(57)【要約】【課題】正確に検査することができる検査装置、検査方法、及びチャックステージを提供すること。【解決手段】本発明の一態様にかかる欠陥検査装置は、試料２０を透過する光を含む照明光を出射する光源１０と、試料２０で反射した光を検出する検出器１１と、試料２０を支持する支持ピン３２が配列され、試料２０の端部との間に隙間が生じた状態で、支持ピン３２の間から試料２０を吸着するチャック台３１と、チャック台３１に対する試料２０の位置を変えて撮像された２つの試料２０の画像を合成して、検査画像を生成する処理装置５０と、を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を透過する波長を含む照明光を出射する光源と、
前記試料の内外から反射した光を検出する光検出器と、
前記試料を支持する支持部が配列され、前記試料の端部との間に隙間が生じた状態で、前記試料を吸着するチャックと、を備える検査装置。
【請求項２】
前記支持部の前記試料と接触する面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されている請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記チャックに設けられた吸着溝の底面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されている請求項１、又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記チャックに設けられた吸着溝の底面が、前記試料のチャック面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記チャックが前記試料の端部に対応する位置に配置される段差部を有しており、
前記段差部の上面が前記試料の外縁の直下に配置され、前記段差部の上面と前記試料との間に隙間が生じている請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記段差部の上面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されている請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記段差部の上面に、前記試料の端部を支持する端部支持ピンが設けられている請求項５、又は６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記段差部の角部が曲面になっている請求項５〜７のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
前記段差部が多段構造となっている請求項５〜８のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記試料の位置を変えて撮像された２つの前記試料の画像を合成して、検査画像を生成する処理部をさらに備えた請求項１〜９のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１１】
試料を支持する支持部が配列されたチャックによって、前記試料の端部との間に隙間が生じた状態で、前記試料を吸着するステップと、
前記試料を透過する光を含む照明光を前記試料に照射するステップと、
前記チャックに吸着された状態の前記試料の第１の画像を撮像するステップと、
前記チャックに対する試料の位置を前記第１の画像を撮像した時の位置からずらして前記試料を吸着した状態で、前記試料の第２の画像を撮像するステップと、
前記第１の画像と前記第２の画像を合成することで、検査画像を取得するステップと、を備えた検査方法。
【請求項１２】
前記第１の画像を撮像した時に、前記試料の前記支持部に接触した位置に、前記支持部が接触しないように前記試料の位置をずらして、前記第２の画像を撮像する請求項１１に記載の検査方法。
【請求項１３】
前記支持部の前記試料と接触する面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されている請求項１１、又は１２に記載の検査方法。
【請求項１４】
前記チャックに設けられた吸着溝の底面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されている請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１５】
前記チャックに設けられた吸着溝の底面が、前記試料の表面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１６】
前記チャックが前記試料の端部に対応する位置に配置される前記段差部を有しており、
前記段差部の上面が前記試料の外縁の直下に配置され、前記段差部の上面と前記試料との間に隙間が生じている請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１７】
前記段差部の上面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されている請求項１６に記載の検査方法。
【請求項１８】
前記段差部の上面に、前記試料の端部を支持する端部支持ピンが設けられている請求項１６、又は１７に記載の検査方法。
【請求項１９】
前記段差部の角部が曲面になっている請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項２０】
