表面检查装置制造方法及图纸

一种表面检查装置，它是对基板表面照射激光光线、通过检测该激光光线的散射反射光来检测异物的表面检查装置，其特征在于，包括： 具有发射激光光线的多个发光源的光源部；以及 将来自该各发光源的激光光线照射到基板表面上的照射光学系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及检查半导体晶片等基板表面的微细异物或晶体缺陷等微细伤痕的表面检查装置。表面检查装置是用激光光线照射基板表面，通过检测由异物、伤痕产生的散射反射光，对基板表面上的异物、伤痕进行检测的装置。另外，作为表面检查装置中的发光源虽然可用气体(He、Ar等)激光器等装置，但最近由于操作简便、安全、寿命长等原因使用了激光二极管(LD)图27示出了使用激光二极管作为发光源的现有的照射光学系统。从光源1发出的激光光线2被准直透镜3变为平行光束，再被成像透镜4会聚到晶片等基板5的表面(上述成像透镜4的聚光位置f的照射点18)。另外，上述激光光线2以θ的角度对上述基板5入射。散射反射光检测器(未图示)在离开上述激光光线2的反射光轴的位置，例如从对纸面大致垂直的方向检测到散射反射光。在上述照射点18的照射光强度分布示于图28。在检测上述基板5的整个表面时，一面旋转该基板5，一面以规定的速度沿半径方向从中心到边缘移动上述照射点18。图28示出了在照射点18的激光光线2的照射光强度分布，另外还示出了照射点18从扫描位置u起，在上述基板旋转一周后移动至扫描位置u+1的位置的状态。这时照射点18在半径方向上的移动速度是随着上述基板5旋转一周在半径方向移动p的距离这样的速度。由异物、伤痕引起的散射反射光的光量依赖于照射的激光光线的照射光强度，另外，异物、伤痕的检测精度也受激光光线的照射光强度的影响。因此，为保持规定的检测精度，必须使照射光强度在规定的照射光强度I以上。图28示出的基板每旋转一周的移动量p以保持必要的照射强度I而定。另外，检测灵敏度、检测精度与对基板表面进行照射的激光光线2的波长有关。通过使波长变短或者提高照射光强度都能提高检测灵敏度。因此，通过在保持照射光强度均匀的条件下加大照射范围，可以在保持检测灵敏度不变的状态下提高检测精度。为了对制品的品质进行管理，必须对基板5的表面进行检查，例如在半导体制造工序中，该基板5的表面检查工序被纳入制造工序之中。近年来，随着半导体器件的高密度化，对表面检查装置要求检测灵敏度和检测精度进一步提高，要求表面检查装置能对晶片表面上的更为微细的异物、伤痕进行检测。另外，由于表面检查所需要的检查时间影响制品的生产率，因此迅速地进行表面检查是所期望的。在上述的现有例中，当增加激光光线的照射光强度时，照射光强度分布的峰值也增大。检测灵敏度、检测精度因照射光强度增加而提高。在不要求检测精度增高的场合，不改变所必须的照射光强度就能增大基板旋转一周的移动量，即扫描间距p，使扫描上述基板5的整个面所必须的基板旋转周数减少，从而可缩短表面检查时间。但是，在以激光二极管作为发光源时，一方面是激光二极管具有易操作、安全、寿命长等种种优点，而另一方面，与气体激光器等相比存在发光光量少的问题，在增加照射光强度方面存在限度。还有，当照射的激光光线的波长短时检测精度得到提高，所以期望使用发射波长短的蓝色激光光线的激光二极管。然而，蓝光激光二极管与红光激光二极管相比，发光光量更少，存在不能得到表面检查装置所必须的充分的光量的问题。还有，为了缩短检查时间，希望在基板表面上的照射范围宽，但是，当加宽照射范围时，照射光线的强度就减小，因而存在检测灵敏度、检测精度都下降的问题。另外，如上所述，在表面检查装置中，是根据对散射反射光的检测而进行异物、伤痕的检测的，但散射反射光因基板表面的性能，即膜种类、膜厚度而有微妙的变化。例如，在形成于硅晶片表面上的氧化硅(SiO2)膜的场合，已知反射率随膜厚变化，另外还知道反射率的变化随膜厚周期性地变化，反射率的变化还随波长而异。图29对3种不同波长的激光光线(488nm、680nm、780nm)示出了在基板表面形成氧化硅(SiO2)膜时的、对应于膜厚的反射率变化曲线。