JP2003177103A - Apparatus for detecting foreign matter and method for producing dram - Google Patents

Apparatus for detecting foreign matter and method for producing dram

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JP2003177103A
JP2003177103A JP2002341693A JP2002341693A JP2003177103A JP 2003177103 A JP2003177103 A JP 2003177103A JP 2002341693 A JP2002341693 A JP 2002341693A JP 2002341693 A JP2002341693 A JP 2002341693A JP 2003177103 A JP2003177103 A JP 2003177103A
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foreign matter
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明 津村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for detecting foreign matters capable of enhancing the detection sensitivity so that flaws or foreign matters smaller than 0.1 μm can be unfailingly detected. <P>SOLUTION: A linearly polarized luminous flux outputted from a laser oscillator 27 passes through a 1/2 wavelength plate 28 and is reflected on a reflection mirror 29, and then, it is condensed onto a semiconductor wafer 2 with a condenser lens 30 to make a small laser spot 31. The 1/2 wave plate 28 rotates centered on an optical axis and works to rotate the direction of polarization of a laser light oscillated with a laser oscillator 27 so that the laser light is adjusted to a P polarized light with respect to the semiconductor wafer 2. Scattered light received by a light receiving system configured by combining a fiber plate 32 and a photomultiplier tube 33 is converted to an electric signal with the photomultiplier tube 33. The electric signal outputted from the photomultiplier tube 33 is amplified with an amplifying section 34 and a computation is performed with a detecting section 35 thereby detecting the presence or absence of foreign matters and flaws and the position thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は異物検査に係り、特に半
導体ウエハ上や液晶基板上の微細な異物の検出を行う異
物検査装置及び異物検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to foreign matter inspection, and more particularly to a foreign matter inspection apparatus and a foreign matter inspection method for detecting fine foreign matter on a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面検査に用いられる装置にはレ−ザ光
を被検査体の表面に照射し、その散乱光を受光して被検
査体の表面の形状測定や異物の検査を行うものがある。
これらの検査に用いられる技術としてまずフライングス
ポット法と呼ばれる方法がある。このフライングスポッ
ト法は、例えばレ−ザ光源から出力された平行レ−ザ光
をレンズ系で絞った後に光走査手段によりその光ビーム
を被検査体表面に照射して走査し、この被検査体表面か
らの反射レ−ザ光または透過光を受光検出系により受光
して光電変換する。そして光電変換後の電気信号を処理
して検査結果を得るものである。図19はフライングス
ポット法を適用した異物検査装置の構成図である(第1
の従来例)。載置台1上には半導体ウエハ2が載置され
ている。一方、レ−ザ発振器3から出力されたレ−ザ光
がコリメートレンズ4により平行光に形成されガルバノ
ミラー5へ送られる。このガルバノミラー5は平行光を
走査して集光光学系6を通して半導体ウエハ2の表面に
所定範囲の角度で照射する。このとき、集光光学系6は
平行光をスポット光に成形する。従って半導体ウエハ2
にはレーザスポット光が走査される。
2. Description of the Related Art An apparatus used for surface inspection is one in which laser light is applied to the surface of an object to be inspected and the scattered light is received to measure the shape of the surface of the object to be inspected and inspect foreign matters. is there.
As a technique used for these inspections, there is a method called a flying spot method. In this flying spot method, for example, parallel laser light output from a laser light source is focused by a lens system, and then the light beam is irradiated onto a surface of an object to be inspected by an optical scanning means to scan the object to be inspected. The reflected laser light or the transmitted light from the surface is received by the light reception detection system and photoelectrically converted. Then, the electric signal after photoelectric conversion is processed to obtain an inspection result. FIG. 19 is a block diagram of a foreign matter inspection device to which the flying spot method is applied (first
Conventional example). A semiconductor wafer 2 is mounted on the mounting table 1. On the other hand, the laser light output from the laser oscillator 3 is formed into parallel light by the collimator lens 4 and sent to the galvano mirror 5. The galvano mirror 5 scans parallel light and irradiates the surface of the semiconductor wafer 2 at an angle within a predetermined range through a condensing optical system 6. At this time, the condensing optical system 6 shapes the parallel light into a spot light. Therefore, the semiconductor wafer 2
Is scanned with a laser spot light.

【0003】また半導体ウエハ2の上方にはラインセン
サ7および各受光素子8・9が配置されている。ライン
センサ7は半導体ウエハ2からの正反射レ−ザ光を受光
する位置に配置され、また各受光素子8・9は半導体ウ
エハ2からの散乱光を受光する位置に配置されている。
これらラインセンサ7および各受光素子8・9から出力
された電気信号は測定回路10に送られ、この測定回路
10は各電気信号から半導体ウエハ2の表面の傷や異物
の付着などの有無を判断する。次に他の技術として図2
0に示す検査装置がある(第2の従来例)。XYテーブ
ル11上には半導体ウエハ2が載置されている。そして
半導体ウエハ2のわずか上方には容器12が配置されて
いる。この容器12は半円球状に形成され、その内面に
は複数の受光素子13が設けられている。一方、XYテ
ーブル11の上方にはレ−ザ発振器3が配置されてい
る。このレ−ザ発振器3より出力されたレ−ザ光は集光
光学系14、ハーフミラー15および容器12を通って
半導体ウエハ2に照射される。この場合レ−ザ光は半導
体ウエハ2に対して垂直方向に照射される。これにより
半導体ウエハ2からの散乱光は各受光素子13により受
光される。また半導体ウエハ2からの正反射光はハーフ
ミラー15に到達し、このハーフミラー15で反射して
集光光学系16を通って受光素子17で受光される。そ
して、各受光素子13・17から出力される電気信号は
測定回路18に送られ、この測定回路18は各電気信号
から半導体ウエハ2の表面の傷や異物の付着などの有無
などを判断する。この場合散乱光を受光した受光素子1
3の位置により半導体ウエハ2の表面の傷や異物の位置
が測定される。
A line sensor 7 and light receiving elements 8 and 9 are arranged above the semiconductor wafer 2. The line sensor 7 is arranged at a position for receiving the regular reflection laser light from the semiconductor wafer 2, and the respective light receiving elements 8 and 9 are arranged at a position for receiving the scattered light from the semiconductor wafer 2.
The electric signals output from the line sensor 7 and the light receiving elements 8 and 9 are sent to a measuring circuit 10. The measuring circuit 10 determines from the electric signals whether the surface of the semiconductor wafer 2 is scratched or foreign matter is attached. To do. Next, as another technique, FIG.
There is an inspection device shown in 0 (second conventional example). The semiconductor wafer 2 is placed on the XY table 11. A container 12 is arranged just above the semiconductor wafer 2. The container 12 is formed in a hemispherical shape, and a plurality of light receiving elements 13 are provided on the inner surface thereof. On the other hand, the laser oscillator 3 is arranged above the XY table 11. The laser light output from the laser oscillator 3 passes through the condensing optical system 14, the half mirror 15 and the container 12 and is applied to the semiconductor wafer 2. In this case, the laser light is applied to the semiconductor wafer 2 in the vertical direction. Accordingly, the scattered light from the semiconductor wafer 2 is received by each light receiving element 13. The regular reflection light from the semiconductor wafer 2 reaches the half mirror 15, is reflected by the half mirror 15, passes through the condensing optical system 16, and is received by the light receiving element 17. Then, the electric signal output from each of the light receiving elements 13 and 17 is sent to the measuring circuit 18, and the measuring circuit 18 judges from the respective electric signals whether the surface of the semiconductor wafer 2 is scratched or foreign matter is attached. In this case, the light receiving element 1 that receives the scattered light
The position of scratches or foreign matter on the surface of the semiconductor wafer 2 is measured by the position of 3.

【0004】なお、XYテーブル11はXYテーブル制
御装置19により制御駆動されてレ−ザ光が半導体ウエ
ハ2上を走査するものとなっている。更に弊社の先願で
ある特開平3−128445号公報の開示技術では図2
1および図22に示すようになっている(第3の従来
例)。図21に示すようにXYθテーブル20上に半導
体ウエハ2が載置されている。一方レ−ザ発振器3が備
えられ、このレ−ザ発振器3から出力されるレ−ザ光の
光軸上にはコリメートレンズ4、反射ミラー21が順次
配置されている。この反射ミラー21の反射レ−ザ光路
上にはガルバノミラー5が配置されている。このガルバ
ノミラー5により走査されたレ−ザ光は集光光学系22
を介して半導体ウエハ2の表面上に照射される。この場
合、ガルバノミラー5により走査されたレ−ザ光の走査
平面は半導体ウエハ2の表面に対して垂直になってい
る。また、この半導体ウエハ2の上方には各ラインセン
サ7が配置されている。これらラインセンサ7はレ−ザ
光の走査方向に対して平行でかつ図22のようにレ−ザ
光の照射位置に対して角度φ1 (5°≦φ1 ≦40
°)の角度の散乱光を受光する位置に配置されている。
これらのラインセンサ7から出力される電気信号は検出
部23に送られている。
The XY table 11 is controlled and driven by an XY table controller 19 so that laser light scans the semiconductor wafer 2. Further, in the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-128445, which is a prior application of our company, FIG.
1 and FIG. 22 (third conventional example). As shown in FIG. 21, the semiconductor wafer 2 is placed on the XYθ table 20. On the other hand, a laser oscillator 3 is provided, and a collimator lens 4 and a reflection mirror 21 are sequentially arranged on the optical axis of the laser light output from the laser oscillator 3. A galvano mirror 5 is arranged on the reflection laser optical path of the reflection mirror 21. The laser light scanned by the galvano mirror 5 is condensed by the condensing optical system 22.
The surface of the semiconductor wafer 2 is irradiated with the light through. In this case, the scanning plane of the laser light scanned by the galvanometer mirror 5 is perpendicular to the surface of the semiconductor wafer 2. Further, each line sensor 7 is arranged above the semiconductor wafer 2. These line sensors 7 are parallel to the scanning direction of the laser light and have an angle φ1 (5 ° ≦ φ1 ≦ 40 with respect to the irradiation position of the laser light as shown in FIG.
It is placed at a position to receive scattered light at an angle of °).
The electric signals output from these line sensors 7 are sent to the detection unit 23.

