JPH06249791A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ表面の性状にかかわらず、欠陥を適正
に検出できる。 【構成】 ウエハ１の保持ステージ装置１１と、ウエハ
に検査光２１を照射する検査光照射装置２０と、ウエハ
における検査光の散乱光３１を検出する散乱光検出器３
４と、その検出結果に基づき欠陥を判定する欠陥判定装
置４０とを備えた欠陥検査装置において、散乱光検出器
３４の信号処理回路に、ウエハ１の反射率や吸収率等に
対応してオフセット値を下げるオフセット処理回路３８
が介設されている。 【効果】 オフセット処理回路３８により直流成分のオ
フセット値を低減させて、散乱光検出器３４の出力信号
波形のオフセット値が高く、また、その散乱光信号波形
が増幅器３４のダイナミックレンジで飽和されてその成
分中に埋もれていた欠陥信号に相当する散乱光信号波形
７１を顕在化できるため、ウエハ１の表面の性状にかか
わらず、欠陥を検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、欠陥検査装置、特に、
半導体ＬＳＩウエハ、ガラスマスク等のウエハ面上の微
小異物を高感度で検出する技術に関し、例えば、半導体
集積回路装置の製造方法に利用して有効な技術に関す
る。

【０００２】なお、本書において、単に「ウエハ」とい
うときは、原則として、半導体ウエハ、マスク、レチク
ルその他の集積回路製造用板状物を広く含むものとす
る。

【０００３】また、単に「欠陥」というときは、原則と
して、外来異物、異物その他に起因するパターン自体の
欠陥の両方を含むものとする。

【０００４】さらに、単に「集積回路装置」というとき
は、原則として、半導体集積回路（モノリシックＩ
Ｃ）、半導体ウエハ上に形成する単体トランジスタ、サ
ファイアまたはガーネット等の絶縁板上に形成する集積
回路等を広く含むものとする。

【０００５】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路装置の製造工程
においては、多数枚のホトマスクが使用されてホトリソ
グラフィーの手法によってウエハの上にパターンが順次
形成されて行く。しかし、パターン形成中の異物による
欠陥、ホトプロセス中に混入する異物による欠陥により
電極、保護膜等にピンホールや断線等が発生する。そし
て、電極間の短絡等のパターン不良の発生の問題は半導
体集積回路が高集積化され、配線パターンが微細化され
るのに伴って、より小さな異物が問題になる。

【０００６】今日、半導体デバイスの高集積化、パター
ンの微細化が益々進み、回路パターンの線幅は１μｍ程
度またはそれ以下になっている。このような半導体デバ
イスを高歩留りで製造するためには、ウエハとしてのウ
エハ表面の付着異物を検査し、各種プロセス装置の清浄
度を定量的に把握し、プロセスを的確に管理する必要が
ある。このようにプロセスを的確に管理するために、集
積回路装置の製造工程においては、従来から、ウエハに
ついて欠陥検査装置による自動欠陥検査が実施されてい
る。

【０００７】従来の欠陥検査装置は、大別して２つのカ
テゴリーに分けられる。第１は、予め記憶された標準パ
ターンとの比較を行う画像比較方式の欠陥検査装置であ
る。この方式の欠陥検査装置は、精度は高いがスループ
ットが低く、高価である。第２は、検査光を利用する方
式の欠陥検査装置である。この方式の欠陥検査装置は、
精度は中程度であるが、スループットが高く価格も中程
度である。

【０００８】そして、検査光が使用される方式の欠陥検
査装置として、検査光をウエハに照射する検査光照射装
置と、ウエハにおける検査光の散乱光を検出する散乱光
検出器とを備えており、散乱光検出器による検出結果に
基づいて異物の有無や大きさ等を検出するように構成さ
れているものがある。

【０００９】この散乱光検出器が使用されている欠陥検
査装置においては、散乱光検出器における信号処理系と
して、増幅器、Ａ／Ｄ変換器およびマイクロ・プロセッ
サ・ユニット等によって構成されている信号処理回路が
使用されており、散乱光検出器による検出信号を信号処
理回路にて閾値を設定することによって異物だけが検出
されるようになっている。

