JPH09127006A - 基板表面検査方法および該方法に用いる装置 - Google Patents
基板表面検査方法および該方法に用いる装置Info
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- JPH09127006A JPH09127006A JP7285793A JP28579395A JPH09127006A JP H09127006 A JPH09127006 A JP H09127006A JP 7285793 A JP7285793 A JP 7285793A JP 28579395 A JP28579395 A JP 28579395A JP H09127006 A JPH09127006 A JP H09127006A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検査基板の表面のみに結露させることがで
き、それにより被検査基板の表面以外の部分における汚
染物質の蓄積および拡散を防止し、クリーンルーム内部
での使用を可能ならしめる基板表面検査方法およびそれ
に用いられる装置を提供する。 【解決手段】 観察ステージ２の通気孔２ａを通して前
記被検査基板１の裏面へ冷却された空気を吹き付けるこ
とにより、被検査基板１を観察ステージ２に対して非接
触の状態に維持させるとともに被検査基板１の表面のみ
に選択的に結露させ、前記結露した被検査基板１の表面
を観察することにより、当該表面の不均一な状態を検出
することを特徴とする基板表面検査方法。
き、それにより被検査基板の表面以外の部分における汚
染物質の蓄積および拡散を防止し、クリーンルーム内部
での使用を可能ならしめる基板表面検査方法およびそれ
に用いられる装置を提供する。 【解決手段】 観察ステージ２の通気孔２ａを通して前
記被検査基板１の裏面へ冷却された空気を吹き付けるこ
とにより、被検査基板１を観察ステージ２に対して非接
触の状態に維持させるとともに被検査基板１の表面のみ
に選択的に結露させ、前記結露した被検査基板１の表面
を観察することにより、当該表面の不均一な状態を検出
することを特徴とする基板表面検査方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板表面検査方法お
よび該方法に用いる装置に関する。さらに詳しくはガラ
スなどの被検査基板を観察ステージに対して非接触の状
態で冷却することにより、被検査基板の表面のみに選択
的に結露させることができ、それにより被検査基板の表
面以外の部分における汚染物質の蓄積および拡散を防止
し、クリーンルーム内部での使用を可能ならしめる基板
表面検査方法および該方法に用いる装置に関する。
よび該方法に用いる装置に関する。さらに詳しくはガラ
スなどの被検査基板を観察ステージに対して非接触の状
態で冷却することにより、被検査基板の表面のみに選択
的に結露させることができ、それにより被検査基板の表
面以外の部分における汚染物質の蓄積および拡散を防止
し、クリーンルーム内部での使用を可能ならしめる基板
表面検査方法および該方法に用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体製造工程における半導
体基板のエッチングおよび洗浄などのウェット処理後の
乾燥した表面は、酸、アルカリなどの薬液によるエッチ
ングむらに加え、水による薬液拡散除去不足、乾燥時の
水の蒸発によるシミなどのむらが複合的に作用し、均一
な形状および清浄な表面状態がえられないばあいがあ
る。このようなウェット処理後の不均一な形状および汚
染された表面状態は、後工程における成膜時の密着力を
阻害し、デバイスの電気特性をその領域に対し局所的に
不均一にさせ、それに伴う表示不良を引き起こす。
体基板のエッチングおよび洗浄などのウェット処理後の
乾燥した表面は、酸、アルカリなどの薬液によるエッチ
ングむらに加え、水による薬液拡散除去不足、乾燥時の
水の蒸発によるシミなどのむらが複合的に作用し、均一
な形状および清浄な表面状態がえられないばあいがあ
る。このようなウェット処理後の不均一な形状および汚
染された表面状態は、後工程における成膜時の密着力を
阻害し、デバイスの電気特性をその領域に対し局所的に
不均一にさせ、それに伴う表示不良を引き起こす。
【０００３】しかし、一般的に大面積のガラス基板上に
デバイスを形成するＴＦＴ−ＬＣＤ製造工程では、組成
分析などにより局所的に汚染の検査を行なうことは可能
であっても、基板表面全体の処理むらを容易に検出でき
る手法がなかった。この不具合を解消するべく、ウェッ
ト処理後の基板をその環境における露点以下まで冷却
し、表面を結露させることにより検出を容易にする方法
が考えられている。特開平５−２４０７９７号公報に
は、ウエハ、マスクなどの非検査基板に付着した異物の
有無を検査するために被検査基板を冷却手段により冷却
し、加湿空気を接触させることにより、被検査基板の表
面に付着した異物の表面に水分子を凝縮させ、異物の見
かけ上の粒径を大きくし、異物からの散乱強度を測定す
ることにより、被検査基板の表面を検査する方法が記載
されている。
デバイスを形成するＴＦＴ−ＬＣＤ製造工程では、組成
分析などにより局所的に汚染の検査を行なうことは可能
