JPS61283852A

JPS61283852A - 表面検査装置

Info

Publication number: JPS61283852A
Application number: JP12502585A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ogawa; 茂小川; Hiroshi Yamaji; 山地　廣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1986-12-13
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH067104B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、半導体ウェハ等の被検査物表面のゴミ、傷等
の欠陥を検査する表面検査装置（関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来１例えば半導体装置用のシリコンウェハ等の表面検
査は作業者の目視による方法が＃重とんどであった。ま
た、最近、光の反射光を利用した各種のクエハ表面検査
装置が、開発、市販されている。これらの装置の検出原
理は、第１１図に示すように被検査物（１）表面く白色
光源又はレーザの光源（２）から光ビーム（３）を照射
し表面からの正反射光（４）および散乱光（５）を光電
変換器（６）により検出し、その出力電圧に対して、１
個あるいは複数のスレッシ璽ルドレベルを設定し、ゴ之
、傷等の欠陥を検出し、大きさの分類を行うものである
。

しかるに、従来の目視による方法では１作業者に個人誤
差があ夛、定量化が困難であった。また熟練を゛要し疲
労度の大きい作業であった。しかも。

集積回路の微細化が進んでくると、１μｍ以下の欠陥の
有無が判別できないと種々のプロセスの評価が困難とな
ってくるが、目視検査では１μｍ以下の検出は困難であ
る。他方、上記各種表面検査装置は、第１２図に示すよ
うに、一定のスレッシ曹ルドレペルｖＴを設定して検出
しているため、被検査物が異なった場合の出力信号（例
えば、鏡面状態の場合の出力信号Ｖｌと、膜形成された
ウェハの場合の出力信号Ｖｌ）の基準レベルが変る場骨
、スレッシ冒ルドレベルも変化させる必要がある。その
ため、あらかじめ学習的にそのレベルを決定しておく必
要があシ１作業性がすこぶる低くなっている。

また。被検査物にソリがありた場合も同様の問題が生じ
る。これらの場合、検出された欠陥の大きさの分類は定
量的ではなくなシ、毎回、標準サンプルによる校正が必
要となる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので。

被検査物が変ってもあらかじめスレッシ冒ルドレベルを
学習的に求めたシ１校正したシすることなく、定量的に
欠陥を高速かつ窩精度に検出することができる表面検査
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

ターンテーブル上（載置された被検査物にレーザ装置か
らレーザ光を照射してターンテーブルを回転させること
により上記レーザ光にて円周方向く分割された検査領域
を有する被検査物を各検査領域について、同心円状に走
査するとともに、被検査物の１回転ととすセわち１回の
走査ごとに上記ターンテーブルを半径方向に所定量ずつ
動かし。

かつ走査中に積分球で集光された散乱光を光電変換して
得られた電気信号をアナログ−ディジタル変換して得ら
れた散乱光データを上記被検査物表面のうちから任意に
選択された複数位置におけるデータに基づいて各検査領
域ごとにスレッシ璽ルドレベルを設定し、上記スレッシ
璽ルドレペルと各散乱光データの一定期間ごとのピーク
値とを比較することにより表面欠陥検査を行うようにし
念ものである。

〔発明の実施例）以下１本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は、この実施例の表面検査装置の全体構成を示し
ている。この表面検査装置は１例えば半導体ウェハなど
の円板をなす被検査物（８）にレーザ光を照射する走査
機構（９）と、この走査機構（９）から出力された信号
に基づき被検査物（８）の表面欠・陥を検出する信号処
理機構部と、検査結果を表示する表示機構（１１）とか
らなっている。しかして、走査機構（９）は、被検査物
（８）を保持する保持部α２と、この保持部αのにより
保持された被検査物（８）にレーザ光を照射する照射部
α騰とからなっている。上記保持部ａりは、被検査物（
８）をその上面に同軸に載設するターンテーブルＩと、
このターンテーブルａ４ｔ−ｔｍ転自在に軸支する軸受
体−と、この軸受体（１９に軸支されたターンテーブル
Ｑ４）を回転駆動する第１のモータαｅと、この第１の
モータα呻に直結されターンテーブルα尋の回転量を検
出するロータリ・工ｙコーダαカと、軸受体ａ！９に係
着され軸受体α場を被検査物（８）の径方向に進退させ
る送シ部舖と、この送シ部α樽及び第１のモータ（１１
を制御してターンテーブルＩに載設された被検査物（８
）を所定量回転させるとともに径方向に所定量進退させ
る駆動制御部ａ−と、被検査物（８）をターンテーブル
ａ４に真空吸着させる吸着部（イ）とからなっている。

