表面検査装置及び表面検査方法
【課題】計測した光学検出器の光電子増倍係数を基に計算した補正印加電圧を用いて光学検出器を駆動して補正値を検査することにより、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置を実現する。
【解決手段】表面検査装置において、個々の光学検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数を計測し、計測した光電子増倍係数を基に制御部１１が補正印加電圧を計算する。表面検査装置に組み込まれた検出器８ａ〜８ｃのそれぞれについて、計算した補正印加電圧を用いて光学検出器８ａ〜８ｃを駆動して補正値を検査する。これにより、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置を実現することができる。
【解決手段】表面検査装置において、個々の光学検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数を計測し、計測した光電子増倍係数を基に制御部１１が補正印加電圧を計算する。表面検査装置に組み込まれた検出器８ａ〜８ｃのそれぞれについて、計算した補正印加電圧を用いて光学検出器８ａ〜８ｃを駆動して補正値を検査する。これにより、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の表面に存在する異物や欠陥などの分布状況について、レーザ光を用いて調べる表面検査装置及び表面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、高純度なシリコンのインゴットをスライスした薄いウェハに対して研磨や結晶成長、イオン注入などを施して作成される。この際に、ウェハの表面に存在する微小な異物や欠陥が半導体デバイス作成の歩留まりに強く影響する。そのため、半導体デバイス作成の各工程でウェハの表面検査による異物や欠陥などの分布状況の検査が必要とされている。
【０００３】
ウェハの表面に存在する微小な異物や欠陥を検査する方法としては電子ビーム等の荷電粒子線を用いる方法とレーザ光を用いる方法がある。
【０００４】
レーザ光を用いる方法としては、ウェハの表面で散乱された光を受光素子で検出し光の散乱の程度からウェハの表面情報を解析するものとウェハの表面で正反射された光を受光素子で検出しウェハの表面情報を解析するものがある。
【０００５】
レーザ光を用いたウェハの表面検査装置は、例えば、ウェハが回転ステージに置かれ、回転されながら径方向に移動される。その際にウェハにレーザ光が照射され、ウェハの表面に存在する異物や欠陥などからの散乱光を複数個の検出器で受光する。
【０００６】
そして、得られた異物や欠陥などからの散乱光を光電変換し、出力電流を増幅やフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換、異物判定などを行いウェハの表面情報をファイルやディスプレイなどに出力する。
【０００７】
表面検査装置の検出器には、微小な異物からの散乱光を受光して判別するために、微弱光を高感度、高速に応答して観測できる光電子増倍管（ＰＭＴ）やＣＣＤが使われている。しかし、このＰＭＴ等は、同じ型番のものであっても、個々に異なる光電子増倍係数を持っていて、個体差が大きく存在する。
【０００８】
ＰＭＴ等の光電子増倍係数は、入力と出力の累乗関係を表している。そのために、同じ条件下で同じウェハを検査しても、光電子増倍係数が違うＰＭＴ等が使われた各検出器の出力は違いが大きい。
【０００９】
従来技術では、個体差があるＰＭＴ等からの検査結果を情報処理の部分で検出器ごとに基準値と等しくなるように処理が行われている。また、ＰＭＴ等の個体差から、装置ごとに検出性能が異なるために、校正作業に手間や時間、人員コストが多く必要となっている。
【００１０】
上記の解決策として、特許文献１に、検査装置内にキャリブレーション用の試料を載置して、その試料からの測定値と基準値との誤差を算出してディテクタを補正する基準値設定装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１７２８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記特許文献１記載されたような解決策では、キャリブレーション用試料を使用しなければならず、このキャリブレーション試料の装置内外での長期に亘っての保存を考えた場合、キャリブレーション試料への異物の付着や試料の化学変化などによって、キャリブレーション試料から得られる基準信号の変動が起こる可能性がある。
【００１３】
また、表面検査装置における検出器の性能を、複数の表面検査装置で互いに等しくすることは困難である。
【００１４】
本発明の目的は、表面検査装置において、計測した光学検出器の光電子増倍係数を基に計算した補正印加電圧を用いて補正値を算出し、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置及び表面検査方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、以下のように構成される。
【００１６】
本発明の表面検査装置及び方法は、光学検出器の光電子増倍係数と理論光電子増倍係数とを比較し、上記光学検出器の光電子増倍係数を補正する補正電圧を算出し、上記電圧源から上記光学検出器に印加される駆動電圧を算出した補正電圧に基づいて補正する。
【発明の効果】
【００１７】
表面検査装置において、計測した光学検出器の光電子増倍係数を基に計算した補正印加電圧を用いて補正値を算出し、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置及び表面検査方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用される表面検査装置の一例を示す簡略図である。
【図２】本発明の実施例における検出器の補正を行う全体動作フローチャートである。
【図３】本発明の実施例における個別のＰＭＴの光電子増倍係数を求めるフローチャートである。
【図４】本発明の実施例における個別のＰＭＴの特性を測定する測定治具の模式図である。
【図５】本発明の実施例における光学検出器の光電子増倍係数を求めるフローチャートである。
【図６】本発明の実施例における光学検出器における検査結果を表す画面を示す簡略図である。
【図７】本発明の実施例における各光学検出器への印加電圧設定を行う表示例を示す図である。
【図８】本発明の実施例におけるＰＭＴの交換を促すアラームの表示例を示す図である。
【図９】本発明の実施例における個別のＰＭＴの特性を測定する測定治具の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明が適用される表面検査装置の概略構成図である。
【００２１】
本発明の実施例における表面検査装置や表面検査方法は、主に被検査物としてウェハ１が用いられるが、それ以外にも液晶パネルのガラス基板や太陽電池パネルなどの平面状の被検査物に適用可能である。ここでは、ウェハ１を一例にして、本発明を説明する。
【００２２】
図１において、ウェハ１は、裏面吸着法また、エッジ部分の保持機構によって、ステージ３に固定される。そして、レーザ光源４からレーザ光が発振され、発振されたレーザ光は、照明光切替ミラー５で垂直照明機構６または斜方照明機構７で分けられ、ウェハ１に対して垂直方向または斜方方向からウェハ１に照射される。
【００２３】
ステージ３は等速回転または加速度を変化する回転をして、走査機構２は径方向に移動する。これにより、ウェハ１の表面をスパイラル状にレーザ光が走査させられる。
【００２４】
また、走査機構２の径方向への移動方法を等速移動ではなく、ウェハ１が一回転してから一定距離移動するようにして、レーザ光が同心円状にウェハ１の表面を走査することもできる。
【００２５】
