JPH05144913A - ウエハ異物検出光学系 - Google Patents

ウエハ異物検出光学系

Info

Publication number
JPH05144913A
JPH05144913A JP33000991A JP33000991A JPH05144913A JP H05144913 A JPH05144913 A JP H05144913A JP 33000991 A JP33000991 A JP 33000991A JP 33000991 A JP33000991 A JP 33000991A JP H05144913 A JPH05144913 A JP H05144913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflected
foreign matter
wafer
light
reflected light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33000991A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Yanai
俊明 谷内
Shuichi Chikamatsu
秀一 近松
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 High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority to JP33000991A priority Critical patent/JPH05144913A/ja
Publication of JPH05144913A publication Critical patent/JPH05144913A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パターン付きウエハの異物検査装置におい
て、パターンと異物の反射光より、偏光波を抽出する
か、または反射光をそのまま透過させるかを容易に設定
できる検出光学系を提供する。 【構成】 照射系2により異なる波長のレーザビームλ
12がウエハ1に照射され、その反射光が対物レンズ3
1により集光され、波長分離プリズム32により分離され
た各反射光に対して、ネマティック液晶により構成され
たツイスト配列セル(TN型)61,62 を設け、これに対
する印加電圧Ea,Eb を制御回路63により無加圧とする
か、または印加し、入射した上記の反射光より偏光成分
を抽出し、または反射波をそのまま透過し、最適な検出
感度として2個のCCDセンサ34,36 により受光し、そ
れぞれの出力電圧VL とVH の比電圧VL /VH を、コ
ンパレータ42により閾値mと比較して異物信号pa が出
力される。 【効果】 偏光波を抽出するか、または反射光をそのま
ま透過させるかが容易に設定され、最適な検出感度で異
物を検出するとができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、パターン付きウエハ
に付着した異物を検出する光学系に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体ICの製造用においては、素材の
鏡面ウエハに対して配線パターンが形成され、その表面
に異物が付着すると品質が劣化するので異物検査装置に
より検査される。異物の検出には光学式が専ら使用さ
れ、ウエハの表面に対してレーザビームを照射し、異物
が散乱する散乱光を受光して異物を検出し、この検出信
号を適当な処理回路により処理してえられる異物データ
をディスプレイ装置にマップ表示するものである。
【0003】さて、配線パターンが形成されたウエハ
(パターン付きウエハ)においては、照射されたレーザ
ビームは、異物とともにパターンによっても反射される
ので、両者を区別して異物のみを検出することが極めて
重要である。これに対する検出方法およびその装置が開
発され、例えば「特許公開、昭61-104243 号、異物検出
方法およびその装置」が公開されている。
【0004】上記の特許公開にかかる異物検出方法およ
びその装置は、偏光特性を考慮して異物とパターンの反
射光の理論解析と、これに対する実験を行った結果に基
づいてなされたもので、図3と図4によりその概略を説
明する。図3は上記公開された異物検査装置の構成の一
例を示し、被検査のパターン付きウエハ1に対して照射
系2によりレーザビームを照射する。照射系2は互いに
異なる波長λ1 とλ2 のレーザビームをそれぞれ出力す
る2個1組の光源21a,21b 、および22a,22b を有し、各
組の光源がそれぞれ互いに対向し、ウエハ1 に対してそ
れぞれ低角度θ1 (1〜5°)および高角度θ2(例えば
30°) でレーザビームを照射する。なお照射系には、
各光源として無偏光または直線偏光波を出力するものを
使用するか、または無偏光の光源に偏光子を設けて直線
偏光波照射する方式など各種がある。次に受光系3は、
対物レンズ31、波長分離プリズム32、2個の検光子33,3
5 、2個のCCDセンサ34,36により構成される。各レ
