JP2008032582A - Foreign matter/flaw-inspecting device and foreign matter/flaw inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置に係り、特に被検査物を回転させながら検査する装置に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus, and more particularly to an apparatus for inspecting an object to be inspected while rotating it.
半導体ウェーハの検査装置は、ウェーハを回転させながら検査する検査装置と、ウェーハをXY方向にスキャンさせて検査する方法の2種類がある。本発明に関する方法は、ウェーハを回転させながら光学的にビームを照射し、ウェーハ上で反射してきた散乱光を利用してウェーハの異物や欠陥を検出する方法に関するものである。 There are two types of semiconductor wafer inspection apparatuses: an inspection apparatus that inspects while rotating the wafer and an inspection method that scans the wafer in the XY directions. The method according to the present invention relates to a method for detecting a foreign substance or a defect on a wafer by using a scattered light reflected on the wafer by optically irradiating a beam while rotating the wafer.
ウェーハの散乱光強度を検出する方法として、回転ステージに取り付けられた角度検出器(エンコーダ)から出力される信号を使用して、検出信号をA/D変換して信号処理を行っている。 As a method for detecting the scattered light intensity of a wafer, a signal output from an angle detector (encoder) attached to a rotary stage is used to perform signal processing by A / D converting the detection signal.
従来、例えば、特許文献1(特開平6−242012号公報)記載の異物検査装置がある。A/D変換の制御方法として、特許文献1の図3に示しているように、走査位置ごとに検出信号をサンプリングしている。また、特許文献1の段落番号(0015)に記載されているように、直進方向(R方向)にリニアエンコーダを、また、回転テーブルにはロータリエンコーダを有しており、それぞれのエンコーダからの信号によって現在位置を検出しており、この現在位置を基準として、該図3に示す走査位置ごとのデータ取得を行う方式となっている。
Conventionally, for example, there is a foreign matter inspection apparatus described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-242012). As a control method of A / D conversion, a detection signal is sampled for each scanning position as shown in FIG. Further, as described in paragraph (0015) of
従来、回転方向の位置検出としてロータリエンコーダを用いて、角度検出信号(ロータリエンコーダ)を基準にA/D変換を行っているため、高精度に欠陥位置を検出するためには、角度検出器の分解能を良くする必要がある。角度検出器(エンコーダ)の分解能を上げるためには高価なエンコーダが必要になる。さらにエンコーダは、円盤に光学的なスリットを有する構造であるため、分解能の向上にも限度がある。 Conventionally, rotary encoders are used for position detection in the rotation direction, and A / D conversion is performed based on angle detection signals (rotary encoders). Therefore, in order to detect defect positions with high accuracy, It is necessary to improve the resolution. In order to increase the resolution of the angle detector (encoder), an expensive encoder is required. Furthermore, since the encoder has a structure having an optical slit in the disk, there is a limit in improving the resolution.
ウェーハの1回転あたりの回転角に応じた信号(以後、θパルスあるいはエンコーダパルスという)によって散乱光強度を計測して異物や欠陥を計測する方法において、θパルスの分解能は回転方向の異物・欠陥座標分解能を左右する。 In the method of measuring the scattered light intensity by measuring the intensity of scattered light using a signal (hereinafter referred to as the θ pulse or encoder pulse) according to the rotation angle per rotation of the wafer, the resolution of the θ pulse is a foreign particle / defect in the rotation direction. It affects the coordinate resolution.
本発明の目的は、被検査物の角度検出の分解能より高い分解能にて、異物/欠陥の検出を行い、異物・欠陥検出の座標精度を向上させることである。 An object of the present invention is to detect foreign matter / defects with higher resolution than the angle detection resolution of an inspection object, and to improve the coordinate accuracy of foreign matter / defect detection.
本発明の一つの特徴は、異物・欠陥検出装置において、主走査が一定の回転角速度の回転移動で副走査が並進移動から成る被検査物体移動ステージと、レーザ光源と、前記レーザ光源から発せられるレーザ光を被検査物体表面上の予め定められた大きさの照明スポットとして照射する照明手段と、前記照明スポットにおいて前記照射光が散乱・回折・反射された光を検出して電気信号に変換する散乱・回折・反射光検出手段と、前記電気信号をデジタルデータに変換するA/D変換手段と、前記被検査物体表面上で照明スポットが照射されている位置の主走査方向の角度座標情報を検出する角度座標検出手段と、前記デジタルデータから異物や欠陥の大きさを算出する粒径算出手段と、前記角度座標検出手段からの情報に基づいて前記異物や欠陥の被検査物体表面上における位置座標値を算出する異物・欠陥座標算出手段とを有し、前記A/D変換手段は一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔の1単位時間が、角度座標検出手段からの角度情報の更新される刻み(1単位)時間より小さいことである。 One feature of the present invention is that, in a foreign object / defect detection apparatus, an object moving stage in which main scanning is rotational movement at a constant rotational angular velocity and sub-scanning is translational movement, a laser light source, and the laser light source are emitted. Illumination means for irradiating laser light as an illumination spot of a predetermined size on the surface of the object to be inspected, and detecting light that is scattered, diffracted, or reflected at the illumination spot and converting it to an electrical signal Scattering / diffraction / reflected light detection means, A / D conversion means for converting the electrical signal into digital data, and angular coordinate information in the main scanning direction of the position where the illumination spot is irradiated on the surface of the object to be inspected Angular coordinate detection means for detecting, particle size calculation means for calculating the size of foreign matter and defects from the digital data, and Foreign matter / defect coordinate calculation means for calculating a position coordinate value on the surface of the object to be inspected, and the A / D conversion means samples the electrical signal at a constant sampling time interval, One unit time is smaller than the increment (one unit) time for updating the angle information from the angle coordinate detecting means.
本発明の他の特徴は、レーザ光を被検査物体表面に照射し、少なくとも散乱された光を検出して電気信号に変換し、前記電気信号をデジタルデータへ変換し、前記レーザ光が照射されている位置における被検査物の角度情報を検出し、前記デジタルデータから異物や欠陥の大きさを算出し、前記角度情報に基づいて前記異物や欠陥の被検査物体表面上における位置を算出するものであって、前記デジタルデータへの変換において、一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔が前記角度情報の更新間隔より小さい異物・欠陥検出方法にある。 Another feature of the present invention is that the surface of the object to be inspected is irradiated with laser light, at least scattered light is detected and converted into an electric signal, the electric signal is converted into digital data, and the laser light is irradiated. Detecting the angle information of the inspected object at the position, calculating the size of the foreign object or defect from the digital data, and calculating the position of the foreign object or defect on the surface of the inspected object based on the angle information In the conversion to the digital data, the electric signal is sampled at a constant sampling time interval, and the foreign matter / defect detection method is such that the sampling time interval is smaller than the update interval of the angle information.