上記ターンテーブルＩは１円柱状の軸体Ｑυと、この軸
体（財）の上端部に同軸連結され上面が被検査物（８）
の吸着面（１４ｍ）となっている円板状の載置台（２）
とからなっている。

上記吸着面（１４りには、吸着部翰の一部をなす吸着孔
（至）が開口している。この吸着孔（至）は、軸体Ｑ９
を軸方向に貫通し、軸体■υの下部よシ図示せぬロータ
リ・ジ曹インドを介して図示せぬ真空源に接続されでい
る。また、送シ部舖は、軸受体ａ！９の下端部に垂設さ
れた係合板（財）と、この係合板Ｃｌ４）Ｋ螺合されそ
の軸線が軸体ｃ１１）の径方向となっている送シねじ（
ハ）と、この送シねじ（ハ）の一端部に連結され送りね
じ（ハ）を回転させてターンテーブルＩを径方向に進退
させる第２のモータ翰とからなっている。

しかして、第１及び第２のモーター、（ハ）は、それぞ
れ駆動制御部ａ値から出力された制御信号ＣＩ）、Ｃａ
を入力することにより所定量回転するようになっている
。一方、照射都住罎は、第２図に示すように吸着面（１
４Ｊｌ）に固着されている被検査物（８）Ｋ近接するよ
うに配設され下部に円孔状の開口部（２７＆）を有する
球体状の中空部（２７ｂ）が設けられた円柱状の積分球
罰と、この積分球（５）に一端部が連結され積分球（５
）の開口部（２７ａ）を介して被検査物（８）にレーザ
光を斜めからスポット状に照射するレーザ光発振部（２
）と、積分球（５）に連設されこの積分球（財）にて集
光された被検査物（８）からのレーザ散乱反射光を受光
して光電変換する例えば光電子増倍管（フォトマル）な
どの光電変換器（至）とからなっている。

上記積分球■の内面には例えば酸化マグネシウムが塗着
されて拡散面（至）に形成されている。また。

積分球■の上部には、被検査物（８）からのレーザ正反
射光を外部に逃すための透孔Ｇυが穿設されている。積
分球＠には光電変換器四の受光部が嵌着されている窓部
（２７Ｃ）が穿設されている。さらＫ。

レーザ発振部（至）は、一端部が積分球（２？）Ｋ連結
して中空部（２７ｂ）に連通する円管状の光路体（２８
りと。

一端部がこの光路体（２８ａ）の他端部に同軸に連結さ
れた円筒状のレーザ光絞り部（２８ｂ）と、このレーザ
光絞シ部（２８ｂ）の他端部に装着された半導体レーザ
装置（２８８）とからなりている。しかして。

