JP2003262595A - Foreign-substance inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被検査物の表面に存在する異物や結晶欠陥等（以下、
これらを総称して異物と称す）を検査する異物検査装置
に係り、特に音響光学偏向器（ＡＯＤ）を用いて光ビー
ムの走査を行う異物検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign substance, a crystal defect or the like existing on the surface of an object to be inspected such as a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as
The present invention relates to a foreign substance inspection device for inspecting these (collectively referred to as foreign substances), and more particularly to a foreign substance inspection device for scanning a light beam using an acousto-optic deflector (AOD).
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体ウェーハの表面の異物を検査する
検査装置は、テーブル上に搭載された半導体ウェーハに
レーザー光等の光ビームを照射して、半導体ウェーハの
表面から発生する反射光又は散乱光の強度を検出するも
のである。このような装置に関するものとしては、例え
ば特開２００１−２０８６９７号公報に記載のものがあ
る。2. Description of the Related Art An inspection apparatus for inspecting foreign substances on the surface of a semiconductor wafer is designed to irradiate a semiconductor wafer mounted on a table with a light beam such as a laser beam to generate reflected light or scattered light generated from the surface of the semiconductor wafer. Is to detect the intensity of. An example of such an apparatus is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-208697.
【０００３】このような装置で半導体ウェーハの表面全
体を検査するためには、光ビーム自体を走査するか、半
導体ウェーハを移動するか、あるいはその両方を行うこ
とによって、光ビームを半導体ウェーハの表面全体に照
射しなければならない。従来の異物検査装置の多くは、
半導体ウェーハを搭載したテーブルが回転しながら移動
することによって、光ビームが半導体ウェーハの表面を
スパイラル状に移動するようにしていた。この場合、半
導体ウェーハを搭載するテーブルは、半導体ウェーハを
高速で回転する必要があり、半導体ウェーハを強固に保
持するために半導体ウェーハの裏面を汚したり傷付けた
りする恐れがあった。In order to inspect the entire surface of a semiconductor wafer with such an apparatus, the light beam is scanned by moving the semiconductor wafer itself, moving the semiconductor wafer, or both. You have to illuminate the whole. Most conventional foreign matter inspection devices
The light beam moves in a spiral shape on the surface of the semiconductor wafer by moving the table on which the semiconductor wafer is mounted while rotating. In this case, the table on which the semiconductor wafer is mounted needs to rotate the semiconductor wafer at high speed, and there is a possibility that the back surface of the semiconductor wafer may be soiled or scratched in order to firmly hold the semiconductor wafer.
【０００４】これに対し、半導体ウェーハの回転及び移
動と共に、光ビーム自体を走査する方法がある。図５
は、異物検査装置の光ビームの走査を示す図である。光
ビームの中心Ｂは、光ビームが走査されることによって
小さな振幅で移動し、かつ、ステージの回転及び移動に
よって半導体ウェーハ１の表面をスパイラル状に移動す
る。このように光ビームを走査すると、半導体ウェーハ
１の回転速度を遅くすることができる。従って、半導体
ウェーハを搭載するテーブルは、半導体ウェーハをあま
り強固に保持する必要がなく、半導体ウェーハの裏面を
汚したり傷付けたりする恐れが少なくなる。On the other hand, there is a method of scanning the light beam itself as the semiconductor wafer rotates and moves. Figure 5
FIG. 6 is a diagram showing scanning of a light beam by the foreign substance inspection apparatus. The center B of the light beam moves with a small amplitude as the light beam is scanned, and the surface of the semiconductor wafer 1 moves spirally due to the rotation and movement of the stage. By scanning the light beam in this manner, the rotation speed of the semiconductor wafer 1 can be slowed down. Therefore, the table on which the semiconductor wafer is mounted does not need to hold the semiconductor wafer very firmly, and the risk of soiling or scratching the back surface of the semiconductor wafer is reduced.
【０００５】従来、光学装置で光ビームを走査する手段
としては、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、音響光学
偏向器等が知られている。このうち音響光学偏向器は、
超音波周波数変調により内部素子の疎密を変化させるこ
とにより回折光の射出角度を変化させるものであり、走
査速度が速く、ガルバノミラーやポリゴンミラーのよう
に機械的調整が難しくない。Galvano mirrors, polygon mirrors, acousto-optic deflectors and the like have been known as means for scanning a light beam in an optical device. Of these, the acousto-optic deflector
The emission angle of the diffracted light is changed by changing the density of the internal elements by ultrasonic frequency modulation, the scanning speed is fast, and mechanical adjustment is not difficult unlike the galvanometer mirror and polygon mirror.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図４は、音響光学偏向
器の入射光と射出された０次光及び１次光を示す図であ
る。音響光学偏向器２２からは、回折による０次光、１
次光、２次光等が射出されるが、図４では光量が多い０
次光と１次光のみを示している。θは、０次光と１次光
の射出角度の違いを示す。なお、図４では０次光が入射
光と同じ角度で射出される例を示しているが、各回折光
の射出角度は音響光学偏向器によって様々である。FIG. 4 is a diagram showing the incident light of the acousto-optic deflector and the emitted zero-order light and first-order light. From the acousto-optic deflector 22, 0th order light due to diffraction, 1
Secondary light, secondary light, etc. are emitted, but in FIG.
