JP2004193529A - Wafer evaluation method and apparatus - Google Patents

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JP2004193529A JP2002369802A JP2002369802A JP2004193529A JP 2004193529 A JP2004193529 A JP 2004193529A JP 2002369802 A JP2002369802 A JP 2002369802A JP 2002369802 A JP2002369802 A JP 2002369802A JP 2004193529 A JP2004193529 A JP 2004193529A
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Miho Iwabuchi
美保 岩渕
Haruhiko Kususe
治彦 楠瀬
Masanori Kobayashi
正典 小林
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Lasertec Corp
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Lasertec Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer evaluation method and apparatus which can effectively detect and identify what type of defects or contaminations are present on a wafer and how the defects or foreign mater is distributed on the wafer. <P>SOLUTION: Optical scanning equipment based on a confocal optical system inspects the surface of a wafer to be inspected as a sample, identifies the defects or contaminations on the sample surface detected by the inspection according to its type, outputs and displays the position of the identified defects or contaminations on a wafer screen corresponding to the specimen by a symbol indicative of the type of the defects or contaminations. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエーハ、例えばシリコンウエーハ等の半導体ウエーハ上に存在する欠陥や異物を自動的に検出及び識別するウエーハの評価方法及び装置に関する。
【0002】
【関連技術】
一般にシリコンウエーハ等の半導体ウエーハの製造方法は、チョクラルスキー(CZ)法等を使用して単結晶インゴットを育成する単結晶製造工程と、この単結晶インゴットをスライスし少なくとも一主面が鏡面状に加工されるウエーハ加工工程からなる。更にウエーハ加工工程は、単結晶インゴットをスライスして薄円板状のウエーハを得るスライス工程と、該スライス工程によって得られたウエーハの割れ、欠けを防止するためにその外周部を面取りする面取り工程と、このウエーハを平坦化するラッピング工程と、面取り及びラッピングされたウエーハに残留する加工歪みを除去するエッチング工程と、そのウエーハ表面を鏡面化する研磨(ポリッシング)工程と、研磨されたウエーハを洗浄して、これに付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程を有している。上記工程は、主な工程を示したもので、他に熱処理工程等の工程が加わったり、工程順が入れ換えられたり、多段で行われたりする。このように製造されたシリコンウエーハは、最終的に品質検査が行われ、その後ウエーハを収納する容器に入れられ包装後、この製造された鏡面研磨ウエーハ(以下、PWということがある)を用いてデバイスを形成するためデバイス製造会社(デバイス工程)に送られる。またデバイスを形成する前に鏡面研磨ウエーハに付加価値をつけるために、さらに鏡面研磨ウエーハ上にエピタキシャル層を形成するエピ工程を含む場合もある。このような工程を経て得られたウエーハはエピタキシャルウエーハ(以下、エピウエーハ又はEPWということがある)と呼ばれている。この他にも鏡面研磨ウエーハを酸化膜を介して貼り合わせSOIウエーハ等を製造することがある。
【0003】
このような製造工程の中で、デバイスの微細化に伴い、達成すべきデバイス特性がますます厳しくなり、シリコンウエーハに対しても更なる結晶品質の完全性と表面の清浄化が要求されている。
【0004】
従って、シリコンウエーハの品質を精密に評価し、シリコンウエーハの作製及びデバイス作製プロセスの改善を図っていく必要がある。つまり、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハの製造においては、ウエーハに存在する欠陥やウエーハ上に付着する異物が歩留り低下の要因となり、これらウエーハに付着した欠陥や異物を検査して、欠陥や異物の発生量を管理したり、ウエーハに存在する欠陥や付着した異物を分析して欠陥や異物の発生源(発生工程)を解析したりすることがある。
【0005】
シリコンウエーハ等の半導体ウエーハに検出される欠陥や異物としては、上記単結晶製造工程で導入される結晶起因の欠陥と、ウエーハ加工工程で導入される加工起因の欠陥、または不純物(パーティクルや重金属等)などの異物によるものに大別される。
【0006】
従来、このようなシリコンウエーハ表面の検査には、パーティクルカウンタと呼ばれる光散乱を原理とした検査装置が主に使われていた。
【0007】
この装置は散乱強度を検出しウエーハ上のパーティクルを検出するものであるがパーティクル等の他にも一定の大きさ以上であれば種々の欠陥を検出してしまい、これらの区別が困難なことから、この方法で検出される欠陥や異物を一緒にカウントし、LPD(Light Point Defect)という名称で欠陥の発生量を管理している。
【0008】
これまでにデバイス工程で問題となる欠陥としては、ウエーハの表層近くに現れるCOP(Crystal Originated Particle)が知られている。これらは、結晶を引き上げる際に導入されてしまう結晶起因の欠陥である。このような欠陥を評価する方法としては、各欠陥を評価する前に、シリコンウエーハ自体に前処理を行い、特定の欠陥について感度を向上させ(欠陥を顕在化させ)、その後目視や電子顕微鏡などで欠陥を直接観察している。例えば、上記COPの検査では、COPは0.1μm以下の欠陥であるが、アンモニア、過酸化水素水の溶液(SC1溶液ともいわれる)で処理することによって顕在化しウエーハ表面にピットとして現れ、これを検出している。
【0009】
また、パーティクルカウンタにより検出したウエーハ上の輝点の位置を特定し、他の測定装置により前記輝点と同一点を測定するなどし、欠陥の識別等が行われていた。
【0010】
シリコンウエーハ表面の評価方法としては、パーティクルカウンタの他にも近年コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡が用いられてきている。コンフォーカル光学系とは、サンプル上にレーザー光を集束させて微小スポットで照射し、その反射光を受光器の全面に配置したピンホールに再び集束させ、ピンホールを通過した光量を検出するものである。この方法では従来のパーティクルカウンタに比べ、高感度にウエーハ表面の欠陥や異物が評価されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡でも、その装置で検出された欠陥をいままで一緒にカウントしその総量や分布を観察していた。
【0012】
コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡では高感度で評価できることから、特に様々な形態の欠陥や異物を検出してしまう。これらの欠陥や異物の総数をカウントしてウエーハの品質を管理しても有効ではあるものの、評価結果を製造工程にフィードバックしたりするには問題がある。
【0013】
せめて結晶起因の欠陥と、ウエーハ加工工程で導入される加工起因の欠陥、または不純物(パーティクルや重金属等)などの異物を区別する必要がある。
【0014】
つまり、従来は欠陥や異物は数や面内の分布はある程度確認できるものの、その欠陥の種類や欠陥毎の位置情報(分布)等については明確に把握されていなかった。
【0015】
ウエーハを評価するにあたって重要な点は、どんな種類の欠陥や異物がウエーハ上に存在し、各欠陥や異物がどのように分布しているかを明らかにすることである。
【0016】
特にコンフォーカル光学系による光学的走査装置(例えば、レーザー顕微鏡)を用いると検出しやすい特徴的な欠陥がウエーハ上に存在していることがわかった。このような欠陥を効果的に検出及び識別し、この欠陥が存在しないように製造工程を改善(フィードバック)したりする必要がある。
【0017】
上記したようなウエーハ上の欠陥や異物の種類及びそれらの分布が判明すると、欠陥や異物のウエーハ付着状況が一目瞭然に判るので、欠陥や異物の発生原因を解明することがより容易になる。
【0018】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、どんな種類の欠陥や異物がウエーハ表面上に存在し、各欠陥や異物がどのようにウエーハ表面上に分布しているかを効果的に検出及び識別することのできるウエーハの評価方法及び装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
コンフォーカル光学系による光学的走査装置(例えば、レーザー顕微鏡)を用い、シリコンウエーハ表面に観察される欠陥を鋭意調査したところ、欠陥の発生要因により特徴的な形状が観察されることが明らかになった。従って特徴的な形状を画像処理することによって、欠陥の種類や欠陥毎の位置情報(分布)を正確に把握できることが可能であることが明らかになった。
【0020】
そこで本発明のウエーハの評価方法は、検査対象ウエーハである試料の表面をコンフォーカル光学系による光学的走査装置によって検査し、該検査によって検出された該試料表面上の欠陥や異物をその種類別に識別し、該識別された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって該試料に対応するウエーハ画面上に出力表示するようにしたことを特徴とする。
【0021】
特にコンフォーカル光学系による光学的走査装置で検出された前記試料(ウエーハ)表面上の欠陥や異物を、その形状と明暗から、その種類別を識別するのが好適である。
【0022】
特に、前記検査対象とされるウエーハとしてはシリコンウエーハを用いるのが効果的である。また、前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置としてはコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡を用いるのが好ましい。
【0023】
従来のパーティクルカウンタ(レーザー散乱方式による異物検査装置)などでは、異物や欠陥を区別することが困難であった。つまり欠陥を正確に識別するにはパーティクルカウンタで測定した欠陥部分を別な分析装置で測定し直すなどの手法がとられていた。しかしコンフォーカル光学系による光学的走査装置(例えば、レーザー顕微鏡)を用いることによって欠陥や異物の実態を同じ装置のまま直接観察することができ、これによって特定の欠陥や異物の分布を知ることができるようになり、例えば欠陥や異物毎の分布から、欠陥の発生起因やパーティクルの原因となった工程や装置等が判明することができる。
【0024】
このような評価方法を行う評価装置として、本発明のウエーハの評価装置の第1の態様は、検査対象ウエーハである試料の表面を検査するコンフォーカル光学系による光学的走査装置と、該光学的走査装置で得られた該試料表面の画像データを解析し該試料表面上に存在する欠陥や異物の種類別を識別する識別装置と、該識別された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって該試料に対応するウエーハ画面上に出力表示する出力装置を有する。前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置としてはコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡を用いることができる。
【0025】
特に前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置が、前記試料を支持する試料ステージと、光ビームを発生する光源と、前記光ビームを集束して該試料表面に光スポットを形成する対物レンズと、該試料表面からの反射光を受光する光検出器と、前記光源と対物レンズとの間の光路中に配置され、光源から該試料に向かう光ビームと該試料から光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタと、該試料と光スポットとを相対的に移動させる手段とを具え、該試料表面を光スポットにより走査し、該試料表面からの反射光により該試料の表面領域の情報を検出する光学式走査装置であって、該ビームスプリッタと該光検出器との間の光路中に遮光板を配置し、この遮光板により、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光する構成を有するのが好ましい。
【0026】
前記光スポットと前記試料とを相対的に移動させる手段を、光スポットに対して前記試料ステージを移動させる手段とするのが好適である。
【0027】
前記光スポットと前記試料とを相対的に移動させる手段を、前記ビームスプリッタと前記試料ステージとの間の光路巾に配置したビーム偏向装置とするのが好ましい。
【0028】
前記光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に、該光源から発生した光ビームをライン状に配列されたm本(mは2以上の自然数)のサブビームの1次元ビームアレイに変換する1次元回折格子を配置し、該試料上に形成したm個の光スポットにより該試料表面を走査することができる。
【0029】
前記光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に、m及びnを2以上の自然数とした場合に、該光源から発生した放射ビームをm行n列のマトリックス状に配列されたサブビームの2次元ビームアレイに変換する2次元回折格子を配置し、m×n個の2次元光スポットアレイにより該試料表面を走査し、前記遮光板を前記ビームスプリッタと前記光検出器との間の光学系の瞳の位置に配置するのが好ましい。
【0030】
前記試料と前記2次元光スポットアレイとを相対的に移動させる手段として、前記試料ステージを回転させる回転駆動装置及び前記試料ステージをその回転軸線と直交する軸線に沿って移動させる並進駆動装置を用い、2次元光スポットアレイにより試料をスパイラルスキャンするのが好適である。
【0031】
又、前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置としては、別の光学系でもよく、前記試料を支持する試料ステージと、放射ビームを発生する光源と、m及びnを2以上の自然数とした場合に、前記放射ビームをm行n列のマトリックス状に配列された光ビームのビームアレイに変換する2次元回折格子と、該ビームアレイを第1の走査方向に偏向するビーム偏向装置と、該ビームアレイの光ビームをスポット状に集束して試料上にm×n個の光スポットのアレイを形成する対物レンズと、該光源と該対物レンズとの間の光路中に配置され、該光源から該試料に向かう光ビームと該試料から光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタと、m’及びn’を2以上の自然数とした場合にm’行n’列のマトリックス状に配列した受光素子を有し、各受光素子が該試料上に形成された光スポットからの反射光をそれぞれ受光する光検出器と、該ビームスプリッタと該検出器との間の光路中の瞳位置に配置され、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光する遮光板とを具え、該試料表面からの反射ビームを該ビーム偏向装置を介して光検出器の受光素子に入射させ、該試料上に形成される光スポットアレイを、これら光スポットを前記第1の方向と直交する方向に投影した場合互いに隣接する光スポット間の間隔が等間隔となるように形成する構成を採用することもできる。
【0032】
前記試料上に形成されるm行n列の光スポットアレイの行方向の軸線と前記第1の方向と直交する方向の軸線とのなす角度をθとし、光スポットアレイの行方向のスポット間隔をp1とし、列方向のスポット間隔をp2とした場合に、下記式(1)
【0033】
【数3】
tanθ=(1/n)×(p1/p2)・・・・(1)
【0034】
を満たすように角度θを設定する。
【0035】
前記光スポットアレイの行方向及び列方向の光スポット間の間隔p1及びp2を、p1=p2となるように設定し、下記式(2)
【0036】
【数4】
tanθ=1/n・・・・(2)
【0037】
を満たすように該光スポットアレイを形成する。
【0038】
本発明のウエーハの評価装置の第2の態様は、検査対象ウエーハである試料の表面をコンフォーカル光学系による光学的走査装置を用いて検査し該光学的走査装置で得られた該試料表面の画像データを解析し該試料表面上に存在する欠陥や異物を検出する欠陥検出装置と、該欠陥検出装置で得られた試料表面上に存在する欠陥や異物の種類別を識別する識別装置と、該検出された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって該試料に対応するウエーハ画面上に出力表示する出力装置を有することを特徴とする。
【0039】
前記欠陥検出装置としては、前記検査対象ウエーハである試料を支持する試料ステージと、光ビームを発生する光源と、該光ビームを集束して試料表面に光スポットを形成する対物レンズと、該試料と該光スポットとを相対的に移動させる手段と、該試料表面からの反射光を受光する光検出器と、該光源と該対物レンズとの間の光路中に配置され、該光源から該試料に向かう光ビームと該試料から該光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタと、該光検出器からの出力信号から該試料表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出回路とを具える欠陥検出装置であって、該ビームスプリッタと該光検出器との間の光路中に配置され、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光する遮光板を有し、該欠陥検出回路が、該光検出器からの出力信号が凹状のピークと凸状のピークとが時間的に連続して交互に発生したことを検出した場合、凸状又は凹状の欠陥が存在すると判定するように構成されているのが好ましい。
【0040】
前記光源とビームスプリッタとの間の光路中に、該光源から発生した光ビームをライン状に配列されたm本(mは2以上の自然数)のサブビームの1次元ビームアレイに変換する1次元回折格子を配置し、試料上に形成したm個の光スポットにより試料表面を走査することができる。
【0041】
前記光源とビームスプリッタとの間の光路中に、m及びnを2以上の自然数とした場合に、光源から発生した放射ビームをm行n列のマトリックス状に配列されたサブビームの2次元ビームアレイに変換する2次元回折格子を配置し、m×n個の光スポットの光スポットアレイにより試料表面を走査することができる。
【0042】
本発明のウエーハの評価装置の第3の態様は、検査対象ウエーハである試料を支持する試料ステージと、光ビームを発生する光源と、前記光ビームを集束して該試料表面に光スポットを形成する対物レンズと、該試料表面からの反射光を受光する光検出器と、前記光源と対物レンズとの間の光路中に配置され、光源から該試料に向かう光ビームと該試料から光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタとを有し、該試料表面を光スポットにより走査し、該ビームスプリッタと該光検出器との間の光路中に遮光板を配置し、この遮光板により、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光することにより、ウエーハ表面の評価を行う装置であって、欠陥のあるウエーハ上の特定位置の表面情報を2次元画像情報に変換し観察画像として出力し、該観察画像を介して特定欠陥を観察できるように構成したことを特徴とする。
【0043】
前記観察画像に表示された欠陥の種類に応じて該観察画像のコントラストを補正して欠陥を強調するように構成するのが好ましい。
【0044】