【００１０】なお、従来のパターン付ウエハの欠陥検査
装置を述べている例としては、日本国出願公開公報特開
昭５４−１０１３９０号、同５９−１８６３２４号、同
５９−６５４２８号、同５５−１２４００８号、およ
び、日本国特許出願特願昭６２−３１１９０４号、があ
る。

【００１１】また、類似の技術を述べてある例として
は、日本国出願公開公報特開昭６２−２２３６４９号、
特開昭６２−２２３６５０号、特開昭６２−２２３６５
１号、特開昭６３−８２３４８号、特開昭６４−３５４
５号、及び、日本国出願特願昭６３−４１９９９号等、
がある。

【００１２】さらに、類似の偏光を用いた技術を述べて
ある例としては、日本出願特願昭６２−２７２９５８
号、同特願昭６２−２７９２３８号、同特願昭６３−３
２３２７６号等がある。

【００１３】また、光量を調整する方法を述べてある例
としては、日本国出願公開公報特開昭６０−１８８９５
０号公報および同６２−１０６３２４号公報、がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路装置の開発に際して、当該開発製品が現有の薄膜形
成装置によって製造可能か否かを実証するために、実際
の生産開始の前に、所謂ダミーウエハに現有の薄膜形成
装置によって薄膜を形成する実験を実施することが、考
えられる。そして、この実験の診断ないしは評価をする
ために、ダミーウエハに形成された薄膜に付着した異物
に対する異物検査が必要になる。

【００１５】しかしながら、従来の検査光が使用された
欠陥検査装置においては、ダミーウエハに形成された薄
膜（以下、成膜ということがある。）の種類や膜厚の相
違によって、散乱光検出器におけるオフセット値が高く
なり、成膜の表面上に付着した異物がオフセット値と増
幅器のダイナミックレンジとにおいて飽和状態になるた
め、異物を検出することができなくなるという問題点が
あることが本発明者によって明らかにされた。

【００１６】本発明の目的は、被検査物の表面の性状に
かかわらず、欠陥の検出感度を常に一定に維持すること
ができる欠陥検査技術を提供することにある。

【００１７】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。

【００１８】

【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。

【００１９】すなわち、被検査物を保持するためのステ
ージ装置と、被検査物に検査光を照射するための検査光
照射装置と、被検査物における検査光の散乱光を検出す
る散乱光検出器と、散乱光検出器の検出結果に基づいて
欠陥を判定する欠陥判定装置とを備えている欠陥検査装
置において、前記散乱光検出器の信号処理回路にオフセ
ット処理回路が介設されており、このオフセット処理回
路は、被検査物の反射率や吸収率等の相違によって検出
信号のオフセット値全体を下げ、増幅器のダイナミック
レンジでの散乱光検出信号の飽和状態を防止するように
構成されていることを特徴とする。

【００２０】また、被検査物を保持するためのステージ
装置と、被検査物に検査光を照射するための検査光照射
装置と、被検査物における検査光の散乱光を検出する散
乱光検出器と、散乱光検出器の検出結果に基づいて欠陥
を判定する欠陥判定装置とを備えている欠陥検査装置に
おいて、前記散乱光検出器と前記被検査物との間に透過
率の異なる光学的フイルタが交換自在に介設されてお
り、これら光学的フイルタは被検査物表面の反射率や吸
収率等の相違に対応して交換されるように構成されてい
ることを特徴とする。

【００２１】さらに、被検査物を保持するためのステー
ジ装置と、被検査物に検査光を照射するための検査光照
射装置と、被検査物における検査光の散乱光を検出する
散乱光検出器と、散乱光検出器の検出結果に基づいて欠
陥を判定する欠陥判定装置とを備えている欠陥検査装置
において、前記検査光照射装置と前記被検査物との間に
透過率の異なる光学的フイルタが交換自在に介設されて
おり、これら光学的フイルタは被検査物表面の反射率や
吸収率等の相違に対応して交換されるように構成されて
いることを特徴とする。

