JP2003185591A - Surface inspection device and method therefor - Google Patents

Surface inspection device and method therefor

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JP2003185591A
JP2003185591A JP2001385476A JP2001385476A JP2003185591A JP 2003185591 A JP2003185591 A JP 2003185591A JP 2001385476 A JP2001385476 A JP 2001385476A JP 2001385476 A JP2001385476 A JP 2001385476A JP 2003185591 A JP2003185591 A JP 2003185591A
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JP
Japan
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light
semiconductor substrate
wavelength
illuminating means
image pickup
Prior art date
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Application number
JP2001385476A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahito Kawashima
将人 河島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid exerting the effect of the surface color of an inspection object on automatic focusing even in a case performing focusing due to automatic focusing at the time of surface inspection. <P>SOLUTION: The surface inspection device is equipped with an image pickup means 18 for picking up the surface image of a semiconductor substrate plate 30 to be inspected, a first illumination means 11 for emitting illumination light required in the pickup of the surface image, a second illumination means 21 for emitting illumination light separate from that of the first illumination means 11, and automatic focusing means 23, 24 and 25 for performing the focusing of the image pickup means 18 on the basis of the reflected light of the light emitted from the second illumination means 20. A waveform variable means 19 for varying the wavelength of synthetic light applied to the surface of the semiconductor substrate plate by the first and the second illumination means 11 and 21 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の表面
の検査観測を行う際に用いられる表面検査装置および表
面検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method used when inspecting and observing the surface of a semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体装置の製造プロセスにお
いては、ウエハ基板の表面を光学的に検査観測するとい
ったことが広く行われている。光学的な検査観測は、通
常、ウエハ基板の表面に照明光を照射し、その反射光を
例えばCCD(Charge CoupledDevice)カメラで受光し
て、そのウエハ基板の表面を撮像することによって行わ
れる。すなわち、撮像結果であるウエハ基板表面の画像
に基づいて、その表面状態や形成されたパターンの状態
等が判断されるのである。
2. Description of the Related Art Generally, in the manufacturing process of semiconductor devices, it is widely practiced to optically inspect and observe the surface of a wafer substrate. Optical inspection and observation are usually performed by illuminating the surface of a wafer substrate with illumination light, receiving the reflected light with, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera, and imaging the surface of the wafer substrate. That is, the surface condition, the condition of the formed pattern, and the like are determined based on the image of the surface of the wafer substrate that is the imaging result.

【0003】このような検査観測を行う際には、ウエハ
基板表面に照射する照明光(以下「落射光」という)
に、波長の短い光を用いる必要がある。これは、波長の
短い光を用いることで、撮像の解像度を高めて、検査観
測の精度の向上を図るためである。ただし、波長の短い
光としては青色光や紫色光が知られているが、ウエハ基
板の表面には、製造プロセス中に青色や紫色に見える厚
さの酸化膜等が成膜されることもある。このことから、
落射光としては、酸化膜等の色の影響が撮像結果に及ぶ
のを避けるべく、青色に近い緑色光が用いられることが
多い。
Illumination light (hereinafter referred to as "incident light") illuminating the surface of a wafer substrate during such inspection and observation.
In addition, it is necessary to use light with a short wavelength. This is because by using light with a short wavelength, the resolution of imaging is increased and the accuracy of inspection observation is improved. However, although blue light and violet light are known as light having a short wavelength, an oxide film having a thickness that looks blue or purple may be formed on the surface of the wafer substrate during the manufacturing process. . From this,
As the incident light, green light close to blue is often used in order to avoid the influence of the color of the oxide film or the like on the imaging result.

【0004】また、ウエハ基板の表面を撮像するために
は、いわゆるピント合わせが必要となる。このピント合
わせについては、その容易化や適切化等を図るべく、特
定の波長の光を交互に照射しその反射波を計測する原理
のオートフォーカスが用いられることがある。この場
合、ウエハ基板表面に照射する光(以下「オートフォー
カス光」という)としては、輝度の高さおよび発光素子
の入手の容易さ等の理由から、赤色LED(Light Emit
ting Diode)による赤色光が用いられることが多い。し
たがって、オートフォーカスによるピント合わせを行う
場合、ウエハ基板の表面に対しては、落射光(青色に近
い緑色光)とオートフォーカス光(赤色光)との合成光
である紫色光が照射されることになる。
In order to image the surface of the wafer substrate, so-called focusing is necessary. For this focusing, in order to facilitate or optimize the focusing, autofocus, which is a principle of alternately irradiating light of a specific wavelength and measuring a reflected wave thereof, may be used. In this case, the red LED (Light Emit) is used as the light (hereinafter referred to as “autofocus light”) to be irradiated on the surface of the wafer substrate because of its high brightness and easy availability of light emitting elements.
red light is often used. Therefore, when autofocusing is performed, the surface of the wafer substrate is irradiated with violet light, which is a combined light of the incident light (green light close to blue) and the autofocus light (red light). become.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
装置の製造プロセスによっては、上述したようにウエハ
基板の表面に紫色に見える厚さの酸化膜等が成膜される
こともあるため、そのウエハ基板に対して紫色光が照射
されたのでは、その合成光の色とウエハ基板の表面色と
が同一になってしまい、その結果オートフォーカスのた
めの機構が正常に動作しなくなるおそれがある。すなわ
ち、従来は、検査対象となるウエハ基板の表面色によっ
ては、オートフォーカスによるピント合わせが行えず、
適切な表面検査が行えないといった事態を招くことも考
えられる。
However, depending on the manufacturing process of the semiconductor device, an oxide film or the like having a thickness that looks purple may be formed on the surface of the wafer substrate as described above. On the other hand, if violet light is emitted, the color of the combined light and the surface color of the wafer substrate become the same, and as a result, the mechanism for autofocus may not operate normally. That is, conventionally, depending on the surface color of the wafer substrate to be inspected, focus cannot be achieved by autofocus,
It may cause a situation in which proper surface inspection cannot be performed.

