JPH02307046A - Face plate defect detection system by heterodyne system and inspection device - Google Patents

Face plate defect detection system by heterodyne system and inspection device

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JPH02307046A
JPH02307046A JP12857989A JP12857989A JPH02307046A JP H02307046 A JPH02307046 A JP H02307046A JP 12857989 A JP12857989 A JP 12857989A JP 12857989 A JP12857989 A JP 12857989A JP H02307046 A JPH02307046 A JP H02307046A
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JP
Japan
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laser
face plate
frequency
light
light source
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Application number
JP12857989A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Hachikake
保夫 八掛
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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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
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9506Optical discs

Abstract

PURPOSE:To improve the detection performance by applying the heterodyne method for face plate defect detection. CONSTITUTION:A face plate 1 to be inspected is mounted on a turntable 1a and rotated by a spindle 1b. Laser light L emitted by a laser light source 2 is split into two by a beam splitter 6a and one beam is passed through a mirror 2a and converged by a projection lens 3 to form a spot on the face plate face. When there is a defect in the face plate 1, its scattered light S is converged by a light receiving lens 4 and inputted to a beam multiplexer 6b through a mirror 2c. Then, the other split laser beam is inputted to an acoustooptic modulator 10a and shifted in frequency with the shift frequency of an ultrasonic wave band supplied from a modulating wave generator 10b. This laser beam is inputted to the beam multiplexer 6b and multiplexed with the scattered light S, so that a light receiver 5 outputs a beam signal. Noises that the output signal of the light receiver 5 contains are removed by an electric filter 11 to select and extract only the beat signal, and a signal processing part 12 generates a defect signal.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ヘテロダイン法による面板欠陥検出方式と
その装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a face plate defect detection method using a heterodyne method and an apparatus therefor.

[従来の技術] 半導体のICはシリコンなどを素材としたウェハ面板よ
り製造される。面板の表面に、突起やキズ、ないしは付
着した汚れや塵埃などの欠陥があるときはICの性能が
劣化するので、面板に配線パターンが設定されないサブ
ストレートの段階で表面検査が行われる。
[Prior Art] Semiconductor ICs are manufactured from wafer faceplates made of silicon or the like. If the surface of the faceplate has defects such as protrusions, scratches, or adhered dirt or dust, the performance of the IC will deteriorate, so surface inspection is performed at the substrate stage before wiring patterns are set on the faceplate.

第4図は表面欠陥検査装置の基本構成を示す。FIG. 4 shows the basic configuration of the surface defect inspection device.

被検査面板1はターンテーブル1aに載置されてスピン
ドル1bにより回転する。レーザ光源2よりのレーザL
が、ミラー2aを経て投光レンズ3により東京され、面
板の表面に形成されたスポットにより表面が走査される
。図の場合は、回転とともに面板、または光学系を矢印
Cで示す半径方向に移動するスパイラル走査であるが、
この他に、レーザをX方向に掃引して面板をY方向に移
動する直線走査するXY走査方法も行われている。
The face plate 1 to be inspected is placed on a turntable 1a and rotated by a spindle 1b. Laser L from laser light source 2
is projected by the projection lens 3 via the mirror 2a, and the surface is scanned by a spot formed on the surface of the face plate. In the case shown in the figure, it is a spiral scan in which the face plate or optical system moves in the radial direction indicated by arrow C as it rotates.
In addition to this, an XY scanning method is also used in which a laser is swept in the X direction and the face plate is moved in the Y direction for linear scanning.

面板1の表面に欠陥があるときはスポットが散乱し、散
乱光Sが受光レンズ4により集光されて受光器5に入力
し、欠陥信号が出力される。以上は基本構成であって、
実用機では散乱光の効率的な集光と迷光の除去、および
欠陥の種別区分などのために受光光学系の改良がなされ
ている。
When there is a defect on the surface of the face plate 1, the spot is scattered, and the scattered light S is focused by the light receiving lens 4 and input to the light receiver 5, and a defect signal is output. The above is the basic configuration,
In practical machines, the light receiving optical system has been improved to efficiently collect scattered light, remove stray light, and classify defects.

