JPH08271437A - Method and equipment for inspecting foreign matter - Google Patents

Method and equipment for inspecting foreign matter

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JPH08271437A
JPH08271437A JP7260495A JP7260495A JPH08271437A JP H08271437 A JPH08271437 A JP H08271437A JP 7260495 A JP7260495 A JP 7260495A JP 7260495 A JP7260495 A JP 7260495A JP H08271437 A JPH08271437 A JP H08271437A
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optical system
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light
foreign matter
linear
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稔 野口
Hidetoshi Nishiyama
英利 西山
Yoshihisa Sakai
恵寿 酒井
Hiroshi Morioka
洋 森岡
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Abstract

PURPOSE: To detect a foreign matter with high sensitivity by subjecting the source light to shading correction so that the illumination intensity will be substantially constant in the accurate linear direction thereby preventing erroneous detection owing to the mismatch in the intensity of detection signal in the chip comparison process. CONSTITUTION: A shading correction optical system, i.e., an illumination optical system 31, employs a shading correction plate 231 which is inserted into the optical path in front or rear of a cylindrical lens 34 where the luminous flux is high. In the following chip comparison process, a chip pattern is irradiated with a light beam and a diffraction pattern is detected. Corresponding points of adjacent chips are determined and an image data detected by a linear image sensor 40 is stored in a memory 189. The corresponding points are compared sequentially by a comparison means 190 thus realizing comparison inspection. Although a memory 189 requires a capacity for temporarily storing the acquired image data, no mechanism section is required thus realizing a highly reliable system.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、TFT
基板等の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及び
CVD装置、パターンを形成するドライエッチング装
置、レジスト塗布装置、露光装置等様々なプロセス処理
装置を用いて半導体、TFT等を量産する際、様々なプ
ロセス処理装置において、簡素な構成により、半導体ウ
エハ、TFT基板等の繰返しチップが形成された試料上
に付着した異物を検査することができるようにした異物
検査方法及びその装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor wafer, a TFT
When mass-producing semiconductors, TFTs, etc. using various process processing devices such as a sputtering device and a CVD device for forming a film on a semiconductor substrate such as a substrate, a dry etching device for forming a pattern, a resist coating device, an exposure device, etc. In another process processing apparatus, it is possible to inspect a foreign matter adhered on a sample on which repetitive chips such as a semiconductor wafer and a TFT substrate are formed with a simple structure, and a foreign matter inspection method and apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記異物検査方法及びその装置に関する
従来技術としては、特開平5−218163号公報及び
特開平3−44054号公報が知られている。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Laid-Open No. 5-218163 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-44054 are known as conventional techniques relating to the above-mentioned foreign matter inspection method and apparatus.

【0003】[0003]

【発明が解決しよとする課題】しかしながら、照明光学
系および検出光学系を備えた検査ヘッドの構成を簡素化
し、チップ比較処理によって試料上に形成された繰返し
チップパターンの影響を受けることなく、試料上に付着
した異物を高感度で検出するという課題に対しては充分
考慮されていなかった。
However, the structure of the inspection head provided with the illumination optical system and the detection optical system is simplified, and the chip comparison process does not affect the repeated chip pattern formed on the sample. The problem of detecting foreign matter adhering to the sample with high sensitivity has not been sufficiently considered.

【0004】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
試料上に斜め方向から直線状に集光して照射する照明光
の照明強度を一様にして、隣接したチップから検出され
る回折光の強度を同じようにしてチップ比較処理によっ
て異物を高感度で検査できるようにした異物検査方法及
びその装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems.
Higher sensitivity to foreign matter by chip comparison processing by uniformizing the illumination intensity of the illumination light that is linearly focused and irradiated on the sample in the same direction and making the intensity of the diffracted light detected from the adjacent chips the same. (EN) Provided are a foreign matter inspection method and an apparatus therefor which can be inspected.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光源から照射された光の強度分布に対し
て複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板
により直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布にして直線状
の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正して
集光光学系により繰返しチップが形成された試料上に斜
め方向から前記直線状に集光して照射し、この照射され
た試料上からの散乱反射光を検出光学系で集光してリニ
アイメージセンサで受光して信号に変換し、これら変換
された信号を繰り返すチップ間で比較して不一致により
試料上の異物として検査することを特徴とする異物検査
方法である。また本発明は、光源から照射された光の強
度分布に対して複数の曲線状透過部を形成したシェーデ
ィング補正板により直線状の幅方向にガウス分布で集光
すると共に直線状の長手方向に照明強度がほぼ一様にな
るように補正して集光光学系により繰返しチップが形成
された試料上に斜め方向から前記直線状に集光して照射
し、この照射された試料上からの散乱反射光を検出光学
系で集光してリニアイメージセンサで受光して信号に変
換し、これら変換された信号を繰り返すチップ間で比較
して不一致により試料上の異物として検査することを特
徴とする異物検査方法である。また本発明は、光源から
照射された光の強度分布に対して複数の曲線状透過部を
形成したシェーディング補正板により直線状の幅方向に
ほぼ同じ位相分布にして直線状の長手方向に照明強度が
ほぼ一様になるように補正して集光光学系により繰返し
チップが形成された試料上に斜め方向から前記直線状に
集光して照射し、この照射された試料上からの散乱反射
光を検出光学系で集光して少なくとも試料上から発生す
る少なくとも0次回折光を遮光する空間フィルタを通し
て得られる散乱反射光をリニアイメージセンサで受光し
て信号に変換し、この変換された信号を繰り返すチップ
間で比較して不一致により試料上の異物として検査する
ことを特徴とする異物検査方法である。また本発明は、
光源から照射された光の強度分布に対して複数の曲線状
透過部を形成したシェーディング補正板により直線状の
幅方向にガウス分布で集光すると共に直線状の長手方向
に照明強度がほぼ一様になるように補正して集光光学系
により繰返しチップが形成された試料上に斜め方向から
前記直線状に集光して照射し、この照射された試料上か
らの散乱反射光を検出光学系で集光して少なくとも試料
上から発生する少なくとも0次回折光を遮光する空間フ
ィルタを通して得られる散乱反射光をリニアイメージセ
ンサで受光して信号に変換し、この変換された信号を繰
り返すチップ間で比較して不一致により試料上の異物と
して検査することを特徴とする異物検査方法である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a linear width by a shading correction plate having a plurality of curved transmission parts for the intensity distribution of light emitted from a light source. Direction is adjusted so that the illumination intensity is almost uniform in the linear longitudinal direction, and the light is condensed linearly from the oblique direction onto the sample on which the chips are repeatedly formed by the condensing optical system. Then, the scattered reflected light from the irradiated sample is collected by the detection optical system, received by the linear image sensor and converted into a signal, and these converted signals are compared between repeating chips. The foreign matter inspection method is characterized by inspecting as a foreign matter on a sample due to a mismatch. Further, according to the present invention, with respect to the intensity distribution of the light emitted from the light source, a shading correction plate formed with a plurality of curved transmission portions collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates a linear longitudinal direction. The intensity is corrected so that it becomes almost uniform, and the light is collected and irradiated linearly on the sample on which chips are repeatedly formed by the condensing optical system from an oblique direction, and the scattered reflection from the irradiated sample Foreign matter characterized by condensing light with a detection optical system, receiving it with a linear image sensor, converting it to a signal, comparing these converted signals between repeating chips, and inspecting as a foreign matter on the sample due to mismatch It is an inspection method. Further, according to the present invention, with respect to the intensity distribution of the light emitted from the light source, a shading correction plate having a plurality of curved transmission portions forms almost the same phase distribution in the linear width direction and the illumination intensity in the linear longitudinal direction. The light reflected and scattered from the irradiated sample is radiated by converging the sample linearly on the sample on which the chips are repeatedly formed by correcting the light so that it becomes almost uniform. The scattered light reflected by the linear image sensor is received by the linear image sensor after being collected by the detection optical system and passed through the spatial filter that shields at least the 0th-order diffracted light generated from the sample, and the converted signal is repeated. It is a foreign matter inspection method characterized by comparing chips and inspecting them as foreign matter on a sample if they do not match. The present invention also provides
A shading correction plate that forms a plurality of curved transmission parts for the intensity distribution of the light emitted from the light source collects a Gaussian distribution in the linear width direction and the illumination intensity is almost uniform in the linear longitudinal direction. The light is scattered and reflected from the irradiated sample by irradiating the sample on which the chips are repeatedly formed by the converging optical system after converging the light in a straight line. The linear image sensor receives scattered reflected light obtained through a spatial filter that collects at least the 0th-order diffracted light generated from at least the sample, converts it into a signal, and compares the converted signal between chips that repeat. Then, the foreign matter inspection method is characterized by inspecting as a foreign matter on the sample due to the mismatch.

【0006】また本発明は、光源から照射された光の強
度分布に対して複数の曲線状透過部を形成したシェーデ
ィング補正板により直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布
にして直線状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるよ
うに補正して集光光学系により繰返しチップが形成され
た試料上に斜め方向から前記直線状に集光して照射する
照明光学系と、該照明光学系で照射された試料上からの
散乱反射光を集光してリニアイメージセンサで受光して
信号に変換する検出光学系と、該検出光学系のリニアイ
メージセンサから変換された信号を繰り返すチップ間で
比較して不一致により試料上の異物として検査するチッ
プ間比較手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置
である。また本発明は、光源から照射された光の強度分
布に対して複数の曲線状透過部を形成したシェーディン
グ補正板により直線状の幅方向にガウス分布で集光する
と共に直線状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるよ
うに補正して集光光学系により繰返しチップが形成され
た試料上に斜め方向から前記直線状に集光して照射する
照明光学系と、該照明光学系で照射された試料上からの
散乱反射光を集光してリニアイメージセンサで受光して
信号に変換する検出光学系と、該検出光学系のリニアイ
メージセンサから変換された信号を繰り返すチップ間で
比較して不一致により試料上の異物として検査するチッ
プ間比較手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置
である。また本発明は、光源から照射された光の強度分
布に対して複数の曲線状透過部を形成したシェーディン
グ補正板により直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布にし
て直線状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように
補正して集光光学系により繰返しチップが形成された試
料上に斜め方向から前記直線状に集光して照射する照明
光学系と、該照明光学系で照射された試料上からの散乱
反射光を集光して少なくとも試料上から発生する少なく
とも0次回折光を遮光する空間フィルタを通して得られ
る散乱反射光をリニアイメージセンサで受光して信号に
変換する検出光学系と、該検出光学系のリニアイメージ
センサから変換された信号を繰り返すチップ間で比較し
て不一致により試料上の異物として検査するチップ間比
較手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置であ
る。また本発明は、光源から照射された光の強度分布に
対して複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補
正板により直線状の幅方向にガウス分布で集光すると共
に直線状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように
補正して集光光学系により繰返しチップが形成された試
料上に斜め方向から前記直線状に集光して照射する照明
光学系と、該照明光学系で照射された試料上からの散乱
反射光を集光して少なくとも試料上から発生する少なく
とも0次回折光を遮光する空間フィルタを通して得られ
る散乱反射光をリニアイメージセンサで受光して信号に
変換する検出光学系と、該検出光学系のリニアイメージ
センサから変換された信号を繰り返すチップ間で比較し
て不一致により試料上の異物として検査するチップ間比
較手段とを備えたことを特徴とする異物検査装置であ
る。
Further, according to the present invention, a shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to the intensity distribution of the light emitted from the light source makes the phase distribution substantially the same in the linear width direction and the linear longitudinal direction. An illumination optical system that illuminates and linearly collects and irradiates a sample on which chips are repeatedly formed by a condensing optical system with the illumination intensity corrected to be substantially uniform. Between the detection optical system that collects the scattered reflected light from the sample irradiated with the light and receives it with the linear image sensor and converts it into a signal, and the chip that repeats the signal converted from the linear image sensor of the detection optical system. A foreign matter inspection apparatus comprising inter-chip comparison means for comparing and inspecting as foreign matter on a sample if they do not match. Further, according to the present invention, with respect to the intensity distribution of the light emitted from the light source, a shading correction plate formed with a plurality of curved transmission portions collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates a linear longitudinal direction. An illumination optical system that illuminates the sample on which a chip is repeatedly formed by correcting the intensity so that the intensity is almost uniform and then collects and irradiates the sample linearly from the oblique direction. Comparison is made between a detection optical system that collects scattered reflected light from the sample and receives it with a linear image sensor and converts it into a signal, and a chip that repeats the signal converted from the linear image sensor of the detection optical system. And an inter-chip comparison unit that inspects as foreign matter on the sample due to mismatch. Further, according to the present invention, with respect to the intensity distribution of the light emitted from the light source, a shading correction plate having a plurality of curved transmission portions forms almost the same phase distribution in the linear width direction and the illumination intensity in the linear longitudinal direction. Is corrected so as to be substantially uniform, and is repeatedly condensed by the condensing optical system onto the sample on which the chips are formed. And a detection optical system for collecting scattered reflected light from the sample and receiving the scattered reflected light obtained by a linear image sensor through a spatial filter that shields at least the 0th-order diffracted light generated from at least the sample and a signal. And a chip comparison means for comparing the signals converted from the linear image sensor of the detection optical system between repeating chips and inspecting them as foreign matter on the sample due to mismatch. Is a foreign substance inspection apparatus according to. Further, according to the present invention, with respect to the intensity distribution of the light emitted from the light source, a shading correction plate formed with a plurality of curved transmission portions collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates a linear longitudinal direction. An illumination optical system that illuminates the sample on which a chip is repeatedly formed by correcting the intensity so that the intensity is almost uniform and then collects and irradiates the sample linearly from the oblique direction. Optical system for collecting scattered reflected light from the sample and passing through a spatial filter that shields at least 0th order diffracted light generated from at least the sample by a linear image sensor to convert it into a signal And a chip-to-chip comparison means for comparing the signals converted by the linear image sensor of the detection optical system between repeating chips and inspecting them as foreign matter on the sample due to a mismatch. A foreign matter inspection apparatus characterized.

【0007】また本発明は、前記異物検査装置におい
て、前記照明光学系のシェーディング補正板における複
数の曲線状透過部の各々を、曲線状の開口で形成したこ
とを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that, in the foreign matter inspection device, each of the plurality of curved transmission parts in the shading correction plate of the illumination optical system is formed by a curved opening.

