JPS59231405A - 表面欠陥検出器 - Google Patents
表面欠陥検出器Info
- Publication number
- JPS59231405A JPS59231405A JP10592283A JP10592283A JPS59231405A JP S59231405 A JPS59231405 A JP S59231405A JP 10592283 A JP10592283 A JP 10592283A JP 10592283 A JP10592283 A JP 10592283A JP S59231405 A JPS59231405 A JP S59231405A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- laser
- inspected
- laser beam
- laser beams
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、例えばウェハ等の異面欠陥検出用の表面欠陥
検出器に関する。
検出器に関する。
従来、例えば半導体ウェハなどの被検査体の表面に生じ
たごみ、きす等の欠陥を発見する方法として目視による
方法が採用されている。すなわち、箱１図に示すように
、ハロゲン光（１）を斜めからウェハ（２）表面に投射
し、その散乱光の変化を目視で捕捉することにより欠陥
を検出していた。しかし、このような目視による方法は
、不確実かつ信頼性に欠くものであるのみならず、欠陥
の大きさを定量化することがすこぶる困難であジ、また
迅速な検査を行うことができない間４がある。ことに、
集積回路の微細化が進んでくると、１μＩｎ以下の欠陥
の有無を判別する心安があるが、目視検査では不可能で
ある。
たごみ、きす等の欠陥を発見する方法として目視による
方法が採用されている。すなわち、箱１図に示すように
、ハロゲン光（１）を斜めからウェハ（２）表面に投射
し、その散乱光の変化を目視で捕捉することにより欠陥
を検出していた。しかし、このような目視による方法は
、不確実かつ信頼性に欠くものであるのみならず、欠陥
の大きさを定量化することがすこぶる困難であジ、また
迅速な検査を行うことができない間４がある。ことに、
集積回路の微細化が進んでくると、１μＩｎ以下の欠陥
の有無を判別する心安があるが、目視検査では不可能で
ある。
本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、被検査
物からの散乱光を積分球の複数位置にて効率的に集光し
、集光した散乱光の強度に対応する大きさの軍気侶号に
変換する表面欠陥検出器を提供することを目的とする。
物からの散乱光を積分球の複数位置にて効率的に集光し
、集光した散乱光の強度に対応する大きさの軍気侶号に
変換する表面欠陥検出器を提供することを目的とする。
内部に積分球が形成されているとともに、被検査物に密
接し、被検査物に照射されたレーザビームの表面欠陥に
基因する乱反射光を積分球の複数位置にて集光する集光
体を有するとともに、集光された乱反射光は、光ファイ
バによシ集光体から離間して設けられだ光電変換器に伝
送するようにしたものである。
接し、被検査物に照射されたレーザビームの表面欠陥に
基因する乱反射光を積分球の複数位置にて集光する集光
体を有するとともに、集光された乱反射光は、光ファイ
バによシ集光体から離間して設けられだ光電変換器に伝
送するようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第２図は、本実施例の表面欠陥検出器を示すもので、レ
ーザ光源（３）は、例えばＨｅ−Ｎｅガスレーザであっ
て、円筒状の容器に収納されている。このレーザ光源（
３）のレーザビーム出光側端部には、円筒状のレーザビ
ーム絞り部（４）が同軸に連結されている。このレーザ
ビーム絞り部（４）には、複数のレンズかａなる図示せ
ぬ光学系が内設され、レーザ光源（３）から照射された
レーザビームの後述する被検査物（５）におけるスポッ
ト径を調節できるようになっている。さらに、レーザビ
ーム絞シ部（４）のレーザビーム出光側端部には、レー
ザビームの通路となる円筒状の光路体（４ａ）が同軸に
連結されている。かくて、レーザ光源（３）、レーザビ
ーム絞υ部（４）及び光路体（４ａ）は、レーザビーム
照射部（６）を構成している。上記光路体（４ａ）のレ
ーザビーム出光側端部には、円柱状の集光体（７）が連
結されている。
ーザ光源（３）は、例えばＨｅ−Ｎｅガスレーザであっ
て、円筒状の容器に収納されている。このレーザ光源（
３）のレーザビーム出光側端部には、円筒状のレーザビ
ーム絞り部（４）が同軸に連結されている。このレーザ
ビーム絞り部（４）には、複数のレンズかａなる図示せ
ぬ光学系が内設され、レーザ光源（３）から照射された
レーザビームの後述する被検査物（５）におけるスポッ
ト径を調節できるようになっている。さらに、レーザビ
ーム絞シ部（４）のレーザビーム出光側端部には、レー
ザビームの通路となる円筒状の光路体（４ａ）が同軸に
