JPH08189896A - Surface foreign matter inspecting device and surface foreign matter classifying method using the inspecting device - Google Patents
Surface foreign matter inspecting device and surface foreign matter classifying method using the inspecting deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造においてＬ
ＳＩのウエハー表面等、被検査物の表面上の異物の有無
等の検査を自動的に行う表面異物検査装置及びその異物
を分類する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a surface foreign matter inspection apparatus for automatically inspecting the presence or absence of foreign matter on the surface of an object to be inspected such as a SI wafer surface and a method for classifying the foreign matter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩ製造工程での歩留りの低下はチッ
プコストの増大に直接影響を与えるため、製造歩留りの
向上によるチップコストの削減が緊急の課題となってい
る。製造歩留りの低下の大きな要因として、異物起因の
チップ不良が益々大きな割合を占めるようになり、製造
過程での異物の低減が非常に重要な課題とされる。2. Description of the Related Art Since the reduction of the yield in the LSI manufacturing process directly affects the increase of the chip cost, it is an urgent task to reduce the chip cost by improving the manufacturing yield. As a major cause of the decrease in manufacturing yield, chip defects due to foreign substances are occupying an even larger proportion, and reduction of foreign substances in the manufacturing process is a very important issue.
【０００３】異物を低減する方法としては、第１に異物
を検出し、その検出した異物をその粒径、立体的形状、
組成から異物の発生した工程や装置を明らかにし、異物
が発生しないような対策を施すことが、ＬＳＩの異物に
よる不良率を下げるためには必要である。As a method of reducing foreign matter, firstly, the foreign matter is detected, and the detected foreign matter is measured in terms of particle size, three-dimensional shape,
It is necessary to clarify the process and the device in which the foreign matter is generated from the composition and to take measures to prevent the foreign matter from occurring in order to reduce the defect rate of the LSI due to the foreign matter.
【０００４】異物を検出するのに用いる表面異物検査装
置は、検出感度の向上という面では著しく進歩を遂げて
おり、今日では鏡面ウエハー上で０．１μｍ程度の粒径
の異物も検出できるようになっている。The surface foreign matter inspection apparatus used for detecting foreign matter has made remarkable progress in terms of improvement in detection sensitivity. Today, foreign matter having a particle size of about 0.1 μm can be detected on a mirror-finished wafer. Has become.
【０００５】ところが、検出した異物の発生源の分類
は、光学顕微鏡等による目視検査に頼っており、従っ
て、約１μｍ以下の粒径の異物の発生源の分類は光学顕
微鏡の分解能不足のために不可能であった。しかし、昨
今のＬＳＩパターンの微細化に伴い、検査対象粒径を
１．０μｍ以下まで広げることによる検出異物個数の大
幅な増加が見込まれる。However, the classification of the source of the detected foreign matter relies on visual inspection with an optical microscope or the like. Therefore, the classification of the source of the foreign matter having a particle size of about 1 μm or less is insufficient due to insufficient resolution of the optical microscope. It was impossible. However, with the recent miniaturization of LSI patterns, it is expected that the number of detected foreign particles will be greatly increased by expanding the inspection object particle size to 1.0 μm or less.
【０００６】ここで、従来の表面異物検査装置の一例に
ついて説明する。図１２は従来の表面異物検査装置の構
成を示す概略図である。図１２において、１は駆動用モ
ータ１６，１７によって互いに直交するＸ方向及びＹ方
向に駆動されるＸ−Ｙステージ、２はＸ−Ｙステージ１
上に載置される被検査物としてのウエハーである。３は
Ａｒレーザ発振器、４は入射レーザ光、５はビームエキ
スパンダ、６はミラー、７は集光レンズである。８は光
ファイバ等で形成された受光器である。９はウエハー２
上に存在する異物、１０は異物９からの散乱光、１１は
光電子増倍管、２１は光学顕微鏡である。１５はＸ−Ｙ
ステージ制御系で、このＸ−Ｙステージ制御系１５から
の信号により前記Ｘ−Ｙステージ１の駆動用モータ１
６，１７が駆動制御される。Ｘ−Ｙステージ１の位置座
標（Ｘ，Ｙ）は常に図外の位置検出器でモニターされて
いる。受光器８で集光された異物９からの散乱光１０は
光電子増倍管１１に集められて電気信号に変換され、信
号処理系２２で処理される。Here, an example of a conventional surface foreign matter inspection apparatus will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing the structure of a conventional surface foreign matter inspection apparatus. In FIG. 12, 1 is an XY stage driven by drive motors 16 and 17 in the X and Y directions orthogonal to each other, and 2 is an XY stage 1.
A wafer as an object to be inspected placed on the wafer. 3 is an Ar laser oscillator, 4 is an incident laser beam, 5 is a beam expander, 6 is a mirror, and 7 is a condenser lens. Reference numeral 8 is a light receiver formed of an optical fiber or the like. 9 is wafer 2
The foreign matter existing on the upper side, 10 is scattered light from the foreign matter 9, 11 is a photomultiplier tube, and 21 is an optical microscope. 15 is XY
In the stage control system, a motor 1 for driving the XY stage 1 is generated by a signal from the XY stage control system 15.
6, 17 are drive-controlled. The position coordinates (X, Y) of the XY stage 1 are constantly monitored by a position detector (not shown). The scattered light 10 from the foreign substance 9 collected by the light receiver 8 is collected in the photomultiplier tube 11, converted into an electric signal, and processed by the signal processing system 22.
【０００７】そして、以上の表面異物検査装置を用いて
その検査を行う方法について、図１３に示す信号処理フ
ローチャートを用いて具体的に説明する。Then, a method of performing the inspection by using the above surface foreign matter inspection apparatus will be concretely described with reference to a signal processing flowchart shown in FIG.
【０００８】まず、ウエハー２全面に亘って入射レーザ
光４が照射できるようにモータ１６，１７が制御され、
Ｘ方向にステージ１が走査され、その一走査毎にＹ方向
に入射レーザ光４のスポット径に準じたピッチでステッ
プ状にＸ−Ｙステージ１が駆動されていく（ステップＳ
２）。First, the motors 16 and 17 are controlled so that the incident laser beam 4 can be irradiated over the entire surface of the wafer 2.
The stage 1 is scanned in the X direction, and the XY stage 1 is driven stepwise in the Y direction at a pitch according to the spot diameter of the incident laser beam 4 in each scanning (step S).
2).
【０００９】Ｘ−Ｙステージ１の駆動開始と同時に、入
射レーザ光４をウエハー２の垂直上方からウエハー２表
面に照射する。ウエハー２表面上に異物９が存在すると
き、入射レーザ光は異物９により散乱され、散乱光１０
を入射レーザ光４の周囲に軸対称に配置された複数の受
光器８で検出する（ステップＳ３）。At the same time as the driving of the XY stage 1 is started, the incident laser beam 4 is irradiated onto the surface of the wafer 2 from above the wafer 2. When the foreign matter 9 exists on the surface of the wafer 2, the incident laser light is scattered by the foreign matter 9 and the scattered light 10
Is detected by the plurality of light receivers 8 arranged symmetrically around the incident laser beam 4 (step S3).
【００１０】複数の受光器８で検出された光は光電子増
倍管１１で増幅されて光電変換され、散乱光１０の強度
に応じた一つの電気信号１８となる（ステップＳ４）。
異物９の有無の判定及び粒径判定は、図１２に示すよう
に異物からの電気信号１８を波高弁別器２０により、予
め決められた基準信号１９と比較して行われる（ステッ
プＳ５）。The light detected by the plurality of light receivers 8 is amplified by the photomultiplier tube 11 and photoelectrically converted into one electric signal 18 corresponding to the intensity of the scattered light 10 (step S4).
The presence or absence of the foreign matter 9 and the particle size determination are performed by comparing the electric signal 18 from the foreign matter with a reference signal 19 determined in advance by the wave height discriminator 20 as shown in FIG. 12 (step S5).
【００１１】前記基準信号１９としては、例えば異物が
存在しないときのウエハー２表面でのレーザ散乱光が光
電子増倍管１１で増幅された電気信号をバックグラウン
ド基準信号１９ａ（電圧Ｖ１）とする。As the reference signal 19, for example, an electric signal obtained by amplifying the laser scattered light on the surface of the wafer 2 in the absence of foreign matter by the photomultiplier tube 11 is used as the background reference signal 19a (voltage V1).
【００１２】さらに、粒径が１．０μｍのポリスチレン
ラテックス粒子が付着したウエハー面からのレーザ散乱
光が光電子増倍管で増幅された電気信号を、１．０μｍ
粒径のポリスチレンラテックス粒子による基準信号１９
ｂ（電圧Ｖ２）とする。同様に、粒径が２．０μｍ、
３．０μｍと異なるポリスチレンラテックス粒子が付着
した各ウエハー２面上の各粒径毎のポリスチレンラテッ
クス粒子からのレーザ散乱光強度に対応して光電子増倍
管１１で増幅された電気信号を、それぞれの粒径による
基準信号１９ｃ（電圧Ｖ３）、１９ｄ（電圧Ｖ４）とす
ることによって決められる。Further, the electric signal obtained by amplifying the laser scattered light from the wafer surface to which the polystyrene latex particles having a particle diameter of 1.0 μm are adhered by the photomultiplier tube is 1.0 μm.
Reference signal due to polystyrene latex particles of particle size 19
b (voltage V2). Similarly, the particle size is 2.0 μm,
The electric signals amplified by the photomultiplier tube 11 corresponding to the laser scattered light intensity from the polystyrene latex particles of each particle size on each wafer 2 surface to which polystyrene latex particles different from 3.0 μm adhere are It is determined by using the reference signals 19c (voltage V3) and 19d (voltage V4) depending on the particle size.
【００１３】そして、前記任意の粒径の異物からの散乱
光が光電子増倍管１１で増幅された電気信号１８の電圧
Ｖｐを、信号処理系２２の波高弁別器２０において基準
信号１９ａ（電圧Ｖ１）、１９ｂ（電圧Ｖ２）、１９ｃ
（電圧Ｖ３）、１９ｄ（電圧Ｖ４）の電圧と比較する。
異物からの電気信号１８の電圧Ｖｐが基準信号の電圧Ｖ
２，Ｖ３間にあれば、異物の粒径は１．０〜２．０μｍ
の間であると粒径分類する。同様に、異物からの散乱光
による電気信号の電圧Ｖｐがバックグラウンド基準信号
１９ａの電圧Ｖ１より小さければ、異物は存在しないと
分類する。異物からの散乱光による電気信号レベルが基
準信号１９ｄの電圧Ｖ４より大きければ、異物の粒径は
３．０μｍ以上であると粒径分類する（ステップＳ
６）。Then, the voltage Vp of the electric signal 18 in which the scattered light from the foreign matter of the arbitrary particle diameter is amplified by the photomultiplier tube 11 is converted into the reference signal 19a (voltage V1 by the wave height discriminator 20 of the signal processing system 22). ), 19b (voltage V2), 19c
(Voltage V3) and 19d (voltage V4) are compared.
The voltage Vp of the electric signal 18 from the foreign object is the voltage V of the reference signal
If it is between 2 and V3, the particle size of the foreign matter is 1.0 to 2.0 μm
The particle size is classified as being between. Similarly, if the voltage Vp of the electric signal due to the scattered light from the foreign matter is smaller than the voltage V1 of the background reference signal 19a, the foreign matter is classified as not present. If the electric signal level due to the scattered light from the foreign material is higher than the voltage V4 of the reference signal 19d, the particle diameter of the foreign material is classified as 3.0 μm or more (step S).
6).
【００１４】このようにして、ウエハー２の表面内を順
次走査しながら検査し、異物からのレーザ散乱光を光電
子増倍管１１で増幅した電気信号レベルによって異物の
粒径分類まで行い、位置座標と共にデータとしてメモリ
１２に記録する（ステップＳ７）。In this way, the surface of the wafer 2 is inspected while being sequentially scanned, the laser scattered light from the particle is classified by the electric signal level amplified by the photomultiplier tube 11, and the particle size of the particle is classified. It is also recorded as data in the memory 12 (step S7).
