(57)【要約】【課題】ウエハー検査の工程速度（検査スピード）を向上させることのできるウエハー表面照射装置及び方法の提供【解決手段】ウエハー表面照射装置は、第１の光ビームを発する第１のフラッシュ光源２１と、第２の光ビームを発する第２のフラッシュ光源２２と、偏向光学系３０と、制御手段と、を備える。フラッシュ光源２１、２２は、偏向光学系３０に向かって発光するよう配置されており、前記制御手段が、所定の周波数で、フラッシュ光源２１、２２を交互に発光させるとともに、偏向光学系３０が、ウエハーの手前側に設定された共通光路に、第１、第２の光ビームを偏向させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハー検査システムにおけるウエハー表面の照射のためのウエハー表面照射装置であって、
第１の光ビームを発する第１のフラッシュ光源と、第２の光ビームを最大周波数で発する第２のフラッシュ光源と、偏向光学系と、制御手段と、を備え、
フラッシュ光源が、前記偏向光学系に向かって発光するよう配置されており、
前記制御手段が、所定の周波数で、前記各フラッシュ光源を交互に発光させるとともに、前記偏向光学系が、ウエハーの手前側に設定された共通光路に、前記第１、第２の光ビームを偏向させること、
を特徴とするウエハー表面照射装置。
【請求項２】
前記制御手段による作動周波数は、前記各フラッシュ光源の発光周波数の半分より高いこと、
を特徴とする請求項１に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項３】
前記偏向光学系が回転ミラーを含み構成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項４】
前記回転ミラーが、その都度の各回転角度によって前記第１の光ビーム又は前記第２の光ビームのいずれかを前記共通光路に反射できるよう配設されていること、
を特徴とする請求項３に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項５】
前記制御手段が、前記発光させたフラッシュ光源の光ビームが前記共通光路に反射されるよう、前記回転ミラーの回転位置に応じて、前記フラッシュ光源を発光させること、
を特徴とする請求項４に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項６】
前記制御手段による作動周波数が、前記フラッシュ光源の最大発光周波数の半分より高くなるよう、前記回転ミラーの回転速度が十分高い速度に設定されていること、
を特徴とする請求項５に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項７】
前記共通光路が、光導体を含み構成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項８】
前記２つの光ビームが同一の角度で前記光導体に入射すること、
を特徴とする請求項７に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項９】
前記フラッシュ光源と前記偏向光学系が、共通ハウジング内の共通架台に設置されていること、
を特徴とする請求項１に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項１０】
前記フラッシュ光源と前記偏向光学系が、モジュール化されていること、
を特徴とする請求項９に記載のウエハー表面照射装置。
【請求項１１】
ウエハー検査システムにおけるウエハー表面照射方法であって、
第１のフラッシュ光源の光路が共通光路に偏向されるよう、回転ミラーを回転させるステップと、
前記第１のフラッシュ光源を発光させるステップと、
ウエハーの検査のために、前記第１のフラッシュ光源の光ビームによりウエハー表面を照射するステップと、
第２のフラッシュ光源の光路が前記共通光路に偏向されるよう、前記回転ミラーを回転させるステップと、
前記第２のフラッシュ光源を発光させるステップと、
ウエハーの検査のために、前記第２のフラッシュ光源の光ビームによりウエハー表面を照射するステップと、
の前記各ステップを含むこと、
を特徴とするウエハー表面照射方法。
