JPH01245136A - 異物有無検査装置 - Google Patents
異物有無検査装置Info
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- JPH01245136A JPH01245136A JP63075415A JP7541588A JPH01245136A JP H01245136 A JPH01245136 A JP H01245136A JP 63075415 A JP63075415 A JP 63075415A JP 7541588 A JP7541588 A JP 7541588A JP H01245136 A JPH01245136 A JP H01245136A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N2021/4792—Polarisation of scatter light
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、主としてＬＳＩ製造プロセスにおいて、半導
体ウェハーに回路パターンを焼付けるために用いられる
レティクルとかマスク、または、回路パターンが形成さ
れた製品ウェハー、更には、液晶用基板などの検査対象
基板の表面に、異物が付着しているか否かを検査するた
めの異物有無検査装置に関する。
体ウェハーに回路パターンを焼付けるために用いられる
レティクルとかマスク、または、回路パターンが形成さ
れた製品ウェハー、更には、液晶用基板などの検査対象
基板の表面に、異物が付着しているか否かを検査するた
めの異物有無検査装置に関する。
この種の異物有無検査装置の従来例としては、第３図に
示すような構成のものがある。
示すような構成のものがある。
即ち、表面に回路パターンＣが描かれた検査対象基板Ｏ
を載置したステージ（図示せず）を水平面上で一方向（
Ｘ方向）に直線移動走査させると共に、例えばＨｅ−Ｎ
ｅレーザーを発振するレーザー発振器、ビームエキスパ
ンダー、スキャニング用のガルバノミラ−１集光レンズ
等から成る入射光学系（図示せず）により、前記検査対
象基板０の所定角度斜め上方向から、その検査対象基板
Ｏの検査表面に一定の偏光角を有するレーザービームし
く例えば、入射面、つまり、その入射光りと基板Ｏ自体
による本来の反射光Ｌ°とでできる平面に対して略垂直
に、この場合は基板０の表面に対して平行に振動する所
謂Ｓ偏光：以下、で基板０の表面に平行な振動面を有す
る偏光（偏光角がＯ＠）をＳ偏光、垂直な偏光（偏光角
が９０”）をＰ偏光と称する〉を、前記Ｘ方向に直交す
るＸ方向における所定範囲内で往復直線走査させながら
照射し、その照射レーザービームＬの検査表面からの反
射散乱光Ｒを、検査対象基板０のＸ方向における側方斜
め上方に配置した検出光学系ａで測定するように構成さ
れており、その検出光学系ａは、基本的に、特定の偏光
角の偏光成分（この例では偏光角が００のＳ偏光成分）
のみを透過させるように検光軸が設定された検光子（例
えば偏光板）ｈを設けると共に、その検光子りを透過し
た光（Ｓ偏光成分）を検出する光検出器（例えば光電子
倍増管）ｄおよびそれに対するプリアンプｐを設けて構
成されている。
を載置したステージ（図示せず）を水平面上で一方向（
Ｘ方向）に直線移動走査させると共に、例えばＨｅ−Ｎ
ｅレーザーを発振するレーザー発振器、ビームエキスパ
ンダー、スキャニング用のガルバノミラ−１集光レンズ
等から成る入射光学系（図示せず）により、前記検査対
象基板０の所定角度斜め上方向から、その検査対象基板
Ｏの検査表面に一定の偏光角を有するレーザービームし
く例えば、入射面、つまり、その入射光りと基板Ｏ自体
による本来の反射光Ｌ°とでできる平面に対して略垂直
に、この場合は基板０の表面に対して平行に振動する所
謂Ｓ偏光：以下、で基板０の表面に平行な振動面を有す
る偏光（偏光角がＯ＠）をＳ偏光、垂直な偏光（偏光角
が９０”）をＰ偏光と称する〉を、前記Ｘ方向に直交す
るＸ方向における所定範囲内で往復直線走査させながら
照射し、その照射レーザービームＬの検査表面からの反
射散乱光Ｒを、検査対象基板０のＸ方向における側方斜
め上方に配置した検出光学系ａで測定するように構成さ
れており、その検出光学系ａは、基本的に、特定の偏光
角の偏光成分（この例では偏光角が００のＳ偏光成分）
のみを透過させるように検光軸が設定された検光子（例
えば偏光板）ｈを設けると共に、その検光子りを透過し
た光（Ｓ偏光成分）を検出する光検出器（例えば光電子
倍増管）ｄおよびそれに対するプリアンプｐを設けて構
成されている。
ところで、前記検出光学系ａにおける検光子りは、検査
対象基板Ｏの検査表面からの反射散乱光Ｒが、その検査
表面上に描かれた回路パターンＣによるものか、あるい
は、その検査表面上に付着した異物Ｚによるものか、を
弁別して誤検出を防止するために設けられているもので
ある。
対象基板Ｏの検査表面からの反射散乱光Ｒが、その検査
表面上に描かれた回路パターンＣによるものか、あるい
は、その検査表面上に付着した異物Ｚによるものか、を
弁別して誤検出を防止するために設けられているもので
ある。
つまり、検査対象基板０の検査表面上に照射レーザービ
ームＬ （Ｓ偏光）に対して４５＠をなす回路パターン
やパターンコーナ一部（以下、４５″回路パターンなど
、と称する）が存在すると、その部分において検出光学
系ａに向かって反射される反射散乱光Ｒは、理論上はそ
の大部分が特定の偏光角の偏光（この例では偏光角が９
０°のＰ偏光）となるため、検光子りの検光軸をこれと
垂直になるように（つまりＳ偏光成分のみを透過させる
ように）設定配置しておけば、その反射散乱光Ｒ（Ｐ偏
光）は全てカットされて光検出器ｄへは到達せず、従っ
