JPH0739994B2 - 微細粒子測定装置 - Google Patents
微細粒子測定装置Info
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- JPH0739994B2 JPH0739994B2 JP63257780A JP25778088A JPH0739994B2 JP H0739994 B2 JPH0739994 B2 JP H0739994B2 JP 63257780 A JP63257780 A JP 63257780A JP 25778088 A JP25778088 A JP 25778088A JP H0739994 B2 JPH0739994 B2 JP H0739994B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、成膜，エッチング，洗浄等のプロセス装置
内に存在する微細粒子（異物）の測定に関するものであ
る。
内に存在する微細粒子（異物）の測定に関するものであ
る。
第７図は例えば特公昭63-30570号公報に示された従来の
微細粒子測定装置を示す構成図であり、ウエハ表面上に
付着した微細粒子を測定するためのものである。図にお
いて、（１）は測定される半導体装置用基板すなわちウ
エハ、（２）は微細粒子、（３）はレーザ光源（平行光
線発生用光源）、（４）は偏光子、（５）対物レンズ、
（６）は光を電気信号に変換する光検出器、（７）は光
検出器（６）からの出力情報を処理し微細粒子の測定結
果を得るための電子回路装置である。また、（８）はウ
エハの位置を動かすための駆動機構である。
微細粒子測定装置を示す構成図であり、ウエハ表面上に
付着した微細粒子を測定するためのものである。図にお
いて、（１）は測定される半導体装置用基板すなわちウ
エハ、（２）は微細粒子、（３）はレーザ光源（平行光
線発生用光源）、（４）は偏光子、（５）対物レンズ、
（６）は光を電気信号に変換する光検出器、（７）は光
検出器（６）からの出力情報を処理し微細粒子の測定結
果を得るための電子回路装置である。また、（８）はウ
エハの位置を動かすための駆動機構である。
次に従来例の動作について説明する。レーザ光源（３）
から出射されたレーザ光をウエハ表面に平行に照射させ
る。この時、例えばＳ偏光のレーザ光を用いている。Ｓ
偏光のレーザ光は微細粒子（２）により散乱されるが、
微細粒子の表面には微小な凹凸があるために、散乱光は
Ｐ偏光光成分を多く含んだ光となる。一方、測定雰囲気
の媒質は通常空気の気体であるが、気体分子によるレー
リー散乱光はＰ偏光成分を含まない。したがって、Ｓ偏
光成分を遮断するように配置した偏光子（４）により、
気体分子による散乱光は遮断され、微細粒子からの散乱
光のうちＰ偏光成分のみが光検出器（６）により受光さ
れ、電子回路装置（７）で測定結果が得られる。駆動機
構（８）は、ウエハ表面上の微細粒子の分布を測定する
ために設けられている。
から出射されたレーザ光をウエハ表面に平行に照射させ
る。この時、例えばＳ偏光のレーザ光を用いている。Ｓ
偏光のレーザ光は微細粒子（２）により散乱されるが、
微細粒子の表面には微小な凹凸があるために、散乱光は
Ｐ偏光光成分を多く含んだ光となる。一方、測定雰囲気
の媒質は通常空気の気体であるが、気体分子によるレー
リー散乱光はＰ偏光成分を含まない。したがって、Ｓ偏
光成分を遮断するように配置した偏光子（４）により、
気体分子による散乱光は遮断され、微細粒子からの散乱
光のうちＰ偏光成分のみが光検出器（６）により受光さ
れ、電子回路装置（７）で測定結果が得られる。駆動機
構（８）は、ウエハ表面上の微細粒子の分布を測定する
ために設けられている。
従来の微細粒子測定装置は以上のように構成されている
ので、微細粒子の表面に少なくともレーザ光の波長より
十分小さいとはみなせない程度の微小な凹凸が存在する
ことが必要であり、凹凸の少ない滑らかな微細粒子やよ
り粒径の小さい微細粒子に対しては測定が困難であるな
どの問題点があった。また、Ｓ偏光のレーザ光のかわり
にＰ偏光ないしは非偏光のレーザ光を用いると測定は可
能であるが、測定雰囲気の気体によるレーリ散乱光（Ｐ
偏光）を偏光子（４）によって遮断することができない
ので、S/N比を上げることができず、より粒径の小さい
微細粒子の測定は困難であった。また、本従来例の装置
は、プロセス装置内の微細粒子測定をめざしたものでは
なく、オフライン検査用の装置であるので、ウエハ
（１）から極めて近い距離に偏光子（４）及び対物レン
ズ（５）（顕微鏡を構成）を配置し、観測空間領域の限
定をはかっているが、プロセス装置内の測定への適用は
困難である。
ので、微細粒子の表面に少なくともレーザ光の波長より
