(57)【要約】      （修正有）【課題】基板上に形成された窪みの内径などの測定値にバラツキのない安定した測定結果を得ることができる基板検査装置を提供する。【解決手段】基板検査装置１は、顕微鏡４と顕微鏡４に搭載したカメラ５によって撮像した基板２の画像を用いて、基板２の検査を行う。基板検査装置１は、基板２上に形成されたテーパー部を有するコンタクトホールを含む指定領域を設定して、顕微鏡４の焦点位置を基板２の深さ方向に対して相対的に移動しつつ、予め設定した撮像間隔Ｔ毎に基板２の表面をカメラ５によって撮像して複数のデジタル画像を取得する。基板検査装置１は、複数のデジタル画像のそれぞれの指定領域において検出された一対のエッジのエッジ幅を算出し、算出された複数のエッジ幅の中の最小値を、コンタクトホールの底面部の直径の値として、出力する。【選択図】図１
2014115149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡と該顕微鏡に搭載したカメラによって撮像した基板の画像を用いて、前記基板の検査を行う基板検査装置であって、
前記基板上に形成されたテーパー部を有するホール又は溝を含む指定領域を設定して、前記顕微鏡の焦点位置を前記基板の深さ方向に対して相対的に移動しつつ、予め設定した撮像間隔毎に前記基板の表面を前記カメラによって撮像して複数のデジタル画像を取得する画像取得部と、
前記複数のデジタル画像のそれぞれの前記指定領域において検出された一対のエッジのエッジ幅を算出するエッジ幅算出部と、
前記エッジ幅算出部において算出された複数のエッジ幅の中の最小値を、前記ホールの底面部の直径又は前記溝の底面部の幅の値として、出力する最小エッジ幅出力部と、
を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記ホールは、前記基板上に形成されたコンタクトホールであることを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記基板は、液晶ガラス基板又は半導体ウェハであることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶ガラス基板やウェハ等の基板を検査する基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば液晶ガラス基板等の基板の検査において、基板上に形成されたパターンの線幅を測定する検査がある。  
従来の検査では、顕微鏡とこれに搭載した例えばＣＣＤカメラなどのカメラを用いて基板表面の拡大デジタル画像を取得し、画素毎に輝度の微分値（コントラスト値）を求め、取得したデジタル画像をコントラスト画像に変換することによって一対のエッジを明瞭化し、一対のエッジを正確に認識できる状態にした上でエッジの間隔を測定している。また、このとき、基板表面のデジタル画像は、例えばレーザーＡＦ（Auto Focus）機能またはコントラストＡＦ機能を具備したカメラを用いて撮像される。
【０００３】
レーザーＡＦ機能を備えたカメラでは、基板表面にレーザーを直接照射し最も大きな輝度を示す位置に焦点が合わされる。このため、このカメラで撮像した画像は、最も大きな輝度を示す位置が鮮明に写し出され、合焦位置外の部分が不鮮明となる。例えばパターンが積層した基板のように、エッジの高さ位置が異なる複数のパターンを形成した基板では、合焦した部分のエッジは鮮明に写し出され、コントラスト画像に変換した際にエッジが明瞭に写し出される。この一方で、合焦したエッジよりも上方もしくは下方に位置するエッジはコントラスト画像に変換した際にも滲んだように不明瞭に写し出されてしまう。
【０００４】
これに対し、基板表面の一部に合焦した状態から、顕微鏡およびカメラを基板に対して相対的に所定の速度で移動しつつ、所定の間隔毎に撮像を行ってゆき、複数の断層画像を取得して検査を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、複数の断層画像のそれぞれをコントラスト画像に変換し、それぞれのコントラスト画像から高さ位置の異なるそれぞれのエッジのコントラスト値が高い画素を抽出してこれらを合成することによって、高さ位置の異なるエッジをそれぞれ明瞭に写し出した一枚のコントラスト画像を取得するようにしている。
