JPS6211151A - Apparatus for inspecting surface flaw - Google Patents

Apparatus for inspecting surface flaw

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JPS6211151A
JPS6211151A JP15084085A JP15084085A JPS6211151A JP S6211151 A JPS6211151 A JP S6211151A JP 15084085 A JP15084085 A JP 15084085A JP 15084085 A JP15084085 A JP 15084085A JP S6211151 A JPS6211151 A JP S6211151A
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JP
Japan
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signal
output
circuit
defect
data
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JP15084085A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Inoue
肇 井上
Takao Kanai
孝夫 金井
Yoshiisa Sezaki
吉功 瀬崎
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS6211151A publication Critical patent/JPS6211151A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enhance the detection accuracy of the min. flaw up to a micron order, by directly detecting scattering light generated at the flaw part on the surface of an article to be detected and passing the same through LPF to separate and extract a flaw of a distribution state at an early stage. CONSTITUTION:A semiconductive wafer 6 as an article to be detected is placed on a feed stage 81 and fed to a Y-direction at a constant speed. A laser beam scanning means 28 is constituted so that the surface 6s of the wafer 6 is scanned in a main scanning direction with laser beam 82. A cylindrical lens 9 receives only scattering beam irregularly reflected from the surface 6s of the wafer 6 and allows the same to converge to the incident window of an optical fiber bundle 97 while the guided scattering beam is emitted to a photomultifier tube 2 and the flaw signal relating to low-frequency led out from the photomultiplier tube 2 is detected at an early stage through LPF.

Description

【発明の詳細な説明】 1哀五へ五里傾1 本発明は表面欠陥検査装置に関し、特に例えば、磁気デ
ィスクや光ディスク、半導体ウェハ、ハードマスク用乾
板等の表面上の微細欠陥(ピンホール・ゴミ・傷等)を
高精度で自動検査する表面欠陥検査装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a surface defect inspection device, particularly for detecting minute defects (pinholes, etc.) on the surface of magnetic disks, optical disks, semiconductor wafers, dry plates for hard masks, etc. This invention relates to a surface defect inspection device that automatically inspects dust, scratches, etc.) with high precision.

i肌凸!東 ウニへ等の被検物の表面欠陥をレーザ等の光ビーム走査
によって検出するとき、正反射光の減少を検出して表面
上の欠陥を検出する方法と比較して、S/N比の高さゆ
えに、表面上のキXやゴミ等の欠陥部によって発生する
散乱光を直接検出して行う方式が有利である。しかし、
散乱光は、正反射光に比べその絶対量が極めて微小であ
る。この微小な散乱光を検出して、しかも精度よく欠陥
信号を取り出すとなると各種の問題に直面する。
i Convex skin! When detecting surface defects of a specimen such as a sea urchin by scanning a light beam such as a laser, the S/N ratio is lower than the method of detecting defects on the surface by detecting a decrease in specularly reflected light. Because of the height, it is advantageous to directly detect scattered light generated by defects such as scratches and dust on the surface. but,
The absolute amount of scattered light is extremely small compared to specularly reflected light. Various problems are encountered when detecting this minute scattered light and extracting defect signals with high accuracy.

さらに、高コスト化を招来させないという条件下におい
てはなおさら困難なものとなってくる。
Furthermore, it becomes even more difficult under the condition that high costs are not caused.

他方、近時、半導体装置の高集積化がさらに進展し、線
幅が2μ、1μ、サブミクロンと微細化してくるに従い
、歩留り上、欠陥サイズが今まではミクロンオーダで許
容されたものが、サブミクロンオーグの精度が要求され
るようになってきている。この要求と、上記散乱光直接
検出方式とを考え合わせると、この種の表面欠陥検査装
置には技術的に種々特有の工夫が求められることとなる
On the other hand, in recent years, as the integration of semiconductor devices has progressed further and line widths have become finer to 2μ, 1μ, and even submicrons, defect sizes that were previously allowed on the micron order have become smaller in terms of yield. Submicron precision is increasingly required. Considering this requirement and the above-mentioned scattered light direct detection method, this type of surface defect inspection apparatus requires various unique technical innovations.

1吸Δl鉦 上記の背景をふまえ、本発明の一般的な目的は、被検物
表面の欠陥部で発生する散乱光を直接検出して、信号処
理を行い、最小欠陥検出精度がサブミクロンオーグであ
る表面欠陥を検査できる装置を新規に、しかも低コスト
にて提供することである。
Based on the above background, the general purpose of the present invention is to directly detect the scattered light generated at the defective part on the surface of the test object, perform signal processing, and achieve a minimum defect detection accuracy of submicron order. An object of the present invention is to provide a new device capable of inspecting surface defects at a low cost.

本発明の主たる目的は、雑音とともに存在するff1z
k&信Jk#−ち信分者分の入冬鰭廖上Z袖lJ、p振
るように、信号処理系を創意工夫し、欠陥信号を安定性
よくかつ高精度で得られるようにすることである。
The main purpose of the present invention is to eliminate ff1z that exists together with noise.
k&shin Jk#-chishinbunsha's entry winter fin liao upper Z sleeve lJ, p By inventing the signal processing system and making it possible to obtain defective signals with good stability and high precision. be.

本発明の他の目的は、表面欠陥の性質に応じて信号処理
を効率よく行えるようにすることである。
Another object of the present invention is to enable efficient signal processing depending on the nature of surface defects.

さらに、その他の目的は、得られる欠陥データを視覚化
情報として効果的に伝達し、欠陥の発生状況を的確に把
握できるようにすることである。
Furthermore, another purpose is to effectively communicate the obtained defect data as visualization information so that the defect occurrence situation can be accurately grasped.

i肌凸漿! 本発明を要約すると、レーザビームが走査する被検物表
面の欠陥部で乱反射した光の強度に応じた電気信号を出
力する光電信号出力手段と、この光電信号出力手段の出
力信号をアナログ−ディジタル変換し、このディノタル
信号に、主走査方向次いで副走査方向にそれぞれ順次に
信号の平均化処理を施して雑音成分を抑制する第1の信
号処理手段と、この第1の信号処理手段の出力に基づい
てシェーディング補正用のデータを作成し、上記第1の
信号処理手段の出力に実時間でシェーディング補正を行
うtJII2の信号処理手段とを有する、もしくは、レ
ーザビームが走査する被検物表面の欠陥部で乱反射した
光の強度に応じた電気信号を出力する光電信号出力手段
と、この光電信号出力手段の出力信号を7ナログーデイ
ノタル変換し、実時間でシェーディング補正を行う第2
の信号処理手段と、この第2の信号処理手段の出力に、
主走査方向次いで副走査方向にそれぞれ順次に信号の平
均化処理を施して雑音成分を抑制する第1の信号処理手
段とを有し、上記各後者の信号処理手段の出力から高周
波成分を除去して信号比較のためのベース信号を与える
回路と、このベース信号に、予め設定される複数の異な
るレベル信号を上乗せする複数の加算回路と、該加算回
路それぞれの出力と上記各後者の信号処理手段の出力と
を比較して、高周波に係る欠陥信号をその信号の大きさ
に応じてそれぞれ欠陥データとして出力する比較回路と
を有する第3の信号処理手段とを備えたことを基本的な
特徴とする。
i Skin convex serum! To summarize the present invention, there is provided a photoelectric signal output means for outputting an electric signal according to the intensity of light diffusely reflected by a defective part on the surface of a test object scanned by a laser beam; a first signal processing means that performs signal averaging processing on the Dinotal signal sequentially in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction to suppress noise components; tJII2 signal processing means for creating shading correction data based on the data and performing shading correction in real time on the output of the first signal processing means, or a defect on the surface of the object scanned by the laser beam. a photoelectric signal output means for outputting an electric signal according to the intensity of the light diffusely reflected by the photoelectric signal output means; and a second photoelectric signal output means for performing 7-nalog-to-day nottal conversion on the output signal of the photoelectric signal output means and performing shading correction in real time.
and the output of this second signal processing means,
and a first signal processing means for suppressing noise components by sequentially averaging signals in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction, and removing high frequency components from the output of each of the latter signal processing means. a circuit for providing a base signal for signal comparison; a plurality of adder circuits for adding a plurality of preset different level signals to the base signal; and outputs of the respective adder circuits and signal processing means for each of the latter. The basic feature is that the third signal processing means is provided with a third signal processing means having a comparison circuit that compares the output of do.

尺監且  ′ 以下、前記の本発明の基本的な特徴を、その他の特徴を
も含んで、添付図面に示す実施例によって具体的に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the basic features of the present invention described above, including other features, will be specifically explained with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.

tISi図は、実施例としての半導体ウェハ表面欠陥検
査装置の光学系の一例を示す斜視図である。
The tISi diagram is a perspective view showing an example of an optical system of a semiconductor wafer surface defect inspection apparatus as an example.

図示のように、被検物としての半導体ウェハ(6)は、
一定のY方向に駆動される搬送ステージ(81)上に載
置され、一定の速度たとえば5mm/s″ChY方向に
搬送される。レーザビーム走査手段(82)はレーザビ
ーム(7)に上りウェハ表面(6s)上を主走査方向に
走査する。このレーザビーム(7)の走査に同期して、
上記ウェハ(6)の副走査方向(Y方向)への搬送が制
御される。
As shown in the figure, a semiconductor wafer (6) as a test object is
The wafer is placed on a transport stage (81) that is driven in a constant Y direction, and is transported in the Y direction at a constant speed, for example, 5 mm/s. The surface (6s) is scanned in the main scanning direction.Synchronized with the scanning of this laser beam (7),
Conveyance of the wafer (6) in the sub-scanning direction (Y direction) is controlled.

レーザビーム走査手段(82)は、例えば上下二つの定
盤(83)、(84)上に構成され、光源としては例え
ば波i633nmのHe  Neレーザ(85)が使用
される。He−Neレーザ(85)の射出ビームは、反
射ミ?  (86a)、(86b)に上り18o°偏向
されビームエキスパンダ(87)に入射する。このビー
ムエキスパンダ(87)テビーム径を拡大されたレーザ
ビームは、反射ミラー(88a)によって下向きに偏向
され、定盤(83)の孔(83h)を通り、さらに反射
ミラー(88b)で水平に偏向され、振動ミラー(89
)に入射する。振動ミラー(89)は、たとえば200
Hzで振動し、レーザビームを水平面内で左右に振る。
The laser beam scanning means (82) is configured, for example, on two upper and lower surface plates (83) and (84), and a He Ne laser (85) with a wave i of 633 nm is used as a light source, for example. Is the emitted beam of the He-Ne laser (85) reflected? (86a) and (86b), the beam is deflected by 18 degrees and enters the beam expander (87). The laser beam whose beam diameter has been expanded by the beam expander (87) is deflected downward by a reflecting mirror (88a), passes through a hole (83h) in a surface plate (83), and is then horizontally deflected by a reflecting mirror (88b). Deflected and vibrating mirror (89
). The vibrating mirror (89) is, for example, 200
It vibrates at Hz and swings the laser beam left and right in a horizontal plane.

振動ミラー(89)で左右に振られるレーザビームは、
結像レンズ(90)により、半導体ウェハ(6)上及び
後述するグレーティング(94)の上でビーム径が所定
のビーム径になるように収斂されながら、反射ミラー(
91)へ向かう。振動ミラー(89)から結像レンズ(
90)を介して反射ミラー(91)へ入射したレーザビ
ームは、該反射ミラー(91)により直角下向きに偏向
され、定盤(84)の長孔(84h)を通り、ウェハ表
面(6s)上において所定のビーム径たとえば50μl
φをもって該表面(6s)を走査する。50μ船φのビ
ームスポットはその軌跡として走査線(8)を描く(以
下に走査線のことを走査ラインまたは単にラインと称す
ることがある、またレーザビームによる走査線に対応付
けて1走査線分の電気信号を意味する場合がある)。
The laser beam swung left and right by the vibrating mirror (89) is
The reflecting mirror (90) converges the beam to a predetermined beam diameter on the semiconductor wafer (6) and the grating (94) to be described later.
91). From the vibrating mirror (89) to the imaging lens (
The laser beam incident on the reflecting mirror (91) via the reflecting mirror (90) is deflected downward at right angles by the reflecting mirror (91), passes through the long hole (84h) of the surface plate (84), and is directed onto the wafer surface (6s). For example, a predetermined beam diameter of 50 μl
Scan the surface (6s) with φ. The beam spot of the 50μ ship φ draws a scanning line (8) as its locus (hereinafter, the scanning line may be referred to as a scanning line or simply a line, and in correspondence with the scanning line by the laser beam, one scanning line) electrical signals).

結像レンズ(90)と反射ミラー(91)の中間には、
ハーフミラ−(92)が設けられ、レーザビームの一部
を反射ミラー(93)を介してグレーティング(94)
に導いている。グレーティング(94)の背面には、フ
ォトセンサ7レイ(95)がイ寸設され、このフォトセ
ンサアレイ(95)の出力は、後述する信号処理系の基
準クロックとして利用される。
Between the imaging lens (90) and the reflecting mirror (91),
A half mirror (92) is provided, and a part of the laser beam is sent to a grating (94) via a reflecting mirror (93).
is leading to A photosensor 7 array (95) is provided on the back side of the grating (94), and the output of this photosensor array (95) is used as a reference clock for a signal processing system to be described later.

