JP3575575B2

JP3575575B2 - Foreign object inspection system for patterned wafers

Info

Publication number: JP3575575B2
Application number: JP24542996A
Authority: JP
Inventors: 良夫森重; 寿人中村; 哲也渡邉
Original assignee: 日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: JPH09210917A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パターン付きウエハの異物検査装置に関し、詳しくは、ＸＹ走査方式によるパターン付きウエハの異物検査装置において、より精度の高い異物検出ができるような異物検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣの製造過程において、ウエハの表面、あるいは半導体領域、絶縁領域、電極、配線などを形成する各種のパターンに異物が付着するとＩＣはその性能が劣化するので、それぞれのパターン形成工程においてウエハ異物検査装置によりウエハ上の異物が検査される。
ウエハ異物検査装置には、ウエハの表面にレーザビームを照射してＸ，Ｙ方向にウエハを走査するＸＹ走査方式と、レーザビームを照射してウエハを回転させ、スパイラル状にまたは同心円にウエハを走査する回転走査方式とがある。
【０００３】
図４（ａ）は、回転走査方式のウエハ異物検査装置の構成の一例である。図において、１は、多数のパターンが形成されたＩＣチップ１１を有するパターン付きウエハである。ウエハ１は、回転機構２の回転ステージ２１に吸着され固定されている。ウエハ１の表面に対して、投光部３の２個のレーザ光源３１Ａ，３１ＢからレーザビームＬ_ＴがＸ方向において低角度で照射される。照射されたレーザビームは、集束レンズ３２Ａ，３２ＢによりスポットＳ_Ｐとして集束されてウエハ１上に異物検出領域を形成する。ウエハ１は、制御回路２５により制御されたモータ（Ｍ）２２によりθ方向に回転する。さらに、ＸＹ移動機構２３によりＹ方向に連続移動、またはステップ送りされる。その結果、ウエハ１の表面は、スポットＳ_Ｐによりスパイラル状または同心円に走査される。
【０００４】
このスポットＳ_Ｐの走査により、ウエハ１の表面に付着した異物と、パターンとは、ともに散乱光Ｌ_Ｒを発生し、これらは、受光部４の集光レンズ４１により集光される。例えば、ＣＣＤイメージセンサと増幅器を含む受光器４２でそれが受光される。受光器４２は、散乱光Ｌ_Ｒの輝度を示す輝度信号ｉを検出信号として出力する。
一方、回転機構２のモータ２２に直結されたロータリエンコーダ２４と制御回路２５とは、それぞれ図４（ｂ）に示すように、ウエハ１の回転角度を示す角度信号θと、Ｙ方向に移動したスポットＳ_Ｐの走査位置を示す位置信号Ｒとを発生し、それぞれの出力は、輝度信号ｉとともに異物検出部５に入力される。
このとき、異物検出部５は、データ処理部６のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６３より適当な閾値Ｖを予め受けている。そこで、異物検出部５に入力された輝度信号ｉは、この閾値Ｖと比較され、それにより異物が検出される。この異物の検出信号（データ）は、さらにウエハ１の回転角度θと走査位置Ｒのデータとが付加されて異物データとされ、一旦データ処理部６のバッファメモリ６１に転送されて記憶される。
【０００５】
ウエハ１の全面に対する異物の検出が終了すると、記憶された各異物データは、座標変換部６２によりＲθ座標がＸＹ座標に変換されてＣＲＴディスプレイ等で構成される出力部７においてマップ表示される。
ＩＣチップ１１上に形成された配線パターン等と照射光との関係は、図４（ｃ）に示すように、パターンＰＴは、ウエハ１のオリエンテーションフラット（ＯＦ）に対して、平行あるいは直角となる方向に形成されている。一方、異物Ｑは、パターンＰＴと、それ以外の無地の部分にランダムに散在する。両者の散乱光Ｌ_Ｒにはそれぞれ特徴があって、異物Ｑは、その大きさに対応したほぼ無指向性の散乱光を発生する。これに対して、パターンＰＴの散乱光は、その表面より、むしろエッジＥのほうが強くなり、パターンＰＴの方向に依存する指向性がある。
【０００６】
次に、ＸＹ走査方式の異物検査装置の構成について図４を参照して説明する。ＸＹ走査方式では、図４におけるウエハ１の回転機構であるモータ２２は、単に、オリエンテーションフラットをＸ軸あるいはＹ軸に平行になるように位置合わせを行うために使用される。ＸＹ走査は、ＸＹ移動機構２３により行われる。また、投光部３は、通常、レーザ光源３１Ａ，３１Ｂのいずれか一方のレーザビームＬ_Ｔが使用される。さらに、角度信号θと位置信号Ｒとに換えてＸＹ走査方式では、Ｘ、Ｙ座標が制御回路２５あるいはＭＰＵ６３から異物検出部５に送出される。そして、座標変換部６２は削除される。
ＸＹ走査方式の異物検査装置では、制御回路２５がモータ２２を駆動してウエハ１のオリエンテーションフラットの位置合わせをし、これが済むと、制御回路２５は、ＸＹ移動機構２３を駆動してＸＹ走査を行う。そして、各走査点において異物検出が行われる。
この種の異物検査装置では、通常、ウエハからの散乱光を垂直方向に設けられた検出光学系により検出するが、異物検出精度を上げるために、最近では、ウエハ上に形成されたパターンに対してレーザビームを、水平面に投影した角度において約４５°程度で照射してパターンからの反射光を受光する。これによりパターンから垂直方向へと向かう散乱光が低減し、異物検出の精度を向上させることができる。
【０００７】
ところで、ＸＹ走査方式は、回転走査方式に比べて異物検出の位置を正確に捉えることができる利点があるが、その反面回転走査方式に比べて検査効率が落ちる。そこで、ＸＹ走査方式において検査効率を上げるために、投光部３のレーザビームＬ_Ｔをライン状に収束させてライン状の異物検出領域をウエハ上に形成し、受光器４２の一次元のＣＣＤイメージセンサ上にライン状の異物検出領域の像を結像させ、ＸＹ走査により異物検出を行う。出願人は、この種の発明を特開平９−１７０９８６号，「異物検査装置」として出願している。
また、異物に対して検査精度を上げるために、出願人は、隣接チップの実質的に同じ位置の異物検出値同士を比較することにより異物検出をすることを提案している。この種の発明を出願人は、特開平９−２０３７１１号，「パターン付きウエハの異物検査装置」として出願している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明のように、隣接チップの実質的に同じ位置の検出値同士を比較する場合には、画素対応にそれぞれの検出値を得て比較する関係で、受光光学系のラインセンサは、ウエハ（ウエハ上に形成されたパターン）に対して平行あるいは直角に配置されていることが必要である。一方、より精度の高い異物検出を行うためには、ウエハに対してレーザビームを傾斜させて照射させてパターンからの散乱光を低減することが好ましい。しかし、ラインセンサを用いてライン状の異物検出領域を形成して検出値同士を比較する場合には異物検出領域を平行あるいは直角としてかつ照射光を傾斜させるように投光光学系を傾斜させることは難しい。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、異物の検査精度と異物検査についてスループットを向上させることができるＸＹ走査方式のパターン付きウエハの異物検査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するパターン付きウエハの異物検査装置の構成は、ＩＣチップとして形成されたパターンを有するパターン付きウエハに対して所定の角度でレーザビームを照射してこのレーザビームにより前記ウエハをＸＹ走査してその散乱光を受光し、この受光光の強度に応じた検出信号を得てこの検出信号に応じて異物を検出する異物検査装置において、前記散乱光を画素対応に受光して前記画素対応に前記検出信号を発生する配列された複数の検出部を有する光学センサと、この光学センサから前記検出信号を受けて所定時間遅延させる遅延回路と、この遅延回路の出力と前記光学センサからの前記検出信号とを比較することにより異物の有無を判定する判定回路とを備え、前記ウエハが、前記光学センサの前記検出部の配列方向に対して所定角度傾斜していて、前記所定時間が、前記ＸＹ走査において前記所定角度に応じて決定される隣接するチップの同様な位置の画素を検出するタイミングずれ分の時間に対応し、隣接するチップの同様な位置に対して所定の画素範囲が設定され、この所定の画素範囲から選択された最大値となる検出信号のレベルが判定回路の比較対象とされるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
このように、この発明では、画素対応に検出信号（輝度信号）を発生する配列された複数の検出部を有する光学センサを設け、ウエハをこの光学センサの検出部の配列方向に対して所定角度傾斜させる。このことで、ウエハ上に形成されるパターンも傾斜することになる。これによりパターンから垂直方向へと向かう散乱光が低減され、より精度の高い異物検出が画素対応に可能になる。
この場合に、投光光学系と受光光学系は、従来と同様に特別に傾斜させなくて済む。また、受光光学系から得られる検出信号（輝度信号）は、配列の傾斜に応じて決定される隣接チップの対応位置の画素についての検出ずれ分だけ遅延させて比較されるので、異物検出は、傾斜させないときの隣接チップ同士の比較検出と同様な関係になる。
