(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にレーザ光を照射し、
前記基板から発生する散乱光を集光し、
前記集光した散乱光をリニアセンサ上に結像し、
前記リニアセンサにより得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換し、前記変換されたデジタル情報に基づき基板上の欠陥または異物の有無を判定し、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求めることにより、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出方法であって、
前記基板上の比較的大型の欠陥または異物から発生する散乱光が前記リニアセンサ上に結像されるときに発生する前記リニアセンサの一部画素の飽和状態あるいはブルーミング状態において、リニアセンサ出力が飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出方法。
【請求項２】
基板上にレーザ光を照射する手段と、
前記レーザ光を照射することにより基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
前記集光した散乱光をリニアセンサ上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える前記リニアセンサと、
前記リニアセンサにより得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段とを有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記基板上の比較的大型の欠陥または異物から発生する散乱光が前記リニアセンサ上に結像されるときに発生する前記リニアセンサの一部画素の飽和状態あるいはブルーミング状態において、リニアセンサ出力が飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記散乱光を電荷情報に変えるリニアセンサが、電荷結合形デバイスであることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記散乱光を電荷情報に変えるリニアセンサが、ＴＤＩセンサであることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記変換されたデジタル情報に基づき欠陥または異物の有無を判定する手段が、変換されたデジタル情報に基づき検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、
さらに、前記検査画像と前記参照画像からマスク画像と不一致画像を得、
前記不一致画像を前記マスク画像によりマスク処理することである
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記変換されたデジタル情報に基づき欠陥または異物の有無を判定する手段が、変換されたデジタル情報と設定値とを比較することであることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記検出された欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを表示または記憶することを特徴とする欠陥または異物の検出方法。
【請求項８】
請求項２において、
前記検出された欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを表示または記憶する手段を具備することを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの適宜の加重平均を求めることにより、欠陥または異物の位置を求めることを特徴とする欠陥または異物の検出方法。
【請求項１０】
請求項２において、
前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンから欠陥または異物の位置を求め得る手段が、欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの適宜の加重平均を求めることであることを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１１】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求める手段と、前記検査画像の任意の領域内の明るさから検査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段と、前記第１と第２の指標値の差異から所定の補正係数を求める手段と、前記補正係数を用いて検査画像または参照画像の明るさレベルを補正する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１２】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求める手段、前記検査画像の任意の領域内の明るさから検査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段、