【0005】この検出部23は各電気信号を受けてこれ
らの電気信号から半導体ウエハ2の表面の傷や異物の付
着の有無などを判断する機能を有している。ところで、
特開昭64−3545 号公報の第2頁左上欄第12行
目乃至第2頁右上欄第4行目には、所定の平面内におい
て回転されるパターンつきウエハ表面の所定の部位にS
(Senkrecht) 偏光を照射すると同時に、P
(Parallel)偏光を照射しつつ走査し、その反
射光に含まれる所定の偏光成分の光量を検出してパター
ンに付着した異物を検出する技術が開示されている(第
5の従来例)。この公開特許公報には、この異物検査装
置の図は示されていないが、開示内容から考えると図2
3に示すような装置になると考えられる。加えて、特開
昭64−3545 号公報や、特開平5−18889
号公報に開示されているような、複数の光検出器を備
え、各々で検出された光強度の比を求めて異物を検査す
るという、検査装置もある(第6の従来例)。これらの
装置は第5の従来例の欠点を解消するものされている。
更には、特開昭61−180128 号公報や、特開平
2−284047号公報には板状物に偏光を照射し、そ
の結果生じた反射光や散乱光を偏光手段により偏光にし
た後検出して、これらの結果から異物を検査するという
検査装置も示されている(第7の従来例)。
The detecting section 23 has a function of receiving each electric signal and judging from the electric signals whether or not the surface of the semiconductor wafer 2 is scratched or foreign matter is attached. by the way,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-3545, page 2, upper left column, line 12 to page 2, upper right column, fourth line, S is formed at a predetermined portion of the patterned wafer surface rotated in a predetermined plane.
(Senkrecht) At the same time as irradiating polarized light, P
A technique is disclosed in which scanning is performed while irradiating (Parallel) polarized light, and the amount of light of a predetermined polarized light component included in the reflected light is detected to detect foreign matter attached to the pattern (fifth conventional example). Although this foreign patent publication does not show a diagram of this foreign matter inspection device, it is shown in FIG.
It is considered that the device shown in FIG. In addition, JP-A-64-3545 and JP-A-5-18889.
There is also an inspection apparatus as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-242242, which includes a plurality of photodetectors, and inspects a foreign substance by obtaining a ratio of the light intensities detected by the photodetectors (sixth conventional example). These devices eliminate the drawbacks of the fifth conventional example.
Further, in JP-A-61-180128 and JP-A-2-284047, a plate-like object is irradiated with polarized light, and the resulting reflected light or scattered light is polarized by a polarizing means and then detected. Then, an inspection apparatus for inspecting foreign matter from these results is also shown (seventh conventional example).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来の異物検査装置では、以下に述べるような問題点が
発生してくる。まず、近年の開発需要では、より記憶容
量の高い半導体や磁性体が求められており、これらの開
発製品では非常に細かい傷や異物、例えば0.1μm程
度の大きさのものでさえ、製品の品質に支障を来たして
しまう。それに対して、上記の第1の従来例および第2
の従来例では、鏡面や酸化膜をもつ半導体ウエハ上では
0.3μm以上の大きさの傷や異物を検出することしか
できない。そして金属膜などの表面被膜をもつ半導体ウ
エハ上では0.5μm以上の大きさの傷や異物を検出す
ることしかできない。即ち上記の第1の従来例および第
2の従来例では受光素子8・9・13に入射するごく一
部の正反射光と0.1μm程度の大きさの傷や異物との
区別が不可能であるので、0.1μm程度の大きさの傷
や異物をもノイズとして検出してしまう。また第3の従
来例については鏡面や酸化膜をもつ半導体ウエハ上では
0.1μm程度の大きさの傷や異物を検出できるように
なったがランダム偏光を光源に用いているために0.1
μm程度の大きさの傷や異物の散乱光だけではなく半導
体ウエハ2本体の散乱光をも受光素子8・9・13で検
出してしまうため0.1μm以下の大きさの傷や異物の
検出が困難であるという欠点がある。そして金属膜など
の表面被膜をもつ半導体ウエハ上では、同様にして0.
2μm以下の大きさの傷や異物の検出が困難であるとい
う欠点がある。
The conventional foreign matter inspection apparatus having the above-mentioned structure has the following problems. First, in recent development demands, semiconductors and magnetic materials having higher storage capacities are demanded. With these developed products, even minute scratches and foreign substances, for example, those having a size of about 0.1 μm, are It will affect the quality. On the other hand, the above-mentioned first conventional example and second example
In the conventional example, only a flaw or foreign matter having a size of 0.3 μm or more can be detected on a semiconductor wafer having a mirror surface or an oxide film. Then, on a semiconductor wafer having a surface coating such as a metal film, it is only possible to detect scratches and foreign matters having a size of 0.5 μm or more. That is, in the above-mentioned first conventional example and second conventional example, it is impossible to distinguish between a small part of the specularly reflected light incident on the light receiving elements 8, 9, and 13 and a scratch or foreign matter having a size of about 0.1 μm. Therefore, scratches and foreign matters having a size of about 0.1 μm are also detected as noise. In addition, in the third conventional example, scratches and foreign matters having a size of about 0.1 μm can be detected on a semiconductor wafer having a mirror surface or an oxide film, but since a randomly polarized light is used as a light source,
Since not only the scattered light of scratches or foreign matters of about μm but also the scattered light of the main body of the semiconductor wafer 2 is detected by the light receiving elements 8, 9 and 13, detection of scratches and foreign matters of less than 0.1 μm Has the drawback of being difficult. Then, on a semiconductor wafer having a surface coating such as a metal film, similarly,
There is a drawback that it is difficult to detect scratches and foreign matters having a size of 2 μm or less.

【0007】しかし、現在開発中の64M DRAM以
降の世代の半導体の製造工程では鏡面や酸化膜をもつ半
導体ウエハ上では略0.1μm以下の大きさの傷や異物
の検出が必要であり、更に金属膜などの表面被膜をもつ
半導体ウエハ上では、略0.2μm以下の大きさの傷や
異物の検出が必要となっていた。故に、従来の異物検査
装置に比べて半導体ウエハ上の傷や異物の検出感度の向
上が望まれていた。また第5の従来例乃至第7の従来例
について言及すると、まず第5の従来例については、表
面にパターンが単層状に形成されているウエハのみに限
定して検出できるものであるので多層状のパターンには
対応できず、また反射光に含まれている所定の偏光成分
を抽出する工程を経なければならなかった。第6の従来
例については、検出器を必ず複数設置しなければならな
いのに加えてP偏光とS偏光との検出強度の比をとると
いう処理が必要であったので装置の構成及び信号処理の
方法が複雑なものとなっていた。第7の従来例について
は、反射光や散乱光を偏光手段により偏光にした後それ
ぞれの偏光成分について異物を検出しなければならなか
ったので装置の構成が複雑及び信号処理の方法が複雑な
ものとなっていた。
However, in the manufacturing process of semiconductors of the 64M DRAM and later, which is currently under development, it is necessary to detect scratches and foreign matters having a size of about 0.1 μm or less on a semiconductor wafer having a mirror surface or an oxide film. On a semiconductor wafer having a surface coating such as a metal film, it has been necessary to detect scratches and foreign matters having a size of about 0.2 μm or less. Therefore, it has been desired to improve the detection sensitivity of scratches and foreign matter on the semiconductor wafer as compared with the conventional foreign matter inspection apparatus. Further, referring to the fifth conventional example to the seventh conventional example, first, in the fifth conventional example, since it is possible to detect only a wafer having a pattern formed in a single layer on the surface, a multi-layered pattern can be detected. The above pattern cannot be dealt with, and a process of extracting a predetermined polarization component contained in the reflected light must be performed. In the sixth conventional example, a plurality of detectors must be installed, and in addition, a process of obtaining the ratio of the detection intensities of P-polarized light and S-polarized light is required. The method was complicated. In the seventh conventional example, since the reflected light and the scattered light must be polarized by the polarization means and then the foreign matter must be detected for each polarization component, the device configuration is complicated and the signal processing method is complicated. It was.

【0008】更には、従来の方法では図24に示すよう
に、特定の範囲の粒径の異物(ここでは略0.1μm乃
至略0.2μm)に対しては線形特性の良い検出強度曲
線が得られるが、それより大きな粒径の異物に対しては
この検出強度曲線の線形特性が悪くなり、散乱光強度か
ら正確な異物の大きさを特定することが困難となってい
た。
Further, in the conventional method, as shown in FIG. 24, a detection intensity curve having a good linear characteristic is obtained for a foreign substance having a particle size within a specific range (here, about 0.1 μm to about 0.2 μm). However, the linear characteristic of this detection intensity curve is deteriorated for foreign substances having a larger particle diameter, and it is difficult to specify the exact foreign substance size from the scattered light intensity.

【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
な技術的課題を解決するためになされたものであり、レ
ーザ光源と、このレーザ光原から出射されたレーザ光の
偏光角を可変させる偏光成分可変手段と、被検査物表面
に照射された前記レーザ光の散乱光を検出する検出系
と、この検出系により検出された前記散乱光の強度に基
いて前記被検査物表面の異物などを検出する検出手段と
を備えていることを特徴とする異物検査装置である。そ
して、前記被検査物が、鏡面をもつ半導体ウエハもしく
は酸化膜をもつ半導体ウエハの場合はP偏光のレーザ光
を照射し、金属膜をもつ半導体ウエハの場合はS偏光の
レーザ光を照射するように構成されていることを特徴と
する前記の異物検査装置である。また、前記レーザ光
は、前記被検査物表面に対して5°乃至20°の角度で
入射されるように構成されていることを特徴とする前記
異物検査装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, in which the polarization angle of the laser light source and the laser light emitted from the laser light source is variable. A polarization component varying means, a detection system for detecting the scattered light of the laser light applied to the surface of the inspection object, and a foreign matter on the surface of the inspection object based on the intensity of the scattered light detected by this detection system. The foreign matter inspection apparatus is provided with a detection means for detecting the above. Then, when the inspection object is a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, a P-polarized laser beam is irradiated, and when a semiconductor wafer having a metal film is irradiated, an S-polarized laser beam is irradiated. The foreign matter inspection apparatus described above is characterized in that Further, in the foreign matter inspection apparatus, the laser light is configured to be incident on the surface of the inspection object at an angle of 5 ° to 20 °.

【0009】更に、64M以上のDRAMの製造工程に
おいて、鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸化膜をもつ
半導体ウエハまたは金属膜をもつ半導体ウエハの表面の
異物などを検出する検出工程は、請求項1乃至請求項7
記載の異物検査装置を用いることを特徴とするDRAM
の製造方法である。
Furthermore, in the manufacturing process of a DRAM of 64 M or more, the detecting step of detecting foreign matter on the surface of a semiconductor wafer having a mirror surface, a semiconductor wafer having an oxide film, or a semiconductor wafer having a metal film, etc. Item 7
DRAM using the described foreign matter inspection apparatus
Is a manufacturing method.

【0010】[0010]

【作用】本発明の異物検査装置及び異物検査方法は上記
した従来例のうち第3の従来例の光源にP偏光やS偏光
を用いる簡易な構成や信号処理方法により傷や異物の検
出感度を高めることを達成し、鏡面や酸化膜をもつ半導
体ウエハ上の0.1μm以下の傷や異物や、金属膜など
の表面被膜をもつ半導体ウエハ上の0.2μm以下の大
きさの傷や異物を検出できる様にしている。また、P偏
光とS偏光との切り換えをして、鏡面や酸化膜をもつ半
導体ウエハウエハ上の0.1μm以下の大きさの傷や異
物の検出はP偏光を用いて行い、傷や異物の検出感度を
高めている。金属膜の表面被膜をもつ半導体ウエハ上の
0.2μm以下の大きさの傷や異物の検出はS偏光を用
いて行い、傷や異物の検出感度を高めている。そして、
異物の粒径の範囲によりP偏光による検出データとS偏
光による検出データとを選択して採用することにより傷
や異物の検出感度を高めている。
The foreign matter inspecting apparatus and the foreign matter inspecting method of the present invention improve the detection sensitivity of scratches and foreign matters by a simple configuration using a P-polarized light or S-polarized light for the light source of the third conventional example among the above-mentioned conventional examples and a signal processing method. It is possible to increase scratches and foreign matters of 0.1 μm or less on a semiconductor wafer having a mirror surface or an oxide film, and scratches and foreign matters of 0.2 μm or less on a semiconductor wafer having a surface coating such as a metal film. I am trying to detect it. Also, by switching between P-polarized light and S-polarized light, a P-polarized light is used to detect scratches or foreign matter having a size of 0.1 μm or less on a semiconductor wafer having a mirror surface or an oxide film. The sensitivity is increased. S-polarized light is used to detect scratches and foreign matters having a size of 0.2 μm or less on a semiconductor wafer having a surface coating of a metal film, and the sensitivity of detecting scratches and foreign matters is enhanced. And
By selecting and adopting the detection data of P-polarized light and the detection data of S-polarized light according to the range of the particle size of the foreign matter, the detection sensitivity of scratches and foreign matter is enhanced.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の第1の実施例を図1に示すととも
に、以下に本実施例の構成を詳解する。被検査体の半導
体ウエハ2は、θテーブル24とXテーブル25とを組
み合わせた載置台26の上に載置されている。また光照
射系は直線偏光を出力するAr+ レ−ザ発振器27
(波長:488nm)、1/2 波長板28、反射ミラ
ー29、集光レンズ30から構成されている。レ−ザ発
振器27から出力した直線偏光の光束は1/2 波長板
28を通過し反射ミラー29で反射した後、集光レンズ
30により半導体ウエハ2上に小さなレ−ザスポット3
1となるように集光される。1/2 波長板28は光軸
を中心に回転することによりレ−ザ発振器27で発振し
たレ−ザ光の偏光方向も回転させる働きがあることを利
用して前記レ−ザ光を半導体ウエハ2に対して、P(P
arallel)偏光に調節する。なお使用する偏光角
が決まっている場合(ここではP偏光)には予め1/2
波長板28を、光軸を中心に回転させずに所定角に固定
して設けても良い。光受光系はファイバプレート32と
光電子増倍管33とを組み合わせて構成されている。光
受光系は図2に示すようにレ−ザ照射位置に対して角度
φ2 (ここでφ2 は略25°)の位置に配置されて
いる。また、光受光系は異物による側方散乱を測定して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 and the configuration of this embodiment will be described in detail below. The semiconductor wafer 2 to be inspected is mounted on a mounting table 26 that is a combination of a θ table 24 and an X table 25. Further, the light irradiation system is an Ar + laser oscillator 27 that outputs linearly polarized light.
(Wavelength: 488 nm), a half-wave plate 28, a reflection mirror 29, and a condenser lens 30. The linearly polarized light beam output from the laser oscillator 27 passes through the half-wave plate 28, is reflected by the reflection mirror 29, and is then condensed by the condenser lens 30 onto the semiconductor wafer 2 to form a small laser spot 3.
It is focused so that it becomes 1. The ½ wave plate 28 has a function of rotating the polarization direction of the laser light oscillated by the laser oscillator 27 by rotating it about the optical axis. For 2, P (P
(arallel) Adjust to polarized light. If the polarization angle to be used is fixed (P polarization here), it is 1/2 in advance.
The wave plate 28 may be fixed and provided at a predetermined angle without rotating about the optical axis. The light receiving system is configured by combining a fiber plate 32 and a photomultiplier tube 33. As shown in FIG. 2, the light receiving system is arranged at an angle φ2 (here, φ2 is approximately 25 °) with respect to the laser irradiation position. Further, the light receiving system measures the side scatter caused by the foreign matter.