[解決しようとする課届コ 上記の散乱光受光方式においては、検出性能は散乱光S
の量または強度に左右されるので、微小な欠陥を検出す
るためには上記した受光光学系の改良のほか、強度の強
いスポットを使用することが有効である。このために出
力の大きいレーザ光源を使用することが考えられるが、
これには自ずから限度がある。また、スポットの強度は
断面積に反比例するので、スポット径を小さくすること
も有効であるが、反面これにより走査所要時間が長くな
るのでやはり限度があり、現状の実用機の欠陥検出性能
は微粒子に換算して0.1μm程度以上である。最近に
おいては、ICの高密度化のために配線パターンの線幅
はますます微細となり、これに対応してさらに微小な欠
陥を検出することが要請されており、上記のレーザ光源
の出力を増加せず、またスポット径を現状のままとして
従来以上の検出性能を有する検査方式と装置が望まれて
いる。
[Department Report to be Solved] In the above scattered light reception method, the detection performance is limited to the scattered light S
Therefore, in order to detect minute defects, in addition to improving the light-receiving optical system described above, it is effective to use a spot with high intensity. For this purpose, it is possible to use a laser light source with a large output, but
This naturally has its limits. In addition, since the intensity of the spot is inversely proportional to the cross-sectional area, it is effective to reduce the spot diameter, but on the other hand, this increases the scanning time, so there is still a limit, and the defect detection performance of current practical devices is limited to fine particles. It is about 0.1 μm or more when converted into . Recently, the line width of wiring patterns has become finer due to the higher density of ICs, and in response to this, there is a need to detect even finer defects, and the output of the laser light source mentioned above has been increased. There is a need for an inspection method and device that has better detection performance than the conventional one, without the need for a conventional spot diameter.

さて、空気中の塵埃などの微粒子に対する測定方式とそ
の装置として、「特開昭第63−83944号。
Now, a method and device for measuring fine particles such as dust in the air are described in ``Japanese Patent Application Laid-open No. 63-83944.

を導体製造プロセスにおける塵埃測定方法および測定装
置」がある。空気中の微粒子と面板の表面欠陥はある意
味では共通点があり、参考となるので引用してその概要
を説明する。
There is a method and device for measuring dust in the conductor manufacturing process. In a sense, fine particles in the air and surface defects on the face plate have something in common, and I will quote this article for reference and give an overview of it.

第5図はその1実施例の基本構成図を示し、レーザ光源
2よりの周波数ν0のレーザL(ν0)はビームスプリ
ッタ6aで2分される。その一方は、検出セル4の検出
領域りにおいてエアフローに直交して微粒子の散乱光S
(ν0)が散乱される。散乱光は集光レンズ8avスリ
ツト板9のスリット、集光レンズ8bを通してビーム合
成器6Cに入力する。2分された他方のレーザしは変調
器JOaにおいて、発振器10bのシフト周波数Δνに
よりシフトされて周波数が(ν0+Δν)のレーザL′
となり、ミラー2bを経てビーム合成器6cに入って散
乱光Sと合成される。両者の合成によりシフト周波数Δ
νのヒート信号が生じ、これが受光器5により検出され
る。
FIG. 5 shows a basic configuration diagram of one embodiment, in which a laser L (ν0) of frequency ν0 from a laser light source 2 is divided into two by a beam splitter 6a. One of them is the scattered light S of particles perpendicular to the air flow in the detection area of the detection cell 4.
(ν0) is scattered. The scattered light enters the beam combiner 6C through the slit of the condenser lens 8av slit plate 9 and the condenser lens 8b. The other laser beam divided into two is shifted by the shift frequency Δν of the oscillator 10b in the modulator JOa, and becomes a laser L' having a frequency of (ν0+Δν).
The light beam passes through the mirror 2b, enters the beam combiner 6c, and is combined with the scattered light S. By combining both, the shift frequency Δ
A heat signal of ν is generated, which is detected by the photoreceiver 5.

