JPH1151616A - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
- Publication number
- JPH1151616A JPH1151616A JP20576697A JP20576697A JPH1151616A JP H1151616 A JPH1151616 A JP H1151616A JP 20576697 A JP20576697 A JP 20576697A JP 20576697 A JP20576697 A JP 20576697A JP H1151616 A JPH1151616 A JP H1151616A
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- JP
- Japan
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- defect
- light
- detected
- substrate
- shutter
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- Pending
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、被検査体上の欠陥の、特徴量
を正確に測定する装置を提供することであり、さらに製
品上の欠陥を検査することによる製品歩留まりの向上、
製造コストの低減を図ることである。 【解決手段】欠陥検査装置において、複数の照明系で欠
陥に対し照射する。欠陥の投影面積と検出光量の関係は
物質により決定し比例関係であり、これにより検出光量
から基板上の欠陥の特徴量を測定する。
を正確に測定する装置を提供することであり、さらに製
品上の欠陥を検査することによる製品歩留まりの向上、
製造コストの低減を図ることである。 【解決手段】欠陥検査装置において、複数の照明系で欠
陥に対し照射する。欠陥の投影面積と検出光量の関係は
物質により決定し比例関係であり、これにより検出光量
から基板上の欠陥の特徴量を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜基板上の欠陥
を検出する欠陥検査装置に係わり、特にサブミクロンオ
ーダの微細な欠陥を、簡単な構成で容易に検出するのに
好適な、欠陥検査装置に関する。
を検出する欠陥検査装置に係わり、特にサブミクロンオ
ーダの微細な欠陥を、簡単な構成で容易に検出するのに
好適な、欠陥検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜基板上の欠陥の大きさを検出する装
置として特開昭63-6924号公報に記載されている従来技
術では、検出光量の出力信号レベルから欠陥のサイズを
判定している。
置として特開昭63-6924号公報に記載されている従来技
術では、検出光量の出力信号レベルから欠陥のサイズを
判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】前記従来技術の特
開昭63-69244号公報においては、欠陥に対する入射光の
方向性を考慮していない。そのため一方向からの検出光
量で欠陥の寸法を正確に演算することはできなかった。
また欠陥の寸法、形状を検出光量から演算する特許は見
あたらない。
開昭63-69244号公報においては、欠陥に対する入射光の
方向性を考慮していない。そのため一方向からの検出光
量で欠陥の寸法を正確に演算することはできなかった。
また欠陥の寸法、形状を検出光量から演算する特許は見
あたらない。
【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に対し、
薄板基板上のサブミクロンオーダの微細な欠陥の寸法
を、簡単な構成で容易に測定することができる欠陥検査
装置を提供することを目的としている。
薄板基板上のサブミクロンオーダの微細な欠陥の寸法
を、簡単な構成で容易に測定することができる欠陥検査
装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、薄膜基板上
の欠陥に対し複数から光を照射する光学系と各照明系の
照射により発生する散乱光、および回折光からの検出光
量により、欠陥の寸法を予測する手段により解決する。
の欠陥に対し複数から光を照射する光学系と各照明系の
照射により発生する散乱光、および回折光からの検出光
量により、欠陥の寸法を予測する手段により解決する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例の構成を
第１図を参照して説明する。図１は本発明の欠陥検査装
置である。本装置は検査ステージ部１で基板７を固定手
段８により上面に固定してX方向に移動可能なXステージ
９と、Yステージ１０を介して基板７をY方向へ移動させ
るYステージ10と、同じく基板７をX方向へ移動させるX
ステージ駆動系11と、基板７をY方向へ移動させるYステ
