JP3709426B2 - Surface defect detecting method and surface defect detecting device - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
半導体用のシリコンウエハのエッジ部の微少凹凸状の欠陥およびその他の鏡面板の上にある微少凹凸状の欠陥を検出することができる表面欠陥検出方法および表面欠陥検出装置に関する。 It relates to a surface defect detection method and surface defect detection apparatus can detect the minute uneven defect is on the fine concavo-convex defects and other specular plate of the edge portion of the silicon wafer for semiconductor.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
半導体の形成に用いるシリコンウエハのエッジ部の検査は、鏡面部の検査と比べてこれまで重視されてこなかった。 Inspection of the edge portions of the silicon wafer for use in semiconductor formation, has not been emphasized far as compared with the inspection of the mirror surface portion. ところが、半導体用のシリコンウエハのエッジ部に、打痕、クラック、微少突起およびパーティクルの付着などの欠陥があると、この欠陥が原因でシリコンウエハに致命的な不具合が発生することがある。 However, the edge portions of the silicon wafer for semiconductor, dents, cracks, if there is a defect such as fine projections and adhesion of particles, sometimes the defect is fatal defect occurs in the silicon wafer caused.
【0003】 [0003]
シリコンウエハのエッジ部に打痕、クラック等がある場合では、熱処理工程などの工程でシリコンウエハに熱が加えられると、これらの欠陥が原因となってシリコンウエハの鏡面部すなわち半導体回路が形成される面にクラックが発生して不良品となるおそれがある。 Dent on the edge portion of the silicon wafer, in the case where there is a crack or the like, when heat is applied to the silicon wafer in step such as heat treatment step, the mirror surface part that is, the semiconductor circuit of the silicon wafer caused these defects are formed may become defective cracks are generated in that surface.
【0004】 [0004]
一方、シリコンウエハのエッジ部にパーティクルが付着している場合では、工程が進むにつれてこのパーティクルが鏡面部に転位して付着するおそれがある。 On the other hand, if the particles are adhered to the edge portion of the silicon wafer, there is a risk that the particles as process proceeds adheres rearranges the mirror surface portion. あるいは、打痕、クラック部の一部が剥離し鏡面部に付着するおそれがある。 Alternatively, there is a possibility that dents, part of the crack portion adhered to the release mirror unit.
【0005】 [0005]
近年、LSIの集積度が高くなり、ファインピッチ化の要求が高まるにつれてシリコンウエハの鏡面部にこのような微少なパーティクルが付着したり、鏡面にクラックが発生したシリコンウエハを次に工程に供給するのを完全に排除しなければならず、そのためには半導体用のシリコンウエハのエッジ部に打痕、クラック、パーティクルの付着などの欠陥の有無を厳密に検査する必要がある。 In recent years, high integration of LSI, and supplies as demand for fine pitch increases or adhered such fine particles to the mirror surface of the silicon wafer, the next step the silicon wafer cracks occur in mirror It must completely precludes, for which the dents on the edge portion of the silicon wafer for semiconductor, cracks, it is necessary to strictly inspected for defects such as adhesion of particles.
【0006】 [0006]
半導体用のシリコンウエハのエッジ部以外の鏡面の微少凹凸欠陥検査には、鏡面仕上げされている表面に平行光線を当てて、コリメートレンズにより反射輝度の濃淡を発生させることにより、表面の微少凹凸の検査を行うことができる。 The mirror surface of the fine irregular defect inspection other than the edge portion of the silicon wafer for semiconductors, by applying a parallel light beam to the surface being mirror-finished, by generating the contrast of reflection luminance by the collimator lens, a minute unevenness of the surface it is possible to perform the inspection.
【0007】 [0007]
しかし、この検査方法をシリコンウエハのエッジ部の表面の微少凹凸の検査に用いることはできない。 However, it is not possible to use this test method to test a minute unevenness of the surface of the edge portion of the silicon wafer. なぜなら、シリコンウエハのエッジ部は、幾つかの平面部とR部分からなるために、一定方向の平行光では一つの面のみが検出可能であり、他の平面部およびR部の欠陥の有無を判別することができる画像を撮像することができない。 This is because the edge portion of the silicon wafer, in order to consist of several flat portion and R moiety, only one surface is parallel light having a constant direction are possible detect the presence or absence of a defect of the other flat portion and R unit it is impossible to capture an image which can be discriminated.