十分小さいとはみなせない程度の微小な凹凸が存在する
ことが必要であり、凹凸の少ない滑らかな微細粒子やよ
り粒径の小さい微細粒子に対しては測定が困難であるな
どの問題点があった。また、Ｓ偏光のレーザ光のかわり
にＰ偏光ないしは非偏光のレーザ光を用いると測定は可
能であるが、測定雰囲気の気体によるレーリ散乱光（Ｐ
偏光）を偏光子（４）によって遮断することができない
ので、S/N比を上げることができず、より粒径の小さい
微細粒子の測定は困難であった。また、本従来例の装置
は、プロセス装置内の微細粒子測定をめざしたものでは
なく、オフライン検査用の装置であるので、ウエハ
（１）から極めて近い距離に偏光子（４）及び対物レン
ズ（５）（顕微鏡を構成）を配置し、観測空間領域の限
定をはかっているが、プロセス装置内の測定への適用は
困難である。
また、第８図は例えば文献（A.Shintanietal:J.Electro
chem.Soc.124No.11（1977）1771）に示された他の従来
例の微細粒子測定装置を示す構成断面図であり、図にお
いて、（３）はレーザ光源，（９）は受光レンズ系（1
0）により空間的に限定されかつ測定されるべき微細粒
子を含む観測空間領域、（７）は光検出器，（11）は測
定装置内の迷光を極力抑えるためのポプティカルトラッ
プである。本従来例の装置は、キャプラリ（管）を用い
てプロセス装置と接続して使用し、プロセス装置内の微
細粒子を含んだ気体を吸引することにより、間接的にプ
ロセス装置内の微細粒子を測定するものである。
chem.Soc.124No.11（1977）1771）に示された他の従来
例の微細粒子測定装置を示す構成断面図であり、図にお
いて、（３）はレーザ光源，（９）は受光レンズ系（1
0）により空間的に限定されかつ測定されるべき微細粒
子を含む観測空間領域、（７）は光検出器，（11）は測
定装置内の迷光を極力抑えるためのポプティカルトラッ
プである。本従来例の装置は、キャプラリ（管）を用い
てプロセス装置と接続して使用し、プロセス装置内の微
細粒子を含んだ気体を吸引することにより、間接的にプ
ロセス装置内の微細粒子を測定するものである。
したがって、プロセス装置内に装着されたウエハ表面上
の微細粒子は測定できず、またプロセス装置内の浮遊し
た微細粒子についてもうまく吸引できかつ本測定装置内
に輸送できたものしか測定できないという問題があっ
た。
の微細粒子は測定できず、またプロセス装置内の浮遊し
た微細粒子についてもうまく吸引できかつ本測定装置内
に輸送できたものしか測定できないという問題があっ
た。
また、第９図a,bはHigh Yield Technology社より製品化
されているPM-100 In-Situ Particle Flux Monitorの動
作原理を示すそれぞれ平面図および正面図である。レー
ザ（３）からのレーザ光を平行に配置されたミラー（2
1）間で多数回反射を繰り返えすことにより、２次元の
観測空間領域を拡大している。この空間領域を微細粒子
（２）が通過する際に散乱光が生じ、この散乱光を光検
出器（６）で受けることにより微細粒子の測定を行な
う。なお、（22）は反射集光板、（23）はビームイスト
ッパである。本装置は、プロセス装置内に設置されて用
いられる。
されているPM-100 In-Situ Particle Flux Monitorの動
作原理を示すそれぞれ平面図および正面図である。レー
ザ（３）からのレーザ光を平行に配置されたミラー（2
1）間で多数回反射を繰り返えすことにより、２次元の
観測空間領域を拡大している。この空間領域を微細粒子
（２）が通過する際に散乱光が生じ、この散乱光を光検
出器（６）で受けることにより微細粒子の測定を行な
う。なお、（22）は反射集光板、（23）はビームイスト
ッパである。本装置は、プロセス装置内に設置されて用
いられる。
したがって、本装置は浮遊している微細粒子は測定でき
るが、ウエハ表面上に付着したものについては測定でき
ない。また、光学系（レーザ光源（３），ミラー（2
1），光検出器（６）等）をプロセス装置内に設置する
ことになるので、たとえば常圧熱CVDによる成膜プロセ
スを例に説明すると、高温に加熱されたウエハ上ないし
は直上付近の浮遊微細粒子を成膜中に測定することは困
難であるし、非成膜時においても、本装置の設置は、ウ
エハ近傍の環境（たとえばガスの流れ，温度分布等）を
大きく変える要因となる。エッチングや洗浄のプロセス
においても、大きな外乱を生じることなしに測定を行な
うことは困難である。さらに、本装置の測定方式では雰
囲気媒質である気体のレーリー散乱光に起因した信号
（バックグランド）を除去する手段を講じていないの
で、微細粒子に起因した散乱光が前者のバックグラウン
ドに埋もれてしまうような散乱光強度の弱いつまりは粒
