JP2002243652A - 異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法 - Google Patents
異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法Info
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- JP2002243652A JP2002243652A JP2001038042A JP2001038042A JP2002243652A JP 2002243652 A JP2002243652 A JP 2002243652A JP 2001038042 A JP2001038042 A JP 2001038042A JP 2001038042 A JP2001038042 A JP 2001038042A JP 2002243652 A JP2002243652 A JP 2002243652A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンウエハや、液晶、ＰＤＰなどの試料
平面上の微小異物を検出し、これの成分を正確に特定す
ることができる異物特定方法およびそれを用いた装置を
提供する。 【解決手段】 ウエハ６上の異物１８の位置を測定する
位置測定部と、前記異物の外観を観察する観察部と、前
記異物と前記観察部を結ぶ光軸上に移動可能なミラー
と、前記ミラーにレーザ光を反射させ前記異物にレーザ
光を照射するレーザ照射部と、前記レーザ光の照射によ
り発生する前記異物のラマン散乱光を前記ミラーに反射
させ検出するラマン光検出部と、前記ラマン光検出部に
より検出したラマン散乱光を分光分析する分析部を備え
ることにより、前記画像情と画像情報データベース２３
と、前記ラマン散乱光と既知物質のラマン散乱分光特性
データベース２２と、双方から近似物質を特定する。
平面上の微小異物を検出し、これの成分を正確に特定す
ることができる異物特定方法およびそれを用いた装置を
提供する。 【解決手段】 ウエハ６上の異物１８の位置を測定する
位置測定部と、前記異物の外観を観察する観察部と、前
記異物と前記観察部を結ぶ光軸上に移動可能なミラー
と、前記ミラーにレーザ光を反射させ前記異物にレーザ
光を照射するレーザ照射部と、前記レーザ光の照射によ
り発生する前記異物のラマン散乱光を前記ミラーに反射
させ検出するラマン光検出部と、前記ラマン光検出部に
より検出したラマン散乱光を分光分析する分析部を備え
ることにより、前記画像情と画像情報データベース２３
と、前記ラマン散乱光と既知物質のラマン散乱分光特性
データベース２２と、双方から近似物質を特定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶、ＰＤＰ等の
ガラス基板やシリコンウエハ等の平面状の被検査対象物
表面に存在する微小異物の物質の成分を、容易に特定
し、発塵の原因を突き止めるための異物特定方法、発塵
源特定方法、異物特定装置に関するものである。
ガラス基板やシリコンウエハ等の平面状の被検査対象物
表面に存在する微小異物の物質の成分を、容易に特定
し、発塵の原因を突き止めるための異物特定方法、発塵
源特定方法、異物特定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような異物の検出と成分分析
は、たとえば、特開平８−２２０００７の公報に示され
ているように、パーティクル検査装置で被検査対象物表
面の異物の位置を検出し、被検査対象物を異物成分検査
装置に移載し被検査対象物表面の異物の成分を特定して
いた。このように、異物位置検出と成分分析は、別の機
械で行われていた。
は、たとえば、特開平８−２２０００７の公報に示され
ているように、パーティクル検査装置で被検査対象物表
面の異物の位置を検出し、被検査対象物を異物成分検査
装置に移載し被検査対象物表面の異物の成分を特定して
いた。このように、異物位置検出と成分分析は、別の機
械で行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２２０００７の公報に記載の発明では、異物位置検
出と成分分析は別の機械で行うため被検査対象物を移載
する必要があり、被検査対象物の反りや被検査対象物の
台上での位置決め誤差などにより異物成分検査装置に載
置した被検査対象物表面の異物の位置を特定するのに多
大な時間を要していた。
８−２２０００７の公報に記載の発明では、異物位置検
出と成分分析は別の機械で行うため被検査対象物を移載
する必要があり、被検査対象物の反りや被検査対象物の
台上での位置決め誤差などにより異物成分検査装置に載
置した被検査対象物表面の異物の位置を特定するのに多
大な時間を要していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の異物特定方法は、移動部上に載置した被検査
対象物の検査面にビーム光を照射する工程と、前記照射
