JPH0648249B2 - 光学的表面検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体用基板のような鏡面状の表面をもつ試
料のその表面を光ビームで走査し、試料表面の凹凸や異
物などによる散乱光を受光して、これらの凹凸や異物の
有無や存在の程度を光学的に検査する装置に関する。

〔従来の技術〕

上述の光学的検査装置においては、検査精度を向上させ
るために、検査領域を定めるための試料の位置決めや、
試料の移動速度の再現性ができるだけ正確でなければな
らない。

この種の従来の光学的検査装置の要部構成を第６図に示
す。

第６図(a)において光投射手段１は光源２と集光レンズ
３とを備えており、光源２から投射された平行光束４は
集光レンズ３によって円板状の試料５の表面に垂直でか
つスポット状に集光する光ビーム６として投射される。
試料５の表面に凹凸や微粒子の付着のような異常箇所７
があり、これを光ビーム６が照射するとパルス状の散乱
光８を生じ、この散乱光８は試料５の表面に対して斜め
に配置された光検出器９で受光され、受光量に応じたパ
ルス状の電気信号10を出力する。異常箇所７が存在しな
い場合は光ビーム６は正反射し、正反射光の方向は試料
５の表面に対して垂直なので、この正反射光は光検出器
９には入射しない。

試料５は駆動速度制御系181 と回転速度制御系182 とを
備えた駆動装置18で駆動される回転ステージ11に搭載さ
れ、その回転ステージ11の軸12まわりに回転しながらさ
らに矢印で示すＰ方向に直線状に移動させられる。すな
わちこの例では回転ステージ11は走査手段と相対的移動
手段とを兼ねている。光投射手段１は固定されているの
で、この移動によって光ビーム６は試料５の表面を第６
図(b)に示すように渦巻き状に走査し、軸12の位置で定
められる検査領域について電気信号10のパルス状成分を
パルス計数回路からなる計測手段16で計数し、計数結果
17を出力して検査を行う。

第７図は第２の従来例の要部斜視図を示したものであ
る。この例においては光投射手段１は走査手段をも兼ね
ており、試料５に対して垂直あるいはある角度をもつ面
を走査面13とし、その走査面13内で光ビーム６の投射方
向を周期的に変じて試料５の表面を走査する。試料５の
表面と走査面13との交線が走査線14である。

試料５の近傍には走査線14と平行な光入射面を備えた集
光装置15が試料５表面の異常箇所７からのパルス状の散
乱光８のみを受光する角度で配置されている。この集光
装置15に光検出器９が接続されており、散乱光８による
パルス状の電気信号10を出力し、これを計測手段16で計
数し、計数結果17を得る。

試料５は駆動速度制御系191 を備えた駆動装置19で駆動
される支持機構20によって走査線14と交わる矢印Ｑ方向
に直線的に移動し、これによって試料５は全面にわたっ
て光ビーム６で走査される。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の光学的表面検査装置においては、通常光ビーム６
がある一個の異常箇所７を走査する回数は確率的に１回
以下あるいは複数回であることが多く、電気信号10のパ
ルス状成分の計数結果はそのままでは実際の異常箇所数
を示さない。そこで計数結果を実際の異常箇所数に対し
て校正した上で検査が行われる。走査の周期は一定であ
るため、試料５の表面の検査領域全体が走査される回数
は試料５の移動速度が異なると、それに応じて異なって
くる。このため単位長当りの走査線数すなわち走査線密
度は試料５の移動速度によって異なり、同一の異常箇所
７が走査される回数すなわち異常箇所の検知数は試料５
の移動速度の影響を受ける。したがって電気信号10のパ
ルス状成分の計数結果を実際の異常箇所数に対して校正
を行った場合の移動速度と同一の移動速度をその後の検
査においても正確に保つことが必要とされ、このために
駆動装置18や19には移動速度を不変に保つ駆動速度制御
系181,191 や回転速度制御系182 を備えなければならな
い。あるいは検査のつど異常箇所数が既知である試料を
用いて校正を行なわねばならない。