径の小さい微細粒子については、測定が困難である。
るが、ウエハ表面上に付着したものについては測定でき
ない。また、光学系（レーザ光源（３），ミラー（2
1），光検出器（６）等）をプロセス装置内に設置する
ことになるので、たとえば常圧熱CVDによる成膜プロセ
スを例に説明すると、高温に加熱されたウエハ上ないし
は直上付近の浮遊微細粒子を成膜中に測定することは困
難であるし、非成膜時においても、本装置の設置は、ウ
エハ近傍の環境（たとえばガスの流れ，温度分布等）を
大きく変える要因となる。エッチングや洗浄のプロセス
においても、大きな外乱を生じることなしに測定を行な
うことは困難である。さらに、本装置の測定方式では雰
囲気媒質である気体のレーリー散乱光に起因した信号
（バックグランド）を除去する手段を講じていないの
で、微細粒子に起因した散乱光が前者のバックグラウン
ドに埋もれてしまうような散乱光強度の弱いつまりは粒
径の小さい微細粒子については、測定が困難である。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ウエハ表面上に付着した微細粒子およびウエ
ハ表面上の空間に浮遊した微細粒子を高感度で計測で
き、特にウエハが成膜，エツチング，洗浄等のプロセス
装置内に装着されている場合においてもプロセス装置内
の環境あるいはプロセスそのものに大きな外乱を与える
ことなしに高感度で計測できる微細粒子測定装置を得る
ことを目的とする。
たもので、ウエハ表面上に付着した微細粒子およびウエ
ハ表面上の空間に浮遊した微細粒子を高感度で計測で
き、特にウエハが成膜，エツチング，洗浄等のプロセス
装置内に装着されている場合においてもプロセス装置内
の環境あるいはプロセスそのものに大きな外乱を与える
ことなしに高感度で計測できる微細粒子測定装置を得る
ことを目的とする。
この発明は係る微細粒子測定装置は、ある所定の周波数
で空間的位置を微小に変調させたレーザ光を被測定空間
に照射するレーザ光微小走査変調照射機構と、上記微細
粒子により散乱された光を受光して電気信号に変換する
光検出器と、この光検出器から出力される電気信号の中
から上記レーザ光微小走査のための変調信号と周波数が
同一または２倍でかつ上記変調信号との位相差が時間的
に一定である信号分を取り出す信号処理部とを備えるも
のである。
で空間的位置を微小に変調させたレーザ光を被測定空間
に照射するレーザ光微小走査変調照射機構と、上記微細
粒子により散乱された光を受光して電気信号に変換する
光検出器と、この光検出器から出力される電気信号の中
から上記レーザ光微小走査のための変調信号と周波数が
同一または２倍でかつ上記変調信号との位相差が時間的
に一定である信号分を取り出す信号処理部とを備えるも
のである。
また、この発明の別の発明に係る微細粒子測定装置は、
レーザ微小走査変調照射機構のかわりに、レーザ光の微
小走査変調をこの変調に比べて準静的とみなすことので
きる速度の空間位置走査に重畳してレーザ光を走査する
レーザ光走査照射機構を有するものである。
レーザ微小走査変調照射機構のかわりに、レーザ光の微
小走査変調をこの変調に比べて準静的とみなすことので
きる速度の空間位置走査に重畳してレーザ光を走査する
レーザ光走査照射機構を有するものである。
この発明における微細粒子測定装置は、レーザ光を微小
走査変調して微細粒子に照射し、その測定されるべき微
細粒子に起因した散乱光を含む光を光検出器で電気信号
に変換し、さらに、その信号の中からレーザ光微小走査
の変調信号と周波数が同一、または２倍でかつ両者の位
相差が時間的に一定である信号分つまりは微細粒子によ
る信号分を取り出すようにしたものである。したがっ
て、レーザ光に起因する以外の迷光の寄与は測定信号か
ら除去される。さらに、雰囲気媒質の気体によるレーリ
ー散乱光に起因した信号成分も、媒質が少なくとも微小
走査振れ幅内において均質とみなせる範囲では、除去で
きる。このように、本測定装置においては、測定におけ
る外乱要因を十分に抑制した上での微細粒子の測定が可
能となる。
走査変調して微細粒子に照射し、その測定されるべき微
細粒子に起因した散乱光を含む光を光検出器で電気信号
に変換し、さらに、その信号の中からレーザ光微小走査
の変調信号と周波数が同一、または２倍でかつ両者の位
相差が時間的に一定である信号分つまりは微細粒子によ
る信号分を取り出すようにしたものである。したがっ
て、レーザ光に起因する以外の迷光の寄与は測定信号か
ら除去される。さらに、雰囲気媒質の気体によるレーリ
ー散乱光に起因した信号成分も、媒質が少なくとも微小
走査振れ幅内において均質とみなせる範囲では、除去で
きる。このように、本測定装置においては、測定におけ