前記第１と第２の指標値から補正値を算出する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１３】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、明るさに関連する予め与えられた基板上の領域情報に基づいて補正値を算出する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１４】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、参照画像または検査画像の明るさレベルを検知する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記検知された明るさレベルを用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１５】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、参照画像と検査画像との対応する箇所における明るさの相関分布を求める手段と、前記相関分布の分布状況に基づいて補正値を算出する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１６】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、   前記基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、
前記反射光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求める手段と、前記検査画像の任意の領域内の明るさから検査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段と、前記第１と第２の指標値の差異から所定の補正係数を求める手段と、前記補正係数を用いて検査画像または参照画像の明るさレベルを補正する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１７】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、
前記反射光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、前記参照画像の任意の領域内の明るさから参照画像全体の明るさを示す第１の指標値を求める手段、前記検査画像の任意の領域内の明るさから検査画像全体の明るさを示す第２の指標値を求める手段、
前記第１と第２の指標値から補正値を算出する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１８】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、
前記反射光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、明るさに関連する予め与えられた基板上の領域情報に基づいて補正値を算出する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項１９】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、  前記基板からの反射光を検出器上に結像する手段と、
前記反射光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた反射光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、参照画像または検査画像の明るさレベルを検知する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記検知された明るさレベルを用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項２０】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、
前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、参照画像と検査画像との対応する箇所における明るさの相関分布を求める手段と、前記相関分布の分布状況に基づいて補正値を算出する手段と、前記参照画像または検査画像にしきい値を加算する手段と、前記算出された補正値を用いてしきい値を変更する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【請求項２１】
基板上にレーザ光または集束した光線を照射する手段と、
前記照射手段により基板から発生する散乱光を集める手段と、
前記基板上の欠陥または異物からの散乱光を正常な回路パターンから発生する散乱光に比べて強調する手段と、
集光した散乱光を検出器上に結像する手段と、
前記散乱光を電荷情報に変える検出器と、
前記検出器により得られた散乱光による電荷情報をデジタル情報に変換する手段と、
前記変換されたデジタル情報に基づき、検査画像と欠陥または異物の無い画像である参照画像を得、前記検査画像と参照画像の差異から欠陥または異物の有無を判定する手段と、
前記欠陥または異物が存在するときに欠陥または異物のサイズまたは位置のデータを求める手段と、を有し、
