JP2002022415A - Fine protrusion inspecting apparatus - Google Patents

Fine protrusion inspecting apparatus

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JP2002022415A
JP2002022415A JP2001128287A JP2001128287A JP2002022415A JP 2002022415 A JP2002022415 A JP 2002022415A JP 2001128287 A JP2001128287 A JP 2001128287A JP 2001128287 A JP2001128287 A JP 2001128287A JP 2002022415 A JP2002022415 A JP 2002022415A
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Ryoji Matsunaga
良治 松永
Tsutomu Takahashi
勉 高橋
Hideo Ishimori
英男 石森
Takahito Tabata
高仁 田畑
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect the height of a fine protrusion at a high accuracy and a high speed. SOLUTION: Projection optical system means radiates a light beam so as to locate the surface of a sample under test at a focused position and deflects a beam spot formed on the sample surface to linearly reciprocally scan over an inspecting region at a specified period. Detecting optical system means generates two semi-circular light beams with mutually different regions shielded from light beams reflected from the sample surface, and they are received separately by a first and second optical sensor means to obtain height information from detected signals thereof. Thus the height information are obtained, based on the detected signals from the two systems of optical sensor means, hence the detection accuracy is improved and, if a thermal variation of each optical element constituting the projection optical system means or a deflection error in the deflection causes a spot scan deviation (Δt), a high accuracy measurement can be made, without being influenced thereby.

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】この発明は、ボールグリッド
アレイ(BGA)、ウエハバンプ、ICバンプ、液晶表
示装置(LCD)の基板やフィルタに使用されるスペー
サなどのような微小突起物の高さを測定したり、その欠
陥を検出したりする微小突起物検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the height of minute projections such as ball grid arrays (BGA), wafer bumps, IC bumps, and spacers used for liquid crystal display (LCD) substrates and filters. The present invention relates to a micro-projection inspection apparatus for detecting a defect or detecting the defect.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICパッケージなどの配線を接続するた
めに設けられるボールやバンプなどの外観に欠陥が存在
するか否かの検査を光学的に行う検査装置として、図1
(a)に示すようなものがある。図1(a)の検査装置
は、半導体レーザ11から出射したレーザ光12をハー
フミラー13及び対物レンズ14を介してその被検査試
料15の表面が合焦点位置(0位置)となるように被検
査試料15に照射する。被検査試料15の表面にボール
やバンプなどの凸部(突起)が存在する場合には、その
大きさに応じたプラス位置(+)でレーザ光12は反射
する。逆に、被検査試料15の表面に凹部(窪み)が存
在する場合には、その大きさに応じたマイナス位置
(−)でレーザ光12は反射する。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an optical inspection apparatus for optically inspecting the appearance of a defect such as a ball or a bump provided for connecting wiring such as an IC package.
There is the one shown in FIG. The inspection apparatus shown in FIG. 1A receives a laser beam 12 emitted from a semiconductor laser 11 via a half mirror 13 and an objective lens 14 so that the surface of a sample 15 to be inspected is at a focal point (0 position). The test sample 15 is irradiated. When a convex portion (projection) such as a ball or a bump exists on the surface of the sample 15 to be inspected, the laser beam 12 is reflected at a plus position (+) according to the size. Conversely, when a concave portion (dent) exists on the surface of the sample 15 to be inspected, the laser beam 12 is reflected at a minus position (-) corresponding to the size.

【0003】それぞれ高さの異なる面から反射した光
は、対物レンズ14、ハーフミラー13及びピンホール
16を介してホトセンサ17に入射する。このとき、ピ
ンホール16と被検査試料15の表面位置(0位置)と
は共役関係にある。合焦点位置(0位置)で反射した光
は、ピンホール16を全て通過してホトセンサ17に入
射し、それ以外のプラス位置(+)やマイナス位置
(−)で反射した光は、その一部がピンホール16を通
過してホトセンサ17に入射する。ホトセンサ17に
は、ピンホール16を通過した光だけが入射するので、
ホトセンサ17で検出された電気的信号の大きさに基づ
いて被検査試料15の表面の高さを測定することができ
る。すなわち、レーザ光12が合焦点位置(0位置)で
反射した場合には、図1(b)に示すようにホトセンサ
17の出力は最大を示し、それ以外のプラス位置(+)
やマイナス位置(−)で反射した場合には、それよりも
小さな出力を示す。従って、このホトセンサ17の出力
値の大きさに基づいて被検査試料15の表面の高さを測
定することができる。そして、検査装置は、このように
して測定された高さ情報に基づいて、ボールやバンプな
どに欠陥が存在するか否かの検査を行う。
Light reflected from surfaces having different heights enters a photosensor 17 via an objective lens 14, a half mirror 13, and a pinhole 16. At this time, the pinhole 16 and the surface position (0 position) of the sample 15 to be inspected have a conjugate relationship. The light reflected at the in-focus position (0 position) passes through the entire pinhole 16 and is incident on the photosensor 17, and the other light reflected at the plus position (+) and the minus position (-) is part of the light. Passes through the pinhole 16 and enters the photosensor 17. Since only the light passing through the pinhole 16 is incident on the photosensor 17,
The height of the surface of the test sample 15 can be measured based on the magnitude of the electric signal detected by the photosensor 17. That is, when the laser beam 12 is reflected at the in-focus position (0 position), the output of the photo sensor 17 shows the maximum as shown in FIG. 1B, and the other plus position (+)
When the light is reflected at the minus position (-), the output is smaller. Therefore, the height of the surface of the test sample 15 can be measured based on the magnitude of the output value of the photosensor 17. Then, based on the height information thus measured, the inspection device performs an inspection as to whether or not a defect exists in the ball, the bump, or the like.

【0004】ところが、図1に示した検査装置は、レー
ザ光が合焦点位置(0位置)からどれ位の位置で反射し
たのか、その高さを測定することはできるが、それがプ
ラス位置(+)におけるものなのか、マイナス位置
(−)におけるものなのかを認識することができなかっ
た。図2は、レーザ光が被検査試料のプラス位置(+)
又はマイナス位置(−)のどちら側で反射したのか検出
することのできる検査装置の従来技術を示す図である。
図2(a)の検査装置は、半導体レーザ21から出射し
たレーザ光をコリメートレンズ23、ハーフミラー24
及び対物レンズ25を介してその被検査試料26の表面
が合焦点位置(0位置)となるように被検査試料26に
照射する。被検査試料26の表面にボールやバンプなど
の凸部(突起)が存在する場合には、その大きさに応じ
たプラス位置(+)でレーザ光は反射する。逆に、被検
査試料26の表面に凹部(窪み)が存在する場合には、
その大きさに応じたマイナス位置(−)でレーザ光は反
射する。
However, the inspection apparatus shown in FIG. 1 can measure the position of the laser beam reflected from the in-focus position (0 position) and its height. It was not possible to recognize whether it was at +) or at the minus position (-). FIG. 2 shows that the laser light is in the plus position (+) of the sample to be inspected.
FIG. 11 is a diagram showing a conventional technique of an inspection device capable of detecting which side of a negative position (−) is reflected.
The inspection apparatus shown in FIG. 2A converts the laser light emitted from the semiconductor laser 21 into a collimator lens 23 and a half mirror 24.
Then, the test sample 26 is irradiated via the objective lens 25 such that the surface of the test sample 26 is at the focal point (0 position). When a convex portion (projection) such as a ball or a bump exists on the surface of the sample 26 to be inspected, the laser beam is reflected at a plus position (+) corresponding to the size. Conversely, when a concave portion (dent) exists on the surface of the sample 26 to be inspected,
The laser light is reflected at a minus position (-) according to the size.

【0005】それぞれ高さの異なる面から反射した光
は、対物レンズ25、ハーフミラー24、結像レンズ2
7、ハーフミラー28及びピンホール29,2Aを介し
てホトセンサ2B,2Cに入射する。このとき、位置2
D,2Eがそれぞれ被検査試料15の表面位置(0位
置)とは共役関係になるように、ピンホール29,2A
及びホトセンサ2B,2Cは配置される。プラス位置
(+)で反射した光は、ピンホール2Aを全て通過して
ホトセンサ2Cに入射し、それ以外の合焦点位置(0位
置)やマイナス位置(−)で反射した光は、その一部が
ピンホール2Aを通過し、ホトセンサ2Cに入射する。
一方、マイナス位置(−)で反射した光は、ピンホール
29を全て通過してホトセンサ2Bに入射し、それ以外
の合焦点位置(0位置)やプラス位置(+)で反射した
光は、その一部がピンホール29を通過し、ホトセンサ
2Bに入射する。
The light reflected from the surfaces having different heights is reflected by an objective lens 25, a half mirror 24, and an image forming lens 2.
7. The light enters the photosensors 2B and 2C via the half mirror 28 and the pinholes 29 and 2A. At this time, position 2
The pinholes 29 and 2A are set so that D and 2E are conjugate with the surface position (0 position) of the sample 15 to be inspected.
And the photo sensors 2B and 2C are arranged. The light reflected at the plus position (+) passes through all the pinholes 2A and enters the photosensor 2C, and the light reflected at the other in-focus position (0 position) and at the minus position (-) is part of the light. Passes through the pinhole 2A and enters the photosensor 2C.
On the other hand, the light reflected at the minus position (−) passes through the entire pinhole 29 and enters the photosensor 2B, and the light reflected at the other in-focus position (0 position) and the plus position (+) is Part of the light passes through the pinhole 29 and enters the photosensor 2B.

【0006】ホトセンサ2Bは、ピンホール29を通過
した光を受光し、センサ出力Paを出力する。ホトセン
サ2Cは、ピンホール2Aを通過した光を受光し、セン
サ出力Pbを出力する。ホトセンサ2Cのセンサ出力P
bからホトセンサ2Bのセンサ出力Paを減算すること
によって、被検査試料26の表面のプラス位置(+)又
はマイナス位置(−)における高さ情報εを測定するこ
とができる。すなわち、レーザ光22が合焦点位置(0
位置)で反射した場合には、図2(b)に示すようにホ
トセンサ2Bのセンサ出力Paとホトセンサ2Cのセン
サ出力Pbはお互いに等しくなり、高さ情報εは「0」
になる。レーザ光22がマイナス位置(−)で反射した
場合には、ホトセンサ2Bのセンサ出力Paがホトセン
サ2Cのセンサ出力Pbよりも十分大きくなるため、高
さ情報εはマイナスの値となり、マイナス位置(−)で
反射したことが認識できる。一方、レーザ光22がプラ
ス位置(+)で反射した場合には、ホトセンサ2Cのセ
ンサ出力Pbがホトセンサ2Bのセンサ出力Paよりも
十分大きくなるため、高さ情報εはプラスの値となり、
プラス位置(+)で反射したことが認識できる。この高
さ情報εに基づいて、被検査試料26の表面の高さの変
位を測定することができる。検査装置は、測定した高さ
情報に基づいて、ボールやバンプなどに欠陥が存在する
か否か、または被検査試料26における凹部(窪み)な
どの状態を検査する。
The photo sensor 2B receives the light passing through the pinhole 29 and outputs a sensor output Pa. The photo sensor 2C receives the light passing through the pinhole 2A and outputs a sensor output Pb. Sensor output P of photo sensor 2C
By subtracting the sensor output Pa of the photosensor 2B from b, the height information ε at the plus position (+) or the minus position (−) on the surface of the sample 26 can be measured. That is, the laser light 22 is focused on the in-focus position (0
2B, the sensor output Pa of the photosensor 2B and the sensor output Pb of the photosensor 2C are equal to each other, and the height information ε is “0” as shown in FIG. 2B.
become. When the laser beam 22 is reflected at the minus position (-), the sensor output Pa of the photosensor 2B becomes sufficiently larger than the sensor output Pb of the photosensor 2C, so that the height information ε takes a negative value, and the minus position (−) ) Can be recognized as reflected. On the other hand, when the laser beam 22 is reflected at the plus position (+), the sensor output Pb of the photosensor 2C becomes sufficiently larger than the sensor output Pa of the photosensor 2B, so that the height information ε becomes a positive value,
It can be recognized that the light was reflected at the plus position (+). Based on the height information ε, the displacement of the height of the surface of the sample 26 to be inspected can be measured. The inspection device inspects, based on the measured height information, whether there is a defect in the ball or the bump, or the state of a concave portion (dent) in the sample to be inspected 26.

【0007】このような光学式の検査装置は、レーザ光
のビーム径の巾に対応した部分しか検出できないので、
ボールやバンプなどの微小突起物の大きさに合わせてビ
ーム径を大きくしたりしているが、ビーム径を大きくす
るとボールやバンプ周辺部の欠けなどの欠陥を十分に検
出することができないという欠点がある。そこで、従来
は、レーザ光のビーム径を約3〜4[μm]程度に小さ
くしてチップあるいはそのチップが形成されたウエハ上
をXY方向に二次元的に走査していた。
[0007] Such an optical inspection apparatus can detect only a portion corresponding to the width of the beam diameter of the laser light,
The beam diameter is increased according to the size of the minute projections such as balls and bumps. However, if the beam diameter is increased, defects such as chipping around the balls and bumps cannot be sufficiently detected. There is. Therefore, conventionally, the beam diameter of the laser beam is reduced to about 3 to 4 [μm], and the chip or the wafer on which the chip is formed is two-dimensionally scanned in the XY directions.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
なビーム径が約3〜4[μm]の検査装置を用いて、大
きさが約300〜400[μm]程度のボールやバンプ
を検査する場合、レーザ光を主走査方向(X方向)に約
300〜400[μm]の距離を往復移動させ、副走査
方向(Y方向)にビーム径相当の約3〜4[μm]の距
離を徐々に移動させるように、チップあるはいそのチッ
プが形成されたウエハとレーザ光とを相対的に移動させ
なければならない。レーザ光を主走査方向にいかに高精
度かつ高速に移動させるかが、検査時間の大幅な短縮化
に繋がるのであるが、チップあるはいそのチップが形成
されたウエハを搭載したXYステージを前述のような条
件で高速に移動させることは技術的な限界があり、検査
に多大の時間を要するという問題があった。
However, a ball or bump having a size of about 300 to 400 [μm] is inspected by using the above-described inspection apparatus having a beam diameter of about 3 to 4 [μm]. In this case, the laser beam is reciprocated in the main scanning direction (X direction) by a distance of about 300 to 400 [μm], and gradually moved in the sub-scanning direction (Y direction) by a distance of about 3 to 4 [μm] corresponding to the beam diameter. In order to move the laser beam, the chip or the wafer on which the chip is formed and the laser beam must be relatively moved. How to move the laser light in the main scanning direction with high precision and high speed leads to a drastic reduction in inspection time. However, the XY stage on which a chip or a wafer on which the chip is formed is mounted as described above is used. There is a technical limit to moving at high speed under such conditions, and there has been a problem that much time is required for inspection.

【0009】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、高精度で、かつ高速に微小突起物の高さ検査を
行うことができる微小突起物検査装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a microprojection inspection apparatus capable of performing a high-precision, high-speed inspection of a microprojection. I do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された微
小突起物検査装置は、光ビームを被検査試料の表面が合
焦点位置となるように照射すると共に前記被検査試料上
の所定の検査領域を所定の周期で直線的に往復走査する
ように偏向させる投光光学系手段と、前記往復走査する
光ビームの光軸が描く直線を直径とする半円状の光ビー
ムであって、互いに異なる領域が遮蔽された2本の光ビ
ームを、前記被検査試料の表面から反射した前記光ビー
ムから生成して結像する検出光学系手段と、前記検出光
学系手段で生成された前記2本の光ビームの一方に対応
して設けられ、前記半円状の光ビームの直径が境界とな
るように少なくとも2分割された受光領域を有し、それ
ぞれの受光領域に対応した検出信号を出力する第1の光
学センサ手段と、前記検出光学系手段で生成された前記
2本の光ビームの他方に対応して設けられ、前記半円状
の光ビームの直径が境界となるように少なくとも2分割
された受光領域を有し、それぞれの受光領域に対応した
検出信号を出力する第2の光学センサ手段と、前記被検
査試料を搭載するステージ手段と、前記ステージ手段
と、前記投光光学系手段及び前記検出光学系手段とを相
対的に移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する
と共に前記光学センサ手段から出力される前記検出信号
に基づいて前記被検査試料に形成された微小突起物の高
さ情報を算出する制御手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a micro-projection inspection apparatus which irradiates a light beam so that a surface of a sample to be inspected is at a focal point and a predetermined beam on the sample to be inspected. A light projecting optical system means for deflecting the inspection area so as to linearly reciprocately scan in a predetermined cycle, and a semicircular light beam whose diameter is a straight line drawn by the optical axis of the reciprocally scanned light beam, A detection optical system means for generating two light beams whose different regions are shielded from the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected to form an image, and the two light beams generated by the detection optical system means; A light receiving region provided corresponding to one of the light beams and divided into at least two portions so that the diameter of the semicircular light beam is a boundary, and outputting a detection signal corresponding to each light receiving region. First optical sensor means for performing A light-receiving area is provided corresponding to the other of the two light beams generated by the detection optical system means, and has at least two divided light receiving regions such that the diameter of the semicircular light beam is a boundary, A second optical sensor unit that outputs a detection signal corresponding to each light receiving area, a stage unit on which the sample to be inspected is mounted, the stage unit, the light projecting optical system unit, and the detection optical system unit. Driving means for relatively moving, and control means for controlling the driving means and calculating height information of minute projections formed on the test sample based on the detection signal output from the optical sensor means It is provided with.

