JP2009180561A - Surface defect inspection method and device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板などの被検査物の表面の欠陥を検出する表面欠陥検査方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to a surface defect inspection method and apparatus for detecting defects on the surface of an inspection object such as a substrate.
従来から、基板などの被検査物の表面の欠陥を検出する手法として、被検査物の暗視野像を撮像し、この暗視野像に基づいて欠陥を検出する手法が知られている(例えば、下記特許文献1,2)。
Conventionally, as a technique for detecting a defect on the surface of an inspection object such as a substrate, a technique for capturing a dark field image of the inspection object and detecting a defect based on the dark field image is known (for example, The following
また、従来から、微分干渉法を利用して試料面上に付着した微小異物を検出する手法も知られている(例えば、下記特許文献3)。
暗視野像に基づいて欠陥を検出する前記従来の手法によれば、暗い背景上の微小な輝点として欠陥を検出することから、非常に高い検出感度が得られる。しかしながら、この従来の手法では、被検査物表面上の欠陥であるキズ(凹)と、洗浄作業により除去可能であり欠陥とはいえないゴミ(被検査物表面上に付着した微小異物(凸))とは、ほぼ同じ像となってしまい、両者を区別することは困難である。したがって、この従来の手法によれば、ゴミも欠陥として誤検出してしまい、検出精度が低下してしまう。 According to the conventional method for detecting a defect based on a dark field image, the defect is detected as a minute bright spot on a dark background, so that a very high detection sensitivity can be obtained. However, with this conventional method, scratches (concaves) that are defects on the surface of the object to be inspected, and dust that can be removed by a cleaning operation and cannot be said to be defective (microscopic foreign matter (convex) attached to the surface of the object to be inspected) ) Is almost the same image, and it is difficult to distinguish them. Therefore, according to this conventional method, dust is erroneously detected as a defect, and the detection accuracy is lowered.
微分干渉法を利用して試料面上に付着した微小異物(凸)を検出する前記従来の手法に鑑みれば、微分干渉法を利用して被検査物表面上の欠陥であるキズ(凹部)を検出することができることは、自明である。そして、微分干渉法を利用して被検査物表面上の欠陥であるキズ(凹)を検出すれば、微分干渉法によると平面に対する凹と凸とを区別することができることから、凹の形状を持つキズを凸の形状を持つゴミから区別することが可能であるため、誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることができる。しかしながら、微分干渉法を利用したこの欠陥検出手法では、暗視野像に基づいて欠陥を検出する前記従来の手法ほどには、欠陥検出の感度を高めることはできない。 In view of the above-described conventional method of detecting minute foreign matter (convex) adhering to the sample surface using differential interference, scratches (recesses) that are defects on the surface of the inspection object are detected using differential interference. It is obvious that it can be detected. And if the defect (depression) which is a defect on the surface of the object to be inspected is detected using the differential interference method, the concave shape and the convex shape can be distinguished from each other according to the differential interference method. Since it is possible to distinguish a scratch from a dust having a convex shape, it is possible to reduce false detection and increase the accuracy of defect detection. However, with this defect detection method using differential interference method, the sensitivity of defect detection cannot be increased as much as the conventional method of detecting defects based on dark field images.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、欠陥検出の感度を高めることができると同時に、誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることができる、表面欠陥検査方法及びその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can improve the sensitivity of defect detection, and at the same time reduce the false detection and increase the accuracy of the defect detection, and its surface defect inspection method An object is to provide an apparatus.
前記課題を解決するため、本発明の第1の態様による表面欠陥検査装置は、被検査物の暗視野像を得る暗視野像取得部と、前記暗視野像取得部により得られた前記暗視野像に基づいて、前記被検査物の表面における欠陥の候補を検出する欠陥候補検出部と、前記欠陥候補検出部により検出された前記欠陥の候補を含む前記被検物の微分干渉像を得る微分干渉像取得部と、前記微分干渉像取得部により得られた前記微分干渉像に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定する判定部と、を備えたものである。 In order to solve the above problems, a surface defect inspection apparatus according to a first aspect of the present invention includes a dark field image acquisition unit that obtains a dark field image of an inspection object, and the dark field image obtained by the dark field image acquisition unit. A defect candidate detection unit that detects a defect candidate on the surface of the inspection object based on an image; and a differential that obtains a differential interference image of the inspection object including the defect candidate detected by the defect candidate detection unit An interference image acquisition unit; and a determination unit that determines whether the defect candidate is concave or convex based on the differential interference image obtained by the differential interference image acquisition unit; It is provided.
