JP3258821B2 - 微小異物の位置決め方法、分析方法、これに用いる分析装置およびこれを用いた半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 - Google Patents

微小異物の位置決め方法、分析方法、これに用いる分析装置およびこれを用いた半導体素子もしくは液晶表示素子の製法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば半導体素子の
シリコンウェハや液晶表示素子の絶縁性透明基板などの
平面状試料の表面に存在する微小異物の分析方法、その
ための分析装置およびそれらを用いた半導体素子もしく
は液晶表示素子の製法に関する。さらに詳しくは、あら
かじめ座標が定義されたパーティクル検査装置により検
出、位置特定された微小異物について、その特定された
微小異物の存在位置を分析装置のもつ座標とリンクする
ことにより、その特定された微小異物について簡単に分
析、検査、評価できるようにするための方法および装置
に関するものである。
【０００２】なお、ここでいう分析装置とは、光、Ｘ
線、電磁波、電子、中性化学種（原子、分子など）、イ
オン、フォノンなどの各種粒子線などのエネルギーを試
料表面に照射し、試料表面の相互作用より放射される二
次粒子線を検出することにより試料表面の色調、立体
像、元素分析、化学構造、結晶構造などを調べ、または
試料表面を加工する分析装置を意味し、たとえば金属顕
微鏡、レーザ顕微鏡、走査型電子顕微鏡（Scanning Ele
ctron Microscope、以下ＳＥＭという）、電子プローブ
マイクロアナリシス装置（Electron Probe Micro-Analy
ser、以下ＥＰＭＡという）、Ｘ線電子分光装置（X-ray
Photoelectron Spectrometer、以下ＸＰＳという）、
紫外線電子分光装置（Ultraviolet Photoelectron Spec
troscope、以下ＵＰＳという）、二次イオン質量分析装
置（Secondary Ion Mass Spectrometer、以下ＳＩＭＳ
という）、飛行時間型質量分析装置（Time Of Flight-S
IMS、以下ＴＯＦ−ＳＩＭＳという）、走査型オージェ
電子分光装置（Scanning Auger Electron Spectromete
r、以下ＡＥＳという）、高速反射電子線回折装置（Ref
lection High Energy Electron Diffraction、以下ＲＨ
ＥＥＤという）、電子エネルギー損失分光装置（Electr
on Energy-Loss Spectrometer、以下ＥＥＬＳとい
う）、集束イオンビーム装置（Focused Ion Beam instr
uments、以下ＦＩＢという）、粒子線励起Ｘ線分光装置
（Particle Induced X-ray Emission、以下ＰＩＸＥと
いう）、顕微フーリエ変換赤外分光装置（以下、顕微Ｆ
ＴＩＲという）、顕微ラマン、フォトルミネッセンス装
置（Photoluminescence spectrometer、以下ＰＬとい
う）、赤外光、可視光、紫外光、蛍光などの分光光度計
などの分析、検査、評価、加工機能を有する装置をい
う。
【０００３】
【従来の技術】４Ｍ、１６Ｍビット−ＤＲＡＭなどに代
表される超高集積ＬＳＩの製造における歩留りは、ウェ
ハ付着異物に起因する不良が、ほとんどの要因をしめる
といわれている。
【０００４】これはパターン幅が微細化されるにしたが
い、前工程の製造プロセスにおいてウェハに付着する、
従来では問題とされなかった微小サイズの異物が汚染源
となるためである。一般にこの問題となる微小異物の大
きさは、製造しようとする超高集積ＬＳＩが有する最小
配線幅の数分の一といわれており、このことから１６Ｍ
ビット−ＤＲＡＭ（最小配線幅０．５μｍ）において
は、直径０．１μｍレベルの微小異物が対象となってい
る。このような微小異物は汚染物質となって回路パター
ンの断線、ショートを引き起こす原因となり、不良の発
生や品質、信頼性の低下に大きくつながっている。その
ため微小異物の付着状態などの実態を定量的に精度よく
計測および分析して把握し、管理することが、歩留り向
上のキーポイントとなっている。
【０００５】これを行う手段として、従来より、シリコ
ンウェハなどの平面状試料の表面に存在する微小異物の
存在位置を検出できるパーティクル検査装置が用いられ
ている。なお、従来のパーティクル検査装置としては、
日立電子エンジニアリング（株）製、装置名；ＩＳ−２
０００、ＬＳ−６０００あるいは米国、Ｔｅｎｃｏｒ社
製、装置名；サーフスキャン６２００、Ｅｓｔｅｋ社
製、装置名；ＷＩＳ−９０００などがある。またこれら
のパーティクル検査装置に用いられる測定原理やそれを
実現するための装置構成については、たとえば文献、
「高性能半導体プロセス用分析・評価技術」、１１１〜
１２９頁、半導体基盤技術研究会編、（株）リアライズ
社発行に詳細に記載されている。
【０００６】図９はパーティクル検査装置ＬＳ−６００
０を用いて、実際の６インチシリコンウェハ上に存在す
る微小異物（０．１μｍ以上）について計測した結果を
表わすＣＲＴの表示画面を示す。すなわち、この表示画
面には微小異物のおおよその位置と大きさごとの個数お
よびその粒度分布しか示されない。図９中に示される円
は、６インチシリコンウェハの外周を表現し、その中に
存在する点が、微小異物の存在する位置に対応してい
る。なお、ここに記載するパーティクル、異物とはウェ
ハに対して凸部、凹部、付着粒子、欠陥などの何らかの
異なる部分を意味し、光散乱を生ずる部分である。
【０００７】しかし、図９からもわかるように従来のパ
ーティクル検査装置からえられる情報は、シリコンウェ
ハなどの試料表面に存在する微小異物の大きさおよび試
料表面上での存在位置のみであるため、その微小異物が
何であるかなどの実態についての同定はできない。
【０００８】たとえば、図１０は（株）ニデックから販
売されているＩＣ検査顕微鏡装置ＭＯＤＥＲ：ＩＭ−１
２０などに見られる従来の微小異物の検出に用いられる
位置決め機能つき金属顕微鏡の一例である従来のアクチ
ュエータつき金属顕微鏡の基本構成を示す説明図であ
る。図１０において、試料のシリコンウェハ２は、パー
ティクル検査装置の有する座標と大まかにリンクされた
座標を有するｘ−ｙアクチュエータ１上に載せられてい
る。パーティクル検査装置により検出された異物７は、
パーティクル検査装置からえた異物の位置情報をもとに
ｘ−ｙアクチュエータ１により、金属顕微鏡３の視野あ
るいはその近傍に運ばれるようになっている。以下、従
来のアクチュエータ付き金属顕微鏡を用いて平面状のシ
リコンウェハ表面に存在する異物７を検査するときの、
検査手順ならびに検査結果について記す。
【０００９】まず、複数枚の少し汚れた鏡面研磨された
シリコンウェハ２｛三菱マテリアルシリコン製ＣＺ（面
方位；１００）６インチ径シリコンウェハ｝を、パーテ
ィクル検出装置｛米国；Ｔｅｎｃｏｒ社製・装置名；サ
ーフスキャン６２００｝にかけ、シリコンウェハ２上に
存在する異物のおおよその大きさおよびそのおおよその
存在位置を観察した。シリコンウェハ２上には、それぞ
れランダムな位置に平均０．１〜０．２μｍレベル径の
異物が約８００個、０．２〜０．３μｍレベル径の異物
が約１３０個、０．３〜０．４μｍレベル径の異物が約
３０個、０．４〜０．５μｍレベル径の異物が約１３
個、０．５μｍレベル径以上が約１５個、それぞれ存在
していた。なお、サーフスキャン６２００の座標は、ウ
ェハがもつオリフラのフラット線方向をｘ軸（もしくは
ｙ軸）方向とし、ウェハ面内でのその法線方向をｙ軸
（もしくはｘ軸）方向とし、かつ、ウェハの最外周を３
点以上測定して（ただし、オリフラの部分は避ける）、
これを円もしくはだ円の方程式に当てはめることで、ウ
ェハの中心位置を（０，０）とした形で定義されてい
る。
【００１０】つぎに、従来のアクチュエータつき金属顕
微鏡を用いて、ウェハがもつオリフラのフラット線方向
をｘ軸方向とし、ウェハ面内での法線方向をｙ軸（もし
くはｘ軸）方向とし、かつ、ウェハの最外周を３点測定
して（ただし、オリフラの部分は避ける）、これを円の
方程式に当てはめることで、ウェハの中心位置を（０，
０）とした形で、シリコンウェハ２をｘ−ｙアクチュエ
ータ１上にセッティングし、パーティクル検査装置から
えた異物の位置情報をもとにｘ−ｙアクチュエータ１を
動かすことにより、それぞれの大きさの異物について金
属顕微鏡３を用い観察しようとした（なお、接眼レンズ
の倍率を２０倍固定とし、対物レンズを５、２０、５０
倍と可変することで評価し、観察した）。
【００１１】その結果、金属顕微鏡の対物レンズ５倍を
用いたばあい、０．４〜０．５μｍレベル径の異物をみ
つけるのがやっとであり、それ以下の異物はほとんどみ
つからなかった。また、対物レンズ５０倍を用いても、
０．２〜０．３μｍレベル径の異物をみつけるのがやっ
とであり、それ以下の異物はほとんどみつからなかっ
た。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】そのため、個々の微小
異物について、適当な顕微鏡などの分析装置を用いるこ
とにより、それを直接観察したりあるいは組成分析した
りすることにより、その実態の同定が必要となる。しか
し、パーティクル検査装置からえられる個々の微小異物
が存在するウェハ上の位置は、パーティクル検査装置の
もつ座標において定義されるため、必ずしもパーティク
ル検査装置でない分析装置がもつ座標と一致しない。ま
た、個々の微小異物が存在するウェハ上の位置は、個々
のパーティクル検査装置のもつウェハでのレーザ光の集
光面積に依存したピクセル（通常は２０μｍ×２００μ
ｍの領域）により定義されるため、用いられるピクセル
のもつ面積に相当する分だけの誤差をもともと有してい
る。また、パーティクル検査装置で異物検査したウェハ
などの試料を顕微鏡などのパーティクル検査装置でない
分析装置にセッティングするばあい、どうしても新たな
セッティングに伴う座標ずれによる誤差が発生してしま
う。そのため、微小異物の実態の同定を行うには、なん
らかの方策を用いることにより、パーティクル検査装置
のもつ座標と顕微鏡などのパーティクル検査装置でない
分析装置のもつ座標を完全にリンクさせ、かつピクセル
に依存した誤差をなくすか、あるいはパーティクル検査
装置から特定された微小異物の位置を新たに再検出する
などの方法により顕微鏡などのパーティクル検査装置で
ない分析装置のもつ座標に登録することにより誤差をな
