TW555968B

TW555968B - Surface inspection apparatus

Info

Publication number: TW555968B
Application number: TW090122693A
Authority: TW
Inventors: Kazuhiko Fukazawa; Takeo Oomori
Original assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2003-10-01
Also published as: KR100411356B1; JP4591802B2; US20020060789A1; US6654113B2; KR20020021073A; JP2002162368A

Description

555968 A7 ______B7 ____ 五、發明說明（丨） [技術領域] 本發明係關於一種在積體電路晶片、液晶顯示面板等之製程中，用以進行晶圓等被檢物體之表面檢查的裝置。 [習知技術] 積體電路晶片與液晶顯示元件面板，係於晶圓等基板表面重疊多數層之各種不同的電路圖案而構成。此種電路圖案，係使用光微影製程等一層層重疊於晶圓上而形成。以積體電路晶片爲例，首先，係於晶圓（基板）表面形成氧化膜上將光阻劑塗佈爲薄層狀，使用曝光裝置將標線片的電路圖案曝光於此光阻劑層上。其次，進行顯影處理除去已曝光的光阻劑，形成與標線片的電路圖案相同形狀( 或縮小的類似形狀)之由光阻劑層所構成的圖案。然後，進 f了貪虫刻處理除去露出的氧化膜後’除去殘留的光阻劑層’ 即於晶圓表面形成氧化膜層的電路圖案。針對此氧化膜餍的電路圖案進行摻雜處理等，來形成二極體等元件。雖然會因爲欲製造之積體電路種類而有所不同，但通常係重複用以形成上述既定電路圖案層之步驟若干次，其，結果，於晶圓上層層重疊複數的電路圖案。以此方式於晶圓上重疊多層電路圖案時，於每_層皆會對形成之電路圖案進行是否有產生缺陷、裹常等之表面檢查。此檢查，例如，係在形成光阻劑層之戆路圖案時進行。在此檢查中發現缺陷、異常等時，即將光阻劑剝離而再度進行光阻劑層的塗佈及曝光，進行該電路圖案餍的再生處理。 __—________^ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）〜------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1T---------線 555968 A7 ___B7_____ 五、發明說明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上述般，於晶圓上層層重疊電路圖案來製作積體電路晶片時，若各電路圖案中產生缺陷、異常等的話，積體電路晶片會成爲不良品。因此，此種缺陷、異常等的檢查，亦即，晶圓的表面檢查是非常重要的。此表面檢查，係檢查電路圖案的形狀不良、光阻劑層的膜厚不均、損傷等的表面缺陷或異常。習知之表面檢查，係將各種檢查用照明光自各種角度照射於被檢物（晶圓) 表面，一邊旋轉或搖動被檢物，一邊由檢查員直接目視觀察來自被檢物的光而進行。此種檢查方法一般稱爲粗視(macro)檢查。在藉由檢查員的目視以進行此粗視檢查時，由於檢查員的判斷、技術的不同等而使檢查結果有產生差異之虞。又，檢查員的負擔也大。於是，乃檢討粗視檢查的自動化，且提出種種自動粗視檢查裝置。例如，有將檢查用照明光照射於被檢物的表面，將來自被檢物表面所形成之重複圖案的繞射光以攝影裝置加以接受而形成繞射畫像，再進行畫像處理而自動進行表面檢查的裝置。然而，習知的表面檢查裝置，是無法將根據來自被檢物表面上之電路圖案（重複圖案）的繞射光，以攝影繞射像時的裝置條件（照明光的射入角、被檢物基板的傾斜角、照明光的波長、射入攝影機構之來自被檢物體的射出光之受光位置等）自動設定於最佳條件。所謂最佳條件，係指產生於重複圖案之繞射光的進行方向，與接受繞射光的受光光學系統之光軸方向大致一致的條件，換言之，係能獲得足以進行表面檢查之繞射像的條件。 ______5___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 555968 B7 五、發明說明（> ) 裝置的最佳條件，會因被檢物上形成之重複圖案之間距而相異。因此，必須視重複圖案之間距而變更裝置條件。然而，在大部分的情形中，檢查員是不知道重複圖案之間距的設計値。於是，習知的表面檢查裝置，係將被檢物的繞射影像顯示於監視器，檢查員一邊看著監視器上的繞射影像一邊將裝置條件設定爲最佳條件，但檢查員難以判斷裝置條件的最佳條件，所以有要求檢查員的能力與熟練度的課題。 [發明之揭示] 本發明的表面檢查裝置，由於能藉由裝置條件變更而變更至少一裝置條件（例如，晶圓的傾斜角），同時以攝影裝置攝影被檢物體而取得被檢物體的影像，根據以此方式取得的影像，求出用於進行被檢物體之表面檢查的最佳條件，因此即使不知道被檢物體表面所形成圖案之間距，也可以正確且簡單地求得最佳條件。然後，使用以此方式求得的最佳條件，以表面檢查裝置進行被檢物體之表面檢查的話，即不致產生檢查員判斷的差異，而能恆以一定標準的高精度與高效率進行表面檢查。本發明之目的，係提供一即使不知道被檢物表面圖案之間距亦能求出用以進行缺陷檢查之最佳的裝置條件，而能進行高可靠性之表面檢查的表面檢查裝置。 ___ ___ή________ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----·----訂---------線· 555968 A7 ___B7___一五、發明說明（A：) [圖式之簡單說明] 圖1係顯示本發明之表面檢查裝置之構成的槪略圖。圖2係顯示作爲本發明之表面檢查裝置之被檢對象物之晶圓表面圖案例的俯視圖。圖3係顯示進行圖2之晶圓表面檢查時，傾斜角度與最大亮度之關係的圖。圖4係顯示將圖3所示波形二次微分之結果的圖。圖5係顯示本發明之表面檢查裝置控制部之影像攝影及形成順序的流程圖。圖6係顯示本發明之表面檢查裝置用以決定影像檢查之最佳條件之順序的圖。 [元件符號說明] 5 10 11 12 13 13a 13b 14 14a 15 16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 保持具照明光學系統放電光源聚光透鏡波長選擇濾光片切換驅動機構圓盤中性濾光片旋轉驅動機構輸入透鏡光纖 '訂---------線· 拿、纸張尺度國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 2977公爱） 555968 A7 _B7 五、發明說明（（；） 16a 光纖之一端 16b 光纖之另一端 17 照明系統凹面鏡 20 聚光光學系統 21 聚光系統凹面鏡 22 光圏 23 成像透鏡 30 CCD攝影機 31 CCD攝影元件 35 影像處理檢查裝置 36 記憶體 37 控制部 38 條件決定部 39 缺陷偵測部 100 半導體晶圓 110, 120 曝光照射區域 111， 121 第1圖案 112, 122 第2圖案 p，pl，p2 間距 T， tl， t2 傾斜角 λ _ 波長 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------線 [較佳實施例說明] 以下，參照圖式說明本發明的較佳實施例。依據本發衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 555968 A7 _____ B7___ __ 五、發明說明（V ) 明的實施例之表面檢查裝置之一例顯示於圖1，使用此裝置檢查半導體晶圓100的表面缺陷。此裝置，具有裝載並保持晶圓100的保持具5，將以未圖示的搬送裝置搬送來的晶圓100裝載於保持具5上，同時藉由真空吸附加以固定保持。保持具5 ’其構成係能以垂直於如此固定保持的晶圓100表面之軸Axl爲中心而旋轉(晶圓表面內的旋轉) ’且能以通過晶圓1〇〇表面之軸Ax2爲中心而傾斜(傾斜動作）。