【0008】[0008]

【作用】前記構成により、試料上に斜め方向から直線状
に集光して照射する照明光の照明強度を一様にして、隣
接したチップから検出される回折光の強度を同じように
してチップ比較処理によって異物を高感度で検査するこ
とができる。特に照明光学系におけるシェーディング補
正板として、前記少なくとも直線状方向に周辺部に対し
て中央部の透過面積を減少させた曲線状の透過部分(開
口)を直線状の幅方向に複数有することで、各位相を有
する光束を平均的に通過することになり、結果的に直線
状の幅方向(y軸)上の各点に、ほぼ同じ位相分布の光
束が到達してガウス分布の集光が可能となる。その結
果、直線状の幅方向(y軸)上の各点で最も集光する高
さ(z軸上の位置)が同じとなり(焦点位置が同じとな
り)、正確な直線状の長手方向(x軸方向)についてほ
ぼ一様な照明強度をもったシェーディング補正が可能と
なり、チップ比較処理において検出信号強度の不一致に
よる誤検出を防止して異物を高感度で検査することがで
きる。
With the above structure, the illumination intensity of the illumination light that is linearly condensed and irradiated onto the sample in an oblique direction is made uniform, and the intensity of the diffracted light detected from the adjacent chips is made the same. Foreign substances can be inspected with high sensitivity by the comparison process. Particularly, as the shading correction plate in the illumination optical system, by having a plurality of curved transmissive portions (openings) in the linear width direction in which the transmissive area of the central portion is reduced with respect to the peripheral portion in the at least linear direction, Light fluxes with each phase will pass through on average, and as a result, light fluxes with almost the same phase distribution will reach each point in the linear width direction (y-axis) and it will be possible to collect a Gaussian distribution. Becomes As a result, the heights at which light is most condensed (positions on the z axis) at the respective points in the linear width direction (y axis) are the same (the focus positions are the same), and the accurate linear longitudinal direction (x It is possible to perform shading correction with substantially uniform illumination intensity in the axial direction), prevent erroneous detection due to mismatch of detection signal intensities in the chip comparison process, and inspect foreign matter with high sensitivity.

【0009】また、前記シェーディング補正板は安価に
製造することができ、その結果異物検査ヘッド全体につ
いても、大幅な原価低減を図ることができる。
Further, the shading correction plate can be manufactured at low cost, and as a result, the cost of the entire foreign matter inspection head can be significantly reduced.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明
する。
Embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

【0011】まず、第1の実施例について図1〜図5を
参照して説明する。プロセス処理装置としては、代表的
なものとして、ワーク4に対して絶縁膜等の薄膜を成膜
するCVD装置、ワーク4に対して金属薄膜等を成膜す
るスパッタ装置、成膜された金属薄膜等に対してエッチ
ング処理して回路パターンを形成するエッチング処理装
置がある。図1は、前記プロセス処理装置において、異
物検査装置を搭載した模式図を示したものである。本装
置は、プロセス処理室7、ローダ或いはアンローダ付の
ようなワーク供給用ステーション(供給ステーション
(ローダ)8a、回収ステーション(アンローダ))8
a,8bが1つ或いは複数あり、それに検出ヘッド1a
と、走査ステージ1bと、ワーク4を搭載して少なくと
も回転Θ方向に回転位置決め(回転補正)するθステー
ジ3(なお、θステージ3は、リニアイメージセンサで
検出される画像信号を電気的に回転補正することができ
るので、必ずしも必要でない。)とを搭載し、これら走
査ステージ1b及びΘステージ3を駆動制御する検査制
御装置11及びデータ処理部(CPU)9を備えた異物
検査装置1を設置して構成したものである。ワーク(ウ
エハ)4を、ワーク供給ステーション8a,8bからハ
ンドリングするロボット機構5によりバッファチャンバ
6を介してプロセス処理室7へ搬送する前に、異物検査
装置1によりワーク4への異物等の付着状態の計測を行
ない、プロセス処理室7へワーク4を、ハンドリングす
るロボット機構5によりバッファチャンバ6を介してプ
ロセス処理室7へ搬送する。このとき、異物検査装置1
のデータ処理部(CPU)9は、異物等の計測結果を算
出してその値が管理規格値Mpを越えている場合には、
プロセス処理室7でのプロセス処理をしないように、プ
ロセス処理装置を制御する制御装置10へアラーム信号
を送信してハンドリングするロボット機構5を制御して
ワーク供給用ステーション8a,8bに戻す等の方法を
取ることも可能である。このようにすることで、プロセ
ス処理室7におけるワークの不良の作り込みを少なくで
き、しかもプロセス処理装置としての稼働率も向上させ
ることができる。一方、プロセス処理室7へ搬送された
ワーク4は、プロセス処理室7において成膜処理、また
はエッチング処理が行われる。次に処理されたワーク4
を、ハンドリングするロボット機構5によってワーク供
給用ステーション8a,8bに戻す際に、プロセス処理
後のワーク4を異物検査装置1によりワーク4への異物
等の付着状態の計測を行ない、その後ワーク4をハンド
リングするロボット機構5によりワーク供給用ステーシ
ョン8a,8bに収納する。このとき、計測されたワー
ク4への異物等の付着状態の結果は、図2に示すデータ
処理部9のCPU9a等で処理され、データベースとし
てメモリ9b又はハードディスク(図示せず)に保存さ
れる。そしてデータ処理部9のCPU9aは、データベ
ースとしてメモリ9b又はハードディスク(図示せず)
に保存されたプロセス処理室7へ供給する前(プロセス
処理前)にワーク上への異物等の付着状態を示す処理前
の異物マップとプロセス処理室7から処理されて排出さ
れたとき(プロセス処理後)にワーク上への異物等の付
着状態を示す処理後の異物マップとの間において異物数
或いは異物検出位置との比較処理を行ない、プロセス処
理室7におけるプロセス処理においてワーク上への異物
等の付着状態を示す処理による増加異物マップ(増加異
物数及びその位置)をモニタ9e或いはプリンタ9fに
表示させる。(このように処理後の異物マップから処理
前の異物マップとの差をとることについては、特開平2
−170279号公報に記載されている。)このように
してプロセス処理装置においてワーク上への付着した異
物の個数、大きさ(例えば大、中、小の3段階)も含め
た異物の分布(マップ)をデータ処理部9のCPU9a
において算出し、メモリ9b又はハードディスク(図示
せず)に格納して得ることができる。
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. As a typical process processing apparatus, a CVD apparatus for depositing a thin film such as an insulating film on the work 4, a sputtering apparatus for depositing a metal thin film on the work 4, a deposited metal thin film There is an etching processing apparatus that forms a circuit pattern by performing etching processing on the above. FIG. 1 is a schematic view showing a foreign matter inspection device mounted on the process processing apparatus. This apparatus includes a process processing chamber 7, a work supply station (supply station (loader) 8a, recovery station (unloader)) 8 such as a loader or unloader.
There is one or a plurality of a and 8b, and the detection head 1a
And the scanning stage 1b and the work 4 are mounted, and the θ stage 3 performs rotational positioning (rotational correction) in at least the rotational θ direction (the θ stage 3 electrically rotates the image signal detected by the linear image sensor). Since it can be corrected, it is not always necessary.), And an inspection control device 11 for driving and controlling the scanning stage 1b and the Θ stage 3 and a foreign matter inspection device 1 provided with a data processing unit (CPU) 9 are installed. It has been configured. Before the work (wafer) 4 is transferred from the work supply stations 8a and 8b to the process processing chamber 7 through the buffer chamber 6 by the robot mechanism 5, the foreign matter inspection device 1 attaches foreign matter to the work 4. Is measured and the work 4 is transferred to the process processing chamber 7 by the handling robot mechanism 5 through the buffer chamber 6 to the process processing chamber 7. At this time, the foreign matter inspection device 1
The data processing unit (CPU) 9 of calculates the measurement result of foreign matter and the like, and when the value exceeds the management standard value Mp,
A method of controlling the robot mechanism 5 for transmitting and handling an alarm signal to the control device 10 for controlling the process processing device so as not to process the process in the process processing chamber 7 and returning it to the work supply stations 8a, 8b. It is also possible to take By doing so, it is possible to reduce the production of defects in the work in the process processing chamber 7, and it is also possible to improve the operating rate of the process processing apparatus. On the other hand, the work 4 transported to the process processing chamber 7 is subjected to film forming processing or etching processing in the process processing chamber 7. Next processed workpiece 4
When the robot mechanism 5 for handling returns the work to the work supply stations 8a and 8b, the foreign matter inspecting apparatus 1 measures the adhered state of foreign matter and the like to the work 4 after the process treatment, and then the work 4 is removed. The robot mechanism 5 for handling stores the work in the work supply stations 8a and 8b. At this time, the measured result of the adhered state of foreign matter or the like to the work 4 is processed by the CPU 9a of the data processing unit 9 shown in FIG. 2 and stored as a database in the memory 9b or a hard disk (not shown). The CPU 9a of the data processing unit 9 uses a memory 9b or a hard disk (not shown) as a database.
Before being supplied to the process processing chamber 7 stored in the process processing chamber 7 (before process processing), a map of foreign particles before processing showing a state of adhesion of foreign particles and the like on the work and when the processing processing chamber 7 is processed and discharged (process processing). The number of foreign matters or the foreign matter detection position is compared with a post-process foreign matter map indicating the state of adhesion of foreign matter or the like to the work piece), and the foreign matter or the like on the work piece in the process processing in the process processing chamber 7 is performed. The increased foreign matter map (increased foreign matter number and its position) by the processing indicating the adhered state is displayed on the monitor 9e or the printer 9f. (For the difference between the foreign matter map after the processing and the foreign matter map before the processing as described above, see Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2
-170279 publication. In this way, the CPU 9a of the data processing unit 9 obtains a distribution (map) of foreign matter including the number and size (for example, three stages of large, medium, and small) of the foreign matter adhering to the work in the process processing apparatus.
Can be calculated and stored in the memory 9b or a hard disk (not shown).

【0012】なお、検出ヘッド1aの一実施例として、
特開平5−218163号公報にも記載されているよう
に、図3(a)(b)に示す構成がある。即ち、図3
(b)に拡大して示すように、照明光学系31は、高輝
度(高強度)のレーザ光を出力する半導体レーザ32
と、該半導体レーザ32から出力されたレーザ光のビー
ム径を拡大するビーム径拡大光学系33と、該ビーム径
拡大光学系33で拡大されたレーザビームを直線状(ス
リット状)に集光する一軸方向集光レンズ(シリンドリ
カルレンズ)34と、該一軸方向集光レンズ34で集光
されたレーザ光を反射してワーク4上に直線状(スリッ
ト状)に照射するミラー35とを備え、直線状のレーザ
光をワーク4の表面に対して浅い角度で照射するように
構成されている。一軸方向集光レンズ34で直線状(ス
リット状)に集光させているが、ガルバノミラーなどの
ように走査光学系でレーザ光を直線状(スリット状)に
照射することは可能であるが、走査光学系で高速に走査
する必要があるため、光学系が複雑になる反面、ビーム
径拡大光学系が不要となり、高輝度(高強度)のレーザ
光を出力する半導体レーザを用いることができる。また
検出光学系36は、照射された直線状のレーザ光によっ
てワーク4の表面から生じる散乱反射光を集光する広視
野(0.4〜0.6等の高NA(Numerical
Aperture:開口数)であるテレセントリック光
学系37、38と、該テレセントリック光学系37、3
8の中のほぼフーリエ変換面に配置された可変型空間フ
ィルタ39と、リニアイメージセンサ40とを備え、ワ
ーク4の表面に存在する回路パターンのエッジから散乱
反射光或いは繰返し回路パターンの空間周波数を前記可
変型空間フィルタ39で遮光し、異物からの散乱反射光
をリニアイメージセンサ40で受光するように構成され
ている。そして、ワーク4上を制御装置11の制御によ
りワーク4または検出ヘッド1aを一軸方向(x軸方
向)に走査ステージ1bで走査すれば、ワーク4のほぼ
全表面について異物等の付着状態が検査できるように、
検出ヘッド1aは、図3(a)に示すように、前記照明
光学系31と前記検出光学系36とを対にした6個の組
を、各々千鳥状に配置して構成している。従って、ワー
ク4または検出ヘッド1aを相対的に一軸方向(x軸方
向)に一回走査すると、図4(a)に示すようにワーク
4の全面に亘って異物等の付着状態を検査することがで
きる。
As an example of the detection head 1a,
As described in JP-A-5-218163, there is a configuration shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). That is, FIG.
As shown in an enlarged view in (b), the illumination optical system 31 includes a semiconductor laser 32 that outputs laser light with high brightness (high intensity).
And a beam diameter expanding optical system 33 for expanding the beam diameter of the laser beam output from the semiconductor laser 32, and a laser beam expanded by the beam diameter expanding optical system 33 is linearly (slit-shaped) condensed. A uniaxial direction condensing lens (cylindrical lens) 34 and a mirror 35 for reflecting the laser beam condensed by the uniaxial direction condensing lens 34 and irradiating the work 4 linearly (slit shape) are provided. The laser beam is shaped to irradiate the surface of the work 4 at a shallow angle. Although the light is linearly condensed (slit-shaped) by the uniaxial condenser lens 34, it is possible to irradiate the laser light linearly (slit-shaped) with a scanning optical system such as a galvanometer mirror. Since it is necessary to perform high-speed scanning by the scanning optical system, the optical system becomes complicated, but the beam diameter expanding optical system becomes unnecessary, and a semiconductor laser that outputs laser light with high brightness (high intensity) can be used. Further, the detection optical system 36 has a wide field of view (a high NA (Numerical NA such as 0.4 to 0.6) that collects scattered reflected light generated from the surface of the work 4 by the irradiated linear laser light.
Aperture: numerical aperture) telecentric optics 37, 38 and the telecentric optics 37, 3
8 is provided with a variable spatial filter 39 arranged almost on the Fourier transform plane and a linear image sensor 40, and the scattered reflected light or the spatial frequency of the repetitive circuit pattern is extracted from the edge of the circuit pattern existing on the surface of the work 4. The variable spatial filter 39 shields the light, and the linear image sensor 40 receives the scattered and reflected light from the foreign matter. Then, if the work 4 or the detection head 1a is scanned by the scanning stage 1b in the uniaxial direction (x-axis direction) on the work 4 under the control of the control device 11, it is possible to inspect the adhered state of foreign matter or the like on almost the entire surface of the work 4. like,
As shown in FIG. 3A, the detection head 1a is configured by arranging six sets of the illumination optical system 31 and the detection optical system 36 in a zigzag pattern. Therefore, when the workpiece 4 or the detection head 1a is relatively scanned once in the uniaxial direction (x-axis direction), the adhered state of foreign matters or the like should be inspected over the entire surface of the workpiece 4 as shown in FIG. 4A. You can

【0013】一方、検出ヘッド1aとして、前記照明光
学系31と前記検出光学系36とを対にした3個の組を
配置して構成して、ワーク4または検出ヘッド1aを相
対的に一軸方向(x軸方向)に一回走査すると、図4
(b)に示すように検査しない領域も存在するが、ワー
ク4上の概ねの領域について異物等の付着状態を検査す
ることができる。これによれば、検出ヘッド1aを簡素
化でき、高速で検出ヘッド走査を可能にする。また、検
出ヘッド1aとして、前記照明光学系31と前記検出光
学系36とを対にした2個の組を配置して構成して、制
御装置11からの制御により、ワーク4または検出ヘッ
ド1aを相対的にy軸方向にシフトしながら一軸方向
(x軸方向)に三回走査すると、図4(c)に示すよう
にワーク4の全面に亘って異物等の付着状態を検査する
ことができる。しかし、この場合、ワーク4または検出
ヘッド1aを相対的にy軸方向にシフトしながらx軸方
向に三回走査することが必要となり、検出ヘッドの組数
は大幅に減らすことができる反面、走査機構が複雑にな
り、しかも検査時間が多く要することになる。
On the other hand, as the detection head 1a, three sets of the illumination optical system 31 and the detection optical system 36 are arranged, and the work 4 or the detection head 1a is relatively uniaxially arranged. When scanning once in the (x-axis direction), FIG.
Although there is a region that is not inspected as shown in (b), it is possible to inspect the adhered state of foreign matter or the like in almost the entire region of the work 4. According to this, the detection head 1a can be simplified and the detection head can be scanned at high speed. Further, as the detection head 1a, two sets of the illumination optical system 31 and the detection optical system 36 are arranged, and the work 4 or the detection head 1a is controlled by the control device 11. When the scanning is performed three times in the uniaxial direction (x-axis direction) while relatively shifting in the y-axis direction, it is possible to inspect the adhered state of foreign matter or the like over the entire surface of the work 4 as shown in FIG. 4C. . However, in this case, it is necessary to scan the workpiece 4 or the detection head 1a three times in the x-axis direction while relatively shifting in the y-axis direction, and the number of sets of the detection heads can be significantly reduced, while the scanning is performed. The mechanism becomes complicated and the inspection time is long.

