JPH09264728A - 欠陥または異物の検出の方法および装置、および欠陥または異物を検査された電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハ等の基板上に存在する欠陥また
は異物の検出のダイナミックレンジを拡大する。 【解決手段】 リニアセンサ１６の出力をＡ／Ｄ変換３
０したデジタル情報から検査画像３２ａと参照画像３２
ｂを得、２チップ比較回路４１による不一致画像３５と
飽和領域処理回路４２によるマスク情報３７を用いて欠
陥候補３９を検出する。２チップ比較回路は、補正回路
１０１でレベル合わせを可能とし、また、比較時のしき
い値は変更可能なようにしておくことにより、感度を必
要以上に低下することなく、高感度化時にネックとなる
リニアセンサのダイナミックレンジを拡大して、比較的
大きな欠陥または異物によりブルーミングが発生して
も、サイズや位置を同定でき、欠陥・異物検査装置の精
度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、プ
リント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディス
ク基板等の基板上に存在する欠陥または異物等を高速か
つ高精度に検出する方法および装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】年々微細化あるいは複雑化する半導体ウ
エハ、プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁
気ディスク基板等の基板の歩留まりを確保するために
は、基板上に存在する欠陥または異物等を高速かつ高精
度に検出する装置が欠かせない。半導体ウエハ、プリン
ト基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディスク基
板等の基板上には、一般的に、微細な回路パターンある
いは情報記録用の溝等の規則的あるいは不規則的なパタ
ーンが形成されており、基板上に存在する欠陥または異
物をこれらのパターンからいかに分離して抽出できるか
が重要な開発課題とされていた。

【０００３】従来、この課題を解決するために、様々な
方法が考案され実用化されてきている。たとえば、特開
昭５５−１４９８２９号公報には、基板上のパターンと
異物の分離をするために、直線偏光レーザを浅い角度で
基板に照射し、パターンと異物から発生する散乱光を基
板上方に設けた検出光学系で集光した後、検光子によ
り、異物から発生する散乱光成分のみをセンサにて抽出
する方法が示されている。

【０００４】また、特開昭５９−６５４２８号公報に
は、基板上のパターンと異物の分離をするために、直線
偏光レーザを浅い角度で基板に照射し、パターンと異物
から発生する散乱光を基板上方に設けた検出光学系で集
光した後、検出光学系における基板のフーリエ変換面に
空間フィルタを設け、規則的なパターン形成角度あるい
は配置を有する特定の回折光成分を遮光し、異物から発
生する散乱光成分のみをセンサにて抽出する方法が示さ
れている。

【０００５】上記公知例では、基板上の幾何学的な形状
の規則性による散乱光の乱れや回折に着目して欠陥また
は異物からの散乱光を抽出しようと試みているが、たと
えば半導体の高集積化に伴い、より微細な欠陥または異
物を検出しようとする場合には、これだけでは十分な性
能を達成できなくなってきた。すなわち、より微細な欠
陥または異物を検出するためには、散乱光を検出するセ
ンサ自体の感度を上げたり、基板上での検出画素サイズ
を小さくしたり、あるいは照射するレーザ光の出力を上
げるといった対策が必要となってきた。

【０００６】高感度で小さな画素サイズを実現できるセ
ンサとしては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ）リニアセンサ、あるいは、これの変形
といえるＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｉｏｎ）センサなどのリニアセンサが用いられ
る。リニアセンサを用いた公知例としては、特開平１ー
１５８３０８号公報等が知られている。

【０００７】しかしながら、通常、リニアセンサは、光
電子増倍管等のセンサに比べてその検出ダイナミックレ
ンジが狭いために、たとえば基板上に存在する微小な欠
陥または異物の検出を行なえるように感度を上げると、
基板上に同時に存在する可能性のある大型の欠陥または
異物による強い散乱光により、その欠陥または異物の近
傍が飽和状態に陥るという、いわゆる「ブルーミング現
象」が発生し、大型の欠陥または異物の認識や標準粒子
等に換算したサイズまたは位置の同定が困難であった。

【０００８】これを回避するために、従来は、検出感度
を下げて「ブルーミング現象」の発生を押さえるか、あ
るいはリニアセンサが飽和状態に達したときの余剰電荷
を自動的に放出させる「アンチ・ブルーミング回路」を
導入する等の方策が取られていた。

【０００９】しかしながら、検出感度を下げる前者は、
半導体の高集積化に対して逆行する方法であり、後者の
方法では、本来はリニアセンサのダイナミックレンジを
越えてしまうような強い散乱光を発生する欠陥または異
物の位置は求められるもののサイズが同定できなくなる
という課題を有していた。

【００１０】また、異物や欠陥の検出においては、基板
上パターンのくり返し性に着目し、同一パターンを比較
して検査する手法を用いることがある。この際、比較す
る２画像、すなわち参照画像と検査画像の微妙な差異が
検出感度を左右し、通常検査画像と参照画像の差に起因
する明るさレベルの差異を許容する判定しきい値を設
け、このしきい値以上の差異が２画像に発生した場合、
異物あるいは欠陥有りと判定する。一般に、複雑なパタ
ーン形状の部分はこの２画像間の差異が大きく、この大
きい差異に基づいてしきい値を決めることが多い。した
がって、２画像間の差異が小さい領域においても必要以
上のしきい値が設定され、十分な検出感度が得られない
場合があった。

