專利名稱：缺陷檢查裝置及使用該缺陷檢查裝置的基板制造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及缺陷檢查裝置及使用該缺陷檢查裝置的基板制造系統(tǒng)。例如，涉及對(duì)半導(dǎo)體晶片、液晶基板等基板的表面缺陷進(jìn)行檢查的缺陷檢查裝置及使用該缺陷檢查裝置的基板制造系統(tǒng)。
本申請(qǐng)對(duì)于2004年04月22日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2004-126767號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，這里援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
一般通過(guò)在由硅或玻璃等構(gòu)成的基板上進(jìn)行光刻處理來(lái)制造半導(dǎo)體晶片或液晶基板。在該光刻處理中，在基板表面上涂敷的保護(hù)膜上如果存在膜不均或塵埃的附著等，則導(dǎo)致蝕刻后的圖形(pattern)的線寬不良或圖形內(nèi)的針孔等缺陷。
因此，在蝕刻前的基板的制造工序中，進(jìn)行調(diào)查有無(wú)這樣的缺陷的全數(shù)檢查。該檢查多通過(guò)作業(yè)者目視觀察的方法來(lái)進(jìn)行，但由于作業(yè)者判斷力的差別或在無(wú)塵室中來(lái)自作業(yè)者身體的塵埃的影響不能忽視，因此提出了使用具有判斷功能的缺陷檢查裝置的方案。
例如，專利文獻(xiàn)1中公開了以下的方案，即配置有以角度θ0照明被檢體表面的照明部、為了拍攝正反射光而配置在角度θ0的位置的第一攝像部、為了拍攝衍射光而配置在垂直的位置的第二攝像部、以及為了拍攝散射光而配置在角度θ1的位置的第三攝像部。
此外，專利文獻(xiàn)2中公開了設(shè)置兩個(gè)攝像部和引導(dǎo)照明光的光纖束，可以自由地設(shè)定入射角θ1、θ2和入射角φ1、φ2的方案。
專利文獻(xiàn)1日本特開平9-61365號(hào)公報(bào)(圖5)專利文獻(xiàn)2日本特開平7-27709號(hào)公報(bào)(圖18)
發(fā)明內(nèi)容
但是，如上述的以往的缺陷檢查裝置中存在以下的問(wèn)題。
在專利文獻(xiàn)1以及2中記載的技術(shù)中，使用照明部和攝像部取得被檢體的圖像并檢測(cè)缺陷。被檢體表面的重復(fù)圖形變得細(xì)微時(shí)，存在根據(jù)條件，照明光的入射方向和要觀察的衍射光的射出方向重疊或接近的情況。這樣的情況下，存在如下問(wèn)題導(dǎo)致照明部和受光部干涉而不能接收衍射光，不能進(jìn)行使用該方向的衍射光的檢查。
此外，在以往的缺陷檢查裝置中，由于觀察受到表面的平坦度和下層圖形的影響的射出光，所以存在衍射光復(fù)雜，圖像處理變得煩雜的問(wèn)題。
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而完成，其目的在于提供可以接收并檢查通過(guò)被照射到被檢體的照明光而從被檢體向?qū)挿秶涑龅墓舛箼z查精度變高的缺陷檢查裝置。
在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，包括照明部，其可改變?nèi)肷浣嵌鴮?duì)被檢體照射照明光；以及受光部，其可改變檢測(cè)角度而接收來(lái)自被照射了所述照明部的照明光的被檢體的光，所述受光部接收向與來(lái)自所述照明部的照明光的入射方向大致相同方向射出的光。
根據(jù)本發(fā)明，至少在檢查時(shí)，由受光部接收通過(guò)照明部的照明光而從被檢體射出的光、向與入射方向大致相同方向射出的光，所以即使照明光的入射角變化也可以將受光部配置在相對(duì)于照明光始終相同的角度位置。其結(jié)果，在入射角可變范圍內(nèi)，可以使照明部和受光部不干涉。從而，在與入射角可變范圍同等的范圍內(nèi)可檢測(cè)從被檢體射出的光。
根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢查裝置以及基板制造系統(tǒng)，產(chǎn)生如下效果，即由于可以相應(yīng)于照明光的入射角變化來(lái)檢測(cè)在與入射角可變范圍同等的范圍內(nèi)從被檢體射出的光，因此可以檢查從被檢體向各個(gè)方向射出的光，并可以提高缺陷檢查精度。
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖2A是用于說(shuō)明規(guī)則的圖形的衍射光的原理圖。
圖2B是用于說(shuō)明布拉格(Bragg)法則的表示對(duì)透過(guò)面的入射光和衍射光的關(guān)系的示意光路圖。
圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的控制/處理部的概略結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
圖4是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的攝像定時(shí)和攝像信號(hào)的讀出控制的時(shí)序圖的示意圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的缺陷檢查裝置所使用的多個(gè)照明部的一例的示意說(shuō)明圖。
圖7同樣是用于說(shuō)明多個(gè)照明部的其他例子的示意說(shuō)明圖。
圖8是暗視場(chǎng)觀察的情況下的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的變形例的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的基板制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
符號(hào)說(shuō)明20、24、25、27、135、150…缺陷檢查裝置 5…被檢體 50…基板(被檢體) 101、102…照明部(多個(gè)照明部中的至少一個(gè)) 121…LED 140…基板制造裝置 144、145…傳送部 146…涂敷顯影部 147…曝光部 148…控制部(自動(dòng)校正單元) 149…LAN 151…檢查服務(wù)器 201…工作臺(tái) 202、203…光學(xué)保持部 202a…保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu) 400、414、415…光軸 401…受光元件 402…偏振濾光片 403…狹縫(slit) 404…散射板 405…照明部406…半反射鏡(光分離單元) 406a…光分離面 407…聚光透鏡 408…轉(zhuǎn)盤(turret) 409…透鏡 410、420、430…照明/受光光學(xué)系統(tǒng) 411…反射鏡(反射部件) 416、417…狹縫(遮光單元) 501…裝置控制部 502…攝像控制部(攝像控制單元) 503…存儲(chǔ)部 504…照明控制部(照明控制單元) 505…工作臺(tái)控制部 506…濾光片控制部 507…光學(xué)系統(tǒng)控制部 510…顯示部 512A、512B…檢查算法部 522…通信控制部 602…觸發(fā)信號(hào) 603…曝光信號(hào)具體實(shí)施方式
以下，參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。在所有的附圖中，即使實(shí)施方式不同的情況下，對(duì)于同一或相應(yīng)的部件賦予同一符號(hào)并省略重復(fù)的說(shuō)明。
說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置。
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。圖2A是用于說(shuō)明規(guī)則的圖形的衍射光的原理圖。圖2B是用于說(shuō)明布拉格(Bragg)法則的表示對(duì)透過(guò)面的入射光和衍射光的關(guān)系的示意光路圖。圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的控制/處理部的概略結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
如圖1所示，本實(shí)施方式的缺陷檢查裝置20由照明受光部21和進(jìn)行各種控制和圖像處理的控制/處理部22構(gòu)成。
照明受光部21由光學(xué)保持部202、兼有與光學(xué)保持部202一體保持的照明光學(xué)系統(tǒng)(照明部)和受光光學(xué)系統(tǒng)(受光部)的照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410構(gòu)成。
光學(xué)保持部202被設(shè)置在將通過(guò)適當(dāng)?shù)奈綑C(jī)構(gòu)被吸附保持的被檢體5在規(guī)定方向上移動(dòng)傳送的工作臺(tái)201上，是通過(guò)保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu)202a而可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于工作臺(tái)201上的檢查位置的殼體部件。工作臺(tái)201上的檢查位置在鉛直方向上是配置在工作臺(tái)201上的被檢體5的上面，在水平方向上被設(shè)置為相對(duì)于被檢體5的移動(dòng)方向固定，并形成在與移動(dòng)方向交叉的方向(圖1的紙面垂直方向)上延伸的直線狀或直線條狀。
保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu)202a由旋轉(zhuǎn)軸和提供以旋轉(zhuǎn)軸為中心的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電機(jī)(未圖示)等構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)角度通過(guò)后述的光學(xué)系統(tǒng)移動(dòng)控制部509控制。這里，旋轉(zhuǎn)軸包含照明/受光光學(xué)系統(tǒng)的光軸和被檢體(具有在半導(dǎo)體或液晶等的表面規(guī)則地排列的圖形的基板)的表面的交點(diǎn)，并成為與后述的照明部的線狀的長(zhǎng)度方向平行的軸。
照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410是使對(duì)檢查位置上照射條狀照明光的照明光學(xué)系統(tǒng)和接收從檢查位置射出的光的受光光學(xué)系統(tǒng)對(duì)一部分光路共有同軸而形成一體化的光學(xué)系統(tǒng)。光軸400是該共有部分的光軸。
由圖1的實(shí)線繪制的光學(xué)保持部202表示照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的光軸400和被檢體5的法線N重疊的情況，即照明光相對(duì)于被檢體5的入射角為0°的情況。同樣，用二點(diǎn)劃線繪制的光學(xué)保持部202表示光軸400相對(duì)于被檢體5的法線N向圖示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了角度θ的情況，即照明光的入射角為θ的情況。