であっても、基板表面全体の処理むらを容易に検出でき
る手法がなかった。この不具合を解消するべく、ウェッ
ト処理後の基板をその環境における露点以下まで冷却
し、表面を結露させることにより検出を容易にする方法
が考えられている。特開平５−２４０７９７号公報に
は、ウエハ、マスクなどの非検査基板に付着した異物の
有無を検査するために被検査基板を冷却手段により冷却
し、加湿空気を接触させることにより、被検査基板の表
面に付着した異物の表面に水分子を凝縮させ、異物の見
かけ上の粒径を大きくし、異物からの散乱強度を測定す
ることにより、被検査基板の表面を検査する方法が記載
されている。
【０００４】また、特開平５−３４０８８５号公報に
は、基板を当該基板を保持するステージとともに冷却装
置により冷却することにより、基板表面に水滴を凝縮さ
せて微細パーティクルを検出する技術が開示されてい
る。
は、基板を当該基板を保持するステージとともに冷却装
置により冷却することにより、基板表面に水滴を凝縮さ
せて微細パーティクルを検出する技術が開示されてい
る。
【０００５】前記２つの従来例は、あらかじめレーザー
光などを用いて間接的に観察する検出装置を用いて検出
する際に感度を良好にする目的で、基板表面を結露させ
ている。
光などを用いて間接的に観察する検出装置を用いて検出
する際に感度を良好にする目的で、基板表面を結露させ
ている。
【０００６】また、特開平２−１６８１５０号公報およ
び特開昭６１−１９８０４５号公報には、図３に示され
るような基板２１を電子冷熱プレート２２またはサーモ
エレメントなどの冷却手段に載置し、当該基板を冷却す
ることにより、基板表面を結露させる試料表面の検査方
法が記載されている。これらの公報に記載されている検
査方法では、被検査物が所定の大きさをもたない有機被
膜またはウェット処理後の乾燥むらなどであり、疎水
性、親水性のいわゆる濡れ性の相違による水分子の形状
の差をコントラストとして検査者が被検査基板を直視し
て基板表面を検査する。
び特開昭６１−１９８０４５号公報には、図３に示され
るような基板２１を電子冷熱プレート２２またはサーモ
エレメントなどの冷却手段に載置し、当該基板を冷却す
ることにより、基板表面を結露させる試料表面の検査方
法が記載されている。これらの公報に記載されている検
査方法では、被検査物が所定の大きさをもたない有機被
膜またはウェット処理後の乾燥むらなどであり、疎水
性、親水性のいわゆる濡れ性の相違による水分子の形状
の差をコントラストとして検査者が被検査基板を直視し
て基板表面を検査する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
結露を利用した基板表面の検査方法では、検査される基
板表面のみならず、被検査基板の裏面および該被検査基
板裏面に接触する観察ステージなどにも結露が生じる。
これら被検査部位以外に付着した露は、時間とともに成
長し、大きな水滴に成長する。かかる水滴は、基板を自
動搬送させるにしたがって、空気中の有機物およびパー
ティクルなどを取り込み、乾燥を繰り返すたびに汚染物
質を蓄積させる。この蓄積された汚染物質は、クリーン
ルーム内部で水滴が乾燥した際にふたたびパーティクル
として、クリーンルーム内に蔓延し、基板に再付着する
可能性がある。とくに、クリーンルーム内に蔓延する汚
染物質が、観察中に結露した観察面である基板表面の水
滴に取り込まれれば、観察終了後に水滴が蒸発しても、
かかる汚染物質によって基板表面にシミができるため基
板の品質が低下する。したがって、インラインチェック
に使用するばあい、クリーンルーム内部での使用が困難
だった。
結露を利用した基板表面の検査方法では、検査される基
板表面のみならず、被検査基板の裏面および該被検査基
板裏面に接触する観察ステージなどにも結露が生じる。
これら被検査部位以外に付着した露は、時間とともに成
長し、大きな水滴に成長する。かかる水滴は、基板を自
動搬送させるにしたがって、空気中の有機物およびパー
ティクルなどを取り込み、乾燥を繰り返すたびに汚染物
質を蓄積させる。この蓄積された汚染物質は、クリーン
ルーム内部で水滴が乾燥した際にふたたびパーティクル
として、クリーンルーム内に蔓延し、基板に再付着する
可能性がある。とくに、クリーンルーム内に蔓延する汚
染物質が、観察中に結露した観察面である基板表面の水
滴に取り込まれれば、観察終了後に水滴が蒸発しても、
かかる汚染物質によって基板表面にシミができるため基
板の品質が低下する。したがって、インラインチェック
に使用するばあい、クリーンルーム内部での使用が困難
だった。
【０００８】本発明は、かかる問題を解消するためにな
されたものであり、被検査基板を観察ステージに対して
非接触の状態で冷却することにより、被検査基板の表面
のみに選択的に結露させることができ、それにより被検
査基板の表面以外の部分における汚染物質の蓄積および
拡散を防止し、クリーンルーム内部での使用を可能なら
しめる基板表面検査方法および該方法に用いる装置を提
供することを目的とする。
されたものであり、被検査基板を観察ステージに対して
非接触の状態で冷却することにより、被検査基板の表面
のみに選択的に結露させることができ、それにより被検