その結果、ＸＹ走査であっても、パター付きウエハの異物検査についてライン状の検出領域において画素対応に傾斜照射による精度の高い異物検出が効率的にできる。
【００１１】
また、他の発明のパターン付きウエハの異物検査装置の特徴は、前記の構成に加えて、さらに、前記の光学センサからの検出信号を受けて検出信号のレベルに応じてこれを複数段階の多値レベルの１つに変換するレベル変換回路を備えるものである。そして、前記遅延回路は、あるチップの検出信号について前記レベル変換回路により変換された信号を受けて前記判定回路に出力し、前記判定回路は、前記遅延回路からの信号とあるチップに隣接するチップの同様な位置の前記検出信号を前記レベル変換回路により変換することで得られる変換されたレベルを示す信号とを比較することにより異物の有無を判定するものである。
このように、この他の発明あっては、検出信号、すなわち輝度信号に対して所定の複数の段階からなる多値レベルの１つに変換する、いわゆる多値化を行う。これにより得られたレベルを隣接するチップの同様な位置における輝度信号（検出信号）を同様に多値化して得られる、変換されたレベルと比較する。このようにすれば、比較基準値のレベルは、固定されることなく、隣接チップからその都度得ることができる。すなわち、この発明では、異物検出閾値は、検査する場所に応じた受光条件あるいは検査条件に応じてダイナミックに変化する状態で得ることができる。しかも、変換値が多段に設定されているので受光条件あるいは検査条件に応じて変換値がたとえ変動したとしても、異物検出側のチップとこれの比較基準となる隣接するチップのそれぞれの輝度信号が同じような変動を受けるので比較条件としての変換値における相対的な意味での変動はほとんどない。
なお、多値レベルへのレベル変換は、アナログの検出信号（以下輝度信号で説明する）そのものに対して行っても、輝度信号をＡ／Ｄ変換して一旦デジタル化して変換されたデジタル値に対して行ってもよい。以下説明する実施例は後者の場合である。
【００１２】
ところで、検査対象がパターンであるときには、大きな散乱光が発生して、輝度信号はそのレベルが大きくなる。この発明では、このとき比較基準値を得る対象が隣接チップであるので、輝度信号を得る場所が相違する。そこで、低い比較基準値しか得られない場合も発生する。このような場合には、前記のような比較検出を行うと基準側に対して検出側のレベルが大きいパターンを異物として検出してしまう。
このようなことを回避するために、この発明では、前記の多値レベル変換について第１，第２のレベル変換回路を設ける。これにより異物検出を行うための輝度信号（第１の輝度信号）について第１のレベル変換回路でレベル変換して第１のレベルを得、かつ異物検出しているチップに隣接チップにおいて異物検出を行う位置に対応する位置から輝度信号（第２の輝度信号）を得てこれについて第２のレベル変換回路でレベル変換して第２のレベルを得る。そして第１のレベルと第２のレベルとを相互比較するようにする。このとき、第１のレベル変換回路は、パターン部分についての第１の輝度信号のレベル変換値が基準側のパターン部分のレベル変換値より低くなるな圧縮変換をする。なお、圧縮の詳細は後述する。これによりパターン部分が異物と誤検出されることを抑止する。
【００１３】
そこで、次に説明する実施例において、前記のレベル変換回路は、パターン側レベル変換回路（第１のレベル変換回路）と異物側レベル変換回路（第２のレベル変換回路）との２つで構成される。これらによる多値化レベルへの変換は、実施例では、それぞれ８段階になっている。さらに、異物側レベル変換回路の輝度信号に対する多値レベルへの変換の８段階の各段の幅がパターン側レベル変換回路の輝度信号に対する多値レベルへの変換の８段階の各段の幅よりも大きく、それは、ほぼ４倍程度に設定されている。これにより異物側レベル変換回路の輝度信号に対する多値レベルへの変換を１／４に圧縮する。
なお、レベル変換回路は、必ずしも前記のように２つに分離する必要はない。単に、１個のレベル変換回路によりそれぞれの輝度信号がレベル変換され、各チップの対応する位置同士の多値化されたレベルを相互比較しても従来よりも検出条件の変動を受け難い効果が得られる。
【００１４】
また、レベル変換の変換元のレベルを決定する複数段階としては、３段階か、それ以上が好ましい。
また、前記のパターン側レベル変換回路は、異物検出のための比較基準となる、レベル変換された基準レベルを生成するものであるが、これをパターン側と呼ぶ理由は、ウエハの表面の多くの部分にパターンが形成されていて、ＸＹ走査方式においては、この回路で生成される変換されたレベルを示す信号の大部分がパターンからそのときどきに得られる輝度信号についてものになるからである。この点、異物側レベル変換回路は、異物検出のための輝度信号についてレベル変換されたレベルを示す信号を生成する。
ところで、前記輝度信号を発生するセンサとしては、実施例では、多数の検出素子を１ライン状に配列して検出素子対応に輝度信号を発生する１ラインのＣＣＤセンサが用いられているが、これは、多数の画素対応に輝度信号を検出信号として発生する光学センサを用いることができ、１ラインの光学センサに限定されるものではない。
【００１５】
【実施例】
図１は、この発明のパターン付きウエハ異物検査装置の一実施例における異物検出部を中心としたブロック図であり、図２は、その検査状態の説明図、図３は、その多値レベルへのレベル変換の説明図、そして、図４は、回転走査方式の異物検査装置の一例を示す図であって、（ａ）は、その全体的な構成図、（ｂ）は、そのウエハに形成されたチップと走査との関係の説明図、（ｃ）は、各チップにおけるパターンと異物との説明図である。
図１において、１は、ウエハであって、ウエハ１は、主走査方向であるＸ軸に対して時計方向に角θ分、例えば、２０度〜４５度程度の範囲で傾いて図４に示すＸＹ移動テーブル（図示せず）に載置されている。ＯＦは、ウエハ１のオリエンテーションフラットである。３は、前記したＸＹ走査における図４の投光部であって、ウエハ１上にストライブ状の異物検出領域２を形成する。
【００１６】
４は、図４に示す受光部であって、この実施例では、特に、これがＣＣＤイメージセンサ４２ａと増幅器４２ｂとで構成されている。投光部３と受光部４の受光器４２におけるＣＣＤイメージセンサ４２ａとは、Ｘ軸に平行に配置されている。したがって、ＣＣＤイメージセンサ４２ａの画素対応に配列された複数の検出素子の配列方向はＸ軸（＝ウエハ１）に対して角−θ傾いている。
図２に示すように、ウエハ１にはＩＣチップのパターンが形成されていて、投光部３は、ウエハ１に対してその表面から所定の仰角でレーザビームを照射し、ウエハ１をＸＹ走査する。この走査に応じて発生するウエハ１からの散乱光は、ＣＣＤイメージセンサ４２ａにより受光され、この受光光に応じて得られる画素対応の輝度信号が検出信号としてＣＣＤイメージセンサ４２ａから増幅器４２ｂに送出され、ここで増幅される。増幅された輝度信号ｉは、次に異物検出部５０に送出される。
【００１７】
５０は、異物検出部であって、図４の異物検出部５に対応する。異物検出部５０は、Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）５１と、パターンから得られる輝度信号についてレベル変換して比較基準レベルを得るレベル変換回路５２ａ（以下パターン側変換回路５２ａ）、異物検出のための輝度信号についてレベル変換するレベル変換回路５２ｂ（以下異物側変換回路５２ｂ）、ラインメモリ５３、最大値検出回路５４、１チップ−θずれ分遅延回路５５，２チップ−θずれ分遅延回路５６、異物有無判定回路５７、そしてコントローラ５８とからなる。
また、この実施例では、図１，図２に示すように、投光部３によるレーザビームＬ_Ｔをライン状にして異物検出領域をウエハ上に形成し、受光器４２のＣＣＤイメージセンサ４２ａ上にライン状の異物検出領域の像を結像させてＸＹ走査により異物検出を行うものとする。ここでのＣＣＤイメージセンサ４２ａは、５０００画素程度の長い１ラインセンサになっている。また、図４の座標変換部６２はＸＹ走査方式の関係で不要であるので削除されている。
【００１８】
さて、Ａ／Ｄ５１は、ＣＣＤイメージセンサ４２ａと増幅器４２ｂを含む受光器４２から各検出画素に対応して発生するアナログの輝度信号ｉを受け、これを８ビット２５６階調のデジタル値に変換してパターン側変換回路５２ａおよび異物側変換回路５２ｂにそれぞれ送出する。
パターン側変換回路５２ａおよび異物側変換回路５２ｂは、それぞれＡ／Ｄ５１のデータを受けてこのデータを３ビット８段階の多値レベルのうちの１つのレベルに変換して多値化し、輝度信号のレベルに応じて８段階のレベルの１つを示す３ビットデータを発生する。なお、ここでは、パターン側変換回路５２ａと異物側変換回路５２ｂとは、輝度信号ｉのレベルに対するレベル変換の段階が相違している。
ラインメモリ５３は、パターン側変換回路５２ａの３ビット８階調のそれぞれ多値化データを受けて、例えば、１１×５画素分のエリアに対応する５５画素分で各画素についてレベル変換された３ビットデータをバッファし、バッファした各３ビットデータ５５画素分をパラレルに最大値検出回路５４に送出する。
【００１９】
ラインメモリ５３の具体的に回路としては、多値化データ３ビットに対応して並列に３本設けられた各５５段のシフトレジスタで構成する。３本のシフトレジスタの各段の出力はそれぞれ最大値検出回路５４に送出される。３本のシフトレジスタは、パターン側変換回路５２ａによりレベル変換された３ビットデータをそれぞれ１ビットづつパラレルに受けて、受ける都度１ビットシフトする。これにより最も古いレベル変換データは捨てられ、常に５５画素（所定量）分の最新データを記憶してこれらの出力を最大値検出回路５４に送出する。