另外，此表面檢查裝置，具有··對保持具5所固持之晶圓100表面照射檢查用照明光的照明光學系1〇，將來自接受檢查用照明光照射時之晶圓1〇〇的反射光、繞射光等加以聚光的聚光光學系統20，接受由聚光光學系統20加以聚光的光、以偵測晶圓100表面之像的CCD攝影機30 等(攝影裝置）。照明光學系統10，具備：金屬鹵素燈等的放電光源 11，將來自此放電光源11的照明光束加以聚光集中的聚光透鏡12，使聚光透鏡12聚光的照明光束穿透以進行波長選擇的濾光片13，進行調光的中性濾光片(neutral density filter)14。此外，亦具有將穿透該等濾光片13, 14的照明光束加以集束的輸入透鏡15,以輸入透鏡15加以集束之照明光則導入光纖16的一端16a。此處，波長選擇濾光片13係設於具有切換驅動機構 13a的圓盤(旋轉台）13b內，可切換使用若干種類的濾光片。例如，可視需要選擇使用僅能穿透g線(波長436nm)、i _____9 ____-_ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----_---訂---------. 555968 A7 _____B7______ 五、發明說明（V| ) 線（波長365nm)等特定波長之的干涉濾光片，或使特定波長帶的光穿透之帶通濾光片，或僅能穿透其波長較既定波長爲長之光的銳截止濾光片等。中性濾光片14，係由對應旋轉角而依序變化穿透光量的圓盤狀濾光片所構成，以旋轉驅動機構14a加以旋轉控制而能控制穿透光量。照明光學系統10，進一步具有接受自光纖16之另一端16b射出之發散光束的照明系統凹面鏡17，光纖16的另一端16b配設在與此照明系統凹面鏡17相隔大約是其焦距距離的位置。因此，導入光纖16之一端16a而自光纖 16之另一端16b發散照射於照明系統凹面鏡17的照明光，由於照明系統凹面鏡17而成爲平行光束，照射於保持在保持具5的晶圓100。此時，照射於晶圓100表面的照明光束，係相對與晶圓100表面垂直的軸Axl(鉛直軸)而以角度照射，來自晶圓100的光以角度射出。此等射入角6»i與射出角βι*的關係，可以軸Ax2爲中心使保持具 5傾斜(傾斜動作)來加以調整。換言之，可藉由保持具5的傾斜，使晶圓100的裝載角度變化，來調整射入角0 i與射出角Θ r的關係。來自晶圓100的射出光(在此係使用繞射光)以聚光光學系統20加以聚光。此聚光光學系統20，由在相對於鉛直軸Axl的角度爲之方向對向配設的聚光系統凹面鏡 21，配設於此聚光系統凹面鏡21之聚光位置的光圈22，及配設於此光圏22後側的成像透鏡23所構成。CCD攝影機30，配設於此成像透鏡23的後側。藉由聚光系統凹面 —___UQ______ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------—訂---------線. A7 555968 _____B7____ 五、發明說明（$ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鏡21加以聚光且藉由光圏22加以集中的射出光(η次繞射光)係以透鏡23成像於CCD攝影機30的CCD攝影元件 31(影像裝置）。其結果，晶圓1〇〇表面的繞射像即形成於 CCD攝影元件31。 CCD攝影元件31，將形成於此受像面的晶圓表面之像進行光電變換以產生影像信號，送至影像處理檢查裝置35 。在影像處理檢查裝置35的內部，設有控制部37、決定晶圓1〇〇的最佳傾斜角之條件決定部38、偵測晶圓100之缺陷的缺陷偵測部39與記憶體(記憶裝置)36。控制部37，進行以切換驅動機構13a進行之波長選擇濾光片13的切換動作控制、以旋轉驅動機構14a進行之中性濾光片14的旋轉控制、以鉛直軸Αχ 1爲中心之保持具 5的旋轉控制、以傾斜中心軸Αχ 2爲中心之保持具5的傾斜控制等。此外，控制部37將自CCD攝影元件30獲得的晶圓1〇〇之影像變換爲既定位元(例如，8位元）的數位影像〇記憶體36中，記憶了來自控制部37的數位影像、與此時之裝置條件(傾斜角）。