KR100710926B1 - 표면 검사방법 및 표면 검사장치 - Google Patents

Abstract

표면 검사장치에 있어서, 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출할 경우에, 광속이 입사된 피검사면에 있어서의 광강도 분포의 불균일에 의존한 검출 광강도의 불균일성을 저감, 또는 해소시킨다.

각 채널(ch)마다 검출된 분해 산란 광강도를, 조사역(220)에 있어서의 각 영역간에서의 수광강도 분포의 불균일에 의존하지 않도록, 조사역(220)의 각 영역으로부터의 산란광의 강도를 공간적으로 분해하여 검출하는 광강도 검출수단(50)의 각 분해 채널(ch)에 대응한 각 앰프(52)의 증폭률을 조정하여, 분해 산란 광강도를 규격화한다.

표면 검사장치, 표면 검사방법

Description

표면 검사방법 및 표면 검사장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING SURFACE}

도 1은 본 발명에 관계되는 제 2표면 검사장치에 대한 일실시예를 나타내는 개략 구성도이다.

도 2의 (a)는, 도 1에 나타낸 표면 검사장치 중, 주로서 산란광 검출광학계 및 광강도 검출수단에 대한 평면도, (b)는 마찬가지로 산란광 검출광학계 및 광강도 검출수단에 대한 측면도이다.

도 3은 조사역의 분할영역과 멀티 애노드 PMT가 분해하는 채널과의 대응관계를 나타내는 도면이다.

도 4는 결함의 종별 또는 상태((a), (b), (c))와, 검출 광강도와의 대응관계를 나타내는 도((d), (e), (f))이다.

도 5는 (a)는 조사역과 참의 조사역과의 관계를 나타내는 모식도, (b)는 (a)의 조사역에 있어서의 Y축 방향을 따르는 수광강도 분포를 나타내는 도면이다.

도 6은 수광강도 분포를 균일로 간주했을 때의 규격화(보정처리)의 개념을 나타내는 도면이다.

도 7은 피검사면 상에 있어서의 조사역의 크기와 주사궤적의 피치와의 관계를 나타내는 도면으로, (a)는 종래와 마찬가지의 조사역의 경우, (b)는 참의 조사 역까지 확대한 경우를 각각 나타낸다.

도 8은 본 발명에 관계되는 제 1표면 검사장치에 대한 일실시예를 나타내는 개략 구성도이다.

도 9는 도 8에 나타낸 표면 검사장치의 입사 레이저광에 의한 조사 스폿 및 수광강도의 분포를 나타내는 도면이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10:LD(광원) 20:조사 광학계

30:주사수단 31:회전 테이블

32:리니어 모터 40:산란광 검출광학계

50:광강도 검출수단 51:멀티 애노드 PMT

52:앰프 100:표면 검사장치

200:웨이퍼(피검사체) 210:피검사면

220:조사역 L0:레이저광

L2:산란광

본 발명은 피검사면의 결함을 검사하는 표면 검사방법 및 표면 검사장치에 관한 것으로, 상세하게는, 피검사면에 광속을 조사하여, 그 산란광의 광강도를 검 출함으로써, 피검사면의 결함을 검사하는 방법 및 장치의 개량에 관한 것이다.

종래, 가령 반도체 웨이퍼 등의 피검사체의 표면(피검사면)에 이물이 부착되거나, 또는 흠집(결정 결함을 포함함)이 나 있는 등 피검사면의 결함을 검사하는 표면 검사장치가 알려져 있다.

이 표면 검사장치는, 가령, 레이저 등 소정의 광속을 출사하는 광원과, 이 광원으로부터 출사된 광속을 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시키는 조사광학계와, 광속이 피검사면을 주사하도록 피검사체를 변위시키는 주사수단과, 입사된 광의 강도를 검사하는 광강도 검출수단과, 광속이 입사된 피검사면의 부분(조사역)으로부터 출사된 산란광을, 광강도 검출수단으로 도광(導光)하는 산란광 검출광학계를 구비하고, 광강도 검출수단에 의해서 검출된 산란광의 강도에 따라서, 결함의 유무를 검사하는 것이다(특허문헌 1).

여기에서, 조사역으로부터의 산란광은, 피검사면으로 입사된 광속이 조사역에 있어서 정반사되는 방향 이외의 방향으로 산란된 광을 의미한다.

따라서, 산란광 검출광학계는, 정반사 방향 이외의 방향으로 그 광축이 설정되어 있고, 가령 피검사면에 대해서 소정의 부각으로 조사역을 향하도록 광축이 설정되어 있다.

또, 본 출원인은, 적어도 일차원 방향에 대해서 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출하도록 한 표면 검사방법 및 장치를 제안하여, 조사역 내에서의 결함의 단복(單複)의 구별, 또는 결함의 크기나 종별 등을 식별할 수 있는 것으로 하고 있다(특허문헌 2).

[특허문헌 1]

특허공개 소56-67739호 공보

[특허문헌 2]

특허출원 2003-165458호(미공개)

그러나, 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출할 경우, 각 채널마다 산란광이 검출되었는지의 여부에 의거하여, 상술한 결함의 크기 등을 검출하는 것은 가능하지만, 각 채널마다 검출된 산란광의 광강도의 대소에 의거하여, 결함의 분석을 행하는 등의 경우는, 그 산란광의 광강도의 크기를 정밀도 좋게 검출할 필요가 있다.

한편, 피검사면으로 입사되는 광속은, 그 횡단면 내에 있어서 균일한 광강도 분포를 갖고 있는 것은 아니며, 가령 레이저빔에서는, 가우스 분포를 이루고 있는 것이 일반적이다.

이와 같이 광강도 분포가 균일하지는 않은 광속이 피검사면에 입사되었을 때, 그 입사된 피검사면의 부분은 공간적으로, 당연히 그 입사광속의 광강도 분포에 의존한 광강도 분포 특성을 갖는 것으로 된다.

즉, 레이저빔이 입사된 피검사면의 부분 중, 레이저빔의 빔 중앙부가 입사된 영역은, 레이저빔의 빔 가장자리부가 입사된 영역보다도, 광강도가 강한 광이 입사하고 있음으로써, 각각의 부분에 동일한 결함이 존재하고 있었다 해도, 빔 중앙부가 입사된 영역에 대응하는 채널에서 검출된 광강도는, 빔 가장자리부가 입사된 영 역에 대응하는 채널에서 검출된 광강도보다도 커져서, 검출된 광강도의 크기에 의거하여, 그 결함의 분포 등을 정확하게 행할 수는 없다.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출할 경우에, 광속이 입사된 피검사면에 있어서의 광강도 분포의 불균일에 의존한 검출 광강도의 불균일성을 저감, 또는 해소할 수 있는 표면 검사방법 및 표면 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 1면에 의한 표면 검사방법 및 표면 검사장치는, 산란광의 검출 전에 미리, 피검사면의 부분에 있어서의 광의 광강도 분포를, 적어도 소정의 방향(복수 채널이 배열되는 일차원 방향에 대응하는 방향)에 대해서 균일성을 높여서, 검출 광강도의 불균일성을 저감한 것이다.

즉, 본 발명의 청구항 1에 관계되는 표면 검사방법은, 소정의 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시켜, 광속이 피검사면을 주사하도록, 광속 및 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키고, 광속이 입사된 피검사면의 부분에서 반사된 산란광의 강도를, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 소정의 방향에 대응한 일차원 방향에 대해서 복수의 채널로 공간적으로 분해하고, 분해하여 얻어진 각 분해 산란광의 광강도를 각각 별개로 검출함으로써, 피검사면의 검사를 행하는 표면 검사방법에 있어서, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 적어도 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포의 균일성을 높인 것을 특징으로 한다.

여기에서, 피검사체로서는, 대표적으로 반도체 웨이퍼나 각종 기판 등이 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 피검사면에 부착된 이물이나 피검사면에 형성된 흠집의 유무 또는 이들의 위치를 검출함으로써 표면 검사를 행하는 대상이 되는 것이라면 어떤 것이라도 된다.

또, 피검사면으로 입사시키는 광속으로서는, 가(可)간섭성이 높은 레이저광을 적용하는 것이 바람직하다.

「적어도 일차원 방향에 대해서」란, 입사면 내의 일차원 방향에 대해서만 복수의 채널로 분해하여 검출하는 것뿐만 아니라, 이 일차원 방향에 직교하는 방향(해당 입사면 내)에 대해서도 복수의 채널로 분해하여 검출하는 것, 즉 이차원 매트리스 형상으로 분해하여 검출하는 것도 포함하는 의미이다.

이들의 설명은, 이하의 설명에 있어서도 동일하다.

