JPS6217645A

JPS6217645A - 異物検査装置

Info

Publication number: JPS6217645A
Application number: JP15633685A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Taniuchi; 谷内　俊明
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1985-07-16
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1987-01-26

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】［産業上の利用分野］この発明は、ＬＳＩ用ウエつ１などの被検査物の表面に
おける異物の存否などを検査する異物検査装置に関する
。

［従来の技術］ＬＳＩ用ウェハの異物検査装置として、光ビームをウェ
ハ而に照射し、ウェハ而からの反射光を受光素ｒで受光
して電気（１１号・に変換し、この電気信号に基づきウ
ェハ面における異物の存否などを判定するや式のものが
ある。

この受光素ｒとしては、従来はホトマルチプライヤが便
用されている。ホトマルチプライヤの出力信号レベルと
異物の粒径との間には、第４図に示すような関係がある
。この図に示すカーブＳはホトマルチプライヤの感度曲
線であるが、この感度曲線Ｓはホトマルチプライヤの印
加電圧によって変化するものである。また、ＬＢはバッ
クグラウンドノイズのレベルを示す。このバックグラウ
ンドノイズレベルは、ウェハ面の状態、ウェハ面に設け
られたパターンなどに影響されるものである。

第４図から容易に理解できるように、ホトマルチプライ
ヤの印加電圧を−ｌユげて感度曲線Ｓを立ち１−げれば
、微小な異物に対する検出能は向上するが、感度曲線が
飽和するために、検出可能な最大兄物拉径は小さくなる
（ダイナミックレンジが狭くなる）。逆に、ホトマルチ
プライヤの印加電圧をドげで、感度曲線Ｓのｓ′Ｌち１
．がりを緩やかにすれば、大きな異物まで検出できるが
（ダイナミックレンジは広がる）、微小な異物の検出能
は低ドする。

ここで、パターン付きウエノ１の場合、７寸ターンの影
響でバックグラウンドノイズが品レベルであるため、例
えば３μｍ以１−の異物しか検出できないから、感度を
ｔげ、ダイナミックレンジを広げるのが一般的である。

他方、鏡面ウエノ＼、ブランク膜付きウェハの場合、バ
ックグラウンドノイズのレベルが低いから、感度を１−
ばて微小異物の検出能を上げるのが一般的である。

このように、Ｊｆ９４査対象のウエノ１の種類、表面状
態、パターンの有無などに応じて、ホトマルチプライヤ
の印加電圧を適切に設定して感度を最適化する必要があ
る。そこで、従来の異物検査装置においては、ホトマル
チプライヤの印加電圧を切り換え、ホトマルチプライヤ
の感度を高感度、中感度または低感度に設定できるよう
にしている。

［解決しようとする問題点コ従来の異物検査装置の感度設定は自動化されていないた
め、作業者がウェハの試料を観察して最適感度を判断し
、それに応じてホトマルチプライヤの印加電圧を設定し
ている。このような感度判定には熟練を要し、時間もか
かり、判断エラーも起きやすい。また、個々のウェハ毎
に感度設定することは、作業能率などの面から不可能で
あるため、ｒめウェハを感度別に選別し、感度別にまと
めて検査するような方法をとらざるを得ない。

［発明のＬｌｌココの発明の１」的は、前記従来技術の問題点を解決する
ために、被検査面の状態に応じて自動的に受光素子の感
度を適切に設定するようにし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コこの［：１的を達成するために、この発明によれば、被
検査面に光ビームを照射し、該被検台面ヒからの反射光
を受光素子で受けて電気信号に変換し、該電気信号に基
づき前記被検査面における異物の存否などを判定する異
物検査装置において、前記受光素子は印加電圧に従い感
度が変化するものとされ、前記受光素子に対し可変電圧
を印加する電圧印加手段と、前記被検査面のある範囲に
対して前記受光素子より出力される電気信号のｑＪ均レ
ベルに基づき前記電圧印加手段による前記受光素子への
印加電圧を制御する制御手段とが設けられる。

［作用］受光素子の出力信号（検出信号）の・μ均しベルは、バ
ックグラウンドノイズレベルにほぼ比例する。したがっ
て、前述のように検出信号の平均レベルに基づき電圧印
加手段による印加電圧を制御する構成とすれば、受光素
子、例えばホトマルチプライヤの感度を対象の被検査面
に最適な感度に自動設定することができる。

