JPH11237225A - Defect inspection device - Google Patents

Defect inspection device

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JPH11237225A
JPH11237225A JP33686598A JP33686598A JPH11237225A JP H11237225 A JPH11237225 A JP H11237225A JP 33686598 A JP33686598 A JP 33686598A JP 33686598 A JP33686598 A JP 33686598A JP H11237225 A JPH11237225 A JP H11237225A
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JP
Japan
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defect
defects
depth
size
displaying
Prior art date
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Pending
Application number
JP33686598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tomita
幸治 冨田
Muneo Maejima
宗郎 前嶋
Yoshitaka Kodama
佳孝 児玉
Hitoshi Komuro
仁 小室
Shigeru Matsui
松井  繁
Kazuo Takeda
一男 武田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily observe how widely crystal defects of which size distribute, by indicating on a display means the distribution of defects corresponding to the depth set by a setting means. SOLUTION: Scattered light 2 from defects is condensed by an objective lens 3, split by a dichroic mirror 4, separated into wave lengths of 810 nm and 532 nm, condensed with lenses 11 and 21 and detected with photodetectors 12 and 22 for each wave length. The detected signals are amplified with amplifiers 13 and 23, respectively and peak signal intensity held by peak hold circuits 15 and 25 are outputted, respectively, which are digitalized by A/D converters 16 and 26 and taken in a computer 6. A display is connected to the computer 6 and information on defects is indicated. By this, the distribution of defects is indicated based on the existing depth of the defects, size or both of them and so the tendency of generated defects is specified.

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】本発明は欠陥検査装置に係
り、特に、半導体シリコンウェハ中の析出物や積層欠陥
などの結晶欠陥の測定装置およびウェハ表面異物検査装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection apparatus, and more particularly to an apparatus for measuring a crystal defect such as a precipitate or a stacking fault in a semiconductor silicon wafer and an apparatus for inspecting foreign matter on a wafer surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI(大規模集積回路)の集積度が向上
すると共に、LSIを構成するMOS(Metal Oxide Se
miconductor )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。MO
S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。これら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。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of LSIs (Large Scale Integrated Circuits) is improved, MOS (Metal Oxide
miconductor) A major problem is a decrease in the rate of obtaining non-defective products and reliability due to defective transistors. MO
Typical causes of S transistor failure include dielectric breakdown of the gate oxide film and excessive leakage current at the junction. Many of these MOS transistor defects are directly or indirectly caused by crystal defects in the silicon substrate. That is, in the LSI manufacturing process, if there is a crystal defect in the surface region of the silicon substrate that is converted to a silicon oxide film by oxidation, a structural defect is formed in the silicon oxide film, and dielectric breakdown occurs during LSI operation. Also, if a crystal defect exists in the depletion layer of the junction, a large amount of leak current is generated. As described above, when a crystal defect is formed in a surface region where an element is formed in a silicon substrate, MOS
It is not preferable because a defect of the transistor occurs.

【0003】このように欠陥計測は、シリコン結晶品質
管理において重要である。この様な欠陥を計測する方法
としては、シリコンを透過する赤外線を照射し、散乱光
を検出する方法が行われている。
As described above, defect measurement is important in silicon crystal quality control. As a method of measuring such a defect, a method of irradiating infrared rays transmitted through silicon and detecting scattered light has been used.

【0004】結晶欠陥はこの単結晶シリコンウェハの内
部のどの位置にも存在,分布する。一般的にIC等デバ
イスを製造する際には、結晶表面(鏡面)〜0.5μm
以内には結晶欠陥がなく、深い領域には高密度の欠陥が
含まれるウェハの開発が望まれている。
[0004] Crystal defects are present and distributed at any position inside the single crystal silicon wafer. Generally, when manufacturing a device such as an IC, a crystal surface (mirror surface) to 0.5 μm
There is a demand for the development of a wafer having no crystal defects within it and a deep region containing high-density defects.

【0005】このようなウェハを開発するに当たり、こ
れらの結晶欠陥を観察し、その観察結果を開発に反映さ
せる必要があるが、その観察法として、“Extended
Abstracts of the 1996 International Conference
on Solid State Devices and Materials, August 26−
29, 1996”や、“応用物理 第65巻 第11号(19
96)1162ページから1163ページ”に記載され
ている技術がある。
In developing such a wafer, it is necessary to observe these crystal defects and reflect the observation results in the development.
Abstracts of the 1996 International Conference
on Solid State Devices and Materials, August 26-
29, 1996 ”and“ Applied Physics Vol. 65, No. 11 (19
96) There is a technique described in "Pages 1162 to 1163".

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような公知例にお
いては、シリコンウェハの吸光度が異なる特性を持つ、
波長の異なる2種類の光ビームをシリコンウェハに照射
し、このシリコンウェハに内在する結晶欠陥より散乱さ
れる光を検出し、分析することにより結晶欠陥部の分布
状況を表示したり、表面からの深さ毎の結晶欠陥の総数
を測定,表示していた。
In such a known example, the absorbance of a silicon wafer has different characteristics.
A silicon wafer is irradiated with two types of light beams having different wavelengths, and light scattered from crystal defects existing in the silicon wafer is detected and analyzed to display the distribution of crystal defect portions, The total number of crystal defects at each depth was measured and displayed.

【0007】シリコンウェハに内在する結晶欠陥を観察
し分析する上で、これらの結晶欠陥部の分布状況や、表
面からの深さ毎の結晶欠陥の総数は非常に重要な要素で
あり、上記の結晶欠陥表示装置はその意味でそれなりの
成果をもたらしたと言える。しかしながら、本発明の発
明者は、これらの装置は、シリコンウェハの結晶欠陥が
様々の所定の深さ位置において、どのようなサイズの結
晶欠陥がどのぐらいどのように分布するかが、きわめて
重要であることを発見した。
In observing and analyzing crystal defects inherent in a silicon wafer, the distribution of these crystal defects and the total number of crystal defects for each depth from the surface are very important factors. It can be said that the crystal defect display device has brought some results in that sense. However, the inventor of the present invention believes that it is very important that crystal defects of a silicon wafer are distributed at various predetermined depth positions and at what size and how much. I found something.

【0008】例えば、水素アニール熱処理の場合、その
熱処理の進行状況は、SiO2 の析出物がシリコンウェ
ハの所定の深さにおいてどのようなサイズでどの位分布
するか、観察することにより判別される。このような観
察結果は、水素アニール熱処理における処理時間,温度
などの熱処理条件を最適に決定することができる。
For example, in the case of the hydrogen annealing heat treatment, the progress of the heat treatment is determined by observing the size and distribution of the SiO 2 precipitate at a predetermined depth of the silicon wafer. . Such observation results can optimally determine the heat treatment conditions such as the processing time and temperature in the hydrogen annealing heat treatment.

【0009】また、これまで発生挙動に不明な部分の多
かったCOP(Cristal OriginatedParticle)は、grow
−in欠陥がシリコンウェハの表面にピットとして痕跡を
残したものであるが、それらがシリコンウェハにどの程
度深く分布するか観察できれば、COPを生じないプロ
セスの最適条件の解析を容易に行うことができるように
なる。
[0009] In addition, COP (Cristal Originated Particle), which had many parts whose generation behavior is unknown, has grown
-In Defects leave traces as pits on the surface of a silicon wafer.However, if we can observe how deeply they are distributed on the silicon wafer, we can easily analyze the optimal conditions for a process that does not generate COP. become able to.