「광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광의 광강도 분포의 균일성을 높인다」란, 산란광의 검출대상이 되는 피검사면의 부분에 대해서, 입사광속에 의한 수광강도의 분포의 균일성을 높이는 것을 의미하며, 이 수광강도의 분포를 균일하게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 1에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 균일성이 높아지기 때문에, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포에 잠재적으로 존재하는 검출 산란 광강도는, 피검사면의 부분 중의 결함이 존재하는 「위치」에 관계없이, 동일값으로 된다.

즉, 피검사면의 부분에 있어서의 결함의 존재위치에 따라서, 그 결함의 존재에 의해서 검출되는 분해 산란광의 강도값 자체가 다른 값으로 되는 것이 아니라(강도값의 공간 의존성이 아님), 결함의 존재위치에 따라서 검출 채널이 변할 뿐이다(검출 채널의 공간 의존성이 있다).

물론, 결함의 요철(凹凸)량 등에 따라서 강도값 자체가 다른 값으로 되는 것은 당연하지만, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포에 의한 것은 아니며, 그 결함의 경중에 의한 것에 불과하다.

따라서, 각 채널마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

그리고, 이와 같이 분해 산란광의 강도를 정밀도 좋게 검출함으로써, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등, 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 2에 관계되는 표면 검사방법은, 청구항 1에 관계되는 표면 검사방법에 있어서, 소정의 방향에 대해서 복수의 광속이 나열하도록, 이 복수의 광속을 상기 피검사면의 부분으로 입사시킴으로써, 광의 광강도 분포를 균일하게 설정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 2에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 각 광속의 강도 분포는, 각각 가우스 분포를 이루지만, 이들이 배열된 광속 간에서는, 인접하는 광속이 서로 겹쳐져서 광강도가 높아진다.

그리고, 이들 복수의 광속이 배열된 멀티빔이 조사된 피검사면의 부분에 있어서, 그 복수의 광속의 배열방향인 소정의 방향에 대한 광강도의 분포가 균일하게 설정된다.

따라서, 각 채널마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등, 결함의 상세한 분석도 행할 수 있다.

또, 멀티빔의 각 광속 간의 피치를 조정함으로써, 광속 간의 중첩 정도를 조정할 수 있으며, 이것에 의해서, 멀티빔 전체의 광강도 분포를 간단하게, 균일하게 설정할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 5에 관계되는 표면 검사장치는, 소정의 광속을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시키는 조사광학계와, 상기 광속이 상기 피검사면을 주사하도록, 상기 광속 및 상기 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키는 주사수단과, 입사된 광의 광강도를 검출하는 광강도 검출수단과, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분으로부터 출사된 산란광을, 상기 광강도 검출수단에 도광하는 산란광 검출광학계를 구비하고, 상기 광강도 검출수단은, 이 광강도 검출수단의 입사면 내의 적어도 일차원 방향에 대해서, 상기 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출하도록 설정된 표면 검사장치에 있어서, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 적어도 상기 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포의 균일성이 높아져 있는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 피검사체로서는, 대표적으로는 반도체 웨이퍼나 각종 기판 등이 있으나, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 피검사면에 부착된 이물이나 피검사면에 형성된 흠집의 유무 또는 이들의 위치를 검출함으로써, 표면검사를 행하는 대상이 되는 것이면 어떠한 것이라도 된다.

또, 광원으로서는, 가(可)간섭성이 높은 레이저광을 광속으로서 출사하는 레이저 광원(반도체 레이저광원(LD), 아르곤 이온 레이저 광원 등)을 적용하는 것이 바람직하다.

산란광 검출광학계는, 피검사면의 부분(조사역)으로부터 출사된 정반사광 이외의 산란광 중, 적어도 일부를 집광할 수 있도록, 그 광축방향이 설정되면 좋고, 가령, 피검사면으로 입사되는 입사광속을 피검사면 상에 투영하였을 때의 입사광속의 진행방향에 대해서 직교하는 방향으로 산란된 산란광을 집광하도록, 산란광 검출광학계의 광축을 설정할 수 있다.

광강도 검출수단의 입사면 내에서의 일차원 방향은, 광속이 입사된 피검사면의 부분(조사역)에 있어서의 소정의 방향에 대응하고 있기 때문에, 산란광을, 이 일차원 방향에 대해서 복수의 채널로 분해하였을 때, 이들의 분해하여 얻어진 각 분해 산란광은, 조사역을 소정의 방향에 대해서 분할된 각 분할 부분으로부터 각각 출사된 산란광으로 된다.

따라서, 각 분해 산란광의 광강도를 각별히 검출함으로써, 광속이 입사된 조사역 내에 있어서의 위치(소정방향에 대응한 위치)마다의 산란 광강도를 검출할 수 있기 때문에, 산란이 생긴 위치, 즉 표면의 결함위치의 검출 분해능을 향상시킬 수 있다.

또, 일차원 방향으로 나열된 복수의 채널에 의한 각 검출 광강도를, 인접 채 널 사이에서 순차 비교함으로써, 결함이 이산되어 있는 복수의 작은 결함인지, 또는 연속된 큰 결함인지를 식별할 수 있다.

또, 입사된 산란광을, 입사면 내의 일차원 방향에 대해서 복수의 채널로 분해하여 검출하도록 설정된 광강도 검출수단으로서는, 가령 대표적으로는 멀티 애노드 광전자 증배관(PMT:포트 멀티 플라이어) 등을 사용할 수 있으나, 이와 같은 멀티 애노드PMT로 한정되는 것은 아니며, 멀티 채널형 수광기나 싱글 채널의 수광기를 각 채널에 대응시켜서 복수개 나열한 구성이라도 된다.

또, 「적어도 일차원 방향에 대해서」란, 입사면 내의 일차원 방향에 대해서만 복수의 채널로 분해하여 검출할 뿐만 아니라, 이 일차원 방향에 직교하는 직교방향(해당 입사면 내)에 대해서도 복수의 채널로 분해하여 검출하는 것, 즉 이차원 매트리스 형상으로 분해하여 검출하는 것도 포함하는 의미이다.

「광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광의 광강도 분포의 균일성이 높아져 있는」이란, 산란광의 검출대상이 되는 피검사면의 부분에 대해서, 입사광속에 의한 수광강도의 분포의 균일성이 높아져 있는 것을 의미하며, 이 수광강도의 분포를 균일하게 하는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 5에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 균일성이 높아져 있기 때문에, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포에 잠재적으로 존재하는 검출 산란 광강도는, 피검사면의 부분 중의 결함이 존재하는 「위치」에 관계없이, 동일한 값으로 된다.

즉, 피검사면의 부분에 있어서의 결함의 존재위치에 따라서, 그 결함의 존재에 의해서 검출되는 분해 산란광의 강도값 자체가 다른 값으로 되는 일은 없으며(강도값의 공간 의존성이 없음), 결함의 존재위치에 따라서 검출 채널이 변할 뿐이다(검출 채널의 공간 의존성이 있음).

따라서, 각 채널 마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

그리고, 이와 같이 분해 산란광의 강도가 정밀도 좋게 검출되기 때문에, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 6에 관계되는 표면 검사장치는, 청구항 5에 관계되는 표면 검사장치에 있어서, 광원은 복수의 광속을 출사하는 광원이며, 조사 광학계는, 광원으로부터 출사된 복수의 광속이 소정의 방향으로 나열되도록, 이 복수의 광속을 피검사면의 부분으로 입사시킴으로써, 상기 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포를 대략 균일하게 설정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 6에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 광원으로부터 출사되며, 조사 광학계에 의해 피검사면의 부분에 있어서 소정의 방향으로 나열되어 입사된 각 광속의 강도분포는, 각각 가우스 분포를 이루지만, 이들이 나열된 광속 사이에서는, 인접하는 광속이 서로 겹쳐져서 광강도가 높아진다.

그리고, 이들 복수의 광속이 나열된 멀티빔이 조사된 피검사면의 부분에 있어서, 그 복수의 광속의 배열방향인 소정의 방향에 대한 광강도의 분포가 대략 균 일하게 설정된다.

따라서, 각 채널마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 멀티빔의 각 광속 간의 피치를, 조사 광학계 또는 광원에 의해서 조정함으로써, 광속 간의 중첩 정도를 조정할 수 있으며, 이것에 의해서, 멀티빔 전체의 광강도 분포를 간단히, 균일하게 설정할 수 있다.

또, 본 발명의 제 2면에 의한 표면 검사방법 및 표면 검사장치는, 마치 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포가 균일하였던 것처럼, 검출된 분해 산란광의 광강도에 대해서 보정처리(규격화)하여, 검출 광강도의 불균일을 해소시키는 것이다.

