(57)【要約】【課題】安定した検出感度を維持可能な異物検査装置を実現する。【解決手段】レーザ装置１０から照射されたビームは照射ユニット２０、ミラー３０を介してビーム照射試料４０に照射され、結像レンズ５０、ビーム方向切り替えミラー６０を介してビーム取り込みカメラ７０に取り込まれる。取り込まれたビーム画像に基づき画像演算処理部がレーザビームの傾きを判断し、照射ユニット２０を調整しレーザビームの傾きを補正する。また、照射ユニット２０によりビームの絞りを任意量だけ変化させながら、ビーム取り込みカメラ７０に規定回数だけビームを取り込む。取り込んだビームに基づいて、照射ユニット２０を調整しレーザビームの絞りを補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の被検査物に楕円形状のレーザビームを照射して、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査方法において、
レーザビームを発生し、発生したレーザビームを、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射し、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影手段により撮影し、撮影したレーザビームに基づいてビーム画像を形成し、
上記ビーム画像から、一定の基準線に対する上記レーザビームの長軸又は短軸の傾き角度を算出し、上記レーザビームの傾き角度を補正することを特徴とする異物検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の異物検査方法において、上記レーザビームの傾き角度補正を上記被検査物の表面異物検査前毎に行うことを特徴とする異物検査方法。
【請求項３】
請求項1記載の異物検査方法において、上記形成したビーム画像を輝度データとして数値化し、数値化したデータを、ビーム画像の横軸方向に分割し、分割した数値データを上記ビーム画像の縦軸方向に積算し、積算した数値データを平滑化して最大値を求め、求めたそれぞれの最大値に従って、一次直線を算出し、算出した一次直線の傾きから、上記レーザビームの傾き角度を算出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項４】
平面状の被検査物に楕円形状のレーザビームを照射して、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査方法において、
レーザビームを発生し、発生したレーザビームを、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を変化させながら、このレーザビーム幅絞り調整手段を介して、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射し、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームに基づいてビーム画像を形成し、
上記ビーム画像から上記平面部に照射されたビームの幅を算出し、算出したビームの幅に基づいて、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定することを特徴とする異物検査方法。
【請求項５】
請求項４記載の異物検査方法において、上記レーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅への設定を上記被検査物の表面異物検査前毎に行うことを特徴とする異物検査方法。
【請求項６】
請求項４記載の異物検査方法において、上記形成したビーム画像を輝度データとして数値化し、数値化したデータを、ビーム画像の縦軸方向に積算し、積算した数値データを平滑化して最大値を求め、最大値の一定数分の１の値を閾値とし、その閾値に対応する数値データ間の距離をビーム幅として算出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項７】
平面状の被検査物に楕円形状のレーザビームを照射して、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査方法において、
レーザビームを発生し、発生したレーザビームを、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射し、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影手段により撮影し、撮影したレーザビームに基づいてビーム画像を形成し、
上記ビーム画像から、一定の基準線に対する上記レーザビームの長軸又は短軸の傾き角度を算出し、上記レーザビームの傾き角度を補正し、
レーザビームを発生し、発生したレーザビームを、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を変化させながら、このレーザビーム幅絞り調整手段を介して、上記ビーム照射試料の平面部に照射し、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームに基づいてビーム画像を形成し、
上記ビーム画像から上記平面部に照射されたビームの幅を算出し、算出したビームの幅に基づいて、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定することを特徴とする異物検査方法。
【請求項８】
