JPS61278739A - 異物検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ＬＳＩ用ウェハなどの被検査物の表面にお
ける異物の有無などの検査を自動的に行う異物検査装置
に関する。

［従来の技術］ ウェハの異物検査装置として、光ビームをウェハ面に照
射し、ウェハ面からの反射光を光学系を通じて光電素子
に入射させ、この光電素子の出力信号に基づきウェハ面
における異物の存否などを判定する異物検査動作を、検
査点を順次移動させながら実行する型式のものがある。

従来のこのような異物検査装置は、ウェハのほぼ全域を
検査し、検出した異物の位置情報などをメモリに保存す
るように構成されている。

［解決しようとする問題点］ ウェハが大型化するに従い、検出される異物数が著しく
増加し、異物の位置情報などを格納するために大容量の
メモリが必要となり、装置価格上昇の−・囚となってい
る。

また、ウェハの外周近傍部分は異物や結晶欠陥などが本
来多く、ＬＳＩチップとしては利用されない無駄エリア
であるが、従来は、そのようなつエバの力爬駄エリアも
検査範囲に含めており、その分だけ検査時間が無用に増
加し、検査効率の低下を招いている。とくに、ウェハが
大型化すると、そのようなウェハ外周の無駄エリアが増
大しており、その検査による無駄時間は無視できな（な
っている。

ウェハの特定領域の異物数（＃ｔｉ位面積当たりの異物
数）だけを調べ、標準ウェハの異物数と比較することに
よりウェハの品質評価などを行うことも多い。その場合
、ウェハの特定領域だけを検査すれば間に合うにも拘わ
らず、従来装置では、ウェハのほぼ全域が検査されてし
まい、必要な特定領域だけを短時間に検査することはで
きない。

［発明の■的コ この発明の目的は、そのような従来の問題点を解決する
ために、検査範囲を任意に指定し、その範囲内を効率的
に検査できるようにしたウェハなどの異物検査装置を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ そのような目的を達成するために、この発明によれば、
被検査物の表面に光ビームを照射し、該表面からの反射
光を充電素子で受けて電気信号に変換し、該電気信号に
基づき前記被検査物の表面における異物の存否などを判
定する異物検査動作を、検査点を順次移動させなが実１
テする異物検査装置において、前記被検査物の表面］二
の検査範囲を指定するための範囲指定情報を入力する情
報手段と、該情報入力手段により入力された範囲指定情
報を記憶するメモリと、該メモリに記憶されている範囲
指定情報に従い、該範囲指定情報により指定された検査
範囲内だけに前記検査点の移動範囲を制御する制御手段
とを設ける。

［作用］ 入力された範囲指定情報により指定される検査範囲内だ
けが検査されるように制御され、その佃査範囲を任意に
指定できる。したがって、ウェハ外周などの被検査物表
面の無駄エリアの検査を禁止させたり、前記ウェハの品
質評価などに必要な特定領域だけを検査させることがで
き、従来よりも検査時間を短縮して検査効率を大幅に改
善できる。

また、人物が極めて多いウェハ外周部分などを検査範囲
から排除できるため、異物の位置情報などを格納するた
めのメモリの容量を削減できる。

［実施例コ 以ド、図面を参照し、この発明の一実施例について詳細
に説明する。

第１図は、この発明によるウェハ用異物検査装置の光学
系部分などの構成を簡略化して示すＩ！要図である。第
２図は、同装置の信号系および処理制御系の概要図であ
る。

まず第１図において、１０．はＸ方向に摺動可能にベー
ス１２に支持されたＸステージである。このＸステージ
ｌＯには、ステッピングモータ１４の回転軸に直結され
たスクリュー１８が螺合しており、ステッピングモータ
１４を作動させることにより、Ｘステージ１０をＸ方向
に進退させることができる。１８はＸステージ１ｏのＸ
方向位置Ｘに対応したコード信号を発生するリニアエン
コーダである。

・Ｘステージ１０には、Ｚステージ２０がＺ方向に移動
可能に取り付けられている。１９は２ステージ２０をＺ
方向に移動させるためのステッピングモータであり、Ｘ
ステージ１０に固定されている。図中省略されているが
、このステッピングモータ１９の回転軸には偏心カムが
取り付けられ、このカムに係合するカムフォロアが２ス
テージ２０側に設けられている。しかして、ステッピン
グモータ１９を作動させると、その回転が前記偏心カム
およびカムフォロアを介して２ステージ２０に伝達され
、２ステージ２０が上下する。

また、２ステージ２０には、被検査物としてのウェハ３
０が載置される回転ステージ２２が回転可能に支持され
ている。ここで、ウェハ３０としては、ブランク膜付き
ウェハ、鏡面ウニ／１、またはパターン付きウェハをセ
ットして検査可能である。