くすことが必要となる。従来のパーティクル検査装置の
もつレーザ光の集光面積については、たとえば文献、
「高性能半導体プロセス用分析・評価技術」、１１１〜
１２９頁、半導体基盤技術研究会編、（株）リアライズ
社発行に詳細に記載されており、おおよそ２０μｍ×２
００μｍである。
【００１３】そこで、パーティクル検査装置および顕微
鏡などのパーティクル検査装置でない分析装置のｘ−ｙ
ステージがもつ座標について調べた。その結果、ほとん
どの装置において、採用されるｘ−ｙステージの座標は
ｘ−ｙ座標系であることがわかった。また、被測定試料
であるウェハに対しての各装置のもつ座標軸および原点
位置の決め方は、（１）ウェハがもつオリフラのフラッ
ト線方向をｘ軸（もしくはｙ軸）方向とし、ウェハ面内
でのその法線方向をｙ軸（もしくはｘ軸）方向とし、か
つ、ウェハの最外周とｙ軸との交点を（０，ｙ）とし、
ｘ軸との交点を（ｘ，０）として定義する方法、あるい
は、（２）ウェハがもつオリフラのフラット線方向をｘ
軸（もしくはｙ軸）方向とし、ウェハ面内でのその法線
方向をｙ軸（もしくはｘ軸）方向とし、かつ、ウェハの
最外周を３点以上測定して、これを円あるいはだ円の方
程式に当てはめることで、ウェハの中心位置を（０，
０）として定義する方法が採用されている。
【００１４】しかし、これらの方法では、各ウェハがも
つオリフラ部やウェハの最外周部の表面精度あるいは微
妙な大きさの違い、または、ウェハの試料台上でのセッ
ティングの加減あるいは微妙なウェハのそりなどによっ
て、どうしても座標軸および原点位置あるいは中心位置
が、各ウェハごとあるいはセッティングごとにずれを生
じ、その結果としてこの方法を採用した装置間（パーテ
ィクル検査装置と分析装置）では、どうしても個々のウ
ェハに対する座標軸および原点位置にずれが生じる。そ
こで前記理由により発生するずれ量について、格子状の
パターンを刻んだウェハ複数枚を用いて、種々の装置に
ついて調査したところ、精度のいい装置間（日立電子エ
ンジニアリング（株）製・パーティクル検査装置、装置
名；ＩＳ−２０００と（株）日立製作所製・測長ＳＥ
Ｍ、装置名；Ｓ−７０００）でさえ、ｘ−ｙ座標表示に
おいて、原点位置あるいは中心位置およびその中に定義
できる任意の点に対しおおむね（±１００μｍ、±１０
０μｍ）のずれ量をもつことが判明した。そのため、パ
ーティクル検査装置で検出されるウェハ上の任意の位置
にある微小異物について、分析装置を用いて観察あるい
は分析し、評価しようとするばあい、少なくとも、パー
ティクル検査装置で検出される微小異物の存在すると考
えられる位置を中心として、（±１００μｍ、±１００
μｍ）以上の範囲を網羅した範囲（２００μｍ×２００
μｍ＝４００００μｍ２）において、分析装置を用いて
観察を施し、その微小異物の位置を確認した後に、その
部分を拡大するなどのなんらかの方法により、当初の目
的であるその微小異物の観察あるいは分析し、評価する
ことが必要となる。そのためかなりの時間を要すること
になる。
【００１５】いま、この領域の大きさが微小異物に対し
てどのような大きさであるかを直観的に掴むために、こ
の４００００μｍ２（２００μｍ×２００μｍ）の範囲
について、現在、比較的高い分解能をもったＣＣＤカメ
ラと考えられている１００万画素のＣＣＤカメラを用い
て観察したと仮定して、そのＣＣＤカメラがもつ１画素
が占める検出範囲（面積）を計算することにより、検出
が可能であると考えられる最小微小異物の大きさについ
て考察してみる。前記の条件下において１画素の占める
検出範囲は、計算から０．０４μｍ２（４００００μｍ
２÷１００００００＝０．２μｍ×０．２μｍ）と求ま
る。一方、１画素に満たない大きさの物の識別は困難で
あるから、微小異物の検出限界は０．０４μｍ２（０．
２μｍ×０．２μｍ）となる。すなわち、投影面積が
０．０４μｍ２以下の大きさ（直径約０．２μｍ）の微
小異物を直接１００万画素のＣＣＤカメラを用いて検出
することは、困難であり、その微小異物の位置を特定す
ることもきわめて困難であることがわかる。まして、
０．２μｍ以下の微小異物の位置を特定することは不可
能に近いと思われる。
【００１６】このことから、従来、パーティクル検査装
置で検出される直径約０．２μｍ以下の微小異物につい
て、パーティクル検査装置のもつ座標をもとにして、分
析装置のもつ座標とリンクさせることにより、その微小
異物の位置を特定して、直接微小異物を観察あるいは評
価することが一般的に困難であったことも理解できるよ
うに思われる。
【００１７】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、パーティクル検査装置のもつ座標上に
おいて位置が求められた微小異物に対して、分析装置の
もつ座標上においてその微小異物を再び見つけだすこと
により、その微小異物の位置を精度よく、分析装置のも
つ座標に登録することで、微小異物を観察、分析、評価
をできるようにするための微小異物の位置決め方法およ
びそのための装置を提供することを目的とする。
【００１８】また、本発明はパーティクル検査装置で検
出できなかった微小異物に対しても、分析装置のもつ座
標上においてその微小異物についても新たに見つけだす
ことにより、その微小異物の位置を精度よく分析装置の
もつ座標に登録し、微小異物の観察、分析、評価をでき
るようにするための微小異物の分析方法およびそのため
の分析装置を提供することを第２の目的とする。
【００１９】本発明のさらに他の目的は、半導体素子ま
たは液晶表示素子の製造工程において、分析装置により
異物を分析することにより、半導体素子または液晶表示
素子の歩留りおよび信頼性を向上させる半導体素子また
は液晶表示素子の製法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の微小異物の位置
決め方法は、パーティクル検査装置において試料表面の
微小異物の位置を求め、該試料を分析装置の座標ステー
ジ上に移し、前記パーティクル検査装置で求められた微
小異物の位置を含む該試料表面上の部分領域にビーム光
をスポット照射し、該微小異物による乱反射光もしくは
スポット部内部の暗部を観察することにより該微小異物
の位置を再度検出してこの位置を前記分析装置の座標に
登録するものである。
【００２１】また本発明の微小異物の分析方法は、前記
方法で微小異物の位置を分析装置の座標で求めた（登録
した）のち、該試料の微小異物の位置と前記分析装置の
粒子線の照射部とを位置合わせし、ついで該微小異物の
内容を分析するものである。
【００２２】さらに本発明の分析装置は、少なくとも縦
横に移動させることができるｘ−ｙステージと、該ｘ−
ｙステージ上に載置された試料に粒子線を照射するとと
もに該試料から放射される二次粒子線を観測することに
より前記試料の表面状態を分析する分析装置であって、
前記試料表面の異物を検出するための異物検出用ビーム
光源と、該ビーム光源からのビーム光の前記試料表面の
異物による変化を検出するビーム光の変化検出器とがさ
らに設けられている。
【００２３】また本発明の半導体素子の製法は、少なく
とも洗浄工程、成膜工程、露光工程、エッチング工程、
イオン注入工程、拡散工程、熱処理工程を含む工程から
なる半導体素子の製法であって、前記各工程の少なくと
も１つの工程が検査工程を伴い、該検査工程のうちの少
なくとも１つが請求項２記載の方法により微小異物の分
析をするものである。
【００２４】さらに本発明の液晶表示素子の製法は、絶
縁性透明基板に少なくとも薄膜トランジスタと画素電極
とが設けられたＴＦＴ基板と、絶縁性透明基板に少なく
とも対向電極が設けられた対向基板とを一定間隙を保持
して周囲で貼着し、該間隙に液晶材料を注入する液晶表
示素子の製法であって、前記ＴＦＴ基板または対向基板
の製造工程である洗浄工程、成膜工程、露光工程、エッ
チング工程、イオン注入工程の少なくとも１つの工程が
検査工程を伴い、該検査工程の少なくとも１つが請求項
２記載の方法により微小異物の分析をするものである。
【００２５】前記半導体素子の製法および液晶表示素子
の製法における微小異物の分析を行うには請求項３３記
載の分析装置、具体的には請求項３７〜５３記載の各装
置を使い分けることにより、微小異物の表面形状、元素
分析、化学構造、結晶構造などを分析することができる
とともに表面加工をすることができる。
【００２６】
【作用】本発明のパーティクル検査装置のもつ座標上に
おいて位置が求められた微小異物に対して、分析装置の
もつ座標でその微小異物の位置を精度よく求める微小異
物の位置決め方法によれば、従来のパーティクル検査装
置のもつ座標と分析装置のもつ座標を大まかにリンクさ
せたときに生ずるずれを網羅する試料表面上の範囲にお
いて、微小異物検出用のビーム光をスポット照射し、該
微小異物による前記ビーム光を暗視野部または明視野部
から検出することにより、該微小異物の存在位置を検出
し、該微小異物の存在位置を分析装置のもつ座標に精度
よく登録することができる。なお暗視野部からの乱反射
光の観察は、明視野部からのスポット部内部の暗部の観
察よりも高いコントラスト比がえやすいという特徴があ
る。
【００２７】本発明の微小異物の分析方法によれば、前
述の微小異物の位置決め方法により分析装置の座標で容
易に微小異物の位置を特定するので、分析装置の粒子線
を確実に微小異物にあてることができ、微小異物の状態
を容易に分析することができる。
【００２８】また本発明の分析装置によれば、従来の分
析装置に異物検出用のビーム光源と該ビーム光源からの
ビーム光の異物による変化を検出する検出器とがさらに
設けられているため、たとえばパーティクル検査装置に
より検出した微小異物の大まかな位置、および分析装置
に移したときの位置ずれをただちに修正して、分析装置
の正確な座標で微小異物の位置が求められ（再登録さ
れ）、分析用の粒子線を正確に微小異物に当てることが
できる。その結果、容易に、かつ、正確に微小異物の状
態を調べることができる。
【００２９】本発明の半導体素子の製法によれば、製造
プロセスの途中で随時ウェハ表面の微小異物の状況を抜
取りまたは全数検査で行うことができるため、製造工程
での微小異物の発生状況や発生原因を知ることができ、
直ちに製造プロセスにフィードバックすることができ
る。その結果、サブミクロンオーダの配線となる超ＬＳ
Ｉにおいても微小異物に基づく不具合を最小限に留める
ことができ、歩留りを向上させるとともに信頼性が向上
する。
【００３０】また本発明の液晶表示素子の製法によれ
ば、薄膜トランジスタや信号配線などの形成工程の途中
で微小異物の状況を把握することができるため、高精細
化に伴う微細配線の液晶表示素子においても断線などの