【0010】本発明はこのようにシリコンウェハ等の結
晶欠陥が様々の所定の深さ位置において、どのようなサ
イズの結晶欠陥がどのくらいどのように分布するかを容
易に観察することができる結晶欠陥検査装置を提供する
ことを目的とするものである。
According to the present invention, a crystal defect of a silicon wafer or the like can be easily observed at various predetermined depth positions, in which size and how much the crystal defect is distributed. It is an object to provide an inspection device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために被検体に光を照射することによって得ら
れる該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及
び検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置におい
て、前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、及
び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在す
る深さを設定する手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された深さに相当する欠陥の分布を表示
することを特徴とする欠陥検査装置を提供する。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, the surface of the sample and the surface of the sample exist based on light information from the sample obtained by irradiating the object with light. In a defect inspection apparatus for detecting a defect, a detecting unit for detecting a depth at which the defect exists and a distribution of the defect based on the optical information, a unit for setting a depth at which the defect exists, and the detecting unit A means for displaying the distribution of defects obtained in step (a), wherein the display means displays the distribution of defects corresponding to the depth set by the setting means.

【0012】以上のような欠陥検査装置の提供によっ
て、発生原因が深さに依存して異なる欠陥を、特定深さ
の設定により選択的に表示することができる。
With the provision of the above-described defect inspection apparatus, it is possible to selectively display a defect whose cause differs depending on the depth by setting a specific depth.

【0013】本発明では更に、被検体に光を照射するこ
とによって得られる該検体からの光情報に基づいて、前
記検体の表面及び検体に内在する欠陥を検出する欠陥検
査装置において、前記光情報に基づいて前記欠陥の大き
さ、及び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の
大きさを設定する手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された大きさに応じた欠陥の分布を表示
することを特徴とする欠陥検査装置を提供する。
According to the present invention, there is further provided a defect inspection apparatus for detecting a defect existing in a surface of a specimen and a specimen based on light information from the specimen obtained by irradiating the specimen with light. Detecting means for detecting the size of the defect and the distribution of the defect based on the information, means for setting the size of the defect, and means for displaying the distribution of the defect obtained by the detecting means. The means displays a defect distribution according to the size set by the setting means.

【0014】以上のような欠陥検査装置の提供によっ
て、発生原因が欠陥の大きさに依存して異なる欠陥を、
特定の大きさの設定により選択的に表示することができ
る。
With the provision of the above-described defect inspection apparatus, defects having different causes depending on the size of the defect can be obtained.
It can be selectively displayed by setting a specific size.

【0015】また、本発明では、被検体に光を照射する
ことによって得られる該検体からの光情報に基づいて、
前記検体の表面及び検体に内在する欠陥を検出する欠陥
検査装置において、前記光情報に基づいて前記検体の所
定の単位領域毎の欠陥情報を検出する手段と、該手段で
検出された欠陥情報に基づいて前記単位領域毎の欠陥情
報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする欠陥検
査装置を提供する。
Further, according to the present invention, based on light information from the subject obtained by irradiating the subject with light,
In a defect inspection apparatus that detects a defect existing in the surface of the specimen and the specimen, a unit that detects defect information for each predetermined unit area of the specimen based on the optical information, and a defect information that is detected by the unit. A defect inspection apparatus comprising: display means for displaying defect information for each unit area based on the defect information.

【0016】以上の構成により、欠陥情報を単位領域毎
に確認できるので、上述のような単なる欠陥の分布図と
比較すると、欠陥の分布傾向を視覚的に且つ容易に判断
することが可能になる。
With the above configuration, the defect information can be confirmed for each unit area, so that the distribution tendency of defects can be visually and easily determined as compared with the above-described simple distribution map of defects. .

【0017】以下詳細は発明の実施の形態の欄で詳述す
る。
The details will be described in detail in the embodiments of the invention.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明に係る結晶欠陥計測方法お
よび結晶欠陥計測装置を実施例に基づいて以下説明す
る。図1に本発明の一実施例に係る結晶欠陥計測装置の
全体構成を示すブロック図を示す。シリコンウェハに対
する照射光の全面走査は、回転移動と中心が並進移動し
ているシリコンウェハに照射することによって、スパイ
ラル状に走査する。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。照射光として、波長
532nmのレーザ10からの光と、波長810nmの
レーザ20からの光を回転ステージ41上のウェハ固定
金具44に固定された試料ウェハ1に照射する。それぞ
れの欠陥からの散乱光2の検出によって、試料ウェハ1
中に含まれる酸素析出物(SiO2 粒子)や転移等の結
晶欠陥、その他にウェハ表面に付着した異物が散乱体と
して検出される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A crystal defect measuring method and a crystal defect measuring device according to the present invention will be described below based on embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a crystal defect measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. The entire scanning of the irradiation light on the silicon wafer is performed in a spiral manner by irradiating the silicon wafer whose rotational movement and center are translated. At the moment the scatterer passes through the irradiation area, pulse-like scattered light is generated. As the irradiation light, the light from the laser 10 having a wavelength of 532 nm and the light from the laser 20 having a wavelength of 810 nm are applied to the sample wafer 1 fixed to the wafer fixture 44 on the rotary stage 41. By detecting the scattered light 2 from each defect, the sample wafer 1
Oxygen precipitates (SiO 2 particles) contained therein, crystal defects such as dislocations, and other foreign substances adhering to the wafer surface are detected as scatterers.

【0019】欠陥からの散乱光2を対物レンズ3により
集光し、ダイクロイックミラー4にて分岐し、波長81
0nmおよび532nmの光を分離し、レンズ11,2
1でそれぞれ集光し、光検出器12,22で波長別に検
出する。検出された信号は、それぞれアンプ13,23
によって増幅され、それぞれのピークホールド回路1
5,25によってホールドされたピーク信号強度が出力
され、A/Dコンバータ16,26でデジタル化してコ
ンピュータ6に取り込む。
The scattered light 2 from the defect is condensed by the objective lens 3, branched by the dichroic mirror 4,
The light of 0 nm and 532 nm is separated, and
The light is condensed by 1 and detected by the photodetectors 12 and 22 for each wavelength. The detected signals are supplied to amplifiers 13 and 23, respectively.
Are amplified by the respective peak hold circuits 1
The peak signal intensities held by 5, 5 are output and digitized by A / D converters 16, 26 and taken into computer 6.

【0020】また、同時に、散乱光をウェハ表面に対
し、ブリュースター角以上の角度に散乱される散乱光を
検出する系を設ける。レンズ50でブリュースター角以
上の角度に散乱される散乱光を集光し、フィルタ30に
よって波長532nmの散乱光を選択する。そしてレン
ズ31で光検出器32に集光してその出力信号をアンプ
33で増幅して、ピークホールド回路35によりホール
ドされたピーク信号強度をA/Dコンバータ36でデジ
タル化してコンピュータ6に取り込む。
At the same time, a system is provided for detecting scattered light that is scattered at an angle equal to or greater than the Brewster angle with respect to the wafer surface. The scattered light scattered at an angle equal to or larger than the Brewster angle is collected by the lens 50, and the scattered light having a wavelength of 532 nm is selected by the filter 30. Then, the light is condensed on the photodetector 32 by the lens 31, the output signal is amplified by the amplifier 33, and the peak signal intensity held by the peak hold circuit 35 is digitized by the A / D converter 36 and taken into the computer 6.