査基板の表面以外の部分における汚染物質の蓄積および
拡散を防止し、クリーンルーム内部での使用を可能なら
しめる基板表面検査方法および該方法に用いる装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の基板表面検査方
法は、（ａ）表面に通気孔が開口された観察ステージの
上に、前記通気孔を被覆するように、被検査基板を載置
し、（ｂ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ
冷却された空気を吹き付けることにより、被検査基板を
観察ステージに対して非接触の状態に維持させるととも
に被検査基板の表面のみに選択的に結露させ、（ｃ）前
記結露された被検査基板の表面を観察することにより、
当該表面の不均一な状態を検出することを特徴とする。
法は、（ａ）表面に通気孔が開口された観察ステージの
上に、前記通気孔を被覆するように、被検査基板を載置
し、（ｂ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ
冷却された空気を吹き付けることにより、被検査基板を
観察ステージに対して非接触の状態に維持させるととも
に被検査基板の表面のみに選択的に結露させ、（ｃ）前
記結露された被検査基板の表面を観察することにより、
当該表面の不均一な状態を検出することを特徴とする。
【００１０】また、前記工程（ｃ）のつぎに、さらに、
（ｄ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ加熱
された空気を吹き付けることにより、被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態を維持するとともに前記
結露された被検査基板の表面に凝集した水分子を強制的
に蒸発させる工程を有するのが好ましい。
（ｄ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ加熱
された空気を吹き付けることにより、被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態を維持するとともに前記
結露された被検査基板の表面に凝集した水分子を強制的
に蒸発させる工程を有するのが好ましい。
【００１１】さらに、前記結露した被検査基板の表面を
観察するあいだ、前記観察ステージ周辺を密閉するとと
もに上方からＨＥＰＡフィルタを介して、環境に存在す
る微粒子を除去した清浄な空気を、観察ステージ内部へ
供給するのが好ましい。
観察するあいだ、前記観察ステージ周辺を密閉するとと
もに上方からＨＥＰＡフィルタを介して、環境に存在す
る微粒子を除去した清浄な空気を、観察ステージ内部へ
供給するのが好ましい。
【００１２】さらに、本発明の基板表面検査装置は、
（ａ）表面に通気孔が開口された、被検査基板を載置す
るための観察ステージと、（ｂ）前記通気孔を通して前
記観察ステージ表面に冷却された空気を供給することに
より、前記載置される被検査基板を観察ステージに対し
て非接触の状態に維持させるとともに被検査基板の表面
を結露させるための冷却空気供給手段と、（ｃ）前記被
検査基板の表面を観察するための観察手段とを有してな
ることを特徴とする。
（ａ）表面に通気孔が開口された、被検査基板を載置す
るための観察ステージと、（ｂ）前記通気孔を通して前
記観察ステージ表面に冷却された空気を供給することに
より、前記載置される被検査基板を観察ステージに対し
て非接触の状態に維持させるとともに被検査基板の表面
を結露させるための冷却空気供給手段と、（ｃ）前記被
検査基板の表面を観察するための観察手段とを有してな
ることを特徴とする。
【００１３】また、前記通気孔を通して前記観察ステー
ジ表面に加熱された空気を供給することにより、前記載
置される被検査基板を観察ステージに対して非接触の状
態を維持するとともに被検査基板の表面に凝集する水分
子を蒸発させるための加熱手段をさらに具備してなるの
が好ましい。
ジ表面に加熱された空気を供給することにより、前記載
置される被検査基板を観察ステージに対して非接触の状
態を維持するとともに被検査基板の表面に凝集する水分
子を蒸発させるための加熱手段をさらに具備してなるの
が好ましい。
【００１４】さらに、前記観察ステージ上部空間が密閉
され、かつ観察ステージ上部にＨＥＰＡフィルタおよび
下降気流発生用のファンが搭載されたクリーンユニット
が取り付けられてなるのが好ましい。
され、かつ観察ステージ上部にＨＥＰＡフィルタおよび
下降気流発生用のファンが搭載されたクリーンユニット
が取り付けられてなるのが好ましい。
【００１５】さらに、前記観察ステージの少なくとも表
面が結露しにくい材質によって形成されてなるのが好ま
しい。
面が結露しにくい材質によって形成されてなるのが好ま
しい。
【００１６】さらに、前記通気孔が、その直径が１〜２
ｍｍで、かつ隣接する２個の通気孔のピッチが２０〜３
０ｍｍの寸法になるように、前記観察ステージの表面に
複数個形成されてなるのが好ましい。
ｍｍで、かつ隣接する２個の通気孔のピッチが２０〜３
０ｍｍの寸法になるように、前記観察ステージの表面に
複数個形成されてなるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の基板表面検査方法によれ
