JPS62127652A - 半導体ウエハの表面欠陥検査装置 - Google Patents
半導体ウエハの表面欠陥検査装置Info
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- JPS62127652A JPS62127652A JP26745985A JP26745985A JPS62127652A JP S62127652 A JPS62127652 A JP S62127652A JP 26745985 A JP26745985 A JP 26745985A JP 26745985 A JP26745985 A JP 26745985A JP S62127652 A JPS62127652 A JP S62127652A
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- Japan
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- semiconductor wafer
- surface defect
- reflected light
- semiconductor
- light
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、光を半導体ウェハに照射して半導体ウェハ
からの反射光に基づいて半導体ウェハの表面欠陥を検出
する半導体ウェハの表面欠陥検査装置に関する。
からの反射光に基づいて半導体ウェハの表面欠陥を検出
する半導体ウェハの表面欠陥検査装置に関する。
近年の半導体産業の発展にどもない、半導体ウェハの表
面欠陥を確実に検出することは、生産性を向上させる上
で重要な問題となっている。この表面欠陥を検出するた
めには、半導体ウェハに光を照射して半導体ウェハから
の反射光を検出処理して半導体ウェハの表面欠陥を検出
する表面欠陥検査装置が従来より用いられている。
面欠陥を確実に検出することは、生産性を向上させる上
で重要な問題となっている。この表面欠陥を検出するた
めには、半導体ウェハに光を照射して半導体ウェハから
の反射光を検出処理して半導体ウェハの表面欠陥を検出
する表面欠陥検査装置が従来より用いられている。
第６図はこの表面欠陥検査装置の一例を示すものであり
、この装置は表面欠陥として半導体ウェハ上に付着した
異物（ゴミ′ｆｒ）あるいは半導体ウェハ土の傷を、半
導体ウェハ１上の異物と半導体ウェハ上の凹凸パターン
からの反射光の強度の違いを利用して検出するようにし
たものである。この装置は被検体である半導体つＩハ１
をハロゲンランプ等の光源から平行光を得る複数の照明
装置３により、半導体ウェハ１に対して照射角２０’で
照明して、半導体ウェハ１からの反射光を集光レンズ５
を介してＩＴＶカメラ７に結像させ、これにより得られ
た光学画像を画像処理づ−ることで半導体ウェハ１上の
異物あるいは傷を検出するものである。
、この装置は表面欠陥として半導体ウェハ上に付着した
異物（ゴミ′ｆｒ）あるいは半導体ウェハ土の傷を、半
導体ウェハ１上の異物と半導体ウェハ上の凹凸パターン
からの反射光の強度の違いを利用して検出するようにし
たものである。この装置は被検体である半導体つＩハ１
をハロゲンランプ等の光源から平行光を得る複数の照明
装置３により、半導体ウェハ１に対して照射角２０’で
照明して、半導体ウェハ１からの反射光を集光レンズ５
を介してＩＴＶカメラ７に結像させ、これにより得られ
た光学画像を画像処理づ−ることで半導体ウェハ１上の
異物あるいは傷を検出するものである。
しかしながら、このような照明方法において得られた画
像においては、半導体ウェハ１に形成された凹凸パター
ンからの反射光が強くなり、異物等による出力信号（Ｓ
）と凹凸パターンによる出力信号（Ｎ）とのＳ／Ｎ比が
悪化することになる。
像においては、半導体ウェハ１に形成された凹凸パター
ンからの反射光が強くなり、異物等による出力信号（Ｓ
）と凹凸パターンによる出力信号（Ｎ）とのＳ／Ｎ比が
