JPH09304289A - Method and apparatus for inspecting surface of wafer - Google Patents

Method and apparatus for inspecting surface of wafer

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JPH09304289A
JPH09304289A JP11207396A JP11207396A JPH09304289A JP H09304289 A JPH09304289 A JP H09304289A JP 11207396 A JP11207396 A JP 11207396A JP 11207396 A JP11207396 A JP 11207396A JP H09304289 A JPH09304289 A JP H09304289A
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Yasuo Hachikake
Shigeharu Iizuka
Norihiko Mizutani
Takashi Okawa
保夫 八掛
隆志 大川
紀彦 水谷
繁晴 飯塚
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Hitachi Electron Eng Co Ltd
日立電子エンジニアリング株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect adhered foreign matter and COP in the surface inspection of a wafer.
SOLUTION: A low angle light detection system 38 of which the angle of elevation based on the surface of a wafer 1 is 30° or less and a high angle light detection system 37 of which the angle of elevation is larger than 30° are provided and the wafer 1 is scanned by laser beam and the low and high angle light detection systems 38, 37 detect the scattered beam of laser beam to perform the detection of foreign matter corresponding to scanning and the object detected at the same scanning position only by the high angle light detection system 38 is set to the flaw of the wafer 1 and the object detected by the low angle light detection system 38 or both of the low and high angle light detection systems is set to the adhered foreign matter of the wafer 1.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ表面検査方法および検査装置に関し、詳しくは、シリコンウエハの表面に付着した異物と、表面に存在する結晶欠陥とを分離して検出することができる検査方法および検査装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wafer surface inspection method and an inspection apparatus, more information can be detected separately and the foreign matter adhering to the surface of the silicon wafer, and crystal defects present in the surface inspection methods and inspection equipment.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体ICの素材となるシリコンウエハは、高純度の多結晶シリコンから造られる。 BACKGROUND OF THE INVENTION silicon wafer to be semiconductor IC of the material is made from high-purity polycrystalline silicon. それは、引き上げ法などにより単結晶シリコンのインゴットを作り、これをスライスして薄板とし、その表面を研磨して鏡面に仕上げ、さらに、表面に付着した異物を入念に洗浄して製作される。 It creates a single crystal silicon ingot or the like pulling method, which was a thin sheet slice mirror-finished by polishing the surface, further, is manufactured by thoroughly washing a foreign substance attached to the surface. この洗浄にもかかわらず、いくらかの付着異物が残留する。 Despite this cleaning, but some adheres foreign material remaining. これが多く残留するとICの品質を阻害するので、表面検査装置により付着異物の有無や程度が検査されている。 Since this inhibits the quality of many remaining the IC, whether or degree of adhesion foreign substance is inspected by the surface inspection apparatus.

【0003】図10により、従来から使用されているウエハ表面検査装置の構成を示す。 [0003] The FIG. 10 shows a configuration of a wafer surface inspection device which is conventionally used. 表面検査装置は、図1 Surface inspection apparatus, FIG. 1
0(a)に示すように、回転・移動テーブル2と、検査光学系3、データ処理部4などよりなる。 0 (a), the the rotary-movement table 2, inspection optical system 3, consisting of, data processing unit 4. 検査対象となるシリコンウエハ(以下単にウエハ)1は、回転・移動テーブル2に載置される。 Silicon wafers (hereinafter simply wafer) 1 to be inspected is placed on rotation and movable table 2. このウエハ1の上部に配置された検査光学系3は、レーザ発振管を備えたレーザ光源3 Inspection optical system 3 arranged on top of the wafer 1, the laser light source 3 having a laser oscillating tube
1を有している。 It has one. これの出力するレーザビームLTは、 The laser beam LT to the this output,
コリメータレンズ32により平行にされ、振動ミラー3 It is collimated by the collimator lens 32, the vibration mirror 3
3によりX方向に掃引される。 3 by being swept in the X direction. そして、それが集束レンズ34によりレーザスポットSp(以下スポットSp)として集束されてウエハ1の表面に対して垂直に投射されて、ウエハ1の移動に応じてウエハを走査する。 And it is projected perpendicularly to the laser spot Sp (hereinafter spot Sp) focused with the surface of the wafer 1 as a focusing lens 34, to scan the wafer in accordance with the movement of the wafer 1.

【0004】ウエハ1は、回転・移動テーブル2により回転させられるととも半径方向(X方向)に移動する。 [0004] wafer 1 is moved with the rotated by the rotation and movement table 2 in the radial direction (X direction).
これにより、スポットSpは、ウエハ1の表面をスパイラル状に走査し、その結果、ウエハ1の全面が走査される。 Thus, the spot Sp scans the surface of the wafer 1 in a spiral shape, as a result, the entire surface of the wafer 1 is scanned. なお、回転・移動テーブル2の駆動は、後述するデータ処理部4により制御される。 The drive of the rotary-movement table 2 is controlled by the data processing unit 4 to be described later. ウエハ1の表面に異物eが存在すると、図(b)に示すように、スポットSpは異物eによりランダムな方向に散乱光Seを発生する。 When foreign material e on the surface of the wafer 1 are present, as shown in FIG. (B), the spot Sp generates scattered light Se in random directions by foreign objects e. その一部は、光軸が45°をなす集光レンズ35により集光されて光電変換器である光電子増倍管(PMT)36 A portion of which is condensed by the condenser lens 35 the optical axis forms a 45 ° photomultiplier tube a photoelectric converter (PMT) 36
に受光される。 It is received by the. PMT36に入射した光はここで電気信号に変換され、変換された受光信号は、異物検出回路4 Light incident on PMT36 is converted here into an electric signal, converted received signal, foreign object detection circuit 4
1に入力される。 Is input to the 1. 異物検出回路41は、片側増幅の差動増幅器により所定の閾値VTHと受光信号とを比較して、 Foreign matter detection circuit 41 compares the received light signal with a predetermined threshold value VTH by the differential amplifier of one amplification,
閾値VTHを越えた成分を増幅する。 It amplifies the component exceeds the threshold value VTH. これによりノイズ成分が除去された検出信号(アナログ信号)がデータ処理部4に入力される。 Thus a detection signal from which the noise components have been removed (analog signal) is inputted to the data processing unit 4.