レーザ光絞り部（２８ｂ）は、半導体レーザ装置（２８
Ｃ）から発振されたレーザ光を絞シ込むための光学系（
図示せぬ）が内装されている。そして、とのレーザ光絞
シ部（２８ｂ）によるレーザ光の光軸（２８ｄ）は、被
検査物（８）の法線（２８ｅｉ）に対して角度θ傾斜す
るように設定されている。また、透孔０１）の軸線も、
法線（２８６）に対して角度０傾斜するように設けられ
ている。し九がって、半導体レーザ装置（２８Ｃ）から
発振されたレーザ光は、光軸（２８ｄ　）に沿って被検
査物（８）に斜めから入射し、その正反射光は、透孔６
１）を通過して外部にぬけるように設定されている。一
方、前記信号処理機構ａ１は、光電変換器（至）から出
力されたアナログ信号をアナ四グーディジタル（Ａ／Ｄ
　）変換器（至）と、との入Φ変換器（至）から出力さ
れたディジタル信号のピーク値を検出するピーク検出部
（至）と、同じくＡρ変換器０３から出力されたディジ
タル信号の平均値を算出する平均値算出部（ロ）と、入
力側がロータリ・エンコーダαη及び駆動制御部（ＩＩ
Ｋ接続され出力側がピーク検出部（至）及び′平均値算
出部（財）Ｋ接続されこれらピーク検出部（至）及び平
均値算出部（財）における〜０変換器０りから出力され
たディジタル信号サンプリングのための同期信号を出力
するサンプリング制御部（至）と、ピーク検出部（至）
から出力されたピーク値を示すディジタル信号を入力し
て欠陥の検出及び欠陥を大きさごとに分類する欠陥分類
部（至）と、この欠陥分類部（至）から出力された欠陥
分類データを記憶する第１のメモリ部０７）と、上記平
均値算出部（財）、サンプリング制御部（至）、欠陥分
類部（至）、第、１のメモリ部ｏｎ　、駆動制御部ａ優
及び表示機構ａυにシステムバス（至）を介して接続さ
れこれらを所定の測定プログラムに従って有機的に統御
する中央制御部（至）とからなっている。この中央制御
部Ｃ（Ｉは、いワユるマイクロコンビ、−夕であって、
演算・制御機能を有するＣＰＵ　（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｆＵｎｉｔ　：中央処理装置）顛と、
一定の手順で測定を行うための制御プログラム及び検査
結果が格納される第２のメモリ部（４１）とからなって
いる。さらに、上記平均値算出部（２）にて算出された
平均値は、ＣＰＵ（４１からの指令によりシステムバス
（至）を介して欠陥分類部弼にて複数段階のスレッシ書
ルドレベルとして設定されるようＫなっている。しかし
て、欠陥分類部（至）にては、設定されている複数のス
レッシ１ルドレベルとピーク検出部端から出力されたピ
ーク値とを比較して欠陥データを各スレッシ冒ルドレベ
ルに対応する欠陥の大きさごとに抽出し、２ビツトから
なる欠陥データが８ビツトになるまで。

つま９４個の欠陥データとなるまで一時的に保持したの
ち、これら４個のデータを同時に第１のメモリ部Ｇ７）
に出力するようになっている。また、第１のメモリ部Ｏ
Ｄは、ＣＰＵ（４０の欠陥分類部端との間に介在して、
欠陥分類部（至）からＣＰＵＱｔ）へのデータの転送を
直接性わせることなく、一時的にデータを記憶させてお
く、バッファメモリ（Ｂｕｆｆｅｒ　Ｍｅｍｏｒｙ；緩
衝記憶装置）としての役割を果している。この第１のメ
モリ部０７）のアドレス構造は、第３図のように、第１
．第２．第３．第４のブロック（３７１）。

（３７ｂ）、　（３７ｃ）、　（３７ｄ）からなってい
る。そして、各ブＨ，ｌり（３７ａ）、　（３７ｂ）、
　（３７Ｃ）、　（３７ｄ）は、８ピツト（Ｂ、）・・
・（Ｂ、）からなる複数のアドレス（Ａｏ）−（Ａｔ）
・・・からなっている。しかして、第１のブロック（３
７ｇ）は、第４図及び第５図に示すように１円板をなす
被検査物（８）の中心からの距離がＯ〜２０１１１１の
第１の検査領域（８ａ）内のデータが格納されるように
なっている。また、第２のブロック（３７ｂ）は、同じ
く２０〜４０ＩＩＩｇの第２の検査領域（８ｂ）内のデ
ータが格納されるようになっている。また、第３のブロ
ック（３７Ｃ）は、同じ（４０〜６０闘の第３の検査領
域（８Ｃ）領域（８ｄ）内のデータが格納されるように
なっている。そして、第２のメモリ部四には、後述する
ように、平均値算出部（ロ）にて算出された平均値Ｖλ
に対して加算することにより、欠陥分類部（至）に設定
されるスレッシ璽ルドレベルＴ１１　＋　Ｔｔｌ　１　
Ｔｓｌ　＃　Ｉ４１（ｉ−１，２，３，４）を求めるた
めの経験的に求められたレベルＬｓｉ、　Ｌｚｉ、　Ｌ
ｓｉ（’＝Ｌ、　２．３．４）が格納されている。すな
わち、第１の検査領域（８ａ）に対してはレベルＬ１１
　＋　Ｌ２１＊　”□（ただし＊　Ｌｌｌ　＜　Ｌ□〈
Ｌ□）。

