(57)【要約】      （修正有）【課題】  測定対象物の表面が粗面であっても、測定対象物の照射検出位置が基準の高さからずれているのかいないのかの区別を行うことができるようにした表面検査装置を提供する。【解決手段】光源からの照射光を測定対象物の表面に照射する照射光学系と測定対象物の表面により反射された散乱光を受光する受光光学系とを含む光学系と備え、照射光学系は照射光軸が互いに平行なマルチビームを測定対象物の表面に向けて集束照射するマルチビーム照射光学系を備え、高さ方向ずれ量検出手段は、受光軸が互いに平行でかつ測定対象物の表面により反射されたマルチビームをそれぞれ受光する受光素子が設けられた集光光学系を備え、処理手段は解析処理結果に基づき照射検出位置が基準高さ位置にあるとしたときの各受光素子の受光基準位置と実際の受光位置との差に基づいて照射検出位置の基準高さ位置における平面座標位置を求める。【選択図】  図５
2005345281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの照射光を測定対象物の表面に照射する照射光学系と前記測定対象物の表面により反射された散乱光を受光する受光光学系とを含む光学系と、前記測定対象物の表面への前記光学系による照射検出位置を相対変位させる相対変位手段と、前記光学系の受光結果に基づき前記測定対象物の表面の状態を検出すると共に前記測定対象物の表面への照射検出位置を平面座標位置として記録する記録手段と、前記平面座標位置の基準高さ位置に対するずれ量を検出する高さ方向ずれ量検出手段と、前記高さ方向ずれ量検出手段によるずれ量に基づき前記照射検出位置である平面座標位置を補正して前記平面座標位置を求める処理手段とを備え、
前記照射光学系は照射光軸が互いに平行なマルチビームを前記測定対象物の表面に向けて集束照射するマルチビーム照射光学系を備え、前記高さ方向ずれ量検出手段は、受光軸が互いに平行でかつ前記測定対象物の表面により反射されたマルチビームをそれぞれ受光する受光素子が設けられた集光光学系を備え、前記処理手段は前記マルチビームの受光結果に基づき前記表面の状態情報を解析処理すると共に、該解析処理結果に基づき前記測定対象物の照射検出位置が基準高さ位置にあるとしたときの前記各受光素子の受光基準位置と実際の受光位置との差に基づいて前記照射検出位置の基準高さ位置における平面座標位置を求める処理を行うことを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記相対変位手段は前記測定対象物を回転させる回転駆動機構と、前記測定対象物を半径方向に直線的に移動させる直線移動機構とを備え、前記照射光軸は前記半径方向に並列的に配列され、前記受光光軸は前記測定対象物の回転中心を挟んで対称的に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記各受光素子は、エリアセンサにより構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記状態情報が粗面情報又は表面歪み情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の表面の状態を検出する表面検査装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表面検査装置には、測定対象物に反りがあってもその測定対象物の表面に存在する異物、キズ等の位置を正確に検出するために、測定対象物の表面に存在する異物、キズの高さ方向の位置を検出する構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このものでは、例えば、図１に示すように、照射光源１から出射された照射光Ｐ１を測定対象物としてのウェハ２に照射する照射光学系３と、照射光学系３により照射されたウェハ２の表面Ｓの異物、キズ等による散乱光Ｐ２を受光して光電変換信号に変換する受光素子４を有する受光光学系５と、照射光学系３により照射されたウェハ２の表面Ｓからの正反射光Ｐ３を受光して光電変換信号に変換する受光素子６を有する受光光学系７とを備えている。
