JPH0252241A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、欠陥による光の散乱を利用した表面欠陥検査
装置に関するものである。

（従来の技術） 半導体工業においては、その加工が微細であるため、塵
埃が製品製造の歩留まりに影響する程度は極めて大きく
、塵埃の検査、管理は非常に重要な要件である。

このウェハ」二の塵埃の検査を行うのが表面欠陥検査装
置であり、通常、欠陥（塵埃、キズ等）の大きさ、個数
を測定する。

従来、この種の表面欠陥検査装置としては数種のものが
あり、その検出系の構成を第３図に示す。

検出系は通常暗箱内に収納され、光源と受光器からなる
。光源のＨｅ−Ｎｅレーザ１から発したレーザ光は、ミ
ラー２等を経て、被検査物であるＳｉウェハ３に照射さ
れる。Ｓｉウェハ３上に塵埃等の異物４（広義には欠陥
）が無ければ、レーザ光は正反射していくが、塵埃等の
異物４があると、レーザ光は散乱される。

その異物４からの散乱光は光ファイバ５を経て、光電子
増倍管６に入り、電気信号に変換され、プリアンプ７を
経て信号処理系に送られ、散乱光強度（散乱断面積）か
らは異物４の大きさが、Ｓｉウェハ３及びレーザ光のス
キャンとの同期からは異物４の位置が検出される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、以上述べたような従来の検出系では、光
源にＨｅ−Ｎｅレーザ（λ−６３２８人）１を用いてい
るため、異物４からの散乱光又は基板からの反射光が入
射光と干渉し、第４図に示すように、およそ０．５〜２
μｍの大きさの欠陥に対する散乱断面積（散乱光強度）
の変化が小さくなり、この０．５〜２μｍの大きさの異
物に対しては、その大きさの識別が困難であるという問
題点があった。

本発明は、以上述べたＨ　ｅ　−Ｎ　ｅレーザを光源と
した検出系における０、５〜２μｍの大きさの欠陥のそ
の大きさの識別が困難であるという問題点を除去し、欠
陥の大きさの識別能力の優れた表面欠陥検査装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、表面欠陥検査
装置において、第１の波長を有する第１の光源と、第２
の波長を有する第２の光源と、前記第１の波長を検出す
る第１の光検出器と、前記第２の波長を検出する第２の
光検出器とを設け、第１の波長の検出系の欠陥径低感度
範囲においては、第２の波長の検出系を用いて欠陥を検
出するようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、上記のように、その検出系の光源に波
長の異なる二つのレーザを用いることにより、大きさの
識別が困難な領域を異ならしめ、識別困難な領域では、
もう一方の光源による検出を行うことによって相互に補
完するようにして、全ての大きさの欠陥に対する大きさ
の識別を適切に行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明による表面欠陥検査装置の構成図である
。

図中、１から７までは前記した従来のものと同様であり
、ここでは、その説明は省略する。１１はＣＯ２レーザ
、１２はそのＣＯ２レーザから発するレーザ光を欠陥に
あてるミラー、１３はＰｂＳ光検出器、】４はそのＰｂ
Ｓ光検出器からの出力信号を増幅するプリアンプ、１５
はその増幅された信号の処理系である。

このよ・うに、第１の光源としてのＨｅ　−Ｎ　ｅレー
ザ（λ−６３２８人）１に加えて、第２の光源として炭
酸ガス（Ｃｏ、）レーザ（λ−１．０６３２４人）１１
を設りる。また、光検出器は光源に対応して２種類のも
のを用いる。即ち、Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザ光に対しては
光電子増倍管６を、ＣＯ□レーザ光に対してはＰｂＳ光
検出器１３を用いる。

そこで、それぞれ別々の光源系により、検査対称物であ
るＳｉウェハ３が照射される。そして、Ｓｉウェハ３上
に欠陥があれば、レーザ光は散乱して各光検出器６．１
３に入る。各光検出器６．１３に入射した散乱光は電気
信号に変換され、信号処理系１５に送られ、散乱光強度
（散乱断面積）から欠陥の大きさが、Ｓｉウェハ３及び
レーザ光のスキャンとの同期からその欠陥の位置が検出
される。