【請求項１２】
前記各光ビームが、ウエハー表面手前の光導体を通過した後、ウエハー表面に入射すること、
を特徴とする請求項１１に記載のウエハー表面照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハー検査システムにおけるウエハー表面の照射のためのウエハー表面照射装置に関する。本発明はまた、ウエハー検査システムにおけるウエハー表面の照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハー検査システムにおけるウエハー表面の照射のためのウエハー表面照射装置及び方法は良く知られている。これらの装置において、ウエハーを照射し、照射されたウエハーの画像を撮像することにより、ウエハー表面の欠陥有無に関する情報を入手することができる。通常フラッシュランプをベースとし、そのフラッシュ光は、光導波路を介してウエハー手前へと進む。その発光周波数、撮像周波数及び新しいＳＡＷ（走査領域窓）の撮像のためのウエハーの動作間隔は、互いに調整される。従って、検査のスピードは、上述した装置の諸元によって決定される。ウエハー表面照射装置の最大周波数は、フラッシュ光源が十分なフラッシュ強度にて単位時間あたりにフラッシュを生成できる回数である最大周波数に依存する。これが、ウエハー検査の検査スピードがフラッシュ装置の周波数に依存する理由である（例えば、先願に係る［特許文献１］参照）。
【特許文献１】ＤＥ１０３４３１４８Ａ１（ＷＯ２００５／０２９０５２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、上記類型のウエハー表面照射装置及び方法におけるウエハー検査の工程速度（検査スピード）を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の視点によれば、ウエハー検査システムにおけるウエハー表面の照射のためのウエハー表面照射装置であって、第１の光ビームを発する第１のフラッシュ光源と、第２の光ビームを最大周波数で発する第２のフラッシュ光源と、偏向光学系と、制御手段と、を備え、フラッシュ光源が、前記偏向光学系に向かって発光するよう配置されており、前記制御手段が、所定の周波数で、前記各フラッシュ光源を交互に発光させるとともに、前記偏向光学系が、ウエハーの手前側に設定された共通光路に、前記第１、第２の光ビームを偏向させること、を特徴とするウエハー表面照射装置（請求項１）が提供される。
【０００５】
本発明の第２の視点によれば、ウエハー検査システムにおけるウエハー表面照射方法であって、第１のフラッシュ光源の光路が共通光路に偏向されるよう回転ミラーを回転させるステップと、前記第１のフラッシュ光源を発光させるステップと、ウエハーの検査のために、前記第１のフラッシュ光源の光ビームによりウエハー表面を照射するステップと、第２のフラッシュ光源の光路が前記共通光路に偏向されるよう前記回転ミラーを回転させるステップと、前記第２のフラッシュランプを発光させるステップと、ウエハーの検査のために、前記第２のフラッシュランプの光ビームによりウエハー表面を照射するステップと、の前記各ステップを前記ウエハー検査システムの制御手段に実行させること、を特徴とするウエハー表面照射方法（請求項１１）が提供される。
【０００６】
本発明の第３の視点によれば、その他本発明のより有利な実施形態も提供される（請求項２−１０、１２）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、検査システムにおけるウエハー表面照射装置の工程速度を向上させることができる。その理由は、２つのフラッシュ光源を交互に発光させるとともに偏向光学系にて偏向させ、ウエハーの表面を照射できるよう構成したことにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
続いて、発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明に係るウエハー表面照射装置は、上述した構成よりなり、同タイプの２つのフラッシュ光源を用いることにより、フラッシュ強度を保ったまま、フラッシュ（発光）周波数を２倍に引き上げることができる。また、所定のフラッシュ強度を持つ同タイプの２つのフラッシュ光源を用いることは、同一のフラッシュ強度でフラッシュ（発光）周波数が２倍のフラッシュ光源よりも安価である。
