JPH05113406A - Inspecting apparatus for defect of wafer - Google Patents

Inspecting apparatus for defect of wafer

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JPH05113406A
JPH05113406A JP15058291A JP15058291A JPH05113406A JP H05113406 A JPH05113406 A JP H05113406A JP 15058291 A JP15058291 A JP 15058291A JP 15058291 A JP15058291 A JP 15058291A JP H05113406 A JPH05113406 A JP H05113406A
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JP
Japan
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wafer
line image
image sensors
defect
osf
Prior art date
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Pending
Application number
JP15058291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Idekawa
洋 井出川
Tsutomu Amai
勉 天井
Norihiko Tsuchiya
憲彦 土屋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reliably inspect a defect on the surface of a wafer at high speeds by photographing the surface of the wafer by means of a plurality of line image sensor elements shifted one another while moving the wafer relatively to a plurality of line image sensors. CONSTITUTION:A plurality of CCD line image sensors 1-A, 1-B, 1-C constituting an image detecting mechanism to photograph the surface of a wafer have a plurality of sensor elements A-1-A-3, B-1-B-3, C-1-C-3 corresponding to pixels. The line image sensors 1-A-1-C are shifted one another by a distance obtained by dividing the size of one pixel by the number of the line image sensors. While the wafer is moved relatively to the line image sensors 1-A-1-C by a moving means, the wafer is photographed and, the obtained image data is analyzed by an image analyzing means thereby to detect a defect.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハの表面の欠陥
を検査するウェーハ欠陥検査装置に関し、特にシリコン
ウェーハにおけるOSF(Oxidation-induced Stacking
Fault)を検査するウェーハ欠陥検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer defect inspection apparatus for inspecting defects on the surface of a wafer, and more particularly to an OSF (Oxidation-induced Stacking) for a silicon wafer.
Wafer defect inspection apparatus for inspecting faults.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ウェーハの表面の欠陥検査、特に
シリコンウェーハのOSF検査は、ウェーハの表面を顕
微鏡で人間が観察して行っている。このような検査は、
ウェーハの全表面を行うことが望ましいが、実際には所
要時間等の問題から図10に示すようにウェーハ1のX
方向観察領域3とY方向観察領域4のみ検査する十字法
と呼ばれる制限領域を検査する方法が取られている。な
お、図1において2はオリフラである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a defect inspection of a surface of a wafer, particularly an OSF inspection of a silicon wafer, is performed by a person observing the surface of the wafer with a microscope. Such an inspection
Although it is desirable to perform the entire surface of the wafer, in practice, as shown in FIG.
A method of inspecting a restricted area called a cross method in which only the direction observation area 3 and the Y direction observation area 4 are inspected is adopted. In FIG. 1, 2 is an orientation flat.

【0003】上述したように顕微鏡を使用して人間が観
察する検査方法では、測定者によるばらつき、測定時間
による変動、その日の測定者の体調、判定基準が一定し
ない等の問題があるため、欠陥を自動的に検査する方法
が要望され、最近ではいくつかのOSF検査装置、すな
わち指定領域のOSFを自動的に検査できる装置が開発
され実用化されている。
As described above, the inspection method in which a human observes using a microscope has problems such as variations depending on the measurer, fluctuations due to the measurement time, physical condition of the measurer on the day, and inconsistent judgment criteria. There has been a demand for a method of automatically inspecting the above, and recently, some OSF inspection apparatuses, that is, apparatuses capable of automatically inspecting the OSF in a designated area have been developed and put into practical use.

【0004】このような従来のOSF検査装置では、ス
テージ上に固定し、位置が把握されているウェーハの表
面を光学顕微鏡で観察し、この顕微鏡で入手した画像情
報を顕微鏡の鏡筒または接眼レンズ部に取り付けられた
撮像管またはCCDエリアセンサで処理して画像処理装
置に供給し、この画像処理装置で画像解析し、OSFと
それ以外のきずや異物等と区別するようになっている。
このような処理をウェーハの対象とする全表面に対して
繰り返し行うことによりウェーハの対象領域におけるO
SFの数や密度を算出するようになっている。
In such a conventional OSF inspection apparatus, the surface of the wafer, which is fixed on the stage and whose position is grasped, is observed with an optical microscope, and the image information obtained by this microscope is used as a lens barrel of the microscope or an eyepiece lens. The image is processed by an image pickup tube or a CCD area sensor attached to the unit and supplied to an image processing apparatus, and the image processing apparatus analyzes the image to distinguish the OSF from other flaws, foreign matters, and the like.
By repeating such a process for all the target surfaces of the wafer, the O
The number and density of SFs are calculated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】最近のデバイスの高集
積化、高性能化等により生のシリコンウェーハの状態が
デバイスの特性や歩留まりに大きく影響することが判明
し、従来のようにシリコンウェーハの部分的な領域のみ
を検査するのでなく、シリコンウェーハの広域またはほ
ぼ全表面を検査する必要性が高まっている。
It has been found that the state of the raw silicon wafer has a great influence on the characteristics and yield of the device due to the recent high integration and high performance of the device. There is a growing need to inspect large areas or nearly the entire surface of a silicon wafer, rather than inspecting only partial areas.