本発明の第2の態様による表面欠陥検査装置は、前記第1の態様において、前記微分干渉像の倍率は前記暗視野像の倍率よりも高く、前記微分干渉像取得部が前記欠陥候補検出部により検出された前記欠陥の候補を含む前記被検査物の微分干渉像を得るように、前記欠陥候補検出部により検出された前記欠陥の候補の位置に応じて、前記微分干渉像取得部は前記被検査物に対して相対的に移動されるものである。 In the surface defect inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the magnification of the differential interference image is higher than the magnification of the dark field image, and the differential interference image acquisition unit is the defect candidate detection unit. According to the position of the defect candidate detected by the defect candidate detection unit, the differential interference image acquisition unit is configured to obtain the differential interference image of the inspection object including the defect candidate detected by It is moved relative to the object to be inspected.
本発明の第3の態様による表面欠陥検査装置は、前記第1又は第2の態様において、前記微分干渉像取得部は、前記暗視野像取得部が前記暗視野像を得る際には、前記微分干渉像取得部が前記微分干渉像を得る際の位置よりも前記被検査物から遠ざかった位置に待避されるものである。 In the surface defect inspection apparatus according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the differential interference image acquisition unit is configured such that when the dark field image acquisition unit obtains the dark field image, The differential interference image acquisition unit is retracted at a position farther from the object to be inspected than a position at which the differential interference image is obtained.
本発明の第4の態様による表面欠陥検査方法は、被検査物の暗視野像に基づいて、前記被検査物の表面における欠陥の候補を検出する段階と、前記欠陥の候補を含む前記被検査物の微分干渉像に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定する段階と、を備えたものである。前記検出する段階や前記判定する段階は、人による判断や判定によるものでもよいし、処理部等による自動的な判断や判定によるものでもよい。 A surface defect inspection method according to a fourth aspect of the present invention includes a step of detecting a defect candidate on the surface of the inspection object based on a dark field image of the inspection object, and the inspection including the defect candidate Determining whether the defect candidates are concave or convex based on a differential interference image of the object. The step of detecting and the step of determining may be based on judgment or determination by a person, or may be based on automatic determination or determination by a processing unit or the like.
本発明によれば、欠陥検出の感度を高めることができると同時に、誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることができる、表面欠陥検査方法及びその装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a surface defect inspection method and apparatus that can increase the sensitivity of defect detection and at the same time reduce the false detection and increase the accuracy of defect detection.
