[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH06313756A - Foreign object inspection analysis device and method thereof - Google Patents

Foreign object inspection analysis device and method thereof

Info

Publication number
JPH06313756A
JPH06313756A JP6025799A JP2579994A JPH06313756A JP H06313756 A JPH06313756 A JP H06313756A JP 6025799 A JP6025799 A JP 6025799A JP 2579994 A JP2579994 A JP 2579994A JP H06313756 A JPH06313756 A JP H06313756A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection
light
foreign matter
signal
scattered light
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
Application number
JP6025799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Arinari Tei
有成 鄭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6025799A priority Critical patent/JPH06313756A/en
Publication of JPH06313756A publication Critical patent/JPH06313756A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To solve the problems caused by coordinate transformation and the difference in resolution and then detect a small change in the size of a foreign object by providing a light reception system for receiving only elastic scattered light and that for receiving only a non-elastic scattered light in a single device and then inspecting and analyzing the foreign object under the same conditions. CONSTITUTION:A wafer 10 is fitted to a Q table 112 and then laser oscillation 121 is initiated to start inspection. Scattered light is generated at the application point of inspection light L due to the scratch on the surface of the wafer 10, a ground, etc. An image forming lens system 131 focuses one portion L1 of the scattered light on the image pick-up surface of a sensor 132 and then the sensor 132 outputs an inspection signal corresponding to the quantity of received light. The inspection signal is compared with a threshold 153. Then, excess of each peak over the threshold is judged to indicate the presence of a foreign object and then a detection signal is sent to a spectrum analysis circuit 162. On the other hand, an image-forming lens system 141 focuses one portion L2 of the scattered light, Raman spectral system 142 extracts only Stokes light, and then a sensor 143 receives it and then sends an inspection signal to the analysis circuit 162. An operation control part 170 identifies the constituent of the foreign object based on the information.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハや
液晶基板等の試料表面の付着異物や傷等の欠陥をレーザ
照射により生ずる散乱光を受光することによって検査す
る異物検査分析装置及び異物検査分析方法に係り、特に
試料表面上の異物等の大きさ及び存在位置を検出すると
ともに異物等の成分分析をも行う異物検査分析装置及び
異物検査分析方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter inspection analyzer and foreign matter inspection apparatus for inspecting defects such as foreign matter and scratches on the surface of a sample such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate by receiving scattered light generated by laser irradiation. The present invention relates to an analysis method, and more particularly, to a foreign matter inspection / analysis apparatus and a foreign matter inspection / analysis method for detecting the size and existing position of a foreign matter or the like on the surface of a sample and also analyzing components of the foreign matter or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハ(以下、単にウエハと記
す)や液晶基板等の試料の表面上に存在する付着異物や
傷等の欠陥は、後のパターン形成において断線等の不良
の原因となる。したがって、製造工程前・工程間におい
て、予め検査して、欠陥を検出された試料に対し洗浄又
は排除する等の適切な処理を施す必要がある。
2. Description of the Related Art Defects such as adhered foreign substances and scratches existing on the surface of a sample such as a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) and a liquid crystal substrate cause defects such as disconnection in the subsequent pattern formation. Therefore, before and during the manufacturing process, it is necessary to inspect in advance and perform appropriate processing such as cleaning or eliminating the sample in which a defect is detected.

【0003】図8には、試料表面に付着した異物を検出
する、従来の異物検査装置(200)の例(以下、第1の従
来例と記す)を示している。同装置(200) の構成は、試
料を走査可能に載置する走査部(210) と、試料を斜方照
射する投光部(220) と、試料の略鉛直上方に配設されて
試料表面からの散乱光を受光して受光量に応じた受光信
号を出力する受光部(230) と、受光信号を処理する電気
回路系(240) とに大別される。
FIG. 8 shows an example (hereinafter referred to as a first conventional example) of a conventional foreign matter inspection apparatus (200) for detecting foreign matter attached to the surface of a sample. The device (200) consists of a scanning part (210) that mounts the sample so that it can be scanned, a light projecting part (220) that obliquely irradiates the sample, and a sample surface that is installed almost vertically above the sample. It is roughly divided into a light receiving section (230) which receives the scattered light from and outputs a light receiving signal according to the amount of received light, and an electric circuit system (240) which processes the light receiving signal.

【0004】しかして、試料走査中において照射点に付
着異物が現れた場合、異物からは強い散乱光が発生する
ので、受光部(230) で撮らえることができた。そして異
物の大きさ等によって散乱光強度が変化することを用い
て、電気回路系(240) にて受光信号を所定の閾値と比較
することにより異物の存在や大きさを検出することがで
きた。また、走査部(210) への走査信号と受光信号との
同期をとることによって、異物が試料中のどの位置に存
在するかを知ることができた。
However, when adhering foreign matter appears at the irradiation point during sample scanning, strong scattered light is generated from the foreign matter, so that it can be captured by the light receiving section (230). By using the fact that the scattered light intensity changes depending on the size of foreign matter, etc., it was possible to detect the presence and size of foreign matter by comparing the received light signal with a predetermined threshold in the electric circuit system (240). . Also, by synchronizing the scanning signal to the scanning unit (210) and the light receiving signal, it was possible to know at which position in the sample the foreign matter existed.

【0005】また、上記装置(200) によって検出した異
物について、さらにその成分や形状等を知りたい場合が
ある。このような場合には、検査した試料のデータを、
一旦フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク
等の補助記憶装置に格納したり、入出力インタフェース
(例えばRS-232C 規格)を介した転送等によって、成分
分析装置や電子顕微鏡に取り入れて所望の分析・観察を
行っていた。
Further, there is a case where it is desired to further know the component, shape, etc. of the foreign matter detected by the device (200). In such cases, the data of the inspected sample should be
Once stored in an auxiliary storage device such as a floppy disk, hard disk, or optical disk, or transferred via an input / output interface (for example, RS-232C standard), incorporated into a component analyzer or electron microscope to perform desired analysis and observation. Was there.

【0006】しかし、レイリー(Rayleigh)やミー(Mie)
の光散乱の理論から、異物による散乱光の光強度の絶対
値は、通常、異物の大きさ(直径)の2乗乃至6乗倍に
比例することが分っている。これら弾性散乱光における
異物の大きさと散乱光強度との関係を図9に示す。よっ
て検出対象となる異物の大きさが、例えば10倍になる
と、この異物による散乱光の光強度の絶対値は、およそ
102 乃至106 倍になってしまう。
However, Rayleigh and Mie
According to the theory of light scattering, the absolute value of the light intensity of light scattered by a foreign substance is usually proportional to the square to the sixth power of the size (diameter) of the foreign substance. FIG. 9 shows the relationship between the size of the foreign matter and the scattered light intensity in the elastically scattered light. Therefore, if the size of the foreign matter to be detected becomes 10 times, for example, the absolute value of the light intensity of the scattered light due to this foreign matter will be approximately
It becomes 10 2 to 10 6 times.

【0007】従ってこの第1の従来例において、異物検
査装置(200) の受光部(230) で受光され電気回路系(24
0) にて受光信号を所定の閾値と比較する際に、電気回
路系(240) に内蔵されているアンプが1台の場合には、
この電気回路系(240) の動作範囲を超過してしまうこと
が考えられる。
Therefore, in the first conventional example, the light receiving part (230) of the foreign matter inspection device (200) receives the electric circuit system (24).
When comparing the received light signal with a predetermined threshold in (0), if the electric circuit system (240) has only one built-in amplifier,
It is conceivable that the operating range of this electric circuit system (240) will be exceeded.

【0008】そこで、まず図10に示すように電気回路
系(241) にて、検出粒子の直径が大きい領域(例えば5
〜10μm)においてはアンプ(242) (例えばA(定
数)倍に受光信号を増幅)、検出粒子の直径が中くらい
の領域(例えば1〜5μm)においてアンプ(243) (例
えば10A倍に受光信号を増幅)、検出粒子の直径が小
さい領域(例えば0.1〜1μm)においてアンプ(24
4) (例えば100A倍に受光信号を増幅)、をそれぞ
れ設けて各領域の散乱光の受光信号を、その大きさに応
じて切り換え部(245) でそれぞれのアンプ(242) ,(24
3) ,(244) に振り分け、対応したアンプで増幅して測
定することが考えられている(以下、第2の従来例と記
す)。さらに、この第2の従来例の変形例として切り換
え部(245) を設ける代わりにアンプ(242) ,(243) ,(2
44) にそれぞれ対応した複数個の受光部を設けることも
考えられている。
Then, first, as shown in FIG. 10, in the electric circuit system (241), a region (for example, 5
10 to 10 μm), the amplifier (242) (for example, the received light signal is amplified by A (constant) times), and the amplifier (243) (for example, 10 A times received light signal is detected) in the region where the diameter of the detection particle is medium (for example, 1 to 5 μm) In a region where the diameter of the detection particles is small (for example, 0.1 to 1 μm).
4) (for example, the light reception signal is amplified by 100 A times) is provided, and the light reception signal of the scattered light in each region is switched by the switching unit (245) according to the size of the amplifier (242), (24).
3), (244), and it is considered to measure by amplifying with a corresponding amplifier (hereinafter referred to as the second conventional example). Further, as a modified example of the second conventional example, instead of providing the switching unit (245), the amplifiers (242), (243), (2
It is also considered to provide a plurality of light receiving parts corresponding to each of 44).

【0009】加えて、図11に示すような電気回路系(2
46) において、受光信号Xの入力に対する出力Yが、Y=
KLog X(K:定数)となるようなLog アンプ(247) を用
いて散乱光の受光信号を測定することも考えられている
(以下、第3の従来例と記す)。
In addition, an electric circuit system (2
46), the output Y for the input of the received light signal X is Y =
It has also been considered to measure a received light signal of scattered light using a Log amplifier (247) having KLog X (K: constant) (hereinafter, referred to as a third conventional example).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述の通り、第1の従
来例の異物検査装置では試料表面に付着した異物の存在
(異物の位置)と大きさとしか検出できないため、さら
に異物の形状や成分を同定したい場合は別の装置で分析
する必要があった。したがって、2台以上の装置を備え
なければならず、高価なものとなり、また装置床面積も
費やすこととなっていた。
As described above, since the foreign matter inspection apparatus of the first conventional example can detect only the presence (position of the foreign matter) and the size of the foreign matter adhering to the sample surface, the shape and composition of the foreign matter can be further improved. It was necessary to analyze with another device when it was desired to identify. Therefore, two or more devices must be provided, which is expensive and consumes the floor space of the device.

【0011】また、上記のような手法では、検査プロセ
スは、『異物の検査』→『データ転送』→『異物の分
析』という直列の流れとなり、多量の時間を要してい
た。
Further, in the above-mentioned method, the inspection process has a serial flow of "foreign substance inspection"->"datatransfer"->"foreign substance analysis", which requires a large amount of time.