【0021】一方、コンピュ−タ6よりドライバ40,
42を用いて回転ステ−ジ41およびRステージ43を
回転方向(θ方向)及び半径方向(R方向)に走査しな
がらウェハ固定治具44に取り付けた回転エンコーダ及
び並進エンコーダの座標(R,θ)をモニターしながら
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ータ6
に取り込む。
On the other hand, a driver 40,
The coordinates (R, θ) of the rotary encoder and the translation encoder attached to the wafer fixing jig 44 while scanning the rotation stage 41 and the R stage 43 in the rotation direction (θ direction) and the radial direction (R direction) using ) Is monitored while scattered light is measured, and the coordinates (R, θ) at the moment when the scattered light is generated from the defect are determined together with the scattered light intensity signal by the computer 6.
Take in.

【0022】なお、コンピュータ6にはディスプレイ
(図示せず)が接続され、後述する欠陥の情報が表示さ
れる。
Note that a display (not shown) is connected to the computer 6 to display defect information to be described later.

【0023】上記の欠陥から散乱光が発生した場合のデ
ータ取り込みタイミングを図2に示す散乱光信号の取り
込みタイミング図により説明する。図2(a)に示すよ
うに波長532nmあるいは波長810nmの照射光が
欠陥に照射されて散乱する光が走査に伴ってそれぞれの
検知器に取り込まれる。532nmに着目すると、図2
(b)に示すようにアンプ13の出力信号がある設定し
たしきい値201を超えた場合、図2(c)に示すコン
パレータ14からの出力信号が、図2(d)に示す論理
和回路5を通じてピークホールド回路15へトリガ出力
を与え、図2(e)に示すようにピークホールド回路1
5はアンプ13のピーク強度をホールドする。810n
mの散乱光信号あるいは光検出器32による散乱光強度
信号の場合も532nmの散乱光信号の場合と同様にピ
ークホールド回路25あるいは35にピーク強度がホー
ルドされる。
The data capture timing when scattered light is generated from the above defects will be described with reference to the scattered light signal capture timing diagram shown in FIG. As shown in FIG. 2A, the irradiation light having a wavelength of 532 nm or 810 nm is applied to the defect and scattered light is captured by the respective detectors along with scanning. Focusing on 532 nm, FIG.
When the output signal of the amplifier 13 exceeds a set threshold value 201 as shown in FIG. 2B, the output signal from the comparator 14 shown in FIG. 5, a trigger output is given to the peak hold circuit 15, and as shown in FIG.
5 holds the peak intensity of the amplifier 13. 810n
In the case of the scattered light signal of m or the scattered light intensity signal by the photodetector 32, the peak intensity is held in the peak hold circuit 25 or 35 as in the case of the scattered light signal of 532 nm.

【0024】それぞれのピーク強度値は図2(f)に示
すように論理和回路5からのトリガ出力から一定時間後
にそれぞれのA/Dコンバータ16,26,36により
デジタル化され、図2(g)に示すようにA/D変換終
了後、コンピュータ6に取り込まれメモリに記憶され
る。このときコンピュータ6は回転エンコーダ及び並進
エンコーダの座標(R,θ)もシリコンウェハの面内位
置で散乱光が発生した位置として同時にメモリに記憶す
る。コンピュータ6にデータが取り込まれた後は論理和
回路の出力とピークホールドもリセットされる。なお本
実施例では上記座標はその座標が属する単位領域の種類
も併せて記憶される。
Each of the peak intensity values is digitized by each of the A / D converters 16, 26 and 36 after a predetermined time from the trigger output from the OR circuit 5, as shown in FIG. After the A / D conversion is completed as shown in ()), the data is taken into the computer 6 and stored in the memory. At this time, the computer 6 simultaneously stores the coordinates (R, θ) of the rotary encoder and the translation encoder in the memory as the position where the scattered light is generated in the in-plane position of the silicon wafer. After the data is taken into the computer 6, the output of the OR circuit and the peak hold are also reset. In this embodiment, the coordinates are stored together with the type of the unit area to which the coordinates belong.

【0025】図3(a)に各検知器のしきい値を超えた
場合に検出できる欠陥の深さ位置と大きさの関係図を示
す。上記のように波長532nmによる散乱光強度信号
(光検出器12の信号)あるいは波長810nmによる
散乱光強度信号(光検出器22の信号)あるいは光検出
器32による散乱光強度信号のいずれかがあるしきい値
を超えた場合に散乱光強度とそのときのウェハの面内を
取り込むことで、図3(a)に示す表面異物検出用検知器
のトリガによる欠陥検出範囲301,532nmによる
散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範囲302,81
0nmによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範囲
303をすべて包含して検出することができる。これに
より、例えば今後の主流になるエピタキシャルウェハ
で、1μm程度のエピタキシャル層の欠陥以外にエピタ
キシャル層とエピタキシャル層下の基板も含めた欠陥が
1回のウェハ全面走査測定で検出することが可能となっ
た。エピタキシャル層とその下の基板では欠陥特性が異
なるので、双方の欠陥を包括して検出できることはウェ
ハ製造工程における不良要因を解析する手がかりとな
る。例えば、ウェハの図3(b)に示すように532n
mによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出ではエピ
タキシャル層の欠陥は発見できるが、より深い部分に欠
陥が存在していても検出できない。図3(c)に示すよ
うに810nmによる散乱光検知器のトリガによる欠陥
検出では深さ5μmまでの深い部分にあるスリップとい
う欠陥が検出できた。スリップとはウェハを熱処理した
場合に中央部と周辺部の温度差が原因でウェハのエッジ
部に発生する欠陥で、ウェハが大口径になると深刻な問
題となる。本例のウェハ周辺に発生したスリップによ
り、ウェハを熱処理炉へ挿入した作業に問題があるとい
う手がかりが得られることになる。
FIG. 3A shows a relationship between the depth position and the size of a defect that can be detected when the threshold value of each detector is exceeded. As described above, there is either a scattered light intensity signal at 532 nm (signal from the photodetector 12), a scattered light intensity signal at 810 nm (signal from the photodetector 22), or a scattered light intensity signal from the photodetector 32. By taking in the scattered light intensity and the wafer surface at that time when the threshold value is exceeded, the scattered light detection in the defect detection ranges 301 and 532 nm by the trigger of the surface foreign matter detection detector shown in FIG. Defect detection ranges 302 and 81 triggered by the trigger of the detector
The defect detection range 303 caused by the trigger of the scattered light detector at 0 nm can be entirely included and detected. This makes it possible to detect defects including the epitaxial layer and the substrate under the epitaxial layer in addition to the defect of the epitaxial layer of about 1 μm in a single wafer full-surface scan measurement, for example, in the future mainstream epitaxial wafer. Was. Since the defect characteristics are different between the epitaxial layer and the substrate under the epitaxial layer, the fact that both defects can be comprehensively detected is a key to analyzing a cause of a defect in a wafer manufacturing process. For example, as shown in FIG.
Defects detected by the trigger of the scattered light detector due to m can detect defects in the epitaxial layer, but cannot detect defects even in deeper portions. As shown in FIG. 3C, in the defect detection by the trigger of the scattered light detector at 810 nm, a defect called a slip in a deep portion up to a depth of 5 μm was detected. Slip is a defect that occurs at the edge of a wafer due to a temperature difference between a central portion and a peripheral portion when the wafer is heat-treated, and becomes a serious problem when the wafer has a large diameter. The slip generated around the wafer in this example provides a clue that there is a problem in the operation of inserting the wafer into the heat treatment furnace.

