JPH02115752A - Foreign matter checking device - Google Patents

Foreign matter checking device

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Publication number
JPH02115752A
JPH02115752A JP26803988A JP26803988A JPH02115752A JP H02115752 A JPH02115752 A JP H02115752A JP 26803988 A JP26803988 A JP 26803988A JP 26803988 A JP26803988 A JP 26803988A JP H02115752 A JPH02115752 A JP H02115752A
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JP
Japan
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foreign matter
foreign
wafer
sample
analysis
Prior art date
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Pending
Application number
JP26803988A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Tanabe
義和 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH02115752A publication Critical patent/JPH02115752A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect foreign matters and to shorten the analysis time by detecting the existence of foreign matters by scattering of reflected light from the surface of a sample and detecting the fluorescence from foreign matters, which absorb exciting light, to analyze the composition of foreign matters. CONSTITUTION:A wafer 2 is placed on a sample stage 4, and first and second beam splitters 10a and 10b are removed from between an objective lens 9 and a foreign matter detecting part 11 by a switching driving part 12. In this state, the reflected light from the wafer 2 due to the laser light from a light emitting part 8 is made incident on the detecting part 11 through the lens 9 and is converted to an electric signal. When this signal is larger than a prescribed threshold, a foreign matter signal discriminating circuit 13 discriminates abnormality and foreign matter data is transmitted to a CPU 7 and is stored in a means 7a as a foreign matter distribution map. At the time of analysis of the composition of foreign matters, beam splitters 10a and 10b are inserted between the lens 9 and the detecting part 11 by the driving part 12. The CPU 7 outputs a command to a sample stage control part 6 based on the position of the designated foreign matter and the foreign matter distribution map stored in the means 7a, and analysis is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料表面上の異物を検査、分析するための検
査技術に関し、例えば、半導体ウェハ(以下、ウェハと
いう)表面上の異物の検査、分析に適用して有効な技術
に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an inspection technique for inspecting and analyzing foreign matter on the surface of a sample, for example, inspection of foreign matter on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as wafer). , concerning techniques that are effective when applied to analysis.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の任意の製造工程におけるウェハ表面上の異
物の検査技術については、例えば、特開昭55−941
45号公報に記載がある。
Regarding inspection techniques for foreign substances on the wafer surface in any manufacturing process of semiconductor devices, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-941
There is a description in Publication No. 45.

上記公報には、ウェハ表面上に被着した異物の反射光に
対してノイズとなる正常な集積回路バクーンの反射光を
低減することによって、異物測定の信頼性を向上させる
技術が説明されている。
The above-mentioned publication describes a technology that improves the reliability of foreign particle measurement by reducing the reflected light from normal integrated circuit backbones, which becomes noise compared to the reflected light from foreign particles deposited on the wafer surface. .

ところで、従来、異物の存在を検出する異物検査と、検
出された異物の分析を行う蛍光分析とは、それぞれ別々
の検査室内で行われていた。
Incidentally, conventionally, a foreign object inspection for detecting the presence of foreign objects and a fluorescence analysis for analyzing the detected foreign objects have been performed in separate examination rooms.

したがって、ウェハ表面の異物検査を行った後、蛍光分
析を行うには、以下のようにしていた。
Therefore, in order to perform fluorescence analysis after inspecting the wafer surface for foreign substances, the following procedure has been used.

すなわち、異物検査によってウェハ表面上の異物の存在
を検出し、この異物の位置や数を異物分布マツプとして
出力した後、ウェハを異物検査装置の検査室内から取り
出し、蛍光分析装置の検査室内の試料台の上に載置する
。そして、異物分布マツプに基づいて載置されたウェハ
表面上の所定の異物を探し出す、いわゆる視野出しを行
った後、ウェハに励起光を照射し、異物から発生する蛍
光によって異物の分析を行う。
In other words, after detecting the presence of foreign matter on the wafer surface through a foreign matter inspection and outputting the position and number of foreign matter as a foreign matter distribution map, the wafer is taken out of the inspection chamber of the foreign matter inspection equipment, and the sample is placed in the inspection chamber of the fluorescence analyzer. Place it on the table. Then, after a so-called field of view is performed to find a predetermined foreign substance on the surface of the mounted wafer based on the foreign substance distribution map, the wafer is irradiated with excitation light and the foreign substance is analyzed based on the fluorescence generated from the foreign substance.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、近年、半導体装置においては、急速に素子、
及び配線の微細化が進展しているが、このような微細化
が進むにつれ、異物起因による半導体装置の不良率が増
加している。
By the way, in recent years, in semiconductor devices, elements,
However, as the miniaturization progresses, the defect rate of semiconductor devices due to foreign matter is increasing.