【0005】検出信号は、データ処理装置42に設けられたA/D変換回路(A/D)42bによりデジタル値に変換されてMPU42aによりメモリ42cに一旦記憶され、MPU42aが所定のプログラムを実行することにより検出データがその走査位置(検出位置)のデータとともにデータ処理される。 [0005] Detection signals are temporarily stored by the data processing unit A / D conversion circuit provided in 42 (A / D) 42b is converted to a digital value in the memory 42c by MPU42a, MPU42a executes a predetermined program detection data is data processing with data of the scanning position (detection position) by. その結果、検出値に応じて異物eの大きさが判定される。 As a result, the size of the foreign matter e according to the detected value is determined. さらに異物の個数がカウントされる。 Furthermore the number of foreign substances is counted. さらに、MPU42aが所定のプログラムを実行することで異物eの個数と大きさ、その位置を示す異物データが生成され、プリンタ43あるいはディスプレイ(図示せず)等に出力されて異物の状態がマップ表示される。 Furthermore, MPU42a is the number and size of the foreign matter e by executing a predetermined program, is generated foreign substance data indicating the position, the printer 43 or the display state of the output (not shown) or the like foreign matters Map It is. なお、A/D42bは、データ処理装置42の外部に設けられていてもよい。 Incidentally, A / D42b may be provided outside of the data processor 42. 前記のスポットS It said of the spot S
pは、その径が数μmで非常に強い光であり、集光レンズ35の直径は、大きく集光角度の広いものを使用している。 p is very strong light in the diameter of several [mu] m, the diameter of the condenser lens 35 uses a wide ones of large collection angle. また、PMT36は大きい増幅率と低ノイズの特性を有するものである。 Further, PMT 36 is that having the characteristics of high gain and low noise. これにより0.1μm径程度の異物あるいは欠陥まで検出することが可能である。 Thus it is possible to detect up foreign substances or defects 0.1μm diameter of about. なお、スポットSpのウエハ1に対する走査は、上記の回転走査方式のほか、XY走査方式によることもできる。 The scanning of wafer 1 spot Sp, in addition to the above-described rotary scanning method can also be by XY scanning method.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】さて、最近におけるI The object of the invention is to be Solved Well, I in recent
Cの集積密度の向上とこれに伴う配線の細線化によって、検出する異物は、大きさの許容限界がさらに微小になってきている。 The improvement and thinning of the wiring associated therewith a C integration density, the foreign matter to be detected, the allowable limit of size has been further become small. そのため、ウエハ1のシリコン原子の欠損による欠陥までが問題となってきている。 Therefore, until the defects due to loss of the silicon atoms of the wafer 1 has become a problem. これを図11と図12により説明する。 This will be described with reference to FIG. 11 and FIG. 12. ウエハは、無数のシリコン原子Siが互いに格子状に結合された単結晶で構成されている。 Wafer is composed of a single crystal myriad of silicon atoms Si are coupled in a grid pattern with each other. 図11において示すように、シリコン原子S As shown in FIG. 11, a silicon atom S
iが酸化されて微小な酸化物が表面に形成され、それが洗浄により欠落することで欠損することがある。 i is small oxide is oxidized is formed on the surface, sometimes it is lost by missing by washing. これが結晶欠陥となる。 This is the crystal defect. この結晶欠陥は、関係者によりCri The crystal defects, Cri by the parties
stal−Originated−Particle stal-Originated-Particle
(COP)とよばれているので、以下これをもって説明する。 Because it is called (COP), it will be explained with a less than this.

【0007】図11では、連続した複数個(図では3 [0007] In Figure 11, a continuous plurality of (3
個)のシリコン原子Siが欠損している。 Silicon atom Si of number) is missing. これが多数の場合を顕微鏡で観察すると、その断面は、図12に示すような凹面をなしている。 This Observation many cases a microscope, the cross section thereof forms a concave surface as shown in FIG. 12. その直径φと深さδzはもちろんさまざまであるが、直径φに比べて深さδzが小さいという特徴がある。 Although the diameter phi and depth δz is of course different, it is characterized depth δz is smaller than the diameter phi. 例えば、直径φが1〜2μmのとき、深さδzは20分の1程度の0.05〜0.1μm For example, when the diameter φ of 1 to 2 [mu] m, depth δz is about 1/20 0.05~0.1μm
程度である。 It is the degree. ICに対して欠陥となるCOPの大きさは、直径φが2μmのときは、16MビットのICメモリ(配線幅0.7μm)では問題とならないが、64M The size of the COP to be defective with respect to the IC, when the diameter φ of 2 [mu] m, but not a 16M-bit IC memory (wiring width 0.7 [mu] m) in question, 64M
ビット以上のICメモリに対して有害になる。 It becomes detrimental to the bit than the IC memory. COPの個数は、単結晶シリコンのインゴットを作るときの引き上げ速度や洗浄回数に依存して変化する。 The number of COP varies depending on the pulling rate and number of washes when making the single crystal silicon ingot. 一方、付着異物eの個数も洗浄により減少するので、引き上げ速度と洗浄回数を適切に決めることが必要になる。 On the other hand, since reduced by even washing the number of adherent foreign material e, it is necessary to determine the appropriate number of washes and the pulling speed. そのためには、COPと付着異物eの個数および大きさを個別に計測することが必要になる。 For this purpose, comprising the number and size of the COP and adhered foreign substances e need be measured separately.

【0008】そこで、ウエハ表面検査装置によりCOP [0008] Accordingly, COP by the wafer surface inspection apparatus
を計測して評価データを得たいという要請がある。 There is a request that you want to give the evaluation data measurement. しかし、前記の検査光学系3は、COPとともに付着異物e However, inspection optical system 3 of the is attached with COP foreign matter e
が検出されるので、両者の個数あるいは両者の個数とその大きさを別個に計測することはできない。 Since but is detected, it is impossible to separately measure the size and number of both number, or both. なお、異物検出装置に関しては、高角度,低角度の2つの投光系を持つ、本出願人による「ガラスの異物検査装置」の発明がUSP5,245,403号としてある。 Regarding the foreign matter detecting device, a high angle, with two light projecting system of the low-angle, the invention of "glass foreign matter inspection apparatus" by the present applicant is a No. USP5,245,403. この発明は、付着異物とCOPとを検出することができるウエハ表面検査方法を提供することを目的とする。 This invention aims to provide a wafer surface inspection method capable of detecting the attachment foreign matter and COP. この発明は、付着異物とCOPとを検出することができるウエハ表面検査装置を提供することを目的とする。 This invention aims to provide a wafer surface inspection device capable of detecting the attachment foreign matter and COP.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成するためのこの発明のウエハ表面検査方法および検査装置の特徴は、ウエハの表面を基準とした仰角が30°以下の角度をなす低角度受光系と、これよりも大きな仰角の高角度受光系とを有し、ウエハをレーザ光により走査して、低角度受光系と高角度受光がレーザ光の散乱光を受光して走査に対応して異物検出を行い、同じ走査位置において高角度受光系でのみ検出されたものをウエハの欠陥の検出とし、低角度受光系で検出されたものを付着異物の検出とするものである。 Means for Solving the Problems The features of the wafer surface inspection method and inspection apparatus of the invention for achieving the above object, the low angle of elevation in which the surface of the wafer and reference forms an angle of 30 ° or less a light receiving system, and a high-angle light receiving system of greater elevation than this, the wafer is scanned by a laser beam, low angle light receiving system and the high angle light corresponds to the scan by receiving the scattered light of the laser beam performs foreign object detection Te, what was detected only at high angles light receiving system and the detection of wafer defects in the same scanning position, and the detection of the attachment foreign objects that are detected at low angles light receiving system. また、前記の付着異物については、前記低角度受光系と前記高角度受光でともに検出されたものを付着異物の検出としてもよい。 As for the adhesion foreign substance may be a detection of adhesion foreign matter what the are both detected by the high-angle light and low angle light receiving system. さらに、 further,
必要に応じて付着異物あるいは欠陥の大きさを判定するが、それは、高角度受光系で検出された異物の検出値において行われる。 Determines the size of the deposition foreign substance or a defect if necessary, it is performed in the detection value detected foreign matter at high angles light receiving system. 検査装置としては、前記の低角度受光系に第1の光電変換器を設け、前記の高角度受光系に第2の光電変換器を設け、第1の光電変換器かから第1の検出信号を受け、前記第2の光電変換器から第2の検出信号を受けて所定値以上の前記第1の検出信号を受けたとき、あるいは所定値以上の前記第1の検出信号と所定値以上の第2の検出信号とをともに受けたときに付着異物検出とし、前記所定値以上の前記第2の検出信号のみ受けたときに欠陥検出とするデータ処理装置とを備えている。 The inspection apparatus, the first photoelectric converter provided on the low angle light receiving system, the second photoelectric converter provided in the high angle light receiving system of the first detection signal from either the first photoelectric converter receiving, from said second photoelectric transducer when receiving the second said detection signal of more than a predetermined value by receiving the first detection signal, or a predetermined value or more of said first detection signal and the predetermined value or more and adhered foreign object detection when receiving both the second detection signal, and a data processing apparatus for a defect detection when receiving only said second detection signal of the predetermined value or more.

