JPH0341785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動表面検査システムの分野に向けら
れており、詳しくは微細なきずに対するシリコン
ウエハのような高度に反射性のある表面の検査に
向けられている。 半導体製造業者はトランジスタや集積回路のよ
うなソリツドステート電子素子（部品）の製造に
おいてサブストレートとしてシリコンウエハ円板
を使用する。 ごみ、ほこり、結晶の不完全、かききず、表面
の曇り（にごり）、くぼみ（穴）のようなミクロ
ン単位にまで及ぶ微細な寸法の種々の形式のきず
の発生は素子製造プロセスに有害であり、個々の
素子の生産高に悪影響を与える。 現在は、手動の、可視検査技術がシリコンウエ
ハおよび集積回路の大部分の製造業者によつて使
用されている。この手動の技術はウエハ表面に照
明するために強力な光源を使用する。人間の検査
者がウエハを適当な角度の光反射に調節し、ウエ
ハの表面品質を決定するために数秒の間ウエハ表
面を可視的に観察する。手動技術は約５ミクロン
までのほこり、ごみの粒子およびかききずを検出
するのに適当であるけれど、もつと小さい寸法の
欠陥は検出できない。 シリコンウエハを検査するために走査レーザビ
ームを使用する技術についてはジヤーナル・オ
ブ・エレクトロニツク・マテリアルズ第３巻第１
号、1974年の第225〜241頁にデイー・アール・オ
スワルドおよびデイー・エフ・モンローが発表し
た論文「電子材料表面の評価のためのレーザ走査
技術」に記載されている。ここに記載された装置
では、３ミリワツトレーザからの電磁輻射線のビ
ームが初めにその原直径からより大きな直径に拡
大され、ねじれ振動ミラーに指向される。このミ
ラーは拡大されたビームを90°の角度でレンズを
指向する。このミラーの回転軸はレンズの前部焦
点面にあり、その光学軸と交差する。検査される
べきウエハ表面はレンズの他側に、レンズから１
焦点距離に位置付けされる。集束されたビームは
ウエハの表面に直角に入射し、ウエハが走査線を
横切るように移動されるときにウエハ表面を線走
査する。 欠陥がない場合には、すべての光がウエハ表面
から直角に反射されることになり、入射経路を逆
方向にたどる。集束されたスポツトがウエハ表面
をたたき、欠陥にそうぐうすると、光はこの欠陥
により散乱されることになり、その結果主戻りビ
ームを直接取囲む領域空間が散乱された光エネル
ギを含む。孔あきミラーがレーザ発生器と振動ミ
ラー間のビーム経路に配置され、拡大されたビー
ムが発生器から振動ミラーに伝達されることを可
能にし、かつ受光した散乱光に対する反射表面を
提供している。 孔あきミラーから反射された散乱光は受光レン
ズによつて信号検出器に集束される。信号検出器
によつて受光された散乱光の変化はウエハの表面
の欠陥の存在を指示するために使用される。 メモリ・オシロスコープおよび欠陥カウンタが
欠陥の位置を示し、かつ欠陥の発生回数を累積す
るためにそれぞれ使用されている。 この従来技術の装置は直径８ミクロンより大き
い欠陥および１ミクロンまでの大きさの若干の欠
陥を、それが適正な光散乱特性を持つ場合には、
上首尾に検出し、計数すると記載されている。 従来技術は研究室やプロトタイプの実施例に限
定された成功を有する自動検査システムを開発し
ようとしているけれど、上記した手動技術よりも
すぐれた、受け入れることのできるそのようなシ
ステムはこの産業分野には見出されていない。半
導体産業の基本要求は、シリコンウエハの微細な
欠陥（１ミクロンまたはそれ以上）を検出し、こ
れら欠陥を型式分類によつて区別し、そして各検
査されたウエハを製造業者または顧客仕様書の欠
陥交差に基づいて受け入れることができるものま
たは程度の異なる不合格品として自動的に等級を
付けることができる完全な検査システムに対する
ものである。 この産業界で認知される欠陥の型式は米国国家
規格協会（ANSI）ASTM、F154−76で定めら
れており、スクラツチ（かききず）、ビツト（く
ぼみ、穴）、埋まつた砥粒、表面の曇り（にご
り）、汚れ、縁部のきず、クラツク（ひび）、目じ
りのしわのようなしわ、クレーター（凹み）、デ
インプル（小さなくぼみ）、みぞ、マウンド（小
さな山）、みかんはだ、のこぎりマーク、および
細いすじ（みぞ）の入つた状態として分類されて
いる。 各シリコンウエハを用意するプロセスは成長し
たプールからウエハ円板をのこぎりで切る段階
と、この円板を研摩する段階と、この円板を清掃
する段階と、処理する段階とを含む。このプロセ
ス中、上記した欠陥の１つ以上が用意されたウエ
ハ円板に生じる可能性がある。ある場合には、例
えばほこりだけが存在するような場合には、ウエ
ハを完全に排除する必要はなく、むしろそのウエ
ハを清掃段階に戻してほこりを除去することが必
要である。これに反し、ピツト、曇り（にごり）
あるいはスクラツチのような欠陥が存在した場合
には、これらウエハは研摩および清掃の両段階を
再び行なわせることによつて許容レベルにするこ
とができる可能性がある。のこぎりマークや他の
ひどいゆがみのようなウエハ表面の全体的欠陥は
ウエハを完全に受け入れることのできないものと
して排除する必要があろう。 本発明は欠陥を検出し、分類することによつて
ウエハ表面を検査するだけでなく、各検査された
ウエハを等級付けするための自動システムを提供
する。この中で記載されるシステムは１ミクロン
の寸法までの個々の欠陥を解明することができる
レーザに基づいた自動化高速度検査システムであ
る。検出された欠陥の型式はANSI規格によつて
定義された、上記したものを含む。 このシステムは自動移送処理システム、光学的
検査セクシヨン、および検査情報を分析して個々
のウエハの分類を制御するための電子回路を組み
入れた信号処理セクシヨンよりなる。 貫通移送システムが個々のウエハを蓄積カセツ
トから検査領域へおよびそれぞれの検査結果に従
つて検査領域から別々に等級付けされたカセツト
へ供給する能力を提供する。この移送システムは
１度に１つのウエハを自動的におろす入力エレベ
ータモジユール、ウエハを検査領域に移動させる
レール状移送体、およびウエハを１度に１つづつ
自動的に分類して適当に選択されたカセツト中に
ウエハを積み込む出力エレベータモジユールを含
む。等級付けされたカテゴリは受け入れ、再清
掃、再研摩および排棄である。 光学的検査セクシヨンは移送されるウエハ表面
と一致する平面に集束される低出力ヘリウム・ネ
オンレーザ源を含む。このビームは100％の検査
を提供するためにウエハの移送方向を横切る線で
繰返し走査される。ウエハからの反射波は鏡面反
射された光と散乱した光とをそれぞれ集光するよ
うな別個に離間された対のフアイバ・オプチツク
集光体によつて受光される。鏡面集光体は細いス
