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JP2013108779A - Surface inspection device, surface inspection method, and exposure system - Google Patents

Surface inspection device, surface inspection method, and exposure system Download PDF

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JP2013108779A
JP2013108779A JP2011252294A JP2011252294A JP2013108779A JP 2013108779 A JP2013108779 A JP 2013108779A JP 2011252294 A JP2011252294 A JP 2011252294A JP 2011252294 A JP2011252294 A JP 2011252294A JP 2013108779 A JP2013108779 A JP 2013108779A
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JP
Japan
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wafer
pattern
exposure
light
illumination
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011252294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Fukazawa
和彦 深澤
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】露光時の走査方向の違いによって生じるスキャン精度の差異を求めることが可能
な表面検査装置を提供する。
【解決手段】露光によって作製されたパターンを有するウェハを照明光で照明する照明系
20と、パターンで反射した照明光を検出する受光系30および撮像装置35と、撮像装
置35により撮像されたウェハの回折画像からパターンの線幅を求め、走査方向によるパ
ターンの線幅の差を求める検査部42とを備えている。
【選択図】図1
A surface inspection apparatus capable of obtaining a difference in scanning accuracy caused by a difference in scanning direction during exposure is provided.
An illumination system for illuminating a wafer having a pattern produced by exposure with illumination light, a light receiving system for detecting illumination light reflected by the pattern, an imaging device, and a wafer imaged by the imaging device. And an inspection unit 42 for obtaining a line width of the pattern from the diffraction image of the image and obtaining a difference in the line width of the pattern in the scanning direction.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、露光装置により露光された基板の表面を検査する表面検査装置および表面検
査方法に関する。また、このような表面検査装置および露光装置を備えた露光システムに
関する。
The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method for inspecting the surface of a substrate exposed by an exposure apparatus. The present invention also relates to an exposure system including such a surface inspection apparatus and exposure apparatus.

ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置は、マスクパターンおよび投影レンズを介
してスリット状の光を照射しながら、レチクルステージ(すなわち、マスクパターンが形
成されたマスク基板)を相対移動させて1ショット分だけ走査(=スキャン)することに
より、半導体ウェハに対して1ショット分の露光を行うようになっている。このようにす
れば、スリット(光)の長辺とレチクルステージの相対スキャン距離で露光ショットの大
きさが決まるため、露光ショットを大きくすることができる。
A step-and-scan exposure apparatus moves a reticle stage (that is, a mask substrate on which a mask pattern is formed) relative to one shot while irradiating slit-shaped light through a mask pattern and a projection lens. By scanning only (= scanning), the semiconductor wafer is exposed for one shot. In this way, since the size of the exposure shot is determined by the relative scanning distance between the long side of the slit (light) and the reticle stage, the exposure shot can be enlarged.

特開2007−304054号公報JP 2007-304054 A

このような露光装置では、作業時間を短縮する等の理由により、露光ショットによって
走査方向を逆にすることがある。しかしながら、一方の走査方向とこれとは逆の他方の走
査方向とでスキャン精度が異なるために、走査方向の異なる露光ショットでパターン形状
が変化する場合があり、このような走査方向の違いによって生じるスキャン精度の差異を
求めるための方策が望まれていた。
In such an exposure apparatus, the scanning direction may be reversed depending on the exposure shot for reasons such as shortening the working time. However, since the scanning accuracy is different between one scanning direction and the other scanning direction opposite to this, the pattern shape may change between exposure shots in different scanning directions. There has been a demand for a method for obtaining a difference in scanning accuracy.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、露光時の走査方向の違いによ
って生じるスキャン精度の差異を求めることが可能な表面検査装置、表面検査方法、およ
び露光システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and provides a surface inspection apparatus, a surface inspection method, and an exposure system capable of obtaining a difference in scanning accuracy caused by a difference in scanning direction during exposure. For the purpose.

このような目的達成のため、本発明に係る表面検査装置は、露光によって作製されたパ
ターンを有する基板を照明光で照明する照明部と、前記パターンで反射した照明光を検出
する検出部と、前記検出の結果から前記パターンが作製された際の露光量に関する情報を
演算する演算部と、前記露光量に関する情報のバラツキを求める評価部とを備えている。
In order to achieve such an object, the surface inspection apparatus according to the present invention includes an illumination unit that illuminates a substrate having a pattern produced by exposure with illumination light, a detection unit that detects illumination light reflected by the pattern, and An arithmetic unit that calculates information related to the exposure amount when the pattern is produced from the detection result, and an evaluation unit that calculates variations in the information related to the exposure amount.

また、本発明に係る露光システムは、基板の表面に所定のパターンを走査露光する露光
装置と、走査露光されて表面に前記パターンが形成された基板の表面検査を行う表面検査
装置とを備え、前記表面検査装置は、本発明に係る表面検査装置であって、前記評価部に
より求められた情報を前記露光装置へ出力し、前記露光装置は、前記表面検査装置から入
力された前記評価部により求められた情報に応じて、前記露光装置の設定を補正するよう
になっている。
An exposure system according to the present invention includes an exposure apparatus that scans and exposes a predetermined pattern on the surface of the substrate, and a surface inspection apparatus that performs surface inspection of the substrate that has been scanned and exposed to form the pattern on the surface. The surface inspection apparatus is a surface inspection apparatus according to the present invention, and outputs information obtained by the evaluation unit to the exposure apparatus, and the exposure apparatus is received by the evaluation unit input from the surface inspection apparatus. The setting of the exposure apparatus is corrected according to the obtained information.

また、本発明に係る表面検査方法は、露光によって作製されたパターンを有する基板を
照明光で照明し、前記パターンで反射した照明光を検出し、前記検出の結果から前記パタ
ーンが作製された際の露光量に関する情報を演算し、前記露光量に関する情報のバラツキ
を求めるようになっている。
In the surface inspection method according to the present invention, a substrate having a pattern produced by exposure is illuminated with illumination light, illumination light reflected by the pattern is detected, and the pattern is produced from the detection result. The information regarding the exposure amount is calculated, and the variation in the information regarding the exposure amount is obtained.

本発明によれば、露光時の走査方向の違いによって生じるスキャン精度の差異を求める
ことができる。
According to the present invention, a difference in scanning accuracy caused by a difference in scanning direction during exposure can be obtained.

表面検査装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of a surface inspection apparatus. 表面検査装置の光路上に偏光フィルタが挿入された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the polarizing filter was inserted on the optical path of a surface inspection apparatus. 半導体ウェハの表面の外観図である。It is an external view of the surface of a semiconductor wafer. 繰り返しパターンの凹凸構造を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the uneven structure of a repeating pattern. 直線偏光の入射面と繰り返しパターンの繰り返し方向との傾き状態を説明する図である。It is a figure explaining the inclination state of the entrance plane of a linearly polarized light and the repeating direction of a repeating pattern. 正方向で走査露光されるパターンの線幅と逆方向で走査露光されるパターンの線幅との差を求める方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of calculating | requiring the difference of the line width of the pattern scanned and exposed in a forward direction, and the line width of the pattern scanned and exposed in a reverse direction. ドーズ条件振りウェハの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a dose condition swing wafer. ドーズカーブの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a dose curve. ウェハの表面における線幅の分布を求める方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of calculating | requiring the distribution of the line | wire width in the surface of a wafer. 露光システムの概要構成図である。It is a schematic block diagram of an exposure system. 露光装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an exposure apparatus.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態の表面
検査装置を図1に示しており、この装置により基板である半導体ウェハ10(以下、ウェ
ハ10と称する)の表面を検査する。本実施形態の表面検査装置1は、図1に示すように
、略円盤形のウェハ10を支持するステージ5を備え、不図示の搬送装置によって搬送さ
れてくるウェハ10は、ステージ5の上に載置されるとともに真空吸着によって固定保持
される。ステージ5は、ウェハ10の回転対称軸(ステージ5の中心軸)を回転軸として
、ウェハ10を回転(ウェハ10の表面内での回転)可能に支持する。この回転によるウ
ェハの向きを、便宜的にウェハ方位角度と称することにする。また、ステージ5は、ウェ
ハ10を支持する支持面を通る軸を中心に、ウェハ10をチルト(傾動)させることが可
能であり、照明光の入射角を調整できるようになっている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The surface inspection apparatus of this embodiment is shown in FIG. 1, and the surface of a semiconductor wafer 10 (hereinafter referred to as wafer 10), which is a substrate, is inspected by this apparatus. As shown in FIG. 1, the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment includes a stage 5 that supports a substantially disk-shaped wafer 10, and the wafer 10 that is transferred by a transfer device (not shown) is placed on the stage 5. It is placed and fixed and held by vacuum suction. The stage 5 supports the wafer 10 so that the wafer 10 can rotate (rotate within the surface of the wafer 10) with the rotational axis of symmetry of the wafer 10 (the central axis of the stage 5) as the rotation axis. The orientation of the wafer due to this rotation will be referred to as the wafer orientation angle for convenience. The stage 5 can tilt (tilt) the wafer 10 about an axis passing through a support surface that supports the wafer 10, and can adjust the incident angle of illumination light.

表面検査装置1はさらに、ステージ5に支持されたウェハ10の表面全面に照明光を平
行光として照射する照明系20と、照明光の照射を受けたときのウェハ10の全面からの
反射光や回折光等を集光する受光系30と、受光系30により集光された光を受けてウェ
ハ10の表面の像を検出する撮像装置35と、画像処理部40と、検査部42と、記憶部
45とを備えて構成される。照明系20は、照明光を射出する照明ユニット21と、照明
ユニット21から射出された照明光をウェハ10の表面に向けて反射させる照明側凹面鏡
25とを有して構成される。照明ユニット21は、メタルハライドランプや水銀ランプ等
の光源部22と、光源部22からの光のうち所定の波長を有する光を抽出し強度を調節す
る調光部23と、調光部23からの光を照明光として照明側凹面鏡25へ導く導光ファイ
バ24とを有して構成される。
The surface inspection apparatus 1 further includes an illumination system 20 that irradiates illumination light as parallel light on the entire surface of the wafer 10 supported by the stage 5, and reflected light from the entire surface of the wafer 10 when irradiated with illumination light. A light receiving system 30 that collects diffracted light and the like, an imaging device 35 that receives light collected by the light receiving system 30 and detects an image on the surface of the wafer 10, an image processing unit 40, an inspection unit 42, and a memory And a unit 45. The illumination system 20 includes an illumination unit 21 that emits illumination light, and an illumination-side concave mirror 25 that reflects the illumination light emitted from the illumination unit 21 toward the surface of the wafer 10. The illumination unit 21 includes a light source unit 22 such as a metal halide lamp or a mercury lamp, a light control unit 23 that extracts light having a predetermined wavelength from the light from the light source unit 22 and adjusts the intensity, and a light control unit 23 The light guide fiber 24 is configured to guide light to the illumination-side concave mirror 25 as illumination light.

そして、光源部22からの光は調光部23を通過し、所定の波長(例えば、248nm
の波長)を有する所定の強度の照明光が導光ファイバ24から照明側凹面鏡25へ射出さ
れ、導光ファイバ24から照明側凹面鏡25へ射出された照明光は、導光ファイバ24の
射出部が照明側凹面鏡25の焦点面に配置されているため、照明側凹面鏡25により平行
光束となってステージ5に保持されたウェハ10の表面に照射される。なお、ウェハ10
に対する照明光の入射角と出射角との関係は、ステージ5をチルト(傾動)させてウェハ
10の載置角度を変化させることにより調整可能である。
Then, the light from the light source unit 22 passes through the light control unit 23 and has a predetermined wavelength (for example, 248 nm).
Illumination light having a predetermined intensity and having a predetermined wavelength is emitted from the light guide fiber 24 to the illumination side concave mirror 25, and the illumination light emitted from the light guide fiber 24 to the illumination side concave mirror 25 Since it is arranged on the focal plane of the illumination-side concave mirror 25, the illumination-side concave mirror 25 irradiates the surface of the wafer 10 held on the stage 5 as a parallel light beam. Wafer 10
The relationship between the incident angle and the exit angle of the illumination light with respect to can be adjusted by changing the mounting angle of the wafer 10 by tilting the stage 5.

なお、表面検査装置1は、主制御部50と、主制御部50に接続されたハードウェア制
御部55とをさらに備えており、主制御部50はハードウェア制御部55を介して光源部
22と調光部23を制御する。また、主制御部50は、撮像装置35から出力された画像
信号を受け、画像処理部40に送る。画像処理部40で処理された画像データは主制御部
50により検査部42に送られ検査が行われる。検査結果および画像データは主制御部5
0により記憶部45に送られ記憶される。
The surface inspection apparatus 1 further includes a main control unit 50 and a hardware control unit 55 connected to the main control unit 50, and the main control unit 50 is connected to the light source unit 22 via the hardware control unit 55. And the light control unit 23 is controlled. The main control unit 50 also receives the image signal output from the imaging device 35 and sends it to the image processing unit 40. The image data processed by the image processing unit 40 is sent to the inspection unit 42 by the main control unit 50 and inspected. Inspection results and image data are stored in the main controller 5
0 is sent to the storage unit 45 for storage.

