JP2709946B2 - 異物検査方法および異物検査装置 - Google Patents
異物検査方法および異物検査装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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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、ウエハなどの被検査物の表面の異物検査を
行う異物検査方法および異物検査装置に関する。更に詳
細には、本発明はウエハの膜厚により検出結果が影響さ
れない異物検査方法および異物検査装置に関する。
行う異物検査方法および異物検査装置に関する。更に詳
細には、本発明はウエハの膜厚により検出結果が影響さ
れない異物検査方法および異物検査装置に関する。
［従来の技術］ ICのパターン欠陥などはウエハ表面に付着する塵埃に
よるものが多く、歩留りに多大な影響を及ぼしている。
よるものが多く、歩留りに多大な影響を及ぼしている。
付着塵埃を管理するための効果的な装置として、鏡面
ウエハ上に付着した異物などをレーザ光により光学的に
非接触で測定する装置が開発され、実用に供されてい
る。
ウエハ上に付着した異物などをレーザ光により光学的に
非接触で測定する装置が開発され、実用に供されてい
る。
このような装置は、例えば、第２図に示されるよう
に、レーザスポットを固定し、投光レンズ12を通して、
試料台14上のウエハ16にレーザビーム10を垂直に照射
し、異物からの散乱光をオプチカルファイバ18により側
方から広い角度で受光している。この場合、受光強度と
異物の大きさとの間には相関があり、検出信号によって
その大きさの概略を知ることができる。
に、レーザスポットを固定し、投光レンズ12を通して、
試料台14上のウエハ16にレーザビーム10を垂直に照射
し、異物からの散乱光をオプチカルファイバ18により側
方から広い角度で受光している。この場合、受光強度と
異物の大きさとの間には相関があり、検出信号によって
その大きさの概略を知ることができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来のレーザビームを用いたウエハ表面検査
装置では、CVD膜が生成されたウエハ上の異物検出にお
いて誤差が多く、正確な異物数を測定できなかった。
装置では、CVD膜が生成されたウエハ上の異物検出にお
いて誤差が多く、正確な異物数を測定できなかった。
この原因は恐らく、照射レーザ光とCVD膜との間で膜
厚干渉を起こし、下地面での反射量が変化するためと思
われる。
厚干渉を起こし、下地面での反射量が変化するためと思
われる。
このため、或る粒子径の異物を検出するために必要と
するホトマルチプライヤ（光電子増倍管）電圧と、閾値
の条件が変動し、異物を検出できなかったり、また、大
きな異物として検出することが起きていた。
するホトマルチプライヤ（光電子増倍管）電圧と、閾値
の条件が変動し、異物を検出できなかったり、また、大
きな異物として検出することが起きていた。
したがって、本発明の目的は、CVD膜上に付着する異
物数や粒径の検出誤差を低減することのできる異物検査
方法および装置を提供することである。
物数や粒径の検出誤差を低減することのできる異物検査
方法および装置を提供することである。
［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するためのこの発明の異物検査
方法の特徴は、試料台の上面に載置されたウエハ表面に
レーザビームを照射し、その散乱光を受光する光電変換
器により散乱光の状態を電気信号に変換して変換した電
気信号を処理回路で処理して該ウエハ表面上の異物を検
出する異物検査方法において、ウエハに光を照射してウ
エハの膜厚および屈折率を測定し、この測定結果に基づ
いて演算処理によりウエハの感度と閾値についての制御
値を算出し、光電変換器に少なくとも感度についての制
御値を送出してウエハの異物検査をするものである。
方法の特徴は、試料台の上面に載置されたウエハ表面に
レーザビームを照射し、その散乱光を受光する光電変換
器により散乱光の状態を電気信号に変換して変換した電
気信号を処理回路で処理して該ウエハ表面上の異物を検
出する異物検査方法において、ウエハに光を照射してウ
エハの膜厚および屈折率を測定し、この測定結果に基づ
いて演算処理によりウエハの感度と閾値についての制御
値を算出し、光電変換器に少なくとも感度についての制
御値を送出してウエハの異物検査をするものである。
また、この発明の異物検査装置の特徴は、試料台の上
面に載置されたウエハ表面にレーザビームを照射し、そ
の散乱光を受光する光電変換器により散乱光の状態を電
気信号に変換して変換した電気信号を処理回路で処理し
