JP2001235428A

JP2001235428A - 外観検査装置

Info

Publication number: JP2001235428A
Application number: JP2000046056A
Authority: JP
Inventors: Takumi Tanaka; 巧田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】外観検査に適した暗視野像を撮像することに
よって、外観検査を良好に行うことができる外観検査装
置を提供することを目的とする。【解決手段】被検体を傾けるチルト手段と、被検体の
表面に対して斜め方向から線を照射する照明手段と、照
明手段によって光が照射された被検体の暗視野像を撮像
する撮像手段と、撮像手段で撮像された暗視野像を用い
て被検体の表面で生じる散乱光を検出することによっ
て、被検体の外観を検査する外観検査手段とを備えて構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶基板などの被検体の暗視野像を用いて被検体の外観を
検査する外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】これまで、半導体製造プロセスにおける
半導体ウエハや液晶基板に対する外観検査は、目視によ
る官能検査によって実現されていた。しかし、目視によ
る官能検査は、精度に限界があるばかりでなく、被検体
が複数存在する場合に検査の均一性や安定性を維持する
ことが難しいという問題があった。そのため、外観検査
の自動化が切望されており、近年、半導体ウエハの表面
を撮像して得られる画像に、所定の画像処理を施すこと
によって半導体ウエハの表面の欠陥を検出する技術が実
現されるようになった。

【０００３】例えば、半導体ウエハのレジストに生じる
傷や半導体ウエハ上の異物（ダスト、パーティクル等）
が照明光を散乱させる現象に着目し、半導体ウエハの表
面に対して斜め方向から光を照射して得られる画像（以
下、「暗視野像」と称する）に半導体ウエハの表面で生
じる散乱光を検出する画像処理を行って、半導体ウエハ
上の傷や異物による欠陥を検出する外観検査装置が開発
されている。

【０００４】なお、半導体ウエハのレジストに生じる傷
の方向は多様であり、このような傷による散乱光の輝度
レベルは、傷の方向と照明光の入射方向との関係によっ
て変化することが知られている。一般に、傷の方向が照
明光の入射方向に対して直交する場合、散乱光の輝度レ
ベルは最大になる。そこで、上述した外観検査装置で
は、半導体ウエハを法線を中心に回転させて複数の方位
から照明された半導体ウエハの暗視野像を撮像し、これ
らの暗視野像のうち、散乱光の輝度レベルが最大となる
暗視野像を用いることによって、傷の検出感度を高める
工夫がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
外観検査装置では、表面に周期的なパターンが形成され
た半導体ウエハが被検体となり得る。このような半導体
ウエハの表面では照明光が回折される可能性があり、パ
ターンピッチや照明光に含まれる単色光の波長等が回折
条件を満たす場合、半導体ウエハの暗視野像には回折光
がノイズとして混入し、暗視野像に相当する画像信号の
ＳＮ比を低下させてしまう。そのため、外観検査装置で
は、回折光よりも暗い散乱光は精度良く検出できず、傷
や異物による欠陥の検出感度が著しく低下する。

【０００６】なお、このような回折光の混入を回避する
方法として、干渉フィルタ等によって照明光を特定の波
長の単色光に切り換える方法が考えられる。しかし、こ
のような方法では、照明光の光量自体が低下するため、
散乱光の輝度レベルも低下し、散乱光を検出する精度を
向上することは難しい。そこで、請求項１ないし請求項
５に記載の発明は、外観検査に適した暗視野像を撮像す
ることによって、外観検査を良好に行うことができる外
観検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】特に、請求項３に記載の発明は、複数の被
検体に対して、均一性や安定性に優れた外観検査を速や
かに行える外観検査装置を提供することを別の目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の外観検
査装置は、被検体を傾けるチルト手段と、被検体の表面
に対して斜め方向から光を照射する照明手段と、前記照
明手段によって光が照射された被検体の暗視野像を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された暗視野像を
用いて被検体の表面で生じる散乱光を検出することによ
って、被検体の外観を検査する外観検査手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の外観検査装置は、請求項
１に記載の外観検査装置において、前記チルト手段は、
被検体を複数の角度に傾け、前記撮像手段は、前記チル
ト手段で複数の角度に傾けられる被検体について、各々
の角度に対する複数の暗視野像を撮像し、前記外観検査
手段は、前記撮像手段で撮像された複数の暗視野像に相
当する画像信号のＳＮ比を比較し、前記チルト手段によ
って被検体が傾けられた複数の角度のうち、画像信号の
ＳＮ比が最も良好な暗視野像が撮像された際の角度を選
択する条件選択部と、前記チルト手段を介して前記条件
選択部で選択された角度に被検体を傾け、該角度に傾け
られた状態で前記撮像手段で撮像された被検体の暗視野
像を用いて被検体の外観を検査する検査部とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の外観検査装置は、請求項
２に記載の外観検査装置において、前記外観検査手段
は、前記条件選択部で選択された角度を記録する条件記
録部を備え、前記検査部は、前記チルト手段を介して被
検体を傾ける角度を前記条件記録部に記録された角度と
することを特徴とする。請求項４に記載の外観検査装置
は、請求項２または請求項３に記載の外観検査装置にお
いて、前記条件選択部は、前記撮像手段によって撮像さ
れた各々の暗視野像を、一定の閾値を用いて２値化画像
に変換し、各々の２値化画像の「０」を示す画素または
「１」を示す画素を積算して、当該暗視野像に相当する
画像信号のＳＮ比を求めることを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の外観検査装置は、請求項
１ないし請求項４の何れか１項に記載の外観検査装置に
おいて、表面に周期的なパターンが形成されている半導
体ウエハまたは液晶基板被検体を被検体とすることを特
徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態について詳細を説明する。