즉, 본 발명의 청구항 3에 관계되는 표면 검사방법은, 소정의 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시켜, 광속이 피검사면을 주사하도록, 광속 및 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시켜서, 광속이 입사된 피검사면의 부분으로부터 출사된 산란광의 광강도를, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 소정의 방향에 대응한 일차원 방향에 대해서 복수의 채널로 공간적으로 분해하고, 분해하여 얻어진 각 분해 산란광의 광강도를 각각 별개로 검출함으로써, 피검사면의 검사를 행하는 표면 검사방법에 있어서, 검출된 상기 일차원 방향에 대한 분해 산란광의 광강도의 분포를, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 적어도 소정의 방향에 대해서 광의 광강도 분포에 따라서 규격화하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 「피검사면의 부분에 있어서의 적어도 상기 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포에 따라서 규격화한다」란, 산란광의 검출대상이 되는 피검사면의 부분에 있어서, 적어도 소정방향에 대하여, 입사광속에 의한 수광강도의 분포에 따라서, 이 수광강도의 불균일을 가상적으로 균일하다고 간주되도록 보정 처리하는 것을 의미한다.

즉, 피검사면의 부분에 있어서의 강도 분포가 불균일이고, 그 불균일 하에서 검출된 분해 산란광의 광강도를, 피검사면의 부분에 있어서의 강도분포가 균일로 하였다면, 검출된 분해 산란광의 광강도에서, 신호처리나 증폭률 등의 후처리에 의해서, 보정하는 것이다.

여기에서, 규격화하기 위한 보정계수, 증폭배율은, 기준이 되는 피검사체를 사용하여, 피검사면 부분의 각 영역에 대응하는 분해 산란광마다, 미리 실험적으로 구해 놓으면 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 3에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 검출된 분해 산란광의 강도를 규격화함으로써, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 불균일성에 의존하는 일없이, 정밀도 좋은 분해 산란 광강도를 얻을 수 있다.

그리고, 이와 같이 정밀도 좋게 얻어진 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등, 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 4에 관계되는 표면 검사방법은, 청구항 1에 관계되는 표면 검사방법에 있어서, 소정의 방향이, 상기 광속이 상기 피검사면을 주사하는 방향에 대해서 직교하는 방향인 것을 특징으로 한다.

여기에서, 산란광의 검출대상이 되는 영역인 「피검사면의 부분」은, 정확하게는, 피검사면에 광속이 입사된 「피검사면의 부분」과는 일치하지 않는 경우가 있다.

즉, 피검사면에서 광속이 입사된 피검사면의 부분은 조사역이지만, 종래의 이 조사역에서는, 상술한 바와 같이 수광강도가 가우스 분포를 이루기 때문에, 조사역의 가장자리부 근방에서는 수광강도가 극히 작고, 따라서 가장자리부 근방에서 출사되는 산란 광강도도 작아져서, 이 가장자리부 근방에서 검출된 산란광에 의거한 분석은 신뢰성이 낮다.

이 때문에, 조사역 전체를 산란광의 검사 대상영역으로 하지는 않으며, 이 가장자리부 영역으로부터의 산란광은 무시하고, 가장자리부보다도 광속 중심에 가까운 부분으로부터의 산란광만을 검출하는 것이 바람직하다.

가령, 광속 중심부에 의한 수광강도(가우스 분포의 최대강도)를 IO로 하였을 때, 강도 IO/e2이하(또는 미만)의 수광강도의 영역을 산란광의 검출대상으로 하지 않는 경우에는, 검출 대상이 되는 강도 IO/e2초과(또는 이상)의 영역을, 새 조사역, 즉 상기 「피검사면의 부분」으로 간주하고서 본 발명을 적용한다.

그러나, 강도 IO/e2이하(또는 미만)의 수광강도의 영역이라도, 본 발명에 의하면, 이 강도가 소정값 이하의 영역에 대해서도, 강도분포의 균일성을 높이는 대상으로 함으로써, 검출 대상역을 확대할 수 있게 된다.

한편, 주사대상인 피검사체가 가령 반도체 웨이퍼와 같이 원판형상의 것이고, 주사로서, 회전 방향으로의 주(主)주사와 반경방향으로의 부(副)주사를 조합시킨 나사형상 궤적주사를 채용한 경우에는, 나선형상의 주사궤적이 연장되는 방향이 주사의 방향이며, 이것과 직교하는 방향은, 주사궤적의 피치방향이다.

그리고, 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해서 검출 대상영역을 확대하면서, 피검사면의 부분에 있어서의 소정의 방향(산란광을 공간적으로 분해하여 검출하는 방향)을, 주사방향에 대해서 직교하는 방향(피치방향)으로 하면, 주사궤적의 피치를 확대하여도, 피검사면의 전면을 주사하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 4에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 피검사면 상에서의 산란광의 검출 대상영역을 실질적으로 확대할 수 있으며, 이것에 의해서, 주사 피치를 확대할 수 있어, 주사시간의 단축을 꾀할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 7에 관계되는 표면 검사장치는, 소정의 광속을 출사하는 광원과, 이 광원으로부터 출사된 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시키는 조사광학계와, 광속이 피검사면을 주사하도록, 광속 및 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키는 주사수단과, 입사된 광의 광강도를 검출하는 광강도 검출수단과, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분으로부터 출사된 산란광을, 광강도 검출수단에 도광하는 산란광 검출광학계를 구비하고, 상기 광강도 검출수단은, 이 광강도 검출수단의 입사면 내의 적어도 일차원 방향에 대해서, 상기 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출하도록 설정된 표면 검사장치에 있어서, 검출된 상기 일차원 방향에 대한 상기 분해 산란광의 광 강도의 분포를, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 적어도 상기 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포에 따라서 규격화하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 7에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 검출된 분해 산란광의 강도가 규격화됨으로써, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 불균일성에 의존하는 일없이, 정밀도 좋은 분해 산란 광강도를 얻을 수 있다.

그리고, 이와 같이 정밀도 좋게 얻어진 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 8에 관계되는 표면 검사장치는, 청구항 7에 관계되는 표면 검사장치에 있어서, 광강도 검출수단이, 각 채널마다 증폭기를 구비하고, 각 채널에 대응하는 증폭기의 증폭률이, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 적어도 상기 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포에 따라서 상기 일차원 방향에 대한 상기 분해 산란광의 광강도의 분포를 규격화하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 8에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 광강도 검출수단의 각 채널마다 설정된 증폭기의 증폭률을, 각각 미리 조정함으로써, 분해 산란광의 광강도의 분포를 간단하게 규격화할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 9에 관계되는 표면 검사장치는, 청구항 5에 관계되는 표면 검사장치에 있어서, 상기 소정의 방향이, 상기 광속이 상기 피검사면을 주사 하는 방향에 대해서 직교하는 방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 청구항 9에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 피검사면 상에서의 산란광의 검출 대상영역을 실질적으로 확대할 수 있으며, 이것에 의해서, 주사피치를 확대할 수 있어, 주사시간의 단축을 꾀할 수 있다.

이하, 본 발명에 관계되는 표면 검사방법 및 표면 검사장치의 구체적인 실시예에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 1은, 본 발명의 일실시예에 관계되는 표면 검사장치(100)를 나타낸다.

이 표면검사장치(100)는, 레이저광(L0)을 출사하는 반도체 레이저광원(이하, LD라고 한다.)(10)과, LD(10)로부터 출사된 레이저광(L0)을 대략 진원판인 웨이퍼(피검사체)(200)의 피검사면(210)에 대해서 소정의 부각(α)(=입사각(90°-α)으로 입사시키는 조명 광학계(20)와, 레이저광(L0)이 피검사면(210)을 나선형상(도 2(a)참조)으로 주사하도록 웨이퍼(200)를 변위시키는 주사수단(30)과, 입사된 광의 강도를 검출하는 광강도 검출수단(50)과, 레이저광(L0)이 입사된 피검사면(210)의 부분(이하, 조사역이라 한다.)(220)으로 반사된 반사광(L2)을, 광강도 검출수단(50)으로 도광하는 산란광 검출광학계(40)를 구비하고 있다.

여기에서, 광강도 검출수단(50)은, 후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 이 광강도 검출수단(50)의 입사면 내의 일차원 방향(Y축 방향)에 대해서, 산란광(L2)을 10개의 채널(ch)로 분해하여 검출하도록 설정되어 있다.