また、第２°の検査領域（８ｂ）　Ｋ対してはレベルＬ
１．。

Ｌｎ＝Ｌｍ（ただし＊　ＬＨ＜　Ｌｎ　＜　Ｌｌｌ　）
　＊また。第３の検査領域（８Ｃ）に対してはレベ”　
Ｌ１ｊ＋　Ｌｔａ　ｅ　Ｌｌｍ　（ただし。

Ｌｕ　＜　Ｌｔｓ　＜　Ｌｕ　）、ｔた。第４の検査領
域（８ｄ）に対してはレベルＬＩ４　、Ｌｓｉ　、　Ｌ
ｕ　（ただしｓ　Ｌ１４　”Ｑ４　＜　Ｌｌｌ　）が。

第２のメモリ部（４υに格納されている。ところで。

第４図は、検出感度を評価するために、ラテックス標準
粒子を被検査物（８）表面に擬似欠陥とじて分布させて
上記被検査物表面を本装置によって走査したときに出力
される検出器の信号レベルを示したものである。ここに
示す様に中心付１近では高い出力が得られるが、外周に
向う種出力は低下する。

これは検出器の応答性に起因するもので、走査時の周速
度の上昇にともなって検出器出力は低下することを示す
。したがって、この径方向の周速変化ニ対応シて、スレ
ッシ冒ルドレベルＴ１１　＊　Ｔｌ　ｉ　ｍＴｌ１＋　
Ｉ４１　（””１＋　２＋　３ｅ　４）を求めるための
レベルＬ１ｉ　ｅ　Ｌｓｉ　＋　Ｌｓｔ　（ｉ＝ｌ、　
２．３．４　）を異ならせるようにしたのが本実施例で
ある。や１（て、各アドレス（Ａｏ）、（Ａ１）・・・
には、４個の欠陥データが格納されるようになっている
。そして、この第１のメモリ部０７）は、書き込み動作
中のブロックを除いた他のブロックに対して、ＣＰＵＩ
４１により任意に欠陥データを読み出すととができるよ
う【なりている。一方、前記表示機構ｅｌｌ）は、第１
のメモリ部Ｃ３７）からの検査結果データを読み出し、
被検査物（８）表面上の欠陥分布及び欠陥の大きさごと
の個数を表示するＣＲＴ　（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　
Ｔｕｂｅ　）　（４３及びブ１７　）’　夕（４３カラ
ナっている。

つぎに、上記構成の表面検査装置の作動について、第６
図及び第７図に示すフローチャートに基づいて述べる。

レーザ光は、レーザ光絞り部（２８ｂ）を介して攬円状
の微小スポット状に絞られて被検査物（８）上を照射で
きる状態にしておく。つまり、被検査物（８）からのレ
ーザ正反射光は、透孔Ｇυを経由して外部に放出される
。このとき、レーザ光の楕円状の３ポツト光の長径方向
が被検査物（８）の走査方向と直交するように、つまり
走査幅が広くなるよう（。

設定しておく。一方、レーザ散乱反射光は、拡散面（至
）により集光される。また、被検査物（８）からの散乱
光を集光する積分球（５）および光電変換器（２）も常
時検査可能な状態にしておく。しかして、まず。