【0010】 [0010]

【発明の実施の形態】さて、この発明の発明者によりなされた付着異物と結晶欠陥の散乱光の指向特性に関する実験について述べると、付着異物の散乱光はほぼ無指向性であるが、通常の結晶欠陥は深さが直径に比べて非常に浅いので、散乱光は表面に対して約30°以上という指向性を持つ。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Now, when we describe experiments on the directional characteristic of scattered light attachment foreign material crystal defects made by the inventors of the present invention, although scattered light attachment foreign matter is substantially omnidirectional, normal since crystal defect depth is very shallow compared to the diameter, the scattered light has a directivity of approximately 30 ° or more with respect to the surface. これ以下となる方向にはほとんど散乱されない。 It is hardly scattered in the direction to be less than this. このような指向特性のため、ウエハの面を基準とした仰角が35°〜60°の角度方向に設けた高角度受光系により付着異物と結晶欠陥の散乱光をともに受光して、これらを検出する。 Because of such directional characteristics, and both receiving scattered light of the attached foreign matter and a crystal defect due to the high angle light receiving system of elevation where the surface of the wafer as a reference is provided in the angular direction of 35 ° to 60 °, detect these to. これに対して仰角が30°以下の角度方向に設けた低角度受光系では、結晶欠陥の散乱光がほとんど入射しないので、これにより付着異物の散乱光のみを受光して検出する。 The low angle light receiving system for elevation with respect to this is provided in the following angular direction 30 °, since the scattered light of crystal defects hardly incident, thereby receiving and detecting only scattered light attachment foreign matter. なお、従来技術の説明でも理解できるように、結晶欠陥や付着異物等の散乱光が強く受光できる角度としては従来から35°〜60° Incidentally, as can be seen in the prior art description, the angle at which the scattered light can be received strongly, such as crystal defects and adhesion foreign matter 35 ° to 60 ° from the conventional
程度の範囲が選択されている。 The extent of the range is selected. そして、特に、これの適正な受光範囲としては、40°〜50°の範囲である。 Then, in particular, as the proper light receiving range of which is in the range of 40 ° to 50 °.

【0011】前記の仰角30°以下の低角度受光は、図7に示す実験結果による。 [0011] low-angle light of the elevation angle 30 ° or less, according to the experimental results shown in FIG. すなわち、図7(a)に仰角が40°〜50°の範囲の高角度で受光したときのCZOC That, CZOC when elevation is received at a high angle in the range of 40 ° to 50 ° in FIGS. 7 (a)
HRALSKI法により製造されたウエハについての異物検出データについてのマップを、(b)には、仰角が5°〜 A map of the foreign object detection data for the wafer produced by HRALSKI method, (b), the elevation angle 5 ° ~
20°の低角度で受光したとき同じウエハについての異物検出データについてのマップ°をそれぞれ一例として示す。 When received by the low angle of 20 ° shows a map ° for foreign matter detection data for the same wafer as an example, respectively. これらのマップを比較すると分かるように、図(a)では、異物の検出量が多く、これには付着異物と結晶欠陥とが含まれている。 As it is seen by comparing these maps, in FIG. (A), detecting the amount of the foreign matter is large, which included the deposition foreign material and crystal defects. 一方、図(b)では、異物検出量が少なく、ほぼ付着異物のみが検出されている。 On the other hand, in FIG. (B), small foreign object detection amount, almost only attached foreign substance is detected.
ウエハから付着異物を完全に除去して検査することは難しいので、このことを検証するために、COP欠陥がほとんど発生しないFLOATING ZONE法により製造したウエハについて異物検出を行った。 Since it is difficult to deposition material from the wafer is completely removed to inspect, in order to verify this, it was foreign object detection on wafers manufactured by the FLOATING ZONE method COP defect hardly occurs. 仰角が40°〜50°の範囲の高角度で受光したときのそれの検出データを(c)に、仰角が5°〜20°の低角度で受光したときのそれの検出データを(d)にそれぞれ示す。 Its detection data when the elevation angle is received by the high-angle in the range of 40 ° to 50 ° (c), the its detection data when the elevation angle is received at a low angle of 5 ° ~20 ° (d) It is shown in. このマップ(c),(d)では、先のマップ(a),(b)と相違して、低角度受光で検出した異物も高角度受光で検出した異物もほぼ同じような状態で検出されている。 This map (c), in (d), the previous map (a), differs from the (b), the foreign matter detected by low-angle light was also detected at high angles receiving foreign matter is detected at approximately the same state ing. これらマップは、代表的な例であって、多少前記の角度を前後させても相違は少ない。 These maps are representative examples, differences also be slightly before or after the angle of said small. しかし、低角度受光系の光軸が30°以上になると、(b)の状態が(a)の状態に近づく。 However, when the optical axis of the low angle light receiving system is at least 30 °, approaching the state of the state of (b) (a).

【0012】ところで、最近、図8に示すように、CO [0012] By the way, recently, as shown in Figure 8, CO
Pがウエハの内部にも存在することが分かってきた。 P has been found to be present also in the interior of the wafer. また、表面には、さらに、酸化物層(OSF;OxidationI The surface further oxide layer (OSF; OxidationI
nducedStackingFolt)があって、これらは付着異物と同様にスポットを当てた場合に散乱光を発生させる。 NducedStackingFolt) There is, it generates scattered light when the spotlight as with adherent foreign material. これらからの散乱光は、PMT(光電子増倍管)の増幅率を上げた場合にノイズとして作用する。 Scattered light from these act as noise when raising the amplification factor of the PMT (photomultiplier tube). このノイズは、検出レベルが比較的低い低角度受光系での付着異物の検出において問題となる。 The noise is problematic in detecting deposition foreign matter at the detection level is relatively low low angle light receiving system. そこで、発明者等は、P偏光成分の反射率がほぼゼロになるブリュースター角θBに着目した。 Therefore, inventors have focused on Brewster angle θB the reflectance of the P polarization component is substantially zero. このブリュースター角θBを低角度受光系に適用することでCOPとOSFからの散乱光により発生するノイズ成分を低減し、より正確に付着異物を検出することができる。 The Brewster angle θB reduces noise component generated by the scattered light from the COP and OSF by applying a low angle light receiving system can be detected more accurately adhered foreign substances. ウエハ1のブリュースター角θBは、シリコンの屈折率nより算出することができる。 Brewster angle θB of the wafer 1 can be calculated from the refractive index n of the silicon. ただし、一般的にシリコンやガラスなどの屈折率nは波長λに依存して変化する。 However, the refractive index n of such generally silicon or glass may vary depending on the wavelength lambda. 例えば、波長3μmに対するシリコンの屈折率nとしては、値3.43であることが光学ハンドブック等で公表されている。 For example, the refractive index n of the silicon with respect to the wavelength 3 [mu] m, it has been published in the optical handbooks is the value 3.43. しかし、検出光学系にこれをそのまま適用することはできない。 However, it is impossible to directly apply them to the detection optical system.

【0013】図9は、ブリュースター角についての実験データを示す曲線図で、横軸は入射角θ1、縦軸は反射率rと透過率tとを%で示している。 [0013] Figure 9 is a curve diagram showing experimental data of the Brewster angle, the horizontal axis represents the incident angle .theta.1, the vertical axis is indicated by the transmittance t and reflectance r%. レーザ光源としてアルゴンレーザ管を使用し、これが発振する488nm 488nm of the laser light source using an argon laser tube, which oscillates
波長の直線偏光波の角度を変えて、P偏光波とS偏光波を作り、それぞれをウエハ1の表面に投射し、入射角θ By changing the angle of the linearly polarized wave of a wavelength, making the P polarized wave and the S-polarized light wave, by projecting each surface of the wafer 1, the angle of incidence θ
1に対する反射率r[P](ただし[P]はP偏光成分), Reflectivity for 1 r [P] (except [P] is P-polarized light component),
透過率t[P]と、反射率r[S](ただし[S]はS偏光成分),透過率t[S]とをそれぞれ測定した。 And the transmittance t [P], the reflectance r [S] (provided that [S] is S-polarized light component) was measured and the transmittance t [S] and, respectively. その結果、 as a result,
図に×で示す実測値が得られた。 Found indicated by × in the figure were obtained. 反射率r[P]は、入射角をθ1とすると、θ1=76°で極小値を示すので、これが一応ブリュースター角θBになる。 Reflectance r [P], when the incident angle and .theta.1, exhibits a minimum value at .theta.1 = 76 °, which is tentatively becomes Brewster angle .theta.B. したがって、屈折角をθ2とすると、θ2は14°であり、前記の5°〜 Therefore, when the refraction angle and .theta.2, .theta.2 is 14 °, said 5 ° ~
20°の範囲に入る。 Fall within the scope of 20 °.