【００１３】図１は、本実施形態における外観検査装置
の機能ブロック図である。図１において、外観検査装置
１０は、照明部１１、球面反射鏡１２、ＣＣＤ撮像素子
１３、ＡＤ変換部１４、制御部１５、チルト用ステージ
１６、回転用ステージ１７、ＳＮ比算出用画像処理部１
８、レシピ記録部１９、欠陥検出用画像処理部２０およ
び表示部２１を有し、制御部１５には、ＣＣＤ撮像素子
１３、ＡＤ変換部１４、チルト用ステージ１６、回転用
ステージ１７、ＳＮ比算出用画像処理部１８、レシピ記
録部１９、欠陥検出用画像処理部２０が接続され、欠陥
検出用画像処理部２０には表示部２１が接続される。

【００１４】本実施形態では、表面に周期的なパターン
が形成された半導体ウエハ２２を被検体としており、こ
のような半導体ウエハ２２は、不図示のカセットから取
り出され、オリエンテーションフラットやノッチを基準
として回転用ステージ１７上に所定の方位で配置され
る。また、本実施形態では、チルト用ステージ１６上に
回転用ステージ１７、半導体ウエハ２２および照明部１
１を設けている。そのため、回転用ステージ１７によっ
て半導体ウエハ２２を回転させたり、チルト用ステージ
１６によって半導体ウエハ２２を傾けた場合であって
も、半導体ウエハ２２に対する照明光の入射角は一定に
保たれる（本実施形態では、このような入射角を８８度
とする）。

【００１５】さらに、本実施形態では、チルト用ステー
ジ１６のチルト角が０度の状態において、半導体ウエハ
２２の法線方向の反射光がＣＣＤ撮像素子１３の撮像面
に結像するように球面反射鏡１２が配置されている。ま
た、本実施形態において、照明部１１は、ハロゲンラン
プに代表される白色照明光源を有すると共に、このよう
な白色照明光源に接続された二次光源として、半導体ウ
エハ２２の全面が網羅できる長さ（例えば、半導体ウエ
ハ２２の直径が８インチである場合には、２００mm以上
の長さ）のラインファイバを有する。

【００１６】このような構成の外観検査装置１０におい
て、照明部１１は、半導体ウエハ２２に対し入射角が８
８度となる光線を照明光として照射し、ＣＣＤ撮像素子
１３は、制御部１５から指示されるタイミングで、球面
反射鏡１２を介して半導体ウエハ２２の暗視野像を撮像
する。このようにして撮像された暗視野像に相当する画
像信号は、ＡＤ変換部１４によってディジタル化され、
制御部１５を介してＳＮ比算出用画像処理部１８または
欠陥検出用画像処理部２０に供給される。

【００１７】なお、欠陥検出用画像処理部２０は、制御
部１５を介して暗視野像に相当する画像信号が供給され
ると、その画像信号に半導体ウエハ２２の表面で生じる
散乱光を検出する画像処理を行って、半導体ウエハ２２
上の傷や異物による欠陥を検出する。また、このように
して検出された欠陥は、表示部２１によって表示され
る。

