JPH10282009A

JPH10282009A - 微粒子評価方法・装置

Info

Publication number: JPH10282009A
Application number: JP8678597A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hotta; 正樹堀田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｓｉウェハ上の粒径が１００ｎｍ以下の微粒子
を光学的に容易に評価すること。【解決手段】Ｓｉウェハ３にｐ偏光のＡｒレーザ光２を
ブリュースタ角の入射角でもって照射し、その照射側の
反射光（散乱光）６に基づいて、Ｓｉウェハ３上の微粒
子８を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微粒子評価方法・
装置に係わり、特に半導体基板（ウェハ）等の被評価体
上の微粒子を評価する微粒子評価方法・装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュ−タ−や通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩ単体の性能と大きく結
び付いている。ＬＳＩ単体の性能向上は、集積度を高め
ること、つまり、素子の微細化により実現できる。

【０００３】素子の微細化が進むと、半導体基板（ウェ
ハ）上の微粒子による、素子不良などの問題が顕在化す
る。このため、高集積度の半導体装置を実現するために
は、微粒子の発生の原因を究明して、その原因を排除で
きる半導体製造プロセスを開発することが必要となる。

【０００４】図５に、Ｓｉウェハ上の微粒子の評価に用
いられる、従来の微粒子評価装置の模式図を示す。この
微粒子評価装置は、光学的に微粒子を検出するタイプの
ものである。

【０００５】図中、４１はＡｒレーザ光源を示してお
り、このＡｒレーザ光源４１から出射したレーザ光４２
は、移動可能なウェハステージ４３上のＳｉウェハ４４
に照射される。

【０００６】レーザ光４２が照射された位置に微粒子４
５が存在すると、レーザ光４２は微粒子４５により散乱
される。すなわち、微粒子４５の有無によって、反射光
４６₁ ，４６₂ の反射角は変わる。

【０００７】したがって、微粒子４５が無い場合の反射
光（直接反射光）４６₁ を受光しない位置に、検出器４
７を設置しておけば、図示の如く、微粒子４５が有る場
合の反射光（散乱光）４６₂ のみを検出器４７により検
出できる。

【０００８】このような検出をウェハステージ４３を移
動させながら行なうことにより、言い換えれば、Ｓｉウ
ェハ４４上でレーザ光４２を走査しながら行なうことに
より、Ｓｉウェハ４４上の微粒子４５を評価できる。

【０００９】このような評価方法は、Ｓｉウェハ４４の
表面が概ね平坦なので、容易に行なうことができる。す
なわち、ウェハ表面の凹凸による直接反射光４６₁ が、
検出器４７に入射することはほとんど無いので、実質的
に散乱光４６₂ のみを検出器することができる。

【００１０】しかしながら、この種の従来の微粒子検出
装置には、以下のような問題があった。散乱光の強度は
散乱体の直径の６乗に反比例にするため、微粒子４５の
直径が１００ｎｍ以下になると、微粒子４５による散乱
光４６₂ の強度が微弱になり、検出が困難になるという
問題があった。また、散乱光４６₂ が微弱であることか
ら、無闇に検出器に感度を増大させたり、光源の強度を
増加させると、比較的大きい微粒子からの散乱光が入射
した場合に、検出器が飽和してしまうとう問題があっ
た。また、ウェハ表面の凹凸による直接反射光４６₁ の
影響を無視できなくなり、検出精度が低下するという問
題があった。

【００１１】このような問題を解決するために、Ｓｉウ
ェハ４４上でレーザ光４２を走査するときに、検出器４
７の出力（検出値）を積分し、検出器４７に入射した直
接反射光４６₁ を平滑化することにより、その影響を低
減するという方法が提案されている。

【００１２】しかしながら、直径が１００ｎｍ以下の微
粒子４５を検出する場合には、積分の時定数を大きくと
らざるを得ず、測定に長い時間がかかる。したがって、
Ｓｉウェハ４４が大口径化し、評価するべき領域が広く
なると、直径が１００ｎｍ以下の微粒子４５を評価する
ことは事実上不可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の微
粒子評価装置は、微粒子の直径が１００ｎｍ以下になる
と、散乱光の強度が微弱になったり、直接反照光の影響
により検出精度が低下するため、微粒子の評価を行なう
ことが困難になるという問題があった。

