JP3250282B2 - Wafer surface inspection equipment - Google Patents

Wafer surface inspection equipment

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JP3250282B2
JP3250282B2 JP30628692A JP30628692A JP3250282B2 JP 3250282 B2 JP3250282 B2 JP 3250282B2 JP 30628692 A JP30628692 A JP 30628692A JP 30628692 A JP30628692 A JP 30628692A JP 3250282 B2 JP3250282 B2 JP 3250282B2
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wafer stage
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inspection apparatus
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウェハの表面に付着し
た異物微粒子(パーティクル)の検査を行うための装置
に関し、特に1台のウェハ・ステージ上で複数枚のウェ
ハを同時に検査することを可能とするものである。する
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting foreign particles attached to the surface of a wafer, and more particularly to an apparatus for inspecting a plurality of wafers simultaneously on one wafer stage. It is possible. To a device that

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化に伴い、パターン
線幅の微細化が図られ、4メガビットDRAMではサブ
ミクロン領域に、更には、ハーフミクロン領域からクォ
ーターミクロン領域に達している。一方、回路パターン
の多層化、複雑化に伴ってウェハ表面の段差も増大して
おり、ウェハ上のパーティクルを精度良く検出する技術
が要求されている。
2. Description of the Related Art Along with the high integration of semiconductor devices, pattern line widths have been miniaturized, and in a 4 megabit DRAM, the pattern line width has reached a sub-micron region, and further has reached a half-micron region to a quarter micron region. On the other hand, the number of steps on the wafer surface is increasing with the increase in the number and complexity of circuit patterns, and a technique for accurately detecting particles on the wafer is required.

【0003】従来から、ウェハ表面検査装置としては様
々なタイプの装置が提案されているが、その基本的な原
理は、He−Neレーザや半導体レーザ等のレーザ光源
から発するレーザ光をウェハ表面に照射し、その散乱光
を光電子増倍管に集光し、このときの散乱強度にもとづ
いてパーティクルの粒径、数、分布等を解析するもので
ある。
Conventionally, various types of wafer surface inspection apparatuses have been proposed, but the basic principle is that laser light emitted from a laser light source such as a He-Ne laser or a semiconductor laser is applied to the wafer surface. Irradiation, the scattered light is collected on a photomultiplier tube, and the particle size, number, distribution, etc. of the particles are analyzed based on the scattering intensity at this time.

【0004】ウェハ表面検査装置は、レーザ光の走査方
式によって、ラスタ方式とスパイラル方式のほぼ2方式
に大別される。ラスタ方式は、光学系のガルバノミラー
のX方向の高速往復運動に同期させながらウェハ・ステ
ージをY方向へ移動させることにより、ウェハ表面でレ
ーザ光をジグザグ状に走査する方式である。パーティク
ルに起因する散乱光は、集光レンズを介して光電子増倍
管に集光される。
[0004] Wafer surface inspection devices are roughly classified into two types, a raster type and a spiral type, according to the scanning method of laser light. The raster system is a system in which the laser beam is scanned in a zigzag manner on the wafer surface by moving the wafer stage in the Y direction while synchronizing with the high-speed reciprocating motion of the galvanomirror of the optical system in the X direction. The scattered light caused by the particles is focused on the photomultiplier via the focusing lens.

【0005】一方のスパイラル方式は、ウェハ・ステー
ジを線速度一定で回転させると同時にウェハの半径方向
へも移動させることにより、レーザ光をウェハの中心か
ら外周部へ向けて渦巻き状に走査する方式である。散乱
光は、積分球等を介して光電子増倍管に集光される。
On the other hand, in the spiral method, a laser stage is rotated at a constant linear velocity and at the same time is moved in the radial direction of the wafer, thereby scanning the laser light spirally from the center of the wafer to the outer periphery. It is. The scattered light is collected on the photomultiplier via an integrating sphere or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のウェハ表面検査
装置は、ウェハを1枚ずつ検査する枚葉式の装置であ
る。例えば、5インチ径のウェハを1枚検査するために
は、現状の最高レベルの装置を用いても60秒程度の時
間を要するが、半導体装置の製造ラインでは各種のプロ
セスが終了するたびにウェハの検査を随時行うため、こ
の検査時間若しくは待ち時間のためにスループットが大
きく制限されている。そこで、このスループットの低下
を少しでも緩和するために、通常は製造ラインの1系列
につき数台のウェハ表面検査装置を配備しているが、こ
のことが装置予算とクリーンルーム内における占有床面
積を増大させる原因となっている。
The conventional wafer surface inspection apparatus is a single wafer type apparatus for inspecting wafers one by one. For example, it takes about 60 seconds to inspect one 5-inch diameter wafer even with the current highest level equipment. However, in a semiconductor device manufacturing line, each time various processes are completed, a wafer is required. Since the inspection is performed at any time, the inspection time or the waiting time greatly limits the throughput. In order to mitigate this decrease in throughput, several wafer surface inspection devices are usually installed in one line of the production line, but this increases the equipment budget and the occupied floor area in the clean room. It is a cause to cause.