また、導光ファイバ24と照明側凹面鏡25との間には、照明側偏光フィルタ26が光
路上へ挿抜可能に設けられており、図1に示すように、照明側偏光フィルタ26を光路上
から抜去した状態で回折光を利用した検査(以下、便宜的に回折検査と称する)が行われ
、図2に示すように、照明側偏光フィルタ26を光路上に挿入した状態で偏光(構造性複
屈折による偏光状態の変化)を利用した検査(以下、便宜的にPER検査と称する)が行
われるようになっている(照明側偏光フィルタ26の詳細については後述する)。
In addition, an illumination-side polarizing filter 26 is provided between the light guide fiber 24 and the illumination-side concave mirror 25 so as to be able to be inserted into and removed from the optical path, and as shown in FIG. An inspection using the diffracted light (hereinafter referred to as a diffraction inspection for the sake of convenience) is performed in the extracted state, and as shown in FIG. 2, polarized light (structural complex) is inserted with the illumination side polarization filter 26 inserted in the optical path. An inspection using a change in polarization state due to refraction (hereinafter referred to as a PER inspection for convenience) is performed (details of the illumination-side polarizing filter 26 will be described later).

ウェハ10の表面からの出射光(回折光もしくは反射光)は受光系30により集光され
る。受光系30は、ステージ5に対向して配設された受光側凹面鏡31を主体に構成され
、受光側凹面鏡31により集光された出射光(回折光もしくは反射光)は、撮像装置35
の撮像面上に達し、ウェハ10の像が結像される。
Light emitted from the surface of the wafer 10 (diffracted light or reflected light) is collected by the light receiving system 30. The light receiving system 30 is mainly configured by a light receiving side concave mirror 31 disposed to face the stage 5, and emitted light (diffracted light or reflected light) collected by the light receiving side concave mirror 31 is an imaging device 35.
The image of the wafer 10 is formed.

また、受光側凹面鏡31と撮像装置35との間には、受光側偏光フィルタ32が光路上
へ挿抜可能に設けられており、図1に示すように、受光側偏光フィルタ32を光路上から
抜去した状態で回折検査が行われ、図2に示すように、受光側偏光フィルタ32を光路上
に挿入した状態でPER検査が行われるようになっている(受光側偏光フィルタ32の詳
細については後述する)。
In addition, a light receiving side polarizing filter 32 is provided between the light receiving side concave mirror 31 and the imaging device 35 so as to be inserted into and extracted from the optical path. As shown in FIG. 1, the light receiving side polarizing filter 32 is removed from the optical path. In this state, the diffraction inspection is performed, and as shown in FIG. 2, the PER inspection is performed with the light receiving side polarizing filter 32 inserted in the optical path (details of the light receiving side polarizing filter 32 will be described later). To do).

撮像装置35は、撮像面上に形成されたウェハ10の表面の像を光電変換して画像信号
(デジタル画像データ)を生成し、主制御部50を介して画像信号を画像処理部40に出
力する。画像処理部40は、撮像装置35から入力されたウェハ10の画像信号に基づい
て、ウェハ10のデジタル画像を生成する。記憶部45には、良品ウェハの画像データが
予め記憶されており、検査部42は、主制御部50からウェハ10の画像データと良品ウ
ェハの画像データとを受け取り比較して、ウェハ10の表面における欠陥(異常)の有無
を検査する。そして、検査部42による検査結果およびそのときのウェハ10の画像が図
示しない画像表示装置で出力表示される。また、検査部42は、ウェハの画像を利用して
露光装置101による露光時のドーズ量を求めることができる(詳細は後述する)。
The imaging device 35 photoelectrically converts an image of the surface of the wafer 10 formed on the imaging surface to generate an image signal (digital image data), and outputs the image signal to the image processing unit 40 via the main control unit 50. To do. The image processing unit 40 generates a digital image of the wafer 10 based on the image signal of the wafer 10 input from the imaging device 35. The image data of the non-defective wafer is stored in the storage unit 45 in advance, and the inspection unit 42 receives the image data of the wafer 10 and the image data of the non-defective wafer from the main control unit 50 and compares them. Inspect for defects (abnormality). Then, the inspection result by the inspection unit 42 and the image of the wafer 10 at that time are output and displayed by an image display device (not shown). Further, the inspection unit 42 can obtain a dose amount during exposure by the exposure apparatus 101 using an image of the wafer (details will be described later).

ところで、ウェハ10は、露光装置101により最上層のレジスト膜に対して所定のマ
スクパターンが投影露光され、現像装置(図示せず)による現像後、不図示の搬送装置に
より、不図示のウェハカセットまたは現像装置からステージ5上に搬送される。なおこの
とき、ウェハ10は、ウェハ10のパターンもしくは外縁部(ノッチやオリエンテーショ
ンフラット等)を基準としてアライメントが行われた状態で、ステージ5上に搬送される
。なお、ウェハ10の表面には、図3に示すように、複数のチップ領域11(ショット)
が縦横に(図3におけるXY方向に)配列され、各チップ領域11の中には、半導体パタ
ーンとしてラインパターンまたはホールパターン等の繰り返しパターン12が形成されて
いる。
By the way, the wafer 10 is projected and exposed with a predetermined mask pattern onto the uppermost resist film by the exposure device 101, developed by a developing device (not shown), and then a wafer cassette (not shown) by a transport device (not shown). Or it is conveyed on the stage 5 from a developing device. At this time, the wafer 10 is transferred onto the stage 5 in a state where the alignment is performed with reference to the pattern or outer edge (notch, orientation flat, etc.) of the wafer 10. Note that a plurality of chip regions 11 (shots) are formed on the surface of the wafer 10 as shown in FIG.
Are arranged vertically and horizontally (in the XY directions in FIG. 3), and in each chip region 11, a repeated pattern 12 such as a line pattern or a hole pattern is formed as a semiconductor pattern.

また、露光装置101は、前述のステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であり、
例えば、X方向の左端から奇数番目のショットの列に対して、+Y方向(図3の下方から
上方)に走査露光を行うとともに、X方向の左端から偶数番目のショットの列に対して、
−Y方向(図3の上方から下方)に走査露光を行うようになっている。すなわち、露光装
置101により、ウェハ10に対して、一方の走査方向もしくはこれとは逆の他方の走査
方向で走査露光が行われる。なお、露光装置101は、ケーブル等を介して本実施形態の
表面検査装置1と電気的に接続されている。
The exposure apparatus 101 is the above-described step-and-scan exposure apparatus,
For example, scanning exposure is performed in the + Y direction (from the lower side to the upper side in FIG. 3) for the odd-numbered shot row from the left end in the X direction, and for the even-numbered shot row from the left end in the X direction,
Scanning exposure is performed in the −Y direction (from the top to the bottom in FIG. 3). In other words, the exposure apparatus 101 performs scanning exposure on the wafer 10 in one scanning direction or the other scanning direction opposite to the scanning direction. The exposure apparatus 101 is electrically connected to the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment via a cable or the like.

以上のように構成される表面検査装置1を用いて、ウェハ10表面の回折検査を行うに
は、まず、図1に示すように照明側偏光フィルタ26および受光側偏光フィルタ32を光
路上から抜去し、不図示の搬送装置により、ウェハ10をステージ5上に搬送する。なお
、搬送の途中で不図示のアライメント機構によりウェハ10の表面に形成されているパタ
ーンの位置情報を取得しており、ウェハ10をステージ5上の所定の位置に所定の方向で
載置することができる。
In order to perform diffraction inspection of the surface of the wafer 10 using the surface inspection apparatus 1 configured as described above, first, the illumination side polarizing filter 26 and the light receiving side polarizing filter 32 are removed from the optical path as shown in FIG. Then, the wafer 10 is transferred onto the stage 5 by a transfer device (not shown). In addition, the positional information of the pattern formed on the surface of the wafer 10 is acquired by an alignment mechanism (not shown) during the transfer, and the wafer 10 is placed at a predetermined position on the stage 5 in a predetermined direction. Can do.

次に、ウェハ10の表面上における照明方向とパターンの繰り返し方向とが一致(ライ
ンパターンの場合、ラインに対して直交)するようにステージ5を回転させるとともに、
パターンのピッチをPとし、ウェハ10の表面に照射する照明光の波長をλとし、照明光
の入射角をθ1とし、n次回折光の出射角をθ2としたとき、ホイヘンスの原理より、次
の(1)式を満足するように設定を行う(ステージ5をチルトさせる)。
Next, while rotating the stage 5 so that the illumination direction on the surface of the wafer 10 coincides with the pattern repetition direction (in the case of a line pattern, it is orthogonal to the line),
When the pitch of the pattern is P, the wavelength of the illumination light irradiated on the surface of the wafer 10 is λ, the incident angle of the illumination light is θ1, and the emission angle of the nth-order diffracted light is θ2, Setting is performed so as to satisfy the expression (1) (the stage 5 is tilted).

P=n×λ/{sin(θ1)−sin(θ2)} …(1)   P = n × λ / {sin (θ1) −sin (θ2)} (1)

次に、照明系20により照明光をウェハ10の表面に照射する。このような条件で照明
光をウェハ10の表面に照射する際、照明ユニット21における光源部22からの光は調
光部23を通過し、所定の波長(例えば、248nmの波長)を有する所定の強度の照明
光が導光ファイバ24から照明側凹面鏡25へ射出され、照明側凹面鏡25で反射した照
明光が平行光束となってウェハ10の表面に照射される。ウェハ10の表面で回折した回
折光は、受光側凹面鏡31により集光されて撮像装置35の撮像面上に達し、ウェハ10
の像(回折像)が結像される。ウェハ方位角度、照明波長、照明角度、射出角度、回折次
数などの組み合わせで決まる回折光の条件を回折条件と称する。
Next, the illumination system 20 irradiates the surface of the wafer 10 with illumination light. When irradiating the illumination light onto the surface of the wafer 10 under such conditions, the light from the light source unit 22 in the illumination unit 21 passes through the dimming unit 23 and has a predetermined wavelength (for example, a wavelength of 248 nm). Intense illumination light is emitted from the light guide fiber 24 to the illumination-side concave mirror 25, and the illumination light reflected by the illumination-side concave mirror 25 is irradiated onto the surface of the wafer 10 as a parallel light beam. The diffracted light diffracted on the surface of the wafer 10 is collected by the light-receiving side concave mirror 31 and reaches the image pickup surface of the image pickup device 35.
(Diffraction image) is formed. A condition of diffracted light determined by a combination of a wafer azimuth angle, an illumination wavelength, an illumination angle, an emission angle, a diffraction order, and the like is referred to as a diffraction condition.

そこで、撮像装置35は、撮像面上に形成されたウェハ10の表面の像を光電変換して
画像信号を生成し、主制御部50を介して画像信号を画像処理部40に出力する。画像処
理部40は、撮像装置35から入力されたウェハ10の画像信号に基づいて、ウェハ10
のデジタル画像(以下、回折光に基づくウェハ10のデジタル画像を便宜的に回折画像と
称する)を生成する。また、画像処理部40は、ウェハ10の回折画像を生成すると主制
御部50を介して回折画像を検査部42へ送り、検査部42は、ウェハ10の画像データ
と良品ウェハの画像データとを比較して、ウェハ10の表面における欠陥(異常)の有無
を検査する。そして、検査部42による検査結果およびそのときのウェハ10の回折画像
が図示しない画像表示装置で出力表示される。
Therefore, the imaging device 35 photoelectrically converts an image of the surface of the wafer 10 formed on the imaging surface to generate an image signal, and outputs the image signal to the image processing unit 40 via the main control unit 50. The image processing unit 40 is based on the image signal of the wafer 10 input from the imaging device 35.
(Hereinafter, the digital image of the wafer 10 based on the diffracted light is referred to as a diffracted image for convenience). Further, when generating the diffraction image of the wafer 10, the image processing unit 40 sends the diffraction image to the inspection unit 42 via the main control unit 50, and the inspection unit 42 outputs the image data of the wafer 10 and the image data of the non-defective wafer. In comparison, the presence or absence of a defect (abnormality) on the surface of the wafer 10 is inspected. Then, the inspection result by the inspection unit 42 and the diffraction image of the wafer 10 at that time are output and displayed by an image display device (not shown).