前記基板上の欠陥または異物を検出する検出装置であって、
前記判定手段は前記検査画像と参照画像とを比較する比較処理手段を有し、
前記比較処理手段は、参照画像をＸおよびＹ方向にそれぞれ所定数の画素だけシフトさせる手段と、前記所定数画素シフトされたそれぞれの参照画像と検査画像のそれぞれの第１の差画像を求める手段と、前記第１の差画像の内から最小値差画像を求める手段と、前記検査画像が予め設定したしきい値を越える場合に、検査画像と前記検査画像に位相合致した参照画像との第２の差画像を求める手段と、前記最小値差画像と前記第２の差画像の内の小さい方の差画像を出力する手段と、を有し、
前記検査画像に欠陥または異物の存在によって画素が飽和状態あるいはブルーミング状態に達しているときに、飽和状態にある画素数と飽和状態とされるデジタル情報値との積により求めた欠陥または異物に起因する総電荷量から欠陥または異物のサイズを同定し、前記欠陥または異物に起因する飽和領域のパターンの重心から欠陥または異物の位置を同定する手段を有する
ことを特徴とする欠陥または異物の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディスク基板等の基板上に存在する欠陥または異物等を高速かつ高精度に検出する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
年々微細化あるいは複雑化する半導体ウエハ、プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディスク基板等の基板の歩留まりを確保するためには、基板上に存在する欠陥または異物等を高速かつ高精度に検出する装置が欠かせない。
半導体ウエハ、プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディスク基板等の基板上には、一般的に、微細な回路パターンあるいは情報記録用の溝等の規則的あるいは不規則的なパターンが形成されており、基板上に存在する欠陥または異物をこれらのパターンからいかに分離して抽出できるかが重要な開発課題とされていた。
【０００３】
従来、この課題を解決するために、様々な方法が考案され実用化されてきている。たとえば、特開昭５５−１４９８２９号公報には、基板上のパターンと異物の分離をするために、直線偏光レーザを浅い角度で基板に照射し、パターンと異物から発生する散乱光を基板上方に設けた検出光学系で集光した後、検光子により、異物から発生する散乱光成分のみをセンサにて抽出する方法が示されている。
【０００４】
また、特開昭５９−６５４２８号公報には、基板上のパターンと異物の分離をするために、直線偏光レーザを浅い角度で基板に照射し、パターンと異物から発生する散乱光を基板上方に設けた検出光学系で集光した後、検出光学系における基板のフーリエ変換面に空間フィルタを設け、規則的なパターン形成角度あるいは配置を有する特定の回折光成分を遮光し、異物から発生する散乱光成分のみをセンサにて抽出する方法が示されている。
【０００５】
上記公知例では、基板上の幾何学的な形状の規則性による散乱光の乱れや回折に着目して欠陥または異物からの散乱光を抽出しようと試みているが、たとえば半導体の高集積化に伴い、より微細な欠陥または異物を検出しようとする場合には、これだけでは十分な性能を達成できなくなってきた。すなわち、より微細な欠陥または異物を検出するためには、散乱光を検出するセンサ自体の感度を上げたり、基板上での検出画素サイズを小さくしたり、あるいは照射するレーザ光の出力を上げるといった対策が必要となってきた。
【０００６】
高感度で小さな画素サイズを実現できるセンサとしては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）リニアセンサ、あるいは、これの変形といえるＴＤＩ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）センサなどのリニアセンサが用いられる。リニアセンサを用いた公知例としては、特開平１ー１５８３０８号公報等が知られている。
【０００７】
しかしながら、通常、リニアセンサは、光電子増倍管等のセンサに比べてその検出ダイナミックレンジが狭いために、たとえば基板上に存在する微小な欠陥または異物の検出を行なえるように感度を上げると、基板上に同時に存在する可能性のある大型の欠陥または異物による強い散乱光により、その欠陥または異物の近傍が飽和状態に陥るという、いわゆる「ブルーミング現象」が発生し、大型の欠陥または異物の認識や標準粒子等に換算したサイズまたは位置の同定が困難であった。
【０００８】
これを回避するために、従来は、検出感度を下げて「ブルーミング現象」の発生を押さえるか、あるいはリニアセンサが飽和状態に達したときの余剰電荷を自動的に放出させる「アンチ・ブルーミング回路」を導入する等の方策が取られていた。
【０００９】
しかしながら、検出感度を下げる前者は、半導体の高集積化に対して逆行する方法であり、後者の方法では、本来はリニアセンサのダイナミックレンジを越えてしまうような強い散乱光を発生する欠陥または異物の位置は求められるもののサイズが同定できなくなるという課題を有していた。
【００１０】