【0007】さらに、枚葉式の装置ではクロス・コンタ
ミネーションが発生が防止しきれないという問題があ
る。これは、各種のプロセスを終了した汚染レベルの異
なるウェハが共通のウェハ・ステージ上で検査されるた
め、あるプロセスで発生したパーティクルがウェハ・ス
テージを媒体として他のウェハの裏面に付着し、汚染が
拡散されるためである。しかし、プロセスの種類と同じ
数だけのウェハ検査装置を配備することは予算や占有床
面積から考えて非現実的である。
Further, there is a problem that occurrence of cross contamination cannot be completely prevented in a single-wafer apparatus. This is because wafers with different contamination levels after various processes are inspected on a common wafer stage, and particles generated in one process adhere to the back surface of another wafer using the wafer stage as a medium, causing contamination. Is diffused. However, it is impractical to provide the same number of wafer inspection devices as the types of processes in view of budget and occupied floor space.

【0008】そこで、本発明は、スループットと経済性
に優れ、クロス・コンタミネーションを招かないウェハ
表面検査装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wafer surface inspection apparatus which is excellent in throughput and economy and does not cause cross contamination.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係るウェハ表面
検査装置は、上述の目的を達成するために提案されるも
のであり、多角柱状をなし各側壁面上にそれぞれウェハ
を載置可能としたされたウェハ・ステージと、前記ウェ
ハの主面に対して平行な回転軸の周りに前記ウェハ・ス
テージを回転運動させる駆動手段と、前記ウェハの主面
上でレーザ光を走査しながら該主面上の異物に起因する
散乱光を検出する検査光学系とを備え、前記ウェハ・ス
テージの回転運動の1周期内における前記レーザ光のビ
ーム・スポットの軌跡が複数のウェハ上に亘って形成さ
れるようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A wafer surface inspection apparatus according to the present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and has a polygonal column shape capable of mounting a wafer on each side wall surface. A driving stage for rotating the wafer stage around a rotation axis parallel to the main surface of the wafer; and a driving unit for scanning the main surface of the wafer with laser light while scanning the laser beam. An inspection optical system for detecting scattered light caused by foreign matter on the surface, wherein a trajectory of the beam spot of the laser light within one cycle of the rotational movement of the wafer stage is formed over a plurality of wafers. That's what I did.

【0010】ここで用いられる前記駆動手段は、前記回
転運動に同期させながら、さらに前記ウェハ・ステージ
を前記ビーム・スポットの軌跡と直交する方向に移動さ
せるものである。
The driving means used here is for moving the wafer stage in a direction orthogonal to the trajectory of the beam spot while synchronizing with the rotational movement.

【0011】本発明に係る装置は、さらに、前記検査光
学系が、前記ウェハ・ステージの前記回転運動に同期し
ながら、前記ウェハの主面上における前記ビーム・スポ
ットの位置を前記軌跡と直交する方向にシフトさせるシ
フト機構を備える。
In the apparatus according to the present invention, further, the inspection optical system may make the position of the beam spot on the main surface of the wafer orthogonal to the trajectory while synchronizing with the rotational movement of the wafer stage. A shift mechanism for shifting in the direction.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、ウェハを数枚ずつまとめて処理する
バッチ式の処理方式を採用したものであり、本発明に係
るは、一度に複数枚のウェハを載置できるウェハ・ステ
ージを備えている。この装置は、ウェハ・ステージの行
う回転運動の1周期内で複数のウェハが走査される。こ
のような方式によれば、ウェハ・ステージを駆動するた
めの同手段の始動と停止は表面検査開始前と、ウェハ・
ステージ上のすべてのウェハの検査が終了した時点のみ
で行われればよいことになり、その間の運動速度は高速
に維持することができる。したがって、大幅なスループ
ットの改善が可能となる。
According to the present invention, a batch processing method for processing several wafers at a time is adopted. The present invention is provided with a wafer stage on which a plurality of wafers can be placed at one time. I have. In this apparatus, a plurality of wafers are scanned in one cycle of a rotating motion performed by a wafer stage. According to such a method, the starting and stopping of the means for driving the wafer stage are performed before the start of the surface inspection and the wafer stage.
The inspection need only be performed when all the wafers on the stage have been inspected, and the movement speed during that period can be kept high. Therefore, it is possible to greatly improve the throughput.