次に、表面検査装置1によりウェハ10表面のPER検査を行う場合について説明する
。なお、繰り返しパターン12は、図4に示すように、複数のライン部2Aがその短手方
向(X方向)に沿って一定のピッチPで配列されたレジストパターン(ラインパターン)
であるものとする。また、隣り合うライン部2A同士の間は、スペース部2Bである。ま
た、ライン部2Aの配列方向(X方向)を「繰り返しパターン12の繰り返し方向」と称
することにする。
Next, the case where the surface inspection apparatus 1 performs PER inspection on the surface of the wafer 10 will be described. As shown in FIG. 4, the repetitive pattern 12 is a resist pattern (line pattern) in which a plurality of line portions 2A are arranged at a constant pitch P along the short side direction (X direction).
Suppose that Further, a space 2B is provided between the adjacent line portions 2A. Further, the arrangement direction (X direction) of the line portions 2A will be referred to as a “repetitive direction of the repeated pattern 12”.

ここで、繰り返しパターン12におけるライン部2Aの線幅DAの設計値をピッチPの
1/2とする。設計値の通りに繰り返しパターン12が形成された場合、ライン部2Aの
線幅DAとスペース部2Bの線幅DBは等しくなり、ライン部2Aとスペース部2Bとの体
積比は略1:1になる。これに対して、繰り返しパターン12を形成する際の露光フォー
カスが適正値から外れると、ピッチPは変わらないが、ライン部2Aの線幅DAが設計値
と異なってしまうとともに、スペース部2Bの線幅DBとも異なってしまい、ライン部2
Aとスペース部2Bとの体積比が略1:1から外れる。
Here, the design value of the line width D A of the line portion 2A in the repetitive pattern 12 is set to ½ of the pitch P. If repeated pattern 12 is formed as the design value, the line width D B of the line width D A and the space portion 2B of the line portion 2A are equal, the volume ratio of the line portion 2A and the space portion 2B is substantially 1: 1 In contrast, when the exposure focus at the time of forming the repeating pattern 12 deviates from a proper value, the pitch P does not change, with the line width D A of the line portion 2A becomes different from a design value, of the space portion 2B It is different from the line width D B , and the line part 2
The volume ratio between A and the space portion 2B deviates from about 1: 1.

PER検査は、上記のような繰り返しパターン12におけるライン部2Aとスペース部
2Bとの体積比の変化を利用して、繰り返しパターン12の異常検査を行うものである。
なお、説明を簡単にするため、理想的な体積比(設計値)を1:1とする。体積比の変化
は、露光フォーカスの適正値からの外れに起因し、ウェハ10のショット領域ごとに現れ
る。なお、体積比を断面形状の面積比と言い換えることもできる。
The PER inspection performs an abnormality inspection of the repetitive pattern 12 by using a change in the volume ratio between the line portion 2A and the space portion 2B in the repetitive pattern 12 as described above.
In order to simplify the description, the ideal volume ratio (design value) is 1: 1. The change in the volume ratio is caused by deviation from the appropriate value of the exposure focus, and appears for each shot area of the wafer 10. The volume ratio can also be referred to as the area ratio of the cross-sectional shape.

PER検査では、図2に示すように、照明側偏光フィルタ26および受光側偏光フィル
タ32が光路上に挿入される。また、PER検査を行うとき、ステージ5は、照明光が照
射されたウェハ10からの正反射光を受光系30で受光できる傾斜角度にウェハ10をチ
ルトさせるとともに、所定の回転位置で停止し、ウェハ10における繰り返しパターン1
2の繰り返し方向を、図5に示すように、ウェハ10の表面における照明光(直線偏光L
)の振動方向に対して、45度だけ斜めになるように保持する。繰り返しパターン12の
検査の光量を最も高くするためである。また、22.5度や67.5度とすれば検査の感
度が高くなる。なお、角度はこれらに限らず、任意角度方向に設定可能である。
In the PER inspection, as shown in FIG. 2, the illumination side polarizing filter 26 and the light receiving side polarizing filter 32 are inserted on the optical path. When performing the PER inspection, the stage 5 tilts the wafer 10 to an inclination angle at which the regular reflection light from the wafer 10 irradiated with the illumination light can be received by the light receiving system 30, and stops at a predetermined rotational position. Repeat pattern 1 on wafer 10
2, illumination light (linearly polarized light L) on the surface of the wafer 10, as shown in FIG.
) With respect to the vibration direction of 45). This is because the amount of light for inspection of the repeated pattern 12 is maximized. If the angle is 22.5 degrees or 67.5 degrees, the inspection sensitivity is increased. In addition, an angle is not restricted to these, It can set to an arbitrary angle direction.

照明側偏光フィルタ26は、導光ファイバ24と照明側凹面鏡25との間に配設される
とともに、その透過軸が所定の方位に設定され、透過軸に応じて照明ユニット21からの
光から直線偏光を抽出する。このとき、導光ファイバ24の射出部が照明側凹面鏡25の
焦点位置に配置されているため、照明側凹面鏡25は、照明側偏光フィルタ26を透過し
た光を平行光束にして、基板であるウェハ10を照明する。このように、導光ファイバ2
4から射出された光は、照明側偏光フィルタ26および照明側凹面鏡25を介しp偏光の
直線偏光L(図5を参照)となり、照明光としてウェハ10の表面全体に照射される。
The illumination-side polarizing filter 26 is disposed between the light guide fiber 24 and the illumination-side concave mirror 25, and its transmission axis is set to a predetermined direction, and the light from the illumination unit 21 is linearly set according to the transmission axis. Extract polarized light. At this time, since the exit portion of the light guide fiber 24 is disposed at the focal position of the illumination-side concave mirror 25, the illumination-side concave mirror 25 converts the light transmitted through the illumination-side polarizing filter 26 into a parallel light beam and is a wafer as a substrate. Illuminate 10. Thus, the light guide fiber 2
The light emitted from 4 becomes p-polarized linearly polarized light L (see FIG. 5) via the illumination-side polarizing filter 26 and the illumination-side concave mirror 25, and is irradiated on the entire surface of the wafer 10 as illumination light.

このとき、直線偏光Lの進行方向(ウェハ10表面上の任意の点に到達する直線偏光L
の主光線の方向)は光軸に略平行であることから、ウェハ10の各点における直線偏光L
の入射角度は、平行光束のため互いに同じとなる。また、ウェハ10に入射する直線偏光
Lがp偏光であるため、図5に示すように、繰り返しパターン12の繰り返し方向が直線
偏光Lの入射面(ウェハ10の表面における直線偏光Lの進行方向)に対して45度の角
度に設定された場合、ウェハ10の表面における直線偏光Lの振動方向と繰り返しパター
ン12の繰り返し方向とのなす角度も、45度に設定される。言い換えると、直線偏光L
は、ウェハ10の表面における直線偏光Lの振動方向が繰り返しパターン12の繰り返し
方向に対して45度傾いた状態で、繰り返しパターン12を斜めに横切るようにして繰り
返しパターン12に入射することになる。
At this time, the traveling direction of the linearly polarized light L (the linearly polarized light L that reaches an arbitrary point on the surface of the wafer 10).
The direction of the principal ray of the light beam is substantially parallel to the optical axis.
Are equal to each other because of the parallel light flux. Further, since the linearly polarized light L incident on the wafer 10 is p-polarized light, as shown in FIG. 5, the repeating direction of the repeated pattern 12 is the incident surface of the linearly polarized light L (the traveling direction of the linearly polarized light L on the surface of the wafer 10). Is set to 45 degrees, the angle formed by the vibration direction of the linearly polarized light L on the surface of the wafer 10 and the repeating direction of the repeating pattern 12 is also set to 45 degrees. In other words, linearly polarized light L
In the state where the vibration direction of the linearly polarized light L on the surface of the wafer 10 is inclined 45 degrees with respect to the repeating direction of the repeating pattern 12, the incident light enters the repeating pattern 12 so as to cross the repeating pattern 12 obliquely.

ウェハ10の表面で反射した正反射光は、受光系30の受光側凹面鏡31により集光さ
れて撮像装置35の撮像面上に達するが、このとき、繰り返しパターン12での構造性複
屈折により直線偏光Lの偏光状態が変化する。受光側偏光フィルタ32は、受光側凹面鏡
31と撮像装置35との間に配設され、受光側偏光フィルタ32の透過軸の方位は、上述
した照明側偏光フィルタ26の透過軸に対して直交するように設定されている(クロスニ
コルの状態)。したがって、受光側偏光フィルタ32により、ウェハ10(繰り返しパタ
ーン12)からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分(例えば、s
偏光の成分)を通過させて、撮像装置35に導くことができる。その結果、撮像装置35
の撮像面には、ウェハ10からの正反射光のうち直線偏光Lに対して振動方向が略直角な
偏光成分によるウェハ10の反射像が形成される。なお、受光側偏光フィルタ32を光軸
を中心に回動可能とし、楕円偏光化した正反射光の短軸方向と受光側偏光フィルタ32の
透過軸を合わせるように調整することで、感度を向上させることができる。この場合も調
整角度は数度であり、直交の範疇である。
The specularly reflected light reflected on the surface of the wafer 10 is collected by the light receiving side concave mirror 31 of the light receiving system 30 and reaches the image pickup surface of the image pickup device 35. At this time, the light is linearly reflected by the structural birefringence in the repetitive pattern 12. The polarization state of the polarized light L changes. The light receiving side polarizing filter 32 is disposed between the light receiving side concave mirror 31 and the imaging device 35, and the direction of the transmission axis of the light receiving side polarizing filter 32 is orthogonal to the transmission axis of the illumination side polarizing filter 26 described above. Is set (cross Nicole state). Therefore, the polarization component 32 (for example, s) of the specularly reflected light from the wafer 10 (repetitive pattern 12) is substantially perpendicular to the linearly polarized light L by the light receiving side polarizing filter 32.
Polarization component) can be passed and guided to the imaging device 35. As a result, the imaging device 35
On the imaging surface, a reflected image of the wafer 10 is formed by a polarized component whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L of the regular reflected light from the wafer 10. The light receiving side polarizing filter 32 can be rotated about the optical axis, and the sensitivity is improved by adjusting the minor axis direction of the elliptically polarized regular reflected light and the transmission axis of the light receiving side polarizing filter 32. Can be made. Also in this case, the adjustment angle is several degrees, which is an orthogonal category.

表面検査装置1によりウェハ10表面のPER検査を行うには、まず、図2に示すよう
に照明側偏光フィルタ26および受光側偏光フィルタ32を光路上に挿入し、不図示の搬
送装置により、ウェハ10をステージ5上に搬送する。なお、搬送の途中で不図示のアラ
イメント機構によりウェハ10の表面に形成されているパターンの位置情報を取得してお
り、ウェハ10をステージ5上の所定の位置に所定の方向で載置することができる。また
このとき、ステージ5は、照明光が照射されたウェハ10からの正反射光を受光系30で
受光できる傾斜角度にウェハ10をチルトさせるとともに、所定の回転位置で停止し、ウ
ェハ10における繰り返しパターン12の繰り返し方向を、ウェハ10の表面における照
明光(直線偏光L)の振動方向に対して、45度だけ斜めになるように保持する。
In order to perform the PER inspection on the surface of the wafer 10 by the surface inspection apparatus 1, first, as shown in FIG. 10 is conveyed onto the stage 5. In addition, the positional information of the pattern formed on the surface of the wafer 10 is acquired by an alignment mechanism (not shown) during the transfer, and the wafer 10 is placed at a predetermined position on the stage 5 in a predetermined direction. Can do. At this time, the stage 5 tilts the wafer 10 at an inclination angle at which the regular reflection light from the wafer 10 irradiated with the illumination light can be received by the light receiving system 30, stops at a predetermined rotational position, and repeats on the wafer 10. The repeating direction of the pattern 12 is held so as to be inclined by 45 degrees with respect to the vibration direction of the illumination light (linearly polarized light L) on the surface of the wafer 10.

次に、照明系20により照明光をウェハ10の表面に照射する。このような条件で照明
光をウェハ10の表面に照射する際、照明ユニット21の導光ファイバ24から射出され
た光は、照明側偏光フィルタ26および照明側凹面鏡25を介しp偏光の直線偏光Lとな
り、照明光としてウェハ10の表面全体に照射される。ウェハ10の表面で反射した正反
射光は、受光側凹面鏡31により集光されて撮像装置35の撮像面上に達し、ウェハ10
の像(反射像)が結像される。
Next, the illumination system 20 irradiates the surface of the wafer 10 with illumination light. When irradiating the illumination light onto the surface of the wafer 10 under such conditions, the light emitted from the light guide fiber 24 of the illumination unit 21 passes through the illumination-side polarizing filter 26 and the illumination-side concave mirror 25 and is p-polarized linearly polarized light L. Thus, the entire surface of the wafer 10 is irradiated as illumination light. The specularly reflected light reflected from the surface of the wafer 10 is collected by the light-receiving side concave mirror 31 and reaches the image pickup surface of the image pickup device 35.
The image (reflected image) is formed.