る外乱要因を十分に抑制した上での微細粒子の測定が可
能となる。
また、レーザ光微小走査変調照射機構のかわりにレーザ
光走査照射機構を用いれば被測定空間に存在する微細粒
子の少なくとも一次元の分布が得られる。
光走査照射機構を用いれば被測定空間に存在する微細粒
子の少なくとも一次元の分布が得られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）はプロセス装置（12）内に装着され
た半導体装置用基板すなわちウエハ、（２）はウエハ
（１）の表面上に付着した微細粒子、（３）はレーザ光
源、（13）はある所定の周波数で空間的位置を微小に変
調させたレーザ光をウエハ（１）の表面上に照射するた
めのレーザ光微小走査変調照射機構例えばガルバノスキ
ャナー、（14）はレーザ光微小走査変調照射機構（13）
を動作させるための例えば上記ガルバノスキャナーに付
属の制御部、（６）は光検出器例えば光電子増倍管、
（15）は光検出器（６）から出力される電気信号の中か
らレーザ光微小走査のための変調信号と周波数が同一
（または２倍）でかつ両者の位相差が時間的に一定であ
る信号分を取り出すための信号処理部、例えばロックイ
ンアンプ、（16）は微細粒子を腹部観測空間領域を限定
するための狭帯域透過多層膜干渉フィルタ、（11）はプ
ロセス装置（12）内の迷光を極力抑えるためのオプティ
カルトラップである。
図において、（１）はプロセス装置（12）内に装着され
た半導体装置用基板すなわちウエハ、（２）はウエハ
（１）の表面上に付着した微細粒子、（３）はレーザ光
源、（13）はある所定の周波数で空間的位置を微小に変
調させたレーザ光をウエハ（１）の表面上に照射するた
めのレーザ光微小走査変調照射機構例えばガルバノスキ
ャナー、（14）はレーザ光微小走査変調照射機構（13）
を動作させるための例えば上記ガルバノスキャナーに付
属の制御部、（６）は光検出器例えば光電子増倍管、
（15）は光検出器（６）から出力される電気信号の中か
らレーザ光微小走査のための変調信号と周波数が同一
（または２倍）でかつ両者の位相差が時間的に一定であ
る信号分を取り出すための信号処理部、例えばロックイ
ンアンプ、（16）は微細粒子を腹部観測空間領域を限定
するための狭帯域透過多層膜干渉フィルタ、（11）はプ
ロセス装置（12）内の迷光を極力抑えるためのオプティ
カルトラップである。
次に動作について説明する。レーザ光源（３）から出射
されたレーザ光は、第２図ａに示すような微小走査変調
信号を発生する制御部（14）のもとに制御されたレーザ
光微小走査変調照射機構（13）により所定のある周波数
で空間的位置を微小に変調された上で、ウエハ（１）の
表面に照射される。この時、第３図ａ〜ｄに示すよう
に、ウエハ（１）の表面においてレーザ光の微小走査位
置と微細粒子（２）の位置が一致する時間には散乱光強
度が最大となり、レーザ光が微細粒子に照射されない位
置になる時間には零となる。この散乱光強度に対応した
電気信号成分とレーザ光に起因するもの以外の迷光（た
とえばプロセス装置の外部から内部に漏れて入射する室
内照明光など）に対応した電気信号成分とプロセス装置
内の雰囲気媒質の気体によるレーザ光のレーリー散乱光
に対応した電気信号成分が重なって光検出器（６）より
出力される。この３つの信号成分のうち、第２番目の迷
光に対応したものは変調信号と相関がなく、第３番目の
雰囲気媒質の気体に対応したものも少なくとも微小走査
振れ幅内において雰囲気媒質の気体が均一とみなせる限
りにおいて変調信号と同期した成分を持たない。したが
って、信号処理部（15）において、光検出器（６）から
出力出力された電気信号の中から、レーザ光微小走査の
ための変調信号と周波数が同一（ただし、第３図に示す
ように微細粒子（２）がレーザ微小走査範囲の中心付近
にある場合には２倍でもよい）でかつ両者の位相差が時
間的に一定である信号分を取り出すことにより、レーザ
光に起因するもの以外の迷光及び雰囲気媒質の気体のレ
ーリー散乱光に対応した電気信号成分は除去され、微細
粒子（２）による散乱光に対応した信号のみが測定され
る。ゆえに、従来例に比較してより粒径の小さい微細粒
子に対しても測定能力が高い。
されたレーザ光は、第２図ａに示すような微小走査変調
信号を発生する制御部（14）のもとに制御されたレーザ
光微小走査変調照射機構（13）により所定のある周波数
で空間的位置を微小に変調された上で、ウエハ（１）の
表面に照射される。この時、第３図ａ〜ｄに示すよう
に、ウエハ（１）の表面においてレーザ光の微小走査位
置と微細粒子（２）の位置が一致する時間には散乱光強
度が最大となり、レーザ光が微細粒子に照射されない位
置になる時間には零となる。この散乱光強度に対応した