したビーム光により発生する前記検査面上の異物の散乱
光を検出する工程と、前記検出した散乱光から前記被検
査対象物の検査面上の異物の位置を特定する工程と、前
記特定した異物の位置にもとづき観察部の観察領域に前
記異物が入るように被検査対象物を前記移動部により移
動する工程と、前記異物の外観形状を前記観察部で観察
する工程と、前記観察した異物にレーザ照射部からレー
ザ光を照射する工程と、前記レーザ光により発生するラ
マン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、前
記検出したラマン散乱光を分光分析することで前記異物
の物質を特定することを特徴とする。
に本発明の異物特定方法は、移動部上に載置した被検査
対象物の検査面にビーム光を照射する工程と、前記照射
したビーム光により発生する前記検査面上の異物の散乱
光を検出する工程と、前記検出した散乱光から前記被検
査対象物の検査面上の異物の位置を特定する工程と、前
記特定した異物の位置にもとづき観察部の観察領域に前
記異物が入るように被検査対象物を前記移動部により移
動する工程と、前記異物の外観形状を前記観察部で観察
する工程と、前記観察した異物にレーザ照射部からレー
ザ光を照射する工程と、前記レーザ光により発生するラ
マン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、前
記検出したラマン散乱光を分光分析することで前記異物
の物質を特定することを特徴とする。
【０００５】これにより１台の装置で異物の位置測定と
成分分析が行えるようになり、異物の成分分析時間が大
幅に短縮できる。
成分分析が行えるようになり、異物の成分分析時間が大
幅に短縮できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜図５に本発明の実施の形態
を示す。
を示す。
【０００７】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態を示す概略図である。図１において、架台１には、異
物散乱光検出部である受光素子２、ビーム照射部３、対
物レンズ４、検査する被検査対象物であるウエハ６、異
物１８の観察部であるＣＣＤカメラ７、ハーフミラー９
を内部にもつミラ−ボックス８、被検査対象物を移動さ
せる移動部であるＸＹＺステージ５が固定されている。
また、レーザ照射部とラマン光検出部が一体となったラ
マン散乱分光器１０は、ミラ−ボックス８と光ファイバ
１１により接続され、各光学手段を配置する架台１と分
離して設置されている。さらに全体制御用パソコン２０
と、ラマン散乱分光データベース２２と既知物質の画像
データベース２３を備えたラマン散乱分光用パソコン２
１も架台１と分離して設置されている。
態を示す概略図である。図１において、架台１には、異
物散乱光検出部である受光素子２、ビーム照射部３、対
物レンズ４、検査する被検査対象物であるウエハ６、異
物１８の観察部であるＣＣＤカメラ７、ハーフミラー９
を内部にもつミラ−ボックス８、被検査対象物を移動さ
せる移動部であるＸＹＺステージ５が固定されている。
また、レーザ照射部とラマン光検出部が一体となったラ
マン散乱分光器１０は、ミラ−ボックス８と光ファイバ
１１により接続され、各光学手段を配置する架台１と分
離して設置されている。さらに全体制御用パソコン２０
と、ラマン散乱分光データベース２２と既知物質の画像
データベース２３を備えたラマン散乱分光用パソコン２
１も架台１と分離して設置されている。
【０００８】以上のように構成された異物特定装置の動
作を図２に示すステップ図を参照し以下に説明する。ま
ず全体制御用パソコン２０からの指令で、ＸＹＺステー
ジ５を移動させつつ、ビーム照射部３からレーザを被検
査対象物であるウエハ６に照射する。ウエハ６上に異物
１８が存在すると、その散乱光は受光素子２で検出さ
れ、検出信号は全体制御用パソコン２０に取り込まれ
る。この時、検出時刻とＸＹＺステージ５の移動位置お
よび受光素子２の検出時刻を同期させて、ウエハ６上の
異物１８の位置を特定する。この様にしてウエハ６全表
面を検査し異物１８のウエハ６上の位置を全体制御用パ
ソコン２０に記録し、ウエハ６上の異物の分布図１４
（図３）を作成する（ステップ１：Ｓ１）。
作を図２に示すステップ図を参照し以下に説明する。ま
ず全体制御用パソコン２０からの指令で、ＸＹＺステー
ジ５を移動させつつ、ビーム照射部３からレーザを被検
査対象物であるウエハ６に照射する。ウエハ６上に異物
１８が存在すると、その散乱光は受光素子２で検出さ
れ、検出信号は全体制御用パソコン２０に取り込まれ
る。この時、検出時刻とＸＹＺステージ５の移動位置お
よび受光素子２の検出時刻を同期させて、ウエハ６上の
異物１８の位置を特定する。この様にしてウエハ６全表
面を検査し異物１８のウエハ６上の位置を全体制御用パ
ソコン２０に記録し、ウエハ６上の異物の分布図１４
（図３）を作成する（ステップ１：Ｓ１）。
【０００９】この分布図１４を元に、特定の異物の成分