Only the secondary light and the primary light are shown. θ indicates the difference between the emission angles of the 0th-order light and the 1st-order light. Although FIG. 4 shows an example in which the 0th-order light is emitted at the same angle as the incident light, the emission angle of each diffracted light varies depending on the acousto-optic deflector.
【０００７】異物検査装置では最も光量の多い１次光の
みを異物検査に使用するが、０次光は１次光に次いで光
量が多く、ノイズ源となって検出精度低下の原因とな
る。０次光と１次光の射出角度の違いθが小さいため、
１次光に影響を与えずに０次光だけをスリット等で遮断
することは難しい。スリットを用いた場合は、回折等に
よりスリット自体がノイズ源となる恐れがある。In the foreign matter inspection apparatus, only the primary light having the largest light quantity is used for the foreign matter inspection. However, the 0th order light has the second largest quantity of light after the primary light and becomes a noise source, which causes deterioration of detection accuracy. Since the difference θ between the emission angles of the 0th-order light and the 1st-order light is small,
It is difficult to block only the 0th order light with a slit or the like without affecting the 1st order light. When the slit is used, the slit itself may become a noise source due to diffraction or the like.
【０００８】本発明は、音響光学偏向器を用いて光ビー
ムの走査を行う異物検査装置の検出精度を向上すること
を目的とする。It is an object of the present invention to improve the detection accuracy of a foreign matter inspection device that scans a light beam using an acousto-optic deflector.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の異物検査装置
は、被検査物へ直線偏光された光ビームを照射する投光
系手段と、被検査物の表面から発生する反射光又は散乱
光を受光する受光系手段とを備え、投光系手段が、光ビ
ームを発生する光ビーム発生手段と、光ビーム発生手段
で発生された光ビームを走査する音響光学偏向器と、音
響光学偏向器から射出された光ビームのうち、Ｓ偏光成
分又はＰ偏光成分を切り替え可能に遮断する遮断手段
と、入射光の偏光面を変えて射出する偏光面変換手段
と、偏光面変換手段を音響光学偏向器から被検査物への
光ビームの光路上に抜き差しする手段とを有するもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION A foreign matter inspection apparatus according to the present invention comprises a projection system means for irradiating an inspected object with a linearly polarized light beam, and a reflected light or a scattered light generated from the surface of the inspected object. A light beam generating means for generating a light beam, an acousto-optic deflector for scanning the light beam generated by the light beam generating means, and an acousto-optic deflector. Of the emitted light beam, a blocking means for switchingably blocking the S-polarized component or the P-polarized component, a polarization plane conversion means for changing the polarization plane of the incident light to be emitted, and a polarization plane conversion means for the acousto-optic deflector. From the optical fiber to the object to be inspected on the optical path of the optical beam.
【００１０】音響光学偏向器を透過した光は直線偏光さ
れており、０次光と１次光とでは偏光面が９０度異な
る。即ち、１次光がＰ偏光の場合は０次光がＳ偏光であ
り、１次光がＳ偏光の場合は０次光がＰ偏光である。遮
断手段は、切り替え操作によって、１次光がＰ偏光の場
合はＳ偏光成分を遮断し、１次光がＳ偏光の場合はＰ偏
光成分を遮断する。The light transmitted through the acousto-optic deflector is linearly polarized, and the polarization planes of the 0th order light and the 1st order light are different by 90 degrees. That is, when the primary light is P-polarized light, the 0th-order light is S-polarized light, and when the primary light is S-polarized light, the 0th-order light is P-polarized light. The blocking means blocks the S-polarized component when the primary light is P-polarized light and blocks the P-polarized component when the primary light is S-polarized by the switching operation.