【0008】 [0008]
そこでシリコンウエハなどの面取りあるいはテーパを有するエッジ部の検査について幾つかの提案がなされている。 Therefore several proposals for the inspection of the edge portion having a chamfered or tapered such as a silicon wafer has been made.
【0009】 [0009]
特許2999712号ではレーザーの回折現象を利用して凹凸欠陥を検出する方法が開示されているが、この方法では微細クラックや微少突起の欠陥を検出することが困難であり、さらに汚れに過剰に検出するという不具合がある。 A method of detecting the irregular defect by utilizing the diffraction phenomenon of a laser in patent 2,999,712 discloses, it is difficult in this method to detect defects in micro cracks and small projections, further excess detect dirt there is a problem that.
【0010】 [0010]
また特開平2000.4653 7号公報にはエッジ面の欠陥内部に焦点を合わせて欠陥と研摩くずなどと区別して欠陥の検出を行う方法が提案されているが、被写界深度を浅くすることが必要であり、ウエハの偏心や撮像装置のアライメント誤差などにより微細クラックや微少突起の検出が困難である。 Also the Japanese Patent Laid-Open 2000.4653 7 discloses a method for detecting a defect as distinguished from a defect and the polishing scraps focused on defect inside of the edge surface has been proposed, to shallow the depth of field It requires, due misalignment of wafer eccentricity and an image pickup apparatus that is difficult to detect the micro-cracks or micro protrusions.
【0011】 [0011]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上術したように、半導体用のシリコンウエハのエッジ部以外の鏡面の凹凸欠陥検査に用いられている検査方法では、ほぼ平坦な面以外の表面の凹凸状欠陥の検査に用いることができない。 As above procedure, the inspection method used in the mirror surface of the irregular defect inspection other than the edge portion of the silicon wafer for a semiconductor can not be used for inspection of irregularity defects on the surface other than the substantially planar surface.
【0012】 [0012]
また今まで提案されているエッジ部の欠陥を検出する方法は、上記の説明から明らかなように微少クラックおよび微少突起を検出するのに適切な方法とはいえず、また、表面の汚れを欠陥と過って認識するおそれがある。 The method for detecting a defect of the edge portions that have been proposed to date, not be said suitable method for detecting small cracks and small projections As apparent from the above description, also the contamination of surface defects there is a possibility to recognize tinge with.
【0013】 [0013]
上記問題を鑑み、本発明は、シリコンウエハなどのエッジ部のように立体的な面あるいは不定形の面の微少凹凸状欠陥を検出することを可能にするとともに、検査対象面の汚れなどを過って欠陥と認識することを無くすることで検査精度を向上させ、さらに検査のスループットを高く設定することができる表面欠陥検査方法およびその検査装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is to make it possible to detect a minute uneven defect surface of three-dimensional surfaces or irregular like edge such as a silicon wafer, and contamination of the inspection target surface over to improve inspection accuracy by eliminating the recognition as a defect I, and to provide a surface defect inspection method and inspection apparatus capable of setting even higher throughput of inspection.
【0014】 [0014]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
第1の発明は、 移動する検査対象物の鏡面状表面を拡散光光源によって照明し、検査対象物の鏡面状表面の画像をテレセントリック光学系とリニアセンサアレイで構成された複数の撮像手段により撮像し、このリニアセンサアレイから出力される信号の明暗度から検査対象物の鏡面状表面上の微小凹凸欠陥を検出する表面欠陥検出方法であって、上記拡散光光源は検査対象物上のリニアセンサアレイの撮像箇所を帯状に照明することを特徴とする。 A first aspect of the present invention is a mirror-like surface of the test object to be moved illuminated by diffused light sources, imaging the plurality of imaging means configured to image a mirror-like surface of the test object with telecentric optical system and a linear sensor array and, the linear sensor on a surface defect detection method for detecting a fine concavo-convex pattern defects on specular surface of the test object from intensity of the signal output from the linear sensor array, the diffusion light source is inspected object characterized by illuminating the imaging position of the array strip.
