JPH0545303A - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
- Publication number
- JPH0545303A JPH0545303A JP23887691A JP23887691A JPH0545303A JP H0545303 A JPH0545303 A JP H0545303A JP 23887691 A JP23887691 A JP 23887691A JP 23887691 A JP23887691 A JP 23887691A JP H0545303 A JPH0545303 A JP H0545303A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- defect
- subject
- receiving means
- light beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 ほぼ平坦な面よりなる被検体１に光ビームを
照射する複数の光源５１〜５３と、前記被検体１の面に
対して、ほぼ垂直な方向に設けられ、前記光源からの光
ビームのうち前記被検体表面の欠陥により散乱された光
を受光する受光手段と、この受光手段により前記欠陥の
検出を行う欠陥検査装置において、前記複数の光源から
の光ビームを一方方向から照射すると共に、複数の光源
からのビームの照射角度と変えるようにし、前記光源及
び受光手段とを固定したまま前記欠陥の検査を行なうこ
とを特徴とする欠陥検査装置。 【効果】 本願発明によれば、被検体の欠陥を正確測定
可能となる。例えば、一方方向から光ビームを照射する
と、その反対側が影となるため、受光される波長ピーク
特性が左右で異なり、波長を誇張され、欠陥をより正確
に測定可能となる。
照射する複数の光源５１〜５３と、前記被検体１の面に
対して、ほぼ垂直な方向に設けられ、前記光源からの光
ビームのうち前記被検体表面の欠陥により散乱された光
を受光する受光手段と、この受光手段により前記欠陥の
検出を行う欠陥検査装置において、前記複数の光源から
の光ビームを一方方向から照射すると共に、複数の光源
からのビームの照射角度と変えるようにし、前記光源及
び受光手段とを固定したまま前記欠陥の検査を行なうこ
とを特徴とする欠陥検査装置。 【効果】 本願発明によれば、被検体の欠陥を正確測定
可能となる。例えば、一方方向から光ビームを照射する
と、その反対側が影となるため、受光される波長ピーク
特性が左右で異なり、波長を誇張され、欠陥をより正確
に測定可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ほぼ平坦な面に発生
する欠陥を検査する装置に関する。
する欠陥を検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスや電子管製造プロセ
ス等においては、ほぼ平坦な表面を有する被検体上に各
種の不規則な欠陥が生じ、プロセスの生産率を大きく左
右している。
ス等においては、ほぼ平坦な表面を有する被検体上に各
種の不規則な欠陥が生じ、プロセスの生産率を大きく左
右している。
【０００３】このため、従来製造ラインでは、このよう
な欠陥を発生後直ちに発見、除去するために、光学的顕
微鏡を用いた肉眼目視検査が行われていた。特に微少な
欠陥を検出するには、白熱電灯からの光を斜入射させ、
欠陥からの散乱光を検出し、その光量の変化から欠陥の
有無や大小を判別していた。
な欠陥を発生後直ちに発見、除去するために、光学的顕
微鏡を用いた肉眼目視検査が行われていた。特に微少な
欠陥を検出するには、白熱電灯からの光を斜入射させ、
欠陥からの散乱光を検出し、その光量の変化から欠陥の
有無や大小を判別していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この目視検査では、肉
眼による欠陥のため個人差が大きいこと、強力な光源が
ないために欠陥で散乱される光量が少なく見落としが多
いこと、欠陥に方向性がある場合に見る（検査する）方
向によって思わぬ大きな欠陥を見落とす危険性が高い等
の欠点を有していた。
眼による欠陥のため個人差が大きいこと、強力な光源が
ないために欠陥で散乱される光量が少なく見落としが多
いこと、欠陥に方向性がある場合に見る（検査する）方
向によって思わぬ大きな欠陥を見落とす危険性が高い等
の欠点を有していた。
【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は上記欠点を除き信頼性の高い欠陥
検査装置を提供することにある。
のであり、その目的は上記欠点を除き信頼性の高い欠陥
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】本発明においては、被検
体の照明に複数のコヒーレント光ビームを用い、各ビー
ムは被検体の表面に対して互いに異なる角度で、且つ一
方方向（受光部を中心として空間的に２分した時を考え
た場合、例えば図１のように左側方向）から被検体表面
の所定位置に照射するものである。
体の照明に複数のコヒーレント光ビームを用い、各ビー
ムは被検体の表面に対して互いに異なる角度で、且つ一
方方向（受光部を中心として空間的に２分した時を考え
た場合、例えば図１のように左側方向）から被検体表面
の所定位置に照射するものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、被検体の欠陥を正確に測定可
能となる。例えば、一方方向から光ビームを照射する