前記段差部が多段構造となっている請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、及び検査方法に関し、特に詳しくは、試料をチャックした状態で検査を行う検査装置、及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、赤外線レーザビームを用いた赤外線散乱顕微鏡が開示されている。特許文献１では、赤外線レーザビームを試料に対して斜め方向から照射している。そして、試料で散乱した散乱光を検出することで、散乱像を取得している。散乱像を用いることで、試料の傷や欠陥を検査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２２１８５０号公報
【特許文献２】特開平８−１３９１６９号公報
【特許文献３】特開平９−２８３６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような、顕微鏡では、試料を載置するステージが必要になる。さらに、試料を確実に固定するために、チャックステージが用いられることがある（特許文献２、３）。特に、半導体ウェハのＴＳＶ（Through Silicon Via）やＢＳＩ（Back Side Illumination）プロセスにおいて、接着層または接着面のボイド検査または厚みムラ検査の重要性が増している。より高解像度で検査するためには、ウェハをチャックして、ウェハの傾きを抑制する必要がある。
【０００５】
チャックステージでは、ステージに吸着溝が形成されている。そして、溝や穴を減圧することで、試料を吸着することができる。しかしながら、赤外光は試料を透過して、ステージの表面で反射してしまう。したがって、吸着用の溝や試料を支持するピンが、散乱像に映り込んでしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は、正確に検査することができる検査装置、及び検査方法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】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る検査装置は、試料を透過する光を含む照明光を出射する光源と、前記試料で反射した光を検出する光検出器と、前記試料を支持する支持部が配列され、前記試料の端部との間に隙間が生じた状態で、前記試料を吸着するチャックと、を備えるものである。この構成によれば、チャックの映り込みを防ぐことができるので、正確に検査することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記支持部の前記試料と接触する面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されているものである。この構成によれば、支持部と試料面からの反射光による干渉縞の影響を軽減することができるため、正確に検査することができる。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記チャックに設けられた吸着溝の底面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されているものである。この構成によれば、吸着溝と試料面からの反射光による干渉縞の影響を軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００１０】
本発明の第４の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記チャックに設けられた吸着溝の底面が、前記試料の表面に対して傾斜していることを特徴とするものである。この構成によれば、外周部に段差を設けることなく吸着溝の領域を確保することができるため、正確に検査することができる。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記チャックが前記試料の端部に対応する位置に配置される前記段差部を有しており、前記段差部の上面が前記試料の外縁の直下に配置され、前記段差部の上面と前記試料との間に隙間が生じているものである。この構成によれば、試料とチャックの間の空間を確実に減圧することができるため、正確に検査することができる。
【００１２】
本発明の第６の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記段差部の上面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されているものである。この構成によれば、段差部と試料面からの反射光による干渉縞の影響を軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００１３】
本発明の第７の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記段差部の上面に、前記試料の端部を支持する端部支持ピンが設けられているものである。この構成によれば、試料の撓みを軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００１４】
本発明の第８の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記段差部の角部が曲面になっているものである。この構成によれば、段差部のエッジの映り込みを防ぐことができるため、正確に検査することができる。
【００１５】
本発明の第９の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記段差部が多段構造となっているものである。この構成によれば、段差部のエッジの映り込みを防ぐことができるため、正確に検査することができる。
【００１６】
