JPS6063449A - Defect inspection equipment - Google Patents
Defect inspection equipmentInfo
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- JPS6063449A JPS6063449A JP8177984A JP8177984A JPS6063449A JP S6063449 A JPS6063449 A JP S6063449A JP 8177984 A JP8177984 A JP 8177984A JP 8177984 A JP8177984 A JP 8177984A JP S6063449 A JPS6063449 A JP S6063449A
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- light
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物体表面等に存在する異物などの欠陥を検出す
るための異物検査装置に関するもので、主として半導体
ウェハ表面の外観検査をするだめの異物検査装置を対象
とするものである。たとえば、マスク等に光を照射して
、その反射光によって、マスクの欠陥を検出する外観検
査技術については、特開昭54−85793号に示され
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a foreign matter inspection device for detecting defects such as foreign matter present on the surface of an object, and is mainly directed to a foreign matter inspection device for visually inspecting the surface of a semiconductor wafer. It is something. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 85793/1983 discloses an appearance inspection technique in which defects in the mask are detected by irradiating light onto a mask or the like and using the reflected light.
半導体装置の製造工程で半導体ウェハ表面に異物が付着
することが多い。そしてその異物が半導体装置の歩留り
を決定する重要な要素となり、その異物の大きさ、数等
を把握しておくことが工程管理上必要となる。したがっ
て、実際の半導体装置の製造工程間において半導体ウェ
ハ上の異物についての検査が行われている。Foreign matter often adheres to the surface of a semiconductor wafer during the manufacturing process of semiconductor devices. The foreign matter becomes an important factor in determining the yield of semiconductor devices, and it is necessary for process control to know the size, number, etc. of the foreign matter. Therefore, inspection for foreign substances on semiconductor wafers is performed between actual semiconductor device manufacturing processes.
従来における異物検査は一般に第1図181あるいはl
blに示すように金属顕微鏡(倍率100〜200倍)
を使用した目視による検査法により行われていた。とこ
ろでこの方法には、異物か否かの判断によって検査員の
主観が入りやすく、検査員によって検査結果が異なると
いう問題と検査に時間(一枚の半導体ウェハに2〜3時
間)がかがり、工程間の検査結果を迅速に工程管理に反
映させることができず歩留りの低下を有効に防止し得な
(・という問題があった。Conventional foreign object inspection generally involves
Metallurgical microscope (100-200x magnification) as shown in bl.
This was done using a visual inspection method. However, this method has the problem that the inspector's subjectivity is easily involved in determining whether or not there is a foreign object, and the inspection results vary depending on the inspector.In addition, the inspection takes time (2 to 3 hours for one semiconductor wafer), and the process is slow. There was a problem that the test results during the process could not be quickly reflected in process control, making it impossible to effectively prevent a decrease in yield.
そのため、自動的に異物検査をすることが検討されたが
、半導体ウニ八表面には第2図に示すように半導体装置
に構成する必要な蝕刻が施されているので凹凸があり、
これと異物とを自動的に判別することが極めて困難であ
ることから、異物検査は目視による検査により行なわざ
るを得なかった。For this reason, automatic foreign particle inspection was considered, but as shown in Figure 2, the surface of the semiconductor urchin is uneven because it has been etched to form a semiconductor device.
Since it is extremely difficult to automatically distinguish between this and foreign matter, foreign matter inspection has had to be carried out by visual inspection.
本発明の目的はかかる問題を解決し、自動的に異物を検
査できるようにすることにある。An object of the present invention is to solve this problem and to enable automatic inspection for foreign substances.
上記目的を達成するための本発明の一実施態様は、表面
に凹凸を有し、その凹凸による段差面の方向が複数ある
物体の表面にする異物を検査する方法において、段差面
からの反射光を検知する検知手段を上記各方向の段差面
毎に複数配置し、物体表面に照射した検査用光線の反射
光を上記複数の検知手段によって同時に検知し、上記複
数の検知手段すべてにおいて検知することができた反射
光のみを異物からの反射光と判断することを特徴とする
ものである。One embodiment of the present invention to achieve the above object is a method for inspecting foreign matter on the surface of an object having an uneven surface and a plurality of stepped surfaces due to the unevenness. A plurality of detection means for detecting are arranged on each step surface in each of the above directions, and the reflected light of the inspection light beam irradiated onto the object surface is simultaneously detected by the plurality of detection means, and the detection means is detected by all of the plurality of detection means. This method is characterized in that only the reflected light that is generated is determined to be the reflected light from a foreign object.
以下本発明を実施例により説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.
