JPH06174655A - 膜付きウエハの異物検出方法および異物検査装置 - Google Patents
膜付きウエハの異物検出方法および異物検査装置Info
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- JPH06174655A JPH06174655A JP35173592A JP35173592A JPH06174655A JP H06174655 A JPH06174655 A JP H06174655A JP 35173592 A JP35173592 A JP 35173592A JP 35173592 A JP35173592 A JP 35173592A JP H06174655 A JPH06174655 A JP H06174655A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 アルミニューム薄膜が蒸着された膜付きウエ
ハを対象とし、薄膜のグレインを可及的に除去して付着
異物を検出する方法と、この方法を適用した異物検査装
置を提供する。 【構成】 膜付きウエハ１′に対する回転移動機構３
と、膜付きウエハ１′の表面に対して１５°〜２０°の
低角度でレーザビームを投射する投光系４と、それぞれ
複数の光ファイバーのバンドル511,512 と光電子増倍管
521,522 よりなり、アルミニューム薄膜とその付着異物
の散乱光を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、ほぼ４５
°以下の低角度範囲で、それぞれ複数のラジアル方向で
受光する高角度受光系５Ａ、および低角度受光系５Ｂを
具備する。
ハを対象とし、薄膜のグレインを可及的に除去して付着
異物を検出する方法と、この方法を適用した異物検査装
置を提供する。 【構成】 膜付きウエハ１′に対する回転移動機構３
と、膜付きウエハ１′の表面に対して１５°〜２０°の
低角度でレーザビームを投射する投光系４と、それぞれ
複数の光ファイバーのバンドル511,512 と光電子増倍管
521,522 よりなり、アルミニューム薄膜とその付着異物
の散乱光を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、ほぼ４５
°以下の低角度範囲で、それぞれ複数のラジアル方向で
受光する高角度受光系５Ａ、および低角度受光系５Ｂを
具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、膜付きウエハに付着
した異物の検出方法と、該付着異物の検査装置に関す
る。
した異物の検出方法と、該付着異物の検査装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体のＩＣの素材に使用されるシリコ
ンウエハには、各処理工程やその間の搬送中に異物が付
着すると品質が劣化するので、異物に対する表面検査が
適時になされている。図５において、ウエハ１は表面が
平滑な鏡面（サブストレート）の段階で、欠陥や付着異
物が検査され、ついで検査結果が良好なウエハ１の全面
に対してアルミニュームの薄膜２を蒸着して膜付きウエ
ハ１′が形成され、これに対して異物検査がなされる。
図６は、サブストレートのウエハ１に対する検査装置の
基本構成を示す。被検査のウエハ１は、回転移動機構３
のスピンドル32にチャックされてモータ31により回転
し、移動部33により半径方向に移動する。これに対して
投光系４が設けられ、レーザ光源41よりのレーザビーム
は投光レンズ42により適当な直径の平行ビームとされ、
ミラー43を経て集束レンズ44により集束され、ウエハ１
の表面に対して垂直にレーザスポットが投射される。ウ
エハ１は回転移動機構３により回転しながら半径方向に
移動しているので、レーザスポットは表面をスパイラル
状に走査する。表面に欠陥や付着異物が存在するとき
は、これらによりレーザスポットが散乱光を散乱し、散
乱光は受光系５の光ファイバーのバンドル（束）51に受
光されて光電子増倍管52に入力して受光信号が出力され
る。受光信号は信号処理部６により適当な閾値でノイズ
が除去されて欠陥または付着異物が検出され、検出信号
はデータ処理部７によりマップ表示データに編集され
て、プリンタ８に欠陥と付着異物がマップ表示される。
なおウエハ１の欠陥には、擦りキズやピット、凹凸また
はヘイズとよばれる曇りなどのさまざまなものがあり、
これらの各欠陥を可及的に区別して検出するために、上
記の図６の基本構成の投光系４と受光系５を改良した装
置が使用されている。
ンウエハには、各処理工程やその間の搬送中に異物が付
着すると品質が劣化するので、異物に対する表面検査が
適時になされている。図５において、ウエハ１は表面が
平滑な鏡面（サブストレート）の段階で、欠陥や付着異
物が検査され、ついで検査結果が良好なウエハ１の全面
に対してアルミニュームの薄膜２を蒸着して膜付きウエ
ハ１′が形成され、これに対して異物検査がなされる。
図６は、サブストレートのウエハ１に対する検査装置の
基本構成を示す。被検査のウエハ１は、回転移動機構３
のスピンドル32にチャックされてモータ31により回転
し、移動部33により半径方向に移動する。これに対して
投光系４が設けられ、レーザ光源41よりのレーザビーム
は投光レンズ42により適当な直径の平行ビームとされ、