この回転ステージ２２は、ステッピングモータ２４が連
結されており、これを作動させることにより回転される
ようになっている。このステツビングモータ２４には、
その回転角度位置Ｏに対応したコード信号を出力するロ
ータリエンコーダが内蔵されている。

なお、ウェハ３０は、回転ステージ２２に負圧吸着によ
り位置決め固定されるが、そのための手段は図中省かれ
ている。

このウェハ異物検査装置は、偏光レーザ光を利用してウ
ェハ３０ヒの異物を自動的に検査するものであり、ウェ
ハ３０の上面（被検査面）に、Ｓ偏光レーザ光が照射さ
れる。そのために、Ｓ偏光レーザ発振３３６．３８が設
けられている。各Ｓ偏光レーザ発振′ａ３６．３８は、
ある波長のＳ偏光レーザ光を発生するもので、例えば波
長が８３００オングストロームの半導体レーザ発振器で
ある。

そのＳ偏光レーザ光は、Ｘ方向よりウエノＸ３０の１−
而に約２度の照射角度φで照射される。この′ように照
射角度が小さいため、円形断面のＳ偏光レーザ光のビー
ムを照射した場合、ウェハ面におけるスポットが長く延
びてしまい、十分な照射密度を得られない。そこでＳ偏
光レーザ発振器３６゜３８の前方にシリンドリカルレン
ズ４４．４８を配置しＳ偏光レーザ発振Ｗ３８．３８か
ら出たほぼ円形断面のＳ偏光レーザ光ビームを、Ｚ方向
につぶれた扁平な断面形吠のビームに絞ってからウェハ
面に照射するようにしている。

ここで、パターンなしのブランク膜付きウェハ（または
鏡面ウェハ）の場合、Ｓ偏光レーザ光は、その照射スポ
ット内に異物が存在しなければ、はぼ正反射されＺ方向
には反射されないが、異物が存在すれば、それにより乱
反射されてＺ方向にも反射される。

他方、パターン付きウェハの場合、ウェハ面に照射され
たＳ偏光レーザ光の反射レーザ光は、その照射スポット
内にパターンが存在すれば、２方向にも反射されるが、
そのパターンの面は微視的に平滑であるため、反射レー
ザ光はほとんどＳ偏光成分だけである。これに対し、異
物の表面には一般に微小な凹凸があるため、照射スポッ
ト内に異物が存在すると、照射されたＳ偏光レーザ光は
散乱して偏光方向が変化し、反射レーザ光には、Ｓ偏光
成分の外に、Ｐ偏光成分をかなり含まれることになる。

このような現象に着目し、このウェハ異物検査装置にお
いては、パターン付きウエノ１の場合には、ウェハ面か
らのＺ方向への反射レーザ光に含まれるＰ偏光成分のレ
ベルに基づき、異物の有無と異物のサイズを検出する。

他方、ブランク膜付きウエノ為（鏡面ウエノ１も含む）
の場合には、検出感度を増大させるために、Ｚ方向への
Ｓ偏光反射レーザ光およびＰ偏光反射レーザ光のレベル
に基づき、異物の存否およびサイズを検出する。

再び第１図を参照する。ウェハ面からの反射レーザ光は
、前記原理に従い異物を検出する検出系５０と、ウェハ
の目視観察のための顕微鏡５２とに共通の光学系に入射
する。すなわち、反射レーザ光は、対物レンズ５４、ハ
ーフミラ−５６、プリズム５８を経由して４５度プリズ
ム６０に達する。

また、目視観察のためにランプ７０が設けられている。

このランプ７０から出た可視光により、ハーフミラ−５
６および対物レンズ５４を介してウェハ面が照明される
。その反射光も、反射レーザ光と同様に４５度プリズム
６０に達する。

プリズム６０を経由して顕微鏡２側に入射した可視反射
光は、６０度プリズム６２、フィールドレンズ６４、リ
レーレンズ６６を順に通過して接眼レンズ６８に入射す
る。したがって、接眼レンズ６８より、ウェハ３０を十
分大きな倍率で目視観察することができる。この場合、
視野の中心に、ウェハ面」二のＳ偏光レーザ光スポット
の範囲が位置する。また、プリズム５８を通してウェハ
３０を低倍率で観察することもできる。

プリズム６０を経由して検出系側に入射した反射レーザ
光は、スリット７２に設けられた４つのアパーチャア４
を通過し、分離ミラー８８に入射する。

ここで、ウェハ３０がパターン付きウェハの場合には、
Ｓ偏光カットフィルタ８８（偏光板）が符号８６°によ
り示す位置に移動せしめられるため、アパーチャア４を
通過した反射レーザ光のＰ偏光成分だけが抽出され、分
離ミラー８８に入射する。ウェハ３０がブランク膜付き
ウェハ（または鏡面ウェハ）の場合、Ｓ偏光カットフィ
ルタ８８は実線で示す位置に移動せしめられるため、反
射レーザ光のＳ偏光成分もＰ偏光成分も分離ミラー８８
に入射する。

