JP2533610B2 - 異物検査装置 - Google Patents
異物検査装置Info
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- JP2533610B2 JP2533610B2 JP63091302A JP9130288A JP2533610B2 JP 2533610 B2 JP2533610 B2 JP 2533610B2 JP 63091302 A JP63091302 A JP 63091302A JP 9130288 A JP9130288 A JP 9130288A JP 2533610 B2 JP2533610 B2 JP 2533610B2
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- G—PHYSICS
- 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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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体LSIウエハ製造工程における各種反応
プロセス装置の発塵評価に好適な異物検査装置に関す
る。
プロセス装置の発塵評価に好適な異物検査装置に関す
る。
従来の半導体素子の超LSI化に伴い、集積度が高くな
って回路パターンの線幅がますます小さくなっている。
この回路パターンの外観不良の大部分が付着異物に起因
しているため、この異物の管理は超LSIを高歩留りで製
造するための最重要課題となる。そこで半導体ウエハ製
造工程の各種プロセス装置の内部で種々の反応が起って
発塵の原因となっているため、ウエハ表面の付着異物を
検査して各種プロセス装置の清浄度を定量的に把握し、
的確に製造工程を管理する必要がある。
って回路パターンの線幅がますます小さくなっている。
この回路パターンの外観不良の大部分が付着異物に起因
しているため、この異物の管理は超LSIを高歩留りで製
造するための最重要課題となる。そこで半導体ウエハ製
造工程の各種プロセス装置の内部で種々の反応が起って
発塵の原因となっているため、ウエハ表面の付着異物を
検査して各種プロセス装置の清浄度を定量的に把握し、
的確に製造工程を管理する必要がある。
従来の異物検査装着としては、例えば特開照54−1013
90号に記載のように、試料上にレーザ照明を行って異物
で発生する散乱光を検出する方法がとられており、検出
した散乱光を電気信号に変換する光電変換素子としては
CCDリニアセンサが一般的で、CCDリニアセンサは１画素
が小さくかつ多数画素で構成されているため画像処理用
検出器として広く用いられている。
90号に記載のように、試料上にレーザ照明を行って異物
で発生する散乱光を検出する方法がとられており、検出
した散乱光を電気信号に変換する光電変換素子としては
CCDリニアセンサが一般的で、CCDリニアセンサは１画素
が小さくかつ多数画素で構成されているため画像処理用
検出器として広く用いられている。
第11図（Ａ），（Ｂ）は従来の異物検査装置を例示す
る直列型センサの動作説明図で、第11図（Ａ）はCCDリ
ニアセンサで、第11図（Ｂ）はCCDリニアセンサ出力を
示す。第11図（Ａ），（Ｂ）において、101,102は異
物、103はCCDリニアセンサである。第11図（Ａ）の異物
101,102などの散乱光を２次元画像として検出するため
には、１次元CCDリニアセンサ103の自己走査（矢印方
向）と試料の移動（２線矢印方向）を組み合せる必要が
あり、この試料移動速度はCCDリニアセンサ103の一走査
時間ｔ内の試料移動量ＴがCCDリニアセンサ103の１画素
の試料上に換算した寸法と等しくなるように決定され
る。CCDリニアセンサ103は受光量蓄積形センサであるた
め、第11図（Ａ）に示すように同一径の異物101,102で
も異物の位置によってその散乱光強度が正確に電気信号
に変換されない欠点を有する。これは１走査時間ｔ内に
異物101,102がCCDリニアセンサ（アレイ）103上を移動
して、異物101,102からの散乱光に比例した電荷が各画
素１〜ｎに直結したコンデンサ（図示せず）に蓄積し、
さらに走査時間ｔの終了後に順次に電気信号として出力
されるためである。例えばCCDリニアセンサ103の１走査
時間ｔ内の異物101の移動位置はすべてセンサ103の画素
ｉの検出視野内にあるため、第11図（Ｂ）に示すように
その散乱光はすべて蓄積されて電気信号Siに変換される
が、しかし一方の異物102の移動位置は１走査時間ｔ内
にはセンサ３の画素ｊの検出視野外にもあるため、その
散乱光が蓄積されて変換された電気信号Sjは信号Siより
も低下する。なおこの欠点を解消するために１走査時間
ｔ内の試料移動量Ｔを小さくする方法が考えられるが、
この方法は検査時間が長くなる結果を招いて実用的でな
い。
る直列型センサの動作説明図で、第11図（Ａ）はCCDリ
ニアセンサで、第11図（Ｂ）はCCDリニアセンサ出力を
示す。第11図（Ａ），（Ｂ）において、101,102は異
物、103はCCDリニアセンサである。第11図（Ａ）の異物
101,102などの散乱光を２次元画像として検出するため
には、１次元CCDリニアセンサ103の自己走査（矢印方
向）と試料の移動（２線矢印方向）を組み合せる必要が
あり、この試料移動速度はCCDリニアセンサ103の一走査
時間ｔ内の試料移動量ＴがCCDリニアセンサ103の１画素
の試料上に換算した寸法と等しくなるように決定され
る。CCDリニアセンサ103は受光量蓄積形センサであるた
め、第11図（Ａ）に示すように同一径の異物101,102で
も異物の位置によってその散乱光強度が正確に電気信号
に変換されない欠点を有する。これは１走査時間ｔ内に
異物101,102がCCDリニアセンサ（アレイ）103上を移動
して、異物101,102からの散乱光に比例した電荷が各画
素１〜ｎに直結したコンデンサ（図示せず）に蓄積し、
さらに走査時間ｔの終了後に順次に電気信号として出力
されるためである。例えばCCDリニアセンサ103の１走査
時間ｔ内の異物101の移動位置はすべてセンサ103の画素
ｉの検出視野内にあるため、第11図（Ｂ）に示すように
その散乱光はすべて蓄積されて電気信号Siに変換される
が、しかし一方の異物102の移動位置は１走査時間ｔ内
にはセンサ３の画素ｊの検出視野外にもあるため、その
散乱光が蓄積されて変換された電気信号Sjは信号Siより
も低下する。なおこの欠点を解消するために１走査時間
ｔ内の試料移動量Ｔを小さくする方法が考えられるが、
この方法は検査時間が長くなる結果を招いて実用的でな
い。
上記従来技術は蓄積・直列型センサであるCCDリニア
センサの異物の位置と検出信号の依存関係の点について
配慮がされておらず、異物の散乱光強度が正確に電気信
号に変換されないという問題があった。
センサの異物の位置と検出信号の依存関係の点について
配慮がされておらず、異物の散乱光強度が正確に電気信
号に変換されないという問題があった。
本発明の目的は異物の散乱光強度を正確に電気信号に
変換して高精度に異物検出することのできる異物検査装
置を提供するにある。
変換して高精度に異物検出することのできる異物検査装
置を提供するにある。
上記目的は、照明光学系により試料に対して複数方向