또, 웨이퍼(200)의 피검사면(210)내의 직교축을 YZ축으로 하고, 피검사 면(210)에 직교하는 축을 X축으로 하면, 피검사면(210)은 수평축인 Y축 둘레로 약간 회전한 경사상태로 유지되고 있으며, 이 결과 X축은, 수평면에 대한 연직축에 대해서 경사져 있다(도 1 및 도 2(b)참조).

LD(10)로부터 출사된 레이저광(L0)은, 조사광학계(20)에 의해서, 조사역(220)까지, XY면 내로 도광된다. 따라서, 레이저광(L0)을 피검사면(210)상에 X축을 따라서 투영하면, 그 투영괘적은 Y축에서 중첩된다. 또, 도 2(a)에 도시한 평면도에 있어서는, 수평면에 대한 연직축을 따른 투영괘적으로 되기 때문에, 레이저광(L0)의 피검사면(210)상으로의 투영궤적은, Y축에서 중첩되지 않는다.

또, 조사역(220)에서 정반사된 광(L0)의 반사광(L1)은, 앙각(仰角)(α)(출사각(90°-α))으로, 조사역(220)으로부터 출사된다.

또, 피검사면(210)에 레이저광(L0)이 입사하여 피검사면에 형성된 레이저 스폿인 조사역(220)은, Y축 방향으로 최대 직경이 되는 대략 타원형상을 이루고 있다.

주사수단(30)은, 웨이퍼(200)를, 그 중심(O)을 회전중심(X축)으로 하여 회전시키는 회전 스테이지(회전수단)(31)와, 웨이퍼(200)를 회전 스테이지(31)마다 Y축 방향으로 직선 이동시키는 리니어 모터(리니어 이동수단)(32)로 이루어진다.

회전 스테이지(31)에 의해서 웨이퍼(200)를 회전시키면서, 리니어 모터(32)에 의해서 웨이퍼(200)를 직선 변위시킴으로써, 레이저광(L0)은 웨이퍼(200)상을 나선형상으로 주사하게 된다.

산란광 검출광학계(40)는, 그 광축(O2)이 Y축에 대해서 직교함과 동시에, 조 사역(220)을 향해서, 또 피검사면(210)에 대해서 부각(β)(본 실시예에서는 β=30°)을 이루며 배치되어 있고, 조사역(220)에서 반사된 반사광(L1)이외의 방향으로 산란되는 산란광(L2)을 집광함과 동시에, 이 집광된 산란광(L2)을 광강도 검출수단(50)까지 도광한다.

여기에서, 산란광 검출광학계(40)는, 상세하게는 도 2에 도시한 바와 같이, 산란광(L2)의 진행방향 상류측으로부터 순서대로, 조사역(220)으로부터 출사된 산란광(L2)을 집광하는 집광렌즈(41)와, 입사된 산란광(L2)의 파면을 정돈하는 편광판(42)과, 산란광(L2)의 연직방향 성분에 대해서는 파워를 갖지 않고, Y축 방향 성분에 대해서만 정의 파워를 갖는 원통형 렌즈(43, 44)와, Y축 방향성분에 대해서는 파워를 갖지 않고, 연직방향 성분에 대해서만 정의 파워를 갖는 원통형 렌즈(45)와, 산란광(L2)의 확산을 후단의 광강도 검출수단(50)의 입사면의 크기로 줄이는 시야 조리개(46)와, ND 필터(47)를 구비하고 있다.

또, 상술한 3개의 원통형 렌즈(42, 43, 44)에 의한 Y축 방향에 대한 파워와 연직방향에 대한 파워의 배율차에 의해서, Y축 방향에 대한 결상배율은 약 70배, 연직방향에 대한 결상배율은 약 등배(1배)이며, 가령 조사역(220)의 Y축 방향을 따르는 장경이 0.14㎜일 때, 시야 조리개(46)의 Y축 방향을 따르는 개구길이는 9.8㎜(=0.14×70)로 설정되어 있다.

또, 시야 조리개(46)가 배치된 위치는, 산란광 검출광학계(40)의 Y축 방향 및 연직방향에 대한 공역위치이다.

또한, 본 실시예에 있어서의 집광 렌즈(41)는, 초점거리f=21㎜, 개구수 NA=0.3으로 설정되고, 원통형 렌즈(43)는 초점거리f=210㎜로 설정되며, 원통형 렌즈(44, 45)는 모두 초점거리f=21㎜로 설정되어 있다.

또, 각 도에 있어서는, 광궤적이나 렌즈의 곡률, 렌즈간 거리 등을 모식적으로 나타내고 있기 때문에, 상술한 각 렌즈(41, 43～45)의 초점거리f는 정확하게 표현되어 있지 않다.

또, 원통형 렌즈(43, 44)는, 소위 텔레센트릭 광학계(telecentric optical system)를 구성하고 있으며, 위치(P)에 있어서, 조사역(220)으로부터 출사된 산란광의 상이 결상된다.

한편, 광강도 검출수단(50)은, 입사된 산란광(L2)을, Y축 방향을 따라서 나열된 10개의 채널(ch)로 분해하고, 이 분해하여 얻어진 각 채널(ch1, ch2, …ch10)마다 광강도를 검출하는 멀티 애노드 PMT(51)와, 각 채널(ch1, …)로부터 출력된 광강도를 나타내는 신호를 각각 별개로 증폭하는 10개의 앰프(52)(ch1에 대응하는 앰프(52a), ch2에 대응하는 앰프(52b), …ch10에 대응하는 앰프(52j))와, 각 앰프(52)에 의해서 증폭된 신호로부터 소정의 노이즈 성분을 각각 컷트하는 10개의 BPF(밴드 패스 필터)(53)와, 각BPF(53)를 통과한 신호를 디지털 신호로 각각 변환하는 10개의 A/D 컨버터(54)와, 각 A/D 컨버터(54)에 의해서 디지털화된 디지털 신호를 각각 기억하는 10개의 메모리(55)와, 각 메모리(55)에 기억된 각 채널마다의 광강도에 관계되는 디지털 신호에 의거하여, 조사역(220)내에서의 피검사면(210)의 결함의 크기나 종별 등을 판정하는 분석수단(56)을 구비하고 있다.

여기에서, 멀티 애노드 PMT(51)의 10개의 채널(ch1, ch2, …, ch10)은, 산란 광 검출광학계(40)와의 관계에 의해서 도 3에 도시한 바와 같이, 조사역(220)을 Y축 방향을 따라서 분할한 10개의 영역(220a, 220b, …, 220j)에 대응하고 있으며, 제 1영역(220a)으로부터 출사된 산란광(La)(실선으로 나타냄)은 ch1으로 입사되고, 제 2영역(220b)으로부터 출사된 산란광(Lb)은 ch2로 입사되며, 이하 마찬가지로, 제 10의 영역(220j)으로부터 출사된 산란광(Lj)(파선으로 나타냄)은 ch10으로 입사되도록 설정되어 있다.

또, 분석수단(56)을 구비하는 대신에, 각 메모리(55)에 기억된 각 채널마다의 광강도에 관계되는 디지털 신호를, 가령 채널마다 그래프 표시하거나, 또는 디지털 수치로서 표시하는 표시수단을 구비한 구성과, 각 채널마다의 광강도에 관계되는 디지털 신호를, 가령 채널마다 그래프 인쇄하거나, 또는 디지털 수치로서 인쇄하는 프린터 혹은 프록터를 구비한 구성으로 해도 된다.

또, 각 채널(ch1, …)에 대응하여 설치된 10개의 앰프(52a, 52b, …, 52j)의 증폭률은 동일하지는 않으며, 조사역(220)의 각 영역(220a, 220b, …, 220j)에 대한 레이저 광(L0)의 광강도 분포를 가상적으로 균일하다고 보여지게끔, 각 채널(ch1, …, ch10)로부터의 출사값을 규격화하도록, 각각 다른 값으로 설정되어 있다.

즉, 피검사면(210)으로 입사되는 레이저광(L0)은, 그 횡단면 내에서 균일한 광강도 분포를 갖고 있는 것은 아니며, 가우스 분포를 이루고 있다.

이와 같은 광강도 분포를 갖는 레이저광(L0)이 입사되어 형성된 조사역(220)에서는, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, Y축 방향의 각 위치마다의 수광강도(I)는 레 이저광(L0)의 강도 분포에 의존하여, 조사역(220)의 중심(O)에 있어서 크고, 또 가장자리에 근접함에 따라서 작아지도록 대략 가우스 분포를 이루게 된다.

