JP2001235430A - 光学式検査装置および光学式表面検査装置 - Google Patents
光学式検査装置および光学式表面検査装置Info
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光学部材を加熱することなく紫外域の検査用照
明光により光学部材に曇りが発生しないようにする。 【解決手段】超高圧水銀ランプ１０１から波長４００ｎ
ｍ以下の紫外光を出射する。この検査用紫外光はコンデ
ンサレンズ１０２によりウエハ１０３を照射する。ウエ
ハ１０３の出射光は対物レンズ１０４と結像レンズ１０
５でＣＣＤ１０６に結像する。これらの光学部材は窒素
ガスが充填された容器１０８内に配置される。窒素ガス
中には、硫酸アンモニウムを生成する二酸化硫黄、アン
モニア、酸素などが含まれない。したがって、紫外光を
長時間使用してもレンズなどの光学部材表面へ硫酸アン
モニウムが付着するのが防止される。
明光により光学部材に曇りが発生しないようにする。 【解決手段】超高圧水銀ランプ１０１から波長４００ｎ
ｍ以下の紫外光を出射する。この検査用紫外光はコンデ
ンサレンズ１０２によりウエハ１０３を照射する。ウエ
ハ１０３の出射光は対物レンズ１０４と結像レンズ１０
５でＣＣＤ１０６に結像する。これらの光学部材は窒素
ガスが充填された容器１０８内に配置される。窒素ガス
中には、硫酸アンモニウムを生成する二酸化硫黄、アン
モニア、酸素などが含まれない。したがって、紫外光を
長時間使用してもレンズなどの光学部材表面へ硫酸アン
モニウムが付着するのが防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、検査用照明光を検
査対象に照射して種々の検査を行う装置、好ましくは、
半導体ウエハや液晶表示パネルなどの検査対象にレーザ
光などの検査用照明光を照射して表面を検査する装置に
関する。
査対象に照射して種々の検査を行う装置、好ましくは、
半導体ウエハや液晶表示パネルなどの検査対象にレーザ
光などの検査用照明光を照射して表面を検査する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の表面検査装置は、例えば特開平
１０-２３２１２２号公報に開示されているように、超
高圧水銀ランプと、超高圧水銀ランプからの照明光を検
査対象表面に照射する光学系と、検査対象表面からの出
射光を受光して光電変換するＣＣＤと、ＣＣＤで光電変
換された画像信号に所定の処理を施す画像処理装置とを
有している。画像処理装置での画像処理結果に基づい
て、ＣＰＵなどがあらかじめ定めた所定の評価アルゴリ
ズムにより検査対象表面の状態を評価する。
１０-２３２１２２号公報に開示されているように、超
高圧水銀ランプと、超高圧水銀ランプからの照明光を検
査対象表面に照射する光学系と、検査対象表面からの出
射光を受光して光電変換するＣＣＤと、ＣＣＤで光電変
換された画像信号に所定の処理を施す画像処理装置とを
有している。画像処理装置での画像処理結果に基づい
て、ＣＰＵなどがあらかじめ定めた所定の評価アルゴリ
ズムにより検査対象表面の状態を評価する。
【０００３】従来の表面検査装置には可視光が用いられ
てきたが、ウエハ上に形成される回路の微細化に伴い、
より短い波長である４００ｎｍ以下の紫外光を用いる必
要性がでてきている。従来の表面検査装置のように、光
学系が空気中に配置されていると、紫外光の照射により
光学系を構成する光学部材の表面に硫酸アンモニウム
((NH4) 2S０4)などが付着し、透過率または反射率が低
下してしまうという問題があった。
てきたが、ウエハ上に形成される回路の微細化に伴い、
より短い波長である４００ｎｍ以下の紫外光を用いる必
要性がでてきている。従来の表面検査装置のように、光
学系が空気中に配置されていると、紫外光の照射により
光学系を構成する光学部材の表面に硫酸アンモニウム
((NH4) 2S０4)などが付着し、透過率または反射率が低
下してしまうという問題があった。
【０００４】空気中には、極微量ながら二酸化硫黄(S
O2)やアンモニア(NH4)などの物質が存在する。これは半
導体製造工場のクリーンルーム内でも同様である。そし
て、これらの物質が、紫外光のエネルギーをもとに空気
中の酸素(O2)および水蒸気(H2O)と結びつき、硫酸アン
モニウム((NH4)2S０4)が生成され、光学部材表面に付着
すると考えられている。
O2)やアンモニア(NH4)などの物質が存在する。これは半
導体製造工場のクリーンルーム内でも同様である。そし
て、これらの物質が、紫外光のエネルギーをもとに空気
中の酸素(O2)および水蒸気(H2O)と結びつき、硫酸アン
モニウム((NH4)2S０4)が生成され、光学部材表面に付着
すると考えられている。
【０００５】この問題を回避するため、特開平4-１２８
７０２号公報や特開平５-５８２号公報に開示されてい
るものでは、硫酸アンモニウムの分解温度以上に光学部
材を加熱し、光学部材の表面に硫酸アンモニウムが付着
することを防いでいる。
７０２号公報や特開平５-５８２号公報に開示されてい
るものでは、硫酸アンモニウムの分解温度以上に光学部
材を加熱し、光学部材の表面に硫酸アンモニウムが付着
することを防いでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は光学部材を加熱するため、光学部材の変形や屈