このとき、繰り返しパターン12での構造性複屈折により直線偏光Lの偏光状態が変化
し、受光側偏光フィルタ32は、ウェハ10(繰り返しパターン12)からの正反射光の
うち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成分を通過させて(すなわち、直線偏光Lの偏
光状態の変化を抽出して)、撮像装置35に導くことができる。その結果、撮像装置35
の撮像面には、ウェハ10からの正反射光のうち直線偏光Lと振動方向が略直角な偏光成
分によるウェハ10の反射像が形成される。
At this time, the polarization state of the linearly polarized light L changes due to the structural birefringence in the repeating pattern 12, and the light receiving side polarizing filter 32 causes the linearly polarized light L and the vibration direction of the regular reflected light from the wafer 10 (repeating pattern 12). Can be guided to the imaging device 35 by passing a polarization component having a substantially right angle (ie, extracting a change in the polarization state of the linearly polarized light L). As a result, the imaging device 35
On the imaging surface, a reflected image of the wafer 10 is formed by a polarized light component whose vibration direction is substantially perpendicular to the linearly polarized light L of the regular reflected light from the wafer 10.

そこで、撮像装置35は、撮像面上に形成されたウェハ10の表面の像(反射像)を光
電変換して画像信号(デジタル画像データ)を生成し、主制御部50を介して画像信号を
画像処理部40に出力する。画像処理部40は、撮像装置35から入力されたウェハ10
の画像信号に基づいて、ウェハ10のデジタル画像(以下、偏光に基づくウェハ10のデ
ジタル画像を便宜的に偏光画像と称する)を生成する。また、画像処理部40は、ウェハ
10の偏光画像を生成すると主制御部50を介して偏光画像を検査部42へ送り、検査部
42は、ウェハ10の画像データと良品ウェハの画像データとを比較して、ウェハ10の
表面における欠陥(異常)の有無を検査する。なお、良品ウェハの反射画像の信号強度(
輝度値)は、最も高い信号強度(輝度値)を示すものと考えられるため、例えば、良品ウ
ェハと比較した信号強度変化(輝度変化)が予め定められた閾値(許容値)より大きけれ
ば「異常」と判定し、閾値より小さければ「正常」と判断する。そして、検査部42によ
る検査結果およびそのときのウェハ10の偏光画像が図示しない画像表示装置で出力表示
される。
Therefore, the imaging device 35 photoelectrically converts an image (reflected image) of the surface of the wafer 10 formed on the imaging surface to generate an image signal (digital image data), and outputs the image signal via the main control unit 50. The image is output to the image processing unit 40. The image processing unit 40 receives the wafer 10 input from the imaging device 35.
Based on this image signal, a digital image of the wafer 10 (hereinafter, the digital image of the wafer 10 based on polarization is referred to as a polarization image for convenience) is generated. Further, when the polarized image of the wafer 10 is generated, the image processing unit 40 sends the polarized image to the inspection unit 42 via the main control unit 50, and the inspection unit 42 outputs the image data of the wafer 10 and the image data of the non-defective wafer. In comparison, the presence or absence of a defect (abnormality) on the surface of the wafer 10 is inspected. In addition, the signal intensity (
(Luminance value) is considered to indicate the highest signal intensity (luminance value). For example, if the signal intensity change (luminance change) compared to a non-defective wafer is greater than a predetermined threshold (allowable value), “abnormal” "If it is smaller than the threshold value, it is determined as" normal ". Then, the inspection result by the inspection unit 42 and the polarization image of the wafer 10 at that time are output and displayed by an image display device (not shown).

なお、信号強度とは、回折効率、強度比、エネルギー比等、撮像装置35の撮像素子で
検出される光に応じた信号強度である。また、上述した回折検査およびPER検査に限ら
ず、ウェハ10表面からの正反射光に基づく検査(以下、便宜的に正反射検査と称する)
を行うことも可能である。正反射検査を行う場合、画像処理部40は、ウェハ10表面か
らの正反射光に基づくデジタル画像(以下、便宜的に正反射画像と称する)を生成し、生
成したウェハ10の正反射画像に基づいて、ウェハ10の表面における欠陥(異常)の有
無を検査する。
The signal intensity is signal intensity corresponding to light detected by the image sensor of the imaging device 35, such as diffraction efficiency, intensity ratio, energy ratio, and the like. In addition to the above-described diffraction inspection and PER inspection, inspection based on regular reflection light from the surface of the wafer 10 (hereinafter referred to as regular reflection inspection for convenience).
It is also possible to perform. When performing the regular reflection inspection, the image processing unit 40 generates a digital image based on the regular reflection light from the surface of the wafer 10 (hereinafter referred to as a regular reflection image for convenience), and generates the regular reflection image of the wafer 10. Based on this, the presence or absence of defects (abnormalities) on the surface of the wafer 10 is inspected.

また、検査部42は、ウェハ10の回折画像等から、露光装置101による露光時のド
ーズ量を求めることができる。なお、ドーズとは、パターンを形成する際のエネルギー量
である。さらに、繰り返しパターン12の線幅とドーズ量との関係を予めテンプレート化
することにより、検査部42は、求めたドーズ量から繰り返しパターン12の線幅を算出
することができる。そのため、検査部42は、ウェハ10の回折画像等から、露光装置1
01により一方の走査方向(以下、便宜的に正方向と称する)で走査露光される繰り返し
パターン12の線幅と、これとは逆の他方の走査方向(以下、便宜的に逆方向と称する)
で走査露光される繰り返しパターン12の線幅との差を求めることができる。
Further, the inspection unit 42 can obtain the dose amount during exposure by the exposure apparatus 101 from the diffraction image of the wafer 10 or the like. The dose is an energy amount when forming a pattern. Furthermore, by making a template of the relationship between the line width of the repetitive pattern 12 and the dose amount, the inspection unit 42 can calculate the line width of the repetitive pattern 12 from the obtained dose amount. Therefore, the inspection unit 42 determines the exposure apparatus 1 from the diffraction image of the wafer 10.
01, the line width of the repeated pattern 12 scanned and exposed in one scanning direction (hereinafter referred to as the forward direction for convenience) and the other scanning direction opposite to this (hereinafter referred to as the reverse direction for convenience).
Thus, the difference from the line width of the repeated pattern 12 to be scanned and exposed can be obtained.

正方向で走査露光される繰り返しパターン12の線幅と逆方向で走査露光される繰り返
しパターン12の線幅との差を求める方法について、図6に示すフローチャートを参照し
ながら説明する。まず、露光装置101のドーズ量を変化させて繰り返しパターンを形成
したウェハを作製する(ステップST101)。このとき、露光ショット毎にドーズ量を
ばらばらに変化させて露光し現像する。以下、このようなウェハをドーズ条件振りウェハ
10a(図7を参照)と称することにする。ここで、ドーズ量をばらばらにするのは、ウ
ェハの中央側と外周側の間に発生するレジスト条件の相違などの影響を相殺する目的で行
う。
A method for obtaining the difference between the line width of the repeated pattern 12 scanned and exposed in the forward direction and the line width of the repeated pattern 12 scanned and exposed in the opposite direction will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, a wafer on which a repeated pattern is formed by changing the dose amount of the exposure apparatus 101 is manufactured (step ST101). At this time, exposure and development are performed while varying the dose amount for each exposure shot. Hereinafter, such a wafer is referred to as a dose condition swing wafer 10a (see FIG. 7). Here, the doses are made different for the purpose of offsetting the influence of differences in resist conditions that occur between the center side and the outer periphery side of the wafer.

本実施形態のドーズ条件振りウェハ10aは、図7に示すように、ドーズ量を1.5m
J刻みで8段階(10.0mJ、11.5mJ、13.0mJ、14.5mJ、16.0
mJ、17.5mJ、19.0mJ、20.5mJ)に振っている。なお、図7の各ショ
ットには、1.5mJ刻みで振ったドーズオフセットの段階を示しており、段階が同じで
走査方向(スキャン方向)が逆方向の場合には「´」を付している。例えば、番号6で表
したショットは、同じドーズ量で行う露光を、レチクル移動Y+方向/中央側で2ショッ
ト・レチクル移動Y+方向/外周側で2ショット・レチクル移動Y−方向/中央側で2シ
ョット・レチクル移動Y−方向/外周側で2ショットのように8箇所設定している。また
例えば、番号1で表したショットは、同じドーズ量で行う露光を、条件振りウェハ10a
の中心を対称軸として、レチクル移動Y+方向/外周側で4ショット・レチクル移動Y−
方向/外周側で4ショットのように8箇所設定している。本実施形態では、このようにド
ーズオフセットを8段階、各ドーズ量で8ショットの合計64ショットでドーズ条件振り
ウェハ10aを作っている。なお、パターン露光に要する露光量は、パターンによって5
mJ〜40mJ程度であり、ドーズ条件振りウェハを作る際の振り幅は、0.5mJ〜2
.0mJとすることが望ましい。
As shown in FIG. 7, the dose condition swing wafer 10a of the present embodiment has a dose amount of 1.5 m.
8 steps in increments of J (10.0 mJ, 11.5 mJ, 13.0 mJ, 14.5 mJ, 16.0
mJ, 17.5 mJ, 19.0 mJ, 20.5 mJ). Each shot in FIG. 7 shows a dose offset stage shaken in 1.5 mJ increments. When the stage is the same and the scanning direction (scanning direction) is the reverse direction, “′” is attached. Yes. For example, in the shot represented by number 6, exposure performed with the same dose amount is performed by two movements in the reticle movement Y + direction / center side, two shots / reticle movement Y + direction / outer periphery side, and two shots / reticle movement Y− direction / center side. Eight positions are set as two shots in the shot / reticle movement Y-direction / outer peripheral side. Further, for example, in the shot represented by the number 1, the exposure with the same dose amount is performed with the conditionally adjusted wafer 10a.
Reciprocal movement Y + direction / peripheral side 4 shot reticle movement Y−
Eight locations are set like 4 shots on the direction / outer peripheral side. In this embodiment, the dose-conditioning wafer 10a is made with a total of 64 shots of 8 dose offsets and 8 shots for each dose amount. The exposure amount required for pattern exposure is 5 depending on the pattern.
mJ to about 40 mJ, and the swing width when making a dosing condition wafer is 0.5 mJ to 2
. It is desirable to set it to 0 mJ.

なお、ドーズ条件振りウェハを、複数枚にわたって作製するようにしてもよい。その場
合、各条件振りウェハのドーズ量毎のショット配置は、ドーズ量以外の条件による影響を
相殺するように設定することが好ましい。
Note that a plurality of dose-conditioning wafers may be manufactured. In this case, it is preferable that the shot arrangement for each dose amount of each conditionally adjusted wafer is set so as to cancel the influence due to conditions other than the dose amount.

ドーズ条件振りウェハ10aを作製すると、回折検査の場合と同様にして、ドーズ条件
振りウェハ10aをステージ5上に搬送する(ステップST102)。次に、回折検査の
場合と同様に、照明系20が照明光をドーズ条件振りウェハ10aの表面に照射し、撮像
装置35がドーズ条件振りウェハ10aの像を光電変換して画像信号を生成し、主制御部
50を介して画像信号を画像処理部40に出力する(ステップST103)。このとき、
ドーズ条件振りウェハ10aについて、露光したパターンのピッチ情報または回折条件サ
ーチを利用して回折条件を求め、回折光が得られるように回折検査の場合と同様の設定を
行う。回折条件サーチとは、正反射以外の角度範囲でステージ5のチルト角度を段階的に
変化させてそれぞれのチルト角度で画像を取得し、画像が明るくなる、すなわち回折光が
得られるチルト角度を求める機能のことを指す。なお、ドーズ条件振りウェハ10aの方
位角(露光したパターンの照明光の照明方向に対する姿勢)は、露光したパターンの繰り
返し方向(ラインアンドスペースのパターンの場合ラインと直交する方向)と照明方向が
一致するように配置されている。
When the dose-conditioning wafer 10a is manufactured, the dose-conditioning wafer 10a is transferred onto the stage 5 in the same manner as in the diffraction inspection (step ST102). Next, as in the case of the diffraction inspection, the illumination system 20 irradiates the illumination light onto the surface of the dose-conditioning wafer 10a, and the imaging device 35 photoelectrically converts the image of the dose-conditioning wafer 10a to generate an image signal. Then, the image signal is output to the image processing unit 40 via the main control unit 50 (step ST103). At this time,
With respect to the dose-conditioning wafer 10a, the diffraction conditions are obtained using the pitch information of the exposed pattern or the diffraction condition search, and the same setting as in the diffraction inspection is performed so that diffracted light is obtained. In the diffraction condition search, the tilt angle of the stage 5 is changed stepwise in an angle range other than specular reflection to acquire images at the respective tilt angles, and the image is brightened, that is, the tilt angle at which diffracted light is obtained is obtained. Refers to the function. In addition, the azimuth angle (attitude of the exposed pattern with respect to the illumination direction of the illumination light) of the dose condition swing wafer 10a matches the illumination direction with the repeated direction of the exposed pattern (in the case of a line-and-space pattern, the direction orthogonal to the line). Are arranged to be.