【００１１】なお、遮断手段は、偏光板と、偏光板を回
転する手段とで構成することができる。また、遮断手段
は、Ｓ偏光成分を遮断する第１の偏光板と、Ｐ偏光成分
を遮断する第２の偏光板と、第１及び第２の偏光板を切
り替える手段とで構成することができる。さらに、遮断
手段は、Ｓ偏光成分を反射する第１の偏光ビームスプリ
ッタと、Ｐ偏光成分を反射する第２の偏光ビームスプリ
ッタと、第１及び第２の偏光ビームスプリッタを切り替
える手段とで構成することができる。The blocking means can be composed of a polarizing plate and a means for rotating the polarizing plate. Further, the blocking means can be composed of a first polarizing plate that blocks the S-polarized component, a second polarizing plate that blocks the P-polarized component, and a unit that switches between the first and second polarizing plates. . Further, the blocking means includes a first polarization beam splitter that reflects the S polarization component, a second polarization beam splitter that reflects the P polarization component, and a means for switching the first and second polarization beam splitters. be able to.
【００１２】異物検査装置では、被検査物の材質等に応
じて、Ｐ偏光の光ビームと、Ｓ偏光の光ビームとを使い
分けなければならない。音響光学偏向器から射出された
１次光の偏光面が必要な偏光面と異なる場合、音響光学
偏向器から被検査物への光ビームの光路上に偏光面変換
手段を挿入して、１次光の偏光面を変える。なお、偏光
面変換手段としては、波長板を使用することができる。In the foreign matter inspection apparatus, it is necessary to properly use the P-polarized light beam and the S-polarized light beam depending on the material of the inspection object. When the plane of polarization of the primary light emitted from the acousto-optic deflector is different from the required plane of polarization, the polarization plane conversion means is inserted in the optical path of the light beam from the acousto-optic deflector to the object to be inspected, Change the plane of polarization of light. A wave plate can be used as the polarization plane conversion means.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施の形態
による異物検査装置の概略構成を示す図である。異物検
査装置は、半導体ウェーハ１を搭載するウェーハテーブ
ル１０と、半導体ウェーハ１へ直線偏光された光ビーム
を照射する投光系と、半導体ウェーハ１の表面から発生
する反射光又は散乱光を受光する受光系とを含んで構成
されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The foreign matter inspection apparatus receives a wafer table 10 on which the semiconductor wafer 1 is mounted, a light projecting system for irradiating the semiconductor wafer 1 with a linearly polarized light beam, and reflected light or scattered light generated from the surface of the semiconductor wafer 1. And a light receiving system.
【００１４】被検査物である半導体ウェーハ１は、ウェ
ーハテーブル１０に搭載される。ウェーハテーブル１０
が回転及び移動することにより、投光系から照射された
光ビームが半導体ウェーハ１の表面をスパイラル状に移
動し、半導体ウェーハ１の表面全体が検査される。The semiconductor wafer 1, which is the object to be inspected, is mounted on the wafer table 10. Wafer table 10
By rotating and moving, the light beam emitted from the light projecting system moves spirally on the surface of the semiconductor wafer 1, and the entire surface of the semiconductor wafer 1 is inspected.
【００１５】投光系は、レーザー装置２０、レンズ群２
１、音響光学偏向器２２、波長板２３、偏光板２４、走
査回路４０、制御回路５０、波長板着脱機構６０、及び
偏光板回転機構７０を含んで構成されている。レーザー
装置２０は、所定の波長のレーザー光を発生する。レン
ズ群２１は、レーザー装置２０で発生されたレーザー光
をビームスポットが円形又は楕円形となるように光ビー
ムを集束して、音響光学偏向器２２へ射出する。The light projecting system includes a laser device 20 and a lens group 2.
1, an acousto-optic deflector 22, a wave plate 23, a polarizing plate 24, a scanning circuit 40, a control circuit 50, a wave plate attaching / detaching mechanism 60, and a polarizing plate rotating mechanism 70. The laser device 20 generates laser light having a predetermined wavelength. The lens group 21 focuses a laser beam generated by the laser device 20 so that the beam spot has a circular or elliptical shape and emits it to the acousto-optic deflector 22.
【００１６】音響光学偏向器２２は、走査回路４０によ
り制御され、レンズ群２１から入射した光ビームを走査
する。音響光学偏向器２２から射出された光ビームは直
線偏光されており、例えば、０次光がＰ偏光、１次光が
Ｓ偏光となる。逆に、０次光がＳ偏光、１次光がＰ偏光
となる音響光学偏向器を用いてもよい。The acousto-optic deflector 22 is controlled by the scanning circuit 40 and scans the light beam incident from the lens group 21. The light beam emitted from the acousto-optic deflector 22 is linearly polarized. For example, the 0th-order light is P-polarized light and the 1st-order light is S-polarized light. On the contrary, an acousto-optic deflector in which the 0th-order light is S-polarized and the 1st-order light is P-polarized may be used.
【００１７】まず、音響光学偏向器２２から射出された
０次光がＰ偏光、１次光がＳ偏光の場合について説明す
る。First, the case where the 0th-order light emitted from the acousto-optic deflector 22 is P-polarized light and the 1st-order light is S-polarized light will be described.