前記画像情報を画像処理することにより、欠陥の特徴を抽出して形状、輝度分布から欠陥の種類を自動分類できるようにすることもできる。
【0045】
前記自動分類した欠陥について、その位置と種類を表示するのが好適である。前記検査対象ウエーハとしてはシリコンウエーハが代表的なものとして例示できる。前記検査対象ウエーハとなる試料について、特定の欠陥を指定することにより、当該欠陥の画像を出力表示することができるようにすることも可能である。
【0046】
前記自動分類した欠陥について、その分類した欠陥を画像表示し、操作者により欠陥の種類を確認し、誤分類された欠陥については、操作者の判断により正当な分類に割り当てることができるようにすればさらに好適である。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面と共に説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【0048】
図1は本発明のウエーハの評価装置の一つの実施の形態を示す模式的説明図である。図2はコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡の基本構造を示す概略説明図である。図3は図2のA部分の拡大断面説明図である。図4はコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡を用いたウエーハの検査手順の1例を示すフローチャートである。
【0049】
図1において、30は本発明のウエーハの評価装置で、試料、図示例では検査対象ウエーハWの表面を検査するコンフォーカル光学系による光学的走査装置、図示例ではレーザー顕微鏡10、該レーザー顕微鏡10に接続されかつ該レーザー顕微鏡10によって検出されたウエーハ表面上の欠陥や異物をその種類別に識別する識別装置40と、該識別された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって検査対象ウエーハに対応するウエーハ画面W1上に出力表示する出力装置50とを有している。上記識別装置40と出力装置50との作用はコンピュータによって行わせることができる。
【0050】
図2において、10はコンフォーカル光学系による光学的走査装置、図示例ではレーザー顕微鏡で、顕微鏡本体12に対応してアルゴンレーザー等のレーザー光源14が設けられている。
【0051】
該顕微鏡本体12はレーザー光源14、ビームスプリッタ16、試料、図示例では検査対象であるウエーハWの表面にレーザービームBを収束させる対物レンズ18、ウエーハWの表面から反射したレーザービームBをピンホール部材20のピンホール20aに収束する集光レンズ22及び該ピンホール20aを通過したレーザービームBを受光する光検出器24から構成されている。またビームスプリッタ16と集光レンズ22の間にはビーム半分を遮光する遮光板26が設けられている。
【0052】
このような構成により、その動作原理を以下に説明する。対物レンズ18によってレーザービームBはウエーハWの表面上に収束し、例えば0.5μm程度のスポットでウエーハ表面を照射する。
【0053】
ウエーハWの表面から反射されたレーザービームBは光学系を戻り、集光レンズ22によって収束されてピンホール部材20のピンホール20aを通って光検出器24に入射する。
【0054】
ウエーハWの表面に欠陥がある場合には、その欠陥部分からの反射光の波面は乱れており、光検出器24においてレーザービームBのスポットが拡がってしまい光検出信号が低下する。
【0055】
不図示の欠陥検出回路は、光検出器24における信号の差を検出することにより、設定された値以上の信号強度差が発生する部分を欠陥部とし、その大きさと座標を記録する。
【0056】
検査は等速スピードで移動しながら行われ、それぞれのビームスポットはウエーハWの全体を緻密にスキャンする。
【0057】
続いて、上記したコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡10を用いた試料、例えばウエーハWの検査手順を図4に示したフローチャートを用いて説明する。
【0058】
ウエーハカセットにウエーハを載せ、ローダー部にセットする(ステップ200)。
【0059】
オペレータコンソール部で検査するウエーハの順番や検査感度等のレシピを作成する(ステップ201)。
【0060】
自動的にアラインメントを行い連続的にウエーハの検査を実行する(ステップ202)。
【0061】
ウエーハの検査実行中は検査済みの領域の検査結果の欠陥マップ及びヒストグラムが表示され、検査結果ファイルが自動的に作成される(ステップ203)。これにより0.06μm以上の欠陥や異物が観察される。なお、ここで「欠陥マップ」等と「欠陥」だけで表現しているが、この欠陥マップにはもちろん異物も含まれている。以下、コンフォーカル光学系のレーザー顕微鏡を用い得られた検出物(欠陥や異物等)を便宜上、異物も含め単に「欠陥」と表現することもある。
【0062】
ウエーハの検査終了後に欠陥マップ画面から指定した任意の欠陥部分の画像を観察することができる(ステップ204)。この画像を観察すると特徴的な形状や画像パターンが観察され、それぞれの欠陥を識別することができる。
【0063】
例えば、このコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡に鏡面研磨ウエーハの表面を観察すると図9〜図21に示すような欠陥や異物が観察される。これらの欠陥や異物を画像処理することによってそれぞれを識別する。
【0064】
画像処理では、得られた濃淡画像(カメラからの入力画像)のコントラストを調整し欠陥を識別しやすいように調整する。実際の手順は、得られた画像の最も明るい色と暗い色の差が最大になるように、色調を補整する。
【0065】
次に、コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡で得られる個々の欠陥について、その特徴を説明する。図10〜図15は主に鏡面研磨ウエーハに見られる欠陥の形態、図18〜図21はエピタキシャルウエーハに見られる欠陥の形態、図9、図16及び図17は鏡面研磨ウエーハ及びエピタキシャルウエーハのどちらでも観察される欠陥の形態をそれぞれ示している。この画像は7,576倍で観察したものである。特に観察する倍率は限定するものではないが、8000倍程度で観察すれば、形状や画像パターンが認識しやすく欠陥を識別しやすい。
【0066】
コンフォーカル光学系による光学的走査装置、例えばレーザー顕微鏡10による測定の特徴としてコンフォーカル光学系に上記のような遮光板26を設け、結像系を隠した場合、遮光板26の設置位置にもよるが、図2及び図3に示されるごとく、ウエーハWの表面に凸状の欠陥Fが存在すると、その欠陥Fの右上がり斜面Fからの反射光Bは光検出器24に到着する為明るく観察され、欠陥Fの右下がり斜面Fからの反射光Bは遮光板26を通過できない為暗く観察される。従って凸状の欠陥Fは左側が明るく、右側が暗い状態の画像パターンになる。逆に凹状の欠陥は左側が暗く、右側が明るい状態の画像パターンになる。また、光に対して透明な異物も、左側が暗く、右側が明るい状態の画像パターンになる。この画像パターンと、欠陥や異物の形状等を主に判断基準とし欠陥や異物を識別する。
【0067】
図9のように観察される欠陥は、凹んだ形状の点状の欠陥あるいは光に対して透明な微小異物である。ここでは「微小欠陥又は微小LPD」という。この微小欠陥には、従来から知られているCOP等の結晶起因の欠陥がある。この欠陥は比較的小さな(0.5μm以下)欠陥である。この欠陥を観察すると得られる画像データは、左側が暗く右側が明るい欠陥となる。従ってこの画像パターンと形状、欠陥サイズ(分布の仕方)を判定基準とすることで容易に識別される欠陥である。
【0068】
また、図10に示すような凸形状の点状の欠陥も観察される。以下この欠陥を「突起」という。この突起は、主に加工起因の欠陥である。この欠陥から得られた画像データは、微小欠陥(微小LPD)とは逆で左側が明るく右側が暗い画像パターンとなる。この画像パターンと形状、欠陥サイズ(分布の仕方)を判定基準とすることで容易に識別される欠陥である。
【0069】
また、図11に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「線状突起」という。この欠陥は、特に本方法により今回新たに確認された欠陥で、特徴としてはCOP等の結晶欠陥と異なり、高さが数nmで長さが概ね0.5μm以上の線状をした欠陥である。この線状突起は、主に加工起因の欠陥と考えられている。この欠陥から得られた画像データは、突起と同じ左側が明るく右側が暗い画像パターンでかつ微小欠陥が直線状にならんだものであり、画像パターン、形状(直線状)、その長さを判定基準とすると識別される欠陥である。特にこのような形態の欠陥は他の検査方法では観察されておらず、本方法で得られる有用な情報のひとつである。なおこの線状突起をオージエ分析したところ、Niが検出された。このような欠陥は通常のパーティクルカウンタ測定でも測定可能であるがCOPとの分離が困難で、AFM等を併用して観察しないと検出が困難である。またこのような欠陥が存在するウエーハにエピ成長させた場合、エピウエーハのLPDレベルの悪化が生じている。更にはデバイス工程での歩留まりの低下も予想され、このような形態の欠陥を正確に把握し、更にはこのような欠陥を低減する必要がある。
【0070】
図12に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「ピットクラスター」という。このピットクラスターは、主に重金属等の汚染が原因で生じる加工起因の欠陥と考えられている。AFM等の方法で評価すると凹みで観察される。この欠陥は突起状でなく、個々の微小欠陥は左側が暗く右が明るいもので、その微小欠陥が集合体をなしており、さらに線状でないものである。
【0071】
図13に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「線状ピット」という。この線状ピットは、主に加工起因の欠陥と考えられている。この欠陥は突起状でなく、個々の微小欠陥は左側が暗く右が明るいもので、その微小欠陥が線状をなしている。
【0072】
図14に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「キズ」という。このキズは、主に加工工程やハンドリング時に生じる欠陥と考えられている。この得られた画像データを連続して左が暗く右が明るい領域があるものを判定基準とすることで容易に識別される欠陥である。
【0073】
図15に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「ラップスクラッチ」という。このラップスクラッチは、主にラッピング工程で生じた歪をアルカリエッチングすることで顕在化される欠陥で研磨代が少なかった場合などに生じる欠陥と考えられている。この欠陥が存在すると暗い四角い画像データとして識別される。はっきりした欠陥でありコントラストの調整はほとんど不要である。
【0074】
図16に示すような異物も観察される。以下この異物を「シミ」という。このシミは、主に加工工程、特に洗浄・乾燥後に付着するものと考えられている。この異物は、形状が円形に近い暗欠陥であり、画像のコントラストの調整を行わなくてもはっきりとした欠陥として識別される欠陥である。
【0075】
また、本方法では欠陥の他に図17に示すような異物も観察される。以下この異物を「パーティクル」という。このパーティクルは、主に加工工程で付着するものと考えられている。この異物は、形状がラップスクラッチやシミではない暗欠陥であり、画像のコントラストの調整を行わなくてもはっきりとした欠陥として識別される欠陥である。
【0076】
また、鏡面研磨ウエーハの表面にエピタキシャル層を形成したエピウエーハの表面を観察すると、図18に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「SF(Stacking Fault)」という。この得られた画像データを正方形、長方形、または、それらの矩形に内包される2点および3点の微小欠陥集合を判定基準とすることで容易に識別される欠陥である。
【0077】
その他にも図19に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「転位ループ」という。この得られた画像データを左側が明るく右側が暗い画像パターンである程度のサイズがあることを判定基準とすることで容易に識別される欠陥である。
【0078】
その他にも図20に示すような欠陥も観察される。以下この欠陥を「マウンド」という。このマウンドは、主に異物が原因で生じる欠陥と考えられている。この得られた画像データを画像のコントラストの調整を行わなくてもはっきりとした欠陥で、正方形、長方形を一部含む欠陥のように判定すると識別される欠陥である。
【0079】
その他にも図21に示すような欠陥の発生原因が不明である欠陥も観察される。以下この欠陥を「EP(エピタキシャル)欠陥」という。
【0080】
以上のような判定基準をもとに欠陥や異物の種類を識別する識別手段として画像処理することで欠陥や異物を識別し、欠陥や異物毎に決まった記号でマップを表すことができる。なお、欠陥や異物毎に用いる記号は、特に限定するものではなく、今回用いた▼や□等の記号の他にも、単純に1、2、3やA、B、C等の英数字で表現しても良い。また表示の大きさ等も限定するものではなく、欠陥の分布が認識しやすい大きさに設定し出力装置のウエーハ画面上(欠陥マップ上)にプロットする。
【0081】
識別手段の解析のアルゴリズムは特に限定するものではないが、例えば、以下のような手順で解析すればよい。
【0082】
まず、得られた欠陥や異物の画像データの「形状」を初めに識別する。これは主に点状か、円状か、四角形か、直線状かを判断する。
【0083】
次に画像パターン(左右の明暗)を確認する。得られた欠陥又は異物の画像が左が暗く右が明るいのか、左が明るく右が暗い(凸)のかを判断する。これにより凹凸を推測する。また中にはこのような画像パターンが識別できないものもある。
【0084】
次に得られた欠陥の分布を観察する。これは主に微小欠陥が存在する場合、単体で存在するのか集合体で存在するのか、また集合体で存在する場合、線状に存在するのか円状に存在するのかなどを識別する。
【0085】
このような判別を行うと上記に示したような欠陥や異物がそれぞれ識別できる。
【0086】
また、PW(鏡面研磨ウエーハ)とEPW(エピタキシャルウエーハ)で同じような形態で検出される異なった欠陥が存在する。つまりラップスクラッチとマウンドは欠陥としては同じような形態である。これらの欠陥に対しては、検査対象ウエーハがPWの場合とEPWの場合とでは別のモードで検査すればよい。
【0087】
なお、必要に応じ、特定の欠陥(例えば微小欠陥)のパターンのみをマップとして表示することなどの応用も可能である。
【0088】
以下に、本発明のウエーハの評価装置に用いられる光学的走査装置及び欠陥検出装置について図22〜図30を用いてさらに詳細に説明する。図22はコンフォーカル光学系の原理を説明するための線図である。図23は本発明において用いられる光学式走査装置の原理を説明するための線図である。図23において、図22で用いた部材と同一の部材には同一符号を付して説明する。
【0089】
検査対象であるウエーハである試料Wの表面には凸状の欠陥が存在し、図23(a)は上方に向けて高くなる傾斜面を光スポットが走査する状態を示し、図23(b)は徐々に低くなる傾斜面を走査する状態を示す。図23(a)及び(b)において、光スポットは矢印方向に沿って試料表面を走査するものとし、実線は対物レンズの焦点面に位置する平坦な試料表面からの仮想した反射光を示し、破線は欠陥の傾斜面からの反射光を示す。図示した光学的走査装置において本発明では、ビームスプリッタ102と光検出器106との間の光路中に遮光板107を配置し、この遮光板107により試料Wから光検出器106に向かう光路の光スポットが試料表面を走査する走査方向の前側又は後側の片側の光路を遮光する(図23においては、光路の前側を遮光している)。
【0090】
光スポットが徐々に高くなる凸状の傾斜面を走査する場合、図23(a)に示すように、試料表面で反射した反射ビームは、反射の法則により、試料表面が対物レンズの焦点面に位置する平垣な基準面を走査する場合に比べて走査方向の後側に変位する。一方、光スポットが徐々に低くなる凹状の傾斜面を走査する場合、図23(b)に示すように、試料表面で反射した反射ビームは、反射の法則により基準面を走査する場合に比べて走査方向の前側に変位する。従って、本発明に基づき、遮光板107が光路の走査方向の前側半分を遮光する場合、凸状の傾斜面を走査する場合、基準面を走査する場合に比べて遮光板107により遮光される反射ビームの光量が減少し、一層多くの反射光が光検出器106に入射することになる。一方、光スポットが徐々に低くなる凹状の傾斜面を走査する場合、基準面を走査する場合に比べて遮光板107により遮光される反射ビームの光量が増加し、一層少量の反射光が光検出器106に入射することになる。
【0091】
図24は、光スポットが試料表面に凸状欠陥が存在する部分を走査した際の光検出器の出力信号と凹状欠陥が存在する部分を走査した際の光検出器の出力信号を示す。曲線(a)は凸状欠陥を走査した際の出力信号強度を示し、曲線(b)は凹状欠陥を走査した際の出力信号強度を示し、曲線(c)は遮光板107が存在しない場合に光スポットが凸状欠陥又は凹状欠陥を走査した際の出カ信号強度を示す。光スポットが試料表面の凸状欠陥が存在する部分を走査すると、初めに凸状のピークが発生し時間的に連続して凹状のピークが発生する。一方、光スポットが凹状の欠陥が存在する部分を走査すると、初めに凹状のピークが発生し時間的に連続して凸状のピークが発生する。尚、遮光板を用いない場合、曲線(c)に示すように、単に緩やかに変化する凹状のピークが発生するだけである。従って、光検出器の出力信号から欠陥の形状を判定することができ、凸状のピークと凹状のピークとが交互に発生する場合凸状欠陥が存在するものと判定することができ、凹状のピークと凸状のピークとが交互に発生する場合凹状欠陥が存在するものと判定することができる。尚、遮光板の配置位置を逆にした場合、すなわち光路の走査方向の後側に配置した場合、凸状のピークと凹状のピークとの発生順序が反対になるだけであり、凸状欠陥が存在する場合初めに凹状のピークが発生し、その後凸状のピークが発生する。
【0092】
図25は本発明において用いられる光学式走査装置の一例の構成を示す線図である。レーザー光源110から発生したレーザービームは1次元回折格子111に入射する。回折格子111は、入射したレーザービームをn本のサブビームに変換する。これらサブビームは紙面内で整列しているものとする。回折格子111から出射したn本のサブビームは第1及び第2のリレーレンズ112及び113を通過し、ビームスプリッタ114を経て対物レンズ115に入射する。対物レンズは入射したn本の光ビームを微小スポット状に集束して検査すべき試料上にn個の光スポットを形成する。試料Wを支持する試料ステージ117はxy駆動機構を有するxyステージとする。試料ステージ117が紙面と直交する方向に移動することにより、試料表面はn個の光スポットにより走査されることになる。
【0093】
試料W上に形成された光スポットからの反射ビームは、再び対物レンズ115を経てビームスプリンタ114で反射し、リレーレンズ118を経て光検出器119に入射する。光検出器119は、ライン状に配列された複数の受光素子を有するリニアイメージセンサとする、そして、試料上の各光スポットからの反射ビームは対応する受光素子にそれぞれ入射する。リニアイメージセンサの各受光素子は、遮光部材により互いに分離され、遮光部材又はその枠が受光素子に入射する光を規制するピンホールとしての機能を果たす。従って、リニアイメージセンサ自体がピンホールを有する空間フィルタを有している。本例では、リレーレンズ118と光検出器119との間の光路中に遮光板120を配置する。尚、図面の都合上、遮光板120は、光路の走査方向と直交する方向の片側半分を遮光するように表示したが、実際は走査方向(紙面と直交する方向)の前側又は後側の片側半分を遮光するものとする。
【0094】
図26は本発明において用いられる欠陥検出装置の一例の構成を示す線図である。レーザー光源130から発生したレーザービームを回折格子131に入射させ、第1の方向に整列した複数本の光ビームに変換する。尚、図面を明瞭にするため、回折光は紙面内に回折されているものとする。これら光ビームは第1及び第2のリレーレンズ132及び133を経て偏光ビームスプリッタ134に入射し、この偏光ビームスプリッタ134を透過してカルバノミラー135に入射する。ガルバノミラー135は、入射した光ビームを第1の方向と直交する第2の方向(紙面と直交する走査方向)に所定の周波数で周期的に偏向する。ガルバノミラーで反射した複数の光ビームは第3及び第4のリレーレンズ136及び137並びに1/4波長板138を経て対物レンズ139に入射する。この対物レンズは入射した複数の光ビームを微小スポット状に集束して欠陥検査すべき試料Wに投射する。従って、試料W上には複数の微小な光スポットが第1の方向と対応する方向に沿ってライン状に形成される。これら光スポットは、光スポット列の方向と直交する第2の方向に偏向されるので、試料Wは複数の光ビームにより走査され、従って試料Wは複数の光ビームにより2次元的に走査される。
【0095】
