JP3280531B2 - 微小異物の分析方法、分析装置およびこれらを用いる半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 - Google Patents

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用
のシリコンウェハや液晶表示素子用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る半導体素子も
しくは液晶表示素子の製法に関する。さらに詳しくは、
あらかじめ装置座標が定義されたパーティクル検査装置
により検出され、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
法および装置ならびにこれらを用いる半導体素子および
液晶表示素子の製法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、試料との相互作用により放射されたり
吸収される２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、プローブ顕微鏡、原
子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭという）、走査型トンネル
顕微鏡（以下、ＳＴＭという）、磁気力顕微鏡（以下、
ＭＦＭという）、走査型電子顕微鏡（Scanning Electro
n 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-Analyse
r、以下ＥＰＭＡという）、Ｘ線光電子分光装置（X-ray
Photoelectron Spectrometer、以下ＸＰＳという）、
紫外線光電子分光装置（Ultraviolet Photoelectron Sp
ectrometer、以下ＵＰＳという）、２次イオン質量分析
装置（Secondary Ion Mass Spectrometer、以下ＳＩＭ
Ｓという）、飛行時間型質量分析装置（Time Of Flight
-SIMS、以下ＴＯＦ−ＳＩＭＳという）、走査型オージ
ェ電子分光装置（ScanningAuger Electron Spectromete
r、以下ＳＡＭという）、オージェ電子分光装置（Auger
Electron Spectrometer、以下ＡＥＳという）、高速反
射電子線回折装置（Reflection High Energy Electron
Diffraction Spectrometer、以下ＲＨＥＥＤという）、
高速電子線回折装置（High Energy Electron Diffracti
on Spectrometer、以下ＨＥＥＤという）、低速電子線
回折装置（Low Energy Electron Diffraction Spectrom
eter、以下ＬＥＥＤという）、電子エネルギー損失分光
装置（Electron Energy-Loss Spectrometer、以下ＥＥ
ＬＳという）、集束イオンビーム装置（Focused Ion Be
am instruments、以下ＦＩＢという）、粒子線励起Ｘ線
分光装置（Particle Induced X-ray Emission、以下Ｐ
ＩＸＥという）、顕微フーリエ変換赤外分光装置（以
下、顕微ＦＴ−ＩＲという）、顕微ラマンなどの分析、
検査、評価、加工などの機能を有する装置、観察装置、
分析装置、検査装置および評価装置などをいう。

【０００３】

【従来の技術】４Ｍビット、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１０はパーティクル検査装置ＬＳ−６０
００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
およびその粒径分布しか示されない。図１０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（乱反射）を生ずる部分
である。

【０００７】しかし、図１０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６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−１２
０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６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
ィクル検査装置｛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
ェハがもつオリエンテーションフラット（以下、オリフ
ラという）と接する方向をｘ軸（もしくはｙ軸）方向と
し、ウェハ面内での垂線方向を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と接する方向をｘ
軸方向とし、ウェハ面内での垂線方向を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レベル径の異物を暗
点として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。なお、０．４μｍ以上の異
物はすべてみつけることができた。一方、対物レンズ５
０倍を用いると、０．２〜０．３μｍレベル径の異物を
暗点としてまれにみつけることができた。しかし、それ
以下の異物はほとんどみつからなかった。そこで、原因
を調べるため、このときの座標のずれ量について、格子
状のパターンを刻んだウェハ複数枚を用いて、調査した
ところ、ｘ−ｙ座標表示において、原点位置あるいはウ
ェハの中心位置およびその中に定義できる任意の点に対
し概ね（±２５０μｍ、±２５０μｍ）のずれ量をもつ
ことが判明した。

【００１２】これに対し、今回用いた装置の対物レンズ
５倍のときの視野は約１５００μｍφであるのに対し
て、対物レンズ５０倍では約１５０μｍφしかなかっ
た。

【００１３】すなわち、対物レンズ５０倍のときに０．
２〜０．３μｍレベル径の異物の多くを見つけることが
できなかったのは、対物レンズの倍率を５倍から５０倍
と高倍率にかえたことにより、顕微鏡の視野の範囲より
ずれ量が相対的に大きくなり、目的である０．２〜０．
３μｍレベル径の異物が現状の装置のもつ視野内におさ
まらなかったことによることがわかった。

【００１４】

【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ＳＥＭ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
もつ装置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装置座標と一致し
ない。また、パーティクル検査装置で異物検査をしたウ
ェハなどの試料をＳＥＭ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誤差が発生してしま
う。そのため、微小異物の実態同定を行うには、何等か
の方策を用いることにより、パーティクル検査装置のも
つ装置座標とＳＥＭなどのパーティクル検査装置でない
分析装置のもつ装置座標とを高精度でリンクさせること
が必要となる。

【００１５】そこで、個々のパーティクル検査装置およ
びＳＥＭなどのパーティクル検査装置でない分析装置の
ｘ−ｙステージがもつ装置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
ラと接する方向をｘ軸（もしくはｙ軸）方向とし、ウェ
ハ面内での垂線方向を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（０，０）として定義する方法（図
１１（ａ）参照）、あるいは、（２）ウェハがもつオリ
フラと接する方向をｘ軸（もしくはｙ軸）方向とし、ウ
ェハ面内でのその垂線方向をｙ軸（もしくはｘ軸）方向
とし、かつ、ウェハの最外周の３点以上のサンプル点を
測定して、これを円あるいは楕円の方程式に当てはめる
ことで、ウェハの中心位置を原点（０，０）として定義
する方法（図１１（ｂ）参照）が採用されている。

【００１６】しかし、これらの方法では、各装置によっ
て座標の定義に用いた関数が異なったり、サンプル点の
数が異なったりするため、定義される座標そのものがま
ちまちになる。また、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、どうしてもサン
プル点の位置がまちまちになったりするため、座標軸お
よび原点位置あるいは中心位置に、各ウェハごとあるい
はセッティングごとにずれが生じたりする。その結果と
して、従来行われていた単純な「パーティクル検査装置
で検出した微小な欠陥や異物の位置情報をパーティクル
検査装置でない分析装置の座標に入力するという座標リ
ンクの方法」では、どうしても個々のウェハに対する装
置座標の座標軸および原点位置にずれが生じる。そのた
め、分析装置の微小異物に対する分析可能な倍率におい
て、そのときの装置のもつ視野内に微小な欠陥や異物を
セッティングできなくなる。すなわち、微小異物を検査
するには倍率を上げる必要があるが、倍率を上げると検
査領域または分析領域である視野は狭くなる。

【００１７】そこで前記理由により発生する座標のずれ
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、精度のよ
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ＳＥＭ、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、±１００μｍ）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、ＳＥ
Ｍなどのパーティクル検査装置でない分析装置を用いて
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、（±１００μ
ｍ、±１００μｍ）以上の範囲を網羅した範囲（２００
μｍ×２００μｍ＝４００００μｍ²、ＳＥＭの倍率５
００倍におけるＳＥＭの視野）において、ＳＥＭなどの
パーティクル検査装置でない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のちに、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および評価をするこ
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。

【００１８】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（４万μｍ²÷１００万
＝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×０．２μ
ｍ）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極めて困難
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。

【００１９】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装置座標をもとにし
て、パーティクル検査装置でないＳＥＭなどの分析装置
のもつ装置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し、あるいは
評価することは一般的に困難である。