【００１５】そして、異物検査はウエハー２をＸ方向に
走査しつつＹ方向にステップ状に送りながら検査され続
ける。ウエハー２全面の検査が終了するまで、異物の有
無の判定と、異物が存在する場合にはその位置座標と、
異物による電気信号レベルとが該電気信号レベルによっ
て分類した粒径分類に対応した記号の形でメモリ１２に
記録される（ステップＳ１）。In the foreign matter inspection, the wafer 2 is scanned in the X direction and is sent stepwise in the Y direction to continue the inspection. Until the inspection of the entire surface of the wafer 2 is completed, the presence / absence of foreign matter is determined, and if the foreign matter is present, its position coordinates and
The electric signal level due to the foreign matter is recorded in the memory 12 in the form of a symbol corresponding to the particle size classification classified by the electric signal level (step S1).
【００１６】ウエハー２全面の検査終了後、メモリ１２
に記録された位置座標と異物９に対応する電気信号１８
の電圧とから、ウエハー２の図形に重ねて表した異物マ
ップ３４としてプロッタにより出力する（ステップＳ
８）。After the inspection of the entire surface of the wafer 2, the memory 12
The electric signal 18 corresponding to the position coordinates recorded in the
The voltage of the foreign matter map 34 is superimposed on the figure of the wafer 2 and is output by the plotter (step S).
8).
【００１７】この後、異物の発生原因の分析のためには
異物の立体的形状と粒径及び材質とに関する情報が必要
になる。このために、異物検査後のウエハー２を、熟練
したオペレータが目視検査して分類する（ステップＳ
９，Ｓ１０）。After that, in order to analyze the cause of the generation of the foreign matter, it is necessary to have information on the three-dimensional shape, particle size and material of the foreign matter. For this reason, a trained operator visually inspects the wafer 2 after the foreign matter inspection and classifies it (step S
9, S10).
【００１８】この目視検査による手法では、異物を一つ
ずつその位置座標データから光学顕微鏡２１の視野内に
導き出し、オペレータが異物を目視観察し、その異物の
立体的形状、粒径、色彩等によって、過去の多くの解析
結果から経験的に判断し、分類記号を付ける（ステップ
Ｓ１１，Ｓ１２）。In this visual inspection method, the foreign matters are drawn out one by one from the position coordinate data into the visual field of the optical microscope 21, and the operator visually observes the foreign matters, and determines the three-dimensional shape, particle size, color, etc. of the foreign matters. , Judgment is made empirically from many past analysis results, and a classification symbol is added (steps S11, S12).
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような方法では、異物の分類は、光学顕微鏡を用いた目
視検査に頼るため、異物分類がオペレータの主観に依存
し、同じ異物であってもオペレータが代わると分類に違
いが生じる。However, in the method described above, the classification of foreign matter depends on the visual inspection using an optical microscope, so that the classification of foreign matter depends on the subjectivity of the operator and even if the foreign matter is the same. Different operators make different classifications.
【００２０】加えて、ハーフミクロンデバイスの致命的
な欠陥になる１．０μｍ以下の粒径の異物は光学顕微鏡
によりその特徴を分類することは不可能であるので、異
物の分類を行ってその異物の発生源を推定することは困
難となってきた。In addition, since it is impossible to classify the characteristics of foreign particles having a particle size of 1.0 μm or less, which is a fatal defect of a half-micron device, by an optical microscope, the foreign particles are classified and the foreign particles are classified. It has become difficult to estimate the source.
【００２１】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、表面異物検査装置及びそれを用いた異
物の分類方法を改良することで、異物の分類を自動的
に、精度よく行えるようにするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the surface foreign matter inspection apparatus and the foreign matter classification method using the same to automatically and accurately classify foreign matter. It allows you to do it.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明では、異物にレーザ光を照射したときに異
物で散乱された散乱光から、異物の有無の判定と異物の
粒径分類とを行い、異物の周囲への散乱光の分布を測定
し、分布の類似度を算出し、異物間での類似度から異物
を分類し、異物マップを出力することを特徴とする異物
分類方法とする。すなわち、表面異物検査装置としては
異物による散乱光の空間的分布を測定できる機構と、空
間的分布の類似度を算出する機構とを有することを特徴
とする。In order to achieve the above object, in the present invention, the presence or absence of a foreign matter is determined and the particle size of the foreign matter is determined from the scattered light scattered by the foreign matter when the foreign matter is irradiated with laser light. The foreign matter classification is characterized by performing the classification, measuring the distribution of scattered light around the foreign matter, calculating the similarity of distribution, classifying the foreign matter based on the similarity between the foreign matters, and outputting the foreign matter map. Let's do it. That is, the surface foreign matter inspection apparatus is characterized by having a mechanism capable of measuring the spatial distribution of scattered light due to the foreign matter and a mechanism calculating the degree of similarity of the spatial distribution.
【００２３】具体的には、請求項１〜３の発明は表面異
物検査装置であり、請求項１の発明では、被検査物の表
面へレーザ光を照射してその散乱光により異物を検査す
るようにしたレーザ散乱方式の表面異物検査装置におい
て、被検査物の表面への入射レーザ光軸の回りに回転
し、かつ異物散乱光を受光して電気信号を出力する受光
手段と、この受光手段の回転位置に対応した異物散乱光
による電気信号を処理して異物を検出する信号処理部と
を備えたことを特徴としている。Specifically, the inventions of claims 1 to 3 are surface foreign matter inspection devices, and in the invention of claim 1, the surface of the object to be inspected is irradiated with laser light and the foreign matter is inspected by the scattered light. In the laser scattering type surface foreign matter inspection apparatus, the light receiving means for rotating around the incident laser optical axis on the surface of the object to be inspected and receiving the foreign matter scattered light and outputting an electric signal, and the light receiving means. And a signal processing unit for detecting a foreign matter by processing an electric signal generated by the foreign matter scattered light corresponding to the rotation position.
【００２４】請求項２の発明では、前記と同様のレーザ
散乱方式の表面異物検査装置において、被検査物の表面
への入射レーザ光軸の回りに等角度間隔に配置され、か
つ各々異物散乱光を受光して電気信号を出力する複数個
の受光手段と、これら複数個の受光手段からの複数個の
受光信号を個別に信号処理して異物を検出する信号処理
部とを備えたものである。According to a second aspect of the present invention, in the same surface scattering foreign matter inspection apparatus as described above, the foreign matter scattered light is arranged at equal angular intervals around the incident laser optical axis on the surface of the object to be inspected. It is provided with a plurality of light receiving means for receiving light and outputting an electric signal, and a signal processing section for individually processing a plurality of light receiving signals from the plurality of light receiving means to detect foreign matter. .
【００２５】請求項３の発明では、同様のレーザ散乱方
式の表面異物検査装置において、被検査物の表面への入
射レーザ光軸に対称的に、互いに直交する２方向に移動
可能なＸ−Ｙステージを回転させる回転基盤と、この回
転基盤の回転位置に対応した異物散乱光を受光する受光
手段と、この受光手段からの異物散乱光による電気信号
を処理する信号処理部とを備えている。According to a third aspect of the present invention, in the same laser-scattering type surface foreign matter inspection device, the XY movable symmetrically with respect to the incident laser optical axis on the surface of the object to be inspected, can be moved in two directions orthogonal to each other. The rotary platform includes a rotating base for rotating the stage, a light receiving unit for receiving the foreign substance scattered light corresponding to the rotation position of the rotary base, and a signal processing unit for processing an electric signal generated by the foreign substance scattered light from the light receiving unit.
【００２６】一方、請求項４〜７の発明は異物の分類方
法であり、請求項４の発明では、前記請求項１の表面異
物検査装置における異物からの散乱光を受光手段により
その回転位置に対応する電気信号に変換するステップ
と、前記電気信号を最大電気信号を基準に並べ換えるス
テップと、最大電気信号に対して規格化するステップ
と、前記最大電気信号の予め設定されている既存の異物
データテーブルの電気信号との類似度を判定するステッ
プとを有していて、異物を分類することを特徴とする。On the other hand, the invention of claims 4 to 7 is a method of classifying foreign matter, and in the invention of claim 4, scattered light from the foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus of claim 1 is brought to its rotational position by the light receiving means. Converting to a corresponding electric signal, rearranging the electric signal based on the maximum electric signal, normalizing the electric signal to the maximum electric signal, and existing foreign matter of the maximum electric signal set in advance And a step of determining the degree of similarity with the electric signal of the data table, and classifying the foreign matter.
【００２７】請求項５の発明では、請求項１の表面異物
検査装置における異物からの散乱光を受光手段によりそ
の特定の回転位置で電気信号に変換するステップと、前
記電気信号を最大電気信号を基準に並べ換えるステップ
と、最大電気信号に対して規格化するステップと、最大
電気信号の予め設定されている既存の異物データテーブ
ルの電気信号との類似度を判定するステップとを有して
いて、異物を分類することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the step of converting scattered light from the foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus of the first aspect into an electric signal at the specific rotation position by the light receiving means, and converting the electric signal into a maximum electric signal. It has a step of rearranging to a reference, a step of normalizing with respect to the maximum electric signal, and a step of determining the degree of similarity of the maximum electric signal with the electric signal of the existing foreign object data table set in advance. The feature is that foreign substances are classified.
【００２８】請求項６の発明は、請求項１の表面異物検
査装置における異物からの散乱光を受光手段によりその
特定の回転位置で電気信号に変換するステップと、前記
電気信号を最大電気信号を基準に並べ換えるステップ
と、最大電気信号に対して規格化するステップと、電気
信号を電圧範囲で分割するステップと、最大電気信号の
予め設定されている既存の異物データテーブルの電気信
号との類似度を判定するステップとを有していて、異物
を分類する方法である。According to a sixth aspect of the present invention, the step of converting the scattered light from the foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus of the first aspect into an electric signal at the specific rotation position by the light receiving means, and the maximum electric signal of the electric signal Similar to the step of rearranging to the reference, the step of normalizing the maximum electric signal, the step of dividing the electric signal by the voltage range, and the electric signal of the existing foreign object data table in which the maximum electric signal is preset. And a step of determining the degree, and is a method of classifying foreign matter.
【００２９】さらに、請求項７の発明は、被検査物の表
面へレーザ光を照射してその散乱光により異物を検査し
て分類する方法であって、空間的に分割して設置された
複数個の受光手段の異物からの散乱光による電気信号を
規格化した後に電圧範囲で分割して、その電気信号を分
類し、予め設定されている既存の異物データテーブルの
電圧範囲で分割して分類した異物電気信号群と前記電気
信号との類似度を判定して、異物を分類することを特徴
とする表面異物分類方法である。Further, a seventh aspect of the present invention is a method of irradiating a surface of an object to be inspected with a laser beam and inspecting and classifying the foreign matter by the scattered light, wherein a plurality of spatially divided installations are provided. After standardizing the electric signal due to the scattered light from the foreign matter of each light receiving means, it is divided by the voltage range, the electric signal is classified, and then divided by the voltage range of the existing foreign matter data table set in advance and classified. The surface foreign matter classification method is characterized in that the foreign matter is classified by determining the degree of similarity between the electric signal group of the foreign matter and the electric signal.
【００３０】[0030]
【作用】前記の構成により、請求項１の発明では、被検
査物の表面へレーザ光が照射されると、その被検査物の
表面への入射レーザ光軸の回りに回転する受光手段によ
りその回転位置に対応した異物散乱光による電気信号が
信号処理部により処理され、このことで異物が検出され
る。With the above construction, in the invention of claim 1, when the surface of the object to be inspected is irradiated with the laser beam, the light receiving means rotating around the laser beam axis incident on the surface of the object to be inspected causes the light to be detected. The signal processing unit processes the electric signal by the foreign substance scattered light corresponding to the rotation position, and the foreign substance is detected by this.