リツトを有し、その結果表面の平行性に変化があ
ると、鏡面反射されたビームはスリツトに対して
移動させられ、集光体に伝達されるエネルギの量
が減少する。散乱光集光体はウエハの表面にほぼ
直角に位置付けされ、任意の拡散された粒子また
は表面の乱れによつて散乱される光の一部分を集
光する。 フアイバ・オプチツク集光体によつて集光され
た光はダイクロイツクフイルタを通され、レーザ
波長の光以外の任意の周囲光を除去する。集光さ
れた光は次に、一対の光電子増倍管に指向され、
信号処理セクシヨンに電気的出力信号を提供す
る。 信号処理セクシヨンは光電子増倍管からの電気
的出力信号を受信し、そして７ビツトアドレスの
形式の７チヤネル（信号路）の実時間情報を提供
するためのアナログ回路を含む。７つのチヤネル
の情報は、受光した散乱光の場合には電気的出力
信号を種々のスレシホールド（しきい値）レベル
と比較することによつて、また受光鏡面反射光の
場合には、種々の周波数成分を取り出してこれら
成分をあらかじめ定められたスレシホールドレベ
ルと比較することによつて、発生される。 ７つのチヤネルのうちの３つは散乱光を受光す
る光電子増倍管出力信号から、この信号と３つの
別個のスレシホールドレベルとを比較することに
よつて得られた情報を対応的に含む。残りの４つ
のチヤネルは反射光を受光する光電子増倍管出力
信号から、この信号をフイルタして個々の周波数
成分を通し、次にこれら成分を３つのチヤネルの
場合には別個のスレシホールドレベルと比較する
ことによつて、そして第４番目のチヤネルの場合
には上記出力信号を所定のスレシホールドレベル
と比較することによつて、得られた情報を対応的
に含む。 ７ビツトアドレスは検査中のウエハのデイジタ
ルな表面マツプを構成するのに使用される欠陥処
理論理回路に供給される。走査ウエハは多数の微
細な領域に分割され、各単位領域はこの単位領域
内でそうぐうする最もひどい欠陥の型式を表わす
２進コードを割当てられる。欠陥が検出されない
単位領域はすべて０のコードによつて表わされ
る。 各単位領域に対する位置コードおよび欠陥コー
ドの表示は一時的にメモリに記憶され、そして検
査されたウエハの等級付けおよび分類に必須の情
報として利用できる。 各検査されたウエハを等級付けするためのアル
ゴリズムが使用者によつて指令されたときに優先
順位ルーチンに従つて記憶された欠陥コードの累
積数を比較する。最もひどい欠陥コードの数は受
け入れることのできる数値と比較され、この数値
は、それが受け入れることのできる数値内にある
場合には、あまりひどくない欠陥コードの合計に
加えられる。次にひどい欠陥のコードの数が次に
その欠陥コードに対する受け入れることのできる
数値と比較され、この数は、それが受け入れるこ
とのできる数値内にある場合には、あまりひどく
ない欠陥コードの合計に加えられる。この手続き
は、受け入れることのできる数値の１つが越され
るまで、あるいはすべての欠陥コードが綿密に検
査されそして受け入れることのできる数値のいず
れもが越されていないことが分るまで、継続され
る。第１の場合には、ウエハは排棄、再研摩、ま
たは再清掃というカテゴリに等級付けされ、また
第２の場合にはウエハは受け入れ（合格）という
カデゴリに等級付けされる。 ウエハをその適正なカセツトに分類する他に、
このシステムは各検査されたウエハの欠陥の発生
を可視表示する能力ならびに診断情報が発生され
て検査の前の処理に寄与し得る任意の欠陥の原因
を補正することができるように各ウエハのマツプ
または分布図（ヒストグラム）を印刷する能力を
有する。 本発明の目的は反射性表面の欠陥の有無を検出
し、各検出された欠陥をその型式に従つて分類す
る反射性表面検査システムを提供することであ
る。 本発明の他の目的は材料の表面のいくつかの型
式の欠陥の有無を検出し、検出された欠陥の数お
よび型式に基づいて表面の等級付けを行なうため
の自動検査システムを提供することである。 本発明の他の目的は検査された表面をそれらの
等級分類に従つて自動的に分類する自動反射性表
面検査システムを提供することである。 本発明の他の目的は１ミクロンの寸法までの欠
陥を検出でき、検査されたウエハが受け入れられ
るべきか、再清掃されるべきか、再研摩されるべ
きか、排棄されるべきかを決定できるシリコンウ
エハ検査システムを提供することである。 以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実
施例について詳細に説明する。 第１図に示された本発明の検査システム１０の
一実施例は支持プラツトホーム１２を含み、この
プラツトホーム１２に移送処理システム１４およ
び光学的検査セクシヨン１６が取付けられてい
る。 検査されるべき反射性表面のウエハWsは25個
までの個々のウエハを保持する通常の供給カセツ
ト１８内に蓄積されている。このカセツト１８は
市販されておりかつ工業規格品である供給エレベ
ータモジユール２０上に設定されている。エレベ
ータモジユール２０は各ウエハをレール状移送体
２１に順次に配置するようにカセツトを垂直方向
に割出す。かかるカセツト１８およびエレベータ
モジユール２０がウエハWsの検査表面を定める
手段となり、移送体２１が移送手段を構成する。
移送体２１は供給されたウエハWsを約3.50cm
（約1.43インチ）／秒の一定速度で光学的検査セ
クシヨン１６に向けて移動させる。ウエハWsは
検査セクシヨンハウジング３２に形成された透孔
３４を通つて光学的検査セクシヨン１６に入る。
このウエハは検査されるウエハWiと定義される。 ハウジング３２内では、光学的走査システムが
ビームＢを提供する。このビームＢは検査システ
ムによつて移送されたウエハWiの上部表面に対
応する定められた検査表面において50〜75ミクロ
ン（0.002〜0.003インチ）の径のスポツトに集束
される。ビームはウエハWiの移送方向を横切る
方向に検査表面を線状に繰返し走査される。 ビームＢは低出力He−Neレーザ発生器７０か
ら駆動される。レーザ発生器７０から放射するビ
ームは前面ミラー６８および６６によつて曲げら
れ、レンズ６４および６２によつて集束される。
このビームは多面の回転ミラー走査器６０に向け
られる。この走査器６０は１８の面を有し、かつ
約3600rpmで回転する。上述のレーザ発生器７
０、前面ミラー６８および６６、レンズ６４およ
び６２ならびに回転ミラー走査器６０が走査手段
を構成する。 走査ビームＢが検査表面に達する前に走査ビー
ムＢを受光するように走査開始検出器７２が位置
付けされている。検出器７２は応答して走査開始
信号を発生する。この走査開始信号はウエハWi
の検査中に受信した情報の分析に使用される。ウ
エハWiの上部表面から反射された走査ビーム光