【００２０】一方、異物検査装置と分析装置間でのウェ
ハ内に存在する異物の場所を相互に関連づけるため、検
出した微小異物の位置座標データを記憶させて共有化す
るとともに、ファイル変換および座標変換を行うインタ
フェース手段を設けて共有化された位置座標データを各
装置で用いることにより装置間での位置ズレを補正する
方法が特開平４−１２３４５４号公報に開示されてい
る。また、ウェハに対し標準とする座標系を設定し、各
検査装置に標準座標系と各検査装置固有の座標系の変換
部をもたせて座標の入出力をすべて標準座標系に従って
行ったり、各装置の座標系をすべて標準座標系に従って
行う方法が特開平３−１０２８４５号公報に開示されて
いる。しかし、これらの方法はいずれもウェハ上のスク
ライブラインやウェハ周辺のたとえば最左端の一点を基
準として各装置で座標系を定めたり、標準座標系として
いるため、スクライブラインやオリフラまたはウェハ周
辺の最左端の点（ｘ軸方向の向きが僅かでも傾けば大き
く変化する）などの検出精度により座標軸自体にズレが
生じ、不変的座標軸ではない。そのため、各装置間にお
ける座標軸の誤差を防げえない。

【００２１】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装置座標
とパーティクル検査装置でないＳＥＭなどの他の分析装
置のもつ装置座標とを従来の装置座標のリンク方法を採
用した装置よりはるかに高精度でリンクすることができ
る方法を採用することにより、微小異物の観察、分析お
よび評価をすることができる微小異物の分析方法および
その装置を提供することを目的とする。

【００２２】本発明の他の目的は、半導体素子または液
晶表示素子の製造工程において、前記分析方法を用いて
ウェハやガラスなどの絶縁性透明基板表面の微小異物を
分析することにより、半導体素子または液晶表示素子な
どの歩留りを向上させ、かつ、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。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の微小異物の分析
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
物の位置を分析装置に入力して、該微小異物の内容を分
析する微小異物の分析方法であって、前記パーティクル
検査装置で採用する装置座標と前記分析装置で採用する
装置座標とを前記試料の外周上の定点に基づく仮想座標
系を用いてリンクすることを特徴とするものである。

【００２４】前記外周上の任意の仮サンプル点により仮
座標系を定め、該仮座標系において一定の外周上の点を
サンプル点とすることにより前記試料の外周上の定点を
定めることができる。

【００２５】前記試料がオリエンテーションフラットを
有する円形のウェハであり、前記パーティクル検査装置
および分析装置のそれぞれの装置座標を用いて前記ウェ
ハの円形部分の少なくとも３点および前記オリエンテー
ションフラット部分の少なくとも２点を仮サンプル点と
して測定し、該測定された仮サンプル点の座標から前記
試料の円形の仮中心座標およびオリエンテーションフラ
ットの仮傾きを求め、該仮傾きの方向をｘ軸もしくはｙ
軸として前記円形の中心座標を原点とするｘｙ座標系を
仮座標系とし、該仮座標系においてそれぞれが一定の点
で円形部分の少なくとも３点および前記オリエンテーシ
ョンフラット部分の少なくとも２点をサンプル点として
定め、該サンプル点の座標から前記試料の円形の中心座
標およびオリエンテーションフラットの傾きを求め、該
傾きの方向をｘ軸もしくはｙ軸として前記円形の中心座
標を原点とするｘｙ座標系を仮想座標系と定めることが
できる。

【００２６】前記サンプル点を円形部分で４点以上、オ
リエンテーションフラット部分で３点以上選び、その測
定座標から最小２乗法により前記円形の中心座標および
オリエンテーションフラットの傾きを求めることが誤差
を少なくすることができるため好ましい。

【００２７】前記ウェハ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
であってもよい。

【００２８】前記試料が角形の基板であり、前記パーテ
ィクル検査装置および分析装置のそれぞれの装置座標を
用いて前記角形基板の角部をサンプル点として測定し、
前記角形の特定の２辺の垂直２等分線の交点によりえら
れる中心座標および特定の一辺の任意の２点によりえら
れる仮傾きを求め、該仮傾きおよび前記中心座標により
仮座標系を定め、該仮座標系における前記特定の一辺の
定点であるサンプル点により前記特定の一辺の傾きを求
め、該傾きと前記中心座標により仮想座標系を定めるこ
とができる。

【００２９】前記試料が角形の基板であり、前記パーテ
ィクル検査装置および分析装置のそれぞれの装置座標を
用いて前記角形基板の特定の２辺上の角部以外の任意の
２点をサンプル点として測定し、それぞれの２点により
前記特定の２辺の仮傾きを求め、それぞれの該仮傾きの
方向と接する直線をそれぞれ仮ｘ軸、仮ｙ軸としその交
点を仮中心座標として仮座標系を定め、該仮座標系にお
いてそれぞれが一定の点で少なくとも２点のサンプル点
を前記特定の２辺上の各々に定め、該サンプル点の位置
から前記２辺の傾きを求め、該傾きの方向と接する直線
をそれぞれｘ軸、ｙ軸として仮想座標系を定めること
が、角形基板の角部が丸くなっているばあいの仮想座標
系を定めるのに好ましい。

【００３０】前記特定の各辺上のサンプル点を３点以上
定め、該３点以上の測定座標から最小２乗法により前記
特定の辺の傾きを求めることが誤差を少なくする上で好
ましい。

【００３１】前記角形基板が製造工程の途中における液
晶表示素子もしくは該素子が形成されつつある絶縁性透
明基板であってもよい。

【００３２】本発明の微小異物の分析装置は、パーティ
クル検査装置において微小異物の位置が検出された試料
がステージ上に載置され、前記微小異物を分析する分析
装置であって、前記試料の外周上の定点に基づいて仮想
座標系を求める手段と、該仮想座標系と装置座標とのあ
いだの座標の変換をする座標変換手段とが付加されてい
る。

【００３３】前記仮想座標系を求める手段が、前記試料
外周上の仮サンプル点により仮座標系を定める手段と、
該仮座標系により定めた前記試料の外周上の定点のサン
プル点により仮想座標系を定める手段とからなるもので
あってもよい。

【００３４】本発明のパーティクル検査装置は、試料上
の微小異物を検出するパーティクル検査装置であって、
前記試料の外周上の定点に基づいて仮想座標系を求める
手段と、該仮想座標系と装置座標とのあいだの座標の変
換をする座標変換手段とが付加されている。

【００３５】前記特定の各辺上のサンプル点を３点以上
定め、該３点以上の測定座標から最小２乗法により前記
特定の辺の傾きを求めることが誤差を少なくする上で好
ましい。

【００３６】前記各分析方法または分析装置における前
記分析装置が金属顕微鏡、走査型電子顕微鏡、走査型レ
ーザ顕微鏡、化学構造の分析を行う顕微赤外分光装置、
顕微ラマン分光装置、蛍光分光分析を行うフォトルミネ
ッセンス装置、表面微量元素分析を行う電子線プローブ
マイクロアナリシス装置、オージェ電子分光装置、電子
エネルギー損失分光装置、２次イオン質量分析装置、飛
行時間型質量分析装置、粒子線励起Ｘ線分光装置、結晶
解析を行う高速反射電子線回折装置、表面加工を行う収
束イオン分析装置、化学構造の分析を行うＸ線光電子分
光装置、紫外線電子光分光装置、さらに走査型プローブ
顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡および
磁気力顕微鏡よりなる群から選ばれた少なくとも１種で
あってもよい。

【００３７】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１記載の方法または請求項１１記
載の装置により微小異物の分析をするものである。

【００３８】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
１記載の方法または請求項１１記載の装置により微小異
物の分析をするものである。

