專利名稱：缺陷檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對半導體晶片及液晶玻璃基片等表面的膜厚不均勻、污跡、圖形的垂直錯位、傷痕等宏觀缺陷進行檢測的缺陷檢測裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術對半導體晶片液晶玻璃基片等基片進行自動檢查的裝置，有特開平9-61365號公報中公開的表面缺陷檢測裝置。該裝置對被檢測體面進行照明，并對其正反射光、衍射光、散射光進行受光攝像，通過圖像處理可以檢測膜厚不均勻、抗蝕劑圖形的周期紊亂、抗蝕劑垂直錯位等斷而形狀的差異等。但是這樣構成的表面缺陷檢測裝置在對衍射光等進行攝像時，不能使照明的角度等自動調整到最佳的狀態(tài)。因此存在很難在最佳狀態(tài)進行缺陷檢查的問題。
另一方面，現(xiàn)有技術考慮了為對半導體晶片及液晶玻璃基片等基片的衍射光進行攝像的照明進行自動調整的方法。例如在特開平10-339701號公報中公開的缺陷檢測裝置中，首先讀取有關在基片上所形成的圖形的信息，判斷該圖形是否是周期圖形，如果是周期性圖形，則接收衍射光，轉到檢查。例如如果是線與間隔圖形，則該裝置設定基片表面法線旋轉的旋轉角，以便使線方向與照明光的入射方向相直交。該裝置通過式sinθd-sinθi＝mλ/p計算對圖形間距的衍射角θd，設定由該計算所求出的衍射角θd為受光角。
但是，在對上述的衍射光進行攝像時，自動調整照明的裝置，照明光學系統(tǒng)的移動被限制在很窄的范圍，不容易變更照明光的入射方向。因此，這樣的裝置可檢查的圖形有限，存在不能適應有多種圖形的被檢測體的問題。
另外，在半導體晶片及液晶玻璃基片等上所形成的圖形很復雜，圖形間距也不是1種，而是在基片上的不同部分有所差異。因此在設定的衍射光的受光角上不一定能得到衍射圖像。另外，根據(jù)基片上抗蝕劑等的影響，最佳衍射光的受光角也會有所不同。
另外，在現(xiàn)有技術中，通過對半導體晶片及液晶玻璃基片等基片的干涉觀測像進行攝像，對該基片膜厚不均勻、抗蝕劑圖形的周期紊亂、抗蝕劑垂直錯位等的斷面形狀的不同等進行缺陷檢查。該干涉觀測像在基片上照射了照明光時，是通過從基片上所形成的薄膜(例如抗蝕劑膜)表面發(fā)出的反射光和從透過上述薄膜的基片表面發(fā)出的反射光相互干涉產生的像。當對這樣的干涉觀測像進行攝像時，要使照明光接近單一波長的光，或者在攝像裝置的前方插入帶通濾光鏡。
但是，在對干涉觀測像進行攝像時，由于其片的條件，例如抗蝕劑的膜厚、及其折射率、以及照明光的波長(觀測波長)不同，會使干涉條件不同，有時不能在好的條件下進行攝像。例如，圖像處于飽和的狀態(tài)，不能在好的條件下對干涉觀測像進行攝像。另外，為改變觀測波長，選擇交換多數(shù)帶通濾光鏡的裝置是分階段選擇波長的，并不是選擇在好的條件下進行攝像的波長。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于提供一種缺陷檢測裝置，可以使對被檢測體的照明一側及攝像一側至少一方的角度設定在最佳狀態(tài)，又可以適應多種被檢測體。
(1)本發(fā)明的缺陷檢測裝置包括被檢測體；照明部，對該被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并照射照明光；攝像部，對上述被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的衍射光進行攝像；角度控制部，用于改變上述照明部及前述攝像部中至少一方的傾斜角度；圖像處理部，按由該角度控制部改變的各傾斜角度，通過上述攝像部取入從上述被檢測體發(fā)出的衍射光，并且求出對應于該衍射光的各傾斜角度的亮度值；判斷部，從由該圖像處理部所求得的傾斜角度和亮度值的關系，判斷最適合對衍射光進行觀測的n次光；及角度控制部，根據(jù)該判斷部的判斷結果，對上述照明部及攝像部中至少一方的傾斜角度進行設定。
(2)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述角度控制部對于在2個部位以上設定的對上述被檢測體的照明光照射位置，改變上述照明部及上述攝像部中至少一方的傾斜角度。
(3)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述角度控制部對于在上述被檢測體上對應規(guī)定區(qū)域所設定的照射位置，改變上述照明部及上述攝像部中至少一方的傾斜角度。
(4)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(3)中記載的裝置，并且包括顯示部，用于顯示由上述攝像部所攝像的上述被檢測體的圖像；及輸入部，用于在該顯示部所顯示的圖像上對上述規(guī)定區(qū)域指定上述照射位置。
(5)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述判斷部在表示上述傾斜角度和亮度值間關系的曲線圖中，判斷最適合觀察亮度值第2高的衍射光的1次光位置。
(6)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且當由上述判斷部未判斷出最適合對衍射光觀察的n次光時，設定在預先所存儲的基準傾斜角度上。
(7)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且當由上述判斷部未判斷出最適合衍射光觀察的n次光時，從表示上述傾斜角度和亮度值間關系的曲線圖中指定最適合觀察的n次光位置。
(8)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且在表示上述傾斜角度和亮度值間關系的曲線圖上，具有顯示上述被檢測體圖形間距的顯示部。
(9)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(8)中記載的裝置，并且上述顯示部在上述曲線圖上顯示指定傾斜角度的指標。
(10)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(9)中記載的裝置，并且上述顯示部根據(jù)上述指標，顯示對應的圖形間距。
(11)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且具有顯示部，用于顯示分別表示對應于由上述攝像部所攝像的上述被檢測體圖像上多數(shù)規(guī)定區(qū)域的上述傾斜角度和亮度值間關系的各曲線圖。
(12)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且具有移送控制部，用于對放置上述被檢測體的載物臺進行往復移送控制；上述攝像部在通過上述移送控制部使上述載物臺向往路移送時，對從上述被檢測體發(fā)出的衍射光進行攝像，而在使上述載物臺向復路移送時對從上述被檢測體發(fā)出的干涉光進行攝像。
(13)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述照明部照射線狀的照明光。
(14)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述照明部照射面狀的照明光。
(15)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述照明部照射點狀的照明光。
(16)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(1)中記載的裝置，并且上述攝像部對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的散射光進行攝像。
(17)本發(fā)明的缺陷檢測裝置包括一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括被檢測體；照明部，對該被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并照射照明光；攝像部，對上述被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的反射光進行攝像；角度設定部，根據(jù)有關在上述被檢測體上所形成的膜的信息及觀測波長，求出對上述被檢測體的上述照明光的入射角度和上述反射光的攝像角度；照明角度控制部，將上述照明部的傾斜角度設定在由上述角度設定部所求出的入射角度上；攝像角度控制部，將上述攝像部的傾斜角度設定在由上述角度設定部所求出的攝像角度上；及圖像分析部，用于從上述攝像部所攝像的上述被檢測體的圖像中檢測缺陷。
(18)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(17)記載的裝置，并且具有光學系統(tǒng)控制部，用于對向上述照明光或反射光的光路中選擇地插入干涉濾光鏡進行控制。
(19)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(17)記載的裝置，并且有關上述膜的信息至少由1層上述膜的膜厚和折射率構成。
(20)本發(fā)明的缺陷檢測裝置是上述(17)記載的裝置，并且上述角度設定部通過下式計算上述照明光的入射角度θ及上述干涉光的攝像角度θ，θ1＝sin-1(n·sin(cos-1((2n·d)/λ)))θ2＝sin-1(n·sin(cos-1((n·d)/λ)))θ＝θ1+(θ1-θ2)/2d上述膜的厚度，n折射率，λ觀測波長(21)本發(fā)明的缺陷檢測裝置包括一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括被檢測體；照明部，對該被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并照射照明光；攝像部，對上述被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的干涉光進行攝像；及判斷部，根據(jù)有關在上述被檢測體上所形成的膜的信息及觀測波長，從對上述被檢測體的膜厚度的反射率關系中，求出最佳的上述照明光的入射角和上述干涉光的攝像角度。
(22)本發(fā)明的缺陷檢測裝置包括被檢測體；照明部，對該被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并照射照明光；攝像部，對上述被檢測體傾斜規(guī)定角度配置，并對由上述照明體所照明的上述被檢測體發(fā)出的干涉光進行攝像；角度可變部，以同樣角度改變對上述被檢測體的上述照明光的入射角度和上述干涉光的攝像角度；圖像分析部，從通過該角度可變部改變上述入射角度和上述攝像角度所攝像的上述被檢測體的圖像中，求出角度與亮度值間的關系，從該關系求出最佳上述照明光的入射角和上述干涉光的攝像角度。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的第1實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)的概略構成圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實施例所涉及的缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)的概略構成圖。
圖3是表示本發(fā)明的第1實施例所涉及的缺陷檢測裝置中照明部傾斜角度設定步驟的流程圖。
圖4是本發(fā)明的第1實施例所涉及的亮度值和角度間關系的圖。
圖5是表示本發(fā)明的第2實施例所涉及的缺陷檢測裝置中的圖像顯示部顯示的圖。
圖6是表示本發(fā)明的第3實施例涉及的亮度值和角度間關系的圖。
圖7A、圖7B、圖7C是表示本發(fā)明的第4實施例所涉及的缺陷檢測裝置中的圖像顯示部顯示例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第5實施例所涉及的亮度值和角度間關系的圖。
圖9A、圖9B、圖9C是表示本發(fā)明的第6實施例所涉及的亮度值和角度間關系的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第7實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)概略構成的圖。