(96)は、シリンドリカルレンズで、ウェハ表面(6
s)のレーザビーム走査方向(主走査方向)と平行に、
ウェハ(6)と光ファイバ束(97)の入射窓(97W
)の間の所定箇所に固定されている。このシリンドリカ
ルレンズ(96)は、レーザビーム(7)に上るウェハ
表面(6s)上の有効走査幅(振動ミラー(89)の振
幅により決まる)よりも長い寸法をもち、ウェハ表面(
6s)で正反射した光は受光せず、6L反射された散乱
光のみを受光し、1本の走査線から受光した光を直線状
に集光する。ウェハ表面(6s)上の欠陥部(キズ、ホ
コリ等)で乱反射された散乱光は、シリンドリカルレン
ズ(96)にて集光され、光7フイ/? 束(97)の
入射窓(97W)に収斂される。
(96) is a cylindrical lens, and the wafer surface (6
s) parallel to the laser beam scanning direction (main scanning direction),
Entrance window (97W) for wafer (6) and optical fiber bundle (97)
) is fixed at a predetermined location between the This cylindrical lens (96) has a dimension longer than the effective scanning width (determined by the amplitude of the oscillating mirror (89)) on the wafer surface (6s) on the wafer surface (6s) over which the laser beam (7)
The light specularly reflected by 6s) is not received, but only the scattered light reflected by 6L is received, and the light received from one scanning line is condensed into a linear shape. Scattered light that is diffusely reflected by defects (scratches, dust, etc.) on the wafer surface (6s) is focused by a cylindrical lens (96), and the light is 7 ft/? It is converged at the entrance window (97W) of the bundle (97).

導光手段としての光ファイバ束(97)は、入射窓(9
7W)の反対側で、ヘッドオン形の光電子増倍管(2)
の頭部形状に適合するように集束されており、導光した
散乱光を頭部窓(2W)から光電子増倍管(2)へ射出
する。光電子増倍管(2)は、よく知られているように
、光電変換手段としては最も検出感度が高くかつ時間応
答に優れる。微弱な散乱光の検出及び高速の信号処理に
は最適である。なお、上記導光手段としての光ファイバ
東(97)は、この光電子増倍管(2)を使用できるよ
うに設けられたものであり、S/N比の多少の悪化をが
まんすれば、光ファイバ束(97)を省略して、シリン
ドリカルレンズ(96)の集光結像位置に、直接、光電
変換素子たとえば、1次元CODホト7レイセンサを設
けるようにしてもよい。
The optical fiber bundle (97) as a light guiding means is connected to the entrance window (9
On the opposite side of the head-on type photomultiplier tube (2)
The scattered light is focused to fit the shape of the head of the head, and the guided scattered light is emitted from the head window (2W) to the photomultiplier tube (2). As is well known, the photomultiplier tube (2) has the highest detection sensitivity and excellent time response as a photoelectric conversion means. It is ideal for detecting weak scattered light and high-speed signal processing. The optical fiber east (97) as the light guiding means is provided so that this photomultiplier tube (2) can be used, and if a slight deterioration of the S/N ratio is tolerated, the optical fiber east (97) can be used. The fiber bundle (97) may be omitted and a photoelectric conversion element, such as a one-dimensional COD photo7 ray sensor, may be provided directly at the condensing and imaging position of the cylindrical lens (96).

また、光電変換手段に入力する散ML光の絶対量を多(
する目的で、走査線(8)を挾んでシリンドリカルレン
ズ(98)とは反対側に、断面球面形状の凹面鏡を配設
するようにしてもよいし、集光光学、系をもう一対配設
してもよい。さらにシリンドリカルレンズ(96)を複
数個組み合わせて用いると、(レンズ系の有効幅)/(
焦点距離)の比を大きくとれ、それだけシリンドリカル
レンズの受光画角を大きくでき、受光する散乱光の絶対
量が増加する。
In addition, the absolute amount of diffused ML light input to the photoelectric conversion means can be increased (
For this purpose, a concave mirror with a spherical cross section may be disposed on the opposite side of the cylindrical lens (98) across the scanning line (8), or another pair of condensing optics and systems may be disposed. It's okay. Furthermore, if multiple cylindrical lenses (96) are used in combination, (effective width of lens system)/(
The larger the ratio of the focal length (focal length), the larger the angle of view of the cylindrical lens, which increases the absolute amount of scattered light received.

次に、以下で説明する信号処理系と関連付ける目的で、
6インチ径のウェハを例にとり、検査の概要を図説する
Next, for the purpose of relating it to the signal processing system described below,
The outline of the inspection will be illustrated using a 6-inch diameter wafer as an example.

第2図に示すように、6インチ径のウェハ(6)の表面
(6s)は、例えば150mmX 150mur(7)
レーザビーム走査領域(6−i )をレーザビームが走
査するあいだに検査される。走査するレーザビームのス
ボッ)(7sp)は、50μmφであるが、第3図に示
すように、各走査線毎に副走査方向に25μ一重複する
ように微速制御を行っている。
As shown in FIG. 2, the surface (6s) of a wafer (6) with a diameter of 6 inches is, for example, 150 mm x 150 mur (7).
The inspection is performed while the laser beam scans the laser beam scanning area (6-i). The width of the scanning laser beam (7 sp) is 50 μmφ, but as shown in FIG. 3, slow speed control is performed so that each scanning line overlaps by 25 μm in the sub-scanning direction.

ウェハ表面(6s)におけるレーザビームの散乱光は、
光電子増倍管(2)(第1図参照)によってアナログ信
号に変換されるが、この信号には、第6図(a)に示さ
れるように、離散的な欠陥に対応するパルス状信号と1
分布的な欠陥に対応する分布状信号とが混在している。
The scattered light of the laser beam on the wafer surface (6s) is
The photomultiplier tube (2) (see Figure 1) converts the signal into an analog signal, which includes pulsed signals corresponding to discrete defects and pulsed signals as shown in Figure 6(a). 1
There are also distributed signals corresponding to distributed defects.

そこで、本発明の好ましい実施例では、この2種の信号
を2系統に分離し、それぞれにおいて欠陥信号を抽出す
る方式をとっている。即ち、上記パルス状信号に対して
は50μm×50μlを最小検出単位とし、この検出単
位における欠陥の有/無およびその大きさのレベル(水
準)を判別する。
Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, these two types of signals are separated into two systems, and a defective signal is extracted from each system. That is, for the above-mentioned pulsed signal, the minimum detection unit is 50 μm×50 μl, and the presence/absence of a defect and the level of its size in this detection unit are determined.

他方、上記分布状信号に対しては50μmX500μ口
を最小検出単位としてこの検出単位で欠陥の有/無を判
別する。
On the other hand, for the above-mentioned distributed signal, the presence/absence of a defect is determined using the minimum detection unit of 50 μm x 500 μm.

これら2種類の欠陥検出態様に対し、第2図に(6a)
で示される0 、 5 mmX O、5n+mの微小区
画領域を共通の単位として欠陥のデータを得る。即ち、
パルス状信号に対しては、第4図(al)〜(a3)に
示すように、単位区画領域(6a)を10XI Oに分
割しくを小検出単位(6al+))、この分割された領
域において、対応の第4図(aal)〜(aa3)に示
すように、予め3つの異なるレベルを設定し、欠陥信号
がどのレベル(水準)にあるかを検出する(第4図(a
l)〜(a3)のそれぞれには、対応のレベルを越える
欠陥信号の存在を画素に斜線を施して示している)。
For these two types of defect detection modes, Fig. 2 shows (6a)
Defect data is obtained using a micro-section area of 0, 5 mmX O, 5n+m as a common unit. That is,
For pulsed signals, as shown in Fig. 4 (al) to (a3), the unit section area (6a) is divided into 10XI O (small detection unit (6al+)), and in this divided area. , as shown in corresponding FIGS. 4(aal) to (aa3), three different levels are set in advance and it is detected which level the defect signal is at (see FIG. 4(a)).
In each of (1) to (a3), the presence of a defective signal exceeding the corresponding level is indicated by diagonally hatching the pixel).

そして、単位区画領域(6a)における欠陥データとし
では、その最大のもので代表させる。図示の例では、欠
陥データはレベル3となる。したがって、このパルス状
信号に係る欠陥データには、レベルO(無欠陥)、レベ
ル1.レベル2.レベル3の4種が規定される。
The defect data in the unit section area (6a) is represented by the largest defect data. In the illustrated example, the defect data is level 3. Therefore, the defect data related to this pulsed signal includes level O (no defect), level 1. Level 2. Four types of level 3 are specified.

他方、分布状信号に対しては、第4図(b)に示すよう
に、単位区画領域(6a)を主走査方向の10個分を一
つにまとめて10個に分割しく最小検出単位(6al)
)、この10個の範囲で何個の欠陥(同様に斜線で欠陥
の存在を示す)があるかを検出する。検出は、同図(b
b)に示すように、分布状の欠陥信号がレベルC1を越
えるか否かで決められる。
On the other hand, for distributed signals, as shown in FIG. 4(b), the minimum detection unit ( 6al)
), it is detected how many defects (the presence of defects is similarly indicated by diagonal lines) in these 10 ranges. The detection is shown in the same figure (b
As shown in b), it is determined whether the distributed defect signal exceeds level C1.

検出された結果(第4図(b)に斜線で示す例では個数
「8」)は、予め設定される個数データ(例えば「6」
)と比較し、単位区画領域(6al)における低周波に
係る欠陥データとする。したがって、このデータとして
は、欠陥あり/欠陥なしの2値でもって規定される。
The detected result (the number of pieces is “8” in the example shown with diagonal lines in FIG. 4(b)) is determined by the preset number data (for example, “6”).
) as defect data related to low frequencies in the unit section area (6al). Therefore, this data is defined as a binary value of defective/defectless.

上記のように定義するので、欠陥データは、150am
X 150wt&の走査領域(61)において300X
300個の2種類のデータ群として得られる。
As defined above, the defect data is 150am
300X in the scanning area (61) of 150wt&
Obtained as 300 two types of data groups.

そこで、ウェハ表面(6s)上の微小区画領域(6a)
と、例えば第5図に示すようなCRTモニタ(75)の
画素(又はドツト)位置(X、Y)とを対応させて上記
データ群を300X300の視覚化情報に置き換える。
Therefore, the micro section area (6a) on the wafer surface (6s)
and, for example, the pixel (or dot) position (X, Y) of a CRT monitor (75) as shown in FIG. 5, and replace the above data group with 300×300 visualization information.

そして、CRTモニタ(75)に、カラーモニタを使用
し、欠陥データの種類に応じて色分は表示する。
A color monitor is used as the CRT monitor (75), and colors are displayed according to the type of defect data.

好ましい実施例に係る本装置は、光電子増倍管(2)よ
り得られるアナログ信号を2系統に分離した後は、いず
れもディジタル信号に変換することにより、信号の処理
が安定して進行し、結果として、高精度の欠陥データを
得、高い検査精度を実現できると同時に、データを色分
は表示するので検査工程の効率化も達成されうる。
In the present device according to a preferred embodiment, after separating the analog signal obtained from the photomultiplier tube (2) into two systems, both are converted into digital signals, so that signal processing progresses stably. As a result, highly accurate defect data can be obtained and high inspection accuracy can be achieved, and at the same time, since the data is displayed in color, the efficiency of the inspection process can also be improved.

第7図に、信号処理系の全体ブロック図を示す。FIG. 7 shows an overall block diagram of the signal processing system.

回路(1)は、光電センサーとしての光電子増倍管(P
MT)(2)を含み、散i!iL光の強度に応じた電気
信号(So)を出力する光電信号出力回路で、PMT(
2)の出力電流を増幅し電圧信号に変換する増幅回路(
3)と、増幅回路(3)の出力変化を検出して過大な入
力からPMT(2)を保護する保護回路(4)と、PM
T(2)に高電圧を供給する高圧電源回路(5)とを含
んで構成され、増幅回路(3)からアナログの電圧信号
(So)を出力する。
Circuit (1) uses a photomultiplier tube (P) as a photoelectric sensor.
MT) (2) included, scattered i! A photoelectric signal output circuit that outputs an electric signal (So) according to the intensity of iL light,
2) An amplifier circuit (
3), a protection circuit (4) that detects changes in the output of the amplifier circuit (3) and protects the PMT (2) from excessive input;
It is configured to include a high voltage power supply circuit (5) that supplies a high voltage to T (2), and outputs an analog voltage signal (So) from an amplifier circuit (3).

この回路(1)から、Δ/D変換回路(11)を経て、
回路(10)、回路(20)、回路(aO)、回路(4
0)及び回路(60)に至る信号経路は、ウェハ表面上
の離散的な欠陥(キズ、ヘコミ、ゴミの付着等)に対応
する、高周波に係るパルス状信号を検出し、これをデー
タ化する。他方、回路(1)から回路(50)に至る信
号経路は、ウェハ表面上の分布的な欠陥(指紋、油脂。
From this circuit (1), via the Δ/D conversion circuit (11),
Circuit (10), Circuit (20), Circuit (aO), Circuit (4
0) and the signal path leading to the circuit (60) detects high-frequency pulse-like signals corresponding to discrete defects (scratches, dents, adhesion of dust, etc.) on the wafer surface, and converts this into data. . On the other hand, the signal path from circuit (1) to circuit (50) is caused by distributed defects (fingerprints, grease, etc.) on the wafer surface.

水滴等の付着によるクモリ、カスミ)に対応する、低周
波に係る欠陥信号を検出し、これをデータ化する。
Detects low-frequency defect signals that correspond to cloudiness or smear caused by adhesion of water droplets, etc., and converts them into data.

回路(11)を含み回路(10)〜(60)の各構成エ
レメントには、必要に応じて、コントロール信号ないし
タイミング信号が供給される。これらの信号は、振動ミ
ラー(89)の振り方向の信号およびグレーティ゛ング
信号を作る7オトセンサアレイ(95)(第1 図も参
照)の出力を、倍周回路(98)でn倍周した信号(基
準のクロック信号)に基づいて適宜分周等を行って作成
される。
Each component of the circuits (10) to (60) including the circuit (11) is supplied with a control signal or a timing signal as necessary. These signals are generated by multiplying the output of the 7-point sensor array (95) (see also Figure 1) by n times using a frequency doubling circuit (98), which generates a signal in the swinging direction of the vibrating mirror (89) and a grating signal. It is created by performing appropriate frequency division etc. based on the signal (reference clock signal).

他方、コンピュータシステム(70)は、この装置系と
関連付けて使用される。コンピュータシステム(70)
には、例えば、マイクロプロセサを構成するC P U
 (71)を制御主体として、入出力インター7エース
l10(72)、メインメモリ装置(73)、CRTモ
ニタ装置(75)及びプリンタ装置(76)等を備え、
バス(77)を介して相互に接続されている。
On the other hand, a computer system (70) is used in conjunction with this system of equipment. computer system (70)
For example, CPU constituting a microprocessor
(71) as the control main body, and includes an input/output interface 7ace l10 (72), a main memory device (73), a CRT monitor device (75), a printer device (76), etc.
They are interconnected via a bus (77).

