JPH1068698A

JPH1068698A - 表面欠陥検査装置および欠陥検査方法

Info

Publication number: JPH1068698A
Application number: JP15041197A
Authority: JP
Inventors: Hisato Nakamura; 寿人中村; Yoshio Morishige; 良夫森重; Tetsuya Watanabe; 哲也渡邉
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハ、液晶基板等の高密度で規則性のあるパ
ターンを持つ検査対象に対して欠陥検査を精度よく行う
ことができる表面欠陥検査装置および検査方法を提供す
ることにある。【解決手段】検査対象に対向して設けられる対物レンズ
と、この対物レンズのフーリエ変換面より後ろに配置さ
れた光学センサとを有し検査対象に光を照射してそこか
らの散乱光を光学センサにより受光する検査光学系と、
フーリエ変換面に配置され、所定間隔に配置された２本
の平行な実質的に均等に伸びる弾性部材に橋渡されて支
持された多数の短冊状の遮光板を有する空間フィルタ
と、この空間フィルタの２本の弾性部材を引っ張ってそ
の長さを調整する長さ調整機構とを備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表面欠陥検査装
置、欠陥検査方法およびこれらに使用される空間フィル
タに関し、詳しくは、高密度で規則性のあるパターンを
有するウエハ、液晶基板等の欠陥検査を精度よく検査す
ることができる表面欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】メモリＩＣ等の半導体を形成するパター
ンや液晶ディスプレイの電極を形成するパターンの多く
は、規則性のある繰り返しパターンになっている。そこ
で、半導体ウエハや液晶基板を検査する場合には、空間
フィルタを介して各種欠陥からの散乱光を受光すること
でその検査が行われる。この場合に検査対象となる表面
欠陥としては、ピット（凹部結果）とマウンド（凸部欠
陥）と外部パーティクルが付着することにより発生する
異物とがあり、ピットには、デンプルやクレータ、細長
い溝状のスクラッチや溝孔、裂傷、ポチなどがあって、
マウンドには、バンプなどがある。そして、これらとは
別に表面のステイン（シミ）や汚れなども欠陥の１つと
して扱われる。なお、ウエハの異物検査装置などでは、
スクラッチや溝孔、裂傷などはほとんどないので、欠陥
となるような異物が主体となるが、このような異物その
ものだけでなく、前記のような欠陥全般を異物として扱
い、検出対象としている。

【０００３】規則性のある繰り返しパターンからの散乱
光は、対物レンズの焦点面に当たるフーリエ変換面にお
いては、一定のパターンを持つ。そこで、このパターン
に対応する空間フィルタによりパターンからの散乱光を
遮断することで、パターンからの散乱光を抑えて欠陥か
らの散乱光をできるだけ通過させるようにする。このよ
うな空間フィルタは、通常、パターンの規則性に応じて
所定の幅で前後左右に分散した点あるいは線で構成さ
れ、かつ、中央付近は大きな点あるいは線となる遮光映
像として形成される。この種の空間フィルタを通過した
散乱光は、欠陥（異物を含めて）からの散乱光成分が主
体になる。例えば、異物検査装置の従来の空間フィルタ
としては、基準ウエハ等を検査対象として、これのフー
リエ変換面の映像を写真撮影する。そしてそのフィルム
により得た映像を反転させたフィルムを作製して、これ
を空間フィルタとして利用する。あるいは、空間フィル
タとして液晶フィルタを用いるものものある。これは、
フーリエ変換面の映像をＴＶカメラで撮影してその映像
に応じて液晶を駆動制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】空間フィルタの形状
は、検査するＩＣ等のパターンによって、あるいは、液
晶基板の電極パターンの大きさや配列などによって多種
多様である。そこで、フィルムを用いる従来の空間フィ
ルタは、その都度、フィルタを作製しなければならず、
あるいは、多数の空間フィルタをあらかじめ用意してお
き、それらのうちから検査対象に応じて適切なものに切
り替えて使用しなければならない。しかも、検査対象と
なるウエハと撮影されたときのウエハとの相違により、
必ずしも適正な空間フィルタとはっていない問題があ
る。一方、液晶のフィルタを空間フィルタとするもので
は、検査の都度ダイナミックに空間フィルタを形成でき
る利点はあるが、フィルムの場合より散乱光の減衰が大
きいために、実際上は、十分な検査ができないというの
が実状である。

