JPH0375053B2

JPH0375053B2 -

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Publication number: JPH0375053B2
Application number: JP60140141A
Authority: JP
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1991-11-28
Also published as: JPS6211146A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、LSI用のウエハの表面など、被検
査面上の異物の有無などの検査を自動的に行う異
物検査装置に関する。さらに詳しくは、この発明
は、被検査面に偏光レーザ光などの光ビームを照
射し、その反射光に基づき被検査面上の異物検査
を自動的に行うだけでなく、顕微鏡により被検査
面の目視観察も可能な異物検査装置に関する。

［従来の技術］従来、LSI用のウエハを対象とした異物検査装
置においては、検出した異物を、そのサイズに対
応したマークの形でウエハの輪郭図形に重ねて表
した異物マツプとして、Ｘ−Ｙプロツタにより印
刷出力している。このような異物マツプによれ
ば、異物の存在位置と、そのサイズがわかるが、
異物の性質ないし種類はわからない。

そこで、異物の性質ないし種類を調べるには、
異物検査後のウエハを顕微鏡下にセツトし、各異
物を目視観察する必要がある。

［解決しようとする問題点］ところが従来、異物の目視観察の際に、観察中
の異物とマツプ上の異物との対応関係は、観察者
の判断に委ねられているため、その対応を誤りや
すいという問題があつた。また、その確認に手間
どり、作業性が悪いという問題があつた。

［発明の目的］この発明の目的は、自動検査により検出された
異物と目視観察中の異物との対応関係を明瞭に
し、目視観察の誤りの防止と作業性の向上を図つ
た異物検査装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］そのような目的を達成するために、この発明に
あつては、光ビームを照射された被検査面からの
反射光に基づき、前記被検査面上の異物を自動的
に検出し、少なくとも検出した異物の位置情報を
メモリに記憶できるとともに、前記被検査面を顕
微鏡により目視観察できる構成の異物検査装置に
おいて、画像を表示可能なデイスプレイ装置と、
前記顕微鏡により前記被検査面を目視観察中に、
前記メモリに記憶されている異物の位置情報に基
づき異物のマツプを前記デイスプレイ装置に表示
させる手段と、前記異物マツプ上の観察中の特定
の異物を他の異物と識別可能な表示形態で前記デ
イスプレイ装置に表示せしめる手段とを備える。

［作用］顕微鏡による目視観察中の異物が異物マツプ上
に明示されるため、観察者は、観察中の異物を容
易に確認でき、異物の誤認を起こしにくく、正確
な目視観察を行うことができる。また、異物の確
認に手間どらないため、目視観察作業を効率的に
行うことができる。

［実施例］以下、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。

第１図は、この発明によるウエハ用異物検査装
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。第２図は、同装置の信号系および処理
制御系の概要図である。

まず第１図において、１０はＸ方向に摺動可能
にベース１２に支持されたＸステージである。こ
のＸステージ１０には、ステツピングモータ１４
の回転軸に直結されたスクリユー１６が螺合して
おり、ステツピングモータ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
とがきる。１８はＸステージ１０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。

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。その移動手段
は図中省略されている。Ｚステージ２０には、被
検査物としてのウエハ３０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。この回転
ステージ２２は、直流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つ
ている。この直流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。

なお、ウエハ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。

この異物検査装置は、偏光レーザ光を利用して
ウエハ３０上の異物を自動的に検査するものであ
り、ウエハ３０の上面（被検査面）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３２，３４，３６，３８が設けられてい
る。

１対のＳ偏光レーザ発振器３２，３４は、波長
がλ₁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。そのＳ偏光レーザ光は、Ｘ方向よりウ
エハ３０に例えば2゜の照射角で照射される。この
ように照射角が小さいため、円形断面のＳ偏光レ
ーザ光のビームを照射した場合、ウエハ面におけ
るスポツトがＸ方向に延びてしまい、十分な照射
密度を得られない。そこで、本実施例において
は、Ｓ偏光レーザ発振器３２，３４の前方にシリ
ンドリカルレンズ４０，４２を配置し、Ｓ偏光レ
ーザ光をＺ方向につぶれた扁平な断面形状のビー
ムにしてウエハ面に照射させ、スポツト形状を円
形に近づけて照射密度を高めている。

