JPH0915134A - Method and equipment for inspecting particle - Google Patents
Method and equipment for inspecting particleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、パーティクルの検査
方法および検査装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle inspection method and an inspection apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ULSIデバイスの超微細化にと
もない、プロセスのクリーン化の必要性が高まってい
る。中でも、半導体デバイスの歩留り対策および装置管
理の面からも、パーティクルの検査技術は重要な技術で
ある。従来のパーティクルの検査は、単一波長のレーザ
を発振する光源より、ウエハに垂直にレーザを照射し、
そのレーザの散乱光を受光部で受け、受光部の信号を計
算機を用いて処理していた。これにより、パーティクル
を測定し、ウエハ上のパーティクルの検査を行なってい
た。2. Description of the Related Art In recent years, along with the ultra-miniaturization of ULSI devices, there is an increasing need for clean processes. Above all, the particle inspection technique is an important technique from the viewpoints of yield control of semiconductor devices and device management. Conventional particle inspection uses a light source that oscillates a single-wavelength laser to irradiate the wafer vertically with a laser,
The scattered light of the laser is received by the light receiving portion, and the signal of the light receiving portion is processed by using a computer. Thereby, the particles are measured and the particles on the wafer are inspected.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例のパーティクルの検査方法は、単一波長のレーザ光
を垂直に照射することによる測定のみであったため、初
期のベアシリコンウエハから酸化膜形成、ポリシリコン
膜形成、金属膜形成へと成膜工程が進むにつれ、十分な
感度を得ることができず、所望のパーティクルの測定を
行なうことができなかった。However, since the particle inspection method of this conventional example is only the measurement by vertically irradiating the laser beam of a single wavelength, the oxide film formation from the initial bare silicon wafer, As the film forming process progresses to form a polysilicon film and a metal film, sufficient sensitivity cannot be obtained and desired particles cannot be measured.
【0004】この発明は、この従来例の問題点を解決す
るもので、成膜工程が進んでいっても、十分な感度を得
ることができ、従来検知できなかったパーティクルを検
知可能にするパーティクルの検査方法および検査装置を
提供することを目的とする。The present invention solves the problems of the prior art example. Even if the film forming process progresses, sufficient sensitivity can be obtained, and particles that could not be detected in the past can be detected. It is an object of the present invention to provide an inspection method and an inspection device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1のパーティクル
の検査方法は、半導体基板にレーザ光を第1の入射角で
入射し、半導体基板で反射した光を受光し、その受光信
号を用いてパーティクルの有無および個数の計算を行な
う第1の工程と、半導体基板上に透明膜を成膜し、半導
体基板にレーザ光を第2の入射角で入射し、半導体基板
で反射した光を受光し、その受光信号を用いてパーティ
クルの有無および個数の計算を行なう第2の工程と、記
半導体基板上に反射膜を成膜し、P偏光したレーザ光を
第3の入射角で半導体基板に入射し、半導体基板で反射
した光を受光し、その受光信号を用いてパーティクルの
有無および個数の計算を行なう第3の工程と、半導体基
板上に金属膜を成膜し、S偏光したレーザ光を第4の入
射角で半導体基板に入射し、半導体基板で反射した光を
受光し、その受光信号を用いてパーティクルの有無およ
び個数の計算を行なう第4の工程とを含むものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for inspecting particles, wherein laser light is incident on a semiconductor substrate at a first incident angle, light reflected by the semiconductor substrate is received, and the received light signal is used. The first step of calculating the presence or absence of particles and the number of particles, a transparent film is formed on a semiconductor substrate, laser light is incident on the semiconductor substrate at a second incident angle, and light reflected by the semiconductor substrate is received. The second step of calculating the presence or absence and the number of particles using the received light signal, and forming a reflective film on the semiconductor substrate, and making P-polarized laser light incident on the semiconductor substrate at a third incident angle. Then, the third step of receiving the light reflected by the semiconductor substrate and calculating the presence / absence and the number of particles using the received light signal, and forming a metal film on the semiconductor substrate to obtain S-polarized laser light. Semiconductor substrate at fourth angle of incidence Incident, receiving light reflected from the semiconductor substrate, is intended to include a fourth step of performing the calculation of presence and number of particles using the received light signal.
【0006】請求項2のパーティクルの検査装置は、半
導体基板に第1の入射角で入射する第1のレーザ光源
と、前記半導体基板に第2の入射角で入射する第2のレ
ーザ光源と、前記半導体基板に第3の入射角で入射する
S偏光したレーザ光を発振する第3のレーザ光源と、前
記半導体基板に第4の入射角で入射するP偏光したレー
ザ光を発振する第4のレーザ光源と、前記第1のレーザ
光源ないし前記第4のレーザ光源により入射して前記半
導体基板で反射した光をそれぞれ受光する受光手段と、
前記第1のレーザ光源ないし前記第4のレーザ光源によ
る前記受光手段の受光信号を入力してパーティクルの有
無および個数の計算を行なう計算機とを備えたものであ
る。A particle inspection apparatus according to a second aspect of the present invention includes a first laser light source which is incident on the semiconductor substrate at a first incident angle, and a second laser light source which is incident on the semiconductor substrate at a second incident angle. A third laser light source that oscillates S-polarized laser light that enters the semiconductor substrate at a third incident angle, and a fourth laser light source that oscillates P-polarized laser light that enters the semiconductor substrate at a fourth incident angle. A laser light source, and light receiving means for respectively receiving the light that has been incident by the first laser light source or the fourth laser light source and reflected by the semiconductor substrate,
And a calculator that inputs the light receiving signals of the light receiving means by the first laser light source or the fourth laser light source to calculate the presence or absence and the number of particles.
