JP3287227B2 - 微小異物検出方法及びその検出装置 - Google Patents
微小異物検出方法及びその検出装置Info
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- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料表面にビーム
光を照射し、微小異物によるビ−ム光の変化を観察する
ことにより試料表面の微小異物の位置を検出する微小異
物検出方法及びその検出装置に関するものである。
光を照射し、微小異物によるビ−ム光の変化を観察する
ことにより試料表面の微小異物の位置を検出する微小異
物検出方法及びその検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】１６Ｍｂｉｔ−ＤＲＡＭ等に代表される
超高集積ＬＳＩの製造における歩留まりは、ウェハに付
着する異物に起因する不良が、ほとんどの要因をしめる
と言われている。これはパターン幅が微細化されるに従
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。一般的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の持つ最小
配線幅の数分の一と言われており、このことから１６Ｍ
ｂｉｔ−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。この様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
微小異物を検出し、その付着状態等の実態を定量的に精
度良く計測、把握・管理することが歩留まり向上のキー
ポイントとなっている。
超高集積ＬＳＩの製造における歩留まりは、ウェハに付
着する異物に起因する不良が、ほとんどの要因をしめる
と言われている。これはパターン幅が微細化されるに従
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。一般的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の持つ最小
配線幅の数分の一と言われており、このことから１６Ｍ
ｂｉｔ−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。この様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
微小異物を検出し、その付着状態等の実態を定量的に精
度良く計測、把握・管理することが歩留まり向上のキー
ポイントとなっている。
【０００３】これを行う手段として、従来より、シリコ
ンウエハ等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異物検査装置が用いられている。以
下、従来の異物検査装置に採用される異物検出方法につ
いて説明する。
ンウエハ等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異物検査装置が用いられている。以
下、従来の異物検査装置に採用される異物検出方法につ
いて説明する。
【０００４】異物検査装置に採用される異物検出方法と
しては光散乱方式が用いられている。ビーム光によりウ
エハ面内を走査して得られる散乱強度を時間変化で光電
子倍増管を用いてライン的に計測し、微粒子からの光散
乱を受けた散乱信号の発生時間と、その時にウエハ面内
を走査しているビーム光の位置を対応づけることにより
異物検出と位置特定を行う方法である。なお、従来の異
物検査装置としては、日立電子エンジニアリング製ＩＳ
−２０００、ＬＳ−６０００あるいはＴｅｎｃｏｒ社製
サーフスキャン６２００、Ｅｓｔｅｋ社製ＷＩＳ−９０
００等がある。また、これらの異物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、例えば、リアライズ社発行、半導体基盤技術研究会
編「高性能半導体プロセス用分析・評価技術」の１１１
〜１２９ページに詳細に記載されている。
しては光散乱方式が用いられている。ビーム光によりウ
エハ面内を走査して得られる散乱強度を時間変化で光電
子倍増管を用いてライン的に計測し、微粒子からの光散
乱を受けた散乱信号の発生時間と、その時にウエハ面内
を走査しているビーム光の位置を対応づけることにより
異物検出と位置特定を行う方法である。なお、従来の異
物検査装置としては、日立電子エンジニアリング製ＩＳ
−２０００、ＬＳ−６０００あるいはＴｅｎｃｏｒ社製
サーフスキャン６２００、Ｅｓｔｅｋ社製ＷＩＳ−９０
００等がある。また、これらの異物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、例えば、リアライズ社発行、半導体基盤技術研究会
編「高性能半導体プロセス用分析・評価技術」の１１１
〜１２９ページに詳細に記載されている。
【０００５】しかし、従来の光散乱を用いた方法による
微粒子計測は、微粒子からの散乱信号に対する測定系内
において発生するノイズによって制限され、シリコンウ
エハ上では表面荒さ等の影響により発生するノイズ（ヘ
イズと呼ばれる）の影響のため、ウエハ表面に存在する
０．１０μｍ以下の微小異物の検出が極めて困難であ
る。これについては、例えば、サイエンスフォーラム社
発行「半導体計測評価辞典」の４７４〜４７９ページに
詳細に記載されている。そのため、今後、開発・量産化
が進められる６４Ｍ、２５６Ｍ、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ
等（最小配線幅０．３５、０．２０、０．１５μｍ）の
超高集積ＬＳＩの製造に対して管理が要求される０．０
７、０．０４、０．０３μｍの微小異物の検出方法はい
まだ確立されていない。
微粒子計測は、微粒子からの散乱信号に対する測定系内
において発生するノイズによって制限され、シリコンウ
エハ上では表面荒さ等の影響により発生するノイズ（ヘ
イズと呼ばれる）の影響のため、ウエハ表面に存在する
０．１０μｍ以下の微小異物の検出が極めて困難であ
る。これについては、例えば、サイエンスフォーラム社
発行「半導体計測評価辞典」の４７４〜４７９ページに
詳細に記載されている。そのため、今後、開発・量産化
が進められる６４Ｍ、２５６Ｍ、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ
等（最小配線幅０．３５、０．２０、０．１５μｍ）の
超高集積ＬＳＩの製造に対して管理が要求される０．０
７、０．０４、０．０３μｍの微小異物の検出方法はい
まだ確立されていない。
【０００６】また、従来の異物検査装置に採用される光
散乱を用いた微粒子計測方法では、微小異物を検出する
ためのビーム光を走査しながら照射し、そのビーム光全
体がシリコンウエハ等の試料表面上において発生する散
乱光の光量の変化を、光電子倍増管等の検出器を用い
て、散乱光の変化をライン的に検出するものであるため
に、微小異物の位置を高精度に検出しようとしても、試
料表面上においてビーム光が当たる面積（ビーム光のス
ポット）に依存したピクセルの持つ面積に相当する分だ
けの誤差を持ってしまう。即ち、微小異物の位置を高精
度に検出するには、ビーム光を試料表面上において出来
る限りフォーカスすることにより、ビーム光のスポット
を小さくする必要があるが、これを小さくするには限界
がある。また、ビーム光のスポットを小さくすると、試
料全面を測定するための走査線長さが長くなるため、計
測時間が長くなるという問題が発生する。なお、既存の
装置が持つピクセルは通常２０×２００μｍ□の領域で
ある。なお、従来の異物検査装置の持つレーザ光の集光
面積については、リアライズ社発行、半導体基盤技術研
究会編「高性能半導体プロセス用分析・評価技術」の１
１１〜１２９ページに詳細に記載されている。
散乱を用いた微粒子計測方法では、微小異物を検出する
ためのビーム光を走査しながら照射し、そのビーム光全
体がシリコンウエハ等の試料表面上において発生する散
乱光の光量の変化を、光電子倍増管等の検出器を用い
て、散乱光の変化をライン的に検出するものであるため
に、微小異物の位置を高精度に検出しようとしても、試
料表面上においてビーム光が当たる面積（ビーム光のス
ポット）に依存したピクセルの持つ面積に相当する分だ
けの誤差を持ってしまう。即ち、微小異物の位置を高精
度に検出するには、ビーム光を試料表面上において出来
る限りフォーカスすることにより、ビーム光のスポット
を小さくする必要があるが、これを小さくするには限界
がある。また、ビーム光のスポットを小さくすると、試
料全面を測定するための走査線長さが長くなるため、計
測時間が長くなるという問題が発生する。なお、既存の