异物、伤痕的检测灵敏度与基板表面的反射率大致相关，反射率降低、散射反射光的光量减少时，检测精度降低。因此，为了稳定地保持规定的检测精度，必须与膜种类、膜厚对应地选择照射的激光光线的波长。在上述现有的表面检查装置中，必须设置与膜种类、膜厚相应的激光光线的波长，操作起来不方便。另外，关于膜厚，在整个基板面上并非完全均匀，存在反射率随基板表面的部位而变化的可能性，随着反射率的变化，存在检测精度变化的可能性。专利技术的目的本专利技术的目的之一是在表面检查装置中得到充分的照射光强度，从而在求得检测精度提高的同时，求得生产率的提高。此外，本专利技术的另一目的是提供能够不受基板表面的膜种类、膜厚影响地进行稳定的高精度检查的表面检查装置。本专利技术的表面检查装置是对基板表面照射激光光线、通过检测该激光光线的散射反射光来检测异物的表面检查装置，它包括具有发射激光光线的多个发光源的光源部和将来自该各发光源的激光光线照射到基板表面上的照射光学系统，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统将激光光线形成其光轴相互平行的光束，照射到基板表面，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统包括1个成像透镜和与各发光源对应设置、使来自该各发光源的激光光线入射到上述成像透镜的光学构件，另外，本专利技术的表面检查装置使从上述发光源入射至成像透镜的光线的光轴相互平行，另外，本专利技术的表面检查装置使从上述发光源入射至成像透镜的光线的光轴与上述成像透镜的光轴平行，另外，本专利技术的表面检查装置，在从上述发光源入射至上述成像透镜的光线的光轴上，设置至少使1个光轴倾斜的光轴倾斜装置，另外，在本专利技术的表面检查装置中，至少来自1个发光源的激光光线对上述成像透镜的光轴以规定的角度进行入射，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统以照射位置相互错开的方式，将来自上述多个发光源的每一个的激光光线照射到基板表面上，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统具有成像透镜，在从上述发光源入射至上述成像透镜的光线的光轴上，设置至少使1个光轴倾斜的光轴倾斜装置，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统具有1个成像透镜，同时具有与各发光源对应设置、使来自该各发光源的激光光线入射到上述成像透镜的光学构件，从上述发光源入射至成像透镜的光线的光轴的至少1个对上述成像透镜的光轴倾斜，另外，本专利技术的表面检查装置使照射位置在对扫描方向交叉的方向错开，另外，本专利技术的表面检查装置是在对基板表面照射激光光线、通过检测该激光光线的散射反射光检测异物的表面检查装置中，设置了具有发射激光光线的多个发光源的光源部，以及在基板表面的反射特性相互不同的状态下将来自该各发光源的激光光线照射到基板表面上的照射光学系统，另外，在本专利技术的表面检查装置中，上述多个发光源的至少1个以不同的波长发光，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统具有偏振构件，借助于该偏振构件变更上述多个发光源中的至少1个的激光光线的偏振状态，另外，本专利技术的表面检查装置的上述照射光学系统还包括1个成像透镜，以及与各发光源对应设置、使来自该各发光源的激光光线入射到上述成像透镜的光学构件，另外，本专利技术的表面检查装置的上述发光源被配置成矩阵状，另外，本专利技术的表面检查装置的上述多个发光源的发光状态能够独立地变更，另外，本专利技术的表面检查装置的上述光轴倾斜装置是楔形棱镜，另外，本专利技术的表面检查装置的上述光轴倾斜装置是反射镜，另外，本专利技术的表面检查装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：矶崎久，榎本芳幸，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：