［実施例コ以下、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ノ１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！！堡図である。

この図において、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、ステッピングモータ１４の回
転軸に直結されたスクリュー１６が螺合しており、ステ
ッピングモータ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できる。１８はＸス
テージｌＯ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。１９はＺステージ２０をＺ方
向に移動させるためのステッピングモータであり、Ｘス
テージ１０に固定されている。図中省略されているが、
このステッピングモータ１９の回転軸には偏心カムが取
り付けられ、このカムに係合するカムフォロアがＺステ
ージ２０側眸設けられている。しかして、ステッピング
モータ１９を作動させると、その回転が前記偏心力１１
およびカムフォロアを介してＺステージ２０に伝達され
、Ｚステージ２０が上下する。

また、Ｚステージ２０には、被検査物としてのウェハ３
０が載置される回転ステージ２２が回転１１工能に支持
されている。ここで、ウェハ３０としては、ブランク膜
付きウェハ、鏡面ウェハ、またはパターン付きウェハを
セットして検査ｉ−＋Ｊ能である。

この回転ステージ２２は、直流モータ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
っている。このス直流モータ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、ウェハ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。

このウェハ異物検査装置は、偏光レーザ光を利用してウ
ェハ３０上の異物を自動的に検査するものであり、ウェ
ハ３０の−Ｌ面（被検脊面）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′ａ３６．３８
が設けられている。各Ｓ偏光レーザ発振Ｗ３６．３８は
、ある波長の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゛μ導体レーザ発振
器である。

そのＳ偏光レーザ光は、Ｙ方向よりウェハ３０のｌ而に
約２度の照射角度φで照射される。このように照射角度
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、ウェハ面におけるスポットが長く延びてし
まい、十分な照射密度を得られない。そこでＳ偏光レー
ザ発振器３６゜３８の前方にシリンドリカルレンズ４４
．４６を配置しＳ偏光レーザ発振器３６．３８から出た
ほぼ円形断面のＳ偏光レーザ光ビームを、Ｚ方向につぶ
れた扁平な断面形杖のビームに絞ってからウェハ面に照
射するようにしている。

ここで、パターンなしのブランク膜付きウェハ（または
鏡面ウェハ）の場合、Ｓ偏光レーザ光は、その照射スポ
ット内に異物が存在しなければ、はぼ正反射されＺ方向
には反射されないが、異物が存在すれば、それにより乱
反射されてＺ方向にも反射される。

他方、パターン付きウェハの場合、ウェハ面に照射され
たＳ偏光レーザ光の反射レーザ光は、その照射スポット
内にパターンが存在すれば、Ｚ方向にも反射されるが、
そのパターンの而は微視的に平滑であるため、反射レー
ザ光はほとんどＳ偏光成分だけである。これに対し、異
物の表面には一般に微小な凹凸があるため、照射スポッ
ト内に異物が存在すると、照射されたＳ偏光レーザ光は
散乱して偏光方向が変化し、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、このウェハ異物検査装置にお
いては、パターン付きウェハの場合には、ウェハ面から
のＺ方向へ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。

他方、ブランク膜付きウェハ（鏡面ウェハも含む）の場
合には、検出感度を増大させるために、Ｚ方向へのＳ偏
光反射レーザ光およびＰ偏光反射レーザ光のレベルに基
づき、異物の存否およびサイズを検出する。

＋ｌｆび第１図を参照する。ウェハ而からの反射レーザ
光は、前記原理に従い異物を検出する検出系５０と、ウ
ェハの１１視観察のための顕微鏡５２とに共通の光学系
に入射する。すなわち、反射レーザ光は、対物レンズ５
４、ハーフミラ−５６、プリズム５８を経由して４５度
プリズム６０に達する。

また、１１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−
５６および対物レンズ５４を介してウェハ而が照明され
る。