【0012】光受光系に受光された散乱光は光電子増倍
管33で電気信号に変換される。光電子増倍管33から
出力されている電気信号は増幅部34により増幅された
後、検出部35で演算し、異物や傷の有無やその位置を
検出する。半導体ウエハ2はθテーブル24により回転
しながらXテーブル25により半導体ウエハ2の直径方
向に直線運動する。その結果レ−ザスポット31は、図
示しない制御装置により載置台26を制御すると、螺旋
状に半導体ウエハ2の全面を走査することとなる。レ−
ザスポット31が半導体ウエハ2の表面を走査する際、
異物や傷がスポット内にある場合は強い散乱光が前記光
受光系に検出されるが、異物や傷がスポット内にない場
合にも半導体ウエハ2本体の弱い散乱光(ノイズ)が前
記光受光系に検出される。ここで前記の強い散乱光によ
り信号成分(S成分)が検出され、前記の弱い散乱光に
より雑音成分(N成分)が検出される。ところで異物や
傷による散乱光分布は照射光の偏光方向で異なる。図2
に示すレ−ザ照射位置に対する角度φ2 を変化させた
時の異物や傷による散乱光の強度分布の様子を図3に示
す。P偏光の場合には半導体ウエハ2の表面に近接した
領域、即ち角度φ2 の小さな領域に散乱光の強度分布
の極大値が存在する。それに対してS(Senkrec
ht) 偏光の場合には半導体ウエハ2の表面から隔離
した領域、即ち角度φ2 の大さな領域に散乱光の強度
分布の極大値が存在する。その位置が半導体ウエハ2上
で異物や傷の存在する場所であると検出される。
The scattered light received by the light receiving system is converted into an electric signal by the photomultiplier tube 33. The electric signal output from the photomultiplier tube 33 is amplified by the amplification unit 34, and then calculated by the detection unit 35 to detect the presence or absence of foreign matter or scratches and the position thereof. The semiconductor wafer 2 is linearly moved in the diameter direction of the semiconductor wafer 2 by the X table 25 while being rotated by the θ table 24. As a result, the laser spot 31 spirally scans the entire surface of the semiconductor wafer 2 when the mounting table 26 is controlled by a controller (not shown). Ray
When the spot 31 scans the surface of the semiconductor wafer 2,
Strong scattered light is detected by the light receiving system when a foreign matter or scratch is present in the spot, but weak scattered light (noise) of the semiconductor wafer 2 main body is received by the light receiving system even when there is no foreign matter or scratch in the spot. Detected in the system. Here, the signal component (S component) is detected by the strong scattered light, and the noise component (N component) is detected by the weak scattered light. By the way, the distribution of scattered light due to foreign matter or scratches differs depending on the polarization direction of the irradiation light. Figure 2
FIG. 3 shows the state of the intensity distribution of scattered light due to foreign matters and scratches when the angle φ2 with respect to the laser irradiation position shown in FIG. In the case of P-polarized light, the maximum value of the intensity distribution of scattered light exists in a region close to the surface of the semiconductor wafer 2, that is, in a region with a small angle φ2. On the other hand, S (Senkrec
ht) In the case of polarized light, the maximum value of the intensity distribution of scattered light exists in a region isolated from the surface of the semiconductor wafer 2, that is, a region having a large angle φ 2. The position is detected as a place on the semiconductor wafer 2 where foreign matter or scratches exist.

【0013】また半導体ウエハ2本体の散乱光は図3に
示すようにP偏光、S偏光、ランダム偏光ともに半導体
ウエハ2の表面から隔離した領域、即ち角度φ2 の大
さな領域ほど散乱光の強度が大きくなる。なお光強度の
単位は相対的強度を使用するので図3では特に明記しな
いことにする。図3の結果より前記の強い散乱光による
信号成分(S成分)と、前記の弱い散乱光による雑音成
分(N成分)との強度比、つまり異物や傷の検出信号の
S/N を求めると、図4のようになる。本発明と近い
構成の第3の従来例においては、照射光の偏光方向は考
慮せず、ランダム偏光を照射していた。ここでランダム
偏光の偏光方向は統計的にP偏光とS偏光との偏光方向
の略中間即ち略45°方向と考えられる。その結果異物
や傷による散乱光の強度分布は、図3に示すようにP偏
光とS偏光とのそれぞれの強度分布の平均となりP偏
光、S偏光それぞれ単独の場合に比べて急激な変化はし
ない。要するに散乱光の強度分布の極大部分が突出しな
いため異物や傷の検出信号のS/N を高くすることが
できずそのため検出感度の向上を図ることもできなかっ
た。
As shown in FIG. 3, the scattered light of the main body of the semiconductor wafer 2 has the intensity of scattered light in a region separated from the surface of the semiconductor wafer 2 for P-polarized light, S-polarized light and random polarized light, that is, a region having a large angle φ2. Grows larger. Since the unit of light intensity uses relative intensity, it is not specified in FIG. From the result of FIG. 3, when the intensity ratio of the signal component (S component) due to the strong scattered light and the noise component (N component) due to the weak scattered light, that is, S / N 2 of the detection signal of foreign matter or scratch is calculated. , As shown in FIG. In the third conventional example having a configuration similar to that of the present invention, random polarization was applied without considering the polarization direction of the irradiation light. Here, the polarization direction of the randomly polarized light is statistically considered to be approximately in the middle of the polarization directions of the P polarized light and the S polarized light, that is, approximately 45 °. As a result, the intensity distribution of scattered light due to a foreign substance or a scratch is an average of intensity distributions of P-polarized light and S-polarized light as shown in FIG. 3, and does not change abruptly as compared with the case of P-polarized light and S-polarized light alone. . In short, since the maximum part of the intensity distribution of scattered light does not protrude, it is not possible to increase the S / N of the detection signal of foreign matter or a scratch, and therefore it is not possible to improve the detection sensitivity.

【0014】図3および図4に示される結果より半導体
ウエハ2本体の弱い散乱光が半導体ウエハ2の表面から
隔離した領域、即ち角度φ2 の大さな領域ほど散乱光
の強度が大きくなる性質があるためにランダム偏光やS
偏光を半導体ウエハ2の表面に照射してもそれぞれ散乱
光の強度分布の極大部分が半導体ウエハ2の表面から隔
離した領域、即ち角度φ2 の大さな領域に存在するた
めに異物や傷の検出信号のS/N を高くすることがで
きないことが分かる。 それに対してP偏光を半導体
ウエハ2の表面に照射して半導体ウエハ2の表面に近接
した領域、即ち角度φ2 の小さな領域の散乱光を受光
して異物や傷のより高い検出信号のS/N を得ること
ができるのが分かる。故にこの様な異物検出装置の構成
とすると、検出感度を高めて従来より小さい0.1μm
以下の傷や異物を検出することが可能となる。なお、本
実施例における被検査体の半導体ウエハ2は、鏡面をも
っていたり、酸化膜などの表面被膜をもつものが望まし
い。また、本発明はこの第1の実施例に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。第2の実施例として
は、レ−ザスポット31の走査を第1の実施例のように
θテーブル24で半導体ウエハ2を回転させながらXテ
ーブル25で半導体ウエハ2を移動させることで螺旋状
に行っていたが、XYテーブルを用いて半導体ウエハ2
をXY方向に走査することが考えられる。
From the results shown in FIGS. 3 and 4, there is a characteristic that the intensity of scattered light becomes larger in the region where the weak scattered light of the semiconductor wafer 2 body is separated from the surface of the semiconductor wafer 2, that is, in the region where the angle φ 2 is larger. Random polarization and S due to
Even if the surface of the semiconductor wafer 2 is irradiated with polarized light, the maximum part of the intensity distribution of scattered light is present in a region isolated from the surface of the semiconductor wafer 2, that is, a region having a large angle φ2, and therefore detection of foreign matter and scratches is possible. It can be seen that the S / N of the signal cannot be increased. On the other hand, by irradiating the surface of the semiconductor wafer 2 with P-polarized light, the scattered light of the area close to the surface of the semiconductor wafer 2, that is, the area with a small angle φ2 is received to detect the S / N of a higher detection signal of foreign matter or scratches. You can see that you can get Therefore, if such a foreign matter detection device is configured, the detection sensitivity is increased to
The following scratches and foreign substances can be detected. The semiconductor wafer 2 to be inspected in the present embodiment preferably has a mirror surface or a surface coating such as an oxide film. The present invention is not limited to this first embodiment, and various modifications can be made. In the second embodiment, the scanning of the laser spot 31 is made spiral by moving the semiconductor wafer 2 with the X table 25 while rotating the semiconductor wafer 2 with the θ table 24 as in the first embodiment. I used to go to the semiconductor wafer 2 using the XY table.
May be scanned in the XY directions.

【0015】また第3の実施例としては、第1の実施例
では光受光系はファイバプレート32を用いて散乱光の
集光を行っているが、ファイバプレート32ではなくて
レンズを用いた光学系(図示せず)を設計して散乱光の
集光を行うことも考えられる。次に本発明の第4の実施
例を図5に示すとともに、以下に本実施例の構成を詳解
する。本実施例はレーザ照射系36と、制御系37と、
走査系38と、検出系39と、信号処理系40とによっ
て構成されている。レーザ照射系36は、直線偏光を出
力するAr+ レーザ発振器41と、ビームエキスパン
ダ42で拡大され、1/2 波長板43を通過し、反射
ミラー44と集光レンズ45とによって半導体ウエハ4
6の表面上に小さなスポットの照射面(以下、レーザス
ポットと記す)47を形成するように集光される。この
際、1/2 波長板43は制御回路48からの制御信号
(第1の信号)により図示しないモータによって回転さ
れる。そして、この1/2 波長板43の動きによって
1/2 波長板43を透過するレーザ光の偏光方向を自
由に変えることができる。
In the third embodiment, the light receiving system in the first embodiment uses the fiber plate 32 to collect scattered light, but the optical system uses a lens instead of the fiber plate 32. It is also conceivable to design a system (not shown) to collect scattered light. Next, a fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. 5, and the configuration of this embodiment will be described in detail below. In this embodiment, a laser irradiation system 36, a control system 37,
It is composed of a scanning system 38, a detection system 39, and a signal processing system 40. The laser irradiation system 36 is expanded by an Ar + laser oscillator 41 that outputs linearly polarized light and a beam expander 42, passes through a ½ wavelength plate 43, and is reflected by a reflecting mirror 44 and a condenser lens 45.
The light is focused so as to form an irradiation surface (hereinafter, referred to as a laser spot) 47 having a small spot on the surface of 6. At this time, the ½ wavelength plate 43 is rotated by a motor (not shown) according to a control signal (first signal) from the control circuit 48. Then, by the movement of the ½ wavelength plate 43, the polarization direction of the laser light transmitted through the ½ wavelength plate 43 can be freely changed.

