JP2538066B2 - パ―ティクル管理用基板の製造方法およびパ―ティクル管理方法 - Google Patents
パ―ティクル管理用基板の製造方法およびパ―ティクル管理方法Info
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- JP2538066B2 JP2538066B2 JP1211628A JP21162889A JP2538066B2 JP 2538066 B2 JP2538066 B2 JP 2538066B2 JP 1211628 A JP1211628 A JP 1211628A JP 21162889 A JP21162889 A JP 21162889A JP 2538066 B2 JP2538066 B2 JP 2538066B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はパーティクル管理用基板の製造方法およびパ
ーティクル管理方法に関するものである。
ーティクル管理方法に関するものである。
従来の技術 欠陥検査装置はダストの付いた基板上にレーザ光を入
射しダストによって散乱された散乱光を検出しその検出
した光の強度からダストの有無を判断する。
射しダストによって散乱された散乱光を検出しその検出
した光の強度からダストの有無を判断する。
しかしこの方法では最小粒径が0.17μｍ以下のダスト
は検出されない。このためレーザの出力を上げる必要が
あるが、出力に応じてノイズが大きくなりS/N比が改善
されず、価格が１桁以上高くなる。このことを解決する
ために光反射率がシリコンより高い物質で基板表面を被
うことによって基板上の異物を高感度に計測できるよう
にする方法が提案されている（特開昭62−91842）。
は検出されない。このためレーザの出力を上げる必要が
あるが、出力に応じてノイズが大きくなりS/N比が改善
されず、価格が１桁以上高くなる。このことを解決する
ために光反射率がシリコンより高い物質で基板表面を被
うことによって基板上の異物を高感度に計測できるよう
にする方法が提案されている（特開昭62−91842）。
また、一方光反射率の高い基板では入射光強度と反射
光強度の比が高くなり、すなわちS/N比が悪くなるため
粒子の有無の判断が困難であることとを解決するために
基板上に仮反射膜を回転塗布によって薄く形成すること
が提案されている（特開昭62−66139）。
光強度の比が高くなり、すなわちS/N比が悪くなるため
粒子の有無の判断が困難であることとを解決するために
基板上に仮反射膜を回転塗布によって薄く形成すること
が提案されている（特開昭62−66139）。
発明が解決しようとする課題 上記したように、このような従来技術の構成では、基
板上に高反射率の膜を成長する場合、形成された膜自体
の粒径差による基板表面の凹凸を検出したり、膜を成長
することでダストの外側輪郭をボケるため検出される散
乱光の信頼性が低下する。
板上に高反射率の膜を成長する場合、形成された膜自体
の粒径差による基板表面の凹凸を検出したり、膜を成長
することでダストの外側輪郭をボケるため検出される散
乱光の信頼性が低下する。
回転塗布による膜の成長では回転塗布が一般にダスト
源として働いていることが多いことや膜形成によって基
板とダストの外側輪郭がボルため検出される散乱光の信
頼性が低下する。
源として働いていることが多いことや膜形成によって基
板とダストの外側輪郭がボルため検出される散乱光の信
頼性が低下する。
両方法では、各装置内で膜成長時に生じるダスト量を
測定する事ができない。また基板の凹凸による散乱光を
含めて検出されるため、基板固有からのものかダスト本
来の信号であるかを区別する事が困難である。
測定する事ができない。また基板の凹凸による散乱光を
含めて検出されるため、基板固有からのものかダスト本
来の信号であるかを区別する事が困難である。
本発明は、以上述べた問題を解消しパーティクル検査
が高精度に、さらに広範囲の工程で用いることができる
パーティクル管理用基板の製造方法およびパーティクル
管理方法を提供することを目的としている。
が高精度に、さらに広範囲の工程で用いることができる
パーティクル管理用基板の製造方法およびパーティクル