【0007】請求項3のパーティクルの検査方法は、半
導体基板にP偏光したレーザ光を第1の入射角で入射
し、前記半導体基板で反射した光を受光し、その受光信
号を用いてパーティクルの有無および個数の計算を行な
う第1の工程と、S偏光したレーザ光を第2の入射角で
前記半導体基板に入射し、前記半導体基板で反射した光
を受光し、その受光信号を用いてパーティクルの有無お
よび個数の計算を行なう第2の工程とを含むものであ
る。According to a third aspect of the present invention, in the particle inspection method, the P-polarized laser light is incident on the semiconductor substrate at the first incident angle, the light reflected by the semiconductor substrate is received, and the light reception signal is used to detect the particle. The first step of calculating the presence / absence and the number of the particles, the S-polarized laser light is incident on the semiconductor substrate at a second incident angle, the light reflected by the semiconductor substrate is received, and the light reception signal is used to generate particles. And the second step of calculating the presence and absence and the number thereof.
【0008】請求項4のパーティクルの検査装置は、半
導体基板に第1の入射角で入射するP偏光したレーザ光
を発振するレーザ光源と、前記半導体基板に第2の入射
角で入射するS偏光したレーザ光を発振するレーザ光源
と、前記半導体基板の前記P偏光の反射光を受光する受
光部および前記S偏光の反射光を受光する受光部を有す
る受光手段と、前記受光手段の受光信号を入力してパー
ティクルの有無および個数の計算を行なう計算機とを備
えたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a particle inspection apparatus, wherein a laser light source that oscillates a P-polarized laser beam that is incident on a semiconductor substrate at a first incident angle and an S-polarized light that is incident on the semiconductor substrate at a second incident angle. A laser light source that oscillates the laser light, a light receiving unit that receives the P-polarized reflected light of the semiconductor substrate and a light receiving unit that receives the S-polarized reflected light, and a light receiving signal of the light receiving unit. And a computer for inputting and calculating the presence or absence of particles and the number of particles.
【0009】[0009]
【作用】請求項1のパーティクルの検査方法によれば、
第1の工程および第2の工程によりレーザ光の入射角度
を変えながらウエハに照射し、また第3の工程および第
4の工程によりレーザ光をP偏光からS偏光へと変える
ため、垂直入射の単一レーザによる不十分な測定感度を
補い、膜表面の影響を抑制してウエハ上のパーティクル
を高感度で測定することができ、従来例では検知できな
かった所望のパーティクルの測定が可能となる。According to the particle inspection method of claim 1,
In the first step and the second step, the wafer is irradiated while changing the incident angle of the laser beam, and in the third step and the fourth step, the laser beam is changed from P polarized light to S polarized light. It is possible to measure the particles on the wafer with high sensitivity by supplementing the insufficient measurement sensitivity with a single laser and suppressing the influence of the film surface, and it is possible to measure desired particles that could not be detected in the conventional example. .
【0010】請求項2のパーティクルの検査装置によれ
ば、請求項1のパーティクルの検査方法に適用できるの
で、請求項1と同作用がある。請求項3のパーティクル
の検査方法によれば、レーザ光をP偏光からS偏光へと
変えるため、垂直入射の単一レーザによる不十分な測定
感度を補い、膜表面の影響を抑制してウエハ上のパーテ
ィクルを高感度で測定することができ、従来例では検知
できなかった所望のパーティクルの測定が可能となる。According to the particle inspection apparatus of claim 2, since it can be applied to the particle inspection method of claim 1, it has the same effect as that of claim 1. According to the particle inspection method of claim 3, since the laser light is changed from P-polarized light to S-polarized light, insufficient measurement sensitivity due to a single laser of normal incidence is compensated, and the influence of the film surface is suppressed to suppress the influence on the wafer. Particles can be measured with high sensitivity, and desired particles that could not be detected in the conventional example can be measured.
【0011】請求項4のパーティクルの検査装置は、請
求項3のパーティクルの検査方法に適用できるので、請
求項1と同作用がある。Since the particle inspection apparatus of claim 4 can be applied to the particle inspection method of claim 3, it has the same effect as that of claim 1.
【0012】[0012]
【実施例】この発明の第1の実施例について、図1およ
び図2を参照しながら説明する。パーティクルの検査装
置について説明する。図1は光学系を含む構成を示し、
図2はウエハに垂直に入射する場合の走査系を示すもの
である。図1において、1は波長488nmのP偏光し
たArレーザ光を発生する第1のレーザ光源である。こ
れから発振されたレーザ光は水平に置かれた半導体基板
のベアシリコンウエハ5上の領域にハーフミラー12を
介して第1の入射角である垂直に入射するように配置さ
れている。また、このウエハ5上で反射した散乱光を受
光するように、受光手段であるP偏光の受光部6が配置
されている。また、これらの受光信号をコンピュータを
実施例とする計算機8に入力し、計算機8でパーティク
ルの有無および個数の計算を行なう。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A particle inspection device will be described. FIG. 1 shows a configuration including an optical system,
FIG. 2 shows a scanning system when vertically incident on the wafer. In FIG. 1, reference numeral 1 is a first laser light source that generates P-polarized Ar laser light having a wavelength of 488 nm. The laser light oscillated from this is arranged so as to enter the area on the bare silicon wafer 5 of the semiconductor substrate placed horizontally through the half mirror 12 at the first incident angle vertically. Further, a P-polarized light receiving portion 6 which is a light receiving means is arranged so as to receive the scattered light reflected on the wafer 5. Further, these received light signals are input to a computer 8 having a computer as an embodiment, and the computer 8 calculates the presence / absence and the number of particles.