そして、製品開発ピッチの早期化により、異物の原因追
求、並びにその除去対策を完全に行う時間的余裕がな(
なって来ている。
Furthermore, due to the accelerated pace of product development, there is not enough time to investigate the cause of the foreign matter and take measures to completely remove it.
It's becoming.

したがって、半導体装置の歩留り、並びに信頼性を向上
させるには、ウェハ処理工程中に発生する異物の分析、
及びその原因判定をいかに迅速、かつ確実に行うかが重
要な課題となる。
Therefore, in order to improve the yield and reliability of semiconductor devices, it is necessary to analyze foreign substances generated during the wafer processing process.
An important issue is how to quickly and reliably determine the cause of the problem.

ところが、異物の検出検査とその分析検査をそれぞれ別
々の検査室内で行う従来の技術においては、以下のよう
な問題があることを本発明者は見出した。
However, the present inventors have discovered that the following problem exists in the conventional technique in which a foreign substance detection test and an analysis test thereof are performed in separate test rooms.

すなわち、異物検査装置の検査室内から蛍光分析装置の
検査室内ヘウェハを移動させるので、その際、ウェハ表
面上に、例えば、他の異物が侵入したり、検出された異
物が移動してしまったりするため、異物の分析や原因判
定が困難となる上、それに要する時間も多大となってし
まう問題である。
In other words, since the wafer is moved from the inspection chamber of the foreign object inspection device to the inspection chamber of the fluorescence analyzer, there is a possibility that other foreign objects may enter the wafer surface or the detected foreign objects may be moved. Therefore, it becomes difficult to analyze the foreign matter and determine its cause, and it also takes a lot of time.

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その
目的は、異物の検出検査からその分析検査までに要する
時間を短縮させることのできる技術を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a technique that can shorten the time required from a foreign matter detection test to its analysis test.

また、本発明の他の目的は、異物の分析、及びその原因
判定の信頼性を向上させることのできる技術を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a technique that can improve the reliability of analyzing foreign matter and determining its cause.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、明
細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、請求項1記載の発明は、試料台に載置された
試料の表面に光を照射する発光部と、前記試料の表面か
ら反射した反射光の散乱によって異物の存在を検出する
異物検出部とからなる第1の検査系と、前記試料の表面
に異物を特定する励起光を照射する励起光発光部と、前
記励起光を吸収した異物から発する螢光を検出し、前記
異物の組成を分析する螢光検出部とからなる第2の検査
系とを備えた異物検査装置である。
That is, the invention according to claim 1 includes: a light emitting section that irradiates light onto the surface of a sample placed on a sample stage; and a foreign matter detection section that detects the presence of foreign matter by scattering the reflected light reflected from the surface of the sample. an excitation light emitting unit that irradiates the surface of the sample with excitation light to identify foreign matter; and a first inspection system that detects fluorescence emitted from the foreign matter that has absorbed the excitation light, and determines the composition of the foreign matter. This foreign matter inspection device includes a second inspection system consisting of a fluorescence detection section for analysis.

また、請求項2記載の発明は、前記第1の検査系と第2
の検査系とが光路を共有するとともに、前記異物の検出
と分析とに応じて前記光路を選択的に切り換える切り換
え手段を備えた異物検査装置である。
Further, the invention according to claim 2 provides the first inspection system and the second inspection system.
This foreign matter inspection apparatus is provided with a switching means that shares an optical path with the inspection system and selectively switches the optical path according to detection and analysis of the foreign matter.

〔作用〕[Effect]

上記請求項1記載の手段によれば、異物検出を行った後
に、検査室内から試料を取り出すことなく検出された異
物の蛍光分析を行うことができる。
According to the means described in claim 1 above, after detecting a foreign substance, it is possible to perform fluorescence analysis of the detected foreign substance without taking out a sample from the examination chamber.