【０００５】このようなことから特開平４−７４９１６
号では、ロッドを配置する空間フィルタを提案してい
る。しかし、これは、縦横方向に格子状にロッドを配置
する空間フィルタであって、縦２組、横２組の４組のロ
ッド移動機構で縦、横のロッドを移動させるものであ
る。このような構成では、空間フィルタが大型化する上
に、検査対象ごとに縦横にロッドを均等に配置すること
は難しくかつそれに時間がかかる欠点がある。この発明
の目的は、このような従来技術の問題点を解決するもの
であって、ウエハ、液晶基板等の高密度で規則性のある
パターンを持つ検査対象に対して欠陥検査を精度よく行
うことができる表面欠陥検査装置および検査方法を提供
することにある。

【０００６】

【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表面欠陥検査装置の特徴は、検査対
象に対向して設けられる対物レンズと、この対物レンズ
のフーリエ変換面より後ろに配置された光学センサとを
有し検査対象に光を照射してそこからの散乱光を光学セ
ンサにより受光する検査光学系と、フーリエ変換面に配
置され、所定間隔に配置された２本の平行な実質的に均
等に伸びる弾性部材に橋渡されて支持された多数の短冊
状の遮光板を有する空間フィルタと、この空間フィルタ
の２本の弾性部材を引っ張ってその長さを調整する長さ
調整機構とを備えるものである。さらに、具体的な発明
としては、前記の空間フィルタの２本の弾性部材は、弾
性係数が実質的に等しいコイルばねであり、前記の長さ
調整機構は、平行に配置され２本のコイルばねの両端が
それぞに固定された２本のアームと、この２本のアーム
を離間させる方向に移動させる移動機構と、この移動機
構を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータを
制御信号に応じて駆動する駆動回路とを備えていて、検
査対象からの散乱光を受光したときに光学センサの受光
量が最小になるように遮光板を所定のピッチで配置する
ものである。

【０００７】また、この発明の表面欠陥検査方法の特徴
は、前記の空間フィルタの前記２本の弾性部材を所定量
引っ張って前記遮光板の配列ピッチを所定の値に設定す
るピッチ設定ステップと、前記光学センサにより受光さ
れる光の強さを検出する検出ステップとを備えていて、
前記検出ステップと前記ピッチ設定ステップとを交互に
繰り返して、前記光の強さが最小となる前記遮光板配列
ピッチに前記空間フィルタの状態を設定して前記検査対
象の欠陥検査をするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】このように、２本の平行に配置さ
れて弾性部材（例えば、コイルばね等）を利用して遮光
板を橋渡し配置すれば、弾性部材を引っ張ったときに
は、弾性部材はほぼ均等に伸張されるので、この弾性部
材の両端が結合された遮光板は、弾性部材の伸張に応じ
て所定の間隔で配列されることになる。しかも、この遮
光板の配列間隔は、弾性部材の引っ張り長さに応じて変
化する。そこで、この遮光板の配列間隔をウエハや液晶
基板などの被検査体の表面に形成された規則的なパター
ンから発生する散乱光に対応するようなフーリエ変換像
に最も近い形に配置することで、そこからの散乱光を最
も多く遮光するようにすることができる。

【０００９】このとき、遮光板により遮光されていない
領域は、空間になっているので、この空間フィルタを通
したときの欠陥からの散乱光の減衰はほとんど生じな
い。その結果、光学センサが受光する欠陥からの散乱光
のトータルの強度は、従来のフィルム面の空間を通るフ
ィルムの空間フィルタと同等か、それ以上になる。しか
も、フィルム空間フィルタのように多数の空間フィルタ
が不要になる。また、それらから最適なものを選択する
ような作業も必要とされない。その結果、Ｓ／Ｎ比が向
上してウエハ、液晶基板等のより高密度な規則性のある
パターンに対しての欠陥検査を精度よく行うことができ
る。