【0013】2は波長488nmのP偏光したArレー
ザ光を発生する第2のレーザ光源である。これから発振
されたレーザ光は水平に置かれた透明膜である酸化膜が
成膜されたウエハ5上の領域に第2の入射角である俯角
45度の角度をもって入射するように配置されている。
また、このウエハ5上で反射した散乱光を受光するよう
に、受光部6が配置されている。また、これらの受光信
号を計算機8に入力し、前記と同様の計算を行う。Reference numeral 2 is a second laser light source for generating P-polarized Ar laser light having a wavelength of 488 nm. The laser light oscillated from this is arranged so as to be incident on a region on the wafer 5 on which an oxide film, which is a transparent film, which is horizontally placed is formed at an angle of a depression angle of 45 degrees which is a second incident angle. .
Further, the light receiving section 6 is arranged so as to receive the scattered light reflected on the wafer 5. Further, these received light signals are input to the calculator 8 and the same calculation as above is performed.
【0014】3は波長488nmのP偏光したArレー
ザ光を発生する第3のレーザ光源である。これから発振
されたレーザ光は水平に置かれた反射膜であるポリシリ
コン膜が形成されたウエハ5上の領域に第3の入射角で
ある俯角20度の角度をもって入射するように配置され
ている。また、このウエハ5上で反射した散乱光を受光
するように、偏光ビームスプリッタ10が置かれてい
る。この偏光ビームスプリッタ10によってP偏光とS
偏光に分離された光が入射するように受光手段を構成す
るP偏光の受光部6とS偏光の受光部7がそれぞれ配置
されている。さらに、これらのP偏光の受光信号とS偏
光の受光信号を計算機8に入力し、前記と同様の計算を
行なう。Reference numeral 3 is a third laser light source for generating P-polarized Ar laser light having a wavelength of 488 nm. The laser light oscillated from this is arranged so as to be incident on a region on the wafer 5 on which a polysilicon film which is a reflection film is placed horizontally, at a third incident angle of a depression angle of 20 degrees. . Further, a polarization beam splitter 10 is placed so as to receive the scattered light reflected on the wafer 5. This polarization beam splitter 10 allows P-polarized light and S-polarized light.
A P-polarized light receiving portion 6 and an S-polarized light receiving portion 7 which constitute the light receiving means are arranged so that the light separated into the polarized light enters. Further, the P-polarized light reception signal and the S-polarized light reception signal are input to the computer 8 to perform the same calculation as above.
【0015】4は波長488nmのS偏光したArレー
ザ光を発生する第4のレーザ光源である。これから発さ
れたレーザ光は水平に置かれた金属膜であるアルミ膜が
形成されたウエハ5上の領域に第4の入射角である俯角
20度の角度をもって入射するように配置されている。
また、このウエハ5上で反射した散乱光を入射する受光
部7が配置されている。これらの受光信号を計算機8に
入力し、前記と同様にパーティクルの有無および個数の
計算を行なう。Reference numeral 4 is a fourth laser light source for generating S-polarized Ar laser light having a wavelength of 488 nm. The laser light emitted from this is arranged so as to be incident on a region on the wafer 5 on which the aluminum film, which is a metal film, which is placed horizontally is formed at an angle of a depression angle of 20 degrees which is a fourth incident angle.
In addition, a light receiving portion 7 is arranged on which the scattered light reflected on the wafer 5 is incident. These received light signals are input to the calculator 8 and the presence or absence of particles and the number of particles are calculated in the same manner as described above.
【0016】つぎに、このパーティクル検査装置を用い
たパーティクル検査方法について説明する。すなわち、
このパーティクル検査方法は、第1の工程と、第2の工
程と、第3の工程と、第4の工程を含む。第1の工程
は、半導体基板のウエハ5にレーザ光を第1の入射角で
入射し、ウエハ5で反射した光を受光し、その受光信号
を用いてパーティクルの有無および個数の計算を行な
う。図2に示すように、第1のレーザ光源の波長488
nmのArレーザ光を、水平に置かれたベアシリコンウ
エハ5上の領域に、ハーフミラー12を介して垂直に照
射する。ウエハ5を載せたステージ11はウエハ5のサ
イズとほぼ同等であり、ステージ11はウエハ5を載せ
たまま、装置内を約20μmのステップでまず、+x方
向に移動する。これによって、装置内のウエハ5を載せ
たステージ11の移動にともなって、Arレーザ光が2
0μmのステップ間隔でウエハ5上を走査することがで
きる。レーザ光がウエハ5の一方の端から他端まで走査
し終わったら、次にステージ11はウエハ5を載せたま
ま、+y方向に20μm移動し、それから、−x方向に
約20μmのステップ間隔で移動する。この動作を繰り
返すことによって、ウエハ5の全面をレーザー光が走査
できるようになっている。Next, a particle inspection method using this particle inspection apparatus will be described. That is,
This particle inspection method includes a first step, a second step, a third step, and a fourth step. In the first step, laser light is incident on the semiconductor substrate wafer 5 at a first incident angle, the light reflected by the wafer 5 is received, and the presence or absence of particles and the number of particles are calculated using the received light signal. As shown in FIG. 2, the wavelength 488 of the first laser light source is
A region of the bare silicon wafer 5 placed horizontally is vertically irradiated with an Ar laser beam of nm through the half mirror 12. The size of the stage 11 on which the wafer 5 is placed is almost the same as the size of the wafer 5. The stage 11 first moves in the + x direction within the apparatus in steps of about 20 μm while the wafer 5 is placed. As a result, as the stage 11 on which the wafer 5 is placed in the apparatus moves, the Ar laser light is emitted by 2
The wafer 5 can be scanned with a step interval of 0 μm. When the laser light has finished scanning from one end to the other end of the wafer 5, the stage 11 then moves 20 μm in the + y direction with the wafer 5 still mounted, and then moves in the −x direction at a step interval of about 20 μm. To do. By repeating this operation, the entire surface of the wafer 5 can be scanned with laser light.
