JPH11190702A - ウエハ検査装置 - Google Patents
ウエハ検査装置Info
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- JPH11190702A JPH11190702A JP9359394A JP35939497A JPH11190702A JP H11190702 A JPH11190702 A JP H11190702A JP 9359394 A JP9359394 A JP 9359394A JP 35939497 A JP35939497 A JP 35939497A JP H11190702 A JPH11190702 A JP H11190702A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
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- G01N21/9505—Wafer internal defects, e.g. microcracks
Abstract
(57)【要約】
【課題】散乱体の大きさが波長より小さい場合でも、表
面異物と内部欠陥の識別をするのに適したウエハ検査装
置を提供すること。 【解決手段】光１３をウェハ１にブリュースター角で斜
方照射し、角度０度およびブリュースター角以上の角度
でウエハの散乱体から散乱される散乱光を検出器７、１
０で検出し、その両者の散乱光強度の比をとって表面異
物と内部欠陥とを区別する。相対的に表面異物はブリュ
ースター角以上の角度で検出した散乱光が０度方向で検
出した散乱光より大きく、内部欠陥による散乱光はその
反対の性質を示すため、その区別が可能となる。
面異物と内部欠陥の識別をするのに適したウエハ検査装
置を提供すること。 【解決手段】光１３をウェハ１にブリュースター角で斜
方照射し、角度０度およびブリュースター角以上の角度
でウエハの散乱体から散乱される散乱光を検出器７、１
０で検出し、その両者の散乱光強度の比をとって表面異
物と内部欠陥とを区別する。相対的に表面異物はブリュ
ースター角以上の角度で検出した散乱光が０度方向で検
出した散乱光より大きく、内部欠陥による散乱光はその
反対の性質を示すため、その区別が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウエハ検査装置、特
にシリコンウエハ中の析出物や積層欠陥などの結晶欠陥
をその表面の異物と区別して検出するのに適したウエハ
検査装置に関する
にシリコンウエハ中の析出物や積層欠陥などの結晶欠陥
をその表面の異物と区別して検出するのに適したウエハ
検査装置に関する
【０００２】。
【従来の技術】ＬＳＩ（大規模集積回路）の集積度が向
上するにつれて、ＬＳＩを構成するＭＯＳ（Metal Oxid
e Semiconductor）トランジスタの不良に起因した良品
取得率と信頼性の低下が大きな問題となってきている。
ＭＯＳトランジスタの不良の原因としては、ゲート酸化
膜の絶縁破壊及び接合のリーク電流過多が代表的な問題
である。このようなＭＯＳトランジスタの不良の多く
は、直接もしくは間接的にシリコン基板中の結晶欠陥に
起因している。すなわち、ＬＳＩ製造工程において、酸
化によりシリコン酸化膜に変換されるシリコン基板の表
面領域に結晶欠陥が存在すると、シリコン酸化膜に構造
欠陥が形成され、ＬＳＩ動作時に絶縁破壊が生じる。ま
た、接合の空乏層に結晶欠陥が存在すると、リーク電流
が多量に発生する。このように、シリコン基板内におい
て素子が形成されている表面領域に結晶欠陥が形成され
ると、ＭＯＳトランジスタの不良が発生するので好まし
くない。したがって、このような欠陥の計測はシリコン
結晶の品質管理において重要である。この場合、その欠
陥計測はウエハ表面の異物と区別して行うことが望まし
い。なぜなら、それらを低減するための対策が異なるか
らである。
上するにつれて、ＬＳＩを構成するＭＯＳ（Metal Oxid
e Semiconductor）トランジスタの不良に起因した良品
取得率と信頼性の低下が大きな問題となってきている。
ＭＯＳトランジスタの不良の原因としては、ゲート酸化
膜の絶縁破壊及び接合のリーク電流過多が代表的な問題
である。このようなＭＯＳトランジスタの不良の多く
は、直接もしくは間接的にシリコン基板中の結晶欠陥に
起因している。すなわち、ＬＳＩ製造工程において、酸
化によりシリコン酸化膜に変換されるシリコン基板の表
面領域に結晶欠陥が存在すると、シリコン酸化膜に構造
欠陥が形成され、ＬＳＩ動作時に絶縁破壊が生じる。ま
た、接合の空乏層に結晶欠陥が存在すると、リーク電流
が多量に発生する。このように、シリコン基板内におい
て素子が形成されている表面領域に結晶欠陥が形成され
ると、ＭＯＳトランジスタの不良が発生するので好まし
くない。したがって、このような欠陥の計測はシリコン
結晶の品質管理において重要である。この場合、その欠
陥計測はウエハ表面の異物と区別して行うことが望まし
い。なぜなら、それらを低減するための対策が異なるか
らである。
【０００３】公知例としては、特開平７−３１８５００
に示されている方法がある。この公知例では、シリコン
基板に赤外線を垂直に入射し、表面垂直方向からブリュ
ースター角度の方向で散乱光を偏光別に検出する方法に
より内部欠陥と表面異物とを区別する。この原理は、内
部の欠縮からの散乱光が表面に出てくるときの透過率に
ついては、ブリュスター角度での検出信号強度の偏光方
向依存性が最も大きいことを利用している。
に示されている方法がある。この公知例では、シリコン
基板に赤外線を垂直に入射し、表面垂直方向からブリュ
ースター角度の方向で散乱光を偏光別に検出する方法に
より内部欠陥と表面異物とを区別する。この原理は、内
部の欠縮からの散乱光が表面に出てくるときの透過率に
ついては、ブリュスター角度での検出信号強度の偏光方
向依存性が最も大きいことを利用している。
【０００４】第２の公知例として、守矢らが第４４回応
用物理学関係連合講演会予稿集、'９７、Ｎｏ．１、ペ
ージ３１２で記述した内容では、斜入射の照射光を用い
ている。この公知例では、Ｓ偏光照射時に検出される散
乱体を表面異物とし、Ｐ偏光照射時に検出される散乱体
を内部欠陥としている。
用物理学関係連合講演会予稿集、'９７、Ｎｏ．１、ペ
ージ３１２で記述した内容では、斜入射の照射光を用い
ている。この公知例では、Ｓ偏光照射時に検出される散
乱体を表面異物とし、Ｐ偏光照射時に検出される散乱体
を内部欠陥としている。
【０００５】第３の公知例として、栗原著、雑誌「電子
材料」、１９９７年２月発行、５０ペ−ジから５６ペ−
ジに記載されている技術がある。この技術は、ウエハ表
面に垂直に光照射し、散乱光の角度分布の違いから表面
異物あるいは表面の凹凸欠陥を区別して検出する方法で
ある。
材料」、１９９７年２月発行、５０ペ−ジから５６ペ−
ジに記載されている技術がある。この技術は、ウエハ表
面に垂直に光照射し、散乱光の角度分布の違いから表面
異物あるいは表面の凹凸欠陥を区別して検出する方法で