그리고, 조사역(220)의 수광강도가, Y축을 따르는 영역(220a, 220b, …, 220j)(도 3참조)사이에서 균일하지는 않은 분포를 이루고 있는 경우, 각 영역(220a, 220b, …, 220j)에 동일한 결함이 존재하고 있어도, 각 영역(220a, 220b, …, 220j)으로부터 각각 검출되는 분해 산란광의 강도는, 수광강도(I)의 분포에 의존한 분포를 이루게 된다.

그래서, 표면 검사를 행할 경우와 동일한 조건 하에서, 미리 기준이 되는 피검사체에 대해서, 레이저광(L0)을 입사시키고, 이 기준 피검사체에 형성된 조사역(220)의 각 영역(220a, …, 220j)으로부터의 분해 산란광의 강도에 대응하는 것으로서, 각 영역(220a, 220b, …, 220j)에 대한 수광강도(I1, I2, …, I10)를 각각 구해서, 가령 도 6에 도시한 바와 같은 강도분포를 이루는 것으로서 구해진 수광강도(I1, I2, …, I10)를, 균일한 강도(I0, I0, …, I0)로 보정하도록, 각 앰프(52a, 52b, …, 52j)의 증폭률을 설정하면 된다.

따라서, 조사역(220)의 Y축 방향 중심(O)에 가까운 영역(가령, 도 3에서 영역(220e, 220f 등)에 대응하는 ch5, ch6에 접속된 앰프(52e, 52f)의 증폭률이 가장 작게 설정되고, 조사역(220)의 Y축 방향 중심(O)으로부터 떨어진 영역에 대응하는 ch에 접속된 앰프(52)일수록, 그 증폭률은 커지게 되며, 조사역(220)의 Y축 방향 중심(O)으로부터 가장 먼 영역(가령, 도 3에서 영역220a, 220j 등)에 대응하는 ch1, ch10에 접속된 앰프(52a, 52j)의 증폭률은 가장 크게 설정되어 있다.

또, 원통형 렌즈(43, 44)가 텔레센트릭 광학계를 구성하고 있기 때문에, 각 영역(220a, 220b, …220j)으로부터 출사하여, 원통형 렌즈(43)을 통과한 후의 각 산란광(La, Lb, …, Lj)의 주광선은, 광축(O2)과 평행하게 되어 있다.

또한, 분석수단(56) 대신에 표시수단이나 프린터 등을 구비한 구성의 광강도 검출수단(50)을 갖는 표면 검사장치(100)에 있어서는, 조사역(220)내에서의 피검사면(210)의 결함의 크기나 종별 등의 판정은, 표시수단에 표시된 정보 또는 종이 등의 매체에 인쇄된 정보에 의거하여, 그 출력된 정보를 관찰한 분석자가 판정할 수 있다.

물론, 분석수단(56)이, 상술한 표시수단이나 프린터 등을 추가로 구비한 구성으로 해도 된다.

다음에, 본 실시예에 관계되는 표면 검사장치(100)의 작용에 대해서 설명한다.

먼저, LD(10)로부터 레이저광(L0)이 출사되고, 이 출사된 레이저광(L0)은 조사광학계(20)에 의해서, 웨이퍼(200)의 피검사면(210)에 있어서의 Y축상의 중심(O) 근방에서, Y축의 부(負)방향으로부터 부각(α)으로 입사된다.

이때, 피검사면(210)의 레이저광(L0)이 입사된 부분에는, Y축 방향으로 장경을 갖는 타원형상의 조사역(220)이 형성되고, 이 조사역(220)에, 흠집이나 이물의 부착 등의 결함이 존재하지 않는 경우에는, 입사된 레이저광(L0) 중, 조사역(220)에서 흡수된 분을 제외한 나머지의 광(L1)이, 정반사광으로서, 입사각(90°-α)과 동일 각도의 반사각(90°-α)으로, Y축 정반사 방향으로 출사된다.

따라서, 원칙적으로, 정반사광(L1)이 출사되는 방향 이외로는, 광이 출사되는 일은 없다.

이것에 대해서, 조사역(220)에 흠집이 존재하는 경우에는, 그 흠집을 형성하는 미소한 요철(凹凸) 등에 의해서 레이저광(L0)이 난반사되기 때문에, 정반사광(L1)이외에, 해당 난반사에 의한 산란광이 생긴다.

이와 마찬가지로, 조사역(220)에 이물이 부착되어 있는 경우에는, 그 이물의 돌출벽 등에 의해서 레이저광(L0)이 난반사되기 때문에, 정반사광(L1)이외에, 해당 난반사에 의한 산란광이 생긴다.

이 때, 결함의 존재에 의해서, 조사역(220)의 영역(220a, …)으로부터 출사되는 산란광의 강도(I)는, 레이저광(L0)의 광강도 분포에 의존하고 있다.

그리고, 이들 흠집이나 이물 등 결함의 존재에 의해서 생긴 산란광의 일부(이하, 간단히 산란광이라 한다.)(L2)는, Y축에 직교함과 동시에, 피검사면에 대해서 부각(β)으로 조사역(220)을 향한 광축(O2)을 갖는 산란광 검출광학계(40)로 입사된다.

한편, LD(10)로부터 레이저광(L0)이 출사되면, 주사수단(30)을 구성하는 회전 스테이지(31)가 등각속도로 화살표(R)방향으로 회전됨과 동시에, 리니어 모터(32)가, 회전 스테이지(31)를 화살표 방향(Y축 정방향)으로 등속 변위시킨다.

이것에 의해서, 회전 스테이지(31)상에 설치된 웨이퍼(200)의 피검사면(210)에 있어서의 조사역(220)은, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 피검사면(210)상을 상대적으로 나선형상으로 이동한다. 따라서, 결과적으로, 레이저광(L0)이 피검사 면(210)을 나선형상으로 주사하게 된다.

또, 회전 스테이지(31)의 회전 각속도 및 리니어 모터(32)의 변위속도 중, 적어도 하나를 조정함으로써, 웨이퍼(200)의 반경방향에 대한 주사궤적의 피치의 광협(廣狹)을 조정할 수 있으며, 조사역(220)의 크기와 함께, 주사궤적의 피치를 조정함으로써, 레이저광(L0)은 피검사면(210)의 전면을 주사할 수 있다.

조사역(220)에 결함이 존재하고, 이 결함에 의해서 생긴 산란광(L2)은, 산란광 검출광학계(40)의 집광렌즈(41)에 의해서 집광되고 편광판(42)에 의해서 파면이 정돈되어, 원통형 렌즈(43, 44, 45)로 입사되며, 시야 조리개(46)에 의해서 조사역(220)이외로부터의 광(역광을 포함함)의 입사가 제거되고, ND필터(47)에 의해서 감광되어, 멀티 애노드 PMT(51)로 입사된다.

또, 본 실시예에 있어서는 설명을 간략화하기 위해서, 레이저광(L0)이 피검사면으로 입사된 부분인 조사역(220)의 전체에 대해서, 산란광의 검출대상으로 하고 있으나, 정확하게는, 도 5(a)의 이점쇄선으로 나타낸 부호 220‘의 영역이, 레이저광(L0)의 피검사면에 입사된 부분인 참의 조사역이며, 실선으로 나타내고 조사역(220)이라고 칭하는 영역은, 참의 조사역(220’) 중, 최대 광강도(I0)에 대해서 소정비율(I0/c2)이상의 광강도(I)의 영역으로서, 산란광(L2)의 검출대상이 되는 영역이다.

이 조사역(220)은, 참의 조사역(220‘)으로부터의 산란광(L2)을 시야 조리개(46)에 의해서 죄어짐으로써 형성되지만, 특별히 언급할 경우를 제외하고는, 상술한 설명도 포함하며, 조사역(220)과 참의 조사역(220’)은 일치하고 있는 것으로 서 설명하고 있다.

멀티 애노드 PMT(51)는, 그 산란광(L2)의 입사면이, Y축 방향, 즉 조사역(220)의 장경방향에 대해서, ch1～ch10이라고 하는 10개의 광강도 검출영역으로 분할되어 있기 때문에, 멀티 애노드 PMT(51)는, 조사역(220)으로부터 출사된 산란광(L2)을, 그 장경방향(Y축 방향)에 대해서 공간적으로 분해한다.

따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 멀티 애노드 PMT(51)의 ch1은, 조사역(220)에서 반사된 산란광(L2) 중, 조사역(220)의 장경방향에 있어서 가장 Y축 방향에 의치하는 영역(220)에서 반사된 산란광(La)의 광강도를 검출하고, 이하 마찬가지로, ch2는, 조사역(220)에서 반사된 산란광(L2) 중, 영역(220a)에 인접하는 영역(220b)으로부터 반사된 산란광(Lb)의 광강도를 검출하며, ch10은, 조사역(220)에서 반사된 산란광(L2) 중, 가장 Y축 정방향에 위치하는 영역(220j)에서 반사된 산란광(Lj)의 광강도를 검출한다.