照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的概略結(jié)構(gòu)由光源405、散射板404、半反射鏡406、聚光透鏡407、透鏡409、以及受光元件401構(gòu)成。
光源405是用于對(duì)被檢體5照射條狀的均勻的照明光的光源。作為光源405，例如可以排列多個(gè)鹵素?zé)艋蚪饘冫u化物燈等，也可以采用通過(guò)光纖等傳送該光的結(jié)構(gòu)。在該情況下，為了提高光的利用效率，重要的是將光的出射角度范圍控制在后述的聚光透鏡407的NA的范圍內(nèi)，但在這樣的設(shè)計(jì)變得困難的情況下，通過(guò)在光源的后方設(shè)置反射鏡等而可以提高光的利用效率。
在本實(shí)施方式中，雖然未圖示，然而是與基板等被檢體平行配置的線狀的照明，采用了將白色LED線狀地排列多個(gè)的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，可以成為照明壽命長(zhǎng)且維護(hù)性好的照明部。
散射板404用于使從光源405照射的光均勻，被設(shè)置在光源405的射出側(cè)。散射板404在如本實(shí)施方式這樣將白色LED線狀地排列的情況下，采用構(gòu)成為在排列方向(線狀的長(zhǎng)度方向)上擴(kuò)散效果好、在與排列方向正交的方向上擴(kuò)散效果差的散射板時(shí)，可以提高光的利用效率。
半反射鏡406(光分離單元)通過(guò)光分離面406a將從光源405射出的光反射到被檢體5側(cè)，同時(shí)，使從被檢體5沿著光軸400射出的光透過(guò)，從而將照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的光路分離。半反射鏡406只要可進(jìn)行這樣的光路分離，由什么樣的光學(xué)元件構(gòu)成都可以，可以采用適當(dāng)?shù)姆止馄?、例如平行平面板、棱鏡等。
在半反射鏡406的外周側(cè)適當(dāng)設(shè)有用于限制不需要光的遮光部件或光圈等。
特別在與散射板404之間設(shè)有對(duì)于由散射板404散射并條狀地?cái)U(kuò)展的光束限制寬度方向的不需要光的狹縫403。這樣的話，可以減輕亮視場(chǎng)光對(duì)暗視場(chǎng)圖像帶來(lái)的影響。
聚光透鏡407、透鏡409是以該順序被分別配置在由半反射鏡406反射的條狀的光前進(jìn)的光路上，并在檢查位置上形成成為規(guī)定寬度的條狀的均勻的照明光，同時(shí)為了將從檢查位置的被檢體5射出的光會(huì)聚而在垂直于紙面的面內(nèi)和平行于紙面的面內(nèi)具有不同的屈光力的透鏡或透鏡組。作為透鏡的種類，可以采用適當(dāng)?shù)耐哥R，但根據(jù)檢查位置的長(zhǎng)度，例如可以采用柱面透鏡、復(fù)曲面透鏡、歪像透鏡，或具有為了減輕像差而具有自由曲面的透鏡的結(jié)構(gòu)等。
在聚光透鏡407和透鏡409之間設(shè)有用于限制對(duì)觀察不需要的波長(zhǎng)分量的各種濾光片，并設(shè)有將它們?cè)诠饴穬?nèi)適當(dāng)切換配置的轉(zhuǎn)盤408。轉(zhuǎn)盤408為了切換濾光片的配置而具有未圖示的電機(jī)，通過(guò)后述的光學(xué)系統(tǒng)控制部507控制切換。
配置在光學(xué)保持部202中的這些照明光學(xué)系統(tǒng)，即光源405、散射板404、半反射鏡406、聚光透鏡407、透鏡409等構(gòu)成照明部。
受光元件401在從被檢體5射出、由透鏡409、聚光透鏡407會(huì)聚并透過(guò)了半反射鏡406的光分離面406a的光的成像位置配置受光面，拍攝該像并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)換為攝像信號(hào)，例如由線狀排列的CCD等攝像元件構(gòu)成。
在半反射鏡406和受光元件401之間的光路中可進(jìn)退地配置有用于使得能夠進(jìn)行偏振觀察的偏振濾光片402。
這些受光光學(xué)系統(tǒng)、即透鏡409、聚光透鏡407、半反射鏡406、偏振濾光片402、受光元件401等構(gòu)成受光部。
這樣，由于照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410形成了共有作為主要的光學(xué)元件的聚光透鏡407、透鏡409的照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)，所以通過(guò)將光源405和受光元件401配置在光學(xué)共軛的位置上，可以使各自的長(zhǎng)度方向的大小一致。這樣，與不是共軛的配置的情況相比，具有可以減小光學(xué)保持部202的大小，并可以成為緊湊的裝置的優(yōu)點(diǎn)。
但是，在光源405的不均比較大的情況下，也可以將光源405從光學(xué)共軛的位置稍微偏離配置。如果這樣，檢查位置上的照明光被散焦，所以照度不均被降低，可以實(shí)現(xiàn)照明的均勻化。
這里，說(shuō)明本實(shí)施方式的照明受光部21的作用。
如圖2A所示，在平坦的被檢體5上以間距P具有規(guī)則的圖形30的情況下，對(duì)被檢體5的表面照射以入射角的余角α入射的波長(zhǎng)λ的光線31a時(shí)，作為衍射光31b以出射角的余角β射出。
為了引起這樣的衍射，條件是光程差成為波長(zhǎng)λ的整數(shù)倍，所以P·(cosβ-cosα)＝nλ…(1)成立。這里，n表示整數(shù)(以下相同)。
將式子(1)變形得到式子(2)。
cosβ＝(nλ/P)+cosα …(2)根據(jù)式子(2)可知，衍射光31b取由波長(zhǎng)λ和圖形30的間距P決定的分散的角度β。一般，對(duì)應(yīng)于n＝0，1，2，…，分別稱作n次衍射光。這里，0次衍射光是正反射光。
由于n＝0以外的n次衍射光對(duì)圖形30的間距變動(dòng)和被檢體5的反射率的變化敏感地反應(yīng)而改變衍射光的強(qiáng)度，所以觀察衍射方向的圖像，與正常的圖像比較時(shí)，圖形30以上容易檢測(cè)到，缺陷檢查變得容易。因此，以往，將衍射光用于缺陷檢查。
但是，在被檢體5不平坦的情況下，由于圖形30引起的衍射光互相干涉，所以成為圖像上的噪聲，存在不能高精度地檢測(cè)缺陷的問(wèn)題。
本發(fā)明著眼于布拉格法則，在照明受光部21中，使照明光學(xué)系統(tǒng)(照明部)和受光光學(xué)系統(tǒng)(受光部)的光軸的一部分構(gòu)成同軸，從而即使在被檢體5不平坦的情況下也能夠不受其影響。以下，說(shuō)明該作用。
圖2B中，為了使圖示簡(jiǎn)潔，表示了在虛擬平面50的周圍形成具有微小的凹凸的透過(guò)性的彎曲面51，在彎曲面51上形成規(guī)則的圖形30的情況下的入射光32a和衍射光32b的關(guān)系。
這里，將圖形30A設(shè)為虛擬平面50上的圖形，將入射光32a的入射角設(shè)為γ，將衍射光32b的出射角設(shè)為δ。以間距P相鄰的圖形30B形成在可以近似為傾斜角φ的彎曲面上。
此時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系求光程差，要達(dá)成成為衍射光的條件，需要下式成立。
P·{sin(γ+φ)+sin(δ-φ)}/cosφ＝nλ…(3)對(duì)于γ解式子(3)則可知γ成為δ、n、λ、φ的函數(shù)，即使n、λ、δ一定，也取決于根據(jù)情況而不同的傾斜角φ。從而，可知彎曲面的凹凸(平坦度)改變衍射光的強(qiáng)度，成為缺陷檢測(cè)時(shí)的噪聲。
通過(guò)三角函數(shù)的加法定理將式子(3)變形得到式子(4)。
P·{(sinγ+sinδ)+(tanφ)·(cosγ-cosδ)}＝nλ …(4)這里，式子(4)中，如果φ＝0，則是彎曲面51平坦的情況，相當(dāng)于圖4(a)，得到與式子(1)同等的下式。與式子(1)的表面上的不同取決于角度的定義。
P·(sinγ+sinδ)＝nλ …(5)另一方面，使式子(4)的關(guān)系不依賴于傾斜角φ的條件是下式成立。
cosγ-cosδ＝0…(6)即，δ＝γ…(7)成立。此時(shí)，式子(4)如式子(8)這樣。
2·P·sinγ＝nλ …(8)這是作為所謂的布拉格法則已知的條件式。
以上，說(shuō)明了彎曲面51具有透過(guò)性，但作為反射面也能夠在不失去一般性的情況下成立。
從而，向與入射方向相同的方向衍射的衍射光不受到表面的平坦度的影響，根據(jù)式子(8)可知，向僅由圖形的間距P、衍射次數(shù)n、波長(zhǎng)λ決定的方向射出。
這樣，在本實(shí)施方式的攝像步驟中，轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)保持部202而以各種入射角γ照射照明光，可以測(cè)定與入射角同方向的出射角δ＝γ成立的衍射光，因此可以取得不受平坦度的影響的圖像。
此時(shí)，由于共用照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的光路，一體地移動(dòng)，所以例如可以消除受光元件401和光源405干涉而特定的衍射光的測(cè)定變得困難的問(wèn)題。從而，光學(xué)保持部202在可動(dòng)的全范圍可以取得在與入射角可變范圍相同的范圍中發(fā)生的衍射光的圖像。
接著，參照?qǐng)D3的功能方框圖說(shuō)明控制/處理部22的概略結(jié)構(gòu)。另外，這些功能塊的各自的具體結(jié)構(gòu)通過(guò)公知的電路、裝置、微型計(jì)算機(jī)等單元或它們的組合實(shí)現(xiàn)。
控制/處理部22的概略結(jié)構(gòu)由進(jìn)行整體的控制的裝置控制部501、從外部對(duì)裝置控制部501輸入控制信息的操作部511、由裝置控制部501控制的其他的控制部、顯示部510、將由受光元件401取得的攝像信號(hào)作為二維的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)部503構(gòu)成。其他的控制部的控制對(duì)象雖然未圖示，但分別被設(shè)置在控制/處理部22的內(nèi)外。
作為其他的控制部，設(shè)有照明控制部504(照明控制單元)、工作臺(tái)控制部505、濾光片控制部506、光學(xué)系統(tǒng)控制部507、試樣方向?qū)R檢測(cè)部508、攝像控制部502(攝像控制單元)、通信控制部522以及檢查算法部512A、512B。此外，設(shè)有缺陷詞典519和缺陷判定部518。
照明控制部504通過(guò)來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，以使光源405(參照?qǐng)D1)適合攝像條件的光量，按照攝像的定時(shí)，控制發(fā)光量。光量控制在本實(shí)施方式中采用控制LED的點(diǎn)亮?xí)r間來(lái)改變閃爍占空比的控制。
工作臺(tái)控制部505通過(guò)來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，控制工作臺(tái)201(參照?qǐng)D1)的動(dòng)作，進(jìn)行工作臺(tái)201上載置的被檢體5的吸附和解除吸附動(dòng)作、工作臺(tái)201的移動(dòng)的起動(dòng)結(jié)束動(dòng)作以及移動(dòng)速度控制。工作臺(tái)201的動(dòng)作根據(jù)需要包含使被檢體5向衍射光出來(lái)的方向旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，或通過(guò)升降機(jī)頂升銷(lift pin)使被檢體5上升下降的動(dòng)作等。