を受光するために２つの別個のフアイバ・オプチ
ツク集光体が使用される。第１の集光体である反
射光集光体５２は経路Ｒに沿つて鏡面反射された
光を受光するような態様に検査表面の上部に配向
されている。この集光体５２はその受光表面に狭
いスリツト孔マスクを含み、従つて反射ビームＲ
をこのスリツトに対して横断方向に移動させるウ
エハWiの平行性の変化が検出される。反射光集
光体５２によつて集光された光は第１のダイクロ
イツクフイルタ５５を通され、走査ビーム波長
（632ミクミクロン）の光以外の光を除去する。ダ
イクロイツクフイルタ５５を通過した光は第１の
光電子増倍管５４によつて検出される。鏡面反射
された光を受光し、この受光した光の強さに対応
する電気信号を発生するこれら第１の集光体５２
および光電子増倍管５４は第１の検出器を構成す
る。 第２の集光体である散乱光集光体５６は表面乱
れの任意の光拡散粒子によつて散乱される経路Ｓ
に沿う光の一部分を受光する。集光体５６はその
受光面に集光素子５９を含み、また第１のダイク
ロイツクフイルタ５５と同一の第２のダイクロイ
ツクフイルタ５７を含む。この第２のダイクロイ
ツクフイルタ５７を通過する散乱光は第２の光電
子増倍管５８によつて検出される。これら第２の
集光体５６および光電子増倍管５８は第２の検出
器を構成する。 増倍管５４および５８の電気出力は種々のスレ
シホールド（しきい値）と比較され、振巾および
周波数分析によつて欠陥を検出するように処理さ
れる。検査情報を分析するための回路は後で詳し
く説明する。 検査分析の結果は移送処理システム１４に分類
配置命令を提供し、その結果検査されたウエハ
Wiは複数のカセツト２２，２４，２６または２
８の１つに送られる。 カセツト２２は再研摩される必要があるとして
分類される、Wpと指示されたウエハを蓄積す
る。カセツト２２はエレベータモジユール２３上
に設定され、次の適当に検査されて等級付けされ
たウエハWpを受け入れるように割出される。 カセツト２４は再清掃される必要があるとして
分類される、Wcと指示されたウエハを含む。カ
セツト２４はエレベータモジユール２５上に設定
され、次の適当に検査されて等級付けされたウエ
ハWcを受け入れるように割出される。 カセツト２６は排棄される必要があるとして分
類される、Wrと指示されたウエハを含む。カセ
ツト２６はエレベータモジユール２７上に設定さ
れ、次の適当に検査されて等級付けされたウエハ
Wrを受け入れるように割出される。 カセツト２８はWaと指示された受け入れるこ
とのできるウエハを受け入れるように位置付けさ
れている。カセツト２８はエレベータモジユール
２９上に設定され、次の適当に検査されて等級付
けされたウエハWaを受け入れるように割出され
る。 このシステムの電気的部分は第２図にブロツク
図形式で示されており、移送セクシヨン、走査器
セクシヨン、電子回路セクシヨンおよび制御パネ
ルセクシヨンに分割されている。 走査器セクシヨンは第１図に示すものと概念上
は同一であり、検査されるウエハWiが方向Ｔに
沿つて移送され、鏡面反射された光が経路Ｒに沿
つて伝達されて第１の光電子増倍管５４に達す
る。検査されるウエハWiに存在する、走査光を
経路Ｓに沿つて散乱させる任意の欠陥は第２の光
電子増倍管５８によつて検出される。走査開始検
出器７２が検査されるウエハWiの各線走査の前
に走査開始パルスを提供する。これら第１および
第２の光電子増倍管は対応する信号をラインＬお
よびＤ上にそれぞれ出力し、これら信号は電子回
路セクシヨンのアナログ回路１００に送られる。 アナログ回路１００は７ビツトアドレスの形式
の７チヤネルの実時間情報を対応するチヤネルラ
インT₁，T₂，T₃，T₄，T₅，T₆およびT₇に提供
する。これら７チヤネルの欠陥情報は第１および
第２の検出器からの電気出力信号を、第２の検出
器からの信号の場合には種々のスレシホールドレ
ベルと比較することによつて、また第１の検出器
からの信号の場合には種々の周波数成分を取出し
てこれら成分をあらかじめ定められたスレシホー
ルドレベルと比較することによつて、発生され
る。このように、第１および第２の検出器からの
出力信号を、種々のおよび特定のスレシホールド
レベルと比較することによつて対応するチヤネル
ラインに欠陥情報（ビツト）を発生し、そしてこ
れら７チヤネルの欠陥情報に基づいて、ウエハを
前記したようなカテゴリに等級付けするものであ
る。 ７ビツトアドレスはデイジタル欠陥識別および
処理回路２００に供給され、ここで検査中のウエ
ハのデイジタル（マトリツクス）な表面マツプを
構成するのに使用される。デイジタル表面マツプ
を構成する際に、走査されるウエハは多数の微細
な単位領域に分割され、各単位領域はその単位領
域内でそうぐうする最もひどい欠陥の型式を表わ
す２進コードを割当てられる。検査されたウエハ
に見出される各欠陥の発生の可視的に表示しかつ
この表示情報を保存するためにビデオモニタ４０
０およびマツププリンタ４０２をそれぞれ使用し
てもよい。デイジタル欠陥および識別処理回路２
００はまた、各型式の欠陥を分類し、計数する機
能も行なう。また、キーボード４０８を介して伝
達されるあらかじめ定められた基準に従つて各検
査されたウエハの等級付けを行なう。キーボード
４０８は周辺インターフエースアダプタ３０２、
補助コンピユータ３００およびインターフエース
ポート３０１を通じてインターフエースされてい
る。等級付け情報はデイジタル欠陥識別および処
理回路２００からインターフエースポート３０１
を介してコンピユータ３００に出力される。コン
ピユータ３００に移送システムに適当に命令して
ウエハを対応するカセツトに送り、そのカセツト
を、周辺インターフエースアダプタ３０２を通じ
て対応するエレベータモジユールを介して次の位
置に割出す。ウエハの位置は移送経路に沿つて位
置付けされたウエハ位置センサにより追跡され
る。 各検査されたウエハをその分類された配置、等
級および識別された欠陥の各型式の数に従つて記
録するためにプリンタ４０４および文字表示装置
４０６が設けられている。 第２のアナログ回路１００_Dは表面の欠陥が散
乱光の増大を生じさせるときに生じる光の変化を
処理するように機能する。ブロツク図が第３Ａ図
に示されている。 第２の検出器からの出力信号の処理には前置増
巾器１０２、インピーダンス整合増巾器１０４な
らびに増巾器１１３および１１４を含む信号条件
付け増巾器を使用する。スレシホールド比較器回
路１１６、１１８および１２０が第２の光電子増
倍管の増巾出力を、対応するデイジタル−アナロ
グ変換器１１５，１１７および１１９からの約
１：１、４：１および20：１の信号対雑音比をそ
れぞれ有するスレシホールドレベルと比較する。 これらスレシホールドレベルに対する基準電圧
はマイクロプロセツサから発生される。このマイ