ば、観察ステージの通気孔を通して前記被検査基板の下
面へ冷却された空気を吹き付けることにより、被検査基
板を観察ステージに対して非接触の状態、すなわち空中
に浮いた状態に維持させるとともに被検査基板を冷却す
ることにより、被検査基板の表面だけを結露させること
ができる。一方、被検査基板の裏面および観察ステージ
の表面は、空気の流れにより水分子が付着しないことに
よって、結露はほとんど発生しないため、被検査基板の
表面以外の部分における汚染物質の蓄積および拡散を防
止することができる。
ば、観察ステージの通気孔を通して前記被検査基板の下
面へ冷却された空気を吹き付けることにより、被検査基
板を観察ステージに対して非接触の状態、すなわち空中
に浮いた状態に維持させるとともに被検査基板を冷却す
ることにより、被検査基板の表面だけを結露させること
ができる。一方、被検査基板の裏面および観察ステージ
の表面は、空気の流れにより水分子が付着しないことに
よって、結露はほとんど発生しないため、被検査基板の
表面以外の部分における汚染物質の蓄積および拡散を防
止することができる。
【００１８】つぎに、図面を参照しながら、本発明の基
板表面検査方法を詳細に説明する。図１は本発明の基板
表面検査方法に用いられる検査装置の一実施例を示す断
面説明図、図２は図１の被検査基板の表面の結露の状態
を示す拡大断面図である。
板表面検査方法を詳細に説明する。図１は本発明の基板
表面検査方法に用いられる検査装置の一実施例を示す断
面説明図、図２は図１の被検査基板の表面の結露の状態
を示す拡大断面図である。
【００１９】図１に示される基板表面検査装置（以下、
検査装置という）は、気密性を有する観察チャンバ１１
内部に、通気孔２ａを有する観察ステージ２が取り付け
られ、さらに観察チャンバ１１外部に、該観察チャンバ
１１の内部へ冷却空気を供給して被検査基板１の表面を
結露させるための冷却空気供給手段１３、および同内部
へ加熱空気を供給して前記結露を除去するための加熱空
気供給手段１４を具備している。
検査装置という）は、気密性を有する観察チャンバ１１
内部に、通気孔２ａを有する観察ステージ２が取り付け
られ、さらに観察チャンバ１１外部に、該観察チャンバ
１１の内部へ冷却空気を供給して被検査基板１の表面を
結露させるための冷却空気供給手段１３、および同内部
へ加熱空気を供給して前記結露を除去するための加熱空
気供給手段１４を具備している。
【００２０】観察チャンバ１１の内部の空間は、観察ス
テージ２によって上下に仕切られている。
テージ２によって上下に仕切られている。
【００２１】観察ステージ２より下側の下部空間１１ａ
は、供給口３および４を通して外部から供給される冷却
空気および加熱空気を分散させ、そののち観察ステージ
２の複数の通気孔２ａにそれぞれ均一に供給するための
空間である。
は、供給口３および４を通して外部から供給される冷却
空気および加熱空気を分散させ、そののち観察ステージ
２の複数の通気孔２ａにそれぞれ均一に供給するための
空間である。
【００２２】一方、上部空間１１ｂは、被検査基板１の
表面を検査するための空間であり、観察手段としてカメ
ラ６および光源１２が取り付けられている。なお、図示
されていないが、観察チャンバ１１の適宜の位置には、
上部空間１１ｂ内の湿度を高湿度に保つためのエアコン
ディショナが設けられている。
表面を検査するための空間であり、観察手段としてカメ
ラ６および光源１２が取り付けられている。なお、図示
されていないが、観察チャンバ１１の適宜の位置には、
上部空間１１ｂ内の湿度を高湿度に保つためのエアコン
ディショナが設けられている。
【００２３】さらに、観察チャンバ１１の上部開口１１
ｃには、ＨＥＰＡフィルター５および下降気流発生用の
ファン（図示せず）が設けられ、かかる気密性を有する
観察チャンバ１１およびＨＥＰＡフィルター５によっ
て、クリーンユニットを構成している。
ｃには、ＨＥＰＡフィルター５および下降気流発生用の
ファン（図示せず）が設けられ、かかる気密性を有する
観察チャンバ１１およびＨＥＰＡフィルター５によっ
て、クリーンユニットを構成している。
【００２４】このＨＥＰＡフィルタ５を通して、周囲の
環境に存在する有機物、パーティクルなどの微粒子を除
去した清浄な空気を観察チャンバ１１内部へ供給するこ
とができるため、観察ステージ１１内の汚染物質の蓄積
および該汚染物質の外部への拡散を防止することができ
る。
環境に存在する有機物、パーティクルなどの微粒子を除
去した清浄な空気を観察チャンバ１１内部へ供給するこ
とができるため、観察ステージ１１内の汚染物質の蓄積
および該汚染物質の外部への拡散を防止することができ
る。
【００２５】なお、１１ｄおよび１１ｅは、被検査基板
１を観察チャンバ１１内に搬入および外部へ搬出するた
めのスリットであり、さらに、７ａおよび７ｂは、該ス
リット１１ｄ、１１ｅを気密的に閉止するためのシャッ
タである。
１を観察チャンバ１１内に搬入および外部へ搬出するた
めのスリットであり、さらに、７ａおよび７ｂは、該ス
リット１１ｄ、１１ｅを気密的に閉止するためのシャッ
タである。
【００２６】また、、前記観察ステージ２の表面は、結