プリズム６０を経由して顕微鏡５２側に入射した可視反
射光は、６０度プリズム６２、フィールドレンズ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。したがって、接眼レンズ６８により、ウェハ３０
を十分大きな倍率で１１視観察することができる。この
場合、視野の中心に、ウェハ而−ＬのＳ偏光レーザ光ス
ポットの範囲が位置する。また、プリズム５８を通して
ウェハ３０を低倍率で観察することもできる。

プリズム６０を経１１１シて検出系側に入射した反射レ
ーザ光は、スリット７２に設けられたアパーチャア４を
通過し、ホトマルチプライヤ９０へ送られる。

ここで、ウェハ３０がパターン付きウェハの場合には、
Ｓ偏光カットフィルタ８６（偏光板）が符号８６゛によ
り示す位置に移動せしめられるため、反射レーザ光のＰ
偏光成分だけが抽出されてホトマルチプライヤ９０に入
射する。ウェハ３０がブランク膜付きウェハ（または鏡
面ウェハ）の場合、Ｓ偏光カットフィルタ８８は実線で
示す位置に移動せしめられるため、反射レーザ光のＳ偏
光成分もＰ偏光成分もホトマルチプライヤ９０に入射す
る。後述するように、ホトマルチプライヤ９０の出力信
号（検出信号）の検出信号のレベルニ基づき、ウェハ面
上のアパーチャア４の視！ＦＦ内における異物の存否と
、異物の粒径が判定される。

８７はＳ偏光カットフィルタ８６を移動させるためのソ
レノイドである。

ここで、異物検査は、前述のようにウェハを回転させつ
つＸ方向（゛ト径方向）に送りながら行われる。そのよ
うなウェハ３０の移動に従い、第３図に小すように、Ｓ
偏光レーザ光のスポット３０Ａはウェハ３０の−Ｌ面を
外側より中心へ向かって螺旋状に移動する。検出系５０
と顕微鏡５２は静１１−シており、アパーヂャ７４の視
野は常にスポット３０Ａ内に含まれ、スポラ）３０Ａに
追従して移動する。すなわち、ウェハ而は螺旋走査され
ながら検査される。

ここで、照射角度φについて説明する。従来のウェハ異
物検査装置においては、ホトレジスト膜、アルシミニウ
ム蒸７を膜などのパターンのないブランク膜が表面に被
着されたウェハの異物検査を行う場合、かなり大きな照
射角度、例えば３０度で光ビームがウェハ而に照射され
るようになっている。

発明者の研究によれば、そのような従来装置における検
出イ、（号のバックグラウンドノイズには、ウェハ表面
（ブランク膜の表面）の状態により決まるノイズ成分だ
けではなく、ブランク膜内部の状態に関係するノイズ成
分と、ブランク膜の下のウェハ素地面の状態に関係する
ノイズ成分とが含まれている。ウェハ表面からの反射光
を利用するという原理！上昇最初のノイズ成分を完全に
除去することは不ｉ＋Ｊ能であり、また、その影響も致
命的なものではない。しかし、後の２つのノイズ成分は
、ウェハ内部の状態に影響されるものであり、直接誤検
出の原因となるため、除去すべきものである。

発明者の研究によれば、従来装置においてはビームの照
射角度が大きいため、ウェハ表面に入射した光ビームの
一部がブランク膜の内部に侵入し、ウェハ素地面で反射
され、再びブランク膜を通過しウェハ表面に出て光電素
子に入射するために、前述の好ましくないノイズ成分が
生じていたことが判明した。

そこで、この実施例においては、ウェハ而で光ビームが
実質的に全反射するように、光ビームの照射角度を前述
のように十分小さく選び、ウェハ内部への光ビームの侵
入を防止している。

ｆｌＴび第１図を参照する。対物レンズ５４の近傍に、
ウェハ而と対向させて静電界は変位計５３が設けられて
いる。この静電界］Ｕ変位３１５３は、ウェハ而と光学
系の対物レンズとの距離検出のための丁０段であり、ウ
ェハ而との間の静電容量に従い、）Ａ　’／ｌ距離から
の変位に比例した信号を出力する。