【００１１】これを解決する手段として、特開昭６３ー
３２６６６号公報記載の方法があるが、この方法はパタ
ーン撮像を対象としており、散乱光検出には回路規模が
大きくなるという問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】通常、リニアセンサを
用いた基板上の欠陥または異物からの散乱光の検出にお
いては、センサ出力のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変
換後のデータは、図９に示すように、リニアセンサ出力
の１画素分５０を単位とし、基板の送り方向Ｘとリニア
センサのセンサ列方向Ｙにのびる２次元画像として取り
扱っている。

【００１３】一般の微細な欠陥または異物の場合には５
１のように、中間調の階調出力を得る。この時の、リニ
アセンサの検出波形は図８のように示される。画素サイ
ズ５０を単位としてＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換
出力がＹ方向出力として取り出されるが、欠陥または異
物が存在すると、散乱光を検出しセンサの出力電圧が増
大し、たとえば５５のように欠陥・異物検出電圧Ｖｐｅ
ａｋを得る。

【００１４】ここで、リニアセンサの飽和レベル５４に
おける電圧をＶｓａｔ、光の入力が全く無いときの暗電
流状態における検出電圧（ノイズレベル）をＶｎｏｉｓ
ｅとしたとき、検出系のダイナミックレンジＤＲは式１
で与えられ、ダイナミックレンジ以上の分解能を得るこ
とは物理的にできない。

【００１５】 ＤＲ（ダイナミックレンジ）＝Ｖｓａｔ／Ｖｎｏｉｓｅ 式１ したがって、微小な欠陥または異物からの検出電圧がノ
イズレベルＶｎｏｉｓｅ以上になるように、レーザの出
力を上げて検出感度の向上を図ろうすると、比較的小さ
な欠陥または異物が存在してもダイナミックレンジを越
えることとになり、欠陥・異物検出電圧Ｖｐｅａｋが飽
和レベル電圧Ｖｓａｔに達してしまう。

【００１６】飽和レベル電圧Ｖｓａｔに達するとリニア
センサで光電変換された電荷が溢れ出て、図９に示すよ
うに、本来の散乱光の発生位置５２の周辺５３のように
広い面積にわたり飽和レベル状態となるいわゆる「ブル
ーミング現象」が発生する。

【００１７】図１０は、この時の、リニアセンサの検出
波形の例を示したものである。すなわち、５６のよう
に、大型の欠陥または異物が存在しても、欠陥・異物検
出電圧Ｖｄｅｆｅｃｔは飽和レベル電圧Ｖｓａｔを越え
ることができないため、光電変換された余剰電荷が発生
し、この余剰電荷が溢れ出て、周辺の画素のレベルを５
７ａ、５７ｂのように広い面積５８にわたり飽和レベル
電圧Ｖｓａｔまで押し上げる。これがブルーミング現象
であり、従来は、このような欠陥または異物のサイズと
位置の同定が困難とされていた。

【００１８】一方、「アンチ・ブルーミング回路」で
は、この余剰電荷を別系統のラインで放出させるため、
余剰電荷が溢れ出て、ブルーミングを起こすということ
はなくなる。従って、比較的大きな欠陥または異物につ
いても位置の同定は可能であるが、出力レベルはＶｓａ
ｔに固定される。

【００１９】ところで、欠陥または異物サイズの同定
は、一般に、検出された散乱光強度Ｖのピーク電圧値に
より行なわれる。図１１に示すように、光電子増倍管の
ように広いダイナミックレンジを有するセンサを用いる
場合には、標準粒子等を用いて換算される欠陥または異
物のサイズをピーク電圧値より換算曲線６０を用いて求
めることができる。しかしリニアセンサのように有限の
ダイナミックレンジを有するセンサの場合、「アンチブ
ルーミング回路」の有無にかかわらず、ピーク電圧はＶ
ｓａｔで固定されるために、換算曲線も６１のように頭
打ちとなり、結果として、比較的大型の欠陥または異物
のサイズの同定ができなかった。

【００２０】また、従来は、ピーク電圧を発生した画素
位置より欠陥または異物の位置を同定していたが、広い
範囲にピーク電圧が分布するために、欠陥または異物の
位置の同定も困難であった。

【００２１】そこで、本発明の目的は、半導体ウエハ、
プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディ
スク基板等の基板上に存在する欠陥または異物を高感度
に検出する上で、特に、ダイナミックレンジが小さいＣ
ＣＤリニアセンサやＴＤＩセンサ等を用いる際に、比較
的大型の欠陥または異物のサイズおよび位置を同定し、
リニアセンサのブルーミングの発生と両立できる欠陥ま
たは異物の検出方法、またはこれを用いた装置を提供す
ることにある。

【００２２】さらに、本発明の目的は、検査画像と参照
画像を比較する検出方式においては、比較する２画像の
レベル差を補正し、また、従来、画一的であった判定し
きい値を、基板パターンの領域に応じて最適に設定する
ことにより、常に最適な判定状態を保持して検出感度の
不要な劣化を阻止する装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明では、図１０に示
すような「アンチブルーミング回路」を用いない場合に
発生するブルーミング状態が、余剰電荷の溢れ出たもの
であることに着目し、ピーク電圧Ｖの代わりに、余剰電
荷の総和、すなわち、飽和領域あるいはブルーミング領
域５８内の総電荷量をもとに、欠陥または異物のサイズ
を同定しようとするものであり、また、飽和領域あるい
はブルーミング領域のパターンにより、たとえば、その
重心位置より欠陥または異物の位置を同定しようとする
ものである。

