JPS60142236A - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
- Publication number
- JPS60142236A JPS60142236A JP25007483A JP25007483A JPS60142236A JP S60142236 A JPS60142236 A JP S60142236A JP 25007483 A JP25007483 A JP 25007483A JP 25007483 A JP25007483 A JP 25007483A JP S60142236 A JPS60142236 A JP S60142236A
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- Japan
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- light
- angle
- sample
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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
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(1)発明の技術分野
本発明は、半導体基板の表面の欠陥の検査装置に係り、
殊にコヒーレン)・光を半;、t7体詰装置面に照射す
ることにより半導体装置の保護膜に欠陥を生し半導体基
板力囁出している部分を検出する欠陥検査装置に関する
。
殊にコヒーレン)・光を半;、t7体詰装置面に照射す
ることにより半導体装置の保護膜に欠陥を生し半導体基
板力囁出している部分を検出する欠陥検査装置に関する
。
(2)技術の背景
半導体装置なとにおいて7表面を保護−3−るための保
護膜として、PSGなとのガラス1模が広く使われてい
る。これらの膜に空隙などの欠陥があってにlならない
ため、それらを検査するための適りJな手段に対する要
請がある。
護膜として、PSGなとのガラス1模が広く使われてい
る。これらの膜に空隙などの欠陥があってにlならない
ため、それらを検査するための適りJな手段に対する要
請がある。
(3)従来技術と問題点
従来、そのようなl) S Gなとのカラス1漠の空隙
の検査は1人間か顕微鏡なとを用いて、直接肉1112
でガラス股の状態を検査するという方法がマjわれてい
た。しかし、そのような方法においては、透明なカラス
膜の状態を人間の目に頼って検査している為、検査員の
疲労による欠陥の見落しか起こる恐れかあった。
の検査は1人間か顕微鏡なとを用いて、直接肉1112
でガラス股の状態を検査するという方法がマjわれてい
た。しかし、そのような方法においては、透明なカラス
膜の状態を人間の目に頼って検査している為、検査員の
疲労による欠陥の見落しか起こる恐れかあった。
(4)発明の目的
本発明は前記問題点を除く為、検査の自動1ヒを図るこ
とを目的とし、特に偏光された光を、検査面に対し゛(
その半導体基板飼料のブリュスクー角で入射させると、
ガラス膜面でのみ反射光があり。
とを目的とし、特に偏光された光を、検査面に対し゛(
その半導体基板飼料のブリュスクー角で入射させると、
ガラス膜面でのみ反射光があり。
欠陥により半導体基板の露出している部分では。
反射光の強度が零になることを利用して、自動的にガラ
ス■戻の欠陥番検出する欠陥検査装置を提供″]るごと
を目的とする。
ス■戻の欠陥番検出する欠陥検査装置を提供″]るごと
を目的とする。
(5)発明の構成
そしてに記1]的゛は本発明によればコヒーシン1光発
生装置とその光束をP偏光とするための偏光器、及び−
に記■〕偏光光束を被検査面にり・Iして、入’AJ角
が被検査試料の基板媒体の光層IJi率Qこよって決る
ブリュスター角になるように投光する光学装置、及び被
検査試料からの反射光を検知する反則光受光装置を有し
、上記反射光受光装置の出力信℃のイ1無を1′す断す
ることによって、 i’+ij記基板媒体の欠陥部分を
検出することを特徴とする欠陥検査装置を堤(J(−1
−ることによって達成される。
生装置とその光束をP偏光とするための偏光器、及び−
に記■〕偏光光束を被検査面にり・Iして、入’AJ角
が被検査試料の基板媒体の光層IJi率Qこよって決る
ブリュスター角になるように投光する光学装置、及び被
検査試料からの反射光を検知する反則光受光装置を有し
、上記反射光受光装置の出力信℃のイ1無を1′す断す
ることによって、 i’+ij記基板媒体の欠陥部分を