【0006】しかしながら、このようにシリコンウェー
ハの全表面を検査するのに、従来のように人手による方
法では、非常に長い時間がかかるとともに、長時間内で
の均一性という点から実質上不可能であるという問題が
ある。
However, in order to inspect the entire surface of the silicon wafer in this way, it takes a very long time by the conventional manual method, and it is practically impossible from the viewpoint of uniformity within a long time. There is a problem that is.

【0007】また、従来の顕微鏡にエリアセンサを取り
付けた自動化方式では、10倍の対物レンズを使用した
場合でも、その1つの対象領域は0.5mmφ程度と狭
く、全表面を測定するには例えば6''のウェーハで数万
点程度の測定が必要であり、ステージの移動制止に非常
に長い時間を要し、例えば比較的速い処理を行うことが
できる装置でも10数時間を要するという問題がある。
Further, in the conventional automated system in which an area sensor is attached to a microscope, even if a 10 × objective lens is used, one target area is as small as 0.5 mmφ, and for measuring the entire surface, for example, It is necessary to measure several tens of thousands of points on a 6 '' wafer, and it takes a very long time to stop the movement of the stage. For example, even an apparatus capable of performing a relatively fast process requires 10 hours or more. is there.

【0008】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ウェーハの表面の欠陥検査を
実用的な速い速度で適確に行うことができるウェーハ欠
陥検査装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the invention to provide a wafer defect inspection apparatus capable of accurately inspecting defects on the surface of a wafer at a practically high speed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のウェーハ欠陥検査装置は、ウェーハの表面
を撮像する複数のラインイメージセンサであって、各ラ
インイメージセンサは該ラインイメージセンサの数で1
画素の大きさを割った距離ずつ互いにずれて配設されて
いる複数のラインイメージセンサと、該複数のラインイ
メージセンサに対してウェーハを相対的に移動させる移
動手段と、該移動手段によって相対的に移動するウェー
ハを前記複数のラインイメージセンサで撮像したウェー
ハの画像情報を解析して欠陥を検出する画像解析手段と
を有することを要旨とする。
In order to achieve the above object, a wafer defect inspection apparatus of the present invention comprises a plurality of line image sensors for imaging the surface of a wafer, each line image sensor being a line image sensor of the line image sensor. Number 1
A plurality of line image sensors arranged so as to be displaced from each other by a distance obtained by dividing the size of the pixel, a moving means for relatively moving the wafer with respect to the plurality of line image sensors, and a relative means by the moving means. The image analysis means for analyzing the image information of the wafer obtained by capturing the image of the wafer moving to the above with the plurality of line image sensors to detect the defect.

【0010】[0010]

【作用】本発明のウェーハ欠陥検査装置では、複数のラ
インイメージセンサに対してウェーハを相対的に移動し
ながら、互いにずれて配設された複数のラインイメージ
センサでウェーハの表面を撮像し、この撮像したウェー
ハの画像情報を解析して欠陥を検出している。
In the wafer defect inspection apparatus of the present invention, while moving the wafer relative to the plurality of line image sensors, the surface of the wafer is imaged by the plurality of line image sensors arranged so as to be offset from each other. Defects are detected by analyzing the image information of the imaged wafer.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の一実施例に係わるウェー
ハ欠陥検査装置に使用されるイメージ検出機構を構成す
る複数(同図では、3個)のCCDラインイメージセン
サ1−A,1−B,1−Cを示す図である。これらのラ
インイメージセンサ1−A,1−B,1−Cは、それぞ
れ各画素に対応する複数のセンサ素子A−1,A−2,
A−3,・・・,B−1,B−2,B−3,・・・,C
−1,C−2,C−3,・・・を有する。更に具体的に
は、各ラインイメージセンサは1728の画素数に相当
する1728のセンサ素子を有する。そして、各画素の
大きさは一辺が15μmの矩形である。従って、各ライ
ンイメージセンサは15μm×1728≒25mmの撮
像幅を有する。
FIG. 1 shows a plurality of (three in the figure) CCD line image sensors 1-A, 1-B constituting an image detecting mechanism used in a wafer defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. , 1-C. These line image sensors 1-A, 1-B, 1-C include a plurality of sensor elements A-1, A-2, respectively corresponding to respective pixels.
A-3, ..., B-1, B-2, B-3, ..., C
-1, C-2, C-3, ... More specifically, each line image sensor has 1728 sensor elements corresponding to 1728 pixels. The size of each pixel is a rectangle with one side of 15 μm. Therefore, each line image sensor has an imaging width of 15 μm × 1728≈25 mm.