그리고, 멀티 애노드 PMT(51)의 각 ch1～10에 의해서 조사역(220)의 영역(220a～220j)마다 대응하여 각각 검출된 산란광(La～Lj)의 광강도는, 광전변환되어 소정의 전기신호로서 출력된다.

또, 이 단계에 있어서는, 각 산란광(La, …, Lj)의 산란광은, 상술한 레이저광(L0)의 강도분포에 의존한다.

이들 출력신호는, 각 채널(ch1, …)에 대응해서 설치된 각 앰프(52)에 각각 입력되어 증폭되지만, 각 앰프(52a, 52b, …, 52j)의 증폭률은, 상술한 바와 같이, 산란광(La～Lj)의 광강도 신호값을, 레이저광(L0)의 광강도 분포가 균일하였다면 얻어진 것일 신호값으로 규격화하도록, 각각 다른 값으로 설정되어 있기 때문에, 산란광(La～Lj)의 광강도 신호값은 규격화된다.

이 결과, 각 앰프(52a, 52b, …, 52j)에서 출력된 광강도 신호값은, 레이저광(L0)의 강도 분포에 의존하지 않는 정밀도 높은 값으로 된다.

그리고, 이들 규격화된 각 광강도 신호는, 각각 대응하는 BPF(53)로 입력되어 소정의 노이즈 성분이 각각 컷트되고, A/D 컨버터(54)로 입력되어 디지털 신호화되어, 대응하는 메모리(55)에 저장된다.

이와 같이 각 메모리(55)에 저장된 산란광(La, Lb, …, Lj)의 각 강도(V)를 나타내는 디지털 신호를, 분석수단(56)에 의해서 분석하면, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 조사역(220)의 다수의 영역에 걸쳐서 형성된 흠집이 존재하는 경우에는, 각 채널에 대응하는 메모리(55)로부터 각각 읽어낸 산란광(La, Lb, …, Lj)의 각 강도(V)는, 동도(d)에 도시한 바와 같이, 다수의 채널 간에서 연속된 정의 출력(V)으로 표시된다.

이것에 대해서, 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 조사역(220)의 몇 개의 영역에 이물이 점으로 존재하고 있는 경우에는, 각 채널에 대응하는 메모리(55)로부터 읽어낸 산란광(La, Lb, …, Lj)의 강도(V)는, 도 4(f)에 도시한 바와 같이, 복수의 채널에 있어서 정의 출력(V)이 표시되지만, 그 정의 출력(V)이 표시되는 채널은, 연속되지 않고 이간되어 있다.

따라서, 어떤 채널로 소정 레벌 이상의 광강도(V)가 검출되어 있을 때, 그 채널에 인접하는 채널에 있어서도, 어느 정도 동일 레벨의 광강도(V)가 검출되고, 그와 같은 광강도(V)가 검출된 채널이 다수 연속되어 있는 경우(도 4(d))에는, 채널의 배열방향(Y축 방향)에 대응한 조사역(220)내에서 Y축 방향으로 연장되는 큰 결함(흠집 등)이 존재한다고 분석, 판단할 수 있으며, 한편, 어떤 채널에서 소정레벨 이상의 광강도(V)가 검출되고 있어도, 그 채널에 인접하는 채널에서 검출된 광강도(V)가, 소정 레벨과는 의미있는 차를 보이는 광강도(V)인 경우(도 4(f))나, 비록 인접하는 채널에 있어서, 어느 정도 동일 레벨의 광강도(V)가 검출되고 있어도, 그와 같은 광강도(V)가 검출된 채널이 기껏해야 2～3채널 정도 밖에 연속되지 않는 경우(도 4(e))에는, 조사역 내에서의 소정방향에 대해서 연속된 결함은 아니며, 도 4(c)나 도 4(b)에 도시한 작은 결함(이물의 부착 등)이라고 분석하여, 판정할 수 있다.

이 결과, 복수의 작은 결함과 단일의 큰 결함을 정밀도 좋으면서도 용이하게 식별할 수 있다.

또, 조사역(220)내에서의 결함의 존재위치를, 적어도 채널의 배열방향에 대해서, 정확하게 검출하는 것이 가능하게 된다.

더구나, 결함을, 형성된 흠집과 부착된 이물로 구분하였을 경우, 흠집은 비교적 길게 형성되는 것이 많고, 이물은 그 사이즈가 작은 것이 많기 때문에, 그 사이즈의 길고 짧음에 따라서, 흠집과 이물을 식별하는 것도 가능하다.

따라서, 도 4(d)에 도시한 바와 같이, 다수의 채널에서 연속해서 광강도(V)가 검출되었을 때는, 가장 사이즈의 결함, 즉 흠집이라고 판정할 수 있으며, 한편 도 4(e), (f)에 도시한 바와 같이, 인접하는 2～3개의 채널에서 연속해서 광강 도(V)가 검출되었을 때나, 단일의 채널만으로 광강도(V)가 검출되었을 때에는, 짧은 사이즈의 결함, 즉 이물이라고 판정할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서, 산란광(L2)을, 조사역(220)으로부터 출사된 것으로 설명하였으나, 실제로는 참의 조사역(220‘)으로부터도 산란광(L2)이 출사될 수 있다.

그리고, 조사역(220)을 산란광(L2)의 검출 대상영역으로 한 경우, 레이저광(L0)이 피검사면(210)을 주사하는 주사궤적(S)의 피치(P1)는, 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 적어도 조사역(220)의 Y축 방향을 따르는 길이(조사역의 장경방향의 길이)보다도 작게 설정할 필요가 있다.

그리고, 종래의 표면 검사장치에 있어서는, 참의 조사역(220‘) 중, 조사역(220)보다도 외측의 영역에 대해서는, 레이저광(L0)의 수광강도가 다른 영역의 수광강도에 비해서 너무 적기(I0/e2) 때문에, 이 조사역(220)을 산란광(L2)의 검출 대상영역으로 설정할 수는 없었다.

그러나, 본 실시예의 표면 검사장치(100)에 있어서는, 조사역(220)의 수광 강도분포를 균일화할 수 있기 때문에, 참의 조사역(220‘) 중, 조사역(220)의 외측 영역의 수광강도 분포에 대해서도, 조사역(220)의 수광강도와 같은 정도로 균일화하는 것이 가능하다.

그래서, 검출 대상영역을 참의 조사역(220‘)까지 확대시켜야 하며, 산란광 검출광학계(40)의 시야 조리개(46)를 제거함과 동시에, 멀티 애노드 PMT(51)의 채널 수를, 검출 대상영역의 확대에 따라서 증가시켜, 앰프(52)의 증폭률을 적절히 설정한 구성을 채용할 수도 있다.

이와 같이 구성된 실시예의 표면 검사장치에 의하면, 산란광(L2)의 검출 대상영역을 참의 조사역(220‘)까지 확대할 수 있기 때문에, 레이저광(L0)의 피검사면(210)을 주사하는 주사궤적(S)의 피치(P2)를, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 조사역(220)을 검출 대상여역으로 했을 때의 피치(P1)보다도 확대할 수 있다.

따라서, Y축 방향으로의 주사속도를 증대시킬 수 있고, 조작시간의 단축을 꾀할 수도 있다.

또, 본 실시예의 표면 검사방법 및 표면 검사장치(100)에 있어서는, 광강도 검출수단(50)의 앰프(52)의 증폭률을 조정함으로써, 각 ch마다 검출된 분해 산란광의 강도를 규격화하였으나, 본 발명은 이 실시예로 한정되는 것은 아니며, 분석수단(56)이나 그 밖의 도시하지 않은 제어수단 등에 의한 화상 처리장치 등의 신호처리에 의해서, 규격화 처리를 행하도록 해도 된다.

(실시예 2)

도 8은 본 발명의 제 1표면 검사장치의 일실시예인 표면 검사장치(100)를 나타내는 개략 구성도이다.

도시의 표면 검사장치(100)는, 10개의 레이저광(L0(L01, L02, …, L10)을 검출하는 멀티LD(10')와, 이 멀티 LD(10')로부터 출사된 10개의 레이저광(L0)을, 대략 진원판인 웨이퍼(200)의 피검사면(210)에 대해서 소정의 부각(α)으로, Y축 방향으로 일부를 중첩시키면서 나열하여 입사시키는 조사광학계(20)와, 이 레이저광(L0)이 피검사면(210)을 나선형상으로 주사하도록 웨이퍼(200)를 변위시키는 주 사수단(30)과, 입사된 광의 강도를 검출하는 광강도 검출수단(50)과, 10개의 레이저광(L01, …)이 나열되어 입사함으로써, 가늘고 긴 형상으로 형성된 조사역(220)(도 9참조)으로부터 출사된 산란광(L2)을, 광강도 검출수단(50)에 도광하는 산란광 검출광학계(40)를 구비하고 있다.