【0006】そこで、本発明は、オートフォーカスによ
るピント合わせを行う場合であっても、そのオートフォ
ーカスの際に検査対象の表面色の影響を受けるのを回避
し得るようにして、適切な表面検査を実現することので
きる表面検査装置および表面検査方法を提供することを
目的とする。
Therefore, the present invention makes it possible to avoid the influence of the surface color of the object to be inspected during the autofocusing even when the focus is adjusted by the autofocusing, and to perform an appropriate surface inspection. It is an object of the present invention to provide a surface inspection device and a surface inspection method capable of realizing the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出された表面検査装置で、検査対象とな
る半導体基板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段での撮像に必要となる照明光を前記半導体基板の表面
に対して照射する第一照明手段と、前記第一照明手段と
は別の光を前記半導体基板の表面に対して照射する第二
照明手段と、前記第二照明手段が照射した光の前記半導
体基板の表面での反射光に基づいて前記撮像手段のピン
ト合わせを行うオートフォーカス手段と、を具備するも
のにおいて、前記第一照明手段および前記第二照明手段
が前記半導体基板の表面に対して照射する合成光の波長
を可変にする波長可変手段が設けられたことを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a surface inspection apparatus devised to achieve the above object, and an image pickup means for picking up an image of the surface of a semiconductor substrate to be inspected, and an image picked up by the image pickup means. First illumination means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with the illumination light required for, and second illumination means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with light different from the first illumination means, Autofocus means for focusing the image pickup means on the basis of the light emitted from the second illuminating means on the surface of the semiconductor substrate, and the first illuminating means and the second illuminating means. It is characterized in that a wavelength varying means for varying the wavelength of the synthetic light with which the illuminating means irradiates the surface of the semiconductor substrate is provided.

【0008】また、本発明は、上記目的を達成するため
に案出された表面検査方法である。すなわち、検査対象
となる半導体基板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮
像手段での撮像に必要となる照明光を前記半導体基板の
表面に対して照射する第一照明手段と、前記第一照明手
段とは別の光を前記半導体基板の表面に対して照射する
第二照明手段と、前記第二照明手段が照射した光の前記
半導体基板の表面での反射光に基づいて前記撮像手段の
ピント合わせを行うオートフォーカス手段と、を具備す
る表面検査装置を用い、前記撮像手段による撮像結果に
基づいて前記半導体基板の表面の検査観測を行う表面検
査方法において、前記第一照明手段および前記第二照明
手段が前記半導体基板の表面に対して照射する合成光の
波長を可変にすることを特徴とする。
Further, the present invention is a surface inspection method devised to achieve the above object. That is, an image pickup means for picking up an image of the surface of a semiconductor substrate to be inspected, a first illuminating means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with illumination light necessary for the image pickup by the image pickup means, and the first illumination. Second illumination means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with light different from the means, and focus of the imaging means based on the light reflected by the surface of the semiconductor substrate of the light emitted by the second illumination means. A surface inspection method comprising: an autofocus means for performing alignment; and a surface inspection method for inspecting and observing the surface of the semiconductor substrate based on an image pickup result by the image pickup means, wherein the first illumination means and the second It is characterized in that the illuminating means makes variable the wavelength of the combined light with which the surface of the semiconductor substrate is irradiated.

【0009】上記構成の表面検査装置および上記手順の
表面検査方法によれば、検査対象となる半導体基板の表
面色に応じて、第一照明手段および第二照明手段がその
表面に対して照射する合成光の波長を可変させること
で、その表面色の影響を受けることなく、オートフォー
カス手段が半導体基板表面からの反射光を受け得るよう
になる。すなわち、例えば検査対象となる半導体基板の
表面色が紫色であっても、合成光の波長を紫色相当のも
のから濃紫色当のものに変える等することで、その表面
色の影響を回避し得るようになる。
According to the surface inspection apparatus having the above structure and the surface inspection method having the above procedure, the first illuminating means and the second illuminating means irradiate the surface of the semiconductor substrate to be inspected in accordance with the surface color. By varying the wavelength of the combined light, the autofocus means can receive the reflected light from the surface of the semiconductor substrate without being affected by the surface color. That is, for example, even if the surface color of the semiconductor substrate to be inspected is purple, it is possible to avoid the influence of the surface color by changing the wavelength of the synthetic light from a purple equivalent to a dark purple one. Like

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明に係
る表面検査装置および表面検査方法について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A surface inspection apparatus and a surface inspection method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】〔第1の実施の形態〕図1は、本発明に係
る表面検査装置の概略構成例を示す説明図である。図例
のように、ここで説明する表面検査装置は、大別する
と、表面検査用の光学系と、オートフォーカス用の光学
系とからなる。
[First Embodiment] FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a surface inspection apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the surface inspection apparatus described here is roughly divided into an optical system for surface inspection and an optical system for autofocus.