事故を防止することができ、液晶表示素子の歩留りおよ
び信頼性の向上が図れる。
【００３１】
【実施例】つぎに本発明の微小異物の位置決め方法、分
析方法、そのための分析装置、およびこれらを用いた半
導体素子または液晶表示素子の製法について説明する。
【００３２】本発明の微小異物の位置決め方法は、パー
ティクル検査装置において試料表面の微小異物の位置を
求め、該試料を分析装置の座標ステージ上に移し、前記
パーティクル検査装置で求められた微小異物の位置を含
む該試料表面上の部分領域にビーム光のスポットを照射
し、該微小異物を再度検出して前記微小異物の位置を前
記分析装置の座標で求める（再登録する）ものである。
【００３３】さらに本発明の微小異物の分析方法は、前
記の位置決め後に、該試料の微小異物の位置を前記分析
装置の粒子線の照射部に位置合わせし、ついで該微小異
物の内容を分析するものである。
【００３４】従来のパーティクル検査装置のもつ座標と
分析装置のもつ座標をリンクさせたときに生ずるずれが
たとえ数千μｍであったとしても、これを網羅する試料
表面上の範囲において、微小異物検出用のビーム光をス
ポット照射し、該微小異物による前記ビーム光の変化を
観察する（たとえば５倍程度の対物レンズを用いること
で、数千μｍの視野は網羅できる）ことにより、前記微
小異物の分析装置の座標上において存在を検出し、これ
をもとに該微小異物の位置を分析装置のｘ、ｙ座標で正
確に定め、登録することができる。
【００３５】前述の異物検出用のビーム光を照射し、試
料表面から反射されるビーム光を明視野部から検出でき
るようにすることにより、たとえば、該照射位置のどこ
かに異物が存在すれば、その部分だけビーム光は、微小
異物などの表面形状に依存した形で散乱するため微小異
物上に照射される光のもつ光軸は歪められ、微小異物上
以外の試料表面に照射される光の示す正反射光のもつ光
軸とは、大きくはずれる。そのため明視野から観察され
る前記スポット部内部では、微小異物などが正反射を疎
外した部分が生じ、これが暗部となり、微小異物などの
存在位置を示す。そのため明視野部からは、スポット部
内部に暗部が観測されることになる（なお、明視野から
観察される前記スポット部内部の暗部の位置と微小異物
などの存在する位置は一致する）。その結果試料表面か
ら反射されるビーム光を明視野部から検出することによ
り、分析装置の有する座標に微小異物の存在位置を（ｘ
１，ｙ１）として容易に精度良く登録することができ
る。そのため、たとえ従来のパーティクル検査装置の有
する座標と分析装置の有する座標をリンクさせたときに
生ずるずれが大きくても、容易に明視野部からのスポッ
ト部内部の暗部を観測することにより、パーティクル検
査装置の有する座標上において位置が求められた微小異
物に対して、分析装置の有する座標にパーティクル検査
装置により検出されたその微小異物の位置を対応させる
ことで精度良く登録することができる。
【００３６】また、前記微小異物検出用のビーム光の前
記微小異物によるスポット部内部の暗部を検出する方法
として、前記ビーム光を偏光板に通すなどの方法によ
り、ウェハなどの試料表面に対しＳ偏光としたビーム光
を用いることにより、光の散乱の指向性がより高まり、
前記スポット部内部の暗部とそうでないところのコント
ラスト比を高めることができるため、より容易に微小異
物を検出することができる。
【００３７】また、前記微小異物検出用のビーム光の前
記微小異物によるスポット部内部の暗部を検出する方法
として、前記ビーム光をレーザ光とすることにより、光
の指向性がより高まり、前記スポット部内部の暗部とそ
うでないところのコントラスト比を高めることができる
ため、より容易に微小異物を検出することができる。
【００３８】また、前記微小異物検出用のビーム光の前
記微小異物によるスポット部内部の暗部を検出する方法
として、前記レーザ光を偏光板に通すなどの方法によ
り、ウェハなどの試料表面に対しＳ偏光としたレーザ光
を用いることにより、光の指向性がより高まり、前記ス
ポット部内部の暗部とそうでないところのコントラスト
比を高めることができるため、より容易に微小異物を検
出することができる。
【００３９】なお、前述の明視野部からのスポット部内
部の暗部の検出は、顕微鏡を明視野部に配設し、しかも
顕微鏡の焦点を、ビーム光が試料表面で反射する位置に
合わせること、またはフォトダイオード、フォトトラン
ジスタなどの受光素子を試料表面で反射する位置に対向
させて設けることにより、簡単に、しかも確実に検出す
ることができる。
【００４０】なお、顕微鏡での観察をより容易にするた
め、またビーム光の観察に伴う観察者への安全面から、
顕微鏡の接眼面にＣＣＤカメラを取りつけ、この画像情
報をＣＲＴで出力することにより確保することができ
る。
【００４１】また前記ＣＣＤカメラとしては、微弱な乱
反射光の検出も可能とするために、イメージインテンシ
ファイヤーを塔載したＣＣＤカメラを用いることが好ま
しい。
【００４２】本発明の方法で微小異物を検出するのに、
従来のパーティクル検査装置のもつ座標と分析装置のも
つ座標を大まかにリンクさせたときに生ずるずれを網羅
する試料表面上の範囲において、異物検出用のビーム光
を照射し、試料表面から乱反射されるビーム光を暗視野
部から検出できるようにすることによっても、微小異物
の存在位置を検出することができる。たとえば、該照射
位置のどこかに異物が存在すれば、その部分だけビーム
光は乱反射されるため、微小異物等の表面形状に依存し
た形で暗視野部から乱反射光が観測される。そこで、試
料表面から乱反射されるビーム光を暗視野部から検出す
ることにより、顕微鏡などのパーティクル検査装置でな
い分析装置のもつ座標に微小異物の存在位置を（ｘ１，
ｙ１）として容易に精度良く登録することができる。そ
のため、たとえ従来のパーティクル検査装置のもつ座標
と分析装置のもつ座標をリンクさせたときに生ずるずれ
が大きくても、容易に暗視野部から、乱反射光を観測す
ることにより、パーティクル検査装置のもつ座標上にお
いて位置が求められた微小異物に対して、分析装置のも
つ座標にパーティクル検査装置により検出されたその微
小異物の位置を精度良く登録することができる。
【００４３】また、前記微小異物検出用のビーム光の前
記微小異物による暗視野部から乱反射光を検出する方法
として、前記ビーム光を偏光板に通すなどの方法によ
り、ウェハなどの試料表面に対しＳ偏光としたビーム光
を用いることにより、乱反射光（光の散乱）の指向性が
高まり、前記乱反射光に対する迷光を減らすことができ
る。そのため、より容易に微小異物を検出することがで
きる。
【００４４】また、前記微小異物検出用のビーム光の前
記微小異物による乱反射光を検出する方法として、前記
ビーム光をレーザ光とすることにより、光の指向性が高
まり、より容易に微小異物を検出することができる。
【００４５】また、前記微小異物検出用のビーム光の前
記微小異物による暗視野部からの乱反射光の検出する方
法として、前記レーザ光を偏光板に通すなどの方法によ
り、ウェハなどの試料表面に対しＳ偏光としたビーム光
を用いることにより、乱反射光（光の散乱）の指向性が
高まり、前記乱反射光に対する迷光を減らすことができ
るため、より容易に微小異物を検出することができる。
【００４６】なお、前述の暗視野部からの乱反射光の検
出は、顕微鏡またはフォトダイオードもしくはフォトト
ランジスタなどの受光素子を暗視野側に配設し、しかも
顕微鏡の焦点を、ビーム光が試料表面で反射する位置に
合わせるか、またはフォトダイオードなどの受光素子を
試料表面で反射する位置に対向させることにより、簡単
に、しかも確実に検出することができる。
【００４７】なお、顕微鏡での観察をより容易にするた
め、またビーム光観察に伴う観察者への安全面から、顕
微鏡の接眼面にＣＣＤカメラを取りつけ、この画像情報
をＣＲＴで出力することにより確保することができる。
【００４８】また前記ＣＣＤカメラとしては、微弱な乱
反射光の検出も可能とするために、イメージインテンシ
ファイヤーを搭載したＣＣＤカメラを用いることが好ま
しい。
【００４９】なお、本発明の微小異物の位置を定める手
段では、微小異物検出用のビーム光をスポット照射し、
該微小異物による前記ビーム光の変化を観察することに
より微小異物を検出した後に、その異物の位置を決める
ため、対象となる微小異物が必ずしもパーティクル検査
装置で検出できなくても、分析装置の座標上において存
在を検出し、これをもとにその微小異物の位置を新たに
定めることができる。
【００５０】さらに図面を参照しながら具体的な分析装
置により微小異物の位置決め方法、分析方法について詳
細に説明する。
【００５１】［実施例１］図１は本発明の微小異物の分
析方法の基本構成を示す説明図である。図１において４
は、平面状のシリコンウェハ表面に存在する異物７を検
査するための検出用ビーム光５を照射するために設けら
れたＡｒレーザ（出力は１５ｍＷ）である。なお、検出
用ビーム光５は偏向板１２により偏向をかけることがで
きる。１１はＡｒレーザ４が照射される、たとえばシリ
コンウェハからなる試料２の表面の位置（スポット部１
３）を暗視野部から観察するために設けられた顕微鏡で
ある。顕微鏡１１と分析器３のもつ視野の中心は、ほぼ
一致するように配置してある。顕微鏡１１には、イメー
ジインテンシファイヤーを搭載したＣＣＤカメラ９が取
りつけられ、ＣＲＴ１０により観察位置の画像が出力さ
れる。１はシリコンウェハ２を載せたｘ−ｙアクチュエ
ータである。また２２は分析器３の出力データの表示器
である。以下、本発明の分析装置を用いて平面状のシリ
コンウェハである試料２の表面に存在する異物７を検査
するときの、分析手順ならびに検査結果について記す。
【００５２】まず試料（以下、シリコンウェハという）
２を、従来と同様のセッティング手順により、本発明の
分析装置のもつｘ−ｙアクチュエータ１上にセッティン
グする。
【００５３】つぎに、ｘ−ｙアクチュエータ１を駆動さ
せることにより、異物検出用ビーム光５が照射される位
置（スポット部１３）に、予めパーティクル検出装置を
用い大まかに座標観測をしていた異物７のあると思われ
るシリコンウェハ２の表面の位置を移動させる。
【００５４】つぎにｘ−ｙアクチュエータ１をｘ−ｙ方
向に操作しながら、シリコンウェハ２の表面を暗視野部
から観察する。光路上に異物７があればｘ−ｙアクチュ
エータ１の座標（ｘ１、ｙ１）において乱反射光８が観
測される（図２参照）。なおこのとき、光路上に異物７
が無ければ異物検出用ビーム光５はシリコンウェハ２の
表面において正反射されるため、暗視野部からの反射ビ