本発明の更に他の特徴は、レーザ光を被検査物体表面に照射し、少なくとも散乱された光を検出して電気信号に変換し、前記電気信号をデジタルデータに変換し、前記レーザ光が照射されている位置における被検査物の角度情報を検出し、前記デジタルデータから異物や欠陥の大きさを算出し、前記角度情報に基づいて前記異物や欠陥の被検査物体表面上における位置を算出するものであって、前記デジタルデータへの変換において、概略一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔の1単位時間は、前記角度座標検出手段からの角度情報の更新される1単位時間より小さくなるように構成し、サンプリングしたデータをもとに、前記角度情報の更新される1単位時間ごとに、サンプリングしたデジタルデータの最大値を求め、前記最大値をサンプリングした時刻を計測する異物・欠陥検出方法にある。 Still another feature of the present invention is that the surface of the object to be inspected is irradiated with laser light, at least scattered light is detected and converted into an electric signal, the electric signal is converted into digital data, and the laser light is irradiated. The angle information of the object to be inspected at the position being detected is detected, the size of the foreign matter or defect is calculated from the digital data, and the position of the foreign matter or defect on the surface of the inspection object is calculated based on the angle information. In the conversion to the digital data, the electrical signal is sampled at a substantially constant sampling time interval, and the angle information from the angular coordinate detection means is updated for one unit time of the sampling time interval. It was configured to be smaller than one unit time, and sampled at every unit time when the angle information was updated based on the sampled data The maximum value of the digital data, in the foreign matter-defect detection method for measuring the time of sampling the maximum value.
本発明の上記特徴及びその他の特徴は、以下の記載により、更に説明される。 The above and other features of the present invention will be further explained by the following description.
本発明によれば、被検査物の角度検出の分解能より高い分解能にて、異物/欠陥の検出を行え、異物・欠陥検出の座標精度を向上させることができる。 According to the present invention, foreign matter / defects can be detected with higher resolution than the angle detection resolution of the inspection object, and the coordinate accuracy of foreign matter / defect detection can be improved.
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明するが、本発明の装置及び方法は、各図面に示された構成に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々変形可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the apparatus and method of the present invention are not limited to the configurations shown in the drawings, and various modifications are possible within the scope of the technical idea. Is possible.
まずは、被検査物の一例である半導体ウェーハの異物・欠陥検出装置の構成例について説明する。図12は、本発明の異物・欠陥検出方法を用いた異物・欠陥検査装置の全体構成を示す実施例である。被検査物体であるウェーハ101はチャック1204に真空吸着されており、このチャック1204は、回転ステージ1206と並進ステージ1207から成る被検査物体移動ステージ1205,Zステージ1208上に搭載されている。ウェーハ101の上方に配置されている照明・検出光学系1201は、照明用及び検出用の光学系である。照明光の光源1202にはレーザ光源を用いており、光源1202から出た照射ビームは照射レンズを通ってスポット形状のビームを形成し、ウェーハ101に照射され、異物あるいは欠陥1200にあたって散乱してきた光を光検出器1203で検出し、電気信号に変換された後増幅回路1211に入力される。
First, a configuration example of a semiconductor wafer foreign matter / defect detection apparatus as an example of an inspection object will be described. FIG. 12 is an embodiment showing the entire configuration of a foreign matter / defect inspection apparatus using the foreign matter / defect detection method of the present invention. The
被検査物体移動ステージ1205は、主走査である回転移動θと副走査である並進移動Rを時間と共に組合せて変化させることで、照明スポットが螺旋状にウェーハ101全表面上を走査される。
The inspected
前記回転ステージが1回転する間に、副走査はΔrだけ移動する。本実施例では、照明スポットの走査はウェーハ101の内周から外周に向かって走査を行うが、逆であっても差し支えない。また、本実施例では、ウェーハ101の内周から外周までの全領域で、前記回転ステージ1206を概略角速度一定で、かつ前記並進ステージ1207を概略線速度一定で駆動させる。その結果、ウェーハ101の表面に対する照明スポットの相対移動線速度は、内周に比べて外周で高速となる。被検査物体移動ステージ1205には、検査中の主走査座標位置θと副走査座標位置rを検出するために、検査座標検出機構1214が取り付けてある。本実施例では、主走査座標位置θの検出に光学読み取り式のロータリエンコーダ、副走査座標位置rに光学読み取り式のリニアエンコーダを用いているが、共に、高精度で角度または直線上の位置が検出できるセンサであれば、他の検出原理を用いたものでも良い。この構成において、異物あるいは欠陥1200は照明スポットを通過し、光検出器1203からは光散乱光信号が得られる。本実施例では光検出器1203として光電子増倍管を用いているが、異物からの散乱光を高感度に検出できる光検出器であれば他の検出原理の光検出器であっても良い。前述のように本実施例では、ウェーハ101の内周から外周までの全領域で、前記回転ステージ1206を概略角速度一定で駆動させており、ウェーハ101の表面に対する照明スポットの相対移動線速度は、内周に比べて外周で高速になる。
While the rotary stage makes one rotation, the sub-scan moves by Δr. In this embodiment, the illumination spot is scanned from the inner periphery to the outer periphery of the
図1は、単位時間における半導体ウェーハの回転角を示した図である。図2は、外周部および内周部の欠陥検出信号の波形を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a rotation angle of a semiconductor wafer in a unit time. FIG. 2 is a diagram illustrating waveforms of defect detection signals in the outer peripheral portion and the inner peripheral portion.
ウェーハ101は概略一定の角速度で回転しているため、照明スポットが外周部を走査しているときは,外周部線速度102は高速になり、照明スポットが内周部を走査しているときは,内周部線速度103は低速になる。したがって、前記ウェーハ101上にある異物が前記照明スポットを横切る時間は、前期異物が前記ウェーハ101の外周部にあるときは、内周部にあるときに比べて短く、そのため図12に示す光検出器1203から増幅器1211を経て得られる散乱光信号の時間変化波形は、一般的に図2に示すように、外周部すなわち前記異物が副走査方向の半径位置が大きい場所にあるほど、外周異物検出波形202のごとく信号ピークの半値幅が小さくなる。一方、内周部すなわち前記異物が副走査方向の半径位置の小さい場所にあるほど、内周異物検出波形203のごとく信号ピークの半値幅が大きくなる。
Since the