検出することを特徴とする欠陥検査装置を堤(J(−1
−ることによって達成される。
(6)発明の実施例
以下本発明の実施例につい゛(詳細に説明を行)、(う
。
。
まず1本発明の原理についで、第1図及び第2図によっ
て説明する。第1図tJ217導体基板の保護膜、及び
その欠陥部分の断面図である。1か保護膜であり、半導
体基板2の表面部分を覆っているが、3の欠陥部分では
半導体基板2か露出し・ている。第2図は欠陥検出の原
理を示した図である。
て説明する。第1図tJ217導体基板の保護膜、及び
その欠陥部分の断面図である。1か保護膜であり、半導
体基板2の表面部分を覆っているが、3の欠陥部分では
半導体基板2か露出し・ている。第2図は欠陥検出の原
理を示した図である。
入射光し、〕1及6 I−、a 7はI〕偏光光れた〕
1ヒ−し・ント光であり2人ハ・1角度β(半導体基板
2の表面に垂直なρ■にり1する角度とする。ll&;
l:、半Jη体基板2とのブリュスター角゛ζある。シ
リ1スク角βは例えば半導体基板2かシリ−1ンである
場合。
1ヒ−し・ント光であり2人ハ・1角度β(半導体基板
2の表面に垂直なρ■にり1する角度とする。ll&;
l:、半Jη体基板2とのブリュスター角゛ζある。シ
リ1スク角βは例えば半導体基板2かシリ−1ンである
場合。
74度であるか、透過波長範囲にある波長的1.33μ
mの入射光かこの入射角で半ir!体基扱の表面に入射
した場合、その入射光は半導体JI!、板表面て反則−
1!ス、は4ff、100%透過する。なお半導体基1
にのソリュスクー角と透過波長範囲についての具体的な
データは1文献[物理光学J、(J(立出版)1 (+
1177へ−178)、及び文献[光学技術パンlブッ
ク1.(朝倉訂院> 、(p 676 、図9.152
>などに掲載されている。に)、」二の性質を用いて
、カラス膜の空隙欠陥を検出することができる。ずなわ
ら第2図におい−で、波長が半導体基板2の透過波長範
囲にあり、P偏向された入射光La+がブリュスクー角
βの入射角で半導体基板2の−)ラス膜部分に入射した
場合は、10%程度は反ゎ1光Lal〆となり、90%
程度は透過光Lad”となる。ところか半導体基板2か
露出している欠陥部分3に入射した入射光り、a 2
(L、、+1と同様に波長は半導体基1夕2の透過波ト
範囲にあり p偏向されており。
mの入射光かこの入射角で半ir!体基扱の表面に入射
した場合、その入射光は半導体JI!、板表面て反則−
1!ス、は4ff、100%透過する。なお半導体基1
にのソリュスクー角と透過波長範囲についての具体的な
データは1文献[物理光学J、(J(立出版)1 (+
1177へ−178)、及び文献[光学技術パンlブッ
ク1.(朝倉訂院> 、(p 676 、図9.152
>などに掲載されている。に)、」二の性質を用いて
、カラス膜の空隙欠陥を検出することができる。ずなわ
ら第2図におい−で、波長が半導体基板2の透過波長範
囲にあり、P偏向された入射光La+がブリュスクー角
βの入射角で半導体基板2の−)ラス膜部分に入射した
場合は、10%程度は反ゎ1光Lal〆となり、90%
程度は透過光Lad”となる。ところか半導体基板2か
露出している欠陥部分3に入射した入射光り、a 2
(L、、+1と同様に波長は半導体基1夕2の透過波ト
範囲にあり p偏向されており。
入射角番、1フリーl−スター角βである。)は、ばは
100%か透過光La?″となってしまい9反射光1゜
a2′は検出されない。従って反則光の台無によって、
ガラス)1臭の空隙欠14ωを検出することができる。
100%か透過光La?″となってしまい9反射光1゜
a2′は検出されない。従って反則光の台無によって、
ガラス)1臭の空隙欠14ωを検出することができる。
第3図は本発明による欠陥検出装置の一実施例である。
4 &;1. I C(、又4;I: L S I )
チップなどの試料であり、その表面はpsa1m5など
によって保護されている。試料4は特には図示していな
い試1′、1移動装置によっ゛乙矢印6の方向に移すリ
」さ−lるごとができる。71.に+ヒーレン1−光発
生装置と1)偏光を行なう偏光器からなる[)偏光光発
生装置であり、ここから照射されたP偏光光La(ij
、l長し、1試H4の透過波長範囲の適当な数値を用い
−どおり。
チップなどの試料であり、その表面はpsa1m5など
によって保護されている。試料4は特には図示していな
い試1′、1移動装置によっ゛乙矢印6の方向に移すリ
」さ−lるごとができる。71.に+ヒーレン1−光発
生装置と1)偏光を行なう偏光器からなる[)偏光光発
生装置であり、ここから照射されたP偏光光La(ij