CP U (71)が入出力インター7エースl10(
72)を介して、搬送系コントローラ(80)に信号を
送出すると、この搬送系コントローラ(80)ハ、第1
図に示した搬送ステージ(81)を含め搬送系の全体を
制御する。また、CPU(71)は、入出力インター7
エースI 10 (72)を介して、この信号処理系で
得られた欠陥データをメインメモリ装置(73)に書き
込む制御を行う。メインメモリ装置(73)に記憶され
たデータは、必要に応じ読み出され、図示しないキーボ
ード等の操作を介し、CRTモニタ装置(75)に送ら
れ、欠陥分布の状況を表示したり、また、プリンタ装置
(76)に送られ印字記録される。
The CPU (71) is connected to the input/output interface 7 ace l10 (
When a signal is sent to the transport system controller (80) via the transport system controller (80), the transport system controller (80) c.
The entire transport system including the transport stage (81) shown in the figure is controlled. In addition, the CPU (71)
Control is performed to write the defect data obtained by this signal processing system into the main memory device (73) via the Ace I 10 (72). The data stored in the main memory device (73) is read out as necessary and sent to the CRT monitor device (75) through operations such as a keyboard (not shown) to display the status of defect distribution, and The information is sent to a printer device (76) and printed.

さて、上記光電信号出力回路(1)から出力されたアナ
ログの電圧信号(So)は、高速のA/D変換器(11
)によりディジタル信号(Sed)に変換される。この
ディジタル信号(Sod)は、主走査方向次いで副走査
方向にそれぞれ順次に信号の平均化処理を行う平均化回
路ブロック(10)に入力される。
Now, the analog voltage signal (So) output from the photoelectric signal output circuit (1) is sent to a high-speed A/D converter (11
) is converted into a digital signal (Sed). This digital signal (Sod) is input to an averaging circuit block (10) that sequentially averages the signals in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction.

主走査ラインデータ加算平均回路(12)は、1ライン
の信号を25μlに対応する周期でサンプリングし、サ
ンプリング順次にその2回平均をとリスポット径50μ
mφに対応する1単位信号を得る処理を行う。主走査方
向に平均化されたライン信号(Sl)は、次の副走査ラ
インデータ加算平均回路(13)に入力され、この回路
によって、副走査方向に隣接する2つの主走査ライン上
の同一主走査位置にある1単位信号同士が加算され、2
走査での平均をとって新たな1単位信号が作成される。
The main scanning line data adding and averaging circuit (12) samples the signal of one line at a period corresponding to 25 μl, and calculates the average of the two times in the sampling order, and calculates the average of the two times in the sampling order.
Processing is performed to obtain a 1-unit signal corresponding to mφ. The line signal (Sl) averaged in the main scanning direction is input to the next sub-scanning line data adding and averaging circuit (13), and this circuit allows the same signal on two main scanning lines adjacent in the sub-scanning direction to be 1 unit signals at the scanning position are added together, and 2
A new 1-unit signal is created by averaging over the scans.

この二つの平均化処理により、ディジタル信号(S2)
は、元の信号(S od)に比べ、ランダムなノイズ成
分が約1/1T=1/2に減少する。
Through these two averaging processes, the digital signal (S2)
Compared to the original signal (S od), the random noise component is reduced to about 1/1T=1/2.

平均化回路(10)は、ランダムノイズを抑制するほか
に、もう一つの目的として、欠陥部の見落としを防止し
ている。即ち、レーザビームの光束は〃ウス分布を形成
するので、欠陥部に対しビームスポットのどの部分が照
射されるかによって、信号に大小を生じ、信号として検
出できない場合がある。この検出もれを防止するために
も、ビームスポットが欠陥部を通過する間に、主走査方
向。
In addition to suppressing random noise, the averaging circuit (10) has another purpose of preventing defects from being overlooked. That is, since the luminous flux of the laser beam forms a 0us distribution, the signal may vary in magnitude depending on which part of the beam spot is irradiated onto the defective portion, and may not be detected as a signal. In order to prevent this detection omission, the beam spot is scanned in the main scanning direction while passing through the defective part.

副走査方向ともに2回ずつサンプリングし、その加算平
均をとっている。
Sampling is performed twice in both the sub-scanning directions, and the average is taken.

110図により具体的に説明すると、ビームスポット径
が50μm重であるので、50μm間隔の信号を1単位
として得ようとするのだが、ビームスポットが50μm
移動した時、直、すなわち第10図のb点とd点でサン
プリングを行ったのでは、欠陥部の位置が図示のように
ビーム(B1)とビーム(B3)の谷間付近にあるとき
、欠陥信号として検出できない可能性がある。これを避
けるため、ビームが、図示の0点に米たとき(ビーム(
B 2 ))、サンプリングを行い、欠陥部に対応する
大きな信号を抽出する。このサンプリング信号をb点又
はd点のいずれか一方と加算平均を行い、50μm重位
に1つの単位信号を得る。同様に、副走査方向には、上
述の如くビームスポットを25μm重ねるようにしてい
るので、その平均化により副走査方向に関する欠陥部の
見落しも防止できる。平均化の結果、信号(S、d)に
含まれる欠陥に係る信号成分は小さくなるが、ノイズ成
分の減少分が1/2もあるのでS/N比をそれほど劣化
させることはない。なお、この平均化回路(10)の具
体的な構成については第11図において詳しく説明する
To explain it more specifically using Figure 110, the beam spot diameter is 50 μm thick, so we are trying to obtain signals at 50 μm intervals as one unit, but the beam spot is 50 μm thick.
When sampling is performed directly when moving, that is, at points b and d in Figure 10, when the position of the defect is near the valley between the beams (B1) and (B3) as shown in the figure, the defect is detected. There is a possibility that it cannot be detected as a signal. To avoid this, when the beam is centered at the zero point shown in the figure (the beam (
B2)) Perform sampling to extract large signals corresponding to the defective portion. This sampling signal is averaged with either point b or point d to obtain one unit signal every 50 μm. Similarly, in the sub-scanning direction, since the beam spots are overlapped by 25 μm as described above, by averaging the beam spots, it is possible to prevent defects in the sub-scanning direction from being overlooked. As a result of averaging, the signal component related to the defect contained in the signal (S, d) becomes smaller, but since the noise component is reduced by 1/2, the S/N ratio does not deteriorate much. Note that the specific configuration of this averaging circuit (10) will be explained in detail in FIG.

平均化処理を施されたディジタル信号(B2)は、シェ
ーディング補正回路(20)により、乗算器(23)に
おいて1ラインの時間遅れをもってシェーディング補正
が行なわれる。このシェーディング補正は、ライン順次
にかつ各ライン独立に行なわれる。
The digital signal (B2) subjected to the averaging process is subjected to shading correction by a shading correction circuit (20) in a multiplier (23) with a time delay of one line. This shading correction is performed line sequentially and independently for each line.

1ラインバツフ7としての1ライン遅延回路(22)は
、シェーディング補正回路(20)において補正用のデ
ータを作成する時間(1ライン分)遅れを補償する。
A 1-line delay circuit (22) serving as a 1-line buffer 7 compensates for a time delay (one line) in creating correction data in the shading correction circuit (20).

ディジタル信号(B2)は、D/A変換器(11’)に
よっていったんアナログ信号(Sza)に変換される。
The digital signal (B2) is once converted into an analog signal (Sza) by a D/A converter (11').

このアナログ信号(82a)は、時間遅れを生じない非
線形ローパスフィルタ(LPF)(24)により高周波
成分を除去された後、A/D変換器(25)で再びディ
ジタル信号(X)に変換される。ディジタル信号(X)
は、1ライン分の信号(X)からその最小値を求める回
路(26)に入力され、最小値(Xmin)が算出され
る。最小値(Xmin)は保持回路(26’)で保持さ
れる。
This analog signal (82a) is converted into a digital signal (X) again by an A/D converter (25) after high frequency components are removed by a nonlinear low-pass filter (LPF) (24) that does not cause time delay. . Digital signal (X)
is input to a circuit (26) that calculates the minimum value from the signal (X) for one line, and the minimum value (Xmin) is calculated. The minimum value (Xmin) is held in a holding circuit (26').

他方、ディジタル信号(X)は、1ライン遅延回路(2
7)により1ライン分の時間遅れを与えられ、17X算
出回路(28)に入力される。1/Xi−出回路(28
)はディジタル信号(X)の逆数に相当するディジタル
信号(1/X)を算出する。
On the other hand, the digital signal (X) is transmitted through a 1-line delay circuit (2
7) gives a time delay of one line and is input to the 17X calculation circuit (28). 1/Xi-output circuit (28
) calculates a digital signal (1/X) corresponding to the reciprocal of the digital signal (X).

乗算器(29)において、上記最小値信号(XUain
)とこの逆数のディジタル信号(1/X)とが同期して
乗算される。乗算されたシェーディング補正用のデータ
(X+sin/X)は、乗算器(23)に出力され、丁
度1ライン分の時間遅れをもって出力されたディジタル
信号(B2)と乗算される。乗算結果の信号(XIll
in/X)・(Sz)は、例えば第8図の波形図に示す
ように、アンダーグラウンドレベルが概ね直線化され、
そのレベル上にパルス状信号が乗る形となる。なお、シ
ェーディング補正用のデータを作成しシェーディング補
正を行う回路ブロック(20)については、第12図に
おいてより詳細に説明する。
In the multiplier (29), the minimum value signal (XUain
) and the digital signal (1/X) of this reciprocal are synchronously multiplied. The multiplied shading correction data (X+sin/X) is output to the multiplier (23) and multiplied by the output digital signal (B2) with a time delay of exactly one line. Multiplication result signal (XIll
in/X)・(Sz), the underground level is approximately linearized, as shown in the waveform diagram of FIG.
A pulse-like signal appears on top of that level. Note that the circuit block (20) that creates data for shading correction and performs shading correction will be explained in more detail with reference to FIG.

尚、上記平均化回路(10)とこのシェーディング補正
回路(20)に関し、もしこの回路ブロックの双方が適
用されるなら、通常、シェーディング補正回路(20)
の後段に平均化回路(10)が接続される構成をとる。
Regarding the averaging circuit (10) and this shading correction circuit (20), if both of these circuit blocks are applied, usually the shading correction circuit (20)
A configuration is adopted in which an averaging circuit (10) is connected at a subsequent stage.

即ち、信号増幅器(3)の出力(So)を非線形り、P
、F(24)へ入力しこれからシェーディング補正用の
データを作成し、乗算器(23)において、A/D変換
出力(S、d)から1ライン分の時間遅れを与えたA/
D変換信号(S、d)と乗算し、その乗算結果を平均化
回路(10)に入力して平均化処理を行う構成となる。
That is, the output (So) of the signal amplifier (3) is nonlinearly
, F (24), from which data for shading correction is created, and in the multiplier (23), the A/D conversion output (S, d) is inputted to the A/D conversion output (S, d) with a time delay of one line.
The configuration is such that it is multiplied by a D-converted signal (S, d), and the multiplication result is input to an averaging circuit (10) to perform averaging processing.

ところが、このようにすると、所定の走査速度に対し、
シェーディング補正回路(20)における処理に高速性
かもとめられることとなる。高速で信号処理を行うため
には、それに適合した回路エレメントが必要となり、ま
た、タイミング制御等の論理回路設計上の複雑さも指摘
できる。この点で、本実施例のように、平均化信号(デ
ータ)(S2)に基づいてシェーディング補正を行う構
成にすると、逆の構成の場合に比べ、1/2の速度で済
み、シェーディング補正の処理速度に十分な余裕をもた
せることができる。
However, in this way, for a given scanning speed,
High speed processing in the shading correction circuit (20) is also required. In order to perform high-speed signal processing, suitable circuit elements are required, and it can also be pointed out that there is complexity in designing logic circuits such as timing control. In this respect, if the configuration is such that shading correction is performed based on the averaged signal (data) (S2) as in this embodiment, the speed is 1/2 that of the opposite configuration, and the shading correction It is possible to provide sufficient margin for processing speed.

そして、高速の回路エレメントが要求されないので、コ
スト的に有利であり、かつ設計上の複雑さも概ね解消で
きる。さらに、好ましいことには、平均化した信号から
シェーディング補正用のデータを作成するので、(X)
の最小値算出回路(26)で算出される最小値(Xa+
in)が安定化し、信号処理が行いやすいものとなって
いる。
Further, since high-speed circuit elements are not required, it is advantageous in terms of cost and design complexity can be largely eliminated. Furthermore, preferably, since data for shading correction is created from the averaged signal, (X)
The minimum value (Xa+
in) is stabilized, making signal processing easier.

乗算器(23)から出力されるシェーディング補正済み
の信号(S、)は、欠陥信号を抽出するために、回路(
30)と回路(40)へ分岐して入力される。
The shading-corrected signal (S,) output from the multiplier (23) is sent to the circuit (S,) in order to extract the defective signal.
30) and is branched and input to the circuit (40).

回路(30)は、信号(S:l)から浮動ベース信号を
作成する。即ち、まずディジタル信号(S、)はD/A
変換器(31)によってアナログ信号に変換される。次
いで、そのアナログ信号は、はとんど時間遅れを生じな
い非線形ローパスフィルタ(32)に入力され、高周波
成分が除去される。そして、A/D変換器(33)に入
力されて、再びディジタル信号に変換され、信号比較の
ための浮動ベース信号(S、)として、回路(40)の
3つの加算器(41)、 (42)。
The circuit (30) creates a floating base signal from the signal (S:l). That is, first, the digital signal (S,) is D/A
It is converted into an analog signal by a converter (31). Next, the analog signal is input to a nonlinear low-pass filter (32) that hardly causes any time delay, and high frequency components are removed. Then, it is input to the A/D converter (33), converted into a digital signal again, and used as a floating base signal (S,) for signal comparison by three adders (41), ( 42).