装置が持つピクセルは通常２０×２００μｍ□の領域で
ある。なお、従来の異物検査装置の持つレーザ光の集光
面積については、リアライズ社発行、半導体基盤技術研
究会編「高性能半導体プロセス用分析・評価技術」の１
１１〜１２９ページに詳細に記載されている。
【０００７】０．１０μｍ以下の微小異物の検出を行う
には、まず、微小異物の存在を誤検出することなく高い
Ｓ／Ｎ比を維持しながら高感度検出し、かつ高精度に位
置決めできるようにする必要がある。これを実現する方
法としては、特開平８−２９３５４号公報、特開平７−
３２５０４１号公報に詳細に記載されている従来の方法
が有効と考えられる。その従来の方法は、ウエハ表面に
ビーム光を照射し、ビーム光のスポットに顕微鏡の焦点
を合わせ、散乱光を前記顕微鏡で拡大し、かつその視野
内にて、暗視野部に設けたイメージインテンシファイヤ
ー等を搭載した高感度ＣＣＤカメラ等を用いて、平面的
（２次元）に観察（検出）する方法である。この従来の
方法は、ウエハ表面で発生するノイズであるヘイズを平
面的に検出するため、従来の異物検査装置が用いていた
光電子倍増管を用いて検出しているヘイズに対して（平
面内の微小な表面荒れ等に依存した散乱光を積分して、
大きくなった信号をヘイズとして検出している）高いＳ
／Ｎ比を確保することができる。
には、まず、微小異物の存在を誤検出することなく高い
Ｓ／Ｎ比を維持しながら高感度検出し、かつ高精度に位
置決めできるようにする必要がある。これを実現する方
法としては、特開平８−２９３５４号公報、特開平７−
３２５０４１号公報に詳細に記載されている従来の方法
が有効と考えられる。その従来の方法は、ウエハ表面に
ビーム光を照射し、ビーム光のスポットに顕微鏡の焦点
を合わせ、散乱光を前記顕微鏡で拡大し、かつその視野
内にて、暗視野部に設けたイメージインテンシファイヤ
ー等を搭載した高感度ＣＣＤカメラ等を用いて、平面的
（２次元）に観察（検出）する方法である。この従来の
方法は、ウエハ表面で発生するノイズであるヘイズを平
面的に検出するため、従来の異物検査装置が用いていた
光電子倍増管を用いて検出しているヘイズに対して（平
面内の微小な表面荒れ等に依存した散乱光を積分して、
大きくなった信号をヘイズとして検出している）高いＳ
／Ｎ比を確保することができる。
【０００８】図５は、上記特開平７−３２５０４１号公
報、特開平８−２９３５４号公報にそれぞれ記載されて
いる従来の微小異物検出装置を示す構成図である。図に
おいて、１はＸ−Ｙステージ、２は試料（ここではシリ
コンウエハ）、３は試料２に照射するＡｒレーザ、４は
微小異物を検出する検出用ビーム光、５は試料２によっ
て反射された反射ビーム光、８は試料２を観察するため
の顕微鏡、９は顕微鏡８で観察された像を撮影するイメ
ージインテンシファイヤーを搭載したＣＣＤカメラ、１
０はＣＣＤカメラの視野を出力するＣＲＴである。な
お、検出用ビーム光４は偏光板１１により偏光をかける
ことができる。また、図６及び図７は、図６において検
出用ビーム光４が試料２に照射される様子を示す図であ
り、図において、６は試料２上の異物、７は乱反射光、
１２はビーム光４のスポット径である。
報、特開平８−２９３５４号公報にそれぞれ記載されて
いる従来の微小異物検出装置を示す構成図である。図に
おいて、１はＸ−Ｙステージ、２は試料（ここではシリ
コンウエハ）、３は試料２に照射するＡｒレーザ、４は
微小異物を検出する検出用ビーム光、５は試料２によっ
て反射された反射ビーム光、８は試料２を観察するため
の顕微鏡、９は顕微鏡８で観察された像を撮影するイメ
ージインテンシファイヤーを搭載したＣＣＤカメラ、１
０はＣＣＤカメラの視野を出力するＣＲＴである。な
お、検出用ビーム光４は偏光板１１により偏光をかける
ことができる。また、図６及び図７は、図６において検
出用ビーム光４が試料２に照射される様子を示す図であ
り、図において、６は試料２上の異物、７は乱反射光、
１２はビーム光４のスポット径である。
【０００９】次に動作について説明する。まず、Ｘ−Ｙ
ステージ１上に試料であるシリコンウエハ２をセッティ
ングする。なお、試料であるシリコンウエハ２はウエハ
がもつオリエンタルフラットあるいはノッチ等の外形形
状をもとにした手法によりＸ−Ｙステージ１上において
高精度の仮想座標が与えられている。この仮想座標の設
定方法については、特願平７−２５１１８号に詳細に記
載されている。次に、シリコンウエハ２上に検出用ビー
ム光４を照射し、図７におけるスポット部１２を発生さ
せる。暗視野部に設けた顕微鏡８を用いてスポット部１
２をＣＣＤカメラ９を介したＣＲＴ１０を用いて観察す
る。なお、顕微鏡８の焦点はスポット部１２の表面に合
わされている。顕微鏡８の視野内（スポット部１２内）
に異物６があれば、Ｘ−Ｙステージの座標（ｘ１，ｙ
１）において乱反射光７が観測される（図７）。なお、
この時、スポット部１２上に異物６がなければ、検出用
ビーム光４は正反射されるため、暗視野部から反射ビー
ム光５を観測することはできない。
ステージ１上に試料であるシリコンウエハ２をセッティ
ングする。なお、試料であるシリコンウエハ２はウエハ
がもつオリエンタルフラットあるいはノッチ等の外形形
状をもとにした手法によりＸ−Ｙステージ１上において
高精度の仮想座標が与えられている。この仮想座標の設
定方法については、特願平７−２５１１８号に詳細に記
載されている。次に、シリコンウエハ２上に検出用ビー
ム光４を照射し、図７におけるスポット部１２を発生さ
せる。暗視野部に設けた顕微鏡８を用いてスポット部１
２をＣＣＤカメラ９を介したＣＲＴ１０を用いて観察す
る。なお、顕微鏡８の焦点はスポット部１２の表面に合
わされている。顕微鏡８の視野内（スポット部１２内）
に異物６があれば、Ｘ−Ｙステージの座標（ｘ１，ｙ
１）において乱反射光７が観測される（図７）。なお、
この時、スポット部１２上に異物６がなければ、検出用
ビーム光４は正反射されるため、暗視野部から反射ビー
ム光５を観測することはできない。
【００１０】次に、この関係を補足説明する。図７に示
す観測系は、暗視野部に設置した顕微鏡８の観察視野範
囲Ａが、シリコンウエハ２上に照射される検出用ビーム
光４の持つシリコンウエハ２上のスポット径１２を覆う
形で記してある。図７から、スポット径１２の内部に在
る異物６の存在位置は、シリコンウエハ２上において乱
反射光７の発生があるため顕微鏡８による乱反射光８の
観察によって特定できる。なお、実験から乱反射光８の
発生がない部分とある部分のコントラスト比は、非常に
高く０．０３μｍ以下の異物に対してもはっきりしてお
り、充分なＳ／Ｎ比は確保されることが確認されてい
る。一方、同じスポット径１２の内部でも異物７が存在
しない場合は、検出用ビーム光４はほぼ完全に正反射す
るため、暗視野部に設置した顕微鏡８でほとんどなにも
観察できない。これらのことから、異物６よりはるかに
大きなスポット径１２をもつ検出用ビーム光４を用いて
も、暗視野部に設置した顕微鏡８から異物６による乱反
射光７を観察する事ができる。その結果、スポット径１
２内にある異物６の位置特定は容易に高精度で行うこと
ができる。
す観測系は、暗視野部に設置した顕微鏡８の観察視野範
囲Ａが、シリコンウエハ２上に照射される検出用ビーム
光４の持つシリコンウエハ２上のスポット径１２を覆う
形で記してある。図７から、スポット径１２の内部に在
る異物６の存在位置は、シリコンウエハ２上において乱
反射光７の発生があるため顕微鏡８による乱反射光８の
観察によって特定できる。なお、実験から乱反射光８の
発生がない部分とある部分のコントラスト比は、非常に
高く０．０３μｍ以下の異物に対してもはっきりしてお
り、充分なＳ／Ｎ比は確保されることが確認されてい
る。一方、同じスポット径１２の内部でも異物７が存在
しない場合は、検出用ビーム光４はほぼ完全に正反射す
るため、暗視野部に設置した顕微鏡８でほとんどなにも
観察できない。これらのことから、異物６よりはるかに
大きなスポット径１２をもつ検出用ビーム光４を用いて
も、暗視野部に設置した顕微鏡８から異物６による乱反
射光７を観察する事ができる。その結果、スポット径１
２内にある異物６の位置特定は容易に高精度で行うこと
ができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の異物検出装置は
以上のように、試料の一部分を観察できるように構成さ
れているため、試料表面全面の異物を検出する場合、上
記ＣＣＤカメラを用いた方法に、さらに試料全面を観察
できるようにしたシステムを付加しなけらばならないと
いう問題点を有していた。
以上のように、試料の一部分を観察できるように構成さ
れているため、試料表面全面の異物を検出する場合、上
記ＣＣＤカメラを用いた方法に、さらに試料全面を観察