ージ駆動系12から構成されている。各ステージは基板７
の検査中、常に必要な精度で焦点合わせ可能に制御され
るようになっている。ステージ駆動系11、12はエアーマ
イクロメータを用いるものでも、或いはレーザ干渉法で
位置を検出するものでもよい。なおX、Yは図に示す方向
である。
第１図を参照して説明する。図１は本発明の欠陥検査装
置である。本装置は検査ステージ部１で基板７を固定手
段８により上面に固定してX方向に移動可能なXステージ
９と、Yステージ１０を介して基板７をY方向へ移動させ
るYステージ10と、同じく基板７をX方向へ移動させるX
ステージ駆動系11と、基板７をY方向へ移動させるYステ
ージ駆動系12から構成されている。各ステージは基板７
の検査中、常に必要な精度で焦点合わせ可能に制御され
るようになっている。ステージ駆動系11、12はエアーマ
イクロメータを用いるものでも、或いはレーザ干渉法で
位置を検出するものでもよい。なおX、Yは図に示す方向
である。
【０００７】２は第一の照明系、３は第二の照明系、４
は第三の照明系で、各照明系は独立しており、かつ同一
の構成要素からなっている。13、14、15はレーザ光源で
各レーザ光源の波長は同一波長とし、例えば800［nm］
とする。３つの光源の照明角度は同じとする。またレー
ザ光源13、14、15はシャッター16、17、18により時間間
隔をおいて基板７に照射される。19、20、21は集光レン
ズで、レーザ光源13、14、15より射出された光束をそれ
ぞれ集光して基板７に照射する。この場合３つの光源の
設置位置はXY平面上で同一直線上に設置しないように注
意する。各照明系のXY平面上でなす角度は120度に限定
することはない。
は第三の照明系で、各照明系は独立しており、かつ同一
の構成要素からなっている。13、14、15はレーザ光源で
各レーザ光源の波長は同一波長とし、例えば800［nm］
とする。３つの光源の照明角度は同じとする。またレー
ザ光源13、14、15はシャッター16、17、18により時間間
隔をおいて基板７に照射される。19、20、21は集光レン
ズで、レーザ光源13、14、15より射出された光束をそれ
ぞれ集光して基板７に照射する。この場合３つの光源の
設置位置はXY平面上で同一直線上に設置しないように注
意する。各照明系のXY平面上でなす角度は120度に限定
することはない。
【０００８】５は検出光学系で、検出光学系５は基板７
に対向する対物レンズ22の結像位置付近に設けられる結
像レンズ23からなっている。６は信号処理系で前記結像
レンズ23で集光した光をリニアセンサ24で検出する。ま
た検出した光をA/Dコンバータ25へ送り、信号処理回路2
6により検出光量から欠陥大きさを測定する。
に対向する対物レンズ22の結像位置付近に設けられる結
像レンズ23からなっている。６は信号処理系で前記結像
レンズ23で集光した光をリニアセンサ24で検出する。ま
た検出した光をA/Dコンバータ25へ送り、信号処理回路2
6により検出光量から欠陥大きさを測定する。
【０００９】最初に図１で、欠陥に対し３方向からレー
ザを照射し、それぞれの検出光量から欠陥寸法、形状を
演算する方法を説明する。最初に光源13、14、15の電源
を入れ、シャッター16を信号処理回路26の信号で開け
る。シャッター17、18、は閉めたままである。リニアセ
ンサ24で光源13による散乱光を検出する。この場合欠陥
が存在すると入力する信号レベル、および光強度が大き
くなる。リニアセンサ24で光源13による散乱光を検出
後、シャッター16を閉める。次にシャッター17を開け光
源14からレーザを基板７に照射し、光源13と同様に基板
からの散乱光を検出する。その後、信号処理回路26の信
号でシャッター17を閉める。光源15の散乱光についても
同様にシャッター18を開閉して、散乱光を検出する。散
乱光の特性として、欠陥の投影面積（照明光の光軸に対
して垂直な面へ投影される物体の面積）と検出光量は図
２で示すような比例関係にある。図２において、X軸は
欠陥の投影面積、Ｙ軸は検出光量である。同一材質であ
っても入射する光の波長により屈折率が異なるため、投
影面積と検出光量の対応のグラフは異なる。また照明角
度によっても投影面積と検出光量の対応のグラフは異な
る。すなわち欠陥の材質はその欠陥の分布や、従来デー
タとの照合、あるいはプロセスの状況等で特定できる。
もちろん特定できない場合もある。
ザを照射し、それぞれの検出光量から欠陥寸法、形状を
演算する方法を説明する。最初に光源13、14、15の電源
を入れ、シャッター16を信号処理回路26の信号で開け
る。シャッター17、18、は閉めたままである。リニアセ
ンサ24で光源13による散乱光を検出する。この場合欠陥
が存在すると入力する信号レベル、および光強度が大き
くなる。リニアセンサ24で光源13による散乱光を検出
後、シャッター16を閉める。次にシャッター17を開け光
源14からレーザを基板７に照射し、光源13と同様に基板
からの散乱光を検出する。その後、信号処理回路26の信