【０００５】
一方、コントラストＡＦ機能を備えたカメラにおいては、複数のエッジの高さの範囲内で焦点位置を変えながら撮像領域全体が平均的にある程度鮮明に写し出されるように焦点位置を合わせて画像の取得が行われる。これにより、積層したパターンを備える場合においてもそれぞれのエッジが平均的に写し出され、極端に不明瞭なエッジをなくすことができる。  
以上のような各種カメラを利用して、基板上に形成されたコンタクトホールのような窪みの内径を測定することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、基板上に形成された窪みの内壁が、その基板平面に対して直交する方向に沿って形成されるのではなく、その内壁がテーパー面を有するように窪みが形成されている場合、窪みの底面部の内径あるいは幅を正確に決定できない場合がある。これは、コントラストＡＦ機能を利用すると、窪みのテーパー部のいずれの位置においても合焦と判断されてしまうためである。  
従って、底面部の内径などの測定結果にバラツキが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、基板上に形成された窪みの内径などの測定値にバラツキのない安定した測定結果を得ることができる基板検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の基板検査装置は、顕微鏡と該顕微鏡に搭載したカメラによって撮像した基板の画像を用いて、前記基板の検査を行う基板検査装置であって、前記基板上に形成されたテーパー部を有するホール又は溝を含む指定領域を設定して、前記顕微鏡の焦点位置を前記基板の深さ方向に対して相対的に移動しつつ、予め設定した撮像間隔毎に前記基板の表面を前記カメラによって撮像して複数のデジタル画像を取得する画像取得部と、前記複数のデジタル画像のそれぞれの前記指定領域において検出された一対のエッジのエッジ幅を算出するエッジ幅算出部と、前記エッジ幅算出部において算出された複数のエッジ幅の中の最小値を、前記ホールの底面部の直径又は前記溝の底面部の幅の値として、出力する最小エッジ幅出力部と、有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上に形成された窪みの内径などの測定値にバラツキのない安定した測定結果を得ることができる基板検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る、基板を検査する基板検査装置１の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、基板上の形成された、テーパー部を有するコンタクトホールの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った基板の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る、基板２上の所定の位置に形成された各コンテクトホール２１の底面部２１ａの直径を測定する処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図５】図４のＳ７（画像処理）の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る、基板上の一部の撮像領域Ａの画像の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る、カメラ５により撮像される複数の断層画像と、Ｚ方向における撮像位置との関係を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る、顕微鏡４の焦点位置が撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎまでの間の途中の位置にあるときに取得されるエッジ幅ｄＥを説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る、顕微鏡４の焦点位置と、算出されるエッジ幅の関係の例を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、顕微