ラインメモリ５３は、シフトレジスタではなく、５５画素分のデータを記憶するＦＩＦＯメモリにより構成してもよい。この場合には、パターン側変換回路５２ａの出力データをこのＦＩＦＯメモリに順次記憶して記憶したデータを最大値検出回路５４に設けた３ビット５５画素分のレジスタに出力するようにする。
【００２０】
最大値検出回路５４は、３ビット５５画素分の多値化データから最大値となるデータを決定して遅延回路５６と異物有無判定回路５７とに送出する回路であって、大きい値を検出する大値検出回路５４０を多数有している。各大値検出回路５４０は、画素Ａのレベル変換された３ビットデータと画素Ｂのレベル変換された３ビットデータの２つのデータをデジタル比較するコンパレータ５４ａと、このコンパレータ５４ａの比較結果に応じて画素Ａ，画素Ｂの変換されたデータのうちいずれか大きい方のデータをラッチするラッチ回路５４ｂとからなる。各大値検出回路５４０は、ここではトーナメント方式で順次段階的に接続されて５５画素の３ビットのレベル値について最大値を検出する。すなわち、ある段で大きいものを検出し、前段で検出された大きいもの同士を次段で比較して大きいものを検出していき、最後の段階でレベル値のうち最大値を最後の大値検出回路５４０のラッチ回路５４ｂに得る。
【００２１】
１チップ−θずれ分遅延回路５５は、異物側変換回路５２ｂから８段階のレベルの１つのを示す３ビットデータを受ける。最大値検出回路５４の１１×５画素のエリアＷ（図２参照）の中央位置の画素Ｒａを基準とすれば、１チップ−θずれ分遅延回路５５が受けた３ビットデータは、画素Ｒａに対して１チップ分の画素位置からウエハ１のＸ軸に対する傾き角θにより決定される画素ずれ分を差し引いた、１チップ−θに対応する画素数分ずれた位置の画素Ｓの輝度信号のレベル変換値になる。図２の中央に検査画素Ｓとして示すように、１チップ−θずれ分遅延回路５５は、例えば、１チップ分を５０００×５画素分とすると、５０００×５−Ｌ１画素の採取タイミング分のずれに対応する１チップ分−θ分の時間（所定時間）だけ遅延させたデータを発生させることで画素Ｒａに対して１チップ−θ分タイミングが遅れた３ビットデータを生成する。これが検出画素Ｓの多値レベルのデータになる。異物有無判定回路５７は検出画素Ｓの多値レベルに変換されたデータを受ける。
【００２２】
なお、前記の１１×５画素のエリアＷの範囲において最大値を検出する理由は、本来は、検査対象となるチップの検査画素と隣接チップの検査画素に対応する位置にある画素とのそれぞれの輝度信号の変換レベルを相互比較すればよいのであるが、検出光学系の位置決め精度をそれほど精度よくすることは不可能である。そこで、異物検査側に対する基準側の位置精度のずれ分を考慮してエリアＷを設定し、この中で最大値を検出することで対応する位置の変換レベルにするものである。したがって、エリアＷの大きさは１１×５画素の範囲に限定されるものではなく、その検査装置の検出光学系における検出位置精度等により決定されるものである。
２チップ−θずれ分遅延回路５６は、１チップ−θずれ分遅延回路５５の１チップ分−θ分の遅延が２チップ分−θ分になった回路であり、例えば、５０００×５−Ｌ２画素の採取タイミング分のずれに対応する時間だけ遅延させたデータを発生させる。その出力は、最大値検出回路５４から出力される３ビットデータを受けてこれを２チップ−θ分タイミングを遅らせた出力を発生し、それを異物有無判定回路５７に送出する。そこで、これは、図２において画素Ｒａを含むエリアＷから２チップ分ずれた比較基準とされる画素（以下基準画素）Ｒｂを含むエリアＷのデータのうちの最大値を持つ画素の輝度信号についてのレベル変換値を出力するものである。
【００２３】
説明の都合上、ここでは画素Ｒａに対応させて仮に中央位置にある画素Ｒｂを最大値を持つ画素とする。これら画素Ｒａ，画素Ｒｂの位置は、それぞれにウエハをθ傾斜される以前の各隣接チップの対応する画素位置のタイミングからＬ１画素分，２Ｌ１画素分のタイミング分の減算処理がなされて遅延時間が算出され、こらの遅延時間がそれぞれの遅延回路に設定される。このことで、ウエハ１が角度θ傾斜した状態においても、それぞれ検査画素Ｓに対して１チップずれた隣接チップにおける対応する位置の画素になっている。
なお、この例では、Ｘ軸に対してウエハ１が時計方向に角θ分傾斜しているが、これとは逆に、反時計方向に角θ分傾いているときには、遅延回路５５，５６における前記の減算処理は、それぞれについてＬ１画素分，２Ｌ１画素分のタイミング分を加算する処理になる。
【００２４】
異物有無判定回路５７は、さらに最大値検出回路５４から直接現在の１１×５画素のエリアＷにおける最大値の画素についてのレベル変換データを受けるが、先に説明したようにそれはここでは基準画素Ｒａについての３ビットデータである。
異物有無判定回路５７は、デジタル値を比較するコンパレータで構成される。これは、検査対象となる画素Ｓすると、これより１チップ後ろの基準画素Ｒａ、そしてこれより１チップ手前の基準画素Ｒｂのそれぞれについてレベル変換された３ビットデータを受けることになる。
異物有無判定回路５７は、まず、基準画素Ｒａ，Ｒｂの輝度信号についての変換されたレベル値を比較していずれか大きい方を選択する。そして選択された基準画素とこの基準画素から１チップずれた検査画素Ｓの３ビットのレベル変換されたデータとを比較してこの検査画素Ｓのデータ値が比較データ値よりも大きいときに、異物有りを示す検出信号を発生して、この検出信号とコントローラ５８からＸ座標，Ｙ座標からなる検出位置データを加えて異物データを生成してこれをバッファメモリ６１に送出する。このとき、異物有無判定回路５７は、異物データの送出の都度バッファメモリ６１のアドレスを更新してバッファメモリ６１の更新されたアドレス位置に異物データを順次記憶していく。
なお、前記のＸ座標とＹ座標は、制御回路２５あるいはＭＰＵ６３から異物検出部５０に送出される。
【００２５】
ところで、前記したパターン側変換回路５２ａと異物側変換回路５２ｂは、それぞれＲＡＭで構成され、Ａ／Ｄ５１からＡ／Ｄ変換データを受け、検出された輝度信号のデジタル値をアドレスとして前記のＲＡＭをアクセスし、アクセスしたアドレスから読み出したデータをレベル変換したレベル値とする。これにより輝度信号のレベルに応じた３ビット８階調の１つのレベル変換されたデータを得る。
この変換によりそれぞれの輝度信号は、図３に示すような多段階に応じてパターン側Ｐ０〜Ｐ７，異物側Ｓ０〜Ｓ７の８段階の１つの値にされる。しかも、ここでの輝度信号に対する多値化レベルの変換は、異物側変換回路５２ｂの各段における変換階段の幅がパターン側変換回路５２ａの変換階段の幅よりも大きくなっている。これにより異物側の輝度信号、すなわち検出信号が圧縮されてレベル変換される。
【００２６】
ＲＡＭに記憶されるデータは、コントローラ５８がデータ変換テーブルとして有している。このテーブルを参照してコントローラ５８は、輝度信号のそれぞれの値をＲＡＭのアドレス値として、例えば、図３に示す変換レベル“０”から“７”までの８段階の３ビットデータをＰ０〜Ｐ７を記憶する。すなわち、コントローラ５８は、パターン側変換回路５２ａのＲＡＭには、そのアドレス０，１にＰ０として“０”を、アドレス２，３にＰ１として“１”を、アドレス４，５にＰ２として“２”を、アドレス６，７にＰ３として“３”を、アドレス８〜１５にＰ４として“４”を、アドレス１６〜２３にＰ５として“５”を、アドレス２４〜３９にＰ６として“６”を、アドレス４０〜６４にＰ７として“７”をそれぞれ記憶する。
同様にして、コントローラ５８は、異物側変換回路５２ｂのＲＡＭには、そのアドレス０〜７にＳ０として“０”を、アドレス８〜１５にＳ１として“１”を、アドレス１６〜２３にＳ２として“２”を、アドレス２４〜３１にＳ３として“３”を、アドレス３２〜６３にＳ４として“４”を、アドレス６４〜９５にＳ５として“５”を、アドレス９６〜１５９にＳ６として“６”を、アドレス１６０〜２５５にＳ７として“７”をそれぞれ記憶する。なお、異物側のレベル変換における一番低いレベルには、オフセット分として初期値Ｃを付加するとよい。このような場合には、輝度信号のレベルの範囲の最後の各アドレス値にＣ分を加算すてシフトさせて記憶すればよい。
【００２７】
次に、このそれぞれに相違する幅の階段を持つ多値化レベル変換について図３に従って説明する。
先に説明したように、受光素子の受光条件が変動したり、光学的な検出条件が変動しあるいは異なったりすると、同じパターンに対して検出レベルが変化して検出誤差が発生する。しかし、同一ウエハの隣接するチップ間では、前記の受光条件や検出条件についてはほぼ同じ程度の影響を受けることが多いので、一方を基準として他方の輝度信号のレベルを比較すれば、受光条件や検出条件の変動についての影響は比較的抑制される。しかも、多段階において輝度信号のレベルを変換するようにすれば、受光条件あるいは検査条件に応じて変換値がたとえ変動したとしても、異物検出側のチップの輝度信号とこれの比較基準となる隣接するチップの輝度信号とが同じような変動を受けるので比較条件としての変換値の相対的な意味での変動はほとんどない。
この考え方を採れば、パターンのところはパターンのところと、パターン以外のところはパターン以外のところとで比較されるので、パターンのところとこれ以外のところとを区別する必要はなくなる。しかし、このような考え方を採っても、隣接チップの同じ位置での比較では、基準側の輝度信号のレベルが低下し、一方、検出側のパターン部分の輝度信号のレベルが大きくなった場合に、検出側の輝度信号のレベルが基準側の輝度信号のレベルを越えてしまうこともある。このような場合には、異物についての誤検出が起きる。