８７はＳ偏光カットフィルタ８６を移動させるためのソ
レノイドである。

スリット７２の４つのアパーチャア４は千鳥状に配置さ
れており、分離ミラー８８は四角錐状の四面鏡である。

分離ミラー８８の入射面上における各アパーチャア４の
視野７４Ａは、第３図に示すように、分離ミラー８８の
特定の鏡面８８Ａ上に入るような位置関係におかれてい
る。したがって、各アパーチャア４を通過した反射レー
ザ光は、対応する鏡面８８Ａに入射し、互いにほぼ直交
する方向に分離されて反射される。分離ミラー８８の上
下左右には、各アパーチャア４と対応したホトマルチプ
ライヤ９０（光電素子）が設けられている。各鏡面８８
Ａにより反射されたレーザ光は、対応したホトマルチプ
ライヤ９０にそれぞれ人射し、充電変換される。

このように、アパーチャア４を千几状に配置したため、
簡単な分離ミラー８８（光分離手段）により、４つのア
パーチャア４の通過レーザ光を一度に分離して対応した
ホトマルチプライヤ９０に入射させることができる。

ここで、例えば、４つのアパーチャア４を第９図に示す
ように直線的に配置した場合、ミラーまたはプリズムな
どにより、一度に分離することは困難である。何故なら
ば、アパーチャア４とミラーまたはプリズムとの相対位
置の誤差を著しく小さく抑えないと、不適当な位置で分
離されてしまうし、また、その誤差条件を滴定できると
仮定しても、後述するように、各アパーチャア４を図示
のようにある方向（走査方向に対し直交する方向）に部
分的に重ねる必要があるため、分離境界が直線的でなく
１、異形のミラーまたはプリズムが必要となるからであ
る。

そこで、このような直線的配列の場合には、第９図にお
ける■の位置を境にして１回目の光分離を１１′−い、
さらに■の位置を境にして２回目の光分離を行う必要が
ある。これでは、ミラーまたはプリズムが３側辺１を必
要になるとともに、２回の反射または屈折によるボケが
生じやすい。また、各回の分離に関して、一度に分離す
る場合と同様に位置誤差による影響を受けやすいため、
分離が不完全になりやすい。

これに対して、千鳥配列の場合、第３図から明らかなよ
うに、隣接した各アパーチャの間隔が直交する各方向と
も十分大きくなるため、前記のような簡単な分離ミラー
８８により光分離を−・度に行うことができる。また、
アパーチャア４と分離ミラー８８との相対位置誤差をそ
れほど厳密に制限しな（でも、完全な分離が可能である
。

また、ホトマルチプライヤ９０はかなり大型であ・るが
、分離ミラー８８の上下左右に配置されるため、最少の
スペースですむ。

さて、各ホトマルチプライヤ９０から、それぞれの入射
光量に比例した値の検出信号が出力される。後述のよう
に、各ホトマルチプライヤ９０の出力信号は加算され、
その加算された信号のレベルに基づき、ウェハ而の検査
点各アパーチャア４の視野内の部分）における異物の有
無が判定され、また異物が存在する場合は、その信号の
レベルから異物の粒径が判定される。

ここで、異物検査は、前述のようにウェハを回転させつ
つＸ方向（半径方向）に送りながら行われる。そのよう
なウェハ３０の移動に従い、第４図に示すように、Ｓ偏
光レーザ光のスポット３０Ａはウェハ３０の−１−面を
外側より中心へ向かって螺旋状に移動する。検出系５０
と顕微鏡５２は静止しており、アパーチャア４の視野は
スポット３０Ａ内に含まれ、またスポット３０Ａの全体
または中心部分は顕微鏡５２の視野内に入る。すなわち
、ウェハ而は螺旋走査される。

スリット７２の各アパーチャア４のウェハ而における視
野７４Ｂは、第５図に示すごとく千鳥配置となる。図示
のように、隣合うアパーチャの視野７４　Ｂは、走査方
向（Ｏ方向）に対して垂直な方向、すなわちＸ方向にα
だけ重なっている。そして、βはウェハのＸ方向（半径
方向）への送りピッチより大きい。したがって、ウェハ
面は一部重複して走査されることになる。

さて、前記ホトマルチプライヤから出力される信号には
、異物に関係した信号成分の外に、被検清面の状態など
によって決まるバックグラウンドノイズも含まれている
。その信号のＳ／Ｎを上げ、微小な異物の検出を可能と
するためには、スリットのアパーチャを小さくする必要
がある。しかし、従来のウェハ異物検査装置のようにア
パーチャが１つの場合、アパーチャが小さいと、走査線
（アパーチャ視野の軌跡）のピッチを小さくしなければ
ならず、ウェハ面全体を走査して検査するための時間が
増加する。