【００１４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、被評価体上の微粒子を
光学的に容易に評価できる微粒子評価方法・装置を提供
することにある。特に、直径が１００ｎｍ以下の微粒子
の評価に対して有効な微粒子評価方法・装置を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

［構成］上記目的を達成するために、本発明に係る微粒
子評価方法（請求項１）は、被評価体にレーザ光を照射
し、その反射光に基づいて、前記被評価体上の微粒子を
評価する微粒子評価方法において、前記レーザ光として
ｐ偏向のものを使用し、このｐ偏向のレーザ光をブリュ
ースタ角の入射角でもって前記被評価体に照射すること
を特徴とするとを備えたことを特徴とする。

【００１６】また、本発明に係る他の微粒子評価方法
（請求項２）は、上記微粒子評価方法（請求項１）にお
いて、前記反射光が、前記レーザ光の照射側に反射した
ものであることを特徴とする。

【００１７】また、本発明に係る他の微粒子評価方法
（請求項３）は、上記微粒子評価方法（請求項１）にお
いて、前記被評価体に表面に照射された前記レーザ光の
ビーム径の１／２以下の大きさの振幅でもって、前記被
評価体を振動させることを特徴とする。

【００１８】また、本発明に係る微粒子評価装置（請求
項４）は、被評価体にレーザ光を照射するレーザ光照射
手段と、前記レーザ光の反射光を検出する反射光検出手
段と、この反射光検出手段の検出結果に基づいて、前記
被評価体上の微粒子を評価する評価手段とを具備してな
る微粒子評価装置において、前記レーザ光照射手段は、
ｐ偏向のレーザ光をブリュースタ角の入射角でもって前
記被評価体に照射するものであることを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係る他の微粒子評価装置
（請求項５）は、上記微粒子評価装置（請求項４）にお
いて、前記反射光検出手段が、前記レーザ光の照射側に
反射した反射光を検出するものから構成されていること
を特徴とする。

【００２０】また、本発明に係る他の微粒子評価装置
（請求項６）は、上記微粒子評価装置（請求項４）にお
いて、前記反射光検出手段が、前記レーザ光の照射側お
よびそれとは反対側の反射光を検出するものから構成さ
れており、さらに前記反射光検出手段により検出された
前記反対側の反射光に基づいて、前記被評価体に対する
前記レーザ光の入射角を制御する入射角制御手段を有す
ることを特徴とする。

【００２１】また、本発明に係る他の微粒子評価装置
（請求項７）は、上記微粒子評価装置（請求項４）にお
いて、前記被評価体の表面に照射された前記レーザ光の
ビーム径の１／２以下の大きさの振幅でもって、前記被
評価体を振動させる振動手段を有することを特徴とす
る。

【００２２】［作用］本発明（請求項１〜請求項７）に
よれば、被評価体にはｐ偏向のレーザ光がブリュースタ
角の入射角でもって照射されるので、被評価体の表面に
凹凸が無く（被評価体が完全平坦で）、かつ微粒子が存
在しなければ、被評価体での反射光（直接反射光）は原
理的にゼロとなる。

【００２３】このため、直接反射光が装置内で反射し、
その光（迷光）が検出器に入射することはないので、被
評価体の表面に存在する微粒子での反射光（散乱光）を
検出する際に、迷光も同時に検出することはない。

【００２４】したがって、本発明によれば、散乱光を検
出する際に、直接反射光の影響を受けることがないの
で、直径が小さい（例えば１００ｎｍ以下）微粒子を光
学的に容易に検出できるようになる。

【００２５】また、被評価体の表面に凹凸があっても、
例えば、図４に示すように、本発明の条件を満たすレー
ザ光が入射したところにおける、凹凸の斜面の角度θが
５°以下の場合の直接反射光の強度は、非偏光のレーザ
光が凹凸の斜面に垂直に入射した場合のそれの５％以下
に抑制できる。また、角度θが１°ならば、０．４％以
下に抑制できる。しかも、このような大きな角度θを有
する斜面は、通常、被評価体の表面全体の数分の１以下
である。したがって、被評価体の表面の凹凸は、通常、
問題にならない。なお、図中、左右方向に描かれた破線
は被評価体の表面の凹凸をならした面、上下方向に描か
れた破線は該ならした面に対する法線を示している。