【0013】また、ラインイメージセンサ1−A,1−
B,1−Cは、各画素の位置が1列に並ぶように対応し
て配列されているのでなく、図示のように、若干ずれ
て、具体的には画素が並んだ方向に5μmずつずれて、
配列されている。このようにずらして配列することによ
り、このようにずれた長さまでの欠陥を検出することが
できる。具体的に説明すると、1画素の幅x(μm)の
ラインイメージセンサを長さy(μm)ずつずらしてn
個配列すると、最小y(μm)までの長さまで判定する
ことができる。そして、ラインイメージセンサのどの位
置でもy(μm)の解像度を有するようにするには、n
=x/y個のラインイメージセンサを図1のようにy
(μm)ずらして配列することが必要である。図1のラ
インイメージセンサはx=15μm、y=5μm、n=
3である。
The line image sensors 1-A, 1-
B and 1-C are not arranged so that the positions of the pixels are arranged in a line, but are slightly displaced as shown in the drawing, specifically, are displaced by 5 μm in the direction in which the pixels are arranged. hand,
It is arranged. By arranging in such a shifted manner, it is possible to detect defects up to such a shifted length. More specifically, a line image sensor having a width x (μm) of one pixel is shifted by a length y (μm) to n.
When arranged individually, the length up to the minimum y (μm) can be determined. Then, in order to have a resolution of y (μm) at any position of the line image sensor, n
= X / y line image sensors, as shown in FIG.
It is necessary to shift them by (μm). The line image sensor of FIG. 1 has x = 15 μm, y = 5 μm, n =
It is 3.

【0014】図2は、図1に示すラインイメージセンサ
1−A,1−B,1−Cによって15μmよりも短い長
さの対象物11を測定する方法を示している図である。
ラインイメージセンサ1−A,1−B,1−Cは、対象
物11に対して矢印31で示す方法に図示しない移動手
段で移動するようになっている。そして、最初、ライン
イメージセンサ1−A,1−B,1−Cの移動方向の前
方に存在していた対象物11がある時間の経過後にライ
ンイメージセンサの移動により図2において11' で示
す位置に来たとすると、この対象物11' はラインイメ
ージセンサ1−Aのセンサ素子A−1によって検知され
る。この結果、該対象物11の長さは15μm以下であ
ることがわかる。
FIG. 2 is a diagram showing a method of measuring an object 11 having a length shorter than 15 μm by the line image sensors 1-A, 1-B and 1-C shown in FIG.
The line image sensors 1-A, 1-B, and 1-C are configured to move with respect to the object 11 by a moving unit (not shown) in a method indicated by an arrow 31. Then, initially, the object 11 existing in front of the moving direction of the line image sensors 1-A, 1-B and 1-C is indicated by 11 'in FIG. 2 due to the movement of the line image sensor after a certain time has elapsed. When it comes to the position, the object 11 'is detected by the sensor element A-1 of the line image sensor 1-A. As a result, it can be seen that the length of the object 11 is 15 μm or less.

【0015】次に、更にある時間の経過後に、対象物1
1が11''の位置に来たとすると、この対象物11''は
ラインイメージセンサ1−Bのセンサ素子B−2のみに
よって検知される。ここで、対象物11' と11''とが
同じ対象物11であることはラインイメージセンサの矢
印31の方向への移動速度、センサ素子A−1とB−2
の距離および対象物11' および11''を検知した時刻
の差からわかる。また、更にある時間の経過後に、対象
物は11''' の位置に来て、センサ素子C−2によって
検知される。以上の結果、対象物11はセンサ素子A−
1,B−2,C−2によってのみ検知され、他のセンサ
素子によっては検知されないので、該対象物11の長さ
は5μm以下であることが識別される。他の長さの対象
物でも、上述したと同様な方法で長さを検出することが
できる。
Next, after a certain time has passed, the object 1
If 1 comes to the position of 11 '', this object 11 '' is detected only by the sensor element B-2 of the line image sensor 1-B. Here, the fact that the objects 11 'and 11''are the same object 11 means that the moving speed of the line image sensor in the direction of the arrow 31 and the sensor elements A-1 and B-2.
It can be seen from the distance between and the difference between the times when the objects 11 'and 11''are detected. Further, after a certain time has passed, the object comes to the position of 11 '''and is detected by the sensor element C-2. As a result, the object 11 is the sensor element A-
Since it is detected only by 1, B-2, C-2 and not by other sensor elements, it is identified that the length of the object 11 is 5 μm or less. The lengths of objects having other lengths can be detected by the same method as described above.