電気信号成分とレーザ光に起因するもの以外の迷光（た
とえばプロセス装置の外部から内部に漏れて入射する室
内照明光など）に対応した電気信号成分とプロセス装置
内の雰囲気媒質の気体によるレーザ光のレーリー散乱光
に対応した電気信号成分が重なって光検出器（６）より
出力される。この３つの信号成分のうち、第２番目の迷
光に対応したものは変調信号と相関がなく、第３番目の
雰囲気媒質の気体に対応したものも少なくとも微小走査
振れ幅内において雰囲気媒質の気体が均一とみなせる限
りにおいて変調信号と同期した成分を持たない。したが
って、信号処理部（15）において、光検出器（６）から
出力出力された電気信号の中から、レーザ光微小走査の
ための変調信号と周波数が同一（ただし、第３図に示す
ように微細粒子（２）がレーザ微小走査範囲の中心付近
にある場合には２倍でもよい）でかつ両者の位相差が時
間的に一定である信号分を取り出すことにより、レーザ
光に起因するもの以外の迷光及び雰囲気媒質の気体のレ
ーリー散乱光に対応した電気信号成分は除去され、微細
粒子（２）による散乱光に対応した信号のみが測定され
る。ゆえに、従来例に比較してより粒径の小さい微細粒
子に対しても測定能力が高い。
また、微細粒子（２）による散乱光強度は、レーザ光の
パワー密度に比例するもので、粒径に対する測定能力の
向上をはかるには、照射レーザ光のパワー密度を増加さ
せることが有効であるが、パワー密度が大きすぎるとウ
エハ（１）表面の損傷を発生させる。そこで、第４図に
示すように、レーザ光をウエハ表面に対して高入射角で
照射することにより、微細粒子、（２）に対するレーザ
光パワー密度を変えることなしに、ウエハ（１）表面に
対するパワー密度を低くすることができる。
パワー密度に比例するもので、粒径に対する測定能力の
向上をはかるには、照射レーザ光のパワー密度を増加さ
せることが有効であるが、パワー密度が大きすぎるとウ
エハ（１）表面の損傷を発生させる。そこで、第４図に
示すように、レーザ光をウエハ表面に対して高入射角で
照射することにより、微細粒子、（２）に対するレーザ
光パワー密度を変えることなしに、ウエハ（１）表面に
対するパワー密度を低くすることができる。
また、第５図はある一例の透過中心波長が488nmの多膜
層干渉フィルタ の波長488nmの光に対するエネルギー透過率の入射角依
存性の計算結果を示している。これより入射角φが大き
くなると透過率が減少し視野を限定する機能を有するこ
とがわかる。第１図に示すように、光検出器（６）の前
面に、中心透過波長がレーザ光と同一の狭帯域透過多層
膜干渉フィルタ（16）を配置することにより、光検出器
（６）から見た観測空間領域を限定することができ、レ
ーザ光に起因したプロセス装置（12）内の迷光の測定に
対する影響を低減できる。
層干渉フィルタ の波長488nmの光に対するエネルギー透過率の入射角依
存性の計算結果を示している。これより入射角φが大き
くなると透過率が減少し視野を限定する機能を有するこ
とがわかる。第１図に示すように、光検出器（６）の前
面に、中心透過波長がレーザ光と同一の狭帯域透過多層
膜干渉フィルタ（16）を配置することにより、光検出器
（６）から見た観測空間領域を限定することができ、レ
ーザ光に起因したプロセス装置（12）内の迷光の測定に
対する影響を低減できる。
これまでは、ウエハ表面上に微小領域のみの微細粒子測
定について説明したが、第１図のレーザ光微小走査変調
照射機構（13）のかわりに、第２図に示すように、微小
走査変調信号（第２図ａ）をこの変調に比べて準静的と
みなすことのできる速度の空間位置走査信号（第２図
ｂ）に重畳した重畳信号（第２図ｃ）を用いる例えば電
気光学偏光器や音響光学偏向器とバルバノメータスキャ
ナーとを組み合せたレーザ光走査照射機構及びその制御
部に置きかえることにより、ウエハ（１）表面上に付着
した微細粒子の少なくとも一次元の分布が測定できる。
定について説明したが、第１図のレーザ光微小走査変調
照射機構（13）のかわりに、第２図に示すように、微小
走査変調信号（第２図ａ）をこの変調に比べて準静的と
みなすことのできる速度の空間位置走査信号（第２図
ｂ）に重畳した重畳信号（第２図ｃ）を用いる例えば電
気光学偏光器や音響光学偏向器とバルバノメータスキャ
ナーとを組み合せたレーザ光走査照射機構及びその制御
部に置きかえることにより、ウエハ（１）表面上に付着
した微細粒子の少なくとも一次元の分布が測定できる。
さらに、第６図に示すように、レーザ光走査照射機構
（17）及びその制御部（18）をそれぞれ２台（２組）有
することにより、レーザ光の微小走査に対応した位置分
解能で、ウエハ（１）表面上の微細粒子（２）の２次元
分布が測定できる。
（17）及びその制御部（18）をそれぞれ２台（２組）有