【0026】上記の照射形態において、波長532nm
の光と波長810nmの光とが走査に伴って時間的に波
長532nm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。波長532nmによる散乱光強
度信号(光検出器12の信号)はしきい値を超えずに、波
長810nmによる散乱光強度信号(光検出器22の信
号)の方があるしきい値を超えた場合には波長810n
mのみの信号を取り込む様にする。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による散乱光強度信号
(光検出器12の信号)の値があるしきい値より小さな
値を有するデータに対しては深さ位置導出を行う必要が
ないためである。
In the above irradiation mode, the wavelength is 532 nm.
The irradiation position may be shifted so that the defect is irradiated first with the wavelength of 532 nm in time with the light having the wavelength of 810 nm along with the scanning. When the scattered light intensity signal due to the wavelength 532 nm (the signal of the photodetector 12) does not exceed the threshold value and the scattered light intensity signal due to the wavelength of 810 nm (the signal of the photodetector 22) exceeds a certain threshold value Has a wavelength of 810n
The signal of only m is taken in. In this case, since the defect whose depth position can be determined is within the penetration depth of the wavelength 532 nm, the value of the scattered light intensity signal (signal of the photodetector 12) at the wavelength 532 nm is smaller than a certain threshold value. This is because it is not necessary to derive the depth position for the data having.

【0027】なお、本発明実施例の深さ位置,欠陥の大
きさ(粒径)は以下のようにして求められる。
The depth position and defect size (particle size) of the embodiment of the present invention can be obtained as follows.

【0028】欠陥の深さ位置を求める計算手順を以下に
示す。物質の波長λにおける屈折率をn,消衰率をkと
すれば、入射光の振幅が表面直下の値の1/eになる侵
入深さГは、数1で与えられる。
The calculation procedure for finding the depth position of a defect is described below. Assuming that the refractive index at the wavelength λ of the substance is n and the extinction rate is k, the penetration depth に な る at which the amplitude of the incident light becomes 1 / e of the value immediately below the surface is given by Equation 1.

【0029】[0029]

【数1】 Г=λ/2πk …(1) したがって、空気中より入射角θで物質に入射した光の
強度は表面からの深さzのところではexp((−2z/Г)
cos(arcsin(sinθ/n)))だけ表面直下より減衰するこ
とになる。したがって空気中より入射角θで物質に光を
照射し、試料表面方向への散乱光をある検出立体角で検
出したときの積分散乱断面積をσ,入射光強度をIとし
たとき、物質表面より深さzの位置にある欠陥からの散
乱光強度Sは数2のように表すことができる。
Г = λ / 2πk (1) Therefore, the intensity of light that has entered the substance from the air at an incident angle θ is exp ((− 2z / Г) at a depth z from the surface.
cos (arcsin (sinθ / n))) is attenuated below the surface. Therefore, when the material is irradiated from the air at an incident angle θ and the scattered light toward the sample surface is detected at a certain detection solid angle, the integrated scattering cross section is σ, and the incident light intensity is I, The intensity S of the scattered light from the defect at the position of the depth z can be expressed as in Expression 2.

【0030】[0030]

【数2】 S=Iσexp[−(2z/Г)(1+1/{cos(arcsin(sinθ/n))})] ×Ti×Tf …(2) ここで、Tiは入射光の大気中から物質内表面直下への
透過率、Tfは散乱光の物質内表面直下から大気中への
透過率である。
S = Iσexp [− (2z / Г) (1 + 1 / {cos (arcsin (sinθ / n))})] × Ti × Tf (2) where Ti is a substance from the atmosphere of the incident light. The transmittance, Tf, just below the inner surface, is the transmittance of the scattered light from just below the inner surface of the substance to the atmosphere.

【0031】今、物質の波長λ1,λ2に対する屈折率
をそれぞれn1,n2、侵入深さをそれぞれГ1,Г
2、入射光強度をそれぞれI1,I2、測定される散乱
光強度をそれぞれS1,S2、積分散乱断面積をそれぞ
れσ1,σ2、入射光の物質内表面直下への透過率をそ
れぞれT1i,T2i、散乱光の物質内表面直下から大
気中への透過率をそれぞれT1f,T2f、とすると数
3,数4が成り立つ。
Now, the refractive indices of the substance with respect to the wavelengths λ1 and λ2 are n1 and n2, respectively, and the penetration depths are {1 and {2}, respectively.
2, the incident light intensities are I1 and I2, the measured scattered light intensities are S1 and S2, respectively, the integrated scattering cross sections are σ1 and σ2, respectively, and the transmittance of the incident light immediately below the inner surface of the material is T1i, T2i, respectively. Assuming that the transmittance of the scattered light from immediately below the inner surface of the substance to the atmosphere is T1f and T2f, respectively, Equations 3 and 4 hold.

【0032】[0032]

【数3】 S1=I1・σ1exp[−(2z/Г1)(1+1/{cos(arcsin(sinθ /n1))})]×T1i×T1f …(3)S1 = I1 · σ1exp [− (2z / Г1) (1 + 1 / {cos (arcsin (sinθ / n1))})] × T1i × T1f (3)

【0033】[0033]

【数4】 S2=I2・σ2exp[−(2z/Г2)(1+1/{cos(arcsin(sinθ /n2))})]×T2i×T2f …(4) 以上により、欠陥の深さ位置zは数5乃至数7のように
与えられる。
S2 = I2 · σ2exp [− (2z / Г2) (1 + 1 / {cos (arcsin (sinθ / n2))})] × T2i × T2f (4) As described above, the depth position z of the defect is Equations 5 to 7 are given.

