JPH056929A - ウエハ異物検査方法及び装置 - Google Patents
ウエハ異物検査方法及び装置Info
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- JPH056929A JPH056929A JP18528891A JP18528891A JPH056929A JP H056929 A JPH056929 A JP H056929A JP 18528891 A JP18528891 A JP 18528891A JP 18528891 A JP18528891 A JP 18528891A JP H056929 A JPH056929 A JP H056929A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ表面にレーザ光を照射してその散乱光
強度からウエハ上の異物の粒径を測定する方法におい
て、ウエハ表面の状態によらず正確に異物の粒径を測定
する。 【構成】 未知の粒径を有する異物のレーザ光の反射光
強度及び散乱光強度をモニタして、既知の粒径に対する
散乱強度及び反射強度の関係から未知の粒径を有する異
物の粒径を算出するようにしたものである。
強度からウエハ上の異物の粒径を測定する方法におい
て、ウエハ表面の状態によらず正確に異物の粒径を測定
する。 【構成】 未知の粒径を有する異物のレーザ光の反射光
強度及び散乱光強度をモニタして、既知の粒径に対する
散乱強度及び反射強度の関係から未知の粒径を有する異
物の粒径を算出するようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はウエハ上の異物を検出
する異物検査装置及びその方法に関し、特にウエハ面か
らの散乱光を用いて粒径を測定するものに関するもので
ある。
する異物検査装置及びその方法に関し、特にウエハ面か
らの散乱光を用いて粒径を測定するものに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば特開平２−７８９３６号公
報に示された従来の異物検査装置の構成を示す図であ
り、図において、１４，１５は検出度の異なる第１及び
第２の受光素子（光検出器）、１６はこれら受光素子と
接続する光ファイバである。また２１はアルゴンレーザ
であり、２０はアルゴンレーザ２１から出射された光を
拡大するビームエキスパンダ、１９及び２２はビームエ
キスパンダ２０を通過したレーザ光を反射させてポリゴ
ンミラー１８に入射させるためのミラーである。さらに
１７はポリゴンミラー１８で反射されたレーザ光を被検
査ウエハ２３に入射させるｆθレンズである。
報に示された従来の異物検査装置の構成を示す図であ
り、図において、１４，１５は検出度の異なる第１及び
第２の受光素子（光検出器）、１６はこれら受光素子と
接続する光ファイバである。また２１はアルゴンレーザ
であり、２０はアルゴンレーザ２１から出射された光を
拡大するビームエキスパンダ、１９及び２２はビームエ
キスパンダ２０を通過したレーザ光を反射させてポリゴ
ンミラー１８に入射させるためのミラーである。さらに
１７はポリゴンミラー１８で反射されたレーザ光を被検
査ウエハ２３に入射させるｆθレンズである。
【０００３】次に動作について説明する。レーザ２１で
発生したレーザ光はビームエキスパンダー２０で拡大さ
れ、ミラー１９，２２を介してポリゴンミラー１８に送
られる。このポリゴンミラー１８は一定速度で回転して
おり、ｆθレンズ１７との組み合わせにより、被検査ウ
エハ２３上に異物が付着していると、散乱光が発生す
る。この散乱光強度は光ファイバ１６を通して光検出器
１４，１５によって測定され、図示しない判定装置にて
異物の粒径を測定することができる。この構成では粒径
の小さい異物と粒径の比較的大きい異物とをそれぞれ感
度の異なる受光素子を用いて測定することができ、異物
検出時のダイナミックレンジの拡大を図ることができ
る。
発生したレーザ光はビームエキスパンダー２０で拡大さ
れ、ミラー１９，２２を介してポリゴンミラー１８に送
られる。このポリゴンミラー１８は一定速度で回転して
おり、ｆθレンズ１７との組み合わせにより、被検査ウ
エハ２３上に異物が付着していると、散乱光が発生す
る。この散乱光強度は光ファイバ１６を通して光検出器
１４，１５によって測定され、図示しない判定装置にて
異物の粒径を測定することができる。この構成では粒径
の小さい異物と粒径の比較的大きい異物とをそれぞれ感
度の異なる受光素子を用いて測定することができ、異物
検出時のダイナミックレンジの拡大を図ることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のウエハ異物検査
方法及び装置は以上のように構成されており、上記装置
を用いて透過性膜付きのウエハ上の異物を測定する場合
には、図２に示すように、異物１０には、レーザ光３