本発明者は、研究の結果、暗視野像に基づく欠陥検出手法と微分干渉法とを巧みに結合させ、しかもその結合の仕方を工夫することで、暗視野像に基づいて欠陥を検出する前記従来の手法と同様に欠陥検出の感度を高めることができると同時に、ゴミをキズから区別することで誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることができることを、見出した。すなわち、本発明者は、まず、被検査物の暗視野像に基づいて、前記被検査物の表面における欠陥の候補を検出し、次に、前記欠陥の候補を含む前記被検査物の微分干渉像に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定することで、暗視野像に基づいて欠陥を検出する前記従来の手法と同様に欠陥検出の感度を高めることができると同時に、ゴミ(凸)をキズ(凹)から区別することで誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることができることを、見出した。仮に、暗視野像の取得と微分干渉像の取得の両方が可能な装置を用いて、被検査物の表面の欠陥を検査しようとして、まず、被検査物の微分干渉像に基づいて被検査物の表面における欠陥の候補を検出し、次に、当該欠陥の候補を含む被検査物の表面の暗視野像に基づいて候補を絞るように、暗視野像に基づく欠陥検出手法と微分干渉法とを結合させてしまえば、ゴミ(凸)をキズ(凹)から区別することで誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることはできるものの、欠陥検出の感度を高めることは不可能となってしまう。このように、暗視野像と微分干渉像のいずれの一方に基づいて欠陥の候補を得て、暗視野像と微分干渉像のいずれの他方に基づいてその候補を絞るかによって、得られる技術的効果に大きな差が生じるのである。そして、このことも、本発明者の研究の結果として初めて判明したものである。本発明は、本発明者によるこのような新たな知見に基づいてなされたものである。 As a result of research, the present inventor has skillfully combined the defect detection method based on the dark field image and the differential interference method, and devised how to combine them, thereby detecting the defect based on the dark field image. It has been found that the sensitivity of defect detection can be increased in the same manner as in the conventional method, and at the same time, by detecting dust from scratches, false detection can be reduced and the accuracy of defect detection can be increased. That is, the inventor first detects a defect candidate on the surface of the inspection object based on a dark field image of the inspection object, and then, differential interference of the inspection object including the defect candidate. Based on the image, the defect detection sensitivity is determined in the same manner as in the conventional method for detecting the defect based on the dark field image by determining whether the defect candidate is concave or convex with respect to the surrounding area. It has been found that the accuracy of defect detection can be increased by distinguishing dust (convex) from scratch (concave) and reducing false detection. If a device capable of acquiring both a dark field image and a differential interference image is to be inspected for defects on the surface of the inspection object, first, the inspection object is based on the differential interference image of the inspection object. A defect detection method based on a dark field image and differential interference method so that candidates are detected based on the dark field image on the surface of the inspection object including the defect candidate. Can be combined with dust (convex) from scratches (concave) to reduce false detection and improve defect detection accuracy, but