圖11是表示本發(fā)明的第7實施例所涉及的缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)概略構成的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第7實施例所涉及的缺陷檢測裝置中的照明部和攝像部的傾斜角度設定步驟的流程圖。
圖13是表示本發(fā)明的第7實施例所涉及的亮度值和角度間關系的圖。
圖14是表示本發(fā)明的第8實施例所涉及的亮度值和角度間關系的圖。
圖15A、15B是表示本發(fā)明的第9實施例所涉及的亮度值和照明角度間關系的圖。
圖16A、16B、16C是表示本發(fā)明的第11實施例所涉及的缺陷檢測裝置中的顯示部顯示例的圖。
圖17是表示本發(fā)明的第12實施例所涉及的亮度值和照明角度關系的圖。
圖18是表示本發(fā)明的第18實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)概要構成的圖。
圖19是表示本發(fā)明的第18實施例所涉及的缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)概略構成圖。
圖20是表示本發(fā)明的第18實施例所涉及的對抗蝕劑膜的照明光的入射角和攝像角度間關系的圖。
圖21是表示本發(fā)明的第19實施例所涉及的反射率與薄膜厚度間關系的圖。
圖22是表示本發(fā)明的第20實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)概略構成圖。
圖23是表示本發(fā)明的第20實施例所涉及的缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)概略構成圖。
圖24是本發(fā)明的第20實施例所涉及的缺陷檢測裝置中最佳干涉角度設定步驟的流程圖。
圖25是表示本發(fā)明的第20實施例所涉及的亮度和照明角度間關系的圖。
發(fā)明的最佳實施例下面參照


本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)的概略構成圖。在圖1中，在載物臺1上放置被檢測體半導體晶片2。在載物臺1的上方配置有線狀的照明部3和線傳感器攝像機等構成的攝像部4。照明部3以光軸相對于半導體晶片2的表面傾斜規(guī)定角度配置，對半導體晶片2的表面照射線狀照明光。攝像部4以相對于半導體晶片2的表面使光軸傾斜規(guī)定角度配置，對從照明3的照明產生的半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光一線一線地進行攝像。攝像部4在光軸傾斜規(guī)定角度的狀態(tài)進行固定。另外照明部3為了可以在規(guī)定范圍內對半導體晶片表面的傾斜角度進行調整而可以轉動，并可以通過電氣或機械制動器固定在規(guī)定的位置上。
圖2表示上述缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)概要構成圖。在圖2中，在主計算機5上連接有攝像部4、圖像顯示部6、輸入部7、載物臺移送旋轉控制部8、光學系統(tǒng)控制部9、照明角度控制部10、基片傳送部11、及設計信息分析部31。在光學系統(tǒng)控制部9和照明角度控制部10上連接有照明部3。在載物臺移送旋轉控制部8上連接有載物臺1和攝像部4。在設計信息分析部31上連接有CAD部32。
主計算機5包括圖像分析部501、判斷部502、及存儲部503。主計算機5具有執(zhí)行為了衍射光攝像設定最佳照明部3的傾斜角度所需各種控制的功能。圖像分析部501從主計算機5接收信息，生成下述圖4中所示的表示亮度值和角度間關系的曲線圖。另外圖像分析部501對由攝像部4攝像的圖像進行分析處理，提取半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，將這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等信息顯示在圖像顯示部6上。判斷部502根據(jù)由圖像分析部501所生成的表示亮度值和角度間關系的曲線圖，判斷由攝像部4攝像的衍射光最適合觀測的n次光的位置。
載物臺移送旋轉控制部8，按與攝像部4上的攝像同步的間距，使放置半導體晶片2的載物臺1向一個方向移動，并對旋轉及定位進行控制。在旋轉半導體晶片2時，也可以旋轉載物臺1本身，但是最好在可同軸移動的載物臺1上面設置裝放半導體晶片的旋轉臺，使該旋轉臺旋轉。光學系統(tǒng)控制部9在取得干涉圖像時，控制干涉濾光鏡41的插入、及照明部3的光量。照明角度控制部10根據(jù)主計算機5的指示，控制照明部3對半導體晶片3表面的傾斜角度。基片傳送部11將半導體晶片2一片一片從圖中來畫出的儲料器(盒式)中取出，裝放在載物臺1上，缺陷檢查后，使載物臺1上的半導體晶片2返回儲料器中。
下面對上述構成的缺陷檢測裝置的操作進行說明。
圖3是表示上述缺陷檢測裝置上的照明部傾斜角度設定步驟的流程圖。首先設定為進行衍射光攝像的照明部3的最佳傾斜角度。當檢查人員從輸入部7指示開始對用于衍射光攝像的照明角度進行設定時，執(zhí)行圖3中所示的流程圖。
首先，通過基片傳送部11，從圖中未畫出的儲料器中取出用于衍射光角度設定的半導體晶片2，傳送裝放在載物臺1上面。然后通過載物臺移送旋轉控制部8，對裝放半導體晶片2的載物臺1進行定位。
然后在步驟S1上，主計算機5對照射線狀照明的照明3在半導體晶片3上的照射位置進行設定。在步驟S2上，照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度設定在初始設定角度(旋轉開始位置)上。在步驟S3上，從該初始設定角度順序改變照明部3的傾斜角度，按每個傾斜角度由攝像部4取入從半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光。由攝像部4所取入的衍射光數(shù)據(jù)傳輸給主計算機5。
在步驟S4上，主計算機5按照照明部3的每個傾斜角度求出由攝像部4取入的衍射光亮度值的平均值，將這些平均亮度值作為對應于各傾斜角度的亮度值輸出到圖像分析部501。圖像分析部501通過圖像處理，生成如圖4所示表示亮度值和角度間關系的曲線圖20。圖像分析部501將根據(jù)該曲線圖的信息傳輸給判斷部502。
在步驟S5上，判斷部502從上述曲線圖中判斷由攝像部4攝像的衍射光最適合觀測的n次光位置。由該判斷部502的判斷結果，傳輸給照明角度控制部10。在步驟S6上，照明角度控制部10將由判斷部502判斷最適合觀測的例如對應于1次光位置的上述曲線圖上的角度(圖4中所示的A)，作為照明部3對半導體晶片2的傾斜角度A進行設定。在步驟S7上，將設定的傾斜角度存儲在主計算機5的存儲部503中。
這樣照明部3傾斜角度的設定按被檢測體的每個品種、并按被檢測體的每個制造工序進行，所設定的各傾斜角度存儲在存儲部503中。而且，當在相同工序對相同品種的被檢測體進行缺陷檢查時，可利用存儲部503中所存儲的傾斜角度。
然后，在按上述將照明部3設定在最佳傾斜角度A的狀態(tài)下，對半導體晶片2進行缺陷檢查。首先，當檢查人員從輸入部7指示缺陷檢查開始時，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2作為被檢測體，并傳送放置在載物臺1上。從該狀態(tài)開始通過載物臺移送旋轉控制部8使載物臺1按一定速度向一個方面(X方向)移動，與其同步由攝像部4對與載物臺1的移動方面直交的方向一線一線的衍射光進行攝像。由攝像部4攝像的各衍射圖像，傳輸?shù)綀D像分析部501，直到半導體晶片2全面的掃描結束為止。
此后，當對半導體晶片2全面衍射圖像攝像結束時，通過光學系統(tǒng)控制部9在攝像光路中插入干涉濾光鏡41，并對照明部3的光量進行最佳控制。另外，通過照明角度控制部10使照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度，設定在對干涉圖像攝像的最佳角度上。照明部3及攝像部4對該干涉圖像的最佳角度設定，通過下述的第18～21實施例中的某一種方法進行。
從該狀態(tài)通過載物臺移送旋轉控制部8使載物臺1以一定速度向與對衍射圖像攝像時相反的方向的移動，與其同步，通過攝像部4對與載物臺1移動方向直交的方向的每一線的干涉光進行攝像。由攝像部4攝像的各干涉圖像傳送給圖像分析部501，直到半導體晶片2全面的掃描結束為止。
此后，當對半導體晶體2全面進行的衍射圖像和干涉圖像攝像結束時，由圖像分析部501對這些圖像進行圖像分析處理。通過該處理，提取半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，將這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等信息顯示在圖像顯示部6上。另外，在圖像分析部501上對所提取的缺陷信息按其種類等進行分類，也可以存儲在存儲部503中，在圖像顯示部6上顯示所攝像的衍射圖像和干涉圖像，也可以通過檢查人員目視這些圖像提取缺陷。
結束缺陷檢查的半導體晶片2通過基片傳送部11返回上述儲料器中。接著從上述儲料器中由基片傳送部11傳送未檢查的半導體晶片2，放在載物臺1上。這樣，再對衍射圖像進行攝像時，讀出計算機5的存儲部503中所存儲的照明部3的傾斜角度A。然后通過照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2的傾斜角度自動設定在最佳狀態(tài)，即設定為A。
根據(jù)第1實施例，改變照明部3的傾斜角度，同時按各傾斜角度通過由攝像部4取得從半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光，求出該衍射光亮度值的平均值，并且生成表示平均亮度值和傾斜角度間關系的如圖4所示的曲線圖20。從該曲線圖判斷衍射光的1次光，根據(jù)該判斷結果設定照明部3的傾斜角度。這樣就可以在對衍射光攝像之時自動設定照明部3的最佳傾斜角度，可簡單地取得良好的衍射圖像，通過該衍射圖像可以進行精度很高的缺陷檢測。另外，照明部3的傾斜角度的設定適用于事前對角度設定用的半導體晶片2進行設定，然后進行半導體晶片2的缺陷檢查。這樣，也可以適用于具有多種圖形的半導體晶片2。
本發(fā)明的第2實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)的概略構成分別與圖1、圖2相同。在第2實施例中，在2個地方以上設定對半導體晶片2上照射照明的位置。這時也與第1實施例一樣，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出用作衍射光角度設定的半導體晶片2，放在載物臺1上。然后通過主計算機5設定照射線狀照明的照明部3在半導體晶片2上的照射位置。
圖5是表示本發(fā)明的第2實施例所涉及的缺陷檢測裝置上的圖像顯示部6顯示例的圖。在第2實施例中，預先對半導體基片2表面進行攝像，如圖5所示，在圖像顯示部6上顯示晶片圖像21。檢查人員從輸入部7移動在圖像顯示部6上所顯示的光標22a，在所顯示的晶片圖像21上在2個以上地方上設定線狀照明的照射位置22。
為了設定該照射位置22，例如在事前輸入晶片圖像21上的芯片23的縱向尺寸(載物臺1移動方向的尺寸)。然后在規(guī)定的芯片23上通過光標22a設定最初的照射位置22。再從該最初芯片23上的照射位置開始，將錯開一個芯片23尺寸的第2個以后的照射位置22，在行方向依次自動設定在晶片圖像21上。這時，各照射位置22在各芯片23上處于相同位置上。當然不僅限于此，也可以通過光標22a個別設定各照射位置22。另外，也可以對各照射位置22的線(橫向光標)設定垂直的線(縱向光標)，使區(qū)域縮小設定。
在該狀態(tài)，照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度，設定在旋轉開始位置的初始設定角度上。從該狀態(tài)開始，對于半導體晶片2上的最初照射位置22，從初始設定角度順序改變照明部3的傾斜角度，同時按各傾斜角度通過攝像部4取入半導體晶片表面發(fā)出的衍射光。取入攝像部4中的衍射光數(shù)據(jù)，傳送給主計算機5。