【0014】ここで、屈折率n1=1の空気側から、屈折率n2の誘電体の表面に対して、P偏光波とS偏光波の光束を、それぞれ適当な入射角θ1で投射するとすれば、n 1 sinθ 1 =n 2 sinθ 2が成立する。 [0014] Here, from the air side of the refractive index n1 = 1, to the surface of the dielectric refractive index n2, if the light beam of P-polarized light wave and S polarized light, projected respectively appropriate incident angle θ1 , n 1 sinθ 1 = n 2 sinθ 2 is established. この論理式からθ1=76°,θ2=14°を代入してn2を求めると、 The logical expression θ1 = 76 °, when obtaining the n2 by substituting θ2 = 14 °,
実際のシリコンウエハの屈折率n=4.0が得られる。 Refractive index n = 4.0 of actual silicon wafer are obtained.
そこで、これに基づいてr[P],t[P],r[S],t Therefore, r [P] on the basis of this, t [P], r [S], t
[S]について理論値を算出すると、「・」で図示する計算値が得られた。 After calculating the theoretical value for [S], calculated value depicted at "-" is obtained. r[P]とt[P]の実測値は、ブリュースター角θB(76°)の近傍で1%程度の差異があるが、これ以外の測定範囲に関しては、計算値とほぼ正確に一致している。 Measured value of r [P] and t [P] is there is a difference of about 1% in the vicinity of the Brewster angle θB (76 °), which with respect to the measurement range outside, almost exactly match the calculated value ing. ただし、r[S]とt[S]の実測値は計算値と一致していない。 However, the measured value of r [S] and t [S] is not consistent with the calculated values. これにより、前記の低角度受光系の角度を14°前後として、さらに、この角度と等しい照射角のP偏光の光源を持つ投光系を設ける。 Thus, as the angle of 14 ° before and after the low-angle light receiving system, further, provided with a light projecting system having a P-polarized light of the light source of this angle equal to illumination angle. 低角度受光系にはS偏光フィルタを設け、これを介して散乱光を受光する。 The low angle light receiving system provided with S-polarized light filter, receives the scattered light through it. これによりより正確に付着異物のみを検出することができる。 Thus it is possible to detect only more accurately adhered foreign substances. P偏光の光を付着異物が受けて散乱させた場合には、P成分とS成分の散乱光が発生するが、COPやOSFの面での反射光は、P成分のみが主体となるからである。 In the case where the P-polarized light is adhered foreign matter is scattered by receiving is scattered light P component and S component is generated, the reflected light in terms of COP and OSF, since only the P component is mainly is there. これをS偏光フィルタによりカットして付着異物を検出する。 This detects the adhering foreign matter is cut by S-polarized light filter. これによりCOPやOSF This COP and OSF
からの散乱光を受光しなくて済み、S/N比が向上し、特に、PMTの感度(増幅率)を少し抑えてノイズに影響を抑制して正確に付着異物を検出をすることが可能になる。 Without receiving scattered light from the finished, it improves S / N ratio, in particular, can be detected accurately adhered foreign substances by suppressing the influence of noise slightly suppressed the sensitivity of the PMT (amplification factor) become.

【0015】 [0015]

【実施例】図1は、この発明における検査光学系であって、図8と同一の構成要素は同一の符号で示す。 DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 is a test optical system in the present invention, the same elements as those of FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. 図1に示すウエハ表面検査装置200の検査光学系3aは、前記した図8の検査光学系3とほぼ同一同様な構成であるが、これが高低2つの受光系を左右に配置している点で図8のものとは相違している。 Inspection optical system 3a of the wafer surface inspection apparatus 200 shown in FIG. 1, the above-described is substantially the same as the same configuration as the inspection optical system 3 in FIG. 8, in that this is arranged high and low two light receiving system to the left and right It is different from that of FIG. その第1の受光系は、ウエハ1の表面を基準としてその仰角が40°〜50°の角度をなす高角度受光系37であり、第2の受光系は、 A first light receiving system is a high angle light receiving system 37 in which the elevation angle of 40 ° to 50 ° to the surface of the wafer 1 as a reference, the second light receiving system,
仰角が5°〜20°の角度をなす低角度受光系38である。 Elevation is low angle light receiving system 38 forming an angle of 5 ° to 20 °. 回転・移動テーブル2は、回転テーブル21とこれを直線移動させる直線以降機構22とからなり、後述するデータ処理装置53により駆動制御回路55を介してその位置と回転とが制御される。 Rotation and movement table 2, which consists of linear or later mechanism 22 for linearly moving the rotary table 21, and rotation the position is controlled via the drive control circuit 55 by the data processing unit 53 to be described later. なお、レーザ走査系としては、図8と同様に回転走査方式のものであるが、これをXY走査方式に換えても差し支えはない。 As the laser scanning system, but is similar to rotating scanning system and FIG. 8, no harm in place it in XY scanning method.

【0016】高角度受光系37は、左右の両側に対称的に設けた集束レンズ371,PMT373と、集束レンズ372,PMT374よりなる。 The high angle light receiving system 37 includes a focusing lens 371, PMT373 provided on both sides of the left and right symmetrically, composed of a focusing lens 372, PMT374. ウエハ1の表面を基準としたその光軸の仰角θRHは40〜50°の範囲内に設定してある。 Elevation θRH the optical axis of the surface of the wafer 1 as a reference is set at a range of 40 to 50 °. 低角度受光系38は、同様に左右対称に設けた集束レンズ381,PMT383と、集束レンズ382,PMT384とよりなる。 Low angle light receiving system 38 includes a focusing lens 381, PMT383 provided symmetrically Similarly, the more the focusing lens 382, ​​PMT384. その光軸は仰角θRL The optical axis elevation angle θRL
を15〜25°の範囲内に設定してある。 The is set in the range of 15-25 °. 図2は、ウエハ表面検査装置200の検査光学系3aを除いた構成を示す。 Figure 2 shows a configuration excluding the inspection optical system 3a of the wafer surface inspection device 200. 図8の異物検出回路41に対応するものとしてそれぞれの受光系に対応して異物・欠陥検出回路51と付着異物検出回路52とが設けられている。 Corresponding to each of the light receiving system and foreign matter and defect detection circuit 51 and the attached foreign matter detection circuit 52 is provided as corresponding to the foreign matter detection circuit 41 of FIG. 異物・欠陥検出回路51は、高角度受光のPMT373,374の検出信号を加算する加算回路51aと、加算された検出信号を増幅して出力するアンプ51b、このアンプ51b Foreign matter and defect detection circuit 51, a high angle and adding circuit 51a for adding the detection signals of PMT373,374 of light, an amplifier 51b that amplifies and outputs the detection signal added, the amplifier 51b
の出力を受けて所定の閾値VTH1と比較して閾値を越えた信号部分を増幅する片側増幅の差動アンプ51c、ピークホールド回路51d、そしてA/D変換回路(A/ A differential amplifier 51c for receiving the output of the one side to amplify the signal portion exceeding the threshold value is compared with a predetermined threshold value VTH1 amplification, peak hold circuit 51d, and A / D conversion circuit (A /
D)51eとからなる。 Consisting of the D) 51e. 付着異物検出回路52は、低角度受光のPMT383,384の検出信号を加算する加算回路52aと、加算された検出信号を増幅して出力するアンプ52b、このアンプ52bの出力を受けて所定の閾値VTH2と比較して閾値を越えた信号部分を増幅する片側増幅の差動アンプ52c、ピークホールド回路5 Adhering foreign matter detection circuit 52, an adder circuit 52a for adding the PMT383,384 detection signal of the low-angle light, an amplifier 52b that amplifies and outputs the detection signal added, a predetermined threshold value in response to the output of the amplifier 52b one amplification of the differential amplifier 52c for amplifying a signal portion exceeds the threshold as compared to VTH2, the peak hold circuit 5
1d、そしてA/D変換回路(A/D)52eとからなる。 1d, and consists of an A / D converter (A / D) 52e. なお、前記の閾値VTH1,VTH2は、調整可能であって、それぞれの受光系の検出信号の状態に応じてそれぞれ適正な値に設定される。 Incidentally, the threshold value VTH1, VTH2 is a adjustable, are respectively set to a proper value depending on the state of the detection signal of each light receiving system.

