JPH10325803A - Foreign matter inspection equipment - Google Patents

Foreign matter inspection equipment

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Publication number
JPH10325803A
JPH10325803A JP9133927A JP13392797A JPH10325803A JP H10325803 A JPH10325803 A JP H10325803A JP 9133927 A JP9133927 A JP 9133927A JP 13392797 A JP13392797 A JP 13392797A JP H10325803 A JPH10325803 A JP H10325803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foreign matter
sample
analysis
optical observation
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP9133927A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Shinohara
真 篠原
Tetsuya Morii
哲也 森井
Naomasa Niwa
直昌 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP9133927A priority Critical patent/JPH10325803A/en
Publication of JPH10325803A publication Critical patent/JPH10325803A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foreign matter inspection equipment in which detection of a foreign matter and analysis of a detected foreign matter can be performed using a single equipment while facilitating positioning at an analyzing point and a foreign matter can be detected easily even if a sample has mirror surface. SOLUTION: The foreign matter inspection equipment comprises an analyzing means 2, and means 3 for optically observing the surface of a sample wherein the surface of the sample to be observed by the optical observation means 3 includes the point on the surface of the sample to be irradiated by a probe of the analyzing means 2. A part common to the observing region of the optical observation means 3 and the analyzing region of the analyzing means 2 is provided and the surface of the sample is irradiated with an oblique illumination means 4 for projecting a parallel light to the surface of the sample to be observed by the optical observation means at an angle with respect to the optical axis thereof. According to the arrangement, a foreign matter can be detected easily even if the sample has mirror surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は異物検査装置に関
し、特に鏡面状の表面を持つ試料上に存在する異物の分
析する異物検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus, and more particularly to a foreign matter inspection apparatus for analyzing foreign matter present on a sample having a mirror-like surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】試料表面を分析する表面分析の一つに、
試料表面に存在する異物を検査する異物検査が知られて
いる。従来、試料表面を撮像装置等によって得た観察像
を目視検査することによって異物検出が行われ、さら
に、検出した異物の分析を行う場合には、試料表面上に
存在する異物を検出する光学式異物検出装置と、検出し
た異物を分析する分析装置の2つの装置を組み合わせる
ことのより行っている。例えば、半導体ウェハ上の異物
の検査分析を行う場合には、光学式異物検査装置を用い
て異物を検出してその位置座標を求め、該位置座標を別
の分析装置上に座標変換し分析を行っている。
2. Description of the Related Art As one of surface analysis for analyzing a sample surface,
A foreign substance inspection for inspecting a foreign substance present on a sample surface is known. Conventionally, foreign matter detection is performed by visually inspecting an observation image obtained by an imaging device or the like on a sample surface, and further, when analyzing the detected foreign matter, an optical system for detecting foreign matter present on the sample surface is used. This is achieved by combining two devices, a foreign matter detection device and an analyzer for analyzing the detected foreign matter. For example, when inspecting and analyzing a foreign substance on a semiconductor wafer, the foreign substance is detected using an optical foreign substance inspection apparatus, the position coordinates thereof are obtained, and the position coordinates are converted to another analyzing apparatus for analysis. Is going.

【0003】また、分析範囲が狭い場合には、SEMや
EPMAやAUGER等の分析装置を用い、SEM像の
観察によって試料表面上の異物を探した後に異物の分析
を行うこともできる。
When the analysis range is narrow, it is also possible to use an analyzer such as SEM, EPMA, or AUGER to analyze foreign matter after searching for foreign matter on the sample surface by observing the SEM image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のSEM像の観察
による異物検査では、異物の大きさが非常に小さい場合
や、個数が少なく分布密度が低い場合には、広い試料上
での異物の検出が困難であるという問題点があり、ま
た、光学式異物検出装置と分析装置の2つの装置を組み
合わせる場合には、分析装置上への座標変換等により座
標の再現性の点で、必ずしも容易に異物の位置を再現で
きないという問題点がある。
In the conventional foreign substance inspection by observing an SEM image, when the size of the foreign substance is very small, or when the number of the foreign substances is small and the distribution density is low, the foreign substance is detected on a wide sample. In addition, in the case of combining two devices, an optical foreign matter detection device and an analyzer, it is not always easy in terms of reproducibility of coordinates by performing coordinate conversion on the analyzer. There is a problem that the position of the foreign matter cannot be reproduced.