次に、図12によって本実施例の検査装置における信号処理について説明する。前記光検出器1203からの散乱光信号は増幅器1211で増幅された後、A/D変換器1212で予め定められたサンプリング間隔ΔT毎にサンプリングされ、デジタルデータに変換される。前記サンプリング間隔ΔTは、図2に示す信号波形である外周異物検出波形202,内周異物検出波形203を十分な時間分解能でサンプリングできるように、A/D変換サンプリング信号204の周期を決める。このサンプリングにより、検出信号に相当する時系列デジタルデータ群が得られる。ところでこの時系列デジタルデータ群は、本来必要とする検出された異物・欠陥の大きさに対応する散乱光の強度情報の他に、雑音成分などの信号成分を含んでいる。一般に雑音信号成分は電気信号の揺らぎや光学系などの機構的な振動などによって変化するため一定値とはならない。そこで、異物・欠陥の大きさを正しく算出するためには、この雑音成分の影響を除去する必要がある。そこで本実施例では、A/D変換器1212の信号について、フィルタリング処理などのデータ処理を行う。
Next, signal processing in the inspection apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The scattered light signal from the
前記データ処理の結果として得られた散乱光強度値は異物・欠陥判定機構1213で、予め定められた検出しきい値と比較され、前記散乱光強度値が前記しきい値以上であれば、異物・欠陥判定機構1213は異物・欠陥判定情報を発生する。異物・欠陥判定情報が発生すると、異物・欠陥座標検出機構1215は前記検査座標検出機構1214からの情報に基づいて、検出された異物・欠陥の座標位置を算出する。また、粒径算出機構1210は前記散乱光強度値から、検出された異物・欠陥の大きさを算出する。
The scattered light intensity value obtained as a result of the data processing is compared with a predetermined detection threshold value by the foreign object /
異物・欠陥座標検出機構1215は、R座標の生成を行うとともに回転しているウェーハの回転角θ座標の生成を行う。
The foreign object / defect coordinate
図3.1は、内周における本実施例の信号サンプリングの方法を示した図である。図
3.2は外周における本実施例の信号サンプリングの方法を示した図である。散乱検出信号である内周異物検出波形203および外周異物検出波形202は、A/D変換用サンプリング信号301によってA/D変換され、各サンプリング信号のタイミングに対応した変換デジタル信号を生成する。このとき、A/D変換用サンプリング信号301は、ウェーハの回転角に相当するエンコーダ信号304より細かくA/D変換のタイミングを生成する。図3.1および図3.2に示すように、前記A/D変換手段は概略一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の内周部はもちろん、外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも2点以上のサンプリングが成されるように構成することが望ましい。2点以上にする理由は、エンコーダ信号間隔の少なくとも2倍以上の分解能を持たせるためであり、点数が多いほど分解能は向上する。たとえば、エンコーダ信号の周波数が10MHz程度だとすれば、AD変換を行う周波数は
80MHz〜200MHz程度で行う。AD変換周波数の上限は、使用するAD変換素子の性能によって決まる。
FIG. 3.1 is a diagram showing a signal sampling method of the present embodiment on the inner circumference. FIG. 3.2 is a diagram showing a signal sampling method of the present embodiment on the outer periphery. The inner peripheral foreign
図4は、本発明のΔθ算出方法の一実施例概要を示す図である。散乱光検出信号である内周異物検出波形203をA/D変換用サンプリング信号301のタイミングごとにA/D変換を行い、θエンコーダ信号304の中にあって、それぞれのA/D変換タイミングにて検出された信号強度411,412,401,414,415から最大の信号強度を有する信号強度401をピーク値として求め、θエンコーダからピーク検出位置までの時間403を計測する。ここで、θエンコーダパルスであるエンコーダ信号304とA/D変換用サンプリング信号301の周期は、A/D変換用サンプリング信号301をエンコーダ信号304の周期の1/2以下とする。Δθ、すなわちθエンコーダパルス幅内部で散乱光のピーク位置までのθ角は、エンコーダ信号304のパルス間隔の計測結果402とθエンコーダパルスを基点とする散乱光強度が最大となる点までの時間計測結果を示すθエンコーダからのピーク検出位置時間403の比で表されるデータとして求める。図4の場合Δθは、おおよそ0.5となる。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of one embodiment of the Δθ calculation method of the present invention. The inner peripheral foreign
具体的な一実施例を用いて説明する。4000rpm でウェーハを乗せた回転ステージが回転しており、回転体には約22万6800パルス/1周のパルスを発生させるエンコーダ(θエンコーダ)が取り付けられている。この場合、θパルスの周期(図中のθエンコーダ信号のパルス間隔計測結果402)は、約66ns(15MHz)程度となる。一方、A/D変換回路のサンプリング周波数(図中のA/D変換回路サンプリング周波数404)は、80MHzでA/D変換を行う。80MHzにてA/D変換した信号から、入力信号の最大値と、最大位置を計測(算出)するため、従来のようにθエンコーダパルスの単位で計測している場合に比べて、θ方向の分解能が向上する。本実施例においては、最外周(300Φ)における、θ方向の精度は、θエンコーダの分解能で4um程度、Δθつきの本回路構成によれば、4um÷5程度となり、0.8um の検出位置精度が可能になる。
This will be described using a specific example. A rotating stage on which a wafer is placed is rotating at 4000 rpm, and an encoder (θ encoder) that generates approximately 226,800 pulses / pulse of one round is attached to the rotating body. In this case, the period of the θ pulse (the pulse
図5は、本発明のΔθ算出方法の別の実施例を示す図である。図4と同様にエンコーダ信号304とA/D変換用サンプリング信号301を用いて散乱光強度の最大値501,502の位置を検出する。例えば、散乱光強度信号511の場合には、θエンコーダ信号のパルス間隔計測結果402に対して、散乱光強度に最大値501のΔθ時間計測結果は矢印503となり、散乱光強度信号512の場合には、θエンコーダ信号のパルス間隔計測結果402に対して、Δθの時間計測結果は矢印504となる。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the Δθ calculation method of the present invention. As in FIG. 4, the positions of the maximum scattered light intensity values 501 and 502 are detected using the
図6は、散乱光強度信号が飽和している波形図である。散乱光強度信号が大きい場合、すなわち大きな欠陥から散乱してきた光について、散乱光強度信号である内周異物検出波形203が飽和している場合がある。飽和していないと仮定した場合の散乱光は点線で示す波形でありピーク値602を示す。しかし、ホトマルアンプや信号処理のアナログ回路を経由することによって、飽和信号波形604に示すようにピーク位置やピーク値602が検出できなくなる。図4から図6において散乱検出信号の例として内周異物検出波形
203を用いて説明したが、外周部の検査においては外周異物検出波形202が相当することは言うまでも無い。また、図4に示すように、前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の内周部はもちろん、外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも2点以上サンプリングされることが好ましく、さらに好ましくは5点以上のサンプリングが成されるように構成することが望ましい。サンプリングを5点以上にする理由は、飽和信号の場合、信号の中心から少なくとも前後に±2点の非飽和信号を用いてフィッティング処理などを行うためである。
FIG. 6 is a waveform diagram in which the scattered light intensity signal is saturated. When the scattered light intensity signal is large, that is, for the light scattered from a large defect, the inner peripheral foreign
図7は、飽和信号をA/D変換用サンプリング信号でA/D変換したときの点を示したものである。A/D変換は、A/Dサンプリング信号によって行われ、サンプリング信号701,702,703−1から703−nまでの複数の信号が検出される。 FIG. 7 shows points when the saturation signal is A / D converted by the A / D conversion sampling signal. A / D conversion is performed by an A / D sampling signal, and a plurality of sampling signals 701, 702, 703-1 to 703-n are detected.