クロプロセツサに個々のデイジタルスレシホール
ド値DT₁〜DT₃が記憶されており、そして上記し
たデイジタル−アナログ変換器１１５，１１７お
よび１１９を通じてアナログ比較器回路に供給さ
れる。比較器回路１１６，１１８，１２０からの
出力信号はT₁，T₂およびT₃と指示されたチヤネ
ルラインに送られる。上述の第２のアナログ回路
１００_Dの前置増巾器１０２とインピーダンス整
合増巾器１０４と増巾器１１３および１１４とデ
イジタル−アナログ変換器１１５，１１７および
１１９とスレシホールド比較器回路１１６，１１
８および１２０とが第３の手段を構成する。 光電子増倍管利得制御回路がレーザ源の強度、
光電子増倍管および、または回路の劣化を補償す
ることによつて信号レベルの長期間の安定性を提
供するために使用される。光電子増倍管５８の出
力はレーザビームがウエハ表面に存在せず、比較
器入力における雑音レベルの基準を表わすときに
サンプルされる。アナログスイツチ１０５がマイ
クロプロセツサによつてゲートされ、雑音レベル
信号をサンプルし、この信号は増巾され、フイル
タ１０６によつて整流されて雑音の振巾を表わす
DC（直流）レベルを得る。アナログ−デイジタル
変換器１０８によつて４つのサンプルが行なわれ
てマイクロプロセツサに送られ、ここで平均値が
決定される。この値は次に４つの前に平均化され
た値と一緒に平均化され、システムの利得レベル
を表わす新しいデイジタルにコード化された値を
定める。このレベルはデイジタル−アナログ変換
器１１０によりアナログ電圧に変換される。この
アナログ電圧はRMT（光電子増倍管）電源１１
２に供給され、この電源１１２は一定のバツクグ
ラウンド雑音振巾を保持するように高電圧（およ
び事実上光電子増倍管５８の利得）を調整する。 第１のアナログ回路１００_Lは第３Ｂ図に示さ
れており、受光した鏡面反射光の損失（変化）を
生じさせる検査されるウエハWiの表面の欠陥に
より生じる光の変化を処理するように機能する。
第１の検出器からの出力信号の第３Ｂ図に示すア
ナログ回路における処理は、光電子増倍管５４が
前置増巾器１４２に出力信号を提供するという点
において、第３Ａ図に示す回路と全く類似してい
る。前置増巾器１４２の出力はインピーダンス整
合増巾器１４４に供給され、その出力は増巾器１
５４に供給される。 PMT信号強度の自動利得制御が、１つの重大
な相違はあるが、第２のアナログ回路１００_Dに
関して前記した態様で遂行される。信号強度の制
御は第２のアナログ回路の場合の雑音レベル制御
とは反対にレーザビームがウエハ上に存在すると
きに光レベルをサンプリングすることによつて決
定される。第１のアナログ回路１００_Lに設けら
れた自動利得制御回路はインピーダンス整合増巾
器１４４からの出力およびマイクロプロセツサか
らのサンプリングゲート信号を受信するアナログ
スイツチ１４６を含む。このアナログスイツチ１
４６の出力はアナログ−デイジタル変換器１４８
に供給される。変換器１４８の出力はマイクロプ
ロセツサに供給され、ここで第２のアナログ回路
１００_Dの説明において記載したように比較され、
平均化される。システムの利得レベルを表わすデ
イジタルにコード化された値はデイジタル−アナ
ログ変換器１５０によつてアナログ電圧に変換さ
れる。このアナログ電圧はPMT電源１５２に供
給され、この電源１５２は応答して通常は一定の
信号振巾レベルを保持するように高電圧を調整す
る。 インピーダンス整合増巾器１４４の出力はバン
ドパス増巾器１６２に供給される。バンドパス増
巾器１６２は170〜1400KHzの中間帯域内の周波
数成分を比較器回路１６４に通す。約１：１の信
号対雑音比を有するバンドパススレシホールドレ
ベルがデイジタル−アナログ変換器１６３から比
較器回路１６４に入力される。この変換器１６３
はマイクロプロセツサからのデイジタルスレシホ
ールド値DT₅を受信するように接続されている。
比較器１６４の出力状態は、バンドパス増巾器１
６２の出力が１：１のバンドパススレシホールド
レベルを越えるときはいつでも変化し，T₅の状
態変化を対応的に示す信号を出力する。 インピーダンス整合増巾器１４４の出力はバン
ドパス増巾器１６６に供給される。このバンドパ
ス増巾器１６６は800〜5000KHzの高帯域内に入
る信号の周波数成分を通す。バンドパス増巾器１
６６の出力は比較器１６８に供給され、ここで
DT₆によつて設定される約８：１の信号対雑音比
を有するバンドパススレシホールドレベルと比較
される。バンドパス増巾器１６６の出力が８：１
のバンドパススレシホールドレベルを越えるとき
にはいつでも、比較器１６８は状態を変化し、そ
の変化をT₆にレベル信号を出力することによつ
て表わす。 インピーダンス整合増巾器１４４の出力は増巾
器１５４にも供給され、この増巾器１５４の出力
はバンドパス増巾器１５８に供給される。バンド
パス増巾器１５８は50〜200KHzの低帯域内に入
る信号の周波数成分を通す。バンドパス増巾器１
５８の出力は比較器１６０に供給され、ここで
DT₄によつて設定される約４：１の信号対雑音比
を有するバンドパススレシホールドレベルと比較
される。バンドパス増巾器１５８の出力が４：１
のバンドパススレシホールドレベルを越えるとき
にはいつでも、比較器１６０は状態を変化し、ラ
インT₄に信号レベルの変化を出力する。第１の
アナログ回路１００_Lの前置増巾器１４２、イン
ピーダンス整合増巾器１４４、増巾器１５４、バ
ンドパス増巾器１５８，１６２および１６６と比
較器１６０，１６４，１６８とが第２の手段を構
成する。 増巾器１５４の出力は比較器１５６にも供給さ
れ、ここでDT₇によつて設定される約４：１の信
号対雑音比を有する縁部（エツジ）検出スレシホ
ールドレベルと比較される。増巾器１５４からの
信号出力が受光した光振巾のひどいずれを指示す
るときには、比較器１５６は状態を変化し、ライ
ンT₇にレベル信号を出力してウエハの縁部検出
を指示する。上述の第１のアナログ回路１００_L
の前置増巾器１４２とインピーダンス整合増巾器
１４４と増巾器１５４と比較器１５６とが第１の
手段を構成する。 次の表は優先度の順序で検出された欠陥を表わ
すものである。各欠陥の型式が簡単に記載され、
かつラインT₁〜T₆およびT₇のアドレス出力なら
びに対応的に割当てられた16進コードによつて識
別されている。

【表】 デイジタル欠陥識別回路２００Ａのブロツク図
が第５図に示されている。この回路２００Ａにお
いて使用されるデイジタル論理は検査中のウエハ
の表面マツプを構成するために使用される。 第４図に示すように、表面マツプのマトリツク
スは最大125mmの直径までのウエハの検査を可能
にする約13.97×13.97cm（約5.5×5.5インチ）の