【0013】複数のウェハは、多角柱状をなすウェハ・
ステージの各側壁面上に載置され、このウェハ・ステー
ジが駆動手段によりウェハの主面に対して平行な回転軸
の周りに回転されることにより、ウェハ上におけるビー
ム・スポットの軌跡は、直線状となる。
[0013] The plurality of wafers are wafers having a polygonal prism shape.
The trajectory of the beam spot on the wafer is placed on a straight line by mounting the wafer stage on each side wall surface and rotating the wafer stage around a rotation axis parallel to the main surface of the wafer by the driving means. State.

【0014】検査光学系にシフト機構を用いることによ
り、ウェハの主面上におけるビーム・スポットの位置を
前記軌跡と直交する方向にシフトさせることができる。
このシフト動作も、ウェハ・ステージの回転運動と同期
している。
By using a shift mechanism in the inspection optical system, the position of the beam spot on the main surface of the wafer can be shifted in a direction orthogonal to the trajectory.
This shift operation is also synchronized with the rotational movement of the wafer stage.

【0015】本発明に係るウェハ表面検査装置を用いて
ウェハを検査した場合には、複数のウェハの表面に関す
る検査情報が一括して得られる。この場合、検査の過程
で複数のウェハ同士を互いに識別する必要が生ずるが、
これは例えばウェハ面とステージ面との反射率の変化等
を検出し、この検出信号に同期して各ウェハの位置を順
次特定できるようなプログラムを組むことで実現するこ
とができる。
When a wafer is inspected using the wafer surface inspection apparatus according to the present invention, inspection information on the surfaces of a plurality of wafers can be obtained at a time. In this case, a plurality of wafers need to be distinguished from each other during the inspection process.
This can be realized by, for example, detecting a change in the reflectance between the wafer surface and the stage surface and forming a program capable of sequentially specifying the position of each wafer in synchronization with the detection signal.

【0016】なお、本発明では複数のウェハを一括して
検査できることにより、クロス・コンタミネーションを
最小限に抑えることができる。すなわち、ウェハ・ステ
ージ上の特定のウェハ・セット位置には、常に同じプロ
セスから搬出されたウェハのみをセットするように予め
指定しておけばよい。これにより、他のプロセスで発生
したパーティクルがウェハ・ステージを媒体として他の
ウェハの裏面に付着したり、この結果として汚染が拡散
されるおそれががなくなる。
In the present invention, since a plurality of wafers can be inspected collectively, cross contamination can be minimized. In other words, it is sufficient to specify in advance that only a wafer carried out from the same process is always set at a specific wafer set position on the wafer stage. As a result, there is no possibility that particles generated in another process adhere to the back surface of another wafer using the wafer stage as a medium, and as a result, contamination is diffused.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.

【0018】本発明の実施例に先立って、本発明に先行
する具体例を説明する。
Prior to the embodiment of the present invention, a specific example prior to the present invention will be described.

【0019】この先行例は、円盤状のウェハ・ステージ
を回転させながら、8枚のウェハの表面検査を同時に行
うことを可能としたものである。この構成の概略を、図
1を参照しながら説明する。
In this prior example, it is possible to simultaneously inspect the surface of eight wafers while rotating a disk-shaped wafer stage. An outline of this configuration will be described with reference to FIG.

【0020】このウェハ表面検査装置100は、図1
(a)に示すように、円盤状のウェハ・ステージ1、こ
のウェハ・ステージ1を矢印W方向に高速回転させるた
めに回転軸2を介して接続されるモータ3及び検査光学
系を主な構成要素とする。ウェハ・ステージ1上には、
図示されないクランプや静電チャック機構等を用いて円
周を8等分したポジションA〜ポジションHに8枚のウ
ェハ50がセットできるように構成を備えている。
This wafer surface inspection apparatus 100 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1A, a disc-shaped wafer stage 1, a motor 3 connected via a rotating shaft 2 for rotating the wafer stage 1 at a high speed in the direction of an arrow W, and an inspection optical system are main components. Element. On the wafer stage 1,
A configuration is provided in which eight wafers 50 can be set at positions A to H obtained by dividing the circumference into eight equal parts by using a clamp, an electrostatic chuck mechanism, or the like (not shown).