、l長し、1試H4の透過波長範囲の適当な数値を用い
−どおり。
シリコンの場合1.3μm程度である。)は、ミラー8
及び結像レンズ9を介し5回転8110で反射される。
及び結像レンズ9を介し5回転8110で反射される。
回転鏡10によってP偏光光1. aは破線14と15
の間を移動し、線分ps上を走査する。なお、f−θレ
ンズ1ltj:P偏光光1− aが線う]ρS上を走査
しても、その焦点が富に狂わないよ・)に補止するため
のし・ンズである。これによって1)偏光光L aは入
射角か試4′14のブリー1−スタ 角β(例えば試料
4がソリ:1ンの場合&U:、 14度である。)で入
射し、同しく反則角βで反則された反射光1゜a′は集
光し・ラス12を介して、フA1マル13によって検知
され電気信号に変換される。以上の装置によっ−ご回転
鏡10によって直線fIs上を走査しなから、試料4を
矢印6の方向へ移動さUるごとによって、フォトマルI
3によって反射光が検知されなかった位置か欠陥部分と
して検出される。尚、各レンズ及び鎖部分及びフォトマ
ル13などは特に図示し、ない調整装置によって、ソリ
ニスター角βに合わせ−で適すノに七ノドされる。また
P偏光光L;1を走査さlる手段としζは9回転鏡1o
の代わりに1枚の振’PIJするミラーを用いても実現
できる。第4図は本発明による欠陥検出装置の他の一実
施例である。
の間を移動し、線分ps上を走査する。なお、f−θレ
ンズ1ltj:P偏光光1− aが線う]ρS上を走査
しても、その焦点が富に狂わないよ・)に補止するため
のし・ンズである。これによって1)偏光光L aは入
射角か試4′14のブリー1−スタ 角β(例えば試料
4がソリ:1ンの場合&U:、 14度である。)で入
射し、同しく反則角βで反則された反射光1゜a′は集
光し・ラス12を介して、フA1マル13によって検知
され電気信号に変換される。以上の装置によっ−ご回転
鏡10によって直線fIs上を走査しなから、試料4を
矢印6の方向へ移動さUるごとによって、フォトマルI
3によって反射光が検知されなかった位置か欠陥部分と
して検出される。尚、各レンズ及び鎖部分及びフォトマ
ル13などは特に図示し、ない調整装置によって、ソリ
ニスター角βに合わせ−で適すノに七ノドされる。また
P偏光光L;1を走査さlる手段としζは9回転鏡1o
の代わりに1枚の振’PIJするミラーを用いても実現
できる。第4図は本発明による欠陥検出装置の他の一実
施例である。
第3図の実施例では■)偏光光を回転鏡によって移動さ
1−、試料上を走査させたか、第4図の実施例におい−
U 1.、J: +1偏光光発生装置から照射されたP
偏向光1.aは、光束拡大レンズI6及び17によって
光束か拡大され、さらにシリン1−リカルレンズ1Bに
よって、線分1sの幅を持つ板状の光束L fに変換さ
れ、線分es上を入射角β(ソリニスター角)−ζ11
,6射する。そしてその板仄の反射光Lf’は集光レン
ズ12を介して、ラインCCI) 累子(ccD素子を
ライン状に配置したものである。)によって検知される
。以上の装置によっ”ζ第3図の実施例と1司様にして
、試料4を矢印6の方向に移動さ−けることによっζ、
ライン□CI)+γの11.1″定メ。
1−、試料上を走査させたか、第4図の実施例におい−
U 1.、J: +1偏光光発生装置から照射されたP
偏向光1.aは、光束拡大レンズI6及び17によって
光束か拡大され、さらにシリン1−リカルレンズ1Bに
よって、線分1sの幅を持つ板状の光束L fに変換さ
れ、線分es上を入射角β(ソリニスター角)−ζ11
,6射する。そしてその板仄の反射光Lf’は集光レン
ズ12を介して、ラインCCI) 累子(ccD素子を
ライン状に配置したものである。)によって検知される
。以上の装置によっ”ζ第3図の実施例と1司様にして
、試料4を矢印6の方向に移動さ−けることによっζ、
ライン□CI)+γの11.1″定メ。
了部分で反射光が検知されなかった部分か、欠陥部分と
して検出される。この場合も第;う図の実施例と同様に
、全ての光学系は試料4にターIする人r、I・1角及
び反射角が、試1′14のシリlメタ 角になるように
調整される。
して検出される。この場合も第;う図の実施例と同様に
、全ての光学系は試料4にターIする人r、I・1角及
び反射角が、試1′14のシリlメタ 角になるように
調整される。
第5図は第3図又G、(第4図の欠陥検出装置の。
信号処理回路部分の全体的な構成図である1、ソAトマ
ル又はラインCCD素子20によっ゛(桟出さ4また信
号υコ増幅器21によって増幅され、同期信号発生器2
2によって発生された同期信号と、ミキサ23によって
ミックスされ、AI)変換器241.、二よっ゛ζテシ