本実施例は、サンプリング信号701,702,703−1から703−nまでのデータを使用して、図6に示す飽和していない場合の散乱光ピーク値602の最大値の位置と最大値の大きさを算出するものである。
The present embodiment uses the data of the sampling signals 701, 702, 703-1 to 703-n, and uses the position of the maximum value and the position of the maximum value of the scattered
図8は、本発明のΔθ検出回路の一実施例である。散乱光信号801は増幅回路805を介してA/D変換回路806に入力され、サンプリング信号発生回路808で生成されたA/D変換用サンプリング信号によってA/D変換され、デジタル信号として最大位置検出回路809に入力される。最大位置検出回路809は、θクロック信号810とサンプリングクロック812とA/D変換されたθクロック信号内の複数のデータ813とを入力として、図4で示した散乱光信号の最大値401と最大値までのΔθの値であるθエンコーダからのピーク検出位置時間403を算出し、θパルス周期内における散乱光最大値802と最大値のΔθ803を出力する。図8に示す方式によって、θパルスより早い周波数でサンプリングしたデータを用いて、最大値と最大値までのΔθを算出することで、θパルス間隔より精度の高いピーク位置の算出,検出が可能になる。
FIG. 8 shows an embodiment of the Δθ detection circuit of the present invention. The scattered
図9は、飽和信号のフィッティング回路の一実施例である。散乱光信号801は、図示しない増幅回路805を介してA/D変換回路806に入力され、飽和検出回路901にて飽和しているかどうかを識別し、飽和している場合には、飽和信点数検出回路902によって飽和したサンプリング点数912を計数する。一方、A/D変換されたデジタル信号は、非飽和信号から図7に示した701,702に相当する非飽和信号の2点(A点信号913、およびB点信号914)を求める。上記回路で算出された、飽和点数および非飽和点のA点,B点を入力として、最大位置検出回路904に入力し、飽和信号の最大値および最大位置のフィッティング(例えば、ガウシアンフィットによる外挿処理)を行う。最大位置検出回路904のフィッティング処理は、ガウシアンフィットなどによる計算式を用いて行う方式と、ルックアップテーブルなどによる方法のいずれでも良い。
FIG. 9 shows an example of a saturation signal fitting circuit. The scattered
図10は、本発明の別の一実施例を示す図である。散乱光信号は、ホトマルやアナログ回路を通ることによって、高周波の雑音(ノイズ)が重畳されており、このノイズが欠陥検出の精度を劣化させる要因となる。図10は、フィルタ回路を有するΔθ検出回路である。A/D変換回路806の出力をデジタルフィルタ回路1001を介して最大位置検出回路809に入力する。A/D変換回路806は、θクロック810より数倍以上早い周波数でサンプリングされており、早い周波数で変換された散乱光信号について、デジタルフィルタ回路1001を通すことで雑音を除去できるため、最大値ならびに最大位置の検出精度が向上する。デジタルフィルタ回路1001は、例えば畳み込みフィルタなどを用いる。検出された信号は、パルス幅が数10nsから数100nsのパルス上の信号であるため、畳み込みフィルタによる移動平均化処理を行うことで、領域通過フィルタを構成するとともに、パルスに重畳されたノイズを除去する効果がある。
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the present invention. The scattered light signal is superimposed with high-frequency noise (noise) by passing through a photomultiplier or an analog circuit, and this noise is a factor that degrades the accuracy of defect detection. FIG. 10 shows a Δθ detection circuit having a filter circuit. The output of the A /
図11は、Δθ検出回路の別の一実施例を示す図である。図11は、A/D変換回路
806と最大位置検出回路809との間に加算回路1002を有する構成とした方法である。加算回路はサンプリング信号発生回路808から生成されるA/D変換のサンプリング信号によってA/D変換されたデジタルデータについて、θパルス内のA/D変換のΣ(総和)値1011を算出するように動作する。加算回路1002は、散乱光信号のピーク点を算出するのではなく、θパルス内の散乱光信号の面積を求めることになる。この面積に相当するデータを最大位置検出回路809に入力し、最大値802として出力する。一方最大位置信号を示すθパルス周期内における散乱光最大値のΔθ803は、図8と同様にA/D変換信号1012を入力して、Δθを求める。
FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the Δθ detection circuit. FIG. 11 shows a method in which an
図13は、本実施例の半導体検査装置の信号処理部の構成を示す図である。半導体を検査するためのレーザ光源1301から出力した光はウェーハ101に照射され、その散乱光を複数のホトマル1311,1312,1313にて受光する。ウェーハ101は、回転式移動台の上に装着されており、回転しながら矢印1302に示すように移動する。ウェーハ上に傷などの欠陥や異物などが付着していると散乱光の強度変化が生じ、この光強度変化を複数(実施例では3個)のホトマルで電気信号に変換し、それぞれ増幅回路1321,1322,1323を介して、複数のA/D変換回路1331,1332,1333によって、それぞれ個別にデジタル信号に変換し、さらに欠陥の位置や形を識別するための信号処理回路1341,1342,1343によって個別に信号処理され、上位の信号処理装置1351にてさらに複数チャンネルの結果から欠陥の識別を行う。本実施例のΔθ検出を行う回路は、本図のA/D変換回路1331,1332,1333にそれぞれ組み込まれている。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing unit of the semiconductor inspection apparatus according to the present embodiment. The light output from the
図14は、ウェーハと光源と受光素子の位置関係の一例を示した図である。レーザ光
1400は図下方から、例えば、半導体ウェーハであるウェーハ101の検査面に対して、斜め上方向から照射される。ウェーハ101上に存在する異物1401から反射,散乱する光は、前方はもとより横方向にも散乱する。入射光に対して前方に散乱した光1402は受光素子(ホトマル)1411で受光し、側面に散乱した光1403,1404については、それぞれ受光素子1412,1413にて検出する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a positional relationship among a wafer, a light source, and a light receiving element. The
図15は、実施例の検査装置の欠陥検出データのデータフォーマットを示す図である。実施例の欠陥データは、欠陥R座標1501,欠陥θ座標1502,欠陥Δθ座標1503,欠陥サイズデータ1504を有している。ここで、欠陥R座標1501は、ウェーハ
101の半径方向の位置情報であり、ウェーハ搬送機構の半径方向送りモータの位置検出用エンコーダ(リニアスケール)などから生成される値である。また、欠陥θ座標1502は、ウェーハ101を装着した回転ステージ(スピンドル)の円周方向の位置を表す情報であり、一般的にスピンドルモータ軸に取り付けられた回転エンコーダから生成される。この回転エンコーダから生成される信号は、実施例の説明で使用したθエンコーダパルス304,θクロック810のことである。また、欠陥サイズデータ1504、欠陥Δθ座標1503は、実施例で述べた方式の最大値データおよび最大位置座標Δθのことである。
FIG. 15 is a diagram illustrating a data format of defect detection data of the inspection apparatus according to the embodiment. The defect data of the embodiment has a defect R coordinate 1501, a defect θ coordinate 1502, a defect Δθ coordinate 1503, and
本発明の実施例では、半導体ウェーハを回転させる回転ステージと、半径方向に移動させるための移動ステージと、ウェーハ上にレーザ光を照射するレーザ光源と、ウェーハの異物や欠陥によって散乱・回折・反射された光を検出して電気信号に変換光検出回路と、検出信号をデジタルデータに変換するA/D変換回路と、回転ステージの位置、すなわち角度座標情報を検出する角度座標検出回路と、A/D変換されたデジタルデータから異物や欠陥の大きさを算出し、角度座標検出回路からの情報に基づいて位置座標値を算出する異物・欠陥座標算出回路とを備え、ウェーハを一定の回転角速度により走査しながらウェーハ表面上または表面近傍内部に存在する異物や欠陥を検出する異物・欠陥検出方法において、前記A/D変換回路は一定のサンプリング時間間隔で電気信号をサンプリングし、サンプリング時間間隔の1単位時間は、角度座標検出回路からの角度情報が更新される刻み(1単位)時間より小さくなるように構成することが望ましい。 In an embodiment of the present invention, a rotating stage for rotating a semiconductor wafer, a moving stage for moving the semiconductor wafer in a radial direction, a laser light source for irradiating a laser beam on the wafer, and scattering / diffraction / reflection due to foreign matters or defects on the wafer. A light detection circuit that detects the converted light and converts it into an electrical signal, an A / D conversion circuit that converts the detection signal into digital data, an angle coordinate detection circuit that detects the position of the rotary stage, that is, angle coordinate information, A A foreign substance / defect coordinate calculation circuit that calculates the size of a foreign substance or a defect from digital data that has been / D-converted and calculates a position coordinate value based on information from an angle coordinate detection circuit, and has a constant rotational angular velocity of the wafer In the foreign matter / defect detection method for detecting foreign matter or defects existing on the wafer surface or in the vicinity of the surface while scanning by the above-mentioned method, the A / D conversion circuit is The electrical signal is sampled at a sampling time interval, is one unit time of the sampling time interval, it is desirable to configure such that the angle information from the angle coordinate detection circuit is smaller than the increment (one unit) time to be updated.