【０００４】
そのウェハ２は、相対変位手段としての回転駆動機構８、直線移動機構部９を用いて照射光学系３、受光光学系５、７に対する相対変位が与えられる。その回転駆動機構８、直線駆動機構９はそれぞれ駆動モータを有する。
【０００５】
このものによれば、図２に示すように、基準高さＺ１に位置するウェハ２の表面を符号Ｓで示し、基準高さＺ１に対して高さ方向（Ｚ方向）にΔＺだけ高さがずれているウェハ２の表面を符号Ｓ’で示し、表面Ｓに異物１０が存在するときの検出位置ｙ１からの正反射光Ｐ３が第２受光素子６の受光基準位置Ｑ０に入射するものとしたとき、ウェハ２の表面Ｓ’からの正反射光Ｐ３’の受光素子６における受光位置は、受光基準位置Ｑ０に対してΔＳだけずれた位置Ｑ１になり、ずれ量ΔＳとずれ量ΔＺの間には一定の関係があるので、このずれ量ΔＳと反射角度θとから、表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１にあるとしたときの異物１０の照射検出位置である半径方向の平面座標位置ｙ１に対して表面Ｓが高さΔＺだけ符号Ｓ’で示すように基準高さＺ１からずれたとしたときの平面座標位置ｙ２のずれ量Δｙは、式
Δｙ＝ΔＳ／tanθ
又は、式
Δｙ＝ΔＺ／tanθ
によって求まる。
【０００６】
従って、照射検出位置が基準高さＺ１に対してΔＺだけずれたときの平面座標位置ｙ２は、式
ｙ２＝ｙ１−Δｙ
を用いて求まる。
【０００７】
すなわち、ウェハ２に反りがある場合であっても、ウェハ２に存在するその異物１２のｙ方向の平面座標位置を補正により正確に検出できる。
【特許文献１】特開平１１−１５３５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、測定対象物としてのウェハ２の表面Ｓが粗面の場合、表面Ｓの凹凸Ｒによる局所的な傾きにより、図３に示すように、照射光Ｐ１の表面Ｓによる正反射光Ｐ３が本来凹凸Ｒがないとしたならば反射される方向であろう方向Ｐ４に対して符号Ｐ５で示すように振れてずれることがある。
【０００９】
このため、従来のものでは、このように表面Ｓが粗面の場合には、ウェハ２の異物１０の照射検出位置が基準高さ位置Ｚ１からずれているのかずれていないのか区別できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、測定対象物の表面が粗面であっても、測定対象物の照射検出位置が基準高さからずれているのかいないのかの区別を行うことができるようにした表面検査装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の表面検査装置は、光源からの照射光を測定対象物の表面に照射する照射光学系と前記測定対象物の表面により反射された散乱光を受光する受光光学系とを含む光学系と、前記測定対象物の表面への前記光学系による照射検出位置を相対変位させる相対変位手段と、前記光学系の受光結果に基づき前記測定対象物の表面の状態を検出すると共に前記測定対象物の表面への照射検出位置を平面座標位置として記録する記録手段と、前記平面座標位置の基準高さ位置に対するずれ量を検出する高さ方向ずれ量検出手段と、前記高さ方向ずれ量検出手段によるずれ量に基づき前記平面座標位置を補正して前記基準高さ位置における平面座標位置を求める処理手段とを備え、
前記照射光学系は照射光軸が互いに平行なマルチビームを前記測定対象物の表面に向けて集束照射するマルチビーム照射光学系を備え、前記高さ方向ずれ量検出手段は、受光軸が互いに平行でかつ前記測定対象物の表面により反射されたマルチビームをそれぞれ受光する受光素子が設けられた集光光学系を備え、前記処理手段は前記マルチビームの受光結果に基づき前記表面の状態情報を解析処理すると共に、該解析処理結果に基づき前記測定対象物の照射検出位置が基準高さ位置にあるとしたときの前記各受光素子の受光基準位置と実際の受光位置との差に基づいて前記照射検出位置の基準高さ位置における平面座標位置を求める処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