【００２６】また、本発明（請求項２，５）は、上記作
用効果の他に以下のような作用効果を奏する。被評価体
の表面に微粒子が存在しない場合、その表面の凹凸に起
因する反射光は、凹凸の斜面の角度が急峻でなければ、
入射光側とは反対の方向に反射する。したがって、入射
光側で反射光を検出する場合、検出されるのは迷光だけ
である。

【００２７】そして、被評価体の表面に存在する微粒子
の直径が０．２μｍ以上の場合、入射光側の散乱光の強
度（散乱光強度）は、入射光側と反対側のそれと比較し
て極めて小さい。

【００２８】これに対し、被評価体の表面に存在する微
粒子の直径が０．１μｍ以下の場合、入射光側の散乱光
強度は、入射光側と反対側のそれと同程度となる。した
がって、直径が０．１μｍ以下の微粒子を評価する場
合、被評価体の表面の凹凸の斜面の角度が急峻でなけれ
ば（通常は急峻ではない）、入射光側の反射光のみを検
出すれば、同じ被評価体の表面に存在する直径が０．２
μｍ以上の微粒子（ＢＭＤ等の微粒子も含む）からの散
乱光を十分に抑制できる。

【００２９】これにより、検出器のダイナミックレンジ
を小さくできる。すなわち、検出器の最大許容入力を小
さくでき、検出器の絶対的な検出感度を高めることがで
きる。この結果、散乱光の強度が弱い、直径が１００ｎ
ｍ以下の微粒子を容易に検出できるようになる。また、
このように小さな微粒子を容易に検出できることから、
大面積（６〜１２インチ）の被評価体上の微粒子を短時
間で（実用的な時間の範囲で）評価できるようになる。

【００３０】また、本発明（請求項３，７）は、最初に
述べた作用効果の他に以下のような作用効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、レーザ光の照射時に、被評
価体の表面に照射された上記レーザ光のビーム径（具体
的には、１０μｍ〜１ｍｍ）の半分以下の振幅でもっ
て、つまり、ビーム内に微粒子が収まる範囲内で被評価
体を振動させることにより、上記振幅より小さい大きさ
の凹凸からの反射光を平滑化（平均化）し、凹凸からの
反射光をバックグランドノイズとして容易に除去でき
る。

【００３１】また、本発明（請求項６）は、最初に述べ
た作用効果の他に以下のような作用効果を奏する。すな
わち、本発明によれば、入射角制御手段により、ｐ偏向
のレーザ光の被評価体に対する入射角を制御し、レーザ
光の照射側とは反対側の反射光が最小になるようにする
ことによって、被評価体に照射されるｐ偏向のレーザ光
の入射角をブリュースタ角に容易に設定することができ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る微粒子評価装置の概略構成を示す模式図である。

【００３３】この微粒子評価装置は、大きく分けて、Ａ
ｒレーザ光源１と、このＡｒレーザ光源１の出射光であ
るＡｒレーザ光２のＳｉウェハ３に対する入射角を制御
する図示しない入射角制御器と、Ｓｉウェハ３に照射さ
れるＡｒレーザ２をｐ偏向にするロション型偏光素子４
と、Ｓｉウェハ３を載置するとともにＡｒレーザ光２の
照射中にＳｉウェハ３を振動させるウェハステージ５
と、Ｓｉウェハ３の表面で入射光側に反射したＡｒレー
ザ光２の反射光（散乱光）６を検出する主たる検出器７
と、この検出器７の検出結果に基づいて、Ｓｉウェハ３
上の微粒子８を評価するコンピュータからなる評価装置
９とから構成されている。

【００３４】Ａｒレーザ光２の尖頭値出力は１０Ｗ、波
長は４８８ｎｍであり、そのビーム径は１０μｍであ
る。Ａｒレーザ光２は、メカニカルチョッパ１０でパル
ス変調される。その繰り返し周波数は１０２４Ｈｚであ
る。

【００３５】このパルス変調されたＡｒレーザ２は、オ
プティカルファイバ１１によりＳｉウェハ３の近くまで
導かれた後、ロション型偏光素子４によりｐ偏向に偏向
され、Ｓｉウェハ３の表面に照射される。