主計算機5求出按照明部3傾斜角度所取入的衍射光亮度值的平均值，將這些平均亮度值作為對應各傾斜角度的亮度值，輸出到圖像分析部501。圖像分析部501通過圖像處理生成表示亮度值和角度間關系的如圖4中所示的曲線圖20。這樣求衍射光亮度值平均值的操作和曲線圖的生成，對所有的照射位置22進行。圖像分析部501生成表示對應各照射位置22的亮度值和角度間關系的曲線圖，將根據(jù)這些曲線圖的信息傳送給判斷部502。
判斷部502從這些曲線圖中求出由攝像部4攝像的衍射光的1次光位置的平均值，將該平均值判斷為在全部照射位置22的衍射光1次光的位置。由該判斷部502上的判斷結果傳送給照明角度控制部10。照明角度控制部10根據(jù)該判斷結果，設定照明部3對半導體晶片3的傾斜角度。另外，該設定的傾斜角度存儲在主計算機5的存儲部503中。
根據(jù)第2實施例，在2個以上位置設定在半導體晶片上照射線狀照明的位置，求出在各位置上的衍射光亮度值的平均值，并且生成表示各平均亮度值和角度間關系的曲線圖20。從這些曲線圖的平均值中檢測衍射光的1次光，設定照明部3對半導體晶片2的傾斜角度。這樣，與上述第1實施例相比，可以實現(xiàn)精度更高的傾斜角度的設定。
在上述第2實施例中，是在生成曲線圖時求出亮度值的平均值，但是也可以采用最大值、標準偏差值等的統(tǒng)計方法。另外，也可以采用通過與上述干涉像對比，預測各線的亮度值，進行加權等的方法。
本發(fā)明的第3實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)的概略構成分別與圖1、圖2相同。在第3實施例中，即使通過半導體晶片2的圖形狀態(tài)不能很好檢測出衍射光的1次光，也可將照明部設定在可以對衍射光的1次光進行攝像的最佳角度上。
但是，在第1、第2實施例中，根據(jù)半導體晶片2的圖形狀態(tài)不同，由圖像分析部501所生成的表示按照明部3的每個傾斜角度所取入的衍射光平均亮度值和角度間關系的曲線圖，如圖6所示，存在在n次光位置上的峰表現(xiàn)不明嘹的情況。從這樣的曲線圖20a不能檢測衍射光的1次光的位置，由判斷部502不能判斷衍射光的1次光。這時，主計算機5設定在對應于存儲部503中預先存儲的1次光位置的規(guī)定角度(預先所設定的基準傾斜角度)，例如設定在容易看見暗視野的傷痕等的角度上。該規(guī)定角度可設定在預先通過模擬求出的角度、上次缺陷檢測時采用的傾斜角度、或者對能夠取得暗視野像的45度位置錯開5度～10度的角度上。或者檢查人員也可以在圖6中所示的曲線圖20a上，設定認為是衍射光的1次光的位置24。然后根據(jù)這些設定的角度、及所指定的衍射光的1次光的位置24，通過照明角度控制部10設定照明部3對半導體基片3的傾斜角度。另外，該傾斜角度存儲在主計算機5的存儲部503中。
另外，也可以由圖像分析部501對圖中未畫出的儲料器中的多片(例如5片)的各半導體晶片2，生成表示各亮度值和角度間關系的如圖4中所示的曲線圖20，檢查人員從輸入部7在選擇的最合適的曲線圖上指定衍射光的1次光位置?；蛘咭部梢杂膳袛嗖?02從由圖像分析部501生成的曲線圖中選擇最合適的曲線圖，自動設定該曲線圖上的衍射光的1次光位置。這樣，即使在多數(shù)的曲線圖的某一個中不能檢測圖6中所示的衍射光的1次光，也可以從圖4所示的最合適的曲線圖中判斷衍射光的1次光位置。另外，也可以由判斷部502從上述多數(shù)的曲線圖中求出衍射光的1次光位置平均值，或者求出亮度值為最大值的衍射光的1次光位置，對該位置進行自動設定。在以上的多片半導體晶片2相關的處理中，該曲線圖與其他曲線有很大不同的半導體晶片2從檢查對象中排除。
根據(jù)第3實施例，當根據(jù)半導體晶片2的圖形狀態(tài)不能很好檢測衍射光的1次光時，設定在預先確定的基準角度上，或者在曲線圖上指示衍射光的1次光位置24，再從對多片被檢測體(半導體晶片)所生成的多數(shù)曲線圖中選擇最合適的曲線圖，或者從多數(shù)曲線圖的平均值中求出1次光的位置。這樣，即使生成圖6中所示的不適合的曲線圖，也可以設定可對衍射光的1次光進行正確攝像的照明部3的最佳角度。
本發(fā)明的第4實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)的概略構成分別與圖1、圖2相同。在第4實施例中，對于半導體晶片2上的1個芯片中的圖形寬度、形狀、方向等不同的多數(shù)細分的區(qū)域，設定照明部的照射位置。這時也與第1～第3實施例一樣，通過基片傳送部11，從圖中未畫出的儲料器中取出設定衍射光角度用的半導體晶片2，放在載物臺1上。然后通過主計算機5設定照射照明光的照明部3在半導體晶片2上的位置。
圖7A是表示本發(fā)明的第4實施例所涉及的缺陷檢測裝置上的圖像顯示部6的顯示例，圖7B、圖7C是圖7A的部分放大圖。這時，預先對半導體晶片2表面進行攝像，在圖像顯示部6上顯示如圖7A中所示的晶片圖像25。這時在晶片圖像25上顯示按矩陣狀排列的多數(shù)芯片26。這些芯片26如圖7B所示，具有圖形的寬度、形狀、方向等不同的多數(shù)圖形區(qū)域26a、26b、26c。
在該狀態(tài)，檢查人員操作輸入部7，移動圖像顯示部6上所顯示的光標27a，指定晶片圖像25上規(guī)定芯片26的列，并指定規(guī)定的區(qū)域。這時，當在指定圖形區(qū)域26a上的光標27a上，通過鼠標指針指定相當于圖形區(qū)域26a的區(qū)域261時，通過主計算機5，在圖形圖像25上照明的照射位置27如圖7c所示，設定為橫穿過相當于各芯片26的圖形區(qū)域26a的區(qū)域261。在此，當在行方向上也存在芯片26時，從照射位置27計算一個芯片26的尺寸(縱方向的尺寸)，對其他照射位置27也設定橫穿過相當于各芯片26的圖形區(qū)域26a的區(qū)域261。
在這一狀態(tài)，照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角，設定在作為旋轉開始位置的初始設定角度上。從該狀態(tài)對半導體晶片25的照射位置27，順序改變照明部3的傾斜角度，同時按各傾斜角度，由攝像部4取入從相當于區(qū)域261的圖形26a表面發(fā)出的衍射光。取入到攝像部4中的衍射光數(shù)據(jù)傳送給主計算機5。
主計算機5求出相當于在照明部3的每個傾斜角度取入的區(qū)域261的衍射光亮度值的平均值，將這些平均亮度值作為對應于各傾斜角度的亮度值輸出給圖像分析部501。圖像分析部501通過圖像處理，生成表示亮度值和角度間關系的如圖4所示的曲線圖20。這樣求衍射光的亮度值平均值的操作作和曲線圖的生成，對多個照射位置27進行。圖像分析部501生成表示對應于各照射位置27的亮度值和角度間關系的曲線圖，根據(jù)這些曲線圖的信息傳輸給判斷部502。
在判斷部502中，從這些曲線圖求出對圖形區(qū)域26a的衍射光的1次光位置平均值，將該平均值判斷為在全部照射位置27上的衍射光的1次光位置。在該判斷部502上的判斷結果傳輸給照明角度控制部10。照明角度控制部10根據(jù)該判斷結果，設定照明部3對半導體晶片2的傾斜角度。另外，該設定的傾斜角度存儲在主計算機5的存儲部503中。
在第4實施例中，對芯片26的圖形區(qū)域26a進行了說明，但是對其他圖形區(qū)域26b、26c也同樣可以通過設定區(qū)域，設定照明位置，按各圖形區(qū)域26b、26c檢測出最佳衍射光的1次光。這樣對芯片26的各圖形區(qū)域26a、26b、26c，可以在個別設定在最佳照明位置上的狀態(tài)，進行衍射光一次光的攝像。另外，也可以在一個(一列)圖形26a的范圍內，設定多個照射位置，求出在這些照射位置上的衍射光的1次光位置的平均值，將該平均值判斷為全照射位置上的衍射光1次光的位置。
對在這樣的芯片26上的各圖形區(qū)域26a～26c的區(qū)域設定，也可以使用在芯片設計工藝中所用的CAD信息(設計信息)。該CAD信息通過設計信息分析部31從CAD部32取入主計算機5中。這時，通過從CAD信息中設定區(qū)域，檢測該區(qū)域26a～26c的中心和線照明方向的寬度，也可以自動設定照明位置27及區(qū)域261。
根據(jù)第4實施例，由于可以在半導體晶片2上的芯片26的各圖形區(qū)域26a～26c設定照明部3的傾斜角度，所以在想得到芯片26的詳細信息時，可以取得高精度的衍射像。
本發(fā)明的第5實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)的概略構成分別與圖1、圖2相同。在第5實施例中，采用由圖像分析所生成的表示亮度值和角度間關系的曲線圖的一側(以亮度值的軸為中心，角度軸的十側或一側)，檢測出衍射光的1次光。這時也與第1～第4實施例同樣，通過基片傳送部11，從圖中未畫出的儲料器中取出用于衍射光角度設定的半導體晶片2，放在載物臺1上，然后通過主計算機5設定照射線照明的明部3在半導體晶片2上的照射位置。
在該狀態(tài)，照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度，設定在作為旋轉開始位置的初始設定角度上。從該狀態(tài)順序開始改變照明部3的傾斜角度，同時按各傾斜角度通過攝像部4取入從半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光。取入到攝像部4中的衍射光數(shù)據(jù)傳輸給主計算機5。
主計算機5求出按每個照明部3的傾斜角度取入衍射光的亮度值平均值，將這些平均亮度值作為對應于各傾斜角度的亮度值，輸出給圖像分析部501。圖像分析部501通過圖像處理，生成如圖8所示的表示亮度值和角度間關系的曲線圖20c。圖像分析部501將根據(jù)該曲線圖的信息傳輸判斷部502。
在判斷部502上，越過最大亮度值的衍射光的0次光，在照明部3的傾斜角度為45度時，取入攝像部4中，如圖8所示，只采用一側的曲線圖20c。即判斷部502在圖8中，以0次光的位置作為頂點，將曲線上部向圖中的右方向移動，同時跟蹤亮度值，亮度值班從0次光位置下降1度，將到達下個頂點位置28判斷為衍射光的1次光位置。當在衍射光中某種程度上知道1次存在的范圍時，也可以事前以1次光的予測位置的前后附近為旋轉范圍進行指定，通過檢測在該范圍內所得到的曲線圖頂點，判斷1次光的位置。另外，也可以從0次光的予測位置改變照明部3的傾斜角度，同時指定確實得到1次光的范圍，在該范圍內檢測出1次光的頂點。
在該判斷部502上的判斷結果傳輸給照明角度控制部10。照明角度控制部10根據(jù)該判斷結果，設定照明部3對半導體晶片2的傾斜角度。該傾斜角度存儲在主計算機5的存儲部503中。
在第5實施例中，由于可以只使用由圖像分析所生成的表示亮度和角度間關系的圖8所示的一側曲線圖檢測衍射光1次光，所以可以迅速進行角度設定。另外，如果將照明部3的旋轉范圍作為確實包括1次光的范圍未指定，并判斷1次光的位置，則可以更迅速進行1次光的位置設定。
本發(fā)明的第6實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)的概略構成分別與圖1、圖2相同。在第6實施例中，在由圖像分析所生成的表示亮度值和角度間關系的曲線圖上，即使衍射光的0次光錯開了作為正反射角的45度的角度位置，也可以檢測衍射光的1次光。這時也與第1～第5實施例一樣，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出用于衍射光角度設定的半導體晶片2，放在載物臺1上。然后通過主計算機5設定照射線照明的照明部3在半導體晶體2上的照射位置。
在該狀態(tài)，照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度，設定在作為旋轉開始位置的初始設定角度上。從該狀態(tài)順序改變照明部3的傾斜角度，同時按各傾斜角度，通過攝像部4取入從半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光。取入到攝像部4中的衍射光數(shù)據(jù)傳送給主計算機5。