【００１０】

【実施例】図１に示す、１０は、異物検査装置であっ
て、異物検査光学系１１とその下側に配置された検査テ
ーブル１２、データ処理・制御装置１３、テーブル駆動
回路１４、Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）１７、Ｘ移動機構
１８、制御回路１９、そしてインタフェース２０とから
なり、検査テーブル１２にはウエハ１が載置されてい
る。また、制御回路１９は、インタフェース２０を介し
てデータ処理・制御装置１３からの信号に応じてＸ移動
機構１８やＣＣＤ制御・信号読出回路１５５に対して駆
動制御信号を発生する。なお、以下の説明では、表面欠
陥検査装置の代表として、このような構成の異物検査装
置とこれに使用される可変空間フィルタを中心として説
明する。

【００１１】１５０は、可変空間フィルタ１５２のモー
タ駆動回路であって、インタフェース２０を介してデー
タ処理・制御装置１３からの信号に応じてモータ２０６
（図２（ａ）参照）を正転、あるいは反転駆動する。異
物検査光学系１１は、その内部を図示するように、検出
光学系１５と投光学系１６とからなり、投光光学系１６
が副走査方向に幅のあるウエハ１上の検査領域３にレー
ザビームを照射する。そして、ウエハ１からの上方散乱
光を検査テーブル１２の鉛直方向上部に設けられた検出
光学系１５が受光してウエハ１上の異物（欠陥）を検出
する。異物検査光学系１１は、Ｘ方向移動機構１８に固
定されていて、Ｘ方向にシフトする。なお、検査領域３
のＸ方向の長さが主走査方向（Ｙ方向）の１ラインの幅
になっている。したがって、副走査方向（Ｘ方向）の走
査ピッチは、この幅に対応する。

【００１２】投光学系１６は、半導体レーザ光源１６１
と、集光レンズ系１６２，１６３、１６４、そして、反
射ミラー１６５とからなり、レーザビームを検査領域３
に対応する長円形の形に集束させ、ほぼウエハ１からの
仰角が３０°で照射する。検出光学系１５は、ウエハ１
の検査領域３に対峙する対物レンズ１５１とその後ろの
フーリエ変換面に配置された可変空間フィルタ１５２、
そしてその後方に配置された集光レンズ系１５３、集光
レンズ系１５３により結像された検査領域３の映像全体
を受けるＣＣＤセンサ１５４（光学センサとして）、そ
してＣＣＤセンサ１５４からの検出信号を読み出す、Ｃ
ＣＤ制御・信号読出回路１５５とからなる。ＣＣＤ制御
・信号読出回路１５５は、データ処理・制御装置１３か
ら、制御回路１９，インタフェース２０を介して制御さ
れ、受光強度に応じて検出された検出信号をシリアルに
読出してＡ／Ｄ１７，インタフェース２０を介してデジ
タル値に変換してデータ処理・制御装置１３に送出す
る。ここで、検出光学系１５は、主走査方向（Ｙ方向）
において、ウエハ１の移動開始位置における先頭部分に
対応するように検査領域３に対応して配置されている。

【００１３】データ処理・制御装置１３は、通常、ＭＰ
Ｕ１３１とメモリ１３２等により構成され、前記のＡ／
Ｄ１７からの信号をインタフェース２０，バス１３３を
介して受けてメモり１３２に記憶する。そして、メモリ
１３２には、異物検出プログラム１３４，フィルタ調整
プログラム１３５，焦点合わせプログラム１３５等をは
じめとして各種のプログラムが格納されている。テーブ
ル駆動回路１４は、ＭＰＵ１３１による異物検出プログ
ラム１３４の実行に応じて、検査テーブル１２をＹ方向
に移動し、Ｙ方向にウエハ１の直径Ｄ＋α分（αは、走
査余裕分）の移動が終了した時点で、Ｚθテーブル１４
２を１８０°回転させて、Ｙ方向に直径Ｄ＋α分の帰り
移動をさせる。すなわち、Ｙ方向の往復走査と回転とを
行う。検査テーブル１２は、Ｙテーブル１２１とＺθテ
ーブル１２２と、Ｚθテーブル１２２に設けられた中心
位置決め機構１２３とからなる。中心位置決め機構１２
３は、ウエハ１の周囲外側に円形に配置された複数のロ
ーラ１２４，１２４，…からなる絞り機構である。いわ
ゆるシャッタの絞りと同様にローラ１２４，１２４，…
が外側から内側に連動して回動し、検査テーブル１２の
中心にウエハ１の中心を位置決めする。