管理方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 本発明は、上記課題を解決するために、表面粒子を含
む基板上に熱フローできる薄いガラス膜を形成した後、
前記薄いガラス膜をアニールして熱フローさせる。
む基板上に熱フローできる薄いガラス膜を形成した後、
前記薄いガラス膜をアニールして熱フローさせる。
また、表面粒子を含む基板上に熱フローできるガラス
膜を形成した後、前記ガラス膜をアニールして熱フロー
させた基板に、特定波長の光を照射して基板からの散乱
光を検出する。
膜を形成した後、前記ガラス膜をアニールして熱フロー
させた基板に、特定波長の光を照射して基板からの散乱
光を検出する。
作用 本発明では、熱処理によってフローする膜を基板表面
に形成し、そのフローによってダストやパーティクルを
覆う膜がダストやパーティクルの外側輪郭をボケさせ
ず、基板表面の不規則な凹凸が平坦化され、また膜形成
が行える全ての工程で用いることができ、さらに膜形成
時に発生するダストやパーティクルを測定する事ができ
る。
に形成し、そのフローによってダストやパーティクルを
覆う膜がダストやパーティクルの外側輪郭をボケさせ
ず、基板表面の不規則な凹凸が平坦化され、また膜形成
が行える全ての工程で用いることができ、さらに膜形成
時に発生するダストやパーティクルを測定する事ができ
る。
実施例 本発明を用いた測定基板の作成方法について第１図を
用いて詳細に説明する。
用いて詳細に説明する。
１は面方位（100）、６インチのシリコン基板、２は
ボロン・フォスフォ・シリケート・ガラス、３はダスト
やパーティクル、４はダストやパーティクルの表面輪郭
部である。
ボロン・フォスフォ・シリケート・ガラス、３はダスト
やパーティクル、４はダストやパーティクルの表面輪郭
部である。
シリコン基板１上に常圧CVDを用いてボロン・フォス
フォ・シリケート・ガラス（以下BPSGと呼ぶ）膜２を成
長する（第１図（ａ））。
フォ・シリケート・ガラス（以下BPSGと呼ぶ）膜２を成
長する（第１図（ａ））。
第１図で用いたシリコン基板１は基板上に大きさの異
なる複数個のダストやパーティクル３が置かれたものを
用いている。
なる複数個のダストやパーティクル３が置かれたものを
用いている。
BPSG膜２の堆積は、たとえば常圧CVDでガス種にモノ
シラン（SiH4）、アルゴン希釈された５％ジボラン（B2
H6）とアルゴン希釈された５％フォスフィン（PH3）、
酸素（O2）の混合ガス、ガス流量SiH4＝100sccm、B2H6
＝10sccm、PH3＝10sccm、O2＝20sccm、成長温度400℃、
成長時間６分で行った。この時のBPSG膜２の膜厚は約30
00Åを用いた。
シラン（SiH4）、アルゴン希釈された５％ジボラン（B2
H6）とアルゴン希釈された５％フォスフィン（PH3）、
酸素（O2）の混合ガス、ガス流量SiH4＝100sccm、B2H6
＝10sccm、PH3＝10sccm、O2＝20sccm、成長温度400℃、
成長時間６分で行った。この時のBPSG膜２の膜厚は約30
00Åを用いた。
次にBPSG膜２を堆積したシリコン基板１を常圧炉内で
アニールする（第１図（ｂ））。
アニールする（第１図（ｂ））。
この時のアニール条件は、例えば窒素雰囲気中でアニ
ール温度950℃、アニール時間70分で行った。
ール温度950℃、アニール時間70分で行った。
この時のBPSG膜２の組成はB2O3＝５重量％、P2O5＝８
重量％、SiO2＝87重量％を用いている。
重量％、SiO2＝87重量％を用いている。
第１図（ａ）の処理後パーティクル数を測定した結果
では、基板表面に縞模様状にダストが分布しているよう
に観測される。
では、基板表面に縞模様状にダストが分布しているよう
に観測される。
この理由として第１図（ａ）に示すようにダストやパ
ーティクル３上に堆積されたBPSG膜２はダストやパーテ
ィクル３の表面輪郭部４でなだらかに堆積されるためダ
ストやパーティクル３の表面輪郭部４の境界が明確でな
いため誤動作し、またBPSG膜２の粒子が成長直後では大
きく粒界を形成したり、マクロ的にBPSG粒子径がそろっ
ていないために生じる凹凸を検出している。粒子径がそ
ろっていないために生じる凹凸は約0.3μｍから0.03μ
