JP5066393B2 - 異物・欠陥検査・観察システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態による異物・欠陥検査・観察システム10の外観構成示す図である。図1において、異物・欠陥検査・観察システム10は、ウェーハ099を収納するウェーハポッド104と、ウェーハポッド104の蓋の開閉を行うオープナー105と、ウェーハの搬送を行う搬送ロボット206を収納する搬送部101と、センサ及び光源を含む光学系、並びにステージ等を含み、ウェーハ099の検査を行う本体部(光学式検査装置)102と、検査感度(条件)の設定演算、各機構の操作、観察部100で取得した観察情報・画像の出力(図示しない表示部への表示)、及び各種制御を行うための操作・制御部103と、観察部100と、を備える。また、異物・欠陥検査・観察システム10は、これらの構成に加えて、図示しない、各ユニットに電源を供給するための電源部や、データの処理と保存を行う画像処理部等を備えるようにしてもよい。
図2は、異物・欠陥検査・観察システム10を構成する観察部100と搬送部101の内部の概略構成を示す図である。観察部100は、従来ウェーハのオリフラ(オリエンテーションフラット)やVノッチ等、結晶方位の基準から中心位置と向きを検出してアライメントを行うウェーハアライナー用回転機構に変わり、回転駆動部と回転駆動部の回転軸(z軸方向)と垂直に交わる方向(x軸方向、y軸方向等、z軸と垂直であればよい。図2では、x軸方向に移動可能なようにrθステージ203は構成されている)に稼動するrθステージ203を有している。rθステージ203は、従来のウェーハアライナーと同様に、ウェーハを保持するウェーハチャック210と、オリフラやVノッチ等結晶方位の基準から中心位置と向きを検出するウェーハ基準検出器208を有し、従来の機能を踏襲するものである。
図5は、ウェーハ上の異物及び欠陥の検査から観察(レビュー)までの動作例を説明するためのフローチャ−トである。なお、操作・制御部103がシステム全体の動作を制御している。図5のステップS01〜S06までの工程は、従来の異物・欠陥検査システムと同様に検査結果の出力までが行われる。
図11に示すとおり、観察部100を複数台設置し、自動レビューを平行して処理することで、高速な検査・レビューを実現できる。観察部100によるレビュー処理の方が、本体部(検査装置)102の処理よりも時間が掛かる。そのため、観察部100の数を多くすることにより、スループットを向上している。
本実施形態における異物・欠陥検査・観察システムでは、ウェーハ上の異物や欠陥を検出して、その座標情報を出力し、検出された異物や欠陥を、レビューSEMを含む観察部で観察する。そして、観察部は、試料室内にプリアライナーとして機能する回転ステージと、この回転ステージを回転軸と垂直の一方向に移動させるステージ移動部とを有している。つまり、この回転ステージをプリアライナー用ステージ及び観察用の試料ステージの双方として機能させている。このようにすることにより、従来の欠陥検査装置のサイズを大幅に変えることなく、フットプリントを増大によるCoOの悪化を防止することが可能となる。また、従来の異物・欠陥検査装置に搭載されていた光学式の観察機能では判別できない微細な異物・欠陥を、他の観察装置を介することなく、高分解能観察することが可能となる。
703:45°回転したウェーハ上パタン、704:パタン上水平方向スキャン、704:パタン上水平方向スキャン、705:水平方向スキャン時の観察像、706:パタン上45°方向スキャン、707:45°方向スキャン時の観察像、708:ソフト的な回転補正後の観察画像、801:ウェーハエッジ部分、802:反射電子検出器、803:二次電子検出器、804:電子線を垂直照射時のチャックおよび検出器位置、805:電子線を水平照射時のチャックおよび検出器位置、806:電子線を傾斜照射時のチャックおよび検出器位置、1001:観察機構を複数搭載した検査装置の鳥瞰図、1101:観察機構を複数搭載した検査装置の一例を示す上面図、1301:ウェーハ座標系、1302:rθステージ座標系、1303:ウェーハ座標系原点
Claims (16)
- 被検査物の異物及び欠陥を検出し、欠陥情報を出力する異物・欠陥検査・観察システムであって、
前記被検査物の異物及び欠陥を検出し、異物及び欠陥の座標情報を出力する検査部と、
前記検査部で検出された前記被検査物の異物及び欠陥を観察するための観察部と、
前記検査部及び前記観察部に対して、前記被検査物の搭載及び取り出しを実行し、前記検査部と前記観察部との間で前記被検査物を搬送する搬送部と、
前記検査部と、前記観察部と、前記搬送部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記観察部は、
前記被検査物が回転可能に載置される回転ステージと、
前記回転ステージに搭載された前記被検査物の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
前記回転ステージを回転軸と垂直の一軸方向に移動させるステージ移動手段と、
前記回転ステージに搭載された前記被検査物に荷電粒子線を照射する電子光学系を有し、前記被検査物から発生する信号を検出して欠陥情報を取得する欠陥情報検出部と、
前記回転ステージを収容する試料室と、を備え、