と、その反対側が影となるため、受光される波長ピーク
特性が左右で異なり、波長を誇張され、欠陥がより正確
に測定可能となる。
能となる。例えば、一方方向から光ビームを照射する
と、その反対側が影となるため、受光される波長ピーク
特性が左右で異なり、波長を誇張され、欠陥がより正確
に測定可能となる。
【０００８】
【実施例】図１にこの発明の一実施例を示す。同図にお
いて１はほぼ平坦な表面を有する被検体であり、例えば
シリコンウエハである。被検体１はテーブル２に載置さ
れており、テーブル２は回転機構３により矢印Ａの方へ
回転すると共に、移動機構４により矢印Ｂの方向へ移動
されるように構成されている。被検体１の表面上の１点
Ｐにはレーザー光源５1 、５2 、５3 からのレーザービ
ーム１０1 、１０2、１０3 が照射される。各レーザー
ビームは点Ｐで反射し、その反射光２０1 、２０2 、２
０3 となる。しかしながら、点Ｐでは散乱光が生じてい
る。散乱光はレンズ系６を介して光検出器７に導かれ
る。本実施例ではレンズ系６の光軸は被検体１と垂直に
設定してある。
いて１はほぼ平坦な表面を有する被検体であり、例えば
シリコンウエハである。被検体１はテーブル２に載置さ
れており、テーブル２は回転機構３により矢印Ａの方へ
回転すると共に、移動機構４により矢印Ｂの方向へ移動
されるように構成されている。被検体１の表面上の１点
Ｐにはレーザー光源５1 、５2 、５3 からのレーザービ
ーム１０1 、１０2、１０3 が照射される。各レーザー
ビームは点Ｐで反射し、その反射光２０1 、２０2 、２
０3 となる。しかしながら、点Ｐでは散乱光が生じてい
る。散乱光はレンズ系６を介して光検出器７に導かれ
る。本実施例ではレンズ系６の光軸は被検体１と垂直に
設定してある。
【０００９】ここで、光検出器７がレーザービームの正
反射成分を受光していない理由は、表面の欠陥からの
（散乱光）信号が微弱であり、正反射成分に対する欠陥
信号の変調度が非常に小さくＳ／Ｎが劣るためである。
反射成分を受光していない理由は、表面の欠陥からの
（散乱光）信号が微弱であり、正反射成分に対する欠陥
信号の変調度が非常に小さくＳ／Ｎが劣るためである。
【００１０】また、各レーザービーム１０1 、１０2 、
１０3 は図のように一方方向から、すなわち左側の方向
から点Ｐに入射している。そして各レーザビーム１０1
、１０2 、１０3 は被検体１の表面に対して角度が個
々に異なるように照射する。
１０3 は図のように一方方向から、すなわち左側の方向
から点Ｐに入射している。そして各レーザビーム１０1
、１０2 、１０3 は被検体１の表面に対して角度が個
々に異なるように照射する。
【００１１】回転機構３及び移動機構４とは被検体１の
前表面を走査するための機構であり、これらの機構によ
ってビーム照射点Ｐは被検体１の前表面をスパイラル状
（渦巻き状）に走査することになる。
前表面を走査するための機構であり、これらの機構によ
ってビーム照射点Ｐは被検体１の前表面をスパイラル状
（渦巻き状）に走査することになる。
【００１２】次にコヒーレント光ビームを１方向の複数
箇所から照射することの有用性を図２を用いて説明す
る。図２ａは被検体１の正面図であり、糸くずのような
欠陥１００が存在する。図２ｂはその断面図である。こ
のような欠陥１００に対して矢印１０１の方向から照射
された場合の散乱光と、矢印１０２の方向から照射しさ
れた場合の散乱光とでは当然矢印１０２の方向から照射
した場合の方が多い。これは証明ビームに対する欠陥１
００の散乱断面積が矢印１０１の方向からよりも矢印１
０２の方向からの方が大きいためである。
箇所から照射することの有用性を図２を用いて説明す
る。図２ａは被検体１の正面図であり、糸くずのような
欠陥１００が存在する。図２ｂはその断面図である。こ
のような欠陥１００に対して矢印１０１の方向から照射
された場合の散乱光と、矢印１０２の方向から照射しさ
れた場合の散乱光とでは当然矢印１０２の方向から照射
した場合の方が多い。これは証明ビームに対する欠陥１
００の散乱断面積が矢印１０１の方向からよりも矢印１
０２の方向からの方が大きいためである。
【００１３】また図２ｃ、ｄは、被検体１の表面に凹状
欠陥１０３がある状態を示している。図２ｄにおいて矢
印１０４、１０５、１０６はそれぞれ照明ビームからの
入射方向を示している。この種の欠陥からの散乱光は、
主として凹部のエッジでの散乱によっている。したがっ
て欠陥１０３に対して垂直に入射するビーム１０４より
も、矢印１０５、１０６方向からの照明ビームによる方
が検出に有利であることが明らかである。
欠陥１０３がある状態を示している。図２ｄにおいて矢
印１０４、１０５、１０６はそれぞれ照明ビームからの
入射方向を示している。この種の欠陥からの散乱光は、
主として凹部のエッジでの散乱によっている。したがっ
て欠陥１０３に対して垂直に入射するビーム１０４より
も、矢印１０５、１０６方向からの照明ビームによる方
が検出に有利であることが明らかである。
【００１４】図３に実験結果を示す。同図は数μｍ程度
の誘電体凸起検出にあたっての照射角依存性を単一レー
ザ光を用いて実験したものである。縦軸には（欠陥＋表
面散乱光光電出力）／（表面散乱光光電出力）をとり、
横軸には被検体の表面とのなす角度（照射角）をとって
示した。照射角が１°以下でデータがないのは、ビーム
を太さにより被検体の表面に対してこの値以下で照射す
ることができないためである。同図より、照射角は小さ
い程検出能力が大きいことがわかる。すなわち、図１に
おけるレーザービーム１０1 、１０2 、１０3 は被検体
１の表面に対してほぼ平行に近い１°〜３°で入射する