そこで、本実施例では、アパーチャを４つ設け、全アパ
ーチャの総合視野の走査方向と垂直な方向の幅βを拡げ
ることにより、アパーチャを小さくした場合における走
査線ピッチを増加させ、以て検出能の向上と走査検査時
間の短縮を達成している。

なお、アパーチャを小さくしたことによる各ホトマルチ
プライヤの出力信号レベルの低下を補うために、後述の
ように、全ホトマルチプライヤの出力信号を加算するよ
うにしている。

ここで、照射角度φについて説明する。従来のウェハ異
物検査装置においては、ホトレジスト膜、アルミニウム
蒸着膜などのパターンのないブランク膜が表面に被着さ
れたウェハの異物検査を行う場合、かなり大きな照射角
度、例えば３０度で光ビームがウェハ面に照射されるよ
うになっている。

発明者の研究によれば、そのような従来装置におけるバ
ックグラウンドノイズには、ウェハ表面（ブランク膜の
表面）の状態により決まるノイズ成分だけではなく、ブ
ランク膜内部の状態に関係するノイズ成分と、ブランク
膜の下のウェハ素地面の状態に関係するノイズ成分とが
含まれている。

ウェハ表面からの反射光を利用するという原理上、最初
のノイズ成分を完全に除去することは不可能であり、ま
た、その影響も致命的なものではない。

しかし、後の２つのノイズ成分は、ウェハ内部の状態に
影響されるものであり、直接誤検出の原因となるため、
除去すべきものである。　発明者の研究によれば、従来
装置においてはビームの照射角度が大きいため、ウェハ
表面に入射した光ビームの一部がブランク膜の内部に侵
入し、ウェハ素地面で反射され、再びブランク膜を通過
しウェハ表面に出て光電素子に入射するために、°前述
の好ましくないノイズ成分が生じていたことが判明した
。

そこで、この実施例においては、ウェハ面で光ビームが
実質的に全反射するように、光ビームの照射角度を前述
のように１″分小さく選び、ウェハ内部への光ビームの
侵入を防止している。

再び第１図を参照する。対物レンズ５４の近傍に、ウェ
ハ面と対向させて静電容量変位計５３が設けられている
。この静電容量変位計５３は、ウェハ面と光学系の対物
レンズとの距離検出のための手段であり、ウェハ面との
間の静電容量に従い、基を距離からの変位に比例した信
号を出力する。

基準距離ならば、つまり基準位置からの変位量がゼロな
らば、対物レンズ５４の焦点がウェハ面に正しく合って
いる。

次に、このウェハ異物検査装置の信号系および処理制御
系について、第２図を参照して説明する。

まず、信号系について説明する。前記各ホトマルチプラ
イヤ９０の出力信号は加算増幅器ｌＯＯにより加算増幅
され、レベル比較回路１０２に入力される。

ここで、ウェハ上の異物の粒径と、ホトマルチプライヤ
９０の出力信号レベルとの間には、第６図に示すような
関係がある。この図において、Ｌ／　ｌ　Ｌ２＋　Ｌａ
はレベル比較回路１０２の閾値である。

レベル比較回路１０２は、入力信号のレベルを各閾値と
比較し、その比較結果に応じた論理レベルの閾値対応の
出力信号を送出する。すなわち、閾値Ｌｚ、Ｌ２＊　Ｌ
Ｊに対応する出力信号Ｏｒｅ　　　　　・０２　ｔ　Ｏ
ａの論理レベルは、その閾値以上のレベルの信号が入力
した場合に“ｌ”となり、入力信号レベルが閾値未満の
ときに“０”となる。したがって、例えば、入力信号レ
ベルが閾値Ｌ／未満ならば、出力信号はすべて“０”と
なり、入力信号レベルが閾値Ｌ２以ヒで閾値Ｌ３未填な
らば、出力信号はＯｌと０２が“ｌ”、ｏ３が“０”と
なる。

このように、出力信号Ｏｔ　、０２１０ａは、入力信号
のレベル比較結果を示す２進コードである。

レベル比較回路１０２の出力信号は、コードＬ（Ｏｌを
最ド位ビットとした２進コード）として、処理制御系と
信号系とのインターフェイスを司るインターフェイス回
路１０ｇに入力される。

静電容量変位計５３の出方信号はアナログ／デジタル変
換器１０３に入力され、２進コード（距離コード）に変
換されてインターフェイス回路１０８に入力される。

また、インターフェイス回路１０８には、前記ロータリ
エンコーダおよびリニアエンコーダから、各時点におけ
る回転角度位置θおよびＸ方向（半径方向）位置Ｘの情
報を示す信号（２進コード）が、３１７１回路１１０，
１１２を介し入力される。