(43)のそれぞれに出力される。(43) respectively.

加算器(41)は、この浮動ベース信号(S、)に、加
算値設定回路(44)に予め設定された一定のレベル値
(Ll)を加算し、新たな浮動ベース信号(S5)とし
て比較回路(45)へ出力する。上記加算値設定回路(
44)で設定されるレベル値(Ll)は、例えば第13
図の波形図で示すように、信号(S、)のノイズ成分の
最大値を越える値にするとよい結果を得る。
The adder (41) adds a constant level value (Ll) preset in the addition value setting circuit (44) to this floating base signal (S,), and compares it as a new floating base signal (S5). Output to the circuit (45). Above addition value setting circuit (
The level value (Ll) set in 44) is, for example, the 13th
As shown in the waveform diagram in the figure, good results can be obtained by setting the value to a value that exceeds the maximum value of the noise component of the signal (S,).

加算器(42)では、浮動ベース信号(S4)に、加算
値設定回路(46)に予め設定された一定のレベル値(
L2)を加算しくL2>Ll;第13図参照)、新たな
浮動ベース信号(S6)として比較回路(47)へ出力
する。同様に、加算器(43)は、浮動ベース信号(S
、)と、予め加算値設定回路(48)に設定された一定
レベル値(L3)を加算しくL3>L2;第13図参照
)、新たな浮動ベース信号(S7)として比較回路(4
9)へ出力する。なお、上記加算値設定回路(44)、
 (46)、 (48)に設定されるそれぞれのレベル
値(L 1 )、(L 2 )、(L 3 )は、検査
に先だって、コンピュータシステム(70)のCPU(
71)からI10インター71イス(72)を介してそ
れぞれの回路(44)。
In the adder (42), a constant level value (preset in the addition value setting circuit (46)) is added to the floating base signal (S4).
L2) is added (L2>Ll; see FIG. 13) and output to the comparator circuit (47) as a new floating base signal (S6). Similarly, the adder (43) receives the floating base signal (S
, ) and a constant level value (L3) set in advance in the addition value setting circuit (48) (L3>L2; see FIG. 13), and a comparison circuit (4) as a new floating base signal (S7).
9). Note that the additional value setting circuit (44),
The respective level values (L 1 ), (L 2 ), and (L 3 ) set in (46) and (48) are determined by the CPU (
71) to the respective circuits (44) via I10 inter 71 chairs (72).

(46)、(4B)に設定される。(46) and (4B).

比較回路(45)では、浮動ベース信号(S、)と元の
信号(S3)とが比較される。信号(S、)>信号(S
、)のとき、比較回路(45)は1ビツトの欠陥データ
(DFh+)として“1”を、それ以外のときはO”を
出力する。比較回路(47)でも同様に、信号(S3)
〉信号(S6)のとき欠陥データ(DFh2)に“1”
を。
In the comparison circuit (45), the floating base signal (S, ) and the original signal (S3) are compared. Signal (S,) > Signal (S
.
> When the signal (S6), the defect data (DFh2) is “1”
of.

千ね−CI弛め〉 弧r+”n”か中とhナス  嘉t
 −i−% +、s 、^プ陥信号を検出する比較回路
(49)では、信号(S、)>信号(S7)のとき欠陥
データ(DFhs)として“1″を、それ以外のときは
0”を出力する。したがって、(DFh、)が“1”と
なる場合には、データ(DFh、、)(D Fhl)と
もに“1”となる。データ列(DFh、)(D Fh2
)(I) Fhl)を定義すると、rl 11Jとなる
場合は、欠陥信号はレベル値(L3)を超える場合に相
当し、「011」となる場合は欠陥信号がレベル値(L
2)と(L3)の中間にある場合に相当し、[ooIJ
となるときはレベルイ直(L2)と(Ll)の中間にあ
る場合に相当する。「000」となるときは、ノイズレ
ベルすなわち欠陥信号がない無欠陥の場合に相当する。
Chine-CI loosen> Arc r + “n” or middle and h eggplant Kat
-i-% +,s,^ In the comparison circuit (49) that detects the defective signal, when the signal (S,)>signal (S7), "1" is set as the defect data (DFhs), and otherwise. 0" is output. Therefore, when (DFh,) becomes "1", data (DFh, ) (D Fhl) both become "1". Data string (DFh, ) (D Fh2
) (I) Fhl), rl 11J corresponds to the case where the defect signal exceeds the level value (L3), and when it becomes "011", the defect signal exceeds the level value (L3).
This corresponds to the case between 2) and (L3), and [ooIJ
When it becomes, it corresponds to the case where the level is between (L2) and (Ll). When it becomes "000", it corresponds to the noise level, that is, the case of no defect with no defect signal.

このように複数のレベルを設定することによって欠陥信
号の大きさを判別でき、検査表面における欠陥部の大き
さを検出することができる。また、レベル値(L 1 
)、(L 2 )、(L 3 )は、CPU(71)に
よって任意に変えることができるので、被検物の表面状
態に応じて検出感度を調整できる。
By setting a plurality of levels in this way, the magnitude of the defect signal can be determined, and the size of the defective portion on the inspection surface can be detected. In addition, the level value (L 1
), (L 2 ), and (L 3 ) can be arbitrarily changed by the CPU (71), so the detection sensitivity can be adjusted according to the surface condition of the specimen.

尚、回路ブロック(40)と回路(60)に関し、上記
実施例とは別に、回路ブロック(40)の構成を1/3
にする試みがなされたことがある。即ち、3つのレベル
を設定するのでなく、1つのレベルのみとし、このレベ
ルを越えるか越えないかを判定し、越えた欠陥信号の個
数を計数し、単位区画領域(6a)(第4図参照)にお
ける欠陥データとする方法である。
Regarding the circuit block (40) and the circuit (60), apart from the above embodiment, the configuration of the circuit block (40) is reduced to 1/3.
There have been attempts to do so. That is, instead of setting three levels, only one level is set, it is determined whether this level is exceeded or not, the number of defective signals exceeding the level is counted, and the unit section area (6a) (see Fig. 4) is determined. ) as defective data.

しかしながら、後述と対照すれば分かるように、上記の
単位領域における欠陥個数を欠陥データとする方法は、
欠陥の平均密度が分かるものの欠陥の大きさく例えば付
着しているゴミの大きさ)、広がりを特定するには充分
でない一面が指摘される。
However, as you can see from the discussion below, the above method of using the number of defects in a unit area as defect data is
It has been pointed out that although the average density of defects is known, it is not sufficient to determine the size of the defects (for example, the size of attached dust) and their spread.

例えば、第9図に示すように、同図(a)の場合、欠陥
としては実質的に1個であるが平均密度としては、11
個が計数されて11%となり、同図(b)に示されるよ
うに、微小な欠陥が離散して11個ある場合と同一の結
果となる。この点で、本実施例のように、3種類のレベ
ルを設定し、欠陥信号がどのレベルにあるかを判別する
ことによって、欠陥の大きさ及び実質的な意味での密集
度を特定で、きる利、弘がある。
For example, as shown in FIG. 9(a), there is essentially one defect, but the average density is 11.
The result is 11%, which is the same result as when there are 11 discrete minute defects, as shown in FIG. In this respect, as in this embodiment, by setting three types of levels and determining which level the defect signal is at, the size of the defect and the density in a practical sense can be determined. There are Kirutoshi and Hiroshi.

比較回路(45)、 (47)、 (49)の出力デー
タ(DFh、)。
Output data (DFh,) of the comparison circuits (45), (47), (49).

(D Fh2)−(D Fhz)は、10ライン欠陥デ
ータOR−回路(60)に入力される。このOR回路(
60)では、50μmX50μmの最小検出単位に付与
された3ビツトの欠陥データを主走査方向10個分次い
で副走査方向の10ライン分について論理和なとり、第
4図に示した単位領域(6a)に対して、データ値の最
も大きい欠陥データで代表させる処理が行なわれる。処
理された10ライン分のデータ(Dh)は、後述の低周
波に係る欠陥データ(D12)とともに、CPU(71
)の制御下にI10インターフェイス(72)を介して
メインメモリ装置(73)に送られ、ここに記憶される
。なお、10ライン欠陥データOR回路(60)につい
ては、第14図でより具体的に説明する。
(D Fh2)-(D Fhz) is input to the 10-line defective data OR-circuit (60). This OR circuit (
60), the 3-bit defect data assigned to the minimum detection unit of 50 μm x 50 μm is logically summed for 10 defects in the main scanning direction and then for 10 lines in the sub-scanning direction, and the data is placed in the unit area (6a) shown in FIG. On the other hand, processing is performed to represent the defect data with the largest data value. The processed 10 lines of data (Dh) are sent to the CPU (71
) is sent via the I10 interface (72) to the main memory device (73) and stored therein. The 10-line defective data OR circuit (60) will be explained in more detail with reference to FIG.

次に、低周波に係る欠陥信号を検出しこれをデータ化す
る回路(50)を説明する。
Next, a circuit (50) that detects a low frequency defect signal and converts it into data will be described.

光電出力信号(So)は、時間遅れを生じない非線形ロ
ーパスフィルタ(51)により高周波成分が除去される
。非線形ローパスフィルタ(51)の出力は、A/D変
換器(52)によってディノタル信号に変換され、主走
査ラインデータ平均化回路(53)に入力される。回路
(53)は、入力信号を主走査方向に順次に平均化し、
ベースレベルの変動を抑えた信号(S +)として出力
する。信号(St)は、比較回路(54)に入力され、
−走化較値設定回路(55)に設定された一定のレベル
値(CI)と比較される。比較回路(54)は、SL>
CIのとき欠陥信号(D F +)として1″を、それ
以外のときは0”を出力する。この出力は、上記の欠陥
データ(Dh)と低周波に係る最終の欠陥データ(DI
2)の出力タイミングがそろうように、DELAYすな
わち遅延回路(59)に通される。次段の回路(56)
は、欠陥信号(DFh)を10ライン分積算する。積算
は、ウェハ表面上の微小区画領域(6a)を単位として
行う。積算データ(DH)は次の判別回路(57)に出
力され、判別個数設定回路(58)で設定された個数デ
ータ値(C2)と比較される。判別により、D+、>C
2であれば判別回路1ビツトの“1”を出力し、その他
の場合“0″を出力する。
High frequency components of the photoelectric output signal (So) are removed by a nonlinear low-pass filter (51) that does not cause time delay. The output of the nonlinear low-pass filter (51) is converted into a dinotal signal by an A/D converter (52) and input to a main scanning line data averaging circuit (53). The circuit (53) sequentially averages the input signal in the main scanning direction,
Output as a signal (S+) with suppressed base level fluctuations. The signal (St) is input to the comparison circuit (54),
- It is compared with a constant level value (CI) set in the running comparison value setting circuit (55). The comparison circuit (54) has SL>
When CI, 1'' is output as the defect signal (D F +), and at other times, 0'' is output. This output is the above defect data (Dh) and the final defect data (DI
2) is passed through a DELAY circuit (59) so that the output timings are aligned. Next stage circuit (56)
integrates the defect signal (DFh) for 10 lines. The integration is performed in units of micro-section regions (6a) on the wafer surface. The integrated data (DH) is output to the next discrimination circuit (57), and is compared with the number data value (C2) set by the discrimination number setting circuit (58). By discrimination, D+,>C
If it is 2, the discrimination circuit outputs 1 bit of "1", otherwise it outputs "0".

低周波に係る欠陥データ(D2)の1ビツトと高周波に
係る欠陥データ(Dh)の3ビツトは、同期してI10
インターフェイス()2)に入力される。
One bit of defect data (D2) related to low frequency and three bits of defect data (Dh) related to high frequency are synchronized to I10.
interface ()2).

これらデータは合体して4ビツトのデータとされる。2
0回のライン走査で4ビツトの欠陥データが6インチの
ウェハでは300個作成される。コンピュータシステム
(70)は、データを8ビット単位で取扱うため、4ビ
ツトの欠陥データは主走査方向に隣り合う単位区画領域
(6a)に対応するデータと合わせて8ビツトにされる
。したがって、20個のライン走査が終了すると、10
ライン分(0,5mm幅で150a+m長)に相当して
、1バイト(8ビツト)の欠陥データが150個作成さ
れる。なお、回路(50)については、第16図におい
てより具体的に説明する。
These data are combined into 4-bit data. 2
With zero line scans, 300 4-bit defect data are created on a 6-inch wafer. Since the computer system (70) handles data in units of 8 bits, the 4-bit defect data is combined with the data corresponding to the unit section areas (6a) adjacent in the main scanning direction to make 8 bits. Therefore, when 20 line scans are completed, 10
150 pieces of defect data of 1 byte (8 bits) are created corresponding to a line (0.5 mm width and 150 a+m length). Note that the circuit (50) will be explained in more detail in FIG. 16.

次に、回路ブロック(10)、(20)、回路(60)
および回路ブロック(50)の詳細を説明する。
Next, circuit blocks (10), (20), circuit (60)
and the details of the circuit block (50) will be explained.

間助−+  xf4^λ^絽0−卓岬110神おいて、
ディジタル信号(S 、d)は、2個のラッチ回路(1
24)、 (12[3)に並行に送られ、サンプリング
クロック発生回路(122)からのクロックを1/2分
周回路(123)で1/2分周したクロックと同期した
タイミングで、このラッチ回路(124)、 (126
)i、:ノット回路(125)のはたらきにより交互に
保持される。ラッチ回路(124)、 (126)の出
力は、加算器(127)で加算され、加算データは回路
(128)で下位へ1ビツトシフトして、1/2の演算
がなされる。
Masuke-+ xf4^λ^絽0-Takumisaki 110 God,
Digital signals (S, d) are sent to two latch circuits (1
24), (This latch is sent in parallel to 12[3) at a timing synchronized with the clock obtained by dividing the clock from the sampling clock generation circuit (122) by 1/2 by the 1/2 frequency divider circuit (123). Circuit (124), (126
)i,: held alternately by the function of the knot circuit (125). The outputs of the latch circuits (124) and (126) are added by an adder (127), and the added data is shifted by 1 bit to the lower order by a circuit (128) to perform a 1/2 operation.