の表面検査装置は、前記相対変位手段は前記測定対象物を回転させる回転駆動機構と、前記測定対象物を半径方向に直線的に移動させる直線移動機構とを備え、前記照射光軸は前記半径方向に並列的に配列され、前記受光光軸は前記測定対象物の回転中心を挟んで対称的に配列されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の表面検査装置は、前記各受光素子がエリアセンサにより構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の表面検査装置は、前記状態情報が粗面情報又は表面歪み情報であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１ないし請求項４に記載の表面検査装置によれば、測定対象物の表面が粗面であってもまた歪みがあっても、測定対象物の表面に存在する異物、キズ等の照射検出位置が基準高さからずれているのかいないかの区別を行うことができ、かつ、測定対象物の表面が粗面であってもその影響を除去して基準高さ位置からずれ量を検出でき、従って、測定対象物の表面が粗面であってもその影響を取り除いて、異物の検出位置である平面座標位置を補正により正確に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係わる表面検査装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１７】
図４は本発明に係わる表面検査装置の概要図である。この図４において、１１は測定対象物としてのウェハ２を回転駆動させる回転駆動機構、１２は照射光学系、１３、１４は受光光学系、１５は集光光学系である。そのウェハ２はその回転駆動機構１１によって回転軸Ｏ１を中心に矢印Ｍ方向に回転駆動されると共に、図示を略す直線移動機構によって矢印ｙ方向に移動され、この回転駆動機構１１と直線移動機構（図示を略す）とからなる相対変位手段によって、ウェハ２の表面Ｓへの光学系による照射検出位置が相対変位される。
【００１８】
照射光学系１２は、複数個の光源、ここでは、図５に示すように、３個のレーザ光源１２ａ〜１２ｃと、この３個のレーザ光源１２ａ〜１２ｃから発生したレーザービームを集光・整形して基準高さ位置Ｚ１におけるウェハ２の表面Ｓに照射光Ｐ６〜Ｐ８として集束させる集束レンズ１２ｄ〜１２ｆとから概略構成され、照射光学系１２は照射光Ｐ６〜Ｐ８としてのマルチレーザビームをウェハ２の表面Ｓの照射検出位置に向けて照射するマルチビーム照射光学系としての役割を果たす。
【００１９】
受光光学系１３、１４（図４参照）は、ここでは、３個のレーザ光源１２ａ〜１２ｃのうちのレーザ光源１２ｂによる照射光の異物、キズ等の表面状態に起因する散乱光束を受光するように設けられており、図９に示すように受光素子としての光電変換素子１３ａ、１４ａを有する。その受光光学系１３、１４の構成は、従来の構造と変わらないので、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
集光光学系１５は、ここでは、マルチレーザビームの個数に対応する個数の集光レンズ１５ａ〜１５ｃと、この集光レンズ１５ａ〜１５ｃにより集光された受光光束を検出する受光素子１５ｄ〜１５ｆとから概略構成されている。
【００２１】
その集光光学系１５は、ウェハ２の表面Ｓの照射検出位置からの照射光Ｐ６〜Ｐ８による反射光Ｐ６’〜Ｐ８’をそれぞれ集光し、各受光素子１５ｄ〜１５ｆはその反射光Ｐ６’〜Ｐ８’をそれぞれ受光可能に設けられている。その受光素子１５ｄ〜１５ｆは、ここではエリアセンサから構成されている。
【００２２】
レーザ光源１２ａ〜１２ｃの照射光軸（主光線）は互いに平行に設けられ、その照射光軸はウェハ２の半径方向に並列的に配列されている。受光素子１５ｄ〜１５ｆの受光光軸は回転中心Ｏ１を挟んで照射光軸と対称的に配列されている。その図５において、符号Ｑ２〜Ｑ４はその表面Ｓが光学的に理想的な平面でありかつ表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１にあるときの受光基準位置を示している。
