JPS6211137A - Apparatus for inspecting foreign matter - Google Patents
Apparatus for inspecting foreign matterInfo
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- JPS6211137A JPS6211137A JP14014585A JP14014585A JPS6211137A JP S6211137 A JPS6211137 A JP S6211137A JP 14014585 A JP14014585 A JP 14014585A JP 14014585 A JP14014585 A JP 14014585A JP S6211137 A JPS6211137 A JP S6211137A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業−1−の利用分野]
この発明は、LSI用ウェハの表面など、平面的な比検
台面の異物検出を行うための異物検査装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application in Industry-1-] The present invention relates to a foreign matter inspection device for detecting foreign matter on a planar comparison table surface such as the surface of an LSI wafer.
[従来の技術]
LSI用ウェハの異物検査装置として、光ビームをウェ
ハ而に照射し、ウェハ而からの反射光を受光素子で受光
して電気信号に変換し、この電気信号に基づきウェハ而
における異物の存否などを判定する型式のものがある。[Prior art] As a foreign matter inspection device for LSI wafers, a light beam is irradiated onto the wafer, the reflected light from the wafer is received by a light receiving element and converted into an electrical signal, and the wafer is inspected based on this electrical signal. There is a type that determines the presence or absence of foreign objects.
この種の従来のウェハ異物検査装置では、受光素子とし
てホトマルチプライヤを1個設け、そのウェハ而におけ
る視野を絞るために、ウェハ而からの反射光をスリット
を介してホトマルチプライヤに入射させるようになって
いる。そして、ウェハを回転させつつ半径方向へ移動さ
せることによリ、ホトマルチプライヤの視野を螺旋状に
移動させ、ウェハ面を螺旋走査しながら検査を行うよう
になっている。In this type of conventional wafer foreign matter inspection equipment, one photomultiplier is installed as a light receiving element, and in order to narrow down the field of view on the wafer, the reflected light from the wafer is made to enter the photomultiplier through a slit. It has become. By rotating the wafer and moving it in the radial direction, the field of view of the photomultiplier is moved in a spiral manner, and the inspection is performed while scanning the wafer surface in a spiral manner.
[解決しようとする問題点コ
そのホトマルチプライヤの出力信号には、異物に関係し
た信号成分の外に、ウェハの表面状態などによっ決まる
バックグラウンドノイズも含まれている。その信号のS
/Nを1−げ、微小な異物の検出を11工能とするため
には、ホトマルチプライヤのウェハ面における視野をで
きるたけ小さくする必要がある。前記従来装置において
は、スリットのアパーチャを小さくすることにより、視
野を絞っている。[Problems to be Solved] The output signal of the photomultiplier includes, in addition to signal components related to foreign matter, background noise determined by the surface condition of the wafer. S of that signal
In order to increase /N by 1 - and to detect minute foreign matter in 11 steps, it is necessary to make the field of view of the photomultiplier on the wafer surface as small as possible. In the conventional device, the field of view is narrowed down by reducing the aperture of the slit.
しかし、前記従来装置において、ホトマルチプライヤの
視野は1つであるため、ウェハ面をもれなく検査するに
は、走査線(視野の移動軌跡)のピッチを小さくしなけ
ればならず、検査時間が著しく増加するという問題があ
った。However, in the conventional apparatus, the photomultiplier has one field of view, so in order to thoroughly inspect the wafer surface, the pitch of the scanning lines (trajectory of movement of the field of view) must be made small, which significantly increases the inspection time. The problem was that it was increasing.
そこで発明者は、そのような問題を解決する1つの方法
として、複数の光電変換エレメントが直線的に配列され
た受光素子、例えばビンホトダイオードアレイを用い、
その複数の視野を走査方向に対して直交させる方向に配
列させ、複数の視野によりウェハ面を、lk列的に観察
することを検討した。Therefore, the inventor proposed that one method to solve such problems is to use a light receiving element in which a plurality of photoelectric conversion elements are linearly arranged, such as a bin photodiode array.
We considered arranging the plurality of fields of view in a direction perpendicular to the scanning direction and observing the wafer surface in lk rows using the plurality of fields of view.
ところが、そのような在来の受光素子は、光7u変換エ
レメントの配列方向と直交する方向から見て、各光電変
換エレメントの受光エリア間にかなり広い隙間があるた
め、視野が飛び飛びになり、単純に螺旋走査した場合、
視野間の空き部分が検査されないことになってしまう。However, in such a conventional light-receiving element, there is a fairly wide gap between the light-receiving areas of each photoelectric conversion element when viewed from a direction perpendicular to the arrangement direction of the optical 7u conversion elements. When spiral scanning is performed,
The empty space between the fields of view will not be inspected.
これに対処する方法として、2つの受光素子を、光電変
換エレメントの配列方向にわずかにずらして並設し、あ
る受光素子の視野の間に他の受光素子の視野を位置させ
ることも考えられる。しかし、受光素子の相対位置の精
密調節が面倒であり、かつ位置誤差が生じやすいなどの
問題がある。As a way to deal with this, it is also possible to arrange two light receiving elements in parallel with a slight shift in the arrangement direction of the photoelectric conversion elements, and to position the field of view of another light receiving element between the field of view of one light receiving element. However, there are problems in that precise adjustment of the relative positions of the light receiving elements is troublesome and positional errors are likely to occur.
もう1つの方法として、視野の配列が走査方向に対して
大きな角度で傾斜するように受光素子を斜め配置し、視
野間の空きを減少させ、あるいは視野を実質的に連続さ
せることも考えられる。しかし、それぞれの視野の位置
つまり検査点の位置が、視野毎に大幅に異なることにな
るから、検出された異物の位置を対応する視野に応して
補正するなどの処理が必要である。螺旋走査の場合、ウ
ェハの半径方向の座標と回転角度の両方について位置を
補1:、シなければならず、その処理がかなり複雑にな
るなどの問題がある。これは、2つの受光素子を用いる
場合でも同様である。Another method is to arrange the light-receiving elements obliquely so that the array of fields of view is inclined at a large angle with respect to the scanning direction, thereby reducing the space between the fields of view, or making the fields of view substantially continuous. However, since the position of each field of view, that is, the position of the inspection point, differs significantly from field to field, it is necessary to perform processing such as correcting the position of the detected foreign object according to the corresponding field of view. In the case of helical scanning, the position must be compensated for both the radial coordinates and rotation angle of the wafer, which poses problems such as the process becoming quite complicated. This also applies when two light receiving elements are used.
[発明の目的]
この発明の目的は、前述のような従来の異物検査装置の
問題点を解消するとともに、在来のピンホトダイオード
アレイを用いた場合に起こるような問題点を解決したV
4物検査装置を提供することにある。[Objective of the Invention] The object of the present invention is to solve the problems of the conventional foreign matter inspection device as described above, and to solve the problems that occur when using a conventional pin photodiode array.
The purpose of the present invention is to provide a four-object inspection device.