【００１４】Ｙテーブル１２１は、ベース板１２５と、
これに設けられたレール１２６，１２６上をＹ方向にス
ライドするテーブル１２７とから構成されている。Ｚθ
テーブル１２２は、テーブル１２７に載置されたテーブ
ルであって、そのＺ方向の移動は、内部に設けられテー
ブル１２７上に固定された昇降機構に行われ、主として
焦点合わせによるウエハ１の上下方向の位置設定を行
う。なお、空間フィルタを用いるこの種の構成の異物検
査装置としては、ＵＳＰ８，６７８，０６９号、「異物
検査方法および装置」として出願済みである。ただし、
これに示される空間フィルタは、次に説明するような遮
光間隔が可変の可変空間フィルタではない。

【００１５】図２（ａ），（ｂ）は、その可変空間フィ
ルタ１５２の平面図と右側面図である。可変空間フィル
タ１５２は、フィルタの状態（遮光間隔）を選択する遮
光間隔可変機構１５２ａと遮光可変フィルタ部１５２ｂ
とからなる。なお、ここでは、異物からの散乱光が透過
する方向をＺ軸とし、ＸＹＺの座標系を左下に図示する
方向に採って説明する。図２（ａ）の平面図に示される
ように、遮光間隔可変機構１５２ａは、コイルばね２０
７，２０８の引っ張り長さを調整する機構であって、Ｘ
軸方向に所定間隔離れて平行に配置された２本のアーム
２０１，２０２と、ガイドレール２０３、アーム移動機
構としてのボールスクリュー機構２０５、そしてアクチ
ュエータとしてのモータ２０６とを有している。

【００１６】ガイドレール２０３は、各アームの先端側
にそれぞれ設けられた孔２０４（図２（ｂ）の側面図参
照）に嵌合してアーム２０１，２０２をスライド可能に
支持し、これらのＸ方向の移動をガイドする丸棒であ
る。その長さは、アーム２０１，２０２の最大移動距離
までガイド可能なものである。このガイドレール２０３
は、図２（ｂ）に示す対物レンズ１５１のハウジング１
５１ａに固定されているブラケット２１１を介してガイ
ドレール２０３の中央部でハウジング１５１ａにより支
承されている。そして、次に説明するスクリュー軸２０
５ａの中央の結合部２０５ｂもハウジング１５１ａに固
定されたブラケット２１２に結合されること支承され、
これらブラケットにより空間フィルタ１５２全体が支持
される。もちろん、ハウジング１５１ａは、異物検査光
学系１１の筐体に固定されているが、その固定について
は割愛する。

【００１７】ボールスクリュー機構２０５は、アーム２
０１，２０２のそれぞれの根本側にボールナット側（図
示せず）が埋め込まれていて、このボールナットとこれ
に嵌合するスクリュー側の軸２０５ａとからなり、スク
リュー側の軸２０５ａの軸にモータ２０６の軸が結合し
ている。なお、モータ２０６に結合するスクリュー軸２
０５ａは、中央の結合部２０５ｂを境にして左右が逆ね
じに切られて対称に配置された２本のスクリュー２０５
ｃ，２０５ｄで構成され、これが結合部２０５ｂを貫通
し、結合部２０５ｂがこの結合軸を回動可能に支持する
軸受けになっている。なお、ブラケット２１２は、モー
タ２０６の筐体まで達する長さでモータ２０６の筐体と
結合部２０５ｂとを共に固定する１枚の板部材である
が、図２（ｂ）では、ブラケット２１２と結合部２０５
ｂとの結合を説明するためにモータ２０６の筐体をブラ
ケット２１２によりハウジング１５１ａに支持する関係
は省略してあるが、図１では、それが示されている。

