JPH0378927B2

JPH0378927B2 -

Info

Publication number: JPH0378927B2
Application number: JP60140144A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Yanai; Juzo Tanaka
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1991-12-17
Also published as: JPS6211148A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、LSI用のウエハの表面など、被検
査面上の異物の有無などの検査を自動的に行う異
物検査装置に関する。さらに詳しくは、この発明
は、被検査面に偏光レーザ光などの光ビームを照
射し、その反射光に基づき被検査面上の異物検査
を自動的に行うだけでなく、顕微鏡により被検査
面の目視観察も可能な異物検査装置に関する。

［従来の技術］従来、LSI用のウエハを対象とした異物検査装
置においては、検出した異物（異物情報としての
異物）を、そのサイズに対応したマークの形でウ
エハの輪郭図形に重ねて表した異物マツプとし
て、Ｘ−Ｙプロツタにより印刷出力している。こ
のような異物マツプによれば、異物の存在位置
と、そのサイズがわかるが、異物の性質ないし種
類はわからない。

そこで、異物の性質ないし種類を調べるには、
異物検査後のウエハを顕微鏡下にセツトし、各異
物を目視観察する必要がある。この目視観察にお
いては、目的の異物を顕微鏡の視野内に位置決め
する必要があるが、従来、その位置決めは作業者
（観察者）に委ねられていた。

［解決しようとする問題点］目的の異物を顕微鏡の視野内に位置決めする作
業に手間どり、目視観察の作業性が悪く、また、
観察中の異物と異物マツプ上の異物との対応関係
も不明確であつたため、異物の誤認を起こしやす
いという問題があつた。

［発明の目的］この発明の目的は、前述のような問題に鑑み、
目視観察の作業性と確実性を改善した異物検査装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］そのような目的を達成するために、この発明に
あつては、光ビームを照射された被検査面からの
反射光に基づき、前記被検査面上の異物を自動的
に検出できるとともに、前記被検査面を顕微鏡に
より目視観察できる構成の異物検査装置におい
て、前記反射光に基づき検出された異物の少なく
とも位置の情報を各異物と対応させてメモリに記
憶させる手段と、前記メモリに少なくとも位置情
報が記憶されている異物のマツプを表示装置の画
面に表示させる手段と、前記表示画面に表示され
ているカーソルの位置を入力装置より入力された
カーソル移動指示に従い制御する手段と、前記画
面上のカーソルの位置情報に基づき、そのカーソ
ルの位置に対応した特定の異物の位置情報を前記
メモリより読み出す手段と、その読み出された位
置情報に従い、前記特定の異物が前記顕微鏡の視
野内に入るように前記被検査面と前記顕微鏡との
相対位置を制御する手段とを備える。

［作用］異物マツプ上で任意の異物をカーソルにより指
定すれば、その特定異物は顕微鏡視野へ自動的に
位置決めされるため、目視観察の作業性は大幅に
向上する。また、異物マツプ上で異物を指定でき
るから、指定異物の他の異物との関係や被検査面
上の位置関係は明瞭であり、異物の誤指定などを
防止でき、しかも、指定の異物は確実に位置決め
されるから、目視観察の確実性は大幅に向上す。

［実施例］以下、図面を参照し、この発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は、この発明によるウエハ用異物検査装
置の光学系部分などの構成を簡略化して示す概要
図である。第２図は、同装置の信号処理および制
御系の概要図である。

まず第１図において、１０はＸ方向に摺動可能
にベース１２に指示されたＸステージである。こ
のＸステージ１０には、ステツピングモータ１４
の回転軸に直結されたスクリユー１６が螺合して
おり、ステツピングモータ１４を作動させること
により、Ｘステージ１０をＸ方向に進退させるこ
とができる。１８はＸステージ１０のＸ方向位置
ｘに対応したコード信号を発生するリニアエンコ
ーダである。

Ｘステージ１０には、Ｚステージ２０がＺ方向
に移動可能に取り付けられている。その移動手段
は図中省略されている。Ｚステージ２０には、被
検査物としてのウエハ３０が載置される回転ステ
ージ２２が回転可能に支持されている。この回転
ステージ２２は、直流モータ２４が連結されてお
り、これを作動させることにより回転されるよう
になつている。この直流モータ２４には、その回
転角度位置θに対応したコード信号を出力するロ
ータリエンコーダが内蔵されている。

なお、ウエハ３０は、回転ステージ２２に負圧
吸着により位置決め固定されるが、そのための手
段は図中省かれている。

この異物検査装置は、偏光レーザ光を利用して
ウエハ３０上の異物を自動的に検査するものであ
り、ウエハ３０の上面（被検査面）に、Ｓ偏光レ
ーザ光が照射される。そのために、Ｓ偏光レーザ
発振器３２，３４，３６，３８が設けられてい
る。