【0034】[0034]

【数5】 z=C1・ln[C2(S1/S2)(σ2/σ1)] …(5)Z = C1 · ln [C2 (S1 / S2) (σ2 / σ1)] (5)

【0035】[0035]

【数6】 C1=1/[(4πk2/λ2)(1+1/{cos(arcsin(sinθ/n2))}) −(4πk1/λ1)(1+1/{cos(arcsin(sinθ/n1))})] …(6)C1 = 1 / [(4πk2 / λ2) (1 + 1 / {cos (arcsin (sinθ / n2))}) − (4πk1 / λ1) (1 + 1 / {cos (arcsin (sinθ / n1))}) ] ... (6)

【0036】[0036]

【数7】 C2=I2/I1×T2i×T2f/(T1i×T1f) …(7) 本発明において欠陥の深さ位置を求めるためには先に欠
陥の大きさを求める必要がある。数3において試料を透
過する波長λ1の光、即ちГ1が十分に大きい(Г1≫
Г2)波長λ1の光を用いると、ある検出立体角での積
分散乱断面積σ1は数8のように表すことができる。
C2 = I2 / I1 × T2i × T2f / (T1i × T1f) (7) In the present invention, in order to obtain the depth position of the defect, it is necessary to obtain the size of the defect first. In Equation 3, the light of wavelength λ1 transmitted through the sample, that is, Г1, is sufficiently large ({1}).
Г2) When light having a wavelength λ1 is used, the integrated scattering cross section σ1 at a certain detection solid angle can be expressed as in Expression 8.

【0037】[0037]

【数8】 σ1=S1/(I1×T1i×T1f) …(8) T1i,T1fの値は光学原理にのっとり計算できるの
で、I1の値を事前に測定しておけば、S1を測定する
ことにより積分散乱断面積σ1の値が求まる。従って欠
陥の屈折率が既知であれば、Mie散乱理論式(例えば
ボルン・ウォルフ著,光学の原理(東海大学、1975
年),第902〜971頁)から欠陥の大きさを求める
ことができる。
Σ1 = S1 / (I1 × T1i × T1f) (8) Since the values of T1i and T1f can be calculated according to the optical principle, if the value of I1 is measured in advance, S1 can be measured. Gives the value of the integrated scattering cross section σ1. Therefore, if the refractive index of the defect is known, the Mie scattering theoretical formula (for example, Born Wolff, principle of optics (Tokai University, 1975)
Year), pages 902 to 971), the size of the defect can be determined.

【0038】大きさが判れば試料に吸収される波長λ2
の光によるある検出立体角での積分散乱断面積σ2が計
算により決まるので、積分散乱断面積の比σ1/σ2が
決定できる。上記と同様、T2i,T2fの値を光学原
理にのっとり計算し、I2の値を事前に測定することに
より、数7からC2の値を求めることができる。また、
C1の値も材料定数および実験条件から数1により求ま
る。これら値を数5に代入すれば深さ位置zを得ること
ができる。
If the size is known, the wavelength λ2 absorbed by the sample
Since the integrated scattering cross section σ2 at a certain detection solid angle due to the light is determined by calculation, the ratio σ1 / σ2 of the integrated scattering cross section can be determined. Similarly to the above, the value of C2 can be obtained from Equation 7 by calculating the values of T2i and T2f according to the optical principle and measuring the value of I2 in advance. Also,
The value of C1 is also determined from the material constant and the experimental conditions according to Equation 1. By substituting these values into Equation 5, the depth position z can be obtained.

【0039】また、Rayleigh散乱によって欠陥の大きさ
(粒径)を求めても良い。このレーリー散乱による粒径
の算出法は、応用物理 第65巻 第11号(199
6)1162ページから1163ページに紹介されてい
る。
The size (particle size) of the defect may be obtained by Rayleigh scattering. The method for calculating the particle size by Rayleigh scattering is described in Applied Physics, Vol. 65, No. 11, (199)
6) Introduced on pages 1162 to 1163.

【0040】以上のようにして求められた欠陥の深さ位
置,欠陥の大きさは、上述の散乱光強度信号,検出座標
及び該座標が属する単位領域の種類等に基づいて以下の
ような表示を行うために用いられる。
The depth position of the defect and the size of the defect obtained as described above are displayed as follows based on the scattered light intensity signal, the detected coordinates, the type of the unit area to which the coordinates belong, and the like. Used to perform

【0041】図4に本発明に係る欠陥分布の選別表示例
を示す。図4(a)に示すように欠陥の深さ位置と大き
さとしてポリエステル換算の粒径を数値入力で範囲指定
する手段を設け、指定された範囲の欠陥について図4
(b)に示すように面分布を表層内の欠陥401,表面
異物402のように表示する。
FIG. 4 shows an example of selective display of defect distribution according to the present invention. As shown in FIG. 4 (a), a means is provided for numerically inputting the particle size in terms of polyester as the depth position and size of the defect by numerical input.
As shown in (b), the surface distribution is displayed as a defect 401 and a surface foreign matter 402 in the surface layer.

【0042】このようにウェハ表面の全面走査計測後
は、デバイス形成に影響を与える特定の問題領域範囲あ
るいは欠陥の大きさなどを任意に直接入力指定できるこ
とで、表層内の表面近傍に存在する結晶欠陥分布あるい
は表面異物の分布を任意に選別表示することができる。
As described above, after the entire surface of the wafer is scanned and measured, a specific problem area range or the size of a defect which affects device formation can be arbitrarily directly input and designated. The distribution of defects or the distribution of foreign particles on the surface can be arbitrarily selected and displayed.

【0043】ウェハに形成される欠陥(傷も含む)は、
製造工程中の如何なる工程で発生したかによって、その
粒径や存在する深さが異なる場合がある。即ち欠陥の粒
径や存在する深さを確認できれば、製造工程中のどこで
欠陥が発生したかを特定することができる。
Defects (including scratches) formed on the wafer are as follows:
The particle size and existing depth may differ depending on the step in the manufacturing process. That is, if the grain size and the existing depth of the defect can be confirmed, it is possible to specify where in the manufacturing process the defect has occurred.

【0044】よって特定粒径,特定深さ、或いはその両
方を選択的に設定し、この設定に適合する欠陥を選択的
に表示することができれば、特定の工程でどの程度の欠
陥が発生したのか、その傾向を観察することが容易にな
る。
Thus, if the specific grain size, the specific depth, or both can be selectively set, and the defects conforming to these settings can be selectively displayed, how many defects have occurred in a specific process? , It becomes easy to observe the tendency.

【0045】従来技術の欄で紹介した応用物理 第65
巻 第11号(1996)1162ページから1163
ページに開示された面内分布の例では、欠陥をすべて表
示しているため、特定情報を持つ欠陥を選択的に確認す
ることが困難であった。
Applied physics 65 introduced in the section of the prior art
Volume 11 (1996) pages 1162 to 1163
In the example of the in-plane distribution disclosed on the page, since all the defects are displayed, it is difficult to selectively confirm the defects having the specific information.

【0046】本発明実施例では欠陥が存在する深さや、
大きさ(粒径)を設定し、該設定に基づいてウェハの欠
陥の分布表示を行うことができるので、存在する欠陥の
存在深さや、大きさの程度によって、欠陥が発生した工
程と、発生した欠陥の傾向を把握することが可能にな
る。その具体例を以下に詳述する。
In the embodiment of the present invention, the depth at which a defect exists,
Since the size (particle size) can be set and the distribution of the defects on the wafer can be displayed based on the setting, the process in which the defect occurs and the occurrence of the defect depend on the depth of the existing defect and the degree of the size. It becomes possible to grasp the tendency of the defect. Specific examples will be described below in detail.

