JPS63296348A - ウエハ異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ウェハの表面の質物を光学的に検出するウ
ェハ異物検査装置に関する。

［従来の技術］ 本願出願人は株式会社［１立製作所と共同で、Ｓ偏光ビ
ームをウェハ表面に斜めに照射し、その重置方向への反
射光のＰ偏光成分とＳ偏光成分の比により異物検出判定
を行う方法（方法ｌ）の異物検査装置の発明を特許出願
している（特願昭６１−１０３５９８号、昭和６１年５
月６Ｉ」）。

また特開昭６１−１０４２４３壮公報および特開昭６−
１−１０４２４４号公報に、低照射角でウェハ表面に照
射された光ビームの反射光と、高い照射角でウェハ表面
に照射された光ビームの反射光との比により、Ｗ物検出
判定を行う方法（方法２）の異物検出装置が開示されて
いる。

［解決しようとする問題点コ しかし、方法１の装置は、パターンの段差が小さいＬ程
のウェハの大物検査に向いているが、その反面、パター
ンの表面のグレインが大きい工程のウェハには好適とは
いえない。他方、方法２の装置は、パターン表面のグレ
インが大きい゛［程のウェハの検査に向いているが、パ
ターンの段差が小さいし稈のウェハの微小異物の検出能
力は方法１の装置はどではない。

このように、前記各方法の装置は、その能力を最大限に
発揮できるウェハの種類が制限されるという問題があっ
た。

この発明の１−１的は、前記各方法の装置の長所を兼ね
備え様々なウエノ１に対して優れた異物検出能力を発揮
できるとともに、装置構成が比較的部り１なウェハ異物
検査装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためになされた、この発明によるウ
ェハ異物検査装置は、ウェハの表面に第１の波長のＳ偏
光ビームを第１の照射角で斜めに！！（１射する第１の
光ビーム！！（１射ト段と、前記ウェハの表面の前記Ｓ
偏光ビームの照射領域に前記第１の波長より短い第２の
波長の光ビームを前記第１の照射角より高い照射角で斜
めに！！（１射する第２の光ビーム照射り段と、前記ウ
ェハの表面からのほぼ重置方向への前記各光ビームの反
射光を集光する光学系と、この光学系により集光された
反射光の光路中に選択的に挿入される波長分離ミラーお
よび偏向ビームスプリッタと、前記光学系により集光さ
れた反射光の前記偏光ビームスプリッタまたは前記波長
分離ミラーを通過した成分および反射された成分がそれ
ぞれ入射する第１および第２の光電変模索ｒと、前記第
１充電変換素ｒの出力部ジノ・と前記第２光電変換素子
の出力信号との比により異物検出判定を行う判定手段と
を有し、前記波長分離ミラーは前記第１波長の光を透過
させるが前記第２波長の光を反射するものであり、前記
偏光ビームスプリンタはＰ偏光を透過させるがＳ偏光を
反射するものであることを特徴とするものである。

［作用］ このようなウェハ異物検査装置は、偏光ビームスプリッ
タを反射光の光路中に挿入した場合、前記方法１により
異物検出判定が行われることになり、パターンの段差が
小さい工程のウニ／１などに対して高い人物検出能力を
発揮し、他方、波長分離ミラーを反射光の光路中に挿入
した場合、前記方法２による異物検出判定が行われるこ
となり、パターン表面のグレインが大きい工程のウニ／
’％などに対して優れた異物検出能力を発揮する。

このように、この発明のウニ／”ｉ異物検査装置は、異
物検出判定の方法を切り換えることにより様々なウェハ
に対応でき、汎用性が優れている。また、異物検出判定
方法の切り換えは、波長分離ミラーまたは偏光ビームス
プリッタを反射光光路に選択的に挿入することによって
行われ、光電変換素子、光学系、判定手段などは両方法
に」（用されるため、装置構成も簡易である。

［実施例コ 以ド、図面を参照し、この発明の−・実施例について説
明する。

第１図は、この発明によるウェハ異物検査装置の一実施
例の概略斜視図である。１０は検査対象のウェハであり
、これは検査中に図示しないＸＹステージによりＸ方向
およびＹ方向に送られる。

１１および１２は前記第１の光ビーム照射手段としての
Ｓ偏光レーザ発振器であり、波長が約８３０ｎｍのＳ偏
光レーザビームをウェハ１０の表面に低い照射角Ｏ）で
斜めに照射する。この照射角Ｏ１は例えば１″から３″
の範囲に選ばれ、本実施例では約２°となっている。

１３および１４は前記第２の光ビーム照射手段としての
レーザ発振器であり、ウエノ＼１０の表面の前記Ｓ偏光
レーザビームの■１射領域に、波長が約７８０ｎｍのレ
ーザビームを高い！！（１射角０２で斜めに照射する。

この照射角０２はＯｌより充分に人きく選ばれ、本実施
例では約３３．６°となっている。

１５はウェハ１０の表面からのほぼ垂直方向への反射光
を集光する対物レンズであり、これによって集光された
反射光は光軸が一致した中継レンズ１６に入射する。こ
の中継レンズ１６および対物レンズ１５は、前記光学系
を構成している。