【００３１】請求項２の発明では、同様に被検査物の表
面へレーザ光が照射されると、被検査物の表面への入射
レーザ光軸の回りに等角度間隔に配置された複数個の受
光手段によりそれぞれ異物散乱光が受光され、これら受
光手段からの複数個の電気信号が信号処理部により個別
に信号処理されて、異物が検出される。According to the second aspect of the invention, when the surface of the object to be inspected is similarly irradiated with laser light, a plurality of laser beams are arranged at equal angular intervals around the axis of the laser beam incident on the surface of the object to be inspected. The scattered light of the foreign matter is received by the light receiving means, and the plurality of electric signals from the light receiving means are individually signal-processed by the signal processing unit to detect the foreign matter.
【００３２】請求項３の発明では、Ｘ−Ｙステージが回
転基盤により被検査物の表面への入射レーザ光軸の回り
に回転される。受光手段では、前記回転基盤の回転位置
に対応した異物散乱光が受光され、この受光手段からの
異物散乱光による電気信号が信号処理部により処理され
て、異物が検出される。In the third aspect of the invention, the XY stage is rotated around the incident laser optical axis on the surface of the object to be inspected by the rotating base. The light receiving unit receives the foreign substance scattered light corresponding to the rotation position of the rotary base, and the signal processing unit processes an electric signal by the foreign substance scattered light from the light receiving unit to detect the foreign substance.
【００３３】よって、これら請求項１〜３の発明によ
り、レーザ散乱光の強度分布の類似度を算出できるデー
タ処理機能を有するレーザ散乱型表面異物検査装置が得
られる。Therefore, according to the inventions of claims 1 to 3, a laser scattering type surface foreign matter inspection device having a data processing function capable of calculating the similarity of the intensity distribution of laser scattered light can be obtained.
【００３４】請求項４の発明では、請求項１の表面異物
検査装置で、異物からの散乱光が受光手段によりその回
転位置に対応する電気信号に変換され、次いで、この電
気信号が最大電気信号を基準に並べ換えられる。そし
て、このうちの最大電気信号に対して規格化され、その
既存異物データテーブルの電気信号との類似度が自動判
定され、このことで異物の分類が行われる。According to a fourth aspect of the present invention, in the surface foreign matter inspection apparatus according to the first aspect, the scattered light from the foreign matter is converted by the light receiving means into an electric signal corresponding to its rotational position, and then this electric signal is the maximum electric signal. Can be sorted based on. Then, of these, the maximum electric signal is standardized, and the degree of similarity with the electric signal of the existing foreign matter data table is automatically determined, whereby the foreign matter is classified.
【００３５】請求項５の発明では、前記と同様に、請求
項１の表面異物検査装置における異物からの散乱光が受
光手段によりその特定の回転位置で電気信号に変換さ
れ、この電気信号が最大電気信号を基準に並べ換えられ
た後、その最大電気信号に対して規格化されて、既存異
物データテーブルの電気信号との類似度が自動判定さ
れ、異物が分類される。According to the fifth aspect of the invention, similarly to the above, the scattered light from the foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus of the first aspect is converted into an electric signal by the light receiving means at the specific rotation position, and this electric signal is maximum. After being rearranged based on the electric signal, the maximum electric signal is standardized, the degree of similarity with the electric signal of the existing foreign matter data table is automatically determined, and the foreign matter is classified.
【００３６】請求項６の発明では、請求項１の表面異物
検査装置における異物からの散乱光が受光手段によりそ
の特定の回転位置で電気信号に変換され、この電気信号
が最大電気信号を基準に並べ換えられた後、その最大電
気信号に対して規格化される。そして、前記電気信号が
電圧範囲で分割されて、その既存の異物データテーブル
の電気信号との類似度が自動判定され、異物分類され
る。In the invention of claim 6, the scattered light from the foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus of claim 1 is converted into an electric signal by the light receiving means at the specific rotation position, and this electric signal is based on the maximum electric signal. After being permuted, it is normalized to its maximum electrical signal. Then, the electric signal is divided by the voltage range, the degree of similarity with the electric signal of the existing foreign substance data table is automatically determined, and the foreign substance is classified.
【００３７】請求項７の発明では、被検査物の表面へレ
ーザ光が照射されると、空間的に分割して設置された複
数個の受光手段の異物からの散乱光による電気信号が規
格化された後に電圧範囲で分割されて、その電気信号が
分類される。その後、既存の異物データテーブルの電圧
範囲で分割して分類した異物電気信号群と前記電気信号
との類似度が自動判定されて、異物分類される。According to the invention of claim 7, when the surface of the object to be inspected is irradiated with the laser beam, the electric signal due to the scattered light from the foreign matter of the plurality of light receiving means spatially divided is standardized. Then, it is divided by the voltage range and the electric signal is classified. Then, the degree of similarity between the electrical signal and the foreign object electric signal group divided and classified by the voltage range of the existing foreign object data table is automatically determined, and the foreign object is classified.
【００３８】これら請求項４〜７の発明では、レーザ散
乱光の強度分布の類似度を算出できるデータ処理機能を
有するレーザ散乱型表面異物検査装置を用いた異物の自
動分類方法が得られる。According to the inventions of claims 4 to 7, there is provided an automatic foreign matter classification method using a laser scattering type surface foreign matter inspection apparatus having a data processing function capable of calculating the similarity of the intensity distribution of laser scattered light.
【００３９】[0039]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （装置の実施例１）図１は本発明の実施例１に係る表面
異物検査装置を概略的に示す。この表面異物検査装置は
基本構成が従来例と同じであり（尚、図１２と同じ部分
については同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る）、１個の受光器１３が入射レーザ光軸の回りに対称
に回転しながら散乱光１０を検出するようになってい
る。Ａｒレーザ発振器３、ビームエキスパンダ５、ミラ
ー６、集光レンズ７及び観察用の光学顕微鏡２１からな
る入射光学系と、ウエハー２を互いに直交するＸ方向及
びＹ方向の２方向に走査するためのＸ−Ｙステージ１、
Ｘ方向駆動用モータ１６、Ｙ方向駆動用モータ１７、Ｘ
−Ｙステージ制御系１５からなるステージ駆動系とは従
来例と同様である（図１２参照）。すなわち、Ｘ−Ｙス
テージ制御系１５はＸ−Ｙステージ１をＸ方向に走査さ
せながら一定のピッチでＹ方向に送り、Ｘ−Ｙステージ
１上に載せたウエハー２の全面に入射レーザ光４を照射
可能なように駆動できる機能を有する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1 of Apparatus) FIG. 1 schematically shows a surface foreign matter inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This surface foreign matter inspection apparatus has the same basic configuration as that of the conventional example (note that the same parts as those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted). The scattered light 10 is detected while rotating symmetrically around the axis. An incident optical system including an Ar laser oscillator 3, a beam expander 5, a mirror 6, a condenser lens 7 and an optical microscope 21 for observation, and a wafer 2 for scanning in two directions of an X direction and a Y direction orthogonal to each other. XY stage 1,
X-direction drive motor 16, Y-direction drive motor 17, X
The stage drive system including the -Y stage control system 15 is similar to the conventional example (see FIG. 12). That is, the XY stage control system 15 sends the incident laser light 4 to the entire surface of the wafer 2 mounted on the XY stage 1 while scanning the XY stage 1 in the X direction and sending it in the Y direction at a constant pitch. It has a function of driving so that irradiation is possible.
【００４０】Ｘ−Ｙステージ１の位置座標は精度良く測
定されて、信号処理部３１に提供される。入射光学系で
は、Ａｒレーザ発振器３で発振したＡｒレーザ光がビー
ムエキスパンダ５で拡大され、ミラー６で向きを変えら
れた後、集光レンズ７でウエハー２の表面上にその垂直
上方から入射レーザ光４となるように集光できる機能を
持つ。The position coordinates of the XY stage 1 are accurately measured and provided to the signal processing section 31. In the incident optical system, the Ar laser light oscillated by the Ar laser oscillator 3 is expanded by the beam expander 5 and redirected by the mirror 6, and then incident on the surface of the wafer 2 by the condenser lens 7 from vertically above. It has a function of condensing the laser light 4.
【００４１】受光系は従来例と異なり、ウエハー２の表
面（Ｘ−Ｙステージ１の面）に対し所定の角度α（例え
ばα＝３０°）で傾斜配置されて異物９からの散乱光１
０を受光する受光器１３と、受光した光を増倍して電気
信号に変換する光電子増倍管１４との他に（受光器１３
及び光電子増倍管１４で本発明の受光手段が構成され
る）、受光器１３を前記入射レーザ光４の軸の回りに初
期位置Ａ（θ＝０°）から回転角θ＝０°〜３６０°の
範囲を回転できる機構を有する駆動系５４及び駆動制御
系５５を備えてなる。Unlike the conventional example, the light receiving system is tilted at a predetermined angle α (for example, α = 30 °) with respect to the surface of the wafer 2 (the surface of the XY stage 1) and scattered light 1 from the foreign matter 9 is generated.
In addition to the photodetector 13 that receives 0 and the photomultiplier tube 14 that multiplies the received light and converts it into an electrical signal (photodetector 13
And the photomultiplier tube 14 constitutes the light receiving means of the present invention), the light receiver 13 is rotated around the axis of the incident laser beam 4 from the initial position A (θ = 0 °) to the rotation angle θ = 0 ° to 360 °. It comprises a drive system 54 and a drive control system 55 having a mechanism capable of rotating in the range of °.
【００４２】この実施例では、ウエハー２表面に異物が
ないとき、入射レーザ光４はウエハー２表面で反射され
て、本来入射してきた光軸方向に戻り、受光器１３には
ウエハー２表面からの散乱光１０は入らない。In this embodiment, when there is no foreign matter on the surface of the wafer 2, the incident laser beam 4 is reflected by the surface of the wafer 2 and returns in the direction of the originally incident optical axis, and the light receiver 13 receives the light from the surface of the wafer 2. The scattered light 10 does not enter.
【００４３】これに対し、ウエハー２表面上に、異物９
が存在すると、入射レーザ光４は異物９で散乱され、受
光器１３は、入射レーザ光軸の回りに、初期位置Ａ（θ
＝０°）からθ＝３６０°の範囲まで回転しながら、そ
れぞれの受光器位置（θ）に対応した異物９からの散乱
光を受光する。この受光器１３で受光された散乱光はさ
らに光電子増倍管１４で増幅され、そこで各々の受光器
１３の位置での散乱光の強度に応じた電圧に変換されて
電気信号１８として信号処理される。ここで、基準信号
はウエハー２上に異物が存在しないときの散乱光からば
らつきを考慮してバックグラウンド信号の電圧より少し
高く設定した電圧である。On the other hand, on the surface of the wafer 2, foreign matter 9
Is present, the incident laser beam 4 is scattered by the foreign matter 9, and the photodetector 13 moves around the incident laser optical axis at the initial position A (θ
The scattered light from the foreign substance 9 corresponding to each light receiver position (θ) is received while rotating from the range of 0 °) to θ = 360 °. The scattered light received by the photodetector 13 is further amplified by the photomultiplier tube 14, where it is converted into a voltage corresponding to the intensity of the scattered light at the position of each photodetector 13 and processed as an electric signal 18. It Here, the reference signal is a voltage set a little higher than the voltage of the background signal in consideration of variations from scattered light when foreign matter does not exist on the wafer 2.
【００４４】（装置の実施例２）図２は本発明の実施例
２を示し、前記実施例１では受光器１３を回転させるよ
うにしているのに対し、Ｘ−Ｙステージ１を入射レーザ
光軸の回りに回転させるようにしたものである。(Second Embodiment of Apparatus) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the light receiver 13 is rotated, while the XY stage 1 is used for the incident laser light. It is designed to rotate around an axis.