濾光片控制部506通過(guò)來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，進(jìn)行照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的濾光片的切換控制。即，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤408來(lái)切換轉(zhuǎn)盤408上的濾光片，或使偏振濾光片402在光路中進(jìn)退。
光學(xué)系統(tǒng)控制部507通過(guò)來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，使保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu)202a動(dòng)作，改變控制光學(xué)保持部202的角度。
試樣方向?qū)R檢測(cè)部508用于通過(guò)來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，檢測(cè)被檢體5的設(shè)置方向、有無(wú)從設(shè)置位置的偏離。例如，由位置檢測(cè)傳感器檢測(cè)為了被檢體5的位置對(duì)齊而設(shè)置的定向平面或凹口等的位置，從而將從規(guī)定位置的偏離量或偏離的有無(wú)作為檢測(cè)信號(hào)輸出到裝置控制部501。
攝像控制部502對(duì)應(yīng)于來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，對(duì)受光元件401輸出攝像控制信號(hào)，進(jìn)行攝像動(dòng)作的控制、攝像的定時(shí)或曝光時(shí)間等攝像條件控制、以及攝像信號(hào)的讀出控制，將從受光元件401讀出的攝像信號(hào)傳送到存儲(chǔ)部503。
這里，參照?qǐng)D4說(shuō)明攝像定時(shí)和攝像信號(hào)的讀出控制。
圖4是說(shuō)明攝像定時(shí)和攝像信號(hào)的讀出控制的時(shí)序圖的示意圖。
時(shí)鐘信號(hào)601為受光元件401的動(dòng)作的基準(zhǔn)。
觸發(fā)信號(hào)602是在與時(shí)鐘信號(hào)601同步的任意定時(shí)從攝像控制部502對(duì)受光元件401輸出的脈沖狀的控制信號(hào)。受光元件401在觸發(fā)信號(hào)602成為高的定時(shí)，切換攝像的開始和結(jié)束。
曝光信號(hào)603是為了進(jìn)行曝光時(shí)間的控制而從攝像控制部502對(duì)受光元件401輸出的與時(shí)鐘信號(hào)601同步的長(zhǎng)度可變的控制信號(hào)。曝光信號(hào)603與表示攝像開始的觸發(fā)信號(hào)602同步地為高，并保持曝光時(shí)間那么久的高電平。受光元件401僅在曝光信號(hào)603為高的期間進(jìn)行曝光動(dòng)作。
攝像控制部502對(duì)曝光時(shí)間的控制對(duì)應(yīng)于從被檢體5射出的光量和受光元件401的攝像靈敏度進(jìn)行，以便適當(dāng)?shù)嘏臄z被檢體5。
由觸發(fā)信號(hào)602的間隔決定的攝像時(shí)間成為受光元件401的行取入時(shí)間，(行取入時(shí)間-曝光時(shí)間)成為圖像傳送時(shí)間。即，在該時(shí)間內(nèi)，攝像元件的各蓄積電荷被依次讀出、被A/D轉(zhuǎn)換，并被傳送到攝像控制部502。
通信控制部522對(duì)應(yīng)于來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，控制與外部裝置的通信。例如，在缺陷檢查裝置20被組裝在被檢體5的制造裝置中的情況下，基于這樣的制造裝置的通信順序，對(duì)控制信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，并可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)動(dòng)作。此外，例如，在裝置外部為L(zhǎng)AN等通信線路的情況下，按照通信線路的通信順序，可以在通信線路上進(jìn)行控制信號(hào)或數(shù)據(jù)的通信。
檢查算法部512A、512B都對(duì)應(yīng)于來(lái)自裝置控制部501的控制信號(hào)，將存儲(chǔ)部503中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)讀出并進(jìn)行圖像處理，提取缺陷，將缺陷的特征數(shù)據(jù)輸出到裝置控制部501。它們實(shí)現(xiàn)的缺陷提取的算法相同，可以并行動(dòng)作。
因此，以下說(shuō)明檢查算法部512A，省略檢查算法部512B的說(shuō)明。
檢查算法部512A由圖像不均校正部513、失真校正部514、圖像位置校正部515、缺陷提取部516、缺陷特征提取部517構(gòu)成，通過(guò)在它們之間以該順序傳送從存儲(chǔ)部503傳送的圖像數(shù)據(jù)，從而依次進(jìn)行用于提取缺陷的圖像處理。
圖像不均校正部513進(jìn)行黑點(diǎn)校正，即基于預(yù)先設(shè)定的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部521中保存的參數(shù)，校正受光元件401或照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的特性引起的每個(gè)像素的差。
因此，校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部521中存儲(chǔ)了拍攝校正基準(zhǔn)樣本并進(jìn)行圖像處理從而預(yù)先取得的由光源405的照明不均或受光元件401的特性偏差等引起的圖像信息。
失真校正部514基于特征存儲(chǔ)部520中保存的校正數(shù)據(jù)對(duì)照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410歪斜引起的圖像失真進(jìn)行失真校正，或進(jìn)行用于吸收被檢體5的偏差或照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的變化引起的亮度的變化的亮度校正。
圖像位置校正部515進(jìn)行被檢體5的位置校正處理等圖像校正。
由此被圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)可以在各個(gè)處理結(jié)束的階段分別被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中。
缺陷提取部516對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中的被檢體5的圖像和預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中的良品圖像進(jìn)行比較處理，從而可以提取被檢體5的缺陷。
但是，不僅可以進(jìn)行與良品的圖像的比較檢查，而且可以進(jìn)行將被檢體5的圖像細(xì)分，將包含較多的部分判斷為良品來(lái)構(gòu)建良品圖像，對(duì)該構(gòu)建圖像和被檢體5的圖像進(jìn)行比較從而檢測(cè)缺陷的提取方式。
缺陷特征提取部517用于對(duì)由缺陷提取部516提取的缺陷的形狀信息或位置信息進(jìn)行分析，并進(jìn)行缺陷的特征提取。
缺陷詞典519是為了確定缺陷的種類而將已知的缺陷信息進(jìn)行分類存儲(chǔ)，從而可進(jìn)行檢索的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部。
缺陷判定部518通過(guò)對(duì)檢查算法部512A、512B提取了特征的缺陷的形狀信息或位置信息參照缺陷詞典519的數(shù)據(jù)，從而判定缺陷的種類。缺陷的種類的分類優(yōu)選基于按照被檢體5的不同制造工序發(fā)生的特征來(lái)將該特征分類。如果這樣，具有可以將缺陷與制造工序相關(guān)聯(lián)起來(lái)，對(duì)于缺陷的原因的確定也可以有貢獻(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
顯示部510在畫面中顯示由操作部511輸入的控制信息、受光元件401取得的圖像、由檢查算法部512A、512B提取的缺陷的圖像以及檢查結(jié)果信息等。即，形成缺陷檢查裝置20的用戶界面。
接著，說(shuō)明缺陷檢查裝置20的動(dòng)作。另外，如上述說(shuō)明的那樣，由于各控制部的動(dòng)作等由裝置控制部501控制，所以只要沒(méi)有誤解的可能，就省略由裝置控制部501發(fā)布各個(gè)控制信號(hào)的說(shuō)明。
缺陷檢查裝置20的概略動(dòng)作按照如下順序進(jìn)行被檢體加載工序、初始化工序、攝像工序、缺陷檢查工序。
在被檢體加載工序中，制造工序投入前或投入后的基板作為被檢體5，例如通過(guò)傳送用機(jī)器人等被傳送到工作臺(tái)201上。然后，由適當(dāng)?shù)膶?dǎo)軌引導(dǎo)，被工作臺(tái)201上的吸附機(jī)構(gòu)吸附，固定位置。
在初始化工序中，首先使試樣方向?qū)R檢測(cè)部508動(dòng)作，判定被檢體5的位置是否準(zhǔn)確地被定位在規(guī)定位置。如果位置偏離，則通過(guò)工作臺(tái)控制部505使工作臺(tái)201動(dòng)作，來(lái)校正被檢體5的姿勢(shì)。
然后，由工作臺(tái)控制部505驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)201，將被檢體5移動(dòng)到檢查位置。
另一方面，基于在檢查開始前輸入并設(shè)定的檢查條件，使受光元件401動(dòng)作，將光源405的照明條件或光學(xué)保持部202的角度位置等初始化。
即，由攝像控制部502起動(dòng)受光元件401使得可進(jìn)行拍攝。
此外，通過(guò)濾光片控制部506將照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的濾光片設(shè)定為規(guī)定的組合，通過(guò)照明控制部504調(diào)整光源405的發(fā)光量。
此外，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)控制部507驅(qū)動(dòng)保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu)202a，基于檢查條件，將光學(xué)保持部202移動(dòng)到相對(duì)于被檢體5的法線例如傾斜規(guī)定角度θ0的位置。
在本實(shí)施方式中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定光源405中包含的LED的閃爍占空比來(lái)進(jìn)行發(fā)光量調(diào)整。這樣，不會(huì)引起光量損失或等待光量穩(wěn)定，可以有效率地且迅速地進(jìn)行光量切換。