【0011】投光光学系手段は、図1や図2の従来の検
査装置と同様に、被検査試料の表面が合焦点位置となる
ように光ビームを照射する。さらに、この投光光学系手
段は、光ビームによって被検査試料表面に形成されるビ
ームスポットが検査領域を所定の周期で直線的に往復走
査するように光ビームを偏向している。光ビームが偏向
されると、従来のようにピンホールを介して光学センサ
で受光するのは困難となる。そこで、この発明では、焦
点誤差検出光学系の検出原理として従来から知られてい
るナイフエッジ法を応用することによって検出光学系手
段を構成するようにした。ナイフエッジ法は、被検査試
料表面から反射する光ビームの半分をナイフエッジで遮
蔽することによって、半円状の光ビームを生成し、その
半円状の光ビームをナイフエッジの端面に沿って2分割
された受光領域を有する光学センサ手段で受光するもの
である。単純に被検査試料に形成された微小突起物の高
さ情報を算出するだけなら、2分割された光学センサ手
段を1個用いて被検査試料表面から反射する光ビームを
ナイフエッジを介して受光すればよい。ところが、投光
光学系手段を構成する各光学部品の熱変動あるいは偏向
時の偏向誤差によって、ビームスポットの走査ズレ(Δ
t)が発生すると、その走査ズレによる影響が2分割さ
れた光学センサ手段に影響を与え、正確な高さ情報を得
ることができなくなる。そこで、この発明では、被検査
試料表面から反射する光ビームから互いに異なる領域が
遮蔽された2本の半円状の光ビームを生成し、これを第
1及び第2の光学センサ手段で別々に受光し、その検出
信号に基づいて高さ情報を求めるようにしている。この
ように2系統の光学センサ手段からの検出信号に基づい
て高さ情報を求めている関係上、検出精度が向上すると
いう効果がある。また、投光光学系手段を構成する各光
学素子の熱変動や偏向器時の偏向誤差によって、スポッ
ト走査ズレ(Δt)が発生したとしても、その影響を受
けることなく高精度な高さ測定を行うことができるとい
う効果がある。
The light projecting optical system irradiates a light beam such that the surface of the sample to be inspected is at the focal point, similarly to the conventional inspection apparatus shown in FIGS. Further, the light projecting optical system deflects the light beam so that the beam spot formed on the surface of the sample to be inspected by the light beam reciprocally scans the inspection area linearly at a predetermined cycle. When the light beam is deflected, it is difficult to receive the light beam with the optical sensor through the pinhole as in the related art. Therefore, in the present invention, the detection optical system means is configured by applying a conventionally known knife edge method as a detection principle of the focus error detection optical system. In the knife-edge method, a half-circular light beam is generated by blocking half of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected with the knife edge, and the semi-circular light beam is applied along the edge of the knife edge. The light is received by an optical sensor means having a light receiving area divided into two. To simply calculate the height information of the minute projections formed on the sample to be inspected, use one of the two optical sensor means to receive the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected through the knife edge do it. However, due to heat fluctuation of each optical component constituting the light projecting optical system means or a deflection error at the time of deflection, the scanning deviation of the beam spot (Δ
When t) occurs, the influence of the scanning shift affects the optical sensor means divided into two, and accurate height information cannot be obtained. Therefore, in the present invention, two semicircular light beams whose different regions are shielded are generated from the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected, and the two light beams are separately separated by the first and second optical sensor means. Light is received, and height information is obtained based on the detection signal. As described above, since the height information is obtained based on the detection signals from the two systems of optical sensor means, there is an effect that the detection accuracy is improved. Further, even if spot scanning deviation (Δt) occurs due to thermal fluctuation of each optical element constituting the light projecting optical system means or deflection error at the time of deflector, high-precision height measurement can be performed without being affected by the deviation. There is an effect that can be performed.

【0012】請求項2に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記検出光学系手段を、前記被
検査試料の表面から反射した前記光ビームの一部を反射
し、残りを透過することによって前記2本の光ビームを
生成するハーフミラー手段と、前記ハーフミラー手段に
よって生成された一方の光ビームの片側を遮蔽すること
によって前記半円状の光ビームを生成する第1の遮蔽板
手段と、前記ハーフミラー手段によって生成された他方
の光ビームの片側を遮蔽することによって前記第1の遮
蔽板手段によって遮蔽された領域と異なる領域の遮蔽さ
れた前記半円状の光ビームを生成する第2の遮蔽板手段
と、前記第1の遮蔽板手段によって生成された前記半円
状の光ビームを結像する第1の結像レンズ手段と、前記
第2の遮蔽板手段によって生成された前記半円状の光ビ
ームを結像する第2の結像レンズ手段とを含んで構成し
たものである。これは、請求項1に記載された検出光学
系手段の構成を具体的に限定したものであり、ハーフミ
ラー手段で光ビームを2本に分岐し、それぞれの光ビー
ムを第1及び第2の遮蔽板手段で遮蔽し、第1及び第2
の結像レンズ手段で第1及び第2の光学センサ手段に結
像するようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the first aspect, the detection optical system means reflects a part of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected, and removes the rest. A half mirror means for generating the two light beams by transmitting the light beam; and a first means for generating the semicircular light beam by blocking one side of one of the light beams generated by the half mirror means. A shielding plate means and the shielded semicircular light beam in an area different from the area shielded by the first shielding plate means by shielding one side of the other light beam generated by the half mirror means A first imaging lens means for imaging the semicircular light beam generated by the first shielding plate means, and a second shielding plate means. Is obtained by constituting thus the generated said semicircular light beam and a second imaging lens means for imaging. This is a specific limitation of the configuration of the detection optical system means described in claim 1. The light beam is split into two beams by a half mirror means, and each light beam is divided into first and second light beams. The first and the second are shielded by a shielding plate means.
The image forming lens means forms an image on the first and second optical sensor means.

【0013】請求項3に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記検出光学系手段を、前記被
検査試料の表面から反射した前記光ビームの光軸が描く
直線と先端部の頂辺とが一致するように設けられ、前記
被検査試料の表面から反射した前記光ビームをそれぞれ
の斜面で反射して互いに異なる領域が遮蔽された前記2
本の半円状の光ビームを生成するナイフエッジプリズム
手段と、前記ナイフエッジプリズム手段で反射した前記
半円状の光ビームの一方を結像する第1の結像レンズ手
段と、前記ナイフエッジプリズム手段で反射した前記半
円状の光ビームの他方を結像する第2の結像レンズ手段
とを含んで構成したものである。これは、請求項1に記
載された検出光学系手段の構成を具体的に限定したもの
であり、ナイフエッジプリズム手段で光ビームを2本に
分岐すると共に2本の光ビームの互いに異なる領域を遮
蔽し、第1及び第2の結像レンズ手段で第1及び第2の
光学センサ手段に結像するようにしたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the first aspect, the detection optical system means includes a straight line drawn by an optical axis of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected and a tip. The light beam reflected from the surface of the sample to be inspected is reflected by each slope so that different areas are shielded from each other.
Knife edge prism means for generating a semicircular light beam; first imaging lens means for imaging one of the semicircular light beams reflected by the knife edge prism means; and the knife edge And second imaging lens means for imaging the other of the semicircular light beams reflected by the prism means. This specifically restricts the configuration of the detection optical system means according to the first aspect, and divides the light beam into two by the knife-edge prism means and simultaneously separates the different regions of the two light beams. The image is shielded, and the image is formed on the first and second optical sensor means by the first and second image forming lens means.

【0014】請求項4に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記光ビームを前記所定の周期
で直線的に往復走査するように偏向させるものとして音
響光学偏向器を用いるものである。光ビームを偏向する
ものとして、機械的に偏向するものや光学的に偏向する
ものがあるが、これは音響光学偏向器を用いて光学的に
偏向するものに限定したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a micro-projection inspection apparatus, wherein an acousto-optical deflector is used to deflect the light beam so as to linearly reciprocally scan at the predetermined period. It is. There are mechanical beam deflecting devices and optical beam deflecting devices for deflecting the light beam, but this is limited to the optical beam deflecting device using an acousto-optic deflector.

【0015】請求項5に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記光ビームを前記所定の周期
で直線的に往復走査するように偏向させるものとしてポ
リゴンミラーを用いるものである。これはポリゴンミラ
ーを用いて光ビームを機械的に偏向するものに限定した
ものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the inspection apparatus for minute projections according to the first aspect, a polygon mirror is used to deflect the light beam so as to linearly reciprocally scan at the predetermined period. . This is limited to one that mechanically deflects a light beam using a polygon mirror.

【0016】請求項6に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記被検査試料の表面から反射
した前記光ビームの0次光成分をカットし、0次光成分
以外の高次の反射散乱光などを受光する受光素子手段を
設けたものである。請求項1に記載された微小突起物検
査装置は、微小突起物の高さを検出するものであるが、
反射した光ビームの0次光成分をカットし、それに基づ
いて被検査試料表面の異物や汚れ、傷や欠けなどの欠陥
などを検出することができるので、これではそのような
検査光学系手段を別途設けた。
According to a sixth aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the first aspect, the zero-order light component of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected is cut, and a high-order component other than the zero-order light component is cut. A light receiving element means for receiving the next reflected scattered light or the like is provided. The microprojection inspection device according to claim 1 detects the height of the microprojection,
Since the zero-order light component of the reflected light beam can be cut, and based on that, foreign matter, dirt, defects such as scratches and chips, etc. on the surface of the sample to be inspected can be detected. Provided separately.

【0017】請求項7に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記制御手段を、前記光学セン
サ手段から出力される前記検出信号の総和を前記被検査
試料の表面からの反射光輝度信号とし、この反射光輝度
信号の値と所定値とを比較することによって前記被検査
試料に形成された微小突起物の位置情報を求め、その位
置情報に基づいてステージ手段を制御するようにしたも
のである。これは、立体構造をした微小突起物の高さや
形状などの欠陥を検出する場合には、その周辺に存在す
るパターン等の立体物と微小突起物とを明確に識別する
必要がある場合や被検査試料上に複数個の微小突起物が
煩雑に配置されている場合などに、各微小突起物の各々
に対して複雑な座標設定管理を行うことなく、光学セン
サ手段から出力される検出信号の総和に基づいて微小突
起物の座標位置を事前に高精度に測定するようにしたも
のである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the first aspect, the control means includes a step of reflecting the sum of the detection signals output from the optical sensor means from the surface of the sample to be inspected. The position information of the minute projection formed on the sample to be inspected is obtained by comparing the value of the reflected light luminance signal with a predetermined value, and controlling the stage means based on the position information. It was made. This is because when detecting a defect such as the height or shape of a microscopic projection having a three-dimensional structure, it is necessary to clearly distinguish a three-dimensional object, such as a pattern, present around the microscopic projection from the microprojection. For example, when a plurality of minute projections are arranged on a test sample in a complicated manner, without performing complicated coordinate setting management for each of the minute projections, the detection signal output from the optical sensor means is not required. The coordinate position of the minute projection is measured in advance with high accuracy based on the sum.

【0018】請求項8に記載された微小突起物検査装置
は、請求項1において、前記制御手段を、前記第1の光
学センサ手段の前記2分割された受光領域から出力され
る前記検出信号であって、前記光ビームの遮蔽されなか
った領域側に対応する受光領域から出力されるものを第
1の検出信号とし、前記光ビームの遮蔽された領域側に
対応する受光領域から出力されるものを第2の検出信号
とし、前記第2の光学センサ手段の前記2分割された受
光領域から出力される前記検出信号であって、前記光ビ
ームの遮蔽されなかった領域側に対応する受光領域から
出力されるものを第3の検出信号とし、前記光ビームの
遮蔽された領域側に対応する受光領域から出力されるも
のを第4の検出信号とした場合に、前記第1の検出信号
から前記第2の検出信号を減算した値と前記第3の検出
信号から前記第4の検出信号を減算した値との和を前記
第1から第4までの検出信号の総和で除した第1の値を
前記被検査試料に形成された微小突起物の高さ情報とし
て算出するようにしたものである。これは、制御手段が
行う高さ情報の演算方法を具体的に示したものであり、
図12に示した高さ情報εの算出式{(A−B)+(C
−D)}/(A+B+C+D)に対応したものである。
ここで、第1の検出信号がA、第2の検出信号がB、第
3の検出信号がC、第4の検出信号がDにそれぞれ対応
する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the first aspect, the control means is configured to control the control means based on the detection signal output from the two divided light receiving areas of the first optical sensor means. A signal output from a light receiving area corresponding to an unshielded area of the light beam is used as a first detection signal, and a signal output from a light receiving area corresponding to the light beam blocked area is used as a first detection signal. Is a second detection signal, the detection signal output from the light receiving area divided into two of the second optical sensor means, from the light receiving area corresponding to the unshielded area side of the light beam When the output signal is a third detection signal, and the output signal from the light receiving area corresponding to the light-shielded area side of the light beam is a fourth detection signal, the first detection signal Second inspection A first value obtained by dividing the sum of the value obtained by subtracting the signal and the value obtained by subtracting the fourth detection signal from the third detection signal by the total sum of the first to fourth detection signals is used as the test target. The height is calculated as height information of the minute projections formed on the sample. This specifically shows a method of calculating height information performed by the control means,
The calculation formula of the height information ε shown in FIG. 12 {(AB) + (C
−D)} / (A + B + C + D).
Here, the first detection signal corresponds to A, the second detection signal corresponds to B, the third detection signal corresponds to C, and the fourth detection signal corresponds to D.

【0019】請求項9に記載された微小突起物検査装置
は、請求項8において、前記制御手段を、前記第1の検
出信号から前記第3の検出信号を減算した値と前記第2
の検出信号から前記第4の検出信号を減算した値との和
を前記第1から第4までの検出信号の総和で除した値を
前記第1の値から減算することによって得られた値を前
記被検査試料に形成された微小突起物の高さ情報として
算出するようにしたものである。これは、制御手段が行
う高さ情報の演算方法を具体的に示したものであり、図
12(a)に示した算出式ε−ε1 に対応したものであ
る。ここで、εは請求項8で算出された第1の値であ
り、ここではε1 の算出式{(A−C)+(B−D)}
/(A+B+C+D)を具体的に示している。
According to a ninth aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the eighth aspect, the control means determines the value obtained by subtracting the third detection signal from the first detection signal and the second detection signal.
A value obtained by subtracting from the first value a value obtained by dividing the sum of the detection signal and the value obtained by subtracting the fourth detection signal from the sum of the first to fourth detection signals. The height information is calculated as height information of minute projections formed on the sample to be inspected. This control means is intended specifically showing the method of calculating height information performed by, those corresponding to the calculation formula epsilon-epsilon 1 shown in Figure 12 (a). Here, epsilon is the first value calculated in claims 8, wherein the epsilon 1 of calculation formula {(A-C) + ( B-D)}
/ (A + B + C + D) is specifically shown.

【0020】請求項10に記載された微小突起物検査装
置は、請求項8において、前記制御手段を、前記第1の
検出信号から前記第3の検出信号を減算した値と前記第
2の検出信号から前記第4の検出信号を減算した値との
和を前記第1から第4までの検出信号の総和で除した値
が所定値よりも大きい場合に、前記第1の値をマスクす
ることによって得られた値を前記被検査試料に形成され
た微小突起物の高さ情報として算出するようにしたもの
である。これは、制御手段が行う高さ情報の演算方法を
具体的に示したものであり、図12(b)に対応したも
のであり、比較器で算出式{(A−C)+(B−D)}
/(A+B+C+D)から求まるε1 を所定値と比較
し、ε1 が所定値より大きい場合に、ゲート回路を動作
させて請求項8で算出された高さ情報εの出力をマスク
するようにしたものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the eighth aspect, the control means is configured to determine that the value obtained by subtracting the third detection signal from the first detection signal and the second detection signal are used. Masking the first value when a value obtained by dividing a sum of a value obtained by subtracting the fourth detection signal from the signal by a total sum of the first to fourth detection signals is larger than a predetermined value; Is calculated as height information of the minute projections formed on the sample to be inspected. This specifically shows a method of calculating the height information performed by the control means, and corresponds to FIG. 12B, and the calculation formula {(AC) + (B− D)}
/ The epsilon 1 obtained from (A + B + C + D ) is compared with a predetermined value, epsilon 1 is greater than a predetermined value, and to mask the output of the height information calculated by the claims 8 by operating the gate circuit epsilon Things.

【0021】請求項11に記載された微小突起物検査装
置は、請求項1から10までのいずれか1において、前
記制御手段を、算出された前記高さ情報に基づいて前記
被検査試料に形成された微小突起物の欠陥検査を行うよ
うにしたものである。これは算出された微小突起物の高
さ情報に基づいて隣り合うチップ上の微小突起物同士を
隣接比較することによって、微小突起物の欠陥検査を行
うようにしたものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the micro projection inspection apparatus according to any one of the first to tenth aspects, the control means is formed on the sample to be inspected based on the calculated height information. The defect inspection of the minute projection is performed. In this method, the minute projections on the adjacent chips are compared adjacently based on the calculated height information of the minute projections, thereby performing a defect inspection of the minute projections.

【0022】請求項12に記載された微小突起物検査装
置は、請求項6において、前記制御手段が、前記受光素
子手段から出力される検出信号の値と所定値とを比較す
ることによって前記被検査試料に形成された微小突起物
の位置情報を求めるようにしたものである。請求項6に
記載された微小突起物検査装置は、反射した光ビームの
0次光成分をカットし、それに基づいて被検査試料表面
の異物や汚れ、傷や欠けなどの欠陥などを検出するもの
であるが、これはそのような検査光学系手段を用いて微
小突起物の座標位置を高精度に測定するようにしたもの
である。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the micro-projection inspection apparatus according to the sixth aspect, the control means compares the value of the detection signal output from the light receiving element means with a predetermined value to thereby detect the object. The position information of the minute projection formed on the inspection sample is obtained. An inspection apparatus for microprojections according to claim 6, which cuts off a zero-order light component of a reflected light beam and detects a defect such as a foreign substance, dirt, a scratch or a chip on the surface of the sample to be inspected based on the cut. However, in this method, the coordinate position of the minute projection is measured with high accuracy using such an inspection optical system.

【0023】請求項13に記載された微小突起物検査装
置は、請求項7において、前記制御手段が、前記微小突
起物が球状をしている場合に、前記光学センサ手段から
出力される前記反射光輝度信号の値と所定値とを比較す
ることによって前記球状の微小突起物の中心位置情報及
び大きさ情報の少なくとも一方を求めるようにしたもの
である。微小突起物が球状の立体構造をしている場合に
は、その球状突起物の中心位置及び大きさの少なくとも
一方を高精度に測定することが必要である。これは、そ
のために光学センサ手段から出力される検出信号の総和
に基づいて球状突起物の中心位置及び大きさの少なくと
も一方を高精度に測定するようにしたものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the inspection apparatus of the seventh aspect, the controller outputs the reflection light output from the optical sensor means when the fine projection has a spherical shape. By comparing the value of the light luminance signal with a predetermined value, at least one of the center position information and the size information of the spherical minute projection is obtained. When the minute projection has a spherical three-dimensional structure, it is necessary to measure at least one of the center position and the size of the spherical projection with high accuracy. For this purpose, at least one of the center position and the size of the spherical projection is measured with high accuracy based on the sum of the detection signals output from the optical sensor means.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図3は、本発明の微小突起物検
査装置の概略構成を示す図である。図4は図3を分かり
易くするために検査光学系を立体的に示した斜視図であ
る。従って、図3と図4では同じ構成部品には同じ符号
が付してある。図3の微小突起物検査装置は、ウエハ内
の複数チップに形成されたバンプの高さ情報に基づいて
バンプの欠陥を検査するものである。この微小突起物検
査装置は、検査ステージ部と検査光学系と信号処理部と
から構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the micro-projection inspection apparatus of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing the inspection optical system in a three-dimensional manner to make FIG. 3 easier to understand. Accordingly, in FIGS. 3 and 4, the same components are denoted by the same reference numerals. The micro-projection inspection apparatus shown in FIG. 3 inspects bump defects based on height information of bumps formed on a plurality of chips in a wafer. This microprojection inspection apparatus includes an inspection stage unit, an inspection optical system, and a signal processing unit.