第６図に示した従来例では試料の移動機構である回転ス
テージ11が回転運動と直線運動の二種類の運動によって
移動するため、それぞれの運動における速度を不変に保
つ必要があり、駆動装置18には駆動速度制御系181 と回
転速度制御系182 の２系統の制御系が必要となる。

第７図の従来例に示す移動機構は一方向の直線運動であ
って、第６図のものにくらべて著しく簡単となってはい
るが、その直線運動速度を不変に保つ駆動速度制御系19
1 を欠かすことができない。

したがってこれらの従来例に示した光学的表面検査装置
は正確に制御されたその装置固有の移動速度をもつ試料
移動機構を装置の一部として備える必要があり、光学系
と光検出器ならびにその信号処理系の部分だけを独立さ
せて既存の生産ラインの試料搬送系（たとえばベルト式
ウエハ搬送装置）に適宜設置して用いることはきわめて
困難であった。

この発明は従来の光学的表面検査装置において必要であ
った装置専用の試料移動機構を不要とし、光学的表面検
査装置の構成を簡単化するとともに異なる送り速度をも
つ既存の試料搬送装置への適用が可能な装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は試料全体を走査する回数と光検出手段の出力
する電気信号のパルス状成分の計数値とは、試料の移動
速度が異なるといずれも異なってくるが、両者の間には
常に比例関係が成立することに着目し、実際の異常箇所
の数に等しいパルス状成分の計数値が得られる場合の走
査回数を基準走査回数としてあらかじめ求めておき、試
料の移動速度が異なった場合においても前記の比例関係
を利用してパルス状成分の計数値を基準走査回数に対す
る値に換算することによって異常箇所数を求めようとす
るものである。

すなわちパルス状の成分を計数する計測手段にさらに走
査回数計数手段と演算手段とを備えさせ、走査回数計数
手段は光ビームが前記の試料全体を走査するのに要する
走査回数Ｓを計数し、演算手段は前記の検査領域につい
てのパルス状成分の総和Ｍを算出し、その総和Ｍにあら
かじめ基準試料を用いて既知の異常箇所数と等しいパル
ス状成分計数値を与える走査回数として定めた基準走査
回数S₀の値と前記の計数された走査回数との比S₀／Ｓを
乗じて、異常箇所数M₀をM₀＝Ｍ（ＳS₀／Ｓ）として算出
するようにする。

〔作用〕

走査回数計数手段で走査回数計数値Ｓを求め、演算手段
において基準走査回数S₀と前記のＳとの比S₀Ｓをパルス
状成分計数値の総和Ｍに乗じて求めたM₀＝Ｍ（S₀／Ｓ）
の値は、試料が基準走査回数S₀で走査された場合のパル
ス状成分計数値すなわち実際の異常箇所数となる。試料
の移動速度が異なることによる影響はＭとＳとの比例関
係から両者について同様に作用し、したがって上記のM₀
の算出式において明らかなようにその作用は互いに打ち
消され、したがってM₀は試料の移動速度が異なっても、
その影響を受けることがない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例の構成図である。光投射手段
21からは細く集束された光ビームが投射される。この光
ビームはビームエキスパンダ22，回転多面鏡23，ｆ・θ
レンズ24で構成される点線で囲まれた走査手段25を介し
て試料５上に集束する光ビーム６となって、試料５の表
面を走査する。ビームエキスパンダ22は入射した細い光
ビームを数mm程度の幅をもつ平行光束26を整え、回転多
面鏡23はその平行光束26を反射してその軸まわりに回転
する光ビーム27とする。ｆ・θレンズ24は入射した光ビ
ーム27の回転角速度と出射する光ビーム６の走査速度と
が比例関係にあるレンズで、光ビーム６を常に試料５の
表面に集束させながら一定の周期で直線状にその表面を
走査させる。試料５上に凹凸あるいは異物の付着などの
異常箇所７があるとそこでパルス状の散乱光８を生ず
る。この散乱光８は一点鎖線で囲んだ光検出手段28で検
出される。