【0012】更に、異物検査装置と、分析装置及び電子
顕微鏡とでは、装着した試料に対して設定する座標系が
一致しないため、データ転送後に座標変換する必要があ
った。しかし、異物検査装置の分解能が通常数百平方μ
m程度であるのに対し、分析装置や電子顕微鏡の分解能
は通常一平方μm以下である。したがって、座標変換し
た後であっても、さらに分析装置・電子顕微鏡におい
て、抽出された数百平方μmの走査点の中から、所望の
異物(1μm以下の微粒子の場合もある)を捜し出さな
ければならず、困難極まる作業であった。
Furthermore, since the coordinate system set for the mounted sample does not match between the foreign substance inspection apparatus, the analysis apparatus and the electron microscope, it is necessary to perform coordinate conversion after data transfer. However, the resolution of foreign matter inspection equipment is usually several hundred square μ
While the resolution is about m, the resolution of the analyzer and electron microscope is usually less than 1 μm 2. Therefore, even after the coordinate conversion, the desired foreign matter (sometimes fine particles of 1 μm or less) must be found out from the extracted scanning points of several hundred square μm with the analyzer / electron microscope. It was a difficult task.

【0013】そして、第2の従来例の異物検査装置で
は、検出粒子の直径に応じてアンプ(242) ,(243) ,(2
44) を設けているために、アンプの数が増加してしまい
信号処理回路が非常に複雑となってしまう。
In the second conventional foreign matter inspection device, the amplifiers (242), (243), (2
Since 44) is provided, the number of amplifiers increases and the signal processing circuit becomes very complicated.

【0014】加えて、第3の従来例の異物検査装置で
は、検出粒子からの散乱光を受光した信号そのものに対
応する対数(Log) の信号が出力されるので、微弱な信号
の変化の対して、追従が不可能である。よって異物の大
きさの微小な変化を検出することができない。即ち検出
の際の分解能が不足してしまうという問題がある。
In addition, in the foreign substance inspection apparatus of the third conventional example, since a signal of logarithm (Log) corresponding to the signal itself that receives the scattered light from the detection particles is output, it is possible to detect a weak change in the signal. Therefore, follow-up is impossible. Therefore, it is impossible to detect a minute change in the size of the foreign matter. That is, there is a problem that the resolution at the time of detection becomes insufficient.

【0015】そこで、本発明は、異物の検査と分析とを
単一の装置上で行わしめることによって、異物の検査と
分析とを同じ条件で行い、座標変換や分解能の差に因る
問題点を解消し、検査時間を短縮させ、しかも小型で安
価な異物検査分析装置及び異物検査分析方法を提供する
ことを目的とする。
Therefore, according to the present invention, the foreign matter inspection and analysis are performed on a single apparatus, so that the foreign matter inspection and analysis are performed under the same conditions, which causes problems due to coordinate conversion and difference in resolution. It is an object of the present invention to provide a foreign matter inspection / analysis apparatus and a foreign matter inspection / analysis method that solve the above problems, shorten the inspection time, and are small in size and inexpensive.

【0016】また、本発明は、受光部の数を少なくし、
信号処理回路を簡略化し、異物の大きさの微小な変化を
検出することを可能とする高分解能な異物検査分析装置
及び異物検査分析方法を提供することを目的とする。
Further, the present invention reduces the number of light receiving parts,
An object of the present invention is to provide a high-resolution foreign matter inspection / analysis apparatus and a foreign matter inspection / analysis method that can simplify a signal processing circuit and detect a minute change in the size of a foreign matter.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1によると本発明
は、上記課題を参酌してなされたものであり、検査対象
を走査可能に載置する走査手段と、前記検査対象に検査
光を斜方照射する投光手段と、前記走査手段の上方で且
つ前記検査光の正反射方向以外の方向に配設されて前記
検査対象からの散乱光を受光してその受光量に応じた第
1の検査信号を出力する第1の受光手段と、前記走査手
段の上方で且つ前記検査光の正反射方向以外の方向に配
設されて前記散乱光のうち前記検査光とは異なる波長成
分の散乱光の受光量に応じた第2の検査信号を出力する
第2の受光手段と、前記第1の検査信号を所定の閾値と
比較して異物の存在位置及びその大きさを検出する第1
の信号処理手段と、前記第2の検査信号をスペクトル分
析して異物の成分を同定する第2の信号処理手段とを具
備することを特徴とする異物検査分析装置を提供するも
のである。
According to a first aspect of the present invention, the present invention has been made in consideration of the above problems, and scanning means for movably mounting an inspection target, and inspection light for the inspection target. A first projecting unit which is disposed above the scanning unit and in a direction other than the specular reflection direction of the inspection light, receives scattered light from the inspection object, and which corresponds to the received light amount. Of the scattered light having a wavelength component different from that of the inspection light, which is disposed above the scanning means and in a direction other than the specular reflection direction of the inspection light. Second light receiving means for outputting a second inspection signal according to the amount of received light, and first for detecting the presence position and size of the foreign matter by comparing the first inspection signal with a predetermined threshold value.
And a second signal processing means for spectrally analyzing the second inspection signal to identify a component of the foreign matter.

【0018】また、請求項2によると本発明は、検査対
象を走査させながら検査光を投光する投光工程と、前記
検査対象からの散乱光を受光してその受光量に応じた第
1の検査信号を出力する第1の受光工程と、前記散乱光
のうち前記検査光とは異なる波長成分のみを受光してそ
の受光量に応じた第2の検査信号を出力する第2の受光
工程と、前記第1の検査信号に基づいて異物の存在位置
及びその大きさを検出する第1の信号処理工程と、前記
第1の信号処理工程で検出された異物の存在位置におけ
る第2の検査信号をスペクトル分析して当該異物の成分
を同定する第2の信号処理工程とを具備することを特徴
とする異物検査分析方法を提供するものである。
According to a second aspect of the present invention, the present invention provides a light projecting step of projecting the inspection light while scanning the inspection object, and a first step in which scattered light from the inspection object is received and the amount of the received light is adjusted. And a second light receiving step of outputting only a wavelength component of the scattered light different from the inspection light and outputting a second inspection signal according to the received light amount. A first signal processing step of detecting the presence position and size of the foreign matter based on the first inspection signal; and a second inspection at the foreign matter presence position detected in the first signal processing step. And a second signal processing step of spectrally analyzing the signal to identify the component of the foreign matter.

【0019】[0019]

【作用】一般に、光を照射された異物から生ずる散乱光
は、弾性散乱光(またはレイリー(Rayleigh)散乱光及び
ミー(Mie) 散乱光)と、非弾性散乱光(またはラマン(R
aman) 散乱光)に分類される。
In general, scattered light generated from a foreign object irradiated with light includes elastic scattered light (or Rayleigh scattered light and Mie scattered light) and inelastic scattered light (or Raman (R
aman) scattered light).

【0020】弾性散乱光は、入射光が異物表面で光学的
に反射または回折して生ずる散乱光であり、吸収による
エネルギー損出を伴わないので、入射光と同一の波長成
分を持つ。そして、この弾性散乱光の光強度の絶対値は
通常、異物の大きさの2乗乃至6乗倍に比例する。
The elastically scattered light is a scattered light produced by optically reflecting or diffracting the incident light on the surface of the foreign matter and has no energy loss due to absorption, and therefore has the same wavelength component as the incident light. The absolute value of the light intensity of the elastically scattered light is usually proportional to the square of the size of the foreign matter to the sixth power.

【0021】一方、非弾性散乱光は、入射光と、入射さ
れた異物表面の分子または原子の熱振動中の横波モード
との相互作用(すなわち、光学フォノンとの非弾性散
乱)によって生ずる散乱光である。この相互作用の際の
エネルギーの授受によって波長シフト現象が生ずる。そ
して、波長のシフト量Δλは各物質に固有のものである
ことが知られている(約数十nm程度)。ここで、非弾性
散乱光の光強度の絶対値は、弾性散乱光に比し約10-4
乃至10-3倍程度の微弱なものであるが、これは各々の要
因から容易に推察されるものである。ここで図12に弾
性散乱光と非弾性散乱光との波長及び散乱光強度につい
て示す。
On the other hand, the inelastically scattered light is the scattered light generated by the interaction between the incident light and the transverse wave mode during the thermal vibration of the molecule or atom on the surface of the foreign matter (that is, the inelastic scattering with the optical phonon). Is. A wavelength shift phenomenon occurs due to the transfer of energy during this interaction. It is known that the wavelength shift amount Δλ is unique to each substance (about several tens of nm). Here, the absolute value of the light intensity of the inelastically scattered light is about 10 −4 to 10 −3 times weaker than that of the elastically scattered light, which is easily inferred from each factor. It is something. Here, FIG. 12 shows the wavelengths and the scattered light intensities of the elastically scattered light and the inelastically scattered light.

【0022】そこで、本発明においては、上述した光の
性質を利用して、第1の受光手段(若しくは第1の受光
工程)によって弾性散乱光のみを受光し、第1の検査信
号の示すピークによって異物の存在を検出でき、且つそ
のピーク値の大きさによって異物の大きさを測定するこ
とができる。また、第2の受光手段(若しくは第2の受
光工程)では非弾性散乱光のみを受光して第2の検査信
号を得る。そして、第1の検査信号上で異物が検出され
た場合、これと同期的に第2の検査信号をスペクトル分
析することによって、当該異物の材料成分を同定するこ
とができる。
Therefore, in the present invention, by utilizing the above-mentioned property of light, only the elastically scattered light is received by the first light receiving means (or the first light receiving step), and the peak indicated by the first inspection signal is obtained. The presence of foreign matter can be detected by the method, and the size of the foreign matter can be measured by the magnitude of the peak value. In addition, the second light receiving means (or the second light receiving step) receives only the inelastically scattered light to obtain the second inspection signal. When a foreign substance is detected on the first inspection signal, the material component of the foreign substance can be identified by spectrally analyzing the second inspection signal in synchronization with this.

【0023】すなわち、異物の検査と成分分析とを同じ
条件で行わしめることによって、座標変換や分解能の差
に因る問題点を解消し、検査時間を短縮させ、しかも小
型で安価な異物検査分析装置及び異物検査分析方法を提
供することができる。
That is, by performing the foreign substance inspection and the component analysis under the same conditions, the problems caused by the coordinate conversion and the difference in resolution are solved, the inspection time is shortened, and the foreign substance inspection analysis is small and inexpensive. An apparatus and a foreign matter inspection / analysis method can be provided.

【0024】また、本発明においては、図12に示す光
の強度分布の性質を利用して、上述のような手法で信号
処理回路を簡略化し、更に異物の大きさの微小な変化を
検出することを可能とする高分解能な異物検査分析装置
及び異物検査分析方法を提供することができる。
Further, in the present invention, the property of the light intensity distribution shown in FIG. 12 is utilized to simplify the signal processing circuit by the above-mentioned method and further detect a minute change in the size of the foreign matter. It is possible to provide a high resolution foreign matter inspection / analysis apparatus and a foreign matter inspection / analysis method that enable the above.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の第1の実施例に係る異物検査分
析装置(100) の概観構成を示す図である。この異物検査
分析装置装置(100) は、走査手段としてRテーブル(11
1) ,θテーブル(112) と、投光手段としてのレーザ発
振器(121) ,ビームエキスパンダ(122) ,対物レンズ系
(123) と、第1の受光手段としての第1の結像レンズ系
(131) ,第1のセンサ(132) と、第2の受光手段として
の第2の結像レンズ系(141) ,ラマン分光系(142) ,第
2のセンサ(143) と、第1の信号処理手段としての増幅
回路(151) ,ノイズ除去回路(152) ,閾値比較回路(15
3) と、第2の信号処理手段としての増幅回路(161) ,
スペクトル分析回路(162) と、演算制御部(170) とを備
えている。以下、各部分の具体的構成について詳解す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a general configuration of a foreign matter inspection / analysis device (100) according to a first embodiment of the present invention. This foreign matter inspection / analysis device (100) is provided with an R table (11
1), θ table (112), laser oscillator (121) as light projecting means, beam expander (122), objective lens system
(123) and a first imaging lens system as a first light receiving means
(131), the first sensor (132), the second image forming lens system (141) as the second light receiving means, the Raman spectroscopic system (142), the second sensor (143), and the first sensor (132) An amplification circuit (151) as a signal processing means, a noise removal circuit (152), a threshold comparison circuit (15
3) and an amplification circuit (161) as a second signal processing means,
A spectrum analysis circuit (162) and a calculation control section (170) are provided. Hereinafter, the specific configuration of each part will be described in detail.