本発明の第１０の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記試料の位置を変えて撮像された２つの前記試料の画像を合成して、検査画像を生成する処理部をさらに備えるものである。こうすることで、正確に検査することができる。
【００１７】
本発明の第１１の態様に係る検査方法は、試料を支持する支持部が配列されたチャックによって、前記試料の端部との間に隙間が生じた状態で、前記試料を吸着するステップと、試料を透過する波長を含む照明光を前記試料に照射するステップと、前記チャックに吸着された状態の前記試料の第１の画像を撮像するステップと、前記チャックに対する試料の位置を前記第１の画像を撮像した時の位置からずらして前記試料を吸着した状態で、前記試料の第２の画像を撮像するステップと、前記第１の画像と前記第２の画像を合成することで、検査画像を取得するステップと、を備えたものである。この構成によれば、チャックの映り込みを防ぐことができるので、正確に検査することができる。
【００１８】
本発明の第１２の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記第１の画像を撮像した時に、前記試料の前記支持部に接触した位置に、前記支持部が接触しないように前記試料の位置をずらして、前記第２の画像を撮像するものである。この構成によれば、チャックの映り込みを確実に防ぐことができるため、正確に検査することができる。
【００１９】
本発明の第１３の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記支持部の前記試料と接触する面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されているものである。この構成によれば、支持部と試料面からの反射光による干渉縞の影響を軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００２０】
本発明の第１４の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記チャックに設けられた吸着溝の底面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されているものである。この構成によれば、吸着溝と試料面からの反射光による干渉縞の影響を軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００２１】
本発明の第１５の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記チャックに設けられた吸着溝の底面が、前記試料の表面に対して傾斜していることを特徴とするものである。この構成によれば、吸着溝の映り込みを防ぐことができるため、正確に検査することができる。
【００２２】
本発明の第１６の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記チャックが前記試料の端部に対応する位置に配置される前記段差部を有しており、前記段差部の上面が前記試料の外縁の直下に配置され、前記段差部の上面と前記試料との間に隙間が生じているものである。この構成によれば、試料とチャックの間の空間を確実に減圧することができるため、正確に検査することができる。
【００２３】
本発明の第１７の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記段差部の上面に、前記検出器のピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸が形成されているものである。この構成によれば、段差部と試料面からの反射光による干渉縞の影響を軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００２４】
本発明の第１８の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記段差部の上面に、前記試料の端部を支持する端部支持ピンが設けられているものである。この構成によれば、試料の撓みを軽減することができるため、正確に検査することができる。
【００２５】
本発明の第１９の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記段差部の角部が曲面になっているものである。この構成によれば、段差部のエッジの映り込みを防ぐことができるため、正確に検査することができる。
【００２６】
本発明の第２０の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記段差部が多段構造となっているものである。この構成によれば、段差部のエッジの映り込みを防ぐことができるため、正確に検査することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、正確に検査することができる検査装置、検査方法、及びチャックステージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態にかかる欠陥検査装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】欠陥検査装置において検出した擬似欠陥と実欠陥を示す図である。
【図３】試料を載置するステージの構成を模式的に示す側面断面図である。
【図４】ステージが移り込んだ試料画像を模式的に示す平面図である。
【図５】ステージに載置された試料を説明するための平面図である。