折率の変化など、光学性能に悪影響を与えるおそれがあ
る。とくに、厳重な温度管理を必要とする半導体製造工
程では、装置を加熱する操作は極力避けることが望まし
く、光学性能に影響を与えにくい装置の開発が急務とな
ってきた。
の方法は光学部材を加熱するため、光学部材の変形や屈
折率の変化など、光学性能に悪影響を与えるおそれがあ
る。とくに、厳重な温度管理を必要とする半導体製造工
程では、装置を加熱する操作は極力避けることが望まし
く、光学性能に影響を与えにくい装置の開発が急務とな
ってきた。
【０００７】本発明の目的は、光学部材を加熱すること
なく検査用照明光の照射により光学部材に曇りが発生し
ないようにした光学式検査装置および光学式表面検査装
置を提供することにある。
なく検査用照明光の照射により光学部材に曇りが発生し
ないようにした光学式検査装置および光学式表面検査装
置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】一実施の形態の図１に対
応づけて本発明を説明する。 （１）請求項１の発明による光学式検査装置は、検査雰
囲気中の原因物質により光学部材の表面に曇り現象を発
生させる波長域の検査用照明光を出射する照明用光源１
０１と、検査用照明光を検査対象１０３に照射する光学
系１０２，１０４，１０５と、検査用照明光の照射によ
り検査対象１０３から出射される出射光を受光する受光
装置１０６と、照明用光源１０１、光学系１０２，１０
４，１０５、および受光装置１０６を不活性ガス雰囲気
中もしくは真空中に配置する容器１０８とを具備するこ
とにより、上記目的を達成する。 （２）請求項２による光学式表面検査装置は、波長４０
０ｎｍ以下の紫外光を含む検査用照明光を出射する照明
用光源１０１と、検査用照明光を検査対象１０３に照射
する光学系１０２，１０４，１０５と、検査用照明光の
照射により検査対象１０３の表面から出射される出射光
を検出する検出装置１０６と、照明用光源１０１、光学
系１０２，１０４，１０５、および検出装置１０６を不
活性ガス雰囲気中もしくは真空中に配置する容器１０８
とを具備することにより、上記目的を達成する。 （３）請求項３による光学式表面検査装置は、請求項２
に記載の光学式表面検査装置において、容器１０８の外
側に配置された酸素濃度計測装置１１２ｂと、酸素濃度
計測装置１１２ｂからの計測信号に基づいて容器１０８
の外側の酸素濃度が所定の基準値以下になったときに警
報を出力する警報装置１１１とをさらに備えることを特
徴とする。
応づけて本発明を説明する。 （１）請求項１の発明による光学式検査装置は、検査雰
囲気中の原因物質により光学部材の表面に曇り現象を発
生させる波長域の検査用照明光を出射する照明用光源１
０１と、検査用照明光を検査対象１０３に照射する光学
系１０２，１０４，１０５と、検査用照明光の照射によ
り検査対象１０３から出射される出射光を受光する受光
装置１０６と、照明用光源１０１、光学系１０２，１０
４，１０５、および受光装置１０６を不活性ガス雰囲気
中もしくは真空中に配置する容器１０８とを具備するこ
とにより、上記目的を達成する。 （２）請求項２による光学式表面検査装置は、波長４０
０ｎｍ以下の紫外光を含む検査用照明光を出射する照明
用光源１０１と、検査用照明光を検査対象１０３に照射
する光学系１０２，１０４，１０５と、検査用照明光の
照射により検査対象１０３の表面から出射される出射光
を検出する検出装置１０６と、照明用光源１０１、光学
系１０２，１０４，１０５、および検出装置１０６を不
活性ガス雰囲気中もしくは真空中に配置する容器１０８
とを具備することにより、上記目的を達成する。 （３）請求項３による光学式表面検査装置は、請求項２
に記載の光学式表面検査装置において、容器１０８の外
側に配置された酸素濃度計測装置１１２ｂと、酸素濃度
計測装置１１２ｂからの計測信号に基づいて容器１０８
の外側の酸素濃度が所定の基準値以下になったときに警
報を出力する警報装置１１１とをさらに備えることを特
徴とする。
【０００９】以上の課題を解決するための手段の項で
は、実施の形態の図を用いて発明を説明したが、これに
より本発明が実施の形態に限定されるものではない。
は、実施の形態の図を用いて発明を説明したが、これに
より本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】−第１の実施の形態− 本発明による光学式表面検査装置の第１の実施の形態を
図１に基づいて説明する。この表面検査装置は、照明用
光源すなわち超高圧水銀ランプ１０１と、光学系すなわ
ちコンデンサレンズ１０２、対物レンズ１０４、および
結像レンズ１０５と、受光装置すなわちＣＣＤ１０６
と、画像処理装置１０７とを備え、検査用照明光により
検査対象であるウエハ１０３の表面を検査する。ウエハ
１０３はステージＳＴ上に保持される。ステージＳＴを
操作することにより、ウエハ１０３の表面を揺動させて
検査用照明光の入射角が変更できる。
図１に基づいて説明する。この表面検査装置は、照明用
光源すなわち超高圧水銀ランプ１０１と、光学系すなわ
ちコンデンサレンズ１０２、対物レンズ１０４、および
結像レンズ１０５と、受光装置すなわちＣＣＤ１０６
と、画像処理装置１０７とを備え、検査用照明光により
検査対象であるウエハ１０３の表面を検査する。ウエハ