請求項７記載の異物検査方法において、上記レーザビームの傾き角度補正及び上記レーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅への設定を上記被検査物の表面異物検査前毎に行うことを特徴とする異物検査方法。
【請求項９】
楕円形状のレーザビームを平面状の被検査物の表面に照射し、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置において、
レーザビーム発生手段と、
上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの長軸又は短軸の一定の基準線に対する傾き角度を調整する傾き角度調整手段と、
上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが、上記傾き角度調整手段を介して照射される平面部を有し、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、
上記撮影手段により撮影されたレーザビームの画像を形成する画像形成手段と、
上記レーザビーム画像から、一定の基準線に対する上記レーザビームの長軸又は短軸の傾き角度を算出し、上記傾き角度調整手段を動作させて、上記レーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を補正する演算制御手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の異物検査装置において、上記演算処理手段は、上記形成したビーム画像を輝度データとして数値化し、数値化したデータを、ビーム画像の横軸方向に分割し、分割した数値データを上記ビーム画像の縦軸方向に積算し、積算した数値データを平滑化して最大値を求め、求めたそれぞれの最大値に従って、一次直線を算出し、算出した一次直線の傾きから、上記レーザビームの傾き角度を算出することを特徴とする異物検査装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の異物検査装置において、画像表示手段を備え、上記演算制御手段は、上記算出した一次直線を上記画像表示手段に表示させることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１２】
楕円形状のレーザビームを平面状の被検査物の表面に照射し、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置において、
レーザビーム発生手段と、
上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの幅を調整するレーザビーム幅絞り調整手段と、
上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが、上記レーザビーム幅絞り調整手段を介して照射される平面部を有し、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、
上記撮影手段により撮影されたレーザビームに基づいてビーム画像を形成する画像形成手段と、
上記レーザビーム発生手段からレーザビームを発生させ、発生されたレーザビームを、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を変化させながら、このレーザビーム幅絞り調整手段を介して、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射させ、上記撮影手段により撮影されたレーザビームに基づいて形成された上記ビーム画像から上記平面部に照射されたビームの幅を算出し、算出したビームの幅に基づいて、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定する演算制御手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の異物検査装置において、上記演算制御手段は、上記形成されたビーム画像を輝度データとして数値化し、数値化したデータを、ビーム画像の縦軸方向に積算し、積算した数値データを平滑化して最大値を求め、最大値の一定数分の１の値を閾値とし、その閾値に対応する数値データ間の距離をビーム幅として算出することを特徴とする異物検査装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の異物検査装置において、画像表示手段を備え、上記演算制御手段は、上記算出したビーム幅を示す画像を上記画像表示手段に表示させることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１５】
楕円形状のレーザビームを平面状の被検査物の表面に照射し、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置において、
レーザビーム発生手段と、
上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの長軸又は短軸の一定の基準線に対する傾き角度、及び上記レーザビームの幅を調整するレーザビーム照射ユニットと、
上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが、上記レーザビーム照射ユニットを介して照射される平面部を有し、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、