【００２８】
ところで、異物に対する輝度信号のレベルは、多数のウエハについて実験した結果にれば、パターンの上の異物でも、そうでない場所に乗った異物でも、それぞれにおいて、異物が乗っているものは、異物が乗っていないものに対して、輝度信号のピークレベルにおいて平均値として４倍程度以上高いものが得られる。ただし、これは、検出レベルの低い輝度信号の場合はもっと低くなる。また、検出光学系の精度をよくすれば、前記とは多少倍率が異なってくる。
前記の実験結果に従って倍率を４倍として検出レベルの高い輝度信号を基準として異物検出をすることにすれば、異物検出側の輝度信号を１／４に圧縮して基準側との間で大小比較をしても異物は検出できる。
すなわち、パターンに異物が乗ったときの輝度信号のレベルは平均的にみて４倍以上あるので、たとえ１／４にレベルが圧縮されて異物検出側レベル変換回路５２ｂによりレベル変換されたとしても、その変換レベルは、パターン側レベル変換回路の５２ａによる隣接チップにおける輝度信号に対する変換レベルを越える範囲にある。したがって、高いレベルの輝度信号を基準として異物の検出はできる。
【００２９】
このように検出側の輝度信号を圧縮すれば、検出側の異物の乗っていないパターン部分の変換レベルを低下させることができる。輝度レベルが高い多少もの除いて、これにより基準側のパターンの変換レベルが低い場合であっても検出側のパターン部分の変換レベル値をこれよりも低いものにを抑えることができる。したがって、前記の異物の誤検出を抑制することができる。
このような理由で、実施例としては、輝度信号に対する検出レベルを１／４に圧縮する。そのために、異物検出側のレベル変換幅を４倍にする。このような多段階のレベル変換について示すのが図３である。輝度信号Ｌ１がパターン以外のところの輝度信号である。輝度信号Ｌ２がパターン部分の輝度信号であり、これらに異物が乗っているときの輝度信号がそれぞれＬＳ１，ＬＳ２である。
具体的な変換の幅としては、図３では、例えば、８ビット２５６階調における１／４の６４階調（＝２５６／４）を異物の乗っていないパターン側の輝度信号のレベルの範囲に割り当て、これを８段階に分割する。そこで、パターン側（Ｐ側）の８段階の段階分けをＰ７＝４０以上〜６４まで、Ｐ６＝２４以上〜４０未満、Ｐ５＝１６以上〜２４未満，Ｐ４＝８以上〜１６未満、Ｐ３＝６以上〜８未満、Ｐ２＝４以上〜６未満、Ｐ１＝２以上〜４未満、Ｐ０＝０〜２未満とする。
【００３０】
これに対し、異物側（Ｓ側）の８段階のレベル変換は、Ｓ７〜Ｓ０がＳ＝ｎ×Ｐであって、ｎ＝４として、Ｓ７＝４×Ｐ７＝１６０以上〜２５５まで、Ｓ６＝４×Ｐ６＝９６以上〜１６０まで、以下同様にして、Ｓ５＝６０以上〜９６未満，Ｓ４＝３２以上〜６４未満、Ｓ３＝２４以上〜３２未満、Ｓ２＝１６以上〜２４未満、Ｓ１＝８以上〜１６未満、Ｓ０＝０〜８未満とする。
なお、レベル変換のためにＲＡＭに記憶した先の各データは、上記の数値に対応している。
また、パターン側の変換レベルであるパターン側（図のＰ側）から異物側（図のＳ側）の変換レベルであるＳ側を求める場合には、前記ｎ＝４に限定されるものではなく、Ｓ側のレベル変換において、パターンを異物と誤検出することが防止される程度に異物側の輝度信号のレベルを低減する圧縮ををすればよい。特に、より低いレベルの輝度信号において異物検出をする場合には、ｎは、１より大きく、４以下の値を採る。
【００３１】
一般的には、異物側レベル変換回路５２ｂの輝度信号に対する多値レベル変換の各段の幅は、異物が乗ったときの輝度信号の平均値と異物が乗っていないときの輝度信号の平均値との比率をｎとしたときに、異物側レベル変換回路５２ｂの多値レベルへの変換段階の各段の幅がパターン側レベル変換回路５２ａの多値レベルへの変換段階の各段の幅に対してｍ倍（ただし１＜ｍ＜ｎ）になっていればよい。
また、このような輝度信号のレベルを圧縮変換する各データは、実験値として求めてもよい。実験値としてレベル変換の各段階幅を求める場合には、例えば、実験値に応じてＳ＝Ｐ＋ｋ＋Ｃの式を採用して、ｋの値を段階的にレベルが上がるに従って大きく採る。また、Ｐ０については、前記Ｃを初期値としてその範囲を０〜ｋ＋Ｃ未満とし、各段の値に初期値Ｃ分を加えてその範囲を初期値分だけシフトさせるようにしてもよい。
このような式において求めたデータは、コントローラ５８のデータ変換テーブルに記憶される。そして、このテーブルのデータは、データ処理部６のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６３の制御によりデータとしてコントローラ５８の内部メモリに設定される。このようにすれば、データ値は、マイクロプロセッサ６３の制御により外部から任意に設定できるようにすることができる。
【００３２】
これにより図３による８段階の多値化でそれぞれのレベルが８階調のいずれかに変換され、異物有無判定回路５７で比較される。なお、比較基準は、所定のエリアの中の最大値であるが、これは、検査画素に対応する位置の画素のデータＲａ，Ｒｂであってもよい。
ところで、実施例では、検査チップにおける検査領域からの輝度信号と隣接チップからの輝度信号とを同一の輝度信号を遅延回路で遅延させることで発生させている。この場合、例えば、１チップ遅延回路５５の位置をＡ／Ｄ５１と異物側レベル変換回路５２ｂとの間に移動させて異物側レベル変換回路５２ｂとパターン側レベル変換回路５２ａとがそれぞれ異物検査領域からの輝度信号と隣接チップからの輝度信号を受けるようにしてもよい。さらに、１チップ遅延回路５５の位置を２チップ遅延回路５６と並列になるように最大値検出回路５４の出力に移動させてもよい。
【００３３】
また、実施例では、１チップ−θずれ分遅延回路と２チップ−θずれ分遅延回路を設けているが、これは、隣接チップの対応する画素位置の検出信号が得られればよく、１チップ−θや２チップ−θに限定されるものではない。また、これらの遅延時間は、固定になっているが、載置されたウエハの傾きθを検出してこれに応じてコントローラあるいはＭＰＵからのデータによりウエハの傾きθに対応して算出された遅延時間を、その都度、それぞれの遅延回路に設定するものであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、この発明にあっては、画素対応に検出信号（輝度信号）を発生する画素に対応して配列された複数の検出部を有する光学センサを設けて、ウエハをこの検出部の配列に対して傾斜させることで、受光光学系をウエハに対して傾斜させるようにしているので、投光光学系も受光光学系に合わせればウエハに対して傾斜照射することが可能になる。そして、得られた輝度信号については、傾斜に応じて決定される隣接チップの対応位置の画素を検出するずれ分だけ遅延させて比較するようにしているので、受光部が傾斜状態での検出であっても、通常の傾斜のないときの隣接チップでの比較検出と同様な関係が保持できる。
その結果、パター付き異物検査について傾斜照射によるより精度の高い検出がＸＹ走査において効率的にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のパターン付きウエハ異物検査装置の一実施例における異物検出部を中心としたブロック図である。
【図２】図２は、その検査状態の説明図である。
【図３】図３は、その多値レベルへのレベル変換の説明図である。
【図４】図４は、回転走査方式の異物検査装置の一例を示す図であって、（ａ）は、その全体的な構成図、（ｂ）は、そのウエハに形成されたチップと走査との関係の説明図、（ｃ）は、各チップにおけるパターンと異物との説明図である。
【符号の説明】
１…被検査のパターン付きウエハ、２…検査領域、
３…投光部、４…受光部、４２…受光器、
４２ａ…ＣＣＤイメージセンサ、４２ｂ…増幅器、
５…異物検出部、５１…Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）、
５２ａ…パターン側の基準レベル変換回路（パターン側レベル変換回路）、
５２ｂ…異物検出側のレベル変換回路（異物側レベル変換回路）、
５３…ラインメモリ、５４…最大値検出回路、
５５…１チップ−θずれ遅延回路、
５６…２チップ−θずれ遅延回路、
５７…異物有無判定回路、５８…コントローラ、
６…データ処理部、６１…バッファメモリ、
６３…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus for a patterned wafer, and more particularly, to a foreign matter inspection apparatus capable of detecting foreign matter with higher accuracy in a foreign matter inspection apparatus for a patterned wafer using an XY scanning method.
[0002]
[Prior art]
In the IC manufacturing process, if foreign matter adheres to the surface of the wafer or various patterns forming the semiconductor region, insulating region, electrodes, wiring, etc., the performance of the IC deteriorates. The apparatus inspects foreign matter on the wafer.