【0025】この実施の形態に係る微小突起物検査装置
の検査ステージ部は、XYステージ移動機構300とウ
エハ搭載台302とステージ駆動回路304から構成さ
れる。XYステージ移動機構300は、被検査試料であ
るウエハ306を搭載したウエハ搭載台302をXY方
向に移動させる。ステージ駆動回路304は、画像処理
・制御装置500によって制御され、XYステージ移動
機構300を駆動制御することによって、ビームスポッ
トが図5に示すようにウエハ搭載台302上のウエハ3
06を相対的にX方向及びY方向に走査するように制御
している。ステージ駆動回路304は、まず、図6に示
すようにウエハ306のチップ60のバンプ形成ライン
X1,X2に対応した矢印51に沿ったX方向にビーム
スポットが主走査するようにウエハ306を移動させ
る。この主走査終了後にステージ駆動回路304は、次
のバンプ形成ラインX3,X4に対応する位置まで矢印
52に沿ったY方向にビームスポットが副走査するよう
にウエハ306を移動させる。この主走査終了後にステ
ージ駆動回路304は、前述の主走査とは逆向きの矢印
53に沿ってチップ60のバンプ形成ラインX3,X4
に対応したX方向にビームスポットが主走査するように
ウエハ306を移動させる。この主走査終了後にステー
ジ駆動回路304は、次のチップのバンプ形成ラインX
1,X2に対応する位置まで矢印54に沿ったY方向に
ビームスポットが副走査するようにウエハ306を移動
させる。なお、前述の走査方法は、バンプ形成ラインX
1,X2を同時に検査できる場合やバンプ形成ラインが
チップ60の周辺部に1列だけの場合の例であり、バン
プ形成ラインX1,X2を同時に検査することができな
い場合には、ステージ駆動回路304はそれぞれのバン
プ形成ラインX1,X2に沿って主走査が行われるよう
にウエハ306を移動させることになる。このようにし
て、ウエハ306の全てのチップについてバンプ形成ラ
インX1〜X4に対応する主走査が終了した時点で、ス
テージ駆動回路304は、ウエハ306を右方向又は左
方向に約90度回転させて、バンプ形成ラインY1〜Y
4についても同様にビームスポットが主走査及び副走査
を行うようにウエハ306を移動させる。
The inspection stage section of the micro-projection inspection apparatus according to this embodiment includes an XY stage moving mechanism 300, a wafer mounting table 302, and a stage driving circuit 304. The XY stage moving mechanism 300 moves the wafer mounting table 302 on which the wafer 306 to be inspected is mounted in the XY directions. The stage driving circuit 304 is controlled by the image processing / control device 500, and by controlling the driving of the XY stage moving mechanism 300, the beam spot is adjusted to the wafer 3 on the wafer mounting table 302 as shown in FIG.
06 is controlled to relatively scan in the X and Y directions. The stage drive circuit 304 first moves the wafer 306 such that the beam spot main scans in the X direction along the arrow 51 corresponding to the bump formation lines X1 and X2 of the chips 60 on the wafer 306 as shown in FIG. . After the end of the main scanning, the stage driving circuit 304 moves the wafer 306 so that the beam spot performs sub-scanning in the Y direction along the arrow 52 to a position corresponding to the next bump formation line X3, X4. After the main scanning is completed, the stage driving circuit 304 moves the bump forming lines X3 and X4 of the chip 60 along the arrow 53 opposite to the above-described main scanning.
The wafer 306 is moved so that the beam spot performs main scanning in the X direction corresponding to. After completion of the main scanning, the stage driving circuit 304 sets the bump forming line X of the next chip.
The wafer 306 is moved so that the beam spot sub-scans in the Y direction along the arrow 54 to a position corresponding to 1, X2. The above-described scanning method uses the bump forming line X
In this case, the stage driving circuit 304 can be inspected at the same time or when only one row of bump forming lines is provided around the chip 60. When the bump forming lines X1 and X2 cannot be inspected simultaneously, Moves the wafer 306 so that main scanning is performed along the respective bump formation lines X1 and X2. In this way, when the main scanning corresponding to the bump forming lines X1 to X4 is completed for all the chips on the wafer 306, the stage driving circuit 304 rotates the wafer 306 rightward or leftward by about 90 degrees. , Bump forming lines Y1 to Y
Similarly, the wafer 306 is moved so that the beam spot performs main scanning and sub-scanning.

【0026】この実施の形態に係る微小突起物検査装置
の検査光学系は、レーザ光をウエハ306に照射する投
光光学系と、ウエハ306で反射したレーザ光を光学セ
ンサに導く検出光学系とから基本的に構成される。投光
光学系は、半導体レーザ光源400、S偏光板401、
コリメートレンズ402、音響光学偏向器(AOD:A
cousto−Optic Deflector)40
4、偏向器駆動回路405、fθレンズ406、レンズ
408、偏光ビームスプリッタ410、4分の1波長板
412及び対物レンズ414から構成される。
The inspection optical system of the micro-projection inspection apparatus according to this embodiment includes a projection optical system for irradiating the laser beam to the wafer 306 and a detection optical system for guiding the laser beam reflected by the wafer 306 to the optical sensor. It is basically composed of The light projecting optical system includes a semiconductor laser light source 400, an S-polarizing plate 401,
Collimating lens 402, acousto-optic deflector (AOD: A
costo-Optical Deflector) 40
4. Deflector drive circuit 405, fθ lens 406, lens 408, polarizing beam splitter 410, quarter wave plate 412, and objective lens 414.

【0027】半導体レーザ光源400は、所定周波数の
レーザ光を出射する。S偏光板401は、半導体レーザ
光源400から出射されるレーザ光のS偏光成分のみを
透過させる。コリメートレンズ402は、S偏光板40
1を透過したS偏光成分のレーザ光を平行光線束に変換
する。音響光学偏向器404は、コリメートレンズ40
2を透過したS偏光成分の平行光線束を、ウエハ306
の検出領域308をY方向に往復する偏向光に変換す
る。偏向器駆動回路405は、画像処理・制御装置50
0によって制御され、所定周波数(約4MHz)の駆動
信号を音響光学偏向器404に供給する。fθレンズ4
06及びレンズ408は、ウエハ306の検出領域30
8の各走査位置においてレーザ光を最適に集束させるよ
うに動作するものである。偏光ビームスプリッタ410
は、S偏光成分のレーザ光を反射し、P偏光成分のレー
ザ光を透過させるものである。従って、偏光ビームスプ
リッタ410は、fθレンズ406及びレンズ408を
透過したS偏光成分のレーザ光をウエハ306側に反射
する。偏光ビームスプリッタ410で反射されたレーザ
光は、4分の1波長板412で円偏光成分のレーザ光に
変換され、対物レンズ414を介してウエハ306に集
光される。
The semiconductor laser light source 400 emits laser light of a predetermined frequency. The S-polarized plate 401 transmits only the S-polarized component of the laser light emitted from the semiconductor laser light source 400. The collimating lens 402 is used for the S polarizing plate 40.
The laser beam of the S-polarized component transmitted through 1 is converted into a parallel light beam. The acousto-optic deflector 404 is a collimating lens 40
The parallel beam of the S-polarized light component transmitted through
Is converted into polarized light reciprocating in the Y direction. The deflector driving circuit 405 is connected to the image processing / control device 50.
0, and supplies a drive signal of a predetermined frequency (about 4 MHz) to the acousto-optic deflector 404. fθ lens 4
06 and the lens 408 are connected to the detection area 30 of the wafer 306.
8 so as to optimally focus the laser beam at each scanning position. Polarizing beam splitter 410
Reflects the S-polarized component laser light and transmits the P-polarized component laser light. Accordingly, the polarization beam splitter 410 reflects the S-polarized component laser light transmitted through the fθ lens 406 and the lens 408 toward the wafer 306. The laser beam reflected by the polarization beam splitter 410 is converted into a circularly polarized component laser beam by a quarter-wave plate 412, and focused on the wafer 306 via an objective lens 414.

【0028】検出光学系は、対物レンズ414、4分の
1波長板412、偏光ビームスプリッタ410、ハーフ
ミラー416,418、遮蔽板420,422、結像レ
ンズ424,426、2分割光学センサ428,43
0、空間フィルタ432、結像レンズ434、スリット
436及びホトマルチプライア438から構成される。
ウエハ306で反射した円偏光成分の反射レーザ光は、
対物レンズ414及び4分の1波長板412を透過す
る。このとき、円偏向成分の反射レーザ光は、4分の1
波長板412を透過することによって、P偏光成分の反
射レーザ光に変換され、偏光ビームスプリッタ410に
導入される。偏光ビームスプリッタ410は、ウエハ3
06からの反射光であって、4分の1波長板412から
のP偏光成分の反射光を後段のハーフミラー416側に
透過させる。ハーフミラー416は、偏光ビームスプリ
ッタ410からのP偏光成分の反射レーザ光の光軸に対
して45度の角度を持って配置され、その反射レーザ光
の約半分をその光軸の側面に配置されたバンプ欠陥検出
光学系側に反射し、その反射レーザ光の約半分をウエハ
表面欠陥検出光学系側に透過させる。
The detection optical system includes an objective lens 414, a quarter-wave plate 412, a polarizing beam splitter 410, half mirrors 416 and 418, shielding plates 420 and 422, imaging lenses 424 and 426, a two-divided optical sensor 428, 43
0, a spatial filter 432, an imaging lens 434, a slit 436, and a photomultiplier 438.
The reflected laser light of the circularly polarized component reflected by the wafer 306 is
The light passes through the objective lens 414 and the quarter-wave plate 412. At this time, the reflected laser light of the circularly polarized component is one quarter.
By passing through the wave plate 412, the light is converted into a reflected laser light having a P-polarized component, and is introduced into the polarizing beam splitter 410. The polarization beam splitter 410
The reflected light of the P-polarized component from the quarter-wave plate 412 is transmitted to the half mirror 416 on the subsequent stage. The half mirror 416 is disposed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the P-polarized component reflected laser light from the polarization beam splitter 410, and about half of the reflected laser light is disposed on the side surface of the optical axis. The reflected laser light is reflected to the bump defect detection optical system side, and about half of the reflected laser light is transmitted to the wafer surface defect detection optical system side.

【0029】バンプ欠陥検出光学系は、ハーフミラー4
18、遮蔽板420,422、結像レンズ424,42
6及び2分割光学センサ428,430から構成され
る。ハーフミラー418は、ハーフミラー416からの
反射レーザ光の光軸に対して45度の角度を持って配置
され、その反射レーザ光の約半分をその光軸の側面に配
置された2分割光学センサ428側に反射し、ハーフミ
ラー416からの反射レーザ光の約半分を2分割光学セ
ンサ430側に透過させる。遮蔽板420,422は、
ハーフミラー418と2分割光学センサ428,430
との間に配置され、ハーフミラー416で反射した反射
レーザ光の断面のそれぞれ異なる片側半分の領域を遮蔽
する。図3に示すように、遮蔽板422は、ハーフミラ
ー418を透過したレーザ光の下側半分の領域、すなわ
ちハーフミラー416で反射したレーザ光の下側半分の
領域を遮蔽し、遮蔽板420は、ハーフミラー418で
反射したレーザ光の右側半分の領域、すなわちハーフミ
ラー416で反射したレーザ光の上側半分の領域を遮蔽
している。なお、遮蔽板420,422は、結像レンズ
424,426と2分割光学センサ428,430との
間に配置してあってもよい。
The bump defect detecting optical system includes a half mirror 4
18, shielding plates 420, 422, imaging lenses 424, 42
It comprises 6 and 2 split optical sensors 428, 430. The half mirror 418 is disposed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the reflected laser light from the half mirror 416, and approximately half of the reflected laser light is disposed on a side surface of the optical axis. About half of the reflected laser light reflected from the half mirror 416 is transmitted to the two-divided optical sensor 430. The shielding plates 420 and 422
Half mirror 418 and split optical sensors 428 and 430
And shields different one-side half regions of the cross section of the reflected laser light reflected by the half mirror 416. As shown in FIG. 3, the shielding plate 422 shields a lower half area of the laser light transmitted through the half mirror 418, that is, a lower half area of the laser light reflected by the half mirror 416. The right half area of the laser light reflected by the half mirror 418, that is, the upper half area of the laser light reflected by the half mirror 416 is blocked. The shielding plates 420 and 422 may be arranged between the imaging lenses 424 and 426 and the two-divided optical sensors 428 and 430.

【0030】結像レンズ424,426は、遮蔽板42
0,422によって遮蔽されなかったレーザ光に対応し
た像をそれぞれ2分割光学センサ428,430上に結
像する。2分割光学センサ428,430は、ハーフミ
ラー416からの反射レーザ光を受光し、それに対応し
た検出信号A〜Dを出力する。2分割光学センサ42
8,430は、ウエハ306の検出領域308と同じY
方向(偏向方向)に沿って受光領域が2分割されたホト
センサで構成されている。従って、2分割光学センサ4
28,430は、それぞれ独立した検出信号A〜Dを出
力する。図3の場合、ウエハ306の検出領域308の
Y方向(偏向方向)と2分割光学センサ428,430
上に結像された像が往復する偏向方向は、図面の奥行き
方向である。
The imaging lenses 424 and 426 are
The images corresponding to the laser beams not blocked by 0,422 are formed on the two-divided optical sensors 428,430, respectively. The two-split optical sensors 428 and 430 receive the reflected laser light from the half mirror 416 and output detection signals A to D corresponding thereto. 2-split optical sensor 42
8, 430 are the same Y as the detection area 308 of the wafer 306.
The light receiving area is constituted by a photosensor in which the light receiving area is divided into two along the direction (deflection direction). Therefore, the two-part optical sensor 4
28 and 430 output independent detection signals A to D, respectively. In the case of FIG. 3, the Y direction (deflection direction) of the detection area 308 of the wafer 306 and the two-divided optical sensors 428 and 430
The deflection direction in which the image formed above reciprocates is the depth direction of the drawing.

【0031】ウエハ表面欠陥検出光学系は、空間フィル
タ432、結像レンズ434、スリット436及びホト
マルチプライア438から構成される。空間フィルタ4
32は、ハーフミラー416からの透過レーザ光の光軸
上に配置され、その透過レーザ光の0次光成分をカット
し、0次光成分以外の高次の反射散乱光などをホトマル
チプライア438側に通過させる。結像レンズ434
は、空間フィルタ432を通過したレーザ光に対応した
像をスリット436を介してホトマルチプライア438
上に結像する。スリット436は、ウエハ306の検出
領域308と同じY方向(偏向方向)に沿って形成され
た間隙で構成されている。ホトマルチプライア438
は、結像レンズ434によって集光された光のうち、ス
リット436を通過したレーザ光を受光し、そのレーザ
光の強度に応じた電流を出力するものである。
The wafer surface defect detection optical system includes a spatial filter 432, an imaging lens 434, a slit 436, and a photomultiplier 438. Spatial filter 4
Reference numeral 32 denotes a photomultiplier 438 which is disposed on the optical axis of the transmitted laser light from the half mirror 416, cuts the 0th-order light component of the transmitted laser light, and removes higher-order reflected and scattered light other than the 0th-order light component. Pass to the side. Imaging lens 434
The image corresponding to the laser beam passing through the spatial filter 432 is transmitted through the slit 436 to the photomultiplier 438.
Image on top. The slit 436 is formed by a gap formed along the same Y direction (deflection direction) as the detection area 308 of the wafer 306. Photo Multiplier 438
Is for receiving the laser light that has passed through the slit 436 among the light condensed by the imaging lens 434, and outputs a current corresponding to the intensity of the laser light.

【0032】信号処理部は、画像処理・制御装置50
0、アンプ502A〜502D、アナログ−デジタル
(A/D)変換器504,505、アンプ506、欠陥
検出回路508及びA/D変換器510から構成され
る。アンプ502A〜502Dは、2分割光学センサ4
30,428の各端子から出力される検出信号A〜Dを
増幅してA/D変換器504,505に供給する。A/
D変換器504,505は、各アンプ502A〜502
Dから出力されたアナログの検出信号A〜Dをデジタル
信号に変換して画像処理・制御装置500に供給する。
アンプ506は、ホトマルチプライア438から出力さ
れる検出電流を増幅して欠陥検出回路508に供給す
る。ウエハ306上に異物や汚れ、傷や欠けなどの欠陥
が存在すると、それによってホトマルチプライア438
には一瞬の間レーザ光が入射するようになるので、それ
に応じてホトマルチプライア438からはパルス的な電
流が出力される。欠陥検出回路508は、このパルス的
な電流に基づいて検出されたウエハ306表面の欠陥に
対応した欠陥検出信号をA/D変換器510に供給す
る。A/D変換器510は、欠陥検出回路508から出
力されたアナログの欠陥検出信号をデジタルの欠陥検出
信号に変換して画像処理・制御装置500に供給する。
The signal processing section includes an image processing / control device 50
0, amplifiers 502A to 502D, analog-digital (A / D) converters 504 and 505, an amplifier 506, a defect detection circuit 508, and an A / D converter 510. The amplifiers 502A to 502D include a two-divided optical sensor 4
The detection signals A to D output from the terminals 30 and 428 are amplified and supplied to the A / D converters 504 and 505. A /
The D converters 504 and 505 are connected to the amplifiers 502A to 502, respectively.
The analog detection signals A to D output from D are converted into digital signals and supplied to the image processing / control device 500.
The amplifier 506 amplifies the detection current output from the photomultiplier 438 and supplies it to the defect detection circuit 508. If defects such as foreign matter, dirt, scratches or chips are present on the wafer 306, the photomultiplier 438
Is instantaneously incident on the laser beam, and accordingly, a pulse-like current is output from the photomultiplier 438. The defect detection circuit 508 supplies a defect detection signal corresponding to a defect on the surface of the wafer 306 detected based on the pulse-like current to the A / D converter 510. The A / D converter 510 converts the analog defect detection signal output from the defect detection circuit 508 into a digital defect detection signal and supplies the digital defect detection signal to the image processing / control device 500.