【００２３】
その集光光学系１５は、表面Ｓの基準高さ位置Ｚ１に対するずれ量ΔＺを検出する高さ方向ずれ量検出手段の一部として機能する。
【００２４】
ウェハ２の表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１にあるものとして、その表面Ｓが粗面でなく、光学的に理想的な平滑面であるとしたとき、照射光学系１２の照射光軸上を通る照射光Ｐ６〜Ｐ８の反射光Ｐ６’〜Ｐ８’は、その表面Ｓにおいて正反射され、受光素子１５ｄ〜１５ｆの受光基準位置Ｑ２〜Ｑ４にピークが生じるようにして受光される。
【００２５】
ところが、表面Ｓが粗面であるとき、言い換えると、表面Ｓに凹凸Ｒがあるときには、照射光Ｐ６〜Ｐ８は凹凸Ｒの影響を受けて、例えば、受光基準位置Ｑ２〜Ｑ４からずれた受光位置Ｑ２’〜Ｑ４’にピークが生じるようにして受光される。
【００２６】
従って、各受光素子１５ｄ〜１５ｆの受光基準位置Ｑ２〜Ｑ４からの各ずれ量ΔＳ１〜ΔＳ３に基づいて、表面Ｓに凹凸Ｒが存在するか否かを識別できる。
【００２７】
また、その凹凸Ｒの湾曲方向によってその反射方向が変わるため、図６に示すように、受光素子１５ｄ、１５e、１５ｆの受光面上での受光スポット像Ｎ１〜Ｎ３の結像位置が二次元的に変化する。その図６において、例えば、受光スポット像Ｎ１は表面Ｓの照射検出位置である平面座標位置ｙ３により反射された照射光Ｐ８に基づく反射光Ｐ６’が受光素子１５ｄに結像することにより形成されたものに対応し、受光スポット像Ｎ２は表面Ｓの平面座標位置ｙ４により反射された照射光Ｐ７に基づく反射光Ｐ７’が受光素子１５eに結像することにより形成されたものに対応し、受光スポット像Ｎ３は表面Ｓの平面座標位置ｙ５により反射された照射光Ｐ６に基づく反射光Ｐ８’が受光素子１５ｆに結像することにより形成されたものに対応する。
【００２８】
これに対して、ウェハ２の表面が図７（ａ）に示すように基準高さ位置Ｚ１から一様にΔＺだけずれているときには、照射光Ｐ６〜Ｐ８が基準高さ位置Ｚ１における表面Ｓにピントを結ぶ前にその表面Ｓにおいて反射され、かつ、その表面Ｓの平面座標系での照射検出位置も基準高さ位置Ｚ１における表面Ｓの平面座標系での照射検出位置から一様にΔｙだけずれることになる。
【００２９】
これに応じて、その照射光Ｐ６〜Ｐ８の反射光Ｐ６’〜Ｐ８’も図７（ｂ）に示すように受光基準位置Ｑ２〜Ｑ４からΔｙだけ一様に同じ方向にずれて受光されると共に、その反射光Ｐ６’〜Ｐ８’のボケ量も一様となると考えられる。その図７（ｂ）において、例えば、符号Ｎ４は受光素子１５ｄの受光面上でのスポット像、符号Ｎ５は受光素子１５e上でのスポット像、符号Ｎ６は受光素子１５ｆの受光面上でのスポット像、符号Ｔ１はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１にあるとしたときに反射光Ｐ６’により受光素子１５ｄに形成されたスポット像の光量分布、符号Ｔ２はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１にあるとしたときに反射光Ｐ７’により受光素子１５eに形成されたスポット像の光量分布、符号Ｔ３はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１にあるとしたときに反射光Ｐ８’により受光素子１５ｆに形成されたスポット像の光量分布、符号Ｔ１’はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１から高さ方向にΔＺだけずれた位置にあるとしたときに反射光Ｐ６’により受光素子１５ｄに形成されたスポット像の光量分布、符号Ｔ２’はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１から高さ方向にΔＺだけずれた位置にあるとしたときに反射光Ｐ７’により受光素子１５eに形成されたスポット像の光量分布、符号Ｔ３はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１から高さ方向にΔＺだけずれた位置にあるとしたときに反射光Ｐ８’により受光素子１５ｆに形成されたスポット像の光量分布である。この図７（ｂ）は、表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１からΔＺだけ高さ方向にずれたときには、いずれも光量分布Ｔ１’〜Ｔ３’のピークが同じ方向に同量ずれていることを示している。