【0015】 [0015]
第2の発明は、第1の発明の表面欠陥検出方法において、前記拡散光光源は近赤外線光源であることを特徴とする。 The second invention is the surface defect detection method of the first invention, wherein the diffuse light source is near-infrared light source.
【0016】 [0016]
第3の発明は、第1の発明の表面欠陥検出方法において、前記撮像手段は近赤外線フイルターを備え、リニアセンサアレイは近赤外線光のみ受光することを特徴とする。 The third invention is the surface defect detection method of the first aspect of the invention, the imaging means comprises a near infrared filter, a linear sensor array is characterized in that receiving only near-infrared light.
【0017】 [0017]
第4の発明は、 移動する検査対象物の鏡面状表面を拡散光によって照明する拡散光光源と、検査対象物の鏡面状表面の画像と撮像するテレセントリック光学系とリニアセンサアレイで構成された複数の撮像手段と、このリニアセンサアレイから出力される信号の明暗度から検査対象物の鏡面状表面上の微小凹凸欠陥を検出する画像処理手段とを備える表面欠陥検出装置であって、上記拡散光光源は検査対象物上のリニアセンサアレイの撮像箇所を帯状に照明するように光の出射部が配置されていることを特徴とする。 Multiple fourth invention is constituted by a telecentric optical system and a linear sensor array to image the imaging of specular surface of the diffusion light source and the inspection object with mirror-like surface illuminated by diffused light of the inspection object to be moved an imaging means, a surface defect detection apparatus and an image processing means for detecting a fine concavo-convex pattern defects on specular surface of the test object from intensity of the signal output from the linear sensor array, the diffused light light source is characterized by the emission of light is arranged to illuminate the imaging position of the linear sensor arrays on the test object on the strip.
【0018】 [0018]
第5の発明は、第4の発明の表面欠陥検出装置において、前記拡散光光源は近赤外線光源であることを特徴とする。 A fifth invention, in the surface defect detection apparatus of the fourth invention, wherein the diffuse light source is near-infrared light source.
【0019】 [0019]
第6の発明は、第4の発明の表面欠陥検出装置において、前記撮像手段は近赤外線フイルターを備え、リニアセンサアレイは近赤外線光のみ受光することを特徴とする。 A sixth invention is the surface defect detection apparatus of the fourth invention, the imaging means comprises a near infrared filter, a linear sensor array is characterized in that receiving only near-infrared light.
【0020】 [0020]
第7の発明は、第4の発明の表面欠陥検出装置において、前記検査対象物は、円板のエッジ部であり、前記拡散光光源は光源部が円弧状または楕円弧状または門型であり、検査対象物の面取り部および側面部を撮像する複数の前記撮像手段を備えることを特徴とする。 A seventh aspect of the surface defect detection apparatus of the fourth invention, the inspection object is an edge portion of the disc, the diffusion light source is a light source unit is arcuate or elliptical shape, or portal, characterized in that it comprises a plurality of said imaging means for imaging the chamfered portion and side portion of the test object.
【0021】 [0021]
【作用】 [Action]
本発明の表面欠陥検査装置は、拡散光光源によって検査対象物の鏡面状表面を照明するので、複数の平面から構成される立体的な形状の検査対象物であっても撮像可能に照明することができるとともに、検査対象物の鏡面状表面の画像をテレセントリック光学系とリニアセンサアレイで構成された複数の撮像手段により撮像する結果、鏡面状検査対象物表面の微少凹凸状欠陥をリニアセンサアレイから出力される信号の明暗度として検出することを可能にしている。 Surface defect inspection apparatus of the present invention, since illuminates the mirror-like surface of the inspection object by the diffused light source, illuminating be imageable on a test object in a three-dimensional shape composed of a plurality of planes it is, the result of imaging by the plurality of imaging means configured to image a mirror-like surface of the test object with telecentric optical system and a linear sensor array, a minute uneven defect specular inspection object surface from the linear sensor array it is made possible to detect the intensity of the outputted signal.
