JPH0159521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウエハ検査装置に関し、特に半導体ウ
エハ表面に存在する欠陥を自動的に検出し欠陥分
布図として図形表示するに適したウエハ自動検査
装置に関するものである。

IC、LSIの如き半導体製品の形成基板となるシ
リコンウエハ等の面板は、表面に傷、汚損などの
欠陥があると、この部分に不良素子が形成され、
製品の歩留り低下、品質劣化などの問題を生ず
る。このため、ウエハの完成段階で表面欠陥の有
無およびその分布状態をチエツクし、不良品を排
除する必要がある。また、これらのウエハの保管
および半導体製品の製造工程は無塵状態に厳重に
管理された環境下で行なわれるが、上記ウエハの
保管形式、環境条件などの改善のためにもウエハ
表面の欠陥検査は極めて重要な位置を占める。

従来、この種の面板検査は作業員の裸眼あるい
は顕微鏡による目視検査により行なわれてきた。
しかしながら、半導体ウエハの場合、検出対象と
なる欠陥が極めて微小であり、またウエハの取扱
いに注意を要するため、従来の作業員による目視
検査では作業が非能率的で、且つ検査結果に個人
差によるバラツキが避けられず、ウエハ検査の自
動化が望まれていた。

従つて本発明の主目的は、ウエハ表面の欠陥を
自動的に検出し、その分布状態を図形表示するこ
とのできるウエハ自動検査装置を提供することに
ある。

ところで半導体ウエハの如き鏡面研磨された表
面をもつ面板に光ビームを照射すると、正常な表
面では光が全反射し、欠陥のある表面では光が散
乱する。従つて、面板表面の全域に亘つて光スポ
ツトを走査し散乱光の有無を検出することによ
り、面板表面の欠陥箇所を見つけることができ
る。

光スポツトによる面板走査は、例えば光源から
発せられた光ビームを振動ミラーで左右に振り、
これを直接あるいはプリズム等を介して面板に照
射することにより実現できる。この場合、光ビー
ムの振幅を大きくすると、光学系のレンズ収差な
どが原因で面板上の光スポツトが走査領域の両端
に近づくにつれてボケを生じ、面板全域に所定寸
法の微小スポツトを得ようとすると光学系が特殊
設計の高価なものとなり、装置も大型化してしま
う。

本発明の他の目的は、比較的安価な光学系を用
いて大型の面板を処理できる面板自動検査装置を
提供することにある。

本発明の更に他の目的は、欠陥検査の目的に応
じて欠陥分布の表示精度を設定しうる実用的な面
板自動検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の面板自動
検査装置は面板をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動
するための位置決め機構と、上記位置決め機構を
動作させるための制御回路と、上記面積の表面に
Ｘ軸方向に所定の振幅で光スポツトを走査させる
光学系と、上記光スポツトを照射された面板表面
からの散乱光を受光する位置に配置された光電変
換器と、上記光電変換器の出力信号から１走査線
につき複数ビツトの欠陥検査データを採取する信
号前処理回路と、上記光スポツトによる走査が面
板表面をＹ軸方向に帯状の複数個の領域に分けて
各帯状領域毎に行なわれるように、上記駆動回路
に対しＹ軸方向には微小量、Ｘ軸方向には上記光
スポツト走査振幅相当量ずつ上記位置決め機構を
移動させる制御信号を与えると共に、各位置決め
点において上記信号前処理回路に起動信号を与え
て上記欠陥検査データを取込み、これを記憶する
データ処理装置と、上記データ処理装置から与え
られる欠陥検査データに基づき面板表面の位置に
対応した欠陥分布図を作成する図形出力装置とか
らなることを特徴とする。

以下、本発明の詳細および１実施例を図面を参
照して説明する。第１図は本発明による図面検査
装置の機械的動作部の１部を示す斜視図であり、
被検体となる面板１は載置台２の上に載置され
る。この載置台２はｙ軸方向の移動体３に取り付
けてあり、移動体３はステツピング・モータ５に
より駆動されて台４の上を移動し、面板１のｙ方
向の位置決めをする。一方、上記台４はｘ軸方向
の移動体６の上に取り付けてあり、ステツピン
グ・モータ８により上記移動体６を台７に沿つて
移動させることにより、面板１のｘ軸方向の位置
決めがなされる。上記移動体３，６の夫々にはリ
ミツト・スイツチ（図示せず）が取り付けてあ
り、ｘ、ｙの各軸方向の移動基準点および移動限
界点を検出できるようになつている。

