JP2512059B2 - 異物検出方法及びその装置 - Google Patents
異物検出方法及びその装置Info
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- JP2512059B2 JP2512059B2 JP63042001A JP4200188A JP2512059B2 JP 2512059 B2 JP2512059 B2 JP 2512059B2 JP 63042001 A JP63042001 A JP 63042001A JP 4200188 A JP4200188 A JP 4200188A JP 2512059 B2 JP2512059 B2 JP 2512059B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N2021/473—Compensating for unwanted scatter, e.g. reliefs, marks
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 半導体LSIウェハ，ガラスマスク，磁気ディスク面板
等の試料上の異物検出方法及びその装置を提供するにあ
る。
等の試料上の異物検出方法及びその装置を提供するにあ
る。
従来、異物検出装置としては、ジャーナルオフエレク
トロニクスマティリアルス第３巻，第１号1974年１月
「ディ・アール・オスワールド．ア・レーザスキャンテ
クニークフォアエレクトロニックマテイリアルスサーフ
ェイスエバリユエイション」 （J.of Electronics Materials,Vol.3,No.1 1987−１
“D.R.Oswald:A Laser Scan Technique for Electronic
Materials Surface Evaluation,"）等が知られてい
る。
トロニクスマティリアルス第３巻，第１号1974年１月
「ディ・アール・オスワールド．ア・レーザスキャンテ
クニークフォアエレクトロニックマテイリアルスサーフ
ェイスエバリユエイション」 （J.of Electronics Materials,Vol.3,No.1 1987−１
“D.R.Oswald:A Laser Scan Technique for Electronic
Materials Surface Evaluation,"）等が知られてい
る。
従来の異物検出原理を第12〜14図に示す。
落射照明光学系Ｂはレーザ光源1,集光レンズ2,偏光プ
リズム3,フィールドレンズ4,1/4波長板5,対物レンズ６
より成る。
リズム3,フィールドレンズ4,1/4波長板5,対物レンズ６
より成る。
検出光学系は遮光板8,結像レンズ9,検出器10より成
る。
る。
レーザ光源１より出力されたレーザ光11はＳ偏光であ
り、偏光プリズム３を通過し、フィールドレンズ４の絞
り4a内でレーザスポット11aとなる。フィールドレンズ
４を通過したレーザ光11は1/4波長板５を通過し対物レ
ンズ６により試料７上にレーザスポット11cを形成す
る。
り、偏光プリズム３を通過し、フィールドレンズ４の絞
り4a内でレーザスポット11aとなる。フィールドレンズ
４を通過したレーザ光11は1/4波長板５を通過し対物レ
ンズ６により試料７上にレーザスポット11cを形成す
る。
試料７上に異物がない場合には、試料表面からのレー
ザ反射光（零次回折光）11は再び対物レンズ6,1/4波長
板5,フィールドレンズ４を通過し、偏光プリズム３で10
0％反射した後、遮光板８の遮光部8aで遮光される。こ
こで、フィールドレンズ４は、絞り6aにおけるレーザ光
11の拡がり11bを遮光部8aに結像投影している。遮光板
８は例えば透明ガラス上に不透明膜を中心部に形成し、
遮光部8aを得る。
ザ反射光（零次回折光）11は再び対物レンズ6,1/4波長
板5,フィールドレンズ４を通過し、偏光プリズム３で10
0％反射した後、遮光板８の遮光部8aで遮光される。こ
こで、フィールドレンズ４は、絞り6aにおけるレーザ光
11の拡がり11bを遮光部8aに結像投影している。遮光板
８は例えば透明ガラス上に不透明膜を中心部に形成し、
遮光部8aを得る。
ここで1/4波長板５をレーザ照明光11が通過し、更に
レーザ反射光11が通過すると、照明光11のＳ偏光が反射
光11ではＰ偏光に変化するので、偏光プリズム３により
反射光11は100％反射される。
レーザ反射光11が通過すると、照明光11のＳ偏光が反射
光11ではＰ偏光に変化するので、偏光プリズム３により
反射光11は100％反射される。
試料７上に異物13がある場合には、照明光11が異物13
を照射すると異物から散乱光（高次回折光）12が発生
し、これは対物レンズ６の絞り6a内の全面に拡がり、前
述の反射光11と同一の光路を戻る。
を照射すると異物から散乱光（高次回折光）12が発生
し、これは対物レンズ６の絞り6a内の全面に拡がり、前
述の反射光11と同一の光路を戻る。
異物13はその表面が微小な凹凸の形状を呈しており、
散乱光12の偏光は解消され、ＳとＰの両方を有する。
散乱光12の偏光は解消され、ＳとＰの両方を有する。
散乱光12のＰ偏光12bは偏光プリズム３で反射した
後、遮光板８の遮光部8aより外側の透明部を透過して、
結像レンズ９で集光されて検出器10に至る。
後、遮光板８の遮光部8aより外側の透明部を透過して、
結像レンズ９で集光されて検出器10に至る。
上記従来技術においては、次のような〜の課題を
有していた。
有していた。
Ｓ偏光12aは偏光プリズム３と集光レンズ２を通過
した後、レーザ光源１に戻り、集光するが、これはレー
ザ光源１への雑音となりレーザ発振モードに悪影響を及
ぼし、この結果、レーザ寿命の低下やレーザ出力の不安
定（フラツキ現象）等を紹き、異物検査装置の信頼性を
低下させる。