ウェハ１の表面に照明されたレーザ光は、ウェハ１の表面に存在する異物や欠陥などによってウェハ１の上方に散乱される。その散乱光をウェハ１の上方に取付けられたひとつまたは複数個の光学検出器８ａ〜８ｃによって受光される。これらの検出器８ａ〜８ｃは、ウェハ１の上方を覆うように配置しても、仰角を変えて２段以上配置してもよい。そして、この検出器８ａ〜８ｃには、ＰＭＴ２０（図４に示す）が使われている。
【００２６】
本発明の実施例１においては、アノードが一つの場合の光電子倍増管が使用されている。
【００２７】
検出器８ａ〜８ｃは、各ＰＭＴ２０に高電圧の駆動電圧を印加する印加電圧源９と、検査結果の増幅やフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換、異物判別などを行う情報処理部１０と接続されている。印加電圧源９は、制御部１１からの命令によって印加電圧を変更することができる。
【００２８】
情報処理部１０は、検出器８ａ〜８ｃの出力を基にウェハ１の表面の異物や欠陥の情報を制御部１１に出力する。制御部１１は、検査結果の保存や入出力装置１２へ出力することとステージ３や照明系５、検出器８ａ〜８ｃなどの制御を行う。また、検査で用いられる各種パラメータと後述するＰＭＴ２０の補正に必要な光電子増倍係数や補正項の値は、制御部１１に記録されている。
【００２９】
また、入出力装置１２は、ネットワーク２７を介して、複数の他の表面検査装置２６ａ・・・２６ｎと、ホストコンピュータ２５とに接続されている。
【００３０】
次に、図２〜図８を参照して、検出器８ａ〜８ｃの補正方法について説明する。
【００３１】
まず、検出器８ａ〜８ｃを表面検査装置に搭載する前に、図２のステップ１０１において、使用する個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを調べる。なお、αｍの「ｍ」は、複数個あるＰＭＴ２０の通し番号である。個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを測定する流れを図３に示す。
【００３２】
ここで、ＰＭＴ２０の出力電流Ｉと印加電圧ＨＶ、光電子増倍係数αｍは次式（１）のような関係にある。
【００３３】
Ｉ＝Ｋｍ・ＨＶαｍ ・・・（１）
上記式（１）において、Ｋｍは検出器の仕様等によリ決定される比例係数を表している。ＰＭＴ２０は、材料や構造によって大きく光電子増倍係数αｍが異なる。また、同じ材料で同じ構造のものであっても、製造のバラツキによって光電子増倍係数αｍの個体差が存在している。
【００３４】
個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍは、図４に示す光電子増倍係数測定治具を用いて出力電流Ｉと印加電圧ＨＶとの関係を測定し、上記式（１）から算出する。図４において、ＰＭＴ２０に光を入射させる光源２１には、ＬＥＤやレーザを用いる。また、ＰＭＴ２０に入射する光は、パルス光ではなく、連続光を用いて測定を行ってもよい。また、ＰＭＴ２０に入射させる光量は、光源２１への入力電圧を可変にしたり、ＮＤフィルタ２３を用いたりして調節を行ってもよい。
【００３５】
入射光は、レンズ２２ａ、２２ｂを用いて結像系を構成して、ＰＭＴ２０へ入射させる方法と光ファイバや透明なアクリル材を用いてＰＭＴ２０の入射窓付近まで光を伝播させる方法などを組合せて行ってもよい。
【００３６】
測定したＰＭＴ２０の光電子増倍係数は、測定治具に接続されたパソコン２４により図３に示すステップの動作及びデータ処理がなされ、入出力装置１２に伝送され、制御部１１に取り込まれる。
【００３７】
測定治具によるＰＭＴ２０の光電子増倍係数の測定では、図３のステップ２０１において、ＰＭＴ２０を図４に示す治具に置き、ステップ２０２にて一定の印加電圧ＨＶを加える。そして、ステップ２０３にて、ＰＭＴ２０に光源２１から、パルス光を入射し、ステップ２０４にてその時の出力値をパソコン２４等に記録する。
【００３８】
そして、ステップ２０５にて、印加電圧ＨＶがＨＶｍａｘと等しいか否かが判断され、等しくなければ、ステップ２０６にて印加電圧を増加させて、ステップ２０３に戻り、同じパルス光をＰＭＴ２０に入射させる。
【００３９】
印加電圧ＨＶが検査で使用する際の最大電圧値ＨＶｍａｘと等しくなるまで、上記手順ステップ２０３〜２０６を数回繰り返し、図６のように測定結果を入出装置１２に表示する。
【００４０】
そして、ステップ２０７において、パソコン２４は、出力値Ｉと印加電圧ＨＶとの関係からＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを計算する。測定結果に対して累乗近似曲線を描き、その累乗近似曲線の累乗項を測定したＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍとする。
【００４１】
算出した個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍは、上述したように、パソコン２４から入出力装置１２を介して制御部１１に伝達される。
【００４２】
次に、制御部１１は、ＰＭＴ２０を表面検査装置に組み込んだ後のＰＭＴである検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを理論光電子増倍係数αｔｈに合わせる補正印加電圧を求める。
【００４３】
図２のステップ１０２、１０３に示した検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍの測定についての流れを図５に示す。
【００４４】
図５のステップ３０１において、光電子増倍係数の測定が終了した複数のＰＭＴ２０が図１に示した表面検査装置に組み込まれる。
【００４５】
そして、ステップ３０２〜３０７（図２のステップ１０３、１０４に対応）において、上記で測定した個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍと次式（２）から、印加電圧ＨＶが、基準電圧ＨＶ０の場合の出力を基準値にして、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍが理想値αｔｈと同等になるためのＰＭＴ２０への補正印加電圧ＨＶｎｅｗを求める。
【００４６】
ＨＶｎｅｗ＝（Ｋ１／Ｋ２）１／αｍ・ＨＶαｔｈ／αｍ、（１／Ｋ１）＝ＨＶ０αｔｈ、、
（１／Ｋ２）＝ＨＶ０αｍ ・・・（２）
ただし、上記式（２）において、ＨＶｎｅｗは補正印加電圧、ＨＶ０は基準印加電圧、Ｋ１、Ｋ２は比例係数、αｔｈは理論光電子増倍係数を表している。
【００４７】
比例係数Ｋ１、Ｋ２は、表面検査装置の組み立て誤差、装置環境による誤差、経時変換による出力変動を考慮して適宜設定可能である。
【００４８】
検査は、制御部１１によって、記録しておいた各検出器８ａ〜８ｃのＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを読み出し、設定した印加電圧を上記式（２）により補正印加電圧に変換して、その補正印加電圧を各検出器８ａ〜８ｃに印加して行われる。補正後の印加電圧の値は、ステップ３０５において、ＰＭＴ２０に印加できる上限の電圧値ＨＶｍａｘ内であるか、または、小さすぎないか判断される。小さい場合は、ステップ３０６において、印加電圧ＨＶを増加させて、ステップ３０３に戻る。
【００４９】
そして、印加電圧ＨＶが電圧値ＨＶｍａｘと等しくなると、ステップ３０７にて、検出器の光電子増倍係数α’ｍを計算する。
【００５０】
図７の表示ディスプレイ２８に例示するように、表面検査装置の使用者に、検出器毎に、補正前の印加電圧の値と、補正後の印加電圧の値が、いくつであるかを表示し、補正印加電圧がＰＭＴ２０の仕様範囲内であるかを判断できるようになっていてもよい。
【００５１】
