JP2009288089A - 表面検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検物の表面に存在する欠陥が異物付着であるか否かを判別することができる表面検査装置を提供する。
【解決手段】表面検査装置は、ＣＣＤカメラ３２が空気流発生装置５０を用いて清浄空気流を生成する前後の状態においてウェハＷの表面をそれぞれ撮像し、画像処理部４１が、ＣＣＤカメラ３２により撮像取得された複数の画像を比較して、所定輝度よりも明るい輝度を有する部分のうち、空気流発生装置５０による清浄空気流の生成によって輝度が変化する変化部分と、空気流発生装置５０からの清浄空気流の生成に拘らず輝度が変化せず所定以上の輝度を保ちつづける無変化部分とを区分けすることで、ウェハＷの表面に存在する欠陥が異物であるか否かを判別するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハなどの被検物の表面に存在する表面欠陥を検出する表面検査装置に関する。

半導体ウェハ等は表面に多数の回路素子パターンを形成して構成されており、その表面に欠陥が存在すると回路素子パターンからなるチップもしくはパネルの性能を損なうことになるので、表面欠陥の検査は非常に重要である。このため、半導体ウェハ等の表面欠陥の検査を行う装置は従来から種々のものが知られている。このような表面検査装置は、半導体ウェハ等の表面に所定の検査用照明光（正反射光、回析光、散乱光を発生させるのに適した光）を照射し、この表面からの反射光、回析光または散乱光を集光光学系により集光し、この集光した光をＣＣＤカメラ等の撮像素子に照射させてその受像面に被検物の表面の像を形成し（被検物の表面をＣＣＤカメラにより撮像し）、得られた画像に基づいて、被検物となる半導体ウェハ等の表面におけるパターン欠陥、傷の有無、異物の付着等を検査するように構成されている。

例えば、散乱光を用いて表面検査を行う装置は、主として半導体ウェハ等の表面の傷、ゴミや埃などの異物の付着等を検出するための装置であり、半導体ウェハの表面に横方向から浅い入射角で検査用照明光を照射し、この入射光の正反射光も回析光も受けない位置に配設したＣＣＤカメラにより半導体ウェハの表面を撮像し、この半導体ウェハの表面からの散乱光の有無を検出するように構成される。半導体ウェハの表面に傷、異物の付着等があると、これら傷、異物に当たった光が散乱光として周囲に乱反射するため、ＣＣＤカメラはこの散乱光を撮像してその位置に輝点を有する画像が得られるので、この画像から傷、異物の有無、およびその存在位置を検出するようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００１−３０５０７１号公報

ところで、このような表面検査装置において半導体ウェハ等の表面を撮像してその表面の検査を行うときに、検出される欠陥が異物付着である場合には、洗浄処理等をすることにより異物を除去することができるため、この異物を除去することにより良品として使用することができる。一方、検出される欠陥が表面の傷である場合、傷は除去することができず、半導体ウェハの割れに繋がるため確実に検出しなければならない。また、これらの欠陥の発生源などを特定するために取りうる対策も傷と異物の付着とでは異なってくるため、表面検査においては傷と異物とを判別してそれぞれに対して適切な処置、対策を行う必要がある。しかしながら、上記のような従来の表面検査装置では、被検物たる半導体ウェハ等の表面に存在する傷や異物などから乱反射される散乱光による輝度情報に基づいて一括して欠陥検出が行われるため、傷による輝点と異物による輝点とを区別することができず、傷と異物とを判別して検出することが困難であるという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、被検物の表面に存在する欠陥が異物付着であるか否かを判別することができる表面検査装置を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係わる表面検査装置は、被検物の表面を照明する照明部と、照明部によって照明された被検物の表面からの光を受光して被検物の表面を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された被検物の画像に基づき被検物の表面を検査する検査部と、被検物の表面上に存在する異物の位置を移動させるような外力を付与する外力付与部とを備え、撮像部は、外力付与部を用いて外力を付与する前後の状態において被検物の表面をそれぞれ撮像し、検査部は、撮像部により撮像取得された複数の画像を比較して、所定輝度よりも明るい輝度を有する部分のうち、外力付与部による外力の付与によって変化する変化部分と、外力付与部からの外力の付与に拘らず変化が無い無変化部分とを区分けすることで、被検物の表面に存在する欠陥が異物であるか否かを判別するように構成される。