いま、散乱光S(ν0)とレーザL’  (ν0+Δν
)のそれぞれの電場をEs、ERとし。
Now, the scattered light S (ν0) and the laser L' (ν0+Δν
), let Es and ER be the respective electric fields.

Es =ΔEexp[j(2πνt+φ1 )]・”−
(1)ER=Eo exl)[j(2πν’ t+φ2
 )]’・−−−−(2)シ′=シ0+Δν     
  ・・・・・・(3)とするとき、合成されたヒート
信号の強度IはI=lEs+ERl2=lE0 12+
lΔE12+2EQΔEcos(2ffΔνt+φ2−
φ1 )・・・・・・(4) で表される。式(4)の第3項により散乱光Sの電場Δ
Eは、ヒート信号の強度Iにおいては2E。
Es = ΔEexp[j(2πνt+φ1)]・”−
(1) ER=Eo exl) [j(2πν' t+φ2
)]'・−−−−(2) shi′=shi0+Δν
...... (3), the intensity I of the combined heat signal is I=lEs+ERl2=lE0 12+
lΔE12+2EQΔEcos(2ffΔνt+φ2−
φ1)...(4) It is expressed as follows. The electric field Δ of the scattered light S is determined by the third term of equation (4).
E is 2E at the heat signal intensity I.

倍されるが、EoはΔEより遥かに大きいので、受光器
5の出力電圧は、散乱光を直接検出するより良好な感度
きなる。同時に適当な方法によりヒート信号のみを選択
抽出することにより、迷光など光波長のノイズがカット
されてS/N比が向上する。これらにより、従来困難と
されている0゜01μmオーダーの微小な微粒子の検出
を可能とするもので、これがヘテロダイン法である。
However, since Eo is much larger than ΔE, the output voltage of the photoreceiver 5 has better sensitivity than directly detecting the scattered light. At the same time, by selectively extracting only the heat signal using an appropriate method, optical wavelength noise such as stray light is cut out and the S/N ratio is improved. These methods make it possible to detect minute particles on the order of 0.01 μm, which has been considered difficult in the past, and this is the heterodyne method.

この発明は上記のヘテロダイン法を面板欠陥検出に適用
して検出性能を向上した面板欠陥検出方法と検査装置を
提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a face plate defect detection method and an inspection apparatus that improve detection performance by applying the above-mentioned heterodyne method to face plate defect detection.

[課題を解決するための手段コ この発明は、シリコンウェハなどの被検査面板の表面に
対して、レーザを投光して形成されたスポットにより表
面を走査し、表面欠陥による散乱光を検出する欠陥検査
における、ヘテロダイン法による面板欠陥検出方式と検
査装置である。
[Means for solving the problem] This invention scans the surface of a surface plate to be inspected such as a silicon wafer with a spot formed by projecting a laser beam, and detects scattered light due to surface defects. This is a face plate defect detection method and inspection device using the heterodyne method in defect inspection.

面板欠陥検出方式は、レーザ光源よりのレーザを2分割
し、一方のレーザでスポットを形成して欠陥散乱光を受
光し、他方のレーザを適当なシフト周波数によりシフト
して干渉レーザを作り、これと受光された散乱光とを合
成してシフト周波数のヒート信号を発生する。このヒー
ト信号を電気フィルタにより選択抽出して欠陥を検出す
るものである。
The face plate defect detection method splits the laser from the laser light source into two, forms a spot with one laser to receive the defect scattered light, and shifts the other laser with an appropriate shift frequency to create an interference laser. and the received scattered light are combined to generate a heat signal with a shifted frequency. Defects are detected by selectively extracting this heat signal using an electric filter.