次に、上記で求めた、各検出器８ａ〜８ｃの補正印加電圧ＨＶｎｅｗを用いて、ウェハ１を検査して、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを調査する（ステップ１０４〜１０６）。検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍは、上記と同じく、図６のように測定結果を図示し、出力値と印加電圧の関係から検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを計算する（ステップ３０７）。
【００５２】
図２のステップ１０４〜１０６において、その調べた光電子増倍係数α’ｍと理論光電子増倍係数αｔｈとを比較して、機械誤差や組立誤差による、個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍと検出器８ａ〜８ｃの持つ光電子増倍係数α’ｍとの差が大きく、検出欠陥等のサイズのずれの許容範囲を超える場合（例えば、両光電子増倍係数の差がプラスマイナス０．３を越える場合）には、検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍを求める（ステップ１０６）。
【００５３】
差がない場合には、補正値Ｄｍの値は１である。この各検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍは、組立や装置環境による誤差、ＰＭＴ２０の経時変化による出力の変動具合を含んだ係数である。
【００５４】
そこで、個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍと検出器８ａ〜８ｃの持つ光電子増倍係数α’ｍに差が大きい場合には、補正値Ｄｍと次式（３）とを用いて、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを理論光電子増倍係数αｔｈに合わせる新たな補正印加電圧値ＨＶｎｅｗを求める。
【００５５】
ＨＶｎｅｗ＝Ｄｍ１／αｍ・（Ｋ１／Ｋ２）１／αｍ・ＨＶαｔｈ／αｍ ・・・（３）
検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍと理論光電子増倍係数αｔｈとを比較して、差が上記一定範囲内なるまで、補正値Ｄｍを変えて検査を繰り返す（ステップ１０４〜１０６）。
【００５６】
光電子増倍係数α’ｍが理論光電子増倍係数αｔｈと比較して、差が上記一定範囲内となった場合は、ステップ１０７において、求めた補正値を制御部１１が有する記録媒体に保存する。
【００５７】
保存した個々の検出器８ａ〜８ｃの補正値（補正印加電圧）を使用して、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数を補正し、ウェハの表面検査を行う。
【００５８】
図４に示した測定治具を用いて、個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを測定し、個々のＰＭＴ２０を表面検査装置に取り付けた後、取り付けた個々のＰＭＴ２０について、光電子増倍係数が理想値と一定誤差となるように、補正電圧を定め、記憶するように構成したが、測定治具を使用するのではなく、表面検査装置を用いて、個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数を測定することも可能である。
【００５９】
つまり、測定治具を用いてＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを求めずにウェハ１の検査を行って、その結果から、制御部１１により個々の検出器８ａ〜８ｃ光電子増倍係数を求めてから、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを補正する作業を行ってもよい。
【００６０】
さらに、表面検査装置内にＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを求めるための治具と同じような、光源と各ＰＭＴ２０へ光を伝播させる系を持つＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを測定する機構を表面検査装置に設けて、その機構を用いて検出器８ａ〜８ｃを補正する作業を行ってもよい。
【００６１】
また、定期的に上記の検出器８ａ〜８ｃの補正作業を行うことにより、その都度、検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍを変化させることで、ＰＭＴ２０の劣化や装置環境の変化の影響を含んだ検査を行うことができる。また、常に安定した検査結果を得るために、検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍがある一定範囲を超えたら、新しいＰＭＴ２０への交換を判断することができる。
【００６２】
ＰＭＴ２０の交換が必要と判断された場合には、図８に例示するアラーム２９を入出力装置１２のディスプレイに表示し、表面検査装置の利用者にＰＭＴ２０の交換を促すことができる。
【００６３】
次に、複数台の表面検査装置を通信ネットワークで接続した表面検査システムによる、検出器８ａ〜８ｃにおける機差低減対策方法を説明する。
【００６４】
補正を行った複数台の表面検査装置２６ａ〜２６ｎの間において、各装置２６ａ〜２６ｎで同じウェハ１を測定した結果から、基準電圧での検出器ごとの出力比βｍｎを求める。βｍｎの「ｎ」は、複数台ある表面検査装置の通し番号である。
【００６５】
出力比βｍｎは、ホストコンピュータ２５が、複数の表面検査装置２６ａ〜２６ｎから通信ネットワーク２７を介して送信されてくるデータに従って算出する。検出器８ａ〜８ｃは、一つの表面検査装置に複数存在するが、各表面検査装置の対応する位置に配置された検出器どうしの出力比を算出する。
【００６６】
ただし、出力比βｍｎを求める際の基準とする出力の値は、シミュレーションから求めてもよく、各検出器８ａ〜８ｃの出力の平均値としてもよく、基準となる装置を決めて、その装置の検出器の出力値としてもよい。
【００６７】
求めた出力比βｍｎと次式（４）とを用いて複数台ある表面検査装置における検出器８ａ〜８ｃの補正印加電圧の計算を行う。そして、ホストコンピュータ２５から通信ネットワーク２７を介して表面検査装置２６ａ〜２６ｎに計算した補正印加電圧の値を伝達する。
【００６８】
各検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍと出力比βｍｎを記録しておき、ウェハ１の検査時に記録媒体よりその値を読み出し、印加電圧を求め、その値で同じウェハ１を検査すると、補正を行った表面検査装置間において等しい検査結果を得ることができる。
【００６９】
ＨＶｎｅｗ＝βｍｎ１／αｍ・Ｄｍ１／αｍ・（Ｋ１／Ｋ２）１／αｍ・ＨＶαｔｈ／αｍ ・・・（４）
なお、上記の各補正値は、個々の表面検査装置自体で管理してもよいが、ホストコンピュータ２５に各表面検査装置２６ａ〜２６ｎの補正値を随時記録しておき、表面検査装置の状態をモニタリングすることができる。
【００７０】
以上のように、本発明の実施例１においては、表面検査装置の複数の光学検出器８ａ〜８ｃの個々の光電子増倍係数αｍを測定し、測定した光電子増倍係数αｍに基づいて、理論光電子増倍係数αｔｈと同等となるための補助印加電圧ＨＶｎｅｗを算出する。算出した補助印加電圧ＨＶｎｅｗを用いて、ウエハ１を検査して各検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを算出し、検出器の補正値Ｄｍを求め、求めた補正値Ｄｍにより補正印加電圧値ＨＶｎｅｗを算出する。
【００７１】
したがって、本発明の実施例１によれば、複数の光学検出器を有する表面検査装置において、個々の光学検出器の光電子増倍係数を計測し、計測した光電子増倍係数を基に補正印加電圧を計算し、その補正印加電圧を用いて光学検出器を駆動して補正値を検査することにより、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置及び表面検査方法を実現することができる。