ある。
【０００６】なお、特開平６−３４５６６２には、波長
のレ−ザ−光を検査表面に照射し、それによって得られ
るそれぞれの波長の散乱光信号の相関をとり、その相関
関数から検査表面の傷の有無を判断する技術が記載され
ている。
のレ−ザ−光を検査表面に照射し、それによって得られ
るそれぞれの波長の散乱光信号の相関をとり、その相関
関数から検査表面の傷の有無を判断する技術が記載され
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】散乱光の偏光を利用し
て検出した散乱体が表面異物であるか内部欠陥であるか
を区別する場合は、次の問題がある。
て検出した散乱体が表面異物であるか内部欠陥であるか
を区別する場合は、次の問題がある。
【０００８】第１の問題として、Ｓ偏光照射の場合は入
射光と表面反射光とが干渉し、反射光が入射光に比べて
位相が１８０度ずれるため表面が暗くなる効果が発生す
る。これに対して、Ｐ偏光照射では、この効果が少な
い。この効果を考えると、粒径が波長より大きい異物に
ついては、Ｓ偏光照射による散乱光強度がＰ偏光照射に
よる散乱光強度に比べて大きくなる。しかし、粒径が波
長より十分小さい異物の場合は、干渉効果により、逆に
Ｐ偏光照射による散乱光強度の方が大きくなる。したが
って、Ｐ偏光照射状態においてあるいはＰ偏光成分の散
乱光強度がＳ偏光の場合に比べて大きいからといって、
散乱体が内部欠陥であると判断することが出来ない。
射光と表面反射光とが干渉し、反射光が入射光に比べて
位相が１８０度ずれるため表面が暗くなる効果が発生す
る。これに対して、Ｐ偏光照射では、この効果が少な
い。この効果を考えると、粒径が波長より大きい異物に
ついては、Ｓ偏光照射による散乱光強度がＰ偏光照射に
よる散乱光強度に比べて大きくなる。しかし、粒径が波
長より十分小さい異物の場合は、干渉効果により、逆に
Ｐ偏光照射による散乱光強度の方が大きくなる。したが
って、Ｐ偏光照射状態においてあるいはＰ偏光成分の散
乱光強度がＳ偏光の場合に比べて大きいからといって、
散乱体が内部欠陥であると判断することが出来ない。
【０００９】第２の問題は、散乱体物質が異方性か等方
性かによって散乱光の偏光状態が変化することである。
例えば、散乱体が波長より十分小さい場合（微小欠陥計
測は一般的にこの場合に相当する）の光散乱現象を考え
ると、散乱体が等方性物質である限りその散乱光の偏光
方向は照射光と同一方向であることはレーリー散乱理論
より明らかである。したがって、等方性の内部欠陥が散
乱体の場合は、照射光の偏光方向と同じ散乱光だけしか
発生しない。しかし異方性である場合は、異方性の度合
に応じて散乱光の偏光方向が変化することになる。
性かによって散乱光の偏光状態が変化することである。
例えば、散乱体が波長より十分小さい場合（微小欠陥計
測は一般的にこの場合に相当する）の光散乱現象を考え
ると、散乱体が等方性物質である限りその散乱光の偏光
方向は照射光と同一方向であることはレーリー散乱理論
より明らかである。したがって、等方性の内部欠陥が散
乱体の場合は、照射光の偏光方向と同じ散乱光だけしか
発生しない。しかし異方性である場合は、異方性の度合
に応じて散乱光の偏光方向が変化することになる。
【００１０】以上の現象を考えると、照射光あるいは散
乱光の偏光情報を利用して表面異物と内部欠陥とを区別
する方法は一般的な適用には問題がある。
乱光の偏光情報を利用して表面異物と内部欠陥とを区別
する方法は一般的な適用には問題がある。
【００１１】次に、垂直入射の場合は偏光方向にかかわ
らずすべての偏光方向成分が表面に平行であるために、
照射光と反射光とが偏光方向によらずに干渉する。この
干渉の効果は、表面上で照射光強度が小さくなる効果で
ある。したがって、微小な異物は検出しにくいという問
題がある。
らずすべての偏光方向成分が表面に平行であるために、
照射光と反射光とが偏光方向によらずに干渉する。この
干渉の効果は、表面上で照射光強度が小さくなる効果で
ある。したがって、微小な異物は検出しにくいという問
題がある。
【００１２】本発明の目的は、散乱体の大きさが波長よ
り小さい場合でも、表面異物と内部欠陥の識別をするの
に適したウエハ検査装置を提供することにある。
り小さい場合でも、表面異物と内部欠陥の識別をするの
に適したウエハ検査装置を提供することにある。
【００１３】本発明のもう一つの目的は、散乱体物質が
等方性であるか異方性であるかにかかわらず、表面異物
と内部欠陥を識別するのに適したウエハ検査装置を提供
することにある。
等方性であるか異方性であるかにかかわらず、表面異物
と内部欠陥を識別するのに適したウエハ検査装置を提供
することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、一つの観点に
よれば、ウエハに光を斜方照射し、それによってそのウ
エハから散乱される散乱光を検出するウエハ検査装置に
おいて、前記ウエハからの散乱光を検出する第１及び第
２の散乱光検出系を備え、前記第１の散乱光検出系は、
これによって検出される前記ウエハの表面異物からの散
乱光強度が前記第２の散乱光検出系によって検出される
前記表面異物からの散乱光強度よりも相対的に強くかつ
前記第１の散乱光検出系によって検出される前記ウエハ
の内部欠陥からの散乱光強度が前記第２の散乱光検出系
によって検出される前記内部欠陥からの散乱光強度より
も相対的に弱くなる第１の方向に配置され、前記第２の
散乱光検出系は、これによって検出される前記ウエハの
表面異物からの散乱光強度が前記第１の散乱光検出系に
よって検出される前記表面異物からの散乱光強度よりも
相対的に弱くかつ前記第２の散乱光検出系によって検出
される前記ウエハの内部欠陥からの散乱光強度が前記第
１の散乱光検出系によって検出される前記内部欠陥から
の散乱光強度よりも相対的に強くなる第２の方向に配置
され、前記第１及び第２の散乱光検出系によって検出さ
れる散乱光強度の比較にもとづいて前記表面異物及び内
部欠陥を区別するようにしたことを特徴とする。
よれば、ウエハに光を斜方照射し、それによってそのウ
エハから散乱される散乱光を検出するウエハ検査装置に
おいて、前記ウエハからの散乱光を検出する第１及び第
２の散乱光検出系を備え、前記第１の散乱光検出系は、
これによって検出される前記ウエハの表面異物からの散
乱光強度が前記第２の散乱光検出系によって検出される
前記表面異物からの散乱光強度よりも相対的に強くかつ
前記第１の散乱光検出系によって検出される前記ウエハ
の内部欠陥からの散乱光強度が前記第２の散乱光検出系
によって検出される前記内部欠陥からの散乱光強度より
も相対的に弱くなる第１の方向に配置され、前記第２の
散乱光検出系は、これによって検出される前記ウエハの
表面異物からの散乱光強度が前記第１の散乱光検出系に
よって検出される前記表面異物からの散乱光強度よりも
相対的に弱くかつ前記第２の散乱光検出系によって検出
される前記ウエハの内部欠陥からの散乱光強度が前記第
１の散乱光検出系によって検出される前記内部欠陥から