１７は波長分離ダイクロイックミラーであり、１８は偏
光ビームスプリッタである。これらは図示しない機構に
より、前記光学系により集光された反射光の光路の途中
に選択的に挿入されるものである。すなわち、波長分離
ダイクロイックミラー１７を図示の位置に移動させるか
、または同じ位置に偏光ビームスプリッタ１８を移動さ
せるようになっている。

１９は前記第１の光電変模索ｒ１２０は前記第２の光電
変換素子であり、例えばｐｉｎシリコンホトダイオード
アレイが用いられる。

波長分離ダイクロイックミラー１７が図示のように光路
中に挿入された場合、集光された反射光の８３ｏｎ閣波
長成分が波長分離ダイクロイックミラー１７を透過して
光電変換素子１９に入射し、７８０ｎ鵬波長成分が波長
分離ダイクロイックミラー１７により反射されて他方の
光電変模索−Ｊ”２０に入射する。

他方、波長分離ダイクロイックミラー１７が光路外に出
され、代わりに偏光ビームスプリッタ１８が光路中に挿
入された場合、集光された反射光のＰ偏光成分が偏光ビ
ームスプリッタ１８を透過して光電変換素子１９に入射
し、Ｓ偏光成分は偏光ビームスプリッタ１８により反射
されて光電変換素子２０に入射する。

光電変換素子１９．２０の出力信号はそれぞれ判定回路
２１に入力する。この判定回路２１は、光電変換素子１
９の出力信号と、光電変模索−ｒ２０の出力信号との比
により異物検出判定を行う回路である。

このような構成のウェハ異物検査装置において、パター
ン表面のダレインが大きいウェハの異物検査を行う場合
、波長分離ダイクロイックミラー１７を光路中に挿入す
る。また、Ｓ偏光レーザ発振器１１，１２とレーザ発振
器１３．１４を同時に動作させる。

この場合、光電変換素子１９には、低い照射角Ｏ１で照
射されたレーザビームの反射光だけが入射する。他方の
光電変換素子・２０には、高い照射角０２で照射された
レーザビームの反射光だけが入射する。したがって、検
査対象のウェハの種類に適した前記方法２により異物検
出判定が行われる。

他方、パターンの段差が小さいのウェハの異物検査を行
う場合、偏光ビームスプリブタ１８を光路中に挿入し、
またＳ偏光レーザ発振器１１．１２だけを動作させる。

この場合、低照射角Ｏ１で１ｔ（（射されたＳ偏光レー
ザビームの反射光のＰ偏光成分が光電変換素子１９に入
射し、そのＳ偏光成分が光電変換素子２０に入射する。

したがって、検査対象のウェハに適した前記方法１によ
り異物検出判定が行われる。

このように、このウェハ異物検査装置は、検査すべきウ
ェハの種類に適した異物検出判定方法に切り換えること
ができるため、様々なウェハに対応できる。また、異物
検出判定方法の切り換えを、波長分離ダイクロイックミ
ラー１７または偏光ビームスプリッタ１８の選択挿入だ
けで行うため、一方の異物検出判定方法だけによるＳ５
置に比べ装置構成が著しく複雑化することもない。

以−１−１一実施例について説明したが、この発明はそ
れだけに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲内で様々に変形して実施し得るものである。

［９ｉ明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、ウェハの
反射光の光路中に波長骨ａミラーまたは偏光ビームスプ
リッタを選択的に挿入することによって異物検出判定方
法を切り換えるため、様々なウェハに対応可能でかつ装
置構成が比較的単純な優れたウェハ異物検査装置を実現
できるという効果を有するもめである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す概略斜視図である
。 １０・・・ウェハ、１１．１２・・・低角度照射用Ｓ偏
光レーザ発振ＫＪ、１３．１４・・・高角度照射用レー
ザ発振器、１５・・・対物レンズ、１６・・・中継レン
ズ、１７・・・波長分離ダイクロイックミラー、１８・
・・偏光ビームスプリッタ、１９．２０・・・光電変換
素子、２１・・・判定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハの表面に第１の波長のＳ偏光ビームを第１
   の照射角で斜めに照射する第１の光ビーム照射手段と、
   前記ウェハの表面の前記Ｓ偏光ビームの照射領域に前記
   第１の波長より短い第２の波長の光ビームを前記第１の
   照射角より高い照射角で斜めに照射する第２の光ビーム
   照射手段と、前記ウェハの表面からのほぼ垂直方向への
   前記各光ビームの反射光を集光する光学系と、この光学
   系により集光された反射光の光路中に選択的に挿入され
   る波長分離ミラーおよび偏光ビームスプリッタと、前記
   光学系により集光された反射光の前記偏光ビームスプリ
   ッタまたは前記波長分離ミラーを透過した成分および反
   射された成分がそれぞれ入射する第１および第２の光電
   変換素子と、前記第１光電変換素子の出力信号と前記第
   ２光電変換素子の出力信号との比により異物検出判定を
   行う判定手段とを有し、前記波長分離ミラーは前記第１
   波長の光を透過させるが前記第２波長の光を反射するも
   のであり、前記偏光ビームスプリッタはＰ偏光を透過さ
   せるがＳ偏光を反射するものであることを特徴とするウ
   ェハ異物検査装置。