露しにくい材質、たとえば、ポリテトラフルオロエチレ
ン（とくに代表的なものとして、テフロン（（株）デュ
ポンの登録商標）をあげることができる）などのフッ素
樹脂などにより被覆されている。テフロン材を用いた理
由は、表面が撥水性であるため、本体が冷却されても
結露しにくい、および摩擦係数が小さく基板と接触し
たときに滑りやすく、搬送時に便利である、という２つ
の理由による。なお、前記観察ステージ２は、少なくと
も表面が結露しにくい材質によって形成されていればよ
く、観察ステージ２の表面だけをかかる材質で形成して
もよいし、観察ステージ２の全体を結露しにくい材質に
よって形成してもよい。
露しにくい材質、たとえば、ポリテトラフルオロエチレ
ン（とくに代表的なものとして、テフロン（（株）デュ
ポンの登録商標）をあげることができる）などのフッ素
樹脂などにより被覆されている。テフロン材を用いた理
由は、表面が撥水性であるため、本体が冷却されても
結露しにくい、および摩擦係数が小さく基板と接触し
たときに滑りやすく、搬送時に便利である、という２つ
の理由による。なお、前記観察ステージ２は、少なくと
も表面が結露しにくい材質によって形成されていればよ
く、観察ステージ２の表面だけをかかる材質で形成して
もよいし、観察ステージ２の全体を結露しにくい材質に
よって形成してもよい。
【００２７】さらに、前記観察ステージ２の通気孔２ａ
は、通気孔２ａから吹き出す冷却空気によって被検査基
板を均一に冷却させる目的から多く設ける方が好まし
い。たとえば、本実施例では、通気孔２ａの直径が１〜
２ｍｍで、かつ隣接する２個の通気孔２ａのピッチが２
０〜３０ｍｍの寸法になるように、前記観察ステージ２
の表面に複数個形成されている。
は、通気孔２ａから吹き出す冷却空気によって被検査基
板を均一に冷却させる目的から多く設ける方が好まし
い。たとえば、本実施例では、通気孔２ａの直径が１〜
２ｍｍで、かつ隣接する２個の通気孔２ａのピッチが２
０〜３０ｍｍの寸法になるように、前記観察ステージ２
の表面に複数個形成されている。
【００２８】冷却空気供給手段１３は、外気を冷却し、
ついで冷却空気を観察チャンバ１１内部へ圧送する手段
である。また、冷却空気供給手段１３の吸入口１３ａに
は、空気中の塵埃などを除去するためのフィルタ（図示
せず）が設けられている。
ついで冷却空気を観察チャンバ１１内部へ圧送する手段
である。また、冷却空気供給手段１３の吸入口１３ａに
は、空気中の塵埃などを除去するためのフィルタ（図示
せず）が設けられている。
【００２９】一方、加熱空気供給手段１４は、外気を加
熱し、ついで加熱空気を観察チャンバ１１内部へ圧送す
る手段である。なお、加熱空気供給手段１４の吸入口１
４ａにも、空気中の塵埃などを除去するためのフィルタ
（図示せず）が設けられている。
熱し、ついで加熱空気を観察チャンバ１１内部へ圧送す
る手段である。なお、加熱空気供給手段１４の吸入口１
４ａにも、空気中の塵埃などを除去するためのフィルタ
（図示せず）が設けられている。
【００３０】つぎに、図１の検査装置を用いた基板表面
検査方法について説明する。
検査方法について説明する。
【００３１】まず、シャッタ７ａを開け、スリット１１
ｄから被検査基板１をアームを用いて観察チャンバ１１
内に搬入して観察ステージ２に載置する。そののち、シ
ャッタ７ａを閉じる。つぎに、エアコンディショナによ
り上部空間１１ｂ内部を加湿し、湿度５０〜８０％程度
の高湿度に保つ。
ｄから被検査基板１をアームを用いて観察チャンバ１１
内に搬入して観察ステージ２に載置する。そののち、シ
ャッタ７ａを閉じる。つぎに、エアコンディショナによ
り上部空間１１ｂ内部を加湿し、湿度５０〜８０％程度
の高湿度に保つ。
【００３２】ついで、冷却空気供給手段１３により、下
部空間１１ａ内部に冷却空気を供給する。冷却空気は、
温度２〜５℃程度で、しかも圧力０．５〜１．０ｋｇｆ
／ｃｍ2 （４．９〜９．８ｋＰａ）で下部空間１１ａ内
部に充満されるように設定される。この下部空間１１ａ
内部の冷却空気は、通気孔２ａを通して被検査基板１の
下面へ吹き付けられる。それによって、被検査基板１は
浮上して観察ステージに対して非接触の状態を保ちなが
ら冷却される。それによって、被検査基板１の表面だけ
が結露する（図２参照）。基板表面が結露すると白く曇
り、表面の乾燥むらなどが模様となって観察される。図
２において、基板に付着した汚染物質８の表面を覆うよ
うに水滴９が付着することにより、汚染物質８の見かけ
の大きさが大きくなり、その結果、水滴１０が付着した
清浄な面に比べて目立ちやすくなる。なお、被検査基板
１の裏面および観察ステージ２の表面は、空気の流れに
より水分子がほとんど付着しないため、結露を低く抑え
ることができ、その結果、被検査基板１の表面以外の部
分における汚染物質の蓄積を防止することができる。
部空間１１ａ内部に冷却空気を供給する。冷却空気は、
温度２〜５℃程度で、しかも圧力０．５〜１．０ｋｇｆ
／ｃｍ2 （４．９〜９．８ｋＰａ）で下部空間１１ａ内
部に充満されるように設定される。この下部空間１１ａ
内部の冷却空気は、通気孔２ａを通して被検査基板１の
下面へ吹き付けられる。それによって、被検査基板１は
浮上して観察ステージに対して非接触の状態を保ちなが