の散乱光強度よりも相対的に強くなる第２の方向に配置
され、前記第１及び第２の散乱光検出系によって検出さ
れる散乱光強度の比較にもとづいて前記表面異物及び内
部欠陥を区別するようにしたことを特徴とする。
【００１５】本発明は、もう一つの観点によれば、ウエ
ハに照射光を斜方照射し、それによってそのウエハから
散乱される散乱光を検出するウエハ検査装置において、
前記照射光の反射角度以上の角度で前記ウエハから散乱
される散乱光を検出する第１の散乱光検出系と前記照射
光の反射角度以下の角度で前記ウエハから散乱される散
乱光を検出する第２の散乱光検出系とを備え、前記第１
及び第２の散乱光検出系による検出散乱光強度の比較に
もとづいて前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別す
るようにしたことを特徴とする。
ハに照射光を斜方照射し、それによってそのウエハから
散乱される散乱光を検出するウエハ検査装置において、
前記照射光の反射角度以上の角度で前記ウエハから散乱
される散乱光を検出する第１の散乱光検出系と前記照射
光の反射角度以下の角度で前記ウエハから散乱される散
乱光を検出する第２の散乱光検出系とを備え、前記第１
及び第２の散乱光検出系による検出散乱光強度の比較に
もとづいて前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別す
るようにしたことを特徴とする。
【００１６】本発明の更に別の観点によれば、ウエハに
照射光を斜方照射し、それによってそのウエハから散乱
される散乱光を検出するウエハ検査装置において、ブリ
ュ−スタ−角度以上の角度で前記ウエハから散乱される
散乱光を検出する第１の散乱光検出系とブリュ−スタ−
角度以下の角度で前記ウエハから散乱される散乱光を検
出する第２の散乱光検出系とを備え、前記第１及び第２
の散乱光検出系による散乱光検出強度の比較にもとづい
て前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別するように
したことを特徴とする。
照射光を斜方照射し、それによってそのウエハから散乱
される散乱光を検出するウエハ検査装置において、ブリ
ュ−スタ−角度以上の角度で前記ウエハから散乱される
散乱光を検出する第１の散乱光検出系とブリュ−スタ−
角度以下の角度で前記ウエハから散乱される散乱光を検
出する第２の散乱光検出系とを備え、前記第１及び第２
の散乱光検出系による散乱光検出強度の比較にもとづい
て前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別するように
したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明にもとづくウエハ検
査装置の一実施例の原理説明用光学系を示す。図１はＰ
偏光とＳ偏光を比較して異物と内部欠陥とを区別するも
のではなく、また、垂直照射方式を採用しているもので
もない。
査装置の一実施例の原理説明用光学系を示す。図１はＰ
偏光とＳ偏光を比較して異物と内部欠陥とを区別するも
のではなく、また、垂直照射方式を採用しているもので
もない。
【００１８】図１において、波長５３２ｎｍのＹＡＧレ
−ザ−からなる照射光源３からの第２次高調光は偏光子
２に入射され、それによって得られるＰ偏光成分の光は
照射光１３として集光レンズ４により試料であるシリコ
ンのウエハ１の表面に集光される。この場合の入射角は
シリコンのブリュ−スタ−角である約７５度に設定され
る。ブリュ−スタ−角でのＰ偏光成分の光を照射光とし
て用いるのは、その方がＳ偏光成分の光を照射光として
用いるよりも照射光強度の損失が少ないからである。し
かし、この条件は必須のものではなく、望ましい条件で
あるにすぎない。
−ザ−からなる照射光源３からの第２次高調光は偏光子
２に入射され、それによって得られるＰ偏光成分の光は
照射光１３として集光レンズ４により試料であるシリコ
ンのウエハ１の表面に集光される。この場合の入射角は
シリコンのブリュ−スタ−角である約７５度に設定され
る。ブリュ−スタ−角でのＰ偏光成分の光を照射光とし
て用いるのは、その方がＳ偏光成分の光を照射光として
用いるよりも照射光強度の損失が少ないからである。し
かし、この条件は必須のものではなく、望ましい条件で
あるにすぎない。
【００１９】ウエハ１からは強面反射光１１が発生され
ると共に、その結晶表面及び内部からは散乱光が発生さ
れる。ウエハ１の表面に垂直な軸に対してブリュ−スタ
−角（約７５度）以下の角度範囲に散乱される散乱光の
うちのある角度範囲５内の散乱光は散乱光検出光学系６
によって検出器７に集光され、それによって検出され
る。また、ブリュ−スタ−角より大きい角度範囲の散乱
光のうちのある角度範囲８の散乱光は散乱光検出光学系
９によって検出器１０に集光され、それによって検出さ
れる。
ると共に、その結晶表面及び内部からは散乱光が発生さ
れる。ウエハ１の表面に垂直な軸に対してブリュ−スタ
−角（約７５度）以下の角度範囲に散乱される散乱光の
うちのある角度範囲５内の散乱光は散乱光検出光学系６
によって検出器７に集光され、それによって検出され
る。また、ブリュ−スタ−角より大きい角度範囲の散乱
光のうちのある角度範囲８の散乱光は散乱光検出光学系
９によって検出器１０に集光され、それによって検出さ
れる。
【００２０】検出器１０による散乱光検出の場合は、内
部欠陥からの散乱光は内部表面での全反射の効果で散乱
光の検出効率が小さいが、表面異物からの散乱光に対し
ては微分散乱断面積が大きい方向での検出となる。すな
わち、表面異物による散乱光の検出効率が内部欠陥によ
る散乱光の検出効率よりも大きい。一方、検出器７によ
る散乱光検出の場合は、表面異物に対しては微分散乱断
面積が小さい方向での検出になるが、内部欠陥に対して
は入射光の屈折を考えると後方散乱になり微分散乱断面
積が大きい方向での検出となる。すなわち、内部欠陥に
よる散乱光の検出効率が表面異物による散乱光の検出効
率よりも大きい。したがって、検出器７と検出器１０で
得られる信号をそれぞれＳ１、Ｓ２とおき、これらの比
Ｓ１／Ｓ２をとり、その値があるしきい値より大きけれ
ば内部欠陥とし、その一定値より小さければ表面異物で
あると決定して、内部欠陥を表面異物と区別して検出す
ることができる。
部欠陥からの散乱光は内部表面での全反射の効果で散乱
光の検出効率が小さいが、表面異物からの散乱光に対し
ては微分散乱断面積が大きい方向での検出となる。すな
わち、表面異物による散乱光の検出効率が内部欠陥によ
る散乱光の検出効率よりも大きい。一方、検出器７によ
る散乱光検出の場合は、表面異物に対しては微分散乱断
面積が小さい方向での検出になるが、内部欠陥に対して
は入射光の屈折を考えると後方散乱になり微分散乱断面
積が大きい方向での検出となる。すなわち、内部欠陥に
よる散乱光の検出効率が表面異物による散乱光の検出効
率よりも大きい。したがって、検出器７と検出器１０で
得られる信号をそれぞれＳ１、Ｓ２とおき、これらの比
Ｓ１／Ｓ２をとり、その値があるしきい値より大きけれ