The wafer foreign matter inspection apparatus includes an XY scanning method in which the wafer surface is irradiated with a laser beam to scan the wafer in the X and Y directions, and a wafer is rotated by irradiating the laser beam to spirally or concentrically rotate the wafer. There is a rotation scanning method for scanning.
[0003]
FIG. 4A shows an example of the configuration of a rotary scanning type wafer foreign matter inspection apparatus. In the drawing, reference numeral 1 denotes a patterned wafer having IC chips 11 on which a large number of patterns are formed. The wafer 1 is attracted and fixed to the rotation stage 21 of the rotation mechanism 2. Relative to the surface of the wafer 1, two laser light sources 31A of the light transmitting unit 3, the laser beam L _T from 31B is irradiated with a low angle in the X direction. Irradiated laser beam, a focusing lens 32A, is focused as a spot S _P by 32B forming the foreign matter detection area on the wafer 1. The wafer 1 is rotated in the θ direction by the motor (M) 22 controlled by the control circuit 25. Further, the XY moving mechanism 23 continuously moves in the Y direction or feeds the image in steps. As a result, the surface of the wafer 1 is scanned in spiral or concentric by spot S _P.
[0004]
The scanning of the spot S _P, and the foreign matter adhering to the surface of the wafer 1, the pattern, both generate scattered light L _R, it is focused by the focusing lens 41 of the light receiving unit 4. For example, the light is received by a light receiver 42 including a CCD image sensor and an amplifier. Photodetector 42 outputs a luminance signal i indicating the intensity of the scattered light L _R as a detection signal.
On the other hand, the rotary encoder 24 and the control circuit 25 directly connected to the motor 22 of the rotation mechanism 2 have moved in the Y direction and the angle signal θ indicating the rotation angle of the wafer 1 as shown in FIG. generating a position signal R indicating the scanning position of the spot S _P, the respective output is inputted to the foreign object detector 5 together with the luminance signal i.
At this time, the foreign matter detection unit 5 has received an appropriate threshold value V from the microprocessor (MPU) 63 of the data processing unit 6 in advance. Therefore, the luminance signal i input to the foreign substance detection unit 5 is compared with the threshold value V, and thereby the foreign substance is detected. The foreign matter detection signal (data) is further added to the data of the rotation angle θ of the wafer 1 and the data of the scanning position R to form foreign matter data, and is once transferred to the buffer memory 61 of the data processing unit 6 and stored.
[0005]
When the detection of foreign substances on the entire surface of the wafer 1 is completed, the stored foreign substance data is converted from Rθ coordinates to XY coordinates by the coordinate conversion section 62 and displayed on the output section 7 composed of a CRT display or the like on a map.
As shown in FIG. 4C, the relationship between the wiring pattern and the like formed on the IC chip 11 and the irradiation light is such that the pattern PT is parallel or perpendicular to the orientation flat (OF) of the wafer 1. It is formed in the direction. On the other hand, the foreign matter Q is randomly scattered in the pattern PT and other plain portions. There is respectively in both the scattered light L _R, wherein, the foreign matter Q generates a substantially omnidirectional scattered light corresponding to its size. On the other hand, the scattered light of the pattern PT is stronger at the edge E than at its surface, and has directivity depending on the direction of the pattern PT.
[0006]
Next, the configuration of the XY scanning type foreign matter inspection apparatus will be described with reference to FIG. In the XY scanning method, the motor 22 which is a rotation mechanism of the wafer 1 in FIG. 4 is used simply for performing alignment so that the orientation flat is parallel to the X axis or the Y axis. The XY scanning is performed by the XY moving mechanism 23. Further, the light projecting unit 3 is normally a laser light source 31A, the one laser beam _{L T} either 31B is used. Further, in the XY scanning method, instead of the angle signal θ and the position signal R, the X and Y coordinates are sent from the control circuit 25 or the MPU 63 to the foreign matter detection unit 5. Then, the coordinate conversion unit 62 is deleted.
In the XY scanning type foreign matter inspection apparatus, the control circuit 25 drives the motor 22 to position the orientation flat of the wafer 1, and when this is completed, the control circuit 25 drives the XY moving mechanism 23 to perform XY scanning. Do. Then, foreign matter detection is performed at each scanning point.
In this type of foreign matter inspection apparatus, scattered light from the wafer is usually detected by a detection optical system provided in a vertical direction. Then, a laser beam is irradiated at about 45 ° at an angle projected on a horizontal plane to receive reflected light from the pattern. Thereby, the scattered light from the pattern in the vertical direction is reduced, and the accuracy of foreign matter detection can be improved.
[0007]
By the way, the XY scanning method has an advantage that the position of foreign substance detection can be accurately detected as compared with the rotary scanning method, but the inspection efficiency is lower than that of the rotary scanning method. Therefore, in order to increase the testing efficiency in XY scanning method, by converging the laser beam L _T of the light emitting unit 3 in a line to line foreign matter detection region formed on the wafer, CCD one-dimensional photodetector 42 An image of a line-shaped foreign substance detection area is formed on the image sensor, and foreign substance detection is performed by XY scanning. The applicant has filed an application of this type of invention as Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-170986 , entitled "Foreign matter inspection device".
In addition, in order to increase the inspection accuracy for foreign matter, the applicant has proposed that foreign matter detection is performed by comparing foreign matter detection values of substantially the same position of adjacent chips. The applicant has filed an application of this type of invention as Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-203711 , entitled "Apparatus for inspecting foreign matter on patterned wafer".
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the detection values at substantially the same position of adjacent chips are compared with each other as in the present invention, the line sensor of the light receiving optical system uses a wafer ( (A pattern formed on a wafer). On the other hand, in order to perform more accurate foreign substance detection, it is preferable to irradiate the wafer with a laser beam inclined to reduce scattered light from the pattern. However, when a line-shaped foreign object detection area is formed using a line sensor and the detection values are compared with each other, it is necessary to make the foreign object detection area parallel or perpendicular and to tilt the projection optical system so that the irradiation light is tilted. Is difficult.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem of the related art, and to provide an XY scanning type foreign substance inspection apparatus for a patterned wafer which can improve the inspection precision of the foreign substance and the throughput of the foreign substance inspection. Is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the configuration of a foreign object inspection apparatus for a patterned wafer is such that a patterned wafer having a pattern formed as an IC chip is irradiated with a laser beam at a predetermined angle, and the wafer is irradiated with the laser beam. In a foreign substance inspection apparatus that performs XY scanning and receives the scattered light, obtains a detection signal corresponding to the intensity of the received light, and detects a foreign substance in accordance with the detection signal, the scattered light is received corresponding to each pixel, and An optical sensor having a plurality of detectors arranged to generate the detection signal for each pixel, a delay circuit that receives the detection signal from the optical sensor and delays the detection signal for a predetermined time, and an output of the delay circuit and the optical sensor A determination circuit that determines the presence or absence of a foreign object by comparing the detection signal with the detection signal of the optical sensor. If you are inclined at a predetermined angle, the predetermined time corresponds to the predetermined angle time timing shift amount for detecting the pixels of the same position in adjacent chips are determined according to the said XY scanning with respect to the adjacent A predetermined pixel range is set for the same position of the chip to be detected, and the level of the detection signal having the maximum value selected from the predetermined pixel range is to be compared by the determination circuit .
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As described above, according to the present invention, an optical sensor having a plurality of detectors arranged to generate a detection signal (luminance signal) corresponding to a pixel is provided, and the wafer is set at a predetermined angle with respect to the arrangement direction of the detectors of the optical sensor. Incline. As a result, the pattern formed on the wafer is also inclined. As a result, scattered light from the pattern in the vertical direction is reduced, and more accurate foreign substance detection can be performed for each pixel.
In this case, the light projecting optical system and the light receiving optical system do not need to be specially inclined as in the related art. In addition, since the detection signal (luminance signal) obtained from the light receiving optical system is delayed and compared by the detection deviation of the pixel at the corresponding position of the adjacent chip determined according to the inclination of the array, the foreign substance detection is performed as follows. The relationship is similar to that of comparison detection between adjacent chips when not tilted.
As a result, even in the case of XY scanning, in a foreign substance inspection of a puttered wafer, highly accurate foreign substance detection can be efficiently performed by oblique irradiation corresponding to pixels in a linear detection area.
[0011]
Another feature of the foreign matter inspection apparatus for a patterned wafer according to the present invention is that, in addition to the above-described configuration, a detection signal from the optical sensor is received and the detection signal is multi-staged in accordance with the level of the detection signal. It has a level conversion circuit for converting the value into one of the value levels. The delay circuit receives a signal obtained by converting the detection signal of a certain chip by the level conversion circuit and outputs the signal to the determination circuit. The determination circuit includes a signal from the delay circuit and a chip adjacent to the certain chip. The presence / absence of a foreign substance is determined by comparing a signal indicating a converted level obtained by converting the detection signal at the same position as described above with the level conversion circuit.
As described above, according to the other invention, the so-called multi-level conversion of converting the detection signal, that is, the luminance signal into one of the multi-level levels including a plurality of predetermined steps is performed. The obtained level is compared with a converted level obtained by similarly multi-leveling a luminance signal (detection signal) at a similar position of an adjacent chip. In this way, the level of the comparison reference value can be obtained each time from the adjacent chip without being fixed. That is, according to the present invention, the foreign matter detection threshold can be obtained in a state where the foreign matter detection threshold dynamically changes according to a light receiving condition or an inspection condition according to a place to be inspected. In addition, since the conversion values are set in multiple stages, even if the conversion values fluctuate according to the light receiving conditions or inspection conditions, the luminance signals of the chip on the foreign matter detection side and the adjacent chip serving as a comparison reference for the chip are Since there is a similar variation, there is almost no relative variation in the converted value as a comparison condition.
