JP2000162141A - Defect inspecting device and method - Google Patents
Defect inspecting device and methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、欠陥検査技術、特
に、被検査面に混在した異物とスクラッチ（擦り傷）と
を弁別する技術に関し、例えば、半導体ウエハや液晶パ
ネルの表面を検査するのに利用して有効な技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection technique, and more particularly to a technique for discriminating foreign matter mixed in a surface to be inspected from scratches (scratches), for example, for inspecting the surface of a semiconductor wafer or a liquid crystal panel. Regarding effective technology to use.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、半導体集積回路装置（以下、ＩＣ
という。）の製造プロセスにおいては、半導体素子を含
む集積回路が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハ
という。）の表面を化学的機械的研磨（chmical machic
al polishing。以下、ＣＭＰという。）によって平坦化
する平坦化プロセスの導入が検討されている。また、ウ
エハに銅（Ｃｕ）配線を形成するダマシン工程にＣＭＰ
プロセスの導入が検討されている。2. Description of the Related Art Recently, semiconductor integrated circuit devices (hereinafter, ICs)
That. In the manufacturing process of (1), the surface of a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) on which an integrated circuit including a semiconductor element is formed is chemically and mechanically polished (chemical machic).
al polishing. Hereinafter, it is referred to as CMP. The introduction of a flattening process for flattening according to ()) is being studied. In addition, CMP is applied to a damascene process for forming copper (Cu) wiring on a wafer.
The introduction of a process is being considered.
【０００３】このようなＣＭＰが実施された後のウエハ
の表面にはスラリー等の異物が付着したり、スクラッチ
が形成されていることが明らかになった。そのため、Ｉ
Ｃを高い歩留りで製造するには、ＣＭＰ後のウエハの表
面の付着した異物およびＣＭＰによってウエハの表面に
形成されたスクラッチを検出することにより、ＣＭＰ装
置やＣＭＰプロセスを的確に管理する必要がある。すな
わち、ＣＭＰ装置やＣＭＰプロセスを的確に管理するた
めには、ＣＭＰ後のウエハ表面に対して異物およびスク
ラッチを欠陥として検出する欠陥検査方法を実施する必
要がある。It has been clarified that foreign matter such as slurry adheres to the surface of the wafer after the CMP, and that scratches are formed. Therefore, I
In order to manufacture C at a high yield, it is necessary to accurately manage the CMP apparatus and the CMP process by detecting foreign substances adhered to the surface of the wafer after the CMP and scratches formed on the surface of the wafer by the CMP. . That is, in order to properly manage the CMP apparatus and the CMP process, it is necessary to implement a defect inspection method for detecting foreign matter and scratches as defects on the wafer surface after CMP.
【０００４】この異物とスクラッチを検出する欠陥検査
方法を実施しようとした場合には、ウエハ異物検査装置
を使用することが一般的に考えられる。従来のウエハ異
物検査装置は、斜方照明による暗視野における異物から
の散乱光を検出し、散乱光を検出した時点の座標によっ
て異物の有無および異物の位置座標や個数を認識するよ
うに構成されている。In order to implement a defect inspection method for detecting foreign matter and scratches, it is generally considered to use a wafer foreign matter inspection apparatus. The conventional wafer foreign matter inspection apparatus is configured to detect scattered light from a foreign matter in a dark field due to oblique illumination, and recognize presence / absence of foreign matter and position coordinates and the number of foreign matter based on coordinates at the time of detecting the scattered light. ing.
【０００５】なお、ウエハ異物検査装置を述べてある例
としては、株式会社日経ＢＰ社発行の「日経マイクロデ
バイセズ１９９７年３月号」Ｐ９７〜Ｐ１１６、があ
る。[0005] As an example describing a wafer foreign matter inspection apparatus, there is "Nikkei Micro Devices March 1997", pp. 97-116, published by Nikkei BP Co., Ltd.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、スクラッチ
は異物と違って洗浄によって除去することができない点
や、スクラッチが形成された表面のエッチング後にスク
ラッチの大きさが大きくなる点等のように異物とは異な
る性質が有るため、ＣＭＰ装置やＣＭＰプロセスを的確
に管理するにはスクラッチと異物とを弁別する必要があ
る。However, unlike the foreign matter, the scratch cannot be removed by washing, or the size of the scratch becomes large after etching the surface on which the scratch is formed. Have different properties, it is necessary to discriminate between scratches and foreign matter in order to properly manage a CMP apparatus or a CMP process.
【０００７】ところが、従来の異物検査装置は異物から
の散乱光を検出することにより異物を認識するように構
成されているため、異物とスクラッチとを弁別すること
ができない。そこで、異物とスクラッチとの弁別は人間
による目視検査によって実施されることになる。すなわ
ち、従来の異物検査装置によって特定された座標位置に
光学顕微鏡等の視野を合わせて、人間が目視によって異
物かスクラッチかを判定することになる。However, the conventional foreign matter inspection apparatus is configured to recognize the foreign matter by detecting the scattered light from the foreign matter, so that the foreign matter cannot be distinguished from the scratch. Therefore, discrimination between the foreign matter and the scratch is performed by a visual inspection by a human. That is, the visual field of an optical microscope or the like is adjusted to the coordinate position specified by the conventional foreign matter inspection device, and a human visually determines whether the foreign matter or the scratch.
【０００８】しかしながら、人間による異物とスクラッ
チとの弁別方法においては、次のような問題点がある。
第一には検査時間が長くなる（例えば、ウエハ一枚当た
り約一時間）ため、ＣＭＰ装置やＣＭＰプロセスへのフ
ィードバックに時間がかかってしまう。第二には人為的
ミスや個人差による誤差等が入り易いため、検査の品質
や信頼性が低下する。However, the method of discriminating a foreign object from a scratch by a human has the following problems.
First, since the inspection time is long (for example, about one hour per wafer), it takes time to feed back to the CMP apparatus and the CMP process. Second, the quality and reliability of the test are reduced because human errors or errors due to individual differences are likely to occur.
【０００９】本発明の目的は、異物とスクラッチとの弁
別を自動的に実施することができる欠陥検査技術を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a defect inspection technique capable of automatically discriminating a foreign matter from a scratch.
【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.
【００１２】すなわち、欠陥検査装置は、被検査面を露
出させた状態で被検査物を保持するステージ装置と、前
記被検査面に検査光を実質的に垂直に照射する垂直光照
射装置と、前記被検査面に検査光を斜めに照射する斜方
光照射装置と、前記被検査面で乱反射した散乱光のうち
高角度の散乱光を受光するための高角度光受光装置と、
前記被検査面で乱反射した散乱光のうち中角度の散乱光
を受光するための中角度光受光装置と、前記被検査面で
乱反射した散乱光のうち低角度の散乱光を受光するため
の低角度光受光装置とを備えており、前記ステージ装置
と前記垂直光照射装置、前記斜方光照射装置、前記高角
度光受光装置、前記中角度光受光装置および前記低角度
光受光装置とが相対的に操作するように構成されている
ことを特徴とする。That is, the defect inspection apparatus includes a stage device that holds the inspection object in a state where the inspection surface is exposed, a vertical light irradiation device that irradiates the inspection surface with inspection light substantially vertically, An oblique light irradiation device that irradiates the inspection surface with inspection light obliquely, and a high-angle light receiving device for receiving high-angle scattered light among scattered light that is irregularly reflected on the inspection surface,
A medium-angle light receiving device for receiving medium-angle scattered light among the scattered light irregularly reflected on the inspection surface; and a low-angle light receiving device for receiving a low-angle scattered light among the scattered light irregularly reflected on the inspection surface. The stage device and the vertical light irradiating device, the oblique light irradiating device, the high angle light receiving device, the middle angle light receiving device and the low angle light receiving device are relative to each other. It is configured to be operated in a dynamic manner.