【００３６】このとき、入射角制御器により、Ａｒレー
ザ２のＳｉウェハ３に対する入射角はブリュースタ角に
設定されている。この設定は以下のようにして行なう。
すなわち、Ｓｉウェハ３の表面で照射側と反対側に反射
したＡｒレーザ光１２の進行方向を反射鏡１３によって
変更した後、それを従たる検出器１４によって検出し、
その値が最小になるように、オプティカルファイバ１１
の出射口１５の角度を入射角制御器により制御する。こ
のときの入射角度は７７．１°であった。

【００３７】Ｓｉウェハ３上の微粒子８による散乱光６
のうち、入射光となす角の小さな散乱光を集光すべく、
出射口１５からのＡｒレーザ光２の光軸を覆うような球
面形状の集光鏡１６が設置されている。

【００３８】これにより、入射光となす角の小さな散乱
光のみを主たる検出器７に導くことが可能となる。具体
的には、出射口１５からのＡｒレーザ光２となす角度が
３０°以下であるような散乱光のみを集光するようにし
た。ただし、これは、出射口１５からのＡｒレーザ光２
と、照射側と反対に反射したＡｒレーザ光１２とを含む
面内での角度である。

【００３９】なお、出射口１５からのＡｒレーザ光２と
照射側と反対に反射したＡｒレーザ光１２とを含む面に
対して垂直な面内で、出射口１５からのＡｒレーザ光２
と散乱光６とのなす角度の最大値はできるだけ大きくと
りたいが、装置の形状の制限から、出射口１５からのＡ
ｒレーザ光２と散乱光６とのなす角度が６０°以下の散
乱光を集光するにとどめた。

【００４０】主たる検出器７の出力信号（検出信号）
と、メカニカルチョッパ１０のコントローラ１７からの
基準信号はロックインアンプ１８に入力され、ロックイ
ンアンプ１８の出力である増幅された上記検出信号は、
評価装置９にデータとして取り込まれ、Ｓｉウェハ３上
の微粒子８の評価が行なわれる。

【００４１】ここで、主たる検出器７としては、冷却さ
れたフォトマルティプライアを用い、暗信号の低減を図
った。さらに、微粒子の評価中は、ウェハステージ５を
リニアモータ１９（振動手段）により振動させ、Ｓｉウ
ェハ３を左右方向に振幅５μｍで毎秒１００回振動させ
た。

【００４２】本実施形態によれば、Ｓｉウェハ３にはｐ
偏向のＡｒレーザ光２がブリュースタ角の入射角でもっ
て照射されるので、Ｓｉウェハ３の表面に凹凸が無く、
かつ微粒子が存在しなければ、Ｓｉウェハ３での反射光
（直接反射光）は原理的にゼロとなる。

【００４３】このため、直接反射光が装置内で反射し、
その光（迷光）が主たる検出器７に入射することはない
ので、Ｓｉウェハ３の表面に存在する微粒子８での散乱
光６を検出する際に、迷光も同時に検出することはな
い。

【００４４】したがって、本実施形態によれば、散乱光
６を検出する際に、直接反射光の影響を受けることがな
いので、直径が小さい（例えば１００ｎｍ以下）微粒子
８を光学的に容易に検出できるようになる。

【００４５】また、Ｓｉウェハ３の表面に凹凸があって
も、凹凸の斜面の角度θが５°以下の場合の直接反射光
の強度は、非偏光のレーザ光が凹凸の斜面に垂直に入射
した場合のそれの５％以下に抑制できる。また、角度θ
が１°ならば、０．４％以下に抑制できる。しかも、こ
のような大きな角度θを有する斜面は、通常、被評価体
の表面全体の数分の１以下である。したがって、Ｓｉウ
ェハ３の表面の凹凸は、通常、問題にならない。

【００４６】また、Ｓｉウェハ３の表面に微粒子８が存
在しない場合、その表面の凹凸に起因する反射光は、凹
凸の斜面の角度が急峻でなければ、入射光側とは反対の
方向に反射する。したがって、入射光側で反射光を検出
する場合、検出されるのは迷光だけである。

【００４７】そして、Ｓｉウェハ３の表面に存在する微
粒子８の直径が０．２μｍ以上の場合、照射側の散乱光
の強度（散乱強度）は、照射側と反対側のそれと比較し
て極めて小さい。