また、異物や欠陥の検出においては、基板上パターンのくり返し性に着目し、同一パターンを比較して検査する手法を用いることがある。この際、比較する２画像、すなわち参照画像と検査画像の微妙な差異が検出感度を左右し、通常検査画像と参照画像の差に起因する明るさレベルの差異を許容する判定しきい値を設け、このしきい値以上の差異が２画像に発生した場合、異物あるいは欠陥有りと判定する。一般に、複雑なパターン形状の部分はこの２画像間の差異が大きく、この大きい差異に基づいてしきい値を決めることが多い。したがって、２画像間の差異が小さい領域においても必要以上のしきい値が設定され、十分な検出感度が得られない場合があった。
【００１１】
これを解決する手段として、特開昭６３ー３２６６６号公報記載の方法があるが、この方法はパターン撮像を対象としており、散乱光検出には回路規模が大きくなるという問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
通常、リニアセンサを用いた基板上の欠陥または異物からの散乱光の検出においては、センサ出力のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換後のデータは、図９に示すように、リニアセンサ出力の１画素分５０を単位とし、基板の送り方向Ｘとリニアセンサのセンサ列方向Ｙにのびる２次元画像として取り扱っている。
【００１３】
一般の微細な欠陥または異物の場合には５１のように、中間調の階調出力を得る。この時の、リニアセンサの検出波形は図８のように示される。画素サイズ５０を単位としてＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換出力がＹ方向出力として取り出されるが、欠陥または異物が存在すると、散乱光を検出しセンサの出力電圧が増大し、たとえば５５のように欠陥・異物検出電圧Ｖｐｅａｋを得る。
【００１４】
ここで、リニアセンサの飽和レベル５４における電圧をＶｓａｔ、光の入力が全く無いときの暗電流状態における検出電圧（ノイズレベル）をＶｎｏｉｓｅとしたとき、検出系のダイナミックレンジＤＲは式１で与えられ、ダイナミックレンジ以上の分解能を得ることは物理的にできない。
【００１５】
ＤＲ（ダイナミックレンジ）＝Ｖｓａｔ／Ｖｎｏｉｓｅ      式１
したがって、微小な欠陥または異物からの検出電圧がノイズレベルＶｎｏｉｓｅ以上になるように、レーザの出力を上げて検出感度の向上を図ろうすると、比較的小さな欠陥または異物が存在してもダイナミックレンジを越えることとになり、欠陥・異物検出電圧Ｖｐｅａｋが飽和レベル電圧Ｖｓａｔに達してしまう。
【００１６】
飽和レベル電圧Ｖｓａｔに達するとリニアセンサで光電変換された電荷が溢れ出て、図９に示すように、本来の散乱光の発生位置５２の周辺５３のように広い面積にわたり飽和レベル状態となるいわゆる「ブルーミング現象」が発生する。
【００１７】
図１０は、この時の、リニアセンサの検出波形の例を示したものである。すなわち、５６のように、大型の欠陥または異物が存在しても、欠陥・異物検出電圧Ｖｄｅｆｅｃｔは飽和レベル電圧Ｖｓａｔを越えることができないため、光電変換された余剰電荷が発生し、この余剰電荷が溢れ出て、周辺の画素のレベルを５７ａ、５７ｂのように広い面積５８にわたり飽和レベル電圧Ｖｓａｔまで押し上げる。これがブルーミング現象であり、従来は、このような欠陥または異物のサイズと位置の同定が困難とされていた。
【００１８】
一方、「アンチ・ブルーミング回路」では、この余剰電荷を別系統のラインで放出させるため、余剰電荷が溢れ出て、ブルーミングを起こすということはなくなる。従って、比較的大きな欠陥または異物についても位置の同定は可能であるが、出力レベルはＶｓａｔに固定される。
【００１９】
ところで、欠陥または異物サイズの同定は、一般に、検出された散乱光強度Ｖのピーク電圧値により行なわれる。図１１に示すように、光電子増倍管のように広いダイナミックレンジを有するセンサを用いる場合には、標準粒子等を用いて換算される欠陥または異物のサイズをピーク電圧値より換算曲線６０を用いて求めることができる。しかしリニアセンサのように有限のダイナミックレンジを有するセンサの場合、「アンチブルーミング回路」の有無にかかわらず、ピーク電圧はＶｓａｔで固定されるために、換算曲線も６１のように頭打ちとなり、結果として、比較的大型の欠陥または異物のサイズの同定ができなかった。
【００２０】
また、従来は、ピーク電圧を発生した画素位置より欠陥または異物の位置を同定していたが、広い範囲にピーク電圧が分布するために、欠陥または異物の位置の同定も困難であった。
【００２１】
そこで、本発明の目的は、半導体ウエハ、プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディスク基板等の基板上に存在する欠陥または異物を高感度に検出する上で、特に、ダイナミックレンジが小さいＣＣＤリニアセンサやＴＤＩセンサ等を用いる際に、比較的大型の欠陥または異物のサイズおよび位置を同定し、リニアセンサのブルーミングの発生と両立できる欠陥または異物の検出方法、またはこれを用いた装置を提供することにある。
【００２２】
