JPH0718805B2 - 異物を検査する方法 - Google Patents
異物を検査する方法Info
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- JPH0718805B2 JPH0718805B2 JP62008983A JP898387A JPH0718805B2 JP H0718805 B2 JPH0718805 B2 JP H0718805B2 JP 62008983 A JP62008983 A JP 62008983A JP 898387 A JP898387 A JP 898387A JP H0718805 B2 JPH0718805 B2 JP H0718805B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、Siウェハ上に付着した塵埃の同定等の如く、
滑らかな表面を有する第１の物質の表面に存在する第２
の物質の個数，大きさ，構成元素を明らかにする手法に
関するものである。
滑らかな表面を有する第１の物質の表面に存在する第２
の物質の個数，大きさ，構成元素を明らかにする手法に
関するものである。
（従来技術とその問題点） 従来、第１の物質上に存在する第２の物質を分析する手
法は、物理的，化学的な分析を組合わせることで種々試
みられてきた。例えば、IMA,XPS,LAMMA（Laser Mass Mi
cro Analyser），オージェ,SIMS（Secondary Ion Micro
Spectroscopy）等が良く知られた手法である。この他
近年、注目を集めている分析手段の一つに、光学系を用
いた異物検査（表面検査とも称する）が挙げられる。こ
れは対象とする第１の物質の滑らかな表面に第２の物質
が存在する場合、第１の物質の表面に対して特定の角度
で光を照射すると、第２の物質が存在する部分では他と
は異なった光の散乱が生ずることに着目し、散乱光の有
無を第２の物質の存在に対応づける手法であり、その原
理（徳山他，「MOSLSI製造技術」日経マグロウヒル社
東京．参照）を図１に示した。ここでは、この種の装置
で最も高感度化が進んでいるSiウェハ上の異物検査装置
を例にとり、説明する。図１（ａ）に示すように、被測
定物１（第１の物質）としてSiウェハをステージ２上に
送り込み、所定の位置にセットする。後述するように、
このセットは分析結果の位置情報と対応ずけるため、高
精度の位置決めが必要である。被測定物質１に対して一
般的にはHe−Ne等を用いたレーザビームを光ビーム３と
してガルバミラー４及び走査レンズ系５を通して照射す
る。光ビーム３で被測定物質１の全面を走査するため、
図に矢印で示すような回転振動をガルバミラー４に与え
ると共にステージ２の移動を行う。この例では、ガルバ
ミラー４の回転振動でＸ方向走査を、ステージ２の移動
でＹ方向走査を実現しているが、この説明に限定される
ものではなく、光ビーム３で被測定物質１の全面が走査
されることのみが重要である。被測定物質１に照射され
た光ビーム３の反射光は光の反射の原理に従うが被測定
物質１上に微小な第２の物質（異物）６（図示せず）が
存在すると、第２の物質の表面で先の反射とは異なる光
の反射が生ずる。この場合、異物６の形状は不規則なこ
とが一般的であり、反射光は種々の方向に向かうことと
なり、被測定物質１の表面で反射した光に対して散乱光
７と呼ぶ。即ち、被測定物質１上に何も存在しない場合
には散乱光が生じないが、被測定物質１上に異物６が存
在すると散乱光が生じることとなり、散乱光の有無と被
測定物質１上の異物６の存在とを対応づけることが可能
である。散乱光７の検出は、図１（ｂ）に示すように、
受光レンズ８を通した後、光電子増倍管又はCCDイメー
ジセンサ等の光検出器９で行う。以上の過程において、
Ｘ及びＹ方向の走査位置を同時にモニタしながら光検出
器９で散乱光７の受光の有無を調べると、被測定物質１
上の異物６の存在位置が決定できることは明らかであ
り、この手法によって、４″〜10″Siウェハ上の0.1μ
ｍ程度以上のダストの存在マップを作成することができ
る。この手段は、残念ながら、異物６の存在位置及び大
きさを知るにとどまり、異物６が何からできているかを
知ることはできない。
法は、物理的，化学的な分析を組合わせることで種々試
みられてきた。例えば、IMA,XPS,LAMMA（Laser Mass Mi
cro Analyser），オージェ,SIMS（Secondary Ion Micro
Spectroscopy）等が良く知られた手法である。この他
近年、注目を集めている分析手段の一つに、光学系を用
いた異物検査（表面検査とも称する）が挙げられる。こ
れは対象とする第１の物質の滑らかな表面に第２の物質
が存在する場合、第１の物質の表面に対して特定の角度
で光を照射すると、第２の物質が存在する部分では他と
は異なった光の散乱が生ずることに着目し、散乱光の有
無を第２の物質の存在に対応づける手法であり、その原