なお、上述の発明において、検査部が、撮像部により撮像取得された複数の画像を比較して、所定輝度よりも明るい輝度を有する部分のうち、無変化部分を被検物の表面に存在する傷の欠陥として判別するように構成されることが好ましい。

また、上述の発明において、撮像部が、照明部によって照明された被検物の表面からの光のうち、被検物の表面で生じた散乱光を検出することで被検物の表面を撮像するようになっていることが好ましい。

さらに、上述の発明において、外力付与部が、被検物の表面に気流を生成する気流発生部であることが好ましい。

また、上述の発明において、外力付与部が、被検物に振動を付与する振動発生部を有して構成されてもよい。

さらに、上述の発明において、振動発生部が、被検物に超音波振動を付与する超音波加振器であることが好ましい。

また、上述の発明において、気流発生部が、被検物と被検物の表面に付着した異物とに帯電した電荷を中和させるイオン化空気流を生成して、被検物の表面に付着した帯電性の異物を被検物の表面から分離させるように構成されることが好ましい。

さらに、上述の発明において、外力付与部が、被検物を傾斜させることにより、被検物の表面に存在する異物の位置を異物の自重により移動させる傾斜発生部であってもよい。

また、上述の発明において、外力付与部が、被検物を回転させることにより被検物の表面に存在する異物に遠心力を付与して、異物の位置を移動させる回転駆動部であってもよい。

さらに、上述の発明において、検査部が、撮像部により撮像取得される検査画像を用いて１画素単位で被検物の表面に存在する欠陥の有無を判定することが好ましい。

また、上述の発明において、検査部が、撮像部により撮像取得される検査画像を用いて複数画素単位で被検物の表面に存在する欠陥の有無を判定することとしてもよい。

本発明によれば、被検物の表面に存在する欠陥が異物付着であるか否かを判別して検出することで、精度の高い表面欠陥検査を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の第１の実施形態に係る表面検査装置の概略構成を図１に示している。表面検査装置は、散乱光により半導体ウェハの表面欠陥（傷、ゴミなどの異物）を検出するようになっている。

この表面検査装置は、図示しないチャンバー内に、被検物である半導体ウェハ（以下、ウェハと称する）Ｗを載置するステージ２０と、このステージ２０上に載置されたウェハＷの表面（被検面）に検査用照明光を照射する照明部１０と、この照明部１０から検査用照明光がウェハＷの被検面に照射されたときにこの被検面からの散乱光を受光するための受光部３０と、ウェハＷの被検面に空気流を生成する空気流発生装置５０とを有して構成される。なお、チャンバー外には、受光部３０に電気的に接続された画像処理部４１および画像表示部４２が配設されている。

ステージ２０は、不図示の搬送装置によって搬送されてきたウェハＷを、その上面の被検面を水平面内（ｘｙ平面内）に位置させた状態でステージ２０の表面（上面）に載置して、例えば真空吸着により固定保持する。また、ステージ２０は、ステージ回転機構２１によりステージ２０の表面に直交する所定の回転軸を中心として水平面内（ｘｙ平面内）で回転可能に構成されている。さらに、ステージ２０は、ステージ駆動機構２２により３次元方向（ｘ，ｙ，ｚ方向）に移動可能に構成されている。

照明部１０は、照明光源１１、レンズ１２、スリット１３、および照射レンズ１４を有して構成されており、照明光源１１から出射される検査用照明光は、レンズ１２により共役面が形成される位置に配置されたスリット１３を通過したのち、照射レンズ１４により平行光束に変換されて均一な照明としてステージ２０の表面に保持されたウェハＷの被検面に照射される。これにより、照明光源１１から出射された検査用照明光が効率良くウェハＷの被検面全面を均一に照明することができる。この照明光源１１としては、メタルハライドランプ、水銀ランプ、ハロゲンランプ等が用いられる。