他方のＳ偏光レーザ発振器３６，３８は波長が
λ₂のＳ偏光レーザ光を発生するもので、例えば波
長が6330オングストロームのHe−Neレーザ発振
器である。そのＳ偏光レーザ光は、シリンドリカ
ルレンズ４４，４６によりＺ方向に絞られてか
ら、Ｙ方向より例えば2゜の照射角でウエハ面に照
射される。

なお、Ｓ偏光レーザ発振器３６，３８からのレ
ーザ光は、照射面が微視的に平滑ならば、ほとん
どＳ偏光成分だけである。例えば、パターンが存
在している場合、それは微視的には平滑面と考え
られるから、反射レーザ光はＳ偏光成分だけとみ
なし得る。

他方、ウエハ面に異物が存在していると、異物
の表面には一般に微小な凹凸があるため、照射さ
れたＳ偏光レーザ光は散乱して偏光方向が変化す
る。その結果、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。

このような現象に着目し、ウエハ面からの反射
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。これ
が、この異物検査装置の検出原理である。

再び第１図を参照する。ウエハ面からの反射レ
ーザ光は、前記原理に従い異物を検出する検出系
５０と、ウエハの目視観察のための顕微鏡５２の
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５４、ハーフミラー５６、プリ
ズム５８を経由して45度プリズム６０に達する。

また、目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、
ハーフミラー５６および対物レンズ５４を介して
ウエハ面が照明される。

プリズム６０を経由して顕微鏡２側に入射した
可視反射光は、60度プリズム６２、フイールドレ
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。したがつて、接眼レンズ
６８より、ウエハ面を十分大きな倍率で目視観察
することができる。この場合の視野内に、ウエハ
のＳ偏光レーザ光照射領域の中心が位置する。

また、プリズム５８を通してウエハ面を低倍率
で観察することもできる。

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、スリツト７２に設けられた２つの
アパーチヤ７４Ａ，７４Ｂを通過して波長分離用
のダイクロイツクミラー７６に達し、波長λ₁の反
射レーザ光と波長λ₂の反射レーザ光に分離され
る。

分離された波長λ₁の反射レーザ光は、シヤープ
カツトフイルタ７８およびＳ偏光カツトフイルタ
（偏光板）８０を通過し、そのＰ偏光成分だけが
抽出される。抽出されたＰ偏光レーザ光は分離ミ
ラー８２に入射し、スリツト７２のアパーチヤ７
４Ａを通過した部分はホトマルチプライヤ８４Ａ
に入射し、アパーチヤ７４Ｂを通過した部分はホ
トマルチプライヤ８４Ｂに入射する。

同様に、波長分離された波長λ₂の反射レーザ光
は、Ｓ偏光カツトフイルタ（偏光板）８６を通さ
れ、そのＰ偏光成分だけが抽出される。抽出され
たＰ偏光レーザ光は分離ミラー８８に入射し、ス
リツト７２のアパーチヤ７４Ａ，７４Ｂを通過し
た部分がそれぞれホトマルチプライヤ９０Ａ，９
０Ｂに入射する。

各ホトマルチプライヤ８４Ａ，８４Ｂ，９０
Ａ，９０Ｂから、それぞれの入射光量に比例した
値の検出信号が出力される。後述のように、ホト
マルチプライヤ８４Ａ，９０Ａの検出信号は加算
され、同様に、ホトマルチプライヤ８４Ｂ，９０
Ｂの検出信号は加算される。後述するように、こ
の加算された信号のレベルに基づき、Ｓ偏光レー
ザ光照射領域における異物の有無が判定され、ま
た異物が存在する場合は、その信号のレベルから
異物の粒径が判定される。

ここで、異物検査は、前述のようにウエハを回
転させつつＸ方向（半径方向）に送りながら行わ
れる。そのようなウエハ３０の移動に従い、第３
図に示すように、Ｓ偏光レーザ光照射領域３０Ａ
は、ウエハ３０の上面を外側より中心へ向かつて
螺旋状に移動する。スリツト７２のアパーチヤ７
４Ａ，７４Ｂの視野は、Ｓ偏光レーザ光照射領域
３０Ａ内に位置する。すなわち、ウエハ面は螺旋
走査される。