次に、画像処理部40は、撮像装置35から入力されたドーズ条件振りウェハ10aの
画像信号に基づいて、ドーズ条件振りウェハ10aの回折画像(デジタル画像)を生成す
る。また、画像処理部40は、ドーズ条件振りウェハ10aの回折画像を生成すると主制
御部50を介して回折画像を検査部42へ送り、検査部42は、ドーズ量および走査方向
(スキャン方向)が同じショット毎に画素単位(それぞれのショットの対応する部分の画
素同士)で信号強度(輝度)の平均化を行う(ステップST104)。なお、回折検査で
欠陥と判断された部分については、前述の平均化の対象から除外する。
Next, the image processing unit 40 generates a diffraction image (digital image) of the dose condition swing wafer 10 a based on the image signal of the dose condition swing wafer 10 a input from the imaging device 35. Further, when the image processing unit 40 generates a diffraction image of the dose condition swing wafer 10a, the image processing unit 40 sends the diffraction image to the inspection unit 42 via the main control unit 50, and the inspection unit 42 has a dose amount and a scanning direction (scan direction). The signal intensity (luminance) is averaged pixel by pixel (pixels corresponding to each shot) for each shot (step ST104). Note that a portion determined to be a defect by the diffraction inspection is excluded from the above-described averaging target.

このとき、検査部42は、平均化によって得られた(互いにドーズ量の異なる)走査方
向が正方向の全てのショットについて、図7に示すショット内に設定した複数の設定領域
(小さな長方形で囲んだ領域)Aでの信号強度の平均値(以下、便宜的に平均輝度と称す
る)をそれぞれ求める。またこのとき、検査部42は、平均化によって得られた(互いに
ドーズ量の異なる)走査方向が逆方向の全てのショットについて、複数の設定領域Aでの
平均輝度をそれぞれ求める。なお、ドーズ条件振りウェハ10aは、露光装置101のド
ーズ量をショット毎に変化させているため、ショットの位置からドーズ量を求めることが
でき、異なるドーズ量で露光されたそれぞれのショット内の同位置の設定領域Aにおいて
、ドーズ量に応じて平均輝度が変化することになる。
At this time, the inspection unit 42 encloses a plurality of setting areas (small rectangles) set in the shot shown in FIG. 7 for all shots obtained by averaging (different dose amounts from each other) whose scanning direction is the positive direction. The average value of the signal intensity in area A) (hereinafter referred to as average luminance for convenience) is obtained. Further, at this time, the inspection unit 42 obtains the average brightness in each of the plurality of setting areas A for all the shots obtained by the averaging (different in dose amount) whose scanning directions are opposite to each other. Since the dose amount of the exposure apparatus 101 is changed for each shot in the dose condition changing wafer 10a, the dose amount can be obtained from the position of the shot, and the same dose in each shot exposed with a different dose amount can be obtained. In the position setting area A, the average luminance changes according to the dose.

そこで、検査部42は、平均輝度を求めた設定領域Aごとに、(互いにドーズ量の異な
る)走査方向が正方向の各ショットにおける同位置の設定領域Aでの平均輝度と、これに
対応するドーズ量との関係を示すグラフ(以下、ドーズカーブと称する)を求める。また
、検査部42は、平均輝度を求めた設定領域Aごとに、(互いにドーズ量の異なる)走査
方向が逆方向の各ショットにおける同位置の設定領域Aでの平均輝度と、これに対応する
ドーズ量との関係を示すグラフ、すなわちドーズカーブを求める(ステップST105)
。ここで、ドーズカーブの一例を図8に示す。なお、このステップで求めた走査方向が正
方向のショットにおけるドーズカーブを正方向基準ドーズカーブと称し、走査方向が逆方
向のショットにおけるドーズカーブを逆方向基準ドーズカーブと称する。
Therefore, the inspection unit 42 corresponds to the average luminance in the setting region A at the same position in each shot whose scanning direction is the positive direction (different in dose amount) for each setting region A for which the average luminance is obtained. A graph showing the relationship with the dose amount (hereinafter referred to as a dose curve) is obtained. Further, the inspection unit 42 corresponds to the average luminance in the setting region A at the same position in each shot in which the scanning direction is opposite (different in dose amount) for each setting region A for which the average luminance is obtained. A graph showing the relationship with the dose amount, that is, a dose curve is obtained (step ST105).
. Here, an example of a dose curve is shown in FIG. Note that a dose curve obtained in this step in a shot in which the scanning direction is forward is referred to as a forward reference dose curve, and a dose curve in a shot in which the scanning direction is reversed is referred to as a backward reference dose curve.

次に、検査部42は、正方向基準ドーズカーブおよび逆方向基準ドーズカーブを関数で
近似した近似曲線を設定領域Aごとにそれぞれ求める(ステップST106)。なお、近
似曲線の関数には、4次関数(4次式)を用いるのが好ましい。また、4次関数は次の(
2)式のように表される。
Next, the inspection unit 42 obtains approximate curves obtained by approximating the forward reference dose curve and the reverse reference dose curve with functions for each set region A (step ST106). Note that it is preferable to use a quartic function (quaternary expression) as the function of the approximate curve. The quartic function is the following (
2) It is expressed as shown below.

y=ax4+bx3+cx2+dx+e …(2) y = ax 4 + bx 3 + cx 2 + dx + e (2)

ここで、xはドーズ量であり、yは信号強度(平均輝度)であり、a,b,c,d,e
は係数である。最小二乗法などを用いて、ドーズカーブを近似するための最適な係数a,
b,c,d,eを求めることにより、(2)式の近似関数が得られる。
Here, x is the dose amount, y is the signal intensity (average luminance), and a, b, c, d, e
Is a coefficient. The optimum coefficient a for approximating the dose curve using the least square method or the like,
By obtaining b, c, d, and e, an approximate function of equation (2) is obtained.

次に、検査部42は、正方向基準ドーズカーブの近似曲線において設計値に対応した輝
度(信号強度)となるドーズ量と、逆方向基準ドーズカーブの近似曲線において設計値に
対応した輝度(信号強度)となるドーズ量をそれぞれ求める(ステップST107)。こ
のとき、設計値に対応した輝度(信号強度)となるドーズ量を設定領域Aごとに求める(
ステップST108)。このようにすれば、走査方向が正方向のショット内におけるドー
ズ量の分布と、走査方向が逆方向のショット内におけるドーズ量の分布をそれぞれ求める
ことができる。なお、ドーズカーブの近似曲線における設計値に対応した輝度(信号強度
)は、予め線幅が設計値と一致したパターンを用いて求めておく。
Next, the inspection unit 42 performs a dose amount that is a luminance (signal intensity) corresponding to the design value in the approximate curve of the forward reference dose curve, and a luminance (signal intensity) that corresponds to the design value in the approximate curve of the reverse direction reference dose curve. Each dose amount is determined (step ST107). At this time, a dose amount that provides luminance (signal intensity) corresponding to the design value is obtained for each setting region A (
Step ST108). In this way, it is possible to obtain a dose distribution in a shot whose scanning direction is the forward direction and a dose distribution in a shot whose scanning direction is the reverse direction. Note that the luminance (signal intensity) corresponding to the design value in the approximate curve of the dose curve is obtained in advance using a pattern whose line width matches the design value.

前述したように、繰り返しパターン12の線幅とドーズ量との関係は、データマップ等
として予めテンプレート化され、記憶部45に記憶されている。検査部42は、記憶部4
5に記憶されたデータマップを用いて、走査方向が正方向のショット内におけるドーズ量
から、正方向で走査露光される繰り返しパターン12の線幅を設定領域Aごとに求める。
また、検査部42は、記憶部45に記憶されたデータマップを用いて、走査方向が逆方向
のショット内におけるドーズ量から、逆方向で走査露光される繰り返しパターン12の線
幅を設定領域Aごとに求める(ステップST109)。このとき、線幅が設定領域Aごと
に求められるので、走査方向が正方向のショット内における線幅の分布と、走査方向が逆
方向のショット内における線幅の分布をそれぞれ求めることができる。
As described above, the relationship between the line width and the dose amount of the repetitive pattern 12 is templated in advance as a data map or the like and stored in the storage unit 45. The inspection unit 42 includes the storage unit 4
Using the data map stored in 5, the line width of the repeated pattern 12 that is scanned and exposed in the positive direction is obtained for each set region A from the dose amount in the shot whose scanning direction is the positive direction.
Also, the inspection unit 42 uses the data map stored in the storage unit 45 to set the line width of the repeated pattern 12 scanned and exposed in the reverse direction from the dose amount in the shot whose scan direction is the reverse direction. Each time (step ST109). At this time, since the line width is obtained for each set region A, the distribution of the line width in the shot whose scanning direction is the forward direction and the distribution of the line width in the shot whose scanning direction is the reverse direction can be obtained.

次に、検査部42は、正方向で走査露光される繰り返しパターン12の線幅と、逆方向
で走査露光される繰り返しパターン12の線幅との差を設定領域Aごとに求める(ステッ
プST110)。このとき、線幅の差が設定領域Aごとに求められるので、走査方向の違
いによるショット内での線幅の差の分布を求めることができる。このようにして求めた走
査方向の違いによる線幅の差は、例えば、露光装置101に合わせたパラメータに変換さ
れ、検査部42から信号出力部60を介して露光装置101に出力されて、露光装置10
1による露光に反映される。このとき例えば、走査方向が正方向のショット内における線
幅の分布と、走査方向が逆方向のショット内における線幅の分布のうち、線幅のバラツキ
(分散値)が小さい方に合わせるように露光装置101の調整が行われる。このように、
検査部42は、ドーズ量(露光量)および線幅の差を求める演算・評価機能を有している
Next, the inspection unit 42 obtains, for each setting region A, the difference between the line width of the repeated pattern 12 that is scanned and exposed in the forward direction and the line width of the repeated pattern 12 that is scanned and exposed in the reverse direction (step ST110). . At this time, since the difference in line width is obtained for each setting area A, the distribution of the difference in line width in the shot due to the difference in the scanning direction can be obtained. The line width difference due to the difference in the scanning direction thus obtained is converted into, for example, a parameter suitable for the exposure apparatus 101, and is output from the inspection unit 42 to the exposure apparatus 101 via the signal output unit 60 for exposure. Device 10
1 is reflected in the exposure by 1. At this time, for example, the line width distribution in the shot in which the scanning direction is the forward direction and the line width distribution in the shot in which the scanning direction is the reverse direction are matched to the one having the smaller line width variation (variance value). Adjustment of the exposure apparatus 101 is performed. in this way,
The inspection unit 42 has a calculation / evaluation function for obtaining a difference in dose (exposure amount) and line width.

走査方向によって露光装置101のスキャン精度が異なる場合、露光装置101のレチ
クルステージ120とステージ装置150(図10を参照)の同期駆動精度が低いことが
考えられ、特に、走査露光(スキャン)を開始するとき、加速度が大きくなるので、走査
方向の違いによるスキャン精度の差異が生じやすい。走査方向の違いによるスキャン精度
の差異が生じると、フォーカスは変わらないが、1ショットあたりのドーズ量に差が生じ
るため、露光装置101に露光された繰り返しパターン12の線幅にも走査方向の違いに
よって差が生じることになる。
When the scanning accuracy of the exposure apparatus 101 differs depending on the scanning direction, it is considered that the synchronous drive precision of the reticle stage 120 and the stage apparatus 150 (see FIG. 10) of the exposure apparatus 101 is low, and in particular, scanning exposure (scanning) is started. In this case, since the acceleration increases, a difference in scanning accuracy due to a difference in scanning direction is likely to occur. If a difference in scanning accuracy due to a difference in scanning direction occurs, the focus does not change, but a difference occurs in the dose amount per shot. Therefore, the line width of the repetitive pattern 12 exposed to the exposure apparatus 101 also differs in the scanning direction. Will cause a difference.

このように、本実施形態の表面検査装置1によれば、一方の走査方向で走査露光される
繰り返しパターン12の線幅と、他方の走査方向で走査露光される繰り返しパターン12
の線幅との差(すなわち、走査方向の違いによる線幅のバラツキ)を求めることにより、
露光装置101における走査方向の違いによって生じるスキャン精度の差異を求めること
が可能になる。また、求めた線幅の差を露光装置101にフィードバックすることで、ウ
ェハ全面において露光・現像されたパターンの線幅を設計値通りにすることができる。
Thus, according to the surface inspection apparatus 1 of the present embodiment, the line width of the repeated pattern 12 that is scanned and exposed in one scanning direction and the repeated pattern 12 that is scanned and exposed in the other scanning direction.
By calculating the difference from the line width (that is, the line width variation due to the difference in the scanning direction),
It becomes possible to obtain a difference in scanning accuracy caused by a difference in scanning direction in the exposure apparatus 101. Also, by feeding back the obtained line width difference to the exposure apparatus 101, the line width of the pattern exposed and developed on the entire surface of the wafer can be made as designed.