ミラー43を経て集束レンズ44により集束され、ウエハ１
の表面に対して垂直にレーザスポットが投射される。ウ
エハ１は回転移動機構３により回転しながら半径方向に
移動しているので、レーザスポットは表面をスパイラル
状に走査する。表面に欠陥や付着異物が存在するとき
は、これらによりレーザスポットが散乱光を散乱し、散
乱光は受光系５の光ファイバーのバンドル（束）51に受
光されて光電子増倍管52に入力して受光信号が出力され
る。受光信号は信号処理部６により適当な閾値でノイズ
が除去されて欠陥または付着異物が検出され、検出信号
はデータ処理部７によりマップ表示データに編集され
て、プリンタ８に欠陥と付着異物がマップ表示される。
なおウエハ１の欠陥には、擦りキズやピット、凹凸また
はヘイズとよばれる曇りなどのさまざまなものがあり、
これらの各欠陥を可及的に区別して検出するために、上
記の図６の基本構成の投光系４と受光系５を改良した装
置が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、ウエハ１の全面
に蒸着されたアルミニューム薄膜２に対する異物検査
を、上記の検査装置により検査すると、薄膜２の表面に
はアルミニュームの微小な分子の団塊（グレイン、以下
Ｇで示す）があるため、これによりレーザスポットが散
乱し、付着異物とともに検出される。図７は、アルミニ
ューム薄膜２のグレインＧの検出に対する実験結果の一
例を示す。実験においては、(a) のように全面にアルミ
ニューム薄膜２が蒸着された膜付きウエハ１′をとり、
左半分をそのままとし、右半分の表面に適当な粒径（こ
の場合０．５μｍ）の標準粒子ＰT を吹き付けてテスト
ウエハとする。(b) はテストウエハの検査によりえられ
たマップ表示を示し、左半分には検出された多数のグレ
インＧが表示されており、右半分には検出された標準粒
子ＰT に対してグレインＧが付加されて総数が増加して
いる。(c) は(b) のマップ表示に対する、標準粒子ＰT
とグレインＧの個数分布曲線を示し、グレインＧが検出
されないとすると、標準粒子ＰT の粒径０．５μｍをピ
ークとする点線となる筈であるが、実際には実線のよう
に、０．５μｍより小さい粒径の点でグレインＧに対す
るピークが現れている。なお、実線は粒径ｄの大きい方
に個数が分布しているが、これは標準粒子ＰT に粒径の
大きいグレインＧが重なったものである。付着異物を検
査するためには、当然グレインＧを除去して付着異物の
みをマップ表示することが必要である。この場合、前記
により図６の検査装置を改良した各装置は欠陥の区別を
目的としているため、付着異物とグレインＧの区別に対
して無力である。従って、グレインＧを除去するために
は、投光系４と受光系５を別途に改良するとともに、デ
ータ処理部６に所要の処理手段を加えることが必要であ
る。この発明は上記に鑑みてなされたもので、アルミニ
ューム薄膜が蒸着された膜付きウエハを対象とし、薄膜
のグレインを可及的に除去して付着異物を検出する方法
と、この方法を適用した異物検査装置を提供することを
目的とする。
に蒸着されたアルミニューム薄膜２に対する異物検査
を、上記の検査装置により検査すると、薄膜２の表面に
はアルミニュームの微小な分子の団塊（グレイン、以下
Ｇで示す）があるため、これによりレーザスポットが散
乱し、付着異物とともに検出される。図７は、アルミニ
ューム薄膜２のグレインＧの検出に対する実験結果の一
例を示す。実験においては、(a) のように全面にアルミ
ニューム薄膜２が蒸着された膜付きウエハ１′をとり、
左半分をそのままとし、右半分の表面に適当な粒径（こ
の場合０．５μｍ）の標準粒子ＰT を吹き付けてテスト
ウエハとする。(b) はテストウエハの検査によりえられ
たマップ表示を示し、左半分には検出された多数のグレ
インＧが表示されており、右半分には検出された標準粒
子ＰT に対してグレインＧが付加されて総数が増加して
いる。(c) は(b) のマップ表示に対する、標準粒子ＰT
とグレインＧの個数分布曲線を示し、グレインＧが検出
されないとすると、標準粒子ＰT の粒径０．５μｍをピ
ークとする点線となる筈であるが、実際には実線のよう
に、０．５μｍより小さい粒径の点でグレインＧに対す
るピークが現れている。なお、実線は粒径ｄの大きい方
に個数が分布しているが、これは標準粒子ＰT に粒径の
大きいグレインＧが重なったものである。付着異物を検
査するためには、当然グレインＧを除去して付着異物の
みをマップ表示することが必要である。この場合、前記
により図６の検査装置を改良した各装置は欠陥の区別を
目的としているため、付着異物とグレインＧの区別に対
して無力である。従って、グレインＧを除去するために
は、投光系４と受光系５を別途に改良するとともに、デ
ータ処理部６に所要の処理手段を加えることが必要であ
る。この発明は上記に鑑みてなされたもので、アルミニ
ューム薄膜が蒸着された膜付きウエハを対象とし、薄膜
のグレインを可及的に除去して付着異物を検出する方法
と、この方法を適用した異物検査装置を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、膜付きウエ
ハの異物検出方法および異物検査装置である。異物検出
方法は、アルミニューム薄膜が蒸着された膜付きウエハ
の表面に対して、１５°〜２０°の低角度でレーザビー
