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Dokumentenidentifikation DE60030208T2 09.08.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001061359
Titel Waferinspektionsvorrichtung
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Eguchi, c/o Sony Corporation, Naoya, Shinagawa, Tokyo, JP
Vertreter Müller - Hoffmann & Partner Patentanwälte, 81667 München
DE-Aktenzeichen 60030208
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.06.2000
EP-Aktenzeichen 001123082
EP-Offenlegungsdatum 20.12.2000
EP date of grant 23.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.08.2007
IPC-Hauptklasse G01N 21/956(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers, der ein vorbestimmtes Vorrichtungsmuster darauf gebildet aufweist, und dergleichen.

2. Beschreibung des verwandten Sachstandes

Eine Halbleitervorrichtung wird mit einem feinen Muster erzeugt, das auf einem Halbleiter-Wafer gebildet ist. Bei einem Bilden eines derartigen Vorrichtungsmusters werden Staub oder Kratzer auf der Halbleiter-Wafer-Oberfläche einen Defekt verursachen. Der Halbleiter, der einen derartigen Defekt mit sich bringt, wird als eine inakzeptable Vorrichtung zurückgewiesen, was die Ausbeute an der Halbleitervorrichtungs-Produktionslinie absenkt.

Dementsprechend ist es, um die Ausbeute der Produktionslinie auf einem hohen Pegel zu stabilisieren, notwendig, einen Defekt, der durch Staub oder Kratzer herbeigeführt wird, frühzeitig zu finden, die Ursache des Defekts zu lokalisieren und wirksame Abhilfen hinsichtlich des Herstellungsgeräts und -prozesses anzuwenden.

Wenn eine der Halbleitervorrichtungen als Defekt befunden wird, wird ein Inspektionsgerät verwendet, um zu überprüfen, was der Defekt ist, und um den Defekt zu klassifizieren und um herauszufinden, wo in dem Herstellungsgerät und -prozess die Ursache des Defekts existiert. Was der Defekt ist, ist durch ein Inspektionsgerät, wie ein optisches Mikroskop, überprüft worden. Zur Identifizierung wird ein Defekt durch ein Vergrößern seines Bilds beobachtet.

Mit einem zunehmenden Grad einer Integration in einer Halbleitervorrichtung ist ein immer feineres Vorrichtungsmuster gefordert worden. In jüngerer Zeit ist eine Linienbreite von weniger als 0,18 &mgr;m erreicht worden. Somit ist die Defektgröße so fein geworden, dass es für das herkömmliche Inspektionsgerät schwierig geworden ist, zu überprüfen, was der Defekt ist, und den Defekt zu klassifizieren.

Die US 5,479,252 offenbart eine Wafer-Inspektionsvorrichtung, die eine xyz-Stufe zum Halten eines zu inspizierenden Wafers und zum Bewegen desselben an eine vorbestimmte Inspektionsposition, einen ArgonIonenlaser, der ein Beleuchtungslicht bei mehreren Wellenlängen in dem ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich, eine Projektionsoptik für ultraviolettes und sichtbares Licht zum Projizieren von Licht aus dem Laser auf den Wafer und eine Abbildungseinrichtung für ultraviolettes und sichtbares Licht zum Erhalten von konfokalen ultravioletten und sichtbaren Bildern des Wafers umfasst.

Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik durch ein Bereitstellen eines Inspektionsgeräts zu überwinden, das in der Lage ist, ein feines Vorrichtungsmuster zu inspizieren.

Die obige Aufgabe kann durch eine Wafer-Inspektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst werden.

Mit der Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Ultraviolett-Licht, das eine sehr kurze Wellenlänge aufweist, verwendet, um eine Probe abzubilden, ist es möglich, ein feineres Vorrichtungsmuster zu inspizieren, als die herkömmliche Inspektionsvorrichtung, die sichtbares Licht verwendet, inspizieren kann.

Diese Aufgaben und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offensichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen genommen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine externe Ansicht der Wafer-Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine Vorderansicht der Inspektionsvorrichtung in 1 aus der Richtung eines Pfeils A1 in 1, die den inneren Aufbau einer Reineinheit in der Inspektionsvorrichtung zeigt;

3 eine ebene Ansicht der Inspektionsvorrichtung in 1 aus der Richtung eines Pfeils A2 in 1, die den inneren Aufbau der Reineinheit in der Inspektionsvorrichtung zeigt;

4 ein Blockdiagramm der Inspektionsvorrichtung in 1;

5 ein Beispiel des Aufbaus des optischen Systems einer optischen Einheit in der Inspektionsvorrichtung in 1;

6 ein weiteres Beispiel des Aufbaus des optischen Systems der optischen Einheit in der Inspektionsvorrichtung in 1;

7 ein Beispiel des Aufbaus einer Ultraviolett-Laserquelle, die in der Inspektionsvorrichtung in 1 verwendet wird;

8 ein Flussdiagramm von Betriebsschritten, die in einem Beispiel der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden;

9 ein Flussdiagramm von Betriebsschritten, die in einem weiteren Beispiel der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden;

10 ein Flussdiagramm von Betriebsschritten, die in noch einem weiteren Beispiels der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden;

11 ein Flussdiagramm von Betriebsschritten, die in noch einem weiteren Beispiel der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden; und

12 ein Verfahren zum Erfassen eines Defekts auf der Grundlage eines Referenzbilds und eines Defektbilds.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme nun auf 1 ist eine Außenansicht der Wafer-Inspektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben. Die Inspektionsvorrichtung ist allgemein durch ein Bezugszeichen 1 bezeichnet. Diese Inspektionsvorrichtung dient zur Inspektion eines Halbleiter-Wafers, der ein vorbestimmtes Vorrichtungsmuster aufweist, das darauf gebildet ist. Wenn ein Defekt in dem Halbleiter-Wafer, der das vorbestimmte Vorrichtungsmuster darauf gebildet aufweist, gefunden wird, wird die Inspektionsvorrichtung verwendet, um zu überprüfen, worin der Defekt besteht, und um den Defekt zu klassifizieren.

Wie in 1 gezeigt, schließt die Inspektionsvorrichtung 1 eine Entstaubungs-Reineinheit 2 ein, um die innere Umgebung der Inspektionsvorrichtung sauber zu halten. Die Reineinheit 2 weist auf derselben eine Luft-Reineinheit 3 bereitgestellt auf, um saubere Luft zuzuführen, von welcher der Staub entfernt worden ist. Mit der staubfreien sauberen Luft, die von der Luft-Reineinheit 3 zugeführt worden ist, kann die Luftreinheit in der inneren Umgebung auf der Klasse 1 oder dergleichen gehalten werden.

In der Reineinheit 2 der Inspektionsvorrichtung 1 wird ein Halbleiter-Wafer, der ein vorbestimmtes Vorrichtungsmuster aufweist, das darauf gebildet ist, inspiziert. Der als eine Probe zu inspizierende Halbleiter-Wafer wird auf einen vorbestimmten schließbaren Behälter 4 gesetzt, der in die Reineinheit 2 transferiert werden wird. Zur Inspektion des Halbleiter-Wafers wird der Behälter 4, der den Halbleiter-Wafer darin platziert aufweist, in der Reineinheit angebracht, wie mit einer gestrichelten Linie in 1 gezeigt, und der Halbleiter-Wafer wird aus dem Behälter 4 durch einen Transferroboter herausgenommen, der später weiter beschrieben werden wird, und auf einer Inspektionsstufe platziert, der innerhalb der Reineinheit 2 angeordnet ist, um so nicht in Kontakt mit der Atmosphäre zu sein.

Da der Halbleiter-Wafer somit innerhalb der Reineinheit 2 inspiziert wird, ist es möglich, Staub von dem in Inspektion befindlichen Halbleiter-Wafer fernzuhalten. Auch ist es, da der Halbleiter-Wafer als eine Probe in den schließbaren Behälter 4 gesetzt und transferiert wird, während er in dem Behälter 4 in der Reineinheit 2 platziert ist, möglich, Staub von dem Halbleiter-Wafer auch bei keiner großen Luftreinheit der Gesamtumgebung fernzuhalten, in welcher die Inspektionsvorrichtung angebracht ist, solange nur das Innere der Reineinheit 2 und das des Behälters 4 auf einem ausreichenden Niveau sauber gehalten werden.

Durch ein Begrenzen eines Raums, in welchem die Luftreinheit für eine tatsächliche Inspektion hoch sein sollte, ist es möglich, eine große Luftreinheit zu erreichen und die Kosten zum Verwirklichen einer sauberen Umgebung beträchtlich zu verringern. Als eine mechanische Schnittstelle zwischen dem schließbaren Behälter 4 und der Reineinheit 2 ist eine so genannte standardisierte mechanische Schnittstelle (SMIF) vorzugsweise verwendbar. In diesem Fall wird eine so genannte SMIF-Hülse als der schließbare Behälter 4 verwendet.

Ferner ist die Inspektionsvorrichtung 1 außerhalb der Reineinheit 2 mit einer externen Einheit 5 versehen, in welcher ein Computer zum Steuern der Inspektionsvorrichtung angeordnet ist. Die externe Einheit 5 weist darin auch eine Anzeigeeinheit 6, um Bilder eines Halbleiter-Wafers, der inspiziert wird, anzuzeigen, und eine Anzeigeeinheit 7, um Textbedingungen anzuzeigen, auf. Ferner ist die externe Einheit 5 außerhalb davon mit einer Eingabeeinheit 8 zum Zuführen von Instruktionen, etc. zu der Inspektionsvorrichtung 1 versehen. Zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung 1 führt der Inspektionstechniken notwendige Instruktionen der Inspektionsvorrichtung 1 von der Eingabeeinheit 8 zu, die außerhalb der externen Einheit 5 angeordnet ist, während die Anzeigeeinheiten 6 und 7, die in der externen Einheit 5 bereitgestellt sind, beobachtet werden.

Das Innere der Reineinheit 2 der Inspektionsvorrichtung 1 wird unten stehend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben werden. 2 ist eine Vorderansicht der Inspektionsvorrichtung 1 in 1, aus der Richtung eines Pfeils A1 in 1, die den inneren Aufbau der Reineinheit 2 in der Inspektionsvorrichtung 1 zeigt, und 3 ist eine ebene Ansicht der Inspektionsvorrichtung 1 in 1, aus der Richtung eines Pfeils A1 in 1, die den inneren Aufbau der Reineinheit 2 in der Inspektionsvorrichtung 1 zeigt.

Wie in 2 gezeigt, sind innerhalb der Reineinheit 2 ein Haltesockel 9, ein Vibrations-Controller 10, der auf dem Haltesockel 9 angebracht ist, eine Inspektionsstufe 11, die auf dem Vibrations-Controller 10 angebracht ist, und eine optische Einheit 12, die auf dem Vibrations-Controller 10 angebracht ist, bereitgestellt.

Der Haltesockel 9 enthält andere Komponenteneinheiten, die innerhalb der Reineinheit 2 bereitgestellt sind. Der Haltesockel 9 und die externe Einheit 5 sind an der Unterseite davon mit jeweiligen Rädern 13 versehen, so dass die Inspektionsvorrichtung 1 einfach versetzt werden kann. Auch sind der Haltesockel 9 und die externe Einheit 5 an der Unterseite davon mit jeweiligen Fixierfüßen versehen. Um die Inspektionsvorrichtung 1 auf dem Boden zu fixieren, werden die Fixierfüße auf der Bodenfläche platziert, während die Räder 13 von der Bodenfläche weg sind, wie in 2 gezeigt.

Der Vibrations-Controller 10 ist bereitgestellt, um eine von dem Boden übertragene Vibration, die stattfindet, wenn die Inspektionsstufe 11 bewegt wird, zu steuern. Da die Inspektionsvorrichtung 1 verwendet wird, um einen Halbleiter-Wafer zu inspizieren, der ein feines Vorrichtungsmuster darauf gebildet aufweist, wird auch eine geringfügig Vibration die Inspektion nachteilig beeinflussen. Um dies zu vermeiden, arbeitet der Vibrations-Controller 10 der Inspektionsvorrichtung 1, um die Vibration zu steuern.

Für diese Inspektionsvorrichtung 1 sollte der Vibrations-Controller 10 vorzugsweise ein so genannter aktiver Vibrations-Controller sein, der ausgelegt ist, sich auf eine Erfassung einer Vibration hin in eine Richtung eines Aufhebens der Vibration zu bewegen. Somit kann dieser Typ eines Vibrations-Controllers die Vibration schnell und effizient beseitigen.