試料Wはxy駆動機構を有するステージ141上に配置する。ステージ141は所定の速度でガルバノミラーの偏向方向と直交する方向(第1の方向)に移動する。従って、試料は複数の光スポットにより2次元的に走査されることになる。試料上の各光スポットからの反射光は対物レンズ139により集光され、1/4波長板138、リレーレンズ137及び136を経てガルバノミラー135に入射する。そして、ガルバノミラーによりデスキャンされ、偏光ビームスプリッタ134に入射する。入射した反射ビームは1/4波長板138を2回透過しているので、その偏光面は90°回転している。この結果、試料からの反射ビームは偏光ビームスプリッタの偏光面で反射し、光源からの照明ビームから分離される。偏光ビームスプリッタを出射した反射ビームはリレーレンズ142を経てリニアイメージセンサ143に入射する。リニアイメージセンサ143は、試料上の光スポットと対応する方向に沿ってライン状に配置した複数の受光素子を有する。
【0096】
試料とリニアイメージセンサとの間の光学系は結像光学系を構成し、偏光ビームスプリッタ134と光検出器143との間の光路中に遮光板144を配置する。図面上、遮光板144はガルバノミラーの走査方向と直交する方向の光路を遮光するように図示したが、実際には第2の方向であるガルバノミラーの走査方向の光路の片側半分の光路を遮光するように配置する。尚、リニアイメージセンサの各受光素子を分離する遮光部材又は枠は受光素子に入射する光ビームを規制するピンホールを有する空間フィルタとして機能する。
【0097】
試料W上の各光スポットからの反射ビームはガルバノミラー135によりデスキャンされているので、試料上の各光スポットからの反射ビームはリニアイメージセンサ143の対応する各受光素子にそれぞれ入射し、静止した状態に維持される。光検出器の各受光素子からの出力信号は増幅器145により増幅して欠陥検出回路146に供給する。
【0098】
図27は欠陥検出回路の一例の構成を示す回路図である。本例では、光検出器143の各受光素子からの出力信号を負の限界値と比較する第1の比較器150と正の限界値と比較する第2の比較器151とを具え、これら第1及び第2の比較器の出力をオア回路153に接続する。前述したように、受光素子から正のピークと負のピークとが交互に発生した場合凸状の欠陥と判定し、負のピークと正のピークとが交互に発生した場合凸状の欠陥と判定する。尚、負のピークだけが発生した場合、急峻な傾斜面の欠陥と判定する。また、正のピークだけが発生した場合、反射率の高い物質が局部的に付着した欠陥と判定することができる。従って、この欠陥検出装置を利用することにより、欠陥の存在だけでなく、欠陥の形状や性状も判別することができ、検査後の処理プロセスを的確に決定することができる。
【0099】
尚、光検出器の各受光素子に蓄積された電荷を所定の続出周波数で読み出すことにより、映像信号を発生させることができるので、図26の光学系を顕微鏡として用いることもできる。
【0100】
図28は本発明において用いられる光学式走査装置の変形例を示す線図である。光源161から放出された放射ビームは全反射ミラー162により反射し、回折格子163に入射する。この回折格子は、入射した放射ビームをm行n列(m及びnは2以上の自然数)のマトリックス状に配列された2次元ビームアレイに変換する。これらm×n本の光ビームは行及び列方向に等間隔で離間する光ビームから成る2次元ビームアレイを形成する。m×n本の光ビームはフーリェ変換レンズ164を経て偏光ビームスプリッタ165に入射する。ビームアレイは偏光ビームスプリッタ165を透過してガルバノミラー166に入射する。このガルバノミラー166は、m×n本の光ビームを第1の方向(主走査方向)に所定の周波数で偏向する。ガルバノミラーで反射した光ビームは、リレーレンズ167及び1/4波長板168を経て対物レンズ169に入射する。対物レンズ169は、m行n列の光ビームアレイを微小スポット状に集束して試料W上にm行n列の光スポットアレイを形成する。
【0101】
図29は試料W上に形成される光スポットアレイとガルバノミラーのビーム偏向方向(第1の方向)、すなわち主走査方向との関係を示す線図である。図29において、白丸は光スポットを示し、黒丸は光スポットの主走査方向直交する方向の軸線Lに対する投影を示す。図面を明瞭にするため、4行4列の光スポットアレイを示す。各行方向の光スポット間の間隔をp1とし、列方向の光スポットの間隔をp2とする。m行n列の光スポットアレイにより、試料表面を隙間なく且つ光スポットが重なることなく走査するには、主走査方向と直交する方向の軸線に対する光スポットの投影が等間隔になるように光スポットを形成する必要がある。以下、この条件について説明する。光スポットアレイの行方向の軸線Lcと主走査方向軸線Lとのなす角度をθとする。行方向の光スポット間の間隔p1の軸線Lに対する投影長はp1×cosθとなる。この投影長内に列方向のn個の光スポットの投影が存在する必要がある。この条件は、p1×cosθ=p2×sinθで表すことができる。従って、下記式(1)、
【0102】
【数5】
tanθ=(1/n)×(p1/p2)・・・・(1)
【0103】
を満たす場合、m行n列の光スポットアレイの各光スポットの主走査方向と直交する方向に対する投影が等間隔で形成される。尚、行及び列方向の光スポット間の間隔が等しい(p1=p2)場合、下記式(2)を満たすように光スポットアレイを形成する。
【0104】
【数6】
tanθ=1/n・・・・(2)
【0105】
光ビームアレイはガルバノミラーにより主走査方向に走査されるため、試料表面はm行n列のマトリックス状に配置された光スポットアレイにより走査されることになる。試料Wを支持するステージ171はxyステージとし、第1の方向である主走査方向と直交する方向に所定の速度で移動する。このように構成することにより、試料表面はm×n個の光スポットにより2次元的に走査される。
【0106】
試料表面で反射した光スポットからの反射光は、再び対物レンズ169、1/4波長板168及びリレーレンズ167を経てガルバノミラー166に入射しデスキャンされ、ビームスプリッタ165に入射する。この反射ビームは1/4波長板を2回通過しているので偏光面が90°回転し、ビームスプリッタの偏光面で反射する。ビームスプリッタで反射した反射ビームは、リレーレンズ172、全反射ミラー172、並びにリレーレンズ173及び174を経て光検出器175に入射する。
【0107】
図30は光検出器の一例の構成を示す線図で有る。光検出器175は行及び列方向に等間隔で形成された2次元マトリックス状の受光素子アレイを176(i,j)有し、各受光素子は試料上に形成された各光スポットからの正反射光をそれぞれ受光する。各受光素子はフォトダイオードで構成され、遮光部材177により互いに分離する。各受光素子の光入射領域は、試料表面に形成される光スポットの正反射光だけが入射するように遮光部材176により規制する。従って、本例の光学系は共焦点光学系を構成し、一層高い分解能を得ることができる。
【0108】
ビームスプリッタ165と光検出器175との間の結像光学系の瞳位置に遮光板180を配置する。この遮光板は、試料上における主走査方向と対応する方向の片側の光路を遮光する。このように、瞳位置に1つの遮光板を配置することにより、m×n個の反射ビームの片側を遮光することができる。
【0109】
本発明は上述した実施の形態だけに限定されず種々の変更や変形が可能である。例えば、上述した実施の形態では、半導体ウエーハやフォトマスクブランクス等の試料表面に存在する欠陥を検出する装置を例に説明したが、本発明において用いられる光学式走査装置は、レーザー顕微鏡のように光ビームにより試料表面を走査して試料画像を撮像する撮像装置にも適用することができ、試料から光検出器に向かう結像光学系の光路中に遮光板を配置することにより解像度の一層高い撮像装置を実現することができる。例えば、図26に示す装置の光検出器から所定の読出局波数で各受光素子の電荷を読み出すことにより容易に映像信号を形成することができる。
【0110】
また、欠陥検出回路として種々の欠陥検出回路を用いることができ、例えば、隣接する受光素子の出力信号を比較し、その比較結果から欠陥の発生を検出することも可能である。
【0111】
さらに、上述した実施の形態では、試料表面をラスタ走査する例について説明したが、試料と光ビームアレイとを相対的に移動させる手段として、試料を支持する試料ステージに連結され、ステージを回転させる回転駆動装置及び回転軸線と直交する方向に並進移動させる並進駆動装置とを具えるステージ駆動装置を用いることができる。この場合、試料ステージを回転及び並進移動させることにより、試料はm×n値の光スポットアレイによりスパイラルスキャンされるので、試料を一層高速で走査できると共に高い分解能で試料表面を走査することができる。
【0112】
次に、欠陥や異物の種類別を識別する識別装置部についてその一例を説明する。まず、画像のコントラスト補正について説明する。撮影された原画像において、最低輝度値がa、最大輝度値がbであるとき、変換後の最低輝度値がa’、最大輝度値がb’となるように各画素毎の輝度値zに対して、以下のように変換を行い、下記式(3)で示されるコントラスト補正された輝度値z’を得る。
【0113】
【数7】

Figure 2004193529
【0114】
通常は、a’≦a<b≦b’であり、8ビット濃淡画像の場合は、a’=0、b’=255となる。
【0115】
以下に、欠陥種別の自動分類について図31を用いて説明する。図31は欠陥種別の自動分類手順の1例を示すフローチャートで、微小LDP、突起、線状突起、キズ、スタッキングフォールトについての分類手順を示す。なお、図31において、他の欠陥種別に対する判別処理や条件に当てはまらない場合の処理などは省略してある。
【0116】
まず、平滑化による雑音除去処理を行う(ステップ300)。次いで、エッジ抽出による欠陥候補領域の抽出を行う(ステップ302)。続いて、欠陥候補領域の個数、大きさ、分布による判別処理の振り分けを行う(ステップ304)。この振り分けステップにおいて、欠陥候補領域は、▲1▼小さい候補領域が一つの場合、▲2▼大きい候補領域が一つの場合、▲3▼やや大きめの候補領域が二つの場合、の三つに振り分けられる。
【0117】
▲1▼小さい候補領域が一つの場合には、欠陥候補領域における明領域及び暗領域の抽出を行う(ステップ306)。次に、明領域及び暗領域の大きさ及び位置関係による欠陥種別の判定を行う(ステップ308)。この判定において、明領域が右,暗領域が左にある場合には微小欠陥と判断し、また、明領域が左,暗領域が右にある場合には突起と判断する。
【0118】
▲2▼大きい候補領域が一つの場合には、欠陥候補領域における明領域及び暗領域の中点の列を直線近似して近似誤差により欠陥種別を判定する(ステップ310)。この判定において、近似誤差が少なく、明領域が左,暗領域が右にある場合には線状突起と判断し、また、近似誤差が少なく、明領域が右,暗領域が左にある場合にはキズと判断する。
【0119】
▲3▼やや大きめの候補領域が二つの場合には、2個の欠陥候補領域の形状と位置関係による欠陥種別の判定を行う(ステップ312)。この判定において、2個の縦長の長方形が並行に対をなしている場合にスタッキングフォールトと判断する。例えば、このような処理手順がプログラミングされた識別装置により、欠陥や異物の種類を選別し、出力装置によりウエーハ上の欠陥の位置や種類別を表示するようにしてある。
【0120】
【実施例】
以下に本発明を実施例をあげてさらに具体的に説明する。これらの実施例は例示的に示されるもので、限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【0121】
(実施例1)PWウエーハの評価
直径300mmのシリコンウエーハについて図1に示したような本発明のウエーハの評価装置を用い、0.06μm以上の欠陥を評価した。この装置は図2に示すような光学系の装置である。
【0122】
その結果を図5に示す。これにより、今回評価したシリコンウエーハでは、表示欠陥数は279個で、6種類の欠陥や異物が観察された。特にこのウエーハは微小欠陥(結晶欠陥であるCOP等)がウエーハの中心付近に多く分布していることがわかる。これにより結晶の製造条件を見直すことなど、製造現場へのフィードバックができる。
【0123】
(比較例1)
実施例1と同じウエーハをレーザー散乱方式の異物検査装置を用い、0.065μm以上の欠陥を評価した。
【0124】
図7に示すように検出される欠陥の数も少なく。また欠陥の形態(種類)等の区別はできなかった。
【0125】
(実施例2)EPWウエーハの評価
直径300mmのシリコンウエーハ上にエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウエーハについて、実施例1と同様の本発明装置を用い測定した。
【0126】
その結果、図6に示すように今回評価したウエーハ表面には、表示欠陥数は25個で、SF、マウンド等が観察された。
【0127】
(比較例2)
実施例2と同じエピタキシャルウエーハをレーザー散乱方式の異物検査装置を用い、0.12μm以上の欠陥を評価した。
【0128】
図8に示すように検出される欠陥の数も少なく。また欠陥の形態(種類)等の区別はできなかった。
【0129】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術範囲に包含される。
【0130】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、ウエーハ上の欠陥や異物の分布状況と各欠陥や異物の成分が一目で判る上、欠陥や異物の分布状況から問題となる工程や装置等が推定できるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウエーハの評価装置の一つの実施の形態を示す模式的説明図である。
【図2】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡の基本構造を示す概略説明図である。
【図3】図2のA部分の拡大断面説明図である。
【図4】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡を用いたウエーハの検査手順の1例を示すフローチャートである。
【図5】実施例1において観察された欠陥を種類別に示す画像である。
【図6】実施例2において観察された欠陥を種類別に示す画像である。
【図7】比較例1において観察された欠陥を示す画像である。
【図8】比較例2において観察された欠陥を示す画像である。
【図9】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第1の例を示す写真である。
【図10】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第2の例を示す写真である。
【図11】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第3の例を示す写真である。
【図12】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第4の例を示す写真である。
【図13】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第5の例を示す写真である。
【図14】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第6の例を示す写真である。
【図15】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第7の例を示す写真である。
【図16】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第8の例を示す写真である。
【図17】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第9の例を示す写真である。
【図18】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第10の例を示す写真である。
【図19】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第11の例を示す写真である。
【図20】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第12の例を示す写真である。
【図21】コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡によりウエーハ表面に観察される欠陥の第13の例を示す写真である。
【図22】コンフォーカル光学系の原理を説明するための線図である。
【図23】本発明において用いられる光学式走査装置の原理を説明するための線図である。
【図24】光スポットが欠陥部分を走査する際の反射ビームの光路を示す図である。
【図25】本発明において用いられる光学式走査装置の一例の構成を示す線図である。
【図26】本発明において用いられる欠陥検出装置の一例の構成を示す線図である。
【図27】欠陥検出回路の一例の構成を示す図である。
【図28】本発明において用いられる光学式走査装置の変形例を示す線図である。
【図29】試料上に形成される光スポットアレイと主走査方向との関係を示すである。
【図30】光検出器の一例を示す平面図である。
【図31】欠陥種別の自動分類手順の1例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10:コンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡、12:顕微鏡本体、14:レーザー光源、16,102:ビームスプリッタ、18,103:対物レンズ、20a: ピンホール、20:ピンホール部材、22:集光レンズ、24,106:光検出器、26:遮光板、30:本発明のウエーハの評価装置、40:識別装置、50:出力装置、B:レーザービーム、F:欠陥、W:ウエーハ(試料)、W1:ウエーハ画面、101:光源、105:空間フィルタ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer evaluation method and apparatus for automatically detecting and identifying defects and foreign substances present on a wafer, for example, a semiconductor wafer such as a silicon wafer.
[0002]
[Related technology]
Generally, a method for manufacturing a semiconductor wafer such as a silicon wafer includes a single crystal manufacturing step of growing a single crystal ingot using a Czochralski (CZ) method or the like, and slicing the single crystal ingot to form at least one principal surface having a mirror surface. And a wafer processing step. Further, the wafer processing step includes a slicing step of slicing a single crystal ingot to obtain a thin disk-shaped wafer, and a chamfering step of chamfering an outer peripheral portion of the wafer obtained in the slicing step to prevent cracking and chipping. A lapping step of flattening the wafer; an etching step of removing processing distortion remaining on the chamfered and wrapped wafer; a polishing (polishing) step of mirror-polishing the wafer surface; and cleaning of the polished wafer. Then, there is a cleaning step for removing abrasives and foreign substances adhered to this. The above steps show the main steps, and other steps such as a heat treatment step are added, the order of the steps is changed, or the steps are performed in multiple stages. The silicon wafer manufactured in this manner is finally subjected to quality inspection, and then put into a container for storing the wafer, and after packaging, the manufactured mirror-polished wafer (hereinafter sometimes referred to as PW) is used. It is sent to a device manufacturing company (device process) to form a device. In addition, in order to add value to the mirror-polished wafer before forming a device, an epi-step for forming an epitaxial layer on the mirror-polished wafer may be further included. A wafer obtained through such a process is called an epitaxial wafer (hereinafter, sometimes referred to as an epi wafer or EPW). In addition, a mirror-polished wafer may be bonded via an oxide film to produce an SOI wafer or the like.