被検査物（８）をターンテーブル（２）上に載置し、吸
着部（２）により固定する（ステップ（４４）　）。つ
キニ、ターンテーブル四を駆動制御部α場からの信号Ｃ
８にょシ第２のモータ（ハ）を駆動して送りねじ（ハ）
を回転させることにより半径方向に移動させ、半径方向
中央部である半径ｒでターンテーブル（２３の移動を停
止させる（ステップ（ハ））。ついで、駆動制御部α■
からの信号ＣＩ）によりターンテーブル＠回転用の第１
のモータαＱを回転させる（ステップ■）。Ｌかして、
上記半径ｒ位置において被検査物（８）を例えば１０周
させる。この期間内において、光電変換器−からは、受
光量に対応した大きさの電圧値を有するアナログ検出信
号８ＡがＡθ変換器Ｇ湯に出力される。ついで、このＡ
／Ｄ変換器０りにては、検出信号８ＡがＡ／Ｄ変換され
（ステップ０η）、ディジタル検出信号８Ｂが平均値算
出部（財）に出力される。一方。

ロータリ・エンコーダαηからは、ターンテーブル（２
）の回転開始時と１回転中に回転開始信号Ｒ８及び回転
位置を示す回転位置信号ＩＦＬＰ（３６０パルス／回転
）がサンプリング制御部（ハ）に出力される。すると、
このサンプリング制御部（至）からは信号Ｒｓ、ＲＰに
基づき、ターンテーブル□□□の回転を示すサンプリン
グ信号ＳＣが平均値算出部（財）に出力される。このサ
ンプリンク信号ＳＣは、ターンテーブルＱ３が１回転す
るごとに３６０パルス出力されるパルス信号である。こ
の平均値算出部（ロ）にては、上記サンプリング信号Ｓ
Ｃに同期して検出信号ＳＢを記憶し、とれにより得た全
データ（Ｘｓ＝　Ｘ＊−・・・、ｘｎ）の算術平均値Ｖ
ムが求められる（ステップ（ハ））。ついで、平均値Ｖ
ムは、第２のメモリ部０υにいったん記憶されたのち、
ＣＰＵ（４Ｇにて、ごみ、欠陥等の表面欠陥の大きさに
対応してあらかじめ第２のメモリ部（４ηに第１．第２
．第３．第４の検査領域（８ａ）、　（８ｂ）。

（８Ｃ）、　（８ｄ）ごとに設定されているレベルＬ１
（、Ｌ！　Ｉ。

Ｌｓｉ　（ｔ　＝１．２．３．４　）　カ、　平均値Ｖ
人ＩＣ各別１ｃ加算すれ、スレッシ雪ルドレペルＴ１１
＋　Ｔｔｌ　１　Ｔｓｌ　（’＝１ｅ　２ｅ３．４）が
算出される（ステップ０場）。たとえば。

第８図に示すように、最も小さい欠陥（１，０μｍ以下
）１＊出ｔルｖヘル’ｒ：　Ｌｌｌ　トｆルト、　Ｔｓ
ｌ（＝’ＶＡ”Ｌｌｌ）を最も小さい欠陥を検出するス
レッシッルドレベルとして設定する。同様に、さらに大
きい欠陥を検出する場合もレベルＬｔ＋　＋　Ｌｓｉ　
（ただし＊　Ｌｌｌ　＜　ＩＪｔｌ＜　Ｌｓｉ　）を設
定し、これらのレベルＬＩＩ　ｅ　Ｌｌｉを平均値ｖＡ
に加算してスレッシ冒ルドレベルＴｔｌ　ｅ　Ｔｓｌを
求める。しかして、まず、第１の検査領域（８ａ）用の
スレッシ冒ルドレベルＴ１１．Ｔ２１１Ｔ□カ、システ
ムパス（至）を介して欠陥分類部（至）に転送・設定さ
れる（ステップ（４９ａ））、、つぎに、ターンテーブ
ルＱ４を駆動制御部（１１からの信号Ｃｓにより第２の
モータ（ハ）を駆動して半径方向に移動させ、レーザビ
ームが被検査物（８）の中心を照射するように１図示し
ていないリミットスイッチ等により１位置を検出してタ
ーンテーブルＱ４を停止させる（ステップ■）。さらに
、第２のモータ（至）を駆動して１トラツク分半径方向
にターンテーブルｔ２７Ｊを移動させる（ステップ６）
１）　）。このとき、１トラツクは、レーザ光のスポッ
ト径ｄをあらかじめ測定しておき、その８０〜９０カす
なわち（０，８〜０．９　）　ｘ　ｄとする。つぎに、
前と同様にしてターンテーブル１２Ｂを回転させる。す
ると。