前記インターフェイス回路１０８への各入力コードは、
一定の周期でインターフェイス回路ｌ。

８内部のあるレジスタに取り込まれ、そこに一時的に保
持される。

さらに、インターフェイス回路１０８の内部には、処理
制御系よりステッピングモータ１４，１９．２０および
ソレノイド８７の制御情報がセットされるレジスタもあ
る。このレジスタにセットされた制御情報に従い、モー
タコントローラ１１６によりステッピングモータ１４，
１９．２４の駆動制御が行われ、またソレノイドドライ
バ１１７によりソレノイド８７の駆動制御が行われる。

つぎに、処理制御系について説明する。この処理制御系
はマイクロプロセッサ１２０．ＲＯＭＩ２２、ＲＡＭ１
２４、フロッピーディスク装置１２Ｂ、Ｘ−Ｙフｏ　−
ｔ　９１２７、ＣＲＴディスプレイ装置１２８、キーボ
ード１３０などからなる。

１３２はシステムバスであり、マイクロプロセッサ１２
０、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２４、前記インターフェイ
ス回路ｌＯ８が直接的に接続されている。

キーボード１３０は、オペレータが各種指令、範囲指定
情報、その他のデータを入力するためのもので、インタ
ーフェイス回路１３４を介してシステムバス１３２に接
続されている。フロッピーディスク装置ｆ１２６は、オ
ペレーティングシステムや各種処理プログラム、検査結
果データなどを格納するものであり、フロッピーディス
クコントローラ１３６を介しシステムバス１３２に接続
されている。

このウェハ異物検査装置が起動されると、オペレーティ
ングシステムがフロッピーディスク装置１２６からＲＡ
Ｍ１２４のシステム領域１２４Ａヘロードされる。その
後、フロッピーディスク装置ｔ２ｅに格納されている各
種処理プログラムのうち、必要な１つ以上の処理プログ
ラムがＲＡＭ１２４のプログラム領域１２４Ｂヘロード
され、マイクロプロセッサ１２０により実行される。処
理途中のデータなどはＲＡＭ１２４の作業領域に一時的
に記憶される。処理結果データは、最終的にフロッピー
ディスク装置１２Ｂへ転送され格納される　ＲＯＭ１２
２には、文字、数字、記号などのドツトパターンが格納
されている。

ＣＲＴディスプレイＷ置装２８は、オペレータとの対話
のための各種メツセージの表示、異物マツプやその他の
データの表示などに利用されるものであり、その表示デ
ータはビデオＲＡＭ　１３８にビットマツプ展開される
。１４０はビデオコントローラであり、ビデオＲＡＭ１
３８の書込み、読出しなどの制御の外に、ドツトパター
ンに応じたビデオ信号の発生、カーソルパターンの発生
などを杼う。このビデオコントローラ１４０はインター
フェイス回路１４２を介してシステムバス１３２に接続
されている。カーソルのアドレスヲ制御するためのカー
ソルアドレスポインタ１４０Ａがビデオコントローラ１
４０に設けられているが、このポインタはキーボード１
３０からのカーソル制御信号に従いインクリメントまた
はデクリメントされ、またマイクロプロセッサ１２０に
よりアクセス可能である。

Ｘ−Ｙプロッタ１２７は異物マツプなどの印刷出力に使
用されるものであり、プロッタコントローラ１３７を介
してシステムバス１３２に接続すれている。

次に、異物検査処理について、第８図のフローチャート
を参照しながら説明する。ここでは、異物の自動検査、
目視観察、印刷などのジョブをオペレータが指定する型
式としているが、これは飽くまで一例である。

回転ステージ２２の所定位置にウェハ３０をセットした
１大態で、オペレータがキーボード１３０より検査開始
を指令すると、検査処理プログラムがフロッピーディス
ク装置１２６からＲＡＭ１２４のプログラム領域１２４
Ｂヘロードされ、走り始める。

まず、マイクロプロセッサ１２０は、第８図（Ａ）のフ
ローチャートに示す初期化処理行う。最初に、マイクロ
プロセッサ１２０は、後述のテーブル、カウンタ、検査
データのバッファなどのための記憶領域（第２図参照）
をＲＡＭ１２０上に確保する（それらの記憶領域はクリ
アされる）。

（ステップ５００） Ｌ記テーブル（テーブル領域１２４Ｄに作成される）の
概念図を第７図に示す。このテーブル１５０の各エント
リは、異物の番号（検出された順番）、異物の位置（検
出された走査位置Ｘ、θ）、その種類ないし性質（目視
観察によって調べられる）、および粒径から構成されて
いる。