また、スリツト７２のアパーチヤ７４Ａ，７４
Ｂのウエハ面における視野７４ａ，７４ｂは、第
４図に示すごとくである。この図における各寸法
は、例えばl₁＝２×l₂−αであり、各アパーチヤ
の視野は走査方向（θ方向）と直交する方向すな
わちＸ方向にαだけ重なつている。そして、l₁は
ウエハのＸ方向つまり半径方向への送りピツチよ
り大きい。したがつて、ウエハ面は一部重複して
走査されることになる。

このように、スリツト７２のアパーチヤを２つ
に分け、それぞれの視野をＸ方向にずらせた理由
は、次の通りである。

前記ホトマルチプライヤから出力される信号に
は、異物に関係した信号成分の外に、被検査面の
状態によつて決まるバツ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、スリツトのアパ
ーチヤを小さくする必要がある。しかし、アパー
チヤが１つの場合、アパーチヤが小さいと、走査
線ピツチ（Ｘ方向への送りピツチ）を小さくしな
ければならず、被検査面全体を走査するための時
間が増加する。そこで、本実施例においては、前
述のように、アパーチヤを２つ（一般的には複数
個）設け、それぞれの視野をＸ方向にずらして総
合視野をＸ方向に拡げることにより、アパーチヤ
を十分小さくした場合における走査時間の短縮を
図つている。

尚、異物の異方性による検出誤差をなくす為、
後述のように異なる方向から照射した散乱光を検
出している各ホトマルチプライヤの出力信号を加
算するようにしている。

次に、この異物検査装置の信号系および処理制
御系について、第２図を参照して説明する。

まず、信号系について説明する。前記ホトマル
チプライヤ８４Ａ，８４Ｂの出力信号は加算増幅
器１００により加算増幅され、レベル比較回路１
０２に入力される。同様に、ホトマルチプライヤ
９０Ａ，９０Ｂの出力信号は増幅器１０４により
加算増幅され、レベル比較回路１０に入力され
る。

ここで、ウエハ上の異物の粒径と、ホトマルチ
プライヤ８４，９０の出力信号レベルとの間に
は、第５図に示すような関係がある。この図にお
いて、L₁，L₂，L₃はレベル比較回路１０２，１
０６の閾値である。

レベル比較回路１０２，１０３は、それぞれの
入力信号のレベルを各閾値と比較し、その比較結
果に応じた論理レベルの閾値対応の出力信号を送
出する。すなわち、閾値L₁，L₂，L₃に対応する
出力信号O₁，O₂，O₃の論理レベルは、その閾値
以上のレベルの信号が入力した場合に“１”とな
り、入力信号レベルが閾値未満のときに“０”と
なる。したがつて、例えば、入力信号レベルが閾
値L₁未満ならば、出力信号はすべて“０”とな
り、入力信号レベルが閾値L₂以上で閾値L₃未満
ならば、出力信号はO₁とO₂が“１”、O₃が“０”
となる。

このように、出力信号O₁，O₂，O₃は、入力信
号のレベル比較結果を示す２進コードである。

レベル比較回路１０２，１０６の出力信号は対
応する信号同士がワイアードオアされ、コードＬ
（O₁を最下位ビツトとした２進コード）として、
処理制御系と信号系とのインターフエイスを司る
インターフエイス回路１０８に入力される。

このインターフエイス回路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θ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、バツフア回路１１０，１１２を介し入力され
る。これらの入力コードは、一定の周期でインタ
ーフエイス回路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。

また、インターフエイス回路１０８の内部に
は、処理制御系よりステツピングモータ１４、直
流モータ２４の制御情報がセツトされるレジスタ
もある。このレジスタにセツトされた制御情報に
従い、モータコントローラ１１６によりステツピ
ングモータ１４、直流モータ２４の駆動制御が行
われる。

つぎに、処理制御系について説明する。この処
理制御系１１８はマイクロプロセツサ１２０、
ROM１２２、RAM１２４、フロツピーデイス
ク装置１２６、Ｘ−Ｙプロツタ１２７、CRTデ
イスプレイ装置１２８、キーボード１３０などか
らなる。１３２はシステムバスであり、マイクロ
プロセツサ１２０、ROM１２２、RAM１２４、
前記インターフエイス回路１０８が直接的に接続
されている。

キーボード１３０は、オペレータが各種指令や
データを入力するためのもので、インターフエイ
ス回路１３４を介してシステムバス１３２に接続
されている。フロツピーデイスク装置１２６は、
オペレーテイングシステムや各種処理プログラ
ム、検査結果データなどを格納するものであり、
フロツピーデイスクコントローラ１３６を介しシ
ステムバス１３２に接続されている。