ｍ程度である。
ーティクル３上に堆積されたBPSG膜２はダストやパーテ
ィクル３の表面輪郭部４でなだらかに堆積されるためダ
ストやパーティクル３の表面輪郭部４の境界が明確でな
いため誤動作し、またBPSG膜２の粒子が成長直後では大
きく粒界を形成したり、マクロ的にBPSG粒子径がそろっ
ていないために生じる凹凸を検出している。粒子径がそ
ろっていないために生じる凹凸は約0.3μｍから0.03μ
ｍ程度である。
これは実施例に用いた表面欠陥検査装置の原理より説
明される。
明される。
第２図に表面欠陥検査装置を説明するための概念図を
示す。
示す。
11は光源、12はディテクタ、13は測定基板、14は光源
11から放出され基板にはいる入射光、15は測定基板13上
で反射された反射光、16は測定基板13上で散乱される散
乱光である。
11から放出され基板にはいる入射光、15は測定基板13上
で反射された反射光、16は測定基板13上で散乱される散
乱光である。
光源11はHe−Neレーザ光（波長633nm）を用いた。光
源11から放出された入射光14は測定基板13に入射角θで
入射される。
源11から放出された入射光14は測定基板13に入射角θで
入射される。
入射角は測定基板13に垂直な面からの傾斜角度で示
す。入射光14は測定基板13表面で入射面対称に入射角θ
で反射された反射光15と測定基板13表面の欠陥によって
散乱が起こり散乱光16となる。この散乱光16がディテク
タ12で検出され欠陥の有無を判断する。
す。入射光14は測定基板13表面で入射面対称に入射角θ
で反射された反射光15と測定基板13表面の欠陥によって
散乱が起こり散乱光16となる。この散乱光16がディテク
タ12で検出され欠陥の有無を判断する。
さらに、第３図に光散乱を生じる欠陥の種類を説明す
るための模式図を示す。第３図中のλは波長を、ｎは整
数を示す。
るための模式図を示す。第３図中のλは波長を、ｎは整
数を示す。
第３図中の21は、光の波長より大きい欠陥で、スクラ
ッチ，クラック，エピ，スパイク，スリップ・ライン，
スタッキング・フォルトと呼ばれるものである。
ッチ，クラック，エピ，スパイク，スリップ・ライン，
スタッキング・フォルトと呼ばれるものである。
第３図中の22は、光の波長より小さい欠陥で、孤立し
たパーティクルである。
たパーティクルである。
第３図中の23は、光の波長より非常に小さく、基板表
面の不規則性や微細パーティクルであるが、基板表面の
広い範囲に及んでいるものである。
面の不規則性や微細パーティクルであるが、基板表面の
広い範囲に及んでいるものである。
ここで、本発明のように基板や成長膜上または膜内部
に存在しているダストやパーティクルを測定したい場合
は、大きい欠陥21と小さい欠陥22を測定する事に相当
し、微細パーティクル23はノイズとして観察される。
に存在しているダストやパーティクルを測定したい場合
は、大きい欠陥21と小さい欠陥22を測定する事に相当
し、微細パーティクル23はノイズとして観察される。
すなわち、微細パーティクル23による散乱はディテク
タ12に緩慢に変化する直流の電気成分（ノイズ）を発生
させる。
タ12に緩慢に変化する直流の電気成分（ノイズ）を発生
させる。
この方法によって基板や成長膜上または膜内部に存在
しているダストやパーティクルが確実に測定される。
しているダストやパーティクルが確実に測定される。
この理由として第１図（ｂ）に示すようにダストやパ
ーティクル９上に堆積されたBPSG膜２はダストやパーテ
ィクル３の表面輪郭部４でなだらかに堆積されていた
が、その後のアニール処理によってBPSG膜がフローされ
てダストやパーティクル３の表面輪郭部４の境界が明確
になり、またBPSG膜２の粒子が成長直後に大きく形成さ
れた粒界がアニール処理によってなくなり、マクロ的な
BPSG粒子によって生じた凹凸がなくなっているためであ
る。
ーティクル９上に堆積されたBPSG膜２はダストやパーテ
ィクル３の表面輪郭部４でなだらかに堆積されていた
が、その後のアニール処理によってBPSG膜がフローされ
てダストやパーティクル３の表面輪郭部４の境界が明確
になり、またBPSG膜２の粒子が成長直後に大きく形成さ
れた粒界がアニール処理によってなくなり、マクロ的な