此外，由于LED的連續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間過(guò)長(zhǎng)時(shí)引起光量降低，所以通過(guò)這樣適當(dāng)進(jìn)行閃爍，具有可以確保穩(wěn)定的發(fā)光量的優(yōu)點(diǎn)。
另一方面，由于可以由攝像控制部502改變曝光信號(hào)603的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行曝光控制，所以一邊改變曝光信號(hào)603一邊對(duì)受光元件401的攝像信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，調(diào)整曝光信號(hào)603的時(shí)間寬度以使攝像信號(hào)具有適當(dāng)?shù)脑鲆?，從而可以代替通過(guò)照明控制部504進(jìn)行的光量調(diào)整。
為了適當(dāng)?shù)氐玫奖粰z體5的像，可以自由地選擇進(jìn)行發(fā)光量控制或進(jìn)行曝光時(shí)間控制。
例如，如果通過(guò)被檢體5的反射率等來(lái)改變光源405的發(fā)光量，從而將曝光時(shí)間設(shè)為一定，則可以使檢查節(jié)拍一定，所以通常選擇這樣的模式。
另一方面，如果使光源405的發(fā)光量一定，并改變曝光時(shí)間，則特別在降低光量時(shí)可以縮短檢查節(jié)拍。
因此，優(yōu)選預(yù)先設(shè)置高速模式，即根據(jù)來(lái)自操作部511的輸入來(lái)進(jìn)行增大光源405的發(fā)光量、且縮短曝光時(shí)間的控制，從而確保適當(dāng)?shù)墓饬客瑫r(shí)使檢查節(jié)拍高速化。
由于受光元件401的輸出表示為照度和時(shí)間的積，因此為了對(duì)同一條件的被檢體5得到同一輸出，LED的閃爍占空比和曝光時(shí)間為反比的關(guān)系。從而，也可以將由被檢體5的種類、反射率、照明光的入射角、濾光片的透過(guò)特性等的檢查條件決定的光學(xué)特性參數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中，根據(jù)這些光學(xué)特性參數(shù)施加時(shí)間校正，決定閃爍占空比以及曝光時(shí)間。
這樣，由于可以迅速地進(jìn)行光量調(diào)整，所以具有可以縮短檢查時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
此外，由于發(fā)光量的控制和曝光時(shí)間的控制都可以僅通過(guò)控制反比的時(shí)間來(lái)進(jìn)行，所以控制參數(shù)少而變簡(jiǎn)潔。其結(jié)果，也有容易進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn)。
在初始化工序結(jié)束后進(jìn)行攝像工序。即，一邊通過(guò)工作臺(tái)控制部505恒速移動(dòng)工作臺(tái)201，一邊通過(guò)受光元件401進(jìn)行拍攝。
工作臺(tái)201的恒速是檢查位置的曝光寬度與觸發(fā)信號(hào)602的周期同步移動(dòng)的速度，檢查位置的曝光寬度相當(dāng)?shù)臄z像信號(hào)由攝像控制部502讀出并被依次傳送到存儲(chǔ)部503。由此，被檢體5的表面被掃描，被檢體5的二維圖像被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中。
此時(shí)，如圖1所示，以入射角θ0從傾斜了角度θ0的光學(xué)保持部202沿著光軸400對(duì)被檢體5照射照明光。
達(dá)到被檢體5的表面的照明光的一部分由被檢體5吸收，而剩余的成為反射光或由被檢體5上形成的電路圖形等細(xì)的規(guī)則的圖形發(fā)生的入射角θ0的衍射光，并被射出到被檢體5的外部。這些反射光、衍射光中，朝向光軸400的方向的光入射到照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410，由透鏡409、聚光透鏡407會(huì)聚，透過(guò)由轉(zhuǎn)盤408切換的濾光片和偏振濾光片402，由受光元件401接收。
從而，在本實(shí)施方式中，即使角度θ0變化，也總是接收朝向與入射方向同軸方向的反射光或衍射光。這樣的反射光宏觀上看，在θ0＝0°時(shí)為正反射光，但除此以外為散射光的一部分。
這樣，在初始化條件下的攝像工序結(jié)束后，由光學(xué)系統(tǒng)控制部507將光學(xué)保持部202的傾斜角例如變更為角度θ1等而反復(fù)進(jìn)行攝像工序。即，將工作臺(tái)201重置而返回初始的檢查位置，在將光學(xué)保持部202設(shè)置為角度θ1的狀態(tài)下，根據(jù)需要與初始化工序同樣進(jìn)行光量調(diào)整或曝光時(shí)間的調(diào)整，并與上述同樣進(jìn)行攝像工序。
這樣，對(duì)檢查所需的所有傾斜角θ0，θ1，…，θi-1(i是正整數(shù))進(jìn)行攝像工序。
另外，通過(guò)轉(zhuǎn)盤408將進(jìn)行波長(zhǎng)限制的濾光片插入光路中時(shí)，可以僅拍攝滿足適當(dāng)?shù)难苌錀l件的圖像。此外，通過(guò)切換偏振濾光片402，可以僅接收適當(dāng)?shù)钠窆舛M(jìn)行拍攝。
這樣，根據(jù)需要，通過(guò)對(duì)同一傾斜角θj(j是整數(shù))改變?yōu)V光片等的條件來(lái)取得多個(gè)圖像，從而可以提高缺陷檢測(cè)的精度。
上述攝像工序全部結(jié)束，或者與上述各攝像工序并行進(jìn)行缺陷檢查工序。
通過(guò)裝置控制部501的控制信號(hào)，將通過(guò)各攝像工序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中的被檢體5的圖像數(shù)據(jù)傳送到檢查算法部512A、512B，并進(jìn)行圖像處理，從而進(jìn)行缺陷檢查工序。檢查算法部512A、512B由于可進(jìn)行并行處理，所以在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)傳送不同的圖像數(shù)據(jù)，并可以從各個(gè)圖像數(shù)據(jù)中提取缺陷。以下，說(shuō)明由檢查算法部512A進(jìn)行的圖像處理。
被傳送到檢查算法部512A的圖像數(shù)據(jù)基于校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部521中保存的參數(shù)，由圖像不均校正部513進(jìn)行黑點(diǎn)校正。
此外，為了能夠接著執(zhí)行其它的圖像數(shù)據(jù)的校正，將校正后的圖像數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)部503并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中。存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)從操作部511進(jìn)行指示而根據(jù)需要被顯示在顯示部510中(以下，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中的數(shù)據(jù)相同)。
然后，通過(guò)失真校正部514進(jìn)行失真校正、亮度校正，接著，圖像位置校正部515進(jìn)行校正被檢體5的位置偏離的處理。各個(gè)校正后的圖像數(shù)據(jù)被依次存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中。
由缺陷提取部516進(jìn)行取由圖像不均校正部513、失真校正部514以及圖像位置校正部515校正后的圖像數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)部503中預(yù)先存儲(chǔ)的被檢體5的良品的圖像數(shù)據(jù)的差分等比較處理，并僅提取缺陷的圖像。
缺陷特征提取部517提取由缺陷提取部516提取的缺陷的圖像的特征，并提取缺陷的形狀信息、位置信息等。提取出的缺陷的數(shù)據(jù)被傳送到缺陷判定部518。
由于缺陷固有的特征作為與被檢體5上的位置或姿勢(shì)等信息獨(dú)立的信息被提取，所以可以進(jìn)行與缺陷詞典519中存儲(chǔ)的缺陷的數(shù)據(jù)的比較。
缺陷判定部518將從檢查算法部512A(512B)傳送來(lái)的缺陷的數(shù)據(jù)和缺陷詞典519內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判定缺陷的種類。然后，基于規(guī)定的判定基準(zhǔn)，進(jìn)行合格或不合格的判定，并通知裝置控制部501。此外，將合格與否判定、缺陷的種類、位置信息、數(shù)量等信息與被檢體5的制造工序、檢查條件一同存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部503中。
以上，缺陷檢查工序結(jié)束。
裝置控制部501在檢測(cè)出一系列的缺陷檢查工序結(jié)束時(shí)，基于缺陷判定部518的通知，將檢查結(jié)果與必要的信息、圖像一同顯示在顯示部510。
在判定為合格的情況下，通過(guò)工作臺(tái)控制部505解除被檢體5的吸附并傳送到裝置外部。然后，對(duì)于下一個(gè)被檢體進(jìn)行上述工序。
在判定為不合格的情況下，保留下一個(gè)檢查，顯示必要的警報(bào)等，進(jìn)入等待操作者的指示的狀態(tài)。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的缺陷檢查裝置，可以拍攝向光學(xué)保持部202的可動(dòng)范圍的全部方向射出的光，通過(guò)取得不影響被檢體5的表面的平坦度的衍射光的圖像，可以高精度地檢查表面缺陷。
接著，簡(jiǎn)單地說(shuō)明用于進(jìn)行上述動(dòng)作的操作方法。
操作部511的操作進(jìn)行特別是專用的操作，除了準(zhǔn)備了輸入單元的情況下，通過(guò)操作顯示部510上顯示的虛擬的操作畫面來(lái)進(jìn)行。形成如下的界面操作部511的通用的輸入裝置，例如鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿等的輸入值實(shí)時(shí)地被反映到虛擬的操作畫面上。
虛擬的操作畫面中，根據(jù)需要設(shè)有顯示檢查圖像或圖像處理數(shù)據(jù)的圖形顯示部。
在檢查開始前，通過(guò)操作部511輸入檢查條件。此時(shí)，為了識(shí)別檢查條件，輸入被檢體5的品種名或工序名等信息。
此外，為了在設(shè)定同樣的檢查條件的情況下變得便利，也準(zhǔn)備從存儲(chǔ)部503中調(diào)用并挪用以前的檢查條件，或僅修正變更點(diǎn)并輸入的挪用編輯模式。在通過(guò)挪用編輯模式設(shè)定了檢查條件的情況下，檢查條件的版本號(hào)作為Ver.XX(XX是適當(dāng)?shù)臄?shù)字)等被自動(dòng)地附加，也可以直接使用以前制作的檢查條件。
操作畫面中，為了省去操作者的麻煩而保留有最新的輸入信息，可以僅變更不同的項(xiàng)目。有版本號(hào)的檢查條件表示最新的版本號(hào)的檢查條件。
接著，為了進(jìn)行被檢體5的檢查區(qū)域的設(shè)定，輸入檢查區(qū)域以及在其中制造的圖形的匹配信息。由此，在制造了多個(gè)相同的圖形的情況下，重疊顯示拍攝該位置信息的圖像而可以進(jìn)行位置調(diào)整。