【0016】制御系37はコンピュータ49と、インタ
フェース回路50と、制御回路48とによって構成され
ている。この制御系37は、1/2 波長板43を透過
するレーザ光の偏光方向を変える信号(第1の信号)
と、検出系39において、検出器53と検出器54とを
選択する信号(第2の信号)と、走査系38の運動を制
御する信号(第3の信号)とを出力する。走査系38
は、半導体ウエハ46を搭載している載置台51と、θ
テーブル52と、Xテーブル53とによって構成されて
いる。レーザスポット47は固定されているので、θテ
ーブル52とXテーブル53との動作によって半導体ウ
エハ46の全面が走査されることとなる。具体的には、
制御系37からの制御信号(第3の信号)によりθテー
ブル52は所定の速度で回転運動をし、Xテーブル53
は所定のピッチで直線運動をする。これらの組み合わせ
により、レーザスポット47が螺旋状に半導体ウエハ4
6の全面を走査するのである。検出系39(第1の実施
例における光受光系)は、検出器54と、検出器55と
によって構成されている。そして、検出器54はファイ
バプレート56と、光電子増倍管57とによって構成さ
れ、検出器55はファイバプレート58と、光電子増倍
管59とによって構成されている。なお、ファイバプレ
ート56・58と、光電子増倍管57・59との動作は
第1の実施例と同様である。
The control system 37 is composed of a computer 49, an interface circuit 50, and a control circuit 48. This control system 37 is a signal (first signal) for changing the polarization direction of the laser light transmitted through the half-wave plate 43.
Then, the detection system 39 outputs a signal (second signal) for selecting the detector 53 and the detector 54 and a signal (third signal) for controlling the movement of the scanning system 38. Scanning system 38
Is a mounting table 51 on which the semiconductor wafer 46 is mounted, and θ
It is composed of a table 52 and an X table 53. Since the laser spot 47 is fixed, the operation of the θ table 52 and the X table 53 scans the entire surface of the semiconductor wafer 46. In particular,
The θ table 52 is rotated at a predetermined speed by the control signal (third signal) from the control system 37, and the X table 53 is rotated.
Moves linearly at a predetermined pitch. By combining these, the laser spot 47 is spirally formed on the semiconductor wafer 4
The entire surface of 6 is scanned. The detection system 39 (light receiving system in the first embodiment) is composed of a detector 54 and a detector 55. The detector 54 includes a fiber plate 56 and a photomultiplier tube 57, and the detector 55 includes a fiber plate 58 and a photomultiplier tube 59. The operations of the fiber plates 56 and 58 and the photomultiplier tubes 57 and 59 are the same as in the first embodiment.

【0017】そして図6に示すようにレーザスポット4
7の照射位置を中心として、検出器54は、半導体ウエ
ハ46の表面に対してφ3 が略35°、レーザ入射面
に対してθ1 が略90°の位置に配置される。ここで
レーザ入射面とは、レーザ入射光と、レーザ反射光とに
よって形成される面に対して垂直な面のことを指す。ま
た検出器55は、半導体ウエハ46の表面に対してφ4
が略80°、レーザ入射面に対してθ2 が略135
°の位置に配置される。次に半導体ウエハ46が鏡面を
もつ種類か、酸化膜の表面被膜をもつ種類か、金属膜の
表面被膜をもつ種類かによって、制御系37が検出系3
9における検出器54と検出器55とを選択する信号
(第2の信号)を出力して検出器54と、検出器55と
の一方を動作させる。ここで半導体ウエハ46の種類は
本発明の異物検査装置において自動的に識別されるかも
しくは、予め測定者が入力しておくものとする。信号処
理系40はハードウエア部と、ソフトウエア部とによっ
て構成されている。ハードウエア部は検出された半導体
ウエハ46からの散乱光による信号を、この信号のイン
タフェース回路50における分解能を上げるために増幅
する増幅回路60と、この信号をA/D 変換してその
結果をコンピュータ49に取り込むためのインタフェー
ス回路50と、コンピュータ49とによって構成されて
いる。ソフトウエア部はコンピュータ49に取り込んだ
前記の散乱光による信号(ディジタル値)を演算処理
し、異物の有無と、異物の位置と、異物の大きさとを判
別するデータ処理プログラムにより構成されている。
Then, as shown in FIG.
Centering on the irradiation position of 7, the detector 54 is arranged at a position where φ 3 is approximately 35 ° with respect to the surface of the semiconductor wafer 46 and θ 1 is approximately 90 ° with respect to the laser incident surface. Here, the laser incident surface refers to a surface perpendicular to the surface formed by the laser incident light and the laser reflected light. Further, the detector 55 has a diameter of φ4 with respect to the surface of the semiconductor wafer 46.
Is about 80 ° and θ2 is about 135 with respect to the laser incident surface.
It is placed in the ° position. Next, the control system 37 determines whether the semiconductor wafer 46 has a mirror surface, has a surface coating of an oxide film, or has a surface coating of a metal film.
A signal (second signal) for selecting the detector 54 and the detector 55 in 9 is output to operate one of the detector 54 and the detector 55. Here, it is assumed that the type of the semiconductor wafer 46 is automatically identified by the foreign substance inspection apparatus of the present invention, or is input in advance by the measurer. The signal processing system 40 is composed of a hardware section and a software section. The hardware section amplifies the detected signal due to the scattered light from the semiconductor wafer 46 in order to increase the resolution of this signal in the interface circuit 50, and the A / D conversion of this signal, and the result is stored in a computer. The interface circuit 50 is incorporated in the computer 49 and the computer 49. The software section is constituted by a data processing program for calculating the signal (digital value) by the scattered light, which is taken into the computer 49, and discriminating the presence / absence of a foreign substance, the position of the foreign substance, and the size of the foreign substance.

【0018】本実施例の作用は次のとおりである。ま
ず、被検査体である半導体ウエハ46の種類(鏡面をも
つ半導体ウエハ、酸化膜をもつ半導体ウエハ、金属膜を
持つ半導体ウエハ)をコンピュータ49に登録する。そ
して制御系37はレーザ照射系36と、走査系38と、
検出系39とに対して適切な制御信号を送る。図7にそ
の具体的な選択処理の制御の流れを示すが、以下に詳解
する。まず、レーザ照射系36に対しての制御信号(第
1の信号)について説明する。被検査体である半導体ウ
エハ46の種類が、鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸
化膜をもつ半導体ウエハと登録されるとP偏光を選択す
る第1の信号が制御系37により出力される。そしてこ
の第1の信号に従って図示しないモータが回転して、1
/2 波長板43は光軸を中心に所定の角度まで回転す
る。この回転によって半導体ウエハ46上のレーザスポ
ット47での偏光状態がP偏光となる。一方、被検査体
である半導体ウエハ46の種類が、金属膜をもつ半導体
ウエハと登録されると、S偏光を選択する第1の信号が
制御系37により出力される。そしてこの第1の信号に
従って図示しないモータが回転して、1/2 波長板4
3は光軸を中心に所定の角度まで回転する。この回転に
よって半導体ウエハ46上のレーザスポット47での偏
光状態がS偏光となる。
The operation of this embodiment is as follows. First, the type of the semiconductor wafer 46 to be inspected (a semiconductor wafer having a mirror surface, a semiconductor wafer having an oxide film, a semiconductor wafer having a metal film) is registered in the computer 49. The control system 37 includes a laser irradiation system 36, a scanning system 38,
Appropriate control signals are sent to the detection system 39. FIG. 7 shows a specific control flow of the selection process, which will be described in detail below. First, the control signal (first signal) for the laser irradiation system 36 will be described. When the type of the semiconductor wafer 46 to be inspected is registered as a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, the control system 37 outputs a first signal for selecting P-polarized light. Then, the motor (not shown) rotates according to the first signal,
/ 2 The wavelength plate 43 rotates about the optical axis up to a predetermined angle. By this rotation, the polarization state at the laser spot 47 on the semiconductor wafer 46 becomes P-polarized. On the other hand, when the type of the semiconductor wafer 46 to be inspected is registered as a semiconductor wafer having a metal film, the control system 37 outputs a first signal for selecting S-polarized light. Then, the motor (not shown) rotates in accordance with the first signal, and the 1/2 wavelength plate 4
3 rotates about the optical axis up to a predetermined angle. By this rotation, the polarization state at the laser spot 47 on the semiconductor wafer 46 becomes S-polarized.

【0019】次に、検出系37に対しての制御信号(第
2の信号)について説明する。被検査体である半導体ウ
エハ46の種類が、鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸
化膜をもつ半導体ウエハと登録されると検出器54を動
作させる第2の制御信号が制御系37により出力され
る。一方、被検査体である半導体ウエハ46の種類が、
金属膜をもつ半導体ウエハと登録されると、検出器55
を動作させる第2の制御信号が制御系37により出力さ
れる。このように半導体ウエハ46の種類別に散乱光に
よる信号を検出する検出器54・55が自動的に切り替
えられる。偏光状態と、検出器の選択が完了すると、半
導体ウエハ46に対するレーザ光の走査と異物の検査と
をする。制御系37からの第3の制御信号によりθテー
ブル52は所定の速度で回転運動を始める。また、θテ
ーブル52が回転し始めるとXテーブル53は所定のピ
ッチで直線運動を始める。この組み合わせにより、レー
ザスポット47は螺旋状に半導体ウエハ46の表面を走
査する。この際レーザスポット47の照射面に異物が存
在すると、この異物によってレーザ光が強く散乱され
る。選択された検出器54もしくは検出器55は、この
散乱光を検出する。そして、この散乱光による信号はそ
れぞれ光電子増倍管57もしくは光電子増倍管59で光
電変換され、さらに増幅回路60で検出信号が増幅さ
れ、インタフェース回路50を経由してコンピュータ4
9に取り込まれる。
Next, the control signal (second signal) for the detection system 37 will be described. When the type of the semiconductor wafer 46 to be inspected is registered as a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, the control system 37 outputs a second control signal for operating the detector 54. On the other hand, if the type of the semiconductor wafer 46 that is the object to be inspected is
When registered as a semiconductor wafer having a metal film, the detector 55
The control system 37 outputs a second control signal for operating the. In this way, the detectors 54 and 55 that detect the signal due to the scattered light are automatically switched for each type of the semiconductor wafer 46. When the polarization state and the selection of the detector are completed, the semiconductor wafer 46 is scanned with laser light and inspected for foreign matter. The θ table 52 starts to rotate at a predetermined speed in response to a third control signal from the control system 37. When the θ table 52 starts to rotate, the X table 53 starts linear movement at a predetermined pitch. With this combination, the laser spot 47 spirally scans the surface of the semiconductor wafer 46. At this time, if a foreign matter is present on the irradiation surface of the laser spot 47, the laser light is strongly scattered by the foreign matter. The selected detector 54 or detector 55 detects this scattered light. Then, the signals due to the scattered light are photoelectrically converted by the photomultiplier tube 57 or the photomultiplier tube 59, respectively, and the detection signal is further amplified by the amplifier circuit 60, and passed through the interface circuit 50 to the computer 4
Taken in 9.

【0020】そして、データ処理プログラムで処理をさ
れ散乱光による信号の強さから異物の大きさを推定し、
θテーブル52とXテーブル53との走査位置から異物
の存在位置を逆算する。このような走査の繰り返しによ
り半導体ウエハ46の全面を走査しながら散乱光の検出
をして半導体ウエハ46の表面に付着する異物の個数と
これらの位置や大きさなどの情報が得られることとな
る。最後に、上述した本実施例の作用により、鏡面をも
つ半導体ウエハもしくは酸化膜をもつ半導体ウエハにお
いての0.1μm以下の異物の検出や、金属膜をもつ半
導体ウエハにおいての0.2μm以下の異物の検出が可
能であることを具体的なデータをもって説明する。まず
最初に、S/N を用いて異物の検出の可否を判断する
基準について説明する。レーザスポット47が半導体ウ
エハ46の表面を走査する際に異物がレーザスポット4
7の照射面に入っている場合には、この異物からの散乱
光による信号が検出される。これを信号成分(S)とす
る。また、レーザスポット47が半導体ウエハ46の表
面を走査する際に異物がレーザスポット47の照射面に
入っていない場合には、半導体ウエハ46の表面粗さか
らの散乱光による信号が検出される。これを雑音成分
(N)とする。
Then, the size of the foreign matter is estimated from the intensity of the signal due to the scattered light after being processed by the data processing program,
The existence position of the foreign matter is calculated back from the scanning positions of the θ table 52 and the X table 53. By repeating such scanning, the scattered light is detected while scanning the entire surface of the semiconductor wafer 46, and information such as the number of foreign matters adhering to the surface of the semiconductor wafer 46 and their positions and sizes can be obtained. . Finally, by the operation of the present embodiment described above, detection of foreign matter of 0.1 μm or less in a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, and foreign matter of 0.2 μm or less in a semiconductor wafer having a metal film. It will be explained with concrete data that it is possible to detect. First, the criteria for determining whether or not a foreign substance can be detected using S / N will be described. When the laser spot 47 scans the surface of the semiconductor wafer 46, foreign matter is generated by the laser spot 4
When the light enters the irradiation surface of No. 7, the signal due to the scattered light from the foreign matter is detected. This is a signal component (S). Further, when a foreign substance does not enter the irradiation surface of the laser spot 47 when the laser spot 47 scans the surface of the semiconductor wafer 46, a signal due to scattered light from the surface roughness of the semiconductor wafer 46 is detected. This is a noise component (N).