１０３はステージＳＴ上に保持される。ステージＳＴを
操作することにより、ウエハ１０３の表面を揺動させて
検査用照明光の入射角が変更できる。
【００１１】密閉容器１０８内には、超高圧水銀ランプ
１０１と、コンデンサレンズ１０２と、対物レンズ１０
4と、結像レンズ１０５と、ＣＣＤ１０６とが配置され
ている。容器１０８に配置されるこれらの構成要素を便
宜的に光学部材と呼ぶ。容器１０８には窒素ガス供給装
置１０９が接続され、容器１０８の内部は窒素ガスで置
換される。たとえば、検査開始前に所定の窒素ガス濃度
になるまで窒素ガスを充填し、検査中、窒素ガス供給装
置１０９は容器１０８と遮断する。検査中も窒素ガスを
連続して容器１０８へ供給してもよい。
１０１と、コンデンサレンズ１０２と、対物レンズ１０
4と、結像レンズ１０５と、ＣＣＤ１０６とが配置され
ている。容器１０８に配置されるこれらの構成要素を便
宜的に光学部材と呼ぶ。容器１０８には窒素ガス供給装
置１０９が接続され、容器１０８の内部は窒素ガスで置
換される。たとえば、検査開始前に所定の窒素ガス濃度
になるまで窒素ガスを充填し、検査中、窒素ガス供給装
置１０９は容器１０８と遮断する。検査中も窒素ガスを
連続して容器１０８へ供給してもよい。
【００１２】密閉容器１０８内には圧力計測装置１１０
と、酸素濃度計測装置１１２ａも設けられている。密閉
容器１０８外には、酸素濃度計測装置１１２ｂと、警報
装置１１１とが設けられている。密閉容器１０８の外側
を作業室と呼ぶ。作業室はいわゆるクリーンルームであ
り、作業者は作業室内で容器１０８に対してウエハ１０
３を搬入、搬出するとともに、表面検査時にウエハ１０
３を揺動操作する。
と、酸素濃度計測装置１１２ａも設けられている。密閉
容器１０８外には、酸素濃度計測装置１１２ｂと、警報
装置１１１とが設けられている。密閉容器１０８の外側
を作業室と呼ぶ。作業室はいわゆるクリーンルームであ
り、作業者は作業室内で容器１０８に対してウエハ１０
３を搬入、搬出するとともに、表面検査時にウエハ１０
３を揺動操作する。
【００１３】圧力計測装置１１０は容器１０８内の圧力
を計測する。酸素濃度計測装置１１２ａは容器１０８の
内側の酸素濃度を測定する。酸素濃度計測装置１１２ｂ
は容器１０８の外側の、すなわち作業室の酸素濃度を測
定する。圧力計測装置１１０と、酸素濃度計測装置１１
２ａおよび１１２ｂはそれぞれ警報装置１１１と接続さ
れている。
を計測する。酸素濃度計測装置１１２ａは容器１０８の
内側の酸素濃度を測定する。酸素濃度計測装置１１２ｂ
は容器１０８の外側の、すなわち作業室の酸素濃度を測
定する。圧力計測装置１１０と、酸素濃度計測装置１１
２ａおよび１１２ｂはそれぞれ警報装置１１１と接続さ
れている。
【００１４】このように構成された表面検査装置では、
超高圧水銀ランプ１０１から波長３６５ｎｍのｉ線や波
長３１３ｎｍのｊ線などの紫外光域の検査用照明光が出
射される。この照明光は、コンデンサレンズ１０２によ
ってウエハ１０３上に均一に照射される。ウエハ１０３
上に異物や傷があると、その部分の反射光強度や回折光
強度はそれ以外の部分と異なって出射される。ウエハ１
０３から出射された光は、対物レンズ１０4および結像
レンズ１０５を通ってＣＣＤ１０６で受光される。ＣＣ
Ｄ１０６は、受光されたウエハ１０３からの光をその強
度に応じた電気信号に変換して画像処理装置１０７へ出
力する。画像処理装置１０７は、ＣＣＤ１０６から出力
される画像信号に所定の画像処理を施し、画像処理後の
画像信号に基づいてウエハ１０３の表面状態を評価す
る。たとえば、画像処理装置１０７はＣＰＵを有し、あ
らかじめ定めた所定の評価アルゴリズムによりウエハ１
０３の表面の欠陥を検出する。
超高圧水銀ランプ１０１から波長３６５ｎｍのｉ線や波
長３１３ｎｍのｊ線などの紫外光域の検査用照明光が出
射される。この照明光は、コンデンサレンズ１０２によ
ってウエハ１０３上に均一に照射される。ウエハ１０３
上に異物や傷があると、その部分の反射光強度や回折光
強度はそれ以外の部分と異なって出射される。ウエハ１
０３から出射された光は、対物レンズ１０4および結像
レンズ１０５を通ってＣＣＤ１０６で受光される。ＣＣ
Ｄ１０６は、受光されたウエハ１０３からの光をその強
度に応じた電気信号に変換して画像処理装置１０７へ出
力する。画像処理装置１０７は、ＣＣＤ１０６から出力
される画像信号に所定の画像処理を施し、画像処理後の
画像信号に基づいてウエハ１０３の表面状態を評価す
る。たとえば、画像処理装置１０７はＣＰＵを有し、あ
らかじめ定めた所定の評価アルゴリズムによりウエハ１
０３の表面の欠陥を検出する。
【００１５】上述したように、超高圧水銀ランプ１０１
からは、波長３６５ｎｍのｉ線や波長３１３ｎｍのｊ線
などの紫外光域の検査用照明光が出射される。そのた
め、従来のように光学部材を空気中に配置した場合に
は、コンデンサレンズ１０２、対物レンズ１０４、結像
レンズ１０５、およびＣＣＤ１０６の表面には硫酸アン
モニウムなどが付着する。
からは、波長３６５ｎｍのｉ線や波長３１３ｎｍのｊ線
などの紫外光域の検査用照明光が出射される。そのた
め、従来のように光学部材を空気中に配置した場合に
は、コンデンサレンズ１０２、対物レンズ１０４、結像
レンズ１０５、およびＣＣＤ１０６の表面には硫酸アン
モニウムなどが付着する。
【００１６】そこで、この実施の形態では、このような