連結されている。かくて、レーザ光源（３）、レーザビ
ーム絞υ部（４）及び光路体（４ａ）は、レーザビーム
照射部（６）を構成している。上記光路体（４ａ）のレ
ーザビーム出光側端部には、円柱状の集光体（７）が連
結されている。
そして、光路体（４ａ）の軸心（レーザビームの光軸と
一致している。）の延長線は、集光体（７）の被検査物
（５）側端面中心と交差するとともに、集光体（力の軸
心（被検査物（５）に対して直交している。）に対して
角度θだけ傾斜するように設定されている。
一致している。）の延長線は、集光体（７）の被検査物
（５）側端面中心と交差するとともに、集光体（力の軸
心（被検査物（５）に対して直交している。）に対して
角度θだけ傾斜するように設定されている。
さらに、集光体（７）の内部には、内面が球面（８）と
なっている中空部（９）が形成されて積分球を構成して
いる。上記球面（８）には、例えば硫酸バリウムなどが
被着され標準拡散面となっている。さらに、上記球面（
８）は、集光体（力の被検査物（５）側の端面によシ欠
切され、円孔（１０）が形成されている。そして、中空
部（９）には光路体（４ａ）が連通され、レーザビーム
を集光体（７）内部に案内するとともに、円孔００）を
介して被検査物（５）にレーザビーム今照射するように
なっている。しかして、集光体（力の光路体（４ａ）側
の端部には、外部と中空部（９）とを結ぶ透孔０υが穿
設され、被検査物（５）に照射されたレーザビームの正
反射光を外部に逃すようになっている。したがって、上
記角度θは、正反射光が透孔（ｌυを通過するように設
定されている。壕だ、集光体（力の側面部には、中空部
（９）に開口する４個の透孔０鴎・・・が９０度間隔で
等配して穿設されている。さらに、これら透孔（１２１
・・・には、光ファイバ（１３）・・・の一端部が嵌挿
され、上記レーザビームの被検青物（５）からの乱反射
光を入光するようになっている。これら光ファイバ（Ｉ
□□□・・・の他端部は、集光体（力から離間して殻皮
射光を受光し、受光量に応じた大きさの電気信号に変換
するようになっている。
なっている中空部（９）が形成されて積分球を構成して
いる。上記球面（８）には、例えば硫酸バリウムなどが
被着され標準拡散面となっている。さらに、上記球面（
８）は、集光体（力の被検査物（５）側の端面によシ欠
切され、円孔（１０）が形成されている。そして、中空
部（９）には光路体（４ａ）が連通され、レーザビーム
を集光体（７）内部に案内するとともに、円孔００）を
介して被検査物（５）にレーザビーム今照射するように
なっている。しかして、集光体（力の光路体（４ａ）側
の端部には、外部と中空部（９）とを結ぶ透孔０υが穿
設され、被検査物（５）に照射されたレーザビームの正
反射光を外部に逃すようになっている。したがって、上
記角度θは、正反射光が透孔（ｌυを通過するように設
定されている。壕だ、集光体（力の側面部には、中空部
（９）に開口する４個の透孔０鴎・・・が９０度間隔で
等配して穿設されている。さらに、これら透孔（１２１
・・・には、光ファイバ（１３）・・・の一端部が嵌挿
され、上記レーザビームの被検青物（５）からの乱反射
光を入光するようになっている。これら光ファイバ（Ｉ
□□□・・・の他端部は、集光体（力から離間して殻皮
射光を受光し、受光量に応じた大きさの電気信号に変換
するようになっている。
つぎに、上記構成の表面欠陥検出器の作動について説明
する。まず、例えば半導体ウェハなどの表面欠陥検出対
象である表面がほぼ鏡面仕上げされた被検査物（５）に
、集光体（７）の下部端面を密着させる。しかして、レ
ーザ光源（３）からレーザビームを発振する。すると、
レーザビームは、レーザビーム絞り部（４）、光路体（
４ａ）、集光体（７）を経て、円孔００部分において露
出している被検査物（５）の表面を照射する。このとき
、被検査物（５）上におけるレーザビームのスポット径
が適正量となるように、レーザビーム絞、り部（４）に
て調節する。かくて、被検査物（５）に照射されたレー
ザビームは、スポット部分に欠陥がない場合、すべて正
反射され、その正反射光Ｉは透孔（１１）を経て外部に
放出される。他方、被検査物（５）のレーザスポット部
分に例えばごみ、きす等の欠陥が存在する場合、レーザ
ビームの一部は正反射して、透孔０１）から外部に放出
されるが、残部は乱反射する。そして、乱反射光は、積
分球をなす球面（８）により再度乱反射を受けだのち、
透孔（１２１・・・部分に集光される。そして、との透
孔（１つ・・・に集光された乱反射光は、光ファイバ０
３）・・・によシ光電子増倍管（１４１の受光部まで伝
送されこの光・電子増倍管ｕ勾によりその受光量に応じ
た大きさの電気信号に変換される。
する。まず、例えば半導体ウェハなどの表面欠陥検出対
象である表面がほぼ鏡面仕上げされた被検査物（５）に
、集光体（７）の下部端面を密着させる。しかして、レ
ーザ光源（３）からレーザビームを発振する。すると、
レーザビームは、レーザビーム絞り部（４）、光路体（
４ａ）、集光体（７）を経て、円孔００部分において露
出している被検査物（５）の表面を照射する。このとき