悪化することになる。
このため、小さな異物等の乱反射光による出力信号を検
出することは困弁であった。
出することは困弁であった。
第７図は表面欠陥検査装置の他の一例を示すものであり
、この装置は半導体ウェハの製造工程のうち特に現象工
程において、半導体ウェハ上のレジスト剤の塗布むらあ
るいは洗浄液等の残留などの半導体ウェハの表面の均一
性を検査するものである。この装置は駆動モータ９によ
り回転されるテーブル１１の十に固定されて回転される
半導体ウェハ１３を、拡散光に！１５により一定の方向
から照明して、半導体ウェハ１３からの反射光をＩＴＶ
カメラ１７で読みどり、半導体ウェハ１３の均一性を検
査するものである。
、この装置は半導体ウェハの製造工程のうち特に現象工
程において、半導体ウェハ上のレジスト剤の塗布むらあ
るいは洗浄液等の残留などの半導体ウェハの表面の均一
性を検査するものである。この装置は駆動モータ９によ
り回転されるテーブル１１の十に固定されて回転される
半導体ウェハ１３を、拡散光に！１５により一定の方向
から照明して、半導体ウェハ１３からの反射光をＩＴＶ
カメラ１７で読みどり、半導体ウェハ１３の均一性を検
査するものである。
このような装置において、鏡面あるいは鏡面に近い反射
状態を示す半導体ウェハ１３では、ＩＴＶカメラ１７で
読みとられる半導体ウェハ１３の光学画像は、半導体ウ
ェハ１３の表面での拡散反射画像とならず、拡散光源１
５をそっくり鏡で写したような光学画像となってしまう
。このため、半導体ウェハ１３を一定の方向からだけ照
明したのでは、レジスト剤の塗布むらあるいは洗浄液等
の残留などの比較的細い表面欠陥を確実に検出すること
は困難であった。
状態を示す半導体ウェハ１３では、ＩＴＶカメラ１７で
読みとられる半導体ウェハ１３の光学画像は、半導体ウ
ェハ１３の表面での拡散反射画像とならず、拡散光源１
５をそっくり鏡で写したような光学画像となってしまう
。このため、半導体ウェハ１３を一定の方向からだけ照
明したのでは、レジスト剤の塗布むらあるいは洗浄液等
の残留などの比較的細い表面欠陥を確実に検出すること
は困難であった。
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、半導体ウェハ上の表面欠陥を安定して確
実に検出することができる半導体ウェハの表面欠陥検査
装置を提供することにある。
するところは、半導体ウェハ上の表面欠陥を安定して確
実に検出することができる半導体ウェハの表面欠陥検査
装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明は、方向性を有す
るパターンが形成された半導体ウェハの表面に、前記パ
ターンの方向と異なる多方向から前記半導体つ１ハの表
面に対して低照射角度で平行光を照射する照明手段と、
前記半導体ウェハの垂直上方に配置され、前記照明手段
により照明された前記半導体ウェハからの反射光により
前記半導体ウェハの表面の光学画像を形成して、この光
学画像に基づいて前記半導体ウェハの表面欠陥を検出す
る検出処理手段とを有することを要旨とする。
るパターンが形成された半導体ウェハの表面に、前記パ
ターンの方向と異なる多方向から前記半導体つ１ハの表
面に対して低照射角度で平行光を照射する照明手段と、
前記半導体ウェハの垂直上方に配置され、前記照明手段
により照明された前記半導体ウェハからの反射光により
前記半導体ウェハの表面の光学画像を形成して、この光
学画像に基づいて前記半導体ウェハの表面欠陥を検出す
る検出処理手段とを有することを要旨とする。
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第１図（Ａ）はこの発明の第１の実施例に係る半導体ウ
ェハの表面欠陥検査装置を示すものであり、同図（Ｂ）
はその平面図である。この装置は半導体ウェハに形成さ
れた例えば回路素子あるいはこれらを接続するための配
線等の凹凸パターンに比べて形状の大ぎな、例えば半導
体ウェハ上に付着した異物あるいは半導体ウェハ上の損