第3図は本発明者が考えた関連する異物検査方法を示す
ものである。FIG. 3 shows a related foreign matter inspection method devised by the inventor.
5は検査用XYテーブル、6は焦点合せ用板バネ、7は
自動焦点装置、8はウェハ載置台、9は被検査半導体ウ
ェハ、10は対物レンズ、11は観察照明光照射用ミラ
ー、12はレンズ、13は観察照明ランプ、14は視野
切換用ブリズマ、15は目視観察用接眼レンズ、16は
自動検査用接眼レンズ、17は反射光を検知し、電気信
号に変換するためのフォトダイオードアレイ(デテクタ
)で、この出力が演算処理されて異物検査が自動的に行
われる。5 is an XY table for inspection, 6 is a leaf spring for focusing, 7 is an automatic focusing device, 8 is a wafer mounting table, 9 is a semiconductor wafer to be inspected, 10 is an objective lens, 11 is a mirror for irradiating observation illumination light, 12 is a 13 is an observation illumination lamp, 14 is a burisma for switching the field of view, 15 is an eyepiece for visual observation, 16 is an eyepiece for automatic inspection, 17 is a photodiode array for detecting reflected light and converting it into an electrical signal ( Detector) calculates this output and automatically performs foreign object inspection.
18は検査用光源で、被検査半導体ウェハの凹凸の段差
面の方向の数(fffi類)に対応してそれと同数設置
され、各々が一定の順序で点滅を繰返すことにより半導
体ウェハに対する検査用光線の照射方向が変化する機構
になっている。Reference numeral 18 denotes an inspection light source, which is installed in the same number as the number of directions (fffi types) of uneven stepped surfaces of the semiconductor wafer to be inspected, and each of them repeats blinking in a certain order to emit an inspection light beam to the semiconductor wafer. The mechanism is such that the direction of irradiation changes.
第4図181 、 lblはこの異物検査方法の検査原
理を示す説明図である。FIG. 4, 181, lbl is an explanatory diagram showing the inspection principle of this foreign matter inspection method.
この検査方法は、一般に半導体ウェハの表面に存在する
蝕刻が例として写真同第8図に示すように整然としたパ
ターンを成すように施され、その段差面の方向は一定の
数に限られるという事実を前提とし、凹凸における各方
向の側面はそれぞれそれに対向する角度からの検査用光
線をのみよく反射し、それ以外の角度からの検査用光線
をほとんど反射しないのに対して異物はその表面があら
ゆる方向に側面を持つ突起体であり、どの角度からの検
査用光線も同じように反射することを利用するものであ
る。This inspection method is based on the fact that the etchings that exist on the surface of a semiconductor wafer are generally applied so as to form an orderly pattern, as shown in Figure 8 of the photo, and the directions of the stepped surfaces are limited to a certain number. Assuming that, the side surfaces of uneven surfaces in each direction reflect well only the inspection light beam from the opposite angle, and hardly reflect the inspection light beam from other angles. It is a protrusion with side surfaces in the same direction, and utilizes the fact that the inspection light beam from any angle is reflected in the same way.
すなわち第4図1alに示すように段差面の各方向に対
応して検査用光線の照射方向も方向1,2゜3.4の変
化できるようにする。19が凸面、20が段差面、21
が凹面、22が異物とすると、A。That is, as shown in FIG. 4 1al, the irradiation direction of the inspection light beam can be changed in directions of 1, 2 degrees and 3.4 degrees corresponding to each direction of the stepped surface. 19 is a convex surface, 20 is a stepped surface, 21
If is a concave surface and 22 is a foreign object, then A.
B、C各位置に方向1,2.3.4の検査用光線を照射
した時の反射光は第4図181に示すようになる。When the inspection light beams in directions 1, 2, 3, and 4 are irradiated to each position B and C, the reflected light is as shown in FIG. 4 181.
すなわち、人に示す部分は方向2の検査用光線をのみ反
射し、Bに示す部分は方向1の検査用光線をのみ反射す
るのに対して、Cに示す部分には異物があるので方向1
.2.3.4のすべての検査用光線を同様に反射する。In other words, the part shown to the person reflects only the inspection beam in direction 2, and the part shown in B reflects only the inspection beam in direction 1, whereas the part shown in C has a foreign object, so it reflects only the inspection beam in direction 1.
.. 2.3.4 all test beams are reflected in the same way.