て該ウエハ表面上の異物を検出する異物検査装置におい
て、ウエハに光を照射して前記ウエハについて膜厚およ
び屈折率を測定した測定結果に基づいてウエハの感度と
閾値についての制御値を算出する演算手段と、光電変換
器に少なくとも感度についての制御値を送出する送出手
段とからなる演算処理回路を有するものである。
面に載置されたウエハ表面にレーザビームを照射し、そ
の散乱光を受光する光電変換器により散乱光の状態を電
気信号に変換して変換した電気信号を処理回路で処理し
て該ウエハ表面上の異物を検出する異物検査装置におい
て、ウエハに光を照射して前記ウエハについて膜厚およ
び屈折率を測定した測定結果に基づいてウエハの感度と
閾値についての制御値を算出する演算手段と、光電変換
器に少なくとも感度についての制御値を送出する送出手
段とからなる演算処理回路を有するものである。
なお、前記の場合、光電変換器の感度を設定する制御
信号のみを信号処理回路から送出する場合には、前記光
電変換器から受けた信号に対して処理回路の内部で閾値
を設定することができる。もちろん、感度と閾値とを光
電変換器に送出して加えてもよい。
信号のみを信号処理回路から送出する場合には、前記光
電変換器から受けた信号に対して処理回路の内部で閾値
を設定することができる。もちろん、感度と閾値とを光
電変換器に送出して加えてもよい。
［作用］ 前記のように、本発明では、異物検査に先立ち、ウエ
ハの膜厚と屈折率の測定を行い、この測定条件に基づい
て異物検査に最適な光電変換器の感度および閾値を設定
することにより、ウエハ表面に付着する異物の個数や粒
径の検出誤差が大幅に低減される。
ハの膜厚と屈折率の測定を行い、この測定条件に基づい
て異物検査に最適な光電変換器の感度および閾値を設定
することにより、ウエハ表面に付着する異物の個数や粒
径の検出誤差が大幅に低減される。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体例について更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
第１図は本発明の異物検査装置および異物検査方法の
概要を示す摸式図である。
概要を示す摸式図である。
図示されているように、ウエハの膜厚および屈折率を
測定するための第２の光学系を構成する、第２の光源１
が設けられている。この第２の光源のレーザビーム出口
に隣接してレーザビームを遮断するためのシャッター３
が設けられている。第２の光源から出たレーザビームは
試料台14の上面に載置されたCVD膜付ウエハ16の表面に
所定の角度で斜めに照射される。ビームは照射点で反射
され、反射光は第２の光電変換器５に入射する。入射し
た反射光はここで電気信号に変換され信号処理回路７に
送られる。送出された電気信号は信号処理回路内のマイ
クロプロセッサにより演算処理される。ここで、レーザ
ビームの反射光が最大になるように、信号処理回路７か
ら、試料台可変装置９へ駆動信号が供給され、試料台14
の高さを調整する。
測定するための第２の光学系を構成する、第２の光源１
が設けられている。この第２の光源のレーザビーム出口
に隣接してレーザビームを遮断するためのシャッター３
が設けられている。第２の光源から出たレーザビームは
試料台14の上面に載置されたCVD膜付ウエハ16の表面に
所定の角度で斜めに照射される。ビームは照射点で反射
され、反射光は第２の光電変換器５に入射する。入射し
た反射光はここで電気信号に変換され信号処理回路７に
送られる。送出された電気信号は信号処理回路内のマイ
クロプロセッサにより演算処理される。ここで、レーザ
ビームの反射光が最大になるように、信号処理回路７か
ら、試料台可変装置９へ駆動信号が供給され、試料台14
の高さを調整する。
試料台の高さ調整が終了したら、前記と同様にして、
第２の光源１からのレーザビームの反射光を第２の光電
変換器で受光し、その受光信号を信号処理回路７で演算
処理することによりウエハのCVD膜の膜厚および屈折率
を測定する。これが方法の発明における「ウエハの膜厚
および屈折率を光学的に測定する」ことの具体例に対応
している。この測定後、シャッター３を閉じてレーザビ
ームを遮断する。なお、膜厚と屈折率とは、例えば、照
射光の波長と反射強度との関係から実験により得られた
特性データにより決定することができる。
第２の光源１からのレーザビームの反射光を第２の光電
変換器で受光し、その受光信号を信号処理回路７で演算
処理することによりウエハのCVD膜の膜厚および屈折率
を測定する。これが方法の発明における「ウエハの膜厚
および屈折率を光学的に測定する」ことの具体例に対応
している。この測定後、シャッター３を閉じてレーザビ
ームを遮断する。なお、膜厚と屈折率とは、例えば、照
射光の波長と反射強度との関係から実験により得られた
特性データにより決定することができる。