【００２４】即ち、本発明は、ＣＣＤリニアセンサまた
はＴＤＩセンサといったリニアセンサを「アンチ・ブル
ーミング回路」を作動させない状態で使用し、比較的大
きな欠陥または異物によりリニアセンサの飽和あるいは
ブルーミングが発生したときには、その飽和領域の総電
荷量から欠陥または異物のサイズの同定と、飽和領域の
パターンから欠陥または異物の位置の同定とを行なう手
段により達成される。

【００２５】そして、本発明は上記の手段を採用するこ
とにより次のことが達成される。

【００２６】各画素に蓄積した電荷量が出力電圧として
検出され、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換後は階調
として扱われる。従って、図９におけるブルーミング領
域５３内の階調数の総和（すなわち飽和レベルの階調値
と飽和画素数の積）として総電荷量Ｅが換算される（式
２）。

【００２７】 Ｅ（総電荷量）＝Ｖｓａｔ（または飽和レベルの階調値）×飽和画素数 式２ その結果、図１２のように、総電荷量Ｅと標準粒子等に
換算した欠陥または異物サイズに対する換算曲線６２が
求められ、Ｖｓａｔ（=Ｅｓａｔ：飽和時の電荷量）や
Ｖｎｏｉｓｅ（=Ｅｎｏｉｓｅ：ノイズ成分の電荷量）
による従来のダイナミックレンジに比べ、大きなダイナ
ミックレンジを有する領域６３の実現が可能となる。

【００２８】さらに、本発明では、図１における２チッ
プ比較処理３４において、検査画像３２ａと参照画像３
２ｂの任意の領域における明るさレベルから、例えば明
るさの平均値のような指標値を求め、各々の指標値の差
異から両画像の明るさレベルの差異を推定し、この差異
を補正するようなレベル合わせを検査画像あるいは参照
画像に施すことにより安定な比較検査を可能とできる。

【００２９】また、比較する際のしきい値を、基板上パ
ターンのレベル差変動の度合に応じて変化させることに
より、検出感度を必要以上に劣化させないことができ
る。たとえば、ＬＳＩの場合、セル部では比較的画像間
の差異が少ないが、周辺回路部分等の複雑なパターン部
では画像間の差異が大きい傾向がある。そこで、予めパ
ターン情報を与えておきパターン種に応じて最適なしき
い値を変動的に与えることにより、検出感度を必要以上
に劣化させないことができる。また、パターン種に応じ
て検出される信号レベルは特徴的な明るさを有すること
も多く、この場合には、検査画像あるいは参照画像の明
るさレベルに基づいて判定しきい値を変化させることに
より、検出感度を必要以上に劣化させないことができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以下
詳細に説明する。

【００３１】図６は、本発明に関する基板上の欠陥・異
物検査装置の構成を模式的にまとめたものである。

【００３２】凹凸形状を有する回路パターン２や欠陥ま
たは異物３が存在する基板（たとえば、半導体ウエハ）
１上がステージ４の上に搭載されている。半導体レーザ
等のレーザ光源５から出た照明光は、コリメートレンズ
６（半導体レーザ等の点光源レーザの場合にのみ必要）
により平行光（コリメート光）に変換された後、凹レン
ズ７、凸レンズ８により光束を拡大変形させ、さらにミ
ラー９、集光レンズ１０、ミラー１１等を介して基板１
の表面に照射される。照明用のレーザ光の照射方向に関
しては、直上照射、斜方照射等のバリエーションが存在
するが、本発明の内容への影響が少ないため、ここでは
斜方照射として扱った。

【００３３】基板上に欠陥、異物３あるいは回路パター
ン２といった凹凸形状が存在すると散乱光が発生する。
この散乱光を、たとえば、フーリエ変換レンズ１２、空
間フィルタ１３、逆フーリエ変換レンズ１４等の光学系
により集光して、回路基板１５上のリニアセンサ１６上
に結像する。フーリエ変換レンズ１２および逆フーリエ
変換レンズ１４は、組合わせて一定の倍率を有する結像
光学系を形成する。そして、検出方向も照明系と同様、
直上検出、斜方検出等のバリエーションが存在する。

【００３４】空間フィルタ１３は、基板１上の回路パタ
ーンからの散乱光のうち、半導体メモリの記憶セル等の
繰り返し性の高いパターンあるいは特定の方向を向いた
パターンからの散乱光を遮断し、欠陥または異物からの
散乱光を抽出するためのものである。結像光学系のフー
リエ変換位置に空間フィルタを置くものや、特開昭５５
−１４９８２９号公報のように、空間フィルタの代わり
に検光子を用いる方法もある。

【００３５】リニアセンサ１６としては、ＣＣＤリニア
センサあるいはＴＤＩセンサ等が用いられ、リニアセン
サの出力は、欠陥・異物検出回路１７と制御コンピュー
タ１８によって処理され、欠陥または異物の位置および
サイズを求め、必要に応じてその結果を表示、記憶ある
いはホストのコンピュータへ転送する。また、制御コン
ピュータ１８は、ステージ４を始めとする検査装置全体
の制御も行なう。