することにより、レーザ光の微小走査に対応した位置分
解能で、ウエハ（１）表面上の微細粒子（２）の２次元
分布が測定できる。
なお、上記実施例では何れもウエハ（１）表面に付着し
た微細粒子（２）の測定について説明したが、ウエハ表
面上の浮遊した微細粒子についても、その微細粒子の運
動速度が微小走査されたレーザ光のビームの移動速度よ
りも十分小さい条件のものとでは、本発明の測定装置に
より同様に測定できる。
た微細粒子（２）の測定について説明したが、ウエハ表
面上の浮遊した微細粒子についても、その微細粒子の運
動速度が微小走査されたレーザ光のビームの移動速度よ
りも十分小さい条件のものとでは、本発明の測定装置に
より同様に測定できる。
また、上記実施例ではレーザ光微小走査変調照射機構
（13）がガルバノメータスキャナーである場合について
示したが、これに限るものではなく、例えば電気光学偏
向器や音響光学偏光器であってもよい。
（13）がガルバノメータスキャナーである場合について
示したが、これに限るものではなく、例えば電気光学偏
向器や音響光学偏光器であってもよい。
なお、上記実施例ではプロセス装置内の微細粒子に限定
して説明したが、この測定装置に用いた方法をプロセス
装置とは切り離され測定という行為のみを優先して設計
された測定装置に適用できるのはいうまでもない。
して説明したが、この測定装置に用いた方法をプロセス
装置とは切り離され測定という行為のみを優先して設計
された測定装置に適用できるのはいうまでもない。
以上のように、この発明によれば、ある所定の周波数で
空間的位置を微小に変調させたレーザ光を被測定空間に
照射するレーザ光微小走査変調照射機構と、上記微細粒
子により散乱された光を受光して電気信号に変換する光
検出器と、この光検出器から出力される電気信号の中か
ら上記レーザ光微小走査のための変調信号と周波数が同
一または２倍でかつ上記変調信号との位相差が時間的に
一定である信号分を取り出す信号処理部とを備えるの
で、半導体装置用基板表面上の微細粒子および上記基板
表面上の空間に浮遊した微細粒子を、高感度で計測で
き、特に半導体装置用基板がプロセス装置内に装着され
ている場合においてもプロセス装置内の環境やプロセス
そのものに大きな外乱を与えることなしに高感度で測定
できる効果がある。
空間的位置を微小に変調させたレーザ光を被測定空間に
照射するレーザ光微小走査変調照射機構と、上記微細粒
子により散乱された光を受光して電気信号に変換する光
検出器と、この光検出器から出力される電気信号の中か
ら上記レーザ光微小走査のための変調信号と周波数が同
一または２倍でかつ上記変調信号との位相差が時間的に
一定である信号分を取り出す信号処理部とを備えるの
で、半導体装置用基板表面上の微細粒子および上記基板
表面上の空間に浮遊した微細粒子を、高感度で計測で
き、特に半導体装置用基板がプロセス装置内に装着され
ている場合においてもプロセス装置内の環境やプロセス
そのものに大きな外乱を与えることなしに高感度で測定
できる効果がある。
また、レーザ光微小走査変調照射機構のかわりに、レー
ザ光の微小走査変調をこの変調に比べて準静的とみなす
ことのできる速度の空間位置走査に重畳してレーザ光を
走査するレーザ光照射機構を用いれば、被測定空間に存
在する微細粒子の少なくとも一次元の分布が得られる効
果がある。
ザ光の微小走査変調をこの変調に比べて準静的とみなす
ことのできる速度の空間位置走査に重畳してレーザ光を
走査するレーザ光照射機構を用いれば、被測定空間に存
在する微細粒子の少なくとも一次元の分布が得られる効
果がある。
第１図はこの発明の一実施例による微細粒子測定装置を
示す構成図、第２図ａ〜ｃはそれぞれレーザ光の走査信
号を説明する波形図であり、ａは微小走査信号、ｂは空
間位置走査信号、ｃは重畳信号、第３図ａは散乱光強度
の時間変化を示す特性図、第３図ｂ〜ｄはそれぞれ第３
図ａのＢ〜Ｄ点における微細粒子とレーザ光との位置関
係を示す説明図、第４図はレーザ光照射角を説明する説
明図、第５図は干渉フィルタの透過率の入射角依存性を
示す特性図、第６図はこの発明の他の実施例による微細
粒子測定装置を示す構成図、第７図、第８図はそれぞれ
従来の微細粒子測定装置を示す構成図および構成断面
図、第９図a,bは従来の微細粒子測定装置の動作原理を
示すそれぞれ平面図および正面図である。 （１）……ウエハ，（２）……微細粒子、（３）……レ
ーザ光源、（４）……偏光子、（５）……対物レンズ、
（６）……光検出器、（７）……電子回路装置、（９）
……観測空間領域、（10）……受光レンズ系、（11）…
…オプティカルトラップ、（12）……プロセス装置、
（13）レーザ光微小走査変調照射機能、（15）……信号
処理部、（16）……狭帯域透過多層膜干渉フィルタ、