【0005】また、光学式異物検出装置では、通常、試
料表面に対して真上方向から照明光を照射し、試料表面
から真上方向に反射する反射光を観察する構成であり、
ハードディスクや半導体ウェハ等分析対象の試料表面が
鏡面状である場合には、鏡面からの反射光と異物からの
散乱光の両反射光を同時に観察するため、観察像上での
異物検出が困難となる場合があるという問題もある。
[0005] In addition, the optical foreign matter detection device is generally configured to irradiate illumination light onto the sample surface from directly above and observe reflected light reflected directly above from the sample surface.
If the surface of the sample to be analyzed, such as a hard disk or semiconductor wafer, has a mirror-like surface, the reflected light from the mirror surface and the scattered light from the foreign material are both observed at the same time. There is also a problem that it may be.

【0006】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、異物の検出と検出した異物の分析を1つの装置
で行うことができ、分析点への位置決めを容易に行うこ
とができる異物検査装置を提供することを目的とし、ま
た、試料表面が鏡面状の場合にも異物検出が容易な異物
検査装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can detect foreign matter and analyze the detected foreign matter with one apparatus, and can easily perform positioning to an analysis point. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus, and to provide a foreign substance inspection apparatus that can easily detect a foreign substance even when the surface of the sample is mirror-like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の異物検査装置
は、異物検査を行う試料表面において、異物を探すため
の光学的観察手段の観察領域と、検出異物を分析する分
析手段の分析領域に共通部分を設けることによって、光
学的観察手段と分析手段の同一装置内への組み込みを行
って、1つの装置で異物の検出と分析を可能とすると共
に、分析点への位置決めを容易とし、また、斜光照明を
用いることによって鏡面状の試料表面での異物検査を可
能とするものである。
According to the present invention, there is provided a foreign matter inspection apparatus comprising: an observation area of an optical observation means for searching for a foreign matter; and an analysis area of an analysis means for analyzing a detected foreign matter, on the surface of a sample to be inspected. By providing the common part, the optical observation means and the analysis means are incorporated in the same apparatus, and foreign matter can be detected and analyzed by one apparatus, and the positioning to the analysis point is facilitated. By using oblique illumination, it is possible to perform a foreign substance inspection on a mirror-like sample surface.

【0008】本発明の異物検査装置は、試料表面上の異
物の分析を行う分析手段と試料表面を観察する光学観察
手段とを備え、光学観察手段が観察する試料表面上の観
察面が、分析手段が試料表面上に照射するプローブの照
射点を含む構成とすることによって、光学的観察手段の
観察領域と分析手段の分析領域に共通部分を設ける。ま
た、試料表面を照らす照明の構成を、光学観察手段で観
察される試料表面に対して、平行光線を光学観察手段の
光軸に対して角度を有して投射する斜光照明手段とする
ことによって、試料表面が鏡面状の場合にも光学的観察
手段による異物検出を容易とするものである。
The foreign matter inspection apparatus according to the present invention includes an analyzing means for analyzing foreign matter on the surface of the sample and an optical observation means for observing the surface of the sample. Since the means includes the irradiation point of the probe that irradiates the sample surface, a common portion is provided in the observation area of the optical observation means and the analysis area of the analysis means. Further, the configuration of the illumination for illuminating the sample surface is made by oblique light illuminating means for projecting parallel rays at an angle with respect to the optical axis of the optical observation means on the sample surface observed by the optical observation means. In addition, even when the surface of the sample is mirror-like, the foreign object can be easily detected by the optical observation means.

【0009】本発明の異物検査装置によれば、斜光照明
手段が投射する平行光線は、試料表面において光学観察
手段の光軸に対して角度を有して入射する。鏡面状の試
料表面は、入射光を光学観察手段の光軸に対して対照の
方向に入射角と同角度で反射させる。従って、反射光は
光学観察手段の光軸に対して角度を有しているため、試
料表面の鏡面状から反射された反射光は、光学観察手段
では観察されない。一方、試料表面上の異物がある場合
には、斜光照明手段が投射する平行光線はこの異物で散
乱されて散乱光を発し、散乱光の一部は光学観察手段に
よって観察される。これによって、鏡面状の試料表面上
に存在する異物を検出することができる。
According to the foreign matter inspection apparatus of the present invention, the parallel rays projected by the oblique illumination unit enter the sample surface at an angle to the optical axis of the optical observation unit. The specular sample surface reflects the incident light in the direction opposite to the optical axis of the optical observation means at the same angle as the incident angle. Therefore, since the reflected light has an angle with respect to the optical axis of the optical observation means, the reflected light reflected from the mirror surface of the sample surface is not observed by the optical observation means. On the other hand, when there is a foreign substance on the surface of the sample, the parallel light projected by the oblique illumination unit is scattered by the foreign substance to emit scattered light, and a part of the scattered light is observed by the optical observation unit. This makes it possible to detect a foreign substance present on the mirror-like sample surface.