ムを投射してスパイラル走査し、アルミニューム薄膜と
該薄膜の付着異物の散乱光を、ほぼ４５°以上の高角度
範囲と、ほぼ４５°以下の低角度範囲で、それぞれ複数
のラジアル方向で受光し、高角度範囲と低角度範囲で受
光された各受光信号を適当な閾値によりノイズを除去し
て高角度検出信号と低角度検出信号を検出する。同一時
点で検出された高角度検出信号と低角度検出信号を比較
し、高角度検出信号が低角度検出信号より小さいとき、
この両検出信号をアルミニューム薄膜によるものと判定
し、高角度検出信号が低角度検出信号より大きいとき、
この両検出信号を付着異物によるものと判定して異物デ
ータを出力するものである。異物検査装置は、膜付きウ
エハを装着して回転し、半径方向に移動する回転移動機
構と、膜付きウエハのアルミニューム薄膜の表面に対し
て１５°〜２０°の低角度でレーザビームを投射して走
査する投光系と、それぞれ複数の光ファイバーのバンド
ルと光電子増倍管よりなり、アルミニューム薄膜とその
付着異物の散乱光を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、
ほぼ４５°以下の低角度範囲で、それぞれ複数のラジア
ル方向で受光する高角度受光系および低角度受光系を具
備する。上記の走査により、高角度受光系と低角度受光
系の各光電子増倍管よりそれぞれ出力される各受光信号
を適当な閾値でノイズを除去し、高角度検出信号と低角
度検出信号を検出する信号処理部と、信号処理部により
同一時点で検出された高角度検出信号と低角度検出信号
とを比較し、前者が後者より小さいとき、この両検出信
号をアルミニューム薄膜によるものと判定してデータを
カットし、前者が後者より大きいとき、この両検出信号
を付着異物によるものと判定し、付着異物のマップデー
タを出力するデータ処理部、およびマップデータをマッ
プ表示するプリンタとにより構成される。上記におい
て、適当な直径の中空の金属半球を設け、金属半球に投
光系よりの低角度のレーザビームが通過する投射孔を穿
孔し、また、金属半球の高角度と低角度の円周上に、金
属半球の中心方向をなし、光ファイバーのバンドルに対
する挿入孔をラジアル方向に等間隔に穿孔し、各挿入孔
に高角度受光系と低角度受光系の複数の光ファイバーの
バンドルを挿入して保持する。
ハの異物検出方法および異物検査装置である。異物検出
方法は、アルミニューム薄膜が蒸着された膜付きウエハ
の表面に対して、１５°〜２０°の低角度でレーザビー
ムを投射してスパイラル走査し、アルミニューム薄膜と
該薄膜の付着異物の散乱光を、ほぼ４５°以上の高角度
範囲と、ほぼ４５°以下の低角度範囲で、それぞれ複数
のラジアル方向で受光し、高角度範囲と低角度範囲で受
光された各受光信号を適当な閾値によりノイズを除去し
て高角度検出信号と低角度検出信号を検出する。同一時
点で検出された高角度検出信号と低角度検出信号を比較
し、高角度検出信号が低角度検出信号より小さいとき、
この両検出信号をアルミニューム薄膜によるものと判定
し、高角度検出信号が低角度検出信号より大きいとき、
この両検出信号を付着異物によるものと判定して異物デ
ータを出力するものである。異物検査装置は、膜付きウ
エハを装着して回転し、半径方向に移動する回転移動機
構と、膜付きウエハのアルミニューム薄膜の表面に対し
て１５°〜２０°の低角度でレーザビームを投射して走
査する投光系と、それぞれ複数の光ファイバーのバンド
ルと光電子増倍管よりなり、アルミニューム薄膜とその
付着異物の散乱光を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、
ほぼ４５°以下の低角度範囲で、それぞれ複数のラジア
ル方向で受光する高角度受光系および低角度受光系を具
備する。上記の走査により、高角度受光系と低角度受光
系の各光電子増倍管よりそれぞれ出力される各受光信号
を適当な閾値でノイズを除去し、高角度検出信号と低角
度検出信号を検出する信号処理部と、信号処理部により
同一時点で検出された高角度検出信号と低角度検出信号
とを比較し、前者が後者より小さいとき、この両検出信
号をアルミニューム薄膜によるものと判定してデータを
カットし、前者が後者より大きいとき、この両検出信号
を付着異物によるものと判定し、付着異物のマップデー
タを出力するデータ処理部、およびマップデータをマッ
プ表示するプリンタとにより構成される。上記におい
て、適当な直径の中空の金属半球を設け、金属半球に投
光系よりの低角度のレーザビームが通過する投射孔を穿
孔し、また、金属半球の高角度と低角度の円周上に、金
属半球の中心方向をなし、光ファイバーのバンドルに対
する挿入孔をラジアル方向に等間隔に穿孔し、各挿入孔
に高角度受光系と低角度受光系の複数の光ファイバーの
バンドルを挿入して保持する。
【０００５】
【作用】一般に、低角度でレーザビームを投射したとき
は、付着異物の散乱光の指向性は高角度方向が低角度方
向より強く、一方、アルミニュームなどの粗面による散
乱光の指向性は、逆に高角度方向が低角度方向より弱い
という特性がある。すなわち、アルミニュームの分子の
グレインＧの粒径はかなり小さくてその凹凸は緩やかで
あるため、低角度で投射されたレーザビームは、主とし
て低角度の正反射の方向に散乱する。このことはアルミ
ニューム面の反射光を目視観察して知ることができる。
一方、付着異物は薄膜の表面より突出しているため、レ