【0017】このウエハ5上で反射された受光成分は受
光部6で電気信号として変換される。この信号出力が計
算機8に送られ、ここで計算処理によってベアシリコン
ウエハ5上のパーティクル9の有無および個数を検知す
る。これにより、ベアシリコンウエハ上0. 1μm以上
のパーティクルが検知できる。第2の工程は、半導体基
板のウエハ5上に透明膜を成膜し、ウエハ5にレーザ光
を第2の入射角で入射し、ウエハ5で反射した光を受光
し、その受光信号を用いてパーティクルの有無および個
数の計算を行なうものである。すなわち、ベアシリコン
ウエハ5上に酸化膜を500nm程度熱酸化により形成
する。図1において、第2のレーザ光源2の波長488
nmのArレーザ光は水平に置かれた酸化膜が形成され
たウエハ5上の領域に45度の角度をもって照射する。
第1の工程における走査と同様にして、ウエハ5の全面
をレーザ光で走査した後、このウエハ5上で反射された
P偏光成分は受光部6で電気信号に変換される。この出
力信号が計算機8に送られ、ここで計算処理によってウ
エハ5上のパーティクル9の有無および個数を検知す
る。ベアシリコンウエハ5上に酸化膜が形成されている
場合、膜表面の影響により反射光は散乱するが、45度
の照射角度を持たせることにより酸化膜表面の影響を抑
えることができ、酸化膜上0. 2μm以上のパーティク
ルが検知できる。The light receiving component reflected on the wafer 5 is converted into an electric signal by the light receiving section 6. This signal output is sent to the computer 8, where the presence or absence and the number of particles 9 on the bare silicon wafer 5 are detected by calculation processing. As a result, particles of 0.1 μm or more can be detected on the bare silicon wafer. In the second step, a transparent film is formed on the semiconductor substrate wafer 5, laser light is incident on the wafer 5 at a second incident angle, the light reflected by the wafer 5 is received, and the received light signal is used. The presence / absence of particles and the number of particles are calculated. That is, an oxide film of about 500 nm is formed on the bare silicon wafer 5 by thermal oxidation. In FIG. 1, the wavelength 488 of the second laser light source 2 is
The Ar laser beam of nm is irradiated at an angle of 45 degrees on the region of the wafer 5 on which the oxide film placed horizontally is formed.
After scanning the entire surface of the wafer 5 with a laser beam in the same manner as the scanning in the first step, the P-polarized component reflected on the wafer 5 is converted into an electric signal by the light receiving section 6. This output signal is sent to the computer 8, where the presence or absence and the number of particles 9 on the wafer 5 are detected by calculation processing. When an oxide film is formed on the bare silicon wafer 5, the reflected light is scattered due to the influence of the film surface, but the influence of the oxide film surface can be suppressed by providing an irradiation angle of 45 degrees. Particles above 0.2 μm can be detected.
【0018】第3の工程は、半導体基板のウエハ5上に
反射膜を成膜し、P偏光したレーザ光を第3の入射角で
ウエハ5に入射し、ウエハ5で反射した光を受光し、そ
の受光信号を用いてパーティクルの有無および個数の計
算を行なう。ウエハ5上にポリシリコン膜をLPCVD
法により400nm程度形成する。図1において、第3
のレーザ光源3の波長488nmのP偏光したArレー
ザ光3は水平に置かれたポリシリコン膜が形成されたウ
エハ5上の領域に俯角20度の角度をもって照射する。
ウエハ5の全面をレーザ光が走査した後、このウエハ5
上で反射されたS偏光成分は受光部6で電気信号に変換
される。そして、この出力信号が計算機8に送られる。
そして、ここで計算処理によってウエハ5上のパーティ
クル9の有無および個数を検知する。ベアシリコンウエ
ハ5上にポリシリコン膜が形成されている場合、たとえ
ば、ウエハ5の表面にポリシリコン膜が400nm成膜
されている場合には、高角度でレーザ光を照射した際に
ポリシリコン膜の表面で照射光が乱反射し、パーティク
ル測定が正確には行えない。ここで俯角20度の照射角
度を持たせることにより、膜表面の凹凸による影響を低
く抑えることができ、ポリシリコン膜上0.25μm以
上のパーティクルが検知できる。In the third step, a reflection film is formed on the semiconductor substrate wafer 5, P-polarized laser light is incident on the wafer 5 at a third incident angle, and the light reflected by the wafer 5 is received. The presence or absence of particles and the number of particles are calculated using the received light signal. LPCVD of polysilicon film on wafer 5
The film is formed to a thickness of about 400 nm by In FIG. 1, the third
The P-polarized Ar laser light 3 having a wavelength of 488 nm of the laser light source 3 is irradiated onto a region on the wafer 5 on which the polysilicon film is horizontally placed at a depression angle of 20 degrees.