It should be noted that even if the level conversion to the multi-valued level is performed on the analog detection signal itself (to be described below as a luminance signal), the luminance signal is A / D converted and once digitized to a converted digital value. You may go to. The embodiment described below is the latter case.
[0012]
By the way, when the inspection target is a pattern, large scattered light is generated, and the level of the luminance signal is increased. According to the present invention, since the target for obtaining the comparison reference value is the adjacent chip, the place where the luminance signal is obtained is different. Therefore, there may be a case where only a low comparison reference value is obtained. In such a case, when the above-described comparison detection is performed, a pattern having a higher level on the detection side than the reference side is detected as a foreign substance.
In order to avoid such a situation, in the present invention, first and second level conversion circuits are provided for the multi-level conversion. As a result, a first level conversion circuit obtains a first level by converting a luminance signal (first luminance signal) for foreign matter detection into a first level conversion circuit, and detects foreign matter in a chip adjacent to a chip which is detecting foreign matter. A luminance signal (second luminance signal) is obtained from a position corresponding to the position to be performed, and the level is converted by a second level conversion circuit to obtain a second level. Then, the first level and the second level are compared with each other. At this time, the first level conversion circuit performs compression conversion such that the level conversion value of the first luminance signal for the pattern portion is lower than the level conversion value of the reference-side pattern portion. The details of the compression will be described later. This prevents the pattern portion from being erroneously detected as a foreign substance.
[0013]
Therefore, in the embodiment described below, the level conversion circuit is composed of two: a pattern side level conversion circuit (first level conversion circuit) and a foreign matter side level conversion circuit (second level conversion circuit). Is done. The conversion to the multi-valued level by these is performed in eight steps in the embodiment. Further, the width of each of the eight stages of conversion of the luminance signal of the foreign substance level conversion circuit into a multi-valued level is greater than the width of each stage of the conversion of the luminance signal into a multi-valued level of the pattern side level conversion circuit. And it is set to about four times. As a result, the conversion of the luminance signal to the multi-valued level by the foreign matter side level conversion circuit is compressed to 1/4.
Note that the level conversion circuit does not necessarily need to be separated into two as described above. Simply, each luminance signal is level-converted by one level conversion circuit, and even if the multi-valued levels of the corresponding positions of the respective chips are compared with each other, the effect that the detection condition is less susceptible than in the past is obtained. can get.
[0014]
Further, as the plurality of steps for determining the level of the conversion source of the level conversion, three or more steps are preferable.
Further, the pattern-side level conversion circuit generates a level-converted reference level, which is a comparison reference for foreign substance detection. This is because the pattern is formed in the portion, and in the XY scanning method, most of the signal indicating the converted level generated by this circuit is related to the luminance signal obtained at that time from the pattern. In this regard, the foreign matter-side level conversion circuit generates a signal indicating the level obtained by level-converting the luminance signal for foreign matter detection.
By the way, as the sensor for generating the luminance signal, in the embodiment, a one-line CCD sensor is used in which a large number of detection elements are arranged in one line to generate a luminance signal corresponding to the detection elements. Can use an optical sensor that generates a luminance signal as a detection signal corresponding to a large number of pixels, and is not limited to a one-line optical sensor.
[0015]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram mainly showing a foreign substance detection unit in one embodiment of a patterned wafer foreign substance inspection apparatus of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of the inspection state, and FIG. FIGS. 4A and 4B are diagrams showing an example of a rotary scanning type foreign matter inspection apparatus, in which FIG. 4A is an overall configuration diagram, and FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram of the relationship between the chip and the scanning performed, and FIG. 4C is an explanatory diagram of a pattern and foreign matter in each chip.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wafer, and the wafer 1 is inclined in a clockwise direction with respect to the X-axis which is a main scanning direction by an angle θ, for example, in a range of about 20 degrees to 45 degrees, as shown in FIG. It is mounted on an XY moving table (not shown). OF is the orientation flat of the wafer 1. Reference numeral 3 denotes a light projecting unit shown in FIG. 4 in the above-described XY scanning, and forms a striped foreign substance detection area 2 on the wafer 1.
[0016]
Reference numeral 4 denotes a light receiving section shown in FIG. 4, and in this embodiment, particularly, this is constituted by a CCD image sensor 42a and an amplifier 42b . The light emitting unit 3 and the CCD image sensor 42a in the light receiver 42 of the light receiving unit 4 are arranged parallel to the X axis. Therefore, the arrangement direction of the plurality of detection elements arranged corresponding to the pixels of the CCD image sensor 42a is inclined at an angle -θ with respect to the X axis (= wafer 1).
As shown in FIG. 2, an IC chip pattern is formed on the wafer 1, and the light projecting unit 3 irradiates the wafer 1 with a laser beam at a predetermined elevation angle from the surface thereof, and scans the wafer 1 in an XY scan. I do. The scattered light from the wafer 1 generated in accordance with the scanning is received by the CCD image sensor 42a, and a luminance signal corresponding to a pixel obtained according to the received light is transmitted from the CCD image sensor 42a to the amplifier 42b as a detection signal. , Where it is amplified. The amplified luminance signal i is then sent to the foreign matter detection unit 50.
[0017]
Reference numeral 50 denotes a foreign matter detection unit, which corresponds to the foreign matter detection unit 5 in FIG. The foreign matter detection unit 50 includes an A / D conversion circuit (A / D) 51, a level conversion circuit 52a (hereinafter referred to as a pattern-side conversion circuit 52a) that obtains a comparison reference level by performing level conversion on a luminance signal obtained from the pattern, Level conversion circuit 52b (hereinafter referred to as foreign substance conversion circuit 52b) for converting the level of the luminance signal for image data, line memory 53, maximum value detection circuit 54, 1 chip-.theta. Shift delay circuit 55, and 2 chip-.theta. Shift delay circuit. 56, a foreign substance presence / absence determination circuit 57, and a controller 58.
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a foreign object detection region formed on the wafer by the laser beam L _T by the light transmitting unit 3 in a line shape, the CCD image sensor 42a of the photodetector 42 Then, an image of a line-like foreign substance detection area is formed on the image forming apparatus, and foreign substance detection is performed by XY scanning. Here, the CCD image sensor 42a is a long one-line sensor of about 5000 pixels. In addition, the coordinate conversion unit 62 in FIG. 4 is unnecessary because of the relationship between the XY scanning method and is omitted.
[0018]
The A / D 51 receives an analog luminance signal i generated corresponding to each detection pixel from the light receiver 42 including the CCD image sensor 42a and the amplifier 42b, and converts the analog luminance signal i into an 8-bit 256-gradation digital value. To the pattern side conversion circuit 52a and the foreign matter side conversion circuit 52b.
The pattern-side conversion circuit 52a and the foreign-matter-side conversion circuit 52b receive the data of the A / D 51, convert the data to one of three-bit eight-level multi-levels, and convert the data to multi-levels. 3-bit data indicating one of eight levels is generated according to the level. Here, the level conversion stage for the level of the luminance signal i is different between the pattern side conversion circuit 52a and the foreign matter side conversion circuit 52b.
The line memory 53 receives the 3-bit 8-level multilevel data of the pattern-side conversion circuit 52a and converts the level of each pixel into 55 pixels corresponding to an area of 11 × 5 pixels. The bit data is buffered, and 55 pixels of the buffered 3-bit data are sent to the maximum value detection circuit 54 in parallel.
[0019]
As a specific circuit of the line memory 53, the line memory 53 is composed of shift registers of 55 stages each provided three in parallel corresponding to three bits of multilevel data. The output of each stage of the three shift registers is sent to the maximum value detection circuit 54, respectively. The three shift registers receive the 3-bit data level-converted by the pattern-side conversion circuit 52a in parallel, one bit at a time, and shift one bit each time they are received. As a result, the oldest level conversion data is discarded, the latest data for 55 pixels (predetermined amount) is always stored, and these outputs are sent to the maximum value detection circuit 54.
The line memory 53 may be configured by a FIFO memory that stores data of 55 pixels instead of the shift register. In this case, the output data of the pattern-side conversion circuit 52a is sequentially stored in the FIFO memory, and the stored data is output to a register for 55 pixels of 3 bits provided in the maximum value detection circuit 54.
[0020]
The maximum value detection circuit 54 is a circuit that determines the data having the maximum value from the multi-valued data of 55 pixels of 3 bits and sends the data to the delay circuit 56 and the foreign substance presence / absence determination circuit 57, and detects a large value. It has many large value detection circuits 540. Each of the large value detection circuits 540 digitally compares two data of the level-converted 3-bit data of the pixel A and the level-converted 3-bit data of the pixel B, and according to the comparison result of the comparator 54a. A latch circuit 54b for latching the larger of the converted data of the pixels A and B. Here, each large value detection circuit 540 is sequentially connected in a step-by-step manner in a tournament system, and detects the maximum value of a 3-bit level value of 55 pixels. That is, a large stage is detected at a certain stage, the large ones detected at the previous stage are compared at the next stage to detect a large one, and the maximum value of the level values is detected at the last stage at the last large value detection. Obtained in the latch circuit 54b of the circuit 540.