여기에서, 멀티LD(10')로부터 출사된 10개의 레이저광(L01, …)은, 동일한 광강도로 설정되어 있다.

또, 조사광학계(20), 산란광 검출 광학계(40) 및 광강도 검출수단(50)의 기본적인 구성, 작용은 특별히 기술하는 것 이외는, 상술한 실시예 1에 관계되는 표면 검사장치(100)와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

또, 광강도 검출수단(50)은, 실시예 1과 같이, 각 앰프(52a, …)가 각각 다른 증폭률을 갖는 것뿐만 아니라, 모든 앰프(52a, …)가 동일한 증폭률을 갖고 있다.

다음에, 본 실시예의 표면 검사장치(100)의 작용에 대해서 설명한다.

먼저, 멀티LD(10')로부터 10개의 레이저광(L0)이 출사되고, 이 출사된 10개의 레이저광(L0)는 각각 조사광학계(20)에 의해서, 웨이퍼(200)의 피검사면(210)에 있어서의 Y축 상의 중심(O) 근방에서, Y축의 부(負)방향에서 부각(α)으로, Y축 방향으로 나열되어 입사된다.

이때, 피검사면(210)의 10개의 레이저광(L0)이 입사된 부분에는, 도 9의 상단에 도시한 바와 같이, Y축 방향으로 연장된 가늘고 긴 형상의 조사역(220)이 형성된다.

여기에서, 조사역(220)에 있어서의 각 레이저광(L01, L02, …, L10)에 의한 수광 강도의 분포는, 각각 가우스 분포를 이루고 있지만, 인접한 레이저광(L01과 L02와, L02와 L03과, …, L09와 L10)은, 각각, 분포의 완만하게 경사진 부분들이 서로 겹쳐지기 때문에, 중첩의 원리에 의해서, 도 9의 하단에 도시한 바와 같이, 조사역(220)의 Y축 방향에 대한 수광 강도 분포는, 단일의 레이저 광만을 입사시킬 때와 비교하여, 균일성이 높아져서, 본 실시예에 있어서는, 균일하게 설정된다.

이 결과, 조사역(220)으로부터 출사되어, 산란광 검출광학계(40)을 개재하여 멀티 애노드 PMT(51)의 각 ch1～10에 의해서 광전(光電)적으로 검출된 분해 산란광(La～Lj)의 강도를 나타내는 전기신호는, 균일한 수광강도 분포에 의거하기 때문에, 종래보다도 정밀도 좋게, 신뢰성이 높은 신호값으로 된다.

그로 인해, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분포를 행할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서는, 반도체 웨이퍼(200)의 피검사면(210)에 입사시키는 레이저광(L0)의 갯수를 10개로 하고, 멀티 애노드 PMT(51)의 분포 검출 채널수인 10개와 동수(同數)로 하고 있으나, 본 발명의 표면 검사방법 및 표면 검사장치에 있어서는, 반드시, 양자를 동수로 할 필요는 없다.

즉, 멀티 애노드 PTM(51)의 분해 검출채널 수를, 레이저광(L0)의 개수보다도 많게 설정해도 되며, 반대로, 레이저광(L0)의 개수를, 멀티 애노드 PMT(51)의 분해 검출채널수 보다도 많게 설정해도 된다.

또, 상술한 각 실시예는, 리니어 모터(32)가, 웨이퍼(200)를 Y축 방향을 따 라서 등속변위시킴으로써, 조사역(220)의 장경방향이 주사궤적인 나선의 법선 반향을 따르는 것으로 되지만, 본 발명의 표면 검사방법 및 표면 검사장치는, 이 형태로 한정되는 것은 아니다.

즉, 조사역(220)이 피검사면(210)의 Z축 상에 형성되도록 조사광학계(20)를 배치함과 동시에, 리니어 모터가, 웨이퍼(200)를 Z축 방향을 따라서 등속변위시키도록 구성해도 되며, 이 경우는, 조사역(220)의 장경방향은, 주사궤적인 나선의 법선방향을 따르고 있다.

또, 각 실시예에 있어서, 웨이퍼(200)의 피검사면(210)상에 형성되는 주사궤적은, 웨이퍼(200)의 중심(O) 측으로부터 외주 가장자리 측을 향하는 나선이지만, 피검사면(210)상에 있어서의 조사역(220)의 초기위치를 웨이퍼(200)의 외주 가장자리 측에 설정함으로써, 주사궤적을, 웨이퍼(200)의 외주 가장자리 측으로부터 중심(O)측을 향하는 나선으로 할 수도 있으며, 이와 같은 형태에 있어서도, 상술한 실시예와 마찬가지의 작용, 효과를 얻을 수 있다.

또한, 주사수단(30)에 의한 주사궤적은, 상술한 각 실시예와 같이, 나선형상으로 한정되는 것은 아니며, 가령 복수의 동심원이라도 된다. 즉, 하나의 동심원의 주사가 종료할 때마다, 반경방향으로 이동하여 다음 동심원을 주사하는, 즉 순차 트랙을 주사하는 주사궤적을 형성해도 된다.

물론, 단순한 지그재그 형상의 주사궤적을 형성하도록 하는 것이라도 되는 것은 말할 필요도 없지만, 매끄러운 나선형상의 주사궤적을 형성할 수 있는 상기 실시예에 있어서의 주사수단(30)에 의하면, 피주사대상(웨이퍼(200)의 관성력의 영 향을 받기 어려워, 표면 검사장치(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 각 실시예에 있어서는, 타원형상의 조사역(220)으로부터의 산란광을, 장경방향에 대해서 공간분해하여 광강도를 검출하는 것이지만, 본 발명의 표면 검사방법 및 표면 검사장치는, 타원형상의 단경방향에 대해서 공간 분해하여 광강도를 검출하는 것으로 해도 되고, 또, 조사역을 타원형상이 아니라 대략 진원 형상으로 해도 되며, 이 경우, 피검사면에 대한 입사각(또는 부각)에 따라서, 조사광학계에 의한 피검사면에 직교하는 방향 및 피검사면에 평행인 방향에 대한 굴절력을 각각 설정해도 된다.

이상으로 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 청구항 1에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 균일성이 높아지기 때문에, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포에 잠재적으로 존재하는 검출 산란 광강도는, 피검사면의 부분 중의 결함이 존재하는 「위치」에 관계없이, 동일값으로 된다.

즉, 피검사면의 부분에 있어서의 결함의 존재위치에 따라서, 그 결함의 존재에 의해서 검출되는 분해 산란광의 강도값 자체가 다른 값으로 되는 것이 아니라(강도값의 공간 의존성이 아님), 결함의 존재위치에 따라서 검출 채널이 변할 뿐이다(검출 채널의 공간 의존성이 있다).

물론, 결함의 요철(凹凸)량 등에 따라서 강도값 자체가 다른 값으로 되는 것은 당연하지만, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포에 의한 것은 아니며, 그 결함의 경중에 의한 것에 불과하다.

따라서, 각 채널마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

그리고, 이와 같이 분해 산란광의 강도를 정밀도 좋게 검출함으로써, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등, 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 2에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 각 광속의 강도 분포는, 각각 가우스 분포를 이루지만, 이들이 배열된 광속 간에서는, 인접하는 광속이 서로 겹쳐져서 광강도가 높아진다.

그리고, 이들 복수의 광속이 배열된 멀티빔이 조사된 피검사면의 부분에 있어서, 그 복수의 광속의 배열방향인 소정의 방향에 대한 광강도의 분포가 균일하게 설정된다.

따라서, 각 채널마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등, 결함의 상세한 분석도 행할 수 있다.

또, 멀티빔의 각 광속 간의 피치를 조정함으로써, 광속 간의 중첩 정도를 조정할 수 있으며, 이것에 의해서, 멀티빔 전체의 광강도 분포를 간단하게, 균일하게 설정할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 3에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 검출된 분해 산란광의 강도를 규격화함으로써, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 불균일성에 의존하는 일없이, 정밀도 좋은 분해 산란 광강도를 얻을 수 있다.