【００１８】以上の構造においては、モータ２０６の正
回転（時計方向の回転）に応じて左右のアーム２０１，
２０２が中央の結合部２０５ｂに向かって相互に同時に
移動し、これらの間隔が狭くなる。また、逆に、モータ
２０６の逆回転（反時計方向の回転）に応じてアーム２
０１，２０２が中央の結合部２０５ｂにから相互に離れ
て、これらの間隔が広くなる。遮光可変フィルタ部１５
２ｂは、アーム２０１，２０２の内側に平行に配置され
た弾性係数が実質的に等しい２本のコイルばね２０７，
２０８と、コイルばね２０７，２０８との間に橋渡され
た多数の短冊状の遮光板２０９，２０９，…とからな
る。コイルばね２０７，２０８の間隔は、対物レンズ１
５１の後ろに形成されるフーリエ変換面において、ＣＣ
Ｄ１５４の受光範囲を確保する幅分が採られて同様にＹ
方向に平行に配置され、それぞれの両端部がねじ２１０
によりアーム２０１，２０２に固定されている。

【００１９】多数の遮光板２０９，２０９，…は、表面
が黒色（散乱光を受ける面が少なくとも黒色）で、２本
のコイルばね２０７，２０８の間において中央の結合部
２０５ｂの中心線を基準として左右対称に所定の間隔を
おいて配置されて橋渡されている。しかも、中心線の位
置に対応する中央部には遮光板２０９が常に位置する。
各遮光板２０９は、その裏側でコイルばね２０７，２０
８の線材にほぼ点接触状態で半田付け固定されている。
これにより２本のコイルばね２０７，２０８がアーム２
０１，２０２の移動により引っ張られたときには、それ
ぞれのコイルばねは均等に伸張するので、ばねの引っ張
り長さに応じた所定のピッチでそれぞれの遮光板２０
９，２０９，…が実質的に等間隔で配置されることにな
る。なお、遮光板２０９のうち中央の結合部２０５ｂに
対応する位置に配置されている遮光板２０９は、その幅
が他の遮光板よりも大きい。

【００２０】対物レンズ１５１は、図（ａ）では、Ｚ方
向において図面背面側に配置されている。その関係は、
図（ｂ）に示されている。そして、この関係において、
多数の遮光板２０９，２０９，…の位置は、対物レンズ
１５１の後ろ焦点面に位置するフーリエ変換面に一致し
ている。遮光板２０９とコイルばね２０７，２０８の線
材との半田付けは、例えば、クリーム半田あるはペース
ト半田をコイルばねの線材側に塗っておき、遮光板２０
９を当てて熱処理により結合するものである。

【００２１】さて、このような構造の空間フィルタ１５
２にあっては、アーム２０１，２０２の間隔に応じて各
遮光板２０９が中央の遮光板を基準として所定のピッチ
でほぼ等間隔でほぼ均等に割付つけられて左右対称に配
置される。それぞれ遮光板２０９の間隔は、モータ２０
６の回転に応じて制御され、設定可能である。先に説明
したように、モータ２０６は、データ処理・制御装置１
３からの制御信号に応じてインタフェース２０，モータ
駆動回路１５０を介して回転制御される。これにより検
査対象に対して適正な間隔に設定される。そして、対物
レンズ１５１を通過した異物からの散乱光は、対物レン
ズ１５１の後ろ側焦点位置に形成されるフーリエ変換面
において、この空間フィルタ１５２の遮光可変フィルタ
部１５２ｂにより形成される解放空間を通過することが
できる。しかも、このとき、散乱光の中に含まれている
周期パターンからの不要な散乱成分が所定のピッチで配
列された多数の遮光板２０９，２０９，…により遮光さ
れて排除される。