Da die Inspektionsvorrichtung 1 einen Halbleiter-Wafer, der ein feines Vorrichtungsmuster darauf gebildet aufweist, mit einer hohen Auflösung unter Verwendung eines Ultraviolett-Lichts inspiziert, ist die Inspektion anfällig für eine Vibration. Unter Verwendung des aktiven Vibrations-Controllers, der eine ausgezeichnete Vibrationssteuerfunktion als den Vibrations-Controller 10 für die Inspektionsvorrichtung 1 aufweist, kann der Einfluss einer Vibration effizient gesteuert werden, so dass die Inspektionsvorrichtung 1 ein verbessertes Betriebsverhalten bei einer Inspektion eines Halbleiter-Wafers mit einer hohen Auflösung unter Verwendung eines Ultraviolett-Lichts aufzeigen kann.

Die Inspektionsstufe 11, die auf dem Vibrations-Controller 10 angebracht ist, hält einen Halbleiter-Wafer als eine Probe. Die Inspektionsstufe 11 hält die Probe und bewegt sie in eine vorbestimmte Inspektionsposition.

Spezifischer schließt die Inspektionsstufe 11 eine X-Stufe 14, die auf den Vibrations-Controller 10 angebracht ist, eine Y-Stufe 15, die auf der X-Stufe 14 angebracht ist, eine &thgr;-Stufe 16, die auf der Y-Stufe 15 angebracht ist, eine Z-Stufe 17, die auf der &thgr;-Stufe 16 angebracht ist, und eine Saugplatte 18, die auf der Z-Stufe 17 angebracht ist, ein.

Die X- und Y-Stufen 14 und 15 sind horizontal in Richtungen beweglich, die jeweils aufeinander senkrecht stehen. Ein in Inspektion befindlicher Halbleiter-Wafer wird auf den X- und Y-Stufen 14 und 15 in eine Inspektionsposition befördert werden.

Die &thgr;-Stufe 16 ist eine so genannte Drehstufe, um einen Halbleiter-Wafer zu drehen. Ein in Inspektion befindlicher Halbleiter-Wafer wird auf der &thgr;-Stufe 16 gedreht, so dass das Bild eines Vorrichtungsmusters, das auf den Halbleiter-Wafer gebildet ist, in einer horizontalen oder einer vertikalen Position auf dem Schirm der Anzeigeeinheit sein wird.

Die Z-Stufe 17 ist vertikal beweglich, um die Stufenhöhe einzustellen. Die Stufenhöhe wird durch die Z-Stufe 17 so eingestellt, dass eine zu überprüfende Fläche eines in Inspektion befindlichen Halbleiter-Wafers in eine geeignete Höhe gelangt.

Die Saugplatte 18 saugt einen in Inspektion befindlichen Halbleiter-Wafer an, um letzteren zu fixieren. Ein in Inspektion befindlicher Halbleiterlaser wird auf dieser Saugplatte 18 platziert und von der letzteren angesaugt, um unbeweglich zu sein.

Ferner ist auf dem Vibrations-Controller 10 eine optische Einheit 12, die auf dem Halteelement 19 gehalten wird, bereitgestellt, um auf der Inspektionsstufe 11 positioniert zu werden. Die optische Einheit 12 ist bereitgestellt, um das Bild eines in Inspektion befindlichen Halbleiter-Wafers aufzunehmen. Diese optische Einheit 12 weist eine Funktion auf, das Bilden eines in Inspektion befindlichen Halbleiter-Wafers mit einer niedrigen Auflösung unter Verwendung eines sichtbaren Lichts aufzunehmen, und weist auch eine Funktion auf, das Bild des Halbleiter-Wafers mit einer hohen Auflösung unter Verwendung eines Ultraviolett-Lichts aufzunehmen.

Außerdem ist innerhalb der Reineinheit 2 eine Hebeeinheit 20, die auf dem Haltesockel 9 angebracht ist, wie in den 2 und 3 gezeigt, und ein Transfer-Roboter 21 und eine Ausrichteinheit 22 bereitgestellt, die beide auf dem Haltesockel 9 angebracht sind, wie in 3 gezeigt.

Wenn Halbleiter-Wafer in dem schließbaren Behälter 4, wie etwa einer SMIF-Hülse, in eine vorbestimmte Position befördert werden, arbeiten die Hebeeinheit 20, der Transfer-Roboter 21 und die Ausrichteinheit 22 zusammen, um die Halbleiter-Wafer aus dem Behälter 4 herauszunehmen und auf der Inspektionsstufe 11 zu platzieren.

Insbesondere werden zur Inspektion der Halbleiter-Wafer zunächst die Proben in den schließbaren Behälter 4 gesetzt, und der Behälter 4 wird in der Reineinheit 2 angebracht, wie mit der gestrichelten Linie in 1 angezeigt. Dann werden die Halbleiter-Wafer von der Hebeeinheit 20 von dem Boden des Behälters 4 auf eine derartige Weise entfernt, dass die Atmosphäre nicht in die Reineinheit 2 eindringen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass Halbleiter-Wafer als Proben jeweils in einem Magazin eingeschlossen sind, und dass das Magazin, das jeweils einen Halbleiter-Wafer enthält, in den schließbaren Behälter 4 gestellt wird, und die Hebeeinheit 20 die Magazine, die jeweils den Halbleiter-Wafer enthalten, aus dem Behälter 4 herausnimmt und sie absenkt.

Ferner wird ein zu inspizierender Wafer von den Halbleiter-Wafern in den Magazinen aus dem Behälter 4 herausgenommen und durch die Hebeeinheit 20 abgesenkt, und er wird aus dem Magazin durch den Transfer-Roboter 21 herausgenommen. Der Transfer-Roboter weist ein Saugkissen auf, das an dem freien Ende davon bereitgestellt ist. Der Halbleiter-Wafer wird durch das Saugkissen angesaugt und kann von dem Transfer-Roboter 21 befördert werden.

Der Halbleiter-Wafer, der von dem Transfer-Roboter 21 aus dem Magazin herausgenommen ist, wird zu der Ausrichteinheit 22 befördert. Die Ausrichteinheit 22 positioniert und zentriert den Halbleiter-Wafer unter Bezugnahme auf eine Orientierungsebene und einen Nocken, der in dem Halbleiter-Wafer vorgeformt ist. Der somit positionierte und zentrierte Halbleiter-Wafer wird von dem Transfer-Roboter 21 angesaugt und zu der Inspektionsstufe 11 befördert und auf die Saugplatte 8 in der Inspektionsstufe 11 gesetzt.

In der obigen Beschreibung besteht der Mechanismus, um die Halbleiter-Wafer aus dem schließbaren Behälter 4, der zu dem Mechanismus befördert worden ist, herauszunehmen und um einen Halbleiter-Wafer, der für eine Inspektion ausgewählt ist, auf der Inspektionsstufe 11 zu platzieren, aus der Hebeeinheit 20, dem Übertragungsroboter 21 und der Ausrichteinheit 22. Jedoch ist dies ein nicht einschränkendes Beispiel. Dieser Mechanismus ist nicht auf das Beispiel allein beschränkt. Der Mechanismus kann jedweder sein, der die Halbleiter-Wafer aus dem schließbaren Behälter 4 herausnehmen und einen gewählten der Halbleiter-Wafer auf der Inspektionsstufe 11 auf eine derartige Weise platzieren kann, dass der Halbleiter-Wafer nicht der Atmosphäre ausgesetzt wird.

Als Nächstes wird die Inspektionsvorrichtung 1 detaillierter unten stehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.

Wie in 4 gezeigt, schließt die externe Einheit 5 der Inspektionsvorrichtung 1 einen Bildverarbeitungscomputer 30, mit welchem die Anzeigeeinheit 6 und die Eingabeeinheit 8a verbunden sind, und einen Steuercomputer 31 ein, mit welchem die Anzeigeeinheit 7 und die Eingabeeinheit 8b verbunden sind. Die Eingabeeinheit 8a, die mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 verbunden ist, und die Eingabeeinheit 8b, die mit dem Steuercomputer 31 verbunden ist, sind in der Eingabeeinheit 8, die in den 1 und 2 gezeigt ist, enthalten.

Wenn ein Halbleiter-Wafer inspiziert wird, wird der Bildverarbeitungscomputer 30 verwendet, um ein Bild des Halbleiter-Wafers, das von CCD- (Charge Coupled Device, ladungsgekoppelte Vorrichtungs-)Kameras 32 und 33 aufgenommen ist, die in der optischen Einheit 12 bereitgestellt sind, zu verarbeiten. In der Inspektionsvorrichtung 1 wird nämlich ein Bild eines Halbleiter-Wafers, das von den CCD-Kameras 32 und 33 in der optischen Einheit 12 aufgenommen ist, von dem Bildverarbeitungscomputer 30 verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer zu inspizieren.

Die Eingabeeinheit 8a, die mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 verbunden ist, ist bereitgestellt, um den Bildverarbeitungscomputer 30 mit notwendigen Instruktionen für eine Analyse von Bildern zu versorgen, die von den CCD-Kameras 32 und 33 zugeführt werden. Die Eingabeeinheit 8a ist eine Zeigevorrichtung, wie etwa beispielsweise eine Maus oder eine Tastatur. Die Anzeigeeinheit 6, die mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 verbunden ist, ist bereitgestellt, um Ergebnisse einer Analyse der Bilder, die von den CCD-Kameras 32 und 33 zugeführt werden, anzuzeigen. Die Anzeigeeinheit 6 ist beispielsweise eine CRT-Anzeigeeinheit oder eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (LCD).

Zur Inspektion eines Halbleiter-Wafers steuert der Steuercomputer 31 die Inspektionsstufe 11, die Hebeeinheit 20, den Transfer-Roboter 21 und die Ausrichteinheit 22, und Komponenten, die in der optischen Einheit 12 bereitgestellt sind. Spezifischer werden in der Inspektionsvorrichtung 1 die Inspektionsstufe 11, die Hebeeinheit 20, der Transfer-Roboter 21 und die Ausrichteinheit 22 und Komponenten, die in der optischen Einheit 12 bereitgestellt sind, durch den Steuercomputer 31 auf eine derartige Weise gesteuert, dass zur Inspektion des Halbleiter-Wafers das Bild des Halbleiter-Wafers korrekt von den CCD-Kameras 32 und 33, die in der optischen Einheit 12 angeordnet sind, abgebildet werden kann.

Die Eingabeeinheit 8b, die nur für den Steuercomputer 31 verbunden ist, ist bereitgestellt, um den Steuercomputer 31 mit notwendigen Instruktionen zur Steuerung der Inspektionsstufe 11, der Hebeeinheit 20, des Transferroboters 21 und der Ausrichteinheit 22 und den Komponenten, die in der optischen Einheit 12 bereitgestellt sind, zu versorgen. Die Eingabeeinheit 8b ist eine Zeigevorrichtung, wie etwa beispielsweise eine Maus oder eine Tastatur. Die Anzeigeeinheit 7, die mit dem Steuercomputer 31 verbunden ist, zeigt verschiedene Parameter zur Inspektion eines Halbleiter-Wafers an, und sie ist beispielsweise ein CRT-Anzeigeeinheit oder eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (LCD).

Der Bildverarbeitungscomputer 30 und der Steuercomputer 31 können Daten zwischen ihnen über einen Speicherverbindungsmechanismus übertragen. D.h., der Bildverarbeitungscomputer 30 und der Steuercomputer 31 sind miteinander über Speicherverbindungsschnittstellen 30a und 31a, die für diese jeweils bereitgestellt sind, verbunden. Somit können Daten zwischen dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 übertragen werden.

Wie zuvor beschrieben, sind innerhalb der Reineinheit 2 der Inspektionsvorrichtung 1 die Hebeeinheit 20, der Transfer-Roboter 21 und die Ausrichteinheit 22 bereitgestellt, die jeweils als ein Teil eines Probenplatzierungsmechanismus zum Herausnehmen einer Probe, die in dem schließbaren Behälter 4 befördert worden ist, aus dem Behälter 4 und zum Platzieren derselben auf der Inspektionsstufe 11 eingeschlossen sind. Diese Hebeeinheit 20, dieser Übertragungsroboter 21 und diese Ausrichteinheit 22 sind mit dem Steuercomputer 31, der in der externen Einheit 5 bereitgestellt ist, über eine Roboter-Steuerschnittstelle 31b verbunden, über welche Steuersignale von dem Steuercomputer 31 zu der Hebeeinheit 20, dem Transfer-Roboter 21 bzw. der Ausrichteinheit 22 über die Robotersteuer-Schnittstelle 31b gesendet werden.