したがって、異物の検出検査からその分析検査を迅速に
でき、しかも、それぞれの検査に移行する際に、例えば
、異物の侵入が防止されるため、異物の分析、及びその
原因判定の信頼性を向上させることができる。
Therefore, it is possible to quickly perform a foreign object detection test and its analysis test, and when moving to each test, for example, the intrusion of foreign objects is prevented, which improves the reliability of foreign object analysis and determination of its cause. can be done.

また、請求項2記載の手段によれば、光路を共有するの
で、異物検査装置を小形にすることができる。
Moreover, according to the means described in claim 2, since the optical path is shared, the foreign matter inspection apparatus can be made compact.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の一実施例である異物検査装置の要部
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the main parts of a foreign matter inspection device that is an embodiment of the present invention.

第1図に示す本実施例の異物検査装置1は、半導体装置
の任意の製造工程において、ウェハ2 (試料)の表面
上に存在する異物を検出し、その組成を分析する検査に
用いられる。
The foreign matter inspection apparatus 1 of this embodiment shown in FIG. 1 is used for inspection to detect foreign matter present on the surface of a wafer 2 (sample) and analyze its composition in any manufacturing process of semiconductor devices.

基台3の上部には、X試料台4aとY試料台4bとから
なる試料台4が設置されている。このX試料台4aとY
試料台4bとは、互いに直交する方向に駆動可能となる
ように、その側方に設置されたモータ等の駆動部5に機
械的に接続されており、駆動部5は、試料台制御部6を
介して中央処理装置7に電気的に接続されている。
At the top of the base 3, a sample stand 4 consisting of an X sample stand 4a and a Y sample stand 4b is installed. This X sample stage 4a and Y
The sample stage 4b is mechanically connected to a drive unit 5 such as a motor installed on its side so that it can be driven in directions orthogonal to each other, and the drive unit 5 is connected to the sample stage control unit 6. It is electrically connected to the central processing unit 7 via.

中央処理装置7は、異物検査装置1の全体を制御してお
り、記憶部7a、図示しない制御部、及び演算部などに
より構成されている。
The central processing unit 7 controls the entire foreign matter inspection apparatus 1, and is composed of a storage section 7a, a control section (not shown), a calculation section, and the like.

上記X試料台4aの上部には、上記ウェハ2が着脱自在
に載置されており、ウェハ2の左右斜め上方には、第1
の検査系を構成する発光部8.8が設定されている。
The above-mentioned wafer 2 is removably placed on the upper part of the above-mentioned X sample stage 4a, and a first
A light emitting section 8.8 forming the inspection system is set.

発光部8は、例えば、レーザ光を放射できるように構成
され、かつ、そのレーザ光をウェハ2に照射できるよう
に設定されている。
The light emitting unit 8 is configured to be able to emit laser light, for example, and is set to be able to irradiate the wafer 2 with the laser light.

ウェハ2の直上には、対物レンズ9、切り換え手段であ
る第1ビームスプリツタ10a1及び第2ビームスプリ
ツタ10b1第1の検査系を構成する異物検出部11が
、対物レンズ9の光軸に沿って下方から順に設定されて
いる。
Immediately above the wafer 2, an objective lens 9, a first beam splitter 10a1 and a second beam splitter 10b1 which are switching means, and a foreign matter detection section 11 constituting a first inspection system are arranged along the optical axis of the objective lens 9. The settings are set in order from the bottom.

本実施例においては、異物の検出検査と異物の分析検査
とにおける光路を共有している。すなわち、異物の検出
検査の際には、第1ビームスプリツタ10a2及び第2
ビームスプリツタ10bは、ともにモータ等の切り換え
駆動部12によって、対物レンズ9と異物検出部11と
の開から外されるように設定されている。そして、異物
の分析検査の際には、第1ビームスプリツタ10a1及
び第2ビームスプリツタ10bが、対物レンズ9と異物
検出部11との間に挿入され光路の切り換えが行われる
ようになっている。
In this embodiment, the optical path is shared between the foreign matter detection test and the foreign matter analysis test. That is, during a foreign matter detection inspection, the first beam splitter 10a2 and the second
The beam splitter 10b is set to be removed from the opening between the objective lens 9 and the foreign object detection section 11 by a switching drive section 12 such as a motor. When analyzing foreign matter, the first beam splitter 10a1 and the second beam splitter 10b are inserted between the objective lens 9 and the foreign matter detection section 11 to switch the optical path. There is.