【0026】Rテーブル(111) は、パルスモータ(111-
a) に連結したボール捩子(111-b)と、ボール捩子(111-
b) を螺挿する直進テーブル(111-c) と、この直進テー
ブル(111-c) をR方向(水平な一方向)に進退自在に挿
通するガイドレール(111-d)とからなる。
The R table (111) is a pulse motor (111-
ball screw (111-b) connected to a) and ball screw (111-b)
It is composed of a straight advance table (111-c) into which b) is screwed, and a guide rail (111-d) through which the straight advance table (111-c) can be freely advanced and retracted in the R direction (one horizontal direction).

【0027】θテーブル(112) はパルスモータ(112-a)
に連結した回転テーブル(112-b)であり、直進テーブル
(111-c) 上の支柱にθ軸(鉛直軸)回りに回動自在に軸
支されている。また、回転テーブル(112-b) の上面は吸
着機能を有しており、検査対象となるウエハ(10)を座標
系が設定された所定位置にて載置固定するようになって
いる。しかして、パルスモータ(111-a) ,(112-a) が同
期的に駆動することによってウエハ(10)を同心円状に全
面走査できるようになっている。また、各パルスモータ
(111-a) ,(112-a) へのパルス信号を計数することによ
って現在の走査位置(R,θ)を示す位置信号を出力で
きるようになっている。
The θ table (112) is a pulse motor (112-a)
It is a rotary table (112-b) connected to
(111-c) It is rotatably supported on the upper column around the θ axis (vertical axis). Further, the upper surface of the rotary table (112-b) has a suction function, and the wafer (10) to be inspected is mounted and fixed at a predetermined position where the coordinate system is set. Then, the pulse motors (111-a) and (112-a) are synchronously driven so that the entire surface of the wafer (10) can be concentrically scanned. In addition, each pulse motor
By counting the pulse signals to (111-a) and (112-a), a position signal indicating the current scanning position (R, θ) can be output.

【0028】レーザ発振器(121) は、例えばAr+ レーザ
などの検査光Lを照射するレーザ光源(例えば出力:300
mw,波長:488nm)が用いられる。対物レンズ系(123)
は、検査光Lを10μm×1μmの略楕円形状に集光し
て、ウエハ(10)上の所定の走査点を鉛直方向に対して略
60°の方向から斜方照射するようになっている。なお、
対物レンズ系(123) においては、入射光がある程度以上
の径を有する方が、幾何光学的に集光が容易である。こ
れに対し、レーザ発振器(121) の発する光は通常0.6mm
程度の径しかない。そこで、対物レンズ系(123) の直前
に配設されたビームエキスパンダ(122) は、入射した検
査光Lの径を10倍乃至20倍程度に拡大した平行光に変換
して対物レンズ系(123) に供給するようになっている。
The laser oscillator (121) is a laser light source (for example, output: 300) that emits the inspection light L such as Ar + laser.
mw, wavelength: 488 nm) is used. Objective lens system (123)
Collects the inspection light L in a substantially elliptical shape of 10 μm × 1 μm and makes a predetermined scanning point on the wafer (10) substantially vertical with respect to the vertical direction.
It is designed to irradiate obliquely from the direction of 60 °. In addition,
In the objective lens system (123), if the incident light has a diameter larger than a certain value, it is easier to focus light geometrically. On the other hand, the light emitted from the laser oscillator (121) is usually 0.6 mm.
There is only a diameter. Therefore, the beam expander (122) arranged immediately in front of the objective lens system (123) converts the incident inspection light L into a parallel light obtained by enlarging the diameter of the inspection light L by about 10 to 20 times, and the objective lens system ( 123).

【0029】第1の結像レンズ系(131) は、検査光Lの
入射方向に対し垂直で且つ走査点に対し仰角略30°の方
向に配設されており、ウエハ(10)上の異物を照射した際
に生ずる散乱光の一部L1 を集光するようになってい
る。これは検査光Lの正反射光を検出してしまわないた
めである。第1のセンサ(132) は、光電子増倍管あるい
はフォトダイオード等の受光素子や電流・電圧変換回路
等の組合せで構成されたデバイスであり、散乱光L1
受光してその光強度に応じた信号レベルを有する第1の
検査信号を出力するようになっている。なお、散乱光L
1 は厳密にはレイリー散乱光とラマン散乱光との両方を
含むのであるが、後者の光強度の絶対値は前者の約10-3
倍程度しかないので、L1 をレイリー散乱光として扱っ
ても問題ない。
The first imaging lens system (131) is arranged in a direction perpendicular to the incident direction of the inspection light L and at an elevation angle of about 30 ° with respect to the scanning point, and foreign matter on the wafer (10). Part of the scattered light L 1 generated when the light is irradiated is focused. This is because the specularly reflected light of the inspection light L is not detected. The first sensor (132) is a device configured by a combination of a photomultiplier tube, a light receiving element such as a photodiode, and a current / voltage conversion circuit, which receives scattered light L 1 and responds to the light intensity thereof. A first inspection signal having a different signal level is output. The scattered light L
Strictly speaking, 1 includes both Rayleigh scattered light and Raman scattered light, but the absolute value of the light intensity of the latter is about 10 -3 of the former.
Since it is only about twice, there is no problem in treating L 1 as Rayleigh scattered light.

【0030】第2の結像レンズ系(141) は、検査光Lの
入射面に対して第1の結像レンズ系(131) とは略面対称
に配設されており、ウエハ(10)上の異物を照射した際に
生ずる散乱光の一部L2 を集光するようになっている。
これは散乱光の強度分布について、検査光Lの入射面に
対して面対称に略同一の偏りが生じるためである。ラマ
ン分光系(142) は、トリプルポリクロメータあるいはダ
ブルポリクロメータもしくはモノクロメータ等の一般に
知られる分光器で構成され、且つ、その分光器の波長帯
域をλ1 乃至λ2 (但し、488nm <λ1 <λ2 )の範囲
に設定されており、入射光と同一波長の散乱光(すなわ
ち、レイリー散乱光)を遮断するとともに、ラマン散乱
光のうちのストークス(Storks)光L2'(但し、L2'の波
長λ2'は、λ2'=488nm +Δλ且つΔλ>0を満たすも
のとする)だけを抽出するようになっている。第2のセ
ンサ(143) は、マルチチャンネル型の光検出器であり、
2'を受光してその強度に応じた信号レベルを有する第
2の検査信号を出力するようになっている。
The second imaging lens system (141) is arranged substantially symmetrical to the first imaging lens system (131) with respect to the incident surface of the inspection light L, and the wafer (10) Part L 2 of the scattered light generated when the foreign matter above is irradiated is condensed.
This is because the intensity distribution of scattered light is approximately symmetrically biased symmetrically with respect to the incident surface of the inspection light L. The Raman spectroscope (142) is composed of a commonly known spectroscope such as a triple polychromator, a double polychromator, or a monochromator, and has a wavelength band of λ 1 to λ 2 (where 488 nm <λ 1 It is set in the range of <λ 2 ) and blocks scattered light having the same wavelength as incident light (that is, Rayleigh scattered light), and Stokes light L 2 ′ (where L 2 'wavelength lambda 2' of, λ 2 '= 488nm + Δλ and shall meet the [Delta] [lambda]> 0) is adapted to extract only. The second sensor (143) is a multi-channel photodetector,
The L 2 ′ is received and a second inspection signal having a signal level corresponding to the intensity thereof is output.

【0031】増幅回路(151) は、通常のアンプ素子等で
構成されており、第1の検査信号を入力して所定の倍率
で増幅するようになっている。ノイズ除去回路(152)
は、入力信号中の低レベルの変動成分を遮断するフィル
タ機能を備えた回路であり、センサ(132) のショットノ
イズの他に第1の検査信号のうち非弾性散乱光に因る微
弱なピークを除去するようになっている。なぜなら、上
述したように非弾性散乱光の強度の絶対値は弾性散乱光
の約10-3倍程度しかないからである。閾値比較回路(15
3) は、入力した第1の検査信号のピーク値を予め設定
された閾値VT と比較して、VT 以上であれば異物が存
在したと判断して、検出信号Sを後述のスペクトル分析
回路(162) ,演算制御部(170) に出力するようになって
いる。なお、閾値VT は、一般にはコンピュータ上のシ
ミュレーションや、標準粒子を用いて基準データを抽出
したりするような種々の手法によって求めることができ
る。そして、信号レベルは異物の大きさにほぼ比例する
ので、異物の大きさを細分類する場合はこの閾値を
T1,VT2,VT3…(但しVT1<VT2<VT3<…)と複
数設定することとなる。
The amplifier circuit (151) is composed of an ordinary amplifier element or the like, and is adapted to input the first inspection signal and amplify it at a predetermined magnification. Noise elimination circuit (152)
Is a circuit equipped with a filter function that blocks low-level fluctuation components in the input signal. In addition to the shot noise of the sensor (132), a weak peak due to inelastically scattered light in the first inspection signal Is designed to be removed. This is because, as described above, the absolute value of the intensity of inelastically scattered light is only about 10 −3 times that of elastically scattered light. Threshold comparison circuit (15
3) compares the peak value of the input first inspection signal with a preset threshold value V T, and if it is V T or more, it is determined that a foreign substance is present, and the detection signal S is analyzed by a spectrum analysis described later. It is designed to output to the circuit (162) and the arithmetic control unit (170). The threshold value V T can be generally obtained by computer simulation or various methods such as extracting reference data using standard particles. Since the signal level is almost proportional to the size of the foreign matter, when the size of the foreign matter is subdivided, these thresholds are V T1 , V T2 , V T3 ... (However, V T1 <V T2 <V T3 <...) And multiple will be set.

【0032】増幅回路(161) は第2の検査信号を所定の
倍率で増幅するようになっている。スペクトル分析回路
(162) は、上記閾値比較回路(153) からの信号Sによっ
て付勢されて第2の検査信号をスペクトル分析して、ラ
マン散乱光L2'の波長シフト量Δλを検出し、後述する
演算制御部(170) に出力するようになっている。
The amplifier circuit (161) amplifies the second inspection signal by a predetermined magnification. Spectrum analysis circuit
Reference numeral (162) is energized by the signal S from the threshold value comparison circuit (153) to spectrally analyze the second inspection signal, detect the wavelength shift amount Δλ of the Raman scattered light L 2 ′ , and perform the calculation described later. It is designed to output to the control unit (170).