Zum Herausnehmen eines Halbleiter-Wafers aus dem Behälter 4, der befördert und auf der Inspektionsstufe 11 platziert worden ist, sendet der Steuercomputer 31 Steuersignale zu der Hebeeinheit 20, dem Transfer-Roboter 21 und der Ausrichteinheit 22über die Robotersteuer-Schnittstelle 31b. Auf der Grundlage dieser Steuersignale werden die Hebeeinheit 20, der Transfer-Roboter 31 und die Ausrichteinheit 22 bewegt, um den Halbleiter-Wafer aus dem schließbaren Behälter 4 herauszunehmen, der befördert und auf der Inspektionsstufe 11 platziert worden ist.

Ferner ist der Vibrations-Controller 10 innerhalb der Reineinheit 2 der Inspektionsvorrichtung 1 bereitgestellt. Auf dem Vibrations-Controller 10 ist die Inspektionsstufe 11 bereitgestellt, die die X-Stufe 14, die Y-Stufe 15, die &thgr;-Stufe 16, die Z-Stufe 17 und die Ansaugplatte 18 enthält.

Die X-Stufe 14, die Y-Stufe 15, die &thgr;-Stufe 16, die Z-Stufe 17 und die Ansaugplatte 18 sind mit dem Steuercomputer 31, der außerhalb der externen Einheit 5 angeordnet ist, über die Stufensteuer-Schnittstelle 31c verbunden. Die X-Stufe 14, die Y-Stufe 15, die &thgr;-Stufe 16, die Z-Stufe 17 und die Ansaugplatte 18 werden jeweils von dem Steuercomputer 31 über die Stufensteuer-Schnittstelle 31c mit Steuersignalen versorgt werden.

Zur Inspektion des Halbleiter-Wafers sendet der Steuercomputer 31 Steuersignale zu der X-Stufe 14, der Y-Stufe 15, der &thgr;-Stufe 16, der Z-Stufe 17 bzw. der Ansaugplatte 18 über die Stufensteuer-Schnittstelle 31c. Auf der Grundlage der Steuersignale werden die X-Stufe 14, die Y-Stufe 15, die &thgr;-Stufe 16, die Z-Stufe 17 und die Ansaugplatte 18 bewegt. Der Halbleiter-Wafer ist durch die Ansaugplatte 18 fixiert, die den Halbleiter-Wafer ansaugt. Ferner werden die X-Stufe 14, die Y-Stufe 15, die &thgr;-Stufe 16, die Z-Stufe 17 bewegt, um den Halbleiter-Wafer in vorbestimmter Position, vorbestimmtem Winkel und vorbestimmter Höhe zu positionieren.

Die optische Einheit 12 ist auch auf dem Vibrations-Controller 10 bereitgestellt. Zur Inspektion des Halbleiter-Wafers nimmt die optische Einheit 12 das Bild des Halbleiter-Wafers auf. Wie es oben beschrieben worden ist, weist die optische Einheit 12 sowohl die Funktionen, den Halbleiter-Wafer mit einer niedrigen Auflösung unter Verwendung eines sichtbaren Lichts abzubilden, als auch den Halbleiter-Wafer mit einer hohen Auflösung unter Verwendung eines Ultraviolett-Lichts abzubilden, auf.

Innerhalb der optischen Einheit 12 ist ein Mechanismus zum Abbilden des Halbleiter-Wafers unter Verwendung eines sichtbaren Lichts, der eine Halogenlampe 34, ein optisches System 35 für sichtbares Licht, eine Objektivlinse 36 für sichtbares Licht und einen Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht zusätzlich zu der zuvor erwähnten CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufweist, bereitgestellt.

Zum Abbilden des Halbleiter-Wafers wird die Halogenlampe 34 eingeschaltet. Eine Treiberquelle für die Halogenlampe 34 ist mit dem Steuercomputer 31 in der externen Einheit 5 über eine Lichtquellen-Steuerschnittstelle 31d verbunden. Die Treiberquelle für die Halogenlampe 34 wird mit einem Steuersignal von dem Steuercomputer 31 über die Lichtquellen-Steuerschnittstelle 31d versorgt. Die Halogenlampe 34 wird gemäß dem Steuersignal ein- und ausgeschaltet.

Zum Aufnehmen des Bilds des Halbleiter-Wafers wird die Halogenlampe 34 eingeschaltet, um ein sichtbares Licht auf den Halbleiter-Wafer über das optische System 35 für sichtbares Licht und die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht zu projizieren. Das Bild des somit mit dem sichtbaren Licht beleuchteten Halbleiter-Wafers wird durch die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht vergrößert, und das somit vergrößerte Bild wird von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen.

Die CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht ist mit dem Bildverarbeitungscomputer 30, der in der externen Einheit 5 bereitgestellt ist, über eine Bildaufnahme-Schnittstelle 30b verbunden. Das Halbleiter-Waferbild, das von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen ist, wird in den Bildverarbeitungscomputer 30 über die Bildaufnahme-Schnittstelle 30b übertragen.

Zum Abbilden des Halbleiter-Wafers mit dem sichtbaren Licht, wie im Obigen, wird eine automatische Fokussierung durch den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht durchgeführt. D.h., dass der Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht beurteilt, ob der Abstand zwischen der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht und dem Halbleiter-Wafer mit der Brennweite der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht übereinstimmt oder nicht. Wenn der Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht beurteilt, dass eine derartige Übereinstimmung nicht vorhanden ist, bewegt er die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht oder die Z-Stufe 17, bis die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers mit der Fokalebene der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht übereinstimmt.

Der Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht ist mit dem Steuercomputer 31, der in der externen Einheit 5 bereitgestellt ist, über eine Autofokus-Steuerschnittstelle 31e verbunden, und somit wird ein Steuersignal zu dem Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht von dem Steuercomputer 31 über die Autofokus-Steuerschnittstelle 31e gesendet. Gemäß dem zugeführten Steuersignal führt der Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht eine automatische Fokussierung der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht durch.

Innerhalb der optischen Einheit 12 ist ein Mechanismus zum Abbilden eines Halbleiter-Wafers unter Verwendung eines Ultraviolett-Lichts bereitgestellt, der eine Ultraviolett-Laserquelle 38, ein Ultraviolett-optisches System 39, eine Ultraviolett-Objektivlinse 40 und einen Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 zusätzlich zu der zuvor erwähnten Ultraviolett-CCD-Kamera 33 einschließt.

Zum Abbilden des Halbleiter-Wafers wird die Ultraviolett-Laserquelle 38 eingeschaltet. Eine Treiberquelle für die Ultraviolett-Laserquelle 38 ist mit dem Steuercomputer 31 in der externen Einheit 5 über die Lichtquellen-Steuerschnittstelle 31d verbunden. Die Treiberquelle für die Ultraviolett-Laserquelle 38 wird mit einem Steuersignal von dem Steuercomputer 31 über die Lichtquellen-Steuerschnittstelle 31d versorgt. Die Ultraviolett-Laserquelle 38 wird gemäß dem Steuersignal ein- und ausgeschaltet.

Die obere Grenze der Wellenlänge des Ultraviolett-Festkörperlasers, die in dem gegenwärtigen Industrieumfeld verwendbar ist, beträgt 355 nm. Die Ultraviolett-Laserquelle 38 sollte vorzugsweise in der Lage sein, einen Ultraviolett-Laserstrahl zu emittieren, der eine Wellenlänge von weniger als 355 nm aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Ultraviolett-Laser, der die Wellenlänge von 355 nm aufweist, als eine dritte harmonische Strahlung eines YAG-Lasers bereitgestellt ist. Wie ferner später beschrieben werden wird, kann ein Ultraviolett-Laser, der eine Wellenlänge von 266 nm aufweist, als eine vierte harmonische Strahlung eines YAG-Lasers bereitgestellt werden. Ferner ist ein Laser, dessen Oszillationswellenlänge 166 nm beträgt, entwickelt worden. Dieser Laser kann als die Ultraviolett-Laserquelle 38 verwendet werden. Für eine höhere Auflösung sollte die Wellenlänge eines Ultraviolett-Laserstrahls, der aus der Ultraviolett-Laserquelle 38 emittiert wird, vorzugsweise kürzer sein. Jedoch ist es, wenn die Wellenlänge zu kurz ist, schwierig, ein optisches System, das die Wellenlänge unterstützt, aufzubauen. Deswegen sollte die Wellenlänge &lgr; des Ultraviolett-Laserstrahls, der aus der Ultraviolett-Laserquelle 38 emittiert wird, vorzugsweise 355 bis 166 nm betragen.

Zum Aufnehmen des Bilds des Halbleiter-Wafers wird die Ultraviolett-Laserquelle 38 eingeschaltet, um ein Ultraviolett-Licht auf den Halbleiter-Wafer über das Ultraviolett-optische System 39 und die Ultraviolett-Objektivlinse 40 zu projizieren. Das Bild des somit mit dem Ultraviolett-Licht bestrahlten Halbleiter-Wafers wird von der Ultraviolett-Objektivlinse 40 vergrößert, und das somit vergrößerte Bild wird von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen.

Die Ultraviolett-CCD-Kamera 33 ist mit dem Bildverarbeitungscomputer 30, der in der externen Einheit 5 bereitgestellt ist, über die Bildaufnahme-Schnittstelle 30c verbunden. Das Halbleiter-Waferbild, das von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen ist, wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 über die Bildaufnahme-Schnittstelle 30c übertragen.

Zum Abbilden des Halbleiter-Wafers mit dem Ultraviolett-Licht, wie in Obigem, wird eine Autofokussierung von dem Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 durchgeführt. D.h., dass der Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 beurteilt, ob der Abstand zwischen der Ultraviolett-Objektivlinse 40 und dem Halbleiter-Wafer mit der Brennweite der Ultraviolett-Objektivlinse 40 übereinstimmt oder nicht. Wenn der Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 beurteilt, dass keine derartige Übereinstimmung vorhanden ist, bewegt er die Ultraviolett-Objektivlinse 40 oder die Z-Stufe 17, bis die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers mit der Fokalebene der Ultraviolett-Objektivlinse 40 übereinstimmt.

Der Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 ist mit dem Steuercomputer 31, der in der externen Einheit 5 bereitgestellt ist, über die Autofokus-Steuerschnittstelle 31e verbunden, und somit wird ein Steuersignal zu dem Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 von dem Steuercomputer 31 über die Autofokus-Steuerschnittstelle 31e gesendet. Gemäß dem zugeführten Steuersignal führt der Ultraviolett-Autofokus-Controller 41 eine automatische Fokussierung der Ultraviolett-Objektivlinse 40 aus.

Das optische System einer optischen Einheit 12 in der Inspektionsvorrichtung 1 wird detaillierter unten stehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Autofokus-Controller 37 und 41 nicht weiter beschrieben werden. Das optische System zum Beleuchten eines in Inspektion befindlichen Halbleiter-Wafers und das optische System zum Abbilden des Halbleiter-Wafers werden unten stehend beschrieben werden.

Wie in 5 gezeigt, schließt die optische Einheit 12 die Halogenlampe 34, das optische System 35 für sichtbares Licht und die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht ein, wie sie zuvor beschrieben worden sind, um das Bild eines Halbleiter-Wafers unter Verwendung eines sichtbaren Lichts aufzunehmen.

Das sichtbare Licht von der Halogenlampe 34 wird zu den optischen System 35 für sichtbares Licht über eine optische Faser 50 geführt. Das optische System 35 für sichtbares Licht schließt ein optisches Beleuchtungssystem 53 ein, das aus den beiden Linsen 51 und 52 besteht. Das sichtbare Licht, das zu dem optischen System 35 für sichtbares Licht über die Faser 50 geführt wird, fällt zuerst auf das optische Beleuchtungssystem 53 ein. Das somit zu dem optischen System 35 für sichtbares Licht über die Faser 50 geführte sichtbare Licht fällt auf einen Halbspiegel 54 über das optische Beleuchtungssystem 53 ein und wird von dem Halbspiegel 54 zu der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht hin reflektiert. Das sichtbare Licht fällt auf den Halbleiter-Wafer über die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht. Somit wird der Halbleiter-Wafer mit sichtbarem Licht beleuchtet.