ら冷却される。それによって、被検査基板１の表面だけ
が結露する（図２参照）。基板表面が結露すると白く曇
り、表面の乾燥むらなどが模様となって観察される。図
２において、基板に付着した汚染物質８の表面を覆うよ
うに水滴９が付着することにより、汚染物質８の見かけ
の大きさが大きくなり、その結果、水滴１０が付着した
清浄な面に比べて目立ちやすくなる。なお、被検査基板
１の裏面および観察ステージ２の表面は、空気の流れに
より水分子がほとんど付着しないため、結露を低く抑え
ることができ、その結果、被検査基板１の表面以外の部
分における汚染物質の蓄積を防止することができる。
【００３３】つぎに、結露された被検査基板１の表面を
光源１２によって斜め上方から照らしすことにより、散
乱光強度を大きくし、コントラストを強調させておく。
この状態で、基板表面をカメラ６により写真撮影する。
検査者は、えられた写真を用いて、基板表面の観察を行
なう。
光源１２によって斜め上方から照らしすことにより、散
乱光強度を大きくし、コントラストを強調させておく。
この状態で、基板表面をカメラ６により写真撮影する。
検査者は、えられた写真を用いて、基板表面の観察を行
なう。
【００３４】また、観察しているあいだ、観察チャンバ
１１内部の空気は、適宜、シャッタ７ａおよび７ｂを開
けることによって、スリット１１ｄおよび１１ｅを通し
て外部へ排出される。
１１内部の空気は、適宜、シャッタ７ａおよび７ｂを開
けることによって、スリット１１ｄおよび１１ｅを通し
て外部へ排出される。
【００３５】観察終了後は、冷却したときと同様に、加
熱空気供給手段１４により、下部空間１１ａに加熱され
た空気を送り込み、通気孔２ａから突出させることによ
り、結露した被検査基板１を浮上して観察ステージ２に
対して非接触の状態を保ちながら加熱し、水分子を強制
的に蒸発させる。結露した被検査基板１を加熱し蒸発さ
せる際、観察チャンバ１１外部の雰囲気中に存在するパ
ーティクル、有機汚染などの微粒子は、ＨＥＰＡフィル
ター５によって吸着されることにより、観察チャンバ１
１内部への侵入が阻止されるため、結露による水分子中
にパーティクル、有機汚染が溶解し、水分子が蒸発する
過程で被検査基板１上にしみが発生する問題は生じな
い。
熱空気供給手段１４により、下部空間１１ａに加熱され
た空気を送り込み、通気孔２ａから突出させることによ
り、結露した被検査基板１を浮上して観察ステージ２に
対して非接触の状態を保ちながら加熱し、水分子を強制
的に蒸発させる。結露した被検査基板１を加熱し蒸発さ
せる際、観察チャンバ１１外部の雰囲気中に存在するパ
ーティクル、有機汚染などの微粒子は、ＨＥＰＡフィル
ター５によって吸着されることにより、観察チャンバ１
１内部への侵入が阻止されるため、結露による水分子中
にパーティクル、有機汚染が溶解し、水分子が蒸発する
過程で被検査基板１上にしみが発生する問題は生じな
い。
【００３６】なお、冷却された空気から加熱された空気
に切り換える際は、気流を絶やさず、基板がステージに
接しないような切換えのタイミングで行なうのが好まし
い。
に切り換える際は、気流を絶やさず、基板がステージに
接しないような切換えのタイミングで行なうのが好まし
い。
【００３７】また、この蒸発過程においても、前述と同
様に、観察チャンバ１１内部の空気は、適宜、シャッタ
７ａおよび７ｂを開けることによって、スリット１１ｄ
および１１ｅを通して外部へ排出される。
様に、観察チャンバ１１内部の空気は、適宜、シャッタ
７ａおよび７ｂを開けることによって、スリット１１ｄ
および１１ｅを通して外部へ排出される。
【００３８】完全に水分子が蒸発したのち、加熱空気供
給手段１４の動作を停止させ、ついでシャッタ７ｂを開
け、スリット１１ｅから被検査基板１をアームを用いて
観察チャンバ１１外へ搬出する。これで一連の観察作業
が終了する。
給手段１４の動作を停止させ、ついでシャッタ７ｂを開
け、スリット１１ｅから被検査基板１をアームを用いて
観察チャンバ１１外へ搬出する。これで一連の観察作業
が終了する。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、ガラスなどの被検査基
板を結露させる目的で冷却する際、冷却された空気を観
察ステージ形成された通気孔から基板表面に噴出させ、
その噴出圧力により被検査基板を浮上させ、観察ステー
ジに対して非接触の状態で冷却することにより、被検査
基板の裏面および観察ステージの表面などの結露を低く
抑えながら表面のみ選択的に結露させることができる。
したがって、被検査基板の表面以外の部分における汚染
物質の蓄積および拡散を防止し、クリーンルーム内部で
の使用を可能にすることができる。
板を結露させる目的で冷却する際、冷却された空気を観
察ステージ形成された通気孔から基板表面に噴出させ、
その噴出圧力により被検査基板を浮上させ、観察ステー
ジに対して非接触の状態で冷却することにより、被検査
基板の裏面および観察ステージの表面などの結露を低く
抑えながら表面のみ選択的に結露させることができる。
したがって、被検査基板の表面以外の部分における汚染
物質の蓄積および拡散を防止し、クリーンルーム内部で
の使用を可能にすることができる。
【００４０】また、結露した被検査基板の表面に凝集し