BPSG粒子によって生じた凹凸がなくなっているためであ
る。
この様子をシリコン基板の断面が出るように割って走
査電子顕微鏡でその断面を調べたところ、第１図（ｂ）
に示したような形状になっていることを確認した。この
ことからも、BPSG膜のフローによって基板に生じていた
凹凸は埋められ、平坦化されていることが分かる なお、ここではBPSG膜を用いているが実用的なアニー
ル温度でフローが起こりうるような材料であれば何でも
よく、例えば、ほう素を含むボロン・シリケート・ガラ
ス（BSG）や燐を含むフォスフォ・シリケート・ガラス
（PSG）、砒素を含む砒素・シリケート・ガラスあるい
は熱酸化膜など、アニール温度がシリコンの融点を越さ
ないような材料は全て用いることができる。
査電子顕微鏡でその断面を調べたところ、第１図（ｂ）
に示したような形状になっていることを確認した。この
ことからも、BPSG膜のフローによって基板に生じていた
凹凸は埋められ、平坦化されていることが分かる なお、ここではBPSG膜を用いているが実用的なアニー
ル温度でフローが起こりうるような材料であれば何でも
よく、例えば、ほう素を含むボロン・シリケート・ガラ
ス（BSG）や燐を含むフォスフォ・シリケート・ガラス
（PSG）、砒素を含む砒素・シリケート・ガラスあるい
は熱酸化膜など、アニール温度がシリコンの融点を越さ
ないような材料は全て用いることができる。
また、成長装置は常圧CVDで行ったが、本発明が基板
や成長膜上または膜内部に存在しているダストやパーテ
ィクルの測定に用いることから、膜成長装置の成長中の
パーティクルやダストの発生を調べることができること
からも、成長装置の種類については何等問わない。
や成長膜上または膜内部に存在しているダストやパーテ
ィクルの測定に用いることから、膜成長装置の成長中の
パーティクルやダストの発生を調べることができること
からも、成長装置の種類については何等問わない。
また、本実施例のBPSG膜の膜組成はB2O3＝５重量％、
P2O5＝８重量％、SiO2＝87重量％を用いているが、これ
は、BPSG膜フローを1000℃〜900℃という低温で行うの
に適した値であって、アニール条件によって代え得るも
のである。
P2O5＝８重量％、SiO2＝87重量％を用いているが、これ
は、BPSG膜フローを1000℃〜900℃という低温で行うの
に適した値であって、アニール条件によって代え得るも
のである。
また、本実施例では欠陥検査装置の光源にHe−Ne光を
用いたが、高輝度平行光線なら何でも使え、例えば紫外
線光などでも使える。
用いたが、高輝度平行光線なら何でも使え、例えば紫外
線光などでも使える。
また、成長膜の膜厚はここでは3000Åを用いているの
はアニール後のBPSG膜のフロー形状を観察しやすくする
ために用いたもので、実際は膜厚が厚くなっても、膜中
に埋め込まれるが欠陥数は膜中に含まれるものをも含ん
だ値として表示される。しかし、膜厚をあまり厚くする
ことは欠陥検査のモニターとして利用するにはスループ
ットが悪くなるため、実用的には0.1μｍ〜１μｍ程度
がよい。
はアニール後のBPSG膜のフロー形状を観察しやすくする
ために用いたもので、実際は膜厚が厚くなっても、膜中
に埋め込まれるが欠陥数は膜中に含まれるものをも含ん
だ値として表示される。しかし、膜厚をあまり厚くする
ことは欠陥検査のモニターとして利用するにはスループ
ットが悪くなるため、実用的には0.1μｍ〜１μｍ程度
がよい。
本実施例では測定基板にシリコンを用いたが、膜堆積
ができ、アニールによって熱変形等の歪が生じない基板
であればよく、石英基板，低膨張ガラス基板等のガラス
基板、GaAs基板,InP基板等の化合物基板、Ge基板等の半
導体基板がある。
ができ、アニールによって熱変形等の歪が生じない基板
であればよく、石英基板，低膨張ガラス基板等のガラス
基板、GaAs基板,InP基板等の化合物基板、Ge基板等の半
導体基板がある。
発明の効果 本発明によると、実際の膜形成工程で膜成長時に発生
するダスト量やパーティクル量が管理でき、さらに、ダ
ストやパーティクルによる散乱光の強度を低下させず、
基板表面にある不規則な凹凸による誤った散乱光が検出
されないため、信頼性の高いダストやパーティクルの管
理ができる。