したがって、検査用光線の照射方向を被検査半導体ウェ
ハの凹凸の段差面の方向に対応して変えることによって
複数の検知結果をめ、そのすべての検知結果において共
通に認められた反射光のみを異物からの反射光と判断す
ることにより異物検査ができる。かかる検査は演算処理
によって自動的に行うことができるので、検査結果に人
の主観が介在することがなく、また、検査時間も極めて
短縮され、検査結果をすみやかに工程管理に反映させる
ことができる。Therefore, by changing the irradiation direction of the inspection light beam in accordance with the direction of the uneven step surface of the semiconductor wafer to be inspected, multiple detection results are obtained, and only the reflected light that is commonly recognized in all the detection results is used to detect foreign particles. Foreign matter inspection can be performed by determining that the light is reflected from the object. Such inspections can be performed automatically through computational processing, so there is no human subjectivity involved in the inspection results, the inspection time is extremely shortened, and the inspection results can be promptly reflected in process control. .
第5図は検査用光線の方向を一定の順序で変化させるた
めの機構の一例を示すものである。FIG. 5 shows an example of a mechanism for changing the direction of the inspection light beam in a fixed order.
23は光源、24はレンズ、25はミラー、26はミラ
ー25を回転させるためのモーター、27は枠体、28
は検査用光線ガイド孔である。23 is a light source, 24 is a lens, 25 is a mirror, 26 is a motor for rotating the mirror 25, 27 is a frame body, 28
is a light guide hole for inspection.
この機構は光源23からの光線をミラー25によって一
方向に向け、そのミラー25をモーター26によって回
転することによりその方向を変化させるようにしたもの
で、ミラ−250回転速度あるいは回転周期はミラー2
5の柄の部分に設けた一つの孔29からの光をフォトダ
イオード30によって検知することにより把握しできる
ようになっている。In this mechanism, the light beam from the light source 23 is directed in one direction by a mirror 25, and the direction is changed by rotating the mirror 25 by a motor 26.The rotation speed or rotation period of the mirror 250 is
This can be determined by detecting light from one hole 29 provided in the handle portion of 5 with a photodiode 30.
ガイド孔を通過した光はライトガイドを通じて検査用光
源部18に到来し、さらに半導体ウエノ・表面に照射さ
れることになる。The light that has passed through the guide hole reaches the inspection light source section 18 through the light guide, and is further irradiated onto the surface of the semiconductor wafer.
第6図は検査用光線の方向を一定の順序で変化させるた
めの機構の他の例を示すものである。FIG. 6 shows another example of a mechanism for changing the direction of the inspection light beam in a fixed order.
光源23に対向して回転板31を設け、その回転板31
に設けた一個の孔32を通じて光線を光源部に送るよう
にしたものである。33a〜33dは光線伝播用グラス
ファイバで、回転板31を回転させることによって孔3
2の位置を変えれば、当然に光線を照射する光源も変る
ことになる。A rotating plate 31 is provided opposite the light source 23, and the rotating plate 31
The light beam is sent to the light source section through one hole 32 provided in the. 33a to 33d are glass fibers for light beam propagation, and by rotating the rotary plate 31, the holes 3
If the position of 2 is changed, the light source that irradiates the light beam will also change.
第7図は本発明の実施例を示すもので、この実施例は半
導体ウェハの中心部上から検査用光線を照射し、各方向
段差面に対向して設けた複数の反射光検知手段17によ
って同時に反射光の検知を行い、すべての検知手段17
によって検知されたもののみを異物からの反射光と判断
する検査方法である。段差面での反射光は方向性を持つ
のでその方向によって特定の検知手段のみにおいて反射
光が検知できるのに対して異物においてはすべての方向
に反射するのですべての検知手段で反射光を検出できる
からである。FIG. 7 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, an inspection light beam is irradiated from above the center of a semiconductor wafer, and a plurality of reflected light detection means 17 provided opposite to the stepped surfaces in each direction are used. At the same time, reflected light is detected, and all detection means 17
This is an inspection method in which only the light detected by this method is determined to be reflected light from a foreign object. The reflected light from a stepped surface has directionality, so depending on the direction, the reflected light can be detected only by a specific detection means, whereas the reflected light from a foreign object reflects in all directions, so all detection means can detect the reflected light. It is from.
それに対して、異物はその表面が異なる方向をもつ微少
側面の集積と考えることができ、どの方向からの照射光
に対してもほぼ同じように反射するので、本発明によれ
ば、異物を半導体ウェハに意図的に設けられた凹凸から
なるパターンと区別して検知することができる。On the other hand, foreign matter can be thought of as an accumulation of minute side surfaces whose surfaces have different directions, and light irradiated from any direction is reflected in almost the same way. Therefore, according to the present invention, foreign matter can be It can be detected in distinction from a pattern consisting of irregularities intentionally provided on the wafer.