【００２２】

【作用】前記した第１の手段によれば、散乱光検出器の
信号処理系に介設されているオフセット処理回路によっ
て直流成分のオフセット値を低減させることにより、散
乱光検出器の出力信号波形のオフセット値が高く、ま
た、その出力信号波形が増幅器のダイナミックレンジで
飽和されてその成分中に埋もれていた欠陥信号に相当す
る散乱光信号波形を顕在化させることができるため、被
検査物の表面の性状にかかわらず、欠陥を検出すること
ができる。

【００２３】前記した第２の手段によれば、被検査物表
面の反射率や吸収率等に対応して所定の透過率を有する
光学的フイルタを散乱光検出器と被検査物との間に介設
することにより、散乱光検出器自体の検出信号レベルを
低下させることができるため、散乱光検出器の出力信号
波形のオフセット値が高く、また、その出力信号波形が
増幅器のダイナミックレンジで飽和されてその成分中に
埋もれていた欠陥信号に相当する散乱光信号波形を顕在
化させることができ、その結果、被検査物の表面の性状
にかかわらず、欠陥を検出することができる。

【００２４】前記した第３の手段によれば、被検査物表
面の反射率や吸収率等に対応して所定の透過率を有する
光学的フイルタを検査光照射器と被検査物との間に介設
することにより、検査光自体の強度を低下させることが
できるため、散乱光検出器の出力信号波形のオフセット
値が高く、また、その出力信号波形が増幅器のダイナミ
ックレンジで飽和されてその成分中に埋もれていた欠陥
信号に相当する散乱光信号波形を顕在化させることがで
き、その結果、被検査物の表面の性状にかかわらず、欠
陥を検出することができる。

【００２５】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるウエハの異物
検査装置を示すブロック図である。図２（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はその作用を説明するための各線図であ
る。

【００２６】本実施例において、本発明に係る欠陥検査
装置は、ウエハ１上の異物２を検査するウエハの異物検
査装置１０として構成されている。このウエハの異物検
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ＸステージおよびＹステージと、θ方向に回転さ
せるθステージ（図示せず）と、自動焦点合わせ機構
（図示せず）と、これらを制御するコントローラ１２と
を備えている。そして、ウエハ１の表面全体を検査する
ために、ステージ装置１１によってウエハ１のＸ・Ｙ走
査が実行される。この走査中、コントローラ１２からは
被検査物としてのウエハ１についての座標位置情報が後
記する異物判定装置へ逐次入力されるようになってい
る。

【００２７】ステージ装置１１の上方には検査光照射装
置２０が設備されている。この検査光照射装置２０はウ
エハ１に検査光としてのレーザー光２１を照射するレー
ザー光照射装置２２と、レーザー光２１を集光する集光
レンズ２３と、ガルバノミラー２４とを備えており、集
光したレーザー光２１をステージ装置１１上に保持され
た被検査物としてのウエハ１に照射するようになってい
る。

【００２８】本実施例において、検査光照射装置２０は
レーザー光２１をウエハ１に垂直に照射する落射照明系
２５と、レーザー光２１をウエハ１に斜めから照射する
斜方照明系２６との２系統を備えており、ウエハ１の表
面の状況に応じて２系統のうち適当な照明系が使用され
るようになっている。

【００２９】なお、レーザー光２１がウエハ１に照射さ
れた時に、ウエハ１表面の高さが変動すると、レーザー
光２１の照射位置が変動することにより、異物検出性能
が低下されるため、自動焦点合わせ機構（ステージ装置
１１内に具備されている。）が必要になる。この種の自
動焦点合わせ機構としては、例えば、特開昭５８−７０
５４０号公報に開示されているような投影縞パターンコ
ントラスト検出方式を使用することができるが、説明は
それにゆずる。

【００３０】ステージ装置１１の斜め上方には散乱光検
出装置３０が設備されている。この散乱光検出装置３０
は、ウエハ１の表面に照射されるのに伴ってウエハ１の
表面において乱反射された散乱光３１を集光する対物レ
ンズ３２と、対物レンズ３２で集光された散乱光３１を
散乱光検出器３４の受光面に結像させるリレーレンズ３
３と、散乱光３１を検出する散乱光検出器３４とを備え
ている。散乱光検出器としては、例えば、ホトマルや二
次元固体撮像光電変換素子等を使用することができる。