【００１８】ところで、本実施形態の被検体である半導
体ウエハ２２は、表面に周期的なパターンが形成されて
いるため、照明光を回折する可能性が高い。例えば、照
明光の入射角をθi、球面反射鏡１２の受光角をθd、チ
ルト用ステージ１６のチルト角をθtで表し、パターン
ピッチをｐ、回折次数を示す整数をｎ、照明光に含まれ
る単色光の波長をλとすると、ｐ｛ sinθi − sin(θd−θt) ｝＝ｎλ ・・・回折
条件が成り立つ場合、照明光が回折され、ＣＣＤ撮像素子１
３によって撮像される暗視野像に回折光がノイズとして
混入することになる。

【００１９】本実施形態では、照明光の入射角θiが８
８度に保たれており、球面反射鏡１２の受光角θdは、
チルト用ステージ１６のチルト角θtが０度の状態にお
ける半導体ウエハ２２の法線方向に相当するので、仮
に、ｐとλとが回折角０度を満足する回折条件に合致す
ると、暗視野像に回折光が混入する。したがって、本実
施形態では、チルト角θtを調整することによって、暗
視野像への回折光の混入を回避し、暗視野像に相当する
画像信号のＳＮ比の向上をはかる。

【００２０】そこで、本実施形態では、制御部１５およ
びＳＮ比算出用画像処理部１８によって、ＳＮ比が良好
で欠陥の検出に適した暗視野像を撮像するためのチルト
用ステージ１６のチルト角（以下、このようなチルト角
を「最適条件」と称する）を選択する処理（以下、「最
適条件選択処理」と称する）を実現する。図２は、制御
部１５の最適条件選択処理の動作フローチャートであ
り、図３および図４は、ＳＮ比算出用画像処理部１８の
動作フローチャートである。

【００２１】なお、図２では、説明を簡単にするため
に、予め決められた３段階のチルト角（例えば、０度、
５度、１０度）で半導体ウエハ２２を傾け、各々のチル
ト角で半導体ウエハ２２を複数の方位に回転させながら
暗視野像を撮像する例を示しているが、チルト角は、３
段階に限定する必要はなく、更に細かい間隔で多くの角
度を設定しても良い。

【００２２】以下、外観検査装置１０の動作を説明する
が、以下では、本実施形態の特徴である最適条件選択処
理の動作の説明を図２、図３および図４を参照して行
い、他の動作の説明は省略する。なお、最適情報選択処
理では、傷や異物による欠陥が生じていなし半導体ウエ
ハを被検体として用いるものとする。まず、制御部１５
は、予め決められた３段階のチルト角のうち、第１のチ
ルト角に半導体ウエハ２２を傾けることをチルト用ステ
ージ１６に指示する。また、制御部１５は、所定の角度
間隔で半導体ウエハ２２を回転することを回転用ステー
ジ１７に指示し、半導体ウエハ２２が所定の方位を示し
た時点で、ＣＣＤ撮像素子１３に暗視野像を撮像するこ
とを指示する。

【００２３】すなわち、制御部１５による指示によっ
て、半導体ウエハ２２は、第１のチルト角に傾けられ
（図２Ｓ１）、複数の方位から順次照明され、ＣＣＤ撮
像素子１３は、各々の方位に対応する複数の暗視野像を
撮像する（図２Ｓ２）。なお、半導体ウエハ２２を回転
する角度間隔を４５度とした場合、半導体ウエハ２２を
０度、４５度、９０度、１３５度の４方位に回転して暗
視野像を撮像することによって、半導体ウエハ２２の全
面を包含することが可能となる。勿論、角度間隔は４５
度に限定する必要はなく、更に細かくしても良い。

【００２４】次に、制御部１５は、第２のチルト角や第
３のチルト角についても、第１のチルト角と同様の処理
を行う。すなわち、半導体ウエハ２２は、第２のチルト
角に傾けられ（図２Ｓ３）、複数の方位から順次照明さ
れ、ＣＣＤ撮像素子１３は、各々の方位に対応する複数
の暗視野像を撮像する（図２Ｓ４）。次に、半導体ウエ
ハ２２は、第３のチルト角に傾けられ（図２Ｓ５）、複
数の方位から順次照明され、ＣＣＤ撮像素子１３は、各
々の方位に対応する複数の暗視野像を撮像する（図２Ｓ
６）。