理（徳山他，「MOSLSI製造技術」日経マグロウヒル社
東京．参照）を図１に示した。ここでは、この種の装置
で最も高感度化が進んでいるSiウェハ上の異物検査装置
を例にとり、説明する。図１（ａ）に示すように、被測
定物１（第１の物質）としてSiウェハをステージ２上に
送り込み、所定の位置にセットする。後述するように、
このセットは分析結果の位置情報と対応ずけるため、高
精度の位置決めが必要である。被測定物質１に対して一
般的にはHe−Ne等を用いたレーザビームを光ビーム３と
してガルバミラー４及び走査レンズ系５を通して照射す
る。光ビーム３で被測定物質１の全面を走査するため、
図に矢印で示すような回転振動をガルバミラー４に与え
ると共にステージ２の移動を行う。この例では、ガルバ
ミラー４の回転振動でＸ方向走査を、ステージ２の移動
でＹ方向走査を実現しているが、この説明に限定される
ものではなく、光ビーム３で被測定物質１の全面が走査
されることのみが重要である。被測定物質１に照射され
た光ビーム３の反射光は光の反射の原理に従うが被測定
物質１上に微小な第２の物質（異物）６（図示せず）が
存在すると、第２の物質の表面で先の反射とは異なる光
の反射が生ずる。この場合、異物６の形状は不規則なこ
とが一般的であり、反射光は種々の方向に向かうことと
なり、被測定物質１の表面で反射した光に対して散乱光
７と呼ぶ。即ち、被測定物質１上に何も存在しない場合
には散乱光が生じないが、被測定物質１上に異物６が存
在すると散乱光が生じることとなり、散乱光の有無と被
測定物質１上の異物６の存在とを対応づけることが可能
である。散乱光７の検出は、図１（ｂ）に示すように、
受光レンズ８を通した後、光電子増倍管又はCCDイメー
ジセンサ等の光検出器９で行う。以上の過程において、
Ｘ及びＹ方向の走査位置を同時にモニタしながら光検出
器９で散乱光７の受光の有無を調べると、被測定物質１
上の異物６の存在位置が決定できることは明らかであ
り、この手法によって、４″〜10″Siウェハ上の0.1μ
ｍ程度以上のダストの存在マップを作成することができ
る。この手段は、残念ながら、異物６の存在位置及び大
きさを知るにとどまり、異物６が何からできているかを
知ることはできない。
これを克服する手法として、図２に示す如き手法が提案
されている。図１に示した異物検査系10（１〜９で構
成）に加えて、物質の同定を行う分析系11、両者をつな
ぐ予備室12、系10及び11の間で被測定物質１上の異物６
の位置情報のやり取りを行うマイクロプロセッサの如き
コントロール系13及び、系10と13や系11と13の間の通信
路である通信路14等で構成され、系10で異物の存在位置
と大きさを、系11で異物の形状と構成元素を明らかにす
るものである。分析系11としては電子ビーム111を異物
６にあて、放出される特性Ｘ線112のエネルギー又は波
長を検出器113で分析するXMAを用いている。このため、
被測定物質１を真空雰囲気に移動させる試料移動系（図
示せず）、予備室12と系11の排気を行う真空排気系（図
示せず）、分析系11及び予備室12と真空排気系の接続を
行うゲートバルブ15、異物検査系10と予備室12及び分析
系11と予備室12の間の扉16がさらに必要とされる。この
システムは特定の元素から構成された異物の評価／分析
には効力を発揮するが、大きな問題が二点存在してい
た。まず、分析室11は真空中で分析を行うため、大気中
で異物検査系10の分析を行った試料を予備室12及び分析
系11に順次移動させて真空排気を行う必要がある。この
真空排気に際しては、特に大気と真空の間の移動を受け
持つ予備室12で大きな空気の流れが生ずる。空気の流れ
が生ずると、この流れに沿って存在していた微細な異物
が舞い上がり、被測定物１上に付着することがある。排
気の初期にはゆっくりと、その後徐々に排気速度を上げ
て引くなどの対策を講じても、例えば４″ウェハ上に数
十個〜数百個のダスト（異物）が付着することは一般に
避けられない。この場合、コントロール系13の位置情報
をもとに、始めから存在していた異物６の座標に分析系
11をあてて特性Ｘ線112を得ることとなるが、この分析
座標の間近に先のダストが付着するとダストに起因する
誤った信号（雑音）が本来の異物６からの信号に重なる
こととなり、分析の精度を大きく低下させることとな
る。
されている。図１に示した異物検査系10（１〜９で構
成）に加えて、物質の同定を行う分析系11、両者をつな
ぐ予備室12、系10及び11の間で被測定物質１上の異物６
の位置情報のやり取りを行うマイクロプロセッサの如き
コントロール系13及び、系10と13や系11と13の間の通信
路である通信路14等で構成され、系10で異物の存在位置
と大きさを、系11で異物の形状と構成元素を明らかにす
るものである。分析系11としては電子ビーム111を異物
６にあて、放出される特性Ｘ線112のエネルギー又は波
長を検出器113で分析するXMAを用いている。このため、