【０００９】
また、より望ましくは、本発明に係るウエハー表面照射装置の作動周波数は、フラッシュ光源の最大発光周波数の半分より高く設定される。
【００１０】
上記は、単一のフラッシュ光源より発揮されるフラッシュ（発光）周波数が十分でない場合にこれを上回る周波数を得ることができることを意味する。
【００１１】
また、偏向光学系は回転ミラー（ロータリーミラー）で構成されていることが望ましい。
【００１２】
更には、前記回転ミラー（ロータリーミラー）は、その回転角度によって前記第１の光ビーム又は前記第２の光ビームの双方を前記共通光路に反射できるよう配設されていることが望ましい。入射したフラッシュ光がいずれかのフラッシュ光源からのものであるかを判別することはできないため、該構成は、ビームが共通光路に入射すると同時に、ウエハー表面に当たる点で有利である。これは、フラッシュ光を発したフラッシュ光源に関係なく、同一基準による測定を実行できることも意味する。回転ミラーは、２つの極限位置の間で往復回転運動を行うこともでき、また２つの中間位置を経て回転することもできる。
【００１３】
また、前記発光させたフラッシュ光源の光ビームがそれぞれ前記共通光路に反射されるよう、前記回転ミラーの回転位置に応じて、前記フラッシュ光源を（フラッシュ）発光させる制御手段が提供される。このようにして、フラッシュと回転ミラー（ロータリーミラー）は同期制御される。
【００１４】
また、発光周波数が、前記フラッシュ光源の最大発光周波数の半分より高くなるよう、前記回転ミラー（ロータリーミラー）の回転速度が十分高い速度に設定されていることが望ましい。回転ミラー（ロータリーミラー）の回転速度は、上述したようにフラッシュ（発光）周波数と同期している。その、回転ミラー（ロータリーミラー）が、適当な角度位置になったことにより、制御手段を介して、フラッシュ光が作動される。回転ミラー（ロータリーミラー）の回転速度が高速になればなるほど、作動周波数も高くなる。回転ミラー（ロータリーミラー）の回転速度を適当な高速にすることにより、本発明に係るウエハー表面照射装置の作動周波数を、フラッシュ光源の発光周波数の半分より高くすることができる。従って、フラッシュ強度は保ったままで、単一のフラッシュ光源の最大フラッシュ（発光）周波数よりも、全体としてのフラッシュ（発光）周波数は高くなる。
【００１５】
また、本発明の一実施形態によれば、前記共通光路が光導体からなる構成が提供される。前記光導体は、ウエハー検査システムの適当な空間位置にフラッシュ光源と偏向光学系を配設すること、そして、単一の光路にてウエハー表面に光が当たることを可能とする。そして、ウエハー表面手前が前記光導体の終端となる。
【００１６】
また、より望ましい本発明の他の実施形態によれば、前記２つの光ビームが同一の角度で前記光導体に入射する構成が提供される。前記同一の角度としては、＋／−１０°の範囲内とすることができる。より望ましくは、前記同一の角度としては、＋／−５°の範囲内、更に望ましくは、＋／−２°の範囲内、より望ましくは、＋／−１°未満であることが望ましい。更には、前記同一の角度には、反射角度も含まれる。以上により、前記２つの光ビームがほぼ同一条件で、光導体を通過し、ウエハー表面に入射することが保証される。
【００１７】
また、より望ましい本発明の他の実施形態によれば、前記フラッシュ光源と前記偏向光学系が、共通ハウジング内の共通架台に設置されている構成が提供される。このようなレイアウトにより、特に、コンパクトかつ精密な構造を持ったウエハー表面照射装置が提供される。更には、個々の要素の調整も容易化される。
【００１８】
また、より望ましい本発明の他の実施形態によれば、前記フラッシュ光源と前記偏向光学系が、モジュール化（ユニット化）されている構成が提供される。該モジュールは、ウエハー検査システムで取り外し可能に設置された共通ハウジング又は（及び）共通架台を有することを特徴としている。本実施形態は、ウエハー検査システムにおけるウエハー表面照射装置の保守・交換を容易化する。
【００１９】