１対のＳ偏光レーザ発振器３２，３４は、波長
がλ₁のＳ偏光レーザ光を発生するもので、例えば
波長が8300オングストロームの半導体レーザ発振
器である。そのＳ偏光レーザ光は、Ｘ方向よりウ
エハ面に例えば2°の照射角で照射される。このよ
うに照射角が小さいため、円形断面のＳ偏光レー
ザ光のビームを照射した場合、ウエハ面における
スポツトがＸ方向に延びてしまい、十分な照射密
度を得られない。そこで、本実施例においては、
Ｓ偏光レーザ発振器３２，３４の前方にシリンド
リカルレンズ４０，４２を配置し、Ｓ偏光レーザ
光をＺ方向につぶれた扁平な断面形状のビームに
してウエハ面に照射させ、スポツト形状を円形に
近づけて照射密度を高めている。

他方のＳ偏光レーザ発振器３６，３８は波長が
λ₂のＳ偏光レーザ光を発生するもので、例えば波
長が6330オングストロームのHe−Neレーザ発振
器である。そのＳ偏光レーザ光は、シリンドリカ
ルレンズ４４，４６によりＺ方向に絞られてか
ら、Ｙ方向より例えば2°の照射角でウエハ面に照
射される。

ウエハ面に照射されたＳ偏光レーザ光の反射レ
ーザ光は、照射面が微視的に平滑ならば、ほとん
どＳ偏光成分だけである。例えば、パターンが存
在している場合、それは微視的には平滑面と考え
られるから、反射レーザ光はＳ偏光成分だけとみ
なし得る。

他方、ウエハ面に異物が存在していると、異物
の表面には一般に微小な凹凸があるため、照射さ
れたＳ偏光レーザ光は散乱して偏光方向が変化す
る。その結果、反射レーザ光には、Ｓ偏光成分の
外に、Ｐ偏光成分がかなり含まれることになる。

このような現象に着目し、反射レーザ光に含ま
れるＰ偏光成分のレベルに基づき、異物の有無と
異物のサイズを検出する。これが、この異物検査
装置の検出原理である。

再び第１図を参照する。ウエハ３０のＳ偏光レ
ーザ光照射領域からの反射レーザ光は、前記原理
に従い異物を検出する検出系５０と、ウエハの目
視観察のための顕微鏡５２の共通の光学系に入射
する。すなわち、反射レーザ光は、対物レンズ５
４、ハーフミラー５６、プリズム５８を経由して
45度プリズム６０に達する。

また、目視観察のためにランプ７０が設けられ
ている。このランプ７０から出た可視光により、
ハーフミラー５６および対物レンズ５４を介して
ウエハ面が照明される。

プリズム６０を経由して顕微鏡２側に入射した
可視反射光は、60度プリズム６２、フイールドレ
ンズ６４、リレーレンズ６６を順に通過して接眼
レンズ６８に入射する。したがつて、接眼レンズ
６８より、ウエハ面を十分大きな倍率で目視観察
することができる。この場合の視野内に、ウエハ
面のＳ偏光レーザ光照射領域が入る。

また、プリズム５８を通してウエハ３０を低倍
率で観察することもできる。

プリズム６０を経由して検出系側に入射した反
射レーザ光は、スリツト７２に設けられた２つの
アパーチヤ７４Ａ，７４Ｂを通過して波長分離用
のダイクロイツクミラー７６に達し、波長λ₁の反
射レーザ光と波長λ₂の反射レーザ光に分離され
る。

分離された波長λ₁の反射レーザ光は、シヤープ
カツトフイルタ７８およびＳ偏光カツトフイルタ
（偏光板）８０を通過し、そのＰ偏光成分だけが
抽出される。抽出されたＰ偏光レーザ光は分離ミ
ラー８２に入射し、スリツト７２のアパーチヤ７
４Ａを通過した部分はホトマルチプライヤ８４Ａ
に入射し、アパーチヤ７４Ｂを通過した部分はホ
トマルチプライヤ８４Ｂに入射する。

同様に、波長分離された波長λ₂の反射レーザ光
は、Ｓ偏光カツトフイルタ（偏光板）８６を通
し、そのＰ偏光成分だけが抽出される。抽出され
たＰ偏光レーザ光は分離ミラー８８に入射し、ス
リツト７２のアパーチヤ７４Ａ，７４Ｂを通過し
た部分がそれぞれホトマルチプライヤ９０Ａ，９
０Ｂに入射する。

各ホトマルプライヤ８４Ａ，８４Ｂ，９０Ａ，
９０Ｂから、それぞれの入射光量に比例した値の
検出信号が出力される。後述のように、ホトマル
チプライヤ８４Ａ，８４Ｂの検出信号は加算さ
れ、同様に、ホトマルチプライヤ９０Ａ，９０Ｂ
の検出信号は加算される。後述するように、この
加算された信号のレベルに基づき、Ｓ偏光レーザ
光照射領域における異物の有無が判定され、また
異物が存在する場合は、その信号のレベルから異
物の粒径が判定される。

