JPH06283593A - 直線方向に掃引するビームを有する形式の光学表面スキャナ用の基準装置 - Google Patents

直線方向に掃引するビームを有する形式の光学表面スキャナ用の基準装置

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JPH06283593A
JPH06283593A JP15427091A JP15427091A JPH06283593A JP H06283593 A JPH06283593 A JP H06283593A JP 15427091 A JP15427091 A JP 15427091A JP 15427091 A JP15427091 A JP 15427091A JP H06283593 A JPH06283593 A JP H06283593A
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Bradley W Scheer
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 光学スキャナのテストに関するものであり、
かつ特定的にはスキャナの粒子計数を確立するための参
照基準に関するものである。 【構成】 光学スキャナをテストするためのパターン化
されたウエハである。ウエハは、同心円の中心13の周
囲の環状帯に配列される整列されたグループで分布され
るピットのような標準寸法の光散乱特徴11,31,3
3,35,37,47,57を有する。空の環状帯17
は環状帯を含む特徴を分離する。空の帯は、種々の寸法
のウエハのためにウエハ端縁51,55,59をシミュ
レートする。この態様で、ウエハ端縁は予め定められた
寸法のウエハの粒子計数で排除されてもよい。多数の走
査における明らかな寸法変化は、走査中心に関して誤整
列を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】この発明は光学スキャナのテストに関する
ものであり、かつ特定的にはスキャナの粒子計数を確立
するための参照基準に関するものである。
【0002】
【背景技術】エル ガルブレイス(L.Galbrai
th)の米国特許番号4,512,659に示される形
式の光学スキャナは、チップ製作工程が始まる前に、裸
の半導体ウエハの汚染を測定するのに用いられる。汚染
はしばしば、粒子が非常に大きいミリメートル寸法の薄
片から粉末または埃のサブミクロンスペックにまで及ぶ
寸法の粒子状物質の形である。
【0003】表面走査において、汚染の一般的な状態は
重要な考慮すべき事柄であるが、より詳述すれば、現実
の粒子計数が所望の情報である。多くの表面スキャナ
は、1つの方向に前後に走査し、他方検査されているウ
エハは、走査ビームの下で垂直方向に移動されている。
これは、ウエハ表面上にx−y走査を確立する。走査制
御装置は通常は、走査ビームが常に、ウエハ表面上にあ
り、かつウエハ端縁に遭遇しないようにウエハ形状の走
査パターンを確立する。
【0004】光学表面走査において遭遇される問題の1
つは、表面上の特徴から散乱される光は、ビームの走査
中心に関して、特徴の位置によって変わるということで
ある。そのような変化には少なくとも2つの理由があ
る。第1の理由は、走査中心からの光強度は、その中心
からの距離の2乗で落ちるということである。したがっ
て、走査中心により接近した光を散乱する特徴は、さら
に離れた同じ特徴よりも強い散乱信号を遠隔検出器に提
示するであろう。第2の理由は、表面上に落ちる走査ビ
ームスポットは、表面を横切って断面形状が変わるとい
うことである。表面の中心において形が円形であるビー
ムは、表面の端縁では楕円形になる。ビームスポット形
状におけるそのような変化は、特徴から散乱される光の
量における変化を引起こす。さらに、もし、走査中心が
表面の中心のすぐ上でなければ、表面の反対側の端縁か
らの散乱にかなりの差が生じるであろう。これらの問題
は、テレセントリックスキャナにおいて解消されるが、
現在用いられている表面スキャナの多くは、テレセント
リックではない。
【0005】ビーム照射が表面上で変わり、かつ表面端
縁が走査中心に関して、誤整列されるかもしれない表面
スキャナにおいて粒子計数を調べるための基準基板が必
要である。
【0006】
【発明の概要】上の要求は、間隔を隔てた同心環状帯に
配設される光を散乱する特徴のグループを有する基準ウ
エハによって満たされている。光を散乱するエレメント
の規則正しいグループは各環状帯に配設され、かつその
グループは各環状帯の周囲に間隔を隔てられる。同じ寸
法の光を散乱する特徴のグループは、同じ走査位置であ
るが異なる走査で、走査ビームを受けるように整列され
る。この配置によって、スキャナは異なる走査において
同じ寸法の特徴を見、同じ相対的な位置で同量の光を散
乱するはずである。
【0007】オペレータは、走査線内の種々のグループ
における光を散乱する特徴を寸法決めしてもよい。寸法
における変化はオペレータにシステムエラーを知らせる
であろう。
【0008】多数の走査にわたる散乱パターンは、走査
中心がウエハ上でセンタリングされているかどうかを使
用者に知らせるであろう。この状態において、各端縁か
らの散乱においてかなりの差が生じるであろう。
【0009】光を散乱するエレメントを含む帯は、空の
帯によって隣接した類似した帯から間隔を隔てられ、ス
キャナによるウエハ端縁シミュレーションおよび排除を
許容する。
【0010】
【発明を実施するためのベストモード】図1を参照する
と、光を散乱する特徴のパターンを有するウエハが示さ
れる。このパターンは、特徴の階層的な機構を含む。グ
ループレベルと称される最も低いレベルで、個々の光を
散乱するエレメントのアレイがある。第1のそのような
グループ11は、ウエハ13の幾何学上の中心15に配
設される。第1のグループを囲むのは、円21および2
7によって示される端縁を有する空の環状帯17であ
る。内側の円21は、幾何学上の中心15から約10m
mの半径にあり、他方、円27は、中心から13mmの
半径にある。この応用において、環状境界を示すすべて
の円形点線と同様に、ウエハの中心15をマークづけす
る十字線は架空線である。ウエハは、光散乱特徴のパタ
ーンを除いて全く裸である。
【0011】次に、環状帯25を含む第1の特徴は、そ
れぞれ、内部架空帯端縁27および外部架空帯端縁29
を有する。この第1の帯は、光散乱特徴31、33、3
5、および37の4個のグループを含む。幾何学上の中
心15からグループの中心までの距離は、18mmであ
る。外側の帯端縁29の半径は、22mmである。第2
の空の環状帯39は帯端縁29と帯端縁41との間に規
定される。帯端縁41の半径は26mmである。
【0012】次に、帯43を含む第2の光散乱特徴は、
端縁41と45との間に規定される。端縁45の半径は
34mmである。特徴のグループたとえば、グループ4
7は第2の帯内に配設される。
【0013】帯43を含む第2の特徴を越えて、帯端縁
45および51を有する別の空の環状帯49がある。帯
端縁51の半径は38mmである。空の環状帯49は、
他の空の環状帯と同じ目的を満たし、減少されたゾーン
にわたる走査のために端縁除去を許容する。空の環状帯
の半径は、予め定められた寸法のウエハの外側の半径に
対応する。この実施例は100ミリメートルウエハを想
定するが、3インチおよび6インチウエハと同様に、他
の寸法もまた用いられ得る。環状帯53を含む第3の、
かつ最も外側の特徴は、帯端縁51と55との間に規定
される。光散乱特徴57のグループは、幾何学上の中心
から40mmの半径にあり、他方、帯端縁55は46m
mの半径にある。ウエハの外側の端縁59は半径50m
mにある。
【0014】ウエハ上のグループの全体にわたる分布
は、前に測定された環状分布と同様に、行および列の1
つであり、少なくとも4個のグループがどの行または列
においても存在する。第1の環状帯25内の最も内側の
グループは、中心に関して、第2の帯43におけるグル
ープとは異なるが、第3の帯53と同じ角配向である。
グループを共線状に整列させることにより、異なる帯の
異なるグループ内の光散乱特徴は、同じ線走査において
見られるであろう。
【0015】図2を参照すると、光散乱エレメントのグ
ループの別のパターンが見られるであろう。再び、グル
ープは幾何学上の中心65の周囲の環状帯に分布され
る。共通の幾何学上の中心65を有する環状帯71、7
3および75は、図1の空の帯と同じ半径の大きさを有
する空の帯81、83および85により間隔を隔てられ
る。帯71、73および75は各々、複数個の間隔を隔
てられたグループの光散乱特徴を含む。グループの分布
はまた、グループの間の間隔が、グループの幅大きさの
2倍よりも大きい状態で、行および列にある。グループ
ごとに12個の光散乱特徴があるので、幾何学上の中心
65のすぐ近辺にも、12個の光散乱エレメントがある
であろう。環状帯71内のすべてのグループが計数され
るように、端縁を第1の空の環状帯81で締め出すよう
に選ばれれば、第1の環状帯において48個、プラス中
心に12個の特徴で、合計60光散乱特徴があり、これ
らは空の環状帯81内にすべての光散乱エレメントを含
む1回の走査で計数されるべきである。もし環状端縁の
締め出しが第2の空の環状帯83まで外に押されれば、
走査されるであろう付加的な8個のグループ、または合
計96個の光散乱エレメントがあるであろう。付加的な
96個のエレメントで、走査されるべき光散乱エレメン
トは合計156個になる。
【0016】もし排除面積が第3の空の環状帯85にさ
らに外に押されれば、環状帯75内に存在する、12個
の付加的なグループはグループの総数に計数されるであ
ろう。最も外に存在する帯にある12個のグループは、
付加的な144または合計300個の光散乱エレメント
を伴う。
【0017】光散乱特徴の各々は、反射性の裸の半導体
ウエハをパターン化することにより作られる。裸ウエハ
は、フォトレジストによりコーティングされ、かつコー
ティングされたウエハはそれから光散乱エレメントを含
むフォトマスクによって精密パターンにパターン化され
る。フォトマスクは、光散乱エレメントを均一にするた
めのステップ・アンド・リピートカメラによって作られ
てもよい。ひと度ウエハがパターン化されれば、それは
所望の深さにエッチングされてもよく、かつそれからす
べてのフォトレジストは除去される。典型的な所望の深
さは、675Åである。エッチングされたピットの直径
は、1.5ミクロンである。これらの大きさは、どの光
散乱特徴から散乱された光も、0.269ミクロンのラ
テックス球で散乱された光の量に近似するように選択さ
れる。これらの大きさのポリスチレンラテックス球は、
SRM−1691として知られる参照基準材料として、
ナショナル インスティチュート オブ スタンダーズ