した後、レーザ光源１に戻り、集光するが、これはレー
ザ光源１への雑音となりレーザ発振モードに悪影響を及
ぼし、この結果、レーザ寿命の低下やレーザ出力の不安
定（フラツキ現象）等を紹き、異物検査装置の信頼性を
低下させる。
又、散乱光12のうちＰ偏光12bは検出できるが、Ｓ
偏光12aを検出することが出来ず、検出感度が十分に得
られない。
偏光12aを検出することが出来ず、検出感度が十分に得
られない。
更に、レーザスポット11cは点状であるので試料７
上を２次元的に走査する為に落射照明光学系光路中にレ
ーザ走査手段（図省略）を設ける必要があり、光学系の
複雑さを招いていた。本発明の目的は、従来技術の課題
を解決すべく、異物検出の性能向上を図るようにした異
物検出方法及びその装置を提供することにある。
上を２次元的に走査する為に落射照明光学系光路中にレ
ーザ走査手段（図省略）を設ける必要があり、光学系の
複雑さを招いていた。本発明の目的は、従来技術の課題
を解決すべく、異物検出の性能向上を図るようにした異
物検出方法及びその装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、異物検出方
法を、照明光源から発射した線状の偏光光を試料に落射
照明し、この落射照明による試料からの線状の反射光を
落射照明する線状の偏光光の光軸から分岐させて線状の
反射光が照明光源に入射することを防ぐと共に、分岐し
た線状の反射光からゼロ次回折光を除去し、このゼロ次
回折光を除去した線状の反射光を一次元固体撮像素子に
より受光して映像信号に変換し、この映像信号により試
料上の異物を検出することにより行い、また、異物検出
装置を、線状の偏光光を発射する照明光源手段と、この
照明光源手段から発射された線状の偏光光を試料に落射
照明する落射照明手段と、この落射照明手段により落射
照明されて試料から反射する線状の反射光を落射照明手
段の光軸から分岐させて線状の反射光が照明光源手段に
入射することを防ぐ分岐手段と、この分岐した線状の反
射光からゼロ次回折光を除去する除去手段と、このゼロ
次回折光を除去した線状の反射光を受光して映像信号に
変換する一次元固体撮像手段と、この一次元固体撮像手
段で得られた映像信号に基づいて前記試料上の異物を検
出する異物検出手段とを備えて構成した。更に本発明で
は、異物検出方法を、第１の照明光源から発射した偏光
光を試料に落射照明し、第２の照明光源から発射した照
明光を試料の偏光光を落射照明した部分に斜め方向から
斜方照明し、第１の照明光源の落射照明と第２の照明光
源の斜方照明とによる試料からの反射光を落射照明する
偏光光の光軸から分岐して反射光が第１の照明光源に入
射することを防ぐと共に、分岐した線状の反射光からゼ
ロ次回折光を除去し、このゼロ次回折光を除去した線状
の反射光を一次元固体撮像素子により受光して映像信号
に変換し、この映像信号により試料上の異物を検出する
ことに拠り行い、また、異物検出装置を、線状の偏光光
を発射する照明光源手段と、この照明手段から発射され
た線状の偏光光を試料に落射照明する落射照明手段と、
試料の偏光光を落射照明した部分に斜め方向から照明光
を照射する射方照明手段と、落射照明手段と射方照明手
段とにより照明されて試料から反射する反射光を落射照
明手段の光軸から分岐させて反射光が照明光源手段に入
射することを防ぐ分岐手段と、この分岐した反射光から
ゼロ次回折光を除去する除去手段と、このゼロ次回折光
を除去した反射光を受光して映像信号に変換する一次元
固体撮像手段と、この一次元固体撮像手段で得られた映
像信号に基づいて試料上の異物を判定する異物判定手段
とを備えて構成した。
法を、照明光源から発射した線状の偏光光を試料に落射
照明し、この落射照明による試料からの線状の反射光を
落射照明する線状の偏光光の光軸から分岐させて線状の
反射光が照明光源に入射することを防ぐと共に、分岐し
た線状の反射光からゼロ次回折光を除去し、このゼロ次
回折光を除去した線状の反射光を一次元固体撮像素子に
より受光して映像信号に変換し、この映像信号により試
料上の異物を検出することにより行い、また、異物検出
装置を、線状の偏光光を発射する照明光源手段と、この
照明光源手段から発射された線状の偏光光を試料に落射
照明する落射照明手段と、この落射照明手段により落射
照明されて試料から反射する線状の反射光を落射照明手
段の光軸から分岐させて線状の反射光が照明光源手段に
入射することを防ぐ分岐手段と、この分岐した線状の反
射光からゼロ次回折光を除去する除去手段と、このゼロ
次回折光を除去した線状の反射光を受光して映像信号に
変換する一次元固体撮像手段と、この一次元固体撮像手
段で得られた映像信号に基づいて前記試料上の異物を検
出する異物検出手段とを備えて構成した。更に本発明で
は、異物検出方法を、第１の照明光源から発射した偏光
光を試料に落射照明し、第２の照明光源から発射した照
明光を試料の偏光光を落射照明した部分に斜め方向から
斜方照明し、第１の照明光源の落射照明と第２の照明光
源の斜方照明とによる試料からの反射光を落射照明する
偏光光の光軸から分岐して反射光が第１の照明光源に入
射することを防ぐと共に、分岐した線状の反射光からゼ
ロ次回折光を除去し、このゼロ次回折光を除去した線状
の反射光を一次元固体撮像素子により受光して映像信号
に変換し、この映像信号により試料上の異物を検出する
ことに拠り行い、また、異物検出装置を、線状の偏光光
を発射する照明光源手段と、この照明手段から発射され
た線状の偏光光を試料に落射照明する落射照明手段と、
試料の偏光光を落射照明した部分に斜め方向から照明光
を照射する射方照明手段と、落射照明手段と射方照明手
段とにより照明されて試料から反射する反射光を落射照
明手段の光軸から分岐させて反射光が照明光源手段に入
射することを防ぐ分岐手段と、この分岐した反射光から
ゼロ次回折光を除去する除去手段と、このゼロ次回折光