サンプリング制御部（至）には、ロータリーエンコーダ
ａηからは回転開始と同時に回転開始信号Ｒ，ｓが。

また１回転につき３６０パルスずつ回転位置信号ＲＦが
出力される。これらの信号Ｒｓ　、　ＢＰを入力したサ
ンプリング制御部（ト）からは、１回転につき３６０パ
ルスのサンプリング信号ＳＣがピーク検出部（ト）に印
加される（ステップ６つ）。一方、　Ａ／Ｄ変換器Ｇ３
にては、前と同様にして充電変換器０１から出力された
アナログ検出信号ＳＡがディジタル検出信号８Ｂにんの
変換される。このときの〜の変換のサンプリング間隔は
、第８図に示すように、信号ａｐの１周期あた９８回と
する。このディジタル検出信号ＳＢは、ピーク検出部例
に出力される。しかして。

ピーク検出部（至）にては、サンプリング信号ＳＣの入
力と同期してこのサンプリング信号ＳＣの１周期ごとに
ピーク値が求められる。求めたピーク値を示すピーク信
号８Ｄは逐次に欠陥分類部（至）に出力される。しかし
て、１回転分のデータ（３６０個）を欠陥分類部（至）
に出力すると、ターンテーブル＠をさらに半゛径方向に
１トラック分移動させ、再びサンプリング信号ＳＣによ
り同様に１回転分のデータを欠陥分類部（ト）に出力す
る（ステップ（至））。このようＫして、所定のｎトラ
１２分走査する（ステップ６４．（至））。かくして、
欠陥分類部（至）には、第９図に示すように、被検査物
（８）の中心から同心状にｎトラックに分割され、さら
に１°ごとに径方向に分割された扇状領域のピーク値デ
ータ（Ｘ、　、θ）が第１０図に示すような層厚で出力
される。しかして、この欠陥分類部ｅ？）にては、すで
に設定されているスレッシ冒ルドレベルＴ１１　＊　Ｔ
ＩＩ　＋　ＴＩＩに、！ｉ）欠陥を大きさ別に分類する
処理が、ピーク値データの入力と同時に行われる。すな
わち、最も小さい欠陥（１，０μｍ以下）を検出するた
めに全データに対して、前記スレッシヨルドレベルＴｔ
ｔ（−ｖム＋ＬＳＩ　）　（！：比較し、このスレッシ
冒ルドレベルＴ、ｚよシ大きいデータを欠陥データとす
る。さらに大きい欠陥を検出するために、全データをス
レッシ曹ルドレペ／ｌ／Ｔ、、（＝Ｖム＋Ｌ□）オヨヒ
スレッシ璽ルドレベルＴａｃ＝Ｖ人＋Ｌ１１　）と比較
し、これらのスレッシ璽ルドレベルＴ！１　＊　Ｔａｔ
よシ大きいデータを欠陥データとし、大きさ別に分類す
る。分類された２ビツトから表る欠陥データは４個の欠
陥データが同時に出力されて、第１のメモリ部０７）の
第１のプａｙり（３７１）にて記憶される（ステップ（
ハ））。この第１のメモリ部Ｃ３７）Ｋては、８ビツト
構成の４個の欠陥データが、１個のアドレスに格納され
る。この格納処理は、各アドレスに対して順次行われる
。しかして、第１の検査領域（８す（ついて、ステップ
（ハ）からステップ（至）までの処理が完了すると、第
２の検査領域（８ｂ）について同様の処理を行って、ス
レッシ璽ルドレベルＴｎ　、　Ｔｎ　、Ｔ種ｔ’　欠陥
分８　部（至）に格納し、これら（よる欠陥データは、
第１のメモリ部の第２のブロック（ａ’ｙｂ）に格納す
る。さらく。

頴次に、第３．第４の検査領域（８Ｃ）、　（８ｄ）に
ついても、同様の処理を行い、スレッシｌルドレペルＴ
１１＋　Ｔ！Ｉｓ　Ｔｕｓ　Ｔ１Ｇ＋　Ｔｍｅ　Ｔ、４
を欠陥分類部（至）に格納し。