【００１３】前記した手段によれば、垂直光照射装置か
らの垂直光が被検査面に走査されて照射された時の散乱
光のうち高角度の高角度光および中角度の中角度光は高
角度光受光装置および中角度光受光装置によってそれぞ
れ採取される。また、斜方光照射装置からの斜方光が被
検査面に走査されて照射された時の散乱光のうち低角度
の低角度光は低角度光受光装置によって採取される。そ
して、高角度光のデータおよび中角度光のデータと低角
度光のデータとが比較されることにより、欠陥の種類が
弁別される。According to the above-described means, of the scattered light when the vertical light from the vertical light irradiation device is scanned and irradiated on the surface to be inspected, the high-angle high-angle light and the medium-angle medium-angle light are high. Sampled by the angle light receiving device and the medium angle light receiving device, respectively. Further, low-angle low-angle light out of the scattered light when the oblique light from the oblique light irradiation device is scanned and irradiated on the surface to be inspected is collected by the low-angle light receiving device. Then, by comparing the data of the high-angle light and the data of the medium-angle light with the data of the low-angle light, the type of the defect is discriminated.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面に即して本発明の一実
施の形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】本実施形態において、本発明に係る欠陥検
査装置は、ウエハの表面の異物およびスクラッチを欠陥
として検出し弁別する欠陥検査装置１０として構成され
ている。被検査物はＣＭＰが実施され、かつ、スラリー
を除去するための洗浄が実施された図２（ｂ）に示され
ているウエハ１であり、被検査面は導体膜または層間絶
縁膜を有しそれら膜にＣＭＰ処理が施された主面（以
下、被検査面という。）２である。ウエハ１の被検査面
２はＣＭＰが実施された後であるため、見かけ上は殆ど
鏡面と同様の状態になっている。しかし、被検査面２に
は洗浄では除去しきれなかった異物３が付着していた
り、ＣＭＰによるスクラッチ４が形成されている。In the present embodiment, the defect inspection apparatus according to the present invention is configured as a defect inspection apparatus 10 that detects foreign matter and scratches on the surface of a wafer as defects and discriminates them. The object to be inspected is the wafer 1 shown in FIG. 2 (b) on which the CMP has been performed and the cleaning for removing the slurry has been performed, and the surface to be inspected has a conductor film or an interlayer insulating film. A main surface (hereinafter, referred to as a surface to be inspected) 2 on which a CMP process has been performed on those films. Since the surface 2 to be inspected of the wafer 1 has been subjected to the CMP, it is apparently almost the same as a mirror surface. However, foreign substances 3 that could not be removed by cleaning adhere to the inspection surface 2, or scratches 4 are formed by CMP.
【００１６】ウエハ１の被検査面２に異物３やスクラッ
チ４が存在すると、不良の原因になるため、ウエハ１の
被検査面２の異物３およびスクラッチ４を欠陥検査装置
１０によって検出し、検出した異物３およびスクラッチ
４の位置や個数、サイズを検査し、ＣＭＰ装置の研磨工
具の劣化度や洗浄工程の清浄度等を定量的に把握し、Ｃ
ＭＰ装置およびＣＭＰプロセスを的確に管理することが
実施される。この際、スクラッチ４は異物３と性質が異
なるため、スクラッチ４は異物３から弁別されて管理さ
れることになる。The presence of foreign matter 3 and scratches 4 on the surface 2 to be inspected of the wafer 1 causes a defect. Therefore, the foreign matter 3 and scratches 4 on the surface 2 to be inspected of the wafer 1 are detected by the defect inspection apparatus 10 and detected. Inspection of the position, number and size of the foreign matter 3 and the scratches 4 which have been made, quantitatively grasp the degree of deterioration of the polishing tool of the CMP apparatus, the cleanliness of the cleaning process, etc.
Proper management of the MP device and the CMP process is performed. At this time, since the property of the scratch 4 is different from that of the foreign substance 3, the scratch 4 is managed by being discriminated from the foreign substance 3.
【００１７】図１および図２に示されているように、欠
陥検査装置１０はステージ装置１１を備えており、この
ステージ装置１１は被検査物としてのウエハ１を走査さ
せるためのテーブル１２と、自動焦点合わせ機構１３
と、これらを制御するコントローラ１４とを備えてい
る。そして、ウエハ１の被検査面２全体を検査するため
に、ステージ装置１１はウエハ１をθ方向（周方向）に
回転させながらｒ方向（半径方向）に平行移動させるｒ
θ走査（スパイラル・スキャン）を実行するようになっ
ている。As shown in FIGS. 1 and 2, the defect inspection apparatus 10 includes a stage device 11, which includes a table 12 for scanning the wafer 1 as an object to be inspected, Automatic focusing mechanism 13
And a controller 14 for controlling these. Then, in order to inspect the entire inspection surface 2 of the wafer 1, the stage device 11 translates the wafer 1 in the r direction (radial direction) while rotating the wafer 1 in the θ direction (circumferential direction).
θ scan (spiral scan) is executed.
【００１８】ステージ装置１１の中心の真上には垂直光
照射装置２０が設備されている。垂直光照射装置２０は
ウエハ１に検査光としてのレーザ光２１を照射するレー
ザ光照射装置２２と、レーザ光２１を収束する収束レン
ズ２３とを備えており、収束したレーザ光２１をステー
ジ装置１１に保持された被検査物としてのウエハ１の被
検査面２に実質的に垂直に照射するように構成されてい
る。なお、ウエハ１に垂直に入射したレーザ光（以下、
垂直光という。）２１の正反射光がレーザ光照射装置２
２に入射する現象を回避するため、垂直光２１は垂直線
に対して若干の傾斜角度（例えば、１．８度）が与えら
れている。A vertical light irradiation device 20 is provided just above the center of the stage device 11. The vertical light irradiation device 20 includes a laser light irradiation device 22 that irradiates the wafer 1 with a laser beam 21 as inspection light, and a converging lens 23 that converges the laser beam 21. It is configured to irradiate the surface to be inspected 2 of the wafer 1 as the object to be inspected held substantially vertically. In addition, a laser beam (hereinafter, referred to as a laser beam) perpendicularly incident on the wafer 1
It is called vertical light. ) 21 regular reflection light is a laser beam irradiation device 2
The vertical light 21 is given a slight inclination angle (for example, 1.8 degrees) with respect to the vertical line in order to avoid the phenomenon of being incident on the vertical line 21.
【００１９】ステージ装置１１の中心の斜め上方には斜
方光照射装置２４が設備されている。斜方光照射装置２
４はウエハ１に検査光としてのレーザ光２５を照射する
レーザ光照射装置２６と、レーザ光２５をＰ波に偏光す
る偏光フィルタ２７とを備えており、偏光したレーザ光
２８をステージ装置１１に保持された被検査物としての
ウエハ１の被検査面２に小さい仰角（例えば、１０度）
θａをもって斜方照射するように構成されている。斜方
照射される偏光したレーザ光（以下、斜方光という。）
２８のＰ波の振動平面はウエハ１に対して垂直になるよ
うになっている。An oblique light irradiation device 24 is installed diagonally above the center of the stage device 11. Oblique light irradiation device 2
Reference numeral 4 denotes a laser beam irradiation device 26 for irradiating the wafer 1 with a laser beam 25 as inspection light, and a polarization filter 27 for polarizing the laser beam 25 to a P wave. A small elevation angle (for example, 10 degrees) on the inspection surface 2 of the wafer 1 held as the inspection object
It is configured to irradiate obliquely with θa. Polarized laser light irradiated obliquely (hereinafter referred to as oblique light)
The plane of oscillation of the 28 P-waves is perpendicular to the wafer 1.