できるようにしたシステムを付加しなけらばならないと
いう問題点を有していた。
【００１２】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、試料表面全面の広い範囲において
０．１μｍ以下の微小異物の検出が容易に且つ短時間に
できる微小異物検出方法及びその検出装置を得ることを
目的とする。なお、ここで言う微小異物とは、粒子径
０．１〜０．００５μｍのダストや、ダストだけではな
く結晶欠陥やスクラッチ等を含むものである。
めになされたもので、試料表面全面の広い範囲において
０．１μｍ以下の微小異物の検出が容易に且つ短時間に
できる微小異物検出方法及びその検出装置を得ることを
目的とする。なお、ここで言う微小異物とは、粒子径
０．１〜０．００５μｍのダストや、ダストだけではな
く結晶欠陥やスクラッチ等を含むものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る微小異物
検出方法は、試料表面にビーム光を照射し、前記試料表
面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光のスポ
ット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出し、
この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または前記
顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮像さ
れた画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像をコン
ピュータで解析することにより、前記微小異物のｘ−ｙ
面内の位置を検出する微小異物検出方法であって、試料
を搭載する回転ステージとこの回転ステージを直線運動
させる一軸スライダーとを備え、前記試料の中心と前記
回転ステージの中心とを一致させると共に前記回転ステ
ージの回転中心を前記一軸スライダーの軌道上に設置
し、さらに顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライダーの
軌道上に設定して、前記一軸スライダーの直線運動と前
記回転ステージの回転運動との組み合わせにより、前記
ＣＣＤカメラの画像を出力するＣＲＴ画面の範囲以下の
ピッチで前記試料または前記顕微鏡をｘ−ｙ面内におい
て間欠的に移動させることにより、前記試料表面全面を
観察できるようにしたものである。
検出方法は、試料表面にビーム光を照射し、前記試料表
面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光のスポ
ット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出し、
この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または前記
顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮像さ
れた画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像をコン
ピュータで解析することにより、前記微小異物のｘ−ｙ
面内の位置を検出する微小異物検出方法であって、試料
を搭載する回転ステージとこの回転ステージを直線運動
させる一軸スライダーとを備え、前記試料の中心と前記
回転ステージの中心とを一致させると共に前記回転ステ
ージの回転中心を前記一軸スライダーの軌道上に設置
し、さらに顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライダーの
軌道上に設定して、前記一軸スライダーの直線運動と前
記回転ステージの回転運動との組み合わせにより、前記
ＣＣＤカメラの画像を出力するＣＲＴ画面の範囲以下の
ピッチで前記試料または前記顕微鏡をｘ−ｙ面内におい
て間欠的に移動させることにより、前記試料表面全面を
観察できるようにしたものである。
【００１４】また、撮像管はＣＣＤカメラである。
【００１５】また、ＣＣＤカメラはイメージインテンシ
ファイアを搭載したものである。
ファイアを搭載したものである。
【００１６】
【００１７】
【００１８】また、試料表面にビーム光を照射し、前記
試料表面上に付着した微小異物による乱反射光を、前記
ビーム光のスポット部に焦点を合わせた顕微鏡の接眼部
に設置したＣＣＤカメラで観察することにより、前記微
小異物のｘ−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法
であって、試料を搭載するＸ−Ｙステージを備え、この
Ｘ−Ｙステージをｘ軸方向またはｙ軸方向に移動させる
ことにより前記試料を移動させて、Ｘ−Ｙステージの移
動方向と前記撮像管の主走査方向とが略直交するように
前記撮像管を設置して、前記試料または前記顕微鏡をｘ
−ｙ面内において連続的に移動させることにより、前記
試料表面全面を観察できるようにしたものである。
試料表面上に付着した微小異物による乱反射光を、前記
ビーム光のスポット部に焦点を合わせた顕微鏡の接眼部
に設置したＣＣＤカメラで観察することにより、前記微
小異物のｘ−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法
であって、試料を搭載するＸ−Ｙステージを備え、この
Ｘ−Ｙステージをｘ軸方向またはｙ軸方向に移動させる
ことにより前記試料を移動させて、Ｘ−Ｙステージの移
動方向と前記撮像管の主走査方向とが略直交するように
前記撮像管を設置して、前記試料または前記顕微鏡をｘ
−ｙ面内において連続的に移動させることにより、前記
試料表面全面を観察できるようにしたものである。
【００１９】
【００２０】また、試料表面にビーム光を照射し、前記
試料表面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光
のスポット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検
出し、この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、また
は前記顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの
撮像された画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像
をコンピュータで解析することにより、前記微小異物の
ｘ−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法であっ
て、試料を搭載する回転ステージとこの回転ステージを
直線運動させる一軸スライダーとを備え、前記試料の中
心と前記回転ステージの中心とを一致させると共に前記
回転ステージの回転中心を前記一軸スライダーの軌道上
に設置し、さらに顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライ
ダーの軌道上に設定して、前記一軸スライダーの直線運
動と前記回転ステージの回転運動との組み合わせにより
前記試料を移動させて、回転ステ−ジの回転方向と前記
撮像管の主走査方向とが略直交するように前記撮像管を
設置して、前記試料表面全面を観察できるようにしたも
のである。
試料表面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光
のスポット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検
出し、この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、また
は前記顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの
撮像された画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像
をコンピュータで解析することにより、前記微小異物の
ｘ−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法であっ
て、試料を搭載する回転ステージとこの回転ステージを
直線運動させる一軸スライダーとを備え、前記試料の中
心と前記回転ステージの中心とを一致させると共に前記
回転ステージの回転中心を前記一軸スライダーの軌道上
に設置し、さらに顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライ
ダーの軌道上に設定して、前記一軸スライダーの直線運