【0010】光学的観察手段の観察領域と分析手段の分
析領域は同一座標上にあるため、光学観察手段で検出し
た異物の位置とプローブの照射点との位置合わせを、座
標変換することなく行うことができ、これによって、分
析手段による異物分析を行うことができる。
Since the observation area of the optical observation means and the analysis area of the analysis means are on the same coordinates, the position of the foreign matter detected by the optical observation means and the irradiation point of the probe are aligned without performing coordinate conversion. Accordingly, foreign matter analysis by the analysis means can be performed.

【0011】本発明の分析手段の実施態様は、SEM、
EPMA、あるいはAUGERとするものであり、電子
ビーム等のプローブを異物に照射し、異物から放出され
るX線や二次電子を検出することによって分析を行うも
のである。本発明の光学観察手段の実施態様は、CCD
装置等の撮像装置であり、観察像を画像データとして得
ることができる。本発明の実施態様は、前記異物検査装
置に、光学観察手段の観察像から異物の位置データを求
める位置データ検出手段と、検出した位置データに基づ
いて異物と分析手段のプローブとの位置合わせを行う位
置合わせ手段を備えるものであり、これによって、分析
点への位置決めを自動で行うことができる。
An embodiment of the analysis means of the present invention is a SEM,
The analysis is performed by irradiating a foreign material with a probe such as an electron beam and detecting X-rays and secondary electrons emitted from the foreign material. An embodiment of the optical observation means of the present invention is a CCD
It is an imaging device such as a device, and can obtain an observation image as image data. According to an embodiment of the present invention, the foreign matter inspection apparatus includes a position data detecting means for obtaining position data of the foreign matter from an observation image of the optical observation means, and a position adjustment of the foreign matter and the probe of the analyzing means based on the detected position data. It is provided with a positioning means for performing the positioning, whereby the positioning to the analysis point can be performed automatically.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態の構
成例について、図1の本発明の異物検査装置を説明する
ための概略構成図を用いて説明する。図1において、異
物検査装置1は、試料s上の異物にプローブを用いて分
析を行う分析系2と、試料表面を光学的に観察して、試
料s上の異物を検出しその位置を定める光学観察系3
と、試料sの表面に対して斜めに照明光を入射させる斜
光照明系4と、試料sを保持すると共に、分析系2ある
いは光学観察系3に対して試料sを移動させて位置決め
を行うステージ系5とを備え、制御部6はこれら各系の
制御を行う。制御部6に対する設定値の入力は、入力部
8を介して行うことができる。また、分析系2や光学観
察系3で得られる像は、表示装置7で表示することがで
きる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. A configuration example according to an embodiment of the present invention will be described with reference to a schematic configuration diagram for explaining the foreign substance inspection device of the present invention in FIG. In FIG. 1, a foreign matter inspection apparatus 1 includes an analysis system 2 that analyzes a foreign matter on a sample s using a probe, and optically observes the surface of the sample, detects the foreign matter on the sample s, and determines its position. Optical observation system 3
An oblique illumination system 4 for irradiating illumination light obliquely to the surface of the sample s, and a stage for holding the sample s and moving and positioning the sample s with respect to the analysis system 2 or the optical observation system 3. The control unit 6 controls the respective systems. The input of the set value to the control unit 6 can be performed via the input unit 8. An image obtained by the analysis system 2 or the optical observation system 3 can be displayed on the display device 7.

【0013】分析系2は、試料sに電子ビーム等のプロ
ーブを照射するための電子銃等のプローブ源21と、試
料sから放出されるX線や二次電子を検出する検出器2
2と、検出器22で検出した検出信号を用いて分析を行
う分析装置23を備える。この分析装置は、SEM、E
PMA、あるいはAUGER等を用いることができる。
The analysis system 2 includes a probe source 21 such as an electron gun for irradiating the sample s with a probe such as an electron beam, and a detector 2 for detecting X-rays and secondary electrons emitted from the sample s.
2 and an analyzer 23 for performing analysis using the detection signal detected by the detector 22. The analyzer is SEM, E
PMA, AUGER, or the like can be used.