【0017】その結果、ウエハのらせん走査に応じて検出された付着異物と欠陥をと含む異物の検出信号がピークホールド回路51dによりホールドされ、同時に付着異物の検出信号がピークホールド回路52dによりホールドされる。 [0017] As a result, the detection signal of the foreign matter including adhering foreign substances and defects detected in accordance with the helical scan of the wafer and is held by the peak hold circuit 51d, is held by the detection signal peak-hold circuit 52d of the attachment foreign matter at the same time that. それぞれのホールド値は、データ処理装置53の制御信号に応じてA/D51e,52eによりデジタル値に変換され、データ処理装置53に取り込まれる。 Each hold value, A / D51e in response to the control signal of the data processing apparatus 53, is converted into a digital value by 52e, it is captured in the data processing unit 53. ピークホールド回路51d,52dのホールド値は、A/D51e,52eからの信号によりそれぞれリセットされて次の検出信号のピーク値がこれらによりそれぞれホールドされる。 Peak hold circuit 51d, 52 d hold value of, A / D51e, the peak value of the reset each next detection signal by a signal from 52e are held respectively by these.

【0018】データ処理装置53は、マイクロプロセッサ(MPU)53aとメモリ53b、ディスプレイ53 The data processor 53 includes a microprocessor (MPU) 53a and a memory 53b, a display 53
c、プリンタ53d,インタフェース53e等から構成されて、これらがバス53fを介して相互に接続されている。 c, a printer 53d, is configured from the interface 53e and the like, which are connected to each other via a bus 53f. そして、メモリ53bには、異物検出プログラム54aと異物・欠陥区分けプログラム54b、異物の大きさ判定プログラム54c、検出値カウントプログラム54d、テーブル位置制御プログラム54e等が設けられ、さらに、異物データ領域54f,欠陥データ領域5 Then, in the memory 53b, the foreign matter detection program 54a and foreign matter and defect sorting program 54b, the foreign matter of the size determination program 54c, the detection value count program 54d, table position control program 54e and the like are provided, further, the foreign matter data area 54f, defect data area 5
4gとが設けられている。 And a 4g are provided. MPU53aは、テーブル位置制御プログラム54eを実行することで、インタフェース53eを介して回転・移動テーブル2を制御して走査を開始する。 MPU53a by executing the table position control program 54e, starts the control to scan a rotary-movement table 2 through the interface 53e. そして、その制御量は、走査位置情報としてメモリ53bの所定の領域に記憶される。 Then, the control amount is stored in a predetermined area of ​​the memory 53b as the scanning position information.

【0019】異物検出プログラム54aは、A/D51 [0019] The foreign object detection program 54a is, A / D51
e,52eのデータを所定のタイミングでインタフェース53eを介して取り込み、メモリ53bに走査位置データとともに記憶する処理をする。 e, uptake via the interface 53e data 52e at a predetermined timing, a process of storing together with the scanning position data in the memory 53b. 異物・欠陥区分けプログラム54bは、採取された検出値のデータから同じ検出位置において、A/D51e,52eから得たデータがそれぞれに設定された所定値以上のデータ値であるときに、それを付着異物の検出データとして抽出して異物データ領域54fに記憶し、A/D52eから得たデータがこれに対して設定された所定値以下でであり、かつ、A/D51eから得たデータがこれに対して設定された所定値以上であるときに、それを欠陥データとして抽出して欠陥データ領域54gに記憶する。 Foreign matter and defect sorting program 54b is the same detection position from the data collected by the detection value, A / D51e, when data from 52e is data values ​​equal to or greater than a predetermined value set in each attachment it extracted as the detection data of the foreign object storing foreign objects data area 54f, and a below a predetermined value the data obtained is set for it from the a / D52e, and data obtained from the a / D51e is to when it has been equal to or greater than a predetermined value set for, and stores the extracted it as defect data in the defect data area 54 g. なお、所定値以上の検出データを対象とするのは、ノイズデータを除去するためである。 Incidentally, to target detection data larger than a predetermined value, in order to remove noise data.

【0020】異物の大きさ判定プログラム54cは、異物データ領域54fのデータを読出してその値に応じて大きさのランク付けをし、各データに大きさの情報(大きさを示すデータ)を付加して異物データ領域54fの元の記憶位置に記憶する処理をする。 The foreign material size determination program 54c, depending on the value of the data of the foreign object data area 54f reads the size ranking, adding the size of the information (data indicating the magnitude) to each data a process of storing the original storage position of the foreign matter data area 54f and. さらに、欠陥データ領域54gのデータを読出してその値に応じて同様に大きさのランク付けをし、各データに大きさの情報(大きさを示すデータ)を付加して欠陥データ領域54gの元の記憶位置に記憶する処理をする。 Furthermore, defect data area was ranked similarly sized according to the value data is read out of 54g, defect data area 54g of the original by adding information (data indicating the magnitude) of the magnitude to each data a process of storing the storage locations. 検出値カウントプログラム54dは、異物データ領域54fを参照して大きさに応じて付着異物の数をそれぞれカウントし、かつ、付着異物の総計を算出する。 Detection value count program 54d is the number of adherent foreign material counts respectively in accordance with the size with reference to the foreign object data area 54f, and calculates the total adhesion foreign matter. さらに、欠陥データ領域54gを参照して前記と同様にその大きさに応じてそれぞれの数と欠陥の総数とをカウントして算出する。 Furthermore, calculated by counting the total number of the respective number of defects in accordance with the same manner as described above its size with reference to the defect data area 54 g. なお、上記の異物検出プログラム54aは、計測器一般のデータを採取するプログラムであり、異物・欠陥区分けプログラム54bは、データ値を参照して区分けするだけのプログラムであり、付着異物の大きさ判定プログラム54cも所定の範囲を基準にランク分けする一般的なプログラムである。 The above-described foreign material detection program 54a is a program for collecting data of the instrument general, foreign matter and defect sorting program 54b is only programmed to partition by referring to the data values, magnitude determination of the deposited foreign matter program 54c is also a common program ranking based on the predetermined range. また、検出値カウントプログラム5 In addition, the detection value count program 5
4dも特定のデータだけを単にカウントするプログラムである。 4d also simply program which counts only specific data. これらは、特別なプログラムではないのでその詳細は割愛する。 These are the details thereof will be omitted because it is not a special program.

【0021】付着異物と欠陥の検出処理について図3に従って説明すると、まず、初期値を設定して(ステップ100)、走査を開始する(ステップ101)。 [0021] With reference to FIG. 3 for detection processing of the deposited foreign matter and defects, first, set the initial value (step 100), starts scanning (step 101). これによりウエハ1の表面に対して垂直にスポットSpを投射して走査が開始されると、付着異物eの散乱光とCOP When this scanning is started by projecting the spot Sp perpendicular to the surface of the wafer 1, the scattered light and COP adhesion foreign matter e
の散乱光は、高角度受光系37の左右の集光レンズ37 The scattered light of the left and right high angle light receiving system 37 condenser lens 37
1,372によりそれぞれ集光されて、対応するPMT They are respectively focusing by 1,372, corresponding PMT
373,374に受光される。 373 and 374 and is received by the. 一方、低角度受光系38の集光レンズ381,382には、付着異物eの散乱光のみがそれぞれ入射して集光され、対応するPMT38 On the other hand, the condenser lens 381 and 382 of the low-angle light receiving system 38, only the scattered light of the attached foreign matter e are condensed respectively incident, corresponding PMT38
3,384に受光される。 3,384 is received by the. PMT373,374の受光信号は、異物・欠陥検出回路51に入力され、これに設定された閾値VTH1と比較されてノイズが除去され、付着異物eとCOPとがともに検出されて、それぞれの検出信号がA/D51eによりデジタル値に変換され、インタフェース53eに出力される。 Receiving signals PMT373,374 is input to foreign matter and defect detection circuit 51, to which is compared with the set threshold VTH1 noise is removed, deposited foreign matter e and the COP is detected together, each of the detection signals There is converted into a digital value by the a / D51e, is output to the interface 53e. また、PMT383,3 In addition, PMT383,3
84の受光信号は、付着異物検出回路52に入力して同様にノイズが除去され、付着異物eのみが検出され、検出信号がA/D52eによりデジタル値に変換され、インタフェース53eに出力される。 84 photodetection signals are similarly noise is removed is input to adhere foreign object detection circuit 52, only the adhered foreign matter e is detected, the detection signal is converted into a digital value by A / D52e, is output to the interface 53e.

【0022】MPU53aは、異物検出プログラム54 [0022] MPU53a is, foreign object detection program 54
aを実行して低角度受光と高角度受光の検出データをインタフェース53eから採取して(ステップ102)、 Running a was collected detection data of the low angle light and high angle light from the interface 53e (step 102),
異物・欠陥区分けプログラム54bを実行して異物・欠陥区分け処理を行う(ステップ103)。 Run the foreign matter and defect sorting program 54b performs foreign matter and defect sorting process (step 103). 次に、MPU Then, MPU
53aは、異物の大きさ判定プログラム54cを実行して付着異物の大きさ判定をして(ステップ104)、次に検出値カウントプログラム54dを実行して大きさに応じて付着異物の数をカウントとし、付着異物の総計の算出処理をし、さらに欠陥についも大きさに応じて欠陥の数をカウントと欠陥の総計の算出処理をし、大きさとその総計の算出処理をして(ステップ105)、ディスプレイに欠陥あるいは、付着異物をそれぞれに、あるいはこれらの両者をともに、例えば色分けしてマップとして出力する処理をする(ステップ106)。 53a executes the foreign object size determination program 54c and the magnitude determination of the adhesion foreign object (step 104), then count the number of adhering foreign matter in accordance with the size running detection value count program 54d and then, adhering process of calculating the sum of the foreign matter was further attached to the defects in accordance with the size and the calculation process of the total number of defects in the count and defective, and a process for calculating the magnitude and its total (step 105) or defects in the display, each adhesion foreign matter, or both of these two, a process of outputting a map for example color-coded (step 106). もちろん、 of course,
色分けせずに両者をマップ表示してもよい。 It may be map display without color-coded. その結果、 as a result,
図7で示されるような異物マップが出力される。 Foreign object map shown in Figure 7 is outputted.

【0023】図4は、検査光学系3bとして図1における低角度受光系38のうち図面右側の受光系の集束レンズ382,PMT384の間にS偏光フィルタ385を設けて、これらの光軸のウエハ1を基準とした仰角が約14°(俯角は約76°)のブリュースター角に設定し、図面左側の集束レンズ381,PMT383を削除した受光系38aを設け、さらにこの削除した受光系に換えて、ブリュースター角でP偏光のレーザスポットを照射する投光光軸の仰角が約14°の投光系330を設けたものである。 FIG. 4 is provided with a S-polarized light filter 385 between the focusing lens 382, ​​PMT384 drawings right light-receiving system of the low angle light receiving system 38 in FIG. 1 as an inspection optical system 3b, these optical axes wafer 1 elevation relative to the sets to Brewster angle of about 14 ° (angle of depression is about 76 °), the light receiving system 38a which removes the focusing lens 381, PMT383 the left side of the drawing is provided, further instead of the deleted light receiving system Te, in which the elevation angle of the projection optical axis which irradiates a laser spot of the P-polarized light at Brewster angle is provided light projection system 330 of approximately 14 °. そして、この検査光学系3bは、光学系切換機構39により検査光学系3aと切換えられてウエハ1の上部に配置される。 Then, the inspection optical system 3b is switched between inspection optical system 3a by the optical system switching mechanism 39 is disposed on top of the wafer 1. この切換えは、検査光学系3aによる高角度の受光系での検査の後にデータ処理装置53により駆動制御回路55を介して行われる。 This switching is performed via the drive control circuit 55 by the data processing device 53 after the test at high angles of light receiving system by the inspection optics 3a. d図4は、この切換られた後の状態を示している。 d Figure 4 shows the state after this has switching is. なお、検査光学系3aと検査光学系3bとが共にウエハ1の上部に配置できれば、光学系切換機構39を設けて光学系の切換えを行う必要はない。 Incidentally, if placed on top of the inspection optical system 3b and the inspection optics 3a are both wafer 1, there is no need for switching optical system is provided an optical system switching mechanism 39.

【0024】検査光学系3bの投光系330は、P偏光の光を照射するアルゴン(Ar)レーザ光源331を設け、これにコリメータレンズ332と2個のミラー33 The light projecting system 330 of the examination optical system 3b is argon (Ar) laser light source 331 for irradiating a light of P-polarized light is provided, to which the collimator lens 332 and two mirrors 33
3,334、さらに集束レンズ335を図示の位置に付加したものである。 3,334, in which was further added a focusing lens 335 in the position shown. 付着異物検出回路52のアンプ52 Amplifier 52 of the attachment foreign object detection circuit 52
bの閾値は、ここでは、検出光のレベルとノイズとの関係に合わせてVTH3になっている。 Threshold b is here turned VTH3 in accordance with the relationship between the level and the noise of the detection light. データ処理装置53 Data processor 53
の構成は前記と同じである。 The structure is the same as defined above. その処理としては、データ処理装置53の検査データの採取が高角度受光系37の異物・欠陥検出がウエハ1の全面走査により行われて検査位置データのとともに検査データが先ず採取され、その後に、検査光学系3bに切換えられて、ウエハ1の全面走査により行われてここで採取された検査位置データが先に採取されたデータの検査位置と対応させて同じ検査位置に記憶される。 As the processing, the data processing device 53 taken in the inspection data of foreign matter and defect detection of high angle light receiving system 37 are taken inspection data with the inspection position data performed by the entire scan of the wafer 1 is first, followed, It is switched to the inspection optical system 3b, carried out by the entire surface scanning of the wafer 1 with the inspection position data taken here are stored in correspondence with the inspection position data taken forward to the same test position. この点で図3の前記のステップ1 The steps in FIG. 3 at this point 1
01,102の一度にデータを採取する処理とは相違する。 It is different from the process of collecting data at a time of 01,102. その後の処理は、図3のフローチャートのステップ103以降の処理と同じである。 Subsequent processing is the same as step 103 and subsequent steps in the flowchart of FIG.