被測定物質１を真空雰囲気に移動させる試料移動系（図
示せず）、予備室12と系11の排気を行う真空排気系（図
示せず）、分析系11及び予備室12と真空排気系の接続を
行うゲートバルブ15、異物検査系10と予備室12及び分析
系11と予備室12の間の扉16がさらに必要とされる。この
システムは特定の元素から構成された異物の評価／分析
には効力を発揮するが、大きな問題が二点存在してい
た。まず、分析室11は真空中で分析を行うため、大気中
で異物検査系10の分析を行った試料を予備室12及び分析
系11に順次移動させて真空排気を行う必要がある。この
真空排気に際しては、特に大気と真空の間の移動を受け
持つ予備室12で大きな空気の流れが生ずる。空気の流れ
が生ずると、この流れに沿って存在していた微細な異物
が舞い上がり、被測定物１上に付着することがある。排
気の初期にはゆっくりと、その後徐々に排気速度を上げ
て引くなどの対策を講じても、例えば４″ウェハ上に数
十個〜数百個のダスト（異物）が付着することは一般に
避けられない。この場合、コントロール系13の位置情報
をもとに、始めから存在していた異物６の座標に分析系
11をあてて特性Ｘ線112を得ることとなるが、この分析
座標の間近に先のダストが付着するとダストに起因する
誤った信号（雑音）が本来の異物６からの信号に重なる
こととなり、分析の精度を大きく低下させることとな
る。
別の問題としては、真空中において、物質の蒸気の分圧
が相対的に高くなることを挙げておかなければならな
い。即ち、異物６が油等の液体から構成されていた場
合、大気中の異物検査系10では存在が確認されるにもか
かわらず、予備室12及び分析系11中に導入するための真
空排気を行うと、これらが蒸発してしまい、異物として
は消失することとなる。この状態で電子ビーム111を照
射すると、異物６からの信号112はもはや検出されず、
被測定物１からの信号のみを検出することとなる。この
場合、当初の異物６が油等であったにもかかわらず、被
測定物１と同じ構成元素であるという誤った結果が得ら
れてしまっていた。
が相対的に高くなることを挙げておかなければならな
い。即ち、異物６が油等の液体から構成されていた場
合、大気中の異物検査系10では存在が確認されるにもか
かわらず、予備室12及び分析系11中に導入するための真
空排気を行うと、これらが蒸発してしまい、異物として
は消失することとなる。この状態で電子ビーム111を照
射すると、異物６からの信号112はもはや検出されず、
被測定物１からの信号のみを検出することとなる。この
場合、当初の異物６が油等であったにもかかわらず、被
測定物１と同じ構成元素であるという誤った結果が得ら
れてしまっていた。
（発明の目的） 本発明の目的は、異物検査の手法において、従来の手法
で問題となっていた新たな異物の追加や元々の異物の消
失による誤検出を防ぐと共に高精度の分析を可能とする
異物を検査する方法を提供することにある。
で問題となっていた新たな異物の追加や元々の異物の消
失による誤検出を防ぐと共に高精度の分析を可能とする
異物を検査する方法を提供することにある。
（発明の構成） 以下本発明を詳細に説明する。
本発明は、被測定物上の他の物質の存在，個数，形状，
構成元素等を求めるに際して、従来の分析手法の有機的
な結合と得られるデータの数理的処理を活用することを
特徴とし、従来技術との相違を図３（ａ）に示した系統
図において具体的に明らかにする。尚、以下の説明では
簡略化のために、測定に用いる光をレーザとするが、こ
れに限定されるものでないことはいうまでもない。
構成元素等を求めるに際して、従来の分析手法の有機的
な結合と得られるデータの数理的処理を活用することを
特徴とし、従来技術との相違を図３（ａ）に示した系統
図において具体的に明らかにする。尚、以下の説明では
簡略化のために、測定に用いる光をレーザとするが、こ
れに限定されるものでないことはいうまでもない。
本発明によるシステムの構成は、被測定物１を載せるス
テージ2,異物検出を目的とする第１のレーザ発射器17,
このレーザ発射器17から照射されるレーザ光173,レーザ
光173を被測定物１上で走査するためのガルバミラー17
4,走査レンズ175,レーザ光を反射してシステムの精度を
高めるミラー170,被測定物１上の異物６（被測定物１と
は異なる第２の物質であり図示せず）からの散乱光177,
受光レンズ178,光検出器179,受光レンズ178の保護カバ
ー18,LAMMAの分析用として用いる第１のレーザ発射器17
よりエネルギー密度の高い第２の物質６を蒸発させるに
足るエネルギー密度を有する第２のレーザ発射器19,こ
のレーザ発射器19から照射されるレーザ光193,そのレー
ザ光193の反射光197,この反射光197の吸収部198,レーザ
光193によってイオン化された元素196を補集して分析す
るイオン分析部199,等から構成される。この他、システ
ムの状況によっては真空を作り出す必要があるため、ゲ
ードバルブ15,リークバルブ20,真空計21,後述する効果