（17）……レーザ光走査照射機構、（21）……ミラー。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
示す構成図、第２図ａ〜ｃはそれぞれレーザ光の走査信
号を説明する波形図であり、ａは微小走査信号、ｂは空
間位置走査信号、ｃは重畳信号、第３図ａは散乱光強度
の時間変化を示す特性図、第３図ｂ〜ｄはそれぞれ第３
図ａのＢ〜Ｄ点における微細粒子とレーザ光との位置関
係を示す説明図、第４図はレーザ光照射角を説明する説
明図、第５図は干渉フィルタの透過率の入射角依存性を
示す特性図、第６図はこの発明の他の実施例による微細
粒子測定装置を示す構成図、第７図、第８図はそれぞれ
従来の微細粒子測定装置を示す構成図および構成断面
図、第９図a,bは従来の微細粒子測定装置の動作原理を
示すそれぞれ平面図および正面図である。 （１）……ウエハ，（２）……微細粒子、（３）……レ
ーザ光源、（４）……偏光子、（５）……対物レンズ、
（６）……光検出器、（７）……電子回路装置、（９）
……観測空間領域、（10）……受光レンズ系、（11）…
…オプティカルトラップ、（12）……プロセス装置、
（13）レーザ光微小走査変調照射機能、（15）……信号
処理部、（16）……狭帯域透過多層膜干渉フィルタ、
（17）……レーザ光走査照射機構、（21）……ミラー。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
Claims (3)
- 【請求項１】半導体装置用基板表面上に付着した微細粒
子および上記半導体装置用基板表面上の空間に浮遊した
微細粒子を、レーザ光による散乱を用いて測定するもの
において、ある所定の周波数で空間的位置を微小に変調
させたレーザ光を被測定空間に照射するレーザ光微小走
査変調照射機構と、上記微細粒子により散乱された光を
受光して電気信号に変換する光検出器と、この光検出器
から出力される電気信号の中から上記レーザ光微小走査
のための変調信号と周波数が同一または２倍でかつ上記
変調信号との位相差が時間的に一定である信号分を取り
出す信号処理部とを備えることを特徴とする微細粒子測
定装置。 - 【請求項２】光検出器の前面に、微細粒子を含む被測定
領域を限定するための中心透過波長がレーザ光と同一の
狭帯域透過多層膜干渉フィルタを有する請求項１記載の
微細粒子測定装置。 - 【請求項３】半導体装置用基板表面上に付着した微細粒
子および上記半導体装置用基板表面上の空間に浮遊した
微細粒子を、レーザ光による散乱を用いて測定するもの
において、ある所定の周波数で空間的位置を微小に変調
させるレーザ光微小変調をこの変調に比べて準静的とみ
なすことのできる速度の空間位置走査に重畳したレーザ
光を被測定空間に照射するレーザ光走査照射機構と、上
記微細粒子により散乱された光を受光して電気信号に変
換する光検出器と、この光検出器から出力される電気信
号の中から上記レーザ光微小走査のための変調信号と周
波数が同一または２倍でかつ上記変調信号との位相差が
時間的に一定である信号分を取り出す信号処理部とを備
えることを特徴とする微細粒子測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257780A JPH0739994B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 微細粒子測定装置 |
| US07/373,801 US5008558A (en) | 1988-10-12 | 1989-06-29 | System for detecting minute particles on or above a substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257780A JPH0739994B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 微細粒子測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103451A JPH02103451A (ja) | 1990-04-16 |
| JPH0739994B2 true JPH0739994B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=17310998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257780A Expired - Lifetime JPH0739994B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 微細粒子測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5008558A (ja) |