また、前記A/D変換回路は一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、サンプリングしたデータをもとに、前記角度座標検出回路からの角度情報の更新される刻み(1単位)時間ごとに、サンプリングしたA/D変換データの最大値を求める回路を設けることが望ましい。 The A / D converter circuit samples the electrical signal at a constant sampling time interval, and updates the angle information from the angle coordinate detection circuit based on the sampled data every unit (one unit) time. It is desirable to provide a circuit for obtaining the maximum value of the sampled A / D conversion data.
さらに、前記角度座標検出回路からの角度情報が更新された時刻を計測・記録する回路と、前記A/D変換回路が前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻を計測・記録する回路を設けることが望ましい。 Furthermore, a circuit for measuring and recording the time when the angle information from the angle coordinate detection circuit is updated, and a circuit for measuring and recording the time when the A / D conversion circuit samples the maximum value of the electrical signal are provided. Is desirable.
また、前記角度情報が更新された時刻と、前記A/D変換手段が前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻とによって、前記角度情報が更新されてから、前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻までの時間を算出する回路を設けることが望ましい。 The maximum value of the electric signal is sampled after the angle information is updated by the time when the angle information is updated and the time when the A / D conversion means samples the maximum value of the electric signal. It is desirable to provide a circuit for calculating the time until the time.
さらに、前記角度座標検出手段からの角度情報が更新された時刻と、前記A/D変換手段が前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻とを、前記A/D変換手段が前記電気信号をサンプリングする前記サンプリング時間間隔を基準として計測するように構成することが望ましい。 Further, the A / D conversion means samples the electric signal, the time when the angle information from the angle coordinate detection means is updated, and the time when the A / D conversion means samples the maximum value of the electric signal. It is desirable that the measurement is performed based on the sampling time interval.
また、異物や欠陥の被検査物体表面上における位置座標値を、前記異物や欠陥が検出された時点における前記角度座標検出手段からの最新の角度座標情報、および、前記最新の角度座標情報の発生した時刻から前記異物や欠陥が検出された時点に対応する前記デジタルデータが前記A/D変換手段において最大の大きさのデータをサンプリングされた時刻までの経過時間情報の両者を用いて算出することにより、異物や欠陥の位置座標値が良好な角度分解能で得られるように構成することが望ましい。 Also, the position coordinate value of the foreign object or defect on the surface of the object to be inspected, the latest angular coordinate information from the angular coordinate detection means at the time when the foreign object or defect is detected, and the generation of the latest angular coordinate information The digital data corresponding to the time when the foreign matter or defect is detected is calculated using both the elapsed time information until the time when the maximum data is sampled in the A / D conversion means. Therefore, it is desirable that the position coordinate value of the foreign matter or the defect is obtained with a good angular resolution.
さらに、主走査が回転移動で副走査が並進移動から成る被検査物体移動ステージと、レーザ光源と、前記レーザ光源から発せられるレーザ光を被検査物体表面上の予め定められた大きさの照明スポットに照射する照明と、前記照明スポットにおいて前記照射光が散乱・回折・反射された光を検出して電気信号に変換する散乱・回折・反射光検出回路と、前記電気信号をデジタルデータに変換するA/D変換回路と、前記被検査物体表面上で照明スポットが照射されている位置の主走査方向の角度座標情報を検出する角度座標検出回路と、前記デジタルデータから異物や欠陥の大きさを算出する粒径算出回路と、前記角度座標検出手段からの情報に基づいて前記異物や欠陥の被検査物体表面上における位置座標値を算出する異物・欠陥座標算出回路とを備え、前記被検査物体を概略一定の回転角速度により主走査しながら前記被検査物体表面上または表面近傍内部に存在する異物や欠陥を検出する異物・欠陥検出方法において、前記A/D変換手段は概略一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも2点以上のサンプリングが成されるように構成することが望ましい。 Further, an inspection object moving stage in which main scanning is rotational movement and sub-scanning is translational movement, a laser light source, and an illumination spot having a predetermined size on the surface of the inspection object is emitted from the laser light source. Irradiating light, a scattering / diffraction / reflected light detection circuit for detecting light that is scattered, diffracted and reflected at the illumination spot and converting it into an electrical signal, and converting the electrical signal into digital data An A / D conversion circuit, an angle coordinate detection circuit for detecting angle coordinate information in the main scanning direction of the position where the illumination spot is irradiated on the surface of the object to be inspected, and the size of the foreign matter or defect from the digital data Particle size calculation circuit that calculates the position coordinate value of the foreign object or defect on the surface of the object to be inspected based on information from the particle size calculation circuit to calculate and the angle coordinate detection means A foreign matter / defect detection method for detecting foreign matter or defects existing on or near the surface of the inspected object while main-scanning the inspected object at a substantially constant rotational angular velocity. The converting means samples the electrical signal at a substantially constant sampling time interval, and the sampling time interval is such that one point on the object to be inspected is also at the outer periphery on the object to be inspected rotated by the main scanning. It is desirable that at least two or more samplings be performed within a time passing through the illumination spot.
また、さらに好ましくは、前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも5点以上のサンプリングが成されるように構成することが望ましい。 More preferably, the sampling time interval is at least 5 within the time when one point on the object to be inspected passes through the illumination spot even at the outer peripheral part on the object to be inspected rotated by the main scanning. It is desirable that the sampling is performed at a point or more.
前記粒径算出回路は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータを加算した結果を用いて算出するように構成することが望ましい。 The particle size calculation circuit may be configured to calculate the size of a foreign substance or a defect using a result obtained by adding a plurality of digital data sampled from the electrical signal within a time for passing through the illumination spot. desirable.
また、前記粒径算出回路は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータに対してデジタルフィルタ処理を施して得られた結果を用いて算出するように構成することが望ましい。 Further, the particle size calculation circuit is a result obtained by subjecting the size of the foreign matter or defect to digital filtering on a plurality of digital data sampled from the electrical signal within the time of passing through the illumination spot. It is desirable to make a calculation using
また、前記デジタルフィルタが畳み込み形フィルタで構成することが望ましい。 The digital filter is preferably a convolution filter.
前記デジタルフィルタが、前記電気信号中に含まれるショットノイズの低減に効果のある周波数帯域制限効果(機能)を有するように構成することが望ましい。 It is desirable that the digital filter is configured to have a frequency band limiting effect (function) effective in reducing shot noise included in the electrical signal.