受光部３０は、ウェハＷの被検面から散乱された光の一部を集光し、ウェハＷの被検面の暗視野像を結像させる受光レンズ３１と、検出面上に所定の大きさの多数の画素を有するＣＣＤカメラ３２とを有して構成されており、その受光光軸がステージの上面に載置されたウェハＷの法線方向（ｚ方向）と平行になるように配設されている。

このような構成において、照明光源１１から出射された検査用照明光が、レンズ１２およびスリット１３を介して照射レンズ１４により平行光束に変換され、ステージ２０の表面に保持されたウェハＷの被検面に照射される。ウェハＷの被検面は滑らかな平面であり、且つステージ２０により水平に保持されているため、通常は、被検面に照射された検査用照明光は被検面において正反射する。このため、正反射光は受光部３０に受光されることがない。すなわち、正反射光はＣＣＤカメラ３２の撮像面の外に受光されることになる。

ところが、ウェハＷの被検面上に傷があったり、ゴミや埃などの異物が付着していたりすると、ウェハＷの被検面に照射された検査用照明光は、このような傷や異物に当たって散乱される。この散乱光のうち、ウェハＷのほぼ法線方向（ｚ方向）に向かう光は、受光レンズ３２により集光されてＣＣＤカメラ３２の撮像面に入射する。この結果、ウェハＷの被検面に存在する傷や異物などによって生じる散乱光により、これら傷や異物の像がＣＣＤカメラ３２により撮像され画像信号に光電変換される。

ＣＣＤカメラ３２からの画像信号は、配線を介して画像処理部４１および画像表示部４２に送られる。画像処理部４１は、ＣＣＤカメラ３２の撮像素子（イメージデバイス）により変換されたウェハＷの被検面の画像信号に基づいて、輝度が所定の閾値を超える部分に傷や異物などの欠陥が存在すると判断して欠陥抽出の処理を行う。画像表示部４２は、ＣＲＴモニタ、液晶ディスプレイ等から構成され、ＣＣＤカメラ３２により撮像された画像（または画像処理部により処理がされた画像）を画面４３に表示する。このため、ＣＣＤカメラ３２（撮像素子）からの撮像情報を画像処理部４１により処理して画像表示部４２の画面４３に表示される画像には、傷や異物などの欠陥を示す輝点（所定閾値の輝度よりも明るい輝度を有する部分）が現れ、これによりウェハＷにおける傷や異物などの欠陥の存在を検出できる。

空気流発生装置５０は、ステージ２０の表面に載置されたウェハＷの被検面に対して浄化されたクリーン度の高い清浄空気を送り込むための給気部５１と、ウェハＷの被検面上の対流空気などを図示しないチャンバー外部に排気する排気部５２とを有して構成される。このため、ウェハＷの被検面にゴミや埃などの異物が付着している場合には、この空気流発生装置５０の給気部５１により被検面に対して清浄空気流を生成し、この空気流の流れに乗って異物の位置を被検面上において移動させたり、排気部５２によりチャンバー外部に対流空気とともに排出させたりすることができる。一方、ウェハＷの被検面に傷の欠陥（異物付着以外の欠陥）が存在する場合、空気流発生装置５０により給排気を行っても傷の欠陥（異物付着以外の欠陥）の位置が移動することはない。このように、空気流発生装置５０からの空気流により、被検面上での位置が移動する欠陥がゴミや埃などの異物であり、被検面上での位置が移動しない（静止する）欠陥が傷であるとして、両者を区別することができる。

なお、空気流発生装置５０により給気部５１から送り込まれる空気は、前述したように、浄化されたクリーン度の高い清浄空気であり、チャンバー内でこれが対流して排気部５２により排気されることによって、チャンバー内のクリーン度をより高めることもできる。

このように構成された表面検査装置におけるウェハＷの表面検査について以下に説明する。この表面検査装置を用いてウェハＷの検査を行うには、まず、上述したように、不図示の搬送装置により検査対象となるウェハＷをステージ２０の表面に搬送載置し、不図示の真空吸着装置によりウェハＷを吸着して保持させる。そして、照明光源からウェハＷの被検面に検査用照明光を照射する。このとき、ウェハＷの被検面に傷や異物などの欠陥が存在する場合には、この傷や異物に照射された検査用照明光がここで散乱され、その散乱光がＣＣＤカメラ３２に入射する。このため、ＣＣＤカメラ３２（撮像素子）からの撮像信号を画像処理部４１により処理して画像表示部４２の画面４３に表示される画像には、傷や異物の位置を示す輝点が現れ、これによりウェハＷにおける傷や異物などの欠陥の存在を検出できる。