【0014】図2には、多数の異物検査装置1及びプロ
セス処理装置の制御装置(プロセスガスの流量、プロセ
スガス圧力、ワーク(ウエハ)の温度、ワークに印加す
る電圧等の情報も入力される。)10を接続し、異物検
査装置22a及びパターン検査装置22b等からなる検
査装置22を接続した走査形電子顕微鏡(SEM)21
a、2次イオン質量分析装置(SIMS)21b、走査
形トンネル顕微鏡(STM)21c、分光装置(ST
S)21d等で構成された分析装置21により異物デー
タ解析コンピュータ20等で構成されるシステム構成の
全体を示したものである。異物データ解析コンピュータ
20は、メモリ20bを備えたCPU20aと、データ
を入力するキーボード20c及びマウス20dと、異物
解析結果、並びにアラームを表示しなければならない異
常のプロセス装置名及び異常の着工ロットやウエハを表
示できるディスプレイ装置20eと、異物解析結果、並
びにアラームを表示しなければならない異常のプロセス
装置名及び異常の着工ロットや着工ウエハを出力するプ
リンタ等の出力装置20fと、各プロセス処理装置にお
ける着工ロット単位或いは着工ウエハ単位で異物の発生
状況と推定または確認された異物の発生原因との相関関
係を記憶した外部記憶装置(ハードディスク)20gと
で構成している。そして、異物データ解析コンピュータ
20には、多数の異物検査装置1およびその検査装置が
設置されたプロセス処理装置の制御装置10からのデー
タが入力され、更に異物管理値Mp,Mqを越えた着工
ロットや着工ウエハについて検査装置22や分析装置2
1で詳細に分析された結果とその推定される不良原因
(入力手段20cで入力される。)とが入力され、各プ
ロセス処理装置における着工ロット単位或いは着工ウエ
ハ単位で異物の発生状況と推定または確認された異物の
発生原因との相関関係が外部記憶装置(ハードディス
ク)20gに記憶される。
In FIG. 2, information of a large number of foreign matter inspection devices 1 and control devices of process processing devices (process gas flow rate, process gas pressure, work (wafer) temperature, voltage applied to the work, etc., is also input. .) 10 and the inspection device 22 including the foreign substance inspection device 22a and the pattern inspection device 22b are connected to the scanning electron microscope (SEM) 21.
a, secondary ion mass spectrometer (SIMS) 21b, scanning tunneling microscope (STM) 21c, spectroscope (ST
S) shows an entire system configuration including a foreign matter data analysis computer 20 and the like by the analysis device 21 configured by 21d and the like. The foreign matter data analysis computer 20 includes a CPU 20a having a memory 20b, a keyboard 20c and a mouse 20d for inputting data, a foreign matter analysis result, and an abnormal process device name for which an alarm should be displayed and an abnormal starting lot or wafer. A display device 20e capable of displaying, a foreign matter analysis result, an abnormal process device name for which an alarm must be displayed, and an output device 20f such as a printer for outputting an abnormal start lot or a start wafer, and the start of each process processing device. The external storage device (hard disk) 20g stores the correlation between the generation state of foreign matter and the estimated or confirmed cause of foreign matter generation in lot units or in wafer units. Then, the foreign matter data analysis computer 20 is input with data from a large number of foreign matter inspecting apparatuses 1 and the control unit 10 of the process processing apparatus in which the inspecting apparatuses are installed, and the starting lot exceeding the foreign matter management values Mp and Mq is started. Inspection wafer 22 and analysis device 2
The result of detailed analysis in 1 and its presumed cause of failure (input by the input means 20c) are input, and the state of occurrence of foreign matter is estimated in each processing lot unit or starting wafer unit in each process processing apparatus or An external storage device (hard disk) 20g stores the correlation with the confirmed cause of the foreign matter.

【0015】次に第2の実施例について、図5、図1、
図2を参照して説明する。即ち、図5(a)にプロセス
成膜装置にオンマシン異物検査装置(オンマシン異物モ
ニタ)1を搭載した実施例を示す。このプロセス成膜装
置は、ローダ(L)部102、アンローダ(U/L)部
103、搬送室104、反応室101で構成され、搬送
室104内に搬送アーム機構5、搬送室104の上側に
オンマシン異物モニタ用検出ヘッド1a’を有する。ロ
ーダ部102よりウエハ4を受け取り、搬送アーム機構
5により反応室101に搬送する。反応室101で処理
されたウエハ4は搬送アーム機構5によりアンローダ室
103に戻す。その際、搬送アーム機構5により移動途
中のウエハ4の表面を搬送室104上側に搭載されたオ
ンマシン異物モニタ用検出ヘッド1a’によりモニタ
(検査)する。この実施例では、処理後のウエハ4の表
面をモニタしているが、処理前或いは処理前後において
ウエハ4の表面をモニタすることも可能である。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. That is, FIG. 5A shows an embodiment in which the on-machine foreign matter inspection device (on-machine foreign matter monitor) 1 is mounted on the process film forming apparatus. This process film forming apparatus includes a loader (L) unit 102, an unloader (U / L) unit 103, a transfer chamber 104, and a reaction chamber 101. The transfer arm mechanism 5 is provided inside the transfer chamber 104 and above the transfer chamber 104. It has a detection head 1a 'for on-machine foreign matter monitoring. The wafer 4 is received from the loader unit 102 and is transferred to the reaction chamber 101 by the transfer arm mechanism 5. The wafer 4 processed in the reaction chamber 101 is returned to the unloader chamber 103 by the transfer arm mechanism 5. At this time, the surface of the wafer 4 which is being moved by the transfer arm mechanism 5 is monitored (inspected) by the on-machine foreign matter monitor detection head 1a ′ mounted on the upper side of the transfer chamber 104. In this embodiment, the surface of the wafer 4 after processing is monitored, but it is also possible to monitor the surface of the wafer 4 before or after processing.

【0016】図5(b)にオンマシン異物モニタ用の検
出ヘッド部1a’の断面を示す。搬送室104内は、真
空雰囲気であり、その中を搬送アーム機構5の搬送アー
ム5aで移動中のウエハ4を搬送室104上側に搭載し
た検出ヘッド1a’によりモニタ(検査)する。この検
出ヘッド1a’は、搬送室104の上蓋105に取り付
けられた真空対応標準フランジ106上に取り付けられ
ている。検出ヘッド1a’は、照明光学系31、検出光
学系36、ウエハ回転検出系(詳細については後述す
る。)110で構成され、ウエハ回転検出系110によ
りウエハ4の回転を検出してソフト的に(画像処理によ
り)補正し、照明光学系31で照明されたウエハ4の表
面を検出光学系36によりモニタ(検査)する。なお、
真空対応標準フランジ106における検出ヘッド1a’
の照明部106a、検出部106b及び検出部106c
は透明部品で構成される。なお、ミラー35は、真空対
応標準フランジ106上に取付けられてもよい。上記実
施例では、真空対応標準フランジ106を介してモニタ
(検査)しているが、検出ヘッド本体1a’を小形化す
ることによって、搬送室104内、即ち真空雰囲気内に
設置することも可能である。
FIG. 5B shows a cross section of the detection head unit 1a 'for monitoring the on-machine foreign matter. The inside of the transfer chamber 104 is in a vacuum atmosphere, and the wafer 4 which is being moved by the transfer arm 5 a of the transfer arm mechanism 5 is monitored (inspected) by the detection head 1 a ′ mounted on the upper side of the transfer chamber 104. The detection head 1a ′ is mounted on a vacuum compatible standard flange 106 mounted on the upper lid 105 of the transfer chamber 104. The detection head 1a ′ is composed of an illumination optical system 31, a detection optical system 36, and a wafer rotation detection system (details will be described later) 110. The wafer rotation detection system 110 detects the rotation of the wafer 4 so as to perform software. The surface of the wafer 4 which has been corrected (by image processing) and illuminated by the illumination optical system 31 is monitored (inspected) by the detection optical system 36. In addition,
Detection head 1a 'in the vacuum compatible standard flange 106
Illumination unit 106a, detection unit 106b, and detection unit 106c
Is composed of transparent parts. The mirror 35 may be mounted on the vacuum compatible standard flange 106. In the above embodiment, the monitoring (inspection) is performed via the vacuum compatible standard flange 106, but it is also possible to install the detection head main body 1a 'in the transfer chamber 104, that is, in the vacuum atmosphere by downsizing. is there.

【0017】次にチップ比較処理をするための実施例に
ついて図6乃至図18を参照して説明する。ウエハ回転
補正について説明する。即ち、図1、図5に示す異物検
出光学系(検出ヘッド)1a、1a’の直前に、ウエハ
回転方向検出器110(図5に示す。)を設ける。ウエ
ハ回転方向検出器110により得られたウエハ回転量
は、ウエハの回転ステージ(Θステージ)3を有する場
合、或いはウエハをハンドリングするロボット機構5の
ハンドが回転機構を有する場合、或いは異物検出光学系
(検出ヘッド)1aが回転する場合は、それにより機構
的に補正する。回転補正機構がない場合は、電気回路或
いはソフト処理によって回転補正を行う。なお、電気回
路或いはソフト処理による回転補正の場合には、Θステ
ージまたはロボット機構のハンドまたは異物検出光学系
による回転補正機構を必要としないため、機構として簡
素化、及び小形化をはかることができると共にウエハの
寸法に変化にも容易に対応することができる。まず、ウ
エハの回転方向を検出するために、 (1)ウエハのオリフラ方向を検出する。 (2)ウエハの回路パターン方向を検出する。 回折光検出 回路パターン画像検出(特徴抽出) 厳密には、回路パターン方向とオリフラ方向がずれてい
るので、正確に回路パターンの方向を検出する必要があ
る場合には、回路パターンの方向を検出しなければなら
ない。
Next, an embodiment for performing the chip comparison process will be described with reference to FIGS. Wafer rotation correction will be described. That is, the wafer rotation direction detector 110 (shown in FIG. 5) is provided immediately before the foreign matter detection optical system (detection head) 1a, 1a 'shown in FIGS. The wafer rotation amount obtained by the wafer rotation direction detector 110 is obtained when the wafer rotation stage (Θ stage) 3 is included, or when the hand of the robot mechanism 5 that handles the wafer has a rotation mechanism, or the foreign matter detection optical system. When the (detection head) 1a rotates, it is mechanically corrected accordingly. If there is no rotation correction mechanism, rotation correction is performed by an electric circuit or software processing. In the case of rotation correction by an electric circuit or software processing, since the rotation correction mechanism by the Θ stage or the hand of the robot mechanism or the foreign matter detection optical system is not required, the mechanism can be simplified and downsized. At the same time, it is possible to easily cope with changes in the dimensions of the wafer. First, in order to detect the rotation direction of the wafer, (1) the orientation flat direction of the wafer is detected. (2) The circuit pattern direction of the wafer is detected. Diffracted light detection Circuit pattern image detection (feature extraction) Strictly speaking, since the circuit pattern direction and the orientation flat direction are different, if the circuit pattern direction needs to be detected accurately, the circuit pattern direction should be detected. There must be.

【0018】ウエハ4は、ウエハ回転方向検出器110
の下を通過、或いは一時静止時にウエハの回転方向を検
出する。 (1)ウエハのオリフラ方向を検出する方法について具
体的に説明する。図6より第1のウエハ回転方向検出器
110aの検出方法について説明する。即ち、数個の発
光点152を有する照明系の下をウエハ4がウエハ移動
方向Vに沿って通過し、153の位置から154の位置
に移動する。図にウエハ回転方向検出器151の照明系
の発光点152から出た照明光のウエハ4上の軌跡15
5を示す。発光点Aの場合、照明光がウエハ4に当たり
始める時間Asとウエハ4がはずれる時間Aeとを測定
し、これを他の発光点B〜Gについても行う。以上のデ
ータとウエハ4の移動時間によりウエハ4のオリフラ1
56の方向を求め、ウエハ4の回転ずれ量θ1を計算す
る。またウエハ4の回転方向の検出方法としては、スク
ライブエリア検出、チップ検出、アライメントマーク等
の特殊マーク検出がある。
The wafer 4 has a wafer rotation direction detector 110.
The direction of rotation of the wafer is detected when it passes underneath or is temporarily stopped. (1) A method for detecting the orientation flat direction of the wafer will be specifically described. A detection method of the first wafer rotation direction detector 110a will be described with reference to FIG. That is, the wafer 4 passes under the illumination system having several light emitting points 152 along the wafer moving direction V and moves from the position 153 to the position 154. The locus 15 on the wafer 4 of the illumination light emitted from the light emitting point 152 of the illumination system of the wafer rotation direction detector 151 is shown in the figure.
5 is shown. In the case of the light emitting point A, the time As when the illumination light starts to hit the wafer 4 and the time Ae when the wafer 4 deviates are measured, and this is performed for the other light emitting points B to G. Based on the above data and the movement time of the wafer 4, the orientation flat 1 of the wafer 4
The direction of 56 is obtained, and the rotation deviation amount θ1 of the wafer 4 is calculated. Further, as a method of detecting the rotation direction of the wafer 4, there are scribe area detection, chip detection, and special mark detection such as alignment mark.