を調査する。図１において、この異物１８の外観の詳細
を調べるために、ウエハ６上の異物の分布位置情報にも
とづいてＸＹＺステージ５を移動させ、異物詳細観察用
ＣＣＤカメラ７の視野内に異物１８を移動し、ＣＣＤカ
メラ７で異物１８を撮像する（ステップ２：Ｓ２）。こ
の異物撮像時にはハーフミラー９は対物レンズ４の光軸
外にあるので、異物を鮮明に撮像できる。図４に、この
異物撮像画像１５と異物１８の概略図をしめす。
を調査する。図１において、この異物１８の外観の詳細
を調べるために、ウエハ６上の異物の分布位置情報にも
とづいてＸＹＺステージ５を移動させ、異物詳細観察用
ＣＣＤカメラ７の視野内に異物１８を移動し、ＣＣＤカ
メラ７で異物１８を撮像する（ステップ２：Ｓ２）。こ
の異物撮像時にはハーフミラー９は対物レンズ４の光軸
外にあるので、異物を鮮明に撮像できる。図４に、この
異物撮像画像１５と異物１８の概略図をしめす。
【００１０】次に、図１に示す様にミラーボックス８の
内部にある、ハーフミラー９を駆動装置により作動さ
せ、ハーフミラー９を、対物レンズ４の光軸外から光軸
上に来るように移動する。
内部にある、ハーフミラー９を駆動装置により作動さ
せ、ハーフミラー９を、対物レンズ４の光軸外から光軸
上に来るように移動する。
【００１１】次に、全体制御用パソコン２０でラマン散
乱分光分析モードに切り替えるため、ラマン散乱分光用
パソコン２１を起動させる。そしてラマン散乱分光用パ
ソコン２１からの指令で、ラマン散乱分光器１０からレ
ーザ光を、光ファイバ１１を通じてハーフミラー９に当
て、その反射光を異物１８に照射する。このとき、ＣＣ
Ｄカメラ７で、レーザ光が異物１８に照射しているか観
察しながら行う。
乱分光分析モードに切り替えるため、ラマン散乱分光用
パソコン２１を起動させる。そしてラマン散乱分光用パ
ソコン２１からの指令で、ラマン散乱分光器１０からレ
ーザ光を、光ファイバ１１を通じてハーフミラー９に当
て、その反射光を異物１８に照射する。このとき、ＣＣ
Ｄカメラ７で、レーザ光が異物１８に照射しているか観
察しながら行う。
【００１２】この照射したレーザ光により発生した異物
からのラマン散乱光が、照射した光ファイバ１１を通し
てラマン散乱分光器１０で検出される。ラマン散乱分光
器１０で検出したラマン散乱光のデータをラマン散乱分
光用パソコン２１で解析すると、異物１８の分光特性と
してのラマン散乱分光データ１７（図５）が得られる
（ステップ３：Ｓ３）。
からのラマン散乱光が、照射した光ファイバ１１を通し
てラマン散乱分光器１０で検出される。ラマン散乱分光
器１０で検出したラマン散乱光のデータをラマン散乱分
光用パソコン２１で解析すると、異物１８の分光特性と
してのラマン散乱分光データ１７（図５）が得られる
（ステップ３：Ｓ３）。
【００１３】そして、ラマン散乱分光用パソコン２１に
接続されたハードディスク内部の既知物質のラマン散乱
分光データベース２２の中で、検出したラマン散乱分光
データ１７とグラフの形状が近似するデータの物質を数
種類選定する（ステップ４：Ｓ４）。（図５に代表的な
近似データ１６を示す）。
接続されたハードディスク内部の既知物質のラマン散乱
分光データベース２２の中で、検出したラマン散乱分光
データ１７とグラフの形状が近似するデータの物質を数
種類選定する（ステップ４：Ｓ４）。（図５に代表的な
近似データ１６を示す）。
【００１４】さらに、ＣＣＤカメラ７で撮像した異物１
８の拡大画像２０（図５）より、既知物質の画像データ
ベース２３の中で、外形状況や色等が近似するデータの
中から、外観が近似するデータの物質を数種類選定する
（ステップ５：Ｓ５）。
８の拡大画像２０（図５）より、既知物質の画像データ
ベース２３の中で、外形状況や色等が近似するデータの
中から、外観が近似するデータの物質を数種類選定する
（ステップ５：Ｓ５）。
【００１５】これらの２種類の方法で選定した物質のう
ち共通する物質をさらに選定する（ステップ６：Ｓ
６）。この選定した物質のラマン散乱データベース２２
と画像データベース２３双方のデータと、測定したラマ
ン散乱分光データと外観データが、最も近似する物質を
異物１８の物質として特定する（ステップ７：Ｓ７）。
ち共通する物質をさらに選定する（ステップ６：Ｓ
６）。この選定した物質のラマン散乱データベース２２
と画像データベース２３双方のデータと、測定したラマ
ン散乱分光データと外観データが、最も近似する物質を
異物１８の物質として特定する（ステップ７：Ｓ７）。
【００１６】この検出した異物の物質の成分により発塵
源を特定することが出来る。例えば、異物の物質の成分
が酸化ステンレスである場合は、スパッタ装置の配管の
材料であるステンレスが腐食性ガスにより酸化して発生
した物であると特定できる。
源を特定することが出来る。例えば、異物の物質の成分
が酸化ステンレスである場合は、スパッタ装置の配管の
材料であるステンレスが腐食性ガスにより酸化して発生
した物であると特定できる。
【００１７】以上により１台の装置で異物の位置測定と
成分分析が行えるようになり、異物の検出から成分分析