【００３９】

【作用】請求項１記載の微小異物の分析方法によれば、
パーティクル検査装置の装置座標と分析装置の装置座標
とのリンクを試料の外周上の定点に基づく仮想座標系を
媒介として行っているため、仮想座標系とする試料の中
心座標は円の真の中心とは限らないが、常に試料外周上
の定点を基礎としており、一定の座標系となる。そのた
め、非常に正確に高精度で対応づけることができる。そ
の結果、パーティクル検査装置により検出した微小異物
の大まかな位置を分析装置における微小異物の識別可能
な倍率において分析装置の視野内に短時間で確実にセッ
ティングすることができ、効率よく微小異物の分析をす
ることができる。

【００４０】請求項２記載の分析方法によれば、仮サン
プル点による中心の座標は必ずしも円の真の中心とはな
らないが、その仮中心座標を基準にして一定距離の所に
試料外周上のサンプル点を定めているため、サンプル点
は試料上でほぼ定点となる。そのため、試料などに目印
をつける必要もなく、大小種々変化する試料でも確実に
試料上に正確な定点を定めることができる。

【００４１】請求項３記載の分析方法によれば、試料が
オリフラを有する円形のウェハであるばあいに、オリフ
ラの直線部分の仮傾きと円形の仮中心座標を求めること
により基準とする仮座標系を定め、該仮座標系において
定点を定め、該定点により仮想座標系を定めているた
め、ウェハの形状に基づく一定の仮想座標系を簡単に定
めることができる。

【００４２】請求項４記載の分析方法よれば、試料上で
一定となるサンプル点を多く選んで最小２乗法を用いて
いるため、測定の誤差を最小限に抑えることができ、リ
ンク精度が向上する。

【００４３】請求項５記載の分析方法によれば、製造工
程にある半導体ウェハの微小異物を分析することができ
るため、半導体素子の製造工程の不良原因を解析するこ
とができる。

【００４４】請求項６記載の分析方法によれば、試料が
角形の基板であってもその外形に基づいた仮座標系を経
て一定の仮想座標系を精度よく設定することができる。

【００４５】請求項７記載の分析方法によれば、角形の
基板で特定の２辺の定まった点をサンプル点としている
ため、角形試料の角部にアールなどがあり、定点を定め
にくいばあいでも確実に仮想座標系を定めることができ
る。

【００４６】請求項８記載の分析方法によれば、特定の
各辺上のサンプル点を３点以上設定し、最小２乗法によ
り演算処理しているため、測定の誤差を非常に小さく抑
えることができる。

【００４７】請求項９記載の分析方法によれば、液晶表
示素子の製造工程にある絶縁性透明基板の微小異物を分
析することができるため、液晶表示素子の製造工程の不
良原因を解析することができる。

【００４８】請求項１０または１５記載の方法または装
置によれば、分析装置の選択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もできる。

【００４９】請求項１１記載の分析装置によれば、試料
の外形の定点に基づく仮想座標系を定める手段と該仮想
座標系と装置の座標とのあいだの座標変換手段が設けら
れているため、これらの手段が設けられたパーティクル
検査装置により大まかに検出された微小異物の位置が正
確に分析装置の装置座標にリンクされ、容易に分析装置
の視野内に微小異物のセッティングをすることができ
る。

【００５０】請求項１２記載の分析装置によれば、試料
外周上の任意の点から仮座標系を定める手段と該仮座標
系を基礎として仮想座標系を定める手段が設けられてい
るため、精度のよい仮想座標系がえられ、パーティクル
検査装置と分析装置のいずれにおいても同じ位置に特定
でき、両装置間での装置座標のリンクを完全に行える。

【００５１】請求項１３記載のパーティクル検査装置に
よれば、パーティクル検査装置にも本発明の分析装置と
同じ装置座標のリンク手段が設けられているため、分析
装置と同じ仮想座標系で微小異物を検出することがで
き、微小異物の分析装置の視野内へのセッティングを容
易にすることができる。

【００５２】請求項１４記載のパーティクル検査装置に
よれば、試料外周上の任意の点から仮座標系を定める手
段と該仮座標系を基礎として仮想座標系を定める手段が
設けられているため、精度のよい仮想座標系がえられ、
分析装置の装置座標とのリンクを完全に行える。

【００５３】請求項１６〜１７記載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ＬＳＩ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。

【００５４】また請求項１８〜１９記載の液晶表示素子
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。

【００５５】

【実施例】つぎに本発明の微小異物の分析方法、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。

【００５６】本発明の微小異物の分析方法は、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前記
分析装置の座標で求める際に、パーティクル検査装置お
よび分析装置のそれぞれの装置座標により試料の形状に
基づいた仮座標系を定め、その仮座標系上で一定距離に
ある試料外周上のサンプル点に基づき仮想座標系を設定
するものである。その結果、仮想座標系は試料に対して
一定となり、両装置間で座標系は統一され、両装置間で
の誤差が小さく、分析装置の視野内にパーティクル検査
装置で検出した微小異物を容易にセッティングすること
ができ、微小異物の表面形状、元素分析、化学構造、結
晶構造などの分析を簡単に行うことができる。

【００５７】従来の座標系を採用しているパーティクル
検査装置により検出した微小異物を従来の座標系を採用
する分析装置によりさらに検査し、分析するため、分析
装置にウェハなどの試料を移して分析装置の視野内に前
記パーティクル検査装置により検出した微小異物を位置
合わせすることは、前述のように、非常に困難で長時間
を要する。本発明者らはパーティクル検査装置で検出し
た微小異物を分析装置でその視野内に容易に位置合わせ
をすることができるようにするため、鋭意検討を重ねた
結果、両装置間で位置ずれの生じる原因は、パーティク
ル検査装置で特定したウェハなどの試料上の微小異物の
位置座標と分析装置のある座標系で特定した試料上の微
小異物の位置座標とが一致しないことに起因することを
見出した。すなわち、試料のある点を目印として両装置
間で試料を同じようにセッティングしてそれぞれの装置
座標で位置合わせをしても誤差が大きくなり完全には一
致しない。この両装置間の位置座標を一致させるため、
本発明者らはさらに鋭意検討を重ねた結果、一致しない
原因が試料の外周の円形を基準としてその中心を求めて
も、試料の外周が完全な真円ではなく、測定するサンプ
ル点により中心座標が変ることにあることをつきとめ、
試料上の共通点（一定点）を基準にして求めた仮想座標
系でリンクさせることにより、両装置間の座標誤差を非
常に小さくすることができることを見出し本発明を完成
した。

【００５８】試料外周の一定点を基準にして仮想座標系
を定めるばあい、たとえば半導体ウェハのようにオリフ
ラ部を有する円形の板状試料では、少なくともオリフラ
部に２点、円形部に３点のサンプル点を必要とするが、
一定の場所にサンプル点を定めることが難かしい。そこ
で本発明では任意の仮サンプル点により仮座標系を定
め、その仮座標系で一定の距離の点をサンプル点として
定め、そのサンプル点により再度仮想座標系（必ずしも
円の中心が原点にはならないが、常に一定点を基準にし
た定点が原点となる）を設定することにより、パーティ
クル検査装置と分析装置などの装置が変っても仮想座標
系は試料の定点に基づく一定の座標系で装置間の座標誤
差をほとんどなくすることができる。すなわち、仮座標
系では、たとえば円形部が完全な真円でなかったり、外
周部に歪みが生じていたりして真の中心でない点を原点
にしている可能性があるが、もともと半導体ウェハなど
はその外形が殆ど真円に近く、外周も研磨されているた
め、歪みは小さく、真の中心からのずれは±３０μｍ程
度以下である。その点を基準にして一点距離のところに
サンプル点を定めているため、サンプル点の誤差は±３
０μｍ以下となり、それから求まる中心座標は真の円の
中心でなくてもその点を定点としてサンプル点を定めて
いるので、サンプル点の誤差に基づく座標系への影響は
殆どなく、定点としてのサンプル点を用いて円形の中心
座標およびオリフラの傾きを求めることにより中心座標
を原点とし、傾きをｘ軸もしくはｙ軸とする仮想座標系
は異なる分析装置においても一定となる。その理由は真
の中心からの中心座標のずれが異なる装置間で同じよう
にずれているため、それぞれの装置の中心座標の相対的
な位置に対するずれがほとんどなくなることによる。