it is impossible to increase defect detection sensitivity. End up. In this way, a technical candidate obtained by obtaining a defect candidate based on one of the dark field image and the differential interference image and narrowing down the candidate based on the other one of the dark field image and the differential interference image. There is a big difference in effectiveness. This has also been found for the first time as a result of the inventor's research. This invention is made | formed based on such a new knowledge by this inventor.
以下、本発明による表面欠陥検査方法及びその装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a surface defect inspection method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態による表面欠陥検査装置を模式的に示す概略構成図である。説明の便宜上、図1に示すように、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸を定義する。透明基板1の面がXY平面と平行となっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a surface defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. For convenience of explanation, as shown in FIG. 1, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined. The surface of the
本実施の形態による表面欠陥検査装置は、被検査物としてのガラス基板等の透明基板1の−Z側の表面の欠陥を検査するように構成され、透明基板1の暗視野像を得る暗視野像取得部としての暗視野光学系2と、透明基板1の微分干渉像を得る微分干渉像取得部としての微分干渉光学系3と、制御部4と、処理部5と、移動機構としてのXYステージ6と、接近待避機構7とを備えている。
The surface defect inspection apparatus according to the present embodiment is configured to inspect defects on the surface on the −Z side of a
暗視野光学系2は、透明基板1の+Z側に位置する照明系2Aと、透明基板1の−Z側に位置する撮像系2Bとから構成されている。照明系2Aは、光源11と、光源11からの光をコリメートとして透明基板1に照射するコリメータレンズ12とから構成されている。光源11の点灯・消灯は、制御部4により制御される。撮像系2Bは、透明基板1の照明系2Aによる被照射領域の像を形成するレンズ13と、レンズ13により形成された像を電気信号に変換する撮像素子14とから構成されている。図1に示すように、光源11からの光がレンズ13に直接入らないようにレンズ13の光軸がレンズ12の光軸から所定角度傾けられている。これにより、撮像素子14によって、透明基板1の照明系2Aによる被照射領域の暗視野像が撮像されるようになっている。撮像素子14による撮像動作は、制御部4からの指令によって行われる。
The dark field
微分干渉光学系3は、光源21と、照明光学系22と、ポラライザー23と、ノマルスキープリズム24と、対物レンズ25と、ハーフミラー26と、アナライザー27と、結像レンズ28、撮像素子29とを有している。光源21からの光は、例えば、単色光でもよいし、ある程度限定された所定波長幅を持つ光でもよい。光源21の点灯・消灯は、制御部4により制御される。光源21からの光は、照明光学系22を経由してポラライザー23により直線偏光とされた後に、ハーフミラー26で折り曲げられ、更にノマルスキープリズム24で2本の光束に分けられる。ノマルスキープリズム24は、周知のように、複屈折性結晶からなり、偏光方向により屈折角が異なるプリズムである。これらの2本の光束は、対物レンズ25により透明基板1の−Z側の表面上のわずかに異なる点に入射し、その表面での反射光がノマルスキープリズム24により再び合流し、ハーフミラー26及びアナライザー27を通過し、結像レンズ28により撮像素子29上に透明基板1の微分干渉像を形成する。この微分干渉像が撮像素子29により電気信号に変換されて撮像される。撮像素子29による撮像動作は、制御部4からの指令によって行われる。微分干渉光学系3では、わずかに離れた2点間の光の位相差を検出することになるため、得られる微分干渉像は、段差に対して非常に感度の高いものとなる。なお、前記2点間の方向は、ノマルスキープリズム24の向きによって定まり、シア方向と呼ばれる。周知のように、光源21からの光が単色光やある程度限定された所定波長幅を持つ光である場合、透明基板1の表面の凹と凸の形状差は、微分干渉像における明暗の付き方により区別することができる。なお、図面には示していないが、本実施の形態では、微分干渉光学系3は、透明基板1の−Z側の表面と撮像素子29とを共役な状態にする焦点合わせを自動的に行うオートフォーカス機能を有している。
The differential interference
本実施の形態では、微分干渉光学系3により撮像される微分干渉像の倍率は、暗視野光学系2により撮像される暗視野像の倍率よりも高くなるように設定されている。これは、欠陥の候補を挙げるための暗視野光学系2は検査時間を短縮するためにはなるべく視野が広い方が望ましい一方、キズ/ゴミの判別感度を上げるためには、微分干渉光学系3として高NAすなわち一般的には高倍率の光学系を用いることが望ましいからである。もっとも、本発明では、各倍率の設定は、必ずしも前述したような例に限定されるものではない。
In the present embodiment, the magnification of the differential interference image captured by the differential interference
XYステージ6は、制御部4の制御下で、検査光学系(すなわち、暗視野光学系2及び微分干渉光学系3)の全体をXY平面と平行な面内において2次元に移動させるようになっている。
The
接近待避機構7は、制御部4の制御下で、微分干渉光学系3のみを矢印100で示すようにZ軸方向に移動させ、微分干渉光学系3が透明基板1に接近した接近位置(図1に示す位置であって、透明基板1の微分干渉像を撮像するための位置)に位置する状態と、微分干渉光学系3が透明基板1から前記接近位置よりも遠ざかった待避位置(図示せず)に位置する状態とを、切り替える。図面には示していないが、この待避位置は、微分干渉光学系3に当たった暗視野光学系2の照明系2Aからの照明光が更に透明基板1を照明することを避けることができるように、かつ、微分干渉光学系3の一部が暗視野光学系2の撮像系2Bの視野を遮るのを避けることができるように、設定されている。
The
処理部5は、制御部4の制御下で、暗視野光学系2により得られた暗視野像(暗視野画像)に基づいて、透明基板1の−Z側の表面における欠陥の候補を検出する。これにより、欠陥の候補が高い感度で検出されるが、この段階ではそれがキズ(凹)かゴミ(凸)かの区別はつかない。キズもゴミも欠陥の候補として検出される。
The
その後、制御部4は、微分干渉光学系3及びXYステージ6等を制御して、微分干渉光学系3に、前記検出された欠陥の候補を含む透明基板1の−Z側の表面の微分干渉像を撮像させる。処理部5は、微分干渉光学系3により得られた微分干渉像(微分干渉画像)に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定し、当該候補が凹をなすと判定すると当該候補を欠陥であるとし、当該候補が凹をなさないと判定すると当該候補は欠陥ではないとする。これにより、凹の形状を持つキズと凸の形状を持つゴミとが区別されて、凹の形状を持つキズのみが欠陥であるとして検出されることになる。
Thereafter, the control unit 4 controls the differential interference
次に、図2は、本実施の形態による表面欠陥検査装置の具体的な動作の一例を示す概略フローチャートである。動作を開始する前の初期状態においては、微分干渉光学系3を透明基板1から遠ざけて前記待避位置に位置させておく。
Next, FIG. 2 is a schematic flowchart showing an example of a specific operation of the surface defect inspection apparatus according to the present embodiment. In the initial state before the operation is started, the differential interference
図2に示すように、動作を開始すると、制御部4は、XYステージ6を制御して、検査光学系(すなわち、暗視野光学系2及び微分干渉光学系3)の全体を、暗視野光学系2の撮像系2Bの視野が透明基板1の最初の被検査領域となるように、移動させる(ステップS1)。
As shown in FIG. 2, when the operation is started, the control unit 4 controls the
次いで、制御部4は、暗視野光学系2の照明系2Aの光源11を点灯させ(ステップS2)、暗視野光学系2の撮像系2Bの撮像素子14に透明基板1の最初の被検査領域の暗視野像を撮像させる(ステップS3)。撮像素子14から出力される暗視野画像の各例を、図3(a)及び図4(a)にそれぞれ模式的に示す。図3(a)中の3つの白小円がキズ(凹)に相当し、図3(b)中の3つの白小円がゴミ(凸)に相当しているが、両者の区別はつかない。なお、図3(a)及び図4(a)中の白線による四角は、暗視野画像内の領域を示すためのものであり、暗視野画像自体を構成するものではない。その後、制御部4は、光源11を消灯させる(ステップS4)。
Next, the control unit 4 turns on the
次に、処理部5は、ステップS4で得られた暗視野画像を処理して、欠陥の候補を検出する(ステップS5)。この欠陥の候補の検出は、暗視野画像から欠陥を検出する種々の公知の手法により行うことができる。欠陥の候補の検出は、例えば、ステップS4で得られた暗視野画像を2値化処理してラベリングすることにより行うことができる。このとき、必要に応じて、パターン認識技術等を利用して、欠陥の候補の検出の精度を高めるようにしてもよいことは言うまでもない。
Next, the
引き続いて、処理部5は、ステップS5の欠陥の候補の検出の結果に従って、当該暗視野画像内に欠陥の候補があるか否かを判定する(ステップS6)。欠陥の候補があればステップS7へ移行する一方、欠陥の候補がなければステップS14へ移行する。
Subsequently, the
ステップS7において、処理部5は、ステップS5で検出された各欠陥の候補について、当該候補の座標値(例えば、中心座標値)を決定する。
In step S <b> 7, the
次に、制御部4は、XYステージ6を制御して、微分干渉光学系3を、微分干渉光学系3の視野の中心が、ステップS5で検出された欠陥の候補のうちの最初の候補の座標値と一致するように、移動させる(ステップS8)。
Next, the control unit 4 controls the
次いで、制御部4は、接近待避機構7を制御して微分干渉光学系3を透明基板1に接近させて前記接近位置に位置させ、微分干渉光学系3に前述したオートフォーカスを行わせる(ステップS9)。
Next, the control unit 4 controls the
引き続いて、制御部4は、微分干渉光学系3の光源21を点灯させ、微分干渉光学系3の撮像素子29に、最初の欠陥候補を含む透明基板1の微分干渉像を撮像させる(ステップS10)。制御部4は、その後、制御部4は、光源21を消灯させる。なお、光源21は、当該表面欠陥検査装置の動作中において常に、点灯させたままにしておいてもよい。撮像素子29から出力される微分干渉画像の各例を、図3(b)及び図4(b)にそれぞれ模式的に示す。図3(b)は、図3(a)中の3つの欠陥候補のうちの右側の欠陥候補(キズ(凹))の付近の領域(図3(a)中の白線による四角で囲んだ領域)に対応する微分干渉画像を示している。図4(b)は、図4(a)中の3つの欠陥候補のうちの右側の欠陥候補(ゴミ(凸))の付近の領域(図4(a)中の白線による四角で囲んだ領域)に対応する微分干渉画像を示している。なお、図3(b)及び図4(b)では、微分干渉光学系3の光源21から単色光が発せられるものとしている。図3(b)及び図4(b)において、矢印101は、微分干渉光学系3のシア方向を示している。図3(b)及び図4(b)からわかるように、微分干渉画像では、キズ(凹)とゴミ(凸)とでは、シア方向の明部・暗部の位置関係が異なっている。したがって、ステップS10で得られた微分干渉画像の明部・暗部の位置関係から、凹の形状を持つキズと凸の形状を持つゴミとを区別することができ、当該欠陥候補がキズ(凹)であるか否かを判定することができる。
Subsequently, the control unit 4 turns on the
次に、処理部5は、ステップS10で得られた微分干渉画像を処理して、当該微分干渉画像の明部・暗部の位置関係から当該欠陥候補が凹であるか凸であるかの判定を行う(ステップS12)。当該候補が凹であると判定されると当該候補を欠陥であるとされ、当該候補が凹でないと判定すると当該候補は欠陥ではないとされる。これにより、凹の形状を持つキズと凸の形状を持つゴミとが区別されて、凹の形状を持つキズのみが欠陥であるとして検出されることになる。
Next, the
その後、処理部5は、ステップS5で検出された欠陥候補のうちステップS12の判定が未だ行われていない欠陥候補があるか否かを判定する(ステップS13)。未判定の欠陥候補があれば、制御部4は、XYステージ6を制御して、微分干渉光学系3を、微分干渉光学系3の視野の中心が、ステップS5で検出された欠陥の候補のうちの次の候補の座標値と一致するように、移動させ(ステップS17)、その後、ステップS9へ戻る。一方、未判定の欠陥候補がなければ、ステップS14へ移行する。
Thereafter, the
ステップS14において、処理部5は、未検査の被検査領域(未だステップS2以降の処理が行われていない透明基板1の被検査領域)があるか否かを判定する。未検査の被検査領域があれば、制御部4は、XYステージ6を制御して、検査光学系(すなわち、暗視野光学系2及び微分干渉光学系3)の全体を、暗視野光学系2の撮像系2Bの視野が透明基板1の次の被検査領域となるように、移動させ(ステップS16)、その後、ステップS2へ戻る。一方、未検査の被検査領域がなければ、ステップS15へ移行する。
In step S <b> 14, the
ステップS15において、処理部5は、欠陥(すなわち、ステップS12で凹であると判定された欠陥候補)の有無、欠陥の数や位置などを、検査結果として外部へ出力する。これにより、一連の動作を終了する。なお、検査結果としては、欠陥の有無のみを出力してもよい。
In step S15, the
本実施の形態では、前述したように、まず、透明基板1の暗視野像に基づいて、透明基板1の表面における欠陥の候補を検出し(ステップS5)、次に、前記欠陥の候補を含む透明基板1の微分干渉像に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定する(ステップS12)。したがって、本実施の形態によれば、暗視野像に基づいて欠陥を検出する前記従来の手法と同様に欠陥検出の感度を高めることができると同時に、ゴミ(凸)をキズ(凹)から区別することで誤検出を低減して欠陥検出の精度を高めることができる。
In the present embodiment, as described above, first, defect candidates on the surface of the
また、本実施の形態では、前述したように、前記微分干渉像の倍率は前記暗視野像の倍率よりも高く設定され、また、微分干渉光学系3が欠陥の候補を含む透明基板1の微分干渉像を得るように、欠陥の候補の位置に応じて、前記微分干渉像取得部は前記被検査物に対して相対的に移動される(ステップS8,S17)。したがって、本実施の形態によれば、検査時間を短縮することができるとともに、キズ(凹)/ゴミ(凸)の判別感度を高めて欠陥検出の精度をより高めることができる。
In the present embodiment, as described above, the magnification of the differential interference image is set to be higher than the magnification of the dark field image, and the differential interference
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment.