ーザビームは各方向に散乱し、その指向特性は異物ｐの
形状により様々に変化する。しかし、付着異物のレーザ
ビームの投射側と反対側の前方散乱光はかなり弱く、側
方散乱光（この場合高角度方向）がかなり強いことが、
微粒子の散乱特性の理論解析により判明している。異物
検出方法は上記の指向特性を利用したもので、膜付きウ
エハのアルミニューム薄膜の表面に対して、レーザビー
ムを１５°〜２０°の低角度で投射してスパイラル走査
し、アルミニューム薄膜と該薄膜の付着異物の散乱光
を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、ほぼ４５°以下の
低角度範囲で、それぞれ複数のラジアル方向で効率的に
受光する。それぞれの受光信号は適当な閾値によりノイ
ズが除去され、高角度検出信号と低角度検出信号が検出
される。同一時点で検出された両検出信号を比較し、高
角度検出信号（０の場合を含む）が低角度検出信号より
小さいとき、これらの検出信号をアルミニューム薄膜に
よるものと判定してデータがカットされる。これに対し
て、高角度検出信号が低角度検出信号（０の場合を含
む）より大きいとき、これらの検出信号を付着異物によ
るものと判定し、異物データが出力される。異物検査装
置は上記の検出方法を具体化したもので、膜付きウエハ
のアルミニューム薄膜の表面に対して、投光系よりレー
ザビームが１５°〜２０°の低角度で投射され、ウエハ
の回転移動によりスパイラル状に走査される。このスパ
イラル走査により、アルミニューム薄膜とその付着異物
が散乱する散乱光は、ほぼ４５°以上の高角度範囲に対
する高角度受光系と、ほぼ４５°以下の低角度範囲に対
する低角度受光系の、複数の光ファイバーのバンドルに
より、それぞれ複数のラジアル方向で効率的に受光さ
れ、各受光系の光電子増倍管より受光信号が出力され、
さらに信号処理部により各受光信号を適当な閾値により
ノイズが除去されて、高角度検出信号と低角度検出信号
が検出される。データ処理部においては、信号処理部に
より同一時点で検出された高角度検出信号と低角度検出
信号を比較し、前者（０の場合を含む）が後者より小さ
いとき、これらの検出信号をアルミニューム薄膜による
ものと判定してデータをカットする。これに対して前者
が後者（０の場合を含む）より大きいとき、この検出信
号を付着異物によるものと判定し、付着異物のマップデ
ータが出力され、これがプリンタに入力してマップ表示
される。上記において、投光系よりの低角度のレーザビ
ームは、金属半球に穿孔された投射孔を通過して膜付き
ウエハの表面に投射される。また、金属半球の高角度と
低角度の円周上に、その中心方向をなしてラジアル方向
に等間隔に穿孔された各挿入孔に対して、高角度受光系
と低角度受光系の複数の光ファイバーのバンドルが挿入
されて正確に保持され、散乱光に対する受光が安定化さ
れている。
は、付着異物の散乱光の指向性は高角度方向が低角度方
向より強く、一方、アルミニュームなどの粗面による散
乱光の指向性は、逆に高角度方向が低角度方向より弱い
という特性がある。すなわち、アルミニュームの分子の
グレインＧの粒径はかなり小さくてその凹凸は緩やかで
あるため、低角度で投射されたレーザビームは、主とし
て低角度の正反射の方向に散乱する。このことはアルミ
ニューム面の反射光を目視観察して知ることができる。
一方、付着異物は薄膜の表面より突出しているため、レ
ーザビームは各方向に散乱し、その指向特性は異物ｐの
形状により様々に変化する。しかし、付着異物のレーザ
ビームの投射側と反対側の前方散乱光はかなり弱く、側
方散乱光（この場合高角度方向）がかなり強いことが、
微粒子の散乱特性の理論解析により判明している。異物
検出方法は上記の指向特性を利用したもので、膜付きウ
エハのアルミニューム薄膜の表面に対して、レーザビー
ムを１５°〜２０°の低角度で投射してスパイラル走査
し、アルミニューム薄膜と該薄膜の付着異物の散乱光
を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、ほぼ４５°以下の
低角度範囲で、それぞれ複数のラジアル方向で効率的に
受光する。それぞれの受光信号は適当な閾値によりノイ
ズが除去され、高角度検出信号と低角度検出信号が検出
される。同一時点で検出された両検出信号を比較し、高
角度検出信号（０の場合を含む）が低角度検出信号より
小さいとき、これらの検出信号をアルミニューム薄膜に
よるものと判定してデータがカットされる。これに対し
て、高角度検出信号が低角度検出信号（０の場合を含
む）より大きいとき、これらの検出信号を付着異物によ
るものと判定し、異物データが出力される。異物検査装
置は上記の検出方法を具体化したもので、膜付きウエハ
のアルミニューム薄膜の表面に対して、投光系よりレー
ザビームが１５°〜２０°の低角度で投射され、ウエハ
の回転移動によりスパイラル状に走査される。このスパ
イラル走査により、アルミニューム薄膜とその付着異物
が散乱する散乱光は、ほぼ４５°以上の高角度範囲に対
する高角度受光系と、ほぼ４５°以下の低角度範囲に対
する低角度受光系の、複数の光ファイバーのバンドルに
より、それぞれ複数のラジアル方向で効率的に受光さ
れ、各受光系の光電子増倍管より受光信号が出力され、
さらに信号処理部により各受光信号を適当な閾値により
ノイズが除去されて、高角度検出信号と低角度検出信号