【００２２】ところで、フーリエ変換面の散乱光の像
は、短冊状の映像になるとは限らない。従来技術で説明
したように、点状に分散配置される像を発生する場合も
多い。この場合、遮光板２０９が短冊状であるので、フ
ーリエ変換像が点状に分散配置される像を発生するよう
な検査対象に対しては、それの異物からの散乱光の一部
も遮光板２０９により遮光されてしまうことになる。し
かしながら、遮光板２０９以外は解放空間であり、ここ
での異物からの散乱光は減衰なしに解放空間を通過する
ことになる。したがって、結果的にはＣＣＤセンサ１５
４が受光する異物からの散乱光には従来に比べて減少さ
れることが少ない。多くの場合、トータルとしての散乱
光の受光強度は、従来のフィルタの場合程度か、それよ
りも大きくなる。しかも、ピッチを変更することで、種
々の規則性あるパターンに対して最適な空間フィルタと
して対応できるので、欠陥検出信号におけるＳ／Ｎ比が
向上する。また、高密度な繰り返しパターンでは、フー
リエ変換面の散乱光の像が短冊状に類似するものにな
る。

【００２３】図５は、１６ＭビットのマスクＲＯＭにつ
いてフーリエ変換位置で写真撮影した場合の映像であ
る。黒いストライプがあるところが、周期パターンから
の不要な散乱成分が発生しているところであり、それが
パターンからの散乱強度の強いところになる。そこで、
このようなパターンに対しては特に前記のような短冊状
の遮光板を並列に配置することが有効である。なお、遮
光板は、平均的なフーリエ変換のパターン幅より少し大
きめの幅のものを使用して、検査対象に応じて多少変化
するフーリエ変換映像の変動を吸収できるようにしてお
くとよい。

【００２４】図３は、ウエハを異物検査する前に行われ
る可変空間フィルタ設定処理を中心としたフローチャー
トであって、ウエハ１上の検査位置を所定の焦点合わせ
位置（例えば、その中央部）に位置決めして（ステップ
１０１）、可変空間フィルタ１５１の遮光板２０９のピ
ッチを最大値に設定し（ステップ１０２）、空間フィル
タの影響を最小限にする。そして、ＭＰＵ１３１が焦点
合わせプログラム１３６を実行して焦点合わせを行う
（ステップ１０３）。次に、ＭＰＵ１３１は、フィルタ
調整プログラム１３５を実行してフィルタの状態調整を
行う。これは、まず、ウエハ１上において、規則性のあ
るパターンを持つセル領域に対物レンズ１５１を移動さ
せて検査位置をそこに設定する（ステップ１０４）。そ
して、今度は可変空間フィルタ１５２の遮光板２０９の
ピッチを最小に設定し（ステップ１０５）、ＭＰＵ１３
１がＣＣＤセンサ１５４の出力をＡ／Ｄ１７を介して受
けて読出し、各画素分の加算値（例えば、１０２４画素
分の加算値）を現在の検出値として得る（ステップ１０
６）。これを一つ前の検出値と比較して加算値が小さい
か否かの判定を行い（ステップ１０７）、これが小さい
場合（ＹＥＳになったとき）には、その値を記憶して、
モータ２０６を駆動して所定量だけピッチを大きくする
（ステップ１０８）。そして、再びステップ１０６へと
戻り、ピッチを少し大きくした状態で、再び同様な処理
を繰り返す。これの繰り返しにより、図４に示すよう
に、加算値の最小値を選択する。

【００２５】図４は、縦軸にＣＣＤの加算値を採り、横
軸に空間フィルタのピッチを採ったときの測定値であ
る。この測定値で示されるように、ＣＣＤの加算値が最
小となる空間フィルタのピッチが存在する。ところで、
ステップ１０７の判定における最初の比較においては、
比較基準値の初期値として大きな値が設定されているも
のとする。また、ここで、ＣＣＤセンサ１５４の出力の
各画素分の加算値を得るのは、検出信号のレベルを大き
な値として採取するためである。ステップ１０７の判定
においてＮＯになったときは、加算値の最小値が得られ
る。この時点で、可変空間フィルタ１５１の遮光板２０
９のピッチ移動が停止する。このことで、可変空間フィ
ルタ１５１を最適な空間フィルタ状態にする調整が終了
する。なお、検出値が最小値となる位置は、図４に示す
ようにピークがあるので、実際には前後において複数回
検出（測定）を行って最小となる位置を決定するとよ
い。