主計算機5求出按照明部3的每個傾斜角度取入的衍射光的亮度值平均值，將這些平均亮度值作為對應于各傾斜角度的亮度值，輸出給圖像分部501。圖像分析部501通過圖像處理，生成如圖9A所示的表示亮度值和角度間關系的曲線圖20。圖像分析部501將根據(jù)該曲線圖20的信息傳送給判斷部502，在判斷部502中從該曲線圖20中檢索亮度值的各頂點。判斷部502如圖9B所示，根據(jù)包括頂點的相鄰的亮度值a、b、c這3個點的數(shù)據(jù)，當頂點的亮度值b比兩側點的亮度值a、c高時為頂點。這樣，判斷部502如圖9c所示，在移動曲線圖上部的同時跟蹤亮度值，對全部頂點29a～29c進行檢索。判斷部502在這些頂點29a～29c中將越過最大亮度值、亮度值最高的判斷為衍射光的0次，而將不越過最大亮度值、亮度值為第2高的(29d)的位置判斷為衍射光的1次光。即，在曲線上面亮度值從最高的頂點下降后上升，再次達到頂點的亮度值為衍射光的1次光。在曲線圖上對應于衍射光的1次光位置的角度為衍射角。另外，當在曲線圖上產生噪聲時，只要進行平滑處理即可。
判斷部502上的判斷結果傳送給照明角度控制部10。照明角度控制部10根據(jù)該判斷結果，設定照明部3對半導體晶片2的傾斜角度。另外，該傾斜角度存儲在主計算機5的存儲部503中。
在第6實施例中，由于在通過圖像分析所生成的表示亮度值和角度間關系的曲線圖上，只計算頂點，所以假定即使衍射光的0次光從作為正反射光的45度角的位置錯開，也能可靠地檢測出衍射光的1次光位置。
在上述的各實施例中，連續(xù)敘述了檢測衍射光的1次光的情況，但是也可以檢測衍射光的2次光及3次光等n次光(n為自然數(shù)，n＝1、2、……)，設定照明部3對半導體晶片2的傾斜角度。另外，在上述的各實施例中敘述了半導體晶片2的缺陷檢測情況，但是對液晶玻璃基片也可以適用。在上述的各實施例中是固定攝像部4，設定照明部3傾斜角度，但是也可以固定照明部3，設定攝像部4的傾斜角度。
結果，根據(jù)第1～6實施例所涉及的本發(fā)明，可以自動進行對衍射光攝像時照明部的最佳傾斜角度的設定，并且可以適應多種被檢測體。另外，根據(jù)本發(fā)明，可從2個以上的照射位置取入的衍射光中檢測1次光，設定照明部的傾斜角度，所以可以實現(xiàn)更高精度傾斜角度的設定。根據(jù)本發(fā)明，可以按被檢測體上的指定的各區(qū)域設定照明部的最佳傾斜角度。
圖10是表示本發(fā)明的第7實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)概略構成圖。在圖10中，在載物臺1上，放置被檢測體半導體晶片2。在載物臺1的上方配置線狀的照明部3及線傳感器攝像機等構成的攝像部4。照明部3對半導體晶片2的表面，光軸傾斜規(guī)定角度θi配置，使線狀照明光照射在半導體晶片2表面上。攝像部4對半導體晶片2的表面，光軸傾斜規(guī)定角度θd配置，對從照明部3照明產生的半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光，一線一線進行攝像。攝像部4和照明部3的各光軸使對半導體晶片2表面的傾斜角度，可以在規(guī)定范圍內進行調整的狀態(tài)配置。
圖11是表示上述缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)概略構成圖。在圖11中，在個人計算機50上連接攝像部4、載物臺移送旋轉控制部8、光學系統(tǒng)控制部9、照明角度控制部10、基片傳送部11、及攝像角度控制部12。在光學控制部9和照明角度控制部10上連接照明部隊3。在載物臺移送旋轉控制部8上連接載物臺1。在載物臺移送旋轉控制部8和攝像角度控制部12上連接攝像部4。
個人計算機50包括圖像分析部501、判斷部502、存儲部503、圖像取入部504及顯示部505。此外個人計算機5還具有圖中未畫出的CPU、存儲器、硬盤、鍵盤、鼠標等一般的功能。
個人計算機50具有為了設定用于衍射光攝像的最佳照明部3的傾斜角度和最佳攝像部4的傾斜角度而執(zhí)行各種必要控制的功能。圖像分析部501生成如下述的圖13所示的表示亮度值和角度間關系的曲線圖20c。另外，圖像分析部501對由攝像部4攝像的圖像進行分析處理，并提取半導體片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，使這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等信息顯示在顯示部505上。判斷部502根據(jù)圖像分析部501生成的表示亮度值和角度間關系的曲線圖，判斷由攝像部4攝像的衍射光中最適合觀測的n次光的位置。
載物臺移送旋轉控制部8，以與在攝像部4上的攝像相同步的間距，使放置半導體晶片2的載物臺1向一個方向移動，并控制旋轉及定位。光學系統(tǒng)控制部9當取得干涉圖像時，控制干涉濾光鏡41的插入、及照明部3的光量。照明角度控制部10根據(jù)個人計算機50的指示控制照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度。攝像角度控制部12根據(jù)個人計算機50的指示，控制攝像部4對半導體晶片2表面的傾斜角度。基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器(盒)中一片一片取出半導體晶片2，放在載物臺1上，在缺陷檢查后，將載物臺1上的半導體晶片2返回儲料器中。
下面對以上構成的缺陷檢測裝置的操作進行說明。
圖12是表示上述缺陷檢測裝置中的照明部和攝像部傾斜角度設定步驟的流程圖。首先，設定對衍射光攝像的最佳照明部3傾斜角度和最佳攝像部4傾斜角度。當由檢查人員從個人計算機50的圖中未畫出的菜單畫面，指示對良好衍射圖像攝像的照明角度和攝像角度的設定開始時，執(zhí)行圖12中所示的流程圖。
首先，通過傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出用于衍射光角度設定的半導體晶片2，傳送放置在載物臺上1上。并且通過載物臺傳送旋轉控制部8，對放置半導體晶片2的載物臺1進行定位。
接著在步驟S11上，個人計算機50設定照射線狀照明的照明部3在半導體晶片2上的照射位置。在步驟S12上，最初攝像角度控制部12設定對衍射光攝像的攝像部4傾斜角度。在步驟S13上，照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片表面的傾斜角度設定在初始設定角度(旋轉開始位置)上。在步驟S14上，從該初始設定角度順序改變照明部3的傾斜角度，同時按各傾斜角度通過攝像部4一線一線取入從半導體晶片2表面來的衍射光。取入到攝像部4中的衍射光數(shù)據(jù)，傳送給個人計算機50的圖像取入部504中。
在步驟S15上，圖像取入部504按照明部3的每個傾斜角度，將通過攝像部4取入的衍射光變換為亮度值數(shù)據(jù)。在圖像分析部501上求出照明部按每個傾斜角度取入的衍射光亮度值的平均值，將這些平均亮度值作為對應各傾斜角度的亮度值，通過圖像處理生成圖13中所示的表示亮度值和角度間關系的曲線圖20C。圖像分析部501將根據(jù)該曲線圖的信息傳送給判斷部502。
在步驟S16上，判斷部502從上述曲線圖中判斷由攝像部4攝像的衍射光中最適合觀測的n次光位置。由該判斷部502的判斷結果傳送給照明角度控制部10。在步驟S17上，照明角度控制部10根據(jù)判斷部502上的判斷結果，設定照明部3對半導體晶片2的例如1次光的傾斜角度A。另外在步驟S18上，該設定的傾斜角度A存儲在個人計算機5的存儲部503中。
在以上的一系列操作中，未對衍射光的1次光進行攝像時，返回上述步驟S12，變更攝像部4的傾斜角度，再次按照上述流程圖取入衍射光。
接著，在按上述將照明部3和攝像部4設定在最佳傾斜角度A上的狀態(tài)，進行對半導體晶片2的缺陷檢查。首先，當由檢查人員從個人計算機5的圖中未畫出的菜單畫面指示缺陷檢查開始時，通過基片傳送部11，從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2作為被檢測體，傳送放置在載物臺1上。從該狀態(tài)，通過載物臺移送旋轉控制部8，使載物臺1以一定速度向一個方向(X方向)移動，與此相同步，通過攝像部4對與載物臺1移動方向相直交方向的一線一線衍射光進行攝像。由攝像部4攝像的各衍射圖像，通過圖像取入部504傳輸給圖像分析部501，直到半導體晶片2全面的掃描結束為止。
此后，當對半導體晶片2全面衍射圖像攝像結束時，通過光學系統(tǒng)控制部9，在攝像光路中插入干涉濾光鏡41，并且對照明部3的光量進行最佳控制。另外，通過照明角度控制部10將照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度、以及通過攝像角度控制部6將攝像部4對半導體晶片2表面的傾斜角度，設定在對干涉圖像攝像的最佳角度上。照明部3和攝像部4對半導體晶片2表面的傾斜角度分別為正反射角度。照明部3及攝像部4對該干涉圖像的最佳角度設定，可通過下述的第18-21實施例中的某種方法進行。
從該狀態(tài)，通過載物臺移送旋轉控制部8使載物臺1以一定速度向與對衍射圖像攝像時相反方向(—X方向)移動，與此相同步，攝像部4對與載物臺1移動方向相直交的方向一線一線的干涉光進行攝像。由攝像部4攝像的各干涉圖像通過圖像取入部504傳輸給圖像分析部501，直到半導體晶片2全面的掃描結束為止。
此后，當對半導體晶片2全面衍射圖像和干涉圖像的攝像結束時，由圖像分析部501對這些圖像進行圖像分析處理。通過該處理，提取半導體晶片2上的抗蝕劑膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，并將這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等信息顯示在顯示部505上。
缺陷檢查結束的半導體晶片2，通過基片傳送部11返回上述儲料器中。接著，通過基片傳送部11從上述儲料器中傳送未檢查的半導體晶片2，放置在載物臺1上。這時，再次對衍射圖像進行攝像時，讀出個人計算機50的存儲部503中所存儲的照明部3的傾斜角度A。然后通過照明角度控制部10將照明部對半導體晶片2的傾斜角度自動設定在最佳狀態(tài)上。
根據(jù)第7實施例，在改變照明部3傾斜角度的同時，按各傾斜角度通過攝像部4取入從半導體晶片2表面發(fā)出的衍射光，求出該衍射光的亮度值平均值，并且生成表示平均亮度值和傾斜角度間關系的圖13中所示的曲線圖20c。從該曲線圖判斷衍射光的1次光，根據(jù)該判斷結果設定照明3的傾斜角度。這樣，在對衍射光攝像時可以自動設定照明部3的最佳傾斜角度，可簡單地得到優(yōu)質的衍射圖像，可以根據(jù)該衍射圖像進行高精度的缺陷檢側。
另外，照明部3的傾斜角度設定并不是對所有的半導體晶片2進行，而是事前對角度設定用的半導體晶片2執(zhí)行，適用于其后的半導體晶片2的缺陷檢查。這樣可使檢查時間更為縮短。這樣，由于實際上使用進行缺陷檢查的半導體晶片2，設定照明部3和攝像部4的傾斜角度，所以也可以適用于具有多種圖形的半導體晶片2。
另外，上述缺陷檢測裝置是采用一對照明部3和攝像部4，改變這些傾斜角度，可以對衍射圖像和干涉圖像的雙方進行攝像。這時使放置半導體晶片2的載物臺1往復一次，通過在往路上對衍射圖像攝像，在復路上對干涉圖像進行攝像，可在短時間得到衍射圖像和干圖像。這時，照明部3和攝像部4的傾斜角度是在往路上對衍射光、而在復路上對干涉光攝像的角度。另外，照明部3的照射方向由于在載物臺1往復期間是固定的，所以對所攝像的衍射圖像和干涉圖像可以準確進行座標重疊。當在對衍射光和干涉光以外的光(例如散射光)進行攝像時，可適當改變照明部3和攝像部4的傾斜角度，使載物臺1往復必要的次數(shù)。
本發(fā)明的第8實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)概略構成分別與圖10、圖11相同。在第8實施例中，如圖14所示，在表示亮度值和角度間關系的曲線圖20c中，對相當于衍射光1次光的亮度值峰值P所對應的照明角度不作為最佳，而在亮度值峰值P附近、亮度值稍微下降、亮度值變化大的位置P1所對應的照明角度作為最佳照明角度。這時也與第7實施例一樣，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2，放在載物臺1上。
然后，按照圖12所示的流程圖，生成表示衍射光的亮度和照明角度間關系的曲線圖。這時當決定最佳照明角度時，判斷部502從曲線圖上尋找相當于衍射光1次光的亮度值峰值。這時，亮度值峰值附近，當圖形間距等半導體晶片2表面狀態(tài)少許變化時，亮度值沒有大的變化，因此衍射光的變化不敏感。為此通過判斷部502將從亮度值峰值稍微錯開，判斷為亮度值變化大的位置的照明角度，設定為最佳照明角度，這樣可以拍攝對缺陷靈敏度高的衍射圖像。