ここで、異物検査は、前述のようにウエハを回
転させつつＸ方向（半径方向）に送りながら行わ
れる。そのようなウエハ３０の移動に従い、第３
図に示すように、Ｓ偏光照射領域３０Ａはウエハ
３０の上面を外側より中心へ向かつて螺旋状に移
動する。スリツト７２のアパーチヤ７４Ａ，７４
Ｂの視野は、Ｓ偏光レーザ光照射領域３０Ａ内に
位置する。すなわち、ウエハ面は螺旋走査され
る。

また、スリツト７２のアパーチヤ７４Ａ，７４
Ｂのウエハ面における視野７４ａ，７４ｂは、第
４図に示すごとくである。この図における各寸法
は、例えばl₁＝２×l₂−αであり、各アパーチヤ
は走査方向（θ方向）と直交する方向すなわちＸ
方向にαだけ重なつている。そして、l₁はウエハ
のＸ方向つまり半径方向への送りピツチより大き
い。したがつて、ウエハ面は一部重複して走査さ
れることになる。

このように、スリツト７２のアパーチヤを２つ
に分け、それぞれの視野をＸ方向にずらせた理由
は、次の通りである。

前記ホトマルチプライヤから出力される信号に
は、異物に関係した信号成分の外に、被検査面の
状態によつて決まるバツクグラウンドノイズも含
まれている。その信号のＳ／Ｎを上げ、微小な異
物の検出を可能とするためには、スリツトのアパ
ーチヤを小さくする必要がある。しかし、アパー
チヤが１つの場合、アパーチヤが小さいと、走査
線ピツチ（Ｘ方向への送りピツチ）を小さくしな
ければならず、被検査面全体を走査するための時
間が増加する。そこで、本実施例においては、前
述のように、アパーチヤを２つ（一般的には複数
個）設け、それぞれの視野をＸ方向にずらして総
合視野をＸ方向に拡げることにより、アパーチヤ
を十分小さくした場合における検査時間の短縮を
図つている。

尚、異物の異方性による検出誤差をなくす為、
後述のように、異なる方向から照射した散乱光を
検出している各ホトマルチプライマの出力信号を
加算するようにしている。

次に、この異物検査装置の信号系および処理制
御系について、第２図を参照して説明する。

前記ホトマルチプライヤ８４Ａ，９０Ａの出力
信号は加算増幅器１００により加算増幅され、レ
ベル比較回路１０２に入力される。同様に、ホト
マルチプライヤ８４Ｂ，９０Ｂの出力信号は加算
増幅器１０４により加算増幅され、レベル比較回
路１０６に入力される。

ここで、ウエハ上の異物の粒径と、ホトマルチ
プライヤ８４，９０の出力信号レベルとの間に
は、第５図に示すような関係がある。この図にお
いて、L₁，L₂，L₃はレベル比較回路１０２，１
０６の閾値である。

レベル比較回路１０２，１０６は、それぞれの
入力信号のレベルを各閾値と比較し、その比較結
果に応じた論理レベルの閾値対応の出力信号を送
出する。すなわち、閾値L₁，L₂，L₃に対応する
出力信号O₁，O₂，O₃の論理レベルは、その閾値
以上のレベルの信号が入力された場合に“１”と
なり、入力信号レベルが閾値未満のときに“０”
となる。したがつて、例えば、入力信号レベルが
閾値L₁未満ならば、出力信号はすべて“０”と
なり、入力信号レベルが閾値L₂以上で閾値L₃未
満ならば、出力信号はO₁とO₂が“１”、O₃が
“０”となる。

このように、出力信号O₁，O₂，O₃は、入力信
号のレベル比較結果を示す２進コードである。

レベル比較回路１０２，１０６の出力信号は対
応する信号同士がワイアードオアされ、コードＬ
（O₁を最下位ビツトとした２進コード）として、
データ処理システム１１８のインターフエイス回
路１０８に入力される。

このインターフエイス回路１０８には、前記ロ
ータリエンコーダおよびリニアエンコーダから、
各時点における回転角度位置θおよびＸ方向（半
径方向）位置ｘの情報を示す信号（２進コード）
も、バツフア回路１１０，１１２を介し入力され
る。これらの入力コードは、一定の周期でインタ
ーフエイス回路１０８内部のあるレジスタに取り
込まれ、そこに一時的に保持される。

また、インターフエイス回路１０８の内部に
は、処理制御系よりステツピングモータ１４、直
流モータ２４の制御情報がセツトされるレジスタ
もある。このレジスタにセツトされた制御情報に
従い、モータコントローラ１１６によりステツピ
ングモータ１４、直流モータ２４の駆動制御が行
われる。