【0012】表面検査用の光学系は、メインランプ11
と、ホモジナイザ12と、ビームスプリッタ13a,1
3bと、ミラー14と、対物レンズ部15と、倍率レン
ズ部16と、ズームレンズ部17と、カメラ18と、カ
ラーフィルタ部19と、を具備してなる。
The optical system for surface inspection is the main lamp 11
, Homogenizer 12, and beam splitters 13a, 1
3b, a mirror 14, an objective lens unit 15, a magnification lens unit 16, a zoom lens unit 17, a camera 18, and a color filter unit 19.

【0013】メインランプ11は、検査対象となるウエ
ハ基板30の表面に対して照明光を照射するものであ
る。すなわち、メインランプ11は、本発明における第
一照明手段として機能するものである。
The main lamp 11 illuminates the surface of the wafer substrate 30 to be inspected with illumination light. That is, the main lamp 11 functions as the first lighting means in the present invention.

【0014】ホモジナイザ12は、メインランプ11か
らの照明光の均一化を図るものであり、またビームスプ
リッタ13a,13bおよびミラー14は、メインラン
プ11からの照明光の光路およびウエハ基板30からの
反射光の光路を変えるものである。
The homogenizer 12 serves to make the illumination light from the main lamp 11 uniform, and the beam splitters 13a, 13b and the mirror 14 reflect the illumination light from the main lamp 11 and the wafer substrate 30. It changes the optical path of light.

【0015】対物レンズ部15、倍率レンズ部16およ
びズームレンズ部17は、いずれも、ウエハ基板30か
ら得られる像の拡縮等を行うためのものである。なお、
対物レンズ部15および倍率レンズ部16は、複数種類
の対物レンズ15aまたは倍率レンズ16aがタレット
台15b,16b上に配され、そのタレット台15b,
16bの回転によりいずれか一つの対物レンズ15aま
たは倍率レンズ16aを選択し得るように構成されてい
る。
The objective lens unit 15, the magnification lens unit 16, and the zoom lens unit 17 are all for expanding and contracting an image obtained from the wafer substrate 30. In addition,
In the objective lens section 15 and the magnification lens section 16, a plurality of types of objective lenses 15a or magnification lenses 16a are arranged on turret stands 15b and 16b.
The objective lens 15a or the magnification lens 16a can be selected by rotating 16b.

【0016】カメラ18は、検査対象となるウエハ基板
30の表面から得られる落射光の反射光を、対物レンズ
部15、ミラー14、ビームスプリッタ13a,13
b、倍率レンズ部16およびズームレンズ部17を順に
経て受光することで、そのウエハ基板30の表面の撮像
を行うものである。すなわち、カメラ18は、本発明に
おける撮像手段として機能するものである。なお、カメ
ラ18は、例えばCCD等のイメージセンサを備え、そ
のイメージセンサ用いて撮像を行うものによって構成す
ることが考えられる。
The camera 18 reflects the reflected light of the incident light obtained from the surface of the wafer substrate 30 to be inspected, the objective lens section 15, the mirror 14 and the beam splitters 13a and 13a.
b, the magnification lens unit 16 and the zoom lens unit 17 are sequentially received to receive an image of the surface of the wafer substrate 30. That is, the camera 18 functions as the image pickup means in the present invention. It should be noted that the camera 18 may include an image sensor such as a CCD, and may be configured to capture an image using the image sensor.

【0017】カラーフィルタ部19は、メインランプ1
1とカメラ18との間の光路上に配設されたもので、特
定波長の光を透過させるカラーフィルタを備えてなるも
のである。ただし、このカラーフィルタ部19は、本実
施形態で説明する表面検査装置において最も特徴的な部
分であり、以下に述べるように構成されている。
The color filter section 19 includes the main lamp 1.
1 is disposed on the optical path between the camera 1 and the camera 18, and is provided with a color filter that transmits light of a specific wavelength. However, the color filter portion 19 is the most characteristic portion in the surface inspection apparatus described in this embodiment, and is configured as described below.

【0018】図2は、本発明の第1の実施の形態におけ
るカラーフィルタ部の概略構成例を示す説明図である。
図例のように、カラーフィルタ部19は、回転可能なタ
レット台19a上に、複数種類のカラーフィルタ19
b,19c…を備えている。各カラーフィルタ19b,
19c…は、互いに異なる波長の光を透過させるもので
あるが、そのうちの一つは落射光を青色に近い緑色光と
するものである。そして、カラーフィルタ部19は、タ
レット台19aを回転させることにより、いずれか一つ
のカラーフィルタ19b,19c…のみを、メインラン
プ11とカメラ18との間の光路上に介在させるように
構成されている。すなわち、カラーフィルタ部19は、
落射光を特定波長に変換するとともに、その変換波長を
予め設定された複数種類の中のいずれかに可変し得るも
のである。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of the color filter section according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the color filter unit 19 includes a plurality of types of color filters 19 on a rotatable turret table 19a.
b, 19c ... Each color filter 19b,
Reference numerals 19c ... Allow light of different wavelengths to pass therethrough, and one of them is for making incident light into green light close to blue. Then, the color filter unit 19 is configured such that only one of the color filters 19b, 19c ... Is interposed on the optical path between the main lamp 11 and the camera 18 by rotating the turret table 19a. There is. That is, the color filter unit 19 is
The incident light can be converted into a specific wavelength and the conversion wavelength can be changed to any one of a plurality of preset types.

