JP2000046537A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハに検査光を照射する照明と，照明に
より検査光が照射されたウェーハからの散乱光を検出す
るカメラと，カメラにより検出されたウェーハからの散
乱光についての２次元画像に基づいてウェーハの欠陥を
検査する画像処理装置とを具備する従来の欠陥検査装置
では，埃が付着したり，欠陥が埃等で塞がれた場合，誤
検出を行い易かった。 【解決手段】 本発明は，ウェーハ１の内部に上記カメ
ラ３の焦点位置３ａを合わせて上記欠陥からの散乱光に
ついての２次元画像を撮像することにより，欠陥の検査
精度を向上させることを図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，欠陥検査装置に係
り，詳しくは，ウェーハのエッジ部に検査光を照射して
ウェーハのエッジ部の欠陥を自動的に検査するウェーハ
欠陥検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウェーハの外周部（エッジ
部）は，図５の断面図のように面取りされる。ところ
が，この面取りの加工時やハンドリングの段階で上記エ
ッジ部分に欠けや割れが生じることがある。これらの欠
陥があると，ウェーハ研磨時やデバイスプロセス中にウ
ェーハの破片が装置内に混入したり，あるいは熱処理に
よるスリップの原因になったりする問題が生じる。上記
のようなエッジ部の表面欠陥の検査は，これまで目視検
査による場合が多かったが，近年では自動的にエッジ部
の欠陥の検査を行う欠陥検査装置も開発されている。こ
のような欠陥検査装置の多くは，鏡面加工がなされた半
導体ウェーハ表面に平行光やレーザ光等の検査光を照射
し，欠陥からの散乱光を撮像して欠陥を画像処理により
判別する。例えば特開平９−２６９２９８号公報に記載
の装置では，エッジ部に平行光を照射し，その回折光の
周波数成分や強度から欠陥が検査される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記欠陥は
埃や研磨行程で発生する研磨くず等により図６に示すよ
うに塞がれてしまう場合がある。この場合には，ウェー
ハ表面に光を照射して散乱光を検出する従来の欠陥検査
装置では検査精度が低下してしまう。また，ウェーハ上
に埃等が付着していると，埃からも散乱光が生じてしま
い，図７に示すように，埃が付着していても欠陥でない
部分が，欠陥であるとの誤検出が行われる恐れがある。
本発明は，このような従来の技術における課題を解決す
るために，欠陥検査装置を改良し，被検査物内部に焦点
位置を合わせて上記被検査物からの散乱光を検出するこ
とにより，欠陥の検査精度を向上させることを図った欠
陥検査装置を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，請求項１に係る発明は，被検査物に検査光を照射す
る検査光照射手段と，上記検査光照射手段により検査光
が照射された上記被検査物からの散乱光を検出する散乱
光検出手段と，上記散乱光検出手段により検出された上
記被検査物からの散乱光に基づいて上記被検査物の欠陥
を検査する検査手段とを具備してなる欠陥検査装置にお
いて，上記散乱光検出手段が，上記被検査物内部に焦点
位置を合わせて上記被検査物からの散乱光を検出するも
のであることを特徴とする欠陥検査装置として構成され
ている。また，請求項２に係る発明は，上記請求項１に
記載の欠陥検査装置において，上記被検査物が，円盤状
の半導体ウェーハであって，上記検査光照射手段は，少
なくとも上記半導体ウェーハの外周部に検査光を照射す
るものであることをその要旨とする。また，請求項３に
係る発明は，上記請求項２に記載の欠陥検査装置におい
て，上記検査光照射手段により照射される上記検査光
が，上記半導体ウェーハ内に浸透可能な６００ｎｍ以上
の光波長成分を有する光であることをその要旨とする。
また，請求項４に係る発明は，上記請求項２又は３に記
載の欠陥検査装置において，上記半導体ウェーハをその
面内で回転させる回転手段を更に具備してなることをそ
の要旨とする。また，請求項５に係る発明は，上記請求
項１〜４のいずれか１項に記載の欠陥検査装置におい
て．上記散乱光検出手段が，上記散乱光についての２次
元画像を撮像するものであって，その焦点位置が面状に
形成されるものであり，上記検査手段が，上記散乱光検
出手段により撮像された２次元画像に基づいて上記欠陥
を検査するものであることをその要旨とする。上記請求
項１〜５のいずれか１項に記載の欠陥検査装置によれ
ば，被検査物内部に焦点位置を合わせて上記被検査物か
らの散乱光が検出されるため，欠陥が埃等により塞がれ
ている場合でも，強度の大きい散乱光を得ることができ
ると共に，表面に付着した埃からの散乱光が相対的に小
さくなり，欠陥の検査精度を向上させることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明の具体的な一例であっ
て，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。まず，図１に本発明の一実施の形態に係る欠陥検査
装置の概略構成を示す。本発明の一実施の形態に係る欠
陥検査装置は，半導体ウェーハのエッジ部の欠陥や割れ
を検査するウェーハ欠陥検査装置として具体化されるも
のであって，図１に示す如く，ウェーハ（被検査物の一
例）１をその面内で回転させる回転テーブルＴと，ウェ
ーハのエッジ部１ａに検査光を照射する照明（検査光照
射手段に相当）２と，該照明２により検査光が照射され
た上記ウェーハ１のエッジ部１ａからの散乱光を２次元
画像として撮像するカメラ（散乱光検出手段に相当）３
と，上記カメラ３により撮像された上記散乱光について
の２次元画像に基づいて上記ウェーハ１のエッジ部の欠
陥を検査する画像処理装置（検査手段に相当）４とを具
備する点で従来のものとほぼ同様である。上記欠陥検査
装置が，従来のものと異なるのは，図２に示すように，
上記カメラ３の焦点位置３ａが上記ウェーハ１の内部に
設定されている点である。この場合，上記照明２から照
射される検査光Ｌが上記ウェーハ１内部に浸透する光波
長成分を有することが望ましく，例えば６００ｎｍ以上
の光波長成分を有するものが用いられる。上記欠陥検査
装置において，ウェーハ１は，不図示の搬送機構によ
り，ウェーハカセットから回転テーブルＴに搬送され
る。この時ウェーハ１は，ウェーハ中心が回転テーブル
Ｔの回転軸と一致するように位置決めされる。上記回転
テーブルＴに載置されたウェーハ１のエッジ部には，照
明２によりウェーハ１に浸透する６００ｎｍ以上の光波
長成分を有する光が照射される。上記照明２には例えば
適切な波長フィルタを装備したハロゲンランプを用いる
ことができる。上記照明２が２つ設けられているのは，
上記ウェーハ１の表と裏とを同時に検査するためであ
る。これは，カメラ３についても同様である。上記カメ
ラ３の焦点位置は，図２に示す如く，上記ウェーハ１の
内部に設定されている。上記カメラ３には，例えばエリ
アセンサが用いられ，その焦点位置は面状に形成され
る。上記照明２により照射された検査光は，ウェーハ表
面だけでなく，ウェーハ内部でも散乱されるから，研磨
行程等で塞がれ表面に現れない，又は表面まで達してい
ない内部欠陥が存在する場合でも，図３及び図４に示す
ように，上記ウェーハ１内部に焦点位置が合わされたカ
メラ３により比較的強度が大きい散乱光を撮像すること
ができる。逆に，表面に付着した埃からの散乱光は，上
記カメラ３の焦点位置が上記ウェーハ１内部に合わされ
ているため，図３及び図４に示すように，その強度が小
さくなる。従って，信号強度に対して所定のしきい値を
設定すれば，図３に示すように，埃からの散乱は欠陥で
はないと判別され，埃等に塞がれた欠陥を欠陥であると
判別することが可能となる。また，上記カメラ３に例え
ばエリアセンサを用いた場合には，図４に示すような２
次元画像が得られるから，信号強度だけでなく，欠陥面
積等を用いて欠陥検査の精度をより高めるようにしても
よい。これらの検査は，回転テーブルＴにより上記ウェ
ーハ１をその面内で回転させることによって，ウェーハ
１全外周に渡って容易に行うことが可能である。このよ
うに，本実施の形態に係る欠陥検査装置では，被検査物
内部に焦点位置を合わせて上記被検査物からの散乱光が
検出されるため，欠陥が埃等により塞がれている場合で
も，強度の大きい散乱光を得ることができると共に，表
面に付着した埃からの散乱光が相対的に小さくなり，欠
陥の検査精度を向上させることができる。