からレーザ光で斜方照明を行い、試料からの散乱光（反
射光）を検出光学系により集光検出する系に、検出光の
光電変換素子として非蓄積・並列出力型光電変換素子の
センサを用いることにより、第１に該並列出力型光電変
換素子の各画素からの検出信号出力を各演算処理回路に
入力して一定時間間隔毎に各最大値を算出して該算出値
が一定値以上の場合に異物データとして記憶回路に記憶
し、第２に該並列出力型光電変換素子の各画素からの検
出信号出力毎に２値化回路で２値化して該値が設定しき
い値以上の場合の上記検出信号出力のみを加算回路で加
算して該加算値により異物データとして検出し、第３に
該並列出力型光電変換素子の各画素からの検出信号出力
を全て加算回路で加算して該加算値が一定値以上の場合
によごれ等の異物データとして検出するようにした異物
検査装置により達成される。
からレーザ光で斜方照明を行い、試料からの散乱光（反
射光）を検出光学系により集光検出する系に、検出光の
光電変換素子として非蓄積・並列出力型光電変換素子の
センサを用いることにより、第１に該並列出力型光電変
換素子の各画素からの検出信号出力を各演算処理回路に
入力して一定時間間隔毎に各最大値を算出して該算出値
が一定値以上の場合に異物データとして記憶回路に記憶
し、第２に該並列出力型光電変換素子の各画素からの検
出信号出力毎に２値化回路で２値化して該値が設定しき
い値以上の場合の上記検出信号出力のみを加算回路で加
算して該加算値により異物データとして検出し、第３に
該並列出力型光電変換素子の各画素からの検出信号出力
を全て加算回路で加算して該加算値が一定値以上の場合
によごれ等の異物データとして検出するようにした異物
検査装置により達成される。
上記の異物検査装置は、光電変換素子として非蓄積・
並列出力型光電変換素子のセンサを用いることにより、
受光量を蓄積しないため受光強度を正確に電気信号に変
換できるので高精度な試料上の異物検出が可能となり、
第１に並列出力型光電変換素子の各画素ａ〜ｎからの検
出信号出力（ａ）〜（ｎ）を複数個（ａ〜ｎ）の各演算
処理回路に入力して適当な時間間隔ｔ毎に各最大値Va〜
Vnを算出したのち該算出値が一定値以上の場合に異物デ
ータとして検出することにより座標分解能が向上し、第
２に並列出力型光電変換素子の各画素ａ〜ｎからの検出
信号出力（ａ）〜（ｎ）のうち２値化した値が予め定め
たしきい値以上の出力のみ加算回路で加算した値が一定
値以上の場合に異物データとして検出することにより演
算処理回路を簡略化でき、第３に並列出力型光電変換素
子の各画素ａ〜ｎからの検出信号出力（ａ）〜（ｎ）の
総和値が一定値以上の場合に異物データとして検出する
ことにより試料上のよごれ等のマクロ異物を検出するこ
とができる。
並列出力型光電変換素子のセンサを用いることにより、
受光量を蓄積しないため受光強度を正確に電気信号に変
換できるので高精度な試料上の異物検出が可能となり、
第１に並列出力型光電変換素子の各画素ａ〜ｎからの検
出信号出力（ａ）〜（ｎ）を複数個（ａ〜ｎ）の各演算
処理回路に入力して適当な時間間隔ｔ毎に各最大値Va〜
Vnを算出したのち該算出値が一定値以上の場合に異物デ
ータとして検出することにより座標分解能が向上し、第
２に並列出力型光電変換素子の各画素ａ〜ｎからの検出
信号出力（ａ）〜（ｎ）のうち２値化した値が予め定め
たしきい値以上の出力のみ加算回路で加算した値が一定
値以上の場合に異物データとして検出することにより演
算処理回路を簡略化でき、第３に並列出力型光電変換素
子の各画素ａ〜ｎからの検出信号出力（ａ）〜（ｎ）の
総和値が一定値以上の場合に異物データとして検出する
ことにより試料上のよごれ等のマクロ異物を検出するこ
とができる。
以下に本発明の一実施例を第１図から第10図により説
明する。
明する。
第８図は本発明による異物検査装置の一実施例を示す
成膜上異物検査装置の構成図である。第８図において、
１は異物検査対象試料の半導体ウエハ、２（2a〜2d）,3
（3a〜3d）は試料１の表面を複数方向から斜方照明を行
う照明光学系のレーザ、５（5a〜5h）はレーザ2,3の出
力光を集光して照明するレンズである。６は試料１上の
異物や試料成膜上の微小凹凸や試料１上の回路パターン
で発生する散乱光（反射光）を集光検出する検出光学系
の対物レンズ、７は対物レンズ６の検出像を拡大するリ
レーレンズである。８はリレーレンズ７の拡大検出像を
光電変換する非蓄積・並列出力型光電変換素子のセン
サ、９はセンサ８の検出信号出力から試料１の異物と成
膜上微小凹凸の弁別等を行う演算処理回路である。10は
必要に応じて挿脱可能な偏光光学素子の偏光フィルタで
ある。試料１は試料移動機構（図示せず）により移動可
能である。
成膜上異物検査装置の構成図である。第８図において、
１は異物検査対象試料の半導体ウエハ、２（2a〜2d）,3
（3a〜3d）は試料１の表面を複数方向から斜方照明を行
う照明光学系のレーザ、５（5a〜5h）はレーザ2,3の出
力光を集光して照明するレンズである。６は試料１上の
異物や試料成膜上の微小凹凸や試料１上の回路パターン
で発生する散乱光（反射光）を集光検出する検出光学系
の対物レンズ、７は対物レンズ６の検出像を拡大するリ
レーレンズである。８はリレーレンズ７の拡大検出像を
光電変換する非蓄積・並列出力型光電変換素子のセン
サ、９はセンサ８の検出信号出力から試料１の異物と成
膜上微小凹凸の弁別等を行う演算処理回路である。10は
必要に応じて挿脱可能な偏光光学素子の偏光フィルタで
ある。試料１は試料移動機構（図示せず）により移動可
能である。
レーザ2,3はHe−Neレーザ等を利用できるが、半導体
レーザを用いれば装置が小型になるうえ、出力光のON−
OFFが高速かつ容易にできる。またレーザ２（2a〜2d）
は試料１の表面に対して高角度θHで照明し、レーザ３
（3a〜3d）は低角度θLで照明する。ここで例えば高角
度θH30度で、低角度θL＝２〜５度に設定し、複数方
向たとえば４方向から斜方照明する。これは異物の形状
が一定でないので、レーザ2,3の照明方向によって発生
する散乱光の光量が異なることに起因する検出感度の不
均一性を防止するためである。つまりレーザ照明が一方
向の場合には異物に照明が当たる方向によって発生する
散乱光の強度が異なるが、複数方向の照明にすることに
より散乱光の強度が異なるのを回避することができる。
試料（ウエハ）１の表面全体を検査するために、ウエハ
１を試料移動機構によりXY走査またはら線状走査する。
このときウエハ１の表面の高さが変動すると、レーザ2,
3による照明位置が変動して異物検出性能が低下するた
め、自動焦点合せ機構（図示せず）が必要である。この
自動焦点合せ機構としては、従来のエアーギャップ式の
もので生じる塵埃付着等の問題を回避するため光学式の
ものを用いる必要があり、これには特開昭58−70540号
に記載のような投影縞パターンコントラスト検出方式の
ものが適当である。対物レンズ６およびリレーレンズ７
から構成される散乱光検出光学系は結像光学系であり、
対物レンズ６で集光した散乱光はリレーレンズ７を通し
てセンサ８の受光面に結像される。したがってセンサ８
の受光面積を小さくすることによってエハ１の表面上の
検出範囲（検出視野）を小さくすることができる。
レーザを用いれば装置が小型になるうえ、出力光のON−
OFFが高速かつ容易にできる。またレーザ２（2a〜2d）
は試料１の表面に対して高角度θHで照明し、レーザ３