【００２５】以上説明したようにして撮像された複数の
暗視野像は、ＡＤ変換部１４によってディジタル化され
るが、制御部１５は、このような複数の暗視野像に相当
する画像信号をＳＮ比算出用画像処理部１８に供給する
と共に、各々の暗視野像に相当する画像信号のＳＮ比の
算出をＳＮ比算出用画像処理部１８に指示する（図２Ｓ
７）。

【００２６】ところで、暗視野像において、階調レベル
が所定のレベル以上となる画素では、回折光がノイズと
して混入していることになるため、暗視野像に相当する
画像信号のＳＮ比は、このような画素の数によって評価
することが可能である。しかし、ＡＤ変換部１４によっ
てディジタル化された暗視野像の各画素の階調レベル
は、ほとんど０に近い値を示し、半導体ウエハ２２の背
景部分の画素の階調レベルに近い値となるため、このよ
うな暗視野像をそのまま用いて、各画素の階調レベルを
所定の階調レベルと比較することは難しい。

【００２７】そこで、本実施形態では、ＳＮ比の算出の
前処理として、暗視野像に階調変換を施し、ＳＮ比の算
出に適した画像に変換する。以下、ＳＮ比算出用画像処
理部１８によって行われるＳＮ比を算出する処理（階調
変換を含む）の詳細を説明する。ただし、以下では、Ｓ
Ｎ比を算出する処理の説明を簡単にするため、ディジタ
ル化された暗視野像を、ＣＣＤ撮像素子１３の各画素に
対応する階調レベルの配列によって表すことにし、各画
素の位置を「右方向を正とする横軸Ｘ」と「下方向を正
とする縦軸Ｙ」とで構成される座標系で示す。また、以
下では、各画素の階調レベルに対して同一の処理を繰り
返し行うため、処理の対象となる画素を、単に「処理対
象画素」と称し、処理対象画素の座標を(ｘi,ｙj)で示
す。ただし、ｘi、ｙjの最小値は０とし、ｘiの最大値
はＸmaxで示し、ｙjの最大値はＹmaxで示す。

【００２８】ＳＮ比算出用画像処理部１８は、ＳＮ比の
算出の第１段階として、以下のようにして、階調変換を
行う。ただし、以下では、ＡＤ変換部１４によってディ
ジタル化された暗視野像の各画素の階調レベルを、ＣＣ
Ｄ撮像素子１３の各画素に対応付けてＩ₀(ｘi，ｙj)で
示し、階調変換時の係数をa1phaで示し、階調変換後の
各画素の階調レベルをＩ₁(ｘi，ｙj)で示し、画像信号
の最大階調レベルをＩ_maxで示す。

【００２９】まず、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、処
理対象画素を選択して(ｘi,ｙj)を設定する（図３Ｓ
１）。なお、本実施形態では、図３Ｓ１が行われる度
に、(ｘi,ｙj)に(０,０)〜(Ｘmax,Ｙmax)が順次設定さ
れるものとする。次に、ＳＮ比算出用画像処理部１８
は、Ｉ₁(ｘi，ｙj)をＩ₁(ｘi，ｙj)＝alpha×Ｉ₀(ｘi，ｙj) によって算出する（図３Ｓ２）。

【００３０】そして、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、
Ｉ₁(ｘi，ｙj)がＩ_max以上であるか否かを判定し（図３
Ｓ３）、Ｉ₁(ｘi，ｙj)がＩ_max以上である場合、Ｉ₁(ｘ
i，ｙj)をＩ_maxに変更する（図３Ｓ４）。次に、ＳＮ比
算出用画像処理部１８は、(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が
設定されているか否かを判定し（図３Ｓ５）、(ｘi,ｙ
j)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定されていない場合には、図３
Ｓ１以降の処理を繰り返し行って、全ての画素に対して
階調変換を行う。

【００３１】以上説明したようにして階調変換が完了す
ると、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、ＳＮ比の算出の
第２段階として、以下のようにして、２値化変換を行
う。ただし、以下では、２値化変換時の基準レベルをＩ
_REFで示し、２値化変換後の各画素の階調レベルをＩ
_TH(ｘi，ｙj)で示す。まず、ＳＮ比算出用画像処理部１
８は、図３Ｓ１と同様に(ｘi,ｙj)を設定し（図３Ｓ
６）、Ｉ₁(ｘi，ｙj)がＩ_REF未満であるか否かを判定す
る（図３Ｓ７）。