【００３０】
その一方、ウェハ２１の表面Ｓ’が図８（ａ）に示すように湾曲していて、例えば、表面Ｓ’の平面座標系の照射検出位置ｙｘにおける基準高さ位置Ｚ１からのずれ量ΔＺ１がもっとも大きく、表面Ｓ’の平面座標系の照射検出位置ｙ３における基準高さ位置Ｚ１からのずれ量ΔＺ２が表面Ｓ’の照射検出位置ｙｘと照射検出位置ｙ５におけるずれ量ΔＺ３との間の中間にあり、照射検出位置ｙ５の基準高さ位置Ｚ１からのずれ量ΔＺ３が０のとき、照射検出位置ｙ５で反射された照射光束Ｐ６の反射光Ｐ８’は受光素子１５ｆの受光基準位置Ｑ４においてピントの合った状態で受光され、照射検出位置ｙ３で反射された照射光Ｐ７の反射光Ｐ７’は受光素子１５eの受光基準位置Ｑ３からΔＳ２だけずれた位置で受光され、このΔＳ２はのずれ量ΔＺ２に比例する。また、照射検出位置ｙ３で反射された反射光Ｐ７’は受光素子１５e上でピントのぼけた状態で結像される。
【００３１】
表面Ｓの照射検出位置ｙｘで反射された反射光Ｐ６’は、図８（ｂ）に示すように受光素子１５ｄの受光基準位置Ｑ２からΔＳ１だけずれた位置で受光され、このΔＳ１はずれ量ΔＺ１に比例する。また、照射検出位置ｙｘで反射された反射光Ｐ６’は、受光素子１５ｄ上でピントのぼけた状態で結像され、この受光素子１５ｄ上でのピントのぼけ量は受光素子１５e上でのピントのぼけ量よりも大きい。なお、その図８（ｂ）において、符号Ｔ１’はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１から高さ方向にΔＺ１だけずれた位置にあるとしたときに反射光Ｐ６’により受光素子１５ｄに形成されたスポット像による光量分布、符号Ｔ２’はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１から高さ方向にΔＺ２だけずれた位置にあるとしたときに反射光Ｐ７’により受光素子１５eに形成されたスポット像による光量分布、符号Ｔ３はその表面Ｓが基準高さ位置Ｚ１から高さ方向にΔＺ３だけずれた位置にあるとしたときに反射光Ｐ８’により受光素子１５ｆに形成されたスポット像による光量分布である。
【００３２】
従って、表面Ｓに湾曲や反りがあるが光学的に滑らかな面の場合には、その各受光素子１５ｄ〜１５ｆの受光基準位置Ｑ０からのずれ量ΔＳが、表面基準高さＺ１からのずれ量ΔＺに比例し、その受光基準位置Ｑ０からのずれの方向も同じである。これに対して、表面Ｓの湾曲や反りの中に凹凸Ｒが存在するときにはそのずれの方向及びその量がランダムにばらつくことになる。
【００３３】
よって、受光素子１５ｄ〜１５ｆのエリアセンサ上での光量分布のパターンから高さ情報、粗面情報を解析処理することができる。
【００３４】
その各受光素子１５ｄ〜１５ｆからの受光信号は、図９に示すように処理手段としての処理回路に入力される。この処理回路は、高さ位置検出回路部１６ａ〜１６ｃ、アナログデジタル変換回路部１７ａ〜１７ｃ、バッファメモリ部１８ａ〜１８ｃ、演算回路部１９を有する。
【００３５】
その各受光素子１５ｄ〜１５ｆからの受光信号は、高さ位置検出回路部１６ａ〜１６ｃに入力され、高さ位置検出回路部１６ａ〜１６ｃは各受光信号に基づき受光基準位置Ｑ０に対するＸ方向アナログ情報とＹ方向アナログ情報とを出力し、そのＸ方向アナログ情報とＹ方向アナログ情報とはアナログデジタル変換回路部１７ａ〜１７ｃによりアナログデジタル変換されてデジタル信号としてバッファメモリ部１８ａ〜１８ｃに入力され、このバッファメモリ部１８ａ〜１８ｃを介して演算回路部２９に入力される。
【００３６】