（3a〜3d）は低角度θLで照明する。ここで例えば高角
度θH30度で、低角度θL＝２〜５度に設定し、複数方
向たとえば４方向から斜方照明する。これは異物の形状
が一定でないので、レーザ2,3の照明方向によって発生
する散乱光の光量が異なることに起因する検出感度の不
均一性を防止するためである。つまりレーザ照明が一方
向の場合には異物に照明が当たる方向によって発生する
散乱光の強度が異なるが、複数方向の照明にすることに
より散乱光の強度が異なるのを回避することができる。
試料（ウエハ）１の表面全体を検査するために、ウエハ
１を試料移動機構によりXY走査またはら線状走査する。
このときウエハ１の表面の高さが変動すると、レーザ2,
3による照明位置が変動して異物検出性能が低下するた
め、自動焦点合せ機構（図示せず）が必要である。この
自動焦点合せ機構としては、従来のエアーギャップ式の
もので生じる塵埃付着等の問題を回避するため光学式の
ものを用いる必要があり、これには特開昭58−70540号
に記載のような投影縞パターンコントラスト検出方式の
ものが適当である。対物レンズ６およびリレーレンズ７
から構成される散乱光検出光学系は結像光学系であり、
対物レンズ６で集光した散乱光はリレーレンズ７を通し
てセンサ８の受光面に結像される。したがってセンサ８
の受光面積を小さくすることによってエハ１の表面上の
検出範囲（検出視野）を小さくすることができる。
第９図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第８図の検出視野の
効果説明図で、第９図（Ａ）は検査対象ウエハ表面の模
式図で、第９図（Ｂ）は広視野検出信号、第９図（Ｃ）
は狭視野検出信号を示す。第９図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）において、13は異物、14は成膜上微小凹凸、15は
広い検出視野、16は狭い検出視野である。第９図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）により検出範囲（検出視野）を
小さくすることによって生じる効果を説明すれば、第９
図（Ａ）に示すウエハ１の表面上の走査位置（矢印方
向）を第９図（Ｂ）のように広い検出視野15で走査する
と、多数の成膜上微小凹凸14からの散乱光を検出するた
め、散乱光の検出信号ｖのバックグラウンド信号が増加
して異物13の検出信号がその中に埋もれてしまう。しか
し第９図（Ｃ）のように狭い検出視野16で走査すると、
同時に検出する検出視野内の微小凹凸14の数が第９図
（Ｂ）に比べて少なくなるため、散乱光の検出信号ｖの
バックグランド信号が低下して異物13の検出信号が埋も
れることなく異物13の検出が可能となる。ここで１μｍ
以下の異物13とアルミ等の成膜上の微小凹凸14を弁別す
るためには、検出視野16の大きさは３〜５μｍ角にする
のが最適である。これ以上にすると上記の理由で異物13
の弁別性能が低下し、これ以下にすると弁別性能は向上
するが検査時間が長くなる。このように検出視野の大き
さとウエハ全面の検査時間は密接に関係し、検出視野を
小さくすると単位時間当りの検査面積が小さくなるため
検査時間が増大する。この検出視野を小さくして異物検
出性能を向上させ、かつ検査時間を短縮させるという相
反する条件を満足させるために、第11図の従来装置のセ
ンサ103（第８図のセンサ８に相当）としては小さな画
素１〜ｎが多数かつ一列に並んだ検出器たとえばCCDリ
ニアイメージセンサを用いている。しかしCCDリニアイ
メージセンサ103は直列出力型であるため高速検査には
限界があり、また上記したように蓄積型であるため異物
散乱強度を正確に電気信号に変換できない欠点を有す
る。これを回避するため本発明の実施例では第８図のセ
ンサ８として非蓄積・並列出力型光電変換素子（セン
サ）である非蓄積・並列出力型ホトダイオードアレイを
用いる。この並列出力型ホトダイオードアレイのセンサ
８として特願昭59−225715号のセンサを用いると高速検
出および微弱光検出が可能となる。
効果説明図で、第９図（Ａ）は検査対象ウエハ表面の模
式図で、第９図（Ｂ）は広視野検出信号、第９図（Ｃ）
は狭視野検出信号を示す。第９図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）において、13は異物、14は成膜上微小凹凸、15は
広い検出視野、16は狭い検出視野である。第９図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）により検出範囲（検出視野）を
小さくすることによって生じる効果を説明すれば、第９
図（Ａ）に示すウエハ１の表面上の走査位置（矢印方
向）を第９図（Ｂ）のように広い検出視野15で走査する
と、多数の成膜上微小凹凸14からの散乱光を検出するた
め、散乱光の検出信号ｖのバックグラウンド信号が増加
して異物13の検出信号がその中に埋もれてしまう。しか
し第９図（Ｃ）のように狭い検出視野16で走査すると、
同時に検出する検出視野内の微小凹凸14の数が第９図
（Ｂ）に比べて少なくなるため、散乱光の検出信号ｖの
バックグランド信号が低下して異物13の検出信号が埋も
れることなく異物13の検出が可能となる。ここで１μｍ
以下の異物13とアルミ等の成膜上の微小凹凸14を弁別す
るためには、検出視野16の大きさは３〜５μｍ角にする
のが最適である。これ以上にすると上記の理由で異物13
の弁別性能が低下し、これ以下にすると弁別性能は向上
するが検査時間が長くなる。このように検出視野の大き
さとウエハ全面の検査時間は密接に関係し、検出視野を
小さくすると単位時間当りの検査面積が小さくなるため
検査時間が増大する。この検出視野を小さくして異物検
出性能を向上させ、かつ検査時間を短縮させるという相
反する条件を満足させるために、第11図の従来装置のセ
ンサ103（第８図のセンサ８に相当）としては小さな画
素１〜ｎが多数かつ一列に並んだ検出器たとえばCCDリ
ニアイメージセンサを用いている。しかしCCDリニアイ
メージセンサ103は直列出力型であるため高速検査には
限界があり、また上記したように蓄積型であるため異物
散乱強度を正確に電気信号に変換できない欠点を有す
る。これを回避するため本発明の実施例では第８図のセ
ンサ８として非蓄積・並列出力型光電変換素子（セン
サ）である非蓄積・並列出力型ホトダイオードアレイを
用いる。この並列出力型ホトダイオードアレイのセンサ
８として特願昭59−225715号のセンサを用いると高速検
出および微弱光検出が可能となる。
第１図は第８図の並列型センサの演算処理回路図であ
る。第１図において、11（11a〜11n）は増幅回路、12
（12a〜12n）は異物検出処理回路、17（17a〜17n）はピ
ークホールド回路、18（18a〜18n）はサンプルホールド
回路、19（19a〜19n）はADコンバータ、Ｇはゲート、CP
Uは中央処理装置、33はサンプルクロックである。並列
出力型ホトダイオードアレイ（センサ）８の検出信号は
演算処理回路９の増幅回路11および処理回路12を用いて
各画素ａ〜ｎ毎に異物検出処理が行われる。各処理回路
12はピークホールド回路17とサンプルホールド回路18と
ADコンバータ19から構成され、各出力の異物データはゲ
ートＧを介して中央処理装置CPUに取り込まれて記憶回
路に記憶される。ここでピークホールド回路17がない