傷等の表面欠陥を検出するものである。
ェハの表面欠陥検査装置を示すものであり、同図（Ｂ）
はその平面図である。この装置は半導体ウェハに形成さ
れた例えば回路素子あるいはこれらを接続するための配
線等の凹凸パターンに比べて形状の大ぎな、例えば半導
体ウェハ上に付着した異物あるいは半導体ウェハ上の損
傷等の表面欠陥を検出するものである。
移動ステージ１９の上に固定された半導体ウェハ１は、
その近傍に半導体ウェハ１の表面を照明覆る照明装置２
１が配設されており、この照明装置２１により照明され
た半導体ウェハ１からの反射光を検出するために、半導
体ウェハ１の垂直上方に集光レンズ５及びＩＴＶカメラ
７が配設されている。
その近傍に半導体ウェハ１の表面を照明覆る照明装置２
１が配設されており、この照明装置２１により照明され
た半導体ウェハ１からの反射光を検出するために、半導
体ウェハ１の垂直上方に集光レンズ５及びＩＴＶカメラ
７が配設されている。
照明装置２１はハロゲンランプから光ファイバ等により
半導体ウェハ１の近傍まで導かれた光を、集光レンズを
介することにより近似的に平行光源として用いている。
半導体ウェハ１の近傍まで導かれた光を、集光レンズを
介することにより近似的に平行光源として用いている。
このような平行光源を用いた照明装置２１を、半導体ウ
ェハ１の表面に対してＯ°〜１０’程度の角度で配置し
て、半導体ウェハ１をＯ°〜１０°稈度の低照射角度で
照明する。
ェハ１の表面に対してＯ°〜１０’程度の角度で配置し
て、半導体ウェハ１をＯ°〜１０°稈度の低照射角度で
照明する。
さらに、半導体ウェハ１を均一に照明して多様な形状を
右Ｊる異物あるいは損傷を検出するために、第１図（Ｂ
）に示すように、半導体ウェハ１に対して照明装置２１
を複数（図においでは４個）対向させて、複数の照明装
置２１により凹凸パターンの方向とは異なった方向（０
）から半導体ウェハ１を照明する。
右Ｊる異物あるいは損傷を検出するために、第１図（Ｂ
）に示すように、半導体ウェハ１に対して照明装置２１
を複数（図においでは４個）対向させて、複数の照明装
置２１により凹凸パターンの方向とは異なった方向（０
）から半導体ウェハ１を照明する。
このようにして照明された半導体ウェハ１からの反射光
は集光レンズ５を介してＩＴＶカメラ７により読みとら
れて、半導体ウェハ１の表面の光学的画像が形成される
。そして、この光学的画像は検出処理回路（図示せず）
で処理されて、半導体ウェハ１の表面欠陥が検出される
。
は集光レンズ５を介してＩＴＶカメラ７により読みとら
れて、半導体ウェハ１の表面の光学的画像が形成される
。そして、この光学的画像は検出処理回路（図示せず）
で処理されて、半導体ウェハ１の表面欠陥が検出される
。
このように、照明装置２１を半導体ウェハ１が低照射角
度（０°〜１０°）で照明されるように配置するように
したので、半導体ウェハ１上に形成された凹凸パターン
による反射光（Ｎ）を低減して、半導体つ１ハ１の表面
の異物あるいは損傷による乱反射光（Ｓ）を確実に得る
ことかできる。
度（０°〜１０°）で照明されるように配置するように
したので、半導体ウェハ１上に形成された凹凸パターン
による反射光（Ｎ）を低減して、半導体つ１ハ１の表面
の異物あるいは損傷による乱反射光（Ｓ）を確実に得る
ことかできる。
したがって、簡易な処理方法により確実に異物あるいは
損傷等の半導体ウ−［ハ１の表面欠陥を検出することが
可能となる。
損傷等の半導体ウ−［ハ１の表面欠陥を検出することが
可能となる。
なお、この第１の実施例において、半導体ウェハ１から
の反射光を検出ＪるためにＩＴＶカメラ７を用いたが、
これに限定されるものではなく、例えばラインイメージ
センザを用いて半導体ウェハを一定の速庶で移動ざ°け
ることにより、ＩＴＶカメラ７を用いたと同様な効果を
得ることができ一／− る。
の反射光を検出ＪるためにＩＴＶカメラ７を用いたが、
これに限定されるものではなく、例えばラインイメージ
センザを用いて半導体ウェハを一定の速庶で移動ざ°け
ることにより、ＩＴＶカメラ７を用いたと同様な効果を