【００１８】異物検査では、半導体ウェーハ１の材質や
表面に形成された膜の種類等に応じて、Ｐ偏光照射を行
うのか、あるいはＳ偏光照射を行うのかが選択される。
この選択は、異物検査装置の操作者が行ってもよいし、
半導体ウェーハ１についての情報を入力すると異物検査
装置が自動的に行うようにしてもよい。制御回路５０に
は、Ｐ偏光照射、Ｓ偏光照射のどちらが選択されたかが
記憶されている。In the foreign matter inspection, whether to irradiate P-polarized light or S-polarized light is selected depending on the material of the semiconductor wafer 1 and the type of film formed on the surface.
This selection may be made by the operator of the foreign matter inspection device,
The foreign substance inspection apparatus may automatically perform the input of information about the semiconductor wafer 1. The control circuit 50 stores which of P-polarized light irradiation and S-polarized light irradiation is selected.
【００１９】Ｐ偏光照射の場合、波長板着脱機構６０
は、制御回路５０の制御により、音響光学偏向器２２と
偏光板２４の間に波長板２３を挿入する。波長板着脱機
構６０は、モータやエアシリンダ等の駆動手段と、その
駆動回路を含んで構成されている。波長板２３が挿入さ
れると、音響光学偏向器２２から射出された０次光及び
１次光は、波長板２３を通過して偏光面が９０度回転さ
れる。従って、０次光はＰ偏光からＳ偏光へと変わり、
１次光はＳ偏光からＰ偏光へと変わる。偏光板回転機構
７０は、制御回路５０の制御により、偏光板２４の偏光
軸が縦になるように偏光板２４を回転する。偏光板回転
機構７０は、偏光板２４を回転可能に保持する機構と、
モータ等の駆動手段及びその駆動回路を含んで構成され
ている。偏光軸が縦になるように回転された偏光板２４
は、波長板２３を通過してＳ偏光となった０次光を遮断
し、Ｐ偏光となった１次光を透過する。In the case of P-polarized irradiation, the wave plate attaching / detaching mechanism 60
Under the control of the control circuit 50, the wave plate 23 is inserted between the acousto-optic deflector 22 and the polarizing plate 24. The wave plate attachment / detachment mechanism 60 is configured to include drive means such as a motor and an air cylinder, and a drive circuit therefor. When the wave plate 23 is inserted, the 0th-order light and the 1st-order light emitted from the acousto-optic deflector 22 pass through the wave plate 23 and the polarization plane is rotated by 90 degrees. Therefore, the 0th order light changes from P polarization to S polarization,
The primary light changes from S polarized light to P polarized light. The polarizing plate rotating mechanism 70 rotates the polarizing plate 24 under the control of the control circuit 50 so that the polarizing axis of the polarizing plate 24 becomes vertical. The polarizing plate rotating mechanism 70 includes a mechanism for rotatably holding the polarizing plate 24,
It is configured to include a drive unit such as a motor and a drive circuit thereof. Polarizing plate 24 rotated so that the polarization axis is vertical
Cuts off the 0th-order light that has passed through the wave plate 23 and has become S-polarized light, and transmits the 1st-order light that has become P-polarized light.
【００２０】一方、Ｓ偏光照射の場合、波長板着脱機構
６０は、制御回路５０の制御により、音響光学偏向器２
２と偏光板２４の間に波長板２３を挿入しない。偏光板
回転機構７０は、制御回路５０の制御により、偏光板２
４の偏光軸が横になるように偏光板２４を回転する。偏
光軸が横になるように回転された偏光板２４は、音響光
学偏向器２２から射出されたＰ偏光の０次光を遮断し、
Ｓ偏光の１次光を透過する。On the other hand, in the case of S-polarized light irradiation, the wave plate attaching / detaching mechanism 60 is controlled by the control circuit 50 so that the acousto-optical deflector 2 is operated.
The wave plate 23 is not inserted between 2 and the polarizing plate 24. The polarization plate rotating mechanism 70 controls the polarization plate 2 under the control of the control circuit 50.
The polarizing plate 24 is rotated so that the polarization axis of 4 is horizontal. The polarizing plate 24, which is rotated so that the polarization axis is horizontal, blocks the P-polarized 0th order light emitted from the acousto-optic deflector 22,
S-polarized primary light is transmitted.
【００２１】次に、音響光学偏向器２２から射出された
０次光がＳ偏光、１次光がＰ偏光の場合について説明す
る。Next, the case where the 0th-order light emitted from the acousto-optic deflector 22 is S-polarized light and the 1st-order light is P-polarized light will be described.
