JPH05281130A - 異物検査装置 - Google Patents

異物検査装置

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JPH05281130A
JPH05281130A JP4109215A JP10921592A JPH05281130A JP H05281130 A JPH05281130 A JP H05281130A JP 4109215 A JP4109215 A JP 4109215A JP 10921592 A JP10921592 A JP 10921592A JP H05281130 A JPH05281130 A JP H05281130A
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JP
Japan
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wavelength
foreign matter
scattered light
laser
foreign
Prior art date
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Pending
Application number
JP4109215A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Akiyama
実 秋山
Masao Ecchu
昌夫 越中
Noriyuki Kosaka
宣之 小坂
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異物の粒径を正確に推定できる異物検査装置
を得る。 【構成】 各々のへたり領域が重ならないように選択さ
れた波長λ1 ,波長λ2を有する第1,第2のレーザ
1,2からのレーザ光をハーフミラー3で同一光軸上に
重ねてウエハ12上に照射し、発生する散乱光を波長分
岐型ビームスプリッター5を通して波長ごとに分けて検
出し、波長λ1 の照射光の散乱光強度と異物の粒径が1
対1対応の領域に入っている場合は波長λ1 の散乱光に
より異物の粒径を推定し、波長λ1 の照射光の散乱光強
度と異物の粒径が1対多領域に入っている場合は、1対
1対応を保っている波長λ2 の散乱光より異物径を推定
する。 【効果】 異物の粒径を正確に推定することができ、推
定精度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は空間中、液体中、ウエ
ハ表面上の微小な異物を検出する異物検査装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図5は特開平2−87047号公報に示
された表面検査装置の基本構成を示す図である。図にお
いて、12は被検査物であるウエハ、19はアルゴンイ
オンレーザ、20はアルゴンイオンレーザ19より発生
されたレーザ光を拡大するためのビームエキスパンダ
ー、21,22はビームエキスパンダー20により拡大
された光をポリゴンミラーに送るためのミラー、23は
一定の速度で回転しており、Fθレンズとの組合わせに
よりウエハ12上で集光されたレーザ光を一定速度で走
査するポリゴンミラー、24はFθレンズ、25はウエ
ハ12上の異物による散乱光を光検出器に導くための光
ファイバ、26は光検出器である。
【0003】次に動作について説明する。この装置はア
ルゴンイオンレーザ19から発生したアルゴンレーザ光
をウエハ12上に照射すると正反射光が生じる。この
際、ウエハ12上に塵等の異物が付着していると散乱光
が発生する。このウエハ12上の異物により散乱された
光を光ファイバ25を通して光検出器26で検出するこ
とでウエハ上の異物を検査するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、異物粒径と
散乱光強度の関係は、Mie散乱理論に基づいて計算で
き、その例を図6に示す。図6から分かるように、粒径
が大きくなるに従い、散乱光強度が強くなる。ただし、
照射光の波長と近い異物の粒径付近で、一時的に散乱光
強度が低下する現象があり、散乱光強度と粒径が1対1
対応ではない場合が存在する。よって、図6に示す領域
Aの範囲にはいる散乱光強度、例えばI0が測定された
場合、それより推定される異物の粒径はd1 ,d2 ,d
3 の3つの値が考えられ、正確に粒径を推定することが