【００７２】
また、光学検出器８ａ〜８ｃの経時変化や故障の場合に、ＰＭＴである光学検出器８ａ〜８ｃを交換しても、交換した検出器の性能を短時間で他の光学検出器と同等にすることができ、メンテナンスを容易にすることができると共に、装置の稼働率を向上することができる。
【００７３】
さらに、本発明の実施例１によれば、複数台の表面検査装置間の光学検出器の性能差を調整することができるので、複数の表面検査装置の性能差を縮小することが可能である。
【００７４】
また、検出器ごとの性能を等しくできることにより、検査装置の機差を低減させることができる。それにより、装置ごとにレシピを作り変えなくても、同一のレシピで同じウェハを検査すれば同様な検査結果を得ることができ、作業効率を向上することができる。
【実施例２】
【００７５】
本発明の実施例１は、アノードが一つの場合のＰＭＴを用いた場合の例であるが、アノードが複数のマルチアノード型のＰＭＴを用いる場合にも、本発明は適用可能である。
【００７６】
実際、マルチアノード型ＰＭＴにおいても製造のバラツキによる個体差が大きく存在している。
【００７７】
まず、図９に示すマルチアノード型ＰＭＴ３１の光電子増倍係数を測定する治具を用いて、ＰＭＴ３１の光電子増倍係数を測定する。
【００７８】
光源２１からの光をレンズ２２とＮＤフィルタ２３、エキスパンダ３０により、ＰＭＴ３１に一様な光量を有する幅広い光を入射させる。
【００７９】
次に、その時のマルチアノード型ＰＭＴ３１からの出力を記録して、個別のマルチアノード型ＰＭＴ３１の光電子増倍係数αｍを求める。
【００８０】
そして、表面検査装置でＰＭＴ３１の出力が等しくなるように、実施例１と同様に補正印加電圧を求め、その補正印加電圧を用いて検査することによりマルチアノード型ＰＭＴ３１を用いた装置においても機差低減ができる。
【００８１】
各アノードに対して個別に印加電圧が加えられるマルチアノード型ＰＭＴ３１であれば、上記技術を用いてすべてのアノードからの出力を等しくすることができる。そうすることで、アノード間で出力に違いがあるマルチアノード型ＰＭＴ３１の出力を後段の回路などで複雑な構成や処理をすることなく、すべてのアノードで同じ出力を得ることができる。
【００８２】
なお、上述した例においては、光学検出器をＰＭＴとした例を説明したが、本発明は、ＰＭＴのみならず、ＣＣＤ等の他の光学検出器にも適用可能である。
【００８３】
さらに、上述した実施例１、実施例２においては、ＰＭＴが複数個使用される場合の例を説明したが、ＰＭＴは複数個ではなく、単一のＰＭＴが使用される表面検査装置及び方法にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・ウェハ、２・・・走査機構、３・・・ステージ、４・・・レーザ光源、５・・・照明光切替ミラー、６・・・垂直照明機構、７・・・斜方照明機構、８ａ〜８ｃ・・・光学検出器、９・・・印加電圧源、１０・・・情報処理部、１１・・・制御部、１２・・・入出力装置、２０、３１・・・ＰＭＴ、２１・・・光源、２２ａ〜２２ｂ・・・レンズ、２３・・・ＮＤフィルタ、２４・・・パソコン、２５・・・ホストコンピュータ、２６ａ〜２６ｎ・・・表面検査装置、２７・・・通信ネットワーク、３０・・・エキスパンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の表面に存在する異物や欠陥などの分布状況について、レーザ光を用いて調べる表面検査装置及び表面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、高純度なシリコンのインゴットをスライスした薄いウェハに対して研磨や結晶成長、イオン注入などを施して作成される。この際に、ウェハの表面に存在する微小な異物や欠陥が半導体デバイス作成の歩留まりに強く影響する。そのため、半導体デバイス作成の各工程でウェハの表面検査による異物や欠陥などの分布状況の検査が必要とされている。
【０００３】
ウェハの表面に存在する微小な異物や欠陥を検査する方法としては電子ビーム等の荷電粒子線を用いる方法とレーザ光を用いる方法がある。
【０００４】
レーザ光を用いる方法としては、ウェハの表面で散乱された光を受光素子で検出し光の散乱の程度からウェハの表面情報を解析するものとウェハの表面で正反射された光を受光素子で検出しウェハの表面情報を解析するものがある。
【０００５】
レーザ光を用いたウェハの表面検査装置は、例えば、ウェハが回転ステージに置かれ、回転されながら径方向に移動される。その際にウェハにレーザ光が照射され、ウェハの表面に存在する異物や欠陥などからの散乱光を複数個の検出器で受光する。
【０００６】
そして、得られた異物や欠陥などからの散乱光を光電変換し、出力電流を増幅やフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換、異物判定などを行いウェハの表面情報をファイルやディスプレイなどに出力する。
【０００７】
表面検査装置の検出器には、微小な異物からの散乱光を受光して判別するために、微弱光を高感度、高速に応答して観測できる光電子増倍管（ＰＭＴ）やＣＣＤが使われている。しかし、このＰＭＴ等は、同じ型番のものであっても、個々に異なる光電子増倍係数を持っていて、個体差が大きく存在する。
【０００８】
ＰＭＴ等の光電子増倍係数は、入力と出力の累乗関係を表している。そのために、同じ条件下で同じウェハを検査しても、光電子増倍係数が違うＰＭＴ等が使われた各検出器の出力は違いが大きい。
【０００９】
従来技術では、個体差があるＰＭＴ等からの検査結果を情報処理の部分で検出器ごとに基準値と等しくなるように処理が行われている。また、ＰＭＴ等の個体差から、装置ごとに検出性能が異なるために、校正作業に手間や時間、人員コストが多く必要となっている。
【００１０】
上記の解決策として、特許文献１に、検査装置内にキャリブレーション用の試料を載置して、その試料からの測定値と基準値との誤差を算出してディテクタを補正する基準値設定装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１７２８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記特許文献１記載されたような解決策では、キャリブレーション用試料を使用しなければならず、このキャリブレーション試料の装置内外での長期に亘っての保存を考えた場合、キャリブレーション試料への異物の付着や試料の化学変化などによって、キャリブレーション試料から得られる基準信号の変動が起こる可能性がある。
【００１３】
また、表面検査装置における検出器の性能を、複数の表面検査装置で互いに等しくすることは困難である。
【００１４】
本発明の目的は、表面検査装置において、計測した光学検出器の光電子増倍係数を基に計算した補正印加電圧を用いて補正値を算出し、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置及び表面検査方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、以下のように構成される。
【００１６】
本発明の表面検査装置及び方法は、光学検出器の光電子増倍係数と理論光電子増倍係数とを比較し、上記光学検出器の光電子増倍係数を補正する補正電圧を算出し、上記電圧源から上記光学検出器に印加される駆動電圧を算出した補正電圧に基づいて補正する。
【発明の効果】
【００１７】
表面検査装置において、計測した光学検出器の光電子増倍係数を基に計算した補正印加電圧を用いて補正値を算出し、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置及び表面検査方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用される表面検査装置の一例を示す簡略図である。