欠陥データは、第１のメモリ部０７）の第３１第４のブ
ロック（３７Ｃ）、　（３７ｄ）に格納する（ステップ
（至））。

ＣＰＵＧ４０にては、欠陥データの第１のメモリ部０７
）への書込み状態が、常時チェックされ、ブロック（３
７ａ）、　（３７ｂ）、　（３７ｅ）、　（３７ｄ）　
ノうち書込みが完了したブロックから欠陥データの読出
しを行う。そして、得られ之欠陥データを極座標系から
直交座標系に変換し、　　ＩＢｘ　１ｌａｉの画素中に
欠陥データが何債あるか否かを演算する。さらに、この
直交座標系に変換された欠陥データの分布及び欠陥の大
きさ別の個数を表示機構（１１）にて表示させる（ステ
ップ６η）。このと′＃１画素の中に複数の欠陥が存在
する場合は、ｔも大きい欠陥データをその画素の欠陥デ
ータとして表示させる。最後に、ターンテーブル（社）
の回転を停止しくステップ（至））、ターンテーブル＠
を元の位置（もどし被検査物（８）を取シはずして検査
終了となる（ステップ（至））。

以上のように、本実施例の表面検査装置によれば、被検
査物が異った場合や、被検査物にソリがあった場合等、
欠陥のない場所の散乱光強度の変動があった場合でも、
各被検査物の同心円状に区画された複数の検査領域ごと
に平均値７人を求め。

この平均値７人に対して欠陥検出するための欠陥の大き
さに対応した複数のレベルＬ１　ｉｓ　Ｌｌ　１　ｒ　
Ｌｊｌを加算してスレッシ冒ルドレベルＴ１１．Ｔ！Ｉ
、Ｔ８Ｎヲ設定シテいる。それゆえ、各被検査物ごとに
スレッシｌルドレベルを標準サンプルにより校正する必
要がなく１表面欠陥を正確に検出することができる。ま
た、スレッシ冒ルドレベルＴ山Ｔ１１＋　ＴＩＩの算出
は。

被検査物上に設定された各検査領域（８ａ）、　（８ｂ
）。

（８Ｃ）、　（８ｄ）ごとに行っているので、Ｓハ（８
ｉｆｎａｌ／　Ｎｏ１ｓｅ　）比が向上する。その結果
、検出精度が向上し、被検査物上における走査周速度変
化にともなう検出感度の変動に基因する表面欠陥の看過
。

ｖ４認等がなくなる。さらに１本実施例においては。

欠陥分類部（至）にて、８ビツトのピーク値データを２
ビツトの欠陥データにすることＫよシ、データ長を圧縮
するようＫしているので、大量のデータを容量の少ない
メモリに格納することが可能となる。また、　ＣＰＵ−
にて取扱うデータ量も少なくてすみ、処理時間が短縮す
る。さらに、第１のメモリ部０？）は、書込みと読出し
が同時に可能であるので、検査能率が大＠に向上する。

なお、上記実施例においては１回転位置信号として３６
０パルス／回転を用いているが、適宜に選択してよい。

また、上記実施例においては、スレッシ璽ルドレペルは
、各検査領域の検査終了ごと１に逐次入力しているが、
あらかじめ全検査領域のスレッシ冒ルドレベルを設定し
、適時、必要なものを作動させるよう（してもよい。さ
らに、上記実施例においては、４つの検査領域に分割し
ているが、同心状に分割する限シ１分割数拡任意でよい
。ただし１分割数は、多いほど検出感度は向上する。さ
らに、ピーク値データ及び欠陥分類部（至）からの出力
データ及び第１のメモリ部（ロ）の１７ドレスは、８ビ
ツトとしたが、１６ビツト、３２ビツト等、任意でよい
。

〔発明の効果〕

以上のよ？に％本発明の表面検査装置によれば被検査物
が異った場合や、被検査物にソリがあった場合等欠陥の
ない場所の散乱光強度の変動があうた場合でも、各被検
査物ごとに同心円状に設定された各検査領域ごとに基準
値を自動的に検出し。