【0021】検査光学系は、基本的にはレーザ光源4、
該レーザ光源4から発するレーザ光のビーム形状を拡大
・整形するコリメータ・レンズ5、レーザ光のビーム・
スポットの軌跡をウェハ50上でシフトさせるための走
査ミラー6、ウェハ50上に照射されたレーザ光のパー
ティクルによる散乱光を集光するための集光レンズ7、
この微弱な散乱光を検出するための光電子増倍管8等か
ら構成される。走査ミラー6は、矢印Y方向に傾斜させ
ることが可能であり、これによりレーザ・スポットの軌
跡lをウェハ50上でY方向に順次シフトさせること
ができる。
The inspection optical system basically includes a laser light source 4,
A collimator lens 5 for enlarging and shaping the beam shape of the laser light emitted from the laser light source 4;
A scanning mirror 6 for shifting the trajectory of the spot on the wafer 50, a condensing lens 7 for condensing the scattered light of the laser beam irradiated on the wafer 50 by the particles,
It comprises a photomultiplier tube 8 for detecting this weak scattered light. The scanning mirror 6 can be tilted in the direction of the arrow Y, whereby the trajectory l 1 of the laser spot can be sequentially shifted on the wafer 50 in the Y direction.

【0022】なお、以下の説明で、この「Y方向」をオ
リエンテーション・フラット部に垂直な方向と定義す
る。これに対し、X方向とは、Y方向に垂直な方向、す
なわちオリエンテーション・フラット部と平行な方向と
する。
In the following description, this "Y direction" is defined as a direction perpendicular to the orientation flat portion. On the other hand, the X direction is a direction perpendicular to the Y direction, that is, a direction parallel to the orientation flat portion.

【0023】検査光学系の後段には、さらに図示されな
い信号処理系が接続されており、光電子増倍管8の出力
信号をプリアンプで増幅した後、この検出信号に基づい
て各種の信号処理を行うことにより、パーティクルのマ
ッピング、ウェハ・ステージ1の駆動制御、レーザ光の
走査制御等を行うようになされている。
A signal processing system (not shown) is further connected to the subsequent stage of the inspection optical system, and after an output signal of the photomultiplier tube 8 is amplified by a preamplifier, various signal processing is performed based on the detection signal. Thus, particle mapping, drive control of the wafer stage 1, scanning control of laser light, and the like are performed.

【0024】このウェハ表面検査装置100において、
レーザ光による走査は、例えばウェハ・ステージ1の中
心側から半径方向に行われる。この場合、ウェハ・ステ
ージ1が1周する間に、ポジションA→ポジションB→
・・・→ポジションHの順番で各ウェハ50の頂部が走
査される。ウェハ・ステージ1の回転が2周目に入ると
ころで走査ミラー6をY方向にわずかに傾斜させ、以下
3周目、4周目・・・と同様にオリエンテーション・フ
ラット部の方向に向かって走査を続ける。つまり、ウェ
ハ・ステージ1の高速回転状態を維持したままで、走査
ミラー6の操作によりビーム・スポットの軌跡lを順
次外周側へ向かってシフトさせる。但し、この高速回転
は、検査感度を一定とするために、ウェハ・ステージ1
の走査部位が外周側へ向かうほど回転速度を低下させる
方式、つまり線速度一定で行われている。
In this wafer surface inspection apparatus 100,
The scanning by the laser beam is performed, for example, in the radial direction from the center side of the wafer stage 1. In this case, while the wafer stage 1 makes one round, position A → position B →
... The top of each wafer 50 is scanned in the order of position H. When the rotation of the wafer stage 1 enters the second rotation, the scanning mirror 6 is slightly tilted in the Y direction, and scanning is performed in the direction of the orientation flat portion in the same manner as in the third and fourth rotations. to continue. That is, while maintaining the high speed rotation state of the wafer stage 1 is shifted toward the turn outer peripheral side loci l 1 of the beam spot by the operation of the scanning mirror 6. However, this high-speed rotation requires the wafer stage 1 to keep the inspection sensitivity constant.
Is performed at a constant linear velocity, that is, the rotational speed is reduced as the scanning portion moves toward the outer peripheral side.