【0014】光学観察系3は、試料sの表面を光学的に
観察するものであり、CCDカメラ等の撮像手段31
と、撮像手段31で得られた画像データの信号処理を行
って異物の検出を行う画像処理部32を備える。斜光照
明系4は、試料sの表面において、光学観察系3で観察
する領域に対して、平行光線を光学観察系3の光軸に対
して角度を有して投射し、試料面を仰角数度の角度で斜
め方向から平行光線を照射する光源41を備える。この
光源41は、試料sに対して斜め上方位置において、そ
の投射する平行光線光は、試料表面においてプローブが
照射する照射点を照射範囲とするように配置する。
The optical observation system 3 is for observing the surface of the sample s optically and includes an image pickup means 31 such as a CCD camera.
And an image processing unit 32 that performs signal processing of the image data obtained by the imaging unit 31 to detect a foreign substance. The oblique illumination system 4 projects parallel rays at an angle with respect to the optical axis of the optical observation system 3 on the surface of the sample s to a region to be observed by the optical observation system 3, and elevates the sample surface with the elevation angle. A light source 41 for irradiating a parallel light beam from an oblique direction at an angle of degrees is provided. The light source 41 is disposed obliquely above the sample s such that the projected parallel light beam is irradiated on the sample surface by the irradiation point of the probe.

【0015】照明の光源としては、ハロゲンランプ等の
白色光およびレーザ光を使用することができ、レンズ系
を使用して試料上の照射点に光を収束させて光強度を高
めることもできる。なお、本発明の光学観察系では散乱
光を観察するため、検出する光強度の点から、光強度の
高いレーザ光が有利である。これによって、試料表面上
のプローブの照射点では、光源41から光学観察系3の
光軸に対して角度を有した平行光線が照射される。
As a light source for illumination, white light and laser light such as a halogen lamp can be used, and light intensity can be increased by converging light to an irradiation point on a sample using a lens system. Since the optical observation system of the present invention observes scattered light, a laser beam having a high light intensity is advantageous in terms of the light intensity to be detected. Thus, at the irradiation point of the probe on the sample surface, the light source 41 emits a parallel light beam having an angle with respect to the optical axis of the optical observation system 3.

【0016】図2は、本発明の斜光照明系4による試料
表面の光学観察の状態を説明するための図である。図2
(a)は試料sの表面上に異物が存在しない場合を示し
ている。図示していない斜光照明の光源から投射された
斜光入射光4aは、試料sの鏡面10で反射されて反射
光4bとなる。反射光4bの反射角度は、光学観察系の
光軸に対して反対側で入射角度と同角度であるため、反
射光4bはレンズ等の光学系33および受光部31に入
射せず、光学観察系3では観察されない。
FIG. 2 is a view for explaining the state of optical observation of the sample surface by the oblique illumination system 4 of the present invention. FIG.
(A) shows a case where no foreign matter exists on the surface of the sample s. The oblique incident light 4a projected from a light source of oblique illumination (not shown) is reflected by the mirror surface 10 of the sample s to become reflected light 4b. Since the reflection angle of the reflected light 4b is the same as the incident angle on the opposite side to the optical axis of the optical observation system, the reflected light 4b does not enter the optical system 33 such as a lens and the light receiving unit 31, and the optical observation Not observed in system 3.

【0017】これに対して、図2(b)は試料sの表面
上に異物が存在する場合を示している。斜光入射光4a
は異物11においてチンダル現象によって光散乱され、
散乱光4cは様々な方向に散乱する。散乱光4cの一部
は光学系33を介して受光部31に入射し、光学観察系
3によって観察される。
On the other hand, FIG. 2B shows a case where a foreign substance exists on the surface of the sample s. Oblique incident light 4a
Is scattered by the Tyndall phenomenon in the foreign substance 11,
The scattered light 4c is scattered in various directions. Part of the scattered light 4c enters the light receiving unit 31 via the optical system 33 and is observed by the optical observation system 3.

【0018】従って、斜光照明を行うことによって、光
学観察系3は試料表面上の異物のみを観察し検出するこ
とができ、観察される異物の光学像は、暗視野上に浮き
上がって観察される。
Accordingly, by performing the oblique illumination, the optical observation system 3 can observe and detect only the foreign matter on the sample surface, and the optical image of the observed foreign matter floats on a dark field and is observed. .