できないという問題があった。この発明は上記のような
問題点を解消するためになされたもので、異物の粒径を
正確に推定することができる異物検査装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る異物検査
装置は、複数の波長の異なるレーザ光を同一光軸上で検
査領域に照射する照射手段と、検査領域中の異物の散乱
光強度を照射レーザ光の波長毎に分離して測定する測定
手段と、検出された複数の波長の散乱光強度から、異物
の粒径を推定する演算手段とを備えたものである。
【0006】また、この発明に係る異物検査装置は、複
数の波長の異なるレーザ光を、同一光軸上に出射するレ
ーザ光源と、上記レーザ光源の出射する複数の波長の異
なるレーザ光のうち特定の波長のレーザ光を選択し、か
つ選択するレーザ光の波長を順次切り換えて同一の検査
領域に照射する照射レーザ光波長選択手段と、検査領域
中の異物からの散乱光強度を測定する測定手段と、検出
された複数の波長の散乱光強度から、異物の粒径を推定
する演算手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】この発明の異物検査装置においては、上述の構
成を備え、演算手段によりある波長の照射光の散乱光強
度と異物の粒径が、1対多領域に入っている場合は、他
の1対1対応を保っている他の波長の散乱光より異物の
粒径を推定するようにしたので、異物の推定精度を向上
することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図1は本発明の第1の実施例による異物検査装置の
構成を示しており、図1において、1は波長λ1 の第1
のレーザ、2は波長λ2 の第2のレーザで、波長λ1 と
波長λ2 は各々のへたり領域が重ならないように選択さ
れている。3は第1,第2のレーザ1,2から出たレー
ザ光を同一の光軸上に重ねるためのハーフミラー、4は
ウエハからの散乱光をビームスプリッターに集光するた
めのレンズ、5は波長分岐ビームスプリッター、6は第
1の光検出器、7は第2の光検出器、8は散乱光強度か
ら異物の粒径を推定する演算部、9は第1,第2のレー
ザ1,2から出たレーザ光が同一の光軸上に重なった照
射光、10は異物からの散乱光、11はウエハ表面で反
射した反射光、12はウエハ、13はステージである。
【0009】波長λ1 と波長λ2 の各々の照射光におけ
る、異物の散乱光強度の粒径依存性を図4に示す。各々
の波長の依存性は、それぞれ従来例と同様に、一時低下
領域H1 とH2 を持つが、異物の粒径軸上で、互いの領
域が重ならないように選択されている。
【0010】次に動作について説明する。まず、波長λ
1 と波長λ2 の照射光をハーフミラー3で光軸を一致さ
せ、ウエハ12上に照射する。そして、ウエハ12上で
散乱された散乱光10を集光レンズ4で集めて、波長分
岐型ビームスプリッター5に導入する。導入された光は
波長分岐型ビームスプリッター5によって波長λ1 と波
長λ2 の光に分離され、第1の光検出器6によって波長
λ1 の散乱光強度が、第2の光検出器7によっ波長λ2
の散乱光強度が測定される。第1,第2の光検出器6,
7の出力はともに演算部8に導入される。
【0011】演算部8による処理において、2つの場合
を考える。始めに、第1の光検出器6によって測定され
た波長λ1 の散乱光強度が、図4に示すPの強度領域に
入っていない場合、例えば波長λ1 の散乱光強度がIN
の場合は、強度と粒径は1対1対応なので、IN より推
定したdN を推定した粒径とする。
【0012】一方、II がPの強度領域に入っている場
合、例えば異物の粒径がdM で波長λ1 の散乱光強度が
M の場合、波長λ1 の散乱光強度と粒径は1対1対応
ではなく、dK ,dL ,dM の3つの粒径が推定され
る。そこで、このように第1の検出器6の出力が図4に
示すPの強度領域に入っている場合は、第2の光検出器
7によって測定された波長λ2 の散乱光強度IC より粒
径を推定する。粒径dMはλ2 の一時低下領域H2 に入
っていないので1対1対応を保っている。よって、出力
C より粒径を推定することで正確なdM を得ることが
できる。
【0013】以上のように、本実施例によれば、各々の
へたり領域が重ならないように選択した波長λ1 ,波長
λ2 の第1,第2のレーザ1,2を用い、これらのレー
ザ光をハーフミラー3で同一光軸上に重ねてウエハ12