検査領域を有する。ウエハは暗いバツクグラウン
ド上に静止するから、走査ビームがウエハ縁部を
横切るときに重大な受光の変化が生じる。それ
故，T₇に現われる信号に基づいて縁部の検出が
行なわれる。縁部検出信号はウエハの検出された
縁部間でのラインT₁〜T₇の信号をサンプルする
ために使用される。第４図に示す単位領域マトリ
ツクスは１７２の読取り線と１７２と単位領域／
読取り線とからなる（すなわち、29584の単位領
域のマトリツクス）。 再び第５図を参照すると、デイジタル欠陥識別
回路２００Ａは各走査線の情報を分析して約
0.813×0.813mm（約0.032×0.032インチ）の寸法
を有する個々の単位領域を提供し、各単位領域は
この単位領域内でそうぐうする最もひどい欠陥の
型式を表わす２進コードで指示される。欠陥を含
まない単位領域はすべて０のコードで表わされ
る。表面マツプの構成は１つの時間基準に１つの
掃引を生じ、デイジタル欠陥識別回路２００Ａは
１７２の単位領域の単一の読取り線を走査ビーム
の２４の掃引の完了ごとに関連するマイクロプロ
セツサのメモリに出力する。 詳しくいうと、第５図において、第２のアナロ
グ回路１００_Dからの３つのチヤネルラインT₁，
T₂およびT₃はラツチレジスタ２２０に接続され、
データを入力する。同様に、第１のアナログ回路
１００_Lからの４つのチヤネルラインT₄，T₅，T₆
およびT₇もラツチレジスタ２２０に接続され、
データを入力する。第１のアナログ回路１００_L
からのラインT₇は縁部追跡回路２００_Bにも接続
されている。この縁部追跡回路２００_Bはウエハ
Wiの検出された縁部間でラインT₁〜T₇のデータ
の入力を行なう。 レジスタ２２０は一時保持レジスタであり、ア
ナログセクシヨンからのラインT₁〜T₇上の７ビ
ツトの情報をラツチしてビームの各走査ごとに１
７２のサンプリング単位領域のそれぞれに対して
７ビツトのアドレスコードを供給する。レジスタ
２２０の内容は128×５のリード・オンリー・メ
モリ（ROM）２２４に対する７ビツトアドレス
として使用される。ROM２２４はその１２８の
ロケーシヨンのそれぞれに前に発生された５ビツ
トコードを含む。特別の場合は「欠陥なし」の状
態を指示するすべて０のコードを含むROMロケ
ーシヨン０と、すべてが「ウエハ上」コードを含
む上部６４のROMロケーシヨンである。ROM
ロケーシヨン１〜６３は各サンプルロケーシヨン
に関する能動スレシホールドの特定の組合せに適
当するコードを含む。その結果はROM２２４か
ら読取られた、ROM２２４内の対応的にアドレ
スされたロケーシヨンによつて表わされる特定型
式の欠陥を定める５ビツトコードである。この５
ビツトコードは欠陥がひどいほどコードの数値が
大きくなるように定められる。優先度配列は前記
した表に例示されている。かかるレジスタ２２０
とリード・オンリー・メモリ２２４とが主に変換
手段を構成する。 ROM２２４から読取られた５ビツトコードは
「新」欠陥コードと称され、一時保持ランダム・
アクセス・メモリ（RAM）２３８から取出され
た対応する前にサンプルされた５ビツトコードと
比較される。RAM２３８は現在サンプルされ、
処理されている走査ビームに沿う同じ単位領域に
対応するアドレスロケーシヨンに記憶された
「旧」欠陥コードを取出すために同期的にアドレ
スされる。「新」欠陥コードが「旧」欠陥コード
より大きいときに比較器２２８がそれを指示し、
対応的にライン２３０または２３２の可能化信号
をANDゲート２３４または２３６へ提供する。
可能化されたANDゲート２３４は「新」５ビツ
ト欠陥コードをゲートしてRAM２３８にロード
し、「旧」欠陥コードを更新して適当なときにそ
の単位領域で検出された最もひどい欠陥を指示す
る。もしそうでない場合には、ANDゲート２３
６が可能化されて「旧」欠陥コードを再びRAM
２３８にロードする。上述の比較器２２８と、
ANDゲート２３４および２３６と、ランダム・
アクセス・メモリ２３８とが、比較されたデイジ
タル値のうちのより大きいものを対応するサンプ
リング領域を指示する値として提供するための手
段を構成する。 ウエハ移送機構の速度は２４の走査を処理する
のに必要な時間中ウエハが約0.813mm（約0.032イ
ンチ）移動するようになつているから、サンプリ
ング／比較プロセスは各単位領域ごとに24回、す
なわち単位領域のマトリツクスを定める１７２の
読取り線のそれぞれごとに4128回生じるように設
計されている。タイミングおよび制御回路２５４
が適当な走査開始、ウエハ用意、および6.48MHz
クロツク信号を指令し、適当な論理装置にゲート
するために使用される。サンプリング領域を定め
るためのサンプリング手段が主としてこのタイミ
ングおよび制御回路２５４によつて構成される。 RAM２３８は走査当り172回アドレスされ、
このアドレスはタイミングおよび制御回路２５４
を介してゲートされたクロツク信号を受信する単
位領域ロケーシヨンカウンタから発生される。互
い違いのアンロードおよびロード指令信号がタイ
ミングおよび制御回路２５４からライン２４６お
よび２４４にそれぞれ提供される。各走査線の第
172番目のアドレスの発生時に、カウンタ２５０
の８ビツト出力を監視するデコーダ２５６は
ANDゲート２５８を可能化する出力を提供する。
可能化されたANDゲート２５８はクロツクパル
スを掃引カウンタ２６２に通し、掃引カウンタ２
６２はそれによつて走査ビームの掃引の数を監視
する。デコーダ２５６の出力は単位領域ロケーシ
ヨンカウンタ２５０にリセツト信号を提供する。
ビームの第24番目の走査の開始時に、カウンタ２
６２はANDゲート２６６を可能化するための出
力信号を提供するデコーダ２６４を駆動する。可
能化されたゲート２６６はクロツクパルスを線カ
ウンタ２６８に与え、線カウンタ２６８はそれに
よつてマイクロプロセツサの一時保持メモリに送
られる読取り線の数を監視する。デコーダ２６４
の出力は掃引カウンタ２６２にリセツト信号を提
供する。 第172番目の読取り線の第24番目の走査の開始
時に、デコーダ２６７は出力信号をタイミングお
よび制御回路２５４に与え、この回路２５４はリ
セツト信号を線カウンタ２６８に提供する。 デコーダ２６４の出力はタイミングおよび制御
回路２５４に信号を与えて掃引カウンタ２６２を
リセツトさせるとともに２７０と指示された３つ
のラインに制御データを提供させ、５つのデータ
ライン２４０および８つのロケーシヨンアドレス
ライン２６０に出力される次の読取り線の１７２
のデータおよびアドレスワードを関連するマイク
ロプロセツサの一時保持メモリに命令する。 各第24番目の走査の開始時に、１７２の単位領
域コードの線がライン２４０によりマイクロプロ
セツサのメモリに、次の分析のために、送られ