光学部材の曇り現象を避けるため、光学部材を密閉容器
１０８の中に配置し、密閉容器１０８の内部には窒素ガ
ス供給装置１０９から供給される窒素(N2)ガスを充填す
る。窒素ガスには、硫酸アンモニウムを生成する原因物
質(二酸化硫黄、アンモニア、酸素など)が含まれていな
い。したがって、紫外域の検査用照明光を長時間使用し
ても、光学部材の表面への硫酸アンモニウムの付着を防
止することができる。
光学部材の曇り現象を避けるため、光学部材を密閉容器
１０８の中に配置し、密閉容器１０８の内部には窒素ガ
ス供給装置１０９から供給される窒素(N2)ガスを充填す
る。窒素ガスには、硫酸アンモニウムを生成する原因物
質(二酸化硫黄、アンモニア、酸素など)が含まれていな
い。したがって、紫外域の検査用照明光を長時間使用し
ても、光学部材の表面への硫酸アンモニウムの付着を防
止することができる。
【００１７】また、密閉容器１０８の内部を１０３０ｈ
Ｐａ(ヘクトパスカル)以上に与圧しておくと、窒素ガス
が容器１０８から漏洩して容器１０８の内部が減圧した
ことを容易に検出できる。圧力計測装置１１０はこの圧
力の変化を検知し、警報装置１１１に警報信号を出力す
る。警報装置１１１は警報音を発し、作業者は窒素ガス
が漏れたことを知ることができる。
Ｐａ(ヘクトパスカル)以上に与圧しておくと、窒素ガス
が容器１０８から漏洩して容器１０８の内部が減圧した
ことを容易に検出できる。圧力計測装置１１０はこの圧
力の変化を検知し、警報装置１１１に警報信号を出力す
る。警報装置１１１は警報音を発し、作業者は窒素ガス
が漏れたことを知ることができる。
【００１８】一方、容器外側の酸素濃度計測装置１１２
ｂで感知される酸素濃度が１８.５%未満になると警報装
置１１は警報を発し、作業室内の酸素濃度が低下したこ
とを作業者に報知する。酸素濃度計測装置１１２ａは容
器１０８内の酸素濃度を検出し、容器１０８内へ酸素が
流入したこと、あるいは、容器１０８内が窒素ガスで十
分に満たされたことを検出することができる。したがっ
て、酸素濃度計測装置１１２ａを作業室内に設置した表
示装置１１３と接続し、逐次、容器１０８内の酸素濃度
を表示する。
ｂで感知される酸素濃度が１８.５%未満になると警報装
置１１は警報を発し、作業室内の酸素濃度が低下したこ
とを作業者に報知する。酸素濃度計測装置１１２ａは容
器１０８内の酸素濃度を検出し、容器１０８内へ酸素が
流入したこと、あるいは、容器１０８内が窒素ガスで十
分に満たされたことを検出することができる。したがっ
て、酸素濃度計測装置１１２ａを作業室内に設置した表
示装置１１３と接続し、逐次、容器１０８内の酸素濃度
を表示する。
【００１９】作業室内の酸素濃度は、作業室内の気流に
より局所的に変動することがある。そのため、密閉容器
１０８の外側の作業室内には、酸素濃度計測装置１１２
ｂとは別の箇所に、警報装置１１１と接続された酸素濃
度計測装置１１２ｃを配置するのが好ましい。この場
合、作業室内に配置する酸素濃度計測装置１１２ｃの数
量および位置は、作業室内の気流を変化させうる障害
物、すなわち、作業室の大きさ・形状、その他の装置や
換気ダクトの配置などにより適宜決定する必要がある。
より局所的に変動することがある。そのため、密閉容器
１０８の外側の作業室内には、酸素濃度計測装置１１２
ｂとは別の箇所に、警報装置１１１と接続された酸素濃
度計測装置１１２ｃを配置するのが好ましい。この場
合、作業室内に配置する酸素濃度計測装置１１２ｃの数
量および位置は、作業室内の気流を変化させうる障害
物、すなわち、作業室の大きさ・形状、その他の装置や
換気ダクトの配置などにより適宜決定する必要がある。
【００２０】密閉容器１０８内に満たす気体には、本発
明に用いた窒素以外に、ヘリウム(He)やアルゴン(Ar)な
どの不活性ガスを用いることができる。なお、本明細書
では窒素以外に、ヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などこれ
らのガスを総称して不活性ガスと呼ぶ。容器１０８内に
不活性ガスを充填、供給することに代えて、容器内を真
空雰囲気にしてもよい。
明に用いた窒素以外に、ヘリウム(He)やアルゴン(Ar)な
どの不活性ガスを用いることができる。なお、本明細書
では窒素以外に、ヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などこれ
らのガスを総称して不活性ガスと呼ぶ。容器１０８内に
不活性ガスを充填、供給することに代えて、容器内を真
空雰囲気にしてもよい。
【００２１】−第２の実施の形態− 本発明による光学式表面検査装置の第２の実施の形態を
図２に基づいて説明する。この表面検査装置は、照明用
光源すなわち低圧水銀ランプ２０１と、光学系すなわち
凹面鏡２０２、凹面鏡２０４、および結像レンズ２０５
と、受光装置すなわちＣＣＤ２０６と、画像処理装置２
０７とを備える。第２の実施の形態では、低圧水銀ラン
プ２０１と、凹面鏡２０２と、凹面鏡２０４と、結像レ
ンズ２０５と、ＣＣＤ２０６を光学部材と呼び、これら
は密閉容器２０８内に配設されている。
図２に基づいて説明する。この表面検査装置は、照明用
光源すなわち低圧水銀ランプ２０１と、光学系すなわち
凹面鏡２０２、凹面鏡２０４、および結像レンズ２０５
と、受光装置すなわちＣＣＤ２０６と、画像処理装置２
０７とを備える。第２の実施の形態では、低圧水銀ラン