【００２０】ステージ装置１１の中心の真上には、異物
３およびスクラッチ４において乱反射した散乱光のうち
高角度の散乱光（以下、高角度光という。）３１を受光
するための高角度光受光装置３０が設備されている。す
なわち、垂直光照射装置２０の光軸上には垂直光２１を
透過させる透孔を有した受光レンズ３２が配置されてお
り、受光レンズ３２は高角度光３１を収束して散乱光検
出器（以下、高角度光検出器という。）３３の受光面に
結像させるようになっている。受光レンズ３２の光軸の
光学的な後方位置には垂直光２１を透過させる透孔を有
したミラー３４が配置されており、ミラー３４は受光レ
ンズ３２によって収束された高角度光３１を第二のミラ
ー３５を介して高角度光検出器３３の受光面に導いて結
像させるようになっている。高角度光検出器３３は光電
子増倍管によって構成されており、高角度光３１を高感
度に検出するようになっている。Immediately above the center of the stage device 11, high-angle light reception for receiving high-angle scattered light (hereinafter, referred to as high-angle light) 31 of the scattered light irregularly reflected by the foreign substance 3 and the scratch 4 is performed. An apparatus 30 is provided. That is, a light receiving lens 32 having a through hole for transmitting the vertical light 21 is disposed on the optical axis of the vertical light irradiation device 20, and the light receiving lens 32 converges the high-angle light 31 and scatters light ( Hereinafter, it is referred to as a high-angle photodetector.) 33. At a position optically rearward of the optical axis of the light receiving lens 32, a mirror 34 having a through hole for transmitting the vertical light 21 is disposed. The mirror 34 converts the high-angle light 31 converged by the light receiving lens 32 into a second light. The light is guided to the light receiving surface of the high-angle photodetector 33 via the mirror 35 to form an image. The high-angle photodetector 33 is constituted by a photomultiplier tube, and detects the high-angle light 31 with high sensitivity.
【００２１】高角度光検出器３３には異物およびスクラ
ッチの双方（以下、欠陥という。）を特定する装置（以
下、欠陥特定装置という。）３６が接続されている。こ
の欠陥特定装置３６は後述するように入力データに基づ
いて欠陥の有無を判定し、かつ、データの入力時点をス
テージ装置１１のコントローラ１４からの座標位置デー
タと照合することにより、欠陥の座標位置を特定するよ
うに構成されている。さらに、高角度光検出器３３は高
角度光３１の散乱光強度を欠陥弁別装置３７に送信する
ようになっている。The high-angle photodetector 33 is connected to a device (hereinafter referred to as a defect specifying device) 36 for specifying both foreign matter and scratches (hereinafter referred to as defects). The defect identification device 36 determines the presence / absence of a defect based on input data, as described later, and compares the data input time point with the coordinate position data from the controller 14 of the stage device 11 to determine the coordinate position of the defect. Is configured to be specified. Further, the high-angle light detector 33 transmits the scattered light intensity of the high-angle light 31 to the defect discriminating device 37.
【００２２】ステージ装置１１の中心の斜め上方には、
異物３およびスクラッチ４において乱反射した散乱光の
うち中角度の散乱光（以下、中角度光という。）４１を
受光するための中角度光受光装置４０が設備されてい
る。中角度光受光装置４０は複数枚（本実施形態では四
枚）の受光レンズ４２を備えており、各受光レンズ４２
はステージ装置１１の中心に対して同心円に配置され、
かつ、各受光レンズ４２の光軸は被検査面２となす角度
θｂが中角度（例えば、５０度）になっている。各受光
レンズ４２の光軸上の光学的な後方位置には各散乱光検
出器（以下、中角度光検出器という。）４３がそれぞれ
配置されており、各受光レンズ４２は中角度光４１を収
束して中角度光検出器４３の受光面に結像させるように
なっている。中角度光検出器４３は光電子増倍管によっ
て構成されており、中角度光４１を高感度に検出するよ
うになっている。中角度光検出器４３は欠陥特定装置３
６および欠陥弁別装置３７に接続されている。Above the center of the stage device 11,
A medium-angle light receiving device 40 for receiving medium-angle scattered light (hereinafter, referred to as medium-angle light) 41 among the scattered light irregularly reflected by the foreign material 3 and the scratch 4 is provided. The medium-angle light receiving device 40 includes a plurality of (four in the present embodiment) light receiving lenses 42.
Are arranged concentrically with respect to the center of the stage device 11,
The angle θb between the optical axis of each light receiving lens 42 and the surface 2 to be inspected is a medium angle (for example, 50 degrees). At an optically rear position on the optical axis of each light receiving lens 42, each scattered light detector (hereinafter, referred to as a medium angle light detector) 43 is arranged, and each light receiving lens 42 transmits the medium angle light 41. The light is converged to form an image on the light receiving surface of the medium angle light detector 43. The medium-angle light detector 43 is constituted by a photomultiplier tube, and detects the medium-angle light 41 with high sensitivity. The medium-angle light detector 43 is used for the defect identification device 3.
6 and a defect discriminating device 37.
【００２３】ステージ装置１１の中心の斜め上方には、
異物３およびスクラッチ４で乱反射した散乱光のうち低
角度の散乱光（以下、低角度光５１という。）を受光す
るための低角度光受光装置５０が設備されている。低角
度光受光装置５０は複数枚（本実施形態では四枚）の受
光レンズ５２を備えており、各受光レンズ５２はステー
ジ装置１１の中心点に対して同心円に配置され、かつ、
各受光レンズ５２の光軸は被検査面２となす角度θｃが
低角度（例えば、１３．５度）になっている。各受光レ
ンズ５２の光軸上の光学的な後方位置には各散乱光検出
器（以下、低角度光検出器という。）５３がそれぞれ配
置されており、各受光レンズ５２は低角度光５１を収束
して低角度光検出器５３の受光面に結像させるようにな
っている。低角度光検出器５３は光電子増倍管によって
構成されており、低角度光５１を高感度に検出するよう
になっている。低角度光検出器５３は欠陥特定装置３６
および欠陥弁別装置３７に接続されている。Above the center of the stage device 11,
A low-angle light receiving device 50 for receiving low-angle scattered light (hereinafter, referred to as low-angle light 51) among the scattered light irregularly reflected by the foreign material 3 and the scratch 4 is provided. The low-angle light receiving device 50 includes a plurality of (four in the present embodiment) light receiving lenses 52, each of which is arranged concentrically with respect to the center point of the stage device 11, and
The angle θc between the optical axis of each light receiving lens 52 and the surface 2 to be inspected is a low angle (for example, 13.5 degrees). At an optically rear position on the optical axis of each light receiving lens 52, each scattered light detector (hereinafter, referred to as a low angle light detector) 53 is disposed, and each light receiving lens 52 emits the low angle light 51. It converges and forms an image on the light receiving surface of the low-angle photodetector 53. The low-angle light detector 53 is constituted by a photomultiplier tube, and detects the low-angle light 51 with high sensitivity. The low-angle light detector 53 is a defect identification device 36
And a defect discriminating device 37.
【００２４】次に、前記構成に係る欠陥検査装置１０に
よる本発明の一実施形態である欠陥検査方法を説明す
る。Next, a defect inspection method according to an embodiment of the present invention using the defect inspection apparatus 10 having the above configuration will be described.
【００２５】被検査物としてのウエハ１はステージ装置
１１のテーブル１２の上に同心に載せられて固定され
る。固定されたウエハ１はステージ装置１１によって回
転されながら半径方向に移動され、ウエハ１の被検査面
２には垂直光照射装置２０により垂直光２１が照射され
る。この走査に伴って、垂直光２１がウエハ１の被検査
面２に付着した異物３に照射すると、異物３からは高角
度光３１および中角度光４１が図３（ａ）に示されてい
るように随時に発生する。また、垂直光２１がウエハ１
の被検査面２に形成されたスクラッチ４に照射すると、
高角度光３１および中角度光４１が図３（ｂ）に示され
ているように随時に発生する。A wafer 1 as an object to be inspected is concentrically mounted on a table 12 of a stage device 11 and fixed. The fixed wafer 1 is moved in the radial direction while being rotated by the stage device 11, and the inspection surface 2 of the wafer 1 is irradiated with vertical light 21 by the vertical light irradiation device 20. With this scanning, when the vertical light 21 irradiates the foreign matter 3 attached to the inspection surface 2 of the wafer 1, the high-angle light 31 and the medium-angle light 41 from the foreign matter 3 are shown in FIG. So that it occurs at any time. In addition, the vertical light 21
Irradiates the scratch 4 formed on the inspection surface 2 of
The high-angle light 31 and the medium-angle light 41 are generated at any time as shown in FIG.