と、ADコンバータ19はサンプルクロック33に同期してア
ナログ・デイジタル変換するため、サンプルクロック33
と同期しない時点の検出信号の情報が失なわれてしま
う。したがって並列出力型ホトダイオードアレイ８は蓄
積機能を有しないため、異物情報が確率的にはほとんど
消失してしまうという欠点が生じる。そこでこの異物情
報の消失を回避するため、処理回路12にはピークホール
ド回路17を設置して、サンプルクロック33の期間t1の間
の検出信号最大値をホールドする。
る。第１図において、11（11a〜11n）は増幅回路、12
（12a〜12n）は異物検出処理回路、17（17a〜17n）はピ
ークホールド回路、18（18a〜18n）はサンプルホールド
回路、19（19a〜19n）はADコンバータ、Ｇはゲート、CP
Uは中央処理装置、33はサンプルクロックである。並列
出力型ホトダイオードアレイ（センサ）８の検出信号は
演算処理回路９の増幅回路11および処理回路12を用いて
各画素ａ〜ｎ毎に異物検出処理が行われる。各処理回路
12はピークホールド回路17とサンプルホールド回路18と
ADコンバータ19から構成され、各出力の異物データはゲ
ートＧを介して中央処理装置CPUに取り込まれて記憶回
路に記憶される。ここでピークホールド回路17がない
と、ADコンバータ19はサンプルクロック33に同期してア
ナログ・デイジタル変換するため、サンプルクロック33
と同期しない時点の検出信号の情報が失なわれてしま
う。したがって並列出力型ホトダイオードアレイ８は蓄
積機能を有しないため、異物情報が確率的にはほとんど
消失してしまうという欠点が生じる。そこでこの異物情
報の消失を回避するため、処理回路12にはピークホール
ド回路17を設置して、サンプルクロック33の期間t1の間
の検出信号最大値をホールドする。
第２図（Ａ），（Ｂ）は第１図の異物検出動作説明図
で、第２図（Ａ）は各部動作波形図、第２図（Ｂ）は試
料移動図である。第２図（Ａ）は第２図（Ｂ）のセンサ
８の画素ｉの検出信号（ｉ）の処理手順を示しており、
第２図（Ａ）のサンプルクロック33の期間t1の検出信号
（ｉ）の最大値をホールドしたピークホールド回路17の
ピークホールド信号（ｉ）はサンプルクロック33に同期
してサンプルホールド回路18へ移し、同時にピークホー
ルド回路17をリセットする。これによりサンプルクロッ
ク33の期間t1での異物A,B,Dの検出信号（ｉ）の最大値
をサンプルホールドしたサンプルホールド信号（ｉ）の
最大値VA，VB，VDをADコンバータ19により異物データ出
力VA，VB，VDに変換できるので、異物情報消失の欠点が
解消する。こうしてゲートＧを介して中央処理装置CPU
に取り込んだ情報から異物・グレイン（微小凹凸）弁別
および散乱強度判定等の処理を行う。この場合に異物Ｂ
は不良とならない微小異物であるので、その異物データ
出力VBがゲートＧに設定してあるしきい値VTよりも小さ
くなるため中央処理装置CPUに入力されない。もちろん
増幅回路11の出力を単純に２値化して、異物とグレイン
を弁別することも可能である。なお第２図（Ｂ）の試料
移動（矢印方向）はサンプルクロック33の期間t1と同期
をとる必要はない。すなわち試料１が高速に移動して
も、サンプルクロック33の期間t1内に試料１がｘ方向に
移動する距離xt-1内の異物A,B,Dの異物データ出力VA，V
B，VDが検出できる。この場合に異物Ｃはより大きい異
物Ｄと同一のサンプルクロック33の期間t1内にあるため
検出されない。この見逃しを避けるためには試料移動速
度を低下させ、サンプルクロック33の期間t1をセンサ８
の幅T1に相当させるようにする必要がある。この場合の
動作を第５図に示す。
で、第２図（Ａ）は各部動作波形図、第２図（Ｂ）は試
料移動図である。第２図（Ａ）は第２図（Ｂ）のセンサ
８の画素ｉの検出信号（ｉ）の処理手順を示しており、
第２図（Ａ）のサンプルクロック33の期間t1の検出信号
（ｉ）の最大値をホールドしたピークホールド回路17の
ピークホールド信号（ｉ）はサンプルクロック33に同期
してサンプルホールド回路18へ移し、同時にピークホー
ルド回路17をリセットする。これによりサンプルクロッ
ク33の期間t1での異物A,B,Dの検出信号（ｉ）の最大値
をサンプルホールドしたサンプルホールド信号（ｉ）の
最大値VA，VB，VDをADコンバータ19により異物データ出
力VA，VB，VDに変換できるので、異物情報消失の欠点が
解消する。こうしてゲートＧを介して中央処理装置CPU
に取り込んだ情報から異物・グレイン（微小凹凸）弁別
および散乱強度判定等の処理を行う。この場合に異物Ｂ
は不良とならない微小異物であるので、その異物データ
出力VBがゲートＧに設定してあるしきい値VTよりも小さ
くなるため中央処理装置CPUに入力されない。もちろん
増幅回路11の出力を単純に２値化して、異物とグレイン
を弁別することも可能である。なお第２図（Ｂ）の試料
移動（矢印方向）はサンプルクロック33の期間t1と同期
をとる必要はない。すなわち試料１が高速に移動して
も、サンプルクロック33の期間t1内に試料１がｘ方向に
移動する距離xt-1内の異物A,B,Dの異物データ出力VA，V
B，VDが検出できる。この場合に異物Ｃはより大きい異
物Ｄと同一のサンプルクロック33の期間t1内にあるため
検出されない。この見逃しを避けるためには試料移動速
度を低下させ、サンプルクロック33の期間t1をセンサ８
の幅T1に相当させるようにする必要がある。この場合の
動作を第５図に示す。
第３図（Ａ），（Ｂ）は第１図の並列型センサの動作
説明図で、第３図（Ａ）は並列出力型ホトダイオードア
レイ（センサ）で、第３図（Ｂ）は並列出力型ホトダイ
オードアレイ（センサ）の検出信号を示す。第３図
（Ａ），（Ｂ）において、101〜106は異物である。第３
図（Ａ），（Ｂ）のサンプルクロック33の期間ｔの試料
移動距離xtはセンサ８の幅Ｔに相当する。この場合に第
３図（Ａ）の異物105は異物104の近傍にあるが、異物10
4,105の画素ａの検出信号（ａ）は第５図（Ｂ）の検出
信号（ａ）のようにサンプルクロック33の期間ｔで分離
されているので、異物104,105が共に検出できる。さら
に異物101,102は第11図（Ａ）の従来の直列型センサ103
と同一の位置関係にあるが、第３図（Ｂ）の検出信号
（ｉ），（ｊ）の第１図の処理による異物データ出力V
101，V102は同一値となって従来の欠点が解決できる。
ここで第３図（Ｂ）の検出信号（ｉ），（ｊ）の斜線部
分の面積Si,Sjは第11図（Ｂ）の電気信号Si,Sjに相当す
る。
説明図で、第３図（Ａ）は並列出力型ホトダイオードア
レイ（センサ）で、第３図（Ｂ）は並列出力型ホトダイ
オードアレイ（センサ）の検出信号を示す。第３図
（Ａ），（Ｂ）において、101〜106は異物である。第３
図（Ａ），（Ｂ）のサンプルクロック33の期間ｔの試料
移動距離xtはセンサ８の幅Ｔに相当する。この場合に第
３図（Ａ）の異物105は異物104の近傍にあるが、異物10
4,105の画素ａの検出信号（ａ）は第５図（Ｂ）の検出
信号（ａ）のようにサンプルクロック33の期間ｔで分離
されているので、異物104,105が共に検出できる。さら
に異物101,102は第11図（Ａ）の従来の直列型センサ103
と同一の位置関係にあるが、第３図（Ｂ）の検出信号
（ｉ），（ｊ）の第１図の処理による異物データ出力V