データ処理システム１１８は、マイクロプロセ
ツサ１２０、ROM１２２、RAM１２４、フロ
ツピーデイスク装置１２６、Ｘ−Ｙプロツタ１２
７、CRTデイスプレイ装置１２８、キーボード
１３０などからなる。１３２はシステムバスであ
り、マイクロプロセツサ１２０、ROM１２２、
RAM１２４、前記インターフエイス回路１０８
が直接的に接続されている。

キーボード１３０は、オペレータが各種指令や
データを入力するためのもので、インターフエイ
ス回路１３４を介してシステムバス１３２に接続
されている。フロツピーデイスク装置１２６は、
オペレーテイングシステムや各種処理プログラ
ム、検査結果データなどを格納するものであり、
フロツピーデイスクコントローラ１３６を介しシ
ステムバス１３２に接続されている。

この異物検査装置が起動されると、オペレーテ
イングシステムがフロツピーデイスク装置１２６
からRAM１２４のシステム領域１２４Ａヘロー
ドされる。その後、フロツピーデイスク装置１２
６に格納されている各種処理プログラムのうち、
必要な１つ以上の処理プログラムがRAM１２４
のプログラム領域１２４Ｂへロードされ、マイク
ロプロセツサ１２０により実行される。処理途中
のデータなどはRAM１２４の作業領域に一時的
に記憶される。処理結果データは、最終的にフロ
ツピーデイスク装置１２６へ転送され格納され
る。

ROM１２２には、文字、数字、記号などのド
ツトパターンが格納されている。

CRTデイスプレイ装置１２８は、オペレータ
との対話のための各種メツセージの表示、異物マ
ツプやその他のデータの表示などに利用されるも
のであり、その表示データはビデオRAM１３８
にビツトマツプ展開される。１４０はビデオコン
トローラであり、ビデオRAM１３８の書込み、
読出しなどの制御の外に、ドツトパターンに応じ
たビデオ信号の発生、カーソルパターンの発生な
どを行う。このビデオコントローラ１４０はイン
ターフエイス回路１４２を介してシステムバス１
３２に接続されている。カーソナルのアドレスを
制御するためのカーソルアドレスポインタ１４０
Ａがビデオコントローラ１４０に設けられている
が、このポインタはキーボード１３０からのカー
ソル制御信号に従いインクリメントまたはデクリ
メントされ、またマイクロプロセツサ１２０によ
りアクセス可能である。

Ｘ−Ｙプロセツタ１２７は異物マツプなどの印
刷出力に使用されるものであり、プロツタコント
ローラ１３７を介してシステムバス１３２に接続
されている。

次に、異物検査処理について、第６図のフロー
チヤートを参照しながら説明する。ここでは、異
物の自動検査、目視観察、印刷などのジヨブをオ
ペレータが指定する型式としているが、これは飽
くまで一例である。

回転ステージ２２の所定位置にウエハ３０をセ
ツトした状態で、オペレータがキーボード１３０
より検査開始を指令すると、検査処理プログラム
がフロツピーデイスク装置１２６からRAM１２
４のプログラム領域１２４Ｂへロードされ、走り
始める。

まず、マイクロプロセツサ１２０は、初期化処
理を行う。具体的には、Ｘステージ１０および回
転ステージ２２を初期位置に位置決めさせるため
のモータ制御情報がインターフエイス回路１０８
の内部レジスタにセツトされる。このモータ制御
情報に従い、モータコントローラ１１６がステツ
ピングモータ１４，２４を制御し、各ステージを
初期位置に移動させる。また、マイクロプロセツ
サ１２０は、後述のテーブル、カウンタ、検査デ
ータのバツフアなどのための記憶領域（第２図参
照）をRAM１２４上に確保する（それらの記憶
領域はクリアされる）。

上記テーブル（テーブル領域１２４Ｄに作成さ
れる）の概念図を第７図に示す。このテーブル１
５０の各エントリは、異物の番号（検出された順
番）、異物の位置（検出された走査位置ｘ，θ）、
その種類ないし性質（目視観察によつて調べられ
る）、およびサイズの各情報から構成されている。

前記初期化の後に、ジヨブメニユーがCRTデ
イスプレイ装置１２８に表示され、オペレータか
らのジヨブ指定を待つ状態になる。

「自動検査」のジヨブが指定された場合の処理
の流れを、第６図Ａのフローチヤートを参照して
説明する。

自動検査のコードがキーボード１３０を通じて
マイクロプロセツタ１２０に入力されると、マイ
クロプロセツサ１２０は、自動検査処理を開始す
る。まず、マイクロプロセツタ１２０は、インタ
ーフエイス回路１０８を通じ、モータコントロー
ラ１１６に対し走査開始を指示する（ステツプ
210）。この指示を受けたモータコントローラ１１
６は、前述のような螺旋走査を一定速度で行わせ
るように、ステツピングモータ１４、直流モータ
２４を駆動する。