【0019】図2(c)は、受光部31による撮像信号
例を示している。受光部31は試料上の異物11のみを
像として検出し、異物11の位置に対応した受光信号を
出力する。受光部31で検出する受光信号は、試料表面
の鏡面部分からの信号強度は微少であるため、ほぼ異物
11からの信号のみとなる。
FIG. 2C shows an example of an image pickup signal by the light receiving section 31. The light receiving section 31 detects only the foreign matter 11 on the sample as an image and outputs a light receiving signal corresponding to the position of the foreign matter 11. The light receiving signal detected by the light receiving section 31 is almost only a signal from the foreign substance 11 because the signal intensity from the mirror surface portion of the sample surface is very small.

【0020】CCDカメラ等の撮像装置で受光された画
像信号は、画像処理部32において画像処理され、像の
明確化や位置座標の決定が行われる。斜光照明によって
得られる画像信号は、鏡面からの信号が微少であるた
め、2値化処理を行うことなく得られた画像信号を2値
化信号としてそのまま使用することが多く、この場合に
は2値化処理の信号処理を省略することができる。
An image signal received by an imaging device such as a CCD camera is subjected to image processing in an image processing section 32 to clarify an image and determine position coordinates. Since an image signal obtained by oblique illumination has a very small signal from a mirror surface, an image signal obtained without performing a binarization process is often used as it is as a binarized signal. The signal processing of the value conversion processing can be omitted.

【0021】また、位置座標の決定において、光学観察
系上の位置はCCDカメラの走査信号と座標とを対応付
けることによって行うことができ、また、異物検査装置
を基準とする位置はステージに対する光学観察系の位置
と前記光学観察系上の位置を組み合わせて得ることがで
きる。
Further, in determining the position coordinates, the position on the optical observation system can be determined by associating the scanning signal of the CCD camera with the coordinates. It can be obtained by combining the position of the system and the position on the optical observation system.

【0022】また、画像処理による異物の選択は、表示
装置上において暗視野上に浮き上がって観察される像を
指定したり、あるいは画像信号のしきい値処理によって
自動で選択することができ、前記位置座標の決定によっ
てその位置座標を求める。選択した異物と分析系のプロ
ーブとの位置合わせは、画像処理で求めた異物の位置座
標を用いて、異物側あるいはプローブ側を移動すること
によって行うことができる。
Further, the foreign matter can be selected by image processing by designating an image to be observed floating on a dark field on a display device, or automatically by threshold processing of an image signal. The position coordinates are obtained by determining the position coordinates. The alignment between the selected foreign substance and the probe of the analysis system can be performed by moving the foreign substance side or the probe side using the position coordinates of the foreign substance obtained by the image processing.

【0023】ステージ系5は、試料sを保持し2次元あ
るいは3次元方向に移動可能なステージ51と、該ステ
ージ51を駆動するステージ駆動部53と、ステージ駆
動部53を制御するステージ制御部52とを備える。ス
テージ制御部52は、ステージ51から異物検査装置1
に対するステージの位置座標を入力し、制御部からの制
御信号に基づいて、ステージ駆動部53の制御し、異物
とプローブとの位置合わせを行う。
The stage system 5 includes a stage 51 that holds the sample s and is movable in two-dimensional or three-dimensional directions, a stage driving unit 53 that drives the stage 51, and a stage control unit 52 that controls the stage driving unit 53. And The stage control unit 52 controls the foreign matter inspection device 1 from the stage 51.
The position coordinates of the stage with respect to are input, and the stage driving unit 53 is controlled based on a control signal from the control unit, and the foreign object and the probe are aligned.