Das Bild des Halbleiter-Wafers, der mit dem sichtbaren Licht beleuchtet ist, wird von der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht vergrößert und von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen. Das von dem mit sichtbarem Licht beleuchteten Halbleiter-Wafer reflektierte Licht fällt nämlich auf die CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht über die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht, den Halbspiegel 54 und eine Abbildungslinse 55. Somit wird das vergrößerte Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen. Das Bild des Halbleiter-Wafers, das von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen ist (wird nachstehend als ein "sichtbares Bild" bezeichnet werden), wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet.

Wie in 5 gezeigt, schließt die optische Einheit 12 die Ultraviolett-Laserquelle 38, das optische Ultraviolett-System 39 und die Ultraviolett-Objektivlinse 40 ein, wie zuvor beschrieben worden ist, um das Bild eines Halbleiter-Wafers unter Verwendung eine Ultraviolett-Lichts aufzunehmen.

Das Ultraviolett-Licht von der Ultraviolett-Laserquelle 38 wird zu dem optischen Ultraviolett-System 39 über eine optische Faser 60 geführt. Das optische Ultraviolett-System 39 schließt ein optisches Beleuchtungssystem 63 ein, das aus den beiden Linsen 61 und 62 besteht. Das Ultraviolett-Licht, das zu dem optischen Ultraviolett-System 39 über die optische Faser 60 geführt wird, fällt zunächst auf das optische Beleuchtungssystem 63 ein. Das somit zu dem optischen Ultraviolett-System 39 über die optische Faser 60 geführte sichtbare Licht fällt auf einen Halbspiegel 64 über das optische Beleuchtungssystem 63 ein und wird von dem Halbspiegel 64 zu der Ultraviolett-Objektivlinse 40 hin reflektiert. Das Ultraviolett-Licht fällt auf den Halbleiter-Wafer über die Ultraviolett-Objektivlinse 40 ein. Somit wird der Halbleiter-Wafer mit dem Ultraviolett-Licht bestrahlt.

Das Bild des Halbleiter-Wafers, der mit dem Ultraviolett-Licht bestrahlt ist, wird von der Ultraviolett-Objektivlinse 40 vergrößert und von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen. Das reflektierte Licht von dem mit Ultraviolett-Licht bestrahlten Halbleiter-Wafer fällt nämlich auf die Ultraviolett-Licht-CCD-Kamera 33 über die Ultraviolett-Objektivlinse 40, den Halbspiegel 64 und eine Abbildungslinse 65 ein. Somit wird das vergrößerte Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-Licht-CCD-Kamera 33 aufgenommen. Das Bild des Halbleiter-Wafers, das von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen ist (wird nachstehend als "Ultraviolett-Bild" bezeichnet werden), wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet.

Wie in 6 gezeigt, kann in dem optischen Ultraviolettsystem 39 der Halbspiegel 64 durch einen Polarisationsstrahlteiler 70 ersetzt werden, und eine Viertelwellenplatte 71 kann zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 70 und der Ultraviolett-Objektivlinse 40 angeordnet werden. Dieser Aufbau des optischen Ultraviolett-Systems 39 wird es zulassen, den Ultraviolett-Laser mit einer höheren Effizienz zu verwenden.

Mit der Inspektionsvorrichtung 1, die wie oben stehend aufgebaut ist, ist es möglich, einen Halbleiter-Wafer durch ein Abbilden desselben mit einem Ultraviolett-Licht zu inspizieren, das eine kürzere Wellenlänge als ein sichtbares Licht aufweist, und somit einen feineren Defekt als einen Defekt zu erfassen und zu klassifizieren, der mit dem sichtbaren Licht erfasst und klassifiziert werden kann.

Die obige Inspektionsvorrichtung 1 schließt sowohl das optische System für sichtbares Licht als auch das optische Ultraviolett-System ein und gestattet somit sowohl eine Inspektion eines Halbleiter-Wafers mit einem sichtbaren Licht bei niedriger Auflösung als auch eine Inspektion des Halbleiters mit einem Ultraviolett-Licht bei einer hohen Auflösung. Deswegen kann die Inspektionsvorrichtung 1 auch verwendet werden, um einen großen Defekt mit der Inspektion mit einem sichtbaren Licht bei niedriger Auflösung zu erfassen und zu klassifizieren, während ein feiner Defekt mit einer Inspektion mit einem Ultraviolett-Licht bei einer hohen Auflösung erfasst und klassifiziert wird.

In der obigen Inspektionsvorrichtung 1 sollte die Ultraviolett-Objektivlinse 40 vorzugsweise eine große numerische Apertur NA aufweisen, beispielsweise mehr als 0,9. Die Ultraviolett-Objektivlinse 40, die eine größere numerische Apertur NA aufweist, wird es zulassen, einen feineren Defekt zu erfassen.

Wenn der Defekt eines Halbleiter-Wafers nur eine Konkavität oder Konvexität ohne Farbinformation, wie etwa ein Kratzer, ist, kann er kaum mit einem nicht-kohärenten Licht beobachtet werden. Jedoch ermöglicht es eine Verwendung eines in hohem Maße kohärenten Lichts, wie etwa eines Laserlichts, jedweden Defekt, der nur eine Konkavität oder eine Konvexität ist, der keine Farbinformation, wie etwa einen Kratzer, aufweist, deutlich zu beobachten, da eine Kohärenz von Licht nahe einer Stufe der Konkavität oder Konkavität stattfinden wird. Da die Inspektionsvorrichtung 1 die Ultraviolett-Laserquelle 38 verwendet, die ein Ultraviolett-Laserlicht emittiert, kann sie definitiv sogar einen Defekt erfassen, der nur eine Konkavität oder Konvexität ohne Farbinformation ist, wie etwa einen Kratzer. Spezifischer kann unter Verwendung des Ultraviolett-Lasers (kohärentes Licht), das aus der Ultraviolett-Laserquelle 38 emittiert wird, die Inspektionsvorrichtung 1 auf einfache Weise eine Phaseninformation erfassen, die mit dem sichtbaren Licht (inkohärenten Licht) von der Halogenlampe 34 schwierig zu erfassen ist.

Unter Bezugnahme nun auf 7 ist ein Beispiel des Aufbaus der Ultraviolett-Laserquelle 38 veranschaulicht, die in der Inspektionsvorrichtung in 1 verwendet wird.

Die Ultraviolett-Laserquelle 38 wird detaillierter unten stehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden. Die Ultraviolett-Laserquelle 38, die in 7 gezeigt ist, erzeugt ein Ultraviolett-Laserlicht durch ein Ändern der Wellenlänge eines Laserlichts von einer Festkörper-Laserquelle. Die Ultraviolett-Laserquelle 38 schließt einen Generator 111 für grünes Laserlicht und einen Generator 112 für Ultraviolett-Laserlicht ein, um Ultraviolett-Laserlicht durch ein Ändern der Wellenlänge eines grünen Laserlichts von dem Generator 111 für grünes Laserlicht zu erzeugen.

Der Generator 111 für grünes Laserlicht emittiert Hochenergie-Laserlicht, das eine Wellenlänge &lgr; von 808 nm aufweist, aus einem Halbleiterlaser 113. Das Hochenergie-Laserlicht wird durch eine Kondensorlinse 114 kondensiert und fällt auf einen Nd:YAG-Laser 115 vom nicht-planaren monolithischen Ringtyp ein, der somit durch das Laserlicht als ein Anregungslicht angeregt werden wird, um ein infrarotes Laserlicht zu erzeugen, das eine Wellenlänge &lgr; von 1064 nm aufweist. An den Nd:YAG-Laser 115 wird ein externes Magnetfeld angelegt. Somit oszilliert der Nd:YAG-Laser 115 nur in einer Richtung in einem einzelnen longitudinalen Modus. Dieses Prinzip einer Lasererzeugung ist in dem US-Patent Nr. 4,749,842 beispielsweise offenbart.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Nd:YAG-Laser 115 einer vom monolithischen Ringtyp. Ein optischer Resonator des monolithischen Ringtyps zeigt eine hohe Stabilität einer Oszillation und eine ausgezeichnete zeitliche Kohärenz, wie in T. Kane et al., Opt. Lett. Band 10 (1985), S. 65 beschrieben. In diesem Nd:YAG-Laser 115 sollte der optische Pfad in dem Resonator vorzugsweise nicht-planar sein. Aufgrund des nichtplanaren optischen Pfads in dem Resonator kann infrarotes Licht stabiler erzeugt werden.

Das infrarote Laserlicht, das aus dem Nd:YAG-Laser 115 emittiert wird, fällt auf einen MgO:LN-Kristall 117 vom monolithischen Ringtyp über eine Modenanpasslinse 116. Wenn er mit dem infraroten Laserlicht, das die Wellenlänge &lgr; von 1064 nm aufweist, bestrahlt wird, erzeugt der MgO:LN-Kristall 117 eine zweite Harmonische, deren Wellenlänge &lgr; 532 nm beträgt. Der MgO:LN-Kristall 117 bildet einen optischen Resonator, der für das infrarote Laserlicht, das die Wellenlänge &lgr; von 1064 nm aufweist, ausgelegt ist. Unter Verwendung der hohen Energiedichte innerhalb des optischen Resonators kann eine in hohem Maße effiziente Wellenlänge aus einer kontinuierlichen Welle geändert werden. Insbesondere kann, indem der optische Resonator so aufgebaut wird, dass die Wellenlänge des infraroten Laserlichts zusammenfallend mit einer Resonanzwellenlänge innerhalb des MgO:LN-Kristalls 117 ausgeführt wird, die zweite Harmonische bei einer Effizienz erzeugt werden, die so hoch wie 65% ist.

Da die zweite Harmonische von dem MgO:LN-Kristall 117 erzeugt wird, wird das grüne Laserlicht, das die Wellenlänge &lgr; von 532 nm aufweist, das durch ein Ändern der Wellenlänge des infraroten Laserlichts, das die Wellenlänge &lgr; von 1064 nm aufweist, erhalten wird, von einem Lichtreflexionsspiegel 118 reflektiert und durch eine Linse 119 geformt, um einen vorbestimmten Strahldurchmesser aufzuweisen, und wird dann aus dem Generator 111 für grünes Laserlicht emittiert.

Der Generator 111 für grünes Laserlicht, der wie oben stehend aufgebaut ist, kann ein grünes Laserlicht, das eine ausgezeichnete zeitliche Kohärenz aufweist, mit einer extrem hohen Effizienz erzeugen. In dem Generator 111 für grünes Laserlicht wird, wenn ein Laserlicht, das eine Leistung von 1 W aufweist, aus dem Halbleiterlaser 113 emittiert wird, der Nd:YAG-Laser 115 ein infrarotes Laserlicht von ungefähr 500 mW erzeugen, während der MgO:LN-Kristall 117 ein grünes Laserlicht von ungefähr 200 mW erzeugen wird. Wie oben erwähnt, stellt der Generator 111 für grünes Laserlicht eine sehr hohe Effizienz einer Lasererzeugung sicher. Ferner ist die elektrische Effizienz des Halbleiterlasers 113 viel höher als jene des Gaslasers, etc.. Sie liegt in der Größenordnung von 30%. Deswegen verbraucht der Generator 111 für grünes Laserlicht nur eine geringe Energie, auch wenn der Energieverbrauch durch die Controller-Schaltung etc. eingeschlossen wird.

Das somit von dem Generator 111 für grünes Laserlicht erzeugte grüne Laserlicht fällt auf den Ultraviolett-Laserlichtgenerator 112. Unter Verwendung eines &bgr;-BaB2O4 (wird nachstehend als "BBO" bezeichnet werden) 121, das ein nichtlineares optisches Element ist, erzeugt der Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht eine zweite Harmonische des grünen Laserlichts, um dadurch ein ultraviolettes Laserlicht zu erzeugen, das eine Wellenlänge &lgr; von 266 nm aufweist. D.h., indem das grüne Laserlicht als eine Grundwelle genommen wird, erzeugt der BBO 121 ein ultraviolettes Laserlicht als eine zweite Harmonische des grünen Laserlichts.