[問題点を解決するための手段]
この発明によれば、その[1的を性成するために、被検
谷面に光ビームを照射し、該被検査面上、からの反射光
を受光素γ・で受けて電気信号に変換し、該電気信号に
基づき前記被検谷面における異物の存否などを判定する
異物検査装置において、前記受光素rは複数の光電変換
エレメントが直線的に配列されてなり、前記各光電変換
エレメントの受光面における受光エリアは前記配列の方
向に対して傾けられ、前記配列の方向に対して直交する
方向から見て隣り合う前記受光エリアが実質的に連続す
るような配列ピッチで前記光電変換エレメントは配列さ
れ、前記各受光エリアの前記被検査面上の視野は特定方
向に移動せしめられ、前記配列の方向は前記受光エリア
の前記被検査面上の視野が前記特定方向に対してほぼ直
交する方向に並ぶ方向に選ばれる。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the target, a light beam is irradiated onto the valley surface to be inspected, and reflected light from the surface to be inspected is received. In the foreign matter inspection device that receives the light with an element γ, converts it into an electrical signal, and determines the presence or absence of foreign matter in the valley surface to be inspected based on the electrical signal, the light receiving element r has a plurality of photoelectric conversion elements arranged linearly. The light-receiving area on the light-receiving surface of each of the photoelectric conversion elements is tilted with respect to the direction of the arrangement, and the adjacent light-receiving areas are substantially continuous when viewed from a direction perpendicular to the direction of the arrangement. The photoelectric conversion elements are arranged at an arrangement pitch such that the field of view of each light-receiving area on the surface to be inspected is moved in a specific direction, and the direction of the arrangement is such that the field of view of the light-receiving area on the surface to be inspected is The direction is selected to be arranged in a direction substantially orthogonal to the specific direction.
[作用コ
受光素子の各受光エリアの被検谷面」二の視野が走査方
向と直交した)j向に隙間なく並び、それらの視野群に
よって一斉に被検谷面が観察される。[The field of view of the valley surface to be inspected in each light-receiving area of the light-receiving element] is lined up without gaps in the j direction (perpendicular to the scanning direction), and the valley surface to be inspected is observed all at once by a group of these fields of view.
したがって、各視野を1分絞って異物検El 4+’+
号のS/Nを上げ、かつ検査時間を短縮することができ
る。Therefore, each field of view is narrowed down for 1 minute to detect foreign objects El 4+'+
It is possible to increase the signal-to-noise ratio and shorten the inspection time.
また、受光素子を走査方向に対して傾けて配置したり、
複数個すらして配置するものでないから、そのようにし
た場合におけるような問題も起こらない。In addition, it is possible to place the light-receiving element at an angle with respect to the scanning direction,
Since there is no need to arrange even a plurality of them, the problems that would occur in such a case do not occur.
[実施例コ
以ド、図面を参照し、この発明の一実施例について詳細
に説明する。[Embodiment Code] An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は、この発明によるウェハ用異物検査装置の光学
系部分などの構成を簡略化して示す概要図である。この
図において、IOはX方向に摺動nJ能にベース12に
支持されたXステージである。FIG. 1 is a simplified schematic diagram showing the configuration of the optical system and other parts of the wafer foreign matter inspection apparatus according to the present invention. In this figure, IO is an X stage supported on a base 12 with nJ sliding ability in the X direction.
このXステージ10には、ステッピングモータ14の回
転軸に直結されたスクリュー16が螺合しており、ステ
ッピングモータ14を作動させることにより、Xステー
ジ10をX方向に進退させることができる。18はXス
テージlOのX方向位置Xに対応したコード信号を発生
するリニアエンコーダである。A screw 16 directly connected to the rotating shaft of a stepping motor 14 is screwed into the X stage 10, and by operating the stepping motor 14, the X stage 10 can be moved forward and backward in the X direction. 18 is a linear encoder that generates a code signal corresponding to the position X in the X direction of the X stage lO.
Xステージ10には、Zステージ20がZ方向に移動可
能に取り付けられている。19はZステージ20をZ方
向に移動させるためのステッピングモータであり、Xス
テージ10に固定されている。図中省略されているが、
このステッピングモータ19の回転軸には偏心カムが取
り付けられ、このカムに係合するカムフォロアがZステ
ージ20側に設けられている。しかして、ステッピング
モータ19を作動させると、その回転が前記偏心カムお
よびカムフォロアを介してZステージ20に伝達され、
2ステージ20がトドする。A Z stage 20 is attached to the X stage 10 so as to be movable in the Z direction. 19 is a stepping motor for moving the Z stage 20 in the Z direction, and is fixed to the X stage 10. Although omitted in the diagram,
An eccentric cam is attached to the rotating shaft of the stepping motor 19, and a cam follower that engages with this cam is provided on the Z stage 20 side. When the stepping motor 19 is operated, its rotation is transmitted to the Z stage 20 via the eccentric cam and the cam follower.
2nd stage 20 is todo.
また、Zステージ20には、被検査物としてのウェハ3
0が載置される回転ステージ22が回転可能に支持され
ている。ここで、ウェハ30としては、ブランク膜付き
ウェハ、鏡面ウェハ、またはパターン付きウェハをセッ
トして検査可能である。Additionally, a wafer 3 as an object to be inspected is mounted on the Z stage 20.
A rotary stage 22 on which 0 is placed is rotatably supported. Here, as the wafer 30, a wafer with a blank film, a mirror wafer, or a wafer with a pattern can be set and inspected.
この回転ステージ22は、直流モータ24が連結されて
おり、これを作動させることにより回転されるようにな
っている。この直流モータ24には、その回転角度位置
θに対応したコード信号を出力するロータリエンコーダ
が内蔵されている。This rotation stage 22 is connected to a DC motor 24, and is rotated by operating the DC motor 24. This DC motor 24 has a built-in rotary encoder that outputs a code signal corresponding to its rotational angular position θ.
なお、ウェハ30は、回転ステージ22に負圧吸着によ
り位置決め固定されるが、そのための手段は図中省かれ
ている。Note that the wafer 30 is positioned and fixed on the rotation stage 22 by negative pressure suction, but means for this purpose are omitted in the figure.
このウェハ人物検査装置は、偏光レーザ光を利用してウ
ェハ301の異物を自動的に検査するものであり、ウェ
ハ30の1uii (被検台面)に、S偏光レーザ光が
照射される。そのために、S偏光レーザ発振器3s、3
8が設けられている。各S偏光レーザ発振器36.38
は、ある波長のS偏光レーザ光を発生するもので、例え
ば波長が8300オングストロームの半導体レーザ発振
器である。This wafer person inspection apparatus automatically inspects the wafer 301 for foreign substances using polarized laser light, and the S-polarized laser light is irradiated onto 1uii (test surface) of the wafer 30. For that purpose, S-polarized laser oscillators 3s, 3
8 is provided. Each S polarization laser oscillator 36.38
is a semiconductor laser oscillator that generates S-polarized laser light of a certain wavelength, for example, a wavelength of 8300 angstroms.