【0019】したがって、カラーフィルタ部19は、本
発明における波長可変手段として機能するものであると
いえる。また、カラーフィルタ部19を構成するタレッ
ト台19aは、これを駆動する駆動源(ただし不図示)
と合わせて、本発明におけるフィルタ可変機構として機
能することになる。なお、タレット台19aは、必ずし
も駆動源を用いて自動的に動作させる必要はなく、例え
ば表面検査装置のオペレータの手動で回転するようにし
てもよい。
Therefore, it can be said that the color filter section 19 functions as the wavelength varying means in the present invention. Further, the turret table 19a that constitutes the color filter section 19 is a drive source (not shown) for driving the turret table 19a.
Together with this, it functions as the filter variable mechanism in the present invention. The turret table 19a does not necessarily have to be automatically operated by using a drive source, and may be manually rotated by an operator of the surface inspection apparatus, for example.

【0020】一方、図1において、オートフォーカス用
の光学系は、オートフォーカス用LED(以下、単に
「LED」という)21と、ビームスプリッタ22a,
22bと、オートフォーカス用ソースセンサ(以下、単
に「ソースセンサ」という)23と、オートフォーカス
用フォーカスセンサ(以下、単に「フォーカスセンサ」
という)24と、オートフォーカス用ノーマルセンサ
(以下、単に「ノーマルセンサ」という)25と、を具
備してなる。なお、ビームスプリッタ13a,13bお
よびミラー14については、表面検査用の光学系と兼用
する。
On the other hand, in FIG. 1, an optical system for autofocus includes an autofocus LED (hereinafter, simply referred to as "LED") 21, a beam splitter 22a,
22b, an autofocus source sensor (hereinafter simply referred to as "source sensor") 23, an autofocus focus sensor (hereinafter simply referred to as "focus sensor")
24) and a normal sensor for autofocus (hereinafter, simply referred to as “normal sensor”) 25. The beam splitters 13a and 13b and the mirror 14 also serve as an optical system for surface inspection.

【0021】LED21は、メインランプ11とは別の
光を、ウエハ基板30の表面に対して照射するものであ
る。すなわち、LED21は、本発明における第二照明
手段として機能するものである。このLED21が照射
する光は、カメラ18がウエハ基板30の表面を撮像す
る際のピント合わせに用いられるオートフォーカス光で
ある。したがって、輝度の高さおよび発光素子の入手の
容易さ等の理由から、LED21からは、例えば赤色光
が照射されるものとする。
The LED 21 irradiates the surface of the wafer substrate 30 with light different from that of the main lamp 11. That is, the LED 21 functions as the second illumination means in the present invention. The light emitted by the LED 21 is autofocus light used for focusing when the camera 18 images the surface of the wafer substrate 30. Therefore, for reasons such as high brightness and easy availability of the light emitting element, it is assumed that the LED 21 emits red light, for example.

【0022】ビームスプリッタ22a,22bは、ビー
ムスプリッタ13a,13bおよびミラー14と同様
に、オートフォーカス光の光路を変えるものである。
The beam splitters 22a and 22b, like the beam splitters 13a and 13b and the mirror 14, change the optical path of the autofocus light.

【0023】ソースセンサ23、フォーカスセンサ24
およびノーマルセンサ25は、いずれも、ウエハ基板3
0の表面から得られるオートフォーカス光の反射光を受
光して、カメラ18のピント合わせを実現するためのも
のである。すなわち、これらの各センサ23,24,2
5は、カメラ18のピント合わせを行う駆動源(ただし
不図示)と合わせて、本発明におけるオートフォーカス
手段として機能するものである。ただし、各センサ2
3,24,25を用いたオートフォーカス自体には、従
来との差異がないので、ここではその説明を省略する。
Source sensor 23, focus sensor 24
The normal sensor 25 and the normal sensor 25 are both
This is for realizing the focusing of the camera 18 by receiving the reflected light of the autofocus light obtained from the surface of 0. That is, each of these sensors 23, 24, 2
Reference numeral 5 functions as an autofocus unit in the present invention in combination with a drive source (not shown) for focusing the camera 18. However, each sensor 2
Since the autofocus itself using 3, 24 and 25 is not different from the conventional one, its explanation is omitted here.

【0024】続いて、以上のように構成された表面検査
装置における処理動作例、すなわち本実施形態における
表面検査方法について説明する。
Next, an example of the processing operation in the surface inspection apparatus configured as described above, that is, the surface inspection method in this embodiment will be described.