号でシャッター17を閉める。光源15の散乱光についても
同様にシャッター18を開閉して、散乱光を検出する。散
乱光の特性として、欠陥の投影面積（照明光の光軸に対
して垂直な面へ投影される物体の面積）と検出光量は図
２で示すような比例関係にある。図２において、X軸は
欠陥の投影面積、Ｙ軸は検出光量である。同一材質であ
っても入射する光の波長により屈折率が異なるため、投
影面積と検出光量の対応のグラフは異なる。また照明角
度によっても投影面積と検出光量の対応のグラフは異な
る。すなわち欠陥の材質はその欠陥の分布や、従来デー
タとの照合、あるいはプロセスの状況等で特定できる。
もちろん特定できない場合もある。
【００１０】欠陥の材質が明らかな場合、図２で示すよ
うに欠陥の投影面積と検出光量の対応が明確である。そ
こで光源13、14、15からの検出光量により、各照明方向
での投影面積が演算可能である。また投影面積のサイズ
により、欠陥のX、Y、Z方向の寸法が演算可能である。
うに欠陥の投影面積と検出光量の対応が明確である。そ
こで光源13、14、15からの検出光量により、各照明方向
での投影面積が演算可能である。また投影面積のサイズ
により、欠陥のX、Y、Z方向の寸法が演算可能である。
【００１１】欠陥の材質が不明である場合、検出光量と
投影面積の対応は不明である。しかし各照射方向による
検出光量の比から、欠陥の投影面積の比率が演算でき
る。これにより欠陥の形状が明らかになる。
投影面積の対応は不明である。しかし各照射方向による
検出光量の比から、欠陥の投影面積の比率が演算でき
る。これにより欠陥の形状が明らかになる。
【００１２】図３で欠陥の投影面積から形状を予測する
方法を説明する。図３の如く、直交３方向の投影面積か
ら、例えば照明３方向の投影面積の比率が４、６、１の
場合（a）〜（c）の欠陥形状が予測される。要は細長い
異物が特定される。仮に照明方向が欠陥の構成面に対し
て直交していれば、簡単に検出光量により特徴量が抽出
されるのは明らかである。
方法を説明する。図３の如く、直交３方向の投影面積か
ら、例えば照明３方向の投影面積の比率が４、６、１の
場合（a）〜（c）の欠陥形状が予測される。要は細長い
異物が特定される。仮に照明方向が欠陥の構成面に対し
て直交していれば、簡単に検出光量により特徴量が抽出
されるのは明らかである。
【００１３】次に図４で欠陥を上方からモニタで観察し
その後、欠陥に対し２方向からレーザを照射しそれぞれ
の照明方向の検出光量から、欠陥寸法を測定する方法を
説明する。最初に図４の構成を説明する。図４は本発明
の欠陥検査装置である。本装置は検査ステージ部１で基
板７を固定手段８により上面に固定してX方向に移動可
能なXステージ９と、基板７をY方向へ移動させるYステ
ージ10と、同じく基板７をX方向へ移動させるXステージ
駆動系11と、基板７をY方向へ移動させるYステージ駆動
系12から構成されている。各ステージは基板７の検査
中、常に必要な精度で焦点合わせ可能に制御されるよう
になっている。
その後、欠陥に対し２方向からレーザを照射しそれぞれ
の照明方向の検出光量から、欠陥寸法を測定する方法を
説明する。最初に図４の構成を説明する。図４は本発明
の欠陥検査装置である。本装置は検査ステージ部１で基
板７を固定手段８により上面に固定してX方向に移動可
能なXステージ９と、基板７をY方向へ移動させるYステ
ージ10と、同じく基板７をX方向へ移動させるXステージ
駆動系11と、基板７をY方向へ移動させるYステージ駆動
系12から構成されている。各ステージは基板７の検査
中、常に必要な精度で焦点合わせ可能に制御されるよう
になっている。
【００１４】ステージ駆動系11、12はエアーマイクロメ
ータを用いるものでも. 或いはレーザ干渉法で位置を検
出するものでもよい。なおX、Yは図に示す方向である。
ータを用いるものでも. 或いはレーザ干渉法で位置を検
出するものでもよい。なおX、Yは図に示す方向である。
【００１５】２は第一の照明系、３は第二の照明系で、
各照明系は独立しており、かつ同一の構成要素からなっ
ている。13、14はレーザ光源で各レーザ光源の波長は同
一波長とし、例えば800［nm］とする。２つの光源の照
明角度は同じとする。またレーザ光源13、14から照明光
はシャッター16、17により時間間隔をおいて基板７に照
射される。19、20は集光レンズでレーザ光源13、14より
射出された光束を、それぞれ集光して基板７に照射す
る。この場合２つの光源の設置位置はXY平面上で同一直
線上に設置しないように注意する。各照明系のXY平面上
でなす角度は90度に限定することはない。
各照明系は独立しており、かつ同一の構成要素からなっ
ている。13、14はレーザ光源で各レーザ光源の波長は同
一波長とし、例えば800［nm］とする。２つの光源の照
明角度は同じとする。またレーザ光源13、14から照明光
はシャッター16、17により時間間隔をおいて基板７に照
射される。19、20は集光レンズでレーザ光源13、14より
射出された光束を、それぞれ集光して基板７に照射す