【0033】画像処理・制御装置500は、図示してい
ないマイクロプロセッサユニット(CPU)、プログラ
ムメモリ(ROM)、ワーキングメモリ(RAM)、ハ
ードディスク装置(HDD)、外部インターフェイスな
どを含むマイクロコンピュータシステムで構成されてお
り、各種の処理を実行するようになっている。なお、図
示していないが、この画像処理・制御装置500には、
キーボードやモニタ画面などが接続され、操作者との間
でグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)を構
築している。画像処理・制御装置500内のメモリ(R
OM,RAM,HDD)には、バンプ高さ形状検出プロ
グラム、ウエハ走査プログラム、欠陥検出プログラム、
焦点合わせプログラムなどの各種プログラムが格納され
ている。
The image processing / control device 500 comprises a microcomputer system including a microprocessor unit (CPU), a program memory (ROM), a working memory (RAM), a hard disk device (HDD), an external interface, etc., not shown. And execute various processes. Although not shown, the image processing / control device 500 includes:
A keyboard, a monitor screen, and the like are connected to construct a graphical user interface (GUI) with the operator. The memory (R in the image processing / control device 500
OM, RAM, HDD) include a bump height shape detection program, a wafer scanning program, a defect detection program,
Various programs such as a focusing program are stored.

【0034】バンプ高さ形状検出プログラムは、キーボ
ード上の所定の検査開始キーの操作に応じて実行される
ものである。このバンプ高さ形状検出プログラムの実行
によって、画像処理・制御装置500は、焦点合わせプ
ログラム、ウエハ走査プログラム及び欠陥検出プログラ
ムの順番で各プログラムを実行する。焦点合わせプログ
ラムは、2分割光学センサ428,430から出力され
る検出信号A〜Dに基づいてfθレンズ406、レンズ
408及び対物レンズ414を調整して、ウエハ306
の表面にレーザ光の焦点が位置するように焦点合わせを
行う。ウエハ走査プログラムは、ステージ駆動回路30
4及び偏向器駆動回路405に制御信号を供給し、図5
に示すような主走査及び副走査を繰り返し実行し、各A
/D変換器504,505から出力される検出信号A〜
D及びA/D変換器510から出力される欠陥検出信号
をメモリ領域に一時的に記憶する。欠陥検出プログラム
は、各A/D変換器504,505から出力された検出
信号A〜Dに基づいてバンプの高さ情報を検出し、それ
に基づいてバンプの欠陥などを検出し、A/D変換器5
10から出力される欠陥検出信号に基づいてウエハ30
6上の異物や汚れ、傷や欠けなどの欠陥位置をウエハ3
06上で特定したりする。なお、検出信号A〜Dに基づ
いてどのようにして高さ情報が検出されるのかについて
の詳細は後述する。
The bump height shape detection program is executed in response to the operation of a predetermined inspection start key on the keyboard. By executing the bump height shape detection program, the image processing / control device 500 executes each program in the order of the focusing program, the wafer scanning program, and the defect detection program. The focusing program adjusts the fθ lens 406, the lens 408, and the objective lens 414 based on the detection signals A to D output from the two-divided optical sensors 428 and 430, and
Is performed so that the focal point of the laser beam is located on the surface of the laser beam. The wafer scanning program includes the stage driving circuit 30
5 and a control signal is supplied to the deflector drive circuit 405, and FIG.
The main scanning and the sub-scanning are repeatedly executed as shown in FIG.
/ D converters 504 and 505 output detection signals A to
The defect detection signal output from the D and A / D converter 510 is temporarily stored in a memory area. The defect detection program detects bump height information based on detection signals A to D output from the A / D converters 504 and 505, detects bump defects based on the information, and performs A / D conversion. Vessel 5
10 based on the defect detection signal output from
Defect positions such as foreign matter, dirt, scratches and chips on wafer 6
06. Details of how the height information is detected based on the detection signals A to D will be described later.

【0035】図5は、ウエハ搭載台302上に搭載され
たウエハ306を上面側から見た図である。図から明ら
かなようにウエハ306には長方形状の複数のチップが
規則正しく設けられている。チップ60は、図6に示す
ようにチップ外周に沿って設けられたバンプ形成ライン
X1〜X4,Y1〜Y4上に複数のバンプが規則正しく
配列されている。図6ではバンプの形状は正方形で示さ
れている。また、図6では、チップ60の外周に沿って
それぞれ近接した2本のバンプ形成ライン(X1,X
2)、(X3,X4)、(Y1,Y2)、(Y3,Y
4)が存在する場合を示しているが、通常は1本であっ
たり、これ以上の本数の場合もある。
FIG. 5 is a view of the wafer 306 mounted on the wafer mounting table 302 as viewed from above. As is clear from the figure, a plurality of rectangular chips are regularly provided on the wafer 306. In the chip 60, a plurality of bumps are regularly arranged on bump forming lines X1 to X4 and Y1 to Y4 provided along the outer periphery of the chip as shown in FIG. In FIG. 6, the shape of the bump is shown as a square. In FIG. 6, two bump formation lines (X1 and X
2), (X3, X4), (Y1, Y2), (Y3, Y
4) shows the case where there is, but there is a case where the number is usually one or more.

【0036】図7は、バンプ形成ライン上のバンプに対
するレーザ光の走査状態を示す図である。図7におい
て、バンプ72,73は、バンプ形成ラインX1に沿っ
たパッド70,71上に形成されている。図4のY方向
の検出領域308は図7では上下方向に対応しており、
その距離は0.36[mm]である。ウエハ306表面
に照射されたレーザ光のビームスポット74の直径は約
3.6[μm]程度であり、このビームスポット74が
検出領域308を周波数4[MHz]で往復することに
よって走査する。さらに、ビームスポット74は、検出
領域308を下方向に走査するとバンプ形成ラインX1
に沿って所定ピッチ3[μm]だけ移動し、再び検出領
域308を上方向に走査し、所定ピッチだけ移動すると
いう走査動作を繰り返す。なお、バンプ形成ラインX1
方向の移動が連続的な場合には、ジグザク走査となり、
Y方向の1回の走査に同期させてバンプ形成ラインX1
方向の移動を行えば、図7に示すような矩形状の走査と
なる。
FIG. 7 is a diagram showing a scanning state of a laser beam on a bump on a bump forming line. In FIG. 7, bumps 72 and 73 are formed on pads 70 and 71 along the bump formation line X1. The detection area 308 in the Y direction in FIG. 4 corresponds to the vertical direction in FIG.
The distance is 0.36 [mm]. The diameter of the beam spot 74 of the laser beam applied to the surface of the wafer 306 is about 3.6 [μm], and the beam spot 74 scans the detection area 308 by reciprocating at a frequency of 4 [MHz]. Further, when the detection area 308 is scanned downward in the beam spot 74, the bump formation line X1
, The scanning operation is repeated by scanning the detection region 308 upward again by the predetermined pitch and moving by the predetermined pitch again. The bump forming line X1
When the movement in the direction is continuous, zigzag scanning is performed,
The bump formation line X1 is synchronized with one scan in the Y direction.
If the movement in the direction is performed, a rectangular scan as shown in FIG. 7 is obtained.

【0037】この微小突起物検査装置は、被検査試料を
走査して表面の凹凸に応じた反射光に基づいてその高さ
の変位を測定する焦点誤差検出光学系としてナイフエッ
ジ法を採用している。図8及び図9は、このナイフエッ
ジ法に基づいた検出原理を説明するための図である。ナ
イフエッジ法は、従来から知られているものであり、基
本原理は、図8及び図9に示すように、被検査試料であ
るウエハ306からの反射光をナイフエッジである遮蔽
板420,422を介して2分割光学センサ428,4
30で受光し、その検出信号A〜Dに基づいてウエハ3
06表面の凹凸の高さを検出するものである。なお、図
8及び図9では、図3及び図4の検査光学系の4分の1
波長板412、偏光ビームスプリッタ410、ハーフミ
ラー416,418を省略し、結像レンズ424,42
6と対物レンズ414が一体で構成されたもの場合を例
示している。従って、図8及び図9では、結像レンズ4
24,426と2分割光学センサ428,430との間
に遮蔽板420,422が存在するものとして図示して
ある。
This microprojection inspection apparatus employs a knife edge method as a focus error detection optical system for scanning a sample to be inspected and measuring a height displacement based on reflected light corresponding to surface irregularities. I have. FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the detection principle based on the knife edge method. The knife edge method is conventionally known, and the basic principle is that, as shown in FIGS. 8 and 9, the reflected light from the wafer 306 which is the sample to be inspected is shielded by the shielding plates 420 and 422 which are knife edges. Through two optical sensors 428 and 4
30 and receives the signals on the wafer 3 based on the detection signals AD.
06 is to detect the height of the irregularities on the surface. 8 and 9, a quarter of the inspection optical system shown in FIGS. 3 and 4 is used.
The wavelength plate 412, the polarization beam splitter 410, and the half mirrors 416 and 418 are omitted, and the imaging lenses 424 and 42 are omitted.
6 illustrates an example in which the objective lens 414 and the objective lens 414 are integrally formed. Therefore, in FIG. 8 and FIG.
It is shown that there are shielding plates 420, 422 between the optical sensors 24, 426 and the split optical sensors 428, 430.

【0038】通常、ウエハ306の表面の凹凸の高さを
検出するだけなら、ハーフミラー418を省略し、ハー
フミラー416からの反射レーザ光を1個の2分割光学
センサ430で受光し、その検出信号A,Bに基づいて
高さ情報εを求めることができる。2分割光学センサ4
30の受光領域の境界の長さLがウエハ306の検出領
域308に対応している。高さ情報εは検出信号A,B
の値を演算式(A−B)/(A+B)に適用することに
よって算出される。例えば、図8(a)に示すように、
ウエハ306に凸部(突起)も凹部(窪み)もなく、そ
の表面が対物レンズ414の合焦点位置にある場合は、
反射レーザ光の結像点が2分割光学センサ430の表面
であって、2分割された受光領域の丁度境界付近にでき
る。その結果、2分割光学センサ430から出力される
検出信号A,Bはほぼ等しくなるので、高さ情報ε=
(A−B)/(A+B)は「0」となる。
Normally, if only the height of the unevenness on the surface of the wafer 306 is to be detected, the half mirror 418 is omitted, and the reflected laser light from the half mirror 416 is received by one two-divided optical sensor 430, and the detection is performed. The height information ε can be obtained based on the signals A and B. 2 split optical sensor 4
The length L of the boundary between the 30 light receiving regions corresponds to the detection region 308 of the wafer 306. The height information ε is the detection signals A and B
Is applied to the arithmetic expression (AB) / (A + B). For example, as shown in FIG.
If the wafer 306 has no projections (projections) or depressions (dents) and its surface is at the focal point of the objective lens 414,
The image point of the reflected laser light is formed on the surface of the two-divided optical sensor 430, and near the boundary between the two divided light receiving regions. As a result, the detection signals A and B output from the two-segment optical sensor 430 become substantially equal, so that the height information ε =
(AB) / (A + B) becomes “0”.

【0039】図8(c)に示すように、ウエハ306に
凸部(突起)が存在する場合には、反射レーザ光の結像
点は2分割光学センサ430の後側に位置するようにな
るため、2分割光学センサ430の左側(検出信号A
側)には、その凸部(突起)の大きさ(高さ)に応じた
径の半円形状の反射レーザ光のビームスポットが形成さ
れるようになる。この場合の高さ情報ε=(A−B)/
(A+B)は、正の値(ε>0)となる。この高さ情報
εは凸部(突起)の大きさ(高さ)に対応したものとな
る。逆に、図9(a)に示すように、ウエハ306に凹
部(窪み)が存在する場合には、反射レーザ光の結像点
は2分割光学センサ430の前側に位置するようになる
ため、2分割光学センサ430の右側(検出信号B側)
には、その凹部(窪み)の大きさ(深さ)に応じた径の
半円形状の反射レーザ光のビームスポットが照射される
ようになる。この場合の高さ情報ε=(A−B)/(A
+B)は、負の値(ε<0)となる。この高さ情報εは
凹部(窪み)の大きさ(深さ)に対応したものとなる。
As shown in FIG. 8C, when a projection (projection) is present on the wafer 306, the image forming point of the reflected laser beam is located on the rear side of the two-divided optical sensor 430. Therefore, the left side of the two-divided optical sensor 430 (the detection signal A
On the side), a semicircular beam spot of the reflected laser light having a diameter corresponding to the size (height) of the projection (projection) is formed. Height information ε = (AB) /
(A + B) is a positive value (ε> 0). The height information ε corresponds to the size (height) of the projection (projection). Conversely, as shown in FIG. 9A, when there is a concave portion (dent) in the wafer 306, the imaging point of the reflected laser light is located in front of the two-divided optical sensor 430. Right side of the two-segment optical sensor 430 (detection signal B side)
Is irradiated with a beam spot of a semicircular reflected laser beam having a diameter corresponding to the size (depth) of the concave portion (recess). Height information ε = (AB) / (A
+ B) is a negative value (ε <0). The height information ε corresponds to the size (depth) of the concave portion (depression).

【0040】このようにハーフミラー416からの反射
レーザ光を1個の2分割光学センサ430だけで受光
し、その検出信号A,Bに基づいて高さ情報εを求める
ことができるにもかかわらず、この実施の形態に係る微
小突起物検査装置では、ハーフミラー418を設け、そ
の反射レーザ光を遮蔽板422とは相補的な位置関係に
ある遮蔽板(ナイフエッジ)420を介して2分割光学
センサ428で受光し、その検出信号A〜Dに基づいて
高さ情報εを求めるようにしている。高さ情報εは検出
信号A〜Dの値を演算式{(A−B)+(C−D)}/
(A+B+C+D)に適用することによって算出され
る。図8(a),(b)のようにウエハ306に凸部
(突起)も凹部(窪み)もない場合には、2分割光学セ
ンサ428,430から出力される検出信号A〜Dの値
がほぼ等しくとなるので、高さ情報εは「0」となる。
As described above, although the reflected laser light from the half mirror 416 is received by only one split optical sensor 430, the height information ε can be obtained based on the detection signals A and B. In the micro-projection inspection apparatus according to this embodiment, the half mirror 418 is provided, and the reflected laser light is split into two parts by a shielding plate (knife edge) 420 having a complementary positional relationship with the shielding plate 422. The light is received by the sensor 428, and height information ε is obtained based on the detection signals A to D. The height information ε is obtained by calculating the values of the detection signals A to D by an arithmetic expression {(AB) + (CD)} /
It is calculated by applying (A + B + C + D). As shown in FIGS. 8A and 8B, when the wafer 306 has neither a convex portion (projection) nor a concave portion (dent), the values of the detection signals A to D output from the two-divided optical sensors 428 and 430 are changed. Since they are almost equal, the height information ε is “0”.

【0041】図8(c),(d)のようにウエハ306
に凸部(突起)が存在する場合には、2分割光学センサ
430の左側(検出信号A側)及び2分割光学センサ4
28の右側(検出信号C側)には、その凸部(突起)の
大きさ(高さ)に応じた径の半円形状の反射レーザ光の
ビームスポットが照射されるようになる。従って、この
場合の高さ情報ε={(A−B)+(C−D)}/(A
+B+C+D)は、正の値(ε>0)となる。図9
(a),(b)のようにウエハ306に凹部(窪み)が
存在する場合には、2分割光学センサ430の右側(検
出信号B側)及び2分割光学センサ428の左側(検出
信号D側)には、その凹部(窪み)の大きさ(深さ)に
応じた径の半円形状の反射レーザ光のビームスポットが
照射されるようになる。従って、この場合の高さ情報ε
={(A−B)+(C−D)}/(A+B+C+D)
は、負の値(ε<0)となる。
As shown in FIG. 8C and FIG.
If there is a convex portion (projection) on the left side (detection signal A side) of the two-part optical sensor 430 and the two-part optical sensor 4
On the right side of 28 (on the side of the detection signal C), a semicircular beam spot of the reflected laser light having a diameter corresponding to the size (height) of the projection (projection) is irradiated. Therefore, the height information ε = {(AB) + (CD)} / (A
+ B + C + D) is a positive value (ε> 0). FIG.
In the case where a concave portion (dent) exists in the wafer 306 as in (a) and (b), the right side of the two-divided optical sensor 430 (the detection signal B side) and the left side of the two-divided optical sensor 428 (the detection signal D side) ) Is irradiated with a semicircular beam spot of the reflected laser light having a diameter corresponding to the size (depth) of the concave portion (recess). Therefore, the height information ε in this case is
= {(AB) + (CD)} / (A + B + C + D)
Is a negative value (ε <0).

【0042】このように、2系統の2分割光学センサ4
28,430からの検出信号A〜Dに基づいて高さ情報
εを求めている関係上、検出精度が向上するという効果
の他に、次のような効果がある。すなわち、投光光学系
である半導体レーザ光源400、S偏光板401、コリ
メートレンズ402、音響光学偏向器404、偏向器駆
動回路405、fθレンズ406、レンズ408、偏光
ビームスプリッタ410、4分の1波長板412及び対
物レンズ414などの熱変動あるいは音響光学偏向器4
04自身の偏向誤差によって、図9(c),(d)に示
すようにスポット走査ズレ(Δt)が発生すると、2分
割光学センサ428,430表面のスポット位置が左側
(検出信号A側)にずれてしまう。このスポット走査ズ
レ(Δt)とは、対物レンズ414からウエハ306に
対してレーザ光が垂直に落射しなければならないにも関
わらず、ある一定の角度を持って落射する場合をいう。
As described above, the two systems of the two-divided optical sensor 4
Since the height information ε is obtained based on the detection signals A to D from the signals 28 and 430, the following effects are obtained in addition to the effect that the detection accuracy is improved. That is, the semiconductor laser light source 400, the S-polarizing plate 401, the collimating lens 402, the acousto-optic deflector 404, the deflector driving circuit 405, the fθ lens 406, the lens 408, the polarizing beam splitter 410, and the quarter Thermal fluctuation or acousto-optic deflector 4 such as wave plate 412 and objective lens 414
When spot deviation (Δt) occurs as shown in FIGS. 9C and 9D due to the deflection error of the optical sensor 04 itself, the spot position on the surface of the two-divided optical sensors 428 and 430 moves to the left (detection signal A side). It shifts. The spot scanning deviation (Δt) refers to a case where the laser beam falls at a certain angle, although the laser beam must fall vertically from the objective lens 414 to the wafer 306.