【００４５】この実施例では、Ｘ−Ｙステージ１を入射
レーザ光軸の回りに３６０°回転させるための回転基盤
５１と、その回転基盤５１を駆動させる駆動用モータ５
２と、その制御系５３とが設けられている。In this embodiment, a rotary base 51 for rotating the XY stage 1 about the incident laser optical axis by 360 ° and a drive motor 5 for driving the rotary base 51.
2 and its control system 53.
【００４６】そして、本実施例では、回転基盤５１をＸ
−Ｙステージ１及びウエハー２と共に回転角δ＝０°か
らδ＝３６０°まで連続的に回転させながら、異物から
の散乱光１０による電気信号１８を検出するようにして
いる。前記実施例１の受光系は、受光器１３を入射レー
ザ光軸の回りに対称に３６０°回転させる機構を有して
いるが、この実施例２の場合のように、受光器１３を固
定し、その代わり、Ｘ−Ｙステージ１を入射レーザ光軸
の回りに３６０°回転する機構を採用しても、受光器１
３を３６０°回転させるのと同様の効果を得ることがで
きる。Then, in this embodiment, the rotary base 51 is set to X.
The electrical signal 18 due to the scattered light 10 from the foreign matter is detected while continuously rotating together with the Y stage 1 and the wafer 2 from the rotation angle δ = 0 ° to δ = 360 °. The light receiving system of the first embodiment has a mechanism for rotating the light receiver 13 symmetrically about the incident laser optical axis by 360 °. However, as in the case of the second embodiment, the light receiver 13 is fixed. Alternatively, even if a mechanism for rotating the XY stage 1 by 360 ° around the incident laser optical axis is adopted, the light receiver 1
It is possible to obtain the same effect as rotating 3 by 360 °.
【００４７】（装置の実施例３）図３は本発明の実施例
３を示し、前記実施例１又は実施例２に示した表面異物
検査装置では１個の受光器を有していたが、本実施例で
は、入射レーザ光の光軸に対称に複数個（図示例では４
個）の受光器と、各受光器に対応する光電子増倍管とを
有し、信号処理部３１に電気信号を送る構成とされてい
る。(Third Embodiment of Apparatus) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The surface foreign matter inspection apparatus shown in the first or second embodiment has one light receiver. In the present embodiment, a plurality of (in the illustrated example, 4
The number of light receivers and the photomultiplier tubes corresponding to the respective light receivers are provided, and an electric signal is sent to the signal processing unit 31.
【００４８】具体的には、Ａｒレーザ発振器３、ビーム
エキスパンダ５、ミラー６、集光レンズ７からなる入射
光学系と、ウエハー２を走査させるためのＸ−Ｙステー
ジ１、Ｘ方向駆動用モータ１６、Ｙ方向駆動用モータ１
７、Ｘ−Ｙステージ制御系１５からなるステージ駆動系
と、異物９からの散乱光を受光する４個の受光器１３ａ
〜１３ｄ、この各受光器１３ａ〜１３ｄでそれぞれ受光
した光を増倍して電気信号に変換する４個の光電子増倍
管１４ａ〜１４ｄからなる受光系とからなる。ステージ
駆動系及び入射光学系は、実施例１と全く同じである
（図１参照）。Specifically, an incident optical system including an Ar laser oscillator 3, a beam expander 5, a mirror 6, and a condenser lens 7, an XY stage 1 for scanning the wafer 2, an X-direction driving motor. 16, Y direction drive motor 1
7. A stage drive system including an XY stage control system 15 and four light receivers 13a for receiving scattered light from the foreign matter 9.
.About.13d, and a light receiving system composed of four photomultiplier tubes 14a to 14d for multiplying the light received by each of the light receivers 13a to 13d and converting it into an electric signal. The stage drive system and the incident optical system are exactly the same as in Example 1 (see FIG. 1).
【００４９】受光系についてさらに詳細に説明する。異
物９からの散乱光１０は異物９の回りに散乱される。４
個の受光器１３ａ〜１３ｄは入射レーザ光軸の回りに対
称に９０°の間隔をあけて配置されており、各受光器１
３ａ〜１３ｄの位置でそれぞれ異物９からの散乱光を受
光する。４個の光電子増倍管１４ａ〜１４ｄはそれぞれ
４個の受光器１３ａ〜１３ｄで受光された光を増倍し、
光の強度に応じた電圧で表わされる電気信号１８ａ〜１
８ｄにそれぞれ変換する。変換された各電気信号１８ａ
〜１８ｄは信号処理部３１に送られる。The light receiving system will be described in more detail. The scattered light 10 from the foreign material 9 is scattered around the foreign material 9. Four
The individual light receivers 13a to 13d are symmetrically arranged around the incident laser optical axis with an interval of 90 °.
The scattered light from the foreign matter 9 is received at the positions 3a to 13d, respectively. The four photomultiplier tubes 14a to 14d multiply the light received by the four photodetectors 13a to 13d,
Electric signals 18a to 1 represented by a voltage corresponding to the intensity of light
8d respectively. Each converted electrical signal 18a
.About.18d are sent to the signal processing unit 31.
【００５０】本実施例では、予め複数個の受光器１３ａ
〜１３ｄを入射レーザ光軸の回りに対称に設置してある
ので、前記実施例１，２のように受光器１３又はＸ−Ｙ
ステージ１の回転機構は不要になるとともに、測定時間
を短縮することができる。In this embodiment, a plurality of light receivers 13a are previously formed.
.About.13d are installed symmetrically around the incident laser optical axis, the photodetector 13 or the XY system as in the first and second embodiments.
The rotation mechanism of the stage 1 becomes unnecessary and the measurement time can be shortened.
【００５１】また、必要ならば、さらに受光器群の回転
駆動系５４を設けることで、受光器群を９０°回転させ
るだけで異物９の周囲への散乱光の分布を測定すること
が可能となる。勿論、受光器を回転させる代わりにＸ−
Ｙステージを入射光軸の回りに９０°回転する構造を採
用してもよい。Further, if necessary, by further providing a rotation drive system 54 for the photoreceiver group, it is possible to measure the distribution of scattered light around the foreign substance 9 simply by rotating the photoreceiver group by 90 °. Become. Of course, instead of rotating the receiver, X-
A structure in which the Y stage is rotated by 90 ° around the incident optical axis may be adopted.
【００５２】さらに、４個以外のｎ個（複数個）の固定
されたセンサを等角度間隔で設置してもよい。この場合
も、勿論センサ又はステージを３６０／ｎ°だけ回転さ
せる機構を有する構造を採用してもよく、前記実施例と
同様の効果を得られることは言うまでもない。Furthermore, n (plural) fixed sensors other than four may be installed at equal angular intervals. In this case as well, it goes without saying that a structure having a mechanism for rotating the sensor or the stage by 360 / n ° may be adopted, and it is needless to say that the same effect as the above-mentioned embodiment can be obtained.
【００５３】尚、以上は、表面異物検査装置に関する幾
つかの実施例であるが、この発明では、各々レーザ以外
の光ビームを利用できるし、ウエハー以外の被検査物の
検査、マスク、レチクル、等の表面異物の検査装置にも
応用できる。また、検査ウエハーの種類に応じて、入射
レーザ光と受光器群の配置を最適なようにきめてもよ
い。The above are several embodiments relating to the surface foreign matter inspection apparatus. In the present invention, a light beam other than a laser can be used, and inspection of an inspection object other than a wafer, a mask, a reticle, It can also be applied to inspection equipment for surface foreign matter such as. Further, the arrangement of the incident laser beam and the photodetector group may be determined optimally according to the type of the inspection wafer.
【００５４】（方法の実施例１）次に、本発明の実施例
に係る表面異物分類方法について以下に述べる。まず、
前記した装置の実施例１に係る表面異物検査装置を用い
た異物分類方法の実施例１を図４を参照しながら述べ
る。図４は信号処理方法のフローチャートを示す。Ｘ−
Ｙステージ１を走査し、散乱光１０を検出して光電変換
するまでは、図１３に示す従来例と同様である（ステッ
プＴ２〜Ｔ４）。(Embodiment 1 of Method) Next, a method for classifying surface foreign matter according to an embodiment of the present invention will be described below. First,
A first embodiment of a foreign matter classification method using the surface foreign matter inspection apparatus according to the first embodiment of the apparatus described above will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a flowchart of the signal processing method. X-
The procedure until the Y stage 1 is scanned, the scattered light 10 is detected, and photoelectric conversion is performed is the same as in the conventional example shown in FIG. 13 (steps T2 to T4).
【００５５】次に、異物を検出するステップとして、受
光器１３の初期位置Ａ（θ＝０°）での散乱光による電
気信号と基準信号とを比較する（ステップＴ５）。Next, as a step of detecting foreign matter, the electric signal due to scattered light at the initial position A (θ = 0 °) of the light receiver 13 is compared with the reference signal (step T5).
【００５６】散乱光による電気信号Ｖｐが（１／２π）
Ｖ１≦Ｖｐのとき、異物が存在すると判定する一方、
（１／２π）Ｖ１＞Ｖｐのとき、異物は存在しないと判
定して、Ｘ−Ｙステージ１の走査を続ける。The electric signal Vp due to scattered light is (1 / 2π)
When V1 ≦ Vp, it is determined that there is a foreign matter, while
When (1 / 2π) V1> Vp, it is determined that there is no foreign matter, and the scanning of the XY stage 1 is continued.
【００５７】前記異物が存在すると判定されたとき、散
乱光１０の強度分布関数を測定するステップに移る。ウ
エハー２表面からの傾角αがα＝３０°においた受光器
１３は、入射レーザ光４の光軸の回りを受光器初期位置
Ａ（θ＝０°）からθ＝３６０°まで回転し、異物９か
らの散乱光１０を受光してそれを光電子増倍管１４で増
倍し、異物９の回りの散乱光の強度分布を電気信号１８
（Ｖ（θ））に変換する（ステップＴ６，Ｔ７）。When it is determined that the foreign matter is present, the process proceeds to the step of measuring the intensity distribution function of the scattered light 10. The light receiver 13 having the inclination angle α from the surface of the wafer 2 at α = 30 ° rotates from the light receiver initial position A (θ = 0 °) to θ = 360 ° around the optical axis of the incident laser beam 4 to prevent foreign matter. The scattered light 10 from 9 is received, multiplied by the photomultiplier tube 14, and the intensity distribution of the scattered light around the foreign substance 9 is converted into an electric signal 18
(V (θ)) (steps T6 and T7).
【００５８】前記異物９の散乱光による電気信号１８に
対し、異物位置座標（Ｘ，Ｙ）と、受光器１３の入射レ
ーザ光軸回りの位置（θ）と、その位置に対応した電圧
Ｖ（θ) とで表される。この電気信号１８は、異物９の
異物位置座標（Ｘ，Ｙ）と共に信号処理部３１に送ら
れ、異物粒径を算出するステップである電気信号の並べ
換え（ステップＴ８）と、積分値の算出（ステップＴ
９）と、異物分類するステップである電気信号の規格化
（ステップＴ１０）と、類似度Ｒの算出（ステップＴ１
１）と、異物マップ出力のステップであるメモリへの記
録（ステップＴ１２）と、異物マップ出力（ステップＴ
１３）とを行う。With respect to the electric signal 18 due to the scattered light of the foreign matter 9, the foreign matter position coordinates (X, Y), the position (θ) around the incident laser optical axis of the light receiver 13, and the voltage V (corresponding to that position) θ) and The electric signal 18 is sent to the signal processing unit 31 together with the foreign matter position coordinates (X, Y) of the foreign matter 9, and the electric signal is rearranged (step T8), which is the step of calculating the foreign matter particle size, and the integrated value is calculated ( Step T
9), standardization of electric signals (step T10), which is a step of classifying foreign matter, and calculation of similarity R (step T1).