によってその必要性が明らかになるフィルタ22〔いわゆ
るHEPA（High Efficiency Particulate Air）又はULPA
（Ultra Low Penetration Air）等〕が追加される。さ
らに、本発明の大きな特徴である真空計21,第１のレー
ザ発射器17,第２のレーザ発射器19,イオン分析部199,光
検出器179及びステージ２の位置，動作状態，検出量，
検出物等の各情報をコントロール系13に送り込む通信路
14が必要である。
テージ2,異物検出を目的とする第１のレーザ発射器17,
このレーザ発射器17から照射されるレーザ光173,レーザ
光173を被測定物１上で走査するためのガルバミラー17
4,走査レンズ175,レーザ光を反射してシステムの精度を
高めるミラー170,被測定物１上の異物６（被測定物１と
は異なる第２の物質であり図示せず）からの散乱光177,
受光レンズ178,光検出器179,受光レンズ178の保護カバ
ー18,LAMMAの分析用として用いる第１のレーザ発射器17
よりエネルギー密度の高い第２の物質６を蒸発させるに
足るエネルギー密度を有する第２のレーザ発射器19,こ
のレーザ発射器19から照射されるレーザ光193,そのレー
ザ光193の反射光197,この反射光197の吸収部198,レーザ
光193によってイオン化された元素196を補集して分析す
るイオン分析部199,等から構成される。この他、システ
ムの状況によっては真空を作り出す必要があるため、ゲ
ードバルブ15,リークバルブ20,真空計21,後述する効果
によってその必要性が明らかになるフィルタ22〔いわゆ
るHEPA（High Efficiency Particulate Air）又はULPA
（Ultra Low Penetration Air）等〕が追加される。さ
らに、本発明の大きな特徴である真空計21,第１のレー
ザ発射器17,第２のレーザ発射器19,イオン分析部199,光
検出器179及びステージ２の位置，動作状態，検出量，
検出物等の各情報をコントロール系13に送り込む通信路
14が必要である。
尚、以下の説明で明らかになるが第１のレーザ発射器17
と第２のレーザ発射器19を兼用することも可能である。
この場合、第２のレーザ発射器19は被測定物１を直接照
射することが望ましく、第１のレーザ発射器17のレーザ
光は〔174,175,170,178〕で構成される光学系を通過す
ることが途中の経路に存在する浮遊異物の影響を小さく
する上で望ましいので、レーザ光の射出方向を変える駆
動系を付加する必要があることは明らかである。又、後
述するように、第１のレーザ発射器17に比べて、第２の
レーザ発射器19の光のエネルギー密度を高くする必要が
ある。従って、レーザ発射器17と19を兼ねた場合には、
第２のレーザ発射器19の役割を担うモードにおいては光
のエネルギー密度を高める必要がある。
と第２のレーザ発射器19を兼用することも可能である。
この場合、第２のレーザ発射器19は被測定物１を直接照
射することが望ましく、第１のレーザ発射器17のレーザ
光は〔174,175,170,178〕で構成される光学系を通過す
ることが途中の経路に存在する浮遊異物の影響を小さく
する上で望ましいので、レーザ光の射出方向を変える駆
動系を付加する必要があることは明らかである。又、後
述するように、第１のレーザ発射器17に比べて、第２の
レーザ発射器19の光のエネルギー密度を高くする必要が
ある。従って、レーザ発射器17と19を兼ねた場合には、
第２のレーザ発射器19の役割を担うモードにおいては光
のエネルギー密度を高める必要がある。
さらに他の実施例として、図３（ｂ）に示す如く、ウェ
ハのX,Y移動（レーザ走査）を回転及びＹ方向移動に置
き換えた構成も可能である。
ハのX,Y移動（レーザ走査）を回転及びＹ方向移動に置
き換えた構成も可能である。
以下、本手法の具体的な実施例について述べる。まず、
被測定物１である第１の物質を測定室のゲートバルブ15
を開けて本体内のステージ２上に送り込む（被測定物１
の移動機構は図示せず）。この状態で〔2,17,174,175,1
70,178,179,14及び13〕を動作させると（分析Ａ）、通
常の異物検査装置として機能する。異物が存在する座標
の集合はデータとしてコントロール系13に記憶する。
被測定物１である第１の物質を測定室のゲートバルブ15
を開けて本体内のステージ２上に送り込む（被測定物１
の移動機構は図示せず）。この状態で〔2,17,174,175,1
70,178,179,14及び13〕を動作させると（分析Ａ）、通
常の異物検査装置として機能する。異物が存在する座標
の集合はデータとしてコントロール系13に記憶する。
次に、測定室における試料挿入部のゲートバルブ15は閉
じ排気系（図示せず）につながるゲートバルブ15を開
け、測定室内の排気を行いながら〔2,17,174,175,170,1
78,179,14及び13〕を再度動作させる（分析Ｂ）。これ