Der BBO 121 ist transparent für Licht, das eine Wellenlänge &lgr; hinauf bis in das ferne Ultraviolett von 190 nm in der Wellenlänge &lgr; aufweist, ist robust gegenüber einer Laserbeschädigung und weist eine große Doppelbrechung auf. Deswegen kann er eine zweite Harmonische in einem breiten Bereich erzeugen und ist somit zur Verwendung als ein Erzeugungselement für eine zweite Harmonische für den Ultraviolettbereich sehr geeignet. Jedoch ist zur Erzeugung einer zweiten Harmonischen, die die Wellenlänge &lgr; von 266 nm aufweist, durch den BBO 121 eine Drehphasenanpassung erforderlich. Da eine Temperaturphasenanpassung wie in dem MgO:LN-Kristall 117 unmöglich ist, ist es schwierig, die zweite Harmonische unter Verwendung eines Kristalls vom monolithischen Ringtyp zu erzeugen, wie bei dem Generator 111 für grünes Laserlicht. In dieser Situation erzeugt der Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht die zweite Harmonische durch eine externe Resonanz unter Verwendung eines optischen Resonators 126 vom Ringtyp, der aus vier unabhängigen Spiegeln 122, 123, 124 und 125 besteht.

Die Grundwelle (grünes Laserlicht), die auf den Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht fällt, fällt weiter auf den optischen Resonator 126 über einen Phasenmodulator 127 und eine Modenanpassungslinse 126. Wie oben erwähnt, besteht der optische Resonator 126 aus den ersten bis vierten Spiegeln 122 bis 125, und der BBO 121 ist zwischen den ersten und zweiten Spiegeln 122 und 123 angeordnet.

Dann wird die Grundwelle in den optischen Resonator 126 über den ersten Spiegel 122 eingeführt. Zu dieser Zeit wird ein Teil der Grundwelle von dem ersten Spiegel 122 reflektiert und wird weiter von einem Spiegel 129 auf einen Photodetektor 130 hin reflektiert, der somit die Grundwelle erfassen wird. Andererseits geht die Grundwelle, die in den optischen Resonator 126 über den ersten Spiegel 122 eingeführt wird, zu dem zweiten Spiegel 123 durch den BBO 121, wird als Nächstes von dem zweiten Spiegel 123 zu dem dritten Spiegel 124 hin reflektiert, wird dann von dem dritten Spiegel 124 zu dem vierten Spiegel 125 hin reflektiert, wird ferner von dem vierten Spiegel 125 zu dem ersten Spiegel 122 hin reflektiert und wird danach von dem ersten Spiegel 122 zu dem zweiten Spiegel 123 wieder durch den BBO 121 reflektiert.

Die Grundwelle, die von dem ersten Spiegel 122 des optischen Resonators 126 reflektiert wird, wird von dem Photodetektor 130 erfasst, wie es zuvor beschrieben worden ist. Ein Erfassungssignal von dem Photodetektor 130 wird zu einer Steuerschaltung 131 gesendet. In dem Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht moduliert der Phasenmodulator 127 die Phase der Grundwelle, die auf den optischen Resonator 126 einfällt, mit einem Modulationssignal von einer Phasenmodulator-Treiberschaltung 135. Indem eine synchrone Erfassung des Erfassungssignals mit dem Modulationssignal ausgeführt wird, erfasst die Steuerschaltung 131 ein Fehlersignal, das anzeigend für eine optische Pfadphasendifferenz des optischen Resonators 126 ist, und treibt auf der Grundlage des Fehlersignals einen elektromagnetischen Aktor 132, um die Position des dritten Spiegels 124 kontinuierlich mit einer so hohen Genauigkeit zu steuern, dass die Resonatorlänge des optischen Resonators 126 immer die Resonanzbedingungen erfüllt.

Mit der mit einer hohen Genauigkeit, wie oben stehend, kontinuierlich gesteuerten Position des dritten Spiegels 124 kann die Resonatorlänge des optischen Resonators 126 mit einer Genauigkeit in der Höhe von einigen Hunderstels der Lichtwellenlänge gesteuert werden, auch wenn der optische Resonator 126 aus der Mehrzahl von unabhängigen Spiegeln 122 bis 125 besteht. Mit der so mit der hohen Genauigkeit, um die Resonanzbedingungen zu erfüllen, gesteuerten Resonatorlänge des optischen Resonators 126 kann der BBO 121 die zweite Harmonische sehr effizient erzeugen.

In dem optischen Resonator 126 ist der BBO 121 darin mit einer Reflexionsverhinderungsschicht versehen, um die Resonatordämpfung zu verringern. Ferner ist, um die Resonatordämpfung zu verringern, jeder der zweiten bis vierten Spiegel 123 bis 125, die zusammen den optischen Resonator 126 bilden, ein Spiegel, der eine Reflektanz so hoch wie 99,9% aufweist. Aufgrund der Reflexionsverhinderungsschicht des BBO 121 und der hohen Reflektanz von 99,9% der zweiten bis vierten Spiegel 123 bis 125 kann die Resonatordämpfung des optischen Resonators 126 auf weniger als ungefähr 0,5% beschränkt werden.

Der Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht, der wie oben stehend aufgebaut ist, kann ein ultraviolettes Laserlicht, das in einer ausgezeichneten Kohärenz ausgezeichnet ist, mit einer äußerst hohen Effizienz erzeugen. Tatsächlich wurde mit dem grünen Laserlicht von dem Generator 111 für grünes Laserlicht, das auf den Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht einfällt, das eingestellt ist, eine Leistung von 200 mW aufzuweisen, ein ultraviolettes Laserlicht durch den Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht erzeugt. Ein ultraviolettes Laserlicht, das eine Leistung von ungefähr 50 mW aufweist, konnte in diesem Fall bereitgestellt werden.

Da das ultraviolette Licht eine hohe Photonenenergie aufweist, werden die Spiegel und der BBO, die zusammen den optischen Resonator bilden, möglicherweise beschädigt werden, wenn versucht wird, ein ultraviolettes Laserlicht auf der Grundlage einer zweiten Harmonischen zu erzeugen, die von dem BBO erzeugt wird, der in dem optischen Resonator bereitgestellt ist. Deswegen weist die herkömmliche Laserquelle, die ausgelegt ist, ein ultraviolettes Laserlicht auf der Grundlage einer zweiten Harmonischen zu erzeugen, die von dem BBO erzeugt wird, der in dem optischen Resonator bereitgestellt ist, eine kurze Betriebsdauer auf und ist nicht besonders zuverlässig. Es ist schwierig, die Laserquelle in Messgeräten zu verwenden.

Jedoch stellte der Anmelder der vorliegenden Erfindung sicher, dass durch ein Verbessern des Wachstums des BBO-Kristalls, durch ein Verbessern der Reflexionsverhinderungsschicht, die auf den BBO aufgetragen wird, durch ein Optimieren der Lichtpunktgröße, die auf dem BBO-Feld auftrifft, durch ein Reinigen des Inneren des optischen Resonators und durch ein Optimieren der Atmosphäre innerhalb des optischen Resonators eine ausreichende Zuverlässigkeit und Betriebsdauer der Laserquelle erreicht werden können, auch wenn eine zweite Harmonische durch den BBO 121 erzeugt wird, der in dem optischen Resonator 126 bereitgestellt ist, wie in 7 gezeigt. Spezifischer wurde vorausgesetzt, dass die obigen Verbesserungen und Optimierungen zu der Tatsache beitrugen, dass die Laserquelle unter Verwendung des BBO 121 Ultraviolett-Licht, das eine Leistung von 100 mW für mehr als 1.000 Stunden aufweist, und ein ultraviolettes Laserlicht, das eine Leistung von 30 mW für mehr als 5.000 Stunden aufweist, stabil erzeugen kann. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse kann abgeschätzt werden, dass die Laserquelle unter Verwendung des BBO 121 in der Lage sein wird, ein ultraviolettes Laserlicht, das eine Leistung von 20 mW für ungefähr 10.000 Stunden aufweist, stabil erzeugen kann. Die Betriebsdauer wird sicherstellen, dass die Laserquelle eine im Wesentlichen wartungsfreie sein kann, die in der Praxis als eine Lichtquelle in einer Inspektionsvorrichtung verwendet werden kann.

Das ultraviolette Laserlicht, das von dem Generator 112 für ultraviolettes Laserlicht wie oben stehend erzeugt wird, wird durch eine Kollimatorlinse 133 geleitet, die das Laserlicht in ein paralleles Licht formt. Das parallele Licht wird in einen Strahl geformt, der durch ein anamorphes Prismenpaar 134 geformt wird, und dann aus einer Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht emittiert. Es sei darauf hingewiesen, dass das anamorphe Prismenpaar 134 das ultraviolette Laserlicht, das aus der Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht emittiert wird, in einen Strahl formt, dessen Punkt einen nahezu kreisförmigen Querschnitt aufweist. Andererseits ist das ultraviolette Laserlicht, das aus dem optischen Resonator 126 emittiert wird, ein Strahl, dessen Querschnitt unter dem Weglauf-Effekt der Doppelbrechung durch den BBO 121 elliptisch ausgeführt ist. Deswegen wird, bevor es aus der Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht emittiert wird, das ultraviolette Laserlicht durch das anamorphe Prismenpaar 134 in einen Strahl geformt, dessen Punkt einen nahezu kreisförmigen Querschnitt aufweist.

Die Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht, die wie oben stehend aufgebaut ist, erzeugt ein ultraviolettes Laserlicht durch ein Zweistufen-Ändern des Laserlichts aus der Festkörper-Laserquelle (Nd:YAG-Laser 115) auf der Grundlage der zweiten Harmonischen durch die nichtlinearen optischen Elemente (MgO:LN-Kristall 117 und BBO 121). Die Ultraviolett-Laserquelle 38 ist eine gänzlich Festkörperquelle für ultraviolettes Laserlicht, die ein ultraviolettes Laserlicht nur durch optisches Festkörperelemente erzeugt.

Die Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht, die nur aus den optischen Festkörperelementen gebildet ist, ist eine kompakte, in hohem Maße effiziente, eine eines niedrigen Energieverbrauchs, eine in hohem Maße stabile und eine einer hohen Strahlqualität. Ferner kann die Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht ein ultraviolettes Laserlicht bereitstellen, das in einer zeitlichen Kohärenz ausgezeichnet ist.

Es sei darauf hingewiesen, dass als eine Laserquelle zur Erzeugung eines ultravioletten Laserlichts ein Gas-Laser, wie etwa ein Excimer-Laser, ein Argon-Laser oder dergleichen, verfügbar ist. Jedoch ist der Gas-Laser nicht vorteilhaft aufgrund seines großen Volumens, seiner niedrigen Effizienz und seines hohen Energieverbrauchs. Ein Argon-Laser für ein Laserlicht, das eine Wellenlänge von 351 nm aufweist, erzeugt beispielsweise das Laserlicht mit einer Effizienz von weniger als 0,001%. Die oben erwähnte Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht kann ein ultraviolettes Laserlicht mit einer hohen Effizienz erzeugen und kann im Vergleich zu dem Argon-Laser ziemlich kompakt ausgelegt werden.

Neben dem Obigen ist der Argon-Laser dahingehend nachteilig, dass eine große Menge von Kühlwasser erforderlich ist. Wenn das Kühlwasser zirkuliert wird, wird eine Vibration stattfinden. Somit ist der Argon-Laser, der eine große Menge von Kühlwasser benötigt, zur Verwendung in jedweder Inspektionsvorrichtung, um eine feine Struktur zu inspizieren, nicht geeignet. Außerdem kann der Argon-Laser ein Laserlicht, das eine stabile Wellenlänge aufweist, nicht erzeugen. Der Excimer-Laser benötigt ein Fluorgas, das gefährlich ist. Ferner ist er, da der Excimer-Laser ein gepulstes Laserlicht erzeugt, das eine hohe Spitzenleistung aufweist, nicht geeignet zur Verwendung als eine Laserquelle in der Inspektionsvorrichtung, die ausgelegt ist, einen Halbleiter-Wafer zur Inspektion abzubilden.

Die Quelle 38 für ultraviolettes Laserlicht löst die oben erwähnten Probleme, die auftreten würden, wenn der Excimer-Laser und der Argon-Laser verwendet würden, indem die Wellenlänge eines Laserlichts von der Festkörper-Laserquelle geändert wird, um ein ultraviolettes Laserlicht bereitzustellen.