鏡４の焦点位置が底面部２１ａの位置にあるときに取得されるエッジ幅ｄＥを説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る、基板上の形成された、テーパー部を有する溝の平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った基板の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る、基板上の形成された、テーパー部を有するＶ字溝の平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
（構成）
図１は、本実施の形態に係る、基板を検査する基板検査装置１の構成を示す図である。この基板検査装置１は、基板２を移動可能に支持する基台３と、基板表面２ａを観察するための対物レンズ４ａを備える顕微鏡４と、顕微鏡４に搭載した例えばレーザーＡＦ機能を有するＣＣＤカメラなどのカメラ５と、顕微鏡４を垂直方向（ここではＺ方向）に昇降可能に支持する支持部材６と、支持部材６を昇降させるための例えばモータなどの駆動機構７と、支持部材６の昇降量を検出することにより顕微鏡４の位置を特定する例えばリニアスケールなどの計測機構８とを主な構成要素として、構成されている。基板２は、基台３の上面である設置面３ａ上に設置される。  
カメラ５には、カメラ５で撮像した画像を保存するための取込み画像用バッファーメモリ装置９が接続され、この取込み画像用バッファーメモリ装置９には、画像を表示するための表示手段としてのモニタ１０が接続されている。また、取込み画像用バッファーメモリ装置９と駆動機構７と計測機構８とには、演算制御装置１１が接続されている。また、この演算制御装置１１は、取込み画像用バッファーメモリ装置９から送られたデジタル画像データを保存するための処理画像用バッファーメモリ１２と、デジタル画像データをコントラスト画像に変換し、コントラスト値を基に線幅Ｗの測定を行う画像処理部１３とを具備している。さらに、演算制御装置１１には、計測機構８によって計測した顕微鏡４の位置を記憶するためのワークメモリ装置１４が接続されている。
【００１３】
以上のように、基板検査装置１は、顕微鏡４と、顕微鏡４に搭載したカメラ５によって撮像した基板２の画像を用いて、基板の検査を行う装置である。  
本実施の形態では、基板２は、液晶ガラス基板である。そして、本実施の形態では、その液晶ガラス基板の表面に形成されたコンタクトホールであって、その内壁がテーパー部を有するコンタクトホールの底面の内径を測定する場合を説明する。なお、基板は、半導体ウェハなどでもよい。
【００１４】
図２と図３は、基板上の形成された、テーパー部を有するコンタクトホールを説明するための図である。図２は、基板上の形成された、テーパー部を有するコンタクトホールの平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った基板の断面図である。  
図２及び図３に示すように、コンタクトホール２１は、所定の深さを有する窪みであって、中央部に円形の底面部２１ａを有し、底面部２１ａから基板表面２ａにかけてなだらかな曲面からなるテーパー部２１ｂを有する。底面部２１ａの直径はｗである。以下、このような複数のコンタクトホール２１が、基板２上の所定の位置に形成されており、各コンテクトホール２１の底面部２１ａの直径を測定する場合を説明する。
（動作）
次に、基板検査装置１の動作について説明する。  
図４と図５は、基板２上の所定の位置に形成された各コンテクトホール２１の底面部２１ａの直径を測定する処理の流れの例を示すフローチャートである。特に、図５は、図４のＳ７（画像処理）の処理の流れの例を示すフローチャートである。図４と図５の処理は、演算制御装置１１により実行される。  
演算制御装置１１は、外部からの動作開始指令が演算制御装置１１に入力されると、はじめに、指定領域数ｍ、移動速度ｖ、撮像間隔Ｔなどの所定の設定値の初期設定を行う（Ｓ１）。指定領域数ｍは、基板２の表面２ａ上の、測定対象のコンタクトホールの数である。移動速度ｖは、顕微鏡４をＺ方向に移動させるときの顕微鏡４の速度である。撮像間隔Ｔは、コンタクトホールを撮像するときの撮像タイミングの時間差である。ここでは、撮像間隔Ｔは、基板表面２ａに直交する方向において、等しい間隔であるとする。  