【００３１】散乱光検出器３４には増幅器３５が接続さ
れており、増幅器３５にはＡ／Ｄ変換器３６が接続され
ている。また、散乱光検出器３４と増幅器３５との間に
はモニター３７が接続されており、このモニター３７は
散乱光検出器３４の出力信号波形をモニタリングし得る
ように構成されている。

【００３２】本実施例において、散乱光検出器３４と増
幅器３５との間にはオフセット処理回路３８がモニター
３７の電気的な後方に配されて介設されており、オフセ
ット処理回路３８は操作装置３９によって直流成分のオ
フセット値を低減させることができるように構成されて
いる。すなわち、作業者はモニター３７の出力信号波形
を監視しながら操作装置３９を操作して、散乱光検出器
３４の出力信号のうち直流成分のオフセット値を低減す
ることにより、増幅器３５のダイナミックレンジで飽和
されてその成分中に埋もれていた異物信号を顕在化させ
ることができるようになっている。

【００３３】散乱光検出装置３０におけるＡ／Ｄ変換器
３６の出力端には異物判定装置４０が接続されており、
この異物判定装置４０はＡ／Ｄ変換器３６からの送信デ
ータに基づいてウエハ１の異物の有無および大きさ等を
判定するとともに、この判定したデータと、ステージ装
置１１のコントローラ１２からの座標位置データと照合
することにより、異物の座標位置を特定するように構成
されている。

【００３４】次に、前記構成に係るウエハの異物検査装
置１０が使用されるウエハの異物検査方法について簡単
に説明する。

【００３５】ステージ装置１１にウエハ１がセットされ
ると、ウエハ１上に検査光照射装置２０により検査光と
してのレーザー光２１が照射される。このレーザー光２
１の照射により、ウエハ１上の欠陥としての異物２およ
び回路パターン（図示せず）から散乱光３１が発生し、
この散乱光３１が対物レンズ３２によって集光されると
ともに、リレーレンズ３３を通して散乱光検出器３４上
に結像される。

【００３６】このとき、回路パターンからの散乱光３１
は規則性があるため、ウエハ１におけるパターン面のフ
ーリエ変換面に設けられた空間フィルタあるいは検光子
から成る遮光素子（図示せず）により、回路パターンか
らの散乱光３１は遮光されることになる。他方、異物２
からの散乱光３１は不規則性であるため、空間フィルタ
あるいは検光子を通過して散乱光検出器３４上に結像さ
れることになる。したがって、異物２のみの検出が可能
となる。

【００３７】散乱光検出器３４によって検出された異物
２からの散乱光３１による検出信号は、増幅器３５によ
って増幅され、かつ、Ａ／Ｄ変換器３６によってＡ／Ｄ
変換されて異物判定装置４０に入力される。

【００３８】そして、異物判定装置４０はこの検出信号
に基づいて異物２の有無およびその大きさ等を判定する
とともに、この判定データと、ステージ装置１１のコン
トローラ１２からの座標位置データとを照合することに
より、異物２の座標位置を特定する。

【００３９】なお、このようにして判定され、かつ、座
標位置が特定された異物２に関するデータは、例えば、
異物判定装置４０から生産制御を統括的に実行するホス
トコンピュータ（図示せず）や表示装置（図示せず）等
に適時出力される。

【００４０】ところで、例えば、半導体集積回路装置の
開発に際して、ダミーウエハに形成された薄膜に付着し
た異物に対する異物検査が実施される場合、ダミーウエ
ハに形成された薄膜の種類や膜厚の相違によって、散乱
光検出器３４におけるオフセット値が高くなり、成膜の
表面上に付着した異物２がオフセット値と増幅器３５の
ダイナミックレンジとにおいて飽和状態になるため、異
物２を検出することができなくなるという問題点がある
ことが本発明者によって明らかにされた。

【００４１】例えば、被検査物であるダミーウエハに形
成された薄膜の反射率が大きい場合には、検査光照射装
置２０としては落射照明系２５が使用され、その時の散
乱光検出器３４の出力信号波形５０は図２（ａ）に示さ
れている状態になる。