が検出される。データ処理部においては、信号処理部に
より同一時点で検出された高角度検出信号と低角度検出
信号を比較し、前者（０の場合を含む）が後者より小さ
いとき、これらの検出信号をアルミニューム薄膜による
ものと判定してデータをカットする。これに対して前者
が後者（０の場合を含む）より大きいとき、この検出信
号を付着異物によるものと判定し、付着異物のマップデ
ータが出力され、これがプリンタに入力してマップ表示
される。上記において、投光系よりの低角度のレーザビ
ームは、金属半球に穿孔された投射孔を通過して膜付き
ウエハの表面に投射される。また、金属半球の高角度と
低角度の円周上に、その中心方向をなしてラジアル方向
に等間隔に穿孔された各挿入孔に対して、高角度受光系
と低角度受光系の複数の光ファイバーのバンドルが挿入
されて正確に保持され、散乱光に対する受光が安定化さ
れている。
【０００６】
【実施例】図１により、付着異物ｐとアルミニューム薄
膜２のグレインＧによる散乱光の指向特性を説明する。
図１において、全面にアルミニューム薄膜２が蒸着され
た膜付きウエハ１′に対して、１５°〜２０°の低角度
θT でレーザビームＬT を投射する。前記した理由によ
り、薄膜２のグレインＧによる散乱光のうち、低角度方
向のＬRLは高角度方向のＬRHより指向性が強い。一方、
付着異物ｐの散乱光のうち、高角度方向のＬRHが低角度
方向のＬRLより概して強いことが了解される。
膜２のグレインＧによる散乱光の指向特性を説明する。
図１において、全面にアルミニューム薄膜２が蒸着され
た膜付きウエハ１′に対して、１５°〜２０°の低角度
θT でレーザビームＬT を投射する。前記した理由によ
り、薄膜２のグレインＧによる散乱光のうち、低角度方
向のＬRLは高角度方向のＬRHより指向性が強い。一方、
付着異物ｐの散乱光のうち、高角度方向のＬRHが低角度
方向のＬRLより概して強いことが了解される。
【０００７】図２はこの発明の異物検査装置の一実施例
を示し、被検査の膜付きウエハ１′は回転移動機構３の
スピンドル32にチャックされてモータ31により回転し、
移動部33により半径方向に移動する。これに対して投光
系４が設けられ、レーザ光源41よりのレーザビームは投
光レンズ42により適当な直径の平行ビームに変換され、
ミラー43を経て集束レンズ44により集束され、さらにミ
ラー45により反射されて、アルミニューム薄膜２の表面
に対して１５°〜２０°の低角度θT で楕円形のレーザ
スポットが投射される。ウエハ１′の回転と半径方向の
移動により、レーザスポットは表面をスパイラル状に走
査し、薄膜２のグレインＧと付着異物ｐにより、レーザ
スポットが散乱光を散乱する。これに対して高角度範囲
に配設された複数の光ファイバーのバンドル511 と、こ
れらが一括して接続された光電子増倍管521 よりなる高
角度受光系５Ａ、および低角度範囲に配設された複数の
光ファイバーのパンドル512 と、これらが一括して接続
された光電子増倍管522 よりなる低角度受光系５Ｂを設
ける。複数のバンドル511 と512 により高角度の散乱光
ＬRHと、低角度の散乱光ＬRLをそれぞれ受光し、両光電
子増倍管521,522 より受光信号が出力される。両光電子
増倍管521,522 が出力する各受光信号は、信号処理部６
に入力して適当な閾値によりノイズが除去され、高角度
検出信号と低角度検出信号がそれぞれ検出され、両検出
信号はデータ処理部７に入力する。データ処理部７にお
いては、同一時点で検出された高角度検出信号と低角度
検出信号を比較し、前者（０の場合を含む）より後者が
大きいときは、これらの検出信号はグレインＧによるも
のと判定してデータをカットする。これに対して、前者
が後者（０の場合を含む）より大きいときは、この検出
信号は付着異物ｐによるものと判定し、そのマップデー
タを作成する。マップデータはプリンタ８に入力して付
着異物ｐのマップ表示がプリントされる。なお、両検出
信号の比較処理方法は通常のデータ処理技術により容易
になされ、マップ表示方法もすでに公知されているの
で、詳細説明は省略する。
を示し、被検査の膜付きウエハ１′は回転移動機構３の
スピンドル32にチャックされてモータ31により回転し、
移動部33により半径方向に移動する。これに対して投光
系４が設けられ、レーザ光源41よりのレーザビームは投
光レンズ42により適当な直径の平行ビームに変換され、
ミラー43を経て集束レンズ44により集束され、さらにミ
ラー45により反射されて、アルミニューム薄膜２の表面
に対して１５°〜２０°の低角度θT で楕円形のレーザ
スポットが投射される。ウエハ１′の回転と半径方向の
移動により、レーザスポットは表面をスパイラル状に走
査し、薄膜２のグレインＧと付着異物ｐにより、レーザ
スポットが散乱光を散乱する。これに対して高角度範囲
に配設された複数の光ファイバーのバンドル511 と、こ
れらが一括して接続された光電子増倍管521 よりなる高
角度受光系５Ａ、および低角度範囲に配設された複数の
光ファイバーのパンドル512 と、これらが一括して接続
された光電子増倍管522 よりなる低角度受光系５Ｂを設
ける。複数のバンドル511 と512 により高角度の散乱光
ＬRHと、低角度の散乱光ＬRLをそれぞれ受光し、両光電
子増倍管521,522 より受光信号が出力される。両光電子
増倍管521,522 が出力する各受光信号は、信号処理部６