【００４８】これに対し、Ｓｉウェハ３の表面に存在す
る微粒子８の直径が０．１μｍ以下の場合、照射側の散
乱光強度は、照射側と反対側のそれと同程度となる。し
たがって、直径が０．１μｍ以下の微粒子８を評価する
場合、Ｓｉウェハ３の表面の凹凸の斜面の角度が急峻で
なければ（通常は急峻ではない）、照射側の反射光のみ
を検出すれば、同じＳｉウェハ３の表面に存在する直径
が０．２μｍ以上の微粒子（ＢＭＤ等の微粒子も含む）
からの散乱光を十分に抑制できる。

【００４９】これにより、主たる検出器７のダイナミッ
クレンジを小さくできる。すなわち、検出器７の最大許
容入力を小さくでき、検出器７の絶対的な感度を高める
ことができる。この結果、散乱光の強度が弱い、直径が
１００ｎｍ以下の微粒子８を容易に検出できるようにな
る。また、このような小さな微粒子８を短時間で（実用
的な時間の範囲で）検出できることから、大面積（６〜
１２インチ）のＳｉウェハ３上の微粒子８を容易に評価
できるようになる。

【００５０】また、本実施形態では、ウェハステージ５
をリニアモータ１９により振動させ、Ｓｉウェハ３を左
右方向に振幅５μｍで毎秒１００回振動させている。こ
の結果、Ｓｉウェハ３は、Ｓｉウェハ３の表面に照射さ
れたＡｒレーザ光２のビーム径の半分以下の振幅でもっ
て、振動されることになる。

【００５１】すなわち、Ａｒレーザ光２のビーム内に微
粒子８が収まる範囲内でＳｉウェハ３を振動させること
により、上記振幅より小さな大きさの凹凸からの反射光
を平滑化（平均化）し、凹凸からの反射光をバックグラ
ンドノイズとして容易に除去できる。

【００５２】本実施形態の微粒子評価装置を用いて、実
際にＳｉウェハ３上の微粒子８の評価を行なったとこ
ろ、以下のような結果を得た。すなわち、Ｓｉウェハ３
をリニアモータ１９により左右方向に振幅５μｍで毎秒
１００回振動させるとともに、Ｓｉウェハ３が載置され
たウェハステージ５を５０μｍ／ｓｅｃの速度で動かす
ことにより、Ｓｉウェハ３上でＡｒレーザ光２を走査し
ながら、微粒子８の評価を行なったところ、直径が３０
ｎｍの微粒子８による散乱光を捉えることができた。（第２の実施形態）図２は、本発明の第２の実施形態に
係る微粒子評価装置の概略構成を示す模式図である。な
お、図１の微粒子評価装置と対応する部分には図１と同
一符号（添字が異なるものを含む）を付してあり、詳細
な説明は省略する。

【００５３】本実施形態では、レーザ光源としてＮｄ：
ＹＡＧレーザ光源１ａを用いた。ＹＡＧレーザ光２ａ
は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光源１ａの第３高調波であり、
その尖頭値出力は１００ｋＷである。

【００５４】また、ＹＡＧレーザ光２ａのビーム径は２
００μｍであり、そのパルスの繰り返し周波数は３ｋＨ
ｚである。さらに、ＹＡＧレーザ光２ａのＳｉウェハ３
に対する入射角は、図示しない入射角制御器により、Ｎ
ｄ：ＹＡＧレーザ光源１ａの傾きを変えることで制御で
きるようになっている。

【００５５】ＹＡＧレーザ光２ａの第３高調波のＳｉウ
ェハ３に対する入射角は、第１の実施形態と同様な方法
により、ブリュースタ角（７９．９°）に設定されてい
る。また、ＹＡＧレーザ光２ａの偏向方向は、Ｓｉウェ
ハ３に入射する際にｐ偏向になるように設定されてい
る。

【００５６】主たる検出器７は複数の冷却ＣＣＤで構成
されている。これらの冷却ＣＣＤは、散乱光６の集光効
率の増大を図るために、図に示すように、ＹＡＧレーザ
光２ａの光軸を覆うようにアレイ状に設置されている。
そして、隣接した周囲の冷却ＣＣＤと比較して、顕著に
異なる値を示す冷却ＣＣＤの出力は無視し、その周囲の
冷却ＣＣＤの出力の平均値を用いて補間した。