さらに、本発明の目的は、検査画像と参照画像を比較する検出方式においては、比較する２画像のレベル差を補正し、また、従来、画一的であった判定しきい値を、基板パターンの領域に応じて最適に設定することにより、常に最適な判定状態を保持して検出感度の不要な劣化を阻止する装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、図１０に示すような「アンチブルーミング回路」を用いない場合に発生するブルーミング状態が、余剰電荷の溢れ出たものであることに着目し、ピーク電圧Ｖの代わりに、余剰電荷の総和、すなわち、飽和領域あるいはブルーミング領域５８内の総電荷量をもとに、欠陥または異物のサイズを同定しようとするものであり、また、飽和領域あるいはブルーミング領域のパターンにより、たとえば、その重心位置より欠陥または異物の位置を同定しようとするものである。
【００２４】
即ち、本発明は、ＣＣＤリニアセンサまたはＴＤＩセンサといったリニアセンサを「アンチ・ブルーミング回路」を作動させない状態で使用し、比較的大きな欠陥または異物によりリニアセンサの飽和あるいはブルーミングが発生したときには、その飽和領域の総電荷量から欠陥または異物のサイズの同定と、飽和領域のパターンから欠陥または異物の位置の同定とを行なう手段により達成される。
【００２５】
そして、本発明は上記の手段を採用することにより次のことが達成される。
【００２６】
各画素に蓄積した電荷量が出力電圧として検出され、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換後は階調として扱われる。従って、図９におけるブルーミング領域５３内の階調数の総和（すなわち飽和レベルの階調値と飽和画素数の積）として総電荷量Ｅが換算される（式２）。
【００２７】
Ｅ（総電荷量）＝Ｖｓａｔ（または飽和レベルの階調値）×飽和画素数  式２
その結果、図１２のように、総電荷量Ｅと標準粒子等に換算した欠陥または異物サイズに対する換算曲線６２が求められ、Ｖｓａｔ（=Ｅｓａｔ：飽和時の電荷量）やＶｎｏｉｓｅ（=Ｅｎｏｉｓｅ：ノイズ成分の電荷量）による従来のダイナミックレンジに比べ、大きなダイナミックレンジを有する領域６３の実現が可能となる。
【００２８】
さらに、本発明では、図１における２チップ比較処理３４において、検査画像３２ａと参照画像３２ｂの任意の領域における明るさレベルから、例えば明るさの平均値のような指標値を求め、各々の指標値の差異から両画像の明るさレベルの差異を推定し、この差異を補正するようなレベル合わせを検査画像あるいは参照画像に施すことにより安定な比較検査を可能とできる。
【００２９】
また、比較する際のしきい値を、基板上パターンのレベル差変動の度合に応じて変化させることにより、検出感度を必要以上に劣化させないことができる。たとえば、ＬＳＩの場合、セル部では比較的画像間の差異が少ないが、周辺回路部分等の複雑なパターン部では画像間の差異が大きい傾向がある。そこで、予めパターン情報を与えておきパターン種に応じて最適なしきい値を変動的に与えることにより、検出感度を必要以上に劣化させないことができる。また、パターン種に応じて検出される信号レベルは特徴的な明るさを有することも多く、この場合には、検査画像あるいは参照画像の明るさレベルに基づいて判定しきい値を変化させることにより、検出感度を必要以上に劣化させないことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下詳細に説明する。
【００３１】
図６は、本発明に関する基板上の欠陥・異物検査装置の構成を模式的にまとめたものである。
【００３２】
凹凸形状を有する回路パターン２や欠陥または異物３が存在する基板（たとえば、半導体ウエハ）１上がステージ４の上に搭載されている。半導体レーザ等のレーザ光源５から出た照明光は、コリメートレンズ６（半導体レーザ等の点光源レーザの場合にのみ必要）により平行光（コリメート光）に変換された後、凹レンズ７、凸レンズ８により光束を拡大変形させ、さらにミラー９、集光レンズ１０、ミラー１１等を介して基板１の表面に照射される。照明用のレーザ光の照射方向に関しては、直上照射、斜方照射等のバリエーションが存在するが、本発明の内容への影響が少ないため、ここでは斜方照射として扱った。
【００３３】
基板上に欠陥、異物３あるいは回路パターン２といった凹凸形状が存在すると散乱光が発生する。この散乱光を、たとえば、フーリエ変換レンズ１２、空間フィルタ１３、逆フーリエ変換レンズ１４等の光学系により集光して、回路基板１５上のリニアセンサ１６上に結像する。フーリエ変換レンズ１２および逆フーリエ変換レンズ１４は、組合わせて一定の倍率を有する結像光学系を形成する。そして、検出方向も照明系と同様、直上検出、斜方検出等のバリエーションが存在する。
【００３４】
空間フィルタ１３は、基板１上の回路パターンからの散乱光のうち、半導体メモリの記憶セル等の繰り返し性の高いパターンあるいは特定の方向を向いたパターンからの散乱光を遮断し、欠陥または異物からの散乱光を抽出するためのものである。結像光学系のフーリエ変換位置に空間フィルタを置くものや、特開昭５５−１４９８２９号公報のように、空間フィルタの代わりに検光子を用いる方法もある。
【００３５】
リニアセンサ１６としては、ＣＣＤリニアセンサあるいはＴＤＩセンサ等が用いられ、リニアセンサの出力は、欠陥・異物検出回路１７と制御コンピュータ１８によって処理され、欠陥または異物の位置およびサイズを求め、必要に応じてその結果を表示、記憶あるいはホストのコンピュータへ転送する。また、制御コンピュータ１８は、ステージ４を始めとする検査装置全体の制御も行なう。
【００３６】