【００２２】Ｐ偏光照射の場合、波長板着脱機構６０
は、制御回路５０の制御により、音響光学偏向器２２と
偏光板２４の間に波長板２３を挿入しない。偏光板回転
機構７０は、制御回路５０の制御により、偏光板２４の
偏光軸が縦になるように偏光板２４を回転する。偏光軸
が縦になるように回転された偏光板２４は、音響光学偏
向器２２から射出されたＳ偏光の０次光を遮断し、Ｐ偏
光の１次光を透過する。In the case of P-polarized irradiation, the wave plate attaching / detaching mechanism 60
Does not insert the wave plate 23 between the acousto-optic deflector 22 and the polarizing plate 24 under the control of the control circuit 50. The polarizing plate rotating mechanism 70 rotates the polarizing plate 24 under the control of the control circuit 50 so that the polarizing axis of the polarizing plate 24 becomes vertical. The polarizing plate 24, which is rotated so that the polarization axis is vertical, blocks the S-polarized 0th-order light emitted from the acousto-optic deflector 22 and transmits the P-polarized 1st-order light.
【００２３】一方、Ｓ偏光照射の場合、波長板着脱機構
６０は、制御回路５０の制御により、音響光学偏向器２
２と偏光板２４の間に波長板２３を挿入する。波長板２
３が挿入されると、音響光学偏向器２２から射出された
０次光及び１次光は、波長板２３を通過して偏光面が９
０度回転される。従って、０次光はＳ偏光からＰ偏光へ
と変わり、１次光はＰ偏光からＳ偏光へと変わる。偏光
板回転機構７０は、制御回路５０の制御により、偏光板
２４の偏光軸が横になるように偏光板２４を回転する。
偏光軸が横になるように回転された偏光板２４は、波長
板２３を通過してＰ偏光となった０次光を遮断し、Ｓ偏
光となった１次光を透過する。On the other hand, in the case of S-polarized light irradiation, the wave plate attachment / detachment mechanism 60 is controlled by the control circuit 50 so that the acousto-optic deflector 2 is operated.
The wave plate 23 is inserted between the polarizing plate 24 and the polarizing plate 24. Wave plate 2
When 3 is inserted, the 0th-order light and the 1st-order light emitted from the acousto-optic deflector 22 pass through the wave plate 23 and have a polarization plane of 9 degrees.
It is rotated 0 degrees. Therefore, the 0th-order light changes from S-polarized light to P-polarized light, and the 1st-order light changes from P-polarized light to S-polarized light. The polarization plate rotating mechanism 70 rotates the polarization plate 24 under the control of the control circuit 50 so that the polarization axis of the polarization plate 24 becomes horizontal.
The polarizing plate 24, which is rotated so that the polarization axis is horizontal, blocks the 0th-order light that has passed through the wave plate 23 and has become P-polarized light, and transmits the 1st-order light that has become S-polarized light.
【００２４】このようにして、投光系は、Ｐ偏光照射又
はＳ偏光照射の選択に応じて、Ｐ偏光又はＳ偏光の光ビ
ームを半導体ウェーハ１へ照射する。半導体ウェーハ１
に照射された光ビームは、半導体ウェーハ１の表面で反
射し、半導体ウェーハ１の表面に異物が存在する場合は
異物によって反射及び散乱される。In this way, the light projecting system irradiates the semiconductor wafer 1 with a P-polarized or S-polarized light beam in accordance with the selection of P-polarized light irradiation or S-polarized light irradiation. Semiconductor wafer 1
The light beam radiated on the surface of the semiconductor wafer 1 is reflected by the surface of the semiconductor wafer 1, and when foreign matter is present on the surface of the semiconductor wafer 1, the light beam is reflected and scattered by the foreign matter.
【００２５】受光系は、光電変換素子３０、スリット３
１、及び集光レンズ３２，３３を含んで構成されてい
る。なお、図１では受光系を１組だけ示してあるが、受
光系は半導体ウェーハ１の周囲に複数組も設けてもよ
い。半導体ウェーハ１の表面からの反射光又は散乱光
は、集光レンズ３２，３３で集光され、スリット３１を
通過して、光電変換素子３０の受光面で結像する。光電
変換素子３０は、例えば光電子増倍管（フォトマルチプ
ライヤ）で構成され、受光面で受光した反射光又は散乱
光の強度を電気信号に変換して出力する。光電変換素子
３０から出力された電気信号は、図示しない信号処理回
路によって処理されて、半導体ウェーハ１０の表面の異
物が検出される。The light receiving system includes a photoelectric conversion element 30 and a slit 3.