この動作により得られた主走査方向の平均化データ(S
l)は、データセレクタ(135)を経由して1ライン
分のデータを記憶できるRAM(132)に格納される
か、又は直接、加算器(137)に入力される。今、信
号(Sl)がRA M(132)に書き込まれていると
すると、1ライン分の書き込みが完了し、次のライン走
査の信号(St)が回路(128)から出力されると、
この信号(S、)は加算器(137)に入力される。そ
して、RAM(132)からは書き込んだ前のライン走
査の信号(S、)がデータセレクタ(135)を介して
読み出され、同期して加算器(137)に入力される。
Averaged data in the main scanning direction (S
l) is stored in a RAM (132) capable of storing one line of data via a data selector (135), or directly input to an adder (137). Assuming that the signal (Sl) is now being written to the RAM (132), when writing for one line is completed and the next line scanning signal (St) is output from the circuit (128),
This signal (S,) is input to an adder (137). The previously written line scanning signal (S,) is then read out from the RAM (132) via the data selector (135) and synchronously input to the adder (137).

前回と今回のライン走査のそれぞれの信号(S、)は、
加算器(137)で加!X、され、平均回路(13B)
において下位に1ビツトシフトさせて1/2の演算が施
され、主・副走査平均済データとしての平均化信号(S
2)が出力される。なお、(130)は、サンプリング
クロックを1/2分周したクロックを入力とするカウン
タで、RAM(132)にアドレス信号を与えるアドレ
スカウンタとなっている。
The respective signals (S,) of the previous and current line scans are:
Add with adder (137)! X, is, average circuit (13B)
1 bit is shifted to the lower order and 1/2 operation is performed, and the averaged signal (S
2) is output. Note that (130) is a counter that inputs a clock obtained by dividing the sampling clock by 1/2, and serves as an address counter that provides an address signal to the RAM (132).

データセレクタ(135)は、RAM(132)のデー
タバスの切換えをコントロールする。
The data selector (135) controls switching of the data bus of the RAM (132).

なおまた、第11図中、走査方向信号発生回路(129
)は、レーザビームの走査方向に対応して論理信号レベ
ルが交互に切り換わる走査方向信号(SYNC)を出力
する。処理回路用の各クロックは、この走査方向信号(
SYNC)が同一の信号レベルのときのみ発生され、こ
れにより、データはレーザビームの同一方向走査時にお
いてのみ出力される。また、副走査方向1/2回路(1
39)は、レーザビームの2往復走査で1ライン走査時
のみ、回路(123)からのクロックを通過させ、第7
図に示される回路(30)、 (40)、 (50)お
よび(60)を動作させるクロック(CK)、クロック
(SCK)を発生する。
Furthermore, in FIG. 11, the scanning direction signal generation circuit (129
) outputs a scanning direction signal (SYNC) whose logic signal level is alternately switched in accordance with the scanning direction of the laser beam. Each clock for the processing circuit uses this scanning direction signal (
SYNC) is generated only when the signal level is the same, so that data is output only when the laser beam is scanned in the same direction. In addition, the sub-scanning direction 1/2 circuit (1
39) allows the clock from the circuit (123) to pass only when scanning one line in two reciprocating scans of the laser beam, and
A clock (CK) and a clock (SCK) are generated to operate the circuits (30), (40), (50) and (60) shown in the figure.

回路ブロック(20)の詳細を示す第12図においで、
ラッチ回路(251)にラッチされたディジタル信号(
X)は、ラッチ回路(261)、(26°)と比較器(
262)からなる最小値演算回路(26)と、それぞれ
1ライン分のディジタル信号を記憶する2つのRA M
 (271)、 (272)を含むメモリ部(27)に
並行に送られる。今、RAM(271)に書き込まれる
とすると、書き込みカウンタ(273)からアドレスセ
レクタ(275)を介してRAM(271)にアドレス
が入力され、バッファ(277)を介してラッチされた
ディジタル信号(X)が順次に書き込まれる。これと同
時に、比較器(262)では、順次に入力されるディジ
タル信号(X)とラッチ回路(261)からの出力とを
比較し、信号(X)が小さいときのみ比較器(262)
からラッチ回路(261)に取り込み信号を与え、その
時のディジタル信号(X)をラッチさせる。ラッチ回路
(261)の初期値はたとえば「FF」とする。
In FIG. 12 showing details of the circuit block (20),
The digital signal (
X) is a latch circuit (261), (26°) and a comparator (
262) and two RAMs each storing one line of digital signals.
(271) and (272) are sent in parallel to the memory section (27). Now, when writing to the RAM (271), an address is input from the write counter (273) to the RAM (271) via the address selector (275), and the latched digital signal (X ) are written sequentially. At the same time, the comparator (262) compares the sequentially input digital signal (X) with the output from the latch circuit (261), and only when the signal (X) is small, the comparator (262)
A capture signal is given to the latch circuit (261), and the digital signal (X) at that time is latched. The initial value of the latch circuit (261) is, for example, "FF".

(261)に最小値(Xn+in)が求まり、所定のタ
イミング信号でラッチ回路(26’)に移される。この
後再びラッチ回路(261)に次のライン信号に関する
最小値を求めるための初期値rFFJがラッチされる。
The minimum value (Xn+in) is found at (261) and transferred to the latch circuit (26') using a predetermined timing signal. Thereafter, the latch circuit (261) again latches the initial value rFFJ for determining the minimum value for the next line signal.

他方、この最小値(Xmin)が求まった段階で、RA
M(271)には、1ライン分の信号が書き込まれてい
る。
On the other hand, at the stage when this minimum value (Xmin) is found, RA
A signal for one line is written in M (271).

次に、RAM(271)には、読み出しカウンタ(27
4)からアドレスセレクタ(275)を介して読み出し
用アドレスが供給され、読み出されたディジタル信号(
X)は、データセレクタ(279)を介して1/X算出
回路(28)のラッチ回路(281)に入力される。
Next, a read counter (27) is stored in the RAM (271).
The read address is supplied from 4) via the address selector (275), and the read digital signal (
X) is input to the latch circuit (281) of the 1/X calculation circuit (28) via the data selector (279).

ROM(282)行入力(X)をアドレスとして、(1
/X)を出力し、ラッチ回路(281)からの入力によ
り、ディジタル信号(1/X)を出力する。乗算器(2
9)では、順次に出力されるディジタル信号(1/X)
とラッチ回路(26’)からの最小値(Xmin)を乗
算する。
ROM (282) row input (X) as address, (1
/X) and outputs a digital signal (1/X) according to the input from the latch circuit (281). Multiplier (2
9), the digital signal (1/X) that is sequentially output
is multiplied by the minimum value (Xmin) from the latch circuit (26').

RAM(271)から読み出された信号がこの乗算Fi
r7!NFJam a h f L、% 7.閣−L 
A −ッtl’+ RA M(172)には、次のライ
ンの信号が書き込まれる。即ち、書き込みカウンタ(2
73)からアドレスセレクタ(276)を介してRA 
M (272)に書き込み用アドレスが与えられ、バッ
フ r (278)を介してラッチ回路(251)から
のディジタル信号(X)が書き込まれる。
The signal read from the RAM (271) is
r7! NFJam a h f L,% 7. Cabinet-L
The next line signal is written into A-tl'+ RAM (172). That is, write counter (2
73) through the address selector (276)
A write address is given to M (272), and the digital signal (X) from the latch circuit (251) is written via buffer r (278).

乗算器(29)で1ライン分の信号の処理が終了したと
き、ラッチ回路(26’)には、既に次のラインの最小
値が求められており、セレクタ(275)、(276)
、(279)のそれぞれを切換えて次のラインの演算処
理が行なわれる。このような切換え動作を交互に反復し
て、各ラインそれぞれ独立にシェーディング補正用のデ
ータ(Xmin/X)を作成する。
When the multiplier (29) finishes processing one line of signals, the latch circuit (26') has already determined the minimum value for the next line, and the selectors (275) and (276)
, (279) are switched to perform the arithmetic processing of the next line. Such switching operations are repeated alternately to create shading correction data (Xmin/X) independently for each line.

乗算器(29)からの補正用のデータ(Xmin/X)
は、ラッチ(291)を経由して乗算器(23)に入力
され、この一方で、遅延回路(22)からのディジタル
信号(S2)もラッチ(221)を介して乗算器(23
)に入力される。
Correction data (Xmin/X) from multiplier (29)
is input to the multiplier (23) via the latch (291), and on the other hand, the digital signal (S2) from the delay circuit (22) is also input to the multiplier (23) via the latch (221).
) is entered.

そして、乗算器(23)の出力は、シェーディング補正
した信号(S、)としてラッチ(231)を経由して次
段の回路に出力される。
The output of the multiplier (23) is then output as a shading-corrected signal (S,) to the next stage circuit via the latch (231).

上記の如き、自動シェーディング補正値発生回路は、こ
の信号処理系に限らず、一般にシェーディング補正を必
要とする処理系に適用できる。即ち、あるシート状の物
体上を、レーザビーム等のスポット状光源がラスクスキ
ャン動作を行うか、又は、物体上を均一照明したものに
対して、そこからの散乱光ないし反射光または透過光を
ライン方向の電圧信号として検出する機能をもち、その
検出電圧の基準値が時間と共に変化し、各ライン方向に
ついである有効幅からの信号電圧上のパルス状信号を有
効信号として処理する方式を備える装置について利用で
きる。
The automatic shading correction value generation circuit as described above can be applied not only to this signal processing system but also to general processing systems that require shading correction. In other words, a spot light source such as a laser beam performs a rask scan operation on a sheet-shaped object, or the object is uniformly illuminated and the scattered, reflected, or transmitted light is emitted from the object. It has a function to detect as a voltage signal in the line direction, the reference value of the detection voltage changes over time, and it has a method to process the pulse-like signal on the signal voltage from a certain effective width in each line direction as an effective signal. Available about equipment.

従来、シェーディング補正等の信号補正においては、補
正に必要なデータを収集する手法として、有効信号が発
生しない基準物を用い予めキャリブレーションとして信
号値、その最大及び最小値を求め、検査データに補正を
かける方法、又は、光源の光量を直接的に測定するかあ
るいは検出電圧の平均値を測定し光電変換器の感度を変
化させる方法が一般的である。しかし、キャリブレーシ
ョンに必要なデータを収集する場合に必要となる基準物
として、有効信号がサブミクロン程度の物体からの散乱
光である場合など、現実問題としてその大きさの欠陥や
ゴミなどが全く存在しない基準物を得ることは不可能に
近い。さらに、信号電圧の基準値の変化に比較して有効
信号電圧が微弱な場合にはいずれの方法でも種々の困難
に直面する。
Conventionally, in signal correction such as shading correction, the method of collecting the data necessary for correction is to use a reference object that does not generate an effective signal, calculate the signal value, its maximum and minimum value as a calibration in advance, and correct it to the inspection data. Generally, the sensitivity of the photoelectric converter is changed by directly measuring the amount of light from the light source or by measuring the average value of the detected voltage. However, when the reference object required to collect the data necessary for calibration is used, such as when the effective signal is scattered light from an object of submicron size, it is a practical problem that there are no defects or dust of that size. It is nearly impossible to obtain a reference that does not exist. Furthermore, when the effective signal voltage is weak compared to the change in the reference value of the signal voltage, various difficulties are encountered in either method.

特に、光検出器の感度を補正する方法では、速度面で追
従しきれないといったことが指摘できる。
In particular, it can be pointed out that with the method of correcting the sensitivity of the photodetector, it is not possible to follow up in terms of speed.

上述の回路は、被検査物から直接、順次に補正データを
演算しながら、各スキャンライン独立にシェーディング
補正をかけ、補正されたデータを一定の時間遅れを保っ
て出力するもので、上記の難点を解消することができる
The above-mentioned circuit calculates correction data directly and sequentially from the inspected object, applies shading correction to each scan line independently, and outputs the corrected data with a certain time delay. can be resolved.

即ち、本回路によれば、キャリブレーション等の時間損
失もなく1ライン分の時間遅れを保ちながら順次、補正
信号が得られるため、1Jフルタイム同等の処理が可能
であり、かなり変化のはげしい信号も安定に補正できる
効果をもつ。
In other words, according to this circuit, correction signals can be obtained sequentially while maintaining a time delay of one line without any time loss due to calibration, etc., so processing equivalent to 1J full time is possible, and it is possible to process signals that vary considerably. It also has the effect of stably correcting.

次に、fjS14図によって、回路(60)の詳細を説
明する。
Next, details of the circuit (60) will be explained with reference to the fjS14 diagram.

欠陥データ(D Fh、)(D Fh2)(D Fh、
)は、いったんバッフ y (613)に保持される。
Defect data (D Fh,) (D Fh2) (D Fh,
) is temporarily held in the buffer y (613).

バッファ(613)からは、所定のタイミングでこの3
ビツトのデータがOR回路(614)へ出力される。他
方、ラッチ回路(615)には、RAM(611)又は
RAM(612)から読み出されたデータがラッチされ
ており、その出力データとバッフ y (613)から
のデータとが、OR回路(614)においてビット毎に
論理和がとられる。
From the buffer (613), these three
Bit data is output to the OR circuit (614). On the other hand, the data read from the RAM (611) or the RAM (612) is latched in the latch circuit (615), and the output data and the data from the buffer y (613) are latched in the OR circuit (614). ), the logical OR is performed for each bit.