なお、ここでは、撮像間隔Ｔは、時間間隔であるが、顕微鏡４の移動に伴う焦点位置の移動距離でもよい。
【００１５】
他にも、初期設定では、撮像領域、コンタクトホールを撮像するときのＺ方向の撮像開始位置、撮像終了位置などの情報も設定される。ここでは、撮像開始位置Ｚ１から撮像間隔Ｔでｎ回の撮像が行われて、最後の撮像位置がＺｎであるとする。
【００１６】
次に、演算制御装置１１は、演算制御装置１１が駆動機構７を正逆いずれかの方向に回転させる信号を出力して、駆動機構７の駆動により顕微鏡４を予め設定した初期位置に移動させる。ここで、予め設定した初期位置とは、基板２の表面２ａに合焦した状態で、基板表面２ａの所定の撮像領域Ａを撮像可能な位置とし、初期設定時に定められる。さらに、演算制御装置１１は、顕微鏡４が予め設定された初期位置に移動した段階で、レーザーＡＦ機能によって基台３に載置した基板表面２ａに焦点を合わせる（Ｓ２）。
【００１７】
図６は、基板上の一部の撮像領域Ａの画像の例を示す図である。撮像領域Ａ内には、配線パターン３１と共に、複数（ここでは３つ）のコンタクトホール２１が形成されている。図６に示す撮像領域Ａの基板表面２ａに焦点が合わせられる。撮像領域Ａの中には、後述するように、コンタクトホール２１の少なくとも中央部を含む指定領域Ｅｉが予め設定されている。
【００１８】
次に、演算制御装置１１は、撮像開始位置Ｚ１に対物レンズ４ａの焦点位置を移動する（Ｓ３）。ここでは、基板表面２ａから所定の深さの位置を撮像開始位置Ｚ１とする。撮像開始位置Ｚ１は、基板表面２ａから底面部２１ａに向かってわずかに深い位置に設定される。
【００１９】
次に、演算制御装置１１は、顕微鏡４を予め設定した移動速度ｖにて基板２の設置面３ａに対して垂直方向であるＺ方向に沿って下降移動させ、カメラ５により得られたデジタル画像の取り込みを開始する（Ｓ４）。これにより、焦点位置が撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎに向けて移動し、この間に、予め設定した撮像間隔Ｔ毎に、高さ方向であるＺ方向において異なる焦点位置で撮像された、複数のデジタル画像（以下、断層画像という）が得られていく。
【００２０】
よって、Ｓ４の処理が、基板２上に形成されたテーパー部２１ｂを有するコンタクトホール２１の中央部を含む指定領域Ｅｉを設定して、顕微鏡４の焦点位置を基板２の深さ方向に対して相対的に移動しつつ、予め設定した撮像間隔Ｔ毎に基板２の表面をカメラ５によって撮像して複数のデジタル画像を取得する画像取得部を構成する。
【００２１】
そして、カメラ５によって撮像された断層画像は、取込み画像用バッファーメモリ９に保存され（Ｓ５）、取込み画像用バッファーメモリ９に保存した断層画像は、モニタ１０に表示される（Ｓ６）。
【００２２】
Ｓ５の処理の後、図５に示す画像処理が実行される（Ｓ６）。演算制御装置１１は、断層画像を、処理画像用バッファーメモリ１３に保存する（Ｓ１１）。
【００２３】
そして、演算制御装置１１は、処理画像用バッファーメモリ１２に保存した断層画像と、コンタクトホール２１の設計形状の参照画像とのパターンマッチング処理を実行し（Ｓ１２）、所定のパターンが検出されたか否かを判定する（Ｓ１３）。すなわち、Ｓ１３では、基台３上の基板２のおおよその位置を特定し、底面部２１ａの径を測定するコンタクトホール２１が１つでも断層画像内に撮像されているか、及びコンタクトホール２１のエッジ幅を測定できる程度に撮像されているかが確認される。
【００２４】
設計形状に対応するコンタクトホール２１が撮像され、且つコンタクトホール２１のエッジが底面部２１ａの直径ｗを測定できる程度に撮像されている場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、演算制御装置１１は、図６に示すように、複数のコンタクトホール２１に、それぞれ一対のエッジを含むようにエッジ検出領域（指定領域）Ｅｉ（図６ではｉ＝１〜３）を設定する（Ｓ１４）。なお、この指定領域Ｅｉは、コンタクトホール２１の設計形状に対するパターンマッチング処理によって設計形状とほぼ等しい位置にコンタクトホール２１が形成されていることが確認された場合、この設計形状を基に撮像領域Ａの中心Ｃからの相対位置により、設定することが可能である。
【００２５】
次に、演算制御装置１１は、各指定領域Ｅｉ（ｉ＝１〜３）内の１番目の画像を画像処理手段１４で微分処理することによりコントラスト画像に変換した後にエッジの明瞭化を行い、その指定領域Ｅｉ内のコントラスト値の算出を行って、エッジの検出を行う（Ｓ１５）。
【００２６】
そして、演算制御装置１１は、その指定領域Ｅｉにおける、断層画像のインデックス番号ｊ（最初の場合、ｊ＝１）と指定領域番号ｉ（最初の場合、ｉ＝１）のエッジのコントラスト値ｄＣ（＝Ｃｏｎｔｒａｓｔ［ｉ］［ｊ］）を取得する（Ｓ１６）。ここで、インデックス番号ｊとは、顕微鏡４が撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎに向けて下降移動している間に、予め設定した撮像間隔Ｔ毎に、順次撮像される断層画像の画像番号を意味する。また、断層画像の撮像時に基板２に対する顕微鏡４の焦点距離が計測機構８により計測されているため、このインデックス番号ｊによって、断層画像の基板２に対する撮像高さ位置を特定することができる。
【００２７】
次に、演算制御装置１１は、その指定領域Ｅｉにおけるエッジが一対のエッジとして検出されているか否かを確認する（Ｓ１７）。このとき、指定領域Ｅｉの一対のエッジにおいて、各エッジの高さ位置がずれているなど、どちらか一方のエッジのコントラスト値が取得され、他方のエッジのコントラスト値が取得不能であった場合には、コンタクトホール２１の直径を測定することができなくなる。そのため、指定領域Ｅｉに含まれる一対のエッジのコントラスト値がともに検出されているかが確認される。
【００２８】
一対のエッジが検出された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、演算制御装置１１は、画像処理部１３によって一対のエッジの間隔を測定し、コンタクトホール２１のエッジ幅ｄＥを取得する（Ｓ１８）。すなわち、Ｓ１８の処理が、複数のデジタル画像のそれぞれの指定領域Ｅｉにおいて検出された一対のエッジのエッジ幅を算出するエッジ幅算出部を構成する。
【００２９】
なお、一対のエッジが検出されなかった場合（Ｓ１７：ＮＯ）、処理は、Ｓ１９へ移行する。  
次に、１つの指定領域Ｅｉのエッジ幅ｄＥを取得した後、指定領域番号ｉが指定領域数ｍと一致しているか否かが確認され、全ての指定領域Ｅｉに対してエッジ幅ｄＥの取得を完了しているかが確認される（Ｓ１９）。指定領域番号ｉが指定領域数ｍと一致していない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、まだエッジ幅ｄＥの取得を終えていない指定領域Ｅｉが存在するため、残りの指定領域Ｅｉのエッジのコントラスト値を順次取得し、上記と同様に、一対のエッジを検出すると、エッジ幅ｄＥの取得が実施される（Ｓ１６〜Ｓ１８）。
【００３０】
そして、1つの断層画像の全ての指定領域Ｅｉに対して処理が終了すると（Ｓ１９：ＹＥＳ）、次の断層画像を撮像するために、インデックス番号ｊを１つだけインクリメントする、すなわちｊ＝ｊ＋１にする（Ｓ８）。
【００３１】
次に、演算制御装置１１は、直前に処理した断層画像が撮像終了位置Ｚｎにおいて撮像されたか否かを判定する（Ｓ９）。直前に処理した断層画像が撮像終了位置Ｚｎにおいて撮像されたものでない場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理は、Ｓ５に戻り、撮像終了位置Ｚｎの断層画像のエッジ幅ｄＥの取得が完了するまで、Ｓ５からＳ８の処理が、実行される。
【００３２】
なお、パターンマッチング段階（Ｓ１２、Ｓ１３）において、設計形状に対応するコンタクトホール２１が断層画像に全く撮像されていない場合やエッジ幅を定できる程度に撮像されていない場合には、この断層画像による検査を終了し、次のインデックス番号ｊの断層画像の処理に移行する。
【００３３】
Ｓ９でＹＥＳの場合、演算制御装置１１は、顕微鏡４の焦点位置を撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎまで移動して断層画像の撮像操作が完了し、且つ全ての断層画像の処理を終えた段階で、それぞれの断層画像における各指定領域Ｅｉ内の一対のエッジのコントラスト値と、それぞれのコントラスト状態で測定されたエッジ幅ｄＥのデータの取得が完了している。
【００３４】
よって、演算制御装置１１は、各指定領域Ｅｉにおける一対のエッジのコントラスト値が最大となるデジタル画像の抽出を行って、一対のエッジ幅ｄＥが最小となるデジタル画像を抽出し（Ｓ１０）、抽出したデジタル画像において測定したエッジ幅ｄＥを底面部２１ａの直径とする検査結果を出力する（Ｓ１１）。
【００３５】
ここで、上述の処理により得られた複数の断層画像の撮像位置と、コンタクトホールのエッジ幅について説明する。  
図７は、カメラ５により撮像される複数の断層画像と、Ｚ方向における撮像位置との関係を説明するための図である。対物レンズ４ａにより基板２が撮像されるが、顕微鏡４の焦点位置は、撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎまで移動する。その結果、撮像開始位置Ｚ１における断層画像ＣＩ１から、撮像終了位置Ｚｎにおける断層画像ＣＩｎまでのｎ枚の断層画像ＣＩが撮像して撮像操作が処理画像用バッファーメモリ１３に保存される。
【００３６】
図８は、顕微鏡４の焦点位置が撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎまでの間の途中の位置にあるときに取得されるエッジ幅ｄＥを説明するための図である。図８に示すように、レーザーＡＦ機能によってテーパー部２１ｂのある位置に対物レンズ４ａの焦点が合っているとき、Ｓ１８において算出されるエッジ幅ｄＥは、ｗ１となる。
【００３７】
撮像開始位置Ｚ１は、Ｚ方向において、基板２上に形成されたコンタクトホール２１の底面部２１ａと基板表面２ａとの間に位置し、撮像終了位置Ｚｎは、基板表面２ａから底面部２１ａよりもより深い位置である。よって、顕微鏡４の焦点位置が撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎまで移動する間に、顕微鏡４の焦点位置は、底面部２１ａの位置を通る。
【００３８】
図９は、顕微鏡４の焦点位置と、算出されるエッジ幅の関係の例を示すグラフである。図９に示すように、顕微鏡４の焦点位置が撮像開始位置Ｚ１から撮像終了位置Ｚｎまで移動する間に算出されて取得されるエッジ幅ｄＥは、焦点位置が基板表面２ａから深くなるにつれて小さくなっていくが、焦点位置が底面部２１ａの位置を過ぎてさらに深い位置になっていくと、エッジ幅ｄＥは、大きくなっている。
【００３９】
図９では、焦点位置が底面部２１ａの位置にある撮像位置Ｚｋのときに、エッジ幅ｄＥが最小となっている。すなわち、顕微鏡４の焦点位置がテーパー部２１の底面部２１ａの位置にあるとき、エッジ幅ｄＥは、最も小さくなる。
【００４０】
図１０は、顕微鏡４の焦点位置が底面部２１ａの位置にあるときに取得されるエッジ幅ｄＥを説明するための図である。図１０に示すように、レーザーＡＦ機能によって底面部２１ａのある位置に対物レンズ４ａの焦点が合っているとき、Ｓ１８において算出されるエッジ幅ｄＥは、ｗとなる。
【００４１】
従って、上述した図４のＳ１０とＳ１１で出力されるエッジ幅ｄＥは、コンタクトホール２１の底面部２１ａの直径となる。
【００４２】
よって、Ｓ１１の処理は、エッジ幅算出部であるＳ１８において算出された複数のエッジ幅の中の最小値を、コンタクトホール２１の底面部２１ａの直径の値として、出力する最小エッジ幅出力部を構成する。
【００４３】
以上のように、上述した実施の形態の基板検査装置によれば、基板上に形成されたコンタクトホールの底面部の内径の測定値にバラツキのない安定した測定結果を得ることができる基板検査装置を提供することができる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態では、コンタクトホールの底面部の直径を測定する例を説明したが、テーパー部を有する溝において、溝の底面部の幅を測定する場合にも、上述した基板検査装置は、適用することができる。
【００４５】
図１１と図１２は、基板上の形成された、テーパー部を有する溝を説明するための図である。図１１は、基板上の形成された、テーパー部を有する溝の平面図である。図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った基板の断面図である。  