【0047】半導体ウェハ(シリコンウェハ)はCZ法
や、FZ法等の単結晶製造法によって得られた単結晶イ
ンゴットを円盤状に切断(スライシング)し、次いで粗
研磨(ラッピング),化学的研磨(エッチング)等のシ
ェービング工程,鏡面研磨(ポリッシング)を経た後、
仕上げ洗浄が行われる。またエピタキシャルウェハは、
その後にエピタキシャル層を気相成長させ、更に鏡面研
磨する等の処理が行われる。またウェハの種類によって
は異なる工程を持つものもある。
For a semiconductor wafer (silicon wafer), a single crystal ingot obtained by a single crystal manufacturing method such as the CZ method or the FZ method is cut into a disk shape (slicing), and then rough polishing (lapping) and chemical polishing ( After a shaving process such as etching) and mirror polishing (polishing),
Finish cleaning is performed. Also, epitaxial wafers
Thereafter, processes such as vapor-phase growth of the epitaxial layer and mirror polishing are performed. Some wafers have different processes depending on the type of wafer.

【0048】上記工程の中で、研磨に関する欠陥(き
ず)はウェハ表面に広い粒径範囲に跨って形成される傾
向がある。また、単結晶製造工程で熱処理をすることに
より、粒径が大きくかつ表面に現れる欠陥(COP)が
増大する傾向がある。更に洗浄工程ではウェハの表面に
現れる欠陥が増大する傾向にある。
In the above process, defects (flaws) related to polishing tend to be formed over a wide range of particle sizes on the wafer surface. Further, heat treatment in the single crystal manufacturing process tends to increase the grain size and increase defects (COP) appearing on the surface. Further, in the cleaning step, defects appearing on the wafer surface tend to increase.

【0049】更にウェハ内部に形成される結晶欠陥は、
例えばエピタキシャル層の成長過程で発生し、特に結晶
欠陥の内、酸素析出物(SiO2 )は、ウェハの深さ方
向に行くほど、増大するという傾向にある。
Further, crystal defects formed inside the wafer are as follows:
For example, oxygen precipitates (SiO 2 ), which occur during the growth process of the epitaxial layer and particularly crystal defects, tend to increase in the depth direction of the wafer.

【0050】以上のように製造工程に依存した欠陥の傾
向があり、各製造工程個有の欠陥を他の欠陥と識別し
て、表示することによって、該工程で発生した欠陥の傾
向を特定することができる。
As described above, there is a tendency for defects depending on the manufacturing process, and the defects inherent in each manufacturing process are identified and displayed as other defects, thereby specifying the tendency of the defects generated in the process. be able to.

【0051】例えば深さ方向の設定によって、ウェハの
内部に存在する結晶欠陥なのか研磨や洗浄によって発生
した欠陥なのかを判別できるし、これらが混在しないウ
ェハ像によって特定の発生要因によって発生した欠陥の
傾向や程度を容易に判断することが可能になる。
For example, by setting the depth direction, it is possible to determine whether it is a crystal defect existing inside the wafer or a defect generated by polishing or cleaning, and a defect generated by a specific generation factor due to a wafer image in which these are not mixed. It is possible to easily determine the tendency and degree of

【0052】また結晶欠陥の存在する個所にデバイスを
形成すると、その電気特性が悪くなるため、原則として
欠陥の存在する個所にデバイスを形成することはできな
い。しかしながら形成するデバイスの種類によって欠陥
が存在する許容深さが異なる。よって深さ方向の設定に
基づく観察によりウェハの種類に応じた品質管理を行う
ことができる。
If a device is formed at a location where a crystal defect is present, the electrical characteristics of the device are deteriorated. Therefore, in principle, a device cannot be formed at a location where a defect exists. However, the allowable depth at which a defect exists differs depending on the type of device to be formed. Therefore, quality control according to the type of wafer can be performed by observation based on the setting in the depth direction.

【0053】また、エピタキシャル層の気相成長が順調
に行われているか否かの観察も可能になる。
Further, it is possible to observe whether or not the vapor phase growth of the epitaxial layer is performed smoothly.

【0054】また、図4(c)に示すように、粒径毎の
欠陥個数,深さ位置毎の欠陥個数をヒストグラム表示
し、最小粒径を指定するトレースカーソル403,最大
粒径を指定するトレースカーソル404、または最小深
さ位置を指定するトレースカーソル405,最大深さ位
置を指定するトレースカーソル406をそれぞれのグラ
フ上でマウスなどのポインテイングデバイスで指定した
上で図4(b)に示すように面分布を表示してもよい。
これにより実際に欠陥数の多い特定の問題領域範囲が視
覚的に選別でき、欠陥数の多い粒径や深さを選択的に設
定し表示することも、実際に問題が認識される領域の表
面近傍に存在する結晶欠陥分布あるいは表面異物の分布
を選別表示することもできる。
As shown in FIG. 4C, the number of defects for each grain size and the number of defects for each depth position are displayed in a histogram, and a trace cursor 403 for designating the minimum grain size and a maximum grain size are designated. The trace cursor 404, the trace cursor 405 for designating the minimum depth position, and the trace cursor 406 for designating the maximum depth position are designated on the respective graphs with a pointing device such as a mouse, and shown in FIG. The surface distribution may be displayed as follows.
This makes it possible to visually select the specific problem area range where the number of defects is actually large, and to selectively set and display the grain size and depth where the number of defects is large, as well as the surface of the area where the problem is actually recognized. It is also possible to selectively display the distribution of crystal defects or the surface foreign matter present in the vicinity.

【0055】なお、本実施例では設定深さに存在する欠
陥を他の欠陥と識別して表示しているが、例えば設定深
さに存在する欠陥のみを表示するようにしても良い。
In this embodiment, the defect existing at the set depth is displayed while being distinguished from other defects. However, for example, only the defect existing at the set depth may be displayed.

【0056】図5に本発明に係る欠陥分布の一覧表示例
を示す。本実施例ではウェハを模した表示上の細分した
単位領域毎に、存在する欠陥の個数を高さ,深さ位置を
色分けして1単位領域を円筒状に立体表示した。
FIG. 5 shows a display example of a list of defect distributions according to the present invention. In this embodiment, the number of existing defects is color-coded for the number of existing defects in each of the subdivided unit regions on the display imitating a wafer, and one unit region is three-dimensionally displayed in a cylindrical shape.

【0057】単位領域毎の表示は単なる欠陥の分布図に
比較して、欠陥の発生傾向を特定するのに優れている。
The display for each unit area is superior to specifying a defect occurrence tendency as compared with a mere defect distribution chart.

【0058】なお、各深さ位置に存在する欠陥の最大粒
径を円筒の直径に比例した表示とする。また、表面異物
は立方体のように表示する。これにより、ウェハ表面お
よび表層内の欠陥領域の分布傾向が一目で識別すること
ができ、問題領域の特定が迅速にできる。
The maximum grain size of the defect existing at each depth position is displayed in proportion to the diameter of the cylinder. Further, surface foreign matter is displayed as a cube. Thereby, the distribution tendency of the defect area on the wafer surface and the surface layer can be identified at a glance, and the problem area can be quickly specified.