ば内部欠陥とし、その一定値より小さければ表面異物で
あると決定して、内部欠陥を表面異物と区別して検出す
ることができる。
【００２１】２波長の光照射の実施例に関しては後述す
るが、波長の選択に関しては、ウエハに対する光の侵入
深さが３倍以上異なる２波長を選択する。侵入深さが３
倍以上異なると、短波長光が侵入できる深さ範囲におい
て長波長の減衰が約５０％となり、レ−リ−散乱理論よ
り、長波長の散乱光信号から散乱体の粒径を算出する
（粒径は散乱光強度の１／６乗にする）際の誤差を１０
％以内と見積もることができるためである。
るが、波長の選択に関しては、ウエハに対する光の侵入
深さが３倍以上異なる２波長を選択する。侵入深さが３
倍以上異なると、短波長光が侵入できる深さ範囲におい
て長波長の減衰が約５０％となり、レ−リ−散乱理論よ
り、長波長の散乱光信号から散乱体の粒径を算出する
（粒径は散乱光強度の１／６乗にする）際の誤差を１０
％以内と見積もることができるためである。
【００２２】図２は図１の照射光学系によってウエハ１
に照射された照射光１３が内部欠陥１５によって散乱さ
れるときの散乱光の方向を示す。散乱された光のうち前
方散乱光１７はウェハ外部へ再び戻ることはない。後方
散乱光１６のうち、シリコンと空気の界面による臨界角
（約１４．５度）より大きい角度の散乱光はシリコンウ
ェハ内で全反射し、ウェハ外部には到達しない。臨界角
より小さい散乱光のみがシリコンウェハと空気の界面を
通過し、ウェハ外部で検出される。
に照射された照射光１３が内部欠陥１５によって散乱さ
れるときの散乱光の方向を示す。散乱された光のうち前
方散乱光１７はウェハ外部へ再び戻ることはない。後方
散乱光１６のうち、シリコンと空気の界面による臨界角
（約１４．５度）より大きい角度の散乱光はシリコンウ
ェハ内で全反射し、ウェハ外部には到達しない。臨界角
より小さい散乱光のみがシリコンウェハと空気の界面を
通過し、ウェハ外部で検出される。
【００２３】図３はこの、シリコンウェハの内部欠陥に
よる散乱光のうち外部で検出される散乱光の方向を表し
たものである。検出角度０度で検出される内部欠陥によ
る散乱光強度１８と反射光の方向（この場合は７５度）
で検出される内部欠陥による散乱光強度１９を比較する
と、角度０度で検出される散乱光強度が約２．２倍とな
る。
よる散乱光のうち外部で検出される散乱光の方向を表し
たものである。検出角度０度で検出される内部欠陥によ
る散乱光強度１８と反射光の方向（この場合は７５度）
で検出される内部欠陥による散乱光強度１９を比較する
と、角度０度で検出される散乱光強度が約２．２倍とな
る。
【００２４】図４は図１の照射光学系によってウエハ１
に照射された照射光１３が表面異物２０によって散乱さ
れるときの散乱光の方向２１を示す。散乱光のうちウェ
ハ内部に進行する成分をもつものはウェハ表面で反射さ
れる。
に照射された照射光１３が表面異物２０によって散乱さ
れるときの散乱光の方向２１を示す。散乱光のうちウェ
ハ内部に進行する成分をもつものはウェハ表面で反射さ
れる。
【００２５】図５はこの、シリコンウェハの表面異物に
よる散乱光がウェハ表面において散乱されることを考慮
した後の散乱光の方向を表したものである。検出角度０
度で検出される表面異物による散乱光強度２２と反射光
方向（この場合は７５度）で検出される表面異物による
散乱光強度２３を比較すると、前者による（角度０度で
検出される）散乱光強度が後者による散乱光強度の約
０．０６７倍の大きさとなる。
よる散乱光がウェハ表面において散乱されることを考慮
した後の散乱光の方向を表したものである。検出角度０
度で検出される表面異物による散乱光強度２２と反射光
方向（この場合は７５度）で検出される表面異物による
散乱光強度２３を比較すると、前者による（角度０度で
検出される）散乱光強度が後者による散乱光強度の約
０．０６７倍の大きさとなる。
【００２６】したがって、図１における検知器７と検知
器１０の信号出力の比をとると内部欠陥と表面異物にお
いて有意な差があることになり、両者の区別をすること
ができる。これは、散乱体の大きさが波長より小さい場
合にも、散乱体物質が等方性、又は非等方性にかかわら
ず、当てはまる。
器１０の信号出力の比をとると内部欠陥と表面異物にお
いて有意な差があることになり、両者の区別をすること
ができる。これは、散乱体の大きさが波長より小さい場
合にも、散乱体物質が等方性、又は非等方性にかかわら
ず、当てはまる。
【００２７】既述の光学系における照射光の入射角度は
７５度であるが、この角度はほぼ垂直入射となる程度に
小さくてもよい。この場合は照射光の試料表面からの反
射光がはぼ垂直に戻ってくる。この反射光が、微弱な散
乱光の計測の障害となるので、この反射光を検出しない
ように散乱光検出光学系に穴ををあけてこの穴を通して
照射し、反射光はこの穴を通して集光しないようにす
る。集光後、また穴あきのミラーで散乱光のみ反射させ
光路を変えて、波長別に検出すればよい。また、図１に
示すようにマスク１２を設けて散乱光検出光学系９が反
射光を避けるようにしてもよい。
７５度であるが、この角度はほぼ垂直入射となる程度に
小さくてもよい。この場合は照射光の試料表面からの反
射光がはぼ垂直に戻ってくる。この反射光が、微弱な散
乱光の計測の障害となるので、この反射光を検出しない
ように散乱光検出光学系に穴ををあけてこの穴を通して
照射し、反射光はこの穴を通して集光しないようにす
る。集光後、また穴あきのミラーで散乱光のみ反射させ
光路を変えて、波長別に検出すればよい。また、図１に
示すようにマスク１２を設けて散乱光検出光学系９が反
射光を避けるようにしてもよい。
【００２８】また、検出器７は照射光１３と反射光１１
とを含む、ウェハに垂直な同一平面上には設置せず、反
射光を避けるようにしてもよい。検出器１０も照射光１
３と反射光１１とを、含むウェハに垂直な同一平面上に
は設置せず、反射光を避けるようにしてもよい。
とを含む、ウェハに垂直な同一平面上には設置せず、反
射光を避けるようにしてもよい。検出器１０も照射光１
３と反射光１１とを、含むウェハに垂直な同一平面上に
は設置せず、反射光を避けるようにしてもよい。
【００２９】シリコンウエハに対する照射光の全面走査
は、回転移動と中心が並進移動しているシリコンウエハ
に照射することによってスパイラル状に行うことができ
る。この場合、照射領域を散乱体が通過した瞬間にパル
ス的な散乱光が発生する。
は、回転移動と中心が並進移動しているシリコンウエハ
に照射することによってスパイラル状に行うことができ
る。この場合、照射領域を散乱体が通過した瞬間にパル
ス的な散乱光が発生する。
【００３０】図６は照射光として、レ−ザ−２４が発す
る波長５３２ｎｍのレ−ザ−光と、レ−ザ−２５が発す
る波長８１０ｎｍのレ−ザ−光の２波長レ−ザ−光を使
用する場合の、本発明にもとづくもう一つの実施例とし
てのウエハ検査装置を示す。
る波長５３２ｎｍのレ−ザ−光と、レ−ザ−２５が発す
る波長８１０ｎｍのレ−ザ−光の２波長レ−ザ−光を使
用する場合の、本発明にもとづくもう一つの実施例とし
