019】ここでCPU38では、対物レンズ11の
瞳モニタであるイメージセンサ21により検出される情
報に基づき、被検査パターンに応じて、パターンからの
回折光を遮光させる空間フィルタ形状が設定され、空間
フィルタ移動機構により所望のフィルタが設定される。
これにより、イメージセンサ26にはパターンからの散
乱光は除去されるため、異物からの錯乱光のみが到達す
る。よって、異物のみが検出され、この画像はA/D変
換器32によりA/D変換され、異物検出回路33によ
り異物情報出力40が出力される。
Here, in the CPU 38, a spatial filter shape for blocking the diffracted light from the pattern is set according to the pattern to be inspected, based on the information detected by the image sensor 21 which is the pupil monitor of the objective lens 11, and the space is set. A desired filter is set by the filter moving mechanism.
As a result, the scattered light from the pattern is removed to the image sensor 26, so that only the confusion light from the foreign matter reaches the image sensor 26. Therefore, only the foreign matter is detected, this image is A / D converted by the A / D converter 32, and the foreign matter information output 40 is output by the foreign matter detection circuit 33.

【0020】比較回路39は、異物検出回路33で検出
される異物と比較回路37で検出されるパターン欠陥情
報から、パターン欠陥の異物を弁別するものである。異
物とパターン欠陥情報は、異物検出回路33と比較回路
37より比較回路39に送られる。ここで、欠陥の座標
を照合し、欠陥の種類を弁別する。そしてパターン欠
陥,異物欠陥弁別出力42として出力される。また、前
の工程の異物データとこの工程でえられたパターン欠陥
データを比較することにより相関が得られる。
The comparison circuit 39 discriminates the foreign matter of the pattern defect from the foreign matter detected by the foreign matter detection circuit 33 and the pattern defect information detected by the comparison circuit 37. The foreign matter and pattern defect information is sent from the foreign matter detection circuit 33 and the comparison circuit 37 to the comparison circuit 39. Here, the defect coordinates are collated to discriminate the defect type. Then, the pattern defect / foreign substance defect discrimination output 42 is output. Further, a correlation can be obtained by comparing the foreign matter data of the previous process with the pattern defect data obtained in this process.

【0021】図2は、パターン欠陥,異物,オートフォ
ーカスに用いる光の波長を表したものである。パターン
欠陥検査に用いる波長域50,オートフォーカスに用い
る波長域51,異物検査に用いる波長域52は各々独立
であるため、例えば、ダイクロイックミラー9の特性を
図3のようにすれば、オートフォーカスの光はLSIウ
ェハ1には照射されるが、イメージセンサ21,26,
28には到達せず、オートフォーカスユニット10にの
み到達する。また、ダイクロイックミラー23の特性を
図4のようにすれば、異物検査に用いる光とパターン欠
陥検査に用いる光とをダイクロイックミラー23にて分
離することができる。
FIG. 2 shows the wavelength of light used for pattern defects, foreign matters, and autofocus. Since the wavelength range 50 used for pattern defect inspection, the wavelength range 51 used for autofocus, and the wavelength range 52 used for foreign matter inspection are independent, for example, if the characteristics of the dichroic mirror 9 are as shown in FIG. The light is applied to the LSI wafer 1, but the image sensors 21, 26, 26
28, but only the autofocus unit 10 is reached. Further, if the characteristic of the dichroic mirror 23 is as shown in FIG. 4, the light used for the foreign matter inspection and the light used for the pattern defect inspection can be separated by the dichroic mirror 23.

【0022】図5は暗視野照明系を表したもので、照明
光53は集光レンズ17によりLSIウェハ1上に集光
される。ミラー16は、図6に示すように上下に移動可
能で、これにより照明光53のLSIウェハ1への照射
角度が任意に変えられ、しかもレンズ17とLSIウェ
ハ1の距離がレンズ17の焦点距離に等しくなるような
構成にすることにより、照射位置は変わらない。また、
図7に示すように角度θより照射するとLSIウェハ1
上で照射光53は54のごとく長円になり、この時の長
さLは次式で表される。
FIG. 5 shows a dark field illumination system, in which the illumination light 53 is condensed on the LSI wafer 1 by the condenser lens 17. The mirror 16 can be moved up and down as shown in FIG. 6, whereby the irradiation angle of the illumination light 53 onto the LSI wafer 1 can be arbitrarily changed, and the distance between the lens 17 and the LSI wafer 1 is the focal length of the lens 17. The irradiation position does not change by making the structure equal to. Also,
As shown in FIG. 7, when irradiated from an angle θ, the LSI wafer 1
The irradiation light 53 becomes an ellipse like 54, and the length L at this time is represented by the following equation.