得ることができ一／− る。
第２図はこの発明の第２の実施例に係る半導体ウェハの
表面欠陥検査装置を示すものである。この装置は半導体
ウェハ上のレジスト塗布むらあるいは洗浄液等の残留な
どの鏡面に近い反対状態を有する半導体ウェハの表面欠
陥を検出するものである。
表面欠陥検査装置を示すものである。この装置は半導体
ウェハ上のレジスト塗布むらあるいは洗浄液等の残留な
どの鏡面に近い反対状態を有する半導体ウェハの表面欠
陥を検出するものである。
半導体ウェハ１３はテーブル１１に固定されて駆動モー
タ９により回転されるようになっている。
タ９により回転されるようになっている。
この半導体ウェハ１３はハロゲンランプ２３等の点光源
から例えば砂目ガラス、ノングレアガラス。
から例えば砂目ガラス、ノングレアガラス。
オパールガラス、マイラー紙等の光に対して拡散性を有
する拡散板２５を介した透過光により照明されている。
する拡散板２５を介した透過光により照明されている。
ＩＴＶカメラ１７は拡散板２５が半導体ウェハ１３の表
面に写し出されるような位置に配置されている。また、
ＩＴＶカメラ１７は点光源から照射される光が直接ＩＴ
Ｖカメラ１７に入射しないようにじゃ元板２７により点
光源２３からしゃ断されている。
面に写し出されるような位置に配置されている。また、
ＩＴＶカメラ１７は点光源から照射される光が直接ＩＴ
Ｖカメラ１７に入射しないようにじゃ元板２７により点
光源２３からしゃ断されている。
このように、半導体ウェハ１３を拡散板を透過した透過
光により照明して、拡散板２５が半導体ウェハ１３の表
面に写し出されるようにＩＴＶカメラ１７を配置したの
で、ＩＴＶカメラ１７は、コントラストの良好な半導体
ウェハ１３の表面の情報を得ることが可能となり、鏡面
に近い反射状態を有するレジスト剤塗布むら等の表面欠
陥を検出することができる。なお、半導体ウェハ１３か
らの反射光はＩＴＶカメラ１７により検出してるが、Ｉ
ＴＶカメラ１７に限定されるものではなく、目視しても
同様に表面欠陥を検出することができる。
光により照明して、拡散板２５が半導体ウェハ１３の表
面に写し出されるようにＩＴＶカメラ１７を配置したの
で、ＩＴＶカメラ１７は、コントラストの良好な半導体
ウェハ１３の表面の情報を得ることが可能となり、鏡面
に近い反射状態を有するレジスト剤塗布むら等の表面欠
陥を検出することができる。なお、半導体ウェハ１３か
らの反射光はＩＴＶカメラ１７により検出してるが、Ｉ
ＴＶカメラ１７に限定されるものではなく、目視しても
同様に表面欠陥を検出することができる。
第３図はこの発明の第３の実施例に係る半導体ウェハの
表面欠陥検査装置を示ずものである。この実施例の特徴
とするところは、光源として２木の蛍光灯２９を用い、
この２木の蛍光灯２９からの光を拡散板２５で反射させ
て、この反射光により半導体ウェハ１３を照明するよう
にしたことにある。このようにすることにより第２の実
施例と同様の効果を得ることがでる。なお、第２図と同
符号のものは同一物を示しその説明は省略する。
表面欠陥検査装置を示ずものである。この実施例の特徴
とするところは、光源として２木の蛍光灯２９を用い、
この２木の蛍光灯２９からの光を拡散板２５で反射させ
て、この反射光により半導体ウェハ１３を照明するよう
にしたことにある。このようにすることにより第２の実
施例と同様の効果を得ることがでる。なお、第２図と同
符号のものは同一物を示しその説明は省略する。
第４図はこの発明の第４の実施例に係る半導体ウェハの
表面欠陥検査装置を示すものである。この実施例の特徴
とすることろは、拡散板２５を半導体ウェハ２５に対し
て垂直に配置して、このように配置された拡散板２５で
反射された点光源２３からの照射光により半導体ウェハ
１３を照明したことにある。このようにすることにより
第２の実施例と同様な効果を得ることができる。なお、
第２図と同符号のものは同一物を示しその説明は省略し
た。
表面欠陥検査装置を示すものである。この実施例の特徴
とすることろは、拡散板２５を半導体ウェハ２５に対し