【0019】図7より第2のウエハ回転方向検出器11
0b及び第3のウエハ回転方向検出器110cの検出方
法について説明する。即ち、第2のウエハ回転方向検出
器110bは、(b)に示すように、線状に照明する照
明光源162と線状に照明されたウエハ4のオリフラエ
ッジも含め輪郭から反射した反射光を検出する線状に配
列されたセンサ163とで構成され、該センサ163で
検出される反射画像信号に基づいて図6と同様にオリフ
ラエッジ156の方向(ウエハ4の回転ずれ量θ2)を
求めることができる。ここで、このように反射光検出の
場合は、オリフラエッジを検出する以外に、ウエハ4の
表面上にある回路パターン(スクライブエリア検出、チ
ップ検出、アライメントマーク等も含む)の像の特徴を
抽出することにより、ウエハの回転ずれ量を計算して検
出することもできる。また第2のウエハ回転方向検出器
110cは、(c)に示すように、線状に照明する照明
光源166とウエハ4のオリフラエッジも含め輪郭で遮
蔽された光を検出する線状のセンサ167とで構成さ
れ、該センサ167で検出される遮蔽光画像信号に基づ
いて図6と同様にオリフラエッジ156の方向を求める
ことができる。
From FIG. 7, the second wafer rotation direction detector 11 is shown.
0b and the detection method of the third wafer rotation direction detector 110c will be described. That is, as shown in (b), the second wafer rotation direction detector 110b emits the reflected light reflected from the outline including the illumination light source 162 that linearly illuminates and the orientation flat edge of the wafer 4 that is linearly illuminated. And a sensor 163 arranged linearly for detection, and based on the reflected image signal detected by the sensor 163, to obtain the direction of the orientation flat edge 156 (rotational deviation amount θ2 of the wafer 4) as in FIG. You can Here, in the case of such reflected light detection, in addition to detecting the orientation flat edge, the characteristics of the image of the circuit pattern (including scribe area detection, chip detection, alignment marks, etc.) on the surface of the wafer 4 are extracted. By doing so, the amount of rotation deviation of the wafer can be calculated and detected. Further, the second wafer rotation direction detector 110c, as shown in (c), has a linear sensor 167 for detecting the light source 166 for linearly illuminating and the light shielded by the contour including the orientation flat edge of the wafer 4. The direction of the orientation flat edge 156 can be obtained based on the shielded light image signal detected by the sensor 167 as in the case of FIG.

【0020】(2)ウエハの回路パターン方向を検出す
る方法について具体的に説明する。
(2) A method of detecting the circuit pattern direction of the wafer will be specifically described.

【0021】まず、ウエハ上の回路パターンからの回折
光検出によるウエハ回転ずれ量を検出する方法について
説明する。図8に、ウエハ回転方向を検出するために、
ウエハ回転方向検出器110dによるウエハ4上の回路
パターンからの回折光を検出する方法を示す。レーザ光
源等から構成された照明光源171から出射された光を
集光レンズ172で集光させてミラー173で反射させ
て斜方照明によりウエハ4上の回路パターンを照明し、
その回折光を上方に設けた対物レンズ174と検出器1
75とにより検出する。ここで、検出器175は対物レ
ンズ174のフーリエ変換面位置に設置し、ウエハ4は
一軸方向移動中でも、一時静止中でもよい。フーリエ変
換面上での検出像を図8(b)(c)に示す。同図
(b)は、ウエハ回転無(ウエハ基準位置)の場合であ
り、ウエハ上の主たる回路パターンまたは繰返し回路パ
ターンからの回折光(0次光)177は検出器175の
中央(Y軸方向の中心)に結像する。同図(c)は、ウ
エハ回転有の場合であり、ウエハ上の主たる回路パター
ンまたは繰返し回路パターンからの回折光(0次光)1
78は検出器175の中央からΔdずれて結像する。こ
のずれ量Δdは、ウエハの回転ずれ量θ3と相関関係に
あり、ずれ量Δdからウエハの回転ずれ量θ3を求めら
れる。即ち、検出器175に接続されたCPU176
は、検出器175から検出される回折光に基づく画像信
号からずれ量Δdを算出し、このずれ量Δdからウエハ
の回転ずれ量θ3を算出することができる。ここで、照
明光源171から出射される光が、ウエハ4の表面上に
斜め方向から集光照射される(投影される)関係で、照
明光源171としては点光源ほど、回折光はシャープに
結像するため、ウエハの回転ずれ量の検出精度は高くな
る。また検出器としては、TVカメラ、一次元リニアセ
ンサ、或いはポジションセンサ等を用いることができ
る。
First, a method of detecting the wafer rotation deviation amount by detecting the diffracted light from the circuit pattern on the wafer will be described. In FIG. 8, in order to detect the wafer rotation direction,
A method of detecting diffracted light from the circuit pattern on the wafer 4 by the wafer rotation direction detector 110d will be described. Light emitted from an illumination light source 171 composed of a laser light source or the like is condensed by a condenser lens 172 and reflected by a mirror 173 to illuminate a circuit pattern on the wafer 4 by oblique illumination.
The objective lens 174 provided with the diffracted light above and the detector 1
And 75. Here, the detector 175 is installed at the Fourier transform plane position of the objective lens 174, and the wafer 4 may be moving uniaxially or may be temporarily stopped. Detection images on the Fourier transform plane are shown in FIGS. FIG. 6B shows the case where the wafer is not rotated (wafer reference position), and the diffracted light (0th order light) 177 from the main circuit pattern or the repeating circuit pattern on the wafer is at the center of the detector 175 (Y-axis direction). Image in the center). FIG. 3C shows the case where the wafer is rotated, and the diffracted light (0th order light) 1 from the main circuit pattern or the repeated circuit pattern on the wafer is shown.
The image of 78 is deviated from the center of the detector 175 by Δd to form an image. The deviation amount Δd has a correlation with the wafer rotation deviation amount θ3, and the wafer rotation deviation amount θ3 can be obtained from the deviation amount Δd. That is, the CPU 176 connected to the detector 175
Can calculate the deviation amount Δd from the image signal based on the diffracted light detected by the detector 175, and can calculate the wafer rotation deviation amount θ3 from the deviation amount Δd. Here, since the light emitted from the illumination light source 171 is condensed and projected (projected) onto the surface of the wafer 4 from an oblique direction, the point light source as the illumination light source 171 has sharper diffracted light. Since the image is formed, the accuracy of detecting the rotation deviation amount of the wafer is increased. A TV camera, a one-dimensional linear sensor, a position sensor, or the like can be used as the detector.

【0022】次に図9に、ウエハ回転ずれ量を検出する
ために、ウエハ上の回路パターンからの回折光を検出す
る方法として、図8における斜方照明の代わりに、垂直
照明を用いた場合(ウエハ回転方向検出器110e)を
示す。即ち、図8における照明光源171、集光レンズ
172及びミラー173の代わりに、照明光源181及
びハーフミラー182によって構成した。この場合、図
8に比べてユニット本体の小形化が可能なことと、ウエ
ハの回転ずれ角において全角度(360度)が検出可能
なことである。即ち、ウエハ4上に形成されている回路
パターンには、主としてX方向成分とY方向成分とから
成り立っているため、ウエハ回転無(ウエハ基準位置)
の場合には、(b)に示すように十字状の回折光(0次
光)183が検出器175のX,Y軸方向に結像し、ウ
エハ回転有の場合には、(c)に示すように回折光18
4が検出器175のX,Y軸方向から角度θ4ずれて結
像される。検出器175に接続されたCPU176は、
検出器175から検出される十字状の回折光に基づく画
像信号から角度ずれ量θ4を算出し、この角度ずれ量θ
4からウエハの回転ずれ量θ4を算出することができ
る。
Next, FIG. 9 shows a case in which vertical illumination is used in place of the oblique illumination in FIG. 8 as a method for detecting the diffracted light from the circuit pattern on the wafer in order to detect the wafer rotation deviation amount. (Wafer rotation direction detector 110e) is shown. That is, an illumination light source 181 and a half mirror 182 are used instead of the illumination light source 171, the condenser lens 172 and the mirror 173 in FIG. In this case, the unit main body can be downsized as compared with FIG. 8, and all the rotation deviation angles of the wafer (360 degrees) can be detected. That is, since the circuit pattern formed on the wafer 4 is mainly composed of an X-direction component and a Y-direction component, the wafer does not rotate (wafer reference position).
In the case of, the cross-shaped diffracted light (0th order light) 183 is imaged in the X and Y axis directions of the detector 175 as shown in (b). Diffracted light 18
4 is imaged with an angle θ4 offset from the X and Y axis directions of the detector 175. The CPU 176 connected to the detector 175 is
The angle deviation amount θ4 is calculated from the image signal based on the cross-shaped diffracted light detected by the detector 175, and the angle deviation amount θ is calculated.
4, the wafer rotation deviation amount θ4 can be calculated.

【0023】次に図10に、ウエハ回転ずれ量を検出す
るために、ウエハ上の回路パターンからの回折光を検出
する方法として、図8における上方に設置した検出器及
びレンズを斜め方向に設置した場合(ウエハ回転方向検
出器110f)を示す。即ち、図8における検出器17
5及びレンズ174の代わりに、検出器192及びレン
ズ193を斜め方向に設置して構成した。そして照明光
源195と集光レンズ196とで構成される照明光学系
194も、検出器192とレンズ193とで構成される
検出光学系191とが対向するように配置されている。
この場合、ウエハ回転無(ウエハ基準位置)の場合に
は、(b)に示すように回折光(0次光)197が検出
器193の中央(Y軸方向の中心)に結像し、ウエハ回
転有の場合には、(c)に示すように回折光198が検
出器192の中央(Y軸方向の中心)から偏位Δd’と
角度Δθ5とがずれて結像される。この合成されたずれ
量Δd’+Δθ5は、ウエハの回転ずれ量θ5と相関関
係にあり、合成されたずれ量Δd’+Δθ5からウエハ
の回転ずれ量θ5を求められる。即ち、検出器193に
接続されたCPU176は、検出器192から検出され
る回折光に基づく画像信号から合成されたずれ量Δd’
+Δθ5を算出し、このずれ量Δd’+Δθ5からウエ
ハの回転ずれ量θ5を算出することができる。
Next, in FIG. 10, as a method of detecting the diffracted light from the circuit pattern on the wafer in order to detect the amount of wafer rotation deviation, the detector and lens installed above in FIG. 8 are installed in an oblique direction. The case (wafer rotation direction detector 110f) is shown. That is, the detector 17 in FIG.
Instead of 5 and the lens 174, the detector 192 and the lens 193 were installed obliquely. The illumination optical system 194 including the illumination light source 195 and the condenser lens 196 is also arranged so that the detection optical system 191 including the detector 192 and the lens 193 faces each other.
In this case, when the wafer is not rotated (wafer reference position), the diffracted light (0th order light) 197 is focused on the center of the detector 193 (center in the Y-axis direction) as shown in FIG. In the case of rotation, the diffracted light 198 is imaged with the deviation Δd ′ and the angle Δθ5 deviated from the center (center in the Y-axis direction) of the detector 192 as shown in (c). The combined deviation amount Δd ′ + Δθ5 has a correlation with the wafer rotation deviation amount θ5, and the wafer rotation deviation amount θ5 is obtained from the combined deviation amount Δd ′ + Δθ5. That is, the CPU 176 connected to the detector 193 causes the shift amount Δd ′ synthesized from the image signal based on the diffracted light detected by the detector 192.
It is possible to calculate + Δθ5 and calculate the wafer rotation deviation amount θ5 from the deviation amount Δd ′ + Δθ5.

【0024】次に図11に、ウエハ回転ずれ量を検出す
るために、ウエハ回転方向検出器110gによるウエハ
上の回路パターン像を用いる方法を示す。即ち、照明光
源202と集光レンズ203とミラー204とハーフミ
ラー205とによって構成された上方照明光学系201
により、ウエハ4上の繰り返される回路パターンを照明
し、この照明されたウエハ4上の回路パターンの光像
を、対物レンズ207と結像レンズ208と検出器20
9とから構成される検出光学系206によって検出す
る。検出器209がTVカメラの場合には、ウエハの一
時静止画像を、また検出器209がリニアセンサの場合
にはウエハは一軸走査中で、結像されたウエハ4上の回
路パターンの光像を撮像して検出することができる。同
図(b)には検出画像を示す。検出器209に接続され
たCPU176は、同図(b)に示す画像におけるチッ
プ210の傾斜角またはスクライブエリア211の方向
を検出することによって、ウエハ4の回転ずれ量を算出
することができる。
Next, FIG. 11 shows a method of using the circuit pattern image on the wafer by the wafer rotation direction detector 110g to detect the wafer rotation deviation amount. That is, the upper illumination optical system 201 configured by the illumination light source 202, the condenser lens 203, the mirror 204, and the half mirror 205.
Illuminates a repeated circuit pattern on the wafer 4, and an optical image of the illuminated circuit pattern on the wafer 4 is obtained by the objective lens 207, the imaging lens 208, and the detector 20.
It is detected by a detection optical system 206 composed of 9 and 9. When the detector 209 is a TV camera, a temporary still image of the wafer is obtained. When the detector 209 is a linear sensor, the wafer is uniaxially scanned, and an optical image of the circuit pattern formed on the wafer 4 is formed. It can be picked up and detected. The detected image is shown in FIG. The CPU 176 connected to the detector 209 can calculate the rotation deviation amount of the wafer 4 by detecting the inclination angle of the chip 210 or the direction of the scribe area 211 in the image shown in FIG.

【0025】次に回転合わせに関する技術について説明
する。本出願の対象は基本的には半導体であるが、微細
パターンが繰り返し形成された、たとえば、液晶表示素
子及びこの形成過程の基板、その他のパターンが形成さ
れた基板であっても良い。本出願の異物検査装置は、隣
接チップ比較が重要技術である。この隣接チップ比較技
術は、隣接チップの対応点を知り、対応点の検出出力信
号レベルを比較し同じ信号レベルで有れば、いずれのチ
ップにも欠陥や異物は存在しないと判断し、信号レベル
に違いが大きければ、信号レベルの大きい方のチップ上
に欠陥あるいは異物が存在すると判断する。この技術
は、上記説明したように隣接チップ間の対応点を見つけ
る必要がある。この対応点を見つける方法は、もちろん
何であってもかまわないわけである。一例として、全て
のデータ取得後に、チップが配列している方向と考えら
れる方向x,yについてデータの相関関数を取り、相関
関数の周期からチップのサイズpと配列方向θを算出す
ればよい。この方法は、データを格納する記憶装置に大
きな容量が必要になるため、以下の方法も考えられる。
すなわちチップピッチpを設計データから取り込み、チ
ップ配列の方向をウエハ毎に検出する事で隣接チップ間
の対応点を知ることができる。(図13) この方法では、チップ配列の方向、すなわちウエハの回
転方向を知ることが必要である。一つの方法として、ウ
エハ4に形成されたオリフラ(オリエンテーションフラ
ット)156の向きを測定しても良い。これは、パター
ン形成の際、オリフラの向きを基準にしていることが前
提である。また、別の方法として、ウエハ上に形成され
ているチップの方向θを直接計測しても良い。ところ
が、ウエハ上に形成されたパターンは複雑な場合が多く
パターンの形状からパターンの形成方向を測定すること
は難しい。ここで、図12にウエハ回転方向検出器11
0eで示すように、形成されたパターン上に光ビームを
照射するとパターンの形状により回折が生じ回折パター
ンが検出できる。多くのウエハ上のパターンは、x及び
y方向を持つ基本パターンの繰り返しで形成されている
場合が多いため、この回折パターンは主に、x及びy方
向に射出する、言い換えれば、図12に示すように、0
次回折光184がx及びy方向に回折する。そこで、検
出像(回折像)185から0次回折光184の方向を測
定すれば、ウエハ4上のパターンの方向θを正確に知る
ことができる。
Next, a technique relating to rotation alignment will be described. The subject of the present application is basically a semiconductor, but may be a liquid crystal display element and a substrate in the process of forming the fine pattern repeatedly formed, or a substrate on which other patterns are formed, for example. In the foreign matter inspection apparatus of the present application, comparison of adjacent chips is an important technology. This adjacent chip comparison technology knows the corresponding points of the adjacent chips, compares the detection output signal levels of the corresponding points, and if the signal levels are the same, it is determined that there is no defect or foreign substance in any chip, and the signal level is If the difference is large, it is determined that there is a defect or a foreign substance on the chip with the larger signal level. This technique requires finding corresponding points between adjacent chips as described above. Of course, it does not matter how to find this corresponding point. As an example, after acquiring all the data, the correlation function of the data may be obtained for the directions x and y which are considered to be the array direction of the chips, and the chip size p and the array direction θ may be calculated from the cycle of the correlation function. Since this method requires a large capacity in the storage device for storing data, the following method can be considered.
That is, the chip pitch p is taken in from the design data, and the direction of the chip arrangement is detected for each wafer, whereby the corresponding points between adjacent chips can be known. (FIG. 13) In this method, it is necessary to know the direction of the chip arrangement, that is, the rotation direction of the wafer. As one method, the orientation of the orientation flat (orientation flat) 156 formed on the wafer 4 may be measured. This is premised on the basis of the orientation of the orientation flat when forming the pattern. Further, as another method, the direction θ of the chip formed on the wafer may be directly measured. However, the pattern formed on the wafer is often complicated, and it is difficult to measure the pattern forming direction from the shape of the pattern. Here, the wafer rotation direction detector 11 is shown in FIG.
As indicated by 0e, when a light beam is irradiated onto the formed pattern, diffraction occurs due to the shape of the pattern, and the diffraction pattern can be detected. Since patterns on many wafers are often formed by repeating basic patterns having x and y directions, this diffraction pattern is mainly emitted in the x and y directions, in other words, shown in FIG. Like 0
The secondary diffracted light 184 is diffracted in the x and y directions. Therefore, by measuring the direction of the 0th-order diffracted light 184 from the detected image (diffraction image) 185, the direction θ of the pattern on the wafer 4 can be accurately known.

