JPH0514904U - 異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検査ステージの傾きに起因して検査対象基板が
傾いていても、検査対象基板上の異物に対して焦点を常
に合わせた状態で異物を観察確認することができる安価
な異物検査装置を提供すること。 【構成】異物観察位置における検査ステージ14上に載置
された検査対象基板23表面上の任意の３点における３次
元的座標に基づいて検査対象基板23の平面の傾きを求め
て、これを装置の平面傾き定数として記憶し、検出され
た異物を拡大して観察確認する際、前記平面傾き定数に
基づいて、異物に対する顕微鏡の焦点合わせを行うよう
にしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主としてＬＳＩ製造プロセスにおいて、半導体ウエハに回路パター ンを焼き付けるために用いられるレティクルやマスク、あるいは、回路パターン が形成された製品ウエハ、さらには、液晶用基板などの検査対象基板の表面に、 異物が付着しているか否かおよびその大きさや付着場所を特定することができる 異物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

前記異物検査装置として、検査対象基板を載置する検査ステージを、異物検査 位置と異物観察位置との間を直線的に移動できるように構成すると共に、一定の 偏向角を有するレーザ光を光走査ミラーによって走査しながら検査対象基板の表 面にし、そのときの検査対象基板の表面からの反射散乱光を検出光学系に入射さ せ、この検出光学系による反射散乱光の検出結果に基づいて検査対象基板の表面 における異物の有無検出並びにその大きさの測定を行うと共に、異物観察位置に おいては、検出された異物を顕微鏡によって観察確認することができるようにし たものがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記検査ステージは、部品の製作精度や組立精度を高めたりしても 、その平面に極めて僅かではあるが若干の傾きが生じるのを避けられない。この ような傾きのある検査ステージに検査対象基板を載置すると、検査対象基板が傾 くことになるが、従来においては、観察対象である検査対象基板を一様に平坦ま たは水平とみなし、検査対象基板上の一点のみで焦点を合わせるようにしていた ため、レーザ照射により検出された異物を、顕微鏡によって拡大して観察確認す る際に検査対象基板を移動すると、一つの異物においては焦点が合っていても、 他の異物においては焦点ズレが生ずることがある。

【０００４】 そこで、従来においては、このような焦点ズレを解消するため、高度な光学的 手法によって焦点を検出するなどしていたが、装置の構成や制御が複雑にならざ るを得なかった。

【０００５】 本考案は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、 検査ステージの傾きに起因して検査対象基板が傾いていても、検査対象基板上の 異物に対して焦点を常に合わせた状態で異物を観察確認することができる安価な 異物検査装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る異物検査装置は、異物観察位置におけ る検査ステージ上に載置された検査対象基板表面上の任意の３点における３次元 的座標に基づいて検査対象基板の平面の傾きを求めて、これを装置の平面傾き定 数として記憶し、検出された異物を拡大して観察確認する際、前記平面傾き定数 に基づいて、異物に対する顕微鏡の焦点合わせを行うように構成されている。

【０００７】

【作用】

検査ステージの平面の傾きは、検査ステージ上に載置される検査対象基板の表 面の任意の３点の３次元的座標に基づいて得ることができる。従って、この平面 の傾きを装置特有の定数として記憶しておき、検出された異物を確認する際、前 記平面傾き定数に基づいて、異物に対する顕微鏡の焦点合わせを行うようにすれ ば、異物を常に正しい焦点位置で明確に確認することができる。そして、装置の 構成や制御が複雑になるといったこともない。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１および図２において、１は固定ベースで、カム２のＹ方向（前後方向）へ の駆動に伴って、立設部材３に沿ってＺ方向（上下方向）に昇降される架台４と 、顕微鏡５とが設けられている。すなわち、図３にも示すように、固定ベース１ には、一端側がパルスモータ６に結合されたねじ軸７がＹ方向に横設されており 、このねじ軸７と咬合するナット部材８がカム２に設けられると共に、架台４の 下方にカム２に対するカムフォロア９が枢着されている。そして、パルスモータ ６には、ロータリエンコーダ10が設けられている。

【００１０】 11は架台４の上面に設けられたガイドレール12に沿ってＸ方向（左右方向）に 駆動されるスライドベースで、このスライドベース11の上面に設けられたガイド レール13に沿ってＹ方向に駆動される検査ステージ14が載置されている。この検 査ステージ14は、スライドベース11の移動に伴って異物検査位置と異物観察位置 とにわたって移動できるようにしてある。

【００１１】 すなわち、図３にも示すように、架台４には、一端側がパルスモータ15に結合 されたねじ軸16がＸ方向に横設されており、このねじ軸16と咬合するナット部材 17がスライドベース11に設けられている。また、一端側がパルスモータ18に結合 され、Ｙ方向に延設されたねじ軸19と咬合するナット部材20が検査ステージ14の 下面に設けられている。そして、パルスモータ15, 18には、それぞれロータリエ ンコーダ21, 22が設けられている。

【００１２】 そして、検査ステージ14の上面には、例えば半導体ウエハーに回路パターンを 焼付けるために用いられるレティクルなどの検査対象基板23を所定位置で固定す るために、固定部材24と可動部材25とが設けられている。