この異物検査装置が起動されると、オペレーテ
イングシステムがフロツピーデイスク装置１２６
からRAM１２４のシステム領域１２４Ａへロー
ドされる。その後、フロツピーデイスク装置１２
６に格納されている各種処理プログラムのうち、
必要な１つ以上の処理プログラムがRAM１２４
のプログラム領域１２４Ｂへロードされ、マイク
ロプロセツサ１２０により実行される。処理途中
のデータなどはRAM１２４の作業領域に一時的
に記憶される。処理結果データは、最終的にフロ
ツピーデイスク装置１２６へ転送され格納され
る。

ROM１２２には、文字、数字、記号などのド
ツトパターンが格納されている。

CRTデイスプレイ装置１２８は、オペレータ
との対話のための各種メツセージの表示、異物マ
ツプやその他のデータの表示などに利用されるも
のであり、その表示データはビデオRAM１３８
にビツトマツプ展開される。１４０はビデオコン
トローラであり、ビデオRAM１３８の書込み、
読出しなどの制御の外に、ドツトパターンに応じ
たビデオ信号の発生、カーソルパターンの発生な
どを行う。このビデオコントローラ１４０はイン
ターフエイス回路１４２を介してシステムバス１
３２に接続されている。カーソルのアドレスを制
御するためのカーソルアドレスポインタ１４０Ａ
がビデオコントローラ１４０に設けられている
が、このポインタはキーボード１３０からのカー
ソル制御信号に従いインクリメントまたはデクリ
メントされ、またマイクロプロセツサ１２０によ
りアクセス可能である。

Ｘ−Ｙプロツタ１２７は異物マツプなどの印刷
出力に使用されるものであり、プロツタコントロ
ーラ１３７を介してシステムバス１３２に接続さ
れている。

次に、異物検査処理について、第６図のフロー
チヤートを参照しながら説明する。ここでは、異
物の自動検査、目視観察、印刷などのジヨブをオ
ペレータが指定する型式としているが、これは飽
くまで一例である。

回転ステージ２２の所定位置にウエハ３０をセ
ツトした状態で、オペレータがキーボード１３０
より検査開始を指令すると、検査処理プログラム
がフロツピーデイスク装置１２６からRAM１２
４のプログラム領域１２４Ｂへロードされ、走り
始める。

まず、マイクロプロセツサ１２０は、初期化処
理を行う。具体的には、Ｘステージ１０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
のモータ制御情報がインターフエイス回路１０８
の内部レジスタにセツトされる。このモータ制御
情報に従い、モータコントローラ１１６がステツ
ピングモータ１４、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。また、マイク
ロプロセツサ１２０は、後述のテーブル、カウン
タ、検査データのバツフアなどのための記憶領域
（第２図参照）をRAM１２４上に確保する（そ
れらの記憶領域はクリアされる）。

上記テーブル（テーブル領域１２４Ｄに作成さ
れる）の概念図を第７図に示す。このテーブル１
５０の各エントリは、異物の番号（検出された順
番）、異物の位置（検出された走査位置ｘ，θ）、
その種類ないし性質（目視観察によつて調べられ
る）、および粒径から構成されている。

前記初期化の後に、ジヨブメニユーがCRTデ
イスプレイ装置１２８に表示され、オペレータか
らのジヨブ指定を待つ状態になる。

「自動検査」のジヨブが指定された場合の処理
の流れを、第６図Ａのフローチヤートを参照して
説明する。

自動検査のコードがキーボード１３０を通じて
マイクロプロセツサ１２０に入力されると、マイ
クロプロセツサ１２０は、自動検査処理を開始す
る。まず、マイクロプロセツサ１２０は、インタ
ーフエイス回路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（ステツプ
210）。この指示を受けたモータコントローラ１１
６は、前述のような螺旋走査を一定速度で行わせ
るように、ステツピングモータ１４、直流モータ
２４を駆動する。

マイクロプロセツサ１２０は、インターフエイ
ス回路１０８の特定の内部レジスタの内部、すな
わち、ウエハ３０の走査位置ｘ，θのコードと、
レベル比較回路１０２，１０６によるレベル比較
結果であるコードＬとからなる入力データを取り
込み、RAM１２４上の入力バツフア１２４Ｃに
書き込む（ステツプ215）。