上に照射し、発生する散乱光を波長分岐型ビームスプリ
ッター5を通して波長ごとに分けて検出し、波長λ1の
照射光の散乱光強度と異物の粒径が1対1対応の領域に
入っている場合は波長λ1 の散乱光により異物の粒径を
推定し、波長λ1 の照射光の散乱光強度と異物の粒径が
1対多領域に入っている場合は、1対1対応を保ってい
る波長λ2 の散乱光より異物径を推定するようにしたの
で、異物の粒径を正確に推定することができ、推定精度
を向上することができる。
【0014】なお、上記実施例では各々のへたり領域が
重ならないように選ばれた2種類の波長λ1 ,λ2 を有
するレーザ光を同一光軸上に重ねたものを照射光として
用いた例について示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、各々のへたり領域が重ならないように選
択された3種類以上の複数のレーザ光を同一光軸上に重
ねたものを用いるようにしてもよい。
【0015】次に、本発明の第2の実施例による異物検
査装置の構成を図2に示す。図2において、6は光検出
器、8は散乱光強度から異物の粒径を推定する演算部、
9はレーザ14から出たレーザ光、10は異物からの散
乱光、11はウエハ表面で反射した反射光、12はウエ
ハ、13はステージ、14は波長λ1 ,λ2 を発生する
多波長レーザ(但し、λ1 ≠λ2 )、15は多波長レー
ザ光のうち、特定の波長のレーザ光のみ透過させる波長
選択器である。
【0016】次に動作について説明する。まず、多波長
レーザ14の出力のうち、波長λ1のみを波長選択器1
5で選択透過させて、ウエハ12上に照射する。そし
て、ステージ13を動かしながら、ウエハ12上より発
生する散乱光を光検出器6で検出する。検出された散乱
光強度は演算部8に導入する。次に、波長選択器15で
波長λ2 のみを選択透過させてウエハ12上に照射し、
同様に散乱光を測定、データを演算部8に導入する。
【0017】初めに、波長λ1 の散乱光強度より異物の
粒径を推定する。その際、上記第1の実施例と同様に、
波長λ1 の散乱光強度が1対1領域である場合は、波長
λ1の散乱光強度により異物の粒径を測定する。一方、
波長λ1 の散乱光強度が1対多領域であるPの範囲にあ
るときは、波長λ1 の散乱光強度を用いず、波長λ2の
散乱光強度より粒径を推定する。
【0018】このような本実施例においても、各々のへ
たり領域が重ならないように選択した波長λ1 ,波長λ
2 を有する多波長レーザ14を用い、これから発生され
るレーザ光を順次波長選択器15で選択してウエハ12
上に照射し、発生する散乱光を順次検出器6によって検
出し、波長λ1 の照射光の散乱光強度と異物の粒径が1
対1対応の領域に入っている場合は波長λ1 の散乱光に
より異物の粒径を推定し、波長λ1 の照射光の散乱光強
度と異物の粒径が1対多領域に入っている場合は、1対
1対応を保っている波長λ2 の散乱光より異物径を推定
するようにしたので、異物の粒径を正確に推定すること
ができ、推定精度を向上することができる。
【0019】なお、上記実施例では、照射部として2種
類の波長λ1 ,λ2 を有する多波長レーザ14を用いた
例について示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、各々のへたり領域が重ならないように選択され
た3種類以上の複数の波長を有する多波長レーザを用い
てもよい。
【0020】次に本発明の第3の実施例による異物検査
装置を図3に示す。図3において、1は波長λ1 の第1
のレーザ、2は波長λ2 の第2のレーザで、波長λ1 と
波長λ2 は上記第1,第2の実施例と同様に各々のへた
り領域が重ならないように選択されている。また、3は
第1,第2のレーザ1,2から出たレーザ光を同一の光
軸上に重ねるためのハーフミラー、4はウエハからの散
乱光をビームスプリッターに集光するためのレンズ、5
は波長分岐ビームスプリッター、6は第1の光検出器、
7は第2の光検出器、8は散乱光強度から異物の粒径を
推定する演算部、9は第1,第2のレーザから出たレー
ザ光が同一の光軸上に重なった照射光、16は試料が通
過する通過管、17は測定試料の通過する方向、18は
測定部を通過したレーザ光である。
【0021】次に動作について説明する。照射光9を、
通過管16を通る異物を含む液体、または気体に照射す
る。その時発生した散乱光を集光レンズ4によって波長
分岐型ビームスプリッター5に導入する。導入された光