After the entire surface of the wafer 5 is scanned with the laser beam, the wafer 5
The S-polarized component reflected above is converted into an electric signal by the light receiving unit 6. Then, this output signal is sent to the computer 8.
Then, the presence or absence and the number of the particles 9 on the wafer 5 are detected by the calculation processing here. When a polysilicon film is formed on the bare silicon wafer 5, for example, when a polysilicon film having a thickness of 400 nm is formed on the surface of the wafer 5, the polysilicon film is irradiated with laser light at a high angle. Irradiated light is diffusely reflected on the surface of the and particles cannot be accurately measured. Here, by giving the depression angle of 20 degrees, it is possible to suppress the influence of the unevenness of the film surface to a low level, and it is possible to detect particles of 0.25 μm or more on the polysilicon film.
【0019】第4の工程は、半導体基板のウエハ5上に
金属膜を成膜し、S偏光したレーザ光を第4の入射角で
ウエハ5に入射し、ウエハ5で反射した光を受光し、そ
の受光信号を用いてパーティクルの有無および個数の計
算を行なう。すなわち、ウエハ5上にアルミ膜をスパッ
タ法により700nm程度形成する。図1において、第
4のレーザ光源4の波長488nmのS偏光したArレ
ーザ光4は、水平に置かれてアルミ膜が形成されたウエ
ハ5上の領域に俯角20度の角度をもって照射する。ウ
エハ5の全面をレーザ光で前記と同様に走査した後、こ
のウエハ5上で反射されたS偏光成分は受光部7で電気
信号に変換される。この出力信号が計算機8に送られ、
ここで計算処理によってウエハ5上のパーティクル9の
有無および個数を検知する。ベアシリコンウエハ5上に
アルミ膜が形成されている場合、膜表面の凹凸の影響に
より反射光はかなり散乱するが、俯角20度の照射角度
を持たせることにより膜表面の影響を最小限に抑えるこ
とができ、アルミ膜上0.3μm以上のパーティクルが
検知できる。In the fourth step, a metal film is formed on the semiconductor substrate wafer 5, S-polarized laser light is incident on the wafer 5 at a fourth incident angle, and light reflected by the wafer 5 is received. The presence or absence of particles and the number of particles are calculated using the received light signal. That is, an aluminum film having a thickness of about 700 nm is formed on the wafer 5 by the sputtering method. In FIG. 1, the S-polarized Ar laser light 4 having a wavelength of 488 nm of the fourth laser light source 4 is radiated at a depression angle of 20 degrees onto a region on the wafer 5 on which the aluminum film is placed horizontally. After scanning the entire surface of the wafer 5 with laser light in the same manner as described above, the S-polarized component reflected on the wafer 5 is converted into an electric signal by the light receiving section 7. This output signal is sent to the computer 8,
Here, the presence or absence and the number of particles 9 on the wafer 5 are detected by calculation processing. When the aluminum film is formed on the bare silicon wafer 5, the reflected light is considerably scattered due to the influence of the unevenness of the film surface, but the influence of the film surface is minimized by providing the irradiation angle of 20 degrees. Therefore, particles of 0.3 μm or more can be detected on the aluminum film.
【0020】この実施例のパーティクル検査方法によれ
ば、第1の工程および第2の工程によりレーザ光の入射
角度を変えながらウエハ5に照射し、また第3の工程お
よび第4の工程によりレーザ光をP偏光からS偏光へと
変えるため、垂直入射の単一レーザによる不十分な測定
感度を補い、膜表面の影響を抑制してウエハ5上のパー
ティクルを高感度で測定することができ、従来例では検
知できなかった所望のパーティクルの測定が可能とな
る。According to the particle inspection method of this embodiment, the wafer 5 is irradiated while changing the incident angle of the laser beam in the first step and the second step, and the laser beam is irradiated in the third step and the fourth step. Since the light is changed from P-polarized light to S-polarized light, it is possible to compensate for the insufficient measurement sensitivity of the single laser of normal incidence, suppress the influence of the film surface, and measure the particles on the wafer 5 with high sensitivity. It is possible to measure desired particles that could not be detected in the conventional example.
【0021】またパーティクルの検査装置によれば、前
記したパーティクルの検査方法に適用できるので、前記
と同様な作用効果がある。この発明の第2の実施例を図
3および図4に示す。すなわち、このパーティクル検査
装置は、第1の実施例において、第1のレーザ光源1は
波長594nmのP偏光したHe −Ne レーザ光源を用
い、第4のレーザ光源3は波長633nmのS偏光した
He −Ne レーザ光源を用い、第2のレーザ光源および
第3のレーザ光源は省略している。Further, since the particle inspection apparatus can be applied to the above-described particle inspection method, it has the same effects as the above. The second embodiment of the present invention is shown in FIGS. That is, in this particle inspection apparatus, in the first embodiment, the first laser light source 1 uses a P-polarized He-Ne laser light source with a wavelength of 594 nm, and the fourth laser light source 3 uses an S-polarized He with a wavelength of 633 nm. The -Ne laser light source is used, and the second laser light source and the third laser light source are omitted.