【００５９】［実施例１］前述のように、パーティクル
検査装置とパーティクル検査装置でない分析装置の装置
座標を高精度でリンクするには、それぞれの装置で採用
する装置座標を試料の外形上の一定点に基づく仮想座標
系で定義することが最も得策である。なぜなら、それぞ
れの装置において座標軸を決めるための試料であるウェ
ハ上の測定点であるサンプル点が異なると、ミクロ的に
は完全な円ではないウェハ外周上の基準点が変わり、座
標軸の原点が完全には一致しない。また、オリフラも完
全なフラット面が出ていないため、サンプル点が異なる
と傾きがずれる。そのため、両装置間で座標変換を行う
ときに誤差が発生する可能性が高くなることによる。

【００６０】まず、異なる装置座標を効率的にリンクす
るのに有効である座標系の選択を行う。なお、もともと
大きさや形状が異なるウェハに対して、そのウェハ形状
を考慮することなく、ウェハ上の任意の位置に対して、
装置座標のみを適用することで一義的に位置座標を定義
することは極めて困難である。そのため、評価しようと
するウェハの形状を考慮することで、個々のウェハ上の
点を基準にして座標系を定め、その座標系を各装置のも
つ個々の装置座標により求めることで、ウェハ上の任意
の位置座標を絶対的に定義する。すなわち、個々のウェ
ハの一定点を考慮した仮想座標系を設定し、個々のウェ
ハ上の任意の位置座標を、各装置において定義するもの
である。つぎにその具体的な方法を図１のフローチャー
トを参照しながら説明する。

【００６１】大きさやオリフラ長の異なるウェハに対し
て、パーティクル検査装置とパーティクル検査装置でな
い分析装置の装置座標を高精度でリンクさせるために、
下記の条件を満足させる仮想座標系の定義、設定を行
う。

【００６２】（１）ウェハ上に定義される仮想座標系
が、ウェハの大きさやオリフラ長に依存しない。

【００６３】（２）ウェハ上に定義される仮想座標系
が、ウェハのセッティング状態の影響を受けない。

【００６４】上記の条件を満たす仮想座標系Ｆａとして
は、ウェハのオリフラ方向をｘ軸とし、ウェハの外周か
ら定義される中心を原点Ｓとしたものが有効であること
が研究の結果明らかとなった。

【００６５】ウェハのオリフラ方向をｘ軸とし、ウェハ
の外周から定義される中心を原点Ｓとしてウェハの外形
上の一定の点を基準とした仮想座標系Ｆａを定義するこ
とで、装置座標のリンクを行ったときに生じる誤差要因
について検討した結果について整理する。

【００６６】各装置の座標リンク時に生じる誤差要因と
して、以下のものがあげられる。

【００６７】図４に示すようなウェハ外周部形状の微妙
な歪み（オリフラの歪み誤差ｅ_ｏ、ｅ_ｏｋ、外周の歪み
誤差ｅ_ｃ、ｅ_ｃｋ）に起因して、各装置ごとにウェハ端
のサンプル点が微妙にずれるため、歪み誤差ｅが生じ
る。なお、ウェハ外周部は、図４に見られるように研磨
面端（図４（ａ）の内側の線）とウェハ端がある。

【００６８】以下、歪み誤差の性質を検討することで、
歪み誤差の影響を最小限にとどめる方法について研究し
た結果について示す。

【００６９】ウェハ外周部分は、図４に見られるような
研磨面端とウェハ端がある。これらの外周部分の微妙な
形状に依存した歪みｅ_ｏ、ｅ_ｏｋ、ｅ_ｃ、ｅ_ｃｋは、装
置座標のリンク時に生じる誤差要因となる。

【００７０】一方、歪みの大きさは、ウェハ製造条件に
依存すると考えられ、研磨面端（ｅ_ｏｋ、ｅ_ｃｋ）とウ
ェハ端（ｅ_ｏ、ｅ_ｃ）で違いが出ると思われる。よっ
て、測定部分については、それぞれの歪みを計測し、調
査することで、その少ないものを選択することが適当で
あると考えられる。一方、一般的にパーティクル検査装
置では、光学的にウェハ端の観測を行うため、サンプル
点の位置を研磨面端にすることは極めて困難であった。
よって、サンプル点の位置は、パーティクル検査装置で
ない分析装置においてもウェハ端で行う必要があり、こ
のとき、最も座標リンク精度が向上することが、本発明
者らの検討の結果から明らかになった。

【００７１】ウェハ外周部分のＳＥＭによる観察を繰り
返した結果、歪みの変化はオリフラ部、外周部ともにそ
れほど急激でなかった。この検討結果より、比較的近い
位置での歪み量は無視できることがわかった。そのた
め、装置座標のリンクに用いるウェハ外周部分のサンプ
ル点の位置を、パーティクル検査装置でない分析装置、
パーティクル検査装置ともにほぼ同じ位置にすることに
より誤差を最小限に留めうることを見出した。これに
は、各ウェハごとにウェハ上に一義的に基準となる基準
点を決め、これを基準としたサンプル点の定義が必要で
あると考え、下記のような、基準点およびサンプル点の
定義方法を検討し、その結果それらが有効であることを
見出した（図５参照、なお、図５で外周の変形および仮
座標系の傾きを誇張して表わしてある）。

【００７２】（ａ）最初にウェハｎの外形測定を行い、
図２に示されるように、外周部上の任意の異なる仮サン
プル点３点（ＣＰ_ｔ１ｎ、ＣＰ_ｔ２ｎ、ＣＰ_ｔ３ｎ）と
オリフラ部上の任意の異なる仮サンプル点２点（ＯＰ
_ｔ１ｎ、ＯＰ_ｔ２ｎ）を決め（図１のＳ１参照）、これ
らの仮サンプル点から大まかな仮のウェハの中心Ｓ
_ｔ（ｃ_ｔｎ、ｄ_ｔｎ）とオリフラを含む軸の方程式（ｙ
_ｔ＝ａ_ｔｎ・ｘ_ｔ＋ｂ_ｔｎ）を求める（図１のＳ２、図
２参照）このとき求まる仮のウェハの中心Ｓ_ｔと真の中
心Ｓ_ｒは、たとえウェハの外形がかなり変形していても
比較的近い位置となる（図５参照）。

【００７３】（ｂ）つぎに一義的に定義された中心点Ｓ
_ｔを基準点とすることにより、両装置間共通にそれぞれ
のサンプル点の位置を定め、これを基準としてウェハｎ
上に新たなサンプル点（ＣＰ_１ｄ、ＣＰ_２ｄ、Ｃ
Ｐ_３ｄ、ＯＰ_１ｄ、ＯＰ_２ｄ）を測定・定義し（Ｓ３、
図５（ｂ）参照）、円および直線の方程式に当てはめる
ことにより、両装置間共通のウェハの中心（ｃ_ｎ、
ｄ_ｎ）およびオリフラの傾きａ_ｎが一義的に再現性よく
定義できる。このとき、図５（ｂ）に示すように、仮中
心点を中心に一定角度をなす直線とウェハの外周上の円
形部と交わる３点、たとえば円周上の点をｘ軸から−３
０°、９０°、２１０°の３点を選ぶことにより、また
オリフラとｙ軸の交点ＯＰ_ｃから一定の距離のところに
ＯＰ_１ｄ、ＯＰ_２ｄを選ぶことにより、常に一定のとこ
ろをサンプル点とすることができる。