面板欠陥検査装置は、レーザ光源と、被検査面板に対す
るスポット走査機構を具備し、レーザ光源よりのレーザ
を2分割するビームスプリッタと、一方のレーザを集束
して面板表面にスポットを形成する投光光学系と、スポ
ットの散乱光に対する受光光学系と、2分割された他方
のレーザに対する周波数シフト手段と、該手段により周
波数がシフトされた干渉レーザと受光された散乱光とを
合成してヒート信号を発生するビーム合成器、およびヒ
ート信号を周波数選択する電気フィルタとにより構成さ
れる。
The face plate defect inspection device is equipped with a laser light source, a spot scanning mechanism for the face plate to be inspected, a beam splitter that splits the laser beam from the laser light source into two, and a light projector that focuses one laser beam to form a spot on the face plate surface. an optical system, a light receiving optical system for the scattered light of the spot, a frequency shift means for the other divided laser, and a heat signal is generated by combining the interference laser whose frequency has been shifted by the means and the received scattered light. It consists of a beam combiner that generates a heat signal, and an electric filter that selects the frequency of the heat signal.

上記の検査装置における周波数シフト手段の第1の実施
態様は、2分割された他方のレーザの周波数をシフトす
る音響光学変調器と、超音波のシフト周波数を発生して
音響光学変調器に供給する変調波発生器とにより構成す
る。また、第2の実施態様は、半導体レーザ素子のレー
ザ光源を使用し、これに対する注入電流を変化してレー
ザ光源の発振周波数を周期的に直線変化させる周波数発
振器と、レーザ光源よりのレーザを2分割し、他方のレ
ーザを一定時間遅延させて干渉レーザを作るオプチカル
ファイバとにより周波数シフト手段を構成するものであ
る。
A first embodiment of the frequency shifting means in the above inspection apparatus includes an acousto-optic modulator that shifts the frequency of the other divided laser, and an acousto-optic modulator that generates a shift frequency of ultrasonic waves and supplies it to the acousto-optic modulator. It consists of a modulated wave generator. In addition, the second embodiment uses a laser light source of a semiconductor laser element, and includes a frequency oscillator that periodically and linearly changes the oscillation frequency of the laser light source by changing the injection current to the laser light source, and a frequency oscillator that periodically changes the oscillation frequency of the laser light source in a linear manner. A frequency shifting means is constituted by an optical fiber which is split into two parts and the other laser is delayed for a certain period of time to create an interference laser.

[作用] 上記したこの発明の、ヘテロダイン法による面板欠陥検
査方式においては、前記の特許公開にかかる塵埃測定方
法と同様に、欠陥による散乱光Sは、周波数がシフトさ
れた干渉レーザと合成されて散乱光より遥かに大きい強
度のヒート信号が発生する。これを前記式(4)に当て
嵌めると、干渉レーザの電場EOは光源よりのレーザの
2分の1であり、これに比較して微小な欠陥による散乱
光Sの電場ΔEは非常に小さいが、ヒート信号において
は2E、倍に増加されて検出感度が向上する。
[Function] In the face plate defect inspection method using the heterodyne method of the present invention described above, similarly to the dust measurement method according to the patent publication described above, the scattered light S due to the defect is combined with the frequency-shifted interference laser. A heat signal with a much higher intensity than the scattered light is generated. Applying this to equation (4) above, the electric field EO of the interference laser is one-half of the laser from the light source, and compared to this, the electric field ΔE of the scattered light S due to a minute defect is very small. , the heat signal is increased by 2E, improving the detection sensitivity.

さらにヒート信号は電気フィルタによりノイズが除去さ
れてS/N比が良好となり、従来以上の微小な欠陥を検
出することができる。
Furthermore, noise is removed from the heat signal by an electric filter, resulting in a good S/N ratio, making it possible to detect smaller defects than before.