【0022】第1のレーザ光源1から発振されたレーザ
光は水平に置かれたベアシリコンウエハ5に垂直に入射
するように配置されている。他方、第4のレーザ光源4
から発振されたレーザ光は水平に置かれたベアシリコン
ウエハ5に俯角20度の低角度で入射するように配置さ
れている。また、このウエハ5上で反射した散乱光が入
射するように、偏光ビームスプリッタ10が置かれてい
る。さらに、この偏光ビームスプリッタ10によってP
偏光とS偏光に分離された光が入射するようにP偏光の
受光部6とS偏光の受光部7がそれぞれ配置されてい
る。また、これらのP偏光信号とS偏光信号を計算機8
に入力されるようしている。The laser light oscillated from the first laser light source 1 is arranged so as to vertically enter the bare silicon wafer 5 placed horizontally. On the other hand, the fourth laser light source 4
The laser light oscillated from is incident on the bare silicon wafer 5 placed horizontally at a low depression angle of 20 degrees. Further, the polarization beam splitter 10 is placed so that the scattered light reflected on the wafer 5 enters. Further, the polarization beam splitter 10 causes P
The P-polarized light receiving portion 6 and the S-polarized light receiving portion 7 are arranged so that the light separated into the polarized light and the S-polarized light enters, respectively. In addition, the computer 8 calculates the P-polarized signal and the S-polarized signal.
I am trying to enter it.
【0023】このように構成された装置を用いて、パー
ティクルの測定を行なう場合の動作について説明する。
すなわち、波長594nmのP偏光したHe −Ne レー
ザ光は水平に置かれたウエハ5上に垂直に照射される。
他方、波長633nmのS偏光したHe −Ne レーザ光
はウエハ5上に俯角20度の低角度で照射される。これ
らのレーザ光はウェハ5上の同一領域に照射される。こ
れらのレーザ光のウエハ5上で反射された光は、偏光ビ
ームスプリッタ10に入り、ここでP偏光成分とS偏光
成分とに分離される。分離されたP偏光成分はP偏光の
受光手段である受光部6に入射し電気信号に変換され
る。また、分離されたS偏光成分はS偏光の受光手段で
ある受光部7に入射し電気信号に変換される。これらの
出力信号が計算機8に送られ、ここで計算処理によって
パーティクル8の有無を検知し、粒径別に計算する。The operation when particles are measured using the apparatus thus configured will be described.
That is, the P-polarized He-Ne laser light having a wavelength of 594 nm is vertically irradiated onto the wafer 5 placed horizontally.
On the other hand, the S-polarized He-Ne laser light having a wavelength of 633 nm is irradiated onto the wafer 5 at a low angle of 20 degrees. These laser lights are applied to the same area on the wafer 5. The light of the laser light reflected on the wafer 5 enters the polarization beam splitter 10 where it is separated into a P-polarized component and an S-polarized component. The separated P-polarized component is incident on the light receiving section 6 which is a P-polarized light receiving means and is converted into an electric signal. Further, the separated S-polarized component is incident on the light receiving portion 7 which is a light receiving means for S-polarized light and is converted into an electric signal. These output signals are sent to the computer 8, where the presence or absence of the particles 8 is detected by the calculation process, and the particle size is calculated.
【0024】また、このパーティクルの検査装置を用い
た検査方法は、第1の工程で、半導体基板のウエハ5に
P偏光したレーザ光を第1の入射角で入射し、ウエハ5
で反射した光を受光し、その受光信号を用いてパーティ
クルの有無および個数の計算を行なう。また第2の工程
で、S偏光したレーザ光を第2の入射角でウエハ5に入
射し、ウエハ5で反射した光を受光し、その受光信号を
用いてパーティクルの有無および個数の計算を行なう。
この方法において、第1の工程および第2の工程は工程
順序にしたがって行ってもよいが、第1の工程および第
2の工程を同時に行ってもよい。In the inspection method using the particle inspection apparatus, in the first step, the P-polarized laser beam is incident on the wafer 5 of the semiconductor substrate at the first incident angle, and the wafer 5 is removed.
The light reflected by is received, and the presence or absence of particles and the number of particles are calculated using the received light signal. In the second step, the S-polarized laser light is incident on the wafer 5 at the second incident angle, the light reflected by the wafer 5 is received, and the presence / absence of particles and the number of particles are calculated using the received light signal. .
In this method, the first step and the second step may be performed in the order of the steps, but the first step and the second step may be performed simultaneously.
【0025】図4は、パーティクルの粒径に対する散乱
光強度を示す散乱断面積の関係図を示している。白丸が
波長633nmのS偏光、黒丸が波長594nmのP偏
光である。図4から明らかなように、粒径に対する散乱
光強度は0. 3μm以上の粒径に対してはP偏光を用い
た方がS偏光よりも大きく、0. 3μm以上の大きさの
パーティクル粒子を測定する場合は高感度な測定を行え
る。FIG. 4 is a relational diagram of the scattering cross section showing the scattered light intensity with respect to the particle diameter of particles. White circles are S-polarized light having a wavelength of 633 nm, and black circles are P-polarized light having a wavelength of 594 nm. As is clear from FIG. 4, the P-polarized light has a larger scattered light intensity with respect to the particle size than the S-polarized light with a particle size of 0.3 μm or more. When measuring, highly sensitive measurement can be performed.