タル信何に変換される。これによ−、て反射光の有無か
テジクル信弯に変換され、欠陥検出回路25で論理判断
が行われ欠陥検出される。またCF?′1゛ティスプレ
ィ2にによって反U・1光の状態を゛ヒニタできる。
ル又はラインCCD素子20によっ゛(桟出さ4また信
号υコ増幅器21によって増幅され、同期信号発生器2
2によって発生された同期信号と、ミキサ23によって
ミックスされ、AI)変換器241.、二よっ゛ζテシ
タル信何に変換される。これによ−、て反射光の有無か
テジクル信弯に変換され、欠陥検出回路25で論理判断
が行われ欠陥検出される。またCF?′1゛ティスプレ
ィ2にによって反U・1光の状態を゛ヒニタできる。
第6図は第3図の実施例におLJる。ソAI・マル13
による反射光検出の際のSN比をトげるノこめの一一実
tr’t 例である。集光レンズ12とフAI・マル1
3の間に、ピンボール27を配置させることによって。
による反射光検出の際のSN比をトげるノこめの一一実
tr’t 例である。集光レンズ12とフAI・マル1
3の間に、ピンボール27を配置させることによって。
周囲の光の影ψ)3を除去し、フォトマル13による検
出信冒のSN比を上げることができる。
出信冒のSN比を上げることができる。
第7 lea (+Il及び(L+1は5反射光検出器
28及び透過光検出器290)2つを用いた場合の、欠
陥検出の論理刊1υiの一実施例である。第7図C1l
の1− +のように光か照射された場合、 (入射p口
J試料4のソリニスター角である。)反!14光検出器
2)(によって反射光17は検出されないか、透過光検
出器29によって透過光′「が検出されるため、その照
射部分は欠陥部分と判定さ引する(第7図山))の条j
’l L + )第7図ta)の17・・のように光が
照射された場合は1反射光R及び透過光ともに検出され
る人口め、その1jjj 月、1部分は正’、f:面と
判定される。(第7図C1lの条件1.2)まノ、:第
7図C1lのり、3のように、異物30かある部分に光
が照射された場合は、その部分で光が11々乱さ1′1
.″(しま・うため1反射光12及び透過′「ともに検
出されず、−1ミなとかあると1り定される。 (第7
+71 (blの条什1,3) (7)発明のりJ果 本発明によれば、 get:材表面に入射角か試イ′1
のソリニスター角であるP偏光光を照射し、その反射光
又は透過光の有無を調−・ることによって、試]゛1保
護股の欠陥を自動的に検出することかできイ〕。
28及び透過光検出器290)2つを用いた場合の、欠
陥検出の論理刊1υiの一実施例である。第7図C1l
の1− +のように光か照射された場合、 (入射p口
J試料4のソリニスター角である。)反!14光検出器
2)(によって反射光17は検出されないか、透過光検
出器29によって透過光′「が検出されるため、その照
射部分は欠陥部分と判定さ引する(第7図山))の条j
’l L + )第7図ta)の17・・のように光が
照射された場合は1反射光R及び透過光ともに検出され
る人口め、その1jjj 月、1部分は正’、f:面と
判定される。(第7図C1lの条件1.2)まノ、:第
7図C1lのり、3のように、異物30かある部分に光
が照射された場合は、その部分で光が11々乱さ1′1
.″(しま・うため1反射光12及び透過′「ともに検
出されず、−1ミなとかあると1り定される。 (第7
+71 (blの条什1,3) (7)発明のりJ果 本発明によれば、 get:材表面に入射角か試イ′1
のソリニスター角であるP偏光光を照射し、その反射光
又は透過光の有無を調−・ることによって、試]゛1保
護股の欠陥を自動的に検出することかできイ〕。
また本発明によっ′乙人手の省力化をはかることができ
、欠陥検出の信頼性を高めることかできる。
、欠陥検出の信頼性を高めることかできる。
第1図は半導体基板の保護]模とその欠陥部分の断面図
、第2図は本発明による欠陥検出の原理を説明する断面
図、第3図は欠陥検出装置の構成[ツ(3第4図は欠陥
検出装置の他の実施例のIM構成図第5図は信号処理回
路のゾl’、+ 7クレ1.第6図はSN比向」一手段
の構成図、第7図(Jl)は欠陥検出のif:if理を
行なうための欠陥部の101面図、第7図(b) 4;
l論理’III +折を説明する図表である。 1、 5・・・保護膜(PSGII史)2,4・・・半
導体基板(試料) 3・・・欠陥部分 7・・・P偏光光発生装置 10 ・ 回転鏡 11・・・f θレンズ 1;)・・・フメトマル 18・・・シリン1リカルレ
ンス 19・・・ラインCCI)素子 21 ・・増幅