検査装置においては、レーザ光源よりのレーザはビーム
スプリフタにより2分割されて、一方を投光光学系に入
力してスポットを形成し、スポット走査機構により面板
表面が走査される。他方のレーザは、周波数シフト手段
により周波数がシフトされた干渉レーザとなり、これが
ビーム合成器において、受光された欠陥の散乱光と合成
されてヒート信号が発生する。ヒート信号は電気フィル
タによりノイズがカットされて出力する。
In the inspection apparatus, a laser beam from a laser light source is split into two by a beam splitter, one of which is input to a projection optical system to form a spot, and the surface of the face plate is scanned by a spot scanning mechanism. The other laser becomes an interference laser whose frequency has been shifted by the frequency shifting means, and this is combined with the received scattered light of the defect in the beam combiner to generate a heat signal. The heat signal is output after noise is cut by an electric filter.

周波数シフト手段の第1の実施態様は、音響光学変調器
に対して変調波発生器より超音波のシフト周波数を供給
して光源よりのレーザの周波数シフトを行う。
A first embodiment of the frequency shifting means shifts the frequency of a laser from a light source by supplying an ultrasonic shift frequency from a modulated wave generator to an acousto-optic modulator.

次に第2の実施態様における周波数シフト手段を第1図
を参照して説明する。レーザ光源としてt導体レーザ素
子を使用し、その注入電流を変化して第1図に示すよう
に発振周波数νSを時間tに対して周期的に直線変化さ
せる。これをビームスプリッタで分割して一方を投光光
学系に供給して散乱光の検出に当てる。他方をオプチカ
ルファイバにより一定時間Δを遅延して周波数νdの干
渉ビームとする。任意の時間における両者の周波数差Δ
νが上記のシフト周波数に相当してヒート信号が発生す
るものである。
Next, the frequency shifting means in the second embodiment will be explained with reference to FIG. A t-conductor laser element is used as a laser light source, and by changing its injection current, the oscillation frequency νS is periodically and linearly changed with respect to time t, as shown in FIG. This light is divided by a beam splitter and one part is supplied to a projection optical system for detection of scattered light. The other beam is delayed by a certain time Δ using an optical fiber to form an interference beam with a frequency νd. Frequency difference Δ between the two at any time
A heat signal is generated with ν corresponding to the above shift frequency.

[実施例コ 第2図は、この発明のヘテロダイン法による面板欠陥検
出方式および検査装置の第1の実施例の概略の構成図を
示す。図は回転走査方式に対するもので、被検査面板1
はターンテーブル1aに載置されてスピンドル1bによ
り回転する。レーザ光源2は発振周波数の安定したガス
レーザ、例えばヘリウム・ネオンレーザ管とし、これよ
りのレーザL(ν0)は、ビームスプリッタ6aにより
2分割され、その一方はミラー2aを経て投光レンズ3
により集束されて面板表面にスポットを形成する。面板
1に欠陥があるとき、その散乱光S(ν0)は受光レン
ズ4により集光され、ミラー2cを経てビーム合成器6
Cに入力する。次に、ビームスプリッタ8aで2分割さ
れた他方のレーザは音響光学変調器10aに入力し、変
調波発生器10bより供給される超音波帯域のシフト周
波数Δνにより、周波数がシフトして(ν0+Δν)と
なる。この場合、Δνを適当な周波数(例えば数MHz
)とするために、変調器10aと発生器10bを2組使
用して2段変調することも差し支えない。
[Embodiment 2] FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a first embodiment of a face plate defect detection method and inspection apparatus using the heterodyne method of the present invention. The figure is for the rotation scanning method, and the face plate to be inspected 1
is placed on a turntable 1a and rotated by a spindle 1b. The laser light source 2 is a gas laser with a stable oscillation frequency, such as a helium-neon laser tube, and the laser L (ν0) from this is split into two by a beam splitter 6a, one of which is sent through a mirror 2a to a projection lens 3.
is focused to form a spot on the surface of the face plate. When there is a defect in the face plate 1, the scattered light S(ν0) is collected by the light receiving lens 4, passes through the mirror 2c, and is sent to the beam combiner 6.
Enter in C. Next, the other laser divided into two by the beam splitter 8a is input to the acousto-optic modulator 10a, and the frequency is shifted (ν0+Δν) by the shift frequency Δν of the ultrasonic band supplied from the modulated wave generator 10b. becomes. In this case, Δν is set to an appropriate frequency (for example, several MHz
), it is also possible to perform two-stage modulation using two sets of modulator 10a and generator 10b.