る。各単位領域コードが送られるときに、一時保
持RAMの適当なロケーシヨンが次の読取り線を
処理するための用意にすべて０の欠陥コードにク
リアされる。１７２のそのような読取り線が伝送
された後、回路２００_Aは能動処理を中止し、次
のウエハの受け入れを待つ。ランダム・アクセ
ス・メモリ２３８を走査当り172回アドレスする
単位領域ロケーシヨンカウンタ２５０、走査ビー
ムの掃引の数を監視する掃引カウンタ２６２およ
び読取り線の数を監視する線カウンタ２６８とが
同じ指示されたサンプリング領域の発生を累積す
るための手段を構成する。 172×172のマトリツクス内のウエハの境界を決
定するためにウエハ縁部ロケーシヨン座標がマイ
クロプロセツサによつて使用される。これら座標
は第６図に示された縁部追跡回路２００_Bによつ
て決定され、双安定フリツプフロツプをトリガす
るために使用される。このフリツプフロツプはア
ナログ回路１００からデイジタル欠陥識別および
処理回路２００へラインT₁〜T₇の信号を送るた
めにANDゲートを可能化および不能化する。こ
の態様においては、ウエハ表面領域の外側からの
無関係な信号は、さもなくば累積される欠陥の合
計に加えられるであろう欠陥としては処理されな
い。 第６図に例示された回路２００_Bは最初のウエ
ハ上インターセプトおよび最後のウエハ外インタ
ーセプトを記録しかつT₇インターセプトとして
現われ得るすべての他の信号を無視するように設
計されている。ラツチ装置が、最初のウエハ上イ
ンターセプト信号を除くすべての信号が走査サイ
クル中記録されることを阻止する。回路のウエハ
外インターセプト部分はラツチインターセプトが
生じる走査に沿うロケーシヨンを記録し、そして
ウエハ上のごみあるいは灰の発生がウエハの縁部
ロケーシヨンとして間違つて検出されないために
次の走査中その座標を使用する。再生成されたウ
エハ上信号の感知された縁部のロケーシヨンの調
節を行なう目的のために，DIPスイツチが回路の
一部として設けられている。調節は欠陥検出の目
的のために無視されるウエハ上の縁部帯域を定め
る。取扱いにより縁部が多数の検出可能な欠陥を
含む可能性が非常に大きいので、ウエハの外側帯
域は半導体素子に集積化される製造に対しては通
常使用されない。これら不所望な信号はウエハの
範囲外のあるいはウエハ縁部に沿うにせの欠陥情
報をもたらし、従つてウエハの誤まつた評価をも
たらす。 調節された縁部間の時間期間は「有効欠陥」時
間期間と称され、アナログ回路からの情報のゲー
トするために設けられている。 第６図に示す縁部追跡回路２００_Bは８段のダ
ウン・カウンタ２０２を使用する。ダウン・カウ
ンタ２０２はクロツクパルス（単位領域当り８
つ）を受信し、カウンタ２０２の種々の段に接続
されたDIPスイツチによつて前以つてロードされ
ている。走査ビームがウエハ外の位置からウエハ
上に横切つて進んだということを指示するT₇転
移に対応するロード命令を受信すると、カウンタ
２０２はクロツクパルスを計数し始める。カウン
タ２０２がDIPスイツチ２０４のプリセツトによ
つて指令された２または３つの単位領域に等価な
合計カウントから減数計数するときに、カウンタ
２０２は「借り」出力を命令として発生し、有効
欠陥ゲートをオンにしてラインT₁〜T₇の信号の
通過を可能にする。 ターンオフ有効欠陥信号を提供する際に、回路
２００_Bは現在の走査に対する有効欠陥信号の終
了を決定する際の最後のウエハ外インターセプト
の前の線走査情報の決定を使用する。 検出器７２からの走査開始信号の受信時に12段
のカウンタ２０６が０にリセツトされ、クロツク
パルス（単位領域当り８つ）を計数する。カウン
タ２０６の内容はウエハ外インターセプト信号が
受信されるときごとにレジスタ２０８にロードさ
れる。ウエハ外インターセプト信号はT₇スレシ
ホールドラインにおける転移であり、前に説明し
たように、にせの信号がほこりや灰の存在により
発生される可能性がある。 算術論理装置２１２がレジスタ２０８に記憶さ
れた情報を受信し、欠陥の検出を望まないウエハ
の縁部の限界帯域を定めるDIPスイツチ２１０に
よつてプリセツトされたデイジタル値を減算す
る。 ウエハ外インターセプト信号が受信されるとき
ごとに、レジスタ２０８はカウンタ２０６からの
新しい数をロードされ、その数を算術論理装置２
１２に提供する。その値は検出器７２からの次の
走査線に対する走査開始信号の受信時に、12段ダ
ウン・カウンタ２１４にあらかじめロードされ
る。カウンタ２１４があらかじめロードされた値
から０にカウント・ダウンすると、ターンオフ有
効欠陥信号が出力され、アナログ回路からのライ
ンT₁〜T₇の情報の受信を禁止する。 第２図に示すように、デイジタル欠陥識別およ
び処理セクシヨン２００の処理部分は上記した出
力信号の多くを提供するようにプログラムされた
マイクロプロセツサからなり、そしてその一時保
持メモリに出力される１７２の読取り線の情報を
分析するために使用される。第７Ａ図および第７
Ｂ図に例示された流れ図は分類指令を移送セクシ
ヨンに提供しかつ各検査されるウエハの配置を指
示するためにマイクロプロセツサにプログラムさ
れた等級付けアルゴリズムを例示する。かかるマ
イクロプロセツサにプログラムされた等級付けア
ルゴリズムが引続く素子を少くとも２つのカテゴ
リに分類するための評価手段を構成する。 第７Ａ図を参照すると、開始指令が与えられ、
いくつの型式「Ｅ」の欠陥が検出されたかそして
一時保持メモリに記憶されているかについての問
合せが行なわれる。受け入れ可能な型式「Ｅ」の
欠陥の最大数が使用者によつてシステムにプリセ
ツトされ、E₀と指示される。型式「Ｅ」の欠陥
の数ＥがE₀より大きい場合には、そのウエハを
再研摩と等級付けする命令が与えられる。数Ｅが
E₀より大きくない場合には、型式「Ｅ」の欠陥
よりも優先度の低い型式「７」の欠陥の数に加算
される。その後問合せが数Ｅを含む型式「７」の
欠陥の数に行なわれる。型式「７」の欠陥の数７
は7₀と指示されたプリセツトされた最大数と比較
される。数７が7₀より大きい場合には、そのウエ
ハを再研摩と等級付けする命令が与えられる。７
が7₀に等しいかそれより小さい場合には、識別さ
れた型式「７」の欠陥のそれぞれが直ぐ前のロケ
ーシヨンに位置付けされた型式として再び指示さ
れる。 前記表に示したように、型式「７」の欠陥は低
周波数のひずみを表わし、前のロケーシヨンの欠
陥が検出されるときに生じることがときどきある
ということを想起すべきである。他の型式の検出
に引続いて検出されている型式「７」の欠陥をと
きどきもたらす低周波数のリンギングが生じる。
それ故、低い数のそのような型式「７」の欠陥が
検出されると、それらはすぐ前のロケーシヨンに
おいて、存在する場合に、検出された欠陥の型式