る。この場合２つの光源の設置位置はXY平面上で同一直
線上に設置しないように注意する。各照明系のXY平面上
でなす角度は90度に限定することはない。
【００１６】５は検出光学系で、検出光学系５は基板７
に対向する対物レンズ22の結像位置付近に設けられる結
像レンズ23からなっている。６は信号処理系で前記結像
レンズ23で集光した光をリニアセンサ24で検出する。ま
た検出した光をA/Dコンバータ25へ送り、信号処理回路2
6により、検出光量から欠陥大きさを測定する。27は観
察系である。対物レンズ28で欠陥を観察し、カメラ29か
らの画像信号を画像処理装置33で画像処理する。基板の
観察、位置決めはモニタ31で行う。また基板７を照明す
るため、照明光30、ミラー32を設ける。取り込んだ欠陥
の画像はカメラ29からモニタ31で観察する。
に対向する対物レンズ22の結像位置付近に設けられる結
像レンズ23からなっている。６は信号処理系で前記結像
レンズ23で集光した光をリニアセンサ24で検出する。ま
た検出した光をA/Dコンバータ25へ送り、信号処理回路2
6により、検出光量から欠陥大きさを測定する。27は観
察系である。対物レンズ28で欠陥を観察し、カメラ29か
らの画像信号を画像処理装置33で画像処理する。基板の
観察、位置決めはモニタ31で行う。また基板７を照明す
るため、照明光30、ミラー32を設ける。取り込んだ欠陥
の画像はカメラ29からモニタ31で観察する。
【００１７】次に図４で、欠陥をモニタ31で観察後、欠
陥へ２方向から照明し散乱光を検出することで欠陥の寸
法を測定する方法を説明する。最初にXステージ９、Yス
テージ10を移動させて自動焦点機構（図示せず）によ
り、基板７表面にピントを合わせる。その後、テレビカ
メラ29、モニタ31で観察しながら欠陥にピントを合わせ
る。テレビカメラ29で取り込んだ撮像信号により画像処
理装置33でXY平面上の寸法を検出する。
陥へ２方向から照明し散乱光を検出することで欠陥の寸
法を測定する方法を説明する。最初にXステージ９、Yス
テージ10を移動させて自動焦点機構（図示せず）によ
り、基板７表面にピントを合わせる。その後、テレビカ
メラ29、モニタ31で観察しながら欠陥にピントを合わせ
る。テレビカメラ29で取り込んだ撮像信号により画像処
理装置33でXY平面上の寸法を検出する。
【００１８】次に光源13、14の電源を入れ、シャッター
16を開けて欠陥にレーザを照射する。リニアセンサ24よ
り散乱光量を検出後、シャッター16を閉じる。次にシャ
ッター17を開け、同様に欠陥にレーザを照射し散乱光量
を検出後、シャッター17を閉じる。
16を開けて欠陥にレーザを照射する。リニアセンサ24よ
り散乱光量を検出後、シャッター16を閉じる。次にシャ
ッター17を開け、同様に欠陥にレーザを照射し散乱光量
を検出後、シャッター17を閉じる。
【００１９】欠陥の材質が明らかな場合、図２で示した
ような欠陥の投影面積と検出光量の対応が明確である。
よって検出光量から投影面積が演算できる。このとき照
明方向は、１方向でも欠陥の投影面積は演算が可能であ
る。先ほど検出したXY平面上のX 、Y方向の寸法と投影
面積の大きさから、Z方向の寸法を演算する。これによ
り欠陥のX、Y、Z方向の寸法と形状が検出できる。
ような欠陥の投影面積と検出光量の対応が明確である。
よって検出光量から投影面積が演算できる。このとき照
明方向は、１方向でも欠陥の投影面積は演算が可能であ
る。先ほど検出したXY平面上のX 、Y方向の寸法と投影
面積の大きさから、Z方向の寸法を演算する。これによ
り欠陥のX、Y、Z方向の寸法と形状が検出できる。
【００２０】欠陥の材質が不明の場合、欠陥の投影面積
と検出光量の対応は不明である。しかし２方向からの検
出光量と、先ほど検出したXY平面上のX 、Y方向の寸法
から、図２で示すような検出光量と投影面積の対応デー
タのグラフの係数と、Z方向の寸法を演算できる。これ
により欠陥のX、Y、Z方向の寸法と形状が検出できる。
と検出光量の対応は不明である。しかし２方向からの検
出光量と、先ほど検出したXY平面上のX 、Y方向の寸法
から、図２で示すような検出光量と投影面積の対応デー
タのグラフの係数と、Z方向の寸法を演算できる。これ
により欠陥のX、Y、Z方向の寸法と形状が検出できる。
【００２１】以上の方法で欠陥の特徴量、すなわち寸
法、形状を演算することができる。また散乱光の特性に
より、演算できる欠陥のサイズの範囲は限定されるのは
言うまでもない。
法、形状を演算することができる。また散乱光の特性に
より、演算できる欠陥のサイズの範囲は限定されるのは
言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上本発明の方法及び装置によれば、回
路基板上のサブミクロンオーダーの欠陥の大きさを簡単
に検査可能となり、ひいては製品の歩留まり向上、製造
コストの低減を行うことができる。
路基板上のサブミクロンオーダーの欠陥の大きさを簡単
に検査可能となり、ひいては製品の歩留まり向上、製造