その基準値に対して欠陥検出するための複数のレベルを
加算してスレッシ璽ルドレペルを設定しているため、各
被検査物ごとにスレッシ璽ルドレベルを標準サンプルに
より校正する必要がないことはもとより、各被検査物表
面上の半径方向の走査周速度変化にともなう検出感度の
変動の影響を減殺して１表面欠陥を正確に検出すること
ができる。

したがって１本発明の表面検査装置を集積回路製造にお
ける検査工程に導入した場合、検査能率及び検査精度が
顕著に向上し、集積回路の品質及び歩留の改善に寄与す
るところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の表面検査装置の全体構成図
、第２図は第１図に示す照射部の斜視図。第３図は第１のメモリ部のアドレス構造を示す図。第４図は被検査物表面上へのブロック領域の設定の説明
図、第５図は各検査領域の説明図、第６図及び第７図は
第１図の表面検査装置の作動を説明するためのフローチ
ャート、第８図はデータサンプリングを示すタイミング
チャート、第９図は被検査物表面におけるデータサンプ
リング領域を示す図、第１０図は一時メモリ部における
データ書込み例、第１１図は従来の表面検査方法を説明
するための図、第１２図は従来の表面検査方法の欠点を
説明するためのグラフである。（８）：被検査物。（８ａ）、　（８ｂ）、　（８Ｃ）、　（８ｄ）　：検
査領域、住の：保持部、　　　　α３：照射部。（１４）　：ターンテーブル、　　　　（１９：（第１
の）モータ。（ＩＩ：送シ部、＠：積分球。（２７ａ）　：開口部。（２８Ｃ）　：半導体レーザ装置。＠：光電変換部、　　　　　ａｇ：透　孔。（至）：　Ａ／Ｄ変換器、＠：ビーク検出部。＠４）　：平均値算出部。ｃｌｌｌ１９＝欠陥分類部（欠陥検出部）。ａ７）：　ｇ　１　ツメモリ部（バッファメモリ部）。ＯＩ：中央制御部。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）＠２図第　７　図第３図第　４　図第８図第５図第　６ＷＪ第　９　図トラックィ立！第１０図第１１図時閉第１２図

Claims

【特許請求の範囲】下記構成を具備することを特徴とする表面検査装置。（イ）円周方向に分割された複数の表面欠陥検出領域が
設定されている被検査物を同軸的に載置するターンテー
ブルと、このターンテーブルを回転させるモータと、上
記ターンテーブルを上記モータによる回転軸線に直交す
る方向に進退させる送り部とを有する保持部。（ロ）開口部を有しこの開口部を上記ターンテーブルに
近接して配設された積分球と、この積分球に連設され上
記開口部を経由して上記ターンテーブルに載置された被
検査物にレーザ光を斜めから照射するレーザ装置と、上
記積分球に連設され上記積分球により集光された上記被
検査物にて反射したレーザ散乱光を光電変換する光電変
換器を有し、上記積分球には上記被検査物にて反射した
レーザ正反射光を外部に放射させる透孔が穿設された照
射部。（ハ）上記光電変換器から出力されたアナログ検出信号
をアナログ−ディジタル変換するアナログ−ディジタル
変換器。（ニ）上記アナログ−ディジタル変換器から出力された
ディジタル検出信号の平均値を求める平均値算出部。（ホ）上記アナログ−ディジタル変換器から出力された
ディジタル検出信号を入力し一定期間ごとのピーク値を
求めるピーク検出部。（ヘ）上記平均値算出部にて算出された平均値に基づい
て上記被検査物の表面欠陥検出のためのスレッシヨルド
レベルが上記各表面欠陥検出領域ごとに設定され、かつ
上記ピーク検出部にて求められた上記ピーク値を示す信
号を入力して上記入力したピーク値を示す信号が属する
上記表面欠陥検出領域のスレッシヨルドレベルと比較演
算を行い比較結果に基づいて上記表面欠陥の判定処理を
行う欠陥検出部。（ト）上記保持部及び上記平均値算出部及び上記欠陥検
出部のシーケンス制御を行い、かつ上記欠陥検出部にお
いて求められた欠陥データを記憶する中央制御部。