そのS偏光レーザ光は、Y方向よりウェハ30のヒ面に
約2度の照射角度φで11(1射される。このように照
射角度が小さいため、円形断面のS偏光レーザ光のビー
ムを照射した場合、ウェハ而におけるスポットが長く延
びてしまい、1・分な照射密度を得られない。そこでS
偏光レーザ発振器36゜38の前方にンリンドリカルレ
ンズ44.46を配置しS偏光レーザ発振Z436.3
8から出たほぼ円形断面のS偏光レーザ光ビームを、Z
方向につぶれた扁平な断面形状のビームに絞ってからウ
ェハ而に照射するようにしている。The S-polarized laser beam is irradiated once from the Y direction onto the H surface of the wafer 30 at an irradiation angle φ of approximately 2 degrees.Since the irradiation angle is small in this way, the S-polarized laser beam with a circular cross section is When irradiating the wafer, the spot on the wafer becomes long, making it impossible to obtain an irradiation density of 1 minute.
An lindrical lens 44.46 is placed in front of the polarized laser oscillator 36°38, and S-polarized laser oscillation Z436.3 is performed.
The S-polarized laser beam with an almost circular cross section emitted from the Z
The beam is narrowed down to a flat cross-sectional shape and then irradiated onto the wafer.
ここで、パターンなしのブランク膜付きウェハ(または
鏡面ウェハ)の場合、S偏光レーザ光は、その照射スポ
ット内に異物が存在しなければ、はぼ正反射されZ方向
には反射されないが、異物が存在すれば、それにより乱
反射されてZ方向にも反射される。Here, in the case of a wafer with a blank film without a pattern (or a mirror-finished wafer), if there is no foreign matter in the irradiation spot, the S-polarized laser light will be almost specularly reflected and will not be reflected in the Z direction. If there is, it causes diffuse reflection and is also reflected in the Z direction.
他方、パターン付きウェハの場合、ウェハ而に照射され
たS偏光レーザ光の反射レーザ光は、その照射スポット
内にパターンが存在すれば、Z方向にも反射されるが、
そのパターンの面は微視的に平滑であるため、反射レー
ザ光はほとんどS偏光成分だけである。これに対し、異
物の表面には一般に微小な凹凸があるため、照射スポッ
ト内に異物が存在するき、照射されたS偏光レーザ光は
散乱して偏光方向が変化し、反射レーザ光には、S偏光
成分の外に、P偏光成分をかなり含まれることになる。On the other hand, in the case of a patterned wafer, the reflected laser beam of the S-polarized laser beam irradiated onto the wafer is also reflected in the Z direction if a pattern exists within the irradiation spot.
Since the surface of the pattern is microscopically smooth, the reflected laser light contains almost only the S-polarized component. On the other hand, since the surface of a foreign object generally has minute irregularities, when a foreign object is present within the irradiation spot, the irradiated S-polarized laser light is scattered and the polarization direction changes, and the reflected laser light has In addition to the S-polarized light component, a considerable amount of the P-polarized light component is included.
このような現象に着L1シ、このウェハ顕物検査装置に
おいては、パターン付きウェハの場合には、ウェハ而か
らのZ方向への反射レーザ光に含まれるP偏光成分のレ
ベルに基づき、異物の有無と異物のサイズを検出する。In response to this phenomenon, this wafer microscope inspection system detects foreign particles based on the level of the P-polarized component contained in the laser beam reflected from the wafer in the Z direction in the case of patterned wafers. Detects the presence and size of foreign objects.
他方、ブランク膜付きウェハ(鏡面ウェハも含む)の場
合には、検出感度を増大させるために、Z方向へのS偏
光反射レーザ光およびP偏光反射レーザ光のレベルに基
づき、異物の存否およびサイズを検出する・
+Mび第1図を参!16する。ウェハ而からの反射レー
ザ光は、前記原理に従い異物を検出する検出系50と、
ウェハの目視観察のための顕微鏡52とに共通の光学系
に入射する。すなわち、反射レーザ光は、対物レンズ5
4、ハーフミラ−56、ブIJ スム58を経由して4
5度プリズム60に達する。On the other hand, in the case of a wafer with a blank film (including mirror-finished wafers), in order to increase detection sensitivity, the presence or absence and size of foreign particles can be determined based on the levels of the S-polarized reflected laser beam and the P-polarized reflected laser beam in the Z direction. Detect +M and see Figure 1! 16. The reflected laser light from the wafer is detected by a detection system 50 for detecting foreign matter according to the above principle;
The light enters an optical system common to a microscope 52 for visual observation of the wafer. That is, the reflected laser beam is transmitted through the objective lens 5.
4, via Half Mirror 56, BU IJ Sum 58 4.
The 5 degree prism 60 is reached.
また、「1視観察のためにランプ70が設けられている
。このランプ70から出た可視光により、ハーフミラ−
56および対物レンズ54を介してウェハ而が照明され
る。In addition, a lamp 70 is provided for one-view observation.The visible light emitted from this lamp 70 allows the half mirror to be
56 and the objective lens 54, the wafer is illuminated.
プリズム60を経111シて顕微鏡2側に入射した可視
反射光は、60度プリズム62、フィールドレンズ64
、リレーレンズ66を順に通過して接眼レンズ68に入
射する。したがって、接眼レンズ68により、ウェハ3
0を1・分大きな倍率で[1視観察することができる。The visible reflected light that has passed through the prism 60 and entered the microscope 2 side passes through the 60 degree prism 62 and the field lens 64.
, passes through the relay lens 66 in order and enters the eyepiece lens 68. Therefore, the eyepiece 68 allows the wafer 3
0 can be observed with a magnification 1 minute larger.
この場合、視野の中心に、ウェハ而りのS偏光レーザ光
スポットの範囲が位置する。また、プリズム58を通し
てウェハ30を低倍率で観察することもできる。In this case, the range of the S-polarized laser beam spot on the wafer is located at the center of the field of view. The wafer 30 can also be observed at low magnification through the prism 58.
プリズム60を経由して検出系側に入射した反射レーザ
光は、スリット72に設けられたアパーチャア4を通過
し、受光素子90へ送られる。The reflected laser light that has entered the detection system side via the prism 60 passes through the aperture 4 provided in the slit 72 and is sent to the light receiving element 90.
ここで、ウェハ30がパターン付きウェハの場合には、
S偏光カットフィルタ86(偏光板)が待ち869によ
り示す位置に移動せしめられるため、反射レーザ光のP
偏光成分だけが抽出されて受光素子90に入射する。ウ
ェハ30がブランク膜付きウェハ(または鏡面ウェハ)
の場合、S偏光カットフィルタ88は実線で示す位置に
移動せしめられるため、反射レーザ光のS偏光成分もP
偏光成分も受光素Y−90に入射する。Here, if the wafer 30 is a patterned wafer,
Since the S polarization cut filter 86 (polarizing plate) is moved to the position indicated by the wait 869, the P polarization of the reflected laser beam is
Only the polarized light component is extracted and enters the light receiving element 90. The wafer 30 is a wafer with a blank film (or a mirror wafer)
In this case, the S-polarized light cut filter 88 is moved to the position shown by the solid line, so the S-polarized light component of the reflected laser beam is also P-polarized.