通過(guò)按壓操作部511中設(shè)置的攝像開始按鈕來(lái)進(jìn)行拍攝，由此開始拍攝被檢體5，同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光以得到最佳的光量，調(diào)光條件被顯示在顯示部510中，操作者可以進(jìn)行確認(rèn)。
檢查模式設(shè)置正反射光、衍射光、暗視場(chǎng)的三個(gè)模式，根據(jù)需要從操作部511中選擇它們。例如，在顯示部510上顯示操作畫面，分別設(shè)置復(fù)選框，使用操作部511的選擇裝置，例如鼠標(biāo)等來(lái)選擇。
在正反射光模式下，在本實(shí)施方式的情況下，將光學(xué)保持部202設(shè)定為光軸400朝向垂直于被檢體5的方向。
在衍射光模式下，根據(jù)通過(guò)衍射光進(jìn)行幾次檢查來(lái)變更光學(xué)保持部202的傾斜角度，并調(diào)整工作臺(tái)201的位置，以使能夠最佳地檢測(cè)該衍射光。例如，在水平面中旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)201。這根據(jù)檢查位置的匹配信息而自動(dòng)地判斷并進(jìn)行位置調(diào)整。
在暗視場(chǎng)模式的情況下，與自動(dòng)檢測(cè)衍射光的工序同樣，自動(dòng)檢測(cè)正反射光和衍射光都不檢測(cè)的角度，從而設(shè)定光學(xué)保持部202的角度。
根據(jù)這些檢查模式，照明角度以及照明位置調(diào)整結(jié)束時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行光量調(diào)整動(dòng)作。
以上，用于開始拍攝的準(zhǔn)備結(jié)束。
拍攝開始的準(zhǔn)備結(jié)束后，在顯示部510中顯示檢查模式畫面。檢查模式畫面中顯示輸入的品種名、工序名、版本號(hào)等，通過(guò)按壓檢查開始按鈕，從而可以開始檢查。
然后，檢查結(jié)束后，拍攝的圖像以及檢測(cè)出的缺陷被重疊顯示在圖像上。
在缺陷部的附近顯示識(shí)別缺陷的標(biāo)號(hào)，在畫面上顯示與各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的缺陷的種類、其面積、坐標(biāo)、分類概率等信息。
另外，在該畫面中設(shè)置品種名、工序名、版本號(hào)等的輸入部，將它們輸入時(shí)，可以隨時(shí)調(diào)用存儲(chǔ)部503中存儲(chǔ)的檢查結(jié)果。
說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的缺陷檢查裝置。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的表面檢查裝置所使用的多個(gè)照明部的一例的示意說(shuō)明圖。圖7同樣是用于說(shuō)明多個(gè)照明部的其他例子的示意說(shuō)明圖。
如圖5所示，本實(shí)施方式的缺陷檢查裝置24代替第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置20的照明受光部21而設(shè)置照明受光部23。照明受光部23由照明受光部21、照明部101、102(多個(gè)照明部中的至少一個(gè))構(gòu)成。
另外，在圖5中，與圖1同樣用實(shí)線表示光軸400位于與被檢體5的法線N重疊的位置的情況下的光學(xué)保持部202等。
以下，以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
如圖5所示，照明部101被配置為能夠在對(duì)于被檢體5的法線N傾斜了角度φ1的位置向檢查位置射出照明光。而且，如圖6所示，由LED 121、散射板122、透鏡123、狹縫124以及濾光片125構(gòu)成。
LED 121將與光源405同樣的白色LED沿圖6的紙面縱深方向排列多個(gè)而成。
散射板122將從LED 121射出的光散射而均勻化，在紙面縱深方向上延伸配置，散射面被調(diào)整，以便配合LED 121的排列在均勻的縱深方向(檢查位置的長(zhǎng)度方向)上得到散射光。
透鏡123是將由散射板122散射的光會(huì)聚而成為大致平行光的光學(xué)元件。
狹縫124遮蔽從透鏡123射出的平行光的不需要光，將照明光整形為矩形狀。
濾光片125是根據(jù)需要限制透過(guò)狹縫124的光束的波長(zhǎng)，或控制偏振分量的濾光元件。
照明部102從寬范圍的角度對(duì)檢查位置入射照明光，可進(jìn)行散射照明。如圖5、7所示，配置為以對(duì)于被檢體5的法線N傾斜了角度φ2(φ2＜φ1)的位置為中心，可向檢查位置射出照明光。而且，如圖7所示，由LED 131、散射板132、透鏡133構(gòu)成。符號(hào)134表示照明部102的光軸。
LED 131將與光源405同樣的白色LED在圖示斷面內(nèi)以光軸134為中心排列多個(gè)，進(jìn)而在紙面縱深方向上配置了多個(gè)。
散射板132與散射板122同樣，用于將從LED 131射出的光擴(kuò)散而均勻化。
透鏡133是將由散射板132散射的光向檢查位置會(huì)聚的光學(xué)元件。
通過(guò)具有這樣的照明部101、102，本實(shí)施方式的缺陷檢查裝置24可以進(jìn)行如下的缺陷檢查。
首先，由于通過(guò)照明部101對(duì)檢查位置照射角度φ1的照明光，因此可以進(jìn)行檢查而不使用光源405。特別可以進(jìn)行通過(guò)對(duì)于入射光φ1的正反射光實(shí)現(xiàn)的檢查。也可以照明部101使改變角度φ1。
此外，如果將照明部101的角度φ1取得比較大，將光軸400對(duì)于被檢體5垂直或比垂直稍微傾斜配置，則可以進(jìn)行通過(guò)暗視場(chǎng)照明實(shí)現(xiàn)的觀察。即，由于照明部101的照明光對(duì)于被檢體5的表面以淺的角度反射，所以僅由被檢體5的傷或雜質(zhì)等而散射的光到達(dá)受光元件401，可以在暗視場(chǎng)內(nèi)清楚地觀察傷或雜質(zhì)。因此，可以取得傷或雜質(zhì)等的缺陷圖像而不太受到圖形等的影響。
此外，在被檢體5以多層膜構(gòu)成的情況下，也可以在上層膜和下層膜的邊界將角度φ1增大到使照明光被全反射的程度。這樣，照明光在下層膜被全反射，可以得到不發(fā)生由下層膜以下的圖形引起的衍射光的圖像。因此，具有缺陷提取的圖像處理變得容易，可以有效率地僅提取上層膜的缺陷的優(yōu)點(diǎn)。
此外，如果將濾光片125設(shè)為偏振濾光片，事先調(diào)整與偏振濾光片402的偏振特性，則可以僅檢測(cè)一定的偏振分量，并可以僅檢測(cè)對(duì)表面層的變化敏感的分量。
此外，根據(jù)照明部102，對(duì)于被檢體5可以從多個(gè)方向照射照明光，特別由于可以增大NA，所以對(duì)于雜質(zhì)或傷等沒(méi)有規(guī)則性的缺陷可以高效率地發(fā)生散射光。從而，使用如照明部101這樣的來(lái)自一個(gè)方向的照明光，具有如下優(yōu)點(diǎn)即使是難以發(fā)生散射光的微小的雜質(zhì)或傷，也可以容易地檢測(cè)到。
另外，在上述中，說(shuō)明了僅將照明部101、102作為照明光學(xué)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行暗視場(chǎng)照明，但也可以將光源405設(shè)定為暗視場(chǎng)照明的條件，進(jìn)而通過(guò)加上照明部101、102的照明光，從而進(jìn)一步提高微小的雜質(zhì)或傷的檢測(cè)精度。
這里，圖8表示暗視場(chǎng)觀察的情況下的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。基本上是與照明受光部21、23同樣的結(jié)構(gòu)，但通過(guò)追加狹縫416、417(遮光單元)從而正反射光不入射到受光元件401，所以可進(jìn)行暗視場(chǎng)觀察。
即，通過(guò)狹縫417使照明光通過(guò)與光軸400不同的光路，由透鏡409彎曲而可以以適于暗視場(chǎng)觀察的比較大的入射角入射到被檢體5。該照明光的正反射光通過(guò)與光軸400不同的光路而入射到聚光透鏡407，并由狹縫416遮蔽，所以不入射到受光元件401。
另外，狹縫417遮蔽從圖1、5、9的照明受光部21、23、25的光源405射出的光中的至少入射到光軸的光束即可，狹縫416至少僅遮蔽通過(guò)狹縫417而由被檢體5正反射的光束即可。此外，狹縫416、417也可以設(shè)置滑動(dòng)功能而可以進(jìn)行裝卸。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的變形例。
圖9是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的變形例的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
本變形例的缺陷檢查裝置26如圖9所示，代替第二實(shí)施方式的缺陷檢查裝置24的照明受光部23而設(shè)置照明受光部25。
照明受光部25代替照明受光部21的光學(xué)保持部202而設(shè)置光學(xué)保持部203，在其內(nèi)部配置將照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的光路折疊的照明/受光光學(xué)系統(tǒng)420而構(gòu)成。
照明/受光光學(xué)系統(tǒng)420中，在聚光透鏡407和透鏡409之間設(shè)置反射鏡411(反射部件)，光路被折疊為V字狀，在光軸400與被檢體5的法線N一致的狀態(tài)下，受光元件401被配置在照明部102、照明部101的上方。
光學(xué)保持部203是容納這樣折疊的照明/受光光學(xué)系統(tǒng)420的殼體，與光學(xué)保持部202同樣由保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu)202a可動(dòng)地支撐。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于可以將光學(xué)保持部203緊湊化而集中在照明部101、102的上方，所以可以使光學(xué)保持部203的可動(dòng)范圍比較寬。
另外，在圖9中，將光路彎曲向平行于紙面的方向，但也可以在垂直于紙面的面內(nèi)彎曲。由此，可以擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)角度的范圍。
此外，例如半導(dǎo)體晶片或液晶基板等近年來(lái)由于成本降低而傾向于大型化，但根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，即使照明/受光光學(xué)系統(tǒng)420的光路長(zhǎng)度長(zhǎng)，也可以成為緊湊的缺陷檢查裝置，因此即使被檢體5大型化，也可以將檢查所需的空間限于窄的范圍內(nèi)，從而是理想的。
說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的缺陷檢查裝置。
圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的缺陷檢查裝置的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