【００３６】基板１上には、図７に示すように、チップ
またはショット（半導体ウエハに複数のチップまたはシ
ョットが形成されている）毎に繰り返される回路パター
ン２１が形成されていることがある。リニアセンサ１６
の視野２０は基板１のサイズに比べて小さいために、基
板全面を検査するためには、リニアセンサの視野２０が
ＸＹ平面内で２２のように相対的に走査するように、基
板１を搭載するステージの駆動を行なう必要がある。そ
して、この走査途中に、基板上に存在する欠陥や異物３
からの散乱光がリニアセンサで検出される。

【００３７】図１は、図６に示される欠陥・異物検出回
路１７と制御コンピュータ１８の欠陥または異物の検出
に関する部分の第１の実施形態の詳細を示したものであ
る。この実施形態は図７に示したように、チップあるい
はショット毎の繰り返しを有するパターン付き基板の検
査に有効な方法である。

【００３８】欠陥・異物検出回路１７はＡ／Ｄ変換回路
３０、遅延メモリ３１、２チップ比較回路４１、飽和領
域処理回路４２、マスキング処理３８より成り立つ。そ
して、制御コンピュータ１８には欠陥候補メモリ３９
と、総電荷量を計算し、欠陥または異物のサイズや位置
を求める処理ユニット（ハードウエアあるいはソフトウ
エハ）４０が存在する。さらに、前記処理ユニット４０
の出力を入力信号とするデータの表示手段または記憶手
段を設けることにより、検出された欠陥または異物のサ
イズや位置を表示しまたは記憶しておくことができる。

【００３９】リニアセンサ１６により検出された散乱光
による電荷は、Ａ／Ｄ変換回路３０によりデジタル情報
（階調値）に変換されて、検査画像３２ａと、遅延メモ
リ３１により蓄えられていた１チップ前の情報である参
照画像３２ｂとなる。そして、検査画像３２ａには、欠
陥または異物３からの散乱光と回路パターン２からの散
乱光が検出されている。

【００４０】検査画像３２ａおよび参照画像３２ｂはそ
れぞれ２チップ比較回路４１と飽和領域処理回路４２に
送られる。２チップ比較回路４１では、２チップ比較処
理３４により、図２から図４に示すような手順で、２つ
の画像間の不一致部分を抽出し、不一致画像３５を得
る。

【００４１】図２は参照画像３２ｂの検出波形例を示し
ている。この画像には欠陥または異物はほとんど存在し
ない。すなわち、参照画像３２ｂの検出波形２５の高低
変化は基板上の回路パターンによって発生した散乱光に
よるものである。回路パターンはチップあるいはショッ
ト毎に繰り返し性を有するために、検出波形２５のレベ
ルは固定値として削除して差しつかえない。そこで、検
出波形２５よりこれよりレベルの高い閾値波形２７を得
ることができる。

【００４２】一方、図３は検査画像３２ａの検出波形例
を示している。この画像では、欠陥または異物による散
乱光により、検出波形２６に局所的ピーク値２８が発生
する。従って、検出波形２６に図３で求めた閾値波形２
７を合わせて比較することにより、図４のような欠陥ま
たは異物等によるピーク２９を抽出でき、たとえば不一
致画像３５を得る。

【００４３】飽和領域処理回路４２では、２値化処理に
より画像３３ａ、３３ｂを得、２つの画像から共通飽和
領域３６が抽出される。このデータに、拡張処理を施す
ことで、マスキング処理３８用のマスクデータ３７が作
成される。

【００４４】不一致画像データ３５とマスクデータ３７
より、欠陥または異物の候補となる画素が求められ、そ
の全ての画素について電荷値（階調値）と位置情報が欠
陥候補メモリ３９に蓄えられる。

【００４５】検査途中あるいは検査終了後、欠陥候補メ
モリ３９の内容が読み出され、飽和レベルに達していな
い場合にはそのピーク値（階調値）とその位置から欠陥
または異物のサイズと位置が同定される。一方、飽和レ
ベルに達しているときには、図９に示したように、相接
する全ての飽和領域５３内の総電荷量を求め、また、飽
和領域の重心点より実際に欠陥または異物が存在する場
所５２に近い座標を求め、これを欠陥または異物のサイ
ズと位置として取り扱う。

【００４６】次に、図５は、図６に示される欠陥・異物
検出回路１７と制御コンピュータ１８の欠陥または異物
の検出に関する部分の第２の実施形態の詳細を示したも
のである。

【００４７】欠陥・異物検出回路１７はＡ／Ｄ変換回路
３０とコンパレータ４４より成り立つ。制御コンピュー
タ１８には欠陥候補メモリ３９と、総電荷量を計算し、
欠陥または異物のサイズや位置を求める処理ユニット
（ハードウエアあるいはソフトウエハ）４０が存在す
る。

【００４８】リニアセンサ１６により検出された散乱光
による電荷は、Ａ／Ｄ変換回路３０によりデジタル情報
（階調値）に変換され、予め設定された閾値４３とコン
パレータ４４で比較される。閾値４３を越えた場合、欠
陥または異物の候補として、その全ての画素について電
荷値（階調値）と位置情報が欠陥候補メモリ３９に蓄積
される。