【００２６】この走査に伴って、各異物３および各スク
ラッチ４において随時に発生した高角度光３１は高角度
光受光装置３０の受光レンズ３２によって収束され、高
角度光検出器３３の受光面に随時に結像される。高角度
光検出器３３は異物３およびスクラッチ４の結像データ
を欠陥特定装置３６および欠陥弁別装置３７に随時に送
信する。また、異物３およびスクラッチ４において随時
に発生した中角度光４１は中角度光受光装置４０の受光
レンズ４２によって収束され、中角度光検出器４３の受
光面に随時に結像される。中角度光検出器４３は異物３
およびスクラッチ４の結像データを欠陥特定装置３６お
よび欠陥弁別装置３７に随時に送信する。以上の作用に
より、垂直光２１が被検査面２に相対的に走査されて照
射された時の散乱光のうち高角度の高角度光３１および
中角度の中角度光４１が採取される第一の採光工程が実
施されたことになる。The high-angle light 31 generated at any time in each foreign substance 3 and each scratch 4 during this scanning is converged by the light-receiving lens 32 of the high-angle light receiving device 30, and is converged on the light-receiving surface of the high-angle light detector 33. An image is formed at any time. The high-angle photodetector 33 transmits image data of the foreign substance 3 and the scratch 4 to the defect specifying device 36 and the defect discriminating device 37 as needed. Further, the medium-angle light 41 generated at any time in the foreign matter 3 and the scratch 4 is converged by the light receiving lens 42 of the medium-angle light receiving device 40 and is imaged on the light receiving surface of the medium-angle light detector 43 as needed. The medium-angle light detector 43 is a foreign substance 3
And the imaging data of the scratch 4 is transmitted to the defect specifying device 36 and the defect discriminating device 37 as needed. By the above operation, the high-angle high-angle light 31 and the medium-angle medium-angle light 41 of the scattered light when the vertical light 21 is relatively scanned and irradiated on the inspection surface 2 are collected. Is performed.
【００２７】欠陥特定装置３６は高角度光検出器３３お
よび中角度光検出器４３からの信号に基づいて異物３お
よびスクラッチ４の有無を随時に判定し、かつ、高角度
光３１および中角度光４１の検出時点をステージ装置１
１のコントローラ１４からの座標位置データと随時に照
合することにより、各異物３および各スクラッチ４毎の
座標位置を随時に特定する。The defect specifying device 36 determines the presence / absence of the foreign matter 3 and the scratch 4 at any time based on the signals from the high-angle light detector 33 and the medium-angle light detector 43, and outputs the high-angle light 31 and the medium-angle light The stage device 1 detects the detection time of 41
By collating with coordinate position data from the controller 14 as needed, the coordinate position of each foreign substance 3 and each scratch 4 is specified as needed.
【００２８】垂直光照射装置２０による被検査面２全体
に対する走査が終了すると、被検査面２が走査されなが
ら被検査面２には斜方光照射装置２４によって斜方光２
８が照射される。この走査に伴って、斜方光２８がウエ
ハ１の被検査面２に付着した異物３に照射すると、異物
３からは低角度光５１が図４（ａ）に示されているよう
に随時に発生する。他方、斜方光２８がウエハ１の被検
査面２に形成されたスクラッチ４に照射すると、高角度
光３１および中角度光４１が図４（ｂ）に示されている
ように随時に発生するが、低角度光５１は発生しない。When the scanning of the entire inspection surface 2 by the vertical light irradiation device 20 is completed, the oblique light irradiation device 24 applies the oblique light 2 to the inspection surface 2 while scanning the inspection surface 2.
8 are irradiated. When the oblique light 28 irradiates the foreign matter 3 attached to the surface 2 to be inspected of the wafer 1 with this scanning, low-angle light 51 is emitted from the foreign matter 3 at any time as shown in FIG. appear. On the other hand, when the oblique light 28 irradiates the scratch 4 formed on the inspection surface 2 of the wafer 1, the high-angle light 31 and the medium-angle light 41 are generated at any time as shown in FIG. However, the low-angle light 51 is not generated.
【００２９】各異物３において随時に発生した低角度光
５１は低角度光受光装置５０の受光レンズ５２によって
収束され、低角度光検出器５３の受光面に随時に結像さ
れる。低角度光検出器５３は異物３の結像データを欠陥
特定装置３６および欠陥弁別装置３７に随時に送信す
る。以上の作用により、被検査面２に斜めの斜方光２８
が走査されて照射された時の散乱光のうち低角度の低角
度光５１が採取される第二の採光工程が実施されたこと
になる。The low-angle light 51 generated at any time in each foreign substance 3 is converged by the light-receiving lens 52 of the low-angle light receiving device 50 and is imaged on the light-receiving surface of the low-angle light detector 53 as needed. The low-angle light detector 53 transmits the imaging data of the foreign matter 3 to the defect specifying device 36 and the defect discriminating device 37 as needed. By the above operation, the oblique oblique light 28
Means that the low-angle light 51 of a low angle is collected from the scattered light when scanned and irradiated.
【００３０】ここで、図５および図６について説明す
る。Here, FIG. 5 and FIG. 6 will be described.
【００３１】図５は異物およびスクラッチの低角度光の
輝度値と高角度光の輝度値および中角度光の輝度値との
関係を示すグラフであり、縦軸に低角度光の輝度値が取
られ、横軸に高角度光の輝度値と中角度光の輝度値との
和の値が取られている。白丸は異物の場合を示してお
り、黒丸はスクラッチの場合を示している。ここで、輝
度値はＡ／Ｄ変換された値であり、２５６階調によって
表現されている。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the luminance value of the low-angle light of the foreign matter and the scratch, the luminance value of the high-angle light, and the luminance value of the medium-angle light. The sum of the luminance value of the high-angle light and the luminance value of the middle-angle light is plotted on the horizontal axis. White circles indicate the case of foreign matter, and black circles indicate the case of scratches. Here, the luminance value is an A / D converted value, and is represented by 256 gradations.
【００３２】図５から明らかな通り、スクラッチの低角
度光の輝度値は殆ど零になり、高角度光と中角度光の輝
度値が大きくなる。すなわち、スクラッチは高角度光受
光装置３０および中角度光受光装置４０によっていずれ
も検出されるが、低角度光受光装置５０によっては殆ど
検出されない。これに対して、異物は低角度光の輝度値
と、高角度光および中角度光の輝度値の和とのいずれも
が大きくなる。すなわち、異物は高角度光受光装置３
０、中角度光受光装置４０および低角度光受光装置５０
によっていずれも検出される。したがって、図５に破線
で示されているように閾値線Ｌａを引くことによって、
異物とスクラッチとを弁別することができる。As is clear from FIG. 5, the luminance value of the low-angle light of the scratch becomes almost zero, and the luminance values of the high-angle light and the medium-angle light increase. That is, the scratch is detected by both the high-angle light receiving device 30 and the medium-angle light receiving device 40, but hardly detected by the low-angle light receiving device 50. On the other hand, for the foreign matter, both the luminance value of the low-angle light and the sum of the luminance values of the high-angle light and the medium-angle light are large. That is, the foreign matter is the high-angle light receiving device 3
0, medium angle light receiving device 40 and low angle light receiving device 50
Are both detected. Therefore, by drawing the threshold line La as shown by the broken line in FIG.
Foreign matter and scratches can be discriminated.
【００３３】図６は異物およびスクラッチの垂直光の輝
度値と斜方光の輝度値との関係を示すグラフであり、縦
軸に垂直光の輝度値が取られており、横軸に斜方光の輝
度値が取られている。白丸は異物の場合を示しており、
黒丸はスクラッチの場合を示している。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the luminance value of vertical light and the luminance value of oblique light of foreign matter and scratches. The vertical axis represents the luminance value of vertical light, and the horizontal axis represents oblique light. The brightness value of the light is taken. Open circles indicate the case of foreign matter,
Black circles indicate the case of scratch.