【0022】 [0022]
また、拡散光光源を近赤外線光源とし、撮像手段に近赤外線フイルターを用いるなどの手段を用いることにより検査表面の濃度および汚れの影響を軽減することができる。 Further, it is possible to reduce the influence of the concentration and contamination of the test surface by using a means such as a diffuse light source is near-infrared light source, using a near infrared filter to the imaging device.
【0023】 [0023]
さらに、前記拡散光光源の形状を円弧状または楕円弧状または門型にすることにより円板のエッジ部分のテーパ部および端面を同時に照明することにより立体的な形状の表面にある微少凹凸状欠陥を検出することができる。 Further, a minute uneven defect on the surface of the three-dimensional shape by illuminating a tapered portion and an end of the edge portion of the disc by the shape of the diffuse light source in an arc shape or elliptical shape or portal at the same time it is possible to detect.
【0024】 [0024]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
図をもって本発明の表面欠陥検査装置および検査方法について詳細に説明する。 With Figure for surface defect inspection apparatus and method of the present invention will be described in detail. なお、本発明は本実施例によって限定されるものではない。 The present invention is not limited the examples.
【0025】 [0025]
図1は本発明による表面欠陥検査装置1を側面図でもって示すものであり、図2は表面欠陥検査装置1の平面図である。 Figure 1 shows with a surface defect inspection apparatus 1 according to the invention in side view, FIG. 2 is a plan view of a surface defect inspection device 1. 図1および図2でもって示す表面欠陥装置1は半導体製造用のシリコンウエハ6のエッジ部を検査対象物とする場合の実施例を示すものであり、撮像手段として上面用撮像手段2、側面用撮像手段3および下面用撮像手段4を備える。 Surface defects apparatus 1 shown with in Figure 1 and 2 show an embodiment in which the inspection object edge portions of the silicon wafer 6 for semiconductor manufacturing, the top surface imaging means 2 as an imaging means, for the side surface an imaging means 3 and the lower surface imaging means 4. また、照明手段としてC型光源5を用いている。 Also, using a C-type light source 5 as illumination means.
【0026】 [0026]
シリコンウエハ6のエッジ部は図3に示すように、2つのテーパ部、上側テーパ面61と下側テーパ面63および側面62とからなる。 Edge portions of the silicon wafer 6 as shown in FIG. 3, the two tapered portions, consisting of an upper tapered surface 61 the lower tapered surface 63 and side surfaces 62. それぞれの面と他の面との交叉部はR面で滑らかに繋がれている。 Intersection of each side and the other surface is connected smoothly with the R-plane.
【0027】 [0027]
C型光源5は、図1に示すように発光部が帯状でかつ円弧状あるいは楕円弧状に形成されている拡散光光源であり、シリコンウエハ6のエッジ部を上下および側面方向から拡散光でもって照明する。 C-type light source 5 is a diffuse light source emitting portion as shown in FIG. 1 is formed in a band shape in and arcuate or elliptical shape, with a diffusion light edge portions of the silicon wafer 6 from the vertical and lateral lighting to.
【0028】 [0028]
図2に示すように、C型光源5はシリコンウエハ6の半径方向から僅かに傾けた姿勢で配置され、側面用撮像手段3はシリコンウエハ6の半径方向から反対側に傾けた姿勢で配置されることで、C型光源5から出た光の正反射光を最も効率よく受ける構成としている。 As shown in FIG. 2, C-type light source 5 is arranged at a slightly inclined posture from the radial direction of the silicon wafer 6, the side surface imaging means 3 is arranged in a posture tilted to the opposite side from the radial direction of the silicon wafer 6 in Rukoto, it is most efficiently receive constituting the regular reflection light of the light emitted from the C-type light source 5.