するダスト量やパーティクル量が管理でき、さらに、ダ
ストやパーティクルによる散乱光の強度を低下させず、
基板表面にある不規則な凹凸による誤った散乱光が検出
されないため、信頼性の高いダストやパーティクルの管
理ができる。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明のパーティクル管理用基
板の製造方法を示す断面工程図、第２図は表面欠陥検査
装置を説明する概念図、第３図は光散乱をおこす欠陥を
説明する図である。 １……リコン基板、２……ボロン・フォスフォ・シリケ
ート・ガラス、３……ダストやパーティクル、４……ダ
ストやパーティクルの表面輪郭部。
板の製造方法を示す断面工程図、第２図は表面欠陥検査
装置を説明する概念図、第３図は光散乱をおこす欠陥を
説明する図である。 １……リコン基板、２……ボロン・フォスフォ・シリケ
ート・ガラス、３……ダストやパーティクル、４……ダ
ストやパーティクルの表面輪郭部。
Claims (3)
- 【請求項１】表面粒子を含む基板上に熱フローできる薄
いガラス膜を形成した後、前記薄いガラス膜をアニール
し熱フローさせることを特徴とするパーティクル管理用
基板の製造方法。 - 【請求項２】パーティクル管理したい熱フローするガラ
ス膜形成装置内に設置された基板と、前記ガラス膜形成
装置で前記基板上に任意の厚さに形成された熱フローす
ることのできるガラス膜を有することを特徴とするパー
ティクル管理用基板の製造方法。 - 【請求項３】表面粒子を含む基板上に熱フローできるガ
ラス膜を形成した後、前記ガラス膜をアニールし熱フロ
ーさせた基板に、特定波長の光を照射して基板からの散
乱光を検出することを特徴とするパーティクル管理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211628A JP2538066B2 (ja) | 1988-08-18 | 1989-08-17 | パ―ティクル管理用基板の製造方法およびパ―ティクル管理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20518188 | 1988-08-18 | ||
| JP63-205181 | 1988-08-18 | ||
| JP1211628A JP2538066B2 (ja) | 1988-08-18 | 1989-08-17 | パ―ティクル管理用基板の製造方法およびパ―ティクル管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145945A JPH02145945A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2538066B2 true JP2538066B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=26514899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211628A Expired - Fee Related JP2538066B2 (ja) | 1988-08-18 | 1989-08-17 | パ―ティクル管理用基板の製造方法およびパ―ティクル管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538066B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111965298B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-05-27 | 江苏嘉耐高温材料股份有限公司 | 一种棕刚玉抗粉化性能检测方法 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP1211628A patent/JP2538066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02145945A (ja) | 1990-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |