JPH07318504A - ウエハの異物検出受光系 - Google Patents

ウエハの異物検出受光系

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JPH07318504A
JPH07318504A JP13251994A JP13251994A JPH07318504A JP H07318504 A JPH07318504 A JP H07318504A JP 13251994 A JP13251994 A JP 13251994A JP 13251994 A JP13251994 A JP 13251994A JP H07318504 A JPH07318504 A JP H07318504A
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JP
Japan
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light
foreign matter
spot
wafer
receiving system
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JP13251994A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Yanai
俊明 谷内
Masataka Shiba
正孝 芝
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Hitachi Ltd
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転ミラーによる走査方法における、走査幅
L とその周辺よりの迷光を排除し、スポットSP の散
乱光LR のみを受光してS/N比を向上する。 【構成】 集光レンズ321 と受光器322 の間にそれぞれ
配設され、投光系31の回転ミラー313 と同期回転し、集
光レンズ321 により集光されたスポットSP の散乱光L
R を反射する回転ミラー324 と、これを回転するモータ
325 、異物によるスポットSP の散乱光LR が透過し、
迷光を遮断するスリット板326 とを設けて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ウエハ異物検査装置
における異物検出受光系に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ICはシリコンウエハを素材とし
て製作され、これに異物が付着するとその品質が劣化す
るので、ウエハは素材の段階、またはICチップが形成
された段階で異物検査装置により検査される。検査にお
いては、ウエハに対してレーザのスポットを投射して、
XY走査方式または回転走査方式により表面を走査し、
スポットの散乱光を受光して異物が検出される。ここで
は前者のXY走査方式を対象とする。
【0003】図3はXY走査方式の異物検査装置の基本
構成を示し、これによる異物検査方法を説明する。被検
査のウエハ1はXY移動ステージ2に載置されてXまた
はY方向に移動する。これに対して検査光学系3が設け
られ、その投光系31の光源311 よりのレーザビームLT
が、集束レンズ312 によりスポットSP に集束されてウ
エハ1の表面に投射され、ウエハ1のXおよびY方向の
交互の移動により、表面がスポットSP によりXY走査
される。走査された付着異物によりスポットSP は散乱
し、散乱光LR は受光系32の集光レンズ321 により集光
されて、受光器322 に受光され、その受光信号が信号処
理部4に入力して異物が検出され、検出された異物のデ
ータは、図示しないデータ処理部により適当に編集され
て出力される。
【0004】図4は、XY走査されるウエハ1の表面を
示し、ウエハ1はスポットSP の直径にほぼ等しいピッ
チ間隔でX方向に往復移動して、表面が漏れなく走査さ
れる。スポットSP は直径φS が小さいほど強度が強く
て微小な異物まで検出できるが、あまり小さいとこれに
比例して走査回数、従って検査時間が長くなるので、検
出すべき異物の大きさとの兼合いで、例えば60μm程
度とされている。しかし、このような直径のスポットS
P では検査時間はかなり長くなるので、これを短縮する
ために、投光系31を改良した回転ミラーによる走査方法
があり、その方法を図5により説明する。
【0005】図5において、投光系31には図示の位置に
回転ミラー313 と、これを回転するモータ314 とを設け
る。光源311 よりのレーザビームLT を回転ミラー313
により垂直面内で角度掃引し、これを集束レンズ312 に
より集束したスポットSP は、角度掃引によりY方向の
走査幅YL の範囲に投射される。ウエハ1はX方向に順
次に移動してX方向が走査され、これが終了すると、ウ
エハ1を走査幅YL のピッチ間隔でY方向に移動して、
反対のX方向の走査を行い、これを繰り返してウエハ1
の全面が走査される。図6は、上記の走査幅YL により
走査されるウエハ1の表面を示し、走査幅YL を例えば
25mmとすると、これはスポットSP の直径φS 60
μmよりはるかに大きいので、走査時間が大幅に短縮さ
れ、スポットSP の散乱光LR は上記と同様に受光器32
3 に受光されて異物が検出される。なお付言すると、配
線パターンPTが形成されたウエハ1(パターン付きウ
エハ)の場合は、パターンPTがスポットSP を散乱し
て受光器322 に受光され、これと異物の散乱光LR とを
区別しないと異物が検出できない。これに対して、パタ
ーンPTの散乱光には指向性があるので、受光系32の受
光角度を、指向性が弱い方向(例えば図示のZ軸に対し
て角度θR の方向)に設定する方法がとられ、また、集
光レンズ321 のフーリェ変換面(図示のF)の位置に空
間フィルタ323 を挿入して、パターンPTの散乱光を除
去するなど、各種の対策や改善がなされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記の受光器32
3 は、走査幅YL に対応した受光面を有し、この範囲内
の異物の散乱光LR が受光されるが、走査幅YL とその
周辺は迷光を反射し、これが散乱光LR とともに受光器
323 に受光されてS/N比が低下する欠点がある。この
欠点を解消するには、スポットSP の散乱光LR のみを
受光器323 に入力する方法が有効である。この発明は以
上に鑑みてなされたもので、走査幅YL とその周辺より
の迷光を除去し、スポットSP の散乱光LR のみを受光
する受光系を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成したウエハの異物検出受光系であって、前記の異物
検出光学系における、集光レンズと受光器の間にそれぞ
れ配設され、投光系の回転ミラーと同期回転し、集光レ
ンズにより集光されたスポットSP の散乱光を反射する
受光系の回転ミラーと、これにより反射されたスポット
P の散乱光を透過し、走査幅YL とその周辺よりの迷
光を遮断するスリット板とを設けて構成される。
【0008】
【作用】上記の異物検出受光系においては、集光レンズ
と受光器の間に設けた受光系の回転ミラーは、投光系の
回転ミラーと同期回転して、集光レンズにより集光され
たスポットSP の散乱光を反射し、反射されたスポット
の散乱光はスリット板のスリットを透過し、走査幅YL
とその周辺よりの迷光は遮断されるので、S/N比が向
上して異物が良好に検出される。
【0009】
【実施例】図1および図2は、この発明の一実施例を示
し、図1は、この発明の異物検出受光系32’を具備した
異物検査装置の構成図、図2は受光系32’の動作説明図
である。図1において、異物検査装置の投光系31は、前
記した図5の投光系31と同一の構成で、ウエハ1の表面
に投射されたスポットSP が、走査幅YL の範囲をX方
向に順次に走査する。これに対してこの発明による受光
系32’は、図5の受光系32の空間フィルタ323 と受光器
322 の間に、回転ミラー324 と、これを回転するモータ
325 、および縦方向のスリットSL を有するスリット板
326 をそれぞれ配設し、投光系31の回転ミラー313 と受
光系の回転ミラー324 を制御して同期回転させる回転制
御回路5を設けて構成される。
【0010】以下図1と図2により、異物検出受光系3
2’の動作を説明する。図1において、両回転ミラー31
3,324 は回転制御回路5の制御により同期回転する。ウ
エハ1の表面に投射されたスポットSP の、走査幅YL
内の異物による散乱光LR と、その周辺の迷光とは、集
光レンズ321 により集光され、空間フィルタ323 により
パターンPTの散乱光が除去されて、回転ミラー324 に
より反射される。図2において、走査幅YL 内の、例え
ば点y1,y2 の位置に異物があるとする。投光系31の回
転ミラー313 の回転により、スポットSP が点y1 の位
置にくると、その異物が散乱光LR1を散乱し、これが実
線のように集光レンズ321 により集光され、空間フィル
タ323 を透過し、実線の角度位置にある回転ミラー324
の反射面で反射され、スリット板326 のスリットSL
透過して受光器322 に受光される。この場合、点y1
外の位置よりの迷光は、回転ミラー324 の反射面に対す
る入射角、従って反射角が異なるので、その反射光はス
リット板326 に遮断されてスリットSL を透過しない。
また、スポットSP が点y2 の位置にきたときは、異物
の散乱光LR2は点線のように集光レンズ321 と空間フィ
ルタ323 を経て、点線の角度位置にある回転ミラー324
の反射面で反射され、上記と同様にスリットSL を透過
して受光器322 に受光され、点y2 以外の位置よりの迷
光はスリット板326 に遮断されてスリットSL を透過し
ない。以上により、異物によるスポットSP の散乱光L
R のみが受光器322 に受光され、走査幅YL とその周辺
の迷光はスリット板326 により遮断されてS/N比が向
上し、異物が良好に検出されるわけである。上記の実施
例においては、ウエハ1をパターン付きとし、受光系3
2’は空間フィルタ323 を有するが、この発明による受
光系は、パターンPTが形成されていない素材のウエハ
に対しても適用できることは、明らかである。
【0011】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による異
物検出受光系においては、従来の受光系に対して、投光
系の回転ミラーと同期回転する回転ミラーと、スリット
L を有するスリット板とを設け、受光系の回転ミラー
により反射された、異物によるスポットの散乱光がスリ
ットSL を透過して受光器に受光され、走査幅YL とそ
の周辺よりの迷光をスリット板により遮断してS/N比
を向上するもので、回転ミラーによる走査方法に対し
て、異物の良好な検出に寄与する効果には大きいものが
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の異物検出受光系32’を具備
した異物検査装置の構成図である。
【図2】図2は受光系32’の動作説明図である。
【図3】図3はXY走査方式の異物検査装置の基本構成
である。
【図4】図4はXY走査されるウエハ1の表面図であ
る。
【図5】図5は、走査幅YL で走査する投光系31を具備
した異物検査装置の構成図である。
【図6】図6は、走査幅YL の走査方法の説明図であ
る。
【符号の説明】
1…ウエハ、2…XY移動ステージ、3…検査光学系、
311 …光源、312 …集束レンズ、313 …投光系の回転ミ
ラー 314 …モータ、32…従来の受光系、321 …集光レンズ、
322 …受光器、323 …空間フィルタ、 32 ’…この発明
の受光系、324 …受光系の回転ミラー 325 …モータ、326 …スリット板、4…信号処理部、5
…回転制御回路、LT …レーザビーム、SP …レーザの
スポット、LR …異物の散乱光、PT…ウエハの配線パ
ターン、YL …走査幅、SL …スリット板のスリット。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源よりのレーザビームを回転ミラーによ
    り角度掃引して、集束レンズによりスポットに集束し、
    XY移動ステージに載置されたウエハの表面に対して、
    該スポットをY方向の走査幅YL の範囲に投射してX方
    向を順次に走査し、該ウエハをY方向に該走査幅YL
    つ移動してその全面を走査する投光系、および、該スポ
    ットの散乱光を集光する集光レンズと、該集光された散
    乱光を受光する受光器よりなる受光系とを具備する異物
    検査装置において、前記集光レンズと受光器の間にそれ
    ぞれ配設され、前記投光系の回転ミラーと同期回転し、
    該集光レンズにより集光された前記スポットの散乱光を
    反射する受光系の回転ミラーと、該反射されたスポット
    の散乱光を透過し、前記走査幅YL とその周辺よりの迷
    光を遮断するスリット板とを設けて構成されたことを特
    徴とする、ウエハの異物検出受光系。
JP13251994A 1994-05-23 1994-05-23 ウエハの異物検出受光系 Pending JPH07318504A (ja)

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