101，V102は同一値となって従来の欠点が解決できる。
ここで第３図（Ｂ）の検出信号（ｉ），（ｊ）の斜線部
分の面積Si,Sjは第11図（Ｂ）の電気信号Si,Sjに相当す
る。
第４図は第１図のシェージング（照度ムラ）補正回路
図である。第８図のように斜方からレーザ照明を行なう
と、レーザの出力ビームは通常ガウス分布状となってい
るため、照明の照度分布が一様にならずにセンサ８の画
素間に異物検出感度の差異（シェージング）が生じるか
ら、これを補正するために第１図の演算処理回路９の増
幅回路11（11a〜11n）と異物検出処理回路12（12a〜12
n）の間に第４図の照度むら補正回路を設けることがで
きる。第４図において、20はマルチプレクサ、21はADコ
ンバータ、22はCPU、23（23a〜23n）はDAコンバータ、2
4（24a〜24n）はラッチ、25（25a〜25n）は乗算回路で
ある。並列型センサ８の各画素ａ〜ｎの出力を増幅した
各増幅回路11の出力をマルチプレクサ20を介して順次に
ADコンバータ21でディジタル信号に変換してCPU22に取
り込む。CPU22は取り込んだ試料１の平坦部の検出信号
のディジタル値として記憶し、この値を基に乗算回路25
a〜25nの各画素出力が一定になるように各画素毎の乗算
係数を算出してラッチ24a〜24nにセットする。DAコンバ
ータ23a〜23nはラッチ24a〜24nの内容をアナログ信号に
変換し、乗算回路25a〜25nは増幅回路11a〜11nの出力と
DAコンバータ23a〜23nの出力の乗算を行ない各画素出力
をうる。このようにして本シェージング補正回路がない
場合にはセンサ８の各画素で同一形状で同一寸法の異物
を検出しても照度分布の影響で増幅回路11の各出力が異
なるが、本補正回路を用いて乗算回路25の各出力が等し
くなるように各ラッチ24に乗算係数をそれぞれセットす
ることにより照度分布の影響を除去でき、同一寸法異物
をセンサ８のどの画素で検出しても同一出力となって各
画素間の異物検出感度の不均一を補正できる。
図である。第８図のように斜方からレーザ照明を行なう
と、レーザの出力ビームは通常ガウス分布状となってい
るため、照明の照度分布が一様にならずにセンサ８の画
素間に異物検出感度の差異（シェージング）が生じるか
ら、これを補正するために第１図の演算処理回路９の増
幅回路11（11a〜11n）と異物検出処理回路12（12a〜12
n）の間に第４図の照度むら補正回路を設けることがで
きる。第４図において、20はマルチプレクサ、21はADコ
ンバータ、22はCPU、23（23a〜23n）はDAコンバータ、2
4（24a〜24n）はラッチ、25（25a〜25n）は乗算回路で
ある。並列型センサ８の各画素ａ〜ｎの出力を増幅した
各増幅回路11の出力をマルチプレクサ20を介して順次に
ADコンバータ21でディジタル信号に変換してCPU22に取
り込む。CPU22は取り込んだ試料１の平坦部の検出信号
のディジタル値として記憶し、この値を基に乗算回路25
a〜25nの各画素出力が一定になるように各画素毎の乗算
係数を算出してラッチ24a〜24nにセットする。DAコンバ
ータ23a〜23nはラッチ24a〜24nの内容をアナログ信号に
変換し、乗算回路25a〜25nは増幅回路11a〜11nの出力と
DAコンバータ23a〜23nの出力の乗算を行ない各画素出力
をうる。このようにして本シェージング補正回路がない
場合にはセンサ８の各画素で同一形状で同一寸法の異物
を検出しても照度分布の影響で増幅回路11の各出力が異
なるが、本補正回路を用いて乗算回路25の各出力が等し
くなるように各ラッチ24に乗算係数をそれぞれセットす
ることにより照度分布の影響を除去でき、同一寸法異物
をセンサ８のどの画素で検出しても同一出力となって各
画素間の異物検出感度の不均一を補正できる。
第５図は第８図の並列型センサの他の演算処理回路の
出力処理回路図である。第１図の実施例のようにセンサ
８の各画素ａ〜ｎのすべてに異物検出処理回路12a〜12n
を付加した場合には増幅回路11と処理回路12がｎ組必要
となって回路規模が増大するが、第５図の実施例はピー
クホールド回路を簡素化して回路規模の縮小を図るもの
で、第４図の補正回路の乗算回路25の各画素出力から加
算回路30による出力Ａと加算回路31による出力Ｂを同時
に出力する。第５図において、26（26a〜26n）はアナロ
グコンパレータ、27（27a〜27n）はアナログスイッチ、
28（28a〜28n）は入力抵抗、29はフィードバック抵抗、
30は演算増幅器（加算回路）、31は加算回路で、加算回
路30,31の出力A,Bはそれぞれ第１図の１個ずつの異物検
出処理回路12を介して中央処理装置CPUに接続される。
第５図のアナログコンパレータ26は乗算回路25の画素出
力（検出信号）がしきい値VTより大きい場合に“1"を出
力する。このしきい値VTは試料１の成膜上の微小凹凸の
検出信号より僅かに大きな値VTに設定し、これよりも乗
算回路25の出力が大きい場合には当該画素で異物を検出
したと判断できる。演算増幅器30は入力抵抗28とフィー
ドバック抵抗29により加算回路を構成しており、抵抗28
と抵抗29はすべて同一抵抗値Ｒであって、各画素出力の
うちの異物検出信号出力が均等に加算される。入力抵抗
28はアナログスイッチ27を介して演算増幅器（加算回
路）30の入力に接続し、アナログスイッチ27はアナログ
コンパレータ26の出力が“1"のときにONとなることによ
り、しきい値VTを越えた画素の異物検出信号出力のみを
加算して出力Ａをうることができる。この出力Ａは第１
図の異物検出処理回路12の１個に接続して異物データ出
力の処理が行なわれる。また加算回路31は乗算回路25の
全画素出力の総和を求めるもので、この総和出力Ｂも第
１図の処理回路12の１個に接続して異物データ出力の処
理が行なわれるが、これはウエハ１上のよごれ（くも
り）などのマクロ異物を検出するためである。
出力処理回路図である。第１図の実施例のようにセンサ
８の各画素ａ〜ｎのすべてに異物検出処理回路12a〜12n
を付加した場合には増幅回路11と処理回路12がｎ組必要
となって回路規模が増大するが、第５図の実施例はピー
クホールド回路を簡素化して回路規模の縮小を図るもの
で、第４図の補正回路の乗算回路25の各画素出力から加
算回路30による出力Ａと加算回路31による出力Ｂを同時
に出力する。第５図において、26（26a〜26n）はアナロ
グコンパレータ、27（27a〜27n）はアナログスイッチ、
28（28a〜28n）は入力抵抗、29はフィードバック抵抗、
30は演算増幅器（加算回路）、31は加算回路で、加算回
路30,31の出力A,Bはそれぞれ第１図の１個ずつの異物検
出処理回路12を介して中央処理装置CPUに接続される。
第５図のアナログコンパレータ26は乗算回路25の画素出
力（検出信号）がしきい値VTより大きい場合に“1"を出
力する。このしきい値VTは試料１の成膜上の微小凹凸の
検出信号より僅かに大きな値VTに設定し、これよりも乗
算回路25の出力が大きい場合には当該画素で異物を検出
したと判断できる。演算増幅器30は入力抵抗28とフィー
ドバック抵抗29により加算回路を構成しており、抵抗28
と抵抗29はすべて同一抵抗値Ｒであって、各画素出力の
うちの異物検出信号出力が均等に加算される。入力抵抗
28はアナログスイッチ27を介して演算増幅器（加算回