所記憶的數位影像在決定晶圓 1〇〇的最佳傾斜角時輸出至條件決定部38，而在偵測晶圓 100的缺陷時輸出至缺陷偵測部39。以此方式構成的控制部37，在決定晶圓1〇〇的最佳傾斜角時，係一邊變更傾斜角一邊形成晶圓100的影像，將傾斜角相異時的數位影像依序記憶於記憶體36。條件決定部38，於決定晶圓100的最佳傾斜角0 s時衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 555968 ____B7_____ 五、發明說明（]) ，循序取得記憶於記憶體36之晶圓100的數位影像’求得在各數位影像的最大亮度（或平均亮度亦可），據此決定最佳的傾斜角。缺陷偵測部39，於晶圓1〇〇的缺陷偵測時’除取得記憶於記憶體36的晶圓100之數位影像以進行影像處理外’ 亦監視影像的光量，根據影像的明暗、特定晶圓100的膜厚、圖案形狀的異常、瑕疵等的缺陷位置。此處，於作爲被檢物之晶圓1〇〇表面形成有週期性重複之線排列形狀之電路圖案，在晶圓1〇〇之表面構成此等電路圖案的線係週期性重複排列。因此，當構成電路圖案之線的重複間距爲P、照明光的波長爲λ時，若使保持具5 傾斜來設定晶圓100表面的傾斜角Τ以使次式（1)成立的話，則自晶圓100射出的η次繞射光，即透過聚光光學系統 20而被聚光於CCD攝影機30。以此方式，從接受η次繞射光而由CCD攝影元件31獲得的晶圓100表面之像進行有無表面缺陷的檢查。 [式1] sin( Θ i-T)~sin( Θ r+T)=n · λ /p ---(1) 式（1)中，6> i與θ r係使斜角變化前G頃斜角Τ=0時) 之射入角與射出角之値，亦即，係初期値。在使傾斜角變化前時，射入角Τ)及η次繞射光的射出角（0r+T)是以相對於晶圓100表面之法線Axl爲基準，以射入側所見的 _ 19______ ----------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 555968 B7 五、發明說明（v〇 ) 角度方向爲正，以其相反側所見的角度方向爲負。繞射次數η是以n=0之〇次光(正反射光)爲基準，以射入側所見的角度方向爲正，以其相反側所見的角度方向爲負。當變化傾斜角時，射入角（Si-T)及射出角（0Γ+Τ)雖會變化，但傾斜角T，例如，係將保持具5在水平狀態時設爲〇度，朝射入側的角度方向設爲正，朝射出側的角度方向設爲負。此處，在傾斜角爲0度(基準狀態)時，射入角爲6» i，射出角爲。因爲此檢查，由CCD攝影元件31攝影的晶圓100表面之影像信號被送至影像處理檢查裝置35。在影像處理檢查裝置35，進行藉來自CCD攝影元件31的影像信號所得之晶圓100表面之影像、及預先記憶之良品晶圓表面影像( 檢查基準影像）的圖案對比，或進行與預先學習之檢查基準影像有無相異點的檢查。在作爲檢查對象的晶圓100上存在因散焦所導致的膜厚不均、圖案形狀的異常、瑕疵等的缺陷時，由於該部分會偵測出例如與檢查基準影像的明暗差、及特徵的差異，因此可偵測缺陷的存在。爲進行此種晶圓100的表面檢查，在將檢查用照明光自照明光學系統10照射於保持具5所保持之晶圓100的表面時，須設定裝置條件，以使來自晶圓100的繞射光透過聚光光學系統20聚光於CCD攝影機30。作爲此種裝置條件，例如，有針對晶圓100的照明光之波長；I、該照明光的射入角0 i、自晶圓100朝向聚光光學系統20的射出角 0r、晶圓100(保持具5)的傾斜角T等，較佳者爲，對於 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # —*訂------ 線_ 拿、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 555968 A7 ________B7___ 五、發明說明（U ) 形成在晶圓100表面的電路圖案之間距p而言，將這些項目設疋爲滿足上式（1)以進丫了表面檢查。此處，若知道電路圖案的間距P話，即可將裝置條件設定爲滿足上式（1)，但間距P大多是未知的。