ーム光６を観察することはできない。この関係を少し補
足説明する。図３は、検出用ビーム光５をシリコンウェ
ハ２の表面に照射したときのビーム光照射位置と、そこ
に存在する異物７の示す乱反射光８を顕微鏡１１を用い
て暗視野観察したときの模式図である。図３に示す観測
系は暗視野部に設置した顕微鏡１１の観察視野範囲Ａ
が、シリコンウェハ２上に照射される検出用ビーム光５
のもつシリコンウェハ２上のスポット径１３を覆う形で
記してある。図３から、スポット径１３の内部にある異
物７の存在位置は、シリコンウェハ２上において乱反射
光８の発生があるため、顕微鏡１１による乱反射光８の
観察によって特定できる。一方、同じスポット径１３の
内部でも、異物７の存在しない部分は、検出用ビーム光
５のそのビームは完全に正反射するため、暗視野部に設
置した顕微鏡１１でなにも観察できない。これらのこと
から、異物よりはるかに大きいスポット径１３をもつ検
出用ビーム光５を用いても、暗視野部に設置した顕微鏡
１１から異物７による乱反射光８を観察することがで
き、その結果スポット径１３内にある位置特定は容易に
高精度で行８える。
【００５５】なお、今回評価したシリコンウェハ２につ
いては、予めパーティクル検査装置を用いおおまかに座
標観測をしていたシリコンウェハ２の表面の異物７のあ
ると思われる位置において、顕微鏡１１（なお、接眼レ
ンズの倍率を５倍、対物レンズを２０倍固定として、観
察を行った）が網羅できる直径約２ｍｍの範囲の視野に
確実に１カ所以上の乱反射光を確認できた。なお、観察
された乱反射光８の強さは、Ａｒレーザ４の出力を大き
くするにつれ強くなり、また、０．１〜０．２μｍレベ
ルの径の異物７より、０．２〜０．３μｍレベルの径の
異物の方が強かった。また、ＣＲＴ１０により出力され
る乱反射光８の強さは、イメージインテンシファイヤー
を搭載したＣＣＤカメラ９の検出感度を高くするほど強
くなり、また、偏向板１２を用い異物検出用ビーム光５
をシリコンウェハ２の表面に対してＳ偏光としたばあい
に最も強く、Ｓ／Ｎもよかった。そこでそれぞれの乱反
射光８が観察された位置ｎｍを異物ｎの存在する位置と
仮定して、顕微鏡１１の視野の中心にもっていきｘ−ｙ
アクチュエータ１の座標（ｘｎ、ｙｍ）に異物ｎの存在
位置として登録した。つぎにｘ−ｙアクチュエータ１の
座標（ｘｎ、ｙｍ）をもとに、各異物に対し、分析器３
を用いて分析を行った。
【００５６】本実施例では前述の分析器３として金属顕
微鏡を用いて微小異物の分析を行った。このとき従来ど
おり、５倍の対物レンズを用いると、０．５μｍレベル
径以上の異物７の表面観察を行うことはできても０．５
μｍ以下の異物７については、粒径の暗い点を見つけら
れても、その詳細な表面観察を行うことができなかっ
た。しかし、本発明の装置構成により、異物７の位置が
わかっているので、さらに高倍率の対物レンズを用い観
察をすることができるため、従来の装置では困難であっ
た微小異物の存在の有無と、その表面観察ができるよう
になった。
【００５７】なお、ここでは顕微鏡１１を用いて異物７
による乱反射光８を観察したが、分析器３である金属顕
微鏡を用いて直接観察することもできる。
【００５８】この金属顕微鏡を用いることにより、干渉
稿をみることができ、異物の高さ方向の厚さの分析に有
効で、半導体ウェハまたは絶縁性透明基板の異物分析で
は成膜工程後の異物分析に用いると、とくに有効であ
る。
【００５９】［実施例２］図４は本発明の微小異物の分
析方法の他の基本構成を示す説明図である。本実施例２
の構成と実施例１の構成の違いは、実施例１において暗
視野部に設置した顕微鏡１１を、本実施例では反射ビー
ム光６を受光できる明視野部に移動し、設置した違いで
ある。そのため、顕微鏡１１設置位置の違い（暗視野
部、明視野部の違い）以外はすべて同じ装置構成であ
る。明視野部から反射ビーム光６を顕微鏡１１を用いて
観察すると異物７の部分に暗部１４が観察される（図５
参照）。そのため暗部１４が観察された位置の（ｘ１、
ｙ１）を知ることができる。なおこのとき、スポット径
１３上に異物７が無ければ異物検出用ビーム光５はシリ
コンウェハ２の表面において正反射されるため、明視野
部からの暗部１４を観察することはできない。これらの
ことから、異物よりはるかに大きいスポット径をもつ検
出用ビーム光５を用いても、明視野部に設置した顕微鏡
１１から異物７による暗部１４を観察することができ、
その結果スポット径１３内にある位置特定は容易に高精
度で行える。なお、その他の位置決め手順は実施例１と
同じである。
【００６０】また、今回評価したシリコンウェハ２につ
いては、予めパーティクル検査装置を用い大まかに座標
観測をしていたシリコンウェハ２の表面の異物７のある
と思われる位置において、顕微鏡１１（なお、接眼レン
ズの倍率を５０倍、対物レンズを２０倍固定として、観
察を行った）が網羅できる直径約０．２ｍｍの範囲の視
野に確実に１カ所以上の暗部１４を確認できた。なお、
観察された暗部１４のコントラストは、０．１〜０．２
μｍレベル径の異物より、０．２〜０．３μｍレベル径
の異物の方が大きかった。また、偏向板１２を用い異物
検出用ビーム光をシリコンウェハ表面に対してＳ偏光と
したばあいに最も大きく、Ｓ／Ｎもよかった。そこでそ
れぞれの暗部１４が観察された位置ｎｍを異物ｎの存在
する位置と仮定して、顕微鏡１１の視野の中心にもって
いきｘ−ｙアクチュエータ１の座標（ｘｎ、ｙｍ）に異
物ｎの存在位置として登録した。つぎにｘ−ｙアクチュ
エータ１の座標（ｘｎ、ｙｍ）をもとに、各異物に対し
分析器３による分析を行った。
【００６１】本実施例においても、分析器３として金属
顕微鏡を用い、対物レンズ５倍を用いたばあい、０．５
μｍレベル径以上の異物に対して異物７の表面観察を行
うことができた。また、０．５μｍ以下の異物について
も存在する有無を確認でき、実施例１と同様の結果がえ
られた。
【００６２】［実施例３］本実施例では分析器３とし
て、実施例１の金属顕微鏡の代りに位置決め機能つき
（たとえばアクチュエータつき）走査型レーザ顕微鏡を
用いたもので、他の構成は図１に示される構成と全く同
じであり、位置決め操作方法なども実施例１と同様であ
る。
【００６３】位置決め機能つき走査型レーザ顕微鏡とし
ては、たとえば（株）ニコンの商品名ＲＣＭ８０００な
どを用いることができる。これに前記各実施例と同様に
異物検出用ビーム光源のたとえばＡｒレーザ４とビーム
光の変化検出器である顕微鏡１１が付加されて本発明の
走査型レーザ顕微鏡装置が構成される。
【００６４】測定にＵＶ光を用い各異物７の観察を行っ
た結果、０．２μｍレベル径以上の異物の表面観察を行
うことができ、０．２μｍ未満の異物についても粒径の
暗い点を見つけることができた。
【００６５】本実施例は非破壊でかつ、大気中において
表面観察ができることに特徴があり、たとえば半導体素
子または液晶表示素子の製造プロセスに使用するばあい
には、成膜工程以後のプロセスの異物分析に、とくに効
果的である。
【００６６】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００６７】［実施例４］本実施例では分析器３とし
て、実施例１の金属顕微鏡の代りに顕微ＦＴＩＲを用い
たもので、他の構成は図１に示される構成と全く同じで
あり、位置決め操作方法なども実施例１と同様である。
【００６８】顕微ＦＴＩＲとしては、たとえば日本電子
（株）の商品名顕微赤外ユニットＩＲ−ＭＡＵ１１０塔
載ＪＩＲ−５５００などを用いることができる。これに
前記各実施例と同様に異物検出用ビーム光源のたとえば
Ａｒレーザ４とビーム光の変化検出器である顕微鏡１１
が付加されて本発明の位置決め機能つき顕微ＦＴＩＲ装
置が構成される。
【００６９】本実施例によれば、異物７の内、幾つかの
異物から有機物特有のＩＲスペクトルがえられ、その異
物の発生原因がレジスト除去の不具合に依存していると
いうことが判明した。この分析は半導体素子または液晶
表示素子の製造プロセスでとくにレジスト塗布工程以後
の工程に用いることが有効である。
【００７０】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００７１】［実施例５］本実施例では分析器３とし
て、実施例１の金属顕微鏡の代りに顕微ラマンを用いた
もので、他の構成は図１に示される構成と全く同じであ
り、位置決め操作の方法なども実施例１と同様である。
【００７２】顕微ラマンとしては、たとえば（株）日本
分光の商品名ＮＲ−１８００などを用いることができ
る。これに前記各実施例と同様に異物検出用ビーム光源
のたとえばＡｒレーザ４とビーム光の変化検出器である
顕微鏡１１が付加されて本発明の位置決め機能つき顕微
ラマン装置が構成される。
【００７３】本実施例によれば、異物７の内、幾つかの
異物から無機物特有のラマンスペクトルがえられ、その
異物が無機物で、成膜工程中の発塵に関連するというこ
とが判明した。この分析は半導体素子または液晶表示素
子の製造プロセスでとくに成膜、エッチング、洗浄など
に関連する工程に用いることが有効である。
【００７４】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００７５】［実施例６］本実施例では分析器３とし
て、実施例１の金属顕微鏡の代りにＰＬ測定器を用いた
もので、他の構成は図１に示される構成と全く同じであ
り、位置決め操作方法なども実施例１と同様である。
【００７６】ＰＬ測定器としては、たとえば（株）日本
分光の商品名２５Ｃ型などを用いることができる。これ
に前記各実施例と同様に異物検出用ビーム光源のたとえ
ばＡｒレーザ４とビーム光の変化検出器である顕微鏡１
１が付加されて本発明の位置決め機能つきＰＬ測定器装
置が構成される。
【００７７】本実施例によれば、異物７の内、幾つかの
異物から無機物および結晶性特有の蛍光スペクトルがえ
られ、その異物が成膜、熱処理に関連するということが
判明した。この分析は半導体素子または液晶表示素子の
製造プロセスでとくに成膜、エッチング、熱処理などに
関連する工程に用いることが有効である。
【００７８】本実施例では、顕微鏡１１で暗視野におい
て異物による乱反射光を観測することにより異物位置を
特定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配
置し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果が
えられた。
【００７９】［実施例７］本実施例では分析器３とし
て、実施例１の金属顕微鏡の代りに分光蛍光光度計を用
いたもので、他の構成は図１に示される構成と全く同じ