て、この場合には光検出器ｄは光を検出しないから、異
物Ｚが無いと判定され、−方、検査対象基板Ｏの検査表
面上に実際に異物Ｚが存在する場合には、この異物Ｚに
より検出光学系ａに向かって反射される反射散乱光Ｒは
、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とが混在しているため、前記
検光子りにおいてその一部（Ｐ偏光成分）はカットされ
るものの、その一部（Ｓ偏光成分）は検光子りを通過し
て光検出器ｄへ到達し、従って、この場合には光検出器
ｄが光を検出して、その検出信号がプリアンプｐを介し
て取り出され、異物Ｚが存在すると判定されることにな
る。
ームＬ （Ｓ偏光）に対して４５＠をなす回路パターン
やパターンコーナ一部（以下、４５″回路パターンなど
、と称する）が存在すると、その部分において検出光学
系ａに向かって反射される反射散乱光Ｒは、理論上はそ
の大部分が特定の偏光角の偏光（この例では偏光角が９
０°のＰ偏光）となるため、検光子りの検光軸をこれと
垂直になるように（つまりＳ偏光成分のみを透過させる
ように）設定配置しておけば、その反射散乱光Ｒ（Ｐ偏
光）は全てカットされて光検出器ｄへは到達せず、従っ
て、この場合には光検出器ｄは光を検出しないから、異
物Ｚが無いと判定され、−方、検査対象基板Ｏの検査表
面上に実際に異物Ｚが存在する場合には、この異物Ｚに
より検出光学系ａに向かって反射される反射散乱光Ｒは
、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とが混在しているため、前記
検光子りにおいてその一部（Ｐ偏光成分）はカットされ
るものの、その一部（Ｓ偏光成分）は検光子りを通過し
て光検出器ｄへ到達し、従って、この場合には光検出器
ｄが光を検出して、その検出信号がプリアンプｐを介し
て取り出され、異物Ｚが存在すると判定されることにな
る。
このように、４５″回路パターンなどによる反射散乱光
Ｒと異物Ｚによる反射散乱光Ｒに含まれる偏光成分の相
違を利用した光測定手段を講することによって、たとえ
検査対象基板０の検査表面上に４５°回路パターンなど
が存在したとしても、その４５″回路パターンを異物Ｚ
として誤検出することなく、異物Ｚのみを弁別して検出
できるように構成されているのである。ただし、下記す
るところから明らかなように、その弁別は確実に行われ
るとは言えない現状にある。
Ｒと異物Ｚによる反射散乱光Ｒに含まれる偏光成分の相
違を利用した光測定手段を講することによって、たとえ
検査対象基板０の検査表面上に４５°回路パターンなど
が存在したとしても、その４５″回路パターンを異物Ｚ
として誤検出することなく、異物Ｚのみを弁別して検出
できるように構成されているのである。ただし、下記す
るところから明らかなように、その弁別は確実に行われ
るとは言えない現状にある。
即ち、上記した従来例に係る手段、つまり、検出光学系
ａに特定の偏光成分（Ｓ偏光成分）のみを透過させる検
光子りを設けることにより、４５６回路パターンなどに
よる反射散乱光Ｒか異物Ｚによる反射散乱光Ｒかが確実
に弁別されるためには、４５″回路パターンなどによる
反射散乱光Ｒが、前記特定の偏光成分（Ｓ偏光成分）を
殆ど含んでいないものになっていることが前提となるの
であるが、本発明者らの調査研究結果によれば、４５″
回路パターンなどによる反射散乱光Ｒは、実際のところ
、大体は所定の特定偏光（Ｐ偏光）になっているとは言
え、詳細に見ると完全な直線偏光では無く楕円偏光とな
っていてその偏光面が１００％単一であるとは言えない
ために、ある程度のＳ偏光成分を含んでおり、従って、
前記のような検光子りを設けただけでは、４５°回路パ
ターンなどによる反射散乱光Ｒを完全にはカットするこ
とができず、４５°回路パターンなどと異物Ｚとを確実
に弁別して誤検出を防止できる性能には限界がある、と
いう欠点が存在することが判った。
ａに特定の偏光成分（Ｓ偏光成分）のみを透過させる検
光子りを設けることにより、４５６回路パターンなどに
よる反射散乱光Ｒか異物Ｚによる反射散乱光Ｒかが確実
に弁別されるためには、４５″回路パターンなどによる
反射散乱光Ｒが、前記特定の偏光成分（Ｓ偏光成分）を
殆ど含んでいないものになっていることが前提となるの
であるが、本発明者らの調査研究結果によれば、４５″
回路パターンなどによる反射散乱光Ｒは、実際のところ
、大体は所定の特定偏光（Ｐ偏光）になっているとは言
え、詳細に見ると完全な直線偏光では無く楕円偏光とな
っていてその偏光面が１００％単一であるとは言えない
ために、ある程度のＳ偏光成分を含んでおり、従って、
前記のような検光子りを設けただけでは、４５°回路パ
ターンなどによる反射散乱光Ｒを完全にはカットするこ
とができず、４５°回路パターンなどと異物Ｚとを確実
に弁別して誤検出を防止できる性能には限界がある、と
いう欠点が存在することが判った。
殊に最近では、検出を要する異物Ｚの微小化が進むに伴
って、検出すべき異物Ｚからの散乱光が非常に微弱化す
る一方、回路パターンＣの微細化に伴って、回路パター
ンＣからの反射光は比較的大きくなる傾向があるために
、上記のような欠点はますます大きな問題になりつつあ
る。
って、検出すべき異物Ｚからの散乱光が非常に微弱化す
る一方、回路パターンＣの微細化に伴って、回路パター
ンＣからの反射光は比較的大きくなる傾向があるために
、上記のような欠点はますます大きな問題になりつつあ
る。
そこで、最近になって、４５°回路パターンなどと異物
Ｚとの弁別性能をより向上させるための手段として、下
記のような改良構成を有する検出光学系ａ°が考えられ
ている。
Ｚとの弁別性能をより向上させるための手段として、下
記のような改良構成を有する検出光学系ａ°が考えられ