[0021]
One chip-θ shift delay circuit 55 receives 3-bit data indicating one of eight levels from foreign substance conversion circuit 52b. With reference to the pixel Ra at the center position of the 11 × 5 pixel area W (see FIG. 2) of the maximum value detection circuit 54, the 3-bit data received by the one-chip-θ shift delay circuit 55 becomes the pixel Ra. On the other hand, the level of the luminance signal of the pixel S at a position shifted by the number of pixels corresponding to one chip minus θ by subtracting the pixel shift determined by the tilt angle θ with respect to the X axis of the wafer 1 from the pixel position of one chip. Converted value. As shown as an inspection pixel S in the center of FIG. 2, the one-chip-θ shift delay circuit 55 has a shift corresponding to the sampling timing of 5000 × 5-L1 pixel, for example, if one chip is 5000 × 5 pixels. By generating data delayed by one chip-θ time (predetermined time) corresponding to the above, 3-bit data delayed by one chip-θ timing with respect to the pixel Ra is generated. This becomes the multi-level data of the detection pixel S. The foreign object presence / absence determination circuit 57 receives the data converted to the multi-value level of the detection pixel S.
[0022]
Note that the reason for detecting the maximum value in the range of the area W of 11 × 5 pixels is originally that each of the inspection pixel of the chip to be inspected and the pixel located at the position corresponding to the inspection pixel of the adjacent chip. It is sufficient to compare the conversion levels of the luminance signals with each other, but it is impossible to make the positioning accuracy of the detection optical system so high. Therefore, the area W is set in consideration of the deviation of the position accuracy on the reference side from the foreign matter inspection side, and the maximum value is detected in the area W to set the conversion level of the corresponding position. Therefore, the size of the area W is not limited to the range of 11 × 5 pixels, but is determined by the detection position accuracy or the like in the detection optical system of the inspection apparatus.
The two-chip-θ shift delay circuit 56 is a circuit in which the one-chip-θ delay of the one-chip-θ shift delay circuit 55 is reduced to two chips-θ, for example, 5000 × 5-L2. Data that is delayed by a time corresponding to a shift corresponding to the pixel sampling timing is generated. The output receives the 3-bit data output from the maximum value detection circuit 54, generates an output delayed by two chips-θ, and sends the output to the foreign object presence / absence determination circuit 57. Therefore, this corresponds to the luminance signal of the pixel having the maximum value among the data of the area W including the pixel Rb (hereinafter referred to as reference pixel) which is a comparison reference shifted by two chips from the area W including the pixel Ra in FIG. Is output.
[0023]
For convenience of explanation, here, the pixel Rb at the center position corresponding to the pixel Ra is assumed to be the pixel having the maximum value. The positions of these pixels Ra and Rb are subtracted from the timings of the corresponding pixel positions of the adjacent chips before the wafer is tilted by θ by L1 pixels and 2L1 pixels, respectively. The calculated delay time is set in each delay circuit. As a result, even when the wafer 1 is tilted by the angle θ, each pixel is located at a corresponding position in an adjacent chip that is shifted by one chip with respect to the inspection pixel S.
In this example, the wafer 1 is inclined clockwise by an angle θ with respect to the X axis. Conversely, when the wafer 1 is inclined counterclockwise by an angle θ, the delay circuits 55 and 56 The above-described subtraction process is a process of adding a timing corresponding to L1 pixel and a timing corresponding to 2L1 pixel.
[0024]
The foreign matter presence / absence determination circuit 57 further receives the level conversion data for the pixel having the maximum value in the current 11 × 5 pixel area W directly from the maximum value detection circuit 54, but as described above, this is the reference pixel Ra. Is 3-bit data for
The foreign object presence / absence determination circuit 57 is configured by a comparator that compares digital values. That is, when the pixel S to be inspected is received, the level-converted 3-bit data is received for each of the reference pixel Ra one chip behind and the reference pixel Rb one chip before this.
The foreign object presence / absence determination circuit 57 first compares the converted level values of the luminance signals of the reference pixels Ra and Rb and selects the larger one. Then, the selected reference pixel is compared with the 3-bit level-converted data of the inspection pixel S shifted by one chip from the reference pixel, and when the data value of the inspection pixel S is larger than the comparison data value, A detection signal indicating presence is generated, and the detection signal and detection position data including the X coordinate and the Y coordinate are added from the controller 58 to generate foreign substance data, which is transmitted to the buffer memory 61. At this time, the foreign substance presence / absence determination circuit 57 updates the address of the buffer memory 61 each time foreign substance data is transmitted, and sequentially stores the foreign substance data at the updated address position of the buffer memory 61.
The X coordinate and the Y coordinate are sent from the control circuit 25 or the MPU 63 to the foreign substance detection unit 50.
[0025]
The pattern-side conversion circuit 52a and the foreign-matter-side conversion circuit 52b are each composed of a RAM, receive A / D conversion data from the A / D 51, and use the digital value of the detected luminance signal as an address for the RAM. An access is made, and data read from the accessed address is converted to a level value. Thus, one level-converted data of three bits and eight gradations corresponding to the level of the luminance signal is obtained.
By this conversion, each luminance signal is set to one of eight levels of the pattern side P0 to P7 and the foreign matter side S0 to S7 according to the multiple levels as shown in FIG. In addition, in the conversion of the luminance signal to the multi-valued level, the width of the conversion step in each stage of the foreign matter conversion circuit 52b is larger than the width of the conversion step of the pattern side conversion circuit 52a. As a result, the luminance signal on the foreign matter side, that is, the detection signal is compressed and level-converted.
[0026]
The data stored in the RAM is stored in the controller 58 as a data conversion table. Referring to this table, the controller 58 uses the respective values of the luminance signal as the address values of the RAM, for example, and converts the 8-bit 3-bit data of the conversion levels “0” to “7” shown in FIG. Is stored. That is, the controller 58 stores in the RAM of the pattern-side conversion circuit 52a "0" as P0 at addresses 0 and 1, "1" as P1 at addresses 2 and 3, and "2" as P2 at addresses 4 and 5. "," 3 "as P3 in addresses 6 and 7," 4 "as P4 in addresses 8 to 15," 5 "as P5 in addresses 16 to 23, and" 6 "as P6 in addresses 24 to 39. , "7" is stored as P7 at addresses 40 to 64, respectively.
Similarly, the controller 58 stores “0” as S0 at addresses 0 to 7, “1” as S1 at addresses 8 to 15, and S2 at addresses 16 to 23 in the RAM of the foreign matter conversion circuit 52b. “2”, “3” as S3 in addresses 24-31, “4” as S4 in addresses 32-63, “5” as S5 in addresses 64-95, and “6” as S6 in addresses 96-159. Is stored as S7 at addresses 160 to 255, respectively. It is preferable to add an initial value C as an offset to the lowest level in the level conversion on the foreign matter side. In such a case, the last address value in the range of the level of the luminance signal may be shifted by adding C and stored.
[0027]
Next, the multilevel quantization level conversion having steps of different widths will be described with reference to FIG.
As described above, if the light receiving condition of the light receiving element fluctuates, or the optical detection condition fluctuates or differs, the detection level changes for the same pattern and a detection error occurs. However, between the adjacent chips on the same wafer, the light receiving condition and the detection condition are often affected to the same degree. Therefore, comparing the level of the other luminance signal with reference to the light receiving condition and the detecting condition, The influence on the fluctuation of the detection condition is relatively suppressed. Furthermore, if the level of the luminance signal is converted in multiple stages, even if the converted value fluctuates in accordance with the light receiving condition or the inspection condition, the luminance signal of the chip on the foreign matter detection side and the adjacent signal serving as a reference for comparison with the luminance signal are compared. Since the luminance signal of the chip to be processed undergoes the same fluctuation, there is almost no fluctuation in the relative value of the converted value as a comparison condition.
If this concept is adopted, the pattern part is compared with the pattern part and the part other than the pattern is compared with the part other than the pattern, so that there is no need to distinguish the pattern part from the rest. However, even if such a concept is adopted, in the comparison at the same position of the adjacent chip, the level of the luminance signal on the reference side decreases, while the level of the luminance signal on the pattern portion on the detection side increases. The level of the luminance signal on the detection side may exceed the level of the luminance signal on the reference side. In such a case, erroneous detection of a foreign substance occurs.
[0028]
By the way, according to the results of experiments on a large number of wafers, the level of the luminance signal with respect to the foreign matter indicates that the foreign matter on the pattern or the foreign matter riding on a place other than the pattern has the foreign matter on each. The average value of the peak level of the luminance signal is about four times or more higher than that of the non-riding one. However, this is much lower for a luminance signal with a low detection level. If the accuracy of the detection optical system is improved, the magnification will be slightly different from the above.
According to the above experimental results, if the foreign substance is detected based on a luminance signal having a high detection level with a magnification of 4 times as a reference, the luminance signal on the foreign substance detection side is compressed to 1/4, and the magnitude is compared with the reference side. Can detect foreign matter.
That is, since the level of the luminance signal when foreign matter is on the pattern is four times or more on average, even if the level is compressed to １／ and the level is converted by the foreign matter detection side level conversion circuit 52b, The conversion level is in a range exceeding the conversion level for the luminance signal in the adjacent chip by the pattern-side level conversion circuit 52a. Therefore, foreign matter can be detected based on a high-level luminance signal.
[0029]
By compressing the luminance signal on the detection side in this way, it is possible to reduce the conversion level of the pattern portion where no foreign matter is on the detection side. With the exception of some luminance levels being high, even if the conversion level of the pattern on the reference side is low, the conversion level value of the pattern portion on the detection side can be suppressed to a value lower than this. Therefore, the erroneous detection of the foreign matter can be suppressed.
For this reason, as an embodiment, the detection level for the luminance signal is compressed to 1/4. Therefore, the level conversion width on the foreign matter detection side is quadrupled. FIG. 3 shows such a multi-stage level conversion. The luminance signal L1 is a luminance signal other than the pattern. The luminance signal L2 is the luminance signal of the pattern portion, and the luminance signals when foreign substances are on these are LS1 and LS2, respectively.