、被検査物（５）上におけるレーザビームのスポット径
が適正量となるように、レーザビーム絞、り部（４）に
て調節する。かくて、被検査物（５）に照射されたレー
ザビームは、スポット部分に欠陥がない場合、すべて正
反射され、その正反射光Ｉは透孔（１１）を経て外部に
放出される。他方、被検査物（５）のレーザスポット部
分に例えばごみ、きす等の欠陥が存在する場合、レーザ
ビームの一部は正反射して、透孔０１）から外部に放出
されるが、残部は乱反射する。そして、乱反射光は、積
分球をなす球面（８）により再度乱反射を受けだのち、
透孔（１２１・・・部分に集光される。そして、との透
孔（１つ・・・に集光された乱反射光は、光ファイバ０
３）・・・によシ光電子増倍管（１４１の受光部まで伝
送されこの光・電子増倍管ｕ勾によりその受光量に応じ
た大きさの電気信号に変換される。
このように本実施例の表面欠陥検出器は、被検査物（５
）の欠陥に基因する散乱光を積分球の複数位置で集光す
るようにしているので、欠陥検出感度が大幅に同上する
。しかも、光ファイバ０３）・・・によシ集光するよう
にしているので、集光体（力に直接、光１ル子増倍管を
連続する場合に比べて、集光体（７）つ寸り積分球の球
径がはるかに小さくてすみ、それだけ乱反射光の損失が
少なくなるので、欠陥検出感度がすぐれたものとなって
いる。また、被検査物（５）の表面に対して、入射角θ
でレーザビームを入射し、その正反射光を積分球外部に
出す構造にしたので、積分球内部で散乱光に正反射光が
混在して反射することがなくなり、欠陥検出オｎ度が向
上する。
）の欠陥に基因する散乱光を積分球の複数位置で集光す
るようにしているので、欠陥検出感度が大幅に同上する
。しかも、光ファイバ０３）・・・によシ集光するよう
にしているので、集光体（力に直接、光１ル子増倍管を
連続する場合に比べて、集光体（７）つ寸り積分球の球
径がはるかに小さくてすみ、それだけ乱反射光の損失が
少なくなるので、欠陥検出感度がすぐれたものとなって
いる。また、被検査物（５）の表面に対して、入射角θ
でレーザビームを入射し、その正反射光を積分球外部に
出す構造にしたので、積分球内部で散乱光に正反射光が
混在して反射することがなくなり、欠陥検出オｎ度が向
上する。
なお、上記実施例においては、レーザ光源（３）をレー
ザビーム絞り部（４）に面接連結しているが、とのレー
ザ光源（３）は光ファイバを介して離間して設置しても
よい。さらに、光遊子ｊ′ｌ１７倍管の代りに、他の光
電変換器、例えばホトダイオード、ホトトランジスタ等
を用いてもよい。さら（で、上記実施光するようにして
いるが、２個所以上であれば、集光位置数は任意であシ
、例えば、全立体角の乱反射光を集光するようにしても
よい。さらにまた、上記実施例の光ファイバＱ３）・・
・を各別に独立した光電変換器に接続するようにしても
よい。また、上記実施例においては、レーザビームは、
被検査物（５）の法線に対して一角度θ傾斜させている
が、レーザビームを上記法線方向に照射し、その正反射
光をハーフミラ−によシ逃がすようにしてもよい。
ザビーム絞り部（４）に面接連結しているが、とのレー
ザ光源（３）は光ファイバを介して離間して設置しても
よい。さらに、光遊子ｊ′ｌ１７倍管の代りに、他の光
電変換器、例えばホトダイオード、ホトトランジスタ等
を用いてもよい。さら（で、上記実施光するようにして
いるが、２個所以上であれば、集光位置数は任意であシ
、例えば、全立体角の乱反射光を集光するようにしても
よい。さらにまた、上記実施例の光ファイバＱ３）・・
・を各別に独立した光電変換器に接続するようにしても
よい。また、上記実施例においては、レーザビームは、
被検査物（５）の法線に対して一角度θ傾斜させている
が、レーザビームを上記法線方向に照射し、その正反射
光をハーフミラ−によシ逃がすようにしてもよい。
この場合は、透孔（１１）は、不要となる。
本発明の表面欠陥検出器は、被検査物の例えばごみ、き
す等の表面欠陥に基因する乱反射光を光ファイバを利用
して積分球の複数位置にて集光するようにしているので
、表面欠陥の検出感度が大幅に向上する。
す等の表面欠陥に基因する乱反射光を光ファイバを利用
して積分球の複数位置にて集光するようにしているので
、表面欠陥の検出感度が大幅に向上する。
第１図は従来の欠陥検出方法を示す図、第２図は本実施
例の表面欠陥検出器の一部切欠斜視図である０ （５）：被検査、物。 （６）：レーザビーム照射音す。 （カニ集光体。 （９）：中空部。 Ｌｌ、３１ ：光ファイ′ゝ・ Ｕ４１：光電子増倍管（光電変換著恰）。 代理人 弁理士 則 近 −１右 （１・１か１名） 隼１図 策 ２ 図
例の表面欠陥検出器の一部切欠斜視図である０ （５）：被検査、物。 （６）：レーザビーム照射音す。 （カニ集光体。 （９）：中空部。 Ｌｌ、３１ ：光ファイ′ゝ・ Ｕ４１：光電子増倍管（光電変換著恰）。 代理人 弁理士 則 近 −１右 （１・１か１名） 隼１図 策 ２ 図
Claims (1)
- 内部に積分球をなす中空部が形成されかつこの中空部が
開口するとともに被検査物に密接する端面を有する集光