ている。
即ち、その改良された検出光学系ａ’ （以下、比較
例と称する）は、第４図に示すように、検査対象基板Ｏ
の表面からの反射散乱光Ｒのうちの１つの光束Ｒ１に対
して、特定の偏光角の偏光成分（例えば偏光角がＯ″の
Ｓ偏光成分）のみを透過させる第１検光子ｈ１と、その
第１検光子ｈ１を透過した偏光成分の強度を検出する第
１光検出器ｄｉとを設けると共に、前記反射散乱光Ｒの
うちの別の１つの光束Ｒ２に対しては、前記第１検光子
ｈ１が透過可能な前記特定の偏光角（Ｏｏ）とは異なる
別の特定の偏光角の偏光成分（例えば偏光角が９０″の
Ｐ偏光成分）のみを透過させる第２検光子ｈ２と、その
第２検光子ｈ２を透過した偏光の強度を検出する第２光
検出器ｄ２とを設けて構成されている。
例と称する）は、第４図に示すように、検査対象基板Ｏ
の表面からの反射散乱光Ｒのうちの１つの光束Ｒ１に対
して、特定の偏光角の偏光成分（例えば偏光角がＯ″の
Ｓ偏光成分）のみを透過させる第１検光子ｈ１と、その
第１検光子ｈ１を透過した偏光成分の強度を検出する第
１光検出器ｄｉとを設けると共に、前記反射散乱光Ｒの
うちの別の１つの光束Ｒ２に対しては、前記第１検光子
ｈ１が透過可能な前記特定の偏光角（Ｏｏ）とは異なる
別の特定の偏光角の偏光成分（例えば偏光角が９０″の
Ｐ偏光成分）のみを透過させる第２検光子ｈ２と、その
第２検光子ｈ２を透過した偏光の強度を検出する第２光
検出器ｄ２とを設けて構成されている。
そして、前記第１および第１光検出器ｄ１゜ｄ２により
検出された両偏光成分の強度の比または差を比較手段ｑ
により測定することによって、前記検査対象基板０の表
面における異物Ｚの有無の判定、ならびに、４５″回路
パターンなどと異物Ｚとの弁別をより確実に行えるよう
に図られている。
検出された両偏光成分の強度の比または差を比較手段ｑ
により測定することによって、前記検査対象基板０の表
面における異物Ｚの有無の判定、ならびに、４５″回路
パターンなどと異物Ｚとの弁別をより確実に行えるよう
に図られている。
なお、前記比較手段ｑによる判定および弁別の根拠は下
記のとおりである。
記のとおりである。
即ち、第５図は、４５″回路パターンからの反射散乱光
および異物（２種類）からの反射散乱光の夫々について
、検光子（偏光板）の設定角度を−９００から９０″ま
で回転させて、その透過光の強度を測定したー実験結果
を示すものであるが、この図から明らかなように、４５
＠回路パターンからの反射散乱光と異物からの反射散乱
光とではその傾向が全く異なっている。従って、前記第
４図に示した構成の検出光学系ａ゛における第２光検出
器ｄ２による検出出力！２と第１光検出器ｄ１による検
出出力１１との比Ｋ（＝１２／夏１）をみると、４５″
回路パターンからの反射散乱光の場合にはＫ＞１、異物
からの反射散乱光の場合にはＫ＜１となり、あるいは、
第２光検出器ｄ２による検出出力■２と第１光検出器ｄ
１による検出出力！■との差１（＝Ｔ２−１１）をみる
と、４５°回路パターンからの反射散乱光の場合にば１
＞Ｏ１異物からの反射散乱光の場合にはＩ＜０となるか
ら、それら両光検出器ｄｌ、ｄ２からの雨検出信号を比
較してその比の大きさまたは差の正負を判別することに
より、異物Ｚの有無の判定、ならびに、４５＠回路パタ
ーンなどと異物Ｚとの弁別を確実に行えるはずである、
ということである。
および異物（２種類）からの反射散乱光の夫々について
、検光子（偏光板）の設定角度を−９００から９０″ま
で回転させて、その透過光の強度を測定したー実験結果
を示すものであるが、この図から明らかなように、４５
＠回路パターンからの反射散乱光と異物からの反射散乱
光とではその傾向が全く異なっている。従って、前記第
４図に示した構成の検出光学系ａ゛における第２光検出
器ｄ２による検出出力！２と第１光検出器ｄ１による検
出出力１１との比Ｋ（＝１２／夏１）をみると、４５″
回路パターンからの反射散乱光の場合にはＫ＞１、異物
からの反射散乱光の場合にはＫ＜１となり、あるいは、
第２光検出器ｄ２による検出出力■２と第１光検出器ｄ
１による検出出力！■との差１（＝Ｔ２−１１）をみる
と、４５°回路パターンからの反射散乱光の場合にば１
＞Ｏ１異物からの反射散乱光の場合にはＩ＜０となるか
ら、それら両光検出器ｄｌ、ｄ２からの雨検出信号を比
較してその比の大きさまたは差の正負を判別することに
より、異物Ｚの有無の判定、ならびに、４５＠回路パタ
ーンなどと異物Ｚとの弁別を確実に行えるはずである、
ということである。
しかしながら、上記した比較例の手段を採用した場合に
おいても、実際にその改良された検出光学系ａ“を試作
してみたところ、上述の理論どおりにはいかず、異物Ｚ
が存在していないにも拘らず４５°回路パターンなどを
異物Ｚであるとして誤判定したり、あるいは、異物Ｚが
存在するにも拘らずそれを検出できなかったりというこ
とがしばしば発生し、その弁別性能がやはり不確実であ
ると共に、異物Ｚの見逃し率も比較的大きい、というこ
とが判明した。
おいても、実際にその改良された検出光学系ａ“を試作
してみたところ、上述の理論どおりにはいかず、異物Ｚ
が存在していないにも拘らず４５°回路パターンなどを
異物Ｚであるとして誤判定したり、あるいは、異物Ｚが
存在するにも拘らずそれを検出できなかったりというこ
とがしばしば発生し、その弁別性能がやはり不確実であ
ると共に、異物Ｚの見逃し率も比較的大きい、というこ
とが判明した。
そこで、本発明者らは、かかる弁別性能ならびに異物見
逃し率が良くない原因について種々の検討および考察を
加えた結果、前記両光検出器ｄｌ。
逃し率が良くない原因について種々の検討および考察を
加えた結果、前記両光検出器ｄｌ。
ｄ２が、検査対象基板０の表面からの反射散乱光Ｒのう
ちの互いに異なる光束Ｒ１，Ｒ２に対して各別に設けら
れていることに重大な問題がある、ということを発見し
た。つまり、回路パターンＣまたは異物Ｚからの（特に
回路パターンＣからの）反射散乱光Ｒは、全方向におい
て常に均一に反射散乱されるのでは無く、その表面の凹
凸や形状などに起因してかなり不均一なものとなってお
り、しかも、その不均一な状態は基板○毎にあるいは回
路パターンＣの検査対象箇所毎に種々に異なるものであ
り、従って、上記の如く反射散乱光Ｒのうちの２つの異
なる光束Ｒ１，Ｒ２を検出対象としている構成の光学検
出系ａ°では、その反射散乱光Ｒの不均一性がそのまま
前記両光検出器ｄ１゜ｄ２により検出されてしまい、そ
れが原因で前述のような弁別の誤りや異物の見逃しとい
う誤った結果が生じ易かったのである。例えば、４５″
回路パターンなどからの反射散乱光Ｒのうち、第１光検
出器ｄ１に入射する反射散乱光Ｒ１が比較的強く、一方
、第２光検出器ｄ２に入射する反射散乱光Ｒ２が比較的
弱いという場合には、本来ならばＫ Ｃ＝１２／Ｉ １
）＞１またはＩ（−１２−１１）〉０となるべきところ
が、Ｋ＜１またはＩ〈０となってしまって、異物Ｚが存
在しないにも拘らず存在すると誤判定されたり、あるい
は、異物Ｚからの反射散乱光Ｒのうち、第１光検出器ｄ
１に入射する反射散乱光Ｒ１が比較的弱く、一方、第２
光検出器ｄ２に入射する反射散乱光Ｒ２が比較的強いと
いう場合には、本来ならばＫ＜１またはＩ＜Ｏとなるべ
きところが、Ｋ＞１またはＩ〉０となってしまって、異
物Ｚが存在するにも拘らずその存在が見逃されたりする
ことになる。
ちの互いに異なる光束Ｒ１，Ｒ２に対して各別に設けら
れていることに重大な問題がある、ということを発見し
た。つまり、回路パターンＣまたは異物Ｚからの（特に
回路パターンＣからの）反射散乱光Ｒは、全方向におい
て常に均一に反射散乱されるのでは無く、その表面の凹
凸や形状などに起因してかなり不均一なものとなってお
り、しかも、その不均一な状態は基板○毎にあるいは回
路パターンＣの検査対象箇所毎に種々に異なるものであ
り、従って、上記の如く反射散乱光Ｒのうちの２つの異
なる光束Ｒ１，Ｒ２を検出対象としている構成の光学検
出系ａ°では、その反射散乱光Ｒの不均一性がそのまま
前記両光検出器ｄ１゜ｄ２により検出されてしまい、そ
れが原因で前述のような弁別の誤りや異物の見逃しとい
う誤った結果が生じ易かったのである。例えば、４５″
回路パターンなどからの反射散乱光Ｒのうち、第１光検
出器ｄ１に入射する反射散乱光Ｒ１が比較的強く、一方
、第２光検出器ｄ２に入射する反射散乱光Ｒ２が比較的
弱いという場合には、本来ならばＫ Ｃ＝１２／Ｉ １
）＞１またはＩ（−１２−１１）〉０となるべきところ
が、Ｋ＜１またはＩ〈０となってしまって、異物Ｚが存
在しないにも拘らず存在すると誤判定されたり、あるい
は、異物Ｚからの反射散乱光Ｒのうち、第１光検出器ｄ
１に入射する反射散乱光Ｒ１が比較的弱く、一方、第２
光検出器ｄ２に入射する反射散乱光Ｒ２が比較的強いと
いう場合には、本来ならばＫ＜１またはＩ＜Ｏとなるべ
きところが、Ｋ＞１またはＩ〉０となってしまって、異
物Ｚが存在するにも拘らずその存在が見逃されたりする
ことになる。
本発明は、上記実情ならびにそれに対する考察結果に基
いてなされたものであって、その目的は、前述したよう
な比較例に係る改良構成を有する光学検出系に本来期待
されているところの、回路パターンなどと異物との弁別
性能の向上ならびに異物見逃し率の低減という課題を、
確実に達成させ得るようにせんとすることにある。
いてなされたものであって、その目的は、前述したよう
な比較例に係る改良構成を有する光学検出系に本来期待
されているところの、回路パターンなどと異物との弁別
性能の向上ならびに異物見逃し率の低減という課題を、
確実に達成させ得るようにせんとすることにある。
上記目的を達成するために、本発明は、表面に回路パタ
ーンが描かれている検査対象基板の該表面に対して一定
の偏光角を有するレーザービームを走査照射するように
構成すると共に、その検査対象基板の表面からの反射散
乱光の互いに異なる偏光角の２つの偏光成分について夫
々その強度を検出する検出光学系を設け、かつ、その検
出光学系により検出された前記両偏光成分の強度の比較
結果に基いて前記検査対象基板の表面における異物の有
無を判別するように構成されている異物有無検査装置に
おいて、 前記検出光学系を構成するに、 前記検査対象基板の表面からの反射散乱光の１つの光束
を２つの光束に分離するためのビームスプリッタを設け
、 前記ビームスプリッタにより分離された一方の光束に対
して、特定の偏光角の偏光成分のみを透過させる第１検
光子と、その第１検光子を透過した偏光成分の強度を検
出する第１光検出器とを設け、 前記ビームスプリッタにより分離された他方の光束に対
しては、前記第１検光子が透過可能な偏光成分とは異な
る別の特定の偏光角の偏光成分のみを透過させる第２検
光子と、その第２検光子を透過した偏光成分の強度を検
出する第２光検出器とを設けてある、 という手段を採用した点に特徴がある。
ーンが描かれている検査対象基板の該表面に対して一定
の偏光角を有するレーザービームを走査照射するように
構成すると共に、その検査対象基板の表面からの反射散
乱光の互いに異なる偏光角の２つの偏光成分について夫
々その強度を検出する検出光学系を設け、かつ、その検
出光学系により検出された前記両偏光成分の強度の比較
結果に基いて前記検査対象基板の表面における異物の有
無を判別するように構成されている異物有無検査装置に
おいて、 前記検出光学系を構成するに、 前記検査対象基板の表面からの反射散乱光の１つの光束
を２つの光束に分離するためのビームスプリッタを設け
、 前記ビームスプリッタにより分離された一方の光束に対
して、特定の偏光角の偏光成分のみを透過させる第１検
光子と、その第１検光子を透過した偏光成分の強度を検
出する第１光検出器とを設け、 前記ビームスプリッタにより分離された他方の光束に対
しては、前記第１検光子が透過可能な偏光成分とは異な
る別の特定の偏光角の偏光成分のみを透過させる第２検
光子と、その第２検光子を透過した偏光成分の強度を検
出する第２光検出器とを設けてある、 という手段を採用した点に特徴がある。
かかる特徴構成により発揮される作用は次の通りである
。
。
卯ち、上記本発明に係る異物有無検査袋面においては、
検査対象基板の表面からの反射散乱光の互いに異なる偏
光角の２つの偏光成分について夫々その強度を検出する
に際して、前述の第４図に示した比較例の場合のように
２つの異なる光束を検出対象とする構成を採用するので
はなく、ビームスプリッタを設けることによって、ただ
１つの光束のみを検出対象としながらも、その１つの光
束に含まれる互いに異なる偏光角の２つの偏光成分の強
度を検出できるように構成しであるから、たとえ反射散
乱光が不均一なものであって検出対象としての前記１つ
の光束の強度が変化したとしても、それに含まれる２つ
の偏光成分の強度は同じ割合で変化するので、それら両
偏光成分の強度比較結果には有意な影響が現れることが
なく、従って、前記第５図を用いて説明した判定および
弁別の根拠の基準によって、回路パターンなどと異物と
の弁別を誤りなく確実に行えると共に、異物見逃し率を
大幅に低減させることができるようになった。
検査対象基板の表面からの反射散乱光の互いに異なる偏
光角の２つの偏光成分について夫々その強度を検出する
に際して、前述の第４図に示した比較例の場合のように
２つの異なる光束を検出対象とする構成を採用するので
はなく、ビームスプリッタを設けることによって、ただ
１つの光束のみを検出対象としながらも、その１つの光
束に含まれる互いに異なる偏光角の２つの偏光成分の強
度を検出できるように構成しであるから、たとえ反射散
乱光が不均一なものであって検出対象としての前記１つ
の光束の強度が変化したとしても、それに含まれる２つ
の偏光成分の強度は同じ割合で変化するので、それら両
偏光成分の強度比較結果には有意な影響が現れることが
なく、従って、前記第５図を用いて説明した判定および
弁別の根拠の基準によって、回路パターンなどと異物と
の弁別を誤りなく確実に行えると共に、異物見逃し率を
大幅に低減させることができるようになった。
以下、本発明の実施例を図面（第１図および第２図ンに
基いて説明する。
基いて説明する。
第１図は、本発明実施例に係る異物有無検査装置の要部
（主として検出光学系Ａ）の原理的構成を示している。
（主として検出光学系Ａ）の原理的構成を示している。
なお、この第１図においては、検出光学系Ａにおける他
の一触的構成要素（例えば集光レンズやスリット部材な
ど）は省略している。
の一触的構成要素（例えば集光レンズやスリット部材な
ど）は省略している。
さて、この第１図に示しているように、表面に回路パタ
ーンＣが描かれている検査対象基板０を水平面上で一方
向（Ｘ方向）に直線移動走査させると共に、前記検査対
象基板０の所定角度斜め上方向から一定の偏光角を有す
るレーザービームＬ（例えば、入射面に対して略垂直に
振動する所謂Ｓ偏光）を、前記Ｘ方向に直交するＸ方向
における所定範囲内で往復直線走査させながら照射し、
その照射レーザービームＬの検査表面からの反射散乱光
Ｒを、検査対象基板ＯのＸ方向における側方斜め上方に
配置した検出光学系Ａで測定するように構成されている
。
ーンＣが描かれている検査対象基板０を水平面上で一方
向（Ｘ方向）に直線移動走査させると共に、前記検査対
象基板０の所定角度斜め上方向から一定の偏光角を有す
るレーザービームＬ（例えば、入射面に対して略垂直に
振動する所謂Ｓ偏光）を、前記Ｘ方向に直交するＸ方向
における所定範囲内で往復直線走査させながら照射し、
その照射レーザービームＬの検査表面からの反射散乱光
Ｒを、検査対象基板ＯのＸ方向における側方斜め上方に
配置した検出光学系Ａで測定するように構成されている
。
前記検出光学系Ａは、基本的に、検査対象基板Ｏの表面
からの反射散乱光Ｒのうちの１つの光束ＲＯを２つの光
束ｒ１．ｒ２に分離するための例えばハーフミラ−など
で構成されるビームスプリッタＳを設けると共に、その
ビームスプリンタＳにより分離された一方の光束ｒ１に
対して、特定の偏光角の偏光成分（この例では偏光角が
００のＳ偏光成分）のみを透過させるように検光軸が設
定された第１検光子（例えば偏光板）Ｈｌと、その第１
検光子Ｈ１を透過した偏光成分の強度を検出する第１光
検出器（例えば光電子倍増管）ＤＩとを設け、かつ、前
記ビームスプリッタＳにより分離された他方の光束ｒ２
に対しては、前記第１検光子Ｈ１が透過可能な偏光成分
とは異なる別の特定の偏光角の偏光成分（この例では、
偏光角が９０°のＰ偏光成分）のみを透過させるように
検光軸が設定された第２検光子（例えば偏光板）Ｈ２と
、その第２検光子Ｈ２を透過した偏光成分の強度を検出
する第２光検出器（例えば光電子倍増管）Ｄ２とを設け
て構成されている。
からの反射散乱光Ｒのうちの１つの光束ＲＯを２つの光
束ｒ１．ｒ２に分離するための例えばハーフミラ−など
で構成されるビームスプリッタＳを設けると共に、その
ビームスプリンタＳにより分離された一方の光束ｒ１に
対して、特定の偏光角の偏光成分（この例では偏光角が
００のＳ偏光成分）のみを透過させるように検光軸が設
定された第１検光子（例えば偏光板）Ｈｌと、その第１
検光子Ｈ１を透過した偏光成分の強度を検出する第１光
検出器（例えば光電子倍増管）ＤＩとを設け、かつ、前
記ビームスプリッタＳにより分離された他方の光束ｒ２
に対しては、前記第１検光子Ｈ１が透過可能な偏光成分
とは異なる別の特定の偏光角の偏光成分（この例では、
偏光角が９０°のＰ偏光成分）のみを透過させるように
検光軸が設定された第２検光子（例えば偏光板）Ｈ２と
、その第２検光子Ｈ２を透過した偏光成分の強度を検出
する第２光検出器（例えば光電子倍増管）Ｄ２とを設け
て構成されている。
そして、前記第１および第１光検出器ＤＩ。
Ｄ２により検出された両偏光成分の強度の比（あるいは
差）を比較手段Ｑにより測定することによって、前記検
査対象基板０の表面における異物Ｚの有無の判定、なら
びに、４５″′回路パターンなどと異物Ｚとの弁別を確
実に行えるように構成されている。なお、異物Ｚが存在
しない場合における４５″回路パターンなどからの反射
散乱光ＲＯ（ｒ １． ｒ ２）について、第２光検
出器Ｄ２による検出出力Ｉ２と第１光検出器Ｄ１による
検出出力１１との比Ｋ （＝ １２／Ｉ １）は、一般
に、略２ないし１０の範囲内におさまることが実験的に
確認されている。
差）を比較手段Ｑにより測定することによって、前記検
査対象基板０の表面における異物Ｚの有無の判定、なら
びに、４５″′回路パターンなどと異物Ｚとの弁別を確
実に行えるように構成されている。なお、異物Ｚが存在
しない場合における４５″回路パターンなどからの反射
散乱光ＲＯ（ｒ １． ｒ ２）について、第２光検
出器Ｄ２による検出出力Ｉ２と第１光検出器Ｄ１による
検出出力１１との比Ｋ （＝ １２／Ｉ １）は、一般
に、略２ないし１０の範囲内におさまることが実験的に
確認されている。
上記のように構成された異物有無検査装置の動作ならび
に利点については、前述した〔作用〕の欄において既に
詳述しているので、重複を避けるためにここでは省略す
る。
に利点については、前述した〔作用〕の欄において既に
詳述しているので、重複を避けるためにここでは省略す
る。
ところで、検査対象基板Ｏの表面からの反射散乱光Ｒの
うちのただ１つの光束ＲＯのみを検出対象としながら、
その１つの光束ＲＯに含まれる互いに異なる偏光角の２
つの偏光成分の強度を検出できるように構成するに際し
て、上記の実施例においては、ビームスプリッタＳを設
けることにより、前記ただ１つの光束ＲＯを２つの光束
ｒｌ。
うちのただ１つの光束ＲＯのみを検出対象としながら、
その１つの光束ＲＯに含まれる互いに異なる偏光角の２
つの偏光成分の強度を検出できるように構成するに際し
て、上記の実施例においては、ビームスプリッタＳを設
けることにより、前記ただ１つの光束ＲＯを２つの光束
ｒｌ。
ｒ２に分離して、それら２つの分離光束ｒｌ、ｒ２に対
して、夫々、互いに異なる偏光角の偏光成分を透過可能
な検光子Ｈ１，Ｈ２および光検出器Ｄｉ、Ｄ２を設ける
手段を示したが、これとは別の手段としては、例えば第
２図の変形比較例に示すように、前記ただ１つの光束Ｒ
Ｏに対して、ただ１組の検光子Ｈおよび光検出器りを設
け、かつ、前記ただ１つの検光子Ｈを回転駆動制御する
と共に、その検光子Ｈが特定の回転角（例えば０゜９０
″″）になったときにおける前記ただ１つの光検出器り
による検出出力を比較手段Ｑに入力してそれらを比較さ
せるように同期制御するコントローラーＴを設ける、と
いうことも考えられるが、この場合には、上記実施例の
場合とほぼ同様に回路パターンなどと異物との弁別性能
の向上および異物見逃し率の低減を達成できるものの、
複雑な機械的駆動機構が必要でスループットが悪く、ま
た互いに異なる偏光角の２つの偏光成分の強度検出タイ
ミングに若干のずれが生じてしまう等の点で、上記実施
例に比べてやや難点がある。
して、夫々、互いに異なる偏光角の偏光成分を透過可能
な検光子Ｈ１，Ｈ２および光検出器Ｄｉ、Ｄ２を設ける
手段を示したが、これとは別の手段としては、例えば第
２図の変形比較例に示すように、前記ただ１つの光束Ｒ
Ｏに対して、ただ１組の検光子Ｈおよび光検出器りを設
け、かつ、前記ただ１つの検光子Ｈを回転駆動制御する
と共に、その検光子Ｈが特定の回転角（例えば０゜９０
″″）になったときにおける前記ただ１つの光検出器り
による検出出力を比較手段Ｑに入力してそれらを比較さ
せるように同期制御するコントローラーＴを設ける、と
いうことも考えられるが、この場合には、上記実施例の
場合とほぼ同様に回路パターンなどと異物との弁別性能
の向上および異物見逃し率の低減を達成できるものの、
複雑な機械的駆動機構が必要でスループットが悪く、ま
た互いに異なる偏光角の２つの偏光成分の強度検出タイ
ミングに若干のずれが生じてしまう等の点で、上記実施
例に比べてやや難点がある。
以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
異物有無検査装置によれば、検査対象基板の表面からの
反射散乱光の１つの光束をビームスプリッタにより２つ
の光束に分離し、その一方の光束に対して、特定の偏光
角の偏光成分のみを透過させる第１検光子と、その第１
検光子を透過した偏光成分の強度を検出する第１光検出
器とを設けると共に、他方の光束に対しては、前記第１
検光子が透過可能な偏光成分とは異なる別の特定の偏光
角の偏光成分のみを透過させる第２検光子と、その第２
検光子を透過した偏光成分の強度を検出する第２光検出
器とを設ける、という手段を採用したことによって、検
査対象基板の表面からの反射散乱光の互いに異なる偏光
角の２つの偏光成分について夫々その強度を検出するに
際して、ただ１つの光束のみを検出対象としながらも、
その１つの光束に含まれる互いに異なる偏光角の２つの
偏光成分の強度を検出できるように構成しであるから、
たとえ反射散乱光が不均一なものであって検出対象とし
ての前記１つの光束の強度が変化したとしても、それに
含まれる２つの偏光成分の強度は同じ割合で変化するの
で、それら画調光成分の強度比較結果には有意な影響が