【0025】これにより、図5の(a)に示すように、 [0025] Thus, as shown in FIG. 5 (a),
ウエハ1の表面にある付着異物eのランダム偏光の散乱光は、受光系38aの集光レンズ382により集光されて、S偏光フィルタ385によりS偏光成分が抽出される。 Scattered light randomly polarized adhesion foreign material e on the surface of the wafer 1 is condensed by the condenser lens 382 of the light receiving system 38a, the S-polarized light component is extracted by the S polarizing filter 385. 一方、表面および内部に存在するCOPとOSF On the other hand, present on the surface and internal COP and OSF
は、透過光T[P]を散乱し、このランダム偏光の散乱光Sc は、その一部分が集光レンズ382により集光され、S偏光フィルタ385によりS偏光成分が抽出される。 Scatters the transmitted light T [P], the scattered light Sc of the randomly polarized light, a portion thereof is condensed by the condenser lens 382, ​​S-polarized light component is extracted by the S polarizing filter 385. これが付着異物の散乱光Se のS偏光成分より弱いので、付着異物eの散乱光Se は S/N比がほとんど低下せずにPMT383に受光される。 Since this is weaker than the S-polarized component of the scattered light Se deposition foreign matter scattered light Se deposition foreign material e is received in PMT383 without lowering most the S / N ratio. PMT383が出力する異物検出信号は、付着異物検出回路52に入力されて、閾値VTH3と比較されてノイズが除去され、0.1 Foreign matter detection signal PMT383 outputted is inputted to the attached foreign matter detection circuit 52, which when noise is removed is compared with a threshold value VTH3, 0.1
μm以下までの付着異物eと、そのそれぞれの大きさとが検出される。 μm and adhered foreign substances e to below its respective and size are detected. なお、図では、データ処理の説明の都合上、PMT383の出力を付着異物検出回路52に入力しているが、本来は、切換処理によりPMT383の出力を異物・欠陥検出回路51に入力してもよい。 In the figure, for convenience of description of the data processing, although an output of PMT383 to adhere foreign object detection circuit 52, originally, entering the output of PMT383 by the switching process to the foreign matter and defect detection circuit 51 good. この場合には、差動アンプ51cの閾値をVTH1からTVH3に切り替える。 In this case, it switches the threshold of the differential amplifier 51c from VTH1 to TVH3. このようにすれば付着異物検出回路52が不要になる。 Thus adhesion foreign matter detection circuit 52 when not necessary.

【0026】図6に上記により計測された付着異物eとCOPの個数データの一例を示す。 [0026] By the 6 shows an example of the count data of the measured adhering foreign substances e and COP. 図6においては、横軸を洗浄回数n、縦軸を個数Nとし、それぞれ2μm以上の付着異物eの個数NeとCOPの個数Ncについての曲線を示す。 6, washing the abscissa the number n, the vertical axis represents the number N, indicating the curve for the number Nc of the number Ne and COP for each 2μm or more adhesion foreign matter e. 付着異物eの個数Neは、当然ながら洗浄回数nにほぼ反比例して減少する。 The number Ne of adhesion foreign material e is reduced substantially in inverse proportion to the number of cleanings n course. これに対してCOP COP contrast
の個数NCは、洗浄回数nが増す伴ってかなりの増加率で増加している。 The number NC, has increased by a significant increase with the number of cleanings n increases. ただし、個数Ncは、インゴットの引き上げ速度が大きいほど大きい。 However, the number Nc is greater the larger the pulling speed of the ingot. ウエハ製造メーカにおいては、このような計測データを参考として、最適な洗浄回数nなどを決定することができる。 In the wafer manufacturer, by reference to such measurement data can be determined and optimized washing times n. なお、この発明は、ブランクウエハに限定されるものではなく、例えば、ウエハにアルミニユームAl等のデポジション膜が形成された場合に、その膜厚が0. The present invention is not limited to the wafer blank, for example, when a deposition film such as Aruminiyumu Al is formed on the wafer, the film thickness is zero. 数μm程度のものであれば、欠陥と付着異物との検出可能であることが確認されている。 As long as about several [mu] m, it has been confirmed it is detectable with attached foreign matter and defect. また、前記のデータ処理装置における付着異物と結晶欠陥とのデータの区分け処理としては、例えば、高角度受光系により受光したスポットからの散乱光の検出データに対して同時に低角度受光系により受光された場合にそのデータにフラグを立てることにより行うこともできる。 Further, as the division processing of the data between the attached foreign matter and crystal defects in the data processing device, for example, it is received by at the same time low angle light receiving system to the detection data of the scattered light from the spot of light received by the high angle light receiving system It can also be carried out by flagging its data if.

【0027】 [0027]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあっては、ウエハの表面を基準とした仰角が30°以下の低角度受光系を設けてウエハをレーザ光により走査してこの走査に応じて付着異物を検出し、これよりも大きな仰角の高角度受光を設けて前記の走査に応じて付着異物と欠陥とを検出して、同じ走査位置において高角度受光系でのみ検出されたものをウエハの欠陥の検出とし、低角度受光系と高角度受光でともに検出されたものを付着異物の検出とするので、付着異物と結晶等の欠陥を区別して検出することができる。 As has been described above, according to the present invention, in the present invention, elevation angle of the surface of the wafer as a reference is provided 30 ° or lower angle light receiving system by scanning a wafer with a laser light to the scanning depending detects the adhering foreign matter, which detects the adhering foreign matter and defects in accordance with the scanning of the provided high angle light receiving larger elevation angle than this, was detected only at high angles light receiving system at the same scanning position was the detection of defects of the wafer, since the detection of the attachment foreign objects that are detected together with a low angle light receiving system and the high-angle light, can be detected separately crystal defects such as deposition foreign matter.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】図1は、この発明のウエハ表面検査装置の検査光学系の説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view of an inspection optical system of the wafer surface inspection apparatus of the present invention.

【図2】図2は、そのデータ処理部の説明図である。 Figure 2 is an explanatory diagram of the data processing unit.

【図3】図3は、その付着異物と欠陥の検出処理のフローチャートである。 Figure 3 is a flowchart of a detection process of the deposited foreign matter and defect.

【図4】図4は、図1における光学系の異物検出系にさらにブリュースター角を適用した実施例の説明図である。 Figure 4 is an explanatory view of the embodiment further applies the Brewster angle to the foreign matter detecting system of the optical system in FIG.

【図5】図5は、付着異物とCOPの散乱光状態の説明図であって、(a)は、付着異物の場合であり、(b) Figure 5 is an explanatory view of the scattered light state of adhering foreign matter and COP, (a) is a case of adhering foreign substance, (b)
は、ウエハ表面にCOPがある場合、そして(c)は、 , When the wafer surface is COP, and (c) are
ウエハ内部にCOPがある場合である。 Internal to the wafer, which is a case where there is a COP.

【図6】図6は、計測データの一例を示す付着異物の個数と洗浄回数との相関関係の説明図である。 Figure 6 is an illustration of a correlation between the number and the washing frequency deposition foreign substances showing an example of measurement data.

【図7】図7は、この発明の基礎となる付着異物とCO Figure 7 is deposited foreign matter and CO which is a basis of the present invention
Pの散乱光の指向特性の説明図であって、(a)は、CZ An explanatory diagram of directivity of scattered light P, (a) is, CZ
OCHRALSKI法により製造されたウエハについての仰角が40°〜50°の範囲の高角度で受光したときの異物検出データのマップ図であり、(b)は、前記のウエハについて5°〜20°の低角度で受光したとき同じマップ図である。 A map view of foreign object detection data when the elevation angle of the wafer produced by OCHRALSKI method has received a high angle in the range of 40 ° ~50 °, (b) is of 5 ° to 20 ° for said wafer it is the same map view when received at a low angle. また、(c)は、FLOATING ZONE法により製造されたウエハについての仰角が40°〜50°の範囲の高角度で受光したときの異物検出データのマップ図であり、(d)は、前記のウエハについて5°〜20°の低角度で受光したとき同じマップ図である。 Further, (c) is a map diagram of a foreign object detection data when the elevation angle of the wafer produced by FLOATING ZONE method has received a high angle in the range of 40 ° ~50 °, (d) is the it is the same map view when received at a low angle of 5 ° to 20 ° for a wafer.

【図8】図8は、ウエハの内部にある結晶欠陥(CO Figure 8, crystal defects within the wafer is (CO
P)と表面にある酸化物層(OSF)の説明図である。 It is an explanatory view of a P) and the oxide layer on the surface (OSF).