【0016】図3は、長さが1画素分の長さよりも長い
対象物12を検出する場合の説明図である。図2で説明
したと同様の方法により、対象物12はセンサ素子A−
1,A−2,B−1,B−2,C−2,C−3によって
のみ検知される。また、センサ素子A−1,A−2また
はB−1,B−2またはC−2,C−3の各両方によっ
て検知された対象物が同一のものであるかどうかは、対
象物12をセンサ素子A−1,A−2またはB−1,B
−2またはC−2,C−3の各両方によって検知した時
刻が同じであることから判断できる。このような結果か
ら、対象物12の長さは10μmより長く、20μm以
下であることがわかる。
FIG. 3 is an explanatory diagram in the case of detecting an object 12 whose length is longer than one pixel. By the same method as described with reference to FIG.
1, A-2, B-1, B-2, C-2, C-3. In addition, it is determined whether the object 12 detected by each of the sensor elements A-1, A-2 or B-1, B-2 or C-2, C-3 is the same as the object 12. Sensor element A-1, A-2 or B-1, B
-2 or both of C-2 and C-3 have the same time, and it can be determined. From such a result, it is understood that the length of the object 12 is longer than 10 μm and 20 μm or less.

【0017】次に、図4を参照して、ラインイメージセ
ンサで検知した対象物が欠陥(OSF)であるかどうか
を判定する方法について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, a method of determining whether or not the object detected by the line image sensor is a defect (OSF) will be described.

【0018】ラインイメージセンサで検知した対象物が
OSFであるか否かを識別するには、まずラインイメー
ジセンサで対象物を検知し、この検知した対象物の幅を
検出することが必要である。そのため、図4において
は、ラインイメージセンサ1−A,1−B,1−Cをあ
る一定速度S(μm/秒)で図2の場合と同様に矢印3
1の方向に移動させ、この移動においてあるセンサ素子
がある対象物を検知した時刻をt1 とし、この検知から
外れた時刻をt2 とし、各センサ素子に対応する画素の
幅をx(μm)(本実施例では、15μm)とすると、
対象物の幅wは次式から求めることができる。
In order to discriminate whether or not the object detected by the line image sensor is OSF, it is necessary to detect the object by the line image sensor and then detect the width of the detected object. .. Therefore, in FIG. 4, the line image sensors 1-A, 1-B, and 1-C are moved at a certain speed S (μm / sec) in the same manner as in FIG.
The time when a certain sensor element detects an object in this movement is defined as t1, the time when the sensor element deviates from this detection is defined as t2, and the width of the pixel corresponding to each sensor element is x (μm) ( In this embodiment, 15 μm),
The width w of the object can be obtained from the following equation.

【0019】 w=S/(t2 −t1 )−x (1) なお、本実施例では、移動速度Sは1000μm/秒と
した。
W = S / (t2-t1) -x (1) In this embodiment, the moving speed S is 1000 μm / sec.

【0020】一般に、OSFは長さと幅の比がある値の
範囲で決っており、OSF以外のものは通常長さと幅の
比がOSFの場合よりも小さいものである。また、OS
Fの幅は通常0.5〜1μmであるので、これらのこと
からOSFであるか否かを明確に識別することができ
る。
Generally, the OSF is determined within a certain range of values of the length and width, and other than the OSF, the ratio of the length to the width is usually smaller than that of the OSF. Also, the OS
Since the width of F is usually 0.5 to 1 μm, whether or not it is OSF can be clearly discriminated from these facts.