【0025】かかる装置では、各ウェハ50上における
ビーム・スポットの軌跡lは、図1(b)に示すよう
に実質的に円弧状となる。ここで、「実質的に」と断っ
たのは、上記走査ミラー6の傾斜がウェハ・ステージ1
の1回転と同期しながら段階的に行わるか、あるいは連
続的に行われるかにより、厳密には円弧状とならない場
合があるからである。すなわち、段階的である場合には
隣接する軌跡l同士は互いに同心円の一部を構成する
が、連続的である場合には8枚のウェハ50全体に亘っ
て軌跡lがスパイラル状に形成されるからである。
In such an apparatus, the trajectory l 1 of the beam spot on each wafer 50 is substantially arc-shaped as shown in FIG. Here, "substantially" is denied because the inclination of the scanning mirror 6 is equal to that of the wafer stage 1.
This is because it may not be strictly arcuate depending on whether the rotation is performed stepwise or continuously in synchronization with one rotation. That is, when a gradual and constitute a part of each other loci l 1 between the adjacent concentric circles, forming loci l 1 if it is continuously throughout eight wafers 50 are spirally Because it is done.

【0026】このウェハ表面検査装置100を用いれ
ば、ウェハ50の1枚当たりの検査時間は、従来よりも
大幅に短縮される。また、各ポジションA〜Hにセット
するウェハ50の種類を予め指定しておくことにより、
クロス・コンタミネーションを防止することができる。
例えば、ポジションAにはAl膜をスパッタ成膜した後
のウェハ、ポジションBには層間絶縁膜を堆積させた後
のウェハ、ポジションCにはポリサイド膜のエッチング
を行った後のウェハ・・・といった具合にポジションと
プロセスとの関係を固定化しておけば、パーティクルの
種類あるいはパーティクル・レベルの異なるウェハ50
間でクロス・コンタミネーションが起こる危険性が極め
て低くなるのである。
With the use of the wafer surface inspection apparatus 100, the inspection time per wafer 50 can be greatly reduced as compared with the conventional case. Also, by specifying the type of the wafer 50 set in each of the positions A to H in advance,
Cross contamination can be prevented.
For example, at position A, a wafer after an Al film is formed by sputtering, at position B, a wafer after depositing an interlayer insulating film, at position C, a wafer after etching a polycide film, and so on. If the relationship between the position and the process is fixed, the wafer 50 having different types of particles or different particle levels can be used.
The risk of cross contamination between them is extremely low.

【0027】この装置100の占有床面積は、従来の枚
葉式装置の8台分よりもさらに小さい。したがって、経
済性を何ら犠牲にせずスループットを大幅に向上せるこ
とができる。
The occupied floor area of the apparatus 100 is even smaller than that of eight conventional single-wafer apparatuses. Therefore, the throughput can be greatly improved without sacrificing any economic efficiency.

【0028】上述したウェハ表面検査装置は、ビーム・
スポットの軌跡lのシフトをウェハ・ステージ1の水
平送り機構により達成するようにすることもできる。こ
の装置の構成の概略を、図2を参照しながら説明する。
なお、図2の参照符号は、図1と一部共通であり、共通
部分の説明は省略する。
The above-described wafer surface inspection apparatus uses a beam
The shift of the spot trajectory l 1 may be achieved by the horizontal feed mechanism of the wafer stage 1. An outline of the configuration of this device will be described with reference to FIG.
Note that reference numerals in FIG. 2 are partially common to those in FIG. 1, and description of common parts is omitted.

【0029】このウェハ表面検査装置101のウェハ・
ステージ1は、実施例1と同じく円盤状であって8枚の
ウェハ50をポジションA〜ポジションHにセットでき
るものであるが、これを駆動するモータ3にはさらにモ
ータ保持部材9が一体化されている。このモータ保持部
材9は、水平送り用モータ11に同軸的に接続されるス
クリュー・シャフト10に噛合されることにより、ウェ
ハ・ステージ1を矢印P方向に水平移動させることがで
きる。
The wafer surface inspection apparatus 101
The stage 1 has a disk shape as in the first embodiment and can set eight wafers 50 at the positions A to H. The motor 3 for driving the stage is further integrated with a motor holding member 9. ing. The motor holding member 9 can horizontally move the wafer stage 1 in the direction of arrow P by being engaged with a screw shaft 10 coaxially connected to a horizontal feed motor 11.

【0030】このウェハ表面検査装置101では、検査
光学系の走査ミラー6は固定したままでも、ウェハ・ス
テージ1の水平移動によりウェハ50とビーム照射部位
との相対位置が変化していくので、上述したものと同様
のビーム・スポットの軌跡lが形成される。
In the wafer surface inspection apparatus 101, even if the scanning mirror 6 of the inspection optical system remains fixed, the horizontal position of the wafer stage 1 changes the relative position between the wafer 50 and the beam irradiation site. A trajectory l 1 of the beam spot similar to the above is formed.