1), recording in the memory which is the step of foreign substance map output (step T12), and foreign substance map output (step T12).
13) and
【００５９】図５は異物粒径を算出するステップと異物
分類するステップとでの電気信号１８の処理概念図を示
す図である。図５（ａ）は、異物９による散乱光１０が
受光器１３で受光されて光電変換された電気信号１８の
強度分布を示す。異物粒径を算出するステップでは、電
気信号１８は、図５（ｂ）に示すようにその最大値をと
る角度θｍａｘがθ′＝０°の位置に来るように角度θ
を、 θ′＝θ−θｍａｘ （θ≧θｍａｘのと
き） θ′＝θ−θｍａｘ＋３６０ （θ＜θｍａｘのと
き） の式で変換する（電気信号の並べ換え）。FIG. 5 is a diagram showing a processing conceptual diagram of the electric signal 18 in the step of calculating the particle size of the foreign matter and the step of classifying the foreign matter. FIG. 5A shows the intensity distribution of the electric signal 18 in which the scattered light 10 due to the foreign matter 9 is received by the light receiver 13 and photoelectrically converted. In the step of calculating the particle size of the foreign matter, the electric signal 18 has an angle θmax so that the maximum angle θmax reaches a position of θ ′ = 0 ° as shown in FIG. 5B.
Is converted by the equation of θ ′ = θ−θmax (when θ ≧ θmax) θ ′ = θ−θmax + 360 (when θ <θmax) (rearrangement of electric signals).
【００６０】次に、図５（ｃ）に示すように、電気信号
をθ′＝０°からθ′＝３６０°まで積分する（積分値
の算出）。この積分値と異物の粒径との相関は、ポリス
チレンラテックスからなる標準粒子で予め調べてあり、
積分値から異物の粒径に換算することができるようにな
っている。Next, as shown in FIG. 5C, the electric signal is integrated from θ ′ = 0 ° to θ ′ = 360 ° (calculation of integral value). The correlation between the integrated value and the particle size of the foreign matter has been previously investigated with standard particles made of polystyrene latex,
The integrated value can be converted to the particle size of the foreign matter.
【００６１】次の異物分類するステップでは、電気信号
をさらに図５（ｄ）に示すように最大値を「１」として
規格化する。図４に示すステップＴ１６の異物信号デー
タテーブル３３には、各種の既存異物から検出し、同様
に最大値を「１」として規格化した電気信号群（Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ７）が保存してある。この既存異物
の電気信号群（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ７）と検査中
の異物の電気信号との類似度Ｒの比較を行う。検査中の
異物の電気信号が、異物信号データテーブル３３内の既
存の異物信号Ｐ５の電気信号データと比較の結果、一致
すると判定できた場合、既存の信号群の異物分類Ｐ５と
判定する。このとき、一致の判定には例えば下記の式
、In the next step of classifying foreign matter, the electric signal is further normalized by setting the maximum value to "1" as shown in FIG. 5 (d). In the foreign substance signal data table 33 in step T16 shown in FIG. 4, electric signal groups (P1, P1 detected from various existing foreign substances and similarly standardized with the maximum value being “1”).
(P2, P3, ..., P7) are stored. The similarity R between the electric signal group (P1, P2, P3, ..., P7) of the existing foreign matter and the electric signal of the foreign matter under inspection is compared. When it is determined that the electric signal of the foreign substance under inspection matches the electric signal data of the existing foreign substance signal P5 in the foreign substance signal data table 33, it is determined to be the foreign substance classification P5 of the existing signal group. At this time, for example, the following formula is used to determine the match:
【数１】 [Equation 1]
【００６２】で示される計算を行って判定する。これを
異物信号データテーブル３３内の既存の異物信号Ｐ５と
判定処理を行い、類似度Ｒが０．５以下ならば類似と判
定でき、異物９は既存の異物分類Ｐ５として分類でき
る。The determination shown in FIG. This is subjected to a determination process with the existing foreign matter signal P5 in the foreign matter signal data table 33, and if the similarity R is 0.5 or less, it can be determined to be similar, and the foreign matter 9 can be classified as the existing foreign matter classification P5.
【００６３】尚、異物信号データテーブル３３の中に、
Ｒ≦０．５を満たす既存異物データが複数個存在する場
合には、類似度Ｒの値が最小となる既存異物と類似であ
ると判定する。In the foreign matter signal data table 33,
When there are a plurality of existing foreign material data satisfying R ≦ 0.5, it is determined that the existing foreign material is similar to the existing foreign material having the smallest value of the similarity R.
【００６４】また、既存の異物信号データテーブル３３
の中に、類似度Ｒ≦０．５を満たす既存異物信号が無い
場合には、測定異物の分類は新規の異物として、新たに
異物信号データテーブル３３に異物Ｐ９として付け加え
る。In addition, the existing foreign matter signal data table 33
If there is no existing foreign matter signal satisfying the similarity R ≦ 0.5, the foreign matter signal to be measured is classified as a new foreign matter, and is newly added to the foreign matter signal data table 33 as a foreign matter P9.
【００６５】このようにして、異物の分類が終了すると
分類記号を付け、次の異物マップを出力するステップに
移行する。異物粒径、異物位置座標（Ｘ，Ｙ）、異物分
類記号をメモリ１２に記録する（図４のステップＴ１
２）。In this way, when the classification of foreign matters is completed, a classification symbol is added and the process proceeds to the step of outputting the next foreign matter map. The particle size, particle position coordinates (X, Y), and particle classification symbol are recorded in the memory 12 (step T1 in FIG. 4).
2).
【００６６】ウエハー２全面の異物の検査が終了する
と、メモリ１２に記録された異物分類毎に決まった色又
は記号をウエハーマップ上に表示する（ステップＴ１
３）。When the inspection of the foreign matter on the entire surface of the wafer 2 is completed, the color or the symbol recorded in the memory 12 for each classification of the foreign matter is displayed on the wafer map (step T1).
3).
【００６７】以上の方法を用い、熱酸化したウエハー上
にスパッタ装置でアルミ膜を堆積したサンプルの異物分
類を具体的に実施した結果を表１及び図６（ａ）に示
す。Table 1 and FIG. 6 (a) show the results of concrete foreign substance classification of a sample in which an aluminum film was deposited on a thermally oxidized wafer by a sputtering apparatus using the above method.
【００６８】[0068]
【表１】 [Table 1]
【００６９】異物信号データテーブル３３の既存異物Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３と測定異物との類似度Ｒを前記式で比
較分類した。Ｒ≦０．５の条件から既存異物Ｐ１のロー
ドロック室付着異物と、Ｐ２のスパッタ堆積時付着異物
と、何れにも属さなかった新規異物とに分類できた。図
６（ａ）には、異物分類と異物の粒径とを記号で区別し
て異物マップとして示してある。比較のために、図６
（ｂ）には、従来の表面異物検査装置で検査した結果の
異物マップを示した。この従来例の場合、既述の如く、
粒径の分類はなされているが、異物の分類は、この異物
マップを基に、オペレータが異物を一つずつ光学顕微鏡
の視野内に導き入れて目視検査し、異物分類する必要が
ある。ところが、本発明の実施例を用いれば、自動的
に、既存異物Ｐ１であるロードロック室付着異物と、既
存異物Ｐ２のスパッタ堆積時付着異物と、異物信号デー
タテーブル３３の既存異物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の何れにも
類似の条件（Ｒ≦０．５）を満たさない新規異物とに自
動分類することができ、本発明が有効であることが判明
した。Existing foreign matter P in the foreign matter signal data table 33
The similarity R between 1, P2, P3 and the foreign matter measured was compared and classified by the above formula. From the condition of R ≦ 0.5, it was possible to classify into the existing foreign matter P1 foreign matter attached to the load lock chamber, the foreign matter deposited during sputter deposition of P2, and new foreign matter that did not belong to any of them. In FIG. 6A, the foreign matter classification and the particle diameter of the foreign matter are distinguished by symbols and shown as a foreign matter map. For comparison, FIG.
(B) shows a foreign matter map as a result of the inspection by the conventional surface foreign matter inspection apparatus. In the case of this conventional example, as described above,
Although the particle size is classified, it is necessary for an operator to classify the foreign matter by introducing the foreign matter into the visual field of the optical microscope one by one and visually inspecting the foreign matter based on the foreign matter map. However, when the embodiment of the present invention is used, the foreign matter P1 existing in the load lock chamber, the existing foreign matter P2 during sputter deposition, and the existing foreign matter P1, P2 in the foreign matter signal data table 33 are automatically used. It was found that the present invention is effective because it can be automatically classified as a new foreign substance that does not satisfy the similar condition (R ≦ 0.5) in any of P3.
【００７０】尚、前記新規異物についてだけは、技術者
が光学顕微鏡による目視検査やＳＥＭ、ＥＤＸ等を駆使
して発生源を検査した。その形状及び成分の詳細な分析
の結果、アルミスパッタ堆積装置のスパッタチャンバと
前室との間のＯリングが劣化しており、そのＯリングの
破片が剥がれて、ウエハー表面に局所的に付着したもの
と判明した。Regarding the new foreign matter, the engineer inspected the source by visual inspection using an optical microscope or by making full use of SEM, EDX and the like. As a result of detailed analysis of its shape and composition, the O-ring between the sputter chamber and the front chamber of the aluminum sputter deposition apparatus was deteriorated, and the fragments of the O-ring were peeled off and locally adhered to the wafer surface. Turned out to be.
【００７１】（方法の実施例２）次に、分類方法の実施
例２として、装置の実施例１に示した表面異物検査装置
を用いた異物分類方法について述べる。この実施例２に
よる異物からの散乱光電気信号の測定の概略を図７に示
す。前記方法の実施例１とは、異物を検出するステッ
プ、散乱光の強度分布関数を測定するステップ、異物粒
径を算出するステップ、異物信号データテーブル３３の
既存異物の電気信号との類似度を算出して異物分類する
ステップが異なる。(Second Embodiment of Method) Next, as a second embodiment of the classification method, a foreign material classification method using the surface foreign matter inspection apparatus shown in the first embodiment of the apparatus will be described. The outline of the measurement of the scattered photoelectric signal from the foreign matter according to the second embodiment is shown in FIG. The first embodiment of the method is the step of detecting foreign matter, the step of measuring the intensity distribution function of scattered light, the step of calculating foreign matter particle size, and the similarity with the electrical signal of the existing foreign matter in the foreign matter signal data table 33. The steps of calculating and classifying foreign matter are different.
【００７２】すなわち、強度分布関数を測定するステッ
プでは、図７に示すように、異物９からの散乱光１０を
検出する１つの受光器１３の位置を予め４位置に設定し
ている。初期位置Ａ（θ＝０°）からの角度がθ＝０°
（位置Ａ）、θ＝９０°（位置Ｂ）、θ＝１８０°（位
置Ｃ）及びθ＝２７０°（位置Ｄ）である４箇所の位置
（図では各位置の受光器１３を実線にして示す）で異物
からの散乱光を受光する。受光した散乱光は受光器１３
の位置（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）毎に光電子増倍
管１４で増倍し、散乱光強度に対応した電圧で表される
電気信号１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄに変換する。That is, in the step of measuring the intensity distribution function, as shown in FIG. 7, the position of one light receiver 13 for detecting the scattered light 10 from the foreign substance 9 is set in advance to four positions. The angle from the initial position A (θ = 0 °) is θ = 0 °
(Position A), θ = 90 ° (Position B), θ = 180 ° (Position C), and θ = 270 ° (Position D). (Shown) receives scattered light from the foreign matter. The scattered light received is the light receiver 13
At each position (A), (B), (C), (D) are multiplied by the photomultiplier tube 14 and converted into electric signals 18A, 18B, 18C and 18D represented by voltages corresponding to scattered light intensity. Convert.