【0021】例えば、図4において、対象物13のOS
Fは、図2および図3で説明した方法によって幅Wcを
求めることができ、この幅Wcが1μmと判明すると、
OSFであることがわかる。また、対象物14のごみ
は、図2および図3の方法および上式(1)で説明した
方法から長さが10〜15μm、幅Wdが5μm程度で
あることが測定されるので、長さと幅の比がOSFより
も小さいので、該対象物14はごみであると判定するこ
とができる。
For example, in FIG. 4, the OS of the object 13
For F, the width Wc can be obtained by the method described in FIGS. 2 and 3, and when this width Wc is found to be 1 μm,
It turns out that it is OSF. Moreover, since the length of the dust of the object 14 is measured to be 10 to 15 μm and the width Wd is about 5 μm from the method shown in FIGS. 2 and 3 and the method described in the above equation (1), Since the width ratio is smaller than the OSF, the object 14 can be determined to be dust.

【0022】しかしながら、OSFでも、結晶方位が
(100)のシリコンウェーハの場合、OSF13に対
して直角なOSF15が現れる。この場合には、長さと
幅を逆にして比をもって判定するか、またはウェーハを
90°回転させて、スキャンをやり直すことにより判定
することができる。
However, even in the OSF, in the case of a silicon wafer having a crystal orientation of (100), an OSF 15 perpendicular to the OSF 13 appears. In this case, the length and the width may be reversed and the ratio may be determined, or the wafer may be rotated by 90 ° and scanning may be performed again.

【0023】更に、結晶方位が(111)のシリコンウ
ェーハの場合には、あるOSFの方向に対してそれぞれ
60°ずつずれた2方向(合わせて3方向)にOSFが
現れるが、この場合には、ウェーハを60°ずつ2回回
転させてスキャンをやり直すことにより判定することが
できる。
Further, in the case of a silicon wafer having a crystal orientation of (111), OSFs appear in two directions (a total of three directions) that are deviated by 60 ° from a certain OSF direction. In this case, , Can be determined by rotating the wafer twice by 60 ° and re-scanning.

【0024】図5および図6は、ウェーハの表面の欠陥
を判定するのにセンサ素子で検知した光量の変化を利用
した方法を示す説明図である。すなわち、この方法で
は、ある対象物をセンサ素子で検知した場合の対象物か
らの光量の変化と図2および図3で示した方法で求めた
対象物の長さとを用いて対象物がOSFであるか否かを
判定するものである。
FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory views showing a method of utilizing the change of the light amount detected by the sensor element to judge the defect on the surface of the wafer. That is, in this method, the object is an OSF using the change in the amount of light from the object when the sensor element detects the object and the length of the object obtained by the method shown in FIGS. 2 and 3. It is to determine whether or not there is.

【0025】図5において、対象物18をセンサ素子A
−8が検知したとすると、該対象物18はある時刻t1
8' において図5の18' で示す位置まで来て、その一
部がセンサ素子A−8で検知されるが、この時の光量は
図6の(c)に示す時刻t18'における光量となる。そ
の後、対象物18が時刻t18''においては図5の18''
で示す位置まで来て、全体的にセンサ素子A−8で検知
されると、この時の光量は図6の(c)の時刻t18''に
示す光量となる。更にその後の時刻t18''' において
は、対象物18は図5の18''' で示す位置まで来て、
その一部がセンサ素子A−8で検知され、この時の光量
は図6の(c)の時刻t18''' に示す光量となる。
In FIG. 5, the object 18 is a sensor element A.
If -8 detects that the object 18 is at a certain time t1
At 8 ', the position reaches 18' in FIG. 5 and a part of it is detected by the sensor element A-8. The light amount at this time is the light amount at time t18 'shown in (c) of FIG. .. After that, the object 18 is 18 '' in FIG. 5 at time t18 ''.
When it reaches the position indicated by and is detected by the sensor element A-8 as a whole, the light amount at this time becomes the light amount shown at time t18 '' in (c) of FIG. Further, at the subsequent time t18 ''', the object 18 comes to the position indicated by 18''' in FIG.
A part thereof is detected by the sensor element A-8, and the light amount at this time becomes the light amount shown at time t18 '''in FIG. 6C.

【0026】このように対象物の光量変化を調べること
により、その光量の変化は図6の(c)に示すようにな
る。そして、この図に示す光量変化の形状および特にこ
の結果得られる最大光量、図2および図3で示した方法
から得られる対象物の長さから対象物18の長さと幅の
比を算出することができ、これによりこの対象物18を
OSFと判定することができる。
By investigating the change of the light quantity of the object in this way, the change of the light quantity becomes as shown in FIG. 6 (c). Then, the ratio of the length to the width of the object 18 is calculated from the shape of the change in the amount of light shown in this figure, particularly the maximum amount of light obtained as a result, and the length of the object obtained by the method shown in FIGS. 2 and 3. Therefore, the object 18 can be determined to be the OSF.