此時，求得滿足上式（1)之裝置條件，亦即，求出最佳裝置條件的本實施例之裝置及方法說明如下。《第一實施例》首先，圖2中，以示意方式顯示於晶圓100表面所形成的電路圖案(轉印圖案）。此晶圓1〇〇之表面，藉曝光裝置於複數個曝光照射區域的每一區域上並列曝光、形成電路圖案。圖2中，代表性的顯示二個曝光照射區域110及 120，但實際上係並列形成多數個曝光照射區域。圖2中，顯不靠近晶圓1〇〇之中心的第1曝光照射區域110、及位於周邊的第2曝光照射區域120。於第1曝光照射區域110上形成有重複間距相異的第1圖案111及第 2圖案112 ’於第2曝光照射區域120上形成有重複間距相異的第1圖案121及第2圖案122。此晶圓100係用以求得最佳裝置條件者。又，曝光形成於各曝光照射區域的圖案全體稱爲轉印圖案。例如，於第1曝光照射區域110，曝光形成有由重複間距相異的第1圖案111及第2圖案 112構成之轉印圖案。曝光形成於此晶圓100之各曝光照射區域的圖案(轉印圖案），是藉由同一曝光裝置以同一條件曝光形成於同一標 ------- u______ 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----------^_________^ . 555968 A7 ______B7 _____ 五、發明說明（丨y ) 線片(光罩)上的圖案(原版圖案）。因此，同一圖案曝光形成於第1及第2曝光照射區域110, 12〇內，兩曝光照射區域的第1圖案111，121各由同一間距ρι的同一形狀圖案構成，第2圖案112，122各由同一間距p2的同一形狀圖案構成。針對這種晶圓100,在使用圖i所示的表面檢查裝置進行檢查時，由間距pi之第1圖案111，121產生的繞射光之射出角與由間距p2之第2圖案112，122產生的繞射光之射出角相異，結果，可以認爲，藉由CCD攝影機30 而使用來自晶圓100的繞射光以用於攝影表面影像的裝置條件有二種。此處，在上述複數個裝置條件中，僅使晶圓 1〇〇(保持具5)的傾斜角T爲可變，除此以外的裝置條件則固定，以決定上述二種傾斜角T的條件。以下，參照圖5及圖6的流程圖，說明第1實施例之表面檢查裝置的動作。在將晶圓1〇〇裝載、固定於保持具5上的狀態下，且在既定波長λ之檢查用照明光自照明光學系統10照射於晶圓100表面的狀態下進行檢查。控制部37，進行保持具5 的控制，使晶圓1〇〇的傾斜角Τ變化(步驟S11)，同時藉由CCD攝影機30攝影晶圓表面而取得其二次元影像(步驟 S12)。此時，將對應於每一傾斜角Τ變化的複數個攝影影像及此時之裝置條件(傾斜角Τ)記憶於記憶體36(步驟S13) 。此時，以CCD攝影機30攝影晶圓1〇〇的表面全體之影像。具體而言，來自照明光學系統1〇之檢查用照明光的射 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # -訂---------線木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 555968 A7 __ B7____ 五、發明說明（（7)) 入角以20°〜75°的角度範圍進行影像攝影以設定傾斜角變動範圍，在針對此傾斜角範圍的全部範圍而完成影像之取得時(步驟S14)，及完成晶圓1〇〇之各傾斜角的表面全體之影像攝影。其次，如圖6之流程圖的步驟S21〜24所示，條件決疋部3 8從記憶於記憶體3 6之複數個一次兀影像(晶圓1 〇〇的全體影像)資訊，求得對應於各傾斜角T的每一影像之最大亮度(或平均亮度亦可）。具體而言，係各個傾斜角Ti(但 i=l〜N)，以上述之方式讀出攝影記憶的影像，求出每一影像的最大売度。對應於以此方式求得的傾斜角T之最大亮度變化關係顯不於圖3。由圖3可知，在傾斜角T=tl及T=t2之周邊，最大亮度變大。條件決定部38，進一步的爲偵測最大亮度變化的峰値位置，對圖3之波形進行二次微分處理，以求得最大亮度的變化點(步驟S25)。此二次微分的結果顯示於圖4，可知在傾斜角tl及t2產生最大亮度的峰値。