マイクロプロセツサ１２０は、取り込んだ走査
位置情報を走査終了位置の位置情報と比較するこ
とにより、走査の終了判定を行う（ステツプ
220）。

この判定の結果がNO（走査途中）ならば、マ
イクロプロセツサ１２０は、取り込んだコードＬ
のゼロ判定を行う（ステツプ225）。Ｌ＝000なら
ば、その走査位置には異物が存在しない。Ｌ≠
000ならば、異物が存在する。

ステツプ225の判定結果がYESならばステツプ
215に戻る。ステツプ225の判定結果がNOなら
ば、マイクロプロセツサ１２０は、取り込んだ位
置情報（ｘ，θ）と、テーブル１５０に記憶され
ている既検出の他の異物の位置情報（ｘ，θ）と
を比較する（ステツプ230）。

位置情報の一致がとれた場合、現在の異物は他
の異物と同一とみなせるので、ステツプ215に戻
る。

位置情報の比較が不一致の場合、新しい異物が
検出されたとみなせる。そこで、マイクロプロセ
ツサ１２０は、RAM１２４上に確保された領域
１２４ＥであるカウンタＮを１だけインクリメン
トする（ステツプ235）。そして、テーブル１５０
のＮ番目のエントリに、当該異物の位置情報
（ｘ，θ）およびコードＬ（粒径情報として）を書
き込む（ステツプ240）。

ウエハ３０の走査が終了するまで、同様の処理
が繰り返し実行される。

ステツプ220で走査終了と判定されると、マス
タ１２０は、インターフエイス回路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（ステツプ250）。この指示に応答して、
モータコントローラ１１６はステツピングモータ
１４、直流モータ２４の駆動を停止する。

次にマイクロプロセツサ１２０は、テーブル１
５０を参照し、コードＬが1₂の異物の合計数
TL₁、コードＬが3₂の異物の合計数TL₂、コード
Ｌが7₂の異物の合計数TL₃を計算し、その異物合
計数データを、RAM１２４上の特定領域１２４
Ｆ，１２４Ｇ，１２４Ｈに書き込む（ステツプ
251）。そして、テーブル１５０の記憶内容および
異物合計データを、ウエハ番号を付加してフロツ
ピーデイスク装置１２６へ転送し、格納させる
（ステツプ252）。

これで、自動検査のジヨブが終了し、CRTデ
イスプレイ装置１２８の画面にジヨブメニユーが
表示される。

つぎに「目視観察」の処理の流れを、第６図Ｂ
ないし第６図Ｅのフローチヤートにより説明す
る。目視検査としては、順次モード、番号指定モ
ード、およびカーソル指定モードがあり、キーボ
ード１３０より指定できる。

目視観察のジヨブおよびモードが指定される
と、マイクロプロセツサ１２０は、ウエハの輪郭
画像のドツトパターンデータをフロツピーデイス
ク装置１２６よりビデオRAM１３８へDMA転
送させる（ステツプ285）。この転送の起動制御は
マイクロプロセツサ１２０により行われるが、そ
の後の転送制御はビデオコントローラ１４０およ
びフロツピーデイスクコントローラ１３６によつ
て行われる。ビデオRAM１３８のドツトパター
ンデータは、ビデオコントローラ１４０により順
次読み出されビデオ信号に変換されてCRTデイ
スプレイ装置１２８に送られ、表示される。

つぎにマイクロプロセツサ１２０は、観察対象
のウエハの番号（ジヨブ選択時にキーボード１３
０より入力される）が付加されてフロツピーデイ
スク装置１２６に格納されているテーブル１５０
の記憶内容と異物合計数データを読み込み、
RAM１２４の対応する領域に書き込む（ステツ
プ290）。

マイクロプロセツサ１２０は、RAM１２４上
のテーブル１５０から、各異物の位置情報とサイ
ズ情報（Ｌコード）を順次読み出し、Ｌコードに
対応したドツトパターンデータをROM１２２か
ら読み出し、位置情報に対応したビデオRAM１
３８のアドレス情報とともにビデオコントローラ
１４０へ転送し、ビデオRAM１３８に書き込ま
せる（ステツプ295）。この処理により、テーブル
１５０に記憶されている異物のマツプがCRTデ
イスプレイ装置１２８の画面に表示される。