基板１上には、図７に示すように、チップまたはショット（半導体ウエハに複数のチップまたはショットが形成されている）毎に繰り返される回路パターン２１が形成されていることがある。リニアセンサ１６の視野２０は基板１のサイズに比べて小さいために、基板全面を検査するためには、リニアセンサの視野２０がＸＹ平面内で２２のように相対的に走査するように、基板１を搭載するステージの駆動を行なう必要がある。そして、この走査途中に、基板上に存在する欠陥や異物３からの散乱光がリニアセンサで検出される。
【００３７】
図１は、図６に示される欠陥・異物検出回路１７と制御コンピュータ１８の欠陥または異物の検出に関する部分の第１の実施形態の詳細を示したものである。この実施形態は図７に示したように、チップあるいはショット毎の繰り返しを有するパターン付き基板の検査に有効な方法である。
【００３８】
欠陥・異物検出回路１７はＡ／Ｄ変換回路３０、遅延メモリ３１、２チップ比較回路４１、飽和領域処理回路４２、マスキング処理３８より成り立つ。そして、制御コンピュータ１８には欠陥候補メモリ３９と、総電荷量を計算し、欠陥または異物のサイズや位置を求める処理ユニット（ハードウエアあるいはソフトウエハ）４０が存在する。さらに、前記処理ユニット４０の出力を入力信号とするデータの表示手段または記憶手段を設けることにより、検出された欠陥または異物のサイズや位置を表示しまたは記憶しておくことができる。
【００３９】
リニアセンサ１６により検出された散乱光による電荷は、Ａ／Ｄ変換回路３０によりデジタル情報（階調値）に変換されて、検査画像３２ａと、遅延メモリ３１により蓄えられていた１チップ前の情報である参照画像３２ｂとなる。そして、検査画像３２ａには、欠陥または異物３からの散乱光と回路パターン２からの散乱光が検出されている。
【００４０】
検査画像３２ａおよび参照画像３２ｂはそれぞれ２チップ比較回路４１と飽和領域処理回路４２に送られる。２チップ比較回路４１では、２チップ比較処理３４により、図２から図４に示すような手順で、２つの画像間の不一致部分を抽出し、不一致画像３５を得る。
【００４１】
図２は参照画像３２ｂの検出波形例を示している。この画像には欠陥または異物はほとんど存在しない。すなわち、参照画像３２ｂの検出波形２５の高低変化は基板上の回路パターンによって発生した散乱光によるものである。回路パターンはチップあるいはショット毎に繰り返し性を有するために、検出波形２５のレベルは固定値として削除して差しつかえない。そこで、検出波形２５よりこれよりレベルの高い閾値波形２７を得ることができる。
【００４２】
一方、図３は検査画像３２ａの検出波形例を示している。この画像では、欠陥または異物による散乱光により、検出波形２６に局所的ピーク値２８が発生する。従って、検出波形２６に図３で求めた閾値波形２７を合わせて比較することにより、図４のような欠陥または異物等によるピーク２９を抽出でき、たとえば不一致画像３５を得る。
【００４３】
飽和領域処理回路４２では、２値化処理により画像３３ａ、３３ｂを得、２つの画像から共通飽和領域３６が抽出される。このデータに、拡張処理を施すことで、マスキング処理３８用のマスクデータ３７が作成される。
【００４４】
不一致画像データ３５とマスクデータ３７より、欠陥または異物の候補となる画素が求められ、その全ての画素について電荷値（階調値）と位置情報が欠陥候補メモリ３９に蓄えられる。
【００４５】
検査途中あるいは検査終了後、欠陥候補メモリ３９の内容が読み出され、飽和レベルに達していない場合にはそのピーク値（階調値）とその位置から欠陥または異物のサイズと位置が同定される。一方、飽和レベルに達しているときには、図９に示したように、相接する全ての飽和領域５３内の総電荷量を求め、また、飽和領域の重心点より実際に欠陥または異物が存在する場所５２に近い座標を求め、これを欠陥または異物のサイズと位置として取り扱う。
【００４６】
次に、図５は、図６に示される欠陥・異物検出回路１７と制御コンピュータ１８の欠陥または異物の検出に関する部分の第２の実施形態の詳細を示したものである。
【００４７】
欠陥・異物検出回路１７はＡ／Ｄ変換回路３０とコンパレータ４４より成り立つ。制御コンピュータ１８には欠陥候補メモリ３９と、総電荷量を計算し、欠陥または異物のサイズや位置を求める処理ユニット（ハードウエアあるいはソフトウエハ）４０が存在する。
【００４８】
リニアセンサ１６により検出された散乱光による電荷は、Ａ／Ｄ変換回路３０によりデジタル情報（階調値）に変換され、予め設定された閾値４３とコンパレータ４４で比較される。閾値４３を越えた場合、欠陥または異物の候補として、その全ての画素について電荷値（階調値）と位置情報が欠陥候補メモリ３９に蓄積される。
【００４９】
検査途中あるいは検査終了後、欠陥候補メモリ３９の内容が読み出され、飽和レベルに達していない場合にはそのピーク値（階調値）とその位置から欠陥または異物のサイズと位置が同定される。一方、飽和レベルに達しているときには、図９に示したように、相接する全ての飽和領域５３内の総電荷量を求め、また、飽和領域の重心点より実際に欠陥または異物が存在する場所５２に近い座標が求められ、これを欠陥または異物のサイズと位置として取り扱うものである。
【００５０】
この第２の実施形態は、パターンを有しない基板の検査（たとえば鏡面ウエハの検査）等にも有効である。
【００５１】
また、欠陥候補メモリ３９から処理ユニット４０の処理は、上記検出した重心座標を求める方法の他に、任意の大きさのテンプレートとの畳み込み積分処理を行い、その処理結果の重心を求めること（即ち加重平均処理して重心を求めること）も可能である。本実施形態の場合、照明条件に起因するなど検出画像が何等かの方向性を有する場合にも正確に位置を算出可能である、という効果がある。