The polarized light component also enters the light receiving element Y-90.
87はS偏光カットフィルタ86を移動させるためのソ
レノイドである。87 is a solenoid for moving the S polarization cut filter 86.
受光素r90の受光面側から見た拡人甲面図を第2図に
)■<す。この図において、90Aは受光部であり、そ
の受光部90Aには細長い受光アパーチャか−・定の間
隔で配列形成されている。各受光アバ−チャ90Bの内
側には、光電変換エレメントとしてのピンホトダイオー
ド90Cが設けられている。各ピンホトダイオード90
Cの受光部90Aにおける受光エリアは、受光アパーチ
ャ90Bと実質的に同一である。図から明らかなように
、各受光エリア(90Bで示す)は、ピンホトダイオー
ド90Cの配列方向(図中では縦方向)に対して所定角
度傾けられており、また細長い形状となっており、ピン
ホトダイオード90Cの配列方向と直交する方向(図中
では横方向)から見た場合、隣接する受光エリア90B
は実質的に連続している。Figure 2 shows an enlarged view of the person's shell seen from the light-receiving surface side of the light-receiving element R90). In this figure, 90A is a light receiving section, and elongated light receiving apertures are arranged at regular intervals in the light receiving section 90A. A pin photodiode 90C as a photoelectric conversion element is provided inside each light receiving aperture 90B. Each pin photodiode 90
The light receiving area in the light receiving section 90A of C is substantially the same as the light receiving aperture 90B. As is clear from the figure, each light receiving area (indicated by 90B) is tilted at a predetermined angle with respect to the arrangement direction (vertical direction in the figure) of the pin photodiodes 90C, and has an elongated shape. When viewed from the direction perpendicular to the arrangement direction of 90C (horizontal direction in the figure), the adjacent light receiving area 90B
are virtually continuous.
このようなピンホトダイオード90Cと受光エリア90
Bの配置関係以外は、従来のピンホトダイオードアレイ
からなる受光素rと同様である。Such a pin photodiode 90C and light receiving area 90
Except for the arrangement of B, this element is the same as the light receiving element r consisting of a conventional pin photodiode array.
したがって、ピンホトダイオード90Cの内部構造など
の詳細については、説明を省略する。Therefore, detailed description of the internal structure of the pin photodiode 90C will be omitted.
」−記受光素J’90の各受光エリア90Bおよびスリ
ット72のアパーチャア4のウェハ而における視野につ
いて、第4図により説明する。この図において、74′
はアパーチャア4のウェハ而における視野であり、S変
更レーザ光のスポットの範囲内に含まれる。90B°は
各受光エリア90Bの視野である。そして、視野90B
゛の配列方向は、走査方向(後述)とほぼ直交する方向
であり、走査方向から見ると、隣接する受光エリア90
Bの視野90B′は実質的に連続している。したがって
、第1図から容易に理解できるように、受光素子90は
、ピンホトダイオード90Cの配列方向がZ方向となる
ような向きに取り付けられている。 さて、各受光エリ
ア90Bには、ウェハ而の視野90B“に含まれる領域
からの反射光が入射し、それぞれのピンホトダイオード
90Cにより電気信−すに変換される。その電気信号(
検出信シシー)は、この実施例にあっては、個々のピン
ホトダイオード90C毎に受光素J’90に設けられた
端rより出力される。そして、後述するように、各受光
エリア対応の検出仏シナのレベルに基づき、各受光エリ
ア視野90B’における異物の存否と、異物の粒径か判
定される。The field of view of each light-receiving area 90B of the light-receiving element J'90 and the aperture 4 of the slit 72 on the wafer will be explained with reference to FIG. In this figure, 74'
is the field of view of the aperture 4 on the wafer, and is included within the spot range of the S-modified laser beam. 90B° is the field of view of each light receiving area 90B. And field of view 90B
The arrangement direction of ゛ is a direction that is almost perpendicular to the scanning direction (described later), and when viewed from the scanning direction, the adjacent light receiving areas 90
B's field of view 90B' is substantially continuous. Therefore, as can be easily understood from FIG. 1, the light receiving element 90 is attached in such a direction that the arrangement direction of the pin photodiodes 90C is the Z direction. Now, reflected light from a region included in the field of view 90B'' of the wafer enters each light receiving area 90B, and is converted into an electric signal by each pin photodiode 90C.The electric signal (
In this embodiment, the detection signal (detection signal) is outputted from the end r provided in the light receiving element J'90 for each pin photodiode 90C. Then, as will be described later, the presence or absence of a foreign object in each light-receiving area field of view 90B' and the particle size of the foreign object are determined based on the level of the detection beam corresponding to each light-receiving area.
ここで、異物検査は、前述のようにウェハを回転させつ
つX方向(゛11径方向)に送りながら行われる。その
ようなウェハ30の移動に従い、第5図に示すように、
S偏光レーザ光のスポット30Aはウェハ30の上面を
外側より中心へ向かって螺旋状に移動する。検出系50
と顕微鏡52は静止しており、アパーチャア4の視野7
4゛と受光エリア90Bの視野90B’は常にスポット
30A内に含まれ、スポット30Aに追従して移動する
。すなわち、ウェハ面は螺旋走査されながら検査され、
走査方向はウェハ30のほぼ円周方向である。Here, the foreign matter inspection is performed while rotating the wafer and feeding it in the X direction (radial direction 11) as described above. According to such movement of the wafer 30, as shown in FIG.
A spot 30A of the S-polarized laser beam moves spirally on the upper surface of the wafer 30 from the outside toward the center. Detection system 50
and the microscope 52 is stationary, and the field of view 7 of the aperture 4 is
4' and the field of view 90B' of the light receiving area 90B are always included within the spot 30A and move to follow the spot 30A. That is, the wafer surface is inspected while being spiral scanned,
The scanning direction is approximately in the circumferential direction of the wafer 30.
さて、前記受光素子90から出力される各検出信号には
、異物に関係した信号−成分の外に、被検脊面の状態な
どによって決まるバックグラウンドノイズも含まれてい
る。その信号のS/Nを上げ、微小な異物の検出を可能
とするためには、受光エリア90Bの視!1IF90
B ’を小さくする必殻がある。しかし、従来のウェハ
異物検査装置のように視野が1つの場合、走査線(視野
の軌跡)のピッチを小さくしなければならず、ウェハ面
全体を走査して検査するための時間が増加する。Now, each detection signal output from the light-receiving element 90 includes, in addition to the signal component related to the foreign object, background noise determined by the condition of the spinal surface to be examined. In order to increase the signal-to-noise ratio of the signal and enable the detection of minute foreign objects, it is necessary to monitor the light receiving area 90B! 1IF90
There is a necessity to make B' smaller. However, in the case of a conventional wafer foreign matter inspection apparatus having one field of view, the pitch of the scanning lines (the locus of the field of view) must be made small, which increases the time required to scan and inspect the entire wafer surface.