路）30の入力に接続し、アナログスイッチ27はアナログ
コンパレータ26の出力が“1"のときにONとなることによ
り、しきい値VTを越えた画素の異物検出信号出力のみを
加算して出力Ａをうることができる。この出力Ａは第１
図の異物検出処理回路12の１個に接続して異物データ出
力の処理が行なわれる。また加算回路31は乗算回路25の
全画素出力の総和を求めるもので、この総和出力Ｂも第
１図の処理回路12の１個に接続して異物データ出力の処
理が行なわれるが、これはウエハ１上のよごれ（くも
り）などのマクロ異物を検出するためである。
第６図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第５図の出力Ａの機
能説明図で、第６図（Ａ）はセンサと試料上異物の対応
図、第６図（Ｂ）は検出信号図、第６図（Ｃ）は出力Ａ
機能図である。第６図（Ａ）のように矢印方向に走査す
るフォトダイオードアレイのセンサ８で試料上の異物13
（13a,13b,13n）および微小凹凸14を検出した場合の各
画素ａ〜ｎの検出信号（乗算回路25の出力）（ａ）〜
（ｎ）は第６図（Ｂ）のような波形になる。この場合に
第６図（Ｃ）のようにアナログスイッチ27は各検出信号
（ａ）〜（ｎ）がしきい値VTより大きい場合のみONとな
って加算回路30に入力される。この図では画素ａの検出
信号（ａ）は異物13aを検出した時のみアナログスイッ
チ27aがONして加算回路30に入力されるが、この時に他
の画素では異物が検出されていないので検出信号（ａ）
のみが加算回路30に入力されて出力Ａをうる。ついで画
素b,nの検出信号（ｂ），（ｎ）がそれぞれ異物13b,13n
を同時に検出した時には、アナログスイッチ27b,27nが
同時にONとなるので両方の検出信号（ｂ），（ｎ）のみ
が加算回路30に入力されて加算出力Ａをうる。つぎに加
算回路30の出力Ａは第１図の異物検査処理回路12のピー
クホールド回路17とサンプルホールド回路18とADコンバ
ータ19の１組を用いて異物データ出力の処理が行われて
中央処理装置CPUに取り込まれる。この加算回路30では
センサ８の検出視野ａ〜ｎを一括して異物検出するの
で、検出視野が250μｍ（５μｍ画素で50画素並列出力
の場合）となり、第１図の各画素単位の検出処理に比べ
て座標分解能が低下するが実用上差し支えない。つぎに
第７図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第５図の出力Ｂの機能
説明図で、第７図（Ａ）はセンサと試料上マクロ異物の
対応図、第７図（Ｂ）は検出信号図、第７図（Ｃ）は出
力Ｂ機能図である。第７図（Ａ）のように矢印方向に走
査するフォトダイオードアレイのセンサ８でウエハ１上
の薬液残渣や指紋などによるよごれ（くもり）のように
各画素毎では微小凹凸と弁別できないような微小検出信
号を有するマクロ異物130および微小凹凸14を検出した
場合の各画素ａ〜ｎの検出信号（乗算回路25の出力）
（ａ）〜（ｎ）は第７図（Ｂ）のようになり、各画素ａ
〜ｎ毎に検出信号（ａ）〜（ｎ）を処理する場合には画
素ｊの検出信号（ｊ）のようにマクロ異物130の検出信
号がしきい値VT以下のためマクロ異物130の検出ができ
ないが、第７図（Ｃ）のように各乗算回路25a〜25nの出
力を加算回路31で総和した総和出力（波形）Ｂによりマ
クロ異物130が検出できる。
能説明図で、第６図（Ａ）はセンサと試料上異物の対応
図、第６図（Ｂ）は検出信号図、第６図（Ｃ）は出力Ａ
機能図である。第６図（Ａ）のように矢印方向に走査す
るフォトダイオードアレイのセンサ８で試料上の異物13
（13a,13b,13n）および微小凹凸14を検出した場合の各
画素ａ〜ｎの検出信号（乗算回路25の出力）（ａ）〜
（ｎ）は第６図（Ｂ）のような波形になる。この場合に
第６図（Ｃ）のようにアナログスイッチ27は各検出信号
（ａ）〜（ｎ）がしきい値VTより大きい場合のみONとな
って加算回路30に入力される。この図では画素ａの検出
信号（ａ）は異物13aを検出した時のみアナログスイッ
チ27aがONして加算回路30に入力されるが、この時に他
の画素では異物が検出されていないので検出信号（ａ）
のみが加算回路30に入力されて出力Ａをうる。ついで画
素b,nの検出信号（ｂ），（ｎ）がそれぞれ異物13b,13n
を同時に検出した時には、アナログスイッチ27b,27nが
同時にONとなるので両方の検出信号（ｂ），（ｎ）のみ
が加算回路30に入力されて加算出力Ａをうる。つぎに加
算回路30の出力Ａは第１図の異物検査処理回路12のピー
クホールド回路17とサンプルホールド回路18とADコンバ
ータ19の１組を用いて異物データ出力の処理が行われて
中央処理装置CPUに取り込まれる。この加算回路30では
センサ８の検出視野ａ〜ｎを一括して異物検出するの
で、検出視野が250μｍ（５μｍ画素で50画素並列出力
の場合）となり、第１図の各画素単位の検出処理に比べ
て座標分解能が低下するが実用上差し支えない。つぎに
第７図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第５図の出力Ｂの機能
説明図で、第７図（Ａ）はセンサと試料上マクロ異物の
対応図、第７図（Ｂ）は検出信号図、第７図（Ｃ）は出
力Ｂ機能図である。第７図（Ａ）のように矢印方向に走
査するフォトダイオードアレイのセンサ８でウエハ１上
の薬液残渣や指紋などによるよごれ（くもり）のように
各画素毎では微小凹凸と弁別できないような微小検出信
号を有するマクロ異物130および微小凹凸14を検出した
場合の各画素ａ〜ｎの検出信号（乗算回路25の出力）
（ａ）〜（ｎ）は第７図（Ｂ）のようになり、各画素ａ
〜ｎ毎に検出信号（ａ）〜（ｎ）を処理する場合には画
素ｊの検出信号（ｊ）のようにマクロ異物130の検出信
号がしきい値VT以下のためマクロ異物130の検出ができ
ないが、第７図（Ｃ）のように各乗算回路25a〜25nの出
力を加算回路31で総和した総和出力（波形）Ｂによりマ
クロ異物130が検出できる。
上記した実施例ではウエハ１の成膜上の異物検査機能
を中心に説明したが、この機能の他に特願54−106610号
と特願58−087686号でパターン付ウエハの場合には偏光
低傾斜角度照明と偏光光学素子（偏光フィルタほか）と
の組合せが最適であって鏡面試料の場合には高傾斜角度
照明が最適であると記載されており、このようなパター
ン付ウエハと鏡面ウエハ上の異物検出機能も下記のよう
にして第８図の構成の異物検査装置で付加できる。すな
わち第８図の実施例でレーザ2,3はすべてＳ偏光（レー
ザの振動面（電界ベクトル）がウエハ１表面に平行とす
る照明）であってかつ単独にON/OFFでき、偏光フィルタ
10は光路上から出し入れ可能であるので、レーザ2,3を
選択してONしかつ偏光フィルタ10も適宜に出し入れする
ことにより、上記の３種類のウエハの異物を検出するこ
とが可能となる。例えば第１に鏡面ウエハの場合には微
小凹凸が存在しないのでサブミクロンの微小異物を高S/
Nで検出できるが、この場合にはすべてのレーザ2,3をON
にして偏光フィルタ10は除去する。第２に平滑成膜ウエ
ハの場合には成膜上の微小凹凸の形状と大きさが成膜の
種類によって異なるので、微小凹凸に偏光特性がない場
合には低角度レーザ3a〜3dをONして偏光フィルタは除去
し、微小凹凸に偏光特性がある場合には対向するレーザ