に入力して適当な閾値によりノイズが除去され、高角度
検出信号と低角度検出信号がそれぞれ検出され、両検出
信号はデータ処理部７に入力する。データ処理部７にお
いては、同一時点で検出された高角度検出信号と低角度
検出信号を比較し、前者（０の場合を含む）より後者が
大きいときは、これらの検出信号はグレインＧによるも
のと判定してデータをカットする。これに対して、前者
が後者（０の場合を含む）より大きいときは、この検出
信号は付着異物ｐによるものと判定し、そのマップデー
タを作成する。マップデータはプリンタ８に入力して付
着異物ｐのマップ表示がプリントされる。なお、両検出
信号の比較処理方法は通常のデータ処理技術により容易
になされ、マップ表示方法もすでに公知されているの
で、詳細説明は省略する。
【０００８】図３は、前記した図７のテストウエハに対
して、上記の検査装置によりえられた、標準粒子ＰT と
グレインＧの粒径ｄに対する個数分布曲線の一例を示
す。標準粒子ＰT は０．５μｍをピークとして明確に検
出され、グレインＧは粒径ｄが小さいものはほぼ除去さ
れ、０．５μｍに近いものが検出され、その総数が大幅
に減少していることが了解される。このように、グレイ
ンＧは完全に除去されていないが、検出されたグレイン
Ｇの大きさを判断して薄膜２の表面状態が管理できるの
で、利用価値が十分あるものとされる。
して、上記の検査装置によりえられた、標準粒子ＰT と
グレインＧの粒径ｄに対する個数分布曲線の一例を示
す。標準粒子ＰT は０．５μｍをピークとして明確に検
出され、グレインＧは粒径ｄが小さいものはほぼ除去さ
れ、０．５μｍに近いものが検出され、その総数が大幅
に減少していることが了解される。このように、グレイ
ンＧは完全に除去されていないが、検出されたグレイン
Ｇの大きさを判断して薄膜２の表面状態が管理できるの
で、利用価値が十分あるものとされる。
【０００９】図４は、上記の複数の光ファイバーのバン
ドル511,512 を保持する金属半球９を示し、(a) は外観
図、(b),(c) は中心における断面図を示す。金属半球９
の下部の両面の対称的な位置に、低角度のレーザビーム
ＬT と、その正反射光ＬT ′に対する通過孔911,912 を
穿孔する。また、高角度と低角度の円周上に、金属半球
９の中心Ｏの方向をなし、それぞれ２段の角度φ1,φ
2 、およびφ3,φ4 で、円周（ラジアル）方向に等間隔
の複数の挿入孔92を穿孔し、各挿入孔92に高角度受光系
と低角度受光系の複数のバンドル511,512 をそれぞれ挿
入して保持する。なお、角度φ1,φ2,φ3,φ4 は例え
ば、６５°、５０°、３５°および２０°とし、各バン
ドルには１５°程度の受光範囲があるので、高角度受光
系はほぼ４５°〜７２°の範囲を、低角度受光系は４５
°〜１２°の範囲をそれぞれ漏れなく安定に受光するこ
とができる。
ドル511,512 を保持する金属半球９を示し、(a) は外観
図、(b),(c) は中心における断面図を示す。金属半球９
の下部の両面の対称的な位置に、低角度のレーザビーム
ＬT と、その正反射光ＬT ′に対する通過孔911,912 を
穿孔する。また、高角度と低角度の円周上に、金属半球
９の中心Ｏの方向をなし、それぞれ２段の角度φ1,φ
2 、およびφ3,φ4 で、円周（ラジアル）方向に等間隔
の複数の挿入孔92を穿孔し、各挿入孔92に高角度受光系
と低角度受光系の複数のバンドル511,512 をそれぞれ挿
入して保持する。なお、角度φ1,φ2,φ3,φ4 は例え
ば、６５°、５０°、３５°および２０°とし、各バン
ドルには１５°程度の受光範囲があるので、高角度受光
系はほぼ４５°〜７２°の範囲を、低角度受光系は４５
°〜１２°の範囲をそれぞれ漏れなく安定に受光するこ
とができる。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による異
物検出方法においては、アルミニューム薄膜が全面に蒸
着された膜付きウエハを対象とし、その表面に低角度で
レーザビームを投射したときは、付着異物の散乱光の指
向性は高角度方向が低角度方向より強く、一方、アルミ
ニューム薄膜の散乱光の指向性は、逆に高角度方向が低
角度方向より弱いという特性を利用し、薄膜のグレイン
を可及的に除去し、付着異物を効率的に検出するもので
あり、異物検査装置はこの異物検出方法を具体化し、低
角度投光系と、高角度受光系、低角度受光系、およびデ
ータ処理手段とを設けて付着異物を効率的に検出するも
ので、アルミニューム薄膜が蒸着された膜付きウエハの
異物検査に寄与することころには、大きいものがある。
物検出方法においては、アルミニューム薄膜が全面に蒸
着された膜付きウエハを対象とし、その表面に低角度で
レーザビームを投射したときは、付着異物の散乱光の指
向性は高角度方向が低角度方向より強く、一方、アルミ
ニューム薄膜の散乱光の指向性は、逆に高角度方向が低
角度方向より弱いという特性を利用し、薄膜のグレイン
を可及的に除去し、付着異物を効率的に検出するもので
あり、異物検査装置はこの異物検出方法を具体化し、低
角度投光系と、高角度受光系、低角度受光系、およびデ
ータ処理手段とを設けて付着異物を効率的に検出するも
ので、アルミニューム薄膜が蒸着された膜付きウエハの
異物検査に寄与することころには、大きいものがある。
【図１】 この発明の基礎となる、付着異物ｐとアルミ