このレーザはミラー2bを経てビーム合成器6Cに入力
し、上記の散乱光S(ν0)と合成されて周波数Δνの
ヒート信号が受光器5より出力される。受光器5の出力
信号には、もとの周波数ν0゜(ν0+Δν)の成分や
迷光などのノイズが含まれているが、これらは電気フィ
ルタ11により除去されてヒート信号のみが選択抽出さ
れ、信号処理部12において欠陥信号が作成される。欠
陥信号はデータ処理部13により処理され、処理データ
が出力部14に表示またはプリントされる。
This laser is input to the beam combiner 6C via the mirror 2b, where it is combined with the above-mentioned scattered light S(v0), and a heat signal with a frequency Δv is output from the light receiver 5. The output signal of the photoreceiver 5 contains noise such as components of the original frequency ν0° (ν0+Δν) and stray light, but these are removed by the electric filter 11 and only the heat signal is selectively extracted. A defect signal is created in the processing section 12. The defect signal is processed by the data processing section 13, and the processed data is displayed or printed on the output section 14.

以上における信号処理部12とデータ処理部13の処理
方法は従来から行われているもので、ここでは説明を省
略する。
The processing methods of the signal processing section 12 and the data processing section 13 described above have been conventionally used, and the explanation thereof will be omitted here.

第3図は、この発明のヘテロダイン法による面板欠陥検
出方式および検査装置の第2の実施例の概略の構成図で
ある。この場合はレーザ光源として、半導体レーザ素子
2′を使用する。半導体レーザ素子2′は注入電流によ
り発振周波数を変化させることができるもので、電源1
5cよりの注入電流を、鋸歯状波発振器15bの周波数
fsにより制御してレーザLの周波数νSを第1図に示
したように周期的に直線変化させる。レーザしくνS)
をビームスプリッタ6aにより2分割し、一方を第2図
と同様に投・受光光学系に充当して散乱光S(νS)を
ビーム合成器6cに導く。他方は、結合レンズtebに
よりオプチカルファイバ18aを通して第1図の一定時
間Δtを遅延させ、さらに結合レンズIGcより出力し
てビーム合成器6cに入力する。オプチカルファイバl
eaはΔtの遅延時間に相当する長さとする。この遅延
時間により任意の時間tにおける周波数は第1図により
、νSよりΔνだけ小さいνdとなってビーム合成器6
Cより周波数Δνのヒート信号が出力される。以上、第
2図と同様に電気フィルタ11によるノイズ除去と、信
号処理部12およびデータ処理部13における処理がな
されて出力部14に出力される。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of a face plate defect detection method and inspection apparatus using the heterodyne method of the present invention. In this case, a semiconductor laser element 2' is used as the laser light source. The semiconductor laser element 2' can change the oscillation frequency by injection current, and is connected to the power supply 1.
The current injected from 5c is controlled by the frequency fs of the sawtooth wave oscillator 15b, so that the frequency νS of the laser L is periodically and linearly varied as shown in FIG. laser beam νS)
is divided into two by a beam splitter 6a, one of which is used for the projection/reception optical system as in FIG. 2, and the scattered light S(νS) is guided to the beam combiner 6c. The other beam is delayed by a certain time Δt shown in FIG. 1 through the optical fiber 18a by the coupling lens teb, and further outputted from the coupling lens IGc and input to the beam combiner 6c. optical fiber l
Let ea be a length corresponding to the delay time of Δt. Due to this delay time, the frequency at any time t becomes νd, which is smaller than νS by Δν, as shown in FIG.
A heat signal with a frequency Δν is output from C. As described above, as in FIG. 2, noise is removed by the electric filter 11 and processed by the signal processing section 12 and data processing section 13, and the resultant signal is output to the output section 14.