【００７３】電気信号の信号処理フローチャートを図８
に、また電気信号の変換処理概念図を図９にそれぞれ示
す。各受光器位置（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）での
散乱光強度分布は、前記方法の実施例１の場合と同様
に、予め、ポリスチレンラテックス等の標準粒子によ
り、散乱光強度と異物の粒径の相関は明らかになってい
る。異物を検出するステップでは、電気信号１８Ａから
異物の有無の判定を行い（図８のステップＵ５）、ここ
で散乱光による電気信号Ｖｐが（１／４）Ｖ１≦Ｖｐの
ときに異物が存在すると判定する。一方、（１／４）Ｖ
１＞Ｖｐのとき異物は存在しないと判定し、Ｘ−Ｙステ
ージの走査を続ける。FIG. 8 is a signal processing flowchart of electric signals.
FIG. 9 shows a conceptual diagram of electric signal conversion processing. The scattered light intensity distribution at each of the light receiver positions (A), (B), (C), and (D) was previously scattered by standard particles such as polystyrene latex in the same manner as in Example 1 of the above method. The correlation between the light intensity and the particle size of the foreign matter is clear. In the step of detecting the foreign matter, the presence or absence of the foreign matter is determined from the electric signal 18A (step U5 in FIG. 8), and when the electric signal Vp due to the scattered light is (1/4) V1 ≦ Vp, the foreign matter is present. judge. On the other hand, (1/4) V
When 1> Vp, it is determined that there is no foreign substance, and scanning of the XY stage is continued.
【００７４】異物が存在すると判定されたときは、散乱
光の強度分布関数を測定するステップに移る。受光器１
３は入射レーザ光軸の回りをθ＝９０°，１８０°，２
７０°，３６０°（＝０°）の角度に回転し、それぞれ
の角度位置で異物９からの散乱光１０の強度分布の測定
を行う（ステップＵ６，Ｕ７）。When it is determined that a foreign substance is present, the process proceeds to the step of measuring the intensity distribution function of scattered light. Receiver 1
3 is θ = 90 °, 180 °, 2 around the incident laser optical axis
It rotates at angles of 70 ° and 360 ° (= 0 °), and the intensity distribution of the scattered light 10 from the foreign substance 9 is measured at the respective angular positions (steps U6 and U7).
【００７５】異物９からの散乱光１０は光電子増倍管１
４で増倍され、異物９の回りの散乱光の強度分布を電気
信号１８（Ｖ（θ））に変換する。電気信号１８は、異
物位置座標（Ｘ，Ｙ）と受光器１３の入射レーザ光軸回
りの位置（θ＝９０°，１８０°，２７０°，３６０
°）とその位置に対応した電圧Ｖ（θ) とで表す。この
電気信号１８は、異物９の異物位置座標（Ｘ，Ｙ）と共
に信号処理部３１に送られ、異物粒径を算出するステッ
プとなる電気信号の並べ換え（ステップＵ８）、積分値
の算出（ステップＵ９）、異物分類するステップとなる
電気信号の規格化（ステップＵ１０）、類似度Ｒの算出
（ステップＵ１１）、マップ出力するステップとなるメ
モリへの記録（ステップＵ１２）、異物マップ出力（ス
テップＵ１３）を行う。The scattered light 10 from the foreign matter 9 is the photomultiplier tube 1.
4, the intensity distribution of the scattered light around the foreign substance 9 is converted into an electric signal 18 (V (θ)). The electric signal 18 includes the foreign matter position coordinates (X, Y) and the positions around the incident laser optical axis of the light receiver 13 (θ = 90 °, 180 °, 270 °, 360).
°) and the voltage V (θ) corresponding to the position. The electric signal 18 is sent to the signal processing unit 31 together with the foreign matter position coordinates (X, Y) of the foreign matter 9, and the electric signals are rearranged (step U8) and the integrated value is calculated (step U8), which is the step of calculating the foreign matter particle size. U9), standardization of electric signals (step U10) which is a step of classifying foreign matter, calculation of similarity R (step U11), recording in a memory which is a step of map output (step U12), and map output of foreign matter (step U13). )I do.
【００７６】図９は異物粒径を算出するステップと異物
分類するステップとを説明するための電気信号１８の処
理概念図を示す図である。図９（ａ）は、異物９による
散乱光１０が受光器１３で受光されて光電変換された電
気信号１８Ａ〜１８Ｄの各受光器位置（Ａ）〜（Ｄ）で
の強度分布を示す。異物粒径を算出するステップでは、
電気信号１８Ａ〜１８Ｄは、図９（ｂ）に示すようにそ
の最大値をとる電気信号１８Ｄが位置（Ａ）に来るよう
に、各電気信号を１８Ｄ→Ａ、１８Ａ→Ｂ、１８Ｂ→
Ｃ、１８Ｃ→Ｄのように並べ換える（電気信号の並べ換
え）。FIG. 9 is a diagram showing a processing conceptual diagram of the electric signal 18 for explaining the step of calculating the particle size of the foreign matter and the step of classifying the foreign matter. FIG. 9A shows the intensity distributions of the electric signals 18A to 18D at the light receiver positions (A) to (D) in which the scattered light 10 due to the foreign matter 9 is received by the light receiver 13 and photoelectrically converted. In the step of calculating the foreign particle size,
As shown in FIG. 9B, the electric signals 18A to 18D are set so that the electric signal 18D having the maximum value comes to the position (A) so that the electric signals 18D → A, 18A → B, 18B →
Rearrange as C, 18C → D (rearrangement of electric signals).
【００７７】電気信号１８Ａ〜１８Ｄの総和と異物の粒
径との相関はポリスチレンラテックスからなる標準粒子
で予め調べてあり、各電気信号の総和から異物の粒径を
算出することができる。The correlation between the total sum of the electric signals 18A to 18D and the particle size of the foreign matter has been previously investigated with standard particles made of polystyrene latex, and the particle size of the foreign matter can be calculated from the total sum of the electric signals.
【００７８】次に、異物分類するステップに移行する。
電気信号は、図９（ｃ）に示すように最大値をＶ４＝
１．０として規格化する（規格化して電圧範囲で分
割）。図８の異物信号データテーブル３３には、予め各
種の既存異物から検出し、同様に最大値を１．０として
規格化した電気信号群（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ７）
が保存してある。異物からの電気信号は、異物信号デー
タテーブル３３の既存異物信号と類似度とが比較され
る。類似度Ｒは下記の式により既存の異物の電気信号
と比較し、異物分類を行う。Next, the process proceeds to the step of classifying foreign matter.
The maximum value of the electrical signal is V4 =
Normalize as 1.0 (normalize and divide by voltage range). In the foreign substance signal data table 33 of FIG. 8, electrical signal groups (P1, P2, P3, ..., P7) that have been previously detected from various existing foreign substances and are similarly standardized with the maximum value being 1.0.
Has been saved. The electrical signal from the foreign matter is compared with the existing foreign matter signal in the foreign matter signal data table 33 and the degree of similarity. The similarity R is compared with an existing electric signal of a foreign substance by the following equation to classify the foreign substance.
【００７９】 Ｒ＝（１／４）・Σ｛Ｖ１（θ）−Ｖ２（θ）｝2 ／｛Ｖ１（θ）・Ｖ２（θ）｝ …R = (1/4) · Σ {V1 (θ) −V2 (θ)} 2 / {V1 (θ) · V2 (θ)} ...
【００８０】例えば、異物信号データテーブル３３の中
の異物Ｐ５と比較した結果、Ｒ≦０．５が満たされれ
ば、異物９は既存の異物分類Ｐ５と同種と判定できる。
尚、異物信号データテーブル３３の中に、Ｒ≦０．５を
満たす既存異物データが複数個存在する場合には、類似
度Ｒの値が最小となる既存異物と類似であると判定す
る。既存の異物信号データテーブル３３の中にＲ≦０．
５を満たす類似信号をもつ既存異物が無い場合には、測
定異物の分類は新規の異物として、新たに異物信号デー
タテーブル３３に異物Ｐ９として付け加える。For example, as a result of comparison with the foreign substance P5 in the foreign substance signal data table 33, if R ≦ 0.5 is satisfied, it can be determined that the foreign substance 9 is the same type as the existing foreign substance classification P5.
When there are a plurality of existing foreign matter data satisfying R ≦ 0.5 in the foreign matter signal data table 33, it is determined that the foreign matter signal data 33 is similar to the existing foreign matter having the smallest value of the similarity R. In the existing foreign substance signal data table 33, R ≦ 0.
If there is no existing foreign matter having a similar signal that satisfies the condition 5, the foreign matter P9 is newly added to the foreign matter signal data table 33 as a new foreign matter.
【００８１】ここで、異物からの散乱光の受光位置は、
図７に示したように入射レーザ光軸の回りのθ＝０°，
９０°，１８０°，２７０°の９０°刻みの４箇所
（Ａ）〜（Ｄ）に分割しているが、例えば６０°刻みの
６箇所、或いは３０°刻みの１２箇所等、他の適当な角
度で分割してもよい。Here, the light receiving position of the scattered light from the foreign matter is
As shown in FIG. 7, θ = 0 ° around the incident laser optical axis,
It is divided into four parts (A) to (D) in 90 ° increments of 90 °, 180 °, and 270 °, but other suitable locations such as 6 places in 60 ° increments or 12 places in 30 ° increments. You may divide at an angle.
【００８２】ウエハー全面の異物の分類が終了すると、
方法の実施例１と同様に、異物マップを出力するステッ
プに移行し、異物粒径、異物位置座標（Ｘ，Ｙ）及び異
物分類記号が異物分類毎に決まった色又は記号でウエハ
ーマップ上に表示される（ステップＵ１３）。When the classification of foreign matters on the entire surface of the wafer is completed,
Similar to the first embodiment of the method, the process proceeds to the step of outputting the foreign matter map, and the foreign matter particle size, the foreign matter position coordinates (X, Y), and the foreign matter classification symbol are displayed on the wafer map in a color or symbol determined for each foreign matter classification. It is displayed (step U13).
【００８３】この方法の実施例２では、異物からの散乱
光の受光位置を限定するので、検査の時間短縮と、デー
タ量の減少による所要メモリ容量との低減が図れる利点
がある。In the second embodiment of this method, since the light receiving position of the scattered light from the foreign matter is limited, there is an advantage that the inspection time can be shortened and the required memory capacity can be reduced by reducing the data amount.
【００８４】（方法の実施例３）異物の分類方法の実施
例３として、装置の実施例１に示した表面異物検査装置
を用いた異物分類方法について述べる。この方法の実施
例１とは、異物を検出するステップ、異物からの散乱光
の強度分布関数を測定するステップ、異物粒径を算出す
るステップ、異物マップを出力するステップは同じであ
るが、類似度から異物分類するステップが異なる。異物
９からの電気信号１８は方法の実施例１と同様に信号処
理部３１に送られる。電気信号１８は、受光器の位置
（θ）に対応した電気信号Ｖ（θ）で表される。本実施
例３の異物分類するステップでは、電気信号１８の電圧
値を等間隔で４分割した電圧範囲（０〜Ｖ１，Ｖ１〜Ｖ
２，Ｖ２〜Ｖ３，Ｖ３〜Ｖ４）と受光位置の角度範囲
（０°〜９０°，９０°〜１８０°，１８０°〜２７０
°，２７０°〜３６０°）とを比較することにより、異
物を分類する。(Third Embodiment of Method) As a third embodiment of the foreign matter classification method, a foreign matter classification method using the surface foreign matter inspection apparatus shown in the first embodiment of the apparatus will be described. The steps of detecting foreign matter, measuring the intensity distribution function of scattered light from the foreign matter, calculating the particle diameter of the foreign matter, and outputting the foreign matter map are the same as those of the first embodiment of this method, but are similar. The step of classifying foreign matter differs depending on the degree. The electric signal 18 from the foreign material 9 is sent to the signal processing unit 31 as in the first embodiment of the method. The electric signal 18 is represented by an electric signal V (θ) corresponding to the position (θ) of the light receiver. In the foreign matter classification step of the third embodiment, the voltage value of the electric signal 18 is divided into four at equal intervals (0 to V1, V1 to V1).