てのウエハ検査装置を示す。
【００３１】両照射光をウエハ２６の同じ点に照射する
ことによって生じる散乱光の検出によって、ウエハ２６
中に含まれる酸素析出物（ＳｉＯ２粒子）や転移等の結
晶欠陥及びウエハ表面に付着した異物が散乱体として検
出される。
ことによって生じる散乱光の検出によって、ウエハ２６
中に含まれる酸素析出物（ＳｉＯ２粒子）や転移等の結
晶欠陥及びウエハ表面に付着した異物が散乱体として検
出される。
【００３２】欠陥からの散乱光２７は対物レンズ２８を
用いて集光され、ダイクロイックミラ−２９にて分岐し
て、波長５３２ｎｍ及び８１０ｎｍの光に分離される。
分離された５３２ｎｍ及び８１０ｎｍの散乱光はレンズ
３０、３１でそれぞれ集光され、検出器３２、３３でそ
れぞれ検出される。対物レンズ２８を含む散乱光検出系
は、ウエハ表面上の異物による散乱光強度が、後に示す
レンズ４４を含む散乱光検出系によって検出されるより
も相対的に小さく、かつ内部欠陥からの散乱光強度が、
レンズ４４を含む散乱光検出系によって検出されるより
も相対的に大きい検出系である。また、散乱光が照射光
の反射角７以下の検出角で検出される散乱光検出系、ブ
リュ−スタ−角以下の検出角で検出される散乱光検出系
ということもできる。それぞれの検出信号は、それぞれ
増幅器３４、３５によって増幅され、Ａ／Ｄコンバ−タ
３６、３７でそれぞれデジタル化されて、コンピュ−タ
３８に取り込まれる。
用いて集光され、ダイクロイックミラ−２９にて分岐し
て、波長５３２ｎｍ及び８１０ｎｍの光に分離される。
分離された５３２ｎｍ及び８１０ｎｍの散乱光はレンズ
３０、３１でそれぞれ集光され、検出器３２、３３でそ
れぞれ検出される。対物レンズ２８を含む散乱光検出系
は、ウエハ表面上の異物による散乱光強度が、後に示す
レンズ４４を含む散乱光検出系によって検出されるより
も相対的に小さく、かつ内部欠陥からの散乱光強度が、
レンズ４４を含む散乱光検出系によって検出されるより
も相対的に大きい検出系である。また、散乱光が照射光
の反射角７以下の検出角で検出される散乱光検出系、ブ
リュ−スタ−角以下の検出角で検出される散乱光検出系
ということもできる。それぞれの検出信号は、それぞれ
増幅器３４、３５によって増幅され、Ａ／Ｄコンバ−タ
３６、３７でそれぞれデジタル化されて、コンピュ−タ
３８に取り込まれる。
【００３３】レンズ４４を含む散乱光検出系は対物レン
ズ２８を含む散乱光検出系によって検出されるよりも固
体表面上の異物による散乱光強度が相対的に大きく、か
つ内部欠陥からの散乱光強度が相対的に小さい検出系で
ある。また、散乱光が照射光の反射角以上の検出角で検
出される散乱光検出系、ブリュ−スタ−角以上の検出角
で検出される検出系ということもできる。レンズ４４の
方向に散乱される散乱光はレンズ４４によって集光さ
れ、フィルタ４５に入射する。フイルタ４５は波長５３
２ｎｍの散乱光のみを選択する。その選択された散乱光
はレンズ４６によって検出器４７に集光され、検出され
る。その出力信号は増幅器４８で増幅され、Ａ／Ｄコン
バ−タ４９でデジタル化されてコンピュ−タ３８に取り
込まれる。
ズ２８を含む散乱光検出系によって検出されるよりも固
体表面上の異物による散乱光強度が相対的に大きく、か
つ内部欠陥からの散乱光強度が相対的に小さい検出系で
ある。また、散乱光が照射光の反射角以上の検出角で検
出される散乱光検出系、ブリュ−スタ−角以上の検出角
で検出される検出系ということもできる。レンズ４４の
方向に散乱される散乱光はレンズ４４によって集光さ
れ、フィルタ４５に入射する。フイルタ４５は波長５３
２ｎｍの散乱光のみを選択する。その選択された散乱光
はレンズ４６によって検出器４７に集光され、検出され
る。その出力信号は増幅器４８で増幅され、Ａ／Ｄコン
バ−タ４９でデジタル化されてコンピュ−タ３８に取り
込まれる。
【００３４】図６において、検知器３２による波長５３
２ｎｍの散乱光信号強度すなわち対物レンズ２８の方向
で検知した散乱光信号強度がある設定したしきい値を越
えた場合にのみ検出器３２、３３及び４７によって検出
される散乱光強度値がデジタル化されてコンピュ−タ３
８のメモリに取り込まれる。シリコンウエハ２６の面内
位置で散乱光が発生した位置も散乱光強度と一緒に記録
される。又は、検知器４７による散乱光強度信号がある
設定したしきい値を越えた場合にのみ検知器３２、３３
及び４７の散乱光強度がデジタル化されてメモリに取り
込まれるようにしてもよい。又は、対物レンズ２８を含
む散乱光検出系及びレンズ４４を含む散乱光検出系の両
者ともにそれぞれ設定したしきい値以上の強度をもつ散
乱光信号を検出した場合にのみ検知器３２、３３及び４
７の散乱光強度がデジタル化されて、メモリに取り込ま
れるようにしてもよい。又は、対物レンズ２８を含む散
乱光検出系及びレンズ４４を含む散乱光検出系のいずれ
かが設定したしきい値以上の強度をもつ散乱光信号を検
出した場合に検知器３２、３３及び４７の散乱光強度が
デジタル化されて、メモリに取り込まれるようにしても
よい。
２ｎｍの散乱光信号強度すなわち対物レンズ２８の方向
で検知した散乱光信号強度がある設定したしきい値を越
えた場合にのみ検出器３２、３３及び４７によって検出
される散乱光強度値がデジタル化されてコンピュ−タ３
８のメモリに取り込まれる。シリコンウエハ２６の面内
位置で散乱光が発生した位置も散乱光強度と一緒に記録
される。又は、検知器４７による散乱光強度信号がある
設定したしきい値を越えた場合にのみ検知器３２、３３
及び４７の散乱光強度がデジタル化されてメモリに取り
込まれるようにしてもよい。又は、対物レンズ２８を含
む散乱光検出系及びレンズ４４を含む散乱光検出系の両
者ともにそれぞれ設定したしきい値以上の強度をもつ散
乱光信号を検出した場合にのみ検知器３２、３３及び４
７の散乱光強度がデジタル化されて、メモリに取り込ま
れるようにしてもよい。又は、対物レンズ２８を含む散
乱光検出系及びレンズ４４を含む散乱光検出系のいずれ
かが設定したしきい値以上の強度をもつ散乱光信号を検
出した場合に検知器３２、３３及び４７の散乱光強度が
デジタル化されて、メモリに取り込まれるようにしても
よい。
【００３５】このとき、対物レンズ２８及び検出器３２
を含む散乱光検出系で検出された散乱光信号強度（Ｓ
１）とレンズ４４及び検出器４７を含む散乱光検出系に
よって検出された散乱光信号強度（Ｓ２）の比を計算し
て、Ｓ１／Ｓ２があらかじめ設定したしきい値を越えた
ときに、その散乱体を内部欠陥であると識別し、しきい
値を越えなかったときは表面異物であると識別する。ま
た、対物レンズ２８及び検出器３３を含む散乱光検出系
によって検出された長波長散乱光信号強度をＳ３とおい
て、表面異物と内部欠陥の識別にＳ３／Ｓ２の比の値を
利用してもよい。個の場合は、Ｓ３／Ｓ２があらかじめ
設定したしきい値を越えたときに、その散乱体を内部欠
陥であると識別し、しきい値を越えなかったときは表面
異物であると識別する。
を含む散乱光検出系で検出された散乱光信号強度（Ｓ
１）とレンズ４４及び検出器４７を含む散乱光検出系に