また、ウェハの表面から生じた回折光による像を撮像するようにすれば、レジスト膜等
の膜厚変動による影響を受けにくいため、露光時のドーズ量(すなわち、繰り返しパター
ン12の線幅)を精度よく計測することが可能である。特に、照明光の波長は、248n
mや313nm(j線)等の深紫外域の波長が望ましい。また、複数の回折条件を用いて
露光時のドーズ量を求めるようにすれば、例えば、各回折条件について平均化することに
より、さらなる精度向上が期待できる。また、対象となる様々なパターンごとに最適な回
折条件を選択することで、感度の高い、高精度な計測が可能になる。
Further, if an image by diffracted light generated from the surface of the wafer is taken, it is difficult to be affected by fluctuations in the film thickness of the resist film or the like, so the dose during exposure (that is, the line width of the repetitive pattern 12) is set. It is possible to measure with high accuracy. In particular, the wavelength of the illumination light is 248n.
Wavelengths in the deep ultraviolet region such as m and 313 nm (j line) are desirable. Further, if the dose amount at the time of exposure is obtained using a plurality of diffraction conditions, for example, further improvement in accuracy can be expected by averaging for each diffraction condition. Further, by selecting an optimal diffraction condition for each of various target patterns, highly sensitive and highly accurate measurement can be performed.

なお、検査部42は、露光装置101のドーズ量をウェハごとに変化させて露光し現像
した複数のウェハの画像を利用して、ウェハ10の表面全体に対するドーズの変動状態を
求めることもできる。前述したように、検査部42は、ドーズ量から繰り返しパターン1
2の線幅を算出することができるので、ウェハ10の表面全体に対するドーズの変動状態
から、ウェハ10の表面における線幅の分布を求めることができる。そこで、ウェハ10
の表面における線幅の分布を求める方法について、図9に示すフローチャートを参照しな
がら説明する。まず、露光装置101のドーズ量をウェハごとに変化させて露光し現像し
た複数のウェハ(ドーズ量が10.0mJ、11.5mJ、13.0mJ、14.5mJ
、16.0mJ、17.5mJ、19.0mJ、20.5mJである8つのウェハ)の画
像を取得する(ステップST201)。このとき、ウェハの照明および撮像等は、回折検
査の場合と同様(最適なドーズ量と最適なフォーカス条件で露光・現像されたパターンか
ら所定の信号強度が得られる条件)にして行う。ここで、ドーズ量が異なる複数のウェハ
を計測用ウェハと称することにする。
Note that the inspection unit 42 can also obtain a variation state of the dose with respect to the entire surface of the wafer 10 by using images of a plurality of wafers that are exposed and developed while changing the dose amount of the exposure apparatus 101 for each wafer. As described above, the inspection unit 42 repeats the pattern 1 from the dose amount.
Since the line width of 2 can be calculated, the distribution of the line width on the surface of the wafer 10 can be obtained from the variation state of the dose with respect to the entire surface of the wafer 10. Therefore, the wafer 10
A method for obtaining the distribution of the line width on the surface will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, a plurality of wafers (exposure amounts are 10.0 mJ, 11.5 mJ, 13.0 mJ, and 14.5 mJ) that are exposed and developed while changing the dose amount of the exposure apparatus 101 for each wafer.
, 16.0 mJ, 17.5 mJ, 19.0 mJ, 20.5 mJ) images (step ST201). At this time, wafer illumination, imaging, and the like are performed in the same manner as in the case of diffraction inspection (conditions for obtaining a predetermined signal intensity from a pattern exposed and developed with an optimal dose amount and an optimal focus condition). Here, a plurality of wafers having different dose amounts are referred to as measurement wafers.

次に、検査部42は、取得したウェハの画像から、露光装置101のドーズ量を変化さ
せた計測用ウェハごとに、信号強度を画素単位(または少数の画素で形成される設定領域
の平均値、以下同じ)で求める(ステップST202)。画素単位であっても、少数の画
素で形成される設定領域であっても、便宜上設定領域Aと称し、その信号強度(または平
均値)を平均輝度と称することにする。次に、検査部42は、ショットの設定領域Aごと
に、(互いにフォーカスオフセット量の異なる)各ウェハにおける同位置の設定領域Aで
の平均輝度と、これに対応するドーズ量との関係を示すグラフ、すなわちドーズカーブ(
ドーズ条件振りウェハ10aで求めた基準となるドーズカーブと区別するため、以降適宜
サンプルドーズカーブと称する)を求める(ステップST203)。なお、サンプルドー
ズカーブを近似する際も近似曲線として4次関数を用いることが好ましい(ステップST
204)。このとき、露光装置101のドーズオフセットを計測用ウェハごとに変化させ
ているため、計測用ウェハの種類からドーズ量を求めることができ、ショット内の同位置
の設定領域Aにおいて、ドーズ量に応じて平均輝度が変化することになる。
Next, the inspection unit 42 sets the signal intensity for each measurement wafer in which the dose amount of the exposure apparatus 101 is changed from the acquired wafer image, and the average value of the setting regions formed by pixel units (or a small number of pixels). , The same applies hereinafter) (step ST202). Whether it is a pixel unit or a setting area formed by a small number of pixels, it is referred to as a setting area A for convenience, and its signal intensity (or average value) is referred to as average luminance. Next, for each shot setting area A, the inspection unit 42 shows the relationship between the average luminance in the setting area A at the same position in each wafer (with different focus offset amounts) and the corresponding dose amount. Graph, ie dose curve (
In order to distinguish it from the reference dose curve obtained from the dose condition wafer 10a, the sample dose curve is hereinafter referred to as appropriate (step ST203). Note that it is preferable to use a quartic function as the approximate curve when approximating the sample dose curve (step ST).
204). At this time, since the dose offset of the exposure apparatus 101 is changed for each measurement wafer, the dose amount can be obtained from the type of measurement wafer, and in the set area A at the same position in the shot, the dose amount can be determined. As a result, the average luminance changes.

次に、検査部42は、求めたサンプルドーズカーブを利用して、全てのショットの設定
領域Aについて、各設定領域Aのサンプルドーズカーブに対応するドーズのずれ量をそれ
ぞれ求める(ステップST205)。具体的には、図示しないメモリに記憶された、各設
定領域Aのサンプルドーズカーブと、対応する設定領域Aの正方向基準ドーズカーブもし
くは逆方向基準ドーズカーブとの相関が最も良くなるようにフィッティング(いわゆるパ
ターンマッチング)を行う。このとき、ドーズ量の増減方向への移動量が即ちその設定領
域Aのドーズのずれ量となる。なお、各ショットの走査方向に応じて、正方向基準ドーズ
カーブもしくは逆方向基準ドーズカーブが選択される。
Next, using the obtained sample dose curve, the inspection unit 42 obtains a dose shift amount corresponding to the sample dose curve of each setting area A for each setting area A of all shots (step ST205). Specifically, fitting (so-called fitting) is performed so that the correlation between the sample dose curve of each setting area A stored in a memory (not shown) and the forward reference dose curve or the backward reference dose curve of the corresponding setting area A is the best. Pattern matching). At this time, the amount of movement of the dose amount in the increasing / decreasing direction is the dose shift amount of the setting area A. Note that the forward reference dose curve or the reverse reference dose curve is selected according to the scanning direction of each shot.

このようにすれば、ウェハ表面上でのドーズのずれ量の分布を求めることができるため
、ウェハの表面全体に対するドーズの変動状態を求めることが可能になる。そして、検査
部42は、記憶部45に記憶されたデータマップを用いて、各設定領域Aにおけるドーズ
のずれ量から、繰り返しパターン12の線幅を設定領域Aごとに求める(ステップST2
06)。このとき、線幅が設定領域Aごとに求められるので、ウェハの表面における線幅
の分布を求めることができる。すなわち、ウェハ表面上での、走査方向が正方向のショッ
ト内における線幅の分布と、走査方向が逆方向のショット内における線幅の分布をそれぞ
れ求めることができ、検査部42は、ウェハの表面における走査方向の違いによる線幅の
バラツキを求めることが可能である。このとき例えば、走査方向が正方向の或る1つのシ
ョットと、走査方向が逆方向の各ショットとの線幅の差をそれぞれ求めることができる。
また例えば、走査方向が正方向のショットと、これに隣接する走査方向が逆方向のショッ
トとの線幅の差をそれぞれ求めることができる。さらに、検査部42は、走査方向の違い
による線幅のバラツキ(線幅の差)を、例えば、露光装置101に合わせたパラメータに
変換し、信号出力部60を介して露光装置101に出力することも可能である。
In this way, since the distribution of the dose shift amount on the wafer surface can be obtained, the variation state of the dose with respect to the entire wafer surface can be obtained. Then, using the data map stored in the storage unit 45, the inspection unit 42 obtains the line width of the repeated pattern 12 for each setting region A from the amount of dose shift in each setting region A (step ST2).
06). At this time, since the line width is obtained for each setting region A, the distribution of the line width on the surface of the wafer can be obtained. That is, the line width distribution in the shot whose scanning direction is the forward direction and the line width distribution in the shot whose scanning direction is the reverse direction can be respectively obtained on the wafer surface. It is possible to obtain a variation in line width due to a difference in scanning direction on the surface. At this time, for example, the difference in line width between a certain shot whose scanning direction is the forward direction and each shot whose scanning direction is the reverse direction can be obtained.
Further, for example, the difference in line width between a shot in which the scanning direction is the forward direction and a shot in which the scanning direction adjacent thereto is in the reverse direction can be obtained. Further, the inspection unit 42 converts the line width variation (line width difference) due to the difference in the scanning direction into, for example, a parameter suitable for the exposure apparatus 101, and outputs the parameter to the exposure apparatus 101 via the signal output unit 60. It is also possible.

なお、走査方向が全て正方向である計測用ウェハと、走査方向が全て逆方向である計測
用ウェハを用いて、各ウェハの表面における線幅の分布を求め、ウェハの表面全体での線
幅の差を求めるようにしてもよい。
Using a measurement wafer whose scanning direction is all in the forward direction and a measurement wafer whose scanning direction is all in the reverse direction, the distribution of the line width on the surface of each wafer is obtained, and the line width over the entire surface of the wafer The difference may be obtained.

また、検査部42で求められた繰り返しパターン12の線幅から、繰り返しパターン1
2における異常の有無を検査するようにすれば、繰り返しパターン12の線幅を基準とす
るため検査の基準が明確となり、繰り返しパターン12の異常の有無を精度よく検査する
ことができる。このとき例えば、検査部42は、求めた繰り返しパターン12の線幅が所
定の範囲内であれば正常と判定し、所定の範囲から外れた場合に異常と判定することがで
きる。
Further, the repetitive pattern 1 is obtained from the line width of the repetitive pattern 12 obtained by the inspection unit 42.
If the presence / absence of abnormality in 2 is inspected, the reference of the inspection becomes clear because the line width of the repetitive pattern 12 is used as a reference, and the presence / absence of abnormality of the repetitive pattern 12 can be accurately inspected. At this time, for example, the inspection unit 42 can determine that the line width of the obtained repeated pattern 12 is normal if the line width is within a predetermined range, and can determine that the line pattern is out of the predetermined range.

なお、上述の実施形態において、一方の走査方向で走査露光される繰り返しパターン1
2の線幅と、他方の走査方向で走査露光される繰り返しパターン12の線幅との差を求め
ているが、これに限られるものではない。例えば、一方の走査方向で走査露光されたショ
ットに対するドーズ量(露光量)と、他方の走査方向で走査露光されたショットに対する
ドーズ量との走査方向による差を求めるようにしてもよい。このようにしても、露光装置
101における走査方向の違いによって生じるスキャン精度の差異を求めることが可能で
ある。また、求めたドーズ量の差を露光装置101にフィードバックすることで、ウェハ
全面において露光・現像されたパターンの線幅を設計値通りにすることができる。なおこ
の場合、一方の走査方向で走査露光されたショットに対するドーズ量の分布と、他方の走
査方向で走査露光されたショットに対するドーズ量の分布のうち、ドーズ量のバラツキ(
分散値)が小さい方に合わせるように露光装置101の調整が行われる。
In the above-described embodiment, the repeated pattern 1 that is scanned and exposed in one scanning direction.
Although the difference between the line width of 2 and the line width of the repeated pattern 12 scanned and exposed in the other scanning direction is obtained, the present invention is not limited to this. For example, the difference in the scanning direction between the dose amount (exposure amount) for the shot exposed in the one scanning direction and the dose amount for the shot exposed in the other scanning direction may be obtained. Even in this way, it is possible to obtain a difference in scanning accuracy caused by a difference in scanning direction in the exposure apparatus 101. Further, by feeding back the obtained dose amount difference to the exposure apparatus 101, the line width of the pattern exposed and developed on the entire surface of the wafer can be made as designed. In this case, a variation in dose amount among a distribution of dose amount for shots exposed in scanning direction in one scanning direction and a distribution of dose amount for shots exposed in scanning direction in the other scanning direction (
The exposure apparatus 101 is adjusted so as to match the smaller (dispersion value).