次に、マイクロプロセッサ１２０は、Ｘステージ１０、
ｚステージ２０および回転ステージ２２を初期位置に位
置決めさせるためのモータ制御情報、および、ウェハ３
０がパターン付きウェハの場合にはＳ偏光カットフィル
タ８６を符号８６ｇの位置に移動させ、ウェハ３０がブ
ランク膜付きウェハ（または鏡面ウェハ）の場合にはＳ
偏光力？）フィルタ８６を実線位置へ移動させるための
ソレノイド制御情報が、インターフェイス回路１０８の
内部レジスタにセットされる（ステップ５０２）。この
モータ制御情報に従い、モータコントローラ１１６がス
テッピングモータ１４，１９．２４を制御し、各ステー
ジを初期位置に移動させる。同様に、ソレノイドドライ
バ１１７は、ソレノイド制御情報に従い、ソレノイド８
７を付勢または消勢する。

、ついでマイクロプロセッサ１２０は、インターフェイ
ス回路１０８を介してステッピングモータ２４を起動さ
せる（ステップ５０４）。

マイクロプロセッサ１２０は、インターフェイス回路１
０８の内部レジスタから、−・定の時間間隔で４回（一
般的には複数回）、距離コードを読み込み、それをＲＡ
Ｍ１２４の入力バッファ領域１２４Ｃに順次書き込む（
ステップ５０６）。これで、ウェハ３０の外周近傍の４
箇所（一般的には複数箇所）についての距離コードが入
力バッファ領域１２４Ｃに得られる。なお、その距離検
出箇所がウェハ３０の円周方向にほぼ均等に配されるよ
うに、距離コードの読み込み時間間隔が選定される。

マイクロプロセッサ１２０は、読み込んだ４つの距離コ
ード（基準距離位置からの変位）の平均値を算出する（
ステップ５０８）。

マイクロプロセッサ１２０は、その平均変位を打ち消す
ような距離および方向にＺステージ２゜を移動させるた
めの制御情報を、インターフェイス回路１０８を介して
モータコントローラ１１６に与える（ステップ５１０）
。これで、ウェハ毎のほぼ全域について対物レンズ５４
の焦点が合わせられ、初期化処理が終了する。

このように、この実施例においては、検査に先立って、
ウェハ毎に自動的に焦点合わせが行われるため、ウェハ
の厚みのばらつき、反りなどによる影響が除去され、検
査精度がＩｉ＋１−ｈする。

前記初期化の後に、ジョブメニューがＣＲＴディスフレ
イＢｉｔ１２８に表示され、オペレータがらのジロブ指
定を待つ状態になる。

「自動検査」のジョブが指定された場合の処理の流れを
、第８図（Ｂ）のフローチャートを参照して説明する。

自動検査のコードがキーボード１３０を通じてマイクロ
プロセッサ１２０に入力されると、マイクロプロセッサ
１２０は、自動検査処理を開始する。まず、マイクロプ
ロセッサ１２０は、ＣＲＴディスプレイ装置１２８の画
面に、範囲指定情報入力のガイダンスを表示し、キーボ
ード１３０からの範囲指定情報の入力を待つ。この範囲
指定情報は、検査範囲の開始位置（その範囲の゛ウェハ
外周側端）のＸ座標ｘｌと、検査範囲の終ｒ位置（内周
側端）のＸ座標Ｘ２とからなる。この範囲指定情報がキ
ーボード１３０から入力されると、マイクロプロセッサ
１２０は、その範囲指定情報をＲＡＭ１２４の特定領域
１２４Ｌに書き込む。（ステップ２００） 次にマイクロプロセッサ１２０は、検査点が検査開始位
置に一致する位置までＸステージ１０を移動させるため
のモータ制御情報を、インターフェイス回路１０８を介
してモータコントローラ１１６へ与える（ステップ２０
２）。このモータ制御情報に従い、モータコントローラ
１１６はステッピングモータ１４を駆動し、Ｘステージ
１０を指定位置まで移動させる。

検査開始位置への位置決めが完了すると、マイクロプロ
セッサ１２０は、インターフェイス１ｒｉｌ　路１０８
を通じモータコントローラ１１６に対し走査開始を指示
する（ステップ２１０）。この指示ヲ受けたモータコン
トローラｔｔｅは、検査開始位置から前述のような螺旋
走査を一定速度で行わせるように、ステッピングモータ
１４．２４を駆動する。

マイクロプロセッサ１２０は、インターフェイス回路１
０８の特定の内部レジスタの内容、すなわち、ウェハ３
０の走査位置Ｘ、０のコードと、レベル比較回路１０２
によるレベル比較結果であるコードＬとからなる入力デ
ータを取り込み、ＲＡＭ１２４上の大力バッフｙ１２４
ｃに書き込む（ステップ２１５）。