【００２６】次に、ＭＰＵ１３１は、異物検出プログラ
ム１３４を起動して異物検出処理に入る（ステップ１０
９）。この異物検出処理としては、先に説明したよう
に、Ｙテーブルを駆動してＹ方向の往きの走査を開始
し、Ｙ方向のウエハ１の直径Ｄ＋α分の走査終了か否か
の判定を行い、Ｙ方向の往きの１主走査が終了したとき
には、Ｚθテーブルを１８０°回転させ、Ｙテーブルを
駆動してＹ方向の帰り走査をする往復走査と回転により
ウエハ１を走査し、この走査に対応して各検査位置でＣ
ＣＤセンサ１５４の出力を読出して所定の基準値と比較
することでその検査位置における異物の検出を行う。

【００２７】以上の説明は、異物検査装置を中心とし、
検出対象を異物としているが、この発明は、液晶基板の
欠陥検査にあっても同様に適用することができる。さら
に、他の欠陥の検査にも適用できることはもちろんであ
る。ところで、実施例の可変空間フィルタは、遮光板２
０９をばねに対して直角方向に並列に配列した例である
が、このほか、アーム２０１，２０２を所定の角度傾斜
させることで遮光板を斜め配置してもよい。さらに、遮
光板と次の遮光板あるいはそれより先にある他の遮光板
とを斜めに配置してクロスする状態に配置することもで
きる。

【００２８】また、実施例では、可変空間フィルタのフ
ィルタ状態（遮光状態）をモータにより調整するように
しているが、これは、手動調整であってもよい。また、
モータ以外のアクチュエータを使用してもよい。実施例
では、空間フィルタは、中央を基準として両端を引っ張
って伸ばすコイルばねを用いているが、コイルばねは、
一方を固定して、他方のみ引っ張ってもよい。この場合
には、中央位置がずれるので、中央位置に遮光部分が来
るように後から調整すればよい。また、これは、コイル
ばねに限定されるものではなく、引っ張ることで実質的
に均等に伸びる弾性部材であればよい。なお、板状の弾
性部材に遮光板を固定するには、点接触させる必要はな
く、線接触であってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による欠
陥検査装置にあっては、２本の平行に配置されて弾性部
材（例えば、コイルばね等）を利用して遮光板を橋渡し
配置すれば、弾性部材を引っ張ったときには、弾性部材
はほぼ均等に伸張されるので、この弾性部材の両端が結
合された遮光板は、弾性部材の伸張に応じて所定の間隔
で配列されることになる。しかも、この遮光板の配列間
隔は、弾性部材の引っ張り長さに応じて変化する。そこ
で、この遮光板の配列間隔をウエハや液晶基板などの被
検査体の表面に形成された規則的なパターンから発生す
る散乱光に対応するようなフーリエ変換像に最も近い形
に配置することで、そこからの散乱光を最も多く遮光す
るようにすることができる。このとき、遮光板により遮
光されていない領域は、空間になるので、この空間フィ
ルタを通したときの異物や欠陥からの散乱光の減衰は生
じない。その結果、光学センサが受光する異物や欠陥か
らの散乱光のトータルの強度は、従来のフィルム空間フ
ィルタと同等か、それより大きなものになる。また、従
来よりも異物や欠陥からの散乱光が増加し、Ｓ／Ｎ比が
向上してウエハ、液晶基板等のより高密度な規則性のあ
るパターンに対しての欠陥検査を精度よく行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の表面欠陥検査装置を適用し
た一実施例のウエハ異物検査装置の光学系を中心とする
構成図である。

【図２】図２は、可変空間フィルタの説明図であって、
（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。