【００４２】すなわち、この出力信号波形５０はそのオ
フセット値５２が少し高くなる。また、この出力信号波
形５０における異物２を示す散乱光信号波形５１は増幅
器３５におけるダイナミックレンジの上限レベル５３に
対して飽和状態になってしまう。このため、散乱光信号
波形５１がその上限レベル５３によって押し潰された状
態になってしまう。

【００４３】そして、異物２の大きさは散乱光信号波形
５１の大きさに比例するため、散乱光信号波形５１が押
し潰された状態になると、真の散乱光信号波形５１の大
きさが判明しない。つまり、散乱光信号波形５１によっ
て検出された異物２の大きさを特定することができな
い。

【００４４】ここで、散乱光信号波形５１の大きさが二
値化されるに際して、異物２の大きさを求めるために散
乱光信号波形５１が閾値５４によって仕切られる。この
閾値５４が選定されるに際して、散乱光信号波形５１が
押し潰された状態になっていたのでは、閾値５４を適正
に選定することができない。また、オフセット値５２が
高くなっていることにより、閾値５４が高く選定される
と、異物２の大きさを正確に判定することができない。
例えば、小さな異物が大きな異物と、誤判定されてしま
う。

【００４５】また、被検査物であるダミーウエハに形成
された薄膜のグレンサイズ（レーザー光被照射面の凹凸
のサイズ）が大きい場合には、検査光照射装置２０とし
ては斜方照明系２５が使用され、その時の散乱光検出器
３４の出力信号波形６０は図２（ｂ）に示されている状
態になる。

【００４６】すなわち、この出力信号波形６０はそのオ
フセット値６２が非常に高くなる。また、この出力信号
波形６０における異物を示す散乱光信号波形６１は増幅
器３５におけるダイナミックレンジの上限レベル６３に
対して飽和状態になってしまう。このため、散乱光信号
波形６１がその上限レベル６３によって押し潰された状
態になってしまう。

【００４７】そして、異物２の大きさは散乱光信号波形
６１の大きさに比例するため、散乱光信号波形６１が押
し潰された状態になると、真の散乱光信号波形６１の大
きさが判明しない。つまり、散乱光信号波形６１によっ
て検出された異物２の大きさを特定することができな
い。

【００４８】ここで、散乱光信号波形６１の大きさが二
値化されるに際して、異物２の大きさを求めるために散
乱光信号波形６１が閾値６４によって仕切られる。この
閾値６４が選定されるに際して、オフセット値６２がき
わめて高くなっていることにより、閾値６４を適正に選
定することができない。したがって、異物２の大きさを
特定することができない。

【００４９】本実施例においては、散乱光検出器３４の
出力信号波形が図２（ａ）や（ｂ）に示されている状態
の場合には、オフセット処理回路３８によって直流成分
がカットされて、例えば、図２（ｃ）に示されている状
態に制御される。すなわち、作業者はモニター３７の出
力信号波形が図２（ａ）または（ｂ）に示されている状
態になった場合には、モニター３７を監視しながら操作
装置３９を操作して、散乱光検出器３４の出力信号のう
ち直流成分のオフセット値を低減することにより、モニ
ター３７にモニタリングされる出力信号波形が図２
（ｃ）に示されている状態になるように制御する。

【００５０】図２（ｃ）に示されている出力信号波形７
０は、そのオフセット値７２が低くなる。また、この出
力信号波形７０における異物を示す散乱光信号波形７１
は増幅器３５におけるダイナミックレンジの上限レベル
７３に対してきわめて離れて完全に不飽和状態になる。
したがって、増幅器３５のダイナミックレンジで飽和さ
れてその成分中に埋もれていた散乱光信号波形７１は適
正に顕在化されることになる。。

【００５１】この出力信号波形７０はそのオフセット値
７２が低くなり、また、この出力信号波形７０における
異物を示す散乱光信号波形７１は増幅器３５におけるダ
イナミックレンジの上限レベル７３に対してきわめて離
れた状態になっているため、例えば、大中小の閾値７
４、７５、７６を適当の差値をもってそれぞれ選定する
ことができる。そして、この大中小の閾値７４、７５、
７６によって、大中小の異物がそれぞれ適正に特定され
ることになる。