上記切り換え臘−動部12は、中央処理装置7と電気的
に接続され、その駆動が制御されている。
The switching unit 12 is electrically connected to the central processing unit 7, and its driving is controlled.

なお、第1ビームスプリッタ10a、第2ビームスプリ
ツタ10bによる光路の切り換えは、手動でも可能であ
る。
Note that switching of the optical path by the first beam splitter 10a and the second beam splitter 10b can also be done manually.

上記異物検出部11は、例えば、光電子増倍管からなり
、異物信号判定回路13を介して上記中央処理装置7に
電気的に接続されている。
The foreign object detection section 11 is composed of, for example, a photomultiplier tube, and is electrically connected to the central processing unit 7 via a foreign object signal determination circuit 13.

上記第1ビームスプリツタlOaの側方には、第2の検
査系を構成する励起光発光部14が設定されている。
An excitation light emitting section 14 constituting a second inspection system is set on the side of the first beam splitter lOa.

励起光発光部14は、例えば、紫外線を放射する水銀ラ
ンプからなる励起光源14aと、励起光源14aから放
射された励起光を集光する集光レンズ14bと、集光レ
ンズ14bを通過した励起光のうち、ウェハ2に照射す
る励起光°のみを選択的に通過させる励起光選択フィル
タ14Cとから構成されている。
The excitation light emitting unit 14 includes, for example, an excitation light source 14a made of a mercury lamp that emits ultraviolet rays, a condenser lens 14b that condenses the excitation light emitted from the excitation light source 14a, and an excitation light that has passed through the condenser lens 14b. Of these, the filter 14C includes an excitation light selection filter 14C that selectively passes only the excitation light beam irradiated onto the wafer 2.

また、上記第2ビームスプリツタ10bの側方には、励
起光の照射によってウェハ2から反射された励起光を吸
収し、異物から発生した蛍光のみを選択的に通過させる
励起光吸収フィルタ15が設定されている。
Further, on the side of the second beam splitter 10b, there is an excitation light absorption filter 15 that absorbs the excitation light reflected from the wafer 2 by irradiation with the excitation light and selectively passes only the fluorescence generated from the foreign matter. It is set.

励起光吸収フィルタ15の側方には、ビームスプリッタ
16が、励起光吸収フィルタ15を通過した蛍光を蛍光
検出部17に入射させるように設定されている。
A beam splitter 16 is set on the side of the excitation light absorption filter 15 so that the fluorescence that has passed through the excitation light absorption filter 15 is incident on the fluorescence detection section 17 .

蛍光検出部17は、入射した蛍光を検出し、増幅する色
検出部17aと、検出された蛍光の波長を測定する色情
報分析1117bとから構成されており、このうち色情
報分析部17bは、上記中央処理装置7と電気的に接続
されている。
The fluorescence detection section 17 includes a color detection section 17a that detects and amplifies incident fluorescence, and a color information analysis section 1117b that measures the wavelength of the detected fluorescence. It is electrically connected to the central processing unit 7.

また、ビームスプリッタ16の側方には、接眼レンズ1
8が設定されており、異物の検出検査によって検出され
た異物を目視できるようになっている。
Further, an eyepiece lens 1 is provided on the side of the beam splitter 16.
8 is set, so that foreign objects detected by the foreign object detection test can be visually observed.

本実施例の異物検査装置1を用いてウニノー2の表面上
の異物を検出し、その組成を分析するには、例えば、以
下のようにする。
In order to detect foreign matter on the surface of Uni-No 2 using the foreign matter inspection device 1 of this embodiment and analyze its composition, for example, the following procedure is performed.

まず、ウェハ2を試料台4の上部に載置し、切り換え駆
動部12の駆動によって第1ビームスプリツタ10a1
及び第2ビームスプリツタ10bを対物レンズ9と異物
検出部11との間から外す。
First, the wafer 2 is placed on the upper part of the sample stage 4, and the switching drive unit 12 drives the first beam splitter 10a1.
Then, the second beam splitter 10b is removed from between the objective lens 9 and the foreign object detection section 11.