OR回路(614)から出力される3ビツトのデータは
、いったんラッチ回路(StS)で保持させた後、双方
向バッファ(616)、(617)のいずれか一方を経
由して、今データを読み出したRAM(611)又は(
612)の同一アドレスに書き込まれる。RAM(61
1)とRA M (612)はそれぞれ300のアドレ
スをもち、それぞれ10ライン分の欠陥データを形成す
る。一方のRAM(611)に10ライン分のデータが
形成されると、RA M(612)に切り換えられ、次
の10ライン分の欠陥データがRA M (612)に
順次に形成される。このRA M (612)において
論理和データが次々に更新されているとき、RAM(6
11)からは、形成された欠陥データ(Dh)が読み出
され、データセレクタ(819)を介しで読み出されI
10インターフェース(72)に出力される。
The 3-bit data output from the OR circuit (614) is once held in the latch circuit (StS) and then read out via either the bidirectional buffer (616) or (617). RAM (611) or (
612) at the same address. RAM (61
1) and RAM (612) each have 300 addresses and each form defective data for 10 lines. When data for 10 lines is formed in one RAM (611), it is switched to RAM (612), and defective data for the next 10 lines is sequentially formed in RAM (612). When the logical sum data is updated one after another in this RAM (612), the RAM (612)
11), the formed defect data (Dh) is read out via the data selector (819), and is read out from I.
10 interface (72).

上記OR回路(614)における動作原理を単純化して
第15図によって説明すると、RAM(M)は300の
7ドレスをもち、最初の1ライン分の記憶を行う前にク
リアされ、そうして既に10単位分のOR処理をしたデ
ータ300個が最初の1ライン分記憶されているとする
。スイッチ(swi)とスイッチ(SW2)とは連動し
て切換わり、今、スイッチ(SWI)がRAM(M)の
読み出し側に切換わっなとすると、あるアドレス指定さ
れたデータが読み出され、ラッチ(L)に保持される。
To simplify the operating principle of the OR circuit (614) and explain it with reference to FIG. Assume that 300 pieces of data obtained by performing OR processing for 10 units are stored for the first line. The switch (swi) and the switch (SW2) are switched in conjunction with each other, and if the switch (SWI) is now switched to the read side of the RAM (M), data specified by a certain address will be read and latched. (L).

保持されたデータとOR回路(OR)に米な大のライン
の1単位(主走査サンプリング数)のデータとがここで
論理和がとられる。このとき、スイッチ(SW2)は書
き込み側に切換えられ、同じアドレスにこの論理和デー
タが書き込まれ、これが主走査サンプリング数10回反
復される(第4図参照)。
Here, the held data and the data of one unit (the number of main scanning samplings) of a large line are logically summed in an OR circuit (OR). At this time, the switch (SW2) is switched to the write side, and this logical sum data is written to the same address, and this is repeated 10 times in the main scanning sampling number (see FIG. 4).

次に、アドレスを1だけ歩進させ、次の10単位分の論
理和データを読み出し、次の1単位のデータと論理和を
とり、スイッチ(SW2)を書き込み側に反転して、こ
の歩進した同じアドレスに論理和処理の結果を書き込む
。この動作が10単位分くり返される。主走査方向につ
いてのOR処理が済むと、副走査方向すなわち残りのラ
イン分のデータについて同様の処理が行なわれる。
Next, the address is incremented by 1, the next 10 units of OR data are read out, the next 1 unit of data is logically ORed, the switch (SW2) is reversed to the write side, and this increment is performed. Write the result of the logical OR processing to the same address. This operation is repeated for 10 units. After the OR processing in the main scanning direction is completed, similar processing is performed on the data for the sub-scanning direction, that is, the remaining lines.

次に、第16図によって、回路ブロック(50)の詳細
を説明する。
Next, the details of the circuit block (50) will be explained with reference to FIG.

光電出力信号(So)は、例えば、200KHzの非線
形ローパスフィルタ(51)により、パルス状の高周波
成分が除去される。非線形ローパスフィルタ(51)の
出力は、例えば450 KHzのA/D変換器(52)
によって例えば20回走査の1つおきの走査毎にディジ
タル信号に変換される(これは、低周波に関する欠陥信
号は副走査方向についての加算平均を必ずしも必要とし
ないからである)。ディジタル信号は、主走査方向の平
均化回路(53)に入力される。この回路(53)は、
第11図に示した回路(21)と同様であり、ラッチ回
路(531)、(533)及び反転回路(532)の動
作によって回路(534)、 (535)で加算し平均
化された信号は、信号(S+)として比較器(54)に
入力される。比較器(54)には、工10(72)を経
由して比較設定値を設定されたバッフT(55)から比
較入力として一定のレベル値信号(C9)が入力されて
いる。比較器(54)は、S t> C+のとき欠陥信
号(DF+)に“1″を出力する。なお、上記バッフ 
y (55)からは、一定のレベル値信号(CI)を与
えるようにしているが、ウェハ表面におけるビーム束(
主走査方向)の光量変化に対応付けて、例えば、主走査
方向に弓形状の分布をなすように比較信号(S【)と同
期して比較値を与えることもできる。もっとも、第1図
に示したように、ビーム束は9工バ表面(6s)に走査
幅にわたってほぼ垂直に入射する構成としているので光
量変化は極めて少なく、一定のレベル値信号(C5)と
しても問題がない。
Pulsed high frequency components of the photoelectric output signal (So) are removed by, for example, a 200 KHz nonlinear low-pass filter (51). The output of the nonlinear low-pass filter (51) is, for example, a 450 KHz A/D converter (52).
For example, every other scan of 20 scans is converted into a digital signal by (this is because defect signals related to low frequencies do not necessarily require averaging in the sub-scanning direction). The digital signal is input to an averaging circuit (53) in the main scanning direction. This circuit (53) is
This circuit is similar to the circuit (21) shown in FIG. , is input to the comparator (54) as a signal (S+). A constant level value signal (C9) is input to the comparator (54) as a comparison input from the buffer T (55) to which a comparison setting value has been set via the unit 10 (72). The comparator (54) outputs "1" as the defect signal (DF+) when S t>C+. In addition, the above buffer
y (55), a constant level value signal (CI) is given, but the beam flux at the wafer surface (
For example, a comparison value can be provided in synchronization with the comparison signal (S[) so as to form a bow-shaped distribution in the main scanning direction, in association with a change in the amount of light in the main scanning direction (main scanning direction). However, as shown in Figure 1, the beam flux is configured to be incident almost perpendicularly over the scanning width on the surface of the 9-bar surface (6s), so the change in light intensity is extremely small, and even if the beam is a constant level value signal (C5), there is no problem.

比較器(54)からのDELAY回路(59)を介した
出力(DFL)は、加算器(584)により、ラッチ回
路(565)からの出力と加算される。DELAV回路
(59)は上述したように、高周波に係る欠陥データ(
Dh)とのタイミングを合わせるために用いられている
The output (DFL) from the comparator (54) via the DELAY circuit (59) is added to the output from the latch circuit (565) by an adder (584). As mentioned above, the DELAV circuit (59) receives defect data (
It is used to match the timing with Dh).

信号(DFL)は1ラインについて300個の“1”。The signal (DFL) has 300 "1"s per line.

“Onから構成される。これを回路(56)によって1
0ライン分積算する(RAM(561)又はRAM(5
62)の1アドレスにはO〜10の個数データが積算さ
れる)。積算の態様は、第14図で説明したのと概ね同
様であり、OR回路(614)を加算器(564)に置
き換えればよい6したがって、回路(561)〜(56
9)の機能の説明は省略する。
“On”.This is connected to 1 by the circuit (56).
Integrate 0 lines (RAM (561) or RAM (5
62), number data of O to 10 is accumulated in one address). The mode of integration is generally the same as that explained in FIG. 14, and the OR circuit (614) can be replaced with an adder (564).
The explanation of the function 9) will be omitted.

データセレクタ(569)の出力データ(Dh)は、比
較器(57)により判別個数設定回路(58)に設定さ
れたデータ(C2)と比較される。比較器(57)は、
D + r > C2のとき、D12に“1″をそれ以
外のときはDL2に“0”を出力する。1ビツトのデー
タ(D 12)はl10(72)に送られ、高周波に係
る3ビツトのデータ(Db)と合体される。
The output data (Dh) of the data selector (569) is compared with the data (C2) set in the discrimination number setting circuit (58) by the comparator (57). The comparator (57) is
When D + r > C2, "1" is output to D12, and otherwise, "0" is output to DL2. The 1-bit data (D12) is sent to l10 (72) and is combined with the 3-bit data (Db) related to the high frequency.

尚、上記回路のように、光電出力信号(So)をディジ
タル化する前に、ウェハのクモリゃカスミに基づく低周
波に係る欠陥を、ローパスフィルタによって分離抽出す
るようにしたことで、tjIJ7図に示した信号処理系
の構成が簡素化し、また製作コストも低廉化している。
In addition, as in the above circuit, before digitizing the photoelectric output signal (So), by separating and extracting the low-frequency defects caused by clouds on the wafer using a low-pass filter, the results shown in Figure tjIJ7 are obtained. The configuration of the signal processing system shown is simplified, and the manufacturing cost is also reduced.

即ち、従来の欠陥検査装置においては、ウェハやマスク
上のクモリ、カスミ等と微小欠陥とを識別するのに、光
電出力信号をA/D変換した後に、周辺の信号レベルと
の差異によって判定するようにしているが、信号を識別
するためにディジタルのバッフTおよび演算回路を多数
必要とし、また演算処理も複雑であるという問題があっ
た。本実施例において、ディジタル化の前に2系統に分
離して、この問題を解消している。
That is, in conventional defect inspection equipment, in order to distinguish between clouds, smudges, etc. and minute defects on a wafer or mask, the photoelectric output signal is A/D converted and then judged based on the difference in signal level from the surrounding signal level. However, there is a problem in that a large number of digital buffers T and arithmetic circuits are required to identify the signals, and the arithmetic processing is also complicated. In this embodiment, this problem is solved by separating into two systems before digitization.

次に、得られた欠陥データの出力方法を説明する。Next, a method of outputting the obtained defect data will be explained.

第7図において、回路(60)及び回路(57)で得ら
れた欠陥データは、CP U (71)の制御下にl1
0(72)を介してメモリ装置(73)に記憶される。
In FIG. 7, the defect data obtained in the circuit (60) and the circuit (57) are stored in l1 under the control of the CPU (71).
0 (72) and stored in the memory device (73).

この記憶データを、情報として、いかに出力するかが問
題となる。本例では、CRTモニタ(75)にカラーの
CRTを使用し、欠陥状態の識別を効率化するようにし
ている。
The problem is how to output this stored data as information. In this example, a color CRT is used for the CRT monitor (75) to improve efficiency in identifying defective states.

具体例を示す前に、まず、メモリに存在するデータを例
えばCRTモニタに視覚化情報として出力する方法一般
について説明する。
Before showing a specific example, first, a general method for outputting data existing in memory as visualization information to, for example, a CRT monitor will be described.

メモリに記憶されたデータは必要に応じて情報として視
覚化される。視覚化には、大別して、紙にプリント記録
する方法とモニタに画面表示する二通りがある。前者の
方法は、メモリ上の全データが出力可能である利点をも
つが、グラフィック記録を別にすると印字記録の場合な
どには、データがもつ意味を直感的に把握し難い欠点が
ある。
Data stored in memory is visualized as information as needed. Visualization can be roughly divided into two methods: printing it on paper and displaying it on a monitor. The former method has the advantage that all data on the memory can be output, but apart from graphic recording, it has the disadvantage that it is difficult to intuitively understand the meaning of the data, such as in the case of printed recording.

他方、後者の方法は、例えば数値データ等をパターン化
して表示でき、そのデータのもっている意味が直感的か
つ容易に把握できて好ましい反面、画面サイズという制
約があり、表示可能な情報量は限られるという欠点をも
つ。
On the other hand, the latter method is preferable because it allows numerical data, etc. to be displayed in a pattern, and the meaning of the data can be grasped intuitively and easily, but on the other hand, it is constrained by the screen size, and the amount of information that can be displayed is limited. It has the disadvantage of being damaged.

本明細書に説明されたように、半導体製造プロセスにお
いて、自動検査装置を用いウェハやマスクの欠陥検査が
極めて高い精度で行なわれている。
As described in this specification, in semiconductor manufacturing processes, defect inspections of wafers and masks are performed with extremely high precision using automatic inspection equipment.

これらの検査時において、採集するデータ量は膨大であ
り、しかも各データは検査箇所に対応した位置データを
担っている。このようなデータを情報として視覚化する
場合、印字プリンタのほかに、欠陥状態把握の容易性か
ら従来より白黒のCRTモニタを使用することが一般化
している。欠陥はある/なしの2値で表現でき、データ
としては2値データであるが、CRTに係る画面サイズ
の制約があるので、白黒CRTに全データを一度にパタ
ーン表示することは不可能である。そこで、通常は、C
RTの縦横の表示可能画素数に収まるように検査物の検
査域を粗く縦横に区画し、その区画小領域における欠陥
の状態をパターン表示するようにしている。例えば、区
画小領域内において最大欠陥があれば対応の画素(又は
ドツト)を「白」として表示したり(このとき無欠陥で
あれば「黒」表示)、区画類域内に1つでも欠陥があれ
ば、その対応の画素を「白」として表示するなどである
During these inspections, the amount of data collected is enormous, and each piece of data carries positional data corresponding to the inspection location. When visualizing such data as information, in addition to a print printer, it has been common to use a black and white CRT monitor for ease of grasping defect conditions. Defects can be expressed as binary data (defects present/absent), and the data is binary data, but due to screen size restrictions related to CRTs, it is impossible to display all data in patterns at once on a black and white CRT. . Therefore, usually C
The inspection area of the object to be inspected is roughly divided vertically and horizontally within the number of displayable pixels in the vertical and horizontal directions of the RT, and the state of defects in the divided small areas is displayed in a pattern. For example, if there is a maximum defect within a sub-region, the corresponding pixel (or dot) will be displayed as "white" (if there is no defect, it will be displayed as "black"), or if there is even one defect within the sub-region, the corresponding pixel (or dot) will be displayed as "white". If so, the corresponding pixel is displayed as "white".

しかし、この従来の方法では、欠陥の状況を正確に把握
し難い欠点がある。即ち、欠陥あつとして「白」表示と
なっている対応の区画小領域に欠陥がどの水準(レベル
)で存在しているかの判別がつかない。また、ウェハな
どの場合では、キズやホコリといった離散的な欠陥と、
クモリ、カスミのような一様に分布する欠陥とでは、そ
の区別をし難い場合がある。
However, this conventional method has the disadvantage that it is difficult to accurately grasp the defect situation. In other words, it is not possible to determine at what level the defect exists in the corresponding subarea that is displayed as "white" as having a defect. In addition, in the case of wafers, etc., there are discrete defects such as scratches and dust,
It may be difficult to distinguish between defects that are uniformly distributed such as clouds and clouds.