【0059】例えば、欠陥が深さに依存せず一様分布し
ているのか、表面層に近い欠陥が多い分布なのか、ある
いは深い領域での欠陥が多い分布なのかにより、表面加
工不良と内部結晶不良なのかの傾向の識別,判断が容易
となる。また表面異物なのか結晶欠陥なのかも一目で判
別が可能となる。
For example, depending on whether the defects are uniformly distributed without depending on the depth, whether the defects are close to the surface layer, or whether there are many defects in a deep region, the surface processing defect and the internal defect are determined. This makes it easy to identify and judge whether the crystal is defective. Further, it is possible to determine at a glance whether the foreign matter is a surface foreign matter or a crystal defect.

【0060】また上記表示によれば、単位領域当たりの
欠陥の個数,深さ、及び最大粒径を容易に認識できるよ
うに円筒状の棒グラフを採用している。この棒グラフは
複数の情報の関連性を把握しやすい。また、深さ毎に欠
陥の個数や最大粒径などの情報が異なることがあるの
で、図5に示す表示形態はその違いを視覚的に容易に判
断することができる。
According to the above display, a cylindrical bar graph is adopted so that the number of defects per unit area, the depth, and the maximum grain size can be easily recognized. This bar graph makes it easy to grasp the relevance of a plurality of pieces of information. In addition, since information such as the number of defects and the maximum grain size may be different for each depth, the display form shown in FIG. 5 makes it easy to visually determine the difference.

【0061】本実施例装置は欠陥の深さ,大きさ,位置
を検出しており、これら複数の情報に基づいて、欠陥の
発生の傾向を判断できれば、欠陥解析を容易に行うこと
ができる。
The apparatus of this embodiment detects the depth, size, and position of a defect. If the tendency of occurrence of a defect can be determined based on the plurality of pieces of information, defect analysis can be easily performed.

【0062】またこのような解析によりコンピュータ6
において行う欠陥部の深さの設定により、得られるウェ
ハの表面位置に対応した欠陥情報出力のフローチャート
を図6に示す。
Further, by such an analysis, the computer 6
FIG. 6 is a flowchart of the defect information output corresponding to the obtained surface position of the wafer by setting the depth of the defective portion performed in step (1).

【0063】すなわち、Step1で数式3,4に基づきウ
ェハを載せたステージ上の半径(R),方向(θ)の座標
位置において検出された散乱光強度S1,S2のデータ
テーブルを作成する。これら散乱光強度S1,S2より
Step2において、欠陥部の深さ(Z),粒径(d)を数
式5,8等に基づいて計算し、半径(R),方向(θ)の
座標位置に対応した深さ(Z),粒径(d)のデータテ
ーブルを作成する。
That is, in Step 1, a data table of the scattered light intensities S1 and S2 detected at the coordinate positions of the radius (R) and the direction (θ) on the stage on which the wafer is mounted is created based on Expressions 3 and 4. From these scattered light intensities S1 and S2
In Step 2, the depth (Z) and the grain size (d) of the defect are calculated based on Equations 5, 8 and the like, and the depth (Z), the depth (Z) corresponding to the coordinate position of the radius (R) and the direction (θ) are calculated. A data table of the particle size (d) is created.

【0064】そこで、Step3において、図4(a)に示
すような表示画面から、欠陥部の深さ(Z)または粒径
(d)を入力し選択すると、選択した結果のデータテー
ブルが得られる。Step4において欠陥部の分布表示を指
令すると、選択した欠陥部の深さ(Z)または粒径
(d)の欠陥部を半径(R),方向(θ)のステージ上
位置にて対応して表示し、図4(b)に示すような欠陥
分布の表示画面が得られる。
Then, in Step 3, when the depth (Z) or the grain size (d) of the defect is input and selected from the display screen as shown in FIG. 4A, a data table of the selected result is obtained. . When the display of the distribution of the defect is commanded in Step 4, the defect having the selected depth (Z) or grain size (d) is displayed corresponding to the radius (R) and the direction (θ) on the stage. Then, a display screen of the defect distribution as shown in FIG. 4B is obtained.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、欠陥
の存在深さ,欠陥の大きさ、或いはその両方の設定に基
づいて欠陥の分布を表示しているので、発生した欠陥の
傾向を特定でき、何処の製造工程でどのような欠陥が発
生したのかを特定するのが容易になる。
As described above, according to the present invention, the distribution of defects is displayed on the basis of the setting of the depth of the defects, the size of the defects, or both of them. Can be specified, and it becomes easy to specify what defect has occurred in which manufacturing process.

【0066】また単位領域毎に欠陥の情報を表示してい
るので、欠陥の発生傾向を特定することが容易になる。
Since the defect information is displayed for each unit area, it is easy to specify the tendency of the defect to occur.

【0067】以上により欠陥の解析が容易になり、製造
製品の品質管理や欠陥の発生要因の特定に好適な欠陥検
査装置の提供を実現できる。
As described above, the defect analysis is facilitated, and the provision of a defect inspection apparatus suitable for quality control of a manufactured product and identification of a defect generation factor can be realized.

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

【図1】発明の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the invention.

【図2】散乱光信号の取り込みタイミング図。FIG. 2 is a timing chart of capturing a scattered light signal.

【図3】散乱光信号による検出範囲の関係図。FIG. 3 is a diagram showing a relation of a detection range by a scattered light signal.

【図4】欠陥分布の選別表示の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of selective display of defect distribution.

【図5】欠陥分布の一覧表示の例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a list display of defect distribution.