ことが望ましい。
の誘電体凸起検出にあたっての照射角依存性を単一レー
ザ光を用いて実験したものである。縦軸には（欠陥＋表
面散乱光光電出力）／（表面散乱光光電出力）をとり、
横軸には被検体の表面とのなす角度（照射角）をとって
示した。照射角が１°以下でデータがないのは、ビーム
を太さにより被検体の表面に対してこの値以下で照射す
ることができないためである。同図より、照射角は小さ
い程検出能力が大きいことがわかる。すなわち、図１に
おけるレーザービーム１０1 、１０2 、１０3 は被検体
１の表面に対してほぼ平行に近い１°〜３°で入射する
ことが望ましい。
【００１５】以上のように本発明によれば、ほぼ平坦な
表面をもつ被検体に生じる各種欠陥を信頼性高く検出す
ることができる。特に図１に示すように欠陥情報を光電
検出系の光軸で得ているため、光学系の収差の影響が少
ないので安価な光学素子を用いて高性能な検査装置を構
成することができる。
表面をもつ被検体に生じる各種欠陥を信頼性高く検出す
ることができる。特に図１に示すように欠陥情報を光電
検出系の光軸で得ているため、光学系の収差の影響が少
ないので安価な光学素子を用いて高性能な検査装置を構
成することができる。
【００１６】また本発明で用いる光学系は、被検体から
の正反射成分を用いずに、検査光ビームに対してほぼ垂
直方向より欠陥情報を得ているため、被検体を回転させ
ながら検査することができる。すなわち、被検体の回転
と水平方向へのシフトの組み合わせによるスパイラル状
の走査によって、大面積における欠陥検査を容易に行う
ことができる。このようなスパイラル状の走査は保守
性、信頼性に優れ、検査ビーム自身を走査させる場合に
おいて出力信号中に生ずるシェーディングの影響も除く
ことができる。
の正反射成分を用いずに、検査光ビームに対してほぼ垂
直方向より欠陥情報を得ているため、被検体を回転させ
ながら検査することができる。すなわち、被検体の回転
と水平方向へのシフトの組み合わせによるスパイラル状
の走査によって、大面積における欠陥検査を容易に行う
ことができる。このようなスパイラル状の走査は保守
性、信頼性に優れ、検査ビーム自身を走査させる場合に
おいて出力信号中に生ずるシェーディングの影響も除く
ことができる。
【００１７】さらに本発明において用いられる光学系は
すべて固定されて良いので、調整も容易であるという利
点がある。また空間的に多くの方向から欠陥を照明する
ことは、実効的に輝度の高いインコヒーレント照明を実
現している意味もある。
すべて固定されて良いので、調整も容易であるという利
点がある。また空間的に多くの方向から欠陥を照明する
ことは、実効的に輝度の高いインコヒーレント照明を実
現している意味もある。
【００１８】いま仮に上述したような回転運動と水平運
動によるスパイラル状の走査に代えてＸ−Ｙ２次元方向
の走査を行った場合を考えると、走査は同一欠陥部に対
し行きと帰りの双方向によるものとなる。これをセンサ
の検出出力波形でみると、装置に設けられているセンサ
７のレスポンス特性と図示しないアンプの特性によって
検出出力に尾引き現象が必ずと行って良いほど起こる。
それが同一方向に現れるならば、尾引き部分を考慮して
その大きさ等を判定することができる。
動によるスパイラル状の走査に代えてＸ−Ｙ２次元方向
の走査を行った場合を考えると、走査は同一欠陥部に対
し行きと帰りの双方向によるものとなる。これをセンサ
の検出出力波形でみると、装置に設けられているセンサ
７のレスポンス特性と図示しないアンプの特性によって
検出出力に尾引き現象が必ずと行って良いほど起こる。
それが同一方向に現れるならば、尾引き部分を考慮して
その大きさ等を判定することができる。
【００１９】しかし、この現象が双方向に現れてしまう
と、検出出力が実際の欠陥部分のものか、尾引き現象に
よるものなのかの判定が難しく、欠陥の大きさを正確に
判定できないか、あるいは左右に現れる尾引きの部分が
新たに発生した別の欠陥であると誤判定してしまう可能
性もある。この場合、検査装置に設けられているセンサ
の感度を上げれば上げるほど、レスポンスが鈍ってしま
うので誤判定は著しく誤判著しく現れる。
と、検出出力が実際の欠陥部分のものか、尾引き現象に
よるものなのかの判定が難しく、欠陥の大きさを正確に
判定できないか、あるいは左右に現れる尾引きの部分が
新たに発生した別の欠陥であると誤判定してしまう可能
性もある。この場合、検査装置に設けられているセンサ
の感度を上げれば上げるほど、レスポンスが鈍ってしま
うので誤判定は著しく誤判著しく現れる。
【００２０】またこの２次元方向の走査を、同一位置の
２度の走査をし、逆方向の走査を空走査とすることも考
えられるが、このような方向によると、検査にかなりの
時間を費やしてしまい全く効率が悪い。よって上述した
ようにスパイラル状の走査が検査精度と検査時間からし
て最良の走査である。
２度の走査をし、逆方向の走査を空走査とすることも考
えられるが、このような方向によると、検査にかなりの
時間を費やしてしまい全く効率が悪い。よって上述した
ようにスパイラル状の走査が検査精度と検査時間からし
て最良の走査である。
【００２１】
【発明の効果】本願発明によれば、被検体の欠陥を正確
測定可能となる。例えば、一方方向から光ビームを照射
すると、その反対側が影となるため、受光される波長ピ
ーク特性が左右で異なり、波長を誇張され、欠陥をより
正確に測定可能となる。
測定可能となる。例えば、一方方向から光ビームを照射
すると、その反対側が影となるため、受光される波長ピ
ーク特性が左右で異なり、波長を誇張され、欠陥をより
正確に測定可能となる。