【００５２】以上説明した前記実施例によれば次の効果
が得られる。 （１） 散乱光検出器の信号処理系に介設されているオ
フセット処理回路によって直流成分のオフセット値を低
減させることにより、散乱光検出器の出力信号波形のオ
フセット値が高く、また、その出力信号波形が増幅器の
ダイナミックレンジで飽和されてその成分中に埋もれて
いた異物信号に相当する散乱光信号波形を顕在化させる
ことができるため、被検査物の表面の性状にかかわら
ず、異物を検出することができる。

【００５３】（２） 前記（１）により、散乱光検出器
による検出感度を常に一定に維持することができるた
め、欠陥検査装置における検査精度を常に一定に維持す
ることができ、欠陥検査装置の品質および信頼性を高め
ることができる。

【００５４】（３） 散乱光検出器３４の出力信号波形
がグランドレベルに対して常に一定にになるように自動
的に制御することにより、検査光照射装置２０および散
乱光検出器３４の能力を変更しなくとも、異物検査装置
１０としての検出感度を常に一定に維持することができ
る。

【００５５】図３は本発明の実施例２であるウエハの異
物検査装置を示すブロック図である。図４（ａ）、
（ｂ）はその作用を説明するための各線図である。

【００５６】本実施例２に係るウエハの異物検査装置１
０Ａが前記実施例１に係るウエハの異物検査装置１０と
異なる点は、オフセット処理回路３８の代わりに、散乱
光検出装置３０に光学的フイルタ４１が介設されている
点にある。すなわち、散乱光検出器３４の光学的な前方
位置に光学的フイルタの一例であるＮＤ（Ｎｅｕｔｒａ
ｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フイルタ４１が交換可能に介設さ
れるように構成されている。

【００５７】次に、本実施例２に係るウエハの異物検査
装置１０Ａの作用を図４によって説明する。

【００５８】図４（ａ）は、ＮＤフイルタ４１が介設さ
れていないウエハの異物検査装置が使用されるととも
に、検査光照射装置としては斜方照明系が使用されて、
アルミニウム被膜が形成されたダミーウエハについて異
物検査が実施された場合の散乱光検出器の出力信号波形
を示している。

【００５９】すなわち、この図４（ａ）に示されている
散乱光検出器の出力信号波形８０はそのオフセット値８
２が非常に高くなる。また、この出力信号波形８０にお
ける異物を示す散乱光信号波形８１は増幅器におけるダ
イナミックレンジの上限レベル８３に対して飽和状態に
なってしまう。このため、散乱光信号波形８１がその上
限レベル８３によって押し潰された状態になってしま
う。

【００６０】そして、異物２の大きさは散乱光信号波形
８１の大きさに比例するため、散乱光信号波形８１が押
し潰された状態になると、真の散乱光信号波形８１の大
きさが判明しない。つまり、散乱光信号波形８１によっ
て検出された異物２の大きさを特定することができな
い。

【００６１】ここで、散乱光信号波形８１の大きさが二
値化されるに際して、異物２の大きさを求めるために散
乱光信号波形８１が閾値８４によって仕切られる。この
閾値８４が選定されるに際して、オフセット値８２がき
わめて高くなっていることにより、閾値８４を適正に選
定することができない。したがって、異物２の大きさを
特定することができない。

【００６２】本実施例においては、散乱光検出器３４の
出力信号波形が図４（ａ）に示されている状態の場合に
は、ダミーウエハに被着されたアルミニウム被膜の表面
の反射率や吸収率等に対応して所定の透過率を有するＮ
Ｄフイルタ４１が散乱光検出器３４とウエハ１との間に
介設される。ＮＤフイルタ４１が散乱光検出器３４とウ
エハ１との間に介設されると、ＮＤフイルタ４１によっ
て直流成分がカットされて、図４（ｂ）に示されている
状態に制御される。