【図２】本発明の実施例における検出器の補正を行う全体動作フローチャートである。
【図３】本発明の実施例における個別のＰＭＴの光電子増倍係数を求めるフローチャートである。
【図４】本発明の実施例における個別のＰＭＴの特性を測定する測定治具の模式図である。
【図５】本発明の実施例における光学検出器の光電子増倍係数を求めるフローチャートである。
【図６】本発明の実施例における光学検出器における検査結果を表す画面を示す簡略図である。
【図７】本発明の実施例における各光学検出器への印加電圧設定を行う表示例を示す図である。
【図８】本発明の実施例におけるＰＭＴの交換を促すアラームの表示例を示す図である。
【図９】本発明の実施例における個別のＰＭＴの特性を測定する測定治具の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明が適用される表面検査装置の概略構成図である。
【００２１】
本発明の実施例における表面検査装置や表面検査方法は、主に被検査物としてウェハ１が用いられるが、それ以外にも液晶パネルのガラス基板や太陽電池パネルなどの平面状の被検査物に適用可能である。ここでは、ウェハ１を一例にして、本発明を説明する。
【００２２】
図１において、ウェハ１は、裏面吸着法また、エッジ部分の保持機構によって、ステージ３に固定される。そして、レーザ光源４からレーザ光が発振され、発振されたレーザ光は、照明光切替ミラー５で垂直照明機構６または斜方照明機構７で分けられ、ウェハ１に対して垂直方向または斜方方向からウェハ１に照射される。
【００２３】
ステージ３は等速回転または加速度を変化する回転をして、走査機構２は径方向に移動する。これにより、ウェハ１の表面をスパイラル状にレーザ光が走査させられる。
【００２４】
また、走査機構２の径方向への移動方法を等速移動ではなく、ウェハ１が一回転してから一定距離移動するようにして、レーザ光が同心円状にウェハ１の表面を走査することもできる。
【００２５】
ウェハ１の表面に照明されたレーザ光は、ウェハ１の表面に存在する異物や欠陥などによってウェハ１の上方に散乱される。その散乱光をウェハ１の上方に取付けられたひとつまたは複数個の光学検出器８ａ〜８ｃによって受光される。これらの検出器８ａ〜８ｃは、ウェハ１の上方を覆うように配置しても、仰角を変えて２段以上配置してもよい。そして、この検出器８ａ〜８ｃには、ＰＭＴ２０（図４に示す）が使われている。
【００２６】
本発明の実施例１においては、アノードが一つの場合の光電子倍増管が使用されている。
【００２７】
検出器８ａ〜８ｃは、各ＰＭＴ２０に高電圧の駆動電圧を印加する印加電圧源９と、検査結果の増幅やフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換、異物判別などを行う情報処理部１０と接続されている。印加電圧源９は、制御部１１からの命令によって印加電圧を変更することができる。
【００２８】
情報処理部１０は、検出器８ａ〜８ｃの出力を基にウェハ１の表面の異物や欠陥の情報を制御部１１に出力する。制御部１１は、検査結果の保存や入出力装置１２へ出力することとステージ３や照明系５、検出器８ａ〜８ｃなどの制御を行う。また、検査で用いられる各種パラメータと後述するＰＭＴ２０の補正に必要な光電子増倍係数や補正項の値は、制御部１１に記録されている。
【００２９】
また、入出力装置１２は、ネットワーク２７を介して、複数の他の表面検査装置２６ａ・・・２６ｎと、ホストコンピュータ２５とに接続されている。
【００３０】
次に、図２〜図８を参照して、検出器８ａ〜８ｃの補正方法について説明する。
【００３１】
まず、検出器８ａ〜８ｃを表面検査装置に搭載する前に、図２のステップ１０１において、使用する個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを調べる。なお、αｍの「ｍ」は、複数個あるＰＭＴ２０の通し番号である。個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを測定する流れを図３に示す。
【００３２】
ここで、ＰＭＴ２０の出力電流Ｉと印加電圧ＨＶ、光電子増倍係数αｍは次式（１）のような関係にある。
【００３３】
Ｉ＝Ｋｍ・ＨＶαｍ ・・・（１）
上記式（１）において、Ｋｍは検出器の仕様等によリ決定される比例係数を表している。ＰＭＴ２０は、材料や構造によって大きく光電子増倍係数αｍが異なる。また、同じ材料で同じ構造のものであっても、製造のバラツキによって光電子増倍係数αｍの個体差が存在している。
【００３４】
個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍは、図４に示す光電子増倍係数測定治具を用いて出力電流Ｉと印加電圧ＨＶとの関係を測定し、上記式（１）から算出する。図４において、ＰＭＴ２０に光を入射させる光源２１には、ＬＥＤやレーザを用いる。また、ＰＭＴ２０に入射する光は、パルス光ではなく、連続光を用いて測定を行ってもよい。また、ＰＭＴ２０に入射させる光量は、光源２１への入力電圧を可変にしたり、ＮＤフィルタ２３を用いたりして調節を行ってもよい。
【００３５】
入射光は、レンズ２２ａ、２２ｂを用いて結像系を構成して、ＰＭＴ２０へ入射させる方法と光ファイバや透明なアクリル材を用いてＰＭＴ２０の入射窓付近まで光を伝播させる方法などを組合せて行ってもよい。
【００３６】
測定したＰＭＴ２０の光電子増倍係数は、測定治具に接続されたパソコン２４により図３に示すステップの動作及びデータ処理がなされ、入出力装置１２に伝送され、制御部１１に取り込まれる。
【００３７】
測定治具によるＰＭＴ２０の光電子増倍係数の測定では、図３のステップ２０１において、ＰＭＴ２０を図４に示す治具に置き、ステップ２０２にて一定の印加電圧ＨＶを加える。そして、ステップ２０３にて、ＰＭＴ２０に光源２１から、パルス光を入射し、ステップ２０４にてその時の出力値をパソコン２４等に記録する。
【００３８】
そして、ステップ２０５にて、印加電圧ＨＶがＨＶｍａｘと等しいか否かが判断され、等しくなければ、ステップ２０６にて印加電圧を増加させて、ステップ２０３に戻り、同じパルス光をＰＭＴ２０に入射させる。
【００３９】
印加電圧ＨＶが検査で使用する際の最大電圧値ＨＶｍａｘと等しくなるまで、上記手順ステップ２０３〜２０６を数回繰り返し、図６のように測定結果を入出装置１２に表示する。
【００４０】
そして、ステップ２０７において、パソコン２４は、出力値Ｉと印加電圧ＨＶとの関係からＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを計算する。測定結果に対して累乗近似曲線を描き、その累乗近似曲線の累乗項を測定したＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍとする。
【００４１】
算出した個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍは、上述したように、パソコン２４から入出力装置１２を介して制御部１１に伝達される。
【００４２】
次に、制御部１１は、ＰＭＴ２０を表面検査装置に組み込んだ後のＰＭＴである検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを理論光電子増倍係数αｔｈに合わせる補正印加電圧を求める。
【００４３】
図２のステップ１０２、１０３に示した検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍの測定についての流れを図５に示す。
【００４４】
図５のステップ３０１において、光電子増倍係数の測定が終了した複数のＰＭＴ２０が図１に示した表面検査装置に組み込まれる。
【００４５】