９は光ビーム１０を発生するための光源であ
り、例えばヘリウムネオン・レーザの如きレーザ
ー装置が適用される。光ビーム１０は振動ミラー
１１により一定周期（例えば80Hz）でｘ軸方向に
振られ、面板載置台２の上方に位置したプリズム
反射鏡１２を介して面板１の表面にほぼ垂直に投
光される。従つて、上記光ビームによるスポツト
は面板１の表面をＰ点を中心にｘ軸方向に一定の
振幅で走査することになる。尚、プリズム反射鏡
１２と載置台２との間の光ビーム通路上には、光
スポツトの有効走査始点を検知するためのセンサ
１３が設置してあり、このセンサからの信号は後
述する信号前処理回路に入力され、欠陥検査デー
タ採取のタイミング信号となる。

１４は面板１の光スポツト照射領域を斜め上方
から視向する位置に設置された光電変換器であ
り、光スポツトが面板表面の欠陥箇所を照射した
とき生ずる散乱光を受光する。光スポツトが面板
表面の無欠陥箇所を照射している間は上記光電変
換器１４への入射光はほとんど零である。従つ
て、光電変換器１４からの検出信号を予じめ設定
した閾値レベルで２値化することにより、欠陥が
“有”のとき“１”、“無”のとき“０”となる信
号を得ることができる。

第２図は本発明による面板検査装置の制御回路
全体構成を示す図であり、２０は例えばマイク
ロ・コンピユータの如くブログラムに沿つてシー
ケンス制御動作可能なデータ処理装置、２１は前
述した要素９〜14を含む光学系、２２は上記デー
タ処理装置２０からの指令に応じて上記光学系２
１から信号を取り込み、検査データを出力する信
号前処理回路、２３は前述した要素２〜８を含む
面板位置決め機構、２４は上記データ処理装置２
０から与えられる制御信号に基づいて上記面板位
置決め機構２３を動作させる位置決め機構駆動回
路、２５はデータ処理装置２０からの出力データ
に基づき面板上の欠陥分布を示す図表を作成する
プリンタ装置の如き図形出力装置、２６は面板検
査装置に動作指示をするための操作パネルを示
す。

本発明の面板検査装置では操作者は面板載置台
２の所定位置に検査しようとする面板１をセツト
し、上記操作パネル２６から検査動作の開始を指
示するだけでよい。検査動作の開始が指示される
と、データ処理装置２０は予じめ記憶してあるプ
ログラムに沿つて制御動作を開始し、駆動回路２
４に制御信号を与えて位置決め機構を原点位置か
ら順次位置移動させると共に、各制御位置におい
て信号前処理回路２２を介して欠陥検査データを
取り込み、面板表面の全面に亘る検査データの収
集が完了した後、出力装置２５により検査結果を
図形表示させて、１回の検査処理を終了する。

本発明によれば、光スポツトによる面板表面の
走査は、第３図Ａに示す如く、全走査範囲をｘ軸
方向に帯状のＮ個の領域R₁〜R_oに分割し、各帯
状領域毎に順次光スポツト走査を施こす分割走査
方式を採用する。

各帯状領域のｘ軸方向の寸法は、光学系２１に
より達成できる良好な光スポツトによる走査振幅
により決まる。帯状領域R₁〜R_oのｘ軸方向の各
中心座標をX₁、X₂…X_oとすると、位置決め機構
２３は最初に光スポツトの振動中心点Ｐが座標
（X₁、Y₁）に一致するよう位置制御される。次い
で、Ｘ軸を固定したまま、光スポツトの振動周期
に同期させてｙ軸方向の移動体３に所定ピツチの
送りが与えられ、これにより符号１５で示す軌跡
に沿つて面板表面の光走査が進められる。ｙ軸が
座標Y_Eに達したことが検出されると、ｙ軸方向
の移動台は原点Y₁に戻され、ｘ軸方向の移動台
は次の領域R₂の座標X₂に位置制御され、帯状領
域R₂において同様の光走査が行なわれる。この
場合、処理時間を短縮させるために、Ｙ座標が
Y_Eに達したとき、この位置でＸ軸を座標X₂に位
置合せし、次いでＹ軸をY_EからY₁に向けて移動
させながら光走査を進めると良い。