体と、上記中空部を介してレーザビームを上記集光体が
密接された被検査物に照射するレーザビーム照射部と、
」二記呆光体に一端部が取付けられ上記中空部内面の複
数位１買にて上記被検査物から反射された上記レーザビ
ームの乱反射光を集光する複数の光ファイバと、−上記
光ファイバの他端部が接続され上記光ファイバにより伝
送された上記ｂＬ反射光を受光して１１ｉ、気情号に変
換する光…〕変候器とを具（＋ｉｉｉすることを特徴と
する表面欠陥検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10592283A JPS59231405A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 表面欠陥検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10592283A JPS59231405A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 表面欠陥検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59231405A true JPS59231405A (ja) | 1984-12-26 |
Family
ID=14420352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10592283A Pending JPS59231405A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 表面欠陥検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59231405A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223541A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | Toshiba Corp | 表面検査方法および装置 |
| JPH0278936A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Topcon Corp | 表面検査装置 |
| CN102221524A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 上海瑞银电子科技有限公司 | 光源座 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57165743A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-12 | Tencor Instruments | Scanning type pollution/flaw detector |
| JPS57211531A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Hitachi Ltd | Blow hole detector |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10592283A patent/JPS59231405A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57165743A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-12 | Tencor Instruments | Scanning type pollution/flaw detector |
| JPS57211531A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Hitachi Ltd | Blow hole detector |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223541A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | Toshiba Corp | 表面検査方法および装置 |
| JPH0554621B2 (ja) * | 1985-03-28 | 1993-08-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPH0278936A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Topcon Corp | 表面検査装置 |
| CN102221524A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 上海瑞银电子科技有限公司 | 光源座 |
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