上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、
上記撮影手段により撮影されたレーザビームに基づいてビーム画像を形成する画像形成手段と、
上記レーザビーム画像から、一定の基準線に対する上記レーザビームの長軸又は短軸の傾き角度を算出し、上記照射ユニットを動作させて、上記レーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を補正し、上記レーザビーム発生手段からレーザビームを発生させ、発生されたレーザビームを、上記照射ユニットによるレーザビーム幅を変化させながら、この照射ユニットを介して、上記ビーム照射試料の平面部に照射させ、上記撮影手段により撮影されたレーザビームに基づいて形成された上記ビーム画像から上記平面部に照射されたビームの幅を算出し、算出したビームの幅に基づいて、上記照射ユニットのレーザビーム絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定する演算制御手段と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項１６】
楕円形状のレーザビームの発生手段と、このレーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を調整する手段と、上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが上記傾き角度調整手段を介して照射され、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、上記撮影手段により撮影されたレーザビームの画像を形成する画像形成手段と、演算制御手段とを備え、レーザビームを平面状の被検査物の表面に照射して上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置の上記演算制御手段に用いるコンピュータプログラムにおいて、
上記レーザビーム画像を輝度データとして数値化し、数値化したデータを、ビーム画像の横軸方向に分割し、分割した数値データを上記ビーム画像の縦軸方向に積算し、積算した数値データを平滑化して最大値を求め、求めたそれぞれの最大値に従って、一次直線を算出し、算出した一次直線の傾きから、上記レーザビームの傾き角度を算出し、上記傾き角度調整手段を動作させて、上記レーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を補正することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１７】
楕円形状のレーザビームの発生手段と、このレーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの幅を調整するレーザビーム幅絞り調整手段と、上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが上記レーザビーム幅絞り調整手段を介して照射され、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、上記撮影手段により撮影されたレーザビームの画像を形成する画像形成手段と、演算制御手段とを備え、レーザビームを平面状の被検査物の表面に照射して上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置の上記演算制御手段に用いるコンピュータプログラムにおいて、
上記レーザビーム発生手段からレーザビームを発生させ、発生されたレーザビームを、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を変化させながら、このレーザビーム幅絞り調整手段を介して、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射させ、上記撮影手段により撮影されたレーザビームに基づいて形成されたビーム画像を輝度データとして数値化し、数値化したデータを、ビーム画像の縦軸方向に積算し、積算した数値データを平滑化して最大値を求め、最大値の一定数分の１の値を閾値とし、その閾値に対応する数値データ間の距離をビーム幅として算出し、算出したビームの幅に基づいて、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１８】
楕円形状のレーザビームの発生手段と、このレーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの傾き又は幅を調整するレーザビーム調整手段と、上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが上記レーザビーム調整手段を介して照射され、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、上記撮影手段により撮影されたレーザビームの画像を形成する画像形成手段と、上記レーザビーム画像に基づいてレーザビームの傾き又は幅を補正する演算制御手段とを備え、レーザビームを平面状の被検査物の表面に照射して上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置に用いられる上記ビーム照射試料であって、