ところで、検査対象たるウェハＷの被検面において傷や異物などの欠陥が存在する場合には、これらの欠陥はＣＣＤカメラ３２からの輝度情報（輝度の明るさ）により一括して検出されるため、傷と異物とを判別して検出することが困難である。しかしながら、これらの欠陥のうち、傷による欠陥は空気流などによる外力を付与しても移動することなく静止しているが、異物付着による欠陥については空気流などによる外力を付与することで移動させることができることから、本実施形態における表面検査装置においては、この空気流をウェハＷの被検面に生成する前と、空気流を生成する後とでそれぞれの画像を取得して、輝度が変化する部分と輝度が変化せず所定以上の輝度を保ちつづける部分とに区分けをすることで傷と異物とを判別して欠陥検出を可能にしている。

それでは、傷と異物とを判別して検出する場合について、図１および図２を用いて説明する。図２は、表面検査装置における表面検査の方法の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、ウェハＷの被検面には、欠陥として傷ｋと異物ｄとがそれぞれ存在しているものとして説明をする。

まず、前述したように、ウェハＷの被検面に検査用照明光を照射し、傷ｋおよび異物ｄによる散乱光をＣＣＤカメラ３２に入射させて撮像することにより、ウェハＷの被検面における画像Ａ（ｘ，ｙ）を取得する（ステップＳ１）。ここで、Ａ（ｘ，ｙ）とは、ｘｙ平面内に位置するウェハＷの被検面において、ＣＣＤカメラ３２によって撮像された各画素ごとの画像を示しており、座標（ｘ，ｙ）により各画素の位置が特定される。

そして、前述したように、画像処理部４１により散乱像の輝度が所定の閾値を超える部分に欠陥が存在するものと判断して、画像Ａ（ｘ，ｙ）の画像情報に基づいて欠陥抽出の処理を行って、欠陥抽出後の画像Ａ′（ｘ，ｙ）を取得する（ステップＳ２）。これにより、図１（Ａ）に示すように、画像表示部４２の画面４３には、ウェハＷの被検面に存在する欠陥（傷ｋおよび異物ｄ）の画像が表示される。

次いで、図１（Ｂ）に示すように、空気流発生装置５０の給気部５１および排気部５２を作動させて、ウェハＷの被検面に清浄空気流を生成しウェハＷの被検面に存在するゴミや埃などの異物ｄの位置を移動させる（ステップＳ３）。

そして、異物ｄが移動した後のウェハＷの被検面における画像Ｂ（ｘ，ｙ）を取得する（ステップＳ４）。ここで、Ｂ（ｘ，ｙ）とは、ｘｙ平面内に位置するウェハＷの被検面において、異物移動後にＣＣＤカメラ３２によって撮像された各画素ごとの画像を示しており、座標（ｘ，ｙ）により各画素の位置が特定される。そして、画像処理部４１により輝度が所定の閾値を超える部分に欠陥が存在するものと判断して、画像Ｂ（ｘ，ｙ）の画像情報に基づいて欠陥抽出の処理を行って、欠陥抽出後の画像Ｂ′（ｘ，ｙ）を取得する（ステップＳ５）。これにより、図１（Ｂ）に示すように、画像表示部４２の画面には、空気流発生によりその位置が移動していない（静止している）欠陥（傷ｋ）と、位置が移動している欠陥（異物ｄ）との画像が表示される。

引き続き、欠陥抽出後の画像Ａ′（ｘ，ｙ）とＢ′（ｘ，ｙ）との輝度の差を演算して、検査画像Ｃ（ｘ，ｙ）を生成する（ステップＳ６）。そして、検査画像Ｃ（ｘ，ｙ）の領域のうち負（０よりも小さい）の領域が存在するか否か、すなわち、画像Ｂ′（ｘ，ｙ）において画像Ａ′（ｘ，ｙ）を超える輝度を有する領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ７）。移動後の画像Ｂ′（ｘ，ｙ）において移動前の画像Ａ′（ｘ，ｙ）を超える輝度を有する領域が存在する場合にはステップＳ７で肯定判定がなされ、この領域が移動後の異物ｄが存在する領域Ｃ（ｘ，ｙ）＝１として判断される（ステップＳ８）。