【００４９】検査途中あるいは検査終了後、欠陥候補メ
モリ３９の内容が読み出され、飽和レベルに達していな
い場合にはそのピーク値（階調値）とその位置から欠陥
または異物のサイズと位置が同定される。一方、飽和レ
ベルに達しているときには、図９に示したように、相接
する全ての飽和領域５３内の総電荷量を求め、また、飽
和領域の重心点より実際に欠陥または異物が存在する場
所５２に近い座標が求められ、これを欠陥または異物の
サイズと位置として取り扱うものである。

【００５０】この第２の実施形態は、パターンを有しな
い基板の検査（たとえば鏡面ウエハの検査）等にも有効
である。

【００５１】また、欠陥候補メモリ３９から処理ユニッ
ト４０の処理は、上記検出した重心座標を求める方法の
他に、任意の大きさのテンプレートとの畳み込み積分処
理を行い、その処理結果の重心を求めること（即ち加重
平均処理して重心を求めること）も可能である。本実施
形態の場合、照明条件に起因するなど検出画像が何等か
の方向性を有する場合にも正確に位置を算出可能であ
る、という効果がある。

【００５２】先に、図２、図３では、図示のＶｎｏｉｓ
ｅがほぼ同一レベルの場合について説明したが、基板の
背景の明るさを含むＶｎｏｉｓｅ（図２の実線で示され
た電圧）は同一基板であっても場所によって変動するこ
とが起こり得る。この場合、図２から得られるしきい値
２７（図２の点線で示された電圧）は図３においては最
適な値ではなく、図２と図３のＶｎｏｉｓｅの差を補正
した値を図２から得られるしきい値に補正した値を図３
に適用すべきである。このため、詳細は後述するが、図
１３に示すように、任意の小領域における画像の明るさ
レベルの平均値を参照画像と検査画像について求めて、
両画像の平均値の差から補正値を求めてしきい値を修正
することにより、常にしきい値を最適に保つことができ
る。

【００５３】図１３の基本的回路構成は、入力される参
照画像３２ｂにしきい値発生器１０３のしきい値を加算
１０２してこの加算された参照画像と、検査画像３２ａ
とを比較器１０４で比較して不一致画像３５を得ようと
するものであり、この際、比較器１０４に入力される検
査画像は、両画像の明るさレベルの平均値の差により補
正された検査画像としているのである。図１３におい
て、２チップ比較回路４１が加算器１０２により参照画
像３２ｂに対してしきい値発生器１０３の出力値分を増
分し、比較器１０４で検査画像３２ａとの差を検出する
ものである。補正器１０５はラッチ手段１０７にて各画
素データを得て加算器１０８にて総和を計算し割算器１
０９にて参照画像３２ｂについて近傍画素の平均レベル
を算出する。検査画像３２ａについても同様に、補正器
１０６で平均レベルを算出する。この２つの平均レベル
から減算器１１０を用いて参照画像と検査画像の差を検
出し、減算器１１１にて検査画像３２ａに補正を加えて
やれば上記機能が達成できる。なお、平均値は１次元で
求めるように説明したが、任意の２次元領域でも同様で
あることはいうまでもない。

【００５４】図１３において、しきい値発生器１０３の
出力を、基板上の領域の差異に応じて変動させてやるこ
ともできる。たとえば、図７に示すように、ＬＳＩでは
半導体ウエハの一区画を形成するチップ領域が予め決め
られており、各チップ内では、メモリセル部分であると
か周辺回路部分であるとかのパターン種が決まってい
る。したがって、図１４に示すように座標信号１１２を
しきい値発生器１０３に入力し、しきい値発生器１０３
では、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１１３によって
最適なしきい値信号を出力してやれば良い。ルックアッ
プテーブルは、たとえば、パターンが複雑で検出信号も
複雑に変化する周辺回路部分の領域ではしきい値を高く
設定し、メモリセル部では低く設定すように設定すれば
良い。前記座標信号１１２は前記ステージ４を移動させ
る信号に関連しており、したがって、しきい値はステー
ジ４の移動に伴い自動的に最適値に変更されるものであ
る。

【００５５】また、図１３のしきい値発生器１０３を図
１５に示すように参照画像の明るさレベルに対応するよ
うに設定することもできる。これは、図６のような光学
系においては、メモリセル部のように検出視野内のくり
返し性が強い領域では、空間フィルタ１３によりその出
力光量を減少させているために背景の検出信号レベル、
すなわち、Ｖｎｏｉｓｅが小さく、周辺回路部のように
視野内でのくり返し性が弱い領域では背景の検出信号レ
ベル、すなわちＶｎｏｉｓｅが大きい。そこで、参照画
像の明るさレベルに対応しているＶｎｏｉｓｅに呼応し
て、しきい値を変動させてやれば良い。

【００５６】また、他の方法として、複数のチップにお
いて実際の異物や欠陥の検査に先立ち検査の試行を行
い、参照画像と検査画像のチップ内での対応する点での
信号レベルの相関分布をとり、この相関分布領域の範囲
内であれば両画像の明るさに差異があったとしてもこれ
は試行検査上で統計的に表れる差異であり、この相関分
布を越える値が参照画像に対して検査画像に発生した場
合に、異物や欠陥有りと判定することができる。