この測定結果に基づき、異物検査用の第１の光学系の
第１の光電変換器20の感度と閾値とを設定する制御値を
算出する。これが方法の発明における「ウエハの感度と
閾値についての制御値を算出する」ことの具体例に対応
し、かつ、装置の発明における「演算手段」の具体例に
対応している。なお、感度と閾値は、例えば、光電変換
器の光電変換特性と前記の測定で得られた膜厚と屈折率
との関係で最適値がウエハのサンプルの実験データから
決定することができる。
第１の光電変換器20の感度と閾値とを設定する制御値を
算出する。これが方法の発明における「ウエハの感度と
閾値についての制御値を算出する」ことの具体例に対応
し、かつ、装置の発明における「演算手段」の具体例に
対応している。なお、感度と閾値は、例えば、光電変換
器の光電変換特性と前記の測定で得られた膜厚と屈折率
との関係で最適値がウエハのサンプルの実験データから
決定することができる。
そして、これらの制御値を光電変換器20に送出する。
別法として、光電変換器20の感度を設定する制御信号の
みを信号処理回路７から送出し、異物検出の閾値は処理
回路７の内部に設定することもできる。これが方法の発
明における「光電変換器に制御値を送出する」ことの具
体例に対応し、かつ、装置の発明における「送出手段」
の具体例に対応している。
別法として、光電変換器20の感度を設定する制御信号の
みを信号処理回路７から送出し、異物検出の閾値は処理
回路７の内部に設定することもできる。これが方法の発
明における「光電変換器に制御値を送出する」ことの具
体例に対応し、かつ、装置の発明における「送出手段」
の具体例に対応している。
光電変換器20の感度と異物検出閾値を設定後、CVD膜
付ウエハの表面の異物検出測定を第１の光学系により開
始する。
付ウエハの表面の異物検出測定を第１の光学系により開
始する。
レーザ光源の種類自体は本発明の必須要件ではない。
従って、公知の光源は全て使用することができる。He−
Ne系レーザが好ましい。
従って、公知の光源は全て使用することができる。He−
Ne系レーザが好ましい。
光電変換器としては例えば、光電子増倍管、ホトダイ
オードアレー、ホトトランジスタまたはCCDなどを使用
することができる。光電子増倍管が好ましい。第２の光
電変換器には回転検光子を設け、特定の振動方向の光り
の成分だけを検出するように構成することが好ましい。
オードアレー、ホトトランジスタまたはCCDなどを使用
することができる。光電子増倍管が好ましい。第２の光
電変換器には回転検光子を設け、特定の振動方向の光り
の成分だけを検出するように構成することが好ましい。
試料台は回転しないXY形でもよいし、あるいは回転形
でもよい。XY形の場合、Ｘ軸方向はガルバルミラーによ
りレーザスポットを走査し、Ｙ軸方向はガルバルミラー
の走査に同期してウエハをステップ送りするものであ
る。回転形はレーザスポットを固定し、ウエハを回転し
ながら中心部から外周に向かって渦巻き状に連続走査す
るものである。
でもよい。XY形の場合、Ｘ軸方向はガルバルミラーによ
りレーザスポットを走査し、Ｙ軸方向はガルバルミラー
の走査に同期してウエハをステップ送りするものであ
る。回転形はレーザスポットを固定し、ウエハを回転し
ながら中心部から外周に向かって渦巻き状に連続走査す
るものである。
ウエハ上に成膜されたCVD膜の種類は限定されない。C
VD膜以外の膜が成膜されていても実施できる。また、膜
はパターン付きでも、パターン無しでもよい。
VD膜以外の膜が成膜されていても実施できる。また、膜
はパターン付きでも、パターン無しでもよい。
膜厚および屈折率測定の手段として、第１図には光学
的なエリプソメトリ法を図示したが、これに限定される
ことはない。膜厚および屈折率が測定できる方法であれ
ばその他の方法（例えば、偏向干渉法）も当然使用する
ことができる。
的なエリプソメトリ法を図示したが、これに限定される
ことはない。膜厚および屈折率が測定できる方法であれ
ばその他の方法（例えば、偏向干渉法）も当然使用する
ことができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、異物検査に先立
ち、ウエハの膜厚と屈折率の測定を行い、この測定結果
に基づいて異物検査に最適な光電変換器の感度および閾
値を設定することにより、ウエハ表面に付着する異物の
個数や粒径の検出誤差が大幅に低減される。
ち、ウエハの膜厚と屈折率の測定を行い、この測定結果
に基づいて異物検査に最適な光電変換器の感度および閾
値を設定することにより、ウエハ表面に付着する異物の
個数や粒径の検出誤差が大幅に低減される。
第１図は本発明の異物検査装置および異物検査方法の概
要を示す模式図であり、第２図は従来の異物検査装置の