上記いずれにしても、R₁からR_Nに向けて各帯
状領域毎に順次光走査を済ませることにより、光
ビームの振幅の小さい光学系を用いて広い面積の
全域に亘る均一な光スポツト走査が可能となる。
例えば、光スポツトの有効径10μｍ、走査振幅24
mmの光学系により３インチ、４インチ、５インチ
（約125mm）の大きな面板を処理できる。

光スポツトの直径は、これを小さくすることに
より面板表面の小さな欠陥の検出が可能となる。
しかしながら、光スポツトの直径を小さくすると
面板１枚あたりの欠陥検査データは膨大になり、
データの処理が容易ではない。情報量を適当にす
るために光スポツトの走査を粗くし、Ｙ軸の送り
量を大きくすると走査を省略した部分に存在する
欠陥を見逃すことになる。

このため、本発明では面板表面を網目状に適当
寸法の単位領域に細分し、各単位領域は複数本の
走査線を含むようにし、各単位領域毎に欠陥が検
出されたか否かを記憶しておき、欠陥“有”の領
域か“無”の領域かをマクロ的に捉えて分布図に
出力する。

すなわち、帯状領域R₁〜R_oの夫々において、
第３図Ｂに示すように、ｘ軸方向にｋ、ｙ軸方向
にＭの合計ｋ×Ｍ個の単位領域に分割する。Ｘ軸
方向に並んだｋ個の単位領域S₁〜S_Kに着目する
と、各単位領域は第３図Ｃに示す如く、複数(L)本
の走査線を含む。例えば単位領域を１mm×１mmと
し、光スポツトの有効径を前記した10μｍとし
て、Ｙ軸方向に１ピツチ10μｍの送り量で移動さ
せ、各位置決め点で欠陥検査データを採取する
と、各単位領域は隙間なく100本の走査線で走査
される。

従つて、データ処理装置において上記100本の
走査のうち１回でも欠陥が検出されれば、当該領
域に欠陥“有”として記憶することにより、微小
な欠陥を見逃すことなく欠陥分布図を作成でき
る。尚、上記単位領域の大きさは欠陥検査の目的
に応じて設定すればよく、また、各単位領域を所
定回数以上の欠陥検出があつたときのみ欠陥
“有”と表示させることにより、欠陥の密度ある
いは大きさがある値以上のものを対象とする分布
図を作成することも可能である。

上述した欠陥情報のマクロ処理を実現するた
め、データ処理装置２０は例えば第４図に示すシ
ーケンスによつて、欠陥情報の処理と位置決め機
構２３の制御動作を行なう。

すなわち、スタートスイツチが押されると、最
初のルーチン３０において位置決め機構２３の原
点位置復帰処理を行ない、次いでルーチン３１〜
３３によりパラメータｌ、ｍ、ｎの初期値設定を
行なう。パタメータｎは位置決め機構のＸ軸が何
番目の帯状領域に位置しているかを示すためのも
のであり、パラメータｍは位置決め機構のＹ軸が
何番目の単位領域に位置しているかを示すための
ものである。また、パラメータｌは上記単位領域
内において光走査が何本目の走査線に該当するか
を計数するためのものである。

パラメータの初期値設定が済むと、ルーチン３
４により信号前処理回路２２にREADY信号を与
える。このREADY信号が与えられると、信号前
処理回路２２では後述するように１走査線Ｗビツ
ト分の欠陥検査データを光電変換器１４の出力信
号から採取し、これが終つたとき割込み信号IRQ
を出力する。従つてデータ処理装置側では、判定
ルーチン３５により上記割込み信号IRQの入力を
持ち、この信号が入力されたときルーチン３６に
進む。