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】またこのときの光の幅2wは、次式で表さ
れる照射光53のビームウエスト(図8)、
The width 2w of the light at this time is defined by the beam waist of the irradiation light 53 (FIG. 8)

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】の2倍に等しくなる。例えば、対物レンズ
の視野が1mmの場合、θを85°、集光レンズ17の
焦点距離を100mm、照射光53の波長を780nm
とすると、Rを0.57mmにすれば、長さ1mmの長
円照明が実現される。
Is equal to twice. For example, when the field of view of the objective lens is 1 mm, θ is 85 °, the focal length of the condenser lens 17 is 100 mm, and the wavelength of the irradiation light 53 is 780 nm.
Then, if R is set to 0.57 mm, oblong illumination with a length of 1 mm is realized.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、パターン欠陥と異物を同時に検出することがで
き、これらのデータを比較することにより、パターン欠
陥と異物を弁別することができるパターン検査装置を提
供することができる。
As described above, according to the configuration of the present invention, the pattern defect and the foreign substance can be detected at the same time, and the pattern defect and the foreign substance can be discriminated by comparing these data. A pattern inspection device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】パターン欠陥検査と異物検査を具備したパター
ン検査装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a pattern inspection apparatus equipped with a pattern defect inspection and a foreign matter inspection.

【図2】パターン欠陥検査と異物検査とオートフォーカ
スに用いる光の波長域を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a wavelength range of light used for pattern defect inspection, foreign matter inspection, and autofocus.

【図3】ダイクロイックミラー9の波長特性を示す図FIG. 3 is a diagram showing wavelength characteristics of the dichroic mirror 9.

【図4】ダイクロイックミラー23の波長特性を示す図FIG. 4 is a diagram showing wavelength characteristics of the dichroic mirror 23.

【図5】暗視野照明系を示す略断面図FIG. 5 is a schematic sectional view showing a dark field illumination system.

【図6】ミラーを移動させたときの照射光のウェハへの
照射角度を示す略断面図
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an irradiation angle of irradiation light onto a wafer when a mirror is moved.

【図7】照射光のウェハ上での拡がりを示す略断面図FIG. 7 is a schematic sectional view showing the spread of irradiation light on a wafer.

【図8】ビームウエストを示す略断面図FIG. 8 is a schematic sectional view showing a beam waist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……パターン検査をするLSIウェーハ、 2……L
SIウェーハを載置するXYZステージ、 3……光源
用ランプハウス、 4……コリメ−タレンズ、5……開
口絞り、 6……視野絞り、 7……コンデンサレン
ズ、 8……ビ−ムスプリッタ、 9……ダイクロイッ
クミラ−、 10……オートフォーカスユニット、 1
1……対物レンズ、 12a……対物レンズの瞳面、
13……暗視野用照明光源、 14……コリメータレン
ズ、 15……ミラー、 16……ミラー、 17……
集光レンズ、 18……ビームスプリッタ、 19……
瞳結像レンズ、 20……波長選択フィルタ、 21…
…イメージセンサ、 22……結像レンズ、 23……
ダイクロイックミラー、 24……瞳結像レンズ、12
b……対物レンズの瞳面と共役な位置にある空間フィル
タ、 25……結像レンズ、 26……イメージセン
サ、 27……ズームレンズ、 28……イメージセン
サ、 29……ステージドライバ、 30……A/D変
換器、 31……空間フィルタ移動機構、 32……A
/D変換器、 33……異物検出回路、34……A/D
変換器、 35……遅延メモリ、 36……エッジ検出
器、37……比較回路、 38……CPU、 39……
比較回路、 40……パターン欠陥出力、 41……異
物欠陥出力、 42……パターン欠陥、異物欠陥弁別出
1 ... LSI wafer for pattern inspection, 2 ... L
XYZ stage for mounting SI wafer, 3 ... Lamp house for light source, 4 ... Collimator lens, 5 ... Aperture stop, 6 ... Field stop, 7 ... Condenser lens, 8 ... Beam splitter, 9 ... Dichroic mirror, 10 ... Autofocus unit, 1
1 ... objective lens, 12a ... pupil plane of objective lens,
13 ... Dark field illumination light source, 14 ... Collimator lens, 15 ... Mirror, 16 ... Mirror, 17 ...
Condensing lens, 18 ... Beam splitter, 19 ...
Pupil imaging lens, 20 ... Wavelength selection filter, 21 ...
… Image sensor, 22 …… Imaging lens, 23 ……
Dichroic mirror, 24 ... Pupil imaging lens, 12
b ... Spatial filter at a position conjugate with the pupil plane of the objective lens, 25 ... Imaging lens, 26 ... Image sensor, 27 ... Zoom lens, 28 ... Image sensor, 29 ... Stage driver, 30 ... ... A / D converter, 31 ... spatial filter moving mechanism, 32 ... A
/ D converter, 33 ... Foreign matter detection circuit, 34 ... A / D
Converter, 35 ... Delay memory, 36 ... Edge detector, 37 ... Comparison circuit, 38 ... CPU, 39 ...
Comparison circuit, 40 ... Pattern defect output, 41 ... Foreign matter defect output, 42 ... Pattern defect, foreign matter defect discrimination output

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 仁志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 岡 健次 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Kubota, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock, Institute of Industrial Science, Hitachi, Ltd. (72) Kenji Oka, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Production Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対物レンズを介して対象物の検出視野にお
いてほぼ一様に照明を施す照明手段と、前記対象物から
の反射光を光電変換により画像とする画像検出手段と、
前記検出画像と基準画像との画像比較手段と対物レンズ
の開口数の外より対象物に照明を施す照明手段と前記対
物レンズの瞳位置と共役な位置に空間フィルタを具備
し、前記対象物からの散乱光を光電変換により画像とす
る瞳視野画像検出手段と具備することを特徴とするパタ
ーン検査装置。
1. An illuminating means for illuminating a target field of view substantially uniformly through an objective lens, and an image detecting means for converting reflected light from the target object into an image by photoelectric conversion.
An image comparing means for comparing the detected image and the reference image, an illuminating means for illuminating the object from outside the numerical aperture of the objective lens, and a spatial filter at a position conjugate with the pupil position of the objective lens are provided. 2. A pattern inspection apparatus comprising: a pupil field-of-view image detection means for converting scattered light of the above into an image by photoelectric conversion.
【請求項2】請求項1記載のパターン検査装置におい
て、 前記対物レンズの瞳位置に結像するレンズを介して瞳画
像を検出する瞳画像検出手段と、前記瞳画像の情報を検
出する情報検出手段と、前記検出された情報を用い、空
間フィルタを制御する空間フィルタ制御手段とを具備す
ることを特徴とするパターン検査装置。
2. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein a pupil image detecting means for detecting a pupil image via a lens which forms an image at a pupil position of the objective lens, and information detection for detecting information of the pupil image. And a spatial filter control unit that controls a spatial filter using the detected information.
【請求項3】請求項2記載のパターン検査装置におい
て、 前記情報検出手段は、パターンからの回折その分布ある
いは強度のいずれかまたは両方を検出するように構成し
たことを特徴とするパターン検査装置。
3. The pattern inspection apparatus according to claim 2, wherein the information detecting means is configured to detect either or both of distribution and intensity of diffraction from the pattern.
【請求項4】請求項3記載のパターン検査装置におい
て、 前記検出された回折光の強度により、前記空間フィルタ
において前記回折光を遮光させるように構成したことを
特徴とするパターン検査装置。
4. The pattern inspection device according to claim 3, wherein the spatial filter filters the diffracted light by the intensity of the detected diffracted light.
【請求項5】請求項1記載のパターン検査装置におい
て、 前記空間フィルタに偏光板を用いることを特徴とするパ
ターン検査装置。
5. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein a polarizing plate is used for the spatial filter.
【請求項6】請求項1記載のパターン検査装置におい
て、 前記空間フィルタは偏光板と請求項4との空間フィルタ
のいずれかを少なくとも1つ以上組み合わせて構成した
ことを特徴とするパターン検査装置。
6. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the spatial filter is configured by combining at least one of the polarizing plate and the spatial filter according to claim 4.
【請求項7】請求項1記載のパターン検査装置におい
て、 前記検出画像に用いる波長と前記暗視野画像に用いる波
長が異なることを特徴とするパターン検査装置。
7. The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein a wavelength used for the detected image and a wavelength used for the dark field image are different.
【請求項8】異なる光学手段を用いた画像検出手段によ
り得られた少なくとも2つ以上の画像を比較することに
より欠陥を自動弁別することを特徴とするパターン検査
方法。
8. A pattern inspection method characterized by automatically discriminating a defect by comparing at least two images obtained by image detecting means using different optical means.
【請求項9】請求項8の光学手段が明視野照明検出と、
暗視野照明検出であることを特徴とするパターン検査方
法。
9. The optical means of claim 8 is a bright field illumination detector,
A pattern inspection method characterized by dark-field illumination detection.
【請求項10】請求項8の光学手段が異なる波長の光を
用いることを特徴とするパターン検査方法。
10. A pattern inspection method, wherein the optical means according to claim 8 uses light having different wavelengths.
【請求項11】請求項8の光学手段が明視野照明検出
と、暗視野照明検出であり、異なる波長の光を用いるこ
とを特徴とするパターン検査方法。
11. A pattern inspection method, wherein the optical means of claim 8 is a bright-field illumination detection and a dark-field illumination detection, and lights of different wavelengths are used.
【請求項12】対物レンズを介して対象物の検出視野に
おいてほぼ一様に照明を施す照明手段と、前記対象物か
らの反射光を光電変換により画像とする画像検出手段
と、前記検出画像と基準画像との画像比較手段と、対物
レンズの開口数の外より対象物に照明を施す照明手段と
前記対象物からの散乱光を光電変換により画像検出手段
と、この2つの画像より欠陥の種類を自動分類する手段
を具備することを特徴とするパターン検査装置。
12. Illumination means for illuminating a target field of view substantially uniformly through an objective lens, image detection means for converting reflected light from the target object into an image by photoelectric conversion, and the detected image. The image comparing means with the reference image, the illuminating means for illuminating the object from outside the numerical aperture of the objective lens, the image detecting means by photoelectric conversion of the scattered light from the object, and the type of the defect from these two images. A pattern inspection apparatus comprising means for automatically classifying patterns.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090192A (en) * 1996-08-29 1998-04-10 Kla Instr Corp Optical inspection of specimen using multi-channel response from the specimen
WO2005119227A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Semiconductor appearance inspecting device and illuminating method
KR100624088B1 (en) * 2005-06-28 2006-09-15 삼성전자주식회사 Semiconductor substrate inspection method and semiconductor substrate inspection apparatus for performing the same
JP2010249833A (en) * 1998-04-30 2010-11-04 Kla-Tencor Corp System and method for inspecting semiconductor wafers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090192A (en) * 1996-08-29 1998-04-10 Kla Instr Corp Optical inspection of specimen using multi-channel response from the specimen
JP2010249833A (en) * 1998-04-30 2010-11-04 Kla-Tencor Corp System and method for inspecting semiconductor wafers
WO2005119227A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Semiconductor appearance inspecting device and illuminating method
JPWO2005119227A1 (en) * 2004-06-04 2008-04-03 株式会社東京精密 Semiconductor appearance inspection device and lighting method
KR100624088B1 (en) * 2005-06-28 2006-09-15 삼성전자주식회사 Semiconductor substrate inspection method and semiconductor substrate inspection apparatus for performing the same

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