2, V2 to V3, V3 to V4) and the angular range of the light receiving position (0 ° to 90 °, 90 ° to 180 °, 180 ° to 270)
, 270 ° -360 °) to classify the foreign matter.
【００８５】図１０に電気信号処理概念図の一例を示
す。図１０（ａ）に示す異物９からの電気信号１８の最
大値をθ＝０°の位置に来るように角度θを、 θ′＝θ−θｍａｘ （θ≧θｍａｘ） θ′＝θ−θｍａｘ＋３６０ （θ＜θｍａｘ） で変換し、図１０（ｂ）に示すように並べ換える。異物
粒径を算出するステップで、電気信号をθ＝０°からθ
＝３６０°まで積分することによって異物９の粒径を算
出する。次の異物分類するステップでは、電気信号の最
大値（θ＝０°）を１．０と規格化して電圧（Ｖ１＝
０．２５，Ｖ２＝０．５０，Ｖ３＝０．７５，Ｖ４＝
１．００）で電気信号を図１０（ｃ）に示したように４
分割する。異物の類似度は、電気信号が極小及び極大と
なる位置と電圧範囲とが一致するかどうかを比較するこ
とによって判定できる。電圧の極小値と極大値との角度
θで表した位置範囲（θ＝０°〜９０°，９０°〜１８
０°，１８０°〜２７０°，２７０°〜３６０°）と電
圧範囲（Ｖ０〜Ｖ１，Ｖ１〜Ｖ２，Ｖ２〜Ｖ３，Ｖ３〜
Ｖ４）が一致すれば、異物は類似していて同じと判定す
る。FIG. 10 shows an example of a conceptual diagram of electric signal processing. The angle θ is set so that the maximum value of the electric signal 18 from the foreign substance 9 shown in FIG. 10A is at the position of θ = 0 °, θ ′ = θ−θmax (θ ≧ θmax) θ ′ = θ−θmax + 360 ( Convert with θ <θmax) and rearrange as shown in FIG. In the step of calculating the particle size of the foreign matter, the electric signal is changed from θ = 0 °
The particle size of the foreign material 9 is calculated by integrating up to 360 °. In the next step of classifying the foreign matter, the maximum value (θ = 0 °) of the electric signal is normalized to 1.0 and the voltage (V1 =
0.25, V2 = 0.50, V3 = 0.75, V4 =
The electric signal at 1.00) is 4 as shown in FIG.
To divide. The degree of similarity of foreign matter can be determined by comparing whether the position where the electric signal has the minimum value and the maximum value matches the voltage range. Position range expressed by the angle θ between the minimum value and the maximum value of the voltage (θ = 0 ° to 90 °, 90 ° to 18
0 °, 180 ° -270 °, 270 ° -360 °) and voltage range (V0-V1, V1-V2, V2-V3, V3-
If V4) matches, it is determined that the foreign matter is similar and the same.
【００８６】既存の異物信号データテーブル３３の中に
類似信号が無い場合には、測定異物の分類は新規の異物
として、新たに異物信号データテーブル３３に異物Ｐ９
として付け加える。When there is no similar signal in the existing foreign matter signal data table 33, the foreign matter P9 is newly added to the foreign matter signal data table 33 by classifying the measured foreign matter as a new foreign matter.
Add as.
【００８７】このようにして、異物を分類するステップ
が終了すると、異物マップを出力するステップに移行す
る。異物に分類記号が付けられ、異物粒径、異物位置座
標（Ｘ，Ｙ）、異物分類記号をメモリ１２に記録する。
ウエハー全面の異物の検査が終了すると、異物の分類毎
に分類記号を付与して、異物粒径、異物分類記号を異物
分類毎に決まった色又は記号でウエハーマップ上に表示
する。When the step of classifying the foreign matters is completed in this way, the step moves to the step of outputting the foreign matter map. A classification symbol is attached to the foreign matter, and the foreign matter particle size, the foreign matter position coordinates (X, Y), and the foreign matter classification symbol are recorded in the memory 12.
When the inspection of the foreign matter on the entire surface of the wafer is completed, a classification symbol is given to each classification of the foreign matter, and the foreign matter particle size and the foreign matter classification symbol are displayed on the wafer map in a color or a symbol determined for each foreign matter classification.
【００８８】この方法の実施例３では、異物信号データ
が、電圧の極小値の角度θで表した位置範囲（θ＝０°
〜９０°，９０°〜１８０°，１８０°〜２７０°，２
７０°〜３６０°）と電圧の極小値の電圧範囲（Ｖ０〜
Ｖ１，Ｖ１〜Ｖ２，Ｖ２〜Ｖ３，Ｖ３〜Ｖ４）とだけで
メモリに保存し、異物信号データテーブル３３と類似度
の判定をするので、類似度の判定のスピード化に繋がる
とともに、メモリ容量の低減が図れる。In the third embodiment of this method, the foreign object signal data has a position range (θ = 0 °) represented by the angle θ of the minimum voltage value.
~ 90 °, 90 ° ~ 180 °, 180 ° ~ 270 °, 2
70 ° -360 °) and the minimum voltage range (V0-V0)
(V1, V1 to V2, V2 to V3, V3 to V4) only, and the similarity is determined with the foreign matter signal data table 33, which leads to speeding up the determination of the similarity and also to increase the memory capacity. It can be reduced.
【００８９】（方法の実施例４）次に、異物の分類方法
の実施例４を示す。方法の実施例１〜実施例３とは、異
物分類を行うステップが異なる。本実施例４では異物か
らの電気信号を規格化せずに、類似度を判定する。図１
１に実施例４における電気信号の処理フローの一例を示
す。実施例２と同様に、異物粒径を算出するステップで
は、散乱光信号を４箇所の受光器の位置から取った電気
信号（図１１（ａ）参照）を、図１１（ｂ）に示すよう
に、異物からの電気信号の最大値を第１の受光信号検出
位置（Ａ）の位置に受光信号を並べ換え、電気信号の総
和を異物粒径に換算する。(Fourth Embodiment of Method) Next, a fourth embodiment of the method for classifying foreign matter will be described. The steps of performing the foreign matter classification are different from those of the first to third embodiments of the method. In the fourth embodiment, the degree of similarity is determined without standardizing the electric signal from the foreign matter. FIG.
1 shows an example of the processing flow of the electric signal in the fourth embodiment. As in Example 2, in the step of calculating the particle size of the foreign matter, an electric signal (see FIG. 11A) obtained by taking scattered light signals from four positions of the light receiver is shown in FIG. 11B. Then, the maximum value of the electric signal from the foreign matter is rearranged at the position of the first light receiving signal detection position (A), and the total of the electric signals is converted into the particle diameter of the foreign matter.
【００９０】次に、異物分類するステップに移行する。
本実施例４では実施例１〜実施例３と異なり、異物から
の電気信号を電圧Ｖ１〜Ｖ４で分割した電圧範囲（０〜
Ｖ１，Ｖ１〜Ｖ２，Ｖ２〜Ｖ３，Ｖ３〜Ｖ４，Ｖ４〜）
と比較し、異物の分類を行う。Next, the process proceeds to the step of classifying foreign matter.
In the fourth embodiment, unlike the first to third embodiments, the voltage range (0 to 0) obtained by dividing the electric signal from the foreign matter by the voltages V1 to V4 is used.
V1, V1-V2, V2-V3, V3-V4, V4-)
Compare with and classify the foreign matter.
【００９１】次に、本実施例４における異物分類のステ
ップの詳細を述べる。異物からの電気信号（１８Ａ，１
８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ）は、下記の表２に示す既存の異
物信号データテーブル３３の異物信号（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，…，Ｐ８）と比較される。Next, the details of the steps of foreign matter classification in the fourth embodiment will be described. Electrical signal from foreign matter (18A, 1
8B, 18C, 18D) are foreign matter signals (P1, P2, P) of the existing foreign matter signal data table 33 shown in Table 2 below.
3, ..., P8).
【００９２】[0092]
【表２】 [Table 2]
【００９３】既存の異物信号（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，
Ｐ８）についても、電気信号の最大値を第１の受光信号
検出位置（Ａ）の位置に来るように並べ換えてある。Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ８の順序で電圧範囲の比較を行
う。Existing foreign matter signals (P1, P2, P3, ...,
Also in P8), the maximum value of the electric signal is rearranged so as to come to the position of the first received light signal detection position (A). P
The voltage ranges are compared in the order of 1, P2, P3, ..., P8.
【００９４】例えば、本実施例の場合、既存の異物信号
データテーブル３３（表２参照）の異物信号（Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，…，Ｐ８）のうち、異物信号Ｐ６の電圧（Ｖ
３−Ｖ４，Ｖ２−Ｖ３，Ｖ１−Ｖ２，Ｖ３−Ｖ４）と比
較の結果、電圧範囲が一致する。従って、既存の信号群
の異物分類Ｐ６と判定される。既存の異物信号データテ
ーブル３３の中に類似信号がない場合には、測定異物
は、新規の異物Ｐ９として、異物信号データテーブルに
分類記号が付け加えられ、メモリ１２に記録される。For example, in the case of this embodiment, the foreign matter signals (P1, P1) of the existing foreign matter signal data table 33 (see Table 2) are used.
2, P3, ..., P8), the voltage (V
3-V4, V2-V3, V1-V2, V3-V4), the result is that the voltage ranges match. Therefore, it is determined to be the foreign matter classification P6 of the existing signal group. If there is no similar signal in the existing foreign substance signal data table 33, the measured foreign substance is added as a new foreign substance P9 to the foreign substance signal data table with a classification symbol and recorded in the memory 12.
【００９５】このようにして、ウエハー全面の異物の検
査が終了すると、異物マップを出力するステップに移行
する。異物の分類毎に分類記号を付与して、異物粒径、
異物分類記号を異物分類毎に決まった色又は記号でウエ
ハーマップ上に表示する。When the inspection of foreign matter on the entire surface of the wafer is completed in this way, the process proceeds to the step of outputting a foreign matter map. By assigning a classification symbol to each foreign matter classification, the foreign matter particle size,
The foreign matter classification symbol is displayed on the wafer map in a color or symbol determined for each foreign matter classification.
【００９６】本実施例４では、電気信号１８を規格化し
ないで類似度を比較するので、実施例１ないし実施例３
よりも、精度良く類似度が判定できる。In the fourth embodiment, the similarity is compared without standardizing the electric signal 18, so that the first to third embodiments are performed.
Than that, the degree of similarity can be determined more accurately.