2a,3a,2c,3cをONして偏光フィルタ10を挿入する（この
場合に散乱光のＳ偏光成分を遮光するように偏光フィル
タ10を設置する）等の組合せを任意に選択する。第３に
パターン付ウエハの場合には偏光特性を利用して異物と
パターンを弁別できる（特開昭54−101390号参照）。第
10図は第８図のパターン付ウエハの場合の異物検査装置
の補足構成図である。第８図の構成でパターン付ウエハ
の場合には第10図のように対向する低角度レーザ3a,3c
のみをONとして偏向フィルタ10を挿入し、レンズ5b,5e
を介してＳ偏光レーザを低角度でパターン付ウエハ１に
照明すると、ウエハ１のパターンからの散乱光はほとん
どがＳ偏光であって偏向フィルタ10で遮光でき、ウエハ
１の異物からの散乱光に含まれるＰ偏光成分は偏光フィ
ルタ10を通過するのでセンサ８で検出可能となる。
を中心に説明したが、この機能の他に特願54−106610号
と特願58−087686号でパターン付ウエハの場合には偏光
低傾斜角度照明と偏光光学素子（偏光フィルタほか）と
の組合せが最適であって鏡面試料の場合には高傾斜角度
照明が最適であると記載されており、このようなパター
ン付ウエハと鏡面ウエハ上の異物検出機能も下記のよう
にして第８図の構成の異物検査装置で付加できる。すな
わち第８図の実施例でレーザ2,3はすべてＳ偏光（レー
ザの振動面（電界ベクトル）がウエハ１表面に平行とす
る照明）であってかつ単独にON/OFFでき、偏光フィルタ
10は光路上から出し入れ可能であるので、レーザ2,3を
選択してONしかつ偏光フィルタ10も適宜に出し入れする
ことにより、上記の３種類のウエハの異物を検出するこ
とが可能となる。例えば第１に鏡面ウエハの場合には微
小凹凸が存在しないのでサブミクロンの微小異物を高S/
Nで検出できるが、この場合にはすべてのレーザ2,3をON
にして偏光フィルタ10は除去する。第２に平滑成膜ウエ
ハの場合には成膜上の微小凹凸の形状と大きさが成膜の
種類によって異なるので、微小凹凸に偏光特性がない場
合には低角度レーザ3a〜3dをONして偏光フィルタは除去
し、微小凹凸に偏光特性がある場合には対向するレーザ
2a,3a,2c,3cをONして偏光フィルタ10を挿入する（この
場合に散乱光のＳ偏光成分を遮光するように偏光フィル
タ10を設置する）等の組合せを任意に選択する。第３に
パターン付ウエハの場合には偏光特性を利用して異物と
パターンを弁別できる（特開昭54−101390号参照）。第
10図は第８図のパターン付ウエハの場合の異物検査装置
の補足構成図である。第８図の構成でパターン付ウエハ
の場合には第10図のように対向する低角度レーザ3a,3c
のみをONとして偏向フィルタ10を挿入し、レンズ5b,5e
を介してＳ偏光レーザを低角度でパターン付ウエハ１に
照明すると、ウエハ１のパターンからの散乱光はほとん
どがＳ偏光であって偏向フィルタ10で遮光でき、ウエハ
１の異物からの散乱光に含まれるＰ偏光成分は偏光フィ
ルタ10を通過するのでセンサ８で検出可能となる。
以上の実施例によれば、成膜されたウエハ上の微小異
物を高感度で検出することができ、かつ鏡面ウエハやパ
ターン付ウエハの異物検出にも適用できる。
物を高感度で検出することができ、かつ鏡面ウエハやパ
ターン付ウエハの異物検出にも適用できる。
本発明によれば、鏡面ウエハだけでなく成膜されたウ
エハでも異物検査を高感度かつ高精度で行なうことがで
きるので、半導体製造工程のプロセス装置を実際に動作
させた状態での発塵を評価して歩留りを向上できる効果
がある。
エハでも異物検査を高感度かつ高精度で行なうことがで
きるので、半導体製造工程のプロセス装置を実際に動作
させた状態での発塵を評価して歩留りを向上できる効果
がある。
第１図は本発明による異物検査装置の一実施例を示す並
列型センサの演算処理回路図、第２図（Ａ），（Ｂ）は
第１図の異物検出動作説明図、第３図（Ａ），（Ｂ）は
第１図の並列型センサ動作説明図、第４図は第１図の照
度むら補正回路図、第５図は第１図の並列型センサの他
の演算処理回路図、第６図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第
５図の出力Ａ機能説明図、第７図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は第５図の出力Ｂ機能説明図、第８図は第１図の
成膜上異物検査装置の構成図、第９図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は第８図の検出視野効果説明図、第10図は第８図
のパターン付ウエハの異物検査装置の補足構成図、第11
図（Ａ），（Ｂ）は従来の異物検査装置を例示する直列
型センサの動作説明図である。 １……ウエハ（試料）、2,3……レーザ（照明光学
系）、６……対物レンズ（検出光学系）、７……リレー
レンズ、８……非蓄積・並列出力型センサ、９……演算
処理装置、10……偏光フィルタ、11……増幅回路、12…
…異物検出処理回路、17……ピークホールド回路、18…
…サンプルホールド回路、19……ADコンバータ、20……
マルチプレクサ、21……ADコンバータ、22……CPU、23
……DAコンバータ、24……ラッチ、25……乗算回路、26
……アナログコンパレータ、27……アナログスイッチ、
30,31……加算回路。
列型センサの演算処理回路図、第２図（Ａ），（Ｂ）は
第１図の異物検出動作説明図、第３図（Ａ），（Ｂ）は
第１図の並列型センサ動作説明図、第４図は第１図の照
度むら補正回路図、第５図は第１図の並列型センサの他
の演算処理回路図、第６図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第
５図の出力Ａ機能説明図、第７図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は第５図の出力Ｂ機能説明図、第８図は第１図の
成膜上異物検査装置の構成図、第９図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は第８図の検出視野効果説明図、第10図は第８図
のパターン付ウエハの異物検査装置の補足構成図、第11
図（Ａ），（Ｂ）は従来の異物検査装置を例示する直列
型センサの動作説明図である。 １……ウエハ（試料）、2,3……レーザ（照明光学
系）、６……対物レンズ（検出光学系）、７……リレー
レンズ、８……非蓄積・並列出力型センサ、９……演算
処理装置、10……偏光フィルタ、11……増幅回路、12…
…異物検出処理回路、17……ピークホールド回路、18…
…サンプルホールド回路、19……ADコンバータ、20……
マルチプレクサ、21……ADコンバータ、22……CPU、23
……DAコンバータ、24……ラッチ、25……乗算回路、26
……アナログコンパレータ、27……アナログスイッチ、
30,31……加算回路。
Claims (6)
- 【請求項１】試料に対して複数方向からレーザ光で斜方
照明を行う照明光学系と、試料を移動する移動機構手段
と、上記照明光学系の照明によって試料から反射する散
乱光を集光検出する検出光学系と、該検出光学系の検出
光を電気信号に変換する複数の画素を有する並列出力型
光電変換素子手段と、該並列出力型光電変換素子手段の
各画素からの検出信号出力の最大値を一定時間間隔ごと
に算出して該算出した値が一定値以上の場合に異物デー