[0003]
In such a manufacturing process, with the miniaturization of devices, the device characteristics to be achieved are becoming increasingly severe, and silicon wafers are required to have further crystal quality completeness and surface cleaning. .
[0004]
Therefore, it is necessary to precisely evaluate the quality of the silicon wafer and to improve the manufacturing process of the silicon wafer and the device manufacturing process. In other words, in the production of semiconductor wafers such as silicon wafers, defects existing on the wafer and foreign substances adhering to the wafer cause a reduction in yield, and the defects and foreign substances adhering to these wafers are inspected to generate defects and foreign substances. In some cases, the source of the defect or foreign matter (generation step) is analyzed by controlling the amount or analyzing the defect or the attached foreign matter present on the wafer.
[0005]
Defects and foreign substances detected in semiconductor wafers such as silicon wafers include defects caused by crystals introduced in the above-described single crystal manufacturing process, defects caused by processing introduced in the wafer processing process, and impurities (particles, heavy metals, etc.). )).
[0006]
Conventionally, an inspection apparatus called a particle counter based on light scattering has been mainly used for inspection of such a silicon wafer surface.
[0007]
This device detects the scattering intensity and detects particles on the wafer.However, if the size is not less than a certain size other than particles, various types of defects are detected, and it is difficult to distinguish between them. Defects and foreign matter detected by this method are counted together, and the amount of defects generated is managed under the name of LPD (Light Point Defect).
[0008]
As a defect that has been a problem in the device process, a COP (Crystal Originated Particle) that appears near the surface layer of the wafer has been known. These are crystal-induced defects that are introduced when the crystal is pulled. As a method of evaluating such a defect, before evaluating each defect, a pretreatment is performed on the silicon wafer itself to improve the sensitivity for a specific defect (to make the defect obvious), and thereafter, visually or by an electron microscope, etc. Is directly observing defects. For example, in the above COP inspection, the COP is a defect having a size of 0.1 μm or less, but becomes apparent by treatment with a solution of ammonia and hydrogen peroxide (also called SC1 solution) and appears as pits on the wafer surface. Detected.
[0009]
In addition, the position of a bright spot on a wafer detected by a particle counter is specified, and the same point as the bright spot is measured by another measuring device to identify a defect.
[0010]
As a method for evaluating the surface of a silicon wafer, a laser microscope using a confocal optical system has recently been used in addition to a particle counter. A confocal optical system focuses laser light on a sample, irradiates it with a small spot, focuses the reflected light again on a pinhole arranged on the entire surface of the receiver, and detects the amount of light passing through the pinhole. It is. In this method, defects and foreign substances on the wafer surface are evaluated with higher sensitivity than a conventional particle counter.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, even with the laser microscope using the confocal optical system, the defects detected by the apparatus have been counted together and the total amount and distribution have been observed.
[0012]
Since a laser microscope using a confocal optical system can evaluate with high sensitivity, various types of defects and foreign substances are particularly detected. Although it is effective to control the quality of the wafer by counting the total number of these defects and foreign substances, there is a problem in feeding back the evaluation result to the manufacturing process.
[0013]
At least, it is necessary to distinguish a defect caused by a crystal from a defect caused by processing introduced in a wafer processing step, or a foreign substance such as an impurity (particle or heavy metal).
[0014]
That is, although the number and distribution of defects and foreign substances can be confirmed to some extent in the past, the type of the defect and the positional information (distribution) of each defect have not been clearly grasped.
[0015]
An important point in evaluating a wafer is to clarify what kind of defects and foreign substances are present on the wafer and how each defect and foreign substance is distributed.
[0016]
In particular, it has been found that a characteristic defect which is easily detected when an optical scanning device (for example, a laser microscope) using a confocal optical system is present on the wafer. It is necessary to effectively detect and identify such defects and to improve (feedback) the manufacturing process so that these defects do not exist.
[0017]
When the types of the defects and foreign substances on the wafer and their distribution as described above are found, the state of attachment of the defects and foreign substances to the wafer can be seen at a glance, which makes it easier to clarify the cause of the generation of the defects and foreign substances.
[0018]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has an effect on what kind of defects and foreign substances are present on a wafer surface and how each defect and foreign substances are distributed on the wafer surface. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for evaluating a wafer which can be detected and identified in a specific manner.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Using an optical scanning device (for example, a laser microscope) based on a confocal optical system, a close examination of defects observed on the surface of the silicon wafer revealed that a characteristic shape was observed due to the causes of the defects. Was. Therefore, it has been clarified that by performing image processing on a characteristic shape, it is possible to accurately grasp the type of defect and position information (distribution) for each defect.
[0020]
Therefore, the wafer evaluation method of the present invention inspects the surface of a sample, which is a wafer to be inspected, by an optical scanning device using a confocal optical system, and detects defects and foreign substances on the sample surface detected by the inspection by type. The position of the identified defect or foreign matter is output and displayed on a wafer screen corresponding to the sample by a symbol indicating the type of each defect or foreign matter.
[0021]
In particular, it is preferable to identify the type of defect or foreign matter on the surface of the sample (wafer) detected by an optical scanning device using a confocal optical system based on its shape and brightness.
[0022]
In particular, it is effective to use a silicon wafer as the wafer to be inspected. It is preferable to use a laser microscope using a confocal optical system as the optical scanning device using the confocal optical system.
[0023]
In a conventional particle counter (for example, a foreign substance inspection apparatus using a laser scattering method), it is difficult to distinguish a foreign substance or a defect. That is, in order to accurately identify a defect, a method of re-measuring a defective portion measured by a particle counter by another analyzer has been adopted. However, by using an optical scanning device (for example, a laser microscope) using a confocal optical system, it is possible to directly observe the actual state of a defect or a foreign substance in the same apparatus, and thereby to know the distribution of a specific defect or foreign substance. For example, from the distribution of each defect or foreign matter, it is possible to find out the process or apparatus that caused the defect or caused the particles.
[0024]
As an evaluation apparatus for performing such an evaluation method, a first aspect of the wafer evaluation apparatus of the present invention is an optical scanning apparatus using a confocal optical system that inspects the surface of a sample that is a wafer to be inspected, An identification device that analyzes image data of the sample surface obtained by the scanning device and identifies a type of a defect or a foreign substance present on the sample surface, and a position of the identified defect or the foreign substance to each defect or the foreign substance. An output device is provided for displaying on a wafer screen corresponding to the sample by a symbol indicating the type. As an optical scanning device using the confocal optical system, a laser microscope using a confocal optical system can be used.