と、透過性膜１１表面で反射する光と透過性膜１１内で
多重反射したのち膜１１表面に出る光とで構成された反
射光１３が当たることとなる。しかるにこの時、膜内で
多重反射する光の強度は膜１１の厚さによって変化し、
それに伴って反射光１３の強度も変化する。また透過性
の表面膜でなくても表面膜の膜種，成膜条件等によって
反射率が異なり、反射光１３の強度が変化する。
方法及び装置は以上のように構成されており、上記装置
を用いて透過性膜付きのウエハ上の異物を測定する場合
には、図２に示すように、異物１０には、レーザ光３
と、透過性膜１１表面で反射する光と透過性膜１１内で
多重反射したのち膜１１表面に出る光とで構成された反
射光１３が当たることとなる。しかるにこの時、膜内で
多重反射する光の強度は膜１１の厚さによって変化し、
それに伴って反射光１３の強度も変化する。また透過性
の表面膜でなくても表面膜の膜種，成膜条件等によって
反射率が異なり、反射光１３の強度が変化する。
【０００５】従って以上のことより、異物１０に当たる
光強度が変化することで異物による散乱光強度が変化す
る。この現象により、同じ粒径の異物でも下地であるウ
エハ表面の状態により散乱光強度が変化し、その粒径を
正確に推定できないという問題点があった。
光強度が変化することで異物による散乱光強度が変化す
る。この現象により、同じ粒径の異物でも下地であるウ
エハ表面の状態により散乱光強度が変化し、その粒径を
正確に推定できないという問題点があった。
【０００６】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、ウエハ表面の状態による反射光
の影響を除去して正確に異物の粒径を推定することがで
きるウエハ上異物検査方法及び装置を得ることを目的と
する。
ためになされたもので、ウエハ表面の状態による反射光
の影響を除去して正確に異物の粒径を推定することがで
きるウエハ上異物検査方法及び装置を得ることを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るウェハ異
物検査方法は、未知の粒径を有する異物のレーザ光の反
射光強度及び散乱光強度をモニタして、既知の粒径に対
する散乱強度及び反射強度の関係から未知の粒径を有す
る異物の粒径を算出するようにしたものである。
物検査方法は、未知の粒径を有する異物のレーザ光の反
射光強度及び散乱光強度をモニタして、既知の粒径に対
する散乱強度及び反射強度の関係から未知の粒径を有す
る異物の粒径を算出するようにしたものである。
【０００８】またこの発明におけるウェハ異物検査装置
は、被検ウエハ上にレーザ光を照射するレーザ装置と、
上記被検ウエハからの散乱光強度を検出する光検出器
と、上記被検ウエハより反射されたレーザ光の反射光強
度を測定する光強度測定器と、所定の粒径に対する反射
光強度並びに散乱光強度を記憶し、上記光強度測定器及
び光検出器出力を受けて被検ウエハ上の異物の粒径を算
出する演算部とを備えたものである。
は、被検ウエハ上にレーザ光を照射するレーザ装置と、
上記被検ウエハからの散乱光強度を検出する光検出器
と、上記被検ウエハより反射されたレーザ光の反射光強
度を測定する光強度測定器と、所定の粒径に対する反射
光強度並びに散乱光強度を記憶し、上記光強度測定器及
び光検出器出力を受けて被検ウエハ上の異物の粒径を算
出する演算部とを備えたものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、未知の粒径を有する異物
のレーザ光の反射光強度及び散乱光強度をモニタして、
既知の粒径に対する散乱強度及び反射強度の関係から未
知の粒径を有する異物の粒径を算出するようにしたか
ら、下地となるウエハ表面の状態による反射光の影響を
除去して正確に異物の粒径を推定することができる。
のレーザ光の反射光強度及び散乱光強度をモニタして、
既知の粒径に対する散乱強度及び反射強度の関係から未
知の粒径を有する異物の粒径を算出するようにしたか
ら、下地となるウエハ表面の状態による反射光の影響を
除去して正確に異物の粒径を推定することができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１について説
明する。図において、１は被検査ウエハ１２を載置する
ステージであり、６はウエハ１２からの散乱光を検出す
る光検出器、また８はウエハ１２で反射された正反射光
７の強度を測定する光強度測定器であり、上記光検出器
６と光強度測定器８の出力はそれぞれ処理部９に入力さ
れるようになっている。
明する。図において、１は被検査ウエハ１２を載置する
ステージであり、６はウエハ１２からの散乱光を検出す
る光検出器、また８はウエハ１２で反射された正反射光
７の強度を測定する光強度測定器であり、上記光検出器
６と光強度測定器８の出力はそれぞれ処理部９に入力さ
れるようになっている。
【００１１】次に動作について説明する。レーザ４から
出されたレーザ光３をステージ１上に置かれたウエハ１
２に照射する。その時、ウエハ１２上の異物より発生し
た散乱光５を光検出器６で検出すると同時に、ウエハ１
２上で反射した正反射光７の強度を光強度測定装置８で
測定する。この時、従来と同様図２に示すように、異物
１０には照射光３と反射光１３が当たりこれらによる散
乱光が発生する。
出されたレーザ光３をステージ１上に置かれたウエハ１
２に照射する。その時、ウエハ１２上の異物より発生し
た散乱光５を光検出器６で検出すると同時に、ウエハ１
２上で反射した正反射光７の強度を光強度測定装置８で
測定する。この時、従来と同様図２に示すように、異物
１０には照射光３と反射光１３が当たりこれらによる散
乱光が発生する。
【００１２】ここで、照射光（レーザ光）３の強度をＩ
1 、反射光１３の強度をＩ2 、異物１０の散乱光強度を
Ｓｔとし、また異物１０の粒径をＡとすると、これらの
値Ａ，Ｉ1 ，Ｉ2 により異物１０の散乱光強度Ｓｔが決
定される。ここで照射光強度Ｉ1 は一定なので散乱光強
度Ｓｔは粒径Ａと反射光１３の強度Ｉ2 の関数により決
定される。すなわちその関数をＩとすると、 Ｓｔ＝Ｉ（Ａ，Ｉ2 ） …(1) と表される。(1) 式より３つの変数の関係がわかってい
れば、散乱光強度Ｓｔ及び反射光１３の強度Ｉ2 より粒
径Ａを求めることもできる。その関数をＧとすると、 Ａ＝Ｇ（Ｉ2 ，Ｓｔ） …(2) ここで、予め同じ光学系の設定で膜厚の異なるウエハに
粒径のわかっている粒子を付け、その散乱光強度Ｓｔと
その時の反射光強度Ｉ2 を測定する。例えば、粒径のＡ
0 の標準粒子を膜厚Ｄａのウエハに付ける。その時の異
物の散乱光強度をＳａ，反射光強度をＩａとすると、 Ａ0 ＝Ｇ（Ｉａ，Ｓａ） …(3) となる。
1 、反射光１３の強度をＩ2 、異物１０の散乱光強度を
Ｓｔとし、また異物１０の粒径をＡとすると、これらの
値Ａ，Ｉ1 ，Ｉ2 により異物１０の散乱光強度Ｓｔが決
定される。ここで照射光強度Ｉ1 は一定なので散乱光強
度Ｓｔは粒径Ａと反射光１３の強度Ｉ2 の関数により決
定される。すなわちその関数をＩとすると、 Ｓｔ＝Ｉ（Ａ，Ｉ2 ） …(1) と表される。(1) 式より３つの変数の関係がわかってい
れば、散乱光強度Ｓｔ及び反射光１３の強度Ｉ2 より粒
径Ａを求めることもできる。その関数をＧとすると、 Ａ＝Ｇ（Ｉ2 ，Ｓｔ） …(2) ここで、予め同じ光学系の設定で膜厚の異なるウエハに
粒径のわかっている粒子を付け、その散乱光強度Ｓｔと
その時の反射光強度Ｉ2 を測定する。例えば、粒径のＡ
0 の標準粒子を膜厚Ｄａのウエハに付ける。その時の異
物の散乱光強度をＳａ，反射光強度をＩａとすると、 Ａ0 ＝Ｇ（Ｉａ，Ｓａ） …(3) となる。
【００１３】この測定を膜厚及び異物の粒径を変えて行
うことで関数Ｇを求める。または、散乱理論より反射光
強度の変化を考慮して異物からの散乱光強度を計算する
ことで関数Ｇを求めてもよい。図３はこのようにして求
められた関数の一例を示す。ここで、粒径が同じである
異物１０が図４(a) のように膜厚１１の不均一なウエハ
に付着しているとする。この状態で、入射光強度は膜厚
１１が変わっても一定なのでＩ1 は図４(b) のように一
定である。その一方、反射光強度Ｉ2 は膜厚に依存する
ので、例えば図４(c) のように変化する。そして、その
影響によって同じ粒径の異物でもその散乱光強度Ｓｔは
図４(d) のように変動する。その時のある地点に付着し
ている異物の散乱光強度をＳｍ，直接照射光強度を
Ｉ1 ，反射光強度をＩｍとする。ここで、(2) 式を用
い、既知の反射光強度Ｉｍと散乱光強度Ｓｍより未知の
異物径Ａを求めることができる。これは、予め反射光強
度の変化を盛り込んだものなので、図４(e) に示すよう
に反射光の影響を除去することができ、正確に異物の粒
径を推定することができる。
うことで関数Ｇを求める。または、散乱理論より反射光
強度の変化を考慮して異物からの散乱光強度を計算する
ことで関数Ｇを求めてもよい。図３はこのようにして求
められた関数の一例を示す。ここで、粒径が同じである
異物１０が図４(a) のように膜厚１１の不均一なウエハ
に付着しているとする。この状態で、入射光強度は膜厚
１１が変わっても一定なのでＩ1 は図４(b) のように一
定である。その一方、反射光強度Ｉ2 は膜厚に依存する
ので、例えば図４(c) のように変化する。そして、その
影響によって同じ粒径の異物でもその散乱光強度Ｓｔは
図４(d) のように変動する。その時のある地点に付着し
ている異物の散乱光強度をＳｍ，直接照射光強度を
Ｉ1 ，反射光強度をＩｍとする。ここで、(2) 式を用
い、既知の反射光強度Ｉｍと散乱光強度Ｓｍより未知の
異物径Ａを求めることができる。これは、予め反射光強
度の変化を盛り込んだものなので、図４(e) に示すよう
に反射光の影響を除去することができ、正確に異物の粒
径を推定することができる。
【００１４】このように本実施例によれば、被検査ウエ