【0031】次に、本発明に係るウェハ表面検査装置の
具体的な実施例を図3を参照して説明する。
Next, a specific embodiment of the wafer surface inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】実施例1 本発明に係るウェハ表面検査装置102は、8角柱状の
ウェハ・ステージを回転させながら、このウェハ・ジの
側壁面上にセットされた8枚のウェハの表面検査を同時
に行うことを可能とするものである。なお、図3の参照
符号は、図1と一部共通であり、共通部分については詳
細な説明は省略する。
Embodiment 1 A wafer surface inspection apparatus 102 according to the present invention simultaneously inspects the surface of eight wafers set on the side walls of a wafer while rotating an octagonal column-shaped wafer stage. It is possible to do. Note that reference numerals in FIG. 3 are partially common to those in FIG. 1, and detailed description of common portions is omitted.

【0033】本発明に係るウェハ表面検査装置102
は、図3(a)に示されるように、8角柱状のウェハ・
ステージ21、このウェハ・ステージ21を矢印Q方向
に高速回転させるために回転軸22を介して接続される
モータ23及び検査光学系を主な構成要素とする。ウェ
ハ・ステージ21の8個の側壁面21a上に対応するポ
ジションa〜ポジションhには、図示されないクランプ
や静電チャック機構等を用いてウェハ50が各1枚ず
つ、計8枚セットできるように構成されている。
The wafer surface inspection apparatus 102 according to the present invention
As shown in FIG. 3 (a), an octagonal prism wafer
The main components are a stage 21, a motor 23 connected via a rotating shaft 22 for rotating the wafer stage 21 in the direction of arrow Q at a high speed, and an inspection optical system. At positions a to h corresponding to the eight sidewall surfaces 21 a of the wafer stage 21, a total of eight wafers 50 can be set one by one using a clamp, an electrostatic chuck mechanism, or the like (not shown). It is configured.

【0034】このウェハ表面検査装置102において、
レーザ光による走査は、例えばウェハ50のオリエンテ
ーション・フラット側から頂部に向けて、かつ図中左側
から右側に向かって行われる。この場合、ウェハ・ステ
ージ21が1回転する間に、ポジションa→ポジション
b→・・・→ポジションhの順番でまず各ウェハ50の
左端部分が走査される。ウェハ・ステージ21の回転が
2回転目に入るところで走査ミラー6をX方向にわずか
に傾斜させ、以下3回転目、4回転目・・・と同様に右
端の方向に向かって走査を続ける。
In this wafer surface inspection apparatus 102,
The scanning by the laser beam is performed, for example, from the orientation flat side of the wafer 50 toward the top and from the left side to the right side in the drawing. In this case, while the wafer stage 21 makes one rotation, the left end of each wafer 50 is scanned in the order of position a → position b →... → position h. When the rotation of the wafer stage 21 enters the second rotation, the scanning mirror 6 is slightly tilted in the X direction, and scanning is continued in the rightmost direction in the same manner as in the third and fourth rotations.

【0035】このウェハ表面検査装置102では、ウェ
ハ・ステージ21の回転軸22とウェハ50の主面とが
平行であるため、図3(b)に示されるように、ビーム
・スポットの軌跡lはオリエンテーション・フラット
部に対して実質的に垂直で互いに平行な直線となる。こ
こで、「実質的に」と断ったのは、ウェハ・ステージ2
1の回転運動に同期する走査ミラー6の傾斜動作が段階
的にのみならず、連続的に行われる場合も想定されるか
らである。また、この場合のウェハ・ステージ21の回
転は定速回転で良く、線速度一定のような制御は何ら不
要である。但し、ウェハ50上におけるレーザ光の入射
角がウェハ・ステージ21の回転角度により刻々と変化
するので、これを一定に維持するための制御機構を光学
系に組み込んでおくことが必要である。
[0035] In the wafer surface inspection apparatus 102, since the principal surface of the rotary shaft 22 and the wafer 50 of the wafer stage 21 are parallel, as shown in FIG. 3 (b), the trajectory of the beam spot l 2 Are straight lines substantially perpendicular to the orientation flat and parallel to each other. Here, “substantially” is refused because the wafer stage 2
This is because it is assumed that the tilting operation of the scanning mirror 6 synchronized with the one rotational movement is performed not only stepwise but also continuously. In this case, the rotation of the wafer stage 21 may be a constant speed rotation, and no control such as a constant linear velocity is required. However, since the incident angle of the laser beam on the wafer 50 changes every moment depending on the rotation angle of the wafer stage 21, it is necessary to incorporate a control mechanism for keeping the angle constant in the optical system.