であり、位置決め操作方法なども実施例１と同様であ
る。
【００８０】分光蛍光光度計としては、たとえば（株）
日立製作所の商品名Ｆ−２０００などを用いることがで
きる。これに前記各実施例と同様に異物検出用ビーム光
源のたとえばＡｒレーザ４とビーム光の変化検出器であ
る顕微鏡１１が付加されて本発明の位置決め機能つき分
光蛍光光度計装置が構成される。
【００８１】本実施例によれば、異物７の内、幾つかの
異物から無機物特有の蛍光スペクトルがえられ、その異
物が無機物で、成膜、エッチング工程に関連するという
ことが判明した。この分析は半導体素子または液晶表示
素子の製造プロセスでとくに成膜、エッチング、洗浄な
どに関連する工程に用いることが有効である。
【００８２】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００８３】［実施例８］図６は本発明の微小異物の分
析方法の他の実施例において用いられる装置の基本構成
を示す説明図である。これと実施例１の違いは、図１に
おいて用いた分析器３の代わりに、たとえば、（株）日
立製作所の商品名Ｓ−７０００などに見られる測長ＳＥ
Ｍなどの構成ユニットを用いた点である。本実施例で
は、分析器３が図６に示されるように、シリコンウェハ
２に走査電子線５０を当てるための電子銃と電子レンズ
を備えた電子銃ユニット４３と、シリコンウェハ２より
発生する二次電子を電気信号に代えるための二次電子検
出器４４とからなっており、二次電子検出器４４でえら
れた信号は電気信号を増幅・制御するための増幅・制御
ユニット４５に送られ、二次電子像を出力するＣＲＴ４
６により表示される。４１はこれらを真空に保つための
チャンバーで、排気口４２を介して、真空排気され、真
空に保たれる。なお顕微鏡１１のもつ視野の中心と走査
電子線５０の走査範囲の中心は、ほぼ一致するように配
置してある。この位置決め機能つき測長ＳＥＭを用い
て、実施例１と全く同じ手順で同じシリコンウェハ２表
面に存在する異物７の検査を行える。すなわち、本発明
のＳＥＭ装置は従来の測長ＳＥＭに異物検出用ビーム光
源のたとえばＡｒレーザ４とビーム光の変化検出器であ
る顕微鏡１１が付加されたものである。
【００８４】顕微鏡１１を用いて乱反射光８を観察する
ことで、実施例１と同様に各異物の存在位置をｘ−ｙア
クチュエータ１の座標（ｘｎ、ｙｍ）に登録し、これを
もとに測長ＳＥＭによる各異物７の二次電子像観察を行
った。
【００８５】また、パーティクル検査装置で見つけ出せ
ない微小な０．１μｍ以下の異物も見つけることがで
き、異物の発生原因の解明に寄与した。
【００８６】本実施例によれば、すべてのパーティクル
検査装置で観測された異物７に対して鮮明なＳＥＭ像を
うることができ、異物７には出っ張っているもの、ある
いはへっこんでいるものなどが種々あり、その形状を把
握することができた。本実施例による分析は半導体素子
または液晶表示素子の製造プロセスでとくに洗浄工程、
成膜工程、露光工程、エッチング工程、イオン注入工
程、拡散工程、熱処理工程などのすべての工程に用いる
ことが有効である。
【００８７】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００８８】［実施例９］図７は本発明の微小異物の分
析方法の他の実施例の基本構成を示す説明図である。本
実施例と実施例８でＳＥＭを用いたものとの違いは、実
施例８に新たにＸ線検出器４７、Ｘ線検出器よりもたら
された電気信号を増幅・制御するための増幅・制御ユニ
ット４８、Ｘ線像出力を表示するＣＲＴ４９が付加され
た点である。これによって位置決め機能つきＥＰＭＡが
形成されるが、他の部品およびその設置位置の構成は実
施例８とすべて同じで、異物検出用ビーム光源のたとえ
ばＡｒレーザ４とビーム光の変化検出器である顕微鏡１
１が付加されて本発明の位置決め機能つきＥＰＭＡ装置
が構成される。なお、顕微鏡１１のもつ視野の中心と、
走査電子線５０の走査範囲の中心は、ほぼ一致するよう
に配置してある。本実施例を用いて、実施例１と全く同
じ手順で、同じシリコンウェハ２の表面に存在する異物
７の検査を行った結果、出っ張っている異物７に対して
元素分析を行うことができた。異物７は、Ｗ、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｃ、Ｓ、Ｏ、Ｃｌの化合物を区別することができ、
発生原因を究明することができた。しかし、０．３μｍ
以下の異物７については、詳細な元素分析を行うには、
かなりの検出時間が必要であった。
【００８９】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００９０】［実施例１０］本実施例では分析器３とし
て、実施例９のＸ線検出器の代りにＡＥＳ装置を用いた
もので、他の構成は図７に示される構成と全く同じであ
り、位置決め操作方法なども実施例１と同様である。
【００９１】ＡＥＳ装置としては、たとえばパーキンエ
ルマ製ＰＨＩ−６７０などを用いることができる。これ
に前記各実施例と同様に異物検出用ビーム光源のたとえ
ばＡｒレーザ４とビーム光の変化検出器である顕微鏡１
１が付加されて本発明の位置決め機能つきＡＥＳ電子検
出器装置が構成される。
【００９２】本実施例によれば、出っ張っている異物７
の全てについて元素分析を行うことができ、異物７の組
成がＷ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃ、Ｓ、Ｏ、Ｃｌ、Ｓの化合物の
区別をすることができ、発塵源の特定とその対策をする
ことができた。本実施例による分析は半導体素子または
液晶表示素子の製造プロセスで、とくに成膜、エッチン
グ、露光、洗浄に関連する工程に用いることが有効であ
る。
【００９３】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００９４】［実施例１１］本実施例では分析器３とし
て、実施例９のＸ線検出器の代りにＥＥＬＳを用いたも
ので、他の構成は図７に示される構成と全く同じであ
り、位置決め操作方法なども実施例１と同様である。
【００９５】ＥＥＬＳとしては、たとえばパーキンエル
マ製ＰＨＩ−６６０などを用いることができる。これに
前記各実施例と同様に異物検出用ビーム光源のたとえば
Ａｒレーザ４とビーム光の変化検出器である顕微鏡１１
が付加されて本発明の位置決め機能つきＥＥＬＳ装置が
構成される。
【００９６】本実施例によれば、出っ張っている異物７
の全てについて化合物分析を行うことができ、異物７の
化学結合状態が明らかとなり、発塵源の区別をすること
ができ、装置の不具合の対策をすることができた。本実
施例による分析は半導体素子または液晶表示素子の製造
プロセスで、とくに成膜、エッチング、露光に関連する
工程に用いることが有効である。
【００９７】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【００９８】［実施例１２］図８は本発明の別の微小異
物の分析方法の一実施例において用いられる位置決め機
能つきＲＨＥＥＤの一例であるアクチュエータつきＲＨ
ＥＥＤの基本構成を示す説明図である。本実施例と実施
例８の違いは、実施例８で用いた電子銃ユニット４３を
シリコンウェハ２表面に対する二次電子検出器４４の傾
きとほぼ同じ角度に傾けることで、シリコンウェハ２の
表面すれすれに電子線５０が当たるような位置に設置し
たこと、また、二次電子検出器４４の代わりに、シリコ
ンウェハ２の表面で回折した電子線による回折スポット
をうるためのＣＣＤカメラ５７を取りつけた点である。
本実施例のアクチュエータつきＲＨＥＥＤを用いて、実
施例１と全く同じ手順で、同じシリコンウェハ２の表面
に存在する異物７の分析を行った結果、異物７のいくつ
かに対して回折スポットをうることができ、これらが、
結晶性物質であることがわかり、たとえばウィスカーな
どの結晶性物質であるばあいにその抑制を施すことがで
きた。本実施例による分析はとくに半導体素子または液
晶表示素子の製造プロセスの成膜、熱処理工程のあとに
用いると、結晶の異常成長の抑止効果およびその条件選
択のため有効である。
【００９９】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【０１００】［実施例１３］本実施例では分析器３とし
て、実施例８のＳＥＭの代りに位置決め機能つき（たと
えばアクチュエータつき）ＳＩＭＳ、すなわち実施例８
の電子銃ユニット４３をイオン銃とコンデンサレンズを
供えたイオン銃ユニットとし、シリコンウェハ２の表面
に電子線５０に代って走査イオンビームを照射するこ
と、また二次電子検出器４４の代りにシリコンウェハ２
の表面で発生した二次イオンを分離検出するために、二
重収束型質量分析あるいは四重極質量分析計などを用い
た質量分析ユニットを用いたもので、他の構成は図６に
示される構成と全く同じであり、位置決め操作方法など
も実施例１と同様である。
【０１０１】ＳＩＭＳとしては、たとえばＣＡＭＥＣＡ
製ＩＭＳ−５Ｆなどを用いることができる。これに前記
各実施例と同様に異物検出用ビーム光源のたとえばＡｒ
レーザ４とビーム光の変化検出器である顕微鏡１１が付
加されて本発明の位置決め機能つきＳＩＭＳ装置が構成
される。
【０１０２】本実施例によれば、異物７の内、出っ張っ
ている各異物の組成分析を行うことができ、異物の発生
原因が判明し、また異物からの金属の拡散による電気特
性劣化による歩留りの低下に影響するということが判明
した。この分析は半導体素子または液晶表示素子の製造
プロセスでとくに成膜、熱処理、エッチング、洗浄の工
程に用いることが有効である。
【０１０３】本実施例では顕微鏡１１を暗視野において
異物による乱反射光を観測することにより異物位置を特
定したが、実施例２と同様に明視野に顕微鏡１１を配置
し、スポット部内部の暗部を検出しても同様の結果がえ
られた。
【０１０４】［実施例１４］本実施例は前記実施例１３
の位置決め機能つきＳＩＭＳの代りに位置決め機能つき
ＴＯＦ−ＳＩＭＳを使用し、質量分析ユニットの代りに
飛行時間型の質量分析計を用いた質量分析ユニットを用
いているもので、明視野からスポット部内部の暗部を検
出することも含めて他の構成、操作方法は実施例１３と
全く同じである。
【０１０５】本実施例によれば、各異物の組成分析を行
うことができるが、実施例１３と異なり、異物最表面に
存在する高分子量の物質分析を行える効果がある。した
がって有機物などを含む異物を分析するのにとくに有効
である。
【０１０６】［実施例１５］本実施例は実施例１３の位
置決め機能つきＳＩＭＳの代わりに位置決め機能つきＰ