マイクロプロセツサ１２０は、インターフエイ
ス回路１０８の特定の内部レジスタの内容、すな
わち、ウエハ３０の走査位置ｘ，θのコードと、
レベル比較回路１０２，１０６によるレベル比較
結果であるコードＬとからなる入力データを取り
込み、RAM１２４上の入力バツフア１２４Ｃに
書き込む（ステツプ215）。

マイクロプロセツサ１２０は、取り込んだ走査
位置情報を走査終了位置の位置情報と比較するこ
とにより、走査の終了判定を行う（ステツプ
220）。

この判定の結果がNO（走査途中）ならば、マ
イクロプロセツサ１２０は、取り込んだコードＬ
のゼロ判定を行う（ステツプ225）。Ｌ＝000なら
ば、その走査位置には異物が存在しない。Ｌ≠
000ならば、異物が存在する。

ステツプ225の判定結果がYESならばステツプ
215に戻る。ステツプ225の判定結果がNOなら
ば、マイクロプロセツサ１２０は、取り込んだ位
置情報ｘ，θと、テーブル１５０に記憶されてい
る既検出の他の異物の位置情報ｘ，θとを比較す
る（ステツプ230）。

位置情報の一致がとれた場合、現在の異物は他
の異物と同一とみなせるので、ステツプ215に戻
る。

位置情報の比較が不一致の場合、新しい異物が
検出されたとみなせる。そこで、マイクロプロセ
ツサ１２０は、RAM１２４上に確保された領域
１２４ＥであるカウンタＮを１だけインクリメン
トする（ステツプ235）。そして、テーブル１５０
のＮ番目のエントリに、当該異物の位置情報ｘ，
θおよびコードＬ（粒径情報として）を書き込む
（ステツプ240）。

ウエハ３０の走査が終了するまで、同様の処理
が繰り返し実行される。

ステツプ220で走査終了と判定されると、マス
タ１２０は、インターフエイス回路１０８を通じ
て、モータコントローラ１１６に対し走査停止指
示を送る（ステツプ250）。この指示に応答して、
モータコントローラ１１６はステツピングモータ
１４、直流モータ２４の駆動を停止する。

次にマイクロプロセツサ１２０は、テーブル１
５０を参照し、コードＬが1₂の異物の合計数
TL₁、コードＬが3₂の異物の合計数TL₂、コード
Ｌが7₂の異物の合計数TL₃を計算し、その異物合
計数データを、RAM１２４上の特定領域１２４
Ｆ，１２４Ｇ，１２４Ｈに書き込む（ステツプ
251）。そして、テーブル１５０の記憶内容および
異物合計データを、ウエハ番号を付加してフロツ
ピーデイスク装置１２６へ転送し、格納させる
（ステツプ252）。

これで、自動検査のジヨブが終了し、CRTデ
イスプレイ装置１２８の画面にジヨブメニユーが
表示される。

つぎに「目視観察」の処理の流れを、第６図Ｂ
ないし第６図Ｅのフローチヤートにより説明す
る。目視検査としては、観察対象の異物の指定方
式の違いにより、順次モード、番号指定モード、
およびカーソル指定モードがあり、キーボード１
３０より指定できる。

目視観察のジヨブおよびモードが指定される
と、マイクロプロセツサ１２０は、ウエハの輪郭
画像のドツトパターンデータをフロツピーデイス
ク装置１２６よりビデオRAM１３８へDMA転
送させる（ステツプ285）。この転送の起動制御は
マイクロプロセツサ１２０により行われるが、そ
の後の転送制御はビデオコントローラ１４０およ
びフロツピーデイスクコントローラ１３６によつ
て行われる。ビデオRAM１３８のドツトパター
ンデータは、ビデオコントローラ１４０により順
次読み出されビデオ信号に変換されてCRTデイ
スプレイ装置１２８に送られ、表示される。

つぎにマイクロプロセツサ１２０は、観察対象
のウエハの番号（ジヨブ選択時にキーボード１３
０より入力される）が付加されてフロツピーデイ
スク装置１２６に格納されているテーブル１５０
の記憶内容と異物合計数データを読み込み、
RAM１２４の対応する領域に書き込む（ステツ
プ290）。

マイクロプロセツサ１２０は、RAM１２４上
のテーブル１５０から、各異物の位置情報とサイ
ズ情報（Ｌコード）を順次読み出し、Ｌコードに
対応したドツトパターンデータをROM１２２か
ら読み出し、位置情報に対応したビデオRAM１
３８のアドレス情報とともにビデオコントローラ
１４０へ転送し、ビデオRAM１３８に書き込ま
せる（ステツプ295）。この処理により、テーブル
１５０に記憶されている異物のマツプがCRTデ
イスプレイ装置１２８の画面に表示される。