を除去した反射光を受光して映像信号に変換する一次元
固体撮像手段と、この一次元固体撮像手段で得られた映
像信号に基づいて試料上の異物を判定する異物判定手段
とを備えて構成した。
本発明は異物検出において、落射照明系により試料上
に線状落射照明を行うことにより機械的な走査手段を不
要にして簡素化するようにしたことにある。
に線状落射照明を行うことにより機械的な走査手段を不
要にして簡素化するようにしたことにある。
また、本発明では、試料からの反射光が、偏光分離さ
れること及び反射鏡で光路を曲げられることにより、落
射照明光の光軸から完全に分岐され、落射照明の光源に
入射することが無くなるので、反射光による照明光源の
不安定化を防止することが可能になる。また、偏光分離
した反射光反射鏡で光路を曲げた反射光とをそれぞれに
検出し、それらの検出結果を足し合わせて異物を検出す
るので、異物の検出感度を著しく向上させることができ
る。
れること及び反射鏡で光路を曲げられることにより、落
射照明光の光軸から完全に分岐され、落射照明の光源に
入射することが無くなるので、反射光による照明光源の
不安定化を防止することが可能になる。また、偏光分離
した反射光反射鏡で光路を曲げた反射光とをそれぞれに
検出し、それらの検出結果を足し合わせて異物を検出す
るので、異物の検出感度を著しく向上させることができ
る。
以下、本発明を第１図乃至第８図に示す一実施例に基
いて説明する。基板７に対して線状落射照明を行う落射
照明系Ｂは、レーザ光源1,集光レンズ2,偏光プリズム3,
フィールドレンズ4,1/4波長板5,対物レンズ6,レリンド
リカルレンズ14及び中央部にスリットを有する反射鏡15
より構成されている。基板７に対して斜方から照明を行
う斜方照明光学系Ａは、レーザ光源20及び集光レンズ19
により構成している。検出系Ｃは、０次回折光を遮光す
る遮光部18aを有する遮光板18,結像レンズ９及び一次元
固体撮像素子10aとから構成している。検出系Ｄは、反
射鏡15で反射した散乱光を結像レンズ16で結像して一次
元固体撮像素子17で撮像するように構成している。
いて説明する。基板７に対して線状落射照明を行う落射
照明系Ｂは、レーザ光源1,集光レンズ2,偏光プリズム3,
フィールドレンズ4,1/4波長板5,対物レンズ6,レリンド
リカルレンズ14及び中央部にスリットを有する反射鏡15
より構成されている。基板７に対して斜方から照明を行
う斜方照明光学系Ａは、レーザ光源20及び集光レンズ19
により構成している。検出系Ｃは、０次回折光を遮光す
る遮光部18aを有する遮光板18,結像レンズ９及び一次元
固体撮像素子10aとから構成している。検出系Ｄは、反
射鏡15で反射した散乱光を結像レンズ16で結像して一次
元固体撮像素子17で撮像するように構成している。
上記構成により、レーザ散乱光12aは反射鏡15で反射
され、レーザ光源１に至らないようになっており、レー
ザ出力が安定となる。一方反射鏡15により反射された散
乱光12aは一次元固体撮像素子により形成された検出器1
7で検出され、異物検出感度が向上するようになってい
る。
され、レーザ光源１に至らないようになっており、レー
ザ出力が安定となる。一方反射鏡15により反射された散
乱光12aは一次元固体撮像素子により形成された検出器1
7で検出され、異物検出感度が向上するようになってい
る。
また落射照明系Ｂには、一次元的に集束させる。光学
素子であるシリンドリカルレンズ14を設置し、レーザ照
明光11を試料７上で線状スポット11fに絞るので、Ｙ方
向の走査手段が不要となる。
素子であるシリンドリカルレンズ14を設置し、レーザ照
明光11を試料７上で線状スポット11fに絞るので、Ｙ方
向の走査手段が不要となる。
更に斜方照明光学系Ａを配置して、これによる異物散
乱光も検出器10aと17で同時に検出することにより、落
射照明Ｂのみの場合に散乱光12の発生が少ない微小異物
も安定に検出できる。
乱光も検出器10aと17で同時に検出することにより、落
射照明Ｂのみの場合に散乱光12の発生が少ない微小異物
も安定に検出できる。
上記のように落射照明系Ｂではレーザ光源1,集光レン
ズ２を経たレーザ光11はシリンドリカルレンズ14を通過
すると、線状レーザスポット11cを反射鏡15の間隙部に
形成する。ここで間隙部の幅はスポット11cの幅より僅
かに広くする。更にレーザ光11はフィールドレンズ４の
絞り4a内に線状スポット11dを形成し、対物レンズ６の
絞り6a内に線状スポット11eを形成する。対物レンズ６
を通過の後、試料７に線状スポット11fが集光される。
ズ２を経たレーザ光11はシリンドリカルレンズ14を通過
すると、線状レーザスポット11cを反射鏡15の間隙部に
形成する。ここで間隙部の幅はスポット11cの幅より僅
かに広くする。更にレーザ光11はフィールドレンズ４の
絞り4a内に線状スポット11dを形成し、対物レンズ６の
絞り6a内に線状スポット11eを形成する。対物レンズ６
を通過の後、試料７に線状スポット11fが集光される。
この様子を第２図に示す。
試料７上に異物がない場合、反射光11は照明光11と全
く同一の光路を戻り偏光プリズム３に至る。ここで、前
述の理由により偏光プリズム３で反射した反射光11は光
路Ｃは設置された遮光板18の線状遮光部18aで遮光され
る。
く同一の光路を戻り偏光プリズム３に至る。ここで、前
述の理由により偏光プリズム３で反射した反射光11は光
路Ｃは設置された遮光板18の線状遮光部18aで遮光され
る。
試料７上の異物が線状スポット11fの端部に存在する
場合、この異物からの散乱光12の結像を第３図に説明す
る。
場合、この異物からの散乱光12の結像を第３図に説明す
る。
散乱光12は絞り6a内に全面に拡がり、対物レンズ６を
通過の後、絞り4a内に結像12dとなる。
通過の後、絞り4a内に結像12dとなる。