以上の第1、第2の実施例においては、面板の走査方式
を回転方式とし、またレーザの投・受光光学系は基本的
で単純な構成をモデルとしたものであるが、XY走査方
式に対しても同様に適用でき、また改良された投拳受光
光学系に対しても散乱光受光方式である限り適用できる
ことはいうまでもない。
In the first and second embodiments described above, the scanning method of the face plate is a rotation method, and the laser projection/receiving optical system is modeled on a basic and simple configuration. It goes without saying that the present invention can be similarly applied to an improved fist receiving optical system as long as it uses a scattered light receiving method.

[発明の効果] 以上の説明により明らかなように、この発明のヘテロダ
イン法による面板欠陥検出方式と検査装置は、前記の特
許公開された空気中の塵埃測定方法におけるヘテロダイ
ン法を面板欠陥に適用したもので、面板欠陥に対しても
ほぼ同様の検出性能の向上が期待され、従来困難であっ
たO11μm以下の微小な面板欠陥の検出、検査に寄与
できるものである。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, the face plate defect detection method and inspection device using the heterodyne method of the present invention applies the heterodyne method in the above-mentioned patented method for measuring dust in the air to face plate defects. Almost the same improvement in detection performance for face plate defects is expected, and it can contribute to the detection and inspection of minute face plate defects of 011 μm or less, which has been difficult in the past.