【図１】 この発明の一実施例を示す図
【図２】 この発明による効果を説明するための図
【図３】 この発明による効果を説明するための図
１ 被検体 ２ テーブル ３ 回転機構 ４ 移動機構 ５1 〜５3 レーザ光源 ６ レンズ系 ７ 光検出器
Claims (1)
- 【請求項１】ほぼ平坦な面よりなる被検体に光ビームを
照射する複数の光源と、前記被検体の面に対して、ほぼ
垂直な方向に設けられ、前記光源からの光ビームのうち
前記被検体表面の欠陥により散乱された光を受光する受
光手段と、この受光手段により前記欠陥の検出を行う欠
陥検査装置において、前記複数の光源からの光ビームを
一方方向から照射すると共に、複数の光源からのビーム
の照射角度を互い変える様にして、前記光源及び受光手
段とを固定したまま前記欠陥の検査を行うことを特徴と
する欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23887691A JPH0545303A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23887691A JPH0545303A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 欠陥検査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14281679A Division JPS5667739A (en) | 1979-11-06 | 1979-11-06 | Defect inspecting apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545303A true JPH0545303A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=17036579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23887691A Pending JPH0545303A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545303A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8093530B2 (en) * | 2004-11-19 | 2012-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Laser cutting apparatus and laser cutting method |
| CN110036282A (zh) * | 2016-08-04 | 2019-07-19 | 安塔瑞斯视觉公司 | 用于容器的连续质量控制的设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498292A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-24 | ||
| JPS4975392A (ja) * | 1972-11-24 | 1974-07-20 | ||
| JPS5667739A (en) * | 1979-11-06 | 1981-06-08 | Toshiba Corp | Defect inspecting apparatus |
| JPH01191046A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-08-01 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | 異物検査装置 |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP23887691A patent/JPH0545303A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498292A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-24 | ||
| JPS4975392A (ja) * | 1972-11-24 | 1974-07-20 | ||
| JPS5667739A (en) * | 1979-11-06 | 1981-06-08 | Toshiba Corp | Defect inspecting apparatus |
| JPH01191046A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-08-01 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | 異物検査装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8093530B2 (en) * | 2004-11-19 | 2012-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Laser cutting apparatus and laser cutting method |
| CN110036282A (zh) * | 2016-08-04 | 2019-07-19 | 安塔瑞斯视觉公司 | 用于容器的连续质量控制的设备 |
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