【0026】しかし、P偏光では、粒径が0.3μmよ
り微小になってくると、急に感度が落ち込む。これに対
して、S偏光では、0.35μm付近から感度が上昇し
て、感度が落ち込むP偏光よりも約一桁大きな散乱光強
度が得られる。よって、0.1〜0.3μmのような微
小なパーティクル粒子を測定する場合には、S偏光を用
いた方がP偏向よりも高感度な測定を行える。However, with P-polarized light, the sensitivity drops sharply when the particle size becomes smaller than 0.3 μm. On the other hand, with S-polarized light, the sensitivity increases from around 0.35 μm, and a scattered light intensity that is about an order of magnitude higher than that of P-polarized light with reduced sensitivity is obtained. Therefore, when measuring minute particle particles having a size of 0.1 to 0.3 μm, the S-polarized light can be used for measurement with higher sensitivity than the P-polarized light.
【0027】したがって、S偏光のレーザ光源で測定す
る場合は0.3μm以下のデータのみを採用し、S偏光
のレーザ光源で測定する場合は0.3μm以上のデータ
のみを採用するように、S偏光とP偏光の2種類のレー
ザ光を切り替えて、最適な条件を用いて測定を行なうこ
とにより、最も感度の高いパーティクルの測定が行え
る。Therefore, when measuring with an S-polarized laser light source, only data of 0.3 μm or less is adopted, and when measuring with an S-polarized laser light source, only data of 0.3 μm or more is adopted. The most sensitive particle can be measured by switching between the two types of laser light of polarized light and P-polarized light and performing measurement under optimum conditions.
【0028】なお、前記した実施例では、レーザ光源を
ArまたはHe −Ne とし、照射角度を所定の角度にし
たが、これに限らずレーザ光源の種類も照射角度も他の
ものであっても良い。また第1のレーザ光源1ないし第
4のレーザ光源4の少なくとも一対以上を共用し、入射
角度を変えるために首振り構造を採用したり、またP偏
光とS変更を相互に変更するために偏光可変手段を採用
してもよい。In the above embodiment, the laser light source was Ar or He-Ne and the irradiation angle was set to a predetermined angle. However, the present invention is not limited to this, and the type of laser light source and the irradiation angle may be different. good. In addition, at least one pair of the first laser light source 1 to the fourth laser light source 4 is shared, and a swing structure is adopted to change the incident angle, and polarization is changed to mutually change P polarization and S change. Variable means may be adopted.
【0029】[0029]
【発明の効果】請求項1のパーティクルの検査方法によ
れば、第1の工程および第2の工程によりレーザ光の入
射角度を変えながらウエハに照射し、また第3の工程お
よび第4の工程によりレーザ光をP偏光からS偏光へと
変えるため、垂直入射の単一レーザによる不十分な測定
感度を補い、ウエハ上のパーティクルを高感度で測定す
ることができ、従来例では検知できなかった所望のパー
ティクルの測定が可能となるという効果がある。According to the particle inspection method of the first aspect, the wafer is irradiated while changing the incident angle of the laser beam in the first step and the second step, and the third step and the fourth step. Since the laser light is changed from P-polarized light to S-polarized light by the above method, it is possible to compensate for the insufficient measurement sensitivity of a single vertically incident laser and to measure particles on a wafer with high sensitivity, which cannot be detected in the conventional example. There is an effect that desired particles can be measured.
【0030】請求項2のパーティクルの検査装置によれ
ば、請求項1のパーティクルの検査方法に適用できるの
で、請求項1と同効果がある。請求項3のパーティクル
の検査方法によれば、レーザ光をP偏光からS偏光へと
変えるため、垂直入射の単一レーザによる不十分な測定
感度を補い、ウエハ上のパーティクルを高感度で測定す
ることができ、従来例では検知できなかった所望のパー
ティクルの測定が可能となる。According to the particle inspection apparatus of the second aspect, since it can be applied to the particle inspection method of the first aspect, it has the same effect as the first aspect. According to the particle inspection method of claim 3, since the laser light is changed from P-polarized light to S-polarized light, insufficient measurement sensitivity due to a single laser of normal incidence is compensated, and particles on the wafer are measured with high sensitivity. Therefore, it becomes possible to measure desired particles that cannot be detected in the conventional example.
【0031】請求項4のパーティクルの検査装置は、請
求項3のパーティクルの検査方法に適用できるので、請
求項1と同効果がある。Since the particle inspection apparatus of claim 4 can be applied to the particle inspection method of claim 3, it has the same effect as that of claim 1.
【図1】この発明の第1の実施例におけるパーティクル
の検査装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a particle inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】パーティクルの検査装置の走査系を示す説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a scanning system of a particle inspection device.
【図3】第2の実施例におけるパーティクルの検査装置
の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a particle inspection apparatus according to a second embodiment.
【図4】S偏光したレーザ光とP偏光したレーザ光の、
パーティクル粒子の粒径に対する散乱断面積を示す関係
図である。FIG. 4 shows S-polarized laser light and P-polarized laser light,
It is a relationship diagram which shows the scattering cross section with respect to the particle diameter of a particle particle.