【００７４】（ｃ）この結果をもとに、各装置において
前記サンプル点（ＣＰ１ｄ、ＣＰ２ｄ、ＣＰ３ｄ）によ
り円形の中心座標およびサンプル点（ＯＰ１ｄ、ＯＰ２
ｄ）を用いてオリフラの傾きを求め、それぞれ原点Ｓお
よび原点Ｓを通りかつオリフラの傾きａ_ｎと同じ方向を
もつ軸をｘ軸（あるいはｙ軸）と決め、仮想座標系Ｆａ
を定義することができる（Ｓ４参照）。図５（ａ）に、
外周部上の任意の異なる仮サンプル点３点（Ｃ
Ｐ_ｔ１ｎ、ＣＰ_ｔ２ｎ、ＣＰ_ｔ３ｎ）とオリフラ部上の
任意の異なるサンプル点２点（ＯＰ_ｔ１ｎ、Ｏ
Ｐ_ｔ２ｎ）と、定義した新たなサンプル点（ＣＰ_１ｎ、
ＣＰ_２ｎ、ＣＰ_３ｎ、ＯＰ_１ｎ、ＯＰ_２ｎ）の位置関係
を示す。この仮想座標系と装置座標との相関関数を求め
相互にリンクさせる（図１のＳ５参照）。

【００７５】このようにして図３に示されるように、ウ
ェハの大きさが種々あっても一定の仮想座標系Ｆａ（ｘ
_ａ，ｙ_ａ）が定まる。

【００７６】この一連の操作は分析装置に設けられたコ
ンピュータにより処理される。また、前記実施例では円
の中心を原点とし、オリフラ方向をｘ軸方向としたが、
原点は別のところにしたり、オリフラ方向をｘ軸方向と
しなくてもｙ軸方向または他の方向に設定することもで
きる。要は試料上の定点を基準にして仮想座標系を設定
することに特徴がある。

【００７７】また、さらに精度をあげるには、サンプル
点の数を多く定義することが有効であった。また、誤差
を少なくする近似手法としては、これらのサンプル点に
対して最小２乗法の適用が有効であった。そのため、傾
きａおよび中心（ｃ，ｄ）の算出には、最小２乗法の適
用を行った。すなわち、オリフラ部上の任意の異なる３
点以上のサンプル点を通る直線の方程式を最小２乗法を
用い求めることからオリフラの傾きを算出し、外周部上
の任意の異なる４点以上の新たなサンプル点を通る円の
方程式もしくは楕円の方程式を最小２乗法を用いて求め
ることからウェハの中心Ｓを算出する方法である。

【００７８】さらに前記実施例では半導体素子用のシリ
コンウェハの例で説明したが、たとえば液晶表示素子用
の絶縁性透明基板などの矩形状で円弧部分がないばあい
には、矩形のうちの一辺を特定してその傾きを求め、他
の２辺の両端の座標を検出することによりその垂直２等
分線の交点の座標を基準とすることにより、前述と同様
に試料の特定形状に基づいた座標系を媒介として両装置
間の座標変換をすることができる。

【００７９】サンプル点を選ぶばあいに角形の試料であ
れば、その角点をサンプル点として選ぶことにより常に
定点とできる。しかし、角点がアール状になっているば
あいには、辺上の任意の定点を基準にしてその辺の傾き
を求め、試料が直角四角形のばあいにはその２辺をｘ
軸、ｙ軸とすることができる。

【００８０】また、辺上のサンプル点により辺の傾きを
求めるばあいは、前述のオリフラ部のように、３点以上
のサンプル点を定めて最小２乗法により平均化すること
により一層測定精度が向上する。

【００８１】［実施例２］図６は本発明の微小異物の観
察方法の一実施例において用いられる座標リンク機能つ
き金属顕微鏡の一例である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。装置構成は従来のア
クチュエータつき金属顕微鏡の基本構成と同じである。

【００８２】まず、Ｔｅｎｃｏｒ社製パーティクル検査
装置、装置名（サーフスキャン６２００）とアクチュエ
ータつき金属顕微鏡に対し、実施例１で示した手順に従
い、ウェハ上に仮想座標系Ｆａを定義することで、前記
両装置間における装置座標のリンクを行い、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
を用いて調査したところ、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
の点に対し概ね（±８０μｍ、±８０μｍ）のずれ量に
おさまることが判明し、かなりの改善効果があることが
わかった。

【００８３】そこで半導体素子の製造で使われるシリコ
ンウェハ上に存在する０．２μｍレベルの微小異物の観
察を試みた。その結果、金属顕微鏡の倍率４００（接眼
レンズの倍率を２０倍、対物レンズを２０倍固定）にお
いても、微小異物を視野範囲におさめることができ、従
来できなかった０．２μｍレベルの微小異物を確実に顕
微鏡観察ができるようになった（暗い点として観察され
た）。

【００８４】［実施例３］本実施例では、分析装置とし
て、実施例２の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、
（株）ニコンから販売されている装置名ＲＣＭ８０００
などに見られる従来の走査型レーザ顕微鏡に共通の座標
系を設定するための前述の手段が設けられたものを用い
たものである。そのため、他の構成は図６に示される構
成と全く同じであり、座標リンクの手段およびその方法
も実施例２と全く同じである。

【００８５】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．２μｍレベルの微小異物の
観察を試みた。測定にＵＶ光を用い各異物７の観察を行
った結果、０．２μｍ径レベル以上の微小異物に対して
異物７の表面観察を行うことができ、０．２μｍ以下の
微小異物７について暗い点を見つけることができた。

【００８６】本実施例は非破壊でかつ大気中において表
面観察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
は成膜工程以後の工程の異物分析にとくに効果的であ
る。

【００８７】［実施例４］本実施例では、分析装置とし
て、実施例２の金属顕微鏡３の代わりに、たとえば日本
電子（株）から販売されている装置名、顕微赤外ユニッ
トＩＲ−ＭＡＵ１１０搭載ＪＩＲ−５５００などに見ら
れる従来の顕微ＦＴＩＲを用いたもので、共通の座標系
を設定するための前述の手段が設けられていることなど
は同じである（なお、本装置には金属顕微鏡が搭載され
ている）。そのため、他の構成は図６に示される構成と
全く同じであり、座標リンクの方法も実施例４と全く同
じである。

【００８８】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．２μｍ以上の微小異物の観
察を試みた。その結果、本実施例によれば、３μｍ以下
の異物からはＳ／Ｎの高いＩＲスペクトルがえられなか
った。しかし、３μｍ以上の異物７のうち、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。

【００８９】［実施例５］本実施例では、分析装置とし
て、実施例２の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、
（株）日本分光から販売されている装置名、ＮＲ−１８
００などに見られる従来の顕微ラマンを用いたもので、
仮想座標系を設定するための前述の手段が設けられてい
ることなどは同じである（なお、本装置には金属顕微鏡
が搭載されている）。そのため、他の構成は図６に示さ
れる構成と全く同じであり、座標リンクの方法も実施例
２と全く同じである。

【００９０】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．２μｍ以上の異物の観察を
試みた。その結果、本実施例によれば、１μｍ以下の異
物からはＳ／Ｎの高いラマンスペクトルがえられなかっ
た。しかし、１μｍ以上の異物７のうち、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
の発生原因が成膜工程中に関連することが判明した。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。