そして、ステップ３０２〜３０７（図２のステップ１０３、１０４に対応）において、上記で測定した個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍと次式（２）から、印加電圧ＨＶが、基準電圧ＨＶ０の場合の出力を基準値にして、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍが理想値αｔｈと同等になるためのＰＭＴ２０への補正印加電圧ＨＶｎｅｗを求める。
【００４６】
ＨＶｎｅｗ＝（Ｋ１／Ｋ２）１／αｍ・ＨＶαｔｈ／αｍ、（１／Ｋ１）＝ＨＶ０αｔｈ、、
（１／Ｋ２）＝ＨＶ０αｍ ・・・（２）
ただし、上記式（２）において、ＨＶｎｅｗは補正印加電圧、ＨＶ０は基準印加電圧、Ｋ１、Ｋ２は比例係数、αｔｈは理論光電子増倍係数を表している。
【００４７】
比例係数Ｋ１、Ｋ２は、表面検査装置の組み立て誤差、装置環境による誤差、経時変換による出力変動を考慮して適宜設定可能である。
【００４８】
検査は、制御部１１によって、記録しておいた各検出器８ａ〜８ｃのＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを読み出し、設定した印加電圧を上記式（２）により補正印加電圧に変換して、その補正印加電圧を各検出器８ａ〜８ｃに印加して行われる。補正後の印加電圧の値は、ステップ３０５において、ＰＭＴ２０に印加できる上限の電圧値ＨＶｍａｘ内であるか、または、小さすぎないか判断される。小さい場合は、ステップ３０６において、印加電圧ＨＶを増加させて、ステップ３０３に戻る。
【００４９】
そして、印加電圧ＨＶが電圧値ＨＶｍａｘと等しくなると、ステップ３０７にて、検出器の光電子増倍係数α’ｍを計算する。
【００５０】
図７の表示ディスプレイ２８に例示するように、表面検査装置の使用者に、検出器毎に、補正前の印加電圧の値と、補正後の印加電圧の値が、いくつであるかを表示し、補正印加電圧がＰＭＴ２０の仕様範囲内であるかを判断できるようになっていてもよい。
【００５１】
次に、上記で求めた、各検出器８ａ〜８ｃの補正印加電圧ＨＶｎｅｗを用いて、ウェハ１を検査して、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを調査する（ステップ１０４〜１０６）。検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍは、上記と同じく、図６のように測定結果を図示し、出力値と印加電圧の関係から検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを計算する（ステップ３０７）。
【００５２】
図２のステップ１０４〜１０６において、その調べた光電子増倍係数α’ｍと理論光電子増倍係数αｔｈとを比較して、機械誤差や組立誤差による、個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍと検出器８ａ〜８ｃの持つ光電子増倍係数α’ｍとの差が大きく、検出欠陥等のサイズのずれの許容範囲を超える場合（例えば、両光電子増倍係数の差がプラスマイナス０．３を越える場合）には、検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍを求める（ステップ１０６）。
【００５３】
差がない場合には、補正値Ｄｍの値は１である。この各検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍは、組立や装置環境による誤差、ＰＭＴ２０の経時変化による出力の変動具合を含んだ係数である。
【００５４】
そこで、個別のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍと検出器８ａ〜８ｃの持つ光電子増倍係数α’ｍに差が大きい場合には、補正値Ｄｍと次式（３）とを用いて、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを理論光電子増倍係数αｔｈに合わせる新たな補正印加電圧値ＨＶｎｅｗを求める。
【００５５】
ＨＶｎｅｗ＝Ｄｍ１／αｍ・（Ｋ１／Ｋ２）１／αｍ・ＨＶαｔｈ／αｍ ・・・（３）
検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍと理論光電子増倍係数αｔｈとを比較して、差が上記一定範囲内なるまで、補正値Ｄｍを変えて検査を繰り返す（ステップ１０４〜１０６）。
【００５６】
光電子増倍係数α’ｍが理論光電子増倍係数αｔｈと比較して、差が上記一定範囲内となった場合は、ステップ１０７において、求めた補正値を制御部１１が有する記録媒体に保存する。
【００５７】
保存した個々の検出器８ａ〜８ｃの補正値（補正印加電圧）を使用して、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数を補正し、ウェハの表面検査を行う。
【００５８】
図４に示した測定治具を用いて、個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを測定し、個々のＰＭＴ２０を表面検査装置に取り付けた後、取り付けた個々のＰＭＴ２０について、光電子増倍係数が理想値と一定誤差となるように、補正電圧を定め、記憶するように構成したが、測定治具を使用するのではなく、表面検査装置を用いて、個々のＰＭＴ２０の光電子増倍係数を測定することも可能である。
【００５９】
つまり、測定治具を用いてＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを求めずにウェハ１の検査を行って、その結果から、制御部１１により個々の検出器８ａ〜８ｃ光電子増倍係数を求めてから、検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを補正する作業を行ってもよい。
【００６０】
さらに、表面検査装置内にＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを求めるための治具と同じような、光源と各ＰＭＴ２０へ光を伝播させる系を持つＰＭＴ２０の光電子増倍係数αｍを測定する機構を表面検査装置に設けて、その機構を用いて検出器８ａ〜８ｃを補正する作業を行ってもよい。
【００６１】
また、定期的に上記の検出器８ａ〜８ｃの補正作業を行うことにより、その都度、検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍを変化させることで、ＰＭＴ２０の劣化や装置環境の変化の影響を含んだ検査を行うことができる。また、常に安定した検査結果を得るために、検出器８ａ〜８ｃの補正値Ｄｍがある一定範囲を超えたら、新しいＰＭＴ２０への交換を判断することができる。
【００６２】
ＰＭＴ２０の交換が必要と判断された場合には、図８に例示するアラーム２９を入出力装置１２のディスプレイに表示し、表面検査装置の利用者にＰＭＴ２０の交換を促すことができる。
【００６３】
次に、複数台の表面検査装置を通信ネットワークで接続した表面検査システムによる、検出器８ａ〜８ｃにおける機差低減対策方法を説明する。
【００６４】
補正を行った複数台の表面検査装置２６ａ〜２６ｎの間において、各装置２６ａ〜２６ｎで同じウェハ１を測定した結果から、基準電圧での検出器ごとの出力比βｍｎを求める。βｍｎの「ｎ」は、複数台ある表面検査装置の通し番号である。
【００６５】
出力比βｍｎは、ホストコンピュータ２５が、複数の表面検査装置２６ａ〜２６ｎから通信ネットワーク２７を介して送信されてくるデータに従って算出する。検出器８ａ〜８ｃは、一つの表面検査装置に複数存在するが、各表面検査装置の対応する位置に配置された検出器どうしの出力比を算出する。
【００６６】
ただし、出力比βｍｎを求める際の基準とする出力の値は、シミュレーションから求めてもよく、各検出器８ａ〜８ｃの出力の平均値としてもよく、基準となる装置を決めて、その装置の検出器の出力値としてもよい。
【００６７】
求めた出力比βｍｎと次式（４）とを用いて複数台ある表面検査装置における検出器８ａ〜８ｃの補正印加電圧の計算を行う。そして、ホストコンピュータ２５から通信ネットワーク２７を介して表面検査装置２６ａ〜２６ｎに計算した補正印加電圧の値を伝達する。
【００６８】
各検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍと出力比βｍｎを記録しておき、ウェハ１の検査時に記録媒体よりその値を読み出し、印加電圧を求め、その値で同じウェハ１を検査すると、補正を行った表面検査装置間において等しい検査結果を得ることができる。
【００６９】
ＨＶｎｅｗ＝βｍｎ１／αｍ・Ｄｍ１／αｍ・（Ｋ１／Ｋ２）１／αｍ・ＨＶαｔｈ／αｍ ・・・（４）
なお、上記の各補正値は、個々の表面検査装置自体で管理してもよいが、ホストコンピュータ２５に各表面検査装置２６ａ〜２６ｎの補正値を随時記録しておき、表面検査装置の状態をモニタリングすることができる。
【００７０】
以上のように、本発明の実施例１においては、表面検査装置の複数の光学検出器８ａ〜８ｃの個々の光電子増倍係数αｍを測定し、測定した光電子増倍係数αｍに基づいて、理論光電子増倍係数αｔｈと同等となるための補助印加電圧ＨＶｎｅｗを算出する。算出した補助印加電圧ＨＶｎｅｗを用いて、ウエハ１を検査して各検出器８ａ〜８ｃの光電子増倍係数α’ｍを算出し、検出器の補正値Ｄｍを求め、求めた補正値Ｄｍにより補正印加電圧値ＨＶｎｅｗを算出する。
【００７１】
したがって、本発明の実施例１によれば、複数の光学検出器を有する表面検査装置において、個々の光学検出器の光電子増倍係数を計測し、計測した光電子増倍係数を基に補正印加電圧を計算し、その補正印加電圧を用いて光学検出器を駆動して補正値を検査することにより、基準となる試料を必要とすること無く、光学検出器の出力値を補正することが可能な表面検査装置及び表面検査方法を実現することができる。
【００７２】
また、光学検出器８ａ〜８ｃの経時変化や故障の場合に、ＰＭＴである光学検出器８ａ〜８ｃを交換しても、交換した検出器の性能を短時間で他の光学検出器と同等にすることができ、メンテナンスを容易にすることができると共に、装置の稼働率を向上することができる。
【００７３】
さらに、本発明の実施例１によれば、複数台の表面検査装置間の光学検出器の性能差を調整することができるので、複数の表面検査装置の性能差を縮小することが可能である。
【００７４】
また、検出器ごとの性能を等しくできることにより、検査装置の機差を低減させることができる。それにより、装置ごとにレシピを作り変えなくても、同一のレシピで同じウェハを検査すれば同様な検査結果を得ることができ、作業効率を向上することができる。
【実施例２】
【００７５】
本発明の実施例１は、アノードが一つの場合のＰＭＴを用いた場合の例であるが、アノードが複数のマルチアノード型のＰＭＴを用いる場合にも、本発明は適用可能である。
【００７６】
実際、マルチアノード型ＰＭＴにおいても製造のバラツキによる個体差が大きく存在している。
【００７７】
まず、図９に示すマルチアノード型ＰＭＴ３１の光電子増倍係数を測定する治具を用いて、ＰＭＴ３１の光電子増倍係数を測定する。
【００７８】
光源２１からの光をレンズ２２とＮＤフィルタ２３、エキスパンダ３０により、ＰＭＴ３１に一様な光量を有する幅広い光を入射させる。
【００７９】
次に、その時のマルチアノード型ＰＭＴ３１からの出力を記録して、個別のマルチアノード型ＰＭＴ３１の光電子増倍係数αｍを求める。
【００８０】
そして、表面検査装置でＰＭＴ３１の出力が等しくなるように、実施例１と同様に補正印加電圧を求め、その補正印加電圧を用いて検査することによりマルチアノード型ＰＭＴ３１を用いた装置においても機差低減ができる。
【００８１】
各アノードに対して個別に印加電圧が加えられるマルチアノード型ＰＭＴ３１であれば、上記技術を用いてすべてのアノードからの出力を等しくすることができる。そうすることで、アノード間で出力に違いがあるマルチアノード型ＰＭＴ３１の出力を後段の回路などで複雑な構成や処理をすることなく、すべてのアノードで同じ出力を得ることができる。
【００８２】
なお、上述した例においては、光学検出器をＰＭＴとした例を説明したが、本発明は、ＰＭＴのみならず、ＣＣＤ等の他の光学検出器にも適用可能である。
【００８３】
さらに、上述した実施例１、実施例２においては、ＰＭＴが複数個使用される場合の例を説明したが、ＰＭＴは複数個ではなく、単一のＰＭＴが使用される表面検査装置及び方法にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・ウェハ、２・・・走査機構、３・・・ステージ、４・・・レーザ光源、５・・・照明光切替ミラー、６・・・垂直照明機構、７・・・斜方照明機構、８ａ〜８ｃ・・・光学検出器、９・・・印加電圧源、１０・・・情報処理部、１１・・・制御部、１２・・・入出力装置、２０、３１・・・ＰＭＴ、２１・・・光源、２２ａ〜２２ｂ・・・レンズ、２３・・・ＮＤフィルタ、２４・・・パソコン、２５・・・ホストコンピュータ、２６ａ〜２６ｎ・・・表面検査装置、２７・・・通信ネットワーク、３０・・・エキスパンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の表面を検査する表面検査装置において、
被検査物を移動する搬送手段と、
上記被検査物へ光を照射する照明手段と、
上記被検査物からの散乱光を検出する少なくとも１つの光学検出器と、
上記光学検出器に駆動電圧を印加する電圧源と、
上記光学検出器によって検出された光情報を処理し、検査結果を出力する情報処理部と、
上記光学検出器の光電子増倍係数と、理論光電子増倍係数とを比較し、上記光学検出器の光電子増倍係数を補正する補正電圧を算出し、上記電圧源から上記光学検出器に印加される駆動電圧を上記算出した補正電圧に基づいて補正する制御部と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記光学検出器に電圧を印加し、印加した電圧と出力電流との関係から、上記光学検出器の光電子増倍係数を算出し、算出した光電子増倍係数を上記制御部に伝送する光電子増倍係数測定手段を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記制御部は、上記光学検出器に上記電圧源から電圧を印加させ、印加電圧と出力電流との関係から、上記光学検出器の光電子増倍係数を算出することを特徴とする表面検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記制御部は、表面検査装置の組立誤差、装置環境による誤差、または経時変化による出力変動を反映した値を用いて上記光学検出器を補正する電圧を算出することを特徴とする表面検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記光学検出器は、光電子倍増管であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表面検査装置において、上記光電子倍増管はマルチアノード型光電子倍増管であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項７】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記制御部によって、補正される前の上記駆動電圧と、補正された後の駆動電圧とを表示する表示手段を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表面検査装置を複数個備える表面検査システムにおいて、
これら複数の表面検査装置に接続される通信ネットワークと、
上記通信ネットワークに接続され、上記複数の表面検査装置の光学検出器の光電子増倍係数の値を上記通信ネットワークを介して取得し、上記複数の表面検査装置の互いに対応する光学検出器の光電子増倍係数を比較し、上記複数の表面検査装置の差異を補正する補正電圧を算出し、上記複数の表面検出装置に上記ネットワークを介して伝達するホストコンピュータと、
を備えることを特徴とする表面検査システム。