[0025]
In particular, an optical scanning device using the confocal optical system, a sample stage that supports the sample, a light source that generates a light beam, and an objective lens that focuses the light beam to form a light spot on the sample surface, A photodetector that receives reflected light from the sample surface, and a light beam that is disposed in an optical path between the light source and the objective lens and that is directed from the light source to the sample and a reflected beam that is directed from the sample to the photodetector; And a means for relatively moving the sample and the light spot, scanning the sample surface with the light spot, and obtaining information on the surface area of the sample by reflected light from the sample surface. An optical scanning device for detecting, wherein a light-shielding plate is disposed in an optical path between the beam splitter and the photodetector, and the light-shielding plate is used to detect a light spot scanning direction on the sample surface. Preference has the configuration of shielding the light path of one half in the direction is.
[0026]
It is preferable that the means for relatively moving the light spot and the sample is a means for moving the sample stage with respect to the light spot.
[0027]
It is preferable that the means for relatively moving the light spot and the sample be a beam deflector arranged in an optical path width between the beam splitter and the sample stage.
[0028]
One-dimensional conversion of a light beam generated from the light source into a one-dimensional beam array of m (m is a natural number of 2 or more) sub-beams arranged in a line in an optical path between the light source and the beam splitter. A diffraction grating is arranged, and the sample surface can be scanned by m light spots formed on the sample.
[0029]
In the optical path between the light source and the beam splitter, when m and n are natural numbers of 2 or more, a two-dimensional sub-beam of a radiation beam generated from the light source is arranged in a matrix of m rows and n columns. A two-dimensional diffraction grating for converting into a beam array is arranged, the surface of the sample is scanned by an m × n two-dimensional light spot array, and the light shielding plate is connected to an optical system between the beam splitter and the photodetector. It is preferable to arrange at the position of the pupil.
[0030]
As means for relatively moving the sample and the two-dimensional light spot array, a rotation driving device for rotating the sample stage and a translation driving device for moving the sample stage along an axis orthogonal to the rotation axis are used. Preferably, the sample is spirally scanned with a two-dimensional light spot array.
[0031]
Further, as the optical scanning device using the confocal optical system, another optical system may be used, in which a sample stage supporting the sample, a light source for generating a radiation beam, and m and n are natural numbers of 2 or more. A two-dimensional diffraction grating for converting the radiation beam into a beam array of light beams arranged in a matrix of m rows and n columns; a beam deflecting device for deflecting the beam array in a first scanning direction; An objective lens that focuses the light beams of the array into spots to form an array of m × n light spots on a sample, and is disposed in an optical path between the light source and the objective lens; A beam splitter for separating a light beam directed toward the sample and a reflected beam directed from the sample toward the photodetector, and arranged in a matrix of m ′ rows and n ′ columns when m ′ and n ′ are natural numbers of 2 or more. Receiving A light detector that receives reflected light from a light spot formed on the sample, and a light detector disposed at a pupil position in an optical path between the beam splitter and the detector. A light-shielding plate that shields one half of the optical path in the direction corresponding to the scanning direction of the light spot on the sample surface, and applies the reflected beam from the sample surface to the light-receiving element of a photodetector via the beam deflection device. The light spot array formed on the sample is formed such that the intervals between adjacent light spots are equal when the light spots are projected in a direction orthogonal to the first direction. Can also be adopted.
[0032]
The angle between the axis in the row direction of the light spot array of m rows and n columns formed on the sample and the axis in the direction orthogonal to the first direction is θ, and the spot interval in the row direction of the light spot array is When p1 and the spot interval in the column direction are p2, the following equation (1) is obtained.
[0033]
[Equation 3]
tan θ = (1 / n) × (p1 / p2) (1)
[0034]
Is set to satisfy the condition.
[0035]
The intervals p1 and p2 between the light spots in the row and column directions of the light spot array are set so that p1 = p2, and the following equation (2) is set.
[0036]
(Equation 4)
tan θ = 1 / n (2)
[0037]
The light spot array is formed so as to satisfy the following.
[0038]
In a second aspect of the wafer evaluation apparatus of the present invention, the surface of a sample, which is a wafer to be inspected, is inspected using an optical scanning device using a confocal optical system, and the surface of the sample obtained by the optical scanning device is inspected. A defect detection device that analyzes image data and detects a defect or foreign matter present on the sample surface, and an identification device that identifies the type of defect or foreign matter present on the sample surface obtained by the defect detection device, An output device is provided to output and display the positions of the detected defects and foreign substances on a wafer screen corresponding to the sample by using symbols indicating the types of the respective defects and foreign substances.
[0039]
The defect detection device includes: a sample stage that supports a sample that is the inspection target wafer; a light source that generates a light beam; an objective lens that focuses the light beam to form a light spot on a sample surface; Means for relatively moving the light spot, a photodetector for receiving reflected light from the surface of the sample, and a light detector disposed in an optical path between the light source and the objective lens. A beam splitter for separating a light beam traveling toward the photodetector and a reflected beam traveling from the sample toward the photodetector, and a defect detection circuit for detecting a defect present on the sample surface from an output signal from the photodetector. A defect detection device, which is disposed in an optical path between the beam splitter and the photodetector, and has a light shielding plate that shields an optical path on one half in a direction corresponding to a scanning direction of a light spot on the sample surface. When the defect detection circuit detects that the output signal from the photodetector has a concave peak and a convex peak alternately and continuously occurring in time, a convex or concave defect is present. It is preferable that it is configured to make a determination.
[0040]
One-dimensional diffraction for converting a light beam generated from the light source into a one-dimensional beam array of m (m is a natural number of 2 or more) sub-beams arranged in a line in an optical path between the light source and the beam splitter. A grating is arranged, and the sample surface can be scanned by m light spots formed on the sample.
[0041]
In the optical path between the light source and the beam splitter, when m and n are natural numbers of 2 or more, a two-dimensional beam array of sub beams in which a radiation beam generated from the light source is arranged in a matrix of m rows and n columns A two-dimensional diffraction grating for converting the light spot into a light spot is arranged, and the sample surface can be scanned by a light spot array of m × n light spots.
[0042]
A third aspect of the wafer evaluation apparatus of the present invention includes a sample stage that supports a sample that is a wafer to be inspected, a light source that generates a light beam, and a light spot formed on the sample surface by focusing the light beam. An objective lens, a photodetector that receives reflected light from the surface of the sample, and a light beam that is disposed in an optical path between the light source and the objective lens and travels from the light source toward the sample and a photodetector from the sample. And a beam splitter for separating the reflected beam toward the target, scans the sample surface with a light spot, arranges a light shielding plate in an optical path between the beam splitter and the photodetector, and the light shielding plate An apparatus for evaluating a wafer surface by blocking an optical path on one half in a direction corresponding to a scanning direction of a light spot on the sample surface, wherein the surface information of a specific position on a defective wafer is provided. The output as transformed observed image into two-dimensional image information, characterized by being configured to observe certain defects through the observation image.
[0043]
It is preferable that the contrast of the observation image is corrected in accordance with the type of the defect displayed in the observation image to emphasize the defect.
[0044]
By performing image processing on the image information, the feature of the defect can be extracted and the type of the defect can be automatically classified from the shape and the luminance distribution.
[0045]
It is preferable to display the position and type of the automatically classified defect. A typical example of the wafer to be inspected is a silicon wafer. By designating a specific defect on the sample to be the inspection target wafer, an image of the defect can be output and displayed.
[0046]
With respect to the automatically classified defect, the classified defect is displayed as an image, the type of the defect is confirmed by the operator, and the incorrectly classified defect can be assigned to a proper classification by the operator's judgment. It is even more suitable.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, it is needless to say that various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.
[0048]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a wafer evaluation apparatus of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the basic structure of a laser microscope using a confocal optical system. FIG. 3 is an enlarged sectional explanatory view of a portion A in FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a wafer inspection procedure using a laser microscope with a confocal optical system.
[0049]
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes an apparatus for evaluating a wafer according to the present invention, which is an optical scanning apparatus using a confocal optical system for inspecting the surface of a sample, in the illustrated example, a wafer W to be inspected, a laser microscope 10 in the illustrated example, and a laser microscope 10 in the illustrated example. And an identification device 40 connected to the laser microscope 10 for identifying defects and foreign substances on the surface of the wafer detected by the laser microscope 10 by type, and a symbol indicating the position of the identified defects and foreign substances by type of each defect and foreign substance. And an output device 50 for displaying an output on a wafer screen W1 corresponding to the inspection target wafer. The operation of the identification device 40 and the output device 50 can be performed by a computer.
[0050]
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an optical scanning device using a confocal optical system, which is a laser microscope in the illustrated example. A laser light source 14 such as an argon laser is provided corresponding to the microscope main body 12.
[0051]
The microscope body 12 includes a laser light source 14, a beam splitter 16, an objective lens 18 for converging a laser beam B on a sample, a wafer W to be inspected in the illustrated example, and a laser beam B reflected from the surface of the wafer W through a pinhole. It comprises a condensing lens 22 that converges on a pinhole 20a of the member 20, and a photodetector 24 that receives the laser beam B passing through the pinhole 20a. In addition, a light shielding plate 26 that shields half of the beam is provided between the beam splitter 16 and the condenser lens 22.
[0052]
The operation principle of such a configuration will be described below. The laser beam B is converged on the surface of the wafer W by the objective lens 18, and irradiates the wafer surface with a spot of, for example, about 0.5 μm.
[0053]
The laser beam B reflected from the surface of the wafer W returns to the optical system, is converged by the condenser lens 22, and enters the photodetector 24 through the pinhole 20a of the pinhole member 20.
[0054]
If the surface of the wafer W has a defect, the wavefront of the reflected light from the defective portion is disturbed, and the spot of the laser beam B is expanded in the photodetector 24, and the light detection signal is reduced.
[0055]
A defect detection circuit (not shown) detects a difference between signals in the photodetector 24, and sets a portion where a signal intensity difference equal to or greater than a set value occurs as a defect portion, and records the size and coordinates of the defect.
[0056]
The inspection is performed while moving at a constant speed, and each beam spot scans the entire wafer W precisely.
[0057]
Subsequently, a procedure for inspecting a sample, for example, a wafer W using the laser microscope 10 by the above-described confocal optical system will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
[0058]
The wafer is placed on the wafer cassette and set on the loader (step 200).
[0059]
A recipe such as the order of the wafers to be inspected and the inspection sensitivity is created in the operator console unit (step 201).
[0060]
Alignment is automatically performed, and wafer inspection is continuously performed (step 202).
[0061]
During the wafer inspection, a defect map and a histogram of the inspection result of the inspected area are displayed, and an inspection result file is automatically created (step 203). As a result, defects and foreign substances of 0.06 μm or more are observed. Note that, here, only the “defect map” and the like and the “defect” are expressed, but the defect map naturally includes foreign matter. Hereinafter, a detected object (defect, foreign matter, or the like) obtained using a laser microscope of a confocal optical system may be simply referred to as a “defect” including a foreign matter for convenience.
[0062]
After the completion of the wafer inspection, an image of an arbitrary specified defect portion can be observed from the defect map screen (step 204). When this image is observed, characteristic shapes and image patterns are observed, and each defect can be identified.
[0063]
For example, when the surface of a mirror-polished wafer is observed with a laser microscope using this confocal optical system, defects and foreign matter as shown in FIGS. 9 to 21 are observed. These defects and foreign substances are identified by image processing.
[0064]
In the image processing, the contrast of the obtained grayscale image (input image from the camera) is adjusted so that the defect can be easily identified. The actual procedure corrects the tones so that the difference between the brightest and darkest colors in the resulting image is maximized.
[0065]
Next, features of individual defects obtained by a laser microscope using a confocal optical system will be described. FIGS. 10 to 15 show the forms of defects mainly found in the mirror-polished wafer, FIGS. 18 to 21 show the forms of defects found in the epitaxial wafer, and FIGS. However, the form of the observed defect is shown. This image was observed at a magnification of 7,576. The observation magnification is not particularly limited. However, when the observation is performed at about 8000 times, the shape and the image pattern can be easily recognized and the defect can be easily identified.
[0066]
An optical scanning device using a confocal optical system, for example, as a feature of measurement by the laser microscope 10, when the above-described light shielding plate 26 is provided in the confocal optical system and the imaging system is hidden, the installation position of the light shielding plate 26 is also As shown in FIGS. 2 and 3, if a convex defect F exists on the surface of the wafer W as shown in FIGS. 1 Light B reflected from 1 Arrives at the photodetector 24 and is observed brightly. 2 Light B reflected from 2 Are observed dark because they cannot pass through the light shielding plate 26. Accordingly, the convex defect F has an image pattern in which the left side is bright and the right side is dark. Conversely, a concave defect has an image pattern in which the left side is dark and the right side is bright. Also, a foreign substance that is transparent to light has an image pattern in which the left side is dark and the right side is bright. The image pattern and the shape of the defect or the foreign matter are mainly used as criteria for identifying the defect or the foreign matter.
[0067]
The defect observed as shown in FIG. 9 is a point-like defect having a concave shape or a minute foreign substance transparent to light. Here, it is called “small defect or small LPD”. These minute defects include conventionally known defects caused by crystals such as COP. This defect is a relatively small (0.5 μm or less) defect. The image data obtained by observing this defect is dark on the left side and bright on the right side. Therefore, a defect can be easily identified by using the image pattern, shape, and defect size (distribution method) as criteria.
[0068]
Further, a point defect having a convex shape as shown in FIG. 10 is also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “projection”. These projections are mainly defects caused by processing. The image data obtained from this defect has an image pattern that is bright on the left side and dark on the right side, opposite to the minute defect (small LPD). Defects are easily identified by using the image pattern, shape, and defect size (distribution method) as criteria.
[0069]
Further, defects as shown in FIG. 11 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “linear projection”. This defect is a defect newly confirmed by the present method, and is characterized by a linear defect having a height of several nm and a length of approximately 0.5 μm or more, unlike crystal defects such as COP. . These linear projections are considered to be mainly defects caused by processing. The image data obtained from this defect is an image pattern in which the same left side as the protrusion is bright and the right side is dark and minute defects are arranged in a straight line. The image pattern, shape (straight line), and its length are determined based on the judgment criteria. Is a defect identified as In particular, such a form of defect has not been observed by other inspection methods, and is one of useful information obtained by the present method. When the linear projection was subjected to an Auger analysis, Ni was detected. Such a defect can be measured even by ordinary particle counter measurement, but it is difficult to separate from the COP, and it is difficult to detect the defect unless it is observed using an AFM or the like. Further, when a wafer having such defects is epitaxially grown, the LPD level of the epi wafer is deteriorated. Further, a decrease in the yield in the device process is expected, and it is necessary to accurately grasp such a form of the defect and to further reduce such a defect.
