JP3736361B2 - 異物特定方法、異物特定装置、および発塵源特定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶、PDP等のガラス基板やシリコンウエハ等の平面状の被検査対象物表面に存在する微小異物の物質の成分を、容易に特定し、発塵の原因を突き止めるための異物特定方法、発塵源特定方法、異物特定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような異物の検出と成分分析は、たとえば、特開平8−220007の公報に示されているように、パーティクル検査装置で被検査対象物表面の異物の位置を検出し、被検査対象物を異物成分検査装置に移載し被検査対象物表面の異物の成分を特定していた。このように、異物位置検出と成分分析は、別の機械で行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平8−220007の公報に記載の発明では、異物位置検出と成分分析は別の機械で行うため被検査対象物を移載する必要があり、被検査対象物の反りや被検査対象物の台上での位置決め誤差などにより異物成分検査装置に載置した被検査対象物表面の異物の位置を特定するのに多大な時間を要していた。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の異物特定方法は、移動部上に載置した被検査対象物の検査面にビーム光を照射する工程と、前記照射したビーム光により発生する前記検査面上の異物の散乱光を検出する工程と、前記検出した散乱光から前記被検査対象物の検査面上の異物の位置を特定する工程と、前記特定した異物の位置にもとづき観察部の観察領域に前記異物が入るように被検査対象物を前記移動部により移動する工程と、前記異物の外観形状を前記観察部で観察する工程と、前記観察した異物にレーザ照射部からレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光により発生するラマン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、前記検出したラマン散乱光の分光特性と既知物質のラマン散乱分光特性データベースをから前記異物の物質を数種類の物質に選定する第1選定工程と、前記観察した異物の外観形状と既知の異物物質の画像情報データベースから前記異物の物質を数種類の物質に選定する第2選定工程と、前記第1選定工程で選定した数種類の物質と前記第2選定工程で選定した数種類の物質との共通物質を選定する第3選定工程と、前記第3選定工程で選定した物質の前記ラマン散乱分光特性データベースと前記画像情報データベースの双方の情報と前記検出したラマン散乱光の分光特性と前記観察した異物の外観形状がそれぞれの情報に最も近似する物質を前記異物の物質であると特定することを特徴とする。
【0005】
これにより1台の装置で異物の位置測定と成分分析が行えるようになり、異物の成分分析時間が大幅に短縮できる。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1〜図5に本発明の実施の形態を示す。
【0007】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態を示す概略図である。図1において、架台1には、異物散乱光検出部である受光素子2、ビーム照射部3、対物レンズ4、検査する被検査対象物であるウエハ6、異物18の観察部であるCCDカメラ7、ハーフミラー9を内部にもつミラ−ボックス8、被検査対象物を移動させる移動部であるXYZステージ5が固定されている。また、レーザ照射部とラマン光検出部が一体となったラマン散乱分光器10は、ミラ−ボックス8と光ファイバ11により接続され、各光学手段を配置する架台1と分離して設置されている。さらに全体制御用パソコン20と、ラマン散乱分光データベース22と既知物質の画像データベース23を備えたラマン散乱分光用パソコン21も架台1と分離して設置されている。
【0008】
以上のように構成された異物特定装置の動作を図2に示すステップ図を参照し以下に説明する。まず全体制御用パソコン20からの指令で、XYZステージ5を移動させつつ、ビーム照射部3からレーザを被検査対象物であるウエハ6に照射する。ウエハ6上に異物18が存在すると、その散乱光は受光素子2で検出され、検出信号は全体制御用パソコン20に取り込まれる。この時、検出時刻とXYZステージ5の移動位置および受光素子2の検出時刻を同期させて、ウエハ6上の異物18の位置を特定する。この様にしてウエハ6全表面を検査し異物18のウエハ6上の位置を全体制御用パソコン20に記録し、ウエハ6上の異物の分布図14(図3)を作成する(ステップ1:S1)。
【0009】
この分布図14を元に、特定の異物の成分を調査する。図1において、この異物18の外観の詳細を調べるために、ウエハ6上の異物の分布位置情報にもとづいてXYZステージ5を移動させ、異物詳細観察用CCDカメラ7の視野内に異物18を移動し、CCDカメラ7で異物18を撮像する(ステップ2:S2)。この異物撮像時にはハーフミラー9は対物レンズ4の光軸外にあるので、異物を鮮明に撮像できる。図4に、この異物撮像画像15と異物18の概略図をしめす。
【0010】
次に、図1に示す様にミラーボックス8の内部にある、ハーフミラー9を駆動装置により作動させ、ハーフミラー9を、対物レンズ4の光軸外から光軸上に来るように移動する。
【0011】
次に、全体制御用パソコン20でラマン散乱分光分析モードに切り替えるため、ラマン散乱分光用パソコン21を起動させる。そしてラマン散乱分光用パソコン21からの指令で、ラマン散乱分光器10からレーザ光を、光ファイバ11を通じてハーフミラー9に当て、その反射光を異物18に照射する。このとき、CCDカメラ7で、レーザ光が異物18に照射しているか観察しながら行う。