Als Nächstes wird die Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung unten stehend unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme beschrieben werden, die in den 8 bis 11 gezeigt sind. Die Flussdiagramme in den 8 bis 11 zeigen Betriebsschritte, die bewirkt werden, nachdem ein Halbleiter-Wafer als eine Probe auf der Inspektionsstufe 11 platziert ist. Es wird hierin angenommen, dass der Halbleiter-Wafer viele ähnliche Vorrichtungsmuster darauf gebildet aufweist, und ein Bild einer Fläche des Halbleiter-Wafers, wo ein Defekt vorhanden ist (Defektbild), und ein Bild einer weiteren Fläche (Referenzbild) werden aufgenommen und miteinander zur Erfassung einer Klassifizierung des Defekts verglichen.

Unter Bezugnahme nun auf 8 ist ein Flussdiagramm von Betriebsschritten gegeben, die in der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden. Dieses Flussdiagramm zeigt ein Beispiel der Inspektionsprozedur, bei welcher, wenn die Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer bereits bekannt ist, der Defekt von der Inspektionsvorrichtung 1 erfasst und klassifiziert wird.

In diesem Beispiel wird eine Defektpositions-Koordinatendatei zuerst in den Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-1 eingelesen. Die Defektpositions-Koordinatendatei weist darin beschrieben eine Information über die Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer auf. Es ist eine Datei, die durch ein vorläufiges Messen der Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer mittels eines Detektors oder dergleichen hergestellt worden ist. Die Defektpositions-Koordinatendatei, die somit hergestellt ist, wird in den Steuercomputer 31 gelesen.

Als Nächstes werden bei einem Schritt S1-2 die X- und Y-Stufen 14 und 15 von dem Steuercomputer 31 getrieben, um den Halbleiter-Wafer zu den Defektpositionskoordinaten zu bewegen, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, so dass ein zu inspizierender Bereich des Halbleiter-Wafers in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht gelangt.

Als Nächstes treibt bei einem Schritt S1-3 der Steuercomputer 31 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S1-4 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene sichtbare Bild ein Bild an Defektpositionskoordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Bild eines Bereichs, wo ein Defekt existiert (wird nachstehend als ein "Defektbild" bezeichnet werden).

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-5 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außer der zu inspizierenden Fläche und weist darauf gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-6 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S1-7 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene sichtbare Licht wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene sichtbare Bild ein Bild einer Fläche ist, das darauf ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster gebildet aufweist, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist (wird nachstehend als ein "Referenzbild" bezeichnet werden).

Als Nächstes führt bei einem Schritt S1-8 der Bildverarbeitungscomputer 30 einen Vergleich zwischen dem Defektbild, das in dem Schritt S1-4 aufgenommen ist, und dem Referenzbild, das in dem Schritt S1-7 aufgenommen ist, durch, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S1-9 fort. Wenn kein Effekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S1-11.

Bei dem Schritt S1-9 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, wie der erfasste Defekt zu klassifizieren ist. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S1-10. Wenn der Defekt nicht erfasst werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S1-11.

Bei dem Schritt S1-10 wird das Ergebnis der Defektklassifikation gespeichert. Es wird in eine Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Das Ergebnis der Defektklassifikation kann zu jedwedem anderen Computer übertragen oder in diesem gespeichert werden, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist.

Auf eine Beendigung des Betriebs bei dem Schritt S1-10 hin wird die Klassifikation des Defekts des Halbleiter-Wafers beendet sein. Somit ist die Inspektionsprozedur beendet. Jedoch kann, wenn eine Mehrzahl von Defekten auf dem Halbleiter-Wafer existiert, der Betrieb zu dem Schritt S1-2 zurückkehren, wo andere Defekte zu erfassen und zu klassifizieren sind.

Andererseits schreitet, wenn kein Defekt bei dem Schritt S1-8 erfasst werden kann oder wenn keine Defektklassifikation bei dem Schritt S1-9 ausgeführt werden kann, der Betrieb zu dem Schritt S1-11 fort, wo das ultraviolette Licht verwendet wird, um ein Bild des Halbleiter-Wafers für eine Defekterfassung und -klassifikation aufzunehmen.

In diesem Fall treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-11 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer zu den Defektpositions-Koordinaten, die in der Defektionpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, für die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 einzutreten.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-12 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S1-13 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera 30 aufgenommen, und das somit aufgenommen Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild an Defektpositions-Koordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Defektbild. Auch wird das Defektbild unter Verwendung eines ultravioletten Lichts, das eine kürzere Wellenlänge als das sichtbare Licht aufweist, und mit einer höheren Auflösung als mit dem sichtbaren Licht aufgenommen.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-14 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer zu den Referenzpositions-Koordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S1-15 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird ein Bild des Halbleiter-Wafers bei einem Schritt S1-16 von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild einer Fläche ist, in welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich jenem, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist, nämlich einer Referenzfläche ist. Ferner wird das Bild unter Verwendung eines Ultraviolett-Lichts, das eine kürzere Wellenlänge als das sichtbare Licht aufweist, und mit einer höheren Auflösung als mit dem sichtbaren Licht aufgenommen.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 bei dem Schritt S1-17 einen Vergleich zwischen dem in dem Schritt S1-13 aufgenommenen Defektbild und dem in dem Schritt S1-16 aufgenommenen Referenzbild aus, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S1-18 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S1-19.

Bei dem Schritt S1-18 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S1-10, wo das Ergebnis der Defektklassifikation, wie oben stehend erwähnt, zu speichern ist. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S1-19.

Bei dem Schritt S1-19 wird eine Information, dass der Defekt nicht klassifiziert werden konnte, gespeichert. Die Information wird in der Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 an dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Die Information kann zu jedwedem anderen Computer übertragen werden und in diesem gespeichert werden, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist.

Der obigen Prozedur folgend wird zunächst das Bild, das von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen ist, verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer mit einer niedrigen Auflösung zu inspizieren. Wenn kein Defekt unter Verwendung des sichtbaren Lichts erfasst und klassifiziert werden kann, wird das Bild, das von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen ist, verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer mit einer hohen Auflösung zu inspizieren. Somit kann ein feinerer Defekt als bei der Defekterfassung und -klassifikation unter Verwendung von nur dem sichtbaren Licht erfasst und klassifiziert werden.

Bei der Inspektion mit niedriger Auflösung unter Verwendung des sichtbaren Lichts kann ein bereiterer Bereich gleichzeitig abgebildet werden. Somit ist, wenn der Defekt ausreichend groß ist, die Inspektion mit niedriger Auflösung eines Halbleiter-Wafers unter Verwendung des sichtbaren Lichts effizienter. Deswegen wird das ultraviolette Licht anfangs nicht verwendet, um einen Defekt zu erfassen und zu klassifizieren, sondern es wird zunächst das sichtbare Licht verwendet, um einen Defekt zu erfassen und zu klassifizieren, wodurch ein Halbleiter-Wafer effizienter inspiziert werden kann.

Unter Bezugnahme nun auf 9 ist ein Flussdiagramm von Betriebsschritten gegeben, die in der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden. Das Flussdiagramm in 9 zeigt ein weiteres Beispiel der Inspektionsprozedur, bei welcher, wenn die Position und Größe eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer bereits bekannt sind, der Effekt durch die Inspektionsvorrichtung 1 erfasst und klassifiziert wird.

In diesem Beispiel wird eine Defektpositions-Koordinaten- und Defektgrößendatei zunächst in den Steuercomputer 31 bei einem Schritt S2-1 gelesen. Die Defektpositions-Koordinaten- und Defektgrößendatei weist darin beschrieben eine Information über die Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer und die Größe des Defekts auf. Es ist eine Datei, die durch ein vorläufiges Messen der Position und Größe eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer mittels eines Defektdetektors oder dergleichen erzeugt worden ist. Die Defektpositions-Koordinaten- und Defektgrößendatei, die somit hergestellt ist, wird in den Steuercomputer 31 gelesen.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S2-2 die Größe eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer auf der Grundlage der Datei bestimmt, die die bei dem Schritt S2-1 gelesen worden ist. Wenn der Defekt eine größere Größe als vorbestimmt aufweist, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S2-2 fort. Wenn der Defekt eine geringere Größe als vorbestimmt aufweist, geht der Betrieb zu einem Schritt S2-12.

Die Defektgrößenbeurteilung wird auf der Grundlage einer Auflösung bewirkt, die erhalten werden kann, wenn das ultraviolette Licht verwendet wird, um den Halbleiter-Wafer abzubilden. Spezifischer geht, unter der Annahme, dass ein Defekt in dem Halbleiter-Wafer einen Durchmesser A aufweist, die Wellenlänge des ultravioletten Lichts, das aus der Ultraviolett-Laserquelle 38 emittiert wird, &lgr; ist und die numerische Apertur NA der Ultraviolett-Objektivlinse 40 NA ist, wenn A ≥ 2 × &lgr;/NA, der Betrieb zu dem Schritt S2-3. Wenn A < 2 × &lgr;/NA, geht der Betrieb z einem Schritt S2-12.

Wenn &lgr; = 0,266 &mgr;m und NA = 0,9 sind, ist A = 0,6 &mgr;m. Diese Defektgröße gleicht der Größe des sichtbaren Lichtpunkts. Deswegen ist sie auch eine minimale Defektgröße, die unter Verwendung des sichtbaren Lichts erfasst werden kann. Mit anderen Worten, der Prozentsatz einer Erfassung von kleinere Defekten wird beträchtlich niedriger. Andererseits können Defekte derartig geringer Größe zufrieden stellend unter Verwendung des ultravioletten Lichts erfasst werden. Deswegen ist es äußerst zweckmäßig, die obige Defektgröße oder den Durchmesser A (= 2 × &lgr;/NA) als ein Kriterium heranzuziehen, unter Bezugnahme auf welches beurteilt werden sollte, ob das sichtbare Licht oder das ultraviolette Licht für die Defektinspektion zu verwenden ist. Dieses Kriterium wurde über viele Experimente gefunden, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung bewirkt wurden. Auf der Grundlage des Kriteriums kann die Defekterfassung mit dem sichtbaren Licht und/oder jene mit dem ultravioletten Licht effektiv ausgewählt werden, um nahezu sämtliche Defekte, die von groß nach klein reichen, mit einer hohen Effizienz zu erfassen.

Bei dem Schritt S2-3 treibt der Steuercomputer 31 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer zu den Defektpositionskoordinaten, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, für die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S2-4 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S2-5 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene Licht wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene sichtbare Bild ein Bild an Defektpositionskoordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Defektbild.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S2-6 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S2-7 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S2-8 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene sichtbare Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene sichtbare Bild ein Bild einer Fläche ist, die darin gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster aufweist, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist, d.h., dass es ein Referenzbild ist.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 in einem Schritt S2-9 einen Vergleich zwischen dem Defektbild, das in dem Schritt S2-5 aufgenommen ist, und dem Referenzbild, das in dem Schritt S2-8 aufgenommen ist, durch, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S2-10 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S2-12.

Bei dem Schritt S2-10 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S2-11. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S2-12.

Bei dem Schritt S2-11 wird das Ergebnis der Defektklassifikation gespeichert. Es wird in einer Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Das Ergebnis der Defektklassifikation kann zu jedwedem anderen Computer, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist, übertragen und in diesem gespeichert werden.

Auf eine Beendigung des Betriebs bei dem Schritt S2-11 hin wird die Klassifikation des Defekts in dem Halbleiter-Wafer beendet sein. Somit wird die Inspektionsprozedur beendet. Jedoch kann, wenn eine Mehrzahl von Defekten auf dem Halbleiter-Wafer existiert, der Betrieb zu dem Schritt S2-2 zurückgebracht werden, wo andere Defekte zu erfassen und zu klassifizieren sind.

Andererseits schreitet, wenn bei dem Schritt S2-2 beurteilt wird, dass der erfasste Defekt eine Größe geringer als eine vorbestimmte aufweist, wenn kein Defekt in dem Schritt S2-9 erfasst werden kann, oder wenn der Defekt in dem Schritt S2-10 nicht klassifiziert werden konnte, der Betrieb zu einem Schritt S2-12 und darauf folgenden Schritten fort, wo das ultraviolette Licht verwendet wird, um ein Bild des Halbleiter-Wafers mit einer höheren Auflösung für eine Defekterfassung und -klassifikation aufzunehmen.

