JPS6329537A - 検査装置 - Google Patents

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］ 本発明は、検査技術、特に、半導体装置製造におけるウ
ェハ処理工程での外観検査に適用して有効な技術に関す
る。

［従来の技術］ ウェハ処理工程における半導体ウェハの外ｌ［！検査に
ついては、株式会社工業調査会、昭和５８年１１月１５
日発行、「電子材料４１９８３年別冊、Ｐ２Ｏ４〜Ｐ２
Ｏ９に記載されている。

ところで、本発明者は、レーザの照射による半導体ウェ
ハの外観検査について検討した。以下は、公知とされた
技術ではないが本発明者によって検討された技術であり
、その概要は次の通りである。

すなわち、半導体ウェハの表面に対して所定の角度で半
導体レーザなどを照射する際に検出される散乱光または
反射光の強度の変化を観測することによって、半導体ウ
ェハの表面に付着した異物などの位置を自動的に検出す
るとともに、こうして検出された個々の異物を検査光で
ある半導体レーザによって顕在化させたのち白色光の落
射照明のもとて目視によって詳細に観察するようにした
ものである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記のような半導体ウェハの検査におい
ては、半導体レーザの波長が赤外域であるため、目視観
察の視野内における異物の顕在化が困難な場合があり、
検査の効率が低下されるという欠点があることを本発明
者は見いだした。

本発明の目的は、効率良く検査を行うことが可能な検査
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、被検査物表面の所定の部位に所定の角度で第
１の検査光を照射する第１の光源と、この第１の検査光
によって照明される被検査物からの散乱光または反射光
を自動的に検出する検出部と、被検査物の第１の検査光
が照射される部位に可視域の第２の検査光を所定の角度
で照射する第２の光源と、被検査物に対して落射照明を
行う第３の光源と、第２の検査光または落射照明によっ
て被検査物を目視により観察する目視観察部とを設けた
ものである。

［作用］ 上記した手段によれば、たとえば、第１の検査光が半導
体レーザなどの赤外域の光などで、目視観察において異
物を顕在化しにくい場合でも、可視域の第２の検査光の
照射によって視野内の異物の位置の特定などを迅速かつ
確実に行うことができるので、被検査物の外ｖ［５１検
査などを効率良（行うことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例である検査装置の要部を示す
説明図である。

所定の平面内において回転および水平移動などが自在に
可能な試料台１の上には、たとえば半導体ウェハなどの
被検査物２が着脱自在に位置されている。

この試料台１の側方部には、複数の第１の光源３および
第１の光［４が、該試料台ｌを介して対向して配設され
ており、試料台１に載置される被検査物２の表面の所定
の部位に、半導体レーザなどの第１の検査光５および第
１の検査光６が所定の傾斜角をなして照射される構造と
されている。

試料台１の上方には、被検査物２の平面に対して光軸を
ほぼ垂直にした対物レンズ７が設けられ、この対物レン
ズ７の光軸の延長上には、光−電気変換素子８が配設さ
れている。そして、前記の複数の第１の検査光５および
６が照射される際に被検査物２の所定の部位から発生さ
れる散乱光または反射光９の光量の変化などが対物レン
ズ７を介して光−電気変換素子８に検出されるように構
成されている。この光−電気変換素子８には、判定部１
０が接続されており、たとえば、散乱光または反射光９
の光量を所定のしきい値と比較することにより、被検査
物２の表面の所定の部位における異物の存在などが判別
されるものである。

対物レンズ７から光−電気変換素子８に至る散乱光また
は反射光９の光路の側方には、たとえば白色光１１を放
射する第３の光源１２が設けられており、対物レンズ７
と光−電気変換素子８との間に、光軸に交差する方向に
移動自在に設けられたハーフミラ−１３を対物レンズ７
の光軸上に随時移動させることにより、対物レンズ７を
通じて被検査物２の所定の部位が落射照明される構造と
されている。

この場合、試料台１の側方には、たとえばＨｅ−Ｎｅレ
ーザ源などからなる第２の光源１４が設けられており、
可視域の波長のＨｅ−Ｎｅレーザなどからなる第２の検
査光１５が、固定レーザミラー１６および可動レーザミ
ラー１７を介して、被検査物２における複数の第１の検
査光５および６の照射部位に照射される構造とされてい
る。

また、前記可動レーザミラー１７を固定レーザミラー１
６で反射された第２の検査光の光路の外に移動させるこ
とにより、随時、被検査物２に対する第２の検査光１５
の照射が停止されるものである。

さらに、対物レンズ７の光軸上において、前記ハーフミ
ラ−１３の上側には、ハーフミラ−１８が光軸に交差す
る方向に移動自在に設けられており、このハーフミラ−
１８を光軸上に位置させることにより、被検査物２への
白色光１１による落射照明や第２の検査光１５の照射に
よって得られる散乱光または反射光９ａが、側方に設け
られた目視観察部１９に導かれ、目視による観察が行わ
れる構造とされている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、対物レンズ７の光軸上からハーフミラ−１３およ
びハーフミラ−１８が除外されるとともに、第３の光源
１２は清澄され、さらに可動レーザミラー１７を適宜変
位させることにより第２の検査光１５の被検査物２に対
する照射が停止されている。

次に、複数の第１の検査光５および６を被検査物２の所
定の部位に照射しつつ試料台１を適宜移動させることに
より、被検査物２の全面が複数の第１の検査光５および
６によって走査される。

この時、被検査物２における第１の検査光５および６の
照射部位から発生される散乱光または反射光９は対物レ
ンズ７を介して光−電気変換素子８に入射され、この光
−電気変換素子８において検出された散乱光または反射
光９の光量を判定部１０において所定のしきい値と比較
することにより、被検査物２の所定の部位における異物
の有無などが判別され、たとえば異物からの散乱光また
は反射光９が検出された時の試料台１の位置などから、
被検査物２における異物の位置が把握されて記録される
。

その後、たとえば、前記の検査で検出された個々の異物
などを目視によって詳細に検査する場合には、まず、ハ
ーフミラ−１３およびハーフミラ−１８を対物レンズ７
の光軸上に介設させるとともに、前記の記録された異物
の位置情報に基づいて試料台１を適宜移動させ、被検査
物２における目的の異物の付着部位を対物レンズ７の光
軸上に位置させる。

そして、可動レーザミラー１７を適宜移動させ、可視域
の波長の第２の検査光１５を被検査物２の所定の部位に
照射し、この時発生される散乱光または反射光９ａをハ
ーフミラ−１８を介して目視観察部１９に導いて観察す
ることにより、目視観察部１９の視野内における異物な
どの位置が第２の検査光によって迅速に顕在化されると
ともに、異物の大きさや形状などが明瞭に把握される。

さらに、異物の色などを観察する場合には、可動レーザ
ミラー１７を適宜移動させて第２の検査光１５の照射を
停止するとともに、第３の光源から白色光１１による落
射照明を行うことで行われる。

この時、目視観察部１９の視野内における異物の位置が
前記の第２の検査光１５の照射によってすでに明瞭に把
握されているため、落射照明のもとでは探索が困難な異
物などでも効率良く観察することができる。

このように、本実施例においては以下の効果を得ること
ができる。

（１）、被検査物２の表面を走査して自動的に検査を行
う複数の第１の検査光５および６を放射する複数の第１
の光源とともに、可視域の第２の検査光１５を被検査物
２の所定の部位に照射する第２の光源が設けられている
ため、半導体レーザなどの第１の検査光５および６の走
査によって被検査物２の表面における異物などの位置を
自動的に検査した後、個々の異物などを目視によって観
察する際に、可視域の第２の検査光１５を照射すること
によって目視観察の視野内における異物の位置を迅速に
顕在化することができるので、たとえば第１の検査光や
白色光１１などによる落射照明では視野内における位置
を特定しにくい異物などの欠陥の観察を効率良く行うこ
とができる。

（２）、前記ｉｌ＋の結果、半導体ウェハなどの被検査
物２の異物検査における異物の種類の特定などを迅速に
行うことができ、被検査物２の外観検査などにおける生
産性が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、第２の検査光
としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザなどに限らず、可視域の光
であればいかなるものであってもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその前景となった利用分野である半導体ウェハの外観
検査に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば、被検査物の表面における
微細な欠陥を観察することが必要とされる技術などに広
く適用できる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、被検査物表面の所定の部位に所定の角度で第
１の検査光を照射する第１の光源と、この第１の検査光
によって照明される前記被検査物からの散乱光または反
射光を自動的に検出する検出部と、前記被検査物の前記
第１の検査光が照射される部位に可視域の第２の検査光
を所定の角度で照射する第２の光源と、前記被検査物に
対して落射照明を行う第３の光源と、前記第２の検査光
または前記落射照明によって前記被検査物を目視により
観察する目視観察部とを備えているため、たとえば、第
１の検査光が半導体レーザなどの赤外域の光などで、目
視観察において異物を顕在化しにくい場合でも、可視域
の第２の検査光の照射によって視野内の異物の探索を迅
速かつ確実に行うことができるので、被検査物の外観検
査などを効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である検査装置の要部を示す
説明図である。 １・・・試料台、２・・・被検査物、３．４・・・第１
の光源、５．６・・・第１の検査光、７・・・対物レン
ズ、８・・・光−電気変換素子、９．９ａ・・・散乱光
または反射光、１０・・・判定部、１１・・・白色光、
１２・・・第３の光源、１３・・・ハーフミラ−１１４
・・・第２の光源、１５・・・第２の検査光、１６・・
・固定レーザミラー、１７・・・可動レーザミラー、１
８・・・ハーフミラ−１８，１９・・・目視観察部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査物表面の所定の部位に所定の角度で第１の検
   査光を照射する第１の光源と、この第１の検査光によっ
   て照明される前記被検査物からの散乱光または反射光を
   自動的に検出する検出部と、前記被検査物の前記第１の
   検査光が照射される部位に可視域の第２の検査光を所定
   の角度で照射する第２の光源と、前記被検査物に対して
   落射照明を行う第３の光源と、前記第２の検査光または
   前記落射照明によって前記被検査物を目視により観察す
   る目視観察部とを備えたことを特徴とする検査装置。 ２、前記第１および第２の検査光が、それぞれ半導体レ
   ーザおよび可視域のレーザであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の検査装置。 ３、前記被検査物が半導体ウェハであり、この半導体ウ
   ェハの外観検査を行うことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の検査装置。