は分析Ａと同等の操作を真空中で行うこととなる。この
時、真空度のモニタは重要であり状況によってはリーク
バルブ20を開けると共に排気系につながるゲートバルブ
15の開閉度を調整して測定室内を一定圧力に保つ。この
状態で得られる異物が存在する座標の集合データをコン
トロール系13に記憶した分析Ａのデータと比較する。二
つの集合のデータの差を取ると、ある座標位置に検知さ
れていた異物６がＡでは検知され、Ｂでは消失している
事例が認められる。これはとりもなおさず、分析Ａで検
知され、分析Ｂで検知されなかった異物６が蒸発し易い
物質であることを示し、従来の方法では困難なこの種の
物質の検知が可能となったことを意味する。又、異物６
がＡでは検知されず、Ｂで検知された事例が得られるこ
とがある。これは、真空排気処理によって付加された異
物であり、本来の異物とは区別すべきものである。この
区別によって後述するＣの分析時の誤検出が防止され
る。
じ排気系（図示せず）につながるゲートバルブ15を開
け、測定室内の排気を行いながら〔2,17,174,175,170,1
78,179,14及び13〕を再度動作させる（分析Ｂ）。これ
は分析Ａと同等の操作を真空中で行うこととなる。この
時、真空度のモニタは重要であり状況によってはリーク
バルブ20を開けると共に排気系につながるゲートバルブ
15の開閉度を調整して測定室内を一定圧力に保つ。この
状態で得られる異物が存在する座標の集合データをコン
トロール系13に記憶した分析Ａのデータと比較する。二
つの集合のデータの差を取ると、ある座標位置に検知さ
れていた異物６がＡでは検知され、Ｂでは消失している
事例が認められる。これはとりもなおさず、分析Ａで検
知され、分析Ｂで検知されなかった異物６が蒸発し易い
物質であることを示し、従来の方法では困難なこの種の
物質の検知が可能となったことを意味する。又、異物６
がＡでは検知されず、Ｂで検知された事例が得られるこ
とがある。これは、真空排気処理によって付加された異
物であり、本来の異物とは区別すべきものである。この
区別によって後述するＣの分析時の誤検出が防止され
る。
次に、分析Ｂの動作でコントロール系13に貯えられた被
測定物１上の異物６の位置座標の集合と分析Ａにおける
同様な座標の集合の和を求め、両ケースに共通する座標
を有する任意の異物６に対して第２のレーザ発射器19に
より高いエネルギー密度のレーザ光を照射する。この照
射のエネルギー密度は異物６及び異物６が存在する被測
定物１の表面の一部を溶融・蒸発させるように設定され
なければならない。蒸発成分中に存在するイオン化され
た元素196をイオン分析部199で捕集・検知すると、被測
定物１の一部及び異物６の構成元素が明らかとなる（分
析Ｃ）。事前に被測定物１の構成元素が明白な場合に
は、この段階で、異物６の構成元素を求めることが可能
である。
測定物１上の異物６の位置座標の集合と分析Ａにおける
同様な座標の集合の和を求め、両ケースに共通する座標
を有する任意の異物６に対して第２のレーザ発射器19に
より高いエネルギー密度のレーザ光を照射する。この照
射のエネルギー密度は異物６及び異物６が存在する被測
定物１の表面の一部を溶融・蒸発させるように設定され
なければならない。蒸発成分中に存在するイオン化され
た元素196をイオン分析部199で捕集・検知すると、被測
定物１の一部及び異物６の構成元素が明らかとなる（分
析Ｃ）。事前に被測定物１の構成元素が明白な場合に
は、この段階で、異物６の構成元素を求めることが可能
である。
本発明で採用しているいわゆるLAMMAの特長を生かした
より精度の高い分析を行う手法について言及する。光を
用いる本発明は電子ビームを用いる従来の方法に比べて
照射ビームのエネルギーを高めることができるため、分
析の感度を上げることがてきる。すなわち、電子ビーム
を用いる場合には、異物６や被測定物１が絶縁物に類す
るものであるといわゆるチャージアップが生ずるため、
電磁力による被測定物１上の異物６の移動やはなはだし
い場合には異物６の分裂が生ずることとなる。これに対
して、本発明の光を用いる手法はこのような問題がない
ことは明白である。LAMMAの分析感度としては、レーザ
ビームの径が0.5〜５μｍの値でSub−ppm程度までが可
能とされているため、異物６の構成元素をより正確に同
定することができる。
より精度の高い分析を行う手法について言及する。光を
用いる本発明は電子ビームを用いる従来の方法に比べて
照射ビームのエネルギーを高めることができるため、分
析の感度を上げることがてきる。すなわち、電子ビーム
を用いる場合には、異物６や被測定物１が絶縁物に類す
るものであるといわゆるチャージアップが生ずるため、
電磁力による被測定物１上の異物６の移動やはなはだし
い場合には異物６の分裂が生ずることとなる。これに対
して、本発明の光を用いる手法はこのような問題がない
ことは明白である。LAMMAの分析感度としては、レーザ