た水分子を非接触で加熱し、強制的に蒸発させることに
より、観察終了後の被検査基板を短時間で搬送可能な状
態にすることができ、生産時間を短縮させることができ
る。
た水分子を非接触で加熱し、強制的に蒸発させることに
より、観察終了後の被検査基板を短時間で搬送可能な状
態にすることができ、生産時間を短縮させることができ
る。
【００４１】さらに、観察ステージ周辺を観察チャンバ
などにより密閉し、上部にＨＥＰＡフィルターおよび下
降気流発生用のファンを搭載したクリーンユニットを取
り付ければ、観察チャンバ外部の環境に存在する有機
物、パーティクルなどの微粒子を除去した清浄な空気を
観察チャンバ内部に供給することができる。したがっ
て、結露した水分子に、パーティクルおよび有機物など
の汚染物質が取り込まれることが極力抑えられ、そのた
め、結露した水分子が蒸発しても乾燥むらは発生しな
い。その結果、より好適にクリーンルーム内部でのイン
ラインチェックを可能にすることができる。
などにより密閉し、上部にＨＥＰＡフィルターおよび下
降気流発生用のファンを搭載したクリーンユニットを取
り付ければ、観察チャンバ外部の環境に存在する有機
物、パーティクルなどの微粒子を除去した清浄な空気を
観察チャンバ内部に供給することができる。したがっ
て、結露した水分子に、パーティクルおよび有機物など
の汚染物質が取り込まれることが極力抑えられ、そのた
め、結露した水分子が蒸発しても乾燥むらは発生しな
い。その結果、より好適にクリーンルーム内部でのイン
ラインチェックを可能にすることができる。
【図１】本発明の基板表面検査方法に用いられる検査装
置の一実施例を示す断面説明図である。
置の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】図１の被検査基板の表面の結露の状態を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図３】従来の電子冷熱プレートによる結露を利用した
基板表面検査方法の一例を示す断面図である。
基板表面検査方法の一例を示す断面図である。
１ 被検査基板 ２ 観察ステージ ２ａ 通気孔 ５ ＨＥＰＡフィルタ ６ カメラ １１ 観察チャンバ １２ 光源 １３ 冷却空気供給手段 １４ 加熱空気供給手段
Claims (8)
- 【請求項１】 （ａ）表面に通気孔が開口された観察ス
テージの上に、前記通気孔を被覆するように、被検査基
板を載置し、（ｂ）前記通気孔を通して前記被検査基板
の裏面へ冷却された空気を吹き付けることにより、被検
査基板を観察ステージに対して非接触の状態に維持させ
るとともに被検査基板の表面のみに選択的に結露させ、
（ｃ）前記結露した被検査基板の表面を観察することに
より、当該表面の不均一な状態を検出することを特徴と
する基板表面検査方法。 - 【請求項２】 前記工程（ｃ）のつぎに、さらに、
（ｄ）前記通気孔を通して前記被検査基板の裏面へ加熱
された空気を吹き付けることにより、被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態を維持するとともに前記
結露された被検査基板の表面に凝集した水分子を強制的
に蒸発させる工程を有する請求項１記載の基板表面検査
方法。 - 【請求項３】 前記結露した被検査基板の表面を観察す
るあいだ、前記観察ステージ周辺を密閉するとともに上
方からＨＥＰＡフィルタを介して、環境に存在する微粒
子を除去した清浄な空気を、観察ステージ内部へ供給す
る請求項１記載の基板表面検査方法。 - 【請求項４】 （ａ）表面に通気孔が開口された、被検
査基板を載置するための観察ステージと、（ｂ）前記通
気孔を通して前記観察ステージ表面に冷却された空気を
供給することにより、前記載置される被検査基板を観察
ステージに対して非接触の状態に維持させるとともに被
検査基板の表面を結露させるための冷却空気供給手段
と、（ｃ）前記被検査基板の表面を観察するための観察
手段とを有してなることを特徴とする基板表面検査装
置。 - 【請求項５】 前記通気孔を通して前記観察ステージ表
面に加熱された空気を供給することにより、前記載置さ
れる被検査基板を観察ステージに対して非接触の状態を
維持するとともに被検査基板の表面に凝集する水分子を
蒸発させるための加熱空気供給手段をさらに具備してな
る請求項４記載の基板表面検査装置。 - 【請求項６】 前記観察ステージの少なくとも上部空間
が気密的に密閉され、かつ観察ステージの上方にＨＥＰ
Ａフィルタおよび下降気流発生用のファンが搭載された
クリーンユニットが設置されてなる請求項４記載の基板
表面検査装置。 - 【請求項７】 前記観察ステージの少なくとも表面が結
露しにくい材質によって形成されてなる請求項４記載の
基板表面検査装置。 - 【請求項８】 前記通気孔が、その直径が１〜２ｍｍ
で、かつ隣接する２個の通気孔のピッチが２０〜３０ｍ
ｍの寸法になるように、前記観察ステージの表面に複数