つぎにマイクロプロセツサ１２０は、インター
フエイス回路１０８を介して、モータコントロー
ラ１１６に走査位置の初期位置への位置決めを指
示する（ステツプ300）。以下、指定モードにより
処理が異なる。

順次モードが指定された場合、マイクロプロセ
ツサ１２０は、カウンタＭ（RAM１２４の領域
１２４Ｊ）に１をセツトし（ステツプ320）、テー
ブル150のＭ番目のエントリに格納されている異
物（Ｍ番目に検出された異物）のデータを読み出
す（ステツプ325）。そして、その位置情報（ｘ，
θ）に対応した位置に走査位置を移動させるため
の制御情報を、インターフエイス回路１０８を介
してモータコントローラ１１６へ与える（ステツ
プ330）。モータコントローラ１１６によりステツ
ピングモータ１４、直流モータ２４が制御され、
走査位置の位置決めがなされれば、当然、その光
学顕微鏡５２の視野の中心に、注目しているＭ番
目の異物が位置する。

マイクロプロセツサ１２０は、Ｍ番目の異物の
Ｌコードに対応する異物パターンと、Ｐ番目（Ｐ
はRAM１２４の領域１２４ＫカウンタＰの値）
の異物のＬコードに対応する異物パターンを
ROM１２２から読み出し、Ｐ番目の異物のパタ
ーンはそのまま、Ｍ番目の異物のパターンは反転
して、アドレス情報とともにビデオコントローラ
１４０へ順次転送し、それらのパターンをビデオ
RAMの該当アドレスに書き込ませる（ステツプ
335）。これで、CRTデイスプレイ装置１２８の
画面に表示されている異物マツプ上のＭ番目の異
物だけは、反転パターンとして表示されることに
なり、他の異物と視覚的に区別される。

マイクロプロセツサ１２０は、インターフエイ
ス回路１０８を介して位置情報を順次取り込み、
Ｍ番目の異物の位置情報と比較し、位置決めの完
了を判定する（ステツプ340）。位置決めが完了す
ると、マイクロプロセツサ１２０は、観察可能の
旨のメツセージをビデオRAM１３８に転送し、
CRTデイスプレイ装置１２８の画面に表示させ
る（ステツプ345）。そして、キー入力を待つ（ス
テツプ350）。

オペレータは、異物の目視観察を行い、その異
物の性質ないし種類を識別し、その性質ないし種
類のコードをキーボード１３０より入力する。実
際的には、目視観察ジヨブを指定することによ
り、CRTデイスプレイ装置１２８の画面に、異
物の性質ないし種類と番号の表が表示されてお
り、その表の該当する番号を入力する。

マイクロプロセツサ１２０は、入力コードが異
物の性質ないし種類のコードならば（ステツプ
352）、そのコードをテーブル１５０のＭ番目のエ
ントリに書き込む（ステツプ355）。ただし、入力
コードがタブなどの他のコードの場合は、ステツ
プ355はスキツプされる。

つぎに、マイクロプロセツサ１２０は、カウン
タＭ，Ｐを１だけインクリメントし（ステツプ
360）、カウンタＭとカウンタＮ（この値は検出さ
れた異物の総合計数になつている）との比較判定
を行う（ステツプ365）。そして、Ｍ＜Ｎならばス
テツプ325へ戻る。

また、Ｍ≧Ｎならば、RAM１３８上のテーブ
ル１５０の記憶内容と異物合計数データを、ウエ
ハ番号とともにフロツピーデイスク装置１２６へ
転送し（ステツプ370）、ジヨブメニユー画面状態
に戻る。

一方、番号指定モードが指定された場合、マイ
クロプロセツサ１２０はオペレータからの異物番
号の入力を持つ（ステツプ410）。キー入力がなさ
れると、その入力コードが異物番号であるか判定
する（ステツプ415）。異物番号でなければ、キー
入力を持つ。

異物番号がキー入力されると、マイクロプロセ
ツサ１２０は、その異物番号をカウンタＭにセツ
トし（ステツプ420）、ステツプ325へ進む。

その後、ステツプ357でカウンタＭの値がカウ
ンタＰにセツトされ、次のステツプ400において、
現在のモードが番号指定モードかカーソル指定モ
ードであるかの判定が行われる。ここでは、番号
指定モードであるから、ステツプ410へ戻る。