【0043】このような場合に、従来のようにハーフミ
ラー418を省略し、ハーフミラー416からの反射レ
ーザ光を1個の2分割光学センサ430だけで受光し、
その検出信号A,Bに基づいて高さ情報εを求めると、
図8(c)及び図9(c)の場合は凸部(突起)の大き
さ(高さ)は同じであるにもかかわらず、2分割光学セ
ンサ428の左側(検出信号A側)に照射される反射レ
ーザ光のスポット面積が図8(c)及び図9(c)の場
合で異なることになる。このようにスポット面積が異な
ると、実際の凸部(突起)の高さは同じであるにも係わ
らず、図9(c)の場合には、誤差のある高さが検出さ
れることになる。すなわち、これは、検出信号Aの大き
さが図8(c)の場合よりも図9(c)の場合の方が大
きくなるため、高さ情報εを求める演算式(A−B)/
(A+B)の分子側の値(A−B)が検出信号Aの大き
さに応じて変動するからである。
In such a case, the half mirror 418 is omitted as in the related art, and the reflected laser light from the half mirror 416 is received by only one split optical sensor 430.
When height information ε is obtained based on the detection signals A and B,
8C and 9C, the left side (detection signal A side) of the two-part optical sensor 428 is irradiated even though the size (height) of the convex portion (projection) is the same. The spot area of the reflected laser light to be performed differs in the cases of FIGS. 8C and 9C. If the spot areas are different as described above, an error height is detected in the case of FIG. 9C, although the actual height of the projections (projections) is the same. . That is, since the magnitude of the detection signal A is larger in the case of FIG. 9C than in the case of FIG. 8C, the arithmetic expression (AB) /
This is because the value (AB) on the numerator side of (A + B) fluctuates according to the magnitude of the detection signal A.

【0044】ところが、この実施の形態に係る微小突起
物検査装置にように、2系統の2分割光学センサ42
8,430からの検出信号A〜Dに基づいて高さ情報ε
を求めることによって、検出信号Aの大きさが図8
(c)の場合よりも図9(c)の場合の方が大きくなっ
ても、相補的に検出信号Cの大きさが図8(d)の場合
よりも図9(d)の場合の方が小さくなる。すなわち、
高さ情報εを求める演算式{(A−B)+(C−D)}
/(A+B+C+D)の分子側の値{(A−B)+(C
−D)}は変動することなくほぼ一定の値となる。従っ
て、この実施の形態に係る微小突起物検査装置によれ
ば、投光光学系の光学素子の熱変動や音響光学偏向器4
04自身の偏向誤差によって、スポット走査ズレ(Δ
t)が発生したとしても、その影響を受けることなく高
精度な高さ測定を行うことができるという効果がある。
However, as in the microprojection inspection apparatus according to the present embodiment, two systems of the two-part split optical sensor 42 are used.
8,430 based on the detection signals A to D from the height information ε.
, The magnitude of the detection signal A becomes
Even if the case of FIG. 9C is larger than that of FIG. 9C, the magnitude of the detection signal C is complementary in the case of FIG. 9D than in the case of FIG. 8D. Becomes smaller. That is,
Equation for calculating height information ε {(AB) + (CD)}
The value on the numerator side of / (A + B + C + D) {(AB) + (C
-D)} is a substantially constant value without fluctuating. Therefore, according to the micro-projection inspection apparatus according to this embodiment, the thermal fluctuation of the optical element of the light projecting optical system and the acousto-optic deflector 4
The spot scanning deviation (Δ
Even if t) occurs, there is an effect that highly accurate height measurement can be performed without being affected by the occurrence of t).

【0045】この実施の形態に係る微小突起物検査装置
のように、立体構造をした検査対象の高さや形状などの
欠陥を検出する場合には、その周辺に存在するパターン
等の立体物と検査対象物とを明確に識別する必要があ
る。今までは、被検査試料上に複数個の検査対象物が煩
雑に配置されている場合などには、各検査対象物の各々
に対して複雑な座標設定管理を行っていた。そこで、こ
の実施の形態に係る微小突起物検査装置では、2分割光
学センサ428,430から出力される検出信号A〜D
に基づいて検査対象物であるバンプの座標位置を事前に
高精度に測定するようにした。以下、この検査対象物の
座標位置の測定方法について図10及び図11を用いて
説明する。
When detecting a defect such as the height or shape of a three-dimensionally structured inspection object as in the microprojection inspection apparatus according to this embodiment, the inspection is performed with a three-dimensional object such as a pattern existing around the inspection object. The object must be clearly identified. Until now, when a plurality of inspection objects are arranged in a complicated manner on a sample to be inspected, complicated coordinate setting management has been performed for each of the inspection objects. Therefore, in the micro-projection inspection apparatus according to the present embodiment, detection signals A to D output from two-divided optical sensors 428 and 430 are provided.
Based on the above, the coordinate position of the bump to be inspected is measured in advance with high accuracy. Hereinafter, a method of measuring the coordinate position of the inspection object will be described with reference to FIGS.

【0046】図10は、検出信号を2値化することによ
って検査対象物であるバンプの座標位置を測定する方法
の概略を説明する図である。図10(a)は、バンプの
形成されたウエハ表面の一部を上面から見た図である。
図10(b)は、図10(a)のバンプの断面形状を示
す図である。図10(a)に示すようにバンプ72はパ
ッド70上に、図10(b)に示すような凸部(突起)
となるように形成されている。ウエハ306表面に照射
されたレーザ光のビームスポットによって矢印101の
検出領域の走査が行われると、A/D変換器504,5
05からは図10(c)のような反射光輝度を現す信号
が抽出される。すなわち、この反射光輝度信号は、2分
割光学センサ428,430から出力される検出信号A
〜Dの総和、すなわち、前述の演算式{(A−B)+
(C−D)}/(A+B+C+D)の分母側の値(A+
B+C+D)である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an outline of a method for measuring the coordinate position of a bump to be inspected by binarizing a detection signal. FIG. 10A is a diagram of a part of the wafer surface on which bumps are formed, as viewed from above.
FIG. 10B is a diagram showing a cross-sectional shape of the bump of FIG. As shown in FIG. 10A, the bumps 72 are formed on the pads 70 on the pads 70 as shown in FIG. 10B.
It is formed so that it becomes. When the detection area indicated by the arrow 101 is scanned by the beam spot of the laser beam applied to the surface of the wafer 306, the A / D converters 504, 5
A signal representing the reflected light luminance as shown in FIG. That is, the reflected light luminance signal is the detection signal A output from the two-divided optical sensors 428 and 430.
To D, that is, the above-described arithmetic expression {(AB) +
(CD)} / (A + B + C + D) on the denominator side (A +
B + C + D).

【0047】この反射光輝度信号(A+B+C+D)
は、検査対象物であるバンプや被検査試料であるウエハ
306などの表面形状や下地形状やその材質などに依存
した特定の値を示すことが分かっている。すなわち、バ
ンプ72の反射光輝度信号は、図10(c)に示すよう
にその周囲のウエハ306の反射光輝度信号に比べて極
端に小さな値を示すことが分かっている。そこで、この
実施の形態では、バンプ72とウエハ306のそれぞれ
の反射光輝度信号のほぼ中間にしきい値を設定して、こ
のしきい値よりも大きい場合をローレベル「0」とし、
小さい場合をハイレベル「1」として、被検査試料であ
るウエハ306表面の2値化サンプリングを行うことに
した。
This reflected light luminance signal (A + B + C + D)
It is known that indicates a specific value depending on the surface shape, base shape, material, and the like of the bump to be inspected and the wafer 306 to be inspected. That is, it is known that the reflected light luminance signal of the bump 72 shows an extremely small value as compared with the reflected light luminance signal of the surrounding wafer 306 as shown in FIG. Therefore, in this embodiment, a threshold value is set at approximately the middle of the respective reflected light luminance signals of the bump 72 and the wafer 306, and when the threshold value is larger than this threshold value, the low level is set to “0”.
When the value is small, the high level is set to “1”, and the binarized sampling of the surface of the wafer 306 as the sample to be inspected is performed.

【0048】図10(d)は、図10(c)の反射光輝
度信号の2値化サンプリングの結果を示すものであり、
図10(e)は、図10(a)のバンプ72の周辺が2
値化された場合における結果を示す図である。これらの
図から明らかなように、ウエハ306の表面を2値化サ
ンプリングすることによって、従来のように、複雑な座
標管理を行わなくても、バンプの存在する位置を高精度
に特定することができるようになる。図11は、図10
の測定方法によって2値化サンプリングされたバンプの
座標位置に基づいて行われる隣接比較の概略を示す図で
ある。図11(a)は、隣り合うチップの隣接比較の対
象となるバンプ周辺の2値化の様子を示し、図11
(b)は、各バンプの中央付近における高さ情報εの値
をグラフ化して示したものである。図において、ハイレ
ベル「1」の領域75〜79が各チップのバンプの存在
する部分であり、これらに基づいて隣接比較対象の比較
ピッチが特定される。そして、図11(b)のような高
さ情報εに基づいて比較ピッチに基づいた隣接比較が行
われる。その隣接比較の結果が図11(b)のようにな
る。すなわち、領域75,76,78は隣接比較の結
果、正常と判定され、領域77はバンプの欠落欠陥と判
定され、領域79はバンプ高さ欠陥と判定される。な
お、図11(a)の2値化されたバンプ座標位置に基づ
いてもバンプの欠陥を検出することは可能である。すな
わち、図11(a)の場合、2値化サンプリングデータ
において領域77の右下部分が欠けており、この部分に
バンプの欠落欠陥が存在することを検出することができ
る。
FIG. 10D shows the result of binarized sampling of the reflected light luminance signal of FIG. 10C.
FIG. 10E shows that the area around the bump 72 in FIG.
It is a figure showing the result in the case of being quantified. As apparent from these figures, by binarizing and sampling the surface of the wafer 306, it is possible to specify the position where the bump exists with high accuracy without performing complicated coordinate management as in the related art. become able to. FIG.
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an adjacent comparison performed based on the coordinate positions of the binarized and sampled bumps by the measurement method of FIG. FIG. 11A shows a state of binarization around a bump to be compared for adjacent chips.
(B) is a graph showing the value of the height information ε near the center of each bump. In the figure, regions 75 to 79 of high level “1” are portions where bumps of each chip exist, and the comparison pitch of the adjacent comparison target is specified based on these. Then, the adjacent comparison based on the comparison pitch is performed based on the height information ε as shown in FIG. The result of the adjacent comparison is as shown in FIG. That is, the regions 75, 76, and 78 are determined to be normal as a result of the adjacent comparison, the region 77 is determined to be a missing bump defect, and the region 79 is determined to be a bump height defect. It should be noted that it is possible to detect a bump defect based on the binarized bump coordinate position in FIG. That is, in the case of FIG. 11A, it is possible to detect that the lower right portion of the region 77 is missing in the binarized sampling data, and that a missing bump defect exists in this portion.

【0049】図12は、画像処理・制御装置500内の
欠陥検出プログラムよって求められる最終的なバンプの
高さ情報ε01,ε02の演算方法を示す図である。図13
は、バンプの高さ情報ε01,ε02を算出する必要性及び
算出方法の概念を示す図である。図13(a)は、バン
プとバンプの間に何も存在しない場合のウエハ表面の一
部を上面から見た図である。図13(b)は、図13
(a)の各バンプの断面形状を示す図である。図13
(c)は、図13(a),(b)のようなバンプに対し
て行われた高さ測定演算処理の結果であるバンプの高さ
情報εの値を示す波形図である。図13(d)は、バン
プとバンプの間に回路の配線パターンなどが存在する場
合のウエハ表面の一部を上面から見た図である。図13
(e)は、図13(d)の各バンプ及び配線パターンの
断面形状を示す図である。図13(f)は、図13
(d),(e)のようなバンプ及び配線パターンに対し
て行われた高さ測定演算処理の結果であるバンプの高さ
情報εの値を示す波形図である。
FIG. 12 is a diagram showing a method of calculating the final bump height information ε 01 and ε 02 obtained by the defect detection program in the image processing / control device 500. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the concept of the necessity and method of calculating bump height information ε 01 and ε 02 . FIG. 13A is a view of a part of the wafer surface when there is nothing between the bumps as viewed from above. FIG.
FIG. 3A is a diagram illustrating a cross-sectional shape of each bump. FIG.
FIG. 13C is a waveform diagram showing the value of the bump height information ε, which is the result of the height measurement calculation performed on the bumps as shown in FIGS. FIG. 13D is a top view of a part of the wafer surface when a circuit wiring pattern or the like exists between bumps. FIG.
FIG. 13E is a diagram illustrating a cross-sectional shape of each bump and wiring pattern in FIG. FIG.
It is a waveform diagram which shows the value of height information (epsilon) of a bump which is a result of height measurement calculation processing performed with respect to a bump and a wiring pattern like (d) and (e).

【0050】図13(a),(b)のように、バンプと
バンプとの間に何も存在しない場合には、前述の演算式
{(A−B)+(C−D)}/(A+B+C+D)に従
って求められたバンプの高さ情報εは、図13(c)に
示すように、図13(b)のバンプの断面形状とほぼ同
じものとなる。従って、このような場合には、この高さ
情報εに基づいて欠陥検出を行っても何ら支障はない。
As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), when there is nothing between bumps, the above equation {(AB) + (CD)} / ( The height information ε of the bump obtained according to (A + B + C + D) is substantially the same as the cross-sectional shape of the bump in FIG. 13B, as shown in FIG. Therefore, in such a case, there is no problem even if the defect detection is performed based on the height information ε.

【0051】しかし、図13(d),(e)のようにバ
ンプとバンプとの間に回路の配線パターンなどが存在す
る場合には、演算式{(A−B)+(C−D)}/(A
+B+C+D)に従って求められたバンプの高さ情報ε
は、図13(f)に示すように、バンプの存在する部分
については図13(b)のバンプの断面形状とほぼ同じ
であり問題ないが、バンプとバンプの間の配線パターン
の箇所における高さ情報εは図13(f)に示すように
高段差(高変位量)信号となり、実際の配線パターンと
は異なる虚報(虚変位量)ε1 を含んだ高さ情報が検出
される。
However, if a circuit wiring pattern exists between bumps as shown in FIGS. 13D and 13E, the operation formula {(AB) + (CD) } / (A
+ B + C + D) bump height information ε obtained according to
As shown in FIG. 13 (f), the portion where the bump exists is almost the same as the cross-sectional shape of the bump in FIG. 13 (b), and there is no problem. is information epsilon becomes high level difference (height displacement) signal as shown in FIG. 13 (f), the height information including the different false information (imaginary displacement) epsilon 1 is detected from the actual wiring pattern.

【0052】この虚報(虚変位量)ε1 は、図8に示す
ように、2分割光学センサ428,430の受光領域で
あって遮蔽板420,422によって遮蔽されない片側
半分の領域同士の差分値(A−C)と、遮蔽される片側
半分の領域同士の差分値(B−D)との和に等しい。そ
こで、各A/D変換器504,505から出力される検
出信号A〜Dを、演算式{(A−C)+(B−D)}/
(A+B+C+D)に適用することによって、虚報(虚
変位量)ε1 を求める。図13(g)はこのようにして
求められた虚報(虚変位量)ε1 の値を示す波形図であ
る。図から明らかなように、バンプの高さ情報εから虚
報(虚変位量)ε1 を除去するためには、図13(f)
の波形から図13(g)の波形を減算すればよい。
As shown in FIG. 8, the false report (imaginary displacement amount) ε 1 is a difference value between the light receiving areas of the two-divided optical sensors 428 and 430, which are not shielded by the shielding plates 420 and 422. It is equal to the sum of (AC) and the difference value (BD) between the one-half area to be shielded. Therefore, the detection signals A to D output from the A / D converters 504 and 505 are calculated by using the arithmetic expression {(AC) + (BD)} /
By applying the (A + B + C + D ), false information (imaginary displacement) obtaining the epsilon 1. Figure 13 (g) is a waveform diagram showing a value of false information (imaginary displacement) epsilon 1 obtained in this manner. As can be seen, false information from the height information of the bump epsilon to remove (imaginary displacement) epsilon 1, as shown in FIG. 13 (f)
The waveform of FIG. 13G may be subtracted from the waveform of FIG.

【0053】図12(a)は、図13(f)の波形から
図13(g)の波形を減算して、バンプの高さ情報ε01
を出力するように構成された画像処理・制御装置500
内の欠陥検出プログラムによって生成される処理ブロッ
クの一部を示す図である。処理ブロック121は、各A
/D変換器504,505から出力される検出信号A〜
Dに基づいて、演算式{(A−B)+(C−D)}/
(A+B+C+D)に従った高さ測定演算処理を実行す
ることによってバンプの高さ情報εを算出し、演算式
{(A−C)+(B−D)}/(A+B+C+D)に従
ったパターンエッジ抽出演算処理を実行することによっ
て虚報(虚変位量)ε1 を算出する。処理ブロック12
2は、処理ブロック121によって算出されたバンプの
高さ情報εから虚報(虚変位量)ε1 を減算することに
よって、図13(h)に示すような虚報(虚変位量)ε
1 を含まない最終的なバンプの高さ情報ε01を出力す
る。
FIG. 12 (a) shows the bump height information ε 01 obtained by subtracting the waveform of FIG. 13 (g) from the waveform of FIG. 13 (f).
Image processing and control device 500 configured to output
FIG. 8 is a diagram showing a part of a processing block generated by a defect detection program in the inside. Processing block 121
/ D converters 504 and 505 output detection signals A to
D (A−B) + (C−D)} /
The height information ε of the bump is calculated by executing the height measurement calculation processing according to (A + B + C + D), and the pattern edge according to the calculation formula {(AC) + (BD)} / (A + B + C + D). calculating a false report (imaginary displacement) epsilon 1 by performing the extraction processing. Processing block 12
2, by subtracting the false information (imaginary displacement) epsilon 1 from the height information of the bumps calculated epsilon by process block 121, a false alarm, as shown in FIG. 13 (h) (imaginary displacement) epsilon
The final bump height information ε01 not including 1 is output.