これに対して、この発明のウェハ異物検査装置の場合、
複数の視野90B゛が走査方向と垂直な方向に並び、し
かも視野908゛間に走査方向から見て隙間がない。し
たがって、個々の視野90B9を十分絞って検出信号の
S/Nを上げ、同時に走査線ピッチを大きくして検査時
間を短縮できる。On the other hand, in the case of the wafer foreign matter inspection device of the present invention,
A plurality of visual fields 90B' are arranged in a direction perpendicular to the scanning direction, and there is no gap between the visual fields 908' when viewed from the scanning direction. Therefore, each field of view 90B9 can be narrowed down sufficiently to increase the S/N of the detection signal, and at the same time, the scanning line pitch can be increased to shorten the inspection time.
ここで、u、<1射角度φについて説明する。従来のウ
ェハ異物検査装置においては、ホトレジスト膜、アルミ
ニウム蒸着膜などのパターンのないブランク膜が表面に
被着されたウェハの異物検査を行う場合、かなり大きな
照射角度、例えば30度で光ビームがウェハ面に照射さ
れるようになっている。Here, the case where u<1 angle of incidence φ will be explained. In conventional wafer foreign matter inspection equipment, when inspecting foreign matter on a wafer whose surface is coated with a blank film without a pattern such as a photoresist film or an aluminum vapor-deposited film, a light beam is applied to the wafer at a fairly large irradiation angle, for example, 30 degrees. It is designed to illuminate the surface.
発明者の研究によれば、そのような従来装置における検
出信シ)のバックグラウンドノイズには、ウェハ表面(
ブランク膜の表面)の状態により決まるノイズ成分だけ
ではなく、ブランク膜内部の状態に関係するノイズ成分
と、ブランク膜の五のウェハ素地面の状態に関係するノ
イズ成分とが含まれている。ウェハ表面からの反射光を
利用するという原理上、最初のノイズ成分を完全に除去
することは不可能であり、また、その影響も致命的なも
のではない。しかし、後の2つのノイズ成分は、ウェハ
内部の状態に影響されるものであり、直接誤検出の原因
となるため、除去すべきものである。According to the inventor's research, the background noise of the detection signal in such conventional equipment includes the wafer surface (
In addition to the noise component determined by the state of the blank film (surface), it also includes noise components related to the internal state of the blank film and noise components related to the state of the wafer base surface of the blank film. Due to the principle of using reflected light from the wafer surface, it is impossible to completely remove the initial noise component, and its influence is not fatal. However, the latter two noise components are affected by the internal state of the wafer and directly cause false detection, so they should be removed.
発明者の研究によれば、従来装置においてはビームの照
射角度が大きいため、ウェハ表面に入射した光ビームの
一部がブランク膜の内部に侵入し、ウェハ素地面で反射
され、再びブランク膜を通過しウェハ表面に出て光電素
子に入射するために、前述の好ましくないノイズ成分が
生じていたことが判明した。According to the inventor's research, in conventional equipment, because the beam irradiation angle is large, a portion of the light beam incident on the wafer surface enters the interior of the blank film, is reflected on the wafer base surface, and causes the blank film to be exposed again. It was found that the above-mentioned undesirable noise component was generated due to the fact that the light passes through the wafer surface and enters the photoelectric element.
そこで、この実施例においては、ウェハ面で光ビームが
実質的に全反射するように、光ビームの照射角度を前述
のようにI・分小さく選び、ウェハ内部への光ビームの
侵入を防11−シている。Therefore, in this embodiment, the irradiation angle of the light beam is selected to be small by I· as described above so that the light beam is substantially totally reflected on the wafer surface, thereby preventing the light beam from penetrating into the inside of the wafer. -I'm looking forward to it.
再び第1図を参照する。対物レンズ54の近傍に、ウェ
ハ面と対向させて静電容量変位計53が設けられている
。この静電容量変位計53は、ウェハ面と光学系の対物
レンズとの距離検出のための手段であり、ウェハ面との
ffflの静電容量に従い、基準距離からの変位に比例
した信号を出力する。Referring again to FIG. A capacitance displacement meter 53 is provided near the objective lens 54 and facing the wafer surface. This capacitance displacement meter 53 is a means for detecting the distance between the wafer surface and the objective lens of the optical system, and outputs a signal proportional to the displacement from the reference distance according to the capacitance of fffl with the wafer surface. do.
基準距離ならば、つまり基準位置からの変位電がゼロな
らば、対物レンズ54の焦点がウェハ面にill<合っ
ている。If the distance is the reference distance, that is, if the displacement electric current from the reference position is zero, the focus of the objective lens 54 is on the wafer surface.
次に、このウェハ異物検査装置の信号処理および制御系
について、第3図を参照して説明する。Next, the signal processing and control system of this wafer foreign matter inspection apparatus will be explained with reference to FIG.
前記受光素子90から出力される各検出信号は、増幅器
100により増幅されてから各レベル比較回路102に
人力される。Each detection signal output from the light receiving element 90 is amplified by an amplifier 100 and then input to each level comparison circuit 102 .
ここで、ウニハト、の異物の粒径と、検出信号のレベル
との間には、第6図に示すような関係がある。この図に
おいて、Ll、L2.L3は各レベル比較回路102の
閾値である。Here, there is a relationship as shown in FIG. 6 between the particle size of the foreign matter of the sea urchin pigeon and the level of the detection signal. In this figure, Ll, L2. L3 is a threshold value of each level comparison circuit 102.
各レベル比較回路102は、それぞれの入力信号のレベ
ルを各閾値と比較し、各閾値との比較結果を示す2進コ
ードを出力する。例えば、検出信号レベルが閾値L/未
満ならば、(000)2を出力し、検出信号レベルが閾
値し2以上で閾値し3未満ならば、(011)2を出力
し、検出信号レベルか閾値t、a以−Lならば(111
)2を出力する。Each level comparison circuit 102 compares the level of each input signal with each threshold value, and outputs a binary code indicating the result of comparison with each threshold value. For example, if the detection signal level is less than the threshold value L/, it outputs (000) 2, and if the detection signal level is more than the threshold value 2 and less than the threshold value 3, it outputs (011) 2, and the detection signal level or the threshold value is If t, a - L then (111
)2 is output.
各レベル比較回路102の出力コードは、データ処理シ
ステム104とのインターフェイスを司るインターフェ
イス回路108に人力される。The output code of each level comparison circuit 102 is input to an interface circuit 108 that interfaces with the data processing system 104.
静電容晴変位計53の出力信号はアナログ/デジタル変
換器103に入力され、2進コード(距離コード)に変
換されてインターフェイス回路108に人力される。The output signal of the capacitive displacement meter 53 is input to an analog/digital converter 103, converted into a binary code (distance code), and inputted to an interface circuit 108.
また、インターフェイス回路108には、前記ロータリ
エンコーダおよびリニアエンコーダから、各時点におけ
る回転角度位置0およびX方向(半径方向)位置Xの情
報を示す信号(2進コード)が、パンフγ回路110,
112を介し人力される。Further, the interface circuit 108 receives a signal (binary code) indicating information about the rotation angle position 0 and the X direction (radial direction) position X at each time point from the rotary encoder and the linear encoder.
It is manually operated via 112.