本發(fā)明的第9實例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)概略構成分別與圖10、圖11相同。在第9實施例中，如圖15A、圖15B所示，在表示衍射光的亮度值和照明角度間關系的曲線圖20C上，重疊顯示由下式求得的產生1～m次光的照明角度、圖形間距、及攝像角度(m為3次光以下)。
sinθd-sinθi＝mλ/p…………式(1)θi＝sin-1(sinθd-mλ/p)……式(2)(將式(1)按θi展開)θd攝像部傾斜角度θi照明部傾斜角度m 衍射光的次數(shù)λ 照明的波長p圖形間距在圖15A中，在顯示器505上可輸入顯示圖形間距151和攝像角度(在圖中為攝像機角度)152的值，與該值相對應曲線圖20c上重疊顯示指定產生1～m次光的照明角度的指標，例如游標153(或指針)。
在圖15B中，在顯示部505上可輸入顯示攝像角度(在圖中為攝像機角度)154，使產生衍射光1次光時的圖形間距155的顯示和照明角度156的顯示相平行，重疊顯示在曲線圖20c上。另外，在圖15B中，顯示了指定照明部3傾斜角度的角度指定游標157，在曲線圖右下方顯示了該游標157表示的傾斜角度(照明角度)156。這樣檢查人員每當左右移動游標157時，角度的顯示被更新，將游標157表示的角度作為產生衍射光1次光的照明角度，從上式(1)計算出圖形間距71，使該值顯示在曲線圖的右下方。當照明部3向攝像部4方向傾斜時，照明部3的傾斜角度可能會成為遮蔽進入攝像部4的衍射光的角度，所以在圖15B中，將這樣的角度范圍作為不可能設定照明部3傾斜角度的范圍158進行顯示。
另外，通過變更圖形間距的值，或者變更攝像角度，立即從上式再計算1～m次光出現(xiàn)的照明角度，或再計算衍射光的1次光出現(xiàn)時的圖形間距，在曲線圖上進行再顯示，這樣可以確認攝像的衍射光生成的曲線圖的亮度峰值是從哪個值的圖形間距中產生的。
另外，如果在曲線圖上沒有1次光的亮度峰值時，通過變更攝像部4傾斜角度，進行再計算，實際上即使沒對衍射光進行攝像，只要攝像部4的傾斜角度是幾，就可以知道是否能對衍射光的1次光進行攝像等情況。因此，由于實際使攝像的衍射圖像對應于目標檢查部分的圖形間距，所以可進行精度更高的缺陷檢測。
曲線圖顯示并不限于圖15A、圖15B中所示的情況，例如也可以進行將圖15A和圖15B合成的曲線圖顯示。
本發(fā)明的第10實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)概略構成分別與圖10、圖11相同。在第10實施例中，對半導體晶片2上的一個芯片中的圖形寬度、形狀方向等不同的多數(shù)細分的區(qū)域。指定照明部的照射位置。還將照射位置上的指定區(qū)域間亮度值的對比度，作為其照明角度、攝像角度上的亮度值。這時也與第7～第9實施例一樣，通過基片傳送部11，從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2，放在載物臺1上。然后，通過個人計算機50設定照射照明光的照明部3在半導體晶片2上的位置。
圖16A是表示本發(fā)明的第11實施例所涉及的缺陷檢測裝置上的顯示部505的顯示例，圖16B、圖16C是圖16A的部分放大圖。這時，預先對半導體晶片2表面進行攝像，在顯示部505上如圖16A所示顯示晶片圖像25。這時在晶體圖像25上顯示出矩陣狀排列的多數(shù)芯片26。這些芯片26如圖16B所示，具有圖形的寬度、形狀、方向等不同的多個圖形區(qū)域26a、26b、26c。
在該狀態(tài)，檢查人員從個人計算機50的圖中未畫出的菜單畫面中，用光標22a指定晶片圖像25上的規(guī)定芯片26的列，并指定規(guī)定的區(qū)域。這時，當在指定圖形區(qū)域26a上的光標27a上，通過鼠標指針等指定相當于圖形區(qū)域26a的區(qū)域261時，如圖16C所示，在晶片圖像25上的照射位置27設定為橫穿相當于各芯片26圖形區(qū)域26a的區(qū)域261。為此，當芯片26在行的方向上也存在時，從照射位置27計算一個芯片26的尺寸(縱方向的尺寸)，對其他照射位置27也設定為橫穿相當于各芯片26的圖形26a的區(qū)域261。并且檢查人員當為指定了其他區(qū)域281。該區(qū)域281與區(qū)域261同樣存在于各芯片26中。
在該狀態(tài)，上述缺陷檢測裝置執(zhí)行圖12中所示的流程圖的操作，按每個區(qū)域261和區(qū)域281求出衍射光的亮度值，從區(qū)域261內的平均亮度值和區(qū)域281內的平均亮度值，計算兩者的對比度，將該值作為衍射光的亮度值。而且生成表示衍射光的亮度值和傾斜角度間關系的曲線圖，從該曲線圖求出對比度最大的照明角度及攝像角度。
根據(jù)第11實施例，由于檢查人員可以從顯示部505上所顯示的晶片圖像25上指定的區(qū)域中得到詳細信息，所以與對照設計數(shù)據(jù)指定時相比，可以取得更高精度的衍射圖像。
本發(fā)明的第12實施便所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)概略構成分別與圖10、圖11相同。在第12實施例中，如圖17所示，在顯示部505上顯示使多數(shù)區(qū)域的亮度值，例如圖16C中所示的區(qū)域261、區(qū)域281的亮度值分別與照明角度相關聯(lián)的曲線圖261g、281g。這樣，即使區(qū)域261、區(qū)域281的圖形間距不同，也可以在一個畫面的曲線圖上確定對應于衍射光1次光的最佳照明角度。
另外，也可以使上述曲線圖261g和281g在顯示部505分色顯示。這樣，可以以不同顏色識別各區(qū)域261、281的曲線圖261g、281g。這時也可以使各區(qū)域261、281亮度值的平均值及最大值，與對應的曲線圖261g、281g相結合進行顯示。
本發(fā)明的第13實施例所涉及的缺陷檢測裝置，在顯示部505上同時顯示上述第11實施例所示的晶片圖像25和上述第12實施例所示的曲線圖261g、281g。這樣可以認識晶片圖像25上的各區(qū)域261、281和曲線圖261g、281g間的對應關系。
在本發(fā)明的第14實施例所涉及的缺陷檢測裝置中，由載物臺移送旋轉控制部8在進行載物臺1的移送控制的同時進行旋轉控制。該載物臺1的旋轉控制對應于被檢測體的半導體晶片2的圖像朝向進行控制。
在從照明部3向半導體晶片2表面照射線狀照明光的同時，使載物臺1向直線方向(X方向)移動時，由于半導本晶片2的圖形朝向不同，有時不能對衍射光及干涉光進行攝像。例如當圖形的朝向對照明光的線方向成90°時，不能對衍射光及干涉光進行攝像。這時，由載物臺移送旋轉控制部8對載物臺1進行旋轉控制，例如使載物臺1對其中心的垂直線旋轉90°。這樣，半導體晶片2的圖形朝向變?yōu)榕c照明光的線方向相同，所以可以對衍射光和干涉光進行攝像。
根據(jù)第14實施例，由于根據(jù)半導體晶片2的圖形朝向，旋轉控制載物臺1，所以可以對朝向不同的圖形拍攝衍射光及干涉光。另外，由于使載物臺1只旋轉規(guī)定角度，所以與使照明部3和攝像部4一體旋轉相比，更容易進行旋轉動作。
在本發(fā)明的第15實施例所涉及的缺陷檢測裝置中，從照明部3照射的照明光不是線狀，而是對半導體晶片2的表面全體一起照明，或者對半導體晶片2表面進行部分點照明。當一起照明時，通過面狀的照明光，使半導體晶片2的全部區(qū)域一起進行攝像。而當點照明時，通過點狀的照明光，可以只對半導體晶片2上所希望的區(qū)域進行攝像。
另外，通過對上述一起照明和上述第14實施例中所示的載物臺1的旋轉控制進行組合，可以對半導體晶片2的全圖形進行平均攝像。而通過對上述點照明和上述載物臺1的旋轉控制進行組合，可以在最佳狀態(tài)只對所希望的區(qū)域進行攝像。
在本發(fā)明的第16實施例所涉及的缺陷檢測裝置中，由攝像角度控制部12三維控制攝像部4對半導體晶片2表面的傾斜角度。在上述第8～第15實施例中，由于二維控制攝像部4和照明部3對半導體晶片2表面的傾斜角度，所以不一定能夠在指向性高的狀態(tài)對衍射光及干涉光進行攝像。在第16實施例中，通過使攝像部4三維動作，根據(jù)半導體晶片2的圖形，可以對指向性最高的衍射光及干涉光進行攝像。這樣，只是二維控制傾斜角度，就可以對未捕捉到的圖形產生的衍射光等進行攝像。
另外，不是三維控制部4，而是由照明角度控制部10三維控制照明部3的傾斜角度，或者由載物臺移送旋轉控制部8對載物臺1三維搖動進行控制，也可以得到同樣的效果。
在本發(fā)明的第17實施例所涉及的缺陷檢測裝置中，對從照明部3的照明所產生的從半導體晶片2表面發(fā)出的散射光，一線一線進行攝像。該散射光在半導體晶片2表面上產生傷痕等缺陷時發(fā)生。
個人計算機50設定對散射光攝像時的最佳照明部3的傾斜角度和攝像部4的傾斜角度。這時，用于角度設定的半導體晶片2采用有傷痕的裸晶片、及在特定區(qū)域上有缺陷的晶片。
或者，通過圖中未畫的識別部識別用于角度設定的半導體晶片2上的缺陷，對該有缺陷的區(qū)域，通過個人計算機50設定最佳照明部3和攝像部4的傾斜角度。這時，也可以預先對缺陷的種類(傷痕、塵埃、垃圾等)進行分類，并將該信息存儲在存儲部503中，以存儲部503的信息為基礎，通過個人計算機50判斷由上述識別部所識別的缺陷種類，按其缺陷的種類設定傾斜角度。這樣，在缺陷檢查中，可以只對從半導體晶片2上的規(guī)定種類的缺陷發(fā)出的散射光進行攝像。
在上述第7～第17實施例中，被檢測體采有了半導體晶片，但是也可以是液晶玻璃基片。
根據(jù)本發(fā)明，由于取入對被檢測體表面變化敏感的衍射圖像，所以可以進行更高精度的缺陷檢測。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于可以從被檢測體面上的圖形間距等信息，設定衍射光射出的傾斜角度，所以可得到對應于實際被檢測體表面狀態(tài)的衍射圖像，也可以適應于多種被檢測體。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在衍射光對比度最大位置的傾斜角度對衍射圖像進行攝像，所以可得到良好的檢查圖像，可以進行靈敏度很高的缺陷檢測。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，對衍射光攝像時的照明一側及攝像一側的至少一方可自動進行最佳的角度設定。另外，根據(jù)本發(fā)明，對應于圖形間距及照明光的波長，對照明一側及攝像一側的至少一方的最佳角度進行計算，在表示實際對被檢測體照射照明光得到的衍射光和上述角度間關系的曲線圖上，重疊顯示對應的信息(圖形間距及照明光的波長等)，從而可以設定更現(xiàn)實的衍射光的受光角。另外，根據(jù)本發(fā)明，對照設計數(shù)據(jù)，可以與檢查人員對話進行照明一側或攝像一側的最佳角度設定。這樣，根據(jù)本發(fā)明，可以適應多種被檢測體，可以進行檢測能力更高的缺陷檢測。
圖18是表示本發(fā)明的第18實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)概略構成圖。在圖18中，在載物臺1上放置被檢測體半導體晶片2。該載物臺1可以在X方向上移動。在載物臺1的上方配置有由線狀的照明部3和線傳感器等構成的攝像部4。照明部3從斜方向對半導體晶片2表面照射線狀的照明光。照明部3配置成對穿過半導體晶片2表面的法線S的照明光的入射角θ可自由改變。另外，攝像部4對從照明部的照射產生的半導體晶片2表面發(fā)出的干涉觀側像進行一線一線攝像。攝像部4配置成對穿過半導體晶片2表面的法線S的攝像角度θ可自由改變。
圖19是表示上述缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)概略構成圖。在圖19中，主計算機5上連接攝像部4、圖像顯示部6、輸入部7、載物臺移送旋轉控制部8、光學系統(tǒng)控制部9、照明角度控制部10、基片傳送部11、及攝像角度控制部12。在光學系統(tǒng)控制部9和照明角度控制部10上連接照明部3。在載物臺移送旋轉控制部8上通過載物臺移送部13連接載物臺1和攝像部4。在攝像角度控制部12上連接攝像部4。主計算機5包括圖像分析部501、判斷部502、及存儲部503。圖像顯示部6由液晶或CRT顯示器等構成。輸入部7由鍵盤或鼠票器等構成。