プ２０１と、凹面鏡２０２と、凹面鏡２０４と、結像レ
ンズ２０５と、ＣＣＤ２０６を光学部材と呼び、これら
は密閉容器２０８内に配設されている。
【００２２】密閉容器２０８は窒素ガス供給装置２０９
と接続され、密閉容器２０８内は窒素ガスで置換され
る。第２の実施の形態では、窒素ガス供給装置２０９は
ガス供給管路Ｌ１から容器２０８へ窒素ガスを供給し、
ガス戻り管路Ｌ２から容器２０８内の窒素ガスを回収す
る。すなわち、窒素ガスを容器２０８の内部に循環させ
る。密閉容器２０８内には、酸素濃度計測装置２１２ａ
と、気流計測装置２１０とが設けられている。密閉容器
２０８外には、警報装置２１１と、酸素濃度計測装置２
１２ｂとが設けられている。
と接続され、密閉容器２０８内は窒素ガスで置換され
る。第２の実施の形態では、窒素ガス供給装置２０９は
ガス供給管路Ｌ１から容器２０８へ窒素ガスを供給し、
ガス戻り管路Ｌ２から容器２０８内の窒素ガスを回収す
る。すなわち、窒素ガスを容器２０８の内部に循環させ
る。密閉容器２０８内には、酸素濃度計測装置２１２ａ
と、気流計測装置２１０とが設けられている。密閉容器
２０８外には、警報装置２１１と、酸素濃度計測装置２
１２ｂとが設けられている。
【００２３】気流計測装置２１０は容器２０８内の気流
を計測する。酸素濃度計測装置２１２ａは容器２０８の
内側の酸素濃度を測定する。酸素濃度計測装置２１２ｂ
は容器２０８の外側の作業室の酸素濃度を測定する。気
流計測装置２１０、酸素濃度計測装置２１２ａおよび２
１２ｂはそれぞれ警報装置２１１と接続されている。
を計測する。酸素濃度計測装置２１２ａは容器２０８の
内側の酸素濃度を測定する。酸素濃度計測装置２１２ｂ
は容器２０８の外側の作業室の酸素濃度を測定する。気
流計測装置２１０、酸素濃度計測装置２１２ａおよび２
１２ｂはそれぞれ警報装置２１１と接続されている。
【００２４】低圧水銀ランプ２０１から出射された光
は、凹面鏡２０２によってウエハ２０３をテレセントリ
ックに照明する。ウエハ２０３上に異物や傷があると、
その部分の反射光強度や回折光強度はそれ以外の部分と
異なって出射される。ウエハ２０３から出射された０次
光(反射光)を含む回折光は、凹面鏡２０４および結像レ
ンズ２０５を通ってＣＣＤ２０６上に結像する。ＣＣＤ
２０６で受光した光像は光強度に応じた電気信号に変換
され、画像処理装置２０７に入力される。画像処理装置
２０７は入力される画像信号に基づいてウエハ２０３上
の欠陥を検出する。また、上述したように、ウエハ２０
３はステージＳＴにより揺動され、ウエハ２０３に対す
る検査用照明光の入射角が変更できる。
は、凹面鏡２０２によってウエハ２０３をテレセントリ
ックに照明する。ウエハ２０３上に異物や傷があると、
その部分の反射光強度や回折光強度はそれ以外の部分と
異なって出射される。ウエハ２０３から出射された０次
光(反射光)を含む回折光は、凹面鏡２０４および結像レ
ンズ２０５を通ってＣＣＤ２０６上に結像する。ＣＣＤ
２０６で受光した光像は光強度に応じた電気信号に変換
され、画像処理装置２０７に入力される。画像処理装置
２０７は入力される画像信号に基づいてウエハ２０３上
の欠陥を検出する。また、上述したように、ウエハ２０
３はステージＳＴにより揺動され、ウエハ２０３に対す
る検査用照明光の入射角が変更できる。
【００２５】低圧水銀ランプ２０１からは遠紫外光(波
長２４８ｎｍ)を含む検査用照明光が出射されているた
め、第１の実施の形態と同様に、検査用照明光を空気中
で長時間照射すると、凹面鏡２０２、凹面鏡２０４、結
像レンズ２０５、ＣＣＤ２０６の表面に硫酸アンモニウ
ムが付着する。
長２４８ｎｍ)を含む検査用照明光が出射されているた
め、第１の実施の形態と同様に、検査用照明光を空気中
で長時間照射すると、凹面鏡２０２、凹面鏡２０４、結
像レンズ２０５、ＣＣＤ２０６の表面に硫酸アンモニウ
ムが付着する。
【００２６】この現象を避けるため、光学部材を窒素(N
2)ガスが充填されている密閉容器２０８の中に配置す
る。容器２０８の内部には窒素ガス供給装置２０９から
窒素(N 2)ガスを供給・循環させる。容器２０８内に窒素
を供給することにより、硫酸アンモニウムを生成する原
因物質(二酸化硫黄、アンモニア、酸素など)を容器内２
０８内から除去することができる。したがって、紫外域
の検査用照明光を長時間使用しても、光学部材表面への
硫酸アンモニウムの付着を防止することができる。
2)ガスが充填されている密閉容器２０８の中に配置す
る。容器２０８の内部には窒素ガス供給装置２０９から
窒素(N 2)ガスを供給・循環させる。容器２０８内に窒素
を供給することにより、硫酸アンモニウムを生成する原
因物質(二酸化硫黄、アンモニア、酸素など)を容器内２
０８内から除去することができる。したがって、紫外域
の検査用照明光を長時間使用しても、光学部材表面への
硫酸アンモニウムの付着を防止することができる。
【００２７】上述したように、気流計測装置２１０は容
器２０８内部の気流を計測する。例えば容器２０８に穴
が開き、その穴から窒素が漏洩して容器２０８内の気流
が変化すると、気流計測装置２１０はその気流の変化を
計測する。気流計測装置２１０が気流の変化を検出する
と、警報装置２１１が駆動されて警報音が鳴動する。容
器２０８の内側には酸素濃度計測装置２１２ａが、外側
には酸素濃度計測装置２１２ｂが警報装置２２２に接続