【0029】 [0029]
一方、上面用撮像手段2および下面用撮像手段4は、図1に示すように、それぞれ、シリコンウエハ6のエッジ部の上側テーパ面61と下側テーパ面63にほぼ正対するように配置され、側面用撮像手段3と同様に、C型光源5から出た光の正反射光を最も効率よく受ける位置に配置される。 On the other hand, the imaging means 2 and the lower surface imaging means 4 for the upper surface, as shown in FIG. 1, respectively, are arranged so as to substantially directly faces the upper tapered surface 61 and a lower tapered surface 63 of the edge portion of the silicon wafer 6, similar to the side surface imaging means 3 is arranged to most efficiently receive position regularly reflected light of light emitted from the C-type light source 5.
【0030】 [0030]
シリコンウエハ6は、円形の形状をしており、図示しない回転テーブルに載置されて一定速度で回転する。 Silicon wafer 6 is circular in shape, rotates at a constant speed is mounted on a rotary table (not shown). 上面用撮像手段2、側面用撮像手段3および下面用撮像手段4のラインセンサアレイは、シリコンウエハ6のエッジ部の画像を連続的にスキャンし、その出力を画像処理装置7に送って欠陥の検出を行う。 Upper-surface imaging means 2, the line sensor array side imaging unit 3 and the lower surface imaging means 4, the image of the edge portion of the silicon wafer 6 continuously scanned, the defect sends its output to the image processing apparatus 7 to detect.
【0031】 [0031]
図4は、上面用撮像手段2、側面用撮像手段3および下面用撮像手段4に適用されているテレセントリック光学系を説明する説明図である。 Figure 4 is an explanatory view illustrating a telecentric optical system which is applied the top surface imaging means 2, the side surface imaging means 3 and the lower surface imaging means 4.
【0032】 [0032]
像側レンズ81とリニアセンサ側レンズ83との間に絞り82が配置されており、その位置は、像側レンズ81の後側焦点であって、かつリニアセンサ側レンズ83の前側焦点である位置に置かれる。 Diaphragm 82 is disposed between the image-side lens 81 and the linear sensor-side lens 83, its position, a rear focal point of the image side lens 81, and a front focal point of the linear sensor side lens 83 position It is placed in. このように構成されている光学系では、主光線は像側レンズ81の光軸に平行な光線となり、さらにリニアセンサ側レンズ83を通過した主光線はリニアセンサ側レンズ83の光軸に平行になる。 In such an optical system which is configured, the principal ray becomes parallel rays to the optical axis of the image-side lens 81, the principal ray is further passed through the linear sensor-side lens 83 is parallel to the optical axis of the linear sensor side lens 83 Become. すなわち、リニアセンサアレイ84には、テレセントリック光学系の光軸に平行な光線のみ入射することになる。 That is, the linear sensor array 84 is made incident only light parallel to the optical axis of the telecentric optical system.
【0033】 [0033]
リニアセンサアレイ84は、CCD電荷素子を一列に配置した高い解像度を得られ受光素子であり、検査対象物の移動方向と直交する方向に配置してスキャンを行うことで、2次元画像を得る撮像素子であって、回転運動するシリコンウエハ6のエッジ部の表面を連続的に撮像する。 Linear sensor array 84 is a light receiving element obtained high resolution of arranging the CCD charge element in a row, by performing the scanning by placing in a direction perpendicular to the moving direction of the inspection object, imaging to obtain a two-dimensional image a device, continuously imaging the surface of the edge portion of the silicon wafer 6 to rotary motion.
【0034】 [0034]
次に本実施例の表面欠陥検査装置の機能と検査手順について説明する。 Next will be described the function and testing procedures of the surface defect inspection apparatus of this embodiment.
図示しない回転テーブルに載置されたシリコンウエハ6はその中心軸を回転中心にして一定速度で回転している。 Silicon wafer 6 placed on the rotary table (not shown) is rotated at a constant speed by the rotation about its central axis. この間に上面用撮像手段2、側面用撮像手段3および下面用撮像手段4に備えられているラインセンサアレイ74がそれぞれ上側テーパ面61、側面62および下側テーパ面63の画像を連続的に撮像する。 Top imaging unit 2 during this time, the upper tapered surface 61 line sensor array 74 provided in the side surface imaging means 3 and the lower surface imaging means 4, respectively, continuously capturing an image of the side surface 62 and lower tapered surface 63 to.