一例を示す模式図である。 １……第２の光源,3……シャッター， ５……第２の光電変換器,7……信号処理回路， ９……試料台高さ調節機構,10……レーザビーム， 12……投光レンズ,14……試料台， 16……ウエハ,18……オプチカルファイバ， 20……第１の光電変換器
要を示す模式図であり、第２図は従来の異物検査装置の
一例を示す模式図である。 １……第２の光源,3……シャッター， ５……第２の光電変換器,7……信号処理回路， ９……試料台高さ調節機構,10……レーザビーム， 12……投光レンズ,14……試料台， 16……ウエハ,18……オプチカルファイバ， 20……第１の光電変換器
Claims (3)
- 【請求項１】試料台の上面に載置されたウエハ表面にレ
ーザビームを照射し、その散乱光を受光する光電変換器
により散乱光の状態を電気信号に変換して変換した電気
信号を処理回路で処理して該ウエハ表面上の異物を検出
する異物検査方法において、前記ウエハに光を照射して
前記ウエハの膜厚および屈折率を測定し、この測定結果
に基づいて演算処理により前記ウエハの感度と閾値につ
いての制御値を算出し、前記光電変換器に少なくとも前
記感度についての前記制御値を送出して前記ウエハの異
物検査をする異物検査方法。 - 【請求項２】試料台の上面に載置されたウエハ表面にレ
ーザビームを照射し、その散乱光を受光する光電変換器
により散乱光の状態を電気信号に変換して変換した電気
信号を処理回路で処理して該ウエハ表面上の異物を検出
する異物検査装置において、前記ウエハに光を照射して
前記ウエハについて膜厚および屈折率を測定した測定結
果に基づいて前記ウエハの感度と閾値についての制御値
を算出する演算手段と、前記光電変換器に少なくとも前
記感度についての制御値を送出する送出手段とからなる
演算処理回路を有する異物検査装置。 - 【請求項３】試料台の上面に載置されたウエハ表面にレ
ーザビームを照射し、その散乱光を受光する光電変換器
により散乱光の状態を電気信号に変換して変換した電気
信号を処理回路で処理して該ウエハ表面上の異物を検出
する異物検査装置において、前記レーザビームを発生す
る光学系を第１の光学系とし、これとは別にレーザ光
源、該光源からのレーザビームを遮断するシャッターお
よび前記ウエハからのこのレーザビームの反射光を受光
する光電変換器とからなる第２の光学系を設け、この第
２の光学系の光電変換器の電気信号を前記処理回路に供
給してこの処理回路において前記第１の光学系の前記光
電変換器の感度と閾値とを設定する制御値を算出し、こ
れらを前記第１の光学系の前記光電変換器に送出する異
物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26337088A JP2709946B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 異物検査方法および異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26337088A JP2709946B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 異物検査方法および異物検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110355A JPH02110355A (ja) | 1990-04-23 |
| JP2709946B2 true JP2709946B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=17388549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26337088A Expired - Lifetime JP2709946B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 異物検査方法および異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2709946B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0547878A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-02-26 | Nec Yamagata Ltd | 半導体ウエーハ表面検査装置 |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP26337088A patent/JP2709946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02110355A (ja) | 1990-04-23 |
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