【0025】上述した構成の表面検査装置を用いてウエ
ハ基板30の表面の検査観測を行う場合に、表面検査用
の光学系では、メインランプ11が検査対象となるウエ
ハ基板30の表面に対して照明光を照射する。このと
き、カラーフィルタ部19は、複数種類のカラーフィル
タ19b,19c…のうちのいずれか一つに光を透過さ
せるが、通常状態(ディフォルト状態)では落射光が青
色に近い緑色光となるようにものを選択しているものと
する。そして、その落射光がウエハ基板30の表面で反
射されると、対物レンズ部15、ミラー14、ビームス
プリッタ13a,13b、倍率レンズ部16およびズー
ムレンズ部17を順に経て、カメラ18がその反射光を
受光し、ウエハ基板30表面の撮像を行う。これによ
り、その撮像結果に基づいて、ウエハ基板30の表面の
検査観察を行うことが可能になる。
When inspecting and observing the surface of the wafer substrate 30 using the surface inspection apparatus having the above-described structure, in the surface inspection optical system, the main lamp 11 is attached to the surface of the wafer substrate 30 to be inspected. Irradiate with illumination light. At this time, the color filter unit 19 transmits light to any one of the plurality of types of color filters 19b, 19c ..., However, in the normal state (default state), the incident light becomes green light close to blue. It is assumed that you have selected one. Then, when the incident light is reflected on the surface of the wafer substrate 30, the reflected light is reflected by the camera 18 through the objective lens unit 15, the mirror 14, the beam splitters 13a and 13b, the magnification lens unit 16 and the zoom lens unit 17 in this order. Is received, and the surface of the wafer substrate 30 is imaged. As a result, it becomes possible to inspect and observe the surface of the wafer substrate 30 based on the imaging result.

【0026】また、オートフォーカス用の光学系では、
カメラ18がウエハ基板30表面の撮像を行うのに先立
ち、LED21がウエハ基板30の表面に対して赤色光
を照射する。そして、その赤色光のウエハ基板30表面
での反射光を、ソースセンサ23、フォーカスセンサ2
4およびノーマルセンサ25が受光すると、その受光結
果に基づいてカメラ18のピント合わせを行う。したが
って、オートフォーカスによるピント合わせを行う際に
は、ウエハ基板30の表面に対して、メインランプ11
からの青色に近い緑色光とLED21からの赤色光との
合成光である紫色光が照射されることになる。
Further, in the optical system for autofocus,
Before the camera 18 captures an image of the surface of the wafer substrate 30, the LED 21 irradiates the surface of the wafer substrate 30 with red light. Then, the reflected light of the red light on the surface of the wafer substrate 30 is reflected by the source sensor 23 and the focus sensor 2.
4 and the normal sensor 25 receive light, the camera 18 is focused on the basis of the light reception result. Therefore, when the focus is adjusted by the autofocus, the main lamp 11 is not attached to the surface of the wafer substrate 30.
The violet light, which is a combined light of the green light close to blue from the LED and the red light from the LED 21, is emitted.

【0027】ところで、検査対象となるウエハ基板30
は、その表面に紫色に見える厚さの酸化膜等が成膜され
ることがある。このような場合には、ウエハ基板30に
対し合成光として紫色光を照射すると、その合成光の色
とウエハ基板30の表面色とが同一になってしまい、オ
ートフォーカスに支障が生じ得るため、これを避ける必
要がある。
By the way, the wafer substrate 30 to be inspected
In some cases, an oxide film or the like having a thickness that looks purple may be formed on the surface thereof. In such a case, when the wafer substrate 30 is irradiated with violet light as the combined light, the color of the combined light and the surface color of the wafer substrate 30 become the same, which may hinder the autofocus. You need to avoid this.

【0028】ウエハ基板30の表面色が紫色であるか否
かは、例えばそのウエハ基板30についての製造プロセ
ス(どのような膜構成か等)から判断できる。また、表
面検査装置のオペレータが目視により判断するようにし
てもよい。あるいは、ソースセンサ23、フォーカスセ
ンサ24またはノーマルセンサ25による反射光の検出
レベルを、予め設定された閾値と比較し、検出レベルが
その閾値に達していなければ、ウエハ基板30の表面色
が紫色であると判断することも考えられる。
Whether or not the surface color of the wafer substrate 30 is purple can be determined, for example, from the manufacturing process of the wafer substrate 30 (what kind of film structure, etc.). Alternatively, the operator of the surface inspection device may make the judgment visually. Alternatively, the detection level of the reflected light by the source sensor 23, the focus sensor 24, or the normal sensor 25 is compared with a preset threshold value, and if the detection level does not reach the threshold value, the surface color of the wafer substrate 30 is purple. It is possible to judge that there is.

【0029】このようにしてウエハ基板30の表面色が
紫色であると判断した場合には、オートフォーカスに支
障が生じるのを避けるべく、カラーフィルタ部19での
カラーフィルタ19b,19c…の選択を変更する。す
なわち、かかるウエハ基板30に対しては、メインラン
プ11からの照射光を、各カラーフィルタ19b,19
c…のうちディフォルト状態以外のものに透過させ、落
射光を青色に近い緑色光以外の光となるようにする。こ
れにより、かかるウエハ基板30の表面に対して照射さ
れる合成光は、紫色光以外の光となり、その波長がウエ
ハ基板30の表面色の波長とは異なるものとなる。
In this way, when it is determined that the surface color of the wafer substrate 30 is purple, the color filters 19b, 19c ... Are selected in the color filter section 19 in order to avoid the trouble of autofocusing. change. That is, with respect to the wafer substrate 30, the irradiation light from the main lamp 11 is supplied to the color filters 19b and 19b.
The light other than the default state is transmitted through c ... so that the incident light becomes light other than green light close to blue. As a result, the combined light with which the surface of the wafer substrate 30 is irradiated becomes light other than violet light, and its wavelength is different from the wavelength of the surface color of the wafer substrate 30.