在照明光之波長λ爲一定時，晶圓上圖案之間距p越大，爲了滿足式（1)必須使sin(0 i - Τ) - sin(0 r+T)變小。因此，在正側(使射入角0 i - T減小的方向，或使射出角0 r+T增大的方向）形成傾斜角τ即可。由上述可知，圖3中，在發生2最大亮度的峰値之傾斜角tl，t2中，傾斜角小的一方之tl對應於來自第1圖案 111，121(間距大的一方之圖案)之繞射光，傾斜角大的一方之t2對應於來自第2圖案112, 122(間距小的一方之圖案) ------_______ 木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ϋ n- n n II ^ 一一OJ« n ϋ ϋ n n n —ϋ I - 555968 A7 ^ __Β7__ 五、發明說明（A) 之繞射光。換曰之’傾斜角tl成爲用以使來自第1圖案 111，121之繞射光受光於CCD攝影機30的裝置條件，傾斜角t2成爲用於使來自第2圖案112，122之繞射光受光的裝置條件。此等裝置條件與其他裝置條件同時記憶於記憶體36(步驟S26)。如上述般，在有二峰値時，表面檢查裝置不必辨認各峰値對應於何圖案。如果可以辨認2峰値相異的圖案之存在，即可以如下進行檢查。缺陷偵測部39從記憶體36讀取最大亮度之峰値發生的傾斜角tl，t2時之各晶圓100的數位影像。然後，對於各數位影像另外進行影像處理，監視影像的光量，及根據影像的明暗指定晶圓100的缺陷位置。如此，可以針對2 圖案雙方來偵測缺陷。如上述般，如果可以辨認對應於發生最大亮度峰値的傾斜角之圖案，即可特定缺陷產生於何圖案。此外，上述之動作說明中，係在決定最佳條件後，從記憶體36讀出在該最佳條件的晶圓1〇〇之影像、進行缺陷的偵測。然而，亦有僅將此晶圓100使用於裝置條件決定時。亦即，係以某一晶圓決定最佳的裝置條件且以該最佳的裝置條件檢查形成同一圖案的其他晶圓之情形。此時，在決定最佳的裝置條件後，用於該決定的晶圓之影像沒有必要記憶在記憶體36，僅需記憶所決定之最佳裝置條件即可。接著，在決定裝置條件後，檢查其他晶圓時之動作係如下。木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • iir!訂---------線· 555968 A7 --------- -B7_ 五、發明說明（^ ) 首’藉由未圖示的搬送裝置搬送作爲檢查對象的晶圓至保:持具5。以保持具5真空吸附晶圓來加以固持。然後’在將既定波長λ之檢查用照明從照明光學系統10照射於晶圓表面的狀態下進行檢查。控制部37讀取記憶於記憶體36之最佳的裝置條件。如上述般，在決定二個最佳的裝置條件(傾斜角）時，係讀取二個最佳的裝置條件(傾斜角tl， t2) °然後，控制部37進行保持具5的控制，將傾斜角設定爲tl。控制部37，取得此時以CCD攝影機30攝影的晶圓全體之影像’將其變換爲數位影像記憶於記憶體36。缺陷偵測部39，從記憶體36讀取數位影像。然後，監視影像的光量，根據影像的明暗特定晶圓100的缺陷位置。接著’控制部37進行保持具5的控制，將傾斜角設定爲t2。以下，以和傾斜角tl時同樣地方式進行檢查。如此，即能對晶圓上二個圖案雙方偵測其缺陷。《第2實施例》第1實施例，係在存在二個最佳的裝置條件時，以該兩條件進行檢查，但第2實施例，則係於複數個最佳的裝置條件中選擇其一進行檢查。說明如下。本實施例亦與第1實施例同樣的，使用圖1的表面檢查裝置，進行如圖2中形成有圖案之晶圓的檢查。此時，亦係在將晶圓100裝載、固定於保持具5上的狀態下，且在將既定波長λ之檢查用照明光自照明光學系統1〇照射於晶圓100表面的狀態下進彳了檢查。控制部37，進行保持具 --- --L8_____ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1^1 n n n ri l i · ϋ n n an I an «I I - A7 555968 E_-_— 五、發明說明（>) 5的控制，使晶圓100的傾斜角T變化，同時藉由CCD攝影機30攝影晶圓表面易以取得其二次元影像。