【００５７】本実施形態でも第１の実施形態と同様な効
果が得られる。また、本実施形態の微粒子評価装置を用
いて、実際にＳｉウェハ３上の微粒子８の評価を行なっ
たところ、以下のような結果を得た。すなわち、Ｓｉウ
ェハ３をリニアモータ１９により左右方向に振幅３０μ
ｍで毎秒５０回振動させ、ＹＡＧレーザ光２ａを１ｍｍ
／ｓｅｃで走査速度することで、Ｓｉウェハ３上の直径
２０ｎｍの微粒子を検出することできた。（第３の実施形態）図３は、本発明の第３の実施形態に
係る微粒子評価装置の概略構成を示す模式図である。な
お、図１の微粒子評価装置と対応する部分には図１と同
一符号（添字が異なるものを含む）を付してあり、詳細
な説明は省略する。

【００５８】本実施形態では、レーザ光源として尖頭値
出力が１００ｋＷのＫｒＦレーザ光源１ｂを用いた。Ｋ
ｒＦレーザ光２ｂのビーム径は１ｍｍであり、そのパル
スの繰り返し周波数は５００Ｈｚである。

【００５９】ＫｒＦレーザ光源１ｂから出射したＫｒＦ
レーザ光２ｂは、反射鏡２１，２２によって進行方向が
変えられ、Ｓｉウェハ３の表面に対して斜めに照射され
る。ＫｒＦレーザ光２ｂのＳｉウェハ３に対する入射角
は、反射鏡２２の傾きによって制御できるようにってい
る。

【００６０】ＫｒＦレーザ光２ｂのＳｉウェハ３に対す
る入射角は、第１の実施形態と同様な方法により、ブリ
ュースタ角（５７．６°）に設定されている。また、Ｋ
ｒＦレーザ光２ａの偏向方向は、Ｓｉウェハ３に入射す
る際にｐ偏向になるように設定されている。

【００６１】主たる検出器７は、チャンネル型電子増倍
管を用いたイメージインテンシファイアで構成されてい
る。検出器７は、散乱光６の集光効率の増大を図るため
に、図に示すように、散乱光６の光軸を覆うように設置
されている。

【００６２】そして、イメージインテンシファイアの別
々のセルからの出力を比較して、周囲の隣接したセルと
顕著に異なる値を示すようなセルの出力は無視し、その
周囲のセルの出力の平均値を用いて補間した。

【００６３】本実施形態でも第１の実施形態と同様な効
果が得られる。また、本実施形態の微粒子評価装置を用
いて、実際にＳｉウェハ３上の微粒子８の評価を行なっ
たところ、以下のような結果を得た。すなわち、Ｓｉウ
ェハ３をリニアモータ１９により左右方向に振幅１００
μｍで毎秒５０回振動させ、ＫｒＦレーザ光２ｂを５０
μｍ／ｓｅｃで走査速度することで、Ｓｉウェハ３上の
直径１０ｎｍの微粒子を検出することできた。

【００６４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態では、レーザ光源
としては、Ａｒレーザ光源、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光源、
ＫｒＦレーザ光源を用いた場合について説明したが、他
のレーザ光源、例えば、陽光柱型Ｈｅ−Ｃｄレーザ光源
や、Ｑスイッチレーザ光源や、ＡｒＦ等のエキシマハラ
イドレーザ光源や、Ｆ₂ レーザ等のエキシマレーザ光源
を用いることもできる。

【００６５】出力の観点からは、大出力が得られる点で
Ｑスイッチレーザ光源が有効である。また、極微粒子の
散乱効率の観点からは、散乱効率の値を小さくできる短
波長であるＡｒＦ等のエキシマハライドレーザ光源や、
Ｆ₂ レーザ等のエキシマレーザ光源が有効である。

【００６６】また、主たる検出器としては、例えば、マ
イクロチャンネルプレートではなく、単独のチャンネル
型電子増倍管を使うこともできる。一方、従たる検出器
としては、光学系の構成としては、レーザ光の方向を変
更するための反射鏡は省略することも可能である。

【００６７】また、ノイズ低減方法としては、ボックス
カー積分器等の積分器を使用する方法がある。すなわ
ち、処理時間が１秒程度以下である積分器であれば、測
定に長い時間がかかるという問題はない。また、コンピ
ュータによるデータ処理により、ノイズ低減を行なって
も良い。

【００６８】また、上記本実施形態では、メカニカルチ
ョッパを用いてＡｒレーザ光等の連続レーザ光を断続さ
せたが、光弾性変調器と偏光板を用いて行なっても良
い。また、２枚の偏光子を用い、これらを回転させるこ
とによって行なっても良い。