【００３４】図６から明らかな通り、スクラッチの高角
度光の輝度値は垂直光の輝度値が斜方光の輝度値より大
きくなる。これに対して、異物の低角度光の輝度値は垂
直光の輝度値が斜方光の輝度値よりも小さくなる。した
がって、図４に破線で示されているように閾値線Ｌｂを
引くことにより、異物とスクラッチとを弁別することが
できる。As is clear from FIG. 6, the luminance value of the high-angle light of the scratch is such that the luminance value of the vertical light is larger than the luminance value of the oblique light. On the other hand, in the luminance value of the low-angle light of the foreign matter, the luminance value of the vertical light is smaller than the luminance value of the oblique light. Therefore, by drawing the threshold line Lb as shown by the broken line in FIG. 4, it is possible to discriminate the foreign matter from the scratch.
【００３５】次に、本発明の一実施形態である欠陥検査
方法における異物とスクラッチの弁別方法を図７および
図８について説明する。Next, a method of discriminating foreign matter and scratches in the defect inspection method according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００３６】図７に示されているように、ステップＳ１
において、欠陥弁別装置３７は照合すべきデータが有る
かを検索する。データが無い場合にはステップＳ５に進
む。データが有る場合にはステップＳ２に進む。As shown in FIG. 7, step S1
, The defect discriminating device 37 searches for data to be collated. If there is no data, the process proceeds to step S5. If there is data, the process proceeds to step S2.
【００３７】ステップＳ２においては、垂直光２１の照
射時の中角度光４１の信号が有るかが照合される。信号
が無い場合にはステップＳ１に戻る。信号が有る場合に
はステップＳ３に進む。In step S2, it is checked whether there is a signal of the middle angle light 41 at the time of irradiation of the vertical light 21. If there is no signal, the process returns to step S1. If there is a signal, the process proceeds to step S3.
【００３８】ステップＳ３においては、斜方光２８の照
射時の低角度光５１の信号が有るかが照合される。信号
が無い場合にはステップＳ１に戻る。信号が有る場合に
はステップＳ４に進む。In step S3, it is checked whether there is a signal of the low-angle light 51 when the oblique light 28 is irradiated. If there is no signal, the process returns to step S1. If there is a signal, the process proceeds to step S4.
【００３９】ステップＳ４においては、斜方光２８の照
射時の低角度光５１の輝度値と、垂直光２１の照射時の
中角度光４１の検出時点の座標とが、図８（ａ）に示さ
れている結果Ａとして欠陥弁別装置３７のメモリーに保
存される。前述した通り、中角度光４１の輝度値は異物
３またはスクラッチ４のいずれかを示しており、低角度
光５１の輝度値は異物３だけを示しているから、結果Ａ
の斜線領域はスクラッチ４である場合を示している。In step S4, the luminance value of the low-angle light 51 at the time of irradiation with the oblique light 28 and the coordinates at the time of detection of the medium-angle light 41 at the time of irradiation with the vertical light 21 are shown in FIG. The result A shown is stored in the memory of the defect discriminator 37. As described above, the luminance value of the medium-angle light 41 indicates either the foreign substance 3 or the scratch 4 and the luminance value of the low-angle light 51 indicates only the foreign substance 3.
The hatched area indicates the case of scratch 4.
【００４０】結果Ａの保存が終了すると、ステップＳ５
においては、照合すべきデータが有るかが検索される。
データが無い場合にはステップＳ５に進む。データが有
る場合にはステップＳ６に進む。When the saving of the result A is completed, step S5
Is searched for data to be collated.
If there is no data, the process proceeds to step S5. If there is data, the process proceeds to step S6.
【００４１】ステップＳ６においては、垂直光２１の照
射時の中角度光４１の信号が有るかが照合される。信号
が無い場合にはステップＳ５に戻る。信号が有る場合に
はステップＳ７に進む。In step S6, it is checked whether there is a signal of the middle angle light 41 at the time of irradiation of the vertical light 21. If there is no signal, the process returns to step S5. If there is a signal, the process proceeds to step S7.
【００４２】ステップＳ７においては、垂直光２１の照
射時の高角度光３１の信号が有るかが照合される。信号
が無い場合にはステップＳ５に戻る。信号が有る場合に
はステップＳ８に進む。In step S7, it is checked whether there is a signal of the high-angle light 31 at the time of irradiation of the vertical light 21. If there is no signal, the process returns to step S5. If there is a signal, the process proceeds to step S8.
【００４３】ステップＳ８においては、垂直光２１の照
射時の高角度光３１の輝度値と、垂直光２１の照射時の
中角度光４１の輝度値とが、図８（ｂ）に示されている
結果Ｂとして保存される。前述した通り、高角度光３１
および中角度光４１は異物３またはスクラッチ４のいず
れかを示しているから、結果Ｂの斜線領域は異物３とス
クラッチ４とのいずれかである場合を示していることに
なる。保存が終了すると、ステップＳ９に進む。In step S8, the luminance value of the high-angle light 31 at the time of irradiation with the vertical light 21 and the luminance value of the medium-angle light 41 at the time of irradiation with the vertical light 21 are shown in FIG. Is stored as B. As described above, the high-angle light 31
Since the medium-angle light 41 indicates either the foreign substance 3 or the scratch 4, the hatched area of the result B indicates the case where either the foreign substance 3 or the scratch 4 is present. When the saving is completed, the process proceeds to step S9.
【００４４】ステップＳ９においては、照合すべきデー
タが有るかが検索される。データが無い場合にはステッ
プＳ１３に進む。データが有る場合にはステップＳ１０
に進む。In step S9, it is searched whether there is data to be collated. If there is no data, the process proceeds to step S13. If there is data, step S10
Proceed to.
【００４５】ステップＳ１０においては、垂直光２１の
照射時の中角度光４１の信号が有るかが照合される。信
号が無い場合にはステップＳ９に戻る。信号が有る場合
にはステップＳ１１に進む。In step S10, it is checked whether there is a signal of the middle angle light 41 at the time of irradiation of the vertical light 21. If there is no signal, the process returns to step S9. If there is a signal, the process proceeds to step S11.
【００４６】ステップＳ１１においては、結果Ｂが保存
されているかが照合される。結果Ｂが有る場合にはステ
ップＳ９に戻る。結果Ｂが無い場合にはステップＳ１２
に進む。In step S11, it is checked whether result B is stored. If there is a result B, the process returns to step S9. If there is no result B, step S12
Proceed to.
【００４７】ステップＳ１２においては、結果Ｂに垂直
光２１の照射時の中角度光４１の輝度値が図８（ｃ）に
示されているように追加されて、結果Ｃとして保存され
る。保存が終了すると、ステップＳ１３に進む。In step S12, the luminance value of the medium-angle light 41 at the time of irradiation of the vertical light 21 is added to the result B as shown in FIG. When the saving is completed, the process proceeds to step S13.
【００４８】ステップＳ１３においては、照合すべきデ
ータが有るかが検索される。データが無い場合にはステ
ップＳ１７に進む。データが有る場合にはステップＳ１
４に進む。In step S13, it is searched whether there is data to be collated. If there is no data, the process proceeds to step S17. If there is data, step S1
Proceed to 4.
【００４９】ステップＳ１４においては、垂直光２１の
照射時の高角度光３１の信号が有るかが照合される。信
号が無い場合にはステップＳ１３に戻る。信号が有る場
合にはステップＳ１５に進む。In step S14, it is checked whether there is a signal of the high-angle light 31 when the vertical light 21 is irradiated. If there is no signal, the process returns to step S13. If there is a signal, the process proceeds to step S15.
【００５０】ステップＳ１５においては、結果Ｃが保存
されているかが照合される。結果Ｃが有る場合にはステ
ップＳ１３に戻る。結果Ｃが無い場合にはステップＳ１
６に進む。In step S15, it is checked whether the result C is stored. If there is a result C, the process returns to step S13. If there is no result C, step S1
Proceed to 6.
【００５１】ステップＳ１６においては、結果Ｃに垂直
光２１の照射時の中角度光４１の輝度値が追加されて、
図８（ｄ）に示されているように結果Ｄとして保存され
る。保存が終了すると、ステップＳ１７に進む。In step S16, the luminance value of the medium-angle light 41 at the time of irradiation with the vertical light 21 is added to the result C.