ルーチン３６では信号前処理回路２２からＫビ
ツトの欠陥検査データを取り込む。この欠陥検査
データは、データ処理装置のランダム・アクセ
ス・メモリ（RAM）に割り当てられたＫビツト
のデータ記憶エリアWSに入力する。この場合、
取り込まれた欠陥検査データを、記憶エリアWS
に既に記憶されているデータと各ビツト毎に論理
和をとつて入力することにより、Ｋ個の各単位領
域がｌ本の光走査のうち１回でも欠陥が検出され
れば欠陥“有”の情報を保持できるようにする。

欠陥検査データの取り込みが終ると、ルーチン
３７によりNOT READY信号を出力する。この
信号は上記した信号前処理回路２２に与えられて
欠陥情報の採取動作を休止させると共に、後述す
るように位置決め機構の駆動回路２３にＹ軸の１
ピツチ分の移動を指示する信号となる。Ｙ軸の移
動は、ルーチン３８，３９，４０で示す如く、パ
ラメータｎが寄数か偶数かを判定することによ
り、正、負のいずれかの移動方向を指示する。こ
のようにすると、寄数番目の帯状領域R₁、R₃、
R₅…では正方向に、偶数番目の領域R₂、R₄、R₆
…では負方向にＹ軸が移動し、Ｙ軸原点復帰に無
駄時間を費すことなく、連続的に領域走査を行な
うことができる。

Ｙ軸方向の１ピツチ分の移動の都度、ルーチン
４１によりパラメータｌの値を１ずつカウント・
アツプし、次いで、判定ルーチン４２によりパラ
メータｌの値が単位領域の規定の走査数Ｌに達し
たか否かを判定する。この判定ルーチン４１にお
いてｌの値が規定値Ｌよりも小さければ、前記ル
ーチン３４に戻つて新たな走査位置における欠陥
検査データを採取し、もしｌの値が規定値Ｌに達
していればルーチン４３に進む。

ルーチン４３ではパラメータｍの値を１だけカ
ウント・アツプする。更新されたｍの値は情報採
取を終えた単位領域のＹ座標に相当する。

データ処理装置のメモリ（RAM）には、検査
領域の位置に対応した欠陥表示データ記憶のため
のデータエリアPSが予じめ用意されており、こ
のエリアはＫビツト単位でＮ×Ｍ個の容量とす
る。従つて、次のルーチン４４で記憶エリアWS
のＫビツトのデータをPS（ｎ，ｍ）に相当する位
置に移すことにより、面板上での位置と対応させ
て欠陥データを記憶することができる。このデー
タの移し換えの後、ルーチン４４で記憶エリア
WSの内容を零クリアし、判定ルーチン４５に進
む。

判定ルーチン４５ではパラメータｍの値が規定
値Ｍ、すらわちＹ方向の所定の単位領域個数に達
したか否かを判定する。ｍの値が規定値Ｍよりも
小さければ、Ｙ軸方向に欠陥検査すべき領域が残
つていることを意味するため、処理シーケンスは
ルーチン３３に戻り、新たな単位領域における前
述の欠陥検査情報の採取処理を繰り返す。もし、
ｍの値が規定値Ｍに等しければ、処理シーケンス
は判定ルーチン４６に進む。

判定ルーチン４６ではパラメータｎの値が規定
値Ｎに達したか否かを判定する。ｎの値が規定値
Ｎに等しければ、これは検査領域の全域に亘つて
欠陥検査データの採取が完了したことを意味し、
ルーチン４９に進んでデータエリアPSの欠陥デ
ータを図形出力装置２５に出力するための処理を
行なう。パラメータｎの値が規定値Ｎよりも小さ
ければ、ルーチン４７に進んでｎの値を１だけカ
ウント・アツプし、更にルーチン４８で位置決め
機構駆動回路２３にＸ軸を次の帯状領域のセンタ
X_oに移動させる処理を行ない、ルーチン３２に
戻る。

図形出力装置２５としては例えばＸ−Ｙプロツ
タを用い、データエリアPSから順次読み出され
るデータの内容に応じてＸ−Ｙ座標系にドツトを
打点することにより、面板上の位置に対応した欠
陥分布図を作成する。このようなデータの図形処
理は計算機分野において周知であり、詳細な説明
は省略する。