【0030】以上のように、本実施形態で説明した表面
検査装置および表面検査方法によれば、検査対象となる
ウエハ基板30の表面色によっては、カラーフィルタ部
19が複数種類のカラーフィルタ19b,19c…のい
ずれかを選択的に光路上に介在させることで、そのウエ
ハ基板30の表面に対する合成光の波長を可変し得るの
で、その表面色の影響を受けることなく、ソースセンサ
23、フォーカスセンサ24およびノーマルセンサ25
が反射光を受光することができるようになる。すなわ
ち、検査対象となるウエハ基板30の表面色に拘わら
ず、適切なオートフォーカスを実現することができる。
As described above, according to the surface inspection apparatus and the surface inspection method described in the present embodiment, the color filter section 19 has a plurality of types of color filters 19b, depending on the surface color of the wafer substrate 30 to be inspected. By selectively interposing any one of 19c on the optical path, the wavelength of the combined light with respect to the surface of the wafer substrate 30 can be changed, so that the source sensor 23 and the focus sensor are not affected by the surface color. 24 and normal sensor 25
Will be able to receive the reflected light. That is, regardless of the surface color of the wafer substrate 30 to be inspected, proper autofocus can be realized.

【0031】なお、本実施形態ではカラーフィルタ部1
9が、タレット台19a上に複数種類のカラーフィルタ
19b,19c…を配し、そのタレット台19aを回転
させることで、いずれか一つのカラーフィルタ19b,
19c…を選択する場合を例に挙げて説明したが、ウエ
ハ基板30表面に対する落射光の波長を可変させる構成
としては、以下に述べるようなものも考えられる。すな
わち、複数種類のカラーフィルタのいずれか一つまたは
二以上を組み合わせて選択的に光路上に介在させ、場合
によっては波長の違うカラーフィルタを複数枚重ねるこ
とで、落射光の波長を可変するようにしてもよい。
In this embodiment, the color filter unit 1
9 arranges a plurality of types of color filters 19b, 19c ... On the turret table 19a and rotates the turret table 19a, so that any one color filter 19b,
Although the case where 19c ... Is selected has been described as an example, a configuration described below can be considered as a configuration for changing the wavelength of the incident light with respect to the surface of the wafer substrate 30. In other words, the wavelength of incident light can be varied by combining one or more of a plurality of types of color filters and selectively interposing them in the optical path, and by overlapping a plurality of color filters having different wavelengths in some cases. You may

【0032】〔第2の実施の形態〕次に、本発明の第2
の実施の形態について説明する。ただし、ここでは、上
述した第1の実施の形態の場合との相違点についてのみ
説明するものとする。本実施形態で説明する表面検査装
置は、表面検査用の光学系におけるカラーフィルタ部
と、オートフォーカス用の光学系におけるLEDとが、
第1の実施の形態の場合と異なる(図1参照)。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described. However, here, only the differences from the case of the above-described first embodiment will be described. In the surface inspection apparatus described in the present embodiment, the color filter unit in the optical system for surface inspection and the LED in the optical system for autofocus are
This is different from the case of the first embodiment (see FIG. 1).

【0033】カラーフィルタ部は、第1の実施の形態の
場合のような複数種類のカラーフィルタおよびそのいず
れかを選択するための機構を備えておらず、一つのカラ
ーフィルタのみを備えている。このカラーフィルタは、
従来と同様に、落射光を青色に近い緑色光とするもので
ある。
The color filter section does not have a plurality of types of color filters as in the case of the first embodiment and a mechanism for selecting one of them, but has only one color filter. This color filter is
As in the conventional case, the incident light is green light that is close to blue.

【0034】LEDは、本実施形態で説明する表面検査
装置において最も特徴的な部分であり、以下に述べるよ
うに構成されている。図3は、本発明の第2の実施の形
態におけるLEDの概略構成例を示す説明図である。図
例のように、本実施形態の表面検査装置では、オートフ
ォーカス光を照射するLEDとして、互いに異なる波長
の光を発光する複数のLED21a,21b…を備えて
いる。そして、図示しない制御回路による制御に従いつ
つ、これら複数のLED21a,21b…のいずれか一
つまたは二以上を組み合わせて選択的に発光し得るよう
に構成されている。すなわち、これらのLED21a,
21b…は、その制御回路と合わせて、本発明における
第二照明手段および波長可変手段として機能するもので
ある。なお、各LED21a,21b…は、それぞれが
略同位置に並設されているものとする。これは、それぞ
れが並設されていれば、その発光位置を変更することな
く、オートフォーカス光の波長のみを変更し得るからで
ある。
The LED is the most characteristic part of the surface inspection apparatus described in this embodiment, and is constructed as described below. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of an LED according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the surface inspection apparatus of the present embodiment includes a plurality of LEDs 21a, 21b, ... Which emit light of different wavelengths as LEDs for irradiating autofocus light. Then, while being controlled by a control circuit (not shown), any one of the plurality of LEDs 21a, 21b ... Or a combination of two or more thereof can be selectively emitted. That is, these LEDs 21a,
21b ... Together with the control circuit thereof function as the second illuminating means and the wavelength varying means in the present invention. It is assumed that the LEDs 21a, 21b ... Are arranged side by side at substantially the same position. This is because if they are arranged in parallel, only the wavelength of the autofocus light can be changed without changing the light emitting position.