【0026】測定したチップの配列方向θは、取り込ん
だデータ上の隣接チップ間の対応点(図14に示すa、
a’の座標関係187)を知るため(図12に示す電気
的処理によるウエハ回転補正187において回転補正オ
ペレータによるチップピッチpに対するチップの配列方
向θ回転補正するため)に用い、リニアイメージセンサ
40で得られる画像データ(図15にメモリ範囲で示す
画像)を順次メモリ189に格納させ、比較手段190
は、これら対応点(図15に示すaとa’、bとb’)
を順次比較していくことで上記比較検査(異物等の欠陥
検査)を実現する。この方法は、取り込んだ画像データ
を一時的にメモリ189に格納する記憶容量が必要にな
る一方、機構部が不必要で信頼性の高いシステムを実現
できる。また、別の方法として、図17に示すように、
上記のチップの配列方向θにリニアイメージイメージセ
ンサ(1次元検出器)40の長手方向が平行になるよう
に検出系36全体を回転する事で、隣接チップ上の対応
点が必ず検出器40上にくるようにすることができる。
この方法により対応点を知るために一時的に画像データ
をメモリ189に格納する容量を最小にできる。逆に、
この方法は検出器36全体を回転させる必要があるた
め、回転機構部が必要となる。
The measured chip arrangement direction θ is the corresponding point between the adjacent chips on the acquired data (a, shown in FIG. 14).
a'coordinate relationship 187) (to correct the chip arrangement direction θ rotation with respect to the chip pitch p by the rotation correction operator in the wafer rotation correction 187 by the electrical processing shown in FIG. 12). The obtained image data (the image shown in the memory range in FIG. 15) is sequentially stored in the memory 189, and the comparison means 190 is used.
Are these corresponding points (a and a ′, b and b ′ shown in FIG. 15).
The above comparative inspection (defect inspection of foreign matter etc.) is realized by sequentially comparing the above. This method requires a storage capacity for temporarily storing the captured image data in the memory 189, but can realize a highly reliable system in which the mechanical section is unnecessary. As another method, as shown in FIG.
By rotating the entire detection system 36 so that the longitudinal direction of the linear image image sensor (one-dimensional detector) 40 is parallel to the chip arrangement direction θ, the corresponding point on the adjacent chip is always on the detector 40. Can come to
With this method, the capacity for temporarily storing the image data in the memory 189 to know the corresponding points can be minimized. vice versa,
In this method, the entire detector 36 needs to be rotated, so a rotation mechanism section is required.

【0027】以上の方法は、ワーク(ウエハ)上にオリ
フラあるいはノッチ等が形成されていないワーク(ウエ
ハ)のチップの配列方法を検出できるという効果があ
る。また、この方法は、ワーク(ウエハ)上のパターン
を直接測定するので、オリフラ等を用いた方法より高精
度の測定と高精度の対応点を取ることが可能となる。以
下、回転検出部110の具体的構成を図12に基づいて
説明する(図9にも同様な構成が示されている。)。回
転検出部110eは、できる限り点光源に近い光源18
1、ハーフミラー182、結像光学系174、2次元の
検出器175から構成される。点光源181は、ハーフ
ミラー182、結像光学系174、ウエハ4を介して、
検出器175上に結像する。ここで、ワーク(ウエハ)
4は、基本的にはミラーと考えて良い。
The above method has an effect that the method of arranging the chips of the work (wafer) in which the orientation flat or notch or the like is not formed on the work (wafer) can be detected. In addition, since this method directly measures the pattern on the work (wafer), it is possible to obtain a higher-precision measurement and a higher-precision corresponding point than the method using an orientation flat or the like. Hereinafter, a specific configuration of the rotation detection unit 110 will be described based on FIG. 12 (a similar configuration is shown in FIG. 9). The rotation detector 110e uses the light source 18 that is as close to the point light source as possible.
1, a half mirror 182, an imaging optical system 174, and a two-dimensional detector 175. The point light source 181 passes through the half mirror 182, the imaging optical system 174, and the wafer 4,
Image on detector 175. Where work (wafer)
4 can be basically considered as a mirror.

【0028】ここで、結像光学系174とワーク(ウエ
ハ)4との間は、無限遠系(テレセントリック光学系)
に構成されていると良い。この部分が無限遠系に構成さ
れている場合、ワーク(ウエハ)4の光軸方向の位置が
多少の変動をしても検出結果に大きな影響を及ぼさない
という効果を持つ。検出器175で検出した画像(回折
像)185を図12に示す。多くの半導体パターン及び
液晶表示のディスプレイパターンでは、図に示したよう
なx方向とy方向の0次回折光184が十字状の直線に
検出される。ここで、この回折光184の方向がウエハ
4上のチップ配列θの方向に対応する。ここで検出され
た画像185から、よく知られたHough変換186
によって十字形状を形作る直線の方向が測定できる。こ
こで特徴的なのは、ワーク(ウエハ)4が光軸に対し
て、垂直あるいはほぼ垂直に載置されている場合、通常
2次元であるHough変換を1次元に圧縮できる。次
に2つの直線の(数1)式(数2)式を示す。
An infinity system (telecentric optical system) is provided between the imaging optical system 174 and the work (wafer) 4.
It is good to be configured. When this portion is configured as an infinity system, there is an effect that even if the position of the work (wafer) 4 in the optical axis direction slightly changes, the detection result is not significantly affected. An image (diffraction image) 185 detected by the detector 175 is shown in FIG. In many semiconductor patterns and liquid crystal display patterns, the 0th-order diffracted light 184 in the x and y directions as shown in the figure is detected as a cross-shaped straight line. Here, the direction of the diffracted light 184 corresponds to the direction of the chip arrangement θ on the wafer 4. From the image 185 detected here, the well-known Hough transform 186
Can measure the direction of the straight line that forms the cross shape. What is characteristic here is that when the work (wafer) 4 is placed perpendicularly or almost perpendicularly to the optical axis, the Hough transform, which is usually two-dimensional, can be compressed into one-dimensional. Next, the formulas (2) of two straight lines are shown.

【0029】 xsinθ1−ycosθ1=0 (数1) xcosθ2+ysinθ2=0 (数2) 但し、θ2=(π/2)+θ1 この直線のθ1、θ2は相互に直交する事がわかっている
ため、実質的に変数は一つである。ここで、光軸中心を
画像の原点として、上記の(数1)式、(数2)式のx
及びyに直線上の座標を代入すればθが算出できる。画
像上の全ての点についてこのθを算出しその際の画像上
の検出出力で重み付けしたヒストグラムを図18(a)
に示すように作成する。このヒストグラムのピークが上
記の直線のθ1、θ2になる。これは、直線上の画素では
信号が大きく検出されるためである。
Xsin θ 1 −ycos θ 1 = 0 (Equation 1) xcos θ 2 + ysin θ 2 = 0 (Equation 2) where θ 2 = (π / 2) + θ 1 The straight lines θ 1 and θ 2 are orthogonal to each other. Since we know, there is effectively one variable. Here, with the center of the optical axis as the origin of the image, x in the equations (1) and (2)
By substituting the coordinates on the straight line for y and y, θ can be calculated. FIG. 18A shows a histogram in which this θ is calculated for all points on the image and weighted by the detection output on the image at that time.
Create as shown in. The peaks of this histogram are θ 1 and θ 2 of the above straight lines. This is because a large signal is detected in pixels on a straight line.

【0030】ここで、現実的には、θの精度を向上しよ
うとするとヒストグラムの段階を高分解能にする必要が
ある。ところが、ヒストグラムの段階を高分解能にする
と縦軸の値が小さくなり、曲線がなめらかでなくなり、
ピークを算出する時の精度が落ちることになる。そこ
で、これらのトレードオフを解決する方法として、次の
(数3)式に示した重心算出方法が良い。(数3)式
は、θ1の算出式を示したが、θ2についても同様に算出
することができる。
Here, in reality, in order to improve the accuracy of θ, it is necessary to make the steps of the histogram have high resolution. However, if the resolution of the histogram steps is increased, the value on the vertical axis becomes smaller and the curve becomes less smooth,
The accuracy when calculating the peak will be reduced. Therefore, as a method of solving these trade-offs, the centroid calculating method shown in the following (Formula 3) is preferable. The formula (3) is a formula for calculating θ 1 , but θ 2 can be calculated similarly.

【0031】[0031]

【数3】 (Equation 3)

【0032】なお、I(x,y)は、例えば図12に示す
検出像185の0次回折光184の強度を表す。この方
法は、回転位置θ1又はθ2が存在する範囲(θ1−δ0
θ<θ1+δ0又はθ2−δ0<θ<θ2+δ0)を予め知っ
ている必要があり、存在範囲をより正確に予測できたと
きに検出精度が向上する。従って、事前にオリフラ合わ
せ等により各ワーク(ウエハ)の向き、つまりチップ配
列方向θをある範囲にそろえておく必要がある。また、
1次以上の回折光が存在しない場合は、加算範囲を0度
から90度にしても理論上は完全な値が算出できる。従
って、1次以上の回折光強度は小さい方が望ましい。演
算時間が問題にならなければ、2次元のHough変換
を用いれば良いのは言うまでもない。
Note that I (x, y) represents the intensity of the 0th-order diffracted light 184 of the detection image 185 shown in FIG. 12, for example. The method ranges rotational position theta 1 or the theta 2 is present (θ 10 <
It is necessary to know θ <θ 1 + δ 0 or θ 2 −δ 0 <θ <θ 2 + δ 0 ) in advance, and the detection accuracy improves when the existence range can be predicted more accurately. Therefore, it is necessary to align the orientation of each work (wafer), that is, the chip arrangement direction θ within a certain range in advance by aligning the orientation flat. Also,
If there is no diffracted light of the first or higher order, a perfect value can theoretically be calculated even if the addition range is 0 to 90 degrees. Therefore, it is desirable that the diffracted light intensity of the first or higher order is small. Needless to say, two-dimensional Hough transform may be used if the calculation time does not matter.

【0033】また、以上の式ではθを算出してヒストグ
ラムを求めたが、演算時間の短縮と言う観点からは、t
anθ、sinθあるいはcosθを算出してヒストグ
ラムを求めても良い。微細な光軸のずれがあった場合、
θは誤差を持った状態で算出される可能性がある。この
回折光を用いた方式の場合、微細な光軸のずれは具体的
には、ヒストグラムのピークの山割れ現象(図18
(c)に示す。)となる。これは、図18(b)に示す
ように、回折パターン184の場合、真の直線の方向θ
に対して芯ずれの際に算出される誤差を持った角度が、
+側と−側に存在するために生じる。従って、上記に示
したように、重心を算出する場合、光軸のずれはキャン
セルされることになる。この意味でも、(数3)式に基
づいて、重心を求める方法は高精度算出が期待できる。
In the above equation, θ was calculated to obtain the histogram, but from the viewpoint of shortening the calculation time, t
The histogram may be obtained by calculating anθ, sinθ, or cosθ. If there is a slight misalignment of the optical axis,
θ may be calculated with an error. In the case of the method using this diffracted light, the fine shift of the optical axis is specifically a peak crest phenomenon of the histogram (see FIG. 18).
It is shown in (c). ). In the case of the diffraction pattern 184, as shown in FIG.
The angle with the error calculated at the time of misalignment is
It occurs because it exists on the + side and the-side. Therefore, as described above, when calculating the center of gravity, the deviation of the optical axis is canceled. In this sense as well, the method of obtaining the center of gravity based on the equation (3) can be expected to have high precision calculation.

【0034】以上の1次元のHough変換を用いた方
法は、光軸中心が、検出した画像上に無い場合も適用可
能である。具体的には、画像の外に存在する光軸中心を
画像と同一の座標系で表せばよい。この回折光を用いる
方法では、光軸中心の検出信号出力が極端に大きい場合
が多く画像上の光軸中心の周囲の広い範囲に渡って検出
器の出力が飽和してしまうことが多い。そこで、光軸中
心の適当な範囲をマスクしてしまい、θの算出に使わな
い方が検出精度が向上する場合が多い。このマスクは、
光学系上に設置された遮光板、あるいは、検出した信号
の中心部のデータを用いないと言ったソフト上のsマス
クであっても良い。実際には、図12の検出像185に
示すように、±1次あるいは±2次の回折パターン19
2が形成、検出される。ところが、通常は、これらのパ
ターン192は、0次回折光184より微弱であるた
め、以下に示す方法で無視できる。第一に、しきい値を
用いて2値化する方法、第二に多値のデータを用いる方
法である。検出器が2次元の場合を説明したが、1次元
の検出器を用いても以下のように、回転検出系が実現で
きる。
The above method using the one-dimensional Hough transform can be applied even when the optical axis center is not on the detected image. Specifically, the center of the optical axis existing outside the image may be represented by the same coordinate system as the image. In this method using diffracted light, the detection signal output at the center of the optical axis is often extremely large, and the output of the detector is often saturated over a wide range around the center of the optical axis on the image. Therefore, it is often the case that the detection accuracy is improved by masking an appropriate range of the center of the optical axis and not using it for calculating θ. This mask is
It may be a light-shielding plate installed on the optical system, or a software s mask that does not use the data of the central portion of the detected signal. Actually, as shown in the detection image 185 of FIG. 12, the ± 1st-order or ± 2nd-order diffraction patterns 19 are formed.
2 is formed and detected. However, since these patterns 192 are usually weaker than the 0th-order diffracted light 184, they can be ignored by the method described below. The first is a method of binarizing using a threshold value, and the second is a method of using multivalued data. Although the case where the detector is two-dimensional has been described, the rotation detection system can be realized as follows even if the one-dimensional detector is used.