[0070]
Defects as shown in FIG. 12 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “pit cluster”. This pit cluster is considered to be a processing-induced defect mainly caused by contamination of heavy metal or the like. When evaluated by a method such as AFM, dents are observed. This defect is not protruding, and the individual minute defects are dark on the left side and bright on the right side, and the minute defects form an aggregate and are not linear.
[0071]
Defects as shown in FIG. 13 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “linear pit”. These linear pits are considered to be mainly defects caused by processing. This defect is not protruding, and each of the minute defects is dark on the left and bright on the right, and the minute defects are linear.
[0072]
Defects as shown in FIG. 14 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “scratch”. This flaw is considered to be a defect mainly generated during a processing step or handling. Defects that can be easily identified by using the obtained image data as a criterion based on a continuous image having dark areas on the left and bright areas on the right.
[0073]
Defects as shown in FIG. 15 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “lap scratch”. This lap scratch is considered to be a defect that is mainly caused by alkali etching of a strain generated in the lapping step and is generated when a polishing allowance is small. When this defect exists, it is identified as dark square image data. It is a clear defect and requires little or no contrast adjustment.
[0074]
Foreign matter as shown in FIG. 16 is also observed. Hereinafter, this foreign substance is referred to as “stain”. It is considered that the stain mainly adheres after a processing step, particularly after washing and drying. This foreign matter is a dark defect whose shape is close to a circle, and is a defect that is identified as a clear defect without adjusting the contrast of an image.
[0075]
Further, in the present method, a foreign matter as shown in FIG. 17 is observed in addition to the defect. Hereinafter, this foreign substance is referred to as “particle”. It is considered that these particles mainly adhere in a processing step. This foreign matter is a dark defect whose shape is not a lap scratch or a stain, and is a defect that is identified as a clear defect without adjusting the contrast of an image.
[0076]
Further, when observing the surface of the epitaxial wafer having the epitaxial layer formed on the surface of the mirror-polished wafer, defects as shown in FIG. 18 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “SF (Stacking Fault)”. The obtained image data is a defect that can be easily identified by using a square, a rectangle, or a set of two or three small defects included in the rectangle as a criterion.
[0077]
In addition, defects as shown in FIG. 19 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “dislocation loop”. The obtained image data is a defect which is easily identified by using a bright image pattern on the left side and a dark image pattern on the right side having a certain size as a criterion.
[0078]
In addition, defects as shown in FIG. 20 are also observed. Hereinafter, this defect is referred to as “mound”. This mound is considered to be a defect mainly caused by a foreign substance. The obtained image data is a defect that is clear even if the contrast of the image is not adjusted and is identified as a defect including a part of a square or a rectangle.
[0079]
In addition, a defect whose origin is unknown is also observed as shown in FIG. Hereinafter, this defect is referred to as “EP (epitaxial) defect”.
[0080]
Image processing is performed as identification means for identifying the type of defect or foreign matter based on the above-described determination criteria, so that the defect or foreign matter can be identified, and a map can be represented by a symbol determined for each defect or foreign matter. The symbols used for each defect or foreign matter are not particularly limited, and may be simply alphanumeric characters such as 1, 2, 3, and A, B, and C, in addition to the symbols such as ▼ and □ used herein. May be expressed. Also, the size of the display is not limited, and is set to a size in which the distribution of defects is easily recognizable, and plotted on a wafer screen (defect map) of the output device.
[0081]
Although the algorithm of the analysis by the identification means is not particularly limited, for example, the analysis may be performed in the following procedure.
[0082]
First, the “shape” of the image data of the obtained defect or foreign matter is identified first. This is mainly determined as a point, a circle, a square, or a straight line.
[0083]
Next, the image pattern (right and left light and dark) is confirmed. It is determined whether the obtained defect or foreign matter image is dark on the left and bright on the right, or bright on the left and dark on the right (convex). Thus, the unevenness is estimated. Some of these image patterns cannot be identified.
[0084]
Next, the distribution of the obtained defects is observed. This mainly identifies whether a minute defect exists, whether it exists alone or in an aggregate, and if it exists in an aggregate, whether it exists linearly or circularly.
[0085]
By performing such a determination, the above-described defects and foreign substances can be identified.
[0086]
In addition, there are different defects that are detected in a similar form in PW (mirror polished wafer) and EPW (epitaxial wafer). That is, the lap scratch and the mound have the same form as the defect. These defects may be inspected in different modes depending on whether the inspection target wafer is PW or EPW.
[0087]
If necessary, an application such as displaying only a pattern of a specific defect (for example, a minute defect) as a map is also possible.
[0088]
Hereinafter, an optical scanning device and a defect detection device used in the wafer evaluation device of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 22 is a diagram for explaining the principle of the confocal optical system. FIG. 23 is a diagram for explaining the principle of the optical scanning device used in the present invention. 23, the same members as those used in FIG. 22 are denoted by the same reference numerals and described.
[0089]
FIG. 23 (a) shows a state in which a light spot scans an inclined surface that is raised upward, and a convex defect exists on the surface of a sample W which is a wafer to be inspected. Indicates a state in which a gradually lowering inclined surface is scanned. In FIGS. 23 (a) and (b), the light spot scans the sample surface along the direction of the arrow, and the solid line indicates virtual reflected light from a flat sample surface located at the focal plane of the objective lens. The broken line indicates the reflected light from the inclined surface of the defect. In the illustrated optical scanning device, in the present invention, a light shielding plate 107 is disposed in an optical path between the beam splitter 102 and the photodetector 106, and the light in the optical path from the sample W to the photodetector 106 is arranged by the light shielding plate 107. The spot shields the optical path on one side of the front side or the rear side in the scanning direction in which the spot scans the sample surface (in FIG. 23, the front side of the optical path is shielded).
[0090]
When scanning a convex inclined surface where the light spot gradually rises, as shown in FIG. 23A, the reflected beam reflected on the sample surface causes the sample surface to fall on the focal plane of the objective lens according to the law of reflection. It is displaced to the rear side in the scanning direction as compared with the case of scanning the located flat reference plane. On the other hand, when scanning a concave inclined surface where the light spot gradually decreases, as shown in FIG. 23 (b), the reflected beam reflected on the sample surface is compared with the case where the reference surface is scanned by the law of reflection. It is displaced forward in the scanning direction. Therefore, according to the present invention, when the light shielding plate 107 shields the front half of the optical path in the scanning direction, scans a convex inclined surface, and reflects light reflected by the light shielding plate 107 as compared with the case where the reference surface is scanned. The light amount of the beam decreases, and more reflected light enters the photodetector 106. On the other hand, when scanning the concave inclined surface where the light spot gradually decreases, the amount of the reflected beam shielded by the light shielding plate 107 increases compared to when scanning the reference surface, and a smaller amount of reflected light is detected. Incident on the vessel 106.
[0091]
FIG. 24 shows an output signal of the photodetector when the light spot scans the portion where the convex defect exists on the sample surface and an output signal of the photodetector when the light spot scans the portion where the concave defect exists. Curve (a) shows the output signal intensity when scanning a convex defect, curve (b) shows the output signal intensity when scanning a concave defect, and curve (c) shows the case where the light shielding plate 107 does not exist. The output signal intensity when a light spot scans a convex defect or a concave defect is shown. When the light spot scans a portion of the sample surface where a convex defect exists, a convex peak is first generated, and a concave peak is continuously generated temporally. On the other hand, when the light spot scans a portion where a concave defect exists, a concave peak is first generated, and a convex peak is continuously generated temporally. When the light-shielding plate is not used, only a gradually changing concave peak is generated as shown by the curve (c). Therefore, the shape of the defect can be determined from the output signal of the photodetector, and when a convex peak and a concave peak occur alternately, it can be determined that a convex defect exists, and the concave shape can be determined. When a peak and a convex peak occur alternately, it can be determined that a concave defect exists. In addition, when the arrangement position of the light-shielding plate is reversed, that is, when the light-shielding plate is arranged on the rear side in the scanning direction of the optical path, the order of occurrence of the convex peak and the concave peak is only reversed, and the convex defect is When present, a concave peak is generated first, and then a convex peak is generated.
[0092]
FIG. 25 is a diagram showing a configuration of an example of an optical scanning device used in the present invention. The laser beam generated from the laser light source 110 enters the one-dimensional diffraction grating 111. The diffraction grating 111 converts the incident laser beam into n sub beams. It is assumed that these sub-beams are aligned in the paper. The n sub beams emitted from the diffraction grating 111 pass through the first and second relay lenses 112 and 113, and enter the objective lens 115 via the beam splitter 114. The objective lens converges the incident n light beams into a minute spot to form n light spots on the sample to be inspected. The sample stage 117 supporting the sample W is an xy stage having an xy drive mechanism. As the sample stage 117 moves in a direction perpendicular to the plane of the paper, the sample surface is scanned by n light spots.
[0093]
The reflected beam from the light spot formed on the sample W is reflected again by the beam sprinter 114 via the objective lens 115, and is incident on the photodetector 119 via the relay lens 118. The photodetector 119 is a linear image sensor having a plurality of light receiving elements arranged in a line, and reflected beams from each light spot on the sample are incident on the corresponding light receiving element. Each light receiving element of the linear image sensor is separated from each other by a light shielding member, and the light shielding member or its frame functions as a pinhole for restricting light incident on the light receiving element. Therefore, the linear image sensor itself has a spatial filter having a pinhole. In this example, a light shielding plate 120 is arranged in the optical path between the relay lens 118 and the photodetector 119. In addition, for convenience of the drawing, the light shielding plate 120 is shown so as to shield half of one side in a direction orthogonal to the scanning direction of the optical path, but actually, one half of the front side or the rear side in the scanning direction (the direction orthogonal to the paper surface). Shall be shielded from light.
[0094]
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of an example of a defect detection device used in the present invention. The laser beam generated from the laser light source 130 is incident on the diffraction grating 131, and is converted into a plurality of light beams aligned in the first direction. It is assumed that the diffracted light is diffracted into the paper for clarity of the drawing. These light beams enter the polarization beam splitter 134 via the first and second relay lenses 132 and 133, pass through the polarization beam splitter 134, and enter the carbano mirror 135. The galvanomirror 135 periodically deflects the incident light beam at a predetermined frequency in a second direction orthogonal to the first direction (scanning direction orthogonal to the paper surface). The plurality of light beams reflected by the galvanomirror enter the objective lens 139 via the third and fourth relay lenses 136 and 137 and the quarter-wave plate 138. The objective lens focuses a plurality of incident light beams into a minute spot and projects the light beam on a sample W to be inspected for defects. Therefore, a plurality of minute light spots are formed on the sample W in a line along the direction corresponding to the first direction. Since these light spots are deflected in a second direction orthogonal to the direction of the light spot row, the sample W is scanned by the plurality of light beams, and thus the sample W is two-dimensionally scanned by the plurality of light beams. .
[0095]
The sample W is arranged on a stage 141 having an xy drive mechanism. The stage 141 moves at a predetermined speed in a direction (first direction) orthogonal to the direction of deflection of the galvanomirror. Therefore, the sample is two-dimensionally scanned by the plurality of light spots. The reflected light from each light spot on the sample is condensed by the objective lens 139, and enters the galvanomirror 135 via the quarter-wave plate 138 and the relay lenses 137 and 136. Then, the light is descanned by the galvanomirror and is incident on the polarization beam splitter 134. Since the incident reflected beam has passed through the quarter-wave plate 138 twice, its polarization plane is rotated by 90 °. As a result, the reflected beam from the sample reflects off the plane of polarization of the polarizing beam splitter and is separated from the illumination beam from the light source. The reflected beam emitted from the polarizing beam splitter enters the linear image sensor 143 via the relay lens 142. The linear image sensor 143 has a plurality of light receiving elements arranged in a line along a direction corresponding to the light spot on the sample.
[0096]
An optical system between the sample and the linear image sensor forms an imaging optical system, and a light shielding plate 144 is arranged in an optical path between the polarizing beam splitter 134 and the photodetector 143. Although the light-shielding plate 144 is illustrated in the drawing so as to shield the optical path in the direction perpendicular to the scanning direction of the galvanometer mirror, the light-shielding plate 144 actually shields the optical path of one half of the optical path in the scanning direction of the galvanometer mirror which is the second direction. To be arranged. The light blocking member or frame that separates each light receiving element of the linear image sensor functions as a spatial filter having a pinhole that regulates a light beam incident on the light receiving element.
[0097]
Since the reflected beam from each light spot on the sample W is descanned by the galvanometer mirror 135, the reflected beam from each light spot on the sample enters each corresponding light receiving element of the linear image sensor 143, and stops. Maintained in state. The output signal from each light receiving element of the photodetector is amplified by the amplifier 145 and supplied to the defect detection circuit 146.
[0098]
FIG. 27 is a circuit diagram showing a configuration of an example of the defect detection circuit. In the present example, a first comparator 150 for comparing an output signal from each light receiving element of the photodetector 143 with a negative limit value and a second comparator 151 for comparing with a positive limit value are provided. The outputs of the first and second comparators are connected to an OR circuit 153. As described above, when a positive peak and a negative peak alternately occur from the light receiving element, the defect is determined as a convex defect, and when a negative peak and a positive peak alternately occur, the defect is determined as a convex defect. I do. If only a negative peak occurs, it is determined that the defect is a steep slope. If only a positive peak is generated, it can be determined that a substance having a high reflectance is locally attached. Therefore, by using this defect detection device, not only the existence of the defect but also the shape and properties of the defect can be determined, and the processing process after the inspection can be accurately determined.
[0099]
It should be noted that a video signal can be generated by reading out the electric charge accumulated in each light receiving element of the photodetector at a predetermined subsequent frequency, so that the optical system shown in FIG. 26 can be used as a microscope.
[0100]
FIG. 28 is a diagram showing a modification of the optical scanning device used in the present invention. The radiation beam emitted from the light source 161 is reflected by the total reflection mirror 162 and enters the diffraction grating 163. This diffraction grating converts an incident radiation beam into a two-dimensional beam array arranged in a matrix of m rows and n columns (m and n are natural numbers of 2 or more). These m × n light beams form a two-dimensional beam array composed of light beams that are equally spaced in the row and column directions. The m × n light beams enter the polarization beam splitter 165 via the Fourier transform lens 164. The beam array passes through the polarization beam splitter 165 and enters the galvanometer mirror 166. The galvanomirror 166 deflects the m × n light beams at a predetermined frequency in a first direction (main scanning direction). The light beam reflected by the galvanomirror enters the objective lens 169 via the relay lens 167 and the quarter-wave plate 168. The objective lens 169 focuses the light beam array of m rows and n columns into a minute spot to form a light spot array of m rows and n columns on the sample W.