【0035】続いて、以上のように構成された表面検査
装置における処理動作例、すなわち本実施形態における
表面検査方法について説明する。上述した構成の表面検
査装置を用いてウエハ基板30の表面の検査観測を行う
場合であっても、通常状態(ディフォルト状態)では、
第1の実施の形態の場合と同様に、各LED21a,2
1b…のいずれかまたはそれぞれから、オートフォーカ
ス光として赤色光が照射される。
Next, an example of processing operation in the surface inspection apparatus configured as described above, that is, the surface inspection method in this embodiment will be described. Even when the surface inspection apparatus having the above-described configuration is used to inspect and observe the surface of the wafer substrate 30, in the normal state (default state),
Similar to the case of the first embodiment, each LED 21a, 2a
Red light is emitted as autofocus light from any one or each of 1b.

【0036】ただし、検査対象となるウエハ基板30の
表面色が紫色であると判断した場合には、オートフォー
カスに支障が生じるのを避けるべく、発光させるLED
21a,21b…またはその組み合わせの選択を変更す
る。すなわち、かかるウエハ基板30に対しては、例え
ば赤色光を発光するLEDに加えて橙色光を発光するL
EDにも発光を行わせる。これにより、かかるウエハ基
板30の表面に対して照射される合成光は、濃い紫色光
となり、その波長がウエハ基板30の表面色の波長とは
異なるものとなる。
However, when it is determined that the surface color of the wafer substrate 30 to be inspected is purple, an LED that emits light is used in order to avoid a problem in autofocus.
21a, 21b ... Or the combination thereof is changed. That is, for the wafer substrate 30, for example, in addition to the LED that emits red light, L that emits orange light is used.
The ED also emits light. As a result, the combined light with which the surface of the wafer substrate 30 is irradiated becomes dark violet light, and its wavelength is different from the wavelength of the surface color of the wafer substrate 30.

【0037】以上のように、本実施形態で説明した表面
検査装置および表面検査方法によれば、検査対象となる
ウエハ基板30の表面色によっては、複数のLED21
a,21b…のいずれか一つまたは二以上を組み合わせ
て選択的に発光させることで、そのウエハ基板30の表
面に対する合成光の波長を可変し得るので、第1の実施
の形態の場合と同様に、適切なオートフォーカスを実現
することができる。
As described above, according to the surface inspection apparatus and the surface inspection method described in the present embodiment, the plurality of LEDs 21 are provided depending on the surface color of the wafer substrate 30 to be inspected.
The wavelength of the combined light with respect to the surface of the wafer substrate 30 can be varied by selectively emitting any one of a, 21b, ... Or two or more thereof, so that the same as in the case of the first embodiment. In addition, proper autofocus can be realized.

【0038】なお、上述した第1および第2の実施の形
態において説明した具体的態様については、本発明の一
具体例を示したものに過ぎず、本発明が当該具体例に限
定されるものでないことはいうまでもない。特に、ウエ
ハ基板の表面色およびこれに対する合成光の色(波長)
については、他の態様であってもよいことは勿論であ
る。
The specific modes described in the first and second embodiments described above are merely specific examples of the present invention, and the present invention is limited to the specific examples. Not to mention it. In particular, the surface color of the wafer substrate and the color of the synthetic light (wavelength)
It is needless to say that the above may be other modes.

【0039】ただし、第1および第2の実施の形態で説
明したように、可変後の合成光の波長は、通常時におけ
る波長と近いもので足りる。これは、落射光とオートフ
ォーカス光との合成光の波長とウエハ基板表面色の波長
とが同一になった場合にのみ、僅かにその合成光の波長
を相違させるだけで、適切なオートフォーカスを実現で
きると考えられるからである。
However, as described in the first and second embodiments, it is sufficient that the wavelength of the combined light after changing is close to the wavelength in the normal time. Only when the wavelength of the combined light of the incident light and the autofocus light and the wavelength of the surface color of the wafer substrate are the same, a slight difference in the wavelength of the combined light is used to achieve proper autofocus. This is because it can be realized.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の表面検
査装置および表面検査方法によれば、半導体基板の表面
に対して照射する合成光の波長を可変にすることで、そ
の基板表面色の影響を受けることなく、適切なオートフ
ォーカスを実現し得るようになる。したがって、従来で
はオートフォーカス動作ができなかった表面色の半導体
基板についても、容易かつ適切にピント合わせを行うこ
とができるようになり、結果としてその表面検査の適切
化が図れるようになる。
As described above, according to the surface inspecting apparatus and the surface inspecting method of the present invention, the wavelength of the synthetic light with which the surface of the semiconductor substrate is irradiated is made variable, thereby the substrate surface color is changed. The proper auto focus can be realized without being affected by. Therefore, it becomes possible to easily and appropriately focus a semiconductor substrate having a surface color that could not be conventionally autofocused, and as a result, the surface inspection can be optimized.