1 第1のレーザ光源 2 第2のレーザ光源 3 第3のレーザ光源 4 第4のレーザ光源 5 半導体基板のベアシリコンウエハ 6 P偏光の受光部 7 S偏光の受光部 8 計算機 9 パーティクル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st laser light source 2 2nd laser light source 3 3rd laser light source 4 4th laser light source 5 Bare silicon wafer of a semiconductor substrate 6 P-polarized light-receiving part 7 S-polarized light-receiving part 8 Calculator 9 Particles
Claims (4)
入射し、前記半導体基板で反射した光を受光し、その受
光信号を用いてパーティクルの有無および個数の計算を
行なう第1の工程と、 前記半導体基板上に透明膜を成膜し、半導体基板にレー
ザ光を第2の入射角で入射し、前記半導体基板で反射し
た光を受光し、その受光信号を用いてパーティクルの有
無および個数の計算を行なう第2の工程と、 前記半導体基板上に反射膜を成膜し、P偏光したレーザ
光を第3の入射角で前記半導体基板に入射し、前記半導
体基板で反射した光を受光し、その受光信号を用いてパ
ーティクルの有無および個数の計算を行なう第3の工程
と、 前記半導体基板上に金属膜を成膜し、S偏光したレーザ
光を第4の入射角で前記半導体基板に入射し、前記半導
体基板で反射した光を受光し、その受光信号を用いてパ
ーティクルの有無および個数の計算を行なう第4の工程
とを含むパーティクルの検査方法。1. A first step in which laser light is incident on a semiconductor substrate at a first incident angle, light reflected by the semiconductor substrate is received, and the presence / absence of particles and the number of particles are calculated using the received light signal. A transparent film is formed on the semiconductor substrate, laser light is incident on the semiconductor substrate at a second incident angle, the light reflected by the semiconductor substrate is received, and the presence / absence of particles is detected using the received light signal. The second step of calculating the number, and forming a reflection film on the semiconductor substrate, injecting P-polarized laser light into the semiconductor substrate at a third incident angle, and reflecting the light reflected by the semiconductor substrate. A third step of receiving light and calculating the presence and number of particles by using the received light signal, and forming a metal film on the semiconductor substrate and applying S-polarized laser light at a fourth incident angle to the semiconductor Incident on the substrate, the semiconductor A fourth step of receiving the light reflected by the substrate and calculating the presence / absence and the number of particles using the received light signal.
1のレーザ光源と、前記半導体基板に第2の入射角で入
射する第2のレーザ光源と、前記半導体基板に第3の入
射角で入射するS偏光したレーザ光を発振する第3のレ
ーザ光源と、前記半導体基板に第4の入射角で入射する
P偏光したレーザ光を発振する第4のレーザ光源と、前
記第1のレーザ光源ないし前記第4のレーザ光源により
入射して前記半導体基板で反射した光をそれぞれ受光す
る受光手段と、前記第1のレーザ光源ないし前記第4の
レーザ光源による前記受光手段の受光信号を入力してパ
ーティクルの有無および個数の計算を行なう計算機とを
備えたパーティクルの検査装置。2. A first laser light source incident on a semiconductor substrate at a first incident angle, a second laser light source incident on the semiconductor substrate at a second incident angle, and a third incident light on the semiconductor substrate. A third laser light source that oscillates S-polarized laser light that enters at an angle, a fourth laser light source that oscillates P-polarized laser light that enters the semiconductor substrate at a fourth incident angle, and the first laser light source. Light receiving means for respectively receiving the light incident from the laser light source or the fourth laser light source and reflected by the semiconductor substrate, and the light receiving signal of the light receiving means by the first laser light source or the fourth laser light source are input. Then, a particle inspection apparatus comprising a computer for calculating the presence or absence of particles and the number of particles.
の入射角で入射し、前記半導体基板で反射した光を受光
し、その受光信号を用いてパーティクルの有無および個
数の計算を行なう第1の工程と、 S偏光したレーザ光を第2の入射角で前記半導体基板に
入射し、前記半導体基板で反射した光を受光し、その受
光信号を用いてパーティクルの有無および個数の計算を
行なう第2の工程とを含むパーティクルの検査方法。3. A P-polarized laser beam is first applied to a semiconductor substrate.
The first step of receiving the light incident at the incident angle of and reflected by the semiconductor substrate and calculating the presence or absence and the number of particles using the received light signal, and the second incident angle of the S-polarized laser light And a second step of receiving the light incident on the semiconductor substrate and reflected by the semiconductor substrate, and using the received light signal to calculate the presence or absence and the number of particles.
偏光したレーザ光を発振するレーザ光源と、前記半導体
基板に第2の入射角で入射するS偏光したレーザ光を発
振するレーザ光源と、前記半導体基板の前記P偏光の反
射光を受光する受光部および前記S偏光の反射光を受光
する受光部を有する受光手段と、前記受光手段の受光信
号を入力してパーティクルの有無および個数の計算を行
なう計算機とを備えたパーティクルの検査装置。4. P incident on a semiconductor substrate at a first incident angle
A laser light source that oscillates polarized laser light, a laser light source that oscillates S-polarized laser light that enters the semiconductor substrate at a second incident angle, and a light-receiving unit that receives the P-polarized reflected light of the semiconductor substrate. And a particle inspection device comprising a light receiving unit having a light receiving unit for receiving the S-polarized reflected light, and a computer for inputting a light receiving signal of the light receiving unit to calculate the presence or absence and the number of particles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7163484A JPH0915134A (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Method and equipment for inspecting particle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7163484A JPH0915134A (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Method and equipment for inspecting particle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0915134A true JPH0915134A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15774753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7163484A Pending JPH0915134A (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Method and equipment for inspecting particle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0915134A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004093252A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Hitachi Ltd | Defect inspection device and defect inspection method |
JP2012189567A (en) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Pattern defect detection device |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7163484A patent/JPH0915134A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004093252A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Hitachi Ltd | Defect inspection device and defect inspection method |
JP2012189567A (en) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Pattern defect detection device |
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