【図６】構成例１におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図７】構成例２におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図８】構成例３におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図９】構成例４におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図１０】構成例５におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図１１】構成例６におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図１２】構成例７におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図１３】構成例８におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図１４】構成例９におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【図１５】構成例１０におけるチャック台端部の構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００３０】
本実施の形態にかかる検査装置の構成について、図１、及び図２を用いて説明する。図１は、検査装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。図２は、検査装置の構成を示す側面断面図である。検査装置は、光源１０と、検出器１１と、ステージ３０と処理装置５０とを備えている。また、図１、２では、説明の明確化のため、ＸＹＺの３次元直交座標系を示している。なお、Ｚ方向が鉛直方向であり、Ｘ方向、及びＹ方向が水平方向である。
【００３１】
試料２０の上には、光源１０、及び検出器１１が配置されている。光源１０は、ライン状の照明光を照射する線状光源である。あるいは、面状の照明光を照射する光源１０を用いてもよい。光源１０は、例えば、可視光、又は赤外光等の照明光を照射する。光源１０は、斜め方向、すなわちＺ軸から傾いた方向から試料２０を照明する。照明光は、試料２０の表面において、Ｙ方向に沿ったライン状の領域を均一に照明する。試料２０の表面において、照明光のＹ方向の長さは、試料２０の検査領域の全体にわたっている。なお、光源１０は、試料２０を透過する光を含む照明光を出射するものであればよい。
【００３２】
光源１０からの照明光は、試料２０の表面において、ライン状、又は面状の領域を照明する。そして、照明されたライン状の領域からの反射光が、検出器１１で検出される。検出器１１は、Ｙ方向に受光画素が並んだラインセンサカメラである。そして、検出器１１は、ライン状の照明領域からの光を受光する。従って、試料２０の表面状態等に応じて反射率が変わるため、検出器１１での受光量が変化する。
【００３３】
検出器１１の画素サイズ（ピクセルサイズ）は、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度であり、試料２０上での画素サイズも同程度となっている。なお、検出器１１としては、ＩｎＧａＡｓ等のフォトダイオードが一列に配列されたラインセンサを用いることができる。検出器１１と光源１０はＺ方向に対して傾いて配置されている。なお、ＸＺ平面における光源１０からの照明光の照明角度αと、検出器１１の角度βは異なっている。したがって、試料２０の表面または内部からの反射光が検出器１１に入射する。もちろん、光源１０と検出器１１の角度を可変にしてもよい。例えば、図１に示すように、検出器１１の設置角度を変えることができる。
【００３４】
ステージ３０には、検査対象の試料２０が載置されている。ステージ３０は、図２に示すように、試料２０をチャックするチャック台３１を有している。チャック台３１は、例えば、アルミナによって形成されている。チャック台３１は、試料２０を吸着するための吸着溝を備えている。すなわち、真空ポンプなどによって吸着溝を減圧することで、試料２０がチャック台３１に吸着された状態となる。これにより、試料２０を確実に固定することができる。そして、チャック台３１が試料２０を吸着した状態で、反射光を検出することで、試料２０の画像が取得される。
【００３５】
試料２０は、例えば、半導体ウェハ、ＴＦＴ基板、マスク等の基板である。ＴＳＶ（Through Silicon Via）やＢＳＩ（Back Side Illumination）プロセスでは接着された半導体ウェハに対して特に有効である。試料２０の表面はＺ方向と直交している。そして、ステージ３０は、Ｘ方向に移動可能となっている。ステージ３０をＸ方向に移動させながら、光源１０で照明された領域からの反射光を検出器１１が検出する。そして、検出器１１によって検出された光の輝度に応じた検出データが処理装置５０に入力される。さらに、処理装置５０は、ステージ３０の駆動を制御している。そして、処理装置５０は、検出器１１の検出した光の輝度変化を可視化する。こうすることで、試料２０全面の反射画像を取得することができる。
【００３６】
光源１０が、Ｙ方向において、試料２０の全体を一度に照明している。すなわち、低倍率で、視野の広い光学系を用いている。このように、低倍率の光学系によって、高いスループットで検査することができるので、１０〜１５０枚／ｈでの検査が可能になる。スループットが高いため、製造工程中におけるウェハの全数検査が可能になる。
【００３７】
例えば、処理装置５０は、ＴＳＶやＢＳＩプロセスにおける半導体ウェハなどの画像を取得する。そして、処理装置５０は、取得された画像に基づいて、接着層または接着面のボイド又は厚みムラ等を検査する。
【００３８】