されて設置されており、それぞれ、第１の実施の形態の
酸素濃度計測装置１１２ａ、酸素濃度計測装置１１２ｂ
と同様の機能を果たす。
器２０８内部の気流を計測する。例えば容器２０８に穴
が開き、その穴から窒素が漏洩して容器２０８内の気流
が変化すると、気流計測装置２１０はその気流の変化を
計測する。気流計測装置２１０が気流の変化を検出する
と、警報装置２１１が駆動されて警報音が鳴動する。容
器２０８の内側には酸素濃度計測装置２１２ａが、外側
には酸素濃度計測装置２１２ｂが警報装置２２２に接続
されて設置されており、それぞれ、第１の実施の形態の
酸素濃度計測装置１１２ａ、酸素濃度計測装置１１２ｂ
と同様の機能を果たす。
【００２８】第２の実施の形態でも、容器２０８が設置
される作業室内に複数の酸素濃度計測装置を設けるのが
好ましい。
される作業室内に複数の酸素濃度計測装置を設けるのが
好ましい。
【００２９】―第３の実施の形態 本発明による第３の実施の形態の光学式表面検査装置を
図３に基づいて説明する。図３に示す表面検査装置は、
エキシマレーザ３０１と、回転多面鏡３０１ａと、凹面
鏡３０２と、凹面鏡３０４と、結像レンズ３０５と、Ｃ
ＣＤ３０６と、画像処理装置３０７とを備えている。回
転多面鏡３０１ａと凹面鏡３０２は密閉容器３０８ａ内
に収容され、凹面鏡３０３は密閉容器３０８ｂ内に収容
され、結像レンズ３０５とＣＣＤ３０６は密閉容器３０
８ｃ内に収容されている。なお、密閉容器３０８ａ,３
０８ｂ,３０８ｃの入射および射出窓には石英ガラスが
取り付けられている。
図３に基づいて説明する。図３に示す表面検査装置は、
エキシマレーザ３０１と、回転多面鏡３０１ａと、凹面
鏡３０２と、凹面鏡３０４と、結像レンズ３０５と、Ｃ
ＣＤ３０６と、画像処理装置３０７とを備えている。回
転多面鏡３０１ａと凹面鏡３０２は密閉容器３０８ａ内
に収容され、凹面鏡３０３は密閉容器３０８ｂ内に収容
され、結像レンズ３０５とＣＣＤ３０６は密閉容器３０
８ｃ内に収容されている。なお、密閉容器３０８ａ,３
０８ｂ,３０８ｃの入射および射出窓には石英ガラスが
取り付けられている。
【００３０】第３の実施の形態における表面検査装置で
は、波長１９３mmのエキシマレーザ３０１からレーザビ
ームが出射される。このレーザビームのビーム径は不図
示のビームエキスパンダで拡大され、凹面鏡３０２の焦
点面上に配置された回転多面鏡３０１ａで偏向され、凹
面鏡３０２で反射される。凹面鏡３０２で反射したレー
ザ光はウエハ３０３を走査し、これにより、ウエハ３０
３全面にレーザビームが照射される。ウエハ３０３から
出射された光は、凹面鏡３０４および結像レンズ３０５
を通ってＣＣＤ３０６によって光強度に応じた電気信号
に変換され、画像処理装置３０７によってウエハ３０３
上の欠陥を検出する。ウエハ３０３は上述した各実施の
形態と同様にステージＳＴ上に保持されている。
は、波長１９３mmのエキシマレーザ３０１からレーザビ
ームが出射される。このレーザビームのビーム径は不図
示のビームエキスパンダで拡大され、凹面鏡３０２の焦
点面上に配置された回転多面鏡３０１ａで偏向され、凹
面鏡３０２で反射される。凹面鏡３０２で反射したレー
ザ光はウエハ３０３を走査し、これにより、ウエハ３０
３全面にレーザビームが照射される。ウエハ３０３から
出射された光は、凹面鏡３０４および結像レンズ３０５
を通ってＣＣＤ３０６によって光強度に応じた電気信号
に変換され、画像処理装置３０７によってウエハ３０３
上の欠陥を検出する。ウエハ３０３は上述した各実施の
形態と同様にステージＳＴ上に保持されている。
【００３１】第３の実施の形態で使用するレーザ光の波
長は遠紫外光であるため、第１の実施の形態および第２
の実施の形態と同様、レーザ光を空気中で長時間使用す
ると、凹面鏡３０２,凹面鏡３０４、結像レンズ３０
５、ＣＣＤ３０６で構成される光学部材の表面に硫酸ア
ンモニウムが付着してしまう。
長は遠紫外光であるため、第１の実施の形態および第２
の実施の形態と同様、レーザ光を空気中で長時間使用す
ると、凹面鏡３０２,凹面鏡３０４、結像レンズ３０
５、ＣＣＤ３０６で構成される光学部材の表面に硫酸ア
ンモニウムが付着してしまう。
【００３２】この現象を避けるため、エキシマレーザ３
０１、回転多面鏡３０１ａを密閉容器３０８ａ内に、凹
面鏡３０４を密閉容器３０８ｂ内に、結像レンズ３０
５、ＣＣＤ３０６を密閉容器３０８ｃ内に配置する。そ
して、それぞれの密閉容器３０８ａ〜３０８ｃの内部を
窒素ガスで満たしておくことにより、各容器内の硫酸ア
ンモニウムを生成する原因物質(二酸化硫黄、アンモニ
ア、酸素など)を除去する。これにより、エキシマレー
ザを長時間使用しても光学部材表面への硫酸アンモニウ
ムの付着を防止することができる。
０１、回転多面鏡３０１ａを密閉容器３０８ａ内に、凹
面鏡３０４を密閉容器３０８ｂ内に、結像レンズ３０
５、ＣＣＤ３０６を密閉容器３０８ｃ内に配置する。そ
して、それぞれの密閉容器３０８ａ〜３０８ｃの内部を
窒素ガスで満たしておくことにより、各容器内の硫酸ア
ンモニウムを生成する原因物質(二酸化硫黄、アンモニ
ア、酸素など)を除去する。これにより、エキシマレー
ザを長時間使用しても光学部材表面への硫酸アンモニウ
ムの付着を防止することができる。
【００３３】各密閉容器３０８ａ〜３０８ｃに窒素ガス
や不活性ガスを供給・循環させるようにしてもよい。第