In diesem Fall treibt der Steuercomputer 31 zunächst bei einem Schritt S2-12 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer zu den Defektpositionskoordinaten, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, für die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 einzutreten.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S2-13 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S2-14 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild an Defektpositionskoordinaten, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Defektbild ist. Ferner wird das Defektbild unter Verwendung eines ultravioletten Lichts, das eine kürzere Wellenlänge als das sichtbare Licht aufweist, und mit einer höheren Auflösung als mit dem sichtbaren Licht aufgenommen.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer bei einem Schritt S2-15 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer zu den Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S2-16 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S2-17 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Bild bei sichtbarem Licht ein Bild einer Fläche ist, bei welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich jenem in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildeten, nämlich einer Referenzfläche gebildet ist. Ferner wird das Referenzbild unter Verwendung des ultravioletten Lichts, das eine kürzere Wellenlänge als das sichtbare Licht aufweist, und mit einer niedrigeren Auflösung als jene mit dem sichtbaren Licht aufgenommen.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 bei dem Schritt S2-18 einen Vergleich zwischen dem in dem Schritt S2-14 aufgenommenen Defektbild und dem in dem Schritt S2-17 aufgenommenen Referenzbild aus, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S2-19 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S2-20.

Bei dem Schritt S1-19 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der erfasste Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S2-11, wo das Ergebnis der Defektklassifikation, wie oben stehend erwähnt, zu speichern ist. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S2-20.

Bei dem Schritt S2-20 wird eine Information, dass der Defekt nicht klassifiziert werden kann, gespeichert. Die Information wird in der Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Die Information kann zu jedwedem anderen Computer, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist, übertragen und in diesem gespeichert werden.

Wenn die Defektgröße bekannt ist, wird die Inspektion mit einer niedrigen Auflösung unter Verwendung des sichtbaren Lichts für kleine Defekte nicht bewirkt, sondern es wird die Inspektion mit einer hohen Auflösung unter Verwendung des ultravioletten Lichts anfänglich für die kleinen Defekte bewirkt. Somit kann die Defektinspektion effizient durchgeführt werden.

Unter Bezugnahme nun auf 10 ist auch ein Flussdiagramm von Betriebsschritten gegeben, die bei der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden. Dieses Flussdiagramm zeigt noch ein weiteres Beispiel der Inspektionsprozedur, bei welcher, wenn die Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer bereits bekannt ist, der Defekt durch die Inspektionsvorrichtung 1 erfasst und klassifiziert wird.

In diesem Beispiel wird eine Defektpositions-Koordinatendatei zunächst in den Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-1 eingelesen. Die Defektpositions-Koordinatendatei weist darin beschrieben eine Information über die Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer auf. Es ist eine Datei, die durch ein vorläufiges Messen der Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer mittels eines Defektdetektors oder dergleichen erzeugt worden ist. Die somit erzeugte Defektpositions-Koordinatendatei wird in den Steuercomputer 31 gelesen.

Als Nächstes werden bei einem Schritt S3-2 die X- und Y-Stufen 14 und 15 von dem Steuercomputer 31 getrieben, um den Halbleiter-Wafer zu den Defektpositionskoordinaten, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, zu bewegen, so dass eine zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 gelangt.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-3 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S3-4 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild an Defektpositionskoordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt werden, nämlich ein Defektbild.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-5 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-6 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S3-7 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen, und das somit aufgenommene Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild einer Fläche ist, in welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich jenem, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist, gebildet ist, nämlich einer Referenzfläche.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 bei einem Schritt S3-8 einen Vergleich zwischen dem in dem Schritt S3-4 aufgenommenen Defektbild und dem in dem Schritt S3-7 aufgenommenen Referenzbild aus, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S3-9 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S3-11.

Bei dem Schritt S3-9 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der erfasste Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S3-10. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S3-11.

Bei dem Schritt S3-10 wird das Ergebnis der Defektklassifikation gespeichert. Es wird in einer Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Das Ergebnis der Defektklassifikation kann in jedweden anderen Computer, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist, übertragen und in diesem gespeichert werden.

Auf eine Beendigung des Betriebs bei dem Schritt S3-10 wird die Klassifikation des Defekts in dem Halbleiter-Wafer beendet sein. Somit wird die Inspektionsprozedur beendet. Jedoch kann, wenn eine Mehrzahl von Defekten auf dem Halbleiter-Wafer existiert, der Betrieb zu dem Schritt S3-2 zurückgebracht werden, wo andere Defekte zu erfassen und zu klassifizieren sind.

Andererseits schreitet, wenn kein Defekt bei dem Schritt S3-8 erfasst werden kann, oder wenn keine Defektklassifikation bei dem Schritt S3-9 durchgeführt werden kann, der Betrieb zu dem Schritt 311 und darauf folgenden Schritten fort, wo das ultraviolette Licht verwendet wird, um ein Bild des Halbleiter-Wafers mit einer höheren Auflösung für eine Defekterfassung und -klassifikation aufzunehmen.

In diesem Fall treibt der Steuercomputer 31 zunächst bei dem Schritt S3-11 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf Defektpositionskoordinaten, die in der Defektkoordinatendatei angezeigt sind, für die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-12 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S3-13 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene sichtbare Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das Bild im sichtbaren Licht ein Bild an Defektpositionskoordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Defektbild. Ferner wird das Defektbild unter Verwendung eines sichtbaren Lichts, das eine längere Wellenlänge als das Ultraviolett-Licht aufweist, und mit einer niedrigeren Auflösung als jener mit dem ultravioletten Licht aufgenommen.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-14 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster gebildet auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S3-15 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S3-16 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene sichtbare Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das mit sichtbarem Licht aufgenommene Bild ein Bild einer Fläche ist, in welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich jenem, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist, gebildet ist, nämlich eine Referenzfläche. Ferner wird das Referenzbild unter Verwendung eines sichtbaren Lichts, das eine längere Wellenlänge als das ultraviolette Licht aufweist, und mit einer niedrigeren Auflösung als jene mit dem ultravioletten Licht aufgenommen.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 bei einem Schritt S3-17 einen Vergleich zwischen dem bei dem Schritt S3-13 aufgenommenen Defektbild und dem bei dem Schritt S3-16 aufgenommenen Referenzbild aus, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S3-18 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S3-19.

Bei dem Schritt S3-18 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S3-10, wo das Ergebnis der Defektklassifikation zu speichern ist, wie oben stehend erwähnt. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S3-19.

Bei dem Schritt S3-19 wird eine Information, dass der Defekt nicht klassifiziert werden kann, gespeichert. Die Information wird in der Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Die Information kann zu jedwedem anderen Computer, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist, übertragen und in diesem gespeichert werden.

Folgend auf die obige Prozedur wird das erste Bild, das von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen ist, verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer mit einer hohen Auflösung zu inspizieren. Wenn kein Defekt unter Verwendung des ultravioletten Lichts erfasst und klassifiziert werden kann, wird das Bild, das von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen ist, verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer mit einer niedrigen Auflösung zu inspizieren. Somit kann ein feinerer Defekt als bei der Defekterfassung und -klassifikation unter Verwendung von nur dem sichtbaren Licht erfasst und klassifiziert werden.

Unter Bezugnahme nun auf 11 ist ferner ein Flussdiagramm von Betriebsschritten gegeben, die bei der Prozedur zum Inspizieren eines Halbleiter-Wafers durch die Inspektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt werden. Dieses Flussdiagramm zeigt noch ein weiteres Beispiel der Inspektionsprozedur, bei welcher, wenn die Position und Größe eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer bereits bekannt sind, der Defekt durch die Inspektionsvorrichtung 1 erfasst und klassifiziert wird.

In diesem Beispiel wird zunächst eine Defektpositions-Koordinatendatei in den Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-1 eingelesen. Diese Defektpositions-Koordinatendatei weist darin beschriebene Information über die Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer auf. Es ist eine Datei, die durch ein vorläufiges Messen der Position eines Defekts auf dem Halbleiter-Wafer mittels eines Defektdetektors oder dergleichen erzeugt worden ist. Die somit erzeugte Defektpositions-Koordinatendatei wird in den Steuercomputer 31 gelesen.

Als Nächstes werden bei einem Schritt S4-2 die X- und Y-Stufen 14 und 15 von dem Steuercomputer 31 getrieben, um den Halbleiter-Wafer auf Defektpositionskoordinaten, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, zu bewegen, so dass eine zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 gelangt.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-3 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S4-4 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild an Defektpositionskoordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Defektbild.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-5 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf die Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Ultraviolett-Objektivlinse 40 einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin gebildet ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-6 den Ultraviolett-Autofokus-Controller 41, um die Ultraviolett-Objektivlinse 40 automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S4-7 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Ultraviolett-Bild ein Bild einer Fläche ist, in welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich jenem, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist, gebildet ist, nämlich einer Referenzfläche.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 bei einem Schritt S4-8 einen Vergleich zwischen dem bei dem Schritt S4-4 aufgenommenen Defektbild und dem bei dem Schritt S4-7 aufgenommenen Referenzbild aus, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S4-9 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der betrieb zu einem Schritt S4-12.

Als Nächstes wird bei dem Schritt S4-9 die Größe eines Defekts, der bei dem Schritt S4-8 erfasst wird, bestimmt. Wenn der Defekt eine größere Größe als eine vorbestimmte aufweist, schreitet der Betrieb zu dem Schritt S4-12 fort. Wenn der Defekt eine geringere Größe als eine vorbestimmte aufweist, geht der Prozess zu dem Schritt S4-10.

Die Defektgrößenbeurteilung wird auf der Grundlage einer Auflösung bewirkt, die erreicht werden kann, wenn das Ultraviolett-Licht verwendet wird, um den Halbleiter-Wafer abzubilden. Spezifischer geht, unter der Annahme, dass ein Defekt in dem Halbleiter-Wafer einen Durchmesser A aufweist, die Wellenlänge des ultravioletten Lichts, das aus der Ultraviolett-Laserquelle 38 emittiert wird, &lgr; ist und die numerische Apertur NA der Ultraviolett-Objektivlinse 40 NA ist, wenn A ≥ 2 × &lgr;/NA, der Betrieb zu dem Schritt S4-12. Wenn A < 2 × &lgr;/NA, geht der Betrieb zu dem Schritt S4-10.

Wenn &lgr; = 0,266 &mgr;m und NA = 0,9, ist A = 0,6 &mgr;m. Diese Defektgröße gleicht der Größe eines sichtbaren Lichtpunkts. Deswegen ist sie auch eine minimale Defektgröße, die unter Verwendung des sichtbaren Lichts erfasst werden kann. Mit anderen Worten, der Prozentsatz einer Erfassung von kleineren Defekten wird beträchtlich niedriger sein. Andererseits können Defekte einer derartig geringen Größe zufrieden stellend unter Verwendung des ultravioletten Lichts erfasst werden. Deswegen ist es äußerst zweckmäßig, die obige Defektgröße oder den Durchmesser A (= 2 × &lgr;/NA) als ein Kriterium heranzuziehen, unter Bezugnahme auf welches beurteilt werden sollte, ob für die Defektinspektion das sichtbare Licht oder das ultraviolette Licht verwendet werden soll. Dieses Kriterium wurde durch viele Experimente gefunden, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung bewirkt wurden. Auf der Grundlage des Kriteriums kann die Defekterfassung mit dem sichtbaren Licht und/oder jene mit dem ultravioletten Licht effektiv ausgewählt werden, um nahezu sämtliche Defekte, die von großen zu kleinen reichen, mit einer hohen Effizienz zu erfassen.

Bei dem Schritt S4-10 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der erfasste Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S4-11. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S4-12.

Bei dem Schritt S4-11 wird das Ergebnis der Defektklassifikation gespeichert. Es wird in einer Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Das Ergebnis der Defektklassifikation kann zu jedwedem anderen Computer, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist, übertragen und in diesem gespeichert werden.

Auf eine Beendigung des Betriebs bei dem Schritt S4-11 wird die Klassifikation des Defekts in dem Halbleiter-Wafer beendet sein. Somit wird die Inspektionsprozedur beendet. Jedoch kann, wenn eine Mehrzahl von Defekten auf dem Halbleiter-Wafer existiert, der Betrieb zu dem Schritt S4-2 zurückgebracht werden, wo andere Defekte zu erfassen und zu klassifizieren sind.