【0021】このように検出された信号成分(S)と雑
音成分(N)との比、即ちS/Nは本発明の異物検査装
置の検出感度を決定する最も重要なパラメータであり、
一般的にはJIS 規格(JIS B 9924)のパ
ルス実用可測粒径に規定されているS/N ≧3という
条件が成立することが、異物の検出が可能であるという
判断の基準となるのである。故に、半導体ウエハ46上
の異物を検査する際には、信号成分(S)が大きく、雑
音成分(N)が小さくなるように測定を行うことが望ま
しい。しかし異物からの散乱光による信号成分(S)と
半導体ウエハ46の表面粗さからの散乱光による雑音成
分(N)との空間分布は、半導体ウエハ46表面の材質
や半導体ウエハ46上のレーザスポット47での偏光状
態によって大きく異なるために、この二点を考慮しなけ
れば信号成分(S)が大きく、雑音成分(N)が小さく
なるように測定を行うことは難しい。ここで測定値を示
す。図8(a)は鏡面をもつ半導体ウエハ(鏡面ウエ
ハ)にP偏光を照射したときのS/N と、検出系37
が半導体ウエハ46表面に対して成す角度φ3 との関
係を示すグラフである。半導体ウエハ46表面には直径
0.1μm以下の異物が付着しているとする。また図8
(b)はS偏光を照射したときのS/N と、検出系3
7が半導体ウエハ46表面に対して成す角度φ4 との
関係を示すグラフである。ここではそれぞれ前記レーザ
入射面に対してθは略45°(後方散乱)、θは略90
°(側方散乱)、θは略135°(前方散乱)としたと
きの様子を示している。これらのグラフは半導体ウエハ
46上の異物からの散乱光による信号成分(S)と半導
体ウエハ46の表面粗さからの散乱光による雑音成分
(N)との空間分布状態を示したものとなっている。
The ratio of the signal component (S) thus detected to the noise component (N), that is, S / N is the most important parameter that determines the detection sensitivity of the foreign matter inspection apparatus of the present invention.
Generally, the condition that S / N ≧ 3 defined in the pulse practical measurable particle size of JIS standard (JIS B 9924) is satisfied is a criterion for determining that foreign matter can be detected. is there. Therefore, when inspecting the foreign matter on the semiconductor wafer 46, it is desirable to perform the measurement so that the signal component (S) is large and the noise component (N) is small. However, the spatial distribution of the signal component (S) due to the scattered light from the foreign matter and the noise component (N) due to the scattered light from the surface roughness of the semiconductor wafer 46 is determined by the material of the surface of the semiconductor wafer 46 and the laser spot on the semiconductor wafer 46. Since it greatly differs depending on the polarization state at 47, it is difficult to perform measurement so that the signal component (S) is large and the noise component (N) is small unless these two points are taken into consideration. The measured values are shown here. FIG. 8A shows an S / N ratio when a semiconductor wafer having a mirror surface (mirror surface wafer) is irradiated with P-polarized light and a detection system 37.
Is a graph showing a relationship with an angle φ3 formed with respect to the surface of the semiconductor wafer 46. It is assumed that foreign matter having a diameter of 0.1 μm or less adheres to the surface of the semiconductor wafer 46. See also FIG.
(B) is the S / N ratio when irradiated with S-polarized light and the detection system 3
7 is a graph showing the relationship between 7 and the angle φ4 formed with respect to the surface of the semiconductor wafer 46. Here, θ is approximately 45 ° (backscattering) and θ is approximately 90 with respect to the laser incident surface.
° (side scatter), θ shows a state when approximately 135 ° (forward scatter). These graphs show the spatial distribution of the signal component (S) due to the scattered light from the foreign matter on the semiconductor wafer 46 and the noise component (N) due to the scattered light from the surface roughness of the semiconductor wafer 46. There is.

【0022】これらの測定値により半導体ウエハ46が
鏡面をもつ場合において、半導体ウエハ46上の異物を
測定する際のS/N が3以上の空間分布領域が分か
り、この領域内のS/N のピークを示す位置に検出系
37を配置すれば半導体ウエハ46が鏡面をもつ場合に
も0.1μm以下の異物の検出を最適な検出感度で行う
ことができる。図8(a)・図8(b)の測定値から、
半導体ウエハ46が鏡面をもつ場合においては、P偏光
を照射し検出器(即ち検出器54)を半導体ウエハ46
の表面に対してφ3 を略35°の位置に配置し、前記
レーザ入射面に対してθを略90°(θ1 となる)の
位置に配置すれば最良の感度で異物検出ができることが
分かる。他の条件の半導体ウエハ46についても上述し
た測定と同じ測定をする。ここで各々の半導体ウエハ4
6表面には直径0.2μm以下の異物が付着していると
する。半導体ウエハ46が酸化膜をもつ場合(酸化膜付
ウエハ)の測定結果を図9(a)・図9(b)に示し、
また半導体ウエハ46が金属膜をもつ場合(金属膜付ウ
エハ)の測定結果を図10(a)・図10(b)に示
す。これらのグラフも半導体ウエハ46上の異物からの
散乱光による信号成分(S)と半導体ウエハ46の表面
粗さからの散乱光による雑音成分(N)との空間分布状
態を示したものとなっている。そしてこれらの結果につ
いても半導体ウエハ46が鏡面をもつ場合と同様の解析
をする。
From these measured values, when the semiconductor wafer 46 has a mirror surface, a spatial distribution region having an S / N of 3 or more when measuring a foreign substance on the semiconductor wafer 46 is found, and the S / N in this region is determined. By disposing the detection system 37 at the position showing the peak, even if the semiconductor wafer 46 has a mirror surface, it is possible to detect a foreign substance of 0.1 μm or less with an optimum detection sensitivity. From the measured values in FIGS. 8 (a) and 8 (b),
In the case where the semiconductor wafer 46 has a mirror surface, the detector (that is, the detector 54) is irradiated with P-polarized light and the detector is placed on the semiconductor wafer 46.
It can be seen that if φ3 is arranged at a position of approximately 35 ° with respect to the surface of and the θ is arranged at a position of approximately 90 ° (which becomes θ1) with respect to the laser incident surface, foreign matter can be detected with the best sensitivity. The same measurement as described above is performed on the semiconductor wafer 46 under other conditions. Here, each semiconductor wafer 4
It is assumed that foreign matter having a diameter of 0.2 μm or less is attached to the surface 6. 9A and 9B show the measurement results when the semiconductor wafer 46 has an oxide film (wafer with an oxide film).
The measurement results when the semiconductor wafer 46 has a metal film (wafer with a metal film) are shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). These graphs also show the spatial distribution of the signal component (S) due to the scattered light from the foreign matter on the semiconductor wafer 46 and the noise component (N) due to the scattered light from the surface roughness of the semiconductor wafer 46. There is. Then, these results are analyzed similarly to the case where the semiconductor wafer 46 has a mirror surface.

【0023】その結果半導体ウエハ46が酸化膜をもつ
場合においては、P偏光を照射し検出器(即ち検出器5
4)を半導体ウエハ46の表面に対してφ3 を略35
°の位置に配置し、前記レーザ入射面に対してθは略9
0°(θ1 となる)の位置に配置すれば最良の感度で
異物検出ができることが分かる。また、半導体ウエハ4
6が金属膜をもつ場合においては、S偏光を照射し検出
器(即ち検出器55)を半導体ウエハ46の表面に対し
てφ4 を略80°の位置に配置し、前記レーザ入射面
に対してθは略135°(θ2 となる)の位置に配置
すれば最良の感度で異物検出ができることが分かる。以
上の測定結果から、鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸
化膜をもつ半導体ウエハを測定する場合にはP偏光を照
射し検出器54を用いて検出を行い、金属膜をもつ半導
体ウエハを測定する場合にはS偏光を照射し検出器55
を用いて検出を行うと良いことが明確であるので、上述
した構成により半導体ウエハ46の種類によって自動的
に偏光状態と検出器54・55とを選択する様にして半
導体ウエハ46の種類によらず最良の感度で異物検出が
できるようにした。
As a result, when the semiconductor wafer 46 has an oxide film, it is irradiated with P-polarized light and a detector (that is, the detector 5).
4) is about 35 with respect to the surface of the semiconductor wafer 46.
It is placed at a position of θ and θ is about 9 with respect to the laser incident surface.
It can be seen that the foreign object can be detected with the best sensitivity if it is arranged at the position of 0 ° (which becomes θ1). In addition, the semiconductor wafer 4
In the case where 6 has a metal film, S-polarized light is radiated, and a detector (that is, detector 55) is arranged at a position where φ 4 is approximately 80 ° with respect to the surface of the semiconductor wafer 46 and the laser incident surface is It can be seen that the foreign substance can be detected with the best sensitivity by arranging θ at a position of approximately 135 ° (becomes θ2). From the above measurement results, when measuring a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, P-polarized light is irradiated and detection is performed using the detector 54, and when measuring a semiconductor wafer having a metal film. Irradiates S-polarized light to the detector 55
Since it is clear that it is preferable to perform the detection by using, the polarization state and the detectors 54 and 55 are automatically selected according to the type of the semiconductor wafer 46 by the above-described configuration so that the type of the semiconductor wafer 46 can be changed. Instead, the foreign matter can be detected with the best sensitivity.

【0024】ここで、以上に詳解してきた第4の実施例
の変形例としてレーザスポット47の走査を第4の実施
例のように、θテーブル52で半導体ウエハ46を回転
させながらXテーブル53で半導体ウエハ46を移動さ
せることで螺旋状に行っていたがXYテーブルを用いて
半導体ウエハ46をXY方向に走査することも考えられ
る(第5の実施例)。さらに、第4の実施例において検
出系39はファイバプレート56・58を用いて散乱光
の集光を行っているが、ファイバプレート56・58で
はなくてレンズを用いた光学系(図示せず)を用いて散
乱光の集光を行うことも考えられる(第6の実施例)。
ここまでを、まとめると下記の[表1]のようになる。
Here, as a modification of the fourth embodiment described in detail above, the laser spot 47 is scanned by the X table 53 while rotating the semiconductor wafer 46 by the θ table 52 as in the fourth embodiment. Although the semiconductor wafer 46 is spirally moved by moving the semiconductor wafer 46, it is possible to scan the semiconductor wafer 46 in the XY directions by using an XY table (fifth embodiment). Further, in the fourth embodiment, the detection system 39 uses the fiber plates 56 and 58 to collect scattered light, but an optical system (not shown) that uses lenses instead of the fiber plates 56 and 58. It is also conceivable to collect scattered light by using (6th embodiment).
The above is summarized in [Table 1] below.

【表1】 ところで、第4の実施例、第5の実施例、第6の実施例
においては、検出系39は二個の検出器54・55を用
いずに一個の検出器を図示しない移動手段によって、測
定対象である半導体ウエハの種類に応じてφ方向やθ方
向などの位置を移動させて使用しても差支えない。そし
て、半導体ウエハ46の種類に対応してφとθとを適切
な角度に設定した複数個の検出器を用いても良いし、図
示しない移動手段によって、複数個の検出器について、
測定対象である半導体ウエハの種類に応じてφとθとが
可変であるようにしても良い。即ち、φとθとは上記の
数値に限定されるものではない。なぜならば上記の実施
例では鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸化膜をもつ半
導体ウエハを測定する場合には側方散乱光を用い、金属
膜をもつ半導体ウエハ測定する場合には前方散乱光を用
いているが、他の種類の半導体ウエハに対する測定には
測定用の散乱光の種類(前方散乱光、側方散乱光、後方
散乱光)を変える場面も考えられるからである。
[Table 1] By the way, in the fourth, fifth, and sixth embodiments, the detection system 39 does not use the two detectors 54 and 55, but measures one detector by moving means (not shown). There is no problem even if the position is moved in the φ direction or the θ direction depending on the type of the target semiconductor wafer. A plurality of detectors in which φ and θ are set to appropriate angles according to the type of the semiconductor wafer 46 may be used.
Φ and θ may be variable depending on the type of the semiconductor wafer to be measured. That is, φ and θ are not limited to the above numerical values. This is because in the above embodiment, side scattered light is used when measuring a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, and forward scattered light is used when measuring a semiconductor wafer having a metal film. However, it is also possible to change the type of scattered light for measurement (forward scattered light, side scattered light, back scattered light) for measurement on other types of semiconductor wafers.