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

第1図は、この発明のヘテロダイン法による面板欠陥検
出方式および検査装置における、オプチカルファイバに
よる周波数シフト手段の原理の説明図、第2図は、この
発明のヘテロダイン法による面板欠陥検査装置の第1の
実施例の概略の基本構成図、第3図は、第2の実施例の
概略の基本構成図、第4図は、散乱光受光による面板欠
陥検出方式の基本構成図、第5図は特許公開にかかる塵
埃測定方式および装置の概略の構成図である。 1・・・被検査面板、    Ia・・・ターンテーブ
ル、■b・・・スピンドル、  2…レーザ光源、2′
・・・半導体レーザ素子、2a、2b、2c・・・ミラ
ー3・・・投光レンズ、    4・・・受光レンズ、
S・・・受光器、     6a・・・ビームスプリッ
タ、6b・・・ビーム合成器、 7・・・検出セル、g
a、gb・・・集光レンズ、9・・・スリット板、IO
a・・・音響光学変調器、 10b・・・変調波発生器、 ■・・・電気フィルタ、
I2・・・信号処理部、   13・・・データ処理部
、lト・・出力部、15a・・・注入電流制御回路、+
5b・・・鋸歯状波発振器、15c・・・電源、lGa
・・・オプチカルファイバ、 lGb、IGc・・・結合レンズ。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the frequency shifting means using optical fiber in the face plate defect detection method and inspection apparatus using the heterodyne method of the present invention, and FIG. 3 is a schematic basic configuration diagram of the second embodiment, FIG. 4 is a basic configuration diagram of a face plate defect detection method using scattered light reception, and FIG. 5 is a patent FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a dust measuring method and device disclosed to the public. 1... Face plate to be inspected, Ia... Turntable, ■b... Spindle, 2... Laser light source, 2'
... Semiconductor laser element, 2a, 2b, 2c... Mirror 3... Light emitting lens, 4... Light receiving lens,
S... Light receiver, 6a... Beam splitter, 6b... Beam combiner, 7... Detection cell, g
a, gb...Condensing lens, 9...Slit plate, IO
a...Acousto-optic modulator, 10b...Modulated wave generator, ■...Electric filter,
I2...Signal processing unit, 13...Data processing unit, Lt...Output unit, 15a...Injection current control circuit, +
5b... Sawtooth wave oscillator, 15c... Power supply, lGa
...Optical fiber, lGb, IGc...coupling lens.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)シリコンウェハなどの被検査面板の表面に対して
、レーザを投光して形成されたスポットにより該表面を
走査し、該表面に存在する欠陥による散乱光を検出する
欠陥検査において、レーザ光源よりのレーザを2分割し
、該2分割された一方のレーザによりスポットを形成し
て該欠陥による散乱光を受光し、該2分割された他方の
レーザを、適当なシフト周波数によりシフトした干渉レ
ーザと、上記受光された散乱光とを合成して該シフト周
波数のヒート信号を発生し、該ヒート信号を電気フィル
タにより選択抽出して上記欠陥を検出することを特徴と
する、ヘテロダイン法による面板欠陥検出方式。
(1) In defect inspection, the surface of a face plate to be inspected such as a silicon wafer is scanned with a spot formed by projecting a laser beam onto the surface, and the scattered light due to defects existing on the surface is detected. The laser from the light source is divided into two, one of the two divided lasers forms a spot to receive the light scattered by the defect, and the other divided laser is shifted by an appropriate shift frequency. A face plate using a heterodyne method, characterized in that a laser and the received scattered light are combined to generate a heat signal of the shifted frequency, and the heat signal is selectively extracted by an electric filter to detect the defect. Defect detection method.
(2)レーザ光源と、被検査面板に対するスポット走査
機構を具備し、該レーザ光源よりのレーザを2分割する
ビームスプリッタ、該2分割された一方のレーザを集束
して該面板の表面にスポットを形成する投光光学系、該
スポットの散乱光に対する受光光学系、該2分割された
他方のレーザに対する周波数シフト手段、該手段により
周波数シフトされた上記干渉レーザと上記受光された散
乱光とを合成して上記ヒート信号を発生するビーム合成
器、および該ヒート信号を周波数選択する電気フィルタ
とにより構成されたことを特徴とする、ヘテロダイン法
による面板欠陥検査装置。
(2) A beam splitter that is equipped with a laser light source and a spot scanning mechanism for the face plate to be inspected, and splits the laser beam from the laser light source into two, and focuses one of the two split lasers to create a spot on the surface of the face plate. a light-emitting optical system for forming a light emitting light, a light-receiving optical system for the scattered light of the spot, a frequency shifting means for the other of the two divided lasers, and combining the interference laser frequency-shifted by the means with the received scattered light. 1. A face plate defect inspection apparatus using a heterodyne method, comprising a beam combiner that generates the heat signal, and an electric filter that selects the frequency of the heat signal.
(3)上記において、上記2分割された他方のレーザの
周波数をシフトする音響光学変調器、および超音波の上
記シフト周波数を発生して該音響光学変調器に供給する
変調波発生器により上記周波数シフト手段を構成した、
請求項2記載のヘテロダイン法による面板欠陥検査装置
(3) In the above, an acousto-optic modulator that shifts the frequency of the other of the two divided lasers, and a modulated wave generator that generates the shifted frequency of the ultrasonic wave and supplies it to the acousto-optic modulator, constituted the shifting means,
A face plate defect inspection device using a heterodyne method according to claim 2.
(4)上記において、半導体レーザ素子による上記レー
ザ光源、該レーザ光源に対する注入電流を変化して発振
周波数を周期的に直線変化させる周波数発振器、および
該レーザ光源よりのレーザを2分割した他方のレーザを
一定時間遅延させて上記干渉ビームとするオプチカルフ
ァイバにより上記周波数シフト手段を構成した、請求項
2記載のヘテロダイン法による面板欠陥検査装置。
(4) In the above, the laser light source includes a semiconductor laser element, a frequency oscillator that periodically changes the oscillation frequency linearly by changing the current injected into the laser light source, and the other laser obtained by dividing the laser from the laser light source into two. 3. A face plate defect inspection apparatus using a heterodyne method according to claim 2, wherein said frequency shifting means is constituted by an optical fiber which delays said interference beam by a certain period of time and forms said interference beam.
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