【0035】 [0035]
本発明の表面欠陥検査装置に用いる撮像手段はテレセントリック光学系撮像手段であるために、撮像手段の光学系の光軸に平行な光線のみ撮像素子のリニアセンサアレイ84に入射する。 Imaging means for use in the surface defect inspection apparatus of the present invention in order to be telecentric optical system imaging means, is incident on the linear sensor array 84 of the image sensor only light parallel to the optical axis of the optical system of the imaging means. したがって、図5に示すように、撮像している面に微少凹凸がある箇所では光が散乱する結果、撮像手段に入射する光軸に平行は光線が減少し、平坦である箇所とは明暗の差が生じる。 Accordingly, as shown in FIG. 5, the result of scattering light in a location where there is a minute unevenness on the surface being imaged, parallel decreases ray to the optical axis incident on the imaging means, the brightness and the portion is flat difference occurs. 本発明の微少凹凸欠陥検査装置ではこの性質を利用して検査面の微少凹凸を明暗度の違いとして検出する。 It is a minute irregular defect inspection apparatus of the present invention to detect the minute unevenness of the inspection surface by utilizing this property as a difference in intensity.
【0036】 [0036]
本発明の欠陥検査装置に用いる光源は拡散光照明であり、さらに光源が円弧状の形状をしているために、上側テーパ面61、側面62および下側テーパ面63の全面にわたって多方向から照明することになり、そのうち正反射光が撮像手段の光軸と平行になるものがラインセンサアレイ74に入射する。 Light source used for the defect inspection apparatus of the present invention is a diffuse illumination, in order to further light source is an arc shape, the upper tapered surface 61, the illumination from multiple directions over the entire side surface 62 and lower tapered surface 63 will be, of which those specular reflection light is parallel to the optical axis of the imaging means is incident on the line sensor array 74.
【0037】 [0037]
従来のように平行光線で照明すると、図3に示すR部においては反射光が散乱して暗い画像となる結果、表面の欠陥を検出することができない。 When illuminated as in the prior art by parallel rays, results to be the dark image by scattering reflected light in the R portion shown in FIG. 3, it is impossible to detect surface defects. 一方本発明のように光源を拡散光光源とすることによりR部における反射光で撮像手段に入射する光が存在するために明るい画像が得られ、欠陥の有無を検出することが可能となる。 On the other hand the light source image is obtained bright due to the presence of the light entering the imaging means at the reflected light at R part by the a diffuse light source as in the present invention, it is possible to detect the presence or absence of a defect.
【0038】 [0038]
このように、立体的な形状の撮像対象であっても、拡散光光源で照明し、テレセントリック光学系の撮像手段により撮像することにより、すべての検査対象面の微少凹凸を確実に検出することができる。 Thus, even in the imaging target of the three-dimensional shape, illuminated by diffused light sources, by capturing by the imaging means of the telecentric optical system, it is possible to reliably detect the fine irregularities of all of the inspection target surface it can.
【0039】 [0039]
また、本実施例の表面欠陥装置では、撮像素子にリニアセンサアレイを用いているために、2次元のエリアセンサと比較して高い解像度を得ることが可能となり、微細な凹凸状欠陥の検出を行うことができる。 Further, the surface defects apparatus of this embodiment, due to the use of linear sensor arrays on the imaging element, as compared with the two-dimensional area sensor it is possible to obtain high resolution, the detection of minute uneven defect It can be carried out. また、リニアセンサアレイのスキャン速度はエリアセンサと比較して格段と速いので、高いスループットを保証し、検査処理能力が高い。 Further, since the scan speed of the linear sensor array is faster and much compared with the area sensor, ensures high throughput, high test throughput.