主計算機5執(zhí)行取出從攝像部4所輸出的每1線圖像信號，對該圖像信號進行圖像處理，進行半導體晶片2的缺陷檢查等一系列控制。圖像分析部501取入從攝像部4所輸出的每1線圖像信號，進行再構成，對該再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，提取半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，在圖像顯示部6上顯示這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等信息。
判斷部502以從輸入部7輸入的條件為基礎，通過下式(3)的運算，求出對干涉觀測像攝像時的最佳角度(最佳干涉角度)θ(＝照明光的入射角度θ、攝像部4的攝像角度θ(干涉光的攝像角度))。
θ1＝sin-1(n·sin(cos-1((2n·d)/λ)))θ2＝sin-1(n·sin(cos-1((n·d)/λ)))θ＝θ1+(θ1-θ2)/2……(3)這時，如圖18所示，從照明部3放射的照明光的入射角度為θ、攝像部4的攝像角度為θ、由該攝像部攝像時的觀測波長為λ。另外如圖20所示，當在半導體晶片2的基片2a上形成1層抗蝕劑膜2b時，抗蝕劑膜2b的厚度為d，其折射率為n。判斷部502將求得的最佳干涉角度θ傳送給攝像角度控制部12和照明角度控制部10。
攝像角度控制部12從判斷部502接受最佳干涉角度θ，可動控制攝像部4，使攝像角度成為該最佳干涉角度θ?；瑐魉筒?1從圖中未畫出的儲料器(盒)中一片一片取出半導體晶片2，放在載物臺1上，缺陷檢測后，控制圖中未畫出的傳送部，使載物臺1上的半導體晶片2返回儲料器中。
載物臺移送旋轉控制部8與攝像部4的攝像相同步，驅動載物臺移送部13，使載物臺1向X方向等移動，并控制放置半導體晶片2的載物臺1的移送、旋轉、及定位。光學控制系統(tǒng)9在取得干涉觀測像時控制圖中未畫出的干涉濾光鏡41的插入、及照明部3的光量。照明角度控制部10從判斷部502接受最佳干涉角度θ，可動控制照明部3使照明光對半導體晶片2表面的入射角度成為最佳干涉角度θ。
下面，對以上構成的缺陷檢測裝置的操作進行說明。
當檢查人員從輸入部7指示檢查開始時，主計算機5在圖像顯示部6上顯示要求輸入要檢查的半導體晶片2上形成的抗蝕劑膜2b的厚度d和折射率n(參照圖20)的畫面。
根據(jù)該畫面，檢查人員從輸入部輸入1層抗蝕劑膜2b的厚度d和折射率n。主計算機5的判斷部502以從照明部3放射的照明光入射角為θ、攝像部4的攝像角度為θ、由該攝像部4攝像時的觀測液長為λ、抗蝕劑膜2b的厚度為d、其折射率為n，對上述式(3)進行運算。這樣判斷部502求出對干涉觀測像攝像時的最佳角度(最佳干涉角度)θ，將該最佳干涉角度θ傳輸給攝像角度控制12和照明角度控制部10。
攝像角度控制部12從判斷部502接受最佳干涉角度θ，可動控制攝像部4，使攝像角度成為該最佳干涉角度θ。與此同時，照明角度控制部10從判斷部502接受最佳干涉角度θ，可動控制照明部3，使照明光對半導體晶片2表面的入射角度成為該最佳干涉角度θ。這樣，當將照明部3和攝像部4設定在最佳干涉角度θ時，開始對半導體晶片2的缺陷檢查。
首先，當由檢查人員從輸入部7指示缺陷檢查開始時，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2，傳送放置在載物臺1上。照明部3通過干涉濾光鏡4放射觀測波長為λ的照明光。該照明光如圖20所示，在由抗蝕劑膜2b的表面反射的同時，透過抗蝕劑膜2b到達基片2a，并由該基片2a表面反射。通過這些反射光產生干涉觀測像，入射到攝像部4中。
從該狀態(tài)，通過載物臺移送旋轉控制部8使載物臺1以一定速度向X方向移動，與其相同步，通過攝像部4，對與載物臺1的移動方向相重交的方向(Y方向)的一線一線干涉觀測像進行攝像。由攝像部4攝像的各干涉觀測像傳送到主計算機5的圖像分析部501，直到半導體晶片2全面掃描結束為止。
此后，當對半導體晶片2全面的干涉觀測像的攝像結束時，由圖像分析部501對這些圖像進行圖像分析處理。圖像分析部501取入從攝像部4輸出的每1線圖像信號進行再構成，對該再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，提取半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，求出這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等數(shù)據(jù)，顯示在圖像顯示部6上。
缺陷檢查結束的半導體晶片2通過基片傳送部11返回儲料器中。接著從上述儲料器中通過基片傳送部11傳送未檢查的半導體晶片2，放在載物臺1上。
根據(jù)第18實施例，依據(jù)在半導體晶片2上形成的抗蝕劑膜2b的厚度d和折射率n，求出對干涉觀測像攝像時的最佳干涉角度θ，控制照明部3和攝像部4，使照射角度和攝像角度成為該最佳干涉角度θ。即不必像現(xiàn)有技術那樣更換多數(shù)帶通濾光鏡，分階段選擇觀測波長，而是通過改變照射角度和攝像角度，可以連續(xù)變化觀測波長。這樣，即使由于半導體晶片2的抗蝕劑膜2b的厚度d及其折射率n，以及照明光觀測波長λ的不同，使干涉條件不同，也可以在最佳條件下對干涉觀測像進行攝像。
本發(fā)明的第19實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、及控制系統(tǒng)的概略構成分別與圖18、圖19相同。第19實施例與上述第18實施例相比，主計算機5的判斷部502的功能不同。
第19實施例對基片2a上分別形成折射率不同的多層膜的半導體晶片2進行缺陷檢查。因此，主計算機5的判斷部502與上述第18實施例不同，具有以下的功能。
判斷部502以從輸入部7輸入的條件為基礎，從圖21中所示的反射率對薄膜厚度d的關系(反射曲線圖)，求出對干涉觀測像攝像時的最佳角度(最佳干涉角度)θ(＝照明光的入射角θ、攝像部4的攝像角度θ)。這時如圖18所示，以從照明部3放射的照明光的入射角為θ、攝像中4的攝像角度為θ、由該攝像部4攝像時的觀測波長為λ。另外，當在半導體晶片2的基片2a上形成多層薄膜，例如形成3層時，設第1層薄膜的厚度為d1、其折射率為n1、第2層薄膜的厚度為d2、基折射率為n2，第3層薄膜的厚度為d3，其折射率為n3。判斷部502將所求得的最佳干涉角度θ傳送給攝像角度控制部12及照明角度控制部10。
圖21所示的反射率對薄膜厚度d的關系(反射曲線圖)是在照明光的入射角θ和攝像部4的攝像角度θ都為45°、觀測波長λ為600nm、薄膜的折射率n為1.5的條件下計算的曲線圖。在該反射曲線圖中，曲線的最上部a或最下部c因膜厚變化而產生的反射率變化幅度很少，所以圖像的亮度差少、所謂圖像處于飽和狀態(tài)。從而判斷部502改變角度θ及觀測波長λ，將相當于包括曲線的中腹部范圍的角度θ作為最佳干涉角度θ進行設定。
下面對以上構成的缺陷檢測裝置的操作進行說明。
當檢查人員從輸入部7指示檢查開始時，主計算機5在顯示部6上顯示請求輸入要檢查的半導體晶片2上所形成的多數(shù)薄膜厚度d和折射率n的畫面。
根據(jù)該畫面，檢查人員從輸入部7輸入多層的各薄膜厚度和折射率。例如如果是3層，則輸入第1層的薄膜厚度d1及其折射率n1、第2層的薄膜厚度d2及其折射率n2、第3層的薄膜厚度d3及其折射率n3。主計算機5的判斷部502改變對干涉觀測像攝像時的最佳干涉角度θ，即角度θ及觀測波長λ，從圖21中所示的對薄膜厚度d的反射率反射曲線圖，將相當于包括曲線中腹部b范圍的角度θ作為最佳干涉角度θ求出。判斷部502將該最佳干涉角度θ傳送給攝像角度控制部12和照明角度控制部10。
攝像角度控制部12從判斷部502接受最佳干涉角度θ，可動控制攝像部4，使攝像角度成為該最佳干涉角度θ。與此同時照明角度控制部10從判斷部502接受最佳干涉角度θ，可動控制照明部3，使照明光對半導體晶片2表面的入射角成為該最佳干涉角度θ。這樣，當將照明部3和攝像部4設定在最佳干涉角度θ上時，開始對半導體晶片2的缺陷檢查。
首先，當檢查人員從輸入部7指示缺陷檢查開始時，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2，傳送放置在載物臺1上。照明部3放射觀測波長的照明光。該照明光由多層的各薄膜表面反射，并且透過多層的各薄膜到達基片，由該基片的表面反射。通過這些反射光產生干涉觀測像，入射到攝像部4。
從該狀態(tài)，通過載物臺移送旋轉控制部8以一定速度使載物臺1向X方向移動，與其相同步，通過攝像部4對與載物臺1的移動方向相直交的方向(Y方向)一線一線的干涉觀測像進行攝像。由攝像部4攝像的各干涉觀測圖像，傳送給主計算機5的圖像分析部501，直到半導體晶片2全面的掃描結束為止。
此后，當對半導體晶片2全面的干涉觀測像的攝像結束時，由圖像分析部501對這些圖像進行圖像分析處理。圖像分析部501取出從攝像部4輸出的每1線圖像信號進行再構成，對再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，提取半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等的缺陷，求出這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等的數(shù)據(jù)，顯示在圖像顯示部8上。
缺陷檢查結束的半導體晶片2通過基片傳送部11返回上述儲料器。接著，通過基片傳送部11從上述儲料器中傳送未檢查的半導體晶片2，放在載物臺1上。
根據(jù)第19實施例，即使由于在半導體晶片2上形成的多層的各薄膜厚度及其折射率、以及照明光的觀測波長λ的不同而使干涉條件不同，也可以在良好條件下對干涉觀測像進行攝像。在上述說明中是以檢測最上層薄膜變化為前提的，但是也可以在每一層上以良好條件進行攝像，并通過對各層的缺陷檢測結果進行比較，可以檢測只在某一層上發(fā)生的缺陷。
圖22表示本發(fā)明的第20實施例所涉及的缺陷檢測裝置的攝像系統(tǒng)及照明系統(tǒng)概略構成圖。圖23是表示上述缺陷檢測裝置的控制系統(tǒng)的概略構成的圖。在圖22、圖23中，與圖18、圖19相同的部分加有相同標號。
在圖23中，主計算機5包括圖像分析部501、判斷部502、存儲部503、及角度可變部504。主計算機5具有當在半導體晶片2上形成的抗蝕劑膜2b的厚度d和折射率不明時，根據(jù)圖24中所示的表示最佳干涉角度設定步驟的流程圖，自動求出最佳干涉角度的功能。
角度可變部504對基片傳送部11，如圖22所示發(fā)出將用于干涉角度的半導體晶片傳送放置在載物臺1上的命令。然后角度可變部504使攝像角度控制部12和照明角度控制部10，與攝像部4和照明部3同步，以同角度移動。即角度可變部504對攝像角度控制部12發(fā)出使攝像部4向箭頭β方向移動的命令，同時對照明角度控制部10發(fā)出使照明部3向箭頭α方向移動的命令。
圖像分析部501具有在使照明部3和攝像部4以同一角度θ同時改變時，取入從攝像部4輸出的每1線圖像信號進行再構成，對再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，求出如圖25中所示的角度θ和亮度值間關系(干涉的亮度曲線圖)的功能。圖像分析部501也可以在照明部3和攝像部4以同一角度θ同時改變時，取入從攝像部4輸出的每1線圖像信號，從規(guī)定的多線圖像數(shù)據(jù)平均值中求出干涉的亮度曲線圖。
上述用于干涉角度設定的被檢測體，例如是制造批量中的半導體晶片及液晶玻璃基片、或者作為干涉角度設定用而予光準備的基片。該被檢測體例如有在基片2a上形成1層薄膜或多層薄膜的半導體晶片2。另外，圖像分析部501在半導體晶片2的缺陷檢查時，取入從攝像部4輸出的每1線圖像信號進行再構成，對該再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，提取半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，求出這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等數(shù)據(jù)，顯示在圖像顯示部6上。
判斷部502從由圖像分析部501所求得的干涉亮度曲線圖中，求出對干涉觀測像攝像時的最佳干涉角度θ(＝照明光的入射角θ、攝像部4的攝像角度θ)。判斷部502將求得撮佳干涉角度θ傳送給攝像角度控制部12和照明角度控制部10。