よって検出された散乱光信号強度（Ｓ２）の比を計算し
て、Ｓ１／Ｓ２があらかじめ設定したしきい値を越えた
ときに、その散乱体を内部欠陥であると識別し、しきい
値を越えなかったときは表面異物であると識別する。ま
た、対物レンズ２８及び検出器３３を含む散乱光検出系
によって検出された長波長散乱光信号強度をＳ３とおい
て、表面異物と内部欠陥の識別にＳ３／Ｓ２の比の値を
利用してもよい。個の場合は、Ｓ３／Ｓ２があらかじめ
設定したしきい値を越えたときに、その散乱体を内部欠
陥であると識別し、しきい値を越えなかったときは表面
異物であると識別する。
【００３６】一方、コンピュ−タ３８よりドライバ３
９、４１を用いて回転ステ−ジ４０及びＲステ−ジ４２
を回転方向（θ方向）及び半径方向（Ｒ方向）に走査し
ながらウエハ固定治具４３に取り付けた回転エンコ−ダ
及び並進エンコ−ダの座標（Ｒ，θ）をモニタ−しなが
ら散乱光計測を行い、欠陥から散乱光が発生した瞬間の
座標（Ｒ，θ）を散乱光強度信号とともにコンピュ−タ
３８に取り込む。
９、４１を用いて回転ステ−ジ４０及びＲステ−ジ４２
を回転方向（θ方向）及び半径方向（Ｒ方向）に走査し
ながらウエハ固定治具４３に取り付けた回転エンコ−ダ
及び並進エンコ−ダの座標（Ｒ，θ）をモニタ−しなが
ら散乱光計測を行い、欠陥から散乱光が発生した瞬間の
座標（Ｒ，θ）を散乱光強度信号とともにコンピュ−タ
３８に取り込む。
【００３７】上記の照射形態において、波長５３２ｎｍ
の光と波長８１０ｎｍの光とが走査に伴なって時間的に
波長８１０ｎｍが先に欠陥に照射される様に照射位置を
ずらして計測してもよい。この場合は波長８１０ｎｍの
散乱光強度信号（検出器３３の信号）があるしきい値を
越えた場合にのみ波長５３２ｎｍと波長８１０ｎｍの両
信号を取り込むようにする。さらに、この場合の深さ位
置を決定可能な欠陥は波長５３２ｎｍの侵入深さ以内の
ものであるので、波長５３２ｎｍの散乱光強度信号（検
出器３２の信号）の値があるしきい値より大きな値を有
するデータに対してのみ深さ位置導出を行う。散乱体の
粒径を誤差１０％以内で算出するためには、照射光の侵
入深さが３倍以上異なる２波長光を用いるが、粒径の算
出は、ウエハ表面上の異物及びウエハ内部の結晶欠陥と
もに長波長の散乱光信号強度を使用するか、又はウエハ
表面と識別された散乱体に対しては短波長の散乱光信号
強度を使用して散乱体の粒径を算出し、固体内部と識別
された散乱体に対しては、長波長の散乱光信号強度を使
用して散乱体の粒径を算出することができる。
の光と波長８１０ｎｍの光とが走査に伴なって時間的に
波長８１０ｎｍが先に欠陥に照射される様に照射位置を
ずらして計測してもよい。この場合は波長８１０ｎｍの
散乱光強度信号（検出器３３の信号）があるしきい値を
越えた場合にのみ波長５３２ｎｍと波長８１０ｎｍの両
信号を取り込むようにする。さらに、この場合の深さ位
置を決定可能な欠陥は波長５３２ｎｍの侵入深さ以内の
ものであるので、波長５３２ｎｍの散乱光強度信号（検
出器３２の信号）の値があるしきい値より大きな値を有
するデータに対してのみ深さ位置導出を行う。散乱体の
粒径を誤差１０％以内で算出するためには、照射光の侵
入深さが３倍以上異なる２波長光を用いるが、粒径の算
出は、ウエハ表面上の異物及びウエハ内部の結晶欠陥と
もに長波長の散乱光信号強度を使用するか、又はウエハ
表面と識別された散乱体に対しては短波長の散乱光信号
強度を使用して散乱体の粒径を算出し、固体内部と識別
された散乱体に対しては、長波長の散乱光信号強度を使
用して散乱体の粒径を算出することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、散乱体の大きさが波長
より小さい場合でも、表面異物と内部欠陥の識別をする
のに適したウエハ検査装置が提供される。
より小さい場合でも、表面異物と内部欠陥の識別をする
のに適したウエハ検査装置が提供される。
【００３９】本発明によればまた、散乱体物質が等方性
であるか異方性であるかにかかわらず、表面異物と内部
欠陥を識別するのに適したウエハ検査装置が提供され
る。
であるか異方性であるかにかかわらず、表面異物と内部
欠陥を識別するのに適したウエハ検査装置が提供され
る。
【図１】本発明にもとづくウエハ検査装置の一実施例の
原理説明用光学系を示す図。
原理説明用光学系を示す図。
【図２】図１の照射光学系によってウエハに照射された
照射光が内部欠陥によって散乱されるときの散乱光の方
向を示す図。
照射光が内部欠陥によって散乱されるときの散乱光の方
向を示す図。
【図３】ウェハの内部欠陥による散乱光のうち外部で検
出される散乱光の方向を表す図。
出される散乱光の方向を表す図。
【図４】図１の照射光学系によってウエハに照射された
照射光が表面異物によって散乱されるときの散乱光の方
向２１を示す図。
照射光が表面異物によって散乱されるときの散乱光の方
向２１を示す図。
【図５】ウェハの表面異物による散乱光がウェハ表面に
おいて散乱されることを考慮した後の散乱光の方向を表
す図。
おいて散乱されることを考慮した後の散乱光の方向を表
す図。
【図６】照射光として２波長レ−ザ−光を使用する場合
の、本発明にもとづくウエハ検査装置のもう一つの実施
例の概念図。
の、本発明にもとづくウエハ検査装置のもう一つの実施
例の概念図。
１、２６：試料であるウエハ、２：偏光子、３：照射光
源、４：レンズ、６：集光光学系、７、１０、３２、３
３、４７：検出器、９：集光光学系、１１：反射光、１
２：マスク、１３：照射光、１５：内部欠陥、１６：内
部欠陥による後方散乱光の方向、１７：内部欠陥による
前方散乱光の方向、１８：検出角０度で検出される内部
欠陥からの散乱光、１９：反射光の方向で検出される内
部欠陥からの散乱光、２０：表面異物、２１：表面異物
による散乱光、２２：検出角０度で検出される表面異物
からの散乱光、２３：反射光の方向で検出される表面異
物からの散乱光、２４：波長５３２ｎｍのレ−ザ−、２
５：波長８１０ｎｍのレ−ザ−、２７：欠陥からの散乱
光、２８：対物レンズ、２９：ダイクロイックミラ−、
３４、３５、４８：増幅器、３６、３７、４９：Ａ／Ｄ
コンバ−タ、３８：コンピュ−タ、３９、４１：ドライ
バ、４０：回転ステ−ジ、４２：Ｒステージ、４３：ウ
ェハ固定治具、４５：フィルタ。
源、４：レンズ、６：集光光学系、７、１０、３２、３
３、４７：検出器、９：集光光学系、１１：反射光、１
２：マスク、１３：照射光、１５：内部欠陥、１６：内
部欠陥による後方散乱光の方向、１７：内部欠陥による
前方散乱光の方向、１８：検出角０度で検出される内部
欠陥からの散乱光、１９：反射光の方向で検出される内
部欠陥からの散乱光、２０：表面異物、２１：表面異物
による散乱光、２２：検出角０度で検出される表面異物
からの散乱光、２３：反射光の方向で検出される表面異
物からの散乱光、２４：波長５３２ｎｍのレ−ザ−、２
５：波長８１０ｎｍのレ−ザ−、２７：欠陥からの散乱
光、２８：対物レンズ、２９：ダイクロイックミラ−、
３４、３５、４８：増幅器、３６、３７、４９：Ａ／Ｄ