散乱光12で偏光プリズム３により反射された散乱光12
bは遮光板18を通過した後、結像レンズ９により検出器1
0a上結像12fとなる。ここで全ての散乱光12bは遮光板18
の線状遮光部18aより外側の透明部を通過する。これは
散乱光12bは１次回折光以上の高次回折光であるので、
その拡がり12eは零次回折光（試料表面からの反射光1
1）の分布18aより外側に分布するからである。
bは遮光板18を通過した後、結像レンズ９により検出器1
0a上結像12fとなる。ここで全ての散乱光12bは遮光板18
の線状遮光部18aより外側の透明部を通過する。これは
散乱光12bは１次回折光以上の高次回折光であるので、
その拡がり12eは零次回折光（試料表面からの反射光1
1）の分布18aより外側に分布するからである。
散乱光12で偏光プリズム３を通過した散乱光12aは、
反射鏡15で反射し、光路Ｄ中に設置された結像レンズ16
により検出器17上の結像12fとなる。ここで、上記理由
により全ての散乱光12aは反射鏡15で反射するので、光
源１へ戻るレーザ光12はない。
反射鏡15で反射し、光路Ｄ中に設置された結像レンズ16
により検出器17上の結像12fとなる。ここで、上記理由
により全ての散乱光12aは反射鏡15で反射するので、光
源１へ戻るレーザ光12はない。
第１〜３図の照明光11,反射光11,散乱光12の偏光を第
４図に整理する。
４図に整理する。
落射照明光11はＳ偏光（Ｘ方向に直線偏光）であり、
試料７表面からの反射光11はＰ偏光（Ｙ方向に直線偏
光）となる。この時の1/4波長板の作用は前述した。異
物散乱光12はＳ偏光とＰ偏光と混合であり、偏光プリズ
ム３で反射した散乱光12bと反射鏡15で反射した散乱光1
2aは各々検出器10aと17に至る。
試料７表面からの反射光11はＰ偏光（Ｙ方向に直線偏
光）となる。この時の1/4波長板の作用は前述した。異
物散乱光12はＳ偏光とＰ偏光と混合であり、偏光プリズ
ム３で反射した散乱光12bと反射鏡15で反射した散乱光1
2aは各々検出器10aと17に至る。
次に第１図と第５図を用いて斜方照明光学系Ａの効果
を説明する。第５図（ａ）は正面図、第５図（ｂ）は第
５図（ａ）の側面図である。
を説明する。第５図（ａ）は正面図、第５図（ｂ）は第
５図（ａ）の側面図である。
大きさ１μｍ程度の様々な形状を呈する微小異物13か
らの散乱光12を安定に得るためには落射照明Ｂのみでは
十分でない。そこで、斜方照明Ａを設け、線状レーザス
ポット11fと試料７上の同一位置に第２の線状レーザス
ポットを形成し、異物からの散乱光12を検出系ＣとＤで
同時に検出することが必要となる。
らの散乱光12を安定に得るためには落射照明Ｂのみでは
十分でない。そこで、斜方照明Ａを設け、線状レーザス
ポット11fと試料７上の同一位置に第２の線状レーザス
ポットを形成し、異物からの散乱光12を検出系ＣとＤで
同時に検出することが必要となる。
以上の様に落射照明Ｂと斜方照明Ａで同時に試料７の
同一位置を照明して、試料表面からの散乱光12を検出系
ＣとＤで効率良く検出すれば異物の見逃しを低減でき
る。
同一位置を照明して、試料表面からの散乱光12を検出系
ＣとＤで効率良く検出すれば異物の見逃しを低減でき
る。
第６図及び第７図を用いて以上の要点を整理する。第
６図では落射照明光11による試料７からの反射光11を実
線で示し、異物13からの散乱光12を破線で示す。反射光
11は遮光板18により完全に遮光され、全ての散乱光12は
検出器10a,17に至る。同様に第７図は斜方照明Ａによる
異物散乱光12が検出器10a,17に至る様子を示す。
６図では落射照明光11による試料７からの反射光11を実
線で示し、異物13からの散乱光12を破線で示す。反射光
11は遮光板18により完全に遮光され、全ての散乱光12は
検出器10a,17に至る。同様に第７図は斜方照明Ａによる
異物散乱光12が検出器10a,17に至る様子を示す。
この様に本発明では落射照明Ｂと斜方照明Ａによる異
物13からの散乱光を有効に検出することができ、かつ試
料表面からの反射光を完全に遮光できるので異物検出感
度が従来に比べて比較的に向上する。
物13からの散乱光を有効に検出することができ、かつ試
料表面からの反射光を完全に遮光できるので異物検出感
度が従来に比べて比較的に向上する。
従来の異物検査で落射照明Ｂと斜方照明Ａを同時に使
用できなかった理由を以下に述べる。従来装置では試料
上のレーザスポット11cで点状であるために、照明光路
Ｂ又はＡにレーザ走査手段を設けている。しかしなが
ら、本発明の様に照明ＢとＡを同時に使用する為には光
路Ｂ中の走査と光路Ａ中の走査の同期を完全に取り、試
料上の２つのレーザスポット11cが走査中にずれが生じ
させないことが必要であるが、これが困難である。
用できなかった理由を以下に述べる。従来装置では試料
上のレーザスポット11cで点状であるために、照明光路
Ｂ又はＡにレーザ走査手段を設けている。しかしなが
ら、本発明の様に照明ＢとＡを同時に使用する為には光
路Ｂ中の走査と光路Ａ中の走査の同期を完全に取り、試
料上の２つのレーザスポット11cが走査中にずれが生じ
させないことが必要であるが、これが困難である。
本発明では線状レーザスポット11fの結像位置12fに検
出器である一次元固体撮像素子10aと17を設け、これら
の素子の同期走査を行い、上記問題点を解決した。これ
は２ケの素子を共通の駆動回路によりＹ方向に走査する
ことにより簡単に実現出来る。
出器である一次元固体撮像素子10aと17を設け、これら
の素子の同期走査を行い、上記問題点を解決した。これ
は２ケの素子を共通の駆動回路によりＹ方向に走査する
ことにより簡単に実現出来る。
更に試料７を搭載している送りステージ22のＸ方向の
送りと組み合せ、試料上を２次元的に走査することが出
来る。