【００５２】
先に、図２、図３では、図示のＶｎｏｉｓｅがほぼ同一レベルの場合について説明したが、基板の背景の明るさを含むＶｎｏｉｓｅ（図２の実線で示された電圧）は同一基板であっても場所によって変動することが起こり得る。この場合、図２から得られるしきい値２７（図２の点線で示された電圧）は図３においては最適な値ではなく、図２と図３のＶｎｏｉｓｅの差を補正した値を図２から得られるしきい値に補正した値を図３に適用すべきである。このため、詳細は後述するが、図１３に示すように、任意の小領域における画像の明るさレベルの平均値を参照画像と検査画像について求めて、両画像の平均値の差から補正値を求めてしきい値を修正することにより、常にしきい値を最適に保つことができる。
【００５３】
図１３の基本的回路構成は、入力される参照画像３２ｂにしきい値発生器１０３のしきい値を加算１０２してこの加算された参照画像と、検査画像３２ａとを比較器１０４で比較して不一致画像３５を得ようとするものであり、この際、比較器１０４に入力される検査画像は、両画像の明るさレベルの平均値の差により補正された検査画像としているのである。図１３において、２チップ比較回路４１が加算器１０２により参照画像３２ｂに対してしきい値発生器１０３の出力値分を増分し、比較器１０４で検査画像３２ａとの差を検出するものである。補正器１０５はラッチ手段１０７にて各画素データを得て加算器１０８にて総和を計算し割算器１０９にて参照画像３２ｂについて近傍画素の平均レベルを算出する。検査画像３２ａについても同様に、補正器１０６で平均レベルを算出する。この２つの平均レベルから減算器１１０を用いて参照画像と検査画像の差を検出し、減算器１１１にて検査画像３２ａに補正を加えてやれば上記機能が達成できる。なお、平均値は１次元で求めるように説明したが、任意の２次元領域でも同様であることはいうまでもない。
【００５４】
図１３において、しきい値発生器１０３の出力を、基板上の領域の差異に応じて変動させてやることもできる。たとえば、図７に示すように、ＬＳＩでは半導体ウエハの一区画を形成するチップ領域が予め決められており、各チップ内では、メモリセル部分であるとか周辺回路部分であるとかのパターン種が決まっている。したがって、図１４に示すように座標信号１１２をしきい値発生器１０３に入力し、しきい値発生器１０３では、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１１３によって最適なしきい値信号を出力してやれば良い。ルックアップテーブルは、たとえば、パターンが複雑で検出信号も複雑に変化する周辺回路部分の領域ではしきい値を高く設定し、メモリセル部では低く設定すように設定すれば良い。前記座標信号１１２は前記ステージ４を移動させる信号に関連しており、したがって、しきい値はステージ４の移動に伴い自動的に最適値に変更されるものである。
【００５５】
また、図１３のしきい値発生器１０３を図１５に示すように参照画像の明るさレベルに対応するように設定することもできる。これは、図６のような光学系においては、メモリセル部のように検出視野内のくり返し性が強い領域では、空間フィルタ１３によりその出力光量を減少させているために背景の検出信号レベル、すなわち、Ｖｎｏｉｓｅが小さく、周辺回路部のように視野内でのくり返し性が弱い領域では背景の検出信号レベル、すなわちＶｎｏｉｓｅが大きい。そこで、参照画像の明るさレベルに対応しているＶｎｏｉｓｅに呼応して、しきい値を変動させてやれば良い。
【００５６】
また、他の方法として、複数のチップにおいて実際の異物や欠陥の検査に先立ち検査の試行を行い、参照画像と検査画像のチップ内での対応する点での信号レベルの相関分布をとり、この相関分布領域の範囲内であれば両画像の明るさに差異があったとしてもこれは試行検査上で統計的に表れる差異であり、この相関分布を越える値が参照画像に対して検査画像に発生した場合に、異物や欠陥有りと判定することができる。
【００５７】
具体的な構成としては、図１６に示すように参照画像３２ｂと検査画像３２ａの各々の信号レベルをアドレスとして２次元加算メモリ１１４で相関をとる。任意の画像についてこれを行った後、しきい値発生回路１１５において、参照画像の各信号レベルに対応して（画像の暗い部分から明るい部分に至るまでの全域に亘って）前記相関の分布領域を越える適宜の増分値に基づいて、ＬＵＴ１１３のしきい値を初期設定する。画像の明るい領域と画像の暗い領域での前記相関の分布は、同一模様ではなくて明るい方の領域ではその分布に広がりがあるのが傾向として表れる。したがって、暗い領域の検出感度を上げることとなる。実際の検査においては、図１５のＬＵＴ１１３と同様に扱って検査を行うことができる。本実施例によれば、異物や欠陥に対して最適なしきい値を常に得ることができるため検出感度を向上できるという効果がある。
【００５８】
図１７には、本発明における２チップ比較処理３４の他の具体的な実施形態を示す。図１７において、２チップ比較処理３４は、シフトレジスタ２１２ａ〜２１２ｃ、シリアルインパラレルアウトシフトレジスタ２１３ａ〜２１３ｃ、ＬＵＴ２１４、減算回路２１６ａ〜２１６ｋ、最小値検出回路２１８，２１９、スイッチ２２０で構成される。参照画像３２ｂは、画像の１走査線分を遅延させるシフトレジスタ２１２ａおよび２１２ｂと、シリアルインパラレルアウトのシフトレジスタ２１３ａ〜２１３ｃとを用いて遅延とシフトがなされて種々の遅延量とシフト量をもつ多数の参照画像の出力を得ることができ、その出力を検査画像３２ａと同期させる。