此時，將對應每一傾斜角T變化的複數攝影影像、及此時的裝置條件( 傾斜角）記憶於記憶體36。此時，CCD攝影機30，係攝影晶圓100表面全體之影像。然後，條件決定部38從所記憶的複數個二次元影像( 晶圓100的全體影像)資訊，求得對應各傾斜角T的每一影像之最大亮度（或平均亮度亦可）。從對應於以此方式求得的傾斜角T之最大亮度變化關係(例如，圖3所示的關係) ，將產生最大亮度的峰値之傾斜角T=tl及T=t2記憶於記憶體36中作爲最佳條件。條件決定部38，讀出記憶於記憶體36的最佳條件(傾斜角tl，t2)。然後，首先從記憶體36讀出傾斜角爲tl時的影像資訊，求出既定之亮度（像素値）以上的像素數目。對應於此像素的區域視爲曝光形成第1圖案的區域。進一步的，求出該既定亮度以上之像素的平均亮度。其次，將求出的像素數目與平均亮度記憶於記憶體36中。同樣的從記憶體36讀出傾斜角t2時的影像資訊，求出既定亮度以上之像素數目及該像素之平均亮度，記憶於記憶體36中。對應於此像素的區域，視爲曝光形成第2圖案的區域。其次’讀出在所記憶的各傾斜角之像素數目與平均亮度’且自這些値決定最終的最佳條件。例如，在對應於tl 的上述像素數目比對應於t2的上述像素數目多的時候（亦 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·丨丨丨丨 > —I I - - - - - - ---' 木紙張尺度適財關家標準（CNS)A4祕（210 X ) A7 555968 五、發明說明（\"| ) 即，在認爲曝光形成第1圖案的區域較廣的時候）且對應tl 之上述像素之平均亮度較高時，將tl角決定爲最佳條件。將以此方式決定之最終的最佳條件記憶於記憶體36中。又，如上述，在以像素數目與平均亮度決定最佳條件時，例如，在設定複數個傾斜角以進行表面檢查時，可藉由像素數目與平均亮度兩參數，賦予傾斜角設定的優先順位。該優先順位，當然係以像素數多、平均亮度高的順序來設定。以此方式，設定複數個傾斜角並分別進行表面檢查，即能藉綜合判斷其結果提升表面檢查的精度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- ____ _____20 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNs)A4規格（210 X 297公《 )

Claims

555968 韶 C8 D3 六、申請專利範圍曰第90122693號申請案，申請專利範圍修正本91年10月 (請先閲讀背，面之注意事項再塡寫本頁) 1 · 一種表面檢查裝置，其特徵在於，具有：照明機構，以照明其表面形成有複數個相異間距之重複圖案的被檢物體，攝影機構，以攝影根據來自該被檢物體之繞射光的物體像；條件控制機構，以設定或變更以前述攝影機構攝影前述物體像時之裝置條件；以及條件決定機構，以在藉前述條件控制機構進行前述裝置條件之變更時，取得以前述攝影機構攝影之物體像的影像，根據該影像決定用來檢查前述圖案之前述裝置條件；前述條件決定機構，係取得根據前述複數個相異間距之重複圖案之各繞射光的前述物體像之影像，以決定對應前述重複圖案之前述裝置條件。 2 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其中，前述條件係對應前述複數相異間距之重複圖案而決定複數個〇 3 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其中，前述攝影機構，係由複數個像素構成的二次元攝影元件所構成； ° 前述條件決定機構，係設定來自前述各像素的亮度値及前述像素的數目以作爲前述既定參數；前述條件，係根據前述既定參數，而決定一個。 _1 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 555968 A8B8C8D8 .