【００１３】 26は一定の偏向角を有するレーザ光ＬをＸ方向斜め上方から前記検査対象基板 23に対して走査しながら照射するための入射光学系で、レーザ光Ｌを発する例え ばＨｅ−Ｎｅレーザ発振器27と、ビームエキスパンダ28と、レーザ光ＬをＹ方向 に走査させる光走査ミラー29と、光走査ミラー29からのレーザ光Ｌを集光させて 検査対象基板23の表面に照射させる集光レンズ30と、ミラー31とからなる。また 、32はレーザ光Ｌが検査対象基板23に照射されたときに生ずる反射散乱光Ｒを検 出するための２つの検出光学系で、各検出光学系32は、詳細には図示してないが 、集光レンズと、スリットと、特定の直線偏光成分をカットする検光子と、光検 出器をその順に備えてなり、Ｙ方向斜め上方に適宜の間隔をおいて設けられてい る。

【００１４】 従って、上記構成の異物検査装置によれば、図１に示すように、検査ステージ 14上に載置された検査対象基板23が異物検査位置にあるときは、一定の偏向角を 有するレーザ光Ｌを光走査ミラー29によって走査しながら検査対象基板23の表面 に照射し、そのときの検査対象基板23の表面からの反射散乱光Ｒを検出光学系32 に入射させ、この検出光学系32による反射散乱光Ｒの検出結果に基づいて検査対 象基板23の表面における異物の有無検出並びにその大きさの測定を行うことがで きる。そして、図３、図５においてそれぞれ仮想線で示すように、検査対象基板 23が異物観察位置にあるときは、検出された異物を顕微鏡５によって拡大して観 察確認することができる。

【００１５】 ところで、検出された異物を拡大観察するには、検査対象基板23を載置した状 態で検査ステージ14を、顕微鏡５が設けられている異物観察位置に移動させると 共に、検査対象基板23上の異物の検出位置に合わせて、検査ステージ14を左右方 向および前後方向に移動させると共に、検査ステージ14を載置した架台４を上下 方向に移動して、前記異物に焦点を合わせる必要がある。

【００１６】 このため、本考案では、検査ステージ14を異物観察位置にセットしたときの検 査対象基板23上の任意の３点を選び、それらの３次元的座標、すなわち、Ｘ方向 、Ｙ方向およびＺ方向の位置（縦、横、高さ）に基づいて検査対象基板23の平面 の傾きを求めて、これを装置の平面傾き定数として記憶する。ここで、縦、横の 座標は、それぞれＹ方向、Ｘ方向への移動量を示し、また、高さとは、顕微鏡５ の対物レンズまでの距離である。

【００１７】 そして、検出された異物を拡大して観察確認する際、前記平面傾き定数に基づ いて、前記各方向において架台４を移動させるときの移動量に補正を加えるよう にするのである。なお、前記３点は、検査対象基板23上の広い範囲を選ぶのが好 ましく、このようにした場合、誤差をより小さくすることができる。

【００１８】 このように、検査対象基板23の傾きを装置に予め入力しておくことにより、任 意のＸ方向およびＹ方向のそれぞれにおいて、架台４を正確に移動させることが でき、従って、検査対象基板23上の異物を常に正しい焦点位置のもとで明確に確 認することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、検査ステージの傾きに起因して検査対 象基板が傾いていても、検査対象基板上の異物に対して焦点を常に合わせた状態 で異物を観察確認することができる。そして、本考案によれば、高度な光学的手 法によって焦点を検出する必要がないから、装置の構成や制御が簡単であり、装 置全体を安価に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る異物検査装置の要部を示す斜視図
である。

【図２】前記異物検査装置における駆動系統を示す斜視
図である。

【図３】前記異物検査装置におけるＸ方向およびＺ方向
における駆動系統の要部を示す図である。

【図４】前記異物検査装置におけるＺ方向における駆動
系統の要部を示す図である。

【図５】前記異物検査装置におけるＸ方向およびＹ方向
における駆動系統の要部を示す図である。

【符号の説明】

５…顕微鏡、14…検査ステージ、23…検査対象基板、29
…光走査ミラー、32…検出光学系、Ｌ…レーザ光、Ｒ…
反射散乱光。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ 7013−4Ｍ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象基板を載置する検査ステージ
   を、異物検査位置と異物観察位置との間を直線的に移動
   できるように構成すると共に、異物検査位置において
   は、検査対象基板の表面に対して一定の偏向角を有する
   レーザ光を光走査ミラーによって走査しながら照射し、
   そのときの検査対象基板の表面からの反射散乱光を検出
   光学系に入射させ、この検出光学系による反射散乱光の
   検出結果に基づいて検査対象基板の表面における異物を
   検査すると共に、異物観察位置においては、検出された
   異物を顕微鏡によって観察確認するようにした異物検査
   装置において、前記異物観察位置における検査ステージ
   上に載置された検査対象基板表面上の任意の３点におけ
   る３次元的座標に基づいて検査対象基板の平面の傾きを
   求めて、これを装置の平面傾き定数として記憶し、検出
   された異物を拡大して観察確認する際、前記平面傾き定
   数に基づいて、異物に対する顕微鏡の焦点合わせを行う
   ようにしたことを特徴とする異物検査装置。