１および第２の実施の形態と同様に光学部材のすべてを
単一の密閉容器に収容してもよい。第２の実施の形態で
も、容器３０８ａ〜３０８ｃが設置される作業室内に複
数の酸素濃度計測装置を設けるのが好ましい。
や不活性ガスを供給・循環させるようにしてもよい。第
１および第２の実施の形態と同様に光学部材のすべてを
単一の密閉容器に収容してもよい。第２の実施の形態で
も、容器３０８ａ〜３０８ｃが設置される作業室内に複
数の酸素濃度計測装置を設けるのが好ましい。
【００３４】本発明は以上説明した表面検査装置に限定
されない。すなわち、空気中の原因物質により光学部材
の表面に曇り現象を発生させる波長域の検査用照明光を
出射する照明用光源と、検査用照明光を検査対象に照射
する光学部材と、照明用光源と光学系とを不活性ガス雰
囲気中もしくは真空中に配置する容器とを備える種々の
光学式検査装置に本発明を適用できる。
されない。すなわち、空気中の原因物質により光学部材
の表面に曇り現象を発生させる波長域の検査用照明光を
出射する照明用光源と、検査用照明光を検査対象に照射
する光学部材と、照明用光源と光学系とを不活性ガス雰
囲気中もしくは真空中に配置する容器とを備える種々の
光学式検査装置に本発明を適用できる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、光学部材を窒素(N2)，
アルゴンあるいはヘリウムなどの不活性雰囲気中または
真空中に配置することにより、容器内は、すなわち検査
用照明光の光路雰囲気中には曇り物質を生成するための
原因物質が含まれなくなる。その結果、紫外光などの検
査用照明光が照射されても曇り物質が生成されることが
なく、装置内に配置された光学部材の表面に不純物が付
着しない。したがって、紫外光などの検査用照明光を利
用したときに光学部材の透過率および反射率を低下させ
ることがない。換言すると、光学部材の光学性能の劣化
を防ぐことが可能となり、半導体ウエハなどの検査対象
表面などの検査を効果的に行うことができる。また、従
来のように光学部材の曇りを防止する目的で光学部材を
加熱する必要がなく、熱による光学性能の低下を防止で
きる。さらに、容器外側の酸素濃度が所定の基準値以下
のときに警報するようにしたので、容器から窒素ガスあ
るいは不活性ガスが漏れても作業者の安全性が確保され
る。
アルゴンあるいはヘリウムなどの不活性雰囲気中または
真空中に配置することにより、容器内は、すなわち検査
用照明光の光路雰囲気中には曇り物質を生成するための
原因物質が含まれなくなる。その結果、紫外光などの検
査用照明光が照射されても曇り物質が生成されることが
なく、装置内に配置された光学部材の表面に不純物が付
着しない。したがって、紫外光などの検査用照明光を利
用したときに光学部材の透過率および反射率を低下させ
ることがない。換言すると、光学部材の光学性能の劣化
を防ぐことが可能となり、半導体ウエハなどの検査対象
表面などの検査を効果的に行うことができる。また、従
来のように光学部材の曇りを防止する目的で光学部材を
加熱する必要がなく、熱による光学性能の低下を防止で
きる。さらに、容器外側の酸素濃度が所定の基準値以下
のときに警報するようにしたので、容器から窒素ガスあ
るいは不活性ガスが漏れても作業者の安全性が確保され
る。
【図１】図１は、本発明による光学式検査装置の第１の
実施の形態を示す概略図である。
実施の形態を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明による光学式検査装置の第２の
実施の形態を示す概略図である。
実施の形態を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明による光学式検査装置の第３の
実施の形態を示す概略図である。
実施の形態を示す概略図である。
１０１：超高圧水銀ランプ １０２：コ
ンデンサレンズ １０３，２０３，３０３：ウエハ １０４：対
物レンズ １０５、２０５，３０５：結像レンズ １０６、２０６，３０５：ＣＣＤ １０７、２０７，３０７：画像処理装置 １０８，２
０８：密閉容器 １０９、２０９：窒素ガス供給装置 １１０：
圧力計測装置 １１１，２１１，３１１：警報装置 ２１２ａ,２１２ｂ,２１２ｃ：酸素濃度計測装置 ２０１：低圧水銀ランプ ２０２，２０４：凹
面鏡 ２１０：気流計測装置 ３０１：エ
キシマレーザ ３０１ａ：回転多面鏡 ３０２，３
０４：凹面鏡 ３０８ａ,３０８ｂ,３０８ｃ：密閉容器
ンデンサレンズ １０３，２０３，３０３：ウエハ １０４：対
物レンズ １０５、２０５，３０５：結像レンズ １０６、２０６，３０５：ＣＣＤ １０７、２０７，３０７：画像処理装置 １０８，２
０８：密閉容器 １０９、２０９：窒素ガス供給装置 １１０：
圧力計測装置 １１１，２１１，３１１：警報装置 ２１２ａ,２１２ｂ,２１２ｃ：酸素濃度計測装置 ２０１：低圧水銀ランプ ２０２，２０４：凹
面鏡 ２１０：気流計測装置 ３０１：エ
キシマレーザ ３０１ａ：回転多面鏡 ３０２，３
０４：凹面鏡 ３０８ａ,３０８ｂ,３０８ｃ：密閉容器
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 CC19 CC25 DD11 DD15 FF01 FF04 FF63 GG03 GG04 GG21 HH04 HH12 HH18 JJ08 LL09 LL14 LL19 LL62 MM16 PP12 QQ31 2G051 AA51 AB01 AB07 BA05 CA04 CB05 CD09 2G086 EE10 4M106 AA01 BA07 CA41 CA46 DB02 DB07 DB12 DH12 DH31 DH38 DH49 DH60 DJ02