冒頭に述べた目的は、ウエハー検査システムにおける下記のステップを有する本発明のウエハー表面照射方法によって達成される。
（ステップＳ１）第１のフラッシュ光源の光路が共通光路に偏向されるよう回転ミラーを回転させる。
（ステップＳ２）前記第１のフラッシュ光源を発光させる。
（ステップＳ３）ウエハーの検査のために、前記第１のフラッシュ光源の光ビームによりウエハー表面を照射する。
（ステップＳ４）第２のフラッシュ光源の光路が前記共通光路に偏向されるよう前記回転ミラーを回転させる
（ステップＳ５）前記第２のフラッシュランプを発光させる。
（ステップＳ６）ウエハーの検査のために、前記第２のフラッシュランプの光ビームによりウエハー表面を照射する。
【００２０】
２つのフラッシュ光源を交互に作動させるとともに、これに応じて前記各フラッシュ光源のフラッシュ光が共通光路に偏向されるよう回転ミラーを回転させる。以上によって、２つのフラッシュ光源の使用が促進され、フラッシュ強度を同一に保ったままフラッシュ（発光）周波数が向上される。
【００２１】
また、より望ましくは、前記各光ビームが、ウエハー表面に入射する前に、ウエハー表面手前の光導体を通過するウエハー表面照射方法が提供される。上述したように、前記光導体は、前記共通光路又はその一部となる。
【実施例１】
【００２２】
続いて、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は要素を示すものとする。
【００２３】
図１には、ウエハー検査システム１０における、第１のフラッシュ光源２１及び第２のフラッシュ光源２２を有する光学照明装置２０と、偏向光学系３０とが図示された本発明の第１実施例に係るウエハー表面照射装置が示されている。
【００２４】
第１のフラッシュ光源２１及び第２のフラッシュ光源２２は、それぞれフラッシュランプ２３と、反射鏡（リフレクター）２４と、ビーム光学系２５と、を含む。第１のフラッシュ光源２１から発せられた光ビーム２６は、光導体（光導波管）４０の端部に略垂直に入射するよう、偏向光学系３０の偏向ミラー群３１によって偏向される。偏向光学系３０の偏向ミラー群３１は、第２のフラッシュ光源２２からの光ビームも光導体（光導波管）４０の端部に略垂直に入射できるよう、鏡像対称的（シンメトリー）に構成される。
【００２５】
図１では、第１のフラッシュランプ（第１のフラッシュ光源２１）が起動された動作状態を表している。第２のフラッシュランプ（第２のフラッシュ光源２２）は、非作動状態である。第２のフラッシュランプ（第２のフラッシュ光源２２）が起動されるときには、光導体（光導波管）４０の端部に至る鏡面対称の光路が生成される。
【００２６】
図２には、２つのフラッシュ光源が互いに９０°の角度で直交するよう配置された本発明の第２実施例に係るウエハー表面照射装置が示されている。図１と相違するのは、偏向光学系３０が、半透明ミラー３２によって構成されている点である。半透明ミラー３２は、半透明の反射鏡がその斜辺に収容された直角二等辺三角形のプリズム（直角プリズム）状に形成されている。半透明ミラー３２は、第１のフラッシュランプ（第１のフラッシュ光源２１）の光ビームを９０°で垂直に、光導体（光導波管）４０の端部へと反射する。また、第２のフラッシュランプ（第２のフラッシュ光源２２）が起動された場合、光ビームは、第２のフラッシュ光源２２と対向するプリズムの小さい方の面に入射し、本質的に影響を受けずに４５°の角度で位置する前記半透明の反射鏡を通過し、光導体（光導波管）４０の端部に垂直に入射する。
【００２７】
図３には、本発明において最も好ましいと考えられる第３実施例に係るウエハー表面照射装置が示されている。第１のフラッシュ光源２１及び第２のフラッシュ光源２２は、偏向光学系３０を挟んで互いに向かい合った状態で配置されている。偏向光学系３０は、回転軸３４を中心に矢線３５で示す回転方向に回転できるように設置された回転ミラー３３によって構成されている。第１のフラッシュ光源２１、第２のフラッシュ光源２２及び回転ミラー３３は、共通の架台１１に据え付けられている。各フラッシュ光源の光路は互いに反並行に向かい合っており、前記回転ミラー３３に向かって照射される。
【００２８】