動と前記回転ステージの回転運動との組み合わせにより
前記試料を移動させて、回転ステ−ジの回転方向と前記
撮像管の主走査方向とが略直交するように前記撮像管を
設置して、前記試料表面全面を観察できるようにしたも
のである。
【００２１】また、Ｘ−Ｙステージの移動方向または回
転ステージの回転方向と、ＣＣＤカメラの副走査方向と
が逆になるように前記ＣＣＤカメラを設置するものであ
る。
転ステージの回転方向と、ＣＣＤカメラの副走査方向と
が逆になるように前記ＣＣＤカメラを設置するものであ
る。
【００２２】また、Ｘ−Ｙステージの移動速度または回
転ステージの周速は、ＣＲＴ画面の縦幅または横幅をＣ
ＣＤカメラが１フレームの観察に必要な時間で割った値
以下である。
転ステージの周速は、ＣＲＴ画面の縦幅または横幅をＣ
ＣＤカメラが１フレームの観察に必要な時間で割った値
以下である。
【００２３】また、乱反射光によってＣＣＤカメラが検
出する信号の間隔時間とＣＣＤカメラが１フレームの観
察に必要な時間の半分の時間とが同一である時、前記乱
反射光は異物によるものであると認識するものである。
出する信号の間隔時間とＣＣＤカメラが１フレームの観
察に必要な時間の半分の時間とが同一である時、前記乱
反射光は異物によるものであると認識するものである。
【００２４】また、上記微小異物検出方法を採用して微
小異物を検出する検出装置である。
小異物を検出する検出装置である。
【００２５】
実施の形態１．以下、本発明の実施の一形態を図につい
て説明する。図１は、本発明の実施の形態１による微小
異物検出装置を示す構成図である。図において、１０１
は乱反射光の発生位置とＸ−Ｙステージ１上におけるＣ
ＲＴ画面１００の相対的位置関係を算出するためのコン
ピュータであり、あとは図５に示す従来例と同一の構成
である。なお、ここでは、評価しようとする観察範囲を
ＣＲＴ画面１００として表現しているが、実際には観察
しようとするＣＲＴ画面１００に限られるものではな
く、評価しようとする範囲のＣＣＤカメラ９の画像信号
全体を意味するものである。また、Ｘ−Ｙステージ１の
駆動はコンピュータ１０１により制御され、その駆動範
囲はシリコンウエハ２表面を充分に移動できる範囲であ
る。また、試料であるシリコンウエハ２はウエハがもつ
オリエンタルフラットあるいはノッチ等の外形形状をも
とにした手法によりＸ−Ｙステージ１上において高精度
の仮想座標が与えられている。また、従来例と同様に、
検出用ビーム光４のスポット部１２は顕微鏡８の視野よ
り大きいものである。
て説明する。図１は、本発明の実施の形態１による微小
異物検出装置を示す構成図である。図において、１０１
は乱反射光の発生位置とＸ−Ｙステージ１上におけるＣ
ＲＴ画面１００の相対的位置関係を算出するためのコン
ピュータであり、あとは図５に示す従来例と同一の構成
である。なお、ここでは、評価しようとする観察範囲を
ＣＲＴ画面１００として表現しているが、実際には観察
しようとするＣＲＴ画面１００に限られるものではな
く、評価しようとする範囲のＣＣＤカメラ９の画像信号
全体を意味するものである。また、Ｘ−Ｙステージ１の
駆動はコンピュータ１０１により制御され、その駆動範
囲はシリコンウエハ２表面を充分に移動できる範囲であ
る。また、試料であるシリコンウエハ２はウエハがもつ
オリエンタルフラットあるいはノッチ等の外形形状をも
とにした手法によりＸ−Ｙステージ１上において高精度
の仮想座標が与えられている。また、従来例と同様に、
検出用ビーム光４のスポット部１２は顕微鏡８の視野よ
り大きいものである。
【００２６】本実施の形態によれば、Ｘ−Ｙステージ１
を顕微鏡８の視野を介したＣＲＴ画面１００の範囲以下
のピッチで、コンピュータ１０１の制御により、Ｘ、Ｙ
方向に間欠的に動かして、そのつど異物６による乱反射
光７の有無とその存在位置を検出する。これによって、
シリコンウエハ表面全面において、０．０３μｍ以下の
微小異物であっても容易且つ短時間に特定することがで
きる。なお、この時検出された異物６の存在位置はコン
ピュータ１０１に順次記録される。
を顕微鏡８の視野を介したＣＲＴ画面１００の範囲以下
のピッチで、コンピュータ１０１の制御により、Ｘ、Ｙ
方向に間欠的に動かして、そのつど異物６による乱反射
光７の有無とその存在位置を検出する。これによって、
シリコンウエハ表面全面において、０．０３μｍ以下の
微小異物であっても容易且つ短時間に特定することがで
きる。なお、この時検出された異物６の存在位置はコン
ピュータ１０１に順次記録される。
【００２７】また、上記実施の形態１では、Ｘ−Ｙステ
ージ１をＸ、Ｙ方向に間欠的に動かすので、Ｘ−Ｙステ
ージ１が静止する時間や駆動装置のオン／オフ時間が存
在して測定時間が長くなるが、Ｘ−Ｙステージ１を連続
的に動かせば、これらの時間は節約でき、Ｘ−Ｙステー
ジ１を間欠的に動かすのに比べてシリコンウエハ表面の
全面を短時間に検査することができる。
ージ１をＸ、Ｙ方向に間欠的に動かすので、Ｘ−Ｙステ
ージ１が静止する時間や駆動装置のオン／オフ時間が存
在して測定時間が長くなるが、Ｘ−Ｙステージ１を連続
的に動かせば、これらの時間は節約でき、Ｘ−Ｙステー
ジ１を間欠的に動かすのに比べてシリコンウエハ表面の
全面を短時間に検査することができる。
【００２８】実施の形態２．上記実施の形態１で、Ｘ−
Ｙステージ１を連続的に動かした場合、Ｘ−Ｙステージ
１の移動速度とＣＣＤカメラ９の走査速度との関係か
ら、シリコンウエハ２表面において、検査できない部分
が生じる。本実施の形態は、この課題を解決するために
なされたもので、Ｘ−Ｙステージ１の移動方向とＣＣＤ
カメラ９の主走査方向とが略直交すると共に、Ｘ−Ｙス
テージ１の移動方向とＣＣＤカメラ９の副走査方向とが
逆になるようにＣＣＤカメラ９を設置することで、検査
できない部分を極力少なくするものである。
Ｙステージ１を連続的に動かした場合、Ｘ−Ｙステージ
１の移動速度とＣＣＤカメラ９の走査速度との関係か
ら、シリコンウエハ２表面において、検査できない部分
が生じる。本実施の形態は、この課題を解決するために
なされたもので、Ｘ−Ｙステージ１の移動方向とＣＣＤ
カメラ９の主走査方向とが略直交すると共に、Ｘ−Ｙス
テージ１の移動方向とＣＣＤカメラ９の副走査方向とが
逆になるようにＣＣＤカメラ９を設置することで、検査
できない部分を極力少なくするものである。
【００２９】図２は、本発明の実施の形態２による微小
異物検出方法を説明する説明図である。図において、１
１０は光を検出するためのＣＣＤカメラの走査線であ
る。Ｘ−Ｙステージ１を連続的に動かす場合、図２
（ａ）に示すように、走査線１１０の主走査方向とＸ−
Ｙステージ１の移動方向とが同一になるようにＣＣＤカ
メラ９を設置すると、走査線１１０はＣＲＴ画面１００
を左右に走査（主走査）しながら順次上から下へシフト
（副走査）するため、ＣＲＴ画面１００の左上端と左下
端と画像に大きな時間差が生じ、その時間差の分だけＸ
−Ｙステージ１も移動し、観察している部分も先に進ん
でしまう。そのためにＣＣＤカメラ９が１フレームの観
測時間に検出するウエハ表面の範囲は菱形となり、その
結果、検査できない部分が生じる。
異物検出方法を説明する説明図である。図において、１
１０は光を検出するためのＣＣＤカメラの走査線であ
る。Ｘ−Ｙステージ１を連続的に動かす場合、図２
（ａ）に示すように、走査線１１０の主走査方向とＸ−
Ｙステージ１の移動方向とが同一になるようにＣＣＤカ
メラ９を設置すると、走査線１１０はＣＲＴ画面１００
を左右に走査（主走査）しながら順次上から下へシフト
（副走査）するため、ＣＲＴ画面１００の左上端と左下
端と画像に大きな時間差が生じ、その時間差の分だけＸ
−Ｙステージ１も移動し、観察している部分も先に進ん
でしまう。そのためにＣＣＤカメラ９が１フレームの観
測時間に検出するウエハ表面の範囲は菱形となり、その
結果、検査できない部分が生じる。
【００３０】一方、本実施の形態によれば、図２（ｂ）
に示すように、Ｘ−Ｙステージ１の移動方向と走査線１
１０の主走査方向とが略直交すると共に、Ｘ−Ｙステー
ジ１の移動方向とＣＣＤカメラ９の副走査方向とが逆に
なるようにＣＣＤカメラ９を設置するので、Ｘ−Ｙステ
ージ１の移動に対してＣＣＤカメラ９の走査が遅れる時
間が短くなり、ＣＣＤカメラ９が１フレームの観測時間
に検出するシリコンウエハ２表面の範囲はほぼ長方形と
なる。よって、検査できない部分は僅かとなるが、この
検査出来ない微小部分は、のりしろ的に次フレームの検
査領域に含ませれば問題無い。シリコンウエハ２表面全
面を完全に検査でき、微小異物の存在位置を特定するこ
とができる。
に示すように、Ｘ−Ｙステージ１の移動方向と走査線１
１０の主走査方向とが略直交すると共に、Ｘ−Ｙステー
ジ１の移動方向とＣＣＤカメラ９の副走査方向とが逆に
なるようにＣＣＤカメラ９を設置するので、Ｘ−Ｙステ