送りと組み合せ、試料上を２次元的に走査することが出
来る。
第８図（ａ）に示す様に試料7aが矩形の場合は、試料
7aをXY方向にジグザグ送りを行う。同図（ｂ）の様に試
料7bが円形の場合は、線状レーザスポット11fの長手方
向を試料7bの半径方向に一致させて、試料7bをＯ方向に
ら線状送りを行う。
7aをXY方向にジグザグ送りを行う。同図（ｂ）の様に試
料7bが円形の場合は、線状レーザスポット11fの長手方
向を試料7bの半径方向に一致させて、試料7bをＯ方向に
ら線状送りを行う。
以上の様にレーザスポット11fを線状にすることによ
り、従来の点状レーザスポット11c走査の場合に比べて
Ｘ（Ｏ）方向の走査回数を低減出来るので、Ｘ（Ｏ）方
向の走査速度を低減出来る。これにより自動焦点機能
（図示せず）に要求される応答速度が遅くなる利点も生
ずる。
り、従来の点状レーザスポット11c走査の場合に比べて
Ｘ（Ｏ）方向の走査回数を低減出来るので、Ｘ（Ｏ）方
向の走査速度を低減出来る。これにより自動焦点機能
（図示せず）に要求される応答速度が遅くなる利点も生
ずる。
第9,10図により、２ケの検出器（一次元固体撮像素
子）10a,17を用いる長所を説明する。
子）10a,17を用いる長所を説明する。
第９（ａ）図に示す様に、異物13a〜13dがＹ方向に一
列に存在する場合、試料７をＸ方向に送るとレーザスポ
ット11fにより、第９図（ｂ）に示すように、各々の異
物13a〜13dからの散乱光12が発生する。これは第９図
（ａ）に示すように検出器10a,（17）の画素〜上に
結像するので、画素〜を走査し、検査器10aからの
第９図（ｃ）に示す出力Vcと検出器17からの第９図
（ｃ）に示す出力Vdを得る。ところで出力VcとVdを独立
に量子化する場合には、微小異物13c,13dからの出力は
閾値VTH以下であり、検出できない。
列に存在する場合、試料７をＸ方向に送るとレーザスポ
ット11fにより、第９図（ｂ）に示すように、各々の異
物13a〜13dからの散乱光12が発生する。これは第９図
（ａ）に示すように検出器10a,（17）の画素〜上に
結像するので、画素〜を走査し、検査器10aからの
第９図（ｃ）に示す出力Vcと検出器17からの第９図
（ｃ）に示す出力Vdを得る。ところで出力VcとVdを独立
に量子化する場合には、微小異物13c,13dからの出力は
閾値VTH以下であり、検出できない。
そこで、第９図（ｃ）に示すように出力VcとVdを加算
して出力Vc+dを作り、閾値VTHにより量子化すると、量
子化信号Vqにおいて異物13c,13dの見逃しがなくなる。
して出力Vc+dを作り、閾値VTHにより量子化すると、量
子化信号Vqにおいて異物13c,13dの見逃しがなくなる。
以上述べた本発明の特徴を使用した一実施例を第10図
に示す。
に示す。
制御回路21は検出器用駆動回路27と送りステージ用駆
動回路28に指令を送る。送りステージ22にはエンコーダ
29が搭載されており、試料７の座標位置を異物座標メモ
リ回路25に送る。
動回路28に指令を送る。送りステージ22にはエンコーダ
29が搭載されており、試料７の座標位置を異物座標メモ
リ回路25に送る。
検出器10aと17のVc,Vdは加算回路23で加算処理されて
信号Vc+dを得る。
信号Vc+dを得る。
信号Vc+dは量子化回路24で２値化され、量子化信号Vq
を得る。
を得る。
信号Vqが発生すると、エンコーダ29の座標出力がメモ
リ回路25に記憶され、検査が終了すると表示回路26に異
物座標が送信され、異物マップが表示される。
リ回路25に記憶され、検査が終了すると表示回路26に異
物座標が送信され、異物マップが表示される。
以上説明した様に、本発明によりLSI鏡面ウェハ，磁
気ディスク面板用素材等の表面上の微小異物の安定検出
が可能となる。
気ディスク面板用素材等の表面上の微小異物の安定検出
が可能となる。
以上では１次元固体撮像素子10a,17をCCD（Charged C
oupled Device）等の直列出力型の素子で説明した。
oupled Device）等の直列出力型の素子で説明した。
又、特開昭61−104242号公報，特開昭61−104659号公
報，特開昭61−104658号公報に見られる様な並列型素子
を用いると、更なる異物検出感度向上，信頼性向上が図
れる。この場合には第11図に示す如く、素子10a,17の各
々の画素（〜）から加算回路（23−１〜23−ｎ）へ
配線を行い、量子化回路（24−１〜24−ｎ）をｎケ設置
する必要がある。
報，特開昭61−104658号公報に見られる様な並列型素子
を用いると、更なる異物検出感度向上，信頼性向上が図
れる。この場合には第11図に示す如く、素子10a,17の各
々の画素（〜）から加算回路（23−１〜23−ｎ）へ
配線を行い、量子化回路（24−１〜24−ｎ）をｎケ設置
する必要がある。
第11図は並列型素子（10aと17）を使用した場合にお
いて第10図に示す23〜25までの検出信号処理回路を示し
た図である。
いて第10図に示す23〜25までの検出信号処理回路を示し
た図である。
第13図は異物検査装置の構成を示すブロック図、第９
図は落射照明による異物散乱光の光路図、第10図は斜方
照明による異物散乱光の光路図。
図は落射照明による異物散乱光の光路図、第10図は斜方
照明による異物散乱光の光路図。
以上説明したように、本発明によれば、機械的に走査
する機構を簡素化することができる。また本発明によれ
ば、異物を高感度で検出することができる。
する機構を簡素化することができる。また本発明によれ
ば、異物を高感度で検出することができる。
第１図は本発明の異物検出装置の一実施例を示す斜視
図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）〜（ｆ）は各々第１
図に示す照明光学系Ｂの光路を示す側面図、平面図及び
一部断面部、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）〜（ｇ）は
各々第１図に示す異物からの散乱光を検出する光路の側
面図、平面図及びその散乱の拡がりを示す一部断面図、
第４図は第２図及び第３図に示す光路における偏光状態
を示す光路図、第５図は第１図に示す斜方照明系Ａによ
る異物からの散乱光を検出する偏光状態を示せ光路図、
第６図及び第７図は各々２つの検出器で異物からの散乱
光を検出する場合の良さを説明するための図、第８図は
第１図に示す装置において試料の送り方法を示す図、第
９図（ａ）は第１図に示す装置において異物と検出器と
の関係を示す図、第９図（ｂ）は異物からの散乱光を示
す側面図、第９図（ｃ）は被検出器から得られる映像信
号波形と加算した映像信号波形と所定の閾値で２値化し
た２値化信号波形とを示した図、第10図は第１図に示す
装置に接続された信号処理装置の一実施例を示す構成
図、第11図は第10図に示す装置の他の一実施例を示す構
成図、第12図は従来技術の異物検出装置を示す斜視図、
第13図は第12図に示す装着において試料からの反射光の
状態を示す図、第14図は第12図に示す装置において異物
からの散乱光の状態を示す図である。 １……レーザ光源、２……集光レンズ ３……偏光プリズム、４……フィールドレンズ ５……1/4波長板、６……対物レンズ ７……試料、8,18……遮光板 9,16……結像レンズ 10,17……検出器（一次元固体撮像素子） 14……シリンドリカルレンズ 15……反射鏡、19……集光レンズ 20……レーザ光源、21……制御回路 22……送りステージ、23……加算回路 24……量子化回路、25……異物座標メモリ 26……異物表示回路、27……検出器用駆動回路 28……送りステージ用駆動回路 29……エンコーダ
図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）〜（ｆ）は各々第１
図に示す照明光学系Ｂの光路を示す側面図、平面図及び
一部断面部、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）〜（ｇ）は
各々第１図に示す異物からの散乱光を検出する光路の側
面図、平面図及びその散乱の拡がりを示す一部断面図、
第４図は第２図及び第３図に示す光路における偏光状態
を示す光路図、第５図は第１図に示す斜方照明系Ａによ
る異物からの散乱光を検出する偏光状態を示せ光路図、
第６図及び第７図は各々２つの検出器で異物からの散乱
光を検出する場合の良さを説明するための図、第８図は
第１図に示す装置において試料の送り方法を示す図、第
９図（ａ）は第１図に示す装置において異物と検出器と
の関係を示す図、第９図（ｂ）は異物からの散乱光を示
す側面図、第９図（ｃ）は被検出器から得られる映像信
号波形と加算した映像信号波形と所定の閾値で２値化し
た２値化信号波形とを示した図、第10図は第１図に示す
装置に接続された信号処理装置の一実施例を示す構成
図、第11図は第10図に示す装置の他の一実施例を示す構
成図、第12図は従来技術の異物検出装置を示す斜視図、
第13図は第12図に示す装着において試料からの反射光の
状態を示す図、第14図は第12図に示す装置において異物
からの散乱光の状態を示す図である。 １……レーザ光源、２……集光レンズ ３……偏光プリズム、４……フィールドレンズ ５……1/4波長板、６……対物レンズ ７……試料、8,18……遮光板 9,16……結像レンズ 10,17……検出器（一次元固体撮像素子） 14……シリンドリカルレンズ 15……反射鏡、19……集光レンズ 20……レーザ光源、21……制御回路 22……送りステージ、23……加算回路 24……量子化回路、25……異物座標メモリ 26……異物表示回路、27……検出器用駆動回路 28……送りステージ用駆動回路 29……エンコーダ
Claims (17)
- 【請求項１】照明光源から発射した線状の偏光光を試料
に落射照明し、該落射照明による前記試料からの線状の
反射光を前記落射照明する前記線状の偏光光の光軸から
分岐させて前記線状の反射光が前記照明光源に入射する
ことを防ぐと共に、前記分岐した線状の反射光からゼロ
次回折光を除去し、該ゼロ次回折光を除去した線状の反
射光を一次元固体撮像素子により受光して映像信号に変
換し、該映像信号により前記試料上の異物を検出するこ
とを特徴とする異物検出方法。 - 【請求項２】前記試料からの線状の反射光を、該反射光
の偏光に応じて分離し、該分離したそれぞれの反射光を
前記落射照明する前記線状の偏光光の光軸から分岐させ
ることを特徴とする請求項１記載の異物検出方法。 - 【請求項３】前記試料からの線状の反射光を、偏光プリ
ズムで前記落射照明する前記線状の偏光光の光軸から分
岐させると共に、前記偏光プリズムで分岐できなかった
反射光を反射鏡で前記落射照明する前記線状の偏光光の
光軸から分岐させることを特徴とする請求項２記載の異
物検出方法。 - 【請求項４】前記照明光源から発射した線状の偏光光
を、該線状と直角の方向に前記試料に対して相対的に移
動させながら前記試料に落射照明することを特徴とする
請求項１記載の異物検出方法。 - 【請求項５】照明光源から発射した偏光光を試料に落射
照明し、該落射照明による前記試料からの反射光を前記
落射照明する前記偏光光から該偏光光と異なる状態に直
線偏光した反射光と該異なる状態に直線偏光した反射光
を除いた反射光とに分離して分岐することにより前記線
状の反射光が前記照明光源に入射することを防ぐと共
に、前記分岐した偏光光と異なる状態に直線偏光した反
射光と該異なる状態に直線偏光した反射光を除いた反射
光とからそれぞれゼロ次回折光を除去し、該ゼロ次回折
光を除去した前記それぞれの反射光をそれぞれ一次元固
体撮像素子により受光してそれぞれの映像信号に変換
し、該それぞれの映像信号に基づいて前記試料上の異物
を検出することを特徴とする異物検出方法。 - 【請求項６】第１の照明光源から発射した偏光光を試料
に落射照明し、第２の照明光源から発射した照明光を前
記試料の前記偏光光を落射照明した部分に斜め方向から
斜方照明し、前記第１の照明光源の落射照明と前記第２
の照明光源の斜方照明とによる前記試料からの反射光を
前記落射照明する前記偏光光の光軸から分岐して前記反
射光が前記第１の照明光源に入射することを防ぐと共
に、前記分岐した線状の反射光からゼロ次回折光を除去
し、該ゼロ次回折光を除去した線状の反射光を一次元固
体撮像素子により受光して映像信号に変換し、該映像信
号に基づいて前記試料上の異物を検出することを特徴と
する異物検出方法。 - 【請求項７】前記偏光光が、線状に前記試料を落射照明
することを特徴とする請求項５または６の何れかに記載
の異物検出方法。 - 【請求項８】前記試料が半導体ウエハであることを特徴
とする請求項１または５または６の何れかに記載の異物
検出方法。 - 【請求項９】前記試料が磁気ディスクであることを特徴
とする請求項１または５または６の何れかに記載の異物
検出方法。 - 【請求項１０】線状の偏光光を発射する照明光源手段
と、該照明光源手段から発射された線状の偏光光を試料
に落射照明する落射照明手段と、該落射照明手段により
落射照明されて前記試料から反射する線状の反射光を前
記落射照明手段の光軸から分岐させて前記線状の反射光
が前記照明光源手段に入射することを防ぐ分岐手段と、
該分岐した線状の反射光からゼロ次回折光を除去する除
去手段と、該ゼロ次回折光を除去した線状の反射光を受
光して映像信号に変換する一次元固体撮像手段と、該一
次元固体撮像手段で得られた映像信号に基づいて前記試
料上の異物を検出する異物検出手段とを備えたことを特
徴とする異物検出装置。 - 【請求項１１】前記分岐手段は、前記試料からの線状の
反射光から所定の状態に偏光した反射光を分離して分岐
する偏光分岐部と、該偏光分岐部で分岐されなかった前
記線状の反射光を前記落射照明手段の光軸から分岐させ
る反射光分岐部とを有し、前記偏光分岐部と前記反射光
分岐部とで前記試料からの線状の反射光を前記落射照明
手段の光軸から分岐させることにより、前記線状の反射
光が前記照明光源手段に入射することを防ぐことを特徴
とする請求項10記載の異物検出装置。 - 【請求項１２】前記偏光分岐部が偏光プリズムを有して
構成されていることを特徴とする請求項10記載の異物検
出装置。 - 【請求項１３】偏光光を発射する照明光源手段と、該照
明光源手段から発射した偏光光を試料に落射照明する落
射照明手段と、該落射照明手段で照明することにより前
記試料から発生する反射光を前記落射照明する偏光光と
異なる状態に直線偏光した反射光を前記落射照明手段の
光軸から分岐し該分岐した反射光のうちゼロ次回折光を
除外して検出する偏光分岐検出手段と、該偏光分岐検出
手段で前記落射照明手段の光軸から分岐されなかった前
記反射光を前記落射照明手段の光軸から分岐し該分岐し
た反射光のうちゼロ次回折光を除外して検出する反射光
分岐検出手段と、前記偏光分岐検出手段により検出され
た前記落射照明する偏光光と異なる状態に直線偏光した
反射光の信号と前記反射光分岐検出手段により検出され
た前記偏光分岐検出手段で前記落射照明手段の光軸から
分岐されなかった反射光の信号とに基づいて前記試料上
の異物を判定する異物判定手段とを備えたことを特徴と
する異物検出装置。 - 【請求項１４】線状の偏光光を発射する照明光源手段
と、該照明手段から発射された線状の偏光光を試料に落
射照明する落射照明手段と、前記試料の前記偏光光を落
射照明した部分に斜め方向から照明光を照射する射方照
明手段と、前記落射照明手段と前記射方照明手段とによ
り照明されて前記試料から反射する反射光を前記落射照
明手段の光軸から分岐させて前記反射光が前記照明光源
手段に入射することを防ぐ分岐手段と、該分岐した反射
光からゼロ次回折光を除去する除去手段と、該ゼロ次回
折光を除去した反射光を受光して映像信号に変換する一
次元固体撮像手段と、該一次元固体撮像手段で得られた
映像信号に基づいて前記試料上の異物を判定する異物判
定手段とを備えたことを特徴とする異物検出装置。 - 【請求項１５】前記照明光源手段が、線状の偏光光を前
記試料を落射照明することを特徴とする請求項13または
14の何れかに記載の異物検査装置。 - 【請求項１６】前記試料が半導体ウエハであることを特
徴とする請求項10または13または14の何れかに記載の異
物検出装置。 - 【請求項１７】前記試料が磁気ディスクであることを特
徴とする請求項10または13または14の何れかに記載の異
物検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042001A JP2512059B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 異物検出方法及びその装置 |
| US07/262,573 US5046847A (en) | 1987-10-30 | 1988-10-25 | Method for detecting foreign matter and device for realizing same |
| KR1019880014141A KR920009713B1 (ko) | 1987-10-30 | 1988-10-29 | 이물질 검출방법 및 그 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042001A JP2512059B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 異物検出方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01217243A JPH01217243A (ja) | 1989-08-30 |
| JP2512059B2 true JP2512059B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=12623964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63042001A Expired - Lifetime JP2512059B2 (ja) | 1987-10-30 | 1988-02-26 | 異物検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512059B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001512237A (ja) * | 1997-08-01 | 2001-08-21 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 表面の異常および／または特徴を検出するためのシステム |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2512093B2 (ja) * | 1988-07-29 | 1996-07-03 | 株式会社日立製作所 | 異物検出装置及び方法 |
| JP3053096B2 (ja) * | 1989-09-18 | 2000-06-19 | 株式会社日立製作所 | 異物検出方法およびその装置 |
| JPH04318447A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-10 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | 異物検出方法 |
| US5177559A (en) * | 1991-05-17 | 1993-01-05 | International Business Machines Corporation | Dark field imaging defect inspection system for repetitive pattern integrated circuits |
| JP4546830B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2010-09-22 | アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド | 暗フィールド検査システム |
| US7345754B1 (en) | 2005-09-16 | 2008-03-18 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Fourier filters and wafer inspection systems |
| JP4564910B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2010-10-20 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ウェハ欠陥検査方法および装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS576460A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | Digital signal recording and reproducing device |
| JPS58103648A (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デイスク検査装置 |
| JPS58147824A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Hitachi Ltd | デイスク検査装置 |
| US4477890A (en) * | 1982-03-01 | 1984-10-16 | Discovision Associates | Mapping disc defect detector |
| JPS60198436A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-07 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | レ−ザ光を用いた表面検査装置 |
| JPS61117433A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-04 | Hitachi Ltd | 半導体ウェハ異物検出方法及びその装置 |
| JPS61288143A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63042001A patent/JP2512059B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001512237A (ja) * | 1997-08-01 | 2001-08-21 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 表面の異常および／または特徴を検出するためのシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01217243A (ja) | 1989-08-30 |
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