그리고, 이와 같이 정밀도 좋게 얻어진 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등, 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 4에 관계되는 표면 검사방법에 의하면, 피검사면 상에서의 산란광의 검출 대상영역을 실질적으로 확대할 수 있으며, 이것에 의해서, 주사 피치를 확대할 수 있어, 주사시간의 단축을 꾀할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 5에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 균일성이 높아져 있기 때문에, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포에 잠재적으로 존재하는 검출 산란 광강도는, 피검사면의 부분 중의 결함이 존재하는 「위치」에 관계없이, 동일한 값으로 된다.

즉, 피검사면의 부분에 있어서의 결함의 존재위치에 따라서, 그 결함의 존재에 의해서 검출되는 분해 산란광의 강도값 자체가 다른 값으로 되는 일은 없으며(강도값의 공간 의존성이 없음), 결함의 존재위치에 따라서 검출 채널이 변할 뿐이다(검출 채널의 공간 의존성이 있음).

따라서, 각 채널 마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

그리고, 이와 같이 분해 산란광의 강도가 정밀도 좋게 검출되기 때문에, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 6에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 광원으로부터 출사되며, 조사 광학계에 의해 피검사면의 부분에 있어서 소정의 방향으로 나열되 어 입사된 각 광속의 강도분포는, 각각 가우스 분포를 이루지만, 이들이 나열된 광속 사이에서는, 인접하는 광속이 서로 겹쳐져서 광강도가 높아진다.

그리고, 이들 복수의 광속이 나열된 멀티빔이 조사된 피검사면의 부분에 있어서, 그 복수의 광속의 배열방향인 소정의 방향에 대한 광강도의 분포가 균일하게 설정된다.

따라서, 각 채널마다의 분해 산란광의 강도를, 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 멀티빔의 각 광속 간의 피치를, 조사 광학계 또는 광원에 의해서 조정함으로써, 광속 간의 중첩 정도를 조정할 수 있으며, 이것에 의해서, 멀티빔 전체의 광강도 분포를 간단히, 균일하게 설정할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 7에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 검출된 분해 산란광의 강도가 규격화됨으로써, 피검사면의 부분에 있어서의 광강도 분포의 불균일성에 의존하는 일없이, 정밀도 좋은 분해 산란 광강도를 얻을 수 있다.

그리고, 이와 같이 정밀도 좋게 얻어진 분해 산란광의 강도의 대소 등에 의거하여, 결함의 경중 등 결함의 상세한 분석을 행할 수도 있다.

또, 본 발명의 청구항 8에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 광강도 검출수단의 각 채널마다 설정된 증폭기의 증폭률을, 각각 미리 조정함으로써, 분해 산란광의 광강도의 분포를 간단하게 규격화할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 9에 관계되는 표면 검사장치에 의하면, 피검사면 상에 서의 산란광의 검출 대상영역을 실질적으로 확대할 수 있으며, 이것에 의해서, 주사피치를 확대할 수 있어, 주사시간의 단축을 꾀할 수 있다.

Claims (9)

1. 소정의 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시켜, 상기 광속이 피검사면을 주사하도록, 상기 광속 및 상기 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키고, 상기 광속이 입사된 상기 피검사면의 부분에서 반사된 산란광의 강도를 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 소정의 방향에 대응한 일차원 방향에 대해서 복수의 채널로 공간적으로 분해하고, 분해하여 얻어진 각 분해 산란광의 광강도를 각각 별개로 검출함으로써, 피검사면의 검사를 행하는 표면 검사방법에 있어서,

   상기 산란광을 집광하는 집광렌즈 및 편광판을 통해 인가받으며, 멀티애노드 PMT를 통해 인가된 산란광을 일차원 방향에 대해서 다수의 채널로 분해하고, 각 채널별로 송출하는 산란광의 빛의 세기를 각 앰프에 미리 설정된 증폭률에 따라 보정을 통해, 각 앰프별로 빛의 세기에 대한 분포를 조절하고, 인접한 빛의 세기에 대한 분포를 비교함으로써, 분산된 복수의 작은 결함인지 연속된 큰 결함인지를 식별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 소정의 방향에 대해서 복수의 광속이 배열하도록, 이 복수의 광속을 상기 피검사면의 부분에 입사시키도록 설정하는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
3. 소정의 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시켜, 상기 광속이 피검사면을 주사하도록, 상기 광속 및 상기 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키고, 상기 광속이 입사된 상기 피검사면의 부분에서 반사된 산란광의 강도를 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 소정의 방향에 대응한 일차원 방향에 대해서 복수의 채널로 공간적으로 분해하고, 분해하여 얻어진 각 분해 산란광의 광강도를 각각 별개로 검출함으로써, 피검사면의 검사를 행하는 표면 검사방법에 있어서,

   상기 산란광을 집광하는 집광렌즈 및 편광판을 통해 인가받으며, 멀티애노드 PMT를 통해 인가된 산란광을 일차원 방향에 대해서 다수의 채널로 분해하고, 각 채널별로 송출하는 산란광의 빛의 세기를 각 앰프에 미리 설정된 증폭률에 따라 보정을 수행하고, 그 보정된 신호값을 메모리에 저장함으로써, 인가되는 신호와 신속하게 비교하여, 분산되어 있는 복수의 작은 결함인지 연속된 큰 결함인지를 식별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
4. 제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 소정의 방향이, 상기 광속이 상기 피검사면을 주사하는 방향에 대해서 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
5. 소정의 광속을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시키는 조사광학계와, 상기 광속이 피검사면을 주사하도록, 상기 광속 및 상기 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키는 주사수단과, 입사된 광의 광강도를 검출하는 광강도 검출수단과, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분으로부터 출사된 산란광을 수신하고, 상기 광강도 검출수단에 도광하는 산란광 검출광학계를 구비하고, 상기 광강도 검출수단은, 이 광강도 검출수단의 입사면 내의 적어도 일차원 방향에 대해서, 상기 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출하도록 설정된 표면 검사장치에 있어서,

   상기 산란광을 집광하는 집광렌즈 및 편광판을 통해 인가받으며, 멀티애노드 PMT를 통해 인가된 산란광을 일차원 방향에 대해서 다수의 채널로 분해하고, 각 채널별로 송출하는 산란광의 빛의 세기를 상기 광강도 검출수단의 각 앰프에 미리 설정된 증폭률에 따라 보정함으로써, 각 앰프별로 빛의 세기에 대한 분포를 조절하고, 인접한 빛의 세기에 대한 분포를 비교함으로써, 분산된 복수의 작은 결함인지 연속된 큰 결함인지를 식별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 광원은 복수의 광속을 출사하는 광원이며, 상기 조사광학계는, 광원으로부터 출사된 복수의 광속이 상기 소정의 방향으로 나열되도록, 이 복수의 광원을 상기 피검사면의 부분으로 입사시킴으로써, 상기 소정의 방향에 대한 빛의 세기에 대한 분포를 일정하게 설정하게 한 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
7. 소정의 광속을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 표면 검사의 대상인 피검사체의 피검사면에 대해서 소정의 입사각으로 입사시키는 조사광학계와, 상기 광속이 피검사면을 주사하도록, 상기 광속 및 상기 피검사체 중 적어도 하나를 상대적으로 변위시키는 주사수단과, 입사된 광의 광강도를 검출하는 광강도 검출수단과, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분으로부터 출사된 산란광을 수신하고, 상기 광강도 검출수단에 도광하는 산란광 검출광학계를 구비하고, 상기 광강도 검출수단은, 이 광강도 검출수단의 입사면 내의 적어도 일차원 방향에 대해서, 상기 산란광을 복수의 채널로 분해하여 검출하도록 설정된 표면 검사장치에 있어서,

   상기 산란광을 다수의 채널로 분해하여 검출하고, 상기 광강도 검출수단의 앰프의 증폭률 조정이나 분석수단의 신호처리를 통해서, 검출된 상기 일차원 방향에 대한 분해 산란광의 빛의 세기에 대한 분포를 각 앰프에 미리 설정된 증폭률에 따라 보정을 수행하고, 그 보정된 신호값을 메모리에 저장함으로써, 인가되는 신호와 신속하게 비교하여, 분산되어 있는 복수의 작은 결함인지 연속된 큰 결함인지를 식별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
8. 제 7항에 있어서, 광강도 검출수단은, 상기 각 채널마다 증폭기를 구비하고, 상기 각 채널에 대응하는 증폭기의 증폭률이, 상기 광속이 입사된 피검사면의 부분에 있어서의 적어도 상기 소정의 방향에 대한 광의 광강도 분포에 따라서 상기 일차원 방향에 대한 상기 분해 산란광의 광강도의 분포를 규격화하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
9. 제 5항에 있어서, 상기 소정의 방향이, 상기 광속이 상기 피검사면을 주사하는 방향에 대해서 직교하는 방향으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.

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