【００６９】そして、断続周期にロックインアンプやボ
ックスカー積分器を同期させてノイズの低減を図る。一
方、Ｑスイッチレーザ光等の間欠レーザ光の場合には、
レーザの発振周期にロックインアンプやボックスカー積
分器を同期させてノイズの低減を図る。

【００７０】ウェハステージを振動させる方法として
は、リニアモーター以外にも、ウェハステージに、フー
リェ変換型分光光度計で常用されているような駆動装置
を付ける方法や、オスカー研磨装置で常用されているよ
うな方法を用いることができるし、さらにはガス圧変動
を利用しても良い。また、振動方向は左右方向に限定さ
れるものではなく、上下方向であってもよい。

【００７１】また、上記本実施形態では、ウェハ上の微
粒子を評価する場合について説明したが、望遠鏡に用い
られる色収差の小さいレンズや鏡上の微粒子を評価する
場合にも本発明は有効である。すなわち、被評価体に照
射するレーザ光をｐ偏向・ブリュースタ角とすることで
無反射とすることができるものであれば、原理的には有
効である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施できる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明（請求項１〜
請求項７）によれば、被評価体にｐ偏向のレーザ光をブ
リュースタ角の入射角でもって照射することにより、被
評価体上の微粒子を光学的に容易に検出できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る微粒子評価装置
の概略構成を示す模式図

【図２】本発明の第２の実施形態に係る微粒子評価装置
の概略構成を示す模式図

【図３】本発明の第３の実施形態に係る微粒子評価装置
の概略構成を示す模式図

【図４】本発明の作用を説明するための図

【図５】従来の微粒子評価装置の概略構成を示す模式図

【符号の説明】

１…Ａｒレーザ光源１ａ…Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光源１ｂ…ＫｒＦレーザ光源２…Ａｒレーザ光２ａ…ＹＡＧレーザ光２ｂ…ＫｒＦレーザ光３…Ｓｉウェハ４…ロション型偏光素子５…ウェハステージ６…散乱光７…検出器８…微粒子９…評価装置１０…メカニカルチョッパ１１…オプティカルファイバ１２…Ａｒレーザ光１３…反射鏡１４…検出器１５…出射光１６…集光鏡１７…コントローラ１８…ロックインアンプ１９…リニアモータ２１…反射鏡２２…反射鏡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被評価体にレーザ光を照射し、その反射光
に基づいて、前記被評価体上の微粒子を評価する微粒子
評価方法において、前記レーザ光としてｐ偏向のものを
使用し、このｐ偏向のレーザ光をブリュースタ角の入射
角でもって前記被評価体に照射することを特徴とする微
粒子評価方法。
【請求項２】前記反射光は、前記レーザ光の照射側に反
射したものであることを特徴とする請求項１に記載の微
粒子評価方法。
【請求項３】前記被評価体の表面に照射された前記レー
ザ光のビーム径の１／２以下の大きさの振幅でもって、
前記被評価体を振動させることを特徴とする請求項１に
記載の微粒子評価方法。
【請求項４】被評価体にレーザ光を照射するレーザ光照
射手段と、前記レーザ光の反射光を検出する反射光検出
手段と、この反射光検出手段の検出結果に基づいて、前
記被評価体上の微粒子を評価する評価手段とを具備して
なる微粒子評価装置において、前記レーザ光照射手段は、ｐ偏向のレーザ光をブリュー
スタ角の入射角でもって前記被評価体に照射するもので
あることを特徴とする微粒子評価装置。
【請求項５】前記反射光検出手段は、前記レーザ光の照
射側に反射した反射光を検出するものから構成されてい
ることを特徴とする請求項４に記載の微粒子評価装置。
【請求項６】前記反射光検出手段は、前記レーザ光の照
射側およびそれとは反対側の反射光を検出するものから
構成されており、さらに前記反射光検出手段により検出
された前記反対側の反射光に基づいて、前記被評価体に
対する前記レーザ光の入射角を制御する入射角制御手段
を有することを特徴とする請求項４に記載の微粒子評価
装置。
【請求項７】前記被評価体の表面に照射された前記レー
ザ光のビーム径の１／２以下の大きさの振幅でもって、
前記被評価体を振動させる振動手段を有することを特徴
とする請求項４に記載の微粒子評価装置。