現れることがなく、従って、回路パターンなどと異物と
の弁別を誤りなく確実に行えると共に、異物見逃し率を
大幅に低減させることができる、という顕著に優れた効
果が発揮されるに至った。
異物有無検査装置によれば、検査対象基板の表面からの
反射散乱光の１つの光束をビームスプリッタにより２つ
の光束に分離し、その一方の光束に対して、特定の偏光
角の偏光成分のみを透過させる第１検光子と、その第１
検光子を透過した偏光成分の強度を検出する第１光検出
器とを設けると共に、他方の光束に対しては、前記第１
検光子が透過可能な偏光成分とは異なる別の特定の偏光
角の偏光成分のみを透過させる第２検光子と、その第２
検光子を透過した偏光成分の強度を検出する第２光検出
器とを設ける、という手段を採用したことによって、検
査対象基板の表面からの反射散乱光の互いに異なる偏光
角の２つの偏光成分について夫々その強度を検出するに
際して、ただ１つの光束のみを検出対象としながらも、
その１つの光束に含まれる互いに異なる偏光角の２つの
偏光成分の強度を検出できるように構成しであるから、
たとえ反射散乱光が不均一なものであって検出対象とし
ての前記１つの光束の強度が変化したとしても、それに
含まれる２つの偏光成分の強度は同じ割合で変化するの
で、それら画調光成分の強度比較結果には有意な影響が
現れることがなく、従って、回路パターンなどと異物と
の弁別を誤りなく確実に行えると共に、異物見逃し率を
大幅に低減させることができる、という顕著に優れた効
果が発揮されるに至った。
第１図は本発明に係る異物有無検査装置の一実施例の要
部概略構成図を示し、第２図はそれに対する変形比較例
の要部概略構成図を示している。 また、第３図ないし第５図は、本発明の技術的背景なら
びに従来問題を説明するためのものであって、第３図は
従来一般の異物有無検査装置の要部概略構成図を示し、
そして、第４図は本発明に対する比較例の要部概略構成
図、第５図はその作用説明図を示している。 Ｃ・・・・・・・・・回路パターン、 ０・・・・・・・・・検査対象基板、 Ｌ・・・・・・・・・照射レーザービーム（ｉ光）、Ｒ
・・・・・・・・・反射散乱光、 Ａ・・・・・・・・・検出光学系、 Ｓ・・・・・・・・・ビームスプリッタ、ＲＯ・・・・
・・１つの光束、 「１・・・・・・分離された一方の光束、ｒ２・・・・
・・分離された他方の光束、Ｈ１・・・・・・第１検光
子、 Ｈ２・・・・・・第２検光子、 Ｄｌ・・・・・・第１光検出器、 Ｄ２・・・・・・第２光検出器。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
藤 本 英 夫 第１図 ■ Ａ・・・・・・ｉ支出光学系、 ○・・・・・
・噴査対象基を反、Ｃ・・・・・回＆’ｌ／：９−７、
Ｓ・・・・・・ビームスツブ’Ｊ ７り、Ｌ・
・・・・・８’ｐ １４レーザービーム（偏光）、Ｒ・
・・・・・反射散乱光、 ＲＯ・・・・・・１
つの光束、ｒｌ・・・・・・分屋された一方の光束、「
２・・・・・・分屋された他方の光束、Ｈｌ・・・・・
・第１瞳光子、 Ｈ２・・・・・・第２喰光子、
Ｄｌ・・・・・・第１光検出器、 Ｄ２・・・・・
・第２光瞳出器。 第２図 第３図 第４図 第５図
部概略構成図を示し、第２図はそれに対する変形比較例
の要部概略構成図を示している。 また、第３図ないし第５図は、本発明の技術的背景なら
びに従来問題を説明するためのものであって、第３図は
従来一般の異物有無検査装置の要部概略構成図を示し、
そして、第４図は本発明に対する比較例の要部概略構成
図、第５図はその作用説明図を示している。 Ｃ・・・・・・・・・回路パターン、 ０・・・・・・・・・検査対象基板、 Ｌ・・・・・・・・・照射レーザービーム（ｉ光）、Ｒ
・・・・・・・・・反射散乱光、 Ａ・・・・・・・・・検出光学系、 Ｓ・・・・・・・・・ビームスプリッタ、ＲＯ・・・・
・・１つの光束、 「１・・・・・・分離された一方の光束、ｒ２・・・・
・・分離された他方の光束、Ｈ１・・・・・・第１検光
子、 Ｈ２・・・・・・第２検光子、 Ｄｌ・・・・・・第１光検出器、 Ｄ２・・・・・・第２光検出器。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
藤 本 英 夫 第１図 ■ Ａ・・・・・・ｉ支出光学系、 ○・・・・・
・噴査対象基を反、Ｃ・・・・・回＆’ｌ／：９−７、
Ｓ・・・・・・ビームスツブ’Ｊ ７り、Ｌ・
・・・・・８’ｐ １４レーザービーム（偏光）、Ｒ・
・・・・・反射散乱光、 ＲＯ・・・・・・１
つの光束、ｒｌ・・・・・・分屋された一方の光束、「
２・・・・・・分屋された他方の光束、Ｈｌ・・・・・
・第１瞳光子、 Ｈ２・・・・・・第２喰光子、
Ｄｌ・・・・・・第１光検出器、 Ｄ２・・・・・
・第２光瞳出器。 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表面に回路パターンが描かれている検査対象基板の該
表面に対して一定の偏光角を有するレーザービームを走
査照射するように構成すると共に、その検査対象基板の
表面からの反射散乱光の互いに異なる偏光角の２つの偏
光成分について夫々その強度を検出する検出光学系を設
け、かつ、その検出光学系により検出された前記両偏光
成分の強度の比較結果に基いて前記検査対象基板の表面
における異物の有無を判別するように構成されている異
物有無検査装置において、 前記検出光学系を構成するに、 前記検査対象基板の表面からの反射散乱光の１つの光束
を２つの光束に分離するためのビームスプリッタを設け
、 前記ビームスプリッタにより分離された一方の光束に対
して、特定の偏光角の偏光成分のみを透過させる第１検
光子と、その第１検光子を透過した偏光成分の強度を検