つぎにマイクロプロセツサ１２０は、インター
フエイス回路１０８を介して、モータコントロー
ラ１１６に走査位置の初期位置への位置決めを指
示する（ステツプ300）。以下、指定モードにより
処理が異なる。

順次モードが指定された場合、マイクロプロセ
ツサ１２０は、カウンタＭ（RAM１２４の領域
１２４Ｊ）に１をセツトし（ステツプ320）、テー
ブル１５０のＭ番目のエントリに格納されている
異物（Ｍ番目に検出された異物）のデータを読み
出す（ステツプ325）。そして、その位置情報ｘ，
θに対応した位置に走査位置を移動させるための
制御情報を、インターフエイス回路１０８を介し
てモータコントローラ１１６へ与える（ステツプ
330）。モータコントローラ１１６によりステツピ
ングモータ１４、直流モータ２４が制御され、走
査位置の位置決めがなされれば、当然、その光学
顕微鏡５２の視野の中心に、注目しているＭ番目
の異物が位置する。

マイクロプロセツサ１２０は、Ｍ番目の異物の
Ｌコードに対応する異物パターンと、Ｐ番目（Ｐ
はRAM１２４の領域１２４ＫカウンタＰの値）
の異物のＬコードに対応する異物パターンを
ROM１２２から読み出し、Ｐ番目の異物のパタ
ーンはそのまま、Ｍ番目の異物のパターンは反転
して、アドレス情報とともにビデオコントローラ
１４０へ順次転送し、それらのパターンをビデオ
RAMの該当アドレスに書き込ませる（ステツプ
335）。これで、CRTデイスプレイ装置１２８の
画面に表示されている異物マツプ上のＭ番目の異
物だけは、反転パターンとして表示されることに
なり、他の異物と視覚的に区別される。

マイクロプロセツサ１２０は、インターフエイ
ス回路１０８を介して位置情報を順次取り込み、
Ｍ番目の異物の位置情報と比較し、位置決めの完
了を判定する（ステツプ340）。位置決めが完了す
ると、マイクロプロセツサ１２０は、観察可能の
旨のメツセージをビデオRAM１３８に転送し、
CRTデイスプレイ装置１２８の画面に表示させ
る（ステツプ345）。そして、キー入力を待つ（ス
テツプ350）。

オペレータは、異物の目視観察を行い、その異
物の性質ないし種類を識別し、その性質ないし種
類のコードをキーボード１３０より入力する。実
際的には、目視観察ジヨブを指定することによ
り、CRTデイスプレイ装置１２８の画面に、異
物の性質ないし種類と番号の表が表示されてお
り、その表の該当する番号を入力する。

マイクロプロセツサ１２０は、入力コードが異
物の性質ないし種類のコードならば（ステツプ
352）、そのコードをテーブル１５０のＭ番目のエ
ントリに書き込む（ステツプ355）。ただし、入力
コードがタブなどの他のコードの場合は、ステツ
プ355はスキツプされる。

つぎに、マイクロプロセツサ１２０は、カウン
タＭ，Ｐを１だけインクリメントし（ステツプ
360）、カウンタＭとカウンタＮ（この値は検出さ
れた異物の総合計数になつている）との比較判定
を行う（ステツプ365）。そして、Ｍ＜Ｎならばス
テツプ325へ戻る。

また、Ｍ≧Ｎならば、RAM１３８上のテーブ
ル１５０の記憶内容と異物合計数のデータを、ウ
エハ番号とともにフロツピーデイスク装置１２６
へ転送し（ステツプ370）、ジヨブメニユー画面状
態に戻る。

このように、順次モードにおいては、観察対象
の異物を指定するための情報として、異物番号が
昇順に発生せしめられ、その情報により指定され
た異物が顕微鏡視野へ自動的に位置決めされる。
このモードは、自動検査で検出された全異物の目
視観察を行う場合に便利である。

一方、番号指定モードが指定された場合、マイ
クロプロセツサ１２０はオペレータからの異物番
号の入力を待つ（ステツプ410）。キー入力がなさ
れると、その入力コードが異物番号であるか判定
する（ステツプ415）。異物番号でなければ、キー
入力を待つ。

異物番号キー入力されると、マイクロプロセツ
サ１２０は、その異物番号をカウンタＭにセツト
し（ステツプ420）、ステツプ325へ進む。

その後、ステツプ357でカウンタＭの値がカウ
ンタＰにセツトされ、次のステツプ400において、
現在のモードが番号指定モードかカーソル指定モ
ードであるかの判定が行われる。ここでは、番号
指定モードであるから、ステツプ410へ戻る。

以下同様にして、異物番号をキー入力すること
により、指定した異物が顕微鏡５２の視野のほぼ
中心に自動的に位置決めされ、目視観察がなさ
れ、目視観察の結果がテーブル１５０の該当のエ
ントリに書き込まれる。