本實(shí)施方式的缺陷檢查裝置28如圖10所示，代替第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置20的照明受光部21而設(shè)置照明受光部27。照明受光部27代替第一實(shí)施方式的照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410而具有照明/受光光學(xué)系統(tǒng)430。
以下，以與第一實(shí)施方式不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
照明/受光光學(xué)系統(tǒng)430具有將第一實(shí)施方式的照明/受光光學(xué)系統(tǒng)410的半反射鏡406除去后，代替透鏡409而具有透鏡412的受光光學(xué)系統(tǒng)。該受光光學(xué)系統(tǒng)將從被檢體5射出的光沿著由光軸414表示的光路會(huì)聚并引導(dǎo)至受光元件401上。
另一方面，照明光學(xué)系統(tǒng)除了光源405、散射板404、透鏡412之外，還由使由散射板404散射的光大致成為平行光并入射到透鏡412的聚光透鏡413構(gòu)成，形成在被檢體5的檢查位置上，可從相對(duì)于光軸414傾斜了角度Δθ的方向照射照明光的光學(xué)系統(tǒng)。
而且，照明/受光光學(xué)系統(tǒng)430被固定在光學(xué)保持部202上，能以保持部移動(dòng)機(jī)構(gòu)202a為中心轉(zhuǎn)動(dòng)地被保持。從而，在這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的光路所成的角被保持為Δθ。
最好Δθ是微小的角度，并且最好是與照明光的入射方向大致相同方向的角度。例如，為15°以下即可。
這樣，在本實(shí)施方式中，采用可將透鏡412共同用于受光光學(xué)系統(tǒng)和照明光學(xué)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)置聚光透鏡413，可以成為照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的光路長(zhǎng)度不同的設(shè)計(jì)。從而，在可以比受光光學(xué)系統(tǒng)改善像差的照明光學(xué)系統(tǒng)中，如圖9所示，由于可以采用緊湊的設(shè)計(jì)，所以具有可將裝置整體小型化的優(yōu)點(diǎn)。
此外，由于受光光學(xué)系統(tǒng)和照明光學(xué)系統(tǒng)不同軸，因此即使在兩者的光學(xué)特性難以滿足的情況下，著眼于各自所需的像差校正量不同的情況，例如也可以是將受光光學(xué)系統(tǒng)的像差校正優(yōu)先來(lái)設(shè)計(jì)透鏡412，照明光學(xué)系統(tǒng)中剩余的像差的影響，例如照明不均等，由散射板404、狹縫403、或者適當(dāng)?shù)暮邳c(diǎn)校正濾光片等單元校正的結(jié)構(gòu)。
此外，根據(jù)角度Δθ的大小，也可以將受光光學(xué)系統(tǒng)的光路和照明光學(xué)系統(tǒng)的光路分離，通過(guò)分別具有不同的光學(xué)特性的透鏡面。在該情況下，透鏡412可以是自由曲面透鏡，也可以將兩個(gè)透鏡粘貼。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如圖10所示，在光軸414與被檢體5的法線N一致的狀態(tài)下，從光源405照射的光沿著光軸415對(duì)于被檢體5以入射角Δθ入射。然后，由被檢體5向光軸414的方向射出的光以如下的順序透過(guò)透鏡412、轉(zhuǎn)盤408、聚光透鏡407、偏振濾光片402而會(huì)聚在受光元件401上，對(duì)其像進(jìn)行拍攝。
然后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)保持部202，對(duì)在改變照明光的入射角來(lái)照明被檢體5時(shí)的向偏離角度Δθ的方向射出的光進(jìn)行攝像。
由此，接收從光學(xué)保持部202的可動(dòng)角度范圍中減去Δθ后的角度范圍中包含的正反射光、衍射光，并可根據(jù)它們的圖像來(lái)進(jìn)行缺陷提取。
可以由正反射光拍攝的是光軸414、415分別從被檢體5的法線N向角度(Δθ/2)的位置轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。
根據(jù)本實(shí)施方式的缺陷檢查裝置28，可以使用以光學(xué)保持部202的可動(dòng)范圍的入射角入射到被檢體5的照明光，對(duì)向與該入射方向偏離了一定角度Δθ的方向射出的光進(jìn)行拍攝，并可以在寬的范圍內(nèi)拍攝從被檢體5射出的光。
此外，由于分為照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，所以可以構(gòu)成為與各自所需精度對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)，所以可以實(shí)現(xiàn)小型化、低成本化。
另外，也可以適當(dāng)?shù)刈芳拥诙?shí)施方式的照明部101、102或暗視場(chǎng)觀察用的狹縫416、417，或設(shè)置第二實(shí)施方式的變形例的反射鏡411而將光路彎曲。
接著，說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的基板制造系統(tǒng)。
圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的基板制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的概念圖。
本實(shí)施方式的基板制造系統(tǒng)100是在半導(dǎo)體晶片基板上形成電路圖形的基板制造裝置中組裝本發(fā)明的缺陷檢查裝置，將由基板制造裝置制造的基板作為被檢體，從而能夠進(jìn)行缺陷檢查的系統(tǒng)。此外，基板制造裝置能自我校正，并能取入缺陷檢查裝置的檢查結(jié)果來(lái)自動(dòng)校正。
基板制造系統(tǒng)100的概略結(jié)構(gòu)由基板制造裝置140、基板制造裝置140中組裝的缺陷檢查裝置135構(gòu)成。
基板制造裝置140由將從外部傳送的托架141和多個(gè)基板50(被檢體)在制造工序中送出送入的傳送部144、對(duì)基板50進(jìn)行涂敷顯影工序的涂敷顯影部146、對(duì)基板50進(jìn)行曝光工序的曝光部147、在與缺陷檢查裝置135之間傳送基板50的傳送部145、控制它們的動(dòng)作的控制部148構(gòu)成。
傳送部144、145具有用于保持基板50來(lái)進(jìn)行傳送的各個(gè)傳送機(jī)器人142、143(傳送單元)。傳送機(jī)器人142、143分別可以在傳送部144、145上在水平面內(nèi)移動(dòng)，基板50的保持部在水平方向上伸縮，可以進(jìn)行上下方向移動(dòng)和圍繞鉛直軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制部148(自動(dòng)校正單元)控制基板制造裝置140的制造處理，同時(shí)控制各制造處理的控制參數(shù)。而且，連接到由適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)線路，例如以太網(wǎng)等構(gòu)成的LAN 149，可以經(jīng)由LAN 149進(jìn)行控制信號(hào)、數(shù)據(jù)的通信。
控制部148中包含的自動(dòng)校正單元被通知缺陷發(fā)生的信息時(shí)，根據(jù)該信息，參照與各處理的控制參數(shù)的變化和缺陷發(fā)生的相關(guān)關(guān)系有關(guān)的信息，可以再次校正控制參數(shù)。
控制參數(shù)的變化和缺陷發(fā)生的相關(guān)關(guān)系預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求出，并被存儲(chǔ)在控制部148可參照的位置。
例如，作為控制參數(shù)的變化和缺陷發(fā)生的相關(guān)關(guān)系的例子，例如有發(fā)現(xiàn)了由于曝光工序中的對(duì)焦模糊或曝光量異常等不利情況而依賴于沿著繪制(mapping)劃區(qū)的形狀的缺陷的例子。
在本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)在控制部148內(nèi)部的存儲(chǔ)單元中，但例如也可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154等的外部。
缺陷檢查裝置135只要是本發(fā)明的缺陷檢查裝置，則何種裝置都可以，以下，假設(shè)為與第一實(shí)施方式的缺陷檢查裝置20相同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
缺陷檢查裝置135的照明受光部21被設(shè)置在與曝光部147鄰接的位置，被組裝在可由傳送機(jī)器人142、143在工作臺(tái)201上裝卸基板50的位置。因此，被傳送到基板制造系統(tǒng)100上的基板50在制造工序的任何階段都可以適當(dāng)傳送到工作臺(tái)201上來(lái)進(jìn)行檢查。
缺陷檢查裝置135的控制/處理部22經(jīng)由通信控制部522與LAN 149連接，除了操作部511的操作之外，可以通過(guò)LAN 149上連接的檢查服務(wù)器151進(jìn)行外部控制。
從而，也可以由檢查服務(wù)器151經(jīng)由LAN 149輸入檢查條件等輸入信息。
檢查服務(wù)器151包括服務(wù)器控制部153、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154中存儲(chǔ)檢查條件或檢查結(jié)果，構(gòu)建了用于隨時(shí)進(jìn)行檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)152。
此外，在LAN 149上，作為適于與基板制造系統(tǒng)100一同使用的裝置，設(shè)有配置在生產(chǎn)線上的具有與本發(fā)明的缺陷檢查裝置同樣的結(jié)構(gòu)的缺陷檢查裝置150、具有進(jìn)行缺陷有關(guān)的觀察(review)的同時(shí)可對(duì)檢查服務(wù)器151進(jìn)行訪問(wèn)的通信控制部的觀察顯微鏡155。
說(shuō)明基板制造系統(tǒng)100的動(dòng)作。
從托架141被傳送到基板制造系統(tǒng)100的基板50由傳送部145、144傳送到涂敷顯影部146、曝光部147，進(jìn)行各自的涂敷顯影工序、曝光工序。在這樣的制造開始前，或者由任一個(gè)工序需要進(jìn)行表面的缺陷檢查的階段，例如形成了一個(gè)圖形的階段等，基板50由傳送機(jī)器人142、143傳送到工作臺(tái)201上。此時(shí)，由傳送機(jī)器人143從圖10的右側(cè)傳送到工作臺(tái)201上。
在照明受光部21中，經(jīng)由第一實(shí)施方式中說(shuō)明的各工序，進(jìn)行基板50的缺陷檢查，進(jìn)而在繼續(xù)制造工序的情況下，被傳送到涂敷顯影部146、曝光部147等，并重復(fù)該處理直到基板50的所有的制造工序結(jié)束。