ージ１の移動に対してＣＣＤカメラ９の走査が遅れる時
間が短くなり、ＣＣＤカメラ９が１フレームの観測時間
に検出するシリコンウエハ２表面の範囲はほぼ長方形と
なる。よって、検査できない部分は僅かとなるが、この
検査出来ない微小部分は、のりしろ的に次フレームの検
査領域に含ませれば問題無い。シリコンウエハ２表面全
面を完全に検査でき、微小異物の存在位置を特定するこ
とができる。
【００３１】実施の形態３．上記実施の形態２では、Ｃ
ＣＤカメラ９に発生するショットノイズを、異物として
誤って検出してしまう場合がある。本実施の形態は、こ
れを解決するためになされたものである。
ＣＤカメラ９に発生するショットノイズを、異物として
誤って検出してしまう場合がある。本実施の形態は、こ
れを解決するためになされたものである。
【００３２】図３は、本発明の実施の形態３による微小
異物検出方法を説明するための説明図である。図におい
て、１０７はショットノイズである。なお、ここでいう
ＣＲＴ画面の範囲とは、Ｘ−Ｙステージが静止した時に
ＣＲＴ画面が捕らえる範囲である。図に示すように、Ｘ
−Ｙステージ１を、ＣＲＴ画面１００の範囲以下のピッ
チによりＸ、Ｙ方向に連続して動かすための移動速度ｖ
ｘ、ｖｙは、ＣＲＴ画面１００が写し出す画面の横幅
（Ｗｘ）または縦幅（Ｗｙ）をＣＣＤカメラ９が１フレ
ームの観察に必要な時間Ｔで割った値、つまり、ｖｘ＝
Ｗｘ／Ｔ（Ｘ方向にＸ−Ｙステージ１を移動するとき）
またはｖｙ＝Ｗｙ／Ｔ（Ｙ方向にＸ−Ｙステージ１を移
動するとき）であり、ＣＣＤカメラ９の走査線の速度と
一致する。
異物検出方法を説明するための説明図である。図におい
て、１０７はショットノイズである。なお、ここでいう
ＣＲＴ画面の範囲とは、Ｘ−Ｙステージが静止した時に
ＣＲＴ画面が捕らえる範囲である。図に示すように、Ｘ
−Ｙステージ１を、ＣＲＴ画面１００の範囲以下のピッ
チによりＸ、Ｙ方向に連続して動かすための移動速度ｖ
ｘ、ｖｙは、ＣＲＴ画面１００が写し出す画面の横幅
（Ｗｘ）または縦幅（Ｗｙ）をＣＣＤカメラ９が１フレ
ームの観察に必要な時間Ｔで割った値、つまり、ｖｘ＝
Ｗｘ／Ｔ（Ｘ方向にＸ−Ｙステージ１を移動するとき）
またはｖｙ＝Ｗｙ／Ｔ（Ｙ方向にＸ−Ｙステージ１を移
動するとき）であり、ＣＣＤカメラ９の走査線の速度と
一致する。
【００３３】例えば図３（ａ）の状態（フレームｎ）で
異物検出を始めたとする。Ｘ−Ｙステージ１は速度ｖｘ
で紙面右方へ移動しているので、異物６も速度ｖｘで紙
面右方で移動する。一方、走査線１１０はＣＲＴ画面１
００右端から紙面左方へ速度ｖｘで走査する。図３
（ｂ）は、（ａ）からＴ（ＣＣＤカメラ９が１フレーム
の観察に必要な時間）経過した後の状態を示しており、
異物６がＣＲＴ画面１００（ＣＣＤカメラ９のフレー
ム）内に入った瞬間である。走査線１１０はショットノ
イズ１０７を検出した後、ＣＲＴ画面１００の左端に到
達、異物６により発生した乱反射光７を検出して、フレ
ームｎの検査が終了する。次に、走査線１１０は、再び
ＣＲＴ画面１００の右端へ戻り、フレームｎ＋１の検査
を開始する。図３（ｃ）は、この状態からさらにＴ／２
経過後の状態を示している。異物６と走査線１１０は互
いに速度ｖｘで接近するため、両者が接触する（走査線
１１０が再び異物６による乱反射光７を検出する）場所
は、ＣＲＴ画面端部からＷｘ／２の所となる。そして、
走査線１１０がＣＲＴ画面１００の左端に到達してフレ
ームｎ＋１の検査は終了し、図３（ｄ）の状態からフレ
ームｎ＋２の検査が開始する。つまり、１個の異物６に
対して、フレームｎとフレームｎ＋１で計２回乱反射光
７を検出することとなり、二つの乱反射光７検出の間隔
時間はＴ／２となる。よって、検出信号の間隔時間がＴ
／２であれば、その乱反射光７は異物６により発生した
ものであるとコンピュータ１０１に認識させれば、容易
に異物６による乱反射光７とショットノイズ１０７とを
区別することが可能である。なお、異物６に対して、そ
れぞれのフレーム画面上に現れる異物６による検出信号
の位置を結ぶ直線の方向は、Ｘ−Ｙステージ１の移動方
向と一致するので、このことからも異物６による検出信
号とショットノイズ１０７とを区別することができる。
異物検出を始めたとする。Ｘ−Ｙステージ１は速度ｖｘ
で紙面右方へ移動しているので、異物６も速度ｖｘで紙
面右方で移動する。一方、走査線１１０はＣＲＴ画面１
００右端から紙面左方へ速度ｖｘで走査する。図３
（ｂ）は、（ａ）からＴ（ＣＣＤカメラ９が１フレーム
の観察に必要な時間）経過した後の状態を示しており、
異物６がＣＲＴ画面１００（ＣＣＤカメラ９のフレー
ム）内に入った瞬間である。走査線１１０はショットノ
イズ１０７を検出した後、ＣＲＴ画面１００の左端に到
達、異物６により発生した乱反射光７を検出して、フレ
ームｎの検査が終了する。次に、走査線１１０は、再び
ＣＲＴ画面１００の右端へ戻り、フレームｎ＋１の検査
を開始する。図３（ｃ）は、この状態からさらにＴ／２
経過後の状態を示している。異物６と走査線１１０は互
いに速度ｖｘで接近するため、両者が接触する（走査線
１１０が再び異物６による乱反射光７を検出する）場所
は、ＣＲＴ画面端部からＷｘ／２の所となる。そして、
走査線１１０がＣＲＴ画面１００の左端に到達してフレ
ームｎ＋１の検査は終了し、図３（ｄ）の状態からフレ
ームｎ＋２の検査が開始する。つまり、１個の異物６に
対して、フレームｎとフレームｎ＋１で計２回乱反射光
７を検出することとなり、二つの乱反射光７検出の間隔
時間はＴ／２となる。よって、検出信号の間隔時間がＴ
／２であれば、その乱反射光７は異物６により発生した
ものであるとコンピュータ１０１に認識させれば、容易
に異物６による乱反射光７とショットノイズ１０７とを
区別することが可能である。なお、異物６に対して、そ
れぞれのフレーム画面上に現れる異物６による検出信号
の位置を結ぶ直線の方向は、Ｘ−Ｙステージ１の移動方
向と一致するので、このことからも異物６による検出信
号とショットノイズ１０７とを区別することができる。
【００３４】以上のように、本実施の形態によれば、シ
ョットノイズと異物による検出信号とを容易に分離する
ことができ、高いＳ／Ｎ比を実現することができる。な
お、上記実施の形態３では、Ｘ−Ｙステージ１の移動速
度を、ｖｘまたはｖｙとしたが、ｖｘまたはｖｙ以下の
速度にして、１つの異物に対して乱反射光を複数のフレ
ーム上に発生させ、隣り合うフレームの信号の間隔時間
を測定すれば、上記実施の形態３と同様の効果が得られ
る。
ョットノイズと異物による検出信号とを容易に分離する
ことができ、高いＳ／Ｎ比を実現することができる。な
お、上記実施の形態３では、Ｘ−Ｙステージ１の移動速
度を、ｖｘまたはｖｙとしたが、ｖｘまたはｖｙ以下の
速度にして、１つの異物に対して乱反射光を複数のフレ
ーム上に発生させ、隣り合うフレームの信号の間隔時間
を測定すれば、上記実施の形態３と同様の効果が得られ
る。
【００３５】実施の形態４．上記実施の形態１から３で
は、試料台としてＸ−Ｙステージ１を用いたが、本実施
の形態では、Ｘ−Ｙステージ１の代わりに回転ステージ
を用いるものである。
は、試料台としてＸ−Ｙステージ１を用いたが、本実施
の形態では、Ｘ−Ｙステージ１の代わりに回転ステージ
を用いるものである。
【００３６】図４は、本発明の実施の形態４による微小
異物検出装置を示す構成図である。図において、２１は
回転ステージ、２２はスピンドル、２３は一軸スライダ
ーである。シリコンウエハ２の中心位置と回転ステージ
２１の中心位置とは一致させると共に、回転ステージ２
１の回転中心を一軸スライダー２３の軌道上に設置す
る。また、顕微鏡８の視野は、一軸スライダー２３の移
動する軌道上に設定されている。
異物検出装置を示す構成図である。図において、２１は
回転ステージ、２２はスピンドル、２３は一軸スライダ
ーである。シリコンウエハ２の中心位置と回転ステージ
２１の中心位置とは一致させると共に、回転ステージ２
１の回転中心を一軸スライダー２３の軌道上に設置す
る。また、顕微鏡８の視野は、一軸スライダー２３の移
動する軌道上に設定されている。
【００３７】次に動作について説明する。まず、回転ス
テージ２１上に設置されたシリコンウエハ２の中心位置
に顕微鏡８の視野を合わせる。次にコンピュータ１０１
により制御されたスピンドル２２を間欠的に回転させる
と共に、同じくコンピュータ１０１により制御された一
軸スライダー２３を間欠的に移動させることによって検
査を行う。また、スピンドル２２及び一軸スライダー２
３を、シリコンウエハ２の内周から外周に向かって連続
的に動かせば、図４（ｂ）に示すように、渦巻き状に効
率良くシリコンウエハ２全面を検査することができ、微
小異物の存在位置を容易に且つ短時間に特定することが
できる。なお、このとき、ＣＣＤカメラ９は、図４