【図6】欠陥部の深さを設定することにより得られる、
欠陥部の情報を出力するコンピュータのフローチャー
ト。
FIG. 6 is obtained by setting the depth of a defect,
9 is a flowchart of a computer that outputs information on a defective portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…試料ウェハ、2…欠陥からの散乱光、3…対物レン
ズ、4…ダイクロイックミラー、5…論理和回路、6…
コンピュータ、10…波長532nmのレーザ、11,
21,31,50…レンズ、12,22,32…光検出
器、13,23,33…アンプ、14,24,34…コ
ンパレータ、15,25,35…ピークホールド回路、
16,26,36…A/Dコンバータ、20…波長81
0nmのレーザ、30…フィルタ、40,42…ドライ
バ、41…回転ステージ、43…Rステージ、44…ウ
ェハ固定治具、201…しきい値、301…表面異物検
出用検知器のトリガによる欠陥検出範囲、302…53
2nmによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範
囲、303…810nmによる散乱光検知器のトリガに
よる欠陥検出範囲、401…表層内欠陥、402…表面
異物、403…最小粒径を指定するトレースカーソル、
404…最大粒径を指定するトレースカーソル、405
…最小深さ位置を指定するトレースカーソル、406…
最大深さ位置を指定するトレースカーソル。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sample wafer, 2 ... Scattered light from a defect, 3 ... Objective lens, 4 ... Dichroic mirror, 5 ... OR circuit, 6 ...
Computer, 10 ... laser of wavelength 532nm, 11,
21, 31, 50 ... lens, 12, 22, 32 ... photodetector, 13, 23, 33 ... amplifier, 14, 24, 34 ... comparator, 15, 25, 35 ... peak hold circuit,
16, 26, 36 ... A / D converter, 20 ... wavelength 81
0 nm laser, 30 filter, 40, 42 driver, 41 rotating stage, 43 R stage, 44 wafer fixing jig, 201 threshold, 301 defect detection by trigger of surface foreign matter detection detector Range, 302 ... 53
A defect detection range triggered by the scattered light detector at 2 nm, a defect detection range 303 triggered by the scattered light detector at 810 nm, 401 a defect in the surface layer, 402 a surface foreign matter, 403 a trace cursor for designating a minimum particle size;
404: Trace cursor for specifying the maximum particle size, 405
… Trace cursor for specifying the minimum depth position, 406…
Trace cursor to specify the maximum depth position.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 仁 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 松井 繁 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 武田 一男 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jin Komuro 882 Momo, Oaza-shi, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Inside the Measurement Instruments Division of Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kazuo Takeda 1-280 Higashi-Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被検体に光を照射することによって得られ
る該検体からの光情報に基づいて、 前記検体の表面及び/又は検体に内在する欠陥を検出す
る欠陥検査装置において、 前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、及び前
記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在する深
さを設定する設定手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の情報を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された深さに相当する欠陥の情報を表示
することを特徴とする欠陥検査装置。
1. A defect inspection apparatus for detecting a defect existing on a surface of a specimen and / or a specimen based on light information from the specimen obtained by irradiating the specimen with light, Detecting means for detecting the depth at which the defect exists, and the distribution of the defect, setting means for setting the depth at which the defect exists, and means for displaying information on the defect obtained by the detecting means. A defect inspection apparatus, wherein the display means displays information of a defect corresponding to the depth set by the setting means.
【請求項2】請求項1において、 前記表示手段は、前記設定手段で設定された深さに相当
する欠陥を、他の欠陥と識別して表示する機能を備えた
ことを特徴とする欠陥検査装置。
2. A defect inspection apparatus according to claim 1, wherein said display means has a function of identifying and displaying a defect corresponding to the depth set by said setting means from other defects. apparatus.
【請求項3】請求項1において、 前記表示手段は、前記設定手段で設定された深さに相当
する欠陥のみを表示する機能を備えたことを特徴とする
欠陥検査装置。
3. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein said display means has a function of displaying only a defect corresponding to a depth set by said setting means.
【請求項4】請求項1乃至3において、 前記表示手段は、前記欠陥の深さ及び該深さに存在する
欠陥の数を座標軸としたグラフを表示する機能を備え、
前記設定手段は該グラフ上で前記深さを設定する機能を
備えてなることを特徴とする欠陥検査装置。
4. The display device according to claim 1, wherein the display unit has a function of displaying a graph using the depth of the defect and the number of defects existing at the depth as coordinate axes,
The defect inspection apparatus, wherein the setting means has a function of setting the depth on the graph.
【請求項5】請求項1乃至4において、 前記検出手段は前記欠陥の大きさを検出する機能を備
え、前記設定手段は欠陥の大きさを設定する機能を備
え、前記表示手段は前記設定手段で設定された欠陥の深
さ及び大きさに相当する欠陥を表示することを特徴とす
る欠陥検査装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said detecting means has a function of detecting the size of said defect, said setting means has a function of setting the size of said defect, and said display means is said setting means. A defect corresponding to the depth and size of the defect set in the step (a).
【請求項6】請求項1において、 前記表示装置は、前記設定手段で設定された欠陥の深さ
に対応した欠陥の数を表示することを特徴とする欠陥検
査装置。
6. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the display device displays the number of defects corresponding to the depth of the defect set by the setting unit.
【請求項7】被検体に光を照射することによって得られ
る該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及び
/又は検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置にお
いて、 前記光情報に基づいて前記欠陥の大きさ、及び前記欠陥
の情報を検出する検出手段と、欠陥の大きさを設定する
手段と、前記検出手段で得られた欠陥情報を表示する手
段を備え、該表示手段は前記設定手段によって設定され
た大きさに応じた欠陥の情報を表示することを特徴とす
る欠陥検査装置。
7. A defect inspection apparatus for detecting a defect present on a surface of a specimen and / or a specimen based on optical information from the specimen obtained by irradiating the specimen with light, wherein: Detecting means for detecting the size of the defect based on the defect, and information of the defect, means for setting the size of the defect, and means for displaying the defect information obtained by the detecting means, the display means A defect inspection apparatus for displaying defect information corresponding to the size set by the setting means.
【請求項8】請求項7において、 前記表示する手段は、前記設定手段で設定された大きさ
に相当する欠陥を、他の欠陥と識別して表示する機能を
備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
8. The defect according to claim 7, wherein said displaying means has a function of distinguishing and displaying a defect corresponding to the size set by said setting means from other defects. Inspection equipment.
【請求項9】請求項7において、 前記表示する手段は、前記設定手段で設定された大きさ
に相当する欠陥のみを表示する機能を備えたことを特徴
とする欠陥検査装置。
9. The defect inspection apparatus according to claim 7, wherein said displaying means has a function of displaying only a defect corresponding to the size set by said setting means.
【請求項10】請求項7乃至9において、 前記表示する手段は、前記欠陥の大きさ及び該大きさを
持つ欠陥の数を座標軸としたグラフを表示する機能を備
え、前記設定手段は該グラフ上で前記大きさを設定する
機能を備えてなることを特徴とする欠陥検査装置。
10. The apparatus according to claim 7, wherein said displaying means has a function of displaying a graph using the size of the defect and the number of defects having the size as coordinate axes, and the setting means includes a function of displaying the graph. A defect inspection apparatus having a function of setting the size.
【請求項11】請求項7において、 前記表示装置は、前記設定手段で設定された欠陥の深さ
に対応した欠陥の数を表示することを特徴とする欠陥検
査装置。
11. The defect inspection apparatus according to claim 7, wherein the display device displays the number of defects corresponding to the defect depth set by the setting means.
【請求項12】被検体に光を照射することによって得ら
れる該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及
び/又は検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置に
おいて、 前記光情報に基づいて前記検体の所定の単位領域毎の欠
陥情報を検出する手段と、該手段で検出された欠陥情報
に基づいて前記単位領域毎の欠陥情報を表示する表示手
段を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
12. A defect inspection apparatus for detecting a defect present on a surface of a specimen and / or a specimen based on light information from the specimen obtained by irradiating the specimen with light, wherein: Means for detecting defect information for each predetermined unit area of the specimen, and display means for displaying the defect information for each unit area based on the defect information detected by the means. Defect inspection equipment.
【請求項13】請求項12において、 前記欠陥情報は、前記欠陥の単位領域毎の欠陥の個数,
欠陥の存在深さ,欠陥の最大の大きさの何れか、或いは
これらの組み合わせ情報であることを特徴とする欠陥検
査装置。
13. The defect information according to claim 12, wherein the defect information includes the number of defects per unit area of the defect,
A defect inspection apparatus characterized in that the information is any one of a depth of existence of a defect, a maximum size of the defect, or a combination thereof.
【請求項14】請求項12または13において、 前記表示手段は、前記検体の表面に存在する欠陥と、前
記検体に内在する欠陥を識別して表示する機能を備えた
ことを特徴とする欠陥検査装置。
14. A defect inspection system according to claim 12, wherein said display means has a function of identifying and displaying a defect existing on the surface of said sample and a defect existing in said sample. apparatus.
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