【0012】
この照射したレーザ光により発生した異物からのラマン散乱光が、照射した光ファイバ11を通してラマン散乱分光器10で検出される。ラマン散乱分光器10で検出したラマン散乱光のデータをラマン散乱分光用パソコン21で解析すると、異物18の分光特性としてのラマン散乱分光データ17(図5)が得られる(ステップ3:S3)。
【0013】
そして、ラマン散乱分光用パソコン21に接続されたハードディスク内部の既知物質のラマン散乱分光データベース22の中で、検出したラマン散乱分光データ17とグラフの形状が近似するデータの物質を数種類選定する(ステップ4:S4)。(図5に代表的な近似データ16を示す)。
【0014】
さらに、CCDカメラ7で撮像した異物18の拡大画像20(図5)より、既知物質の画像データベース23の中で、外形状況や色等が近似するデータの中から、外観が近似するデータの物質を数種類選定する(ステップ5:S5)。
【0015】
これらの2種類の方法で選定した物質のうち共通する物質をさらに選定する(ステップ6:S6)。この選定した物質のラマン散乱データベース22と画像データベース23双方のデータと、測定したラマン散乱分光データと外観データが、最も近似する物質を異物18の物質として特定する(ステップ7:S7)。
【0016】
この検出した異物の物質の成分により発塵源を特定することが出来る。例えば、異物の物質の成分が酸化ステンレスである場合は、スパッタ装置の配管の材料であるステンレスが腐食性ガスにより酸化して発生した物であると特定できる。
【0017】
以上により1台の装置で異物の位置測定と成分分析が行えるようになり、異物の検出から成分分析までの時間が大幅に短縮できる。
【0018】
さらにラマン散乱分光分析のみによる、異物の物質の特定の正解率は、50%程度であったが、この画像処理データベース分析方式を併用することにより、90%以上の異物の物質の特定の正解率を実現できる。
【0019】
また、異物の外観観察時には観察光軸上からハーフミラーをはずして観察できるので、鮮明な異物の外観観察が実現できる。
【0020】
また、ラマン散乱光分光分析のためのレーザー光の異物への照射は、直接ではなく光ファイバーを通しハーフミラーで反射させて異物への照射をするため、ラマン分光分析部が本体と別置きに設置が可能になり、コンパクトで異物特定速度の速い異物特定機を実現できる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように、本発明の異物特定方法、発塵源特定方法、および異物特定装置によれば、1台の装置で異物の位置測定と成分分析が行えるようになり、異物の成分分析時間が大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す概略図
【図2】本発明の実施の形態の異物の物質特定方法のステップ図
【図3】本発明の実施の形態の異物の分布位置を示す図
【図4】本発明の実施の形態の異物撮像画像を示す概略図
【図5】本発明の実施の形態の異物とラマン散乱分光データを示す図
【符号の説明】
1 架台
2 受光素子(異物散乱光検出部)
3 ビーム照射部
5 XYZステージ(移動部)
6 ウエハ(被検査対象物)
7 CCDカメラ(観察部)
8 ミラーボックス
9 ハーフミラー(ミラー)
10 ラマン散乱分光器(レーザ照射部とラマン光検出部)
11 光ファイバ
14 ウエハ上の異物の分布図
15 異物撮像画像
18 異物
20 全体制御用パソコン(異物位置特定部含む)
21 ラマン散乱分光用パソコン(ラマン分光分析部)
22 既知物質のラマン散乱分光データベース
23 既知物質の画像データベース
Claims (3)
- 移動部上に載置した被検査対象物の検査面にビーム光を照射する工程と、前記照射したビーム光により発生する前記検査面上の異物の散乱光を検出する工程と、前記検出した散乱光から前記被検査対象物の検査面上の異物の位置を特定する工程と、前記特定した異物の位置にもとづき観察部の観察領域に前記異物が入るように前記被検査対象物を前記移動部により移動する工程と、前記異物の外観形状を前記観察部で観察する工程と、前記観察した異物にレーザ照射部からレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光により発生するラマン散乱光をラマン光検出部により検出する工程と、前記検出したラマン散乱光の分光特性と既知物質のラマン散乱分光特性データベースをから前記異物の物質を数種類の物質に選定する第1選定工程と、前記観察した異物の外観形状と既知の異物物質の画像情報データベースから前記異物の物質を数種類の物質に選定する第2選定工程と、前記第1選定工程で選定した数種類の物質と前記第2選定工程で選定した数種類の物質との共通物質を選定する第3選定工程と、前記第3選定工程で選定した物質の前記ラマン散乱分光特性データベースと前記画像情報データベースの双方の情報と前記検出したラマン散乱光の分光特性と前記観察した異物の外観形状がそれぞれの情報に最も近似する物質を前記異物の物質であると特定することを特徴とする異物特定方法。
- 前記異物の外観形状を前記観察部で観察する工程の後、前記異物と前記観察部を結ぶ光軸上にミラーを移動する工程と、前記ミラーにレーザ照射部からレーザ光を反射させ前記異物にレーザ光を照射することを特徴とする請求項1に記載の異物特定方法。
- 請求項1あるいは2のいずれかに記載の異物特定方法を用いて特定した前記異物成分にもとづき、前記被検査対象物の製造工程での前記異物が発塵する工程を特定することを特徴とする発塵源特定方法。
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