ビームの径が0.5〜５μｍの値でSub−ppm程度までが可
能とされているため、異物６の構成元素をより正確に同
定することができる。
次に、異物６が被測定物１と同じ物質（例えば被測定物
１がSiウェハ、異物６がSiの微小な破片）からなる場合
に触れる。図４（ａ）にこの状態を示した。分析Ｃの場
合、厳密には判定を誤ることがある。例えば、異物６が
レーザ光193のエネルギーを受けても蒸発せず、被測定
物１のみが蒸発し、その際異物６が吹き飛ばされること
はあり得るケースである。この場合、イオン分析部199
は被測定物１の構成元素しか検出せず、異物６と被測定
物１と誤評価することとなる。この対策としては以下の
手法が有効である。すなわち、レーザ光193を被測定物
１の一部及び異物６に照射し、イオン化を行って構成元
素の組成及び相対的な存在量を評価する。この後、近傍
でかつ異物６が存在しない被測定物１の表面にレーザ光
193を照射し、同様な評価を行う。最後に両方の結果を
通信路14を通してコントロール系13に集め、それらの差
分を取る（分析Ｄ）。まず、異物６が先の例のように検
出されないことがあった場合においては、分析Ｄにおけ
る図４の（ａ）と（ｂ）のときにはほぼ同じかあるいは
（ｂ）の方が被測定物１の構成元素を多くイオン分析部
199で検知する。これに対して、レーザ光ザ光193の照射
によって異物６が蒸発する場合は、異物６の表面積が大
きいことから、蒸発し易くなり、（ｂ）の場合に比べて
異物６の構成元素（ここでは被測定物１と同じ）のイオ
ンの個数が増加することが観測される。これは、即ち
（ａ）の測定に対して、（ｂ）の測定結果を基準とする
ことで測定結果の信頼性と精度を上げることに他ならな
い。このような評価は、通信路14を通信路として〔2,1
7,19,199,179〕の動作状態，検知結果，座標値などの情
報を集めマイクロプロセッサの如きコントロール系13で
処理する有機的な結合のシステムが構成されている本発
明で始めて可能となった。
１がSiウェハ、異物６がSiの微小な破片）からなる場合
に触れる。図４（ａ）にこの状態を示した。分析Ｃの場
合、厳密には判定を誤ることがある。例えば、異物６が
レーザ光193のエネルギーを受けても蒸発せず、被測定
物１のみが蒸発し、その際異物６が吹き飛ばされること
はあり得るケースである。この場合、イオン分析部199
は被測定物１の構成元素しか検出せず、異物６と被測定
物１と誤評価することとなる。この対策としては以下の
手法が有効である。すなわち、レーザ光193を被測定物
１の一部及び異物６に照射し、イオン化を行って構成元
素の組成及び相対的な存在量を評価する。この後、近傍
でかつ異物６が存在しない被測定物１の表面にレーザ光
193を照射し、同様な評価を行う。最後に両方の結果を
通信路14を通してコントロール系13に集め、それらの差
分を取る（分析Ｄ）。まず、異物６が先の例のように検
出されないことがあった場合においては、分析Ｄにおけ
る図４の（ａ）と（ｂ）のときにはほぼ同じかあるいは
（ｂ）の方が被測定物１の構成元素を多くイオン分析部
199で検知する。これに対して、レーザ光ザ光193の照射
によって異物６が蒸発する場合は、異物６の表面積が大
きいことから、蒸発し易くなり、（ｂ）の場合に比べて
異物６の構成元素（ここでは被測定物１と同じ）のイオ
ンの個数が増加することが観測される。これは、即ち
（ａ）の測定に対して、（ｂ）の測定結果を基準とする
ことで測定結果の信頼性と精度を上げることに他ならな
い。このような評価は、通信路14を通信路として〔2,1
7,19,199,179〕の動作状態，検知結果，座標値などの情
報を集めマイクロプロセッサの如きコントロール系13で
処理する有機的な結合のシステムが構成されている本発
明で始めて可能となった。
最後に、フィルタ22の効果について言及する。真空装置
は本来、異物（ダスト）が多いことで知られている。こ
の理由としては、動作させる時、必ず大気の流れ又は真
空を大気圧に戻すリークガス（一般的にはN2）の流れが
生じて微小なダストを舞い上げてしまうからである。
又、信頼性が高く、安価な排気系であるロータリポンプ
や拡散ポンプのオイルミストの逆流もダストの原因とな
る。さらに、真空にする際や大気にする際、開閉される
ゲートバルブ，リークバルブ及び各種の扉が摺動してダ
ストを発生することとなる。この対策としては、図３に
示すように真空排気系のゲートバルブ15と本体の間、リ
ークバルブ20と本体の間にHEPAあるいはULPAの如き高性
能フィルタ22を挿入して、バルブや扉から発生するダス
ト及びポンプから逆流するオイルミスト，リークガス中
に含まれるダストを除去することが重要である。
は本来、異物（ダスト）が多いことで知られている。こ
の理由としては、動作させる時、必ず大気の流れ又は真
空を大気圧に戻すリークガス（一般的にはN2）の流れが
生じて微小なダストを舞い上げてしまうからである。
又、信頼性が高く、安価な排気系であるロータリポンプ
や拡散ポンプのオイルミストの逆流もダストの原因とな