このように、番号指定モードにおいては、異物
の指定情報としての異物番号をオペレータが入力
すると、そのばんこうの異物が顕微鏡視野に自動
的に位置決めされる。

なお、フローチヤートには示されていないが、
任意の時点でキーボード１３０の終了キーを入力
すれば、番号指定モードが終了し、ステツプ370
の処理の後、ジヨブメニユー画面の状態に戻る。

前記２つの目視観察モードにおいて、観察中の
異物がCRTデイスプレイ装置１２８に画面表示
されている異物マツプ上に、反転パターンとして
表示されるため、オペレータ（観察者）は、観察
中の異物を異物マツプ上で容易に確認できる。こ
れは特に、印刷された異物マツプやテーブル１５
０の内容を参照しながら、番号指定モードで目視
観察している場合において、異物の誤指定を防止
する上で極めて有効である。

つぎに、カーソル指定モードについて説明す
る。カーソル指定モードにおいては、オペレータ
は、キーボード１３０に設けられているカーソル
操作キーを操作することにより、カーソル制御信
号を通じてカーソルアドレスポインタ１４０Ａを
更新し、CRTデイスプレイ装置１２８の画面に
表示されているカーソルを、同じく画面に表示さ
れている目的の異物の位置に移動させ、キーボー
ド１３０のカーソル読込みキーを押下することに
より、観察すべき異物を指定する。

このモードになると、マイクロプロセツタ１２
０はキー入力を待ち（ステツプ430）、キー入力が
なされると、カーソル読込みキーのコードである
か判定する（ステツプ435）。判定結果がNOなら
ば、キー入力待ちになる。

判定結果がYESであると、マイクロプロセツ
サ１２０は、カーソルアドレスポインタ１４０Ａ
の内容（カーソルアドレス）を読み取る（ステツ
プ440）。そして、そのカーソルアドレスを対応す
る走査位置、つまり異物位置に変換する（ステツ
プ445）。

次に、テーブル１５０をサーチし、求めた異物
位置とテーブル１５０に格納されている各異物の
位置と比較を行い、最も近い異物を検索し（ステ
ツプ450）、その異物の番号をカウンタＭにセツト
する（ステツプ455）。そして、ステツプ325へ進
む。

このようにして、カーソルで指定された異物が
自動的に顕微鏡の視野に位置決めされ、その観察
結果がテーブル１５０の該当するエントリに書き
込まれる。

なお、図示されていないが、キーボード１３０
の終了キーを押下すれば、ステツプ370に分岐し、
その終了後にジヨブ選択画面の状態になる。

以上説明したように、カーソル指定モードにお
いては、CRTデイスプレイ装置１２８の画面に
表示された異物マツプ上で、観察しようとする異
物のウエハ上での位置、他の異物との位置関係な
どを認識しながら、異物をカーソル指定できるた
め、異物番号などが分からなくても、観察したい
異物を容易確実に指定して効率的に目視観察する
ことができる。

ここで、前記各モードの前記目視観察によつ
て、目視観察の結果と自動検査の結果とが統合さ
れたテーブルが得られるため、そのテーブルによ
り自動検査と目視観察の結果を一括管理すること
ができる。

さて、ジヨブ選択画面の状態において、「印刷」
を指令すれば、検査結果をＸ−Ｙプロツタ１２７
より印刷出力させることができる。

印刷が指定されると、第６図Ｆに示されるよう
に、マイクロプロセツサ１２０は、ウエハ輪郭画
像データをフロツピーデイスク装置１２６より読
み出し、それをプロツタコントローラへ転送する
（ステツプ465）。

つぎにマイクロプロセツサ１２０は、印刷対象
のウエハの番号（ジヨブ選択時にキーボード１３
０より入力される）が付加されてフロツピーデイ
スク装置１２６に格納されているテーブル１５０
の記憶内容と異物合計数データを順次読み出し、
プロツタコントローラ１３７へ転送する（ステツ
プ470）。

かくして、異物マツプ、テーブルの内容（表）、
異物合計数データ、ウエハ番号がＸ−Ｙプロツタ
１２７により印刷される。

印刷が終了すると、ジヨブ選択画面の状態に戻
る。

以上、この発明の一実施例について説明した
が、この発明はそれだけに限定されるものではな
く、適宜変形して実施し得るものである。

例えば、表示装置はCRTデイスプレイ装置に
限られるものではない。

また、検出系の走査位置が常に顕微鏡に入るよ
うになつている必要は必ずしもなく、走査位置と
視野とが一定の位置関係を維持できればよい。但
し、前記実施例のようにすれば、目視観察中の異
物の識別などの処理が容易である。