【0024】制御部6は、画像処理部32で求めた異物
の位置座標を入力し、自動選択あるいは入力部8で選択
した異物の位置座標をステージ制御部52に送って、ス
テージ51に位置を制御を行うと共に、画像処理部32
で求めた光学観察像を表示装置7に表示したり、また、
分析系2の検出器22の検出信号に基づいて検出装置2
3で得られた分析画像を表示装置7に表示する。なお、
図1に示す異物検査装置では、ステージ51側を移動さ
せて、異物とプローブとの位置合わせを行う構成を示し
ているが、分析系側を移動させて異物とプローブとの位
置合わせを行う構成とすることもできる。
The control unit 6 inputs the position coordinates of the foreign matter obtained by the image processing unit 32 and sends the position coordinates of the foreign matter automatically selected or selected by the input unit 8 to the stage control unit 52, and the position of the foreign matter is determined by the stage 51. Controls the image processing unit 32
The optical observation image obtained in the step is displayed on the display device 7, and
Detecting device 2 based on a detection signal of detector 22 of analysis system 2
The analysis image obtained in 3 is displayed on the display device 7. In addition,
The foreign matter inspection apparatus shown in FIG. 1 shows a configuration in which the stage 51 is moved to align the foreign matter and the probe. However, a structure in which the analysis system is moved to align the foreign matter and the probe. It can also be.

【0025】次に、本発明の異物検査装置の動作につい
て、図3,4を用いて説明する。図3は、光学観察手段
で検出した異物を分析手段の分析位置に位置合わせする
動作状態を示し、図4はその動作の操作を説明する流れ
図である。
Next, the operation of the foreign matter inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an operation state of aligning the foreign matter detected by the optical observation means with the analysis position of the analysis means, and FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the operation.

【0026】図3(a),(b)は、異物検査装置上に
固定した座標系(X―Y座標)における試料表面の光学
観察像を示し、図3(a)は異物とプローブの位置合わ
せ前の状態を示し、図3(b)は異物とプローブの位置
合わせ後の状態を示す。なお、図3、4に示す異物検査
装置では、試料面上においてプローブのビーム軸中心点
と光学観察系の光軸点が一致している場合を示してお
り、不一致の場合には、両軸中心の位置ずれを座標変換
して位置合わせすることによって同様の処理を行うこと
ができる。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) show optical observation images of the sample surface in a coordinate system (XY coordinates) fixed on the foreign matter inspection apparatus. FIG. 3 (a) shows the positions of the foreign matter and the probe. FIG. 3B shows a state before the alignment, and FIG. 3B shows a state after the alignment between the foreign matter and the probe. 3 and 4 show the case where the center point of the beam axis of the probe coincides with the optical axis point of the optical observation system on the sample surface. A similar process can be performed by performing coordinate conversion on the center position shift and performing position adjustment.

【0027】斜光照明によって試料表面を照射し、照射
面を光学観察系で観察すると、図3(a)中の光学観察
領域35の観察像が得られる(ステップS1)。光学観
察領域35内には、分析系のプローブのビーム軸中心点
Bが含まれる。斜光照明を行うことによって、光学観察
領域35内で鏡面状試料上に存在する異物(図中の点
P)は、暗視野上に浮き上がって観察される。この異物
を、表示画面上に表示される観察像を観察することによ
って識別し、分析点の選択を行う。分析点の選択は、表
示画面上でマウス等のポインティングデバイスを用いて
行うことも、また、制御装置側において、画像データ自
体あるいは2値化処理した画像データを用いて分析点を
自動選択することによって行うことができる(ステップ
S2)。
When the sample surface is irradiated by oblique illumination and the irradiated surface is observed by an optical observation system, an observation image of the optical observation area 35 in FIG. 3A is obtained (step S1). The optical observation area 35 includes the beam axis center point B of the probe of the analysis system. By performing the oblique illumination, the foreign matter (point P in the figure) existing on the mirror-like sample in the optical observation area 35 rises and is observed in the dark field. The foreign substance is identified by observing an observation image displayed on the display screen, and an analysis point is selected. The analysis points can be selected using a pointing device such as a mouse on the display screen, or the control unit can automatically select the analysis points using the image data itself or the binarized image data. (Step S2).

【0028】選択された分析点Pの位置座標は、光学観
察領域35に設けた座標系(x―y座標)上では(xp,
yp)で表される。ここで、プローブのビーム軸中心点B
の座標位置を光学観察領域35に設けた座標系(x―y
座標)の中心に一致させて設定すると、異物検査装置上
に設けた座標系(X―Y座標)では、ビーム軸中心点B
の座標は(XB,YB)で表され、分析点Pは(XB+
xp,YB+yp)で表される。画像処理部32および制御
部6は、選択された分析点Pの位置座標を算出し、図示
しない記憶手段に格納する。分析点Pの位置座標を光学
観察像の画像データから自動算出する場合には、光学観
察像の走査信号と光学観察領域35上に位置座標との対
応させることによって行うことができる(ステップS
3)。
The position coordinates of the selected analysis point P are represented by (xp, xy) on the coordinate system (xy coordinates) provided in the optical observation area 35.
yp). Here, the center point B of the beam axis of the probe
Coordinate system (xy) in which the coordinate positions of
(Coordinates), the beam axis center point B is set in the coordinate system (XY coordinates) provided on the particle inspection apparatus.
Are represented by (XB, YB), and the analysis point P is (XB +
xp, YB + yp). The image processing unit 32 and the control unit 6 calculate the position coordinates of the selected analysis point P and store the calculated position coordinates in a storage unit (not shown). When automatically calculating the position coordinates of the analysis point P from the image data of the optical observation image, it can be performed by associating the scanning signal of the optical observation image with the position coordinates on the optical observation region 35 (step S).
3).