【0036】実施例2 本実施例では、実施例1の変形例として、8角柱状のウ
ェハ・ステージを水平方向に回転させながら8枚のウェ
ハの表面検査を同時に行うことが可能なウェハ表面検査
装置を構成した。この構成の概略を、図4を参照しなが
ら説明する。このウェハ表面検査装置103は、図4
(a)に示されるように、8角柱状のウェハ・ステージ
31、このウェハ・ステージ31を矢印R方向に高速回
転させるために回転軸32を介して接続されるモータ3
3及び検査光学系を主な構成要素とする。ウェハ・ステ
ージ31の8個の側壁面31aに対応するポジションa
〜ポジションhには、それぞれ1枚ずつ計8枚のウェハ
50がセットできるように構成されている。
Embodiment 2 In this embodiment, as a modification of Embodiment 1, a wafer surface inspection capable of simultaneously performing a surface inspection of eight wafers while rotating an octagonal column-shaped wafer stage in the horizontal direction. The device was configured. An outline of this configuration will be described with reference to FIG. This wafer surface inspection apparatus 103 is configured as shown in FIG.
As shown in (a), an octagonal pillar-shaped wafer stage 31 and a motor 3 connected via a rotating shaft 32 to rotate the wafer stage 31 in the direction of arrow R at high speed.
3 and the inspection optical system are main components. Position a corresponding to eight side wall surfaces 31a of wafer stage 31
The position h is configured such that a total of eight wafers 50 can be set one by one.

【0037】このウェハ表面検査装置103を用いた場
合のウェハ50上におけるビーム・スポットの軌跡l3
は、例えば図4(b)に示されるように、ウェハ50の
図中向かって左側から右側に向けて走り、かつ頂部から
オリエンテーション・フラット部に向けて順次配列され
る。この場合のウェハ・ステージ31の回転も定速回転
で良いが、実施例1の場合と同様、ウェハ50に対する
レーザ光の入射角を一定に維持するための制御機構を光
学系に組み込んでおくことが必要である。
The trajectory l3 of the beam spot on the wafer 50 when the wafer surface inspection apparatus 103 is used.
4B run from left to right in the drawing of the wafer 50 and are sequentially arranged from the top toward the orientation flat portion, as shown in FIG. 4B, for example. In this case, the wafer stage 31 may be rotated at a constant speed. However, as in the first embodiment, a control mechanism for keeping the incident angle of the laser beam on the wafer 50 constant should be incorporated in the optical system. is necessary.

【0038】[0038]

【発明の効果】上述したように、本発明に係るウェハ表
面検査装置は、1台のウェハ・ステージ上で複数枚のウ
ェハが同時に検査できることにより、スループットを大
幅に改善することができる。また、複数台の装置を配備
する場合に比べて装置予算や占有床面積や著しく減少さ
せることができる。さらに、ウェハ・ステージ上におけ
るウェハのセット位置をプロセスごとに指定しておくこ
とにより、クロス・コンタミネーションを効果的に抑制
することも可能である。
As described above, the wafer surface inspection apparatus according to the present invention is capable of simultaneously inspecting a plurality of wafers on one wafer stage, thereby greatly improving the throughput. Further, the device budget, the occupied floor area, and the size can be significantly reduced as compared with the case where a plurality of devices are provided. Furthermore, by designating the wafer setting position on the wafer stage for each process, it is possible to effectively suppress cross contamination.

【0039】そして、本発明は、例えば半導体装置の製
造分野等において、経済性、スループット、歩留り等を
大幅に改善することを可能とする。
The present invention makes it possible to greatly improve economic efficiency, throughput, yield, and the like, for example, in the field of manufacturing semiconductor devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に先行するウェハ表面検査装置であっ
て、円盤状のウェハ・ステージを有するウェハ表面検査
装置の構成例を示す図であり、(a)は装置要部を示す
概略斜視図、(b)はウェハ上におけるビーム・スポッ
トの軌跡を表す平面図である。
FIG. 1 is a view showing a configuration example of a wafer surface inspection apparatus prior to the present invention, which has a disk-shaped wafer stage, and (a) is a schematic perspective view showing a main part of the apparatus. (B) is a plan view showing the trajectory of the beam spot on the wafer.

【図2】円盤状のウェハ・ステージを有するウェハ表面
検査装置の他の構成例を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing another configuration example of a wafer surface inspection apparatus having a disk-shaped wafer stage.