【００５９】
次に、シフトレジスタ２１３ａ〜２１３ｃの各出力とシフトレジスタ２１３ｄの出力とを減算回路２１６ａ〜２１６ｉで減算することによって、検査画像３２ａに対して参照画像３２ｂをＸ，Ｙ方向に±１画素づつシフトした画像との差画像が求められる。ここで、差画像は検査画像３２ａから参照画像３２ｂを減ずるものとし、負の値となる場合は、値０を出力するものとする。一方、シフトレジスタ２１３ｄの出力は、図１６と同様にしてあらかじめ値を設定したＬＵＴ２１４との差を減算回路２１６ｋで求め、２１６ｋの出力が正のとき、減算回路２１６ｊの出力をスイッチ２２０で出力する。２１６ｋの値が負の場合には、２２０の出力は零とする。ここで、２１６ｊは、検査画像と参照画像の位相が合致すると予測される画素の差を演算し、この差が負となる場合は値０を出力する。
【００６０】
また、前記減算回路２１６ａ〜２１６ｉの各出力は、最小値検出回路２１８に入力され、２１６ａ〜２１６ｉの最小値を出力する。ここで、上述の通り減算回路２１６ａ〜２１６ｉは負の値が得られた場合は値０を出力するものとする。最小値検出回路２１８とスイッチ２２０の出力は最小値検出回路２１９に入力され、いずれか小さい値が出力される。
【００６１】
２チップ比較方式の検査においては、画像の微妙な位置ずれやパターンの生成具合によって意図しない信号出力が発生し、特にパターンエッジ部分を異物や欠陥と誤って出力することがあるが、本実施例によれば、画像をシフトさせてこの誤判定を低減できるので、安定な検査ができるという効果がある。
【００６２】
以上の説明では、基板上に存在する欠陥や異物からの散乱光を検出することにより検査する方法および装置であったが、散乱光の検出に限らず、基板からの反射光を結像させてこれを検出することによっても検査することができることは、図１３ないし図１６の構成ならびにその機能からしても、当然のことである。
【００６３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、半導体ウエハ、プリント基板、ＴＦＴ液晶表示装置、あるいは磁気ディスク基板等の基板上に存在する欠陥または異物を検出する際に、特に、ブルーミング等の起きやすい狭いダイナミックレンジを有するリニアセンサを用いながら、あたかも広いダイナミックレンジを有するセンサと同じように比較的大型の欠陥または異物のサイズや位置の同定が行なえるため、高感度かつ高精度の欠陥または異物の検査装置を実現でき、基板の製造工程の製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す処理機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における参照画像の検出波形例を示すものである。
【図３】本発明の第１の実施形態における検査画像の検出波形例を示すものである。
【図４】本発明の第１の実施形態における欠陥または異物によるピークの抽出を示したものである。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す処理機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態の主として光学系の構成を示す概略図である。
【図７】基板とリニアセンサの視野の関係を示す図である。
【図８】通常の検出波形例を示す図である。
【図９】ブルーミングが発生したときの状態を示す取り込み画像の拡大図である。
【図１０】飽和あるいはブルーミングが発生したときの検出波形例を示す図である。
【図１１】従来の方法における換算欠陥または異物のサイズとピーク電圧による散乱光強度との関係を示す図である。
【図１２】本発明による換算欠陥または異物のサイズとピーク電圧による散乱光強度との関係を示す図である。
【図１３】本発明の２チップ比較回路の実施形態を説明するための図である。
【図１４】本発明の２チップ比較処理の実施形態を説明するための図である。
【図１５】本発明の２チップ比較回路の他の実施形態を説明するための図である。
【図１６】本発明の２チップ比較回路の他の実施形態を説明するための図である。
【図１７】本発明の２チップ比較回路の他の実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１  基板
３  異物
５  半導体レーザ発振器
１２  フーリエ変換レンズ
１３  空間フィルタ
１４  逆フーリエ変換レンズ
１６  リニアセンサ
１７  欠陥・異物検出回路
１８  制御コンピュータ
３０  Ａ／Ｄ変換
３１  遅延メモリ
３２ａ  検査画像
３２ｂ  参照画像
４１  ２チップ比較回路
４２  飽和領域処理回路
５０  画素
５２  ブルーミング領域（飽和領域）
６０〜６２  換算曲線
１０２  加算器
１０３  しきい値発生器
１０４  比較器
１０８  加算器
１０９  割算器
１１０  減算器
１１３  ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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