までの時間が大幅に短縮できる。
成分分析が行えるようになり、異物の検出から成分分析
までの時間が大幅に短縮できる。
【００１８】さらにラマン散乱分光分析のみによる、異
物の物質の特定の正解率は、５０％程度であったが、こ
の画像処理データベース分析方式を併用することによ
り、９０％以上の異物の物質の特定の正解率を実現でき
る。
物の物質の特定の正解率は、５０％程度であったが、こ
の画像処理データベース分析方式を併用することによ
り、９０％以上の異物の物質の特定の正解率を実現でき
る。
【００１９】また、異物の外観観察時には観察光軸上か
らハーフミラーをはずして観察できるので、鮮明な異物
の外観観察が実現できる。
らハーフミラーをはずして観察できるので、鮮明な異物
の外観観察が実現できる。
【００２０】また、ラマン散乱光分光分析のためのレー
ザー光の異物への照射は、直接ではなく光ファイバーを
通しハーフミラーで反射させて異物への照射をするた
め、ラマン分光分析部が本体と別置きに設置が可能にな
り、コンパクトで異物特定速度の速い異物特定機を実現
できる。
ザー光の異物への照射は、直接ではなく光ファイバーを
通しハーフミラーで反射させて異物への照射をするた
め、ラマン分光分析部が本体と別置きに設置が可能にな
り、コンパクトで異物特定速度の速い異物特定機を実現
できる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の異物特定方法、
発塵源特定方法、および異物特定装置によれば、１台の
装置で異物の位置測定と成分分析が行えるようになり、
異物の成分分析時間が大幅に短縮できる。
発塵源特定方法、および異物特定装置によれば、１台の
装置で異物の位置測定と成分分析が行えるようになり、
異物の成分分析時間が大幅に短縮できる。
【図１】本発明の実施の形態を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態の異物の物質特定方法のス
テップ図
テップ図
【図３】本発明の実施の形態の異物の分布位置を示す図
【図４】本発明の実施の形態の異物撮像画像を示す概略
図
図
【図５】本発明の実施の形態の異物とラマン散乱分光デ
ータを示す図
ータを示す図
１ 架台 ２ 受光素子（異物散乱光検出部） ３ ビーム照射部 ５ ＸＹＺステージ（移動部） ６ ウエハ（被検査対象物） ７ ＣＣＤカメラ（観察部） ８ ミラーボックス ９ ハーフミラー（ミラー） １０ ラマン散乱分光器（レーザ照射部とラマン光検出
部） １１ 光ファイバ １４ ウエハ上の異物の分布図 １５ 異物撮像画像 １８ 異物 ２０ 全体制御用パソコン（異物位置特定部含む） ２１ ラマン散乱分光用パソコン（ラマン分光分析部） ２２ 既知物質のラマン散乱分光データベース ２３ 既知物質の画像データベース
部） １１ 光ファイバ １４ ウエハ上の異物の分布図 １５ 異物撮像画像 １８ 異物 ２０ 全体制御用パソコン（異物位置特定部含む） ２１ ラマン散乱分光用パソコン（ラマン分光分析部） ２２ 既知物質のラマン散乱分光データベース ２３ 既知物質の画像データベース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G043 AA03 CA07 DA06 EA03 FA01 GA02 GB03 HA01 HA02 HA05 JA01 LA01 NA01 NA05 NA06 2G051 AA51 AB01 BA10 BB17 CA04 CB05 CC17 DA07 EA14 EB09
Claims (7)
- 【請求項１】 移動部上に載置した被検査対象物の検査
面にビーム光を照射する工程と、前記照射したビーム光
により発生する前記検査面上の異物の散乱光を検出する
工程と、前記検出した散乱光から前記被検査対象物の検
査面上の異物の位置を特定する工程と、前記特定した異
物の位置にもとづき観察部の観察領域に前記異物が入る
ように前記被検査対象物を前記移動部により移動する工
程と、前記異物の外観形状を前記観察部で観察する工程
と、前記観察した異物にレーザ照射部からレーザ光を照
射する工程と、前記レーザ光により発生するラマン散乱
光をラマン光検出部により検出する工程と、前記検出し
たラマン散乱光を分光分析することで前記異物の物質を
特定することを特徴とする異物特定方法。 - 【請求項２】 前記分光分析は、前記検出したラマン散
乱光の分光特性と既知物質のラマン散乱分光特性データ
ベースを比較することで前記異物の物質を特定するもの
であることを特徴とする請求項１に記載の異物特定方
法。 - 【請求項３】 前記分光分析により数種類の物質を選定
する第１選定工程と、前記観察した異物の外観形状と既
知の異物物質の形状や色等の画像情報データベースから
数種類の物質を選定する第２選定工程と、前記第１選定
工程で選定した数種類の物質と前記第２選定工程で選定
した数種類の物質との共通物質を選定する第３選定工程
と、前記第３選定工程で選定した物質の前記ラマン散乱
分光特性データベースと前記画像情報データベースの双
