JPH06138048A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

表面欠陥検査装置

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JPH06138048A
JPH06138048A JP13418391A JP13418391A JPH06138048A JP H06138048 A JPH06138048 A JP H06138048A JP 13418391 A JP13418391 A JP 13418391A JP 13418391 A JP13418391 A JP 13418391A JP H06138048 A JPH06138048 A JP H06138048A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
defect inspection
surface defect
vacuum container
semiconductor substrate
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Pending
Application number
JP13418391A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimitsu Miyata
敏光 宮田
Shigeo Kato
重雄 加藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】検出感度を良好にする。 【構成】超高真空容器1に着脱可能に取り付けられた光
源ユニット11により半導体基板2の下側にレーザ光を
照射し、石英ファイバからなりかつ集光面が球面形状で
ある光ファイバ6により半導体基板2の表面からの散
乱、反射光を光電子倍増管15に導く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は真空容器内の半導体基
板等の基板の表面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の表面欠陥検査装置においては、特
開昭62−12844号公報に示されるように、大気中
から真空窓を通して真空容器内にレーザ光線を導入し、
真空容器内の基板表面からの散乱、反射光をレーザ光線
導出用真空窓を介して真空容器の外に設けられた検出器
により検出している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この表面欠陥検査装置
においては、基板の表面と検出器との距離を大きいか
ら、散乱、反射光を検出器に確実に導くことができない
ので、検出感度がたとえば0.5μm以上と良好ではな
い。
【0004】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、検出感度が良好である表面欠陥検査装置
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、真空容器内の基板の表面に光
を照射し、上記基板の表面からの散乱、反射光を上記真
空容器の外に設けた検出器に導く表面欠陥検査装置にお
いて、上記真空容器内に上記検出器に上記散乱、反射光
を導くための光ファイバを設ける。
【0006】この場合、上記基板の下側に上記光を照射
するのが好ましい。
【0007】また、上記光ファイバの集光面を球面形状
とするのが好ましい。
【0008】また、上記光ファイバを石英ファイバで構
成するのが好ましい。
【0009】また、上記光の光源を上記真空容器に着脱
可能に取り付けるのが好ましい。
【0010】また、表面欠陥検査装置を薄膜形成装置に
接続してもよい。
【0011】この場合、上記薄膜形成装置の基板搬送室
にゲートバルブを介して接続するのが好ましい。
【0012】
【作用】この表面欠陥検査装置においては、基板の表面
と光ファイバの集光面との距離を小さくすることができ
るから、散乱、反射光を検出器に確実に導くことができ
る。
【0013】また、基板の下側に光を照射すれば、基板
を真空容器内に搬入する際に、基板を裏返しすることな
く、基板の表面欠陥を検査することができる。
【0014】また、光ファイバの集光面を球面形状とす
れば、集光効率が向上する。
【0015】さらに、光ファイバを石英ファイバで構成
すれば、放出ガスが少ない。
【0016】また、光の光源を真空容器に着脱可能に取
り付ければ、真空容器内を加熱するときに、光源を退避
させることにより、光源の損傷を防止することができ
る。
【0017】さらに、表面欠陥検査装置を薄膜形成装置
に接続すれば、製造中の基板の表面欠陥を検査すること
ができる。
【0018】また、薄膜形成装置の基板搬送室にゲート
バルブを介して接続すれば、薄膜形成装置中に異物が混
入するのを防止することができる。
【0019】
【実施例】図1はこの発明に係る表面欠陥検査装置を示
す概略断面図である。図において、1は超高真空容器、
9は超高真空容器1に取り付けられた真空ポンプ、3は
超高真空容器1に設けられた基板マニプレータ、2は基
板マニプレータ3に下向き(表面が下側)に保持された
半導体基板で、半導体基板2は超高真空容器1内に位置
しており、基板マニプレータ3は半導体基板2を回転
し、上下移動するとともに、図1紙面左右方向に移動可
能である。10は超高真空容器1に設けられた真空窓
で、真空窓10は超高真空容器1にメタルシールされて
いる。16は超高真空容器1の真空窓10部に取り付け
られた遮光筒、12はレーザ光源、13はレーザ光源1
2から発生したレーザ光を半導体基板2の表面に照射す
るための光学系、11はレーザ光源12、光学系13に
よって構成された光源ユニットで、光源ユニット11は
超高真空容器1に着脱可能に取り付けられている。4は
超高真空容器1内の真空窓10部に取り付けられたホル
ダ、8は超高真空容器1に設けられた真空窓で、真空窓
8は超高真空容器1にメタルシールされている。15は
超高真空容器1の真空窓8部に取り付けられた光電子倍
増管、6は一端がホルダ4に取り付けられ、他端が真空
窓8に取り付けられた光ファイバで、光ファイバ6は石
英ファイバで構成されており、光ファイバ6の両端は束
ねられてライトガイド6a、6bを構成しており、ライ
トガイド6aは数個に分割されて、円形に設けられてお
り、ライトガイド6aの集光面は半導体基板2の表面に
中心を有する球面形状となっている。14は超高真空容
器1に設けられた搬送棒で、超高真空容器1、真空ポン
プ9、光源ユニット11、光電子倍増管15、光ファイ
バ6等で表面欠陥検査装置17が構成されている。
【0020】この表面欠陥検査装置においては、まず超
高真空容器1内を真空ポンプ9により10~8Pa以下の
超高真空に排気したのち、基板マニプレータ3を下降し
て、半導体基板2の表面と光ファイバ6の集光面との距
離を小さくし、基板マニプレータ3により半導体基板2
を回転するとともに、図1紙面左方に移動しながら、光
源ユニット11からレーザ光を半導体基板2の表面に照
射すれば、半導体基板2の表面からの散乱、反射光はラ
イトガイド6aに集光されたのち、光ファイバ6、真空
窓8を介して光電子倍増管15に導かれ、信号処理部
(図示せず)で光電変換され、半導体基板2の表面上の
欠陥、異物の分布計測が行なわれる。
【0021】このような表面欠陥検査装置においては、
半導体基板2の表面と光ファイバ6の集光面との距離を
小さくすることができるから、散乱、反射光を光電子倍
増管15に確実に導くことができるので、検出感度をた
とえば0.2μm以上と良好にすることができる。ま
た、半導体基板2の下側に光を照射するから、半導体基
板2を超高真空容器1内に搬入する際に、半導体基板2
を裏返しすることなく、半導体基板2の表面欠陥を検査
することができるので、構成が簡単であり、製造コスト
が安価になる。また、ライトガイド6aの集光面を球面
形状としているから、集光効率が向上するので、検出感
度をさらに良好にすることができる。さらに、光ファイ
バ6を石英ファイバで構成しているから、放出ガスが少
ないので、真空度が悪くなることがない。また、光源ユ
ニット11を超高真空容器1に着脱可能に取り付けてい
るから、超高真空容器1内を加熱するときに、光源ユニ
ット11を退避させれば、光源ユニット11の損傷を防
止することができるので、光源ユニット11の寿命を向
上することができる。
【0022】図2は図1に示した表面欠陥検査装置を薄
膜形成装置に接続した状態を示す概略平面図である。図
において、22は導入室、23は導入室22に設けられ
た基板カセットで、導入室22は基板カセット23の上
下機構(図示せず)を有している。26は導入室22に
接続された基板搬送室で、基板搬送室26に表面欠陥検
査装置17が接続されている。24は導入室22と基板
搬送室26との間に設けられたゲートバルブ、27は基
板搬送室26内に設けられた基板カセットで、基板カセ
ット27の構造は基板カセット23の構造と同一であ
り、基板搬送室26は基板カセット27の上下機構(図
示せず)を有している。25は半導体基板2を基板カセ
ット23と基板カセット27との間で搬送する搬送棒、
32は基板搬送室26に接続された成長室、33は成長
室内に設けられた基板加熱回転マニプレータ、30は成
長室32と基板搬送室26との間に設けられたゲートバ
ルブ、29は基板搬送室26内に設けられた基板受渡し
位置、31は半導体基板2を基板加熱回転マニプレータ
33と基板受渡し位置29との間で搬送する搬送棒、3
4は基板搬送室26と表面欠陥検査装置17との間に設
けられたゲートバルブで、搬送棒14は半導体基板2を
基板マニプレータ3と基板受渡し位置29との間で搬送
する。
【0023】この薄膜形成装置においては、数枚の半導
体基板2を基板カセット23に下向きに挿入し、導入室
22内を超高真空に排気したのち、ゲートバルブ24を
開にして、搬送棒25により半導体基板2を基板カセッ
ト23から基板カセット27に移し換える。つぎに、ゲ
ートバルブ24を閉にし、基板搬送室26内を超高真空
に排気したのち、搬送棒28により半導体基板2を基板
カセット27から基板受渡し位置29に移し換える。つ
ぎに、ゲートバルブ34を開にして、搬送棒14により
半導体基板2を基板受渡し位置29から基板マニプレー
タ3に移し換え、ゲートバルブ34を閉にしたのち、光
源ユニット11からレーザ光を半導体基板2の表面に照
射すれば、半導体基板2の表面上の欠陥、異物の分布計
測が行なわれる。つぎに、ゲートバルブ34を開にし
て、搬送棒14により半導体基板2を基板マニプレータ
3から基板受渡し位置29に移し換え、ゲートバルブ3
4を閉にしたのち、ゲートバルブ30を開にして、搬送
棒31により半導体基板2を基板受渡し位置29から基
板加熱回転マニプレータ33に移し換える。つぎに、ゲ
ートバルブ30を閉にし、超高真空の成長室32内で基
板加熱回転マニプレータ33により半導体基板2を加
熱、回転しながら、蒸発源から成長物質を飛ばせば、半
導体基板2の表面に薄膜を形成することができる。つぎ
に、ゲートバルブ30を開にして、搬送棒31により半
導体基板2を基板加熱回転マニプレータ33から基板受
渡し位置29に移し換える。つぎに、ゲートバルブ30
を閉にし、ゲートバルブ34を開にして、搬送棒14に
より半導体基板2を基板受渡し位置29から基板マニプ
レータ3に移し換え、ゲートバルブ34を閉にしたの
ち、光源ユニット11からレーザ光を半導体基板2の表
面に照射すれば、半導体基板2の表面上の欠陥、異物の
分布計測が行なわれる。
【0024】このように、表面欠陥検査装置を薄膜形成
装置に接続したときには、製造中の半導体基板2の表面
欠陥を検査することができるから、半導体基板2の品質
の向上を図ることができる。また、薄膜形成前後の半導
体基板2の表面上の欠陥、異物の分布計測し、これらを
比較すれば、半導体基板2の品質をさらに向上すること
ができる。さらに、基板搬送室26と表面欠陥検査装置
17との間にゲートバルブ34を設けているから、成長
室32中に異物が混入するのを防止することができるの
で、半導体基板2の品質をさらに向上することができ
る。
【0025】なお、上述実施例においては、基板マニプ
レータ3により半導体基板2を回転するとともに、図1
紙面左方に移動しながら、光源ユニット11からレーザ
光を半導体基板2の表面に照射したが、基板マニプレー
タにより半導体基板2を図1紙面直角方向に移動すると
ともに、図1紙面左右方向に移動しながら、光源ユニッ
ト11からレーザ光を半導体基板2の表面に照射しても
よい。また、上述実施例においては、表面欠陥検査装置
17を基板搬送室26に接続したが、表面欠陥検査装置
17を導入室22に接続してもよく、この場合には排
気、リークによる半導体基板2の表面への異物の付着等
を検査することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る表
面欠陥検査装置においては、散乱、反射光を検出器に確
実に導くことができるから、検出感度をたとえば0.2
μm以上と良好にすることができる。
【0027】また、基板の下側に光を照射すれば、基板
を真空容器内に搬入する際に、基板を裏返しすることな
く、基板の表面欠陥を検査することができるから、構成
が簡単であり、製造コストが安価になる。
【0028】また、光ファイバの集光面を球面形状とす
れば、集光効率が向上するから、検出感度をさらに良好
にすることができる。
【0029】また、光ファイバを石英ファイバで構成す
れば、放出ガスが少ないから、真空度が悪くなることが
ない。
【0030】また、光の光源を真空容器に着脱可能に取
り付ければ、真空容器内を加熱するときに、光源を退避
させれることにより、光源の損傷を防止することができ
るから、光源の寿命を向上することができる。
【0031】また、表面欠陥検査装置を薄膜形成装置に
接続すれば、製造中の基板の表面欠陥を検査することが
できるから、基板の品質の向上を図ることができる。
【0032】また、薄膜形成装置の基板搬送室にゲート
バルブを介して接続すれば、薄膜形成装置中に異物が混
入するのを防止することができるから、基板の品質のさ
らに向上することができる。
【0033】このように、この発明の効果は顕著であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る表面欠陥検査装置を示す概略断
面図である。
【図2】図1に示した表面欠陥検査装置を薄膜形成装置
に接続した状態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
1…超高真空容器 2…半導体基板 6…光ファイバ 12…レーザ光源 15…光電子倍増管 17…表面欠陥検査装置 26…基板搬送室 34…ゲートバルブ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器内の基板の表面に光を照射し、上
    記基板の表面からの散乱、反射光を上記真空容器の外に
    設けた検出器に導く表面欠陥検査装置において、上記真
    空容器内に上記検出器に上記散乱、反射光を導くための
    光ファイバを設けたことを特徴とする表面欠陥検査装
    置。
  2. 【請求項2】上記基板の下側に上記光を照射することを
    特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
  3. 【請求項3】上記光ファイバの集光面を球面形状とした
    ことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
  4. 【請求項4】上記光ファイバを石英ファイバで構成した
    ことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
  5. 【請求項5】上記光の光源を上記真空容器に着脱可能に
    取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥
    検査装置。
  6. 【請求項6】薄膜形成装置に接続したことを特徴とする
    請求項1に記載の表面欠陥検査装置。
  7. 【請求項7】上記薄膜形成装置の基板搬送室にゲートバ
    ルブを介して接続したことを特徴とする請求項6に記載
    の表面欠陥検査装置。
JP13418391A 1991-06-05 1991-06-05 表面欠陥検査装置 Pending JPH06138048A (ja)

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