ＩＸＥを使用するもので、実施例１３の構成にさらにＸ
線検出器、Ｘ線検出器よりもたらされた電気信号を増幅
・制御するための増幅・制御ユニット、およびＸ線像を
出力するＣＲＴが付加されてＰＩＸＥ装置を構成してい
る。明視野部からスポット部内部の暗部を検出すること
も含めて他の構成、操作方法などはすべて実施例１３と
同様である。
【０１０７】本実施例によれば、各異物の元素分析を行
うことができるが、とくに高感度、高精度の元素分析に
適している。したがって０．１μｍ以下の超微粒子であ
る異物を分析するのにとくに有効である。
【０１０８】［実施例１６］本実施例は実施例８の構成
で電子銃ユニット４３の代りにイオン銃とコンデンサレ
ンズとを備えたイオン銃ユニットに代え、走査イオンビ
ームを照射させることにより、不要な異物を取り除く加
工をすることができる位置決め機能つきＦＩＢとしたも
のである。その他の構成および操作方法は、明視野部か
らスポット部内部の暗部を検出することも含めて実施例
８と同様である。
【０１０９】本実施例によれば、微小異物を観察すると
ともに、不要な異物を取り除くことができ、直ちに修復
することができるという効果がある。したがって異物に
基づく不具合の修復による歩留り向上にとくに有効であ
る。
【０１１０】［実施例１７］本実施例は実施例１１の電
子銃ユニット４３の代りにＸ線管から発生するＸ線をビ
ーム状にするＸ線ビームを用いた位置決め機能つきＸＰ
Ｓにしたもので、明視野部からのスポット部内部の暗部
の検出も含めて他の構成および操作方法は実施例１１と
全く同じである。
【０１１１】本実施例によれば、出っ張っている各異物
の組成分析を行うことができるが、本実施例ではＸ線ビ
ームを使用するため、とくに試料へのダメージが少ない
という効果がある。したがって破壊することなく異物の
最表面からの数十Å程度の深さの組成についての分析を
行うのにとくに有効である。
【０１１２】［実施例１８］本実施例は実施例１１の電
子銃ユニット４３の代りに高圧水銀灯から発生する紫外
線をビーム状にする紫外線ビームユニットを用いた位置
決め機能つきＵＰＳを用いたもので、明視野部からのス
ポット部内部の暗部の検出も含めて他の構成および操作
方法は実施例１１と全く同じである。
【０１１３】本実施例によっても、出っ張っている各異
物の組成分析を行うことができるが、本実施例では紫外
線ビームを使用するため、とくに試料に対してのダメー
ジが少ないという効果がある。したがって試料へのダメ
ージを抑えながら異物の最表面からの数Å程度の深さの
組成についての分析を行うのにとくに有効である。
【０１１４】なお、以上のすべての実施例について、試
料としてシリコンウェハ２について述べたが、絶縁性透
明基板など他の平面状基板（少しは表面に凹凸があって
もよい）でも同様の効果がえられるものであり、試料と
してシリコンウェハに限られるものではない。
【０１１５】［実施例１９］本実施例は半導体素子の製
法の一実施例で、半導体素子の製造工程に前述の本発明
による分析装置のうち位置決め機能つきＡＥＳ装置を用
いて半導体ウェハ表面の異物の分析を行った例である。
【０１１６】たとえば、製造ラインで使われる洗浄装置
で洗浄したシリコンウェハについて従来のパーティクル
検査装置によりシリコンウェハ表面の異物の存在する大
まかな位置を調べる。
【０１１７】ついで位置決め機能つきＡＥＳ装置のｘ−
ｙステージ上にシリコンウェハを載置する。なお、その
載置時のｘ−ｙ座標の定義は、シリコンウェハのオリフ
ラのフラット線方向をｘ軸とし、シリコンウェハ円周上
の３点（オリフラ部分でない）で求めた円の中心をｘ−
ｙ座標の中心として定義した。
【０１１８】パーティクル検査装置と位置決め機能つき
ＡＥＳ装置のｘ−ｙステージ上でのｘ、ｙ座標の相関は
±１００〜±５００μｍ程度が限度であった。前述のパ
ーティクル検査装置で調べた微小異物の存在位置である
ｘ、ｙ座標近傍の領域にＡＥＳ装置の異物検出用ビーム
光を当て、前述の方法で微小異物の位置を正確に特定す
る。パーティクル検査装置とＡＥＳ装置のｘ、ｙ座標に
は前述のように±１００〜±５００μｍ程度の誤差が生
じるが、前述のように異物検出用ビーム光はそのスポッ
ト径が２０００〜５０００μｍ程度で、位置ずれをカバ
ーする範囲にあり、微小異物の位置を簡単に正確に特定
することができる。
【０１１９】従来のパーティクル検査装置による検査で
は比較的大きい異物でその存在しか知れなかったため、
その異物が半導体素子に悪影響するのか否かについては
判定できなかった。しかし本発明によれば、微小異物の
位置を正確に特定するとともに、ＡＥＳ装置によりその
異物の元素を知ることができた。たとえばその異物の元
素がＳｉ、Ｏなどであればプロセス上問題となりにくい
が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｍｏ、Ｋなどであると電気特性
の劣化原因になるという問題があり、信頼性上よくな
い。そのため、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｍｏ、Ｋなどの発塵
源をもつプロセスを通過した製品の洗浄と、これら以外
のプロセスを通過した製品の洗浄についてそれぞれ別の
洗浄装置で行うことで、このような元素による電気特性
の劣化を抑えることができるようになり、プロセスの安
定化が確保できるようになった。
【０１２０】本実施例では洗浄後の検査工程について説
明したが、半導体素子にはほかにイオン拡散、成膜、露
光、エッチングなどの種々の工程が繰り返され、その各
々の工程ごとに抜取りで、または全数検査で同様に行う
ことができる。
【０１２１】さらに本実施例では分析装置としてＡＥＳ
装置を用いて分析を行ったが、ＡＥＳ装置以外に前述の
各分析装置を用いることができる。
【０１２２】本実施例によれば、半導体素子の製造プロ
セスにおいて、半導体ウェハ上の微小異物を正確に特定
することができ、製造プロセスにフィードバックして改
善することができるとともに不良品を排除できるため、
超ＬＳＩの製造においても歩留りを向上し、さらに信頼
性を向上することができる。
【０１２３】さらに本実施例によれば、従来のパーティ
クル検査装置では検出できなかった０．１μｍ以下の微
小異物でもみつけることができ、パーティクル検査装置
でみつかった微小異物近傍のさらに微小な異物をも検査
することができ、パーティクル検査装置でみつかるよう
な微小異物の発生原因の究明に役立つばあいもある。
【０１２４】［実施例２０］本実施例は液晶表示素子の
製法の一実施例で、液晶表示素子の製造工程に前述の本
発明による分析装置のうち、ＡＥＳ装置を用いて絶縁性
透明基板上の異物の分析を行った例である。
【０１２５】すなわち、液晶表示素子はたとえばガラス
などの絶縁性透明基板に各画素のスイッチング素子とし
ての薄膜トランジスタ（以下、ＴＥＴという）や各画素
間に設けられるゲート配線、ソース配線、画素電極など
が設けられたＴＦＴ基板と、対向電極などが設けられた
対向基板とが一定間隙を保持して周囲で貼着され、その
間隙に液晶材料が注入されることより製造される。最近
の液晶表示素子は高精細化、開口率の向上などの要請に
ともない、ゲート配線などの信号配線は狭幅化し、画素
電極などとの間隙も狭くなり、信号配線の断線や配線間
短絡などが生じ易くなっている。
【０１２６】本発明ではこのＴＦＴ基板の製造プロセス
において、成膜工程や露光、エッチング工程など種々の
工程が行われるが、たとえばゲート電極およびゲート配
線を形成するため、絶縁性透明基板の全面にタングステ
ンなどの金属膜が０．１〜１μｍ程度の厚さに形成され
たあとに、ＡＥＳ装置を用いて成膜表面の異物を検査
し、分析した。
【０１２７】半導体ウェハのばあいと同様に、パーティ
クル検査装置により成膜したシリコンウェハ表面の異物
の存在する大まかな位置を調べる。ついで分析装置であ
る位置決め機能つきＡＥＳ装置のｘ−ｙステージ上に絶
縁性透明基板をその位置決めマークを基準に位置合わせ
をして載置する。
【０１２８】パーティクル検査装置と位置決め機能つき
ＡＥＳ装置のｘ−ｙステージ上でのｘ、ｙ座標の相関は
±１００〜±５００μｍ程度が限度であるが、前記実施
例１９のばあいと同様に微小異物の位置を正確に特定で
きた。
【０１２９】そののち、位置決め機能つきＡＥＳ装置に
より異物を分析した結果、その組成を知ることができ
た。これにより、タングステン以外の元素を含む異物の
発見があり、この発見元素に着目した調査の結果、成膜
装置内に使われている部材による発塵源の存在が明らか
となり、この部材の変更により、異物の発生を抑えるこ
とができるようになった。したがってタングステン以外
の元素による異物が発生しないように製造プロセスにフ
ィードバックすることができ、その結果として異物不良
を減ずることができる。
【０１３０】本実施例では配線形成のためのタングステ
ン膜の分析について説明したが、絶縁膜の成膜工程やエ
ッチング工程後など、あらゆる工程のあとで抜き取りま
たは全数検査により分析することができる。
【０１３１】さらに本実施例では分析装置としてＡＥＳ
装置を用いたが、ＡＥＳ装置以外に前述の各分析装置を
用いることができる。
【０１３２】本実施例によれば、液晶表示素子の製造プ
ロセスにおいて、絶縁性透明基板上の微小異物を正確に
特定することができ、製造プロセスにフィードバックし
て改善することができるとともに、不良品を排除できる
ため、超精細化した多画素の液晶表示素子においても高
い歩留りがえられ信頼性が向上する。
【０１３３】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、パーテ
ィクル検査装置のもつ座標上において位置が求められた
微小異物に対して、他の分析装置のもつ座標にその微小
異物の位置を精度よく登録し、微小異物の位置決め方法
によれば、従来のパーティクル検査装置と分析装置をリ
ンクさせたときに生ずる座標のずれがたとえ数千μｍで
あったとしても、これを網羅する試料表面上の範囲にお
いて、スポット照射されるビーム光の変化を観察するこ
とにより、前記微小異物の存在位置を再検出し、これを
もとに該微小異物の位置を定めることができるため、精
密な座標で正確に、しかも即座に位置決めをすることが
できる。
【０１３４】また、たとえパーティクル検査装置で検出
できないような微小異物であっても、本発明の分析装置
により、前記微小異物の位置を新たに検出することがで
き、これをもとに該微小異物の位置を定めることができ
るため、精密な座標で正確に、しかも即座に位置決めす
ることができる。
【０１３５】本発明の微小異物の分析方法によれば、微