前記インターフェイス回路108への各人力コードは、
一定の周期でインターフェイス回路108内部のあるレ
ジスタに取り込まれ、そこに一時的に保持される。Each human code to the interface circuit 108 is
The data is taken into a certain register inside the interface circuit 108 at a constant cycle and temporarily held there.
さらに、インターフェイス回路108の内部には、デー
タ処理システム104よりステッピングモータ14,1
9、直流モータ24およびソレノイド87の制御情報が
セットされるレジスタもある。このレジスタにセットさ
れた制御情報に従い、モータコントローラtteにより
ステッピングモータ14,19.24の駆動制御が行わ
れ、またソレノイドドライバ117によりソレノイド8
7の駆動制御が行われる。Further, inside the interface circuit 108, the stepping motors 14, 1 are connected to the data processing system 104.
9. There is also a register in which control information for the DC motor 24 and solenoid 87 is set. According to the control information set in this register, the motor controller tte controls the stepping motors 14, 19.24, and the solenoid driver 117 controls the solenoid 8.
7 drive control is performed.
データ処理システム104は、マイクロプロセッサ、プ
ログラムやデータなどを記憶するためのメモリ、テスト
結果などを保存するためのフロッピーディスク装置、オ
ペレータとの対話を行うためのキーボードとCRTディ
スプレイ装置、ウェハの異物マツプなどを印刷出力する
ためのX−Yプロッタなどから構成されている。The data processing system 104 includes a microprocessor, a memory for storing programs, data, etc., a floppy disk device for storing test results, etc., a keyboard and CRT display device for interacting with the operator, and a foreign matter map of the wafer. It consists of an X-Y plotter and the like for printing out.
次に、異物の自動検査動作について説明する。Next, automatic inspection operation for foreign substances will be explained.
回転ステージ22の所定位置にウェハ30がセットされ
ると、検査処理プログラムに従って、データ処理システ
ム104はXステージ10、Zステージ20および回転
ステージ22を初期位置に位置決めさせるためのモータ
制御情報、および、ウェハ30がパターン付きウェハの
場合にはS偏光カットフィルタ86を符号86゛の位置
に移動させ、ウェハ30がブランク膜付きウェハ(また
は鏡面ウェハ)の場合にはS偏光カットフィルタ86を
実線位置へ移動させるためのソレノイド制御情報を、イ
ンターフェイス回路108の内部レジスタにセットする
。このモータ制御情報に従い、モータコントローラ11
6がステッピングモータ14.19、直流モータ24を
制御し、各ステージを初期位置に移動させる。同様に、
ソレノイドドライバ117は、ソレノイド制御情報に従
い、ソレノイド87を付勢または消勢する。When the wafer 30 is set at a predetermined position on the rotation stage 22, the data processing system 104 generates motor control information for positioning the X stage 10, the Z stage 20, and the rotation stage 22 at the initial positions according to the inspection processing program, and If the wafer 30 is a patterned wafer, move the S-polarized light cut filter 86 to the position indicated by the symbol 86, and if the wafer 30 is a wafer with a blank film (or mirror wafer), move the S-polarized light cut filter 86 to the solid line position. Solenoid control information for movement is set in the internal register of the interface circuit 108. According to this motor control information, the motor controller 11
6 controls the stepping motors 14 and 19 and the DC motor 24 to move each stage to its initial position. Similarly,
Solenoid driver 117 energizes or deenergizes solenoid 87 according to solenoid control information.
ついでデータ処理システム104は、インターフェイス
回路108を介して直流モータ24を起動させる
データ処理システム104は、インターフェイス回路1
08の内部レジスタから、一定の時間間隔で4回(一般
的には複数回)、距離コードを読み込み、それを内部の
メモリにに順次書き込む。The data processing system 104 then starts the DC motor 24 via the interface circuit 108.
The distance code is read from the internal register of the 08 four times (generally multiple times) at fixed time intervals, and sequentially written into the internal memory.
これで、ウェハ30の外周近傍の4箇所(一般的には複
数箇所)についての距離コードが内部メモリに得られる
。なお、その距離検出箇所がウェハ30の円周方向にほ
ぼ均等に配されるように、距離コードの読み込み時間間
隔が選定される。In this way, distance codes for four locations (generally, multiple locations) near the outer periphery of the wafer 30 are obtained in the internal memory. Note that the reading time interval of the distance code is selected so that the distance detection points are approximately evenly distributed in the circumferential direction of the wafer 30.
データ処理システム104は、読み込んだ4つの距離コ
ード(基準距離位置からの変位)の平均値を算出する
データ処理システム104は、その平均変位を打ち消す
ような距離および方向にZステージ20を移動させるた
めの制御情報を、インターフェイス回路108を介して
モータコントローラ116に与える。これで、ウェハ而
のほぼ全域について対物レンズ54の焦点が合わせられ
、実際の異物検査処理が始まる。The data processing system 104 calculates the average value of the four read distance codes (displacement from the reference distance position).The data processing system 104 moves the Z stage 20 in a distance and direction that cancels out the average displacement. control information is provided to the motor controller 116 via the interface circuit 108. The objective lens 54 is now focused on almost the entire area of the wafer, and the actual foreign matter inspection process begins.
まず、データ処理システム104は、インターフェイス
回路108を通じ、モータコントローラ116に対し走
査開始を指示する。この指示を受けたモータコントロー
ラ116は、前述のような螺旋走査を一定速度で行わせ
るように、ステッピングモータ14、直流そ一夕24を
駆動する。First, the data processing system 104 instructs the motor controller 116 to start scanning through the interface circuit 108. Upon receiving this instruction, the motor controller 116 drives the stepping motor 14 and the DC motor 24 so as to perform the above-described helical scanning at a constant speed.
データ処理システム104は、インターフェイス回路1
08の特定の内部レジスタの内容、すなわち、各検出信
号のレベル比較結果のコードと、走査位置X、0のコー
ドを順次取り込み、内部のメモリに書き込む。レベル比
較結果の各コードについてのゼロ判定を行う。ある検出
45号のコードがゼロならば、その検出信シフに対応す
る視野90B゛には異物が存在しないと判定する。ある
検出信号のコードがゼロでなければ、その検出信号に対
応する視野908゛に異物が存在すると一応判定する。Data processing system 104 includes interface circuit 1
The contents of a specific internal register of 08, that is, the code of the level comparison result of each detection signal and the code of scanning position X, 0 are sequentially taken in and written into the internal memory. A zero test is performed for each code in the level comparison result. If the code of a certain detection signal 45 is zero, it is determined that there is no foreign object in the field of view 90B' corresponding to that detection signal shift. If the code of a certain detection signal is not zero, it is tentatively determined that a foreign object exists in the field of view 908' corresponding to that detection signal.
ゼロでないレベル比較結果コードが1つでも検出された
場合、その時の走査位置情報から、そのコードに対応す
る視野90B゛の位置をif算する。If even one non-zero level comparison result code is detected, the position of the field of view 90B' corresponding to that code is calculated from the scanning position information at that time.