【0025】更にφやθだけでなく、偏光はP偏光とS
偏光とに限定されることはない。他の種類の半導体ウエ
ハに対する測定には偏光の偏光角を変えることも考えら
れる。要するに本発明の異物検出装置によれば半導体ウ
エハが、鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸化膜をもつ
場合や金属膜をもつ場合に限らず、様々な種類の半導体
ウエハの測定ができるのである。さて次に、半導体ウエ
ハに対する照射光の入射角について本発明の第7の実施
例を例にして述べる。まず、本発明の第7の実施例の概
略構成図を図11に示すとともに、以下に本実施例の構
成を詳解する。本実施例はレーザ照射系61と、走査系
62と、検出系63と、信号処理系64とによって構成
されている。レーザ照射系61は直線偏光を出力するレ
ーザ発振器65と、ビームエキスパンダ66と、偏光ビ
ームスプリッタ(Polarizing Beam S
plitter:以下では、PBSと記す)67と、反
射ミラー68と、集光レンズ69とによって構成されて
いる。ここでレーザ発振器65から出射した光束はビー
ムエキスパンダ66で拡大され、PBS67でP偏光と
S偏光とに分離される。P偏光とS偏光との双方は反射
ミラー68…と集光レンズ69・69とによって半導体
ウエハ70の表面上にレーザスポット71・72として
それぞれ集光される。
Further, not only φ and θ but also polarized light is P polarized light and S polarized light.
It is not limited to polarized light. It is also conceivable to change the polarization angle of the polarized light for measurement on other types of semiconductor wafers. In short, according to the foreign matter detecting apparatus of the present invention, various kinds of semiconductor wafers can be measured without being limited to the case where the semiconductor wafer has a mirror-finished semiconductor wafer, an oxide film, or a metal film. Next, the incident angle of the irradiation light with respect to the semiconductor wafer will be described by taking the seventh embodiment of the present invention as an example. First, a schematic configuration diagram of a seventh embodiment of the present invention is shown in FIG. 11, and the configuration of the present embodiment will be described in detail below. This embodiment comprises a laser irradiation system 61, a scanning system 62, a detection system 63, and a signal processing system 64. The laser irradiation system 61 includes a laser oscillator 65 that outputs linearly polarized light, a beam expander 66, and a polarization beam splitter (Polarizing Beam S).
Plitter: Hereinafter, referred to as PBS) 67, a reflection mirror 68, and a condenser lens 69. Here, the light beam emitted from the laser oscillator 65 is expanded by the beam expander 66, and is separated into P-polarized light and S-polarized light by the PBS 67. Both the P-polarized light and the S-polarized light are condensed as laser spots 71 and 72 on the surface of the semiconductor wafer 70 by the reflection mirrors 68 and the condenser lenses 69 and 69, respectively.

【0026】図12及び図13に示すとおり、P偏光の
光束とS偏光光束との双方は共に半導体ウエハ70の表
面に対して角度φ5 が略5°乃至略20°の角度で入
射されるようにレーザ照射系61を設定する。この際P
偏光の光束とS偏光光束との双方は、検出時に影響を及
ぼさないために、シャッタ73によってお互いに遮断さ
れている。走査系62は半導体ウエハ70を載置してい
る載置台74と、θテーブル75と、Xテーブル76と
によって構成されている。P偏光の光束とS偏光光束と
による双方のレーザスポット71・72は固定されてい
るのでθテーブル75とXテーブル76との動作によっ
て半導体ウエハ70の全面が走査されることとなる。つ
まりθテーブル75が所定の速度で回転し、更にXテー
ブル76が所定のピッチで直線運動することによって半
導体ウエハ70の全面が螺旋状に走査されるのである。
なお、シャッタ73は半導体ウエハ70の走査の際にも
検出器77と検出器78との間に位置するものとなって
いる。検出系63は検出器(第1の検出器)77と検出
器(第2の検出器)78とから構成される。各検出器7
7・78はファイバプレート79・80によって半導体
ウエハ74から発生する散乱光を集光し、光電子増倍管
81・82によってこの散乱光を検出する。なお、ここ
では検出器77はレーザスポット71からの散乱光を検
出するように配置されており、検出器78はレーザスポ
ット72からの散乱光を検出するように配置されてい
る。
As shown in FIGS. 12 and 13, both the P-polarized light flux and the S-polarized light flux are incident on the surface of the semiconductor wafer 70 at an angle φ 5 of about 5 ° to about 20 °. Then, the laser irradiation system 61 is set. At this time P
Both the polarized light beam and the S-polarized light beam are blocked from each other by the shutter 73 because they do not affect the detection. The scanning system 62 includes a mounting table 74 on which the semiconductor wafer 70 is mounted, a θ table 75, and an X table 76. Since both the laser spots 71 and 72 of the P-polarized light flux and the S-polarized light flux are fixed, the entire surface of the semiconductor wafer 70 is scanned by the operation of the θ table 75 and the X table 76. That is, the θ table 75 rotates at a predetermined speed, and the X table 76 linearly moves at a predetermined pitch, so that the entire surface of the semiconductor wafer 70 is spirally scanned.
The shutter 73 is positioned between the detector 77 and the detector 78 even when the semiconductor wafer 70 is scanned. The detection system 63 is composed of a detector (first detector) 77 and a detector (second detector) 78. Each detector 7
7. 78 collects the scattered light generated from the semiconductor wafer 74 by the fiber plates 79 80, and detects the scattered light by the photomultiplier tubes 81 82. Here, the detector 77 is arranged so as to detect scattered light from the laser spot 71, and the detector 78 is arranged so as to detect scattered light from the laser spot 72.

【0027】図12に示すとおり検出器77は、P偏光
の光束によるレーザスポット71を中心に半導体ウエハ
70の表面に対してφ6 が略10°乃至略50°の角
度で配置され、P偏光の光束によるレーザ入射面に対し
てはθ3 が略70°乃至略110°の角度で配置され
ている。一方、図13に示すとおりS偏光の光束による
レーザスポット72を中心に半導体ウエハ70の表面に
対してφ7 が略10°乃至略20°の角度で配置さ
れ、S偏光の光束によるレーザ入射面に対してはθ4
が略115°乃至略155°の角度で配置されている。
信号処理系64はハードウエア部とソフトウエア部とに
よって構成されている。ハードウエア部は検出された半
導体ウエハ70からの散乱光による信号を、この信号の
インタフェース回路84における分解能を上げるために
増幅する増幅回路83と、この信号をA/D 変換して
その結果をコンピュータ85に取り込むためのインタフ
ェース回路84と、コンピュータ85とによって構成さ
れている。ソフトウエア部はコンピュータ85に取り込
んだ前記の散乱光による信号(ディジタル値)を演算処
理し、異物の有無と、異物の位置と、異物の大きさとを
判別するデータ処理プログラムにより構成されている。
なお、このコンピュータ85は図示しない制御手段によ
って走査系62の制御も行っている。
As shown in FIG. 12, the detector 77 is arranged at an angle φ 6 of about 10 ° to about 50 ° with respect to the surface of the semiconductor wafer 70 about the laser spot 71 formed by the P-polarized light beam, and the detector 77 Θ 3 is arranged at an angle of approximately 70 ° to approximately 110 ° with respect to the laser incident surface of the light flux. On the other hand, as shown in FIG. 13, φ7 is arranged at an angle of approximately 10 ° to approximately 20 ° with respect to the surface of the semiconductor wafer 70 centering on the laser spot 72 formed by the S-polarized light beam, and is formed on the laser incident surface by the S-polarized light beam. On the other hand, θ4
Are arranged at an angle of approximately 115 ° to approximately 155 °.
The signal processing system 64 is composed of a hardware section and a software section. The hardware section amplifies the detected signal due to the scattered light from the semiconductor wafer 70 in order to increase the resolution of this signal in the interface circuit 84, and the A / D conversion of this signal, and the result is converted to a computer. An interface circuit 84 to be taken in by 85 and a computer 85. The software section is constituted by a data processing program for calculating a signal (digital value) by the scattered light, which is taken into the computer 85, and discriminating presence / absence of foreign matter, position of foreign matter, and size of foreign matter.
The computer 85 also controls the scanning system 62 by a control unit (not shown).

【0028】本実施例の作用は次のとおりである。ま
ず、レーザ発振器65から出射したレーザ光はPBS6
7によりP偏光の光束とS偏光の光束とに分けられ、反
射ミラー68…と集光レンズ69・69とによって被検
査体である半導体ウエハ70表面に対して角度φ5 が
略5°乃至略20°の角度で入射され、レーザスポット
71・72を形成する。ここでφ5 が略5°乃至略2
0°の角度となる理由は、異物の存在しない半導体ウエ
ハ70の表面からも、半導体ウエハ70の表面に生じて
いる微小な粗さ(表面粗さ)によって散乱光が生じてし
まうためである。これが雑音成分(ノイズ)として検出
される。この雑音成分を少なく押さえてS/N を向上
させるには、レーザ光の入射角φ5 が大きい(半導体
ウエハ70の表面に対して60°乃至80°くらい)よ
りもレーザ光の入射角φ5 が小さい(半導体ウエハ7
0の表面に対して5°乃至20°くらい)のほうが良く
なるためである。模式図を図14に示す。一方、半導体
ウエハ70は載置台74の上に載置されており、θテー
ブル75が所定の速度で回転し、更にXテーブル76が
所定のピッチで直線運動することによって半導体ウエハ
70の全面をレーザスポット71・72が半導体ウエハ
70の表面を螺旋状に走査される。
The operation of this embodiment is as follows. First, the laser light emitted from the laser oscillator 65 is the PBS 6
The light beam is divided into a P-polarized light beam and an S-polarized light beam by 7, and the angle φ 5 is about 5 ° to about 20 with respect to the surface of the semiconductor wafer 70 which is the object to be inspected by the reflection mirrors 68 and the condenser lenses 69. The laser spots 71 and 72 are formed by being incident at an angle of °. Here, φ5 is approximately 5 ° to approximately 2
The reason why the angle is 0 ° is that scattered light is generated from the surface of the semiconductor wafer 70 in which no foreign matter exists due to the minute roughness (surface roughness) generated on the surface of the semiconductor wafer 70. This is detected as a noise component (noise). In order to suppress this noise component and improve S / N, the incident angle φ5 of the laser beam is smaller than the incident angle φ5 of the laser beam is large (about 60 ° to 80 ° with respect to the surface of the semiconductor wafer 70). (Semiconductor wafer 7
This is because 5 ° to 20 ° with respect to the surface of 0) is better. A schematic diagram is shown in FIG. On the other hand, the semiconductor wafer 70 is mounted on a mounting table 74, the θ table 75 rotates at a predetermined speed, and the X table 76 linearly moves at a predetermined pitch, so that the entire surface of the semiconductor wafer 70 is laser-scanned. The spots 71 and 72 scan the surface of the semiconductor wafer 70 in a spiral shape.

【0029】この際レーザスポット71・72の照射面
に異物が存在すると、この異物によってレーザ光が強く
散乱される。検出器77によりP偏光の光束によるレー
ザスポット71内で発生した散乱光は検出され、検出器
78によりS偏光の光束によるレーザスポット72内で
発生した散乱光は検出される。このようにして検出され
た散乱光による信号は、それぞれ光電子増倍管81・8
2で光電変換され、さらに増幅回路83で検出信号が増
幅され、インタフェース回路84を経由してコンピュー
タ85に取り込まれる。そして、データ処理プログラム
で処理をされ散乱光による信号の強さから異物の大きさ
を推定し、θテーブル75とXテーブル76との走査位
置から異物の存在位置を逆算する。このような走査の繰
り返しにより半導体ウエハ70の全面を走査しながら散
乱光の検出をして半導体ウエハ70の表面に付着する異
物の個数とこれらの位置や大きさなどの情報が得られる
こととなる。このとき、半導体ウエハ70の表面に形成
された金属膜の厚さが、略400nmのときには、半導
体ウエハ70の表面に付着する異物の直径が略0.2μ
m未満の異物は検出器77からの信号によって特定され
る。また、この場合の直径が略0.2μm以上の異物は
検出器78からの信号によって特定される。
At this time, if a foreign substance exists on the irradiation surface of the laser spots 71 and 72, the laser beam is strongly scattered by the foreign substance. The scattered light generated in the laser spot 71 by the P-polarized light flux is detected by the detector 77, and the scattered light generated in the laser spot 72 by the S-polarized light flux is detected by the detector 78. The signals due to the scattered light detected in this way are respectively converted into photomultiplier tubes 81.8.
The signal is photoelectrically converted by 2, and the detection signal is further amplified by the amplifier circuit 83, and is taken into the computer 85 via the interface circuit 84. Then, the size of the foreign substance is estimated from the intensity of the signal due to the scattered light processed by the data processing program, and the existing position of the foreign substance is calculated back from the scanning positions of the θ table 75 and the X table 76. By repeating such scanning, scattered light is detected while scanning the entire surface of the semiconductor wafer 70, and information such as the number of foreign matters adhering to the surface of the semiconductor wafer 70 and their positions and sizes can be obtained. . At this time, when the thickness of the metal film formed on the surface of the semiconductor wafer 70 is about 400 nm, the diameter of the foreign matter attached to the surface of the semiconductor wafer 70 is about 0.2 μm.
The foreign matter smaller than m is specified by the signal from the detector 77. Further, in this case, the foreign matter having a diameter of approximately 0.2 μm or more is specified by the signal from the detector 78.