る。さらに、真空にする際や大気にする際、開閉される
ゲートバルブ，リークバルブ及び各種の扉が摺動してダ
ストを発生することとなる。この対策としては、図３に
示すように真空排気系のゲートバルブ15と本体の間、リ
ークバルブ20と本体の間にHEPAあるいはULPAの如き高性
能フィルタ22を挿入して、バルブや扉から発生するダス
ト及びポンプから逆流するオイルミスト，リークガス中
に含まれるダストを除去することが重要である。
又、試料挿入口のゲートバルブ15があいている場合に
は、フィルタ22を通してN2あるいは清浄空気を送り込ん
で本体内を清浄な雰囲気で満たし、かつ陽圧とすること
が外部からのダストの混入を防ぐこととなり、その後の
真空排気の際のダストの巻き上げを防止することとな
る。当然であるが、真空排気あるいは真空を被る際には
徐々に圧力の変化をもたらすこととし、ダストを巻き上
げる強い気体の流れを作らないことに注意を要する。
は、フィルタ22を通してN2あるいは清浄空気を送り込ん
で本体内を清浄な雰囲気で満たし、かつ陽圧とすること
が外部からのダストの混入を防ぐこととなり、その後の
真空排気の際のダストの巻き上げを防止することとな
る。当然であるが、真空排気あるいは真空を被る際には
徐々に圧力の変化をもたらすこととし、ダストを巻き上
げる強い気体の流れを作らないことに注意を要する。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明で提案した「大気中及び真空
中において異物が存在する座標の集合を求め、両集合の
和及び差から本来の異物と真空排気によって付着した異
物を区別する手法」を用いれば、第１の物質上に存在す
る微小な第２の物質（異物）の存在個数，大きさ，及び
それらを構成する元素の組成を精度良く明らかにするこ
とができるばかりでなく、従来の手法で困難であった蒸
発し易い物質からなる異物の同定も可能である等の利点
を有する。
中において異物が存在する座標の集合を求め、両集合の
和及び差から本来の異物と真空排気によって付着した異
物を区別する手法」を用いれば、第１の物質上に存在す
る微小な第２の物質（異物）の存在個数，大きさ，及び
それらを構成する元素の組成を精度良く明らかにするこ
とができるばかりでなく、従来の手法で困難であった蒸
発し易い物質からなる異物の同定も可能である等の利点
を有する。
図１（ａ）（ｂ）と図２は従来の異物検査装置の具体例
を示す系統図、図３（ａ）は本発明の一実施例を示す系
統図、図３（ｂ）は本発明の他の実施例の一部を示す斜
視図、図４（ａ）（ｂ）は本発明の効果を例証する分析
模式図である。 １…被測定物（第１の物質）、２…ステージ、３…光ビ
ーム、４…ガルバミラー、５…走査レンズ系、６…第２
の物質（異物）、７…散乱光、８…受光レンズ、９…光
検出器、10…異物検査系、11…分析系、12…予備室、13
…コントロール系、14…通信路、111…電子ビーム、112
…特性Ｘ線、113…Ｘ線検出器、15…ゲートバルブ、16
…扉、17…第１のレーザ発射器、173…17から照射され
るレーザ光、174…ガルバミラー、175…走査レンズ、17
0…ミラー、177…散乱光、178…受光レンズ、179…光検
出器、18…保護カバー、19…第２のレーザ発射器、193
…19から発射されるレーザ光、197…193の反射光、198
…吸収部、196…イオン化された元素、199…イオン分析
部、20…リークバルブ、21…真空計、22…フィルタ。
を示す系統図、図３（ａ）は本発明の一実施例を示す系
統図、図３（ｂ）は本発明の他の実施例の一部を示す斜
視図、図４（ａ）（ｂ）は本発明の効果を例証する分析
模式図である。 １…被測定物（第１の物質）、２…ステージ、３…光ビ
ーム、４…ガルバミラー、５…走査レンズ系、６…第２
の物質（異物）、７…散乱光、８…受光レンズ、９…光
検出器、10…異物検査系、11…分析系、12…予備室、13
…コントロール系、14…通信路、111…電子ビーム、112
…特性Ｘ線、113…Ｘ線検出器、15…ゲートバルブ、16
…扉、17…第１のレーザ発射器、173…17から照射され
るレーザ光、174…ガルバミラー、175…走査レンズ、17
0…ミラー、177…散乱光、178…受光レンズ、179…光検
出器、18…保護カバー、19…第２のレーザ発射器、193
…19から発射されるレーザ光、197…193の反射光、198
…吸収部、196…イオン化された元素、199…イオン分析
部、20…リークバルブ、21…真空計、22…フィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】被測定物としての第１の物質の表面近傍に
存在しかつこれに対して小さな大きさを有する異物とし
ての第２の物質を同定するために、大気中で該表面を第
１の光で走査し第２の物質から散乱光を得て第２の物質
の大きさ及び存在する位置座標を求める第１の手順と、
真空中で該第１の物質に対して該表面を第１の光で走査