方の情報と前記検出したラマン散乱光の分光特性と前記
観察した異物の外観形状がそれぞれの情報に最も近似す
る物質を前記異物の物質であると特定することを特徴と
する請求項２に記載の異物特定方法。 - 【請求項４】 前記異物の外観形状を前記観察部で観察
する工程の後、前記異物と前記観察部を結ぶ光軸上にミ
ラーを移動する工程と、前記ミラーにレーザ照射部から
レーザ光を反射させ前記異物にレーザ光を照射すること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の異物特
定方法。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の異物
特定方法を用いて特定した前記異物成分にもとづき、前
記被検査対象物の製造工程での前記異物が発塵する工程
を特定することを特徴とする発塵源特定方法。 - 【請求項６】 被検査対象物を移動させる一つの移動部
と、前記被検査対象物の検査面にビーム光を照射するビ
ーム照射部と、前記照射したビーム光により発生する前
記検査面上の異物の散乱光を検出する散乱光検出部と、
前記検出した散乱光から前記被検査対象物の検査面上の
異物の位置を特定する異物位置特定部と、前記異物の外
観を観察する観察部と、前記異物と前記観察部を結ぶ光
軸上に移動可能なミラーと、前記ミラーにレーザ光を反
射させ前記異物にレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記レーザ光の照射により発生する前記異物のラマン散
乱光を前記ミラーに反射させ検出するラマン光検出部
と、前記ラマン光検出部により検出したラマン散乱光を
分光分析する分析部を備えることを特徴とする異物特定
装置。 - 【請求項７】 前記レーザ照射部から照射するレーザ光
を前記ミラーに伝達するとともに前記ミラーに反射した
前記異物のラマン散乱光を前記ラマン検出部に伝達する
光ファイバーを備えることを特徴とする請求項６に記載
の異物特定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038042A JP3736361B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038042A JP3736361B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002243652A true JP2002243652A (ja) | 2002-08-28 |
| JP3736361B2 JP3736361B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=18901088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001038042A Expired - Fee Related JP3736361B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3736361B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325346A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ピンホール検出方法及びメンブレインエレクトロードアッセンブリの生産方法 |
| JP2007173786A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-07-05 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置および方法 |
| JP2013205239A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 基板表面検査方法及びその装置 |
| JP2015108570A (ja) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 株式会社日立ハイテクマニファクチャ＆サービス | 顕微ラマン分光装置および顕微ラマン分光システム |
| CN109799236A (zh) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 由田新技股份有限公司 | 光学检测设备及光学检测方法 |
| CN113358535A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-07 | 中国矿业大学 | 基于拉曼光谱的游离二氧化硅粉尘浓度在线连续检测装置 |
-
2001
- 2001-02-15 JP JP2001038042A patent/JP3736361B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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