【０００６】

【実施例】上記実施の形態では，カメラ３にエリアセン
サを用いたが，ラインセンサを用いてもよいし，ハロゲ
ンランプの代わりに照明２にレーザ光源等を用いるよう
にしてもよい。このような欠陥検査装置も本発明におけ
る欠陥検査装置の一例である。また，上記実施の形態で
は，ウェーハ外周の欠陥を検査したが，これに限らず，
例えば鏡面加工される他の被検査物についても本発明を
適用することが可能である。

【０００７】

【発明の効果】上記のように請求項１〜５のいずれか１
項に記載の欠陥検査装置によれば，被検査物内部に焦点
位置を合わせて上記被検査物からの散乱光が検出される
ため，欠陥が埃等により塞がれている場合でも，強度の
大きい散乱光を得ることができると共に，表面に付着し
た埃からの散乱光が相対的に小さくなり，欠陥の検査精
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置の
概略構成を示す図。

【図２】 上記欠陥検査装置の詳細を説明するための
図。

【図３】 上記欠陥検査装置における散乱光の強度を１
次元的に示す図。

【図４】 上記欠陥検査装置における散乱光の強度を２
次元的に示す図。

【図５】 半導体ウェーハのエッジ部を示す図。

【図６】 欠陥が塞がれた様子を説明するための図。

【図７】 埃の付着による誤検出を説明するための図。

【符号の説明】

１…半導体ウェーハ（被検査物） ２…照明（検査光照射手段） ３…カメラ（散乱光検出手段） ４…画像処理装置（検査手段） Ｔ…回転テーブル（回転手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝見 栄雄 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 森本 勉 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 高松 弘行 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 山本 雄治 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 神戸製鋼５号館 ジェネシス・テクノロジ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA58 AA60 AA63 BB03 CC19 DD03 DD10 FF01 FF04 FF44 GG02 GG04 GG21 HH03 JJ03 JJ05 JJ25 JJ26 LL26 MM04 PP13 PP22 QQ25 2G051 AA51 AB02 BA01 BA04 BA06 BB01 CA04 CA07 CB05 DA08 EA11 EB01 4M106 AA01 BA04 BA05 BA08 CB19 DH00 DH12 DH31 DH32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物に検査光を照射する検査光照射
   手段と，上記検査光照射手段により検査光が照射された
   上記被検査物からの散乱光を検出する散乱光検出手段
   と，上記散乱光検出手段により検出された上記被検査物
   からの散乱光に基づいて上記被検査物の欠陥を検査する
   検査手段とを具備してなる欠陥検査装置において，上記
   散乱光検出手段が，上記被検査物内部に焦点位置を合わ
   せて上記被検査物からの散乱光を検出するものであるこ
   とを特徴とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 上記被検査物が，円盤状の半導体ウェー
   ハであって，上記検査光照射手段は，少なくとも上記半
   導体ウェーハの外周部に検査光を照射するものである請
   求項１に記載の欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 上記検査光照射手段により照射される上
   記検査光が，上記半導体ウェーハ内に浸透可能な６００
   ｎｍ以上の光波長成分を有する光である請求項２に記載
   の欠陥検査装置。
4. 【請求項４】 上記半導体ウェーハをその面内で回転さ
   せる回転手段を更に具備してなる請求項２又は３に記載
   の欠陥検査装置。
5. 【請求項５】 上記散乱光検出手段が，上記散乱光につ
   いての２次元画像を撮像するものであって，その焦点位
   置が面状に形成されるものであり，上記検査手段が，上
   記散乱光検出手段により撮像された２次元画像に基づい
   て上記欠陥を検査するものである請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の欠陥検査装置。