次いで、ステップＳ７で否定判定がなされたときには、ステップＳ９において、検査画像Ｃ（ｘ，ｙ）の領域のうち正（０よりも大きい）の領域が存在するか否か、すなわち、画像Ａ′（ｘ，ｙ）において画像Ｂ′（ｘ，ｙ）を超える輝度を有する領域が存在するか否かを判断する。清浄空気流生成前の画像Ａ′（ｘ，ｙ）において清浄空気流生成後の画像Ｂ′（ｘ，ｙ）を超える輝度を有する領域が存在する場合にはステップＳ９で肯定判定がなされ、この領域が移動前の異物ｄが存在していた領域Ｃ（ｘ，ｙ）＝２として判断される（ステップＳ１０）。

そして、ステップＳ９で否定判定がなされたときには、ステップＳ１１において、画像Ａ′（ｘ，ｙ）≠０，画像Ｂ′（ｘ，ｙ）≠０かつ検査画像Ｃ（ｘ，ｙ）＝０となる領域が存在するか否か、すなわち、清浄空気流生成前の画像Ａ′（ｘ，ｙ）と清浄空気流生成後の画像Ｂ′（ｘ，ｙ）とにおいて等しい大きさの輝点が存在する領域が存在するか否かを判断する。このような領域が存在する場合にはステップＳ１１で肯定判定がなされ、この領域が静止している（移動していない）欠陥、すなわち傷ｋが存在する領域Ｃ（ｘ，ｙ）＝３として判断される（ステップＳ１２）。

一方、ステップＳ１１で否定判定がなされた領域（ステップ７，９，１１のいずれにおいても肯定判定がなされなかった残りの領域）については、所定の閾値以上の輝度が存在しない領域、すなわち欠陥（傷ｋおよび異物ｄ）が存在しない領域Ｃ（ｘ，ｙ）＝０として判断される（ステップＳ１３）。このようにＣ（ｘ，ｙ）＝１，２，３，４で示す４つの領域に区分けされる検査画像Ｃ（ｘ，ｙ）を取得することができる（ステップＳ１４）。

以上のように、画像演算した検査画像Ｃ（ｘ，ｙ）を、空気流発生に伴い輝点が存在しなくなる領域（移動前の異物ｄが存在する領域）と、空気流発生に伴い輝点が存在することになる領域（移動後の異物ｄが存在する領域）と、空気流発生に拘らず輝点が静止する領域（傷ｋが存在する領域）と、空気流発生に拘らず輝点が存在しない領域（欠陥が存在しない領域）とに区分けし、傷ｋによる欠陥と、ゴミや埃などの異物ｄによる欠陥とを判別して検出することで、精度の高い表面欠陥検査を行うことが可能になる。また、異物ｄを検出した場合には、この異物ｄの付着した部分の位置が画素単位で特定されるため、ウェハＷ（被検面）の当該部分の洗浄処理を行うことで容易に異物ｄを除去して良品とすることができる。

また、本実施形態では、ＣＣＤカメラ３２によって撮像される各画素（１画素）ごとの画像に基づいて表面欠陥検査行われることにより、欠陥検出の感度を非常に高くすることができるが、同一位置での撮像の再現性が劣る場合には、複数画素単位ごとの画像に基づいて表面欠陥検査を行う構成としてもよい。

さらに、傷による欠陥と異物付着による欠陥とを判別して検出することができることにより、傷および異物の発生源（不具合要因）を究明するうえで、判別された傷および異物の検出結果をウェハＷの製造プロセスにおける前工程にフィードバックして利用することができる。したがって不具合要因の特定を迅速に行って適切な処置を行うことができるため、ウェハＷの歩留まりを向上させることができる。