また、スキャン精度に限らず、ミックスアンドマッチのように分割露光する場合には、
それぞれの分割領域のドーズ量(露光量)を求めることができる。そのため、ドーズ量が
適正量からずれている場合に、各分割領域のドーズ量をそれぞれ調整することが可能であ
る。
Also, not only scanning accuracy, but when performing split exposure like mix and match,
The dose amount (exposure amount) of each divided region can be obtained. Therefore, when the dose amount is deviated from the appropriate amount, the dose amount of each divided region can be adjusted.

また、上述の実施形態において、ドーズカーブの近似曲線の式として4次式を用いるの
が好ましいとしたが、グラフの形状によっては、直線近似を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, it is preferable to use a quartic equation as the approximate curve equation of the dose curve. However, linear approximation may be performed depending on the shape of the graph.

また、上述の実施形態において、回折検査と同様な手法により走査方向による線幅の差
を求める技術を説明したが、PER検査(偏光検査)と同様な手法によっても走査方向に
よる線幅の差を求めることができる。
In the above-described embodiment, the technique for obtaining the line width difference in the scanning direction by a technique similar to the diffraction inspection has been described. However, the line width difference in the scanning direction can also be obtained by a technique similar to the PER inspection (polarization inspection). Can be sought.

例えば、図6に示すフローチャートのステップST103において、照明系20が照明
光として直線偏光Lをドーズ条件振りウェハ10aの表面に照射し、撮像装置35がドー
ズ条件振りウェハ10aの反射像を光電変換して画像信号を生成し、主制御部50を介し
て画像信号を画像処理部40に出力すればよい。これにより、検査部42は、ドーズ条件
振りウェハ10aの偏光画像を利用して、偏光によるドーズカーブを求めることができる
。検査部42は、このドーズカーブを利用して、偏光の輝度(信号強度)が設計値に対応
する値となるドーズ量を求め、求めたドーズ量から繰り返しパターン12の線幅を算出す
るようにすれば、回折光の場合と同様に、正方向で走査露光される繰り返しパターン12
の線幅と、逆方向で走査露光される繰り返しパターン12の線幅との差を求めることがで
きる。
For example, in step ST103 of the flowchart shown in FIG. 6, the illumination system 20 irradiates the surface of the dose condition wafer 10a with linearly polarized light L as illumination light, and the imaging device 35 photoelectrically converts the reflected image of the dose condition wafer 10a. The image signal may be generated and the image signal may be output to the image processing unit 40 via the main control unit 50. Accordingly, the inspection unit 42 can obtain a dose curve due to polarization using the polarization image of the dose condition swing wafer 10a. The inspection unit 42 uses this dose curve to obtain a dose amount at which the luminance (signal intensity) of polarized light becomes a value corresponding to the design value, and calculates the line width of the repeated pattern 12 from the obtained dose amount. For example, as in the case of diffracted light, the repeated pattern 12 that is scanned and exposed in the positive direction.
And the line width of the repeated pattern 12 scanned and exposed in the opposite direction can be obtained.

また、上述の実施形態において、検査部42で求められた走査方向による線幅の差を、
検査部42から信号出力部60を介して露光装置101に出力して、露光装置101の設
定にフィードバックすることができる。そこで、前述の表面検査装置1を備えた露光シス
テムについて、図10および図11を参照しながら説明する。この露光システム100は
、レジストが塗布されたウェハ10の表面に所定のマスクパターン(繰り返しパターン)
を投影露光する露光装置101と、露光装置101による露光工程および現像装置(図示
せず)による現像工程等を経て、表面に繰り返しパターン12が形成されたウェハ10の
検査を行う表面検査装置1とを備えて構成される。
In the above-described embodiment, the line width difference in the scanning direction obtained by the inspection unit 42 is calculated as follows.
It can be output from the inspection unit 42 to the exposure apparatus 101 via the signal output unit 60 and fed back to the setting of the exposure apparatus 101. Therefore, an exposure system provided with the above-described surface inspection apparatus 1 will be described with reference to FIGS. In this exposure system 100, a predetermined mask pattern (repetitive pattern) is formed on the surface of a wafer 10 coated with a resist.
An exposure apparatus 101 for projecting exposure, and a surface inspection apparatus 1 for inspecting a wafer 10 having a repeated pattern 12 formed on the surface through an exposure process by an exposure apparatus 101 and a development process by a development apparatus (not shown). It is configured with.

露光装置101は、図10に示すように、照明系110と、レチクルステージ120と
、投影ユニット130と、局所液浸装置140と、ステージ装置150と、主制御装置2
00(図11を参照)とを備えて構成される。なお、以下においては、図10に示した矢
印X,Y,Zの方向をそれぞれX軸方向、Y軸方向、Z軸方向として説明する。
As shown in FIG. 10, the exposure apparatus 101 includes an illumination system 110, a reticle stage 120, a projection unit 130, a local immersion apparatus 140, a stage apparatus 150, and the main controller 2.
00 (see FIG. 11). In the following description, the directions of arrows X, Y, and Z shown in FIG. 10 will be described as the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively.

照明系110は、詳細な図示を省略するが、光源と、オプティカルインテグレータ等を
備えた照度均一化光学系と、レチクルブラインド等を備えた照明光学系とを有し、レチク
ルブラインドで規定されたレチクルR上のスリット状の照明領域を照明光(露光光)によ
り略均一な照度で照明するように構成されている。照明光としては、例えば、ArFエキ
シマレーザ光(波長193nm)が用いられる。
Although not shown in detail, the illumination system 110 includes a light source, an illuminance equalizing optical system including an optical integrator, and an illumination optical system including a reticle blind. The reticle is defined by the reticle blind. The slit-shaped illumination area on R is illuminated with illumination light (exposure light) with substantially uniform illuminance. As illumination light, for example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used.

レチクルステージ120上には、所定のパターン(例えば、ラインパターン)がそのパ
ターン面(図10における下面)に形成されたレチクル(フォトマスク)Rが、例えば真
空吸着により固定保持されている。レチクルステージ120は、例えばリニアモータ等を
備えるレチクルステージ駆動装置121(図11を参照)によってXY平面内で移動可能
であるとともに、走査方向(ここではY軸方向とする)に所定の走査速度で移動可能に構
成されている。
On reticle stage 120, reticle (photomask) R on which a predetermined pattern (for example, line pattern) is formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 10) is fixed and held by, for example, vacuum suction. The reticle stage 120 can be moved in the XY plane by a reticle stage driving device 121 (see FIG. 11) including a linear motor, for example, and at a predetermined scanning speed in the scanning direction (here, the Y-axis direction). It is configured to be movable.

レチクルステージ120のXY平面内の位置情報(Z軸回りの回転方向の回転情報を含
む)は、レチクルステージ120に設けられたY軸に直交する反射面を有する第1反射鏡
123およびX軸に直交する反射面を有する第2反射鏡(図示せず)を介して、レチクル
干渉計125によって検出される。レチクル干渉計125により検出された当該位置情報
は主制御装置200に送られ、主制御装置200は、その位置情報に基づいてレチクルス
テージ駆動装置121を介してレチクルステージ120の位置(および移動速度)を制御
する。
Position information of the reticle stage 120 in the XY plane (including rotation information about the rotation direction around the Z axis) is reflected on the first reflecting mirror 123 having a reflecting surface orthogonal to the Y axis provided on the reticle stage 120 and the X axis. Detection is performed by the reticle interferometer 125 via a second reflecting mirror (not shown) having an orthogonal reflecting surface. The position information detected by the reticle interferometer 125 is sent to the main controller 200, and the main controller 200 moves the position (and moving speed) of the reticle stage 120 via the reticle stage driving device 121 based on the position information. To control.

投影ユニット130は、レチクルステージ120の下方に配置され、鏡筒131と、鏡
筒131内に保持された投影光学系135とを有して構成される。投影光学系135は、
照明光の光軸AXに沿って配列された複数の光学素子(レンズエレメント)を有し、両側
テレセントリックで、所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍または1/8倍など)
を有するように構成されている。このため、照明系110から射出された照明光によって
レチクルR上の照明領域が照明されると、投影光学系135の物体面とパターン面が略一
致して配置されるレチクルRを透過した照明光により、投影光学系135を介してその照
明領域内のレチクルRのパターンの縮小像が、投影光学系135の像面側に配置されたウ
ェハ10上の露光領域(レチクルR上の照明領域に共役な領域)に形成される。そして、
レチクルステージ120とウェハ10を保持するステージ装置150との同期駆動によっ
て、照明領域に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に移動させるとともに、露光領
域に対してウェハ10を走査方向(Y軸方向)に移動させることで、ウェハ10上の1つ
のショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルRのパターン(マスク
パターン)が転写される。
The projection unit 130 is disposed below the reticle stage 120 and includes a lens barrel 131 and a projection optical system 135 held in the lens barrel 131. The projection optical system 135 is
It has a plurality of optical elements (lens elements) arranged along the optical axis AX of illumination light, is telecentric on both sides, and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4, 1/5, 1/8, etc.)
It is comprised so that it may have. For this reason, when the illumination area on the reticle R is illuminated by the illumination light emitted from the illumination system 110, the illumination light transmitted through the reticle R arranged so that the object plane and the pattern plane of the projection optical system 135 substantially coincide with each other. Thus, a reduced image of the pattern of the reticle R in the illumination area via the projection optical system 135 is conjugated to the exposure area on the wafer 10 arranged on the image plane side of the projection optical system 135 (the illumination area on the reticle R). A region). And
By synchronous driving of the reticle stage 120 and the stage apparatus 150 that holds the wafer 10, the reticle R is moved in the scanning direction (Y-axis direction) with respect to the illumination area, and the wafer 10 is moved in the scanning direction (Y By moving in the axial direction, scanning exposure of one shot area on the wafer 10 is performed, and the pattern (mask pattern) of the reticle R is transferred to the shot area.

露光装置101には、液浸方式の露光を行うために局所液浸装置140が設けられてい
る。局所液浸装置140は、図10および図11に示すように、液体供給装置141と、
液体回収装置142と、液体供給管143Aと、液体回収管143Bと、ノズルユニット
145とを有して構成される。ノズルユニット145は、投影光学系135を構成する最
も像面側(ウェハ側)の光学素子、ここでは先端レンズ136を保持する鏡筒131の下
端部周囲を取り囲むように、投影ユニット130を保持する不図示のフレーム部材(露光
装置101を構成するフレーム部材)に支持されている。また、ノズルユニット145は
、図10に示すように、その下端面が先端レンズ136の下端面と略同一面になるように
設定されている。
The exposure apparatus 101 is provided with a local liquid immersion apparatus 140 for performing immersion type exposure. As shown in FIGS. 10 and 11, the local liquid immersion device 140 includes a liquid supply device 141,
The liquid recovery apparatus 142, the liquid supply pipe 143A, the liquid recovery pipe 143B, and the nozzle unit 145 are configured. The nozzle unit 145 holds the projection unit 130 so as to surround the periphery of the lower end portion of the lens barrel 131 that holds the optical element on the most image plane side (wafer side) constituting the projection optical system 135, here the tip lens 136. It is supported by a frame member (not shown) (a frame member constituting the exposure apparatus 101). Further, as shown in FIG. 10, the nozzle unit 145 is set so that its lower end surface is substantially flush with the lower end surface of the front lens 136.

液体供給装置141は、詳細な図示を省略するが、液体を貯蔵するタンクと、加圧ポン
プと、温度制御装置と、液体の流量を制御するためのバルブとを有して構成され、液体供
給管143Aを介してノズルユニット145に接続されている。液体回収装置142は、
詳細な図示を省略するが、回収した液体を貯蔵するタンクと、吸引ポンプと、液体の流量
を制御するためのバルブとを有して構成され、液体回収管143Bを介してノズルユニッ
ト145に接続されている。
Although not shown in detail, the liquid supply device 141 includes a tank that stores liquid, a pressurizing pump, a temperature control device, and a valve that controls the flow rate of the liquid. It is connected to the nozzle unit 145 via a pipe 143A. The liquid recovery device 142
Although not shown in detail, the tank includes a tank for storing the recovered liquid, a suction pump, and a valve for controlling the flow rate of the liquid, and is connected to the nozzle unit 145 via the liquid recovery pipe 143B. Has been.