[0101]
FIG. 29 is a diagram showing the relationship between the light spot array formed on the sample W and the beam deflection direction (first direction) of the galvanomirror, that is, the main scanning direction. In FIG. 29, a white circle indicates a light spot, and a black circle indicates projection of the light spot on an axis L in a direction orthogonal to the main scanning direction. For clarity of the drawing, a 4-row, 4-column light spot array is shown. The interval between the light spots in each row direction is p1, and the interval between the light spots in the column direction is p2. In order to scan the sample surface without gaps and without overlapping light spots with the m-row and n-column light spot array, the light spots are projected at equal intervals so that the light spots are projected at equal intervals on the axis perpendicular to the main scanning direction. Need to be formed. Hereinafter, this condition will be described. An angle between the axis Lc in the row direction of the light spot array and the axis L in the main scanning direction is defined as θ. The projection length of the interval p1 between the light spots in the row direction with respect to the axis L is p1 × cos θ. Within this projection length, there must be projections of n light spots in the column direction. This condition can be expressed by p1 × cos θ = p2 × sin θ. Therefore, the following equation (1):
[0102]
(Equation 5)
tan θ = (1 / n) × (p1 / p2) (1)
[0103]
When is satisfied, projections of the light spots of the light spot array of m rows and n columns in a direction orthogonal to the main scanning direction are formed at equal intervals. When the intervals between the light spots in the row and column directions are equal (p1 = p2), the light spot array is formed so as to satisfy the following expression (2).
[0104]
(Equation 6)
tan θ = 1 / n (2)
[0105]
Since the light beam array is scanned in the main scanning direction by the galvanometer mirror, the sample surface is scanned by the light spot array arranged in a matrix of m rows and n columns. The stage 171 supporting the sample W is an xy stage, and moves at a predetermined speed in a direction orthogonal to the main scanning direction which is the first direction. With this configuration, the sample surface is two-dimensionally scanned by m × n light spots.
[0106]
The reflected light from the light spot reflected on the sample surface is again incident on the galvanometer mirror 166 via the objective lens 169, the quarter-wave plate 168 and the relay lens 167, is descanned, and is incident on the beam splitter 165. Since this reflected beam has passed through the quarter-wave plate twice, the polarization plane is rotated by 90 °, and is reflected by the polarization plane of the beam splitter. The reflected beam reflected by the beam splitter enters the photodetector 175 via the relay lens 172, the total reflection mirror 172, and the relay lenses 173 and 174.
[0107]
FIG. 30 is a diagram showing a configuration of an example of the photodetector. The photodetector 175 has a two-dimensional matrix of light receiving element arrays 176 (i, j) formed at equal intervals in the row and column directions, and each light receiving element is a positive light from each light spot formed on the sample. Each receives the reflected light. Each light receiving element is constituted by a photodiode, and is separated from each other by a light shielding member 177. The light incident area of each light receiving element is regulated by the light blocking member 176 so that only the specularly reflected light of the light spot formed on the sample surface is incident. Therefore, the optical system of this example constitutes a confocal optical system, and can obtain higher resolution.
[0108]
A light shielding plate 180 is arranged at a pupil position of the imaging optical system between the beam splitter 165 and the photodetector 175. The light-shielding plate shields an optical path on one side in a direction corresponding to the main scanning direction on the sample. By arranging one light shielding plate at the pupil position, one side of the m × n reflected beams can be shielded.
[0109]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, an apparatus for detecting a defect existing on the surface of a sample such as a semiconductor wafer or a photomask blank has been described as an example. However, an optical scanning apparatus used in the present invention is, for example, a laser microscope. The present invention can also be applied to an imaging device that scans a sample surface with a light beam and captures a sample image, and has a higher resolution by arranging a light shielding plate in an optical path of an imaging optical system from the sample to a photodetector. An imaging device can be realized. For example, a video signal can be easily formed by reading out the charge of each light receiving element at a predetermined readout station wave number from the photodetector of the device shown in FIG.
[0110]
In addition, various defect detection circuits can be used as the defect detection circuit. For example, it is possible to compare output signals of adjacent light receiving elements and detect the occurrence of a defect from the comparison result.
[0111]
Further, in the above-described embodiment, an example in which the sample surface is raster-scanned has been described. However, as means for relatively moving the sample and the light beam array, the sample surface is connected to a sample stage supporting the sample, and the stage is rotated. A stage drive having a rotary drive and a translation drive for translating in a direction perpendicular to the axis of rotation can be used. In this case, by rotating and translating the sample stage, the sample is spirally scanned by the m × n-valued light spot array, so that the sample can be scanned at higher speed and the sample surface can be scanned with high resolution. .
[0112]
Next, an example of an identification device for identifying the type of defect or foreign matter will be described. First, the contrast correction of an image will be described. In the captured original image, when the minimum luminance value is a and the maximum luminance value is b, the luminance value z of each pixel is set so that the minimum luminance value after conversion is a ′ and the maximum luminance value is b ′. On the other hand, conversion is performed as described below to obtain a contrast-corrected luminance value z ′ represented by the following equation (3).
[0113]
(Equation 7)
Figure 2004193529
[0114]
Usually, a ′ ≦ a <b ≦ b ′, and in the case of an 8-bit grayscale image, a ′ = 0 and b ′ = 255.
[0115]
Hereinafter, automatic classification of defect types will be described with reference to FIG. FIG. 31 is a flowchart showing an example of a procedure for automatically classifying defect types, and shows a procedure for classifying minute LDPs, projections, linear projections, scratches, and stacking faults. Note that, in FIG. 31, the discrimination processing for other defect types and the processing when the condition is not satisfied are omitted.
[0116]
First, noise removal processing by smoothing is performed (step 300). Next, a defect candidate area is extracted by edge extraction (step 302). Subsequently, the determination process is assigned based on the number, size, and distribution of the defect candidate regions (step 304). In this allocation step, the defect candidate areas are divided into three groups: (1) one small candidate area, (2) one large candidate area, and (3) two slightly larger candidate areas. Can be
[0117]
{Circle around (1)} When there is one small candidate area, a bright area and a dark area in the defect candidate area are extracted (step 306). Next, the defect type is determined based on the size and positional relationship of the bright and dark areas (step 308). In this determination, if the bright area is on the right and the dark area is on the left, it is determined to be a minute defect, and if the bright area is on the left and the dark area is on the right, it is determined to be a protrusion.
[0118]
{Circle around (2)} In the case where there is one large candidate area, the series of the midpoints of the bright area and the dark area in the defect candidate area is linearly approximated, and the defect type is determined based on the approximation error (step 310). In this determination, when the approximation error is small, the bright region is on the left and the dark region is on the right, it is determined to be a linear protrusion. When the approximation error is small, the bright region is on the right and the dark region is on the left, Is judged to be scratched.
[0119]
{Circle around (3)} When there are two slightly larger candidate regions, the defect type is determined based on the shapes and positional relationships of the two defect candidate regions (step 312). In this determination, a stacking fault is determined when two vertically-long rectangles are paired in parallel. For example, the type of defect or foreign matter is selected by an identification device programmed with such a processing procedure, and the position and type of the defect on the wafer are displayed by an output device.
[0120]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. It should be understood that these examples are given by way of illustration and should not be construed as limiting.
[0121]
(Example 1) Evaluation of PW wafer
Using a wafer evaluation apparatus of the present invention as shown in FIG. 1 for a silicon wafer having a diameter of 300 mm, defects of 0.06 μm or more were evaluated. This device is an optical system device as shown in FIG.
[0122]
The result is shown in FIG. As a result, in the silicon wafer evaluated this time, the number of display defects was 279, and six types of defects and foreign matters were observed. In particular, it can be seen that this wafer has many small defects (such as COP which is a crystal defect) distributed near the center of the wafer. As a result, feedback to the manufacturing site, such as a review of the crystal manufacturing conditions, can be provided.
[0123]
(Comparative Example 1)
The same wafer as in Example 1 was evaluated for defects of 0.065 μm or more by using a laser scattering foreign substance inspection apparatus.
[0124]
As shown in FIG. 7, the number of detected defects is small. Further, it was not possible to distinguish the form (type) of the defect.
[0125]
(Example 2) Evaluation of EPW wafer
An epitaxial wafer having an epitaxial layer formed on a silicon wafer having a diameter of 300 mm was measured using the same apparatus of the present invention as in Example 1.
[0126]
As a result, as shown in FIG. 6, on the surface of the wafer evaluated this time, the number of display defects was 25, and SF, mound, and the like were observed.
[0127]
(Comparative Example 2)
The defect of 0.12 μm or more was evaluated for the same epitaxial wafer as in Example 2 using a laser scattering type foreign matter inspection apparatus.
[0128]
As shown in FIG. 8, the number of detected defects is small. Further, it was not possible to distinguish the form (type) of the defect.
[0129]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device having the same operation and effect can be realized by the present invention. Included in the technical scope.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the distribution state of defects and foreign substances on the wafer and the components of each defect and foreign substance can be determined at a glance, and a problematic process or apparatus can be estimated from the distribution state of defects or foreign substances. The effect is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a wafer evaluation device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a basic structure of a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 3 is an enlarged sectional explanatory view of a portion A in FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a wafer inspection procedure using a laser microscope with a confocal optical system.
FIG. 5 is an image showing defects observed by type in Example 1.
FIG. 6 is an image showing defects observed by type in Example 2.
FIG. 7 is an image showing a defect observed in Comparative Example 1.
FIG. 8 is an image showing a defect observed in Comparative Example 2.
FIG. 9 is a photograph showing a first example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 10 is a photograph showing a second example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 11 is a photograph showing a third example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 12 is a photograph showing a fourth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 13 is a photograph showing a fifth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 14 is a photograph showing a sixth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 15 is a photograph showing a seventh example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 16 is a photograph showing an eighth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 17 is a photograph showing a ninth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 18 is a photograph showing a tenth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 19 is a photograph showing an eleventh example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 20 is a photograph showing a twelfth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 21 is a photograph showing a thirteenth example of a defect observed on a wafer surface by a laser microscope using a confocal optical system.
FIG. 22 is a diagram illustrating the principle of a confocal optical system.
FIG. 23 is a diagram for explaining the principle of an optical scanning device used in the present invention.
FIG. 24 is a diagram illustrating an optical path of a reflected beam when a light spot scans a defective portion.
FIG. 25 is a diagram showing a configuration of an example of an optical scanning device used in the present invention.
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of an example of a defect detection device used in the present invention.
FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration of an example of a defect detection circuit.
FIG. 28 is a diagram showing a modification of the optical scanning device used in the present invention.
FIG. 29 is a diagram illustrating a relationship between a light spot array formed on a sample and a main scanning direction.
FIG. 30 is a plan view illustrating an example of a photodetector.
FIG. 31 is a flowchart showing an example of a procedure for automatically classifying defect types.
[Explanation of symbols]
10: Laser microscope with confocal optical system, 12: Microscope main body, 14: Laser light source, 16, 102: Beam splitter, 18, 103: Objective lens, 20a: Pinhole, 20: Pinhole member, 22: Condensing lens , 24, 106: photodetector, 26: light shielding plate, 30: wafer evaluation device of the present invention, 40: identification device, 50: output device, B: laser beam, F: defect, W: wafer (sample), W1: wafer screen, 101: light source, 105: spatial filter.