長方形状の酸化アルミニウムからなり、上記レーザビームが照射される面は研磨されていることを特徴とするビーム照射試料。
【請求項１９】
レーザビームの発生手段と、このレーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を調整する手段と、上記レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームが上記傾き角度調整手段を介して照射され、被検査物が配置される検査ステージに固定されたビーム照射試料と、上記ビーム照射試料の平面部から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、上記撮影手段により撮影されたレーザビームの画像を形成する画像形成手段と、演算制御手段とを備え、レーザビームを平面状の被検査物の表面に照射して上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置の上記演算制御手段に用いるコンピュータプログラムにおいて、
上記レーザビーム画像から、上記レーザビームの傾き角度を算出し、上記傾き角度調整手段を動作させて、上記レーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を補正することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ等の被検査物の表面に存在する、異物、傷、欠陥、汚れ等を検出する異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物、例えば、半導体ウェハの表面に存在する異物（傷、欠陥、汚れ等を含む）を検出する装置は、特許文献１に記載されているように、レーザ光を半導体ウェハの表面に照射し、この半導体ウェハの表面から反射光又は散乱光を検出することにより、その表面に存在する異物を検出する。
【０００３】
半導体ウェハの表面に照射されるビームは、横長楕円形の形状をしており、カメラに対して平行に照射される。この平行状態を維持すること、つまり、常に同じ状態でビームを照射することで異物検査装置の異物検出感度を安定することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８３１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、異物検査装置では、被検査物の表面に常に同じ状態でビームが照射されていることで異物検出感度が安定する。
【０００６】
しかし、経時変化等の理由により、異物検査装置内の構造に組みつけ誤差が生じることがある。その場合、半導体ウェハ等の被検査物上に照射されるビームが、カメラに対して平行状態を維持できず、斜めになり、又は絞られていない状態で半導体ウェハにビームが照射されることになる。ビームがカメラに対して平行状態等を維持できない場合は、異物検出精度が下がり、感度が低下してしまう。
【０００７】
従来技術にあっては、この点については考慮されておらず、異物検出感度が不安定となる可能性があった。
【０００８】
本発明の目的は、安定した検出感度を維持可能な異物検査装置及び異物検出方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の異物検査方法は、平面状の被検査物に楕円形状のレーザビームを照射して、上記被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査方法であって、発生したレーザビームを、被検査物用検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射し、ビーム照射試料から反射されたレーザビームを撮影手段により撮影し、撮影したレーザビームに基づいてビーム画像を形成し、このビーム画像から、一定の基準線に対する上記レーザビームの長軸又は短軸の傾き角度を算出し、上記レーザビームの傾き角度を補正する。
【００１０】
また、本発明の異物検査方法は、発生したレーザビームを、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を変化させながら、このレーザビーム幅絞り調整手段を介して、検査ステージに固定されたビーム照射試料の平面部に照射し、ビーム照射試料から反射されたレーザビームに基づいてビーム画像を形成し、このビーム画像から平面部に照射されたビームの幅を算出し、この幅に基づいてレーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定する。
【００１１】
また、本発明の異物検査装置は、楕円形状のレーザビームを平面状の被検査物の表面に照射し、被検査物の表面に存在する傷、欠陥、汚れを含む異物を検出する異物検査装置であって、レーザビーム発生手段と、レーザビームの長軸又は短軸の一定の基準線に対する傾き角度を調整する傾き角度調整手段と、レーザビームが、傾き角度調整手段を介して照射される平面部を有し、検査ステージに固定されたビーム照射試料と、ビーム照射試料から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、撮影されたレーザビームの画像を形成する画像形成手段と、レーザビーム画像から一定の基準線に対する上記レーザビームの長軸又は短軸の傾き角度を算出し、上記傾き角度調整手段を動作させて、上記レーザビームの一定の基準線に対する傾き角度を補正する演算制御手段とを備える。
【００１２】