回転ミラー３３は両面ミラーである。回転ミラー３３は、図３に示したように４５°及び２２５°の位置にて、第１のフラッシュ光源２１からの光ビームを光導体（光導波管）４０の端部に直角に送り、１３５°及び３１５°の位置にて、第２のフラッシュ光源２２の光路を光導体（光導波管）４０の端部に直角に入射させることが可能となっている。角度計測のゼロ点は、回転中心の左側水平位置であり、角度の測定方向は、矢線３５で示した時計回りの回転方向である。
【００２９】
第１のフラッシュ光源２１、第２のフラッシュ光源２２及び偏向光学系３０は、ウエハー検査システム１０の配置された共通のハウジング１２内に配置される。
【００３０】
図３では、回転ミラー３３が４５°の位置にあり、第１のフラッシュランプ（第１のフラッシュ光源２１）が起動された時点を表している。同図の動作状態に示されているように、回転ミラー３３は、左方から来た光ビームを光導体（光導波管）４０の端部に垂直に入射させる。
【００３１】
図４は、図３の別図であり、第１のフラッシュ光源２１の代りに第２のフラッシュ光源２２が起動された状態を表している。回転ミラー３３は１３５°の位置にあり、右方から来た光ビームを光導体（光導波管）４０の端部に垂直に入射させる。
【００３２】
同図に示されたように、図の下方に向かって照射された光ビーム２６の一部は、図３及び図４とも同一である。第１のフラッシュランプ（第１のフラッシュ光源２１）及び第２のフラッシュランプ（第２のフラッシュ光源２２）の光路は、偏向光学系３０、即ち回転ミラー３３の下流側では、同じである。
【００３３】
第１のフラッシュ光源２１は、回転ミラーが４５°又は２２５°の位置にあるときに、制御手段（図示せず）によって起動される。一方、第２のフラッシュ光源２２は、回転ミラーが１３５°又は３１５°の位置にあるときに、制御手段（図示せず）によって起動される。従って、２つのフラッシュランプ２３は、回転ミラー３３が一回転する度に２回、交互に発光することになる。
【００３４】
従って、回転ミラー３３が一回転する度に、４つの同等の光が、光導体（光導波管）４０の端部に入射されることになる。この結果、フラッシュ光の強度を同一に保ったままで、ウエハー検査システム１０のフラッシュ周波数の向上が達成される。
【００３５】
前記回転動作の代りに、回転ミラーを２つの位置に切替動作させることも考えられる。この場合も、ミラーが適切な位置にあるときに、同期インパルス（パルス作動信号）を介してフラッシュ装置が起動される。また、この場合も、ミラーの片面又は両面が鏡面コートされていることが望ましい。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態及び具体の実施例について説明したが、２つのフラッシュ光源を交互に発光させるとともに偏向光学系にて偏向させることにより、所定のフラッシュ（発光）周波数でウエハーの表面を照射するという本発明の要旨を逸脱しない範囲で、本発明に各種の変形を加えることが可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施例（固定的式ミラー方式）に係るウエハー表面照射装置を表した図である。
【図２】本発明の第２実施例（半透明ミラー具備）に係るウエハー表面照射装置を表した図である。
【図３】本発明の第３実施例（回転ミラー具備）に係るウエハー表面照射装置を表した図である。
【図４】図３に示す本発明に係るウエハー表面照射装置におけるもう一方のフラッシュ光源の光路を表した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ウエハー検査システム
１１  架台
１２  ハウジング
２０  光学照明装置
２１  第１のフラッシュ光源
２２  第２のフラッシュ光源
２３  フラッシュランプ
２４  反射鏡（リフレクター）
２５  ビーム光学系
２６  光ビーム
３０  偏向光学系
３１  偏向ミラー群
３２  半透明ミラー
３３  回転ミラー
３４  回転軸
３５  回転ミラー回転方向
４０  光導体（光導波管）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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