として再分類される。 型式「７」の欠陥の再割当てに続いて型式
「Ｇ」の欠陥の数について問合せが行なわれる。
その数Ｇがプリセツトされた最大数G₀より大き
いと、その検査されたウエハを排棄と等級付けす
る命令が与えられる。 第７Ａ図および第７Ｂ図に示された流れ図の次
の命令は、より低い優先度の欠陥が検査されるま
で、前記表に示された一級の優先度のリストに従
う。型式「３」の欠陥の場合には、型式「３」の
欠型の数３がプリセツトされた最大数3₀より大き
いときに、ウエハを再清掃と等級付けする命令が
与えられ、またプリセツトされた最大数3₀より大
きくない場合には、３の数を文字表示装置４０６
に表示する表示ほこりカウント命令が与えられ
る。同時に、型式「２」の欠陥の数についての問
合せが行なわれる。型式「２」の欠陥の数２はプ
リセツトされた最大数2₀と比較され、型式「２」
の欠陥の発生がウエハの表面の「曇り」の存在を
指示するか否かを決定する。２が2₀より大きい場
合には、そのウエハを再研摩と等級付けする命令
が与えられる。２が2₀より大きくない場合には、
数２が表面に存在する可能性のある「ピツト」の
最大数を表わす他のプリセツトされた最大数2₁と
比較される。数２が2₁より大きい場合には、ピツ
トカウント数２が文字表示装置４０６に表示され
るように命令され、そしてそのウエハを再研摩と
等級付けする命令が与えられる。これに反し、２
が2₁より大きくない場合には、そのウエハを受け
入れと等級付けしかつピツトカウント数２を、存
在する場合には、表示する命令が与えられる。 勿論、受け入れ、再清掃、再研摩あるいは排棄
のような命令決定の任意のものの発生時に、一時
メモリはクリアされ、システムはリセツトされて
次のウエハが検査領域に到着するのを待機する。 上述のように、本発明によれば、第１の検出器
および第２の検出器から得られた信号を種々の型
式のスレシホールドレベルと比較し、その結果対
応するチヤネルラインに発生される欠陥情報を複
数回にわたつて時間サンプルし、サンプルされた
チヤネルラインの出力信号レベルをデイジタル値
に変換し、各デイジタル値を走査におけるその時
間ロケーシヨンに従つて記憶し、記憶されたデイ
ジタル値を、対応するサンプリング領域内の同じ
時間ロケーシヨンにおける各引続くデイジタル値
と比較し、該比較されたデイジタル値のうちのよ
り大きいものを対応するサンプリング領域を指示
する値として提供し、同じ指示されたサンプリン
グ領域の発生を累積し、移送された素子の品質を
プリセツトされた累積値に従つて評価し、引続く
素子を少なくとも２つのカテゴリに分類する表面
検査システムが提供されるから、検査される素子
の表面の特定形式の欠陥或は受け入れることがで
きる表面特性を非常に正確に決定することができ
る。従つて、検出された欠陥の形式、種類によつ
てその素子が排棄されるべきものか、或は再処理
することによつて、例えば再清掃又は再研磨する
ことによつて、受け入れることができるものにな
るかを正確に決定することができ、例えばシリコ
ンウエハを無駄なく使用できる等の顕著な利点が
ある。 本発明の新規な概念の範囲から逸脱することな
しに多くの変形および変更が行なえ、従つて本発
明の真の精神および範囲内に入るすべての変形お
よび変更をカバーすることが特許請求の範囲によ
つて意図されているということは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査システムの好ましい一形
態を例示する斜視図、第２図は本発明の検査シス
テムの全体のブロツク図、第３Ａ図は本発明の検
査システムの第２のアナログ回路部分のブロツク
図、第３Ｂ図は本発明の検査システムの第１のア
ナログ回路部分のブロツク図、第４図は検査シス
テムの走査マトリツクスの概念図、第５図は本発
明に使用される縁部追跡器アルゴリズムのブロツ
ク図、第６図は本発明に使用される欠陥識別アル
ゴリズムのブロツク図、第７Ａおよび７Ｂ図は本
発明に使用される等級付け処理アルゴリズムのブ
ロツク図である。 １０：検査システム、１４：移送処理システ
ム、１６：光学的検査セクシヨン、１８：供給カ
セツト、２０：供給エレベータモジユール、２
２，２４，２６，２８：カセツト、２３，２５，
２７，２９：エレベータモジユール、５２：反射
光集光体、５４：第１の光電子増倍管、５５：第
１のダイクロイツクフイルタ、５６：散乱光集光
体、５７：第２のダイクロイツクフイルタ、５
８：第２の光電子増倍管、５９：集光素子、６
０：多面回転ミラー走査器、７０：レーザ発生
器、７２：走査開始検出器、１００：アナログ回
路、２００：デイジタル欠陥識別および処理回
路、３００：補助コンピユータ、３０１：インタ
ーフエースポート、３０２：周辺インターフエー
スアダプタ、４００：ビデオモニタ、４０２：マ
ツププリンタ、４０４：プリンタ、４０６：文字
表示装置、４０８：キーボード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体ウエハWsの微細な欠陥を検査するた
   めの欠陥検査システム１０において、 検査表面を定める手段１８，２０と、 該定められた検査表面を横切る線に沿つて電磁
   輻射線の狭いビームＢを繰返し走査するための走
   査手段７０，６８，６６，６４，６２，６０と、 検査されるべき反射性表面の素子Wiを前記検
   査表面に沿つて前記走査線を横切る方向にあらか
   じめ定められた速度で移送するための移送手段２
   １と、 前記移送される素子Wiから鏡面反射された電
   磁輻射線を受信し、前記反射性表面に存在し得る
   欠陥によつて生じる該受信した鏡面反射輻射線の
   変化を示す第１の出力信号Ｌを発生するための第
   １の検出器５２，５４と、 前記移送される素子Wiの前記反射性表面に存
   在し得る欠陥から反射された散乱電磁輻射線を受
   信し、該受信した散乱電磁輻射線を示す第２の出
   力信号Ｄを発生するための第２の検出器５６，５
   ８と、 前記第１の検出器５２，５４に接続され、前記
   第１の検出器の出力信号Ｌを第１のあらかじめ定
   められたスレシホールドレベルDT₇と比較し、か
   つ前記第１の検出器の出力信号Ｌと該第１のあら
   かじめ定められたスレシホールドレベルDT₇とが
   あらかじめ定められた量だけ相違するときに、対
   応する第１のチヤネルラインT₇にあらかじめ定
   められた信号レベルを出力するための第１の手段
   １００_L，１４２，１４４，１５４，１５６と、 前記第１の検出器５２，５４に接続され、前記
   第１の検出器の出力信号Ｌのあらかじめ定められ
   た周波数範囲内の周波数成分を有する部分を通過
   させ、かつ該通過部分を複数のあらかじめ定めら