前記ホトマルチプライヤの代わりに、他の適当
な光電素子を用い得る。

走査は螺旋走査に限らず、例えば直線走査とし
てもよい。但し、直線走査は走査端で停止するた
め、走査時間が増加する傾向があり、また、ウエ
ハのような円形などの被検査面を走査する場合、
走査端の位置制御が複雑になる傾向がある。した
がつて、ウエハなどの異物検査の場合、螺旋走査
が一般に有利である。

スリツトのアパーチヤは１個、または３個以上
にすることもできる。

また、この発明は、ウエハ以外の被検査面の異
物検査装置にも同様に適用し得ることは勿論であ
る。また、偏光レーザ光以外の光ビームを利用す
る同様な異物検査装置にも、この発明は適用可能
である。

［発明の効果］以上説明したように、この発明は、光ビームを
照射された被検査面からの反射光に基づき、前記
被検査面上の異物を自動的に検出できるととも
に、前記被検査面を顕微鏡により目視観察できる
構成の異物検査装置において、前記反射光に基づ
き検出された異物の少なくとも位置の情報を各異
物と対応させてメモリに記憶させる手段と、前記
メモリに少なくとも位置情報が記憶されている異
物のマツプを表示装置の画面に表示させる手段
と、前記表示画面に表示されているカーソルの位
置を入力位置より入力されたカーソル移動指示に
従い制御する手段と、前記画面上のカーソルの位
置情報に基づき、そのカーソルの位置に対応した
特定の異物の位置情報を前記メモリより読み出す
手段と、その読み出された位置情報に従い、前記
特定の異物が前記顕微鏡の視野内に入るように前
記被検査面と前記顕微鏡との相対位置を制御する
手段とを備えるものである。したがつて、異物マ
ツプ上で任意の異物をカーソルにより指定すれ
ば、その指定異物は顕微鏡視野へ自動的に位置決
めされるため、目視観察の作業性は大幅に向上す
る。また、異物マツプ上で異物を指定できるか
ら、指定異物の他の異物との関係と被検査面上で
の位置関係は明瞭であり、異物との誤指定などを
確実に防止でき、しかも、指定の異物は確実に位
置決めされるから、目視観察の確実性は大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による異物検査装置の光学系
などの概要図、第２図は同異物検査装置の信号処
理および制御系を示す概略ブロツク図、第３図は
被検査面走査の説明図、第４図はスリツトのアパ
ーチヤに関する説明図、第５図は異物の粒径とホ
トマルチプライヤの出力信号との関係、およびレ
ベル比較の閾値との関係を示すグラフ、第６図Ａ
ないし同図Ｆは検査処理の流れを示すフローチヤ
ート、第７図は検査処理に関連するテーブルの概
念図である１０……Ｘステージ、１４……ステツピングモ
ータ、２２……回転ステージ、２４……直流モー
タ、３０……ウエハ、３２，３４，３６，３８…
…Ｓ偏光レーザ発振器、５０……検出系、５２…
…顕微鏡、７２……スリツト、７６……ダイクロ
イツクミラー、８０……Ｓ偏光カツトフイルタ、
８２……分離ミラー、８４Ａ，８４Ｂ……ホトマ
ルチプライヤ、８６……Ｓ偏光カツトフイルタ、
８８……分離ミラー、９０Ａ，９０Ｂ……ホトマ
ルチプライヤ、１００，１０４……加算増幅器、
１０２，１０６……レベル比較回路、１０８……
インターフエイス回路、１１６……モータコント
ローラ、１２０……マイクロプロセツサ、１２２
……ROM、１２４……RAM、１２６……フロ
ツピーデイスク装置、１２７……Ｘ−Ｙプロツ
タ、１２８……CRTデイスプレイ装置、１３０
……キーボード、１３８……ビデオRAM、１５
０……テーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

１光ビームを照射された被検査面からの反射光
に基づき、前記被検査面上の異物を自動的に情報
としての異物として検出するとともに、前記被検
査面を顕微鏡により目視観察できる構成の異物検
査装置において、前記反射光に基づき検出された
異物の少なくとも位置情報を各異物と対応させて
メモリに記憶する記憶処理手段と、前記メモリに
少なくとも位置情報が記憶されている異物のマツ
プを表示装置の画面上に表示させる表示処理手段
と、前記画面上に表示されているカーソルの位置
を入力装置より入力されたカーソル移動指示に従
い制御するカーソル制御手段と、前記画面上のカ
ーソルの位置情報に基づき、そのカーソルの位置
に対応した特定の異物の位置情報を前記メモリよ
り読み出す位置情報読出手段と、この位置情報読
出手段により読み出された位置情報に従い、前記
特定の異物に対応する前記被検査面上の異物が前
記顕微鏡の視野内に入るように前記被検査面と前
記顕微鏡との相対位置を設定する位置制御手段と
を備えることを特徴とする異物検査装置。