基望距離ならば、つまり基準距離からの変位がゼロなら
ば、対物レンズ５４の焦点がウニ／’％面に正しく合っ
ている。

次に、このウェハ異物検査装置の信号処理および制御系
について、第２図を参照して説明する。

前記ホトマルチプライヤ９０から出力される検出信号は
、増幅器１００により増幅されてからレベル比較回路１
０２に人力される。

ここで、ウェハＬの異物の粒径と、検出信号のレベルと
の間には、第４図に示すような関係がある。ただし、ホ
トマルチプライヤ９０の感度によって、異物粒径の目盛
りは異なることは当然である。この図において、Ｌ／　
−Ｌ２　＋　　Ｌａはレベル比較回路１０２の閾値であ
る。

レベル比較回路１０２は、検出信号のレベルを各閾値と
比較し、各閾値との比較結果をｔＪ＜す２；ｊＬコード
を出力する。例えば、検出信号レベルが閾値Ｌ／未膚な
らば、（０００）２を出力し、検出信号レベルが閾値し
２以ｉｔで閾値Ｌ３末滴ならば、（０１１）２を出力し
、検出信号レベルか闇値Ｌａ以−■−ならば（１１１）
２を出力する。

レベル比較回路１０２の出力コードは、データ処理シス
テム１３０とのインターフェイスを司るインターフェイ
ス回路１０８に入力される。

静電容糟変位計５３の出力信号はアナログ／デジタル変
換器１０３に入力され、２進コード（距離コード）に変
換されてインターフェイス回路１０８に人力される。

また、インターフェイス回路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０およびＸ方向（半径方向）位置Ｘの情
報を示す４５号（２進コード）が、バッファ回路１１０
，１１２を介し人力される。

前記インターフェイス回路１０８への各入力コードは、
一定の周期でインターフェイス回路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。

さらに、インターフェイス回路１０８の内部には、デー
タ処理システム１３０よりモータ１４゜１９．２０およ
びソレノイド８７の制御情報がセットされるレジスタも
ある。このレジスタにセットされた側御情報に従い、モ
ータコントローラ１１６によりモータ１４．１９．２４
の駆動制御が杼われ、またソレノイドドライバ１１７に
よりソレノイド８７の駆動制御が行われる。

また、ホトマルチプライヤ９０の自動感度設定のために
、積分回路１２４、比較回路１２５、可変電圧印加回路
１２０が設けられている。可変電圧印加回路１２０は、
外部から供給される一定電ＩＥ　Ｖを分圧し、ホトマル
チプライヤ９０に印加するｉｉＪ変分圧回路１２１、こ
の可変分圧回路１２１の分圧比を３段階に切り換え制御
するためのカウンタ１２２、およびカウンタ１２２のイ
ンクリメントのためのパルス発生するパルス発生回路１
２３からなっている。このパルス発生回路１２３は、イ
ンターフェイス回路１０８を通じてデータ処理システム
１３０より供給されるスタート信号ＳＴにより始動し、
比較回路１２５の出力信号のオンにより停止する。カウ
ンタ１２２は、スタートパルスＳＴによりリセ−７トさ
れる。このカウンタ１２２の値はインターフェイス回路
１０８に人力され、データ処理システム１３０側で読み
取り可能である。

データ処理システム１３０は、マイクロプロセッサ１３
１、プログラムやデータなどを記憶するためのメモリ１
３２、バス１３３、その他、図中省略されているが、テ
スト結果などを保存するためのフロッピーディスク装置
、オペレータとの対話を行うためのキーボードやＣＲＴ
ディスプレイ装置、ウェハの異物マツプなどを印刷出力
するためのＸ−Ｙプロッタなどから構成されている。

次に、異物の自動検査動作について説明する。

回転ステージ２２の所定位置にウエノ翫３０がセットさ
れ、詳細は省略するが、ウェハ自動セット機構からの七
ノド完ｒ割込みイ、１号がインターフェイス回路１０８
を介してマイクロプロセッサ１３１に１ｊ、えられると
、マイクロプロセッサ１３１はメモリ１３２１−のＩＡ
処理プログラム１３２Ａの実行を開始する。その処理の
流れを第５図のフローチャートに沿って説明する。