【0027】図5に示す対象物17の場合の光量の変化
は図6の(b)に示すようになるが、同様にしてOSF
以外のものと判定することができる。また、図5に示す
対象物16は2つのOSFが接触してL字形に形成され
たものであるが、この場合の光量の変化は図6の(a)
に示すようになる。このような光量変化と上述した方法
で求めた長さからOSFであるか否かを判定することが
できる。
The change in the amount of light in the case of the object 17 shown in FIG. 5 is as shown in FIG. 6 (b).
It can be determined to be something other than. Further, the object 16 shown in FIG. 5 is an L-shaped object in which two OSFs are in contact with each other, and the change in the amount of light in this case is shown in FIG.
As shown in. Whether or not it is an OSF can be determined from such a change in the light amount and the length obtained by the above-described method.

【0028】なお、上記説明では、欠陥は1画素内に収
まるものとして説明したが、2画素以上にわたるもので
も同様である。この場合、光量は欠陥の長さ分の画素の
光量の和で検出される。
In the above description, the defect has been described as being contained within one pixel, but the same applies to a defect extending over two or more pixels. In this case, the light amount is detected as the sum of the light amounts of the pixels corresponding to the length of the defect.

【0029】次に、上述した本実施例のウェーハ欠陥検
査装置の作用を図7に示すフローチャートを参照して説
明する。
Next, the operation of the above-described wafer defect inspection apparatus of this embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG.

【0030】図7においては、まず検査が開始すると、
検査条件が設定される(ステップ110,120)。検
査条件が設定されると、ウェーハが搬送され、このウェ
ーハが本ウェーハ欠陥検査装置のステージ上にオリフラ
を合わせて設定される(ステップ130)。ウェーハが
オリフラを合わせて設定されると、駆動機構等によりウ
ェーハの移動が開始する(ステップ140)。図1に示
した前記ラインイメージセンサの各画素に対応するセン
サ素子がウェーハの表面画像を撮像開始し、画素通過時
間、位置座標取込み処理が行われ(ステップ150)、
OSFの判定が行われる(ステップ160)。このOS
Fの判定は、検出物の画素数、画素通過時間、検出物の
光量変化等の上述した各方法に使用されるパラメータに
基づいて行われる。OSFが判定されると、OSFの数
が計数され、ウェーハを搬送し、検査を完了する(ステ
ップ170,180,190)。
In FIG. 7, when the inspection is started,
Inspection conditions are set (steps 110 and 120). When the inspection conditions are set, the wafer is transported, and the wafer is set on the stage of the present wafer defect inspection apparatus with the orientation flat aligned (step 130). When the orientation flat of the wafer is set, the movement of the wafer is started by the driving mechanism or the like (step 140). The sensor element corresponding to each pixel of the line image sensor shown in FIG. 1 starts capturing a surface image of the wafer, and pixel passing time and position coordinate capturing processing is performed (step 150),
The OSF is judged (step 160). This OS
The determination of F is performed based on the number of pixels of the detected object, the pixel passage time, the change in the light amount of the detected object, and other parameters used in the above-described methods. When the OSF is determined, the number of OSFs is counted, the wafer is transferred, and the inspection is completed (steps 170, 180, 190).

【0031】図8は、上述した本発明の実施例のウェー
ハ欠陥検査装置と従来の欠陥検査装置を用いてウェーハ
一枚当りの検査時間および測定精度を比較した結果を示
している。この検査に使用したウェーハは、Nタイプ、
結晶方位(100)、直径150mmのシリコンウェー
ハであり、OSF測定精度を比較するためにOSF密度
が数個/cm2 〜百個/cm2 の程度であると考えられ
るものを合わせて10枚用意した。
FIG. 8 shows the results of comparing the inspection time per wafer and the measurement accuracy using the above-described wafer defect inspection apparatus of the present invention and the conventional defect inspection apparatus. The wafer used for this inspection is N type,
10 silicon wafers with a crystal orientation (100) and a diameter of 150 mm, which are considered to have an OSF density of several pieces / cm 2 to 100 pieces / cm 2 in order to compare the OSF measurement accuracy. did.