【図３】図３は、ウエハを異物検査する前に行われる可
変空間フィルタ設定処理を中心としたフローチャートで
ある。

【図４】図４は、ＣＣＤの加算検出値と空間フィルタの
ピッチの関係の説明図である。

【図５】図５は、１６ＭビットのマスクＲＯＭのフーリ
エ変換像の説明図である。

【符号の説明】

１…ウエハ、２，１１…異物検査光学系、３…検査領
域、１０…異物検査装置、１２…検査テーブル、１３…
データ処理・制御装置、１４…テーブル駆動回路、１５
…検出光学系、１６…投光学系、１７…Ａ／Ｄ変換回路
（Ａ／Ｄ）、１８…Ｘ方向移動機構、１３１…ＭＰＵ、
１３２…メモリ、１３３…バス、１３４…異物検出プロ
グラム、１３５…フィルタ調整プログラム、１３６…焦
点合わせプログラム、１５０…モータ駆動回路、１５１
…対物レンズ、１５２…可変空間フィルタ、１５２ａ…
遮光間隔可変機構、１５２ｂ…遮光可変フィルタ部、１
５３…集光レンズ系、１５４…ＣＣＤセンサ、１５５…
ＣＣＤ制御・信号読出回路、１６１…半導体レーザ光
源、１６２，１６３…集光レンズ系、１６４…反射ミラ
ー、２０５…ボールスクリュー機構、２０６…モータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象に対向して設けられる対物レンズ
と、この対物レンズのフーリエ変換面より後ろに配置さ
れた光学センサとを有し前記検査対象に光を照射してそ
こからの散乱光を前記光学センサにより受光する検査光
学系と、前記フーリエ変換面に配置され、所定間隔に配置された
２本の平行な実質的に均等に伸びる弾性部材に橋渡され
て支持された多数の短冊状の遮光板を有する空間フィル
タと、この空間フィルタの前記２本の弾性部材を引っ張ってそ
の長さを調整する長さ調整機構とを備える表面欠陥検査
装置。
【請求項２】さらに制御回路を有し、前記弾性部材はコ
イルばねであり、前記長さ調整機構は、前記制御回路か
らの制御信号に応じて前記２本のコイルばねの両端を引
っ張ってコイルばねの長さを調整するものであり、前記
検査対象に応じて前記長さ調整機構を制御して最適な間
隔で前記遮光板を配置する請求項１記載の表面欠陥検査
装置。
【請求項３】前記２本のコイルばねは弾性係数が実質的
に等しいものであり、前記遮光板を点接触で固定するも
のであり、中央部に配置される前記遮光板は、前記他の
遮光板よりも幅が大きいものであり、他の遮光板は、均
等なピッチで配置され、前記検査対象の前記フーリエ変
換面の映像の幅より少し大きな幅であり、前記空間フィ
ルタは、その中央部に前記遮光板が１つ配置され、これ
を基準として他の前記遮光板が左右対象に配置され、前
記検査対象はウエハである請求項２記載の表面欠陥検査
装置。
【請求項４】検査対象に対向して設けられる対物レンズ
と、この対物レンズのフーリエ変換面に配置された空間
フィルタと、この空間フィルタより後ろに配置された光
学センサとを有し、前記検査対象に光を照射してそこか
らの散乱光を前記光学センサにより受光して前記検査対
象の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査方法において、前記フーリエ変換面に配置され、所定間隔に配置された
２本の平行な実質的に均等に伸びる弾性部材に橋渡され
て支持された多数の短冊状の遮光板を有する空間フィル
タを有し、この空間フィルタの前記２本の弾性部材を所
定量引っ張って前記遮光板の配列ピッチを所定の値に設
定するピッチ設定ステップと、前記光学センサにより受光される光の強さを検出する検
出ステップとを備え、前記検出ステップと前記ピッチ設定ステップとを交互に
繰り返して、前記光の強さが最小となる前記遮光板配列
ピッチに前記空間フィルタの状態を設定して前記検査対
象の欠陥検査をする異物検査方法。
【請求項５】検査対象に対向して設けられる対物レンズ
と、この対物レンズのフーリエ変換面に配置された空間
フィルタと、この空間フィルタより後ろに配置された光
学センサとを有し、前記検査対象に光を照射してそこか
らの散乱光を前記光学センサにより受光して前記検査対
象の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査方法において、さらに前記検出ステップと前記ピッチ設定ステップとを
交互に繰り返えすステップと、前記検出ステップにより
検出された光の強さを記憶するステップと、１つ前に記
憶された光の強さと現在の光の強さとを比較することに
より最小となる前記遮光板ピッチ配列ピッチを検出する
検出ステップとを備える請求項４記載の異物検査方法。