#w 六、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其具備：記憶機構，以記憶藉前述條件決定機構所決定之前述條件時物體像的影像；以及缺陷偵測機構，以讀出前述記憶機構所記憶之前述影像 ’根據前述該影像來偵測形成於前述被檢物體之圖案的缺陷。 5 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其具備記憶機構，以記憶藉前述條件決定機構所決定的前述條件；在檢查前述被檢物體與另一被檢物體時，前述條件控制機構係從前述記憶機構讀出前述條件，設定於根據前述條件的裝置條件。 6 ·如申g靑專利軺圍弟1項之表面檢查裝置，其中，前述條件決定機構，係將獲得對應前述裝置條件之變化的前述物體像亮度變化之峰値時的裝置條件，設定爲前述條件〇 7 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其中，前述條件決定機構’係將對應前述裝置條件之變化的前述物體像亮度變化之關係加以二次微分，來求出獲得前述亮度之峰値的裝置條件’將此時之裝置條件設定爲前述條件。 8 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其中，前述裝置條件之種類’至少係朝前述被檢物體之前述照明機構之照明光的射入角度、前述被檢物體的裝載角度、前述該照明光之射入波長及射入則述攝影機構之來自前述被檢物體之射出光的受光位置之任一者。 A 9 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其中，前一 —_______2__ P氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公--- (請先閲讀背.面之注意事項再塡寫本頁) 、-ΰ A8B8C8D8 555968 穴、申清專利範圍述被檢物體表面所形成之前述複數個相異間距之重複圖案，係由使用曝光裝置將原版圖案曝光所形成的轉印圖案所構成，複數個前述轉印圖案係以同一曝光條件曝光於前述被檢物體表面而形成。 1〇 ·如申請專利範圍第9項之表面檢查裝置，其中，針對前述被檢物體表面之分離位置所形成之一對前述轉印圖案，以前述攝影機構攝影根據來自前述各重複圖案的繞射光的物體像，根據以此方式攝影的影像’以前述條件決定機構決定各前述重複圖案的條件；就每一前述重複圖案，比較前述一對轉印圖案的條件，來選擇針對任一前述重複圖案的條件。 11 ·如申請專利範圍第1項之表面檢查裝置，其中’ 針對前述被檢物體表面之接近位置所形成之一對前述轉印圖案，以前述攝影機構攝影根據來自前述各重複圖案的’繞射光的物體像，根據以此方式攝影的影像，以前述條件決定機構決定各前述重複圖案的條件；就每一前述重複圖案，比較前述一對轉印圖案的條件，來選擇針對任一前述重複圖案的條件。 12 ·如申請專利範圍第3項之表面檢查裝置，其中’ 前述條件決定機構，係記憶顯示最大亮度之複數個傾斜角，根據前述既定參數，從前述複數個傾斜角中決定一傾斜 ^角；前述最大亮度，係以前述攝影機構攝影之前述物體像之最大亮度。 13 ·如申請專利範圍第3項之表面檢查裝置，其中’ ___— -----1---------- ^ 本紙張Λ度適用中國國家標準（CNS) A4規格(210 x 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) ，1T 555968 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 前述條件決定機構，係記憶顯示最大亮度之複數個傾斜角，根據前述既定參數來決定前述複數個傾斜角的優先順位 ;前述最大亮度，係以前述攝影機構攝影之前述物體像之最大亮度。 14 ·如申請專利範圍第3項之表面檢查裝置，其中，前述條件決定機構，係針對前述每一傾斜角，記憶前述像素的亮度値爲既定亮度以上的像素數目與前述像素的平均亮度値，根據前述記憶之像素數目與平均亮度値來決定傾斜角。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)