【0054】一方、バンプの高さ情報εから虚報(虚変
位量)ε1 を除去するための別の方法として、図13
(g)の虚報(虚変位量)ε1 の波形に対し、所定のし
きい値を予め設定しておき、虚報(虚変位量)ε1 の値
がこのしきい値を越えた場合に、バンプの高さ情報εの
出力をマスクするように処理する。図12(b)は、図
13(g)の波形と所定のしきい値を比較し、比較結果
に応じて図13(f)のバンプの高さ情報εの出力をマ
スクして、バンプの高さ情報ε02を出力するように構成
された画像処理・制御装置500内の欠陥検出プログラ
ムによって生成される処理ブロックの一部を示す図であ
る。処理ブロック123は、処理ブロック121と同様
に、各A/D変換器504,505から出力される検出
信号A〜Dに基づいて、演算式{(A−B)+(C−
D)}/(A+B+C+D)に従った高さ測定演算処理
を実行することによってバンプの高さ情報εを算出し、
演算式{(A−C)+(B−D)}/(A+B+C+
D)に従ったパターンエッジ抽出演算処理を実行するこ
とによって虚報(虚変位量)ε1 を算出する。比較器1
24は、処理ブロック123で算出された虚報(虚変位
量)ε1 としきい値を比較し、虚報(虚変位量)ε1
しきい値以下の場合はハイレベル「1」の信号を、虚報
(虚変位量)ε1 がしきい値よりも大きい場合はローレ
ベル「0」信号を、ゲート回路125に出力する。ゲー
ト回路125は、処理ブロック123で算出されたバン
プの高さ情報εを一方の端子に、比較器124から出力
されるハイレベル「1」又はローレベル「0」の信号を
他方の端子に入力し、ハイレベル「1」の信号が入力し
ている場合のみゲートを開き、ローレベル「0」の信号
が入力している場合にはゲートを閉じることによって、
バンプの高さ情報εから虚報(虚変位量)ε1 の除去さ
れたバンプの高さ情報ε02を出力する。画像処理・制御
装置500は、以上のようにして測定された高さ情報ε
01又はε02に基づいて、ボールやバンプなどに欠陥が存
在するか否かの検査を行うことによって、虚報(虚変位
量)ε1 に影響されることなく微小突起物の高さ検査を
高精度に行うことができる。
On the other hand, as another method for removing false information (imaginary displacement) epsilon 1 from the height information of the bumps epsilon, 13
To false alarm (imaginary displacement) epsilon 1 of the waveform of (g), previously setting a predetermined threshold value, if the detection error (imaginary displacement) epsilon 1 value exceeds this threshold, Processing is performed so as to mask the output of the bump height information ε. FIG. 12B compares the waveform of FIG. 13G with a predetermined threshold, masks the output of the bump height information ε of FIG. FIG. 11 is a diagram showing a part of a processing block generated by a defect detection program in the image processing / control device 500 configured to output height information ε 02 . The processing block 123 calculates the arithmetic expression {(AB) + (C−) based on the detection signals A to D output from the A / D converters 504 and 505, similarly to the processing block 121.
D) Calculate bump height information ε by executing height measurement calculation processing according to} / (A + B + C + D),
Arithmetic expression {(AC) + (BD)} / (A + B + C +
Calculating a false report (imaginary displacement) epsilon 1 by performing the pattern edge extraction processing in accordance with D). Comparator 1
24, the processing false information calculated in the block 123 (imaginary displacement) compares the epsilon 1 and threshold value, a signal of a false alarm high when (imaginary displacement) epsilon 1 is below the threshold value "1", If false alarm (imaginary displacement) epsilon 1 is greater than the threshold the low level "0" signal, and outputs to the gate circuit 125. The gate circuit 125 inputs the bump height information ε calculated in the processing block 123 to one terminal, and inputs the high-level “1” or low-level “0” signal output from the comparator 124 to the other terminal. By opening the gate only when a high-level “1” signal is input, and closing the gate when a low-level “0” signal is input,
And outputs height information epsilon 02 bumps removed the false information from the height information of the bump epsilon (imaginary displacement) epsilon 1. The image processing / control device 500 obtains the height information ε measured as described above.
By inspecting whether there is a defect in a ball, a bump, or the like based on 01 or ε 02 , the height inspection of the minute projection can be increased without being affected by a false report (imaginary displacement amount) ε 1. Can be done with precision.

【0055】図14は、図3に示した微小突起物検査装
置の変形例を示す図であり、図3の投光光学系とバンプ
欠陥検出光学系に対応する構成のみが示してあり、その
他の構成に関しては省略してある。図14において、図
3と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、
その説明は省略する。図14の投光光学系が図3のもの
と異なる点は、図3の音響光学偏向器404に代えてポ
リゴンミラー403を用いてコリメートレンズを透過し
たS偏光成分の平行光線束を、ウエハ306の検出領域
をY方向に往復する偏向光に変換するようにした点であ
る。ポリゴンミラー403を用いているので、図示して
いない半導体レーザ光源400、S偏光板401及びコ
リメートレンズ402は、fθレンズ406側に配置さ
れ、そこからS偏光成分のレーザ光をポリゴンミラー4
03に照射することになる。ポリゴンミラー403は、
偏向器駆動回路405によって回転駆動制御される。
FIG. 14 is a view showing a modification of the micro-projection inspection apparatus shown in FIG. 3, in which only the components corresponding to the light projecting optical system and the bump defect detecting optical system in FIG. 3 are shown. Has been omitted. In FIG. 14, the same components as those in FIG.
The description is omitted. 14 is different from that of FIG. 3 in that a parallel beam of S-polarized light components transmitted through a collimator lens using a polygon mirror 403 instead of the acousto-optic deflector 404 of FIG. Is converted into deflection light reciprocating in the Y direction. Since the polygon mirror 403 is used, the semiconductor laser light source 400 (not shown), the S-polarizing plate 401 and the collimating lens 402 are arranged on the fθ lens 406 side, and the S-polarized component laser light is
03 will be irradiated. The polygon mirror 403
The rotational drive is controlled by the deflector drive circuit 405.

【0056】また、図14のバンプ欠陥検出光学系が図
4のものと異なる点は、ハーフミラー418及び遮蔽板
420,422に代えて、ナイフエッジプリズム423
を用いてハーフミラー416からの反射レーザ光を2分
割光学センサ428,430に反射するようにした点で
ある。ナイフエッジプリズム423は、直角プリズムで
構成され、その先端部の頂辺が偏向方向と一致するよう
に配置される。従って、ナイフエッジプリズム423に
よって、反射レーザ光は上下の2方向に分岐され、分岐
された各レーザ光は反射レーザ光の下側半分又は上側半
分の領域が遮蔽された状態で結像レンズ424,426
を介して2分割光学センサ428,430に導かれる。
このようにポリゴンミラー403を用いて偏向光を作成
すると、ポリゴンミラーの面振れによって、図9
(c),(d)に示すようなスポット走査ズレ(Δt)
が発生するが、前述のように2系統の2分割光学センサ
428,430からの検出信号A〜Dに基づいて高さ情
報εを求めているので、その影響を受けることなく高精
度な高さ測定を行うことができる。また、ナイフエッジ
プリズム423を用いることによって部品点数を減らす
ことができ、光軸合わせなどの調整を容易に行えるよう
にすることができる。
The bump defect detecting optical system shown in FIG. 14 differs from that shown in FIG. 4 in that a knife edge prism 423 is used instead of the half mirror 418 and the shielding plates 420 and 422.
Is used to reflect the reflected laser light from the half mirror 416 to the two-divided optical sensors 428 and 430. The knife-edge prism 423 is formed of a right-angle prism, and is arranged such that the top side of the tip coincides with the deflection direction. Therefore, the reflected laser light is branched by the knife edge prism 423 in two directions, up and down, and each of the branched laser lights is formed into an image forming lens 424 or 424 in a state where the lower half or upper half area of the reflected laser light is shielded. 426
Through the optical sensors 428 and 430.
When the deflected light is generated by using the polygon mirror 403 in this manner, the deflection of the polygon mirror causes
Spot scanning deviation (Δt) as shown in (c) and (d)
However, since the height information ε is obtained based on the detection signals A to D from the two systems of the two-divided optical sensors 428 and 430 as described above, a highly accurate height is obtained without being affected by the height information ε. Measurements can be made. Further, by using the knife edge prism 423, the number of parts can be reduced, and adjustment such as optical axis alignment can be easily performed.

【0057】図15は、図4に示した微小突起物検査装
置のウエハ表面欠陥検出光学系の変形例を示す図であ
る。図15において、図4と同じ構成のものには同一の
符号が付してあるので、その説明は省略する。図15の
ウエハ表面欠陥検出光学系は、結像レンズ440、中間
レンズ442、十字形空間フィルタ444、結像レンズ
446及びホトマルチプライア438から構成される。
結像レンズ440は、ハーフミラー416からの透過レ
ーザ光の光軸上に配置され、その透過レーザ光を結像さ
せる。中間レンズ442は対物レンズのフーリエ面を空
間フィルタ444上に形成する。十字形空間フィルタ4
44は、X方向(主走査方向)及びY方向(偏向方向)
に沿って形成された十字形の遮蔽部材で構成されてい
る。十字形空間フィルタ444は、ハーフミラー416
を透過したレーザ光の光軸上に配置され、その透過レー
ザ光の0次光成分をカットすると共に十字形の遮蔽部材
によってウエハ表面に形成されているX方向及びY方向
に延びた配線パターンからの回折光を遮蔽し、0次光成
分以外の高次の反射散乱光だけを通過させる。結像レン
ズ446は、十字形空間フィルタ444を通過したレー
ザ光をホトマルチプライア438上に結像させる。ホト
マルチプライア438は、十字形空間フィルタ444を
通過し結像レンズ446によって集光されたレーザ光を
受光し、そのレーザ光の強度に応じた電流を出力する。
このように、十字形空間フィルタ444を用いることに
よって配線パターンなどの回折光をカットすることがで
き、ウエハ表面の欠陥を高精度に検出することができる
ようになる。なお、図15のウエハ表面欠陥検出光学系
と図14のバンプ欠陥検出光学系とを組み合わせてもよ
い。
FIG. 15 is a view showing a modification of the wafer surface defect detection optical system of the micro-projection inspection apparatus shown in FIG. 15, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The optical system for detecting a defect on a wafer surface shown in FIG. 15 includes an imaging lens 440, an intermediate lens 442, a cross-shaped spatial filter 444, an imaging lens 446, and a photomultiplier 438.
The imaging lens 440 is arranged on the optical axis of the transmitted laser light from the half mirror 416, and forms an image of the transmitted laser light. The intermediate lens 442 forms the Fourier surface of the objective lens on the spatial filter 444. Cross-shaped spatial filter 4
44 is the X direction (main scanning direction) and the Y direction (deflection direction)
And a cross-shaped shielding member formed along. The cross-shaped spatial filter 444 includes a half mirror 416
Is disposed on the optical axis of the laser light that has passed through, and cuts the zero-order light component of the transmitted laser light, and forms a wiring pattern extending in the X and Y directions formed on the wafer surface by a cross-shaped shielding member. , And only high-order reflected and scattered light other than the zero-order light component is passed. The imaging lens 446 forms an image of the laser beam that has passed through the cross-shaped spatial filter 444 on the photomultiplier 438. The photomultiplier 438 receives the laser light passing through the cross-shaped spatial filter 444 and condensed by the imaging lens 446, and outputs a current corresponding to the intensity of the laser light.
As described above, by using the cross-shaped spatial filter 444, diffracted light such as a wiring pattern can be cut, and defects on the wafer surface can be detected with high accuracy. Note that the wafer surface defect detection optical system of FIG. 15 and the bump defect detection optical system of FIG. 14 may be combined.

【0058】上述の実施の形態では、2分割光学センサ
428,430から出力される検出信号(反射光輝度信
号)A〜Dに基づいて検査対象物である角柱バンプの座
標位置を事前に高精度に測定する場合について説明した
が、次にホトマルチプライア438から出力される電流
(散乱光輝度信号)に基づいて検査対象物の座標位置を
測定する方法について説明する。図16は、散乱光輝度
信号を2値化することによって検査対象物である角柱バ
ンプの座標位置を測定する方法の概略を説明する図であ
る。図16(a)は、角柱バンプ及び配線パターンの形
成されたウエハ表面の一部を上面から見た図である。図
16(b)は、図16(a)の角柱バンプ及び配線パタ
ーンの断面形状を示す図である。図16(a)に示すよ
うに角柱バンプ161〜163は、パッド164〜16
6の上に、図16(b)に示すような凸部(突起)とな
るように形成されている。ウエハ表面に照射されたレー
ザ光のビームスポットによって矢印168の検出領域の
走査が行われると、A/D変換器510からは図16
(c)のような散乱光輝度を現す信号が出力される。
In the above-described embodiment, the coordinate positions of the prismatic bumps to be inspected are determined with high precision in advance based on the detection signals (reflected light luminance signals) A to D output from the two-split optical sensors 428 and 430. Next, a method for measuring the coordinate position of the inspection object based on the current (scattered light luminance signal) output from the photomultiplier 438 will be described. FIG. 16 is a diagram schematically illustrating a method for measuring the coordinate position of a prismatic bump as an inspection object by binarizing a scattered light luminance signal. FIG. 16A is a diagram of a part of the wafer surface on which the prismatic bumps and the wiring patterns are formed, as viewed from above. FIG. 16B is a diagram showing a cross-sectional shape of the prismatic bump and the wiring pattern of FIG. 16A. As shown in FIG. 16A, the prismatic bumps 161 to 163 are
6 are formed so as to be convex portions (projections) as shown in FIG. When the detection area indicated by the arrow 168 is scanned by the beam spot of the laser light applied to the wafer surface, the A / D converter 510 outputs the signal shown in FIG.
A signal representing the scattered light luminance as shown in (c) is output.

【0059】この散乱光輝度信号は、検査対象物である
角柱バンプ161〜163や被検査試料であるウエハな
どの表面形状や下地形状やその材質、配線パターン、異
物167などに依存した特定の値を示すことが分かって
いる。すなわち、角柱バンプ161〜163の散乱光輝
度信号は、図16(c)に示すようにその周囲のウエハ
の散乱光輝度信号に比べて極端に大きな値を示すことが
分かっている。また、配線パターンや異物167の散乱
光輝度信号はパルス的な波形を示す。そこで、この実施
の形態では、角柱バンプ161〜163の散乱光輝度信
号のほぼ中間にしきい値を設定して、このしきい値より
も大きい場合をハイレベル「1」とし、小さい場合をロ
ーレベル「0」として、被検査試料であるウエハ表面の
2値化サンプリングを行う。
The scattered light luminance signal has a specific value depending on the surface shape, base shape, material, wiring pattern, foreign matter 167, etc. of the prismatic bumps 161 to 163 to be inspected and the wafer to be inspected. It is known to show. That is, it is known that the scattered light luminance signals of the prismatic bumps 161 to 163 exhibit an extremely large value as compared with the scattered light luminance signals of the surrounding wafers as shown in FIG. Further, the scattered light luminance signal of the wiring pattern and the foreign matter 167 has a pulse-like waveform. Therefore, in this embodiment, a threshold value is set at almost the middle of the scattered light luminance signals of the prismatic bumps 161 to 163, and when the threshold value is larger than the threshold value, the high level is set to “1”. When the value is set to “0”, binarized sampling of the surface of the wafer to be inspected is performed.

【0060】図16(d)は、図16(c)の散乱光輝
度信号の2値化サンプリングの結果である2値化信号を
示すものであり、図16(e)は、図16(a)の角柱
バンプ161〜163の周辺が2値化された場合におけ
る結果を示す図である。これらの図から明らかなよう
に、ウエハの表面を2値化サンプリングすることによっ
て、従来のように、複雑な座標管理を行わなくても、角
柱バンプの存在する位置を高精度に特定することができ
るようになる。なお、異物167の散乱光輝度信号は、
しきい値よりも大きいパルス的波形なので、図16
(d)に示すように角柱バンプ161〜163のパルス
状の波形161a〜163aよりも十分に幅の小さなパ
ルス状の波形167aとして検出され、それが図16
(e)に示すように異物167に対応したパターンとし
て現れる。これによって異物167を容易に検出するこ
とができる。
FIG. 16D shows a binarized signal obtained as a result of binarized sampling of the scattered light luminance signal shown in FIG. 16C, and FIG. FIG. 7B is a diagram illustrating a result when the periphery of the prism bumps 161 to 163 is binarized. As is apparent from these figures, by binarizing and sampling the surface of the wafer, the position where the prismatic bumps exist can be specified with high accuracy without performing complicated coordinate management as in the related art. become able to. Note that the scattered light luminance signal of the foreign matter 167 is
Since the pulse waveform is larger than the threshold value, FIG.
As shown in FIG. 16D, a pulse-shaped waveform 167a having a sufficiently smaller width than the pulse-shaped waveforms 161a to 163a of the prismatic bumps 161 to 163 is detected.
It appears as a pattern corresponding to the foreign matter 167 as shown in FIG. Thus, the foreign matter 167 can be easily detected.

【0061】図17は、反射光輝度信号を2値化するこ
とによって検査対象物であるボールバンプの座標位置を
測定する方法の概略を説明する図である。図17(a)
は、ボールバンプの形成されたウエハ表面の一部を上面
から見た図である。図17(b)は、図17(a)のボ
ールバンプの断面形状を示す図である。図17(a)に
示すようにボールバンプ171〜173は、パッド17
4〜176の上に、図17(b)に示すようなアニール
処理によって下端部が溶融した凸部(突起)となるよう
に形成されている。ウエハ表面に照射されたレーザ光の
ビームスポットによって矢印178の検出領域の走査が
行われると、A/D変換器504,505からは図17
(c)のような反射光輝度を現す信号が出力される。す
なわち、この反射光輝度信号は、2分割光学センサ42
8,430から出力される検出信号A〜Dの総和、すな
わち、前述の演算式{(A−B)+(C−D)}/(A
+B+C+D)の分母側の値(A+B+C+D)であ
る。
FIG. 17 is a diagram schematically illustrating a method of measuring the coordinate position of a ball bump to be inspected by binarizing a reflected light luminance signal. FIG. 17 (a)
FIG. 5 is a diagram of a part of the wafer surface on which ball bumps are formed, as viewed from above. FIG. 17B is a diagram showing a cross-sectional shape of the ball bump of FIG. As shown in FIG. 17A, the ball bumps 171 to 173 are
The lower end portions are formed on 4 to 176 by an annealing process as shown in FIG. When the detection area indicated by the arrow 178 is scanned by the beam spot of the laser beam applied to the wafer surface, the A / D converters 504 and 505 output the signals shown in FIG.
A signal representing the reflected light luminance as shown in (c) is output. That is, this reflected light luminance signal is
8,430, that is, the sum of the detection signals A to D, that is, the above-described arithmetic expression {(AB) + (CD)} / (A
+ B + C + D) on the denominator side (A + B + C + D).