Andererseits schreitet, wenn kein Defekt bei dem Schritt S4-8 erfasst werden kann, wenn bei dem Schritt S4-9 beurteilt wird, dass der erfasste Defekt eine Größe größer als eine vorbestimmte aufweist, oder wenn der Defekt bei S4-10 nicht klassifiziert werden kann, der Betrieb zu dem Schritt S4-12 und darauf folgenden Schritten fort, wo das sichtbare Licht verwendet wird, um ein Bild des Halbleiter-Wafers mit einer niedrigeren Auflösung für eine Defekterfassung und -klassifikation aufzunehmen.

In diesem Fall treibt der Steuercomputer 31 zunächst bei dem Schritt S4-12 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer zu dem Defektpositionskoordinaten, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, für die zu inspizierende Fläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-13 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S4-14 ein Bild des Halbleiter-Wafers durch die CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das Bild in sichtbarem Licht ein Bild an Defektpositionskoordinaten ist, die in der Defektpositions-Koordinatendatei angezeigt sind, nämlich ein Defektbild. Ferner wird das Defektbild unter Verwendung eines sichtbaren Lichts, das eine längere Wellenlänge als das ultraviolette Licht aufweist, und mit einer niedrigeren Auflösung als jener mit dem ultravioletten Licht aufgenommen.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-15 die X- und Y-Stufen 14 und 15, um den Halbleiter-Wafer auf Referenzpositionskoordinaten für die Referenzfläche des Halbleiter-Wafers zu bewegen, um in das Gesichtsfeld der Objektivlinse 36 für sichtbares Licht einzutreten. Die Referenzfläche ist eine Fläche des Halbleiter-Wafers außerhalb der zu inspizierenden Fläche und weist darin ein Vorrichtungsmuster ähnlich dem Vorrichtungsmuster gebildet auf, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist.

Als Nächstes treibt der Steuercomputer 31 bei einem Schritt S4-16 den Autofokus-Controller 37 für sichtbares Licht, um die Objektivlinse 36 für sichtbares Licht automatisch zu fokussieren.

Als Nächstes wird bei einem Schritt S4-17 ein Bild des Halbleiter-Wafers von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommen, und das somit aufgenommene Ultraviolett-Bild wird zu dem Bildverarbeitungscomputer 30 gesendet. Es sei darauf hingewiesen, dass das aufgenommene Bild in sichtbarem Licht ein Bild einer Fläche ist, in welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich jenem, das in der zu inspizierenden Fläche des Halbleiter-Wafers gebildet ist, gebildet ist, nämlich eine Referenzfläche. Ferner wird das Referenzbild unter Verwendung des sichtbaren Lichts, das eine längere Wellenlänge als das ultraviolette Licht aufweist, und mit einer niedrigeren Auflösung als jene mit dem ultravioletten Licht aufgenommen.

Als Nächstes führt der Bildverarbeitungscomputer 30 bei einem Schritt S4-18 einen Vergleich zwischen dem in dem Schritt S4-14 aufgenommenen Defektbild und dem in dem Schritt S4-17 aufgenommenen Referenzbild aus, um einen Defekt aus dem Defektbild zu erfassen. Wenn ein Defekt erfasst werden kann, schreitet der Betrieb zu einem Schritt S4-19 fort. Wenn kein Defekt erfasst werden kann, geht der Betrieb zu einem Schritt S4-20.

Bei dem Schritt S4-19 überprüft der Bildverarbeitungscomputer 30, was der erfasste Defekt ist, um den Defekt zu klassifizieren. Wenn der Defekt klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S4-11, wo das Ergebnis der Defektklassifikation zu speichern ist, wie oben stehend erwähnt. Wenn der Defekt nicht klassifiziert werden kann, geht der Betrieb zu dem Schritt S4-20.

Bei dem Schritt S4-20 wird eine Information, dass der Defekt nicht klassifiziert werden kann, gespeichert. Die Information wird in der Speichervorrichtung gespeichert, die beispielsweise mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 verbunden ist. Die Information kann in jedweden anderen Computer, der mit dem Bildverarbeitungscomputer 30 und dem Steuercomputer 31 über ein Netz verbunden ist, übertragen und in diesem gespeichert werden.

Folgend auf die obige Prozedur wird zunächst das Bild, das von der Ultraviolett-CCD-Kamera 33 aufgenommen ist, verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer mit einer hohen Auflösung zu inspizieren. Wenn kein Defekt unter Verwendung des ultravioletten Lichts erfasst und klassifiziert werden kann oder wenn der erfasste Defekt eine größere Größe als eine vorbestimmt aufweist, wird das von der CCD-Kamera 32 für sichtbares Licht aufgenommene Bild verarbeitet und analysiert, um den Halbleiter-Wafer mit einer niedrigen Auflösung zu inspizieren. Somit kann ein feinerer Defekt als bei der Defekterfassung und -klassifikation unter Verwendung von nur dem sichtbaren Licht erfasst und klassifiziert werden. Ferner wird, wenn der Defekt, der unter Verwendung des ultravioletten Lichts erfasst ist, groß ist, das sichtbare Licht verwendet, um den Defekt wiederum zu erfassen und zu klassifizieren. Deswegen kann ein relativ großer Defekt mit einer hohen Genauigkeit klassifiziert werden.

Wie es voranstehend beschrieben worden ist, erfasst die Inspektionsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Defekt aus Referenz- und Defektbildern, die von den CCD-Kameras 32 und 33 aufgenommen sind. Diese Defekterfassung aus den Referenz- und Defektbildern wird unten stehend unter Bezugnahme auf 12 weiter beschrieben werden.

12A zeigt ein Beispiel des Bilds einer Referenzfläche, in welcher ein Vorrichtungsmuster ähnlich einem Vorrichtungsmuster in einer zu inspizierenden Fläche gebildet ist, nämlich eines Referenzbilds. 12B zeigt ein Beispiel des Bilds einer zu inspizierenden Fläche, in welcher ein Defekt existiert, nämlich eines Defektbilds.

Um einen Defekt aus derartigen Referenz- und Defektbildern zu erfassen, wird das Vorrichtungsmuster aus dem Referenzbild auf der Grundlage einer Farb- und Abtönungsinformation extrahiert, wie in 12C gezeigt. Ferner wird ein Bild eines Unterschieds zwischen den Referenz- und Defektbildern bestimmt, um als einen Defekt einen Abschnitt zu extrahieren, der einen großen Unterschied zeigt, wie in 12D gezeigt.

Dann werden das Bild des extrahierten Vorrichtungsmusters, das in 12C gezeigt ist, und das Bild des extrahierten Defekts, das in 12D gezeigt ist, einander überlagert, um ein zusammengesetztes Bild bereitzustellen, wie in 12E gezeigt, aus welchem ein Prozentsatz von Defekten in dem Vorrichtungsmuster, etc. als Charakteristika des Defekts extrahiert wird.

Wie voranstehend beschrieben worden ist, inspiziert die Inspektionsvorrichtung 1 einen Halbleiter-Wafer hinsichtlich jedweden Defekts durch ein Verarbeiten und Analysieren, mittels des Bildverarbeitungscomputers 30, von Referenz- und Defektbildern, die von den CCD-Kameras 32 und 33 aufgenommen werden.

Voranstehend ist die Inspektionsvorrichtung 1 beschrieben worden, die verwendet wird, um zu überprüfen, was ein Defekt auf einem Halbleiter-Wafer ist. Jedoch kann die Inspektionsvorrichtung 1 in jedweden anderen Anwendungen außer der Unterscheidung eines Defekts in dem Halbleiter-Wafer verwendet werden. D.h., dass die Inspektionsvorrichtung 1 auch verwendbar ist, um zu beurteilen, ob ein Vorrichtungsmuster, das in einem Halbleiter-Wafer gebildet ist, eine geeignete Form aufweist, die präzise ein gewünschtes Muster widerspiegelt. Ferner ist die Anwendung der Inspektionsvorrichtung 1 nicht auf die Inspektion eines Halbleiter-Wafers beschränkt, sondern ist weithin anwendbar auf eine Inspektion von feinen Mustern, beispielsweise um einen Flachbildschirm zu inspizieren, der ein feines Muster darauf gebildet aufweist.


Anspruch[de]
Wafer-Inspektionsvorrichtung, umfassend:

eine Ultraviolettlichtquelle (38),

eine Quelle (34) für sichtbares Licht,

eine Einrichtung (11) zum Halten einer Probe und zum Bewegen derselben an eine vorbestimmte Inspektionsposition;

eine Einrichtung (39, 40) zum Projizieren eines Ultraviolettlichts, das von der Ultraviolettlichtquelle emittiert wird, auf die Probe, die auf der Probenhalteeinrichtung (11) gehalten wird;

eine Ultraviolett-Abbildungseinrichtung (33, 39, 40) zum Erfassen eines reflektierten oder transmittierten Lichts von der Probe, die von der Ultraviolettlicht-Projektionseinrichtung beleuchtet wird, um ein Ultraviolettbild der Probe aufzunehmen;

eine Einrichtung (35, 36) zum Projizieren eines sichtbaren Lichts, das aus der Quelle für sichtbares Licht emittiert wird, auf die Probe, die auf der Probenhalteeinrichtung gehalten wird;

eine Abbildungseinrichtung (32, 35, 36) für sichtbares Licht, zum Erfassen eines reflektierten oder eines transmittierten Lichts von der Probe, die von der Projektionseinrichtung für sichtbares Licht beleuchtet wird, um ein sichtbares Bild der Probe aufzunehmen;

eine Bildverarbeitungseinrichtung, die ausgelegt ist, das Bild, das von der Ultraviolett-Abbildungseinrichtung oder der Abbildungseinrichtung für sichtbares Licht aufgenommen ist, zu verarbeiten und zu analysieren, wobei das sichtbare Bild verarbeitet und analysiert wird, um die Probe mit einer niedrigen Auflösung zu inspizieren, und das Ultraviolettbild verarbeitet und analysiert wird, um die Probe mit einer hohen Auflösung zu inspizieren,

wobei, um einen Defekt in einem spezifischen Bereich des Wafers zu erfassen, die Wafer-Inspektionsvorrichtung ausgelegt ist, den Defekterfassungsprozess entweder unter Verwendung der Abbildungseinrichtung (32, 35, 36) für sichtbares Licht oder der Ultraviolett-Abbildungseinrichtung (33, 39, 40) zu starten,

dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Auswahleinrichtung umfasst, die ausgelegt ist, auszuwählen, dass der Defekterfassungsprozess auf der Erzeugung und der Verarbeitung eines sichtbaren Bilds, das von der Abbildungseinrichtung für sichtbares Licht aufgenommen ist, basiert ist, wenn A ≥ 2 × &lgr;/NA, oder auf der Erzeugung und der Verarbeitung eines Ultraviolettbildes, das von der Ultraviolett-Abbildungseinrichtung aufgenommen ist, basiert ist, wenn A < 2 × &lgr;/NA, wobei A der Durchmesser des Defekts ist, &lgr; die Wellenlänge des Lichts ist, das aus der Ultraviolettlichtquelle emittiert wird, und NA die numerische Apertur einer Ultraviolett-Objektivlinse ist, die verwendet wird, um das Licht, das aus der Ultraviolettlichtquelle emittiert wird, auf die Probe zu projizieren.
Wafer-Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei:

die Quelle (34) für sichtbares Licht inkohärentes Licht emittiert; und

die Ultraviolettlichtquelle (38) eine Laserlichtquelle ist, die kohärentes Licht emittiert.
Wafer-Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ultraviolett-Abbildungseinrichtung (33, 39, 40) angeordnet ist, Bilder unterschiedlicher Bereiche der Probe aufzunehmen, und die Bildverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, die Bilder miteinander zu vergleichen, um die Probe zu inspizieren. Wafer-Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend:

einen Probenplatziermechanismus (20, 21, 22) zum Herausnehmen der Probe, die in einem vorbestimmten Behälter befördert worden ist, aus dem Behälter und zum Platzieren derselben auf der Probenhalteeinrichtung (11);

eine Entstaubungs-Reinigungseinheit (2), die ausgelegt ist, eine innere Umgebung sauber zu halten;

wobei zumindest die Probenhalteeinrichtung (11) und der Probenplatziermechanismus (20, 21, 22) innerhalb der Reinigungseinheit bereitgestellt sind.
Wafer-Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Ultraviolettlichtquelle ein Ultraviolett-Laserlicht emittiert, das eine Wellenlänge geringer als 355 nm aufweist. Wafer-Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Ultraviolettlichtquelle ein Festkörperlaser ist.






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