は波長分岐型ビームスプリッター5によって波長λ1 と
波長λ2 の光に分離され、第1の光検出器6によって波
長λ1 の散乱光強度が、第2の光検出器7によって波長
λ2 の散乱光強度が測定される。第1,第2の光検出器
6,7の出力はともに演算部8に導入される。第1,第
2の光検出器6,7の出力は演算部8で上記第1の実施
例と同様の演算、即ち、波長λ1 の照射光の散乱光強度
と異物の粒径が1対1対応の領域に入っている場合は波
長λ1 の散乱光により異物の粒径を推定し、波長λ1 の
照射光の散乱光強度と異物の粒径が1対多領域に入って
いる場合は、1対1対応を保っている波長λ2 の散乱光
より異物径を推定することにより測定領域を通過する異
物の粒径を推定する。よって本実施例では空間中,液体
中の微小な異物の粒径を正確に推定することができ、推
定精度を向上できるという効果がある。
【0022】なお、上記実施例では各々のへたり領域が
重ならないように選ばれた2種類の波長λ1 ,λ2 を有
するレーザ光を同一光軸上に重ねたものを照射光として
用いた例について示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、各々のへたり領域が重ならないように選
択された3種類以上の複数のレーザ光を同一光軸上に重
ねたものを用いるようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、互い
のへたりの領域が重ならないように選択した異なる波長
の複数のレーザ光を検査領域に照射して散乱光を測定
し、ある波長の照射光の散乱光強度と異物の粒径が、1
対多領域に入っている場合は、他の1対1対応を保って
いる他の波長の散乱光より異物の粒径を推定するように
したので、異物の推定精度を向上することができる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による異物検査装置の構
成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例による異物検査装置の構
成を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施例による異物検査装置の構
成を示す図である。
【図4】本発明における異物の散乱光強度の粒径依存性
を示す図である。
【図5】従来の表面検査装置を示す図である。
【図6】従来例による異物の散乱光強度の粒径依存性を
示す図である。
【符号の説明】
1 第1のレーザ光(波長λ1 ) 2 第2のレーザ光(波長λ2 ) 3 ハーフミラー 4 集光レンズ 5 波長分岐型ビームスプリッター 6 第1の光検出器 7 第2の光検出器 8 演算部 9 照射光 10 散乱光 11 反射光 12 ウエハ 13 ステージ 14 多波長レーザ 15 波長選択器 16 通過管 17 試料通過方向 18 検出領域通過光 19 アルゴンイオンレーザ 20 ビームエキスパンダー 21 第1のミラー 22 第2のミラー 23 ポリゴンミラー 24 Fθレンズ 25 光ファイバ 26 光検出器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の波長の異なるレーザ光を、同一光
    軸上で検査領域に照射する照射手段と、 検査領域中の異物の散乱光強度を、照射レーザ光の波長
    毎に分離して測定する測定手段と、 検出された複数の波長の散乱光強度から、異物の粒径を
    推定する演算手段とを備えたことを特徴とする異物検査
    装置。
  2. 【請求項2】 複数の波長の異なるレーザ光を、同一光
    軸上に出射するレーザ光源と、 上記レーザ光源の出射する複数の波長の異なるレーザ光
    のうち特定の波長のレーザ光を選択し、かつ選択するレ
    ーザ光の波長を順次切り換えて同一の検査領域に照射す
    る照射レーザ光波長選択手段と、 検査領域中の異物からの散乱光強度を測定する測定手段
    と、 検出された複数の波長の散乱光強度から、異物の粒径を
    推定する演算手段とを備えたことを特徴とする異物検査
    装置。
JP4109215A 1992-03-31 1992-03-31 異物検査装置 Pending JPH05281130A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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