ーザビームによるウエハ1のパターンまたは異物の反射
光(または散乱光)は対物レンズ31により集光され、波
長分離プリズム(またはダイクロイックミラー)32によ
り、波長λ1 とλ2 の成分に分離される。各成分は検光
子33,35 によりそれぞれ最適な検出感度がえられる方向
の偏光波が抽出されてCCDセンサ34,36に受光され、
電圧VL,VH がそれぞれ出力される。信号処理部4にお
いては割り算器41により両出力電圧の比VL /VH が計
算され、閾値をmとするコンパレータ42より異物パルス
a が出力される。
【0005】次に、図4により上記の低角度照射と高角
度照射によるパターンおよび異物の反射光の特徴と異物
検出原理を説明する。図4の(a),(c) において、(イ) は
パターン配線、(ロ) は比較的小さい異物、(ハ) は比較的
大きい異物の断面を示す。(a),(b) は波長λ1 を低角度
で照射した場合と、その出力電圧VL を示し、パターン
(イ) と異物(ロ) のVL はほぼ等しいので両者はこのまま
では区別できない。しかし異物(ハ) のVL はより大きい
ので前2者と区別できる。これに対して、(c),(d) は波
長λ2 を高角度で照射した場合とその出力電圧VH を示
し、(b) と(d) を比較すると、パターン(イ) のVHはVL
よりかなり大きく、異物(ロ) はほぼ等しく、異物(ハ)
はやや小さい。すなわちパターンの反射光が強調されて
いる。このように、同一のパターン(イ) の反射光が両者
で相違する理由は、パターンのエッジに対する照射角度
の相違と、照射された偏光波の旋光(偏光面が回転する
こと)とによるものである。いま、割り算器41により両
出力電圧の比VL /VH を計算すると、(e) に示すよう
に(イ) は小さい値となり、(ロ) と(ハ) はかなり大きい値
となる。そこでコンパレータ42に適当な閾値mを設定し
て各出力電圧比を検出すると、(f) に示す異物パルスp
a がえられる。以上によりパターン(イ) は検出されない
が異物(ハ) は勿論、電圧VLのみでは区別できなかった
異物(ロ) が区別され、従って比較的小さいものを含めて
異物のみの検出が可能となるわけである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上においては、各検
光子33,35 により異物の検出感度が最適となるような偏
光波が抽出される。しかし、デバイスの形式によっては
検光子を使用せず、むしろ反射光をそのまま受光する方
が異物の検出感度が良好となることがある。この発明は
以上に鑑みてなされたもので、検光子によらず、液晶技
術を利用して単なる印加電圧の制御により、偏光波を抽
出するか、または反射光をそのまま透過させるかを容易
に選択できる、ウエハ検出光学系を提供することを目的
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するウエハ異物検出光学系であって、上記のパター
ン付きウエハの異物検査装置において、波長分離プリズ
ムにより分離された各反射光に対して、ネマティック液
晶により構成されたツイスト配列セルをそれぞれ設け
る。ツイスト配列セルに対する印加電圧を無加圧とし、
または印加し、ツイスト配列セルに入射した上記の反射
光より偏光成分を抽出し、または該反射波をそのまま透
過し、最適な検出感度として2個のCCDセンサにより
それぞれ受光するものである。
【0008】
【作用】ツイスト配列セルは液晶の旋光作用により、入
射した偏光波は偏光方向が90°変化して出力するもの
であるが、これに閾値を越える印加電圧を印加すると旋
光作用が消えて、入射光は偏光方向が変化せずそのまま
出力する特性がある。上記の異物検出光学系はこれを利
用したもので、ウエハの反射光を波長分離し、各反射光
をそれぞれツイスト配列セルを透過させる。印加電圧を
印加しないときは偏光波が抽出され、また、印加すると
きは入射光のまま、すなわち入射光と同一の偏光波が出
力される。これらの選択は印加電圧の制御により容易に
なされ、最適の検出感度が設定される。各ツイスト配列
セルの出力はCCDセンサにより受光され、信号処理部
により処理されて異物が検出されるものである。
【0009】
【実施例】図1によりこの発明の異物検出光学系に使用
するツイスト配列セル6の構造と作用を説明する。ツイ
スト配列セル(TN型とよばれる)は液晶シャッターに
利用されているもので、(a) は印加電圧Eを印加しない
場合、(b) は印加した場合をそれぞれ示す。(a) におい
て、ツイスト配列セル6は、2枚の電極板6a,6bの間
にネマティック液晶がサンドイッチされて構成され、ネ
マティック液晶の各分子Np は方向が図示のように両電
極板間で順次に90°回転している。電極板6a に対し
て直角方向に分子配列と同じ方向の、例えばp偏光のレ
ーザビームLが入射すると、Lは分子配列に従って偏光
方向が回転し、すなわち旋光して電極板6b より90°
変化したs偏光波が出力される。レーザビームLが電極
板6aの近傍における分子Np と異なる方向のs偏光波
のときは入射されない。以上に対して、(b) においては