以下同様にして、異物番号をキー入力すること
により、指定した異物が顕微鏡５２の視野のほぼ
中心に自動的に位置決めされ、目視観察がなさ
れ、目視観察の結果がテーブル１５０の該当のエ
ントリに書き込まれる。

なお、フローチヤートには示されていないが、
任意の時点でキーボード１３０の終了キーを入力
すれば、番号指定モードが終了し、ステツプ370
の処理の後、ジヨブメニユー画面の状態に戻る。

カーソル指定モードについて説明する。カーソ
ル指定モードにおいては、オペレータは、キーボ
ード１３０に設けられているカーソル操作キーを
操作することにより、カーソル制御信号を通じて
カーソルアドレスポインタ１４０Ａを更新し、
CRTデイスプレイ装置１２８の画面に表示され
ているカーソルを、同じく画面に表示されている
目的の異物の位置に移動させ、キーボード１３０
のカーソル読込みキーを押下することにより、観
察すべき異物を指定する。

このモードになると、マイクロプロセツサ１２
０はキー入力を待ち（ステツプ430）、キー入力が
なされると、カーソル読込みキーのコードである
か判定する（ステツプ435）。判定結果がNOなら
ば、キー入力待ちになる。

判定結果がYESであると、マイクロプロセツ
サ１２０は、カーソルアドレスポインタ１４０Ａ
の内容（カーソルアドレス）を読み取る（ステツ
プ440）。そして、そのカーソルアドレスを対応す
る走査位置、つまり異物位置に変換する（ステツ
プ445）。

次に、テーブル１５０をサーチし、求めた異物
位置とテーブル１５０に格納されている各異物の
位置と比較を行い、最も近い異物を検索し（ステ
ツプ450）、その異物の番号をカウンタＭにセツト
する（ステツプ455）。そして、ステツプ325へ進
む。

このようにして、カーソルで指定された異物が
自動的に顕微鏡の視野に位置決めされ、その観察
結果がテーブル１５０の該当するエントリに書き
込まれる。

なお、図示されていないが、キーボード１３０
の終了キーを押下すれば、ステツプ370に分岐し、
その終了後にジヨブ選択画面の状態になる。

前記目視観察によつて、目視観察の結果と自動
検査の結果とが統合されたテーブルが得られる。

なお、目視観察において、観察中の異物が
CRTデイスプレイ装置１２８に画面表示されて
いる異物マツプ上に、反転パターンとして表示さ
れるため、オペレータ（観察者）は、観察中の異
物を異物マツプ上で容易に確認できる。これは特
に、印刷された異物マツプやテーブル１５０の内
容を参照しながら、番号指定モードで目視観察し
ている場合において、異物の誤指定を防止する上
で極めて有効である。

ジヨブ選択画面の状態において、「印刷」を指
定すれば、検査結果をＸ−Ｙプロツタ１２７より
印刷出力させることができる。

印刷が指定されると、第６図Ｆに示されるよう
に、マイクロプロセツサ１２０は、ウエハ輪郭画
像データをフロツピーデイスク装置１２６より読
み出し、それをプロツタコントローラへ転送する
（ステツプ465）。

つぎにマイクロプロセツサ１２０は、印刷対象
のウエハの番号（ジヨブ選択時にキーボード１３
０より入力される）が付加されてフロツピーデイ
スク装置１２６に格納されているテーブル１５０
の記憶内容と異物合計数データを順次読み出し、
プロツタコントローラ１３７へ転送する（ステツ
プ470）。

かくして、異物マツプ、テーブルの内容（表）、
異物合計数データ、ウエハ番号がＸ−Ｙプロツタ
１２７により印刷される。

印刷が終了すると、ジヨブ選択画面の状態に戻
る。

以上、この発明の一実施例について説明した
が、この発明はそれ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。

例えば、目視観察中の異物を反転パターンで表
示して他の異物と区別したが、観察中の異物の表
示色を他の異物の表示色と異ならせたり、観察中
の異物のパターンを点滅させたりしてもよい。

検査系５０の走査位置が常に顕微鏡５２に入る
ようになつ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。
但し、前記実施例のようにすれば、目視観察中の
異物の識別などの処理が容易である。

前記ホトマルチプライヤの代わりに、他の適当
な光電素子を用い得る。

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、ウエ
ハのような円形などの被検査面を走査する場合、
走査端の位置制御が複雑になる傾向がある。した
がつて、ウエハなどの異物検査の場合、螺旋走査
が一般に有利である。