As a specific conversion width, in FIG. 3, for example, 64 gradations (= 256/4) of ８ of the 8-bit 256 gradations are set within the range of the level of the luminance signal on the pattern side where no foreign substance is placed. And divide it into eight stages. Therefore, the pattern is divided into eight stages on the pattern side (P side) from P7 = 40 to 64, P6 = 24 to less than 40, P5 = 16 to less than 24, P4 = 8 to less than 16 and P3 = 6. More than or equal to less than 8, P2 = 4 or more to less than 6, P1 = 2 or more to less than 4, and P0 = 0 to less than 2.
[0030]
On the other hand, in the level conversion of eight steps on the foreign matter side (S side), S7 to S0 are S = n × P, n = 4, S7 = 4 × P7 = 160 or more to 255, and S6 = S5 = 60 or more to less than 96, S4 = 32 or more to less than 64, S3 = 24 to less than 32, S2 = 16 to less than 24, S1 = 8 Above, it is less than 16 and S0 = 0 to less than 8.
The respective data stored in the RAM for the level conversion correspond to the above numerical values.
When the conversion level on the foreign substance side (S side in the figure) is determined from the conversion side on the pattern side (P side in the figure), the conversion level on the pattern side is not limited to n = 4. In the level conversion on the S side, compression may be performed to reduce the level of the luminance signal on the foreign matter side to the extent that the pattern is not erroneously detected as a foreign matter. In particular, when detecting foreign matter in a lower level luminance signal, n takes a value greater than 1 and 4 or less.
[0031]
Generally, the width of each stage of the multi-level level conversion for the luminance signal of the foreign substance side level conversion circuit 52b is determined by the average value of the luminance signal when the foreign substance is loaded and the average value of the luminance signal when the foreign substance is not loaded. Is n, the width of each stage in the conversion stage of the foreign substance level conversion circuit 52b to the multi-valued level is equal to the width of each stage in the conversion stage to the multi-valued level of the pattern side level conversion circuit 52a. It suffices that it be m times (1 <m <n).
Further, each data for compressing and converting the level of the luminance signal may be obtained as an experimental value. When calculating the step width of the level conversion as the experimental value, for example, the equation of S = P + k + C is adopted according to the experimental value, and the value of k is gradually increased as the level increases. Further, with respect to P0, the range may be set to 0 to less than k + C with C being the initial value, and the range may be shifted by the initial value by adding the initial value C to the value of each stage.
The data obtained by such an equation is stored in the data conversion table of the controller 58. The data in this table is set as data in the internal memory of the controller 58 under the control of the microprocessor (MPU) 63 of the data processing unit 6. In this way, the data value can be arbitrarily set from the outside under the control of the microprocessor 63.
[0032]
As a result, each level is converted into one of eight gradations by multi-leveling in eight stages according to FIG. Note that the comparison criterion is the maximum value in the predetermined area, but this may be the data Ra and Rb of the pixel at the position corresponding to the inspection pixel.
By the way, in the embodiment, the luminance signal from the inspection area in the inspection chip and the luminance signal from the adjacent chip are generated by delaying the same luminance signal by the delay circuit. In this case, for example, the position of the one-chip delay circuit 55 is moved between the A / D 51 and the foreign substance side level conversion circuit 52b, and the foreign substance side level conversion circuit 52b and the pattern side level conversion circuit 52a are respectively moved from the foreign substance inspection area. And a luminance signal from an adjacent chip may be received. Further, the position of the one-chip delay circuit 55 may be moved to the output of the maximum value detection circuit 54 so as to be in parallel with the two-chip delay circuit 56.
[0033]
In the embodiment, the one-chip-.theta. Shift delay circuit and the two-chip-.theta. Shift delay circuit are provided. However, it is only necessary to obtain a detection signal of a corresponding pixel position of an adjacent chip. It is not limited to −θ or two chips −θ. Although these delay times are fixed, the inclination θ of the placed wafer is detected, and the delay calculated in accordance with the inclination θ of the wafer by data from the controller or the MPU accordingly. The time may be set in each delay circuit each time.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the optical sensor having the plurality of detection units arranged corresponding to the pixels that generate the detection signals (luminance signals) corresponding to the pixels is provided, and the wafer is connected to the detection unit. Since the light receiving optical system is tilted with respect to the wafer by tilting the array with respect to the array, it is possible to irradiate the wafer with tilt if the light projecting optical system is also adjusted to the light receiving optical system. Then, the obtained luminance signal is compared by delaying the pixel at the corresponding position of the adjacent chip determined according to the inclination by an amount corresponding to the shift, so that the light receiving unit can be detected in the inclined state. Even if there is a normal inclination, the same relationship as the comparison detection in the adjacent chip when there is no inclination can be maintained.
As a result, more accurate detection of the puttered foreign matter inspection by oblique irradiation can be efficiently performed in the XY scanning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram centering on a foreign substance detection unit in one embodiment of a patterned wafer foreign substance inspection apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the inspection state.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the level conversion to the multilevel level.
FIGS. 4A and 4B are views showing an example of a rotary scanning type foreign matter inspection apparatus, in which FIG. 4A is an overall configuration diagram, and FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram of a pattern and foreign matter in each chip.
[Explanation of symbols]
1 ... wafer with pattern to be inspected, 2 ... inspection area,
3—light-emitting unit, 4—light-receiving unit, 42—light-receiving device,
42a: CCD image sensor, 42b: amplifier,
5 foreign matter detection unit, 51 A / D conversion circuit (A / D),
52a... Reference level conversion circuit on the pattern side (level conversion circuit on the pattern side);
52b: level conversion circuit on the foreign matter detection side (foreign matter level conversion circuit);
53 ... line memory, 54 ... maximum value detection circuit,
55 ... 1 chip-θ shift delay circuit,
56 2 chip-θ shift delay circuit,
57: foreign matter presence / absence determination circuit, 58: controller,
6 data processing unit, 61 buffer memory,
63 : Microprocessor (MPU).

Claims

A laser beam is irradiated at a predetermined angle to a patterned wafer having a pattern formed as an IC chip, and the wafer is XY scanned by the laser beam to receive the scattered light, and according to the intensity of the received light. A foreign matter inspection device that obtains the detected signal and detects foreign matter in accordance with the detected signal, the apparatus having a plurality of detectors arranged to receive the scattered light for each pixel and generate the detection signal for each pixel. An optical sensor, a delay circuit that receives the detection signal from the optical sensor and delays the signal for a predetermined time, and a determination circuit that determines the presence or absence of a foreign object by comparing the output of the delay circuit with the detection signal from the optical sensor Wherein the wafer is inclined at a predetermined angle with respect to the direction in which the detection units of the optical sensor are arranged, and the predetermined time is in the XY scan. The predetermined angle corresponding to the timing shift amount of time to detect the pixel of the same position in adjacent chips are determined according to the predetermined pixel range for similar positions of adjacent chips is set, this A foreign substance inspection apparatus for a patterned wafer, wherein a level of the detection signal having a maximum value selected from a predetermined pixel range is a comparison target of the determination circuit .

The optical sensor further includes an A / D conversion circuit, the optical sensor is a CCD sensor, the detection unit is a detection element of the CCD sensor provided in correspondence with the pixel and arranged in a line, and the detection signal is: 2. The foreign matter on a patterned wafer according to claim 1, wherein the digital value is a digital value obtained by converting a signal detected by the CCD sensor by the A / D conversion circuit, and the determination circuit compares the digital value of the detection signal. Inspection equipment.

A level conversion circuit for converting the level of the detection signal in a certain chip into one of a plurality of multi-level levels, wherein the maximum value is a maximum value of the level converted by the level conversion circuit; The delay circuit receives the data converted by the level conversion circuit , and the determination circuit calculates the maximum value data and the detection signal for the converted level at a similar position of a chip adjacent to the certain chip. 3. The foreign matter inspection apparatus for a patterned wafer according to claim 2, wherein the presence or absence of foreign matter is determined by comparing the converted level data obtained by the level conversion circuit.

The plurality of stages are three steps or more, and the level conversion circuit has first and second level conversion circuits for receiving the detection signal, and the first level conversion circuit multi-levels the detection signal. greater than the width of each stage of the multi-level conversion for the detection signal of width the second level conversion circuits of each stage of the level conversion, Keru you to chip output of the first level converting circuit is the the assigned as indicating the converted level, the second level converting circuit of the patterned wafer output according to claim 3, characterized in that assigned to a signal indicating a level which is our Keru the conversion to the adjacent chips of Foreign matter inspection device.

Furthermore, it has a buffer memory and a maximum value detection circuit ,
The detection signal is digitized first data,
The first level conversion circuit performs level conversion on the first data to generate second data,
The second level conversion circuit converts the level of the first data to generate third data,
The buffer memory receives the second data, discards the oldest data, and stores a predetermined amount of data corresponding to the predetermined pixel range ;
It said maximum value detecting circuit outputs it from the data stored in the buffer memory by detecting the maximum value as the fourth data,
The delay circuit receives one of the fourth data and the third data and delays the time by a time corresponding to a timing corresponding to a detection position shift of one chip,
The determination circuit compares data on the side delayed by the delay circuit with data on the non-delayed side of the fourth data and the third data, and determines that the value of the third data is the fourth data. 5. The apparatus according to claim 4, wherein it is determined that there is a foreign substance when the data value exceeds the value of the data.