マイクロプロセッサ１２０は、取り込んだ走査位置のＸ
座標情報を記憶領域１２４Ｌに記憶されている検査終了
位置の位置情報と比較することにより、走査の終ｒ判定
を行う（ステップ２２０）。

この判定の結果がＮｏ（検査途中）ならば、マイクロプ
ロセッサ１２０は、取り込んだコードＬのゼロ判定を行
う（ステップ２２５）。Ｌ＝０００ならば、その走査位
置には異物が存在しない。

Ｌ≠０００ならば、異物が存在する。

ステップ２２５の判定結果がＹＥＳならばステップ２１
５に戻る。ステップ２２５の判定結果がＮｏならば、マ
イクロプロセッサ１２０は、取り込んだ位置情報（ｘ、
０）と、テーブル１５０に記憶されている既検出の他の
異物の位置情報（Ｘ　＋θ）とを比較する（ステップ２
３０）。

位置情報の一致がとれた場合、現在の異物は他の異物と
同一とみなせるので、ステップ２１５に戻る。

位置情報の比較が不一・致の場合、新しい異物が検出さ
れたとみなせる。そこで、マイクロプロセッサ１２０は
、ＲＡＭ１２４上に確保された領域１２４Ｅであるカウ
ンタＮを１だけインクリメントする（ステップ２３５）
。そして、テーブル１５０のＮ番目のエントリに、当該
異物の位置情報（Ｘ、θ）およびコードＬ（粒径情報と
して）を書き込む（ステップ２４０）。

ウェハ３０の走査が終了するまで、同様の処理が繰り返
し実行される。

ステップ２２０で検査終了と判定されると、マスク１２
０は、インターフェイス回路１０８を通じて、モータコ
ントローラ１１６に対し走査停止指示を送る（ステップ
２５０）。この指示に応答して、モータコントローラ１
１８はステッピングモータ１４．２０の駆動を停止上す
る。

次にマイクロプロセッサ１２０は、テーブル１５０を参
照し、コードＬが１２の異物の合計数ＴＬ１１コードＬ
が３２の異物の合計数ＴＬ２、コードＬが７２の異物の
合計数ＴＬａを計算し、その異物合計数データを、ＲＡ
Ｍ１２４上の特定領域１２４Ｆ、１２４Ｇ、１２４Ｈに
書き込む（ステップ２５１）。そして、テーブル１５０
の記憶内容、異物合計データおよび範囲指定情報を、ウ
ェハ番号を付加してフロ・ソピーディスク装置１２６へ
転送し、格納させる（ステップ２５２）。

これで、自動検査のジョブが終了し、ＣＲＴディスプレ
イ装置１２８の画面にジョブメニューが表示される。

このように、範囲指定情報により、検査範囲を任意に指
定し、ウニノ１上の必要な領域だけを効率的に検査する
ことができる。また、異物が極めて多いウニ／１周辺部
を検査範囲から除外できるため、ウェハ外周部の異物の
情報を記憶する必要がな（なり、異物の情報を格納する
ためのメモリ（テーブル１５０）の容量を削減できる。

なお、検査終了位置としてウニノーのセンタを指定すれ
ば、検査開始位置より内側の円形領域全体が検査される
。検査終了位置としてウニ１１のセンタより外側の位置
を指定すれば、検査開始位置と検査路１泣置のドーナツ
ツ状領域を検査することができる。

目視観察、検査結果の印刷などの処理の説明書こついて
は、その説明を省略する。

以−１−１この発明の一実施例について説明したが、こ
の発明はそれだけに限定されるものではなく、適宜変形
して実施し得るものである。

例えば、範囲指定情報をキーボード１３０から入力する
代わりに、ＣＲＴディスプレイ装置１２８と協動するラ
イトペンなどによって範囲指定情報を入力するようにし
てもよい。

前記実施例においては、範囲指定情報に基づく検査点の
移動（走査）の制御を、ソフトウェアにより行ったが、
例えば走査位置と範囲指定情報とを比較する比較回路を
設け、検査開始位置と検査終了位置で比較回路から出力
される一致信号を割込み信号としてマイクロプロセッサ
１２０に与えるような構成など、ハードウェアだけで実
行させるも容易に実現できる。

距離検出手段は前記静電容量変位計に限られるものでは
なく、距離を高精度に検出可能な他の手段と置換し得る
。

前記実施例では２ステージ２０と一体的に回転ステージ
２２を移動して焦点調節をおこなっているが、光学系側
または／および回転ステージ２２を移動するように偏光
してもよ（、要はウェハ面と光学系（対物レンズ５４）
との相対距離を変化させればよい。