器 22・・・間期信号発生器 23・・ ・ミキサ−24・・・A I)変換器 25 ・欠陥検出回路 26・・ CRi”ディスプレーイ 27 ・・ビンポル 28・
・・・反射光検出器 29 ・透過光検出器 30・・・異 物 1.、a 1. l−a 2. La、Lf。 1、1. L p、、l−1・・・P偏光光La 1/
、1.a 2’、la’、I−f’、 R・・・反射光
I、81″、l7a2′!5′I゛・・・透過光 β・
・シリブースクー角 第1図 第2図 第7図 (Q) B (b)
、第2図は本発明による欠陥検出の原理を説明する断面
図、第3図は欠陥検出装置の構成[ツ(3第4図は欠陥
検出装置の他の実施例のIM構成図第5図は信号処理回
路のゾl’、+ 7クレ1.第6図はSN比向」一手段
の構成図、第7図(Jl)は欠陥検出のif:if理を
行なうための欠陥部の101面図、第7図(b) 4;
l論理’III +折を説明する図表である。 1、 5・・・保護膜(PSGII史)2,4・・・半
導体基板(試料) 3・・・欠陥部分 7・・・P偏光光発生装置 10 ・ 回転鏡 11・・・f θレンズ 1;)・・・フメトマル 18・・・シリン1リカルレ
ンス 19・・・ラインCCI)素子 21 ・・増幅
器 22・・・間期信号発生器 23・・ ・ミキサ−24・・・A I)変換器 25 ・欠陥検出回路 26・・ CRi”ディスプレーイ 27 ・・ビンポル 28・
・・・反射光検出器 29 ・透過光検出器 30・・・異 物 1.、a 1. l−a 2. La、Lf。 1、1. L p、、l−1・・・P偏光光La 1/
、1.a 2’、la’、I−f’、 R・・・反射光
I、81″、l7a2′!5′I゛・・・透過光 β・
・シリブースクー角 第1図 第2図 第7図 (Q) B (b)
Claims (2)
- (1)コヒーシン1光発生装置とその光束をP偏光とす
るための偏光器、及び上記plal先光を被検査面に対
して、入射角が被検査試料の基板媒体の光圧1ノ1率に
よって決るブリュスター角になるように投光する光学装
置、及び被検査試料からの反則光を検知する反射光受光
装置を1丁し、上記反射光受光装置の出力信号の有無を
判断することによって、前記基板媒体の欠陥部分を検出
することを特徴と場る欠陥検査装置。 - (2)」−記欠陥検査装置は1反射光受光装置の他に、
透過光を検知する透過光受光装置を有し、上記反射光受
光装置及び」1記透過光受光装置の2つの出力信冒の有
無に基づいて前記基板媒体の欠陥部分を検出することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25007483A JPS60142236A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25007483A JPS60142236A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 欠陥検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60142236A true JPS60142236A (ja) | 1985-07-27 |
Family
ID=17202417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25007483A Pending JPS60142236A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60142236A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6341038A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | ウエハ異物検査装置 |
JPH01263540A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-20 | Hitachi Ltd | パターン検出装置 |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP25007483A patent/JPS60142236A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6341038A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | ウエハ異物検査装置 |
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