出する第１光検出器とを設け、 前記ビームスプリッタにより分離された他方の光束に対
しては、前記第１検光子が透過可能な偏光成分とは異な
る別の特定の偏光角の偏光成分のみを透過させる第２検
光子と、その第２検光子を透過した偏光成分の強度を検
出する第２光検出器とを設けてある、 ことを特徴とする異物有無検査装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7541588A JPH0774788B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 異物有無検査装置 |
| EP89104483A EP0335163B1 (en) | 1988-03-28 | 1989-03-14 | Apparatus for detecting foreign matter on the surface of a substrate |
| DE68915472T DE68915472T2 (de) | 1988-03-28 | 1989-03-14 | Apparat zum Nachweis von Fremdmaterial auf der Oberfläche eines Substrates. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7541588A JPH0774788B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 異物有無検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245136A true JPH01245136A (ja) | 1989-09-29 |
| JPH0774788B2 JPH0774788B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=13575524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7541588A Expired - Lifetime JPH0774788B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 異物有無検査装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0335163B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0774788B2 (ja) |
| DE (1) | DE68915472T2 (ja) |
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| US7483128B2 (en) | 2004-06-18 | 2009-01-27 | Horiba, Ltd. | Foreign matter inspection apparatus and method |
| JP5610462B2 (ja) * | 2007-10-23 | 2014-10-22 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 撮影画像に基づいた検査方法及び検査装置 |
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| FR2665959B1 (fr) * | 1990-08-16 | 1994-01-14 | Oreal | Appareil destine a permettre d'evaluer la brillance d'une surface, en particulier de la peau. |
| US5563702A (en) * | 1991-08-22 | 1996-10-08 | Kla Instruments Corporation | Automated photomask inspection apparatus and method |
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| JP2661913B2 (ja) * | 1986-05-02 | 1997-10-08 | パ−テイクル、メジユアリング、システムズ インコ−ポレ−テツド | 表面分析方法および表面分析装置 |
| JPS62261044A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-13 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 異物検査装置 |
| JPH01172737A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 光磁気記録媒体欠損解析装置 |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP7541588A patent/JPH0774788B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-14 EP EP89104483A patent/EP0335163B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-14 DE DE68915472T patent/DE68915472T2/de not_active Expired - Fee Related
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