【００６３】すなわち、作業者はモニター３７の出力信
号波形が図４（ａ）に示されている状態になった場合に
は、モニター３７を監視しながらＮＤフイルタ４１を適
宜交換して行き、散乱光検出器３４の出力信号のうち直
流成分のオフセット値を適当に低減させることにより、
モニター３７にモニタリングされる出力信号波形が図４
（ｂ）に示されている状態になるように制御する。

【００６４】図４（ｂ）に示されている出力信号波形９
０はそのオフセット値９２が低くなる。また、この出力
信号波形９０における異物２を示す散乱光信号波形９１
は増幅器３５におけるダイナミックレンジの上限レベル
９３に対してきわめて離れて完全に不飽和状態になる。
したがって、増幅器３５のダイナミックレンジで飽和さ
れてその成分中に埋もれていた散乱光信号波形９１は適
正に顕在化されることになる。。

【００６５】この出力信号波形９０はそのオフセット値
９２が低くなり、また、この出力信号波形９０における
異物２を示す散乱光信号波形９１は増幅器３５における
ダイナミックレンジの上限レベル９３に対してきわめて
離れた状態になっているため、例えば、大中小の閾値９
４、９５、９６を適当の差値をもってそれぞれ選定する
ことができる。そして、この大中小の閾値９４、９５、
９６によって、大中小の異物がそれぞれ適正に特定され
ることになる。

【００６６】以上説明した前記実施例２によれば、前記
実施例１と同様の効果が得られる。すなわち、散乱光検
出器とウエハとの間に介設されるＮＤフイルタによって
直流成分のオフセット値を低減させることにより、散乱
光検出器の出力信号波形のオフセット値が高く、また、
その出力信号波形が増幅器のダイナミックレンジで飽和
されてその成分中に埋もれていた異物信号に相当する散
乱光信号波形を顕在化させることができるため、被検査
物の表面の性状にかかわらず、異物を検出することがで
きる。

【００６７】図５は本発明の実施例３であるウエハの異
物検査装置を示すブロック図である。

【００６８】本実施例３に係るウエハの異物検査装置１
０Ｂが前記実施例１に係るウエハの異物検査装置１０と
異なる点は、オフセット処理回路３８の代わりに、検査
光照射装置２０に光学的フイルタ４２が介設されている
点にある。すなわち、検査光照射装置２０の光学的な後
方位置に光学的フイルタの一例であるＮＤ（Ｎｅｕｔｒ
ａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フイルタ４２が交換可能に介設
されるように構成されている。

【００６９】本実施例３によれば、前記実施例１と同様
の効果が得られる。すなわち、検査光照射装置２０とウ
エハ１との間に介設されるＮＤフイルタ４２によって検
査光の強度が弱められることにより、直流成分のオフセ
ット値が相対的に低減されることになるため、散乱光検
出器の出力信号波形のオフセット値が高く、また、その
出力信号波形が増幅器のダイナミックレンジで飽和され
てその成分中に埋もれていた異物信号に相当する散乱光
信号波形を顕在化させることができ、その結果、被検査
物の表面の性状にかかわらず、異物を検出することがで
きる。

【００７０】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００７１】例えば、前記実施例においては、説明の便
宜上省略したが、散乱光検出装置の信号処理系には異物
信号に相当する散乱光信号波形とヘイズ信号（被検査物
であるウエハの表面のうねりに相当する信号）とを切り
分けるための電気的フイルタを介設してもよい。

【００７２】また、散乱光検出装置および検査光照射装
置に介設される光学的フイルタは、ＮＤフイルタに限ら
ず、他の光学的フイルタを使用することができる。

【００７３】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ダミー
ウエハの異物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、実際に製造に供さ
れる鏡面ウエハおよびパターンが形成されたウエハの異
物検査技術は勿論、異物検査以外のそれらのウエハの欠
陥検査技術、さらには、ホトマスクや液晶パネル、プリ
ント配線基板等の板状物における欠陥検査技術全般に適
用することができる。