つまり、θ方向の位置はロータリエンコーダの出力コー
ドにより示される位置を採用するが、X方向の位置はリ
ニアエンコーダの出力コードにより示される位置に、対
応する視野90B゛の配列位置に応じて決まる値を加算
または減算して求める。In other words, the position in the θ direction is determined by the position indicated by the output code of the rotary encoder, but the position in the X direction is determined by the position indicated by the output code of the linear encoder and the corresponding arrangement position of the field of view 90B. Find by adding or subtracting.
このように、従来の受光素子を斜めに配置して用いる場
合または2つの受光素子を並設して用いる場合に比較し
、異物位置の補正処理は極めて単純になる。また付言す
れば、従来の受光素子を2つ並設する場合のような、取
り付は位置の調節の面倒や位置誤差の問題も解消する。In this way, the correction process for the foreign object position becomes extremely simple compared to the case where the conventional light receiving elements are arranged diagonally or when two light receiving elements are used side by side. In addition, mounting eliminates the trouble of adjusting the position and the problem of positional error, which is the case when two conventional light-receiving elements are arranged side by side.
さて、データ処理システム104は、前述のようにして
求めた位置(異物位置)と、既に検出されて内部メモリ
に格納されている他の異物の位置とを比較する。Now, the data processing system 104 compares the position (foreign object position) obtained as described above with the positions of other foreign objects that have already been detected and stored in the internal memory.
この比較が不−・致ならば、新しい異物が検出されたと
判断し、その異物の位置の情報と、レベル比較結果コー
ド(異物の粒径情+V)を内部メモリに格納する。比較
が一致した場合、既に検出済みの異物の−・部が71度
検出されたものと判断し、現在検出された異物の情報は
内部メモリに格納しない。If this comparison is negative, it is determined that a new foreign object has been detected, and the information on the position of the foreign object and the level comparison result code (foreign object particle size information +V) are stored in the internal memory. If the comparison results in a match, it is determined that the - section of the already detected foreign object has been detected 71 times, and information on the currently detected foreign object is not stored in the internal memory.
これと並行して、データ処理システム104は、インタ
ーフェイス回路108より取り込んだ走査位置情報によ
り、走査終了位置まで走査が進んだかチェックしている
。走査終了と判定すると、データ処理システム104は
、インターフェイス回路108を通じて、モータコント
ローラ116に対し走査停止指示を送る。この指示に応
答して、モータコントローラ116はステッピングモー
タ14、直流モータ24の駆動を停+1する。In parallel with this, the data processing system 104 checks whether the scanning has progressed to the scanning end position based on the scanning position information taken in from the interface circuit 108. When determining that scanning has ended, data processing system 104 sends a scanning stop instruction to motor controller 116 through interface circuit 108. In response to this instruction, the motor controller 116 stops driving the stepping motor 14 and the DC motor 24 by +1.
次にデータ処理システム104は、内部メモリに格納さ
れている異物の情報をフロッピーディスク装置へ転送し
て格納させ、1つのウェハに対する自動異物検査を終了
する。Next, the data processing system 104 transfers the foreign matter information stored in the internal memory to the floppy disk device for storage, and completes the automatic foreign matter inspection for one wafer.
なお、検出された異物のマツプを印刷出力させたり、自
動検査により検出された異物を目視観察し、その観察結
果を異物情報に併合したりするような各種の処理モード
があるが、この発明の要旨に直接関連しないので、その
説明は省略する。There are various processing modes such as printing out a map of detected foreign objects, visually observing foreign objects detected by automatic inspection, and merging the observation results with foreign object information. Since it is not directly related to the gist, its explanation will be omitted.
また、前記自動異物処理はプログラムに従って実行され
るが、そのようなプログラムは、当業者であれば、以」
−の説明に基づき容易に実現できるであろうから、その
詳細説明は省略する。Further, the automatic foreign matter processing is executed according to a program, and a person skilled in the art can easily understand such a program as follows.
Since it can be easily realized based on the explanation of -, detailed explanation thereof will be omitted.
ここで、この発明は前記実施例だけに限定されるもので
はなく、適宜変形して実施し得るものである。Here, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented with appropriate modifications.
例えば、受光素子の光電変換エレメントはピンホトダイ
オード以外の適切な光電変換エレメント、例えばMOS
型の光電変換エレメントなどでもよい。また、各光電変
換エレメントの信号を独立に並列出力する代わりに、例
えばCCr)シフトレジスタなどを設け、各光電変換エ
レメントの信号を直列的に出力させてもよい。そのよう
にすれば、検出信号のレベル比較を共通の1つの回路に
より行うことができる。For example, the photoelectric conversion element of the light receiving element is a suitable photoelectric conversion element other than a pin photodiode, such as a MOS.
It may also be a type photoelectric conversion element. Further, instead of outputting the signals of each photoelectric conversion element independently in parallel, for example, a shift register (CCr) or the like may be provided to output the signals of each photoelectric conversion element in series. In this way, the levels of the detection signals can be compared using one common circuit.
受光素rとレーザ照射方向の関係のうち、レーザ照射方
向をX方向から行ってもよい。In the relationship between the light receiving element r and the laser irradiation direction, the laser irradiation direction may be from the X direction.
焦点調節のための距離検出り段は静電容撤変位計に限ら
れるものではなく、距離を高精度に検出1■能な他の手
段で置換し得る。The distance detection stage for focus adjustment is not limited to a capacitive displacement meter, but may be replaced by other means capable of detecting distance with high precision.
前記実施例では2ステージと一体的に回転ステージを移
動して焦点調節をおこなっているが、光学系側または/
および回転ステージを移動するように変更してもよく、
ツはウェハ而と光学系(対物レンズ54)との相対距離
を変化させればよい。In the above embodiment, focus adjustment is performed by moving the rotary stage integrally with the two stages, but the focus adjustment is performed by moving the rotary stage integrally with the two stages.
and may be modified to move the rotation stage,
This can be done by changing the relative distance between the wafer and the optical system (objective lens 54).
距離検出箇所はウェハの外周近傍に限らない。The distance detection location is not limited to the vicinity of the outer periphery of the wafer.
検出系の走査位置が常に顕微鏡の視寿内に入るようにな
っている必要は必ずしもなく、走査位置と視野とが一定
の位置関係を維持できればよい。It is not necessary that the scanning position of the detection system always be within the visual life of the microscope, and it is sufficient that the scanning position and the field of view can maintain a constant positional relationship.
但し、前記実施例のようにすれば、目視観察中の人物の
識別などの処理が容易である。However, if the above embodiment is used, processing such as identifying a person during visual observation is easy.
検査のための走査は螺旋走査に限らず、例えば直線走査
としてもよい。但し、直線走査は走査端で停止するため
、走査時間が増加する傾向があり、また、ウェハのよう
な円形などの被検谷面を走査する場合、走市端の位置制
御が複雑になる傾向がある。したがって、ウェハなどの
異物検査の場合、螺旋走査が一般に仔利である。Scanning for inspection is not limited to spiral scanning, but may also be linear scanning, for example. However, since linear scanning stops at the scanning edge, the scanning time tends to increase, and when scanning a circular valley surface such as a wafer, position control at the scanning edge tends to become complicated. There is. Therefore, when inspecting foreign objects such as wafers, helical scanning is generally advantageous.