そこで、このような不都合な点、即ち白黒モニタにデー
タをパターン化して表示しても全データが本来的にもっ
ている意味を忠実に視覚化できない点を解消すること、
換言すれば、採集された全データを表示すイズに制約の
あるモニタに全データが本来的にもっている意味を損な
わずに情報として表示し、データの全体像を的確に把握
できるようにすることが課題とされた。
Therefore, it is necessary to solve this inconvenience, that is, the fact that even if data is displayed in patterns on a black and white monitor, the original meaning of all data cannot be faithfully visualized.
In other words, all collected data can be displayed as information on a monitor with limited display size without losing its original meaning, so that the overall picture of the data can be accurately grasped. was set as an issue.

この課題に対し、カラーのCRTを使用し、欠陥レベル
の大小を色分は表示するようにして、欠陥分布の状況を
的確に把握できるようにした。尚、カラーCRTに限ら
ず、液晶等を用いたカラーモニター殻に適用でき、また
、欠陥検査以外にも応用できる。
To solve this problem, a color CRT was used to display the defect level in different colors, making it possible to accurately grasp the status of defect distribution. It should be noted that the present invention can be applied not only to color CRTs but also to color monitor shells using liquid crystals, etc., and can also be applied to purposes other than defect inspection.

そこで、技術思想として扱えば、2次元の位置データの
関数として成る量のレベルデータが定まりそのレベルデ
ータを視覚化情報として出力する場合において、カラー
モニタを使い、上記2次元の位置データをカラーモニタ
のドツト位置に対応付けるとともに、上記レベルデータ
をそのa類に応じて異なる色に対応させ、カラーモニタ
にレベルデータを色分は表示するようにしたことを特徴
とする情報の出力方法である。
Therefore, if we treat it as a technical concept, when a quantity of level data is determined as a function of two-dimensional position data and that level data is output as visualization information, a color monitor is used, and the two-dimensional position data is This information output method is characterized in that the level data is made to correspond to the dot position of the dot position, and the level data is made to correspond to different colors depending on the class a, and the level data is displayed for each color on a color monitor.

上述した実施例に沿って説明すると、まず、第5図に示
すように、カラーモニタCRT (75)の300X3
00の各画素(又はドツト)に、第2図に示したウェハ
表面(6S)の300X300の微小区画領域(6a)
のそれぞれを対応付ける。そして、この微小区画領域(
6a)における欠陥のレベル情報、すなわちメモリ装置
(73)に記憶された欠陥データをその種類によって異
なる色に対応させ、カラーCRT (75)にマツプ表
示させる。この制御は、コンピュータシステム(70)
のCPU()1)が司り、プaグラムによって実行する
ようにしている。
To explain the above-mentioned embodiment, first, as shown in FIG.
Each pixel (or dot) of 00 has a 300x300 micro-section area (6a) on the wafer surface (6S) shown in FIG.
Match each of them. Then, this micro-compartment area (
The defect level information in step 6a), that is, the defect data stored in the memory device (73), is made to correspond to different colors depending on the type, and is displayed as a map on the color CRT (75). This control is performed by a computer system (70)
It is controlled by the CPU ( ) 1) and executed by a program.

その制御の一態様を、第17図に70−チャートで示す
One aspect of the control is shown in a 70-chart in FIG. 17.

ここで、第17図の70−チャートのうち、表示に関す
る主なステップを説明すると、ステップ(SPloo)
においては、回路(56)、(60)から10ライン走
査完了信号を検出し、ステップ(SP102)において
回路(57)及び回路(60)からデータ(D 12)
、(Dh)を読み込み、このデータをステップ(SP1
03)にてモニタ用の色データに変換する。そして、ス
テップ(SPI04)においてCRT用のモニタメモリ
領域(X、Y)にこの色データを書き込む。
Here, to explain the main steps related to display in the 70-chart of FIG. 17, step (SPloo)
In step (SP102), the 10 line scanning completion signal is detected from the circuits (56) and (60), and the data (D12) is output from the circuit (57) and the circuit (60).
, (Dh) and input this data to step (SP1
03), the data is converted into color data for monitor use. Then, in step (SPI04), this color data is written into the monitor memory area (X, Y) for CRT.

このことによって、ステップ(SP105)において、
第5図に示すように、CRTモニタ(75)に欠陥の位
置とその大きさくレベル)が色表示される。
As a result, in step (SP105),
As shown in FIG. 5, the position, size, and level of the defect are displayed in color on the CRT monitor (75).

上記の動作が、300個のXアドレスについて繰り返し
行なわれる。モして次々のYアドレスについても同様の
動作が反復して行なわれる。
The above operation is repeated for 300 X addresses. Similar operations are then repeated for successive Y addresses.

例えば、「111」の欠陥であれば[赤JJO11Jで
あれば「橙JJOOIJであれば「緑JJO00Jのと
きは無欠陥として「青」または「黒」(無表示)とする
などである。なお、分布状の欠陥に対応する1ビツトの
データは、レベルデータより優先し、1/2バイトデー
タのそのビットが“1”であれば無条件に「白」として
ドツト表示し、分布状欠陥であることを明確化すること
ができる。
For example, if the defect is "111", it is marked as "red" JJO11J, "orange JJOOIJ" is marked as "blue" or "black" (no display) as there is no defect in green JJO00J. Note that 1-bit data corresponding to a distributed defect has priority over level data, and if that bit of the 1/2-byte data is "1", it is unconditionally displayed as a "white" dot, and a distributed defect is It can be clarified that

尚、第7図において、回路(10)を回路(11)。In addition, in FIG. 7, the circuit (10) is replaced by the circuit (11).

回路(22)の間に入れているが、第7図に示す回路構
成から回路(11°)を省き、信号増幅器(3)の出力
信号(So)を非線形り、P、F(24)に入力させ、
A/D変換回路(11)の出力を1ラインDELAY回
路(22)に入力させ、回路(20)の出力を回路(1
0)の入力に、回路(10)の出力を回路(31)の入
力および回路(40)の入力にするように構成しでもよ
い。
Although the circuit (11°) is inserted between the circuit (22), the circuit (11°) is omitted from the circuit configuration shown in Fig. 7, and the output signal (So) of the signal amplifier (3) is nonlinearly converted to P, F (24). input,
The output of the A/D conversion circuit (11) is input to the 1-line DELAY circuit (22), and the output of the circuit (20) is input to the circuit (1).
The output of the circuit (10) may be used as the input of the circuit (31) and the input of the circuit (40).

このように構成した本発明に係る他の実施例の信号処理
系の全体ブロック図を第18図に示す。
FIG. 18 shows an overall block diagram of a signal processing system according to another embodiment of the present invention configured as described above.

髪肌Δ羞來 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、表面
欠陥部における微弱な散乱光を直接検出するにも拘らず
、その微小信号を、基本的に、ディジタル処理する構成
であるので、信号の処理が安定化し、また、上記微小信
号のノイズ成分からの分離処理を効率的に行うとともに
シェーディング補正を走査ライン独立に実時間間等で行
うようにしているので、信号の処理精度が向上し、サブ
ミクロンオーダの欠陥検出に対応できる効果が奏される
。ちなみに、この発明に係る装置によって欠陥検出が0
.5μ輸φまで可能となっている。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, although the weak scattered light at the surface defect is directly detected, the weak signal is basically processed digitally. Therefore, the signal processing is stabilized, and the above-mentioned minute signal is efficiently separated from the noise component, and shading correction is performed independently of the scanning line in real time, etc., so that the signal processing is stabilized. The processing accuracy is improved, and it is possible to detect defects on the submicron order. By the way, the device according to this invention can detect 0 defects.
.. It is possible to import up to 5μφ.

もう一つの発明によれば、光電信号出力手段からのアナ
ログ信号を低域通過フィルタを通すことによって、早い
段階で分布状の欠陥を分離抽出するようにしたので、分
離することなく離散的な欠陥と合わせて検出するように
している従来量等の回路に比べ、その全体構成を簡素化
できる効果があり、また、欠陥データの処理も容易化で
きる。
According to another invention, distributed defects are separated and extracted at an early stage by passing the analog signal from the photoelectric signal output means through a low-pass filter. This has the effect of simplifying the overall configuration compared to conventional circuits that are designed to detect defects in combination with defects, and also facilitates the processing of defect data.

その他、本発明に係る実施態様によれば、シリンドリカ
ルレンズにより走査幅にわたって散乱光を有効かつ効率
的に集光するようにしているので、信号処理系の各エレ
メントに高精度の回路が要求されないといった利点があ
る。
In addition, according to the embodiment of the present invention, since the scattered light is effectively and efficiently focused over the scanning width using the cylindrical lens, high precision circuits are not required for each element of the signal processing system. There are advantages.

また、光ファイバ束と光電子増倍管を用いて充電変換の
効率を向上させているので、信号処理系に対し、光電信
号の大きさおよび時間応答性の点で有利である。
Furthermore, since the efficiency of charging conversion is improved by using an optical fiber bundle and a photomultiplier tube, it is advantageous in terms of the magnitude of the photoelectric signal and the time response compared to the signal processing system.

さらに、第1の信号処理手段すなわち主走査方向並びに
副走査方向に信号の平均化処理をする回路において、ビ
ームスポット径に対応するサンプリング時間よりも小さ
な間隔でサンプリングし平均化するようにしているので
、欠陥箇所の検出もれといったことを未然に防止するこ
とができる。
Furthermore, the first signal processing means, that is, the circuit that averages signals in the main scanning direction and the sub-scanning direction, samples and averages at intervals smaller than the sampling time corresponding to the beam spot diameter. , failure to detect defective locations can be prevented.

また、欠陥信号を、被検物の表面を微小に区画した領域
を単位に、その存在の状態をハードウェア側で判別して
欠陥データとするようにし、しかもRAMを順次切り換
えて使用する方式を採用したので、欠陥データを記憶さ
せるべきメモリ装置の容量を大幅に節減できると同時に
、欠陥データの処理が容易になる利点がある。さらに、
パルス状欠陥と分布状欠陥に係る欠陥データを同時に得
ることにより、以降のデータ処理たとえば記録印字や欠
陥状況のマツプ表示などに都合がよい。
In addition, we have developed a system in which the defect signal is used as defect data by determining the existence state of each minute area on the surface of the test object on the hardware side, and by sequentially switching the RAM. By adopting this method, there are advantages in that the capacity of a memory device in which defective data is to be stored can be significantly reduced, and at the same time, defective data can be easily processed. moreover,
Obtaining defect data regarding pulsed defects and distributed defects at the same time is convenient for subsequent data processing, such as recording printing and map display of defect status.

そして、被検物表面の微小区画領域における欠陥の状況
、すなわち欠陥の分布状態及びその個別の大きさを低周
波と高周波成分に分けかつ高周波についてはその大きさ
の水準(レベル)に応じて異なる色に対応させ、それを
カラーモニタに、マツプ色分は表示するようにしたので
、欠陥存在の状況を迅速かつ的確に把握できるようにな
り、検査工程が効率化するとともに検査の精細さが向上
し、製品の歩留り向上に貢献できるものである。
Then, the state of defects in micro-section areas on the surface of the test object, that is, the distribution state of defects and their individual sizes, is divided into low frequency and high frequency components, and the high frequency differs depending on the level of the size. By making it correspond to color and displaying the map color on the color monitor, it is now possible to quickly and accurately grasp the status of defects, making the inspection process more efficient and improving the precision of inspection. This can contribute to improving product yield.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係る光学系の斜視図、第2図
は一例としての6インチ径ウェハと走査との関係を示す
説明図、 第3図は本実施例のレーザビーム走査の模式的説明図、 第4図はウェハ上の区画微小領域に対応する欠陥の状況
を説明的に示す図、 第5図はCRTモニタの画面を概略的に示す図、第6図
(a)、(b)は2系統で個別に処理される信号のそれ
ぞれを示す波形図、 第7図は本発明の一実施例に係る信号処理系の全体ブロ
ック図、 第8図はシェーディング補正後の信号の一例を示す波形
図、 第9図(a)、(b)は試みとしての欠陥個数計数方式
の難点を説明するための図、 第10図は平均化回路(10)における処理を走査ビー
ムと関連付けて説明するための図、第11図は平均化回
路(10)の詳細を示すブロック回路図、 第12図はシェーディング補正回路(20)の詳細を示
すブロック回路図、 第13図は高周波に係る欠陥信号をレベルに応じて判別
する態様を説明するための波形図、第14図は回路(6
0)の詳細を示すブロック回路図、 第15図は欠陥データをRAMメモリに格納する原理を
示す説明図、 第16図は低周波に係る欠陥信号を検出しそれ回路図、 第17図はカラーのCRTモニタに欠陥データを色分は
表示する、欠陥データの処理手順を示す70−チャート
、 第18図は第7図の回路構成を一部変更した本発明の他
の実施例に係る信号処理系の全体ブロック図である。 1・・・光電信号出力回路、11・・・A/D変換器、
10・・・信号平均化回路、20・・・シェーディング
補正回路、30.40・・・高周波に係る欠陥信号の抽
出回路、50・・・低周波に係る欠陥信号を抽出しそれ
をデータ化する回路、60・・・高周波に係る欠陥デー
タを被検物表面を微小に区画した単位領域に応じて求め
る欠陥データ・OR回路、70・・・コンピュータシス
テム、81・・・搬送ステージ、82・・・レーザビー
ム走査手段。 特許出願人 大日本スクリーン製造株式会社#lI!人
 弁理+  甜 川 榔 治+iil叔傘やC 第4図 第9図 C) a)、− w&          法
Fig. 1 is a perspective view of an optical system according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between a 6-inch diameter wafer and scanning as an example, and Fig. 3 is an illustration of the laser beam scanning of this embodiment. A schematic explanatory diagram; FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of defects corresponding to divided minute regions on a wafer; FIG. 5 is a diagram schematically showing the screen of a CRT monitor; FIG. 6 (a); (b) is a waveform diagram showing each of the signals processed individually in two systems, FIG. 7 is an overall block diagram of the signal processing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a waveform diagram of the signal after shading correction. A waveform diagram showing an example; Figures 9(a) and (b) are diagrams for explaining the difficulties of the attempted defect counting method; Figure 10 relates the processing in the averaging circuit (10) to the scanning beam. FIG. 11 is a block circuit diagram showing details of the averaging circuit (10), FIG. 12 is a block circuit diagram showing details of the shading correction circuit (20), and FIG. 13 is a block circuit diagram showing details of the shading correction circuit (20). FIG. 14 is a waveform diagram for explaining how defective signals are determined according to their levels.
0), Fig. 15 is an explanatory diagram showing the principle of storing defective data in RAM memory, Fig. 16 is a circuit diagram for detecting a defective signal related to low frequency, Fig. 17 is a color diagram. FIG. 18 is a signal processing diagram according to another embodiment of the present invention in which the circuit configuration of FIG. 7 is partially modified. FIG. 2 is an overall block diagram of the system. 1... Photoelectric signal output circuit, 11... A/D converter,
10... Signal averaging circuit, 20... Shading correction circuit, 30. 40... High frequency defect signal extraction circuit, 50... Extracting a low frequency defect signal and converting it into data. Circuit, 60... Defect data/OR circuit for obtaining defect data related to high frequency according to unit areas obtained by minutely dividing the surface of the object to be inspected, 70... Computer system, 81... Transport stage, 82...・Laser beam scanning means. Patent applicant Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd. #lI! Person Patent Attorney + Osamu Satkawa + Iil Shukasaya C Figure 4 Figure 9 C) a), - w & law