し第２の物質からの散乱光を得て第２の物質の大きさ及
び存在する位置座標を求める第２の手順と、前記第１の
手順と前記第２の手順との双方で共通に得られた第１の
物質上の第２の物質の共通存在座標を求める第３の手順
と、該第３の手順で得られた第１の物質表面における第
２の物質の共通存在座標の位置に対して前記第２の物質
及び該第２の物質の近傍に位置する第１の物質を蒸発さ
せ得るエネルギー密度を有する第２の光を照射して第２
の物質を蒸気化する第４の手順と、該蒸気中に含まれる
第１の物質と第２の物質を構成していたイオンを分析す
るか又は蒸気中の元素をイオン化して分析する第５の手
順とが含まれることを特徴とする異物を検査する方法。 - 【請求項２】被測定物としての第１の物質の表面近傍に
存在しかつこれに対して小さな大きさを有する異物とし
ての第２の物質を同定するために、大気中で該表面を第
１の光で走査し第２の物質から散乱光を得て第２の物質
の大きさ及び存在する位置座標を求める第１の手順と、
真空中で該第１の物質に対して該表面を第１の光で走査
し第２の物質からの散乱光を得て第２の物質の大きさ及
び存在する位置座標を求める第２の手順と、前記第１の
手順と前記第２の手順との双方で共通に得られた第１の
物質上の第２の物質の共通存在座標を求める第３の手順
と、該第３の手順で得られた第１の物質表面における第
２の物質の共通存在座標の位置に対して前記第２の物質
及び該第２の物質の近傍に位置する第１の物質を蒸発さ
せ得るエネルギー密度を有する第２の光を照射して第２
の物質を蒸気化する第４の手順と、該蒸気中に含まれる
第１の物質と第２の物質を構成していたイオンを分析す
るか又は蒸気中の元素をイオン化して分析する第５の手
順と、該第１の物質表面における第２の物質が存在しな
い座標位置に第２の光を照射する第６の手順と、該第5,
第６の手順における照射によって生成する蒸気中のイオ
ンの組成及び密度の差を求めるかあるいは該蒸気中の元
素をイオン化して組成及び密度の差を求める第７の手順
とが含まれることを特徴とする異物を検査する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008983A JPH0718805B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 異物を検査する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008983A JPH0718805B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 異物を検査する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63179242A JPS63179242A (ja) | 1988-07-23 |
| JPH0718805B2 true JPH0718805B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=11707925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62008983A Expired - Lifetime JPH0718805B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 異物を検査する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718805B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712778A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-17 | Nec Corp | 半導体基板表面の吸着分子の分析方法および分析装置 |
| EP1462297A3 (en) | 2003-03-26 | 2007-05-09 | Calsonic Kansei Corporation | Information displaying apparatus for a vehicle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60218845A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-01 | Hitachi Ltd | 異物検査装置 |
-
1987
- 1987-01-20 JP JP62008983A patent/JPH0718805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63179242A (ja) | 1988-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |