JPH03197850A - 異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、周期性を有するパターンが形成された検査対
象物、例えば半導体素子の製造に用し）られるレチクル
或いはウェハ等の表面に異物が付着しているか否かを検
出する装置に関する。

〈従来の技術〉 以下の説明においては、周期性を有する所定のパターン
が形成されたウェハを検査対象物の例として挙げる。

半導体素子原材料たるウェハに付着している異物は、歩
留り低下の原因となるので、この異物の除去は半導体素
子製造の重要な工程の１つになっている。また、この異
物の有無を検査も後のプロセス改良等の重要な基礎デー
タになるので、非常に重視される。

鏡面処理されたウェハに異物が付着しているか否かの検
査は以下のようにして行われる。すなわち、ウェハに異
物が付着しているならば、ウェハに照射されたレーザ光
は異物によって散乱するので、この散乱光の有無を検出
することによって異物の有無を検査するのである。

しかしながら、上述した検査方法ではパターンが形成さ
れたウェハを検査することはできない。

なぜならば、パターンによるレーザ光の散乱と異物によ
る散乱とを判別することができないからである。

そこで、パターンが形成されたウェハの検査には、次の
ような方法が用いられている。

画像処理によってパターンと異物とを判別する方法、す
なわちウェハで反射された反射光を受光素子で受光し、
パターンによる散乱光を表示しないような画像処理を施
して、パターンと異物とを判別する方法がある。

また、Ｓ偏光、すなわち振動面がウェハに対して平行な
偏光は、パターンで散乱されるとＰ偏光、すなわち振動
面がウェハに対して垂直な偏光に変わることを応用した
方法がある。この方法は、Ｓ偏光のみを透過させるフィ
ルタにウェハからの反射光を導いて当該反射光に含まれ
るＰ偏光、すなわちパターンに基づくＰ偏光を除去して
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した従来の方法を応用した異物検査
装置には以下のような問題点がある。

すなわち、前者の方法は、正確かつ感度も良好であるが
、検査に要する時間が非常に長（なる。

例えば、１枚の６インチのウェハの検査に数十時間を要
する。また、この方法を応用した装置は非常に高価であ
る。

また、後者の方法では、パターンの具合、例えばエツチ
ングによるエツジ部の荒れ等に起因して、Ｓ偏光がＰ偏
光に変化しないことがある。すると、Ｐ偏光に変化しな
かった部分では、パターンを検出することができない。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、短時間で
正確な検査を行うことができるとともに、安価な異物検
査装置を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る異物検査装置は、周期性を有するパターン
が形成された検査対象物に異物が付着しているか否かを
検査する異物検査装置であって、波長λの単色光を前記
検査対象物に照射する光源と、前記パターンで反射した
単色光を検出する散乱光検出部とを備えており、φを単
色光の入射角、θを単色光の反射角、ｄをパターンの周
期、ｍを整数とする場合において、前記散乱光検出部は
ｄ　（ｓｉｎφ−ｓｉｎ　θ）＝　（２ｍ−１）λ／２
を満足する方向に設置されている。

〈作用〉 光源からレーザ光が、周期性を有するパターンが形成さ
れた検査対象物に照射される。

パターンで反射された反射光が、散乱光検出部に入射さ
れる。反射光は、干渉現象によって所定のパターンに応
じた強弱を描（。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
。

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係る異物検査装
置の原理の説明図、第３図はこの異物検査装置の概略的
構成図である。

本実施例に係る異物検査装置は、周期性を有するパター
ン１１が形成されたウェハＩＯに異物４０が付着してい
るか否かを検査する異物検査装置であって、波長λの単
色光たるレーザ光Ｌ１を前記ウェハｌＯに照射する光源
２０と、前記パターン１１で反射したレーザ光Ｌ２を検
出する散乱光検出部３０とを有している。

検査対象物たるウェハ１０には、パターン１１が一定の
周期ｄでもって形成されている。

光源２０には、周波数安定度が高いＨｅ−Ｎｅレーザ発
振機が用いられる。この光源２０は、レーザ光り、が入
射角φでウェハ１０に対して入射されるような位置に設
置されている。

ウェハ１０で反射したレーザ光Ｌ１を検出する散乱光検
出部３０には、光電子倍増管が用いられる。

この散乱光検出部３０は、 ｄ　（ｓｉｎφ−ｓｉｎ　θ）＝（２ｍ＋１）λ／２を
満足する方向に設置されている。そして、散乱光検出部
３０の受光部の前面には、迷光をカットするスリット３
１が設けられている。なお、ここにおいて、φはレーザ
光Ｌ１の入射角、θはレーザ光Ｌ１の反射光Ｌ２の反射
角、ｄは前記パターン１１の周期、ｍは整数とする。

パターン１１は周期性を有しているので、パターン１１
で反射した反射光Ｌ２は、干渉現象によって打ち消し合
う方向がある。この方向が前記式を満足する方向なので
ある。

従って、この方向に散乱光検出部３０をセットすれば、
パターン１１は反射光Ｌ２の強弱によって表すことがで
きる　（第１図に示すグラフ参照）。

異物４０がウェハ１０の表面に付着しているとすると、
この異物４０によってレーザ光し、が乱反射されるので
、散乱光検出部３０に入射する反射光Ｌｘが減少する（
第２図参照）。このため、パターン１１を表す反射光Ｌ
２の強弱が第１図に示すように一定のパターンを描かな
い。すなわち、この部分に異物４０が存在することが、
反射光Ｌ２の強弱のパターンの乱れで表される。

また、散乱光検出部３０は、スリット３１とともに図示
しない駆動機構によって前記式を満足する方向に移動さ
せられ、ウェハ１０は図示しないステージによってＸ、
Ｙ方向に動かされるので、ウェハ１０の全面をスキャン
することができる。

なお、上述した実施例では、ウェハ１ｏを検査対象物と
したが、例えばレチクル等の周期性を有するパターンが
形成されたものであればよい。

〈発明の効果〉 本発明に係る異物検査装置は、周期性を有するパターン
が形成された検査対象物に異物が付着しているか否かを
検査する異物検査装置であって、波長λの単色光を前記
検査対象物に照射する光源と、前記パターンで反射した
単色光を検出する散乱光検出部とを具備しており、φを
単色光の入射角、θを単色光の反射角、ｄをパターンの
周期、ｍを整数とする場合において、前記散乱光検出部
は ｄ（ｓｉｎφ−ｓｉｎ　　θ）＝　（２ｍ＋１）　　λ
／２を満足する方向に設置されている。

従って、ウェハの表面に付着した異物を反射光の強弱に
よって発見することができるので、従来のものより短時
間で正確な検査を行うことができるとともに、安価な異
物検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係る異物検査装
置の原理の説明図、第３図はこの異物検査装置の概略的
構成図である。 １０・・・ウェハ（検査対象物）、１１・・・　（ウェ
ハの表面の）パターン、２ｏ・・・光源、３ｏ・・・散
乱光検出部、Ｌｌ　・・・レーザ光（単色光）、Ｌ２　
・・・　反射光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）周期性を有するパターンが形成された検査対象物
   に異物が付着しているか否かを検査する異物検査装置に
   おいて、波長λの単色光を前記検査対象物に照射する光
   源と、前記パターンで反射した単色光を検出する散乱光
   検出部とを具備しており、φを単色光の入射角、θを単
   色光の反射角、ｄをパターンの周期、ｍを整数とする場
   合において、前記散乱光検出部は ｄ（ｓｉｎφ−ｓｉｎθ）＝（２ｍ＋１）λ／２を満足
   する方向に設置されていることを特徴とする異物検査装
   置。