ニューム薄膜２のグレインＧによる散乱光の指向特性の
説明図である。
ニューム薄膜２のグレインＧによる散乱光の指向特性の
説明図である。
【図２】 この発明の一実施例における異物検査装置の
構成図である。
構成図である。
【図３】 図２の検査装置によるテストウエハの検査デ
ータの一例を示す。
ータの一例を示す。
【図４】 図２の実施例における各光ファイバーのバン
ドル511,512 を保持する金属半球９を示し、(a) は外観
図、(b),(c) は断面図である。
ドル511,512 を保持する金属半球９を示し、(a) は外観
図、(b),(c) は断面図である。
【図５】 膜付きウエハ１′の説明図である。
【図６】 サブストレートのウエハ１に対する欠陥と付
着異物の検査装置の構成図を示す。
着異物の検査装置の構成図を示す。
【図７】 図６の検査装置によるテストウエハの検査結
果に対する説明図である。
果に対する説明図である。
１…サブストレートのウエハ、１′…膜付きウエハ、２
…アルミニューム薄膜、３…回転移動機構、４…投光
系、41…レーザ光源、42…投光レンズ、43…ミラー、44
…集束レンズ45…ミラー、５…受光系、５Ａ…高角度受
光系、５Ｂ…低角度受光系、51,511,512…光ファイバー
のバンドル、52,521,522…光電子増倍管、６…信号処理
部、７…データ処理部、８…プリンタ、９…金属半球、
911 …通過孔、92…挿入孔、ＬT …投射レーザビーム、
ＬT ′…正反射レーザビーム、ＬRH…高角度散乱光、Ｌ
RL…低角度散乱光、ＰT …標準粒子、ｐ…付着異物、Ｇ
…アルミニュームのグレイン、θT …レーザビームの投
射角度、θR1〜θR4…バンドルの挿入角度。
…アルミニューム薄膜、３…回転移動機構、４…投光
系、41…レーザ光源、42…投光レンズ、43…ミラー、44
…集束レンズ45…ミラー、５…受光系、５Ａ…高角度受
光系、５Ｂ…低角度受光系、51,511,512…光ファイバー
のバンドル、52,521,522…光電子増倍管、６…信号処理
部、７…データ処理部、８…プリンタ、９…金属半球、
911 …通過孔、92…挿入孔、ＬT …投射レーザビーム、
ＬT ′…正反射レーザビーム、ＬRH…高角度散乱光、Ｌ
RL…低角度散乱光、ＰT …標準粒子、ｐ…付着異物、Ｇ
…アルミニュームのグレイン、θT …レーザビームの投
射角度、θR1〜θR4…バンドルの挿入角度。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニューム薄膜が蒸着された膜付き
ウエハの表面に対して、１５°〜２０°の低角度でレー
ザビームを投射してスパイラル走査し、前記アルミニュ
ーム薄膜と該薄膜の付着異物の散乱光を、ほぼ４５°以
上の高角度範囲と、ほぼ４５°以下の低角度範囲で、そ
れぞれ複数のラジアル方向で受光し、該高角度範囲と低
角度範囲で受光された各受光信号を、適当な閾値により
ノイズを除去して高角度検出信号と低角度検出信号を検
出し、同一時点における該高角度検出信号と低角度検出
信号を比較し、該高角度検出信号が低角度検出信号より
小さいとき、該両検出信号を前記アルミニューム薄膜に
よるものと判定し、該高角度検出信号が低角度検出信号
より大きいとき、該両検出信号を前記付着異物によるも
のと判定して異物データを出力することを特徴とする、
膜付きウエハの異物検出方法。 - 【請求項２】 膜付きウエハを装着して回転し、半径方
向に移動する回転移動機構と、該膜付きウエハのアルミ
ニューム薄膜の表面に対して１５°〜２０°の低角度で
レーザビームを投射して走査する投光系と、それぞれ複
数の光ファイバーのバンドルと光電子増倍管よりなり、
前記アルミニューム薄膜と該薄膜の付着異物の散乱光
を、ほぼ４５°以上の高角度範囲と、ほぼ４５°以下の
低角度範囲で、それぞれ複数のラジアル方向で受光する
高角度受光系および低角度受光系を具備し、前記走査に
より、該高角度受光系と低角度受光系の各光電子増倍管
よりそれぞれ出力される各受光信号を適当な閾値でノイ
ズを除去し、高角度検出信号と低角度検出信号を検出す
る信号処理部と、該信号処理部により同一時点で検出さ
れた高角度検出信号と低角度検出信号とを比較し、該高
角度検出信号が低角度検出信号より小さいとき、該両検
出信号を前記アルミニューム薄膜によるものと判定して
データをカットし、該高角度検出信号が低角度検出信号
より大きいとき、該両検出信号を前記付着異物によるも
のと判定し、付着異物のマップデータを出力するデータ
処理部、および該マップデータをマップ表示するプリン
タとにより構成されたことを特徴とする、膜付きウエハ
の異物検査装置。 - 【請求項３】 適当な直径の中空の金属半球を設け、該
金属半球に前記投光系よりの低角度のレーザビームが通
過する投射孔を穿孔し、かつ、該金属半球の高角度と低
角度の円周上に、該金属半球の中心方向をなし、光ファ
イバーのバンドルに対する挿入孔をラジアル方向に等間
隔に穿孔し、該各挿入孔に前記高角度受光系と低角度受
光系の複数の光ファイバーのバンドルを挿入して保持す
ることを特徴とする、請求項２記載の膜付きウエハの異