また、空気流発生に伴い輝点が変化する領域（異物が存在する領域）において異物を示す輝点を検査画像から除去する画像処理を行えば、傷による欠陥検査のみを行うこともできる。特に、表面検査において傷による欠陥のみを不良としている場合には、異物による欠陥の影響を除去して傷のみを確実に検出することができるため、様々な状況に適切に対応した欠陥検査を行うことができる。

次に、表面検査装置の第２の実施形態について図３を用いて説明する。なお、この実施形態においては、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付して、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。この第２の実施形態に係る表面検査装置は、散乱光によりウェハＷの表面欠陥（傷、ゴミ）等を検出するようになっており、照明部１０、ステージ２０、受光部３０、画像処理部４１、画像表示部４２、空気流発生装置５０、および超音波加振器６０を有して構成される。

超音波加振器６０は、ステージ２０の表面側（上面側）に配設されており、検査対象のウェハＷを、その被検面を水平面内に位置させた状態で超音波加振器６０の上面に載置して、例えば図示しない真空吸着装置により吸着して固定保持する。この超音波加振器６０は、高周波発信器（図示しない）から出力される電気的振動を振動子（図示しない）を介して機械的振動に変換することにより振動を発生させる。そして、発生したその振動が、ウェハＷに付与（伝達）されることにより、ウェハＷの被検面に付着したゴミや埃などの異物が被検面から剥離しやすくなって、空気流発生装置６０からの空気流で異物の位置の移動がより促進されやすくなる。

この第２の実施形態に係る表面検査装置によれば、空気流に加えて超音波振動を付与して異物の位置の移動を促進させることにより、被検面に存在する傷による欠陥と異物による欠陥とをより確実に区別して欠陥検出をすることができる。なお、この表面検査装置での検査方法についても、上述した第１の実施形態の表面検査装置の場合と同様であるので、その説明は省略する。

次に、表面検査装置の第３の実施形態について図４を用いて説明する。なお、この実施形態においても、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付して、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。この第３の実施形態に係る表面検査装置は、散乱光によりウェハＷの表面欠陥（傷、ゴミ）等を検出するようになっており、照明部１０、ステージ２０、受光部３０、画像処理部４１、画像表示部４２、（空気流発生装置５０の）排気部５２およびイオン化空気発生装置７０を有して構成される。

イオン化空気発生装置７０は、例えば、コロナ放電可能な電極を有するコロナ放電式のイオナイザから構成される。このイオン化空気発生装置７０は、かかる正または負の電極に高電圧をそれぞれ印加することによりコロナ放電を発生させることで、この電極先端の周囲の空気を正イオンと負イオンとにイオン化し、この発生した正イオンと負イオンとを除電対象物（ウェハＷの被検面）に交互に吹き付けることにより帯電表面の電荷を中和させることができる。

このため、ウェハＷが製造プロセス中で正または負の電荷に帯電されて帯電性の異物ｄ′が表面（被検面）に付着した場合でも、イオン化空気を吹き付けることで、ウェハＷの被検面に帯電した電荷の極性に応じていずれかの極性のイオンが被検面（帯電面）に引き寄せられて帯電電荷と結合することにより、ウェハＷの被検面における帯電電荷が中和される（除電される）。したがって、帯電性の異物ｄ′をウェハＷの被検面から剥離して位置を移動させることができる。

この第３の実施形態に係る表面検査装置によれば、被検面に帯電性異物が存在していた場合にも、被検面に存在する傷による欠陥と異物（帯電性の異物）による欠陥とを区別して欠陥抽出をすることができる。なお、この表面検査装置での検査方法についても、上述した第１の実施形態の表面検査装置の場合と同様であるので、その説明は省略する。

以上、上述した第１から第３の実施形態によれば、傷による欠陥と、ゴミや埃などの異物付着による欠陥とを判別して検出することで、精度の高い表面欠陥検査を行うことが可能になる。

なお、上述した実施形態では、空気流発生装置やイオン化空気発生装置などにより清浄空気流（またはイオン化空気流）をウェハＷの被検面に生成することで、被検面上に存在する異物の位置を移動させる構成について説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではなく、ステージを上下方向に傾斜可能な駆動機構を設けてウェハＷを傾けて異物の自重（落下）により異物の位置を移動させる構成としたり、前述のステージ回転機構２１によってウェハＷを回転させることで生じる遠心力により異物の位置を移動させる構成としてもよい。この場合には、表面検査装置の構成をより簡単にすることが可能となる。