アンド テクノロジー(National Inst
itute of Standards andTec
hnology)によって提供される。他の厚さは、
0.364ミクロンおよび0.496ミクロンの球から
の応答を模倣するために用いられるであろう。したがっ
て、絶対汚染標準は、テストウエハと、SRM−169
1形式のポリスチレンラテックス球を分布することによ
り作られた絶対標準を参照して、エッチングすることに
より作られた光散乱特徴を比較することによって模倣さ
れてもよい。
【0018】各光散乱グループの形状構造の詳細は、図
3を参照して理解されるであろう。光散乱エレメント8
7と91との間の間隔は2mm.であるが、1ないし3
ミリメートルの範囲内で存在し得る。同様に、光散乱エ
レメント87と93との間の距離もまた2mmである。
アレイの行および列に沿った間隔が同じなので、アレイ
を横切る大きさは6mmである。同様に、アレイの高さ
も6mmである。アレイは、単なる架空の軸であり、か
つエッチングされた線ではないx−y軸95、97に関
して対称である。これは、また図1および2の中心で見
られる軸にもあてはまる。
【0019】光散乱特徴の間隔は、照射ビームスポット
がグループのすべてのメンバーよりも少なく照射するよ
うなものである。好ましくは、1つのスポット、または
スポットの一部分しか一度に照射されない。それから、
ビームがウエハの表面を横切って掃引するにつれて、他
のスポットは照射され、かつ記録される。このようにし
て、スポットの数の計数がなされてもよい。もし1つ以
上のスポットが一度に照射されれば、スポットを計数す
ることはより困難であり、かつスポットの上の繰り返さ
れる通過から得られる情報に頼らなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による参照基準の頂部平面図である。
【図2】この発明による別の参照基準の頂部平面図であ
る。
【図3】図1の参照基準の詳細な図である。
【符号の説明】
(15,65) 中心 (25,43,53,71,73,75) 環状帯 (17,39,49,81,83,85) 空の環状帯 (41,51,55,59) ウエハ端縁 (11,31,33,35,37,47,57) 光散
乱特徴のグループ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線方向に掃引するビームを有する形式
    の光学表面スキャナ用の基準であって、 ウエハの中心の周囲の環状帯に配設される光を散乱する
    特徴のグループを有するウエハを含み、特徴を含む隣接
    帯は空の環状帯によって互いに間隔を隔てられ、それに
    よってウエハ端縁はシミュレートされてもよい、基準装
    置。
  2. 【請求項2】 前記グループにおける個々の光を散乱す
    る特徴は、行および列の形状構造パターンに配列され
    る、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 異なる帯にある前記グループは、直線状
    に整列される、請求項1記載の装置。
  4. 【請求項4】 直線方向に掃引するビームを有する形式
    の光学表面スキャナ用の基準装置であって、 共通の中心の周囲に放射状に分布される光を散乱する特
    徴のグループを有するウエハを含み、各グループはビー
    ムがグループ全体においてよりも少ない特徴を同時に照
    射するような間隔の前記特徴の行および列を有し、前記
    間隔は、種々の寸法のウエハのためにウエハ端縁をシミ
    ュレートする同心円の、空の環状帯を含む、基準装置。
  5. 【請求項5】 前記光を散乱する特徴は、1ないし3ミ
    リメートルの間の範囲の間隔を有する、請求項4記載の
    装置。
  6. 【請求項6】 前記光を散乱する特徴は前記ウエハ表面
    においてエッチングされたピットである、請求項4記載
    の装置。
  7. 【請求項7】 前記光を散乱する特徴は、4個のグルー
    プの前記特徴を含む第1の環状帯を含む環状帯に配設さ
    れる、請求項4記載の装置。
  8. 【請求項8】 第2の環状帯は8個のグループの前記特
    徴を含む、請求項7記載の装置。
  9. 【請求項9】 第3の環状帯は12個のグループの前記
    特徴を含む、請求項8記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記グループの個々の光を散乱する特
    徴は、行および列の形状構造パターンに配列される、請
    求項4記載の装置。
JP15427091A 1990-09-24 1991-06-26 光学表面スキャナ用基準体 Expired - Lifetime JP3262565B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012004490A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び基板搬送方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012004490A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び基板搬送方法

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