図１１及び図１２に示すように、溝４１は、所定の深さを有し、中央部に溝に沿った直線状の底面部４１ａを有し、底面部４１ａから基板表面２ａにかけて両側になだらかな曲面からなるテーパー部４１ｂを有する。底面部４１ａの幅はｗｗである。溝を含むように設定した指定領域におけるエッジ幅を、焦点位置をＺ方向において変化させながら算出することにより、最も小さいときのエッジ幅を、溝の底面部の幅として測定することができる。
【００４６】
よって、図１１と図１２の場合、最小エッジ幅出力部であるＳ１１は、エッジ幅算出部であるＳ１８において算出された複数のエッジ幅の中の最小値を、溝の底面部の幅の値として出力する。
【００４７】
さらになお、上述したコンタクトホール２１あるいは溝４１において底面部の直径あるいは溝の幅の測定では、最小のエッジ幅ｄＥの値を測定値としているが、上述した基板検査装置１によれば、最小のエッジ幅ｄＥが算出されたときの焦点位置から、底面部の深さも測定することができる。すなわち、Ｓ２において検出された基板表面２ａの位置と撮像開始位置Ｚ１間の距離と、撮像開始位置Ｚ１と最小エッジ幅ｄＥ検出時の焦点位置間の距離とから、コンタクトホール２１あるいは溝４１の深さを算出することができる。
【００４８】
さらに、底面部を有さない溝、例えば断面形状がＶ字の溝の場合、溝のもっとも深い位置の深さを測定することもできる。  
図１３と図１４は、基板２上に形成されたＶ字の溝を説明するための平面図である。図１３は、基板上の形成された、テーパー部を有するＶ字溝の平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った基板の断面図である。  
図１３及び図１４に示すように、溝５１は、所定の深さｄｄを有し、溝５１の中央部に向かって斜面であるテーパー部５１ａを有する。溝５１の幅はｖである。溝を含むように設定した指定領域におけるエッジ幅を、焦点位置をＺ方向において変化させながら算出することにより、最も小さいときのエッジ幅（ほとんど０（ゼロ））に対応する、表面２ａからの焦点位置までの距離（ｄｄ）が、溝５１の中央部の深さとして測定することができる。すなわち、Ｓ２において検出された基板表面２ａの位置と撮像開始位置Ｚ１間の距離と、撮像開始位置Ｚ１と最小エッジ幅ｄＥ検出時の焦点位置間の距離とから、溝５１の深さを算出することができる。
【００４９】
よって、以上のような場合、Ｓ１１の処理は、基板２の表面２ａから、エッジ幅算出部であるＳ１８において算出された複数のエッジ幅の中の最小値が得られたデジタル画像を撮像したときの焦点位置までの距離値を出力する距離出力部を構成する。そして、その拠利出力部は、コンタクトホール２１あるいは溝４１の底面部２１ａ、４１ａの深さの値、又は溝５１の深さの値を出力することができる。
【００５０】
すなわち、上述した実施の形態の基板検査装置によれば、基板上に形成された窪みあるいは溝のもっとも深い位置の深さの測定値にバラツキのない安定した測定結果を得ることができる基板検査装置も実現することができる。
以上のように、上述した実施の形態によれば、基板上に形成された窪みの内径などの測定値にバラツキのない安定した測定結果を得ることができる基板検査装置を提供することができる。
【００５１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  基板検査装置、２  基板、２ａ  基板表面、３  基台、３ａ  設置面、４  顕微鏡、４ａ  対物レンズ、５  カメラ、６  支持部材、７  駆動機構、８  計測機構、９  取込み画像用バッファーメモリ装置、１０  モニタ、１１  演算制御装置、１２  処理画像用バッファーメモリ、１３  画像処理部、１４  ワークメモリ装置、２１  コンタクトホール、２１ａ  底面部、２１ｂ  テーパー部、３１  配線パターン、４１  溝、４１ａ  底面部、４１ｂ  テーパー部、５１  溝、５１ａ  テーパー部。
【図１】
2014115149.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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