光源１０が、ＴＳＶやＢＳＩプロセスの接着された半導体ウェハを照明する。すると、接着層の厚みに応じて、検出器１１での受光量が変化する。これにより、接着層の厚みムラを検査することができる。あるいは、接着層や接着面のパーティクルや異物によっても受光量が変化する。これによって、パーティクルや異物を検出できる。検査装置は、試料２０である半導体ウェハのムラ検査（マクロ検査）を行う。
【００３９】
ここで、処理装置５０は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であり、取得した試料画像に対して、処理を行う。そして、その処理結果に基づいて、欠陥を検出している。たとえば、試料画像のデータと、しきい値とを比較することで欠陥を検出する。試料画像の輝度値が、上限値と下限値の間にある場合は正常とする。また、試料画像の輝度値が、上限値よりも大きい場合、又は下限値よりも小さい場合は、接着層の厚みエラー、又はパーティクルや異物とする。
【００４０】
次に、チャック台３１の構成について、図３、４を用いて説明する。図３、４は、チャック台３１の構成を示す側面断面図である。また、図３では、チャック台３１が試料２０をチャックした状態を示している。図４は、チャック台３１に載置された試料２０の画像の一部を模式的に示す図である。
【００４１】
チャック台３１は、支持ピン３２と、吸着溝３４と、段差部３５、貫通穴４４とを有している。支持ピン３２は、試料２０を支持する支持部となる。すなわち、支持ピン３２の頂面が試料２０と当接する。支持ピン３２は、例えば、約０．３ｍｍの高さで、約０．５ｍｍ程度の直径を有する円柱状になっている。ここでは、円柱状の支持ピン３２を用いて試料２０を支持しているが、その他の形状の支持部を用いてもよい。
【００４２】
支持ピン３２は、図４に示すように、マトリクス状に配列されている。ここでは、支持ピン３２を等間隔に配置している。吸着溝３４は、試料２０の下側に空間を形成するように、支持ピン３２よりも低くなっている。チャック台３１の中央部分には、吸着溝３４と接続された貫通穴４４が設けられている。なお、貫通穴４４を複数設けてもよい。貫通穴４４は、図示しない真空ポンプと接続されている。貫通穴４４を介して、真空ポンプが吸着溝３４内の空気を排気する。これにより、吸着溝３４と支持ピン３２と試料２０とで規定される空間が減圧されて、試料２０が真空チャックされる。
【００４３】
さらに、試料２０の端部周辺を外周部３３とする。外周部３３は、試料２０の外形端に沿った円環状になる。そして、外周部３３の直下では、チャック台３１に段差部３５が形成されている。段差部３５は試料２０の全周に形成されている。段差部３５の高さは、支持ピン３２よりも低くなっている。したがって、外周部３３において、段差部３５の上面と試料２０の下面との間には隙間が形成される。換言すると、試料２０の下の空間が密閉されておらず、外周部３３に設けられた隙間を介して、吸着溝３４が外部の空間と連通していることになる。
【００４４】
本実施の形態では、試料２０の下部空間が開放するように、外周部３３において、段差部３５の高さを支持ピン３２よりも低くしている。段差部３５は、外周部３３全体に形成されている。すなわち、段差部３５は、試料２０の外縁形状に合わせて、円環状に形成される。段差部３５と試料２０との隙間は、例えば、０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００４５】
チャック台３１は、例えば、アルミナのプレートをブラスト加工することによって、製造することができる。例えば、支持ピン３２となる部分をマスクして、マイクロブラスト装置によって加工する。これにより、アルミナのプレートに凹部が形成され、吸着溝３４とそれに隣接する支持ピン３２が形成される。さらに、段差部３５についても、ブラスト処理により形成することができる。
【００４６】
このようなチャック台３１に試料２０をチャックする。貫通穴４４から吸着溝３４を排気すると、段差部３５の上の隙間から、空気が流入する。しかしながら、段差部３５と試料２０との間の隙間が狭いため、試料２０直下の吸着溝３４で形成される空間の圧力を大気圧よりも低くすることができる。すなわち、試料２０の下の空間と、外部空間との間に圧力差を設けることができる。よって、大気圧によって試料２０がチャック台３１に押し付けられる。これにより、確実に試料２０をチャックすることができる。さらに、チャック台３１上に、試料２０を平坦に配置することができる。
【００４７】
なお、照明光を赤外光した場合、照明光が試料２０の材質や構成によっては試料２０を透過する。試料２０を透過した照明光は、チャック台３１の表面で反射される。したがって、チャック台３１の表面形状が、試料２０の画像に映り込んでしまう。すなわち、試料２０の画像に支持ピン３２が映り込んでしまうことになる。このような映り込みが発生すると、輝度が変化するため、検査に影響を与えてしまう。例えば、しきい値と比較することによって欠陥を検出する場合、映り込み箇所が欠陥と検出されてしまうおそれがある。
【００４８】
そこで、チャック台３１に対する試料２０の位置をずらして、同じ試料２０の画像を取得する。すなわち、チャック台３１に対する試料２０の位置を変えて、同じ試料２０の画像を２枚取得する。具体的には、チャック台３１でチャックした状態で、試料２０の第１の画像を撮像する。そして、一度、チャックを解除して、試料２０をチャック台３１から外す。そして、試料２０の位置をずらして、再度チャック台３１が試料２０をチャックする。再度、試料２０をチャックした状態で、試料２０の第２の画像を撮像する。第１の画像を撮像した時に、試料２０の支持ピン３２に接触した位置に、支持ピン３２が接触しないように試料２０の位置をずらして、第２の画像を撮像する。処理装置５０が、第１の画像と第２の画像を合成する。例えば、第１の画像における支持ピン３２に対応する位置において、第２の画像のデータを抽出する。そして、支持ピン３２に対応する位置での第１の画像のデータを第２の画像のデータに置き換える。こうすることで、チャック台３１の映り込みがない適切な検査画像を取得することができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、試料２０の端部の直下に隙間を設けるように、外周部３３に段差部３５が形成されている。こうすることで、チャック台３１の映り込みの影響を確実に軽減することができる。この理由について、図５を用いて説明する。図５は、チャック台３１に対する試料２０の位置をずらした状態を示す図である。
【００５０】
図５（ａ）と図５（ｂ）は、チャック台３１に対する試料２０の位置をずらして、チャックした状態を模式的に示す上面図である。ここでは、支持ピン３２の間隔よりも短い距離だけ、試料２０の位置を左右にずらしている。外周部３３において、試料２０との間に隙間を生じさせる段差部３５が設けられていないとすると、外周部３３では、チャック台３１と試料２０が接触することになる。すなわち、試料２０の画像には、切れ目のない円環状の映り込みが発生する。図５（ａ）、及び図５（ｂ）の外周部３３の全体に映り込みが生じる。
【００５１】
したがって、両方の画像に切れ目のない円環状の映り込みが発生する。チャック台３１に対する試料２０の位置をずらして、試料２０を撮像すると、それぞれの画像に円環状の映り込みが発生することになる。２枚の試料２０の画像を合成する際に、円環が重複する箇所が存在する。円環が重複する箇所では、いずれの画像においても映り込みが発生してしまう。よって、２枚の画像を合成した検査画像にも、円環の重複箇所に映り込みが生じてしまう。
【００５２】
本実施の形態では、外周部３３の全体において、試料２０との間に隙間を生じさせる段差部３５をチャック台３１に設けている。これにより、試料２０の外周部３３には映り込みが存在しなくなる。チャック台３１に対して試料２０をずらして、２枚の画像を撮像することで、試料２０の映り込みの発生を確実に防ぐことができる。すなわち、外周部３３には、円環状の映り込みが存在していないため、映り込みが発生する箇所は、点状の支持ピン３２のみとなる。試料２０に対する支持ピン３２の箇所が重ならないように、試料２０の位置をずらすことで、映り込みがない検査画像を取得することができる。すなわち、映り込み箇所が重なっていない２枚の画像を合成して、検査画像とする。この検査画像をしきい値と比較するなどして、検査を行う。これにより、正確に検査することができる。
【００５３】
以下、チャック台３１の構成例について図６〜図１２を用いて説明する。なお、以下の各構成例において、共通する内容については適宜説明を省略する。また、以下の構成例１〜１０については、適宜組み合わせることができる。
【００５４】
（構成例１）
構成例１のチャック台３１の側面断面図を図６に示す。図６は、チャック台３１の基本となる構成を示している。図６に示すように、チャック台３１には、支持ピン３２が複数設けられている。そして、支持ピン３２の間には、吸着溝３４が配置される。吸着溝３４の空気が真空ポンプによって排気されることで、試料２０をチャックすることができる。さらに、外周部３３には、段差部３５が設けられている。段差部３５の上面３６は、支持ピン３２の上面よりも低くなっている。
【００５５】
段差部３５は、試料２０の端部に対応する位置に配置される。段差部３５の上面３６が試料２０の外縁の直下に配置され、段差部３５の上面３６と試料２０との間に隙間が生じている。上面３６と試料２０との間には隙間が形成される。吸着溝３４を排気すると、チャック台３１と試料２０との隙間から空気が流入されている状態で、吸着溝３４が減圧される。このような構成とすることで、映り込みのない検査画像を合成することができる。よって、チャック台３１の映り込みの影響を受けることなく、確実に検査を行うことができる。
【００５６】
（構成例２）
構成例２のチャック台３１の側面断面図を図７に示す。構成例２では、段差部３５の上面３６に、端部支持ピン３７が設けられている点で、構成例１と異なっている。端部支持ピン３７は、外周部３３に点在している。例えば、試料２０の外周端に沿って、一定の間隔で端部支持ピン３７を配置することができる。このようにすることで、試料２０の撓みを軽減することができ、試料２０をより平坦に配置した状態で検査することができる。よって、確実に検査することができる。端部支持ピン３７の直径は、支持ピン３２と同程度にすることができる。端部支持ピン３７は、段差部３５の上面３６から試料２０までの間隔に応じた高さとなる。
【００５７】
（構成例３）
構成例３のチャック台３１の側面断面図を図８に示す。構成例３では、段差部３５に面取部３８が設けられている点で、構成例１と異なっている。すなわち、段差部３５の角部が曲面となるようにＲ面取りしている。面取部３８が外周部３３に沿って、外周部３３全体に設けられている。段差部３５のエッジ部分に照射された光は散乱の影響により画像上では黒い筋となるが、Ｒ面取りを行う事で、散乱の影響を抑制することができる。こうすることで、段差部３５のエッジが画像に映り込むのを防ぐことができる。よって、より確実に検査することができる。
【００５８】
（構成例４）
構成例４のチャック台３１の側面断面図を図９に示す。構成例４では、吸着溝３４の底面４１が斜面になっている。底面４１は、試料２０のチャック面に対して傾斜している。すなわち、吸着溝３４が試料２０の中心部に向けて深くなるような構造となっている。さらに、試料２０の外周部で傾斜面と交差するラインを設ける。このようにすることで、吸着溝３４の領域を十分に確保しつつ、段差部を無くすことができるため、段差部の検査画像への映り込みを防止することが可能になる。よって、確実に検査することができる。
【００５９】
（構成例５）
構成例５のチャック台３１の側面断面図を図１０に示す。構成例５では、支持ピン３２及び段差部３５を低くしている。このようにすることで、外周部３３における段差を小さくすることができる。よって、段差部３５で散乱して、検出器１１に入射する散乱光の光量を抑制することができる。これにより、チャック台３１の表面形状が試料２０の画像に映り込むのを軽減することができる。よって、確実に検査することができる。
【００６０】
（構成例６）
構成例６のチャック台３１の側面断面図を図１１に示す。構成例６では、吸着溝３４の底面４１に微小な凹凸を形成している。さらに、段差部３５の上面３６にも微小な凹凸を形成している。このような凹凸は、マイクロブラスト等のブラスト処理によって形成することができる。チャック台３１の表面に微小な凹凸を形成することで、干渉による影響を軽減することができる。例えば、光源１０としてコヒーレント長の長いレーザ光源を用いた場合、吸着溝３４の底面４１や段差部３５の上面３６での反射光と試料面での反射光が干渉して、試料２０の画像に干渉縞が表れてしまう。このような干渉縞が現れると、擬似欠陥として検出されてしまうおそれがある。そこで、検出器１１で検出されるピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸を設ける。すなわち、検出器１１のピクセルサイズに複数の凹凸が含まれることになる。こうすることで、それぞれのピクセルでの干渉縞の強度が平均化される。これにより、干渉縞の影響を低減することができ、より正確に検査することができる。
【００６１】
（構成例７）
構成例７のチャック台３１の側面断面図を図１２に示す。構成例７では、支持ピン３２の頂面４０に微小な凹凸を形成している点で、構成例６と異なっている。支持ピン３２の頂面４０以外の構成については、上記と同様であるため、説明を省略する。このような凹凸は、マイクロブラストによって形成することができる。例えば、検出器１１で検出されるピクセルサイズに対応する試料サイズよりも小さい凹凸を頂面４０に設ける。すなわち、検出器１１のピクセルサイズに複数の凹凸が含まれることになる。これにより、上記と同様に理由により、支持ピン３２の映り込みを抑制することができる。さらに、支持ピン３２の映り込みを抑制することができるため、１枚の画像で検査を行うこともできる。すなわち、チャック台３１に対する試料２０の位置をずらさずに、検査を行うことができる。これにより、検査時間を短縮することができる。
【００６２】
なお、構成例６、又は構成例７で示したチャック台３１の表面の凹凸は、構成例１〜５のいずれにも利用可能である。すなわち、構成例１〜５においてもチャック台３１の表面に、検出器１１のピクセルサイズよりも小さい凹凸を形成してもよい。
【００６３】
（構成例８）
構成例８のチャック台３１の側面断面図を図１３に示す。構成例８では、段差部３５を多段構造としている点で、構成例２と異なっている。ここでは、段差部３５を２段構造にしているため、段差部３５に下段４２が設けられている。もちろん、段差部３５を２段以上の多段構造としてもよい。このように、段差部３５を多段構造とすることで、段差部３５のエッジの映り込みを抑制することができる。よって、確実に検査することができる。
【００６４】
（構成例９）
構成例９のチャック台３１の側面断面図を図１４に示す。構成例９では、図７に示した構成例２のように段差部３５の上面に端部支持ピン３７を設けつつ、図１１に示した構成例６のように吸着溝３４の底面４１、及び段差部３５の上面３６に凹凸を形成している。このようにすることで、構成例６と構成例２と同様の効果を同時に得ることができる。
【００６５】
（構成例１０）
構成例１０のチャック台３１の側面断面図を図１５に示す。構成例１０では、図９に示した構成例４のように底面４１を傾斜面としつつ、図１１に示した構成例６のように吸着溝３４の底面４１、及び段差部３５の上面３６に凹凸を形成している。このようにすることで、構成例６と構成例４と同様の効果を同時に得ることができる。
【００６６】
上記の構成例１〜１０は適宜組み合わせて使用することができる。さらには、３以上の構成例を組み合わせた構造としてもよい。構成例１〜１０のうちの、任意の２以上の構成例を組み合わせることができる。もちろん、本発明は、上記した構成例以外の構造に限られるものではない。
【００６７】
上記の検査装置は、半導体ウェハのＴＳＶ（Through Silicon Via）やＢＳＩ（Back Side Illumination）プロセスにおけるウェハ検査に好適である。さらには、試料を半導体ウェハに限られるものではない。試料を透過する光を含む照明光を用いる検査装置であれば、上記の構成は適用可能である。例えば、可視光の光源を用いて、可視光を透過するガラス基板等を試料とする検査装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０  光源
１１  検出器
２０  ウェハ
３０  ステージ
３１  チャック台
３２  支持ピン
３３  外周部
３４  吸着溝
３５  段差部
３６  上面
３７  端部支持ピン
３８  面取部
４０  頂面
４１  底面
４２  下段
４４  貫通穴
５０  処理装置
【図１】
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【図２】
2014002064.tif 000004
【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】
2014002064.tif 000009
【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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【図１５】
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