て垂直に配置して、このように配置された拡散板２５で
反射された点光源２３からの照射光により半導体ウェハ
１３を照明したことにある。このようにすることにより
第２の実施例と同様な効果を得ることができる。なお、
第２図と同符号のものは同一物を示しその説明は省略し
た。
第５図（Ａ）はこの発明の第５の実施例に係る半導体ウ
ェハの表面欠陥検査装置を示ザものであり、同図（Ｂ）
はその平面図である。この実施例の特徴とするところは
、ライン型の光源（例えば蛍光灯）２９からの照射光を
ライン型の拡散板２５で反射させ、この拡散板２５から
の反射光により直線上に移動するステージ３１に固定さ
れた半導体ウェハ１３を照明して、半導体ウェハ１３の
表面の光学画像を集光レンズ３３を介してラインイメー
ジセンサ３５に結像させて、半導体ウェハ１３の表面欠
陥を検出するようにしたことにある。
ェハの表面欠陥検査装置を示ザものであり、同図（Ｂ）
はその平面図である。この実施例の特徴とするところは
、ライン型の光源（例えば蛍光灯）２９からの照射光を
ライン型の拡散板２５で反射させ、この拡散板２５から
の反射光により直線上に移動するステージ３１に固定さ
れた半導体ウェハ１３を照明して、半導体ウェハ１３の
表面の光学画像を集光レンズ３３を介してラインイメー
ジセンサ３５に結像させて、半導体ウェハ１３の表面欠
陥を検出するようにしたことにある。
このような構成°とすることにより、第２の実施例と同
様な効果を得ることができる。なお、第２図と同符号の
ものは同一物を示しその説明は省略する。
様な効果を得ることができる。なお、第２図と同符号の
ものは同一物を示しその説明は省略する。
この発明によれば、半導体ウェハをこの半導体ウェハに
形成されたパターンの方向と異なる多方向から、半導体
つＴハの表面に対して低照射角度の平行光により照明し
て、半導体ウェハの表面からの反射光のうち、半導体ウ
ェハに形成されたパターンからの反射光を低減するＪ：
うにしたので、半導体ウェハ上の表面欠陥からの乱反射
光だけを検出することができる。したがって、簡単な処
理方法で安定して確実に半導体ウェハの表面欠陥を検出
することが可能となる。
形成されたパターンの方向と異なる多方向から、半導体
つＴハの表面に対して低照射角度の平行光により照明し
て、半導体ウェハの表面からの反射光のうち、半導体ウ
ェハに形成されたパターンからの反射光を低減するＪ：
うにしたので、半導体ウェハ上の表面欠陥からの乱反射
光だけを検出することができる。したがって、簡単な処
理方法で安定して確実に半導体ウェハの表面欠陥を検出
することが可能となる。
第１図（Ａ）〜（Ｂ）はこの発明の第１の実施例に係る
半導体ウェハの表面欠陥検査装置を示す構成図、第２図
はこの発明の第２の実施例に係る半導体ウェハの表面欠
陥検査装置を示す構成図、第３図はこの発明の第３の実
施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検査装置を示す構成
図、第４図はこの発明の第４の実施例に係る半導体ウェ
ハの表面欠陥検査装置を示す構成図、第５図（Ａ）〜（
Ｂ）はこの発明の第５の実施例に係る半導体ウェハの表
面欠陥検査装置を示す構成図、第６図は半導体ウェハの
表面欠陥検査装置の一従来例を示す構成図、第７図は半
導体ウェハの表面欠陥検査装置の伯の従来例を示す構成
図である。 （図の主要な部分の符号の説明） １・・・半導体ウェハ ７・・・ＩＴＶカメラ ２１・・・照明装置 第２図 第３図 第４ｒＸＪ 第６図 ４ ；！’ １・・、７１ １’ ｌ ｌ’ 第５図ＣＢ） 第７図
半導体ウェハの表面欠陥検査装置を示す構成図、第２図
はこの発明の第２の実施例に係る半導体ウェハの表面欠
陥検査装置を示す構成図、第３図はこの発明の第３の実
施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検査装置を示す構成
図、第４図はこの発明の第４の実施例に係る半導体ウェ
ハの表面欠陥検査装置を示す構成図、第５図（Ａ）〜（
Ｂ）はこの発明の第５の実施例に係る半導体ウェハの表