【0062】この反射光輝度信号は、検査対象物である
ボールバンプ171〜173や被検査試料であるウエハ
などの表面形状や下地形状やその材質などに依存した特
定の値を示すことが分かっている。すなわち、ボールバ
ンプ171〜173の反射光輝度信号は、図17(c)
に示すようにボールバンプ171〜173の頂部付近は
大きな値の反射光輝度信号を示すが、頂部以外の外周付
近は極端に小さな値の反射光輝度信号を示すことが分か
っている。すなわち、レーザ光のビームスポットがボー
ルバンプ171〜713に照射すると、その反射光輝度
信号は極端に小さくなるが、ビームスポットがボールバ
ンプ171〜173の頂部付近を照射すると、今度はそ
の反射光輝度信号が大きくなり、再びビームスポットが
ボールバンプ171〜173の外周付近を照射すると反
射光輝度信号は小さくなるという特性を示す。そこで、
この実施の形態では、ボールバンプ171〜173と頂
部付近と外周付近の反射光輝度信号のほぼ中間にしきい
値を設定して、このしきい値よりも大きい場合をハイレ
ベル「1」とし、小さい場合をローレベル「0」とし
て、被検査試料であるウエハ表面の2値化サンプリング
を行う。
It has been found that this reflected light luminance signal shows a specific value depending on the surface shape, base shape and material of the ball bumps 171 to 173 to be inspected and the wafer to be inspected. I have. That is, the reflected light luminance signals of the ball bumps 171 to 173 are as shown in FIG.
As shown in the figure, it is known that the vicinity of the top of the ball bumps 171 to 173 shows a reflected light luminance signal of a large value, but the vicinity of the outer periphery other than the top shows an extremely small value of the reflected light luminance signal. That is, when the beam spot of the laser beam irradiates the ball bumps 171 to 713, the reflected light luminance signal becomes extremely small. However, when the beam spot irradiates the vicinity of the top of the ball bumps 171 to 173, the reflected light luminance is reduced. When the signal increases and the beam spot irradiates the vicinity of the outer periphery of the ball bumps 171 to 173 again, the reflected light luminance signal decreases. Therefore,
In this embodiment, a threshold value is set at approximately the middle of the reflected light luminance signals near the ball bumps 171 to 173 and near the top and the outer periphery. The case is set to the low level “0”, and the binarized sampling of the wafer surface as the sample to be inspected is performed.

【0063】図17(d)は、図17(c)の反射光輝
度信号の2値化サンプリングの結果である2値化信号を
示すものであり、図17(e)は、図17(a)のボー
ルバンプ171〜173の周辺が2値化された場合にお
ける結果を示す図である。これらの図から明らかなよう
に、ボールバンプ171〜173を含むウエハの表面を
2値化サンプリングすることによって、ボールバンプの
存在する位置を高精度に特定することができるようにな
る。なお、図17の場合、レーザ光のビームスポットが
矢印178のようにボールバンプ171〜173のほぼ
中央付近を走査しているので、図17(d)の2値化信
号の幅W1はボールバンプ171の大きさ(直径)を示
し、幅W2は頂部付近の位置情報を示すことになる。
FIG. 17D shows a binarized signal as a result of binarized sampling of the reflected light luminance signal of FIG. 17C, and FIG. 17E shows FIG. FIG. 9B is a diagram illustrating a result when the area around the ball bumps 171 to 173 is binarized. As is clear from these figures, by binarizing and sampling the surface of the wafer including the ball bumps 171 to 173, the position where the ball bump exists can be specified with high accuracy. In the case of FIG. 17, since the beam spot of the laser beam scans near the center of the ball bumps 171 to 173 as indicated by an arrow 178, the width W1 of the binarized signal in FIG. 171 indicates the size (diameter), and the width W2 indicates position information near the top.

【0064】図18は、図17(d)の2値化信号に基
づいてボールバンプの重心及び高さを検出する方法の一
例を示す図である。パッド174上のボールバンプ17
1に対して、レーザ光のビームスポットによって図に示
すような複数の走査が行われた場合、その2値化信号は
右側に示すような波形L1〜LFのようになる。波形L
1〜波形L5及び波形LB〜波形LFは、ビームスポッ
トがボールバンプ171の外周付近だけを通過している
関係上、その部分だけ反射光輝度信号の小さな凹部を示
す信号となる。このときの凹部の幅W11〜幅W15
は、ビームスポットがボールバンプ171を走査する距
離に応じて徐々に大きくなり、逆に凹部の幅W1B〜幅
W1Fはその走査距離に応じて徐々に小さくなってい
る。波形L6〜波形LAは、ビームスポットがボールバ
ンプ171の外周付近−頂部付近−外周付近の順番で通
過している関係上、反射光輝度信号は凹部の中に凸部を
示すような信号となる。このときの凹部の幅W16〜W
1Aは、ビームスポットがボールバンプ171を走査す
る距離に応じて徐々に大きくなり、波形L8の幅W18
でその最大を示し、その後は徐々に小さくなっている。
一方、凸部の幅W21〜W25は、ビームスポットがボ
ールバンプ171の頂部171a付近を走査する距離に
応じて徐々に大きくなり、波形L8の幅W23で最大を
示し、その後は徐々に小さくなっている。従って、この
ような波形L1〜LFに基づいて、ボールバンプ171
の重心及び高さを検出することができる。すなわち、幅
W21〜幅W25の中で最も大きな値を示すものは幅W
23なので、その幅W23の中心を求めることによって
ボールバンプ171のX方向の中心位置を求めることが
でき、また、幅W23の検出された波形L8に基づいて
ボールバンプ171のY方向の中心位置を求めることが
できる。このようにしてボールバンプ171のX方向及
びY方向の中心位置が求まるので、このときの波形L8
に対応した高さ測定用波形を用いてボールバンプの高さ
情報εを求めることによってボールバンプ171の正確
な高さを測定することができる。また、幅W11〜幅W
1Fの中で最も大きな値を示すものは幅W18なので、
その幅W18を求めることによってボール171のX方
向の大きさを求めることができる。また、幅W11の検
出された波形L1〜幅W1Fの検出された波形LFを求
めることによってボール171のY方向の大きさを正確
に測定することができる。このようにして求められたボ
ールバンプの高さ情報及び大きさ情報に基づいてボール
バンプの高さ及び大きさの欠陥を検出することができ
る。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a method of detecting the center of gravity and the height of the ball bump based on the binarized signal of FIG. 17D. Ball bump 17 on pad 174
In the case where a plurality of scans as shown in the figure are performed by using the beam spot of the laser light with respect to 1, the binarized signal has waveforms L1 to LF as shown on the right. Waveform L
The waveforms 1 to L5 and LB to LF are signals indicating a small concave portion of the reflected light luminance signal only in that portion because the beam spot passes only near the outer periphery of the ball bump 171. The widths W11 to W15 of the concave portions at this time
Is that the beam spot gradually increases in accordance with the distance over which the ball bump 171 is scanned, and conversely, the widths W1B to W1F of the concave portions gradually decrease in accordance with the scanning distance. In the waveforms L6 to LA, the reflected light luminance signal is a signal indicating a convex portion in a concave portion because the beam spot passes in the order of the outer periphery of the ball bump 171, the vicinity of the top portion, and the vicinity of the outer periphery. . The width W16 to W of the concave portion at this time
1A shows that the beam spot gradually increases in accordance with the distance over which the ball bump 171 is scanned, and the width W18 of the waveform L8
Shows the maximum, and then gradually decreases.
On the other hand, the widths W21 to W25 of the protrusions gradually increase in accordance with the distance over which the beam spot scans the vicinity of the top 171a of the ball bump 171; I have. Therefore, based on the waveforms L1 to LF, the ball bump 171 is formed.
Can be detected. That is, the largest value among the widths W21 to W25 is the width W.
23, the center position of the ball bump 171 in the X direction can be obtained by obtaining the center of the width W23, and the center position of the ball bump 171 in the Y direction can be obtained based on the detected waveform L8 of the width W23. You can ask. Since the center positions of the ball bump 171 in the X and Y directions are obtained in this manner, the waveform L8 at this time is obtained.
By obtaining the height information ε of the ball bump using the height measurement waveform corresponding to the above, the accurate height of the ball bump 171 can be measured. Also, width W11 to width W
The one with the largest value in 1F is the width W18,
By determining the width W18, the size of the ball 171 in the X direction can be determined. Further, the size of the ball 171 in the Y direction can be accurately measured by obtaining the detected waveform L1 having the width W11 to the detected waveform LF having the width W1F. A defect in the height and size of the ball bump can be detected based on the height information and size information of the ball bump thus obtained.

【0065】図19は、散乱光輝度信号を2値化するこ
とによって検査対象物であるボールバンプの欠陥を測定
する方法の概略を説明する図である。図19(a)は、
欠陥を有するボールバンプ及び配線パターンの形成され
たウエハ表面の一部を上面から見た図である。図19
(b)は、図19(a)のボールバンプ及び配線パター
ンの断面形状を示す図である。図19(a)に示すよう
にボールバンプ191〜193は、パッド194〜19
6の上に、図19(b)に示すような凸部(突起)とな
るように形成されている。ボールバンプ191は右側側
面に欠け欠陥を有する。ボールバンプ192は上側全体
に凹欠陥を有する。ボールバンプ193は左側側面に異
物197が付着している。ウエハ表面に照射されたレー
ザ光のビームスポットによって矢印198の検出領域の
走査が行われると、A/D変換器510からは図19
(c)のような散乱光輝度を現す信号が出力される。
FIG. 19 is a diagram schematically illustrating a method of measuring a defect of a ball bump to be inspected by binarizing a scattered light luminance signal. FIG. 19 (a)
FIG. 4 is a view of a part of the wafer surface on which a defective ball bump and a wiring pattern are formed as viewed from above. FIG.
(B) is a figure which shows the cross-sectional shape of the ball bump and wiring pattern of FIG.19 (a). As shown in FIG. 19A, the ball bumps 191 to 193 are
6 are formed so as to be convex portions (projections) as shown in FIG. The ball bump 191 has a chipping defect on the right side surface. The ball bump 192 has a concave defect on the entire upper side. The foreign matter 197 adheres to the left side surface of the ball bump 193. When the detection area indicated by the arrow 198 is scanned by the beam spot of the laser light applied to the wafer surface, the A / D converter 510 outputs the signal shown in FIG.
A signal representing the scattered light luminance as shown in (c) is output.

【0066】この散乱光輝度信号は、検査対象物である
ボールバンプ191〜193の欠陥形状や被検査試料で
あるウエハなどの表面形状や下地形状やその材質、配線
パターン、異物197などに依存した特定の値を示すこ
とが分かっている。すなわち、ボールバンプ191の欠
け欠陥、ボールバンプ192の凹欠陥及びボールバンプ
193の付着異物197のそれぞれの散乱光輝度信号
は、図19(c)に示すようにその周囲のウエハの散乱
光輝度信号に比べて極端に大きな値を示すことが分かっ
ている。また、配線パターンはパルス的な波形を示す。
そこで、この実施の形態では、ボールバンプ191〜1
93の散乱光輝度信号のほぼ中間にしきい値を設定し
て、このしきい値よりも大きい場合をハイレベル「1」
とし、小さい場合をローレベル「0」として、被検査試
料であるウエハ表面の2値化サンプリングを行う。
The scattered light luminance signal depends on the defect shape of the ball bumps 191 to 193 to be inspected, the surface shape and the underlying shape of the wafer to be inspected, the material thereof, the wiring pattern, the foreign matter 197 and the like. It has been found to exhibit certain values. That is, as shown in FIG. 19C, the scattered light luminance signals of the chipped defect of the ball bump 191, the concave defect of the ball bump 192, and the adhered foreign matter 197 of the ball bump 193 are, as shown in FIG. It is known that the value shows an extremely large value as compared with. The wiring pattern has a pulse-like waveform.
Therefore, in this embodiment, the ball bumps 191 to 1
A threshold value is set almost at the center of the scattered light luminance signal of 93, and when it is larger than this threshold value, a high level “1” is set.
When the value is smaller, the low level is set to “0”, and the binarized sampling of the surface of the wafer to be inspected is performed.

【0067】図19(d)は、図19(c)の散乱光輝
度信号の2値化サンプリングの結果である2値化信号を
示すものであり、図19(e)は、図19(a)のボー
ルバンプ191〜193の周辺が2値化された場合にお
ける結果を示す図である。ボールバンプ191の場合
は、その頂部191a付近に対応した波形191Aと、
欠け欠陥191bに対応した波形191Bとが2値化信
号として現れる。ボールバンプ192の場合は、凹欠陥
192bに対応した波形192Bのみが現れる。ボール
バンプ193の場合は、その頂部193a付近に対応し
た波形193Aと、付着異物197に対応した波形19
7Bとが2値化信号として現れる。このように現れた各
欠陥の形状を図17で求めたポールバンプの座標位置に
基づいて比較処理することによって、各欠陥を抽出する
ことができる。
FIG. 19D shows a binarized signal as a result of binarized sampling of the scattered light luminance signal of FIG. 19C, and FIG. 19E shows a binarized signal. FIG. 9B is a diagram showing a result when the area around the ball bumps 191 to 193 is binarized. In the case of the ball bump 191, a waveform 191A corresponding to the vicinity of the top 191a is provided.
The waveform 191B corresponding to the missing defect 191b appears as a binary signal. In the case of the ball bump 192, only the waveform 192B corresponding to the concave defect 192b appears. In the case of the ball bump 193, a waveform 193A corresponding to the vicinity of the top 193a and a waveform 193A corresponding to the adhered foreign matter 197 are provided.
7B appear as a binary signal. By comparing the shapes of the defects thus appearing based on the coordinate positions of the pole bumps obtained in FIG. 17, each defect can be extracted.

【0068】なお、上述の実施の形態では、バンプを例
に説明したが、この発明は、バンプやボール、そしてハ
ンダ付けの際の突起、LCDフィルタのスペーサなど、
各種の微小突起物の検出に応用できることは言うまでも
ない。また、上述の実施の形態では、焦点誤差検出光学
系の光学センサの分割数として2分割のものを例に説明
したが、これ以上の分割数であってもよいことは言うま
でもなく、2次元状のCCD受光素子を用いてもよいこ
とは言うまでもない。上述の実施の形態では、ウエハ表
面欠陥検出光学系を設けて、ウエハ表面の検査も同時に
行えるものを例に説明したが、これらは省略してもよ
い。上述の実施の形態では、投光光学系として半導体レ
ーザ光源を例に説明したが、白色光などのその他の光源
を用いてもよいことは言うまでもない。上述の実施の形
態では、XYステージ移動機構によってウエハ搭載台を
移動させているが、光学系を移動させるようにしてもよ
いことは言うまでもない。上述の実施の形態では、光ビ
ームを所定の周期で往復走査するように偏向させるもの
として、音響光学偏向器、ポリゴンミラーを例に説明し
たが、ガルバノミラー、デジタルマイクロミラーデバイ
ス(DMD)などのその他の偏向器を用いてもよいこと
は言うまでもない。
In the above embodiment, bumps have been described by way of example. However, the present invention relates to bumps, balls, projections for soldering, spacers for LCD filters, and the like.
It goes without saying that the present invention can be applied to the detection of various kinds of minute projections. Further, in the above-described embodiment, the optical sensor of the focus error detection optical system has been described as an example in which the optical sensor is divided into two. However, it is needless to say that the number of divisions may be larger than this. It is needless to say that the CCD light receiving element may be used. In the above-described embodiment, an example has been described in which the wafer surface defect detection optical system is provided so that the wafer surface can be inspected at the same time. However, these may be omitted. In the above-described embodiment, the semiconductor laser light source has been described as an example of the light projecting optical system. However, it goes without saying that other light sources such as white light may be used. In the above embodiment, the wafer mounting table is moved by the XY stage moving mechanism. However, it goes without saying that the optical system may be moved. In the above-described embodiment, an acousto-optic deflector and a polygon mirror have been described as examples in which the light beam is deflected so as to reciprocally scan at a predetermined cycle. However, a galvano mirror, a digital micromirror device (DMD), etc. It goes without saying that other deflectors may be used.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明の微小突起物検査装置によれば、
高精度で、かつ高速に微小突起物の高さ検査を行うこと
ができるという効果がある。
According to the minute projection inspection apparatus of the present invention,
There is an effect that the height of the minute protrusion can be inspected with high accuracy and at high speed.

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

【図1】 ICパッケージなどの配線を接続するために
設けられるボールやバンプなどの外観に欠陥が存在する
か否かの検査を光学的に行う検査装置の従来技術を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a conventional technique of an inspection apparatus that optically inspects whether there is a defect in the appearance of a ball or a bump provided for connecting a wiring such as an IC package or the like.

【図2】 レーザ光が被検査試料のプラス位置(+)又
はマイナス位置(−)のどちら側で反射したのか検出す
ることができる検査装置の従来技術を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a conventional technique of an inspection apparatus that can detect whether a laser beam is reflected on a plus position (+) or a minus position (−) of a sample to be inspected.

【図3】 本発明の微小突起物検査装置の概略構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a micro-projection inspection apparatus of the present invention.

【図4】 図3の検査光学系の部分を立体的に示した図
である。
FIG. 4 is a diagram three-dimensionally showing a part of the inspection optical system in FIG. 3;

【図5】 ウエハ上を相対的にXY方向に走査するビー
ムスポットの様子を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of a beam spot that relatively scans on a wafer in XY directions.

【図6】 チップ外周に沿って設けられたバンプ形成ラ
イン上に複数のバンプが規則正しく配列されている様子
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which a plurality of bumps are regularly arranged on a bump formation line provided along the outer periphery of a chip.