【００３２】そして、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、
Ｉ₁(ｘi，ｙj)がＩ_REF未満である場合、Ｉ_TH(ｘi，ｙj)
を０とし（図３Ｓ８）、Ｉ₁(ｘi，ｙj)がＩ_REF以上であ
る場合、Ｉ_TH(ｘi，ｙj)を１とする（図３Ｓ９）。次
に、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、(ｘi,ｙj)に(Ｘma
x,Ｙmax)が設定されているか否かを判定し（図３Ｓ１
０）、(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定されていない場
合には、図３Ｓ６以降の処理を繰り返し行って、全ての
画素に対して２値化変換を行う。

【００３３】ここで、基準レベルＩ_REFは、半導体ウエ
ハ２２の背景部分の画素の階調レベルよりも大きな値と
する。なお、このような基準レベルは、通常、外観検査
装置１０内の配置や光源の光量等によって決まるため、
一義的に定まる値であると言える。以上説明したような
２値化変換によって、暗視野像は２値化画像に変換され
るが、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、このような２値
化画像から「０」を示す画素を以下のように積算してＳ
Ｎ比を求める。ただし、以下では、ＳＮ比をηで示し、
ηの値が大きいほどＳＮ比が高いものとする。

【００３４】まず、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、η
に０を代入して初期化を行い（図４Ｓ１１）、図３Ｓ１
と同様に(ｘi,ｙj)を設定する（図４Ｓ１２）。そし
て、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、Ｉ_TH(ｘi，ｙj)が
０であるか否かを判定し（図４Ｓ１３）、Ｉ_TH(ｘi，ｙ
j)が０である場合、ηをインクリメントする（図４Ｓ１
４）。

【００３５】次に、ＳＮ比算出用画像処理部１８は、
(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定されているか否かを判
定し（図４Ｓ１５）、(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定
されていない場合には、図４Ｓ１２以降の処理を繰り返
し行う。以上説明した処理（図３Ｓ１〜図４Ｓ１５）に
よって、１つの暗視野像に相当する画像信号のＳＮ比の
算出が完了する。ＳＮ比算出用画像処理部１８は、同様
の処理を繰り返し行うことによって、複数の暗視野像に
相当する画像信号のＳＮ比を算出する。

【００３６】制御部１５は、ＳＮ比算出用画像処理部１
８によって、複数の暗視野像に相当する画像信号のＳＮ
比が算出されると、同一のチルト角において撮像された
複数の暗視野像毎に、画像信号のＳＮ比の総和を求める
（図２Ｓ８）。そして、制御部１５は、このようにして
求めたＳＮ比の総和を比較し、ＳＮ比の総和が最大とな
るチルト角を最適条件として選択し、レシピ記録部１９
に記録する（図２Ｓ９）。

【００３７】ところで、このようにしてレシピ記録部１
９に記録された最適条件は、操作者によって欠陥検出の
開始が指示されると、制御部１５によって読み出され
る。そして、チルト用ステージ１６が、制御部１５の指
示によって、最適条件に対応するチルト角に傾けられ
る。

【００３８】したがって、本実施形態によれば、ＳＮ比
が良好で欠陥の検出に適した暗視野像が撮像できるた
め、半導体ウエハ２２上の傷や異物による欠陥を精度良
く検出することができる。また、本実施形態では、最適
条件が記録されているため、半導体ウエハ２２と同一の
パターンが形成された半導体ウエハについても、ＳＮ比
が良好で欠陥の検出に適した暗視野像を撮像できる。し
たがって、本実施形態によれば、複数の半導体ウエハが
検査対象であっても、欠陥の検出の均一性や安定性を維
持できる。

【００３９】さらに、本実施形態では、同一のチルト角
において撮像された複数の暗視野像毎に画像信号のＳＮ
比の総和を求め、ＳＮ比の総和が最大となるチルト角を
最適条件としているため、各々のチルト角における特定
の方位に対する画像信号のＳＮ比を比較して最適条件を
選択する場合と比べて、信頼性の高い最適条件が得られ
る。

【００４０】なお、本実施形態では、最適条件を選択す
る過程で、全てのチルト角で複数の方位に対応する暗視
野像を撮像してから、同一のチルト角において撮像され
た複数の暗視野像毎に、画像信号のＳＮ比の総和を求め
ているが、各々のチルト角で複数の方位に対応する暗視
野像が撮像された時点で、これらの暗視野像に相当する
画像信号のＳＮ比の総和を求めても良い。