本発明は半導体ウェハに限らず一般的に整然とした形態
の凹凸を有する物体表面に付着する異物の検査方法に適
用できる。The present invention can be applied not only to semiconductor wafers but also to a method for inspecting foreign matter adhering to the surface of an object having regular irregularities in general.
第1図1al 、 tl)lはそれぞれ従来の異物検査
方法を示す説明図、第2図は半導体ウェハの表面状態を
示す断面図である。第3図は本発明者が考えた関連する
異物検査方法を示す説明図、第1図1al + tb)
は上記例の原理を説明するための説明図で、ta+は検
査対象部分の平面図、11)lは検査用光線の方向を変
えた場合における各位置における反射光検知結果を示す
ものである。第5図及び第6図は上記の例に用いる光源
の1!1構例を示す断面図である。第7図は本発明の実
施例を示す説明図である。el、2.3.4・・・検査
用光線の方向、5・・・XYテーブル、6・・・焦点合
せ用板バネ、7・・・自動焦点装置、8・・・ウェハ載
置台、9・・・被検査半導体ウェハ、10・・・対物レ
ンズ、11・・ミラー、12・・・し7、(,13・・
・ランプ、14・・・プリズム、15..16・・・レ
ンズ、17・・・フォトダイオードアレイ(デテクタ)
、18・・・光源、19・・・凸面、2o・・・段差面
、21・・・凹面、22・・・異物、23・・・光源、
24・・・レンズ、25・・・ミラー、26・・・モー
ター、27・・・枠体、28・・・検彎用光線ガイド孔
、29・・・孔、30′フオトダイオードアレイ、31
・・・回転板、32・・・孔、33a〜33d・・・光
線伝播用グラスファイ第 IF+
(0−ン (b)
第 2 図
第 3 図
第 4 図
(α)
2
(b)
第 5 図
第 6 図
第 7 図
/SFIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams showing a conventional foreign matter inspection method, respectively, and FIG. 2 is a sectional view showing the surface condition of a semiconductor wafer. Fig. 3 is an explanatory diagram showing the related foreign matter inspection method devised by the inventor, Fig. 1 (1al + tb)
is an explanatory diagram for explaining the principle of the above example, ta+ is a plan view of the part to be inspected, and 11)l shows the reflected light detection results at each position when the direction of the inspection light beam is changed. FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views showing a 1:1 configuration of the light source used in the above example. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. el, 2.3.4... Direction of inspection light beam, 5... XY table, 6... Focusing plate spring, 7... Automatic focus device, 8... Wafer mounting table, 9 ...Semiconductor wafer to be inspected, 10...Objective lens, 11...Mirror, 12...7, (,13...
・Lamp, 14... Prism, 15. .. 16...Lens, 17...Photodiode array (detector)
, 18... Light source, 19... Convex surface, 2o... Step surface, 21... Concave surface, 22... Foreign object, 23... Light source,
24... Lens, 25... Mirror, 26... Motor, 27... Frame, 28... Light beam guide hole for inspection, 29... Hole, 30' photodiode array, 31
... Rotating plate, 32... Hole, 33a-33d... Glass fiber for light beam propagation No. IF+ (0-n (b) Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 (α) 2 (b) No. 5 Figure 6 Figure 7/S
Claims (1)
bl 上記板状物に光を照射するための光源とIcI
上記板状物よりの反射光を検出するために相互に異なる
条件で設置された複数の光検知器 よりなることを特徴とする欠陥検査装置。1.1a) A mounting table and l for mounting the plate-shaped object to be inspected.
bl A light source for irradiating light onto the plate-shaped object and IcI
A defect inspection device comprising a plurality of photodetectors installed under mutually different conditions to detect light reflected from the plate-like object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177984A JPS6063449A (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Defect inspection equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177984A JPS6063449A (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Defect inspection equipment |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP727678A Division JPS54101389A (en) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | Foreign matter inspecting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6063449A true JPS6063449A (en) | 1985-04-11 |
Family
ID=13755961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8177984A Pending JPS6063449A (en) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | Defect inspection equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6063449A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63315936A (en) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Hitachi Ltd | Pattern and foreign matter discriminating device |
JPH04299550A (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-22 | Toshiba Corp | Method and device for evaluating semiconductor substrate |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50110770A (en) * | 1974-02-08 | 1975-09-01 | ||
JPS5122646A (en) * | 1974-08-20 | 1976-02-23 | Kobe Steel Ltd | Aakuyosetsu niokeru shutanwareboshiho oyobi yosetsuyoendotabu |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP8177984A patent/JPS6063449A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS50110770A (en) * | 1974-02-08 | 1975-09-01 | ||
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