光検出手段28においては光の入射面に円筒レンズを備え
た入射集光系29で散乱光８を受光し、受光された散乱光
８は光ファイババンドル30に入射し、出射集光系31を介
して光検出器32に入射し、光検出器32の出力する電気信
号10にパルス状の成分を与える。

試料５の表面は鏡面状に仕上げられているので、試料５
の表面を照射する光ビーム６は入射集光系29には入射し
ない角度で正反射するように投射される。このため入射
集光系29したがって光検出器32には試料５の表面からの
きわめて微弱な散乱光と異常箇所７による散乱光８のみ
が入射する。

試料５は２点鎖線で囲まれた相対的移動手段33を構成す
る試料台34に搭載され、試料台34は試料台駆動装置35に
よって光ビーム６の走査方向と垂直な方向に駆動される
ので、これによって光ビーム６は試料５の全面を走査し
て検査を行うことができる。

光検出手段28の出力する電気信号10は実線で囲まれた計
測手段36に与えられる。計測手段36は図示のように領域
設定手段37, パルス計数手段38, 走査回数計数手段39,
演算手段40とを備えている。

後に詳しく述べるように領域設定手段37は光ビーム６が
試料５を走査するつど、試料５とその検査領域とを走査
する時間の幅をもつ矩形波パルスをそれぞれ信号55a と
信号59a として出力する。矩形波パルスとしての信号55
a は走査回数計数手段に与えられ、走査回数が計数され
る。また信号59a はパルス計数手段38に与えられ、上記
の矩形波パルスの幅に相当する時間だけ計数ゲートを開
き、電気信号10のパルス状成分を計数する。

一つの検査が終了すると領域設定手段37からパルス状の
走査終了信号70a が演算手段40に与えられる。演算手段
40はこの走査終了信号70a を受けて走査回数計数手段39
からはその走査までの走査回数ｉ，パルス計数手段38か
らはその走査において計数されたパルス状成分の計数値
Miをそれぞれデータ39a,68a として読みとって記憶した
後、リセット信号68b をパルス計数手段38に送って計数
内容をクリアする。

試料５についての全走査を終了すると、領域設定手段37
からパルス状の検査終了信号62a が演算手段40に与えら
れる。演算手段40はこの信号を受けて演算を実行し、リ
セット信号39b を走査回数計数手段39に送って計数内容
をクリアする。

演算手段40においてはあらかじめ校正によって得た基準
走査回数S₀，試料５の縁から検査領域までの距離ｄ，試
料５の直径Ｄが定数として記憶されている。これらの定
数と全走査回数Ｓ，上述の走査回数ｉ，パルス状成分の
計数値Miとを用いて下記の演算を行って検査領域の異常
箇所数M_oが算出される。

試料５の縁から検査領域までの走査回数Ｓ_１； Ｓ_１＝Ｓ（ｄ／Ｄ） …………………(1) 検査領域におけるパルス状成分の計数値の総和Ｍ： 検査領域における異常箇所数Ｍ_０； Ｍ_０＝Ｍ（Ｓ_０／Ｓ） ……………(3) (3)式によって算出された異常箇所数M₀は検査結果46と
して出力される。

上記(1)，(2)，(3)の成立する根拠については後に述べ
る。

この発明においては演算手段40において(3)式による演
算を行うことで試料の移動速度が異なることによる影響
を除くとともに、同一の異常箇所７が１回以外の回数で
走査され実際の異常箇所７の数よりも異なって得られた
パルス計数値を補正し、常に実際の異常箇所数が求める
ことができるようにしている。

上記はパルス状成分の計数値Ｍが試料５についての全走
査回数Ｓと比例し、 Ｍ＝ｋＳ ………………………(4) で与えられることを前提としている。ｋは比例定数であ
る。これは試料５の移動速度が変わると単位長当りの走
査線数すなわち走査線密度が変わり、それに明らかに比
例して全走査回数Ｓが変わり、さらに異常箇所７が走査
される回数すなわちパルス状成分の計数値も確率的に走
査線密度に比例して変わるといいう考え方にもとづくも
のである。