コンバ−タ、３８：コンピュ−タ、３９、４１：ドライ
バ、４０：回転ステ−ジ、４２：Ｒステージ、４３：ウ
ェハ固定治具、４５：フィルタ。
Claims (24)
- 【請求項１】ウエハに光を斜方照射し、それによってそ
のウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ検査装
置において、前記ウエハからの散乱光を検出する第１及
び第２の散乱光検出系を備え、前記第１の散乱光検出系
は、これによって検出される前記ウエハの表面異物から
の散乱光強度が前記第２の散乱光検出系によって検出さ
れる前記表面異物からの散乱光強度よりも相対的に強く
かつ前記第１の散乱光検出系によって検出される前記ウ
エハの内部欠陥からの散乱光強度が前記第２の散乱光検
出系によって検出される前記内部欠陥からの散乱光強度
よりも相対的に弱くなる第１の方向に配置され、前記第
２の散乱光検出系は、これによって検出される前記ウエ
ハの表面異物からの散乱光強度が前記第１の散乱光検出
系によって検出される前記表面異物からの散乱光強度よ
りも相対的に弱くかつ前記第２の散乱光検出系によって
検出される前記ウエハの内部欠陥からの散乱光強度が前
記第１の散乱光検出系によって検出される前記内部欠陥
からの散乱光強度よりも相対的に強くなる第２の方向に
配置され、前記第１及び第２の散乱光検出系によって検
出される散乱光強度の比較にもとづいて前記表面異物及
び内部欠陥を区別するようにしたことを特徴とするウエ
ハ検査装置。 - 【請求項２】ウエハに光を斜方照射し、それによって前
記ウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ検査装
置において、前記ウエハからの散乱光を検出する第１及
び第２の散乱光検出系を備え、前記ウエハに照射される
光は前記ウエハに対する侵入深さが３倍以上異なる２波
長をもち、そのうちの少なくとも一方の波長について
は、前記第１の散乱光検出系は、これによって検出され
る前記ウエハの表面異物からの散乱光強度が前記第２の
散乱光検出系によって検出される前記表面異物からの散
乱光強度よりも相対的に強くかつ前記第１の散乱光検出
系によって検出される前記ウエハの内部欠陥からの散乱
光強度が前記第２の散乱光検出系によって検出される前
記内部欠陥からの散乱光強度よりも相対的に弱くなる第
１の方向に配置され、前記第２の散乱光検出系は、これ
によって検出される前記ウエハの表面異物からの散乱光
強度が前記第１の散乱光検出系によって検出される前記
表面異物からの散乱光強度よりも相対的に弱くかつ前記
第２の散乱光検出系によって検出される前記ウエハの内
部欠陥からの散乱光強度が前記第１の散乱光検出系によ
って検出される前記内部欠陥からの散乱光強度よりも相
対的に強くなる第２の方向に配置され、前記第１及び第
２の散乱光検出系によって検出される散乱光強度の比較
にもとづいて前記表面異物及び内部欠陥を区別するよう
にしたことを特徴とするウエハ検査装置。 - 【請求項３】前記表面異物については前記２波長のうち
の短波長を、前記内部欠陥については長波長をそれぞれ
用いて粒径を評価することを特徴とする請求項２に記載
されたウエハ検査装置。 - 【請求項４】前記第１の散乱光検出系による散乱光強度
が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥または表面
異物が検出されたと判定するようにしたことを特徴とす
る請求項２に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項５】前記第２の散乱光検出系による散乱光強度
が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥または表面
異物が検出されたと判定するようにしたことを特徴とす
る請求項２に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項６】前記第１及び第２の散乱光検出系による散
乱光強度がそれぞれ設定したしきい値を越えた場合に前
記欠陥または表面異物が検出されたと判定するようにし
たことを特徴とする請求項２に記載されたウエハ検査装
置。 - 【請求項７】前記第１又は第２の散乱光検出系による散
乱光強度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥ま
たは表面異物が検出されたと判定するようにしたことを
特徴とする請求項２に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項８】ウエハに照射光を斜方照射し、それによっ
てそのウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ検
査装置において、前記照射光の反射角度以上の角度で前
記ウエハから散乱される散乱光を検出する第１の散乱光
検出系と前記照射光の反射角度以下の角度で前記ウエハ
から散乱される散乱光を検出する第２の散乱光検出系と
を備え、前記第１及び第２の散乱光検出系による検出散
乱光強度の比較にもとづいて前記ウエハの内部欠陥及び
表面異物を区別するようにしたことを特徴とするウエハ
検査装置。 - 【請求項９】ウエハに照射光を斜方照射し、それによっ
て前記ウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ検
査装置において、前記ウエハからの散乱光を検出する第
１及び第２の散乱光検出系を備え、前記照射光は前記ウ
エハに対する侵入深さが３倍以上異なる２波長をもち、
そのうちの少なくとも一方の波長については、前記第１
の散乱光検出系は前記照射光の反射角度以上の角度で前
記ウエハから散乱される散乱光を検出し、前記第２の散
乱光検出系は前記照射光の反射角度以下の角度で前記ウ
エハから散乱される散乱光を検出し、前記第１及び第２
の散乱光検出系による検出散乱光強度の比較にもとづい
て前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別するように
したことを特徴とするウエハ検査装置。 - 【請求項１０】前記表面異物については前記２波長のう
ちの短波長を、前記内部欠陥については長波長をそれぞ
れ用いて粒径を評価することを特徴とする請求項９に記
載されたウエハ検査装置。 - 【請求項１１】前記第１の散乱光検出系による散乱光強
度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥または表
面異物が検出されたと判定するようにしたことを特徴と
する請求項９に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項１２】前記第２の散乱光検出系による散乱光強
度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥または表
面異物が検出されたと判定するようにしたことを特徴と
する請求項９に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項１３】前記第１及び第２の散乱光検出系による