【0035】即ち、図14に示す処理装置でウエハ回転
ずれを補正することができる。この処理装置(補正装
置)は、回転検出光学系110e(検出器175)、回
転検出算出系186、隣接チップ対応点ベクトル算出系
(a、a’の座標関係)187、画像データを記憶する
メモリ189、比較手段190から構成される。回転検
出算出系186では、上記説明した方法によりチップ配
列の方向θが算出される。このθと、設計データから入
力されるチップピッチpのデータより、隣接チップ対応
ベクトルが算出される。チップ比較手段190では、メ
モリ189に蓄積されたメモリ情報からリニアイメージ
センサ40の長手方向に対する隣接チップ対応ベクトル
により対応点(図15に示すaとa’、bとb’)が取
り出され、信号出力が比較されて、不一致による異物信
号188が検出される。ここで、視野は、チップピッチ
の2倍より大きい必要がある。また、ワーク(ウエハ)
の許容傾き(異物検査を実施する上で許容できるワーク
の傾きの範囲)をθとすると、メモリ189に記憶する
メモリの範囲lは、リニアイメージセンサ40の視野サ
イズにsinθを乗じた長さの範囲を記録できる容量が
必要になる。
That is, the wafer rotation deviation can be corrected by the processing apparatus shown in FIG. This processing device (correction device) includes a rotation detection optical system 110e (detector 175), a rotation detection calculation system 186, an adjacent chip corresponding point vector calculation system (coordinate relationship between a and a ') 187, and a memory for storing image data. 189 and comparison means 190. The rotation detection calculation system 186 calculates the direction θ of the chip arrangement by the method described above. An adjacent chip correspondence vector is calculated from this θ and the data of the chip pitch p input from the design data. In the chip comparison means 190, corresponding points (a and a ′, b and b ′ shown in FIG. 15) are extracted from the memory information stored in the memory 189 by the adjacent chip correspondence vector in the longitudinal direction of the linear image sensor 40, and the signal is output. The outputs are compared, and the foreign object signal 188 due to the mismatch is detected. Here, the field of view must be larger than twice the chip pitch. Also, work (wafer)
Let θ be the allowable inclination (the range of the inclination of the work that can be allowed in performing the foreign matter inspection), the range 1 of the memory stored in the memory 189 is the length obtained by multiplying the visual field size of the linear image sensor 40 by sin θ. You need the capacity to record the range.

【0036】次にワーク走査方向比較方式での回転補正
について図15(b)に基づいて説明する。即ち、比較
する隣接チップが、図15(a)に示すように、リニア
イメージセンサ40の長手方向の場合について説明して
きたが、比較対象チップは、リニアイメージセンサ40
の長手方向である必要はなく、以下に説明するように、
リニアイメージセンサ40の長手方向に直角な方向、す
なわち、ワークの走査方向であっても良い。上記のリニ
アイメージセンサ40の長手方向の比較と同様に、リニ
アイメージセンサ40の長手方向に直角な方向に対する
隣接チップ対応ベクトルを算出することにより隣接チッ
プの対応点を求めることができる。メモリのサイズ(メ
モリ範囲l)についても同様の演算により算出できる。
この場合、検出視野がチップサイズに対して十分に大き
な値を持っていない場合であってもチップ比較が実現で
きる反面、ハンドリング機構等によるワークの送り精度
を高くして、走査方向に存在する隣接チップの対応点を
正確に知る必要がある。また、この走査方向比較では、
θが0度に近い場合、照明のムラ、検出レンズのムラな
どの影響がなくなるという効果がある。
Next, the rotation correction by the work scanning direction comparison method will be described with reference to FIG. That is, although the adjacent chip to be compared has been described in the case of the longitudinal direction of the linear image sensor 40 as shown in FIG. 15A, the comparison target chip is the linear image sensor 40.
Need not be in the longitudinal direction, as described below,
It may be a direction perpendicular to the longitudinal direction of the linear image sensor 40, that is, the scanning direction of the work. Similar to the comparison of the linear image sensor 40 in the longitudinal direction, the corresponding points of the adjacent chips can be obtained by calculating the adjacent chip corresponding vector in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the linear image sensor 40. The memory size (memory range 1) can be calculated by the same calculation.
In this case, chip comparison can be realized even when the detection field of view does not have a sufficiently large value with respect to the chip size, but on the other hand, the feeding accuracy of the work by the handling mechanism or the like is increased so that the adjacencies existing in the scanning direction are increased. It is necessary to know exactly the corresponding point of the chip. Also, in this scanning direction comparison,
When θ is close to 0 degree, there is an effect that influences such as illumination unevenness and detection lens unevenness are eliminated.

【0037】次に回転合わせ機構による回転補正につい
て図16及び図17を用いて説明する。即ち、前記メモ
リを用いた処理装置による回転補正に対して、回転検出
算出系186で算出されるチップ配列の方向θ(図17
に示す。)に基づいて光学系36全体(照明系31及び
回転検出光学系110も一緒にしても良い。)またはワ
ーク(ウエハ)を回転させることによって、隣接チップ
の対応点の算出を簡便にすることができる。そしてチッ
プ比較手段191において、メモリ189に蓄積された
メモリ情報から対応点が取り出され、信号出力が比較さ
れて不一致による異物信号188が検出される。さらに
この方法の効果として、ワーク(ウエハ)を走査する機
構の精度(送り速度のムラ、光軸方向の振動、走査方向
検出器方向の振動など)が悪い場合でも対応できる点が
ある。また、このように回転合わせ機構を用いることに
より、走査方向とチップ配列方向を垂直にする必要がな
くなる。また、空間フィルター39を用いる場合、空間
フィルター39の角度がチップ配列に対して正確に合う
ため、空間フィルター39の効果を最大限に引き出すこ
とができる。
Next, the rotation correction by the rotation adjusting mechanism will be described with reference to FIGS. That is, with respect to the rotation correction by the processor using the memory, the direction θ of the chip arrangement calculated by the rotation detection calculation system 186 (see FIG. 17).
Shown in The rotation of the entire optical system 36 (the illumination system 31 and the rotation detection optical system 110 may be combined) or the work (wafer) based on (4) can simplify the calculation of the corresponding points of the adjacent chips. it can. Then, in the chip comparison means 191, the corresponding points are extracted from the memory information accumulated in the memory 189, the signal outputs are compared, and the foreign matter signal 188 due to the mismatch is detected. Further, as an effect of this method, even if the precision of the mechanism for scanning the work (wafer) (uniformity of the feed rate, vibration in the optical axis direction, vibration in the scanning direction detector direction, etc.) is poor, it can be dealt with. Further, by using the rotation adjusting mechanism as described above, it is not necessary to make the scanning direction and the chip arrangement direction vertical. Further, when the spatial filter 39 is used, the angle of the spatial filter 39 exactly matches the chip arrangement, so that the effect of the spatial filter 39 can be maximized.

【0038】次に0次カット空間フィルター方式+チッ
プ比較について説明する。即ち、チップ比較方式を用い
る場合、必ずしもn次の回折光を遮光する空間フィルタ
ー39を用いる必要のない場合がある。特に、ウエハ4
上に形成されたチップパターンの最小セルサイズが小さ
くなり、その1次以上の回折光が検出レンズ37に入ら
ない場合、0次光だけを遮光すればよいことがある。こ
の場合、空間フィルター39を用いる際に必要なウエハ
4のそりに対する対応、ウエハ4の傾きに対する対応が
不必要になるという利点がある。ウエハ上のチップ配列
方向が図21に示すように、θの時の回折光及び検出レ
ンズの開口の様子を図19、図20に示す。図19は照
明の入射角度α、検出レンズ37の見込み角γとし、あ
る球面282を想定し、この球面282と照明の交点2
83、検出レンズ37の見込み角との交線284を図2
0に示す。なお、283は球面282上の入射点、28
5は球面282上の出射点である。ここで、検出レンズ
37に0次回折光が入射しないようにウエハ4をθ方向
に回転する事によって、ウエハ4上の主なパターンの情
報を消去することができる。これにより、ウエハ4内の
パターン上に付着した異物あるいは欠陥を強調して検出
することができる。このようにして検出した後に、上記
のチップ比較を実施すれば、上記の異物や欠陥を検出で
きる。検出光学系38がパターンを逃げる条件の式は次
に示す(数4)式で得られるx0まで相対的にウエハ4
を回転する。つまり、x0−θだけ相対的にウエハ4を
回転する。
Next, the 0th-order cut spatial filter system + chip comparison will be described. That is, when the chip comparison method is used, it is not always necessary to use the spatial filter 39 that blocks the n-th order diffracted light. In particular, the wafer 4
When the minimum cell size of the chip pattern formed above becomes small and the 1st or higher order diffracted light does not enter the detection lens 37, only the 0th order light may be blocked. In this case, there is an advantage that it is unnecessary to deal with the warp of the wafer 4 and the tilt of the wafer 4 which are necessary when the spatial filter 39 is used. FIG. 19 and FIG. 20 show the states of the diffracted light and the aperture of the detection lens when the chip arrangement direction on the wafer is as shown in FIG. FIG. 19 shows an incident angle α of illumination and an angle of view γ of the detection lens 37, and a certain spherical surface 282 is assumed.
83, a line of intersection 284 with the view angle of the detection lens 37 is shown in FIG.
0 is shown. 283 is the incident point on the spherical surface 282,
Reference numeral 5 is an emission point on the spherical surface 282. Here, by rotating the wafer 4 in the θ direction so that the 0th-order diffracted light does not enter the detection lens 37, the information of the main pattern on the wafer 4 can be erased. As a result, it is possible to emphasize and detect the foreign matter or defect attached to the pattern in the wafer 4. If the above chip comparison is carried out after the detection in this way, the above-mentioned foreign matters and defects can be detected. The condition for the detection optical system 38 to escape the pattern is the wafer 4 relative to x0 obtained by the following formula (4).
To rotate. That is, the wafer 4 is relatively rotated by x0−θ.

【0039】 sinα・sin(x0)>sinγ (数4) この際の回転角x0の最大値x0(max)は、上記の
(数4)式より次の(数5)式の関係で求められる。 sin(x0(max))=sinγ/sinα (数5) 即ち、ウエハ4と検出器40を含めた検出光学系36と
の間の相対的な回転ストロークは、上記のx0(ma
x)が実現できるように選定されれば十分である。具体
的には、検出光学系36の対物レンズ37の開口数(N
A=sinγ)が0.1程度(焦点距離f=約70mm
(図5(b)に示すように搬送室104の外側から透明
な窓106を通してワーク(ウエハ)4上の異物を検出
するためには焦点距離fとして約50mm以上は必要と
なるためである。)、焦点深度が約±60μm(自動焦
点合わせをしないでワーク(ウエハ)4上の異物を検出
するために焦点深度として±40μm〜±30μm程度
が必要となる。)で、αが60度の場合、x0(ma
x)は約6.6度となり、検出光学系36の対物レンズ
37の開口数(NA=sinγ)が0.08程度(焦点
距離f=約90mm、焦点深度が約±60μm)で、α
が85度の場合、x0(max)は約4.6度となり、
x0(max)、即ち相対的な回転ストロークとして5
度から10度程度の回転許容範囲が実現できれば十分で
ある。ワーク(ウエハ)4がθとして、θ>x0(ma
x)の条件で搬送されてくるのならば、ワーク(ウエ
ハ)4または検出光学系36を回転させることが必要で
ないことは明らかである。
Sin α · sin (x0)> sin γ (Equation 4) At this time, the maximum value x0 (max) of the rotation angle x0 is obtained from the above Equation (4) by the following equation (5). . sin (x0 (max)) = sinγ / sinα (Equation 5) That is, the relative rotation stroke between the wafer 4 and the detection optical system 36 including the detector 40 is x0 (ma) above.
It suffices if it is chosen so that x) can be realized. Specifically, the numerical aperture (N of the objective lens 37 of the detection optical system 36 (N
A = sinγ is about 0.1 (focal length f = about 70 mm
(This is because a focal length f of about 50 mm or more is required to detect foreign matter on the work (wafer) 4 from the outside of the transfer chamber 104 through the transparent window 106 as shown in FIG. 5B. ), The depth of focus is approximately ± 60 μm (a depth of focus of approximately ± 40 μm to ± 30 μm is required to detect foreign matter on the work (wafer) 4 without automatic focusing), and α is 60 degrees. If x0 (ma
x) is about 6.6 degrees, and the numerical aperture (NA = sinγ) of the objective lens 37 of the detection optical system 36 is about 0.08 (focal length f = about 90 mm, depth of focus is about ± 60 μm), and α
Is 85 degrees, x0 (max) is about 4.6 degrees,
x0 (max), that is, 5 as a relative rotation stroke
It is sufficient if a rotation allowance range of about 10 degrees to 10 degrees can be realized. When the workpiece (wafer) 4 is θ, θ> x0 (ma
It is clear that it is not necessary to rotate the work (wafer) 4 or the detection optical system 36 if the wafer is conveyed under the condition of x).

【0040】以上の方法は、検出光学系36の中に0次
カットフィルター39を設置する必要がなくなるため、
検出光学系36の結像性能を落とさずに済むと言う効果
がある。ここでは、上記の0次回折光が遮光できれば良
いわけであるから、ウエハ4の回転角度θが0度になる
ように設定されても良い。この場合、図3及び図22に
示す0次カットフィルター39が必要になる。この場合
の0次カットフィルター39は幅を広めに、具体的に
は、0次回折光が十分に遮光できるように実験的に求め
られるものである。この場合、前述したように、ウエハ
4の回転を検出し、回転補正を実施してチップ配列ベク
トルを算出してチップ比較を実現する方法と、ウエハの
回転検出はせずにチップ比較をしない方法が考えられ
る。しかしながら、チップ比較を実施する方法が、実施
しない方法に対して検出感度等が低くなる。特に、ウエ
ハ4上に形成されたパターンにおいては、角部の丸みの
ように様々な方向成分を有して0次カットフィルター3
9で全てを取り除くことができない。従って、チップ比
較をすることによって0次カットフィルター39で消去
できないものも除去することができる。
The above method eliminates the need to install the 0th-order cut filter 39 in the detection optical system 36.
There is an effect that the imaging performance of the detection optical system 36 can be maintained. Here, it suffices that the 0th-order diffracted light can be shielded, so that the rotation angle θ of the wafer 4 may be set to 0 degree. In this case, the 0th-order cut filter 39 shown in FIGS. 3 and 22 is required. In this case, the 0th-order cut filter 39 is experimentally required to have a wider width, specifically, to sufficiently shield the 0th-order diffracted light. In this case, as described above, the method of detecting the rotation of the wafer 4 and performing the rotation correction to calculate the chip array vector to realize the chip comparison, and the method of not detecting the rotation of the wafer and not performing the chip comparison. Can be considered. However, the method of performing the chip comparison has lower detection sensitivity than the method of not performing the chip comparison. Particularly, in the pattern formed on the wafer 4, the 0th-order cut filter 3 has various directional components such as the rounded corners.
You can't remove everything at 9. Therefore, by comparing the chips, the ones that cannot be erased by the 0th-order cut filter 39 can be removed.