【請求項９】
被検査物へ光を照射し、上記被検査物からの散乱光を光学検出器により検出し、上記光学検出器によって検出された光情報を処理し、検査結果を出力する被検査物の表面を検査する表面検査方法において、
上記光学検出器の光電子増倍係数と、理論光電子増倍係数とを比較し、上記光学検出器の光電子増倍係数を補正する補正電圧を算出し、上記光学検出器に印加する駆動電圧を上記算出した補正電圧に基づいて補正することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の表面検査方法において、上記光学検出器に電圧を印加し、印加した電圧と出力電流との関係から、上記光学検出器の光電子増倍係数を算出する光電子増倍係数測定手段を用いることを特徴とする表面検査方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の表面検査方法において、表面検査装置の組立誤差、装置環境による誤差、または経時変化による出力変動を反映した値を用いて上記光学検出器を補正する電圧を算出することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の表面検査方法において、上記光学検出器は、光電子倍増管であることを特徴とする表面検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表面検査方法において、上記光電子倍増管はマルチアノード型光電子倍増管であることを特徴とする表面検査方法。
【請求項１４】
請求項９に記載の表面検査方法において、補正される前の上記駆動電圧と、補正された後の駆動電圧とを表示することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１５】
請求項９に記載の表面検査方法において、複数の表面検査装置を通信ネットワークに接続し、上記通信ネットワークを介して上記複数の表面検査装置の光学検出器の光電子増倍係数の値を取得し、上記複数の表面検査装置の互いに対応する光学検出器の光電子増倍係数を比較し、上記複数の表面検査装置の差異を補正する補正電圧を算出し、上記複数の表面検出装置に上記ネットワークを介して伝達することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１】
被検査物の表面を検査する表面検査装置において、
被検査物を移動する搬送手段と、
上記被検査物へ光を照射する照明手段と、
上記被検査物からの散乱光を検出する少なくとも１つの光学検出器と、
上記光学検出器に駆動電圧を印加する電圧源と、
上記光学検出器によって検出された光情報を処理し、検査結果を出力する情報処理部と、
上記光学検出器の光電子増倍係数と、理論光電子増倍係数とを比較し、上記光学検出器の光電子増倍係数を補正する補正電圧を算出し、上記電圧源から上記光学検出器に印加される駆動電圧を上記算出した補正電圧に基づいて補正する制御部と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記光学検出器に電圧を印加し、印加した電圧と出力電流との関係から、上記光学検出器の光電子増倍係数を算出し、算出した光電子増倍係数を上記制御部に伝送する光電子増倍係数測定手段を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記制御部は、上記光学検出器に上記電圧源から電圧を印加させ、印加電圧と出力電流との関係から、上記光学検出器の光電子増倍係数を算出することを特徴とする表面検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記制御部は、表面検査装置の組立誤差、装置環境による誤差、または経時変化による出力変動を反映した値を用いて上記光学検出器を補正する電圧を算出することを特徴とする表面検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記光学検出器は、光電子倍増管であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表面検査装置において、上記光電子倍増管はマルチアノード型光電子倍増管であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項７】
請求項１に記載の表面検査装置において、上記制御部によって、補正される前の上記駆動電圧と、補正された後の駆動電圧とを表示する表示手段を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表面検査装置を複数個備える表面検査システムにおいて、
これら複数の表面検査装置に接続される通信ネットワークと、
上記通信ネットワークに接続され、上記複数の表面検査装置の光学検出器の光電子増倍係数の値を上記通信ネットワークを介して取得し、上記複数の表面検査装置の互いに対応する光学検出器の光電子増倍係数を比較し、上記複数の表面検査装置の差異を補正する補正電圧を算出し、上記複数の表面検出装置に上記ネットワークを介して伝達するホストコンピュータと、
を備えることを特徴とする表面検査システム。
【請求項９】
被検査物へ光を照射し、上記被検査物からの散乱光を光学検出器により検出し、上記光学検出器によって検出された光情報を処理し、検査結果を出力する被検査物の表面を検査する表面検査方法において、
上記光学検出器の光電子増倍係数と、理論光電子増倍係数とを比較し、上記光学検出器の光電子増倍係数を補正する補正電圧を算出し、上記光学検出器に印加する駆動電圧を上記算出した補正電圧に基づいて補正することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の表面検査方法において、上記光学検出器に電圧を印加し、印加した電圧と出力電流との関係から、上記光学検出器の光電子増倍係数を算出する光電子増倍係数測定手段を用いることを特徴とする表面検査方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の表面検査方法において、表面検査装置の組立誤差、装置環境による誤差、または経時変化による出力変動を反映した値を用いて上記光学検出器を補正する電圧を算出することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の表面検査方法において、上記光学検出器は、光電子倍増管であることを特徴とする表面検査方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表面検査方法において、上記光電子倍増管はマルチアノード型光電子倍増管であることを特徴とする表面検査方法。
【請求項１４】
請求項９に記載の表面検査方法において、補正される前の上記駆動電圧と、補正された後の駆動電圧とを表示することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１５】
請求項９に記載の表面検査方法において、複数の表面検査装置を通信ネットワークに接続し、上記通信ネットワークを介して上記複数の表面検査装置の光学検出器の光電子増倍係数の値を取得し、上記複数の表面検査装置の互いに対応する光学検出器の光電子増倍係数を比較し、上記複数の表面検査装置の差異を補正する補正電圧を算出し、上記複数の表面検出装置に上記ネットワークを介して伝達することを特徴とする表面検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１７９９４７（Ｐ２０１１−１７９９４７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３９９５（Ｐ２０１０−４３９９５）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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