（ｂ）に示すように、回転ステージ２１の回転方向とＣ
ＣＤカメラ９の主走査方向とが略直交すると共に、回転
ステージ２１の回転方向とＣＣＤカメラ９の副走査方向
とが逆になるように設置すれば、上記実施の形態２と同
様の効果が得られる。また、一軸スライダー２３の移動
速度は、内周から外周へ向かうに従い速度を徐々に落と
して動かせば良く、また、回転ステージ２１も、スピン
ドル１２の回転速度を落とすことにより、顕微鏡８の視
野部分での周速を、上記実施の形態３におけるｖｘまた
はｖｙとすれば、上記実施の形態３と同様の効果が得ら
れる。
テージ２１上に設置されたシリコンウエハ２の中心位置
に顕微鏡８の視野を合わせる。次にコンピュータ１０１
により制御されたスピンドル２２を間欠的に回転させる
と共に、同じくコンピュータ１０１により制御された一
軸スライダー２３を間欠的に移動させることによって検
査を行う。また、スピンドル２２及び一軸スライダー２
３を、シリコンウエハ２の内周から外周に向かって連続
的に動かせば、図４（ｂ）に示すように、渦巻き状に効
率良くシリコンウエハ２全面を検査することができ、微
小異物の存在位置を容易に且つ短時間に特定することが
できる。なお、このとき、ＣＣＤカメラ９は、図４
（ｂ）に示すように、回転ステージ２１の回転方向とＣ
ＣＤカメラ９の主走査方向とが略直交すると共に、回転
ステージ２１の回転方向とＣＣＤカメラ９の副走査方向
とが逆になるように設置すれば、上記実施の形態２と同
様の効果が得られる。また、一軸スライダー２３の移動
速度は、内周から外周へ向かうに従い速度を徐々に落と
して動かせば良く、また、回転ステージ２１も、スピン
ドル１２の回転速度を落とすことにより、顕微鏡８の視
野部分での周速を、上記実施の形態３におけるｖｘまた
はｖｙとすれば、上記実施の形態３と同様の効果が得ら
れる。
【００３８】なお、上記実施の形態１から４では、Ｘ−
Ｙステージ１を移動させることにより試料２を移動させ
ていたが、顕微鏡８をＸ−Ｙステージ１に載せて移動さ
せ、試料２を固定しても同様の効果を得ることができ
る。
Ｙステージ１を移動させることにより試料２を移動させ
ていたが、顕微鏡８をＸ−Ｙステージ１に載せて移動さ
せ、試料２を固定しても同様の効果を得ることができ
る。
【００３９】また、上記の実施の形態１から４では、乱
反射光の検出をＣＲＴ画面１００上で行っているように
記しているが、実際には、ＣＣＤカメラ９から得られる
画像信号（走査線信号）をコンピュータ１０１に入力し
た後、演算処理することにより判断している。
反射光の検出をＣＲＴ画面１００上で行っているように
記しているが、実際には、ＣＣＤカメラ９から得られる
画像信号（走査線信号）をコンピュータ１０１に入力し
た後、演算処理することにより判断している。
【００４０】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、試料表面にビーム光を照射し、前記試料表面上の微
小異物による乱反射光を、前記ビーム光のスポット部に
焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出し、この乱反
射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または前記顕微鏡の
接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮像された画像
をＣＲＴで観察、または撮像された画像をコンピュータ
で解析することにより、前記微小異物のｘ−ｙ面内の位
置を検出する微小異物検出方法であって、試料を搭載す
る回転ステージとこの回転ステージを直線運動させる一
軸スライダーとを備え、前記試料の中心と前記回転ステ
ージの中心とを一致させると共に前記回転ステージの回
転中心を前記一軸スライダーの軌道上に設置し、さらに
顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライダーの軌道上に設
定して、前記一軸スライダーの直線運動と前記回転ステ
ージの回転運動との組み合わせにより、ＣＲＴ画面の範
囲以下のピッチで試料または顕微鏡をｘ−ｙ面内におい
て間欠的に移動させることにより、試料表面全面を観察
できるようにしたので、シリコンウエハ表面全面を容易
に且つ短時間で検査して微小異物を検出する効果が得ら
れる。
ば、試料表面にビーム光を照射し、前記試料表面上の微
小異物による乱反射光を、前記ビーム光のスポット部に
焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出し、この乱反
射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または前記顕微鏡の
接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮像された画像
をＣＲＴで観察、または撮像された画像をコンピュータ
で解析することにより、前記微小異物のｘ−ｙ面内の位
置を検出する微小異物検出方法であって、試料を搭載す
る回転ステージとこの回転ステージを直線運動させる一
軸スライダーとを備え、前記試料の中心と前記回転ステ
ージの中心とを一致させると共に前記回転ステージの回
転中心を前記一軸スライダーの軌道上に設置し、さらに
顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライダーの軌道上に設
定して、前記一軸スライダーの直線運動と前記回転ステ
ージの回転運動との組み合わせにより、ＣＲＴ画面の範
囲以下のピッチで試料または顕微鏡をｘ−ｙ面内におい
て間欠的に移動させることにより、試料表面全面を観察
できるようにしたので、シリコンウエハ表面全面を容易
に且つ短時間で検査して微小異物を検出する効果が得ら
れる。
【００４１】また、請求項２記載の発明によれば、撮像
管はＣＣＤカメラであるので、高精度に微小異物を検出
する効果が得られる。
管はＣＣＤカメラであるので、高精度に微小異物を検出
する効果が得られる。
【００４２】また、請求項３記載の発明によれば、ＣＣ
Ｄカメラはイメージインテンシファイアを搭載している
ので、高感度に微小異物を検出する効果が得られる。
Ｄカメラはイメージインテンシファイアを搭載している
ので、高感度に微小異物を検出する効果が得られる。
【００４３】また、請求項４記載の発明によれば、試料
表面にビーム光を照射し、前記試料表面上に付着した微
小異物による乱反射光を、前記ビーム光のスポット部に
焦点を合わせた顕微鏡の接眼部に設置したＣＣＤカメラ
で観察することにより、前記微小異物のｘ−ｙ面内の位
置を検出する微小異物検出方法であって、試料を搭載す
るＸ−Ｙステージを備え、このＸ−Ｙステージをｘ軸方
向またはｙ軸方向に移動させることにより前記試料を移
動させて、Ｘ−Ｙステージの移動方向と前記撮像管の主
走査方向とが略直交するように前記撮像管を設置して、
試料または顕微鏡をｘ−ｙ面内において連続的に移動さ
せることにより、試料表面全面を観察できるようにした
ので、シリコンウエハ表面全面を容易に且つ短時間で検
査して微小異物を検出する効果が得られる。
表面にビーム光を照射し、前記試料表面上に付着した微
小異物による乱反射光を、前記ビーム光のスポット部に
焦点を合わせた顕微鏡の接眼部に設置したＣＣＤカメラ
で観察することにより、前記微小異物のｘ−ｙ面内の位
置を検出する微小異物検出方法であって、試料を搭載す
るＸ−Ｙステージを備え、このＸ−Ｙステージをｘ軸方
向またはｙ軸方向に移動させることにより前記試料を移
動させて、Ｘ−Ｙステージの移動方向と前記撮像管の主
走査方向とが略直交するように前記撮像管を設置して、
試料または顕微鏡をｘ−ｙ面内において連続的に移動さ
せることにより、試料表面全面を観察できるようにした
ので、シリコンウエハ表面全面を容易に且つ短時間で検
査して微小異物を検出する効果が得られる。
【００４４】また、請求項５記載の発明によれば、試料
表面にビーム光を照射し、前記試料表面上の微小異物に
よる乱反射光を、前記ビーム光のスポット部に焦点を合
わせた顕微鏡の暗視野部から検出し、この乱反射光を前
記顕微鏡の視野内で観察、または前記顕微鏡の接眼部に
設置した撮像管で撮像してこの撮像された画像をＣＲＴ
で観察、または撮像された画像をコンピュータで解析す
ることにより、前記微小異物のｘ−ｙ面内の位置を検出
する微小異物検出方法であって、試料を搭載する回転ス
テージとこの回転ステージを直線運動させる一軸スライ
ダーとを備え、前記試料の中心と前記回転ステージの中
心とを一致させると共に前記回転ステージの回転中心を
前記一軸スライダーの軌道上に設置し、さらに顕微鏡の
視野の中心を前記一軸スライダーの軌道上に設定して、
一軸スライダーの直線運動と回転ステージの回転運動と
の組み合わせにより前記試料を移動させて、回転ステ−