【0032】そして、この用意したシリコンウェーハ1
0枚を洗浄後、1000℃の酸素雰囲気中で16時間熱
処理を行い、その後弗酸による酸化膜剥離処理を行い、
更にWright Et’g 液による2分間のEt’g を行い、O
SFが観察できる状態にした。このように処理した10
枚のウェーハを本発明のウェーハ欠陥検査装置と従来の
欠陥検査装置のそれぞれで測定し、測定時間と測定精度
を比較した。なお、測定条件は本発明の実施例が図1に
示したと同じく1画素の大きさが15μm角であり、画
素数が1728個のラインイメージセンサを3個5μm
ずつずらして配列したものを使用し、実際の検査幅を2
5mmとし、スキャン速度Sを1000μm/秒とし、
更にウェーハの周辺5mm幅を除いた領域をウェーハ1
枚当り6回のスキャンを行うものとした。また、従来の
検査装置の測定条件は、1視野面積0.25mmD (総
合倍率80倍)の通常の測定倍率でウェーハの周辺5m
m幅を除いた領域を全部測定するものとした。
Then, the prepared silicon wafer 1
After cleaning 0 sheets, heat treatment is performed in an oxygen atmosphere at 1000 ° C. for 16 hours, and then oxide film peeling treatment with hydrofluoric acid is performed.
Further, Et'g for 2 minutes with Wright Et'g solution, and
The SF was made observable. 10 processed in this way
The wafers were measured by the wafer defect inspection device of the present invention and the conventional defect inspection device, respectively, and the measurement time and the measurement accuracy were compared. The measurement conditions are the same as those shown in FIG. 1 in the embodiment of the present invention, one pixel size is 15 μm square, and three line image sensors with 1728 pixels are 5 μm.
The actual inspection width is set to 2 by using ones staggered by one.
5 mm, the scanning speed S is 1000 μm / sec,
Further, the area excluding the 5 mm width around the wafer is the wafer 1
6 scans were performed per sheet. In addition, the measurement condition of the conventional inspection device is a normal measurement magnification of 1 FOV area of 0.25 mm D (total magnification of 80 times), and the peripheral area of the wafer is 5 m.
The entire area except the m width was measured.

【0033】以上の測定結果が図8に表として示されて
いるが、図8の表において%で示す差割合を除いた各測
定値の単位はケ/cm2 である。この図8に示す測定結
果から本発明の実施例のウェーハ欠陥検査装置と従来の
検査装置のOSF測定値(OSF密度)の相関を求めた
グラフが図9に示されている。図8および図9から本実
施例のウェーハ欠陥検査装置と従来の装置における測定
誤差は7%以内であり、相関も十分あることがわかる。
従って、本実施例のウェーハ欠陥検査装置による欠陥測
定精度は従来と変わらないことがわかる。
The above measurement results are shown as a table in FIG. 8, and the unit of each measured value excluding the percentage difference in the table of FIG. 8 is K / cm 2 . FIG. 9 is a graph showing the correlation between the OSF measurement values (OSF densities) of the wafer defect inspection apparatus of the embodiment of the present invention and the conventional inspection apparatus based on the measurement results shown in FIG. From FIGS. 8 and 9, it can be seen that the measurement error between the wafer defect inspection apparatus of this embodiment and the conventional apparatus is within 7%, and there is sufficient correlation.
Therefore, it is understood that the defect measurement accuracy of the wafer defect inspection apparatus of this embodiment is the same as that of the conventional one.

【0034】また、測定時間については、従来の検査装
置によるウェーハ1枚当りの時間が10数時間であるの
に対して、本実施例のウェーハ欠陥検査装置ではウェー
ハ1枚当り14分と格段に速いことがわかった。
Regarding the measuring time, the time per wafer by the conventional inspection apparatus is ten and several hours, while the wafer defect inspection apparatus of this embodiment is significantly 14 minutes per wafer. I found it fast.

【0035】以上のように、本ウェーハ欠陥検査装置
は、OSF検査精度は従来と変わらない上に、検査速度
が6''φのウェーハの全面スキャンで70〜80倍と速
く、十分実用化し得る速度であることがわかった。この
結果、ウェーハの全面評価を確実に行うことができ、半
導体製品の歩留まりを大幅に向上することができるとと
もに、省資源、省エネ化も図ることができる。
As described above, the present wafer defect inspection apparatus has the same OSF inspection accuracy as the conventional one, and the inspection speed is as fast as 70 to 80 times in the whole surface scan of a 6 ″ φ wafer, and can be sufficiently put into practical use. Turned out to be speed. As a result, it is possible to surely evaluate the entire surface of the wafer, significantly improve the yield of semiconductor products, and save resources and energy.