【００９７】[0097]
【発明の効果】以上のように、請求項１〜３の発明によ
ると、レーザ散乱光の強度分布の類似度を算出できるデ
ータ処理機能を有するレーザ散乱型表面異物検査装置
が、また請求項４〜７の発明によると、前記レーザ散乱
型表面異物検査装置を用いた異物の分類方法がそれぞれ
得られる。そして、これら発明によれば、異物の自動分
類が可能になったことにより、プロセス途中のウエハー
を本発明の表面異物検査装置で異物検査し、既存の異物
データテーブルと比較すれば、付着していた異物がどの
装置で発生した異物か、またどの装置で発生した異物が
多いかが、ウエハーの検査後直ちに判明する。従って、
特定装置で発生した異物が多いことが判れば、直ちに後
続のロットの処理を中止して、装置の異物の低減を図る
ことも可能になる。最終的に、ＤＲＡＭ等の場合には、
フェイルビットマップの不良箇所と比較することによ
り、特定の装置で発生した異物がどのような不良を引き
起こしているか等の判定も迅速にすることが可能にな
る。従って、デバイスの不良をなくすには、製造装置の
うちどの装置の異物の低減を行うことが必要かが明確に
なり、デバイスの歩留り向上対策が効率的に図れる。As described above, according to the first to third aspects of the present invention, there is provided a laser scattering type surface foreign matter inspection apparatus having a data processing function capable of calculating the degree of similarity in intensity distribution of laser scattered light. According to the inventions of (7) to (7), there are obtained methods of classifying foreign matters using the laser scattering type surface foreign matter inspection apparatus. Further, according to these inventions, since the foreign substances can be automatically classified, the wafer in the process is subjected to the foreign substance inspection by the surface foreign substance inspection device and compared with the existing foreign substance data table. It is immediately known after the inspection of the wafer whether the foreign matter is generated in which apparatus, and which apparatus is most likely to generate the foreign matter. Therefore,
If it is determined that a large amount of foreign matter has occurred in the specific device, it is possible to immediately stop the processing of the subsequent lot and reduce the foreign matter in the device. Finally, in the case of DRAM etc.,
By comparing with the defective portion of the fail bit map, it becomes possible to quickly determine what kind of defect the foreign material generated in the specific device causes. Therefore, it becomes clear which of the manufacturing apparatuses needs to reduce the foreign matter in order to eliminate device defects, and the device yield improvement measures can be efficiently taken.
【図１】実施例１における表面異物検査装置の概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram of a surface foreign matter inspection apparatus according to a first embodiment.
【図２】実施例２における表面異物検査装置の概略図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram of a surface foreign matter inspection apparatus according to a second embodiment.
【図３】実施例３における表面異物検査装置の概略図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram of a surface foreign matter inspection apparatus according to a third embodiment.
【図４】方法の実施例１における信号処理のフローチャ
ート図である。FIG. 4 is a flowchart of signal processing according to the first embodiment of the method.
【図５】方法の実施例１における異物分類の説明のため
の電気信号処理の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of electric signal processing for explaining foreign matter classification in Example 1 of the method.
【図６】方法の実施例１における異物マップ出力例を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a foreign matter map output in the first embodiment of the method.
【図７】方法の実施例２における表面異物分類方法の概
略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a surface foreign matter classification method according to a second embodiment of the method.
【図８】方法の実施例２における信号処理のフローチャ
ート図である。FIG. 8 is a flowchart of signal processing according to the second embodiment of the method.
【図９】方法の実施例２における異物分類の説明のため
の電気信号処理の概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram of electric signal processing for explaining foreign matter classification in Example 2 of the method.
【図１０】方法の実施例３における異物分類の説明のた
めの電気信号処理の概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of electric signal processing for explaining foreign matter classification in Example 3 of the method.
【図１１】方法の実施例４における異物分類の説明のた
めの電気信号処理の概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram of electric signal processing for explaining foreign matter classification in Example 4 of the method.
【図１２】従来の表面異物検査装置の概略図である。FIG. 12 is a schematic view of a conventional surface foreign matter inspection device.
【図１３】従来の表面異物検査装置の信号処理のフロー
チャート図である。FIG. 13 is a flowchart of signal processing of a conventional surface foreign matter inspection apparatus.
１ Ｘ−Ｙステージ ２ ウエハー ３ Ａｒレーザ ４ 入射レーザ光 ５ ビームエキスパンダ ６ ミラー ７ 集光レンズ ８ 受光器 ９ 異物 １０ 散乱光 １１ 光電子増倍管 １２ メモリ １３ 受光器群 １４ 光電子増倍管群 １５ Ｘ−Ｙステージ制御系 １６ Ｘ方向駆動用モータ １７ Ｙ方向駆動用モータ １８ 受光信号 １９ 基準信号 ２０ 波高弁別器 ２１ 光学顕微鏡 ３１ 信号処理部 ５１ 回転基盤 ５２ 回転基盤駆動用モータ ５３ 回転基盤制御系 ５４ 受光器駆動系 ５５ 受光器駆動制御系 1 XY Stage 2 Wafer 3 Ar Laser 4 Incident Laser Light 5 Beam Expander 6 Mirror 7 Condenser Lens 8 Photoreceptor 9 Foreign Material 10 Scattered Light 11 Photomultiplier Tube 12 Memory 13 Photoreceptor Group 14 Photomultiplier Tube Group 15 XY stage control system 16 X-direction drive motor 17 Y-direction drive motor 18 Received light signal 19 Reference signal 20 Wave height discriminator 21 Optical microscope 31 Signal processing unit 51 Rotation base 52 Motor for rotation base drive 53 Rotation base control system 54 Optical receiver drive system 55 Optical receiver drive control system
Claims (7)
の散乱光により異物を検査するようにしたレーザ散乱方
式の表面異物検査装置において、 被検査物の表面への入射レーザ光軸の回りに回転し、か
つ異物散乱光を受光して電気信号を出力する受光手段
と、 前記受光手段の回転位置に対応した異物散乱光による電
気信号を処理して異物を検出する信号処理部とを備えた
ことを特徴とする表面異物検査装置。1. A laser scattering type surface foreign matter inspection apparatus for irradiating a surface of an object to be inspected with a laser beam and inspecting the foreign matter by the scattered light, comprising: A light receiving unit that rotates around and receives the foreign substance scattered light to output an electric signal, and a signal processing unit that processes the electric signal by the foreign substance scattered light corresponding to the rotation position of the light receiving unit to detect the foreign substance. A surface foreign matter inspection device characterized by being provided.
の散乱光により異物を検査するようにしたレーザ散乱方
式の表面異物検査装置において、 被検査物の表面への入射レーザ光軸の回りに等角度間隔
に配置され、かつ各々異物散乱光を受光して電気信号を
出力する複数個の受光手段と、 前記複数個の受光手段からの複数個の電気信号を個別に
信号処理して異物を検出する信号処理部とを備えたこと
を特徴とする表面異物検査装置。2. A laser scattering type surface foreign matter inspection apparatus which irradiates a surface of an object to be inspected with a laser beam and inspects the foreign matter by the scattered light, wherein A plurality of light receiving means that are arranged at equal angular intervals and that receive foreign matter scattered light and output an electrical signal, and individually process a plurality of electrical signals from the plurality of light receiving means. A surface foreign matter inspection apparatus comprising: a signal processing unit that detects a foreign matter.
の散乱光により異物を検査するようにしたレーザ散乱方
式の表面異物検査装置において、 被検出物を載置して互いに直交する２方向に移動可能な
Ｘ−Ｙステージと、 前記Ｘ−Ｙステージを被検査物の表面への入射レーザ光
軸の回りに回転させる回転基盤と、 前記回転基盤の回転位置に対応した異物散乱光を受光し
て電気信号を出力する受光手段と、 前記受光手段からの異物散乱光による電気信号を処理し
て異物を検出する信号処理部とを備えたことを特徴とす
る表面異物検査装置。3. A laser-scattering type surface foreign matter inspection apparatus which irradiates a surface of an object to be inspected with a laser beam and inspects the foreign matter by the scattered light, wherein the object to be inspected is placed orthogonal to each other. A movable XY stage, a rotary base that rotates the XY stage around an incident laser optical axis on the surface of the object to be inspected, and a foreign object scattered light corresponding to the rotational position of the rotary base. A surface foreign matter inspection apparatus comprising: a light receiving unit that receives light and outputs an electric signal; and a signal processing unit that processes an electric signal generated by the foreign substance scattered light from the light receiving unit and detects a foreign matter.
る異物からの散乱光を受光手段によりその回転位置に対
応する電気信号に変換するステップと、 前記電気信号を最大電気信号を基準に並べ換えるステッ
プと、 前記最大電気信号に対して規格化するステップと、 前記最大電気信号の予め設定されている既存の異物デー
タテーブルの電気信号との類似度を判定するステップと
を有していて、異物を分類することを特徴とする表面異
物分類方法。4. A step of converting scattered light from a foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus according to claim 1 into an electric signal corresponding to a rotational position of the light receiving means, and rearranging the electric signal with a maximum electric signal as a reference. A step of normalizing the maximum electric signal, and a step of determining the degree of similarity between the maximum electric signal and an electric signal of an existing foreign object data table set in advance, A method for classifying foreign matter on a surface, characterized by classifying.
る異物からの散乱光を受光手段によりその特定の回転位
置で電気信号に変換するステップと、 前記電気信号を最大電気信号を基準に並べ換えるステッ
プと、 前記最大電気信号に対して規格化するステップと、 前記最大電気信号の予め設定されている既存の異物デー
タテーブルの電気信号との類似度を判定するステップと
を有していて、異物を分類することを特徴とする表面異
物分類方法。5. A step of converting scattered light from a foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus according to claim 1 into an electric signal at a specific rotational position by a light receiving means, and rearranging the electric signal with a maximum electric signal as a reference. A step of normalizing the maximum electric signal, and a step of determining the degree of similarity between the maximum electric signal and an electric signal of an existing foreign object data table set in advance, A method for classifying foreign matter on a surface, characterized by classifying.
る異物からの散乱光を受光手段によりその特定の回転位
置で電気信号に変換するステップと、 前記電気信号を最大電気信号を基準に並べ換えるステッ
プと、 前記最大電気信号に対して規格化するステップと、 電気信号を電圧範囲で分割するステップと、 前記最大電気信号の予め設定されている既存の異物デー
タテーブルの電気信号との類似度を判定するステップと
を有していて、異物を分類することを特徴とする表面異
物分類方法。6. A step of converting scattered light from a foreign matter in the surface foreign matter inspection apparatus according to claim 1 into an electric signal at a specific rotation position by a light receiving means, and rearranging the electric signal with a maximum electric signal as a reference. A step of normalizing the maximum electric signal, a step of dividing the electric signal by a voltage range, and a similarity between the maximum electric signal and an electric signal of an existing foreign object data table set in advance. A method for classifying a surface foreign matter, which comprises: determining a foreign matter.
の散乱光により異物を検査して分類する方法であって、 空間的に分割して設置された複数個の受光手段の異物か
らの散乱光による電気信号を規格化した後に電圧範囲で
分割して、前記電気信号を分類し、 既存の異物データテーブルの電圧範囲で分割して分類し
た異物電気信号群と前記電気信号との類似度を判定し
て、異物を分類することを特徴とする表面異物分類方
法。7. A method of irradiating a surface of an object to be inspected with a laser beam and inspecting the foreign matter by the scattered light to classify the same, wherein the foreign matter of a plurality of light receiving means spatially divided is installed. After the electric signal due to the scattered light is standardized, it is divided by the voltage range, the electric signal is classified, and the foreign electric signal group and the electric signal are classified by dividing the electric signal by the voltage range of the existing foreign material data table. A method for classifying foreign matter on the surface, characterized by classifying foreign matter according to the degree of judgment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP239595A JPH08189896A (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Surface foreign matter inspecting device and surface foreign matter classifying method using the inspecting device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP239595A JPH08189896A (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Surface foreign matter inspecting device and surface foreign matter classifying method using the inspecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189896A true JPH08189896A (en) | 1996-07-23 |
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ID=11528060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP239595A Withdrawn JPH08189896A (en) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | Surface foreign matter inspecting device and surface foreign matter classifying method using the inspecting device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08189896A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002090312A (en) * | 2000-09-21 | 2002-03-27 | Hitachi Ltd | Defect analysis system |
| JP2009229155A (en) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Nikon Corp | Substrate inspection apparatus, and manufacturing method of substrate for mask |
| JP2010014635A (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Hitachi High-Technologies Corp | Defect inspection method and apparatus |
| JP2012019224A (en) * | 1998-06-25 | 2012-01-26 | Applied Materials Inc | Wafer defect classification |
| US8260557B2 (en) | 2008-03-06 | 2012-09-04 | Tokyo Electron Limited | System and method for detecting particle generation source, and storage medium therefor |
| JP2014055799A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Hitachi High-Technologies Corp | Optical surface defect inspection device and optical surface defect inspection method |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP239595A patent/JPH08189896A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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