小異物検出用のビーム光をスポット照射し、該微小異物
による前記ビーム光の変化を観察することにより微小異
物を検出したのちに、その異物の位置を決めるため、微
小異物に正確に粒子線を当てることができ、微小異物の
形状、化学構造、結晶構造、元素組成などを分析するこ
とができ、微小異物の発生原因、その対策を容易に行う
ことができ、また必要に応じ、突出した異物を除去する
加工をすることもでき、生産歩留りの向上、信頼性の向
上を達成することができる。
【０１３６】また本発明の分析装置を用いることによ
り、前記各分析方法を簡単に行うことができ、微小異物
の存在する範囲のみに選択的に表面観察、組成分析など
をすることができるため、測定時間を大幅に短縮し、早
期に試料の品質評価を行うことができる。
【０１３７】したがって半導体素子の製造プロセスや液
晶表示素子の製造プロセスに適用することにより、微細
パターンへの異物の影響を防止することができ、歩留り
および信頼性の向上した半導体素子や液晶表示素子がえ
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の微小異物の暗視野からの観察方法の
一実施例を説明する図である。
【図２】 ビーム光の異物による乱反射光を横方向から
観察したときの模式図である。
【図３】 ビーム光の異物による乱反射光を暗視野部か
ら観察したときの模式図である。
【図４】 本発明の微小異物の明視野からの観察方法の
一実施例を説明する図である。
【図５】 ビーム光の異物による暗部を明視野部から観
察したときの模式図である。
【図６】 本発明の微小異物の観察方法の他の実施例を
説明する図である。
【図７】 本発明の微小異物の観察方法のまた他の実施
例を説明する図である。
【図８】 本発明の微小異物の観察方法のさらに他の実
施例を説明する図である。
【図９】 パーティクル検査装置でシリコンウェハ上の
異物について計測した結果の一例を示す。
【図１０】 従来の金属顕微鏡装置の基本構成を示す説
明図である。
【符号の説明】
１ ｘ−ｙアクチュエータ、２ 試料、３ 分析器、４
Ａｒレーザ、５ ビーム光、６ 反射ビーム光、７
異物、８ 乱反射光、９、５７ ＣＣＤカメラ、１０
ＣＲＴ、１１ 顕微鏡、１２ 偏光板、１３ スポット
径、１４ 暗部、４３ 電子銃ユニット、４４ 二次電
子検出器、４７ Ｘ線検出器、５０ 電子線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−223747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−197454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−91947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−267246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72540（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−306144（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174738（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218163（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−239863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−83044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149872（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−290796（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−113418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−15922（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−275402（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240800（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181848（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−249790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−173731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−10231（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258240（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/956 G01B 11/00 - 11/30 H01L 21/66

Claims (57)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パーティクル検査装置において試料表面
    の微小異物の位置を求め、該試料を分析装置の座標ステ
    ージ上に移し、前記パーティクル検査装置で求められた
    微小異物の位置を分析装置の座標ステージの座標と大ま
    かに座標リンクし、該座標を含む該試料表面上の部分領
    域にビーム光をスポット照射し、該微小異物による前記
    ビーム光の変化を観察することにより該微小異物の位置
    を再度検出して前記分析装置の座標に該再度検出された
    微小異物の位置を登録する微小異物の位置決め方法。
  2. 【請求項２】 パーティクル検査装置において試料表面
    の微小異物の位置を求め、該試料を分析装置の座標ステ
    ージ上に移し、前記パーティクル検査装置で求められた
    微小異物の位置を分析装置の座標ステージの座標と大ま
    かに座標リンクし、該座標を含む該試料表面上の部分領
    域にビーム光をスポット照射し、該微小異物による前記
    ビーム光の変化を観察することにより該微小異物を再度
    検出して前記分析装置の座標に該再度検出された微小異
    物の位置を登録し、該試料の微小異物の位置と前記分析
    装置の粒子線の照射部とを位置合わせし、ついで該微小
    異物の内容を分析する微小異物の分析方法。
  3. 【請求項３】 前記ビーム光のスポットの径が、前記パ
    ーティクル検査装置で求められる測定位置情報を前記分
    析装置に伝えるときに生じうるずれ誤差の範囲内の領域
    をすべて含む請求項２記載の微小異物の分析方法。
  4. 【請求項４】 前記ビーム光がレーザ光である請求項２
    または３記載の微小異物の分析方法。
  5. 【請求項５】 前記ビーム光がＳ偏光である請求項２、
    ３または４記載の微小異物の分析方法。
  6. 【請求項６】 前記微小異物の再度の検出は、前記ビー
    ム光の暗視野部から、前記ビーム光の乱反射光を検出す
    ることによるものである請求項２、３、４または５記載
    の微小異物の分析方法。
  7. 【請求項７】 前記微小異物の再度の検出は、前記ビー
    ム光の明視野部から、前記ビーム光の乱反射による暗部
    を検出することによるものである請求項２、３、４また
    は５記載の微小異物の分析方法。
  8. 【請求項８】 前記微小異物の再度の検出は、顕微鏡を
    通しての観察によりなされ、該顕微鏡の焦点は、前記試
    料表面の前記ビーム光のスポットに合わせられる請求項
    ２、３、４、５、６または７記載の微小異物の分析方
    法。
  9. 【請求項９】 前記顕微鏡の接眼部にＣＣＤカメラが取
    りつけられている請求項８記載の微小異物の分析方法。
  10. 【請求項１０】 前記ＣＣＤカメラがイメージインテン
    シファイヤーを搭載している請求項９記載の微小異物の
    分析方法。
  11. 【請求項１１】 前記顕微鏡の視野範囲が、前記ずれ誤
    差範囲の領域より広い請求項８、９または１０記載の微
    小異物の分析方法。
  12. 【請求項１２】 前記微小異物の再度の検出は、受光素
    子を用いてなされる請求項２、３、４、５、６または７
    記載の微小異物の分析方法。
  13. 【請求項１３】 前記受光素子が反射光を感知する前記
    試料表面上の領域範囲が、前記ずれ誤差範囲の領域より
    広い請求項１２記載の微小異物の分析方法。
  14. 【請求項１４】 前記試料が製造工程の途中における半
    導体素子もしくは該素子が形成されつつある半導体ウェ
    ハである請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１
    ０、１１、１２または１３記載の微小異物の分析方法。
  15. 【請求項１５】 前記試料が製造工程の途中における液
    晶表示素子が形成されつつある絶縁性透明基板である請
    求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１
    ２または１３記載の微小異物の分析方法。
  16. 【請求項１６】 前記分析装置が金属顕微鏡である請求
    項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１
    ２、１３、１４または１５記載の微小異物の分析方法。
  17. 【請求項１７】 前記分析装置が走査型レーザ顕微鏡で
    ある請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
    １、１２、１３、１４または１５記載の微小異物の分析
    方法。
  18. 【請求項１８】 前記分析装置が化学構造の分析を行う
    顕微赤外分光装置である請求項２、３、４、５、６、
    ７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５
    記載の微小異物の分析方法。
  19. 【請求項１９】 前記分析装置が化学構造の分析を行う