| JP (1) | JPH0739994B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5255089A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | International Business Machines Corporation | Portable particle detector assembly |
| DE69334181T2 (de) * | 1993-09-27 | 2008-08-21 | Venturedyne, Ltd., Milwaukee | Verbesserter partikelsensor und vorrichtung zum nachweis eines teilchens |
| JP2982720B2 (ja) * | 1996-04-26 | 1999-11-29 | 日本電気株式会社 | パーティクルモニター装置およびこれを具備した無塵化プロセス装置 |
| JP3373367B2 (ja) * | 1996-08-09 | 2003-02-04 | 松下電器産業株式会社 | ３次元計測装置及び３次元計測方法 |
| AUPO399596A0 (en) * | 1996-12-02 | 1997-01-02 | Resmed Limited | A harness assembly for a nasal mask |
| JP3816426B2 (ja) * | 2002-09-09 | 2006-08-30 | 株式会社ルネサステクノロジ | プロセス処理装置 |
| US20050018944A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-01-27 | Mozdy Eric J. | Polarization modulation interrogation of grating-coupled waveguide sensors |
| KR100549948B1 (ko) * | 2003-11-11 | 2006-02-07 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조설비의 청정시스템 |
| CN100456015C (zh) * | 2006-05-18 | 2009-01-28 | 哈尔滨工程大学 | 激光水质测量方法及其测量仪 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4468120A (en) * | 1981-02-04 | 1984-08-28 | Nippon Kogaku K.K. | Foreign substance inspecting apparatus |
| US4376583A (en) * | 1981-05-12 | 1983-03-15 | Aeronca Electronics, Inc. | Surface inspection scanning system |
| US4689491A (en) * | 1985-04-19 | 1987-08-25 | Datasonics Corp. | Semiconductor wafer scanning system |
| DE3624314A1 (de) * | 1986-07-18 | 1988-01-28 | Hoechst Ag | Verwendung von epoxidharz/haerter-mischungen zur herstellung von beschichtungen mit erhoehter zwischenschichthaftung |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP63257780A patent/JPH0739994B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-06-29 US US07/373,801 patent/US5008558A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5008558A (en) | 1991-04-16 |
| JPH02103451A (ja) | 1990-04-16 |
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