在圖25中所示的角度θ和亮度值間關系中，由于曲線的最上部e或最下部g隨抗蝕劑膜2b的變化其反射率的變化幅度少，所以圖像的亮度差少，所謂圖像處于飽和狀態(tài)。即，曲線的最上部e是各反射光相互增強的地方(白)，而最下部g是各反射光相互減弱(黑)的地方。從而判斷部502將相當于包括曲線中腹部5的范圍，例如范圍A的角度θ作為最佳干涉角度θ設定。
下面對以上構成的缺陷檢測的操作進行說明。
圖24是表示上述缺陷檢測裝置中的最佳干涉角度的設定步驟的流程圖。首先，當檢查人員從輸入部7指示最佳干涉角度的設定時，在步驟S21上，主計算機5對基片傳送部11發(fā)出將用于干涉角度設定的半導體晶片2放在載物臺1上的命令。這樣基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2，傳送放置在載物臺1上。接著載物臺移送旋轉控制部8對放置半導體晶片2的載物臺1進行定位。
然后，在步驟S22上，主計算機5的角度可變部504發(fā)出分別使攝像部4和照明部3同步，以同一角度移動的命令。這樣如圖22所示，照明部3向箭頭α方向依次移動，改變照明光的入射角度θ，與此同時攝像部4向箭頭β方向依次移動，使攝像角度θ按與照明光入射角θ相同的角度改變。這時載物臺1停止。攝像部4在照明光入射角度θ和攝像角度θ同時改變期間，對干涉觀測像進行攝像。攝像部4將各干涉觀測像傳送給計計算機5的圖像分析部501，直到上述照明光入射角度θ和攝像角度θ的改變結束為止。
在步驟S23上，圖像分析部501在照明部3和攝像部4以同一角度θ同時改變時，取入從攝像部4輸出的每1線的圖像信號進行再構成，對該再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理。然后圖像處理部501求出如圖25中所示的對1層或多層薄膜形成的半導體晶片2的角度θ和亮度間關系構成的干涉亮度曲線圖。
接著在步驟S24上，判斷部502從由圖像分析部501所求出的干涉亮度曲線圖中，求出相當于如圖25中所示的包括曲線中腹部5的范圍、例如范圍A的角度θ作最佳干涉角θ。判斷部502將該最佳干涉角度θ存儲在存儲部503中。
攝像角度控制部12從判斷部502接收最佳干涉角度θ，可動控制攝像部4使攝像角度θ成為該最佳干涉角度θ。與此同時，照明角度控制部10從判斷部502接收最佳干涉角度θ，可動控制照明部3，使照明光對半導體晶片2表面的入射角度成為該最佳干涉角度θ。這樣，當將照明部3和攝像部4設定在是佳干涉角度θ上時，通過基片傳送部11使半導體晶片2返回上述儲料器中，接著開始對半導體晶片2的缺陷檢查。
首先，當檢查人員從輸入部7指示缺陷檢查開始時，通過基片傳送部11從圖中未畫出的儲料器中取出半導體晶片2，傳送放置在載物臺1上。照明部3放射觀測波長λ的照明光。該照明光如圖20中所示，由抗蝕劑膜2b的表面反射，并且透過抗蝕劑膜2b到達基片2a，由該基片2a的表面反射。通過這些反射光產生干涉觀測像，入射到攝像部4中。
從該狀態(tài)，通過載物臺移送旋轉控制部8使載物臺1以一定速度向X方向移動，與其同步，通過攝像部4對與載物臺1的移動方向相直交的方向(Y向)一線一線的干涉觀測像進行攝像。由攝像部4攝像的各干涉觀測圖像傳送給主計算機5的圖像分析部501，直到半導體晶片2全面的掃描結束為止。
此后，當對半導體晶片2全面的干涉觀測像的攝像結束時，由圖像分析部501對這些圖像進行圖像分析處理。圖像分析處理部501取入從攝像部4輸出的每1線圖像信號進行再構成，對該再構成的圖像數(shù)據(jù)進行分析處理，提取形成1層或多層薄膜的半導體晶片2上的膜厚不均勻、塵埃、傷痕等缺陷，求出這些缺陷的種類、數(shù)量、位置、面積等數(shù)據(jù)，顯示在圖像顯示部8上。
缺陷檢查結束的半導體晶片2通過基片傳送部11返回上述儲料器中。接著通過基片傳送部11從上述儲料器中傳送未檢查的半導體晶片2，放置在載物臺1上。
根據(jù)第20實施例，當在半導體晶片2上所形成的抗蝕劑膜2b的厚度d和折射率n不明時，同時改變照明光的入射角度θ和攝像角度θ，對干涉觀測像攝像，分析處理該干涉觀測像的圖像數(shù)據(jù)，求出干涉的亮度曲線圖，從該干涉的亮度曲線圖中求出最佳干涉角度θ。這樣，即使在半導體晶片2上所形成的抗蝕劑膜2b的厚度d及其折射率n不明時，也可以自動求出最佳干涉角度θ，即使因半導體晶片2的抗蝕劑膜2b的厚度d及其折射率n、以及照明光的觀測波長λ不同而使干涉條件不同，也可以在良好條件下對干涉觀測像進行攝像。
這時，作為干涉角度設定用的半導體晶片2，通過采用在基片2a上形成1層、或多層薄膜的基片，被檢測體的半導體晶片2即使形成了1層或多層薄膜，也可以自動求出最佳干涉角度θ。
在上述第18～第20的實施例中，是移動放置半導體晶片2的載物臺1，對干涉觀測像攝像，但是也可以停止載物臺1，使照明部3和攝像部4一體移動的同時拍攝干涉觀測像。另外，被檢測體不限于半導體晶片，也可以檢測例如液晶玻璃基片等的基片表面的膜厚不均勻、污染、圖形的垂直錯位、傷痕等宏觀缺陷。另外，也可以從照明部3使具有均勻照度的照明光一起對半導體晶片2等被檢測體照明，通過攝像部4對該檢測體一起攝像，取得干涉觀測像。
在第21實施例中，為了拍攝對應于半導體晶片2的膜厚不均勻的干涉觀測像，而在攝像光路中插入適當?shù)母缮鏋V光鏡41。例如當干涉觀測像受表層等膜厚不均勻變化大的層的影響時，根據(jù)主計算機5的指示，光學系統(tǒng)控制部9在攝像光路中插入波長頻帶寬的干涉濾光鏡41?；蛘吖鈱W系統(tǒng)控制部9從攝像光路中除去干涉濾光鏡41。這樣，可以拍攝不受膜厚不均勻變化的干涉觀測像。另外，干涉濾光鏡設置在照明部3內也可得到同樣的效果。
在主計算機5的存儲部503中，有關攝像對象的半導體晶片2的區(qū)域的位置信息，也與膜厚及折射率的信息一起作為設計數(shù)據(jù)存儲。主計算機5以該位置信息為基礎，將根據(jù)半導體晶片2觀測區(qū)域的干涉濾光鏡41的控制指示給光學系統(tǒng)控制部9。
在第22實施例中，根據(jù)半導體晶片2的狀態(tài)進行照明光的自動調光。圖像分析部501生成表示所攝像的半導體晶片2的圖像檢查對象區(qū)域中的亮度值頻度的曲線圖。例如該曲線圖的最大亮度值(飽和亮度值)為255時，主計算機使光學系統(tǒng)控制部9對照明部3進行調光，以便在180的亮度值的頻度為最大。該調光通過調節(jié)照明部3內的燈泡，或者通過在照明光路中插入適當?shù)腘D濾光鏡進行。上述曲線圖的生成，除了對成品的全檢查對象區(qū)域進行之外，也可以對部分檢查對象區(qū)域進行。這樣，根據(jù)被檢測體的狀態(tài)進行照明光的調節(jié)，可以得到更良好的攝像結果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以在良好條件下對干涉觀測像進行攝像。
本發(fā)明不僅限于上述各實施例，在不變更要點的范圍內可適時變形執(zhí)行。
產業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明可以提供一種缺陷檢測裝置，能夠對被檢測體的照明一側及攝像一側至少一方的角度設定最佳狀態(tài)，并且可適應多種被檢測體。
按照條約第19條的修改1、一種缺陷檢測裝置，根據(jù)向被檢測體攝像所得到的圖像數(shù)據(jù)找出缺陷，其特征在于包括照明部，相對于該被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并照射照明光；攝像部，相對于上述被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并對上述被檢測體進行攝像；角度控制部，用于控制上述照明部及前述攝像部中至少一方的傾斜角度；圖像處理部，在由該角度控制部改變上述照明部及前述攝像部中至少一方的傾斜角度的同時，對上述被檢測體進行攝像，求出光信息對應于該各傾斜角度的關系；判斷部，根據(jù)由該圖像處理部所求得的傾斜角度和光信息的關系，判斷最適合觀測的攝像條件；上述角度控制部根據(jù)該判斷部的判斷結果，對上述照明部及攝像部的傾斜角度進行設定，以滿足上述攝像條件。
2、如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述角度控制部在上述被檢測體上各個不同的圖形區(qū)域所設定的照射位置上，控制上述照明部及上述攝像部中至少一方的傾斜角度，將上述照明部或上述攝像部的傾斜角度設定為在各個圖形區(qū)域滿足上述判斷部判斷的攝像條件。
3、如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于包括顯示部，用于顯示由上述攝像部所攝像的上述被檢測體的圖像；及輸入部，用于在該顯示部所顯示的上述被檢測體的圖像上指定上述照射位置；在該輸入裝置指定的照射位置上，控制上述照明部及上述攝像部中至少一方的傾斜角度。
4.如權利要求3記載的缺陷檢測裝置，其特征在于當通過上述輸入裝置指定被檢測體上規(guī)則排列的晶片的行方向和列方向的任一方的照射位置時，自動設定在行方向或列方向的第n個晶片上與上述照射位置相同位置的照射位置。
5、如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述角度控制部利用設計信息設定上述被檢測體上的不同的圖形區(qū)域，在該設定的各圖形區(qū)域所設定的照射位置，控制上述照明部和上述攝像部的至少一方的傾斜角度，將上述照明部或上述攝像部的傾斜角度設定為在各個圖形區(qū)域滿足上述判斷部判斷的攝像條件。
6、如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述照明部由向上述被檢測體上照射線照明的線照明光學系統(tǒng)構成；上述攝像部由對該線照明光學系統(tǒng)照射的上述被檢測體上的圖像進行攝像的線傳感器構成，使上述被檢測體相對于上述照明部和上述攝像部移動。
7.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于作為上述圖像處理部計算的光信息，使用的是由上述攝像部獲得的衍射光的亮度值的平均值，最大值、或標準偏差等統(tǒng)計方法中的任一個。
8.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述攝像條件是對衍射光、干涉光、散射光進行最佳攝像的上述照明部或上述攝像部的傾斜角度。
9.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述被檢測體放置在往復驅動的載物臺上，與來自上述被檢測體的衍射光、干涉光、散射光中至少2個不同的觀察條件相對應，來改變上述載物臺的移動方向，由上述攝像部進行攝像。
10.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部的結果對于上述被檢測體的每個品種或在上述被檢測體的各個制造工序被存儲。
11.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部根據(jù)表示上述圖像處理部求出的傾斜角度和光信息的關系的曲線圖來判斷n次光的位置。
12、如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部根據(jù)表示上述圖像處理部對多個被檢測體求出的傾斜角度和光信息的關系的多個曲線圖，選擇最佳的曲線圖，根據(jù)該選擇的曲線圖來判斷n次光的位置。
13.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部根據(jù)表示上述圖像處理部對多個被檢測體求出的傾斜角度和光信息的關系的多個曲線圖，決定1次光的平均值或作為最大亮度值的1次光的位置的適于觀察的傾斜角度。
14.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述角度控制部在包括1次光的指定的可移動范圍內，控制上述照明部和上述攝像部的至少一方的傾斜角度，上述判斷部根據(jù)表示在上述可動范圍內的上述圖像處理部求出的傾斜角度和光信息的關系的曲線圖，來判斷1次光的位置。
15、如權利要求11記載的缺陷檢測裝置，其特征在于當上述判斷部根據(jù)上述曲線圖不能判斷出n次光時，設定為預先存儲的基準傾斜角度。
16、如權利要求15記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述基準傾斜角度是通過模擬求出的傾斜角度，或前次設定的傾斜角度。