Claims (26)

検査対象ウエーハである試料の表面をコンフォーカル光学系による光学的走査装置によって検査し、該検査によって検出された該試料表面上の欠陥や異物をその種類別に識別し、該識別された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって該試料に対応するウエーハ画面上に出力表示するようにしたことを特徴とするウエーハの評価方法。The surface of the sample to be inspected is inspected by an optical scanning device using a confocal optical system, defects and foreign substances on the sample surface detected by the inspection are identified by type, and the identified defects and foreign substances are identified. The position of the defect is displayed on a wafer screen corresponding to the sample by a symbol indicating the type of each defect or foreign matter. コンフォーカル光学系による光学的走査装置で検出された前記試料表面上の欠陥や異物を、その形状と明暗から、その種類別を識別することを特徴とする請求項1記載のウエーハの評価方法。2. The wafer evaluation method according to claim 1, wherein a defect or foreign matter on the surface of the sample detected by an optical scanning device using a confocal optical system is classified according to its shape and its type based on its shape and brightness. 前記検査対象ウエーハがシリコンウエーハであることを特徴とする請求項1又は2記載のウエーハの評価方法。3. The method for evaluating a wafer according to claim 1, wherein the wafer to be inspected is a silicon wafer. 前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置がコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のウエーハの評価方法。The method for evaluating a wafer according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical scanning device using the confocal optical system is a laser microscope using the confocal optical system. 検査対象ウエーハである試料の表面を検査するコンフォーカル光学系による光学的走査装置と、該光学的走査装置で得られた該試料表面の画像データを解析し該試料表面上に存在する欠陥や異物の種類別を識別する識別装置と、該識別された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって該試料に対応するウエーハ画面上に出力表示する出力装置を有することを特徴とするウエーハの評価装置。An optical scanning device using a confocal optical system for inspecting the surface of a sample to be inspected, and a defect or foreign matter present on the sample surface by analyzing image data of the sample surface obtained by the optical scanning device And an output device for displaying the position of the identified defect or foreign matter on a wafer screen corresponding to the sample by a symbol indicating the type of each defect or foreign matter. Wafer evaluation device. 前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置がコンフォーカル光学系によるレーザー顕微鏡であることを特徴とする請求項5記載のウエーハの評価装置。6. The wafer evaluation apparatus according to claim 5, wherein the optical scanning device using the confocal optical system is a laser microscope using the confocal optical system. 前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置が、
前記試料を支持する試料ステージと、
光ビームを発生する光源と、
前記光ビームを集束して該試料表面に光スポットを形成する対物レンズと、
該試料表面からの反射光を受光する光検出器と、
前記光源と対物レンズとの間の光路中に配置され、光源から該試料に向かう光ビームと該試料から光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタと、
該試料と光スポットとを相対的に移動させる手段とを具え、
該試料表面を光スポットにより走査し、該試料表面からの反射光により該試料の表面領域の情報を検出する光学式走査装置であって、
該ビームスプリッタと該光検出器との間の光路中に遮光板を配置し、この遮光板により、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光する構成を有することを特徴とする請求項5記載のウエーハの評価装置。
An optical scanning device using the confocal optical system,
A sample stage supporting the sample,
A light source for generating a light beam;
An objective lens that focuses the light beam to form a light spot on the sample surface;
A photodetector that receives reflected light from the sample surface;
A beam splitter disposed in an optical path between the light source and the objective lens, for separating a light beam from the light source toward the sample and a reflected beam from the sample toward the photodetector;
Means for relatively moving the sample and the light spot,
An optical scanning device that scans the sample surface with a light spot and detects information of a surface area of the sample by reflected light from the sample surface,
A light-shielding plate is arranged in an optical path between the beam splitter and the photodetector, and the light-shielding plate shields a half of the optical path in a direction corresponding to a scanning direction of a light spot on the sample surface. 6. The wafer evaluation device according to claim 5, wherein:
前記光スポットと前記試料とを相対的に移動させる手段を、光スポットに対して前記試料ステージを移動させる手段としたことを特徴とする請求項7記載のウエーハの評価装置。8. The wafer evaluation apparatus according to claim 7, wherein the means for relatively moving the light spot and the sample is a means for moving the sample stage with respect to the light spot. 前記光スポットと前記試料とを相対的に移動させる手段を、前記ビームスプリッタと前記試料ステージとの間の光路巾に配置したビーム偏向装置としたことを特徴とする請求項7記載のウエーハの評価装置。8. The wafer evaluation according to claim 7, wherein the means for relatively moving the light spot and the sample is a beam deflector arranged in an optical path width between the beam splitter and the sample stage. apparatus. 前記光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に、該光源から発生した光ビームをライン状に配列されたm本(mは2以上の自然数)のサブビームの1次元ビームアレイに変換する1次元回折格子を配置し、該試料上に形成したm個の光スポットにより該試料表面を走査することを特徴とする請求項7記載のウエーハの評価装置。One-dimensional conversion of a light beam generated from the light source into a one-dimensional beam array of m (m is a natural number of 2 or more) sub-beams arranged in a line in an optical path between the light source and the beam splitter. 8. The wafer evaluation apparatus according to claim 7, wherein a diffraction grating is arranged, and the surface of the sample is scanned by m light spots formed on the sample. 前記光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に、m及びnを2以上の自然数とした場合に、該光源から発生した放射ビームをm行n列のマトリックス状に配列されたサブビームの2次元ビームアレイに変換する2次元回折格子を配置し、m×n個の2次元光スポットアレイにより該試料表面を走査し、前記遮光板を前記ビームスプリッタと前記光検出器との間の光学系の瞳の位置に配置したことを特徴とする請求項7記載のウエーハの評価装置。In the optical path between the light source and the beam splitter, when m and n are natural numbers of 2 or more, a two-dimensional sub-beam of a radiation beam generated from the light source is arranged in a matrix of m rows and n columns. A two-dimensional diffraction grating for converting into a beam array is arranged, the surface of the sample is scanned by an m × n two-dimensional light spot array, and the light shielding plate is connected to an optical system between the beam splitter and the photodetector. The wafer evaluation apparatus according to claim 7, wherein the wafer evaluation apparatus is arranged at a position of a pupil. 前記試料と前記2次元光スポットアレイとを相対的に移動させる手段として、前記試料ステージを回転させる回転駆動装置及び前記試料ステージをその回転軸線と直交する軸線に沿って移動させる並進駆動装置を用い、2次元光スポットアレイにより試料をスパイラルスキャンすることを特徴とする請求項11記載のウエーハの評価装置。As means for relatively moving the sample and the two-dimensional light spot array, a rotation driving device for rotating the sample stage and a translation driving device for moving the sample stage along an axis orthogonal to the rotation axis are used. The apparatus for evaluating a wafer according to claim 11, wherein the sample is spirally scanned by a two-dimensional light spot array. 前記コンフォーカル光学系による光学的走査装置が、
前記試料を支持する試料ステージと、
放射ビームを発生する光源と、
m及びnを2以上の自然数とした場合に、前記放射ビームをm行n列のマトリックス状に配列された光ビームのビームアレイに変換する2次元回折格子と、
該ビームアレイを第1の走査方向に偏向するビーム偏向装置と、
該ビームアレイの光ビームをスポット状に集束して試料上にm×n個の光スポットのアレイを形成する対物レンズと、
該光源と該対物レンズとの間の光路中に配置され、該光源から該試料に向かう光ビームと該試料から光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタと、
m’及びn’を2以上の自然数とした場合にm’行n’列のマトリックス状に配列した受光素子を有し、各受光素子が該試料上に形成された光スポットからの反射光をそれぞれ受光する光検出器と、
該ビームスプリッタと該検出器との間の光路中の瞳位置に配置され、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光する遮光板とを具え、
該試料表面からの反射ビームを該ビーム偏向装置を介して光検出器の受光素子に入射させ、
該試料上に形成される光スポットアレイを、これら光スポットを前記第1の方向と直交する方向に投影した場合互いに隣接する光スポット間の間隔が等間隔となるように形成する構成を有することを特徴とする請求項5記載のウエーハの評価装置。
An optical scanning device using the confocal optical system,
A sample stage supporting the sample,
A light source for generating a radiation beam;
a two-dimensional diffraction grating that converts the radiation beam into a beam array of light beams arranged in a matrix of m rows and n columns, where m and n are natural numbers of 2 or more;
A beam deflecting device for deflecting the beam array in a first scanning direction;
An objective lens for converging the light beams of the beam array into spots to form an array of m × n light spots on a sample;
A beam splitter disposed in an optical path between the light source and the objective lens, for separating a light beam from the light source toward the sample and a reflected beam from the sample toward a photodetector;
When m ′ and n ′ are natural numbers of 2 or more, the light receiving elements are arranged in a matrix of m ′ rows and n ′ columns, and each light receiving element reflects reflected light from a light spot formed on the sample. A photodetector for receiving light,
A light-shielding plate arranged at a pupil position in an optical path between the beam splitter and the detector, and shielding a half-side optical path in a direction corresponding to a scanning direction of a light spot on the sample surface;
The reflected beam from the sample surface is incident on the light receiving element of the photodetector via the beam deflector,
A structure in which the light spot array formed on the sample is formed such that when these light spots are projected in a direction orthogonal to the first direction, intervals between adjacent light spots are equal. The wafer evaluation device according to claim 5, wherein:
前記試料上に形成されるm行n列の光スポットアレイの行方向の軸線と前記第1の方向と直交する方向の軸線とのなす角度をθとし、光スポットアレイの行方向のスポット間隔をp1とし、列方向のスポット間隔をp2とした場合に、下記式(1)
Figure 2004193529
を満たすように角度θを設定することを特徴とする請求項13記載のウエーハの評価装置。
The angle between the axis in the row direction of the light spot array of m rows and n columns formed on the sample and the axis in the direction orthogonal to the first direction is θ, and the spot interval in the row direction of the light spot array is When p1 and the spot interval in the column direction are p2, the following equation (1) is obtained.
Figure 2004193529
14. The wafer evaluation apparatus according to claim 13, wherein the angle θ is set so as to satisfy the following.
前記光スポットアレイの行方向及び列方向の光スポット間の間隔p1及びp2を、p1=p2となるように設定し、下記式(2)
Figure 2004193529
を満たすように該光スポットアレイを形成することを特徴とする請求項13記載のウエーハの評価装置。
The intervals p1 and p2 between the light spots in the row and column directions of the light spot array are set so that p1 = p2, and the following equation (2) is set.
Figure 2004193529
14. The wafer evaluation apparatus according to claim 13, wherein the light spot array is formed so as to satisfy the following.
検査対象ウエーハである試料の表面をコンフォーカル光学系による光学的走査装置を用いて検査し該光学的走査装置で得られた該試料表面の画像データを解析し該試料表面上に存在する欠陥や異物を検出する欠陥検出装置と、該欠陥検出装置で得られた試料表面上に存在する欠陥や異物の種類別を識別する識別装置と、該検出された欠陥や異物の位置を各欠陥や異物の種類別を示す記号によって該試料に対応するウエーハ画面上に出力表示する出力装置を有することを特徴とするウエーハの評価装置。The surface of the sample to be inspected is inspected using an optical scanning device based on a confocal optical system, image data of the sample surface obtained by the optical scanning device is analyzed, and defects existing on the sample surface are analyzed. A defect detection device for detecting foreign matter; an identification device for identifying the type of defect or foreign matter present on the sample surface obtained by the defect detection device; and a position of the detected defect or foreign matter for each defect or foreign matter. A wafer evaluation device having an output device for displaying an output on a wafer screen corresponding to the sample by a symbol indicating the type of the wafer. 前記欠陥検出装置が、
前記検査対象ウエーハである試料を支持する試料ステージと、
光ビームを発生する光源と、
該光ビームを集束して試料表面に光スポットを形成する対物レンズと、
該試料と該光スポットとを相対的に移動させる手段と、
該試料表面からの反射光を受光する光検出器と、
該光源と該対物レンズとの間の光路中に配置され、該光源から該試料に向かう光ビームと該試料から該光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタと、
該光検出器からの出力信号から該試料表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出回路とを具える欠陥検出装置であって、
該ビームスプリッタと該光検出器との間の光路中に配置され、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光する遮光板を有し、
該欠陥検出回路が、該光検出器からの出力信号が凹状のピークと凸状のピークとが時間的に連続して交互に発生したことを検出した場合、凸状又は凹状の欠陥が存在すると判定するように構成されていることを特徴とする請求項16記載のウエーハの評価装置。
The defect detection device,
A sample stage that supports a sample that is the inspection target wafer,
A light source for generating a light beam;
An objective lens that focuses the light beam to form a light spot on a sample surface;
Means for relatively moving the sample and the light spot;
A photodetector that receives reflected light from the sample surface;
A beam splitter disposed in an optical path between the light source and the objective lens for separating a light beam from the light source toward the sample and a reflected beam from the sample toward the photodetector;
A defect detection circuit that detects a defect present on the sample surface from an output signal from the photodetector,
A light-shielding plate is disposed in an optical path between the beam splitter and the photodetector, and blocks a half-side optical path in a direction corresponding to a scanning direction of a light spot on the sample surface,
When the defect detection circuit detects that the output signal from the photodetector has a concave peak and a convex peak that occur alternately successively in time, a convex or concave defect is present. 17. The wafer evaluation apparatus according to claim 16, wherein the apparatus is configured to make a determination.
前記光源とビームスプリッタとの間の光路中に、該光源から発生した光ビームをライン状に配列されたm本(mは2以上の自然数)のサブビームの1次元ビームアレイに変換する1次元回折格子を配置し、試料上に形成したm個の光スポットにより試料表面を走査することを特徴とする請求項17記載のウエーハの評価装置。One-dimensional diffraction for converting a light beam generated from the light source into a one-dimensional beam array of m (m is a natural number of 2 or more) sub-beams arranged in a line in an optical path between the light source and the beam splitter. 18. The wafer evaluation apparatus according to claim 17, wherein a grating is arranged, and the sample surface is scanned by m light spots formed on the sample. 前記光源とビームスプリッタとの間の光路中に、m及びnを2以上の自然数とした場合に、光源から発生した放射ビームをm行n列のマトリックス状に配列されたサブビームの2次元ビームアレイに変換する2次元回折格子を配置し、m×n個の光スポットの光スポットアレイにより試料表面を走査することを特徴とする請求項18記載のウエーハの評価装置。In the optical path between the light source and the beam splitter, when m and n are natural numbers of 2 or more, a two-dimensional beam array of sub beams in which a radiation beam generated from the light source is arranged in a matrix of m rows and n columns 20. The wafer evaluation apparatus according to claim 18, wherein a two-dimensional diffraction grating for converting into a light is arranged, and the sample surface is scanned by a light spot array of m × n light spots. 検査対象ウエーハである試料を支持する試料ステージと、光ビームを発生する光源と、前記光ビームを集束して該試料表面に光スポットを形成する対物レンズと、該試料表面からの反射光を受光する光検出器と、前記光源と対物レンズとの間の光路中に配置され、光源から該試料に向かう光ビームと該試料から光検出器に向かう反射ビームとを分離するビームスプリッタとを有し、該試料表面を光スポットにより走査し、該ビームスプリッタと該光検出器との間の光路中に遮光板を配置し、この遮光板により、該試料表面における光スポットの走査方向と対応する方向の片側半分の光路を遮光することにより、ウエーハ表面の評価を行う装置であって、欠陥のあるウエーハ上の特定位置の表面情報を2次元画像情報に変換し観察画像として出力し、該観察画像を介して特定欠陥を観察できるように構成したことを特徴とするウエーハの評価装置。A sample stage that supports a sample that is a wafer to be inspected, a light source that generates a light beam, an objective lens that focuses the light beam to form a light spot on the sample surface, and receives reflected light from the sample surface And a beam splitter disposed in an optical path between the light source and the objective lens to separate a light beam from the light source toward the sample and a reflected beam from the sample toward the photodetector. Scanning the sample surface with a light spot, arranging a light shielding plate in an optical path between the beam splitter and the photodetector, and using the light shielding plate, a direction corresponding to a scanning direction of the light spot on the sample surface. This device evaluates the wafer surface by blocking one half of the optical path, and converts the surface information of a specific position on the defective wafer into two-dimensional image information and outputs it as an observation image. And evaluation device of the wafer, characterized by being configured to allow observation of the specific defect through the observation image. 前記観察画像に表示された欠陥の種類に応じて該観察画像のコントラストを補正して欠陥を強調するようにしたことを特徴とする請求項20記載のウエーハの評価装置。21. The wafer evaluation apparatus according to claim 20, wherein the defect is emphasized by correcting the contrast of the observed image according to the type of the defect displayed in the observed image. 前記画像情報を画像処理することにより、欠陥の特徴を抽出して形状、輝度分布から欠陥の種類を自動分類できるようにしたことを特徴とする請求項20又は21記載のウエーハの評価装置。22. The wafer evaluation apparatus according to claim 20, wherein by performing image processing on the image information, a feature of the defect is extracted, and a type of the defect can be automatically classified based on a shape and a luminance distribution. 前記自動分類した欠陥について、その位置と種類を表示するようにしたことを特徴とする請求項22記載のウエーハの評価装置。23. The wafer evaluation apparatus according to claim 22, wherein the position and type of the automatically classified defect are displayed. 前記検査対象ウエーハがシリコンウエーハであることを特徴とする請求項20〜23のいずれか1項記載のウエーハの評価装置。24. The wafer evaluation device according to claim 20, wherein the inspection target wafer is a silicon wafer. 前記検査対象ウエーハとなる試料について、特定の欠陥を指定することにより、当該欠陥の画像を出力表示することができるようにしたことを特徴とする請求項20〜24のいずれか1項記載のウエーハの評価装置。The wafer according to any one of claims 20 to 24, wherein an image of the defect can be output and displayed by designating a specific defect with respect to the sample to be the inspection target wafer. Evaluation device. 前記自動分類した欠陥について、その分類した欠陥を画像表示し、操作者により欠陥の種類を確認し、誤分類された欠陥については、操作者の判断により正当な分類に割り当てることができるようにしたことを特徴とする請求項22〜25のいずれか1項記載のウエーハの評価装置。With respect to the automatically classified defects, the classified defects are image-displayed, the type of the defect is confirmed by the operator, and the incorrectly classified defect can be assigned to a valid classification by the operator's judgment. The wafer evaluation apparatus according to any one of claims 22 to 25, wherein:
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