距離検出箇所はウェハの外周近傍に限らない。

検出系５０の走査位置が常に顕微鏡５２の視野内に入る
ようになっている必要は必ずしもな（、走査位置と視野
とが一定の位置関係を維持できればよい。但し、前記実
施例のようにすれば、目視観察中の異物の識別などの処
理が容易である。

前記ホトマルチプライヤの代わりに、他の適当な光電素
子を用い得る。

検査のための走査は螺旋走査に限らず、例えば直線走査
としてもよい。但し、直線走査は走査端で停止するため
、走査時間が増加する傾向があり、また、ウェハのよう
な円形などの被検脊面を走査する場合、走査端の位置制
御が複雑になる傾向がある。したがって、ウェハなどの
異物検査の場合、螺旋走査が一般に有利である。

また、偏光レーザ光以外の光ビームを利用する同様なウ
ェハ異物検査装置にも、この発明は適用１１■能である
。

さらに、この発明は、ウェハ以外の被検査物を対象とし
た同様の異物検査装置にも適用できることは当然である
。

［発明の効果コ 以に説明したように、この発明によれば、被検査物の表
面に光ビームを照射し、該表面］−からの反射光を光電
素子で受けて電気信号に変換し、該電気信号に基づき前
記被検査物表面における異物の存否などを判定する異物
検査動作を、検査点を順次移動させなが実行する異物検
査装置において、前記被検査物の表面上の検査範囲を指
定するための範囲指定情報を入力する情報手段と、該情
報入力手段により入力された範囲指定情報を記憶するメ
モリと、該メモリに記憶されている範囲指定情報に従い
、該範囲指定情報により指定された検査範囲内だけに前
記検査点の移動範囲を制御する制御手段とが設けられ、
範囲指定情報により指定される検査範囲内だけが検査さ
れるように制御され、その検査範囲を任意に指定できる
。したがって、ウェハ外周などの被検査物表面の無駄エ
リアの検査をＷｌｌ−させたり、前記ウェハの品質評価
などに必要な特定領域だけを検査させることができ、従
来よりも検査時間を短縮して検査効率を大幅に改善でき
るとともに、異物が極めて多いウェハ外周部分などを検
査範囲から排除できるため、異物の、位置情報などを格
納するためのメモリの容瞳を削減でき、装置を安価に実
現できる、などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による異物検査装置の光学系などの概
要図、第２図は同異物検査装置の信号系および処理制御
系を示す概略ブロック・図、第３図はスリットのアパー
チャの配置と分離ミラーの鏡面との対応関係の説明図、
第４図は被検査面走査の説明図、第５図はスリットのア
パーチャの被検査面上における視野に関する説明図、第
６図は異物の粒径とホトマルチプライヤの出力信号との
関係、およびレベル比較の閾値との関係を示すグラフ、
第７図は検査処理に関連するテーブルの概念図、第８図
（Ａ）ないしくＢ）は検査処理に関すルフローチャート
、第９図はスリットのアパーチャを直線的に配列した場
合の光分離に関する説明図である。 １０・・・Ｘステージ、１４，１９．２４・・・ステッ
ピングモータ、２２−・・回転ステージ、３０・・・ウ
ェハ、３８．３８・・・Ｓ偏光レーザ発振器、４４．４
６・・・シリンドリカルレンズ、５０・・・検出系、５
２・・・顕微鏡、５３・・・静電容鑞変位計、７２−・
・スリット、７４・・・アパーチャ、８６・・・Ｓ偏光
カットフィルタ、８７・・・ソレノイド、８８・・・分
離ミラー、９０・・・ホトマルチプライヤ、１００・・
・加算増幅器、１０２・・・レベル比較回路、１０３・
・・アナログ／デジタル変換器、１０８・・・インター
フェイス回路、１１６・・・モータコントローラ、１１
６・・・ソレノイドドライバ、１２０・・・マイクロプ
ロセッサ１２２・・・ＲＯＭ１１２４・−ＲＡＭ１１２
Ｂ・・・フロッピーディスク装置、１２７・−Ｘ　−Ｙ
プロッタ、１２８・・・ＣＲＴディスプレイ装置、１３
ｏ・・・キーボード、１３ｇ・・・ビデオＲＡＭ、１５
０・・・テーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査物の表面に光ビームを照射し、該被検査物
   の表面からの反射光を光電素子で受けて電気信号に変換
   し、該電気信号に基づき前記検査物の表面における異物
   の存否などを判定する異物検査動作を、検査点を順次移
   動させなが実行する異物検査装置において、前記被検査
   物の表面上の検査範囲を指定するための範囲指定情報を
   入力する情報手段と、該情報入力手段により入力された
   範囲指定情報を記憶するメモリと、該メモリに記憶され
   ている範囲指定情報に従い、該範囲指定情報により指定
   された検査範囲内だけに前記検査点の移動範囲を制御す
   る手段とを備えることを特徴とする異物検査装置。