【００９１】［実施例６］本実施例では、分析装置とし
て、実施例４の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、
（株）日本分光から販売されている装置名、２５Ｃ型な
どに見られる従来のＰＬを用いたもので、仮想座標系を
設定するための前述の手段が設けられていることなどは
同じである（なお、本装置には金属顕微鏡が搭載されて
いる）。そのため、他の構成は図６に示される構成と全
く同じであり、座標リンクの方法も実施例２と全く同じ
で、０．２μｍまでの微小異物のセッティングをするこ
とができた。

【００９２】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．２μｍ以上の微小異物の観
察を試みた。その結果、本実施例によれば、３μｍ以下
の異物からはＳ／Ｎの高い蛍光スペクトルがえられなか
った。しかし３μｍ以上の異物７のうち、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、その異物の発生原因が成膜、エッチング、熱処理に
関連することが判明した。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、熱処理に関連する工程に用いることが有効である。

【００９３】［実施例７］本実施例では、分析装置とし
て、実施例２の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、
（株）日立製作所から販売されている装置名、Ｆ−２０
００などに見られる従来の分光蛍光光度計を用いたもの
で、仮想座標系を設定するための前述の手段が設けられ
ていることなどは同じである（なお、本装置には金属顕
微鏡が搭載されている）。そのため、他の構成は図６に
示される構成と全く同じであり、座標リンクの方法も実
施例４と全く同じである。

【００９４】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．２μｍ以上の微小異物の観
察を試みた。その結果、本実施例によれば、２μｍ以下
の異物では蛍光スペクトルがえられなかったが、２μｍ
以上の幾つかの異物からはＳ／Ｎの高い蛍光スペクトル
がえられなかった。しかし２μｍ以上の異物７のうち、
幾つかの無機物特有の蛍光スペクトルがえられ、その異
物の発生原因が成膜、エッチング、洗浄に関連すること
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。

【００９５】［実施例８］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４との違いは、図６において用いた金属
顕微鏡３の代わりにたとえば、（株）日立製作所から販
売されている測長ＳＥＭなど装置名、Ｓ−７０００を用
いたもので、仮想座標系を設定するための前述の手段が
設けられていることなどは同じである（なお、用いるｘ
−ｙステージは実施例２と異なる）。

【００９６】本実施例では分析装置が図７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２次電子を電気信号に変え
るための２次電子検出器４４とからなっており、２次電
子検出器４４でえられた信号は電気信号を増幅し、制御
するための増幅・制御ユニット４５に送られ２次電子像
を出力するＣＲＴ４６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。この測長ＳＥＭを
用いて実施例４と全く同じ手順でシリコンウェハ２上に
存在する微小異物７の検査を行える。すなわち実施例１
に示した手順に従い測長ＳＥＭのステージ上にウェハの
ステージ上に仮想座標系Ｆａを定義するものである。

【００９７】実施例２と同様に、座標リンクにより発生
するずれ量について、格子状のパターンを刻んだウェハ
複数枚を用いて調査したところ、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
る任意の点に対し概ね（±３５μｍ、±３５μｍ）のず
れ量におさまることが判明し、かなりの改善効果がある
ことがわかった。

【００９８】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．１μｍレベルの微小異物の
観察を試みた。本実施例によれば、微小異物７に対して
容易にＳＥＭの視野内（倍率３０００倍）で異物を見つ
けることができ、鮮明なＳＥＭ像をえることができた。
微小異物７は出っ張っているもの、あるいはへこんでい
るものなど種々あり、その形状を把握することができ
た。本実施例におけ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、洗浄、
露光、イオン注入、拡散、熱処理の各工程などすべての
工程に有効である。

【００９９】［実施例９］図８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
実施例では、実施例８のＳＥＭを用いたものに、さらに
Ｘ線検出器４７、Ｘ線検出器４７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線出力を表示するＣＲＴ４９が付加されたものであ
る。これによってＥＰＭＡが形成されるが、他の部品の
構成は実施例８と全て同じであり、ウェハ上に仮想座標
系を設定するための手段が設けられるなどの座標リンク
の方法も実施例８と全く同じである。本実施例を用い
て、実施例８と全く同じ手順で、同じシリコンウェハ２
の表面に存在する微小異物７の検査を行った結果、出っ
張っている微小異物７について元素分析を行うことがで
きた。微小異物７は、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃ、Ｓ、Ｏ、Ｃ
ｌの化合物などであることがわかった。しかし、０．３
μｍ以下の微小異物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。

【０１００】本実施例におけ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、洗浄、露光、イオン注入、拡散、熱処理の各工程な
どすべての工程に有効である。

【０１０１】［実施例１０］本実施例では分析装置とし
て、実施例９のＥＰＭＡの代わりにＡＥＳを用いたもの
で、他の構成は図８に示される構成と全く同じであり、
仮想座標系を設定するための手段およびその操作方法も
実施例８と同じである。ＡＥＳとしては、たとえばパー
キンエルマー社製ＰＨＩ−６７０などを用いることがで
きる。これにより前記各実施例と同様にシリコンウェハ
２の表面に存在する微小異物７の分析を行った結果、出
っ張っている微小異物７について元素分析を行うことが
できた。微小異物７の組成が、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃ、
Ｓ、Ｏ、Ｃｌ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、洗浄、露光、イオン注入、拡
散、熱処理の各工程などすべての工程に有効である。

【０１０２】［実施例１１］本実施例では分析装置とし
て、実施例９のＥＰＭＡの代わりにＥＥＬＳを用いたも
ので、他の構成は図８に示される構成と全く同じであ
り、仮想座標系を設定するための手段およびその操作方
法も実施例８と同じである。ＥＥＬＳとしては、たとえ
ばパーキンエルマー社製ＰＨＩ−６６０などを用いるこ
とができる。これにより前記各実施例と同様にシリコン
ウェハ２の表面に存在する微小異物７の検査を行った結
果、出っ張っている微小異物７について化合物分析を行
うことができ、微小異物７の化学結合状態が明らかとな
り、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、露光の各工程に有
効である。

【０１０３】［実施例１２］図９は本発明の微小異物の
分析方法の他の実施例のＲＨＥＥＤの基本構成を示す説
明図である。本実施例は、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に対する２次電子検出器４
４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、２次電子検出器４４の代わりにシ
リコンウェハ２の表面で回析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を取りつけた点で実
施例８と異なり、他は同じである。

【０１０４】これを前記各実施例と同様にシリコンウェ
ハ２の表面に存在する微小異物７の検査を行った結果、
微小異物７の幾つかについ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
理工程の後に用いると、結晶の異常成長の抑制効果およ
びその条件選択のため有効である。

【０１０５】［実施例１３］本実施例では分析装置とし
て、実施例９のＥＰＭＡの代わりに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−
レンズを備えたイオン銃ユニットとし、シリコンウェハ
２の表面に電子銃５０の代わりに走査イオンビームを照
射すること、また２次電子検出器４４の代わりにシリコ
ンウェハ２の表面で発生した２次イオンを分離検出する
ために、二重収束型質量分析計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で示されるものと全く同じ物であり、仮想座
標系の設定手段およびその操作方法なども実施例９と同
様である。

【０１０６】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。

【０１０７】これを前記各実施例と同様にシリコンウェ
ハ２の表面に存在する微小異物７の検査を行った結果、
出っ張っている微小異物７について組成分析を行うこと
ができ、微小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、エッチン
グ、洗浄、熱処理の各工程に用いることが有効である。

【０１０８】［実施例１４］本実施例は前記実施例１３
のＳＩＭＳの代わりにＴＯＦ−ＳＩＭＳを使用し、二重
収束型質量分析計あるいは四重極質量分析計などの質量
分析ユニットの代わ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、他の構成は図
６で示されるものと全く同じ物であり、仮想座標系の設
定手段およびその方法なども実施例９と同様である。