Claims (3)
- 【請求項１】検査雰囲気中の原因物質により光学部材の
表面に曇り現象を発生させる波長域の検査用照明光を出
射する照明用光源と、前記検査用照明光を検査対象に照
射する光学系と、前記検査用照明光の照射により前記検
査対象から出射される出射光を受光する受光装置と、前
記照明用光源、前記光学系、および前記受光装置を不活
性ガス雰囲気中もしくは真空中に配置する容器とを具備
することを特徴とする光学式検査装置。 - 【請求項２】波長４００ｎｍ以下の紫外光を含む検査用
照明光を出射する照明用光源と、前記検査用照明光を検
査対象に照射する光学系と、前記検査用照明光の照射に
より前記検査対象の表面から出射される出射光を受光す
る受光装置と、前記照明用光源、前記光学系、および受
光装置を不活性ガス雰囲気中もしくは真空中に配置する
容器とを具備することを特徴とする光学式表面検査装
置。 - 【請求項３】請求項２に記載の光学式表面検査装置にお
いて、 前記容器の外側に配置された酸素濃度計測装置と、前記
酸素濃度計測装置からの計測信号に基づいて前記容器の
外側の酸素濃度が所定の基準値以下になったときに警報
を出力する警報装置とをさらに備えることを特徴とする
光学式表面検査装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048659A JP2001235430A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 光学式検査装置および光学式表面検査装置 |
| KR1020000029549A KR20010007152A (ko) | 1999-06-01 | 2000-05-31 | 결함검사장치 및 결함검사방법 |
| US10/304,787 US20030112428A1 (en) | 1999-06-01 | 2002-11-27 | Method and apparatus for surface inspection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048659A JP2001235430A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 光学式検査装置および光学式表面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235430A true JP2001235430A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18570713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000048659A Pending JP2001235430A (ja) | 1999-06-01 | 2000-02-25 | 光学式検査装置および光学式表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001235430A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7075072B2 (en) | 2001-09-10 | 2006-07-11 | Ebara Corporation | Detecting apparatus and device manufacturing method |
| WO2015079514A1 (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 株式会社ニレコ | エッジ位置検出センサ |
| TWI493175B (zh) * | 2008-07-22 | 2015-07-21 | Orbotech Ltd | 用於光學地檢驗一物件的系統及方法 |
| US10622232B2 (en) | 2017-08-23 | 2020-04-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the same |
| WO2020115112A3 (de) * | 2018-12-07 | 2020-08-13 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Wafer-inspektionssystem mit wasserterminierter optik |
| IT202100008405A1 (it) * | 2021-04-02 | 2022-10-02 | Nexan srl | Sistema di visione da utilizzarsi in ambienti ad elevata umidità e alcalini/acidi |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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