【図7】 バンプ形成ライン上のバンプに対するレーザ
光の走査状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a scanning state of a laser beam on a bump on a bump formation line.

【図8】 この実施の形態である微小突起物検査装置で
採用しているナイフエッジ法に基づいた検出原理を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a detection principle based on a knife edge method employed in the minute projection inspection apparatus according to the embodiment.

【図9】 この実施の形態である微小突起物検査装置で
採用しているナイフエッジ法に基づいた検出原理の概略
を示す別の図である。
FIG. 9 is another diagram showing an outline of a detection principle based on the knife edge method employed in the minute projection inspection apparatus according to the embodiment.

【図10】 検出信号を2値化することによって検査対
象物であるバンプの座標位置を測定する方法の概略を説
明する図である。
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a method of measuring a coordinate position of a bump as an inspection object by binarizing a detection signal.

【図11】 図10の測定方法によって2値化サンプリ
ングされたバンプの座標位置に基づいて行われる隣接比
較の概略を示す図である。
11 is a diagram schematically illustrating an adjacent comparison performed based on the coordinate positions of the bumps binarized and sampled by the measurement method of FIG. 10;

【図12】 画像処理・制御装置500内の欠陥検出プ
ログラムよって求められる最終的なバンプの高さ情報ε
01,ε02の演算方法を示す図である。
FIG. 12 shows final bump height information ε obtained by a defect detection program in the image processing / control device 500.
FIG. 6 is a diagram showing a method of calculating 01 and ε 02 .

【図13】 バンプの高さ情報ε01,ε02を算出する必
要性及び算出方法の概念を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the necessity of calculating bump height information ε 01 and ε 02 and a concept of a calculation method.

【図14】 図4に示した微小突起物検査装置の変形例
を示す図である。
FIG. 14 is a view showing a modification of the minute projection inspection apparatus shown in FIG. 4;

【図15】 図4に示した微小突起物検査装置のウエハ
表面欠陥検出光学系の変形例を示す図である。
FIG. 15 is a view showing a modification of the wafer surface defect detection optical system of the micro projection inspection apparatus shown in FIG. 4;

【図16】 散乱光輝度信号を2値化することによって
検査対象物である角柱バンプの座標位置を測定する方法
の概略を説明する図である。
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating a method for measuring the coordinate position of a prismatic bump as an inspection object by binarizing a scattered light luminance signal.

【図17】 反射光輝度信号を2値化することによって
検査対象物であるボールバンプの座標位置を測定する方
法の概略を説明する図である。
FIG. 17 is a diagram schematically illustrating a method of measuring a coordinate position of a ball bump as an inspection object by binarizing a reflected light luminance signal.

【図18】 図17(d)の2値化信号に基づいてボー
ルバンプの重心及び高さを検出する方法の一例を示す図
である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a method of detecting the center of gravity and height of a ball bump based on the binarized signal of FIG. 17D.

【図19】 散乱光輝度信号を2値化することによって
検査対象物であるボールバンプの欠陥を測定する方法の
概略を説明する図である。
FIG. 19 is a diagram schematically illustrating a method of measuring a defect of a ball bump as an inspection object by binarizing a scattered light luminance signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

306…ウエハ 400…半導体レーザ光源 401…S偏光板 402…コリメートレンズ 403…ポリゴンミラー 404…音響光学偏向器 405…偏向器駆動回路 406…fθレンズ 408…レンズ 410…偏光ビームスプリッタ 412…4分の1波長板 414…対物レンズ 416,418…ハーフミラー 420,422…遮蔽板 423…ナイフエッジプリズム 424,426…結像レンズ 428,430…2分割光学センサ 432…空間フィルタ 434,440,446…結像レンズ 436…スリット 438…ホトマルチプライア 442…中間レンズ 444…十字形空間フィルタ 500…画像処理・制御装置 502A〜502D 506…アンプ 504,505,510…アナログ−デジタル(A/
D)変換器 508…欠陥検出回路 161〜163…角柱バンプ 171〜173,191〜193…ボールバンプ 164〜166,174〜176,194〜196…パ
ッド 167,197…異物
306: Wafer 400 ... Semiconductor laser light source 401 ... S polarizing plate 402 ... Collimate lens 403 ... Polygon mirror 404 ... Acousto-optic deflector 405 ... Deflector drive circuit 406 ... Fθ lens 408 ... Lens 410 ... Polarization beam splitter 412 ... Quarter 1 wavelength plate 414 ... objective lens 416, 418 ... half mirror 420, 422 ... shielding plate 423 ... knife edge prism 424, 426 ... imaging lens 428, 430 ... 2 split optical sensor 432 ... spatial filter 434, 440, 446 ... Image lens 436 Slit 438 Photomultiplier 442 Intermediate lens 444 Cross-shaped spatial filter 500 Image processing / control device 502A to 502D 506 Amplifier 504, 505, 510 Analog-digital (A /
D) Converter 508: Defect detection circuit 161-163: prismatic bumps 171-173, 191-193 ... ball bumps 164-166, 174-176, 194-196 ... pads 167, 197: foreign matter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/60 H01L 21/66 J 21/66 21/92 604 (72)発明者 石森 英男 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 田畑 高仁 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA01 AA17 AA24 BB03 CC19 CC26 FF01 FF10 GG04 HH04 HH09 HH13 JJ01 JJ05 JJ17 LL04 LL14 LL28 LL33 LL36 LL57 PP12 PP22 QQ31 RR06 UU07 2G051 AA61 AB02 BA10 CA01 CA07 CB01 DA07 DA08 EA11 EA12 2H088 FA02 FA11 FA18 FA30 4M106 AA01 AA11 BA05 CA38 CA50 DB02 DB08 DB11 DB13 DB14 DJ03 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/60 H01L 21/66 J 21/66 21/92 604 (72) Inventor Hideo Ishimori Shibuya-ku, Tokyo 3-16-3 Higashi Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Takahito Tabata 3-16-3 Higashi 3 Chome, Shibuya-ku, Tokyo F-term in Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. 2F065 AA01 AA17 AA24 BB03 CC19 CC26 FF01 FF10 GG04 HH04 HH09 HH13 JJ01 JJ05 JJ17 LL04 LL14 LL28 LL33 LL36 LL57 PP12 PP22 QQ31 RR06 UU07 2G051 AA61 AB02 BA10 CA01 CA07 CB01 DA07 DA08 EA11 EA12 2H088 FA02 FA11 DB18 AFA18 FA11

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームを被検査試料の表面が合焦点位
置となるように照射すると共に前記被検査試料上の所定
の検査領域を所定の周期で直線的に往復走査するように
偏向させる投光光学系手段と、 前記往復走査する光ビームの光軸が描く直線を直径とす
る半円状の光ビームであって、互いに異なる領域が遮蔽
された2本の光ビームを、前記被検査試料の表面から反
射した前記光ビームから生成して結像する検出光学系手
段と、 前記検出光学系手段で生成された前記2本の光ビームの
一方に対応して設けられ、前記半円状の光ビームの直径
が境界となるように少なくとも2分割された受光領域を
有し、それぞれの受光領域に対応した検出信号を出力す
る第1の光学センサ手段と、 前記検出光学系手段で生成された前記2本の光ビームの
他方に対応して設けられ、前記半円状の光ビームの直径
が境界となるように少なくとも2分割された受光領域を
有し、それぞれの受光領域に対応した検出信号を出力す
る第2の光学センサ手段と、 前記被検査試料を搭載するステージ手段と、 前記ステージ手段と、前記投光光学系手段及び前記検出
光学系手段とを相対的に移動させる駆動手段と、 前記駆動手段を制御すると共に前記光学センサ手段から
出力される前記検出信号に基づいて前記被検査試料に形
成された微小突起物の高さ情報を算出する制御手段とを
備えたことを特徴とする微小突起物検査装置。
1. A projection system for irradiating a light beam so that the surface of a sample to be inspected is located at a focal point, and deflecting a predetermined inspection area on the sample to be linearly reciprocally scanned at a predetermined cycle. An optical optical system means, and two semi-circular light beams whose diameter is a straight line drawn by the optical axis of the light beam to be reciprocally scanned, wherein different light beams are shielded from each other, A detection optical system means for generating an image from the light beam reflected from the surface of the light beam, and provided corresponding to one of the two light beams generated by the detection optical system means; A first optical sensor unit that has a light receiving area divided at least into two so that the diameter of the light beam becomes a boundary, and outputs a detection signal corresponding to each light receiving area; To the other of the two light beams A second optical sensor means provided correspondingly and having at least two light receiving areas divided so that the diameter of the semicircular light beam is a boundary, and outputting a detection signal corresponding to each light receiving area; Stage means for mounting the sample to be inspected; drive means for relatively moving the stage means, the light projecting optical system means and the detection optical system means; and Control means for calculating height information of the minute projections formed on the sample to be inspected based on the detection signal output from the sensor means.
【請求項2】 請求項1において、前記検出光学系手段
は、 前記被検査試料の表面から反射した前記光ビームの一部
を反射し、残りを透過することによって前記2本の光ビ
ームを生成するハーフミラー手段と、 前記ハーフミラー手段によって生成された一方の光ビー
ムの片側を遮蔽することによって前記半円状の光ビーム
を生成する第1の遮蔽板手段と、 前記ハーフミラー手段によって生成された他方の光ビー
ムの片側を遮蔽することによって前記第1の遮蔽板手段
によって遮蔽された領域と異なる領域の遮蔽された前記
半円状の光ビームを生成する第2の遮蔽板手段と、 前記第1の遮蔽板手段によって生成された前記半円状の
光ビームを結像する第1の結像レンズ手段と、 前記第2の遮蔽板手段によって生成された前記半円状の
光ビームを結像する第2の結像レンズ手段とを含んで構
成されることを特徴とする微小突起物検査装置。
2. The optical system according to claim 1, wherein the detection optical system means generates the two light beams by reflecting a part of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected and transmitting the rest. A half-mirror unit, a first shielding plate unit that generates the semicircular light beam by shielding one side of one of the light beams generated by the half mirror unit, and a half-mirror unit. A second shielding plate means for generating a shielded semicircular light beam in an area different from the area shielded by the first shielding plate means by shielding one side of the other light beam; First imaging lens means for imaging the semicircular light beam generated by the first shielding plate means, and the semicircular light beam generated by the second shielding plate means Microprojections Inspection apparatus characterized by being configured to include a second imaging lens means for imaging.
【請求項3】 請求項1において、前記検出光学系手段
は、 前記被検査試料の表面から反射した前記光ビームの光軸
が描く直線と先端部の頂辺とが一致するように設けら
れ、前記被検査試料の表面から反射した前記光ビームを
それぞれの斜面で反射して互いに異なる領域が遮蔽され
た前記2本の半円状の光ビームを生成するナイフエッジ
プリズム手段と、 前記ナイフエッジプリズム手段で反射した前記半円状の
光ビームの一方を結像する第1の結像レンズ手段と、 前記ナイフエッジプリズム手段で反射した前記半円状の
光ビームの他方を結像する第2の結像レンズ手段とを含
んで構成されることを特徴とする微小突起物検査装置。
3. The detection optical system according to claim 1, wherein the detection optical system means is provided such that a straight line drawn by an optical axis of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected coincides with a top side of a tip portion, Knife edge prism means for reflecting the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected on respective slopes to generate the two semicircular light beams in which different regions are shielded, and the knife edge prism First imaging lens means for imaging one of the semicircular light beams reflected by the means, and second imaging means for imaging the other of the semicircular light beam reflected by the knife edge prism means. An apparatus for inspecting minute projections, comprising: an imaging lens means.
【請求項4】 請求項1において、 前記光ビームを前記所定の周期で直線的に往復走査する
ように偏向させるものとして音響光学偏向器を用いるこ
とを特徴とする微小突起物検査装置。
4. The microprojection inspection apparatus according to claim 1, wherein an acousto-optic deflector is used to deflect the light beam so as to linearly scan back and forth at the predetermined cycle.
【請求項5】 請求項1において、 前記光ビームを前記所定の周期で直線的に往復走査する
ように偏向させるものとしてポリゴンミラーを用いるこ
とを特徴とする微小突起物検査装置。
5. The microprojection inspection apparatus according to claim 1, wherein a polygon mirror is used to deflect the light beam so as to linearly scan back and forth at the predetermined cycle.
【請求項6】 請求項1において、 前記被検査試料の表面から反射した前記光ビームの0次
光成分をカットし、0次光成分以外の高次の反射散乱光
などを受光する受光素子手段を設けたことを特徴とする
微小突起物検査装置。
6. The light-receiving element according to claim 1, wherein a zero-order light component of the light beam reflected from the surface of the sample to be inspected is cut and high-order reflected scattered light other than the zero-order light component is received. A microprojection inspection apparatus characterized by comprising:
【請求項7】 請求項1において、 前記制御手段は、前記光学センサ手段から出力される前
記検出信号の総和を前記被検査試料の表面からの反射光
輝度信号とし、この反射光輝度信号の値と所定値とを比
較することによって前記被検査試料に形成された微小突
起物の位置情報を求め、その位置情報に基づいてステー
ジ手段を制御するようにしたことを特徴とする微小突起
物検査装置。
7. The method according to claim 1, wherein the control unit sets a sum of the detection signals output from the optical sensor unit as a reflected light luminance signal from the surface of the test sample, and a value of the reflected light luminance signal. And a predetermined value obtained by comparing the position information of the minute protrusions formed on the sample to be inspected, and controlling the stage means based on the position information. .
【請求項8】 請求項1において、前記制御手段は、 前記第1の光学センサ手段の前記2分割された受光領域
から出力される前記検出信号であって、前記光ビームの
遮蔽されなかった領域側に対応する受光領域から出力さ
れるものを第1の検出信号とし、前記光ビームの遮蔽さ
れた領域側に対応する受光領域から出力されるものを第
2の検出信号とし、 前記第2の光学センサ手段の前記2分割された受光領域
から出力される前記検出信号であって、前記光ビームの
遮蔽されなかった領域側に対応する受光領域から出力さ
れるものを第3の検出信号とし、前記光ビームの遮蔽さ
れた領域側に対応する受光領域から出力されるものを第
4の検出信号とした場合に、 前記第1の検出信号から前記第2の検出信号を減算した
値と前記第3の検出信号から前記第4の検出信号を減算
した値との和を前記第1から第4までの検出信号の総和
で除した第1の値を前記被検査試料に形成された微小突
起物の高さ情報として算出することを特徴とする微小突
起物検査装置。
8. The device according to claim 1, wherein the control unit is the detection signal output from the two divided light receiving regions of the first optical sensor unit, and is a region where the light beam is not blocked. The signal output from the light receiving area corresponding to the side of the light beam is referred to as a first detection signal, and the signal output from the light receiving area corresponding to the light blocking area of the light beam is referred to as a second detection signal. The third detection signal is the detection signal output from the light receiving area divided into two of the optical sensor means and output from the light receiving area corresponding to the unshielded area of the light beam, When a signal output from the light receiving area corresponding to the shielded area of the light beam is a fourth detection signal, a value obtained by subtracting the second detection signal from the first detection signal and the 3 detection signal The first value obtained by dividing the sum of the value obtained by subtracting the fourth detection signal from the first detection signal and the sum of the first to fourth detection signals is the height information of the microprojections formed on the sample to be inspected. A microprojection inspection apparatus characterized by calculating as:
【請求項9】 請求項8において、前記制御手段は、 前記第1の検出信号から前記第3の検出信号を減算した
値と前記第2の検出信号から前記第4の検出信号を減算
した値との和を前記第1から第4までの検出信号の総和
で除した値を前記第1の値から減算することによって得
られた値を前記被検査試料に形成された微小突起物の高
さ情報として算出することを特徴とする微小突起物検査
装置。
9. The control device according to claim 8, wherein the control unit calculates a value obtained by subtracting the third detection signal from the first detection signal and a value obtained by subtracting the fourth detection signal from the second detection signal. And a value obtained by subtracting a value obtained by dividing the sum of the first and fourth detection signals by the total sum of the first to fourth detection signals from the first value, the height of the microprojections formed on the test sample. A microprojection inspection device, which is calculated as information.
【請求項10】 請求項8において、 前記制御手段は、前記第1の検出信号から前記第3の検
出信号を減算した値と前記第2の検出信号から前記第4
の検出信号を減算した値との和を前記第1から第4まで
の検出信号の総和で除した値が所定値よりも大きい場合
に、前記第1の値をマスクすることによって得られた値
を前記被検査試料に形成された微小突起物の高さ情報と
して算出することを特徴とする微小突起物検査装置。
10. The control unit according to claim 8, wherein the control unit calculates the fourth detection value from a value obtained by subtracting the third detection signal from the first detection signal and the second detection signal.
The value obtained by masking the first value when a value obtained by dividing the sum of the detection signal and the sum of the detection signals by the total sum of the first to fourth detection signals is larger than a predetermined value. Is calculated as height information of the minute projections formed on the sample to be inspected.
【請求項11】 請求項1から10までのいずれか1に
おいて、 前記制御手段は、算出された前記高さ情報に基づいて前
記被検査試料に形成された微小突起物の欠陥検査を行う
ことを特徴とする微小突起物検査装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs a defect inspection of a minute projection formed on the inspection sample based on the calculated height information. Characteristic micro-projection inspection device.
【請求項12】 請求項6において、 前記制御手段は、前記受光素子手段から出力される検出
信号の値と所定値とを比較することによって前記被検査
試料に形成された微小突起物の位置情報を求めるように
したことを特徴とする微小突起物検査装置。
12. The method according to claim 6, wherein the control unit compares the value of the detection signal output from the light receiving element unit with a predetermined value to obtain positional information of the minute projection formed on the sample to be inspected. A microprojection inspection apparatus characterized in that it is obtained.
【請求項13】 請求項7において、 前記制御手段は、前記微小突起物が球状をしている場合
に、前記光学センサ手段から出力される前記反射光輝度
信号の値と所定値とを比較することによって前記球状の
微小突起物の中心位置情報及び大きさ情報の少なくとも
一方を求めるようにしたことを特徴とする微小突起物検
査装置。
13. The control unit according to claim 7, wherein the control unit compares a value of the reflected light luminance signal output from the optical sensor unit with a predetermined value when the minute projection has a spherical shape. The micro-projection inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the center position information and the size information of the spherical micro-projection is obtained.
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