【００５７】具体的な構成としては、図１６に示すよう
に参照画像３２ｂと検査画像３２ａの各々の信号レベル
をアドレスとして２次元加算メモリ１１４で相関をと
る。任意の画像についてこれを行った後、しきい値発生
回路１１５において、参照画像の各信号レベルに対応し
て（画像の暗い部分から明るい部分に至るまでの全域に
亘って）前記相関の分布領域を越える適宜の増分値に基
づいて、ＬＵＴ１１３のしきい値を初期設定する。画像
の明るい領域と画像の暗い領域での前記相関の分布は、
同一模様ではなくて明るい方の領域ではその分布に広が
りがあるのが傾向として表れる。したがって、暗い領域
の検出感度を上げることとなる。実際の検査において
は、図１５のＬＵＴ１１３と同様に扱って検査を行うこ
とができる。本実施例によれば、異物や欠陥に対して最
適なしきい値を常に得ることができるため検出感度を向
上できるという効果がある。

【００５８】図１７には、本発明における２チップ比較
処理３４の他の具体的な実施形態を示す。図１７におい
て、２チップ比較処理３４は、シフトレジスタ２１２ａ
〜２１２ｃ、シリアルインパラレルアウトシフトレジス
タ２１３ａ〜２１３ｃ、ＬＵＴ２１４、減算回路２１６
ａ〜２１６ｋ、最小値検出回路２１８，２１９、スイッ
チ２２０で構成される。参照画像３２ｂは、画像の１走
査線分を遅延させるシフトレジスタ２１２ａおよび２１
２ｂと、シリアルインパラレルアウトのシフトレジスタ
２１３ａ〜２１３ｃとを用いて遅延とシフトがなされて
種々の遅延量とシフト量をもつ多数の参照画像の出力を
得ることができ、その出力を検査画像３２ａと同期させ
る。

【００５９】次に、シフトレジスタ２１３ａ〜２１３ｃ
の各出力とシフトレジスタ２１３ｄの出力とを減算回路
２１６ａ〜２１６ｉで減算することによって、検査画像
３２ａに対して参照画像３２ｂをＸ，Ｙ方向に±１画素
づつシフトした画像との差画像が求められる。ここで、
差画像は検査画像３２ａから参照画像３２ｂを減ずるも
のとし、負の値となる場合は、値０を出力するものとす
る。一方、シフトレジスタ２１３ｄの出力は、図１６と
同様にしてあらかじめ値を設定したＬＵＴ２１４との差
を減算回路２１６ｋで求め、２１６ｋの出力が正のと
き、減算回路２１６ｊの出力をスイッチ２２０で出力す
る。２１６ｋの値が負の場合には、２２０の出力は零と
する。ここで、２１６ｊは、検査画像と参照画像の位相
が合致すると予測される画素の差を演算し、この差が負
となる場合は値０を出力する。

【００６０】また、前記減算回路２１６ａ〜２１６ｉの
各出力は、最小値検出回路２１８に入力され、２１６ａ
〜２１６ｉの最小値を出力する。ここで、上述の通り減
算回路２１６ａ〜２１６ｉは負の値が得られた場合は値
０を出力するものとする。最小値検出回路２１８とスイ
ッチ２２０の出力は最小値検出回路２１９に入力され、
いずれか小さい値が出力される。

【００６１】２チップ比較方式の検査においては、画像
の微妙な位置ずれやパターンの生成具合によって意図し
ない信号出力が発生し、特にパターンエッジ部分を異物
や欠陥と誤って出力することがあるが、本実施例によれ
ば、画像をシフトさせてこの誤判定を低減できるので、
安定な検査ができるという効果がある。

【００６２】以上の説明では、基板上に存在する欠陥や
異物からの散乱光を検出することにより検査する方法お
よび装置であったが、散乱光の検出に限らず、基板から
の反射光を結像させてこれを検出することによっても検
査することができることは、図１３ないし図１６の構成
ならびにその機能からしても、当然のことである。

【００６３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、半導体ウエハ、
プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディ
スク基板等の基板上に存在する欠陥または異物を検出す
る際に、特に、ブルーミング等の起きやすい狭いダイナ
ミックレンジを有するリニアセンサを用いながら、あた
かも広いダイナミックレンジを有するセンサと同じよう
に比較的大型の欠陥または異物のサイズや位置の同定が
行なえるため、高感度かつ高精度の欠陥または異物の検
査装置を実現でき、基板の製造工程の製造歩留まりを向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す処理機能ブロッ
ク図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における参照画像の検
出波形例を示すものである。

【図３】本発明の第１の実施形態における検査画像の検
出波形例を示すものである。

【図４】本発明の第１の実施形態における欠陥または異
物によるピークの抽出を示したものである。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す処理機能ブロッ
ク図である。

【図６】本発明の実施形態の主として光学系の構成を示
す概略図である。

【図７】基板とリニアセンサの視野の関係を示す図であ
る。

【図８】通常の検出波形例を示す図である。

【図９】ブルーミングが発生したときの状態を示す取り
込み画像の拡大図である。

【図１０】飽和あるいはブルーミングが発生したときの
検出波形例を示す図である。

【図１１】従来の方法における換算欠陥または異物のサ
イズとピーク電圧による散乱光強度との関係を示す図で
ある。

【図１２】本発明による換算欠陥または異物のサイズと
ピーク電圧による散乱光強度との関係を示す図である。

【図１３】本発明の２チップ比較回路の実施形態を説明
するための図である。

【図１４】本発明の２チップ比較処理の実施形態を説明
するための図である。

【図１５】本発明の２チップ比較回路の他の実施形態を
説明するための図である。

【図１６】本発明の２チップ比較回路の他の実施形態を
説明するための図である。

【図１７】本発明の２チップ比較回路の他の実施形態を
説明するための図である。

【符号の説明】

１ 基板 ３ 異物 ５ 半導体レーザ発振器 １２ フーリエ変換レンズ １３ 空間フィルタ １４ 逆フーリエ変換レンズ １６ リニアセンサ １７ 欠陥・異物検出回路 １８ 制御コンピュータ ３０ Ａ／Ｄ変換 ３１ 遅延メモリ ３２ａ 検査画像 ３２ｂ 参照画像 ４１ ２チップ比較回路 ４２ 飽和領域処理回路 ５０ 画素 ５２ ブルーミング領域（飽和領域） ６０〜６２ 換算曲線 １０２ 加算器 １０３ しきい値発生器 １０４ 比較器 １０８ 加算器 １０９ 割算器 １１０ 減算器 １１３ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中垣 亮 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 (72)発明者 広井 高志 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 (72)発明者 中須 信昭 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 (72)発明者 中川 泰夫 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 渡邉 哲也 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 神宮 孝弘 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