また、前記粒径算出回路は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号を前記A/D変換回路によってサンプリングされた複数のデジタルデータに対して、前記A/D変換の入力信号が飽和している(信号振幅が所定の値以上である)ことを検出する回路と、信号振幅が所定の値以上であった数を計数する回路と、信号振幅が一定より小さい信号から裾野部分の2点以上の値を検出する回路と、前記信号振幅が所定の値以上であった数を計数した結果と、信号振幅が一定より小さい裾野部分の2点以上の振幅値結果を用いて、前記入力信号が飽和している(信号振幅が一定の値以上である)前記入力信号から最大振幅値と最大振幅の位置座標を算出するように構成することが望ましい。 In addition, the particle size calculation circuit calculates the size of the foreign matter and the defect with respect to a plurality of digital data obtained by sampling the electrical signal by the A / D conversion circuit within the time required to pass through the illumination spot. A circuit that detects that the input signal of / D conversion is saturated (the signal amplitude is greater than or equal to a predetermined value), a circuit that counts the number of signal amplitudes greater than or equal to the predetermined value, and the signal amplitude is constant A circuit that detects two or more values in the base portion from a smaller signal, a result of counting the number of times that the signal amplitude is equal to or greater than a predetermined value, and two or more amplitudes in the base portion where the signal amplitude is smaller than a certain value It is desirable to use a value result to calculate the maximum amplitude value and the position coordinates of the maximum amplitude from the input signal in which the input signal is saturated (the signal amplitude is a certain value or more).
そして、回転ステージの回転角度検出器(エンコーダ)の分解能よりも大きな周波数で小欠陥信号をA/D変換して角度検出信号の周期における欠陥位置Δθを検出することが可能になるため、高精度の欠陥検出位置情報を得ることができる。 Further, since it becomes possible to A / D convert a small defect signal at a frequency larger than the resolution of the rotation angle detector (encoder) of the rotary stage and detect the defect position Δθ in the period of the angle detection signal, high accuracy. The defect detection position information can be obtained.
また、高周波でオーバーサンプリングして波形を収集しているため、検出信号が一部飽和した状態においても非飽和信号を用いて最大(ピーク)値をフィッティングすることもでき、信号が飽和するような大きな欠陥が入力した場合にも正確に欠陥の大きさと欠陥の位置を検出することができる。 In addition, since the waveform is collected by oversampling at a high frequency, even when the detection signal is partially saturated, the maximum (peak) value can be fitted using a non-saturated signal, and the signal is saturated. Even when a large defect is input, the defect size and the defect position can be accurately detected.
さらに、A/D変換する周波数を角度検出信号の周波数より大きくしているため、角度検出器内部のA/D変換データについてフィルタリングなどの信号処理が可能になるため、検出波形に重畳した雑音(ノイズ)を除去し、高精度に検出することができる。 Furthermore, since the frequency for A / D conversion is made larger than the frequency of the angle detection signal, signal processing such as filtering can be performed on the A / D conversion data inside the angle detector, so that noise ( Noise) can be removed and detected with high accuracy.
101…ウェーハ、202…外周異物検出波形、203…内周異物検出波形、204,301…A/D変換用サンプリング信号、401…散乱光信号の最大値、402…θエンコーダ信号のパルス間隔計測結果、403…θエンコーダからのピーク検出位置時間、
404…A/D変換回路サンプリング周波数、602…飽和していない場合の散乱光ピーク値、801…散乱光信号、802…θパルス周期内における散乱光最大値、803…θパルス周期内における散乱光最大値のΔθ、805…増幅回路、806…A/D変換回路、808,903…サンプリング信号発生回路、809…最大位置検出回路、812…サンプリングクロック、901…飽和検出回路、902…飽和信点数検出回路、904…最大位置検出回路、1001…デジタルフィルタ回路、1002…加算回路、1204…チャック、1200…異物あるいは欠陥、1202…照明光の光源、1203…光検出器、1205…被検査物体移動ステージ、1208…Zステージ。
DESCRIPTION OF
404 ... A / D conversion circuit sampling frequency, 602 ... scattered light peak value when not saturated, 801 ... scattered light signal, 802 ... scattered light maximum value within the θ pulse period, 803 ... scattered light within the θ pulse period Δθ of maximum value, 805... Amplification circuit, 806... A / D conversion circuit, 808, 903... Sampling signal generation circuit, 809... Maximum position detection circuit, 812 ... sampling clock, 901. Detection circuit, 904... Maximum position detection circuit, 1001... Digital filter circuit, 1002... Addition circuit, 1204 .. Chuck, 1200 .. Foreign matter or defect, 1202 ... Light source of illumination light, 1203. Stage, 1208 ... Z stage.
Claims (28)
前記A/D変換手段は一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔の1単位時間が、前記角度座標検出手段からの角度情報の更新される刻み時間より小さいことを特徴とする異物・欠陥検出装置。 An inspection object moving stage in which main scanning is rotational movement at a constant rotational angular speed and sub-scanning is translational movement, a laser light source, and a laser beam emitted from the laser light source having a predetermined size on the surface of the inspection object Illuminating means for irradiating as an illumination spot; scattering / diffraction / reflected light detecting means for detecting light that is scattered, diffracted, and reflected at the illumination spot and converting the light into an electrical signal; and A / D conversion means for converting to data, angle coordinate detection means for detecting angle coordinate information in the main scanning direction of the position irradiated with the illumination spot on the surface of the object to be inspected, and foreign matter or defect from the digital data The position coordinate value on the surface of the object to be inspected is calculated based on the information from the particle size calculating means for calculating the size of the object and the angle coordinate detecting means. And a goods-defect coordinate calculating means,
The A / D conversion means samples the electrical signal at a constant sampling time interval, and one unit time of the sampling time interval is smaller than the update time of angle information from the angle coordinate detection means. Foreign matter / defect detection device.
前記A/D変換手段は一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、サンプリングしたデータをもとに、前記角度座標検出手段からの角度情報の更新される刻み(1単位)時間ごとに、サンプリングしたA/D変換データの最大値を求める手段を有することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 1,
The A / D conversion means samples the electrical signal at a constant sampling time interval, and based on the sampled data, the angle information from the angle coordinate detection means is updated every unit (one unit) time, A foreign matter / defect detection apparatus comprising means for obtaining a maximum value of sampled A / D conversion data.
前記角度座標検出手段からの角度情報が更新された時刻を計測・記録する手段と、前記A/D変換手段が前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻を計測・記録する手段を有することを特徴とする異物・欠陥検査装置。 In claim 1 or 2,
It has means for measuring and recording the time when the angle information from the angle coordinate detection means is updated, and means for measuring and recording the time when the A / D conversion means samples the maximum value of the electric signal. Foreign matter / defect inspection equipment.
前記角度情報が更新された時刻と、前記A/D変換手段が前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻とによって、前記角度情報が更新されてから、前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻までの時間を算出する手段を有することを特徴とする異物・欠陥検査装置。 In any of claims 1, 2 and 3,
From the time when the angle information is updated and the time when the A / D conversion means samples the maximum value of the electric signal, until the time when the maximum value of the electric signal is sampled after the angle information is updated A foreign matter / defect inspection apparatus comprising means for calculating
前記角度座標検出手段からの角度情報が更新された時刻と、前記A/D変換手段が前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻とを、前記A/D変換手段が前記電気信号をサンプリングする前記サンプリング時間間隔を基準として計測することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 3,
The time when the angle information from the angle coordinate detection means is updated and the time when the A / D conversion means samples the maximum value of the electric signal, and the A / D conversion means samples the electric signal. A foreign object / defect detection apparatus characterized by measuring based on a sampling time interval.
異物や欠陥の被検査物体表面上における位置座標値を、前記異物や欠陥が検出された時点における前記角度座標検出手段からの最新の角度座標情報、および、前記最新の角度座標情報の発生した時刻から前記異物や欠陥が検出された時点に対応する前記デジタルデータが前記A/D変換手段において最大の大きさのデータをサンプリングされた時刻までの経過時間情報の両者を用いて算出することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In any of claims 1, 2 and 3,
The position coordinate value of the foreign object or defect on the surface of the object to be inspected, the latest angle coordinate information from the angle coordinate detection means at the time when the foreign object or defect is detected, and the time when the latest angle coordinate information is generated The digital data corresponding to the point in time when the foreign matter or defect is detected is calculated using both of the elapsed time information until the time when the maximum data is sampled in the A / D conversion means. Foreign matter / defect detection device.
前記被検査物体を概略一定の回転角速度により主走査しながら前記被検査物体表面上または表面近傍内部に存在する異物や欠陥を検出する異物・欠陥検出装置において、
前記A/D変換手段は概略一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも2点以上のサンプリングを行うことを特徴とする異物・欠陥検出装置。 Inspected object moving stage in which main scanning is rotational movement and sub-scanning is translational movement, laser light source, and a laser beam emitted from the laser light source is irradiated to a predetermined size illumination spot on the surface of the inspected object Illuminating means for detecting, scattered / diffracted / reflected light detecting means for detecting light scattered / diffracted / reflected at the illumination spot and converting it into an electrical signal, and A for converting the electrical signal into digital data / D conversion means, angle coordinate detection means for detecting angle coordinate information in the main scanning direction of the position where the illumination spot is irradiated on the surface of the object to be inspected, and the size of the foreign matter or defect is calculated from the digital data Particle size calculating means for calculating the position coordinate value of the foreign object or defect on the surface of the object to be inspected based on information from the angle coordinate detecting means; Have,
In the foreign matter / defect detection apparatus for detecting foreign matter and defects existing on the surface of the inspected object or in the vicinity of the surface while main-scanning the inspected object at a substantially constant rotational angular velocity,
The A / D conversion means samples the electrical signal at a substantially constant sampling time interval, and the sampling time interval is also on the outer periphery of the inspected object rotated by the main scanning. A foreign matter / defect detection apparatus, wherein at least two points are sampled within a time during which one point passes through the illumination spot.
前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも5点以上のサンプリングをすることを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 7,
As for the sampling time interval, at least 5 points or more are sampled within a time when one point on the inspection object passes through the illumination spot even in the outer peripheral portion on the inspection object rotated by the main scanning. Foreign matter / defect detection device characterized by the above.
前記粒径算出手段は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータを加算した結果を用いて算出することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 7 or 8,
The particle size calculating means calculates the size of a foreign object or a defect using a result obtained by adding a plurality of digital data sampled from the electrical signal within a time for passing through the illumination spot.・ Defect detection equipment.
前記粒径算出手段は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータに対してデジタルフィルタ処理を施して得られた結果を用いて算出することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 7,
The particle size calculation means uses the result obtained by subjecting a plurality of digital data sampled from the electrical signal within a time for passing through the illumination spot to digital filter processing for the size of the foreign matter or defect. A foreign object / defect detection device characterized by
前記デジタルフィルタが畳み込み形フィルタであることを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 10,
The foreign matter / defect detection apparatus, wherein the digital filter is a convolution filter.
前記デジタルフィルタが、周波数帯域制限機能を有することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 10 or 11,
The foreign matter / defect detection device, wherein the digital filter has a frequency band limiting function.
前記粒径算出手段は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号を前記A/D変換手段によってサンプリングされた複数のデジタルデータに対して前記A/D変換の入力信号の信号振幅が所定の値以上であることを検出する手段と、信号振幅が所定の値以上であった数を計数する手段と、信号振幅が一定より小さい信号から裾野部分の2点以上の値を検出する手段と、前記信号振幅が所定の値以上であった数を計数した結果と、信号振幅が一定より小さい裾野部分の2点以上の振幅値結果を用いて、信号振幅が一定の値以上である前記入力信号から最大振幅値と最大振幅の位置座標を算出することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 In claim 7,
The particle size calculating means converts the size of the foreign matter and the defect, and the A / D conversion for the plurality of digital data sampled by the A / D conversion means within the time for passing through the illumination spot. Means for detecting that the signal amplitude of the input signal is greater than or equal to a predetermined value, means for counting the number of signal amplitudes greater than or equal to the predetermined value, and two points from the signal whose signal amplitude is smaller than a certain value to the base portion Using the means for detecting the above values, the result of counting the number of times that the signal amplitude is greater than or equal to a predetermined value, and the amplitude value result of two or more points in the base portion where the signal amplitude is smaller than a certain value, the signal amplitude is A foreign matter / defect detection device, wherein a maximum amplitude value and a position coordinate of a maximum amplitude are calculated from the input signal that is equal to or greater than a certain value.
前記被検査物体を一定の回転角速度により主走査しながら前記被検査物体表面上または表面近傍内部に存在する異物や欠陥を検出する異物・欠陥検出装置において、
前記A/D変換手段は、前記サンプリング時間間隔の1単位時間は、被検査物体が回転する角度、前記角度座標検出手段からの角度情報の更新される刻み時間より小さくなるように構成し、サンプリングしたデータをもとに、前記角度座標検出手段からの角度情報の更新される刻み時間ごとに、サンプリングしたA/D変換データの最大値を求める手段を有し、前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻を計測・記録する手段を有し、前記最大値を求める手段は、前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータに対してデジタルフィルタ処理を施して得られた結果を用いて算出することを特徴とする異物・欠陥検出装置。 Inspected object moving stage in which main scanning is rotational movement and sub-scanning is translational movement, laser light source, and a laser beam emitted from the laser light source is irradiated to a predetermined size illumination spot on the surface of the inspected object Illuminating means for detecting, scattered / diffracted / reflected light detecting means for detecting light scattered / diffracted / reflected at the illumination spot and converting it into an electrical signal, and A for converting the electrical signal into digital data / D conversion means, angle coordinate detection means for detecting angle coordinate information in the main scanning direction of the position where the illumination spot is irradiated on the surface of the object to be inspected, and the size of the foreign matter or defect is calculated from the digital data Particle size calculating means for calculating the position coordinate value of the foreign object or defect on the surface of the object to be inspected based on information from the angle coordinate detecting means; Have,
In the foreign matter / defect detection apparatus for detecting foreign matter and defects existing on or near the surface of the inspected object while main-scanning the inspected object at a constant rotational angular velocity,
The A / D conversion means is configured such that one unit time of the sampling time interval is smaller than an angle at which the object to be inspected is rotated, and an update time of angle information from the angle coordinate detection means. And obtaining means for obtaining the maximum value of the sampled A / D conversion data at every step of updating the angle information from the angle coordinate detection means, and sampling the maximum value of the electrical signal. Means for measuring and recording the measured time, and the means for obtaining the maximum value is calculated using a result obtained by subjecting a plurality of digital data sampled from the electrical signal to digital filter processing. Foreign matter / defect detection device characterized by
前記デジタルデータへの変換において、一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔が前記角度情報の更新間隔より小さいことを特徴とする異物・欠陥検出方法。 Irradiate the surface of the object to be inspected with laser light, detect at least scattered light and convert it into an electrical signal, convert the electrical signal into digital data, and inspect the object to be inspected at the position irradiated with the laser light. Detecting angle information, calculating the size of the foreign matter or defect from the digital data, and calculating the position of the foreign matter or defect on the surface of the inspected object based on the angle information,
In the conversion to the digital data, the electric signal is sampled at a constant sampling time interval, and the sampling time interval is smaller than the update interval of the angle information.
前記変換において、一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、サンプリングしたデータに基づき、前記角度情報の更新間隔ごとに、サンプリングしたデータの最大値を求めることを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 15,
In the conversion, the electric signal is sampled at a constant sampling time interval, and based on the sampled data, a maximum value of the sampled data is obtained for each update interval of the angle information. .
前記角度情報が更新された時間を記録し、前記電気信号の最大値をサンプリングした時間を記録することを特徴とする異物・欠陥検査方法。 In claim 15 or 16,
A time for updating the angle information is recorded, and a time for sampling the maximum value of the electric signal is recorded.
前記角度情報が更新された時間と、前記電気信号の最大値をサンプリングした時間に基づき、前記角度情報が更新されてから、前記電気信号の最大値をサンプリングするまでの時間を算出することを特徴とする異物・欠陥検査方法。 In any of claims 15, 16 and 17,
Based on the time when the angle information is updated and the time when the maximum value of the electrical signal is sampled, the time from when the angle information is updated until the maximum value of the electrical signal is sampled is calculated. Foreign matter / defect inspection method.
前記角度情報が更新された時刻と、前記電気信号の最大値をサンプリングした時刻とを、前記電気信号をサンプリングする前記サンプリング時間間隔を基準として計測することを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 17,
A foreign matter / defect detection method, wherein the time when the angle information is updated and the time when the maximum value of the electric signal is sampled are measured with reference to the sampling time interval for sampling the electric signal.
異物や欠陥の被検査物体表面上における位置座標値を、前記異物や欠陥が検出された時点における前記角度座標検出手段からの最新の角度座標情報、および、前記最新の角度座標情報の発生した時刻から前記異物や欠陥が検出された時点に対応する前記デジタルデータが前記A/D変換手段において最大の大きさのデータをサンプリングされた時刻までの経過時間情報の両者を用いて算出することを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In any of claims 15, 16 and 17,
The position coordinate value of the foreign object or defect on the surface of the object to be inspected, the latest angle coordinate information from the angle coordinate detection means at the time when the foreign object or defect is detected, and the time when the latest angle coordinate information is generated The digital data corresponding to the point in time when the foreign matter or defect is detected is calculated using both of the elapsed time information until the time when the maximum data is sampled in the A / D conversion means. Foreign matter / defect detection method.
前記デジタルデータへの変換において、概略一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔は、前記被検査物体上の1点が前記レーザ光に照射される時間内に少なくとも2点以上のサンプリングが行うことを特徴とする異物・欠陥検出方法。 Laser light is irradiated on the surface of the object to be inspected, at least scattered light is detected and converted into an electrical signal, the electrical signal is converted into digital data, and the inspection object at the position where the laser light is irradiated Detecting angle information, calculating the size of the foreign matter or defect from the digital data, and calculating the position of the foreign matter or defect on the surface of the inspected object based on the angle information,
In the conversion to the digital data, the electrical signal is sampled at a substantially constant sampling time interval, and the sampling time interval is at least two points within the time when one point on the object to be inspected is irradiated with the laser light. A foreign matter / defect detection method characterized by performing the above sampling.
前記サンプリング時間間隔は、前記主走査で回転される被検査物体上の外周部においても、前記被検査物体上の1点が前記照明スポット内を通過する時間内に少なくとも5点以上のサンプリングが成されるように構成したことを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 21,
The sampling time interval is such that at least 5 points are sampled within a time period during which one point on the object to be inspected passes through the illumination spot on the outer periphery of the object to be inspected rotated by the main scanning. A foreign matter / defect detection method characterized by being configured as described above.
前記粒径算出手段は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータを加算した結果を用いて算出するように構成したことを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 21 or 22,
The particle size calculation means is configured to calculate the size of the foreign matter or defect using a result obtained by adding a plurality of digital data sampled from the electrical signal within the time of passing through the illumination spot. Characteristic foreign object / defect detection method.
前記粒径算出手段は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号からサンプリングされた複数のデジタルデータに対してデジタルフィルタ処理を施して得られた結果を用いて算出するように構成したことを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 21,
The particle size calculation means uses the result obtained by subjecting a plurality of digital data sampled from the electrical signal within a time for passing through the illumination spot to digital filter processing for the size of the foreign matter or defect. A foreign matter / defect detection method characterized by being configured to calculate the
前記デジタルフィルタが、前記電気信号中に含まれるショットノイズを低減するように、周波数帯域制限することを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 24 or 25,
A foreign matter / defect detection method, wherein the digital filter limits a frequency band so as to reduce shot noise included in the electrical signal.
前記粒径算出手段は異物や欠陥の大きさを、前記照明スポット内を通過する時間内に前記電気信号を前記A/D変換手段によってサンプリングされた複数のデジタルデータに対して前記A/D変換の入力信号の信号振幅が所定の値以上であることを検出する手段と、信号振幅が所定の値以上であった数を計数する手段と、信号振幅が一定より小さい信号から裾野部分の2点以上の値を検出する手段と、前記信号振幅が所定の値以上であった数を計数した結果と、信号振幅が一定より小さい裾野部分の2点以上の振幅値結果を用いて、信号振幅が一定の値以上である前記入力信号から最大振幅値と最大振幅の位置座標を算出するように構成したことを特徴とする異物・欠陥検出方法。 In claim 21,
The particle size calculating means converts the size of the foreign matter and the defect, and the A / D conversion for the plurality of digital data sampled by the A / D conversion means within the time for passing through the illumination spot. Means for detecting that the signal amplitude of the input signal is greater than or equal to a predetermined value, means for counting the number of signal amplitudes greater than or equal to the predetermined value, and two points from the signal whose signal amplitude is smaller than a certain value to the base portion Using the means for detecting the above values, the result of counting the number of times that the signal amplitude is greater than or equal to a predetermined value, and the amplitude value result of two or more points in the base portion where the signal amplitude is smaller than a certain value, the signal amplitude is A foreign matter / defect detection method, wherein a maximum amplitude value and a position coordinate of the maximum amplitude are calculated from the input signal that is equal to or greater than a certain value.
前記デジタルデータへの変換において、概略一定のサンプリング時間間隔で前記電気信号をサンプリングし、前記サンプリング時間間隔の1単位時間は、被検査物体が回転する角度、前記角度座標検出手段からの角度情報の更新される1単位時間より小さくなるように構成し、サンプリングしたデータをもとに、前記角度情報の更新される1単位時間ごとに、サンプリングしたデジタルデータの最大値を求め、前記最大値をサンプリングした時刻を計測することを特徴とする異物・欠陥検出方法。
Laser light is irradiated on the surface of the object to be inspected, at least scattered light is detected and converted into an electrical signal, the electrical signal is converted into digital data, and the inspection object at the position where the laser light is irradiated Detecting angle information, calculating the size of the foreign matter or defect from the digital data, and calculating the position of the foreign matter or defect on the surface of the inspected object based on the angle information,
In the conversion to the digital data, the electric signal is sampled at a substantially constant sampling time interval, and one unit time of the sampling time interval is an angle of rotation of the object to be inspected, angle information from the angle coordinate detecting means, It is configured to be smaller than one unit time to be updated, and based on the sampled data, the maximum value of the sampled digital data is obtained for each unit time in which the angle information is updated, and the maximum value is sampled. A foreign matter / defect detection method characterized by measuring the time when
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