また、本発明の異物検査装置は、レーザビーム発生手段から発生されたレーザビームの幅を調整するレーザビーム幅絞り調整手段と、レーザビームが、レーザビーム幅絞り調整手段を介して照射される平面部を有し、検査ステージに固定されたビーム照射試料と、ビーム照射試料から反射されたレーザビームを撮影する撮影手段と、撮影されたレーザビームに基づいてビーム画像を形成する画像形成手段と、レーザビーム発生手段からレーザビームを発生させ、発生されたレーザビームを、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を変化させながら、このレーザビーム幅絞り調整手段を介して、ビーム照射試料の平面部に照射させ、上記撮影手段により撮影されたレーザビームに基づいて形成されたビーム画像から平面部に照射されたビームの幅を算出し、算出したビームの幅に基づいて、レーザビーム幅絞り調整手段の絞り幅を、照射されるレーザビーム幅が最も狭い場合の絞り幅に設定する演算制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、安定した検出感度を維持可能な異物検査装置、異物検出方法、を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。  
図１は、本発明の一実施形態である異物検査装置の概略構成図であり、半導体ウェハ表面の異物検査装置に適用した場合の図である。なお、図１では、異物検査装置を覆うカバー、土台、操作卓等は除き、レーザ装置から、ビーム画像を取り込むまでの概略構成を示している。なお、異物、傷、欠陥、汚れ等を総称して異物と定義する。
【００１５】
図１において、異物検査装置は、レーザ装置１０と、照射ユニット２０と、ビーム照射角度切り替えミラー３０と、ビーム照射試料４０と、結像レンズ５０と、ビーム方向切り替えミラー６０と、ビーム取り込みカメラ７０と、平面状の検査ステージ８０とを備えている。検査ステージ８０には、平面状の被検査物である半導体ウェハ９０が配置され、この半導体ウェハ９０の表面上の異物等が検出される。
【００１６】
ここで、ビーム照射試料４０は、検査ステージ８０に固定されている。
【００１７】
異物検査動作は、レーザ装置１０から発光したビーム光を検査ステージ８０上の半導体ウェハ９０に照射させたまま、検査ステージ９０をＸＹ方向に走査させることで行う。レーザ装置１０から照射されたビームは照射ユニット２０を通り、ビーム照射角度切り替えミラー３０によって角度を変え斜め方向から、検査ステージ８０の上に乗せた半導体ウェハ９０に照射される。
【００１８】
半導体ウェハ９０に照射されたビームの散乱光はビーム結像レンズ５０及びビーム方向切り替えミラー６０を介して、ビーム取り込みカメラ７０に取り込まれ、異物として捕らえられる。
【００１９】
異物検出感度自動調整動作は、上述した異物検査動作を実施する直前に自動的に実施する。以下、異物検出感度自動調整について説明する。
【００２０】
図２は、照射ユニット２０の光学部分を示す図である。図２の（A）は平面、（B）はその側面、（C）は（A）の状態から回転させた状態の平面、（D）は、（C）の状態の側面を示す。光学部分は、２個のシリンドリカルレンズ２０ｃ、２０ｄと１個の素ガラス２０ｅとを有し、素ガラス２０ｅを間にして、シリンドリカルレンズ２０ｃ、２０ｄがハの字状となるように組み合わされている。
【００２１】
光学部分は、矢印１で示すように回転可能であるとともに、矢印２で示すように、上下移動可能となっている。レーザ装置１０からのレーザビームは、矢印３に示すように光学部分を通過する。このため、光学部分を矢印１で示すように回転させれば、レーザビームの傾き（楕円形ビームの長軸又は短軸の、一定の基準線に対する傾き）を補正でき、矢印２で示すように、上下移動させれば、レーザビームの幅を絞ることができる。ここで、一定の基準線とは、ビーム取り込みカメラ７０により撮影された画像面上の基準線とすることができる。
【００２２】
図３は、ビーム照射試料４０の説明図である。図３において、ビーム照射試料４０の素材は、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性に優れ、安価なアルミナセラミック（酸化アルミニウム陶器）を使用する。そして、ビーム照射試料４０のビーム照射面は、レーザビームを乱反射させるように研磨されている。
【００２３】
ビーム照射試料４０は、検査ステージ８０に取り付けられる。ビーム照射試料４０の寸法は、例えば、横寸法Ｙが約４０ｍｍ、縦寸法Ｘが約１０ｍｍ、高さ寸法Ｚが約１０ｍｍである。
【００２４】
図４は、レーザビームの傾き補正、絞り補正の動作制御機能ブロック図である。なお、この動作制御機能ブロック図においては、図１に示したミラー３０、６０、検査ステージ８０は省略してある。
【００２５】
図４において、レーザ装置１０から発光されたレーザビームは、照射ユニット２０を通過してビーム照射試料４０に照射される。ビーム照射試料４０に照射されたビームは、このビーム照射試料４０に反射され、結像レンズ５０を介してビーム取り込みカメラ７０で捕らえられる。
【００２６】
ビーム取り込みカメラ７０で捕らえられたビーム画像は、画像取り込みボード７１により画像ファイルに変換され、画像演算処理部（演算制御部）７２によりレーザビームの傾き補正量及び絞り補正量が演算される。画像演算処理部７２により演算された傾き補正量及び絞り補正量は、モータドライバインターフェース７４を介して、それぞれ、ビーム傾き補正用モータドライバ７５ａ、ビーム絞り補正用モータドライバ７５ｂに供給される。