1 and the condenser lenses 32 and 33. Although only one light receiving system is shown in FIG. 1, a plurality of light receiving systems may be provided around the semiconductor wafer 1. Reflected light or scattered light from the surface of the semiconductor wafer 1 is condensed by the condenser lenses 32 and 33, passes through the slit 31, and forms an image on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 30. The photoelectric conversion element 30 is composed of, for example, a photomultiplier tube (photomultiplier), and converts the intensity of reflected light or scattered light received by the light receiving surface into an electric signal and outputs the electric signal. The electric signal output from the photoelectric conversion element 30 is processed by a signal processing circuit (not shown), and foreign matter on the surface of the semiconductor wafer 10 is detected.
【００２６】図１に示した実施の形態によれば、偏光板
を回転することにより、０次光がＳ偏光であってもＰ偏
光であっても１枚の偏光板を用いて遮断することができ
る。According to the embodiment shown in FIG. 1, by rotating the polarizing plate, the 0th-order light is blocked by using one polarizing plate regardless of whether it is S-polarized light or P-polarized light. You can
【００２７】図２は、本発明の他の実施の形態による異
物検査装置の概略構成を示す図である。本実施の形態が
図１に示した実施の形態と相違する点は、投光系におい
て、偏光板２４及び偏光板回転機構７０の代わりに、偏
光板２４ａ，２４ｂ及び偏光板切替機構８０を設けたこ
とである。その他の構成要素は、図１に示した実施の形
態と同様である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of a foreign matter inspection apparatus according to another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that, in the light projecting system, instead of the polarizing plate 24 and the polarizing plate rotating mechanism 70, polarizing plates 24a and 24b and a polarizing plate switching mechanism 80 are provided. That is. Other components are the same as those in the embodiment shown in FIG.
【００２８】偏光板切替機構８０は、制御回路５０の制
御により、偏光板２４ａ，２４ｂのどちらか一方が光ビ
ームの光路上に来るように偏光板２４ａ，２４ｂを移動
する。偏光板切替機構８０は、２つの偏光板２４ａ，２
４ｂを移動可能に保持する機構と、モータやエアシリン
ダ等の駆動手段及びその駆動回路を含んで構成されてい
る。偏光板２４ａ，２４ｂの一方は、偏光軸を縦にして
置かれており、Ｓ偏光を遮断してＰ偏光を透過する。他
方は、偏光軸を横にして置かれており、Ｐ偏光を遮断し
てＳ偏光を透過する。投光系は、偏光板２４ａ，２４ｂ
を切り替えることによって、Ｐ偏光又はＳ偏光の光ビー
ムを半導体ウェーハ１へ照射する。Under the control of the control circuit 50, the polarizing plate switching mechanism 80 moves the polarizing plates 24a and 24b so that either one of the polarizing plates 24a and 24b is on the optical path of the light beam. The polarization plate switching mechanism 80 includes two polarization plates 24a, 2
4b is movably held, a drive unit such as a motor and an air cylinder, and a drive circuit thereof. One of the polarizing plates 24a and 24b is placed with the polarization axis vertical, and blocks S polarized light and transmits P polarized light. The other is placed with the polarization axis in the horizontal direction, blocks P-polarized light and transmits S-polarized light. The light projecting system includes polarizing plates 24a and 24b.
The semiconductor wafer 1 is irradiated with the P-polarized light beam or the S-polarized light beam.
【００２９】図３は、本発明のさらに他の実施の形態に
よる異物検査装置の概略構成を示す図である。本実施の
形態が図１に示した実施の形態と相違する点は、投光系
において、偏光板２４及び偏光板回転機構７０の代わり
に、偏光ビームスプリッタ２５ａ，２５ｂ及び偏光ビー
ムスプリッタ切替機構９０を設けたことである。その他
の構成要素は、図１に示した実施の形態と同様である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic structure of a foreign matter inspection apparatus according to still another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that, in the light projecting system, instead of the polarizing plate 24 and the polarizing plate rotating mechanism 70, the polarizing beam splitters 25a and 25b and the polarizing beam splitter switching mechanism 90 are used. Is provided. Other components are the same as those in the embodiment shown in FIG.
【００３０】偏光ビームスプリッタ切替機構９０は、制
御回路５０の制御により、偏光ビームスプリッタ２５
ａ，２５ｂのどちらか一方が光ビームの光路上に来るよ
うに偏光ビームスプリッタ２５ａ，２５ｂを移動する。
偏光ビームスプリッタ切替機構９０は、２つの偏光ビー
ムスプリッタ２５ａ，２５ｂを移動可能に保持する機構
と、モータやエアシリンダ等の駆動手段及びその駆動回
路を含んで構成されている。偏光ビームスプリッタ２５
ａ，２５ｂの一方は、Ｓ偏光を反射してＰ偏光を透過す
る。他方は、Ｐ偏光を反射してＳ偏光を透過する。投光
系は、偏光ビームスプリッタ２５ａ，２５ｂを切り替え
ることによって、Ｐ偏光又はＳ偏光の光ビームを半導体
ウェーハ１へ照射する。The polarization beam splitter switching mechanism 90 is controlled by the control circuit 50, and the polarization beam splitter 25
The polarization beam splitters 25a and 25b are moved so that either one of a and 25b is on the optical path of the light beam.