ハ１２の散乱光５を光検出器６で検出するとともに、そ
の反射光７を光強度測定器８で測定し、これら２つの値
を処理部９に入力し、ここで予め測定した所定の径の粒
子に対する散乱光度及び反射光度と照合し未知の異物の
粒径を推測するようにしたから、ウエハ１２上の光透過
性膜１１の膜厚の違いによる反射光の変化の影響を除去
して正確に異物の粒径を推定することができる。
ハ１２の散乱光５を光検出器６で検出するとともに、そ
の反射光７を光強度測定器８で測定し、これら２つの値
を処理部９に入力し、ここで予め測定した所定の径の粒
子に対する散乱光度及び反射光度と照合し未知の異物の
粒径を推測するようにしたから、ウエハ１２上の光透過
性膜１１の膜厚の違いによる反射光の変化の影響を除去
して正確に異物の粒径を推定することができる。
【００１５】なお、測定するウエハ上の膜が非透過性で
あり、膜種によって反射率が異なる場合や、膜の反射率
が均一でなくレーザ光の反射率が変化し、それによって
異物の散乱光強度が変化する場合でも同様の効果を奏す
ることができるのは言うまでもない。
あり、膜種によって反射率が異なる場合や、膜の反射率
が均一でなくレーザ光の反射率が変化し、それによって
異物の散乱光強度が変化する場合でも同様の効果を奏す
ることができるのは言うまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、未知
の粒径を有する異物のレーザ光の反射光強度及び散乱光
強度をモニタして、既知の粒径に対する散乱強度及び反
射強度の関係から未知の粒径を有する異物の粒径を算出
するようにしたから、ウエハ表面の状態による反射光の
影響を除去して正確に異物の粒径を推定することがで
き、膜付ウエハにおいても異物の粒径を正確に推定する
ことができるという効果がある。
の粒径を有する異物のレーザ光の反射光強度及び散乱光
強度をモニタして、既知の粒径に対する散乱強度及び反
射強度の関係から未知の粒径を有する異物の粒径を算出
するようにしたから、ウエハ表面の状態による反射光の
影響を除去して正確に異物の粒径を推定することがで
き、膜付ウエハにおいても異物の粒径を正確に推定する
ことができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例によるウエハ異物検出装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】本発明及び従来例におけるウエハ異物検出装置
の異物に当たる光を示す図である。
の異物に当たる光を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるウエハ異物検出装置に
より異物径を検出する際に用いる関数Ｇを示す図であ
る。
より異物径を検出する際に用いる関数Ｇを示す図であ
る。
【図４】本発明の一実施例によるウエハ異物検出装置に
よる異物検出時の動作を説明するための図である。
よる異物検出時の動作を説明するための図である。
【図５】従来例のウエハ異物検出装置の構成を示す図で
ある。
ある。
１ ステージ
３ レーザ光
４ レーザ
５ 散乱光
６ 光検出器
７ 反射光
８ 光強度測定器
９ 演算部
１０ 異物
１１ 膜
１２ ウエハ
１３ 反射光
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
フロントページの続き
(72)発明者 友田 利正
兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三
菱電機株式会社生産技術研究所内
(72)発明者 小坂 宣之
兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三
菱電機株式会社生産技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 被検ウエハ上の異物にレーザ光を照射し
てその散乱光強度から異物の粒径を測定する異物検査方
法において、ウエハ上の異物にレーザ光を照射して異物
からの散乱光強度を測定するとともに、被検査ウエハ面
からのレーザ光の反射光強度を測定し、予め求めておい
た粒径に対する反射光強度並びに散乱光強度の関係か
ら、その時の反射光強度に対応する散乱光強度を求め、
異物の粒径を推定するようにしたことを特徴とするウェ
ハ異物検査方法。 - 【請求項２】 被検ウエハ上にレーザ光を照射するレー
ザ装置と、上記被検ウエハ上の異物からの散乱光強度を
検出する光検出器と、上記被検ウエハより反射されたレ
ーザ光の反射光強度を測定する光強度測定器と、所定の
粒径に対する反射光強度並びに散乱光強度を記憶し、上
記光強度測定器及び光検出器出力を受けて被検ウエハ上
の異物の粒径を算出する演算部とを備えたことを特徴と
するウエハ異物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18528891A JPH056929A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ウエハ異物検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18528891A JPH056929A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ウエハ異物検査方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056929A true JPH056929A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=16168230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18528891A Pending JPH056929A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ウエハ異物検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056929A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6812047B1 (en) | 2000-03-08 | 2004-11-02 | Boxer Cross, Inc. | Evaluating a geometric or material property of a multilayered structure |
| US6906801B2 (en) | 1998-06-10 | 2005-06-14 | Applied Materials, Inc. | Measuring a property of a layer in multilayered structure |
| US6911349B2 (en) * | 2001-02-16 | 2005-06-28 | Boxer Cross Inc. | Evaluating sidewall coverage in a semiconductor wafer |
| US6958814B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-10-25 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for measuring a property of a layer in a multilayered structure |
| US6971791B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-12-06 | Boxer Cross, Inc | Identifying defects in a conductive structure of a wafer, based on heat transfer therethrough |
| US7026175B2 (en) | 2004-03-29 | 2006-04-11 | Applied Materials, Inc. | High throughput measurement of via defects in interconnects |
| US7064822B2 (en) | 2002-03-01 | 2006-06-20 | Applied Materials, Inc. | Evaluating a multi-layered structure for voids |
| US7130055B2 (en) | 2001-03-05 | 2006-10-31 | Applied Materials, Inc. | Use of coefficient of a power curve to evaluate a semiconductor wafer |
| US7420408B2 (en) | 2005-02-23 | 2008-09-02 | Nec Corporation | Current control circuit with limiter, temperature control circuit, and brightness control circuit |
| US10006872B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical inspection system |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP18528891A patent/JPH056929A/ja active Pending
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