次に信号前処理回路２２の具体的な構成を第５
図によつて説明する。尚、第５図中に符号Ａ〜Ｈ
で示される各信号の波形図を第６図Ａ〜Ｈに示
す。

第５図において、端子５０，５１は夫々光スポ
ツトの有効走査開始点の検出センサ１３および光
電変換器１４（第１図参照）からの信号入力端子
であり、また、端子５２，５３は夫々データ処理
装置２０から出力されるREADY信号、および
NOT READY信号の入力端子を示す。

上記のREADY信号（信号Ａ）はフリツプ・フ
ロツプ５４のセツト端子に与えられ、上記NOT
READY信号（信号Ｂ）は上記フリツプ・フロツ
プのリセツト端子に与えられる。従つて、上記フ
リツプ・フロツプ５４の出力信号Ｃは、第６図に
示す如く、READY信号のパルスが与えられてか
らNOT READY信号のパルスが与えられるまで
の期間だけオンの状態になり、この期間ANDゲ
ート５５を開いて端子５０からセンサ１３の出力
信号Ｄを取り込む。

上記センサ１３は光スポツトが走査開始点に達
した時点でパルスを発生し、このタイミングでフ
リツプ・フロツプ５６がセツトされる。上記フリ
ツプ・フロツプ５６はANDゲート５７の開閉を
制御するためのものであり、このフリツプ・フロ
ツプがセツトされるとパルス発生器５８から出力
される基本タイミングパルスＦがANDゲート５
７を通つてパルスカウンタ５９に入力される。

パルスカウンタ５９は複数段のカウンタを縦続
接続して構成された分周器であり、上記基本タイ
ミングパルスがそれぞれ宿定個数入力される毎に
端子５９Ｈ，５９Ｇからパルス信号Ｇ，Ｈを出力
する。パルス信号Ｇは光スポツトによる走査範囲
をＫ個の領域に区分するためのタイミングパルス
となるものである。例えば、光スポツトの有効走
査範囲が24mmの光学系を用いた場合、単位領域の
Ｘ方向の幅を１mmとすれば領域区分はＫ＝24とな
り、また、振動ミラーの走査周期（往復）を2T
秒となれば、１mm当りの走査所要時間はＴ／Ｋ秒
となる。従つて、基本タイミングパルスとして周
期がＴ／100K秒のパルスを用い、パルスカウン
タ５９の入力側に10進カウンタ２段を用いること
により、端子５９Ｇから走査線上１mmの間隔に相
当してパルスを発生する信号Ｇを出力させること
ができる。

パルス信号Ｈは上記走査範囲における欠陥検査
終了のタイミングを与えるものであり、上記パル
ス信号ＧがＫ個目のパルスを出力したタイミング
で１個のパルスを発生する。このパルスは前記フ
リツプ・フロツプ５６のリセツト端子に入力され
ており、それ以降のパルス信号Ｇの出力を止める
働きをしている。

第５図の回路において、端子５１に与えられる
欠陥検査信号はアナログ比較器６０の一方の端子
に入力され、このアナログ信号比較器の他方の端
子６１に与えられる一定値の閾値電圧と比較され
る。従つて、検査信号が上記閾値電圧を越える尖
頭値をもつとき、アナログ比較器６０からパルス
が出力され、次段のフリツプ・フロツプ６２をセ
ツトする。このフリツプ・フロツプ６２の出力は
シストレジスタ６３の入力信号となつている。上
記シフトレジスタ６３はＫビツトのデータ容量を
もち、前記したパルス信号Ｇによりシフト動作す
る。またフリツプ・フロツプ６２は上記パルス信
号Ｇによりリセツト動作する。従つて、パルス信
号Ｇに１mm区分のパルスが発生したとき、このパ
ルスの立上りでシフトレジスタ６３をシフト動作
させ、立下りでフリツプ・フロツプ６２をリセツ
ト動作させることにより、シフトレジスタ６３に
１ビツトずつ欠陥検査データが取り込まれる。