ジの回転方向と前記撮像管の主走査方向とが略直交する
ように前記撮像管を設置して、前記試料表面全面を観察
できるようにしたので、シリコンウエハ表面全面を容易
に且つ短時間で検査して微小異物を検出する効果が得ら
れる。
表面にビーム光を照射し、前記試料表面上の微小異物に
よる乱反射光を、前記ビーム光のスポット部に焦点を合
わせた顕微鏡の暗視野部から検出し、この乱反射光を前
記顕微鏡の視野内で観察、または前記顕微鏡の接眼部に
設置した撮像管で撮像してこの撮像された画像をＣＲＴ
で観察、または撮像された画像をコンピュータで解析す
ることにより、前記微小異物のｘ−ｙ面内の位置を検出
する微小異物検出方法であって、試料を搭載する回転ス
テージとこの回転ステージを直線運動させる一軸スライ
ダーとを備え、前記試料の中心と前記回転ステージの中
心とを一致させると共に前記回転ステージの回転中心を
前記一軸スライダーの軌道上に設置し、さらに顕微鏡の
視野の中心を前記一軸スライダーの軌道上に設定して、
一軸スライダーの直線運動と回転ステージの回転運動と
の組み合わせにより前記試料を移動させて、回転ステ−
ジの回転方向と前記撮像管の主走査方向とが略直交する
ように前記撮像管を設置して、前記試料表面全面を観察
できるようにしたので、シリコンウエハ表面全面を容易
に且つ短時間で検査して微小異物を検出する効果が得ら
れる。
【００４５】また、請求項６記載の発明によれば、Ｘ−
Ｙステージの移動方向または回転ステージの回転方向
と、ＣＣＤカメラの副走査方向とが逆になるように前記
ＣＣＤカメラを設置したので、シリコンウエハ表面全面
を容易に且つ短時間で検査して微小異物を検出する効果
が得られる。
Ｙステージの移動方向または回転ステージの回転方向
と、ＣＣＤカメラの副走査方向とが逆になるように前記
ＣＣＤカメラを設置したので、シリコンウエハ表面全面
を容易に且つ短時間で検査して微小異物を検出する効果
が得られる。
【００４６】また、請求項７記載の発明によれば、撮像
管はＣＣＤカメラであるので、高精度に微小異物を検出
する効果が得られる。
管はＣＣＤカメラであるので、高精度に微小異物を検出
する効果が得られる。
【００４７】また、請求項８記載の発明によれば、ＣＣ
Ｄカメラはイメージインテンシファイアを搭載している
ので、高感度に微小異物を検出する効果が得られる。
Ｄカメラはイメージインテンシファイアを搭載している
ので、高感度に微小異物を検出する効果が得られる。
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】また、請求項９記載の発明によれば、Ｘ−
Ｙステージの移動速度または回転ステージの周速は、Ｃ
ＲＴ画面の縦幅または横幅をＣＣＤカメラが１フレーム
の観察に必要な時間で割った値以下であるので、シリコ
ンウエハ表面全面を容易に且つ短時間で検査して微小異
物を検出する効果が得られる。
Ｙステージの移動速度または回転ステージの周速は、Ｃ
ＲＴ画面の縦幅または横幅をＣＣＤカメラが１フレーム
の観察に必要な時間で割った値以下であるので、シリコ
ンウエハ表面全面を容易に且つ短時間で検査して微小異
物を検出する効果が得られる。
【００５２】また、請求項１０記載の発明によれば、乱
反射光によってＣＣＤカメラが検出する信号の間隔時間
とＣＣＤカメラが１フレームの観察に必要な時間の半分
の時間とが同一である時、前記乱反射光は異物によるも
のであると認識するので、乱反射光とショットノイズと
を容易に分離でき、シリコンウエハ表面全面を容易に且
つ短時間で検査して微小異物を検出する効果が得られ
る。
反射光によってＣＣＤカメラが検出する信号の間隔時間
とＣＣＤカメラが１フレームの観察に必要な時間の半分
の時間とが同一である時、前記乱反射光は異物によるも
のであると認識するので、乱反射光とショットノイズと
を容易に分離でき、シリコンウエハ表面全面を容易に且
つ短時間で検査して微小異物を検出する効果が得られ
る。
【００５３】また、請求項１１記載の発明によれば、請
求項１から１０のいずれか一項に記載の微小異物検出方
法を採用して微小異物を検出する検出装置なので、シリ
コンウエハ表面全面を容易に且つ短時間で検査して微小
異物を検出する効果が得られる。
求項１から１０のいずれか一項に記載の微小異物検出方
法を採用して微小異物を検出する検出装置なので、シリ
コンウエハ表面全面を容易に且つ短時間で検査して微小
異物を検出する効果が得られる。
【図１】 本発明の実施の形態１による微小異物の検出
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態２による微小異物の検出
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
【図３】 本発明の実施の形態３による微小異物の検出
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
【図４】 本発明の実施の形態４による微小異物の検出
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図５】 従来の微小異物検出装置を示す構成図であ
る。
る。
【図６】 従来の微小異物の検出方法を説明するための
図である。
図である。
【図７】 従来の微小異物の検出方法を説明するための
図である。
図である。
１ Ｘ−Ｙステージ、２ 試料（シリコンウエハ）、３
Ａｒレーザ、４ 検出用ビーム光、５ 反射ビーム
光、６ 微小異物、７ 乱反射光、８ 顕微鏡、９ＣＣ
Ｄカメラ、１０ ＣＲＴ、１１ 偏光板、２１ 回転ス
テージ、２２ スピンドル、２３ 一軸スライダー、１
０１ コンピュータ
Ａｒレーザ、４ 検出用ビーム光、５ 反射ビーム
光、６ 微小異物、７ 乱反射光、８ 顕微鏡、９ＣＣ
Ｄカメラ、１０ ＣＲＴ、１１ 偏光板、２１ 回転ス
テージ、２２ スピンドル、２３ 一軸スライダー、１
０１ コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−154948（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−325041（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−29354（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43505（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958
Claims (11)
- 【請求項１】 試料表面にビーム光を照射し、前記試料
表面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光のス
ポット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出
し、この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または
前記顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮
像された画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像を
コンピュータで解析することにより、前記微小異物のｘ
−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法であって、試料を搭載する回転ステージとこの回転ステージを直線
運動させる一軸スライダーとを備え、前記試料の中心と
前記回転ステージの中心とを一致させると共に前記回転
ステージの回転中心を前記一軸スライダーの軌道上に設
置し、さらに顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライダー
の軌道上に設定して、前記一軸スライダーの直線運動と
前記回転ステージの回転運動との組み合わせにより、 前
記ＣＲＴ画面の範囲以下のピッチで前記試料または前記
顕微鏡をｘ−ｙ面内において間欠的に移動させることに
より、前記試料表面全面を観察することを特徴とする微
小異物検出方法。 - 【請求項２】 前記撮像管はＣＣＤカメラであることを
特徴とする請求項１記載の微小異物検出方法。 - 【請求項３】 前記ＣＣＤカメラはイメージインテンシ
ファイアを搭載していることを特徴とする請求項２記載
の微小異物検出方法。 - 【請求項４】 試料表面にビーム光を照射し、前記試料
表面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光のス
ポット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出