各受光素子１５ｄ〜１５ｆにはエリアセンサが用いられているので、ウェハ２の表面の三次元的光量分布情報が得られ、このエリアセンサの各素子毎の光量分布情報が演算回路部１９に入力されるので、ウェハ２の表面Ｓにより反射された照射光Ｐ６〜Ｐ８による反射光Ｐ６’〜Ｐ８’のぼけ量に関する情報（粗面情報）、ピーク情報が求まることになる。
【００３７】
演算回路部１９には、またエンコーダ信号ＥＮが入力される。このエンコーダ信号ＥＮは、ウェハ２の測定開始基準位置からクロックパルス数を出力するもので、時系列的に等間隔に出力される。ウェハ２は相対変位手段により回転されると共に半径方向に送られるので、そのエンコーダ信号ＥＮに基づき検出位置である表面Ｓの平面座標位置が螺旋状に決定される。
【００３８】
演算回路部１９は、その平面座標位置と関連づけてその検出位置における高さ情報Ｚ（基準高さ位置Ｚ１からのずれ量ΔＺ）、粗面情報をメモリ部２０に記憶させる。
【００３９】
光電変換素子１３ａ、１４ａの受光信号は増幅回路部（ＡＭＰ回路部）２１に入力され、この増幅回路部２１による増幅信号はアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）回路部２２によりＡ／Ｄ変換され、ピーク検出回路２３にデジタル信号として入力される。
【００４０】
そのピーク検出回路部２３には、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号と共にエンコーダ信号ＥＮが入力され、ピーク検出回路部２３はそのエンコーダ信号ＥＮに基づきピーク位置を平面座標位置情報と関連づけて演算同期回路部２４に向けて出力する。演算同期回路部２４はその結果をメモリ部２５に向けて出力し、メモリ部２５にはその表面Ｓの照射検出位置毎にピーク位置情報が保存される。
【００４１】
その演算同期回路２４は、メモリ部２５、演算回路部１９との間で情報の授受を行い、メモリ部２５に保存されている平面座標位置情報と、メモリ部２０に保存されている高さ情報（ずれ量ΔＺ）、平面座標位置情報、粗面情報に基づいて、メモリ部２５に保存されている平面位置情報を補正する。この補正には、従来技術で説明した式を用いれば良い。
【００４２】
そして、演算同期回路部２４は、その補正結果に基づき補正後の平面座標位置とピーク位置情報とに基づき異物１０等の検出位置を表示部２６に表示する。
【００４３】
この発明の実施の形態によれば、ウェハ２の表面Ｓが粗面であっても、照射検出位置の基準高さＺ１からのズレ量を解析処理できるので、相対変位手段の一部を構成しかつウェハ２を載置するステージの調整精度を軽減できる。
【００４４】
また、この発明の実施の形態によれば、ウェハ２の端縁においては、反射光Ｐ６’〜Ｐ８’が順次消失するので、ウェハ２の端縁まで測定することが可能となり、また、その反射光Ｐ６’〜Ｐ８’の消失と平面座標位置との関係から、ウェハ２のオリエンテーションフラット２Ａ、ノッチ２Ｂ（図４参照）の位置を特定することができる。
（その他の実施例）
図１０は本発明に係わる表面検査装置のその他の実施例を説明するための説明図であって、ここでは、図１０（ａ）に示すように１０個の同一スポット径のマルチビームがウェハ２の表面Ｓに照射されるように構成されている。
【００４５】
隣り合うマルチビームのスポットＭ１〜Ｍ１０は、表面Ｓにおいて互いに一部づつ重なり合わされて照射するようにされており、そのスポット径の大きさは約１０ミクロンから２０ミクロンの大きさであり、端から端までのマルチビームの配列長は約１００ミクロン程度である。
【００４６】
このような構成のマルチビームをウェハ２の表面Ｓに照射すると、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すような１００ミクロン以下のスケールのウェハ２の表面歪みＤを検出できる。
【００４７】
その表面歪みＤはウェハ２の高速回転によって生じるものであるが、従来、この表面歪みＤは、ウェハ２の通常１００ミクロン以上のスケールで生じる反りに対して微細なため、従来の表面検査ではその影響が小さいとして無視されていた。
【００４８】
しかし、近年、より微細な異物の検出のための高分解能化、ウェハ２の薄型化、高スループット実現のための回転数のより一層の高速化のため、ウェハ２の高速回転に伴う定常波振動、回転モーメントの偏りに起因する微細な表面歪みＤの顕在化が予想される。