The polarization beam splitter switching mechanism 90 is configured to include a mechanism for movably holding the two polarization beam splitters 25a and 25b, a drive unit such as a motor and an air cylinder, and a drive circuit thereof. Polarizing beam splitter 25
One of a and 25b reflects S-polarized light and transmits P-polarized light. The other reflects P-polarized light and transmits S-polarized light. The light projecting system irradiates the semiconductor wafer 1 with a P-polarized or S-polarized light beam by switching the polarization beam splitters 25a and 25b.
【００３１】図２又は図３に示した実施の形態によれ
ば、図１に示した実施の形態のように偏光板２４を回転
制御する必要がなく、２つの偏光板２４ａ，２４ｂ又は
偏光ビームスプリッタ２５ａ，２５ｂを移動するだけで
よいので、切替機構の構成が簡単になる。According to the embodiment shown in FIG. 2 or 3, it is not necessary to control the rotation of the polarizing plate 24 as in the embodiment shown in FIG. 1, and the two polarizing plates 24a and 24b or the polarized beams are not used. Since it is only necessary to move the splitters 25a and 25b, the configuration of the switching mechanism becomes simple.
【００３２】以上説明した実施の形態では、偏光面変換
手段である波長板２３を音響光学偏向器２２と遮断手段
（偏光板２４、偏光板２４ａ，２４ｂ、又は偏光ビーム
スプリッタ２５ａ，２５ｂ）との間に挿入していたが、
偏光面変換手段は遮断手段と被検査物との間に挿入して
もよい。In the embodiment described above, the wave plate 23, which is the polarization plane conversion means, is provided with the acousto-optic deflector 22 and the blocking means (the polarization plate 24, the polarization plates 24a and 24b, or the polarization beam splitters 25a and 25b). I had inserted it between
The polarization plane conversion means may be inserted between the blocking means and the inspection object.
【００３３】また、以上説明した実施の形態では、光源
としてレーザー装置２０を使用していたが、白色光や紫
外光等を発生する光源であってもよい。さらに、以上説
明した実施の形態では、光ビームが半導体ウェーハ１の
表面をスパイラル状に走査していたが、Ｘ−Ｙ移動や回
転移動（同心円と半径方向の送り）等で走査してもよ
い。さらに、上述の実施の形態では、レンズ群２１は、
ビーム形状の成形と収束の二つの機能を有する場合につ
いて説明したが、レンズ群２１が光ビームを拡大（ビー
ムエキスパンダ）すると共にビーム形状を円形又は楕円
形に変形する機能を有し、偏向板の後に別途収束レンズ
を設け、それで収束するようにしてもよい。Although the laser device 20 is used as the light source in the above-described embodiments, it may be a light source that emits white light, ultraviolet light, or the like. Further, in the embodiment described above, the light beam scans the surface of the semiconductor wafer 1 in a spiral shape, but the light beam may scan by XY movement or rotational movement (concentric circle and radial feed). . Furthermore, in the above-described embodiment, the lens group 21 is
The case of having the two functions of shaping and converging the beam shape has been described, but the lens group 21 has a function of expanding the light beam (beam expander) and deforming the beam shape into a circular shape or an elliptical shape. Alternatively, a converging lens may be provided after that to converge the light.
【００３４】本発明は、半導体ウェーハの検査装置に限
らず、音響光学偏向器を用いた異物検査装置に広く適用
されるものである。The present invention is widely applied not only to the semiconductor wafer inspection apparatus but also to a foreign matter inspection apparatus using an acousto-optic deflector.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、音響光学偏向器から射
出される０次光を遮断手段によって効果的に遮断するこ
とができる。従って、音響光学偏向器を用いて光ビーム
の走査を行う異物検査装置の検出精度を向上することが
できる。According to the present invention, the 0th order light emitted from the acousto-optic deflector can be effectively blocked by the blocking means. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the foreign matter inspection device that scans the light beam using the acousto-optic deflector.
【００３６】また、偏光面変換手段を音響光学偏向器か
ら被検査物への光ビームの光路上に抜き差しすることに
よって、Ｐ偏光照射又はＳ偏光照射を切り替えることが
できる。Further, the P-polarized light irradiation or the S-polarized light irradiation can be switched by inserting / removing the polarization plane converting means into / from the optical path of the light beam from the acousto-optic deflector to the object to be inspected.