【図9】図9は、ブリュースター角についての実験データと論理値との関係を示すグラフ図である。 Figure 9 is a graph showing the relationship between the experimental data and the logical value of the Brewster angle.

【図10】図10は、従来のウエハ表面検査装置であって、(a)は、その構成図、(b)は、その異物についての照射光の散乱状態の説明図である。 Figure 10 is a conventional wafer surface inspection device, (a) represents, its block diagram, (b) are explanatory views of a scattering state of the irradiation light for the foreign substance.

【図11】図11は、結晶欠陥(COP)の説明図である。 Figure 11 is an explanatory view of the crystal defects (COP).

【図12】図12は、COの形状の説明図である。 Figure 12 is an explanatory view of a shape of a CO.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…ウエハ、2…回転・移動テーブル、3,3a,3b 1 ... wafer, 2 ... rotation and moving table, 3,3a, 3b
…検査光学系、4…データ処理部、37…高角度受光系、38…低角度受光系、373,374,383,3 ... inspection optical system, 4 ... data processing unit, 37 ... high angle light receiving system, 38 ... low angle light receiving system, 373,374,383,3
84…光電子増倍管(PMT)、51…異物・欠陥検出回路、51a,52a…加算回路、51b,52b…アンプ、51c,52c差動アンプ、51d,52d…ピークホールド回路、51e,52e…A/D変換回路(A/D)、52…付着異物検出回路、53…データ処理装置、53a…マイクロプロセッサ(MPU)、53 84 ... photomultiplier tube (PMT), 51 ... foreign matter and defect detection circuit, 51a, 52a ... adder circuit, 51b, 52 b ... amplifier, 51c, 52c differential amplifier, 51d, 52 d ... Peak hold circuit, 51e, 52e ... A / D converter (A / D), 52 ... attached foreign object detection circuit, 53 ... data processing unit, 53a ... microprocessor (MPU), 53
b…メモリ、53c…ディスプレイ、53d…プリンタ、54a…異物検出プログラム、54b…異物・欠陥区分けプログラム、54c…異物の大きさ判定プログラム、54d…検出値カウントプログラム、54e…テーブル位置制御プログラム、54f…異物データ領域、5 b ... memory, 53c ... display, 53d ... printer, 54a ... foreign substance detection program, 54b ... foreign matter and defect sorting programs, 54c ... foreign material size judgment program, 54d ... detected value count program, 54e ... table position control program, 54f ... foreign object data area, 5
4g…欠陥データ領域、55…駆動制御回路。 4g ... defect data area, 55 ... drive control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 繁晴 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Iizuka ShigeruHaru Shibuya-ku, Tokyo Higashi 3-chome 16th No. 3 Hitachi Electronics engineering Co., Ltd. in

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】ウエハの表面を基準とした仰角が30°以下の角度をなす低角度受光系と、これよりも大きな仰角の高角度受光系とを有し、前記ウエハをレーザ光により走査して、前記低角度受光系と前記高角度受光が前記レーザ光の散乱光を受光して前記走査に対応して異物検出を行い、同じ走査位置において前記高角度受光系でのみ検出されたものを前記ウエハの欠陥の検出とし、前記低角度受光系で検出されたものを付着異物の検出とするウエハ表面検査方法。 Has a low angle light receiving system as claimed in claim 1] elevation angle relative to the surface of the wafer make an angle of 30 ° or less, and a high-angle light receiving system of greater elevation than this, the wafer is scanned by a laser beam Te, those wherein the high angle light and low angle light receiving system by receiving the scattered light of the laser beam corresponding to the scanning performed foreign object detection, only detected by the high-angle light receiving system at the same scanning position It said detection and to defects of the wafer, the wafer surface inspection method for the detection of adhered foreign matter what has been detected at low angles light receiving system.
  2. 【請求項2】ウエハの表面を基準とした仰角が30°以下の角度をなす低角度受光系と、これよりも大きな仰角の高角度受光系とを有し、前記ウエハをレーザ光により走査して、前記低角度受光系と前記高角度受光が前記レーザ光の散乱光を受光して前記走査に対応して異物検出を行い、同じ走査位置において前記低角度受光系で検出されずに前記高角度受光系でのみ検出されたものを前記ウエハの欠陥の検出とし、前記低角度受光系と前記高角度受光でともに検出されたものを付着異物の検出とするウエハ表面検査方法。 Has a low angle light receiving system wherein elevation angle relative to the surface of the wafer make an angle of 30 ° or less, and a high-angle light receiving system of greater elevation than this, the wafer is scanned by a laser beam Te, the low angle the high angle light and the light receiving system by receiving the scattered light of the laser light is performed corresponding to the foreign matter detection in the scan, the high the undetected at low angles light receiving system at the same scanning position those only detected by the angle light receiving system and the detection of defects of the wafer, the low angle light receiving system and the high-angle wafer surface inspection method for the detection of adhered foreign objects that are detected together with the light receiving.
  3. 【請求項3】さらに、前記ウエハの上部から垂直方向に前記レーザ光のスポットを照射する投光光学系を有し、 Wherein further comprising a light projecting optical system for irradiating a spot of the laser beam from the top of the wafer in the vertical direction,
    前記低角度受光系の角度は、5°〜20°の範囲にあって、前記高角度受光系の角度は、35°〜60°の範囲にある請求項1記載のウエハ表面検査方法。 The angle of the low angle light receiving system is in the range of 5 ° to 20 °, the angle of the high-angle light receiving system, the wafer surface inspection method according to claim 1, wherein in the range of 35 ° to 60 °.
  4. 【請求項4】前記ウエハのブリュースター角に対応する角度で斜め方向からP偏光の前記レーザスポットを照射する投光光学系を有し、前記低角度受光系の角度が前記ブリュースター角に対応する角度に選択され、かつ、S 4. have a light projecting optical system for irradiating the laser spot of the P-polarized light obliquely at an angle corresponding to the Brewster angle of the wafer, the corresponding angle is the Brewster angle of the low angle light receiving system is selected at an angle to, and, S
    偏光の散乱光を受光するものであり、前記高角度受光系の角度は、40°〜50°の範囲にある請求項2記載のウエハ表面検査方法。 It is intended for receiving scattered light of the polarization angle of the high-angle light receiving system, the wafer surface inspection method according to claim 2, wherein in the range of 40 ° to 50 °.
  5. 【請求項5】第1の光電変換器を有しウエハの表面を基準とした仰角が30°以下の角度をなす低角度受光系と、第2の光電変換器を有し前記低角度受光系よりも大きな仰角の高角度受光系と、前記ウエハをレーザ光により走査する走査機構と、前記第1の光電変換器から第1 Wherein said low angle light receiving system includes a low angle light receiving system that elevation relative to the surface of the first wafer has a photoelectric converter at an angle of 30 ° or less, the second photoelectric converter and high angle light receiving system of greater elevation than, a scanning mechanism for scanning the laser beam the wafer, first from the first photoelectric converter 1
    の検出信号を受け、前記第2の光電変換器から第2の検出信号を受けて所定値以上の前記第1の検出信号を受けたときあるいは所定以上の前記第1の検出信号と所定値以上の前記第2の検出信号を受けたときに付着異物検出とし、所定以上の前記第1の検出信号を受けておらず、 Receiving a detection signal, the second photoelectric converter from the second time receiving the first detection signal of a predetermined value or more upon receiving a detection signal or a predetermined or more of said first detection signal and the predetermined value or more It said second and adhered foreign object detection when receiving the detection signal, not subjected to a predetermined or more of said first detection signal,
    前記所定値以上の前記第2の検出信号のみを受けたときに欠陥検出とするデータ処理装置とを備えるウエハ表面検査装置。 Wafer surface inspection apparatus and a data processing apparatus for a defect detected when receiving only said second detection signal of the predetermined value or more.
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