【００２７】
ビーム傾き補正用モータドライバ７５ａは、ビーム傾き補正機構２０ａを動作させ、上述したように、図２に示した光学部分を回転させ、レーザビームの傾きを補正する。また、ビーム絞り補正用モータドライバ７５ｂは、ビーム絞り補正機構２０ｂを動作させ、上述したように、図２に示した光学部分を上下移動させ、レーザビームの絞りを補正する。
【００２８】
その傾き、絞りが補正されたレーザビームは、上述した同じ経路を通過して、画像取り込みボード７１に供給され、画像ファイルに変換されて、画像演算処理部７２によりディスプレイ７３で画像表示される。
【００２９】
なお、画像演算処理部７２は、コンピュータにより構成され、コンピュータプログラムに従って、照射ユニット２０のレーザビーム傾き補正、幅補正、ミラー３０、６０や、検査ステージ８０の動作制御も行う。
【００３０】
図５は、ビームを照射してから、ビームの傾きを最適値に合わせるまでのフローチャート（コンピュータプログラム用のフローチャートとしても利用できる）である。
【００３１】
図５において、感度自動調整時は、レーザ装置１０から照射されたビームは、上述した経路を通過して、ビーム照射試料４０に照射され、結像レンズ５０、ビーム方向切り替えミラー６０を介してビーム取り込みカメラ７０に取り込まれる（ステップ２０１、２０２）。そして、取り込まれたビーム画像はファイルに保存され、保存された画像ファイルは、画像演算処理部７２がＸ方向に分割し読み込む（ステップ２０３、２０４）。分割し、読み込んだデータは輝度データであり、数値化する。そして、画像演算処理部７２は数値化したデータをＹ方向に積算する（ステップ２０５）。
【００３２】
そして、画像演算処理部７２は、積算したデータからノイズ成分を除去するため平滑化処理を行い、平滑化したデータの数値の最大値に対応するＹ座標を取得する（ステップ２０６）。分割したデータからそれぞれ最大値に対応するＹ座標を取得し、その最大値に対応するＹ座標をグラフ化し、そのグラフから傾きを求める（ステップ、２０７、２０８）。
【００３３】
図６の（Ａ）は、横長楕円形のレーザビームが傾いている場合のビーム画像を示す図であり、図６の（Ｂ）は、輝度値の最大値Ｙ座標データのグラフである。図６において、３０１は、ビーム照射部分を示し、３００はビームが照射されていない部分を示す。また、３０２はビーム画像のＹ軸（縦軸）、３０３はビーム画像のＸ軸（横軸）、３０４はＸ軸の分割した幅内での輝度値をＹ方向に積算したときの最大値のＹ軸座標を示す。図６の（Ｂ）に示したグラフから、１次直線式ｙ＝ａｘ＋ｂを求め、傾きａを算出する（ステップ２０８）。
【００３４】
このとき、その傾きａが装置感度許容範囲内であったら、補正動作は実行せず、動作フローは終了となる（ステップ２０９、２１１）。
【００３５】
ステップ２０９において、傾きａが装置感度許容範囲外であれば、ビーム傾き補正機構２０ａを動作させ、ステップ２０２に戻る（ステップ２０９、２１０）。
【００３６】
図７の（Ａ）は、ビームの傾きを調整した後のビームを示し、図７の（Ｂ）は、傾き調整後の輝度値の最大値データのグラフである。図７において、４０１は、ビーム照射部分を示し、４００はビームが照射されていない部分を示す。また、４０２はビーム画像のＹ軸、４０３はビーム画像のＸ軸、４０４はＸ軸の分割した幅内での輝度値をＹ方向に積算したときの最大値のＹ軸座標を示す。
【００３７】
図７に示すように、ビームの傾きが補正されたことが判別できる。図６の（Ａ）、図７の（Ａ）は、感度調整時にディスプレイ７３に表示してもよいし、メンテナンス時のみ、傾きの確認のためにディスプレイ７３に表示してもよい。
【００３８】
次に、ビームの絞り補正について説明する。このビーム絞り補正においては、ビームの絞りを自動で認識し、最もビームが絞れた位置に調整する。最もビームの絞れた位置とはビームの幅が最も狭い位置である。
【００３９】
図８はレーザビームの絞り位置を最適値に合わせる、つまり、絞り補正の動作フローチャート（コンピュータプログラムのフローチャートとしても用いることができる）である。
【００４０】
図８のステップ５０１〜５０３は、図５のステップ２０１〜２０３と同様な動作である。ステップ５０４において、ビーム取り込み回数が規定値に達したか否かを判断し、達していなければ、ステップ５０５に進む。このステップ５０５において、ビーム絞り機構２０ｂを任意の移動量分動作させ、ステップ５０２に戻る。
【００４１】
ステップ５０４において、ビーム取り込み回数が予め規定した値に達した場合は、ステップ５０６に進み、保存された画像ファイルから、データを読み込む。読み込んだデータは輝度データであり、数値化し（ステップ５０７）、数値化したデータをＹ方向に積算し、平滑化する（ステップ５０８）。
【００４２】
積算平滑化したデータの最大値を求め（ステップ５０９）、求めた最大値の１／２の値を求めて、これを閾値とする（ステップ５１０）。そして、閾値に達する輝度データの両端の距離をビームの幅とする（ステップ５１１）。取り込んだ全てのビーム画像を処理するまで、ステップ５０６〜５１１が繰り返される（ステップ５１２）。
【００４３】
図９の（Ａ）は、ビームの幅を求める際のビーム幅を示し、図９の（Ｂ）は、ビーム幅の数値データグラフである。６０１は、ビーム照射部分を示し、６００はビームが照射されていない部分を示す。また、６０２はビーム画像のＹ軸、６０３はビーム画像のＸ軸、６０４はビーム画像をＹ軸方向に積算した輝度値、６０５は最大輝度値の１／２を示す。
【００４４】