散乱光強度がそれぞれ設定したしきい値を越えた場合に
前記欠陥または表面異物が検出されたと判定するように
したことを特徴とする請求項９に記載されたウエハ検査
装置。 - 【請求項１４】前記第１又は第２の散乱光検出系による
散乱光強度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥
または表面異物が検出されたと判定するようにしたこと
を特徴とする請求項９に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項１５】ウエハに照射光を斜方照射し、それによ
ってそのウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ
検査装置において、ブリュ−スタ−角度以上の角度で前
記ウエハから散乱される散乱光を検出する第１の散乱光
検出系とブリュ−スタ−角度以下の角度で前記ウエハか
ら散乱される散乱光を検出する第２の散乱光検出系とを
備え、前記第１及び第２の散乱光検出系による散乱光検
出強度の比較にもとづいて前記ウエハの内部欠陥及び表
面異物を区別するようにしたことを特徴とするウエハ検
査装置。 - 【請求項１６】ウエハに照射光を斜方照射し、それによ
って前記ウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ
検査装置において、前記ウエハからの散乱光を検出する
第１及び第２の散乱光検出系を備え、前記照射光は前記
ウエハに対する侵入深さが３倍以上異なる２波長をも
ち、そのうちの少なくとも一方の波長については、前記
第１の散乱光検出系はブリュ−スタ−角度以上の角度で
前記ウエハから散乱される散乱光を検出し、前記第２の
散乱光検出系はブリュ−スタ−角度以下の角度で前記ウ
エハから散乱される散乱光を検出し、前記第１及び第２
の散乱光検出系による検出散乱光強度の比較にもとづい
て前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別するように
したことを特徴とするウエハ検査装置。 - 【請求項１７】前記表面異物については前記２波長のう
ちの短波長を、前記内部欠陥については長波長をそれぞ
れ用いて粒径を評価することを特徴とする請求項１６に
記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項１８】前記第１の散乱光検出系による散乱光強
度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥または表
面異物が検出されたと判定するようにしたことを特徴と
する請求項１６に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項１９】前記第２の散乱光検出系による散乱光強
度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥または表
面異物が検出されたと判定するようにしたことを特徴と
する請求項１６に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項２０】前記第１及び第２の散乱光検出系による
散乱光強度がそれぞれ設定したしきい値を越えた場合に
前記欠陥または表面異物が検出されたと判定するように
したことを特徴とする請求項１６に記載されたウエハ検
査装置。 - 【請求項２１】前記第１又は第２の散乱光検出系による
散乱光強度が設定したしきい値を越えた場合に前記欠陥
または表面異物が検出されたと判定するようにしたこと
を特徴とする請求項１６に記載されたウエハ検査装置。 - 【請求項２２】ウエハに光を斜方照射し、それによって
前記ウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ検査
装置において、前記ウエハに照射される光は前記ウエハ
に対する侵入深さが３倍以上異なる、第１の波長及びそ
れよりも長い第２の波長をもち、前記ウエハからの前記
第１の波長の散乱光及び第２の波長の散乱光をそれぞれ
検出する第１及び第２の散乱光検出系が備えられ、前記
第１の散乱光検出系は、これによって検出される前記ウ
エハの表面異物からの散乱光強度が前記第２の散乱光検
出系によって検出される前記表面異物からの散乱光強度
よりも相対的に強くかつ前記第１の散乱光検出系によっ
て検出される前記ウエハの内部欠陥からの散乱光強度が
前記第２の散乱光検出系によって検出される前記内部欠
陥からの散乱光強度よりも相対的に弱くなる第１の方向
に配置され、前記第２の散乱光検出系は、これによって
検出される前記ウエハの表面異物からの散乱光強度が前
記第１の散乱光検出系によって検出される前記表面異物
からの散乱光強度よりも相対的に弱くかつ前記第２の散
乱光検出系によって検出される前記ウエハの内部欠陥か
らの散乱光強度が前記第１の散乱光検出系によって検出
される前記内部欠陥からの散乱光強度よりも相対的に強
くなる第２の方向に配置され、前記前記第１及び第２の
散乱光検出系によって検出される散乱光強度の比較にも
とづいて前記表面異物及び内部欠陥を区別するようにし
たことを特徴とするウエハ検査装置。 - 【請求項２３】ウエハに照射光を斜方照射し、それによ
って前記ウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ
検査装置において、前記ウエハからの散乱光を検出する
第１及び第２の散乱光検出系を備え、前記照射光は前記
ウエハに対する侵入深さが３倍以上異なる２波長をも
ち、前記第１の散乱光検出系は前記照射光の反射角度以
上の角度で前記ウエハから散乱される前記第１の波長を
有する散乱光を検出し、前記第２の散乱光検出系は前記
照射光の反射角度以下の角度で前記ウエハから散乱され
る前記第２の波長を有する散乱光を検出し、前記第１及
び第２の散乱光検出系による検出散乱光強度の比較にも
とづいて前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別する
ようにしたことを特徴とするウエハ検査装置。 - 【請求項２４】ウエハに照射光を斜方照射し、それによ
って前記ウエハから散乱される散乱光を検出するウエハ
検査装置において、前記ウエハからの散乱光を検出する
第１及び第２の散乱光検出系を備え、前記照射光は前記
ウエハに対する侵入深さが３倍以上異なる２波長をも
ち、前記第１の散乱光検出系はブリュ−スタ−角度以上
の角度で前記ウエハから散乱される前記第１の波長を有
する散乱光を検出し、前記第２の散乱光検出系はブリュ
−スタ−角度以下の角度で前記ウエハから散乱される前
記第２の波長を有する散乱光を検出し、前記第１及び第
２の散乱光検出系による検出散乱光強度の比較にもとづ
いて前記ウエハの内部欠陥及び表面異物を区別するよう
にしたことを特徴とするウエハ検査装置。
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