The result D is stored as shown in FIG. When the saving is completed, the process proceeds to step S17.
【００５２】ステップＳ１７においては、照合すべきデ
ータが有るかが検索される。データが無い場合にはエン
ドに進む。データが有る場合にはステップＳ１８に進
む。In step S17, it is searched whether there is data to be collated. If there is no data, go to the end. If there is data, the process proceeds to step S18.
【００５３】ステップＳ１８においては、結果Ａが保存
されているかが照合される。結果Ａが無い場合にはステ
ップＳ１７に戻る。結果Ａが有る場合にはステップＳ１
９に進む。In step S18, it is checked whether the result A is stored. If there is no result A, the process returns to step S17. If there is a result A, step S1
Go to 9.
【００５４】ステップＳ１９においては、結果Ｄが保存
されているかが照合される。結果Ｄが無い場合にはステ
ップＳ２１に進む。結果Ｄが有る場合にはステップＳ２
０に進む。In step S19, it is checked whether the result D is stored. If there is no result D, the process proceeds to step S21. If there is a result D, step S2
Go to 0.
【００５５】ステップＳ２０においては、結果Ｄ×ｋは
結果Ａよりも小さいか（結果Ｄ×ｋ＜結果Ａ）が比較さ
れる。小さくない場合にはステップＳ１７に戻る。小さ
い場合にはステップＳ２１に進む。In step S20, it is compared whether result D × k is smaller than result A (result D × k <result A). If not, the process returns to step S17. If smaller, the process proceeds to step S21.
【００５６】ステップＳ２１においては、図８（ｅ）に
示されているように結果Ｅがスクラッチ４のデータとし
て保存される。すなわち、図８（ｅ）の斜線の領域がス
クラッチ４と判定されることになる。保存が終了する
と、エンドに進む。In step S21, the result E is stored as the data of the scratch 4 as shown in FIG. That is, the hatched area in FIG. When saving is completed, go to the end.
【００５７】以上のようにして異物３とスクラッチ４と
が弁別されたことになる。すなわち、第一の採光工程に
よって採取された異物３およびスクラッチ４群のうちか
ら第二の採光工程によって採取された異物３が排除され
ることにより、スクラッチ４が異物３から弁別されたこ
とになる。つまり、第一の採光工程によって採取された
高角度光のデータおよび中角度光のデータから第二の採
光工程によって採取された低角度光のデータが除外され
る弁別工程が実施されたことになる。As described above, the foreign matter 3 and the scratch 4 are discriminated. That is, the foreign matter 3 collected in the second lighting step is excluded from the foreign matter 3 and the scratch 4 group collected in the first lighting step, so that the scratch 4 is discriminated from the foreign matter 3. . That is, a discrimination step in which the low-angle light data collected in the second lighting step is excluded from the high-angle light data and the medium-angle light data collected in the first lighting step has been performed. .
【００５８】ところで、スクラッチの大きさが大きくな
ると、例えば、長さが０．４μｍ以上になると、スクラ
ッチも低角度光受光装置５０によって検出されてしまう
ことが本発明者によって明らかにされた。スクラッチも
低角度光受光装置５０によって検出されると、異物とス
クラッチとの双方を含む全ての欠陥群の中から異物だけ
でなく大きなスクラッチも除外されてしまうため、前述
した弁別方法によるスクラッチと異物との弁別が不可能
になる。By the way, it has been revealed by the present inventors that when the size of the scratch becomes large, for example, when the length becomes 0.4 μm or more, the scratch is also detected by the low-angle light receiving device 50. When the scratch is also detected by the low-angle light receiving device 50, not only the foreign matter but also the large scratch is excluded from all the defect groups including both the foreign matter and the scratch. Cannot be distinguished from
【００５９】次に、大きなスクラッチが発生した場合で
あっても、異物およびスクラッチが混在する欠陥群の中
からスクラッチだけを正確に弁別することができる弁別
方法を説明する。この弁別方法には本発明者によって発
見された図９に示されている特性が利用される。Next, a description will be given of a discrimination method capable of accurately discriminating only scratches from a defect group in which foreign matter and scratches are mixed even when a large scratch occurs. In this discrimination method, the characteristic shown in FIG. 9 discovered by the present inventors is used.
【００６０】すなわち、図９に示されているように、斜
方光２８が大きなスクラッチ４ａに長手方向から照射す
ると、回折光５４が直交する方向に発生する。そのた
め、低角度光受光装置５０においては、回折光５４に対
向する受光レンズ５２の低角度光受光装置５０ａの輝度
値はきわめて高くなるが、回折光５４に直交する方向に
位置する受光レンズ５２の低角度光受光装置５０ｂの輝
度値は低くなる。したがって、互いに直交する低角度光
受光装置５０ａと５０ｂ同士の輝度値の差を求め、その
差の値が大きい場合には異物ではなく大きなスクラッチ
４ａであると、判定することができる。That is, as shown in FIG. 9, when the oblique light 28 irradiates the large scratch 4a from the longitudinal direction, the diffracted light 54 is generated in the orthogonal direction. Therefore, in the low-angle light receiving device 50, the luminance value of the low-angle light receiving device 50 a of the light-receiving lens 52 facing the diffracted light 54 becomes extremely high, but the brightness of the light-receiving lens 52 positioned in the direction orthogonal to the diffracted light 54 is increased. The luminance value of the low-angle light receiving device 50b becomes low. Therefore, the difference between the brightness values of the low-angle light receiving devices 50a and 50b orthogonal to each other is obtained, and if the difference value is large, it can be determined that the scratch 4a is not a foreign substance but a large scratch 4a.
【００６１】そこで、互いに直交する低角度光受光装置
５０ａと５０ｂ同士の輝度値の差を求め、その差の値が
大きい場合には異物ではなく大きなスクラッチ４ａであ
ると判定し、低角度光受光装置５０の採取データから大
きなスクラッチ４ａの採取データを除外することによ
り、前述した弁別方法が実施可能となる。すなわち、第
一の採光工程によって採取された高角度光のデータおよ
び中角度光のデータから第二の採光工程によって採取さ
れた低角度光のデータが除外される弁別工程が実施され
る以前に、第二の採光工程によって採取された低角度光
のデータのうち大きなスクラッチ４ａの低角度光のデー
タを除外しておくことにより、弁別工程においては全て
の欠陥データから異物データだけが除外される。Therefore, the difference between the brightness values of the low-angle light receiving devices 50a and 50b which are orthogonal to each other is determined. If the difference value is large, it is determined that the scratch is not a foreign substance but a large scratch 4a, and By excluding the large scratch 4a collection data from the collection data of the device 50, the above-described discrimination method can be performed. That is, before the discrimination step in which the low-angle light data collected by the second lighting process is excluded from the high-angle light data and the middle-angle light data collected by the first lighting process, By excluding the low-angle light data of the large scratch 4a from the low-angle light data collected in the second lighting step, only the foreign matter data is excluded from all the defect data in the discrimination step.
【００６２】前記実施形態によれば、次の効果が得られ
る。According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
【００６３】1) 垂直光が被検査面に走査されて照射さ
れた時の散乱光のうち高角度の高角度光および中角度の
中角度光を採取し、斜方光が被検査面に走査されて照射
された時の散乱光のうち低角度の低角度光を採取し、高
角度光および中角度光と低角度光とを比較することによ
り、異物およびスクラッチを含む全ての欠陥から異物を
除外することができるため、異物とスクラッチとの弁別
を自動的に実施することができる。1) Among the scattered light when the vertical light is scanned and irradiated on the surface to be inspected, high-angle high-angle light and medium-angle medium-angle light are collected, and oblique light scans the surface to be inspected. By collecting low-angle low-angle light out of the scattered light when irradiated and irradiated, and comparing high-angle light and medium-angle light with low-angle light, foreign matter can be removed from all defects including foreign matter and scratches. Since it can be excluded, it is possible to automatically discriminate the foreign matter from the scratch.
【００６４】2) 異物とスクラッチを自動的に弁別する
ことにより、異物とスクラッチとが混在したウエハの被
検査面についての検査時間を短く（例えば、ウエハ一枚
当たり約五分間）することができるため、ＣＭＰ装置や
ＣＭＰプロセスへのフィードバックを速やかに実行する
ことができる。2) By automatically discriminating foreign matter and scratches, the inspection time for the inspected surface of a wafer in which foreign matter and scratches are mixed can be shortened (for example, about 5 minutes per wafer). Therefore, feedback to a CMP apparatus or a CMP process can be quickly performed.
【００６５】3) 異物とスクラッチを自動的に弁別する
ことにより、人為的ミスや個人差による誤差が入るのを
回避することができるため、検査の品質や信頼性を向上
させることができる。3) By automatically discriminating foreign matters from scratches, it is possible to avoid errors due to human error and individual differences, thereby improving the quality and reliability of inspection.
【００６６】4) 大きなスクラッチを識別することによ
り、大きなスクラッチが形成されている場合であって
も、スクラッチを異物から正確に弁別することができ
る。4) By identifying a large scratch, even if a large scratch is formed, the scratch can be accurately discriminated from foreign matter.
【００６７】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is.
【００６８】例えば、ステージ装置はｒθテーブルによ
って構成するに限らず、ＸＹテーブル等によって構成し
てもよい。また、ステージ装置側が移動するように構成
するに限らず、垂直光照射装置や斜方光照射装置側が移
動するように構成してもよいし、さらには、高角度光受
光装置や中角度光受光装置および低角度光受光装置が移
動するように構成してもよい。For example, the stage apparatus is not limited to the rθ table, but may be an XY table or the like. Further, the present invention is not limited to the configuration in which the stage device is moved, but may be configured so that the vertical light irradiation device or the oblique light irradiation device is moved. The device and the low angle light receiving device may be configured to move.
【００６９】垂直光照射装置、斜方光照射装置、高角度
光受光装置、中角度光受光装置および低角度光受光装置
は前記実施形態の構造に構成するに限らない。The vertical light irradiating device, the oblique light irradiating device, the high-angle light receiving device, the middle-angle light receiving device, and the low-angle light receiving device are not limited to the structure of the above embodiment.
【００７０】第一採光工程を第二採光工程よりも先に実
施するに限らず、第二採光工程を第一採光工程よりも先
に実施してもよい。The first lighting step is not limited to being performed before the second lighting step, and the second lighting step may be performed before the first lighting step.
【００７１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＣＭＰ
されたウエハの欠陥検査技術に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、結晶切断さ
れた後のウエハや機械研磨された後のウエハ、さらに
は、液晶パネル等の欠陥検査技術全般に適用することが
できる。In the above description, the invention made mainly by the present inventor is described in the field of application of CMP which is the background of the invention.
Although the description has been given of the case where the present invention is applied to a defect inspection technique for a wafer, the present invention is not limited to this. The defect inspection technique for a crystal-cut wafer, a mechanically-polished wafer, and a liquid crystal panel is also described. Can be applied generally.
【００７２】[0072]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【００７３】垂直光が被検査面に走査されて照射された
時の散乱光のうち高角度の高角度光および中角度の中角
度光を採取し、斜方光が被検査面に走査されて照射され
た時の散乱光のうち低角度の低角度光を採取し、高角度
光および中角度光と低角度光とを比較することにより、
異物およびスクラッチを含む全ての欠陥から異物を除外
することができるため、異物とスクラッチとの弁別を自
動的に実施することができる。High-angle high-angle light and medium-angle medium-angle light among the scattered light when the vertical light is scanned and irradiated on the surface to be inspected are collected, and the oblique light is scanned on the surface to be inspected. By collecting low-angle low-angle light out of the scattered light when illuminated, and comparing high-angle light and medium-angle light with low-angle light,
Since foreign matters can be excluded from all defects including foreign matters and scratches, discrimination between foreign matters and scratches can be automatically performed.
【図１】本発明の一実施形態である欠陥検査装置を示す
正面図である。FIG. 1 is a front view showing a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）はステージ装置上を示す平面図、（ｂ）
は垂直光照射装置からの平面図である。FIG. 2A is a plan view showing a stage device, and FIG.
FIG. 4 is a plan view from a vertical light irradiation device.
【図３】（ａ）は垂直光照射時の異物からの散乱光を示
す模式図、（ｂ）は同じくスクラッチからの散乱光を示
す模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram showing scattered light from a foreign substance during vertical light irradiation, and FIG. 3B is a schematic diagram showing scattered light from a scratch.
【図４】（ａ）は斜方照射時の異物からの散乱光を示す
模式図、（ｂ）は同じくスクラッチからの散乱光を示す
模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram illustrating scattered light from a foreign substance during oblique irradiation, and FIG. 4B is a schematic diagram illustrating scattered light from a scratch.
【図５】異物およびスクラッチの低角度光の輝度値と高
角度光および中角度光の輝度値との関係を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the luminance values of low-angle light of foreign matter and scratches and the luminance values of high-angle light and medium-angle light.
【図６】異物およびスクラッチの垂直光の輝度値と斜方
光の輝度値との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a luminance value of vertical light and a luminance value of oblique light of a foreign substance and a scratch.
【図７】本発明の一実施形態である欠陥検査方法の異物
とスクラッチの弁別方法を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a method for discriminating foreign matter and scratches in the defect inspection method according to one embodiment of the present invention.
【図８】その作用を説明するための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation.
【図９】本発明の他の一実施形態である欠陥検査方法の
弁別原理を示す模式図であり、（ａ）は異物の散乱光を
示し、（ｂ）は大きなスクラッチの散乱光を示してい
る。9A and 9B are schematic diagrams illustrating a discrimination principle of a defect inspection method according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A illustrates scattered light of a foreign substance, and FIG. 9B illustrates scattered light of a large scratch. I have.
１…ウエハ（被検査物）、２…被検査面、３…異物、４
…スクラッチ、４ａ…大きなスクラッチ、１０…欠陥検
査装置、１１…ステージ装置、１２…テーブル、１３…
自動焦点合わせ機構、１４…コントローラ、２０…垂直
光照射装置、２１…垂直光（検査光）、２２…レーザ光
照射装置、２３…収束レンズ、２４…斜方光照射装置、
２５…斜方光（レーザ光、検査光）、２６…レーザ光照
射装置、２７…偏光フィルタ、２８…Ｐ波の斜方光、３
０…高角度光受光装置、３１…高角度光（散乱光のうち
高角度の散乱光）、３２…受光レンズ、３３…高角度光
検出器、３４、３５…ミラー、３６…欠陥特定装置、３
７…欠陥弁別装置、４０…中角度光受光装置、４１…中
角度光（散乱光のうち中角度の散乱光）、４２…受光レ
ンズ、４３…中角度光検出器、５０、５０ａ、５０ｂ…
低角度光受光装置、５１…低角度光（散乱光のうち低角
度の散乱光）、５２…受光レンズ、５３…低角度光検出
器、５４…回折光。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (inspection object), 2 ... Inspection surface, 3 ... Foreign matter, 4
... Scratch, 4a ... Large scratch, 10 ... Defect inspection device, 11 ... Stage device, 12 ... Table, 13 ...
Automatic focusing mechanism, 14 controller, 20 vertical light irradiation device, 21 vertical light (inspection light), 22 laser light irradiation device, 23 convergent lens, 24 oblique light irradiation device,
25: oblique light (laser light, inspection light), 26: laser light irradiation device, 27: polarizing filter, 28: oblique light of P wave, 3
0: high-angle light receiving device, 31: high-angle light (scattered light of high angle out of scattered light), 32: light-receiving lens, 33: high-angle light detector, 34, 35: mirror, 36: defect identification device, 3
7: Defect discriminating device, 40: Medium-angle light receiving device, 41: Medium-angle light (scattered light of medium angle out of scattered light), 42: Light-receiving lens, 43: Medium-angle light detector, 50, 50a, 50b
Low-angle light receiving device, 51: low-angle light (scattered light of low angle out of scattered light), 52: light-receiving lens, 53: low-angle light detector, 54: diffracted light.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 義和 東京都青梅市新町六丁目16番地の３ 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 見坊 行雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 野口 稔 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 大島 良正 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 石丸 伊知郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 八掛 保夫 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 加藤 祐一郎 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AA90 AB01 AB02 AC04 AC21 BA01 BA10 BA11 BB01 BB07 CA02 CA07 CB05 DA07 EA11 EA14 EA16 EB01 EC01 4M106 AA01 AA11 AA12 BA04 BA05 CA38 CA41 DB02 DB08 DB19 DB20 DJ04 DJ06 DJ18 DJ20 5F043 AA22 AA29 DD16 GG10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Yoshikazu Tanabe 3-16-6 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo 3 Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yukio Mibo 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Address Co., Ltd., Hitachi, Ltd.Production Technology Laboratory (72) Inventor Minoru Noguchi Minoru No. 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Co., Ltd. 292, Machi-cho, Hitachi, Ltd., Production Technology Laboratory (72) Inventor Ichiro Ishimaru 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture, Ltd.Hitachi, Ltd. 3-16-3 Higashi Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Yuichiro Kato 3-16-3 Higashi-chome, Shibuya-ku, Tokyo F-term in Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (reference) 2G051 AA51 AA90 AB01 AB02 AC04 AC21 BA01 BA10 BA11 BB01 BB07 CA02 CA07 CB05 DA07 EA11 EA14 EA16 EB01 EC01 4M106 AA01 AA11 AA12 BA04 CA05 CA41 DB02 DB08 DB19 DB20 DJ04 DJ06 DJ18 DJ20 5F043 AA22 AA29 DD16 GG10
Claims (11)
保持するステージ装置と、前記被検査面に検査光を実質
的に垂直に照射する垂直光照射装置と、前記被検査面に
検査光を斜めに照射する斜方光照射装置と、前記被検査
面で乱反射した散乱光のうち高角度の散乱光を受光する
ための高角度光受光装置と、前記被検査面で乱反射した
散乱光のうち中角度の散乱光を受光するための中角度光
受光装置と、前記被検査面で乱反射した散乱光のうち低
角度の散乱光を受光するための低角度光受光装置とを備
えており、前記ステージ装置と前記垂直光照射装置、前
記斜方光照射装置、前記高角度光受光装置、前記中角度
光受光装置および前記低角度光受光装置とが相対的に走
査するように構成されていることを特徴とする欠陥検査
装置。A stage device for holding the inspection object in a state where the inspection surface is exposed; a vertical light irradiation device for irradiating the inspection surface with inspection light substantially vertically; An oblique light irradiation device that irradiates the inspection light obliquely, a high-angle light receiving device for receiving high-angle scattered light among the scattered light that is irregularly reflected on the surface to be inspected, and scattering that is irregularly reflected on the surface to be inspected A medium-angle light receiving device for receiving medium-angle scattered light among light, and a low-angle light receiving device for receiving low-angle scattered light among scattered light irregularly reflected on the surface to be inspected are provided. The stage device and the vertical light irradiation device, the oblique light irradiation device, the high-angle light receiving device, the middle-angle light receiving device, and the low-angle light receiving device are configured to relatively scan. A defect inspection apparatus characterized by the following.
置は前記検査光としてレーザ光を照射することを特徴と
する請求項１に記載の欠陥検査装置。2. The defect inspection device according to claim 1, wherein the vertical light irradiation device and the oblique light irradiation device emit laser light as the inspection light.
射装置の光軸上に前記垂直光を透過させる透孔を有し前
記高角度光を収束する受光レンズと、この受光レンズに
よって収束された前記高角度光が受光面に結像される高
角度光検出器とを備えていることを特徴とする請求項１
または２に記載の欠陥検査装置。3. The high-angle light receiving device includes a light-receiving lens having a through-hole for transmitting the vertical light on the optical axis of the vertical light irradiation device, and converging the high-angle light, and converging by the light-receiving lens. 2. A high-angle photodetector that forms the formed high-angle light on a light-receiving surface.
Or the defect inspection device according to 2.
装置の中心の同心円上において光軸が前記被検査面とな
す角度が中角度になるように配置されている複数の受光
レンズと、これら受光レンズの光学的後方位置にそれぞ
れ配置されて各受光レンズが収束した中角度光が受光面
に結像される中角度光検出器とを備えていることを特徴
とする請求項１、２または３に記載の欠陥検査装置。4. The medium-angle light receiving device includes: a plurality of light-receiving lenses arranged such that an angle formed by an optical axis with the surface to be inspected on a concentric circle at the center of the stage device is a medium angle; 3. A medium-angle photodetector arranged at an optically rear position of the light-receiving lens and configured to form a medium-angle light focused on each light-receiving lens on a light-receiving surface. 3. The defect inspection apparatus according to 3.
装置の中心と同心円上において光軸の前記被検査面とな
す角度が低角度になるように配置されている複数の受光
レンズと、これら受光レンズの光学的後方位置にそれぞ
れ配置されて各受光レンズが収束した低角度光が受光面
に結像される低角度光検出器とを備えていることを特徴
とする請求項１、２、３または４に記載の欠陥検査装
置。5. The light receiving device according to claim 1, wherein the low-angle light receiving device includes a plurality of light-receiving lenses arranged so that an angle formed by an optical axis with the surface to be inspected on the concentric circle with the center of the stage device is low. 3. A low-angle light detector arranged at an optically rear position of the light-receiving lens and configured such that low-angle light converged by each light-receiving lens is imaged on a light-receiving surface. The defect inspection apparatus according to 3 or 4.
偏光波を照射することを特徴とする請求項１、２、３、
４または５に記載の欠陥検査装置。6. The apparatus according to claim 1, wherein the oblique light irradiation device irradiates a polarized wave as the inspection light.
6. The defect inspection apparatus according to 4 or 5.
査面に走査されて照射された時の散乱光のうち高角度の
高角度光および中角度の中角度光が採取される第一の採
光工程と、前記検査面に斜めの検査光が前記被検査面に
走査されて照射された時の散乱光のうち低角度の低角度
光が採取される第二の採光工程と、前記第一の採光工程
によって採取された高角度光のデータおよび中角度光の
データと、前記第二の採光工程によって採取された低角
度光のデータとを比較する比較工程とを備えていること
を特徴とする欠陥検査方法。7. A high-angle high-angle light and a medium-angle medium-angle light among scattered light when a substantially vertical inspection light is scanned and irradiated on the inspection surface of the inspection object. A first lighting step, and a second lighting step in which a low-angle low-angle light is collected out of scattered light when the inspection surface is scanned and irradiated with the inspection light oblique to the inspection surface, It is provided with a comparing step of comparing the data of the high-angle light and the data of the medium-angle light collected in the first lighting step with the data of the low-angle light collected in the second lighting step. A defect inspection method characterized by the above-mentioned.
工程によって採取された高角度光のデータおよび中角度
光のデータから前記第二の採光工程によって採取された
低角度光のデータが除外されることを特徴とする請求項
７に記載の欠陥検査方法。8. In the comparing step, low-angle light data collected in the second lighting step is excluded from high-angle light data and medium-angle light data collected in the first lighting step. The defect inspection method according to claim 7, wherein:
工程によって採取された低角度光のデータのうち特定の
低角度光のデータが予め除外されることを特徴とする請
求項７または８に記載の欠陥検査方法。9. The method according to claim 7, wherein, in the comparing step, specific low-angle light data is previously excluded from the low-angle light data collected in the second lighting step. Described defect inspection method.
めの検査光として偏光波が照射されることを特徴とする
請求項７または８または９に記載の欠陥検査方法。10. The defect inspection method according to claim 7, wherein in the second lighting step, a polarized wave is applied as the oblique inspection light.
て、その半導体ウエハの主面には化学的機械研磨処理が
施された導体膜または絶縁膜を有することを特徴とする
請求項７、８、９または１０に記載の欠陥検査方法。11. The semiconductor device according to claim 7, wherein the object to be inspected is a semiconductor wafer, and a main surface of the semiconductor wafer has a conductor film or an insulating film subjected to a chemical mechanical polishing process. , 9 or 10.
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