個形成されてなる請求項４記載の基板表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28579395A JP3323927B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 基板表面検査方法および該方法に用いる装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28579395A JP3323927B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 基板表面検査方法および該方法に用いる装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127006A true JPH09127006A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3323927B2 JP3323927B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17696155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28579395A Expired - Fee Related JP3323927B2 (ja) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 基板表面検査方法および該方法に用いる装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3323927B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000200815A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-07-18 | Eaton Corp | 半導体ウエハの処理装置、温度測定用プロ―ブ及びその温度測定方法 |
| JP2010016380A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Microinspection Inc | 回路基板の検査方法 |
| TWI650544B (zh) * | 2017-11-16 | 2019-02-11 | 致茂電子股份有限公司 | 表面量測系統 |
| US11754510B2 (en) | 2021-10-14 | 2023-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Inspection system of semiconductor wafer and method of driving the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151546A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Hitachi Chem Co Ltd | 平滑表面の異物検出法 |
| JPS61198045A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面汚染度観察方法 |
| JPH05240797A (ja) * | 1992-03-02 | 1993-09-17 | Fujitsu Ltd | 表面検査装置 |
| JPH05340885A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パーティクル検査方法 |
-
1995
- 1995-11-02 JP JP28579395A patent/JP3323927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4671142B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2011-04-13 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | 半導体ウエハの処理装置、温度測定用プローブ及びその温度測定方法 |
| JP2010016380A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Microinspection Inc | 回路基板の検査方法 |
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| US10436580B2 (en) | 2017-11-16 | 2019-10-08 | Chroma Ate Inc. | Surface measurement system |
| US11754510B2 (en) | 2021-10-14 | 2023-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Inspection system of semiconductor wafer and method of driving the same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3323927B2 (ja) | 2002-09-09 |
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