この場合、フリツプ・フロツプ６２は１個の欠
陥信号の入力によりセツトされ、パルス信号Ｇで
次のタイミングパルスが与えられるまで上記セツ
ト状態を保持するため、１つの単位領域に連続的
に複数個の欠陥がある場合でも１個の場合と同様
に取り扱われている。また、隣接する２つの単位
領域にまたがつて１つの欠陥が存在する場合、上
記双方の領域で欠陥“有”の情報が記憶されるこ
とになる。

１走査範囲でＫ個の単位領域の全てについての
欠陥検査データがシフトレジスタ６３に取り込ま
れると、これらのデータはパルス信号Ｈにより動
作するバツフアレジスタ６４に並列的に転送され
る。上記パルス信号Ｈは同時にデータ処理装置２
０に対する割込み要求信号IRQとなつているた
め、既に述べたように、データ処理装置２０では
上記信号IRQに応答してバツフアレジスタ６４か
らＫビツト分の検査データを取り込み、その後で
NOT READY信号をシフトレジスタ５４をリセ
ツトさせ、この信号前処理回路の動作を１時休止
させる。

第７図は位置決め機構の駆動回路２４のうち、
特にＹ軸駆動回路の主要部を示す。また、第８図
は上記回路図において符号Ｂ，Ｐ〜Ｔで示された
信号の波形図である。

第７図において、端子７０，７１にはそれぞれ
データ処理装置２０から出力されたNOT
READY信号およびREADY信号が入力される。
また、端子７２にはＹ軸の移動方向を示す信号が
入力され、正方向へ移動する場合には“１”、負
方向に移動する場合には“０”の状態となる。端
子７３はＹ軸の移動を１ピツチ（例えば10μｍ）
ずつ行なわせるときは“０”、連続的に行なわせ
るときには“１”の信号が入力される。この端子
７３には、通常の面板検査動作時には“０”信号
が与えられ、原点復帰あるいは手動操作による特
殊な面板位置制御の場合のみ“１”信号が与えら
れる。端子７４は手動操作により位置合せをする
場合の信号入力端子、端子７５は手動操作による
Ｙ軸の移動方向を指示する信号を入力する端子で
あり、自動検査の場合は“０”の状態となつてい
る。また、端子７６，７７はそれぞれＹ軸の原点
位置および移動限界位置に設けられたリミツトス
イツチからの検出信号を印加するためのものであ
る。

Ｙ軸を１ピツチずつ自動送りする場合の上記回
路の動作について説明すると、端子７０には
NOT READY信号（信号Ｂ）のパルスが入力さ
れてフリツプ・フロツプ７８をセツトする。フリ
ツプ・フロツプ７８の出力は、パルス発生器７９
の出力回路に挿入されたANDゲート８０の開閉
を制御している。上記ANDゲート端子７４の信
号の反転信号をもう１つの制御入力としている
が、この場合、端子７４の入力信号は“０”であ
るため、ANDゲート８０は上記フリツプ・フロ
ツプ７８がセツト期間中、開状態になる。

パルス発生器７９からは、第８図Ｑに示すよう
な波形のパルス信号Ｑが連続的に出力されている
が、上記ANDゲート８０が開かれたことにより、
１個のパルスＲがモノマルチ・バイブレータ８１
に入力され、これによりパルス・モータを駆動す
るためのパルス幅をもつ１個のパルス信号Ｓが発
生し、ANDゲート８２，８３，８４にそれぞれ
与えられる。

ANDゲート８２は端子７２に与えられる方向
指示信号が“１”のとき開かれ、ANDゲート８
３は端子７２の信号が“０”のときインバータ８
５の反転出力で開かれる。従つて、パルス信号Ｓ
は上記いずれかのANDゲートから、更にORゲー
ト８６又は８７、ANDゲート８８又は８９を通
つて、Ｙ軸移動用パルスモータのドライバー９０
の正方向または負方向パルス入力端子９０Ａ，９
０Ｂに供給される。

一方、ANDゲート８４は前段のANDゲート９
１の出力により導通が制御されている。上記
ANDゲート９１はフリツプ・フロツプ７８のセ
ツト出力と端子７３の反転信号とを制御入力とし
ており、通常動作時には上記端子７３には“０”
の信号が入力されているため、ANDゲート９１
の出力は“１”状態にある。従つて、ANDゲー
ト８４は開状態にあり、パルス信号ＳはAZDゲ
ート８４、ORゲート９２を通つてモノマルチ・
バイブレータ９３に印加される。