主制御装置200は、図11に示すように、液体供給装置141の作動を制御して液体
供給管143Aを介して先端レンズ136とウェハ10との間に液体(例えば、純水)を
供給するとともに、液体回収装置142の作動を制御して液体回収管143Bを介して先
端レンズ136とウェハ10との間から液体を回収する。このとき、主制御装置200は
、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置1
41および液体回収装置142の作動を制御する。したがって、先端レンズ136とウェ
ハ10との間には、一定量の液体が常に入れ替わって保持され、これにより液浸領域(液
浸空間)が形成される。このように、露光装置101では、照明光を、液浸領域を形成す
る液体を介してウェハ10に照射することによって、ウェハ10に対する露光が行われる
As shown in FIG. 11, the main control device 200 controls the operation of the liquid supply device 141 to supply liquid (for example, pure water) between the tip lens 136 and the wafer 10 via the liquid supply tube 143A. At the same time, the operation of the liquid recovery device 142 is controlled to recover the liquid from between the front lens 136 and the wafer 10 via the liquid recovery tube 143B. At this time, the main controller 200 determines that the amount of liquid supplied and the amount of liquid recovered are always equal.
41 and the liquid recovery apparatus 142 are controlled. Therefore, a certain amount of liquid is always exchanged and held between the front lens 136 and the wafer 10, thereby forming an immersion area (immersion space). Thus, in the exposure apparatus 101, the wafer 10 is exposed by irradiating the wafer 10 with illumination light through the liquid forming the liquid immersion area.

ステージ装置150は、投影ユニット130の下方に配置されたウェハステージ151
と、ウェハステージ151を駆動するステージ駆動装置155(図11を参照)とを有し
て構成される。ウェハステージ151は、不図示のエアスライダにより数μm程度のクリ
アランスを有してベース部材105の上方に浮上支持され、ウェハステージ151の上面
においてウェハ10を真空吸着によって保持するように構成されている。そして、ウェハ
ステージ151は、ステージ駆動装置155を構成するモータにより、ベース部材105
の上面に沿ってXY平面内で移動可能になっている。
The stage device 150 is a wafer stage 151 disposed below the projection unit 130.
And a stage driving device 155 (see FIG. 11) for driving the wafer stage 151. Wafer stage 151 has a clearance of about several μm by an air slider (not shown) and is supported to float above base member 105, and is configured to hold wafer 10 on the upper surface of wafer stage 151 by vacuum suction. . Wafer stage 151 is then moved to base member 105 by a motor that constitutes stage drive device 155.
It is possible to move in the XY plane along the upper surface.

ウェハステージ151のXY平面内の位置情報はエンコーダ装置156(図11を参照
)によって検出される。エンコーダ装置156により検出された当該位置情報は主制御装
置200に送られ、主制御装置200は、その位置情報に基づいてステージ駆動装置15
5を介してウェハステージ151の位置(および移動速度)を制御する。
Position information of the wafer stage 151 in the XY plane is detected by an encoder device 156 (see FIG. 11). The position information detected by the encoder device 156 is sent to the main control device 200, and the main control device 200 determines the stage driving device 15 based on the position information.
5 is used to control the position (and moving speed) of the wafer stage 151.

以上のように構成される露光装置101において、照明系110から射出された照明光
によってレチクルR上の照明領域が照明されると、投影光学系135の物体面とパターン
面が略一致して配置されるレチクルRを透過した照明光により、投影光学系135を介し
てその照明領域内のレチクルRのパターンの縮小像が、ウェハステージ151上に支持さ
れて投影光学系135の像面側に配置されたウェハ10上の露光領域(レチクルR上の照
明領域に共役な領域)に形成される。そして、レチクルステージ120とウェハ10を支
持するウェハステージ151との同期駆動によって、照明領域に対してレチクルRを走査
方向(Y軸方向)に移動させるとともに、露光領域に対してウェハ10を走査方向(Y軸
方向)に移動させることで、ウェハ10上の1つのショット領域の走査露光が行われ、そ
のショット領域にレチクルRのパターンが転写される。
In the exposure apparatus 101 configured as described above, when the illumination area on the reticle R is illuminated by the illumination light emitted from the illumination system 110, the object plane and the pattern plane of the projection optical system 135 are substantially aligned. The reduced image of the pattern of the reticle R in the illumination area is supported on the wafer stage 151 and arranged on the image plane side of the projection optical system 135 through the projection optical system 135 by the illumination light transmitted through the reticle R. Is formed in an exposed region on the wafer 10 (region conjugate to the illumination region on the reticle R). Then, by synchronous driving of the reticle stage 120 and the wafer stage 151 that supports the wafer 10, the reticle R is moved in the scanning direction (Y-axis direction) with respect to the illumination area, and the wafer 10 is moved in the scanning direction with respect to the exposure area. By moving in the (Y-axis direction), scanning exposure of one shot area on the wafer 10 is performed, and the pattern of the reticle R is transferred to the shot area.

なおこのとき、例えば、X軸方向の端から奇数番目のショットの列において、照明領域
に対してレチクルRを−Y軸方向に移動させるとともに、露光領域に対してウェハ10を
−Y軸方向に移動させることで、端から奇数番目の列における各ショット領域に対して+
Y軸方向への走査露光が行われる。一方、X軸方向の端から偶数番目のショットの列にお
いて、照明領域に対してレチクルRを+Y軸方向に移動させるとともに、露光領域に対し
てウェハ10を+Y軸方向に移動させることで、端から偶数番目の列における各ショット
領域に対して−Y軸方向への走査露光が行われる。すなわち、ウェハ10に対して、一方
の走査方向もしくはこれとは逆の他方の走査方向で走査露光が行われる。
At this time, for example, in the odd-numbered shot row from the end in the X-axis direction, the reticle R is moved in the −Y-axis direction with respect to the illumination area, and the wafer 10 is moved in the −Y-axis direction with respect to the exposure area. By moving, for each shot area in the odd-numbered column from the end +
Scanning exposure in the Y-axis direction is performed. On the other hand, in the even-numbered shot row from the end in the X-axis direction, the reticle R is moved in the + Y-axis direction with respect to the illumination area, and the wafer 10 is moved in the + Y-axis direction with respect to the exposure area. Scanning exposure in the -Y-axis direction is performed on each shot area in the even-numbered columns from. That is, the scanning exposure is performed on the wafer 10 in one scanning direction or the other scanning direction opposite to the scanning direction.

このようにして露光装置101による露光工程が実施されると、現像装置(図示せず)
による現像工程等を経て、前述の実施形態に係る表面検査装置1により、表面に繰り返し
パターン12が形成されたウェハ10の表面検査を行う。なお、露光工程を実施する前、
表面検査装置1は、前述のようにして、走査方向による線幅の差を求め、接続ケーブル(
図示せず)等を介して、走査方向による線幅の差のデータを露光装置101に出力する。
そして、露光装置101の主制御装置200に設けられた補正処理部210は、表面検査
装置1から入力された走査方向による線幅の差に基づいて、走査方向によって線幅に差が
生じないように、露光装置101の各種設定パラメータを補正する。
When the exposure process by the exposure apparatus 101 is performed in this manner, a developing device (not shown)
Through the development process and the like, the surface inspection of the wafer 10 on which the repeated pattern 12 is formed is performed by the surface inspection apparatus 1 according to the above-described embodiment. Before performing the exposure process,
As described above, the surface inspection apparatus 1 obtains a difference in line width in the scanning direction, and connects the connection cable (
The line width difference data in the scanning direction is output to the exposure apparatus 101 via a not shown).
Then, the correction processing unit 210 provided in the main controller 200 of the exposure apparatus 101 does not cause a difference in the line width depending on the scanning direction based on the difference in the line width depending on the scanning direction input from the surface inspection apparatus 1. In addition, various setting parameters of the exposure apparatus 101 are corrected.

これにより、本実施形態の露光システム100によれば、前述の実施形態に係る表面検
査装置1から入力された走査方向による線幅の差に応じて、露光装置101の設定を補正
するため、走査方向の異なる露光ショットでパターン形状が変化することなく、露光装置
101の設定をより適切に行うことができる。
Thereby, according to the exposure system 100 of the present embodiment, scanning is performed in order to correct the setting of the exposure apparatus 101 according to the difference in line width in the scanning direction input from the surface inspection apparatus 1 according to the above-described embodiment. The exposure apparatus 101 can be set more appropriately without the pattern shape changing between exposure shots in different directions.

1 表面検査装置 5 ステージ
10 ウェハ(10a ドーズ条件振りウェハ)
20 照明系(照明部)
30 受光系(検出部) 35 撮像装置(検出部)
40 画像処理部
42 検査部(演算部、評価部)
100 露光システム 101 露光装置
1 Surface inspection device 5 Stage 10 Wafer (10a dose condition wafer)
20 Illumination system (illumination part)
30 light receiving system (detection unit) 35 imaging device (detection unit)
40 Image processing unit 42 Inspection unit (calculation unit, evaluation unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Exposure system 101 Exposure apparatus

Claims (7)

露光によって作製されたパターンを有する基板を照明光で照明する照明部と、
前記パターンで反射した照明光を検出する検出部と、
前記検出の結果から前記パターンが作製された際の露光量に関する情報を演算する演算
部と、
前記露光量に関する情報のバラツキを求める評価部とを備えることを特徴とする表面検
査装置。
An illumination unit that illuminates a substrate having a pattern produced by exposure with illumination light;
A detection unit for detecting illumination light reflected by the pattern;
A calculation unit for calculating information on an exposure amount when the pattern is produced from the detection result;
A surface inspection apparatus comprising: an evaluation unit that obtains variation in information regarding the exposure amount.
前記パターンは基板の走査中に露光して作製され、前記評価部は前記走査のバラツキを
求めることを特徴とする請求項1に記載の表面検査装置。
The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the pattern is formed by exposure during scanning of the substrate, and the evaluation unit obtains variation in the scanning.
前記基板上には、該基板を一方に走査しながら露光したパターンと、該基板を前記一方
とは反対の他方に走査しながら露光したパターンが作製されており、
前記評価部は、前記一方の走査と前記他方の走査との違いを求めることを特徴とする請
求項1または2に記載の表面検査装置。
On the substrate, a pattern exposed while scanning the substrate in one side and a pattern exposed while scanning the substrate in the other side opposite to the one are prepared,
The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the evaluation unit obtains a difference between the one scan and the other scan.
基板の表面に所定のパターンを走査露光する露光装置と、走査露光されて表面に前記パ
ターンが形成された基板の表面検査を行う表面検査装置とを備え、
前記表面検査装置は、請求項1から3のいずれか一項に記載の表面検査装置であって、
前記評価部により求められた情報を前記露光装置へ出力し、
前記露光装置は、前記表面検査装置から入力された前記評価部により求められた情報に
応じて、前記露光装置の設定を補正することを特徴とする露光システム。
An exposure apparatus that scans and exposes a predetermined pattern on the surface of the substrate, and a surface inspection apparatus that performs surface inspection of the substrate that is scanned and exposed to form the pattern on the surface,
The surface inspection apparatus is the surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Outputting the information obtained by the evaluation unit to the exposure apparatus;
The exposure apparatus corrects the setting of the exposure apparatus according to information obtained by the evaluation unit input from the surface inspection apparatus.
露光によって作製されたパターンを有する基板を照明光で照明し、
前記パターンで反射した照明光を検出し、
前記検出の結果から前記パターンが作製された際の露光量に関する情報を演算し、
前記露光量に関する情報のバラツキを求めることを特徴とする表面検査方法。
Illuminate a substrate having a pattern produced by exposure with illumination light;
Detecting the illumination light reflected by the pattern;
Calculate information on the amount of exposure when the pattern is produced from the result of the detection,
A surface inspection method characterized by obtaining variation in information relating to the exposure amount.
前記パターンは基板の走査中に露光して作製されており、前記走査のバラツキを求める
ことを特徴とする請求項5に記載の表面検査方法。
6. The surface inspection method according to claim 5, wherein the pattern is formed by exposure during scanning of the substrate, and variation in the scanning is obtained.
前記基板上には、該基板を一方に走査しながら露光したパターンと、該基板を前記一方
とは反対の他方に走査しながら露光したパターンが作製されており、
前記一方の走査と前記他方の走査との違いを求めることを特徴とする請求項5または6
に記載の表面検査方法。
On the substrate, a pattern exposed while scanning the substrate in one side and a pattern exposed while scanning the substrate in the other side opposite to the one are prepared,
The difference between the one scan and the other scan is obtained.
The surface inspection method described in 1.
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