17、如權利要求15記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述基準傾斜角度當光信息是衍射光時，是相對于能夠取得暗視野圖像的45度的位置偏離5～10度的角度。
18、如權利要求11記載的缺陷檢測裝置，其特征在于
將在曲線圖上指定傾斜角度的指標在顯示部上重合顯示，以便能夠在同一畫面上顯示或輸入上述被檢測體的圖形間隔的值和傾斜角度。
19、如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部通過下式計算圖形間隔的值、衍射光的次數(shù)、攝像角度、照明角度，sinθd-sinθi＝mλ/pθd攝像部傾斜角度，θi照明部傾斜角度，m衍射光的次數(shù)；p圖形間隔。
20.如權利要求2記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述被檢測體以能夠相對于上述照明部的線照明方向變更上述圖形的方向的方式，放置在旋轉載物臺上。
21.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述照明部使用的是向上述被檢測體進行線狀照明的線照明、向上述被檢測體進行全面照明的整體照明、向上述被檢測體進行點照明的點照明中的任一個。
22.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于具有3維驅動上述照明部或上述攝像部的功能；上述角度設定控制部3維驅動控制上述照明部或上述攝像部，設定為能夠對衍射光或干涉光進行攝像的指向性高的傾斜角度。
23.一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括照明部，入射角度θ相對于被檢測體的法線可以變化；攝像部，對由該照明部照明的從上述被檢測體發(fā)射的反射光進行攝像，攝像角度θ相對于上述法線可以變化；圖像解析部，根據(jù)該攝像部攝像的上述被檢測體的圖像提取缺陷信息；判斷部，根據(jù)上述被檢測體上形成的關于膜的信息和觀察波長，求出適合于干涉觀察的干涉角度；角度控制部，根據(jù)該判斷部求出的干涉角度，控制上述照明部和上述攝像部的傾斜角度。
24.如權利要求23記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部根據(jù)上述膜的厚度和折射率，通過運算求出最佳干涉角度。
25.如權利要求23記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部根據(jù)反射率相對于上述膜的厚度的關系求出最佳干涉角度。
26.如權利要求23記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部將在表示反射率相對于上述膜的厚度的關系的曲線圖上與反射率大的范圍相當?shù)慕嵌茸鳛樽罴迅缮娼嵌榷蟪觥?br> 27.如權利要求23記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部根據(jù)在上述被檢測體上形成的多個膜各自的厚度和折射率，求出與各層對應的最佳的干涉角度。
28.一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括照明部，入射角度θ相對于被檢測體的法線可以變化；攝像部，對由該照明部照明的從上述被檢測體發(fā)射的反射光進行攝像，攝像角度θ相對于上述法線可以變化；角度控制部，控制上述照明部和上述攝像部，使得相對于上述被檢測體的入射角度和攝像角度為相同角度；圖像處理部，在由該角度控制部改變上述照明部和上述攝像部的傾斜角度的同時用上述攝像部攝像，求出亮度值相對于該傾斜角度的關系；判斷部，根據(jù)亮度值相對于上述圖像處理部求出的傾斜角度的關系，判斷最佳干涉角度；上述角度控制部根據(jù)該判斷部求出的干涉角度，控制上述照明部和上述攝像部的傾斜角度。
權利要求
1.一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括被檢測體；照明部，相對于該被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并照射照明光；攝像部，相對于上述被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的衍射光進行攝像；角度控制部，用于改變上述照明部及前述攝像部中至少一方的傾斜角度；圖像處理部，按由該角度控制部改變的各傾斜角度，通過上述攝像部取入從上述被檢測體發(fā)出的衍射光，并且求出對應于該衍射光的各傾斜角度的亮度值；判斷部，根據(jù)由該圖像處理部所求得的傾斜角度和亮度值的關系，判斷最適合對衍射光進行觀測的n次光；及角度控制部，根據(jù)該判斷部的判斷結果，對上述照明部及攝像部中至少一方的傾斜角度進行設定。
2.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述角度控制部對于在2個部位以上設定的對上述被檢測體的照明光的各照射位置，改變上述照明部及上述攝像部中至少一方的傾斜角度。
3.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述角度控制部對于與上述被檢測體上的規(guī)定區(qū)域對應所設定的照射位置，改變上述照明部及上述攝像部中至少一方的傾斜角度。
4.如權利要求3記載的缺陷檢測裝置，其特征在于包括顯示部，用于顯示由上述攝像部所攝像的上述被檢測體的圖像；及輸入部，用于在該顯示部所顯示的圖像上對上述規(guī)定區(qū)域指定上述照射位置。
5.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述判斷部在表示上述傾斜角度和亮度值間關系的曲線圖中，判斷最適合觀察亮度值第2高的衍射光的1次光位置。
6.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于當由上述判斷部未判斷出最適合對衍射光觀察的n次光時，設定在預先所存儲的基準傾斜角度上。
7.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于當由上述判斷部未判斷出最適合衍射光觀察的n次光時，根據(jù)表示上述傾斜角度和亮度值間關系的曲線圖指定最適合觀察的n次光位置。
8.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于在表示上述傾斜角度和亮度值間關系的曲線圖上，具有顯示上述被檢測體圖形間距的顯示部。
9.如權利要求8記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述顯示部在上述曲線圖上顯示用于指定傾斜角度的指標。
10.如權利要求9記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述顯示部根據(jù)上述指標，顯示對應的圖形間距。
11.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于具有顯示部，用于顯示表示與由上述攝像部所攝像的上述被檢測體圖像上多個規(guī)定區(qū)域分別對應的上述傾斜角度和亮度值間關系的各曲線圖。
12.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于具有移送控制部，用于對放置上述被檢測體的載物臺進行往復移送控制；上述攝像部在通過上述移送控制部使上述載物臺向往路徑移送時，對從上述被檢測體發(fā)出的衍射光進行攝像，而在使上述載物臺向復路徑移送時對從上述被檢測體發(fā)出的干涉光進行攝像。
13.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述照明部照射線狀的照明光。
14.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述照明部照射面狀的照明光。
15.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述照明部照射點狀的照明光。
16.如權利要求1記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述攝像部對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的散射光進行攝像。
17.一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括被檢測體；照明部，相對于該被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并照射照明光；攝像部，相對于上述被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的反射光進行攝像；角度設定部，根據(jù)有關在上述被檢測體上所形成的膜的信息及觀測波長，求出相對于上述被檢測體的上述照明光的入射角度和上述反射光的攝像角度；照明角度控制部，將上述照明部的傾斜角度設定在由該角度設定部所求出的入射角度上；攝像角度控制部，將上述攝像部的傾斜角度設定在由上述角度設定部所求出的攝像角度上；及圖像分析部，用于根據(jù)上述攝像部所攝像的上述被檢測體的圖像來檢測缺陷。
18.如權利要求17記載的缺陷檢測裝置，其特征在于具有光學系統(tǒng)控制部，用于控制向上述照明光或反射光的光路中有選擇地插入干涉濾光鏡。
19.如權利要求17記載的缺陷檢測裝置，其特征在于有關上述膜的信息至少由1層上述膜的膜厚和折射率構成。
20.如權利要求17記載的缺陷檢測裝置，其特征在于上述角度設定部通過下式計算上述照明光的入射角度θ及上述干涉光的攝像角度θ，θ1＝sin-1(n·sin(cos-1((2n·d)/λ)))θ2＝sin-1(n·sin(cos-1((n·d)/λ)))θ＝θ1+(θ1-θ2)/2d上述膜的厚度，n折射率，λ觀測波長
21.一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括被檢測體；照明部，相對于該被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并照射照明光；攝像部，相對于上述被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的干涉光進行攝像；及判斷部，根據(jù)有關在上述被檢測體上所形成的膜的信息及觀測波長，根據(jù)上述被檢測體的膜厚度和反射率的關系，求出最佳的上述照明光的入射角和上述干涉光的攝像角度。
22.一種缺陷檢測裝置，其特征在于包括被檢測體；照明部，相對于該被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并照射照明光；攝像部，相對于上述被檢測體傾斜規(guī)定角度而配置，并對由上述照明部所照明的上述被檢測體發(fā)出的干涉光進行攝像；角度可變部，以同樣角度改變相對于上述被檢測體的上述照明光的入射角度和上述干涉光的攝像角度；圖像分析部，根據(jù)通過該角度可變部改變上述入射角度和上述攝像角度所攝像的上述被檢測體的圖像，求出角度與亮度值間的關系，根據(jù)該關系求出最佳上述照明光的入射角和上述干涉光的攝像角度。
全文摘要
本發(fā)明的缺陷檢測裝置的構成包括:被檢測體;照明部,對該被檢測體傾斜規(guī)定角度配置,并照射照明光;攝像部,對上述被檢測體傾斜規(guī)定角度配置,并對由上述被檢測體發(fā)出的衍射光進行攝像;角度控制部,用于改變上述照明部及前述攝像部中至少一方的傾斜角度;圖像處理部,按各傾斜角度,通過上述攝像部取入從上述被檢測體發(fā)出的衍射光,并且求出對應于該衍射光的各傾斜角度的亮度值;判斷部,從傾斜角度和亮度值的關系,判斷最適合對衍射光進行觀測的n次光;及角度控制部,根據(jù)該判斷部的判斷結果,對上述照明部及攝像部中至少一方的傾斜角度進行設定。
文檔編號H01L21/00GK1365445SQ01800646
公開日2002年8月21日 申請日期2001年3月23日 優(yōu)先權日2000年3月24日
發(fā)明者小室考廣, 辻治之, 三浦靖忠, 田中利彥 申請人:奧林巴斯光學工業(yè)株式會社