【0033】演算制御部(170) は、通常はCPU(Centr
al Processing Unit) と各種ハードウェア回路との組合
せで構成されており、上記閾値比較回路(153) ,スペク
トル分析回路(162) の出力を所定のプログラムに基づい
て演算処理するようになっている。また、演算制御部(1
70) は上述の各部分に電気的に接続されており、Rテー
ブル(111) 及びθテーブル(112) の駆動と各センサ(13
2) ,(143) の出力との同期をとる等、異物検査分析装
置(100) 全体の動作を統御するようになっている。
The arithmetic control unit (170) is normally a CPU (Centr).
al processing unit) and various hardware circuits, and the outputs of the threshold value comparison circuit (153) and the spectrum analysis circuit (162) are arithmetically processed based on a predetermined program. In addition, the arithmetic control unit (1
70) is electrically connected to each of the above-mentioned parts, and drives the R table (111) and the θ table (112) and each sensor (13
2) It controls the operation of the whole foreign matter inspection / analysis device (100) by synchronizing with the output of (143).

【0034】なお、この演算制御部(170) には、検査・
分析結果を外部に表示するためのCRT(Cathode Ray T
ube)ディスプレイやプリンタ等の表示系(171) と、検査
・分析等の条件を入力設定するためのコンソール等の入
力系(172) と、演算処理プログラムや検査結果を格納す
るためのディスク装置等の補助記憶装置(173) が接続さ
れているが、本発明の要旨でないので敢えて説明しな
い。
The arithmetic control unit (170) is equipped with an inspection /
CRT (Cathode Ray TRT) for displaying analysis results externally
ube) Display system (171) such as display or printer, input system (172) such as console for inputting and setting conditions such as inspection / analysis, disk device for storing arithmetic processing programs and inspection results Although the auxiliary storage device (173) is connected, it will not be described because it is not the gist of the present invention.

【0035】次に、上記異物検査分析装置(100) の動作
とともに本実施例の作用について説明する。検査対象と
なるウエハ(10)をθテーブル(112) 上に装着し、ウエハ
(10)の位置決め作業の後、演算制御部(170) が指令を発
して、レーザ発振器(121) を発振させるとともに、Rテ
ーブル(111) 及びθテーブル(112) を同期的に駆動させ
て検査を開始する。
Next, the operation of the foreign matter inspection / analysis apparatus (100) and the operation of this embodiment will be described. Mount the wafer (10) to be inspected on the θ table (112) and
After the positioning work of (10), the operation control unit (170) issues a command to oscillate the laser oscillator (121) and simultaneously drive the R table (111) and the θ table (112) for inspection. To start.

【0036】検査光Lの照射点では、異物やウエハ(10)
表面の欠陥・傷或いはウエハ(10)の下地等によって散乱
光が生じる。第1の結像レンズ系(131) は散乱光の一部
1 を第1のセンサ(132) の撮像面上に集光する。第1
のセンサ(132) はその受光量に応じて第1の検査信号を
出力し、増幅回路(151) はこれを増幅し、ノイズ除去回
路(152) は信号中の低レベル成分を遮断する。ここで、
散乱光L1 にはレイリー散乱光の他にラマン散乱光も含
まれるが、後者は光強度の絶対値が微弱なので、ラマン
散乱光に因る低レベルの信号成分はノイズ除去回路(15
2) によって漉される。この第1の検査信号のチャート
の一例を図2に示すが、ウエハ(10)下地の散乱光に因る
均一な信号上に異物1,2,3,4に因るピークがそれ
ぞれ検査時刻t1 ,t2 ,t3 ,t4 において現れたも
のとなるとする。
At the irradiation point of the inspection light L, foreign matter and wafer (10)
Scattered light is generated due to surface defects / scratches or the base of the wafer (10). The first imaging lens system (131) focuses a part of the scattered light L 1 on the image pickup surface of the first sensor (132). First
The sensor (132) outputs a first inspection signal according to the amount of received light, the amplifier circuit (151) amplifies this signal, and the noise removal circuit (152) blocks low-level components in the signal. here,
The scattered light L 1 includes not only Rayleigh scattered light but also Raman scattered light. However, since the latter has a weak absolute value of the light intensity, the low-level signal component due to Raman scattered light has a noise removal circuit (15).
2) Strained by An example of the chart of the first inspection signal is shown in FIG. 2. The peaks due to the foreign substances 1, 2, 3 and 4 are respectively present at the inspection time t on the uniform signal due to the scattered light on the underlayer of the wafer (10). Suppose that they appear at 1 , t 2 , t 3 , and t 4 .

【0037】次いで、閾値比較回路(153) は、第1の検
査信号を所定の閾値VT と比較し、上記各ピーク点t
1 ,t2 ,t3 ,t4 では信号レベルがVT を越えるの
で異物が存在すると判断して、その都度検出信号S
(1) ,S(2) ,S(3) ,S(4) をスペクトル分析回路(1
62) ,演算制御部(170) に出力する。これらの検出信号
で異物の位置や大きさも検出できる。
Next, the threshold value comparing circuit (153) compares the first inspection signal with a predetermined threshold value V T to determine each peak point t.
At 1 , t 2 , t 3 , and t 4 , the signal level exceeds V T , so it is determined that a foreign substance is present, and the detection signal S is detected each time.
(1) , S (2) , S (3) and S (4) are connected to the spectrum analysis circuit (1
62), and output to the arithmetic control unit (170). The position and size of the foreign matter can also be detected by these detection signals.

【0038】しかし、ここでウエハ(10)からの散乱光の
レイリー散乱光成分による信号が例えば図3(a) 乃至
(c) に示すように(ここで、異物A,B,C,D,Eと
異物1,2,3,4とは異なる物体とする)飽和した場
合には、レイリー散乱光成分による測定ができない。そ
こで、ラマン散乱光成分による信号を参照して異物の存
在、位置、大きさなどを判別する。図4に散乱光強度と
異物の径の関係に基づくレイリー散乱光成分とラマン散
乱光成分との検出範囲を示す。
However, here, the signals due to the Rayleigh scattered light component of the scattered light from the wafer (10) are, for example, as shown in FIGS.
As shown in (c) (when the foreign matter A, B, C, D, E and the foreign matter 1, 2, 3, 4 are different objects), the measurement by the Rayleigh scattered light component becomes saturated. Can not. Therefore, the presence, position, size, etc. of the foreign matter are determined by referring to the signal of the Raman scattered light component. FIG. 4 shows the detection ranges of the Rayleigh scattered light component and the Raman scattered light component based on the relationship between the scattered light intensity and the diameter of the foreign matter.

【0039】第2の結像レンズ系(141) は散乱光の一部
2 を集光しラマン分光系(142)に送出する。ラマン分
光系(142) はラマン散乱光のうち、ストークス光L2'
みを抽出し、第2のセンサ(143) はこれを受光して第2
の検査信号を出力する。そして、増幅回路(161) は第2
の検査信号を増幅する。
The second imaging lens system (141) collects a part of the scattered light L 2 and sends it to the Raman spectroscopic system (142). The Raman spectroscopic system (142) extracts only the Stokes light L 2 ′ from the Raman scattered light, and the second sensor (143) receives this and receives the second light.
The inspection signal of is output. The amplifier circuit (161) is the second
Amplify the inspection signal of.

【0040】次いで、スペクトル分析回路(162) は、上
記各検出信号S(1) 〜S(4) によって付勢され、図2に
示す第1の検査信号に対応する各検査時刻t1 〜t4
おける第2の検査信号をスペクトル分析して、各々の波
長シフト量Δλ1 〜Δλ4と散乱光強度の半値幅ΔW1
〜ΔW4 とを求める。各々の分析結果を図5(b) 乃至
(e) に示してある。なお、ウエハ(10)の下地に起因する
(図2のt0 )散乱光の信号も、ウエハ(10)下地につい
ての標準データ(波長シフト量Δλ0 及び半値幅ΔW
0 )としてサンプリングしてスペクトル分析する。その
結果は図5(a) に示してある。そして、分析した波長シ
フト量Δλ1 〜Δλ4 及び半値幅ΔW1 〜ΔW4 を後続
の演算制御部(170) に出力する。
Then, the spectrum analysis circuit (162) is energized by each of the detection signals S (1) to S (4) , and each of the inspection times t 1 to t corresponding to the first inspection signal shown in FIG. a second test signal by spectral analysis in 4, the half-value width ΔW of the scattered light intensity with each of the wavelength shift amount Δλ 1 ~Δλ 4 1
~ ΔW 4 is calculated. The results of each analysis are shown in Fig. 5 (b)
It is shown in (e). It should be noted that the scattered light signal originating from the base of the wafer (10) (t 0 in FIG. 2) is also the standard data (wavelength shift amount Δλ 0 and full width at half maximum ΔW) for the base of the wafer (10).
0 ) and spectral analysis. The results are shown in Fig. 5 (a). Then, the analyzed wavelength shift amounts Δλ 1 to Δλ 4 and the half widths ΔW 1 to ΔW 4 are output to the subsequent arithmetic control unit (170).

【0041】演算制御部(170) は、上記閾値比較回路(1
53) ,スペクトル分析回路(162)の各出力をそれぞれに
対応するプログラムに基づいて以下に記載するような演
算処理を行う。
The arithmetic control unit (170) includes the threshold comparison circuit (1
53), the output of the spectrum analysis circuit (162) is subjected to arithmetic processing as described below based on the corresponding program.

【0042】すなわち、閾値比較回路(153) の検出信号
Sを統計処理して、異物の大きさごとに分類しその個数
のヒストグラムを作成する。また各パルスモータ(111-
a),(112-a) へのパルス信号を計数しているので、これ
らの計数値と検出時刻とを対比することによって異物の
存在位置を検出することができる。
That is, the detection signal S of the threshold value comparison circuit (153) is statistically processed to classify it according to the size of the foreign matter and create a histogram of the number thereof. In addition, each pulse motor (111-
Since the pulse signals to (a) and (112-a) are counted, the presence position of the foreign matter can be detected by comparing these count values with the detection time.

【0043】また、スペクトル分析回路(162) から得ら
れた波長シフト量Δλ1 〜Δλ4,半値幅ΔW1 〜ΔW4
を各々対比させることによって異物の成分を同定す
る。例えば図5の各チャートから以下の事柄が導き出さ
れる。なお、以下のような異物の成分を同定する作業を
も行う場合にはラマン分光系(181) としてトリプルポリ
クロメータあるいはダブルポリクロメータもしくは複数
のモノクロメータ等を用いることとする。
[0043] The wavelength shift amount obtained from the spectral analysis circuit (162) Δλ 1 ~Δλ 4, the half-value width ΔW 1 ~ΔW 4
The components of the foreign matter are identified by comparing these with each other. For example, the following matters are derived from the charts of FIG. In addition, when performing the following work for identifying the component of the foreign matter, a triple polychromator, a double polychromator, or a plurality of monochromators is used as the Raman spectroscopic system (181).