【0041】次にシェーディングの補正について説明す
る。本発明では、上述したように、隣接チップ間で信号
出力を比較するため、照明はより均一な強度で照射され
ることが必要となる。即ち、比較する隣接チップ間にお
いて、異物が存在しないときには、リニアイメージセン
サ40からほぼ同一レベルの信号が検出される必要があ
る。そのためには、斜め方向から直線状に集光照射され
る直線状の光束41は直線状の長手方向(y軸方向)に
均一な(一様な)照明強度が必要となる。ところが、半
導体レーザ光源等の光源31から照射されるビームは、
一般的に中心が強く周辺が弱い。結果的に、図26
(a)に示すように、照明強度は、直線状の視野の中央
付近で強く、周囲で弱くなっている。そこで、図3に示
す照明光学系31の射出位置付近(シリンドリカルレン
ズ34の前に)にこの強度分布を逆に補正するような補
正板231を挿入する。この補正板231は、図24に
示す曲線状のスリット241を有する補正板231aで
あってもよく、波長特性を持たない図25に示すように
中央付近の透過率(同図(b)に示す。)を落としたN
D(Neutral Density)フィルター231bであっても
よい。しかし、このようなND(Neutral Density)フ
ィルター231bは、曲線状(鼓状)のスリット(開
口)241を有する補正板231aに比べて非常に高価
となる。そのため、シェーディング補正板231として
安価な曲線状(鼓状)のスリット(開口)241を有す
る補正板231aを使用する。
Next, the shading correction will be described. In the present invention, as described above, since the signal outputs are compared between the adjacent chips, the illumination needs to be irradiated with a more uniform intensity. That is, when there is no foreign substance between the adjacent chips to be compared, it is necessary that the linear image sensor 40 detect signals at substantially the same level. For that purpose, the linear light flux 41 which is condensed and irradiated linearly from the oblique direction needs a uniform (uniform) illumination intensity in the linear longitudinal direction (y-axis direction). However, the beam emitted from the light source 31 such as a semiconductor laser light source is
Generally, the center is strong and the periphery is weak. As a result, FIG.
As shown in (a), the illumination intensity is strong in the vicinity of the center of the linear visual field and weak in the surroundings. Therefore, a correction plate 231 that reversely corrects this intensity distribution is inserted near the exit position of the illumination optical system 31 (in front of the cylindrical lens 34) shown in FIG. The correction plate 231 may be a correction plate 231a having a curved slit 241 shown in FIG. 24, and has no wavelength characteristic and has a transmittance near the center (shown in FIG. 25B) as shown in FIG. .) Dropped N
It may be a D (Neutral Density) filter 231b. However, such an ND (Neutral Density) filter 231b is much more expensive than the correction plate 231a having the curved (hand-shaped) slits (openings) 241. Therefore, as the shading correction plate 231, a correction plate 231a having an inexpensive curved (drum-shaped) slit (opening) 241 is used.

【0042】図23にシェーディング補正光学系として
シェーディング補正板231aを用いた照明光学系31
を示す。このシェーディング補正板231aは、光路中
のどこにあっても良いが、調整の容易さ、補正板231
aの製作精度等を考えると光束が大きい位置であるシリ
ンドリカルレンズ34の前後に挿入するのが良い。な
お、232は、半導体レーザ光源32から出射されたレ
ーザ光の光束を拡大するビーム径拡大光学系(ビームエ
クスパンダー)である。
FIG. 23 shows an illumination optical system 31 using a shading correction plate 231a as a shading correction optical system.
Indicates. The shading correction plate 231a may be located anywhere in the optical path, but it is easy to adjust the shading correction plate 231a.
Considering the manufacturing precision of a, etc., it is preferable to insert it before and after the cylindrical lens 34, which is a position where the luminous flux is large. Reference numeral 232 is a beam diameter expanding optical system (beam expander) that expands the luminous flux of the laser light emitted from the semiconductor laser light source 32.

【0043】ここで、図26に照明の照度分布を示す。
同図(a)に示すような分布の照明がシェーディング補
正板231aを挿入することによって同図(b)に示す
ように平坦な分布(一様な分布)になる。
FIG. 26 shows the illuminance distribution of illumination.
By inserting the shading correction plate 231a, the illumination having the distribution shown in FIG. 9A becomes a flat distribution (uniform distribution) as shown in FIG.

【0044】ところが、図24に示すシェーディング補
正板231aを用いた場合、集光照射された直線状の光
束の幅方向(x軸方向)の断面は、図27に示すよう
に、中央付近が弱い光強度分布になる。そのため、照明
の微妙な位置ずれや基板(試料)4のz方向(高さ方
向)の変位(焦点位置変動)により、照明強度が極端に
変動することになる。この原因は、照明光の位相分布に
よるものである。この光学系は、シリンドリカルレンズ
34を用いているため、図29に示すような等位相面が
形成される。図29には、この等位相面を補正板231
a上に示す。この補正板231aを通過した光がシリン
ドリカルレンズ34によりy軸上に直線状に集光され
る。この際、照明光束の等位相面mの一部が補正板23
1aで遮光されるため、集光面状ではy軸状の各点で、
位相分布の異なる光束が通過することになる。この結
果、y軸上の各点で最も集光するz軸上の位置が異なり
(焦点位置が異なり)、集光しないy軸上のある位置で
は、図27に示すような中央付近が弱い光強度分布の波
形となる。そのため、照明の微妙な位置ずれや基板(試
料)4のz方向(高さ方向)の変位(焦点位置変動)に
より、照明強度が極端に変動することになる。
However, when the shading correction plate 231a shown in FIG. 24 is used, the cross-section in the width direction (x-axis direction) of the linearly focused light beam is weak near the center as shown in FIG. It has a light intensity distribution. Therefore, the illumination intensity fluctuates extremely due to a slight positional deviation of the illumination and a displacement (focus position variation) of the substrate (sample) 4 in the z direction (height direction). This is due to the phase distribution of the illumination light. Since this optical system uses the cylindrical lens 34, an equiphase surface as shown in FIG. 29 is formed. In FIG. 29, this equiphase surface is corrected by a correction plate 231.
Shown above a. The light passing through the correction plate 231a is linearly condensed on the y axis by the cylindrical lens 34. At this time, a part of the equiphase surface m of the illumination light flux is corrected by the correction plate 23.
Since the light is shielded by 1a, at each point of the y-axis in the light collecting surface,
Light fluxes having different phase distributions will pass through. As a result, the position on the z-axis where light is most condensed at each point on the y-axis is different (the focal position is different), and at a certain position on the y-axis where light is not condensed, the light near the center as shown in FIG. 27 is weak. It becomes a waveform of intensity distribution. Therefore, the illumination intensity fluctuates extremely due to a slight positional deviation of the illumination and a displacement (focus position variation) of the substrate (sample) 4 in the z direction (height direction).

【0045】そこで本発明は、図30に示すような、複
数の曲線状(鼓状)のスリット(開口)241’を有す
るシェーディング補正板231cを用いることで、各位
相を有する光束を平均的に通過させることになり、結果
的に、y軸上の各点に、同じ位相分布の光束が到達でき
るようにしたものである。
Therefore, the present invention uses a shading correction plate 231c having a plurality of curved (hand-shaped) slits (openings) 241 'as shown in FIG. This allows the light beams having the same phase distribution to reach each point on the y-axis as a result.

【0046】そこで、図30に示すような形状のシェー
ディング補正板231cを用いれば、補正板231cを
通過する光束の位相が、y軸上の各点でほぼ同じにな
り、図28に示すようなガウス分布の集光が可能にな
り、照明の微妙な位置ずれや基板(試料)4のz方向
(高さ方向)の変位(焦点位置変動)により、照明強度
の変動を防止することができる。
Therefore, if the shading correction plate 231c having the shape shown in FIG. 30 is used, the phase of the light beam passing through the correction plate 231c becomes substantially the same at each point on the y axis, as shown in FIG. A Gaussian distribution can be condensed, and it is possible to prevent the illumination intensity from fluctuating due to a slight displacement of the illumination or a displacement (focus position variation) of the substrate (sample) 4 in the z direction (height direction).

【0047】ここでは、図30に示したような2つの曲
線状(鼓状)のスリット(開口)241’を有するシェ
ーディング補正板を示したが、本発明においては、上記
説明したように等位相面を有する光束を通過させるのが
目的であるから、2つ以上の複数の曲線状(鼓状)のス
リット(開口)を用いても同じ効果が得られるのは言う
までもない。
Here, a shading correction plate having two curved (hourglass) slits (openings) 241 'as shown in FIG. 30 is shown, but in the present invention, as described above, the equal phase is obtained. It is needless to say that the same effect can be obtained by using two or more slits (openings) having a curved shape (a drum shape) because the purpose is to pass a light flux having a surface.

【0048】また上記実施例においては、シェーディン
グ補正板231cとして、遮光板に複数の線状(鼓状)
のスリット(開口)241’を形成した場合を示した
が、透明なガラス板に複数の曲線状(鼓状)のスリット
(開口)以外を遮光する遮光フイルムを付着して形成し
ても安価に製造できることは明らかである。
Further, in the above-described embodiment, the shading correction plate 231c is provided with a plurality of linear (hand-shaped) light-shielding plates.
Although the slit (opening) 241 'is formed, it is inexpensive even if a light-shielding film for shielding other than a plurality of curved (hand-shaped) slits (openings) is attached to a transparent glass plate. Obviously, it can be manufactured.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、半導体ウエハ、TFT
基板等の半導体基板に対して成膜するスパッタ装置及び
CVD装置、パターンを形成するエッチング装置、レジ
スト塗布装置、露光装置、洗浄装置等の様々なプロセス
処理装置において、半導体ウエハ、TFT基板等の半導
体基板に対して付着した異物を、簡素化された構成によ
り高感度で検査することができる効果を奏する。
According to the present invention, a semiconductor wafer, a TFT
Semiconductor devices such as semiconductor wafers and TFT substrates in various process processing devices such as a sputtering device and a CVD device for forming a film on a semiconductor substrate such as a substrate, an etching device for forming a pattern, a resist coating device, an exposure device, and a cleaning device. The foreign matter attached to the substrate can be inspected with high sensitivity by the simplified configuration.

【0050】また本発明によれば、試料上に斜め方向か
ら直線状に集光して照射する照明光の照明強度を一様に
して、隣接したチップから検出される回折光の強度を同
じようにしてチップ比較処理によって異物を高感度で検
査することができる。特に照明光学系におけるシェーデ
ィング補正板として、前記少なくとも直線状方向に周辺
部に対して中央部の透過面積を減少させた曲線状の透過
部分(開口)を直線状の幅方向に複数有することで、各
位相を有する光束を平均的に通過することになり、結果
的に直線状の幅方向(y軸)上の各点に、ほぼ同じ位相
分布の光束が到達してガウス分布の集光が可能となり、
その結果、直線状の幅方向(y軸)上の各点で最も集光
する高さ(z軸上の位置)が同じとなり(焦点位置が同
じとなり)、正確な直線状の長手方向(x軸方向)につ
いてほぼ一様な照明強度をもったシェーディング補正が
可能となり、チップ比較処理において検出信号強度の不
一致による誤検出を防止して異物を高感度で検査するこ
とができる効果を奏する。また、本発明によれば、前記
シェーディング補正板は安価に製造することができ、そ
の結果異物検査ヘッド全体についても、大幅な原価低減
を図ることができる効果を奏する。
Further, according to the present invention, the illumination intensity of the illumination light that is linearly condensed and irradiated on the sample in an oblique direction is made uniform, and the intensity of the diffracted light detected from the adjacent chips is the same. Thus, the foreign matter can be inspected with high sensitivity by the chip comparison process. Particularly, as the shading correction plate in the illumination optical system, by having a plurality of curved transmissive portions (openings) in the linear width direction in which the transmissive area of the central portion is reduced with respect to the peripheral portion in the at least linear direction, Light fluxes with each phase will pass through on average, and as a result, light fluxes with almost the same phase distribution will reach each point in the linear width direction (y-axis) and it will be possible to collect a Gaussian distribution. Next to
As a result, the heights at which light is most condensed (positions on the z axis) at the respective points in the linear width direction (y axis) are the same (the focus positions are the same), and the accurate linear longitudinal direction (x It is possible to perform shading correction with substantially uniform illumination intensity in the (axial direction), prevent erroneous detection due to inconsistency of detection signal intensities in the chip comparison processing, and inspect foreign substances with high sensitivity. Further, according to the present invention, the shading correction plate can be manufactured at low cost, and as a result, the cost of the entire foreign matter inspection head can be significantly reduced.

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

【図1】本発明に係わるプロセス処理装置に異物検査装
置を設置した場合の実施例を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example in which a foreign matter inspection apparatus is installed in a process processing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係わる全体のシステム構成を示した図
である。
FIG. 2 is a diagram showing an overall system configuration according to the present invention.

【図3】本発明に係わる検査ユニット(検出ヘッド)の
具体的構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of an inspection unit (detection head) according to the present invention.

【図4】本発明に係わる検査ユニット(検出ヘッド)に
おけるチャンネル数と走査の仕方との関係を示した図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number of channels and the scanning method in the inspection unit (detection head) according to the present invention.

【図5】本発明に係わるプロセス処理装置に異物検査装
置を設置した場合の図1とは異なる実施例を示した図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment different from FIG. 1 when a foreign matter inspection device is installed in the process processing device according to the present invention.

【図6】本発明に係わるウエハのオリフラを検出してウ
エハ回転方向を検出する実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of detecting the orientation flat of the wafer and detecting the wafer rotation direction according to the present invention.

【図7】本発明に係わるウエハのオリフラを検出してウ
エハ回転方向を検出する図6と異なる実施例を説明する
ための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment different from FIG. 6 in which the orientation flat of the wafer according to the present invention is detected to detect the wafer rotation direction.

【図8】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ格
子を検出してウエハ回転方向を検出する実施例を説明す
るための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining an embodiment in which a chip lattice formed on a wafer according to the present invention is detected to detect a wafer rotation direction.

【図9】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ格
子を検出してウエハ回転方向を検出する図8と異なる実
施例を説明するための図である。
FIG. 9 is a view for explaining an embodiment different from FIG. 8 in which the chip lattice formed on the wafer according to the present invention is detected to detect the wafer rotation direction.

【図10】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ
格子を検出してウエハ回転方向を検出する図8及び図9
と異なる実施例を説明するための図である。
FIG. 10 is a view showing a rotation direction of a wafer by detecting a chip grid formed on the wafer according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining an example different from that of FIG.

【図11】本発明に係わるウエハ上に形成されたチップ
格子を検出してウエハ回転方向を検出する図8及び図9
及び図10と異なる実施例を説明するための図である。
FIG. 11 is a view showing a rotation direction of a wafer by detecting a chip grid formed on the wafer according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining an example different from FIG. 10.

【図12】本発明に係わる検出像からウエハの回転角を
検出する仕方を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a method of detecting a rotation angle of a wafer from a detection image according to the present invention.

【図13】本発明に係わるチップ比較において回転補正
オペレータを施すための説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram for applying a rotation correction operator in chip comparison according to the present invention.

【図14】本発明に係わるソフト処理で行うチップ比較
システムを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a chip comparison system executed by software processing according to the present invention.

【図15】図14の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of FIG. 14.

【図16】本発明に係わる回転機構を用いて行うチップ
比較システムを示す図である。
FIG. 16 is a view showing a chip comparison system using a rotation mechanism according to the present invention.

【図17】図16の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of FIG. 16.

【図18】本発明に係わる検出像からウエハの回転角を
検出するための説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram for detecting a rotation angle of a wafer from a detection image according to the present invention.

【図19】照明光とウエハからの回折光と対物レンズの
開口数との関係を示す正面図である。
FIG. 19 is a front view showing the relationship between the illumination light, the diffracted light from the wafer, and the numerical aperture of the objective lens.

【図20】照明光とウエハからの回折光と対物レンズの
開口数との関係を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing the relationship between illumination light, diffracted light from a wafer, and the numerical aperture of an objective lens.

【図21】ウエハのチップ配列方向を示す図である。FIG. 21 is a view showing a chip arrangement direction of a wafer.

【図22】空間フィルタで0次回折光を遮光する説明図
である。
FIG. 22 is an explanatory diagram in which a spatial filter blocks 0th-order diffracted light.

【図23】本発明に係わる検査ユニットにおける照明光
学系にシェーディング補正板を挿入した場合を示す図で
ある。
FIG. 23 is a diagram showing a case where a shading correction plate is inserted in the illumination optical system in the inspection unit according to the present invention.

【図24】シェーディング補正板として、一つの曲線状
(鼓状)の開口を形成したものを示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing a shading correction plate in which one curved (drum-shaped) opening is formed.

【図25】シェーディング補正板としての、高価なND
(Neutral Density)フィルターを説明するための図
で、(a)は円形形状を、(b)はその透過率を示す図
である。
FIG. 25: Expensive ND as a shading correction plate
It is a figure for demonstrating a (Neutral Density) filter, (a) is a circular shape and (b) is a figure which shows the transmittance | permeability.

【図26】直線状の光束の長手方向(y軸方向)の照明
光の強度分布を示す図で、(a)はシェーディング補正
板を挿入しない場合、(b)はシェーディング補正板を
挿入しない場合を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing the intensity distribution of illumination light in the longitudinal direction (y-axis direction) of a linear light beam, where (a) shows the case without a shading correction plate and (b) shows the case without a shading correction plate. FIG.

【図27】シェーディング補正板として、一つの曲線状
(鼓状)の開口を形成したものを用いた場合における直
線状の光束の幅方向(x軸方向)の照明光の強度分布を
示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing an intensity distribution of illumination light in a width direction (x-axis direction) of a linear light beam when a shading correction plate having one curved (hand-shaped) opening is used. is there.

【図28】本発明に係わる複数の曲線状(鼓状)の開口
を形成したシェーディング補正板を用いた場合における
直線状の光束の幅方向(x軸方向)の照明光のガウス分
布をした強度分布を示す図である。
FIG. 28 is a Gaussian distribution intensity of illumination light in the width direction (x-axis direction) of a linear light beam when a shading correction plate having a plurality of curved (hand-shaped) openings according to the present invention is used. It is a figure which shows distribution.

【図29】シェーディング補正板上における等位相面を
示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing an equiphase surface on a shading correction plate.

【図30】本発明に係わる複数の曲線状(鼓状)の開口
を形成したシェーディング補正板の一実施例を示す図で
ある。
FIG. 30 is a diagram showing an example of a shading correction plate having a plurality of curved (hand-shaped) openings according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…異物検査装置、1a,1a’…検査ユニット(検出
ヘッド) 1b…走査ステージ、3…Θステージ、4…ワーク(ウ
エハ) 5…ハンドリング機構(搬送ロボット)、5a…搬送ア
ーム 6…バッファチャンバ、7…プロセス処理室 8a,8b…ワーク供給用ステーション(ローダ、アン
ローダ) 9…データ処理部(CPU)、10…制御装置、11…
検査制御装置 20…異物データ解析コンピュータ、20g…データベ
ース(ハードディスク) 21…分析装置、22…検査
装置、31…照明光学系、35…ミラー 36…検出光学系、39…空間フィルタ 37…テレセントリック光学系(対物レンズ)、40…
リニアイメージセンサ 41…照明された直線状の光束、101…反応室、10
2…ローダ部 104…搬送室、105…上蓋、106…真空対応標準
フランジ 186…回転検出処理、187…回転補正オペレータ、
189…メモリ 190…比較処理手段 231、231a、231b、231c…シェーディン
グ補正板 241、241’…開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Foreign matter inspection apparatus, 1a, 1a '... Inspection unit (detection head) 1b ... Scanning stage, 3 ... Θ stage, 4 ... Work (wafer) 5 ... Handling mechanism (transfer robot), 5a ... Transfer arm 6 ... Buffer chamber , 7 ... Process processing chamber 8a, 8b ... Work supply station (loader, unloader) 9 ... Data processing unit (CPU), 10 ... Control device, 11 ...
Inspection control device 20 ... Foreign material data analysis computer, 20 g ... Database (hard disk) 21 ... Analysis device, 22 ... Inspection device, 31 ... Illumination optical system, 35 ... Mirror 36 ... Detection optical system, 39 ... Spatial filter 37 ... Telecentric optical system (Objective lens), 40 ...
Linear image sensor 41 ... Illuminated linear light flux, 101 ... Reaction chamber, 10
2 ... Loader section 104 ... Transport chamber, 105 ... Top lid, 106 ... Vacuum compatible standard flange 186 ... Rotation detection processing, 187 ... Rotation correction operator,
189 ... Memory 190 ... Comparison processing means 231, 231a, 231b, 231c ... Shading correction plate 241, 241 '... Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 恵寿 東京都渋谷区東3丁目16番3号日立電子エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 森岡 洋 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiju Sakai, Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. 3-16-3 Higashi, Shibuya-ku, Tokyo (72) Inventor Hiroshi Morioka 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Bunch Co., Ltd., Hitachi, Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布にして直線状の
長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正して集
光光学系により繰返しチップが形成された試料上に斜め
方向から前記直線状に集光して照射し、 この照射された試料上からの散乱反射光を検出光学系で
集光してリニアイメージセンサで受光して信号に変換
し、 これら変換された信号を繰り返すチップ間で比較して不
一致により試料上の異物として検査することを特徴とす
る異物検査方法。
1. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source provides a substantially same phase distribution in a linear width direction and an illumination intensity in a linear longitudinal direction. The light is scattered and reflected from the irradiated sample by correcting it so that it becomes almost uniform and repeatedly collecting and irradiating the sample on which chips are repeatedly formed by the converging optical system in an oblique direction. Is detected by a linear image sensor and is converted into a signal, and the converted signals are compared between repeated chips and inspected as a foreign matter on the sample due to a mismatch, which is a foreign matter inspection. Method.
【請求項2】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にガウス分布で集光すると共に直線
状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正し
て集光光学系により繰返しチップが形成された試料上に
斜め方向から前記直線状に集光して照射し、 この照射された試料上からの散乱反射光を検出光学系で
集光してリニアイメージセンサで受光して信号に変換
し、 これら変換された信号を繰り返すチップ間で比較して不
一致により試料上の異物として検査することを特徴とす
る異物検査方法。
2. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates a linear longitudinal direction. The intensity is corrected so that it becomes almost uniform, and the light is collected and irradiated linearly on the sample on which chips are repeatedly formed by the condensing optical system from an oblique direction, and the scattered reflection from the irradiated sample A foreign substance characterized by condensing light with a detection optical system, receiving it with a linear image sensor, converting it to a signal, comparing these converted signals between repeating chips, and inspecting as a foreign substance on the sample due to mismatch Inspection methods.
【請求項3】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布にして直線状の
長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正して集
光光学系により繰返しチップが形成された試料上に斜め
方向から前記直線状に集光して照射し、 この照射された試料上からの散乱反射光を検出光学系で
集光して少なくとも試料上から発生する少なくとも0次
回折光を遮光する空間フィルタを通して得られる散乱反
射光をリニアイメージセンサで受光して信号に変換し、 この変換された信号を繰り返すチップ間で比較して不一
致により試料上の異物として検査することを特徴とする
異物検査方法。
3. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source so that the phase distribution is substantially the same in the linear width direction and the illumination intensity is in the linear longitudinal direction. The light is scattered and reflected from the irradiated sample by correcting it so that it becomes almost uniform and repeatedly collecting and irradiating the sample on which chips are repeatedly formed by the converging optical system in an oblique direction. Is scattered by the detection optical system, and the scattered reflected light obtained through the spatial filter that blocks at least the 0th-order diffracted light generated from at least the sample is received by the linear image sensor and converted into a signal, and the converted signal is repeated. A method for inspecting foreign matter, characterized by comparing chips and inspecting them as foreign matter on a sample due to inconsistency.
【請求項4】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にガウス分布で集光すると共に直線
状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正し
て集光光学系により繰返しチップが形成された試料上に
斜め方向から前記直線状に集光して照射し、 この照射された試料上からの散乱反射光を検出光学系で
集光して少なくとも試料上から発生する少なくとも0次
回折光を遮光する空間フィルタを通して得られる散乱反
射光をリニアイメージセンサで受光して信号に変換し、 この変換された信号を繰り返すチップ間で比較して不一
致により試料上の異物として検査することを特徴とする
異物検査方法。
4. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates a linear longitudinal direction. The intensity is corrected so that it becomes almost uniform, and the light is collected and irradiated linearly on the sample on which chips are repeatedly formed by the condensing optical system from an oblique direction, and the scattered reflection from the irradiated sample The linear image sensor receives scattered reflected light obtained through a spatial filter that condenses light with a detection optical system and shields at least 0th-order diffracted light generated from at least a sample, and converts the converted signal into a signal. A foreign matter inspection method characterized by inspecting as a foreign matter on a sample due to a mismatch between repeated chips.
【請求項5】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布にして直線状の
長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正して集
光光学系により繰返しチップが形成された試料上に斜め
方向から前記直線状に集光して照射する照明光学系と、 該照明光学系で照射された試料上からの散乱反射光を集
光してリニアイメージセンサで受光して信号に変換する
検出光学系と、 該検出光学系のリニアイメージセンサから変換された信
号を繰り返すチップ間で比較して不一致により試料上の
異物として検査するチップ間比較手段とを備えたことを
特徴とする異物検査装置。
5. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source provides a substantially same phase distribution in a linear width direction and an illumination intensity in a linear longitudinal direction. And the illumination optical system that collects and linearly collects and irradiates the sample on which the chips are repeatedly formed by the condensing optical system from the oblique direction after correcting the A detection optical system that collects scattered reflected light from the sample and receives it with a linear image sensor and converts it into a signal is compared with a chip that repeats the signal converted from the linear image sensor of the detection optical system. A foreign matter inspection apparatus, comprising: inter-chip comparison means for inspecting foreign matter on a sample due to a mismatch.
【請求項6】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にガウス分布で集光すると共に直線
状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正し
て集光光学系により繰返しチップが形成された試料上に
斜め方向から前記直線状に集光して照射する照明光学系
と、 該照明光学系で照射された試料上からの散乱反射光を集
光してリニアイメージセンサで受光して信号に変換する
検出光学系と、 該検出光学系のリニアイメージセンサから変換された信
号を繰り返すチップ間で比較して不一致により試料上の
異物として検査するチップ間比較手段とを備えたことを
特徴とする異物検査装置。
6. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to the intensity distribution of light emitted from a light source collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates a linear longitudinal direction. An illumination optical system that corrects the intensity so that the intensity is almost uniform and repeatedly collects and irradiates the sample on which the chips are repeatedly formed by the condensing optical system from an oblique direction, and the irradiation optical system. Comparison is made between a detection optical system that collects scattered reflected light from the sample and receives it with a linear image sensor and converts it into a signal, and a chip that repeats the signal converted from the linear image sensor of the detection optical system. And an inter-chip comparison unit that inspects as a foreign substance on the sample due to a mismatch.
【請求項7】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にほぼ同じ位相分布にして直線状の
長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正して集
光光学系により繰返しチップが形成された試料上に斜め
方向から前記直線状に集光して照射する照明光学系と、 該照明光学系で照射された試料上からの散乱反射光を集
光して少なくとも試料上から発生する少なくとも0次回
折光を遮光する空間フィルタを通して得られる散乱反射
光をリニアイメージセンサで受光して信号に変換する検
出光学系と、 該検出光学系のリニアイメージセンサから変換された信
号を繰り返すチップ間で比較して不一致により試料上の
異物として検査するチップ間比較手段とを備えたことを
特徴とする異物検査装置。
7. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source so that the phase distribution is substantially the same in the linear width direction and the illumination intensity is in the linear longitudinal direction. And the illumination optical system that collects and linearly collects and irradiates the sample on which the chips are repeatedly formed by the condensing optical system from the oblique direction after correcting the And a detection optical system for collecting scattered reflected light from the sample and receiving the scattered reflected light obtained by a linear image sensor through a spatial filter that shields at least the 0th-order diffracted light generated from at least the sample and a signal. A chip-to-chip comparison means for comparing the signals converted from the linear image sensor of the detection optical system between repeating chips and inspecting them as foreign matter on the sample due to mismatch. Foreign matter inspection apparatus for the.
【請求項8】光源から照射された光の強度分布に対して
複数の曲線状透過部を形成したシェーディング補正板に
より直線状の幅方向にガウス分布で集光すると共に直線
状の長手方向に照明強度がほぼ一様になるように補正し
て集光光学系により繰返しチップが形成された試料上に
斜め方向から前記直線状に集光して照射する照明光学系
と、 該照明光学系で照射された試料上からの散乱反射光を集
光して少なくとも試料上から発生する少なくとも0次回
折光を遮光する空間フィルタを通して得られる散乱反射
光をリニアイメージセンサで受光して信号に変換する検
出光学系と、 該検出光学系のリニアイメージセンサから変換された信
号を繰り返すチップ間で比較して不一致により試料上の
異物として検査するチップ間比較手段とを備えたことを
特徴とする異物検査装置。
8. A shading correction plate having a plurality of curved transmissive portions with respect to an intensity distribution of light emitted from a light source collects a Gaussian distribution in a linear width direction and illuminates in a linear longitudinal direction. An illumination optical system that corrects the intensity so that the intensity is almost uniform and repeatedly collects and irradiates the sample on which the chips are repeatedly formed by the condensing optical system from an oblique direction, and the irradiation optical system. Optical system for collecting scattered reflected light from the sample and passing through a spatial filter that shields at least 0th order diffracted light generated from at least the sample by a linear image sensor to convert it into a signal And a chip-to-chip comparing means for comparing the signals converted by the linear image sensor of the detection optical system between repeating chips and inspecting them as foreign matter on the sample due to a mismatch. Particle inspection apparatus according to claim.
【請求項9】前記照明光学系のシェーディング補正板に
おける複数の曲線状透過部の各々を、曲線状開口で形成
したことを特徴とする特徴とする請求項5又は6又は7
又は8記載の異物検査装置。
9. A shading correction plate of the illumination optical system, wherein each of the plurality of curved transmission parts is formed by a curved opening.
Alternatively, the foreign matter inspection device according to item 8.
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