物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35173592A JPH06174655A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 膜付きウエハの異物検出方法および異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35173592A JPH06174655A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 膜付きウエハの異物検出方法および異物検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174655A true JPH06174655A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18419254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35173592A Pending JPH06174655A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 膜付きウエハの異物検出方法および異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174655A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6118525A (en) * | 1995-03-06 | 2000-09-12 | Ade Optical Systems Corporation | Wafer inspection system for distinguishing pits and particles |
| JP2002296197A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 表面検査装置 |
| US6636302B2 (en) | 1994-12-08 | 2003-10-21 | Kla-Tencor Corporation | Scanning system for inspecting anamolies on surfaces |
| US7084967B2 (en) | 1994-12-08 | 2006-08-01 | KLA —Tencor Corporation | Scanning system for inspecting anomalies on surfaces |
| JP2011215150A (ja) * | 2002-09-13 | 2011-10-27 | Kla-Tencor Corp | 統合利用のために改良された検査システム |
| WO2025198137A1 (ko) * | 2024-03-18 | 2025-09-25 | (주)에스에이에스 | 다채널 공정 모니터링 시스템 및 방법 |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP35173592A patent/JPH06174655A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6636302B2 (en) | 1994-12-08 | 2003-10-21 | Kla-Tencor Corporation | Scanning system for inspecting anamolies on surfaces |
| US7084967B2 (en) | 1994-12-08 | 2006-08-01 | KLA —Tencor Corporation | Scanning system for inspecting anomalies on surfaces |
| US6118525A (en) * | 1995-03-06 | 2000-09-12 | Ade Optical Systems Corporation | Wafer inspection system for distinguishing pits and particles |
| US6292259B1 (en) | 1995-03-06 | 2001-09-18 | Ade Optical Systems Corporation | Wafer inspection system for distinguishing pits and particles |
| US6509965B2 (en) | 1995-03-06 | 2003-01-21 | Ade Optical Systems Corporation | Wafer inspection system for distinguishing pits and particles |
| JP2002296197A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 表面検査装置 |
| JP2011215150A (ja) * | 2002-09-13 | 2011-10-27 | Kla-Tencor Corp | 統合利用のために改良された検査システム |
| WO2025198137A1 (ko) * | 2024-03-18 | 2025-09-25 | (주)에스에이에스 | 다채널 공정 모니터링 시스템 및 방법 |
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