タとして検出する演算処理回路手段とを備えたことを特
徴とする異物検査装置。 - 【請求項２】上記演算処理回路手段は、サンプルクロッ
ク発生回路部と、上記並列出力型光電変換素子手段の各
画素からの検出信号出力に対応する各ピークホールド回
路部とサンプルホールド回路部とADコンバータ部とを有
することを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。 - 【請求項３】試料に対して複数方向からレーザ光で斜方
照明を行う照明光学系と、試料を移動する移動機構手段
と、上記照明光学系の照明によって試料から反射する散
乱光を集光検出する検出光学系と、該検出光学系の検出
光を電気信号に変換する複数の画素を有する並列出力型
光電変換素子手段と、該並列出力型光電変換素子手段の
各画素からの検出信号出力毎に２値化して該値が一定値
以上の場合の上記検出信号出力のみを加算して該加算値
により異物データを検出する演算処理回路手段とを備え
たことを特徴とする異物検査装置。 - 【請求項４】試料に対して複数方向からレーザ光で斜方
照明を行う照明光学系と、試料を移動する移動機構手段
と、上記照明光学系の照明によって試料から反射する散
乱光を集光検出する検出光学系と、該検出光学系の検出
光を電気信号に変換する複数の画素を有する並列出力型
光電変換素子手段と、該並列出力型光電変換素子手段の
各画素からの検出信号出力を全て加算して該加算値によ
り試料上のよごれ等の異物データを検出する演算処理回
路手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置。 - 【請求項５】上記演算処理回路手段は、該演算処理回路
手段に入力する上記並列出力型光電変換素子手段の各画
素からの検出信号出力に対してレーザ光の照度が試料上
でガウス分布状であることに起因する検出視野内の照度
分布の不均一による不均一性を補正する補正部を有する
ことを特徴とする請求項１、３または４の何れかに記載
の異物検査装置。 - 【請求項６】上記照明光学系は、上記レーザ光を所望の
組合せの使用で選択して照明し、かつ上記検出光学系は
光路上に偏光光学素子を挿入あるいは除去することによ
り、平滑鏡面試料、平滑成膜試料、パターン付試料等上
の異物を各試料に最適な条件で検出できるようにしたこ
とを特徴とする請求項１、３または４の何れかに記載の
異物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091302A JP2533610B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091302A JP2533610B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 異物検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263539A JPH01263539A (ja) | 1989-10-20 |
| JP2533610B2 true JP2533610B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=14022669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091302A Expired - Lifetime JP2533610B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533610B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6687633B2 (en) | 2001-03-29 | 2004-02-03 | Hitachi, Ltd. | Inspection system, inspection apparatus, inspection program, and production method of semiconductor devices |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0320647A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-29 | Matsushita Electron Corp | 異物検査方法 |
| US5198878A (en) * | 1990-11-30 | 1993-03-30 | International Business Machines Corporation | Substrate machining verifier |
| JP3201046B2 (ja) * | 1993-02-19 | 2001-08-20 | 株式会社日立製作所 | 光音響信号検出方法及び装置 |
| NL1010613C2 (nl) * | 1998-11-20 | 2000-05-23 | Hoogovens Corporate Services B | Werkwijze voor het karakteriseren van een dunne besmetting op een oppervlak en inrichting ten gebruike daarbij. |
| JP2002296193A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Toyo Glass Co Ltd | ガラスびんの欠点検査機の判定値設定方法及び判定値を設定するためのデータ収集方法 |
| JP2008298623A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査装置および検査方法 |
| JP6004421B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-10-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 撮像素子、検査装置、及び検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0731129B2 (ja) * | 1984-10-29 | 1995-04-10 | 株式会社日立製作所 | 半導体ウエハ異物検出装置 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63091302A patent/JP2533610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6687633B2 (en) | 2001-03-29 | 2004-02-03 | Hitachi, Ltd. | Inspection system, inspection apparatus, inspection program, and production method of semiconductor devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01263539A (ja) | 1989-10-20 |
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