【図１】 本発明の一実施の形態による異物検査装置の
概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a foreign matter inspection device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の他の実施の形態による異物検査装置
の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a foreign matter inspection device according to another embodiment of the present invention.
【図３】 本発明のさらに他の実施の形態による異物検
査装置の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a foreign matter inspection device according to still another embodiment of the present invention.
【図４】 音響光学偏向器の入射光と射出された０次光
及び１次光を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing incident light of an acousto-optic deflector and emitted zero-order light and first-order light.
【図５】 異物検査装置の光ビームの走査を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing scanning of a light beam of the foreign matter inspection apparatus.
１…半導体ウェーハ、１０…ウェーハテーブル、２０…
レーザー装置、２１…レンズ群、２２…音響光学偏向
器、２３…波長板、２４，２４ａ，２４ｂ…偏光板、２
５ａ，２５ｂ…偏光ビームスプリッタ、３０…光電変換
素子、３１…スリット、３２，３３…集光レンズ、４０
…走査回路、５０…制御回路、６０…波長板着脱機構、
７０…偏光板回転機構、８０…偏光板切替機構、９０…
偏光ビームスプリッタ切替機構1 ... Semiconductor wafer, 10 ... Wafer table, 20 ...
Laser device, 21 ... Lens group, 22 ... Acousto-optic deflector, 23 ... Wave plate, 24, 24a, 24b ... Polarizing plate, 2
5a, 25b ... Polarizing beam splitter, 30 ... Photoelectric conversion element, 31 ... Slit, 32, 33 ... Condensing lens, 40
... scanning circuit, 50 ... control circuit, 60 ... wave plate attaching / detaching mechanism,
70 ... Polarizing plate rotating mechanism, 80 ... Polarizing plate switching mechanism, 90 ...
Polarization beam splitter switching mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AB01 BA10 BA11 BB07 BB11 BB20 BC05 CA02 CB01 CB05 DA06 DA07 DA08 2H041 AA22 AB30 AC01 AZ05 2H099 AA00 CA11 DA00 4M106 AA01 BA06 CA41 DB14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2G051 AA51 AB01 BA10 BA11 BB07 BB11 BB20 BC05 CA02 CB01 CB05 DA06 DA07 DA08 2H041 AA22 AB30 AC01 AZ05 2H099 AA00 CA11 DA00 4M106 AA01 BA06 CA41 DB14
Claims (5)
射する投光系手段と、 被検査物の表面から発生する反射光又は散乱光を受光す
る受光系手段とを備え、 前記投光系手段は、 光ビームを発生する光ビーム発生手段と、 前記光ビーム発生手段で発生された光ビームを走査する
音響光学偏向器と、 前記音響光学偏向器から射出された光ビームのうち、Ｓ
偏光成分又はＰ偏光成分を切り替え可能に遮断する遮断
手段と、 入射光の偏光面を変えて射出する偏光面変換手段と、 前記偏光面変換手段を前記音響光学偏向器から被検査物
への光ビームの光路上に抜き差しする手段とを有するこ
とを特徴とする異物検査装置。1. A light projecting system means for irradiating an inspected object with a linearly polarized light beam, and a light receiving system means for receiving reflected light or scattered light generated from the surface of the inspected object. The system means includes a light beam generating means for generating a light beam, an acousto-optic deflector for scanning the light beam generated by the light beam generating means, and a light beam emitted from the acousto-optic deflector, S
A blocking unit that switchesably blocks the polarization component or the P polarization component, a polarization plane conversion unit that changes the polarization plane of the incident light and emits the light, and a polarization plane conversion unit that outputs light from the acousto-optic deflector to the object to be inspected. A foreign matter inspection apparatus comprising: a means for inserting and removing the beam onto the optical path.
を回転する手段とからなることを特徴とする請求項１に
記載の異物検査装置。2. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the blocking means includes a polarizing plate and a means for rotating the polarizing plate.
第１の偏光板と、Ｐ偏光成分を遮断する第２の偏光板
と、前記第１及び第２の偏光板を切り替える手段とから
なることを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。3. The blocking means comprises a first polarizing plate that blocks an S-polarized component, a second polarizing plate that blocks a P-polarized component, and a unit that switches between the first and second polarizing plates. The foreign matter inspection device according to claim 1, wherein
第１の偏光ビームスプリッタと、Ｐ偏光成分を反射する
第２の偏光ビームスプリッタと、前記第１及び第２の偏
光ビームスプリッタを切り替える手段とからなることを
特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。4. The blocking means switches between a first polarization beam splitter that reflects an S-polarized component, a second polarization beam splitter that reflects a P-polarized component, and the first and second polarization beam splitters. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。5. The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the polarization plane conversion means is composed of a wave plate.
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|---|---|---|---|
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