また、偏光レーザ光以外の光ビームを利用する同様なウ
ェハ異物検査装置にも、この発明は適用可能である。Further, the present invention is also applicable to similar wafer foreign matter inspection apparatuses that utilize light beams other than polarized laser light.
さらに、この発明は、ウェハ以外の被検査物の表面にお
ける異物を検査する装置に−・般的に適用できるもので
ある。Furthermore, the present invention is generally applicable to apparatuses for inspecting foreign matter on the surface of objects to be inspected other than wafers.
[発明の効果]
以上詳述したように、この発明によれば、被検査面上か
らの反射光を受光して電気信号に変換するための受光素
子の各光電変換エレメントの受光エリアは、その配列の
方向に対して傾けられ、その配列の方向に対して直交す
る方向から見て隣り合う受光エリアが実質的に連続する
ような配列ピッチで光電変換エレメントは配列され、各
受光エリアの被検査面上の視野は特定方向に移動せしめ
られ、前記配列の方向は受光エリアの視野の走査方向に
対してほぼ直交する方向に、lEぶ方向に選ばれるため
、走り方向と直交した方向に隙間なく並んだ複数視野に
よって被検谷面を一斉に観察し、検^時間を短縮でき、
各受光エリアの比検谷面lユの視野を1・分校って異物
検出信号のS/Nを1−げ、高精度の異物検出を行うこ
とができ、また、受光素rを走へ方向に対して傾けて配
置したり、複数個ずらして配置したりした場合のような
問題点も生じない、などの効果を達成できる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the light receiving area of each photoelectric conversion element of the light receiving element for receiving reflected light from the surface to be inspected and converting it into an electric signal is The photoelectric conversion elements are arranged at an array pitch such that the adjacent light-receiving areas are substantially continuous when viewed from a direction perpendicular to the array direction, and each light-receiving area is inspected. The field of view on the surface is moved in a specific direction, and the direction of the array is selected in a direction approximately perpendicular to the scanning direction of the field of view of the light receiving area, so that there is no gap in the direction perpendicular to the running direction. The inspection time can be shortened by observing the valley surface to be inspected all at once using multiple fields of view lined up.
By dividing the field of view of each light-receiving area by 1.0 mm, the S/N of the foreign object detection signal can be increased by 1-1, allowing highly accurate foreign object detection. It is possible to achieve the effect that problems such as those caused by arranging them at an angle with respect to each other or arranging a plurality of them in a staggered manner do not occur.
第1図はこの発明によるウェハ異物検査装置の光学系な
どを示す概略斜視図、第2図は受光素子の概略拡大平面
図、第3図は同ウェハ異物検査装置の信号処理および制
御系を示す概略ブロック図、第4図は受光素子の各受光
エリアおよびスリットのアパーチャのウェハ而における
視野の説明図、第5図はウェハ而走査の説明図、第6図
は異物の粒径と検出信号レベルとの関係、およびレベル
比較の閾値との関係を示すグラフである。
10・・・Xステージ、14.19・・・ステンピング
モータ、22・・・回転ステージ、24・・・直流モー
タ、30・・・ウェハ、36.38・・・S偏光レーザ
発振器、50・・・検出系、52・・・顕微鏡、72・
・・スリット、86・・・S偏光カットフィルタ、87
・・・ソレノイド、90・・・受光素f’、90A・・
・受光面、90B・・・受光アバ−チャ(受光エリア)
、90C・・・ビンホトダイオード、90B’・・・受
光エリアの視野、100・・・増幅器、102・・・レ
ベル比較回路、104・・・データ処理システム、10
8・・・インターフェイス回路、11 B−・・モータ
コントローラ、117・・・ソレノイドドライバ。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the optical system etc. of the wafer foreign matter inspection device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic enlarged plan view of a light receiving element, and FIG. 3 is a signal processing and control system of the wafer foreign matter inspection device. Schematic block diagram, Figure 4 is an explanatory diagram of each light receiving area of the light receiving element and the field of view of the slit aperture on the wafer, Figure 5 is an explanatory diagram of wafer scanning, and Figure 6 is the particle size of foreign particles and detection signal level. 3 is a graph showing the relationship with the threshold value for level comparison. 10... X stage, 14. 19... Stamping motor, 22... Rotating stage, 24... DC motor, 30... Wafer, 36. 38... S polarization laser oscillator, 50... ...Detection system, 52...Microscope, 72.
...Slit, 86...S polarization cut filter, 87
...Solenoid, 90...Photodetector f', 90A...
・Light-receiving surface, 90B...Light-receiving aperture (light-receiving area)
, 90C... Bin photodiode, 90B'... Field of view of light receiving area, 100... Amplifier, 102... Level comparison circuit, 104... Data processing system, 10
8... Interface circuit, 11 B-... Motor controller, 117... Solenoid driver.
Claims (2)
の反射光を受光素子で受けて電気信号に変換し、該電気
信号に基づき前記被検査面における異物の存否などを判
定する異物検査装置において、前記受光素子は複数の光
電変換エレメントが直線的に配列されてなり、前記各光
電変換エレメントの受光面における受光エリアは前記配
列の方向に対して傾けられ、前記配列の方向に対して直
交する方向から見て隣り合う前記受光エリアが実質的に
連続するような配列ピッチで前記光電変換エレメントは
配列され、前記各受光エリアの前記被検査面上の視野は
特定方向に移動せしめられ、前記配列の方向は前記受光
エリアの前記被検査面上の視野が前記特定方向に対して
ほぼ直交する方向に並ぶ方向であることを特徴とする異
物検査装置。(1) A light beam is irradiated onto the surface to be inspected, the reflected light from the surface to be inspected is received by a light receiving element and converted into an electrical signal, and based on the electrical signal, the presence or absence of foreign matter on the surface to be inspected is determined. In the foreign matter inspection device, the light receiving element is formed by a plurality of photoelectric conversion elements arranged linearly, and the light receiving area on the light receiving surface of each of the photoelectric conversion elements is inclined with respect to the direction of the arrangement, and The photoelectric conversion elements are arranged at an arrangement pitch such that the adjacent light-receiving areas are substantially continuous when viewed from a direction perpendicular to and the direction of the arrangement is a direction in which the field of view of the light receiving area on the surface to be inspected is aligned in a direction substantially perpendicular to the specific direction.
被検査面上を螺旋状に移動せしめられることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の異物検査装置。(2) The foreign matter inspection apparatus according to claim 2, wherein the field of view of each of the light receiving areas on the surface to be inspected is moved spirally on the surface to be inspected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14014585A JPS6211137A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Apparatus for inspecting foreign matter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14014585A JPS6211137A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Apparatus for inspecting foreign matter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6211137A true JPS6211137A (en) | 1987-01-20 |
Family
ID=15261916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14014585A Pending JPS6211137A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Apparatus for inspecting foreign matter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6211137A (en) |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14014585A patent/JPS6211137A/en active Pending
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