そして、発光部8から所定ビーム径のレーデ光をウェハ
2の表面に照射するとともに、レーザ光が、ウェハ2の
端から端までを走査するように試料台4を移動させる。
Then, the surface of the wafer 2 is irradiated with Raded light having a predetermined beam diameter from the light emitting unit 8, and the sample stage 4 is moved so that the laser light scans the wafer 2 from one end to the other.

レーザ光の照射によって、ウェハ2から反射された反射
光は、対物レンズ9を経由して異物検出部11に入射し
、ここで電気信号に変換される。
The light reflected from the wafer 2 by the laser beam irradiation enters the foreign object detection section 11 via the objective lens 9, where it is converted into an electrical signal.

その際、異物の存在は、反射光のうちウェハ2の表面上
の異物による散乱光によって検出される。
At this time, the presence of foreign matter is detected by the light scattered by the foreign matter on the surface of the wafer 2 out of the reflected light.

ところで、変換された電気信号の成分には、ウェハ2の
表面に形成された配線や絶縁膜などの正常なパターンに
よる電気信号成分も含まれている。
Incidentally, the converted electrical signal components also include electrical signal components due to normal patterns such as wiring and insulating films formed on the surface of the wafer 2.

そこで、このような正常なパターンによる電気信号成分
を除去するため、異物信号判定回路13が設定されてい
る。異物信号判定回路13では、所定のしきい値電圧が
設定されており、その値以下は、正常なパターンによる
電気信号成分と見なし、それを除去するようになってい
る。
Therefore, in order to remove the electrical signal component due to such a normal pattern, a foreign object signal determination circuit 13 is provided. In the foreign object signal determination circuit 13, a predetermined threshold voltage is set, and anything below that value is regarded as an electrical signal component of a normal pattern, and is removed.

異物に起因すると判定された電気信号は、異物の数、大
きさ、並びにその位置(座標)などのデータとして中央
処理装置7に伝達され、異物分布マツプとして記憶部7
aに記憶される このようにして、ウェハ2の表面全体の異物の検出検査
が行われる。
The electrical signal determined to be caused by a foreign object is transmitted to the central processing unit 7 as data such as the number, size, and position (coordinates) of the foreign object, and is stored in the storage unit 7 as a foreign object distribution map.
In this way, the entire surface of the wafer 2 is inspected for detecting foreign substances.

次に、検出された異物の組成分析が行うには、まず、ウ
ェハ2を試料台4に載置したまま、中央処理装置7の命
令によって切り換え駆動部12を駆動させ、第1ビーム
スプリツタ10a、及び第2ビームスプリツタlQbを
対物レンズ9と異物検出1i1B11との間に自動挿入
させる。
Next, in order to analyze the composition of the detected foreign matter, first, with the wafer 2 placed on the sample stage 4, the switching drive section 12 is driven according to a command from the central processing unit 7, and the first beam splitter 10a is , and the second beam splitter lQb are automatically inserted between the objective lens 9 and the foreign object detection unit 1i1B11.

そして、検査作業者によって所定の異物の座標が指定さ
れると、中央処理装置7は、指定された異物の位置と、
記憶部7aに記憶された上記異物分布マツプとに基づい
て試料台制御部6に命令を伝達する。試料台制御部6は
、この命令に従い指定された異物が対物レンズ9の下方
に位置するよう試料台4を自動的に移動させる。この結
果、検査作業者は、接眼レンズ18を介して指定した異
物を目視できるようになる。
Then, when the inspection operator specifies the coordinates of a predetermined foreign object, the central processing unit 7 determines the position of the specified foreign object,
A command is transmitted to the sample stage control section 6 based on the foreign matter distribution map stored in the storage section 7a. The sample stage control unit 6 automatically moves the sample stage 4 in accordance with this command so that the designated foreign object is located below the objective lens 9. As a result, the inspection operator can visually observe the designated foreign object through the eyepiece lens 18.