基板50的制造工序的最后的缺陷檢查結(jié)束后，經(jīng)由通信控制部522、LAN 149對(duì)控制部148通知拍攝結(jié)束。因此，傳送機(jī)器人142被起動(dòng)，將工作臺(tái)201上的基板50從圖示左側(cè)送出，向托架141移送，托架141盛滿后被傳送到基板制造系統(tǒng)100的外部。
這樣，在本實(shí)施方式中，由于隔著工作臺(tái)201在左右兩側(cè)設(shè)有傳送機(jī)器人142、143，所以具有可以有效率地進(jìn)行向表面缺陷檢查裝置135的交接的優(yōu)點(diǎn)。
在這樣的檢查過(guò)程中檢測(cè)出基板50上有缺陷時(shí)，經(jīng)由通信控制部522對(duì)控制部148通知發(fā)現(xiàn)了缺陷的情況，并傳送缺陷檢查裝置135的存儲(chǔ)部503中存儲(chǔ)的缺陷的種類、數(shù)量、位置等缺陷的信息。
控制部148在根據(jù)這樣的缺陷的信息判斷為其可由制造工序的控制參數(shù)改善時(shí)，進(jìn)行控制參數(shù)的校正。
在判斷為曝光工序中存在問(wèn)題的情況下，再次校正例如曝光部147的曝光量、對(duì)焦量、基板50的保持臺(tái)的傾斜量等，在這些控制參數(shù)偏離規(guī)定值的情況下，進(jìn)行返回規(guī)定值的控制。
例如，假設(shè)發(fā)現(xiàn)了由曝光工序中的對(duì)焦模糊或曝光量異常等產(chǎn)生的取決于繪制劃區(qū)的形狀的不良缺陷。
在該情況下，在曝光部147中，一邊使用曝光檢測(cè)傳感器檢測(cè)曝光量，一邊搖動(dòng)對(duì)焦，檢測(cè)曝光量為最大的對(duì)焦位置。從此處移動(dòng)到預(yù)先設(shè)定的對(duì)焦位置。接著，在該對(duì)焦位置一邊檢測(cè)曝光時(shí)的曝光量，一邊再設(shè)定曝光量，由此將對(duì)焦量、曝光量再校正為正常的設(shè)定。
此外，同樣在判斷為涂敷顯影部146的顯影工序中存在問(wèn)題的情況下，例如一邊由涂敷顯影部146中設(shè)置的容量傳感器、溫度傳感器等檢測(cè)這些控制參數(shù)，一邊再校正顯影液的容量、溫度等。
在判斷為缺陷例如是原形不明的雜質(zhì)附著等、與制造工序的控制參數(shù)的關(guān)系不明的情況下，或者即使再校正控制參數(shù)也不準(zhǔn)確的情況下，通知發(fā)現(xiàn)了自動(dòng)校正無(wú)法解決的缺陷的情況，以使操作者明白。此外，在判斷為可通過(guò)基板50的重做而改善的缺陷的情況下，通知需要重做。
這樣，在基板制造系統(tǒng)100中，基于涂敷顯影部146中組裝的缺陷檢查裝置135判定的缺陷的信息，可以由控制部148自動(dòng)校正制造工序的控制參數(shù)的不良，所以具有可以迅速地將缺陷的信息反映到制造工序上，并可以實(shí)現(xiàn)不良率的降低，可以削減制造工序的檢查人員或無(wú)人化的優(yōu)點(diǎn)。
接著，說(shuō)明與缺陷檢查裝置150、檢查服務(wù)器151、觀察顯微鏡155有關(guān)的動(dòng)作。
缺陷檢查裝置150可以進(jìn)行與缺陷檢查裝置135相同的檢查，但在本實(shí)施方式中，主要通過(guò)連接到LAN 149而代替缺陷檢查裝置135進(jìn)行檢查條件的設(shè)定及其維護(hù)。即，從缺陷檢查裝置150輸入檢查條件，保存其數(shù)據(jù)，適當(dāng)進(jìn)行修正來(lái)配合制造工序?qū)崿F(xiàn)檢查條件的維護(hù)。
然后，經(jīng)由LAN 149，根據(jù)需要將這些檢查條件傳送到缺陷檢查裝置135。
在將檢查條件輸入缺陷檢查裝置135的情況下，由于檢查與通過(guò)基板制造裝置140進(jìn)行的基板50的制造工序聯(lián)動(dòng)，因此不得不停止制造工序，但由于使用缺陷檢查裝置150來(lái)進(jìn)行檢查條件的設(shè)定，因此可以進(jìn)行檢查條件的設(shè)定、變更而不必停止制造工序。因此，具有可以提高基板制造裝置140的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，并可以廉價(jià)地制造基板50的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)檢查服務(wù)器151，通過(guò)將缺陷檢查裝置135、150內(nèi)保存的檢查條件、檢查結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154中，從而構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)152，并可以經(jīng)由LAN 149進(jìn)行訪問(wèn)。由此，可以提高基板的制造或檢查的效率。
對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)152的數(shù)據(jù)登記如下進(jìn)行。
缺陷檢查裝置135(150)在結(jié)束檢查時(shí)，通過(guò)裝置控制部501(參照?qǐng)D3)的指示，經(jīng)由通信控制部522將檢查圖像、檢查數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154中。此時(shí)，在傳送了所有的數(shù)據(jù)之后，將成為結(jié)束的觸發(fā)的觸發(fā)文件保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154中。
服務(wù)器控制部153始終監(jiān)視觸發(fā)文件的生成，檢測(cè)到觸發(fā)文件時(shí)，按照規(guī)定的格式將相應(yīng)的檢查的圖像數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部154中，同時(shí)將檢查數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)152的記錄登記。
該記錄中登記了例如品種名、工序名、檢查條件、識(shí)別批的批ID、識(shí)別制造裝置的制造裝置ID、檢查日期時(shí)間、操作管理者名、圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置等信息，以便可以在登記后進(jìn)行各種檢索。
通過(guò)將這些數(shù)據(jù)登記在數(shù)據(jù)庫(kù)152中，可以檢索、顯示與這些數(shù)據(jù)有關(guān)的條件所對(duì)應(yīng)的圖像。
另外，來(lái)自服務(wù)器控制部153的檢索、顯示也可以采用通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等普及的通用的環(huán)球網(wǎng)(Web)功能中包含的各種檢索引擎、顯示軟件。這樣，具有可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)其它檢查裝置的鏈接而不必開發(fā)LAN 149固有的檢索引擎等的優(yōu)點(diǎn)。
這樣，由于可以通過(guò)檢查服務(wù)器151統(tǒng)一管理缺陷檢查裝置135、150的數(shù)據(jù)，所以缺陷檢查裝置135的裝置控制部501可以經(jīng)由LAN 149將從缺陷檢查裝置150上傳到服務(wù)器控制部153中的檢查條件下載到缺陷檢查裝置135。
因此，缺陷檢查裝置135可以根據(jù)需要而下載由缺陷檢查裝置150適當(dāng)?shù)鼐S護(hù)的檢查條件，從而進(jìn)行檢查，并可以分擔(dān)檢查和檢查條件設(shè)定，從而提高檢查工序的效率。
另外，在存在多個(gè)如缺陷檢查裝置150這樣的可以上傳、下載檢查條件的裝置的情況下，上傳到檢查服務(wù)器151的數(shù)據(jù)的修正可以由服務(wù)器控制部153進(jìn)行排他控制。即，進(jìn)行如下的控制，即各檢查條件僅在由最初進(jìn)行了上傳的缺陷檢查裝置將版本號(hào)、更新日提前進(jìn)行更新的情況下是許可的，而禁止其它的裝置進(jìn)行的修正上傳。由此，保持檢查條件的一貫性，可以防止一次制作的檢查條件由其它的操作者或缺陷檢查裝置變更的情況引起的不利情況。此外，也可以管理檢查條件的變更歷史。
觀察顯微鏡155通過(guò)被連接到LAN 149，在觀察發(fā)現(xiàn)了缺陷的基板50的缺陷時(shí)，從數(shù)據(jù)庫(kù)152取出缺陷的位置或大小等信息，基于這些信息，迅速地移動(dòng)基板50的位置，可以以適當(dāng)?shù)姆糯舐蕘?lái)觀察應(yīng)觀察的缺陷。
而且，觀察的結(jié)果，如果數(shù)據(jù)庫(kù)152的缺陷數(shù)據(jù)不適當(dāng)，則可以從觀察顯微鏡155訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)152并進(jìn)行修正。在服務(wù)器控制部153中，許可通過(guò)觀察顯微鏡155實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)152的修正，同時(shí)保留缺陷數(shù)據(jù)根據(jù)觀察結(jié)果而被變更的歷史。
這樣，基于觀察結(jié)果，例如變更分類名稱或修正缺陷的大小，從而可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)152中保存的缺陷數(shù)據(jù)的精度提高。這樣，可以通過(guò)被維護(hù)的高精度的缺陷數(shù)據(jù)來(lái)高精度地管理制造工序或檢查工序。
觀察顯微鏡155如果可以高精度地觀察缺陷，則可以是其它的裝置，例如SEM(掃描型電子顯微鏡)、圖形檢查裝置、重疊裝置、線寬檢查裝置等，也可以是它們多個(gè)的組合。
在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，包括可改變?nèi)肷浣堑貙?duì)被檢體照射照明光的照明部；以及可改變檢測(cè)角度地接收來(lái)自被照射所述照明部的照明光的被檢體的光的受光部，所述受光部的結(jié)構(gòu)為接收向與來(lái)自所述照明部的照明光的入射方向大致相同方向射出的光。
根據(jù)本發(fā)明，至少在檢查時(shí)，由受光部接收通過(guò)照明部的照明光而從被檢體射出的光中、向與入射方向大致相同的方向射出的光，所以即使照明光的入射角變化，也可以將受光部配置在相對(duì)于照明光始終相同的角度位置。其結(jié)果，可以在入射角可變范圍內(nèi)使照明部和受光部不干涉。從而，在與入射角可變范圍同等的范圍內(nèi)可以檢測(cè)從被檢體射出的光。
另外，為了構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，可以將照明部和受光部一體化以使各自的光路構(gòu)成一定的角度，也可以使照明部和受光部分別獨(dú)立地可動(dòng)，從而在檢查時(shí)進(jìn)行使互相的光路所成的角度一定的移動(dòng)控制。
此外，一定角度在每次檢查時(shí)一定即可，一定角度的值也可以調(diào)整。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，照明部的光軸和受光部的光軸優(yōu)選一部分同軸地構(gòu)成。
在該情況下，由于照明部的光軸和受光部的光軸的一部分同軸，所以可以成為緊湊的裝置。因此，可以使照明光的入射角的可變范圍成為寬范圍。