スリツト７２のアパーチヤは１個、または３個
以上にすることもできる。

また、この発明は、ウエハ以外の被検査面の異
物検査装置にも同様に適用し得ることは勿論であ
る。また、偏光レーザ光以外の光ビームを利用す
る同様な異物検査装置にも、この発明は適用可能
である。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、光ビ
ームを照射された被検査面からの反射光に基づ
き、前記被検査面上の異物を自動的に検出し、少
なくとも検出した異物の位置情報をメモリに記憶
できるとともに、前記被検査面を顕微鏡により目
視観察できる構成の異物検査装置において、画像
を表示可能なデイスプレイ装置と、前記顕微鏡に
より前記被検査面を目視観察中に、前記メモリに
記憶されている異物の位置情報に基づき異物のマ
ツプを前記デイスプレイ装置に表示させる手段
と、前記異物マツプ上の観察中の特定の異物を他
の異物と識別可能な表示形態で前記デイスプレイ
装置に表示せしめる手段とが備えられる。したが
つて、この発明によれば、顕微鏡による目視観察
中の異物が異物マツプ上に他の異物と区別されて
表示されるため、観察者は、観察中の異物を容易
に確認でき、異物の誤認を起こしにくく、正確な
目視観察を行うことができるとともに、異物の確
認に手間どらないため、目視観察作業を効率的に
行うことができる、などの効果を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による異物検査装置の光学系
などの概要図、第２図は同異物検査装置の信号系
および処理制御系を示す概略ブロツク図、第３図
は被検査面走査の説明図、第４図はスリツトのア
パーチヤに関する説明図、第５図は異物の粒径と
ホトマルチプライヤの出力信号との関係、および
レベル比較の閾値との関係を示すグラフ、第６図
Ａないし同図Ｆは検査処理の流れを示すフローチ
ヤート、第７図は検査処理に関連するテーブルの
概念図である。１０…Ｘステージ、１４…ステツピングモー
タ、２２…回転ステージ、２４…直流モータ、３
０…ウエハ、３２，３４，３６，３８…Ｓ偏光レ
ーザ発振器、４０，４２，４４，４６…シリンド
リカルレンズ、５０…検出系、５２…顕微鏡、７
２…スリツト、７４Ａ，７４Ｂ…アパーチヤ、７
６…ダイクロイツクミラー、８０…Ｓ偏光カツト
フイルタ、８２…分離ミラー、８４Ａ，８４Ｂ…
ホトマルチプライヤ、８６…Ｓ偏光カツトフイル
タ、８８…分離ミラー、９０Ａ，９０Ｂ…ホトマ
ルチプライヤ、１００，１０４…加算増幅器、１
０２，１０６…レベル比較回路、１０８…インタ
ーフエイス回路、１１６…モードコントローラ、
１２０…マイクロプロセツサ、１２２…ROM、
１２４…RAM、１２６…フロツピーデイスク装
置、１２７…Ｘ−Ｙプロツタ、１２８…CRTデ
イスプレイ装置、１３０…キーボード、１３８…
ビデオRAM、１５０…テーブル。

Claims

【特許請求の範囲】１光ビームを照射された被検査面からの反射光
に基づき、前記被検査面上の異物の少なくとも存
在位置を自動的に検出し、少なくとも検出した異
物の位置情報をメモリに記憶できるとともに、前
記被検査面を顕微鏡により目視観察できる構成の
異物検査装置において、画像を表示可能なデイス
プレイ装置と、前記顕微鏡により前記被検査面を
目視観察中に、前記メモリに記憶されている異物
の位置情報に基づき異物のマツプを前記デイスプ
レイ装置に表示させる手段と、前記異物マツプ上
の目視観察中の特定の異物を他の異物と識別可能
な表示形態で前記デイスプレイ装置に表示せしめ
る手段とを備えることを特徴とする異物検査装
置。２前記少なくとも異物の存在位置の自動的な検
出は前記被検査面を移動させることにより該被検
査面を走査しながら行われ、その走査位置は常に
前記顕微鏡の視野内に入り、該視野内に入る少な
くとも１つの異物が前記目視観察中の異物として
前記異物マツプ上に前記表示形態にて表示せしめ
られることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の異物検査装置。