【0030】加えて、半導体ウエハ70の表面が鏡面で
あったり、半導体ウエハ70の表面に酸化膜が形成され
ている場合には半導体ウエハ70の表面に付着する異物
の直径が略0.1μm未満の異物は検出器77からの信
号によって特定される。また、この場合の直径が略0.
1μm以上の異物は検出器78からの信号によって特定
される。金属膜の方が表面粗さが大きいので雑音成分も
大きくS/N が低くなる。よって検出可能異物の直径
も大きくなってしまう。ここで、半導体ウエハ70の表
面に付着する異物の大きさによって異なる偏光角のレー
ザ光を用いる理由を図15及び図16を用いて説明す
る。図15は被検査物表面にレーザを入射させる時の被
検査物の表面上の空間における光の干渉現象を示してい
る。入射光は被検査物表面で反射されるが、このとき入
射光と反射光とは干渉し、図16に示す干渉領域内(網
かけ部)では、干渉波(干渉光)は定在波となってお
り、この定在波領域内に異物が存在すると、この異物に
よって定在波の光は散乱される。散乱光強度は定在波の
光強度に比例するので、定在波の光強度の大きい方が散
乱光を検出しやすい。
In addition, if the surface of the semiconductor wafer 70 is a mirror surface or if an oxide film is formed on the surface of the semiconductor wafer 70, the diameter of the foreign matter adhering to the surface of the semiconductor wafer 70 is less than about 0.1 μm. Foreign matter is identified by a signal from the detector 77. Further, the diameter in this case is approximately 0.
The foreign matter of 1 μm or more is specified by the signal from the detector 78. Since the metal film has a larger surface roughness, it also has a larger noise component and a lower S / N. Therefore, the diameter of the detectable foreign matter also becomes large. Here, the reason for using the laser light having the different polarization angle depending on the size of the foreign matter attached to the surface of the semiconductor wafer 70 will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 shows a light interference phenomenon in a space on the surface of the inspection object when a laser is incident on the surface of the inspection object. The incident light is reflected by the surface of the object to be inspected, but at this time, the incident light and the reflected light interfere with each other, and the interference wave (interference light) is a standing wave in the interference region (hatched portion) shown in FIG. Therefore, if a foreign matter exists in the standing wave region, the foreign matter scatters the standing wave light. Since the scattered light intensity is proportional to the light intensity of the standing wave, the larger the light intensity of the standing wave, the easier the scattered light can be detected.

【0031】しかし、定在波の光強度(定在波強度)
は、被検査物表面からの高さ(Z方向の距離)によって
図15に示すように周期的に変化する。この光強度の変
化を拡大して図15に表面が鏡面を持つ半導体ウエハ
(Siウエハ)にAr+ レーザ(波長:488nm)
を照射した場合を例にして示す。この図16から、被検
査物表面から略0.2μmまでの高さの領域では、P偏
光の入射による定在波強度が強く、略0.2μmより大
きい高さの領域では、S偏光の入射による定在波強度が
強いことが分かる。この結果から、鏡面を持つSiウエ
ハにおいては、このウエハの表面に付着する異物の直径
が略0.2μm未満の異物はP偏光による散乱光の信号
によって特定される。また、この場合の直径が略0.2
μm以上の異物はS偏光による散乱光の信号によって特
定される。この検出信号の選択はコンピュータ85にお
いて行う。Siウエハの表面に金属膜が形成されていた
り、Siウエハの表面に酸化膜が形成されている場合に
も、このウエハの表面に付着する異物の直径の閾値が異
なるだけであり、異物の直径がこの閾値を越えるか越え
ないかによって、参照データをP偏光に基づくものかS
偏光に基づくものかを判断するという作業には変わりは
ない。
However, the light intensity of the standing wave (standing wave intensity)
Changes periodically as shown in FIG. 15 depending on the height from the surface of the inspection object (distance in the Z direction). This change in light intensity is magnified to show an Ar + laser (wavelength: 488 nm) on a semiconductor wafer (Si wafer) whose surface has a mirror surface in FIG.
The case of irradiation with is shown as an example. From FIG. 16, the standing wave intensity due to the incidence of P-polarized light is strong in the region up to approximately 0.2 μm from the surface of the inspection object, and the S-polarized light is incident in the region higher than approximately 0.2 μm. It can be seen that the standing wave intensity due to is strong. From this result, in a Si wafer having a mirror surface, a foreign substance having a diameter of less than about 0.2 μm attached to the surface of the wafer is specified by a signal of scattered light by P-polarized light. The diameter in this case is approximately 0.2.
Foreign matter having a size of μm or more is specified by a signal of scattered light due to S-polarized light. The computer 85 selects the detection signal. Even when a metal film is formed on the surface of the Si wafer or an oxide film is formed on the surface of the Si wafer, only the threshold value of the diameter of the foreign matter adhering to the surface of the wafer is different. Whether the reference data is based on P-polarization or S
There is no change in the work of determining whether it is based on polarization.

【0032】また使用するレーザがAr+ レーザでは
なくてHe−Cd レーザ(波長:442nm)やHe
−Ne レーザ(波長:633nm)などの他の種類の
レ−ザを用いた際にもレーザ波長に依存する定在波強度
分布の周期が変化するために、この異物の直径の閾値が
異なるが、処理自体には変化はない。ここで、検出器を
配置する際には前述したように図12及び図13に示す
ような角度配置にするのであるが、この理由は、検出対
象の異物の大きさによって散乱光の空間分布特性が異な
るためである。即ち、異物の直径が前記の閾値よりも小
さい場合には、図12に示すように検出器81は、P偏
光の光束によるレーザスポット71を中心に半導体ウエ
ハ70の表面に対してφ6 が略10°乃至略50°の
角度(表面近傍)で配置されP偏光の光束によるレーザ
入射面に対してはθ3 が略70°乃至略110°の角
度(側方散乱)で配置されている。これは、これらの方
向に散乱光が強く発生するからである。一方、図13に
示すようにS偏光の光束によるレーザスポット72を中
心に半導体ウエハ70の表面に対してφ7 が略10°
乃至略20°の角度(反射光近傍)で配置され(入射角
φ5 が略10°乃至略20°の角度であるため)、S
偏光の光束によるレーザ入射面に対してはθ4 が略1
15°乃至略155°(前方散乱)の角度で配置されて
いる。これも、これらの方向に散乱光が強く発生するか
らである。
The laser used is not an Ar + laser but a He-Cd laser (wavelength: 442 nm) or He.
Even when other types of lasers such as -Ne laser (wavelength: 633 nm) are used, the threshold of the diameter of the foreign matter is different because the period of the standing wave intensity distribution that depends on the laser wavelength changes. , There is no change in processing itself. Here, when arranging the detectors, the angular arrangement as shown in FIGS. 12 and 13 is used as described above. The reason is that the spatial distribution characteristic of scattered light depends on the size of the foreign matter to be detected. Is different. That is, when the diameter of the foreign substance is smaller than the above-mentioned threshold value, the detector 81 has a diameter φ6 of about 10 with respect to the surface of the semiconductor wafer 70 centered on the laser spot 71 by the P-polarized light flux as shown in FIG. The angle θ3 is set to an angle of approximately 50 ° (near the surface), and θ3 is set to an angle (side scattering) of approximately 70 ° to approximately 110 ° with respect to the laser incident surface of the P-polarized light beam. This is because scattered light is strongly generated in these directions. On the other hand, as shown in FIG. 13, φ 7 is about 10 ° with respect to the surface of the semiconductor wafer 70 centering on the laser spot 72 formed by the S-polarized light beam.
To about 20 ° (near the reflected light) (since the incident angle φ 5 is about 10 ° to about 20 °), S
Θ4 is approximately 1 for the laser incident surface due to the polarized light beam.
It is arranged at an angle of 15 ° to about 155 ° (forward scattering). This is also because scattered light is strongly generated in these directions.

【0033】ここで、φ6 ・φ7 の角度の大きさの
下限が略10°であるのは検出器の大きさを考慮してい
るためであり、可能であるならば更に小さな角度(略5
°くらい)であることが望ましい。そしてθ4 の角度
の大きさの上限が略155°であるのは正反射光を避け
るためであり、理想的には180°が望ましい。またこ
のようにして採取したデータによると図17に示すよう
に線形特性の良い検出強度曲線が得られることで検出強
度曲線から正確に異物の粒径を求めることができる。こ
れを図18を用いて説明する。図18(a)では被検査
物表面に直径0.1μm(異物Aとする)、0.4μm
(異物Bとする)、0.6μm(異物Cとする)の異物
が存在していることを示している。レーザスポットを走
査した結果として、図18(b)には検出器77で検出
されたP偏光の入射による散乱光信号を示し、図18
(c)には検出器78で検出されたS偏光の入射による
散乱光信号を示す。図18(b)・図18(c)により
直径0.1μmの異物の検出には信号Aを用いるが、直
径0.4μm及び直径0.6μmの異物の検出にはそれ
ぞれ信号B及び信号Cを用いるのではなく、それぞれ信
号B´及び信号C´を用いると良いことが分かる(図1
8(d)に示す)。
Here, the lower limit of the size of the angles φ6 and φ7 is about 10 ° because the size of the detector is taken into consideration, and if possible, a smaller angle (about 5).
It is desirable that it is about (°). The upper limit of the angle of θ 4 is about 155 ° in order to avoid specular reflection light, and ideally 180 ° is desirable. In addition, according to the data collected in this manner, a detection intensity curve with good linear characteristics is obtained as shown in FIG. 17, so that the particle size of the foreign matter can be accurately determined from the detection intensity curve. This will be described with reference to FIG. In FIG. 18 (a), the diameter of the surface of the object to be inspected is 0.1 μm (as foreign matter A), 0.4 μm
It indicates that there is a foreign matter (denoted as foreign matter B) and 0.6 μm (denoted as foreign matter C). As a result of scanning the laser spot, FIG. 18B shows a scattered light signal due to incidence of P-polarized light detected by the detector 77.
(C) shows a scattered light signal detected by the detector 78 due to incidence of S-polarized light. 18 (b) and 18 (c), the signal A is used to detect a foreign substance having a diameter of 0.1 μm, but the signals B and C are used to detect a foreign substance having a diameter of 0.4 μm and a diameter of 0.6 μm, respectively. It is understood that it is better to use the signal B ′ and the signal C ′, respectively, instead of using them (FIG. 1).
8 (d)).

【0034】ここまでを、まとめると下記の[表2]の
ようになる。
The above is summarized in Table 2 below.