例えば、本発明では、被検査物は、透明基板1に限定されるものではなく、シリコン基板等の不透明基板であってもよい。この場合、暗視野光学系2の照明系2Aも撮像系2Bと同じ側(−Z側)に配置すればよい。また、被検査物は、パターンが形成されたシリコン基板等であってもよい。この場合、ステップS12の判定において、予め得ておいたパターンの位置等の情報を考慮すればよい。
For example, in the present invention, the inspection object is not limited to the
また、前記実施の形態では、暗視野光学系2は、角度が固定された照明系2Aを1つだけ有していたが、照明系2Aの角度を変え得るようにするかあるいは角度を変えて設けた複数の照明系2Aを順次1つずつ点灯させ、照明光の角度を変えてその角度毎に暗視野像を撮像し、それらの暗視野像を総合的に利用することで、欠陥の候補を検出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the dark field
さらに、前記実施の形態では暗視野光学系と微分干渉光学系を別光学系としたが、例えば、微分干渉光学系を輪帯照明とし、さらに、ハーフミラー26の撮像素子側に照明光の直接反射光を除去する空間フィルターを設けることで、微分干渉光学系と同軸の暗視野光学系を設けることもできる。
Further, in the above embodiment, the dark field optical system and the differential interference optical system are separate optical systems. For example, the differential interference optical system is annular illumination, and the illumination light is directly applied to the image sensor side of the
さらにまた、前記実施の形態では、欠陥の検査が完全に自動化されていたが、本発明による表面欠陥検査方法では、人の判断を介在させてもよい。例えば、前記実施の形態において、ステップS3で取得した暗視野画像やステップS10で取得した微分干渉画像を表示する表示部と、マウス等のポインティングデバイスを含む操作部とを追加し、ステップS5の欠陥候補の検出を前記表示部に表示された暗視野画像を見た人の判断に委ねたり、ステップS6の判定を前記表示部に表示された微分干渉画像を見た人の判断に委ねたりし、その判断の結果は操作部を介して処理部5に与えるようにしてもよい。このように人の判断に委ねる場合、撮像素子14,29や前記表示部を設けることなく、光学像による暗視野像や光学像による微分干渉像を検査者が観察し得るようにしておいてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the defect inspection is completely automated. However, the surface defect inspection method according to the present invention may involve human judgment. For example, in the embodiment, a display unit that displays the dark field image acquired in step S3 and the differential interference image acquired in step S10, and an operation unit including a pointing device such as a mouse are added, and the defect in step S5 The detection of the candidate is left to the judgment of the person who has seen the dark field image displayed on the display unit, or the judgment of step S6 is left to the judgment of the person who has seen the differential interference image displayed on the display unit, The result of the determination may be given to the
1 透明基板(被検査物)
2 暗視野光学系
3 微分干渉光学系
4 制御部
5 処理部
6 XYステージ
7 接近待避機構
1 Transparent substrate (inspection object)
2 dark field
Claims (4)
前記暗視野像取得部により得られた前記暗視野像に基づいて、前記被検査物の表面における欠陥の候補を検出する欠陥候補検出部と、
前記欠陥候補検出部により検出された前記欠陥の候補を含む前記被検物の微分干渉像を得る微分干渉像取得部と、
前記微分干渉像取得部により得られた前記微分干渉像に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。 A dark field image obtaining unit for obtaining a dark field image of the inspection object;
Based on the dark field image obtained by the dark field image acquisition unit, a defect candidate detection unit that detects a defect candidate on the surface of the inspection object;
A differential interference image acquisition unit for obtaining a differential interference image of the test object including the defect candidates detected by the defect candidate detection unit;
Based on the differential interference image obtained by the differential interference image acquisition unit, a determination unit that determines whether the defect candidate is concave or convex with respect to the periphery thereof;
A surface defect inspection apparatus comprising:
前記微分干渉像取得部が前記欠陥候補検出部により検出された前記欠陥の候補を含む前記被検査物の微分干渉像を得るように、前記欠陥候補検出部により検出された前記欠陥の候補の位置に応じて、前記微分干渉像取得部は前記被検査物に対して相対的に移動されることを特徴とする請求項1記載の表面欠陥検査装置。 The magnification of the differential interference image is higher than the magnification of the dark field image,
The position of the defect candidate detected by the defect candidate detection unit so that the differential interference image acquisition unit obtains a differential interference image of the inspection object including the defect candidate detected by the defect candidate detection unit. The surface defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the differential interference image acquisition unit is moved relative to the inspection object.
前記欠陥の候補を含む前記被検査物の微分干渉像に基づいて、前記欠陥の候補がその周囲に対して凹をなすか凸をなすかを判定する段階と、
を備えたことを特徴とする表面欠陥検査方法。 Detecting a defect candidate on the surface of the inspection object based on a dark field image of the inspection object;
Determining whether the defect candidate is concave or convex based on a differential interference image of the inspection object including the defect candidate; and
A surface defect inspection method characterized by comprising:
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