【0044】(1) Δλ0 =Δλ4 ,ΔW0 =ΔW4 であ
る。従って、異物4はウエハ(10)と同一物質の結晶また
は分子からなり、具体的にはウエハ(10)表面の傷や大き
な粗れである。
(1) Δλ 0 = Δλ 4 and ΔW 0 = ΔW 4 . Therefore, the foreign matter 4 is composed of crystals or molecules of the same substance as the wafer 10, specifically, scratches or large roughness on the surface of the wafer 10.

【0045】(2) Δλ0 =Δλ2 であり、異物2もウエ
ハ(10)と同一物質である。しかしながら、ΔW0 <ΔW
2 であることから、異物2は不純な元素や物質が混入し
た欠陥であることが分かる。
(2) Δλ 0 = Δλ 2 , and the foreign matter 2 is the same substance as the wafer (10). However, ΔW 0 <ΔW
Since it is 2 , it can be seen that the foreign material 2 is a defect in which an impure element or substance is mixed.

【0046】(3) Δλ0 ≠Δλ1 ,ΔW0 ≠ΔW1 及び
Δλ0 ≠Δλ3 ,ΔW0 ≠ΔW3である。したがって、
異物1,異物3はウエハ(10)とは異なる物質である。ま
た、各波長シフト量Δλ1 ,Δλ3 を予め求めておいた
値と照合することによって異物の成分を同定することが
できる。
(3) Δλ 0 ≠ Δλ 1 , ΔW 0 ≠ ΔW 1 and Δλ 0 ≠ Δλ 3 , ΔW 0 ≠ ΔW 3 . Therefore,
The foreign matter 1 and the foreign matter 3 are different substances from the wafer (10). Further, the components of the foreign matter can be identified by comparing the respective wavelength shift amounts Δλ 1 and Δλ 3 with the values obtained in advance.

【0047】しかして、装着したウエハ(10)を全面走査
し上記処理が済めば、当該ウエハ(10)の検査は完了とな
り、Rテーブル(111) 及びθテーブル(112) の駆動やレ
ーザ発振器(121) の発振等が停止する。そして、上記の
演算処理結果は、一旦演算制御部(170) に内蔵されるメ
モリ上の対応番地に格納され、必要に応じて表示系(17
1) を介して外部に出力され、または補助記憶装置(173)
に格納される。さらに別のウエハを検査したい場合
は、脱着交換して同様の動作を繰り返す。
When the mounted wafer (10) is entirely scanned and the above processing is completed, the inspection of the wafer (10) is completed and the R table (111) and the θ table (112) are driven and the laser oscillator ( Oscillation of 121) stops. Then, the result of the above arithmetic processing is temporarily stored in the corresponding address on the memory built in the arithmetic control unit (170), and the display system (17
1) is output to the outside via an auxiliary storage device (173)
Stored in. If it is desired to inspect another wafer, the same operation is repeated after desorption / replacement.

【0048】次に本発明の第2の実施例の異物検査分析
装置(101) の概観構成を図6に示す。なお、主要な構成
は第1の実施例と同じくしているので同一構成箇所には
同一の符号を付すこととする。
Next, FIG. 6 shows the general construction of the foreign matter inspection / analysis apparatus (101) of the second embodiment of the present invention. Since the main structure is the same as that of the first embodiment, the same components will be designated by the same reference numerals.

【0049】異物検査分析装置(101) は、走査手段とし
てのRテーブル(111) ,θテーブル(112) と、投光手段
としてのレーザ発振器(121) ,ビームエキスパンダ(12
2),対物レンズ系(123) と、受光手段としての結像レン
ズ系(144) ,ラマン分光系(181) ,第1のセンサ(132)
,第2のセンサ(143) と、第1の信号処理手段として
の増幅回路(151) ,ノイズ除去回路(152) ,閾値比較回
路(153) と、第2の信号処理手段としての増幅回路(16
1) ,スペクトル分析回路(162) と、演算制御部(170)
とを備えている。
The foreign matter inspection / analysis apparatus (101) includes an R table (111) and a θ table (112) as scanning means, a laser oscillator (121) as a light projecting means, and a beam expander (12).
2), objective lens system (123), imaging lens system (144) as light receiving means, Raman spectroscopic system (181), first sensor (132)
, A second sensor (143), an amplification circuit (151) as a first signal processing means, a noise removal circuit (152), a threshold comparison circuit (153), and an amplification circuit (second signal processing means 16
1), a spectrum analysis circuit (162) and an arithmetic control unit (170)
It has and.

【0050】なお、第2の実施例では第1の実施例にあ
るように、第1の受光手段として第1の結像レンズ系(1
31) を用いることはせず、ラマン分光系(181) の内部に
第1のセンサへ光を案内する手段を設けることとする。
以下、各部分の具体的構成について詳解する。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the first imaging lens system (1
31) is not used, and means for guiding light to the first sensor is provided inside the Raman spectroscopic system (181).
Hereinafter, the specific configuration of each part will be described in detail.

【0051】Rテーブル(111) は、パルスモータ(111-
a) に連結したボール捩子(111-b)と、ボール捩子(111-
b) を螺挿する直進テーブル(111-c) と、この直進テー
ブル(111-c) をR方向(水平な一方向)に進退自在に挿
通するガイドレール(111-d)とからなる。
The R table (111) is a pulse motor (111-
ball screw (111-b) connected to a) and ball screw (111-b)
It is composed of a straight advance table (111-c) into which b) is screwed, and a guide rail (111-d) through which the straight advance table (111-c) can be freely advanced and retracted in the R direction (one horizontal direction).

【0052】θテーブル(112) はパルスモータ(112-a)
に連結した回転テーブル(112-b)であり、直進テーブル
(111-c) 上の支柱にθ軸(鉛直軸)回りに回動自在に軸
支されている。また、回転テーブル(112-b) の上面は吸
着機能を有しており、検査対象となるウエハ(10)を座標
系が設定された所定位置にて載置固定するようになって
いる。しかして、パルスモータ(111-a) ,(112-a) が同
期的に駆動することによってウエハ(10)を同心円状に全
面走査できるようになっている。また、各パルスモータ
(111-a) ,(112-a) へのパルス信号を計数することによ
って現在の走査位置(R,θ)を示す位置信号を出力で
きるようになっている。
The θ table (112) is the pulse motor (112-a)
It is a rotary table (112-b) connected to
(111-c) It is rotatably supported on the upper column around the θ axis (vertical axis). Further, the upper surface of the rotary table (112-b) has a suction function, and the wafer (10) to be inspected is mounted and fixed at a predetermined position where the coordinate system is set. Then, the pulse motors (111-a) and (112-a) are synchronously driven so that the entire surface of the wafer (10) can be concentrically scanned. In addition, each pulse motor
By counting the pulse signals to (111-a) and (112-a), a position signal indicating the current scanning position (R, θ) can be output.

【0053】レーザ発振器(121) は、例えばAr+ レーザ
などの検査光Lを照射するレーザ光源(例えば出力300m
W,波長488nm )が用いられる。対物レンズ系(123) は、
検査光Lを10μm×1μmの略楕円形状に集光して、ウ
エハ(10)上の所定の走査点を鉛直方向に対して略60°の
方向から斜方照射するようになっている。なお、対物レ
ンズ系(123) においては、入射光がある程度以上の径を
有する方が、幾何光学的に集光が容易である。これに対
して、レーザ発振器(121) の発する光は通常0.6mm 程度
の径しかない。そこで、対物レンズ系(123) の直前に配
設されたビームエキスパンダ(122) は、入射した検査光
Lの径を10倍乃至20倍程度に拡大した平行光に変換して
対物レンズ系(123) に供給するようになっている。
The laser oscillator (121) is a laser light source (for example, an output of 300 m) that emits the inspection light L such as Ar + laser.
W, wavelength 488 nm) is used. The objective lens system (123) is
The inspection light L is condensed into a substantially elliptical shape of 10 μm × 1 μm, and a predetermined scanning point on the wafer (10) is obliquely irradiated from a direction of about 60 ° with respect to the vertical direction. In the objective lens system (123), if the incident light has a diameter larger than a certain value, it is easier to focus light geometrically. On the other hand, the light emitted from the laser oscillator (121) usually has a diameter of only about 0.6 mm. Therefore, the beam expander (122) arranged immediately in front of the objective lens system (123) converts the incident inspection light L into a parallel light obtained by enlarging the diameter of the inspection light L by about 10 to 20 times, and the objective lens system ( 123).

【0054】結像レンズ系(144) は、検査光Lの入射方
向に対し垂直で且つ走査点に対し仰角略30°の方向に配
設されており、ウエハ(10)上の異物を照射した際に生ず
る散乱光の一部L3 を集光するようになっている。ラマ
ン分光系(181) は、トリプルポリクロメータあるいはダ
ブルポリクロメータおよびモノクロメータ等の一般に知
られる分光器で構成され、且つ、その分光器の波長帯域
をλ1 乃至λ2 (但し、488nm <λ1 <λ2 )の範囲に
設定されており、散乱光の一部L3 のうち入射光と同一
波長である散乱光(すなわち、レイリー散乱光)をモノ
クロメータを例にして、図7に示すようにハーフミラー
(182) によって二分割し、その一方をレイリー散乱成分
3 としてそのまま第1のセンサ(132) によって検出す
る。なお、シャッタ(184) によりレイリー散乱成分L3
は遮られて第2のセンサ(143)には届かないようになっ
ている。
The imaging lens system (144) is arranged in a direction perpendicular to the incident direction of the inspection light L and at an elevation angle of about 30 ° with respect to the scanning point, and irradiates foreign matter on the wafer (10). A part L 3 of the scattered light generated at this time is condensed. The Raman spectroscope (181) is composed of a commonly known spectroscope such as a triple polychromator or a double polychromator and a monochromator, and has a wavelength band of λ 1 to λ 2 (where 488 nm <λ 12 ) and the scattered light (that is, Rayleigh scattered light) having the same wavelength as the incident light in a part L 3 of the scattered light is shown in FIG. Half mirror
It is divided into two by (182) and one of them is directly detected by the first sensor (132) as Rayleigh scattering component L 3 . The shutter (184) causes the Rayleigh scattered component L 3
Is blocked so that it cannot reach the second sensor (143).

【0055】そして、第1のセンサ(132) は、光電子増
倍管あるいはフォトダイオード等の受光素子や電流・電
圧変換回路等の組合せで構成されたデバイスであり、散
乱光L3 を受光してその光強度に応じた信号レベルを有
する第1の検査信号を出力するようになっている。な
お、散乱光L3 は厳密にはレイリー散乱光とラマン散乱
光との両方を含むのであるが、後者の光強度の絶対値は
前者の約10-3倍程度しかないので、L3 をレイリー散乱
光として扱っても問題ない。
The first sensor (132) is a device constituted by a combination of a photomultiplier tube, a light receiving element such as a photodiode, a current / voltage conversion circuit, etc., and receives the scattered light L 3. A first inspection signal having a signal level according to the light intensity is output. Strictly speaking, the scattered light L 3 includes both Rayleigh scattered light and Raman scattered light, but since the absolute value of the light intensity of the latter is only about 10 −3 times that of the former, L 3 is set to Rayleigh. There is no problem in treating it as scattered light.