上記モノマルチ・バイブレータ９３は、第８図
Ｔに示すように、パルスＳの立下りで１個のパル
スを発生し、このパルスＴはORゲート９４を介
して前記フリツプ・フロツプ７８のリセツト端子
に供給される。上記パルスＴはパルス発生器７９
からの次のパルスの発生前に出力され、フリツ
プ・フロツプ７８をリセツトし、AZDゲート８
０を閉じるため、上述した回奴動作でパルスモー
タのドライバー９０への供給パルスは１個だけと
なり、これによりパルスモータの単位回転量で決
まる１ピツチのＹ軸移動が行なわれることにな
る。

Ｙ軸を複数ピツチ連続的に送る場合には、端子
７３に“１”の信号を与える。このようにする
と、ANDゲート９１の出力は“０”となり、
ANDゲート８４が閉状態にあるため、パルス信
号Ｓによるフリツプ・フロツプ７８のリセツト動
作が抑制される。従つて、フリツプ・フロツプ７
８はセツト状態を保持し、パルス発生器７９から
の出力パルスＱが次々とモノマルチ・バイブレー
タ８１に入力され、その都度発生されるパルスＳ
がドライバー９０に供給されてＹ軸が連続的に移
動する。Ｙ軸が移動した結果、リミツトスイツチ
が動作すると、端子７６または７７からの入力信
号によりANDゲート８８または８９が閉状態と
なり、この方向へのそれ以上のＹ軸移動が阻止さ
れる。

尚、９５，９６はＹ軸における位置カウンタお
よび位置座標表示器であり、それぞれドライバー
９０への供給パルスにより加減制御される。位置
カウンタ９５はカウント値が所定値に達したとき
信号９５Ｓを出力する。この信号９５ＳはＹ軸の
移動限界を指示するものであり、データ処理装置
２０に対する割込み要求信号IRQ′となる。また、
上記信号９５ＳはORゲート９２を介してモノマ
ルチ・バイブレータ９３に供給され、フリツプ・
フロツプ７８をリセツトする。尚、フリツプ・フ
ロツプ７８はデータ処理装置２０から端子７１に
与えられたREADY信号によつてもリセツトさ
れ、前述した信号前処理回路で欠陥検査情報の採
取中は位置決め機構が動作しないようになつてい
る。

手動操作によりＹ軸を移動させる場合は、制御
パネル２６からの釦操作により端子７４に“１”
信号を与え、端子７５に方向指示信号を与える。
端子７４の信号が“１”になると、ANDゲート
８０が閉じられ、方向指示信号に応じてANDゲ
ート９７，９８のいずれかが開かれる。上記
ANDゲート９７，９８はパルス発生器７９の出
力パルスＱの通過を制御しており、いずれかの
ANPゲートを通過したパルスがORゲート８６ま
たは８７を介してドライバー９０に供給されるた
め、手動操作によるＹ軸の移動は、操作者が釦操
作により端子７４への信号供給を止めるまで、任
意の時間だけ継続して行なわれる。

第９図は駆動回路２４のうち、Ｘ軸駆動部の主
要部回路構成を示している。この回路はＹ軸駆動
部と類似しており、説明の便宜上、対応する回路
要素には第７図と同一の数字を付してある。

Ｘ軸駆動部は、データ処理装置２０から移動命
令を受けたとき、光スポツトの有効走査幅に相当
する例えば24mmの距離だけ位置決め機構を動かす
必要がある。データ処理装置からの上記移動命令
が出されると、端子７０′にパルス信号が入力さ
れ、フリツプ・フロツプ７８′がセツトされる。
このフリツプ・フロツプ７８′の出力信号はAND
ゲート８０′を開き、これによりパルス発生器７
９′からの出力パルスがモノマルチバイブレータ
８１′に入力される。

上記モノノマルチバイブレータ８１′の出力パ
ルスは、ANDゲート８２′，８３′に入力されて
おり、これらのANDゲートは、端子７２′に入力
される移動方向指示信号の状態により、いずれか
一方が開かれている。従つて、上記出力パルスは
これらのいずれかのANDゲートを通り、ORゲー
ト８６′または８７′、ANDゲート８８′または８
９′を通つてＸ軸パルスモータを駆動するドライ
バー９０′に供給される。