このような異物の視野出しが行われた後、励起光源14
aから励起光が放射される。放射された励起光は、集束
レンズ14bを経由して、励起光選択フィルタ14Cに
入射される。そして、励起光選択フィルタ14cに入射
した励起光のうち、所定波長の励起光のみが、第1ビー
ムスプリッタ10a、対物レンズ9を順に経由して、ウ
ェハ2の表面に照射される。するとウェハ2の表面上の
異物のうち、例えば有機物からなる異物は、その異物に
応じて特有の蛍光を発する。発生した蛍光は、励起光の
反射光とともに、対物レンズ9、第2のビームスプリッ
タ10bを順に経由して、励起光吸収フィルタ15に入
射される。ここで、励起光は除去され、異物から発生し
た蛍光のみがビームスプリッタ16を経由して蛍光検出
部17に入射される。
After the field of view of such foreign matter is determined, the excitation light source 14
Excitation light is emitted from a. The emitted excitation light is incident on the excitation light selection filter 14C via the focusing lens 14b. Of the excitation light incident on the excitation light selection filter 14c, only the excitation light of a predetermined wavelength passes through the first beam splitter 10a and the objective lens 9 in this order, and is irradiated onto the surface of the wafer 2. Then, among the foreign substances on the surface of the wafer 2, foreign substances made of, for example, organic substances emit a specific fluorescence depending on the foreign substances. The generated fluorescence, together with the reflected light of the excitation light, passes through the objective lens 9 and the second beam splitter 10b in this order and enters the excitation light absorption filter 15. Here, the excitation light is removed and only the fluorescence generated from the foreign matter is incident on the fluorescence detection section 17 via the beam splitter 16.

蛍光検出部17に入射した蛍光は、色検出部17aによ
り電気信号に変換され、色情報分析部17bによりその
波長が測定される。そして、測定された波長データは、
中央処理装置7の記憶ITaに伝達され記憶される。そ
して、検査作業者は、この波長データと、予め記憶部7
aに記憶された種々の物質によって発生する蛍光の波長
データとを比較し、異物の分析、及びその原因を判定す
る。
The fluorescence incident on the fluorescence detection section 17 is converted into an electrical signal by the color detection section 17a, and its wavelength is measured by the color information analysis section 17b. And the measured wavelength data is
The data is transmitted to the memory ITa of the central processing unit 7 and stored therein. Then, the inspection operator stores this wavelength data in advance in the storage unit 7.
Comparing the wavelength data of fluorescence generated by various substances stored in a, foreign matter is analyzed and its cause is determined.

このように本実施例によれば、以下の効果を得ることが
できる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)、異物の検出検査の後、ウェハ2を試料台4に載
置したまま異物の分析検査に移行することができる。す
なわち、異物の検出検査から異物の分析検査までを一貫
して行える。
(1) After the foreign matter detection test, it is possible to proceed to the foreign matter analysis test with the wafer 2 placed on the sample stage 4. In other words, it is possible to perform an integrated process from detection of foreign matter to analysis of foreign matter.

(2)、上記(1)により、異物の検出検査から異物の
分析検査までに要する時間を大幅に短縮できる。特に、
記憶部7aに異物の位置が記憶されているため、異物の
検出検査から異物の分析検査に移る際、検査作業者が指
定する所定の異物を短時間で視野出しすることができる
(2) According to (1) above, the time required from the foreign matter detection test to the foreign matter analysis test can be significantly shortened. especially,
Since the position of the foreign object is stored in the storage unit 7a, when moving from a foreign object detection test to a foreign object analysis test, a predetermined foreign object designated by the inspection operator can be brought into view in a short time.

(3)、上記(1)により、従来技術と異なり、異物の
検出検査から異物の分析検査に移行する際に、他の異物
が侵入したり、検出した異物が移動したりすることが防
止されるため、異物の分析、及びその原因判定の信頼性
が向上する。
(3) Unlike the conventional technology, with (1) above, when moving from a foreign object detection test to a foreign object analysis test, it is possible to prevent other foreign objects from entering or the detected foreign object from moving. This improves the reliability of foreign matter analysis and determination of its cause.

(4)、上記(1)〜(3)により、半導体装置の早期
開発に対応することができる。
(4) According to (1) to (3) above, it is possible to support early development of semiconductor devices.