【0056】更に、ハーフミラー(182) によって二分割
された散乱光のもう一方はミラー(183) …を介して、ラ
マン散乱成分のうちのストークス(Storks)光L3'(但
し、L3'の波長λ3'は、λ3'=488nm +Δλ且つΔλ>
0を満たすものとする)だけを抽出するようになってい
る。第2のセンサ(143) は、マルチチャンネル型の光検
出器であり、L3'を受光してその強度に応じた信号レベ
ルを有する第2の検査信号を出力するようになってい
る。
[0056] Additionally, other that bisected the scattered light by the half mirror (182) via a mirror (183) ..., Stokes of the Raman scattering component (Storks) light L 3 '(where, L 3' Has a wavelength λ 3 ′ of λ 3 ′ = 488 nm + Δλ and Δλ>
0) is to be extracted. The second sensor (143) is a multi-channel photodetector, which is adapted to receive L 3 ′ and output a second inspection signal having a signal level according to its intensity.

【0057】増幅回路(151) は、通常のアンプ素子等で
構成されており、第1の検査信号を入力して所定の倍率
で増幅するようになっている。ノイズ除去回路(152)
は、入力信号中の低レベルの変動成分を遮断するフィル
タ機能を備えた回路であり、第1のセンサ(132) のショ
ットノイズの他に第1の検査信号のうち非弾性散乱光に
因る微弱なピークを除去するようになっている。なぜな
ら、上述したように非弾性散乱光の強度の絶対値は弾性
散乱光の約10-3倍程度しかないからである。閾値比較回
路(153) は、入力した第1の検査信号のピーク値を予め
設定された閾値VT と比較して、VT 以上であれば異物
が存在したと判断して、検出信号Sを後述のスペクトル
分析回路(162) ,演算制御部(170) に出力するようにな
っている。なお、閾値VT は、一般にはコンピュータ上
のシミュレーションや、標準粒子を用いて基準データを
抽出したりするような種々の手法によって求めることが
できる。そして信号レベルは異物の大きさにほぼ比例す
るので、異物の大きさを細分類する場合は、この閾値を
T1,VT2,VT3…(但しVT1<VT2<VT3<…)と複
数設定することとなる。
The amplifier circuit (151) is composed of a normal amplifier element or the like, and is adapted to input the first inspection signal and amplify it at a predetermined magnification. Noise elimination circuit (152)
Is a circuit having a filter function for blocking low-level fluctuation components in the input signal, and is caused by the inelastically scattered light of the first inspection signal in addition to the shot noise of the first sensor (132). It is designed to remove weak peaks. This is because, as described above, the absolute value of the intensity of inelastically scattered light is only about 10 −3 times that of elastically scattered light. The threshold value comparison circuit (153) compares the peak value of the input first inspection signal with a preset threshold value V T, and if it is V T or more, determines that foreign matter is present, and detects the detection signal S. It is designed to output to a spectrum analysis circuit (162) and a calculation control unit (170) described later. The threshold value V T can be generally obtained by computer simulation or various methods such as extracting reference data using standard particles. Since the signal level is almost proportional to the size of the foreign matter, when subdividing the size of the foreign matter, this threshold value is set to V T1 , V T2 , V T3 (where V T1 <V T2 <V T3 <...) And multiple will be set.

【0058】増幅回路(161) は第2の検査信号を所定の
倍率で増幅するようになっている。スペクトル分析回路
(162) は、上記閾値比較回路(153) からの信号Sによっ
て付勢されて第2の検査信号をスペクトル分析して、ラ
マン散乱光L3'の波長シフト量Δλを検出し、後述する
演算制御部(170) に出力するようになっている。
The amplifier circuit (161) amplifies the second inspection signal by a predetermined magnification. Spectrum analysis circuit
Reference numeral (162) is energized by the signal S from the threshold value comparison circuit (153) to spectrally analyze the second inspection signal, detect the wavelength shift amount Δλ of the Raman scattered light L 3 ′ , and perform the calculation described later. It is designed to output to the control unit (170).

【0059】演算制御部(170) は、通常はCPU(Centr
al Processing Unit) と各種ハードウェア回路との組合
せで構成されており、上記閾値比較回路(153) ,スペク
トル分析回路(162) の出力を所定のプログラムに基づい
て演算処理するようになっている。また、演算制御部(1
70) は上述の各部分に電気的に接続されており、Rテー
ブル(111) 及びθテーブル(112) の駆動と各センサ(13
2) ,(143) の出力との同期をとる等、異物検査分析装
置(101) 全体の動作を統御するようになっている。
The arithmetic control unit (170) is normally a CPU (Centr).
al processing unit) and various hardware circuits, and the outputs of the threshold value comparison circuit (153) and the spectrum analysis circuit (162) are arithmetically processed based on a predetermined program. In addition, the arithmetic control unit (1
70) is electrically connected to each of the above-mentioned parts, and drives the R table (111) and the θ table (112) and each sensor (13
2) It controls the operation of the whole foreign matter inspection / analysis device (101) by synchronizing with the outputs of (143).

【0060】なお、この演算制御部(170) には、検査・
分析結果を外部に表示するためのCRT(Cathode Ray T
ube)ディスプレイやプリンタ等の表示系(171) と、検査
・分析等の条件を入力設定するためのコンソール等の入
力系(172) と、演算処理プログラムや検査結果を格納す
るためのディスク装置等の補助記憶装置(173) が接続さ
れているが、本発明の要旨でないので敢えて説明しな
い。
The operation control unit (170) is equipped with an inspection /
CRT (Cathode Ray TRT) for displaying analysis results externally
ube) Display system (171) such as display or printer, input system (172) such as console for inputting and setting conditions such as inspection / analysis, disk device for storing arithmetic processing programs and inspection results Although the auxiliary storage device (173) is connected, it will not be described because it is not the gist of the present invention.

【0061】次に、上記異物検査分析装置(101) の動作
とともに本実施例の作用について説明する。検査対象と
なるウエハ(10)をθテーブル(112) 上に装着し、ウエハ
(10)の位置合わせ作業の後、演算制御部(170) が指令を
発して、レーザ発振器(121) を発振させるとともに、R
テーブル(111) 及びθテーブル(112) を同期的に駆動さ
せて検査を開始する。
Next, the operation of the foreign matter inspection / analysis apparatus (101) and the operation of this embodiment will be described. Mount the wafer (10) to be inspected on the θ table (112) and
After the alignment work of (10), the arithmetic control unit (170) issues a command to oscillate the laser oscillator (121) and
The table (111) and the θ table (112) are driven synchronously to start the inspection.

【0062】検査光Lの照射点では、ウエハ(10)上の異
物やウエハ(10)表面の欠陥・傷或いはウエハ(10)の下地
等によって散乱光が生じる。結像レンズ系(144) は散乱
光の一部L3 を集光してラマン分光系(142) に送出す
る。ラマン分光系(181) は入射光と同一波長である散乱
光(すなわち、レイリー散乱光)を図7に示すようにハ
ーフミラー(182) によって二分割し、その一方をレイリ
ー散乱成分としてそのまま第1のセンサ(132) の撮像面
上に集光する。そして、第1のセンサ(132) はその受光
量に応じて第1の検査信号を出力し、増幅回路(151) は
これを増幅し、ノイズ除去回路(152) は信号中の低レベ
ル成分を遮断する。ここで、散乱光L3 にはレイリー散
乱光の他にラマン散乱光も含まれるが、後者は光強度の
絶対値が微弱なので、ラマン散乱光に因る低レベルの信
号成分はノイズ除去回路(152) によって漉される。この
第1の検査信号のチャートの一例を図2に示すが、ウエ
ハ(10)下地の散乱光に因る均一な信号上に異物1,2,
3,4に因るピークがそれぞれ検査時刻t1 ,t2 ,t
3 ,t4 において現れたものとなるとする。
At the irradiation point of the inspection light L, scattered light is generated by foreign matter on the wafer (10), defects / scratches on the surface of the wafer (10), the base of the wafer (10), and the like. The imaging lens system (144) collects a part of the scattered light L 3 and sends it to the Raman spectroscopic system (142). The Raman spectroscopic system (181) splits scattered light (that is, Rayleigh scattered light) having the same wavelength as the incident light into two by a half mirror (182) as shown in FIG. The light is focused on the image pickup surface of the sensor (132). Then, the first sensor (132) outputs a first inspection signal according to the amount of received light, the amplification circuit (151) amplifies this, and the noise removal circuit (152) detects low-level components in the signal. Cut off. Here, the scattered light L 3 includes not only Rayleigh scattered light but also Raman scattered light. However, since the latter has a weak absolute value of light intensity, a low-level signal component due to Raman scattered light causes noise removal circuit ( 152). An example of the chart of the first inspection signal is shown in FIG. 2. The foreign matter 1, 2 ,, on the uniform signal due to the scattered light of the underlayer of the wafer (10).
The peaks due to 3 and 4 are the inspection times t 1 , t 2 and t, respectively.
Suppose that it appears at 3 , t 4 .

【0063】次いで、閾値比較回路(153) は、第1の検
査信号を所定の閾値VT と比較し、上記各ピーク点t
1 ,t2 ,t3 ,t4 では信号レベルがVT を越えるの
で異物が存在すると判断して、その都度検出信号S
(1) ,S(2) ,S(3) ,S(4) をスペクトル分析回路(1
62) ,演算制御部(170) に出力する。これらの検出信号
で異物の位置や大きさも検出できる。
Next, the threshold value comparison circuit (153) compares the first inspection signal with a predetermined threshold value V T, and the peak points t
At 1 , t 2 , t 3 , and t 4 , the signal level exceeds V T , so it is determined that a foreign substance is present, and the detection signal S is detected each time.
(1) , S (2) , S (3) and S (4) are connected to the spectrum analysis circuit (1
62), and output to the arithmetic control unit (170). The position and size of the foreign matter can also be detected by these detection signals.

【0064】しかし、ここでウエハ(10)からの散乱光の
レイリー散乱光成分による信号が例えば図3(a) 乃至
(c) に示すように(ここで、異物A,B,C,D,Eと
異物1,2,3,4とは異なる物体とする)飽和した場
合には、レイリー散乱光成分による測定ができない。そ
こで、ラマン散乱光成分による信号を参照して異物の存
在、位置、大きさなどを判別する。図4に散乱光強度と
異物の径の関係に基づくレイリー散乱光成分とラマン散
乱光成分との検出範囲を示す。
However, here, the signals due to the Rayleigh scattered light component of the scattered light from the wafer (10) are, for example, as shown in FIGS.
As shown in (c) (when the foreign matter A, B, C, D, E and the foreign matter 1, 2, 3, 4 are different objects), the measurement by the Rayleigh scattered light component becomes saturated. Can not. Therefore, the presence, position, size, etc. of the foreign matter are determined by referring to the signal of the Raman scattered light component. FIG. 4 shows the detection ranges of the Rayleigh scattered light component and the Raman scattered light component based on the relationship between the scattered light intensity and the diameter of the foreign matter.

【0065】そこで、この様な場合にはラマン分光系(1
81) からハーフミラー(182) とミラー(183) …とを介し
てラマン散乱光のうち、ストークス光L3'のみを抽出
し、第2のセンサ(143) はこれを受光して第2の検査信
号を出力する。そして、増幅回路(161) は第2の検査信
号を増幅する。
Therefore, in such a case, the Raman spectroscopic system (1
81), from the Raman scattered light through the half mirror (182) and the mirror (183), only the Stokes light L 3 ′ is extracted, and the second sensor (143) receives this and receives the second Stokes light L 3 ′ . Output inspection signal. Then, the amplifier circuit (161) amplifies the second inspection signal.