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にレーザ光を照射し、 発生する散乱光を集光し、 集光した散乱光をリニアセンサ上に結像し、 リニアセンサにより得られた散乱光による電荷情報をデ
   ジタル情報に変換し、変換されたデジタル情報に基づき
   基板上の欠陥または異物の有無を判定し、 欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイ
   ズまたは位置のデータを求めることにより、 基板上の欠陥または異物を検出する検出方法であって、 比較的大型の欠陥または異物から発生する比較的強度の
   散乱光がリニアセンサ上に結像されるときに発生するリ
   ニアセンサの飽和状態あるいはブルーミング状態であっ
   ても、基板上の欠陥または異物のサイズおよび位置のデ
   ータを求め得る、ことを特徴とする欠陥または異物の検
   出方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 飽和状態あるいはブルーミング状態において、欠陥また
   は異物に起因した総電荷値により、欠陥または異物のサ
   イズを求めることを特徴とする欠陥または異物の検出方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 欠陥または異物に起因した総電荷値を、リニアセンサ出
   力が飽和状態にある画素数と、飽和状態とされるデジタ
   ル情報値との積により求めることを特徴とする欠陥また
   は異物の検出方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、 飽和状態あるいはブルーミング状態において、欠陥また
   は異物に起因した飽和領域のパターンにより、欠陥また
   は異物の位置を求めることを特徴とする欠陥または異物
   の検出方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 欠陥または異物に起因した飽和領域のパターンの重心を
   求めることにより、欠陥または異物の位置を求めること
   を特徴とする欠陥または異物の検出方法。
6. 【請求項６】 基板上にレーザ光を照射する手段と、 レーザ光を照射することにより基板から発生する散乱光
   を集める手段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
   ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光をリニアセンサ上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変えるリニアセンサと、 リニアセンサにより得られた散乱光による電荷情報をデ
   ジタル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき欠陥または異物の有無
   を判定する手段と、 欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイ
   ズまたは位置のデータを求める手段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 比較的大型の欠陥または異物から発生する比較的強度の
   散乱光が、リニアセンサ上に結像されるときに発生する
   リニアセンサの飽和状態あるいはブルーミング状態であ
   っても、基板上の欠陥または異物のサイズおよび位置の
   データを求め得る手段を有することを特徴とする欠陥ま
   たは異物の検出装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 散乱光を電荷情報に変えるリニアセンサが、電荷結合形
   デバイスであることを特徴とする欠陥または異物の検出
   装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、 散乱光を電荷情報に変えるリニアセンサが、ＴＤＩセン
   サであることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
9. 【請求項９】 請求項６において、 飽和状態あるいはブルーミング状態において、欠陥また
   は異物のサイズを求め得る手段が、欠陥または異物に起
   因した総電荷値を用いることを特徴とする欠陥または異
   物の検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 欠陥または異物に起因した総電荷値を求める手段が、リ
    ニアセンサ出力が飽和状態にある画素数と、飽和状態と
    されるデジタル情報値の積を求めることであることを特
    徴とする欠陥または異物の検出装置。
11. 【請求項１１】 請求項６において、 飽和状態あるいはブルーミング状態において、欠陥また
    は異物の位置を求め得る手段が、欠陥または異物に起因
    した飽和領域のパターンから求めることを特徴とする欠
    陥または異物の検出装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 欠陥または異物に起因した飽和領域のパターンから欠陥
    または異物の位置を求め得る手段が、欠陥または異物に
    起因した飽和領域の重心を求めることであることを特徴
    とする欠陥または異物の検出装置。
13. 【請求項１３】 請求項６において、 変換されたデジタル情報に基づき欠陥または異物の有無
    を判定する手段が、変換されたデジタル情報に基づき検
    査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を
    得、 さらに、前記検査画像と前記参照画像からマスク画像と
    不一致画像を得、 前記不一致画像を前記マスク画像によりマスク処理する
    ことであることを特徴とする欠陥または異物の検出装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項６において、 変換されたデジタル情報に基づき欠陥または異物の有無
    を判定する手段が、変換されたデジタル情報と設定値と
    を比較することであることを特徴とする欠陥または異物
    の検出装置。
15. 【請求項１５】 請求項１において、 検出された欠陥または異物のサイズまたは位置のデータ
    を表示または記憶することを特徴とする欠陥または異物
    の検出方法。
16. 【請求項１６】 請求項６において、 検出された欠陥または異物のサイズまたは位置のデータ
    を表示または記憶する手段を具備することを特徴とする
    欠陥または異物の検出装置。
17. 【請求項１７】 請求項４において、 欠陥または異物に起因した飽和領域のパターンの適宜の
    加重平均を求めることにより、欠陥または異物の位置を
    求めることを特徴とする欠陥または異物の検出方法。
18. 【請求項１８】 請求項１１において、 欠陥または異物に起因した飽和領域のパターンから欠陥
    または異物の位置を求め得る手段が、欠陥または異物に
    起因した飽和領域のパターンの適宜の加重平均を求める
    ことであることを特徴とする欠陥または異物の検出装
    置。
19. 【請求項１９】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明
    るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求
    める手段と、前記検査画像の任意の領域内の明るさから
    検査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段
    と、前記第１と第２の指標値の差異から所定の補正係数
    を求める手段と、前記補正係数を用いて検査画像または
    参照画像の明るさレベルを補正する手段と、前記参照画
    像または検査画像にしきい値を加算する手段と、を有す
    ることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
20. 【請求項２０】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明
    るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求
    める手段、前記検査画像の任意の領域内の明るさから検
    査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段、 前記第１と第２の指標値から補正値を算出する手段と、
    前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段
    と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する
    手段と、を有することを特徴とする欠陥または異物の検
    出装置。
21. 【請求項２１】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、明るさに関連する予め与えられた
    基板上の領域情報に基づいて補正値を算出する手段と、
    前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段
    と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する
    手段と、を有することを特徴とする欠陥または異物の検
    出装置。
22. 【請求項２２】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、参照画像または検査画像の明るさ
    レベルを検知する手段と、前記参照画像または検査画像
    にしきい値を加算する手段と、前記検知された明るさレ
    ベルを用いてしきい値を変更する手段と、を有すること
    を特徴とする欠陥または異物の検出装置。
23. 【請求項２３】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、参照画像と検査画像との対応する
    箇所における明るさの相関分布を求める手段と、前記相
    関分布の分布状況に基づいて補正値を算出する手段と、
    前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段
    と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する
    手段と、を有することを特徴とする欠陥または異物の検
    出装置。
24. 【請求項２４】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、 反射光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明
    るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求
    める手段と、前記検査画像の任意の領域内の明るさから
    検査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段
    と、前記第１と第２の指標値の差異から所定の補正係数
    を求める手段と、前記補正係数を用いて検査画像または
    参照画像の明るさレベルを補正する手段と、前記参照画
    像または検査画像にしきい値を加算する手段と、を有す
    ることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
25. 【請求項２５】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、 反射光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明
    るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求
    める手段、前記検査画像の任意の領域内の明るさから検
    査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段、 前記第１と第２の指標値から補正値を算出する手段と、
    前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段
    と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する
    手段と、を有することを特徴とする欠陥または異物の検
    出装置。
26. 【請求項２６】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、 反射光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、明るさに関連する予め与えられた
    基板上の領域情報に基づいて補正値を算出する手段と、
    前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段
    と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する
    手段と、を有することを特徴とする欠陥または異物の検
    出装置。
27. 【請求項２７】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、 反射光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、参照画像または検査画像の明るさ
    レベルを検知する手段と、前記参照画像または検査画像
    にしきい値を加算する手段と、前記検知された明るさレ
    ベルを用いてしきい値を変更する手段と、を有すること
    を特徴とする欠陥または異物の検出装置。
28. 【請求項２８】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、参照画像と検査画像との対応する
    箇所における明るさの相関分布を求める手段と、前記相
    関分布の分布状況に基づいて補正値を算出する手段と、
    前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段
    と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する
    手段と、を有することを特徴とする欠陥または異物の検
    出装置。
29. 【請求項２９】 基板上にレーザ光または集束した光線
    を照射する手段と、 前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手
    段と、 基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パタ
    ーンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、 集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、 散乱光を電荷情報に変える検出器と、 前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジ
    タル情報に変換する手段と、 変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥また
    は異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と
    参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手
    段とを有し、 基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、 前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比
    較処理手段を有し、 前記比較処理手段は、参照画像をＸおよびＹ方向にそれ
    ぞれ所定数の画素だけシフトさせる手段と、前記所定数
    画素シフトされたそれぞれの参照画像と検査画像のそれ
    ぞれの第１の差画像を求める手段と、前記第１の差画像
    の内から最小値差画像を求める手段と、前記検査画像が
    予め設定したしきい値を越える場合に、検査画像と前記
    検査画像に位相合致した参照画像との第２の差画像を求
    める手段と、前記最小値差画像と前記第２の差画像の内
    の小さい方の差画像を出力する手段と、を有することを
    特徴とする欠陥または異物の検出装置。
30. 【請求項３０】 請求項１ないし５、請求項１５、請求
    項１７、のいずれか１つの請求項に記載の欠陥または異
    物の検出方法において、 前記検出方法で検査された電子部品。
31. 【請求項３１】 請求項６ないし１４、請求項１６、請
    求項１８ないし２９、のいずれか１つの請求項に記載の
    欠陥または異物の検出装置において、 前記検出装置で検査された電子部品。