【図3】本発明に係るウェハ表面検査装置を示すもので
あって、8角柱状のウェハ・ステージを有するウェハ表
面検査装置の構成例を示す図であり、(a)は装置要部
を示す概略斜視図、(b)はウェハ上におけるビーム・
スポットの軌跡を表す平面図である。
FIG. 3 shows a wafer surface inspection apparatus according to the present invention, and is a view showing a configuration example of a wafer surface inspection apparatus having an octagonal column-shaped wafer stage, and (a) shows a main part of the apparatus. Schematic perspective view, (b) beam on wafer
It is a top view showing the locus | trajectory of a spot.

【図4】8角柱状のウェハ・ステージを有するウェハ表
面検査装置の他の構成例を示す図であり、(a)は装置
要部を示す概略斜視図、(b)はウェハ上におけるビー
ム・スポットの軌跡を表す平面図である。
4A and 4B are diagrams showing another configuration example of a wafer surface inspection apparatus having an octagonal column-shaped wafer stage, wherein FIG. 4A is a schematic perspective view showing a main part of the apparatus, and FIG. It is a top view showing the locus | trajectory of a spot.

【符号の説明】 21,31 ウェハ・ステージ、 22,32 回転
軸、 23,33 モータ、 4 レーザ光源、 6
走査ミラー、 8 光電子増倍管、 21a,31a
(ウェハ・ステージの)側壁面、 50 ウェハ、 1
02,103 ウェハ表面検査装置、 l,l
(ビーム・スポットの)軌跡
[Description of Signs] 21, 31 Wafer stage, 22, 32 Rotation axis, 23, 33 Motor, 4 Laser light source, 6
Scanning mirror, 8 photomultiplier tube, 21a, 31a
Side wall (of wafer stage), 50 wafers, 1
02,103 Wafer surface inspection device, l 2 , l 3
Trajectory (of beam spot)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−179242(JP,A) 特開 平4−330751(JP,A) 特開 平4−206940(JP,A) 特開 昭61−59851(JP,A) 特開 平2−101583(JP,A) 特開 平4−152545(JP,A) 特開 平1−129145(JP,A) 実開 平4−59818(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-179242 (JP, A) JP-A-4-330751 (JP, A) JP-A-4-206940 (JP, A) JP-A-61- 59851 (JP, A) JP-A-2-101583 (JP, A) JP-A-4-152545 (JP, A) JP-A-1-129145 (JP, A) JP-A-4-59818 (JP, U)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 多角柱状をなし各側壁面上にそれぞれウ
ェハを載置可能としたされたウェハ・ステージと、前記ウェハの主面に対して平行な回転軸の周りに前記ウ
ェハ・ステージを回転運動させる 駆動手段と、 前記ウェハの主面上でレーザ光を走査しながら該主面上
の異物に起因する散乱光を検出する検査光学系とを備
え、 前記ウェハ・ステージの回転運動の1周期内における前
記レーザ光のビーム・スポットの軌跡が複数のウェハ上
に亘って形成されるようになされたウェハ表面検査装
置。
(1) A polygonal column is formed on each side wall surface.
A wafer stage on which a wafer can be placed, and the wafer around a rotation axis parallel to a main surface of the wafer.
Drive means for rotating the wafer stage; and an inspection optical system for detecting scattered light caused by foreign matter on the main surface while scanning laser light on the main surface of the wafer, the wafer stage comprising: A trajectory of the beam spot of the laser beam within one cycle of the rotational movement of the wafer surface inspection apparatus formed on a plurality of wafers.
【請求項2】 前記駆動手段は、前記回転運動に同期
せながら、さらに前記ウェハ・ステージを前記ビーム・
スポットの軌跡と直交する方向に移動させる請求項1記
載のウェハ表面検査装置。
2. The driving means further synchronizes the wafer stage with the beam stage while synchronizing with the rotational movement.
2. The wafer surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the wafer surface inspection apparatus is moved in a direction orthogonal to a locus of the spot.
【請求項3】 前記検査光学系は、前記ウェハ・ステー
ジの前記回転運動に同期させながら、前記ウェハの主面
上における前記ビーム・スポットの位置を前記軌跡と直
交する方向にシフトさせるシフト機構を備える請求項1
記載のウェハ表面検査装置。
3. A shift mechanism for shifting a position of the beam spot on a main surface of the wafer in a direction orthogonal to the trajectory while synchronizing with the rotational movement of the wafer stage. Claim 1 comprising
2. A wafer surface inspection apparatus according to claim 1.
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