【0066】次いで、スペクトル分析回路(162) は、上
記各検出信号S(1) 〜S(4) によって付勢され、図2に
示す第1の検査信号に対応する各検査時刻t1 〜t4
おける第2の検査信号をスペクトル分析して、各々の波
長シフト量Δλ1 〜Δλ4と散乱光強度の半値幅ΔW1
〜ΔW4 とを求める。各々の分析結果を図5(b) 乃至
(e) に示してある。なお、ウエハ(10)の下地に起因する
(図2のt0 )散乱光の信号も、ウエハ(10)下地につい
ての標準データ(波長シフト量Δλ0 及び半値幅ΔW
0 )としてサンプリングしてスペクトル分析する。その
結果は図5(a) に示してある。そして、分析した波長シ
フト量Δλ1 〜Δλ4 及び半値幅ΔW1 〜ΔW4 を後続
の演算制御部(170) に出力する。
Then, the spectrum analysis circuit (162) is energized by each of the detection signals S (1) to S (4) , and each of the inspection times t 1 to t corresponding to the first inspection signal shown in FIG. a second test signal by spectral analysis in 4, the half-value width ΔW of the scattered light intensity with each of the wavelength shift amount Δλ 1 ~Δλ 4 1
~ ΔW 4 is calculated. The results of each analysis are shown in Fig. 5 (b)
It is shown in (e). It should be noted that the scattered light signal originating from the base of the wafer (10) (t 0 in FIG. 2) is also the standard data (wavelength shift amount Δλ 0 and full width at half maximum ΔW) for the base of the wafer (10).
0 ) and spectral analysis. The results are shown in Fig. 5 (a). Then, the analyzed wavelength shift amounts Δλ 1 to Δλ 4 and the half widths ΔW 1 to ΔW 4 are output to the subsequent arithmetic control unit (170).

【0067】演算制御部(170) は、上記閾値比較回路(1
53) ,スペクトル分析回路(162)の各出力をそれぞれに
対応するプログラムに基づいて以下に記載するような演
算処理を行う。
The arithmetic control unit (170) includes the threshold comparison circuit (1
53), the output of the spectrum analysis circuit (162) is subjected to arithmetic processing as described below based on the corresponding program.

【0068】すなわち、閾値比較回路(153) の検出信号
Sを統計処理して、異物の大きさごとに分類しその個数
のヒストグラムを作成する。また各パルスモータ(111-
a),(112-a) へのパルス信号を計数しているので、これ
らの計数値と検出時刻とを対比することによって異物の
存在位置を検出することができる。
That is, the detection signal S of the threshold value comparison circuit (153) is statistically processed, classified according to the size of the foreign matter, and a histogram of the number thereof is created. In addition, each pulse motor (111-
Since the pulse signals to (a) and (112-a) are counted, the presence position of the foreign matter can be detected by comparing these count values with the detection time.

【0069】また、スペクトル分析回路(162) から得ら
れた波長シフト量Δλ1 〜Δλ4,半値幅ΔW1 〜ΔW4
を各々対比させることによって異物の成分を同定す
る。例えば図5の各チャートから以下の事柄が導き出さ
れる。なお、以下のような異物の成分を同定する作業を
も行う場合にはラマン分光系(181) としてトリプルポリ
クロメータあるいはダブルポリクロメータもしくは複数
のモノクロメータ等を用いることとする。
[0069] The wavelength shift amount obtained from the spectral analysis circuit (162) Δλ 1 ~Δλ 4, the half-value width ΔW 1 ~ΔW 4
The components of the foreign matter are identified by comparing these with each other. For example, the following matters are derived from the charts of FIG. In addition, when performing the following work for identifying the component of the foreign matter, a triple polychromator, a double polychromator, or a plurality of monochromators is used as the Raman spectroscopic system (181).

【0070】(1) Δλ0 =Δλ4 ,ΔW0 =ΔW4 であ
る。従って、異物4はウエハ(10)と同一物質の結晶また
は分子からなり、具体的にはウエハ(10)表面の傷や大き
な粗れである。
(1) Δλ 0 = Δλ 4 and ΔW 0 = ΔW 4 . Therefore, the foreign matter 4 is composed of crystals or molecules of the same substance as the wafer 10, specifically, scratches or large roughness on the surface of the wafer 10.

【0071】(2) Δλ0 =Δλ2 であり、異物2もウエ
ハ(10)と同一物質である。しかしながら、ΔW0 <ΔW
2 であることから、異物2は不純な元素や物質が混入し
た欠陥であることが分かる。
(2) Δλ 0 = Δλ 2 , and the foreign matter 2 is also the same substance as the wafer (10). However, ΔW 0 <ΔW
Since it is 2 , it can be seen that the foreign material 2 is a defect in which an impure element or substance is mixed.

【0072】(3) Δλ0 ≠Δλ1 ,ΔW0 ≠ΔW1 及び
Δλ0 ≠Δλ3 ,ΔW0 ≠ΔW3である。したがって、
異物1,異物3はウエハ(10)とは異なる物質である。ま
た、各波長シフト量Δλ1 ,Δλ3 を予め求めておいた
値と照合することによって異物の成分を同定することが
できる。
(3) Δλ 0 ≠ Δλ 1 , ΔW 0 ≠ ΔW 1 and Δλ 0 ≠ Δλ 3 , ΔW 0 ≠ ΔW 3 . Therefore,
The foreign matter 1 and the foreign matter 3 are different substances from the wafer (10). Further, the components of the foreign matter can be identified by comparing the respective wavelength shift amounts Δλ 1 and Δλ 3 with the values obtained in advance.

【0073】しかして、装着したウエハ(10)を全面走査
し上記処理が済めば、当該ウエハ(10)の検査は完了とな
り、Rテーブル(111) ,θテーブル(112) の駆動やレー
ザ発振器(121) の発振等が停止する。そして、上記の演
算処理結果は、一旦演算制御部(170) に内蔵されるメモ
リ上の対応番地に格納され、必要に応じて、表示系(17
1) を介して外部に出力され、または補助記憶装置(173)
に格納される。さらに別のウエハを検査したい場合
は、脱着交換して同様の動作を繰り返す。
When the mounted wafer (10) is entirely scanned and the above processing is completed, the inspection of the wafer (10) is completed, and the R table (111) and the θ table (112) are driven and the laser oscillator ( Oscillation of 121) stops. Then, the result of the above arithmetic processing is temporarily stored in the corresponding address on the memory built in the arithmetic control unit (170), and if necessary, the display system (17
1) is output to the outside via an auxiliary storage device (173)
Stored in. If it is desired to inspect another wafer, the same operation is repeated after desorption / replacement.

【0074】なお、本発明の構成は、上記の各実施例に
限定されるものではなく、種々に変形が可能である。例
えば、レーザ発振器は、Ar+ レーザの他にもHe-Ne レー
ザ,Krレーザ,半導体レーザ,及び赤外,紫外のパルス
レーザ等の単色光源も使用できる。これは検出可能なラ
マン散乱光の強度を得ることができれば良いからであ
る。
The structure of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications can be made. For example, the laser oscillator can use a monochromatic light source such as a He-Ne laser, a Kr laser, a semiconductor laser, and an infrared or ultraviolet pulse laser in addition to the Ar + laser. This is because it is only necessary to obtain a detectable Raman scattered light intensity.

【0075】また、ウエハ(10)への入射角は60°とした
が、垂直入射やその他の斜方入射でも可能である。なぜ
ならば検査光の出力や集光スポットの面積は、検出可能
なラマン散乱光の強度を得る程度のものであれば特に限
定されないからである。
The angle of incidence on the wafer (10) is 60 °, but vertical incidence or other oblique incidence is also possible. This is because the output of the inspection light and the area of the focused spot are not particularly limited as long as the intensity of the Raman scattered light that can be detected is obtained.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上詳記したように本発明に係る異物検
査分析装置及び異物検査分析方法によれば、装置の複雑
化が避けられ、装置コストが安価となり、且つ検査時間
が短縮して処理効率が向上するので、半導体製造技術分
野において大きな工業的効果が得られる。
As described above in detail, according to the foreign matter inspection / analysis apparatus and the foreign matter inspection / analysis method according to the present invention, the complexity of the apparatus is avoided, the apparatus cost is reduced, and the inspection time is shortened. Since the efficiency is improved, a great industrial effect can be obtained in the semiconductor manufacturing technical field.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】同図(a) は、本発明の第1の実施例に係る異物
検査分析装置の概観構成を示す上面図,同図(b) は、こ
の異物検査分析装置の概観構成を示す入射方向に平行な
正面図,同図(c) は、この異物検査分析装置の概観構成
を示す入射方向に直交する正面図。
FIG. 1 (a) is a top view showing a general structure of a foreign matter inspection / analysis device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) shows a general structure of this foreign matter inspection / analysis device. The front view, which is parallel to the incident direction, is the front view, which is orthogonal to the incident direction, showing the general configuration of this foreign matter inspection / analysis device.

【図2】異物1乃至異物4に対する第1のセンサの出力
信号と検査時刻との関係を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the output signal of the first sensor and the inspection time for foreign matter 1 to foreign matter 4.

【図3】同図(a) は、異物A乃至異物Eの大きさを示す
模式図,同図(b) は、異物A乃至異物Eに対する第1の
センサの出力信号と検査時刻との関係を示すグラフ,同
図(c) は、異物A乃至異物Eに対する第2のセンサの出
力信号と検査時刻との関係を示すグラフ。
3 (a) is a schematic diagram showing the sizes of the foreign matters A to E, and FIG. 3 (b) is a relationship between the output signal of the first sensor for the foreign matters A to E and the inspection time. 2C is a graph showing the relationship between the output signal of the second sensor and the inspection time for the foreign matter A to foreign matter E.

【図4】散乱光強度と異物の径の関係に基づくレイリー
散乱光成分とラマン散乱光成分との検出範囲を示すグラ
フ。
FIG. 4 is a graph showing a detection range of a Rayleigh scattered light component and a Raman scattered light component based on the relationship between the scattered light intensity and the foreign substance diameter.

【図5】各検査時刻ごとのラマン散乱光のスペクトル分
析結果を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing a spectrum analysis result of Raman scattered light at each inspection time.

【図6】同図(a) は、本発明の第2の実施例に係る異物
検査分析装置の概観構成を示す上面図,同図(b) は、こ
の異物検査分析装置の概観構成を示す入射方向に平行な
正面図,同図(c) は、この異物検査分析装置の概観構成
を示す入射方向に直交する正面図。
FIG. 6 (a) is a top view showing a general structure of a foreign matter inspection / analysis device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 (b) shows a general structure of this foreign matter inspection / analysis device. The front view, which is parallel to the incident direction, is the front view, which is orthogonal to the incident direction, showing the general configuration of this foreign matter inspection / analysis device.

【図7】本発明で用いられているラマン分光器の一例で
ある、モノクロメータの概略構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a monochromator, which is an example of a Raman spectroscope used in the present invention.