印加電圧Eの電界作用により、分子Np は配列方向が変
化して図示のように電界方向となる。この場合は入射し
たレーザビームLは偏光方向に拘らず、または無偏光波
であっても、旋光することなく透過してそのまま出力さ
れる。なお、液晶シャッターの場合はツイスト配列セル
の両側に偏光子を設けて構成されるが、ここでは偏光子
は使用しない。
【0010】図2はこの発明の一実施例を示し、前記し
た図3の異物検査装置に対してこの発明による異物検出
光学系を設けたものである。図において、検査装置は図
3と同様に、照射系2、受光系3、および信号処理部4
を有し、またコンピュータ(CPU)5を具備する。た
だし、受光系3においては、図3の検光子33,35 の代わ
りにツイスト配列セル61,62 を配設し、配列分子の方向
を予想される最適方向に設定する。また、これらに印加
電圧Ea,Eb を印加する制御回路63を設ける。
【0011】上記の各部に対する動作を説明すると、図
3と同様に、被検査のパターン付きウエハ1に対して照
射系2の光源21a,21b により低角度で、また光源22a,22
b により高角度で、異なる波長λ12 のレーザビーム
が照射される。この場合、各レーザビームは無偏光波と
するか、または直線偏光波とされる。受光系3において
は、各レーザビームによるウエハ1のパターンまたは異
物の反射光(または散乱光)は対物レンズ31により集光
され、波長分離プリズム(またはダイクロイックミラ
ー)32により、波長λ1 とλ2 の成分に分離されてツイ
スト配列セル検光子61,62 に入射する。ここで、CPU
5の指令により、制御回路63よりの印加電圧Ea,Eb
OFFまたはONすることにより、偏光波が抽出される
か、または入射した反射光がそのまま出力され、最適の
検出感度に設定される。これらの出力波はCCDセンサ
34,36 に受光され、電圧VL,VH がそれぞれ出力され
る。信号処理部4においては、割り算器41により両出力
電圧の比VL/VH が計算され、閾値をmとするコンパ
レータ42より異物パルスpa が出力され、CPUの処理
により異物データがえられる。
【0012】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明によるウ
エハ異物検出光学系においては、印加電圧の無加圧、ま
たは加圧により入射した偏光波の偏光方向が90°旋光
するか、または偏光方向が変化せずそのまま出力する特
性を有するツイスト配列セル利用したもので、波長分離
したウエハの各反射光をそれぞれツイスト配列セルを透
過させ、印加電圧の制御により偏光波を抽出するか、ま
たは入射光のまま出力するかを選択し、最適の検出感度
として異物を検出するもので、この選択は単なる印加電
圧の制御により容易になされるもので、ウエハ異物検査
装置の検出性能の向上に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に使用するツイスト配列セル6の構
造と作用の説明図で、(a) は無加圧の場合、(b) は印加
電圧Eを印加した場合をそれぞれ示す。
【図2】 この発明の一実施例における構成図を示す。
【図3】 特許公開にかかる異物検査装置の実施例にお
ける構成図を示す。
【図4】 図3に対する異物検出の原理の説明図であ
る。
【符号の説明】
1…ウエハ、パターン付きウエハ、2…照射系、21a,21
b,22a,22b …光源、3…受光系、31…対物レンズ、32…
波長分離プリズム、33,35 …検光子、34,36 …CCDセ
ンサ、4…信号処理部、41…割り算器、42…コンパレー
タ、5…コンピュータ(CPU)、6,61,62 …ツイス
ト配列セル、63…制御回路、6a,6b …電極板、6c …
ネマティック液晶。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パターン付きウエハに対して異なる波長
    を有するレーザビームを照射し、それぞれの反射光を波
    長分離プリズムにより分離し、該分離された反射光より
    偏光波をそれぞれ抽出して2個のCCDセンサにより受
    光し、該2個のCCDセンサの検出信号を比較して前記
    ウエハに付着した異物を検出するウエハ異物検査装置に
    おいて、前記分離された各反射光に対して、ネマティッ
    ク液晶により構成されたツイスト配列セルをそれぞれ設
    け、該ツイスト配列セルに対する印加電圧を無加圧と
    し、または印加し、該ツイスト配列セルに入射した前記
    反射光より前記偏光波を抽出し、または該反射波をその
    まま透過して、最適な検出感度として前記2個のCCD
    センサにそれぞれ受光することを特徴とする、ウエハ異
    物検出光学系。