まず、マイクロプロセンサ１３１は、Ｘステージ１０，
２ステージ２０および回転ステージ２２を所定位置に位
置決めさせるためのモータ制御情報、および、ウェハ３
０がパターン付きウェハの場合にはＳ偏光カットフィル
タ８６を符号８６′の位置に移動させ、ウェハ３０がブ
ランク膜付きウェハ（または鏡面ウェハ）の場合にはＳ
偏光カットフィルタ８６を実線位置へ移動させるための
ソレノイド制御情報を、インターフェイス回路１０８の
内部レジスタにセットする（ステップ２００）。このモ
ータ制御情報に従い、モータコントローラ１１６がモー
タ１４，１９．２４を制御し、各ステージを所定位置に
移動させる。同様に、ソレノイドドライバ１１７は、ソ
レノイド制御情報に従い、ソレノイド８７を付勢または
消勢する。

ついでマイクロプロセッサ１３１は、インターフェイス
回路１０８を介して直流モータ２４を起動させる（ステ
ップ２０５）。

一定時間後に、マイクロプロセッサ１３１は、インター
フェイス回路１０８の内部レジスタから、一定の時間間
隔で４回（−・般的には複数回）、距離コードを読み込
み、それをメモリ１３２上の大力バッファ１３２Ｂの特
定エリアに順次１ｆＦき込む（ステップ２１０）。これ
で、ウェハ３０の外周近傍の４箇所（一般的には複数箇
所）についての距離コードが得られる。なお、その距離
検出箇所がウェハ３０の円周方向にほぼ均等に配される
ように、距離コードの読み込み時間間隔が選定される。

マイクロプロセッサ１３１は、読み込んだ４つの距離コ
ード（基準距離位置からの変位）の）Ｔ１．均値を算出
する（ステップ２１５）。

マイクロプロセッサ１３１は、その平均変位を打ち消す
ような距離および方向にＺステージ２０を移動させるた
めの制御情報を、インターフェイス回路１０８を介して
モータコントローラ１１Ｂに与える（ステップ２２０）
。これで、ウェハ而のほぼ全域について対物レンズ５４
の焦点が合わせられる。

次にマイクロプロセッサ１３１は、インターフェイス回
路１０８を介してスタートパルスＳＴを送出する（ステ
ップ２２５）。パルス発生回路１２３が始動し、一定周
期でパルスを発生し始める。

カウンタ１２２はリセットの後、パルス発生回路１２３
からのパルスによりインクリメントされる。

可変分圧回路１２１の分圧比はカウンタ１２２の値に従
って決まり、カウンタ１２２の値が０の期間に最低の電
圧がホトマルチプライヤ９０に印加され、その感度は最
低感度となる。カウンタ１２２の値が１になると、ホト
マルチプライヤ９０に中感度に対応する電圧が印加され
、カウンタ１２２の値が３になると、ホトマルチプライ
ヤ９０は最高の電圧を印加され、最高感度になる。

増幅器１００によって増幅された検出信号は積分回路１
２４により積分され、その平均レベルに対応した電圧信
号が積分回路から出力される。この電圧信号は、比較回
路１２５で基準レベルと比較され、平均レベルが基準レ
ベルを越えた時に比較回路１２５の出力がオンする。こ
のオンによりパルス発生回路１２３が停＋ｌ・、　シ、
カウンタ１２２の値は固定され、したがってホトマルチ
プライヤ９０の印加電圧が固定される。かくして、現在
セットされているウェハ３０に最適な感度でホトマルチ
プライヤ９０が作動する。

マイクロプロセッサ１３１は、スタートパルスＳＴを送
出してから、前述のような感度設定動作に必要な一定時
間を経過した後、インターフェイス回路１０８を通じて
カウンタ１２２の値を読み込み内部のレジスタに保持す
る（ステップ２３０）。このカウンタ値は、ホトマルチ
プライヤ９０の設定感度に対応している。メモリ１３２
には、低、中、高の各感度における感度曲線データに対
応した検出信号レベルと異物粒径との変換テーブル１３
２Ｃ，Ｄ、Ｅが予め格納されている。マイクロプロセッ
サ１３１は、読み込んだカウンタ値、つまり設定感度に
対応する１つの変換テーブルを選択しくステップ２３５
）、以下に述べる検査処理に使用する。

さて、以上の準備処理を終了すると、実際の検査処理が
始まるが、その処理はステップ２４０で代表させて示さ
れており、その詳細ステ・ツブは省略されている。

まず、マイクロプロセッサ１３１は、インターフェイス
回路１０８を通じ、モータコントローラ１１Ｂに対し走
査開始位置への位置決めを指示する。この指示を受けた
モータコントローラ１１６は、ステッピングモータ１４
を作動させ、走査位置が検査開始位置に一致するまでＸ
ステージ１０を移動させる。

この位置決めの完了後、マイクロプロセッサ１３１は、
インターフェイス回路１０８を介してモータコントロー
ラ１１６に走査開始を指示する。

この指示を受けたモータコントローフ１１ＥＨ１、前述
のような螺旋走査を一定速度で行わせるように、モータ
１４，２４を駆動する。

マイクロプロセッサ１３１は、インターフェイス回路１
０８の特定の内部Ｑジスタの内容、すなわち、検出信号
のレベル比較結果のコードと、走査位置Ｘ＋　　０のコ
ードを順次取り込み、人カッくツファ１３２の特定エリ
アに書き込む。そしてレベル比較結果コードについての
ゼロ判定を行う。

レベル比較結果コードがゼロならば、その時の走査位置
には異物が存在しないと判定し、次の走査点の処理に進
む。

レベル比較結果コードがゼロでなければ、その時の走査
位置と、既に検出されてメモリ１３２上の異物テーブル
１３２Ｆに格納されている他の異物の位置とを比較する
。この比較が不−・致ならば、新しい異物が検出された
と判断し、その異物の位置の情報と、ステップ２３５で
選択した変換テーブルにより感度に合わせて変換したレ
ベル比較結果コード（異物の粒径情報）とを、異物テー
ブル１３２Ｆに格納する。比較が一致した場合、既に検
出済みの異物の一部が再度検出されたものと判断し、現
在検出された異物の情報は異物テーブル１３２Ｆには格
納しない。

これと並行して、マイクロプロセッサ１３１は、インタ
ーフェイス回路１０８より取り込んだ走査位置情報によ
り、走査終了位置まで走査が進んだかチェックしている
。走査終了と判定すると、マイクロプロセッサ１３１は
、インターフェイス回路１０８を通じて、モータコント
ローラｔｔｅに対し走査停止指示を送る。この指示に応
答して、モータコントローラ１１Ｂはステッピングモー
タ１４．２０の駆動を停止する。

次にマイクロプロセッサ１３１は、異物テーブル１３２
Ｆに格納されている異物の情報を、設定感度およびウェ
ハ識別情報とともにフロッピーディスク装置へ転送して
格納させ、１つのウエノ＼に対する自動異物検査を終了
する。

なお、検出された異物のマツプを印刷出力させたり、自
動検査により検出された異物を目視観察し、その観察結
果を異物情報に併合したりするような各種の処理モード
があるが、この発明の要旨に直接関連しないので、その
説明は省略する。

また、前記自動異物処理はプログラムに従って実行され
るが、そのようなプログラムは、当業者であれば、以−
Ｌの説明に基づき容易に実現できるであろうから、その
詳細説明は省略する。

ここで、この発明は前記実施例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、前記実施例では、焦点調節の後に、感度設定動
作を行っているが、それらを同時に行うことも可能であ
る。但し、焦点ずれが大きい場合、ホトマルチプライヤ
の出力信号のレベルが影響されるため、前記実施例のよ
うにするのが一般に好ましいであろう。

また、感度設定に関して、例えば検出信号の平均レベル
の検出、その＝Ｖ、均レベルと基準レベルとの比較、そ
の比較結果に基づく印加電圧の制御などは、プログラム
処理によって実行してもよく、また、それは一般的な技
術により容易に実現＋ｊＪ能である。

印加電圧をさらに多段階に切り換え、感度を細かく調整
できるようにしてもよい。

ホトマルチプライヤの代わりに、印加電圧（または電流
）によって感度が変化する他の受光素子を用いることも
できる。

焦点調節のための距ｉ１１検出手段は静電容暖変位計に
限られるものではなく、距離を高精度に検出１１能な他
のｐ段で置換し得る。

前記実施例ではＺステージと一体的に回転ステージを移
動して焦点調節をおこなっているが、光学系側または／
および回転ステージを移動するように変更してもよく、
要はウェハ面と光学系（対物レンズ５４）との相対距離
を変化させればよい。