コストの低減を行うことができる。
【図１】第一の実施例である欠陥検査装置の構成図。
【図２】検出光量と欠陥の投影面積の相関データを示す
特性図。
特性図。
【図３】欠陥の投影面積と欠陥形状を示す図。
【図４】第二の実施例である欠陥検査装置の構成図。
１…検査ステージ部、 ２…第一の照明系、 ３…
第二の照明系、４…第三の照明系、 ５…検出光学
系、 ６…信号処理系、７…基板、
８…固定手段、 ９…Xステージ、10…Yステー
ジ、 11…Xステージ駆動系、 12…Yステージ駆
動系、13…光源、 14…光源、
15…光源、16…シャッター、 17…シャッタ
ー、 18…シャッター、19…集光レンズ、
20…集光レンズ、 21…集光レンズ、22…対物レン
ズ、 23…結像レンズ、 24…リニアセン
サ、25…A/Dコンバータ、 26…信号処理回路、
27…観察系、28…対物レンズ、 29…カメラ、
30…照明、31…モニタ、 32…ミラ
ー、 33…画像処理装置。
第二の照明系、４…第三の照明系、 ５…検出光学
系、 ６…信号処理系、７…基板、
８…固定手段、 ９…Xステージ、10…Yステー
ジ、 11…Xステージ駆動系、 12…Yステージ駆
動系、13…光源、 14…光源、
15…光源、16…シャッター、 17…シャッタ
ー、 18…シャッター、19…集光レンズ、
20…集光レンズ、 21…集光レンズ、22…対物レン
ズ、 23…結像レンズ、 24…リニアセン
サ、25…A/Dコンバータ、 26…信号処理回路、
27…観察系、28…対物レンズ、 29…カメラ、
30…照明、31…モニタ、 32…ミラ
ー、 33…画像処理装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宍戸 弘明 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
Claims (2)
- 【請求項１】薄膜基板上の欠陥を検出する欠陥検査装置
において、前記基板を載置して任意に移動可能なステー
ジおよびその駆動制御系からなる検査ステージ部と、薄
膜基板を複数方向から照射する独立した光源を有する照
明系と、各照明系の照射により発生する散乱光、および
回折光を検出器に検出させる検出光学系と、前記検出器
出力から欠陥の特徴量を照明の各方向毎に演算する信号
処理系を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の欠陥検査装置
において、基板上欠陥の材質データと、各材質毎の欠陥
の投影面積と検出光量の材質対応データとを比較するこ
とで、欠陥の特徴量を演算する欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20576697A JPH1151616A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20576697A JPH1151616A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151616A true JPH1151616A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16512324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20576697A Pending JPH1151616A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151616A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100879342B1 (ko) * | 2002-05-29 | 2009-01-19 | 주식회사 포스코 | 이동 소재의 관통구멍 검출장치 |
| CN108732184A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-02 | 丹阳市精通眼镜技术创新服务中心有限公司 | 一种树脂镜片漏膜缺陷检测的装置与方法 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20576697A patent/JPH1151616A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100879342B1 (ko) * | 2002-05-29 | 2009-01-19 | 주식회사 포스코 | 이동 소재의 관통구멍 검출장치 |
| CN108732184A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-02 | 丹阳市精通眼镜技术创新服务中心有限公司 | 一种树脂镜片漏膜缺陷检测的装置与方法 |
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