【0029】以下、前記ステップS1〜ステップS3で
選択し記憶した分析点Pを、ステップS4〜ステップS
7の処理によって各分析点の分析を行う。図3(a)に
示す状態では、プローブのビーム軸中心点Bと分析点P
は必ずしも一致しておらず位置ずれが生じている。その
ため、以下の処理によって、ステージ41の移動によっ
て、ステージ41上に支持した試料をビーム軸に対して
移動させ、ビーム軸中心点Bと分析点Pを一致させる。
The analysis points P selected and stored in steps S1 to S3 will be referred to as steps S4 to S3.
The analysis of each analysis point is performed by the processing of step 7. In the state shown in FIG. 3A, the center point B of the beam axis of the probe and the analysis point P
Do not always coincide with each other, and a position shift occurs. Therefore, by the following processing, the sample supported on the stage 41 is moved with respect to the beam axis by the movement of the stage 41, and the beam axis center point B and the analysis point P are matched.

【0030】そこで、ステップS3で選択し記憶した分
析点Pの中から分析を行う分析点Pを指定し(ステップ
S4)、分析点の位置座標を読み出す(ステップS
5)。読み出した分析点Pの位置座標に基づいてステー
ジ系5を駆動させ、ビーム軸中心点Bと分析点Pの位置
合わせを行う。図3(b)はステージ41をX軸方向に
−xp、Y軸方向に−yp移動させることによって、移動前
ステージ41aから移動後ステージ41bに移動させ
る。これによって、光学観察領域35内のビーム軸中心
点Bと分析点Pの位置合わせが行われる(ステップS
6)。
Therefore, an analysis point P to be analyzed is designated from the analysis points P selected and stored in step S3 (step S4), and the position coordinates of the analysis point are read out (step S4).
5). The stage system 5 is driven based on the read position coordinates of the analysis point P, and the alignment between the beam axis center point B and the analysis point P is performed. In FIG. 3B, the stage 41 is moved from the pre-movement stage 41a to the post-movement stage 41b by moving the stage -xp in the X-axis direction and -yp in the Y-axis direction. Thereby, the beam axis center point B and the analysis point P in the optical observation area 35 are aligned (step S).
6).

【0031】ビーム軸中心点Bと分析点Pの位置合わせ
の後、分析処理を行う。分析結果は、光学観察像と共に
表示画面上に表示、図示しない記録装置にデータ記録す
ることもできる(ステップS7)。記憶している分析点
Pについて、前記ステップS4〜ステップS6の処理を
繰り返すことによって、選択した分析点Pの分析を行う
ことができる(ステップS8)。
After the alignment between the beam axis center point B and the analysis point P, an analysis process is performed. The analysis result can be displayed on a display screen together with the optical observation image, and data can be recorded in a recording device (not shown) (step S7). The analysis of the selected analysis point P can be performed by repeating the processing of steps S4 to S6 for the stored analysis point P (step S8).

【0032】本発明の異物検査装置に用いる光学観察系
として光学顕微鏡を用いることができ、斜光照明を行う
ことによって、場合によっては数百倍の倍率の光学顕微
鏡で0.数ミクロンの大きさの異物を観察することがで
きる。
An optical microscope can be used as an optical observation system used in the foreign substance inspection apparatus of the present invention. Foreign matter having a size of several microns can be observed.

【0033】本発明の異物検査装置によれば、微少で少
ない個数の異物を容易に見つけることができ、光学観察
系の倍率やSEM等の分析系の倍率を上げながら、異物
の正確な分析を行うことができる。
According to the foreign substance inspection apparatus of the present invention, a small and small number of foreign substances can be easily found, and accurate analysis of foreign substances can be performed while increasing the magnification of an optical observation system or the analysis system such as an SEM. It can be carried out.

【0034】また、本発明の異物検査装置に用いる光源
として、ブルーレーザーやクリーンレーザーを用いるこ
とによって明度の高い照明が可能となり、より一層の異
物の発見が容易となり、また、クリーンレーザーを用い
る場合には、高いCCD感度および視覚感度を得ること
ができる。
Further, by using a blue laser or a clean laser as a light source for use in the foreign matter inspection apparatus of the present invention, high-brightness illumination becomes possible, and it becomes easier to find foreign matter, and when a clean laser is used. In this case, high CCD sensitivity and high visual sensitivity can be obtained.

【0035】また、本発明の異物検査装置は、異物の位
置座標を求めることができるため、試料対象物の製造ラ
インと組み合わせることによって、製造ライン中に異物
の発生位置を特定するもできる。
Further, since the foreign matter inspection apparatus of the present invention can obtain the position coordinates of the foreign matter, it is possible to specify the position where the foreign matter is generated in the production line by combining with the production line of the sample object.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の異物検査
装置によれば、異物の検出と検出した異物の分析を1つ
の装置で行うことができ、分析点への位置決めを容易に
行うことができるる。また、試料表面が鏡面状の場合に
も異物検出を容易に行うことができる。
As described above, according to the foreign matter inspection apparatus of the present invention, foreign matter detection and analysis of the detected foreign matter can be performed by one apparatus, and positioning to the analysis point can be easily performed. I can do it. Further, even when the sample surface is mirror-like, foreign matter detection can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の異物検査装置を説明するための概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a foreign substance inspection device of the present invention.

【図2】本発明の斜光照明系による試料表面の光学観察
の状態を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a state of optical observation of a sample surface by the oblique illumination system of the present invention.

【図3】本発明の異物検査装置異物による異物と分析位
置との位置合わせ動作を示す図である。
FIG. 3 is a view showing an operation of aligning a foreign substance and an analysis position by the foreign substance inspection apparatus according to the present invention.

【図4】本発明の異物検査装置異物による異物と分析位
置との位置合わせ動作の操作を説明する流れ図である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a positioning operation between a foreign substance and an analysis position by the foreign substance inspection apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…異物検査装置、2分析系…、3…光学観察系、4…
斜光系、5…ステージ系、6…制御部、7…表示装置、
8…入力部、10…鏡面、11…異物、21…プローブ
源、22…検出器、23…分析装置、31…受光部、3
2…画像処理部、41…光源、51…ステージ、52…
ステージ制御部、53…ステージ駆動部、s…試料。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Foreign substance inspection apparatus, 2 analysis system ... 3 ... optical observation system, 4 ...
Oblique light system, 5: Stage system, 6: Control unit, 7: Display device,
8 input unit, 10 mirror surface, 11 foreign matter, 21 probe source, 22 detector, 23 analyzer, 31 light receiving unit, 3
2 ... Image processing unit, 41 ... Light source, 51 ... Stage, 52 ...
Stage control unit, 53: stage drive unit, s: sample.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料表面上に照射するプローブを用いて
試料表面上の異物の分析を行う分析手段と、前記プロー
ブの試料表面上の照射点を含む試料表面を観察する光学
観察手段と、前記光学観察手段で観察される試料表面に
対して、平行光線を光学観察手段の光軸に対して角度を
有して投射する斜光照明手段とを備え、光学観察手段で
検出した異物に対してプローブを位置合わせし、分析手
段で異物分析を行うことを特徴とする異物検査装置。
An analyzing means for analyzing foreign matter on the sample surface using a probe irradiating the sample surface; an optical observing means for observing a sample surface including an irradiation point of the probe on the sample surface; Oblique light illuminating means for projecting a parallel light beam at an angle to the optical axis of the optical observation means with respect to the sample surface observed by the optical observation means, and a probe for foreign matter detected by the optical observation means A foreign matter inspection device, wherein the foreign matter is analyzed by an analysis means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495580B1 (en) * 2001-06-04 2005-06-16 안리츠 산키 시스템 가부시키가이샤 X-ray foreign material detecting apparatus simultaneously detecting a plurality of x-rays having different amounts of energy
US7258485B2 (en) 2004-10-26 2007-08-21 Rigaku Corporation X-ray thin film inspection apparatus and thin film inspection apparatus and method for patterned wafer

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