(4)式においてパルス状成分の計数値Ｍが実際の異常箇
所数M₀に等しい場合には全走査回数Ｓは基準走査回数S₀
であるから Ｍ_０＝ｋＳ_０ ……………………(5) であり、(4)，(5)の両式からｋを消去して、前記の(3)
式で与えられる関係が導かれる。すなわち(3)式は全走
査回数Ｓの場合に得られた計数値Ｍを基準走査回数S₀に
対する値に換算するものである。またＭとＳとは比例関
係にあって、試料５の移動速度は両者に同じように作用
するため、ＭとＳとがそれぞれ分子と分母にある(3)式
の演算においてその影響は打ち消されて、M₀の値は試料
の移動速度が異なってもその影響を受けない。

第２図は(4)式に示した比例関係が成立することを第１
図に示した装置を用いて実験的に確認した結果である。
ここではパルス状成分計数値Ｍに相当する値としてこの
Ｍと実際の異常箇所数M₀との比である検出率η＝Ｍ／M₀
を用いている。試料５は直径４インチのシリコンウエハ
ーであって、その表面には直径0.518 μｍのポリスチレ
ンラテックス球を均一に分散させて異常箇所とし、実際
の数M₀は顕微鏡で目視計数し、第１図に示した装置で得
た計数値Ｍを上記のM₀で割って検出率ηを求めた。一方
試料の移動速度を変じてそのつど上記のシリコンウエハ
ーに対する全走査回数Ｓを求め、横軸にＳ縦軸にηをと
って両者の関係を示した。ηとＳとの間には明らかに原
点を通る直線関係すなわち比例関係が成立することが示
されている。第２図について得た回帰直線は1000回以上
の走査回数については η＝４４９×１０^-4Ｓ ………………(6) であり、η＝100 ％に対する基準走査回数S₀として、S₀
＝2238を得ている。この値は光ビーム６が試料表面に作
るスポットの径ｒを実測し、このｒで値をシリコンウエ
ハーを直径Ｄを割った値Ｄ／ｒ，すなわち光ビームが試
料面を重なることなく、また隙間をあけることなく走査
する場合の値と一致している。

第３図はこの実施例における計測手段36の具体構成を説
明する前提として、試料５の表面とそれを走査する光ビ
ーム６にそる走査線の一つおよびその走査によって得ら
れる光検出器32からの電気信号10の波形とを示したもの
である。第３図(a)は試料台34上の試料５の平面図で、
矢印で示した試料５の移動方向Ｑと直交して光ビーム６
によって走査線41が形成されている。

試料５の縁から距離ｄまでの斜線を施した周辺領域42は
試料５の取扱いの際に保持具が触れる領域で、多数の異
物の付着が予想されるため検査の対象とならない領域で
ある。したがって斜線を施していない領域が検査領域43
となる。光ビーム６は試料台34上の点Ｏに投射されて走
査線41に沿って走査を開始し、試料５の表面を走査した
後ふたたび試料台34を参照し点０′で走査を終了する。
試料５の表面に付着した微粒子701,702,703 はいずれも
第１図における異常箇所７に相当する。点Ｏと点０′間
の距離はどの走査においても不変である。

第３図(b)に示す電気信号10の波形において、走査の繰
り返し周期は時刻ｔ₀₀から時刻ｔ₀₁までの間の一定時間
Ｔ₀であり、光ビームの走査は時刻ｔ₀からｔ₆の間の一
定時間Ｔにおいて行われる。走査速度は一定であるた
め、横軸方向の経過時間ｔは走査距離に対応するので、
各時刻に対して第３図(a)に示す走査線上の位置を括弧
内に対応させて示した。

時刻ｔ₀₀とｔ₀との間では、まだ光ビーム６が投射され
ないため、電気信号10のレベルは光検出器32あるいはそ
の増幅器の雑音信号で定まる雑音レベル44にある。時刻
ｔ₀で光ビーム６が試料台34の表面に投射されはじめ
る。試料台34の表面は比較的強い散乱光を生じ、したが
って電気信号10のレベルはレベルV₁まで上昇する。時刻
ｔ₁において光ビーム６が試料５の表面に投射されるよ
うになると、散乱光が急激に減少して電気信号10のレベ
ルはこれにともないレベルV₂まで低下する。さらに時刻
t₂,t₃,t₄において光ビーム６が微粒子701,702,703 を照
射すると、そのつどパルス状の散乱光を生じ電気信号10
にパルスb₁,b₂,b₃を生ずるが、これらの散乱光のレベル
は試料台34表面からの散乱光のレベルにくらべて微弱で
あり、したがってパルスb₁,b₂,b₃の波高値のレベルはV₁
よりも小さい。

電気信号10は上記のように光ビーム６が試料５の表面を
走査する時間帯T₁においてレベルの低下を示すので、こ
れを利用してレベルV₁よりやや低いレベルに所定レベル
45としてのＶ₃₁をあらかじめ定めておき、走査時間Ｔの
間で電気信号10がレベルＶ₃₁を下まわる時刻t₁において
試料の一方の縁が，またその状態からふたたびレベルＶ
_S1を上まわる時刻t₅において他方の縁が検知され、時刻
t₁とt₅の間の時間T₁において試料５の表面が走査され
る。また第３図(a)のP₁X₁あるいはP₂X₂間の距離ｄが走
査される時間をτとすれば、時刻t₁＋τと時刻t₅−τ＝
t₁＋T₁−τとの間のT₁−２τが検査領域の走査時間とな
る。

一方試料５の移動方向については、走査回数と試料の移
動距離とが比例関係にあるため、光ビーム６が最初に検
知した試料５の縁P₃,P₄ からそれぞれ距離ｄまでの斜線
を施した領域 を光ビーム６が走査する回数S₁は、全走査回数をＳ，試
料５の直径をＤとすれば、下記の再掲する(1)式 Ｓ_１＝Ｓ（ｄ／Ｄ） …………………(1) によって与えられる。したがってS₁＋１回目からＳ−S₁
回目までで検査領域が走査されることになり、(2)式の
総和を行う範囲が定められる。

第４図は計測手段36の回路構成の一例を示したブロック
図である。また第５図は第４図の回路構成の各部分にお
ける信号の波形図である。以下第４図の各部分の動作を
第５図の波形図とともに説明する。

第４図において光検出器32の出力する電気信号10は、ロ
ーパスフィルタ51によって白色雑音を除去された信号51
a となり、それぞれ破線の枠で囲んだ領域設定手段37と
パルス計数手段38とに与えられる。領域設定手段37にお
いては、まずコンパレータ52，単安定マルチバイブレー
タ53，インバータ54，ＡＮＤゲート55で構成される系統
によって、光ビーム６が試料５の表面を走査している時
間帯T₁に等しい時間幅をもつ矩形波の信号55a を得る。
この系統では信号51a のレベルをコンパレータ52で所定
のレベルV₃₁と比較し、Ｖ＞Ｖ_S1の場合には高レベル
「Ｈ」，Ｖ＜Ｖ_S1の場合は低レベル「Ｌ」となる出力信
号52a を得る。単安定マルチバイブレータ53は信号52a
が高レベル「Ｈ」にあればトリガされて時間幅が走査時
間Ｔに等しい矩形波を信号53a として出力する。一方イ
ンバータ54は信号52a の極性を反転させて信号54a と
し、これらの信号53a と信号54a とをＡＮＤゲート55に
与えて時間幅T₁の矩形波を信号55a として出力する。光
ビーム６が試料５を走査しない場合はT₁＝０で、信号55
a は低レベル「Ｌ」のままである。

この信号55a は走査のつど矩形波として出力されるの
で、これを論理パルスとしてパルス計数回路である走査
回数計数手段39で計数して走査回数を求める。

信号55a はまた一点鎖線で囲んだ検査領域設定系統56と
試料検知系統57にも与えられる。

検査領域設定系統56においては、時刻t₁から２τ時間後
に立上り光ビーム６の走査方向における検査領域43の走
査時間T₁−２τを時間幅とする矩形波の信号59a が走査
のつど出力される。遅延回路58は時間幅T₁の矩形波であ
る信号55a に所定の時間おくれτ_１＝２τを与えて信号
58a とし、その信号58a と前記の信号55a とを与えられ
たＡＮＤゲート59は時間幅T₁−τ_１＝T₁−２τの矩形波
を信号59a として出力する。光ビームが試料５を走査せ
ず、信号55a が低レベル「Ｌ」にある場合は信号59a も
低レベル「Ｌ」のままである。

この信号59a はパルス計数手段38に与えられて、検査領
域43が走査されるT₁−２τ時間計数ゲートを開くゲート
信号の役目を果す。

信号59a はさらにインバータ69にも与えられて極性を反
転し、光ビーム６が試料５の検査領域43の走査を終了し
た時刻t₅で立上る信号69a となって単安定マルチバイブ
レータ70をトリガしてパルス状の走査終了信号70a を演
算手段40に与える。

試料検知系統57は光ビーム６が試料５の走査を完了する
と演算手段40の演算を開始させるパルス信号62a を出力
する。

単安定マルチバイブレータ60は信号55a によってトリガ
され、時間幅T₂が走査周期T₀より長いすなわちT₂＞T₀で
あるような矩形波を信号60a として出力する。この単安
定マルチバイブレータ60は再トリガが可能な機能を与え
られているので、光ビーム６が試料５の走査を繰り返す
と、走査開始のつど信号60a の矩形波の立下り時点以前
に再トリガされ続け、走査が行われている間は信号60a
は高レベル「Ｈ」の状態を継続する。この信号60a はイ
ンバータ61を介して極性の反転した信号61a に変換され
る。このため信号61a は光ビーム６が試料５を走査して
いる間は低レベル「Ｌ」を維持し、走査を終了すると高
レベル「Ｈ」に転ずる信号となる。したがって走査が終
了するとこの信号61a は単安定マルチバイブレータ62を
トリガし、パルス状の検査終了信号62a を演算手段40に
与える。

一方パルス計数手段38においては、まず信号51a とその
信号51a をローパスフィルタ63に与えてパルス成分を除
いた信号63a とがコンパレータ64で比較され、信号51a
と信号63a との差のパルス成分のみが信号64a として出
力される。

第５図に示す例においては信号64a はパルス成分b₁,b₂,
b₃のみを含んでおり、この信号64a はさらにコンパレー
タ65で比較的低レベルのしきいレベルＶ₃₂と比較され、
パルス成分の波高値Ｖ_pがＶ_p＞Ｖ₃₂であれば矩形波パル
スの信号65a が出力される。

信号65a は遅延回路66で第２の所定の時間おくれτを与
えられ、信号66a としてＡＮＤゲート67に入る。ＡＮＤ
ゲート67は同時に与えられた信号59a によって時刻t₁＋
２τからt₁＋T₁までの間のT₁−２τ時間開かれる計数ゲ
ートとして作動し、次に記すように信号65a のうちの検
査領域43内の走査で得た部分に相当する信号67a を計数
回路68に与える。これにより検査領域43中の微粒子702
によって得られたパルス信号（b₂）のみが計数される。

ここで信号65a と信号67a との関係について説明する。
時刻t₁からの経過時間をｔとし、信号65a と66a をそれ
ぞれｆ(t)，ｇ(t)として示すと、 ｇ(t)＝ｆ（ｔ−τ） ……………(7) である。信号67a はＡＮＤゲート67によって信号66a す
なわちｇ(t)のｔ＝τ_１＝２τとｔ＝T₁との間のものと
なる。(7)式によって ｇ（τ_１）＝ｆ（τ_１−τ）＝ｆ（２τ−τ）＝ｆ
（τ） ｇ（T₁）＝ｆ（T₁−τ） ………………………………(8) であるので、信号67a は信号65a のｔ＝τとｔ＝T₁−τ
との部分すなわち検査領域43から得られる部分となる。

走査回数計数手段39と演算手段40との間のデータ39a,リ
セット信号39b,および計数回路68と演算手段40との間の
データ68a,リセット信号68b については既に第１図にお
いて説明した通りである。

〔発明の効果〕

この発明によれば光ビームで鏡面状の試料表面を走査
し、異常箇所で生じたパルス状の散乱光を光検出手段で
受光して、その光検出手段の出力信号のパルス状成分を
計測手段で計数して異常箇所数を検査する表面検査装置
において、計数手段が走査回数計数手段と演算手段とを
備えて、走査回数計数手段は試料についての全走査回数
を測定し、演算手段においては全走査回数と異常箇所計
数値との比例関係から、試料の検査領域についての異常
箇所計数値を基準走査回数に対する値に換算して異常箇
所数を得るようにしている。基準走査回数は上記の異常
箇所計数値が実際の異常箇所数に等しい値となる場合の
走査回数なので、上記の換算によって試料の移動速度が
異なり、全走査回数が異なっても、これとは関係なく実
際の異常箇所数を導くことが可能となる。

このため光投射手段，走査手段，光検出手段，計測手段
を試料の相対的移動手段と一体化する必要がなくなり、
全く独立させて試料の移動速度がそれぞれに異なる相対
的移動手段に装着させることが可能となる。したがって
既存の製造ラインの必要箇所に適宜設置でき、たとえば
半導体製造ラインにおけるシリコンウエハーのインライ
ン検査や半導体製造装置のローダー，アンローダー部へ
の設置による半導体製造装置内部発塵監視などの幅広い
適用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は異常箇所の
計数値と試料の走査回数との比例関係を異常箇所の計数
値と実際の異常箇所数との比である検出率と走査回数と
の比例関係で実証した結果を示すグラフ、第３図(a),
(b)は試料と一つの走査線とを示す平面図とその走査に
おける電気信号の波形図、第４図は計測手段の回路構成
を示すブロック図、第５図は第４図の回路構成の各部に
おける信号の波形図、第６図，第７図は夫々従来技術に
おける光学的検査装置の例を示す要部構成図である。 １，21：光投射手段、５：試料、６：光ビーム、７：異
常箇所、701,702,703：微粒子、８：散乱光、10：電気
信号、25：走査手段、33：相対的移動手段、34：試料
台、35：試料台駆動装置、36：計測手段、38：パルス計
数手段、39：走査回数計数手段、40：演算手段、43：検
査領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 難波 泰明 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 杉本 啓介 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−132844（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−121740（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを投射する光投射手段と、その光
   ビームで鏡面状の試料表面を直線的に所定の周期で繰り
   返して走査する走査手段と、その走査手段と前記の試料
   とを走査方向と交わる方向にそれぞれ相対的に移動させ
   る相対的移動手段と、前記光ビームの試料表面ならびに
   その試料表面以外の領域からの散乱光を検出する光検出
   手段と、その光検出手段の出力する電気信号のうち前記
   の試料表面に設定された所定の検査領域における異常箇
   所で生じた散乱光にもとづくパルス状成分を計数する計
   測手段とを備えて前記の試料表面の検査を行う装置にお
   いて、計測手段が走査回数計数手段と演算手段とを備
   え、走査回数計数手段は光ビームが前記の試料全体を走
   査するのに要する走査回数Ｓを計数し、演算手段は前記
   の検査領域についてのパルス状成分の計数値の総和Ｍを
   算出し、その総和Ｍにあらかじめ基準試料を用いて既知
   の異常箇所数と等しいパルス状成分計数値を与える走査
   回数として定めた基準走査回数S₀の値と前記の計数され
   た走査回数Ｓとの比S₀／Ｓを乗じて、異常箇所数M₀をM₀
   ＝Ｍ（S₀／Ｓ）として算出する機能を備えることを特徴
   とする光学的表面検査装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、走査回数計数手段が矩形波の計数回路よりなり、光
   ビームが試料表面を走査する場合に光検出手段の出力す
   る電気信号が所定のレベルを下まわることにもとづいて
   形成される矩形波を計数することを特徴とする光学的表
   面検査装置。