(5)、上記(1)〜(3)により、異物の除去対策が
迅速、かつ高い信頼性で行われるため、半導体装置の信
頼性が向上する。
(5) According to (1) to (3) above, foreign matter removal measures are performed quickly and with high reliability, so that the reliability of the semiconductor device is improved.

(6)、上記(5)により、半導体装置の製造歩留りが
向上する。
(6) According to (5) above, the manufacturing yield of semiconductor devices is improved.

(7)、従来、分かれていた異物を検出する装置と異物
を分析する装置とを一体化するので、省スペース化が実
現される。さらに、異物の検出検査と異物の分析検査と
の光路を共有するため、すなわち、光学系も共有される
ため、異物検査装置1の小形化が実現される。
(7) Since the device for detecting foreign matter and the device for analyzing foreign matter, which were conventionally separated, are integrated, space can be saved. Furthermore, since the optical path is shared between the foreign matter detection test and the foreign matter analysis test, that is, the optical system is also shared, the foreign matter inspection apparatus 1 can be downsized.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples, but it should be noted that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Not even.

例えば、試料はウェハに限定されるものではなく、ウェ
ハに所定のパターンを写すマスクでも良い。
For example, the sample is not limited to a wafer, but may also be a mask that projects a predetermined pattern onto the wafer.

また、前記実施例1こおいては、異物の検出検査と、異
物の分析検査との光路を共有し、各々の検査に応じて光
路を切り換えた場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば、光路を共有しなくても良い
。この場合は、ウェハ上方に対物レンズを追加して、2
つの対物レンズのうち、一方をレーザ光の照射による反
射光に、他方を励起光によって異物から発生した蛍光に
、各々焦点が合うように設定し、対物レンズを通過した
光が各々の検出部に入射するようにすれば良い。
Furthermore, in the first embodiment, a case has been described in which the optical path is shared between the foreign matter detection test and the foreign matter analysis test, and the optical path is switched according to each test, but the present invention is not limited to this. For example, the optical paths may not be shared. In this case, add an objective lens above the wafer and
Of the two objective lenses, one is set to focus on the reflected light from the laser beam irradiation, and the other is set to focus on the fluorescence generated from the foreign object by the excitation light, and the light passing through the objective lens is set to focus on each detection unit. All you have to do is make it incident.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造工
程におけるウェハ表面上の異物検査に適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されず種々適用可能であり
、例えば、微細加工を必要とし、異物を嫌う電子装置な
どの製造工程における異物検査に適用することもできる
In the above explanation, the invention made by the present inventor is mainly applied to the field of application which is the background of the invention, which is the inspection of foreign substances on the surface of a wafer in the manufacturing process of semiconductor devices, but the invention is not limited to this and can be applied to various other applications. For example, it can be applied to foreign matter inspection in the manufacturing process of electronic devices that require microfabrication and are sensitive to foreign matter.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions are briefly described below.

すなわち、試料台に載置された試料の表面に光を照射す
る発光源と、前記試料の表面から反射した反射光の散乱
によって異物の存在を検出する異物検出部とからなる第
1の検査系と、前記試料の表面に異物を特定する励起光
を照射する励起光源と、前記励起光を吸収した異物から
発する蛍光を検出し、前記異物の組成を分析する蛍光検
出部とからなる第2の検査系とを備えたことにより、異
物検出を行った後に、試料を取り外すことなく、検出さ
れた異物の分析を行うことができる。
That is, the first inspection system includes a light emitting source that irradiates light onto the surface of a sample placed on a sample stage, and a foreign matter detection section that detects the presence of foreign matter by scattering the reflected light from the surface of the sample. and a second fluorescence detection section that includes an excitation light source that irradiates the surface of the sample with excitation light that identifies foreign matter, and a fluorescence detection section that detects fluorescence emitted from the foreign matter that has absorbed the excitation light and analyzes the composition of the foreign matter. By providing an inspection system, it is possible to analyze the detected foreign matter without removing the sample after detecting the foreign matter.

このため、異物検出から異物分析までに要する時間を大
幅に短縮させることができる。
Therefore, the time required from foreign matter detection to foreign matter analysis can be significantly shortened.