【0035】[0035]

【表2】 ここで上記の実施例の全てに当てはまることであるが、
Ar+ レーザではなくてHe−Cd レーザ(波長:
442nm)やHe−Ne レーザ(波長:633n
m)などの他の種類のレ−ザを用いることも出来る。そ
して直線偏光を出力するレ−ザを使用するのではなくて
ランダム偏光を出力するレ−ザに偏光子を組み合わせて
P偏光やS偏光を発生させても良い。また受光素子は光
電子増倍管33・57・59・81・82ではなく半導
体光センサなどに変えても良い。加えて被検査体は半導
体ウエハを例に挙げたが検査対象はこれに限定されず、
液晶基板でも良いし、曲面部を有するものでも本発明の
異物検査装置を用いることは可能である。その理由は巨
視的に見れば曲面でも、微視的に見れば平面となるので
レ−ザスポット31・47・71・72のスポット径を
小さくすることで検査対象の曲面を平面と同様にして検
査ができるためである。
[Table 2] Here, as in all of the above examples,
He-Cd laser (wavelength: not Ar + laser)
442 nm) or He-Ne laser (wavelength: 633n)
Other types of lasers such as m) can also be used. Instead of using a laser that outputs linearly polarized light, a polarizer that outputs random polarized light may be combined with a polarizer to generate P-polarized light or S-polarized light. Further, the light receiving element may be replaced by a semiconductor photosensor or the like instead of the photomultiplier tubes 33, 57, 59, 81, 82. In addition, the object to be inspected is a semiconductor wafer as an example, but the object to be inspected is not limited to this,
The foreign matter inspection device of the present invention can be used for a liquid crystal substrate or one having a curved surface portion. The reason is that even if it is a curved surface when viewed macroscopically, it becomes a flat surface when viewed microscopically. Therefore, by reducing the spot diameter of the laser spots 31, 47, 71, 72, the curved surface to be inspected can be made similar to a flat surface. This is because it can be inspected.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によると、異物の検出感度を上げ
ることが可能となる。また本発明によると、半導体の製
造において従来まで検出が困難であった異物などの検出
が可能となる。
According to the present invention, it is possible to increase the detection sensitivity of foreign matter. Further, according to the present invention, it becomes possible to detect a foreign substance or the like which has been difficult to detect in the conventional semiconductor manufacturing.

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

【図1】本発明の第1の実施例の異物検査装置を示す概
略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の異物検査装置におけ
る、ファイバプレートおよび光電子倍増管と半導体ウエ
ハとの位置関係を示す側面図。
FIG. 2 is a side view showing a positional relationship between a fiber plate and a photomultiplier tube and a semiconductor wafer in the foreign matter inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の異物検査装置におけ
る、光受光系の配置角度と散乱光の強度の関係とを示す
グラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the arrangement angle of the light receiving system and the intensity of scattered light in the foreign matter inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例の異物検査装置におけ
る、光受光系の配置角度と異物検出信号のS/N とを
示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the arrangement angle of the light receiving system and the S / N of the foreign matter detection signal in the foreign matter inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例の異物検査装置を示す概
略構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例の異物検査装置におけ
る、各検出器と、レーザ入射面と、半導体ウエハとの位
置関係を示す概略図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship among detectors, a laser incident surface, and a semiconductor wafer in a foreign matter inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例の異物検査装置におけ
る、半導体ウエハ(被検査物)の種類による偏光状態お
よび検出器の選択の処理の流れを示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for selecting a polarization state and a detector depending on the type of a semiconductor wafer (inspection object) in the foreign matter inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例の異物検査装置で鏡面ウ
エハを測定した場合における、検出器の配置角度と異物
検出信号のS/N とを示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing the arrangement angle of the detector and the S / N of the foreign matter detection signal when the mirror surface wafer is measured by the foreign matter inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施例の異物検査装置で酸化膜
付ウエハを測定した場合における、検出器の配置角度と
異物検出信号のS/N とを示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing the arrangement angle of the detector and the S / N of the foreign matter detection signal when the wafer with an oxide film is measured by the foreign matter inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施例の異物検査装置で金属
膜付ウエハを測定した場合における、検出器の配置角度
と異物検出信号のS/N とを示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing the arrangement angle of the detector and the S / N of the foreign matter detection signal when the wafer with metal film is measured by the foreign matter inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施例の異物検査装置を示す
概略構成図。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第7の実施例の異物検査装置におけ
る、検出器と、レーザ入射面と、半導体ウエハとの位置
関係を示す概略図(その1)。
FIG. 12 is a schematic diagram (1) showing the positional relationship among the detector, the laser incident surface, and the semiconductor wafer in the foreign matter inspection apparatus of the seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7の実施例の異物検査装置におけ
る、検出器と、レーザ入射面と、半導体ウエハとの位置
関係を示す概略図(その2)。
FIG. 13 is a schematic view (2) showing the positional relationship among the detector, the laser incident surface, and the semiconductor wafer in the foreign matter inspection apparatus of the seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第1の実施例の異物検査装置におけ
る、レーザ光の入射角度が大きい場合とレーザ光の入射
角度が小さい場合の散乱光の強度と検査時刻の関係とを
示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the intensity of scattered light and the inspection time when the incident angle of laser light is large and when the incident angle of laser light is small in the foreign matter inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図15】半導体ウエハの表面における入射光と反射光
による光の干渉を示す概略図。
FIG. 15 is a schematic diagram showing interference of light by incident light and reflected light on the surface of a semiconductor wafer.

【図16】半導体ウエハの表面における定在波強度の分
布と異物の直径の関係を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the distribution of standing wave intensity on the surface of a semiconductor wafer and the diameter of a foreign substance.

【図17】本発明の第7の実施例の異物検査装置におけ
る、異物の直径と散乱光の強度と検出器の選択を示すグ
ラフ。
FIG. 17 is a graph showing the diameter of a foreign substance, the intensity of scattered light, and the selection of a detector in the foreign substance inspection apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第7の実施例の異物検査装置におい
て、(a)は異物A乃至異物Cの大きさを示す模式図、
(b)は異物A乃至異物Cに対する第1の検出器の出力
信号と検査時刻との関係を示すグラフ、(c)は異物A
乃至異物Cに対する第2の検出器の出力信号と検査時刻
との関係を示すグラフ、(d)は異物A乃至異物Cに対
する異物検出結果と検査時刻との関係を示すグラフ。
FIG. 18 (a) is a schematic view showing the sizes of the foreign matters A to C in the foreign matter inspection apparatus of the seventh embodiment of the present invention,
(B) is a graph showing the relationship between the output signal of the first detector and the inspection time for foreign matter A to foreign matter C, and (c) is the foreign matter A
To a graph showing the relationship between the output signal of the second detector and the inspection time for the foreign matter C, and (d) a graph showing the relationship between the foreign matter detection result for the foreign matter A to the foreign matter C and the inspection time.

【図19】第1の従来例の異物検査装置を示す概略構成
図。
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection apparatus of a first conventional example.

【図20】第2の従来例の異物検査装置を示す概略構成
図。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection device of a second conventional example.

【図21】第3の従来例の異物検査装置を示す概略構成
図。
FIG. 21 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection device of a third conventional example.

【図22】第4の従来例の異物検査装置における、ライ
ンセンサと半導体ウエハとの位置関係を示す側面図。
FIG. 22 is a side view showing a positional relationship between a line sensor and a semiconductor wafer in a foreign matter inspection apparatus of a fourth conventional example.

【図23】第5の従来例の異物検査装置を示す概略構成
図。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection apparatus of a fifth conventional example.

【図24】従来例の異物検査装置における、異物の直径
と散乱光の強度の関係を示すグラフ。
FIG. 24 is a graph showing the relationship between the diameter of a foreign substance and the intensity of scattered light in a conventional foreign substance inspection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・26・51・74…載置台 2・46・70…半導体ウエハ 3・27・41・65…レ−ザ発振器 4・66…コリメートレンズ 5…ガルバノミラー 6・14・16・22…集光光学系 7…ラインセンサ 8・9・13・17…受光素子 10・18…測定回路 11…XYテーブル 12…容器 15…ハーフミラー 19…XYテーブル制御装置 20…XYθテーブル 21・29・44…反射ミラー 23・35…検出部 24・52・75…θテーブル 25・53・76…Xテーブル 28・43…1/2 波長板 30・45・69…集光レンズ 31・47・71・72…レーザスポット 32・56・58・79・80…ファイバプレート 33・57・59・81・82…光電子増倍管 34…増幅部 36・61…レーザ照射系 37…制御系 38・62…走査系 39・63…検出系 40・64…信号処理系 42・66…ビームエキスパンダ 48…制御回路 49・85…コンピュータ 50・84…インタフェース回路 54・55・77・78…検出器 60・83…増幅回路 67…偏光ビームスプリッタ 68…反射ミラー 73…シャッタ 1.26.51.74 ... Mounting table 2.46.70 ... Semiconductor wafer 3, 27, 41, 65 ... Laser oscillator 4.66 ... Collimating lens 5 ... Galvo mirror 6 ・ 14 ・ 16 ・ 22 ... Focusing optical system 7 ... Line sensor 8/9/13/17 ... Light receiving element 10 ・ 18 ... Measuring circuit 11 ... XY table 12 ... Container 15 ... Half mirror 19 ... XY table control device 20 ... XYθ table 21.29.44 ... Reflective mirror 23.35 ... Detection unit 24 ・ 52 ・ 75 ... θ table 25.53.76 ... X table 28 ・ 43 ... 1/2 wave plate 30, 45, 69 ... Condensing lens 31, 47, 71, 72 ... Laser spot 32, 56, 58, 79, 80 ... Fiber plate 33.57.59.81.82 ... Photomultiplier tube 34 ... Amplifying unit 36.61 ... Laser irradiation system 37 ... Control system 38 ・ 62 ... Scanning system 39 ・ 63 ... Detection system 40/64 ... Signal processing system 42.66 ... Beam expander 48 ... Control circuit 49.85 ... Computer 50/84 ... Interface circuit 54.55.77.78 ... Detector 60 ・ 83 ... Amplification circuit 67 ... Polarizing beam splitter 68 ... Reflective mirror 73 ... Shutter

フロントページの続き Fターム(参考) 2G051 AA51 AB01 BA10 BA11 BB01 CA02 CA06 CA07 CB05 DA08 EA12 4M106 AA01 AA07 AB07 BA05 CA41 DB02 DB08 DB14 Continued front page    F term (reference) 2G051 AA51 AB01 BA10 BA11 BB01                       CA02 CA06 CA07 CB05 DA08                       EA12                 4M106 AA01 AA07 AB07 BA05 CA41                       DB02 DB08 DB14

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光源と、このレーザ光原から出
射されたレーザ光の偏光角を可変させる偏光成分可変手
段と、被検査物表面に照射された前記レーザ光の散乱光
を検出する検出系と、この検出系により検出された前記
散乱光の強度に基いて前記被検査物表面の異物などを検
出する検出手段とを備えていることを特徴とする異物検
査装置。
1. A laser light source, a polarization component varying means for varying a polarization angle of laser light emitted from the laser light source, and a detection system for detecting scattered light of the laser light irradiated on the surface of the object to be inspected. And a detection unit for detecting foreign matter on the surface of the object to be inspected based on the intensity of the scattered light detected by the detection system.
【請求項2】 前記レーザ光源は、Ar+レーザを出
射することを特徴とする請求項1記載の異物検査装置。
2. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the laser light source emits an Ar + laser.
【請求項3】 前記レーザ光源は、He−Cdレーザ
を出射することを特徴とする請求項1記載の異物検査装
置。
3. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the laser light source emits a He—Cd laser.
【請求項4】 前記レーザ光源は、He−Neレーザ
を出射することを特徴とする請求項1記載の異物検査装
置。
4. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the laser light source emits a He—Ne laser.
【請求項5】 前記検出系は、ファイバプレートと光
電子増倍管とを備えていることを特徴とする請求項1記
載の異物検査装置。
5. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the detection system includes a fiber plate and a photomultiplier tube.
【請求項6】 前記被検査物が、鏡面をもつ半導体ウ
エハもしくは酸化膜をもつ半導体ウエハの場合はP偏光
のレーザ光を照射し、金属膜をもつ半導体ウエハの場合
はS偏光のレーザ光を照射するように構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の異物検査装置。
6. When the object to be inspected is a semiconductor wafer having a mirror surface or a semiconductor wafer having an oxide film, a P-polarized laser beam is emitted, and when a semiconductor wafer having a metal film is irradiated, an S-polarized laser beam is emitted. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the foreign matter inspection apparatus is configured to irradiate.
【請求項7】 前記レーザ光は、前記被検査物表面に
対して5°乃至20°の角度で入射されるように構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の異物検査装
置。
7. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the laser light is configured to be incident on the surface of the inspection object at an angle of 5 ° to 20 °.
【請求項8】 64M以上のDRAMの製造工程にお
いて、鏡面をもつ半導体ウエハもしくは酸化膜をもつ半
導体ウエハまたは金属膜をもつ半導体ウエハの表面の異
物などを検出する検出工程は、請求項1乃至請求項7記
載の異物検査装置を用いることを特徴とするDRAMの
製造方法。
8. A detection process for detecting foreign matter or the like on a surface of a semiconductor wafer having a mirror surface, a semiconductor wafer having an oxide film, or a semiconductor wafer having a metal film in a manufacturing process of a DRAM of 64 M or more. Item 7. A method for manufacturing a DRAM, characterized by using the foreign matter inspection device according to item 7.
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