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

【図1】本発明に係る表面検査装置の概略構成例を示す
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a surface inspection apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態における要部の概略
構成例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a main part according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態における要部の概略
構成例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a main part according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…メインランプ、18…カメラ、19…カラーフィ
ルタ部、19a…タレット台、19b,19c…カラー
フィルタ、21,21a,21b…LED、23…ソー
スセンサ、24…フォーカスセンサ、25…ソースセン
11 ... Main lamp, 18 ... Camera, 19 ... Color filter part, 19a ... Turret stand, 19b, 19c ... Color filter, 21, 21a, 21b ... LED, 23 ... Source sensor, 24 ... Focus sensor, 25 ... Source sensor

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Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査対象となる半導体基板の表面を撮像
する撮像手段と、 前記撮像手段での撮像に必要となる照明光を前記半導体
基板の表面に対して照射する第一照明手段と、 前記第一照明手段とは別の光を前記半導体基板の表面に
対して照射する第二照明手段と、 前記第二照明手段が照射した光の前記半導体基板の表面
での反射光に基づいて前記撮像手段のピント合わせを行
うオートフォーカス手段と、を具備する表面検査装置に
おいて、 前記第一照明手段および前記第二照明手段が前記半導体
基板の表面に対して照射する合成光の波長を可変にする
波長可変手段が設けられたことを特徴とする表面検査装
置。
1. An image pickup means for picking up an image of the surface of a semiconductor substrate to be inspected, a first illuminating means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with illumination light required for the image pickup by the image pickup means, Second illuminating means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with light different from the first illuminating means, and the imaging based on the light radiated by the second illuminating means on the surface of the semiconductor substrate. A surface inspection apparatus comprising: an auto-focusing means for focusing the means; a wavelength for varying the wavelength of the combined light with which the first illuminating means and the second illuminating means irradiate the surface of the semiconductor substrate. A surface inspecting device comprising variable means.
【請求項2】 前記波長可変手段は、 特定波長の光を透過させるカラーフィルタを複数種類備
えるとともに、 前記複数種類のカラーフィルタのいずれかを前記第一照
明手段と前記半導体基板の表面との間に選択的に介在さ
せるフィルタ可変機構を備えたものであることを特徴と
する請求項1記載の表面検査装置。
2. The wavelength variable means includes a plurality of types of color filters for transmitting light of a specific wavelength, and one of the plurality of types of color filters is provided between the first illumination means and the surface of the semiconductor substrate. 2. The surface inspection apparatus according to claim 1, further comprising a variable filter mechanism selectively intervening between the two.
【請求項3】 前記第二照明手段は、互いに異なる波長
の光を発光する複数の発光素子から構成されるものであ
り、 前記波長可変手段は、前記複数の発光素子のいずれか一
つまたは二以上を組み合わせて選択的に発光させるもの
であることを特徴とする請求項1記載の表面検査装置。
3. The second illuminating means is composed of a plurality of light emitting elements which emit light of wavelengths different from each other, and the wavelength varying means is any one or two of the plurality of light emitting elements. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the above is combined to selectively emit light.
【請求項4】 検査対象となる半導体基板の表面を撮像
する撮像手段と、 前記撮像手段での撮像に必要となる照明光を前記半導体
基板の表面に対して照射する第一照明手段と、 前記第一照明手段とは別の光を前記半導体基板の表面に
対して照射する第二照明手段と、 前記第二照明手段が照射した光の前記半導体基板の表面
での反射光に基づいて前記撮像手段のピント合わせを行
うオートフォーカス手段と、を具備する表面検査装置を
用い、 前記撮像手段による撮像結果に基づいて前記半導体基板
の表面の検査観測を行う表面検査方法において、 前記第一照明手段および前記第二照明手段が前記半導体
基板の表面に対して照射する合成光の波長を可変にする
ことを特徴とする表面検査方法。
4. An image pickup means for picking up an image of the surface of a semiconductor substrate to be inspected, a first illuminating means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with illumination light required for image pickup by the image pickup means, Second illuminating means for irradiating the surface of the semiconductor substrate with light different from the first illuminating means, and the imaging based on the light radiated by the second illuminating means on the surface of the semiconductor substrate. A surface inspecting device comprising an autofocusing means for focusing the means, and a surface inspecting method for inspecting and observing the surface of the semiconductor substrate based on an image pickup result by the image pickup means, wherein the first illuminating means and A surface inspection method, wherein the wavelength of the synthetic light applied to the surface of the semiconductor substrate by the second illuminating means is variable.
【請求項5】 特定波長の光を透過させる複数種類のカ
ラーフィルタのいずれかを前記第一照明手段と前記半導
体基板の表面との間に選択的に介在させることで前記合
成光の波長を可変にすることを特徴とする請求項4記載
の表面検査方法。
5. The wavelength of the combined light is varied by selectively interposing any of a plurality of types of color filters that transmit light of a specific wavelength between the first illuminating means and the surface of the semiconductor substrate. 5. The surface inspection method according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記第二照明手段が互いに異なる波長の
光を発光する複数の発光素子から構成される場合に、前
記複数の発光素子のいずれか一つまたは二以上を組み合
わせて選択的に発光させることで前記合成光の波長を可
変にすることを特徴とする請求項4記載の表面検査方
法。
6. When the second illuminating means is composed of a plurality of light emitting elements which emit light of different wavelengths, any one of the plurality of light emitting elements or a combination of two or more of the plurality of light emitting elements is selectively emitted. The surface inspection method according to claim 4, wherein the wavelength of the combined light is made variable by performing the above.
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