JP33000991A 1991-11-19 1991-11-19 ウエハ異物検出光学系 Pending JPH05144913A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33000991A JPH05144913A (ja) 1991-11-19 1991-11-19 ウエハ異物検出光学系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33000991A JPH05144913A (ja) 1991-11-19 1991-11-19 ウエハ異物検出光学系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05144913A true JPH05144913A (ja) 1993-06-11

Family

ID=18227754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33000991A Pending JPH05144913A (ja) 1991-11-19 1991-11-19 ウエハ異物検出光学系

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05144913A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004219262A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Negevtech Ltd ウェーハ欠陥の高速オンライン電気光学的検出のための方法及びシステム
JP2010156703A (ja) * 2010-02-10 2010-07-15 Negevtech Ltd ウェーハ欠陥の高速オンライン電気光学的検出のための方法及びシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004219262A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Negevtech Ltd ウェーハ欠陥の高速オンライン電気光学的検出のための方法及びシステム
JP2010156703A (ja) * 2010-02-10 2010-07-15 Negevtech Ltd ウェーハ欠陥の高速オンライン電気光学的検出のための方法及びシステム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4140737B2 (ja) 広帯域分光回転補償器楕円偏光計
EP0493815B1 (en) Apparatus for detecting extraneous substance on glass plate
US10983048B2 (en) Terahertz full-polarization-state detection spectrograph
JP4514430B2 (ja) 液晶系偏光分析装置
TW200925566A (en) Single-polarizer focused-beam ellipsometer
JP2006512588A (ja) パターン化及び非パターン化物体を光学的に検査する方法及びシステム
US7239389B2 (en) Determination of irradiation parameters for inspection of a surface
US7286226B2 (en) Method and apparatus for measuring birefringence
TWI460413B (zh) 測量樣品特性之方法與裝置以及非過渡性電腦可讀媒體
JPH05142141A (ja) 薄膜測定装置
JPH10281876A (ja) 偏光性イメージング装置
JPH05144913A (ja) ウエハ異物検出光学系
US6982791B2 (en) Scatterometry to simultaneously measure critical dimensions and film properties
EP0080540A1 (en) Method and apparatus for measuring quantities which characterize the optical properties of substances
US6236056B1 (en) Defect evaluation apparatus for evaluating defects and shape information thereof in an object or on the surface of an object
JP2677199B2 (ja) 配向膜検査装置および検査方法
JPH11101739A (ja) エリプソメトリ装置
JPH0886738A (ja) 微粒子測定方法及び微粒子測定装置
JP2005283552A (ja) 複屈折測定装置および複屈折測定方法
JP3046504B2 (ja) 微粒子測定方法及び微粒子測定装置
JPH05203564A (ja) 偏光解析装置における光学系および試料支持体
JP3026972B1 (ja) 物体表面の光沢度測定方法
JP2665917B2 (ja) 4ビームスプリッタプリズム
JPH11101740A (ja) 偏光解析装置
JP2000002652A (ja) 位相差測定方法およびそれを用いた光学部品の位相差測定装置