【0040】 [0040]
さらに、光源として近赤外線光を用いるか、あるいは撮像手段に近赤外線光のみ通すフィルターを用いることで、汚れの影響を受けにくい検査装置を構成することが可能となる。 Further, whether to use near-infrared light as the light source, or by using a filter for passing only the near-infrared light to the image pickup means, it is possible to constitute less susceptible inspection device the effect of dirt.
【0041】 [0041]
本実施例では、シリコンウエハのエッジに存在する微少凹凸状の欠陥を検出する表面欠陥検出装置として説明したが、これに限るものではなく性状の異なる複数の面を持つ形状の検査対象物に存在する微少凹凸状の欠陥を検査することができる。 In this embodiment, present in has been described as a surface defect detection apparatus for detecting a fine uneven defect existing in the edge of the silicon wafer, the inspection object having a shape with a plurality of different aspects of properties is not limited thereto minute uneven defect can be inspected.
【0042】 [0042]
例えば、図6に示すように段差のある検査対象面91A、91B、91Cを有する検査対象物であっても、拡散光照明93でもってこれらの検査対象面93を照明し、撮像手段92A、92B、92Cで撮像することにより、検査対象面に存在する微少凹凸状の欠陥を明暗度の違いにより検出することが可能である。 For example, the inspection target surface 91A having a step as shown in FIG. 6, 91B, even test object with 91C, to illuminate the inspected surface 93 thereof with a diffusion illumination 93, the imaging unit 92A, 92B , by imaging with 92C, it is possible a minute uneven defect present in the inspection target surface is detected by the difference in intensity.
【0043】 [0043]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明の表面欠陥検出方法および表面欠陥検出装置は、拡散光光源で照明し、テレセントリック光学系の撮像手段により撮像することにより、立体的な形状の撮像対象であってもすべての検査対象面の微少凹凸を確実に検出することを可能にしたものであり、シリコンウエハなどのエッジ部のように立体的な面あるいは不定形の面の微少凹凸状欠陥を検出するのに用いることができる。 Surface defect detecting method and surface defect detecting apparatus of the present invention, illuminated by diffused light sources, by capturing by the imaging means of the telecentric optical system, even in the imaging target of the three-dimensional shapes of all of the inspection target surface are those made it possible to reliably detect the fine irregularities, can be used to detect a minute uneven defect surface of three-dimensional surfaces or irregular like edge portion, such as a silicon wafer.
【0044】 [0044]
また、光源および受光を近赤外線光とすることにより、汚れを欠陥と過って認識することを防ぎ検出精度を向上させることを可能にする。 Further, a light source and a light receiving by the near infrared light, making it possible to improve the detection accuracy prevents recognition by erroneously dirt and defects.
【0045】 [0045]
さらに、撮像手段にラインセンサアレイを用いることで、高い解像度およびスループットが得られ、生産性の向上に寄与すること大なるものがある。 Further, by using the line sensor array to the imaging unit, provides high resolution and throughput, there is a large becomes possible to contribute to improvement of productivity.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本実施例の表面欠陥装置の外観を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing an appearance of surface defects apparatus of the present embodiment.
【図2】本実施例の表面欠陥装置の側面図である。 2 is a side view of a surface defect device of the present embodiment.
【図3】シリコンウエハのエッジ部の詳細説明図である。 3 is a detailed illustration of the edge portion of the silicon wafer.
【図4】テレセントリック光学系を説明する説明図である。 4 is an explanatory view illustrating a telecentric optical system.
【図5】微少凹凸のある面を説明する説明図である。 5 is an explanatory diagram for explaining the fine irregularities of the surface.
【図6】他の立体的な検査対象物を示す説明図である。 6 is an explanatory view showing another stereoscopic test object.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 表面欠陥検査装置2 上面用撮像手段3 側面用撮像手段4 下面用撮像手段5 C型光源6 シリコンウエハ7 画像処理装置8 テレセントリック光学系撮像手段51 発光面61 上側テーパ面62 側面63 下側テーパ面81 像側レンズ82 絞り83 リニアセンサ側レンズ84 リニアセンサアレイ91A、91B、91C 検査対象面92A、92B、92C 撮像手段93 拡散光光源 1 surface defect inspection device 2 upper-surface imaging means 3 side imaging device 4 lower surface imaging means 5 C light source 6 silicon wafer 7 image processing apparatus 8 telecentric optical system imaging means 51 emitting surface 61 above tapered surface 62 side 63 lower tapered surface 81 image-side lens 82 aperture 83 linear sensor side lens 84 linear sensor arrays 91A, 91B, 91C inspected surface 92A, 92B, 92C imaging means 93 diffuse light source

Claims (7)

  1. 移動する検査対象物の鏡面状表面を拡散光光源によって照明し、検査対象物の鏡面状表面の画像をテレセントリック光学系とリニアセンサアレイで構成された複数の撮像手段により撮像し、このリニアセンサアレイから出力される信号の明暗度から検査対象物の鏡面状表面の微小凹凸欠陥を検出する表面欠陥検出方法であって、上記拡散光光源は検査対象物上のリニアセンサアレイの撮像箇所を帯状に照明することを特徴とする表面欠陥検出方法。 The mirror-like surface of the test object to be moved illuminated by diffuse light source, imaged by the plurality of imaging means configured to image a mirror-like surface of the test object with telecentric optical system and a linear sensor array, the linear sensor array a surface defect detection method for detecting a fine concavo-convex pattern defects specular surface of the test object from intensity of the signal outputted from the diffusion light source is a strip of imaging positions of the linear sensor arrays on the test object surface defect detecting method characterized by illuminating.
  2. 前記拡散光光源は近赤外線光源であることを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検出方法。 Surface defect detection method according to claim 1, wherein the diffuse light source is near-infrared light source.
  3. 前記撮像手段は近赤外線フイルターを備え、リニアセンサアレイは近赤外線光のみ受光することを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検出方法。 Surface defect detection method according to claim 1, wherein the imaging means comprises a near infrared filter, a linear sensor array is characterized in that receiving only near-infrared light.
  4. 移動する検査対象物の鏡面状表面を拡散光によって照明する拡散光光源と、検査対象物の鏡面状表面の画像と撮像するテレセントリック光学系とリニアセンサアレイで構成された複数の撮像手段と、このリニアセンサアレイから出力される信号の明暗度から検査対象物の鏡面状表面上の微小凹凸欠陥を検出する画像処理手段とを備える表面欠陥検出装置であって、上記拡散光光源は検査対象物上のリニアセンサアレイの撮像箇所を帯状に照明するように光の出射部が配置されていることを特徴とする表面欠陥検出装置。 The mirror-like surface of the test object to be moved and diffused light source for illuminating the diffuse light, a plurality of imaging means constituted by a telecentric optical system and a linear sensor array to image the imaging of specular surface of the test object, this a surface defect detection apparatus and an image processing means for detecting a fine concavo-convex pattern defects on specular surface of the test object from intensity of the signal output from the linear sensor array, the diffusion light source is inspected Butsujo surface defect detecting apparatus characterized by emitting portion of the light is arranged so that the imaging portion to illuminate a strip of the linear sensor array.
  5. 前記拡散光光源は近赤外線光源であることを特徴とする請求項4に記載の表面欠陥検出装置。 Surface defect detecting apparatus of claim 4, wherein the diffuse light source is near-infrared light source.
  6. 前記撮像手段は近赤外線フイルターを備え、リニアセンサアレイは近赤外線光のみ受光することを特徴とする請求項4に記載の表面欠陥検出装置。 The imaging means comprises a near infrared filter, a linear sensor array surface defect detection apparatus according to claim 4, characterized in that the receiving only near-infrared light.
  7. 前記検査対象物は、円板のエッジ部であり、前記拡散光光源は光源部が円弧状または楕円弧状または門型であり、前記検査対象物の面取り部および側面部を撮像する複数の前記撮像手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の表面欠陥検出装置。 The test object is an edge portion of the disc, the diffusion light source is a light source unit is arcuate or elliptical shape, or portal, a plurality of the imaging for imaging a chamfered portion and side portion of the test object surface defect detecting apparatus according to claim 4, characterized in that it comprises means.
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