しかも、異物検出から異物分析に移行する際に、例えば
、他の異物が侵入したり、あるいは、検出した異物が移
動したりすることが防止されるため、異物の分析、原因
判定の信頼性を向上させることができる。
Moreover, when moving from foreign object detection to foreign object analysis, for example, it prevents other foreign objects from entering or the detected foreign object from moving, which increases the reliability of foreign object analysis and cause determination. can be improved.

また、前記第1の検査系と第2の検査系とが光路を共有
するとともに、前記異物の検出と分析とに応じて前記光
路を選択的に切り換える切り換え手段を備えたことによ
り、異物検査装置を小形にすることができる。
Further, the first inspection system and the second inspection system share an optical path, and a switching means for selectively switching the optical path according to the detection and analysis of the foreign substance is provided, so that the foreign substance inspection apparatus can be made small.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例である異物検査装置の要部を
示す説明図である。 1・・・異物検査装置、2・・・ウェハ(試料)、3・
・・基台、4・・・試料台、4a・・・X試料台、4b
・・・Y試料台、5・・・駆動部、6・・・試料台制御
部、7・・・中央処理装置、7a・・・記憶部、8・・
・発光部(第1の検査系)、9・・・対物レンズ、10
a、10b・・・ビームスプリッタ(切り換え手段)、
11・・・異物検出部(第1の検査系)、12・・・切
り換え駆動部、13・・・異物信号判定回路、14・・
・励起光発光部く第2の検査系)、14a・・・励起光
源、14b・・・集光レンズ、14c・・・励起光選択
フィルタ、15・・・励起光吸収フィルタ、16・・・
ビームスプリフタ、17・・・蛍光検出部(第2の検査
系)、17a・・・色検出部、17b・・・色情報分析
部、18・・・接眼レンズ。 代理人 弁理士 小 川 勝 男
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the main parts of a foreign matter inspection device that is an embodiment of the present invention. 1... Foreign matter inspection device, 2... Wafer (sample), 3...
...Base, 4...Sample stand, 4a...X sample stand, 4b
... Y sample stage, 5... Drive unit, 6... Sample stage control unit, 7... Central processing unit, 7a... Storage unit, 8...
- Light emitting part (first inspection system), 9...Objective lens, 10
a, 10b...beam splitter (switching means),
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Foreign object detection part (1st inspection system), 12... Switching drive part, 13... Foreign object signal determination circuit, 14...
・Excitation light emitting unit (second inspection system), 14a...Excitation light source, 14b...Condensing lens, 14c...Excitation light selection filter, 15...Excitation light absorption filter, 16...
Beam splitter, 17... Fluorescence detection unit (second inspection system), 17a... Color detection unit, 17b... Color information analysis unit, 18... Eyepiece. Agent: Patent Attorney Katsuo Ogawa

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、試料台に載置された試料の表面に光を照射する発光
部と、前記試料の表面から反射した反射光の散乱によっ
て異物の存在を検出する異物検出部とからなる第1の検
査系と、前記試料の表面に異物を特定する励起光を照射
する励起光発光部と、前記励起光を吸収した異物から発
する蛍光を検出し、前記異物の組成を分析する蛍光検出
部とからなる第2の検査系とを備えたことを特徴とする
異物検査装置。 2、前記第1の検査系と第2の検査系とが光路を共有す
るとともに、前記異物の検出と分析とに応じて前記光路
を選択的に切り換える切り換え手段を備えたことを特徴
とする請求項1記載の異物検査装置。
[Claims] 1. A light emitting section that irradiates light onto the surface of a sample placed on a sample stage, and a foreign matter detection section that detects the presence of foreign matter by scattering the reflected light from the surface of the sample. an excitation light emitting unit that irradiates the surface of the sample with excitation light that identifies foreign matter; and a fluorescence that detects fluorescence emitted from the foreign matter that has absorbed the excitation light and analyzes the composition of the foreign matter. A foreign matter inspection device comprising: a second inspection system comprising a detection section; 2. A claim characterized in that the first inspection system and the second inspection system share an optical path, and further include a switching means for selectively switching the optical path in accordance with the detection and analysis of the foreign object. Item 1. Foreign matter inspection device according to item 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1151622A (en) * 1997-08-07 1999-02-26 Hitachi Ltd Method and device for foreign matter inspection
JP2007183283A (en) * 2007-01-24 2007-07-19 Renesas Technology Corp Foreign matter inspection method and device

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