【００４９】
このため、表面歪みＤを検出できるように、処理手段の解析処理プログラムを工夫することにより、粗面情報のみならず表面歪み情報を含む表面Ｓの状態情報を解析することができ、より一層高精度の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の表面検査装置の概要を示す外観図である。
【図２】従来の表面検査装置による高さ検出の一例を示す説明図である。
【図３】従来の表面検査装置による高さ検出の不具合を説明するための図である。
【図４】本発明に係わる表面検査装置の概要を示す図である。
【図５】本発明に係わる表面検査装置による粗面検出の測定原理を説明するための図である。
【図６】本発明に係わる受光素子に形成されるスポット像の一例を示す図である。
【図７（ａ）】は測定対象物の表面が一様に基準高さ位置に対して所定量ずれたときの照射光と反射光と照射検出位置とその際に受光素子に形成されるスポット像との関係を示す説明図であって、測定対象物の表面が一様に基準高さ位置に対して所定量ずれたときの照射光と反射光と照射検出位置との関係を示す模式図である。
【図７（ｂ）】は測定対象物の表面が一様に基準高さ位置に対して所定量ずれたときの照射光と反射光と照射検出位置とその際に受光素子に形成されるスポット像との関係を示す説明図であって、測定対象物の表面が一様に基準高さ位置に対して所定量ずれたときに受光素子に形成されるスポット像と測定対象物の表面が基準高さ位置にあるときに受光素子に形成されるスポット像との関係を比較して説明するための模式図である。
【図８（ａ）】は、測定対象物の表面が湾曲していて基準高さ位置からのずれ量が変化しているときの照射光と反射光と照射検出位置とその際に受光素子に形成されるスポット像との関係を示す説明図であって、測定対象物の表面の照射検出位置が基準高さ位置に対して変化しているときの照射光と反射光と照射検出位置との関係を示す模式図である。
【図８（ｂ）】は、測定対象物の表面が湾曲していて基準高さ位置からのずれ量が変化しているときの照射光と反射光と照射検出位置とその際に受光素子に形成されるスポット像との関係を示す説明図であって、各照射検出位置においてる受光素子に形成されるスポット像と測定対象物の表面が基準高さ位置にあるときに受光素子に形成されるスポット像との関係を比較して説明するための模式図である。
【図９】本発明に係わる表面検査装置の処理手段の回路ブロック図である。
【図１０】本発明に係わる表面検査装置のその他の実施例を説明するための図であって、（ａ）はマルチビームのウェハの表面への照射状態を示す説明図であり、（ｂ）はそのウェハに反りはないが表面歪みが存在する場合の説明図であり、（ｃ）はそのウェハに反りがあると共に表面歪みが存在する場合の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
２…ウェハ（測定対象物）
１２…照射光学系
１５…集光光学系
１５ｄ〜１５ｆ…受光素子
Ｑ２〜Ｑ４…受光基準位置
Ｓ…表面
Ｚ１…基準高さ位置
ｙ２〜ｙ５…照射検出位置（平面座標位置）
Ｐ６〜Ｐ８…照射光（マルチビーム）
【図１】
2005345281.tif 000003
【図２】
2005345281.tif 000004
【図３】
2005345281.tif 000005
【図４】
2005345281.tif 000006
【図５】
2005345281.tif 000007
【図６】
2005345281.tif 000008
【図７（ａ）】
2005345281.tif 000009
【図７（ｂ）】
2005345281.tif 000010
【図８（ａ）】
2005345281.tif 000011
【図８（ｂ）】
2005345281.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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