【００４１】また、本実施形態では、暗視野像を撮像す
ることによって、半導体ウエハ２２上の傷や異物による
欠陥のみが検出されているが、半導体ウエハ２２の明視
野像を撮像する機能と、撮像した明視野像と予め与えら
れている正常な半導体ウエハの明視野像とを比較して輝
度レベルに差異が生じる部分を検出する画像処理を行う
機能とを付加することによって、半導体ウエハ２２上の
傷や異物による欠陥だけでなく、露光むら・露光不良・
レジストの塗りむら等による欠陥を検出することも可能
である。

【００４２】さらに、本実施形態では、２値化画像から
「０」を示す画素を積算してＳＮ比を求め、ＳＮ比の総
和が最大となるチルト角を最適条件として選択している
が、例えば、２値化画像の「１」を示す画素の積算値を
算出し、このような積算値が小さいほどＳＮ比が高いも
のとして、積算値の総和が最小となるチルト角を最適条
件として選択しても良い。

【００４３】

【発明の効果】上述したように、請求項１ないし請求項
５に記載の発明では、チルト手段によって被検体を傾け
ることができる。そのため、表面に周期的なパターンが
形成されている半導体ウエハや液晶基板被検体が被検体
であっても、回折光によるノイズの混入が抑制された暗
視野像を撮像することが可能である。

【００４４】特に、請求項２ないし請求項４に記載の発
明では、ＳＮ比が良好な暗視野像が撮像できる角度に、
被検体を傾けることができる。そのため、ＳＮ比が良好
な暗視野像を撮像することができ、被検体の外観検査の
精度を確実に向上させることができる。また、請求項３
に記載の発明では、ＳＮ比が良好な暗視野像が撮像でき
る角度を記録することができるため、被検体が複数存在
する場合であっても、均一性や安定性に優れた外観検査
を速やかに行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】外観検査装置の機能ブロック図である。

【図２】最適条件選択処理の動作フローチャートであ
る。

【図３】ＳＮ比算出用画像処理部の動作フローチャート
である。

【図４】ＳＮ比算出用画像処理部の動作フローチャート
（続き）である。

【符号の説明】

１０外観検査装置１１照明部１２球面反射鏡１３ＣＣＤ撮像素子１４ＡＤ変換部１５制御部１６チルト用ステージ１７回転用ステージ１８ＳＮ比算出用画像処理部１９レシピ記録部２０欠陥検出用画像処理部２１表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を傾けるチルト手段と、被検体の表面に対して斜め方向から光を照射する照明手
段と、前記照明手段によって光が照射された被検体の暗視野像
を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された暗視野像を用いて被検体の表
面で生じる散乱光を検出することによって、被検体の外
観を検査する外観検査手段とを備えたことを特徴とする
外観検査装置。
【請求項２】請求項１に記載の外観検査装置におい
て、前記チルト手段は、被検体を複数の角度に傾け、前記撮像手段は、前記チルト手段で複数の角度に傾けられる被検体につい
て、各々の角度に対する複数の暗視野像を撮像し、前記外観検査手段は、前記撮像手段で撮像された複数の暗視野像に相当する画
像信号のＳＮ比を比較し、前記チルト手段によって被検
体が傾けられた複数の角度のうち、画像信号のＳＮ比が
最も良好な暗視野像が撮像された際の角度を選択する条
件選択部と、前記チルト手段を介して前記条件選択部で選択された角
度に被検体を傾け、該角度に傾けられた状態で前記撮像
手段で撮像された被検体の暗視野像を用いて被検体の外
観を検査する検査部とを備えたことを特徴とする外観検
査装置。
【請求項３】請求項２に記載の外観検査装置におい
て、前記外観検査手段は、前記条件選択部で選択された角度を記録する条件記録部
を備え、前記検査部は、前記チルト手段を介して被検体を傾ける角度を前記条件
記録部に記録された角度とすることを特徴とする外観検
査装置。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の外観検
査装置において、前記条件選択部は、前記撮像手段によって撮像された各々の暗視野像を、一
定の閾値を用いて２値化画像に変換し、各々の２値化画
像の「０」を示す画素または「１」を示す画素を積算し
て、当該暗視野像に相当する画像信号のＳＮ比を求める
ことを特徴とする外観検査装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４の何れか１項に
記載の外観検査装置において、表面に周期的なパターンが形成されている半導体ウエハ
または液晶基板被検体を被検体とすることを特徴とする
外観検査装置。