   れたバンドパススレシホールドレベルDT₄，
   DT₅，DT₆と比較して該通過部分と該バンドパス
   スレシホールドレベルDT₄，DT₅，DT₆とがあら
   かじめ定められた量だけ相違するときに、対応す
   る第２のチヤネルラインT₄，T₅，T₆にあらかじ
   め定められた信号レベルを出力するための第２の
   手段１００_L，１４２，１４４，１５４，１５８，
   １６２，１６６，１６０，１６４，１６８と、 前記第２の検出器５６，５８に接続され、前記
   第２の検出器の出力信号Ｄを複数のあらかじめ定
   められたスレシホールドレベルDT₁，DT₂，DT₃
   と比較し、かつ前記第２の検出器の出力信号Ｄと
   対応するスレシホールドレベルDT₁，DT₂，DT₃
   とがあらかじめ定められた量だけ相違するとき
   に、対応するチヤネルラインT₁，T₂，T₃に対応
   するあらかじめ定められた信号レベルを出力する
   ための第３の手段１００_D，１０２，１０４，１
   １３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１
   ８，１１９，１２０と、 前記チヤネルラインT₁〜T₇を引続いて複数回
   走査し、各走査中、複数回、時間サンプルして複
   数のサンプリング領域を定めるためのサンプリン
   グ手段２５４と、 前記サンプルされたチヤネルラインT₁〜T₇に
   おける前記出力信号レベルの発生を、前記出力信
   号レベルが発生したそれぞれのチヤネルライン
   T₁〜T₇に従つて、デイジタル値に変換するため
   の変換手段２２０，２２４と、 各デイジタル値を走査におけるその時間ロケー
   シヨンに従つて記憶するための記憶手段２３８
   と、 前記記憶されたデイジタル値を、対応するサン
   プリング領域内の同じ時間ロケーシヨンにおける
   各引続くデイジタル値と比較し、該比較されたデ
   イジタル値のうちのより大きいものを対応するサ
   ンプリング領域を指示する値として提供するため
   の手段２２８，２３４，２３６，２３８と、 同じ指示されたサンプリング領域の発生を累積
   するための手段２５０，２６２，２６８と、 前記移送された素子Wiの品質をプリセツトさ
   れた累積値A₀〜G₀，２₁，２₀〜４₀，６₀〜９₀に
   従つて評価し、引続く素子を少なくとも２つのカ
   テゴリに分類するための評価手段 とを具備することを特徴とする欠陥検査システ
   ム。 ２ 前記検査されるべき反射性表面の素子Wiが
   シリコンウエハであり、前記走査手段７０，６
   ８，６６，６４，６２，６０が単色の輻射線源を
   含む特許請求の範囲第１項記載の検査システム。 ３ 前記走査手段７０，６８，６６，６４，６
   ２，６０が前記電磁輻射線の狭いビームを発生す
   るためのレーザ発生器を含む特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の検査システム。 ４ 前記第２の手段１００_L，１４２，１４４，
   １５４，１５８，１６２，１６６，１６０，１６
   ４，１６８が前記第１の出力信号Ｌを受信するよ
   うに並列に接続された複数のバンドパスフイルタ
   １５８，１６２，１６６を含み、各フイルタ１５
   ８，１６２，１６６が別個の周波数帯内の周波数
   成分を有する前記信号の部分を通過させ、各フイ
   ルタ１５８，１６２，１６６の出力が対応するバ
   ンドパススレシホールドレベルDT₄，DT₅，DT₆
   と比較される特許請求の範囲第３項記載の検査シ
   ステム。 ５ 前記第３の手段１００_D，１０２，１０４，
   １１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１
   ８，１１９，１２０が約１：１、４：１および
   20：１の信号対雑音比を有するそれぞれのスレシ
   ホールドレベルDT₁，DT₂，DT₃を受信する３つ
   の比較器回路１１６，１１８，１２０を含む特許
   請求の範囲第３項記載の検査システム。 ６ 前記第３の手段１００_D，１０２，１０４，
   １１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１
   ８，１１９，１２０が約１：１、４：１および
   20：１の信号対雑音比を有するそれぞれのスレシ
   ホールドレベルDT₁，DT₂，DT₃を受信する３つ
   の比較器回路１１６，１１８，１２０を含む特許
   請求の範囲第４項記載の検査システム。 ７ 前記第２の手段１００_L，１４２，１４４，
   １５４，１５８，１６２，１６６，１６０，１６
   ４，１６８が50KHzから200KHzまでの周波数帯
   内の周波数成分を有する信号を通過させる第１の
   バンドパスフイルタ１５８を含む特許請求の範囲
   第４項記載の検査システム。 ８ 前記第２の手段１００_L，１４２，１４４，
   １５４，１５８，１６２，１６６，１６０，１６
   ４，１６８が170KHzから1400KHzまでの周波数
   帯内の周波数成分を有する信号を通過させる第２
   のバンドパスフイルタ１６２を含む特許請求の範
   囲第７項記載の検査システム。 ９ 前記第２の手段１００_L，１４２，１４４，
   １５４，１５８，１６２，１６６，１６０，１６
   ４，１６８が800KHzから5000KHzまでの周波数
   帯内の周波数成分を有する信号を通過させる第３
   バンドパスフイルタ１６６を含む特許請求の範囲
   第８項記載の検査システム。 １０ 前記第１１００_L，１４２，１４４，１５
   ４，１５６、第２１００_L，１４２，１４４，１
   ５４，１５８，１６２，１６６，１６０，１６
   ４，１６８および第３の手段１００_D，１０２，
   １０４，１１３，１１４，１１５，１１６，１１
   ７，１１８，１１９，１２０が協働してそれらの
   それぞれのチヤネルラインT₁〜T₇に多ビツトア
   ドレスを出力し、前記変換手段２２０，２２４が
   あらかじめ定められた優先順位値に従つて各欠陥
   の形式をデイジタルに表わす欠陥コードを含むあ
   らかじめプログラムされたメモリ２２４を含み、
   前記多ビツトアドレスが該メモリ２２４に供給さ
   れ、前記サンプリング手段２５４が一連の指令信
   号を前記メモリ２２４に提供する特許請求の範囲
   第３項記載の検査システム。 １１ 前記評価手段が移送された素子Wiを前記
   プリセツトされた累積値A₀〜G₀，２₁，２₀〜４₀，
   ６₀〜９₀に従つて、受け入れ、再清掃、再研磨又
   は排棄のカテゴリに分類する特許請求の範囲第１
   項記載の検査システム。