第２図に本発明の表面欠陥検査装置による欠陥径と散乱
断面積の関係を示す。

この図に示すように、光源であるｌ−１ｅ　−Ｎ　ｅレ
ーザ１、ＣＯ２レーザ１１に対応した２木の曲線が示さ
れる。即ち、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１に対応する曲線ａは欠
陥径が０．５〜２μｍの範囲（Ｂ−Ｅ）では欠陥径の変
化に対して散乱断面積の変化が小さく、欠陥径の正確な
認識が困難である。しかし一方、ＣＯ。レーザ１１に対
応する曲線すは、これも同しように欠陥径に対して散乱
断面積の変化が小さい範囲（Ｄ　−Ｇ）はあるが、レー
ザ光の波長が異なるため、その特性がＨｅ−Ｎｅレーザ
１とは異なった欠陥径の範囲に現れ、欠陥径０．５〜２
μｍの範囲（Ｃ−Ｄ）では、散乱断面積の変化が大きく
、欠陥径の正確な認、識が可能である。このように、波
長の異なる２つの光源を同時に用いることにより、全て
の範囲で、少なくとも一方の光源では常に欠陥径に対し
て散乱断面積の変化か大きく、欠陥径の正確な認識が可
能である。

この場合、０．５μｍ以−ド（Ａ−Ｂ）と２μｍ以ｊ：
（Ｅ−Ｆ）はＨｅ　−Ｎ　ｃレーザ１で欠陥を検出し、
０．５−２　ｐ　ｍ　（Ｃ−Ｄ）てはＣＯ２レーレーザ
て欠陥を検出することにより、全ての範囲で正確に欠陥
径を認識することができる。

なお、本発明は」二記実施例に限定されるものではなく
、本発明の趣旨に裁ついて種々の変形が可能であり、こ
れらを本発明の範囲から耕除するものではない。

（発明の効果） 以」二、詳細に説明したように、本発明によれば、表面
欠陥検査装置の検出系の光源に波長の異なる一つのレー
ザを用いることにより、欠陥の大きさの識別が困難な領
域を異ならしめ、識別困難な領よって相互に補完するよ
うにして、全ての大きざの欠陥に対して正確な大きさの
識別を行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表面欠陥検査装置の構成図、第２
図は本発明の表面欠陥検査装置による欠陥径と散乱断面
積との関係を示す図、第３図は従来の表面欠陥検査装置
の構成図、第４図は従来の表面欠陥検査装置による欠陥
の径と散乱断面積との関係を示す図である。 １−　Ｈｅ−Ｎ　ｅレーザ、２．１２・・・ミラー、３
Ｓ１ウエハ、４・・・異物、５・・・光ファイバ、６・
・・光電子増倍管、７，１４・・・プリアンプ、１１・
・・ＣＯ２レーザ、１３・・ＰｂＳ光検出器、１５・・
・信号処理系。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　清　水　　守（外１名）域では、も
う一方の光源による検出を行うことに右し東の表面欠陥
才（食前装置にょろり類６径と嘴友活りの■司猿件Ｎ・
葭ヅ第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１） （ａ）第１の波長を有する第１の光源と、 （ｂ）第２の波長を有する第２の光源と、 （ｃ）前記第１の波長を検出する第１の光検出器と、（
   ｄ）前記第２の波長を検出する第２の光検出器とを設け
   、 （ｅ）第１の波長の検出系の欠陥径低感度範囲において
   は、第２の波長の検出系を用いて欠陥を検出するように
   したことを特徴とする表面欠陥検査装置。
2. （２）前記第１の光源にＨｅ−Ｎｅレーザ、前記第２の
   光源にＣＯ＿２レーザ、前記第１の光検出器に光電子増
   倍管、前記第２の光検出器にＰｂＳ光検知セルを用いた
   請求項１記載の表面欠陥検査装置。