【０１０９】本実施例によれば、各異物からのフラグメ
ントを解析することにより異物の化学構造の解析を行う
ことができるが、実施例１５と異なり、異物の最表面に
存在する高分子量の物質分析を行える効果がある。従っ
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。

【０１１０】［実施例１５］本実施例は前記実施例１３
のＳＩＭＳの代わりにＰＩＸＥ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Ｐ
ＩＸＥ装置を構成している。

【０１１１】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、とくに高感度、高精度の元素分析に
適している。従って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。

【０１１２】［実施例１６］本実施例では分析装置とし
て、実施例８のＸ線検出器の代わりにＦＩＢ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−
レンズを備えたイオン銃ユニットとし、シリコンウェハ
２の表面に電子銃５０の代わりに走査イオンビームを照
射することにより、不要な異物を取り除く加工をするこ
とができるＦＩＢとしたものである。その他の構成は図
７で示されるものと全く同じ物であり、仮想座標系の設
定手段およびその方法なども実施例８と同様である。

【０１１３】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
できるという効果がある。従って異物に基づく不具合の
修繕による歩留りの向上にとくに有効である。

【０１１４】［実施例１７］本実施例は実施例９の電子
銃ユニット４３の代わりにＡｌＫαやＭｇＫαなどの軟
Ｘ線を用いたＸＰＳにしたもので、その他の構成は図８
で示されるものと全く同じ物であり、仮想座標系の設定
手段なども実施例９と同様である。

【０１１５】本実施例によれば、出っ張っている微小異
物７について化学結合を行うことができ、本実施例では
とくに軟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。従って破壊すること
無く異物の最表面から数十Å程度の深さの分析を行うの
にとくに有効である。

【０１１６】［実施例１８］本実施例は実施例９の電子
銃ユニット４３の代わ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を用いたＵＰＳにした
もので、その他の構成は図８で示されるものと全く同じ
物であり、仮想座標系の設定手段やその方法なども実施
例９と同様である。

【０１１７】本実施例によっても、出っ張っている微小
異物７について組成分析を行うことができ、本実施例で
はとくに紫外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。従って破壊すること
なく異物の最表面から数十Å程度の深さの組成分析を行
うのにとくに有効である。

【０１１８】［実施例１９］本実施例では、分析装置と
して、実施例２の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、セ
イコー電子工業（株）製プローブ顕微鏡ＳＰＡ３５０
（探針としてＡＦＭプローブを用いた）を用いたもので
ある。そのため、他の構成は図６に示される構成と全く
同じであり、仮想座標系の設定手段およびその方法も実
施例２と全く同じである。本実施例は大気中において表
面観察できることに特徴がある。

【０１１９】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．１μｍレベルの異物の観察
を試みた。本実施例によれば、微小異物７に対して容易
にＡＦＭの走査範囲内（スキャン範囲８０μｍ）で異物
を見つけることができ、鮮明なＡＦＭ像をうることがで
きた。微小異物７は出っ張っているもの、あるいはへこ
んでいるものなど種々あり、その形状を把握することが
できた。本実施例におけ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、洗
浄、露光、イオン注入、拡散、熱処理工程などすべての
工程に有効である。

【０１２０】［実施例２０］本実施例では、分析装置と
して、実施例２の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、セ
イコー電子工業（株）製プローブ顕微鏡ＳＰＡ３５０
（探針としてＳＴＭプローブを用いた）を用いたもので
ある。そのため、他の構成は図６に示される構成と全く
同じであり、仮想座標系の設定手段およびその方法も実
施例２と全く同じである。本実施例は大気中において表
面観察できることに特徴がある。

【０１２１】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．１μｍレベルの異物の観察
を試みた。本実施例によれば、異物７に対して容易にＳ
ＴＭの走査範囲内（スキャン範囲８０μｍ）で異物を見
つけることができ、鮮明なＳＴＭ像をうることができ
た。微小異物７は出っ張っているもの、あるいはへこん
でいるものなど種々あり、その形状を把握することがで
きた、本実施例におけ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、洗
浄、露光、イオン注入、拡散、熱処理工程などすべての
工程に有効である。

【０１２２】［実施例２１］本実施例では、分析装置と
して、実施例２の金属顕微鏡３の代わりにたとえば、セ
イコー電子工業（株）製プローブ顕微鏡ＳＰＡ３５０
（探針としてＭＦＭプローブを用いた）を用いたもので
ある。そのため、他の構成は図６に示される構成と全く
同じであり、仮想座標系の設定手段およびその方法も実
施例２と全く同じである。本実施例は大気中において表
面観察できることに特徴がある。

【０１２３】そこで、半導体素子の製造で使われるシリ
コンウェハ上に存在する０．１μｍレベルの異物の観察
を試みた。本実施例によれば、微小異物７に対して容易
にＭＦＭ走査範囲内（スキャン範囲８０μｍ）で異物を
見つけることができ、鮮明なＭＦＭ像をうることがで
き、異物の発生原因が判明した。本実施例における分析
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、イオン注入の工程に有効である。

【０１２４】［比較例１］Ｔｅｎｃｏｒ社製・パーティ
クル検査装置、装置名；サーフスキャン６２００と
（株）日立製作所製・測長ＳＥＭ、装置名；Ｓ−７００
０を用い、そのまま前記両装置間における装置座標のリ
ンクを行い、発生するずれ量について、原器ウェハ複数
枚を用いて調査したところ、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
意の点に対し概ね（±１５０μｍ、±１５０μｍ）のず
れ量があることが判明した。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本実施例の分析方
法によれば、パーティクル検査装置の装置座標と分析装
置の装置座標とを試料の外形形状に基づく仮座標系を介
在させて試料の外周上の一定の位置にサンプル点を定
め、該サンプル点により仮想座標系を定めてリンクさせ
ているため、従来のパーティクル検査装置の装置座標と
分析装置の装置座標をリンクさせるときに生ずるずれを
激減させることができる。その結果、パーティクル検査
装置により検出した微小異物の場所を両装置の装置座標
をそれぞれ操作することにより分析装置の視野内に簡単
に確実にセッティングすることができる。

【０１２６】したがって、広い面積の試料の中で従来困
難であった微小異物に対しても高倍率にすることで検出
を可能とし、かつ、分析装置の視野内に微小異物をセッ
ティングすることができるため、微小異物を簡単に検出
することができ、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。

【０１２７】また、本発明の分析装置によれば、試料の
外周形状に基づく仮座標系を設定する手段、該仮座標系
により試料外周上の一定の場所にサンプル点を定め、該
サンプル点により仮想座標系を設定する手段および該仮
想座標系と装置座標との相関関数を求める手段とが設け
られているため、同様の一定の仮想座標系を基準にして
パーティクル検査装置および分析装置の装置座標が相互
にリンクされる。その結果、パーティクル検査装置で検
出された微小異物を分析装置の装置座標により短時間で
確実に分析装置の視野内にセッティングすることができ
る。

【０１２８】さらに、前述の各種分析装置の各々に前述
の試料の形状に基づく座標系を設定する手段が設けられ
ることにより、パーティクル検査装置により検出した微
小異物を分析装置の視野内に簡単にセッティングでき、
目的に応じた分析装置を利用することができ、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もでき
る。

【０１２９】また、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本発明の分析方法や分析装置を
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】 本発明の分析方法および分析装置で試料の形
状に基づく仮想座標系を設定し、装置座標間の相関関数
を求めるフローチャートである。

【図２】 仮座標系を設定する説明図である。

【図３】 仮想座標系を設定する説明図である。

【図４】 ウェハの周縁部の変形状態を誇張して示した
図である。

【図５】 仮座標系を設定する仮サンプル点と仮想座標
系を設定するサンプル点との関係を説明する図である。

【図６】 本発明の分析方法および分析装置の一実施例
で分析装置に金属顕微鏡を用いた構成を示す図である。

【図７】 本発明の分析方法および分析装置の一実施例
で分析装置に測長ＳＥＭを用いた構成を示す図である。

【図８】 本発明の分析方法および分析装置の一実施例
で分析装置にＥＰＭＡを用いた構成を示す図である。

【図９】 本発明の分析方法および分析装置の一実施例
で分析装置にＲＨＥＥＤを用いた構成を示す図である。

【図１０】 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１１】 従来のパーティクル検査装置および分析装
置が採用する装置座標の定義例を示す図である。

【符号の説明】

１ ステージ、２ ウェハ（試料）、３ 金属顕微鏡、
７ 微小異物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−112145（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−62858（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−184423（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−162987（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 H01L 21/64 - 21/66

Claims (16)

(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に入力して、該微小異
   物の内容を分析する微小異物の分析方法であって、前記
   パーティクル検査装置で採用する装置座標と前記分析装
   置で採用する装置座標とを前記試料の外周上の任意の仮
   サンプル点により仮座標系を定め、該仮座標系において
   一定の外周上の点をサンプル点とすることにより前記試
   料の外周上の定点を定め、その定点に基づく仮想座標系
   を用いてリンクすることを特徴とする微小異物の分析方
   法。
2. 【請求項２】 前記試料がオリエンテーションフラット
   を有する円形のウェハであり、前記パーティクル検査装
   置および分析装置のそれぞれの装置座標を用いて前記ウ
   ェハの円形部分の少なくとも３点および前記オリエンテ
   ーションフラット部分の少なくとも２点を仮サンプル点
   として測定し、該測定された仮サンプル点の座標から前
   記試料の円形の仮中心座標およびオリエンテーションフ
   ラットの仮傾きを求め、該仮傾きの方向をｘ軸もしくは
   ｙ軸として前記円形の中心座標を原点とするｘｙ座標系
   を仮座標系とし、該仮座標系においてそれぞれが一定の
   点で円形部分の少なくとも３点および前記オリエンテー
   ションフラット部分の少なくとも２点をサンプル点とし
   て定め、該サンプル点の座標から前記試料の円形の中心
   座標およびオリエンテーションフラットの傾きを求め、
   該傾きの方向をｘ軸もしくはｙ軸として前記円形の中心
   座標を原点とするｘｙ座標系を仮想座標系と定める請求
   項１記載の分析方法。
3. 【請求項３】 前記サンプル点を円形部分で４点以上、
   オリエンテーションフラット部分で３点以上選び、その
   測定座標から最小２乗法により前記円形の中心座標およ
   びオリエンテーションフラットの傾きを求める請求項２
   記載の分析方法。
4. 【請求項４】 前記ウェハ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または３記載の分析方法。
5. 【請求項５】 前記試料が角形の基板であり、前記パー
   ティクル検査装置および分析装置のそれぞれの装置座標
   を用いて前記角形基板の角部をサンプル点として測定
   し、前記角形の特定の２辺の垂直２等分線の交点により
   えられる中心座標および特定の一辺の任意の２点により
   えられる仮傾きを求め、該仮傾きおよび前記中心座標に
   より仮座標系を定め、該仮座標系における前記特定の一
   辺の定点であるサンプル点により前記特定の一辺の傾き
   を求め、該傾きと前記中心座標により仮想座標系を定め
   る請求項１記載の分析方法。
6. 【請求項６】 前記試料が角形の基板であり、前記パー
   ティクル検査装置および分析装置のそれぞれの装置座標
   を用いて前記角形基板の特定の２辺上の角部以外の任意
   の２点を仮サンプル点として測定し、それぞれの２点に
   より前記特定の２辺の仮傾きを求め、それぞれの該仮傾
   きの方向と接する直線をそれぞれ仮ｘ軸、仮ｙ軸としそ
   の交点を仮中心座標として仮座標系を定め、該仮座標系
   においてそれぞれが一定の点で少なくとも２点のサンプ
   ル点を前記特定の２辺上の各々に定め、該サンプル点の
   位置から前記２辺の傾きを求め、該傾きの方向と接する
   直線をそれぞれｘ軸、ｙ軸として仮想座標系を定める請
   求項１記載の分析方法。
7. 【請求項７】 前記特定の各辺上のサンプル点を３点以
   上定め、該３点以上の測定座標から最小２乗法により前
   記特定の辺の傾きを求める請求項５または６記載の分析
   方法。
8. 【請求項８】 前記角形基板が製造工程の途中における
   液晶表示素子もしくは該素子が形成されつつある絶縁性
   透明基板である請求項５、６または７記載の分析方法。
9. 【請求項９】 前記分析装置が金属顕微鏡、走査型電子
   顕微鏡、走査型レーザ顕微鏡、化学構造の分析を行う顕
   微赤外分光装置、顕微ラマン分光装置、蛍光分光分析を
   行うフォトルミネッセンス装置、表面微量元素分析を行
   う電子線プローブマイクロアナリシス装置、オージェ電
   子分光装置、電子エネルギー損失分光装置、２次イオン
   質量分析装置、飛行時間型質量分析装置、粒子線励起Ｘ
   線分光装置、結晶解析を行う高速反射電子線回折装置、
   表面加工を行う収束イオン分析装置、化学構造の分析を
   行うＸ線光電子分光装置、紫外線電子光分光装置、さら
   に走査型プローブ顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査型トン
   ネル顕微鏡および磁気力顕微鏡よりなる群から選ばれた
   少なくとも１種である請求項１、２、３、４、５、６、
   ７または８記載の分析方法。
10. 【請求項１０】 パーティクル検査装置において微小異
    物の位置が検出された試料がステージ上に載置され、前
    記微小異物を分析する分析装置であって、前記試料外周
    上の仮サンプル点により仮座標系を定める手段と、該仮
    座標系により定めた前記試料の外周上の定点のサンプル
    点により仮想座標系を定める手段と、該仮想座標系と装
    置座標とのあいだの座標の変換をする座標変換手段とが
    付加されてなる微小異物の分析装置。
11. 【請求項１１】 試料上の微小異物を検出するパーティ
    クル検査装置であって、前記試料外周上の仮サンプル点
    により仮座標系を定める手段と、該仮座標系により定め
    た前記試料の外周上の定点のサンプル点により仮想座標
    系を定める手段と、該仮想座標系と装置座標とのあいだ
    の座標の変換をする座標変換手段とが付加されてなるパ
    ーティクル検査装置。
12. 【請求項１２】 前記分析装置が金属顕微鏡、走査型電
    子顕微鏡、走査型レーザ顕微鏡、化学構造の分析を行う
    顕微赤外分光装置、顕微ラマン分光装置、蛍光分光分析
    を行うフォトルミネッセンス装置、表面微量元素分析を
    行う電子線プローブマイクロアナリシス装置、オージェ
    電子分光装置、電子エネルギー損失分光装置、２次イオ
    ン質量分析装置、飛行時間型質量分析装置、粒子線励起
    Ｘ線分光装置、結晶解析を行う高速反射電子線回折装
    置、表面加工を行う収束イオン分析装置、化学構造の分
    析を行うＸ線光電子分光装置、紫外線電子光分光装置、
    さらに走査型プローブ顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査型
    トンネル顕微鏡および磁気力顕微鏡よりなる群から選ば
    れた少なくとも１種である請求項１０または１１記載の
    分析装置。
13. 【請求項１３】 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１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。
14. 【請求項１４】 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１０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。
15. 【請求項１５】 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１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。
16. 【請求項１６】 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１０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。