前記制御部は、前記被検査物の異物及び欠陥の座標情報に基づいて、前記回転ステージの回転動作及び前記ステージ移動手段の移動動作を制御することを特徴とする異物・欠陥検査・観察システム。 - さらに、前記試料室を真空状態にする真空形成手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記電子光学系は、前記被検査物に対して、垂直方向、水平方向、及び傾斜方向の少なくとも1つの方向から前記荷電粒子線を照射する照射手段と、照射により発生した信号を検出する信号検出手段と、を有し、前記被検査物の表面及び端部の観察を可能とする請求項1に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記異物及び欠陥の座標情報がXY座標系で表される場合に、前記被検査物の所定の点を原点として、前記座標情報を極座標系の座標情報に変換することを特徴とする請求項1に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記極座標系の座標情報に基づいて、対応の異物及び欠陥が観察可能なように前記回転ステージ及び前記ステージ移動手段を動作させると共に、前記欠陥情報で表現される画像を回転補正することを特徴とする請求項4に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記極座標系の座標情報に基づいて、前記電子光学系における前記荷電粒子線のスキャン方向を制御し、前記欠陥情報で表現される画像を回転補正することを特徴とする請求項5に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記極座標系の座標情報に基づいて、前記欠陥情報で表現される画像を画像処理により回転補正することを特徴とする請求項5に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記被検査物に形成された第1のパタンの異物及び欠陥の座標情報に基づいて観察して得られた欠陥情報と、前記第1のパタンに隣接する第2のパタン内であって、前記第1のパタンの異物及び欠陥の座標情報に対応する前記第2のパタン内の位置を観察して得られた観察情報とを出力し、両者を比較可能なようにすることを特徴とする請求項4に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記被検査物における少なくとも2つの箇所の極座標情報と、前記被検査物が前記回転ステージに載置されたときの前記少なくとも2つの箇所のステージ上の極座標情報に基づいて、前記被検査物の極座標系と前記回転ステージの極座標系のずれ量を算出し、補正することを特徴とする請求項4に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- さらに、前記欠陥情報で表現される画像の表示位置を微調整するための微調整手段を備え、
前記制御部は、前記微調整の結果を表示位置補正のオフセット量として記憶部に登録することを特徴とする請求項5に記載の異物・欠陥検査・観察システム。 - 前記電子光学系が前記被検査物に対して水平方向から前記荷電粒子線を照射する場合、この荷電粒子線の照射方向は、前記回転ステージの前記ステージ移動手段で実現される移動方向と同一であり、
前記制御部は、入力される指示に応じて、前記電子光学系に含まれる対物レンズと前記被検査物の端部との距離で規定される走査距離を変化させることを特徴とする請求項3に記載の異物・欠陥検査・観察システム。 - 前記制御部は、前記電子光学系において設定された焦点と実測された前記走査距離とのずれ量を算出し、このずれ量に基づいて、前記走査距離を変化させると共に、前記回転ステージの原点と前記被検査物の原点とのずれ量を補正することを特徴とする請求項11に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記電子光学系が前記被検査物に対して傾斜方向から前記荷電粒子線を照射する場合、前記欠陥情報検出部は、前記被検査物の表面、端部の斜角面、及び端部の頂面に関する欠陥情報を検出することを特徴とする請求項3に記載の異物・欠陥検査・観察システム。
- 前記制御部は、前記回転ステージの座標と前記被検査物上の座標とのずれを補正し、
前記座標ずれが補正された後に、前記欠陥情報検出部は、前記被検査物の表面、端部の斜角面、及び端部の頂面に関する欠陥情報を検出することを特徴とする請求項13に記載の異物・欠陥検査・観察システム。 - 前記検査部は、設定された検出信号に関するしきい値を含む検査条件に基づいて、前記被検査物における擬似欠陥と区別しながら前記異物及び欠陥を検出し、
前記制御部は、前記観察部による観察の結果、前記検査部によって検出された異物及び欠陥とされた対象物に前記擬似欠陥が含まれている場合には、前記検査条件を変更することを特徴とする請求項1に記載の異物・欠陥検査・観察システム。 - 被検査物の異物及び欠陥を検出し、欠陥情報を出力する異物・欠陥検査・観察システムであって、
前記被検査物の異物及び欠陥を検出し、異物及び欠陥の座標情報を出力する検査部と、
前記検査部で検出された前記被検査物の異物及び欠陥を観察するための複数の観察部と、
前記検査部及び前記観察部に対して、前記被検査物の搭載及び取り出しを実行し、前記検査部と前記観察部との間で前記被検査物を搬送する搬送部と、
前記検査部と、前記観察部と、前記搬送部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記複数の観察部のそれぞれは、
前記被検査物が回転可能に載置される回転ステージと、
前記回転ステージに搭載された前記被検査物の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
前記回転ステージを回転軸と垂直の一軸方向に移動させるステージ移動手段と、
前記回転ステージに搭載された前記被検査物に荷電粒子線を照射する電子光学系を有し、前記被検査物から発生する信号を検出して欠陥情報を取得する欠陥情報検出部と、
前記回転ステージを収容する試料室と、を備え、
前記制御部は、前記被検査物の異物及び欠陥の座標情報に基づいて、前記回転ステージの回転動作及び前記ステージ移動手段の移動動作を制御することを特徴とする異物・欠陥検査・観察システム。
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