【0036】なお、上記実施例では、ラインイメージセ
ンサを使用した場合について説明したが、ラインイメー
ジセンサに限定されるものでなく、エリアイメージセン
サ等であってもよいものである。
In the above embodiment, the case where the line image sensor is used has been described, but the present invention is not limited to the line image sensor and may be an area image sensor or the like.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のラインイメージセンサに対してウェーハを相対的
に移動しながら、互いにずれて配設された複数のライン
イメージセンサでウェーハの表面を撮像し、この撮像し
たウェーハの画像情報を解析して欠陥を検出しているの
で、ウェーハ表面の欠陥を非常に速い速度で適確に検査
することができる。
As described above, according to the present invention,
While moving the wafer relative to the plurality of line image sensors, the surface of the wafer is imaged by the plurality of line image sensors arranged so as to be displaced from each other, and the image information of the imaged wafer is analyzed to detect defects. Since it is detected, defects on the wafer surface can be accurately inspected at a very high speed.

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

【図1】本発明の一実施例に係わるウェーハ欠陥検査装
置に使用されるイメージ検出機構を構成するラインイメ
ージセンサを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a line image sensor forming an image detection mechanism used in a wafer defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すラインイメージセンサによって短い
長さの対象物を測定する方法を示している図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of measuring an object having a short length by the line image sensor shown in FIG.

【図3】長さが1画素分の長さよりも長い対象物を検出
する場合の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for detecting an object whose length is longer than one pixel.

【図4】ラインイメージセンサで検知した対象物が欠陥
(OSF)であるかどうかを判定する方法を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of determining whether or not an object detected by a line image sensor is a defect (OSF).

【図5】ウェーハの表面の欠陥を判定するのにセンサ素
子で検知した光量の変化を利用した方法を示す説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method that utilizes a change in the amount of light detected by a sensor element to determine a defect on the surface of a wafer.

【図6】ウェーハの表面の欠陥を判定するのにセンサ素
子で検知した光量の変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing changes in the amount of light detected by a sensor element for determining a defect on the surface of a wafer.

【図7】本発明の一実施例に係わるウェーハ欠陥検査装
置の作用を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the wafer defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例のウェーハ欠陥検査装置と従来
の欠陥検査装置を用いてウェーハ一枚当りの検査時間お
よび測定精度を比較した結果を示す表である。
FIG. 8 is a table showing the results of comparison of the inspection time per wafer and the measurement accuracy using the wafer defect inspection apparatus of the embodiment of the present invention and the conventional defect inspection apparatus.

【図9】図8に示す測定結果から本発明の実施例のウェ
ーハ欠陥検査装置と従来の検査装置のOSF測定値の相
関を示すグラフである。
9 is a graph showing the correlation between the OSF measurement values of the wafer defect inspection apparatus of the embodiment of the present invention and the conventional inspection apparatus based on the measurement results shown in FIG.

【図10】従来の光学顕微鏡による欠陥検査における通
常の観察領域を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a normal observation area in a defect inspection by a conventional optical microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−A,1−B,1−C ラインイメージセンサ A−1〜C−2・・・ センサ素子 11 対象物 1-A, 1-B, 1-C Line image sensor A-1 to C-2 ... Sensor element 11 Object

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウェーハの表面を撮像する複数のライン
イメージセンサであって、各ラインイメージセンサは該
ラインイメージセンサの数で1画素の大きさを割った距
離ずつ互いにずれて配設されている複数のラインイメー
ジセンサと、該複数のラインイメージセンサに対してウ
ェーハを相対的に移動させる移動手段と、該移動手段に
よって相対的に移動するウェーハを前記複数のラインイ
メージセンサで撮像したウェーハの画像情報を解析して
欠陥を検出する画像解析手段とを有することを特徴とす
るウェーハ欠陥検査装置。
1. A plurality of line image sensors for imaging the surface of a wafer, wherein each line image sensor is arranged offset from each other by a distance obtained by dividing the size of one pixel by the number of the line image sensors. A plurality of line image sensors, a moving unit that relatively moves the wafer with respect to the plurality of line image sensors, and an image of the wafer in which the plurality of line image sensors image the wafer that is relatively moved by the moving unit. A wafer defect inspection apparatus comprising: an image analysis unit that analyzes information to detect a defect.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009080064A (en) * 2007-09-27 2009-04-16 Nuflare Technology Inc Pattern inspection device and pattern inspection method
JP2009128094A (en) * 2007-11-21 2009-06-11 Nuflare Technology Inc Pattern inspection device and pattern inspection method
JP2017227627A (en) * 2016-05-13 2017-12-28 ブルーカー アーイクスエス ゲーエムベーハーBruker AXS GmbH Device for selecting sample, in particular, scrap particles by fluorescent x-ray

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