し、この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または
前記顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮
像された画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像を
コンピュータで解析することにより、前記微小異物のｘ
−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法であって、試料を搭載するＸ−Ｙステージを備え、このＸ−Ｙステ
ージをｘ軸方向またはｙ軸方向に移動させることにより
前記試料を移動させて、 Ｘ−Ｙステージの移動方向と前記撮像管の主走査方向と
が略直交するように前記撮像管を設置して、 前記試料または前記顕微鏡をｘ−ｙ面内において連続的
に移動させることにより、前記試料表面全面を観察する
ことを特徴とする微小異物検出方法。 - 【請求項５】 試料表面にビーム光を照射し、前記試料
表面上の微小異物による乱反射光を、前記ビーム光のス
ポット部に焦点を合わせた顕微鏡の暗視野部から検出
し、この乱反射光を前記顕微鏡の視野内で観察、または
前記顕微鏡の接眼部に設置した撮像管で撮像してこの撮
像された画像をＣＲＴで観察、または撮像された画像を
コンピュータで解析することにより、前記微小異物のｘ
−ｙ面内の位置を検出する微小異物検出方法であって、 試料を搭載する回転ステージとこの回転ステージを直線
運動させる一軸スライダーとを備え、前記試料の中心と
前記回転ステージの中心とを一致させると共に前記回転
ステージの回転中心を前記一軸スライダーの軌道上に設
置し、さらに顕微鏡の視野の中心を前記一軸スライダー
の軌道上に設定して、前記一軸スライダーの直線運動と
前記回転ステージの回転運動との組み合わせにより前記
試料を移動させて、 回転ステ−ジの回転方向と前記撮像管の主走査方向とが
略直交するように前記撮像管を設置して、 前記試料または前記顕微鏡をｘ−ｙ面内において連続的
に移動させることにより、前記試料表面全面を観察する
ことを特徴とする微小異物検出方法。 - 【請求項６】 前記Ｘ−Ｙステージの移動方向あるいは
前記回転ステージの回転方向と前記撮像管の副走査方向
とが逆になるように前記撮像管を設置して、前記試料表
面全面を観察することを特徴とする請求項４または５記
載の微小異物検出方法。 - 【請求項７】 前記撮像管はＣＣＤカメラであることを
特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項記載の微小
異物検出方法。 - 【請求項８】 前記ＣＣＤカメラはイメージインテンシ
ファイアを搭載していることを特徴とする請求項７記載
の微小異物検出方法。 - 【請求項９】 前記Ｘ−Ｙステージの移動速度または前
記回転ステ−ジの周速は、前記ＣＲＴ画面の縦幅または
横幅を前記ＣＣＤカメラが１フレームの観察に必要な時
間で割った値以下であることを特徴とする請求項７また
は８記載の微小異物検出方法。 - 【請求項１０】 前記ＣＣＤカメラが乱反射光によって
検出する信号の間隔時間と、前記ＣＣＤカメラが１フレ
ームの観察に必要な時間の半分の時間とが同一である
時、前記乱反射光は異物によって発生したものであると
前記コンピュータが認識することを特徴とする請求項９
記載の微小異物検出方法。 - 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか一項に記
載の微小異物検出方法を採用して微小異物を検出する微
小異物検出装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP21002396A JP3287227B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 微小異物検出方法及びその検出装置 |
| KR1019970026644A KR100213595B1 (ko) | 1996-08-08 | 1997-06-24 | 미소 이물질 검출방법 및 그 검출장치 |
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| DE19734074A DE19734074C2 (de) | 1996-08-08 | 1997-08-06 | Partikeldetektionsverfahren und Detektionssystem zum Feststellen winziger Partikel auf einem Werkstück |
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|---|---|---|---|
| JP21002396A JP3287227B2 (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 微小異物検出方法及びその検出装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2001377246A Division JP3446754B2 (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 微小異物検出方法及びその検出装置 |
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| KR20040040737A (ko) * | 2002-11-07 | 2004-05-13 | 삼성전자주식회사 | 반도체 웨이퍼 검사 방법 및 장치 |
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| CN106442327B (zh) * | 2016-12-08 | 2024-02-20 | 苏州德创测控科技有限公司 | 一种用于物体侧面图像信息检测的光学系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4772126A (en) * | 1986-10-23 | 1988-09-20 | Inspex Incorporated | Particle detection method and apparatus |
| DE3637477A1 (de) * | 1986-11-04 | 1988-05-11 | Wacker Chemitronic | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der qualitaet von oberflaechen, insbesondere von halbleiterscheiben |
| US5127726A (en) * | 1989-05-19 | 1992-07-07 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for low angle, high resolution surface inspection |
| US5157463A (en) * | 1991-02-15 | 1992-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Method for determining solder quality |
| US5517027A (en) * | 1993-06-08 | 1996-05-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for detecting and examining slightly irregular surface states, scanning probe microscope therefor, and method for fabricating a semiconductor device or a liquid crystal display device using these |
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-
1996
- 1996-08-08 JP JP21002396A patent/JP3287227B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-24 KR KR1019970026644A patent/KR100213595B1/ko not_active IP Right Cessation
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