また、上述した実施形態においては、ウェハＷに対して検査を行っているが、これに限定されるものではなく、液晶ガラス基板などであってもよい。

さらに、上述した実施形態においては、散乱光を用いた表面検査を行っているが、これに限定されるものではなく、正反射光や回析光を用いた表面検査などであってもよい。

第１の実施形態に係る表面検査装置の構成を示す模式図であり、（Ａ）は異物が移動する前の状態を示し、（Ｂ）は異物が移動した後の状態を示す。 第１の実施形態に係る表面検査装置における欠陥検査の方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る表面検査装置の構成を示す模式図である。 第３の実施形態に係る表面検査装置の構成を示す模式図である。

符号の説明

１０ 照明部 ２１ ステージ回転機構（外力付与部、回転駆動部）
３０ 受光部（撮像部） ３１ 受光レンズ（撮像部）
３２ ＣＣＤカメラ（撮像部） ４１画像処理部（検査部）
５０ 空気流発生装置（外力付与部、気流発生部）
６０ 超音波加振器（外力付与部、振動発生部）
７０ イオン化空気発生装置（外力付与部、気流発生部）
Ｗ 半導体ウェハ（被検物）

Claims (11)

1. 被検物の表面を照明する照明部と、
   前記照明部によって照明された前記被検物の表面からの光を受光して前記被検物の表面を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された前記被検物の画像に基づき前記被検物の表面を検査する検査部と、
   前記被検物の表面上に存在する異物の位置を移動させるような外力を付与する外力付与部とを備え、
   前記撮像部は、前記外力付与部を用いて外力を付与する前後の状態において前記被検物の表面をそれぞれ撮像し、
   前記検査部は、前記撮像部により撮像取得された複数の画像を比較して、所定輝度よりも明るい輝度を有する部分のうち、前記外力付与部による外力の付与によって変化する変化部分と、前記外力付与部からの外力の付与に拘らず変化が無い無変化部分とを区分けすることで、前記被検物の表面に存在する欠陥が異物であるか否かを判別するように構成されることを特徴とする表面検査装置。
2. 前記検査部が、前記撮像部により撮像取得された複数の画像を比較して、所定輝度よりも明るい輝度を有する部分のうち、前記無変化部分を前記被検物の表面に存在する傷の欠陥として判別することを特徴とする請求項１に記載の表面検査装置。
3. 前記撮像部が、前記照明部によって照明された前記被検物の表面からの光のうち、前記被検物の表面で生じた散乱光を検出することで前記被検物の表面を撮像することを特徴とする請求項１または２に記載の表面検査装置。
4. 前記外力付与部が、前記被検物の表面に気流を生成する気流発生部であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表面検査装置。
5. 前記外力付与部が、前記被検物に振動を付与する振動発生部を有して構成されることを特徴とする請求項４に記載の表面検査装置。
6. 前記振動発生部が、前記被検物に超音波振動を付与する超音波加振器であることを特徴とする請求項５に記載の表面検査装置。
7. 前記気流発生部が、前記被検物と前記被検物の表面に付着した異物とに帯電した電荷を中和させるイオン化空気流を生成して、前記被検物の表面に付着した帯電性の異物を前記被検物の表面から分離させるように構成されることを特徴とする請求項４に記載の表面検査装置。
8. 前記外力付与部が、前記被検物を傾斜させることにより、前記被検物の表面に存在する異物の位置を前記異物の自重により移動させる傾斜発生部であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表面検査装置。
9. 前記外力付与部が、前記被検物を回転させることにより前記被検物の表面に存在する異物に遠心力を付与して、異物の位置を移動させる回転駆動部であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表面検査装置。
10. 前記検査部が、前記撮像部により撮像取得される検査画像を用いて１画素単位で前記被検物の表面に存在する欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の表面検査装置。
11. 前記検査部が、前記撮像部により撮像取得される検査画像を用いて複数画素単位で前記被検物の表面に存在する欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の表面検査装置。

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