Ｘ軸駆動部では、Ｘ軸を24mmだけ移動するに必
要なＺ個のパルスを連続的に駆動回路９０′に供
給するために、ORゲート８６′，８７′の出力パ
ルス数をカウントするカウンタ９５′を設け、こ
のカウンタからＺ個のパルス毎に信号９５S′を得
ている。この信号９５S′はモノマルチ・バイブレ
ータ９３′に入力され、その出力パルスでフリツ
プ・フロツプ７８′をリセツトすると共に、Ｘ軸
の位置合せ終了知らせる割込み信号IRQ″として
データ処理装置に入力される。

第９図において、端子７４′，７５′はそれぞれ
手動操作によりＸ軸を移動させる際の信号入力端
子であり、手動による位置決め動作はＹ軸の場合
と同様であるので説明を省略する。

以上の詳細説明から明らかなように、本発明の
面板自動検査装置によれば、面板全域を複数の帯
状領域に分割し、各領域毎に順次光スポツトで走
査する方式としているため、走査範囲の狭い比較
的安価で小型の光学系を適用できる利点がある。

また、本発明の装置では、面板表面を欠陥分布
の図形表示に適した大きさの単位領域に分割し、
各単位領域が複数の走査線を含むように面板が移
動制御されて欠陥データが採取されるため、微小
な欠陥を見逃すことなく検出でき、且つ上記単位
領域の大きさも任意に設定できる利点がある。

従つて本発明は、特に半導体ウエハの如き微小
欠陥を問題とする面板の欠陥検査において、信頼
性、実用性の点で極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置における機械的動作部の要
部を示す斜視図、第２図は本発明装置の全体構成
を示すブロツク図、第３図Ａ〜Ｃは本発明装置に
おける光スポツトによる面板走査を説明するため
の図、第４図は本発明装置の動作手順を制御する
プログラムの１例を示すフローチヤート、第５図
は本発明装置を構成する信号前処理回路の１実施
例を示す図、第６図は上記信号前処理回路におけ
る信号のタイムチヤート、第７図は本発明装置を
構成する位置決め機構の駆動回路の、特にＹ軸駆
動部の要部１実施例を示す回路図、第８図は上記
第７図回路に関連する信号タイムチヤート、第９
図は上記駆動回路のうち、特にＸ軸駆動部の要部
１実施例を示す回路図である。 図において、１は検査対象となる面板、２０は
データ処理装置、２１は光学系、２２は信号前処
理回路、２３は面板位置決め機構、２４は駆動回
路、２５は図形出力装置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検査すべきウエハの表面上をＸ軸方向に光ス
   ポツトの走査を行い、Ｙ軸方向にはウエハを移動
   してウエハ全域を走査する光学・駆動系と上記光
   スポツトで照射されたウエハ表面上に存在する欠
   陥による散乱光を受光して欠陥信号を出力する光
   電変換器をそなえたウエハ検査装置において、上
   記ウエハの表面をＸ軸方向に、光スポツトの所定
   の走査幅に対応した幅の複数（Ｎ個）の帯状領域
   に分割して、該帯状領域を順次走査する光学系並
   びに制御系と、上記帯状領域をさらにＸ軸方向に
   複数（Ｋ個）の単位幅に、かつＹ軸方向に複数
   （Ｍ個）にそれぞれ細分して、複数（KM個）の
   網目状の単位領域に区分し、上記光電変換器より
   出力される欠陥信号を上記単位幅毎に１ビツトと
   して、１走査幅（Ｋ単位幅）分を信号前処理回路
   に順次記憶し、該信号前処理回路に記憶された欠
   陥信号データを取込んで上記単位領域毎に含まれ
   る複数（Ｌ本）の走査線による、上記単位領域毎
   に欠陥信号の論理和をとるデータ処理装置と、該
   データ処理装置において処理される欠陥検査デー
   タにもとづいてウエハ表面の位置に対応した欠陥
   分布図を作成する出力装置を具備したウエハ自動
   検査装置。