距離検出箇所はウェハの外周近傍に限らない。

検出系の走査位置が常に顕微鏡の視野内に入るようにな
っている７堡は必ずしもなく、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、１］視観察中の人物
の識別などの処理が容易である。

検査のための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ｌ−する
ため、走査時間が増加する傾向があり、また、ウェハの
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。したがって、ウェハな
どの異物検査の場合、螺旋走査が一般に汀利である。

また、偏光レーザ光以外の光ビームを利用する同様なウ
ェハ異物検査装置にも、この発明は適用可能である。

さらに、この発明は、ウエノ１以外の被検査物の表面に
おける異物を検査する装置に一般的に適用できるもので
ある。

［発明の効果コ以り詳述したように、この発明によれば、被検査面に光
ビームを照射し、該被検査面−Ｌからの反射光を受光素
子で受けて電気信号に変換し、該電気信号に基づき前記
被検査面における異物の存否などを判定する異物検査装
置において、前記受光素子は印加電圧に従い感度が変化
するものとされ、前記受光素子に対し可変電圧を印加す
る電圧印加丁”段と、前記被検査面のある範囲に対して
前記受光素ｒより出力される電気信号のＳ１４均レベル
に基づき前記電圧印加手段による前記受光素子への印加
電圧を制御する制御手段とが設けられる。したがって、
受光素子、例えばホトマルチプライヤの感度を対象の被
検査面に最適な感度に自動設定することができ、検査精
度および検査能率を向上できるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるウェハ異物検査装置の光学系な
どのＷ１要図、第２図はは同ウェハ異物検査装置の信号
処理制御系を示す概略ブロック図、第３図はウェハ而走
査の説明図、第４図は異物の粒径と検出信号レベルとの
関係などを示すグラフ、第５図は自動検査処理の簡略化
したフローチャートである。１０・・・Ｘステージ、１４．１９・・・ステッピング
モータ、２２・・・回転ステージ、２４・・・直流モー
タ、３０・・・ウェハ、３６．３８・・・Ｓ偏光レーザ
発振器、４４．４６・・・シリンドリカルレンズ、５０
・・・検出系、５２・・・顕微鏡、５３・・・静電界ｉ
４変位計、７２・・・スリット、８６・・・Ｓ偏光カッ
トフィルタ、９０・・・ホトマルチプライヤ、１００・
・・増幅ｎ、１０２・・・レベル比較回路、１０３・・
・アナログ／デジタル変換Ｚ、１０８・・・インターフ
ェイス回路、１１６・・・モータコントローラ、１２０
・・・可変電圧印加回路、１２１・・・可変分圧回路、
１２２・・・カウンタ、１２３・・・パルス発生回路、
１２４・・・積分回路、１２５・・・比較回路、１３０
・・・データ処理システム、１３１・・・マイクロプロ
セッサ、１３２・・・メモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検査面に光ビームを照射し、該被検査面上から
の反射光を受光素子で受けて電気信号に変換し、該電気
信号に基づき前記被検査面における異物の存否などを判
定する異物検査装置において、前記受光素子は印加電圧
に従い感度が変化するものであり、前記受光素子に対し
可変電圧を印加する電圧印加手段と、前記被検査面のあ
る範囲に対して前記受光素子より出力される電気信号の
平均レベルに基づき前記電圧印加手段による前記受光素
子への印加電圧を制御する制御手段とを備えることを特
徴とする異物検査装置。
（２）個々の被検査面毎に、その異物検査の開始に先立
って、前記ホトマルチプライヤの印加電圧の制御が行わ
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。
（３）前記制御手段は、前記受光素子から出力される電
気信号の平均レベルを検出する手段と、該手段により検
出された平均レベルを所定レベルと比較する比較手段と
からなり、前記電圧印加手段は、印加電圧を徐々に上昇
または下降させ、前記比較手段から出力される比較結果
信号に応答し、前記平均レベルが前記所定レベルとほぼ
一致した時に前記印加電圧を固定することを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項に記載の異物検査装
置。
（４）前記受光素子はホトマルチプライヤであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
か１項に記載の異物検査装置。