    顕微ラマン分光装置である請求項２、３、４、５、６、
    ７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５
    記載の微小異物の分析方法。
  20. 【請求項２０】 前記分析装置が分光分析を行うフォト
    ルミネッセンス装置である請求項２、３、４、５、６、
    ７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５
    記載の微小異物の分析方法。
  21. 【請求項２１】 前記分析装置が微量元素分析を行う分
    光光度計である請求項２、３、４、５、６、７、８、
    ９、１０、１１、１２、１３、１４または１５記載の微
    小異物の分析方法。
  22. 【請求項２２】 前記分析装置が走査型電子顕微鏡であ
    る請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
    １、１２、１３、１４または１５記載の微小異物の分析
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記分析装置が微量元素分析を行う電
    子プローブマイクロアナリシス装置である請求項２、
    ３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１
    ３、１４または１５記載の微小異物の分析方法。
  24. 【請求項２４】 前記分析装置が微量元素分析を行うオ
    ージェ電子分光装置である請求項２、３、４、５、６、
    ７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５
    記載の微小異物の分析方法。
  25. 【請求項２５】 前記分析装置が微量元素の面分析を行
    う電子エネルギー損失分光装置である請求項２、３、
    ４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１
    ４または１５記載の微小異物の分析方法。
  26. 【請求項２６】 前記分析装置が結晶解析を行う高速反
    射電子線回折装置である請求項２、３、４、５、６、
    ７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５
    記載の微小異物の分析方法。
  27. 【請求項２７】 前記分析装置が微量元素分析を行う二
    次イオン質量分析装置である請求項２、３、４、５、
    ６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または
    １５記載の微小異物の分析方法。
  28. 【請求項２８】 前記分析装置が微量元素分析を行う飛
    行時間型質量分析装置である請求項２、３、４、５、
    ６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または
    １５記載の微小異物の分析方法。
  29. 【請求項２９】 前記分析装置が微量元素分析を行う粒
    子線励起Ｘ線分光装置である請求項２、３、４、５、
    ６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または
    １５記載の微小異物の分析方法。
  30. 【請求項３０】 前記分析装置が表面加工を行う集束イ
    オンビーム装置である請求項２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５記載
    の微小異物の分析方法。
  31. 【請求項３１】 前記分析装置が構造分析を行うＸ線電
    子分光装置である請求項２、３、４、５、６、７、８、
    ９、１０、１１、１２、１３、１４または１５記載の微
    小異物の分析方法。
  32. 【請求項３２】 前記分析装置が組成分析を行う紫外線
    電子分光装置である請求項２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５記載
    の微小異物の分析方法。
  33. 【請求項３３】 少なくとも縦横に移動させることがで
    きるｘ−ｙステージと、該ｘ−ｙステージ上に載置され
    た試料に粒子線を照射するとともに該試料から放射され
    る二次粒子線を観測することにより前記試料の表面状態
    を分析する分析装置であって、前記試料表面の異物を検
    出するための異物検出用ビーム光源と、該ビーム光源か
    らのビーム光の前記試料表面の異物による変化を検出す
    るビーム光の変化検出器とがさらに設けられてなる分析
    装置。
  34. 【請求項３４】 前記ビーム光源がレーザ光源である請
    求項３３記載の分析装置。
  35. 【請求項３５】 前記ビーム光の変化検出器が顕微鏡で
    ある請求項３３または３４記載の分析装置。
  36. 【請求項３６】 前記ビーム光の変化検出器が受光素子
    である請求項３３または３４記載の分析装置。
  37. 【請求項３７】 前記分析装置が金属顕微鏡である請求
    項３３、３４、３５または３６記載の分析装置。
  38. 【請求項３８】 前記分析装置が走査型レーザ顕微鏡で
    ある請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装
    置。
  39. 【請求項３９】 前記分析装置が顕微フーリエ変換赤外
    分光装置である請求項３３、３４、３５または３６記載
    の分析装置。
  40. 【請求項４０】 前記分析装置が顕微ラマン分光装置で
    ある請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装
    置。
  41. 【請求項４１】 前記分析装置がフォトルミネッセンス
    装置である請求項３３、３４、３５または３６記載の分
    析装置。
  42. 【請求項４２】 前記分析装置が分光光度計である請求
    項３３、３４、３５または３６記載の分析装置。
  43. 【請求項４３】 前記分析装置が走査型電子顕微鏡であ
    る請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装置。
  44. 【請求項４４】 前記分析装置が電子プローブマイクロ
    アナリシス装置である請求項３３、３４、３５または３
    ６記載の分析装置。
  45. 【請求項４５】 前記分析装置がオージェ電子分光装置
    である請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装
    置。
  46. 【請求項４６】 前記分析装置が電子エネルギー損失分
    光装置である請求項３３、３４、３５または３６記載の
    分析装置。
  47. 【請求項４７】 前記分析装置が高速反射電子線回折装
    置である請求項３３、３４、３５または３６記載の分析
    装置。
  48. 【請求項４８】 前記分析装置が二次イオン質量分析装
    置である請求項３３、３４、３５または３６記載の分析
    装置。
  49. 【請求項４９】 前記分析装置が飛行時間型質量分析装
    置である請求項３３、３４、３５または３６記載の分析
    装置。
  50. 【請求項５０】 前記分析装置が粒子線励起Ｘ線分光装
    置である請求項３３、３４、３５または３６記載の分析
    装置。
  51. 【請求項５１】 前記分析装置が集束イオンビーム装置
    である請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装
    置。
  52. 【請求項５２】 前記分析装置がＸ線電子分光装置であ
    る請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装置。
  53. 【請求項５３】 前記分析装置が紫外線電子分光装置で
    ある請求項３３、３４、３５または３６記載の分析装
    置。
  54. 【請求項５４】 少なくとも洗浄工程、成膜工程、露光
    工程、エッチング工程、イオン注入工程、拡散工程、熱
    処理工程を含む工程からなる半導体素子の製法であっ
    て、前記各工程の少なくとも１つの工程が検査工程を伴
    い、該検査工程のうちの少なくとも１つが請求項２記載
    の方法により微小異物の分析をするものである半導体素
    子の製法。
  55. 【請求項５５】 少なくとも洗浄工程、成膜工程、露光
    工程、エッチング工程、イオン注入工程、拡散工程、熱
    処理工程を含む工程からなる半導体素子の製法であっ
    て、前記各工程の少なくとも１つの工程が検査工程を伴
    い、該検査工程のうちの少なくとも１つが請求項３３記
    載の分析装置を用いて微小異物の分析をするものである
    半導体装置の製法。
  56. 【請求項５６】 絶縁性透明基板に少なくとも薄膜トラ
    ンジスタと画素電極とが設けられたＴＦＴ基板と、絶縁
    性透明基板に少なくとも対向電極が設けられた対向基板
    とを一定間隙を保持して周囲で貼着し、該間隙に液晶材
    料を注入する液晶表示素子の製法であって、前記ＴＦＴ
    基板または対向基板の製造工程である洗浄工程、成膜工
    程、露光工程、エッチング工程、イオン注入工程、熱処
    理工程の少なくとも１つの工程が検査工程を伴い、該検
    査工程の少なくとも１つが請求項２記載の方法により微
    小異物の分析をするものである液晶表示素子の製法。
  57. 【請求項５７】 絶縁性透明基板に少なくとも薄膜トラ
    ンジスタと画素電極とが設けられたＴＦＴ基板と、絶縁
    性透明基板に少なくとも対向電極が設けられた対向基板
    とを一定間隙を保持して周囲で貼着し、該間隙に液晶材
    料を注入する液晶表示素子の製法であって、前記ＴＦＴ
    基板または対向基板の製造工程である洗浄工程、成膜工
    程、露光工程、エッチング工程、イオン注入工程、熱処
    理工程の少なくとも１つの工程が検査工程を伴い、該検
    査工程の少なくとも１つが請求項３３記載の分析装置を
    用いて微小異物の分析をするものである液晶表示素子の
    製法。
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