【００７４】

【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。

【００７５】散乱光検出器の信号処理系にオフセット処
理回路を介設し、このオフセット処理回路によって直流
成分のオフセット値を低減させることにより、散乱光検
出器の出力信号波形のオフセット値が高く、また、その
出力信号波形が増幅器のダイナミックレンジで飽和され
てその成分中に埋もれていた異物信号に相当する散乱光
信号波形を顕在化させることができるため、被検査物の
表面の性状にかかわらず、異物を検出することができ
る。

【００７６】散乱光検出器とウエハとの間に光学的フイ
ルタを介設し、この光学的フイルタによって直流成分の
オフセット値を低減させることにより、散乱光検出器の
出力信号波形のオフセット値が高く、また、その出力信
号波形が増幅器のダイナミックレンジで飽和されてその
成分中に埋もれていた異物信号に相当する散乱光信号波
形を顕在化させることができるため、被検査物の表面の
性状にかかわらず、異物を検出することができる。

【００７７】検査光照射装置とウエハとの間に光学的フ
イルタを介設し、この光学的フイルタによって検査光の
強度を弱めることにより、直流成分のオフセット値が相
対的に低減されることになるため、散乱光検出器の出力
信号波形のオフセット値が高く、また、その出力信号波
形が増幅器のダイナミックレンジで飽和されてその成分
中に埋もれていた異物信号に相当する散乱光信号波形を
顕在化させることができ、その結果、被検査物の表面の
性状にかかわらず、異物を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるウエハの異物検査装置
を示すブロック図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその作用を説明する
ための各線図である。

【図３】本発明の実施例２であるウエハの異物検査装置
を示すブロック図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）はその作用を説明するための各
線図である。

【図５】本発明の実施例３であるウエハの異物検査装置
を示すブロック図である。

【符合の説明】

１…ウエハ（被検査物）、２…異物、１０、１０Ａ、１
０Ｂ…ウエハの異物検査装置、１１…ステージ装置、１
２…コントローラ、２０…検査光照射装置、２１…レー
ザー光（検査光）、２２…レーザー光照射装置、２３…
集光レンズ、２４…ガルバノミラー、２５…落射照明
系、２６…斜方照明系、３０…散乱光検出装置、３１…
散乱光、３２…対物レンズ、３３…リレーレンズ、３４
…散乱光検出器、３５…増幅器、３６…Ａ／Ｄ変換器、
３７…モニター、３８…オフセット処理回路、３９…操
作装置、４０…異物判定装置、４１、４２…ＮＤフイル
タ（光学的フイルタ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猶原 洋 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立電子エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物を保持するためのステージ装置
   と、被検査物に検査光を照射するための検査光照射装置
   と、被検査物における検査光の散乱光を検出する散乱光
   検出器と、散乱光検出器の検出結果に基づいて欠陥を判
   定する欠陥判定装置とを備えている欠陥検査装置におい
   て、 前記散乱光検出器の信号処理回路にオフセット処理回路
   が介設されており、このオフセット処理回路は、被検査
   物の反射率や吸収率等の相違によって検出信号のオフセ
   ット値全体を下げ、増幅器のダイナミックレンジでの散
   乱光検出信号の飽和状態を防止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。
2. 【請求項２】 被検査物を保持するためのステージ装置
   と、被検査物に検査光を照射するための検査光照射装置
   と、被検査物における検査光の散乱光を検出する散乱光
   検出器と、散乱光検出器の検出結果に基づいて欠陥を判
   定する欠陥判定装置とを備えている欠陥検査装置におい
   て、 前記散乱光検出器と前記被検査物との間に透過率の異な
   る光学的フイルタが交換自在に介設されており、これら
   光学的フイルタは被検査物表面の反射率や吸収率等の相
   違に対応して交換され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。
3. 【請求項３】 被検査物を保持するためのステージ装置
   と、被検査物に検査光を照射するための検査光照射装置
   と、被検査物における検査光の散乱光を検出する散乱光
   検出器と、散乱光検出器の検出結果に基づいて欠陥を判
   定する欠陥判定装置とを備えている欠陥検査装置におい
   て、 前記検査光照射装置と前記被検査物との間に透過率の異
   なる光学的フイルタが交換自在に介設されており、これ
   ら光学的フイルタは被検査物表面の反射率や吸収率等の
   相違に対応して交換され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。