【図8】第1の従来例の異物検査装置を示す概略構成
図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a foreign matter inspection apparatus of a first conventional example.

【図9】弾性散乱光における異物の大きさと散乱光強度
との関係を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the size of a foreign matter and the intensity of scattered light in elastically scattered light.

【図10】第2の従来例の異物検査装置の電気回路系を
示す概略構成図。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an electric circuit system of a foreign matter inspection device of a second conventional example.

【図11】第3の従来例の異物検査装置の電気回路系を
示す概略構成図。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an electric circuit system of a foreign matter inspection apparatus of a third conventional example.

【図12】レイリー散乱光とラマン散乱光との各散乱光
の強度分布と波長との関係を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the intensity distribution of each scattered light of Rayleigh scattered light and Raman scattered light and the wavelength.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111 …Rテーブル、112 …θテーブル、121 …レーザ発
振器、122 …ビームエキスパンダ、123 …対物レンズ
系、131 …第1の結像レンズ系、132 …第1のセンサ、
141 …第2の結像レンズ系、142 …ラマン分光系、143
…第2のセンサ、151,161 …増幅回路、152 …ノイズ除
去回路、153 …閾値比較回路、162 …スペクトル分析回
路、170 …演算制御部、171 …表示系、172 …入力系、
173 …補助記憶装置、181 …ラマン分光系。
111 ... R table, 112 ... θ table, 121 ... Laser oscillator, 122 ... Beam expander, 123 ... Objective lens system, 131 ... First imaging lens system, 132 ... First sensor,
141 ... Second imaging lens system, 142 ... Raman spectroscopic system, 143
... second sensor, 151,161 ... amplification circuit, 152 ... noise removal circuit, 153 ... threshold value comparison circuit, 162 ... spectrum analysis circuit, 170 ... calculation control unit, 171 ... display system, 172 ... input system,
173 ... Auxiliary storage device, 181 ... Raman spectroscopy system.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査対象を走査可能に載置する走査手段
と、前記検査対象に検査光を斜方照射する投光手段と、
前記走査手段の上方で且つ前記検査光の正反射方向以外
の方向に配設されて前記検査対象からの散乱光を受光し
てその受光量に応じた第1の検査信号を出力する第1の
受光手段と、前記走査手段の上方で且つ前記検査光の正
反射方向以外の方向に配設されて前記散乱光のうち前記
検査光とは異なる波長成分の受光量に応じた第2の検査
信号を出力する第2の受光手段と、前記第1の検査信号
を所定の閾値と比較して異物の存在位置及びその大きさ
を検出する第1の信号処理手段と、前記第2の検査信号
をスペクトル分析して異物の成分を同定する第2の信号
処理手段とを具備することを特徴とする異物検査分析装
置。
1. A scanning unit for movably mounting an inspection target, and a light projecting unit for obliquely irradiating the inspection target with inspection light.
A first unit is provided above the scanning unit and in a direction other than the regular reflection direction of the inspection light to receive scattered light from the inspection target and output a first inspection signal according to the received light amount. A second inspection signal disposed above the light receiving means and above the scanning means and in a direction other than the regular reflection direction of the inspection light, the second inspection signal corresponding to the amount of received wavelength component of the scattered light different from the inspection light. The second inspection signal, the second light receiving means for outputting the first inspection signal, the first signal processing means for comparing the first inspection signal with a predetermined threshold value to detect the presence position and size of the foreign matter, and the second inspection signal. A foreign matter inspection / analysis apparatus comprising: a second signal processing means for spectrally analyzing and identifying a component of the foreign matter.
【請求項2】 第1の受光手段と、第2の受光手段と
は、互いに検査光の入射面に対して略面対称の方向に設
けられていることを特徴とする請求項1に記載の異物検
査分析装置。
2. The first light receiving means and the second light receiving means are provided in directions substantially plane symmetrical to each other with respect to the incident surface of the inspection light. Foreign matter inspection and analysis device.
【請求項3】 第1の受光手段と、第2の受光手段と
は、互いに検査光の入射面に対して略同一の方向に設け
られていることを特徴とする請求項1に記載の異物検査
分析装置。
3. The foreign matter according to claim 1, wherein the first light receiving means and the second light receiving means are provided in substantially the same direction with respect to an incident surface of the inspection light. Inspection and analysis equipment.
【請求項4】 検査対象を走査させながら検査光を投光
する投光工程と、前記検査対象からの散乱光を受光して
その受光量に応じた第1の検査信号を出力する第1の受
光工程と、前記散乱光のうち前記検査光とは異なる波長
成分を受光してその受光量に応じた第2の検査信号を出
力する第2の受光工程と、前記第1の検査信号に基づい
て異物の存在位置及びその大きさを検出する第1の信号
処理工程と、前記第1の信号処理工程で検出された異物
の存在位置における第2の検査信号をスペクトル分析し
て当該異物の成分を同定する第2の信号処理工程とを具
備することを特徴とする異物検査分析方法。
4. A light projecting step of projecting inspection light while scanning the inspection object, and a first step of receiving scattered light from the inspection object and outputting a first inspection signal according to the received light amount. A light receiving step, a second light receiving step of receiving a wavelength component of the scattered light different from the inspection light and outputting a second inspection signal according to the amount of received light, and a second light receiving step based on the first inspection signal The first signal processing step for detecting the presence position and size of the foreign matter and the second inspection signal at the foreign matter presence position detected in the first signal processing step are spectrum-analyzed to perform the component of the foreign matter. And a second signal processing step for identifying.
JP6025799A 1993-03-03 1994-02-24 Foreign object inspection analysis device and method thereof Pending JPH06313756A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6025799A JPH06313756A (en) 1993-03-03 1994-02-24 Foreign object inspection analysis device and method thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4159493 1993-03-03
JP5-41594 1993-03-03
JP6025799A JPH06313756A (en) 1993-03-03 1994-02-24 Foreign object inspection analysis device and method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06313756A true JPH06313756A (en) 1994-11-08

Family

ID=26363490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6025799A Pending JPH06313756A (en) 1993-03-03 1994-02-24 Foreign object inspection analysis device and method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06313756A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353043A (en) * 1991-03-07 1994-10-04 Seiko Instruments Inc. Printing data transferring method to a line head
US6048745A (en) * 1997-10-28 2000-04-11 International Business Machines Corporation Method for mapping scratches in an oxide film
JP2009014510A (en) * 2007-07-04 2009-01-22 Hitachi High-Technologies Corp Inspection method and inspection apparatus
JP2009282037A (en) * 2002-02-26 2009-12-03 Kla-Tencor Corp Inspection system
JP2010032259A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Foreign matter detector and detecting method
JP2010069762A (en) * 2008-09-19 2010-04-02 Toshiba Corp Pattern forming method
JP2010236985A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Hitachi High-Technologies Corp Disk surface defect inspection method and apparatus
JP2012042375A (en) * 2010-08-20 2012-03-01 Hitachi High-Technologies Corp Optical defect inspection method and device for the same
JP2012154946A (en) * 2012-04-11 2012-08-16 Hitachi High-Technologies Corp Inspection method and inspection device
JP2013205239A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Hitachi High-Technologies Corp Method for inspecting substrate surface and device therefor
KR20150006822A (en) * 2012-05-15 2015-01-19 더 보잉 컴파니 Contamination identification system
CN104865279A (en) * 2014-02-26 2015-08-26 清华大学 Customs supervision item rapid-inspection equipment and method

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353043A (en) * 1991-03-07 1994-10-04 Seiko Instruments Inc. Printing data transferring method to a line head
US6048745A (en) * 1997-10-28 2000-04-11 International Business Machines Corporation Method for mapping scratches in an oxide film
US6291833B2 (en) 1997-10-28 2001-09-18 International Business Machines Corporation Apparatus for mapping scratches in an oxide film
JP2009282037A (en) * 2002-02-26 2009-12-03 Kla-Tencor Corp Inspection system
JP2009014510A (en) * 2007-07-04 2009-01-22 Hitachi High-Technologies Corp Inspection method and inspection apparatus
US9007581B2 (en) 2007-07-04 2015-04-14 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection method and inspection device
JP2010032259A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Foreign matter detector and detecting method
AU2009202938B2 (en) * 2008-07-25 2014-01-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Equipment and method for detecting foreign matters
JP4660581B2 (en) * 2008-09-19 2011-03-30 株式会社東芝 Pattern formation method
US8221827B2 (en) 2008-09-19 2012-07-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Patterning method
JP2010069762A (en) * 2008-09-19 2010-04-02 Toshiba Corp Pattern forming method
JP2010236985A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Hitachi High-Technologies Corp Disk surface defect inspection method and apparatus
JP2012042375A (en) * 2010-08-20 2012-03-01 Hitachi High-Technologies Corp Optical defect inspection method and device for the same
JP2013205239A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Hitachi High-Technologies Corp Method for inspecting substrate surface and device therefor
JP2012154946A (en) * 2012-04-11 2012-08-16 Hitachi High-Technologies Corp Inspection method and inspection device
KR20150006822A (en) * 2012-05-15 2015-01-19 더 보잉 컴파니 Contamination identification system
JP2017203781A (en) * 2012-05-15 2017-11-16 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Contamination identification system
CN104865279A (en) * 2014-02-26 2015-08-26 清华大学 Customs supervision item rapid-inspection equipment and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5541413A (en) Acousto-optic tunable filter-based surface scanning system and process
CN110313058B (en) Surface inspection system and method
US10571407B2 (en) Determining information for defects on wafers
US20090323057A1 (en) Raman spectroscopy system and raman spectroscopy detection method
US20080068593A1 (en) Method and apparatus for detecting defects
JP5319876B2 (en) Surface inspection apparatus and surface inspection method
JP2009014510A (en) Inspection method and inspection apparatus
JPH06313756A (en) Foreign object inspection analysis device and method thereof
JP2015530600A (en) Classification of surface features using fluorescence
JP4092037B2 (en) Substance identification device
JP5235447B2 (en) X-ray analyzer and X-ray analysis method
JP4641143B2 (en) Surface inspection device
JP3511826B2 (en) X-ray fluorescence analyzer
JPH08500432A (en) Acousto-optically harmonious filter-based surface scanning device and method
JP7538937B2 (en) Optical Techniques for Materials Characterization
JPH0595035A (en) Analyzer
US9157866B2 (en) Light source device, surface inspecting apparatus using the device, and method for calibrating surface inspecting apparatus using the device
JP3736361B2 (en) Foreign matter identification method, foreign matter identification device, and dust generation source identification method
JP2002005835A (en) Raman spectroscopic measuring apparatus and analytical method for living body sample using the same
JP3422725B2 (en) An analyzer that simultaneously performs Raman spectroscopy and particle size distribution measurement
JP2763907B2 (en) Breakdown spectroscopic analysis method and apparatus
JPS6182442A (en) Semiconductor wafer surface analyzer
JP2004177320A (en) Foreign matter inspection analysis method and apparatus therefor
JPH11241996A (en) Crystal defect measuring apparatus and method
JP2022039136A (en) Method and device for detecting irregularity defects

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20050111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050308

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050506

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060516

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060704

A02 Decision of refusal

Effective date: 20070116

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02