面欠陥検査装置を示す構成図、第６図は半導体ウェハの
表面欠陥検査装置の一従来例を示す構成図、第７図は半
導体ウェハの表面欠陥検査装置の伯の従来例を示す構成
図である。 （図の主要な部分の符号の説明） １・・・半導体ウェハ ７・・・ＩＴＶカメラ ２１・・・照明装置 第２図 第３図 第４ｒＸＪ 第６図 ４ ；！’ １・・、７１ １’ ｌ ｌ’ 第５図ＣＢ） 第７図
Claims (5)
- （１）方向性を有するパターンが形成された半導体ウェ
ハの表面に、前記パターンの方向と異なる多方向から前
記半導体ウェハの表面に対して低照射角度で平行光を照
射する照明手段と、前記半導体ウェハの垂直上方に配置
され、前記照明手段により照明された前記半導体ウェハ
からの反射光により前記半導体ウェハの表面の光学画像
を形成して、この光学画像に基づいて前記半導体ウェハ
の表面欠陥を検出する検出処理手段とを有することを特
徴とする半導体ウェハの表面欠陥検査装置。 - （２）前記照明手段は前記半導体ウェハの表面に対して
、０°〜１０°の低照射角度の平行光を前記半導体ウェ
ハの表面に照射することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の半導体ウェハの表面欠陥検査装置。 - （３）前記照明手段は前記半導体ウェハに形成されたパ
ターンの方向と異なる２方向から同時に半導体ウェハの
表面を照明することを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の半導体ウェハの表面欠陥検査装置。 - （４）前記照明手段は前記半導体ウェハに形成されたパ
ターンの方向と異なる４方向から同時に半導体ウェハの
表面を照明することを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の半導体ウェハの表面欠陥検査装置。 - （５）前記照明手段は前記半導体ウェハに形成されたパ
ターンの方向と異なる８方向から同時に半導体ウェハの
表面を照明することを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の半導体ウェハの表面欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26745985A JPS62127652A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 半導体ウエハの表面欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26745985A JPS62127652A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 半導体ウエハの表面欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127652A true JPS62127652A (ja) | 1987-06-09 |
Family
ID=17445132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26745985A Pending JPS62127652A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 半導体ウエハの表面欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62127652A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432154A (en) * | 1987-07-16 | 1989-02-02 | Miles Inc | Apparatus for measuring reflection factor of sample |
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