取り込んだ全てのビーム画像から、最もビーム幅の狭いビーム絞り機構２０ｂの位置を算出し、その最もビーム幅の狭いビーム絞り機構座標にビーム絞り機構２０ｂをあわせる（ステップ５１３、５１４）。
【００４５】
図１０は、本発明の一実施形態における感度自動調整実施中にディスプレイに表示するメッセージ文字列７０１の画面７００を示す図である。また、図１１は、本発明の一実施形態における感度自動調整終了時にディスプレイに表示するメッセージ文字列８０１の画面８００を示す図である。
【００４６】
図１０に示すように、感度調整実行中は、「自動感度調整中」のメッセージ７０１を表示し、図１１に示すように、正常に終了した場合「装置感度正常」のメッセージ８０１を表示する。図１１において、異常時は「装置感度異常」のメッセージを表示する。
【００４７】
図１２は、本発明の一実施形態における感度自動調整を実施した際の履歴を残すログファイル９００を示す図である。図１２において、日付９０１と時間９０２、感度自動調整を実施した際の正常終了か異常終了かのメッセージ９０３を記録する。
【００４８】
上述した例において、レーザビームの傾き補正と絞り補正とは、それぞれ、いずれか一方のみを実行してもよいし、両方共実行してもよい。
【００４９】
図１３は、レーザビームの傾き補正と絞り補正との両方共実行する場合のフローチャートである。図１３において、ステップ１０００で図５に示したレーザビームの傾き補正を実行した後に、ステップ１００１において、図８に示したレーザビームの絞り補正を実行する。
【００５０】
レーザビームの傾き補正と絞り補正との両方共実行する場合、精度向上を図るため、図１４に示すように、レーザビーム絞り補正（ステップ１００１）を行い、レーザビーム傾き補正（ステップ１０００）を行った後、もう一度、レーザビーム絞り補正（ステップ１００２）を実行してもよい。
【００５１】
以上のように、本発明によれば、安定した検出感度を維持可能な異物検査装置、異物検出方法、異物検出装置用コンピュータプログラムを実現することである。
【００５２】
つまり、経時変化等の理由により、異物検査装置内の構造に組みつけ誤差が生じたとしても、異物検出動作前に、レーザビームの傾き、幅を自動的に一定の状態とすることができるので、異物検出感度の低下を防止して、安定した検出感度を維持することができる。
【００５３】
なお、上述した例は、本発明を半導体ウェハ表面の異物検査装置に適用した場合の例であるが、本発明は、半導体ウェハに限らず、その他の平面状の被検査物における表面異物検査に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態である異物検査装置の概略構成図である。
【図２】図１における照射ユニットの光学部分を示す図である。
【図３】図１におけるビーム照射試料の説明図である。
【図４】レーザビームの傾き補正、絞り補正の動作制御機能ブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるレーザビームの傾き補正動作フローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるレーザビームの傾きとそれを数値グラフで示した図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるレーザビームの傾きを補正した場合とそれを数値グラフで示した図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるレーザビームの絞り補正動作フローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態におけるレーザビームのビームの幅とそれを数値グラフで示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態における感度自動調整実施中を示す画面表示例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態における感度自動調整終了及びその結果を示す画面表示例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態における感度自動調整終了後の結果ログファイルの一例を示す図である。
【図１３】本発明において、レーザビーム傾き補正と絞り補正とを連続して実行する場合の動作フローチャートの一例を示す図である。
【図１４】本発明において、レーザビーム傾き補正と絞り補正とを連続して実行する場合の動作フローチャートの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・レーザ装置、２０・・・照射ユニット、２０ａ・・・ビーム傾き補正機構、２０ｂ・・・ビーム絞り補正機構、２０ｃ、２０ｄ・・・シリンドリカルレンズ、２０ｅ・・・素ガラス、３０・・・ビーム照射角度切り替えミラー、４０・・・ビーム照射試料、５０・・・ビーム結像レンズ、６０・・・ビーム方向切替ミラー、７０・・・ビーム取り込みカメラ、７１・・・画像取り込みボード、７２・・・画像演算処理部、７３・・・画像表示部、７４・・・モータドイライバインターフェース、７５ａ・・・ビーム傾き補正用モータドライバ、７５ｂ・・・ビーム絞り補正用モータドライバ、８０・・・検査ステージ、９０・・・半導体ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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