此外，在由受光部檢測(cè)的光為照明光的衍射光的情況下，由于照明光的入射方向和該衍射光同軸、滿足布拉格的法則，所以可以作為不依賴于被檢體的膜厚變化等的低噪聲的衍射光而被接收。從而，圖像處理變得容易，同時(shí)可以提高檢查精度。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，優(yōu)選通過(guò)在從照明部射出、被照射到被檢體上，并由受光部接收來(lái)自被檢體的光為止的光路中配置光路分離單元，從而一部分同軸地構(gòu)成。
在該情況下，由于由光路分離單元將光路分離一部分，所以盡管一部分同軸，光路上的部件的配置也變得容易。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，優(yōu)選為照明部和受光部可一體轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
在該情況下，由于照明部和受光部可一體轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可靠并且容易地在相同的方向上接收從照明光的入射方向和被檢體射出的光，由此可以提高檢查效率。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，優(yōu)選通過(guò)在從照明部射出、被照射到被檢體上，并由受光部接收來(lái)自被檢體的光為止的光路中配置反射部件，從而將光路彎曲。
在該情況下，由于通過(guò)反射部件將光路彎曲，所以光路上的部件的配置變得容易，可以成為緊湊的結(jié)構(gòu)。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，優(yōu)選在由受光部接收來(lái)自被檢體的光為止的光路中，設(shè)置遮斷正反射的反射光的光路的遮光單元，可進(jìn)行暗視場(chǎng)觀察。
在該情況下，通過(guò)設(shè)置遮蔽正反射的反射光的光路的遮光單元而可以進(jìn)行暗視場(chǎng)觀察，所以可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行暗視場(chǎng)觀察。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，優(yōu)選照明部被構(gòu)成為與被檢體平行配置的線狀，照明部以及受光部包含照明部以及受光部的光軸和被檢體的表面的交點(diǎn)，以平行于照明部的長(zhǎng)度方向的軸作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
在該情況下，由于照明部以及受光部包含這些光軸和被檢體的表面的交點(diǎn)，并且以平行于照明部的長(zhǎng)度方向的軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所以即使照明部以及受光部轉(zhuǎn)動(dòng)，照明光也以大致同樣的線狀照明，所以不需要檢查位置的調(diào)整等，并可以提高檢查效率。
此外，本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，受光部?jī)?yōu)選為接收來(lái)自被檢體的衍射光的結(jié)構(gòu)。而且更優(yōu)選衍射光是向與照明光的入射方向同方向衍射的衍射光。
在該情況下，在寬范圍的角度范圍內(nèi)可以通過(guò)衍射光進(jìn)行檢查。特別在向與照明光的入射方向同方向衍射的衍射光的情況下，根據(jù)布拉格的法則，可以作為不依賴于被檢體的膜厚變化等的低噪聲的衍射光接收，所以圖像處理變得容易，同時(shí)可以提高檢查精度。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，其結(jié)構(gòu)優(yōu)選為照明部被設(shè)置為以互不相同的入射角對(duì)被檢體進(jìn)行照明的多個(gè)照明部，多個(gè)照明部中的至少一個(gè)的照明光的入射方向?yàn)榕c受光部的接收方向不同的方向。
在該情況下，可以使多個(gè)照明部中的至少一個(gè)的照明光的、從被檢體射出的光向與受光部的接收方向不同的方向射出。從而，例如在暗視場(chǎng)觀察等情況下，可以通過(guò)多個(gè)照明部中的至少一個(gè)的照明光形成合適的照明光。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，優(yōu)選包括照明控制單元，其至少控制照明部的照明光的閃爍占空比；以及攝像控制單元，其控制受光部的曝光時(shí)間。
在該情況下，通過(guò)照明控制單元控制照明部的照明光的閃爍時(shí)間而可以控制光量，并且通過(guò)攝像控制單元控制受光部的曝光時(shí)間而可以控制受光部的曝光量，所以對(duì)檢查圖像的亮度的改變變得容易。此外，由于照明控制單元和攝像控制單元都控制時(shí)間，所以可以通過(guò)簡(jiǎn)單的控制單元協(xié)調(diào)兩者的控制。
此外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，結(jié)構(gòu)為包括制造基板的基板制造裝置；以及以制造過(guò)程中的所述基板為被檢體來(lái)進(jìn)行缺陷檢查的上述缺陷檢查裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可以成為具有與本發(fā)明的缺陷檢查裝置同樣的作用效果的基板制造系統(tǒng)。
另外，在本發(fā)明的缺陷檢查裝置中，可以將以上說(shuō)明的優(yōu)選的方式適當(dāng)組合來(lái)實(shí)施。此外，其任何一個(gè)缺陷檢查裝置都可以應(yīng)用于本發(fā)明的基板制造系統(tǒng)。
此外，以上說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明不限定于這些實(shí)施方式，可以廣泛地應(yīng)用。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的附加、省略、置換以及其它的變更。本發(fā)明不被前述說(shuō)明所限定，僅由添加的權(quán)利要求的范圍限定。
此外，上述說(shuō)明中，假設(shè)受光元件401的攝像元件為行傳感器的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但只要對(duì)檢查范圍進(jìn)行攝像并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，則二維傳感器是也可以的。
此外，在上述缺陷檢查裝置的說(shuō)明中，說(shuō)明了照明光學(xué)系統(tǒng)和受光光學(xué)系統(tǒng)以一定角度被保持為一體的例子，但在檢查時(shí)保持這樣的位置關(guān)系即可，不一定需要一體化。例如，也可以分別獨(dú)立地保持在可動(dòng)的保持部，互相保持一定角度地被移動(dòng)控制。此外，一定角度也可以是可調(diào)整為根據(jù)檢查而不同的一定角度。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明例如將半導(dǎo)體晶片、液晶基板等的基板作為被檢體，在檢查其表面缺陷時(shí)，可以良好地應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種缺陷檢查裝置，其特征在于，該缺陷檢查裝置包括照明部，其可改變?nèi)肷浣嵌鴮?duì)被檢體照射照明光；以及受光部，其可改變檢測(cè)角度而接收來(lái)自被照射所述照明部的照明光的被檢體的光，所述受光部接收向與來(lái)自所述照明部的照明光的入射方向大致相同方向射出的光。
2.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，所述照明部的光軸和所述受光部的光軸的一部分構(gòu)成為同軸。
3.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，該缺陷檢查裝置在從所述照明部射出而照射到所述被檢體上并由所述受光部接收來(lái)自所述被檢體的光為止的光路中配置光路分離單元，從而一部分構(gòu)成為同軸。
4.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，該缺陷檢查裝置可使所述照明部和所述受光部一體轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，該缺陷檢查裝置在從所述照明部射出而照射到所述被檢體上并由所述受光部接收來(lái)自所述被檢體的光為止的光路中設(shè)置反射部件，從而使光路彎曲。
6.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，該缺陷檢查裝置在由所述受光部接收來(lái)自所述被檢體的光為止的光路中，設(shè)置遮斷正反射的反射光的光路的遮光單元，可進(jìn)行暗視場(chǎng)觀察。
7.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，所述照明部被構(gòu)成為與所述被檢體平行地配置的線狀，所述照明部以及所述受光部包含所述照明部以及所述受光部的光軸和所述被檢體的表面的交點(diǎn)，所述照明部以及所述受光部以平行于所述照明部的長(zhǎng)度方向的軸作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，所述受光部接收來(lái)自所述被檢體的衍射光。
9.如權(quán)利要求8所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，所述衍射光是向與照明光的入射方向相同的方向衍射的衍射光。
10.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，所述照明部被設(shè)置為以互相不同的入射角對(duì)于被檢體進(jìn)行照明的多個(gè)照明部，該多個(gè)照明部中的至少一個(gè)的照明光的入射方向被設(shè)為與所述受光部的受光方向不同的方向。
11.如權(quán)利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于，該缺陷檢查裝置包括照明控制單元，其至少控制所述照明部的照明光的閃爍占空比；以及攝像控制單元，其控制所述受光部的曝光時(shí)間。
12.一種基板制造系統(tǒng)，該基板制造系統(tǒng)包括制造基板的基板制造裝置；以及以制造過(guò)程中的所述基板為被檢體來(lái)進(jìn)行缺陷檢查的權(quán)利要求1至11中的任何一項(xiàng)所述的缺陷檢查裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供缺陷檢查裝置及使用該缺陷檢查裝置的基板制造系統(tǒng)，其中，缺陷檢查裝置的特征在于，包括照明部，其可改變?nèi)肷浣嵌鴮?duì)被檢體照射照明光；以及受光部，其可改變檢測(cè)角度而接收來(lái)自被照射所述照明部的照明光的被檢體的光，所述受光部接收向與來(lái)自所述照明部的照明光的入射方向大致相同方向射出的光。
文檔編號(hào)H01L21/66GK1942758SQ20058001182
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者田中利彥 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社