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)レーザビームが走査する被検物表面の欠陥部で乱
反射した光の強度に応じた電気信号を出力する光電信号
出力手段と、 この光電信号出力手段の出力信号をアナログ−ディジタ
ル変換し、このディジタル信号に、主走査方向次いで副
走査方向にそれぞれ順次に信号の平均化処理を施して雑
音成分を抑制する第1の信号処理手段と、 この第1の信号処理手段の出力に基づいてシェーディン
グ補正用のデータを作成し、上記第1の信号処理手段の
出力に実時間でシェーディング補正を行う第2の信号処
理手段と、 この第2の信号処理手段の出力から高周波成分を除去し
て信号比較のためのベース信号を与える回路と、このベ
ース信号に予め設定される複数の異なるレベル信号を上
乗せする複数の加算回路と、該加算回路それぞれの出力
と上記第2の信号処理手段の出力とを比較して高周波に
係る欠陥信号をその信号の大きさに応じてそれぞれ欠陥
データとして出力する比較回路とを有する第3の信号処
理手段とを備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。
(1) a photoelectric signal output means for outputting an electric signal according to the intensity of light diffusely reflected by a defective part on the surface of the object to be inspected scanned by the laser beam; and converting the output signal of the photoelectric signal output means from analog to digital; A first signal processing means that sequentially performs signal averaging processing on the digital signal in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction to suppress noise components; and shading based on the output of the first signal processing means. a second signal processing means that creates correction data and performs shading correction on the output of the first signal processing means in real time; and a signal processing means that removes high frequency components from the output of the second signal processing means. A circuit for providing a base signal for comparison, a plurality of adder circuits for adding a plurality of preset different level signals to the base signal, and an output of each of the adder circuits and an output of the second signal processing means. A surface defect inspection apparatus comprising: a third signal processing means having a comparison circuit that compares the signals and outputs defect signals related to high frequencies as defect data according to the magnitudes of the signals.
(2)レーザビームが走査する被検物表面の欠陥部で乱
反射した光の強度に応じた電気信号を出力する光電信号
出力手段と、 この光電信号出力手段の出力信号をアナログ−ディジタ
ル変換し、実時間でシェーディング補正を行う第2の信
号処理手段と、 この第2の信号処理手段の出力に、主走査方向次いで副
走査方向にそれぞれ順次に信号の平均化処理を施して雑
音成分を抑制する第1の信号処理手段と、 この第1の信号処理手段の出力から高周波成分を除去し
て信号比較のためのベース信号を与える回路と、このベ
ース信号に予め設定される複数の異なるレベル信号を上
乗せする複数の加算回路と、該加算回路それぞれの出力
と上記第2の信号処理手段の出力とを比較して、高周波
に係る欠陥信号をその信号の大きさに応じてそれぞれ欠
陥データとして出力する比較回路とを有する第3の信号
処理手段とを備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置
(2) a photoelectric signal output means for outputting an electric signal according to the intensity of the light diffusely reflected by the defective part of the surface of the test object scanned by the laser beam; and converting the output signal of the photoelectric signal output means from analog to digital; a second signal processing means that performs shading correction in real time; and averaging processing of signals is sequentially applied to the output of the second signal processing means in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction to suppress noise components. a first signal processing means; a circuit for removing high frequency components from the output of the first signal processing means to provide a base signal for signal comparison; and a circuit for providing a base signal for signal comparison; A plurality of adder circuits are added, and the output of each of the adder circuits is compared with the output of the second signal processing means, and defective signals related to high frequencies are output as defective data depending on the magnitude of the signal. A surface defect inspection device comprising: a third signal processing means having a comparison circuit.
(3)レーザビームが走査する被検物表面の欠陥部で乱
反射した光の強度に応じた電気信号を出力する光電信号
出力手段と、 この光電信号出力手段の出力信号をアナログ−ディジタ
ル変換し、このディジタル信号に、主走査方向次いで副
走査方向にそれぞれ順次に信号の平均化処理を施して雑
音成分を抑制する第1の信号処理手段と、 この第1の信号処理手段の出力に基づいてシェーディン
グ補正用のデータを作成し、上記第1の信号処理手段の
出力に実時間でシェーディング補正を行う第2の信号処
理手段と、 この第2の信号処理手段の出力から高周波成分を除去し
て信号比較のためのベース信号を与える回路と、このベ
ース信号に、予め設定される複数の異なるレベル信号を
上乗せする複数の加算回路と、該加算回路それぞれの出
力と上記第2の信号処理手段の出力とを比較して、高周
波に係る欠陥信号をその信号の大きさに応じてそれぞれ
欠陥データとして出力する比較回路とを有する第3の信
号処理手段と、 上記光電信号出力手段の出力信号から低周波成分を抽出
する回路と、この回路の出力を主走査方向に順次に信号
の平均化を行いベースレベルの変動を抑圧する信号平均
化回路と、この信号平均化回路の出力と予め設定される
所定のレベル信号とを比較して、上記被検物表面に分布
的に存在する欠陥に対応する欠陥信号を検出し低周波に
係る欠陥データを出力する比較回路とを有する第4の信
号処理手段とを備えたことを特徴とする表面欠陥検査装
置。
(3) a photoelectric signal output means for outputting an electric signal according to the intensity of the light diffusely reflected by the defective part of the surface of the object scanned by the laser beam; and converting the output signal of the photoelectric signal output means from analog to digital; A first signal processing means that sequentially performs signal averaging processing on the digital signal in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction to suppress noise components; and shading based on the output of the first signal processing means. a second signal processing means that creates correction data and performs shading correction on the output of the first signal processing means in real time; and a signal processing means that removes high frequency components from the output of the second signal processing means. A circuit that provides a base signal for comparison, a plurality of adder circuits that add a plurality of preset different level signals to the base signal, the output of each of the adder circuits, and the output of the second signal processing means. a third signal processing means having a comparison circuit for comparing the high frequency defect signals and outputting the defect signals as defect data according to the magnitude of the signals; a circuit for extracting components; a signal averaging circuit for suppressing fluctuations in the base level by sequentially averaging the output of this circuit in the main scanning direction; and a comparison circuit for detecting a defect signal corresponding to a defect distributed on the surface of the test object and outputting defect data related to low frequency by comparing the level signal with the level signal of the test object. A surface defect inspection device characterized by comprising:
(4)第3の信号処理手段は、被検物表面を微小に区画
した単位領域に対して、高周波に係る欠陥信号の最も大
きいものに対応する欠陥データで代表させる回路を有し
、 第4の信号処理手段には、ここに有する比較回路から出
力される欠陥データを上記微小区画単位領域に対応させ
て積算し、予め設定される個数データと比較して低周波
に係る単位領域対応の欠陥データを出力する比較判別回
路を有し、 上記代表される高周波の欠陥データと上記低周波に係る
単位領域対応の欠陥データとを合わせて上記微小区画単
位領域に対する一つの欠陥単位データを形成するように
した、特許請求の範囲第(3)項記載の表面欠陥検査装
置。
(4) The third signal processing means has a circuit that represents a unit area obtained by minutely dividing the surface of the test object with defect data corresponding to the largest defect signal related to high frequency; The signal processing means integrates the defect data outputted from the comparison circuit provided here in correspondence to the micro-section unit area, and compares it with preset number data to identify defects corresponding to the unit area related to low frequency. It has a comparison/discrimination circuit that outputs data, and combines the representative high-frequency defect data and the low-frequency defect data corresponding to the unit area to form one defect unit data for the micro-section unit area. A surface defect inspection device according to claim (3).
(5)少なくとも、高周波に係る欠陥データを、データ
の種類に応じて異なる色に対応させ、カラーモニタに欠
陥の大きさの水準を色分け表示する手段をさらに備えた
、特許請求の範囲第(4)項記載の表面欠陥検査装置。
(5) At least, the defect data related to high frequency is made to correspond to different colors depending on the type of data, and the color monitor further comprises means for displaying the level of the defect size in different colors. ) The surface defect inspection device described in item 2.
(6)レーザビームが走査する被検物表面の欠陥部で乱
反射した光の強度に応じた電気信号を出力する光電信号
出力手段と、 この光電信号出力手段の出力信号をアナログ−ディジタ
ル変換し、実時間でシェーディング補正を行う第2の信
号処理手段と、 この第2の信号処理手段の出力に、主走査方向次いで副
走査方向にそれぞれ順次に信号の平均化処理を施して雑
音成分を抑制する第1の信号処理手段と、 この第1の信号処理手段の出力から高周波成分を除去し
て信号比較のためのベース信号を与える回路と、このベ
ース信号に、予め設定される複数の異なるレベル信号を
上乗せする複数の加算回路と、該加算回路それぞれの出
力と上記第2の信号処理手段の出力とを比較して、高周
波に係る欠陥信号をその信号の大きさに応じてそれぞれ
欠陥データとして出力する比較回路とを有する第3の信
号処理手段と、 上記光電信号出力手段の出力信号から低周波成分を抽出
する回路と、この回路の出力を主走査方向に順次に信号
の平均化を行いベースレベルの変動を抑圧する信号平均
化回路と、この信号平均化回路の出力と予め設定される
所定のレベル信号とを比較して、上記被検物表面に分布
的に存在する欠陥に対応する欠陥信号を検出し低周波に
係る欠陥データを出力する比較回路とを有する第4の信
号処理手段とを備えたことを特徴とする表面欠陥検査装
置。
(6) a photoelectric signal output means for outputting an electric signal according to the intensity of the light diffusely reflected by the defective part of the surface of the test object scanned by the laser beam; and converting the output signal of the photoelectric signal output means from analog to digital; a second signal processing means that performs shading correction in real time; and averaging processing of signals is sequentially applied to the output of the second signal processing means in the main scanning direction and then in the sub-scanning direction to suppress noise components. a first signal processing means; a circuit for removing high frequency components from the output of the first signal processing means and providing a base signal for signal comparison; and a plurality of different level signals set in advance for the base signal. A plurality of adder circuits for adding a plurality of adder circuits compare the outputs of each of the adder circuits and the output of the second signal processing means, and output defective signals related to high frequencies as defective data according to the magnitude of the signals. a circuit for extracting low frequency components from the output signal of the photoelectric signal output means; and a signal processing means for sequentially averaging the outputs of the circuit in the main scanning direction. A signal averaging circuit suppresses level fluctuations, and the output of this signal averaging circuit is compared with a predetermined level signal, and defects corresponding to defects distributedly present on the surface of the test object are detected. A surface defect inspection apparatus comprising: a fourth signal processing means having a comparison circuit that detects a signal and outputs defect data related to low frequencies.
(7)第3の信号処理手段は、被検物表面を微小に区画
した単位領域に対して、高周波に係る欠陥信号の最も大
きいものに対応する欠陥データで代表させる回路を有し
、 第4の信号処理手段には、ここに有する比較回路から出
力される欠陥データを上記微小区画単位領域に対応させ
で積算し、予め設定される個数データと比較して低周波
に係る単位領域対応の欠陥データを出力する比較判別回
路を有し、 上記代表される高周波の欠陥データと上記低周波に係る
単位領域対応の欠陥データとを合わせて上記微小区画単
位領域に対する一つの欠陥単位データを形成するように
した、特許請求の範囲第(6)項記載の表面欠陥検査装
置。
(7) The third signal processing means has a circuit that represents a unit area obtained by minutely dividing the surface of the object with defect data corresponding to the largest defect signal related to high frequency; The signal processing means integrates the defect data outputted from the comparison circuit provided here in correspondence to the micro-section unit area, and compares it with preset number data to determine the defects corresponding to the unit area related to low frequency. It has a comparison/discrimination circuit that outputs data, and combines the representative high-frequency defect data and the low-frequency defect data corresponding to the unit area to form one defect unit data for the micro-section unit area. A surface defect inspection device according to claim (6).
(8)少なくとも、高周波に係る欠陥データを、データ
の種類に応じて異なる色に対応させ、カラーモニタに欠
陥の大きさの水準を色分け表示する手段をさらに備えた
、特許請求の範囲第(7)項記載の表面欠陥検査装置。
(8) At least, the defect data related to high frequency is made to correspond to different colors depending on the type of data, and the color monitor further comprises means for displaying the level of the defect size in different colors. ) The surface defect inspection device described in item 2.
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